EP0715910A1

EP0715910A1 - Connection for plate edges and method and apparatus therefor

Info

Publication number: EP0715910A1
Application number: EP95107161A
Authority: EP
Inventors: Peter Hardt
Original assignee: Schmolz and Bickenbach KG
Current assignee: Schmolz and Bickenbach KG
Priority date: 1994-12-09
Filing date: 1995-05-11
Publication date: 1996-06-12
Anticipated expiration: 2015-05-11
Also published as: DE59508910D1; ATE198170T1; DE4443842A1; EP0715910B1

Abstract

Two or more metal layers overlap in the edge area. A number of holes is cut through both layers. At least one first tab of one metal layer remains connected to it in the foot area. This area extends mainly at right angles to the longitudinal extension of the edge area, and is bent mainly through 180 deg. The first tab engages indirectly under its metal layer, via the other metal layer. A second tab is congruent with the first one, and it also remains connected to its metal layer. It extends and is bent similarly to the first tab. It is bent backwards onto its own metal layer, and clamped by the first tab.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung gemäß dem Anspruch 1, ein Verfahren gemäß dem Anspruch 28 und eine Vorrichtung gemäß dem Anspruch 48.The invention relates to a compound according to claim 1, a method according to claim 28 and a device according to claim 48.

Die Anzahl der Verbindungen von Blechen miteinander ist Legion, weil in den unterschiedlichsten Technologiebereichen die Forderung besteht, Bleche miteinander zu verbinden, sei es, um aus kleineren Blechtafeln insgesamt größere zu machen, sei es um rohrförmige Gebilde herzustellen, sei es um vorher einzeln hergestellte Blechteile miteinander zu verbinden. Man kann hier punktschweißen, kleben, nieten, löten, lasern, falzen usw.. Sehr verbreitet ist z.B. das Punktschweißen. Es hat jedoch den Nachteil, daß man Kabel benötigt, die von den meist scharfen Blechkanten geschnitten werden können. Der Punktschweißpunkt zerstört die Oberfläche. Z.B. kann die Verzinkung dabei weggebrannt werden. Für die dabei entstehenden giftigen Dämpfe benötigt man Absaug- und Entsorgungsanlagen. Im Bereich der Punktschweißpunkte wird das Gefüge des Metallmaterials verhindert. Die Bleche wellen sich bei Hitze. Bei sehr dicken Blechen bereitet das Punktschweißen Schwierigkeiten, ebenso wie bei sehr dünnen Blechen. Es werden Transformatoren benötigt. Mit der gleichen Technologie ist man nicht in der Lage Bleche unterschiedlichen Materials miteinander zu verbinden. Aluminiumbleche können z.B. nicht geschweißt werden. Ist der Druck der Punktschweißzange nicht genügend groß, dann ist die Verbindung der Punktschweißpunkte miteinander nicht besonders innig. Drei oder vier Schichten unterschiedlichen Materials miteinander punktzuverschweißen macht Schwierigkeiten. Damit man Punktschweiß punkten kann, muß der elektrische Anschlußwert eine bestimmte Größe haben, damit das elektrische Netz nicht zusammenbricht. Rohrförmige Gebilde punktzuschweißen macht außerordentliche Schwierigkeiten oder ist sogar ganz unmöglich. Beim Punktschweißen entsteht oft ein Funkenregen. Beim Betrieb sind Punktschweißanlagen laut. Selbst geradlinige Blechränder miteinander zu verbinden bedarf eines hohen apparativen Aufwands. Je nach Material müssen die Schweißelektroden aus besonderem Material sein usw..The number of connections between sheets is legion, because there is a demand in various technology areas to join sheets, be it to make smaller sheet metal sheets larger overall, be it to produce tubular structures or be it to produce individually manufactured sheet metal parts connect with each other. Spot welding, gluing, riveting, soldering, lasering, folding, etc. can be done here. Spot welding, for example, is very common. However, it has the disadvantage that cables are required which can be cut from the mostly sharp sheet metal edges. The spot weld destroys the surface. For example, the galvanizing can be burned away. Extraction and disposal systems are required for the resulting toxic vapors. The structure of the metal material is prevented in the area of the spot weld spots. The sheets wave in the heat. Spot welding is difficult with very thick sheets, just as with very thin sheets. Transformers are required. With the same technology you are not able to connect sheets of different materials. For example, aluminum sheets cannot be welded. Is the pressure the If the spot welding gun is not large enough, the connection of the spot welding points to one another is not particularly intimate. Spot welding three or four layers of different materials is difficult. In order to score spot sweat, the electrical connection value must be of a certain size so that the electrical network does not break down. Spot welding tubular structures is extremely difficult or even impossible. A spark shower often occurs during spot welding. Spot welding systems are noisy during operation. To connect even straight sheet metal edges with each other requires a lot of equipment. Depending on the material, the welding electrodes must be made of a special material, etc.

Wenn man zu Verbindungszwecken an die Falztechnik denkt, so hat auch diese ihre Nachteile. Falzmaschinen sind schwer und teuer. Man muß sich entscheiden, ob man einen stehenden Falz, einen liegenden Falz, einen doppelten Falz oder dergleichen verwendet. Verwendet man einen an sich sehr haltbaren doppelten Falz, dann wird das Material im Falzbereich mehrfach überdehnt. Außerdem ist der Coil, von dem man herunterarbeitet, sehr breit zu halten, weil ja der Falz Coilbreite verlangt. Bei solchen Falzen ändert sich auch sehr abrupt im Bereich des Falzes, die Werte der Fläche, des Widerstandsmoments und des Trägheitsmoments. Es reicht der Platz in dieser Anmeldung nicht aus, um all diejenigen Nachteile aufzuführen, die auch an sich sehr moderne Verfahren haben, wie z.B. das Laserverfahren, um hier nur die Sicherheitsvorkehrungen zu erwähnen oder die Bereitstellung hochfrequenter Pumpenergie.If you think of folding technology for connection purposes, this also has its disadvantages. Folding machines are heavy and expensive. You have to decide whether to use a standing fold, a lying fold, a double fold or the like. If you use a double fold that is very durable per se, the material in the fold area is overstretched several times. In addition, the coil from which you work down must be kept very wide, because the fold requires the coil width. With such folds, the values of the area, the section modulus and the moment of inertia also change very abruptly in the area of the fold. There is not enough space in this application to list all the disadvantages that also have very modern processes, such as the laser process, just to mention the safety precautions or the provision of high-frequency pump energy.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Verbindung, ein Verfahren zur Herstellung der Verbindung und eine hierzu geeignete Vorrichtung anzugeben, mit der man sehr flexibel, schnell, mit geringen Kosten, ohne großen apparativen Aufwand, leise, mit wenig Verlust eine Verbindung herstellen zu können, die trotzdem dynamisch und/oder statisch hervorragende Werte hinsichtlich der Fläche, des Widerstandsmoments, des Trägheitsmoments usw. hergibt, für die unterschiedlichsten Blechdicken, wie z.B. bereits im Versuch von 0,5 mm bis 2 mm Stahlblech gute Ergebnisse liefert, für die unterschiedlichsten Materialsorten einsetzbar ist, die Verbindung von mindestens zwei Blechlagen gestattet, ästhetisch einwandfrei ist, umweltfreundlich ist und in der Lage ist, die Technologie der Verbindungen dieser Art sprunghaft weiterzutreiben.The object of the invention is to provide a connection, a method for producing the connection and a device suitable for this purpose, with which a connection can be established very flexibly, quickly, at low cost, without great expenditure on equipment, quietly, with little loss nevertheless gives dynamic and / or statically excellent values with regard to the area, the section modulus, the moment of inertia etc., for the most varied sheet thicknesses, such as already gives good results in a test of 0.5 mm to 2 mm sheet steel, can be used for the most varied types of material , the connection of at least two sheet layers permitted, is aesthetically perfect, is environmentally friendly and is able to leap forward the technology of the connections of this kind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe zumindest teilweise durch die Merkmale der zuständigen Ansprüche gelöst.According to the invention, this object is at least partially achieved by the features of the relevant claims.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: Eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung eines rohrförmigen Gebildes, dessen Blechränder zur gleichen Blechlage gehören,
Fig. 1a:: die nicht geschnittene Seitenansicht des Formstücks nach Fig. 1,
Fig. 1b:: eine Ansicht gemäß dem Pfeil 1b in Fig. 1a,
Fig. 1c:: eine Ansicht gemäß dem Pfeil 1c in Fig. 1a,
Fig. 1d:: die Seitenansicht des auswechselbaren Schnitteinsatzes,
Fig. 1e:: die Draufsicht zu Fig. 1d,
Fig. 1f:: die Stirnansicht von Fig. 1d oder 1e, wobei die Figuren 1a bis 1f maßstäblich gezeichnet sind,
Fig. 2: eine vergrößerte Darstellung des Bereichs 2 aus Fig. 1 und zwar Maßstab 5 : 1,
Fig. 3: eine vergrößerte Darstellung des Bereichs 3 aus Fig. 1, ebenfalls im Maßstab 5 : 1 gegenüber der Natur,
Fig. 4: ein Schnitt längs der Linie 44 in Fig. 2 und zwar nur durch den Stechschneidezahn,
Fig. 5: ein Schnitt längs der Linie 55 in Fig. 1 und zwar nur durch das geschaffene Profil,
Fig. 6: eine erheblich vergrößerte Darstellung des Randbereichs und Lochs gemäß Fig. 1,
Fig. 7: einen Schnitt längs der Linie 7.7 in Fig. 6 in weiterhin vergrößerter Darstellung.

The invention will now be explained on the basis of a preferred exemplary embodiment. The drawing shows:

Fig. 1: A partially sectioned side view of a device for producing a tubular structure, the sheet metal edges belonging to the same sheet layer,
Fig. 1a:: the uncut side view of the molding of FIG. 1,
Fig. 1b:: a view according to arrow 1b in Fig. 1a,
Fig. 1c:: a view according to arrow 1c in Fig. 1a,
Fig. 1d:: the side view of the interchangeable cutting insert,
Fig. 1e:: the top view of Fig. 1d,
Fig. 1f:: 1d or 1e, the figures 1a to 1f being drawn to scale,
Fig. 2: 2 shows an enlarged view of area 2 from FIG. 1, namely scale 5: 1,
Fig. 3: 2 shows an enlarged view of area 3 from FIG. 1, also on a scale of 5: 1 compared to nature,
Fig. 4: 2 shows a section along line 44 in FIG. 2 and only through the incisor tooth,
Fig. 5: 2 shows a section along line 55 in FIG. 1 and only through the created profile,
Fig. 6: 2 shows a considerably enlarged representation of the edge area and hole according to FIG. 1,
Fig. 7: a section along the line 7.7 in Fig. 6 in a further enlarged view.

Gemäß Fig. 5 hat ein endloses Profil 11 aus verzinktem Stahlblech. Es hat etwa Rechteckquerschnitt mit einer Bodenwand 12, zwei Seitenwänden 13, 14 und einer Deckwand 16. Das Stahlblech hat eine Dicke von 0,88 mm, ist verzinkt und kommt von einem Coil. Vor der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden sukzessive die Ecken 17, 18, die Knie 19 und die Ecken 21, 22 gebogen. Ferner wird dort auch schon eine S-förmige Kröpfung 23 vorgesehen, so daß die Oberseite 24 einer ersten Blechlage 26 mit der Oberseite 27 der zweiten Blechlage 28 fluchtet und insoweit nach außen eine durchgehend ebene Fläche entstehen kann. Der rechte Rand 29 der ersten Blechlage 26 liegt in der Schmiegung der Kröpfung 23. Der linke Rand 31 liegt im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 etwa 10 mm weiter links, so daß der zusätzliche Coil-Breiten-Aufwand lediglich 10 mm ist bei einem Profil von etwa 37 x 47 mm. Links von der Vorrichtung von Fig. 1 hat das Profil 11 noch nicht die in Fig. 5 gezeichnete Figur. Vielmehr stehen die Seitenwände 13, 14 noch V-förmig nach oben offen auseinander und der rechte Rand 29 hat vom linken Rand 31 noch einen erheblichen Abstand, wie dies bei Profilierstraßen in einem bestimmten Zustand der Profilierung häufig der Fall ist. Durch den somit vorhandenen Spalt greift ein Arm 32 nach unten, der an seinem unteren Ende in eine horizontale Stange 33 übergeht, die auf nach rechts gerichtetem Zug belastbar ist. Die horizontale Stange 33 ist ortsfest, während sich das Profil 11 in Richtung des Pfeils 34 bewegt. Rechts hat die Stange 33 ein Außengewinde 36, auf das eine Einstellmutter 37 geschraubt ist. Unter Vorschaltung einer Unterlagscheibe hindert die Einstellmutter 37 ein Formstück 38 sich weiter als gezeichnet nach rechts zu bewegen, das von der Stange 33 durchquert wird. Links vom Formstück 38 durchquert die Stange 33 ein koaxiales Druckrohr 39, das sich mit seinem rechten Rand am Formstück 38 und mit seinem linken Rand am Formstück 41 abstützt, welches ebenfalls von der Stange 33 durchquert wird. Das Formstück 41 gehört zu einer Stechschneidestation 42 und das Formstück 38 gehört zu einer Fügestation 43. Beide Stationen sind hier räumlich deutlich voneinander getrennt. Sie könnten aber auch kombiniert sein und ebenso gut in mehrere Stationen aufgeteilt sein. Z.B. könnte die Stechschneidestation 42 in zwei unterschiedliche Stationen aufgeteilt sein, von denen die eine lediglich schneidet und die andere lediglich aufbiegt.5 has an endless profile 11 made of galvanized sheet steel. It has approximately a rectangular cross section with a bottom wall 12, two side walls 13, 14 and one Top wall 16. The steel sheet has a thickness of 0.88 mm, is galvanized and comes from a coil. Before the device according to the invention, the corners 17, 18, the knees 19 and the corners 21, 22 are successively bent. Furthermore, an S-shaped offset 23 is already provided there, so that the upper side 24 of a first sheet metal layer 26 is flush with the upper side 27 of the second sheet metal layer 28 and, in this respect, a continuously flat surface can arise to the outside. The right edge 29 of the first sheet metal layer 26 lies in the osculation of the offset 23. The left edge 31 lies approximately 10 mm further to the left in the exemplary embodiment according to FIG. 5, so that the additional coil width is only 10 mm with a profile of about 37 x 47 mm. To the left of the device in FIG. 1, the profile 11 does not yet have the figure shown in FIG. 5. Rather, the side walls 13, 14 are still V-shaped upwards apart and the right edge 29 is still a considerable distance from the left edge 31, as is often the case with profiling lines in a certain state of profiling. Through the gap thus present, an arm 32 reaches downward, which at its lower end merges into a horizontal rod 33 which can be loaded on a pull directed to the right. The horizontal rod 33 is stationary, while the profile 11 moves in the direction of the arrow 34. On the right, the rod 33 has an external thread 36 onto which an adjusting nut 37 is screwed. Upstream of a washer, the adjusting nut 37 prevents a fitting 38 from moving further to the right, which is crossed by the rod 33. To the left of the fitting 38, the rod 33 passes through a coaxial pressure tube 39, which is supported with its right edge on the fitting 38 and with its left edge on the fitting 41, which is also traversed by the rod 33. The fitting 41 belongs to a piercing cutting station 42 and the fitting 38 belongs to a joining station 43. Both stations are clearly spatially separated from one another here. However, they could also be combined and equally well divided into several stations. For example, the piercing cutting station 42 could be divided into two different stations, one of which only cuts and the other only bends open.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kommt von links das Profil 11 in der in Fig. 5 gezeichneten Gestalt, jedoch noch ohne die der Reihe nach angeordnete Löcher 44, 46, 47, 48, die eine linear angeordnete Reihe von Löchern bilden. Alle Löcher haben gleiche Gestalt. Analog zum Nähmaschinenprinzip könnten die Löcher jedoch auch auf einer einfach oder zweifach gekrümmten Kurve liegen und/oder könnten - je nach Zweck - unterschiedliche Gestalt haben.In this embodiment, the profile 11 comes from the left in the shape shown in FIG. 5, but still without the holes 44, 46, 47, 48 arranged in sequence, which form a linearly arranged row of holes. All holes have the same Shape. Analogous to the sewing machine principle, the holes could also lie on a single or double curved curve and / or - depending on the purpose - could have different shapes.

Ehe nun das Profil 11 in die Stechschneidestation 42 kommt, liegt die erste Blechlage 26 auf der zweiten Blechlage 28 und der rechte Rand 29 liegt in der Kröpfung 23. Dabei gleitet die Bodenwand 12 mit Reibung auf einer im wesentlichen ortsfesten Gegenfläche 49. Der in Fig. 1 der Deutlichkeit halber gezeichnete Abstand existiert in Wirklichkeit nicht. Von oben auf der Bodenwand 12 stützt sich das Formstück 41 ab und kann daher, weil es mittelbar auf der Gegenfläche 49 aufliegt, nicht nach unten gedrückt werden. Das Formstück 41 hat eine Oberseite 51 auf der sich die Unterseite der Deckwand 16 abstützen kann. Ein auf die Deckwand 16 von oben ausgeübter Druck wird also in die Gegenfläche 49 eingeleitet. In die Oberseite 51 ist eine Längsnut 53 eingearbeitet, die mehrfach so tief ist, wie die Blechlagen 26, 28 dick sind.Before the profile 11 comes into the piercing cutting station 42, the first sheet metal layer 26 lies on the second sheet metal layer 28 and the right edge 29 lies in the crank 23. The bottom wall 12 slides with friction on an essentially stationary counter surface 49 1 The distance drawn for the sake of clarity does not really exist. The shaped piece 41 is supported on the bottom wall 12 from above and, because it lies indirectly on the counter surface 49, cannot be pressed downward. The fitting 41 has an upper side 51 on which the underside of the top wall 16 can be supported. A pressure exerted on the top wall 16 from above is therefore introduced into the counter surface 49. A longitudinal groove 53 is machined into the upper side 51 and is several times as deep as the sheet layers 26, 28 are thick.

Oberhalb der Gegenfläche 49 und oberhalb der Längsnut 53 ist eine Kreisscheibe 54 angeordnet, die um eine geometrische Mittenachse 62 drehbar ist. Sie hat einen kreisrunden Umfang 63. Der Abstand zwischen Mittenachse 62 und Oberseite 24 ist so gewählt, daß der Umfang 63 auf ihr aufliegt und somit die erste Blechlage 26 auch nieder hält. Über den Umfang 63 hinaus ragen Stechschneidezähne 64, 66, jeweils paarweise gegenüberliegend und um 60 Grad winkelmäßig gegeneinander versetzt. In ihrer Wirkung ist ihr Umfangsabstand so, daß bei regelmäßigem Abstand der Löcher 44, 46, 47, 48 gerade eben erst das Loch 46 vom Stechschneidezahn 66 geschnitten wurde, das Loch 44 im Augenblick vom Stechschneidezahn 64 geschnitten ist und demnächst der Stechschneidezahn 67 seine Arbeit beginnt. Da alle Stechschneidezähne gleich aussehen, wird nur der Stechschneidezahn 64 genauer beschrieben. Wenn die Kreisscheibe 54, aus der er herausgearbeitet ist, ist er senkrecht zur Zeichnungsebene von Fig. 1 lediglich 2,5 mm dick entsprechend der Breite der Löcher. Seine Vorderflanke 68 ist eben geschliffen und verläuft radial zur geometrischen Mittenachse 62 und zwar im wesentlichen bis zum Umfang 63. Außen geht er in eine Spitze 69 über, die jedoch gemäß der Zeichnung tangential als Rundung in die Vorderflanke 68 übergeht. Nach der Spitze 69 folgt eine kurze, flache Hinterflanke 71 und eine steilere mehrfach längere Hinterflanke 72, die oben in den Umfang 63 übergeht. Je länger der Stechschneidezahn 64 ist, desto länger wird das Loch 44. Die Form des Stechschneidezahnes 64 bewirkt die spezifische Konfiguration der noch zu besprechenden Blechlappen. Im Verfahren hat die Spitze 69 im Bereich 73 angefangen einzustechen, sowie der Stechschneidezahn 67 später dann im Bereich 74 einstechen wird. Dies geschah im linken Bereich an der Einlaufseite der Längsnut 53. In dem sich die Kreisscheibe 54 in Richtung des Pfeils 76 gedreht hat und das Profil 11 gemäß dem Pfeil 34 nach rechts bewegt wurde, wurde aus der ersten Blechlage 26 ein erster Blechlappen 76 und darunter ein zweiter Blechlappen 77 herausgeschält. Hinsichtlich der Seitenränder 78, 79 waren hierfür die scharfen Schneiden 81, 82 der Vorderflanke 68 maßgeblich. Die Schnittstelle 83 zwischen dem längeren ersten Blechlappen 76 und einem dritten Blechlappen 84 hat die Spitze 69 besorgt, die quergeschnitten hat. Ebenso hat sie die Schnittstelle 86 zwischen dem zweiten Blechlappen 77 und einem vierten Blechlappen 87 besorgt. Beim tieferen Eintauchen wurden sowohl durch die Rundung der Spitze 69 als auch durch die Hinterflanke 71 die wesentlich kürzeren Blechlappen 84, 87 um etwa 45 Grad nach unten gebogen. Beim weiteren Einstechen wurde dann vollends bis zum Bereich 88 geschnitten und die Blechlappen 76, 77 ebenfalls etwa unter einem halben rechten Winkel nach innen und unten gedrückt. Es entsteht dabei am Schluß eine kleine, halbmondförmige Einbeulung 89 nach unten. Da das Knie 91 für den ersten Blechlappen 76 höher liegt, wie das entsprechende Knie für den zweiten Blechlappen 77 entsteht die aus Fig. 2 besonders deutlich entnehmbare Verschiebung zwischen den Schnitten 83, 86. Ähnliches, aber nicht im gleichen Maß so ausgeprägtes entsteht für die Schnittflächen 83, 86 der Blechlappen 84, 87. Wegen der Tiefe der Längsnut 53 werden diese Vorgänge nicht behindert. Da die Längsnut 53 nur geringfügig breiter wie der Stechschneidezahn ist, sind die oberen Längsränder 92, 93 des Lochs 48 und natürlich auch der anderen Löcher praktisch ohne Einziehungen.A circular disk 54 is arranged above the counter surface 49 and above the longitudinal groove 53 and can be rotated about a geometric center axis 62. It has a circular circumference 63. The distance between the central axis 62 and the upper side 24 is chosen so that the circumference 63 rests on it and thus also holds the first sheet metal layer 26 down. Piercing incisors 64, 66 protrude beyond the circumference 63, in pairs opposite each other and offset angularly by 60 degrees. In effect, their circumferential spacing is such that, with regular spacing of the holes 44, 46, 47, 48, the hole 46 has just been cut from the piercing tooth 66, the hole 44 has been cut from the piercing tooth 64 and the piercing tooth 67 will soon do its work begins. Since all incisor teeth look the same, only the incisor tooth 64 will be described in more detail. If the circular disc 54 from which it is machined, it is only 2.5 mm thick perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 1, corresponding to the width of the holes. Its front flank 68 is ground flat and runs radially to the geometric center axis 62 and essentially up to the circumference 63. Outside, it merges into a tip 69, which, however, merges tangentially as a curve into the front flank 68 as shown in the drawing. The tip 69 is followed by a short, flat rear flank 71 and a steeper, multiple longer rear flank 72, which merges with the circumference 63 above. The longer the piercing cutting tooth 64, the longer the hole 44 becomes. The shape of the piercing cutting tooth 64 effects the specific configuration of the metal tabs still to be discussed. In the process, the tip 69 began to pierce in the area 73, and the piercing incisor 67 will later pierce in the area 74. This happened in the left area on the inlet side of the longitudinal groove 53. In the circular disk 54 has rotated in the direction of arrow 76 and the profile 11 has been moved to the right according to arrow 34, the first sheet metal layer 26 has become a first sheet metal tab 76 and below a second sheet metal tab 77 peeled out. With regard to the side edges 78, 79, the sharp cutting edges 81, 82 of the front flank 68 were decisive for this. The interface 83 between the longer first sheet-metal tab 76 and a third sheet-metal tab 84 has provided the tip 69, which has cut crosswise. She also provided the interface 86 between the second sheet metal tab 77 and a fourth sheet metal tab 87. When immersing deeper, both the rounding of the tip 69 and the rear flank 71 caused the substantially shorter sheet-metal tabs 84, 87 to be bent downward by approximately 45 degrees. During further plunging, the area 88 was then cut completely and the tabs 76, 77 were also pressed inward and downward at approximately half a right angle. At the end there is a small, crescent-shaped dent 89 downwards. Since the knee 91 for the first sheet-metal tab 76 is higher than the corresponding knee for the second sheet-metal tab 77, the displacement between the cuts 83, 86, which can be seen particularly clearly in FIG. 2, is produced Cut surfaces 83, 86 of the sheet metal tabs 84, 87. Because of the depth of the longitudinal groove 53, these processes are not hindered. Since the longitudinal groove 53 is only slightly wider than the piercing incisor, the upper longitudinal edges 92, 93 of the hole 48 and, of course, the other holes are practically indented.

Das Formstück 41 hat eine zur geometrischen Längsachse 107 koaxiale Durchgangsbohrung 108, mit der es auf der horizontalen Stange 33 reitend gehalten wird, sich jedoch nicht weiter nach rechts bewegen kann, wie das Druckrohr 39 mittelbar und die Einstellmutter 37 unmittelbar diktiert. Das Formstück 41 ist insofern schwimmend gelagert - wie übrigens auch das Formstück 38 wegen insoweit gleicher Konstruktion - als es sich um die geometrische Längsachse 107 verschwenken und so Unebenheiten und anderen nicht idealen Arbeitsbedingungen anpassen kann. Das Formstück 41 hat eine zur geometrischen Längsachse 107 parallele Ebene 109 entsprechend dem Ebenenverlauf der Bodenwand 12. Hätte diese eine andere Form, dann müßte die Ebene 109 komplementär geformt sein. Rechts und links von der Ebene 109 sind Kufenradien 111, 112 vorgesehen, wie sie auch am Formstück 38 erkennbar sind, so daß Unebenheiten der Bodenwand 12 überfahren werden können und nicht etwa hängenbleiben. Die beiden Seitenwände 113, 114 mit ihrer einwärts springenden Stufe 116, 117 sind insoweit komplementär zu den Seitenwänden 13, 14 und gestatten die Bildung der Knie 19. Durch die Form der Seitenwände 113, 114 bleibt die gewollte Form des Profils 11 ebenfalls erhalten.The fitting 41 has a through bore 108 coaxial with the geometric longitudinal axis 107, with which it is held riding on the horizontal rod 33, but cannot move further to the right, as the pressure tube 39 indirectly and the adjusting nut 37 directly dictates. The molded part 41 is in this respect floating - like, by the way, the molded part 38 because of the same construction in this respect - as it can pivot about the geometrical longitudinal axis 107 and thus adapt to unevenness and other non-ideal working conditions. The shaped piece 41 has a plane 109 parallel to the geometrical longitudinal axis 107 corresponding to the course of the plane of the bottom wall 12. If this had a different shape, the plane 109 would have to be complementary. Skid radii 111, 112 are provided to the right and left of the plane 109, as can also be seen on the shaped part 38, so that unevenness in the bottom wall 12 can be run over and does not get caught. The two side walls 113, 114 with their inwardly jumping step 116, 117 are in this respect complementary to the side walls 13, 14 and allow the formation of the knees 19. The shape of the side walls 113, 114 also maintains the desired shape of the profile 11.

Schließlich entspricht die Oberwand 118 komplementär der Form der Unterseite 52. Es geht auch die Oberwand 118 über Kufenradien 119, 121 jeweils in die Vorderwand 132 und in die Hinterwand 133 über, so daß wegen der Kufenradien 119, 121 auch hier Unebenheiten überfahren werden und ggfs. sogar auch noch geglättet werden können.Finally, the top wall 118 corresponds complementarily to the shape of the underside 52. The top wall 118 also passes over skid radii 119, 121 into the front wall 132 and into the rear wall 133, so that bumps are also run over here because of the skid radii 119, 121 and possibly can even be smoothed.

Weil später noch zu besprechende Stechschneidezähne Abrieb und Beanspruchung verursachen, ist in die Oberwand 118 eine nach oben randoffene, rechteckige Aufnahmenut 122 eingearbeitet, in der ein Schnitteinsatz 123 gemäß Fig. 1d bis 1f sitzt. Dieser ist aus einem speziellen Material, dem Werkstoff 2080 hergestellt, welches hohe Standzeiten mit sich bringt. Der Schnitteinsatz 123 sitzt praktisch ohne Spiel in der Aufnahmenut 122. Er hat ebenfalls die Kufenradien 119, 121. In ihm ist die Längsnut 53 eingeschliffen, die sowohl nach oben als auch nach vorn als auch nach hinten offen ist. Der Schnitteinsatz 123 wird durch zwei Sechskantschrauben 124, 126 gehalten, die in Sackloch-Gewindebohrungen 127, 128 eingeschraubt sind, welch letztere achsparallel zur geometrischen Längsachse 107 sind. Die unter dem jeweiligen Kopf der Sechskantschrauben 124, 126 geklemmten Unterlegscheiben 129, 131 stützen sich einerseits auf den Stirnflächen 132 bzw. 133 ab und andererseits auf die mit ihnen fluchtenden Stirnflächen 134, 136 des Schnitteinsatzes 123, so daß dieser geometrisch genau in Längsrichtung unbeweglich gehalten ist, jedoch nach Lösen der Schrauben 124, 126 leicht ausgewechselt werden kann.Because the incisor teeth to be discussed later cause abrasion and stress, an upwardly open, rectangular receiving groove 122 is incorporated into the upper wall 118, in which a cutting insert 123 according to FIGS. 1d to 1f is seated. This is made of a special material, material 2080, which has a long service life. The cutting insert 123 sits practically without play in the receiving groove 122. It also has the skid radii 119, 121. In it, the longitudinal groove 53 is ground, which is open both upwards and to the front and to the rear. The cutting insert 123 is held by two hexagon screws 124, 126 which are screwed into blind hole threaded holes 127, 128, the latter being axially parallel to the geometric longitudinal axis 107. The washers 129, 131 clamped under the respective head of the hexagon screws 124, 126 are supported on the one hand on the end faces 132 and 133 and on the other hand on the end faces 134, 136 of the cutting insert 123 aligned with them, so that the latter is held geometrically immovable in the longitudinal direction is, but can be easily replaced after loosening the screws 124, 126.

Fig. 1c läßt am Formstück 41 auch weitere seitliche Kufenradien 137, 138 erkennen, die hinsichtlich der Seitenwände 13, 14 des Profils 11 die gleiche Wirkung haben, wie schon anhand anderer Kufenradien beschrieben. Analog zu diesen Kufenradien hat auch das Formstück 38 Kufenradien.1c also shows on the molding 41 further lateral skid radii 137, 138 which have the same effect with respect to the side walls 13, 14 of the profile 11 as already described with reference to other skid radii. Analogous to these skid radii, the fitting also has 38 skid radii.

Wird nun das Profil 11 in Richtung des Pfeils 34 weiter nach rechts bewegt, dann stoßen die ersten und zweiten Blechlappen des Lochs 46 auf eine Vorderkante 94 des Formstücks 38. Auch dieses wird durch eine Gegenfläche 96 nach unten abgestützt, wie dies schon vorher für das Formstück 41 beschrieben wurde.If the profile 11 is now moved further to the right in the direction of the arrow 34, then the first and second sheet metal tabs of the hole 46 abut a front edge 94 of the molding 38. This is also supported downwards by a counter surface 96, as was previously the case for the Form 41 has been described.

Stoßen die ersten und zweiten Blechlappen auf die Vorderkante 94 dann werden sie im Uhrzeigersinn um ihr jeweiliges Knie abgebogen und die Unterseite des ersten Blechlappens schleift auf der ebenen Oberseite 97 des Formstücks 38. Oberhalb der Gegenfläche befindet sich die geometrische Drehachse 98 einer mitlaufenden, nicht angetriebenen Kreisscheibe 96, die in Längsrichtung mit der Kreisscheibe 54 fluchtet, jedoch einen durchgehend kreiszylindrischen Umfang 99 hat, jedoch im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie ihre Vorläuferin hat. Der Umfang 99 drückt den schon mehr als in Fig. 2 nach rückwärts gebogenen ersten Blechlappen 76 um das Knie 91 um, so daß 76 und 77 wie in Fig. 3 gezeichnet ohne Abstand aufeinander zu liegen kommen und der zweite Blechlappen 77 mit seiner Innenseite mit Druck auf der Unterseite 101 der zweiten Blechlage 28 zu liegen kommt. Zu der festen Verbindung trägt auch bei, daß der erste Blechlappen 76 mit erheblicher Reibung auf der Oberseite 97 rutscht und somit sich die Verbindung ähnlich einem Knoten "zuzieht". Es ergibt sich ein strammes Knie 91 und das darunterliegende Knie des zweiten Blechlappens 77 ist ebenfalls stramm.If the first and second sheet metal tabs meet the front edge 94, they are bent clockwise around their respective knees and the underside of the first sheet tab grinds on the flat upper side 97 of the molded part 38 Circular disk 96, which is aligned in the longitudinal direction with the circular disk 54, but has a continuous circular cylindrical circumference 99, but has essentially the same diameter as its predecessor. The circumference 99 presses the more than in FIG. 2 backward bent first sheet metal tab 76 around the knee 91, so that 76 and 77 as shown in FIG Pressure on the underside 101 of the second sheet metal layer 28 comes to rest. The fact that the first sheet metal tab 76 slides with considerable friction on the upper side 97 also contributes to the firm connection and thus the connection "contracts" like a knot. The result is a tight knee 91 and the underlying knee of the second sheet metal tab 77 is also tight.

Es werden auch der dritte Blechlappen 84 und der vierte Blechlappen 87 nach unten gedrückt. Da jedoch diese Blechlappen ihre Schnittstelle 86, 83 nahe am Anfang des Lochs 44 haften, sind sie gemäß der Zeichnung kurz und können die Oberseite 97 niemals erreichen. Sie dürfen dies auch nicht, weil sonst dieser Teil der Verbindung sich wieder öffnen würde.The third sheet metal tab 84 and the fourth sheet metal tab 87 are also pressed down. However, since these metal tabs adhere to their interface 86, 83 close to the beginning of the hole 44, they are short according to the drawing and can never reach the top 97. You must not do this, because otherwise this part of the connection would open again.

In Querrichtung stützen sich also die Blechlappen 76, 77, 84, 87 an den Längsrändern 92, 93 ab. In Querrichtung halten hauptsächlich die Blechlappen 76, 77, aber auch in Folge ebenfalls vorhandener kraftschlüssiger und formschlüssiger Verbindung die Blechlappen 84 und 87.The tabs 76, 77, 84, 87 are thus supported in the transverse direction on the longitudinal edges 92, 93. The sheet metal tabs 76, 77 primarily hold the sheet metal tabs 84 and 87 in the transverse direction, but also as a result of the non-positive and positive connection that is also present.

Zumindest bei manchen Schneidspalten und Materialien findet noch eine weitere formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung statt, wie Fig. 7 zeigt: Bei ihrer Arbeit schneiden die Schneiden 81, 82 längs der Längsränder 92, 93 und dabei entsteht beim Übergang von der ersten Blechlage 26 zur zweiten Blechlage 28 jeweils ein Schneidgrat 102, 103, der nach unten dünner werdend ausstreicht und ebenfalls in Querrichtung von Fig. 7 eine Querbewegung der ersten Blechlage 26 relativ zur zweiten Blechlage 28 erschwert. Außerdem drückt jede Schneide 81, 82 den oberen Randbereich des Lochs 48 - soweit er durch die zweite Blechlage 28 hindurchgeht - in der Art eines Schnittkanteneinzugs 104, 106, wie dies vom Normalschneiden her bekannt ist. Im Bereich des Schnittkanteneinzugs 104, 106 hat man dann zumindest in manchen Fällen auch eine Kaltverschweißung, d.h. eine stoffschlüssige Verbindung.At least with some cutting gaps and materials, there is still another positive and / or material connection, as shown in FIG. 7: During their work, the cutting edges 81, 82 cut along the longitudinal edges 92, 93 and this results in the transition from the first sheet metal layer 26 to second sheet metal layer 28 each has a cutting ridge 102, 103 which spreads out to become thinner and also makes it difficult to move the first sheet metal layer 26 relative to the second sheet metal layer 28 in the transverse direction of FIG. 7. In addition, each cutting edge 81, 82 presses the upper edge region of the hole 48 - as far as it passes through the second sheet metal layer 28 - in the manner of a cut edge indentation 104, 106, as is known from normal cutting. In the area of the cut edge indentation 104, 106, at least in some cases, there is also cold welding, i.e. a cohesive connection.

Würde man die erste Blechlage 26 und die zweite Blechlage 28 auch zusätzlich verkleben, dann würde der in Fig. 7 ersichtliche Spalt 107, der übertrieben dick gezeichnet ist, die Klebstoffschicht aufnehmen.If the first sheet metal layer 26 and the second sheet metal layer 28 were also additionally glued, then the gap 107 shown in FIG. 7, which is drawn excessively thick, would take up the adhesive layer.

Das Ausführungsbeispiel zeigt die Herstellung eines geschlossenen Rohres. Die Erfindung leistet aber auch die Verbindung der Ränder an sich ebener Blechtafeln.The embodiment shows the production of a closed tube. However, the invention also achieves the connection of the edges of flat metal sheets.

Außerdem müssen die erfindungsgemäß miteinander verbundenen Teile nicht mehr oder weniger unbedingt in einer einzigen Ebene liegen. Die Teile können auch zweidimensional oder dreidimensional gekrümmt sein.In addition, the parts connected to one another in accordance with the invention no longer necessarily have to lie in a single plane. The parts can also be curved two-dimensionally or three-dimensionally.

Trotzdem arbeitet die Erfindung ganz wesentlich schneller, leiser, mit weniger Energieaufwand, mit weniger Materialaufwand, umweltfreundlicher, ohne schädliche Gefügeveränderungen usw., wie die bekannten Techniken.Nevertheless, the invention works much faster, quieter, with less energy, with less material, more environmentally friendly, without harmful structural changes, etc., as the known techniques.

Das Ausführungsbeispiel beschreibt die Verbindung von zwei Schichten. Nach dem gleichen Prinzip können jedoch noch mehr Schichten, wie z.B. drei oder vier Schichten miteinander verbunden werden.The exemplary embodiment describes the connection of two layers. According to the same principle, however, even more layers, e.g. three or four layers are bonded together.

Claims

Connection of sheet metal edges with at least two sheet metal layers lying one above the other in the edge area, characterized by the following features: a. A series of holes are cut through both sheet layers.

b. At least a first sheet metal tab of at least one sheet metal layer remains connected to this sheet metal layer in its root region.

c. The root area extends at least essentially transversely to the longitudinal stretching of the edge area

d. The root area is at least essentially bent through 180 °.

e. The first sheet metal tab engages under its sheet metal layer at least indirectly, with the interposition of the other sheet metal layer.

Connection according to claim 1, characterized in that at least substantially congruent with the first sheet metal tab a second sheet tab is provided, which is also connected in its root area to its sheet metal layer, is also connected essentially transversely to the longitudinal extent of the edge area and also at least essentially by Is turned 180 ° and at least indirectly back to its own sheet metal layer and clasped by the first sheet metal tab.

Connection according to claim 1, characterized in that at least the first sheet metal tab in the development is substantially longer than the thickness of the other sheet metal layer.

Connection according to claim 3, characterized in that the first sheet metal tab is at least 1/3 ± 20% as long as the hole.

Connection according to claim 3, characterized in that the first sheet metal tab is at least 1/2 ± 20% as long as the hole.

Connection according to claim 3, characterized in that the first sheet metal tab has approximately 80-100% of the hole length.

Connection according to claim 1, characterized in that a third sheet metal tab extends from the one sheet metal layer and downwards through the hole with respect to the first sheet metal tab.

Connection according to Claim 7, characterized in that the end of the third sheet-metal tab traverses at least a substantial thickness of the second sheet-metal layer.

Connection according to claim 8, characterized in that the third sheet metal tab extends below the underside of the sheet metal layer.

Connection according to claim 9, characterized in that it does not reach deeper than the underside of the first sheet metal tab.

Connection according to claim 7, characterized in that the third sheet metal tab lies over a fourth sheet metal tab of the second sheet metal layer and at least partially abuts it and is bent downward through the hole.

Connection according to claim 11, characterized in that the fourth sheet metal tab is shorter than the third sheet metal tab.

Connection according to claim 12, characterized in that the fourth sheet metal tab is at most 75% as long as the third sheet metal tab and is completely covered by the third sheet metal tab.

Connection according to claim 1, characterized in that the hole is at least substantially rectangular in shape.

Connection according to claim 14, characterized in that the hole is oblong rectangular.

Connection according to claim 15, characterized in that the hole has an aspect ratio of 1 to 1.1 to 1 to 2.8.

Connection according to claim 1, characterized in that the hole is a shear cut hole.

Connection according to claim 1, characterized in that the hole is a wedge cut hole.

Connection according to claim 17, characterized in that the hole is cut normally.

Connection according to one or more of the preceding claims, characterized in that at the edge of the hole from the first sheet-metal layer during cutting, cut burr regions at least partially overlap the underlying hole edges of the second sheet-metal layer.

Connection according to claim 1, characterized in that the edge region of the one sheet metal layer is bent approximately by the thickness of the other sheet metal layer and that the one surfaces of the sheet metal layers are substantially flush.

Connection according to claim 21, characterized in that the offset lies directly in front of the edge of the other sheet metal layer.

Connection according to claim 1, characterized in that in the superimposed edge area an additional adhesive layer connects the edge areas to one another.

Connection according to Claim 1, characterized in that the sheet-metal layers form planes of the first degree.

Connection according to claim 1, characterized in that the sheet-metal layers form planes of the second degree.

Connection according to claim 1, characterized in that the sheet metal layers form planes of the third degree.

Connection according to claim 1, characterized in that the sheet metal layers recur in themselves and form a tube.

Method for producing a connection according to one or more of the preceding claims, characterized by the following features: a.) A plunge cutting device is provided which cuts the row of holes and at least partially leaves the at least one sheet metal tab connected to the edge of its hole, but at least partially presses it through the hole.

b.) A bending device is provided, which according to a. bends the sheet metal tab at least essentially by 180 °.

c.) A transport device is provided which moves the sheet metal layers from the former to the second relative to the piercing cutting and bending device.

A method according to claim 28, characterized in that all four flaps are cut in the same operation.

Method according to claim 1, characterized in that only the shear cutting technique is used.

A method according to claim 28, characterized in that the edge areas are additionally glued before the plunge cutting.

A method according to claim 28, characterized in that normal cutting is carried out.

A method according to claim 32, characterized in that during plunge cutting, the burrs of the upper sheet metal layer are cold welded to the upper edges of the lower sheet metal layer.

A method according to claim 28, characterized in that the piercing cutting device has a cutting station and, downstream of it, a piercing station.

Method according to claim 28, characterized in that both cutting and piercing are carried out in a common station.

A method according to claim 35, characterized in that at least one piercing incisor is used to pierce and cut.

A method according to claim 36, characterized in that the piercing cutting tooth has the width of the width of the hole.

A method according to claim 37, characterized in that the piercing incisor has an approximately triangular outline in side view, its length at its root corresponds approximately to the length of the hole, it is greater than the thickness of the sheet metal layers and its tip at least essentially in the working position to the hole area is directed.

A method according to claim 28, characterized in that the plunge cutting device works against an abutment device which supports the sheet metal layers only on both sides of the hole.

A method according to claim 35, characterized in that the piercing cutting station comprises at least one wheel which is perpendicular to the connection and is rotatable and that a plurality of piercing cutting teeth are arranged on the circumference of the wheel.

A method according to claim 40, characterized in that all the incisor teeth have the same outline.

A method according to claim 40, characterized in that at least some of the piercing incisors have different outlines.

A method according to claim 34 or 35, characterized in that the piercing station and / or the cutting station move the sheet metal layers further.

A method according to claim 43, characterized in that the lancing station and / or the cutting station have a movement component in the direction of the connection.

A method according to claim 28, characterized in that the bending device at least essentially bends back through a leading edge at least the first sheet metal tab.

A method according to claim 28, characterized in that the bending device has a pressure surface and a counter pressure surface after the leading edge, which press the at least substantially bent back tab on block.

Method according to claim 46, characterized in that the counter pressure surface is at a distance from its next sheet metal edge which corresponds to the thickness of the first or additional second sheet metal tab.

Device for establishing a connection and for carrying out the method according to one or more of the preceding claims.