Die Erfindung betri f ft ein strangförmiges Konstruktionsprofil , hergestellt aus Flachmaterialien, wobei wenigstens drei Flachmaterialien zu einem Verbundwerkstück aneinander gefügt werden, wobei die Flachmaterialien mittels wenigstens zweier Schweißnähte aneinander gefügt werden, wobei die Flachmaterialien in axialer Längsrichtung des strangförmigen Konstruktionsprofils aneinander gefügt werden, wobei das Verbundwerkstück in einem Umformungsprozess umgeformt wird, wobei die Umformkanten der Umformung wenigstens teilweise , insbesondere vollständig in axiale Richtung des Konstruktionsprofils verlaufen .

Ein strangförmiges Konstruktionsprofil aus wenigstens drei Flachmaterialien, welche in der Längsrichtung des Strangs aneinander geschweißt sind, und in einem Umformprozess zu dem strangförmigen Konstruktionsprofil umgeformt wurden, ist aus dem Stand der Technik nicht bekannt .

Insbesondere die Verwendung von Bahnen von Flachmaterialien unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften zur Ausbildung eines in sich hybriden, entlang seines Querschnitts unterschiedliche Eigenschaften aufweisenden strangförmigen Konstruktionsprofils , ist dem Stand der Technik nicht zu entnehmen .

Dem Fachmann bisher unbekannt sind überdies derartige Konstruktionsprofile , bei denen die Flachmaterialien zueinander verschiedenen physikalische Eigenschaften aufweisen, insbesondere zueinander verschiedenen metallische Legierungen aufweisen, bevorzugt zueinander verschiedene Warmumformstähle aufweisen . Dabei ist es besonders ungewöhnlich, dass die Schweißnähte unmittelbar, insbesondere vorbehandlungs frei , bevorzugt ablations frei gebildet werden .

Technische Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Energie- , und Emissionsreduktion, sowie die Ressourceneinsparung von und durch Konstruktionsprofilen sowohl bei ihrer Herstellung, als auch bei ihrem Einsatz , sowie die Vereinfachung der Herstellung derartiger Bauteile .

Die technische Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den technischen Merkmalen nach dem unabhängigen Anspruch gelöst . Vorteilhafte Aus führungs formen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche der Beschreibung und der Zeichnungen . Dabei betri f ft die Erfindung folgende Aus führungs formen sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung .

Gemäß einem Aspekt wird die technische Aufgabe der Erfindung mittels eines strangförmigen Konstruktionsprofils gelöst , das aus Flachmaterialien hergestellt ist , wobei wenigstens drei Flachmaterialien zu einem Verbundwerkstück aneinander gefügt werden, wobei die Flachmaterialien mittels wenigstens zweier Schweißnähte aneinander gefügt werden, wobei die Flachmaterialien in axialer Längsrichtung des strangförmigen Konstruktionsprofils aneinander gefügt werden, wobei das Verbundwerkstück in einem Umformungsprozess umgeformt wird, wobei die Umformkanten der Umformung wenigstens teilweise , insbesondere vollständig in axiale Richtung des Konstruktionsprofils verlaufen .

Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht , dass eine Gewichtsreduktion oder eine Erhöhung der Stabilität des Konstruktionsprofils gezielt durch die Verwendung von unterschiedlichen Flachmaterialien realisiert werden kann . Ein an gegebene Anforderungen angepasstes derart maßgeschneidertes Konstruktionsprofil kann vorteilhaft eingesetzt werden, um beispielweise in Maschinen oder Vorrichtungen im Fahrzeugbau deren Gewicht zu minimieren und dadurch einen Beitrag zur technischen Optimierung, und nicht zuletzt auch zum Umweltschutz durch Resourceneinsparung zu leisten . Die Stränge von Flachmaterialien, welche zu dem strangförmigen Konstruktionsprofil zusammengefügt werden, können in ihren insbesondere physikalischen Eigenschaften an den Belastungs zweck oder aus zuführenden Umformvorgang angepasst gewählt werden, so dass z . B . leichte oder weichere Materialien für geringere Zugbelastungen oder Umformungen und schwere , harte oder dickere Materialien für Knick- oder Scherbelastungen eingesetzt werden können .

In einer technisch vorteilhaften Aus führungs form des Konstruktionsprofils ist vorgesehen, dass die Umformkanten in lateralem Versatz zur Schweißnaht verlaufen . Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht , dass die auf die Schweißnähte wirkende mechanische Belastung bei der Umformung oder der Nutzung des Konstruktionsprofils minimiert werden kann .

In einer weiteren technisch vorteilhaften Aus führungs form des Konstruktionsprofils ist vorgesehen, dass die Flachmaterialien zu einem Verbundwerkstück in nur einer ersten Vorrichtung aneinander gefügt , insbesondere zeitgleich oder zeitversetzt nacheinander aneinander gefügt werden . Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht , dass auf zusätzliche Vorrichtungen verzichtet werden kann und der Energieverbrauch, der Platzbedarf und der Zeitaufwand bei der Herstellung reduziert werden kann . In einer weiteren technisch vorteilhaften Aus führungs form des Konstruktionsprofils ist vorgesehen, dass das Verbundwerkstück in einer zweiten Vorrichtung umgeformt wird . Auch hier wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht , dass auf zusätzliche Vorrichtungen verzichtet werden kann und der Energieverbrauch, der Platzbedarf und der Zeitaufwand bei der Herstellung reduziert werden kann .

In einer weiteren technisch vorteilhaften Aus führungs form des Konstruktionsprofils ist vorgesehen, dass das gefügte Verbundwerkstück von der ersten Vorrichtung direkt an die zweite Vorrichtung übergeben wird . Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht , dass eine zügige Verarbeitung realisiert werden kann und beispielsweise Industrieroboter bei der Übergabe Verwendung eingesetzt werden können .

In einer weiteren technisch vorteilhaften Aus führungs form des Konstruktionsprofils ist vorgesehen, dass die Flachmaterialien in nur einer integrierten Produktionslinie gefügt und das Verbundwerkstück in dieser nur einen Produktionslinie umgeformt wird . Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht , dass zusätzliche Produktionslinien entfallen können und dies den Energieverbrauch den Platzbedarf und den Zeitaufwand bei der Herstellung reduzieren kann .

In einer weiteren technisch vorteilhaften Aus führungs form des Konstruktionsprofils ist vorgesehen, dass die Schweißnähte unmittelbar, insbesondere vorbehandlungs frei , bevorzugt ablations frei gebildet werden . Der Verzicht auf entsprechende Vorbehandlung, insbesondere einen Ablationsschritt stellt eine Zeit- und Kostenersparnis dar und lässt das Konstruktionsprofil dadurch wettbewerbs fähiger werden . Darüber hinaus können durch den Verzicht auf einen Vorbehandlungsschritt dessen Energieaufwand eingespart werden .

In einer weiteren technisch vorteilhaften Aus führungs form des Konstruktionsprofils ist vorgesehen, dass die Flachmaterialien zueinander verschiedene geometrische Eigenschaft aufweisen, insbesondere zueinander verschiedene Materialabmessungen aufweisen, bevorzugt zueinander verschiedene Materialdicken aufweisen . Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht , dass Material gezielt an geeigneten Stellen eingespart und somit das Gewicht des Konstruktionsbauteils reduziert werden kann, aber auch gezielt die Stabilität des Konstruktionsbauteils beeinflusst werden kann indem andere Materialien verwendet werden können .

In einer weiteren technisch vorteilhaften Aus führungs form des Konstruktionsprofils ist vorgesehen, dass die Flachmaterialien zueinander verschiedene physikalische Eigenschaften aufweisen, insbesondere zueinander verschiedene metallische Legierungen aufweisen, bevorzugt zueinander verschiedene Warmumformstähle aufweisen . Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht , dass eine höhere Flexibilität bei der Herstellung des Konstruktionsprofils erzeugt wird und gezielt Gewicht eingespart oder gezielt an gewünschten Stellen eine erhöhte Stabilität erzeugt werden kann .

In einer weiteren technisch vorteilhaften Aus führungs form des Konstruktionsprofils ist vorgesehen, dass auch die Oberflächen der Flachmaterialien zueinander verschiedene physikalische Eigenschaften aufweisen, insbesondere zueinander verschiedene Beschichtungen aufweisen . Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht , dass eine höhere Flexibilität in der Ausgestaltung des Konstruktionsprofils ermöglicht werden kann .

In einer weiteren technisch vorteilhaften Aus führungs form des Konstruktionsprofils ist vorgesehen, dass die Flachmaterialien aus einem Vormaterialspeicher, insbesondere mittels Flachmaterial-Coils oder mittels Flachmaterial-Tafeln bereitgestellt sind . Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht , dass im laufenden Produktionsbetrieb zeitef fi zient die Flachmaterialien der Produktionslinie zugeführt werden können und somit die Produktions zeiten reduziert werden können .

In einer weiteren technisch vorteilhaften Aus führungs form des Konstruktionsprofils ist vorgesehen, dass das Fügen der Flachmaterialien ein Beschneiden der Flachmaterial-Coils oder der Flachmaterial-Tafeln zur Erzeugung von Flachmaterial- Strei fen umfasst , wobei die Flachmaterial-Strei fen zu dem Verbundwerkstück gefügt werden . Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht , dass die Abmessungen des Konstruktionsprofils j e nach Anforderungen angepasst oder von Stück zu Stück geändert werden können .

Überdies betri f ft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines strangförmigen Konstruktionsprofils der oben beschriebenen Art , hergestellt aus Flachmaterialien, wobei wenigstens drei Flachmaterialien zu einem Verbundwerkstück aneinander gefügt werden, wobei die Flachmaterialien mittels wenigstens zweier Schweißnähte aneinander gefügt werden, wobei die Flachmaterialien in axialer Längsrichtung des strangförmigen Konstruktionsprofils aneinander gefügt werden, wobei das Verbundwerkstück in einem Umformungsprozess an mindestens einen Fügeprozess anschließend umgeformt wird, wobei die Umformkanten der Umformung wenigstens teilweise , insbesondere vollständig in axiale Richtung des Konstruktionsprofils verlaufen .

Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht , dass das Verfahren einfach und schnell durchzuführen ist und oben genannte Vorteile hinsichtlich des Konstruktionsprofils auch für dessen Herstellung zum Tragen kommen .

In einer technisch vorteilhaften Aus führungs form des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Flachmaterialien zu einem Verbundwerkstück in nur einer ersten Vorrichtung aneinander gefügt , insbesondere zeitgleich oder zeitversetzt , bevorzugt in nur einem Maschinendurchlauf nacheinander aneinander gefügt werden . Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht , dass der Zeitaufwand zur Durchführung des Verfahrens reduziert werden kann . Auf weitere Vorrichtungen kann verzichtet werden und ein damit einher gehender höherer Energieaufwand eingespart werden .

In einer weiteren technisch vorteilhaften Aus führungs form des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Schweißnähte unmittelbar, insbesondere vorbehandlungs frei , bevorzugt ablations frei gebildet werden . Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht , dass auch hier der Zeit und Energieaufwand zur Vorbehandlung der Schweißnähte entfällt und dies zu einem schnelleren Durchführen des Verfahrens sorgt . Etwaige Oberflächeneigenschaften der zu verschweißenden Kanten können somit vernachlässigt werden .

In einer weiteren technisch vorteilhaften Aus führungs form des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Umformkanten der Umformung wenigstens teilweise , insbesondere vollständig mit lateralem Versatz zu den Schweißnähten am Konstruktionsprofil verlaufen, wobei insbesondere die Umformkanten der Umformung wenigstens teilweise , insbesondere vollständig parallel zu den Schweißnähten am Konstruktionsprofil verlaufen . Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht , dass das Verfahren zuverlässig und fehlerminimiert ablaufen kann . Die mechanische Einwirkung auf die Schweißkanten wird dadurch minimiert und ein fehlerhafter Ablauf auf Grund einer wegen der Umformung beschädigten Schweißnaht kann verhindert werden .

Ein Aus führungsbeispiel sieht vor : ein strangförmiges Konstruktionsprofil , hergestellt aus Flachmaterialien, wobei wenigstens drei Flachmaterialien zu einem Verbundwerkstück aneinander gefügt sind, wobei die Flachmaterialien mittels wenigstens zweier Schweißnähte aneinander gefügt sind, wobei die Flachmaterialien in axialer Längsrichtung des strangförmigen Konstruktionsprofils aneinander gefügt sind, wobei das Verbundwerkstück in einem Umformungsprozess umgeformt ist , wobei die Umformkanten der Umformung wenigstens teilweise , insbesondere vollständig in axiale Richtung des Konstruktionsprofils verlaufen .

Die Flachmaterialien sind zu einem Verbundwerkstück in nur einer ersten Vorrichtung aneinander gefügt , insbesondere zeitgleich oder zeitversetzt nacheinander aneinander gefügt .

Das Verbundwerkstück ist in einer zweiten Vorrichtung umgeformt .

Das gefügte Verbundwerkstück ist von der ersten Vorrichtung direkt an die zweite Vorrichtung übergeben . Die Flachmaterialien sind in nur einer integrierten Produktionslinie gefügt und das Verbundwerkstück ist in dieser nur einen Produktionslinie umgeformt .

Die Schweißnähte sind unmittelbar, insbesondere vorbehandlungs frei , bevorzugt ablations frei gebildet .

Die Flachmaterialien sind aus einem Vormaterialspeicher, insbesondere mittels Flachmaterial-Coils oder mittels Flachmateri al -Ta fein bereit gestellt .

Das Fügen der Flachmaterialien umfasst ein Beschneiden der Flachmaterial-Coils oder der Flachmaterial-Tafeln zur Erzeugung von Flachmaterial-Strei fen, wobei die Flachmaterial-Strei fen zu dem Verbundwerkstück gefügt sind .

Ein weiteres Aus führungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben .

Es zeigt :

Fig . 1 ein beispielhaftes strangförmiges Konstruktionsbauteil im Querschnitt .

Figur 1 zeigt beispielhaft ein strangförmiges Konstruktionsbauteil 1 im Querschnitt . Das aus einem ersten Flachmaterial 2 , einem zweiten Flachmaterial 3a, 3b und einem dritten Flachmaterial 4 hergestellte Konstruktionsprofil ist mittels vier Schweißnähte 5 zu einem Verbundwerkstück gefügt , wobei die Flachmaterialien in axialer Längsrichtung des strangförmigen Konstruktionsprofils aneinander gefügt sind . Das zunächst flache Verbundwerkstück wurde in einem

Umformungsprozess zu einem dreidimensionalen und exemplarisch dargestellten Konstruktionsprofil an vier Umformkanten 6 umgeformt , wobei diese in axialer Richtung des Konstruktionsprofils verlaufen . Dargestellt ist weiterhin, dass die Umformkanten in lateralem Versatz zu den Schweißnähten 5 verlaufen, wodurch eine zu große mechanische Belastung auf die Schweißnähte bei der Umformung verhindert wird .

Die Flachmaterialien 2 , 3 , 4 weisen zueinander verschiedene geometrische Eigenschaft auf , wobei sie ebenso verschiedene physikalische Eigenschaften aufweisen können, oder deren Oberflächen zueinander verschiedene Beschichtungen aufweisen können . Hierdurch kann beispielsweise im Bereich des zweiten Flachmaterials eine geringere Dicke gewählt werden, was vorteilhaft zu einer maßgeschneiderten Produktion mit individuellen Anforderungen und positiv für eine Gewichtsersparnis oder eine Vergrößerung von Stabilitätseigenschaften für das Konstruktionsbauteil genutzt werden kann .

Bezugs zeichenliste :

1 strangförmiges Konstruktionsprofil

2 erstes Flachmaterial 3a, 3b zweites Flachmaterial

4 drittes Flachmaterial

5 Schweißnähte

6 Umformkanten