DE2403898A1

DE2403898A1 - Verfahren zum verbinden der kanten von platten

Info

Publication number: DE2403898A1
Application number: DE2403898A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Aida; Yoshiyuki Miyabayashi; Hideo Takizawa; Norihiro Tsuneishi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1973-01-31
Filing date: 1974-01-28
Publication date: 1974-09-05
Also published as: JPS49113079U; US3909918A; GB1457561A; FR2216037A1; FR2216037B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden der Kanten von ebenen oder unebenen Platten, beispielsweise Metallplatten, ohne die Verwendung mechanischer Befestigungselemente, Metall-auf-Metallkleber oder Schweißtechniken.

Metallplatten werden oft dadurch fest miteinander verbunden, daß eine Kante einer Platte um die Kante der anderen Platte gefaltet wird. Kombinationen solcher Metallplatten sind beispielsweise bei Automobilen, die Innen- und Außenwände der Türen, Kotflügel und
eine Kotflügel tragende Haube, sowie Außenwände und damit verbundene, verschleißende Rumpfteile.

Um zwei Platten in obengenannter Weise zu falten, ist es üblich, die eine Platte auf die andere zu le^en und dann die vorstehende Kante der einen Platte um die andere Kante zu biegen, so daß die

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Kanten der beiden Platten in geschlossener Verbindung miteinander stehen. Um bei derart miteinander verbundenen Platten zu verhindern, daß sie sich relativ zueinander aus ihrer anfänglichen Stellung verschieben, ist es wichtig, daß die durch die gefaltete Platte gehaltene Platte genügend fest gehalten wird, so daß zwischen der Kante der einen Platte und dem IPaltbereich der gefalteten Platte kein Zwischenraum besteht. Jedoch wegen der unterschiedlichen Genauigkeit der Abmessungen der Metallplatten, weil die Metallplatten auf wirtschaftliche Weise am laufenden Band hergestellt werden und wegen des Bestrebens zur Erzielung einer zufriedenstellenden Produktivität hinsichtlich der Verbindung von Metallplatten in der Autoindustrie, ist es praktisch unmöglich, bei der bisherigen Verbindung der Metallplatten die Bildung des besagten Zwischenraumes zu vermeiden. Um eine relative Verschiebung der miteinander verbundenen Platten gegeneinander zu vermeiden, müssen die Metallplatten einem weiteren Verfahrensschritt unterzogen werden, und zwar beispielsweise durch eine während des Verbindungsvorganges vorzunehmende Punktschweißung oder Metall-auf-Metallklebung, um so für die Verbindung im zusammengesetzten Gerät eine Befestigung vorzusehen. Wenn jedoch die Metallplatten bei ihrer Verbindung miteinander punktgeschweißt werden, neigen die Flächen dazu, sich zu verziehen, wodurch zusätzliche Vorkehrungen und Ausrüstungen notwendig sind, um das Verziehen der Flächen zu beseitigen. Dies gilt insbesondere für außen sich am Endprodukt, wie einem Automobil, befindliche Flächen. Um konstant eine Genauigkeit beim Punktschweißen großer Stückzahlen zu erreichen, ist eine andauernde Instandhaltung und Wartung für die beim Punktschweißen benutzte Arbeitsvorrichtung unerläßlich. Wenn andererseits zur Erhöhung der festen Verbindung zwischen den Metallplatten eine Metall-auf-Metallklebung vorgenommen wird, wird es schwierig, die anfängliche Position der befestigten Platten relativ zueinander beizubehalten und zwar während der folgenden Schritte der Zusammenfügung, während der die Klebung noch nicht fest genug ist. Durch eine Metall-auf-

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Metallklebung verbundene Platten sind meist noch relativ zueinander verschiebbar, bis sie während der letzten Stufen des Verbindungsvorganges lackiert und gebrannt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile der bisherigen Verfahren zur Verbindung der Kanten von Metallplatten zu elemenieren.

Es ist ein wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur engen Verbindung der Kanten zweier Platten zu schaffen, und zwar ohne zusätzliche Verfahrensschritte, wie·chemisches Kleben, Schweißen oder die Verwendung zusätzlicher Verbindungselemente, wie Schrauben oder Nieten.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß

a) eine Kante einer ersten Platte in einem bestimmten Winkel zur Bezugsoberfläche der ersten Platte umgebogen wird, daß

b) die beiden Platten so_t aufeinandergelegt werden, daß ein Kantenbereich der zweiten Platte über die umgebogene Kante der ersten Platte hinausragt, und daß

c) dann der Kantenbereich der zweiten Platte um die erste Platte so gebogen wird, daß die Oberflächen der Platten in engem Kontakt anliegen und die umgebogene Kante der ersten« Platte von einem darübergefalteten Kantenbereich der zweiten Platte eingeschlossen wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnung.

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Anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsformen wird die Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch zwei mit ihren Kantenbereichen miteinander nach einem bekannten Verfahren verbundene Metallplatten,

JIg. 2 A einen Querschnitt der Kanten zweier Platten die gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Verfahren zusammengefügt werden sollen,

Fig. 2 B einen Querschnitt zweier verbundener Platten gemäß Fig. 2 A nach der Durchführung des Verfahrens,

Fig. 3 A einen Querschnitt der Kanten zweier Platten die gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren zusammengefügt werden sollen,

Fig. $ B einen Querschnitt zweier Platten gemäß Fig. 3 A nach teilweise durchgeführter Verbindung gemäß dem zweiten Verfahren,

Fig. 3 C einen Querschnitt der Platten gemäß Fig. 3 A nach der vollständig durchgeführten Verbindung gemäß dem zweiten Verfahren,

Fig. 4- A einen Querschnitt der Kanten zweier Platten vor der Durchführung der Verbindung mittels eines dritten Verfahrens gemäß der Erfindung,

Fig. 4- B einen Schnitt der Platten gemäß Fig. 4- A nach der Verbindung entsprechend dem dritten Verfahren , und

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Pig. 5 A Ansichten einer gemäß der Erfindung verbundenen Tür. und B

Fig. 5-A- und 5-B zeigen ein praktisches Beispiel der Verbindung zweier Strukturteile gemäß der Erfindung. Eine Autotür besteht aus einem Türteil 6 und einer Türinnenfläche 8, die mit dem Türteil 6 verbunden ist. Fig. 4A zeigt die Außenseite der Tür 6 während Fig. 4B die Innenseite derselben und die innere Fläche 8 zeigt. Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird das Türteil 6 mit der Innenfläche 8 derart miteinander verbunden, daß ein Kantenbereich 6A des Türteils 6 über die periphere Kante der inneren Fläche 8 gebogen wird. Fig. 4a und 4B stellen lediglich Beispiele dar, wobei die Erfindung nicht auf Autotüren oder andere Autostrukturteile beschränkt ist. Fig. 1 bis 3 können als Darstellungen der Teilansicht der Verbindung des Türteils 6 und der Innenfläche 8 gemäß dem in Fig. 4A und 4-B strichpunktiert dargestellten Kreises S betrachtet werden.

Entsprechend Fig. 1 sind die Kantenbereiche der Metallplatten 10 und 12 nach einem bekannten Verfahren so verbunden, daß ein Kantenbereich 10a der Metallplatte 10 um den Kantenbereich 12a der anderen Metallplatte 12 so gebogen ist, daß letztere eng durch die vorgenannte umfaßt wird. Entsprechend den vorausgegangenen Ausführungen befindet sich zwischen der Innenfläche des gefalteten Endes der Metallplatte 10 und der Kante des Kantenbereichs 12a der Metallplatte 12 ein Zwischenraum 14. Ziel dar vorliegenden Erfindung ist es, die Kanten der Metallplatten 10 und durch eine ausreichend feste Verbindung miteinander zu verbinden, und zwar ohne die Verwendung mechanischer Befestigungselemente, Metall-auf-Metallkleber oder Punktschweißen.

Die Verfahren nach der Erfindung zum Verbinden der Kanten zweier Metallplatten werden nun unter Heranziehung der Fig. 2 bis 4 be-

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schrieben. Um jede zweideutige, verwickelte Terminologie auszuschalten, werden in der Beschreibung der Figuren und in den sich daran anschließenden Ansprüchen kurze Definitionen der Ausdrücke benutzt.

Eine Kante oder eine umgebogene Kante bezieht sich auf einen Teil einer Platte, einschließlich der tatsächlichen Kante derselben und eines kleinen Teils in der Platte. Ein Kantenbereich entspricht einem Bereich der Platte, welcher sich weiter in die Platte erstreckt. Venn die vorangehend definierte Kante der Platte nicht umgebogen ist, beinhaltet der Kantenbereich die Kante. Wenn die Kante der Platte umgebogen wurde, erstreckt sich der Kantenbereich von der Umbiegung weiter in die Platte. Eine Bezugsoberfläche einer Platte ist eine Oberfläche, welche zur Definierung eines Biegewinkels im Verhältnis zu ihr benutzt wird. In den Zeichnungen werden die Oberflächen der Platten zur Vereinfachung der Erklärung als flach dargestellt und die Bezugsoberflächen sind die tatsächlichen Flächen der Platten wie sie vor dem Biegevorgang sind. Diese Ausdrücke werden klar, wenn sie in Bezug auf die Zeichnungen benutzt werden.

Fig. 2A und 2B zeigen das grundsätzlichste Verfahren nach der Erfindung zum Verbinden der Kanten einer Platte 16 mit einer anderen Platte 18. Der erste Verfahrensschritt ist der, eine Kante 16a der einen Platte 16 um einen ersten vorbestimmten Winkel zur Bezugsoberfläche der einen Platte 16 umzubiegen. Die Platten werden dann so aufeinandergelegt, daß ein Kantenbereich 18a der anderen Platte 18 über die umgebogene Kante der einen Platte 16 hinausragt. Der Kantenbereich 18a wird dann über die eine Platte 16 so gefaltet, daß die umgebogene Kante 16a der einen Platte 16 durch den gefalteten Kantenbereich 18a der anderen Platte 18 eingeschlossen wird. Es ist klar, daß die Platten fest miteinander verbunden sind,

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wenn die umgebogene Kante 16a eng zwischen dem Kantenbereich 18a und der nicht mit einer Nummer versehene angrenzende Bereich der "anderen Platte 18 fest eingeschlossen ist, und daß die anliegenden •Oberflächen der Platten in einem engen Kontakt miteinander stehen. Ein Pfeil A zeigt die Richtung des Faltvorganges des Kantenbereichs 18a um die Platte 16 an.

Die Fig. JA, 3B und 3C zeigen ein anderes Verfahren nach der" Erfindung, wobei die umgebogene Kante 16a der einen Platte 16 ein wenig langer ausgebildet ist als bei dem vorangegangenen Verfahren. Eine Kante 18b der anderen Platte 18 ist um einen zweiten vorbestimmten Winkel zur Bezugsfläche der anderen Platte 18 umgebogen, und die Platten sind entsprechend Fig. 3A zueinander angeordnet. Ebenso ist auf der einen Platte 16 eine Erhebung 16b g'eformt, welche sich senkrecht zu der einen Platte 16 in derselben Richtung wie die umgebogene Kante 16a erstreckt. Die Erhebung 16b ist räumlich von der Kante 16a der einen Platte 16 so getrennt angeordnet, daß, wenn der Kantenbereich 18a der anderen Platte 18 um die eine Platte gefaltet ist, die umgebogene Kante 16a der einen Platte 16 um die umgebogene Kante 18b der anderen Platte 18 gefaltet wird, und entsprechend umgekehrt, wie dies mit den gefalteten umgebogenen Kanten 16a und 18b gezeigt wird, die sich zwischen der Erhebung 18b und einen gefalteten Ende 20 der anderen Platte 18 befinden, und daß die Erhebung 16b mit der gefalteten umgebogenen Kante 18b der anderen Platte 18 in Verbindung steht, um eine Relativbewegung der Platten zu verhindern.

Fig. 4A und 4B zeigen ein anderes Verfahren gemäß der Erfindung, bei welchem die relative Anordnung der Platten 16 und 18 umgekehrt ist. Bei diesem Verfahren wird, nachdem die Kante 16a der einen Platte 16 in der vorausbeschriebenen Weise umgebogen ist, ein Kantenbereich 16c der einen Platte 16 in entgegengesetzter Richtung

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zu der Richtung, in die die Kante 16a gebogen wurde, so umgebogen, daß die umgebogene Kante 16a im wesentlichen parallel zur Bezugsoberfläche der einen Platte 16 verläuft. Es ist verständlich, daß es nicht kritisch ist, daß die Kante 16a parallel zur Bezugsoberfläche verläuft, und eine sinnvolle Abweichung von der Parallelität liegt innerhalb des Schutzumfengs der Erfindung. Weiterhin wird ein Teil 16d in derselben Richtung wie der Kantenbereich 16c umgebogen, so daß ein dirtter vorbestimmter Winkel zwischen der umgebogenen Kante 16a und der Bezugsoberfläche der einen Platte 16 besteht. Ein Bereich 18c der anderen Platte 18 wird dann so umgebogen, daß er den dritten vorbestimmten Winkel mit der Bezugsoberfläche der anderen Platte 18 bildet. Es ist davon auszugehen, daß der Kantenbereich 18a d.er anderen Platte 18 noch nicht in die Position gemäß Pig. 4A umgebogen ist und ein Teil des Bereichs 18c ist. Wie dargestellt wird, berührt die umgebogene Kante 16a den Bereich 18c. Wenn dies gewünscht wird, dann kann der Kantenbereich 18a der anderen Platte 18 entsprechend Fig. 4A vor dem endgültigen Falten um die umgebogene Kante 16a um · einen rechten Winkel umgebogen werden, oder das Falten kann in einem kontinuierlich verlaufenden Vorgang vorgenommen werden. In die andere Platte 18 ist eine Erhebung 18d geformt, so daß, wenn der Kantenbereich 18a über die umgebogene Kante 16a gebogen ist, die umgebogene Kante 16a der einen Platte, 16 zwischen der Erhebung 18d der anderen Platte 18 und einem gefalteten Ende 21 der anderen Platte 18 sich befindet, wobei die Erhebung 18d an dem Kantenbereich 16c der einen Platte anliegt, wodurch eine Relativbewegung der Platten ver.ni.eden wird. Obwohl chemische Kleber etc. zur Erzielung einer festen Verbindung entsprechend der Erfindung nicht nötig sind, so können sie dennoch, sofern dies gewünscht wird, zur Erhöhung der Festigkeit der Verbindung verwendet werden. Ebenso können die verschiedenen beschriebenen Verfahrensschritte beliebig miteinander kombiniert werden, oder, sofern dies gewünscht wird,

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innerhalb des Umfangs der Erfindung neue Schritte hinzugefügt werden, solange das Ergebnis das gleiche ist wie das beschriebene bzw. beanspruchte. Z.B. kann beim Verfahren gemäß der Fig. JA, JB und 3C der Kantenbereich 18a der anderen Platte 18 entsprechend Fig. 3A in einem rechten Winkel umgebogen werden, und zwar als separater Verfahrensschritt vor dem endgültigen Umfaltvorgang entsprechend Fig. JB und 3C

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Verbinden der Kanten vori ebenen oder unebenen Platten, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine Kante (16a) einer ersten Platte (16) in einem bestimmten Winkel zur Bezugsoberfläche der ersten Platte (16) umgebogen wird, daß

b) die beiden Platten (16,18) so aufeinandergelegt werden, daß ein Kantenbereich der zweiten Platte (18) über die umgebogene Kante (16a) der ersten Platte (16) hinausragt, und daß

c) dann der Kantenbereich (18a) der zweiten Platte (18)

um die erste Platte (16) so gebogen wird, daß die Oberflächen der Platten in engem Kontakt anliegen und die umgebogene Kante (16a) der ersten Platte von einem darübergefalteten Kantenbereich (18a) der zweiten Platte (18) eingeschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß

d) vor dem Schritt b)die Kante (18) der zweiten Platte (18) in einem bestimmten Winkel zu deren Oberfläche umgebogen wird, und daß die Platten während des Schrittes b) so relativ zueinander angeordnet sind, daß wenn der Schritt c) durchgeführt

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wird, die umgebogene Kante (16a) der ersten Platte (16) um die umgebogene Kante (18a) der zweiten Platte (18) und die umgebogene Kante (18a) der zweiten Platte (18) um die umgebogene Kante (16a) der zweiten Platte (16) gebogen wird (Fig. 3).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß

e) in die erste Platte (16) in der Nähe der umgebogenen Kante (16a) eine Erhebung (16b) geformt wird, die sich vorzugsweise in Richtung der umgebogenen Kante (16a) der ersten Platte (16) erstreckt, und daß die Erhebung (16b) räumlich getrennt von der umgebogenen Kante (16a) d?3r ersten Platte (16) angeordnet ist, so daß die umgefalteten umgebogenen Kanten (16a,18a) der beiden Platten (16,18) nach dem Schritt c) zwischen der Erhebung (16b) und dem umgefalteten Ende (20) der zweiten Platte (18) zu liegen kommen, und die Erhebung (16b) mit der gefalteten, umgebogenen Kante (18b) der zweiten Platte (18) so in Verbindung kommt, daß eine gegenseitige Verschiebung vermieden wird (Fig. 3)·
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

zeichnet , daß

f) zusätzlich in der Nähe der umgebogenen Kante (I6d) der ersten Platte (16) ein Kantenbereich (I6d) in entgegengesetzter Richtung derart umgebogen wird, daß die umgebogene Kante (16a) im wesentlichen parallel zur Bezugsoberfläche der ersten Platte (16) verläuft, und daß

g) ein Bereich der ersten Platte (16) in dieselbe Richtung, wie der Kantenbereich (16a) gebogen wurde, umgebogen wird, v

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so daß 'ier umgebogene Kant enb er eich sich zwischen der umgebogenen Kante und dem Bereich der ersten Platte befindet, und die umgebogene Kante mit der Bezugsoberfläche der ersten Platte einen dritten vorbestimmten Winkel einnimmt, und daß

h) vor der Durchführung des Schrittes b) der Kantenbereich der zweiten Platte so umgebogen wird, daß er mit der Bezugsoberfläche der zweiten Platte einen dritten vorbestimmten Winkel bildet, und daß daraufhin während des Schrittes b) die Platten derart aufeinandergelegt werden, daß die umgebogene Kante der ersten Platte am umgebogenen Kantenbereich der anderen Platte anliegt (Fig. 4).
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß

i) auf der zweiten Platte (18) eine Erhebung (I8d) geformt wird, so daß nach der Durchführung des Schrittes e) die umgebogene Kante (16a) der ersten Platte (16) zwischen der Erhebung und der Faltkante der Platte (18) angeordnet ist und die Erhebung an dem Kantenbereich der ersten Platte anliegt, um so eine gegenseitige Verschiebung der Platten zu verhindern (Fig. 4).

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