DE19603555C2

DE19603555C2 - Verfahren und Vorrichtung zur einseitigen Profilierung von Blechwerkstücken aus Leichtmetall

Info

Publication number: DE19603555C2
Application number: DE1996103555
Authority: DE
Inventors: Hans-Gerd Waehling; Torsten Zimmermann
Original assignee: Erbsloeh AG
Current assignee: WKW AG
Priority date: 1996-02-01
Filing date: 1996-02-01
Publication date: 1999-12-02
Anticipated expiration: 2016-02-02
Also published as: DE19603555A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zur einseitigen Profilierung von Blechwerkstücken aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium oder dessen Legierungen, mit unterschiedlich beschaffenen Oberflächenstrukturen und schließt die besondere Raumform des Verfahrenserzeugnisses ein.

Blechwerkstücke werden im allgemeinen in Prägewerkzeugen hergestellt, wenn sie erhabene oder vertiefte Flächen aufweisen sollen. Dabei entsteht im Bereich der Vertiefung an der einen Blechseite eine etwa gleichgroße Erhöhung auf der anderen Blechseite an gleicher Stelle. Solche Blechwerkstücke sind zwar preiswert herstellbar, erweisen sich aber dann als ungeeignet, wenn sie auf glatten Grundflächen angeklebt werden sollen. Eine gute Verklebung setzt eine möglichst ununterbrochene glatte Oberfläche des Blechwerkstückes voraus.

Es ist andererseits bekannt, Bleche aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen einseitig mit einem über die Gesamtfläche einheitlichen Dessin zu versehen, das sich auf der Rückseite des Bleches nicht abbildet bzw. eine ebene Rückfläche hinterläßt. Zu diesem Zweck wird das Blech durch ein Walzenpaar geführt, dessen eine Walze mit einer dem gewünschten Dessin entsprechenden Oberflächengestaltung versehen ist. Solche Oberflächen werden durch sogenannte Muletten in der Walze erzeugt. Die Gegenwalze weist in diesem Fall eine glatte Oberfläche auf.

Wenn es gewünscht ist, die Oberfläche des Blechwerkstückes mit unterschiedlichen Dessins und Oberflächenstrukturen zu versehen, dann ist es erforderlich, mehrere, der Anzahl der Strukturen entsprechende Arbeitsvorgänge durchzuführen, z. B. Prägen, Bürsten, Glänzen und dergleichen. Dadurch sind die Herstellungskosten eines so ausgebildeten Blechwerkstückes sehr hoch.

Schließlich ist durch die CH 651 231 A5 bekannt, für die Herstellung einer Pfanne ein Blechband beim Durchlauf durch ein Walzenpaar insgesamt zu verdichten und damit die Blechwandstärke zu reduzieren, wobei eine Blechseite glatt bleibt und die andere Blechseite eine Profilierung erhält.

Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus und setzt sich zur Aufgabe, das vorbekannte Verfahren zu vereinfachen, um beliebig viele unterschiedliche Oberflächenstrukturen zu gestalten und in einfacher Weise kostengünstig herstellbar zu machen, wobei mindestens Teilbereiche der ursprünglichen Oberflächenbeschaffenheit erhalten bleiben sollen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren gemäß den Patentansprüchen 1 bis 3 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 4 bis 7 vor.

Beim Gegenstand der Erfindung werden demnach mehrere Arbeitsschritte in einem Durchgang durch ein bestimmt ausgebildetes Walzenpaar zusammengefaßt. Hierbei wird einerseits eine Oberflächenprofilierung der einen Seite des Blechwerkstückes vorgenommen, die zueinander unterschiedlich hohe Flächenbereiche erzeugt, welche auf der anderen Seite des Blechwerkstückes nicht abgebildet sind. Zusätzlich zu dieser formgebenden Profilierung werden durch das gleiche Walzenpaar auf vorgegebene Flächen unterschiedliche Oberflächenstrukturen aufgebracht. Wenn zum Beispiel in die zu profilierende Oberfläche eine Rinne eingepreßt werden soll, dann sieht die Erfindung vor, daß in der vertieften Grundfläche der Rinne zusätzlich ein Dessin erzeugt wird. Diese doppelte Formgebung entsteht dadurch, daß die profilierte Oberfläche der einen Walze einerseits mit erhabenen Flächenbereichen zum Stauchen des Blechwerkstückes versehen ist und andererseits in diesen erhabenen Flächen das gewünschte Dessin vorhanden ist.

Demgemäß sieht die Erfindung in einer Ausgestaltung vor, daß für die Erzeugung erhabener Profilierungsabschnitt am Blechwerkstück die diese umgebenden Oberflächenbereiche verdichtet werden, wobei die den erhabenen Profilierungsabschnitten zugeordneten Oberflächenabschnitte der profilierten Walze so stark zurückversetzt werden, daß diese beim Durchgang des Blechbandes nicht in Berührung mit der Blechoberfläche gelangen.

Eine solche Maßnahme hat eine überraschende Oberflächenwirkung am verformten Blechwerkstück. Dadurch, daß gewisse Oberflächenbereiche der profilierten Walze gar nicht in Berührung mit der Oberfläche des zu verformenden Bleches gelangen, wird die vorhandene Oberfläche des Blechwerkstückes unverändert gelassen. Man kann daher ein in der Oberfläche besonders vorbereitetes Blechband, das zum Beispiel poliert oder in sonstiger Weise vergütet worden ist, dazu verwenden, an bestimmten Stellen diese vergütete Fläche zu erhalten. Eine solche Möglichkeit eröffnet das Darstellen von Buchstaben, Ziffern, Symbolen oder dergleichen Kennzeichnungen an Blechwerkstücken in erhabener und hinsichtlich der Oberfläche wertvoller Gestaltung. Aus diesem Grunde ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders dafür geeignet, Blechwerkstücke in Form von Etiketten, Namensschildern, Emblemen, Hinweisen oder dergleichen preisgünstig herzustellen, welche den Vorzug besitzen, zufolge ihrer glatten Rückseite an Grundflächen anderer Gegenstände anzukleben. Ein bevorzugter Anwendungsbereich der Erfindung liegt in der Erstellung von Typenschildern von Kraftfahrzeugen, Maschinen oder dergleichen.

Die erfindungsgemäße Verfahrenstechnik bietet auch die Möglichkeit, Blechwerkstücke aus Blechbändern herzustellen, die beispielsweise von einer Rolle abgezogen werden. In diesem Falle bildet die profilierte Walze die Blechwerkstücke Stoß an Stoß auf dem Blechband ab, weshalb es sich empfiehlt, Markierungen zur Kenntlichmachung von Anfang und Ende eines einzelnes Blechbandstückes in das Blechband einzubringen. Diese Markierungen, die auch seitliche Ränder des Blechwerkstückes kennzeichnen können, erleichtern den späteren Trennvorgang des Blechbandes in die einzelnen Blechwerkstücke.

In den Vorrichtungsansprüchen sind erfindungsgemäße typische Vorrichtungsmerkmale zur Durchführung der Erfindung offenbart.

Diese und weitere Merkmale der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein beispielsweise oberflächengestaltetes Blechwerkstück,

Fig. 2 ein Querschnitt nach der Linie II-II durch das Blechwerkstück gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines Walzwerkzeuges zur Erzeugung von Profilierungen an einem Blechband und

Fig. 4 einen Teil-Radialschnitt in vergrößerter Darstellung durch die Oberfläche einer profilierten Walze und der dadurch herstellbaren Profilierung an einem Blechwerkstück.

Die Erfindung geht von Blechwerkstücken aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium oder dessen Legierungen aus und zeigt Verfahren und Vorrichtungen auf, wie solche Blechwerkstücke in einem Arbeitsgang besonders kostengünstig hergestellt werden können. Dabei ist unter dem Begriff "Blechwerkstück" eine allgemeine Bezeichnung zu verstehen, die für die verschiedensten Formen solcher Erzeugnisse, zum Beispiel Etiketten, Namensschilder, Embleme, Hinweise oder dergleichen gelten sollen.

Im Beispiel der Fig. 1 ist in Draufsicht ein Blechband (9) gezeigt, das mehrere aneinander grenzende Blechwerkstücke (1) enthält. Dieses Blechband (9) (vergleiche auch Fig. 3) kann von einer Rolle (10) abgezogen werden. Es ist aber auch möglich, tafelartige Blechbänder oder sogar Einzelzuschnitte entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verformen.

Das in Fig. 1 gezeigte Blechwerkstück (1) zeigt in einem Ausführungsbeispiel eine profilierte Oberseite (2) (vergleiche Fig. 2), die mehrere unterschiedlich hohe und unterschiedlich beschaffene Profilierungen aufweist. Bei diesem Beispiel, das nur zur Erläuterung der Erfindung zu verstehen ist, ist ein umlaufender gestauchter Randbereich (4) vorgesehen, an den sich eine ebenfalls rahmenartige gestauchte Leiste (5) anschließt. Die rahmenartige Leiste (5) ist gegenüber dem gestauchten Randbereich (4) geringfügig erhaben. An die Innenseite der rahmenartigen Leiste (5) schließt sich eine gestauchte Innenfläche (6) an, die gegenüber der rahmenartigen Leiste (5) zurückversetzt ist und dadurch die rahmenartige Leiste (5) erhaben aussehen läßt. Welcher Höhenunterschied zwischen den Bereichen (5) und (6) vorgesehen wird, hängt von den Wirkungen ab, die mit dem Blechwerkstück (1) erzeugt werden sollen. Der Höhenunterschied bei Blechen oder Bändern aus Aluminium liegt im Bereich bis 0,2 mm.

Im mittleren Feldbereich der gestauchten Innenfläche (6) befinden sich beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mehrere erhabene Wandbereiche (7), die beispielsweise als Kreisflächen ausgebildet sind und in deren Innenraum wieder zurückversetzte gestauchte Zwischenflächen (8) befinden. Die Oberfläche der erhabenen Wandbereiche (7) ist identisch mit der ursprünglichen Oberfläche des herangeführten Blechbandes (9). Dies bedeutet, daß im Bereiche dieser erhabenen Wandbereiche (7) kein Werkzeug wirksam geworden ist. Die diese erhabenen Wandbereiche (7) umgebenden Flächenbereiche (6, 8) sind durch entsprechende Werkzeugprofilierungen verdichtet bzw. gestaucht, so daß sie gegenüber den erhabenen Wandbereichen (7) zurückversetzt sind.

Der besondere Effekt der Erfindung liegt darin, daß die verformten Bereiche des Blechwerkstückes (1) zusätzlich zu ihrer Verformung eine Oberflächenstrukturierung verschiedener Art aufweisen, wie sie in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen (15, 16 und 17) symbolisch dargestellt sind.

Erzeugt werden solche Blechwerkstücke (1) beispielweise mit einer Vorrichtung entsprechend den Fig. 3 und 4. Dabei wird beispielsweise ein Blechband (9) von einem Coil (10) abgezogen, wobei die Blechoberfläche (20) durch eine profilierte Walze (11) verformt werden soll, die gegen eine unprofilierte, d. h. glatte, Walze (12) wirkt. In einem Arbeitsgang werden durch die profilierte Walze (11) sowohl die Verformungen der Blechoberfläche (20) als auch die Oberflächenstrukturen der verformten Bereiche erzeugt.

Wie besonders in Fig. 4 in vergrößerter Darstellung gezeigt wird, weist der Umfang der profilierten Walze (11) Umfangsprofilierungen (13, 14) auf, die mehr oder weniger tiefe Einstauchungen in die Blechoberfläche (20) erzeugen, während die Blechunterseite (3) glatt bleibt. Hierbei weisen die Umfangsprofilierungen (13, 14) der profilierten Walze (11) an ihrer Außenfläche diejenigen Dessinierungen auf, die sich auf die entsprechende Vertiefung (4, 5, 6) des Blechwerkstückes (1) übertragen sollen. Es versteht sich von selbst, daß diese Oberflächenstrukturen (15, 16, 17) zueinander unterschiedlich beschaffen sein können, um deutliche Flächentrennungen an der Oberfläche des Blechwerkstückes (1) zu erzeugen.

Davon unbeeinflußt bleiben die erhabenen Wandbereiche (7), die bündig mit der ursprünglichen Blechoberfläche (20) liegen. Wenn diese erhabenen Wandbereiche (7) keine Oberflächenstruktur aufweisen sollen, sondern im Gegensatz besonders glatt, glänzend oder dergleichen vergütet erscheinen sollen, dann wird die Oberfläche der profilierten Walze (11) an der entsprechenden Stelle mit zurückversetzten Oberflächenabschnitten (19) versehen, die - wie Fig. 4 zeigt - keine Berührung mit den erhabenen Wandbereichen (7) besitzen.

Es liegt auf der Hand, solche erhabenen und glatten bzw. glänzenden Wandbereiche (7) zur Darstellung von besonderen Informationen zu verwenden, beispielsweise für Buchstaben, Ziffern, Wörter, Symbole oder dergleichen.

Bezugszeichenliste

1

Blechwerkstück

2

profilierte Seite

3

glatte Seite

4

gestauchter Randbereich

5

rahmenartige Leiste

6

gestauchte Innenfläche

7

erhabener Wandbereich

8

gestauchte Zwischenfläche

9

Blechband

10

Coil

11

profilierte Walze

12

glatte Walze

13

Umfangsprofilierung - Verformungsbereich

14

Umfangsprofilierung - Verformungsbereich

15

Oberflächenstruktur

16

Oberflächenstruktur

17

Oberflächenstruktur

18

blanke Oberfläche

19

zurückversetzter Oberflächenabschnitt

20

Blechoberfläche

21

Markierung

Claims

1. Verfahren zur einseitigen Profilierung von Blechwerkstücken (1) aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium oder dessen Legierungen, mit unterschiedlich beschaffenen Oberflächenstrukturen, bei dem ein Blechband (9) durch ein einziges Walzenpaar (11, 12) geführt wird, dessen eine Walze (11) die den aufzubringenden Dessins entsprechenden Umfangsprofilierungen (13, 14) aufweist und dessen andere Walze (12) unprofiliert ausgebildet ist, wobei gleichzeitig die gewünschte Oberflächenstruktur (15, 16, 17) in die einzelnen Verformungsbereiche (13, 14) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß für die Erzeugung erhabener Profilierungsabschnitte (7) am Blechwerkstück (1)nur die diese umgebenden Oberflächenbereiche (6, 8) verdichtet werden, wobei die den erhabenen Profilierungsabschnitten (7) zugeordneten Oberflächenabschnitte (19) der profilierten Walze (11) so stark zurückversetzt werden, daß diese beim Durchgang des Blechbandes (9) nicht in Berührung mit der Blechoberfläche (20) gelangen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Profilierung des Blechbandes (9) Markierungen (21) zur Kenntlichmachung von Anfang und Ende eines einzelnen Blechwerkstückes (1) in das Blechband (9) eingebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierungen (5) in einem Höhenunterschied in der Größenordnung bis 0,2 mm erzeugt werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, mit einem Walzenpaar (11, 12) zur Einwirkung auf ein z. B. von einem Coil (10) abziehbares Blechband (9) aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium oder dessen Legierungen, wobei nur eine der beiden Walzen (11) eine im Mantelbereich befindliche Profilierung (13, 14) unterschiedlicher Beschaffenheit aufweist, die eine einseitige Verformung des Blechbandes (9) unter Aufrechterhaltung einer ebenen und unprofilierten Rückseite (3) des Blechbandes (9) hinterläßt, dadurch gekennzeichnet, daß Flächenbereiche (19) am Umfang der profilierten Walze (11) soweit zurückversetzt ausgebildet sind, daß sie beim Durchgang des Blechbandes (9) nicht mit der Blechoberfläche (20) in Berührung kommen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche der profilierten Walze (11) linienförmige Vertiefungen oder Erhöhungen zur Markierung (21) der vorderen und hinteren oder gegebenenfalls seitlichen Begrenzung des einzelnen zu erzeugenden Blechwerkstückes (1) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der profilierten Walze (11) der Länge bzw. Breite des zu erzeugenden Blechwerkstückes (1) oder einem ganzen Vielfachen hiervon entspricht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche der profilierten Walze (11) eine dem Format des zu erzeugenden Blechwerkstückes (1) entsprechende, rahmenartig erhabene Profilierung (5) aufweist, der sich eine weniger erhabene, ebenfalls rahmenartige Profilierung (4) anschließt.