DE3785529T2 - Durch kaltlaminierung gebildete strukturen sowie vorrichtung und verfahren zur herstellung derselben. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Kaltformen von Metallstreifen und insbesondere auf kontinuierliche Kaltformverfahren sowie -vorrichtungen zum Herstellen von Metallstreifen die längs verdünnt sind, um seitlich beabstandete Bereiche mit unterschiedlicher Dicke und Produkte aus derartigen Streifen zu bilden.
• Viele längliche Strukturen werden aus Metallblech gebildet das auf einen gewünschten Querschnitt kaltgewalzt wird. Beispiele sind (allerdings nicht auf diese beschränkt) Gitter-T-Stücke für abgehängte Decken, Metallständer für Wände und Wellbleche. Weiterhin ist in vielen Fällen die Verwendung solcher Strukturen derart, daß eine effizientere Nutzung das die Struktur bildenden Materials erreicht wird, wenn das Metall an bestimmten Stellen innerhalb der Struktur konzentriert werden kann.
• Beispielsweise weist ein Gitter-T-Stück für abgehängte Decken üblicherweise einen Wulst entlang einer Kante und Flansche entlang der entgegengesetzten Kante auf. Der Wulst und die Flansche sind miteinander verbunden und werden durch einen zentralen Steg auf Abstand gehalten. Bei einer derartigen Gitter-T-Struktur liefern der Wulst und die Flansche die hauptsächliche Festigkeit, und der Steg trägt zur Stabilität des Aufbaus nicht viel bei. Die hauptsächliche Funktion des Stegs ist es, den Abstand zwischen Wulst und Flanschen aufrechtzuerhalten. Daher wird die effiziente Nutzung des Materials des Gitter-T-Stücks verbessert, wenn die Dicke des Stegs reduziert wird und das das Gitter-T- Stück bildende Material an dessen Enden im Wulst und in den Flanschen konzentriert wird.
• Das US-Patent 4 206 578 beschreibt ein Gitter-T-Stück, bei dem Material an dessen Enden konzentriert ist, und die daraus resultierenden Vorteile.
• Eine effiziente Materialnutzung wird auch in einer im wesentlichen ähnlichen Weise erzielt, wenn die Stege der Metallständer und -kanäle in ihrer Dicke im Vergleich zu den Enden der Struktur reduziert werden. In gleicher Weise sorgen Wellbleche mit dünnen Verbindungsstegen in vielen Fällen für eine effizientere Nutzung des Materials.
• Im allgemeinen war es in der Vergangenheit unmöglich, Metallstreifen kaltzuwalzen, um einen Streifen zu liefern, bei dem ausgewählte, längs verlaufende Bereiche eine reduzierte Dicke aufweisen, während andere Bereiche die ursprüngliche größere Dicke behalten. Beispielsweise wird das Walzen eines I-Trägers "heiß" durchgeführt, das heißt an einer Temperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur, so daß das den Träger bildende Material sehr plastisch ist, bevor es gewalzt wird. Andere nicht-gleichförmige Querschnittsformen werden üblicherweise auch durch Extrudieren oder Walzen im Heißzustand erzeugt.
• Bei einem typischen Kaltwalzvorgang, bei dem die Dicke geändert wird, wird ein Streifen von Blech- oder Plattenmaterial zwischen zwei gegenüberliegenden Walzen durchgeführt, die einen Druck auf die entgegengesetzten Oberflächen des Materials ausüben und es plastisch auf reduzierte Dicke verformen. Während eines solchen konventionellen Walzens fließt das Streifenmaterial hauptsächlich in einer Längsrichtung, wodurch eine Verlängerung des Streifens bewirkt wird. Es besteht kein Problem, wenn die Dickenreduzierung in gleichförmiger Weise über die komplette Breite des Streifens erzielt werden soll, da die Verlängerung zur Gleichförmigkeit über die gesamte Breite des Streifens tendiert.
• Falls andererseits ein konventioneller Kaltwalzvorgang dazu verwendet werden soll, die Dicke eines längs verlaufenden Bereichs zu reduzieren, während die restlichen längs verlaufenden Bereiche bei ihrer ursprünglichen Dicke bleiben sollen, würden erste Schwierigkeiten auftreten, da der Bereich reduzierter Dicke dazu tendieren würde, sich längs des Streifens auszudehnen, während der unreduzierte oder unverdünnte Bereich dies nicht täte. Dies würde bewirken, daß der Streifen sich krümmt oder ausbeult und jegliches Aussehen von Geradheit verliert. Daher kann ein derartiger Vorgang nicht zum Erzeugen von Strukturen der oben beschriebenen allgemeinen Art benutzt werden.
• Das US-Patent 4 233 833 schlägt daher ein System zum Formen von Streifen aus Blech durch einen Kaltformvorgang vor, in dem ausgewählte, längs verlaufende Bereiche des Blechs in der Dicke reduziert werden, während andere Bereiche bei ihrer ursprünglichen Dicke bleiben. In diesem Patent ist ein Verfahren offenbart, bei dem ein Materialstreifen über gegenüberliegende Wellblechwalzen geführt wird, während die Kanten des Materials seitlich in festem Abstand voneinander gehalten werden. Ein derartiges Verfahren bezweckt, eine seitliche Spannung auf das zu wellende Material zu bringen, wodurch es zur seitlichen Streckung und Reduzierung der Dicke veranlaßt wird. Das Patent beschreibt weiterhin den Schritt des folgenden Ausflachens der Wellungen. Es ist unwahrscheinlich, daß das in diesem Patent beschriebene Verfahren Demals entwickelt oder kommerziell genutzt wurde.
• Das US-Patent 3 792 602 spricht ebenfalls das Problem des Formens von langen Metallstreifen an, die in der Dicke über ihre seitliche Ausdehnung nicht gleichförmig sind. Die vorgeschlagene Lösung ist ein Vorgang mit zwei Schritten. Im ersten Schritt wird der Metallstreifen in die gewünschte Querschnittskonfiguration verformt, d. h. mit dickeren und dünneren seitlichen Bereichen durch ein fortschreitendes, längs verlaufendes Verdünnen in ausgewählten Bereichen mittels einer Form, und im zweiten, folgenden Schritt wird der so gestaltete Streifen einem Kaltwalzvorgang unterworfen, der die Dicke des Streifens gleichförmig auf den gewünschten Wert reduziert.
• Die JP-A-5855102 zeigt ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Metallstreifens auf, dessen Querschnitt nicht von gleichförmiger Dicke ist. Entsprechend diesem bekannten Vorschlag wird ein zu verdünnender Metallbereich in einem Metallspannvorgang in eine gewölbte Biegung verformt, die von der Ebene des Metalls absteht. Eine Längsausdehnung wird durch Beibehalten der Querschnittsfläche des Bereichs und Konstanthalten der Biegung vermieden. Danach wird diese Biegung ausgeflacht, indem der Bereich zwischen Walzen durchgeführt wird.
• Weder die US-A-3 792 602 noch die JP-A-5855102 liefern ein zufriedenstellendes Verfahren für dieses Problem, nicht zuletzt deshalb, weil beide komplizierte Verfahrensschritte und Geräte für die Ausführung erfordern.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von kaltgewalzten Metallprodukten, bei denen wesentliche Reduzierungen des Metallanteils der Produkte erzielt werden, ohne daß die Festigkeit oder die Nutzbarkeit der Produkte in besonderem Maß beeinträchtigt würde, und auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine derartige Herstellung. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise bei Raumtemperatur durchgeführt, obwohl erwogen wird, für einige Anwendungen das Metall auf eine ausgewählte Temperatur unterhalb der Rekristallisationstemperatur zu erhitzen. Daher sollen die hier benutzten Ausdrücke "Kaltformen" oder "Kaltwalzen" das Arbeiten bei Temperaturen unterhalb der Rekristallisationstemperatur des Metalls einschließen, vorzugsweise jedoch bei Raumtemperatur.
• Allgemein liefert die vorliegende Erfindung ein Kaltformverfahren zum Herstellen gerader, länglicher Metallstreifen mit längs verlaufenden Bereichen reduzierter Dicke und einem Längsteil von ursprünglicher Dicke ohne daß die Längsausdehnung an den Bereichen ein Verziehen des Metallstreifens bewirkt, umfassend die Schritte, daß ein länglicher Streifen aus Metallblech zwischen rotierenden Dornelementen und rotierenden Druckwalzenelementen durchläuft, daß besagte Dornelemente und besagte Druckwalzenelemente dazu veranlaßt werden, einen Verformungsdruck auf besagte Streifen entlang einer schmalen, länglichen Verformungszone auszuüben, welche sich in einer im wesentlichen mit der Länge des besagten Streifens ausgerichteten Richtung erstreckt, wobei Querfluß von Metall des besagten Streifens bewirkt und ein erster verdünnter Bereich aus Metall hergestellt wird, wobei der Längsfluß des Metalls des besagten Streifens für ein Verziehen desselben nicht ausreicht, und daß danach besagter Streifen wieder zwischen rotierenden Dornelementen und rotierenden Druckwalzenelementen durchläuft, um einen nachfolgenden Verformungsdruck auf besagten Streifen seitlich zu einer Seite des besagten ersten Bereiches entlang einer zweiten schmalen, länglichen Verformungszone auszuüben, die sich ebenfalls in einer im wesentlichen mit der Länge des besagten Streifens ausgerichteten Richtung erstreckt, wobei Querfluß des Metalls des besagten Streifens bewirkt und ein zweiter verdünnter Bereich aus Metall hergestellt wird, wobei der Längsfluß des Metalls des besagten Streifens für ein Verziehen desselben nicht ausreicht.
• Weiterhin liefert die vorliegende Erfindung einen im wesentlichen geraden länglichen Streifen aus Metallblech mit sich längs erstreckenden Teilen reduzierter Dicke und gebildet durch Kaltwalzen aus einem länglichen Streifen aus Metallblech mit einer im wesentlichen gleichförmigen ersten Dicke, ohne daß die Längsausdehnung an besagten Teilen reduzierter Dicke ein Verziehen des Metallstreifens bewirkt, wobei besagter Streifen einen ersten länglichen, von beiden seitlichen Kanten des besagten Streifens und von besagter erster gleichförmiger Dicke beabstandeten Teil sowie zweite und dritte längliche Teile, jeweils einen auf jeder Seite des besagten ersten länglichen Teils, aufweist, wobei wenigstens einer der besagten zweiten und dritten Teile mit einer Vielzahl von engen, scherverformten, seitlich benachbarten und getrennt gebildeten Bereichen von reduzierter Dicke versehen ist, die so zusammenwirken, daß besagter länglicher Teil mit einer im wesentlichen kleineren Dicke als der des besagten ersten Teils und mit einer Breite im wesentlichen gleich der Summe der Breite der besagten benachbarten Bereiche versehen ist.
• Schließlich liefert die Erfindung eine Vorrichtung zum Walzformen von Metallblech, aufweisend einen um eine erste Achse drehbar angelenkten und mit entgegengesetzten konischen Flächen und einem die besagten konischen Flächen verbindenden zentralen Teil versehenen Dorn, ähnliche, aber entgegengesetzte Umfangsteile im wesentlichen benachbart zu jeder der besagten konischen Flächen liefernde Druckwalzenelemente sowie Druckmittel zum Ausüben von Kräften auf besagte Druckwalzenelemente in einer relativ zu besagten konischen Flächen geneigten Richtung, um dazwischen durchlaufendes Metall zu verformen und längliche Teile mit reduzierter Dicke zu liefern, ohne daß die Längsausdehnung an besagten reduzierten Teilen ein Verziehen des Metalls bewirkt, wobei besagter Dorn und besagte Druckwalzenelemente zusammenwirken, wenn ein längliches Stück Metallblech längsseits dazwischen durchläuft, um im wesentlichen gleichgewichtige Kräfte auf besagtes Metallblech auszuüben und einen sich längs erstreckenden Teil des besagten Metallblechs entlang jeder konischen Fläche scherzuverformen und dessen Dicke ohne wesentliche Längsverformung und ohne Reduzierung der Dicke des besagten Metallblechs zwischen besagten sich längs erstreckenden Teilen zu reduzieren, und weiterhin aufweisend im wesentlichen ähnliche Dorne und Druckwalzen, die zum fortschreitenden Scherverformen von Metall benachbart zu jedem der besagten, sich längs erstreckenden Teile zusammenwirken, um die Breite der besagten, sich längs erstreckenden Teile zu erhöhen.
• Die vorliegende Erfindung liefert somit ein neues Konzept für das Kaltwalzen, das die Erzeugung von Metallstreifen mit seitlich beabstandeten Teilen oder Bereichen von verschiedener Dicke ermöglicht die sich längs des Streifens erstrecken, ohne daß ein Ausbeulen oder Verziehen des Streifens bewirkt wird. Dies wird mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung durch rotierende Dorne und rotierende Druckwalzen erreicht, die zum Aufbringen von Verformungsdrücken auf den Streifen entlang engen, länglichen Verformungszonen in einer im wesentlichen mit der Länge des Streifenmaterials ausgerichteten Richtung ausgebildet sind. Da die Länge der Verformungszonen ihre Breite erheblich übersteigt, behindern die von den Dornen und Druckwalzen aufgebrachten Reibungskräfte den Metallfluß in einer Längsrichtung und bewirken, daß das Metall im wesentlichen in einer Querrichtung fließt, weiche die Richtung des geringsten Widerstands für den Fluß ist.
• Weiterhin wird das Metall in den bevorzugten und dargestellten Ausführungsformen entlang einer Seite der Verformungszone eingegrenzt, um Querfluß zu dieser Seite zu begrenzen und zu bewirken, daß fast der gesamte Querfluß in der anderen seitlichen Richtung stattfindet.
• In einer besonders bevorzugten und dargestellten Ausführungsform wird der Verformungsdruck an beabstandeten Bearbeitungsstationen entlang der Länge des Streifens auf seitlich benachbarte Teile des Metalls des Streifens aufgebracht, um so den Bereich reduzierter Dicke zu verbreitern.
• Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten und dargestellten Ausführungsform wird der Verformungsdruck nacheinander an einer begrenzten Anzahl von beabstandeten Bearbeitungsstationen entlang der Länge des Streifens auf seitlich benachbarte Teile des Streifens aufgebracht, um einen ersten verdünnten Teil oder Bereich zu bilden. Danach wird ein unverdünnter Teil benachbart zum ersten verdünnten Bereich übersprungen, und wieder wird Verformungsdruck jenseits des übersprungenen Teils in einer ähnlichen, schrittweisen Art aufgebracht, um einen zweiten verdünnten Teil oder Bereich zu bilden, der von dem ersten zugeordneten Bereich durch den übersprungenen Teil beabstandet ist. Dieser Überspring-Vorgang wird wiederholt, bis die gewünschte Gesamtbreite der verdünnten Bereiche erreicht ist. Bei dieser Ausführungsform werden zwei oder mehr zugeordnete, verdünnte Teile oder Bereiche erzeugt, die zum nächsten benachbarten Bereich durch einen relativ engen, unverdünnten Teil beabstandet sind.
• In bevorzugten Ausführungsformen des vorliegenden Kaltwalzverfahrens wird der Verformungsdruck so aufgebracht, daß er relativ zur benachbarten Fläche des Metallstreifens in seitlicher Richtung geneigt ist und das Metall bei Scherverformung seitlich fließt. Insbesondere ist es vorteilhaft, den Verformungsdruck in einer im wesentlichen zur Länge des Streifens senkrechten Ebene auszuüben, so daß der ausgeübte Druck keine wesentliche Längskomponente hat, wodurch Scherverformung und nachfolgend Verdünnung des Metalls ohne wesentliche Längsverformung und ohne wesentliche Verdünnung eines seitlich benachbarten Teils des Streifens bewirkt wird.
• Bei diesen besonders bevorzugten Ausführungsformen sind die an nachfolgenden Bearbeitungsstationen ausgeübten Scherkräfte bezüglich der Oberfläche des Materials des Streifens in einem Winkel geneigt, der an jeder Bearbeitungsstation konstant gehalten wird, und die Größe der Scherkräfte wird so gesteuert, daß das Material des Streifens auf eine minimale Dicke verformt wird die gleich der ursprünglichen Dicke des Streifens mal dem Sinus dieses Winkels ist. Es ist entdeckt worden, daß schädlicher Längsfluß und Rißbildung des Metalls entlang dem Bereich reduzierter Dicke durch Begrenzen des Betrags der Verdünnung auf den angegebenen Wert minimiert werden kann. Zufriedenstellende Ergebnisse sind jedoch in einigen Fällen auch gefunden worden, wenn das Verdünnen des Bereiches die Sinusformel wesentlich übersteigt.
• Die oben beschriebenen Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können mit einer Hochgeschwindigkeits- Kaltwalzvorrichtung zum Herstellen eines Metallstreifens von unbestimmter Länge mit Teilen, die die ursprüngliche Dicke behalten, und Teilen, die sich längs des Streifens erstrecken und eine wesentlich reduzierte Dicke im Vergleich zur Originaldicke aufweisen, durchgeführt werden. Das Verdünnen wird ohne wesentliche Verlängerung des verdünnten Materials in Richtung der Länge des Streifens erzielt, so daß Ebenheit und Geradheit des Streifenmaterials nicht in bemerkenswertem Maß beeinträchtigt werden. Weiterhin können die Scherverformung und Verdünnung durch Ausüben gleichgewichtiger seitlicher Kräfte auf den Streifen durchgeführt werden, wodurch alle Streifenführungs- oder -halteprobleme reduziert werden.
• Die Erfindung ist für die Herstellung von länglichen Strukturelementen einsetzbar, bei denen das Metall des Elements durch Scherverformung in Zonen mit relativ geringer Spannung verdünnt und in Zonen mit relativ hoher Spannung konzentriert wird, um so eine verbesserte und effizientere Metallnutzung zu liefern. Somit ist die Erfindung beispielsweise bei der Herstellung von Gitter-T-Stücken für eine abgehängte Decke einsetzbar, wobei das den Steg des T-Stücks bildende Metall dünner ist als das den Wulst und den Flansch bildende Metall. Andere Produkte, die vorteilhaft durch die Erfindung hergestellt werden können, sind Ständerstrukturen und Wellblechstrukturen. Es ist ein Vorteil des vorliegenden Kaltformverfahrens, daß es das Verdünnen von sich längs erstreckenden Teilen von beschichteten Metallstreifen nach Beschichtung des Streifens erlaubt, jedoch ohne übermäßige Beschädigung der Beschichtung zu bewirken.
• Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
• Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines länglichen Streifens aus Metall gemäß der vorliegenden Erfindung mit dünnen, sich längs erstreckenden Teilen;
• Fig. 2 eine Seitenansicht, die eine Maschine zum Formen des in Fig. 1 dargestellten Metallstreifens darstellt;
• Fig. 3, 4, 5 und 6 schematische Teilquerschnitte entlang den entsprechenden Schnittlinien von Fig. 2 die nacheinander die Bildung des Materialstreifens von Fig. 1 darstellen;
• Fig. 3a einen vergrößerten Teilschnitt eines Teils der in Fig. 3 gezeigten Strukturen, der das Ausüben der Scherkräfte auf den Metallstreifen darstellt;
• Fig. 7 einen Querschnitt eines Gitter-T-Stücks für eine abgehängte Decke gemäß der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 7a einen vergrößerten Teilquerschnitt des Gitter-T-Stücks aus Fig. 7;
• Fig. 8 einen Querschnitt eines U-förmigen Kanals gemäß der vorliegenden Erfindung, der beispielsweise als Ständer benutzt werden kann;
• Fig. 9 einen Querschnitt eines H-förmigen Ständers gemäß der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 10 einen Querschnitt eines Teils eines Wellblechs gemäß der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 11 einen Teilquerschnitt, der schematisch eine weitere, modifizierte Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden Formen des Wellblechs aus Fig. 10 darstellt;
• Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines länglichen Streifens aus Metall, ähnlich zu dem in Fig. 1 dargestellten Streifens, aber gemäß der zweiten dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt;
• Fig. 13 einen vergrößerten Teilschnitt entlang Linie 13-13 von Fig. 12;
• Fig. 14 eine vergrößerte Ansicht des eingekreisten Teils von Fig. 12, wo die Fischgrätenstruktur dargestellt ist, die entlang dem unverdünnten Teil zwischen zwei benachbarten verdünnten Teilen oder Bereichen entsteht;
• Fig. 15 einen schematischen Teilquerschnitt einer ersten Bearbeitungsstation gemäß der zweiten Ausführungsform, an der der anfängliche Verdünnungsvorgang stattfindet;
• Fig. 16 einen schematischen Teilquerschnitt einer zweiten Bearbeitungsstation gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• Fig 17 einen schematischen Teilquerschnitt einer dritten Bearbeitungsstation gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 18 einen schematischen Teilquerschnitt der vierten Bearbeitungsstation, die die Bildung eines zugeordneten zweiten verdünnten Bereichs nach Überspringen eines unverdünnten Teils von Streifenmaterial veranlaßt und
• Fig. 19 eine vergrößerte Ansicht der Verformungszone, entlang der die Walzen den Metallstreifen verformen.
• Fig. 1 bis 14 stellen eine ersten besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, die als erste beschrieben wird.
• In den Zeichnungen stellt Fig. 1 ein längliches, gemäß der Erfindung durch Scherverfarmung aus einem Streifen von Metallblech erzeugtes Element 10 dar. Die Erfindung wird bei der Herstellung von Gitter-T-Stücken für abgehängte Decken und dgl. vorzugsweise durch Verwendung relativ dünnen Materials in der Größenordnung von 0,051 cm (0,02 Zoll) oder weniger realisiert. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch bei dickerem Material angewendet werden, und der Ausdruck "Metallblech" soll auch dickeres Material einschließen, das manchmal als "Platte" bezeichnet wird. Wie dargestellt, enthält das Element 10 einen zentralen ebenen Wandteil 11 und seitlich nach außen divergierende Wandteile 12, 13, die in Kantenflanschteilen 14, 16 enden. Die beiden Kantenflanschteile 14, 16 sind seitlich nach außen vom zentralen Wandteil 11 verschoben und im wesentlichen senkrecht zu den zugeordneten Wandteilen 12, 13 angeordnet.
• Der zentrale Wandteil 11 und die Kantenflanschteile 14, 16 haben eine Dicke T&sub1;, die im wesentlichen gleich der ursprünglichen Dicke des Streifens ist, aus dem das Element 10 geformt ist. Die divergierenden Wände 12, 13 haben eine reduzierte Dicke T&sub2;, die durch die Verformung des Metalls entsteht, und sind härter als die restlichen Teile, da während des Verformungs- und Verdünnungsvorgangs eine Verfestigung auftritt.
• Wie gezeigt, divergieren die Wandteile 12, 13 um einen Winkel A von einer zum zentralen Wandteil 11 senkrechten Ebene. Gemäß dem bevorzugten Herstellungsverfahren ist die Dicke T&sub2; gleich T&sub1; mal Sinus A oder übersteigt diesen Wert. Wie im folgenden näher erläutert wird, ist entdeckt worden; daß die Tendenz zu unerwünschtem Längsfluß oder zu Rißbildung in den Wandteilen 12, 13 dadurch minimiert wird, in dem der Betrag der Verdünnung auf den durch die Sinusformel gegebenen Wert begrenzt wird. In Fällen, bei denen die Wandteile 12, 13 scherverformt und auf eine Dicke T&sub2; verdünnt werden, die im wesentlichen gleich T&sub1; mal Sinus A ist, ist die Breite des Elements 10, d. h. der seitliche Abstand zwischen den Kanten 17, 18 der Flansche 14, 16, im wesentlichen gleich der Anfangsbreite des zur Bildung des Elements benutzten Metallstreifens.
• Fig. 2 bis 6 stellen schematisch das Verfahren und die Vorrichtung zum kontinuierlichen Kaltwalzen eines Streifens aus Metallblech 21 in die Konfiguration des Elements 10 dar. Die dargestellte Vorrichtung umfaßt vier Bearbeitungsstationen 23 bis 26, obwohl auch eine kleinere oder eine größere Anzahl von Stationen vorgesehen sein kann, je nach der speziellen Anwendung und der Größe des zu formenden Teils. Die in Fig. 2 bis 6 gezeigten Verformungsvorgänge sind etwas übertrieben dargestellt, um die betreffenden Metallverformungsschritte besser darstellen und beschreiben zu können.
• Ein drehbarer Dorn 41 ist in der Bearbeitungsstation 23 vorgesehen. Wie in Fig. 3 gezeigt, hat der Dorn 41 die Form einer auf einer angetriebenen Welle 42 angebrachten Walze. Der Dorn 41 weist eine zentrale zylindrische Fläche 46 und stumpfkegelige Seitenflächen 47; 48 auf. Der Winkel zwischen jeder stumpfkegeligen Seitenfläche 47 48 und der senkrechten Mittelebene 44 des Dorns 41 ist gleich dem oben im Zusammenhang mit Fig. 1 diskutierten Winkel A, während die Breite des zylindrischen Flächenteils 46 gleich der Breite des zentralen Wandteils 11 des Elements 10 ist, wie in Fig. 1 dargestellt.
• Ein Paar von Druckwalzen 51, 52 ist oberhalb des Dorns 41 in der Bearbeitungsstation 23 angeordnet. Die beiden Walzen 51, 52 sind identisch, aber entgegengesetzt, und sind auf einer gemeinsamen Welle 53 an Orten angebracht, die den gleichen Abstand von der Mittelebene 44 haben. Die Welle 53 ist zur Drehung um ihre Achse 54 ausgebildet und so gelagert, daß die Achse 43 der Welle 42 und die Achse 54 sich in der gleichen senkrechten Ebene befinden.
• Ein Paar von hydraulischen Kolben/Zylinder-Betätigern 56, 57 ist für das Ausüben einer Kraft auf die Druckwalzen 51, 52 zum zusammenwirkenden Dorn 41 hin vorgesehen. Die hydraulischen Betätiger 56, 57 enthalten am Maschinenrahmen montierte Zylinder 60 und Kolbenstangen 58, 59, die über Lager 61 mit den Enden der Welle 53 verbunden sind. Wenn die Betätiger 56, 57 unter Druck gesetzt werden, üben sie eine Kraft nach unten auf die Welle 53 nahe den Walzen 51, 52 aus, wie durch die Pfeile 62 angezeigt.
• Die beiden Druckwalzen 51, 52 haben eine Umfangsform, die zum Veranlassen der Scherverformung des Metallstreifens 21 ausgebildet ist. Die Beschreibung der Walze 52, die am besten in Fig. 3a zu erkennen ist, bezieht sich ebenfalls auf die Walze 53, da beide Walzen eine identische Form haben, wenn auch entgegengesetzt. Wie in Fig. 3a dargestellt, hat der Umfang der Walze 52 am maximalen Durchmesser einen Radiusteil 66. Radial vom Radiusteil 66 nach innen erstreckt sich eine stumpfkegelige Arbeitsfläche 67, die mit der Fläche 48 des Dorns 41 zusammenwirkt. Wie gezeigt, ist die stumpfkegelige Arbeitsfläche 67 parallel zur zusammenwirkenden Arbeitsfläche 48 des Dorns 41. In einigen Fällen können jedoch auch nicht-parallele Arbeitsflächen eingesetzt werden.
• Im Betrieb tritt der sich kontinuierlich bewegende Streifen 21 in die Lücke zwischen den Arbeitsflächen 67 der beiden Druckwalzen 51, 52 und den entsprechenden konischen Flächen 47, 48 des Dorns 41 ein, und ausreichende Kraft wird von den Betätigern 56, 57 ausgeübt, um das Metall nachgeben zu lassen und scherzuverformen, wodurch ein verdünnter Bereich 68 entlang dem Streifen entsteht. Der Bereich 68 wird auf eine Dicke T&sub2; verdünnt, die der Dicke der Wandteile 12, 13 des Elements 10 entspricht, wie oben im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde.
• Die Scherverformung des Streifens 21 zur Erzeugung des Bereichs 68 bewirkt keinerlei wesentliche Verlängerung des Streifens, und folglich werden Ausbeulen und Verziehen vermieden. Die Art und Weise, wie dies erreicht wird, ist in Fig. 3a schematisch dargestellt. Die Kraft der Druckwalze 52 wird in Richtung des Pfeils 71 ausgeübt. Die durch die Druckwalze 52 ausgeübte Scherkraft ist zur benachbarten Außenfläche 65 des Streifens 21 geneigt und liegt in einer im wesentlichen zur Längsachse des Streifens senkrechten Ebene, so daß die Kraft keine wesentliche Längskomponente aufweist. Wie gezeigt kann die Kraft 71 in eine zur Außenfläche 65 des Streifens 21 parallele Komponente 72 und eine zu dieser Fläche senkrechte Komponente 73 zerlegt werden.
• Wenn die beiden Wellen 42, 53 parallel sind, ist die durch die Druckwalze 52 auf den Metallstreifen 21 ausgeübte Kraft zu den Flächen 48 und 65 in einem Winkel B geneigt. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist der Winkel B gleich dem oben im Zusammenhang mit Fig. 1 diskutierten Winkel A.
• Beim Scherverformen von Metall gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Betrag der Verdünnung des Bereichs 68 eine Funktion der Größe der durch die Druckwalze 52 auf das Metall ausgeübten Kraft 71. Es ist entdeckt worden, daß das maximale Verhältnis T&sub2;/T&sub1; der Reduzierung, wobei T&sub1; die Anfangsdicke des Metallstreifens und T&sub2; die Dicke des Bereichs 68 nach der Scherverformung ist, vorzugsweise den Sinus des Winkels B nicht übersteigen sollte, um Rißbildungen und Längsfluß des scherverformten Metalls zu vermeiden. Falls beispielsweise eine Dickenreduzierung von 50% gewünscht ist, sollte die zusammenwirkende Walze vorzugsweise so ausgebildet sein, daß der Sinus des Winkels B nicht größer als 0,5 ist. Das bedeutet, daß der Winkel B gleich oder kleiner 30 Grad ist. Wenn die Erfindung so ausgeführt wird, daß T&sub2; gleich T&sub1; mal Sinus B und wiederum gleich T&sub1; mal Sinus A ist, ist die gesamte seitliche Breite des Streifens 21 nach der Scherverformung im wesentlichen gleich der Anfangsbreite des Streifens. Diese Eigenschaft kann beim Formen von Wellblech vorteilhaft sein, wie im folgenden beschrieben wird.
• Die verdünnten Bereiche 68 im Streifen 21 werden in den nachfolgenden Bearbeitungsstationen 24 bis 26 fortschreitend verbreitert, wie durch die Bezugsziffern 68a bis c in Fig. 4 bis 6 angegeben, bis eine Streifenausbildung mit divergierenden Wänden erzeugt ist. Die angetriebenen Dorne 41a bis c vorzugsweise identisch zum oben beschriebenen Dorn 41, sind in den Bearbeitungsstationen 24 bis 26 vorgesehen. Ein Paar von zusammenwirkenden Druckwalzen ist in jeder Bearbeitungsstation für das Zusammenwirken mit dem Dorn für die Scherverformung und Verdünnung des Metalls des Streifens 21 in einer Weise vorgesehen, die ähnlich wie oben im Zusammenhang mit dem Betrieb der Druckwalzen 51, 52 beschrieben ist.
• Gemäß Fig. 4 sind die Druckwalzen 51a, 52a auf einer drehbaren Welle 53a angebracht, die von nicht-gezeigten hydraulischen Betätigern ähnlich zu den Betätigern 56, 57 in Fig. 3 beaufschlagt wird. Jede der Druckwalzen 51a, 52a hat eine stumpfkegelige Arbeitsfläche 67a, die den Arbeitsflächen 67 der Druckwalzen 51, 52 entspricht. Radial von der Innenkante 75a der Arbeitsfläche 67a nach innen erstreckt sich eine zweite Fläche 70a, die über dem Teil des Streifens 21 liegt, der in der vorherigen Bearbeitungsstation 23 verdünnt wurde. Die Fläche 70a ist von der Fläche 75a bezüglich der Fläche 67a, d. h. von der benachbarten Fläche des Dorns 41a, um einen kleinen Wert, z. B. 0,0076- 0,0127 cm (0,003-0,005 Zoll) zurückgestuft oder freigegeben. Die zweite Fläche 70a wirkt zur Verhinderung eines Rückwärts-Extrudierens des Metalls zum unverdünnten zentralen Bereich des Streifens hin. Der kleine Abstand der Walzenfläche 70a verhindert ein Prägen der vorher reduzierten Wandbereiche 68, während nach wie vor das Metall eingegrenzt und ein Rückwärts- Extrudieren vermieden wird.
• Wie gezeigt, sind die Druckwalzen 51b, 52b in der Bearbeitungsstation 25 (Fig. 5) ähnlich zu den Druckwalzen 51a, 52a von Fig. 4, außer daß die freigegebenen Flächen 70b breiter als die Flächen 70a sind, um über all dem in den vorherigen Bearbeitungsstationen 23, 24 verdünnten Metall zu liegen. In gleicher Weise sind die freigegebenen Flächen 70c der Druckwalzen 51c, 52c in der Bearbeitungsstation 25 (Fig. 6) verbreitert, um über all dem in den vorherigen drei Bearbeitungsstationen verdünnten Material zu liegen.
• In den meisten Fällen ist es wünschenswert, die Scherverformung so durchzuführen, daß der fortschreitend geformte, verdünnte Bereich von im wesentlichen gleichförmiger Dicke ist. Etwas an Unregelmäßigkeiten in der Dicke eines derartigen Bereichs resultiert jedoch von Herstelltoleranzen, und da mehrere Übergänge vorgesehen sind. Weiterhin kann es in einigen Fällen wünschenswert sein, die Breite der Kehle zwischen benachbarten Walzen zu variieren, um eine Dickenveränderung des Bereichs zu bewirken. Wenn man sich auf eine Dicke T&sub2; bezieht, sollte klar sein, daß ein verdünnter Bereich mit einer Dicke T&sub2; Bereiche einschließt, die in ihrer Dicke nicht völlig gleichförmig sind.
• Der Betrieb der dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird aus der vorhergehenden Beschreibung weitgehend klar sein. Der Metallstreifen 21 von unbestimmter Länge wird in kontinuierlicher Weise durch die verschiedenen Bearbeitungsstationen 23 bis 26 geführt. In der Bearbeitungsstation 23 werden Teile 68 des Streifens 21 durch das Zusammendrücken der Druckwalze 51, 52 mit dem Dorn 46 aus ihrer ursprünglichen Ebene herausgebogen und durch das Ausüben der Scherkraft 71, die das Metall zum seitlichen Nachgeben, d. h. zur Kante hin, mit minimaler oder kleiner Verlängerung bewirkt, verdünnt.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung wird der Winkel A konstant gehalten, und der Streifen wird auf eine Dicke verdünnt, die nicht kleiner ist als die ursprüngliche Dicke mal dem Sinus des Winkels A, um Längsfluß oder Rißbildung des Metalls zu vermeiden. Wenn der Streifen von einer Bearbeitungsstation zur nächsten läuft, wirken die Druckwalzen jeder nachfolgenden Bearbeitungsstation auf das Metall, das noch nicht verdünnt worden ist und sich benachbart zum vorher verdünnten Bereich befindet, wodurch die Breite des verdünnten Metallbereichs fortschreitend zunimmt, bis die gewünschte Breite erreicht ist.
• Da zwei Druckwalzen in jeder Bearbeitungsstation symmetrisch sind sind im wesentlichen gleiche und entgegengesetzte Kräfte auf das Metall ausüben, ist die durch die mit dem Dorn in Eingriff stehenden Winkel im Streifen gelieferte Führwirkung ausreichend zur Führung des Streifens, und es ist nicht notwendig, separate Führungselemente vorzusehen.
• Bei der beschriebenen Ausführungsform wird der Streifen 10 in symmetrischer Weise kaltgewalzt, so daß die Dickenreduzierung und die Breite der verdünnten Bereiche symmetrisch sind. In solch einem Fall wird vorzugsweise der dargestellte symmetrische Dorn mit einem zylindrischen Mittelteil und stumpfkegeligen Seiten mit einem gleichen Kegelwinkel verwendet. Es liegt innerhalb der weiteren Aspekte der Erfindung, auch Elemente zu erzeugen, die nicht symmetrisch sind, z. B. zwei separate Längsteile oder -bereiche können benötigt werden, die verschiedene Werte der Verdünnung oder verschiedene seitliche Breiten haben. In solchen Fällen kann der Dorn so aufgebaut sein, daß der Mittelteil wegfällt oder nicht symmetrisch ist. Weiterhin können die Seitenflächen unterschiedliche Kegelwinkei haben, oder sie können nicht-kegelförmig sein. Weiterhin können die Druckwalzen zur Drehung um Achsen ausgebildet sein, die zur Dornachse nicht parallel sind, oder die hydraulischen Betätiger zur Beaufschlagung der Druckwalzen können so angeordnet sein, daß sie eine andere Kraftvektor-Richtung zur Änderung des Winkels B liefern.
• Normalerweise werden die Dorne von einer Kraftquelle (nicht gezeigt) angetrieben. Die von den Betätigern auf die Druckwalzen ausgeübte Kraft wird so eingestellte daß das auftreten eines Nachgebens sichergestellt und der gewünschte Wert der Verdünnung erzeugt wird.
• Vorzugsweise werden Betätiger verwendet, die hydraulische Betätiger sind, und sie werden mit einem System versehen, das ein gewisses Maß von Federwirkung liefert, so daß Dickenänderungen des verarbeiteten Materials nicht die ausgeübten Kräfte drastisch verändern. Falls beispielsweise die Welle 53 mechanisch an einer gegebenen Position arretiert wäre, würden kleine Dikkenänderungen des Streifens drastisch fluktuierende Kräfte im System hervorrufen. Wenn die Kraft der Druckwalzen von einem System ausgeübt wird, das ein gewisses "Schwimmen" der Walzen bei Dickenänderungen des Materials erlaubt, sind die Scherkräfte im wesentlichen gleichförmige und ein gleichförmiges Verhältnis der Scherverformung wird erzielt.
• In der Praxis ist festgestellt worden, daß der in aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen erreichte Betrag der Verdünnung abnimmt. Es wird angenommen, daß dies aus der Verfestigung des Metalls direkt hinter der scherverformten Zone resultiert. Tatsächlich tendiert das Metall unmittelbar hinter dem gerundeten Teil 66 oft zu einer leichten Dickezunahme.
• Da das Metall seitlich hinter den Druckwalzen in jeder Bearbeitungsstation oft zur Dickezunahme tendiert, ist es offensichtlich, daß seitliches Extrudieren oder Metallfluß auftritt, wodurch eine gewisse Verfestigung des Metalls bewirkt wird, das anschließend in der nächsten Bearbeitungsstation verdünnt wird. Diese Verfestigung wird als Grund dafür angenommen, daß die Dicke des in aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstationen erzeugten, verdünnten Teils schrittweise zunimmt.
• Um dieses Problem der zunehmenden Dicke des verdünnten Teils zu überwinden, kann ein Walzformverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 12 bis 18 dargestellt, eingesetzt werden.
• Gemäß dieser zweiten dargestellten Ausführungsform läuft der Metallstreifen 21 nacheinander durch eine erste Gruppe von drei Bearbeitungsstationen, wie in Fig. 15, 16 und 17 dargestellt. In der in Fig. 15 dargestellten ersten Bearbeitungsstation ist wiederum ein Dorn 201 mit einer zylindrischen Außenfläche 202 und einem Paar von entgegengesetzten und stumpfkegeligen Flächen versehen, ähnlich zu den Dornen der ersten Ausführungsform. Jedoch ist nur eine Fläche 203 dargestellt, um die Zeichnung zu vereinfachen.
• In dieser Ausführungsform sind die Druckwalzen mit einem zylindrischen Teil 206 versehen, von dem zylindrischen Teil 202 des Dorns um einen Abstand entfernt, der der Originaldicke des Materialstreifens 21 nahe kommt. Hier sind wiederum zwei ähnliche und entgegengesetzte Druckwalzen 204 vorgesehen, die bezüglich des Dorns 201 zentriert sind, so daß eine Druckwalze 204 eine Seite des Streifens bearbeitet und die andere Druckwalze 204 mit der entgegengesetzten Seite des Dorns zusammenwirkt, um die andere Seite des Streifens zu bearbeiten.
• Jede der Druckwalzen 204 ist mit einer stumpfkegeligen Fläche 207 im Abstand von der zugehörigen konischen Fläche 203 und an ihrem inneren Ende in Verbindung mit der zylindrischen Fläche 206 versehen. Hier ist wieder der Abstand zwischen der konischen Fläche 207 auf den Druckwalzen 204 und den angrenzenden Teilen der konischen Fläche 203 so ausgewählt, daß er im wesentlichen gleich der ursprünglichen Dicke des Streifens 21 ist und keine Verdünnung des Streifenmetalls durch die konischen Flächen 207 erzeugt wird.
• Radial hinter den konischen Flächen 207 ist eine zugeordnete stumpfkegelige Arbeitsfläche 208 durch eine radiale Fläche 209 mit der konischen Fläche 207 verbunden. Wie dargestellt, ist der Abstand zwischen der konischen Arbeitsfläche 208 und der benachbarten konischen Fläche 203 des Dorns 201 kleiner als die ursprüngliche Dicke des Metallstreifens 21 und ist im wesentlichen gleich der gewünschten reduzierten Dicke. Es sollte klar sein, daß der Dorn 201 und die beiden Druckwalzen sich um parallele Achsen in einer Weise drehen, die ähnlich zur ersten Ausführungsform ist, und daß die Druckwalzen durch ähnliche Kolben/Zylinder-Betätiger nach unten gedrückt werden.
• Wenn der Metallstreifen 21 durch die Bearbeitungsstation zwischen den Druckwalzen und dem Dorn läuft tritt die konische Fläche 208 mit dem angrenzenden Teil des Streifens in Eingriff und bewirkt eine Verformung dieses Teils, wodurch ein sich längs erstrekkender, verdünnter Bereich 224 entsteht, der relativ eng ist.
• Hier bewirken die Kräfte auf das Metall wiederum einen Querfluß des Materials ohne wesentlichen Längsfluß, so daß der Streifen gerade bleibt. Der Metallteil oberhalb der konischen Teile 208 ist, wie in Fig. 15 dargestellt, im wesentlichen durch die konischen Teile 207 und die zylindrischen Teile 206 eingegrenzt, so daß ein Rückwärts-Extrudieren oder Rückfluß von Metall des Streifen verhindert wird. Folglich resultiert die Verformung in Querfluß des Streifenmaterials nach außen. In diesem Fall sind die Druckwalzen mit einem mit der konischen Arbeitsfläche 208 durch einen Radius 212 verbundenen zylindrischen Teil 211 versehen, so daß die Flansche sich im wesentlichen parallel zum Mittelteil des Streifens erstrecken und nicht senkrecht zum geneigten Teil, wie in der ersten Ausführungsform dargestellt.
• In der zweiten Bearbeitungsstation ist wiederum ein ähnlicher Dorn 201a zusammen mit zwei Druckwalzen 204a vorgesehen, wie in Fig. 16 dargestellt. Die Druckwalzen 204a unterscheiden sich von den Walzen der ersten Bearbeitungsstation nach Fig. 16 dadurch, daß die seitliche Breite der konischen Arbeitsfläche 208a vergrößert ist, so daß sie über den in der ersten Bearbeitungsstation gebildeten, verdünnten Teil übersteht und das Streifenmaterial bei 224a direkt an dem in der ersten Bearbeitungsstation gebildeten, verdünnten Teil 224 seitlich verformt, um die Gesamtbreite des verdünnten Teils oder Bereichs zu erhöhen. Hier ist wiederum der mit dem vorher in der ersten Bearbeitungsstation nach Fig. 16 verformten, verdünnten Bereich ausgerichtete Teil der konischen Arbeitsfläche im wesentlichen eingegrenzt, so daß kein Rückwärts-Extrudieren auftreten kann und die Verformung des neu bearbeiteten Teils des Streifens in einer seitlich nach außen liegenden Richtung entlang dem Winkel der konischen Flächen 203a des Dorns 201a stattfindet. Wieder tritt diese seitliche Verformung des Streifens ohne wesentlichen Längsfluß auf, und der Streifen bleibt gerade.
• Die dritte in Fig. 17 dargestellte Bearbeitungsstation verbreitert wiederum in ähnlicher Weise die verdünnten Bereiche 224 und 224a. Die Druckwalzen 204b haben eine konische Arbeitsfläche 208b, die breiter als die konische Arbeitsfläche der Druckwalzen in der zweiten Bearbeitungsstation nach Fig. 17 ist, so daß zusätzlicher Querfluß erzeugt wird und die verdünnten Bereiche 224 und 224a in ihrer Breite vergrößert werden, wie bei 224b angezeigt. Es ist entdeckt worden, daß beim Verarbeiten von gewöhnlichem, kaltgewalztem Stahl drei aufeinanderfolgende Bearbeitungsstationen zum fortschreitenden Verbreitern des verdünnten Bereichs benutzt werden können, ohne daß die Dicke aufgrund von Verfestigung wesentlich reduziert wird. Falls jedoch weitere, ähnliche Bearbeitungsstationen vorgesehen werden, nimmt der Betrag der Dickenreduzierung in beträchtlichem Maß ab. Daher ist eine vierte Bearbeitungsstation, wie in Fig. 18 dargestellt, so ausgebildet, daß ein enger Bereich des unbearbeiteten Teils des Streifenmaterials übersprungen wird und der Streifen entlang einem Bereich in Eingriff kommt, der von dem vorherigen Walzvorgang nicht beeinflußt wird.
• Die Druckwalzen der vierten Bearbeitungsstation nach Fig. 18 sind mit einem zylindrischen Teil 206c, einer konischen Fläche 207c und einer konischen Fläche 208c versehen, die in den Abmessungen den entsprechenden Flächen der dritten Bearbeitungsstation nach Fig. 17 entsprechen. Jedoch sind die Druckwalzen 204c mit einer konischen Arbeitsfläche 216c, von der konischen Fläche 208c durch einen freigegebenen Teil 217c beabstandet, versehen. In dieser Bearbeitungsstation wird das Material seitlich nach innen eingegrenzt, außer am freigegebenen Teil, und ein zweiter enger Bereich von dünnem Material 226c wird längs des Streifens gebildet. Da das Material des Metallstreifens, der mit der konischen Arbeitsfläche 216c in Eingriff steht, vorher nicht verfestigt worden ist, kann wiederum eine volle Reduzierung der Dicke erreicht werden.
• Normalerweise läuft der Materialstreifen dann durch weitere Bearbeitungsstationen (nicht gezeigt), die die Breite des zweiten Bereichs 226c von verdünntem Material fortschreitend in der gleichen Weise wie beim ersten Bereich erhöhen. Falls die Gesamtbreite von verdünntem Material einen zusätzlichen Überspringvorgang erfordert, sind folgende Bearbeitungsstationen mit einem gleichen freigegebenen Abschnitt vorgesehen, so daß ein zweites Überspringen über das verfestigte Material geliefert wird.
• In der dargestellten Ausführungsform nach Fig. 15 bis 18 sind drei aufeinanderfolgende Durchgänge vor einem Überspringvorgang dargestellt. Es sollte jedoch verständlich sein, daß eine größere oder kleinere Anzahl von aufeinanderfolgenden Durchgängen zwischen Überspringvorgängen vorgesehen sein kann, je nach dem Material und der zu bildenden Dicke und nach dem Betrag der benötigten Verdünnung. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht auf Überspringvorgänge beschränkt, die nach drei nicht-überspringenden Vorgängen auftreten.
• Fig. 12 stellt einen Materialstreifen 220 dar, der gemäß der zweiten Ausführungsform gebildet ist und in erheblichem Maß dem in Fig. 1 dargestellten Materialstreifen entspricht. Hier ist wiederum der Streifen mit einem zentralen Wandteil 221 mit reduzierter Dicke T&sub1; versehen, die gleich der ursprünglichen Dicke des Streifens ist. In dieser Ausführungsform ist das Element oder der Streifen 220 mit seitlich divergierenden Wandteiien 222 versehen, die wiederum in Kantenflanschteilen 223 enden. In diesem Fall erstrecken sich die Flanschteile im wesentlichen parallel zum zentralen Wandteil 222, da die Druckwalzen mit zylindrischen Flächen 211 bis 211c versehen sind, die eine derartige Orientierung aufrechterhalten.
• In dieser Ausführungsform sind jedoch die seitlichen. divergierenden Wandteile 222 mit einem ersten Bereich reduzierter Dicke 224-224b und einem zweiten Bereich reduzierter Dicke 226c auf beiden Seiten eines rippenartigen Teils 227 versehen. Der erste verdünnte Bereich in dieser dargestellten Ausführungsform wird in den ersten drei, in Fig. 15 bis 17 dargestellten Bearbeitungsstationen und der zweite verdünnte Bereich 226c wird in der in Fig. 18 dargestellten Bearbeitungsstation und in folgenden Bearbeitungsstationen (nicht gezeigt) gebildet, die diesen Bereich zunehmend verbreitern. Wegen des Überspringens, das im rippenartigen Teil 227 resultiert, wird in den beiden Bereichen im wesentlichen gleichförmige Verdünnung erzielt; somit werden wirksame Verdünnungsvorgänge erreicht, obwohl kleine, sehr enge, rippenartige Teile existieren
• Fig. 13 ist ein stark vergrößerter Querschnitt entlang der Ebene 13-13 in Fig. 12. Es sollte angemerkt werden, daß die beiden verdünnten Bereiche 224-224b und 226c eine im wesentlichen gleichförmige Dicke T&sub2; aufweisen und daß die Flansche 223 und der zentrale Wandteil 221 im wesentlichen die ursprüngliche Dicke des Streifens behalten. Es sollte auch angemerkt werden, daß der rippenartige Teil 227 bei 231 in geringem Maß gefaltet oder ausgebeult zu sein scheint. Es wird angenommen, daß der Grund hierfür ein kleiner Betrag von Rückwärts-Extrudieren ist, das nach dem Überspringen während des in der vierten Bearbeitungsstation in Fig. 18 auftretenden Vorgangs auftritt. Da das Metall direkt hinter der zentralen, konischen Fläche 216c wegen des freigegeben Teils 217c nicht völlig eingegrenzt ist, tritt etwas Rückwärts-Extrudieren auf.
• Fig. 14 zeigt die Art und Weise, wie Ausbeulungen im rippenartigen Teil 227 aufzutreten tendieren. Wie am besten in dieser Abbildung dargestellt, tendieren die Ausbeulungen dazu, mit einem fischgrätenartigen Muster 232 aufzutreten, bei dem die Ausbeulungsteile 31 geneigt sind und überlappen. Folglich ist die in Fig. 13 dargestellte Ausbeulung unregelmäßig in fischgrätenartigem Muster. Es wird angenommen, daß dieses fischgrätenartige Muster im ausgebeulten Teil aus Restspannungen im Material resultiert, die durch die vor dem Überspringen auftretenden Verdünnungsvorgänge begründet sind. Wenn die Ausbeulung auftritt, erlaubt sie die Entlastung dieser internen Spannungen und die Bildung eines fischgrätenartigen Musters im Rippenteil 227. Obwohl der Rippenteil etwas unregelmäßig ist, liefert er eine wünschenswerte Versteifungswirkung entlang dem verdünnten Teil des Metalls.
• Ein besonderes Beispiel der Erfindung beinhaltet das Walzen eines Stahlstreifens mit einer Breite von 6,4999 m (2,559 Zoll) und einer Dicke von 0,038 cm (0,015 Zoll) bei Raumtemperatur. Der Streifen war vorangestrichener, kaltgewalzter gewöhnlicher Stahl. Er wurde durch Aufbringen von Ölseife geschmiert und in 12 Durchgängen scher-reduziert, um zwei verdünnte Bereiche zu bilden. Jeder verdünnte Bereich hatte eine Dicke von 0,0229 cm (0,009 Zoll) und eine Breite von 2,324 cm (0,915 Zoll). Der Winkel A war 28 Grad, und die prozentuale Verdünnung war etwa 40%. Die Flächenbreite von Kante zu Kante des gewalzten Streifens war 8,38 cm (3,3 Zoll).
• Ein weiteres Beispiel der Erfindung beinhaltet das Walzen eines nicht-beschichteten, extra-weichen Aluminiumstreifens 5,99 cm (2.359 Zoll) breit mal 0,0581 cm (0,023 Zoll) dick bei Raumtemperatur. Der Aluminiumstreifen wurde scher-reduziert und bildete zwei seitlich beabstandete Bereiche jeweils mit einer reduzierten Dicke von 0,038 cm (0,015 Zoll) und einer Breite von 2,324 cm (0,915 Zoll). Der Winkel war 28 Grad, und die prozentuale Reduzierung war etwa 35%.
• Bei jedem der obigen Beispiele war das Verhältnis von T&sub2; zu T&sub1; größer als der Sinus des Winkels A. Deshalb wurde diese Verformung durch Scherverformung verursacht. Ein weiteres spezielles Beispiel resultierte jedoch in einer Reduzierung über das durch den Sinus des Winkels A festgelegte Verhältnis hinaus. Bei diesem Beispiel wurde ein Streifen von gewöhnlichem Stahl mit einer ursprünglichen Dicke von 0,033 cm (0,013 Zoll) bei Raumtemperatur gemäß der oben diskutierten zweiten Ausführungsform gewalzt. Hier war der Kegelwinkel der Walzen wieder 28 Grad. Der erste verdünnte Bereich 224, 224c hatte eine zwischen 0,0071 cm (0,0028 Zoll) und 0,0117 cm (0,0046 Zoll) variierende Dicke. Der zweite Bereich 226 hatte eine zwischen 0,0086 cm (0,0034 Zoll) und 0,0152 cm (0,006 Zoll) variierende Dicke. Bei diesem Beispiel variierte das Verhältnis T&sub2; zu T&sub1; zwischen etwa 21% und 46%. Daher überschritt der Betrag der Verdünnung den Sinus des Winkels von 28 Grad um ein beträchtliches Maß. Trotzdem traten keine Rißbildung und keine Zugspuren im Metall auf, und der Streifen blieb gerade.
• Es wird angenommen, daß bei diesem Beispiel die Anfangsverformung zur Scherverformung beinhaltete und daß weiterer Fluß über den Sinus des Winkels A hinaus ohne ausreichenden Längsfluß auftrat, so daß kein nicht-akzeptierbarer Verlust an Geradheit des resultierenden Streifens erzeugt wurde. Folglich fand selbst alle Verformung über die reine Scherverformung hinaus im wesentlichen in Querrichtung statt.
• Diese Querrichtung des Metallflusses resultierte aus der Tatsache, daß der Kontaktbereich zwischen den Walzen und dem Metallstreifen entlang der Verformungszone 241, dargestellt in Fig. 19, in Richtung der Länge des Streifens wesentlich länger war, wie durch L angezeigt, als er in Querrichtung breit war, wie durch W angezeigt. Wie dargestellt, war die Länge L wenigstens drei mal W. In einem solchen Fall, bei dem der Arbeitskontakt zwischen dem Streifen und der Walze in Richtung der Länge des Streifens ziemlich lang und in Querrichtung zur Länge kurz ist, behindern die auf das Metall ausgeübten Reibungskräfte die Längsverformung, während sie einen relativ kleinen Widerstand gegen Querverformung erlauben. Folglich tritt eine im wesentlichen reine Querverformung des Streifens auf, obwohl die Kräfte die eine einfache Scherverformung erzeugenden Kräfte übersteigen und das Verdünnungsverhältnis den Sinus des Winkels A übersteigt. In den meisten Fällen, insbesondere wenn relativ dünnes Metallblech mit längs verlaufenden Bereichen reduzierter Dicke versehen wird, sollte das Verdünnungsverhältnis jedoch gleich dem oder größer als der Sinus des Winkels A sein, so daß eine relativ leichte Scherverformung geliefert wird.
• Fig. 7 und 7a stellen ein Gitter-T-Stück 80 für abgehängte Decken sind dgl. gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Solch ein Gitter-T-Stück sieht einen einzelnen Streifen von zu einem zentralen Steg 81, einem Versteifungswulst 82 entlang der oberen Kante des Stegs 81 und entgegengesetzten, ebenen Tragflanschen 83 und 84 entlang der unteren Kante des Stegs 81 gebogenem Metall vor. Beim speziellen, in Fig. 7a dargestellten Gitter-T-Stück ist eine separate Kappe 86 an den Flanschen auf der vom Steg 81 entfernten Seite angebracht. In vielen Fällen ist eine separate Kappe jedoch nicht notwendig und das gesamte Gitter-T-Stück wird durch Biegen eines einzelnen Metallstreifens gebildet.
• Das Gitter-T-Stück 80 wird vorzugsweise aus einem kaltgewalzten, länglichen Element gebildet, wie beispielsweise dem in Fig. 1 dargestellten Element 10 oder dem in Fig. 12 dargestellten Element 220. In einem derartigen Fall wird das Gitter-T-Stück 80 vorzugsweise so gebildet, daß der gesamte Wulst 82 aus dem vorher im Mittelteil 11 befindlichen Material gebildet wird und eine Dicke T&sub1; hat. Die beiden Lagen des Stegs 81 werden andererseits aus dem vorher in den divergierenden Wänden 12, 13 befindlichen Material gebildet und haben eine Lagendicke T&sub2;. Die Flansche 83 und 84 werden vorzugsweise aus den Flanschen 16, 17 des länglichen Elements 10 gebildet und haben eine Dicke gleich T&sub1;.
• Durch Walzformen eines Gitter-T-Stücks auf diese Weise aus einem einzelnen Metallstreifen, der vorher durch den oben beschriebenen Verformungsvorgang mit Zonen reduzierter Dicke versehen worden ist, ist es möglich, ein Gitter-T-Stück zu erzeugen, bei dem das Metall in den Wulst- und Flanschenden des Gitter-T-Stücks konzentriert ist, während die Menge des im Steg enthaltenen Metalls reduziert wird. Wie vorher erwähnt, trägt der Steg nicht wesentlich zur Festigkeit der Struktur bei, so daß die Dickenreduzierung der beiden Lagen des Stegs in Metalleinsparungen resultiert, ohne daß ein bemerkenswerter Verlust an Festigkeit eintritt. Beispielsweise ist bei einem Gitter-T-Stück, bei dem der Wulst 82 etwa 0,635 cm (0,25 Zoll) breit ist, der Wulst eine Höhe von etwa 2,54 cm (1 Zoll) hat und die Flansche eine Gesamtbreite von etwas weniger als 2,54 cm (1 Zoll) haben, die Breite des einzelnen, zur Bildung des Gitter-T-Stücks benötigten Metallstreifens etwa 11,5 cm (4,5 Zoll).
• Falls das zum Formen der Hauptstruktur des Gitters benutzte Metall mit gleichförmiger Dicke gebildet wäre, wäre die Gesamtmenge Metall pro Längeneinheit des Streifens im wesentlichen gleich 4,5 mal dieser Dicke. Falle andererseits der Steg mit einer Dicke gleich ein halb mal der Dicke des Wulstes und der Flansche gebildet ist, ist die Breite des zur Bildung des T-Stücks benötigten Metallstreifens etwa 8,9 cm (3,5 Zoll), so daß die Gesamtmenge des Metalls gleich etwa 3,5 mal der ursprünglichen Dicke pro Längeneinheit ist. Der resultierende Streifen mit dünnem Steg hat daher einen prozentualen Metallgehalt, der durch Dividieren von 3,5 durch 4,5 erhalten wird, oder 78% des zur Bildung eines Gitter-T-Stücks mit gleichförmiger Dicke benötigten Metalls. Daher wären die Einsparungen bei einer solchen Struktur etwa 22%.
• Die Menge der Metalleinsparung ist eine Funktion des Betrags der Verdünnung und der Breite des verdünnten Teils. Im obigen Beispiel wird eine Einsparung von 22% bei einer Dickenreduzierung von 50% erzielt. Bei einer gegebenen Anwendung wird, wenn der Prozentsatz der Reduzierung verkleinert wird, die Metalleinsparung ebenfalls kleiner.
• Gemäß noch einer weiteren Eigenschaft der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Verformungen des Metalls eines Streifens, der vorher mit einer Beschichtung versehen wurde, ohne Beschädigung dieser Beschichtung durchzuführen. Zum Beispiel ist es üblich, Gitter-T- Stücke aus vorbeschichtetem Metall zu formen, und es ist entdeckt worden, daß derartige Streifen von vorbeschichtetem Metall, die üblicherweise mit einer Farbe oder Zinkveredelung beschichtet werden, oft zur Erzeugung des dünnen Profils durch Scherverformung verarbeitet werden können, ohne daß die Beschichtung zerstört wird. Insbesondere unter Bezug auf Fig. 7a wird deutlich, daß die vor dem Scher-Reduziervorgang und dem Formen des Gitter-T-Stücks vorgenommenen Beschichtungen 87, 88 ihre ursprüngliche Dicke in den Zonen behalten, wo die Dicke nicht reduziert ist. Die Dicke der Beschichtungen 87, 88 entlang dem Stegteil 81 ist jedoch, wie bei 87a, 88a angedeutet, kleiner als die Dicke der Beschichtung entlang dem Wulst und den Flanschen.
• Die Fähigkeit der Dickenreduzierung von vorbeschichtetem Metall ist von beträchtlicher Bedeutung bei der Herstellung vieler Strukturen, da das die Struktur bildende Metall im ebenen Zustand leicht beschichtet und anschließend geformt werden kann. Weiterhin verbessert eine Beschichtung auf dem Metall tatsächlich den Reduzierungsvorgang, da sie zum Verhindern von Verschleiß und Ablagerungen auf den Druckwalzen und Dornen beiträgt. Es ist jedoch in vielen Fällen auch wünschenswert, die Reduzierung in Anwesenheit eines Kühlmittels und eines Schmiermittels vorzunehmen.
• Weiterhin wirkt die Reduzierung der Längsteile des Metalls zur Erhöhung dessen Härte. Dies ist ebenso ein Vorteil bei vielen Strukturen. Beispielsweise werden beim Gitter-T-Stück nach Fig. 7 und 7a die Steglagen, obwohl dünner als die restlichen Teile des Gitter-T- Stücks, durch die Scher-Reduzierung gehärtet und kompensieren in gewissem Maß die aus dem Verdünnungsvorgang resultierende Festigkeitsreduzierung. Weiterhin sind in den meisten Fällen Verbindungsstücke an den Enden des Stegs eines Gitter-T-Stücks zur Verbindung mit anderen Gitterelementen vorgesehen. Siehe bei spielsweise die US-Patente 3 501 185 und 4 108 563, die am Ende integrierte bzw. angenietete Verbindungsstücke darstellen. Da der Steg gehärtet wird, liefert er ausreichende Festigkeit, obwohl das Stegmetall verdünnt wird.
• Fig. 8 und 9 stellen weitere Strukturelemente darf die gemäß der vorliegenden Erfindung geformt werden können. Fig. 8 stellt ein kanalförmiges Element dar, das beispielsweise als Ständer für eine Trockenwand benutzt werden kann. Ein derartiges Element wird aus einem zentralen, seitlich verlaufende Flansche 92, 93 verbindenden Steg 91 gebildet. Wie am besten in Fig. 8 dargestellt, ist die Dicke T&sub1; im wesentlichen gleich zweimal der Dicke T&sub2; des Stegs, außer an genau der Mittenposition 94 des Stegs 91. Hier ist wiederum die Struktur so ausgebildet, daß der Steg eine reduzierte Dicke hat und das den Kanal bildende Metall in den Flanschen konzentriert ist, wo es die größte Strukturfestigkeit liefert.
• Solch ein Kanal kann, wie in Fig. 8 dargestellt, in ähnlicher Weise gebildet werden wie das längliche Element nach Fig. 1 oder 12, außer daß die für das Abstützen des Streifens während der Scherverformung benutzten Dorne (dargestellt in Fig. 8a) so geformt sind, daß ein schmaler zentraler Teil 46m gebildet wird, so daß der Steg 91 mit einer reduzierten Dicke über im wesentlichen seine gesamte Breite gebildet wird. Obwohl eine Beschichtung auf dem Kanal nach Fig. 8 nicht dargestellt ist, kann ein derartiger Kanal aus vorbeschichtetem Metall gebildet werden. Die Beschichtung hat eine reduzierte Dicke entlang den verdünnten Teilen, in gleicher Weise wie das Gitter-T-Stück nach Fig. 7 und 7a. Wenn die Verformung abgeschlossen ist, wird der Kanal durch konventionelles Walzformen geformt.
• Fig. 9 stellt einen H-förmigen Träger oder eine I-Trägerstruktur dar, die beispielsweise als Trockenwand- Ständer 101 eingesetzt werden kann. Ein derartiger Ständer weist einen zentralen Steg 102 mit einer Dicke T&sub2; auf, die erheblich kleiner ist als die Dicke T&sub1; der Flansche 103 und 104. Auch hier wird eine Struktur geschaffen, bei der Metalleinsparungen erzielt werden, da das den Ständer 101 bildende Metall entlang den Flanschen konzentriert ist, wo es die höchste Festigkeit erzeugt. Der H-förmige Ständer 101 kann durch einen vorläufigen Verdünnungsvorgang gebildet werden, wie in Fig. 8a dargestellt, gefolgt von einem konventionellen Walzformvorgang um die Form des Ständers zu liefern. Wieder kann vorbeschichtetes Material verwendet werden, falls gewünscht, und die Beschichtung kann zwar während des Verformungsvorgangs verdünnt werden, wird aber beibehalten.
• Fig. 10 und 11 stellen eine neue und verbesserte Wellblechstruktur und die Vorrichtung zum Formen einer derartigen Struktur dar. Eine längliche, gewellte Struktur 111 ist mit dem in Fig. 10 dargestellten Querschnitt versehen. Eine derartige Struktur beinhaltet obere ebene Teile 112 und untere ebene Teile 113, die alle eine Dicke T&sub1; aufweisen, welche die ursprüngliche Dicke des Blechmaterials oder Streifens ist, der zum Bilden des Wellblechs 111 benutzt wird. Die oberen und unteren ebenen Teile 112, 113 sind durch geneigte Stege 116, 117 verbunden, die durch Verformung verdünnt wurden, wie oben beschrieben, um ihnen eine Dicke T&sub2; zu verleihen, welche erheblich kleiner ist als die Dicke T&sub1;.
• Wie oben diskutiert, kann T&sub2; wenn der eingeschlossene Winkel 2A zwischen den divergierenden, zugeordneten Wänden 16, 17 etwa 60 Grad ist, gemäß der Sinus-Regel etwa ein halb mal T&sub1; sein. Wegen dieser Beziehung der Dicken kann das Wellblech gemäß Fig. 10 geeignet nacheinander mit einer schematisch in Fig. 11 dargestellten Vorrichtung gebildet werden. In dieser Vorrichtung ist der separate Dorn 118 für jede Wellung vorgesehen, und zugeordnete Druckwalzen 119, 120 sind für jeden Dorn 117 vorgesehen. Es sollte verständlich sein, daß Fig. 11 nur eine Bearbeitungsstation darstellt und daß nachfolgende, ähnliche Bearbeitungsstationen zum Vergrößern der Breite der verdünnten Wände vorgesehen sind, bis sie eine in Fig. 11 dargestellte Breite haben.
• Die oberen ebenen Teile 112 bleiben bei ihrer ursprünglichen Dicke, und die Breite der unteren ebenen Teile wird reduziert, wenn die Breite der verdünnten Wände zunimmt, bis sie mit einer Breite 113 nach Fig. 10 versehen sind. Während dieses Prozesses wird die Gesamtbreite des Streifens nicht geändert, da das Verdünnen gemäß dem minus des Winkels A erfolgt, wie oben diskutiert. Wenn beispielsweise die ursprüngliche Breite des Streifens 1,22 m (vier Fuß) ist, ist auch das resultierende Wellblech etwa 1,22 m (vier Fuß) breit, obwohl die Stege ihre Breite vergrößert haben und bezüglich der oberen und unteren Teile 111, 113 geneigt sind. Wenn weiterhin die Reduzierung gemäß dem Sinus des Winkels A erfolgt, bleibt der Abstand zwischen benachbarten Dornen konstant, wenn die Verdünnung fortschreitet.
• In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, ein Wellblech wie in Fig. 10 dargestellt zu bilden und es dann längs in getrennte Streifen abzuscheren. Wie oben diskutiert, kann ein längs verdünnter Streifen in vielen Fällen ein Zwischenprodukt um anschließenden Walzformen einer endgültigen gewünschten Struktur sein.

Claims (25)

1. Kaltformverfahren zum Herstellen gerader, länglicher Metallstreifen mit längs verlaufenden Bereichen reduzierter Dicke und einem Längsteil von ursprünglicher Dicke, ohne daß die Längsausdehnung an den Bereichen ein Verziehen des Metallstreifens bewirkte umfassend die Schritte, daß ein länglicher Streifen aus Metallblech (21) zwischen rotierenden Dornelementen (41; 210) und rotierenden Druckwalzenelementen (51; 52; 204) durchläuft, daß besagte Dornelemente und besagte Druckwalzenelemente dazu veranlaßt werden, einen Verformungsdruck auf besagte Streifen entlang einer schmalen, länglichen Verformungszone auszuüben, welche sich in einer im wesentlichen mit der Länge des besagten Streifens ausgerichteten Richtung erstreckt, wobei Querfluß von Metall des besagten Streifens bewirkt und ein erster verdünnter Bereich (68; 224) aus Metall hergestellt wird, wobei der Längsfluß des Metalls des besagten Streifens für ein Verziehen desselben nicht ausreicht, und daß danach besagter Streifen wieder zwischen rotierenden Dornelementen (41a; 201a) und rotierenden Druckwalzenelementen (51a; 52a; 204a) durchläuft, um einen nachfolgenden Verformungsdruck auf besagten Streifen seitlich zu einer Seite des besagten ersten Bereiches entlang einer zweiten schmalen, länglichen Verformungszone auszuüben, die sich ebenfalls in einer im wesentlichen mit der Länge des besagten Streifens ausgerichteten Richtung erstreckt, wobei Querfluß des Metalls des besagten Streifens bewirkt und ein zweiter verdünnter Bereich (68a; 224a) aus Metall hergestellt wird, wobei der Längsfluß des Metalls des besagten Streifens für ein Verziehen desselben nicht ausreicht.

2. Kaltformverfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend den Schritt, daß das Metall des besagten Streifens entlang einer Seite jeder Verformungszone beschränkt wird, um Querfluß des Metalls des besagten Streifens zu besagter einer Seite zu begrenzen und zu bewirken, daß besagtes Metall seitlich bezüglich des besagten Streifens zur anderen Seite jeder Verformungszone fließt.

3. Kaltformverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei besagte erste und zweite Bereiche (68; 68a) seitlich zueinander benachbart sind und einen im wesentlichen kontinuierlichen Teil reduzierter Dicke mit einer im wesentlichen der Gesamtbreite der besagten Bereiche gleichen Breite bilden.

4. Kaltformverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei besagte erste und zweite Bereiche (224; 226) durch einen im wesentlichen die ursprüngliche Dicke des besagten Streifens behaltenden Teil (227) desselben seitlich voneinander beabstandet sind.

5. Kaltformverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei besagter Verformungsdruck relativ zur benachbarten Fläche des besagten Streifens in seitlicher Richtung geneigt ist und besagtes Metall bei Scherverformung seitlich fließt.

6. Kaltformverfahren nach Anspruch 5, wobei besagter Streifen aus Metallblech eine Originaldicke T1 hat und besagter Verformungsdruck in einem Winkel B geneigt ist, und wobei das Verfahren auch die Schritte umfaßt, daß besagter Verformungsdruck in einer im wesentlichen zur Länge des besagten Streifens senkrechten Ebene ausgeübt wird, so daß besagter Druck keine wesentliche Längskomponente hat, wodurch Scherverformung und nachfolgende Verdünnung des Metalls ohne wesentliche Längsverformung und eines seitlich benachbarten Teils des besagten Streifens bewirkt wird, und daß der Wert des auf den Streifen ausgeübten Verformungsdrucks so gesteuert wird, daß eine Dicke T2 des verdünnten Bereichs aus Metall wenigstens so groß wie die ursprüngliche Dicke T1 mal dem Sinus des Winkels B ist.

7. Kaltformverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei besagtes Dornelement (41) ähnliche und entgegengesetzte konische Seiten (47, 48) aufweist, die von einem nicht-konischen Teil (46) verbunden werden, und wobei der Schritt, daß besagtes Dornelement und besagte Druckwalzenelemente (51, 52) dazu veranlaßt werden, einen Verformungsdruck auf besagten Streifen auszuüben, das Pressen des besagten Streifens gegen besagte konische Seiten mit besagten Druckwalzenelementen und das Ausüben von gleichgewichtigen Scherkräften auf besagten Streifen umfaßt, die relativ zu besagten konischen Seiten geneigt sind, wodurch besagter erster verdünnter Bereich (68) aus Metall benachbart zu einer der besagten konischen Seiten und ein entsprechender verdünnter Bereich aus Metall benachbart zu der anderen der besagten konischen Seiten hergestellt wird, und wobei das Verfahren weiterhin umfaßt, daß besagter Streifen vorrückend an einem ähnlichen Dornelement (41a) mit entgegengesetzten konischen Seiten vorbei durchläuft, wobei ähnliche Druckwalzenelemente (51a, 52a) dazu benutzt werden, besagten zweiten verdünnten Bereich (68a) benachbart zu einer der besagten konischen Seiten des besagten Dornelements und einen entsprechenden Bereich benachbart zu der anderen der besagten konischen Seiten des besagten Dornelements herzustellen.

8. Kaltformverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, den Schritt umfassend, daß gleichzeitig die Dicke des besagten ersten verdünnten Bereiches und eines ähnlichen verdünnten, seitlich von besagtem ersten verdünnten Bereich beabstandeten Bereiches reduziert wird, um so die auf besagtes Blechmaterial ausgeübten Kräfte im wesentlichen auszugleichen.

9. Kaltformverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei besagte Dornelemente (41) zur Drehung um eine Achse (43) angelenkt sind und entgegengesetzt geneigte Flächen (47, 48) aufweisen, gegen die besagtes Blechmaterial zur Herstellung der besagten Verformung gepreßt wird, und wobei besagter Streifen dadurch geführt wird, daß Ecken an besagten Dornelementen vorgesehen sind, die mit passenden Ecken in besagtem Blechmaterial in Eingriff stehen.

10. Kaltformverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin den Schritt umfassend, daß nachfolgend besagter Streifen (21) geformt wird, um ein Gitter-T-Stück (80) für Hängedecken zu bilden, wobei besagter verdünnter Bereich einen zwischen nicht-verdünnten Flanschen (83, 84) und einem nicht-verdünnten Wulst (82) angeordneten Stegteil (81) bildet.

11. Kaltformverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, weiterhin den Schritt umfassend, daß anschließend besagter Streifen geformt wird, um ein Bauteil (10) zu bilden, wobei besagter verdünnter Bereich entlang Zonen reduzierter Spannung und verdünnte Teile entlang Zonen größerer Spannung angeordnet sind.

12. Kaltformverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin die Schritte umfassend, daß vor dem Bilden der besagten verdünnten Bereiche eine Beschichtung (87; 88) auf besagten Streifen aufgebracht wird und daß gleichzeitig besagte Beschichtung und besagte verdünnte Bereiche ohne wesentliche Beschädigung der besagten Beschichtung verdünnt werden.

13. Im wesentlichen gerader, länglicher Streifen aus Metallblech (10; 220) mit sich längs erstreckenden Teilen reduzierter Dicke und gebildet durch Kaltwalzen aus einem länglichen Streifen aus Metallblech mit einer im wesentlichen gleichförmigen ersten Dicke, ohne daß die Längsausdehnung an besagten Teilen reduzierter Dicke ein Verziehen des Metallstreifens bewirkt, wobei besagter Streifen einen ersten länglichen, von beiden seitlichen Kanten (17; 18) des besagten Streifens und von besagter erster gleichförmiger Dicke beabstandeten Teil (11; 221) sowie zweite und dritte längliche Teile (12; 13; 222), jeweils einen auf jeder Seite des besagten ersten länglichen Teils, aufweist, wobei wenigsten einer der besagten zweiten und dritten Teile mit einer Vielzahl von engen, scherverformten, seitlich benachbarten und getrennt gebildeten Bereichen (68- 68c; 224-224a) von reduzierter Dicke versehen ist, die so zusammenwirken, daß besagter länglicher Teil mit einer im wesentlichen kleineren Dicke als der des besagten ersten Teils und mit einer Breite im wesentlichen gleich der Summe der Breite der besagten benachbarten Bereiche versehen ist.

14. Länglicher Streifen nach Anspruch 13, wobei besagte zweite und dritte Teile (12; 13; 222) relativ zu besagtem erstem Teil (21; 221) geneigt sind und in Bezug auf eine zum ersten Teil senkrechten Ebene in einem Winkel A geneigt sind, und wobei die Dicke der besagten ersten und zweiten Teile wenigsten so groß wie die Dicke des ersten Teils mal dem Sinus des Winkels A ist.

15. Länglicher Streifen nach Anspruch 14, wobei besagter Streifen (220) vierte und fünfte Teile (227) mit besagter erster Dicke aufweist, die jeweils an den Seiten der besagten zweiten bzw. dritten Teile entgegengesetzt zu besagtem erstem Teil angeordnet sind.

16. Länglicher Streifen nach Anspruch 15, wobei besagte vierte und fünfte Teile seitlich von besagtem erstem Teil beabstandet sind, wobei besagte zweite und dritte Teile härter als besagte erste, vierte und fünfte Teile sind.

17. Länglicher Streifen nach Anspruch 16, wobei besagter Streifen (10; 220) sich entgegengesetzt erstreckende Flanschteile (14; 16; 223) aufweist, wobei einer mit jedem der besagten geneigten Teile (12,; 13; 222) entlang deren von besagtem erstem Teil (11; 221) beabstandeten Kante verbunden ist.

18. Länglicher Streifen nach Anspruch 17, wobei besagter erster, die besagten geneigten Teile (12; 13) verbindender Teil (11) im wesentlichen eben ist und besagte Flansche (14; 16) im wesentlichen senkrecht zum zugeordneten der besagten geneigten Teile angeordnet sind.

19. Länglicher Streifen nach einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei besagter Materialstreifen (10; 220) mit einer Beschichtung (87; 88) versehen ist, die eine erste Dicke entlang besagtem erstem Teil und eine reduzierte Dicke entlang besagten geneigten Teilen hat.

20. Länglicher Streifen nach einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei besagter Streifen so gebogen ist, daß ein Gitter-T-Stück (80) für Hängedecken mit einem zentralen Steg (81), einem Versteifungswulst (82) an einer Kante des besagten Stegs und einem Flansch (83; 84) entlang der entgegengesetzten Kante des besagten Stegs gebildet wird, wobei besagter Wulst und Flansch aus Metall des besagten ersten Teils mit besagter erster, gleichförmiger Dicke gebildet sind und besagter Steg aus Metall der besagten zweiten und dritten Teile mit besagter zweiter Dicke, kleiner als besagte erste Dicke, gebildet ist.

21. Länglicher Streifen nach Anspruch 20, wobei sich eine Beschichtung entlang wenigstens einer Außenfläche des besagten Gitter-T-Stücks erstreckt und eine erste Dicke entlang besagtem Wulst (82) und besagten Flanschen (83; 84) und eine geringere Dicke entlang besagtem Steg (81) hat.

22. Länglicher Streifen nach einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei besagter Streifen abgebogen ist, um ein Wellmaterialblech (111) mit ersten, seitlich beabstandeten, im wesentlichen parallelen und in einer ersten Ebene enthaltenen Teilen (112), mit zweiten, seitlich beabstandeten, sich längs erstreckenden und in einer zweiten, zur besagten ersten Ebene im wesentlichen parallelen Ebene enthaltenen Teilen (113) und mit abgewinkelten, benachbarten Kanten der besagten ersten und zweiten Teile verbindenden Stegteile (116; 117) zu ergeben, die bezüglich einer zu besagten ersten und zweiten Teilen um einen Winkel A abgewinkelt sind und eine Dicke haben, die im wesentlichen gleich der Dicke der besagten ersten und zweiten Teile mal dem Sinus des Winkels A ist.

23. Vorrichtung zum Walzformen von Metallblech, aufweisend einen um eine erste Achse (43) drehbar angelenkten und mit entgegengesetzten konischen Flächen (47; 48) und einem die besagten konischen Flächen verbindenden zentralen Teil (46) versehenen Dorn (41), ähnliche, aber entgegengesetzte Umfangsteile im wesentlichen benachbart zu jeder der besagten konischen Flächen liefernde Druckwalzenelemente (51; 52) sowie Druckmittel (56; 57) zum Ausüben von Kräften auf besagte Druckwalzenelemente in einer relativ zu besagten konischen Flächen geneigten Richtung, um dazwischen durchlaufendes Metall zu verformen und längliche Teile mit reduzierter Dicke zu liefern, ohne daß die Längsausdehnung an besagten reduzierten Teilen ein Verziehen des Metalls bewirkt, wobei besagter Dorn und besagte Druckwalzenelemente zusammenwirken, wenn ein längliches Stück Metallblech (21) längsseits dazwischen durchläuft, um im wesentlichen gleichgewichtige Kräfte auf besagtes Metallblech auszuüben und einen sich längs erstreckenden Teil des besagten Metallblechs entlang jeder konischen Fläche scherzuverformen und dessen Dicke ohne wesentliche Längsverformung und ohne Reduzierung der Dicke des besagten Metallblechs zwischen besagten sich längs erstreckenden Teilen zu reduzieren, und weiterhin aufweisend im wesentlichen ähnliche Dorne (41a; 41b; 41c) und Druckwalzen (51a; 51b; 51c), die zum fortschreitenden Scherverformen von Metall benachbart zu jedem der besagten, sich längs erstreckenden Teile zusammenwirken, um die Breite der besagten, sich längs erstreckenden Teile zu erhöhen.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei besagte Druckmittel (56; 57) elastische Kräfte auf jeden der besagten Umfangsteile liefern, die einstellbar sind.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, wobei besagte erste und zweite Achse (43; 54) in einer einzigen Ebene enthalten und im wesentlichen parallel sind.