EP1472429B1

EP1472429B1 - Verfahren zum herstellen eines metallblechtürblatts sowie damit herstellbares türblatt

Info

Publication number: EP1472429B1
Application number: EP03702312A
Authority: EP
Inventors: J. Thomas HÖRMANN
Original assignee: Hoermann KG Brandis
Current assignee: Hoermann KG Brandis
Priority date: 2002-02-05
Filing date: 2003-01-08
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2023-01-08
Also published as: DE10204638B4; DE50311335D1; DE10204638A1; PL374088A1; ES2320987T3; ATE426728T1; EP1472429A1; DE10390389D2; PL212665B1; AU2003205510A1; WO2003067012A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Türblatts nach dem Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1. Ein solches Verfahren und ein solches Türblatt sind aus der US-A-5897 796 entnehmbar.
Die DE 94 14 135 U1 beschreibt eine Stahlblechtür, insbesondere in Feuerschutzausbildung, mit zwei Blechelementen, nämlich einem die eine Türblattbreitseite bildenden Kasten und einem die andere Türblattbreitseite bildenden Deckel. Der Deckel ist an seinen Randbereichen mit parallel zur Breitseitenebene nach außen abragenden Randstreifen der Kastenränder durch Punktschweißen verbunden. Ein an die Verbindungszone nach außen anschließender Randabschnitt der Randbereiche des Deckels oder der Randstreifen der Kastenränder ist zur Bildung eines Anschlagbereiches eines Falzes auf den Kasten zu gerichtet abgewinkelt und übergreift die Verbindungszone. Zum Herstellen dieser bekannten Tür wird nach der DE 94 14 135 U1 derart vorgegangen, dass der Deckel, der eine ursprüngliche Ausdehnung aufweist, die über die Randstreifen des Kastens hinausgeht, zunächst auf die nach außen abstrebenden abgebogenen Randstreifen des Kasten aufgelegt und mit diesen durch Punktschweißen verschweißt wird. Anschließend wird der über die Randstreifen des Kastens hinausgehende Randabschnitt nach der Punktverschweißung zurückgebogen. Bei Dünnfalzausführung wird ein einzelner Randabschnitt nach der Punktverschweißung um 180° auf die Randstreifen des Kastens zurückgebogen. In Dickfalzausführung weist der Randbereich des Deckels eine erste, einen in seiner Breite die Decke des Falzes bestimmenden Steg bildende Abwinkelung und daran eine zweite, den Anschlagbereich bildende Abwinkelung auf, wobei letztere die Verbindungszone, in der Kasten und Deckel miteinander durch Punktschweißen verschweißt sind, in etwa Stegbreite beabstandet übergreift. Hierzu wird zunächst der Deckel hinsichtlich seines vorgefalzten Randbereiches nicht völlig in seiner endgültig abgewinkelten Ausgestaltung überführt, so dass die Verbindungszone zwischen Randstreifen des Kastens und Randbereich des Deckels nach Auflegen des Kasten auf den Deckel von beiden Seiten derart zugänglich ist, dass sich ein Punktschweißgerät entsprechend ansetzen lässt. Erst nach erfolgter Punktschweißung wird die vorbereitet gefaltete Anschlagzone des Deckels weiter auf den Kasten zugebogen, so dass die beiden Abwinkelungen des Randbereiches des Deckels die punktgeschweißte Verbindungszone zwischen Randstreifen des Kastens und Randbereich des Deckels mit Abstand abdeckend übergreift. Für weitere Einzelheiten hierzu wird ausdrücklich auf die DE 94 14 135 U1 verwiesen.
Diese Ausbildung hat sich gerade bei aus Metallblech, insbesondere Stahlblech gebildeten Türen in Feuerschutzausbildung bestens und erfolgreich auf dem Markt bewährt und ist auch von weiteren Metalltürenherstellern weiter entwickelt worden.
So wird gemäß der DE 197 53 653 A1 bei einem aus Deckel und Kasten gebildeten Türblatt einer Stahlblechtür die nach außen wegstehenden Randbereiche des Deckels und des Kastens nach erfolgter Punktschweißung ebenfalls derart abgewinkelt, dass die abgewinkelten Abschnitte einen Türfalz der Stahlblechtür bilden. Dabei ist nicht nur der Randbereich des Deckels, sondern auch der Randbereich des Kastens mindestens einmal abgewinkelt.
Bei der DE 100 22 120 C1 wird das Herstellverfahren nach der DE 94 14 135 U1 noch darin als verbesserungswürdig angesehen, dass zwischen den U-förmig abgewinkelten Randabschnitten des Deckels und den Umfangsflächen des Kastens fertigungsbedingt ein Spalt verbleibe, der im Hinblick auf das optische Erscheinungsbild oder im Hinblick auf eine spätere Pulverbeschichtung des Türblattes als nachteilig angesehen werde. Zur Verbesserung wird bei diesem Stand der Technik vorgeschlagen, an den Umfangsflächen - im folgenden auch als Schmalseiten oder Stirnseiten des Türblattes bezeichnet - einen Absatz anzuformen, an dem das Schenkelende der U-förmig zu einem Türfalz umgebogenen Randabschnitte des Deckels aufliegt.
Bereits seit längerem sind auch als Innentüren verwendete Stahlblechtüren auf dem Markt, bei denen der Kasten und der Deckel im Falzbereich mit ihren überlappenden Randbereichen aneinander verklebt sind. Diese Ausbildung ist aber nur für normale Einsatzzwecke und nicht für Feuerschutztüren geeignet. Außerdem sind zur Herstellung in Großserie große Mengen an Klebstoff erforderlich.
Aus der eingangs erwähnten US-A- 5897796 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Stahlblechtür für Kraftfahrzeuge mit den Merkmalen des Oberbegriffes des beigefügten Patentanspruches 1 bekannt. Dabei wird um einen geraden Endbereich eines kastenartigen Bleches ein Randbereich eines zweiten Bleches in dichter Anlage herumgefaltet und diese Auflage mittels Strahlschweißen von außen verbunden. Die Bleche werden hierzu fest eingefasst. Der überlappende Randbereich ist etwa so ausgebildet, wie bisher bekannte Dünnfalztüten im Bereich des dünnen Falzes.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein auch zum Herstellen von Feuerschutztüren geeignetes Herstellverfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zur Verfügung zu stellen, mit dem auch Türblätter in Dickfalzausbildung oder sonstige Türblätter mit einem einen Hohlraum umschließenden Randbereich einfacher und mit geringerem Aufwand herstellbar sind.
Zum Lösen dieser Aufgaben wird erfindungsgemäß ein Verfahren mit den Schritten des hier beigefügten Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß werden zunächst die beiden aus Blech bestehenden Türblattelemente - Kasten und Deckel - zusammengefügt. Dies erfolgt vorzugsweise durch Übereinanderlegen oder Übereinanderschieben der weiter bevorzugt bereits (zumindest teilweise) vorgefalzten Türblattelemente. Anschließend wird der Randbereich eines ersten Türblattelements in seine bestimmungsgemäße Endform gebracht, d.h. hier so abgewinkelt, dass der Randbereich des ersten Türblattelements den Randbereich des zweiten Türblattelements zumindest teilweise überlappend umgreift. Hier werden also zunächst die Türblattelemente nach dem Zusammenfügen und vor dem Verbinden fertig gefalzt. Anschließend werden die dann überlappenden Randbereiche der Türblattelemente von außen mittels Strahlschweißen überlappend verschweißt. Auf diese Weise entsteht eine geschweißte Überlappverbindung wie beim Punktschweißen. Ein großer Vorteil des Strahlschweißens ist jedoch, dass dieses vollkommen von außen und ohne die Notwendigkeit eines Eingriffs von der anderen Seite der Schweißverbindung her erfolgen kann. Aufgrund des Umfalzens der Randbereiche zueinander sind diese auch bereits vorfixiert und - gegebenenfalls nach einem Zentriervorgang - in passender Lage zueinander befindlich. Auf diese Weise kann auf zusammenpressende Klemmwerkzeuge vollständig verzichtet werden. Falls sich dies im Einzelfall im Hinblick auf die Schweißnahtqualität als vorteilhaft oder gar notwendig erweist, wird ein eventuelles Aufbiegen der Bleche beim Verschweißen durch Fixierung von außen verhindert. Der Zentriervorgang kann beispielsweise durch gleichzeitige Abwinklung der an entgegengesetzten Seiten des ersten Türblattelements liegenden äußeren Randbereiche des ersten Türblattelements mit dazwischen befindlichem zweiten Türblattelement erfolgen. Das zweite Türblattelement wird so zwischen den abzuwinkelnden jeweils entgegengesetzten äußeren Randbereichen zentriert wird.
Das erfindungsgemäße Herstellverfahren ist besonders zum Herstellen von Türblättern in Dickfalzausführung geeignet. Der Falzbereich eines solchen Türblattes umschließt einen (leeren oder mit Füllmaterialien, wie Dämmmaterialien, befüllten) Hohlraum. Im Stand der Technik wurden große Entwicklungsanstrengungen getätigt, solche Türblätter herzustellen. Mit den bisher üblichen Schweißverfahren, wie Punktschweißverfahren, war die nur auf die in der DE 94 14 135 U1 gezeigten Weise möglich, d.h. zuerst wurden Kasten und Deckel randseitig verschweißt, dann erfolgte eine Umbiegung des überstehenden Randbereich zu dem Dickfalz. Unter Einsatz von Strahlschweißverfahren erspart man sich den Einsatz, da man bei Strahlschweißverfahren kein Gegenlager und keinen sonstigen Zugriff auf die Innenseite des Dickfalzes benötigt. Durch die verblüffend einfache Maßnahme, anstelle der sonst im Stand der Technik üblichen Schweißverfahren ein Strahlschweißverfahren einzusetzen, wird das Herstellverfahren solcher im Randbereich einen Hohlraum einschließenden Türblätter wesentlich vereinfacht. Die durch die Erfundn ermöglichte Einsparung einer Fertigungsstation bedeutet in der hier üblichen Großserienfertigung einen erheblichen Vorteil. Im Stand der Technik sind dagegen gegenläufige Entwicklungen zu beobachten: Man hat den durch die DE 94 14 135 U1 vorgezeichneten Weg immer weiter entwickelt, anstatt dass man nach geeigneteren alternativen Schweißverfahren gesucht hat.
Als Strahlschweißverfahren werden in Ausgestaltungen der Erfindung beispielsweise E-lektronenstrahlverfahren oder vorzugsweise ein Laserschweißverfahren eingesetzt. Hierbei werden weiter bevorzugt die in bestimmungsgemäßer Relativlage zueinander fertig abgewinkelten Randbereiche mittels einer Laserschweißapparatur verschweißt.
Die Strahlschweißapparatur kann Teil einer Herstellvorrichtung für das Türblatt sein, die außerdem noch eine Einlegeeinrichtung zum Einlegen des zweiten Türblattelements in das erste Türblattelement und eine Umfalzvorrichtung zum Abwinkeln der Randbereiche des ersten Türblattelements um die Randbereiche des zweiten Türblattelements umfasst. Die Strahlschweißapparatur kann einen unbeweglichen oder beweglichen Laserschweißkopf oder einen Laser mit besonderer Strahloptik aufweisen. Der Laserkopf bzw. die Strahloptik kann auch feststehend installiert sein, wobei dann die Herstellvorrichtung eine Förderanlage für die zusammengefügten Türblattelemente hat, mit der die zusammengefügten Türblattelemente relativ zu der Strahlschweißapparatur gefördert werden.
Bei ersten Versuchen wurden die sich überlappenden Bleche im Falzbereich ohne Zusatzwerkstoffe erfolgreich geschweißt. Die Güte der Verschweißung lässt sich positiv durch die Vorschubgeschwindigkeit und die Strahlenintensität beeinflussen. Vorteilhaft dabei ist, dass Schweißnähte hoher Festigkeit - sogar mit höherer Festigkeit als das Ausgangsmaterial - entstehen, welche nicht nachgearbeitet werden müssen. Etwaige Verwerfungen der geschweißten Oberfläche können auf der Sichtseite durch eine nachfolgende Pulverbeschichtung überdeckt werden. Es hat sich somit überraschenderweise gezeigt, dass das Strahl- und insbesondere das Laserschweißverfahren hinsichtlich seiner Güte voll mit dem bisher eingesetzten Punktschweißverfahren vergleichbar ist. Hinsichtlich der Handhabung lässt sich durch das Laserschweißverfahren eine Vereinfachung erreichen, da die Bleche gleich bei dem Zusammenfügen abgewinkelt werden können und dann in bereits vorfixierter Lage fertig für das Laserschweißverfahren zur Verfügung stehen. Das Verfahren kann auch im Durchlauf erfolgen, beispielsweise auch indem der auf den Kasten aufgelegte Deckelrand sukzessive - insbesondere zum Umgreifen des Kastenrand - umgefalzt und anschließend strahlgeschweißt wird. Auf diese Weise könnten ohne Umrüstung oder mit nur geringer Umrüstung der Herstellvorrichtung verschieden hohe oder verschieden breite - auch zweiseitig gefälzte - Türblattkörper durch Herstellung quasi eines Endlosbandes und anschließende Vereinzelung in einzelne Türblätter mit passender Höhe bzw. Breite hergestellt werden.
Das Verfahren ist besonders vorteilhaft zum Herstellen von an wenigstens an einer Türblattschmalseite mit einem Falz versehenen Türblättern, lässt sich aber auch zur Herstellung von Türblättern mit stumpf ausgeführten Umfangs- oder Schmalseiten einsetzen, wobei eines der Türblattelemente mit seinem Randbereich das andere Türblattelement umgreift.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Stahlführungskopf oder die Strahlführungsoptik einer Strahlschweißvorrichtung nur von außen an die Schweißstelle herangeführt. Durch die Formgebung der Bleche am Randbereich ist sichergestellt, dass eine Überlappung stattfindet. Viele Laserschweißvorrichtungen verlangen einen minimalen Spalt der überlappenden aneinander zu fügenden Türblattelemente von höchstens 0,2 mm oder weniger. Dies ist erfindungsgemäß durch die vorherigen Abkantprozesse und eventuell nachfolgende Zentriervorgänge am Randbereich, insbesondere am Falzbereich, garantiert. Die Strahlschweißverfahren ermöglichen einen punktgenauen Energieeintritt mit minimalen Verwerfungen und minimalen Beeinträchtigungen der Schweißstellenumgebung. Die Schweißtiefe lässt sich mit bekannten Verfahren - siehe zum Beispiel die DE 40 27 714 C2 und der darin genannte Stand der Technik - kontrollieren, beispielsweise derart, dass das der Schweißvorrichtung fernab liegende Blechteil nicht vollständig durchgeschweißt wird und somit eine auf der Innenseite liegende Korrosionsschutzschicht nicht beschädigt wird. Sollte dennoch eine Tendenz auftreten, dass die Blechteile trotz einer eventuellen durch das Abkanten bzw. Abwinkeln erfolgenden, die Randbereich gegeneinander drückenden Vorspannung auseinander laufen, so kann dies durch zusätzliche äußere Fixierungen während des Schweißens verhindert werden.
Zum Aufbau der Herstellvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gibt es eine Reihe von Strahlführungsköpfen auf dem Markt. Beispielsweise gibt es auch Laserschweißköpfe, die einen Arbeitsabstand zur Schweißstelle von bis zu 280 mm zulassen. Zudem sind die Anstellwinkel in Bezug auf das Objekt in weiten Bereichen veränderbar. Auch gibt es bereits erste Strahlschweißgerätprototypen, die eine Schweißstrahlumlenkung mit beweglichen Reflektorelementen ermöglichen, so wie dies bei Laserbeschriftungsanlagen bereits seit längerem bekannt ist.
Ein weiterer Vorteil des Einsatzes des Strahlschweißverfahrens liegt darin, dass mit diesem Verfahren nicht nur Überlappverbindungen von Blechen aus Stahl, sondern auch Bleche aus anderen Metallen, wie insbesondere aus Aluminium bestehende oder auf Aluminium basierende Blechen miteinander verschweißbar sind. Auch sind Bleche aus jeweils unterschiedlichen Materialien miteinander, auch im Überlappstoß ohne Zusatzwerkstoff, verschweißbar. Dadurch kann man auch in einfacher Weise Türblätter mit unterschiedlichen Blechqualitäten auf ihren beiden Breitseiten herstellen, beispielsweise solche, die auf einer Seite ein Edelstahlblech und auf der anderen Seite ein feuerverzinktes Blech haben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der hier beigefügten Figuren näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 - 6: Querschnitte durch jeweils einen mit einem Falz versehenen Umfangsbereich eines mittels eines Strahlschweißverfahren hergestellten Türblatts aus Metallblech, insbesondere Stahlblech;
Fig. 7: einen stumpf ausgeführten Umfangsflächenbereich eines aus Metallblech gebildeten Türblatts während eines Schweißvorganges; und
Fig. 8: verschiedene Schritte zum Herstellen eines Türblatts gemäß Fig. 2.

In den Fig. 1 - 6 sind verschiedene Ausführungsformen eines mit einem Strahlschweißverfahren, nämlich hier eines Laserschweißverfahrens, gefertigten Türblattes gezeigt, das als ein erstes Teilelement eine Halbschale, hier in Form eines Deckels 2 und als zweites Türblattelement eine zweite Halbschale, hier in Form eines Kastens 1 aufweist. Die beiden - aus Metallblech, nämlich hier aus beschichtetem oder unbeschichtetem Stahlblech bestehenden - Türblattelemente 1, 2 sind an ihren Randbereichen 3, 4 miteinander verschweißt. Sie umschließen einen Türblattinnenraum 5, der mit üblichen Dämm- oder Feuerschutzmaterialien (nicht dargestellt) gefüllt ist. Die beiden Türblattelemente 1 und 2 sind aus Metallblech, nämlich hier Stahlblech gebildet. Als Füllmaterialien kommen je nach Einsatzzweck des Türblattes beispielsweise Matten aus Pappwaben oder feuerfeste Materialien wie Mineralwollmatten, insbesondere Glaswollmatten zum Einsatz. Der Kasten 1 bildet die eine Türblattbreitseite 6 des Türblattes und der Deckel 2 bildet die andere Türblattbreitseite 7 des Türblattes. An wenigstens einer Schmalseite 8, vorzugsweise an drei Schmalseiten 8, nämlich den beiden vertikal anzuordnenden Schmalseiten und der oberen horizontal anzuordnenden Schmalseite ist das Türblatt mit einem Falz 9 - in Form eines einen Hohlraum umschließenden Dickfalzes - versehen. Der Falz 9 weist einen Anschlagbereich 10 für das Türblatt auf. Zum Bilden des Falzes 9 weist der Kasten 1 an seinem Randbereich 3 eine Stufe mit einem parallel zu der Türblattbreitseite 6 verlaufenden ersten Stufenabschnitt 11 und einem daran anschließenden senkrecht zu der Türblattbreitseite mit Abstand zu dem umgestuften Bereich der Schmalseite 8 verlaufenden zweiten Stufenabschnitt 12 auf. Der Randbereich 3 des Kastens 1 ist somit gegenüber dem ungestuften Bereich der Türblattschmalseite 8 zweifach abgewinkelt.
Gemäß den Ausführungsbeispielen in den Fig. 1, 2, 4-6 ist der Randbereich 4 des Deckels 2 zum Bilden des Falzes 9 zweifach abgewinkelt. Eine erste Abwinkelung bildet einen Steg 19, der mit seiner Breite die Dicke des Falzes 9 bestimmt. Die zweite Abwinkelung 20 bildet den Anschlagbereich 10 des Falzes 9 oder weist diesen auf. Der Randbereich 4 des Deckels 2 umgreift mit seinen beiden Abwinkelungen 19, 20 die beiden die Stufe bildenden Stufenabschnitte 11 und 12 des Randbereiches 3 des Kastens 1. Dabei liegen die den Kasten 1 bzw. Deckel 2 bildenden Bleche an diesen Randbereichen 3 und 4 einander überlappend aneinander an.
Bei den in den Fig. 1, 2, 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispielen sind der Kasten 1 und der Deckel 2 an ihren einander überlappendenden Randbereichen 3 und 4 durch eine Laserschweißnaht 21 im Bereich des Anschlagbereiches 10 verschweißt. Die Laserschweißnaht 21 verbindet die zweite Abwinkelung 20 des Randbereiches 4 des Deckels 2 mit dem ersten Stufenabschnitt 11 des Randbereiches 3 des Kastens 1. Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 und 4 sind nur die am Anschlagbereich befindlichen Randabschnitte der Randbereiche 3 und 4 miteinander laserverschweißt.
Das Türblatt gemäß Fig. 2 entspricht im wesentlichen dem Türblatt gem. Fig. 1, wobei aber zusätzlich auch noch der Steg 19 und der zweite Stufenabschnitt des Randbereiches 3 des Kastens 1 untereinander durch eine zweite Laserschweißnaht 22 miteinander verbunden sind.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 1, wobei hier aber der zweite Stufenabschnitt 12 am Randbereich 3 des Kastens kürzer ausgebildet ist als der Steg 19. Der Kasten 1 reicht somit nicht über die gesamte Dicke des Türblattes. Die beiden Türblattelemente 1 und 2 werden hier durch eine nicht dargestellte, zwischen den beiden Türblaftelementen 1 und 2 eingeklemmte Füllung im Türblattinnenraum 5 und die nach dem Umwinkeln des Randbereiches 4 in die Überlappung mit der Stufe des Randbereiches 3 angefertigte erste Laserschweißnaht 21 gehalten.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform gemäß Fig. 2, wobei sich hier aber an den zweiten Stufenbereich 12 noch ein parallel zu dem die Türblattbreitseite 7 bildenden Bereich des Deckels 2 verlaufender Streifenabschnitt 24 anschließt. Der Streifenabschnitt 24, welcher hier in seiner Breite etwa der Breite des Falzes 9 entspricht, liegt an dem die Türblattbreitseite 7 bildenden Bereich des Deckels 2 überlappend an und ist mit diesem durch eine dritte Laserschweißnaht 23 verbunden. Der Streifenabschnitt 24 verläuft parallel zu den Türblattbreitseiten 6, 7. Er dient als abstützende Auflage für den Deckel 2. Der Abstand zwischen dem die Türblattbreitseite 6 bildenden ebenen Bereich des Kastens 1 und dem Streifenabschnitt 24 bestimmt die Türblattdicke.
Bei den in den Fig. 3 und 6 dargestellten Türblättern verlaufen die beiden Randbereiche 3 und 4 von Kasten 1 und Deckel 2 parallel zueinander und sind gleich gerichtet nach außen abstrebend abgewinkelt. Die Türblattschmalseite 8 des Kastens 1 weist bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 3 und 6 keine Stufe auf. Der Randbereich 3 des Kastens 1 ragt bei diesen Ausführungsformen auf Höhe der Innenseite des die Türblattbreitseite 7 bildenden ebenen Bereich des Deckels 2 nach außen ab. Der Randbereich 3 des Kastens 1 ist hier mit einer ersten Abwinkelung 25, die auf dem die Türblattbreitseite 7 bildenden ebenen Bereich des Deckels 2 aufliegt, und mit einer zweiten Abwinklung 26 versehen, die parallel zu dem Steg 19 des Deckels 2 an diesem anliegend verlaufend abgewinkelt ist. Die Abwinklung 25 ist dabei durch eine Laserschweißnaht 27 mit dem die Türblattbreitseite 7 bildenden ebenen Bereich des Deckels 2 verbunden. Eine weitere Laserschweißnaht 28 verbindet den Steg 19 mit der zweiten Abwinklung 26.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel enden die Randbereiche 3 und 4 mit der zweiten Abwinkelung 26 des Kastenrandbereich 3 bzw. mit dem Steg 19 des Deckelrandbereiches 4. Der Falz 9 ist somit an seinem Auflagebereich 10 mit einer Nut offen gelassen, die zur Aufnahme eines Türdichtelements (nicht dargestellt) dient. Auch bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführung ist der Falz 9 als Dickfalz ausgebildet. Auch bei dieser Ausbildung sind die Bleche von Kasten und Deckel im Falzbereich von außen lasergeschweißt. Dadurch muss man keine Werkzeuge zur Verfügung stellen, die in die Nut eingreifen, um ein Gegenlager beim Schweißvorgang zu bilden. Die Nut kann somit auch sehr schmal ausgebildet werden.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Randbereiche 3 und 4 noch ein weiteres mal, wieder zurück auf den Kasten 1 zu gerichtet abgewinkelt. Demgemäss weist der Randbereich 3 des Kastens 1 eine dritte Abwinklung 30 auf, die sich parallel zu der die Auflagefläche 10 des Falzes 9 bildenden zweiten Abwinklung 20 erstreckt und mit dieser durch noch eine weitere Laserschweißnaht 31 verbunden ist.
Wie Fig. 7 zeigt, ist die überlappende Anordnung und Verbindung mittels Laserschweißen auch bei stumpfer Ausbildung der Türblattschmalseite 8 möglich. Hierbei sind der Deckel 2 und der Kasten 1 an ihren Randbereichen 3 und 4 jeweils mit 2 Abwinklungen versehen, wobei die beiden Abwinklungen 19 und 20 des Deckels 2 den Randbereich 13 des Kastens 1 überlappend umgreifen und mit diesem mittels Laserschweißen - siehe die Laserschweißvorrichtung mit Laserschweißeinrichtung 40 und beweglichen Reflektorelementen 41, 42 - verbunden. Eine weitere, nicht dargestellte Ausführungsform ergibt sich aus der Fig. 7 durch Weglassen der zweiten Abwinkelung 20 und kürzeres Ausbilden der ersten Abwinkelung 19 des Deckels.
Im folgenden wird anhand der Darstellung in Fig. 8 das Herstellverfahren der zuvor beschriebenen Türblätter am Beispiel des Türblattes gemäß Fig. 2 näher erläutert. Wie in der Teilfigur a) zu sehen, werden zunächst der Kasten 1 und der Deckel 2 aufeinander gelegt, wobei der Kasten 1 bereits mit den Stufenabschnitten 11 und 12 vorgefertigt ist. Nach dem Zusammenlegen werden die beiden Abwinklungen 19, 20 des Deckels 2 in bestimmungsgemäße Lage umgebogen und somit die beiden Türblattelemente 1 und 2 zueinander fixiert, wie dies in der Teilfigur b) dargestellt ist. Anschließend werden die beiden Laserschweißnähte 21 und 22 mittels Laserschweißköpfen 43 und 44 angebracht (Teilfigur c). Die Laserschweißköpfe 43 und 44 sind dabei längs zu dem Türblatt bewegbar, wie dies in der Teilfigur d) angedeutet ist. Die Laserschweißnähte 21, 22 können dabei durchgehend oder wie in der Teilfigur d) gezeigt, unterbrochen ausgeführt sein.
In alternativer (nicht dargestellter) Ausbildung wird der Laserschweißkopf 43 bzw. dessen Optik stationär gehalten und das Türblatt darunter weg bewegt. In noch einer weiteren Ausbildung wird ein einzelner Schweißkopf 43 zum Ausbilden beider Laserschweißnähte 21, 22 verwendet, wobei der Laserschweißkopf 43 über einen Roboterarm bewegbar ist.
Anstelle des Laserschweißverfahrens ist auch ein Elektronenstrahlschweißen einsetzbar.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Türblattes unter Verwendung von Metallblechen, welches Türblatt als ein Türblattelement einen die eine Türblattbreitseite (6) bildenden, aus Blech gebildeten Kasten (1) und als weiteres Türblattelement einen die andere Türblattbreitseite (7) bildenden, aus Blech gebildeten Deckel (2) aufweist, wobei die beiden Türblattelemente (1, 2) an Randbereichen (3, 4) miteinander verschweißt sind und ein mit wenigstens einer Abwinkelung (19, 20) versehener Randbereich (4) eines ersten (2) der Türblattelemente (1, 2) einen Randbereich (3) des zweiten (1) der Türblattelemente (1, 2) überlappend umgreift,
mit der folgenden Reihenfolge von Schritten:
a) Zusammenfügen, insbesondere Übereinanderlegen oder -schieben, der Türblattelemente (1, 2) und Abwinkeln des Randbereichs (4) des ersten Türblattelements (2) derart, dass dieser (4) den Randbereich (3) des zweiten Türblattelements (1) zumindest teilweise überlappend umgreift;

b) Verschweißen der überlappenden Randbereiche (3, 4) von außen mittels Strahlschweißen,
dadurch gekennzeichnet,
dass Schritt a) in beliebiger Reihenfolge umfasst:
• Abwinkeln einer ersten Abwinklung (19) des Randbereiches (4) des ersten Türblattelements (2) zum Bilden eines in seiner Breite die Dicke einer Türblattschmalseite (8) in stumpfer Ausbildung oder die Dicke eines Falzes (9) einer Türblattschmalseite (8) in gefalzter Ausführung bestimmenden Steges (19) und

• Abwinkeln einer zweiten Abwinklung (20) zum Bilden eines Anschlagbereiches (10) des stumpfen Türblattes oder des Falzes (9) des gefalzten Türblattes
und/oder dass zur Herstellung eines Türblattes, von dem wenigstens eine Türblattstirnseite (8) mit einem Falz (9) versehen ist, der Randbereich (3) des zweiten Türblattelements (1) vor oder mit dem Abwinkeln des Randbereichs (4) des ersten Türblattelements (2) zum Bilden eines Falzbereichs (11, 12; 25, 26; 25, 26, 30) des zweiten Türblattelementes (1), der von dem Randbereich (4) des ersten Türblattelements (2) überlappend umgriffen wird, wenigstens einfach abgewinkelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Abwinklung (19) im wesentlichen senkrecht zur Türblattbreitseite (6, 7) und die zweite Abwinklung (20) im wesentlichen parallel zur Türblattbreitseite (6, 7) abgewinkelt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kasten (1) als zweites Teilelement an seinem Randbereich (3) vor dem Abwinkeln des Randbereichs (4) des als erstes Teilelement wirkenden Deckels (2) derart zweifach abgewinkelt wird, dass an der die Türblattschmalseite (8) bildenden Kastenschmalseite der Falzbereich in Form einer Stufe mit einem im wesentlichen parallel zu der Türblattbreitseite (6) verlaufenden ersten Stufenabschnitt (11) und einem daran anschließenden im wesentlichen senkrecht zu der Türblattbreitseite (6) mit Abstand zu dem ungestuften Bereich der Kastenschmalseite (8) verlaufenden zweiten Stufenabschnitt (12) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kasten (1) derart dreifach abgewinkelt wird, dass sich an den zweiten Stufenabschnitt (12) ein Streifenabschnitt (24) anschließt, der im wesentlichen parallel und mit die Türblattdicke bestimmenden Abstand zu der durch den Kasten (1) gebildeten Türblattbreitseite (6) verläuft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Schritt a) der Randbereich (4) des Deckels (2) um die Stufe (11, 12) des Kastens (1) die einzelnen Stufenabschnitte (11, 12) überlappend umgreifend zweifach abgewinkelt derart umgebogen wird, dass sich eine auf den Kasten (1) zu gerichtete Abwinklung (20) des Deckelrandbereiches (4) auf dem ersten Stufenabschnitt (11) abstützt.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Schritt a) ein im wesentlichen parallel zu der Türblattbreitseite (6) des Kastens (1) - insbesondere nach außen abstrebender - Kastenrandbereich (3) auf dem Deckelrandbereich (4) abgestützt wird und dann ein überstehender Abschnitt des Deckelrandbereich alleine oder die beiden aneinanderliegenden Randbereiche (3, 4) gemeinsam zum Bilden eines Falzes (9) umgebogen wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die in bestimmungsgemäße Lage fertig abgewinkelten Randbereiche (3, 4) mittels eines Lasers (40) verschweißt werden.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die sich, insbesondere im Bereich eines Falzes (9), überlappenden Randbereiche (3, 4) ohne Zusatzwerkstoff unter Einsatz eines Strahlschweißverfahrens geschweißt werden.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch den nach Schritt b) erfolgenden Schritt
c) Beschichtung, insbesondere Pulverbeschichtung, wenigstens der geschweißten Oberfläche oder der gesamten Außenoberfläche des Türblattes.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Strahlschweißen ohne Einsatz von Klemmwerkzeugen zur Fixierung der Türblattelemente (1, 2) erfolgt oder dass die Türblattelemente (1, 2) lediglich von außen zum Verhindern eines Aufbiegens ihrer überlappenden Randbereiche 3, 4 beim Schweißen fixiert werden.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Türblattelemente (1, 2) zum Schweißen an einem stationären Strahlkopf oder einer stationären Strahlenoptik vorbeigeführt werden oder dass das Schweißen bei stationärem Türblatt und beweglichem, insbesondere durch Automaten oder Roboter zur exakten vorprogrammierten Positionierung beweglichem, Strahlkopf (43, 44) bzw. beweglicher Strahloptik (41, 42) erfolgt.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein für das Strahlschweißverfahren höchstens zulässiger Minimalabstand, insbesondere von max. 0,5 mm, mehr insbesondere von maximal 0,2 mm, der überlappenden Türblattelemente (1, 2) an der Schweißstelle durch das Abwinkeln oder eine Abkantung des Randbereichs des ersten Türblattelements und Zentrieren der Türblattelemente (1, 2) zueinander begrenzt wird.