DE2164792B2 - Verfahren zur Herstellung einer Baueinheit aus einem Metallblech und einem Metallprofil, vorzugsweise zur Erstellung von Hohlkastenträgern, sowie Metallprofil zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Baueinheit aus einem Metallblech und einem Metallprofil, vorzugsweise zur Erstellung von Hohlkastenträgern, wobei zur Verbindung des Bleches mit dem Profil dieses mit dem Randbereich in eine Nut des Profils eingeschoben und durch Kaltverformen darin verankert wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Metallprofil zur Durchführung des Verfahrens.

Verfahren und Metallprofile zur Herstellung derartiger Baueinheiten sind bekannt (beispielsweise DTPS $5 94 357). Bei diesem bekannten Verfahren wird das Metallblech in einem Randbereich mit einer Reihe von Ausnehmungen versehen, in welche das Material des Metallprofiles im Bereich der diesen Randbercich aufnehmenden Nut eingewalzt oder eingepreßt wird. Diese bekannte Verfahrensweise hat jedoch den Nachteil, daß die Verankerung lediglich im Bereich der Ausnehmungen erfolgt. Die durch die Verankerung übertragbaren Kräfte sind daher relativ gering, zumal eine Erhöhung der Anzahl der Ausnehmungen zum Zwecke einer Erhöhung der Verankerungspunkie nur bedingt möglich ist, weil die Ausnehmungen den für eine Kraftübertragung nutzbaren Querschnitt des Bleches erheblich reduzieren. Ferner muß bei dem bekannter Verfahren dafür Sorge getragen werden, daß die Ausnehmungen möglichsi scharfkantig ausgebildet ;.ind weil sonst die Gefahr besteht, daß die zwischen der Ausnehmungen und dem Metallblechrand verbleibenden Metallblechbereiche die Wandungen der Nut de< Metallprofiles keilartig aufbiegen, sofern auf die Baueinheit das Metallblech aus der Nut herausziehende Kräfte einwirken.

Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, welches bei Kaltverfor men eine verbesserte Verankerung eines Metallocene; mit einem Metallprofil ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Verankerung durch Einpressen eines aus dei Blechebene herausgedrückten Bereichs in einen hinter schnittenen Teil der Nut am Metallprofil vorgenommer wird. Auf diese Weise kann die Verankerung eine; Metallbleches mit einem Metallprofil durchgehend übet dessen gesamte Länge erfolgen, ohne daß hierbei eine Reduzierung des tragenden Blechquerschnittes in Kaul genommen werden muß. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich daher insbesondere zur Herstellung von hochbelastbaren Baueinheiten, wie Hohlkastcnträgern ur.d dergleichen. Da im Falle der Einwirkung einer Zugkraft auf das Metallblech dieses die Zugkraft auf der hinterschnittenen Teil der Nut des Metallprofilei überträgt, besieht ferner im Gegensatz zu bekannter Verankerungen nicht die Gefahr, daß die Nut durch diese Zugkrafteinwirkung aufgebogen und dadurch die Verankerung zwischen dem Metallblech und den Metallprofil beeinträchtigt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dei erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Verankerung zwischen dem Metallblech und dem Mciallprofi dadurch verbessert werden, daß das Metallblech vor dem Einpressen in den hinierschniuencn Teil der Nut ar seinem einzupressenden Bereich mit balgartigcn Ripper versehen wird, und die balgartigen Rippen in der hinterschnittenen Teil der Nut eingesetzt und eincir Druck ausgesetzt werden, wodurch sich die Ripper verbreitern und somit in schließende Verbindung mil dem hinterschnittenen Teil der Nut gebracht werden.

Für weniger belastete Baueinheiten genügt es, daß die Verankerung durch Einpressen an in Längsrichtung voneinander entfernten Stellen des hinterschnittener Teiles der Nut durchgeführt wird.

Bei einem für das erfindungsgemaße Verfahrer besonders geeigneten vorzugsweise stranggepreßter Metallprofil weist dessen Wand auf seiner Außenseite ein Paar von Führungsrippen auf, welche eine Rinne begrenzen, die mit dem hinierschnittenen Teil der Nu! ausgerichtet ist. Durch diese Maßnahme wird die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mil entsprechenden Maschinen erheblich vereinfacht unc eine qualitativ gleichbleibende Verankerung gewährleistet.

Zur Verbesserung der Verankerungskraft ist es be einem derartigen Metallprofil schließlich zweckmäßig wenn die Wand auf ihrer Innenseite mit einer mit dcir hinterschnittenen Bereich der Nut ausgerichteten Rippe versehen wird, welche beim Einpreßvorgang den entsprechenden Bereich des Metallbleches in besonder.¹ wirkungsvoller Weise in den hinterschnittenen Teil dci Nut am Metallprofil hineindrückt.

Im folgenden sind zum besseren Verständnis die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiclc der Erfindung näher beschrieben und erläutert. Es

zeigen

Fig. 1 bis 3 schematische Ansichten bei der Herstellung eines Hohlkastenträger nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in verschiedenen Stadien,

Fig. 4 eine seitliche Ansicht einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 5 eine Querschnittsansicht vcn Einzelteilen eines Hohlkastenträgers vor der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 6 eine vergrößerte Schnittansicht im Bereich der Pfeile 6-6 von F i g. 5,

F i g. 7 eine Schnittansicht des in F i g. 5 dargestellten Hohlkastenträger nach der Verankerung der Einzelteile aneinander,

Fig. 8 eine Teilschnittansicht entlang der Linie 8-8 von F i g. 7,

Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 von Fig. 7,

Fig. 10 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäß hergestellten Hohlkastenträgers,

Fig. Π eine der F i g. 6 entsprechende Schnittansicht,

Fig. 12 in einer perspektivischen Ansicht die Ausbildung einer Metallblechwand bei einem weiteren Ausführungsbeispiel eines Hohlkastenträgers.

Fig. 13 eine Schnittansicht einer Dachkonstruktion, welche von einem Hohlkastenträger gemäß Fig. 12 ij c trage η wird,

Fig. 14 und 15 Schniltansichten eines weiteren Aiisfiihrungsbeispiels einer Verankerung zwischen einem Metallblech und einem Metallprofil.

Fig. 16Teilschnittansicht der Verankerungsstelle bei einem weiteren Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung hergestellten I lohlkastenträgcrs, und

Fig. 17 eine Schnittansichi entlang der Linie 17-17 von Fi g. 16.

Der im Rahmen der Erfindung hergestellte Hohlkastenträger wird mit einer Vorrichtung zusammengebaut, welche speziell für diesen Zweck entworfen ist und durch welche die einzelnen Teile so zusammengefügt werden können, daß sie, ohne eine Zerstörung zu verursachen, wieder auseinandergenommen werden können. Gemäß F i g. 1 bis 3 enthält der Hohlkastenträger 1 ein Paar von Metallprofilen 2 und 3, welche die ^ obere Wand und die untere Wand des Hohlkastenträgers 1 bilden, sowie ein Paar von Metallblechen 4 und 6, welche die Seilenwände bilden. Die Metallprofil 2 und 3 sind in der Längs- und Querrichtung vorzugsweise star¹' und schon vor dem Zusammenbau auf ihre Länge in Übereinstimmung mit der Gesamtlänge des daraus zu bildenden Hohlkastcnträgers 1 zugeschnitten. Zur Erhöhung ihrer Festigkeit sind die im -illgcmeinen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellten Metallbleche 4 und 6 mit Riffelungen verschen. welche sich vorzugsweise in vertikaler Richtung /wischen den oberen und unteren Metallprofilen 2 und 3 erstrecken, wodurch starre Kanäle gebildet werden, welche ein Zusammendrücken des Hohlkastenträgers 1 in vertikaler Richtung verhindern.

Gemäß F i g. 1 bis 3 "-erden die Kantenteile der Metallbleche 4 und 6 in vorgeformte Schlitze eingesetzt, welche entlang der entgegengesetzten Ränder der Metallprofil 2 und 3 angeordnet sind, indem die entsprechenden Teile auf zusammenlaufenden Wegen bewegt werden. Bei solchem Ineinandergreifen wird innerer Druck auf die Metallprofile 2 und 3 ausgeübt, um sicherzustellen, daß die Kantenteile der die Seitenwand bildenden Metallbleche 4, 6 in den Schlitzen bleiben. Dann wird Druck ausgeübt, um die vorbestimmten Bereiche so zu verformen, daß die Kantenbereiche der Metallbleche 4 und 6 sicher in den Schlitzen der Metallprofile 2 und 3 verankert sind.

Die Metallprofile 2 und 3 sind mit vorgeformten Schlitzen versehen, in welchen die Kanten der Metallbleche 4 und 6 aufgenommen werden. Solche Schlitze sind durch im Abstand zueinander angeordnete Wände gebildet. Die dazu verwendete Einrichtung umfaßt gem. F i g. 4 ein sich drehendes Rad 116, welches in die Wand eines Schlitzes eingreift, um letzteren so zu verformen, daß er in Klemm- oder Schließverbindung mit der Kante eines Metallbleches innerhalb des Schlitzes tritt. Das Rad 116 ist dabei auf einer Antriebswelle 37 angebracht; solche Räder sind durch Stiftschrauben in vorbestimmten Stellungen auf der Antriebswelle 37 in Übereinstimmung mit den vertikalen Abmessungen des zu bildenden Hohlkastenträgers 1 befestigt. Diese Siiftschrauben werden in eine Keilnut aufgenommen, welche in der Antriebswelle 37 eingebracht sind. Jedes Rad 116 ist mit einer Reihe von Höckern 141 versehen, welche dazu bestimmt sind, vorbestimmte Gebiete der Metallprofil 2 und 3 in feste Verbindung mit den die Seitenwände bildenen Metallblcchen 4 und 6 zu bringen. Vorzugsweise sind zusätzlich Räder 142 und 143 vorgesehen, um den von den Rädern 116 ausgeübten Druck als Gegenlager aufzunehmen.

Im folgenden wird auf F i g. 5 bis 9 Bezug genommen, welche in Verbindung mit F i g. 4 zu sehen sind. Wie in F i g. 9 gezeigt, sind die die Seitenwand bildenden Metallbleche 4 und 6 mit vertikalen Riffelungen versehen, um ihnen in vertikaler Richtung Festigkeit zu verleihen. Die jeweilige Größe und Form solcher Riffelungen ist je nach den durch die Konstruktion bedingten Erfordernissen abzuändern.

Gemäß F i g. 5 sind die Metallprofile 2 und 3 identisch. Jedes Metallprofil 2, 3 enthält einen mittleren Arm 201, welcher einstückig die an der Ecke befindlichen Abschnitte 202 und 203 miteinander verbindet. Zu diesen an der Ecke befindlichen Abschnitten gehören Schlitzkonfigurationen 204 und 206 und sich nach außen erstreckende Flansche 207 und 208, welche in vorstehenden Streben 209 und 211 enden. Die .Schlitzkonfigurationen 204 sind gemäß F i g. 6 durch eine erste Wand 212 begrenzt, welche zwischen dem mittleren Arm 201 und seiner dazugehörigen Schulter 203 liegt, während zusätzlich eine zweite Wand 213 vorgesehen ist, wobei die Wände einen Schlitz 214 begrenzen. Die Wand 213 liegt in einem Winkel zu der inneren Wand 212, um das Einsetzen der Kante 216 eines die Seitenwand bildenden Metallblechs zu erleichtern. Die innere Wand 212 ist mit einer Nut 2!7 versehen, welche in Schwalbcnschwanzform hinterschnitten ist. Außerdem ist die äußere Wand 213 mit einem Paar im Abstand zueinander angeordneten Rihrungsrippen 218 und 219 versehen, welche eine Aussparung abgrenzen, die im wesentlichen mit der hintcrschnittcnen Nut 217 der inneren Wand ausgerichtet ist.

Bei Drehung des Rades 116. welches in Eingriff mit der Aussparung zwischen den Rippen 218 und 219 steht, wird die äußere Wand 213 nach innen verformt, wobei die Vorsprünge 141 in der Wand 213 und der Kante 216 der Metallplatte im Abstand voneinander befindliche verformte Abschnitte 220 bilden, welche nach innen in die hinterschnittene Nut 217 gedrückt werden. Form

und Größe der Vorsprünge 141 und die Dicke der Wand 213 müssen mit der Breite der Mündung der hinterschnittenen Nut 217 übereinstimmen, so daß bei Druck die Kante 216 der Metallplatte genügend gestaucht wird, um gemäß Fig. 7 in die hinterschnittenen Seiten der Nut einzugreifen.

In Fig. 10 ist eine Abänderung des Hohlkastentragers gezeigt, bei welchem ein oberes Metallprofil 2' verändert ist, um eine damit verbundene Wasserrinne zu schaffen. Der das Metallprofi! 2' bildende Bestandteil des Hohlkastenträgers umfaßt einen tief ausgesparten mittleren Arm 201', in welchem die Bereiche der Wand 212', die den Arm mit den an der Ecke befindlichen Abschnitten 202 und 203 verbinden, einen wesentlichen Abstand zwischen Arm und Eckabschnitten herstellen. Darüberliegende Flansche 221 und 223 können vorgesehen sein, um die das Wasser aufnehmende Rinne 223 teilweise zu schließen.

F i g. 11 zeigt einen weiterhin abgewandelten Balken, bei welchem die Metallprofile 2 und 3 abgewandelte Schlitze aufweisen, indem eine längliche Rippe 226 in Ausrichtung mit der hinterschnittenen Nut 217 vorgesehen ist. Die Anwesenheit dieser Rippe stellt eine nach innen gehende Verformung einer Kante 216 des die Seitenwand bildenden Metallblocks sicher.

Eine abgewandelte Ausführungsform der die Seitenwand bildenden Metallbleche ist in den Fig. 12 und 13 gezeigt. Eine derartige Anordnung ist sehr geeignet für den Gebrauch mit einem Profil gemäß Fig. 11. Nahe des oberen Randes eines die Seitenwand bildenden Metallblechs 213 ist eine vorstehende Rippe 232 vorgesehen, welche gemäß Fig. 12 in ihrem Querschnitt zieharmonika- oder M-förmig ausgebildet ist. Nach Zuführen von Druck an die Unterseite der Rippe 232 in Richtung des in Fig. 12 gezeigten Pfeiles dehnt sich die Rippe 232 aus. Wenn somit Druck nach dem Einsetzen in die hinterschnittene Nut 217 ausgeübt wird, wird diese Rippe 232 in der Nut 217 ausgedehnt, um somit das die Seitenwand bildende Metallblech 213 fest in ihrem Platz zu verankern. Solch eine Ausdehnung kann leicht bewirkt werden, indem man die Rippe 226 in Eingriff mit der Rippe 232 bringt.

Die die Seitenwand bildenden Metallbleche 231 können dazu verwendet werden, eine durch Hohlkastenträger gehaltene Deckenkonstruktion zu stützen. Zu diesem Zweck ist eine längliche Nut 233 in dem die Seitenwand bildenden Metallblech geformt. Wenn somit ein derartiger Hohlkastenträger gemäß Fig. 13 zum Stützen eines Daches 235 verwendet wird, tritt unterhalb des Daches 235 ein Zwischenraum zur Aufnahme von isolierendem Material oder ähnlichem auf. wobei ein haltendes Teil 236 angebracht wird, welches eine ausdehnbare Rippe 237 in Eingriff mit der Nut 233 aufweist.

Fig. 14 und 15 zeigen eine weitere abgewandelte Anordnung, in welcher ein die Seitenwand bildendes Metallblech 241 an ein Profil befestigt werden kann. Der obere Rand des Metallblechs 241 wird dabei mit einer

ίο im allgemeinen Z-förmigen Rippe 242 versehen, welche durch das Zuführen von Druck auf die übliche Weise in Richtung des in F i g. 1 5 gezeigten Pfeiles ausgedehnt werden kann. Dieser Druck kann durch ein Rad mit glatter Unifangsfläche, wie in den gestrichelten Linien 243 in Fig. 15 gezeigt, zugeführt werden. Bei der gezeigten Anordnung ist die Wand 213 weggelassen.

Fig. 16 und 17 zeigen eine weitere Abwandlung, bei welcher eine- Rippe der in Fig. 12 gezeigten Art verwendet und ausgedehnt wird, wobei ein abgewandeltes Rad 246 in Verbindung mit einem Rad 247 als Gegenlager verwendet wird. Das Rad 246 enthält im Abstand voneinander befindliche Vorsprünge 248, welche Abschnitte der Rippe 232 verformen und in die Nut 217 der Schiitzkonfigurationen des Profils des

2$ Hohlkastenprofils hineinführen. Das Rad 246 umfaßt weiterhin ein fortlaufendes, hervorstehendes Band 251. von welchem aus sich die Vorsprünge 248 erstrecken. Somit verformen die in Fig. 17 gezeigten Vorsprünge 248 Abschnitte der Wand 212 und der Rippe 232 an im Abstand voneinander befindlichen Stellen, während das Band 251 ebenfalls die ausdehnbare Rippe 232* in der aufnehmenden Nut 217 verformt. Um diese innere, durch die Vorsprünge 248 hervorgerufene Verformung aufzunehmen, ist das als Gegenlager wirkende Rad 247 mit ebenso im Abstand zueinander angeordneten Aussparungen 252 verschen.

Die Metallprofile 2 und 3 können durch einen Mittelstreifen aufweisende Teile ersetzt werden, wobei sich der Mittelstreifen an der Stelle des mittleren Armes 201 befindet, während getrennte ausgepreßte Eckteile vorgesehen sind, welche schon vorher, und zwar in derselben Weise, in der die Metallbleche 4 und 6 an den Metallprofilen 2 und 3 befestigt sind, mit dem in der Mitte liegenden Arm zusammengebaut wurden. Solche abgewandelten Eckteile weisen dann auch Schlitzkonfigurationen auf, welche so beschaffen sind, daß sie einen Schlitz im rechten Winkel zu den in den verschiedenen abgewandelten Profilformen enthaltenen Schlitzen aufweisen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Baueinheit aus einem Metallblech und einem Metallprofil, Vorzugsweise zur Erstellung von Hohlkastenträgern, wobei zur Verbindung des Bleches mit dem Profil dieses mit dem Randbereich in eine Nut des Profils eingeschoben und durch Kaltverformen darin verankert wird, dadu rch gekennzeichnet, ·< > daß die Verankerung durch Einpressen eines aus der Blechebene herausgedrückten Bereichs in einen hinterschnittenen Teil (217) der Nut am Metallprofil (2,3) vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch geKenn- <5 zeichnet, daß das Metallblech (4, 6) vor dem Einpressen in den hinterschnittenen Teil (217) der Nut an seinem einzupressenden Bereich mit balgartigen Rippen (232) versehen wird, und daß die balgartigen Rippen (232) in den hinterschnittenen *> Teil (217) der Nut eingesetzt und einem Druck ausgesetzt werden, wodurch sich die Rippen (232) verbreitern und somit in schließende Verbindung mit dem hinterschnittenen Teil (217) der Nut gebracht werden. *5

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerung durch Einpressen an in Längsrichtung voneinander entfernten Stellen des hinterschnittenen Teiles (217) der Nut durchgeführt wird.

4. Metallprofil, insbesondere stranggepresstes Metallprofil, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (213) des Metallprofiles (2, 3) auf ihrer Außenseite ein Paar von Führungsrippen (218, 219) aufweist, welche eine Rinne begrenzen, die mit dem hinterschnittenen Teil (217) der Nut ausgerichtet ist.

5. Metallprofil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (213) auf ihrer Innenseite eine mit dem hinterschnittenen Teil (217) der Nut ausgerichtete Rippe (226) aufweist.