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Title:
DEVICE AND METHOD FOR EXPANDING METAL ELEMENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/041453
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device which is designed to expand elongate, strip-like metal elements (54) which move in the longitudinal direction and are suitable for forming open profile elements (1), said device comprising a feed station (52), a cutting station (59), a positioning station (67) and a connection station (72). The positioning station comprises at least one, in particular circumferential, positioning device (69, 84, 85, 88) having a multiplicity of positioning elements (71, 86), wherein the positioning elements (71, 86) are designed to engage in openings in the at least one metal element (5, 87) and to position sub-sections of the meandering longitudinal edges (12, 13) produced in the cutting station, in predefined positions with respect to one another.

Inventors:
MAISCH CHRISTOF (DE)
Application Number:
PCT/EP2011/004685
Publication Date:
April 05, 2012
Filing Date:
September 20, 2011
Export Citation:
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Assignee:
MAISCH F PROTEKTORWERK (DE)
MAISCH CHRISTOF (DE)
International Classes:
B21D47/04; E04C3/08
Foreign References:
US4896818A1990-01-30
FR1536339A1968-08-10
DE1777259A11970-04-09
US3874051A1975-04-01
JPS4812335U1973-02-10
DE102010026320A12012-01-12
US4896818A1990-01-30
Attorney, Agent or Firm:
MANITZ, FINSTERWALD & PARTNER GBR (DE)
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Claims:
Pate ntansprüche

Vorrichtung ausgebildet zum Aufweiten von lang gestreckten, sich in Längsrichtung bewegenden, zum Bilden von offenen Profilelementen (1), wie beispielsweise Ständer- oder Putzprofilen, oder geschlossenen Profilelementen, wie beispielsweise Kanälen oder Rohren, geeigneten bandförmigen Metallelementen (54),

mit einer Zuführstation (52), einer Schneidstation (59), einer Positionierungsstation (67) und einer Verbindungsstation (72), wobei die Zuführstation (52) zum zumindest im Wesentlichen kontinuierlichen Zuführen zumindest eines Metallelements (54) zu der Schneidstation (59) ausgebildet ist,

die Schneidstation (59) zum Erzeugen zumindest eines kontinuierlichen, sich in Längsrichtung des zumindest einen Metallelements (54) erstreckenden, mäanderförmigen Schnittes (9) ausgebildet ist, durch den mindestens zwei Längsabschnitte (10, 1 1) des zumindest einen Metallelements (54) mit mäanderförmigen Längskanten (12, 13) erzeugt werden,

die Positionierungsstation (67) zumindest eine insbesondere umlaufende Positionierungseinrichtung (69, 84, 85, 88) mit einer Vielzahl von Positionierungselementen (71 , 86) umfasst, wobei die Positionie rungselemente (71, 86) zum Eingreifen in in dem zumindest einem Metallelement (54) ausgebildete Öffnungen (5, 87) und zum Positionieren von Teilabschnitten (50, 51) der mäanderförmigen Längskanten (12, 13) zueinander in vordefinierten Positionen ausgebildet sind,

und wobei die Verbindungsstation (72) zum Verbinden der zueinander positionierten Teilabschnitte (50, 51) der mäanderförmigen Längskanten (12, 13) ausgebildet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass zwischen der Schneidstation (59) und der Positionierungsstation (67) eine Versatzstation (65) zum Bilden einer insbesondere durchhängenden Schlaufe (66) zumindest eines der Längsabschnitte (10, 11) des Metallelements (54) vorgesehen ist, so dass die voneinander getrennten Längsabschnitte (10, 11) des zumindest einen Metallelements (54) in Längsrichtung und/ oder in Querrichtung gegeneinander versetzbar sind.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass jeweils zwei in Transportrichtung nebeneinander liegende Reihen von Positionierungselementen (71, 86) vorgesehen sind.

Vorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Positionierungselemente (71 , 86) der beiden Reihen in

Transportrichtung nicht gegeneinander versetzt angeordnet sind.

Vorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Positionierungselemente (71 , 86) der beiden Reihen in

Transportrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Positionierungseinrichtung (69, 84, 85, 88) als Zahnrad (68), Zahnriemen oder Zahnstange oder als Ketten- oder Bandförderer mit Positionierungselementen (71 , 86) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Positionierungselemente (71, 86), insbesondere in ihrer Grundfläche, eine zu den Öffnungen (5, 87) des zumindest einen Metallelements (54) im Wesentlichen komplementär ausgebildete Querschnittsform besitzen.

8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Positionierungselemente (71 , 86) zum Eingreifen in durch die mäanderförmigen Längskanten (12, 13) gebildete Öffnungen (5) ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Positionierungselemente (71 , 86) zum Eingreifen in unabhängig von den mäanderförmigen Längskanten (12, 13) in dem zumindest einen Metallelement (54), insbesondere in dessen Randbereichen, vorgesehenen Öffnungen (87) ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Zuführstation (52) eine Haspel (53) umfasst, auf der das zumindest eine Metallelement (54) aufgewickelt ist.

11. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Zuführstation (52) eine Vorrichtung zum Zusammenschweißen von aufeinander folgenden Metallelementen (54) umfasst.

12. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass zwischen der Zuführstation (52) und der Schneidstation (59) und/ oder zwischen der Schneidstation (59) und der Positionierungsstation (67) eine Richtstation (63) für das zumindest eine Metallelement (54) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Positionierungseinrichtung (69, 84, 85, 88) aktiv angetrieben ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Positionierungsstation (67) vor der Verbindungsstation (72), insbesondere im Einlaufbereich der Verbindungsstation (72), angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Positionierungsstation (67) nach der Verbindungsstation (72), insbesondere im Auslaufbereich der Verbindungsstation (72), angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Verbindungsstation (72) eine seitliche Bandführung (90) umfasst, durch die die Längsabschnitte (10, 11) des zumindest einen Metallelements (54) so gegeneinander positioniert und insbesondere zusammengehalten werden, dass die miteinander zu verschweißenden Teilabschnitte (50, 51) der mäanderförmigen Längskanten (12, 13), insbesondere unter Druck, aneinander anliegen.

Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Verbindungsstation (72) eine vertikale Bandführung (76) umfasst, durch die die Längsabschnitte (10, 11) des zumindest einen Metallelements (54) im Wesentlichen in der gleichen Ebene oder flächig aufeinander liegend geführt werden.

Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Schneidstation (59) eine Rotationsschneidvorrichtung (60) oder eine Laserschneidvorrichtung umfasst.

Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Verbindungsstation (72) als Schweißstation (72) ausgebildet ist, welche insbesondere eine Laserschweißvorrichtung (73, 75) umfasst. 20. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass innerhalb und /oder vor und /oder nach der Verbindungsstation (72) eine Vorschubeinheit (79) für das Metallelement (54), insbesondere in Form einer Walzenführung vorgesehen ist.

21. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass nach der Verbindungsstation (72) eine Prägestation (81) und/ oder eine Umformstation (81) für das zumindest eine Me- tallelement (54) vorgesehen ist.

22. Verfahren zum Aufweiten von lang gestreckten, sich in Längsrichtung bewegenden, zum Bilden von offenen Profilelementen (1), wie beispielsweise Ständer- oder Putzprofilen, oder geschlossenen Profil- elementen, wie beispielsweise Kanälen oder Rohren, geeigneten bandförmigen Metallelementen (54), bei dem zumindest ein Metallelement (54) von einer Zuführstation (52) zumindest im Wesentlichen kontinuierlich einer Schneidstation (59) zugeführt wird, in der Schneidstation (59) zumindest ein kontinuierlicher, sich in Längsrichtung des zumindest einen Metallelements (54) erstreckender, mäanderförmiger Schnitt (9) erzeugt wird, durch den mindestens zwei Längsabschnitte (10, 1 1) des zumindest einen Metallelements (54) mit mäanderförmigen Längskanten (12, 13) erzeugt werden,

die Längsabschnitte (10, 1 1) so durch eine Positionierungsstation

(67) geführt werden, dass an einer insbesondere umlaufenden Positionierungseinrichtung (69, 84, 85, 88) vorgesehene Positionierungselemente (71 , 86) in in dem zumindest einen Metallelement (54) ausgebildete Öffnungen (5, 87) eingreifen, so dass Teilabschnit- te (50, 51) der mäanderförmigen Längskanten ( 12, 13) zueinander in vordefinierten Positionen positioniert werden,

und die zueinander positionierten Teilabschnitte (50, 51) der mäanderförmigen Längskanten (12, 13) in einer Verbindungsstation (72) miteinander verbunden werden.

23. Verfahren nach Anspruch 22,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass das zumindest eine Metallelement (54) einer Versatzstation (65) zugeführt wird, in der eine insbesondere durchhängende Schlaufe (66) zumindest eines der Längsabschnitte (10, 11) des zumindest einen Metallelements (54) gebildet wird, so dass die voneinander getrennten Längsabschnitte (10, 11) des zumindest einen Metallelements (54) in Längsrichtung und /oder in Querrichtung gegeneinander versetzt werden können.

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die zueinander positionierten Teilabschnitte (50, 51) der mäan- derförmigen Längskanten (12, 13) miteinander verschweißt und ins- besondere mittels eines Laserstrahls (75) miteinander laserverschweißt werden

25. Verfahren nach Anspruch 24,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass der Laserstrahl (75) während des Schweißvorgangs mit dem sich bewegenden zumindest einen Metallelement (54) mitbewegt wird, wobei die Vorwärtsbewegung des Laserstrahls (75) langsamer ist als die Transportgeschwindigkeit des zumindest einen Metallelements (54).

26. Verfahren nach Anspruch 25,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass die Vorwärtsbewegung des Laserstrahls (75) und damit die Schweißgeschwindigkeit im Wesentlichen halb so schnell ist wie die Transportgeschwindigkeit des zumindest einen Metallelements (54).

27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass jeweils nach Verschweißen von zwei zueinander positionierten Teilabschnitten (50, 51) der mäanderförmigen Längskanten (12, 13) der Laserstrahl (75) auf entgegen der Transportrichtung liegende Teilabschnitte (50, 51) der mäanderförmigen Längskanten (12, 13) positioniert wird und diese anschließend miteinander verschweißt werden.

28. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 22 bis 27,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,

dass der Schneidstation (59) mindestens zwei flächig aneinander liegende Metallelemente (54) zugeführt werden,

dass in der Schneidstation (59) die aneinander liegenden Metallelemente (54) durch den mäanderförmigen Schnitt (9) gemeinsam in jeweils zwei Längsabschnitte (10, 10', 11, 1 Γ) aufgeteilt werden, wobei die jeweils auf der gleichen Seite des mäanderförmigen Schnitts (9) liegenden Längsabschnitte (10, 10', 11, 1 ) der Metallelemente (54) flächig aneinander liegen und jeweils in Längsrichtung verlaufende Teilabschnitte (50, 51) der mäanderförmigen Längskanten (12, 13) der aneinander liegenden Längsabschnitte (10, 10', 11, 1Γ) unmittelbar aneinander anliegende Verbindungskanten (97) bilden, dass die einen aneinander liegenden Längsabschnitte (10, 10') von den anderen aneinander liegenden Längsabschnitten (11, 11 ') getrennt werden,

dass die Verbindungskanten (97) des einen Längsabschnitts (10, 11) mit den Verbindungskanten (97) des an ihm anliegenden Längsabschnitts (10', 1 ) verbunden, insbesondere verschweißt werden, und dass einer der beiden Längsabschnitte (10, 10', 1 1, 1 Γ) gegenüber dem mit ihm verbundenen anderen Längsabschnitt (10, 10', 1 1 , 1 1 ') so um die Verbindungskanten (97) verschwenkt wird, dass die Längsabschnitte (10, 10', 11, 11') entlang umgebogener Stoßkanten (96) miteinander verbunden sind und zwischen Abschnitten der mä- anderförmigen Längskanten (12, 13) die Öffnungen (5) gebildet werden.

Description:
VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM AUFWEITEN VON

METALLELEMENTEN Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufweiten von lang gestreckten, sich in Längsrichtung bewegenden, zum Bilden von offenen Profilelementen, wie beispielsweise Ständer- oder Putzprofilen, oder geschlossenen Profilelementen, wie beispielsweise Kanälen oder Rohren, geeigneten bandförmigen Metallelementen. Weiterhin ist die Erfindung auf ein entsprechendes Verfahren zum Aufweiten solcher Metallelemente gerichtet.

Solche Metallelemente sind beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2010 026 320 beschrieben. Diese Metallelemente besitzen zwei Längsabschnitte mit mäanderförmigen Längskanten, die abschnittsweise miteinander verbunden werden, um ohne zusätzlichen Materialaufwand ein gegenüber dem ursprünglichen bandförmigen Metallelement verbreitertes Metallelement zu erzeugen. Problematisch ist dabei, die getrennten Längsabschnitte des Metallelements mit hoher Vorschubgeschwindigkeit im Inlinebetrieb mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand miteinander zu verbinden. Die zu verbindenden, vorzugsweise zu verschweißenden Teilabschnitte der Längskanten müssen exakt aneinander gesetzt werden, um die gewünschte Güte der Verbindungen gewährleisten zu können. Um einen ausreichend großen Durchsatz zu erreichen, muss dies auch bei den üblicherweise hohen Geschwindigkeiten, wie sie bei der Inlinefertigung auftreten (beispielsweise 40 m/min bis über 100 m/min) gewährleistet sein. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, die einen großen Durchsatz bei gleichzeitig einfachem und zuverlässigem Aufbau gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit einer Zuführstation, einer Schneidstation, einer Positionierungsstation und einer Verbindungsstation, wobei die Zu- führstation zum zumindest im Wesentlichen kontinuierlichen Zuführen zumindest eines Metallelements zu der Schneidstation ausgebildet ist, die Schneidstation zum Erzeugen zumindest eines kontinuierlichen, sich in Längsrichtung des zumindest einen Metallelements erstreckenden, mäan- derförmigen Schnitts ausgebildet ist, durch den mindestens zwei Längs- abschnitte des zumindest einen Metallelements mit mäanderförmigen Längskanten erzeugt werden, die Positionierungsstation zumindest eine insbesondere umlaufende Positionierungseinrichtung mit einer Vielzahl von Positionierungselementen umfasst, wobei die Positionierungselemente zum Eingreifen in in dem zumindest einen Metallelement ausgebildete Öffnungen und zum Positionieren von Teilabschnitten der mäanderförmigen Längskanten zueinander in vordefinierten Positionen ausgebildet sind, und wobei die Verbindungsstation zum Verbinden der zueinander positionierten Teilabschnitte der mäanderförmigen Längskanten ausgebildet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden das zumindest eine Metallelement von einer Zuführstation zumindest im Wesentlichen kontinuierlich einer Schneidstation zugeführt, in der Schneidstation zumindest ein kontinuierlicher, sich in Längsrichtung des zumindest einen Metallelements erstreckender, mäanderförmiger Schnitt erzeugt, durch den mindestens zwei Längsabschnitte des zumindest einen Metallelements mit mäanderförmigen Längskanten erzeugt werden, die Längsabschnitte so durch eine Positionierungsstation geführt, dass an einer insbesondere umlaufenden Positionierungseinrichtung vorgesehene Positionierungselemente in in dem zumindest einen Metallelement ausgebildete Öffnungen eingreifen, so dass Teilabschnitte der mäanderförmigen Längskanten zueinander in vordefinierten Positionen positioniert werden, und die zueinander positionierten Teilabschnitte der mäanderförmigen Längskanten in einer Verbindungsstation miteinander verbunden. Durch die Erfindung erfolgt somit eine automatische und exakte Ausrichtung der zu verbindenden Teilabschnitte der mäanderförmigen Längskanten zueinander, so dass die Längsabschnitte des Metallelements mit hoher Geschwindigkeit miteinander verbunden werden können. Dadurch können die Profilelemente mit hohem Durchsatz auf wirtschaftliche Weise im Inline-Verfahren hergestellt werden.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Schneidstation und der Positionierungsstation eine Versatzstation zum Bilden einer insbesondere durchhängenden Schlaufe zumindest eines der Längsabschnitte des Metallelements vorgesehen, so dass die voneinander getrennten Längsabschnitte des zumindest einen Metallelements in

Längsrichtung und/ oder in Querrichtung gegeneinander versetzbar sind. Da die geführten Metallelemente eine relativ hohe Steifigkeit in Längs- und Querrichtung besitzen, ist vorteilhaft ein gegeneinander Versetzen in Längs- oder Querrichtung mit einer entsprechende Versatzstation ausgeführt. Die Schlaufe kann dabei nur einen oder mehreren Längsabschnitte des Metallelements oder alle Längsabschnitte, d.h. das gesamte Metallelement umfassen. Durch die ausgebildete Schlaufe wird ein schlaffer Bereich des zumindest einen Metallelements bzw. des oder der Längsab- schnitte innerhalb der Produktionslinie erzeugt, durch den gewährleistet ist, dass die Längsabschnitte des zumindest einen Metallelements sowohl in Längsrichtung als auch oder alternativ in Querrichtung zueinander versetzt werden können. Auf diese Weise kann die für die endgültige Positionierung der miteinander zu verbindenden Teilabschnitte der mäander- förmigen Längskanten erforderliche Verschiebung der beiden Längsabschnitte gegeneinander bzw. das Trennen der Längsabschnitte problemlos erreicht werden. Der jeweilige Versatz quer oder längs zur Transportrichtung wird dabei durch die gewünschte Art der Verbindung der beiden Längsabschnitte definiert, wie es im Rahmen dieser Anmeldung noch nä- her erläutert wird.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind jeweils zwei in Transportrichtung nebeneinander liegende Reihen von Positionierungselementen vorgesehen. Abhängig von der Art der Verbindung der beiden Längsabschnitte ist es jedoch auch möglich, dass die Positionierungseinrichtung nur eine Reihe von hintereinander liegenden Positionierungselementen umfasst.

Je nach Anordnung der Öffnungen in dem zumindest einem Metallelement können die Positionierungselemente der beiden Reihen in Transportrichtung nicht gegeneinander versetzt oder gegeneinander versetzt angeordnet sein. Ebenso ist es abhängig von der Anordnung der Öffnungen, ob eine Reihe von hintereinander liegenden Positionierungselementen oder zwei nebeneinander in Transportrichtung angeordnet liegende Reihen von Posi- tionierungselementen vorgesehen sind.

Vorteilhaft ist die Positionierungseinrichtung als Zahnrad, Zahnriemen oder Zahnstange oder als Ketten- oder Bandförderer mit Positionierungselementen ausgebildet. Auch sonstige zum Vorschub geeignete Elemente mit entsprechenden Positionierungselementen können eine erfindungsgemäße Positionierungseinrichtung bilden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform besitzen die Positio- nierungselemente, insbesondere in ihrer Grundfläche, eine zu den Öffnungen des zumindest einen Metallelements im Wesentlichen komplementär ausgebildete Querschnittsformen. Dadurch wird eine formschlüssige Verbindung zwischen den Positionierungselementen und den Öffnungen des zumindest einen Metallelements erreicht, so dass die miteinander zu verschweißenden Teilabschnitte der mäanderförmigen Längskanten exakt zueinander ausgerichtet werden können.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Positionierungselemente zum Eingreifen in durch die mäanderförmigen Längskanten gebildete Öffnungen ausgebildet. Solche Öffnungen können erzeugt werden, indem die Längsabschnitte nach Einbringen des mäanderförmigen Schnitts in Querrichtung oder in Quer- und Längsrichtung gegeneinander verschoben werden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Positionierungselemente zum Eingreifen in unabhängig von den mäanderförmigen Längskanten in dem zumindest einen Metallelement, insbesondere in dessen Randbereichen, vorgesehenen Öffnungen ausgebildet sind. Die Positionierungseinrichtung kann in diesem Fall in Art einer Traktionsvorrichtung, beispielsweise als Kettenförderer mit Nadelgreifern ausgebildet sein. Durch die festen Abstände zwischen den in den Randbereichen vorgesehenen Öffnungen und den zum Verschweißen vorgesehenen Teilabschnitten der mäanderförmigen Längskanten wird auch in diesem Fall eine exakte Positionierung der miteinander zu verbindenden Teilabschnitte gewährleistet. Vorteilhaft umfasst die Zuführstation eine Haspel, auf der das zumindest eine Metallelement aufgewickelt ist. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige Zuführung des zumindest einen Metallelements zu den übrigen Stationen der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht werden. Vorteilhaft kann die Zuführstation eine Vorrichtung zum Zusammenschweißen von aufeinander folgenden Metallelementen umfassen. Dadurch kann bei vollständigem Abwickeln des zumindest einen Metallelements von der Haspel der kontinuierliche Betrieb aufrechterhalten werden, indem jeweils ein weiteres Metallelement an das Ende des vorhergehenden Metallelements angeschweißt wird.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Zuführstation und der Schneidstation und/oder zwischen der Schneidstation und der Positionierungsstation eine Richtstation für das zumindest eine Metallelement und die daraus erzeugten Längsabschnitte vorgesehen. Dadurch können Ungleichmäßigkeiten in der Oberfläche oder Spannungen in dem zumindest einen Metallelement, die beispielsweise durch Verschweißen zweier aufeinander folgender Abschnitte beim Wechseln eine Coils der Zufuhrhaspel oder beim Erzeugen des mäanderförmi- gen Schnitts entstehen, ausgeglichen werden. Insbesondere können beispielsweise aufgebogene Abschnitte des zumindest einen Metallelements, die beim Schneidvorgang entstehen können, wieder in die Ebene des jeweiligen Metallbandes zurückgebogen werden. Vorteilhaft ist die Positionierungseinrichtung aktiv angetrieben. Das heißt, dass die Positionierungseinrichtung als Vorschubeinrichtung für das zumindest eine Metallelement wirkt. Es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, dass die Positionierungseinrichtung lediglich passiv angetrieben ist und eine separate Vorschubeinrichtung vorgesehen ist. In diesem Fall wird durch die Positionierungseinrichtung lediglich die Positionierung der beiden Längsabschnitte zueinander bewirkt, während die eigentliche Vorwärtsbewegung des zumindest einen Metallelements durch eine separate Vorschubeinrichtung erreicht wird. Vorteilhaft ist die Positionierungsstation vor der Verbindungsstation, insbesondere im Einlaufbereich der Verbindungsstation, d.h. nahe vor der Verbindungsstation angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Positionierungsstation nach der Verbindungsstation, insbesondere im Auslaufbereich der Verbindungsstation, d.h. nahe dem Ausgang der Verbin- dungsstation angeordnet ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Verbindungsstation eine seitliche Bandführung, durch die die Längsabschnitte des zumindest einen Metallelements so gegeneinander positioniert und insbesondere zusammengehalten werden, dass die miteinander zu verschweißenden Teilabschnitte der mäanderförmigen Längskanten, insbesondere unter Druck, aneinander anliegen. Auf diese Weise wird erreicht, dass die durch die Positionierungsstation erreichte Positionierung der miteinander zu verbindenden Teilabschnitte der mäanderförmigen Längs- kanten auch innerhalb der Verbindungsstation exakt eingehalten wird. Insbesondere kann durch das Aneinanderdrücken der miteinander zu verbindenden Teilabschnitte der mäanderförmigen Längskanten erreicht werden, dass eine exakte Verbindungsnaht, insbesondere eine exakte Schweißnaht erzeugt werden kann.

Vorteilhaft kann die Verbindungsstation eine vertikale Bandführung umfassen, durch die die Längsabschnitte des zumindest einen Metallelements im Wesentlichen in der gleichen Ebene oder flächig aufeinander liegend geführt werden. Auch dadurch werden eine hohe Qualität der Ver- bindung und insbesondere eine optimale Oberfläche des erzeugten Metallbandes erreicht.

Vorteilhaft kann die Schneidstation eine Rotationsschneidvorrichtung oder eine Laserschneidvorrichtung umfassen. Grundsätzlich ist auch ein Hubschneidverfahren denkbar, wenn dies so ausgebildet ist, dass ein im Wesentlichen kontinuierlicher Herstellungsprozess ermöglicht wird.

Ebenfalls bevorzugt ist die Verbindungsstation als Schweißstation ausge- bildet, welche insbesondere eine Laserschweiß Vorrichtung umfasst. Mit einer Laserschweißvorrichtung können sehr exakte und saubere Schweißnähte erzeugt werden, so dass die Qualität des erzeugten Profilelements sehr hoch ist. Darüber hinaus wird durch einen Laserschweißvorgang unmittelbar an den beiden sich berührenden Kanten der Längsabschnitte ein sehr kleiner Bereich großer Hitze erzeugt. Die in diesem Bereich durch den Laserschweißvorgang erzeugte aufgeschmolzene Zone hat eine deutlich geringere Querausdehnung als eine entsprechend aufgeschmolzene Zone bei anderen Schmelzschweißverbindungen, so dass genau in der Mitte zwischen den beiden Längsabschnitten eine erhöhte Festigkeit des endgültigen Metallprofils erreicht wird.

Vorteilhaft kann nach der Verbindungsstation eine Vorschubeinheit für das zumindest eine Metallelement, insbesondere in Form einer Walzenführung vorgesehen sein. Weiterhin kann ebenfalls bevorzugt nach der Ver- bindungsstation eine Prägestation und /oder eine Umformstation für das zumindest eine Metallelement vorgesehen sein, durch die zum einen gewünschte Einprägungen in Form von Versteifungssicken oder tief gezogenen Bereichen, insbesondere im Bereich der Öffnungen, erzeugt werden können und zum anderen der Querschnitt des zumindest einen Me- tallelements in eine Zwischenform oder in seine endgültige Form gebracht werden kann. Beispielsweise kann das zumindest eine Metallelement zu einem C- oder U-Profil oder einem sonstigen geeigneten offenen oder auch geschlossenen Profil umgeformt werden. Bei Verwendung eines Laserschweißverfahrens, wird bevorzugt der Laserstrahl während des Schweißvorgangs mit dem sich bewegenden zumindest einen Metallelement mitbewegt, wobei die Vorwärtsbewegung des Laserstrahls langsamer ist als die Transportgeschwindigkeit des zumindest einen Metallelements. Insbesondere kann dabei die Vorwärtsbewegung des Laserstrahls und damit Schweißgeschwindigkeit im Wesentlichen halb so schnell sein wie die Transportgeschwindigkeit des zumindest einen Metallelements.

Vorteilhaft können jeweils nach Verschweißen von zwei zueinander positi- onierten Teilabschnitten der mäanderförmigen Längskanten der Laserstrahl auf entgegen der Transportrichtung liegende Teilabschnitte der mäanderförmigen Längskanten positioniert werden und diese anschließend miteinander verschweißt werden. Da die Schweißgeschwindigkeit beim Laserschweißen begrenzt ist, kann auf diese Weise eine gegenüber der maximalen Schweißgeschwindigkeit höhere Transportgeschwindigkeit des zumindest einen Metallelements erzielt werden. Durch das Mitführen des Laserstrahls während des

Schweißvorgangs mit dem sich bewegenden zumindest einen Metallele- ment wird die maximale Schweißgeschwindigkeit lediglich durch die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Laserstrahl und dem zumindest einen Metallelement definiert. Die absolute Transportgeschwindigkeit des zumindest einen Metallelements kann dadurch höher sein als die maximal mögliche Schweißgeschwindigkeit. Da aufgrund der mäanderförmigen Längskanten keine ununterbrochene, sondern nur eine unterbrochene Schweißverbindung erforderlich ist, kann der Laserstrahl jeweils nach Erzeugung einer Teilschweißverbindung mit hoher Geschwindigkeit an dem entgegen der Transportrichtung liegenden nächsten zu verschweißenden Teilabschnitt positioniert werden. Die Verbindung dieser nächsten Teilabschnitte kann dann wiederum durch Mitführen des Laserstrahls mit verringerter Geschwindigkeit gegenüber der Transportgeschwindigkeit erzeugt werden.

Dabei ist es grundsätzlich auch möglich, dass parallel mehrere Laser- strahlen verwendet werden, die jeweils aufeinander folgende Teilabschnitte der mäanderförmigen Längskanten miteinander verschweißen. Nach erfolgtem Schweißvorgang können dann die Laserstrahlen parallel um entsprechend mehrere Teilabschnitte versetzt und neu positioniert werden. Auf diese Weise kann die Transportgeschwindigkeit des Metallelements noch weiter erhöht werden.

Vorteilhaft können der Schneidstation mindestens zwei flächig aneinander liegende Metallelemente zugeführt werden, in der Schneidstation die aneinander liegenden Metallelemente durch den mäanderförmigen Schnitt gemeinsam in jeweils zwei Längsabschnitte aufgeteilt werden, wobei die jeweils auf der gleichen Seite des mäanderförmigen Schnitts liegenden Längsabschnitte der Metallelemente flächig aneinander liegen und jeweils in Längsrichtung verlaufende Teilabschnitte der mäanderförmigen Längskanten der aneinander liegenden Längsabschnitte unmittelbar aneinander anliegende Verbindungskanten bilden, die einen aneinander liegenden

Längsabschnitte von den anderen aneinander liegenden Längsabschnitten getrennt werden, die Verbindungskanten des einen Längsabschnitts mit den Verbindungskanten des an ihm anliegenden Längsabschnitts verbunden, insbesondere verschweißt werden, und einer der beiden Längsab- schnitte gegenüber dem mit ihm verbundenen anderen Längsabschnitt so um die Verbindungskanten verschwenkt wird, dass die Längsabschnitte entlang umgebogener Stoßkanten miteinander verbunden sind und zwischen Abschnitten der mäanderförmigen Längskanten die Öffnungen gebildet werden.

Bei dieser Ausführungsform wird somit nicht ein einzelnes Metallelement mit dem mäanderförmigen Schnitt in zwei Längsabschnitte getrennt, die dann gegeneinander verschoben und letztlich miteinander verbunden werden, sondern es werden mindestens zwei flächig aneinander liegende Metallelemente als Ausgangsmaterial verwendet. Diese werden aneinander liegend mit einem gemeinsamen mäanderförmigen Schnitt versehen, so dass jedes der Metallelemente in zwei Längsabschnitte aufgeteilt wird. Im Gegensatz zu den übrigen Ausführungsformen werden dann jeweils die mindestens zwei aneinander liegenden Längsabschnitte, d.h. je ein Längs- abschnitt von dem einen und ein Längsabschnitt von dem oder den anderen Metallelement(en) entlang der Verbindungskanten miteinander verbunden und letztlich zu dem gewünschten Profilelement mit Öffnungen auseinander geklappt. Die einzelnen Verarbeitungsschritte der beiden durch den mäanderförmigen Schlitz getrennten Hälften können dabei parallel in den jeweils gleichen Stationen oder in getrennten Stationen durchgeführt werden. Grundsätzlich können auch mehrere mäanderför- mige Schlitze eingebracht werden, so dass mehrere Längsabschnitte erzeugt werden. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben; in diesen zeigen: Fig. 1 eine schematische Perspektivdarstellung eines mit einem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. einer erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Profilelements,

Fig. 2 bis 4 verschiedene Zwischenschritte für die Herstellung eines Profilelements nach Fig. 1 ,

Fig. 5 und 6 zwei weitere Profilelemente,

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zum Aufweiten von Metallelementen, eine Seitenansicht einer Positionierungseinrichtung, eine Draufsicht auf die Positionierungseinrichtung nach Fig. 8, eine Draufsicht auf eine weitere erfindungsgemäß aus gebildete Positionierungseinrichtung, eine Draufsicht auf ein mit einer Positionierungseinrichtung zusammenwirkendes Profilelement, eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Positionierungseinrichtung,

Fig. 13 eine Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäß ausgebildeten Positionierungseinrichtung, Fig. 14 ein weiteres Profilelement,

Fig. 15 eine weitere Positionierungseinrichtung,

Fig. 16 ein weiteres Profilelement,

Fig. 17 eine weitere Positionierungseinrichtung, Fig. 18 eine schematische Draufsicht auf einen Teil einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schweißstation,

Fig. 19 eine schematische Perspektivdarstellung eines Profilelements zur Verdeutlichung des Schweiß Vorgangs,

Fig. 20a) bis d) vier Schritte des erfindungsgemäßen Schweißvorgangs in schematischer Darstellung,

Fig. 21 eine perspektivische Darstellung von zwei aufeinander liegenden Materialabschnitte zum Herstellen eines Profilelements nach einem weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 22 einen Zwischenschritt bei der Herstellung des Profilelements und

Fig. 23 das Profilelement nach dem Aufklappen der beiden

Längsabschnitte . Fig. 1 zeigt ein Profilelement 1 , das als C-Profil ausgebildet ist. Das Profil 1 umfasst einen Profilkörper 2, der einen Profilsteg 3, sowie zwei seitlich daran anschließende Profilschenkel 4 aufweist, die jeweils im rechten Winkel gegenüber dem Profilsteg 3 abgewinkelt sind. Die freien Längskan- ten der Profilschenkel 4 sind jeweils wiederum um 90° zur Bildung des C- Profils abgewinkelt. Grundsätzlich kann das Profilelement 1 beispielsweise auch als U-Profil, L-Profil, T-Profil, H-Profil, Hutprofil oder Z-Profil ausgebildet sein. In dem Profilsteg 3 ist eine Vielzahl von Öffnungen 5 ausgebildet, die beispielsweise als Durchgangsöffnungen für Kabel oder sonstige zu verlegende Elemente dienen können.

Die Öffnungen 5 des Profilelements werden erfindungsgemäß ohne Mate- rialverlust hergestellt, wie es im Folgenden anhand der Fig. 2 bis 4 näher erläutert wird.

Fig. 2 zeigt ein Metallelement 54 in Form eines Materialstreifens 6, beispielsweise eines Blechstreifens, der als Ausgangsmaterial für den Profil- körper 2 dient. Während in den Fig. 2 bis 4 jeweils nur ein relativ schmaler Bereich des Materialstreifens 6 dargestellt ist, der letztlich zur Bildung des Profilstegs 3 verwendet wird, können sich an dessen Außenkanten 7, 8 jeweils weitere Materialbereiche anschließen, durch die durch entsprechendes Umbiegen beispielsweise die Profilschenkel 4 gebildet werden.

In dem Materialstreifen 6 ist ein sich in Längserstreckung des Materialstreifens 6 verlaufender mäanderförmiger Schlitz 9 ausgebildet, durch den der Materialstreifen 6 und damit der Profilkörper 2 in zwei separate Längsabschnitte 10, 1 1 aufgeteilt ist. Durch den mäanderförmigen Schlitz 9 erhalten die Längsabschnitte 10, 11 je eine mäanderförmige Längskante 12, 13, die in der Darstellung gemäß Fig. 2 nahtlos aneinander anliegen. Die mäanderförmigen Längskanten 12, 13 umfassen jeweils in Längsrichtung verlaufende sowie senkrecht dazu verlaufende Kantenabschnitte. Durch die mäanderförmigen Längskanten 12, 13 werden jeweils stegför- mige Verbindungsabschnitte 14, 15 der Längsabschnitte 10, 1 1 gebildet, die jeweils mit lang gestreckten Abschnitten 16, 17 der Längsabschnitte 10, 11 einstückig verbunden sind und seitlich über diese hinausragen. Wie weiterhin aus Fig. 2 zu erkennen ist, sind die stegförmigen Verbin- dungsabschnitte 14 von der mäanderförmigen Längskante 12 und die stegförmigen Verbindungsabschnitte 15 von der mäanderförmigen Längskante 13 berandet.

Zur Erzeugung der endgültigen Form des Profilstegs 3 werden die beiden Längsabschnitte 10, 11 gemäß zwei Pfeilen 18, 19 quer zur Längserstreckung des Materialstreifens 6 auseinandergezogen, bis sie die in Fig. 3 dargestellte Position einnehmen. In dieser Position liegen sich in Längsrichtung der Längsabschnitte 10, 1 1 erstreckende Verbindungskanten 20, 21 der Verbindungsabschnitte 14, 15 auf einer gestrichelt dargestellten geraden Linie 22, die sich ebenfalls in Längsrichtung der Längsabschnitte 10, 1 1 erstreckt.

Gemäß Fig. 4 werden in einem nächsten Schritt die beiden Längsabschnitte 10, 1 1 gemäß Pfeilen 25, 26 in Längsrichtung der Längsabschnit- te 10, 1 1 gegeneinander verschoben, bis jeweils ein Verbindungsabschnitt 14 einem Verbindungsabschnitt 15 gegenüberliegt. In dieser Stellung liegen dementsprechend jeweils eine Verbindungskante 20 an einer Verbindungskante 21 an, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Anschließend werden die Längsabschnitte 10, 1 1 entlang der aneinander anliegenden Verbindungskanten 20, 21 miteinander verschweißt, beispielsweise lasergeschweißt, wodurch die endgültige Form des Profilstegs 3 mit den Öffnungen 5 erzielt wird.

In Fig. 4 sind mit gestrichelten Linien Versteifungssicken 30, 31 eingezeichnet, die sich zum einen in Längsrichtung des Materialstreifens 6 und zum anderen quer dazu erstrecken. Durch die Versteifungssicken 30, 31 wird eine erhöhte Steifigkeit des erzeugten Profilelements erreicht.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 bis 4 dadurch, dass die beiden Längsabschnitte 10, 1 1 quer zur Längserstreckung des Materialstreifens 6 nur soweit auseinander gezogen werden, dass die Verbindungsabschnitte 14, 15 noch kammförmig ineinander greifen, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. In dieser Position bilden die Stoß an Stoß aneinander anliegenden Kanten der Verbindungsabschnitte 14, 15 die Verbindungskanten 20, 21, die stumpf miteinander verschweißt sind. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind die Verbindungsabschnitte als hexagonale Verbindungsabschnitte 37, 38 ausgebildet. Die hexagonalen Verbindungsabschnitte 37, 38 umfassen jeweils einen hexagonalen Bereich 39 sowie einen sich daran anschließenden trapezförmigen Bereich 40, der jeweils mit dem lang gestreckten Abschnitt 16 bzw. 17 verbunden ist. Die Verbindungskanten 20, 21 sind als schräg verlaufende Kanten der hexagonalen Bereiche 39 ausgebildet und verlaufen insbesondere in einem 45°-Winkel zur Längserstreckung des Materialstreifens 6. Die Verbindungskanten 20, 21 sowie sich daran anschließende Kanten 41 der hexagonalen Bereiche 39 schließen jeweils einen Winkel von 90° ein, so dass auch entsprechende Winkel α, ß der Öffnungen 5 als 90°-Winkel ausgebildet sind.

Die Verbindungskanten 20, 21 liegen Stoß an Stoß aneinander an und sind, analog zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, stumpf miteinander verschweißt, insbesondere lasergeschweißt.

Während bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 bis 4 die Längsabschnitte 10, 1 1 sowohl in Längsrichtung als auch quer dazu gegeneinan- der versetzt werden müssen, werden die Längsabschnitte 10, 1 1 bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 5 und 6 lediglich quer zur Längsrichtung des Metallelements bzw. quer zu dessen Transportrichtung gegeneinander versetzt. In allen Fällen werden die beiden Längsabschnitte 10, 1 1 jedoch über

Teilabschnitte 50, 51 der mäanderförmigen Längskanten 12, 13 miteinander Stoß an Stoß verschweißt, so dass eine exakte Ausrichtung der beiden Längsabschnitte 10, 11 zueinander erforderlich ist. Erfindungsgemäß wird dazu eine Vorrichtung verwendet, wie sie beispielsweise in Fig. 7 anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch dargestellt ist.

Die Vorrichtung umfasst eingangsseitig eine Zuführstation 52, die eine auf eine Haspel 53 aufgewickelte Rolle des lang gestreckten bandförmigen Metallelements 54 umfasst. Die Haspel 53 ist gemäß einem Pfeil 55 um eine Drehachse 56 drehbar gelagert, so dass das Metallelement 54 gemäß einem Pfeil 57 von der Haspel 53 abgewickelt werden kann. Das Metallelement 54 wird über Führungsrollen 58 einer Schneidstation 59 zugeführt, die als Rotationsschneidvorrichtung 60 mit einer Rotationsschneidwalze 61 und einer Gegenwalze 62 ausgebildet ist. Mit der Rotationsschneidvorrichtung 60 wird in das lang gestreckte Metallelement 54 ein mäanderförmiger Schnitt 9 eingebracht, wie er beispielsweise in der Fig. 2 gezeigt ist. Die Erfindung ist nicht auf die in den Fig. 2 bis 6 gezeigten Schnittmuster beschränkt, sondern es können beliebige mäanderför- mige Schnitte verwendet werden. Diesbezüglich wird insbesondere auf die DE 10 2010 026 320 verwiesen, in der eine Vielzahl von geeigneten

Schnittmustern dargestellt ist. Insbesondere bezüglich der Form dieser Schnittmuster und der Art, wie die durch das Schnittmuster entstandenen Längsabschnitte des Metallelements auseinander bewegt und letztlich miteinander verschweißt werden, wird explizit auf diese Druckschrift verwiesen, deren Inhalt explizit in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung aufgenommen wird.

Das mit dem mäanderförmigen Schnitt 9 versehene Metallelement 54 wird anschließend durch eine Richtstation 63 geführt, die eine Vielzahl von Richtwalzen 64 umfasst. Grundsätzlich kann die Richtstation auch andere Richteinheiten, wie beispielweise eine Presse, umfassen. In der Richtstation 63 werden insbesondere hoch stehende Bereiche des Metallelements 54, die beispielsweise beim Schneidvorgang in der Schneidstation 59 aufgebogen wurden, wieder glatt gewalzt, so dass das Metallelement 54 nach Verlassen der Richtstation 63 im Wesentlichen eine glatte Oberfläche be- sitzt.

Nach dem Durchlaufen der Richtstation 63 wird das Metallelement 54 einer Versatzstation 65 zugeführt, in der eine durchhängende Schlaufe 66 des Metallelements 54 gebildet wird. Die durchhängende Schlaufe 66 ist dabei so lang ausgebildet, dass sowohl eine Auseinanderbewegung der Längsabschnitte 10, 1 1 des Metallelements 54 quer zur Tran sportrichtung als auch ein gegeneinander Verschieben in Transportrichtung möglich ist, ohne dass wesentliche Spannungen auf das Metallelement 54 wirken. In Fig. 7 ist ein entsprechender Versatz in Längsrichtung durch einen Ver- satz der beiden Längsabschnitte 10, 1 1 dargestellt.

An die Versatzstation 65 schließt sich eine Positionierungsstation 67 an, die eine als Zahnrad 68 ausgebildete Positionierungseinrichtung 69 um- fasst. Die Positionierungseinrichtung 69 umfasst als Zähne 70 des Zahn- rads 68 ausgebildete Positionierungselemente 71, die in die Öffnungen 5 des Metallelements 54 eingreifen, so dass die miteinander zu verschweißenden Teilabschnitte 50, 51 der mäanderförmigen Längskanten 12, 13 exakt zueinander in vordefinierten Positionen ausgerichtet sind, wie es im Folgenden noch näher dargelegt wird.

Die auf diese Weise zueinander ausgerichtete Längsabschnitte 10, 1 1 des Metallelements 54 werden anschließend einer Schweißstation 72 zugeführt, die insbesondere als Laserschweißstation ausgebildet ist. Innerhalb der Schweißstation 72 ist ein Laserschweißkopf 73 angeordnet, der gemäß einem Pfeil 74 verschwenkbar ist, so dass ein Laserstrahl 75 entsprechend verschwenkt werden kann. Das Verschwenken des Laserstrahls kann beispielsweise auch durch einen Schwenkspiegel oder ein rotierendes Spiegelrad erfolgen, wobei der Laserschweißkopf feststehend angeordnet sein kann.

Weiterhin umfasst die Schweißstation 72 eine vertikale Bandführung 76, durch die die Längsabschnitte 10, 11 des Metallelements 54 im Wesentlichen in der gleichen Ebene geführt werden. Die vertikale Bandführung 76 kann dabei entsprechend Fig. 4 beispielsweise obere und untere Bandfüh- rungen 77, 78 umfassen. Grundsätzlich ist jede Art von Führung ver- wendbar, mit der die beiden ebenen Längsabschnitte 10, 1 1 des Metallelements 54 parallel nebeneinander in der gleichen Ebene gehalten werden. Beispielsweise können dazu federbelastete, hydraulische, pneumatische oder mechanische Führungen in Form von Rollen, Platten, Bän- dern oder Raupen verwendet werden. Die Führungen können dabei zusätzlich auch als Transportmittel für das Metallelement 54 dienen und beispielsweise als klemmende, magnetische, hydraulische, mechanische, pneumatische Transportführung ausgebildet sein. Am Ausgang der Schweißstation 72 ist eine Vorschubeinheit 79 vorgesehen, die beispielsweise durch zwei Rollen 80 oder sonstige geeignete Elemente gebildet sein kann.

Nach der Vorschubeinheit 79 ist eine Prägestation und/ oder eine Um- formstation 81 vorgesehen, in der das Metallelement 54 eine Zwischenform oder seine endgültige Querschnittsform, beispielsweise eine C-Form oder eine U-Form oder eine sonstige geeignete offene oder geschlossene Profilform erhalten kann. In der Prägestation oder der Umformstation kann das Metallelement auch mit Versteifungssicken versehen werden.

In den Fig. 8 bis 10 ist zu erkennen, dass die Positionierungseinrichtung 69 beispielsweise als Zähne 70 ausgebildete Positionierungselemente 71 umfassen kann, die sich entweder über die gesamte Breite der als Zahnrad 68 ausgebildeten Positionierungseinrichtung 69 oder nur über einen Teil davon erstrecken können.

Wesentlich ist, dass die Positionierungselemente 71 so ausgebildet sind, dass sie gemäß Fig. 1 1 so in die Öffnungen 5 des Metallelements 54 eingreifen, dass eine eindeutige Lagefixierung der Längsabschnitte 10, 1 1 in Längsrichtung und/ oder in Querrichtung erfolgt. Beispielsweise ist in Fig. 11 dargestellt, wie die beiden Längsabschnitte 10, 1 1 gegenüber der in Fig. 3 dargestellten Ausgangsposition in Längsrichtung um eine halbe Periode des mäanderförmigen Schnitts 9 versetzt angeordnet sind und in dieser Position durch ein schraffiert dargestelltes Positionierungselement 71 der Positionierungseinrichtung 69 in Längsrichtung unverschiebbar gegeneinander gehalten werden. Da die beiden Längsabschnitte 10, 1 1 in der vorgeschalteten Schneidstation 59 noch einstückig ausgebildet sind bzw. nach dem Schneidvorgang näher aneinander liegen als in der Versatzstation 65, ist zwingend nur eine Fixierung der Längsabschnitte 10, 1 1 in Längsrichtung erforderlich, da die beiden Längsabschnitte 10, 1 1 in Querrichtung aufgrund ihrer ursprünglichen einstückigen Ausbildung zusammengepresst werden. Um dieses Zusammenpressen noch weiter zu verstärken, können zusätzlich seitliche Führungselemente vorgesehen sein, wie sie in Fig. 11 durch Walzen 82 angedeutet sind. Anstelle der Walzen 82 können auch sonstige geeignete Führungselemente, wie Führungsflächen, Platten, Raupen, Bänder oder sonstige geeignete Elemente wie Schnecken, Zahnstangen, Zahnriemen mit Matrizen vorgesehen sein.

Es ist auch möglich, dass gemäß Fig. 12 entsprechende umlaufende Schultern 83 an der Positionierungseinrichtung 69 selbst ausgebildet sind, durch die eine entsprechende Führung der Außenkanten des Metallelements 54 gewährleistet wird.

In Fig. 13 ist schematisch dargestellt, dass die Positionierungseinrichtung auch als insbesondere endlose band- oder kettenförmige Positionierungseinrichtung 84 ausgebildet sein kann. Dadurch wird eine Führung des Metallelements 54 über einen längeren Streckenabschnitt gewährleistet, so dass die Führung nochmals verbessert wird. Die Fig. 14 und 15 zeigen, wie ein Profilelement gemäß Fig. 5 mit einer erfindungsgemäßen Positionierungseinrichtung geführt werden kann. Bei dem Profilelement gemäß Fig. 14 werden die beiden Längsabschnitte 10, 11 nur in Querrichtung gegeneinander verschoben, wodurch die Öffnun- gen 5 gebildet werden. Die Öffnungen 5 sind in diesem Fall alternierend gegeneinander versetzt angeordnet, wie es Fig. 14 zu entnehmen ist.

In entsprechender Weise sind bei der in Fig. 15 dargestellten walzenförmigen Positionierungseinrichtung 85 die Positionierungselemente 86 eben- falls alternierend angeordnet. Somit umfasst die Positionierungseinrichtung 85 zwei in Längsrichtung nebeneinander liegend angeordnete Reihen von Positionierungselementen 86, wobei die Positionierungselemente 86 der beiden Reihen in Transportrichtung jeweils gegeneinander versetzt angeordnet sind.

Mit der Positionierungseinrichtung 85 nach Fig. 15 wird somit sowohl ein exakter Versatz der beiden Längsabschnitte 10, 1 1 quer zur Transportrichtung als auch eine exakte Ausrichtung in Transportrichtung gewährleistet, so dass die Teilabschnitte 50, 51 der mäanderförmigen Längskan- ten 12, 13, die miteinander verschweißt werden sollen, exakt aneinander anliegen.

Die Fig. 16 und 17 zeigen, dass die für die Ausrichtung der Längsabschnitte 10, 11 verwendeten Öffnungen nicht notwendigerweise durch die mäanderförmigen Längskanten 12, 13 gebildet sein müssen, sondern auch als separate Öffnungen 87 ausgebildet sein können. Diese Öffnungen 87 sind insbesondere in den Randbereichen der Längsabschnitte 10, 11 ausgebildet und können beispielsweise nach dem Traktionsprinzip eine Ausrichtung der beiden Längsabschnitte 10, 1 1 gegeneinander gewährleis- ten. So kann die in Fig. 17 dargestellte Positionierungseinrichtung 88 entsprechende im Randbereich angeordnete Stifte 89 oder Nadeln aufweisen, die zum Eingreifen in die Öffnungen 87 ausgebildet sind. Die Stifte 89 oder Nadeln können dabei, wie in Fig. 17 dargestellt, auf einem walzenförmigen Grundkörper angeordnet sein oder beispielsweise, entsprechend Fig. 13, an einem Band- oder Kettenförderer vorgesehen sein.

In der Draufsicht auf die Schweißstation 72 gemäß Fig. 18 ist zu erkennen, dass diese zwei seitliche Bandführungen 90 umfasst, welche wiederum nur beispielhaft als Bandführungen ausgebildet sind. Auch die seitli- chen Bandführungen 90 können wieder auf sonstige geeignete Weise, beispielsweise durch Rollenführungen, Plattenführungen, Kettenführungen oder durch sonstige geeignete Führungselemente ausgebildet sein. Wesentlich ist, dass die entsprechenden Führungen entsprechend Pfeilen 91 eine Kraft so auf die beiden Längsabschnitte 10, 11 des Metallelements 54 ausüben, dass die miteinander zu verschweißenden Teilabschnitte 50, 51 der mäanderförmigen Längskanten 12, 13 zur Anlage aneinander kommen und gegebenenfalls leicht gegeneinander gedrückt werden. Die Bandführungen können dabei zusätzlich auch als Transportmittel für das Metallelement 54 dienen und beispielsweise als klemmende, magnetische, hydraulische, mechanische oder pneumatische Transportführungen insbesondere mit Korrekturmöglichkeit ausgebildet sein.

Das Schweißen mittels des Laserschweißkopfes 73 wird anhand der Fig. 19 und 20 im Folgenden näher beschrieben.

Fig. 19 zeigt zunächst in einer schematischen perspektivischen Darstellung die beiden Längsabschnitte 10, 1 1 , welche in der Schweißstation 72 so angeordnet sind, dass die miteinander zu verschweißenden Teilabschnitte 50, 51 der mäanderförmigen Längskanten 12, 13 aneinander anliegen. Der Laserschweißkopf 73 ist so ausgebildet, dass der Laserstrahl 75 auf die beiden aneinander liegenden Teilabschnitte 50, 51 gerichtet ist und gemäß dem Pfeil 74 so verschwenkt werden kann, dass der Laserstrahl 75 letztlich entlang der aneinander anliegenden Teilabschnitte 50, 51 geführt wird.

Die Führung des Laserstrahls 75 erfolgt dabei wie in den Fig. 20a) bis d) dargestellt. Dabei sind in Fig. 20 jeweils drei aufeinander folgende, zu verschweißende Teilabschnitte 50, 51 durch Linien 92, 93, 94 dargestellt, die sich entsprechend der Bewegung des Metallelements 54 in den Fig. 20a) bis c) von links nach rechts bewegen.

Zu dem in Fig. 20a) dargestellten Zeitpunkt trifft der Laserstrahl 75 auf das rechte Ende der durch die Linie 92 dargestellten Teilabschnitte 50, 51 auf. Das Metallelement 54 wird entsprechend einem Pfeil 95 in Transport- richtung bewegt, wobei gleichzeitig der Laserstrahl 75 entsprechend dem Pfeil 74 in gleicher Richtung, jedoch mit halber Geschwindigkeit geführt wird.

Zu dem in Fig. 20b) dargestellten Zeitpunkt hat das Metallelement 54 bereits den Weg 0,5x zurückgelegt, während der Laserstrahl 75 lediglich so verschwenkt wurde, dass der auf dem Metallelement 54 auftreffende Schweißpunkt den Weg 0,25x zurückgelegt hat. Zu diesem Zeitpunkt sind die Teilabschnitte 50, 51 entlang der Linie 92 zur Hälfte miteinander verschweißt.

Wenn das Metallelement 54 gemäß Fig. 20c) sich um den Weg x in Transportrichtung bewegt hat, hat der auf dem Metallelement 54 auftreffende Schweißpunkt des Laserstrahls 75 den Weg 0,5x zurückgelegt und befindet sich somit gemäß Fig. 20c) am linken Ende der die Schweißnaht dar- stellenden Linie 92, die somit fertig gestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Laserstrahl gemäß einem Pfeil 101 schnell entgegen der bisherigen Nachführrichtung zum rechten Ende der durch die Linie 93 dargestellten nächsten zu erzeugenden Schweißnaht ver- schwenkt bzw. direkt dort positioniert, woraufhin in gleicher Weise diese Schweißnaht erzeugt wird.

Durch dieses intermittierende Schweißen kann die Transportgeschwindigkeit des Metallelements 54 doppelt so hoch angesetzt werden, wie die ma- ximal mögliche Schweißgeschwindigkeit, so dass der Durchsatz für die Erzeugung des verschweißten Profilelements deutlich erhöht werden kann.

Durch Verwendung mehrerer parallel verlaufender Laserstrahlen 75 kann in entsprechender Weise eine Vervielfachung der Transportgeschwindigkeit erreicht werden.

In Fig. 21 sind zwei im Wesentlichen gleich dicke, flache Materialstreifen 6, 6' so angeordnet, dass sie flach aufeinander liegen. In beide Material- streifen 6, 6' wurde ein einheitlicher mäanderförmiger Schlitz 9 eingebracht, durch den die Materialstreifen 6, 6' in zwei Längsabschnitte 10, 1 1 bzw. 10', 1 geteilt werden. Im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen wird bei diesem Ausführungsbeispiel das Profilelement 1 nicht durch die ursprünglich zusammenhängenden Längsab- schnitte 10, 1 1 bzw. 10', 1 1' gebildet, sondern es werden zwei Profilelemente gebildet, von denen eines aus den Längsabschnitten 10, 10' und das andere aus den Längsabschnitten 1 1 , 1 1 ' besteht.

Dazu werden nach Erzeugen des mäanderförmigen Schlitzes 9 die aufei- nander liegenden Längsabschnitte 10, 10' gemeinsam von den jeweils anderen Längsabschnitten 1 1, 1 1 ' getrennt, um zusammen voneinander unabhängige Profilelemente zu bilden.

In den Fig. 22 und 23 ist beispielhaft die Herstellung des Profilelements 1 mit den Längsabschnitten 1 1 , 1 1 ' dargestellt. Die aufeinander liegenden Längsabschnitte 11 , 1 1' werden an in Längsrichtung verlaufenden Verbindungskanten 97 miteinander verschweißt, so dass entlang der Stirnseiten 98 der Verbindungskanten 97 verlaufende Schweißnähte 99 erzeugt werden. Anschließend werden die Längsabschnitte 1 1, 1 1 ' auseinanderge- klappt, wie es in Fig. 22 durch einen Pfeil 100 angedeutet ist. Dazu wird beispielsweise der Längsabschnitt 1 1 um die Verbindungskanten 97 gemäß dem Pfeil 100 um ca. 180° verschwenkt, bis er die in Fig. 23 dargestellte Position einnimmt. In dieser Position liegen die Längsabschnitte 1 1 , 1 1' im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene.

Durch das Verschwenken werden die miteinander verbundenen Verbindungskanten 97 umgebogen, so dass sie umgebogene Stoßkanten 96 bilden, über die die Längsabschnitte 1 1 , 1 1 ' Stoß an Stoß miteinander verbunden sind. Gleichzeitig werden durch das Verschwenken zwischen Ab- schnitten der mäanderförmigen Längskanten 12, 13 die Öffnungen 5 gebildet, ohne dass dies mit Materialverlust verbunden wäre.

Grundsätzlich kann die Verbindung zwischen den umgebogenen Stoßkanten 96 auch durch andere Verbindungsarten wie z.B. Überlappungs- schweißen, Falzen, Kleben, Clinchen, Nieten oder Klammern erzeugt werden. Dies gilt auch für die Verbindung der Teilabschnitte der mäanderförmigen Längskanten für alle anderen in dieser Anmeldung beschriebenen Ausführungsformen. Außerdem kann das Verschwenken der Längsabschnitte auch um einen von 180° verschiedenen, insbesondere kleine- ren oder auch größeren Winkel erfolgen, je nachdem, welche Form das endgültige Profilelement erhalten soll. Die Herstellung des Profilelements durch Aufklappen wurde explizit zwar nur in Verbindung mit den steg- förmigen Verbindungsabschnitten 14, 15 beschrieben, jedoch ist diese Herstellung auch mit den übrigen im Rahmen dieser Anmeldung be- schriebenen Verbindungsabschnitten möglich, solange die zu verbindendenden Verbindungskanten in Längsrichtung des Materialstreifens verlaufen.

Bevorzugt können einzelne Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung miteinander synchronisiert sein. So können beispielsweise die Positionierungseinrichtung sowie die jeweils vorhandenen Vorschubeinrichtungen, die Führungseinrichtung und die Nachführung des Laserstrahls miteinander synchronisiert sein. Dabei ist es möglich, dass eine Erfassung der Bewegung des Metallelements, beispielsweise in optischer, mechanischer oder elektronischer Weise vorgesehen ist, um eine entsprechende Vorschubregelung, beispielsweise mittels eines Regelkreises zu realisieren.

Weiterhin können während und nach Fertigstellung des Profilelements Prüfstellen zur Überprüfung der Qualität des hergestellten Profilelements vorgesehen sein. Diese können beispielsweise durch optische oder elektronische Mittel die miteinander fluchtenden Abschnitte der mäanderför- migen Längskanten auf minimalen Versatz oder die erzeugte Schweißnaht auf Sauberkeit prüfen. Bezugszeichenliste

1 Profilelement

2 Profilkörper

3 Profilsteg

4 Profilschenkel

5 Öffnungen

6, 6' Materialstreifen

7 Außenkante

8 Außenkante

9 mäanderförmiger Schlitz

10, 10' Längsabschnitt

11 , 1 1' Längsabschnitt

12 mäanderförmige Längskante

13 mäanderförmige Längskante

14 stegförmige Verbindungsabschnitte

15 stegförmige Verbindungsabschnitte

16 lang gestreckte Abschnitte

17 lang gestreckte Abschnitte

18 Pfeil

19 Pfeil

20 Verbindungskanten

21 Verbindungskanten

22 Linie

30 Versteifungssicken

31 Versteifungssicken

37 hexagonale Verbindungsabschnitte

38 hexagonale Verbindungsabschnitte

39 hexagonale Bereiche

40 trapezförmige Bereiche 41 Kanten

50 Teilabschnitte

51 Teilabschnitte

52 Zuführstation

53 Haspel

54 Metallelement

55 Pfeil

56 Drehachse

57 Pfeil

58 Führungsrollen

59 Schneidstation

60 Rotationsschneidvorrichtung

61 Schneidwalze

62 Gegenwalze

63 Richtstation

64 Richtwalzen

65 Versatzstation

66 Schlaufe

67 Positionierungsstation

68 Zahnrad

69 Positionierungseinrichtung

70 Zähne

71 Positionierungselemente

72 Schweißstation

73 Laserschweißkopf

74 Pfeil

75 Laserstrahl

76 vertikale Bandführung

77 obere Bandführung

78 untere Bandführung 79 Vorschubeinheit

80 Rollen

81 Präge- /Umformstation

82 Rollen

83 Schultern

84 Positionierungseinrichtung

85 Positionierungseinrichtung

86 Positionierungselemente

87 Öffnungen

88 Positionierungseinrichtung

89 Stifte

90 seitliche Bandführung

91 Pfeile

92 Linie

93 Linie

94 Linie

95 Pfeil

96 umgebogene Stoßkanten

97 Verbindungskanten

98 Stirnseiten

99 Schweißnähte

100 Pfeil

101 Pfeil

25