Verfahren zum Erzeugen einer Abkantung an einem Blechelement

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Abkantung an einem Blechelement.

Es ist bekannt, eine Abkantung an einem Blechelement, beispielsweise aus einem Edelstahlblech, mittels einer Gesenkbiegepresse zu erzeugen. Hierbei ist der äußere Biegeradius der erzeugten Abkantung durch die Materialstärke des Blechelements vorgegeben. So entsteht beim Biegeprozess eines Blechelements mit einer Material stärke von 1 mm eine Abkantung mit einem Außenradius von ungefähr 3,5 mm. Beim Biegen eines Blechelements mit einer größeren Materialstärke von beispielsweise 1,5 mm entsteht eine Abkantung mit einem größeren Außenradius von ungefähr 4 mm.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erzeugen einer Abkantung an einem Blechelement zu schaffen, bei welchem der Außenradius der Abkantung weitgehend unabhängig von der Materialstärke des Blechelements vorgebbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Erzeugen einer Abkantung an einem Blechelement gelöst, welches folgende Verfahrensschritte umfasst:

Vorprofilieren des Blechelements derart, dass an einer ersten Seite des Blechelements eine sich längs einer gewünschten Abkantlinie erstreckende Vertiefung und an einer zweiten Seite des Blechelements ein der Vertiefung gegenüberliegender, sich ebenfalls längs der gewünschten Abkantlinie erstreckender Vorsprung erzeugt wird; und

Umbiegen des Blechelements an der Abkantlinie, längs welcher sich die Vertiefung und der Vorsprung erstrecken, zur Erzeugung der Abkantung.

Der Erfindung liegt somit das Konzept zugrunde, das Blechelement vor dem eigentlichen Abkantvorgang so vorzuprofilieren, dass der gewünschte Außenradius erzeugt wird.

Durch das erfindungsgemäß vorgesehene Vorprofilieren wird ferner der spätere Abkantvorgang erleichtert; insbesondere ist die für die Abkantung des Blechelements erforderliche Anpresskraft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren geringer als die Anpresskraft, die erforderlich wäre, um einen entsprechend kleinen Außenradius mittels des herkömmlichen Gesenkbiegepressens ohne Vorprofilierung zu erzeugen.

Aus der WO 82/03574 ist ein Verfahren zum Biegen eines warmgewalzten Streifens bekannt, bei welchem während des Warmwalzens eine Längsnut in den Streifen eingebracht wird, um den anschließenden Biegevorgang zu erleichtern. Bei diesem Verfahren wird jedoch kein der Längsnut gegenüberliegender Vorsprung erzeugt, und der Außenradius der Abkantung wird erst beim Biegevorgang bestimmt.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Vorsprung an der (konvex gekrümmten) Außenseite der erzeugten Abkantung liegt.

Das Blechelement wird vorteilhafterweise so vorprofiliert, dass der beim Vorprofilieren erzeugte Vorsprung einen Außenradius aufweist, der dem gewünschten Außenradius der Abkantung entspricht oder größer ist als der gewünschte Außenradius der Abkantung.

Vorzugsweise beträgt der Außenradius des Vorsprungs höchstens ungefähr das Zehnfache, insbesondere höchstens ungefähr das Fünffache, des gewünschten Außenradius der Abkantung.

Beispielsweise kann der Außenradius des Vorsprungs im Bereich bis zu ungefähr 10 mm liegen.

Die Vorprofilierung des Blechelements wird vorzugsweise mittels mindestens einer Prägerolle durchgeführt.

Diese Prägerolle kann einen im Querschnitt keilförmigen Prägewulst aufweisen.

Besonders günstig ist es, wenn der Prägewulst einen Keilwinkel, d.h. einen von den angrenzenden Begrenzungsflächen des Prägewulstes eingeschlossenen Winkel, von ungefähr 90° aufweist.

Die Prägerolle wird zur Erzeugung der Vertiefung und des gegenüberliegenden Vorsprungs vorzugsweise mit einer Anpresskraft von ungefähr 5 kN bis ungefähr 250 kN gegen das Blechelement gepresst.

Zur Vorprofilierung kann das Blechelement mit einer Geschwindigkeit an der Prägerolle vorbeigeführt werden, welche im wesentlichen der Drehgeschwindigkeit der Prägerolle an deren Außenumfang entspricht.

Die Geschwindigkeit, mit welcher das Blechelement an der Prägerolle vorbeigeführt wird, kann beispielsweise von ungefähr 0,5 m pro Minute bis ungefähr 40 m pro Minute betragen.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Blechelement bei der Vorprofilierung an einer Stützrolle vorbeigeführt, welche eine Ausnehmung, insbesondere eine Umfangsnut, zur Aufnahme des bei der Vorprofilierung erzeugten Vorsprungs aufweist.

Die Breite der Ausnehmung, insbesondere der Umfangsnut, beträgt beispielsweise von ungefähr 1 mm bis ungefähr 10 mm.

Besonders günstig ist es, wenn das Blechelement bei der Vorprofilierung zwischen einer Prägerolle und einer der Prägerolle gegenüberliegenden Stützrolle hindurchgeführt wird.

Der Außenradius des bei der Vorprofilierung erzeugten Vorsprungs beträgt vorzugsweise höchstens 10 mm, beispielsweise ungefähr 5 mm.

Der Außenradius der an dem Blechelement erzeugten Abkantung beträgt vorzugsweise höchstens 2 mm, beispielsweise ungefähr 1 mm.

Die Vorprofilierung des Blechelements wird vorzugsweise mittels einer Prägerolle mit einem Prägewulst und einer der Prägerolle gegenüberliegenden Stützrolle mit einer dem Prägewulst gegenüberliegenden Umfangsnut durchgeführt, wobei die Nutbreite (B) der Umfangsnut kleiner ist als die Breite (b) des Prägewulstes.

Anspruch 15 ist auf ein Blechelement mit mindestens einer Abkantung gerichtet, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt worden ist.

Ein solches Blechelement mit einer oder mehreren erfindungsgemäß erzeugten Abkantungen eignet sich insbesondere zur Verwendung als Bestandteil einer Arbeitsplatte, eine Spülmoduls, einer Küchenrückwand oder einer Küchenfront.

Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche es ermöglicht, eine Abkantung an einem Blechelement mit einem von der Material stärke des Blechelements weitgehend unabhängigen Außenradius zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Vorprofilie- rung eines Blechelements vor einem Abkantvorgang gelöst, welche eine Prägerolle mit einem Prägewulst und eine der Prägerolle gegenüberliegende Stützrolle mit einer dem Prägewulst gegenüberliegenden Ausnehmung, insbesondere einer Umfangsnut, umfasst.

Besondere Ausgestaltungen dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 17 bis 21, deren Vorteile bereits vorstehend im Zusammenhang mit den besonderen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert worden sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichen es, in einfacher Weise Abkantungen an einem Blechelement mit besonders kleinem Außenradius zu erzeugen.

Ein kleiner Außenradius einer Abkantung führt zu besonderer Prägnanz des Gesamteindrucks der optischen Gestaltung.

Durch einen kleineren Außenradius einer Abkantung wird ferner die Gestaltung und Definition von Fasen längs der Abkantung erleichtert.

Ferner können durch die Reduzierung des Außenradius der Abkantungen beispielsweise aus den abgekanteten Blechelementen gebildete Arbeitsplattenelemente bei der Montage mehrteiliger Arbeitsplatten, beispielsweise in L-Form

oder in U-Form, direkt gegeneinander gestoßen werden, was die Herstellung der Schraubverbindungen für die Montage der Arbeitsplattenelemente sowie die Montage selbst erleichtert.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein abzukantendes Blechelement in einem Ausgangszustand;

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht einer Vorprofilierungsvorrichtung zum Vorprofilieren des Blechelements vor der Abkantung;

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der Vorprofilierungsvorrichtung aus Fig. 2, mit der Blickrichtung in Richtung des Pfeiles 3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische Vorderansicht einer Abkantvorrichtung zum

Abkanten des Blechelements, vor der Durchführung des Abkantvorgangs;

Fig. 5 eine schematische Vorderansicht der Abkantvorrichtung aus

Fig. 4, am Ende des Abkantvorgangs; und

Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf das abgekantete Blechelement.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Das in Fig. 1 dargestellte, mit 100 bezeichnete abzukantende metallische Blechelement ist als eine im wesentlichen ebene Blechplatte mit einer Materialstärke d im Bereich von beispielsweise ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 2 mm ausgebildet.

Das Blechelement 100 kann beispielsweise als ein Edelstahl-Blechelement, insbesondere als ein Chrom-Nickel-Stahl-Blechelement, ausgebildet sein.

Beispielsweise kann das Blechelement 100 aus dem Stahl mit der Werkstoffnummer 1.4301 (gemäß DIN EN 10088) gebildet sein.

Vor dem eigentlichen Abkantvorgang wird das abzukantende Blechelement 100 in einer in den Fig. 2 und 3 dargestellten Vorprofilierungseinrichtung 102 derart vorprofiliert, dass an einer ersten Hauptfläche 104 eine Vertiefung 106, die sich längs der gewünschten Abkantlinie erstreckt und einen keilförmigen Querschnitt aufweist, und an einer gegenüberliegenden zweiten Hauptfläche 108 ein der Vertiefung 106 gegenüberliegender, sich ebenfalls längs der gewünschten Abkantlinie erstreckender Vorsprung 110 erzeugt wird, wobei der Vorsprung 110 einen Außenradius R aufweist, welcher dem gewünschten Außenradius R _A des abgekanteten Blechelements 100 an der Abkantung entspricht oder größer ist als der gewünschte Außenradius R _A der Abkantung.

Die Vorprofilierungseinrichtung 102 umfasst eine im wesentlichen zylindrische Prägerolle 112, welche an ihrem Umfang mit einem Prägewulst 114 versehen ist, der über die zylindrische Umfangsfläche 116 der Prägerolle 112 um eine Höhe h von beispielsweise ungefähr 0,2 mm bis ungefähr 1 mm übersteht.

Der Prägewulst 114 weist einen keilförmigen Querschnitt mit einem Keilwinkel α von ungefähr 92° auf, so dass die beiden Begrenzungsflächen 118a,

118b des Prägewulstes 114 miteinander einen Winkel von ungefähr 92° einschließen.

Die Breite b des Prägewulstes 114, d.h. dessen Erstreckung in der Axialrichtung der Prägerolle 112, beträgt beispielsweise von ungefähr 1 mm bis ungefähr 3 mm.

Die Prägerolle 112 ist um ihre Längsachse 118 drehbar gelagert und zu einer Drehbewegung in der Drehrichtung 120 (in Fig. 3 im Uhrzeigersinn) antreibbar.

Ferner umfasst die Vorprofilierungseinrichtung 102 eine parallel zur Prägerolle 112 ausgerichtete, von derselben beabstandete Stützrolle 122, die im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und eine dem Prägewulst 114 der Prägerolle 112 gegenüberliegende Umfangsnut 124 aufweist.

Die Breite B der Umfangsnut 124, d.h. deren Erstreckung in der Axialrichtung der Stützrolle 122, beträgt beispielsweise von ungefähr 1 mm bis ungefähr 10 mm.

Vorzugsweise ist die Nutbreite B kleiner als die Breite b des Prägewulstes 114.

Die Tiefe der Umfangsnut 124 ist so gewählt, dass sich der bei der Vorprofi- lierung gebildete Vorsprung 110 in die Umfangsnut 124 hinein erstrecken kann.

Die Stützrolle 122 ist in einer Drehrichtung 126 (in Fig. 3 im Gegenuhrzeigersinn) um ihre Längsachse 128 drehbar gelagert.

Die Spaltbreite s des Spaltes zwischen den Umfangsflächen der Prägerolle 112 einerseits und der Stützrolle 122 andererseits ist etwas größer als die Materialstärke d des Blechelements 100, so dass das Blechelement 100 in den Spalt zwischen der Prägerolle 112 und der Stützrolle 122 eingeführt und das Blechelement 100 in der Bewegungsrichtung 130 durch diesen Spalt hindurch bewegt werden kann.

Die Bewegungsrichtung 130 des Blechelements 100 stimmt dabei an der Kontaktstelle des Blechelements 100 mit der Prägerolle 112 mit der Drehrichtung 120 der Prägerolle 112 und an der Kontaktstelle des Blechelements 100 mit der Stützrolle 122 mit der Drehrichtung 126 der Stützrolle 122 überein.

Die Bewegungsgeschwindigkeit des Blechelements 100 ist mit der Drehgeschwindigkeit der Prägerolle 112 an deren Umfangsfläche und mit der Drehgeschwindigkeit der Stützrolle 122 an deren Umfangsfläche identisch und beträgt beispielsweise von ungefähr 0,5 m pro Minute bis ungefähr 40 m pro Minute.

Die Prägerolle 112 wird mit einer Anpresskraft im Bereich von ungefähr 5 kN bis ungefähr 250 kN gegen das Blechelement 100 gepresst und prägt so mittels des Prägewulstes 114 die Vertiefung 106 in das Blechelement 100 ein, wobei zugleich der in die Umfangsnut 124 der Stützrolle 122 vorstehende Vorsprung 110 gebildet wird.

Die Form des Prägewulstes 114 und der Anpressdruck werden so gewählt, dass der erzeugte Vorsprung 110 den gewünschten Außenradius R aufweist, der dem gewünschten Außenradius R _A der späteren Abkantung entspricht oder größer ist als der gewünschte Außenradius R _A der Abkantung.

Für einen gewünschten Außenradius R _A der Abkantung von 1 mm bei einer Materialstärke des Blechelements 100 von 1,25 mm wird beispielsweise ein Prägewulst 114 verwendet, der eine Breite b von 1,78 mm und eine Höhe h von 0,5 mm aufweist. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Blechelements 100 und die Drehgeschwindigkeit der Prägerolle 112 an deren Umfang betragen in diesem Fall ungefähr 4 m pro Minute. Die Anpresskraft, mit welcher die Prägerolle 112 gegen das Blechelement 100 gepresst wird, beträgt in diesem Fall ungefähr 50 kN.

Nachdem in der vorstehend beschriebenen Weise die Vertiefung 106 und der Vorsprung 110 an dem Blechelement 100 in der Vorprofilierungseinrichtung 102 erzeugt worden sind, wird das in dieser Weise vorprofilierte Blechelement 100 der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Abkantvorrichtung 132 zugeführt, in welcher der eigentliche Abkantvorgang durchgeführt wird.

Die Abkantvorrichtung 132 umfasst eine Matrize 134 mit einer Ausnehmung 136, deren Begrenzungsflächen 138a, 138b miteinander einen Winkel von beispielsweise ungefähr 30° einschließen.

Am Grunde der Ausnehmung 136 kann eine Aussparung 140 mit rechteckigem Querschnitt vorgesehen sein.

Femer umfasst die Abkantvorrichtung 132 einen der Matrize 134 gegenüberstehenden Stempel 142, dessen zur Matrize 134 weisende Spitze Begrenzungsflächen 144a, 144b aufweist, welche ebenfalls miteinander einen Winkel von beispielsweise ungefähr 30° einschließen und im wesentlichen parallel zu den Begrenzungsflächen 138a bzw. 138b der Matrize 134 ausgerichtet sind.

Der Stempel 142 der Abkantvorrichtung 132 ist in einer vertikalen Richtung 146 relativ zu der Matrize 134 bewegbar.

Nachdem das vorprofilierte Blechelement 100 in den Zwischenraum zwischen dem Stempel 142 und der Matrize 134 (bei von der Matrize 134 wegbewegtem Stempel 142) eingebracht worden ist (siehe Fig. 4), wird der Stempel 142 relativ zu der Matrize 134 längs der Richtung 146 auf die Matrize 134 zu bewegt, wobei das dazwischenliegende Blechelement 100 so verformt wird, dass die außerhalb der Vertiefung 106 liegenden Bereiche der ersten Hauptfläche 104 miteinander einen Winkel von ungefähr 90° einschließen und die außerhalb des Vorsprungs 110 liegenden Bereiche der zweiten Hauptfläche 108 ebenfalls miteinander einen Winkel von ungefähr 90° einschließen, so dass das Blechelement 100 längs der Vertiefung 106 und des Vorsprungs 110 um einen Winkel von ungefähr 90° abgekantet wird, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.

Bei diesem Abkantvorgang werden die Begrenzungsflächen 148a, 148b der Vertiefung 106 aufeinander zu bewegt, bis die Vertiefung 106 nahezu geschlossen ist.

Je nach Verfahrensführung wird der Vorsprung 110 bei dem Abkantvorgang im wesentlichen nicht verformt, so dass sein bei der Vorprofilierung erzeugter Außenradius R im wesentlichen erhalten bleibt, oder abgestreckt, so dass sein bei der Vorprofilierung erzeugter Außenradius abnimmt.

Das in Fig. 6 dargestellte, fertig abgekantete Blechelement 100 weist daher an seiner Abkantlinie 150 einen Außenradius R _A von ungefähr 1 mm auf, welcher dem bei der Vorprofilierung erzeugten Außenradius R des Vorsprungs 110 entspricht oder geringer ist als dieser.

Das abgekantete Blechelement 100 kann in dieser Form verwendet oder aber durch weitere Abkantvorgänge oder andere Umformvorgänge weiterbearbeitet werden.

Das mit der Abkantung versehene Blechelement 100 eignet sich insbesondere zur Verwendung als Bestandteil einer Arbeitsplatte, eines Spülenmoduls, einer Küchenrückwand oder einer Küchenfront.

Ferner kann die in der vorstehend beschriebenen Weise an dem Blechelement 100 erzeugte Abkantung, beispielsweise durch Anfasen und/oder Polieren, weiterbearbeitet werden.