DE19840780A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von plattenförmigen Bauteilen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von plattenförmigen BauteilenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbinden von plattenförmigen Bauteilen. DOLLAR A Bei dem Verfahren werden überlappt angeordnete, plattenförmige Bauteile über der Ausnehmung einer Matrize positioniert. Ein Stempel wird entlang einer Vorschubachse so gegen die Matrize bewegt, daß ein überlappender Bereich der Bauteile in die Ausnehmung der Matrize gedrückt wird. Während dieser Vorschubbewegung wird gleichzeitig die Längsachse des Stempels innerhalb eines Kegelmantels um die Vorschubachse geführt. DOLLAR A Durch diese zusätzliche Bewegung der Längsachse des Stempels wird die axiale Fügekraft deutlich reduziert, so daß entsprechende Fügevorrichtungen in leichterer Bauweise hergestellt werden können.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Verbinden von plattenförmigen Bau
teilen.
Bei dem Verfahren werden überlappt angeordnete,
plattenförmige Bauteile, wie beispielsweise Bleche,
miteinander verbunden. Derartige Verfahren zur Ver
bindung plattenförmiger Bauteile sind in DIN 8593, Teil
5 unter 4.5.2.11 unter dem Begriff "Durchsetzfügen"
beschrieben.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche
Verfahren und Werkzeuge bzw. Vorrichtungen bekannt, die
eine Verbindung mittels Durchsetzfügen herstellen.
So ist beispielsweise aus der DE 43 17 278 ein
Verfahren zur Verbindung zweier Blechteile bekannt, bei
dem ein Stempel mit einer Kraft gegen die Ausnehmung
einer Matrize gepreßt wird, auf der die Blechteile
übereinander liegen. Die über der Ausnehmung befind
lichen Bereiche der Blechteile werden dadurch gemeinsam
in die Ausnehmung tiefgezogen, so daß sie eine Ein
prägung bilden. Anschließend wird von der Gegenseite
eine weitere Verformung der Einprägung vorgenommen.
Aus der DE 36 13 324 sind ebenfalls ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Verbinden dünner Platten
bekannt. Die aufeinanderliegenden Platten werden
geneinsam tiefgezogen, wonach der Bodenbereich der
tiefgezogenen Flächenteile in der speziell ausgeformten
Ausnehmung einer Matrize breitgequetscht wird. Es
entsteht ein zylinderförmiger Fügepunkt. Das Tiefziehen
und Quetschen des Materials erfolgt durch eine lineare
Vorschubbewegung eines Stempels, der die Platten
bereiche in die Ausnehmung der Matrize drückt.
Die DE 31 06 313 beschreibt eine Einrichtung zum
Verbinden von Blechen, bei dem ebenfalls ein Stempel
eine lineare Vorschubbewegung in Richtung der Ausneh
mung einer Matrize ausführt, um die Blechteile in die
Ausnehmung zu drücken.
Ein entsprechend ausgebildetes Werkzeug mit einem
gegenüber einer Matrize längsverschiebbaren Stempel ist
in der DE 37 13 083 beschrieben.
Das Ergebnis dieser bekannten Verfahren ist ein
durch eine lineare Fügebewegung erzeugtes, druckknopf
artiges Verbindungselement.
Allerdings liegt bei diesen Verfahren die zur
Blechumformung erforderliche, materialabhängige axiale
Fügekraft bei mehreren dkN pro Fügepunkt.
Dies erweist sich als besonders nachteilig bei der
konstruktiven Auslegung von Fügeeinrichtungen, wie
Bügel, Zangen, Pressen etc., da diese, um die verfah
rensbedingte hohe Steifigkeit zu erreichen, sehr massiv
und somit schwer gebaut werden müssen. Dadurch ist der
mobile Einsatz solcher Vorrichtungen bzw. Verfahren,
insbesondere bei hand- oder robotergeführten Werk
zeugen, stark eingeschränkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren sowie eine Vorrichtung anzugeben, die eine
Verbindung plattenförmiger Bauteile mit reduziertem
Krafteinsatz ermöglichen. Das Verfahren soll ins
besondere für den Einsatz an robotergeführten Werk
zeugen, an Werkzeugen mit großer Ausladung (<100 bis
1000 mm) oder für Handwerkzeuge geeignet sein.
Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruch
1 und der Vorrichtung gemäß Anspruch 11 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der
Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die zu
verbindenden plattenförmigen Bauteile, beispielsweise
Bleche, so übereinandergelegt, daß sie zumindest teil
weise überlappen. Die Anzahl der Bauteile ist dabei
nicht auf zwei beschränkt. Es können vielmehr auch drei
oder mehr Bauteile auf diese Weise in einem Schritt
miteinander verbunden werden.
Ein überlappender Bereich der Bauteile wird so auf
einer Matrize positioniert, daß er über einer speziell
vorgesehenen Ausnehmung der Matrize liegt. Derartige
Matrizen mit entsprechenden Ausnehmungen sind aus dem
in der Beschreibungseinleitung genannten Stand der
Technik bekannt.
Schließlich wird ein Stempel entlang einer
Vorschubachse so gegen die Matrize bewegt, daß der
überlappende Bereich der Bauteile in die Ausnehmung der
Matrize gedrückt wird. Während dieser Vorschubbewegung
wird gleichzeitig die Längsachse des Stempels innerhalb
eines Kegelmantels um die Vorschubachse geführt.
Unter einem Kegel ist hierbei nicht nur ein
Kreiskegel zu verstehen. Vielmehr umfaßt der Begriff
auch andere Kegel formen, beispielsweise mit einer
ellipsenförmigen Grundfläche. Bevorzugt ist allerdings
aufgrund der einfachen Realisierbarkeit eine Kreis
kegelform, wobei der halbe Öffnungswinkel dieses
Kegelmantels vorzugsweise zwischen 2 und 5° beträgt.
Vorzugsweise wird der Stempel während der
Vorschubbewegung direkt auf dem Kegelmantel geführt,
d. h. seine Längsachse bzw. ein Punkt auf seiner Längs
achse beschreibt eine kreis- oder ellipsenförmige Bahn
um die Vorschubachse.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform
beschreibt die Längsachse bzw. ein Punkt auf der Längs
achse während der Vorschubbewegung eine rosettenförmige
Bahn um die Vorschubachse. In diesem Fall stellt der
Kegelmantel die äußere Begrenzung dieser Figur dar.
Durch die Vorschubbewegung wird das Material in
die Ausnehmung tiefgezogen und fließt auseinander, so
daß eine feste Verbindung zwischen den Bauteilen her
gestellt wird. Die Ausnehmung der Matrize kann dabei
Formen aufweisen, die aus den in der Beschreibungs
einleitung genannten Dokumenten bekannt sind.
Die gleichzeitige Taumelbewegung der Längsachse
des Stempels um die Vorschubachse reduziert die für die
Vorschubbewegung erforderliche Kraft, die notwendig
ist, um den überlappenden Bereich der Bauteile in die
Ausnehmung zu drücken, in erheblichem Maße.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden
Verbindungselemente hergestellt, die den mit dem Durch
setzfügen des Standes der Technik erzeugten Verbin
dungselementen ähnlich sind. Das erfindungsgemäße
Verfahren ermöglicht jedoch eine deutliche Reduzierung
der für das Fügen benötigten Axialkraft, d. h. des
Krafteinsatzes in Vorschubrichtung, und ermöglicht
dennoch eine beständige druckknopfartige Verbindung von
2 oder mehreren plattenförmigen Bauteilen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine
vorteilhafte Reduzierung der zur Umformung benötigten
axialen Fügekraft von ca. 80% im Vergleich zur line
aren Umformbewegung erzielt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird bei
dem Verfahren eine Matrize eingesetzt, deren Ausnehmung
radial nachgiebige Wandungselemente, beispielsweise in
Form eines elastischen Ringes, aufweist. Beispiele für
derartige Matrizen sind der DE 40 09 813 C1 zu entnehmen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform,
insbesondere in Verbindung mit der kreis- oder ellip
senförmigen Bewegung um die Vorschubachse, wird der
Stempel zusätzlich um seine Längsachse rotierend ange
trieben. Hierdurch kann die während des Fügevorgangs
auftretende Reibung zur Oberfläche des überlappenden
Bereiches der Bauteile vermindert werden.
Bei Einsatz der Verfahrensvariante mit der roset
tenförmigen Bewegung wird das Verfahren hingegen mit
einem fest eingespannten Stempel durchgeführt.
Vorteilhaft ausgestaltete Stempel weisen kegel
förmige, ebene oder kugelkalottenförmige Abschluß
flächen auf. Unter der Abschlußfläche ist hierbei die
Endfläche des Stempels zu verstehen, die mit den Bau
teilen in Berührung kommt (vgl. Bezugszeichen (8) in
Fig. 1).
Besonders vorteilhaft ist ein Stempel, dessen
Schaftquerschnitt sich zur Abschlußfläche hin ver
breitert. Die Verbreiterung wird so gewählt, daß der
gegenüber der Längsachse vorliegende Winkel der Ver
breiterung dem halben Öffnungswinkel des Kegelmantels
entspricht, auf dem die Längsachse des Stempels geführt
wird. Durch den Einsatz eines derartig geformten
Stempels kann eine besonders gute Verbindung zwischen
den plattenförmigen Bauteilen erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer
Matrize mit zumindest einer Ausnehmung, einem entlang
einer Vorschubachse gegen die Matrize bewegbaren
Stempel und einer Antriebseinheit. Die Antriebseinheit
ist derart ausgestaltet, daß sie den Stempel einerseits
entlang der Vorschubachse gegen die Ausnehmung der
Matrize drücken kann und anderseits gleichzeitig zu
einer Bewegung seiner Längsachse innerhalb eines
Kegelmantels um die Vorschubachse zwingt.
Vorzugsweise besteht die Antriebseinheit aus einem
Linearantrieb mit einer Halterung. Der Linearantrieb
erzeugt eine Linearbewegung der Halterung entlang der
Vorschubachse bei gleichzeitiger Rotationsbewegung um
die Vorschubachse. Die Halterung nimmt den Stempel so
auf, daß seine Längsachse unter einem Winkel, dem
halben Öffnungswinkel des Kegelmantels, zur Vorschub
achse steht. Hierdurch wird die Längsachse des Stempels
während der Vorschubbewegung zu einer kreisförmigen
Bewegung um die Vorschubachse veranlaßt.
Der Stempel ist vorzugsweise um seine Längsachse
drehbar in der Halterung gelagert, wobei gegebenenfalls
ein separater Antrieb zur Erzeugung einer Rotations
bewegung um seine Längsachse vorgesehen sein kann.
Die bevorzugten Geometrien der Stempel wurden
bereits in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren dargestellt.
In einer weiteren Ausführungsform ist die
Antriebseinheit so ausgestaltet, daß sie die Längsachse
des Stempels während der Vorschubbewegung zu einer
rosettenförmigen Bewegung um die Vorschubachse veran
laßt. Der Stempel ist hierbei fest eingespannt.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und
der Vorrichtung liegen vor allem in der deutlich
reduzierten axialen Fügekraft und den somit in
leichterer Bauweise herstellbaren Fügevorrichtungen.
Weiterhin ist aufgrund der geringeren Belastung der am
Fügevorgang beteiligten Elemente eine höhere Standzeit
vor allem der Matrizenwerkzeuge zu erwarten. Die er
reichbare Verbindungsfestigkeit ist mit der Festigkeit
der Durchsetzfügeverbindungen des Standes der Technik
vergleichbar.
Das Verfahren ist aufgrund dieser Vorteile in
allen Maschinen, Werkzeugen und Vorrichtungen mit
rotatorischem Antrieb einsetzbar, insbesondere aufgrund
des geringen Kraftbedarfs auch an Roboterarmen und bei
Handwerkzeugen. Beispiele für derartige Vorrichtungen
sind Fräsmaschinen, Ständerbohrmaschinen, Drehbänke
oder C-Bügeleinrichtungen jeglicher Art.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines
Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren
nochmals erläutert. Hierbei zeigen
Fig. 1 ein Beispiel für einen Teil einer Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens;
Fig. 2 Beispiele a) bis d) für verschiedene Stempel
geometrien der beim erfindungsgemäßen Ver
fahren eingesetzten Stempel; und
Fig. 3 ein Beispiel für eine rosettenförmige Bewegung
um die Vorschubachse.
Der Verfahrensablauf des erfindungsgemäßen Ver
fahrens zur Verbindung von plattenförmigen Bauteilen
ist anhand von Fig. 1 zu erkennen. Im vorliegenden
Beispiel werden zwei plattenförmige Bauteile (1, 2)
verbunden. In der Figur sind die Matrize (3) mit der
Ausnehmung (5) sowie der Stempel (4) dargestellt. Der
Stempel befindet sich in einer Halterung (9) einer
(nicht dargestellten) Antriebseinheit. In der Figur ist
deutlich der Winkel zu erkennen, unter dem die Längs
achse (7) des Stempels zur Vorschubachse (6) der An
triebseinheit gehaltert bzw. eingespannt ist. Der
Stempel ist in diesem Beispiel zusätzlich um seine
Längsachse drehbar gelagert. Ein Ausschnitt zeigt die
hier eingesetzte kegelförmige Form der Abschlußfläche
(8) des Stempels.
Zu Beginn des Fügevorgangs werden die zu verbin
denden plattenförmigen Bauelemente (1, 2) auf der
Matrize (3) so positioniert, daß ein überlappender
Bereich der Bauelemente über der Ausnehmung der Matrize
liegt. Nun bewegt sich um die Vorschubachse (6) der
taumelnde Stempel (4) auf die Matrize (3) zu und
verformt die Teile (1) und (2) lokal in die in der
Matrize vorgesehene Ausnehmung (5). Die Form des
Stempels wird hierbei ohne scharfe Kanten gewählt,
beispielsweise durch Einhaltung von Mindestradien an
den Kanten, so daß das Material durch den Stempel nicht
eingeschnitten wird. Beispiele für vorteilhafte
Stempelgeometrien werden in Verbindung mit Fig. 2
beschrieben.
Sitzt der Boden des matrizenseitig angeordneten
Plattenelements (2) auf dem Boden der Ausnehmung (5)
auf, so beginnt das Material radial nach außen zu
fließen. Dadurch wird die festigkeitsbestimmende
Hinterschneidung des stempelseitigen Materials im
matrizenseitigen Blech erzeugt.
Die Bewegung der Längsachse des Stempels auf dem
(oder innerhalb des) Kegelmantel(s) erfolgt in der
Regel so, daß während des Umformvorgangs 5 bis 10
Umdrehungen (oder mehr) um die Vorschubachse erfolgen.
Nach Beendigung des Umformvorgangs wird der
Stempel (4) zurückgenommen. Die Ausformung der ver
bundenen Platten (1 + 2) aus der Matrize erfolgt in
axialer Richtung.
Die Matrize (3) kann Ausnehmungen sowohl mit
starren als auch mit radial nachgiebigen Wandungs
elementen aufweisen.
Zur Verringerung der Reibung zwischen Stempel und
Blech ist der Stempel bei dieser Ausführungsform in
seiner Achse (7) drehbar gelagert und kann, falls
erforderlich, auch separat rotierend angetrieben
werden. Die Stempelspitze (8) ist daher rotationssym
metrisch so ausgebildet, daß das umzuformende Material
nicht eingeschnitten werden kann.
Fig. 2 zeigt vier Beispiele a) bis d) für
verschiedene Stempelgeometrien der beim erfindungs
gemäßen Verfahren eingesetzten Stempel.
Auf der rechten Seite ist in Beispiel a) die
Abschlußfläche (8) des Stempels als Kegelform aus
gebildet, wobei an der Spitze und am Rand des Kegels
Rundungen mit bestimmten Mindestradien R1 und R2
gebildet sind. Dies verhindert das Einschneiden des
Materials bei Einsatz des Stempels. Ein Beispiel für
solche Mindestradien sind R1 = 2 mm und R2 = 10 mm.
Das nächste Beispiel b) zeigt einen Stempel mit
einer ebenen Abschlußfläche (8), wobei auch in diesem
Fall der Rand der Abschlußfläche einen Mindestradius R1
aufweist.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens ist auch ein Stempel mit einer halbkugel
förmigen Abschlußfläche (8) einsetzbar, wie in Beispiel
c) dargestellt.
Beispiel d) zeigt schließlich einen Stempel mit
einer verbreiterten Abschlußfläche (8) . Die Form der
Fläche (hier: kegelförmig) kann selbstverständlich auch
kugelkalottenförmig oder eben sein. Die Verbreiterung
der Abschlußfläche ist hierbei so gewählt, daß der
Verbreiterungswinkel α dem Winkel entspricht, den die
Längsachse des Stempels mit der Vorschubachse bildet.
Fig. 3 zeigt schließlich zur Veranschaulichung
ein Beispiel für eine rosettenförmige Bewegung (10) der
Längsachse (7) des Stempels um die Vorschubachse (6).
Claims (22)
1. Verfahren zum Verbinden von plattenförmigen
Bauteilen, bei dem
- - die Bauteile (1, 2) zumindest teilweise über lappend so auf einer Matrize (3) mit einer Aus nehmung (5) positioniert werden, daß ein über lappender Bereich der Bauteile über der Ausnehmung liegt, und
- - ein Stempel (4) entlang einer Vorschubachse (6) bewegt wird, um den überlappenden Bereich der Bauteile in die Ausnehmung der Matrize zu drücken, dadurch gekennzeichnet,
- - daß eine Längsachse (7) des Stempels innerhalb eines Kegelmantels um die Vorschubachse geführt wird, während der Stempel den überlappenden Bereich in die Ausnehmung drückt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsachse (7) des Stempels eine kreis-
oder ellipsenförmige Figur beschreibt, während der
Stempel den überlappenden Bereich in die
Ausnehmung drückt.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Längsachse (7) des Stempels eine
rosettenförmige Figur beschreibt, während der
Stempel den überlappenden Bereich in die
Ausnehmung drückt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stempel (4) zusätzlich um seine Längsachse
(7) rotierend angetrieben wird, während er den
überlappenden Bereich in die Ausnehmung drückt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Matrize (3) eingesetzt wird, deren Aus
nehmung (5) radial nachgiebige Wandungselemente
aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Matrize (3) eingesetzt wird, deren Aus
nehmung (5) starre Wandungselemente aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Stempel (4) mit einer kegelförmigen
Abschlußfläche (8) eingesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Stempel (4) mit einer ebenen Abschluß
fläche (8) eingesetzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Stempel (4) mit einer kugelkalotten
förmigen Abschlußfläche (8) eingesetzt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Stempel (4) eingesetzt wird, dessen
Abschlußfläche (8) gegenüber dem Schaftquerschnitt
des Stempels verbreitert ist.
11. Vorrichtung zum Verbinden von plattenförmigen
Bauteilen, mit
- - einer Matrize (3), die eine Ausnehmung (5) aufweist,
- - einem entlang einer Vorschubachse (6) gegen die Matrize bewegbaren Stempel (4) mit einer Längs achse (7) und einer Abschlußfläche (8), und
- - einer Antriebseinheit, die den Stempel entlang der Vorschubachse unter gleichzeitiger Ausführung einer Bewegung seiner Längsachse innerhalb eines Kegelmantels um die Vorschubachse gegen die Ausnehmung der Matrize drücken kann.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinheit derart ausgestaltet ist,
daß sie die Längsachse (7) des Stempels auf einer
kreis- oder ellipsenförmigen Figur um die
Vorschubachse bewegt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinheit einen Linearantrieb mit
einer Halterung (9) umfaßt, wobei der Linear
antrieb eine Linearbewegung entlang der Vorschub
achse (6) bei gleichzeitiger Rotationsbewegung um
die Vorschubachse erzeugt, und die Halterung (9)
den Stempel (4) so aufnimmt, daß seine Längsachse
(7) unter einem Winkel zur Vorschubachse (6)
steht.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stempel (4) um seine Längsachse (7)
drehbar gelagert ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung einen separaten Antrieb für
eine Rotationsbewegung des Stempels (4) um seine
Längsachse (7) aufweist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinheit derart ausgestaltet ist,
daß sie die Längsachse (7) des Stempels auf einer
rosettenförmigen Figur um die Vorschubachse
bewegt.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausnehmung (5) der Matrize (3) radial
nachgiebige Wandungselemente aufweist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausnehmung (5) der Matrize (3) starre
Wandungselemente aufweist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stempel (4) eine kegelförmige Abschluß
fläche (8) aufweist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stempel (4) eine ebene Abschlußfläche (8)
aufweist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stempel (4) eine kugelkalottenförmige
Abschlußfläche (8) aufweist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stempel (4) zur Abschlußfläche (8) hin
verbreitert ist, wobei der Verbreiterungswinkel
zur Längsachse (7) dem halben Öffnungswinkel des
Kegelmantels entspricht.
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19840780B4 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10030283C2 (de) * | 2000-06-20 | 2002-06-20 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zum umformtechnischen Verbinden von plattenförmigen Bauteilen |
DE10146230C1 (de) * | 2001-09-19 | 2003-03-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Vorrichtung zum Führen der Längsachse eines Werkzeugs auf einer hypozykloiden Bahn |
DE10140989A1 (de) * | 2001-08-21 | 2003-03-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zum kraftreduzierten umformtechnischen Verbinden von Bauteilen |
WO2003095124A1 (en) * | 2002-05-08 | 2003-11-20 | Hans Bergkvist | A method for mechanically joining two or more layers of sheet material |
DE10332124B4 (de) * | 2003-07-15 | 2005-08-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung zum Verbinden von plattenförmigen Bauteilen mit variabler Fügetechnik |
EP1640082A1 (de) * | 2004-08-25 | 2006-03-29 | Behr GmbH & Co. KG | Fixiervorrichtung und -verfahren |
DE102020104529A1 (de) | 2020-02-20 | 2021-08-26 | Technische Universität Chemnitz | Vorrichtung und Verfahren zum mechanischen Fügen von Hohlprofilen |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19929778B4 (de) * | 1998-09-07 | 2006-04-13 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zum dynamischen Verbinden von plattenförmigen Bauteilen |
DE102007050069B3 (de) * | 2007-10-19 | 2008-12-24 | Audi Ag | Verfahren zur Herstellung einer Stanznietverbindung |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3106313A1 (de) * | 1980-09-08 | 1982-04-22 | BTM Corp., 48079 St. Clair, Mich. | Einrichtung und verfahren zum verbinden von blechen |
DE3613324A1 (de) * | 1986-04-19 | 1987-10-22 | Eugen Rapp | Verfahren und vorrichtung zum verbinden duenner platten |
DE3713083A1 (de) * | 1986-04-17 | 1987-10-29 | Btm Corp | Einrichtung zum verbinden von blechen |
DE4317278A1 (de) * | 1992-05-29 | 1993-12-02 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Blechteil-Verbindung |
-
1998
- 1998-09-07 DE DE1998140780 patent/DE19840780B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3106313A1 (de) * | 1980-09-08 | 1982-04-22 | BTM Corp., 48079 St. Clair, Mich. | Einrichtung und verfahren zum verbinden von blechen |
DE3713083A1 (de) * | 1986-04-17 | 1987-10-29 | Btm Corp | Einrichtung zum verbinden von blechen |
DE3613324A1 (de) * | 1986-04-19 | 1987-10-22 | Eugen Rapp | Verfahren und vorrichtung zum verbinden duenner platten |
DE4317278A1 (de) * | 1992-05-29 | 1993-12-02 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Blechteil-Verbindung |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JUEN, A.R.: Punktnietmaschinen fertigen hochbe- lastbare Verbindungen. In: Bänder Bleche Rohre 10-1987, S. 198-200 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10030283C2 (de) * | 2000-06-20 | 2002-06-20 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zum umformtechnischen Verbinden von plattenförmigen Bauteilen |
DE10140989A1 (de) * | 2001-08-21 | 2003-03-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zum kraftreduzierten umformtechnischen Verbinden von Bauteilen |
DE10140989C2 (de) * | 2001-08-21 | 2003-11-20 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zum kraftreduzierten umformtechnischen Verbinden von Bauteilen |
DE10146230C1 (de) * | 2001-09-19 | 2003-03-13 | Fraunhofer Ges Forschung | Vorrichtung zum Führen der Längsachse eines Werkzeugs auf einer hypozykloiden Bahn |
WO2003095124A1 (en) * | 2002-05-08 | 2003-11-20 | Hans Bergkvist | A method for mechanically joining two or more layers of sheet material |
DE10332124B4 (de) * | 2003-07-15 | 2005-08-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung zum Verbinden von plattenförmigen Bauteilen mit variabler Fügetechnik |
EP1640082A1 (de) * | 2004-08-25 | 2006-03-29 | Behr GmbH & Co. KG | Fixiervorrichtung und -verfahren |
DE102020104529A1 (de) | 2020-02-20 | 2021-08-26 | Technische Universität Chemnitz | Vorrichtung und Verfahren zum mechanischen Fügen von Hohlprofilen |
DE102020104529B4 (de) | 2020-02-20 | 2023-03-02 | Technische Universität Chemnitz | Vorrichtung und Verfahren zum mechanischen Fügen von Hohlprofilen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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