EP2853317A1

EP2853317A1 - Verfahren zur Herstellung eines Blechteils mit großer Wandstärke und dadurch hergestellter Blechteil

Info

Publication number: EP2853317A1
Application number: EP20130186709
Authority: EP
Inventors: Kai Okulla
Original assignee: Wilhelm Schroeder GmbH
Current assignee: Wilhelm Schroeder GmbH
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2015-04-01

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Blechteils (1) mit großer Wandstärke (W B ) mit folgenden Verfahrensschritten: Aufteilen des herzustellenden Blechteils (1) in eine Mehrzahl von Blechschichten (2 - 5), die jeweils eine Wandstärke (W S ) aufweisen, die geringer ist als die Wandstärke (W B ) des Blechteils (1); Stanzen der Blechschichten (2 - 5) in die Form (F) des herzustellenden Blechteils (1); und Zusammenfügen so vieler gestanzter Blechschichten (2 - 5) zu einem Stanz- bzw. Blechpaket (8), dass die Summe der Wandstärken (W S ) der Blechschichten (2 - 5) gleich der Wandstärke (W B ) des herzustellenden Blechteils (1) ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Blechteils mit großer Wandstärke gemäß Anspruch 1.
Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung eines Blechteils mit großer Wandstärke kann es sich beispielsweise um ein Verfahren zum Herstellen von in Türschlössern befindlichen Drehfallen bzw. Sperrklinken handeln. Die Wand- bzw. Materialstärke derartiger Blechteile beträgt etwa 3,5 bis 5,0 mm, was insofern bereits eine große Wandstärke darstellt, als es bei derartigen Wandstärkenbereichen bereits erforderlich ist, zur Formgebung des Blechteils ein "Feinschneidstanzverfahren" anzuwenden. Im Anschluss an das Feinschneiden werden derartige Blechteile trowalisiert (gleitgeschliffen) und ggf. bandgeschliffen. Im Anschluss danach erfolgt ein Vergütungsvorgang, um eine erforderliche Festigkeit, von beispielsweise größer 1000 Nm/mm² zu erhalten. Nach dem Vergüten wird ein Gleitbeschichten mit Gleitlack und anschließend ein abschließendes Kunststoffumspritzen durchgeführt, bevor das Bauteil in Form der Drehfalle bzw. Sperrklinge im Türschloss verbaut werden kann.
Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht in der Notwendigkeit einer Vielzahl von Verfahrensschritten, die überdies in aller Regel nicht von einem Hersteller sondern jeweils von spezialisierten Herstellern durchgeführt werden müssen, sodass zu den eigentlichen Verfahrensschritten und deren Kosten die Kosten für die entsprechenden Transportvorgänge zu den jeweiligen Spezialherstellern hinzukommen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Blechteils mit großer Wandstärke bereitzustellen, das gegenüber bekannten Verfahren einen vereinfachten technischen Herstellungsvorgang und damit geringere Herstellungskosten ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß wird im Gegensatz zu bekannten Verfahren, bei denen das Blechteil aus einem Material mit einer Dicke, die der Wandstärke des herzustellenden Blechteils entspricht, geformt wird, das herzustellende Blechteil zunächst in eine Mehrzahl von Blechschichten aufgeteilt bzw. unterteilt, deren Wandstärke jeweils geringer ist als die Wandstärke des letztendlich herzustellenden Bauteils. Beträgt die Wandstärke des Blechteils bzw. Bauteils beispielsweise 5,0 mm, wäre es erfindungsgemäß möglich, fünf Blechschichten mit jeweils einer Wandstärke von 1 mm oder auch vier Blechschichten mit einer Wandstärke von 1,25 mm in die Form des jeweils herzustellenden Blechteils zu stanzen, wobei es nicht erforderlich ist, ein Feinstanzen durchzuführen, sondern ein klassischer Stanzvorgang ausreicht, da die Blechstärken, wie zuvor erläutert, jeweils eine deutlich verringerte Wandstärke haben, die ein Feinstanzen bzw. Feinschneiden nicht erfordert.
Nachdem die Blechschichten ausgestanzt sind, werden so viele Blechschichten anschließend zusammengefügt, dass die Summe der Wandstärken der Blechschichten gleich der Wandstärke des herzustellenden Blechteils bzw. Bauteils ist.
Aufgrund des genannten Aufteilens und Ausschneidens einzelner Blechschichten, die dann zu dem letztendlich herzustellenden Blech- bzw. Bauteil zusammengefügt werden, ist es erfindungsgemäß möglich, zumindest die Schritte des Trowalisierens und Bandschleifens zu eliminieren, was das erfindungsgemäße Verfahren technisch deutlich vereinfacht und überdies die Herstellungskosten deutlich vermindert. Im Rahmen der Erfindung durchgeführte Untersuchungen haben diesbezüglich ergeben, dass Kostenreduktion bis zu 25 % gegenüber bekannten Verfahren erreichbar sind.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
In Anspruch 12 ist ein erfindungsgemäßes Bauteil definiert.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1A: eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Blechschicht,
Fig. 1B: eine Schnittdarstellung des in Blechschichten aufgeteilten Bauteils entlang der Schnittlinie I-I in Fig. 1A,
Fig. 1C: eine perspektivische Ansicht der Blechschichten gemäß Fig. 1 B,
Fig. 2A bis 2C: den Fig. 1 A bis 1C entsprechende Darstellungen der zu einem Blechpaket zusammengefügten Blechschichten,
Fig. 3A bis 3C: den Fig. 2A bis 2C entsprechende Darstellungen laserverschweißter Blechschichten, und
Fig. 4A bis 4C: den Fig. 3A bis 3C entsprechende Darstellungen einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Blechteils.

Fig. 1A bis 1C zeigt in Draufsicht, Schnittdarstellung entlang der Linie I-I und perspektivischer Ansicht einer Mehrzahl von Blechschichten 2, 3, 4 und 5, die jeweils eine identische Wandstärke W_S haben und deren Form F derjenigen des herzustellenden Blechteils entspricht. Diese Art der Aufteilung eines Bauteils in eine Mehrzahl von Blechschichten wird auch als Paketierung bezeichnet.
Um die Blechschichten 2 bis 5 herstellen zu können, ist ein einfacher bzw. klassischer Stanzvorgang ausreichend, da die Wandstärke W_S erheblich geringer ist als die Wandstärke des herzustellenden Blechteiles, die in Fig. 3C mit der Bezugsziffer W_B verdeutlicht ist.
Aus der Zusammenschau der Fig. 2A bis 2C wird deutlich, dass die im Beispielsfalle vier Blechschichten 2, 3, 4, und 5 zum herzustellenden Blechteil bzw. Bauteil 1 zusammengefügt werden, wozu bei der in diesen Figuren dargestellten Ausführungsform vorzugsweise jeweils eine sogenannte Durchsetzung DS vorgesehen ist, die, wie Fig. 2B verdeutlicht, eine Vernoppung darstellt, um die Blechschichten 2 bis 5 in der gewünschten Art und Weise zur Herstellung der Form F des Blechteils 1 zusammenfügen zu können. Die Abfolge der Fig. 3A bis 3C verdeutlicht eine Ausführungsform, bei der zur Verbindung der Blechschichten 2 bis 5 ein Laser-Schweiß-Verfahren LS verwendet worden ist.
Die Zusammenschau der Fig. 4A bis 4C verdeutlicht ferner, dass das Blechteil 1 in einem Funktionsbereich 6 mit einem Metallplättchen 7 versehen werden kann, das vorzugsweise vergütet und gleitbeschichtet ist, um die gewünschten Gleit- und Festigkeitsanforderungen des Funktionsbereichs 6 noch weiter verbessern zu können.
Das Vorsehen eines derartigen Plättchens 7 ist jedoch nicht obligatorisch. Alternativ wäre es möglich, den Funktionsbereich 6, oder ggf. mehrere am Blechteil 1 vorgesehene Funktionsbereiche, nach dem Zusammenfügen zu vergüten oder sämtliche Blechschichten 2 bis 5 aus einem bereits vor dem Stanzvorgang vergüteten Material, wie beispielsweise einem speziellen Stahl, auszustanzen, der vorzugsweise zumindest im Funktionsbereich gleitbeschichtet sein kann.
Ferner ist es alternativ möglich, nur den bzw. die Funktionsbereiche 6 zu vergüten oder mit geeigneten Veredelungsverfahren zu bearbeiten, um die gewünschte Festigkeit und Verschleißbeständigkeit zu erlangen.
Neben dem in Fig. 3A bis 3C schematisch vereinfachten Laser-Schweiß-Verfahren LS ist es auch möglich, die Blechschichten 2 bis 5 zu verkleben, zu löten oder mittels eines Clinchverfahrens oder auch Toxen zu verbinden.
Das durch die zusammengefügten Blechschichten 2 bis 5 gebildete und das Blechteil 1 darstellende Blech- bzw. Stanzpaket 8 kann ferner mit Kunststoff umspritzt werden oder von zwei Kunststoffschalen, die in den Figuren jedoch nicht dargestellt sind, umgeben werden. Für das Verbinden der Kunststoffschalen mit dem Blechpaket 8 ist es möglich, die Kunststoffschalen zu stecken, zu kleben, zu schweißen, zu löten oder auf ähnliche Art und Weise miteinander zu verbinden
Ferner ist es alternativ möglich, dass Blechpaket 8 mittels einer gleitbeständigen Folie zu ummanteln.
Neben der voranstehenden schriftlichen Offenbarung der Erfindung wird zu deren Ergänzung hiermit explizit auf die zeichnerische Darstellung der Erfindung in den Figuren 1 A bis 4C Bezug genommen.

Bezugszeichenliste

1: Blechteil/Bauteil, insbesondere Drehfalle/Sperrklinke
2-5: Blechschichten/Bauteilschichten
6: Funktionsbereich
7: Metallplättchen
8: Blechpaket/Stanzpaket
F: Form/Außenkontur
W_S: Wandstärke der Blechschichten
W_B: Wandstärke des Blechteils bzw. Bauteils
LS: Laser-Verschweißung
DS: Durchsetzung

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Blechteils (1) mit großer Wandstärke (W_B) mit folgenden Verfahrensschritten:
- Aufteilen des herzustellenden Blechteils (1) in eine Mehrzahl von Blechschichten (2 - 5), die jeweils eine Wandstärke (W_S) aufweisen, die geringer ist als die Wandstärke (W_B) des Blechteils (1);

- Stanzen der Blechschichten (2 - 5) in die Form (F) des herzustellenden Blechteils (1); und

- Zusammenfügen so vieler gestanzter Blechschichten (2 - 5) zu einem Stanz- bzw. Blechpaket (8), dass die Summe der Wandstärken (W_S) der Blechschichten (2 - 5) gleich der Wandstärke (W_B) des herzustellenden Blechteils (1) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Funktionsbereiche (6) des Blechteils (1) vergütet oder mittels eines Veredelungsverfahrens bearbeitet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechschichten (2 - 5) aus einem vergüteten und vorzugsweise gleitbeschichteten Stahl gestanzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Funktionsbereiche (6) mit einem vergüteten und vorzugsweise gleitbeschichteten Metallplättchen (7) versehen werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallplättchen (7) auf dem Funktionsbereich (6) aufgelötet, geklebt, oder aufgeschweißt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung des Stanz- bzw. Blechpakets (8) ein Schweiß-Verfahren, insbesondere ein Laser-Schweiß-Verfahren verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verbinden der Blechschichten (2 - 5) des Stanz- bzw. Blechpakets (8) ein Kleberverfahren verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung der Blechschichten (2 - 5) des Stanz- bzw. Blechpakets (8) ein Clinchverfahren oder Toxen verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech- bzw. Stanzpaket (8) mit Kunststoff umspritzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech- bzw. Stanzpaket (8) mit zwei Kunststoffschalen ummantelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech- bzw. Stanzpaket (8) mit einer gleitbeständigen Folie ummantelt wird.
Blechteil (1) mit großer Wandstärke (W_B) und einer vorbestimmbaren Form (F), gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von in die Form (F) gestanzten Blechschichten (2 - 5), die jeweils eine Wandstärke (W_S) aufweisen, die geringer ist als die Wandstärke (W_B), wobei im zusammengesetzten Zustand der gestanzten Blechschichten (2 - 5) die Summe der Wandstärken (W_S) der Blechschichten (2 - 5) gleich der Wandstärke (W_B) des Blechteils (1) ist.