WO2015185191A1 - Rahmenteil für einen gurtaufroller sowie verfahren zur herstellung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a frame part for a belt retractor and to a method for producing a substantially plate-shaped frame part of a belt retractor.
- a belt retractor typically has a belt reel to which a webbing is fastened, which can be rolled up and unrolled on the belt reel.
- the belt reel is mounted on the frame parts of the belt retractor. In an accident unwinding of the webbing is prevented by the belt reel.
- usually a locking mechanism is provided, which may comprise a arranged on the belt spool pawl and a locking member formed on the frame part.
- the pawl is vehicle and / or belt-sensitive controlled in the locking teeth, so that the belt reel is blocked and the webbing can not unwind.
- the pawl can be done due to their inertia.
- the belt reel may also have a counter-toothing, which cooperates with the ratchet teeth on the frame part. The belt reel shifts due to the forces occurring in such a way that the teeth engage each other and the belt reel is blocked.
- the object of the invention is to provide a method for producing a frame part for a belt retractor and a frame part, with which it is possible to reduce the loads occurring on the frame part when blocking the belt reel.
- a method for producing a substantially plate-shaped frame part of a belt retractor which has a locking toothing, and comprising the following steps: a) providing a plate-shaped element, b) plastically forming the plate-shaped element in sections, so that one to a main section c) generating a locking toothing in the thickened portion, so that the locking toothing has a greater thickness than the element before forming the plate-shaped element thickened portion.
- the basic idea of the invention is to reduce surface pressure by forming the locking toothing on the frame part of the belt retractor in a thickened section so that the contact surface for the counter-toothing or pawl of the belt reel is enlarged. Since the surface pressure is inversely proportional to the contact surface, the surface pressure reduces correspondingly with an enlarged contact surface.
- the thickened portion is produced in a simple manner, since it is formed only by plastic deformation.
- the remaining portion of the frame member, or almost all of the remaining portion can retain the thickness of the original member and is referred to as the main portion.
- the section-wise deformation also has the consequence that the thickened portion is integrally formed on the frame part, whereby high forces absorbed can be. Since only the area of the ratchet teeth is thickened, the frame part nevertheless has a low overall weight.
- Another aspect of the invention provides that the element is pulled in step b) and then compressed or pressed in the drawn section to produce a fold.
- the fold thus produced simultaneously forms the thickened section.
- Drawing and compressing or pressing are also easy to implement plastic forming processes.
- the locking toothing is formed.
- the opening is assigned to a region in which the belt reel is arranged, so that formed on the belt reel counter-toothing or pawl can cooperate with the ratchet teeth on the edge of the opening.
- the element can be more easily pressed or compressed over the created opening, so that simplifies the entire manufacturing process.
- the punch is dependent on the ductility of a material.
- a cold strip with low elongation at break or even small Brucheinschnürung has a much smaller punching.
- Due to the thickening of the sheet, the later cutting area has a high work hardening and thus also a smaller punch feed, which additionally increases the carrying amount.
- the edge of the opening is cut after the upsetting.
- the individual teeth of the ratchet teeth can be formed.
- the ratchet teeth have flat contact surfaces, so that the counter teeth or pawl over the entire surface of the ratchet teeth.
- the surface pressure occurring is distributed more homogeneously due to the flat contact surfaces.
- the plate-shaped element has an opening whose edge portion is formed in step b), in particular such that the thickened portion projects substantially perpendicularly from the main portion.
- the reshaped edge portion simultaneously forms a fold to the main section.
- the subsequent thickness and width of the locking teeth can be adjusted, which depend on the length of the deformed edge portion.
- the outer radius is reduced in the transition region from the edge portion to the adjacent main portion after pulling by pressing.
- the outer radius between the main portion and the deformed edge portion is reduced as far as possible, that results in a right angle.
- the outer radius is the radius that the reshaped area has on the side of the element facing away from the opening.
- a further aspect of the invention provides that the upsetting is performed by means of a punch, which acts mainly on the thickened portion.
- the deformed or thickened portion can be compressed in a simple manner.
- the stamp can press on the end face of the deformed portion, so that this bends to the previously formed fold edge.
- the upsetting also makes the area between the main portion and the deformed portion more compact and stable.
- the stamp can cause, for example, an extrusion of the thickened portion.
- the thickened portion after step b) has a width that is greater than the thickness of the element prior to forming. This ensures that the ratchet teeth not only has a larger contact surface, but also a sufficient width, so that the trained locking teeth remains stable upon engagement of the pawl and can absorb greater forces.
- the invention relates to a frame part for a belt retractor, with a locking toothing, which can cooperate with a pawl or a counter-toothing, wherein the locking toothing is thicker than the rest of the frame part and the frame part and the locking teeth are formed integrally together.
- the locking toothing has a material thickness which is at least 10% stronger than that of the frame part, in particular at least 20%. This increase in the contact surface is sufficient to significantly reduce the surface pressure and the associated loads.
- FIG. 2 shows a frame part according to the invention for a belt retractor
- FIGS. 4a to 4g show method steps for producing a frame part of a belt retractor according to a second variant.
- the frame part 10 ' shows a frame part 10 'for a seat belt retractor according to the prior art.
- the frame part 10 ' consists of a plate-shaped main portion 12', in which an opening 14 'is provided.
- the opening 14 ' has a peripheral edge 16', on which a locking toothing 18 'is formed in sections.
- the thickness d 'of the locking teeth 18' corresponds to the thickness D 'of the main portion 12' and the entire frame part 10 '.
- FIG. 2 shows a frame part 10 according to the invention, which has been produced by means of a method according to the invention.
- FIGS. 3a to 3e and 4a to 4g show two exemplary methods for producing such a frame part 0.
- the frame part 10 has analogous to the frame part 10 'of the prior art, a flat main portion 12 and an opening 14 which has a peripheral edge 16 on which at least partially a locking toothing 18 is provided.
- the frame part 10 is designed substantially plate-shaped.
- the locking toothing 18 is formed on a thickening 20 of the frame part 10, which is formed integrally with the rest of the frame part 10 and the main portion 12. This results in a larger contact surface 22 of the locking teeth 18 in comparison to the locking teeth 18 'from the prior art.
- the larger contact surface 22 leads to a reduction in the surface pressure of the locking teeth 18 and a counter-toothing or pawl, not shown.
- the thickness d of the locking teeth 18 is at least 10%, in particular by at least 20%, greater than the thickness D of the main portion 12 or the rest of the frame part 10th
- the locking toothing 18 extends over only a partial area of the edge 16, i. a partial circumference extends, wherein this portion of the thickening 20 corresponds.
- the frame member 10 is formed in spite of thickening 20 and at the same time enlarged contact surface 22 of the locking teeth 18 to save material.
- FIGS. 3 a to 3 e method steps of an exemplary manufacturing method are shown with which the frame part 10 with the thickening 20 is produced.
- Figures 3a to 3e all show a section of a plate-shaped element 24 in cross-section, which serves as a starting material for the frame part 10 and is converted to the frame part 10 shown in Figure 2.
- the plate-shaped element 24 is shown in its initial state.
- the plate-shaped element 24 has the thickness D, which has the later main section 12 ( Figure 2).
- the plate-shaped element 24 is typically formed as a sheet metal part, for example as a steel sheet metal part.
- a first method step the plate-shaped element 24 is pulled, so that it has a first portion 26, a transition region or thickened portion 28 and a second portion 30 after drawing ( Figure 3b), wherein the second portion 30 is pulled out of the main portion 12.
- the two partial areas 26, 30 are generally at two different levels and are connected to one another by the thickened section 28.
- the thickened section 28 already partially corresponds to the thickening 20 of the finished frame part 10 (see FIG. 2).
- the plate-shaped element 24 after pulling in the transition region of the portions 26, 30 in cross-section on an S or Z shape.
- the opening 4 is produced in the substantially plate-shaped element 24 ( Figure 3c). This can be done, for example, by punching.
- the opening 14 is formed in the second portion 30 in the vicinity of the thickened portion 28, wherein the opening 14, the second portion 30 almost completely cut out. It remains only a rest of the second portion 30 performing supernatant 31, which is later partially required to form the thickening 20.
- the second subregion 30 therefore preferably has an area which substantially corresponds to that of the later opening 14 in the frame part 10 (FIG. 2).
- the opening 14 now has to the plate-shaped element 24, the edge 16, via which the element 24 can then be compressed or pressed in a simple manner to form the thickening 20 of the thickened portion 28 and a major part of the supernatant 31 (Figure 3d).
- the thickening 20 is also formed over a width b, which is greater than the thickness D of the element 24 before forming.
- FIGS. 4a to 4g show an alternative method for producing the frame part 10, wherein in FIGS. 4a to 4g a plate-shaped element 24 is shown in cross-section, which is formed into the thickening 20 to the frame part 10 shown in FIG.
- the plate-shaped element 24 is shown in the initial state, wherein the plate-shaped element 24 already has the opening 14, which has an edge portion 32.
- the plate-shaped element 24 may also be a sheet metal part, in particular a sheet steel part.
- the edge section 32 is bent in such a way that it protrudes perpendicularly from the remainder of the plate-shaped element 24 or the later main section 12 (FIG. 4 b).
- the deformed edge portion 32 forms a fold, which simultaneously represents the thickened portion 28.
- the thickened portion 28 corresponds to a part of the later thickening 20th
- an inner and an outer radius R1, R2 result in the transition region from the non-deformed part of the element 24 to the thickened portion 28.
- the inner radius R1 is formed on the side facing the opening 14 of the element 24, whereas the outer radius R2 is formed on the opposite side of the element 24.
- a folding edge 33 is formed, around which the folded or drawn edge section 32 can later be easily folded.
- the thickening 20 is made by inserting the element 24 with the deformed edge portion 32 into a tool 34 having a pressure plate or punch 36 and abutment surface 38 (FIG ).
- the punch 36 is designed such that it has recesses 40 which are provided for the thickened portion 28 and the deformed edge portion 32 ( Figure 4e).
- the element 24 lies on the abutment surface 38, so that when a certain pressure is exerted, the deformed edge section 32 is compressed or pressed in such a way that it deflects away from the opening 14 about the folded edge 33 (FIG. 4f).
- the pressing may be extruding, resulting in a thickening 20 integrally connected to at least two sections.
- the plate-shaped element 24 is deformed such that it has the thickening 20 with the thickness d and the width b ( Figure 4g).
- the thickening 20 has the edge 16 on which the locking toothing 18 has been formed, so that a total of a locking toothing 18 results in a larger contact surface 22, as shown in the frame part 10 in Figure 2.
- the width b is greater than the thickness D.
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Abstract
Ein Verfahren zum Herstellen eines im Wesentlichen plattenförmigen Rahmenteils (10) eines Gurtaufrollers ist beschrieben, das eine Sperrverzahnung (18) aufweist. Ein plattenförmiges Element (24) wird bereitgestellt, wobei dieses abschnittsweise plastisch umgeformt wird, sodass ein zu einem Hauptabschnitt (12) des plattenförmigen Elements (24) verdickter Abschnitt (28) entsteht. Ferner wird eine Sperrverzahnung (18) im verdickten Abschnitt (28) erzeugt, sodass die Sperrverzahnung (18) eine größere Dicke als das plattenförmige Element (24) vor dem Umformen hat. Ferner ist ein Rahmenteil (10) für einen Gurtaufroller beschrieben.
Description
Rahmenteil für einen Gurtaufroller sowie Verfahren zur Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Rahmenteil für einen Gurtaufroller sowie ein Verfahren zur Herstellung eines im Wesentlichen plattenförmigen Rahmenteils eines Gurtaufrollers. Ein Gurtaufroller weist typischerweise eine Gurtspule auf, an der ein Gurtband befestigt ist, welches auf der Gurtspule auf- und abgerollt werden kann. Die Gurtspule ist dabei an den Rahmenteilen des Gurtaufrollers gelagert. Bei einem Unfall soll ein Abwickeln des Gurtbands von der Gurtspule verhindert werden. Hierzu ist üblicherweise ein Sperrmechanismus vorgesehen, der eine an der Gurtspule angeordnete Sperrklinke sowie eine am Rahmenteil ausgebildete Sperrverzahnung umfassen kann. Die Sperrklinke wird fahrzeug- und/oder gurtbandsensitiv in die Sperrverzahnung gesteuert, sodass die Gurtspule blockiert ist und sich das Gurtband nicht weiter abwickeln kann. Das Einsteuem der Sperrklinke kann aufgrund ihrer Trägheit erfolgen. Anstelle der Sperrklinke kann die Gurtspule auch eine Gegenverzahnung aufweisen, welche mit der Sperrverzahnung am Rahmenteil zusammenwirkt. Die Gurtspule verlagert sich aufgrund der auftretenden Kräfte derart, dass die Verzahnungen miteinander in Eingriff geraten und die Gurtspule blockiert ist.
Beim Sperren der Gurtspule treten zwischen der Sperrverzahnung am Rahmenteil und der Gegenverzahnung oder der Sperrklinke hohe Kräfte auf, welche eine hohe Belastung in Form einer großen Flächenpressung an den entsprechenden Kontaktflächen zur Folge haben. Die Flächenpressung ist von der auftretenden Kraft und der zur Verfügung stehenden Kontaktfläche abhängig
BESTATIGUNGS OPU*
und bestimmt maßgeblich die Auswahl der verwendeten Materialien für die entsprechenden Bauteile. Die beim Gurtaufroller verwendeten Bauteile sind aus Materialien hergestellt, die eine möglichst geringe Dichte haben, wobei die Bauteile dennoch den zu erwartenden Flächenpressungen standhalten müssen. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Rahmenteils für einen Gurtaufroller sowie ein Rahmenteil bereitzustellen, mit dem es möglich ist, die am Rahmenteil auftretenden Belastungen bei Sperrung der Gurtspule zu reduzieren.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines im Wesentlichen plattenförmigen Rahmenteils eines Gurtaufrollers gelöst, das eine Sperrverzahnung aufweist, und die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen eines plattenförmigen Elements, b) abschnittsweises plastisches Umformen des plattenförmigen Elements, sodass ein zu einem Hauptabschnitt des plattenförmigen Elements verdickter Abschnitt entsteht, und c) Erzeugen einer Sperrverzahnung im verdickten Abschnitt, sodass die Sperrverzahnung eine größere Dicke als das Element vor dem Umformen hat.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Flächenpressung dadurch zu reduzieren, dass die Sperrverzahnung am Rahmenteil des Gurtaufrollers in einem verdickten Abschnitt ausgebildet ist, sodass die Anlageoder Kontaktfläche für die Gegenverzahnung oder Sperrklinke der Gurtspule vergrößert ist. Da die Flächenpressung umgekehrt proportional zur Kontaktfläche ist, reduziert sich die Flächenpressung bei vergrößerter Kontaktfläche entsprechend. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist zudem sichergestellt, dass der verdickte Abschnitt in einfacher Weise hergestellt wird, da er lediglich durch plastisches Umformen gebildet wird. Der restliche Abschnitt des Rahmenteils oder fast der gesamte restliche Abschnitt kann die Dicke des ursprünglichen Elements behalten und wird als Hauptabschnitt bezeichnet. Die abschnittsweise Umformung hat zudem zur Folge, dass der verdickte Abschnitt einteilig am Rahmenteil ausgebildet ist, wodurch hohe Kräfte aufgenommen
werden können. Da nur der Bereich der Sperrverzahnung verdickt ist, weist das Rahmenteil dennoch insgesamt ein geringes Gewicht auf.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Element im Schritt b) gezogen und anschließend im gezogenen Abschnitt gestaucht oder gedrückt wird, um eine Abkantung zu erzeugen. Die so erzeugte Abkantung bildet gleichzeitig den verdickten Abschnitt aus. Ziehen und Stauchen oder Drücken stellen zudem einfach zu realisierende plastische Umformverfahren dar.
Insbesondere wird nach dem Ziehen eine Öffnung in dem Element im Bereich des Randes des verdickten Abschnitts erzeugt, wobei am Rand der Öffnung die Sperrverzahnung ausgebildet wird. Die Öffnung ist dabei einem Bereich zugeordnet, in dem die Gurtspule angeordnet wird, sodass die an der Gurtspule ausgebildete Gegenverzahnung oder Sperrklinke mit der Sperrverzahnung am Rand der Öffnung zusammenwirken kann. Das Element kann zudem über die erzeugte Öffnung einfacher gedrückt oder gestaucht werden, sodass sich das gesamte Herstellungsverfahren vereinfacht.
Der Stanzeinzug ist abhängig von der Duktilität eines Materials ist. So hat ein Kaltband mit niedriger Bruchdehnung oder auch geringer Brucheinschnürung einen viel kleineren Stanzeinzug. Durch das Aufdicken des Bleches hat der spätere Schnittbereich eine hohe Kaltverfestigung und somit auch einen kleineren Stanzeinzug was zusätzlich den Traganteil erhöht.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass der Rand der Öffnung nach dem Stauchen beschnitten wird. Hierdurch können die einzelnen Zähne der Sperrverzahnung ausgebildet werden. Darüber hinaus kann sichergestellt werden, dass die Sperrverzahnung ebene Kontaktflächen aufweist, sodass die Gegenverzahnung oder die Sperrklinke vollflächig an der Sperrverzahnung anliegt. Ferner ist die auftretende Flächenpressung aufgrund der ebenen Kontaktflächen homogener verteilt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das plattenförmige Element eine Öffnung aufweist, deren Randabschnitt im Schritt b) umgeformt wird, insbesondere so, dass der verdickte Abschnitt im Wesentlichen senkrecht vom Hauptabschnitt absteht. Der umgeformte Randabschnitt bildet gleichzeitig eine Abkantung zum Hauptabschnitt. Über das Umformen des Randabschnitts der
Öffnung kann die spätere Dicke und Breite der Sperrverzahnung eingestellt werden, wobei diese von der Länge des umgeformten Randabschnitts abhängen.
Insbesondere wird der Außenradius im Übergangsbereich vom Randabschnitt zum angrenzenden Hauptabschnitt nach dem Ziehen durch Drücken verringert. Der Außenradius zwischen dem Hauptabschnitt und dem umgeformten Randabschnitt wird möglichst so weit verringert, dass sich ein rechter Winkel ergibt. Der Außenradius ist der Radius, den der umgeformte Bereich auf der von der Öffnung wegweisenden Seite des Elements hat. Durch das Verringern des Außenradius kann eine Faltkante gebildet werden, um die sich der verdickte Abschnitt oder die Abkantung einfach umbiegen lässt.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Stauchen mittels eines Stempels durchgeführt wird, der hauptsächlich an dem verdickten Abschnitt angreift. Mittels des Stempels kann der umgeformte bzw. verdickte Abschnitt in einfacher Weise gestaucht werden. Der Stempel kann dabei auf die Stirnfläche des umgeformten Abschnitts drücken, sodass sich dieser um die zuvor ausgebildete Faltkante biegt. Durch das Stauchen wird zudem der Bereich zwischen dem Hauptabschnitt und dem umgeformten Abschnitt kompakter und stabiler. Der Stempel kann dabei beispielsweise ein Fließpressen des verdickten Abschnitts hervorrufen. Insbesondere hat der verdickte Abschnitt nach Schritt b) eine Breite, die größer als die Dicke des Elements vor dem Umformen ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Sperrverzahnung nicht nur eine größere Kontaktfläche aufweist, sondern auch eine ausreichende Breite, sodass die ausgebildete Sperrverzahnung bei Eingriff der Sperrklinke stabil bleibt und so größere Kräfte aufnehmen kann.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Rahmenteil für einen Gurtaufroller, mit einer Sperrverzahnung, die mit einer Sperrklinke oder einer Gegenverzahnung zusammenwirken kann, wobei die Sperrverzahnung dicker als der Rest des Rahmenteils ist und das Rahmenteil und die Sperrverzahnung zusammen einstückig ausgebildet sind. Mittels eines derartigen Rahmenteils ist es möglich, die Flächenpressung, welche beim Sperren der Drehbewegung einer im Gurtaufroller vorgesehenen Gurtspule auftritt, zu reduzieren. Hierdurch erhöht sich bei gleich verwendeten Materialien die Lebensdauer eines derartig
hergestellten Gurtaufrollers, da die beim Sperren der Gurtspule auftretenden Belastungen reduziert sind. Alternativ können für die Sperrverzahnung und die Gegenverzahnung oder die Sperrklinke günstigere, weichere und/oder leichtere Materialien verwendet werden, sodass das Gewicht des gesamten Gurtaufrollers reduziert werden kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Sperrverzahnung eine Materialstärke aufweist, die wenigstens 10 % stärker ist als diejenige des Rahmenteils, insbesondere wenigstens 20 %. Diese Erhöhung der Kontaktfläche ist ausreichend, um die Flächenpressung und die damit verbundenen Belastungen merklich zu reduzieren.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 ein Rahmenteil für einen Gurtaufroller gemäß dem Stand der Technik,
Figur 2 ein erfindungsgemäßes Rahmenteil für einen Gurtaufroller,
Figuren 3a bis 3e erfindungsgemäße Verfahrensschritte zum Herstellen eines Rahmenteils eines Gurtaufrollers gemäß einer ersten Variante, und
Figuren 4a bis 4g Verfahrensschritte zum Herstellen eines Rahmenteils eines Gurtaufrollers gemäß einer zweiten Variante.
In Figur 1 ist ein Rahmenteil 10' für einen Sicherheitsgurtaufroller gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Das Rahmenteil 10' besteht aus einem plattenförmigen Hauptabschnitt 12', in dem eine Öffnung 14' vorgesehen ist. Die Öffnung 14' weist einen umlaufenden Rand 16' auf, an dem eine Sperrverzahnung 18' abschnittsweise ausgebildet ist. Die Dicke d' der Sperrverzahnung 18' entspricht dabei der Dicke D' des Hauptabschnitt 12' und des gesamten Rahmenteils 10'.
In Figur 2 ist ein Rahmenteil 10 gemäß der Erfindung gezeigt, welches mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt worden ist. In den Figuren 3a bis 3e sowie 4a bis 4g sind zwei beispielhafte Verfahren zur Herstellung eines derartigen Rahmenteils 0 gezeigt.
Das Rahmenteil 10 hat analog zum Rahmenteil 10' aus dem Stand der Technik einen ebenen Hauptabschnitt 12 sowie eine Öffnung 14, die einen umlaufenden Rand 16 aufweist, an dem zumindest abschnittsweise eine Sperrverzahnung 18 vorgesehen ist. Das Rahmenteil 10 ist im Wesentlichen plattenförmig ausgeführt.
Im Gegensatz zum Rahmenteil 10' aus dem Stand der Technik ist die Sperrverzahnung 18 jedoch an einer Verdickung 20 des Rahmenteils 10 ausgebildet, welcher einteilig mit dem Rest des Rahmenteils 10 und dem Hauptabschnitt 12 ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich eine größere Kontaktfläche 22 der Sperrverzahnung 18 im Vergleich zur Sperrverzahnung 18' aus dem Stand der Technik. Die größere Kontaktfläche 22 führt zu einer Reduzierung der Flächenpressung der Sperrverzahnung 18 und einer nicht dargestellten Gegenverzahnung oder Sperrklinke. Die Dicke d der Sperrverzahnung 18 ist dabei mindestens um 10%, insbesondere um mindestens 20%, größer als die Dicke D des Hauptabschnitts 12 oder dem Rest des Rahmenteils 10.
Aus der Figur 2 geht ferner hervor, dass die Sperrverzahnung 18 sich nur über einen Teilbereich des Rands 16, d.h. einen Teilumfang, erstreckt, wobei dieser Teilbereich der Verdickung 20 entspricht. Somit ist das Rahmenteil 10 trotz Verdickung 20 und gleichzeitig vergrößerter Kontaktfläche 22 der Sperrverzahnung 18 materialsparend ausgebildet.
In den Figuren 3a bis 3e sind Verfahrensschritte eines beispielhaften Herstellungsverfahrens gezeigt, mit dem das Rahmenteil 10 mit der Verdickung 20 hergestellt wird. Die Figuren 3a bis 3e zeigen allesamt einen Ausschnitt eines plattenförmigen Elements 24 im Querschnitt, das als Ausgangsmaterial für das Rahmenteil 10 dient und zu dem in Figur 2 gezeigten Rahmenteil 10 umgeformt wird.
In Figur 3a ist das plattenförmige Element 24 in seinem Ausgangszustand gezeigt. Das plattenförmige Element 24 weist die Dicke D auf, die der spätere Hauptabschnitt 12 hat (Figur 2). Zudem ist das plattenförmige Element 24 typischerweise als Blechteil ausgebildet, beispielsweise als Stahl-Blechteil.
In einem ersten Verfahrensschritt wird das plattenförmige Element 24 gezogen, sodass es nach dem Ziehen einen ersten Teilbereich 26, einen Übergangsbereich oder verdickten Abschnitt 28 sowie einen zweiten Teilbereich 30 aufweist (Figur 3b), wobei der zweite Teilbereich 30 aus dem Hauptabschnitt 12 herausgezogen ist. Hierdurch befinden sich die beiden Teilbereiche 26, 30 generell auf zwei unterschiedlichen Niveaus und werden durch den verdickten Abschnitt 28 miteinander verbunden. Der verdickte Abschnitt 28 entspricht bereits teilweise der Verdickung 20 des fertigen Rahmenteils 10 (siehe Figur 2). Insgesamt weist das plattenförmige Element 24 nach dem Ziehen im Übergangsbereich der Teilbereiche 26, 30 im Querschnitt eine S- oder Z-Form auf.
Nach dem Ziehen des plattenförmigen Elements 24 und dem damit verbundenen Ausbilden des verdickten Abschnitts 28 wird die Öffnung 4 in dem im Wesentlichen plattenförmigen Element 24 erzeugt (Figur 3c). Dies kann beispielsweise durch Stanzen geschehen. Die Öffnung 14 wird dabei im zweiten Teilbereich 30 in der Nähe des verdickten Abschnitts 28 ausgebildet, wobei die Öffnung 14 den zweiten Teilbereich 30 fast vollständig ausschneidet. Es bleibt lediglich ein einen Rest des zweiten Teilbereichs 30 darstellender Überstand 31 stehen, der später teilweise zur Ausbildung der Verdickung 20 benötigt wird. Der zweite Teilbereich 30 weist daher vorzugsweise eine Fläche auf, die im Wesentlichen derjenigen der späteren Öffnung 14 im Rahmenteil 10 entspricht (Figur 2).
Die Öffnung 14 weist nun zum plattenförmigen Element 24 den Rand 16 auf, über den das Element 24 anschließend in einfacher Weise gestaucht oder gedrückt werden kann, um die Verdickung 20 aus dem verdickten Abschnitt 28 und einem Großteil des Überstands 31 auszubilden (Figur 3d).
Anschließend wird das Element 24 im Bereich des Rands 16 noch beschnitten, sodass sich die endgültige Form ergibt (Figur 3e). Beim Beschneiden wird der verdickte Abschnitt 28 teilweise und der Rest des Überstands 31 vollständig beschnitten, sodass sich ein gerader Rand 16 ergibt.
Beim Beschneiden können zudem die Zähne der Sperrverzahnung 18 ausgebildet sowie deren Kontaktflächen 22 plan geschnitten werden, an denen
sich eine Sperrklinke oder eine Gegenverzahnung möglichst vollflächig anlegen kann.
Durch das plastische Umformen mittels Ziehen und Stauchen oder Drücken des plattenförmigen Elements 24 wird zudem die Verdickung 20 über eine Breite b gebildet, die größer als die Dicke D des Elements 24 vor dem Umformen ist.
Mit den in den Figuren 3a bis 3e gezeigten Verfahrensschritte ist ein Rahmenteil 10 mit der an der Verdickung 20 ausgebildeten Sperrverzahnung 18 aus dem in Figur 3a gezeigten plattenförmigen Element 24 hergestellt worden. Die Figuren 4a bis 4g zeigen ein alternatives Verfahren zum Herstellen des Rahmenteils 10, wobei in den Figuren 4a bis 4g ein plattenförmiges Element 24 im Querschnitt gezeigt ist, das zu dem in Figur 2 gezeigtem Rahmenteil 10 mit der Verdickung 20 umgeformt wird.
In Figur 4a ist das plattenförmige Element 24 im Ausgangszustand gezeigt, wobei das plattenförmige Element 24 bereits die Öffnung 14 aufweist, welche einen Randabschnitt 32 aufweist. Das plattenförmige Element 24 kann ebenfalls ein Blechteil sein, insbesondere ein Stahlblechteil.
In einem ersten Verfahrensschritt wird der Randabschnitt 32 derart umgebogen, dass er senkrecht vom Rest des plattenförmigen Elements 24 oder dem späteren Hauptabschnitt 12 absteht (Figur 4b). Der umgeformte Randabschnitt 32 bildet dabei eine Abkantung aus, die gleichzeitig den verdickten Abschnitt 28 darstellt. Der verdickte Abschnitt 28 entspricht dabei einem Teil der späteren Verdickung 20.
Durch das Abkanten oder Umformen des Randabschnitts 32 ergeben sich ein Innen- und ein Außenradius R1 , R2 im Übergangsbereich vom nicht umgeformten Teil des Elements 24 zum verdickten Abschnitt 28. Der Innenradius R1 ist dabei an der zur Öffnung 14 gerichteten Seite des Elements 24 ausgebildet, wohingegen der Außenradius R2 auf der entgegengesetzten Seite des Elements 24 gebildet ist. In einem weiteren Verfahrensschritt wird der Außenradius R2 am verdickten Abschnitt 28 im Übergangsbereich vom umgeformten Randabschnitt 32 zum
Hauptabschnitt 12 zum Beispiel durch Stauchen und entsprechende Werkzeuge verringert, sodass sich in etwa ein rechter Winkel ergibt (Figur 4c). Hierdurch wird eine Faltkante 33 gebildet, um die der abgekantete oder gezogene Randabschnitt 32 später leicht gefaltet werden kann. Nach dem Ausbilden des umgeformten Randabschnitts 32 und dem Verringern des Außenradius R2 wird die Verdickung 20 hergestellt, indem das Element 24 mit dem umgeformten Randabschnitt 32 in ein Werkzeug 34 eingesetzt wird, das eine Druckplatte oder einen Stempel 36 sowie eine Anschlagsfläche 38 aufweist (Figur 4d). Der Stempel 36 ist dabei derart ausgebildet, dass sie Ausnehmungen 40 aufweist, die für den verdickten Abschnitt 28 bzw. den umgeformten Randabschnitt 32 vorgesehen sind (Figur 4e).
Das Element 24 liegt auf der Anschlagsfläche 38, sodass beim Ausüben eines bestimmten Drucks der umgeformte Randabschnitt 32 derart gestaucht oder gedrückt wird, dass sich dieser um die Faltkante 33 von der Öffnung 14 wegweisend umformt (Figur 4f). Beim Drücken kann es sich beispielsweise um ein Fließpressen handeln, sodass sich eine aus wenigstens zwei Abschnitten einstückig verbundene Verdickung 20 ergibt.
Nach dem Umformen des Randabschnitts 32 mittels des Werkzeugs 34 ist das plattenförmige Element 24 derart umgeformt, dass es die Verdickung 20 mit der Dicke d und der Breite b aufweist (Figur 4g). Die Verdickung 20 hat den Rand 16, an dem die Sperrverzahnung 18 ausgebildet worden ist, sodass sich insgesamt eine Sperrverzahnung 18 mit größerer Kontaktfläche 22 ergibt, wie dies beim Rahmenteil 10 in Figur 2 gezeigt ist. Bei den gezeigten Ausführungsformen ist die Breite b größer als die Dicke D.
Claims
1. Verfahren zum Herstellen eines im Wesentlichen plattenförmigen Rahmenteils (10) eines Gurtaufrollers, das eine Sperrverzahnung (18) aufweist, mit den folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines plattenförmigen Elements (24), b) abschnittsweises plastisches Umformen des plattenförmigen Elements (24), sodass ein zu einem Hauptabschnitt (12) des Elements (24) verdickter Abschnitt (28) entsteht, und c) Erzeugen einer Sperrverzahnung (18) im verdickten Abschnitt (28), sodass die Sperrverzahnung (18) eine größere Dicke als das Element
(24) vor dem Umformen hat.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt b) das Element (24) gezogen und anschließend im gezogenen Abschnitt gestaucht oder gedrückt wird, um eine Abkantung (20) zu erzeugen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei nach dem Ziehen eine Öffnung (14) in dem Element (24) im Bereich des Randes des verdickten Abschnitts (28) erzeugt wird, wobei am Rand (16) der Öffnung (14) die Sperrverzahnung (18) ausgebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei nach dem Stauchen der Rand (16) der Öffnung (14) beschnitten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das plattenförmige Element (24) eine Öffnung (14) aufweist, deren Randabschnitt (32) in dem Schritt b) umgeformt wird, insbesondere so, dass der verdickte Abschnitt (28) im Wesentlichen senkrecht vom Hauptabschnitt (12) absteht.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 5, wobei nach dem Ziehen der Außenradius (R2) im Übergangsbereich vom Randabschnitt (32) zum angrenzenden Hauptabschnitt (12) durch Drücken verringert wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, soweit auf Anspruch 2 zurückbezogen, wobei das Stauchen mittels eines Stempels (36) durchgeführt wird, der hauptsächlich an dem verdickten Abschnitt (28) angreift.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verdickte Abschnitt (28) nach Schritt b) eine Breite (b) hat, die größer als die Dicke (D) des Elements (24) vor dem Umformen ist.
9. Rahmenteil (10) für einen Gurtaufroller, mit einer Sperrverzahnung (18), die mit einer Sper klinke oder einer Gegenverzahnung zusammenwirken kann, wobei die Sperrverzahnung (18) dicker als der Rest des Rahmenteils (10) ist und das Rahmenteil (10) und die Sperrverzahnung (18) zusammen einstückig ausgebildet sind.
10. Rahmenteil (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrverzahnung (18) eine Materialstärke aufweist, die wenigstens 10 % stärker ist als diejenige des Rahmenteils (10), insbesondere wenigstens 20 %.
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