DE19509674A1 - Verfahren zur Herstellung von Scharnierteil-Rohlingen aus Streifenmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Scharnierteil-Rohlingen aus gewalztem oder gezogenem Streifenmaterial, der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erläuterten Art.

Aus der DE-OS 42 32 211 ist ein Verfahren zur Herstellung von Scharnierteil-Rohlingen aus Streifenmaterial bekannt, bei dem aus einem gewalzten Streifenmaterial mit Blechquerschnitt durch aufeinanderfolgendes, abfalloses Abschneiden von um 180° versetzt angeordneten Scharnierteil-Rohlingen entlang ihrer gemeinsamen Kontaktlinie und ihren querlaufenden Be­ grenzungslinien eine Vielzahl von Scharnierteil-Rohlingen her­ gestellt werden.

Das bekannte Verfahren weist den Nachteil auf, daß damit nur verhältnismäßig einfache Scharnierteile hergestellt werden können, insbesondere solche, wo die beiden Scharnierteile zu­ einander komplementär ausgebildet sind und diese durch Stanzen aus einem Blech-Streifenmaterial geschnitten werden können.

Aus der EP-OS 0 603 018 ist ein Verfahren zur Herstellung von Scharnierteil-Rohlingen aus gewalztem oder gezogenem Strei­ fenmaterial mit Profilquerschnitt bekannt, bei dem durch auf­ einanderfolgendes, abfalloses Abschneiden der parallel ange­ ordneten Scharnierteil-Rohlinge entlang ihrer querlaufenden Begrenzungslinien eine Vielzahl von Scharnierteil-Rohlingen hergestellt werden. Das gewalzte oder gezogene Streifen­ material weist hierbei einen Profilquerschnitt auf, der den beiden Scharnierteil-Rohlingen in paralleler Anordnung ent­ spricht, wobei diese beiden Scharnierteil-Rohlinge durch eine im Querschnitt verringerte Stelle miteinander zusammen­ hängen, die nachfolgend dem aufeinanderfolgenden Schneiden gebrochen wird, um die beiden Scharnierteil-Rohlinge vonein­ ander zu trennen.

Auch dieses bekannte Verfahren weist den Nachteil auf, daß nur verhältnismäßig einfache, komplementär miteinander zu­ sammenwirkende Scharnierteile hergestellt werden können.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstel­ lung von Scharnierteil-Rohlingen aus Streifenmaterial derart zu verbessern, daß damit komplizierte Scharnierteil-Rohlinge durch abfalloses Abschneiden von um 180° gedreht oder spie­ gelbildlich und versetzt angeordneten Scharnierteil-Rohlingen entlang ihrer gemeinsamen Kontaktlinie und ihren querlaufen­ den Begrenzungslinien hergestellt werden können, wobei je­ weils die eine Scharnierteilhälfte eine völlig eigenständige von der zweiten Scharnierteilhälfte abweichende besondere Formgebung aufweisen kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem bei einem Verfahren zur Herstellung von Scharnierteil-Rohlingen aus gewalztem oder gezogenem Streifenmaterial, der im Ober­ begriff des Patentanspruches 1 erläuterten Art, die im Kenn­ zeichenteil des Patentanspruches 1 aufgezeigten Maßnahmen er­ griffen werden.

Dadurch, daß ein erstes Streifenmaterial einen Querschnitt aufweist, der zweien um 180° gedreht oder spiegelbildlich und versetzt ineinandergeschachtelten Rohlingen des einen Scharnierteiles entspricht, ein zweites Streifenmaterial einen Querschnitt aufweist, der zweien um 180° gedreht oder spiegelbildlich und versetzt ineinandergeschachtelten Roh­ lingen des anderen Scharnierteiles entspricht und das abfallose Trennschneiden der jeweiligen beiden Streifenmaterialien durch zwei- oder drei-dimensional gesteuertes Strahlschneiden entlang der gemeinsamen Kontaktlinien und der äußeren Begren­ zungslinien erfolgt, können auf einfache Weise auch kompli­ ziertere Scharnierteil-Rohlinge hergestellt werden, wie sie insbesondere für Türscharniere an Kraftfahrzeugkarosserien erforderlich sind, in denen neben der reinen Scharnierfunk­ tion noch Funktionen zum Begrenzen des Öffnungswinkels und dergleichen vorgesehen sein müssen.

Dadurch, daß im einen Scharnierteil die gemeinsame Kontakt­ linie mit einem Vorsprung ausgelegt ist, wird ein mit dem anderen Scharnierteil zusammenwirkender, die Öffnungsbe­ wegung begrenzender Anschlag vorgesehen und dadurch, daß am anderen Scharnierteil mit der größeren, abgewinkelten Aus­ kragung die Abwinkelung derart ausgelegt wird, daß diese die Scharnierbohrung für den um 180° gedrehten oder spiegelbild­ lich und versetzten ineinandergeschachtelten Scharnierteil aufnehmen kann, wird einerseits die spezielle Ineinander­ schachtelung ermöglicht und andererseits in der Abwinkelung eine wünschenswerte Verstärkung erzielt.

Die Erfindung wird anhand eines in den beiliegenden Zeich­ nungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Kraftfahrzeugscharniers für eine linke Fahrzeugtüre in Richtung der Scharnierachse mit in vollen Linien gezeigter geschlossener Lage und in gestrichelten Linien gezeigter geöffneten Lage des türseitigen Scharnierteiles und in Strich-Punkt-Linien ange­ deuteter Lage der benachbarten Karosserieteile;

Fig. 2 eine drei-dimensionale Darstellung des Schar­ niers in Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht in Richtung der Längsachse des gewalzten oder gezogenen Streifenmaterials mit einem Profilquerschnitt der zweien um 180° ver­ setzt ineinandergeschachtelten ersten, türsei­ tigen Scharnierteilen entspricht;

Fig. 4 den Verlauf der Kontaktlinien und der Begren­ zungslinien in einer Ansicht senkrecht zur Längserstreckung des Streifenmaterials;

Fig. 5 den Profilquerschnitt der zwei um 180° spiegel­ bildlich und ineinandergeschachtelten, anderen karosserieseitigen Scharnierteile und

Fig. 6 den Verlauf der Kontaktlinien und Begrenzungs­ linien in einer Ansicht senkrecht zur Längser­ streckung des Streifenmaterials. Die Schnittver­ läufe zeigen ein Scharnier dessen Kontaktfläche zur Struktur mit dem hier beschriebenen Ver­ fahren derart vergrößert wurde, daß die Ab­ stände der Schraubenmitten oder der Schweiß­ kanten vergrößert wurden ohne zusätzlichen Ab­ fall zu erzeugen. Der gestrichelte Rahmen macht den Abfall bei konventionellem Verfahren - Sägen und Fräsen - deutlich.

In Fig. 1 ist ein Türscharnier 1 für eine Kraftfahrzeugtür mit seinem einen Scharnierteil 2 an einer Stirnwand der Fahr­ zeugtür 3 und mit seinem anderen Scharnierteil 4 an einer Längswand der Fahrzeugkarosserie 5 mittels entsprechender Be­ festigungselemente (7) befestigt.

Die beiden Scharnierteile 2 und 4 sind miteinander über einen Scharnierbolzen 8 schwenkbar verbunden, der in bekannter Weise angeordnet und ausgebildet sein kann.

Das erste, türseitige Scharnierteil 2 besteht im wesentlichen aus einem flachen Befestigungsschenkel 10, einem abgewinkel­ ten Scharnierschenkel 11 mit einer Verdickung 12 und einer darüber hinaus ragenden Anschlagnase 13.

In der Verdickung 12 ist eine Aufnahmebohrung 14 für den Scharnierbolzen 8 angeordnet.

Das andere, karosserieseitige Scharnierteil 4 besteht im wesentlichen aus einem flachen Befestigungsschenkel 16, mit einer verdickten Abwinkelung 17 und einem Scharnierschenkel 18 mit einer Verdickung 19 zur Aufnahme einer Aufnahmebohrung 20 für den Scharnierbolzen 8.

In Fig. 2 ist die drei-dimensionale Ansicht des Scharniers 1 gemäß Fig. 1 gezeigt, aus der ersichtlich ist, daß der Schar­ nierbolzen 8 mit seinem unteren Abschnitt 21 drehfest in der Bohrung 20 in der Verdickung 19 des einen Scharnierteiles 4 angeordnet ist und mit seinem oberen Abschnitt 22 drehbar in der Bohrung 14 in der Verdickung 12 des einen Scharnierteiles 2 drehbar ist. Die weitere Ausbildung des Scharnierbolzens 8 braucht nicht näher erläutert zu werden, da dieser in bekann­ ter Weise mit einer Lagerbüchse mit einem Schmiermittelvorrat und dergleichen versehen sein kann.

Aus den Fig. 3 und 4 ist die um 180° gedreht und versetzt angeordnete Verschachteiung zweier Scharnierteile 2 bzw. 2′ ersichtlich, die das gewalzte oder gezogene Streifenmaterial 24 in Profilform ergibt.

Im unteren Teil der Fig. 4 sind die Kontaktlinien 26 bzw. die Begrenzungslinien 28 mit Pfeilen I bzw. Pfeilen II gekenn­ zeichnet.

In Fig. 3 ist durch den Pfeil ST die Richtung des Schneid­ strahles angegeben, der bei einer Schneidmaschine mit 2D- Steuerung angewendet wird. Bei einer Schneidmaschine mit 3D- Steuervorrichtung verläuft die Richtung des Schneidstrahles ST wie in gestrichelten Linien angedeutet stets normal zur be­ aufschlagten Fläche.

In den Fig. 5 und 6 ist die um 180° gedrehte oder spiegel­ bildlich versetzte angeordnete Verschachtelung der Scharnier­ teile 4 bzw. 4′ ersichtlich, die das gewalzte oder gezogene Streifenmaterial 30 im Profilquerschnitt ergibt.

In Fig. 6 sind die Kontaktlinien mit Pfeilen I und die Be­ grenzungslinien mit Pfeilen II gekennzeichnet.

In Fig. 5 zeigt der Pfeil ST die Richtung des Schneidstrahles bei einer 2D-Schneidmaschine, wohingegen die in gestrichelten Linien dargestellten Pfeile ST die Richtung des Schneidstrah­ les angeben, wenn eine 3D-Schneidmaschine verwendet wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß die in den Fig. 3 und 5 gezeigten Profilquerschnitte des gewalzten oder gezogenen Streifenmaterials selbstverständlich nicht auf die hier ge­ zeigte Ausführungsform begrenzt sind, sondern daß eine Viel­ zahl von Konturen möglich und zweckmäßig sind, sofern darauf geachtet wird, daß eine Ineinanderschachtelung um 180° ge­ dreht oder spiegelbildlich versetzt möglich ist und zu ge­ meinsamen Kontaktlinien führt. Die zum abfallosen Trenn­ schneiden erforderliche Verschachtelung der Scharnierteil- Rohlinge wird insbesondere beim karosserieseitigen Schar­ nierteil dadurch in günstiger Weise erreicht, indem die Pro­ filschnitte zweier Scharnierteile derart übereinander proji­ ziert werden, daß die die Aufnahmebohrungen für den Schar­ nierbolzen bildenden Verdickungen in der Abwinkelung des je­ weils anderen Teiles liegt, siehe Fig. 5 und 6. Erst diese Verfahrensweise erlaubt eine der erforderlichen Endbauteil­ kontur entsprechende Schachtelung und abfalloses Schneiden bei komplizierten Scharnierformen. Dies führt zu einer Ma­ terialanhäufung im Bereich der Abwinkelung, die jedoch er­ wünscht ist, da in diesem Bereich das größte Biegemoment und die höchste Biegespannung auftreten.

Die Herstellung der Scharnierteil-Rohlinge erfolgt durch ab­ falloses Trennschneiden, vorzugsweise mittels Strahlver­ fahren. Zwei Strahlschneidköpfe fahren unter Berücksich­ tigung der Vorschubgeschwindigkeit numerisch gesteuert die Bauteilkonturen ab und stellen so unmittelbar aus dem Strei­ fenmaterial in Profilquerschnitt die endgültigen Scharnier­ teil-Rohlinge her, die dann nur noch im Hinblick auf die er­ forderlichen Bohrungen zur Aufnahme des Scharnierbolzens und noch weiteren ggf. erforderlichen Details maschinell bear­ beitet werden müssen.

Claims (4)

1. Verfahren zur Herstellung von Scharnierteil-Rohlingen aus gewalztem oder gezogenem Streifenmaterial mit Blech- oder Profilquerschnitt durch aufeinanderfolgendes, abfalloses Abschneiden von um 180° versetzt angeordneten Scharnier­ teil-Rohlingen entlang ihrer gemeinsamen Kontaktlinie (I) und ihren querlaufenden Begrenzungslinien (11), dadurch gekennzeichnet, daß

• - ein erstes Streifenmaterial (24) einen Querschnitt aufweist, der zweien um 180° gedreht oder spiegel­ bildlich ineinandergeschachtelten Scharnierteil-Roh­ lingen (2 bzw. 2′) des einen Scharnierteiles (2) ent­ spricht,
• - ein zweites Streifenmaterial (30) einen Querschnitt aufweist, der zweien um 180° gedreht oder spiegel­ bildlich ineinandergeschachtelten Scharnierteil-Roh­ lingen (4 bzw. 4′) des anderen Scharnierteiles (4) entspricht und
• - das abfallose Trennschneiden der jeweiligen beiden Streifenmaterialien (24 und 30) durch zwei oder drei­ dimensional gesteuertes Strahlschneiden entlang der gemeinsamen Kontaktlinie (I) und den äußeren Begren­ zungslinien (II) erfolgt.

2. Scharnierteil-Rohlinge zur Herstellung nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - am einen Scharnierteil (2) die gemeinsame Kontakt­ linie (I) mit einem sich in Längsrichtung des Profil­ materials erstreckenden Vorsprung (13) versehen ist, der am zusammengebauten Scharnier (1) einen mit dem anderen Scharnierteil (4) zusammenwirkenden Anschlag für die Öffnungsbewegung bildet und
• - am anderen Scharnierteil (4) mit der größeren Aus­ kragung im Bereich der Abwinkelung (17) derart ver­ dickt ausgelegt ist, daß in dieser Abwinkelung (17) die Scharnierbohrung (20) für den Scharnierbolzen (8) für den um 180° gedreht oder spiegelbildlich versetzt angeordneten Scharnierteil (4′) angeordnet werden kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - zum Trennschneiden der jeweiligen Streifenmateria­ lien (24 und 30) ein Wasserstrahl vorzugsweise mit Abrasivzugabe verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - zum Trennschneiden der jeweiligen Streifenmateria­ lien (24 und 30) ein Elektronen- oder Laserstrahl verwendet wird.