DE19509674C2 - Scharnierrohling, bestehend aus einem ersten Scharnierteil-Rohling und einem zweiten Scharnierteil-Rohling, sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung eines Schar­ nierrohlings, bestehend aus einem ersten Scharnierteil-Roh­ ling und einem zweiten Scharnierteil-Rohling aus gewalztem oder gezogenem Streifenmaterial, der im Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1 erläuterten Art, sowie auf ein Verfahren zu des sen Herstellung gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Pa­ tentanspruch 2.

Aus der DE 42 32 211 A1 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 zueinander angeordneten Scharnierteil-Rohlingen entlang ihrer gemeinsamen Kontaktlinie und ihren querlaufen­ den Begrenzungslinien eine Vielzahl von identischen Schar­ nierteil-Rohlingen herstellbar sind.

Das bekannte Verfahren weist den Nachteil auf, daß damit nur verhältnismäßig einfache Scharnierteil-Rohlinge hergestellt werden können, insbesondere solche, wo die beiden Scharnier­ teile zueinander komplementär ausgebildet sind und diese durch einfaches Stanzen aus einem Blech-Streifenmaterial ge­ schnitten werden können.

Aus der EP-0 603 018 A1 sind Scharnierrohlinge, bestehend aus einem ersten Scharnierteil-Rohling und einem zweiten Schar­ nierteil-Rohling aus gewalztem oder gezogenem Streifenmateri­ al mit Profilquerschnitt bekannt, die durch aufeinanderfol­ gendes, abfalloses Abschneiden der parallel angeordneten Scharnierteil-Rohlinge entlang ihrer querlaufenden Begren­ zungslinien in eine Vielzahl von Scharnierteil-Rohlingen auf­ geteilt wird.

Das gewalzte oder gezogene Streifenmaterial weist hierbei einen Profilquerschnitt auf, der den beiden Scharnierteil- Rohlingen in paralleler Anordnung entspricht, wobei diese beiden Scharnierteil-Rohlinge durch eine im Querschnitt ver­ ringerte Stelle miteinander zusammenhängen, die nachfolgend dem aufeinanderfolgenden Schneiden gebrochen wird, um die beiden Scharnierteil-Rohlinge voneinander zu trennen.

Auch diese bekannten Scharnierrohlinge weisen den Nachteil auf, daß sie nur eine verhältnismäßig einfache, komplimentär miteinander zusammenwirkende Scharnierform bilden können.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Scharnierrohling, be­ stehend aus einem ersten Scharnierteil-Rohling und einem zweiten Scharnierteil-Rohling aus gewalztem oder gezogenen Streifenmaterial derart auszugestalten, daß damit komplizier­ te Scharnierformen gebildet werden können, die insbesondere den Anforderungen an im Kraftfahrzeugbau benötigten Spezial­ scharnieren gerecht werden können und zusätzliche Funktionen, wie z. B. eine Anschlagfunktion, mit zur Verfügung stellen, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem ein Scharnierrohling, bestehend aus einem ersten Scharnierteil- Rohling und einem zweiten Scharnierteil-Rohling aus gewalztem oder gezogenen Streifenmaterial der im Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1 erläuterten Art, die im Kennzeichenteil des Patentanspruches 1 aufgezeigten Merkmale vorgesehen werden.

Hinsichtlich des Verfahrens zu dessen Herstellung wird auf die Merkmale von Patentanspruch 2 hingewiesen.

Dadurch, daß die ersten Scharnierteil-Rohlinge aus einem er­ sten Streifenmaterial und die zweiten Scharnierteil-Rohlinge aus einem zweiten Streifenmaterial abfallos geschnitten sind, wobei am ersten Scharnierteil-Rohling die gemeinsame Trenn­ linie mit einer sich in Längsrichtung des ersten Streifenma­ terials erstreckenden Anschlagnase versehen ist, die im zu­ sammengebauten Scharnier einen mit dem anderen Scharnier­ teil-Rohling zusammenwirkenden Anschlag für die Öffnungsbewe­ gung bildet und am zweiten Scharnierteil-Rohling mit der größeren Auskragung im Bereich einer Abwinkelung das zweite Streifenmaterial derart verdickt ausgelegt ist, daß in dieser Abwinkelung die Scharnierbohrung für den Scharnierbolzen für den um 180° gedreht oder spiegelbildlich ineinandergeschach­ telten Scharnierteil-Rohling eindringbar ist, können kompli­ zierte Scharnier-Rohlinge hergestellt werden, wie sie insbe­ sondere für Türscharniere an Kraftfahrzeugkarosserien erfor­ derlich sind, in denen neben der einen Scharnierfunktion noch eine Funktion zum Begrenzen des Öffnungswinkels vorgesehen sein muß.

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

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 zwei 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 Verschachtelung 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 Scheidstrahles 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 (3)

1. Scharnierrohling, bestehend aus einem ersten Scharnier­ teil-Rohling (2) und einem zweiten Scharnierteil-Rohling (4) aus gewalztem oder gezogenem Streifenmaterial, das jeweils einem Profilquerschnitt von zweien entlang einer Trennlinie (1) um 180° aneinandergesetzten Scharnierteil- Rohlingen (2, 2′, 4, 4′) entspricht, die durch aufeinan­ derfolgendes Trennschneiden entlang querlaufender Begren­ zungslinien (II) und nachfolgendem Trennen entlang der Trennlinie (I) geschnitten sind, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die ersten Scharnierteil-Rohlinge (2, 2′) aus einem ersten Streifenmaterial (24) und die zweiten Schar­ nierteil-Rohlinge (4, 4′) aus einem zweiten Strei­ fenmaterial (30) abfallos geschnitten sind,
• - das am ersten Scharnierteil-Rohling (2) die gemein­ same Trennlinie (1) mit einer sich in Längsrichtung des ersten Streifenmaterials (24) erstreckenden An­ schlagnase (13) versehen ist, die am zusammengebauten Scharnier (1) einen mit dem anderen Scharnier­ teil-Rohling (4) zusammenwirkenden Anschlag für die Öffnungsbewegung bildet und
• - am zweiten Scharnierteil-Rohling (4) mit der größeren Auskragung im Bereich einer Abwinkelung (17) das zweite Streifenmaterial (30) derart verdickt ausge­ legt ist, daß in dieser Abwinkelung (17) die Schar­ nierbohrung (20) für den Scharnierbolzen (8) für den um 180° gedreht oder spiegelbildlich ineinander ge­ schachtelten Scharnierteil-Rohling (4′) einbringbar ist.

2. Verfahren zur Herstellung eines Scharnierrohlings gemäß Anspruch 1 durch aufeinanderfolgendes Trennschneiden ent­ lang querlaufender Begrenzungslinien (II) und nachfolgen­ dem Trennen entlang der Trennlinie (I), dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Trennschneiden der jeweiligen gewalzten oder ge­ zogenen Streifenmaterialien (24 und 30) durch einen Wasserstrahl vorzugsweise mit Abrasivmittelzugabe er­ folgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Trennschneiden der jeweiligen gewalzten oder ge­ zogenen Streifenmaterialien (24 und 30) durch Elek­ tronen- oder Laserstrahl erfolgt.