WO2012164007A1 - Prägeverfahren und profilelement - Google Patents

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WO2012164007A1
WO2012164007A1 PCT/EP2012/060228 EP2012060228W WO2012164007A1 WO 2012164007 A1 WO2012164007 A1 WO 2012164007A1 EP 2012060228 W EP2012060228 W EP 2012060228W WO 2012164007 A1 WO2012164007 A1 WO 2012164007A1
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Christof Maisch
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Protektorwerk Florenz Maisch GmbH and Co KG
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    • E04C2003/0443—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects characterised by substantial shape of the cross-section
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    • E04C2003/0443—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects characterised by substantial shape of the cross-section
    • E04C2003/0473—U- or C-shaped

Definitions

  • the present invention relates to a stamping method, in which a plurality of depressions is impressed into a material web to be embossed by at least one stamping die. Furthermore, the invention is directed to a profile element with corresponding recesses.
  • Such depressions often called beads, are usually produced for stiffening the material web.
  • the problem with this is that with appropriately deepened depressions, the web of material after the embossing process is often no longer 100% flat, but has an undesirable waviness. This waviness occurs all the more, the deeper the recesses are formed and the larger the area of the recesses relative to the total surface of the material web.
  • this object is achieved in that before the embossing of the recesses in each case the recesses associated equalization sections are generated in the material web, wherein the compensation sections so are arranged and configured relative to the associated recesses to be shaped in the following, that material stresses occurring due to the embossing process are essentially absorbed by the compensating sections, so that a waviness or bulging of the material web outside the depressions caused by the embossing process is prevented or at least minimized.
  • the compensation sections are introduced before the impressions of the depressions in the material web in order to record the material stresses occurring during the subsequent embossing process can occur.
  • the output sections must be arranged and configured in such a way that the material stresses occurring during the embossing of the depressions extend in the direction of the previously created compensation sections and are absorbed by them. Only in this way an undesirable waviness or bulging of the material is prevented.
  • At least a part of the compensating sections or all compensating sections are arranged so that they are respectively disposed within the recesses.
  • the arrangement of the compensation sections within the recesses ensures that the material stresses occurring during the embossing process can not flow into the unembossed material arranged outside the recesses, but directly into the compensation sections arranged within the recesses. It is thereby achieved that the unembossed regions of the material web remain substantially free of material stresses occurring as a result of the embossing process.
  • at least a part of the depressions or all depressions are formed contiguous. As a result, an even better distribution of the material stresses occurring during the embossing process and thus a better absorption by the compensating sections is possible.
  • the compensating sections are preferably arranged and designed in such a way with respect to the associated recesses to be shaped in the following, that material displacements occurring due to the embossing process flow in the direction of the compensating sections.
  • the displaced material can thus flow into and be received in the balancing sections, so that waviness or bulging of the material outside and also inside the recesses is prevented or at least minimized.
  • the compensation sections are advantageously designed as openings, slots, cuts, folded material regions and / or material regions with a grid structure. If the compensating sections are designed as openings, slots, cuts or the like, the material stresses occurring during the embossing process can be guided directly into these material recesses without having an effect on the material web itself. In the case of an embodiment, for example as folded material regions and / or material regions with a lattice structure, these can absorb the material stresses.
  • the specially formed material areas are deformed according to the material stresses occurring, for example, folded material areas formed in the form of a bellows are compressed or expanded, but due to the special design of the compensating sections, there is no or only insignificant one in this case Effect of material stresses on the areas of the material web located outside the compensation sections.
  • the maximum depth of the recesses is at least approximately 2 times, in particular at least approximately 3 times, preferably at least approximately 5 times, the material thickness of the starting material of the material web or more.
  • the depth of the recesses is advantageously substantially constant over its surface, but it may also vary in certain regions, in particular in a stepped manner.
  • both the generation of the compensation sections and the embossing of the material web are carried out in a continuous continuous process.
  • possibly necessary cuts as well as the depressions can be introduced by rotational methods, for example rotary cutting and rotary embossing, both for the generation of the compensation sections.
  • the material web is advantageously, in particular after the embossing process, formed into a profile, preferably a C-profile, U-profile, T-profile, H-profile, Z-profile, W-profile or hat profile. In this way, a corresponding profile is generated with correspondingly wavy, smooth surfaces.
  • a profile element designed according to the invention comprises at least one substantially planar surface portion in which a plurality of recesses are embossed, wherein compensating portions are disposed within the recesses, are substantially absorbed by the material stresses occurring during the embossing of the wells, so that one by the embossing process caused ripple or buckling of the surface portion outside the wells is prevented or at least minimized.
  • the balancing sections may be designed as openings, slots,
  • Sections, folded material areas and / or material areas may be formed with grid structure. In this way, the material stresses occurring during embossing can be very well absorbed, so that an optimized structure to avoid voltage spikes is achieved.
  • the maximum depth of the depressions is at least approximately 2 times, in particular at least approximately 3 times, preferably at least approximately 5 times, the material thickness of the surface portion located outside the depressions or more.
  • a particularly high rigidity is achieved.
  • the depth of the recesses varies and in particular it is stepped.
  • the profile element made of sheet metal to allow very stiff profile elements. In principle, however, other materials, such as plastics are conceivable.
  • the profile element may preferably be designed as a C profile, U profile, T profile, H profile, Z profile, W profile or top hat profile.
  • the depressions each form a frame-like section surrounding the compensating sections.
  • the outer contour of the recesses can be adapted to the outer contour of the compensating sections.
  • the distance between the outer contour of the depressions and the outer contour of the compensation sections can be between approximately 3 mm and 10 mm.
  • the distance may be substantially constant, at least in some areas. It is also possible that the distance varies at least regionally, in order to optimally initiate the material stresses occurring during embossing of the depressions in the compensation sections.
  • a compensation section is preferably formed within a depression.
  • a plurality of compensation sections can also be arranged within a depression, if this is advantageous for the voltage absorption.
  • the compensation sections may be designed as substantially rectangular, barrel-shaped, hexagonal, octagonal, circular or oval openings. In particular, the openings may have rounded corners to avoid voltage spikes.
  • the outer contour of the depressions may be rectangular, tonnal, hexagonal, octagonal, circular or oval.
  • the outer contours of the recesses may also have rounded corners here.
  • the edges bordering the openings may additionally be deep-drawn or flanged. As a result, the rigidity of the profile elements is further increased. Further advantageous embodiments are specified in the subclaims.
  • FIG. 1 is a perspective view of a manufactured with the inventions to the invention process C-profile
  • FIG. 2 is a plan view of a material web for producing the C-profile of FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a material web with changed compensation areas
  • FIG. 4 shows a T-rail formed as another embodiment form, which is made according to the inventive method
  • FIG. 5 shows a cross section through a further embodiment of a C-profile, which is produced by the erfindungsge MAESSEN method
  • Fig. 6 is a plan view of a material web for producing a further embodiment of a profile element according to the invention and 7 shows a cross section through the profile element according to FIG. 6.
  • Fig. 1 shows a C-profile 1, which has a profile web 2 and two laterally adjoining profile leg 3.
  • the profile legs 3 are each angled at right angles to the one planar surface portion 21 forming profile web 2, wherein the free longitudinal edges of the profile legs 3 are each angled in turn by 90 ° to form the C-profile.
  • a plurality of openings 4 are formed, which can serve for example for cable bushing and cause a reduction in weight and material consumption for the production of the C-profile 1.
  • Recesses 5 are each formed around the openings 4 in the profile web 2, which are arranged so that the openings 4 are each arranged completely in a recess 5.
  • the openings 4 in the material web 6 are initially produced. This can be done for example by punching, a rotary cutting method, a laser cutting method or any other suitable method. It is also possible to create the openings 4 without loss of material, for example by first generating a meandering cut in a starting material web, by means of which the starting material web is divided into two longitudinal sections with crenellated longitudinal edges. The longitudinal sections are then moved apart and displaced in the longitudinal direction against each other, so that in each case abutting projections of the zinc nenartigen longitudinal edges connected to each other, for example, can be welded, so that the openings 4 arise.
  • the depressions 5 are respectively impressed into the material web, wherein the depressions 5 are arranged opposite the openings 4, that material stresses occurring as a result of the embossing process and any material displacement occurring are directed in the direction of the openings 4, as indicated by arrows 7 in the region of the opening 4 on the right in FIG.
  • the openings 4 therefore form equalization sections 8, by which it is ensured that after the embossing process, the material web 6 outside the depressions 5 furthermore has a flat surface.
  • Both the openings 4 and the depressions 5 can be produced in a continuous process, for example in a rotational process. Basically, the production in the lifting process is conceivable. It is essential, however, that in each case at least one opening 4 is always made as a compensation section 8, before the associated recess 5 is impressed in the material web 6.
  • the material web 6 is angled at approximately 90 ° along dashed lines 9, 10, so that ultimately the C-profile 1 shown in FIG. 1 is produced. The angle can be done before, during or after the embossing process.
  • Fig. 3 shows the material web 6, were generated in the openings 1 1 by a folding operation.
  • a plurality of overlapping cuts is first generated in the web 6, by a pulling apart of the web 6 transverse to her
  • the recesses 1 1 are integrally formed in Fig. 3.
  • Such a coherent design is basically possible in the embodiment of FIG. 2, while in the embodiment of FIG. 3, however, the wells could also be formed separately from each other.
  • material stresses or material displacements occurring during the stamping process are conducted in the direction of the compensation sections 15, as indicated by arrows 18 in the right-hand region of the FIGURE.
  • the material stresses or material displacements do not lead to a ripple or buckling of the recesses 1 1 surrounding areas of the material web 6.
  • the material web 6 is angled along the dashed lines 9, 10 to produce the final C-profile.
  • a C-profile and another profile shape can be generated or it can be left the material web 6 in its planar configuration.
  • a stiffening of the material web 6, wherein just near the openings 4, 1 1 an additional stiffening of the material web 6 takes place.
  • weakened areas are stiffened targeted.
  • Fig. 4 shows a T-rail, as used for example for suspending plates for the formation of suspended ceilings.
  • the T-rail can be made of a material web of FIG.
  • a C-profile 21 is shown.
  • the C-profile 21 comprises a profile web 22 and two adjoining profile legs 23, which are opposite the profile web 22 at right angles.
  • a recess 24 is formed in the profile web 22 .
  • the compensating sections 25, allow material stresses arising during impressing of the recesses 24 to be absorbed by the compensating sections 25 arranged close to the lateral ends of the recess 24, so that the regions of the C profile located outside the recess 24 and the compensating sections 25 21 no unwanted ripple or bulge arise.
  • the depth t of the depression 24 is approximately 3 times the thickness d of the profile web 22 and thus the starting material web. Despite this relatively large depth occurs due to the balancing regions 25 generated before the embossing process no ripple or buckling of lying outside the compensation areas 25 material.
  • FIG. 6 shows the material web 6 with differently shaped openings 4 forming the compensating sections 8 within the area section 31. While the three left-hand openings 4 are rectangular with rounded corners, the opening 4 shown on the right in FIG. 6 has a hexagonal outer contour , All openings 4 are arranged within the recesses 5 so that they form frame-like sections 26 which surround the openings 4.
  • the outer contours of the recesses 5 are each adapted to the outer contours of the openings 4, wherein the distance x between the outer contours is preferably between about 3mm and 10mm.
  • the outer contours of the recesses 5 extend substantially along the outer contours of the openings 4, only in the second opening from the right soft the shapes of the outer contours of each other more clearly.
  • the outer contour of the depression 5 runs essentially parallel to the two boundary edges 27 'of the recess extending in the longitudinal direction of the material section 6 Opening 4.
  • the transverse to the longitudinal direction extending outer contour of the recess 5 has two sections 28, 29, respectively, which are opposite to the transverse boundary edges 30 of the opening 4 to the center outwardly by approximately 170 ° inclined. Basically, in this embodiment, with angles between about 150 ° to 180 °, an optimal voltage pickup can be achieved.
  • Fig. 7 shows a cross section along the line A-A of Fig. 6, wherein the material web 6 is angled along the dashed lines 9, 10 to a C-profile. From this cross-section it can be seen that the boundary edges 27 and 30 of the openings 4 are additionally deep-drawn in order to further increase the rigidity of the C-profile. This is possible in all embodiments. It is also possible that the edges are flanged more than 90 °, in particular up to 180 °.
  • the compensation sections 25 according to FIG. 5 can also be used in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4, 6 and 7 or can also be used mixed with the compensation sections 8 and 15 in all exemplary embodiments. It is essential that the compensation sections are each introduced into the material before generating the depressions 5, 16, 24 and are arranged and configured in such a way that material stresses occurring due to the embossing process are essentially absorbed by the compensation sections. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Es wird ein Prägeverfahren beschrieben, bei dem in eine zu prägende Materialbahn (6) durch zumindest einen Prägestempel eine Vielzahl von Vertiefungen (5, 16, 24) eingeprägt wird. Vor dem Prägen der Vertiefungen werden jeweils den Vertiefungen zugeordnete Ausgleichsabschnitte (8,15,25) in der Materialbahn erzeugt. Die Ausgleichsabschnitte sind so gegenüber den zugeordneten, nachfolgend zu prägenden Vertiefungen angeordnet und ausgestaltet, dass durch den Prägevorgang auftretende Materialspannungen im Wesentlichen von den Ausgleichsabschnitten aufgenommen werden. Dadurch wird eine durch den Prägevorgang verursachte Welligkeit oder Aufwölbung der Materialbahn außerhalb der Vertiefungen verhindert oder zumindest minimiert. Weiterhin wird ein mit einem solchen Verfahren hergestelltes Profilelement beschrieben.

Description

PRÄGEVERFAHREN UND PROFILELEMENT
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Prägeverfahren, bei dem in eine zu prägende Materialbahn durch zumindest einen Prägestempel eine Vielzahl von Vertiefungen eingeprägt wird. Weiterhin ist die Erfindung auf ein Profilelement mit entsprechenden Vertiefungen gerichtet.
Derartige Vertiefungen, oftmals auch Sicken genannt, werden üblicher- weise zum Versteifen der Materialbahn erzeugt. Problematisch ist dabei, dass bei entsprechend tief ausgebildeten Vertiefungen die Materialbahn nach dem Prägevorgang oftmals nicht mehr 100 %-ig eben ausgebildet ist, sondern einen unerwünschte Welligkeit aufweist. Diese Welligkeit tritt um so stärker auf, je tiefer die Vertiefungen ausgebildet werden und je größer die Fläche der Vertiefungen gegenüber der Gesamtfläche der Materialbahn ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Prägeverfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem eine unerwünschte Welligkeit der zu prägenden Materialbahn auch bei Erzeugung von tiefen Vertiefungen verhindert oder zumindest minimiert wird. Weiterhin soll ein Profilelement mit entsprechenden Vertiefungen angegeben werden, das keine unerwünschte Welligkeit aufweist. Ausgehend von einem Prägeverfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass vor dem Prägen der Vertiefungen jeweils den Vertiefungen zugeordnete Ausgleichsabschnitte in der Materialbahn erzeugt werden, wobei die Ausgleichsabschnitte so gegenüber den zugeordneten, nachfolgend zu prägenden Vertiefungen angeordnet und ausgestaltet werden, dass durch den Prägevorgang auftretende Materialspannungen im Wesentlichen von den Ausgleichsabschnitten aufgenommen werden, so dass eine durch den Prägevorgang verur- sachte Welligkeit oder Aufwölbung der Materialbahn außerhalb der Vertiefungen verhindert oder zumindest minimiert wird.
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, dass durch entsprechende Ausgleichsabschnitte eine unerwünschte Welligkeit oder Aufwölbung der Materialbahn nach dem Prägevorgang weitgehend vermieden werden kann. Dabei ist es wesentlich, dass die Ausgleichsabschnitte vor dem Einprägen der Vertiefungen in die Materialbahn eingebracht werden, um beim nachfolgenden Prägevorgang die durch den Prägevorgang auftretenden Materialspannungen aufnehmen zu können. Die Ausgangsabschnitte müssen dabei so angeordnet und ausgestaltet werden, dass die beim Prägen der Vertiefungen auftretenden Materialspannungen in Richtung der vorher erzeugten Ausgleichsabschnitte verlaufen und von diesen aufgenommen werden. Nur auf diese Weise wird eine unerwünschte Welligkeit oder Aufwölbung des Materials verhindert.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden zumindest ein Teil der Ausgleichsabschnitte oder alle Ausgleichsabschnitte so angeordnet, dass sie jeweils innerhalb der Vertiefungen angeordnet sind. Durch die Anordnung der Ausgleichsabschnitte innerhalb der Vertiefun- gen wird erreicht, dass die beim Prägevorgang auftretenden Materialspannungen nicht in das außerhalb der Vertiefungen angeordnete, ungeprägte Material, sondern unmittelbar in die innerhalb der Vertiefungen angeordneten Ausgleichsabschnitte einfließen können. Dadurch wird erreicht, dass die ungeprägten Bereiche der Materialbahn im Wesentlichen frei von durch den Prägevorgang auftretenden Materialspannungen bleiben. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden zumindest ein Teil der Vertiefungen oder alle Vertiefungen zusammenhängend ausgebildet. Dadurch ist eine noch bessere Verteilung der beim Prä- gevorgang auftretenden Materialspannungen und damit eine bessere Aufnahme durch die Ausgleichsabschnitte möglich.
Bevorzugt werden die Ausgleichsabschnitte so gegenüber den zugeordneten, nachfolgend zu prägenden Vertiefungen angeordnet und ausgestaltet, dass durch den Prägevorgang auftretende Materialverdrängungen in Richtung der Ausgleichsabschnitte fließen. Das verdrängte Material kann somit in die Ausgleichsabschnitte hinein fließen und dort aufgenommen werden, so dass eine Welligkeit oder Aufwölbung des Materials außerhalb und auch innerhalb der Vertiefungen verhindert oder zumindest minimiert wird.
Vorteilhaft werden die Ausgleichsabschnitte als Öffnungen, Schlitze, Schnitte, gefaltete Materialbereiche und/ oder Materialbereiche mit Gitterstruktur ausgebildet. Sind die Ausgleichsabschnitte als Öffnungen, Schlitze, Schnitte oder dergleichen ausgebildet, so können die beim Prägevorgang auftretenden Materialspannungen direkt in diese Materialaus- nehmungen hineingeleitet werden, ohne dass sie eine Auswirkung auf die Materialbahn selbst besitzen. Bei einer Ausbildung beispielsweise als gefaltete Materialbereiche und/oder Materialbereiche mit Gitterstruktur, können diese die Materialspannungen aufnehmen. In diesem Fall werden die speziell ausgebildeten Materialbereiche entsprechend den auftretenden Materialspannungen verformt, beispielsweise werden in Form eines Faltenbalgs ausgebildete gefaltete Materialbereiche komprimiert oder expandiert, aufgrund der speziellen Ausgestaltung der Ausgleichsabschnitte erfolgt jedoch auch in diesem Fall keine oder nur eine unwesentliche Auswirkung der Materialspannungen auf die außerhalb der Ausgleichsabschnitte gelegenen Bereiche der Materialbahn.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung beträgt die maximale Tiefe der Vertiefungen mindestens ca. das 2-fache, insbesondere mindestens ca. das 3-fache, bevorzugt mindestens ca. das 5-fache der Materialdicke des Ausgangsmaterials der Materialbahn oder mehr. Vorteilhaft ist dabei die Tiefe der Vertiefungen über ihre Fläche im Wesentlichen konstant, sie kann jedoch auch bereichsweise variieren, insbe- sondere gestuft ausgebildet sein. Mit dem erfindungsgemäßen Prägeverfahren sind somit deutlich tiefere Vertiefungen in eine Materialbahn einbringbar als mit üblichen Verfahren, ohne dass es zu einer unerwünschten Welligkeit der Materialbahn kommt. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird als Materialbahn ein vorzugsweise ebenes Metallblech, insbesondere in Form eines lang gestreckten Blechstreifens, verwendet. Vorteilhaft wird dabei sowohl das Erzeugen der Ausgleichsabschnitte als auch das Prägen der Materialbahn im kontinuierlichen Endlosverfahren durchgeführt. Insbe- sondere können dabei sowohl für die Erzeugung der Ausgleichsabschnitte evtl. notwendige Schnitte als auch die Vertiefungen durch Rotationsverfahren, beispielsweise Rotationsschneiden und Rotationsprägen, eingebracht werden. Die Materialbahn wird vorteilhaft, insbesondere nach dem Prägevorgang, zu einem Profil, vorzugsweise einem C-Profil, U-Profil, T-Profil, H-Profil, Z- Profil, W-Profil oder Hut-Profil umgeformt. Auf diese Weise wird ein entsprechendes Profil mit entsprechend ungewellten, glatten Flächen erzeugt. Ein erfindungsgemäß ausgebildetes Profilelement umfasst zumindest einen im Wesentlichen ebenen Flächenabschnitt, in dem eine Vielzahl von Vertiefungen eingeprägt sind, wobei innerhalb der Vertiefungen Ausgleichsabschnitte angeordnet sind, durch die beim Prägen der Vertiefun- gen auftretende Materialspannungen im Wesentlichen aufgenommen werden, so dass eine durch den Prägevorgang verursachte Welligkeit oder Aufwölbung des Flächenabschnitts außerhalb der Vertiefungen verhindert oder zumindest minimiert wird. Bevorzugt können die Ausgleichsabschnitte als Öffnungen, Schlitze,
Schnitte, gefaltete Materialbereiche und/ oder Materialbereiche mit Gitterstruktur ausgebildet sein. Auf diese Weise können die beim Prägen auftretenden Materialspannungen sehr gut aufgenommen werden, so dass eine optimierte Struktur zur Vermeidung von Spannungsspitzen erreicht wird.
Vorteilhaft beträgt die maximale Tiefe der Vertiefungen mindestens ca. das 2-fache, insbesondere mindestens ca. das 3-fache, bevorzugt mindestens ca. das 5-fache der Materialdicke des außerhalb der Vertiefungen gelege- nen Flächenabschnitts oder mehr. Dadurch wird eine besonders hohe Steifigkeit erreicht.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform variiert die Tiefe der Vertiefungen und insbesondere ist sie gestuft ausgebildet.
Vorteilhaft besteht das Profilelement aus Metallblech, um sehr steife Profilelemente zu ermöglichen. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Materialien, z.B. Kunststoffe denkbar. Bevorzugt kann das Profilelement als C- Profil, U-Profil, T-Profil, H-Profil, Z-Profil, W-Profil oder Hutprofil ausgebil- det sein. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bilden die Vertiefungen jeweils einen die Ausgleichsabschnitte umgebenden rahmenartigen Abschnitt. Insbesondere kann die Außenkontur der Vertiefungen an die Au- jßenkontur der Ausgleichsabschnitte angepasst sein. Vorteilhaft kann der Abstand zwischen der Außenkontur der Vertiefungen und der Außenkontur der Ausgleichsabschnitte zwischen ca. 3mm und 10mm betragen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Abstand zumindest bereichsweise im Wesentlichen konstant sein. Es ist auch möglich, dass der Abstand zumindest bereichsweise variiert, um die beim Prägen der Vertiefungen auftretenden Materialspannungen optimiert in die Ausgleichsabschnitte einzuleiten. Bevorzugt ist jeweils ein Ausgleichsabschnitte innerhalb einer Vertiefung ausgebildet. Grundsätzlich können auch mehrere Ausgleichsabschnitte innerhalb einer Vertiefung angeordnet sein, wenn dies für die Spannungsaufnahme vorteilhaft ist. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die Ausgleichsabschnitte als im Wesentlichen rechteckförmige, tonnenförmige, hexagonale, oktogonale, kreisförmige oder ovale Öffnungen ausgebildet sein. Insbesondere können die Öffnungen abgerundete Ecken besitzen, um Spannungsspitzen zu vermeiden.
Bevorzugt kann die Außenkontur der Vertiefungen rechteckförmig, ton- nenförmig, hexagonal, oktogonal, kreisförmig oder oval ausgebildet sein. Insbesondere können auch hier die die Außenkonturen der Vertiefungen abgerundete Ecken besitzen. Vorteilhaft können die die Öffnungen berandenden Kanten zusätzlich tiefgezogen oder umgebördelt sein. Dadurch wird die Steifigkeit der Profilelemente weiter erhöht. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben; in diesen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines mit dem erfin dungsgemäßen Verfahren hergestellten C-Profils,
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Materialbahn zum Herstellen des C-Profils nach Fig. 1 ,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer Materialbahn mit geänderten Ausgleichsbereichen, Fig. 4 eine als T- Schiene ausgebildete weitere Ausführungs form, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist,
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines C-Profils, welches nach dem erfindungsge mäßen Verfahren hergestellt ist,
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Materialbahn zur Herstellung einer weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Profilelements und Fig. 7. einen Querschnitt durch das Profilelement nach Fig. 6.
Fig. 1 zeigt ein C-Profil 1 , das einen Profilsteg 2 sowie zwei seitlich daran anschließende Profilschenkel 3 aufweist. Die Profilschenkel 3 sind jeweils im rechten Winkel gegenüber dem einen ebenen Flächenabschnitt 21 bildenden Profilsteg 2 abgewinkelt, wobei die freien Längskanten der Profilschenkel 3 jeweils wiederum um 90° zur Bildung des C-Profils abgewinkelt sind.
In dem Profilsteg 2 sind eine Vielzahl von Öffnungen 4 ausgebildet, die beispielsweise zur Kabeldurchführung dienen können und eine Verringerung des Gewichts und des Materialverbrauchs für die Herstellung des C- Profils 1 bewirken. Jeweils um die Öffnungen 4 herum sind Vertiefungen 5 in dem Profilsteg 2 ausgebildet, die so angeordnet sind, dass die Öffnungen 4 jeweils vollständig in einer Vertiefung 5 angeordnet sind.
Anhand Fig. 2 wird das erfindungsgemäße Prägeverfahren im Folgenden näher erläutert.
Ausgehend von einer zu prägenden Materialbahn 6 werden zunächst die Öffnungen 4 in der Materialbahn 6 erzeugt. Dies kann beispielsweise durch Ausstanzen, ein Rollschneidverfahren, ein Laserschneidverfahren oder ein sonstiges geeignetes Verfahren erfolgen. Es ist auch möglich, die Öffnungen 4 ohne Materialverlust zu erstellen, indem beispielsweise in einer Ausgangsmaterialbahn zunächst ein mäanderförmiger Schnitt erzeugt wird, durch den die Ausgangsmaterialbahn in zwei Längsabschnitte mit zinnenartigen Längskanten zerteilt wird. Die Längsabschnitte werden anschließend auseinander bewegt und in Längsrichtung gegeneinander verschoben, so dass jeweils aneinander anstoßende Vorsprünge der zin- nenartigen Längskanten miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt werden können, so dass die Öffnungen 4 entstehen.
Nach Erzeugen einer oder mehrerer der Öffnungen 4 werden jeweils die Vertiefungen 5 in die Materialbahn eingeprägt, wobei die Vertiefungen 5 so gegenüber den Öffnungen 4 angeordnet werden, dass durch den Prägevorgang auftretende Materialspannungen sowie eine evtl. auftretende Materialverdrängung in Richtung der Öffnungen 4 gerichtet sind, wie es im Bereich der in Fig. 2 rechts gelegenen Öffnung 4 durch Pfeile 7 angedeutet ist. Durch die Öffnungen 4 ist gewährleistet, dass die Materialspannungen sowie ggf. der Materialfluss keine Auswirkung auf die die Vertiefungen 5 außen umgebenden Bereiche der Materialbahn 6 haben und dass somit keine Welligkeit oder Aufwölbung der Materialbahn 6 erzeugt wird. Die Öffnungen 4 bilden daher Ausgleichsabschnitte 8, durch die gewährleistet ist, dass nach dem Prägevorgang die Materialbahn 6 außerhalb der Vertiefungen 5 weiterhin eine ebene Oberfläche besitzt.
Sowohl die Öffnungen 4 als auch die Vertiefungen 5 können dabei im Durchlaufverfahren, beispielsweise in einem Rotationsverfahren, herge- stellt werden. Grundsätzlich ist auch die Herstellung im Hubverfahren denkbar. Wesentlich ist dabei jedoch, dass jeweils immer zumindest eine Öffnung 4 als Ausgleichsabschnitt 8 hergestellt wird, bevor die zugehörige Vertiefung 5 in die Materialbahn 6 eingeprägt wird. Zur Herstellung des in Fig. 1 gezeigten C-Profils wird die Materialbahn 6 entlang gestrichelter Linien 9, 10 um jeweils etwa 90° abgewinkelt, so dass letztlich das in Fig. 1 dargestellte C-Profil 1 erzeugt wird. Das Abwinkein kann dabei vor, während oder nach dem Prägevorgang erfolgen. Fig. 3 zeigt die Materialbahn 6, in der Öffnungen 1 1 durch einen Faltvorgang erzeugt wurden. Zur Erzeugung der Öffnungen 1 1 wird zunächst in der Materialbahn 6 eine Vielzahl von überlappenden Schnitten erzeugt, durch die ein Auseinanderziehen der Materialbahn 6 quer zu ihrer
Längserstreckung entsprechend zweier Pfeile 12, 13 ermöglicht wird. Bei diesem Expansionsvorgang werden zwischen den Schnitten verbleibende Stege 14 erzeugt, die gegenüber den restlichen Bereichen der Materialbahn 6 umgefaltet sind. Gleichzeitig werden die Öffnungen 1 1 erzeugt, welche jeweils alternierend zur Mittellängsachse 17 der Materialbahn 6 angeordnet sind. Die Öffnungen 1 1 bilden wiederum Ausgleichsabschnitte 15 für Vertiefungen 16, die in einem sich an die Erzeugung der Öffnung 1 1 anschließenden Prägevorgang erzeugt werden. Die Vertiefungen 16 sind ebenfalls alternierend zu der Mittellängsachse 17 der Materialbahn 6 angeordnet und sind wiederum so angeordnet, dass die die Ausgleichsabschnitte 15 bildenden Öffnungen 1 1 jeweils vollständig in den Vertiefungen 16 angeordnet sind.
Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind in Fig. 3 die Vertiefungen 1 1 zusammenhängend ausgebildet. Eine solche zusammenhängende Ausbildung ist grundsätzlich auch bei der Ausgestaltung nach Fig. 2 möglich, während bei der Ausbildung nach Fig. 3 hingegen die Vertiefungen auch separat voneinander ausgebildet sein könnten. Auch bei der Ausgestaltung nach Fig. 3 werden beim Prägevorgang auftretende Materialspannungen bzw. Materialverdrängungen in Richtung der Ausgleichsabschnitte 15 geleitet, wie es im rechten Bereich der Figur durch Pfeile 18 angedeutet ist. Somit ist auch bei dieser Ausgestaltung gewährleistet, dass die Materialspannungen bzw. Materialverdrängungen nicht zu einer Welligkeit oder einem Aufwölben der die Vertiefungen 1 1 umgebenden Bereiche der Materialbahn 6 führen.
Wie bereits in Fig. 2 beschrieben, wird die Materialbahn 6 zur Erzeugung des endgültigen C-Profils entlang der gestrichelten Linien 9, 10 abgewinkelt. In allen Ausführungsbeispielen kann jedoch anstelle eines C-Profils auch eine andere Profilform erzeugt werden oder es kann die Materialbahn 6 in ihrer ebenen Ausbildung belassen werden. Durch die Vertiefungen 5 bzw. 16 erfolgt eine Versteifung der Materialbahn 6, wobei gerade nahe den Öffnungen 4, 1 1 eine zusätzliche Versteifung der Materialbahn 6 erfolgt. Somit werden die durch die Öffnungen 4, 1 1 , geschwächten Bereiche gezielt versteift. Fig. 4 zeigt eine T-Schiene, wie sie beispielsweise zum Abhängen von Platten zur Bildung von abgehängten Decken verwendet wird. Die T-Schiene kann dabei aus einer Materialbahn gemäß Fig. 3 hergestellt werden, wobei die Vertiefungen 16 sowie die die Ausgleichsabschnitte 15 bildenden Öffnungen 1 1 jeweils in einem Steg 18 der T-Schiene ausgebildet sind. Die außen liegenden Längsabschnitte der Materialbahn 6 sind im oberen Bereich zu einem vierkantrohrförmigen Obergurt 19 und im unteren Bereich zu zwei rechtwinklig vom Steg 18 abstehenden Auflageabschnitten 20 für entsprechende Deckenplatten umgebogen. In Fig. 5 ist ein C-Profil 21 dargestellt. Das C-Profil 21 umfasst einen Profilsteg 22 und zwei sich daran anschließende Profilschenkel 23, die gegenüber dem Profilsteg 22 im rechten Winkel stehen.
In dem Profilsteg 22 ist eine Vertiefung 24 ausgebildet. Beidseits der Ver- tiefung 24 schließen sich jeweils faltenbalgartige Abschnitte des Profilstegs 22 an, die Ausgleichsabschnitte 25 bilden. Die Ausgleichsabschnitte 25 ermöglichen wiederum, dass beim Einprägen der Vertiefungen 24 entstehende Materialspannungen von den nahe an den seitlichen Enden der Vertiefung 24 angeordneten Ausgleichsabschnitten 25 aufgenommen wer- den, so dass in den außerhalb der Vertiefung 24 sowie der Ausgleichsabschnitte 25 liegenden Bereiche des C-Profils 21 keine unerwünschte Welligkeit oder Aufwölbung entstehen. Weiterhin ist aus Fig. 5 erkennbar, dass die Tiefe t der Vertiefung 24 ca. das 3-fache der Dicke d des Profilstegs 22 und damit der Ausgangsmaterialbahn beträgt. Trotz dieser relativ großen Tiefe tritt aufgrund der vor dem Prägevorgang erzeugten Ausgleichsbereiche 25 keine Welligkeit oder Aufwölbung des außerhalb der Ausgleichsbereiche 25 liegenden Materials auf.
Fig. 6 zeigt die Materialbahn 6 mit unterschiedlich gestalteten, die Aus- gleichsabschnitte 8 bildenden Öffnungen 4 innerhalb des Flächenabschnitts 31. Während die drei linken Öffnungen 4 rechteckförmig mit gerundeten Ecken ausgebildet sind, besitzt die in Fig. 6 rechts dargestellte Öffnung 4 eine hexagonale Außenkontur. Alle Öffnungen 4 sind so innerhalb der Vertiefungen 5 angeordnet, dass diese rahmenartige Abschnitte 26 bilden, welche die Öffnungen 4 umgeben. Dabei sind die Außenkonturen der Vertiefungen 5 jeweils an die Außenkonturen der Öffnungen 4 angepasst, wobei der Abstand x zwischen den Außenkonturen jeweils vorzugsweise zwischen ca. 3mm und 10mm beträgt. Die Außenkonturen der Vertiefungen 5 verlaufen im Wesentlichen entlang der Außenkonturen der Öffnungen 4, lediglich bei der zweiten Öffnung von rechts weichen die Formen der Außenkonturen voneinander deutlicher ab. Bei der links dargestellten Öffnung 4 verläuft die Außenkontur der Vertiefung 5 im Wesentlichen parallel zu den beiden sich in Längsrich- tung des Materialabschnitts 6 erstreckenden Berandungskanten 27 der Öffnung 4. Die sich quer zur Längsrichtung erstreckende Außenkontur der Vertiefung 5 besitzt hingegen jeweils zwei Abschnitte 28, 29, die gegenüber den quer verlaufenden Berandungskanten 30 der Öffnung 4 jeweils zur Mitte hin nach außen um ca. 170° schräg gestellt sind. Grund- sätzlich kann bei dieser Ausgestaltung mit Winkeln zwischen ca. 150° bis 180° eine optimale Spannungsaufnahme erreicht werden.
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 6, wobei die Materialbahn 6 entlang der gestrichelten Linien 9, 10 zu einem C-Profil abgewinkelt ist. Aus diesem Querschnitt ist erkennbar, dass die Berandungskanten 27 und 30 der Öffnungen 4 nochmals zusätzlich tiefgezogen sind, um die Steifigkeit des C-Profils weiter zu erhöhen. Dies ist bei allen Ausführungsformen möglich. Es ist auch möglich, dass die Kanten mehr als 90°, insbesondere bis zu 180° umgebördelt sind.
Es versteht sich, dass die Ausgleichsabschnitte 25 gemäß Fig. 5 auch in den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 4, 6 und 7 verwendet werden können oder zusammen mit den Ausgleichsabschnitten 8 und 15 in allen Ausführungsbeispielen auch gemischt verwendet werden können. Wesentlich ist, dass die Ausgleichsabschnitte jeweils vor Erzeugen der Vertiefungen 5, 16, 24 in das Material eingebracht werden und dabei so angeordnet und ausgestaltet werden, dass durch den Prägevorgang auftretende Materialspannungen im Wesentlichen von den Ausgleichsabschnitten aufgenommen werden. Bezugszeichenliste
1 C-Profil
2 Profilsteg
3 Profilschenkel
4 Öffnungen
5 Vertiefungen
6 Materialbahn
7 Pfeile
8 Ausgleichsabschnitte
9 gestrichelte Linien
10 gestrichelte Linien
1 1 Öffnungen
12 Pfeil
13 Pfeil
14 Stege
15 Ausgleichsabschnitte
16 Vertiefungen
17 Mittellängsachse
18 Steg
19 Obergurt
20 Auflageabschnitte
21 C-Profil
22 Profilsteg
23 Profilschenkel
24 Vertiefung
25 Ausgleichsabschnitte
26 rahmenartige Abschnitte
27 Berandungskanten
28 Abschnitt Abschnitt
Berandungskanten
Flächenabschnitt

Claims

Patentansprüche
Prägeverfahren, bei dem in eine zu prägende Materialbahn (6) durch zumindest einen Prägestempel eine Vielzahl von Vertiefungen (5, 16, 24) eingeprägt wird,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass vor dem Prägen der Vertiefungen (5, 16, 24) jeweils den Vertiefungen (5, 16, 24) zugeordnete Ausgleichsabschnitte (8, 15, 25) in der Materialbahn (6) erzeugt werden, wobei die Ausgleichsabschnitte (8, 15, 25) so gegenüber den zugeordneten, nachfolgend zu prägenden Vertiefungen (5, 16, 24) angeordnet und ausgestaltet werden, dass durch den Prägevorgang auftretende Materialspannungen im Wesentlichen von den Ausgleichsabschnitten (8, 15, 25) aufgenommen werden, so dass eine durch den Prägevorgang verursachte Welligkeit oder Aufwölbung der Materialbahn außerhalb der Vertiefungen (5, 16, 24) verhindert oder zumindest minimiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass zumindest ein Teil der Ausgleichsabschnitte (8, 15, 25) oder alle Ausgleichsabschnitte (8, 15, 25) so angeordnet werden, dass sie jeweils innerhalb der Vertiefungen (5, 16, 24) angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass zumindest ein Teil der Vertiefungen (5, 16, 24) oder alle Vertiefungen (5, 16, 24) zusammenhängend ausgebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Ausgleichsabschnitte (8, 15, 25) so gegenüber den zugeordneten, nachfolgend zu prägenden Vertiefungen (5, 16, 24) angeordnet und ausgestaltet werden, dass durch den Prägevorgang auftretende Materialverdrängungen in Richtung der Ausgleichsabschnitte (8, 15, 25) fließen.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Ausgleichsabschnitte (8, 15, 25) als Öffnungen (4, 11), Schlitze, Schnitte, gefaltete Materialbereiche und/ oder Materialbereiche mit Gitterstruktur ausgebildet werden.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die maximale Tiefe der Vertiefungen (5, 16, 24) mindestens ca. das 2-fache, insbesondere mindestens ca. das 3-fache, bevorzugt mindestens ca. das 5-fache der Materialdicke des Ausgangsmaterials der Materialbahn (6) oder mehr beträgt.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Tiefe der Vertiefungen (5, 16, 24) im Wesentlichen konstant ist.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Tiefe der Vertiefungen (5, 16, 24) variiert und insbesondere gestuft ausgebildet ist.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass als Materialbahn (6) ein vorzugsweise ebenes Metallblech, insbesondere in Form eines lang gestreckten Blechstreifens, verwendet wird.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Materialbahn (6), insbesondere nach dem Prägevorgang, zu einem Profil, vorzugsweise einem C-Profil (1), U-Profil, T- Profil, H- Profil, Z-Profil, W-Profil oder Hutprofil umgeformt wird.
11. Profilelement mit zumindest einem im Wesentlichen ebenen Flächenabschnitt (31), in dem eine Vielzahl von Vertiefungen (5, 16, 24) eingeprägt sind, wobei innerhalb der Vertiefungen (5, 16, 24) Ausgleichsabschnitte (8, 15, 25) angeordnet sind, durch die beim Prägen der Vertiefungen (5, 16, 24) auftretende Materialspannungen im Wesentlichen aufgenommen werden, so dass eine durch den Prägevorgang verursachte Welligkeit oder Aufwölbung des Flächenabschnitts (31) außerhalb der Vertiefungen (5, 16, 24) verhindert oder zumindest minimiert wird.
Profilelement nach Anspruch 11 ,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Ausgleichsabschnitte (8, 15, 25) als Öffnungen (4, 11), Schlitze, Schnitte, gefaltete Materialbereiche und/ oder Materialbereiche mit Gitterstruktur ausgebildet sind.
13. Profilelement nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die maximale Tiefe der Vertiefungen (5, 16, 24) mindestens ca. das 2-fache, insbesondere mindestens ca. das 3-fache, bevorzugt mindestens ca. das 5-fache der Materialdicke des außerhalb der
Vertiefungen (5, 16, 24) gelegenen Flächenabschnitts (31) oder mehr beträgt.
14. Profilelement nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Tiefe der Vertiefungen (5, 16, 24) variiert und insbesondere gestuft ausgebildet ist.
15. Profilelement nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass das Profilelement aus Metallblech besteht.
16. Profilelement nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 15,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass das Profilelement als C-Profil (1), U-Profil, T-Profil, H-Profil, Z-
Profil, W-Profil oder Hutprofil ausgebildet ist.
17. Profilelement nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 16,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Vertiefungen (5, 16, 24) jeweils einen die Ausgleichsabschnitte (8, 15, 25) umgebenden rahmenartigen Abschnitt (26) bilden.
18. Profilelement nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 17,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Außenkontur der Vertiefungen (5, 16, 24) an die Außenkontur der Ausgleichsabschnitte (8, 15, 25) angepasst ist.
19. Profilelement nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 18,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Abstand (x) zwischen der Außenkontur der Vertiefungen (5, 16, 24) und der Außenkontur der Ausgleichsabschnitte (8, 15, 25) zwischen ca.3mm und 10mm beträgt.
20. Profilelement nach Anspruch 19,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Abstand (x) zumindest bereichsweise im Wesentlichen konstant ist.
21. Profilelement nach Anspruch 19 oder 20,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass der Abstand (x) zumindest bereichsweise variiert, um die beim Prägen der Vertiefungen (5, 16, 24) auftretenden Materialspannungen optimiert in die Ausgleichsabschnitte (8, 15, 25) einzuleiten.
22. Profilelement nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 21,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass jeweils ein Ausgleichsabschnitte (8, 15, 25) innerhalb einer Vertiefung (5, 16, 24) ausgebildet ist.
23. Profilelement nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 22,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Ausgleichsabschnitte (8, 15, 25) als im Wesentlichen recht- eckförmige, tonnenförmige, hexagonale, oktogonale, kreisförmige oder ovale Öffnungen (4, 11) ausgebildet sind.
24. Profilelement nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Öffnungen (4, 11) abgerundete Ecken besitzen.
25. Profilelement nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 24,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Außenkontur der Vertiefungen (5, 16, 24) rechteckförmig, tonnenförmig, hexagonal, oktogonal, kreisförmig oder oval ausgebildet ist.
26. Profilelement nach zumindest einem der Ansprüche 11 bis 25,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die Außenkonturen der Vertiefungen (5, 16, 24) abgerundete Ecken besitzen.
27. Profilelement nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 26,
dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,
dass die die Öffnungen (4, 11) berandenden Kanten (27, 30) zusätzlich tiefgezogen oder umgebördelt sind.
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