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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umformen eines umformbaren Materialstreifens mit einem sich längs einer Längsrichtung des Materialstreifens verändernden Querschnitt.
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Aus der Praxis sind verschiedene Verfahren bekannt, mit denen ein umformbarer Materialstreifen wie beispielsweise ein Blechstreifen oder ein thermoplastischer Kunststoffstreifen durch eine gezielte plastische Formänderung umgeformt werden kann, um beispielsweise einen Profilstreifen oder einen Rohrabschnitt zu bilden.
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Für die Herstellung von offenen oder geschlossenen Profilstreifen, beispielsweise C-Profile oder Rohre, mit einem in Längsrichtung konstanten Querschnitt eignet sich die in verschiedenen Ausgestaltungen aus der Praxis bekannte Walzprofiliertechnik. Dabei wird in einem kontinuierlichen Biegeverfahren der Materialstreifen von einer vorgegebenen Anzahl von Rollenpaaren schrittweise zu dem gewünschten Profilquerschnitt umgeformt. Zusätzlich können weitere Bearbeitungsschritte wie beispielsweise Prägen, Schneiden oder Perforieren während eines Walzprofiliervorgangs durchgeführt werden.
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Aus
DE 10 2012 003 155 A1 ist beispielsweise bekannt, dass eine quer zu einer Längsrichtung gemessene Breite eines offenen Profilstreifens dadurch verändert werden kann, dass in einen Bodenabschnitt des Profilstreifens ein in Längsrichtung verlaufender stufenförmiger Absatz mit einer Z-artigen Konfiguration eingeformt wird, dessen Wechselwinkel bei einem Übergang eines mittleren Stegs des Absatzes zu den angrenzenden und parallel verlaufenden Hauptflächen des Bodenabschnitts in Längsrichtung des Profilstreifens unterschiedlich vorgegeben und dadurch die Breite des Profilstreifens in Längsrichtung verändert werden können.
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Beispielsweise aus
DE 100 11 755 B4 ist ein Verfahren bekannt, bei dem mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung zum Walzprofilieren auch Profilstreifen mit einem sich verändernden Querschnitt hergestellt werden können. Bei der Vorrichtung können mehrere Achsen von Profilierrollen während eines Walzprofiliervorgangs verändert und die Profilierrollen dadurch so positioniert werden, dass während der Walzprofilierung des Materialstreifens auch ein abschnittsweise unterschiedlicher Biegevorgang durchgeführt werden kann. Es wird jedoch als nachteilig empfunden, dass die Vorrichtung mit den gesteuert veränderbaren Achsen einzelner Profilierrollen vergleichsweise aufwändig und komplex ist, wodurch zusätzliche Kosten erzeugt und die Prozesssicherheit bei der Herstellung von Profilstreifen und Rohren nachteilig beeinflusst wird.
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Aus
DE 10 2009 008 356 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Blechprofils beschrieben, bei dem zusätzlich zu dem Walzprofilieren bzw. Rollformen des Materialstreifens in einem weiteren Verfahrensschritt der bereits umgeformte Materialstreifen mit einer Biegeanlage umgebogen wird.
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Dabei wird es jedoch als nachteilig empfunden, dass während des Biegevorgangs große Verformungskräfte auf den Materialstreifen ausgeübt werden und in den Biegebereichen hohe Zugspannungen auftreten, die mit einer lokalen Schwächung des Profilstreifens einhergehen.
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Es wird deshalb als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen, ein Verfahren zum Umformen eines Materialstreifens so auszugestalten, dass Profilstreifen oder Rohrabschnitte mit einer möglichst großen Variabilität der Querschnittskontur rasch und kostengünstig hergestellt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, bei dem in einem Sickenschritt in einem in Längsrichtung verlaufenden Aufweitungsabschnitt des Materialstreifens mindestens eine Sicke in dem Materialstreifen erzeugt wird, die einen in Längsrichtung des Materialstreifens sich verändernden Querschnitt aufweist, wobei in einem nachfolgenden Biegeschritt der Materialstreifen längs einer in Längsrichtung verlaufenden Biegelinie quer zur Längsrichtung umgebogen wird, so dass ein quer zur Längsrichtung gerichteter Abstand zwischen gegenüberliegenden Längsrändern des Materialstreifens verändert wird, und wobei in einem nachfolgenden Aufweitungsschritt der Materialstreifen in dem Aufweitungsabschnitt aufgeweitet wird, indem der Querschnitt der mindestens einen Sicke in dem Aufweitungsabschnitt reduziert wird. Durch die Einbringung der mindestens einen Sicke kann vor einem nachfolgenden Biegeschritt Material des Materialstreifens in dem Aufweitungsabschnitt zusammengezogen und räumlich begrenzt konzentriert werden. Die mindestens eine Sicke kann mit üblichen Verfahren wie beispielsweise Tiefziehen oder mit Hilfe von Sickenrollen erzeugt werden, ohne dass übermäßige lokal begrenzte Belastungen des Materialstreifens während der Sickenbildung auftreten müssen, welche die Festigkeit und die Belastbarkeit des vollständig umgeformten Materialstreifens in einem unerwünscht hohen Maße beeinträchtigen würden. Durch den sich über den Aufweitungsabschnitt hinweg verändernden Querschnitt der Sicke kann in einfacher Weise vorgegeben werden, wieviel Material des Materialstreifens in der mindestens einen Sicke zusammengezogen wird, das anschließend nach dem Biegeschritt für die nachfolgende Aufweitung des gebogenen Materialstreifens in dem betreffenden Bereich zur Verfügung steht.
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In dem Biegeschritt kann der Materialstreifen längs einer geradlinig verlaufenden Biegekante umgebogen werden, was prozesstechnisch in einfacher Weise zuverlässig und kostengünstig umgesetzt werden kann. Dabei können die bekannten Biegeverfahren eingesetzt werden.
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In dem nachfolgenden Aufweitungsschritt wird der Materialstreifen in dem Aufweitungsabschnitt aufgeweitet, wobei das vorab in der mindestens einen Sicke zusammengezogene Material des Materialstreifens wieder auseinandergezogen oder auseinandergedrückt wird. Bei diesem Aufweiten wird der Materialstreifen in den Krümmungsbereichen der Sicke wieder zurückgebogen, ohne dass durch übermäßige Zug- oder Druckkräfte eine übermäßige plastische Verformung des Materialstreifens in diesen Bereichen erfolgt. In dem Aufweitungsschritt kann die mindestens eine Sicke auch wieder vollständig eingeebnet werden, um im Bereich der Sicke einen wieder ebenen Flächenabschnitt des Materialstreifens zu bilden. Es ist ebenfalls möglich, dass die Sicke nur teilweise eingeebnet und beispielsweise die Sickenhöhe reduziert wird, so dass zusätzlich zu der Aufweitung des Materialstreifens in dem Aufweitungsabschnitt eine beispielsweise für eine Steifigkeit des Materialstreifens in diesem Bereich zweckdienliche Sicke mit der vorgegebenen Sickenkontur bzw. mit einem vorgegebenen Sickenquerschnitt verbleibt.
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Der Materialstreifen kann aus einem beliebigen umformbaren Material bestehen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann besonders vorteilhaft bei Blechstreifen, bzw. Metallstreifen und bei Materialstreifen aus einem thermoplastischen Kunststoff, einem Kunststoffgemisch oder einem Kunststoffverbundmaterial eingesetzt werden. Der Materialstreifen weist zweckmäßigerweise in der Längsrichtung und in einer senkrecht dazu verlaufenden Querrichtung eine gleichbleibende Dicke auf. Es ist ebenso möglich, dass der Materialstreifen entweder in Längsrichtung oder in Querrichtung eine sich verändernde Dicke des Materialstreifens aufweist.
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Der Materialstreifen kann vor der Einbringung der Sicke in dem Sickenschritt beispielsweise eine rechteckförmige Grundfläche aufweisen. Durch die mindestens eine Sicke, die in dem Aufweitungsabschnitt eingebracht wird, werden die Längsränder des Materialstreifens zusammengezogen, so dass der Materialstreifen in dem Aufweitungsabschnitt zunächst eine geringere Breite als in den Bereichen ohne Sicken aufweist. In dem nachfolgenden Biegeschritt wird längs einer gradlinig verlaufenden Biegekante ein Randstreifen mit einer ungleichmäßig verlaufenden Breite umgebogen, wobei der Randstreifen in dem Aufweitungsabschnitt eine geringere Breite als in den Bereichen ohne Sicken aufweist. Nach dem Aufweiten des Aufweitungsabschnitts weist der aufgeweitete Bereich des Materialstreifens eine größere Breite als in den angrenzenden Bereichen ohne Sicken auf, während der umgekantete Randstreifen eine geringere Breite im Vergleich zu den angrenzenden Bereichen aufweist.
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Es ist ebenfalls möglich, dass der Materialstreifen in dem Aufweitungsabschnitt ursprünglich eine größere Breite als in den angrenzenden Bereichen aufweist. Die größere Breite kann in geeigneter Weise an die Anzahl und Ausbildung der Sicken angepasst sein, so dass der Materialstreifen nach dem Sickenschritt, bzw. nach der Einbringung von Sicken in den Aufweitungsabschnitt eine konstante Breite aufweist und die Längsränder des Materialstreifens über den Aufweitungsabschnitt hinweg einen konstanten Abstand zueinander aufweisen. In dem Biegeschritt wird dann ein gleichmäßig breiter Randstreifen umgebogen. In dem nachfolgenden Aufweitungsschritt wird der Materialstreifen in dem Aufweitungsabschnitt wieder aufgeweitet, so dass der Materialstreifen bis auf den abgekanteten Randstreifen mit einer gleichmäßigen Breite wieder seine ursprünglichen Abmessungen aufweist. Auf diese Weise lassen sich Materialstreifen mit einem abgekanteten Randstreifen erzeugen, bei denen der Randstreifen eine gleichmäßige Breite aufweist und über einen Aufweitungsabschnitt hinweg verläuft.
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Es sind auch andere Grundflächen eines Materialstreifens denkbar, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitet und umgeformt wird.
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In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass in dem Aufweitungsabschnitt des Materialstreifens mehrere Sicken erzeugt werden. Durch die Einbringung mehrerer Sicken können die erforderlichen Umformschritte mit einer jeweils geringeren lokalen Materialbelastung des Materialstreifens durchgeführt werden. Zudem kann durch mehrere Sicken, die gegebenenfalls auch eine über die Längsrichtung des Materialstreifens hinweg eine sich unterschiedlich verändernde Querschnittskontur aufweisen können, eine große Variabilität und Bandbreite für die nachfolgende Aufweitung des Materialstreifens in dem Aufweitungsabschnitt ermöglicht werden. Die Anzahl und Formgebung der mehreren Sicken kann auch im Hinblick auf das gewählte Fertigungsverfahren für die Sicken angepasst und vorgegeben werden, um eine möglichst rasche und gleichzeitig materialschonende Sickenbildung zu ermöglichen.
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In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die mindestens eine Sicke eine sich in Längsrichtung verändernde Sickentiefe aufweist. Durch eine sich verändernde Sickentiefe kann in einem schmalen Bereich des Materialstreifens, der durch eine Sickenbreite vorgegeben wird, in Abhängigkeit von der sich verändernden Sickentiefe eine unterschiedliche Materialmenge des Materialstreifens zusammengezogen und räumlich auf den Sickenbereich konzentriert werden. Diese Materialmenge steht anschließend in dem nachfolgenden Aufweitungsschritt für die Aufweitung des Materialstreifens in diesem Bereich des Aufweitungsabschnitts zur Verfügung. Die Sicke kann dabei nicht nur in Längsrichtung an einem Anfang der Sicke und an einem gegenüberliegenden Ende der Sicke eine sich verändernde Sickentiefe aufweisen, sondern auch eine sich zwischen dem Anfang und dem Ende der Sicke verändernde Sickentiefe aufweisen.
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Eine Sickenbreite der mindestens einen Sicke kann in Längsrichtung des Materialstreifens konstant sein, wobei der Angang und das Ende der Sicke außer Betracht gelassen werden. Eine konstante Sickenbreite kann für den nachfolgenden Biegeschritt vorteilhaft sein. In dem Biegeschritt wird der Materialstreifen in vorteilhafterweise längs einer üblicherweise in Längsrichtung verlaufenden geradlinigen Biegelinie umgebogen. Wenn die mindestens eine Sicke oder die mehreren Sicken jeweils eine konstante Breite und gegebenenfalls auch eine möglichst geringe Breite ausweisen, stehen für die Anordnung und Ausrichtung der einen Biegelinie oder der mehreren Biegelinien in dem nachfolgenden Biegeschritt mehrere Möglichkeiten bzw. größere Bereiche des Materialstreifens zur Verfügung.
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Es ist ebenso denkbar, dass beispielsweise im Hinblick auf die für die Erzeugung der Sicken und die Umbiegung des Materialstreifens verwendeten Umformverfahren eine sich in Längsrichtung des Materialstreifens verändernde Breite der mindestens einen Sicke vorgegeben wird. So kann es zweckmäßig sein, in einem Bereich der Sicke mit einer großen Sickentiefe auch eine entsprechend größere Breite der Sicke im Vergleich zu einem Bereich der Sicke mit einer geringeren Sickentiefe vorzugeben.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass in dem Aufweitungsschritt die mindestens eine Sicke vollständig eingeebnet wird. Bei dem derart umgeformten Materialstreifen kann dadurch eine Aufweitung des aus dem Materialstreifen erzeugten Profils oder Formkörpers erzeugt werden, ohne dass gegebenenfalls unerwünschte lokale Verformungen zurückbleiben und dadurch die Oberflächenkontur mitbestimmen. Die vorab in dem Sickenschritt erzeugten Sicken dienen dann ausschließlich einer Vorbereitung für eine räumlich begrenzte und möglichst materialschonende Aufweitung des umgeformten Materialstreifens in dem Aufweitungsabschnitt.
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Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die sich über den Aufweitungsabschnitt erstreckende Biegelinie in einem Abstand zu der mindestens einen Sicke verläuft. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass durch ein Umbiegen des Materialstreifens längs einer Biegelinie, die durch eine Sicke hindurch oder an einem Rand der Sicke verläuft, im Bereich der Sicke übermäßige Verformungen des Materialstreifens erzwungen werden, die zu einer nachteiligen übermäßigen Beanspruchung oder sogar Beschädigung des Materials des Materialstreifens in diesem Bereich führen könnten. In Abhängigkeit von dem für das Umbiegen des Materialstreifens verwendeten Fertigungsverfahren ist es zudem vorteilhaft, dass mindestens auf einer Seite der Biegelinie und gegebenenfalls auf beiden Seiten der Biegelinie ebene Bereiche des Materialstreifens vorhanden sind und von den für das Umbiegen verwendeten Werkzeugen für die Durchführung des Biegevorgangs genutzt werden können.
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Durch die Einbringung der mindestens einen Sicke wird im Bereich der Sicke der Materialstreifen lokal umgeformt und dabei Material des Materialstreifens zusammengezogen. Wenn durch das Einbringen der mindestens einen Sicke eine senkrecht zu der Längsrichtung und senkrecht zu einer Querrichtung des Materialstreifens gemessene Dicke nicht entsprechend der Sickenbildung reduziert wird, wird das Material des Materialstreifens über die sich quer zu der Längsrichtung erstreckende Breite des Materialstreifens zusammengezogen und dadurch die Breite des Materialstreifens im Bereich der Sicke reduziert. Dadurch ändert sich auch der Verlauf der gegenüberliegenden Längsränder des Materialstreifens in Längsrichtung. Um einer nach der Sickenbildung gegebenenfalls unerwünschten Veränderung der Breite des Materialstreifens über den Aufweitungsabschnitt hinweg entgegenzuwirken kann vorgesehen sein, dass der Materialstreifen in dem Aufweitungsabschnitt vor der Sickenbildung in dem Sickenschritt zunächst eine größere sich quer zu der Längsrichtung erstreckende Breite als in einem dem Aufweitungsabschnitt vorausgehenden oder nachfolgenden Abschnitt des Materialstreifens mit einer durch die Sickenbildung nicht beeinflussten Breite aufweist.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Breite eines ebenen Materialstreifens über die Erstreckung des Aufweitungsabschnitts in Längsrichtung so vorgegeben wird, dass der Materialstreifen nach dem Sickenschritt in Längsrichtung einen konstanten Abstand zwischen einander gegenüberliegenden Längsrändern des Materialstreifens aufweist. Ein derart ausgestalteter und durch die Sickenbildung bearbeiteter Materialstreifen mit gleichmäßig beabstandeten Längsrändern kann beispielsweise durch eine mehrfache Umbiegung zu einem rohrförmigen Profil umgebogen werden. Nach dem Biegeschritt kann das rohrförmige Profil zu einem in Umfangsrichtung geschlossenen Rohrabschnitt verarbeitet werden, indem die dann aneinander anliegenden Längsränder des Materialstreifens miteinander verbunden werden. Dabei können die für das betreffende Material des Materialstreifens geeigneten Verbindungsverfahren eingesetzt werden. In vielen Fällen ist eine stoffschlüssige Verbindung des Materialstreifens entlang der aneinander anliegenden Längsränder vorteilhaft, so dass beispielsweise die Längsränder eines Blechstreifens miteinander verschweißt werden. Je nach Verwendungszweck können auch eine kraftschlüssige Verbindung wie beispielsweise Verklemmen oder Verkleben oder eine formschlüssige wie beispielsweise Verrasten oder Verschrauben zweckdienlich sein. Ein derart hergestellter Rohrkörper weist zunächst abgesehen von den Sicken einen in Längsrichtung gleichbleibenden Umfang auf. Durch die Aufweitung der Sicken wird ein Umfang des Rohrkörpers in dem Aufweitungsabschnitt vergrößert, so dass der aus dem Materialstreifen hergestellte Rohrkörper einen sich in Längsrichtung des Rohrkörpers verändernden Querschnitt bzw. eine sich verändernde Querschnittsfläche aufweist.
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Nachfolgend werden beispielhaft an zwei verschiedenen Materialstreifen jeweils ein erfindungsgemäßer Verfahrensablauf zum Umformen eines umformbaren Materialstreifens zu einem Rohr, bzw. zu einem U-Profil mit einem sich in Längsrichtung verändernden Querschnitt schematisch dargestellt. Es zeigt:
- 1 eine Draufsicht auf einen Materialstreifen vor Beginn des erfindungsgemäßen Umformverfahrens,
- 2 eine Draufsicht auf den Materialstreifen nach der Erzeugung mehrerer Sicken in einem Sickenschritt,
- 3 eine Schnittansicht des mit Sicken versehenen Materialstreifens längs einer Linie III-III in 2,
- 4 eine Schnittansicht des mit Sicken versehenen Materialstreifens längs einer Linie IV-IV in 2,
- 5 eine perspektivische Ansicht des mit Sicken versehenen Materialstreifens nach einem mehrfachen Umbiegevorgang, wobei der mehrfach umgebogene Materialstreifen längs seiner aneinander anliegenden Längsränder miteinander verbunden wurde, um aus dem Materialstreifen einen Rohrabschnitt zu bilden,
- 6 eine perspektivische Ansicht des aus dem Materialstreifen gebildeten Rohrabschnitts nach einer Aufweitung der einzelnen flächigen Bereiche,
- 7 eine perspektivische Ansicht des nachfolgend zu einem Rohr mit einer in Umfangsrichtung stetig verlaufenden Krümmung umgeformten Rohrabschnitts,
- 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen zunächst ebenen Materialstreifen,
- 9 eine Draufsicht auf den in 8 dargestellten Materialstreifen nach der Einbringung von Sicken in einem Aufweitungsabschnitt des Materialstreifens,
- 10 eine perspektivische Ansicht eines aus dem in den 8 und 9 gezeigten Materialstreifen hergestellten C-Profils mit seitlich abgekanteten Profilschenkeln und einem in einem Aufweitungsbereich aufgeweiteten ebenen Stegstreifen,
- 11 eine Ansicht eines zunächst ebenen Materialstreifens mit einer rechteckigen Grundfläche,
- 12 eine Ansicht des in 11 dargestellten Materialstreifens nach der Einbringung von zwei Sicken in einem Aufweitungsabschnitt des Materialstreifens,
- 13 eine Ansicht des in den 11 und 12 dargestellten Materialstreifens nach dem Biegeschritt, wobei der Materialstreifen eine C-förmige Profilierung erhalten hat und zusätzlich zwei Randstreifen abgekantet sind, und
- 14 eine Ansicht des in den 11 bis 13 dargestellten Materialstreifens nach der Aufweitung des Aufweitungsabschnitts, wobei Schenkelflächen des Materialstreifens in dem Aufweitungsabschnitt vergrößert wurden und ein mittig angeordneter Verbindungsstreifen einen gekrümmten Verlauf aufweist.
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In den 1 bis 7 ist exemplarisch ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Umformverfahren dargestellt, ein zunächst ebener Materialstreifen 1 zu einem Rohrabschnitt 2 mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Querschnittsfläche umgeformt wird, wobei sich die Querschnittsfläche des Rohrabschnitts 2 entlang einer Längsrichtung des Rohrabschnitts 2 verändert.
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Der in 1 schematisch dargestellte ebene Materialstreifen 1 weist in seinen jeweiligen Endbereichen 3 und 4 eine gleichbleibende und übereinstimmende Breite B auf. Längsränder 5, 6 des Materialstreifens 1, die sich in Längsrichtung von dem ersten Endbereich 3 bis zu dem zweiten Endbereich 4 erstrecken, weisen in den beiden Endbereichen 3, 4 einen gleichbleibenden Abstand zueinander auf. In einem zwischen den beiden Endbereichen 3, 4 angeordneten Aufweitungsabschnitt 7 weist der Materialstreifen 1 eine größere Breite auf, so dass sich auch der Abstand der beiden Längsränder 5, 6 zueinander vergrößert.
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In einem Sickenschritt werden mit einem geeigneten Umformverfahren, beispielsweise durch Tiefziehen oder durch Sickenrollen mehrere Sicken 8 in dem Aufweitungsabschnitt 7 des Materialstreifens 1 eingebracht. Die Sicken 8 sind in Längsrichtung ausgerichtet und parallel zueinander sowie beabstandet zueinander angeordnet. Die Sicken 8 weisen in einem mittleren Bereich 9 der Sicken 8 eine gleichbleibende Sickentiefe auf, die in den Randbereichen der Sicken 8 kontinuierlich kleiner wird. In 2 ist eine Draufsicht auf den mit Sicken 8 versehenen Materialstreifen 1 gezeigt. In den 3 und 4 ist jeweils eine Schnittansicht in Querrichtung durch alle Sicken 8 hindurch bzw. in Längsrichtung entlang einer Sicke 8 gezeigt.
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Nach dem Sickenschritt wird der mit Sicken 8 versehene Materialstreifen 1 in einem Biegeschritt längs mehrerer Biegelinien 10 umgebogen, so dass der Materialstreifen 1 in den beiden Endbereichen 3, 4 jeweils eine wabenförmige Querschnittsfläche aufweist. In 2 ist ein Verlauf von lediglich einer der mehreren Biegelinien 10 durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Die beiden Längsränder 5, 6 liegen dann aneinander an. Die beiden Längsränder 5, 6 des mehrfach umgebogenen Materialstreifens 1 werden anschließend in einem Rohrbildungsschritt längs der Längsrichtung miteinander verbunden, um aus dem Materialstreifen 1 den Rohrabschnitt 2 mit einer noch polygonalen Querschnittsfläche zu bilden (5).
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In einem nachfolgenden Aufweitungsschritt werden die zwischen den Biegelinien 10 angeordneten Sicken 8 flachgedrückt und der Materialstreifen 1 dadurch in dem Aufweitungsabschnitt 7 aufgeweitet (6). Anschließend kann beispielsweise mit geeigneten Spreizwerkzeugen oder mit Wirkmedien wie beispielsweise Öl oder Wasser der Rohrabschnitt 2 mit der polygonalen Querschnittsfläche und den zwischen den Biegelinien 10 befindlichen ebenen Flächenbereichen zu einem Rohrabschnitt 2 mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Querschnittsfläche umgeformt werden (7).
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Bei dem in den 8 bis 10 exemplarisch dargestellten Ausführungsbeispiel wird der in 8 gezeigte vollständig ebene Materialstreifen 1 in seinem Aufweitungsabschnitt 7 mit zwei Sicken 8 versehen. Die Abmessungen und insbesondere der Verlauf der Längsränder 5, 6 des ebenen Materialstreifens 1 sind so vorgegeben worden, dass nach der Erzeugung der Sicken 8 in dem Aufweitungsabschnitt 7 der Materialstreifen 1 eine in Längsrichtung konstante Breite und damit die beiden Längsränder 5, 6 einen gleichbleibenden Abstand zueinander aufweisen (9). Anschließend werden in einem Biegeschritt längs der Längsränder 5, 6 verlaufende Profilschenkelstreifen 11 um die Biegelinien 10 umgebogen und abgekantet. Anschließend werden die in dem Aufweitungsabschnitt 7 befindlichen Sicken eingeebnet, so dass ein ebener Profilstegstreifen 12 gebildet wird, der die beiden abstehenden Profilschenkelstreifen 11 verbindet. Der Profilstegstreifen 12 weist in den beiden Endbereichen 3, 4 eine geringere Breite als in dem mittig angeordneten Aufweitungsabschnitt 7 auf.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann demzufolge ein offenes oder geschlossenes Profil aus einem umgeformten Materialstreifen 1 hergestellt werden, wobei das Profil einen sich längs einer Längsrichtung des Profils verändernden Querschnitt aufweist und wobei das Profil in einer quer zu der Längsrichtung verlaufenden Querrichtung eine gleichbleibende Dicke aufweisen kann.
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Bei einem beispielhaft in den 11 bis 14 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der in 11 dargestellte und zunächst ebene Materialstreifen 1 eine rechteckige Grundfläche auf, so dass sich eine Breite B des Materialstreifens 1 in Längsrichtung zwischen den beiden Endbereichen 3, 4 nicht verändert und die beiden Längsränder 5, 6 einen konstanten Abstand zueinander aufweisen.
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Nach der Einbringung von zwei Sicken 8 in dem Aufweitungsabschnitt 7 des Materialstreifens 1 wird der Materialstreifen 1 in dem Aufweitungsabschnitt 7 zusammengezogen, so dass sich die Breite B verringert und die Längsränder 5, 6 einen geringeren Abstand zueinander aufweisen als in den Endbereichen 3, 4.
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In dem nachfolgenden Biegeschritt wird der Materialstreifen längs vier gradlinig verlaufenden Biegelinien 10 umgebogen, die in 12 jeweils mit einer gestrichelten Linie angedeutet sind. Es ergibt sich der in 13 dargestellte C-förmige Profilstreifen mit Profilschenkelstreifen 11, die jeweils eine Sicke 8 aufweisen, mit einem zunächst noch ebenen Profilstegstreifen 12 und mit seitlich abstehenden Randstreifen 13. Die Randstreifen 13 weisen keine gleichmäßige Breite auf, sondern sind im Bereich des Aufweitungsabschnitts 7 schmaler als in den Endbereichen 3, 4.
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In dem nachfolgenden Aufweitungsschritt werden die Sicken 8 in den beiden Profilschenkelstreifen 11 eingeebnet und die Profilschenkelstreifen 11 dadurch im Bereich der Sicken 8 bzw. des Aufweitungsabschnitts 7 aufgeweitet. Anschließend bilden die Profilschenkelstreifen 11 ebene Seitenflächen für den C-förmigen Profilstreifen, während der Profilstegstreifen 12 einen gekrümmten Verlauf aufweist und in dem mittleren Aufweitungsabschnitt 7 einen deutlich größeren Abstand zu den abgekanteten Randstreifen 13 als in den Endbereichen 3, 4 aufweist. Der derart hergestellte C-förmige Profilstreifen ist in 14 abgebildet. Trotz der komplexen Formgebung kann der C-förmige Profilstreifen durch einfaches Abkanten längs gradlinig verlaufender Biegelinien 10 hergestellt werden und über den gesamten Verlauf eine gleichbleibende Materialstärke, bzw. Dicke des Profilstreifens aufweisen. Es kann aber auch bei größeren Querschnittsunterschieden vorteilhaft sein, wenn während der Einebnung der Sicken 8 die Dicke des Profilstegstreifens 12 in dem Aufweitungsabschnitt 7 beispielsweise durch Walzen reduziert wird.
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Es sind auch andere Kombinationen von Sicken, Biegelinien und Aufweitungen für nahezu beliebig geformte Materialstreifen denkbar. Es können nach dem Aufweiten auf weitere Biegeschritte folgen. Zudem können die einzelnen Verfahrensschritte jeweils auch mehrfach und in unterschiedlicher Reihenfolge durchgeführt werden, um in einfacher Weise komplex geformte Gebilde zu erzeugen.
