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Verbindung von Blechen oder von Flächengebilden aus anderem verformbaren Material
Die Erfindung betrifft eine Verbindung von Blechen oder von Flächengebilden aus anderem verformbaren Material, z. B. eine Verbindung einer Randpartie eines Blechstückes mit einer Randpartie eines andern Blechstückes, oder eine Verbindung der beiden einander benachbarten Randpartien eines einzigen längs der Mantelfläche eines Kegelstumpfes, Zylinders, Pyramidenstumpfes oder Prismas gebogenen Blechstückes, einen in Umfangsrichtung geschlossenen Hohlkörper, z. B. ein Rohr, bildend.
Es ist eine Verbindung zweier Randpartien von Blechen bekannt, bei der an jedem der zu verbindenden Teile oder Bleche mittels geeigneter Schnitte genau einander gleiche Verbindungzungen angeordnet bzw. in regelmässiger Reihenfolge um etwa eine Blechstärke abwechselnd nach oben und nach unten gedrückt und alle Verbindungszungen des einen Teiles zwischen die Verbindungszungen des andern Teiles und umgekehrt streng passend gepresst sind. Das Schliessen der bekannten Verbindung wird durch Zusammenhämmern erreicht.
Es ist ferner eine Verbindung von Blechen bekannt, welche durch nahe am Rande, quer, parallel oder schräg zur Blechkante laufende Schlitze des einen Bleches und quer, parallel oder schräg zur Blechkante aufgebogene Lappen des andern Bleches hergestellt ist, wobei ferner die Lappen nach dem Einsetzen in die Schlitze wieder in ihre alte Lage zurückgebogen werden und die Verbindung durch Walzen oder Pressen zusammengepresst wird. Die Schlitze gemäss dieser bekannten Ausführungsformen sind wie eine Per-
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VerbindungBeanspruchungen verwendet werden kann.
Bekannt ist auch ein Verfahren zum Verbinden von Blechplatten oder sonstigen Blechelementen, gemäss welchem beide zu verbindenden Blechelemente mit Zungen versehen werden, die jeweils in die durch das Ausschneiden der Zungen entstandene öffnungen des Gegenbleches eingeführt werden.
Ferner ist eine Blechverbindung bekannt, bei der die beiden zusammenzufügenden Randpartien kreisförmige Zungen bzw. kreisförmige Ausschnitte aufweisen, wobei die kreisförmigen Zungen der einen Randpartie in die kreisförmigen Ausschnitte der andern Randpartie eingefügt werden. Diese bekannte Blechverbindung ist jedoch ungeeignet für den Fall, dass Druck senkrecht auf die Blechverbindung ausgeübt wird.
Schliesslich ist noch eine Verbindung von Streifen bekannt, bei der an dem Ende des einen Streifens drei trapezförmige Lappen angeordnet sind, wovon die beiden äusseren Lappen rechtwinkelig abgebogen, in entsprechende, im Ende des andern Streifens vorgesehene Schlitze eingeführt und umgebogen werden, und der mittlere Lappen des einen Streifens durch zwei dreieckförmige um die konvergierenden Seitenkanten des mittleren Lappens gebogene Lappen des andern Streifens festgehalten ist.
Demgegenüber ist die erfindungsgemässe Verbindung dadurch gekennzeichnet, dass jeder der zu verbindenden Ränder längs einer im wesentlichen randparallelen Bezugslinie sich nach aussen erstreckende, durch Zwischenräume voneinander getrennte Zungen aufweist und nach dem Zusammenfügen der Ränder die Bezugslinien sich decken und jeweils eine der Zungen des einen Randes auf einem im Bereich der Zwischenräume von der Bezugslinie sich einwärts erstreckenden Teil der Oberfläche des andern Randes liegt und dort befestigt ist.
Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise
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fahrens.
Es zeigt : Fig. 1 in Ansicht die gemäss einer ersten Ausführungsform ausgebildeten Randpartien zweier miteinander zu verbindender Blechstücke vor deren Zusammenfügen, die Fig. 2 und 3 je einen Schnitt nach der Linie II-II und nach der Linie III-III von Fig. 1 und von Fig. 8, Fig. 4 in Ansicht die gleichen Randpartien wie Fig. 1, nach dem Zusammenfügen der beiden Blechstücke, die Fig. 5 und 6 je einen Schnitt nach der Linie V-V und nach der Linie VU-XI von Fig. 9, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII von Fig. 4, ! Fig. 8 in Ansicht die gemäss einer zweiten Ausführungsform ausgebildeten Randpartien zweier
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bzw. 8 jedes Blechstückes I bzw. 2 ist so gross, dass der Abstand zwischen den zur Bezugsgeraden 3 bzw.
4 des Blechstückes im rechten Winkel stehenden geraden Abschnitten 26 der Umrisse zweier benachbarter Erhöhungen 19 bzw. 20 gleich ist dem gegenseitigen Abstand der geraden Abschnitte 12 einer Zunge 5 bzw. 6.
Zwischen je zwei Zungen 5 bzw. 6 jedes Blech- stückes 1 bzw. 2 wird eine zusätzliche Zunge 21 bzw. 22 gebildet, die sich vom gleichen Abschnitt der Bezugsgeraden 3 bzw. 4 auswärts erstreckt, von dem sich jeweils eine Vertiefung 7 bzw. 8 einwärts erstreckt, und die gleiche Form und Abmessungen hat wie die erstgenannten Zungen 5 bzw. 6. Insbesondere ist der gegenseitige Abstand der mit der Bezugsgeraden 3'bzw. 4 einen rechten Winkel bildenden geraden Abschnitte 25 des Umrisses auch jeder zusätzlichen Zun- ge 21 bzw. 22 gleich dem gegenseitigen Abstand der geraden Abschnitte 26 zweier benachbarter Erhöhungen 19 bzw. 20 jedes Blechstückes.
Diese zusätzlichen Zungen 21 bzw. 22 sind von den benachbarten Zungen 5 bzw. 6 durch Einschnitts 23 bzw. 24 getrennt, deren Breite gleich der Blechdicke d ist, und die bis zur Bezugsgeraden 3 bzw. 4 reichen. Im Gegensatz zum Blech der Zungen 5 bzw. 6 liegt dasjenige der zusätzlichen Zungen 21 bzw. 22 nicht in der gleichen Flucht wie das ausserhalb der Vertiefung 7 bzw. 8 befindliche Blech, sondern in gleicher Flucht wie das den Boden dieser Vertiefung bildende Blech.
Nachdem die Randpartien der beiden Blechstücke 1 und 2 in der. beschriebenen Weise ausgebildet worden sind, wird auf den Boden jeder Vertiefung 7 bzw. 8 und auf die anschliessende Oberfläche jeder zusätzlichen Zunge 21 bzw. 22 auf der einen Seite 9 bzw. 10 jedes Blechstückes
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und auf die an diese anschliessende zwischen den Erhöhungen 19 bzw. 20 liegenden Oberflächenteile auf der andern Seite 17 jedes Blechstückes ein metallbindendes Kunstharz, z. B. "AralditK der CIBA, aufgebracht.
Hierauf werden die Randpartien der beiden Blechstücke 1 und 2 derart zusammengefügt. dass sich die Bezugsgerade 3 des Stückes 1 mit der Bezugsgeraden 4 des Stückes 2 deckt, jede Zunge 5 des Stückes 1 in eine Vertiefung 8 des Stückes 2 und jede Zunge 6 des Stückes 2 in eine Vertiefung 7 des Stückes 1 zu liegen kommt, sowie jede zusätzliche Zunge 21 des Stückes 1 zwischen zwei Erhöhungen 20 des Stückes 2 an dessen Unterseite 18 und jede zusätzliche Zunge 22 des Stückes 2 zwischen zwei Erhöhungen 19 des Stükkes 1 an dessen Unterseite 17 anliegt, wie dies die Fig. 4-7 zeigen.
Jede Zunge 5 bzw. 6 eines Blechstückes berührt dann mit ihrem ganzen freien Umriss 11, 12 die Begrenzung 14, 15 der sie aufnehmenden Vertiefung 8 bzw. 7. so dass die beiden Blechstücke gegen gegenseitige Ver- schiebung in Richtung ihrer Bezugsgeraden 3, 4 und gegen weiteres Gegeneinanderschieben im
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rechten Winkel zu diesen Bezugsgeraden längs ihrer gemeinsamen Ebene gehalten sind.
Eine zusätzliche Sicherung gegen gegenseitiges Verschieben der beiden Blechstücke in Richtung der Geraden 3, 4 ist dadurch gegeben, dass jeweils die zusätzlichen Zungen 21 bzw. 22 jedes Blechstükkes 1 bzw. 2 mit den geraden Abschnitten 25 ihres Umrisses genau zwischen die geraden Abschnitte 26 der Umrisse je zweier benachbarter Erhöhungen 20 bzw. 19 des andern Blechstückes 2'bzw. 1 passen. Gegen gegenseitige Verschiebung senkrecht zu ihrer gemeinsamen Ebene sind die beiden Blechstücke in einer Richtung durch die Zungen 5 und die zusätzlichen Zungen 22, in der entgegengesetzten Richtung durch die Zungen 6 und die zusätzlichen Zungen 21 gehalten.
Schliesslich wird jede der erstgenannten Zungen 5 bzw. 6 und jede zusätzliche Zunge 21 bzw. 22 jedes Blechstückes 1 (bzw. 2 dadurch am andern Blechstück 2 bzw. 1 befestigt, dass die nunmehr aufeinanderliegenden auf Teile der beiden Blechstücke aufgetragenen Kunstharzschichten der für ihre gegenseitige Vereinigung, für ihr festes und dauerndes Anhaften an den Blechstücken und für Abbinden vorgeschriebenen Behandlung unterworfen werden. Diese Behandlung kann je nach Art des verwendeten Kunstharzes eine Lagerung während einer bestimmten Zeit, eine Erwärmung auf eine bestimmte Temperatur und/oder die Anwendung eines senkrecht zur Ebene der beiden Blechstücke auf die Zungen 5, 6 und die zusätzlichen Zungen 21, 22 wirkenden Druckes umfassen.
Nach dieser Behandlung haften alle genannten Zungen jedes Blechstückes fest am andern Blechstüc'k und verhindern, dass die beiden Blechstücke in Richtung ihrer gemeinsamen Ebene auseinandergezogen und ihr durch das Zusammenfügen bewirkter Halt gegen gegenseitige Verschiebung in jeder andern Richtung aufgehoben werden kann.
Da die Tiefe jeder Vertiefung 7 bzw. 8 jedes Blechstüokes 1 bzw. 2 gleich ist der Dicke d der in ihr liegenden Zunge 6 bzw. 5 des andern Blech- stückes 2'bzw. 1, liegen alle freien Oberflächen der einen Seite der zusammengefügten Blechstük- ke, d. h. die Oberfläche 9 des Blechstückes 1, mit Ausnahme ihrer in den Vertiefungen 7 liegenden und ihrer zu den zusätzlichen Zungen 21 gehörenden Teile, und die Oberfläche 10 des Blechstückes 2, mit Ausnahme ihrer in den Vertiefungen 8 und ihrer zu den zusätzlichen Zungen 22
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re bei einem gewöhnlichen Oberlappungsstoss der beiden Blechstück-Randpartien nicht der Fall.
Diese Verbindungsart eignet sich also vorzüglich zur Herstellung von aus mehreren Blechstücken bestehenden Wänden, längs denen ein Medium unbehindert mit hoher Geschwindigkeit strömen
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;Aussenflächen eines Flugzeuges oder Schnellfahrzeuges oder als innere Wandungen eines Gas- oder Flüssigkeitskanals verwendet werden.
Bei der durch die Fig. 8-10 veranschaulichten Ausführungsart des Verfahrens werden die Randpartien der miteinander zu verbindenden blechstücke 1 und 2 gemäss Fig. 8 ausgebildet ;
die Schnitte nach den in dieser figur eingezeichneten Linien 77-7/und 7//-/7/sind gleich wie die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Schnitt zur Fig. 1 des ersten Ausführungsbeispiels. Die Umrissform der Zungen und 6, die Form der Begrenzung der Vertiefung 7 und 8 und die Umrissform der zusätzlichen Zungen 21 und 22 und somit auch die Form der Einschnitte 23 und 24 sind in diesem zweiten Ausführungsbeispiel trapezförmig.
Der Umriss jeder Zunge 5 bzw. 6 weist zwei gerade Abschnitte 27, die von der Bezugsgeraden 3 bzw. 4 des betreffenden Blechstückes aus konvergieren, und einen zu dieser Bezugsgeraden parallelen Scheitelabschnitt 28 auf. Die Begrenzung jeder Vertiefung 7 bzw. 8 entspricht nach Form und Abmessungen genau dem Umriss jeder Zunge 5 bzw. 6 und weist demgemäss zwei gerade Abschnitte 29, die von der Bezugsgeraden 3 bzw. 4 aus unter dem gleichen Winkel konvergieren wie die Abschnitte 27 der Zungen, und einen zur Bezugsgeraden parallelen Scheitelabschnitt 30 auf.
Die zusätzlichen Zungen 21 und 22 haben wiederum gleiche Form und : Abmessungen wie die Zungen 5 bzw. 6 ; ihr Umriss weist zwei konvergierende gerade Abschnitte 31 auf, die zusammen mit den entsprechenden Abschnitten 27 der beiden benachbarten Zungen 5 bzw. 6 Einschnitte 23 bzw. 24 begrenzen. Diese Einschnitte haben an ihrem Scheitel, auf der Bezugsgeraden 3 bzw. 4 gemessen, eine der Blechdicke d entsprechende Breite und sind somit trapezförmig. Die Erhöhungen 19 bzw. 20, die in der Oberfläche 17 bzw.
18 (Fig. 2 und 3) der beiden Blechstiïclke durch das Einprägen der Vertiefungen 7 bzw. 8 entstehen, sind ebenfalls trapezförmig und ihre Umrisse weisen je zwei gerade Abschnitte 32 auf.
Beim Zusammenfügen der bei den Blechstücke 1 und 2 gemäss den Fig. 9 und 10 wird wie beim ersten Ausführungsbeispiel die Bezugsgerade 3 des Stückes 1 mit derjenigen 4 der Stückes 2 zur Deckung gebracht. Jede Zunge 5 des Stückes 1 kommt dann in eine Vertiefung 8 des Stückes 2 (Fig. 6) und jede Zunge 6 des Stückes 2 in eine Vertiefung 7 des Stückes j ? (Pig. 5) zu liegen.
Jede zusätzliche Zunge 21 des Stückes 1 liegt zwischen zwei Erhöhungen 20 des Stückes 2 an dessen Unterseite 18 (Fig. 5), und jede zusätzliche Zunge 22 des Stückes 2 liegt zwischen zwei Erhöhungen 19 des Stückes 1.
Die konvergierenden Abschnitte 27 des Umrisses jeder Zunge 5 bzw. f ? berühren die entsprechenden Abschnitte 29 der Begrenzung der diese Zunge aufnehmenden Vertiefung S bzw. 7, so dass die Zunge seitlich nach Art eines in die Vertiefung getriebenen Keiles in dieser gehalten ist.
Damit der Scheitelabschnitt 28 des Zungenumrisses nicht an demjenigen 30 der Begrenzung der
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Vertiefung ansteht, bevor diese Häitewirkung erreicht ist, darf der Abstand des Abschnittes 28 von der Bezugsgeraden 3 bzw. 4 des die Zunge aufweisenden Blechstückes 1 bzw. 2 nicht grösser sein ais der Abstand des Abschnittes 30 von der Bezugsgeraden 4 bzw. 3 des die Vertiefung aut- weisenden Blechstückes. Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel berühren die Abschnitte 31 des Umrisses der zusätzlichen Zungen 21 bzw. 22 jedes Blecnstückes 1 bzw. 2 die Abschnitte 32 der Erhöhungen 20 bzw. 19 des andern Blechstückes 2 bzw. 1 nicht.
Das Befestigen der Zungen 5 Ibzw. 6 des einen Blechstückes 1 bzw. 2 am andern Blechstück 2 bzw. 1 geschieht bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel durch Schweisspunkte 33.
Das dritte Ausführungsbeispiel, das nachstehend an Hand der Fig. 11-15 erläutert wird, unterscheidet sich vom zweiten durch die Art der Befestigung der Zungen 5 bzw. 6 jedes Blechstückes 1 bzw. 2 am andern Blechstück 2 bzw. 1.
Wie Fig. 11 zeigt, werden wie beim zweiten Ausführungsbeispiel an den Randpartien der beiden Blechstücke 1 bzw. 2 sich von deren Bezugsgeraden 3 bzw. 4 auswärts erstreckende trapezförmige Zungen 5 bzw. 6 gebildet ; jede dieser Zungen unterscheidet sich indessen von der gleich bezeichneten des zweiten Ausführungsbeispieles dadurch, dass sie in ihrem äusseren Teil zwei rechteckige Lappen 34 von der Länge a und von der Breite b aufweist, welche seitlich über die Verlängerung je eines der geraden Umrissalbschnit- te 27 vorstehen.
Ferner wird in jedes Blechstück im Bereiche des inneren Teils jedes der beiden geraden Abschnitte 29 der Begrenzung jeder Vertiefung 7 bzw. 8 bzw. im Bereiche des inneren Teils jedes der beiden geraden Abschnitte 32 des Umrisses der dieser Vertiefung gegenüberliegenden Erhöhung 19 bzw. 20, je eine schlitzförmige Durchbrechung 35 eingestanzt, deren Länge gleich der Länge a jedes Lappens 34 und deren Breite c um einen gewissen Bruchteil der Breite b jedes Lappens 34 grösser ist als die Blechstärke d. Die beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel vorhandenen zusätzlichen Zungen 21 und 22 fehlen hier ; an deren Stelle folgt der Rand jedes Blechstückes zwischen benachbarten Zungen 5 bzw. 6 der Bezugsgeraden 3 bzw. 4.
Bevor die Randpartien der beiden Blechstücke 1, 2 zusammengefügt werden, wird jeder Lappen 34 längs einer Geraden 36, welche die Fortsetzung des anschliessenden Abschnittes 27 des Zungenumrisses bildet, um einen kleineren Winkel als
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gen 7 bzw. 8 entgegengesetzte Seite 17 bzw. 18 des betreffenden Blechstückes aufgebogen (Fig.
13) ; die beiden Geraden 36 jeder Zunge 5 bzw. 6 konvergieren von der Bezugsgeraden 3 bzw. 4 aus unter dem gleichen Winkel wie die Aibschnitte 27 des Zungenumrisses. Das Aufbiegen der Lappen 34 erfolgt zweckmässig im gleichen Arbeitsgang wie das Stanzen der Zungen 5 bzw. 6 und der Durchbrechungen 35 sowie das Prägen der Vertiefungen 7 bzw. 8 des betreffenden Blechstückes j !. bzw. 2.
Das Zusammenfügen der beiden Blechstücke 1
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geschiehtgungen : Zuerst werden die beiden Bechstücke unter einem stumpfen Winkel derart gegeneinander gedrückt, dass ihre Bezugsgeraden 3, 4 sich dek- ken (Fig. 12 und 13), indem z. B. die zwischen den Zungen 5 befindlichen Randteile des Stük- kes 1 gegen die Zungen 6 des Stückes 2 gestossen und dann längs dieser Zungen 6 bis in die Bezugsgerade 4 des Stückes 2 geschoben werden. Hierauf werden die beiden Blechstücke um ihre sich deckenden Bezugsgeraden 3, 4 in die gleiche Ebene geklappt (Fig. 12,14).
Die Zungen 5 des Stückes 1 kommen dann in die Vertiefungen 8 des Blechstückes 2 und die Zungen 6 des Stückes in die Vertiefungen 7 des Stückes 1 zu liegen, wobei die aufgebogenen Lappen 34 jeder Zunge des einen Blechstückes 1 bzw. 2 die Durchbrechun- gen 35 des andern Blechstückes 2 bzw. 1 durchdringen und auf der den Vertiefungen 8 bzw. 7 entgegengesetzten Seite dieses andern Blechstückes über dessen Oberfläche 18 bzw. 17 vorstehen.
Schliesslich werden die über diese Oberfläche vorstehenden Teile der Lappen 34 gemäss den Fig.
14,15 an diese Oberfläche 18 bzw. 17 angedrückt. Dieses Andrücken kann dadurch erfolgen, dass die Randpartien beider Blechstücke zwischen zwei Pressbacken gebracht werden, deren Arbeitsflächen 37, 38 eben sind und derart gegeneinander gedrückt werden, dass sie parallel bleiben. Di. die Lappen 34 nicht im rechten Winkel zur Oberfläche 18 bzw. 17 sondern unter etwa 60-700 zu dieser stehen, werden ie nicht gestaucht, sondern auf jeden Fall an diese Oberfläche angebo- gen.
Gemäss einer Variante dieser dritten Ausführungsart könnte jede Zunge 5 bzw. 6 einen an ihrem Scheitel 28 sitzen ien Lappen von der Art des Lappens 34 und jedes Blechstück 1 bzw. 2 im Bereiche des Scheitelabschnittes 30 der Begrenzung jeder Vertiefung 7 bzw. 8 eine schlitzför- mige Durchbrechung von der Art der Durchbrechung 35 aufweisen. Die Lappen jedes Blechstükkes würden wie die Lappen 34 des dritten Aus- führungsbeispieles um 60-700 aufgebogen, beim 1 Zusammenfügen der beiden Blechstücke durch die genannten Durchbrechungen des andern Blechstückes gesteckt und schliesslich an die Oberfläche der den Vertiefungen entgegengesetzten Seite dieses andern Blechstückes gedrückt.
Statt zweier Blechstücke 1 und 2 könnten auf jede der beschriebenen Ausführungsarten zwei parallele, längslaufende Randpartien eines einzigen. beispielsweise zylindrisch gebogenen Blechstük- kes miteinander verbunden werden, um ein zy- : lundi rasches Rohr herzustellen. Wo im Vorstehenden von ebenen Oberflächen der beiden Blechstücke die Rede war, die in der gleichen Ebene liegen, muss für die Verbindung von Randpartien
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gemäss verstanden werden, dass es sich um zylindrische Oberflächen handelt, die in der gleichen Zylinderfläche liegen.
Gemäss einer weiteren Variante jeder der beschriebenen Ausführungsarten könnten in jeder Randpartie 1 bzw.
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den Bezugsgeraden 3 bzw. 4 nach der Seite des Bleches, in der. bei den beschriebenen Ausführungsarten die genannten Vertiefungen 7 bzw.
8 gebildet sind, derart S-förmig abgekröpft sein, dass diese Zungen um die Blechdicke d gegen- über dem Rest dieser Randpartie versetzt aber zu diesem parallel liegen. Die Zungen 5 bzw. 6 jeder Randpartie j ! bzw. 2 kämen dann beim Zusammenfügen auf diejenigen nunmehr mit dem Rest des Bleches in einer Flucht verbliebenen Teile der andern Randpartie 2 bzw. 1 zu liegen, die bei den beschriebenen Ausführungsarten die Vertiefungen 8 bzw. 7 bildeten. Allfällige zusätzliche Zungen 21 bzw. 22 müssten dann in gleicher Weise wie die Zungen 5 bzw. 6, jedoch nach der entgegengesetzten Seite des Bleches alb gekröpft werden, so dass sie beim Zusammenfügen die gleiche Lage einnähmen wie bei den beschriebenen Ausführungsarten.
Statt aus Blech könnten die zu verbindenden Flächengebilde auch aus thermoplastischem Kunstharz bestehen. In diesem Falle müssten alle Operationen, bei denen das Material verformt wird, oberhalb von dessen Erweichungstemperatur durchgeführt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verbindung von Blechen oder von Flächengebilden aus anderem verformbaren Material, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der zu verbin- denden Ränder längs einer im wesentlichen randparallelen Bezugslinie (3 bzw. 4) sich nach aussen erstreckende, durch Zwischenräume voneinander getrennte Zungen (5 bzw. 6) aufweist, und nach dem Zusammenfügen der Ränder die Bezugslinien (3, 4) sich decken und jeweils eine der Zungen (5 bzw. 6) des einen Randes auf einem im Bereich der Zwischenräume von der Bezugslinie (3 bzw. 4) sich einwärts erstreckenden Teils der Oberfläche des andern Randes liegt und dort befestigt ist.