CN103476999B

CN103476999B - 从扁平片状金属生产矩形或正方形壁元件的方法及由此生产的壁元件

Info

Publication number: CN103476999B
Application number: CN201280010532.2A
Authority: CN
Inventors: 伊戈尔·哈利·斯卡夫; 保罗·马祖拉; 沃尔特·尼古莱; 西蒙·约卡姆
Original assignee: CES Control Enclosure Systems GmbH
Current assignee: CES Control Enclosure Systems GmbH
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2032-02-22
Also published as: WO2012113548A8; WO2012113548A1; US9061337B2; RU2013141510A; CA2827257A1; RU2577521C2; EP2678489A1; CN103476999A; US20140150366A1; BR112013021386A2; JP2014510639A

Abstract

本发明涉及一种用于从扁平片状金属生产矩形或正方形壁元件的方法，其包括以下步骤：-确定壁元件的长度和宽度，-提供由具有材料厚度的扁平片状金属材料制成的扁平片状金属件，所述金属件具有呈被确定的所述长度的两个纵向边缘和呈被确定的所述宽度的两个横向边缘，并且沿着每个纵向边缘和横向边缘伸出预定大小，以便形成具有预定的边缘宽度的两个互相相反的纵向边缘部分和两个互相相反的横向边缘部分，其中，纵向边缘部分的以及横向边缘部分的短的侧边缘具有边缘宽度的尺寸，-在接近每个短的侧边缘处与横向边缘平行地切开两个纵向边缘部分，以便形成具有小于边缘宽度的切口长度的两个切口，从而为每个纵向边缘部分形成两个翼片，所述两个翼片通过相应的切口与其余纵向边缘部分分开并且具有横向尺寸，-与纵向边缘平行地将所述其余纵向边缘部分的通过切口形成的相应的条状部直角折叠，其中，条状部具有至多相当于切口长度减去材料厚度的宽度，-在相关联切口的底部的水平处与纵向边缘平行地将翼片直角折叠，-沿着纵向边缘将纵向边缘部分直角折叠，-与横向边缘平行地将横向边缘部分直角折叠，以形成具有相当于翼片的横向尺寸的宽度的条状部，以及-沿着横向边缘将横向边缘部分再次直角折叠。

Description

从扁平片状金属生产矩形或正方形壁元件的方法及由此生产的壁元件

技术领域

本发明涉及一种用于从扁平片状金属生产矩形或正方形壁元件的方法，以及利用该方法生产的壁元件。

背景技术

由扁平片状金属制成的壁元件在长时间内已知。例如，它们被运用作为特别是工具箱中的外壳和箱子的外壁、开关箱的外壁等等，并且被运用在例如为冰箱、洗涤机、卧式冻结柜的电器中。由扁平片状金属制成的壁元件还被用于建筑领域，例如作为工业建筑物的覆盖元件。在本说明书的上下文中，壁元件特别地还被理解为由扁平片状金属制成的门元件或整个门，其例如可以用于所有类型的钢制柜子中。

所提及的类型的由扁平片状金属制成的壁元件可以被便宜地生产，但由于用来生产它们的相对薄的片状金属，因此它们仅仅具有低的扭转刚度。当壁元件是门元件时，扭转刚度的这种缺乏是特别不利的，因为低扭转刚度的门不仅感觉不稳定，而且为沿着其周边的理想密封提供了较差的条件。例如通过优选地紧固到壁元件内侧并且每个都从壁元件的一个拐角延伸到对角地相反的拐角的两个杆，或者——特别是门的情况下——通过由加强门边缘的管形成的单独的周边框架，可以为由扁平片状金属制成的壁元件给予更大的扭转刚度，但这种加强元件增大了壁元件的重量和生产成本，因为这种加强元件必须单独地制造和与壁元件连接。

发明内容

作为本发明的基础的目的是提供一种由扁平片状金属制成的壁元件和用于生产所述壁元件的方法，所述壁元件在生产简单并且具有低重量的同时，与所提及的类型的传统壁元件相比具有增大的扭转刚度。

根据本发明，通过包括权利要求1或权利要求2中限定的步骤的方法，以及通过具有权利要求8中限定的特征的壁元件，实现了这一目的。

为了执行根据本发明的方法，首先确定所需壁元件在其完成之后将具有的长度和宽度。然后，由具有所需材料厚度的扁平片状金属材料制成的扁平片状金属件被提供，所述扁平片状金属件具有两个纵向边缘和与纵向边缘成直角延伸的两个横向边缘，并且沿着每个纵向边缘和每个横向边缘伸出预定大小，以便形成具有预定的边缘宽度的两个互相相反的纵向边缘部分和两个互相相反的横向边缘部分。纵向边缘部分的和横向边缘部分的短的侧边缘具有预定的边缘宽度的尺寸，而纵向边缘部分的内部的长的侧边缘具有确定的长度，并且横向边缘部分的内部的侧边缘具有初始确定的宽度。

两个纵向边缘部分沿着小于边缘宽度的部分与横向边缘平行地在接近它们的每个短的侧边缘处被切开，从而为每个纵向边缘部分形成两个翼片，所述两个翼片通过相应的切口与其余纵向边缘部分分开，并且具有与纵向边缘部分的长的侧边缘平行的横向尺寸。切口的切口长度相当于被切开的部分。在纵向边缘部分的两个翼片之间，与纵向边缘平行的条状部通过两个切口形成。每个纵向边缘部分的这些条状部现在沿相同的方向与纵向边缘平行地被折叠成直角，以使得每个被折叠的条状部具有至多相当于切口长度减去材料厚度的宽度。换句话说，与纵向边缘部分的内部纵向边缘平行的折叠线在相对纵向边缘部分的自由外部纵向边缘一距离处延伸，所述距离至多相当于切口长度减去扁平片状金属材料的材料厚度、即始终比切口长度至少小材料厚度。根据以下解释，这一过程的目的将变得清楚。

于是，在每个纵向边缘部分中通过切口产生的两个翼片沿相同的方向与相关联的纵向边缘部分的内部纵向边缘平行地被折叠成直角，纵向边缘部分的条状部之前已经沿所述相同的方向被折叠。翼片的折叠线在相关联切口的底部的水平处延伸。换句话说，翼片的折叠线处于至少以材料厚度的大小比条状部的折叠线更接近纵向边缘部分的内部纵向边缘处。

现在，两个纵向边缘部分再次被折叠成直角，确切地说是沿着由纵向边缘部分的内部纵向边缘形成的折叠线并且沿与翼片和条状部之前相同的方向被折叠。由于每个纵向边缘部分的双重直角折叠，因此翼片和条状部现在再次与没有被折叠的其余扁平片状金属材料平行地延伸，但是处于与其间隔开的平面内。

现在横向边缘部分也两次被折叠成直角，横向边缘部分的第一次直角折叠沿着与横向边缘部分的内部的长的侧边缘平行地延伸的折叠线发生，并且相对所述内部的长的侧边缘具有间距，所述间距被设定尺寸为使得在折叠操作之后获得被折叠成直角并且宽度相当于翼片横向尺寸的相应的外部条状部。横向边缘部分的第二次直角折叠沿着由横向边缘部分的内部的长的侧边缘形成的折叠线发生，所述内部的长的侧边缘对应于壁元件的初始地确定的横向边缘。横向边缘部分的两个折叠操作沿与之前在纵向边缘部分上执行的折叠操作相同的方向发生。横向边缘部分的双重直角折叠因此导致横向边缘部分的外部条状部同样地与没有被折叠的扁平片状金属件的材料平行地延伸，并且达成压靠在纵向边缘部分的翼片上。纵向边缘部分的翼片和条状部与没有被折叠的扁平片状金属材料的平面的距离被设定尺寸为使得翼片处于比条状部至少低扁平片状金属材料的材料厚度处，即位于至少以扁平片状金属材料的厚度更接近没有被折叠的扁平片状金属材料的平面处。达成压靠在翼片上并且具有与余下的扁平片状金属材料相同的材料厚度的横向边缘部分的条状部由此被布置在一个平面内，纵向边缘部分的外部条状部也被布置在这个平面内。纵向边缘部分的条状部和横向边缘部分的条状部由此齐平地抵靠彼此，或者即使它们没有抵靠彼此，至少也形成齐平的表面、即位于同一水平处的表面。

如所描述的那样执行的根据本发明的方法获得壁元件，所述壁元件在沿着其整个周边的边缘区域中具有U形的边缘轮廓，所述边缘轮廓显著地增大了壁元件的稳定性、特别是其扭转刚度，然而却不会增大重量并且无需使用单独的加强元件。壁元件的由纵向边缘部分和横向边缘部分的条状部形成的内部边缘如所描述的那样被布置在同一个平面内，因此为应用周边密封件提供了理想的条件。通过切口形成的翼片作为用于横向边缘部分的条状部的支撑支承部，而横向边缘部分的边缘和纵向边缘部分的边缘由于它们定位在同一个平面内而能够抵靠彼此被支撑，结果是无论如何都只有少量的壁元件的扭曲还可能出现。

将可理解的是，切口也可以在横向边缘部分上产生，而不是在纵向边缘部分上产生。因此，类似于之前所描述的过程，两个横向边缘部分于是设有两个相应的翼片，所述翼片被弯曲成直角，以使得被布置在比横向边缘部分的外部条状部低大约扁平片状金属材料的材料厚度处。通过纵向边缘部分的双重直角弯曲，纵向边缘部分的外部条状部于是压靠在横向边缘部分的翼片上。在正方形壁元件的情况下，无论如何不再可能区分纵向边缘部分和横向边缘部分，因为这两者都具有相同的尺寸。

为了进一步增大扭转刚度，在另一个步骤中，通过切口形成的翼片可以与横向边缘部分或纵向边缘部分的布置在所述翼片上的区域牢固地连接。所述连接并不必须在所有的翼片上实施；即使一个翼片被这样固定也显著地增大扭转刚度，并且对于每个进一步被连接的翼片，这种作用被强化。优选地，将翼片连接到横向边缘部分或纵向边缘部分的被布置在所述翼片上的区域的所述步骤通过粘合、焊接、铆接、钉子连接或螺丝连接来实施。所述焊接优选是点焊。

根据如本发明所述的方法的一种改进方案，至少沿着纵向边缘部分或横向边缘部分的外部条状部产生孔的网格（hole grid）。这种孔的网格优选地具有25mm的网格尺寸，并且例如可以被用于将各种配件稳固地紧固到由扁平片状金属制成的壁元件上。

根据本发明的壁元件由具有所需的大致均匀的材料厚度的扁平片状金属材料制成，并且具有确定两个纵向边缘和两个横向边缘的矩形或正方形的主表面。在每一种情况下，扁平片状金属材料与每个纵向边缘和每个横向边缘平行地被向内折叠成直角两次，以便形成具有U形边缘横截面的边缘区域。扁平片状金属材料呈一体件，并且具有纵向边缘的边缘区域和横向边缘的边缘区域的自由分支，所述自由分支与主表面平行地向内伸出。横向边缘的自由分支或纵向边缘的自由分支具有由相应的翼片形成的侧端部分，所述相应的翼片在被布置为至少以扁平片状金属材料的材料厚度更接近主表面的平面内与相关联的分支平行地延伸。不具有翼片的自由分支的侧端部分叠盖所述翼片。优选地，所述叠盖是完全的，即不具有翼片的自由分支的侧端部分完全地覆盖翼片。

如之前已经解释的那样，在优选的实施方式中，不具有翼片的自由分支的侧端部分被牢固地连接到所述翼片上，例如被粘合、焊接、铆接或螺丝连接到所述翼片上，或者通过钉子连接到彼此来与所述翼片连接。

有利地，沿着所述自由分支有相应的成排的孔，所述孔优选地根据网格尺寸被布置。

附图说明

下面借助于附图更详细地说明根据本发明的方法以及利用所述方法生产的壁元件的实施方式，其中：

图1示出了被制备用于根据本发明的方法的扁平片状金属件的平面图，

图2示出了图1的扁平片状金属件在第一折叠步骤之后从斜上方看的平面图，

图3示出了图2在已经执行第二折叠步骤之后的视图，

图4示出了图2在已经执行第三折叠步骤之后的视图，

图5示出了图2在已经执行第四折叠步骤之后的视图，

图6示出了图2在已经执行第五折叠步骤之后的视图，

图7示出了图2在已经执行第六折叠步骤之后的视图，

图8示出了图2在已经执行第七折叠步骤之后的视图，

图9示出了图1的扁平片状金属件的拐角区域从斜上方看的平面图，

图10示出了图9的拐角区域在已经执行了所有的折叠步骤之后的三维示意图，以及

图11示出了呈成品形状的图10的拐角区域的另一个三维视图。

具体实施方式

图1以平面图示出了由钢片制成的平坦的扁平片状金属件，其总体上由10表示，并且在其整个范围内具有均匀的材料厚度d（见图9）。扁平片状金属件10具有确定两个纵向边缘14和两个横向边缘16的主表面12，其中只有一个横向边缘16在图1中可见，因为图1仅示出了整个扁平片状金属件10的一半。每个纵向边缘14都具有长度L，每个横向边缘16都具有宽度W，长度L和宽度W是由扁平片状金属件10生产的壁元件11之后将具有的尺寸。

在每个纵向边缘14处，扁平片状金属件10的扁平片状金属材料伸出超过主表面12以便形成具有长度L和边缘宽度B的相应的纵向边缘部分18。类似地，扁平片状金属材料在每个横向边缘16处从主表面12伸出，以便形成具有相当于宽度W的长度并且具有边缘宽度B的相应的横向边缘部分20。纵向边缘部分18和仅有其中的一个在图1中示出的横向边缘部分20与扁平片状金属件10整体地连接，并且最初处于与主表面12相同的平面内。在主表面12中，例如借助于水射流切割或激光切割来产生矩形切除部21，所述切除部在之后可以用于接收门锁（未示出）等。这一切除部21是可选的，当然其也可以被省略。

均匀的材料厚度d对于执行所描述的方法不是必需的；事实上，扁平片状金属件10在某些区域中可以具有不同的材料厚度。例如，由于稳定性的原因，纵向边缘部分18和横向边缘部分20可以具有比主表面12大的材料厚度。另一方面，如果需要的话，主表面12可以具有比纵向边缘部分18和横向边缘部分20大的材料厚度，因为在执行所描述的方法的过程中，由于折叠操作，所述纵向边缘部分18和横向边缘部分20无论如何都获得了较大的对于扭转的稳定性。

如从图1和图9可以清楚地看出的那样，在所示出的实施方式中，每个横向边缘部分20都设有两个切口22，所述两个切口22与纵向边缘14平行（并且因此在该实施方式中还与横向边缘部分20的短的侧边缘平行）地延伸并且具有切口长度l。具有宽度、即横向尺寸w的两个翼片24通过这两个切口22与相应的外部侧边缘邻近地形成于每个横向边缘部分20中。翼片24因此具有长度l和宽度w。

在图1和9中，在扁平片状金属件10上可以看见多个表示折叠线的点划线，所述扁平片状金属件10在如下所述的多个步骤中沿着所述折叠线被折叠。

第一折叠线26与横向边缘16平行地在所述横向边缘部分20或每个横向边缘部分20上从一个切口22到另一个切口22延伸。具有宽度b₁的条状部28通过第一折叠线26形成于两个切口22之间。

第二折叠线30同样与横向边缘16平行地横向地延伸穿过每个翼片24，更确切地说是从每个切口的底部延伸到横向边缘部分20的邻近的短的侧边缘。出于在后面将变得更容易看出的原因，每个第二折叠线30被布置为至少以材料厚度d的大小比第一折叠线26更接近横向边缘16。

第三折叠线32在横向边缘16的整个长度上延伸。具有宽度b₂的条状部34由此在第一折叠线26和第三折叠线32之间形成。

第四折叠线36与纵向边缘14平行地在每个纵向边缘部分18上延伸，并且在每个纵向边缘部分18上形成具有宽度b₁的条状部38。

第五并且是最后的折叠线40在主表面12的指定的纵向边缘14的整个长度上在每个纵向边缘部分18的长的侧边缘处延伸。具有宽度b₂的条状部42在第五折叠线40和第四折叠线36之间形成于每个纵向边缘部分18上。

特别地参考图2到图8，现在将解释各个折叠操作。首先，如图2所示，扁平片状金属件10沿着第一折叠线26被向上折叠成直角。换句话说，横向边缘部分20的条状部28被设置为相对主表面12的平面成直角。

然后，见图3，通过将两个翼片24各自沿着第二折叠线30向上折叠成直角，两个翼片24同样地被设置成直角。随后，整个横向边缘部分20沿着第三折叠线32再次被向上折叠成直角（见图4），其结果是横向边缘部分20的条状部34现在被布置为与主表面12成直角，同时条状部28和两个翼片24位于与主表面12平行的平面内（两个翼片24位于同一个平面内）。由此通过横向边缘部分20的双重直角折叠，沿着横向边缘16获得了具有U形横截面的相应的边缘区域44。

现在，每个纵向边缘部分18首先沿着第四折叠线36被向上折叠成直角，即纵向边缘部分18的条状部38被设置为相对主表面12的平面成直角（见图5和6）。

在最后的折叠操作中，纵向边缘部分18各自都被再次向上折叠成直角（见图7和8），从而还沿着纵向边缘14形成具有U形横截面的边缘区域46。

因为两个折叠线30被布置为以扁平片状金属材料的材料厚度d的大小比第一折叠线26更接近横向边缘16，因此在横向边缘部分20的完成的折叠状态中，两个翼片24处于一个平面内，所述平面与主表面12至少大致平行，并且位于以材料厚度d的大小比条状部28位于其中的平面更接近主表面12的平面处。从条状部28的水平处开始，翼片24由此处于比条状部28低大约材料厚度d的大小处。在纵向边缘部分18的第二折叠上，纵向边缘部分18的条状部38由此被置于翼片24上并且与横向边缘部分20的条状部28形成齐平的内部周边表面，例如密封件（在此未示出）可以安装在所述齐平的内部周边表面上。因为横向边缘部分20的条状部34和纵向边缘部分18的条状部42具有相同的宽度b2，因此在横向边缘部分以及纵向边缘部分的各自的双重折叠之后，条状部28和38处于同一个平面内（特别地见图11）。翼片24在此作为用于纵向边缘部分18的条状部38的相应区域的支承部。

为了进一步增大利用所描述的方法生产的壁元件11的扭转稳定性，条状部38的支承在翼片24上的那些区域可以与翼片24牢固地连接。这种牢固的连接可以通过粘合、焊接（特别是点焊）、螺丝连接或通过钉子连接（clinching）来实现。如果在壁元件的所有四个拐角都进行这种牢固的连接，那么由于所产生的固定并且由于边缘区域44和46的U形横截面形式，将获得对于扭转极为刚性的壁元件11。

如图9和10所示，沿着纵向边缘部分18和横向边缘部分20的外部边缘可以有孔48，所述孔优选地以特定的网格（grid）尺寸被布置，例如以25mm的间距被布置。在纵向边缘部分18和横向边缘部分20的相应的双重折叠之后，这些孔48然后位于壁元件的内侧（见图10）并且可以作为用于将被紧固到壁元件11上的所有类型的配件和附件的紧固点。

在以上所述的用于从扁平片状金属材料生产壁元件的方法的实施方式中，切口22被形成在横向边缘部分20中。然而，将理解的是，这些切口也可以替代地被形成在纵向边缘部分18上。于是翼片24是纵向边缘部分18的组成部分，并且在横向边缘部分的双重折叠之后，横向边缘部分20的条状部28叠盖翼片24。

Claims

1.用于从扁平片状金属生产矩形或正方形壁元件的方法，所述方法包括以下步骤：

-确定壁元件的长度和宽度，

-提供由具有材料厚度的扁平片状金属材料制成的扁平片状金属件，所述扁平片状金属件具有呈被确定的所述长度的两个纵向边缘和呈被确定的所述宽度的两个横向边缘，并且沿着每个纵向边缘和横向边缘伸出预定大小，以便形成具有预定的边缘宽度的两个互相相反的纵向边缘部分和两个互相相反的横向边缘部分，所述纵向边缘部分的以及所述横向边缘部分的短的侧边缘具有所述边缘宽度的尺寸，

-在接近每个短的侧边缘处与横向边缘平行地切开两个纵向边缘部分，以便形成具有小于所述边缘宽度的切口长度的两个切口，从而为每个纵向边缘部分形成两个翼片，所述两个翼片通过相应的切口与其余纵向边缘部分分开并且具有横向尺寸，

-与所述纵向边缘平行地将所述其余纵向边缘部分的通过切口形成的相应的条状部直角折叠，所述条状部具有至多相当于切口长度减去材料厚度的宽度，

-在相关联切口的底部的水平处与所述纵向边缘平行地将所述翼片直角折叠，

-沿着所述纵向边缘将所述纵向边缘部分直角折叠，

-与所述横向边缘平行地将所述横向边缘部分直角折叠，以形成具有相当于所述翼片的横向尺寸的宽度的条状部，以及

-沿着所述横向边缘将所述横向边缘部分再次直角折叠。

2.用于从扁平片状金属生产矩形或正方形壁元件的方法，所述方法包括以下步骤：

-确定壁元件的长度和宽度，

-在接近每个短的侧边缘处与纵向边缘平行地切开两个横向边缘部分，以便形成具有小于所述边缘宽度的切口长度的两个切口，从而为每个横向边缘部分形成两个翼片，所述两个翼片通过相应的切口与其余横向边缘部分分开并且具有横向尺寸，

-与所述横向边缘平行地将所述其余横向边缘部分的通过切口形成的相应的条状部直角折叠，所述条状部具有至多相当于切口长度减去材料厚度的宽度，

-在相关联切口的底部的水平处与所述横向边缘平行地将所述翼片直角折叠，

-沿着所述横向边缘将所述横向边缘部分直角折叠，

-与所述纵向边缘平行地将所述纵向边缘部分直角折叠，以形成具有相当于所述翼片的横向尺寸的宽度的条状部，以及

-沿着所述纵向边缘将所述纵向边缘部分再次直角折叠。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，所述方法包括将至少一个翼片连接到所述横向边缘部分或所述纵向边缘部分的布置在所述至少一个翼片上的区域的另一个步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，

其特征在于，连接的步骤通过粘合、焊接、铆接、钉子连接或螺丝连接来实施。

5.根据权利要求4所述的方法，

其特征在于，所述焊接是点焊。

6.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，所述方法包括至少沿着所述纵向边缘部分的或所述横向边缘部分的条状部产生孔的网格。

7.根据权利要求6所述的方法，

其特征在于，所述孔的网格具有25mm的网格尺寸。

8.由具有材料厚度(d)的扁平片状金属材料制成的壁元件，所述壁元件具有确定两个纵向边缘(14)和两个横向边缘(16)的矩形或正方形的主表面(12)，在每一种情况下所述扁平片状金属材料与每个纵向边缘和每个横向边缘平行地被向内折叠成直角两次，以便形成具有U形边缘横截面的边缘区域(46、44)，

其特征在于，

-所述扁平片状金属材料呈一体件，

-所述纵向边缘(14)的边缘区域(46)的或所述横向边缘(16)的边缘区域(44)的与所述主表面(12)平行地向内伸出的自由分支具有侧端部分，所述侧端部分由相应的翼片(24)形成，所述翼片(24)在被布置为至少以所述扁平片状金属材料的材料厚度(d)更接近所述主表面(12)的平面内与相关联的分支平行地延伸，以及

-所述横向边缘(16)的边缘区域(44)的或所述纵向边缘(14)的边缘区域(46)的不具有翼片(24)的自由分支的侧端部分叠盖翼片(24)。

9.根据权利要求8所述的壁元件，

其特征在于，不具有翼片(24)的自由分支的侧端部分完全地叠盖所述翼片(24)。

10.根据权利要求8或9所述的壁元件，

其特征在于，不具有翼片(24)的自由分支的侧端部分被粘合、焊接、铆接或螺丝连接到所述翼片(24)上，或者通过钉子连接到彼此来与所述翼片(24)连接。

11.根据权利要求8或9所述的壁元件，

其特征在于，沿着所述自由分支有相应的成排的孔(48)。

12.根据权利要求11所述的壁元件，

其特征在于，所述孔根据网格尺寸被布置。