DE10005724A1 - Metallisches Bauteil mit einer Öffnung und Verfahren zur Herstellung einer Öffnung an einem metallischen Bauteil - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein metallisches Bauteil (1), insbesondere ein Blech oder Hohlprofil (2), mit einer Öffnung (6). Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Öffnung (6) an einem metallischen Bauteil (1), insbesondere einem Blech oder einem Hohlprofil (2). Die Aufgabe, ein metallisches Bauteil mit einer Befestigungseinrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Bauteils mit einer Befestigungseinrichtung zur Verfügung zu stellen, das bei geringen Herstellkosten im Bedarfsfall auf einfache Weise eine Nutzung der Öffnung ermöglicht, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bauteil (1) mit einem offenen Konturschnitt (3) versehen ist, der mittels eines Steges (5) mit dem Bauteil (1) verbunden ist, wobei durch Umbiegen des von dem Konturschnitt (3) umschlossenen Bereichs (4) um den Steg (5) die Öffnung (6) am Bauteil (1) entsteht. In die Öffnung (6) ist beispielsweise eine Befestigungseinrichtung (7) einsetzbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein metallisches Bauteil, insbesondere ein Blech oder ein Hohlprofil, mit einer Öffnung. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Öffnung an einem metallischen Bauteil, insbesondere einem Blech oder einem Hohlprofil.

Als Hohlprofile ausgebildete metallische Bauteile werden in Fahrzeugen oder Arbeitsmaschinen, beispielsweise Flurförderzeugen, verwendet, beispielsweise als Holme einer Kabine oder eines Fahrerschutzdaches. Die Öffnungen in den Hohlprofilen werden hierbei zur Durchführung eines Kabels oder eines Kabelstrangs sowie zur Aufnahme einer Befestigungseinrichtung verwendet, mittels der die Befestigung eines weiteres Bauelements an dem Bauteil ermöglicht wird.

Derartige metallische Bauteile, beispielsweise als Bleche oder als Rohre ausgebildete Hohlprofile, weisen eine geringe Dicke oder Wandstärke auf, wodurch am Bauteil selbst keine Befestigungseinrichtung, beispielsweise eine Gewindebohrung, ausgebildet werden kann.

Bei als Holmen eines Fahrerschutzdaches oder einer Kabine für ein Flurförderzeug verwendeten Hohlprofile bilden die mit den Befestigungseinrichtungen versehenen Öffnungen Befestigungspunkte für Sonderausrüstungen, beispielsweise Türen, Spiegel oder Beleuchtungseinrichtungen. Die weiteren Öffnungen werden als Kabeldurchführungen für die Sonderausrüstungen, beispielsweise der Beleuchtungseinrichtung, verwendet. Der Anteil der Arbeitsmaschinen, die mit Sonderausrüstungen versehen sind und an denen somit die Öffnungen sowie die Befestigungseinrichtungen erforderlich sind, ist in Regel gering.

Es sind dünnwandige metallische Bleche oder Hohlprofile bekannt, bei denen als Befestigungseinrichtungen Schweißmuttern gesetzt werden. Mit Schweißmuttern versehene Bauteile weisen jedoch hohe Herstellkosten auf. Insbesondere bei einer Verwendung eines mit einer Schweißmutter versehenen Hohlprofils bei einem Fahrzeug oder einer Arbeitsmaschinen, wobei an den Befestigungseinrichtungen Sonderausrüstungen befestigt werden, ergeben sich hohe Herstellkosten für die Befestigungseinrichtungen der Sonderausrüstung, da die Schweißmuttern an allen Hohlprofilen und somit bei allen Fahrzeugen bzw. Arbeitsmaschinen gesetzt werden müssen, obwohl nur bei einem geringen Anteil der Hohlprofile und somit der Fahrzeuge bzw. Arbeitsmaschinen die Schweißmuttern zur Befestigung der Sonderausrüstungen erforderlich sind.

Zudem ist es bekannt, an als Hohlprofilen ausgebildeten Bauteilen Befestigungseinrichtungen durch Fließbohren und anschließendes Gewindeformen herzustellen. Derartig hergestellte Befestigungseinrichtungen weisen jedoch einen hohen Herstellaufwand auf, insbesondere bei der Verwendung der Hohlprofile in Fahrzeugen bzw. Arbeitsmaschinen, wenn die Fließbohrungen nur im Bedarfsfall bei bereits lackierten oder teilmontierten Fahrzeugen bzw. Arbeitsmaschinen hergestellt werden.

Bei als Blechen ausgebildeten Bauteilen ist es bekannt, durch ein Stanzverfahren eine Öffnung herzustellen, durch die beispielsweise ein Kabel hindurchgeführt oder in die ein Gewindeeinsatz eingesetzt werden kann. Bei Hohlprofilen ist bei einem derartigen Verfahren jedoch nachteilig, daß der beim Stanzen aus dem Hohlprofil ausgestanzte Blechabschnitt in den Innenraum des Hohlprofils fällt und somit durch Klappern eine Geräuschquelle bildet.

Bei dünnwandigen Blechen oder Hohlprofilen ist es zudem bekannt, Öffnungen beispielsweise durch Bohren herzustellen.

Bei der Verwendung von Hohlprofilen mit durch Stanzen oder Bohren hergestellten Öffnungen als Holme eines Fahrerschutzdaches oder einer Kabine eines Fahrzeugs ergibt sich jedoch, daß auch wenn die Öffnung nicht erforderlich sind, da keine Kabel oder Befestigungseinrichtungen am Hohlprofil erforderlich sind, die Öffnungen vorhanden sind. Bei durch Stanzen oder Bohren hergestellten Öffnungen an einem Hohlprofil ergibt sich somit das Erfordernis, daß die Öffnung, sofern keine Befestigungseinrichtung eingesetzt wird oder die Öffnung nicht als Kabeldurchführung verwendet wird, durch Verschlußstopfen oder Verschlußkappen verschlossen werden muß, um beispielsweise bei als Holmen einer Kabine oder eines Fahrerschutzdaches verwendeten Hohlprofilen eine Verletzungsgefahr für die Bedienperson auszuschließen. Durch das Verschließen der Öffnung ergibt sich ein zusätzlicher Herstell- und Montageaufwand, wodurch derartige durch Stanzen oder Bohren hergestellte Öffnungen hohe Herstellkosten verursachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein metallisches Bauteil mit einer Öffnung und ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen Bauteils mit einer Öffnung zur Verfügung zu stellen, das bei geringen Herstellkosten im Bedarfsfall auf einfache Weise eine Nutzung der Öffnung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Bauteils erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bauteil mit einem Konturschnitt versehen ist, der mittels eines Steges mit dem Bauteil verbunden ist, wobei durch Umbiegen des von dem Konturschnitt umschlossenen Bereichs um den Steg eine Öffnung am Bauteil entsteht.

Hinsichtlich eines Verfahrens zur Herstellung einer Öffnung an einem metallischen Bauteil, insbesondere einem Blech oder einem Hohlprofil, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Bauteil ein offener Konturschnitt erzeugt wird, der einen Bereich umschließt, der mittels eines Steges mit dem Bauteil in Verbindung steht, wobei im Bedarfsfall durch Umbiegen des von dem Konturschnitt umschlossenen Bereichs um den Steg eine Öffnung gebildet wird.

Erfindungsgemäß wird am Bauteil ein offener und somit ein in sich nicht geschlossener Konturschnitt erzeugt, der mittels des Steges mit dem restlichen Bauteil verbunden bleibt. Sofern am Bauteil keine Öffnung erforderlich ist, ist am Bauteil lediglich der Konturschnitt vorhanden, wodurch das Bauteil optisch geschlossen erscheint und somit am Bauteil keine Öffnung gebildet ist, die verschlossen werden muß. Im Bedarfsfall, d. h. wenn die Öffnung an dem Bauteil zur Durchführung eines Kabels oder für eine Befestigungseinrichtung erforderlich ist, kann durch einfaches Umbiegen, beispielsweise mittels eines Dorns, des von dem Konturschnitt umschlossenen Bereichs um den Steg die Öffnung im Bauteil gebildet werden. Bei einem Hohlprofil ergibt sich hierbei weiterhin als Vorteil, daß im umgebogenen Zustand der von dem Konturschnitt umschlossene Bereich mit dem restlichen Hohlprofil verbunden ist, wodurch ein Klappern loser Teile im Innenraum des Hohlprofils verhindert wird.

Die durch Umbiegen um den Steg gebildete Öffnung kann somit als Durchführung für ein Kabel oder einen Kabelstrang verwendet werden. Sofern am Bauteil ein Befestigungspunkt für ein weiteres Bauelement erforderlich ist, ergibt sich für den Befestigungspunkt ein geringer Herstellaufwand, da in die Öffnung eine Befestigungseinrichtung einsetzbar ist. Im Bedarfsfall, d. h. wenn die Befestigungseinrichtung an dem Bauteil zur Befestigung des Bauelements ausgebildet werden muß, kann somit durch einfaches Umbiegen, beispielsweise mittels eines Dorns, des von dem Konturschnitt umschlossenen Bereichs um den Steg eine Öffnung im Bauteil gebildet werden, in die eine Befestigungseinrichtung eingesetzt wird. Die Befestigungseinrichtung, die die Hauptkosten für die Funktion des Befestigungspunktes an dem Bauteil bildet, kann somit bei Bedarf durch einfaches Umbiegen des von dem Konturschnitt umschlossenen Bereichs in dem Blech oder dem Hohlprofil eingesetzt werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Befestigungseinrichtung als Gewindeeinsatz ausgebildet. Mit einem Gewindeeinsatz kann auf einfache Weise eine Befestigungseinrichtung an einem als Blech oder Hohlprofil ausgebildeten Bauteil hergestellt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Gewindeeinsatz als Käfigmutter ausgebildet ist. Eine Käfigmutter stellt einen billigen und leicht zu montierenden Gewindeeinsatz dar.

Zudem ist es möglich, einen als Nietmutter, beispielsweise als Blindnietmutter, ausgebildeten Gewindeeinsatz in die Öffnung einzusetzen, wodurch auf einfache Weise im Bedarfsfall ein Befestigungspunkt gebildet werden kann.

Zweckmäßigerweise ist der Gewindeeinsatz mit Mitteln zur radialen und axialen Befestigung in der Öffnung des Bauteils versehen. Mit als Krallen oder einem Bajonettverschluß ausgebildeten Mittel zur radialen und axialen Befestigung ist es auf einfache Weise möglich, beispielsweise eine Käfigmutter in der nach dem Umbiegen des Bereichs, der von dem Konturschnitt umschlossen ist, gebildeten Öffnung zu befestigen.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Konturschnitt durch ein Laserschneidverfahren herstellbar. Der Konturschnitt kann ebenfalls durch ein Plasmaschneidverfahren oder ein Wasserstrahlschneidverfahren hergestellt werden. Durch ein derartiges Schneidverfahren ist es auf einfache Weise möglich, einen offenen und beliebig geformten Konturschnitt am Bauteil zu erzeugen, bei dem der von dem Konturschnitt umschlossene Bereich mittels eines Stegs mit dem restlichen Bauteil verbunden bleibt. Sofern in die Öffnung eine Befestigungseinrichtung eingesetzt werden soll, kann durch derartige Schneidverfahren ein auf die Befestigungseinrichtung angepaßter Verlauf des Konturschnitts auf einfache Weise erzeugt werden. Zudem kann bei derartigen Schneidverfahren eine geringe Schnittbreite des Konturschnitts von ca. 0,2 mm erzeugt werden, wodurch erzielt wird, daß das Blech oder das Hohlprofil optisch geschlossen erscheint.

Besondere Vorteile ergeben sich bei der Verwendung eines Bauteils, insbesondere eines Hohlprofils, bei einem Fahrzeug, insbesondere einem Flurförderzeug. Ein Hohlprofil, das beispielsweise als Holm eines Fahrerschutzdaches oder einer Kabine verwendet wird, wird gemäß der Erfindung mit offenen Konturschnitten versehen, um an diesen Stellen im Bedarfsfall Durchführungen für Kabel oder Befestigungseinrichtungen für Sonderausrüstungen herstellen zu können. Bei Flurförderzeugen, die nicht mit den Sonderausrüstungen versehen sind, erscheint das Hohlprofil durch die geringe Schnittbreite des mittels eines Laserschneidverfahrens, Plasmaschneidverfahrens oder Wasserstrahlschneidverfahrens hergestellten Konturschnitts optisch geschlossen. Bei Flurförderzeugen, die mit Sonderausrüstungen versehen werden, kann durch einfaches Umbiegen des von dem Konturschnitt umfaßten Bereichs um den Steg zu jedem Zeitpunkt des Montagefortschritts des Flurförderzeugs eine Öffnung gebildet werden, die als Kabeldurchführung genutzt werden kann oder in die beispielsweise eine als Käfigmutter ausgebildete Befestigungseinrichtung, die die Hauptkosten für die Funktion des Befestigungspunktes bildet, eingesetzt werden kann. Die für die Sonderausrüstungen erforderlichen Befestigungseinrichtungen und Kabeldurchführungen können somit auf einfache Weise und bei geringen Herstellkosten an dem Hohlprofil ausgebildet werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Hierbei zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein als Hohlprofil ausgebildetes erfindungsgemäßes Bauteil mit einem Konturschnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt des Hohlprofils gemäß der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt des Hohlprofils gemäß der Linie A-A in Fig. 1 mit umgebogenem Konturschnitt,

Fig. 4 einen Querschnitt des Hohlprofils gemäß der Linie A-A in Fig. 1 mit eingesetzter Befestigungseinrichtung und

Fig. 5 eine Draufsicht des Hohlprofils mit eingesetzter Befestigungseinrichtung. In der Fig. 1 und der Fig. 2 ist ein beispielsweise als Hohlprofil 2 ausgebildetes Bauteil 1 gezeigt. Das Hohlprofil 2 ist als Rohr ausgebildet und mit einem Konturschnitt 3 versehen. Der Konturschnitt 3 ist offen, d. h. die von dem Konturschnitt 3 umfaßte Kontur ist nicht geschlossen, wodurch der von dem Konturschnitt 3 umschlossene Bereich 4 des Hohlprofils 2 mittels eines schmalen Steges 5 mit dem restlichen Hohlprofil 2 in Verbindung steht. Die Schnittbreite s des beispielsweise durch ein Laserschneidverfahren hergestellten Konturschnitts 3 beträgt ca. 0,2 mm, wodurch das Hohlprofil 2 nach Ausbilden des Konturschnitts 3 optisch geschlossen erscheint. Die Fig. 1 und 2 zeigen das Hohlprofil 2 nach der Herstellung des Konturschnitts 3. Der Konturschnitt 3 kann einen beliebigen Verlauf aufweisen.

Der von dem Konturschnitt 3 umschlossene Bereich 4 des Hohlprofils 2 kann im Bedarfsfall, d. h. wenn eine Öffnung zur Durchführung eines Kabels oder eine Öffnung zur Aufnahme einer einen Befestigungspunkt zur Befestigung eines Bauelements bildenden Befestigungseinrichtung am Hohlprofil 2 erforderlich ist, um den Steg 5, beispielsweise in Richtung des Innenraums des Hohlprofils 2, umgebogen werden. In der Fig. 3 ist das Hohlprofil 1 nach Umbiegen des Bereichs 4 um den Steg 5 dargestellt. Der Bereich 4 ist am Steg 5 mit dem Hohlprofil 2 verbunden und ragt in den Innenraum des Hohlprofils 2. In dem Hohlprofil 1 entsteht somit eine von dem Konturschnitt 3 gebildete Öffnung 6.

In die Öffnung 6 kann eine als Gewindeeinsatz 8 ausgebildete Befestigungseinrichtung 7, beispielsweise eine Käfigmutter, eingesetzt werden. In der Fig. 4 ist das Hohlprofil 2 mit eingesetztem Gewindeeinsatz 8 dargestellt. Der als Käfigmutter ausgebildete Gewindeeinsatz 8 kann hierbei mit als Krallen oder einem Bajonettverschluß ausgebildeten Mitteln 9 zur radialen und axialen Befestigung versehen sein, so daß auf einfache Weise eine axiale und radiale Sicherung des Gewindeeinsatzes 8 in der von dem Konturschnitt 3 nach Umbiegen des Bereichs 4 gebildeten Öffnung 6 ermöglicht wird.

Der Konturschnitt 3 kann beliebige Gestalt haben. Sofern in die Öffnung 6 eine als Nietmutter ausgebildete Befestigungseinrichtung eingesetzt werden soll, kann der Konturschnitt als Sechs-Kant-Kontur ausgebildet werden, wobei der Konturschnitt nicht geschlossen ist und somit ein Steg vorhanden bleibt, mit dem der von dem Konturschnitt umschlossene Bereich mit dem Hohlprofil verbunden bleibt.

Claims (16)

1. Metallisches Bauteil, insbesondere Blech oder Hohlprofil, mit einer Öffnung, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (1) mit einem Konturschnitt (3) versehen ist, der mittels eines Steges (5) mit dem Bauteil (1) verbunden ist, wobei durch Umbiegen des von dem Konturschnitt (3) umschlossenen Bereichs (4) um den Steg (5) die Öffnung (6) am Bauteil (1) entsteht.

2. Metallisches Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Öffnung (6) eine Befestigungseinrichtung (7) zur Befestigung eines Bauelements an dem Bauteil einsetzbar ist.

3. Metallisches Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (7) als Gewindeeinsatz (8) ausgebildet ist.

4. Metallisches Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeeinsatz (8) als Käfigmutter ausgebildet ist.

5. Metallisches Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeeinsatz (8) als Nietmutter ausgebildet ist.

6. Metallisches Bauteil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewindeeinsatz (8) mit Mitteln (9) zur radialen und axialen Befestigung in der Öffnung (6) des Bauteils (1) versehen ist.

7. Metallisches Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Konturschnitt (3) durch ein Laserschneidverfahren herstellbar ist.

8. Metallisches Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Konturschnitt (3) durch ein Plasmaschneidverfahren herstellbar ist.

9. Metallisches Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Konturschnitt (3) durch ein Wasserstrahlschneidverfahren herstellbar ist.

10. Verwendung eines Bauteils, insbesondere eines Hohlprofils, nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in einem Fahrzeug, insbesondere einem Flurförderzeug.

11. Verfahren zur Herstellung einer Öffnung an einem metallischen Bauteil, insbesondere einem Blech oder einem Hohlprofil, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bauteil (1) ein offener Konturschnitt (3) erzeugt wird, der einen Bereich (4) umschließt, der mittels eines Steges (5) mit dem Bauteil (1) in Verbindung steht, wobei im Bedarfsfall durch Umbiegen des von dem Konturschnitt (3) umschlossenen Bereichs (4) um den Steg (5) die Öffnung (6) gebildet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in die durch Umbiegen um den Steg (5) entstehende Öffnung (6) eine Befestigungseinrichtung (7) eingesetzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Konturschnitt (3) durch ein Laserschneidverfahren hergestellt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Konturschnitt (3) durch ein Plasmaschneidverfahren hergestellt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Konturschnitt (3) durch ein Wasserstrahlschneidverfahren hergestellt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Konturschnitt (3) umschlossene Bereich (4) mittels eines Dorns um den Steg (5) gebogen wird.