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Blechverbindung Die Erfindung bezieht sich auf ebene, glattwandige,
unlösbare, kalt auszuführende Hohlnietblechverbindungen von dünneren Blechen oder
Platten aus tiefziehfähigem Werkstoff auf stärkeren Grundkörpern und besteht darin,
.daß in der durchgehenden oder Sacklochbohrung des Grundkörpers ein Muttergewinde
vorgesehen ist, in welches das dünne Blech mittels stempelartiger Werkzeuge unter
gleichzeitiger seitlicher Anpressung bei plastischer Verformung hineingezogen wird.
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Die bisher verwendeten Blechverbindungen sind in zwei Gruppen zu unterteilen:
Die erste Gruppe umfaßt Verbindungen, die auch wie die erfindungsgemäß vorgeschlagene
ohne Materialzugabe erfolgen, bei denen aber die Teile vorher bereits in irgendeiner
Art miteinander verbunden sein müssen; das Kennzeichen der zweiten Gruppe besteht
darin, .daß den zu verbindenden Teilen in irgendeiner Form, durch Nieten, Schrauben,
Lötung oder Schweißun.g Material zugesetzt werden muß, so daß eine Gewichtserhöhung
auftritt. Beiden Gruppen gemeinsam ist der Nachteil, daß sich mit allen diesen Verbindungen
keine glatten Oberflächen herstellen lassen oder nur unter Schwächung der Verbindungsstellen.
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Bei den bekannten Verbindungen der erstgenannten Gruppe wie bei. ineinandergesc'hobenen
Rohren, bei auf Rohrenden aufgezogenen oder aufgeschrumpften Flanschenringen, bei
in Laschen eingeschobenen Federn u. :d.gl. besitzen die Teile durch Reibung, Umfassung
usw. bereits einen mechanischen Halt (Vorverbindung), so daß die Endverbindung durch
Verformung, Festkörnen u. dgl. nur mehr .das Auseinanderziehen oder Verdrehen der
Teile zu verhindern .hat. Nachdem die bisher angewendeten Verformungen in Gestalt
von Löchern, Vertiefungen u..dgl. beide miteinander zu verbindenden Teile (Rohre
usw.) umfassen müssen, so müssen beide Teile aus dünnem Material sein. Die
Verbindung
dünner Bleche oder Platten mit stärkerem Grundmaterial (Platten, Rahmen, Profilträger
u. dgl.) ist mit diesen Verbindungen nicht möglich. Demgegenüber bringt die erfindungsgemäße
Verbindung, die ebenfalls eine Materialzugabe nicht erfordert, den Vorteil, daß
.dünne Bleche oder Platten auf stärkerem Grundmaterial beliebiger Form und Stärke
befestigt werden können, ohne daß vorher irgendeine Vorverbindung zwischen den Teilen
besteht, wobei außerdem eine glatte Oberfläche entsteht.
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Eine andere Art von Verbindungen der gleichen Gruppe, die sogenannten
Vernietungen mit rundem Zapfen, arbeitet ebenfalls ohne Nlateri.alzugabe, und zwar
in Form von Nieten verschiedenster Form, die aus dem Grundmaterial herausgedrückt,
herausgepreßt, gebohrt oder gezogen werden, so daß runde Zapfen entstehen, die dann
:durch Löcher res zu befestigenden dünneren Materials durchgefiihrt und auf der
Gegenseite vernietet werden. Diese Art von Verbindungen läßt sich aber-nur für die
Verbindung von dünnen Blechen mit senkrecht zu diesen stehenden Säulen, Achsen,
Wellen anwenden, weil sich nachträglich zu vernietende Zapfen aus starkem, plan
anliegendem Material nicht ausbilden lassen. Diese letztere Art findet bei <ler
Verbindung dünner Federn Anwendung, die plan an dünnen Metallplatten anliegen sollen,
wo man dann aus dem Grundplattenmaterial Zapfen durch Löcher der Federn durchdrückt
und vernietet. Die Befestigung dünner Bleche auf starkem Grundmaterial beliebiger
Dicke und Form läßt sich durch diese bekannten Verbindungen jedoch nicht ausführen.
Außerdem haben sie den Nachteil, daß die Außenfläche nicht glatt sein kann, weil
die Nietköpfe vorstehen. Ein Glitten der Oberfläche .durch Nacharbeiten der vorstehenden
Nietköpfe geht auf Kosten der Haltbarkeit der Verbindung.
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In die g''eiche Gruppe ist noch eine weitere bekannte Verbindungsart
einzureihen, bei «velcher jedoch nur dünnes Blech mit dünnem Blech in der Art verbunden
wird, daß durch beide Bleche hindurch Vertiefungen eingedrückt werden, die sich
nach dem Boden hin etwas erweitern, wo das Metall dann ii;etenartig umgebogen wird.
Auch hier wird also keine glatte Oberfläche geschaffen und kann nur dünnes Blech
mit dünnem Blech verbunden werden.
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Die bekannten Verbindungen der zweiten Gruppe, bei denen eine Materialzugabe
in Form von Schrauben, Nieten, Löt- oder Schweißzusatz erfolgen muß, bringen eine
Gewichtsvermehrung mit sich. Außerdem unterliegen die Verbindungen mit Nieten oder
Schrauben leicht der Lockerung oder Absch.erung, die Verbindungen durch Löten oder
Schweißen sind meist mit Gefügeänderungen verbunden, die Bruch- oder Rißstellen
zur Folge haben. Schließlich lassen sich mit Schraub- oder Nietverbindungen keine
glatten Oberflächen herstellen, auch dann nicht, wenn versenkte Nietköpfe oder Schrauben
verwendet werden. Bei letzterer Verbindungsart ergibt sich immerhin in gewissen
Fällen noch ein Luftwiderstandszuwachs, ,der durch Wirbelbildungen an den Nietstellen
der so geschaffenen Fläche entsteht.
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Im Gegensatz zu den bekannten Verbindungen schafft die vorgeschlagene
Verbindung eine unlösbare glattwandige Verbindung zwischen dünneren Blechen oder
Platten einerseits und stärkerem Grundmaterial anderseits, wie Stangenrohren, Ständern,
Trägern, Profileisen verschiedenster Art. Die den stärkeren Grundkörper durchsetzenden
und mit Schraubengewinde versehenen Bohrungen können den Grundkörper seiner ganzen
Stärke nach durchsetzen, was dann erwünscht ist, wenn auf der gegenüberliegenden
Seite in die eingeschnittenen Gewinde zu anderen Zwecken Schrauben eingeschraubt
werden sollen. Anderseits können aber auch die Bohrlöcher nur einen Teil der Wandstärke
des Grundkörpers einnehmen, so daß die andere Wandung des Grundkörpers glatt bleibt.
Die Blechverbindung nach der Erfindung eignet sich auch vorteilhaft zur Anbringung
von Blechen oder Platten beiderseits des Grundkörpers (Laschenverbindungen). In
diesem Falle können die Bohrlöcher mit Schraubengewinde im Grundkörper gleichzeitig
zur Befestigung von Blechen oder Platten beiderseits dienen, wobei die Bleche von
beiden Seiten in die gleichen Löcher des i Grundkörpers mittels stempelartiger Werkzeuge
hineingezogen werden. Um das Einziehen des zu verbindenden Bleches im Bereiche der
Bohrungen des Grundkörpers zu erleichtern, erhält das Blech vor dem Einziehvorgang
Ankörnungen oder Löcher, die einen kleineren Durchmesser als die Bohrungsquerschnitte
im Grundkörper besitzen.
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Es können durch die neue Verbindung auch Profilträger verschiedenen
Profils mit Versteifungsplatten (Stegbleche) verbunden werden, wobei sich noch der
Vorteil ergibt, daß die Bohrlöcher auch an Stellen angebracht werden können, wo
die Verwendung von Nieten nicht mehr möglich ist, z. B. in der Mittelebene des Steges
eines Doppel-T-Trägers.
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Schließlich kann die durch diese Verbindung geschaffene, beiderseitig
von Erhebungen freie Oberfläche vollkommen glatt, dabei Luft- und wasserdicht gemacht
werden, indem man die durchgehenden oder Sachlochbohrurigen
mit
einem leicht schmelzbaren und rasch erhärtenden Material@ausfüllt und diese glättet:
Insbesondere im Leichtmetallflugzeug werden auf diese Art vollkommen glatte Oberflächen
möglich, deren Verbindungsstellen keinen zusätzlichen Luftwiderstand hervorrufen.
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In :der Zeichnung sind einige beispielsweise Ausführungsformen der
Blechverbindung dargestellt, und zwar zeigen: Abb. i die Verbindung eines Bleches
mit einer Grundplatte (Rahmen, Träger o. dgl.) im Schnitt, Abb. z die gleiche Verbindung,
jedoch mit nicht durchgehenden Löchern, also mit glatter Wandung auf der Gegenseite,
Abb. 3 ,die Verbindung eines Bleches (Platte) mit einem Winkeleisen, Abb. q. eine
Laschenverbindung, bei welcher zwei gestoßene Platten (Träger, Schienen) durch Bleche
(Laschen) .auf beiden einander gegenüberliegenden Seiten verbunden sind. Abb. 5
die Umkleidung eines U-Profilstückes mit Blech und Abb. 6 die Verbindung eines Doppel-T-Trägers
mit einem U-Träger durch Stegbleche.
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Bei der Verbbindung nach Abb. i ist ein Blech b mit einer Grundplatte
a verbunden. In der Platte a sind Bohrlöcher c vorgesehen, die auf der Innenwand
Gewinde eingeschnitten tragen. Das aufgelegte Blech b wird in der entsprechenden
Teilung angekörnt oder mit Löchern 'versehen, die einen kleineren Durchmesser besitzen
als die Bohrlöcher c. Das im Bereich der Bohrlöcher c liegende Blech wird mittels
Stempeln in die Bohrlöcher c hineingezogen. Das Material des Bleches legt sich beim
Hineinziehen in die Gewindegänge hinein, füllt diese zum Teil aus und ergibt so
eine unlösbare Verbindung der Platte des Bleches b mit der Grundplatte a. Der in
das Bohrloch eingezogene Blechteil ist mit d bezeichnet.
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Wenn auf der .dem Blechgegenüberliegenden Seite der Grundkörper a
eine glatte unverletzte Wandung aufweisen soll, werden, wie Abb. a zeigt, die Bohrlöcher
c nur bis- zu einer bestimmten Tiefe in die Grundplatte a getrieben. In gleicher
Weise kann, wie Abb. 3 zeigt, auch ein Winkeleisen mit seinem Blech (Platte) verbunden
werden.
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Bei der Herstellung einer Laschenverbindung gemäß Abb. q. werden zwei
gestoßene Platten oder Schienen a, a' mit beiderseits angelegten Laschen b, b' dadurch
verbunden, daß - in die ;gestoßenen Stücke a, ä durchgehende Bohrlöcher c gebohrt,
diese mit Gewinden versehen und gleichzeitig von beiden Seiten mittels Stempel;
die vorgekörnten bzw. vorgelochten Laschen in die Bohrlöcher c hineingezogen werden.
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Die Umkleidung und Verbindung eines U-Eisens mit Blech ist in Abb.
5 dargestellt. In dieser Abbildung ist das U-Eisen mit ä , .die Bohrlöcher mit c
und das Umkleidungsblech mit b" bezeichnet.
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Vorteilhaft zeigt sich die Blechverbindung bei einer gemäß Abb. 6
dargestellten Verbindung und Versteifung eines Doppel-T-Trägers mit einem U-Träger.
Während die Bohrlöcher c im U-Eisen fauch durch Nieten oder Sehrauben ersetzt werden
könnten, sind die Bohrlöcher c des Doppel-T-Trägers g in der Mittelebene des Steges
durch Nieten oder Schrauben nicht ersetzbar. Die Seitenlaschen sind mit h bezeichnet.
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Die erfindungsgemäße Blechverbindung hat den Vorzug, .daß sich verbundene
Teile auch bei längerem Gebrauch nicht lockern, wie dies bei Schraubenverbindungen
meist der Fall ist.