NO172361B - Fremgangsmaate for sammenfoeyning av strukturelle emner - Google Patents

Abstract

Strukturelle emner (1,2) er ekstrudert med sine respektive tilstøtende kant-stykker (14,24) komplementært utformet i sitt transversale tverrsnitt med låsetappei og innskjæringer. Tappene (18) i det første emnet (1) er forbundet ved hjelp av et enhetlig- tverr-løpende og innoverbuende steg (16), og steget (16) blir permanent deformert under sammenføyning ved hjelp av et deformasjonsverktøy (3) som tvinger de utstikkende tappene (18) i et låseinn-grep med det andre emnet (2).

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for sammenføy-ning av profilemner til strukturelle enheter, og mer spesielt en forbedret snap-sammenføyningsmetode.

Det såkalte snap-prinsippet for sammenføyning har vært kjent og i bruk i flere tiår for bygging av større strukturelle enheter som paneler, sidevegger osv. DE 114033 0 viser en utførelse av en slik strukturell enhet basert på en elastisk sammenføyning av tilstøt-ende kanter av emner formet med henholdsvis utstikkende tapper og tilhørende nedsenkede spor. I tillegg blir en løs låsestang satt inn på tvers mellom de elastiske tappene som er i friksjonskontakt for å sikre at sammenføyningen ikke går opp.

EP A2 3 35778 viser flere typer av snap- eller klipsrelaterte sammenføyninger basert på elastisk belastning ved hjelp av oppblåsbare elementer, vakuum, magnetisme, pneumatikk eller hydraulikk. Formålet med oppfinnelsen er å kunne ta de sammenføyde komponentene fra hverandre igjen. Ingen av de viste utførelsene viser eller gir mulighet for en enkel, permanent og sterk sammen-føyning basert utelukkende på friksjonslåsing mellom to profilemner .

Ved større belastninger eller krefter er det imidlertid ofte nødvendig og vanlig å benytte en annen form for sammenføyning i tillegg, f.eks. skruing/bolting, (punkt)sveising eller liming. Forskjellige ulemper er knyttet til disse metodene, som lokal svekkelse av materialet på grunn av gjennomhulling og midlertidig oppvarming av emnene, eller de strenge kravene til rene overflater og bruk av en betydelig tørke- eller herdetid ved liming. Disse metoder kan stort sett karakteriseres som kompliserte og tidkrev-ende, noe som har en negativ innvirkning på kostnadene ved sammenføyning.

Det er derfor et hovedformål med foreliggende oppfinnelse å frembringe en ny metode for sammenføyning av profilemner som unngår de ovennevnte vanskeligheter og gir en enkel og sterk sammenføyning kun basert på gjensidig fastlåsing mellom emnene.

Dette og andre formål oppnås ved hjelp av egnede spesielle profilemner og en ny sammenføyningsmetode med de trekk som fremgår av den karakteriserende del av de vedlagte patentkrav.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved hjelp av foretrukne utforminger og med henvisning til de vedlagte tegninger, fig. 1-5, hvor

Fig. 1 viser et skjematisk tverrsnitt av en utførelse

med tilstøtende kanter av to profilemner som skal sammenføyes, Fig. 2 illustrerer skjematisk første trinn i sammenføy-ningsprosessen,

Fig. 3 illustrerer det påfølgende trinn i sammenføy-

ningen og den resulterende forbindelse mellom profilemnene,

Fig. 4 viser et forstørret tverrsnitt av detaljer i et

s ammen f øyn i ngs område, og

Fig. 5 viser en strukturell enhet bestående av flere sammenføyde emner. Fig. 1 viser grunnprofilemnene 1,2 i tverrsnitt som langstrakte hule profiler ekstrudert av lettmetall, f.eks. aluminium eller aluminiumlegeringer, med midtstykkene 10,20 som er forsterket av tverrgående skillevegger 13,23, og langsgående kanter 14,24 med en form som er gjensidig komplementært tilpasset med henblikk på å sikre låsing mellom emnene når de blir bragt i kontakt og tvunget i inngrep med hverandre. Kantstykket 14 av første emne 1 er utstyrt med to parallelle langsgående ribber 15 som avslutning på lett konvergerende vegger 11,12 som utgjør midtstykket 10 av emnet 1. Ribbene 15 er utformet som sideinnskjæringer 17 i profilveggene 11,12 og tilhørende utstikkende tapper 18.

Kantstykket 24 av det andre emnet 2 er vendt mot kantstykket 14 av det første emnet og er utstyrt med tverrgående låsetapper 25 som rager inn i et spor 26 formet av en tverrgående vegg 27 som forbinder de vesentlig parallelle veggene 21,22 av midtstykket 20.

Ribbene 15 er videre forbundet med hverandre ved et integrert tverrgående steg 16 som er ko-ekstrudert med en lengde større enn den vinkelrette avstanden mellom ribbene og vist på tegningen som et V-formet tverrgående steg med redusert tykkelse sammenlignet med veggtykkelsen i kantstykket og ribbene.

Årsaken til at det første emnet 1 er utstyrt med lett konvergerende vegger 11,12 vil fremgå av fig. 2 som illustrerer første trinn av sammenføyningsprosessen. Omfattende undersøkelser har avdekket at for å sikre en solid forbindelse mellom emnene er det viktig å unngå/redusere til et minimum enhver friksjon av betydning mellom de aktuelle kantstykkene under sammenføyningen. Følgelig, i samsvar med foreliggende oppfinnelse, tillater de konvergerende veggene 11,12 at ribbene 15 blir ført inn i sporet 26 i det andre emnet 2 uten inngrep. Et deformeringsverktøy vist i form av et ekspansjons-verktøy 3 bestående av en dor 31 aktivert av en ekspanderende del 32 er plassert i en holder 33 tilpasset til og innført i hulrommet

i det første emnet. Dette opplegget gjør det mulig å bruke det første emnet selv som et mothold ved den påfølgende deformeringen av det tverrgående V-formede steget 16 som vist i fig. 3.

Den ekspanderende delen 32, f.eks. en hydraulisk eller pneumatisk drevet slange, blir ekspandert slik at den kommer i en fast kontakt med de omgivende veggene av holderen 3 3 og utøver trykk på doren 31, noe som dermed fører til en gradvis deformering (utflating) av steget 16 under den påfølgende vertikale bevegelse av doren 31 mot steget. Når doren 31 når sin maksimale, på forhånd fastsatte utstrekning (slaglengde), blir steget 16 tvunget forbi den vinkelrette avstanden mellom ribbene 15, slik at ribbene blir presset fra hverandre inntil det oppstår en fast kileliknende forbindelse mellom endestykkene 14,24 som er komplementært utformet og dimensjonert for gjensidig inngrep mellom de respektive tapper og spor.

Som vist i det forstørrede tverrsnittet av sammenføyningen i fig. 4, resulterer denne aktuelle fremgangsmåten for deformering av steget 16 ved bruk av det første strukturelle emnet 1 som mothold i en meget skånsom sammenføyningsmåte. Det oppstår ikke friksjons-krefter av betydning som fører til forvridning (deformering) av sideveggene til sporet 26 og derav følgende svekkelse av skjøten mellom de sammenføyde kantstykkene 14,24 før en friksjonslåsing etter kileprinsippet har oppstått når det deformerte steget 16 har nådd sin maksimale utstrekning.

Det er også mulig å utstyre steget 16 med langstående spor 19 i sine motstående sidekanter for å gi fullstendig kontroll over deformeringsprosessen. Den resulterende sammenføyningen med overlegen styrke er dermed ikke primært basert på det iboende elastiske (fjærende) tilbakevirkende trykket fra ribbene 15, men på den låsende kraft som utøves av det permanent deformerte steget 16. Målinger av strekkstyrke foretatt på den belastningsbærende struktur ved sammenføyning av profilemner i overensstemmelse med ovennevnte metode viser at faktiske brudd opptrer utenfor sammen-føyningene.

En slik bærende struktur utformet som en gulvstruktur 5, f .eks. for et kjøretøy, er vist i fig. 5. Flere profilemner 1,2 er forbundet og sammenføyd i overensstemmelse med det prinsipp som er beskrevet ovenfor og strekker seg f.eks. mellom to sideprofilemner med et tverrsnitt tilpasset formålet/funksjonen i den aktuelle strukturelle enheten (ikke vist på figuren).

Det ovennevnte deformasjonsverktøyet brukes med fordel til håndtering av de strukturelle emnene, noe som i betydelig grad letter monteringen av emnene.

Foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til de illustrerte beskrevne utformingseksemplene. Det kan foretas modifikasjoner av oppfinnelsen uten å bryte med hovedtanken. Det tverrgående steget kunne for eksempel utføres med en bueformet utforming i stedet for den illustrerte foldede V-aktige utforming, og det langstrakte grunnprofilemnet kan utstyres med et midtstykke bestående av en enkelt vegg i stedet for de illustrerte hulprofilene. I stedet for den illustrete doren 31 kan også utstyr for valsing brukes som deformasjonsverktøy 3.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for sammenføyning av strukturelle emner, karakterisert ved at man tilveiebringer et første emne (1) omfattende et kantparti (14) bestående av to i det vesentlige parallelle ribber (15) utstyrt utvendig med sideinnskjæringer (17) og tilstøtende utstikkende tapper (18) , hvor tappene er forbundet ved et enhetlig innoverbuende steg (16) , og et andre emne (2) utstyrt med et kantparti (24) utformet komplementært i sitt tverrsnitt med låsetapper (25) som rager ut i et spor (26) formet av en tverrgående vegg (27) og motstående sidevegger for å gripe inn i ribbene (15) til det første emnet, hvor ribbene (15) i det første emnet (1) settes inn i sporet (26) i det andre emnet (2) , og det bueformede steget (16) blir permanent deformert ved at det blir trykket ned til det er på nivå med eller under det tverrgående planet mellom sine motstående sidekanter ved hjelp av et deforma-sjonsverktøy (3) som benytter det første emnet selv som mothold og således tvinges de utstikkende tappene (18) sideveis inn i et kileaktig friksjons-grep med sporet (26) i det andre emnet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at som deformasjonsverktøy (3) anvendes en dor (31).