DE10356746A1

DE10356746A1 - Blechteil und dafür vorgesehenes Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE10356746A1
Application number: DE10356746A
Authority: DE
Inventors: Hugo Bischopink; Meinolf Schröder
Original assignee: Fischer and Kaufmann GmbH and Co KG
Current assignee: Fischer and Kaufmann GmbH and Co KG
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2023-12-05
Also published as: DE10356746B4; DE20303062U1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Blechteil und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Aus einer Blechplatine wird ein rohrförmiger Grundkörper mit mindestens einem Haltearm einstückig ausgebildet. Der Haltearm wird bügelförmig mit einem quer zur Rohrachse des rohrförmigen Grundkörpers gerichteten Querschenkel und mindestens einem Längsschenkel gefertigt, welcher sich längs der Rohrachse erstreckt. Der Längsschenkel wird bereichsweise an der Außenseite des rohrförmigen Grundkörpers angelegt und daran festgeschweißt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Blechteil, insbesondere eine Lageraufnahme, mit einem rohrförmigen Grundkörper und mindestens einem Haltearm, welcher an einer Seite des rohrförmigen Grundkörpers angeordnet ist, wobei der rohrförmige Grundkörper und der Haltearm einstückig aus einem Blechteil ausgebildet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines Blechteiles aus einer Blechplatine.
Insbesondere in der Kfz-Industrie besteht seit längerem die Notwendigkeit, Fahrzeugteile leichter und zugleich kostengünstiger auszuführen. Aus der deutschen Patentschrift DE 100 54 802 C2 , welche ebenfalls auf die Anmelderin zurückgeht, ist es bekannt, bestimmte Guss- und Schmiedeteile durch Blechteile zu ersetzen. Diese Blechteile sind in aller Regel kostengünstiger zu fertigen als herkömmliche Guss- oder Schmiedeteile, da keine Wärmeeinbringung und praktisch keine Nachbearbeitung, wie etwa ein Gussputz, erforderlich sind. Zum Teil weisen Blechbiegeteile bei einem geringeren Gewicht sogar noch eine höhere Festigkeit als Guss- oder Schmiedeteile auf.

In der gattungsbildenden DE 100 54 802 C2 ist ein Gelenkteil mit zwei zueinander angewinkelten zylindrischen Aufnahmen beschrieben, welches durch Biegen zweier Platinenschenkel zueinander gefertigt ist. Durch eine entsprechende Konturierung der Platinenschenkel wird eine Aufnahme im Bereich der Biegeachse gebildet. Hierdurch lassen sich beispielsweise hervorragend sogenannte Pendelstützen herstellen. Es ist jedoch eine gewisse Symmetrie der aufeinander zuzubiegenden Platinenschenkel notwendig, so dass die damit herstellbaren Blechteile in ihrer Formenvielfalt begrenzt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Blechteil und ein Verfahren zur Herstellung des Blechteiles anzugeben, mit welchem eine große Formenvielfalt und eine hohe Stabilität erreicht werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Blechteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Blechteil ist dadurch gekennzeichnet, dass der Haltearm bügelförmig mit einem quer zur Rohrachse des rohrförmigen Grundkörpers gerichteten Querschenkels und mindestens einem Längsschenkel ausgebildet ist, welcher sich längs der Rohrachse erstreckt, und dass der Längsschenkel bereichsweise an der Außenseite des rohrförmigen Grundkörpers anliegt und daran angeschweißt ist. Zur Herstellung dieses Blechteiles sind keine Symmetrievoraussetzungen notwendig. Abhängig von der gewünschten Form können zwei, drei oder mehr Haltearme an beliebigen Stellen des Umfanges des rohrförmigen Grundkörpers angeordnet werden. Der rohrförmige Grundkörper selbst, welcher durch Tiefziehen erzeugbar ist, kann einen kreisringförmigen, einen eckigen oder einen anderen beliebigen Querschnitt entsprechend der Kontur des Tiefziehstempels aufweisen.

Der Haltearm selbst kann aus mehreren zueinander abgekanteten Schenkeln aufgebaut sein, so dass aus einer ebenen Blechplatine kostengünstig ein plastisches Teil gefertigt werden kann. Durch das Anlegen eines Längsschenkels an die Außenwand des rohrförmigen Grundkörpers erfolgt eine zusätzliche Abstützung, durch welche sowohl der rohrförmige Grundkörper als auch der Haltearm selbst zusätzlich versteift wird. Diese Versteifung, welche schon allein durch das bloße Anlegen des Schenkels an die Außenwandung erreicht wird, kann noch durch ein entsprechendes Verschweißen weiter verbessert werden. Insgesamt können Blechteile mit großer Formenvielfalt und hoher Stabilität wirtschaftlich einfach gefertigt werden. Diese können selbst komplexere Guss- und Schmiedeteile ersetzen, deren Fertigung mit einem wesentlich höheren Aufwand verbunden ist.

Ein besonders stabiles Blechteil lässt sich nach der Erfindung dadurch erzeugen, dass an dem Querschenkel zwei Längsschenkel vorgesehen sind, welche einen U-förmigen Haltearm bilden. Die Längsschenkel können dabei zu beiden Seiten des Querschenkels parallel zueinander angeordnet sein. Ein derartiges U-förmiges Querschnittsprofil ergibt eine besonders hohe Biege- und Verbindungssteifigkeit des Haltearmes.

Eine weitere Erhöhung der Steifigkeit lässt sich nach der Erfindung dadurch erzielen, dass mindestens ein weiterer Seitenschenkel zum Bilden eines kastenförmigen Haltearmes vorgesehen ist. Dieser weitere Seitenschenkel kann an dem Haltearm eine vom rohrförmigen Grundkörper abgewandte Frontplatte bilden. Zusätzlich kann noch durch einen weiteren Seitenschenkel eine Bodenplatte gebildet werden, so dass ein allzeitig umschlossener Haltearm gebildet wird. Neben einem rechtwinkligen Abkanten können selbstverständlich auch andere Anwinkelungen vorgesehen werden, so dass ein dreidimenionaler Haltearm in großer Formenvielfalt gefertigt werden kann.

Eine weitere Erhöhung des Nutzeffektes des erfindungsgemäßen Blechteiles wird dadurch erzielt, dass mindestens ein Durchgangsloch in den Querschenkel, den Längsschenkel und/ oder den Seitenschenkel eingebracht ist. Die entsprechenden Durchgangslöcher können bereits beim Stanzen der Blechplatine vorgesehen werden, was zu einer erheblichen Arbeitsvereinfachung und damit zur Kosteneinsparung führt. Im Gegensatz dazu benötigen Guß- und Schmiedeteile in aller Regel für die Ausbildung von Durchgangslöchern beispielsweise zum Durchgang von Schrauben, Bolzen oder die Aufnahme anderer Teile eine aufwendige spanabhebende Nachbearbeitung. Bei den erfindungsgemäßen Blechteilen können selbst komplizierte Lochbilder mit runden und selbst mit nicht runden Lochquerschnitten in einfacher Weise eingebracht werden.

Zur weiteren Versteifung der Haltearme ist es erfindungsgemäß, dass zwischen den Schenkeln mindestens eine Hülse angeordnet ist. Die Hülse kann dabei allein durch die Klemmwirkung der anliegenden Schenkelkraft kraftschlüssig oder durch zusätzliche Verbindungsmaßnahmen, wie Schweißen, befestigt sein. Die Hülse kann dabei korrespondierend zu den Durchgangslöchern in gegenüberliegenden Schenkeln angeordnet sein, so dass sich beispielsweise Schrauben in einfacher Weise durch die Haltearme durchstecken lassen. Die Hülsen können gleichzeitig als Gleitbüchsen ausgebildet sein, wobei diese dann eine Lagerfunktion an einem erfindungsgemäß gebildeten Gelenkteil ausüben können.

Eine besonders stabile Anordnung ergibt sich nach der Erfindung dadurch, dass zweite Haltearme an gegenüberliegenden Seiten des rohrförmigen Grundkörpers ausgebildet sind.

Der rohrförmige Grundkörper kann in einer beliebigen Form entsprechend der Kontur des Tiefziehstempels ausgebildet sein. Durch einen entsprechenden Stanzarbeitsschritt kann der rohrförmige Grundkörper zu beiden Seiten hin offen sein. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass zum Bilden einer topfförmigen Aufnahme der rohrförmige Grundkörper mit einem Boden tiefgezogen ist. Der Grundkörper kann insbesondere zur Aufnahme einer Gleitbuchse oder eines Wälzlagers ausgebildet sein.

Gemäß der Erfindung kann die Stabilität des rohrförmigen Grundkörpers weiter dadurch erhöht werden, dass zumindest an einer Randseite des rohrförmigen Grundkörpers ein Kragen ausgebildet ist. Der Kragen kann dabei ein ein- oder beidseitig ausgebildeter, rechtwinklig angewinkelter Flansch sein, der den Öffnungsrand versteift. Eine bevorzugte Ausführungsform kann dabei darin bestehen, dass der Kragen als eine konische Einlaufschräge ausgebildet ist. Eine solche ringförmige Einlaufschräge ermöglicht beispielsweise ein vereinfachtes Einbringen oder Einpressen eines Lagers in den rohrförmigen Grundkörper.

Betreffend das Verfahren wird die vorgenannte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Blechplatine mit einem Grundkörperabschnitt und mindestens einem Schenkelabschnitt gestanzt wird, dass der Grundkörperabschnitt zu einem rohrförmigen Grundkörper tiefgezogen wird, dass der Schenkelabschnitt zu einem bügelförmigen Haltearm mit einem quer zur Rohrachse des rohrförmigen Grundkörpers gerichteten Querschenkel und mindestens einem Längsschenkel gebogen wird, welcher sich längs der Rohrachse erstreckt, und dass der Längsschenkel bereichsweise an einer Außenseite des rohrförmigen Grundkörpers angelegt und damit verschweißt wird.

Durch dieses Verfahren lässt sich das vorausgehend beschriebene Blechteil in einfacher und besonders wirtschaft licher Weise herstellen. Das gesamte Teil lässt sich erfindungsgemäß auf einem Stanzbiegeautomaten oder einer Presse mit einer entsprechenden Transferstraße herstellen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter beschrieben, welches in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Die Zeichnungsfigur zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Blechteiles.
In der Figur ist als ein erfindungsgemäßes Blechteil 10 eine Lageraufnahme mit einem rohrförmigen Grundkörper 12 dargestellt, welcher zur Aufnahme eines Lagerelementes ausgebildet ist. Um ein Einfügen des Lagerelementes in den rohrförmigen Grundkörper 12 zu erleichtern sowie diesen zusätzlich zu versteifen, ist am oberen Rand ein schräg gestellter Kragen 16 angeformt, welcher eine konische, ringförmige Einlaufschräge bildet.
An zwei gegenüberliegenden Seiten des ringförmigen Grundkörpers 12 sind ein erster Haltearm 20 und ein zweiter Haltearm 30 angeordnet. Die beiden Haltearme 20, 30 weisen jeweils einen sich etwa quer zur Rohrachse des rohrförmigen Grundkörpers 12 erstreckenden Querschenkel 22, 32 auf, welcher sich jeweils bündig an den Kragen 16 anschließt. Zum Bilden der plastischen Haltearme 20, 30 sind jeweils zu beiden Längsseiten des Querschenkels 22, 32 etwa rechtwinklig abgekantete Längsschenkel 24a, 24b bzw. 34a, 34b angeformt. An ihrem zum rohrförmigen Grundkörper 12 gerichteten Ende weisen die Längsschenkel 24, 34 jeweils einen angewinkelten Anlageflansch 25, 35 auf, welcher jeweils an einer Außenseite 14 des rohrförmigen Grundkörpers 12 anliegt. Durch entsprechende Schweißverbindungen sind die Anlageflansche 25, 35 fest mit der Außenseite verbunden, wodurch sowohl die Haltearme 20, 30 als auch der rohrförmige Grundkörper 12 zusätzlich versteift werden.
Der zweite Haltearm 30 weist an seiner vom rohrförmigen Grundkörper 12 abgewandten Stirnseite einen zusätzlichen Seitenschenkel 36 auf, welcher, wie schematisch angedeutet, mit einem Durchbruch versehen ist. Der Seitenschenkel 36 geht an seiner oberen Kante bündig in den Querschenkel 30 über und kann an seinen Längskanten mit den angrenzenden Längsschenkeln 34a, 34b verschweißt sein. Hierdurch wird eine noch weitergehende Versteifung des Werkstückes erreicht. Etwa vertikal und versetzt zur Rohrachse des rohrförmigen Grundkörpers 12 sind in den beiden Haltearmen 20, 30 mehrere rohrförmige Hülsen 42, 44, 46 eingesetzt, welche korrespondierend zu Durchgangslöchern 28, 38 an den Längsschenkeln 24, 34 angeordnet sind. Die Hülsen 42, 44, 46, welche zwischen den parallelen Längsschenkeln 24, 34 eingeschweißt sind, können so in den Haltearmen 20, 30 Durchgänge für Schrauben, Bolzen oder andere Teile bilden.
Das gesamte Blechteil kann aus einer einzigen Blechplatine durch leicht automatisierbare Stanz-, Biege und Tiefziehschritte auf einer einzigen Presse gefertigt werden. In gleicher Weise sind die vorgesehenen Verschweißungen als einfaches Elektroschweißen leicht zu automatisieren.

Claims

Blechteil, insbesondere Lageraufnahme, mit einem rohrförmigen Grundkörper (12) und mindestens einem Haltearm (20, 30), welcher an einer Außenseite (14) des rohrförmigen Grundkörpers (12) angeordnet ist, wobei der rohrförmige Grundkörper (12) und der Haltearm (20, 30) einstückig aus einem Blechteil ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltearm (20, 30) bügelförmig mit einem quer zur Rohrachse des rohrförmigen Grundkörpers (12) gerichteten Querschenkel (22, 32) und mindestens einem Längsschenkel (24, 34) ausgebildet ist, welcher sich längs der Rohrachse erstreckt, und dass der Längsschenkel (24, 34) bereichsweise an der Außenseite (14) des rohrförmigen Grundkörpers (12) anliegt und daran angeschweißt ist.
Blechteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Querschenkel (22, 32) zwei Längsschenkel (24, 34) vorgesehen sind, welche einen U-förmigen Haltearm (20, 30) bilden.
Blechteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein weiterer Seitenschenkel (36) zum Bilden eines kastenförmigen Haltearmes (30) vorgesehen ist.
Blechteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Durchgangsloch (28, 38) in den Querschenkel (22, 32), den Längsschenkel (24, 34) und/ oder den Seitenschenkel (36) eingebracht ist.
Blechteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Schenkeln (22, 24, 32, 34, 36) mindestens eine Hülse (42, 44) angeordnet ist.
Blechteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Haltearme (20, 30) an gegenüberliegenden Seiten des rohrförmigen Grundkörpers (12) ausgebildet sind.
Blechteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bilden einer topfförmigen Aufnahme der rohrförmige Grundkörper (12) mit einem Boden tiefgezogen ist.
Blechteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest an einer Randseite des rohrförmigen Grundkörpers (12) ein Kragen (16) ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen eines Blechteiles (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aus einer Blechplatine, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechplatine mit einem Grundkörperabschnitt und mindestens einem Schenkelabschnitt gestanzt wird, dass der Grundkörperabschnitt zu einem rohrförmigen Grundkörper (12) tiefgezogen wird, dass der Schenkelabschnitt zu einem bügelförmigen Haltearm (20, 30) mit einem quer zur Rohrachse des rohrförmigen Grundkörpers (12) gerichteten Querschenkel (22, 32) und mindestens einem Längsschenkel (24, 34) gebogen wird, welcher sich längs der Rohrachse erstreckt, und dass der Längsschenkel (24, 34) bereichsweise an einer Außenseite (14) des rohrförmigen Grundkörpers (12) angelegt und damit verschweißt wird.