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Scharnierprofil und Verfahren, sowie Vorrichtung zum Herstellen von
Scharnierflügeln Die Erfindung bezieht sich zunächst auf ein Scharnierprofil für
Flügelscharniere, insbesondere auf ein fortlaufend gewalztes Scharnierprofil, dessen
Profilquerschnitt wenigstens zwei Kopfrollen bildende Verdickungen aufweist und
ferner auf ein Verfahren zur Herstellung von Scharnierflügeln aus einem derartigen
Scharnierprofil, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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In herkömmlicher und derzeit allgemein gebräuchlicher Weise werden
Scharnierflügel, insbesondere für Kraftwagentüren, von einem als fortlaufendes Walzprofil
hergestellten, sog.
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Scharnierprofil einzeln durzh blaneen vom Walzprofil und nachfolgendes
weiteres Bearbeiten hergestellt. Da in den meisten fällen beide Scharnierflügel
eines hraftfahrzeugscharnieres unterschiedlich gestaltete Wbwinkelungen zwischen
Kopfrolle und #charnierblatt aufweisen, miissen für die beiden Scharnierflügel unterschiedliche
Walzprofile hergestellt werden und die von diesen Walzprofilen jeweils abgelëngten
#charnierrlüge# vor der weiteren Bearbeitung sortiert werden.
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Ein anderes Problem bei der herkömmlichen Herstellungsweise von Scharnierflügeln
ergibt sich aus den Gegebenheiten der Walztechnik, da Scharnierflügel Präzisionsteile
darstellen, müssen die Walzprofile absolut verzugsfrei sein, so daß die Walzprofile
gegebenenfalls durch Nachwalzen egalisiert oder aber im einfacheren Falle rasiert
oder geschliffen werden müssen.
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Zur Vereinfachung der walztechnischen und auch der anschliessenden
bearbeitungstechnischen Vorgänge ist bereits ein sog.
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Doppelkopfscharnierprofil bekanntgeworden, bei dem die Profile zweier
Scharnierflügel einstückig und gemeinsam gewalzt werden und wobei die Profile mit
ihren Scharnierblattenden zueinander zeigend angeordnet sind, so daß die Längsränder
des Walzprofiles durch die verhältnismäßig starkwandigen Kopfrollen gebildet werden.
Auch bei nach diesem Verfahren hergestellten Scharnierprofilen ergibt sich ein nicht
unbeträchtlicher walztechnischer Aufwand in der Weise, daß das Walzprofil in bezug
auf die außenliegenden Kopfrollen an der Walznaht rasiert, geschliffen oder aber
durch Nachwalzen egalisiert werden müssen. Darüberhinaus ergibt sich bei diesen
bekannten Doppelkopfprofilen hinsichtlich der nachfolgenden Bearbeitungstechnik
die Schwierigkeit, daß die praktisch nahtlos aneinander anliegenden Scharnierblattenden
in einem aufwendigen Schneidvorgang voneinander getrennt werden müssen, was im Hinblick
darauf, daß es sich bei derartigen Scharnieren einerseits um Massenteile und andererseits
um Präzisionsstücke handelt, auch dann mit einem verhältnismäßig hohem Aufwand verbunden
ist, wenn die Profilhälften bereits walzwerkseitig getrennt werden.
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Durch den für das Trennen der Profilhälften erforderlichen Aufwand
wird auch der Umstand, daß symetrische Profile mit höherer Walzgeschwindigkeit hergestellt
werden können, mehr als wettgemacht.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein Scharnierprofil für Flügelscharniere, insbesondere für Kraftwagentüren,
zu schaffen, welches in symetrischer Walzanordnung bei geringstmöglichen
Verzug
mit hoher Geschwindigkeit gewalzt und in nachfolgenden Bearbeitungsvorgängen mit
geringstmöglichem Aufwand hinsichtlich der herzustellenden Scharnierflügelhälften
getrennt und beschnitten werden kann.
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Hinsichtlich ihres wesentlichsten Teiles wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
durch ein Walzprofil gelöst, bei dem die Scharnierflügelprofile mit ihren Kopfrollen
einander zugewandt angeordnet und durch Vermittlung eines Steges miteinander verbunden
sind. Diese Scharnierprofilgestaltung gestattet eine Walzprofilherstellung unter
Einsatz symetrischer Walzenanordnungen und mit hohen Walzgeschwindigkeiten, wobei
die verhältnismäßig dicht nebeneinanderliegende Kopfrollenanordnung einen Verzug
bei der Walzprofilherstellung praktisch vollkommen ausschließt, so daß im gleichen
Maße auch die Nacharbeitung der Walzprofile entfällt und damit die Scharnierherstellung
insgesamt beträchtlich verbilligt wird.
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Vorteilhaft sind dabei jeweils zwei einander zu einem Blügelscharnier
ergänzende Scharnierflügelprofile paarweise durch einen in Höhe der Profilachsen
ihrer Kopfrollen angeordneten Verbindungssteg miteinander verbunden. Es können erfindungsgemäß
jedoch auch mehrere einander jeweils zu einem Flügelscharnier ergänzende Scharnierflügelprofilpaare
über jeweils einen weiteren zwischen den Scharnierblattenden angeordneten Verbindungssteg
zu einem einteiligen, fortlaufenden Walzprofil verbunden sein, in der Weise, daß
von einem fortlaufenden Walzprofil in einem einzigen Arbeitsvorgang vier oder mehr
Scharnierflügel abgelängt werden können. Bei mehr als zwei Scharnierflügelprofile
umfassenden Walzprofilen können die einander jeweils zu einem Flügelscharnier ergänzenden
Scharnierflügelprofile in der Weise angeordnet werden, daß einander zu einem Flügelscharnier
ergänzende Scharnierflügelprofile unterschiedlicher Querschnittsform über Verbindungsstege
derart miteinander verbunden sind, daß das Walzprofil insgesamt wiederum unter Einsatz
einer symetrischen Walzanordnung hergestellt werden kann. Außer an ihren Kopfrollen
sind dabei die Scharnierflügelprofil paare miteinander über jeweils einem weiteren,
zwischen den
ocharnierblxttenden angeordneten Verbindungsster u
einem einteiligen fortlaufenden Walzprofil verbunden.
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Die Dicke der zwischen den Kopfrollen bzw. den Scharnierbls enden
jeweils weier Scharnierflügelprofile angeordneten Verbindungsstege entspricht erfindungsgemäß
einem Bruchteil, insbesondere der Hälfte der Dicke der Scharnierblatteile der Scharnierflügelprofile.
Die Breite der zwischen den Kopfrollen bzw. den Scharnierblattenden der Scharnierflügelprofile
angeordneten Verbindungsstege entspricht dabei etwa dem doppelten ihrer Materialstärke.
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Unabhängig von ihrer jeweiligen Querschnittsform und insbesondere
unabhängig davon, ob sie ein oder mehrere Scharnierflügelprofilpaare umfassen, sind
die Walzprofile erfindungsgemäß einteilig und unter Einsatz einer symetrischen Walzanordnung
als fortlaufendes Walzprofil hergestellt.
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Die Erfindung umfaßt weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Scharnierflügeln
aus fortlaufend, einteilig und zu mehreren verzugsfrei gewalzten Scharnierflügelprofilen,
welches sich vorwiegend dadurch kennzeichnet, daß die fortlaufenden, wenigstens
ein Scharnierflügelprofilpaar umfassenden Walzprofilbänder oder Stangen in voller
Breite in ein Folgewerkzeug eingeführt werden und zugleich mit dem Ablängen den
jeweils gewünschten Scharnierhöhen entsprechender Abschnitte, insbesondere mittels
eines Abscherstempels, die einzelnen Scharnierflügel durch kratfreies Abtrennen
der Verbindungsstege zwischen ihren Kopfrollen bzw. ihren Kopfrollen und Scharnierblattenden
voneinander getrennt werden. Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens
besteht dabei darin, daß die Verbindungsstege beim Abtrennen von den Kopfrollen
bzw. den Scharnierblattenden mittels eines Schnittstempels freitragend ausgeklinkt
werden, wobei das gesamte Walzprofil hinsichtlich sämtlicher Scharnierflügelprofile
auf einer Auflagerfläche des Werkzeugsockels aufliegt und durch einen, den Schnittstempel
umgebenden, gefederten Niederhalter mindestens während des Ausklinkvorganges sicher
gehalten
ist. Unter dem Begriff "frei tragendes Ausklinken" wird hierbei ein matritzenloses
Ausschneiden der Verbindungsstege verstanden, welches es erlaubt, die Verbindungsstege
mit einem wirtschaftlichen, wenig störanfälligen Werkzeug von den Scharnierflügelprofilen
abzutrennen. Bei Verwendung herkömmlicher Werkzeuge, bei denen dem Schnittstempel
eine Matritze zugeordnet ist, würden sich erhebliche Schwierigkeiten, insbesondere
hinsichtlich einer Bruchgefahr des Werkzeuges, dadurch ergeben, daß wegen der Zuspitzung
der Matritze an der Schnittkante infolge der geringen Breite der Verbindungsstege
eine ausreichende Haltbarkeit und damit Betriebssicherheit eines in herkömmlicher
Weise gestalteten Werkzeuges nicht möglich ist. Andererseits ermöglicht die erfindungsgemäße
Gestaltung des Walzprofiles mit einer zueinander gerichteten Anordnung der Kopfrollen
ohne weiteres ein matritzenloses Ausklinken der verhältnismäßig schwachen Verbindungsstege,
da die beiderseits der Verbindungsstege angeordneten Kopfrollen eine ausreichende
Steifigkeit des Profiles an den Schnittkanten gewährleisten.
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Die Erfindung umfaßt schließlich noch ein Werkzeug zur Durchführung
des vorbeschriebenen Verfahrens zum Herstellen von Scharnierflügeln aus einem erfindungsgemäßen,
einteiligen und fortlaufenden Walzprofil, welches hauptsächlich mittig geteilte,
der Profilkontur des Scharnierflügelwalzprofiles entsprechende und in einem Werkzeugsockel
angeordnete Auflagerflächen für das Walzprofil und einen zwischen die mit einem
der Verbindungsstegbreite entsprechenden Abstand voneinander im Werkzeugsockel angeordneten
Auflagerfläche eingreifenden Schnittstempel, sowie einen diesen umgebenden, gefederten
Niederhalter umfaßt und bei dem der den Schnittstempel umgebende Niederhalter durch
Vermittlung von Gummifedern, die ihrerseits über in der den Schnittstempel tragenden
Werkzeugplatte axial verschieblich geführte, in den Niederhalter eingreifende Stegbolzen
geführt sind, gegen die Werkzeugplatte abgestützt ist. Eine dem Schnittstempel im
Bereich des die Kopfrollen der Scharnierflügelprofile verbindenden Steges zugeordnete
Matritze ist dabei den im
Werkzeugsockel angeordneten Ai# flagerflächen
fiir das Walzprofil gegenüber nach unten versetzt angeordnet, so d3-3 der Verbindungssteg
zwischen pn Kopfrollen und gegebenenfalls in entsprechender Weise auch zwischen
den Scharnierblattenden benachbarter Scharnier#'ltigelprofi1e matritzenlos von den
Rop#rollen bzw. den Scharnierblat t:encen abgetrennt wird.
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Der Versatz der Matritze gegeniit)er den dem \#ialzprofil zuFreordneten
Auf lagerflächen im Werkzeugsockel entspricht duei wenigstens dem Betrag der halben
Materialstärke des jeweils auszuklinkenden Verbindungssteges.
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Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand
einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen beschrieben.
In der Zeichnung zeigt die Figur 1 ein erfindungsgemäßes, einteiliges und symetrisches
Walzprofil mit vier Scharnierflügelprofilen; Figur 2 ein erfindungsgemäß einteiliges
und symetrisches Walzprofil für die Herstellung von vier ein gekrümmtes Profil aufweisenden
Scharnierflügeln; Figur 3 ein erfindungsgemäßes einteiliges und symetrisches Walzprofil
zur gleichzeitigen Herstellung von vier Doppelkopf-Scharnierprofilen; Figur 4 einen
Längsschnitt durch ein Werkzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung von Scharnierflügeln aus Walzprofilen gemäß Figur 1 bis 3; Figur
5 eine Draufsicht auf ein Werkzeug gemäß Figur 4; Figur 6 einen Querschnitt durch
ein Werkzeug gemäß den Figuren 4 und 5.
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In der Figur 1 ist ein Walzprofil mit vier symetrisch angeordneten
Scharnierflügelprofilen 1 bis 4 dargestellt. Die ocharnierflügelprofile 1 bis 4
weisen jeweils einen glattflächigen Scharnierflügelabschnitt 5 und eine Kopfrolle
6 auf und sind mit ihren Kopfrollen 6 zueinander zeigend angeordnet. Entlang ihrer
Kopfrollen 6 sind die Scharnierflügelprofile 1 und 2 bzw. 3 und 4 über Verbindungsstege
7
miteinander verbunden, wobei die Verbindungsstege 7 etwa in h
der Profilachsen der Kopfrollen 6 angeordnet sind und in ihrer Dicke einem Bruchteil,
insbesondere der Hälfte, der Materialstärke der Scharnierblatteile 5 der charnieflügel
1 bis 4 entsprechen. Die Breite der Verbindungsstege 7 entspricht etwa dem doppelten
ihrer Dicke. Die Scharnierflügelpaare 1 und 2 und 3 und 4 sind miteinander über
einen weiteren, zwischen den freien Enden der Scharnierblatteile 5 der Scharnierflügel
2 und 3 angeordneten Verbindungssteg 8 zu einem einteiligen, fortlaufenden Walzprofil
verbunden.
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Die Anordnung der Scharnierflügelprofile 1 bis 4 ist dabei so getroffen,
daß nicht nur jeweils zwei Scharnierflügelprofile 1 und 2 bzw. 3 und.4, sondern
auch sämtliche Scharnierflügelprofile 1 bis 4 zusammen ein unter Einsatz einer symetrischen
Walzanordnung herstellbares Walzprofil ergeben.
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Bei dem in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein vier
Scharnierflügelprofile 1 a, 2 a, 3 a, 4 a mit jeweils gegenüber ihrer Kopfrolle
6 a abgewinkelten Scharnierblatteil 5 a umfassendes, einteiliges Walzprofil aufgezeigt,
wobei nicht nur die einander zu einem Flügelscharnier ergänzenden Scharnierprofilpaare
1 a und 2 a bzw. 3 a und 4 a, sondern auch sämtliche Scharnierprofilteile derart
symetrisch zueinander angeordnet sind, daß das Walzprofil insgesamt mit einer symetrischen
Walzanordnung herstellbar ist. An ihren einander gegenüberliegenden Kopfrollen 6
a sind die Scharnierflügelprofile 1 a und 2 a, bzw. 3 a und 4 a jeweils durch einen
Verbindungssteg 7 a miteinander verbunden, wobei der Verbindungssteg 7 a etwa in
Höhe der Profilachse der Kopfrollen 6 a angeordnet ist und in seiner Dicke einem
Bruchteil, vorzugsweise der Hälfte, der Dicke der Scharnierblattteile 5 a entspricht.
Die Breite des Verbindungssteges 7 a entspricht etwa dem doppelten ihrer Materialstärke.
Entlang ihrer einander zugewandten Scharnierblattenden sind die Scharnierflügelprofilpaare
1 a und 2 a, bzw. 3 a und 4 a über einen weiteren Verbindungssteg 8 a untereinander
verbunden, wobei der Verbindungssteg 8 a hinsichtlich seiner Dicke und Breite den
Verbindungsstegen 7 a entspricht.
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In der Darstellung der Figur 3 ist ein aus vieruntereinander durch
Vermittlung von Verbindungsstegen 7 b verbundenen Doppelkopfprofilen 9, 10, 11,
12 gebildetes und unter Anwendung einer symetrischen Walzanordnung einteilig herstellbares,
Walzprofil gezeigt, wobei die einzelnen Doppelkopfprofile 9 bis 12 jeweils entlang
ihrer Kopfrollen 6 b über die in ihrer Dicke einem Bruchteil, insbesondere der Hälfte
der Dicke der Scharnierblatteile 5 b der Doppelkopfprofile 9 bis 12 entsprechenden
Verbindungsstege 7 b untereinander verbunden sind. Auch bei dieser Verwirklichungsform
der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß die mit ihren Kopfrollen aneinandergrenzend
angeordneten Doppelkopfprofile unter Einsatz einer symetrischen Walzanordnung bei
geringerer Verzugsgefahr mit wesentlich höherer Geschwindigkeit gewalzt werden können.
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In Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden von den in den
Figuren 1 bis 3 beispielsweise aufgezeigten, fortlaufenden Walzprofilen in einem
Folgewerkzeug der Jeweils erforderlichen Scharnierhöhe entsprechende Längenabschnitte
13 abgelängt und gleichzeitig die Verbindungsstege 7, 7 a, 7 b bzw. 8 kratfrei ausgeklinkt,
so daß jeweils vier fertig beschnittene Scharnierflügel pro Arbeitshub des Werkzeuges
anfallen. An dem erfindungsgemäßen Verfahren ist hierbei wesentlich, daß die Verbindungsstege
7, 7 a, 7 b bzw. 8 jeweils mittels eines Schnittstempels, jedoch matritzenfrei ausgeklinkt
werden.
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Für die Durchführung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise
das in den Figuren 4 bis 6 gezeigte Werkzeug verwendet. Das Werkzeug umfaßt eine
in Längs- und Querrichtung geteilte, im Werkzeugsockel 21 aufgenommene Auflagerfläche
22 für ein aus zwei Scharnierflügelprofilen 1 a und 2 a bestehendes Walzprofil,
bei dem die beiden Scharnierflügelprofile 1 a und 2 a mit ihren beiden Kopfrollen
6 a gegeneinander zeigend angeordnet und durch Vermittlung eines Verbindungssteges
7 a miteinander verbunden sind, wobei die beiden parallel zur Walzprofilachse gerichteten
Auflagerhälften
zwischen sich einen Spalt 23 einschließen, in elchen die Schneidleiste 24 eines
über ein Sockelstück 25 an einer Werkzeugplatte 26 angeordneten Schneidstempels
eingreift. Die Breite des Schlitzes 23 zwischen den beiden Auflagerhälften 22 entspricht
im Bereich der Auflagerfläche des Walzprofiles der Breite des Verbindungssteges
7 a zwischen den beiden Scharnierprofilen 1 a und 2 a und dient gleichzeitig zum
Auswerfen des ausgeklinkten Verbindungssteges 7 a. Der aus dem Sockelteil 25 und
der Schneidleiste 24 gebildete Schnittstempel des Werkzeuges ist von einem Niederhalter
27 umgeben, der seinerseites mehrteilig ausgebildet und in einer Zwischenplatte
28 aufgenommen ist. Durch Vermittlung der Zwischenplatte 28 ist der Niederhalter
27 durch Vermittlung von Gummifedern 29 gegen die Werkzeugplatte 26 abgestützt,
so daß das Walzprofil 1 a, 2 a beim Niederfahren des Schnittstempels automatisch
gegen die Auflagerflächen 22 angepreßt und damit während des Ausklinkens des Verbindungssteges
7 a sicher gehalten ist. Die Gummifedern 29 sind durch Vermittlung einerseits in
der Werkzeugplatte 26 axial verschieblich geführter und andererseits in die Zwischenplatte
28 eingreifender stehbolzen 30 geführt. Das Ausklinken des Verbindungssteges 7 a
erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug, wie insbesondere aus den Darstellungen
der Figuren 4 und 6 erkennbar, matritzenlos.