DE19612619C2 - Verfahren zur Herstellung einer Lochverstärkung in einem Blech mittels einer Scheibe, sowie Lochverstärkung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer Lochverstärkung in einem Blech mittels einer Scheibe, sowie LochverstärkungInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur
Herstellung einer Lochverstärkung in einem Blech mittels
einer Scheibe, sowie eine Lochverstärkung mit Scheibe in
einem Blech gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von
Patentanspruch 4.
Derartige Lochverstärkungen werden in bekannter Weise mittels
Scheiben vorgenommen, wobei es bekannt ist, eine zweiteilige
Scheibe zu verwenden. Hierbei wird die obere Hälfte der
Scheibe auf die Oberseite des Bleches und der untere Teil der
Scheibe auf die untere Seite des Bleches einander gegenüber
liegend und mit ihren Bohrungen zueinander fluchtend
angeordnet, wobei dann die beiden Scheiben miteinander
vernietet werden, um so eine Verbindung zwischen den beiden
Scheiben und dem zwischen den beiden Scheiben aufgenommenen
Blech zu bilden.
Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist es jedoch, daß
man zwei getrennte Scheiben verwenden muß, die mit einem
Werkzeug über das zu verstärkende Loch geführt werden müssen,
um dann mit einem weiteren Verarbeitungsvorgang miteinander
verbunden zu werden.
Die DE-PS 10 79 577 zeigt bereits ein Verfahren und ein
Werkzeug zur Herstellung einer festen Verbindung zwischen
einer Blechwand und einer mit Flansch versehenen Buchse,
welche einteilig ausgebildet ist und eine ringsum laufende
Ringnut aufweist, in welche der Lochrand des Bleches nach dem
Verformungsvorgang formschlüssig eingreift.
Zur Herstellung dieser Verbindung zwischen Buchse und Blech
wird zunächst am Lochrand des Bleches ein etwa axialer
Blechhals durch plastische Verformung gebildet, danach das
Blech über die Buchse derart gestülpt, daß der Blechhals am
Flansch in der Ringnut zu liegen kommt und danach wird der
Hals mittels eines zusätzlichen Werkzeuges in die Ringnut zur
formschlüssigen Verbindung zwischen Buchse und Blech
eingepreßt.
Nachteil dieser Verbindung zwischen einer Buchse und Blech
ist also, daß diese Verbindung nur durch ein relativ
kompliziertes Umformen des Bleches erreicht wird, wobei
hierbei die Buchse selbst unverformt bleibt, wobei diese
Buchse jedoch eine relativ komplizierte Außenkontur besitzt,
da die Nuttiefe der Ringnut nicht konstant ist. Dadurch, daß
das Blech innerhalb der Ringnut nicht vollständig umschlossen
ist, sondern nur mit der Stirnseite des Lochrandes an einem
entsprechenden Bund der Ringnut und am Flansch der Buchse mit
dem unteren, ringsum laufenden Rand des Blechhalses ansteht,
liegt eine formschlüssige Verbindung lediglich in radialer
Richtung, sowie in einer axialen Richtung vor.
Bei Kraftwirkung, etwa in Richtung der Stirnseiten des
Blechhalses, besteht kein reiner Formschluss zwischen der
Buchse und dem Blech und es besteht hier die Gefahr, daß der
Blechhals dann leicht aufgebogen wird und die Buchse mitsamt
dem Flansch durch das Blechloch bzw. den Blechrand hindurch
rutscht.
Zudem besteht die Gefahr, daß durch ein leichtes Zurückfedern
beim Verpressen des Blechhalses in die Ringnut der Buchse
nicht die vollständige Stirnseite des Bleches an den
entsprechenden Anschlag in der Ringnut anliegt und somit auch
die formschlüssige Verbindung hier nicht optimal ist.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Herstellung einer Lochverstärkung in einem Blech mittels
einer Scheibe vorzusehen, welches eine einfache Fertigung und
eine optimale formschlüssige Verbindung zwischen Scheibe und
Blech gewährleistet.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des
Patentanspruchs 1.
Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Loch
verstärkung in einem Blech so weiterzubilden, daß sie
wesentlich einfacher und betriebssicherer ausgebildet werden
kann.
Zur Lösung der weiteren Aufgabe ist die Erfindung durch die
technische Lehre des Anspruchs 4 gekennzeichnet.
Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösungen ergeben sich
jeweils aus den Unteransprüchen.
Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß nun eine
einteilige Scheibe verwendet wird, die eine ringsumlaufende,
nach außen geöffnete Ringnut aufweist, welche eine axiale
Breite im Bezug auf die Scheibe besitzt, die nur unwesentlich
größer ist als de Dicke des Bleches und eine radiale Tiefe
von mindestens der doppelten Blechdicke und das Blech in der
Ringnut der Scheibe derart aufgenommen ist, daß der Lochrand
des Bleches mit seiner Ober-, Unter- und Stirnseite
vollständig umgriffen wird und dadurch eine allseitige,
formschlüssige Verbindung zwischen Scheibe und Blech besteht.
Der Innendurchmesser der Ringnut entspricht nun etwa dem
Durchmesser des zu verstärkenden Lochrandes, wobei der Außen
durchmesser (Außenumfang) der einteiligen Scheibe wesentlich
größer als der Bohrungsdurchmesser des zu verstärkenden
Loches im Blech ist.
Auf diese Weise wird also eine Ringnut in einer einteiligen
Scheibe gebildet, in welche der Lochrand des Loches
ringsumlaufend eingreift und dort gehalten ist.
Um nun diesen Lochrand in diese einteilige Scheibe
hineinzubringen, wird nun nach einem Verfahrensmerkmal der
vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß der Lochrand in seinem
Umgebungsbereich hochgebördelt wird, so daß sich das Loch im
hochgehobenen Zustand (hochgebördelten Zustand) erweitert und
damit der Lochrand des Blechloches etwa dem Außenumfang der
einteiligen Scheibe entspricht. Auf diese Weise wird dann die
einteilige Scheibe mit einem Werkzeug in Höhe dieses
Lochrandes gebracht, wodurch der Lochrand dann
gegenüberliegend fluchtend zu der umlaufenden Ringnut liegt.
Mit einem Werkzeug, welches von oben wirkt, wird dann der
Lochrand zusammen mit dieser einteiligen Scheibe nach unten
gedrückt, wodurch das Loch sich ringsumlaufend verkleinert
und dann dieser ringsumlaufende Lochrand in die
ringsumlaufende Nut der einteiligen Scheibe eingreift.
Mit einem weiteren Druck dieses gleichen Werkzeuges wird dann
die Ringnut ringsumlaufend geschlossen und verpresst, wodurch
es zu einem ausgezeichneten Preßsitz und einem Haltesitz
zwischen der Ringnut und dem Lochrand kommt. Die Scheibe ist
somit unverschiebbar mit dem Blech verbunden.
Es reicht hierbei jedoch aus, mit Hilfe von ringsumlaufenden
Körnerschlägen nicht eine ringsumlaufende Verpressung durch
zuführen, sondern diese Verpressung nur an definierten
Punkten vorzunehmen.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann es
auch vorgesehen sein, daß etwa radial ausgehend von dem
Lochrand Schlitze sich in das Blech hinein erstrecken, um so
einzelne, sternförmige Lappen aus dem Lochrand zu bilden.
Dies ist aber nicht erforderlich, weil das erfindungsgemässe
Verfahren auch mit einem ringsumlaufenden, in sich
geschlossenen Lochrand funktioniert. Damit sollen jedoch nur
Umgehungsformen ausgeschlossen werden.
Der Schutz der vorliegenden Erfindung bezieht sich also auch
auf derartige geschlitzte Lochränder.
Die Scheibe kann hierbei aus einem Aluminiummaterial, einem
Stahlmaterial, aus Kunststoff oder Kupfer, Zink oder
dergleichen bestehen.
Es wird hierbei bevorzugt eine runde einteilige Scheibe
verwendet, weil durch die Verpressung der umlaufenden Nut der
Scheibe mit dem Lochrand eine Verdrehsicherung der Scheibe im
Loch bewerkstelligt wird und hiermit nun durch die Bohrung in
der Scheibe ein entsprechender Befestigungsbolzen, Schraube,
Niete oder dergleichen hindurchgetrieben werden kann und so
den Lochrand des Bleches einwandfrei auf einer Befestigungsfläche
hält.
In einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
kann es vorgesehen sein, diese Scheibe als Mutter
auszubilden, die dann ein zentrales Mutterngewinde aufweist.
Bei dieser Mutter ist es nicht erforderlich, den Lochrand mit
der Mutter zu verpressen, weil diese dann drehbar in dem
Lochrand des Bleches gehalten wird und sofort zum Aufdrehen
auf ein zugeordnetes Schraubengewinde verwendet werden kann.
In einer dritten Ausführungsform ist es vorgesehen, daß die
runde Scheibe oder die runde Mutter viereckig oder mehreckig
ausgebildet ist, um entsprechend dem Lochrand im Blech
angepasst zu sein, wodurch das vorher beschriebene Verfahren
und die danach ausgebildete Scheibe ebenso gut funktioniert.
Ebenso kann es vorgesehen sein, daß auf der als Mutter aus
gebildeten Scheibe noch zusätzlich ein Sechskantprofil
angeformt ist, mit dem es nun möglich ist, diese Mutter mit
einem entsprechenden Werkzeug, welches über das
Sechskantprofil greift, sofort zu verdrehen, um die Mutter
dann auf einen entsprechenden Dorn aufzuschrauben.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt
sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen
Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der
einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung,
offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den
Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als
erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in
Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen
Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung
weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der
Erfindung hervor.
Es zeigen:
Fig. 1 Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer
Scheiben-Lochverstärkung;
Fig. 2 Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer
Scheiben-Lochverstärkung;
Fig. 3 Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer
Mutter-Lochverstärkung;
Fig. 4 Schnitt durch eine weitere Ausführungsform einer
Scheiben-Lochverstärkung.
Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte, zur Lochverstärkung
in einem Blech 3 eingesetzte einteilige Scheibe ist mit einer
ringsumlaufenden, nach außen geöffneten Ringnut 2 sowie mit
einer Bohrung 7 ausgebildet.
Der Innendurchmesser der Ringnut 2 der Scheibe 1 entspricht
etwa dem Durchmesser des zu verstärkenden Lochrandes im Blech
3.
Dagegen ist der Außendurchmesser (Außenumfang) der
einteiligen Scheibe 1 wesentlich größer als der
Bohrungsdurchmesser des zu verstärkenden Loches im Blech 3.
In die auf diese Weise ausgebildete Ringnut 2 der einteiligen
Scheibe 1 greift der Lochrand des Loches im Blech 3
ringsumlaufend ein und wird dort gehalten.
Um nun diesen Lochrand in die Ringnut 2 der einteiligen
Scheibe 1 hineinzubringen, wird zunächst der Lochrand in
seinem Umgebungsbereich hochgebördelt, so daß sich das Loch
im Blech 3 im hochgehobenen (hochgebördelten) Zustand
erweitert und damit der Lochrand des Blechloches etwa dem
Außenumfang der einteiligen Scheibe 1 entspricht. Durch ein
geeignetes Werkzeug wird dann die einteilige Scheibe 1 in
Höhe dieses Lochrandes gebracht, wodurch der Lochrand dann
gegenüberliegend fluchtend zu der umlaufenden Ringnut 2 der
Scheibe 1 liegt.
In einem weiteren, von oben wirkenden Werkzeug wird
anschließend der Lochrand zusammen mit der einteiligen
Scheibe 1 nach unten gedrückt, wodurch das Loch sich
ringsumlaufend verkleinert und dadurch der ringsumlaufende
Lochrand in die Ringnut 2 der einteiligen Scheibe 1
eingreift. Mit einem weiteren Druck dieses gleichen
Werkzeuges wird dann die Ringnut 2 der einteiligen Scheibe 1
ringsumlaufend geschlossen und anschließend verpreßt, wodurch
es zwischen der Ringnut 2 und dem Lochrand zu einem
ausgezeichneten Preß- und Haltesitz kommt.
Anstelle dieser ringsumlaufenden Verpressung ist auch eine
teilweise Verpressung nur an definierten Punkten denkbar.
Das vorbeschriebene erfindungsgemäße Verfahren zur
Lochverstärkung mittels der Scheibe 1 in dem Blech 3 ist auch
dann anwendbar, wenn das Loch geschlitzte Lochränder
aufweist.
Die zur Lochverstärkung im Blech 3 eingesetzte Scheibe 1
besteht vorzugsweise aus einem Aluminium- oder einem
Stahlmaterial bzw. aus Kunststoff oder aus Kupfer bzw. aus
Zink.
Natürlich kann die Scheibe 1 auch aus anderen geeigneten
Werkstoffen ausgebildet sein.
Bevorzugt wird eine runde einteilige Scheibe 1 verwendet,
weil durch die Verpressung der Ringnut 2 der Scheibe 1 mit
dem Lochrand eine Verdrehsicherung der Scheibe 1 im Loch
erfolgt und durch die Bohrung 7 und der Scheibe 1 ein
rückentsprechender Befestigungsbolzen oder eine Schraube oder
dgl. hindurchgetrieben werden kann und damit eine
einwandfreie Befestigung des Lochrandes im Blech auf einer
Befestigungsfläche gegeben ist.
Es ist auch möglich, die Scheibe 1 als Mutter 4 mit einem
zentralen Mutterngewinde mit einem Innengewinde 7
auszubilden. Bei dieser Mutter 4 ist es nicht erforderlich,
den Lochrand mit der Mutter 4 zu verpressen, weil diese dann
drehbar in dem Lochrand des Bleches 3 gehalten wird und
sofort zum Aufdrehen auf ein zugeordnetes Schraubengewinde
verwendet werden kann.
Zweckmäßigerweise kann die runde Scheibe 1 oder die runde
Mutter 4 viereckig oder mehreckig entsprechend der
Lochrandausbildung im Blech 3 angepaßt sein. Auch bei dieser
Scheiben-/Mutternausbildung ist das vorbeschriebene Verfahren
ohne Einschränkungen anwendbar.
Desweiteren kann die als Mutter 4 ausgebildete Scheibe 1 noch
zusätzlich ein angeformtes Sechskantprofil 6 aufweisen, mit
dem es möglich ist, die Mutter 4 mit einem entsprechenden
Werkzeug, welches über das Sechskantprofil 6 greift, sofort
zu verdrehen, um die Mutter 4 dann auf einen entsprechenden
Dorn aufzuschrauben.
1
Scheibe
2
Ringnut
3
Blech
4
Mutter
5
Innengewinde
6
Mehrkantprofil
7
Bohrung
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung einer Lochverstärkung in einem
Blech (3) mittels einer Scheibe (1) mit folgenden Schritten:
- - Bereitstellen einer Scheibe (1) mit einer nach außen weisenden, umlaufenden Ringnut (2), welche eine axiale Breite im Bezug auf die Scheibe (1) besitzt, die nur unwesentlich größer ist als die Dicke des Bleches (3) und eine radiale Tiefe von mindestens der doppelten Blechdicke,
- - Bereitstellen eines Bleches (3) mit einer Öffnung, die geeignet ist, die Scheibe (1) im Bereich der Ringnut (2) aufzunehmen,
- - Hochbördeln des Blechs (3) bis zu einem derartigen Ausmaß, dass die Öffnung im Blech (3) ein Durchtreten der Scheibe (1) ermöglicht,
- - Einführen der Scheibe (1) in die Öffnung derart, dass die Ringnut (2) sich etwa auf der Höhe des Bleches (3) befindet,
- - Aufbringen einer Kraft gleichzeitig auf die Scheibe (1) und das Blech (3), die in Gegenrichtung zur Hochbördelung wirkt, und
- - Entfernen dieser Kraft, sobald das Blech (3) zurückgebogen ist und hierdurch in die Ringnut (2) derart eingedrungen ist, daß der Lochrand des Bleches (3) mit seiner Ober-, Unter- und Stirnseite vollständig umgriffen wird und dadurch eine allseitige, formschlüssige Verbindung zwischen Scheibe (1) und Blech (2) entsteht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als weiterer Schritt ein
Verpressen der Scheibe (1) zum Festlegen der Scheibe (1)
gegenüber dem Blech (3) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
das Verpressen der Scheibe (1) über deren ganzen Umfang oder
nur an bestimmten Stellen vorliegt.
4. Lochverstärkung mit Scheibe (1) in einem Blech (3),
insbesondere in einem Stahl- oder Aluminiumblech, wobei zur
Lochverstärkung eine einteilige Scheibe (1) Verwendung
findet, die mit einer ringsumlaufenden, nach außen geöffneten
Ringnut (2) versehen ist, in die das Blech (3) eingreift,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (2) eine axiale
Breite im Bezug auf die Scheibe (1) besitzt, die nur
unwesentlich größer ist als die Dicke des Bleches (3) und
eine radiale Tiefe von mindestens der doppelten Blechdicke,
und daß das Blech (3) in der Ringnut (3) der Scheibe (1)
derart aufgenommen ist, daß der Lochrand des Bleches (3) mit
seiner Ober-, Unter- und Stirnseite vollständig umgriffen
wird und dadurch eine allseitige, formschlüssige Verbindung
zwischen Scheibe (1) und Blech (2) besteht.
5. Lochverstärkung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Außenabmessungen der Ringnut (2) in der Scheibe (1)
etwa denen der Öffnung in dem Blech (3) entsprechen und
gleichzeitig die Außenabmessungen der Scheibe (1) größer sind
als die Öffnung in dem Blech (3).
6. Lochverstärkung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, dass das Blech (3) mit Schlitzen versehen
ist, die sich von der Öffnung zur Aufnahme der Scheibe (1)
ausgehend in das Blech hineinerstrecken.
7. Lochverstärkung in einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Scheibe (1) als runde Scheibe
ausgebildet ist und vorzugsweise aus einem Aluminium- oder
Stahlmaterial oder aus Kunststoff, Kupfer oder Zink besteht.
8. Lochverstärkung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Scheibe (1) viereckig, sechseckig
oder in anderer, unrunder Form ausgebildet ist.
9. Lochverstärkung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Scheibe (1) mit einer Innenbohrung
(7) versehen ist.
10. Lochverstärkung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Scheibe (1) mit einem Innengewinde
versehen ist.
11. Lochverstärkung nach einem der Ansprüche 4 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (1) gegenüber dem
Blech (3) drehbar ist.
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19612619A1 (de) | 1997-10-02 |
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