CH677620A5

CH677620A5 -

Info

Publication number: CH677620A5
Application number: CH4181/88A
Authority: CH
Inventors: Peter Hielscher
Original assignee: Matec Holding
Priority date: 1988-11-11
Filing date: 1988-11-11
Publication date: 1991-06-14
Also published as: IT8922358A1; FR2638987B3; GB2224681A; SE8903790D0; ES2017385A6; GB8925598D0; SE8903790L; IT1236784B; FR2638987A1; IT8922358A0; GB2224681B; DE3937569A1

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Falzwerkzeug.

Ais Falzen wird hier das Umbiegen des Rands eines Blechteils um 180° verstanden, im Gegensatz zum Hochbiegen des Rands um praktisch 90°, was als Bördeln bezeichnet wird,

Vorrichtungen zum halb- oder vollautomatischen Bördeln und Falzen des Rands eines Werkstücks aus Blech benötigen unabhängig voneinander verschiebbare Druckstempel, deren Anzahl von der Form des Rands des Werkstücks bestimmt wird. Besonders kompliziert sind solche Vorrichtungen für reliefartig verformte Werkstücke, deren Rand nicht in einer Ebene liegt, sondern einer Raumkurve entspricht. Weil die Herstellung solcher Vorrichtungen sehr aufwendig ist und die Anschaffungskosten nur bei der Bearbeitung sehr grosser Stückzahlen amortisiert werden können, werden im altgemeinen kleine Serien und einzelne Werkstücke in Handarbeit und mit einfachen Werkzeugen gebördelt und gefalzt. Diese Handarbeit ist zeitaufwendig, kann zu schmerzhaften Verletzungen führen und ermöglicht nicht, gebördelte und gefalzte Ränder mit der gleichen Masshaltigkeit und Formgenauigkeit wie die genannten Vorrichtungen herzustellen.

Der vorliegenden Erfindung lag darum die Aufgabe zugrunde ein einfaches Werkzeug insbesondere zum Falzen einer Metallfolie um die Kante eines Feinblechs zu schaffen, das einfach herzustellen und einfach zu handhaben ist und auch einem Nicht-fachmann ermöglicht, eine Metallfolie masshaltig und formgenau um ein Feinblech zu falzen.

Als Feinblech werden hier Bleche mit einer Dicke von weniger als 4 mm und als Folie, solche mit einer Dicke von weniger als 0,15 mm bezeichnet.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einem Werkzeug der eingangs genannten Art gelöst, das gekennzeichnet ist, durch ein im Querschnitt U-för-miges Halteelement zwischen dessen Schenkeln ein zum Falzen einer um praktisch 90° um die Kante eines Feinblechs gebördelten Folie vorgesehener gummielastischer Werkstoff angeordnet ist.

Das erfindungsgemässe Werkzeug kann einfach und billig hergestellt werden und ermöglicht durch einfaches Andrücken der freien Stirnfläche des gummielastischen Werkstoffs an eine um die Kante eines Feinblechs gebördelte Folie den freistehenden Bord dieser Folie um das Blech zu falzen und formschlüssig an den Rand des Blechs anzupressen. Das Werkzeug ermöglicht auch, eine Folie um den einer Raumkurve entsprechend verlaufenden Rand eines reliefartig geformten Werkstücks zu falzen.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform des Werkstücks ist die freie Länge der Schenkel des im Querschnitt U-förmigen Hälteelements sowie deren Abstand voneinander mindestens doppelt so gross wie die Höhe des Bords der zu falzenden Folie.

Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform steht die zum Falzen vorgesehene Stirnfläche des gummiartigen Werkstoffs aus der Haltevorrichtung vor, wobei der Abstand dieser Fläche von der Vorderkante der Schenkel des Halteelements mindestens einem Zehntel des freien Abstands der Schenkel voneinander beträgt und die an den Schenkeln anliegenden Flächen des gummiartigen Werkstoffs Bereiche erhöhter Festigkeit aufweisen.

Nachfolgend werden das erfindungsgemässe Falzwerkzeug und seine Verwendung mit Hilfe der Figuren beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 den Schnitt durch den Randbereich eines Bauelementes mit einem Blech, um dessen Rand eine Folie gebördelt ist, sowie ein Falzwerkzeug,

Fig. 2 den Schnitt durch den Randbereich eines Bauelementes und Falzwerkzeugs gemäss der Fig. 1, wenn das Werkzeug auf den Rand des Bauelements gedrückt und dadurch die Folie auf das Blech gefalzt wird und

Fig. 3 die schematische Darstellung einer Vorrichtung, die mehrere erfindungsgemässe Falzwerkzeuge aufweist.

Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen seitlichen Bereich eines Bauelements 10 und durch ein Falzwerkzeug 11. Das Bauelement besteht aus einer Wanne 12, einer in diese Wanne eingelegten Matte 13 aus wärmedämmendem Material und einer auf einem flachen Rand 14 der Wanne aufliegenden und die Matte verdeckenden Folie 16, Die Folie ragt seitlich über die Kante des Rands 14 hinaus und ist praktisch rechtwinklig um diese Kante abgebogen, um einen Bord 17 zu bilden. In der Figur Ist auf die Folie eine Schutzplatte oder -schale 18 aufgelegt, deren der Folie zugewandte Oberfläche zum Anliegen an die Folie, gegebenenfalls reliefartig, verformt ist. Die Schutzplatte ist ein Hilfswerlaeug, dessen Funktion noch beschrieben werden wird, und das nach der Fertigstellung des Bauelements wieder abgenommen wird.

Das Falzwerkzeug besteht aus einem U-förmigen Halteelement 21 zwischen dessen beiden Schenkeln 22, 23 ein Streifen 24 aus einem gummielastischen Material eingegelegt ist. Die Stirnfläche 26 und die anliegenden Teile 27, 28 der beiden an den Schenkeln des Halteelements anliegenden Aussenflächen des Streifens stehen über die vorderen Kanten der Schenkel vor. An der Grundfläche des Halteelements ist ein Stab 29 befestigt, der zum Aufsetzen eines Handgriffs oder für die Bewegungsverbindung mit einer Verschiebeeinrichtung vorgesehen ist.

Beim Gebrauch des Falzwerkzeugs wird dieses zuerst gegen den Rand 14 der Wanne geführt, bis die Kante des Rands etwa in der Mitte zwischen den beiden Schenkeln 22, 23 an der Stirnfläche 26 des Streifens aus dem gummielastischen Material anliegt. Danach wird das Werkzeug in der Richtung 31 die praktisch parallel zur Ebene des Rands 14 der Wanne verläuft, auf den Rand 14 geschoben, wobei dieser Rand mitsamt der darum gebogenen Folie (und im Beispiel gemäss der Fig. 2 auch mit der Schutzplatte 18) in den Streifen aus dem gummielastischen Werkstoff hineingepresst wird. Dabei wird die Stirnfläche des Streifens nach innen gestülpt

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und die freiliegenden Teile 27, 28 der beiden Aus-senflächen werden zur gemeinsamen Mitte gezogen. Die Rückstellkräfte des gummielastischen Werkstoffs drücken dann den Bord 17 der Folie fest an den flachen Rand 14 der Wanne an, um einen liegenden Falz zu bilden wie es in Fig. 2 gezeigt ist.

Beim beschriebenen Gebrauch des Falzwerkzeugs nimmt die Schutzplatte 18 die in der Richtung des Pfeils 31 auf die Stosskante des Rands 14 wirkenden Kräfte praktisch gesamthaft auf. Dadurch werden nur die quer zur Pfeilrichtung wirksamen und zum Falzen der Folie erforderlichen Kräfte genutzt und wird das Zusammenschieben der Folie und der Wanne in der Richtung des Pfeils verhindert. Es versteht sich, dass die Schutzplatte für diesen Zweck nicht notwendigerweise auf die Folie aufgelegtwerden muss, wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, sondern ebensogut die Folie und die Wanne auf die Schutzplatte aufgelegt werden können.

Eine praktisch erprobte Ausführungsform des Falzwerkzeugs wurde bei der Herstellung eines Wärmeschilds verwendet, der bei Kraftfahrzeugen zwischen die Auspuffanlage und insbesondere den Katalysator und den Boden der Fahrer- oder Fahrgastzelle eingebaut wird. Die Wanne dieses Wärmeschilds bestand aus AI-Feinblech mit einer Dicke von 0,5 mm und war entsprechend dem für die Endmontage verfügbaren Raum reliefartig verformt. Die in die Wanne eingelegte Matte hatte eine Dicke von etwa 5 mm und bestand aus wärmedämmenden unbrennbaren Mineralfasern. Als Abdeckfolie wurde eine AI-Folie mit 0,05 mm Dicke verwendet. Der Zuschnitt der Folie war derart bemessen, dass diese etwa 5 mm über die Kante des umlaufenden Rands der Wanne vorstand. Der vorstehende Teil der Folie wurde durch Eindrücken der Folie in eine Kunststofform, beispielsweise aus abgeformtem und gehärtetem GFK, zu einem rechtwinWig aufstehenden Bord umgebogen. Schliesslich wurde der Bord durch mehrfaches längs des Umfangs der Wanne versetztes Aufschieben des Falzwerkzeugs auf den Rand zu einem um den Rand liegenden Falz abgewinkelt.

Die mechanische Festigkeit des mit den beschriebenen Materialien und auf die beschriebene Weise hergestellten Falzes, war für die vorgesehene Verwendung durchaus ausreichend. Es ist aber auch möglich, die Dauerhaftigkeit des Falzes bzw. der Verbindung zwischen Blechrand und Folie durch Auftragen eines geeigneten Klebstoffs auf eine der den Falz bildenden Flächen zu verbessern.

Zum Falzen der genannten AI-Folie wurde als gummielastischer Werkstoff ein Streifen microzellularen Schaumstoffs aus mit Treibmitteln geblähtem Natur- oder Synthesekautschuk verwendet, der unter dem Handelsnamen «Moosgummi» kommerziell erhältlich ist. Die Dicke des Schaumstoffs bzw. der Abstand der beiden Schenkel des U-förmigen Halteelements voneinander betrug 25 mm. Wie die praktische Erfahrung gezeigt hat, wurden die besten Ergebnisse dann erzielt, wenn die an den Schenkeln der Halteeinrichtung anliegenden Aussenflächen des Streifens (und deren aus der Halteeinrichtung vorstehenden Bereiche) eine erhöhte Zähigkeit aufwiesen, was einfacherweise durch die Verwendung eines Streifens mit zwei nicht porösen Aussenflächen, sogenannten Schwarten, erreicht werden kann.

Es versteht siGh, dass zum Falzen von Folien, die aus einem zäheren Material oder dicker als im beschriebenen Beispiel sind, gummielastische Werkstoffe mit einem höheren Elastizitätsmodul als Moosgummi werden können, beispielsweise aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk ohne Treibmittel hergestellter Schaumgummi oder aus Kautschuk unter Verwendung von Treibmittel hergestellter offenzelliger Schwammgummi. Es versteht sich auch, dass die Abmessungen des Streifens und dementsprechend der Abstand zwischen den Schenkeln der Halteeinrichtung in Abhängigkeit von der Dicke und der Zähigkeit der Folie optimiert werden können. Das Auswählen des bestgeeigneten gummielastischen Werkstoffs und Optimieren von dessen Abmessungen wird als fachmännische Massnahme angesehen, auf deren detaillierte Beschreibung ausdrücklich verzichtet wird.

Die Fig. 3 zeigt schematisch eine Vorrichtung mit mehreren Falzwerkzeugen, die zum Befestigen einer Folie an einem gewölbten Blech mit Hilfe eines umlaufenden Falzes vorgesehen ist. Die Vorrichtung enthält einen Rahmen 41 mit Trägern 42, 43 für eine Schutzschale 44, die zum Auflegen einer mit einer Folie abgedeckten und eine eingelegte Matte aufweisenden Wanne vorgesehen ist. Die Vorrichtung enthält weiter eine Mehrzahl Falzwerkzeuge, die entsprechend der gegenüberliegenden Form der Schutzschale bzw. des daraufliegenden Werkstücks unterschiedliche Längen und Orientierungen aufweisen und verschiebbar angeordnet sind. Beispielsweise weist das dem geradlinigen Teil 46 des Schutzschilds gegenüberliegende Falzwerkzeug 47 eine relativ grosse Länge auf, während dem stark gekrümmten Teil 48 der Schutzschale mehrere Falzwerkzeuge 49, 51, 52, 53, zugeordnet sind. Geeignete konstruktive Mittel zum auswechselbaren Befestigen der Schutzschale an dem Rahmen, sowie zum verschiebbaren Anordnungen der Falzwerkzeuge, und gegebenenfalls auch weitere Mittel um die Falzwerkzeuge pneumatisch, hydraulisch oder elektromagnetisch zu verschieben, sind jedem Fachmann bekannt, weshalb auch auf deren Beschreibung verzichtet wird.

Claims

Patentansprüche

1. Falzwerkzeug gekennzeichnet durch ein im Querschnitt U-förmiges Halteelement (21) zwischen dessen Schenkel (22, 23) ein zum Falzen einer um praktisch 90° um den Rand (14) eines Feinblechs gebördelten Folie (16) vorgesehener gummielastischer Werkstoff (24) angeordnet ist.

2. Falzwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gummielastische Werkstoff (24) aus dem Halteelement (21) vorsteht, wobei der Abstand der zum Falzen der Folie vorgesehenen Stirnfläche (26) von der Vorderkante der Schenkel (22, 23) des Halteelements mindestens ein Zehntel des freien Abstands der Schenkel voneinander beträgt und die an den Schenkeln anliegenden Flächen

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3, Falzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass der gummielastische Werkstoff ein Moosgummi ist und die freie Länge der Schenkel des Halteelements sowie deren Abstand voneinander 25 mm beträgt.

4. Falzvorrichtung mit mehreren Falzwerkzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Falzvorrichtung einen Support (41, 42, 43) aufweist, zum Haltern eines aus mindestens einem Feinblech und einer mindestens am Rand einer Oberfläche dieses Feinblechs anliegenden und um dessen Kante gebördelten Metallfolie (44) sowie eine Mehrzahl um die Hauptebene des Support angeordnete und parallel und quer zu dieser Hauptebene verschiebbare Haltereinrichtungen, an denen je ein Falzwerkzeug (47, 49, 51, 52, 53) lösbar befestigt ist.

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