WO2011015345A2 - Verfahren zur und vorrichtungen mit verbindung zweier materiallagen - Google Patents

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WO2011015345A2
WO2011015345A2 PCT/EP2010/004754 EP2010004754W WO2011015345A2 WO 2011015345 A2 WO2011015345 A2 WO 2011015345A2 EP 2010004754 W EP2010004754 W EP 2010004754W WO 2011015345 A2 WO2011015345 A2 WO 2011015345A2
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reinforcement
layers
region
material layer
deformed
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PCT/EP2010/004754
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Peter Paul Payr
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Peter Paul Payr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/03—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding
    • B21D39/031—Joining superposed plates by locally deforming without slitting or piercing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/02—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
    • B21D53/04—Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of sheet metal

Definitions

  • the present invention generally relates to methods for joining two layers of material and in particular the connection of two layers of material by means of penetration joints and the like.
  • the object of the present invention is to improve the connection of two material layers, in particular their strength and / or durability.
  • the present invention provides methods, devices and uses according to the independent claims. Preferred embodiments are given in the dependent claims.
  • the method according to the invention serves for connecting a first material layer and a second material layer (preferably by means of clinching or clinching). Together with the first and second layers of material, a first reinforcement is deformed in at least one deformation region such that in each case a deformed region of the first material layer (in the at least one deformation region) forms a deformed region of the first layer. strength engages behind and a deformed area of the second material layer engages behind the trailing area of the first material layer.
  • the reinforcement can also be referred to as a support or reinforcement element or supports.
  • the layers of material and the reinforcement can be interconnected in one or more deformation areas.
  • the strength and / or durability of the joint can be improved.
  • the trailing arrangement of three (and in other embodiments more than three) deformed regions results in a better connection with each other. Also, a fluid-tight (gas-tight and / or liquid-tight) connection can be produced thereby.
  • the compound or its properties can be at least partially, preferably significantly influenced by the gain.
  • first gains and / or a gain comprising two or more gain layers may be used.
  • a second reinforcement can be used, which is deformed together with the first and second layers of material and the first reinforcement in the at least one deformation region (preferably by clinching or clinching) so that there (in the at least one deformation region) deformed region of the second reinforcement engages behind the engaging portion of the second material layer.
  • the second reinforcement it is intended to use two or more second reinforcements and / or a reinforcement comprising two or more reinforcing layers instead of a single second reinforcement.
  • a further method according to the invention is also used for connecting a first material layer and a second material layer (preferably by means of clinching or clinching). Together with the first and second material layers, a first reinforcement is deformed in at least one deformation region, in this case, however, such that in each case a deformed region of the second material layer engages behind a deformed region of the first material layer (in the at least one deformation region) and a deformed region of the first material layer Reinforcement engages behind the trailing area of the second material layer.
  • This inventive method and the inventive method mentioned above differ by the arrangement of the material layers and the first, and optionally also, as is apparent from the following, the second gain relative to each other.
  • a second reinforcement can be additionally used, which is deformed together with the first and second material layers and the first reinforcement in the at least one deformation region (preferably by clinching or clinching) such that in each case the deformed region of the first material layer engages behind a deformed area of the second reinforcement.
  • the embodiments of the invention comprise the first reinforcement or the first and second reinforcements.
  • the wording "at least one reinforcement” will also be used.
  • the area in which the first and second material layers contact each other is equal to or greater than the area in which one of the material layers and one of the at least one reinforcement contacts (eg, the first or second material layer and the first reinforcement; second material layer and the second reinforcement).
  • the deformation area may be smaller than the smallest of the contact areas of the reinforcements.
  • each element in each case is assigned to a deformation region.
  • Such an element may partially overlay (ie may be smaller) the respective deformation region, substantially completely overlap or overlap with excess.
  • a single reinforcing element for each deformation region which can be, for example, round, oval, angular, etc.
  • a reinforcing element is greater than the respective deformation region, so that the connecting element extends beyond the deformation region at least in the undeformed state, preferably also (still) in the deformed state.
  • the connecting element in the undeformed state is smaller than the respective deformation region, it is advantageous to dimension the connecting element and / or to control its deformation in such a way that an undercut can be produced by means of which the connecting element and an adjacent material layer be connected to each other.
  • At least one of the at least one reinforcement at least one element can be used which is associated with at least two deformation regions.
  • Such an element can partially overlay, substantially completely cover or overlap with the respective deformation areas.
  • a reinforcement may comprise one or more elements which are respectively assigned to at least two deformation regions.
  • Such an element may e.g. be designed as an above, a deformation region associated element, only so dimensioned that it detects at least two deformation areas.
  • the deformation is effected by means of a stamp, which can be used without or together with a die, die or other counter-mold (hereinafter referred to collectively as die).
  • a stamp which can be used without or together with a die, die or other counter-mold (hereinafter referred to collectively as die).
  • so-called hot stamps for thermal deformation or stamping can be used to effect the deformation by force and normally cooperating with a die.
  • clinching or clinching is used.
  • the first and second layers of material and the at least one reinforcement may be substantially the same thickness.
  • the method is also suitable for first and second layers of material that are different thickness / strong.
  • a material layer be thicker / stronger than the other material layer, in particular if, in the case of deformation by means of a matrix, the thicker / thicker material layer is the layer which contacts the matrix or is separated from it in the matrix by a reinforcement only.
  • first and second reinforcements may be different thicknesses.
  • one reinforcement may be thicker / stronger than the other reinforcement, for example if, in the case of deformation by means of a die, the thicker / stronger reinforcement contacts the matrix.
  • the first and second layers of material and the at least one reinforcement have substantially the same strength.
  • the method is (also) suitable for first and second layers of material having different strengths.
  • the first and second gains may have different strengths, e.g. when using a die, the strength of the reinforcement contacting the die is higher than the strength of the other reinforcement.
  • the material layer and / or reinforcement which is deformed more than the other material layer or reinforcement during deformation, to choose a thicker / stronger and / or one of low strength.
  • a closer deformation may be assumed the closer to a die a sheet of material or reinforcement is placed. The closer a material layer or reinforcement to the stamp is, the lower the deformation can be assumed.
  • the first and second material layers and the at least one reinforcement preferably comprise at least partially plastically deformable material, preferably in a region at least in the at least one deformation region.
  • first and second layers of material may be formed (preferably before bonding) to form at least one cavity between the first and second layers of material in the bonded state.
  • simple cavities are provided which contain gas, liquid or vacuum and act as thermal insulation and / or provide mechanical strength to the resulting structure (e.g., like a honeycomb structure).
  • such a cavity is provided in the non-deformed regions of the material layers.
  • first and second layers of material may be formed such that in the connected state between the first and second layers of material at least two cavities are formed, which are in fluid communication with each other.
  • fluid guides can be created in order to be able to guide fluid through the resulting structure.
  • the bonded layers can be used, for example, to build an absorber.
  • the present invention also provides a material bond comprising a first material layer, a second material layer, a first reinforcement, and at least one deformation region.
  • the first and second material layers and the first reinforcement are deformed in such a way that in each case a deformed region of the first material layer engages behind a deformed region of the at least one first reinforcement and a deformed region of the second material layer engages behind the region engaging behind the first material layer.
  • the material connection may have a second reinforcement, which is deformed together with the first and second material layers and the first reinforcement in the at least one deformation region such that in each case a deformed region of the at least one second reinforcement engages behind the region engaging behind the second material layer.
  • a further material connection according to the invention comprises a first material layer, a second material layer, a first reinforcement and at least one deformation region, in which the first and second material layers and the first reinforcements are deformed such that in each case a deformed region of the second material layer comprises a deformed region of the first The material layer engages behind and a deformed region of the reinforcement engages behind the trailing area of the second material layer.
  • the material connection can have a second reinforcement, which is deformed together with the first and second material layers and the first reinforcement in the deformation region such that in each case the deformed region of the first material layer engages behind a deformed region of the second reinforcement.
  • the area in which the first and second material layers contact each other can be equal to or greater than the area in which one of the material layers and one of the at least one reinforcement contacts.
  • the deformation region is smaller than the smallest of the contact regions of the at least one reinforcement.
  • the at least one reinforcement may in each case comprise at least one individual element, which is assigned to a respective deformation region.
  • the at least one of the at least one reinforcement may comprise at least one element associated with at least two deformation regions.
  • the deformation has been carried out by means of a punch, in other embodiments together with a die.
  • a punch for example, clinching or clinching can be used.
  • the first and second layers of material and the at least one reinforcement may be substantially the same thickness.
  • the first and second layers of material may be different in thickness.
  • the first and second reinforcements may be different thicknesses.
  • the first and second layers of material and the at least one reinforcement may have substantially the same strength.
  • the first and second material layers may have different strengths.
  • the first and second reinforcements may have different strengths.
  • the first and second layers of material and the at least one reinforcement may comprise at least partially plastically deformable material, preferably in a region at least in the at least one deformation region.
  • the first and second layers of material and / or the at least one reinforcement may comprise at least one metal, a metal alloy, plastic and / or wood.
  • plastic deformation can be achieved for example thermally.
  • soft or softened wood may be used which becomes hard after the connection is made, stiffening or hardening.
  • stiffening or hardening For example, it is possible to use one or more plywood layers which have not yet been (completely) cured and which are bonded according to the invention before they are cured.
  • the present invention provides an apparatus including a first component, a second component, and a material connection according to the invention, wherein the first and second material layers of the material connection are material layers comprised of the first and the second component, respectively.
  • the first and second components may e.g. form an absorber cover or an absorber bottom or parts thereof.
  • the first and second components may be shaped such that at least one cavity is formed between the first and second layers of material.
  • the first and second components can be shaped such that at least two cavities, which are in fluid communication with one another, are formed between the first and second material layers.
  • the present invention provides a method of joining a first sheet of material and a second sheet of material, wherein a through opening extends through the first and second sheets of material, a first reinforcement covering a first side of the through hole and a first side the passage opening bounding portion of the first material layer is supported, is deformed so that it extends with an inner regions through the through hole and engages behind the second side of the passage opening limiting region of the second material layer and an outer region of the first gain continues to the the supported first side of the passage opening limiting region of the first material layer.
  • the present invention provides a method of joining a first sheet of material and a second sheet of material, wherein a through opening extends through the first and second sheets of material, a first reinforcement covering a first side of the through hole and a first one Side of the passage opening limiting region of the first material layer is supported, and a second reinforcement, which covers a second side of the through hole and is supported on a second side of the passage opening bounding portion of the second material layer, deformed so that the first reinforcement with an inner Extends through the through hole and engages behind a deformed portion of the second reinforcement and an outer region of the first reinforcement continues to support the first side of the through hole defining region of the first material layer and a outside rich second reinforcement continues to be supported on the second side of the passage opening limiting region of the second material layer
  • a material connection is provided with a first material layer, a second material layer, a through opening which extends through the first and second material layers, and a first reinforcement which covers a first side of the through opening and on a region bounding the first side of the through opening the first material layer is supported, wherein the first reinforcement is deformed such that an inner region of the first reinforcement extends through the through hole and engages behind a second material layer delimiting the second side of the through hole and an outer region of the first reinforcement continues to engage on the second material layer the first side of the passage opening limiting area of the first material layer is supported.
  • the present invention provides a material bond comprising a first sheet of material, a second sheet of material, a through-opening extending through the first and second sheets of material, a first reinforcement covering a first side of the through-hole and located on a first side of the first Supporting passage opening bounding portion of the first material layer, and a second reinforcement, which covers a second side of the through hole and is supported on a second side of the passage opening bounding portion of the second material layer, wherein the first reinforcement and the second reinforcement are deformed so that the first reinforcement having an inner portion extends through the through hole and engages behind a deformed portion of the second reinforcement, and an outer portion of the first reinforcement continues to occupy the portion bounding the first side of the through hole h of the first material layer is supported and an outer region of the second reinforcement continues to be supported on the second side of the passage opening limiting region of the second material layer.
  • the present invention has several advantages. So far, the properties of a connection of two layers of material (eg metal sheets or areas thereof), in particular in the case of clinching, clinching, etc., have in some cases essentially depended on the properties of the material layers. Thus, the thickness and / or strength of the material layers also determines the strength of their connection. By using at least one reinforcement, this dependence can be eliminated, or at least substantially reduced.
  • the at least one reinforcement makes it possible to increase the permissible forces during deformation (far) beyond what the material layers are alone would allow. As a result, for example, the mutually engaging regions of the at least one reinforcement and the material layers can be deformed more and a larger undercut can be generated.
  • the connection By choosing the material properties of the at least one reinforcement, it is possible, essentially without having to take into account the properties of the material layers, for the connection to be made e.g. depending on the application, e.g. fluid-tight (gas and / or liquid-tight).
  • the present invention allows one or more further layers or layers to be arranged between the two layers of material and / or between the material layer (s) and reinforcement (s), e.g. Adhesive, sealant, insulation, etc.
  • Such layers or layers generally do not affect the bonding of material layers and reinforcement (s). This is especially true when they are at least partially forced out of the region (s) in which the layers of material and reinforcement (s) engage behind each other.
  • the one or more further layers or layers may exert their effect, e.g. the layers of material and / or the reinforcement (s) stick together to create an additional seal, e.g. supports the sealing effect of the connection, or at least reduce thermal transmission between the layers of material and / or the reinforcement (s).
  • the compound according to the invention can be provided at arbitrary locations or areas of the material layers to be joined, e.g. in internal areas and at the edges of the material layers. It is also possible to combine compounds of the invention with conventional compounds; For example, at one or more edges of the material layers, these can be connected according to the invention by folding, crimping, riveting, screwing, gluing, welding with different methods and in one or more inner regions.
  • the reinforcement (s) can provide additional functionalities, such as a support or support for the bonded material layers, a holder (eg for cables, hoses, sensors, electrical and / or electronic components, optoelectronics, attachment point for screwing / bolting, riveting , Soldering, welding, etc.).
  • a support or support for the bonded material layers e.g. cables, hoses, sensors, electrical and / or electronic components, optoelectronics, attachment point for screwing / bolting, riveting , Soldering, welding, etc.
  • FIG. 1 and 2 are schematic representations of two material layers to be joined in the form of an absorber cover (FIG. 1) and an absorber bottom (FIG. 2), FIG.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the course of the fluid in an absorber comprising the absorber cover (FIG. 1) and the absorber bottom (FIG. 2),
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a deformation region of the embodiment of FIGS. 4, 5 and 6 after deformation
  • FIG. 1 1 is a schematic representation of a deformation region of the embodiment of FIGS. 8, 9 and 10 after deformation
  • FIGS. 12, 13, 14 and 15 shows a schematic representation of a deformation region of the embodiment of FIGS. 12, 13, 14 and 15 after deformation
  • Fig. 17 is an illustration of a practical implementation of the invention.
  • 18 and 19 are schematic representations of an embodiment with two layers of material with through-hole and a reinforcement
  • FIGS. 18 and 19 are schematic representations of a variant of the embodiment of FIGS. 18 and 19, and
  • FIGS. 22 and 23 show a schematic illustration of an embodiment with two material layers with passage opening and two reinforcements.
  • the absorber cover ( Figure 1) and the absorber bottom ( Figure 2) comprise layers of material to be joined, namely the areas in which the connections are provided.
  • the Absorber cover and the absorber bottom in each case as a whole material layer to consider, which is to be connected.
  • FIG. 1 schematically shows an absorber cover 2 with fluid channel limiting regions 4 formed thereon, which in the assembled state each delimit a fluid channel extending through the absorber, and contact regions 6 which at least partially contact the corresponding contact regions when being joined to the absorber bottom.
  • FIG. 2 schematically shows an absorber bottom 8 with fluid channel limiting regions 10 formed thereon, which in the assembled state each delimit a fluid channel extending through the absorber, and contact regions 12 which at least partially contact the corresponding contact regions when being joined to the absorber bottom.
  • Fig. 3 schematically illustrates the fluid guide in the absorber, i. when the absorber cover 2 and the absorber bottom 8 are connected to each other.
  • the absorber has an inlet 14 and outlet 16.
  • a distribution channel 18 extends, by means of which the fluid supplied via the inlet 14-as indicated by the arrow 20-is distributed to fluid channels 22.
  • the fluid channels 22 are limited by the Fluidkanalbegrenzungs- areas 4 and 10.
  • the fluid may flow or flow through the fluid channels 22 as indicated by the arrows 24, to another exit-side distribution channel 26.
  • the fluid then passes to the outlet 16 as indicated by arrow 28.
  • the absorber cover 2 and the absorber bottom 8 are interconnected by compounds 30 according to the invention, which are described in more detail below.
  • connections 30 which are spaced less than interconnections in intermediate portions of the absorber. This may be preferred because e.g. higher local strength is achieved.
  • the spacing of compounds may also be the same for all compounds, or may be e.g. From outside to the middle of zoom in or out.
  • FIG. 4 schematically shows a cross-sectional view of the absorber of FIG. 3 in the region of the inlet 14 or outlet 16, which each comprise a connection 36.
  • the fluid channel limiting region 10 of the absorber bottom 8 is formed such that an enlarged fluid channel region 38 is provided there together with the fluid channel limiting region 4 of the absorber cover 2.
  • the enlarged fluid channel area 38 provides space for the arrangement of the terminal 36 and, for example, sealants. Furthermore, the increased fluid channel area 38 can achieve a better distribution of fluid from or to the port 36.
  • the absorber cover 2 and the absorber bottom 8 are connected at the edges, as illustrated in FIG. 4, by connections 30 according to the invention.
  • connections 30 it is also possible to connect the edges of the absorber lid 2 and the absorber bottom 8 by means of welding or by means of metal-forming (for example crimping) produced connections.
  • a respective reinforcement 42 which is arranged as shown below the absorber bottom 8, is provided which is assigned to the contact regions 6 lying between the fluid passages 22.
  • the reinforcements 42 are in each case assigned to a plurality of deformation regions or connections.
  • 42 reinforcements may be used instead of single, multiple or all reinforcements, each associated with only one deformation zone or connection 30 (see also FIG. 13).
  • Fig. 4 also shows some of the connections 30 and fluid channels 22 through which fluid can be passed to, for example, absorb or release heat.
  • the area indicated by reference numeral 32 is shown in cross section in FIG.
  • FIG. 5 and 6 show partial cross-sectional views of the absorber cover 2 and the absorber bottom 8 and each of a fluid channel boundary region 4 and 10 and (rudimentary) respectively two contact regions 6 and 12.
  • Fig. 5 illustrates a state before the absorber cover 2 and the absorber bottom. 8 assembled and their contact areas 6 and 12 will at least partially contact
  • Fig. 6 shows the state in which the absorber cover 2 and the absorber bottom 8 are joined together and their contact areas 6 and 12 at least partially contact.
  • one of the reinforcements 42 is shown, which is thicker than the absorber cover 2 and the absorber bottom 8 as shown.
  • the material thickness of the reinforcement 42 is a parameter with which the properties of the connection 30 can be influenced. Another such parameter, in connection with the thickness of the reinforcement 42 or can be chosen depending on the strength of the material of the reinforcement 42. For example, it is possible to use a thin (re) but stronger reinforcement 42. This also applies to all other connection variants described below.
  • the reinforcement 42 is arranged according to the representation below the absorber bottom 8, more precisely its fluid channel limiting region 10.
  • a deformed region 46 of the absorber bottom 8 engages behind a deformed region 48 of the reinforcement 42 and engages behind a deformed region 50 of the absorber cover 2, said region 46 of the absorber bottom 8 engaging behind the reinforcement 42.
  • FIGS. 8, 9, 10 and 11 illustrate an embodiment in which a reinforcement is also provided when connecting two layers of material (hereinafter the example of the absorber cover 2 and the absorber bottom 8), but here in one of FIGS. 4, 5, 6 and 7 partially different arrangement.
  • the differences arise essentially from the fact that, in the embodiment of FIGS. 8, 9, 10 and 11, an amplification 52 arranged above the absorber cover 2 is provided between the fluid channels 22 and the contact regions therebetween.
  • the reinforcement 52 is associated with each of a plurality of links 30, one of which is illustrated in cross-section in FIG. 11 as indicated by reference numeral 34. Otherwise, the above statements regarding FIGS. 4, 5, 6 and 7 also apply to FIGS. 8, 9, 10 and 11.
  • FIG. 8 and 9 show partial cross-sectional views of the absorber cover 2 and the absorber bottom 8 and each of a fluid channel boundary region 4 and 10 and (beginning) respectively two contact regions 6 and 12.
  • Fig. 8 illustrates a state before the absorber cover 2 and the absorber bottom. 8 assembled and their contact areas 6 and 12 will at least partially contact
  • Fig. 9 shows the state in which the absorber cover 2 and the absorber bottom 2 are joined and their contact areas 6 and 12 at least partially contact.
  • one of the reinforcements 52 is shown, which is arranged as shown above the absorber cover 2, more precisely its fluid channel limiting region 4.
  • a deformation region 44 results in a compound 30, which is illustrated in Fig. 10.
  • a deformed region 50 of the absorber cover 2 engages behind a deformed region 46 of the absorber bottom 8 and engages behind a deformed region 54 of the reinforcement 52, said region 50 of the absorber cover 2 engaging behind the absorber bottom 8.
  • 12, 13, 14, 15 and 16 illustrate an embodiment in which two reinforcements 42 and 52 are provided when connecting two layers of material (in the following, for example, the absorber cover 2 and the absorber bottom 8).
  • FIG. 14 and 15 show partial cross-sectional views of the absorber cover 2 and the absorber bottom 8 and each of a Fluidkanalbegrenzungs Suite 4 and 10 and (starting) respectively two contact areas 6 and 12.
  • Fig. 14 illustrates a state before the absorber cover 2 and the absorber bottom. 8 joined and their contact areas 6 and 12 will at least partially contact
  • Fig. 15 shows the state in which the absorber cover 2 and the absorber bottom 2 are joined together and their contact areas 6 and 12 at least partially contact.
  • one of the reinforcements 42 and the reinforcements 52 are shown, which in this variant are arranged such that the reinforcement 42 is arranged below the absorber bottom 8 (more precisely its fluid channel limiting region 10) and the reinforcement 52 above the absorber cover 2 (more precisely its fluid channel limiting region 4) is.
  • a gain 30 which is illustrated in Fig. 16.
  • a deformed region 46 of the absorber bottom 8 engages behind a deformed region 48 of the reinforcement 42
  • a deformed region 50 of the absorber cover 2 engages behind the region 46 of the absorber base 8 which engages behind the reinforcement 42 and engages behind a deformed region 54 of the reinforcement 52 mentioned
  • the absorber bottom 8 engages behind area 50 of the absorber cover.
  • 2 17 shows an illustration of a practical implementation of the invention, with a first material layer 56, a second material layer 58, a first reinforcement 60 and a second reinforcement 62 after their deformation here by way of example by clinching.
  • a deformed region 64 of the first material layer 56 engages behind a deformed region 66 of the first reinforcement 60
  • a deformed region 68 of the second material layer 58 engages behind said region 64 of the first material layer 56 engaging behind the first reinforcement 60 and engages behind a deformed region 70 of the second of the first material layer 56 reinforcing 62 said region 68 of the second material layer 58, which engages behind the first material layer 56.
  • a first material layer 72 and a second material layer 74 each have a passage opening 76 and 78, respectively.
  • the layers of material 72 and 74 are arranged such that the through-openings 76 and 78 substantially overlap so that a common through-opening 80 results through both layers of material.
  • the reinforcement 84 is deformed so that it extends through a central region 86 through the through openings 80, in such a way that a region 88 engages a region 90 of the second material layer 74.
  • An outer region 92 of the first reinforcement 84 continues to be supported on the region 82.
  • the first material layers 72 and 74 are connected by their regions 82 and 90 between the regions 86 and 92 held non-positively and / or positively.
  • the first reinforcement 84 has a collar or shoulder 94 which projects into the passage opening 80.
  • the collar 94 may extend only partially into or through the through opening 80.
  • the collar 94 may, as shown, contact the first material layer 72 (possibly also the second material layer 74) or be spaced therefrom.
  • the collar 94 is configured or provides a reinforcement such that upon deformation of the first reinforcement 84, the collar 94 is substantially not deformed. Thereby, damages of the material layers 72 and 74 due to the deformation of the first reinforcement 84 can be prevented.
  • FIGS. 18 and 19 also apply to FIGS. 20 and 21.
  • FIGS. 18 and 19 also apply to FIGS. 20 and 21.
  • a second reinforcement 96 is provided in addition to the first reinforcement 84.
  • the second reinforcement 96 covers the other side of the passage opening 80 and is supported on the area 90.
  • the reinforcements Cuts 84 and 96 are deformed such that the inner region 84 of the first reinforcement 84 extends through the passage opening 80 and a region 98 of the first reinforcement 84 engages behind a deformed region 100 of the second reinforcement 96.
  • the positive and / or non-positive connection of the first and second reinforcements 84 and 96 together with the region 92 of the first material layer 84 supporting the region 82 of the first material layer 72 and an outer region 102 supporting the region 90 of the second material layer 74 provide a combination of the first and second material layers.
  • the first reinforcement 84 may be used with the heel 94 of FIGS. 20 and 21 and the second reinforcement 96 of FIGS. 22 and 23. It is also possible that the second reinforcement 96 has a shoulder / waistband.

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Abstract

Verbindung einer ersten Materiallage (2) und einer zweiten Materiallage (8), bei dem zusammen mit den ersten und zweiten Materiallagen wenigstens eine Verstärkung (42) in wenigstens einem Verformungsbereich verformt.

Description

Verfahren zur und Vorrichtungen mit Verbindung zweier Materiallagen Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Verfahren zur Verbindung zweier Materiallagen und insbesondere die Verbindung zweier Materiallagen mittels Durchsetzfugen und dergleichen.
Hintergrund der Erfindung
Um zwei Materiallagen, wie z.B. zwei Bleche, miteinander zu verbinden, ist es bekannt, die Verbindung mittels Durchsetzfugen oder Clinchen herzustellen. Ein Nachteil bekannter Ansätze besteht darin, dass die Festigkeit und/oder Haltbarkeit der Verbindung der beiden Materiallagen nicht ausreichend sein kann, insbesondere wenn dünne Materialien verwendet werden.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Verbindung zweier Materiallagen, insbesondere deren Festigkeit und/oder Haltbarkeit, zu verbessern.
Zusammenfassung der Erfindung
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung Verfahren, Vorrichtungen und Verwendungen gemäß den unabhängigen Ansprüchen bereit. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ausführungen, Erläuterungen etc. für eine oder mehrere Ausführungsformen und Varianten gelten auch für alle weiteren, anderen Ausführungsformen und Varianten und Modifikationen der Erfindung sofern nichts anderes angeben ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Verbinden einer ersten Materiallage und einer zweiten Materiallage (vorzugsweise mittels Durchsetzfügen oder Clinchen). Zusammen mit den ersten und zweiten Materiallagen wird eine erste Verstärkung in wenigstens einem Verformungsbereich so verformt, dass dort (in dem wenigstens einen Verformungsbereich) jeweils ein verformter Bereich der ersten Materiallage einen verformten Bereich der ersten Ver- stärkung hintergreift und ein verformter Bereich der zweiten Materiallage den hintergreifenden Bereich der ersten Materiallage hintergreift.
Die Verstärkung kann je nach Ausfuhrungsform auch als Stütz- oder Verstärkungselement oder -läge bezeichnet werden.
Die Materiallagen und die Verstärkung können in einem oder mehreren Verformungsbereichen miteinander verbunden werden.
Durch die Verwendung der Verstärkung in dem Verformungsbereich kann die Festigkeit und/oder Haltbarkeit der Verbindung verbessert werden. Die hintergreifende Anordnung dreier (und bei weiteren Ausführungsformen von mehr als drei) verformter Bereiche führt zu einer besseren Verbindung miteinander. Auch kann dadurch eine fluiddichte (gasdichte und/oder flüssigkeitsdichte) Verbindung hergestellt werden. Ferner kann dadurch erreicht werden, dass die Verbindung bzw. deren Eigenschaften wenigstens teilweise, vorzugsweise maßgeblich, von der Verstärkung beeinflusst werden können.
Statt einer einzelnen ersten Verstärkung können zwei oder mehr erste Verstärkungen und/oder eine Verstärkung verwendet werden, die zwei oder mehr Verstärkungslagen umfasst.
Zusätzlich kann eine weitere, eine zweite Verstärkung verwendet werden, die zusammen mit den ersten und zweiten Materiallagen und der ersten Verstärkung in dem wenigstens einen Verformungsbereich (vorzugsweise mittels Durchsetzfügen oder Clinchen) so verformt wird, dass dort (in dem wenigstens einen Verformungsbereich) jeweils ein verformter Bereich der zweiten Verstärkung den hintergreifenden Bereich der zweiten Materiallage hintergreift.
Auch hinsichtlich der zweiten Verstärkung ist es vorgesehen, statt einer einzelnen zweiten Verstärkung zwei oder mehr zweite Verstärkungen und/oder eine Verstärkung zu verwenden, die zwei oder mehr Verstärkungslagen umfasst.
Auch ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Verbinden einer ersten Materiallage und einer zweiten Materiallage (vorzugsweise mittels Durchsetzfügen oder Clinchen). Zusammen mit den ersten und zweiten Materiallagen wird eine erste Verstärkung in wenigstens einem Verformungsbereich so verformt, hier allerdings so, dass dort (in dem wenigstens einen Verformungsbereich) jeweils ein verformter Bereich der zweiten Materiallage einen verformten Bereich der ersten Materiallage hintergreift und ein verformter Bereich der Verstärkung den hintergreifenden Bereich der zweiten Materiallage hintergreift. Dieses erfindungsgemäßen Verfahren und das eingangs genannte erfindungsgemäßen Verfahren unterscheiden sich durch die Anordnung der Materiallagen und der ersten, und gegebenenfalls auch, wie sich aus dem Folgenden ergibt, der zweiten Verstärkung relativ zueinander.
Auch hier kann zusätzlich eine weitere, eine zweite Verstärkung verwendet werden, die zusammen mit den ersten und zweiten Materiallagen und der ersten Verstärkung in dem wenigstens einen Verformungsbereich (vorzugsweise mittels Durchsetzfügen oder Clinchens) so verformt wird, dass dort jeweils der verformte Bereich der ersten Materiallage einen verformten Bereich der zweiten Verstärkung hintergreift.
Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen weisen die erste Verstärkung oder die ersten und zweiten Verstärkungen auf. Dafür wird im Folgenden auch die Formulierung "wenigstens eine Verstärkung" verwendet.
Vorzugsweise ist der Bereich, in dem sich die ersten und zweiten Materiallagen kontaktieren, gleich groß oder größer der Bereich, in dem sich eine der Materiallagen und eine der wenigstens einen Verstärkung kontaktieren (z.B. die erste oder zweite Materiallage und die erste Verstärkung; die erste oder zweite Materiallage und die zweite Verstärkung).
Der Verformungsbereich kann kleiner als der kleinste der Kontaktbereiche der Verstärkungen sein.
Für die wenigstens eine Verstärkung kann jeweils wenigstens ein Element verwendet werden, das jeweils einem Verformungsbereich zugeordnet ist. Ein solches Element kann den jeweiligen Verformungsbereich teilweise überlagern (d.h. kann auch kleiner sein), im Wesentlichen vollständig überdecken oder mit Überschuss überlappen. So ist es z.B. möglich, für jeden Verformungsbereich ein einzelnes Verstärkungselement vorzusehen, das beispielsweise rund, oval, eckig etc. sein kann. Vorzugsweise ist ein Verstärkungselement größer als der jeweilige Verformungsbereich sein, so dass sich das Verbindungselement wenigstens im unverformten Zustand über den Verformungsbereich hinaus erstreckt, vorzugsweise auch (noch) im verformten Zustand. Bei Ausführungsformen, bei denen das Verbindungselement im unverformten Zustand kleiner als der jeweilige Verformungsbereich ist, ist es vorteilhaft, das Verbindungselement so zu bemessen und/oder dessen Verformung so zu steuern, dass ein Hinterschnitt erzeugt werden kann, mittels dem das Verbindungselement und eine benachbarte Materiallage miteinander verbunden werden. - A -
Ergänzend oder alternativ kann für wenigstens eine der wenigstens einen Verstärkung wenigstens ein Element verwendet werden, das wenigstens zwei Verformungsbereichen zugeordnet ist. Ein solches Element kann die jeweiligen Verformungsbereiche teilweise überlagern, im Wesentlichen vollständig überdecken oder mit Überschuss überlappen. Auch hier ist es bei kleinen Verbindungselementen vorteilhaft, diese so zu bemessen und/oder deren Verformung so zu steuern, dass ein Hinterschnitt erzeugt werden kann, mittels dem das Verbindungselement und eine benachbarte Materiallage miteinander verbunden werden. Beispielsweise kann eine Verstärkung eine oder mehrere Element umfassen, das bzw. die jeweils wenigstens zwei Verformungsbereichen zugeordnet ist bzw. sind. Ein solches Element kann z.B. wie ein obiges, einem Verformungsbereich zugeordnetes Element ausgestaltet sein, nur so dimensioniert, dass es wenigstens zwei Verformungsbereiche erfasst. Es können auch ein längliches Blech, eine Leiste oder eine Struktur verwendet werden, bei der einem Verformungsbereich zugeordnete Teile den jeweiligen Verformungsbereich wenigstens überdecken und zwischen diesen Teilen jeweils ein Verbindungsteil (z.B. Steg oder dergleichen) angeordnet ist. Es ist auch vorgesehen, für eine Verstärkung unterschiedliche Elemente zu wählen. Allerdings kann es z.B. aus fertigungstechnischen Gründen und zwecks einer vereinfachten Lagerhaltung bevorzugt sein, eine/jede Verstärkung gleich auszugestalten.
Vorzugsweise erfolgt die Verformung mittels eines Stempels, der ohne oder zusammen mit einer Matrize, Gesenk oder einer anderen Gegenform (im Folgenden zusammenfassend als Matrize bezeichnet) verwendet werden kann. Beispielsweise können sogenannte Heißstempel zur thermischen Materialverformung oder Stempel verwendet werden, um die Verformung durch Krafteinwirkung und normalerweise zusammenwirkend mit einer Matrize zu bewirken. Vorzugsweise wird Durchsetzfügen oder Clinchen eingesetzt.
Die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung können im Wesentlichen gleich dick/stark sein.
Das Verfahren ist auch für erste und zweite Materiallagen geeignet, die unterschiedlich dick/stark sind. So kann z.B. eine Materiallage dicker/stärker als die andere Materiallage sein, insbesondere wenn bei Verformung mittels einer Matrize die dickere/stärkere Materiallage die Lage ist, die die Matrize kontaktiert oder in der Matrize von dieser nur durch eine Verstärkung getrennt ist.
Auch können die ersten und zweiten Verstärkungen unterschiedlich dick/stark sein. So kann z.B. eine Verstärkung dicker/stärker als die andere Verstärkung sein, beispielsweise wenn bei Verformung mittels Matrize die dickere/stärkere Verstärkung die Matrize kontaktiert. Vorzugsweise haben die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung im Wesentlichen die gleiche Festigkeit.
Das Verfahren ist (auch) für erste und zweite Materiallagen geeignet, die unterschiedliche Festigkeiten aufweisen.
Auch können die ersten und zweiten Verstärkung unterschiedliche Festigkeiten aufweisen, wobei z.B. bei Verwendung einer Matrize die Festigkeit der Verstärkung, die die Matrize kontaktiert, höher als die Festigkeit der anderen Verstärkung ist.
Es kann bevorzugt sein, für die Materiallage und/oder Verstärkung, die beim Verformen stärker als die andere Materiallage bzw. Verstärkung verformt wird, eine dickere/stärkere und/oder eine mit geringer Festigkeit gewählt wird. Eine stärkere Verformung kann beispielsweise angenommen werden, je näher zu einer Matrize eine Materiallage oder Verstärkung angeordnet wird. Je näher sich eine Materiallage oder Verstärkung zum Stempel befindet, desto geringer kann die Verformung angenommen werden.
Vorzugsweise umfassen die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung wenigstens teilweise plastisch verformbares Material, vorzugsweise in einem Bereich zumindest in dem wenigstens einen Verformungsbereich.
Ferner können die ersten und zweiten Materiallagen derart geformt werden (vorzugsweise vor deren Verbindung), dass im verbundenen Zustand zwischen den ersten und zweiten Materiallagen wenigstens ein Hohlraum gebildet wird. Hier können z.B. einfache Hohlräume geschaffen werden, die Gas, Flüssigkeit oder Vakuum enthalten und als thermische Isolation wirken und/oder für mechanische Festigkeit der resultierenden Struktur sorgen (z.B. wie eine Wabenstruktur). Vorzugsweise ist ein solcher Hohlraum im nicht verformten Bereichen der Materiallagen vorgesehen.
Ferner können die ersten und zweiten Materiallagen derart geformt sein, dass im verbundenen Zustand zwischen den ersten und zweiten Materiallagen wenigstens zwei Hohlräume gebildet werden, die in Fluidverbindung miteinander stehen. Hier können, auch ergänzend zu den obigen einzelnen Hohlräumen, Fluidführungen geschaffen werden, um Fluid durch die resultierende Struktur führen zu können. Die verbundenen Lagen können beispielsweise verwendet werden, um einen Absorber aufzubauen.
Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Materialverbindung bereit, die eine erste Materiallage, eine zweite Materiallage, eine erste Verstärkung und wenigstens einen Verformungsbereich umfasst.
In dem Verformungsbereich sind die ersten und zweiten Materiallagen und die erste Verstärkung derart verformt, dass dort jeweils ein verformter Bereich der ersten Materiallage einen verformten Bereich der wenigstens einen ersten Verstärkung hintergreift und ein verformter Bereich der zweiten Materiallage den hintergreifenden Bereich der ersten Materiallage hintergreift.
Die Materialverbindung kann eine zweite Verstärkung aufweisen, die zusammen mit den ersten und zweiten Materiallagen und der ersten Verstärkung in dem wenigstens einen Verformungsbereich derart verformt ist, dass dort jeweils ein verformter Bereich der wenigstens einen zweiten Verstärkung den hintergreifenden Bereich der zweiten Materiallage hintergreift.
Eine weitere erfindungsgemäße Materialverbindung umfasst eine erste Materiallage, eine zweite Materiallage, eine erste Verstärkung und wenigstens einem Verformungsbereich, in dem die ersten und zweiten Materiallagen und die erste Verstärkungen derart verformt sind, dass dort jeweils ein verformter Bereich der zweiten Materiallage einen verformten Bereich der ersten Materiallage hintergreift und ein verformter Bereich der Verstärkung den hintergreifenden Bereich der zweiten Materiallage hintergreift.
Die Materialverbindung kann eine zweite Verstärkung aufweisen, die zusammen mit den ersten und zweiten Materiallagen und der ersten Verstärkung in dem Verformungsbereich derart verformt ist, dass jeweils der verformte Bereich der ersten Materiallage einen verformten Bereich der zweiten Verstärkung hintergreift.
Der Bereich, in dem sich die ersten und zweiten Materiallagen kontaktieren, kann gleich groß oder größer der Bereich sein, in dem sich eine der Materiallage und eine der wenigstens einen Verstärkung kontaktieren.
Vorzugsweise ist der Verformungsbereich kleiner als der kleinste der Kontaktbereiche der wenigstens einen Verstärkung ist. Die wenigstens eine Verstärkung kann jeweils wenigstens ein einzelnes Element umfassen, das jeweils einem Verformungsbereich zugeordnet ist.
Die wenigstens eine der wenigstens einen Verstärkung kann wenigstens ein Element umfassen, das wenigstens zwei Verformungsbereichen zugeordnet ist.
Vorzugsweise ist die Verformung mittels eines Stempels, bei weiteren Ausführungsformen zusammen mit einer Matrize, vorgenommen worden. Es kann beispielsweise Durchsetzfügen oder Clinchen verwendet werden.
Die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung können im Wesentlichen gleich dick/stark sein.
Die ersten und zweiten Materiallagen können unterschiedlich dick/stark sein. Die ersten und zweiten Verstärkung können unterschiedlich dick/stark sein.
Die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung können im Wesentlichen die gleiche Festigkeit haben.
Die ersten und zweiten Materiallagen können unterschiedliche Festigkeiten aufweisen. Die ersten und zweiten Verstärkung können unterschiedliche Festigkeiten aufweisen.
Die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung können wenigstens teilweise plastisch verformbares Material umfassen, vorzugsweise in einem Bereich zumindest in dem wenigstens einen Verformungsbereich.
Die ersten und zweiten Materiallagen und/oder die wenigstens eine Verstärkung können wenigstens ein Metall, eine Metalllegierung, Kunststoff und/oder Holz umfassen. Im Fall von Kunststoff kann die Verformung z.B. thermisch erreicht werden. Für eine Holz umfassenden Verbindung kann z.B. weiches oder weichgemachtes Holz verwendet werden, das nach Herstellung der Verbindung hart wird, sich versteift oder aushärtet. Es können beispielsweise eine oder mehrere noch nicht (vollständig) ausgehärtete Sperrholzlagen verwendet werden, die vor deren Aushärten erfindungsgemäß verbunden werden. Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung bereit, die ein erstes Bauelement, eine zweites Bauelement, und eine erfindungsgemäße Materialverbindung enthält, wobei die ersten und zweiten Materiallagen der Materialverbindung von dem ersten bzw. dem zweiten Bauelement umfasste Materiallagen sind.
Die ersten und zweiten Bauelemente können z.B. einen Absorberdeckel bzw. einen Absorberboden oder Teile davon bilden.
Die ersten und zweiten Bauelemente können derart geformt sein, dass zwischen den ersten und zweiten Materiallagen wenigstens ein Hohlraum gebildet wird.
Die ersten und zweiten Bauelemente können derart geformt sein, dass zwischen den ersten und zweiten Materiallagen wenigstens zwei Hohlräume gebildet werden, die in Fluidverbin- dung miteinander stehen.
Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verbinden einer ersten Materiallage und einer zweiten Materiallage bereit, bei dem sich eine Durchgangsöffnung durch die ersten und zweiten Materiallagen erstreckt, wobei eine erste Verstärkung, die eine erste Seite der Durchgangsöffnung überdeckt und sich an einem die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt, so verformt wird, dass sie sich mit einem inneren Bereiche durch die Durchgangsöffnung hindurch erstreckt und eine die zweite Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der zweiten Materiallage hintergreift und sich ein äußerer Bereich der ersten Verstärkung weiterhin an dem die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt.
Des weiteren stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verbinden einer ersten Materiallage und einer zweiten Materiallage bereit, bei dem sich eine Durchgangsöffnung durch die ersten und zweiten Materiallagen erstreckt, wobei eine erste Verstärkung, die eine erste Seite der Durchgangsöffnung überdeckt und sich an einem die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt, und eine zweite Verstärkung, die eine zweite Seite der Durchgangsöffnung überdeckt und sich an einem die zweite Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der zweiten Materiallage abstützt, so verformt werden, dass sich die erste Verstärkung mit einem inneren Bereich durch die Durchgangsöffnung hindurch erstreckt und einen verformten Bereich der zweiten Verstärkung hintergreift und sich ein äußerer Bereich der ersten Verstärkung weiterhin den die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt und sich ein äußerer Be- reich der zweiten Verstärkung weiterhin an dem die zweite Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der zweiten Materiallage abstützt
Ferner ist eine Materialverbindung vorgesehen mit einer ersten Materiallage, einer zweiten Materiallage, einer Durchgangsöffnung, die sich durch die ersten und zweiten Materiallagen erstreckt, und einer ersten Verstärkung, die eine erste Seite der Durchgangsöffnung überdeckt und sich an einem die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt, wobei die erste Verstärkung so verformt ist, dass sich ein innerer Bereich der ersten Verstärkung durch die Durchgangsöffnung hindurch erstreckt und eine die zweite Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der zweiten Materiallage hintergreift und sich ein äußerer Bereich der ersten Verstärkung weiterhin an dem die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt.
Des weiteren stellt die vorliegende Erfindung eine Materialverbindung bereit mit einer ersten Materiallage, einer zweiten Materiallage, einer Durchgangsöffnung, die sich durch die ersten und zweiten Materiallagen erstreckt, einer ersten Verstärkung, die eine erste Seite der Durchgangsöffnung überdeckt und sich an einem die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt, und einer zweiten Verstärkung, die eine zweite Seite der Durchgangsöffnung überdeckt und sich an einem die zweite Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der zweiten Materiallage abstützt, wobei die erste Verstärkung und die zweite Verstärkung so verformt sind, dass sich die erste Verstärkung mit einem inneren Bereiche durch die Durchgangsöffnung hindurch erstreckt und einen verformten Bereich der zweiten Verstärkung hintergreift und sich ein äußerer Bereich der ersten Verstärkung weiterhin den die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt und sich ein äußerer Bereich der zweiten Verstärkung weiterhin an dem die zweite Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der zweiten Materiallage abstützt.
Die obigen Ausführungen hinsichtlich der zuvor genannten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gelten hier entsprechend.
Die vorliegende Erfindung hat verschiedene Vorteile. Bisher hingen die Eigenschaften einer Verbindung zweier Materiallagen (z.B. Metallbleche oder Bereiche davon) insbesondere bei Durchsetzfügen, Clinchen etc. von den Eigenschaften der Materiallagen z.T. wesentlich ab. So bestimmt die Dicke und/oder Festigkeit der Materiallagen auch die Festigkeit deren Verbindung. Durch die Verwendung wenigstens einer Verstärkung kann diese Abhängigkeit beseitig, zumindest aber wesentlich verringert werden. Die wenigstens eine Verstärkung erlaubt es, die beim Verformen zulässigen Kräfte (weit) über das zu erhöhen, was die Materiallagen alleine zulassen würden. Dadurch können beispielsweise die einander hintergreifenden Bereiche der wenigstens einen Verstärkung und der Materiallagen stärker verformt werden und es kann ein größerer Hinterschnitt erzeugt werden.
Durch Wahl der Materialeigenschaften der wenigstens einen Verstärkung kann - im Wesentlichen ohne die Eigenschaften der Materiallagen berücksichtigen zu müssen - die Verbindung z.B. anwendungsabhängig "maßgeschneidert" werden, z.B. fluiddicht (gas- und/oder flüssigkeitsdicht).
Auch erlaubt es die vorliegende Erfindung, zwischen den zwei Materiallagen und/oder zwischen Materiallage(n) und Verstärkung(en) eine oder mehrere weitere Lagen oder Schichten anzuordnen, wie z.B. Klebstoff, Dichtmittel, Dämmmittel etc. Derartige Lagen oder Schichten beeinträchtigen die Verbindung von Materiallagen und Verstärkung(en) im Allgemeinen nicht. Dies gilt insbesondere wenn sie beim Verformen wenigstens teilweise aus dem oder den Bereichen gedrängt werden, in denen die Materiallagen und Verstärkung(en) einander hintergreifen. Neben diesen Bereichen können die eine oder mehreren weiteren Lagen oder Schichten ihre Wirkung entfalten, z.B. die Materiallagen und/oder die Verstärkung(en) miteinander verkleben eine zusätzliche Abdichtung schaffen, die z.B. die Dichtwirkung der Verbindung unterstützt, oder thermische Übertragung zwischen den Materiallagen und/oder der Verstärkung(en) zumindest verringern.
Die erfindungsgemäße Verbindung kann an beliebigen Stellen oder Bereichen der zu verbindenden Materiallagen vorgesehen sein, z.B. in innen liegenden Bereichen und an den Rändern der Materiallagen. Auch ist es möglich, erfindungsgemäße Verbindungen mit herkömmlichen Verbindungen zu kombinieren; beispielsweise kann an einem oder mehreren Ränder der Materiallagen diese durch Falzen, Bördeln, Vernieten, Verschrauben, Verkleben, Verschweißen mit unterschiedlichen Verfahren und in einem oder mehreren innen liegenden Bereichen erfindungsgemäß verbunden werden.
Die Verstärkung(en) kann weitere Funktionalitäten bereitstellen, wie zum Beispiel eine Abstützung oder Auflagestelle für die verbundene Materiallagen, ein Halter (z.B. für Kabel, Schläuche, Sensoren, elektrische und/oder elektronische Bauteile, Optoelektronik, Befestigungspunkt zum An-/Verschrauben, Nieten, Löten, Schweißen etc.).
Auch sieht es die vorliegende Erfindung vor, die erfindungsgemäße Materialverbindung und/oder Vorrichtung in wenigstens einem der folgenden Bereiche zu verwenden: - Flugzeugbau,
- Behälterbau,
- Fahrzeugbau
- Motorsport
- Schienenfahrzeuge
- Land- und Forstmaschinen
- Schiffsbau
- Containerbau
- Chemische Anlagen
- Lebensmittelindustrie
- Gebäude- und Wohnungsbau
- Brückenbau
- Haustechnik
- Garten
- Lärmschutztechnik
- Reaktortechnik
- Maschinenbau
- Elektrotechnik
- Klimatechnik
- Sanitär
- Nutzwärme
- Solarindustrie
- Medizintechnik
- Elektrogeräte (z.B. Weißware, Schwarzware)
- Möbelherstellung
- Freizeitartikel
- Sportartikel
Im Fall eines erfindungsgemäß aufgebauten Absorbers kann dieser beispielsweise für folgende Anwendung vorgesehen sein:
- Speisung für Dampfturbine zur Stromerzeugung
- Swimmingpoolheizung
- Standheizung für Autos
- Fußbodenheizung
- Grillgeräte
- Kochplatten - Brennen von Spirituosen
- Milch pasteurisieren
- Wasseraufbereitung
- Freiluftduschen/Solarduschen
- Wärmequelle zur Kühlung (Adsorber)
- Wärmequelle für Wärmepumpen
- Wärmedämmung für Dach oder Fassade
- Funktioneller Lärmschutz
- Dampferzeuger
- Stirlingmotor
- Wasserspeicher
- Balkonblende
- funktionelle Dacheindeckung
- Wärmeschutzdach für Fahrzeuge
- Heizkörper
- Funktionelle Zäune
- Dampferzeuger für Sauna
- Heizung/Kühlung Glashaus
- Fernwärme-/Nahwärmequelle Gewinnung
- Dauerenteisung für z.B. Automobil, Werbetafeln, Stege, Gehsteige, Straßen
Kurze Beschreibung der Zeichnungen1
In der folgenden Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die zeigen:
Fig. 1 und 2 schematische Darstellungen von zwei zu verbindenden Materiallagen in Form eines Absorberdeckels (Fig. 1) und eines Absorberbodens (Fig. 2),
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Fluidverlaufs in einem den Absorberdeckel (Fig. 1) und den Absorberboden (Fig. 2) umfassenden Absorbers,
Kursive Schrift gibt noch fehlende Zeichnungen an. Fig. 4, 5 und 6 schematische Darstellungen einer Ausfuhrungsform mit zwei Materiallagen und einer Verstärkung vor Verformung,
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Verformungsbereichs der Ausführungsform von Fig. 4, 5 und 6 nach Verformung,
Fig. 8, 9 und 10 schematische Darstellungen einer weiteren Ausführungsform mit zwei Materiallagen und einer Verstärkung vor Verformung,
Fig. 1 1 eine schematische Darstellung eines Verformungsbereichs der Ausführungsform von Fig. 8, 9 und 10 nach Verformung,
Fig. 12, 13, 14 und 15 schematische Darstellungen einer Ausführungsform mit zwei Materiallagen und zwei Verstärkungen vor Verformung,
Fig. 16 eine schematische Darstellung eines Verformungsbereichs der Aus- führungsform von Fig. 12, 13, 14 und 15 nach Verformung,
Fig. 17 eine Darstellung einer praktischen Umsetzung der Erfindung, und
Fig. 18 und 19 schematische Darstellungen einer Ausführungsform mit zwei Materiallagen mit Durchgangsöffnung und einer Verstärkung,
Fig. 20 und 21 schematische Darstellungen einer Variante der Ausführungsform von Fig. 18 und 19, und
Fig. 22 und 23 schematische Darstellung einer Ausführungsform mit zwei Materiallagen mit Durchgangsöffnung und zwei Verstärkungen.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen, zwei Materiallagen zur Verbinden, am Beispiel eines Absorbers (z.B. Fig. 3) erläutert. Bei diesem Beispiel umfassen der Absorberdeckel (Fig. 1) und der Absorberboden (Fig. 2) zu verbindenden Materiallagen, nämlich die Bereiche, in denen die Verbindungen vorgesehen sind. Allerdings ist es auch möglich, den Absorberdeckel und den Absorberboden jeweils insgesamt als Materiallage zu betrachten, die es zu verbinden gilt.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Absorberdeckel 2 mit daran ausgebildeten Fluidkanalbegren- zungsbereichen 4, die im zusammengebauten Zustand jeweils einen sich durch den Absorber erstreckenden Fluidkanal begrenzen, und Kontaktbereichen 6, die beim Zusammenfugen mit dem Absorberboden dessen entsprechende Kontaktbereiche wenigstens teilweise kontaktieren.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Absorberboden 8 mit daran ausgebildeten Fluidkanalbegren- zungsbereichen 10, die im zusammengebauten Zustand jeweils einen sich durch den Absorber erstreckenden Fluidkanal begrenzen, und Kontaktbereichen 12, die beim Zusammenfugen mit dem Absorberboden dessen entsprechende Kontaktbereiche wenigstens teilweise kontaktieren.
Fig. 3 veranschaulicht schematisch die Fluidführung im Absorber, d.h. wenn der Absorberdeckel 2 und der Absorberboden 8 miteinander verbunden sind. Der Absorber weist einen Ein- lass 14 und Auslass 16 auf. Ausgehend von dem Einlass 14 erstreckt ein Verteilungskanal 18, mittels dem über den Einlass 14 zugeführtes Fluid - wie durch den Pfeil 20 angegeben - zu Fluidkanälen 22 verteilt wird. Die Fluidkanäle 22 werden durch die Fluidkanalbegrenzungs- bereiche 4 und 10 begrenzt. Das Fluid kann wie durch die Pfeile 24 entlang der Fluidkanäle 22 strömen oder fließen, und zwar bis zu einem weiteren, ausgangsseiti'gen Verteilungskanal 26. Das Fluid gelangt dann wie durch Pfeil 28 angegeben zu dem Auslass 16.
Der Absorberdeckel 2 und der Absorberboden 8 sind durch erfindungsgemäße Verbindungen 30 miteinander verbunden, die weiter unten detaillierter beschrieben sind. In den darstellungsgemäße linken und rechten Endbereichen des Absorbers (in der Nähe der Verteilungskanäle 18 und 26) sind Verbindungen 30 vorgesehen, die geringer voneinander beabstandet sind, als Verbindungen in dazwischen liegenden Bereichen des Absorbers. Dies kann bevorzugt sein, weil z.B. höhere örtliche Festigkeit erreicht wird. Die Beabstandung von Verbindungen kann auch für alle Verbindungen gleich sein, oder sich z.B. von Außenbereichen hin zur Mitte vergrößern oder verkleinern.
Fig. 4, 5, 6 und 7 veranschaulichen eine Ausführungsform, bei der bei Verbindung zweier Materiallagen (im Folgenden am Beispiel des Absorberdeckels 2 und des Absorberbodens 8) eine Verstärkung vorgesehen ist. Fig. 4 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht des Absorbers von Fig. 3 im Bereich des Einlasses 14 oder Auslasses 16, die jeweils einen Anschluss 36 umfassen. Im Bereich des Anschlusses 36 ist der Fluidkanalbegrenzungsbereich 10 des Absorberbodens 8 so ausgebildet, dass dort zusammen mit dem Fluidkanalbegrenzungsbereich 4 des Absorberdeckels 2 ein vergrößerter Fluidkanalbereich 38 bereitgestellt wird. Der vergrößerte Fluidkanalbereich 38 sorgt für Bauraum zur Anordnung des Anschlusses 36 und z.B. Dichtmitteln. Ferner kann durch den vergrößerten Fluidkanalbereich 38 eine bessere Verteilung von Fluid von bzw. zu dem Anschluss 36 erreicht werden.
Bei der gezeigten Variante sind der Absorberdeckel 2 und der Absorberboden 8 an den Rändern, wie in Fig. 4 veranschaulicht, durch erfindungsgemäße Verbindungen 30 verbunden. Es ist allerdings auch möglich, die Ränder des Absorberdeckels 2 und des Absorberbodens 8 mittels Schweißen oder mittels Umformtechnik (z.B. Bördeln) erzeugter Verbindungen zu verbinden. Zwischen den Fluidkanälen 22 ist jeweils eine darstellungsgemäß unterhalb des Absorberbodens 8 angeordnete Verstärkung 42 vorgesehen, die den zwischen den Fluidkanälen 22 liegenden Kontaktbereichen 6 ist zugeordnet sind. Die Verstärkungen 42 sind hier jeweils mehreren Verformungsbereichen bzw. Verbindungen zugeordnet. Bei einer nicht gezeigten Variante können anstelle einzelner, mehrerer oder aller Verstärkungen 42 Verstärkungen verwendet werden, die jeweils nur einem Verformungsbereich bzw. Verbindung 30 zugeordnet sind (siehe auch Fig. 13).
Fig. 4 zeigt auch einige der Verbindungen 30 und Fluidkanäle 22, durch die Fluid geführt werden kann, um beispielsweise Wärme aufzunehmen oder abzugeben. Der mit dem Bezugszeichen 32 angegebene Bereich ist im Querschnitt in Fig. 7 gezeigt.
Fig. 5 und 6 zeigen Teilquerschnittsansichten des Absorberdeckels 2 und des Absorberbodens 8 sowie von jeweils einem Fluidkanalbegrenzungsbereich 4 bzw. 10 und (ansatzweise) jeweils zwei Kontaktbereiche 6 bzw. 12. Fig. 5 veranschaulicht einen Zustand, bevor der Absorberdeckel 2 und der Absorberboden 8 zusammengefügt und sich deren Kontaktbereiche 6 bzw. 12 wenigstens teilweise kontaktieren werden, und Fig. 6 zeigt den Zustand, in dem der Absorberdeckel 2 und der Absorberboden 8 zusammengefügt sind und sich deren Kontaktbereiche 6 bzw. 12 wenigstens teilweise kontaktieren.
Ferner ist eine der Verstärkungen 42 gezeigt, die darstellungsgemäß dicker als der Absorberdeckel 2 bzw. der Absorberboden 8 ist. Die Materialstärke der Verstärkung 42 ist ein Parameter, mit dem die Eigenschaften der Verbindung 30 beeinflusst werden können. Ein weiterer derartiger Parameter, der in Verbindung mit der Materialstärke der Verstärkung 42 oder un- abhängig davon gewählt werden kann, ist die Festigkeit des Materials der Verstärkung 42. So ist beispielsweise möglich, eine dünne(re), aber festere Verstärkung 42 zu verwenden. Dies gilt auch für alle weiteren im Folgenden beschriebenen Verbindungsvarianten.
Die Verstärkung 42 ist darstellungsgemäß unterhalb des Absorberbodens 8, genauer dessen Fluidkanalbegrenzungsbereichs 10, angeordnet.
Durch Verformung dieser Anordnung (genauer der Verstärkung 42 und der Fluidkanal- begrenzungsbereiche 4 und 10) in einem Verformungsbereich 44 ergibt sich eine Verbindung 30, die in Fig. 7 veranschaulicht ist. Bei der Verbindung 30 hintergreift ein verformter Bereich 46 des Absorberbodens 8 einen verformten Bereich 48 der Verstärkung 42 und hintergreift ein verformter Bereich 50 des Absorberdeckels 2 den genannten, die Verstärkung 42 hintergreifenden Bereich 46 des Absorberbodens 8.
Fig. 8, 9, 10 und 11 veranschaulichen eine Ausführungsform, bei der bei Verbindung zweier Materiallagen (im Folgenden am Beispiel des Absorberdeckels 2 und des Absorberbodens 8) ebenfalls eine Verstärkung vorgesehen ist, hier allerdings in einer sich von Fig. 4, 5, 6 und 7 teilweise unterscheidenden Anordnung. Die Unterschiede ergeben sich im Wesentlichen daraus, dass bei der Ausführungsform von Fig. 8, 9, 10 und 11 zwischen den Fluidkanälen 22 bzw. den dazwischen liegenden Kontaktbereichen zugeordnet jeweils eine darstellungsgemäß oberhalb des Absorberdeckels 2 angeordnete Verstärkung 52 vorgesehen ist. Die Verstärkung 52 ist jeweils mehreren Verbindungen 30 zugeordnet, von denen eine, wie durch das Bezugszeichen 34 angegeben, im Querschnitt in Fig. 11 veranschaulicht ist. Ansonsten gelten die obigen Ausführungen zu Fig. 4, 5, 6 und 7 auch für Fig. 8, 9, 10 und 11.
Fig. 8 und 9 zeigen Teilquerschnittsansichten des Absorberdeckels 2 und des Absorberbodens 8 sowie von jeweils einem Fluidkanalbegrenzungsbereich 4 bzw. 10 und (ansatzweise) jeweils zwei Kontaktbereiche 6 bzw. 12. Fig. 8 veranschaulicht einen Zustand, bevor der Absorberdeckel 2 und der Absorberboden 8 zusammengefügt und sich deren Kontaktbereiche 6 bzw. 12 wenigstens teilweise kontaktieren werden, und Fig. 9 zeigt den Zustand, in dem der Absorberdeckel 2 und der Absorberboden 2 zusammengefügt sind und sich deren Kontaktbereiche 6 bzw. 12 wenigstens teilweise kontaktieren.
Ferner ist eine der Verstärkungen 52 gezeigt, die darstellungsgemäß oberhalb des Absorberdeckels 2, genauer dessen Fluidkanalbegrenzungsbereichs 4, angeordnet ist. Durch Verformung dieser Anordnung (genauer der Verstärkung 52 und der Fluidkanal- begrenzungsbereiche 4 und 10) in einem Verformungsbereich 44 ergibt sich eine Verbindung 30, die in Fig. 10 veranschaulicht ist. Bei dieser Verbindung 30 hintergreift ein verformter Bereich 50 des Absorberdeckels 2 einen verformten Bereich 46 des Absorberbodens 8 und hintergreift ein verformter Bereich 54 der Verstärkung 52 den genannten, den Absorberbodens 8 hintergreifenden Bereich 50 des Absorberdeckels 2.
Fig. 12, 13, 14, 15 und 16 veranschaulichen eine Ausführungsform, bei der bei Verbindung zweier Materiallagen (im Folgenden am Beispiel des Absorberdeckels 2 und des Absorberbodens 8) zwei Verstärkungen 42 und 52 vorgesehen sind.
Derartige Ausführungsformen können als Kombination der Ausführungsformen von Fig. 4/5/6/7 und Fig. 8/9/10/1 1 betrachtet werden. Daher wird auf die dortigen Ausführungen verwiesen, die hier entsprechend gelten sofern nicht anderes angegeben ist.
Fig. 14 und 15 zeigen Teilquerschnittsansichten des Absorberdeckels 2 und des Absorberbodens 8 sowie von jeweils einem Fluidkanalbegrenzungsbereich 4 bzw. 10 und (ansatzweise) jeweils zwei Kontaktbereiche 6 bzw. 12. Fig. 14 veranschaulicht einen Zustand, bevor der Absorberdeckel 2 und der Absorberboden 8 zusammengefügt und sich deren Kontaktbereiche 6 bzw. 12 wenigstens teilweise kontaktieren werden, und Fig. 15 zeigt den Zustand, in dem der Absorberdeckel 2 und der Absorberboden 2 zusammengefügt sind und sich deren Kontaktbereiche 6 bzw. 12 wenigstens teilweise kontaktieren.
Ferner sind eine der Verstärkungen 42 und der Verstärkungen 52 gezeigt, die bei dieser Variante so angeordnet sind, dass darstellungsgemäß die Verstärkung 42 unterhalb des Absorberbodens 8 (genauer dessen Fluidkanalbegrenzungsbereichs 10)und die Verstärkung 52 oberhalb des Absorberdeckels 2 (genauer dessen Fluidkanalbegrenzungsbereichs 4) angeordnet ist.
Bei Verformung dieser Anordnung (genauer der Verstärkungen 42 und 52) im Verformungsbereich 44 ergibt sich eine Verstärkung 30, die in Fig. 16 veranschaulicht ist. Bei dieser Verstärkung 30 hintergreift ein verformter Bereich 46 des Absorberbodens 8 einen verformten Bereich 48 der Verstärkung 42, hintergreift ein verformter Bereich 50 des Absorberdeckels 2 den genannten, die Verstärkung 42 hintergreifende Bereich 46 des Absorberbodens 8 und hintergreift ein verformter Bereich 54 der Verstärkung 52 den genannten, den Absorberbodens 8 hintergreifenden Bereich 50 des Absorberdeckels 2. Fig. 17 zeigt eine Darstellung einer praktischen Umsetzung der Erfindung, mit einer ersten Materiallage 56, einer zweiten Materiallage 58, einer ersten Verstärkung 60 und einer zweiten Verstärkung 62 nach deren Verformung hier beispielhaft durch Durchsetzfügen. Wie zu sehen, hintergreift ein verformter Bereich 64 der ersten Materiallage 56 einen verformten Bereich 66 der ersten Verstärkung 60, hintergreift ein verformter Bereich 68 der zweiten Materiallage 58 den genannten, die erste Verstärkung 60 hintergreifenden Bereich 64 der ersten Materiallage 56 und hintergreift ein verformter Bereich 70 der zweiten der ersten Materiallage 56 Verstärkung 62 den genannten, die erste Materiallage 56 hintergreifenden Bereich 68 der zweiten Materiallage 58.
Gemäß einer weiteren, in Fig. 18 und 19 veranschaulichten Ausführungsform werden zwei Materiallagen wie folgt verbunden. Eine erste Materiallage 72 und eine zweite Materiallage 74 weisen jeweils eine Durchgangsöffnung 76 bzw. 78 auf. Die Materiallagen 72 und 74 werden so angeordnet, dass sich die Durchgangsöffnungen 76 und 78 im Wesentlichen überlappen, so dass sich eine gemeinsame Durchgangsöffnung 80 durch beide Materiallagen hindurch ergibt. Die Durchgangsöffnung 80 abdeckend und sich (darstellungsgemäß rechts und links) an dem die Durchgangsöffnung 80 bzw. die Durchgangsöffnung 76 begrenzenden Bereich 82 der ersten Materiallage 72 abstützend ist eine erste Verstärkung 82 angeordnet. Die Verstärkung 84 wird so verformt, dass sie sich mit einem mittleren Bereich 86 durch die Durchgangsöffnungen 80 hindurch erstreckt, und zwar so, dass ein Bereich 88 einen Bereich 90 der zweiten Materiallage 74 eingreift. Ein äußerer Bereich 92 der ersten Verstärkung 84 stützt sich weiterhin am Bereich 82 ab. Mit anderen Worten, die ersten Materiallagen 72 und 74 verbunden, indem deren Bereiche 82 und 90 zwischen den Bereichen 86 und 92 kraft- und/oder formschlüssig gehalten sind.
Gemäß der Ausführungsform von Fig. 20 und 21 weist die erste Verstärkung 84 einen Bund oder Absatz 94 auf, der in die Durchgangsöffnung 80 hineinragt. Der Bund 94 kann sich, wie gezeigt, nur teilweise in die Durchgangsöffnung 80 hineinstrecken oder vollständig durch diese hindurch. Der Bund 94 kann sich, wie gezeigt, die erste Materiallage 72 kontaktieren (ggf. auch die zweite Materiallage 74) oder von dieser bzw. diesen beabstandet sein. Insbesondere ist der Bund 94 so ausgestaltet oder stellt eine Verstärkung derart dar, dass bei Verformung der ersten Verstärkung 84 der Bund 94 im Wesentlichen nicht verformt wird. Dadurch können Beschädigungen der Materiallagen 72 und 74 aufgrund der Verformung der ersten Verstärkung 84 verhindert werden. Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen zu Fig. 18 und 19 auch für Fig. 20 und 21. Bei der Ausführungsform von Fig. 22 und 23 ist neben der ersten Verstärkung 84 eine zweite Verstärkung 96 vorgesehen. Die zweite Verstärkung 96 überdeckt die andere Seite der Durchgangsöffnung 80 und stützt sich am Bereich 90 ab. Die Verstär- kungen 84 und 96 werden so verformt, dass sich der innere Bereich 84 der ersten Verstärkung 84 durch die Durchgangsöffnung 80 hindurch erstreckt und ein Bereich 98 der ersten Verstärkung 84 einen verformten Bereich 100 der zweiten Verstärkung 96 hintergreift. Die form- und/oder kraftschlüssige Verbindung der ersten und zweiten Verstärkungen 84 und 96 zusammen mit dem sich am Bereich 82 der ersten Materiallage 72 abstützenden Bereich 92 der ersten Materiallage 84 und einem sich am Bereich 90 der zweiten Materiallage 74 abstützenden äußeren Bereich 102 sorgt für eine Verbindung der ersten und zweiten Materiallagen.
Bei weiteren nicht gezeigten Ausführungsformen können die erste Verstärkung 84 mit dem Absatz 94 von Fig. 20 und 21 und die zweite Verstärkung 96 von Fig. 22 und 23 verwendet werden. Ferner ist es möglich, dass auch die zweite Verstärkung 96 einen Absatz/Bund aufweist.
Bezugszeichenliste
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Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Verbinden einer ersten Materiallage (8, 56) und einer zweiten Materiallage (2, 58), bei dem zusammen mit den ersten und zweiten Materiallagen eine erste Verstärkung (42, 60) in wenigstens einem Verformungsbereich (44) so verformt wird, dass dort jeweils ein verformter Bereich (46, 64) der ersten Materiallage (8, 56) einen verformten Bereich (48, 66) der ersten Verstärkung (42, 60) hintergreift und ein verformter Bereich (50, 68) der zweiten Materiallage (2, 58) den hintergreifenden Bereich (46, 64) der ersten Materiallage (8, 56) hintergreift.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zusammen mit den ersten und zweiten Materiallagen und der ersten Verstärkung eine zweite Verstärkung (52, 62) in dem wenigstens einen Verformungsbereich (44) so verformt wird, dass dort jeweils ein verformter Bereich (54, 70) der zweiten Verstärkung (52, 62) den hintergreifenden Bereich (50, 68) der zweiten Materiallage (2, 58) hintergreift.
3. Verfahren zum Verbinden einer ersten Materiallage (8, 56) und einer zweiten Materiallage (2, 58), bei dem zusammen mit den ersten und zweiten Materiallagen eine erste Verstärkung (52, 62) in wenigstens einem Verformungsbereich (44) so verformt wird, dass dort jeweils ein verformter Bereich (50, 68) der zweiten Materiallage (2, 58) einen verformten Bereich (46, 64) der ersten Materiallage (8, 56) hintergreift und ein verformter Bereich (54, 70) der ersten Verstärkung (52, 62) den hintergreifenden Bereich (50, 68) der zweiten Materiallage (2, 58) hintergreift.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem zusammen mit den ersten und zweiten Materiallagen und der ersten Verstärkung eine zweite Verstärkung (42, 60) in dem wenigstens einen Verformungsbereich (44) so verformt wird, dass dort jeweils der verformte Bereich (46, 64) der ersten Materiallage (8, 56) einen verformten Bereich (48, 66) der zweiten Verstärkung (46, 64) hintergreift.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Bereich, in dem sich die ersten und zweiten Materiallagen kontaktieren, gleich groß oder größer der Bereich ist, in dem sich eine der Materiallage und eine der wenigstens einen Verstärkung kontaktieren.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Verformungsbereich kleiner als der kleinste der Kontaktbereiche der wenigstens einen Verstärkung ist.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem für die wenigstens eine Verstärkung jeweils wenigstens ein einzelnes Element verwendet wird, das jeweils einem Verformungsbereich (44) zugeordnet ist.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem für wenigstens eine der wenigstens einen Verstärkung wenigstens ein Element verwendet wird, das wenigstens zwei Verformungsbereichen (44) zugeordnet ist.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Verformung mittels eines Stempels oder mittels eines Stempels und einer Matrize erfolgt.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Verformung mittels
Durchsetzfügen, insbesondere Clinchen erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung im Wesentlichen gleich dick/stark sind.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen unterschiedlich dick/stark sind.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und 12, bei dem die ersten und zweiten Verstärkungen unterschiedlich dick/stark sind.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung im Wesentlichen die gleiche Festigkeit haben.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen unterschiedliche Festigkeiten aufweisen.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und 15, bei dem die ersten und zweiten Verstärkung unterschiedliche Festigkeiten aufweisen.
17. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung wenigstens teilweise plastisch verformbares Material umfassen, vorzugsweise in einem Bereich zumindest in dem wenigstens einen Verformungsbereich.
18. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen derart geformt sind, dass im verbundenen Zustand zwischen den ersten und zweiten Materiallagen wenigstens ein Hohlraum gebildet wird.
19. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen derart geformt sind, dass im verbundenen Zustand zwischen den ersten und zweiten Materiallagen wenigstens zwei Hohlräume gebildet werden, die in Fluidverbindung miteinander stehen.
20. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die verbundenen Materiallagen verwendet werden, um einen Absorber aufzubauen.
21. Materialverbindung mit
- einer ersten Materiallage,
- einer zweiten Materiallage,
- einer ersten Verstärkung und
- wenigstens einem Verformungsbereich, in dem die ersten und zweiten Materiallagen und die erste Verstärkung derart verformt sind, dass dort jeweils ein verformter Bereich der ersten Materiallage einen verformten Bereich der wenigstens einen ersten Verstärkung hintergreift und ein verformter Bereich der zweiten Materiallage den hintergreifenden Bereich der ersten Materiallage hintergreift.
22. Material Verbindung nach Anspruch 21, mit einer zweiten Verstärkung, wobei die ersten und zweiten Materiallagen und die ersten und zweiten Verstärkungen in dem wenigstens einen Verformungsbereich derart verformt sind, dass dort jeweils ein verformter Bereich der wenigstens einen zweiten Verstärkung den hintergreifenden Bereich der zweiten Materiallage hintergreift.
23. Materialverbindung mit
- einer ersten Materiallage,
- einer zweiten Materiallage,
- einer ersten Verstärkung und - wenigstens einem Verformungsbereich, in dem die ersten und zweiten Materiallagen und die erste Verstärkung derart verformt sind, dass dort jeweils ein verformter Bereich der zweiten Materiallage einen verformten Bereich der ersten Materiallage hintergreift und ein verformter Bereich der Verstärkung den hintergreifenden Bereich der zweiten Materiallage hintergreift.
24. Material Verbindung nach Anspruch 23, mit einer zweiten Verstärkung, wobei die ersten und zweiten Materiallagen und die ersten und zweiten Verstärkungen in dem Verformungsbereich derart verformt sind, dass jeweils der verformte Bereich der ersten Materiallage einen verformten Bereich der zweiten Verstärkung hintergreift.
25. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, bei dem der Bereich, in dem sich die ersten und zweiten Materiallagen kontaktieren, gleich groß oder größer der Bereich ist, in dem sich eine der Materiallage und eine der wenigstens einen Verstärkung kontaktieren.
26. Materialverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche 21 bis 25, bei dem der Verformungsbereich kleiner als der kleinste der Kontaktbereiche der wenigstens einen Verstärkung ist.
27. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, bei dem die wenigstens eine Verstärkung jeweils ein einzelnes Element umfasst, das jeweils einem Verformungsbereich zugeordnet ist.
28. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 27, bei dem die wenigstens eine der wenigstens einen Verstärkung wenigstens ein Element umfasst, das wenigstens zwei Verformungsbereichen zugeordnet ist.
29. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 28 bei dem die Verformung mittels eines Stempels oder mittels eines Stempels und einer Matrize vorgenommen wurde.
30. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 29, bei dem die Verformung mittels Durchsetzfügen, insbesondere Clinchen vorgenommen wurde.
31. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 30, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung im Wesentlichen gleich dick/stark sind.
32. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 30, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen unterschiedlich dick/stark sind.
33. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 30 und 32, bei dem die ersten und zweiten Verstärkung unterschiedlich dick/stark sind.
34. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 33, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung im Wesentlichen die gleiche Festigkeit haben.
35. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 33, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen unterschiedliche Festigkeiten aufweisen.
36. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 33 und 35, bei dem die ersten und zweiten Verstärkung unterschiedliche Festigkeiten aufweisen.
37. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 36, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung wenigstens teilweise plastisch verformbares Material umfassen, vorzugsweise in einem Bereich zumindest in dem wenigstens einen Verformungsbereich.
38. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 37, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen und/oder die wenigstens eine Verstärkung wenigstens ein Metall, eine Metalllegierung, Kunststoff und/oder Holz umfassen.
39. Vorrichtung mit
- einem ersten Bauelement,
- einem zweiten Bauelement, und
- einer Materialverbindung nach einem der Ansprüche 21 bis 38, wobei die ersten und zweiten Materiallagen der Materialverbindung von dem ersten bzw. dem zweiten Bauelement umfasste Materiallagen sind.
40. Vorrichtung nach Anspruch 39, bei der die ersten und zweiten Bauelemente einen Absorberdeckel bzw. einen Absorberboden oder Teile davon bilden.
41. Vorrichtung nach Anspruch 39 oder 40, bei der die ersten und zweiten Bauelemente derart geformt sind, dass zwischen den ersten und zweiten Materiallagen wenigstens ein Hohlraum gebildet wird.
42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 39 bis 41, bei dem die die ersten und zweiten Bauelemente derart geformt sind, dass zwischen den ersten und zweiten Materiallagen wenigstens zwei Hohlräume gebildet werden, die in Fluidverbindung miteinander stehen.
43. Verfahren zum Verbinden einer ersten Materiallage und einer zweiten Materiallage, bei dem sich eine Durchgangsöffnung durch die ersten und zweiten Materiallagen erstreckt, wobei eine erste Verstärkung, die eine erste Seite der Durchgangsöffnung überdeckt und sich an einem die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt, so verformt wird, dass sie sich mit einem inneren Bereich durch die Durchgangsöffnung hindurch erstreckt und eine die zweite Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der zweiten Materiallage hintergreift und sich ein äußerer Bereich der ersten Verstärkung weiterhin an dem die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt.
44. Verfahren zum Verbinden einer ersten Materiallage und einer zweiten Materiallage, bei dem sich eine Durchgangsöffnung durch die ersten und zweiten Materiallagen erstreckt, wobei eine erste Verstärkung, die eine erste Seite der Durchgangsöffnung überdeckt und sich an einem die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt, und eine zweite Verstärkung, die eine zweite Seite der Durchgangsöffnung überdeckt und sich an einem die zweite Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der zweiten Materiallage abstützt, so verformt werden, dass sich die erste Verstärkung mit einem inneren Bereich durch die Durchgangsöffnung hindurch erstreckt und einen verformten Bereich der zweiten Verstärkung hintergreift und sich ein äußerer Bereich der ersten Verstärkung weiterhin den die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt und sich ein äußerer Bereich der zweiten Verstärkung weiterhin an dem die zweite Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der zweiten Materiallage abstützt
45. Verfahren nach Anspruch 43 oder 44, bei dem die Verformung mittels eines Stempels oder mittels eines Stempels und einer Matrize erfolgt.
46. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 45, bei dem die dem Verformung mittels Durchsetzfügen, insbesondere Clinchen erfolgt.
47. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 46, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung im Wesentlichen gleich dick/stark sind.
48. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 46, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen unterschiedlich dick/stark sind.
49. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 46 und 48, bei dem die ersten und zweiten Verstärkungen unterschiedlich dick/stark sind.
50. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 49, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung im Wesentlichen die gleiche Festigkeit haben.
51. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 49, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen unterschiedliche Festigkeiten aufweisen.
52. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 49 und 51 , bei dem die ersten und zweiten Verstärkung unterschiedliche Festigkeiten aufweisen.
53. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 52, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung wenigstens teilweise plastisch verformbares Material umfassen.
54. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 53, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen derart geformt sind, dass im verbundenen Zustand zwischen den ersten und zweiten Materiallagen wenigstens ein Hohlraum gebildet wird.
55. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen derart geformt sind, dass im verbundenen Zustand zwischen den ersten und zweiten Materiallagen wenigstens zwei Hohlräume gebildet werden, die in Fluidverbindung miteinander stehen.
56. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 55, bei dem die verbundenen Materiallagen verwendet werden, um einen Absorber aufzubauen.
57. Materialverbindung mit
- einer ersten Materiallage,
- einer zweiten Materiallage,
- einer Durchgangsöffnung, die sich durch die ersten und zweiten Materiallagen erstreckt, und
- einer ersten Verstärkung, die eine erste Seite der Durchgangsöffnung überdeckt und sich an einem die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt, wobei
- die erste Verstärkung so verformt ist, dass sich ein innerer Bereich der ersten Verstärkung durch die Durchgangsöffnung hindurch erstreckt und eine die zweite Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der zweiten Materiallage hintergreift und sich ein äußerer Bereich der ersten Verstärkung weiterhin an dem die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt.
58. Materialverbindung mit
- einer ersten Materiallage,
- einer zweiten Materiallage,
- einer Durchgangsöffnung, die sich durch die ersten und zweiten Material lagen erstreckt,
- einer ersten Verstärkung, die eine erste Seite der Durchgangsöffnung überdeckt und sich an einem die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt, und
- einer zweiten Verstärkung, die eine zweite Seite der Durchgangsöffnung überdeckt und sich an einem die zweite Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der zweiten Materiallage abstützt, wobei
- die erste Verstärkung und die zweite Verstärkung so verformt sind, dass sich die erste Verstärkung mit einem inneren Bereich durch die Durchgangsöffnung hindurch erstreckt und einen verformten Bereich der zweiten Verstärkung hintergreift und sich ein äußerer Bereich der ersten Verstärkung weiterhin den die erste Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der ersten Materiallage abstützt und sich ein äußerer Bereich der zweiten Verstärkung weiterhin an dem die zweite Seite der Durchgangsöffnung begrenzenden Bereich der zweiten Materiallage abstützt.
59. Materialverbindung nach Anspruch 57 oder 58, bei dem die Verformung mittels eines Stempels oder mittels eines Stempels und einer Matrize vorgenommen wurde.
60. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 57 bis 59, bei dem die Verformung mittels Durchsetzfugen, insbesondere Clinchen vorgenommen wurde.
61. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 57 bis 60, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung im Wesentlichen gleich dick/stark sind.
62. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 57 bis 60, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen unterschiedlich dick/stark sind.
63. Material Verbindung nach einem der Ansprüche 57 bis 60 und 62, bei dem die ersten und zweiten Verstärkung unterschiedlich dick/stark sind.
64. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 57 bis 63, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung im Wesentlichen die gleiche Festigkeit haben.
65. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 57 bis 63, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen unterschiedliche Festigkeiten aufweisen.
66. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 57 bis 63 und 65, bei dem die ersten und zweiten Verstärkung unterschiedliche Festigkeiten aufweisen.
67. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 57 bis 66, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen und die wenigstens eine Verstärkung wenigstens teilweise plastisch verformbares Material umfassen.
68. Materialverbindung nach einem der Ansprüche 57 bis 67, bei dem die ersten und zweiten Materiallagen und/oder die wenigstens eine Verstärkung wenigstens ein Metall, eine Metalllegierung, Kunststoff und/oder Holz umfassen.
69. Vorrichtung mit
- einem ersten Bauelement,
- einem zweiten Bauelement, und
- einer Materialverbindung nach einem der Ansprüche 57 bis 68, wobei die ersten und zweiten Materiallagen der Materialverbindung von dem ersten bzw. dem zweiten Bauelement umfasste Materiallagen sind.
70. Vorrichtung nach Anspruch 69, bei der die ersten und zweiten Bauelemente einen Absorberdeckel bzw. einen Absorberboden oder Teile davon bilden.
71. Vorrichtung nach Anspruch 69 oder 70, bei der die ersten und zweiten Bauelemente derart geformt sind, dass zwischen den ersten und zweiten Materiallagen wenigstens ein Hohlraum gebildet wird.
72. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 69 bis 71, bei dem die die ersten und zweiten Bauelemente derart geformt sind, dass zwischen den ersten und zweiten Materiallagen wenigstens zwei Hohlräume gebildet werden, die in Fluidverbindung miteinander stehen.
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