BE1023909B1 - Werkwijze voor het vervaardigen van een metalen draagstuk ingesloten in een dragende balk van een dragend raamwerk - Google Patents

Abstract

Werkwijze voor het vervaardigen vaneen metalen draagstuk (1), waarbij het metalen draagstuk uit één vlakke metalen plaat wordt gesneden en vervolgens geplooid word in een vorm die ten minste twee steunvlakken (8, 9, 10, 11, 12, 13) vertoont tegen de vier binnenzijden (23, 24, 25, 26) van een draagbalk (18) waarin het draagstuk (1) zal geplaatst worden en vervolgens door te laserlassen wordt samengelast aan één of meer cilinders (3) voorzien van schroefdraad (4). Na plooien wordt het metalen draagstuk samengelast door laserlassen of MIG/MAG lassen tussen de samengeplooide delen (5a, 5b) en tussen de samengeplooide delen (5a, 5b) en elke van de één of meer cilinders (3) met schroefdraad. Het metalen draagstuk wordt gebruikt om een onderdeel aan een draagbalk (18) vast te schroeven door middel van een schroefbout die in de schroefdraad van de één of meer cilinders (3) wordt geschroefd.

Description

Werkwijze voor het vervaardigen van een metalen draagstuk ingesloten in een dragende balk van een dragend raamwerk.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van metalen draagstukken ingesloten in een dragende balk van een dragend raamwerk.

Meer speciaal, is de uitvinding bedoeld voor het vervaardigen van metalen draagstukken die in buisvormige dragende balken van een dragend raamwerk worden ingesloten en die voorzien zijn van hechtpunten voor het monteren van onderdelen op het dragend raamwerk.

Het is bekend dat voor zware onderdelen die op een uit dragende balken gevormd dragend raamwerk moeten gemonteerd worden een hechtpunt in het dragend raamwerk vereist is, waarmee de belasting door het onderdeel over de hele dragende balk wordt verdeeld, om vervorming van het dragend raamwerk te vermijden en de stevigheid van de hechting te verzekeren.

Klassiek is dat de dragende balken van het dragend raamwerk gevormd worden door twee L-vormige metalen profielen aan elkaar te lassen, die samen één balk vormen en waarvan de binnenruimte afgesloten is.

Om aan een dergelijke balk een zwaar onderdeel te kunnen bevestigen, zoals bijvoorbeeld een motor aan een dragend raamwerk in een wagen, kent men reeds metalen draagstukken die voorzien zijn van één of meer stalen cilinders met schroefdraad, waarin het onderdeel kan vastgeschroefd worden en die vastgelast zijn aan een gevormd stuk metaalplaat dat past in de binnenkant van de dragende balk en dat de belasting over de vier zijden van de balk verdeelt.

Traditioneel wordt het gevormd stuk metaalplaat dat past in de binnenkant van de dragende balk vervaardigd door het dieptrekken of persen van een staalplaat in een voorgevormde matrijs, waarna het gevormde stuk metaalplaat aan één of meer cilinders uit staal wordt gelast en waarbij vervolgens de schroefdraad aangebracht wordt in de cilinders.

Het gevormde stuk metaalplaat met één of meer cilinders, ook draagstuk genoemd, wordt vervolgens in de dragende balk aangebracht op de voorziene plaats, waar in de dragende balk reeds een perforatie is gemaakt waardoor de cilinder met schroefdraad kan bereikt worden vanuit de buitenkant van de dragende balk.

Het draagstuk kan op de gewenste plaats worden gebracht door het aan te brengen, vooraleer de samenstellende L-vormige profielen van de balk aan elkaar zijn gelast ofwel door het draagstuk doorheen de binnenzijde van de gevormde balk te schuiven tot de gewenste positie.

Deze bekende werkwijze vertoont een aantal nadelen, die de productiekost van dergelijke draagstukken verhogen.

Zo bestaan er meerdere modellen van draagstukken binnen één dragend raamwerk, omdat er verschillende onderdelen op verschillende plaatsen moeten aangehecht worden, waarvoor telkens een ander model nodig is.

In de traditionele werkwijze moet voor elk model een matrijs worden gemaakt en moeten ook meerdere modellen van cilinders voor schroefdraad worden gemaakt.

In de traditionele werkwijze moet uitgegaan worden van dikker metaal voor het dieptrekken of persen, aangezien de dikte van de metaalplaat niet uniform blijft na het trekken in de matrijs,

In de traditionele werkwijze worden de cilinders aan het draagstuk gelast door het te C02-laserlassen, waarbij veel warmte geïnduceerd wordt in het draagstuk, waardoor vervorming kan optreden.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden, doordat zij voorziet in een werkwijze die toelaat een metalen draagstuk met één of meer cilinders voor de inbouw in dragende balken van een dragend raam te vervaardigen aan een beduidend lagere kost.

Tot dit doel betreft de uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van een metalen draagstuk met een grondvlak, een geprefabriceerde cilinder met schroefdraad en een opstaande metalen vorm, waarbij het metalen draagstuk uit één vlakke metalen plaat wordt gesneden en vervolgens geplooid wordt in een vorm die ten minste twee steunvlakken vertoont tegen ten minste twee van de vier binnenzijden van een dragende balk waarin het draagstuk zal geplaatst worden en vervolgens door laserlassen of MIG/MAG (Métal Inert Gas / Métal Active Gas) lassen wordt samengelast en aan één of meer cilinders voorzien van schroefdraad waarin onderdelen op de dragende balk kunnen vastgeschroefd worden.

Een voordeel van deze werkwijze is dat het metalen draagstuk lichter van gewicht is voor dezelfde sterkte en dit omdat het plaatstaal waaruit het onderdeel is gesneden dunner kan zijn dan het plaatstaal waaruit het onderdeel zou moeten diepgetrokken of geperst zijn in een matrijs, en ook omdat niet-essentiële gedeelten van het metalen draagstuk kunnen weggelaten worden zonder de sterkte en de vormvastheid van het onderdeel in het gedrang te brengen.

Bij voorkeur wordt het metalen draagstuk na plooien door laserlassen samengelast door middel van één lineaire lasnaad tussen de samengeplooide delen en door twee lineaire lasnaden tussen de samengeplooide delen en elke van de één of meer cilinders met schroefdraad.

Een voordeel van deze werkwijze is dat het dieptrekken of persen van metalen onderdelen niet meer nodig is, maar alleen het uitsnijden en plooien van een vlakke metalen plaat nodig is en enkel eenvoudige lasnaden met een laserstraal dienen samengelast te worden, wat robotmatig en snel kan worden uitgevoerd.

Bij voorkeur worden de één of meer cilinders met schroefdraad door .laserlassen elk door middel van een circulaire lasnaad van 360° aan het grondvlak gelast dat steunt tegen de binnenzijde van de draagbalk waarop het onderdeel bevestigd moet worden door het in de schroefdraad van de één of meer cilinders vast te schroeven.

Bij voorkeur is de techniek die voor het lassen gebruikt wordt, MïG/MAG (Métal Inert Gas / Métal Ative gas) lassen, aangezien deze een hoge snelheid biedt en de mogelijkheid tot mechanisatie en robotisatie.

Bij voorkeur vertoont het metalen draagstuk na plooien overal dezelfde dikte van het plaatstaal waaruit het is vervaardigd, zodat de sterkte van het oorspronkelijke plaatstaal behouden blijft.

Bij voorkeur vertoont het metalen draagstuk één of meerdere perforaties, waardoorheen bijvoorbeeld leidingen kunnen gelegd worden. Naast dit functionele voordeel, betekent elke perforatie ook een gewichtsbesparing van het metalen draagstuk en een materiaalbesparing zonder de sterkte van het draagstuk nadelig te beïnvloeden.

Bij voorkeur is het metalen draagstuk voorzien van één of meer geprefabriceerde cilinders met schroefdraad uit een beperkte reeks types, voor een bredere reeks van opstaande metalen vormen van het draagstuk.

Een voordeel van een dergelijke standaardisatie is dat de kostprijs van het metalen draagstuk hiermee kan gedrukt worden.

Het metalen draagstuk, vervaardigd volgens de hierboven beschreven werkwijze, wordt bij voorkeur gebruikt voor het monteren van een onderdeel op een draagbalk van een dragend raamwerk, waarbij het onderdeel aan het dragend raamwerk wordt bevestigd door middel van één of meer schroefbouten die in de schroefdraad van de één of meer cilinders van het metalen draagstuk geschroefd worden.

Het metalen draagstuk zorgt ervoor dat de belasting van het dragend raam door een zwaar onderdeel, zoals bijvoorbeeld een automotor, goed verdeeld wordt over de dragende balk van het dragend raamwerk, zodat er geen vervorming van het dragend raamwerk kan optreden en het onderdeel stevig bevestigd blijft op de daartoe voorziene plaats.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven van een metalen draagstuk, vervaardigd volgens de werkwijze van de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch en in perspectief een metalen draagstuk vervaardigd volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 figuur 1 weergeeft maar nu gewenteld over 18 0° rond zijn verticale as; figuur 3 in vooraanzicht figuur 1 weergeeft; figuur 4 een doorsnede weergeeft volgens lijn IV-IV in figuur 3; figuur 5 een aanzicht van een draagstuk uit een vlakke metaalplaat volgens de uitvinding weergeeft; figuur 6 schematisch en in perspectief een metalen draagstuk volgens de uitvinding in een dragende balk weergeeft ; figuur 7 een vooraanzicht van figuur 6 weergeeft.

In figuur 1 is een metalen draagstuk 1 weergegeven vervaardigd volgens de werkwijze van de uitvinding, bestaande uit een grondvlak 2, waarop zich een cilinder 3 met schroefdraad 4 bevindt en twee opstaande delen 5a, 5b die aan elkaar zijn gelast met één verticale lasnaad 6 en die elk verbonden zijn met één verticale lasnaad 7a, 7b met de cilinder 3. Het opstaande gedeelte 5a is verbonden met vier steunvlakken 8, 9, 10, 11 door middel van geplooide verbindingsvlakken 8', 9', 10', 11'. Het opstaande gedeelte 5b is verbonden met twee steunvlakken 12, 13 door middel van geplooide verbindingsvlakken 12' , 13' . De twee opstaande delen 5a en 5b zijn elk voorzien van één perforatie 14 en 15. Het steunvlak 11 is verbonden met het grondvlak 2 door een geplooid verbindingsstuk 16.

In figuur 2 is figuur 1 voorgesteld, maar nu gewenteld over 180° over zijn verticale as, zodat nu de achterkant van het metalen draagstuk wordt getoond.

In figuur 3 wordt een vooraanzicht van figuur 1 gegeven, waarbij de as van de cilinder 3 als verticale as IV-IV wordt voorgesteld, waarlangs de opstaande gedeelten 5a en 5b met elkaar verbonden zijn, door middel van de verticale lasnaad 6. De steunvlakken steunen het metalen draagstuk tegen de binnenzijde van de draagbalk van het dragend raamwerk, waarin het metalen draagstuk 1 zal geplaatst worden. Steunvlak 8 zal steunen tegen de bovenzijde van de draagbalk. Steunvlakken 9, 10 en 11 zullen steunen tegen één opstaande wand van de draagbalk, terwijl steunvlakken 12 en 13 zullen steunen tegen de andere opstaande wand van de draagbalk, terwijl het grondvlak 2 zal steunen op de onderzijde van de draagbalk.

In figuur 4 wordt de doorsnede van figuur 3 volgens de lijn IV-IV voorgesteld, waarop te zien is hoe het opstaand gedeelte 5a geplooid is vanaf het grondvlak 2 tot het bovenste steunvlak 8. Het bovenste 9 van de twee zijdelingse steunvlakken 9, 10 is door het plooien in een licht afhellende positie gebracht ten opzichte van de horizontale positie van het grondvlak 2.

In figuur 5 wordt een aanzicht getoond van het uitgesneden stuk vlak metalen plaat, vooraleer het geplooid wordt tot de vorm van een draagstuk. 1. Ter hoogte van wat later het grondvlak 2 zal worden, is een grote perforatie 17 voorzien, waarop later één cilinder met schroefdraad zal vastgelast worden. De twee andere kleinere perforaties 14, 15 zijn ook reeds uitgesneden en kunnen later gebruikt worden om bijvoorbeeld leidingen doorheen het draagstuk 1 te leggen.

In figuur 6 wordt de plaats van een metalen draagstuk 1 volgens de uitvinding aan de binnenzijde van een dragende balk 18 van een dragend raamwerk getoond in perspectief. De dragende balk 18 bestaat uit twee L-vormige profielen 19, 20, die samengelast zijn aan twee naden 21, 22. Het grondvlak 2 van het draagstuk 1 steunt op de onderste zijde 23 van de dragende balk 18. De linkse steunvlakken 12 en 13 van het draagstuk 1 steunen tegen de linkerzijde 24 van de dragende balk 18. Het bovenste steunvlak 8 aan het bovenste einde van het rechter opstaande stuk 5a van het draagstuk 1 steunt tegen de bovenzijde 25 van de dragende balk 18. De rechtse steunvlakken 9, 10, 11 aan de rechtse opstaande zijde van het rechter opstaande stuk 5a steunen tegen de rechterzijde 26 van de dragende balk 18. De linkse en rechtse opstaande stukken 5b en 5a zijn verbonden door de lasnaad 6.

De cilinder 3 met schroefdraad is verbonden met de linkse en rechtse opstaande stukken 5b en 5a door de lasnaden 7b en 7a en is vastgelast met een circulaire lasnaad 27 aan het grondvlak 2 van het draagstuk 1.

In figuur 7 wordt het achteraanzicht van figuur 6 getoond in een doorsnede loodrecht op de lengte-as van de dragende balk 18. Hierop is goed te zien hoe de steunvlakken van het draagstuk 1 nauw aansluiten op de beschikbare wanden van de dragende balk 18. Steunvlak 8 raakt de bovenzijde 25 van de dragende balk 18. De steunvlakken 9, 10, 11 raken de geprofileerde zijkant 26 van de dragende balk 18. De steunvlakken 12 en 13 raken de tegenoverliggende zijkant 24 van de dragende balk 18. Het grondvlak 2 van het draagstuk 1 raakt de onderzijde 23 van de dragende balk 18.

Het gebruik van het metalen draagstuk, vervaardigd volgens de hierboven beschreven werkwijze, is zeer eenvoudig en als volgt.

Het draagstuk 1 wordt in de daartoe voorziene positie in de dragende balk van een dragend raamwerk, bijvoorbeeld een raamwerk van een automobiel, gebracht door het erin te schuiven tot de grote perforatie 17 onder de cilinder 3 overeenstemt met de perforatie in de zijde van de dragende balk 18 waarop een onderdeel zoals een motor gemonteerd moet worden. Dit kan gebeuren vóór of na het samenlassen van de twee samenstellende L-profielen 19, 20 van de dragende balk 18. Het metalen draagstuk 1 wordt door middel van puntlassen aan de dragende balk 18 bevestigd. De schroefdraad 4 in de cilinder 3 is nu bereikbaar vanaf de buitenkant van de zijde 23 van de dragende balk 18 waarop een onderdeel gemonteerd moet worden.

Het te hechten onderdeel, zoals een motor bijvoorbeeld, wordt nu op de gepaste plaats boven de schroefdraad 4 in de cilinder 3 geplaatst en door middel van een schroefbout aan de dragende balk 18 vastgeschroefd in de cilinder 3.

De belasting van de dragende balk 18 wordt door het draagstuk 1 verdeeld over de vier zijden 23, 24, 25, 26 van de dragende balk 18, zodat deze niet vervormd kan worden en een sterke hechting van het onderdeel verzekerd blijft.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvorm, doch een dergelijke werkwijze voor het vervaardigen van een draagstuk voor het monteren van onderdelen op een dragende balk kan aangewend worden voor het vervaardigen van meerdere varianten met aangepaste vormen en met één of meer cilinders met schroefdraad zonder buiten het kader van de uitvinding te treden, zoals die in de volgende conclusies wordt beschreven.

Claims (8)

1. Conclusies .

   1, - Werkwijze voor het vervaardigen van een metalen draagstuk (1) met een grondvlak (2), een geprefabriceerde cilinder (3) met schroefdraad (4) en een opstaande metalen vorm (5a, 5b), daardoor gekenmerkt dat het metalen draagstuk uit één vlakke metalen plaat wordt gesneden en vervolgens geplooid wordt in een vorm die tenminste twee steunvlakken (8, 9, 10, 11, 12, 13) vertoont tegen ten minste twee van de vier binnenzijden (23, 24, 25, 26) van een dragende balk (18) waarin het draagstuk (1) zal geplaatst worden, en vervolgens door te laserlassen wordt samengelast aan één of meer cilinders (3) voorzien van schroefdraad (4) waarin onderdelen op de draagbalk (18) kunnen vastgeschroefd worden.
2. 2, - Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het metalen draagstuk (1) na plooien door te laserlassen wordt samengelast door middel van één lineaire lasnaad (6) tussen de samengeplooide delen (5a, 5b) en door twee lineaire lasnaden {7, T) tussen de samengeplooide delen (5a, 5b) en elk van de één of meer cilinders (3) met schroefdraad (4).
3. 3, - Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de één of meer cilinders (3) met schroefdraad (4) door laserlassen elk door middel van een circulaire lasnaad (27) van 360° aan het grondvlak (2) worden gelast dat steunt tegen de binnenzijde (23) van de draagbalk waarop het onderdeel bevestigd moet worden door het in de schroefdraad (4) van de cilinder (3) vast te schroeven. 4. "~ Werkwijze volgens conclusie 2 of 3, daardoor gekenmerkt dat de techniek die voor het lassen gebruikt wordt, MIG/MAG (Métal Inert Gas / Métal Active Gas) lassen is.
4. 5. - Metalen draagstuk, vervaardigd volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het metalen draagstuk (1) na plooien een grondvlak (2) omvat dat geperforeerd is met ten minste één grote perforatie (17) waarop een geprefabriceerde cilinder (3) met schroefdraad (4) is gelast met een laser en dat verbonden is met een opstaande metalen vorm (5a, 5b) gevormd door plooien en laserlassen, die ten minste twee steunvlakken (11, 12) heeft die passend contact kunnen maken met de binnenkant van ten minste twee zijden van de dragende balk (18), waarin het metalen draagstuk (1) geplaatst dient te worden om onderdelen op de dragende balk (18) te kunnen bevestigen.
5. 6. - Metalen draagstuk volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat het metalen draagstuk (1) na plooien overal dezelfde dikte van het plaatstaal vertoont waaruit het is vervaardigd.
6. 7. Metalen draagstuk volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat het metalen draagstuk (1) één of meerdere perforaties (14, 15) vertoont, waardoorheen bijvoorbeeld leidingen kunnen gelegd worden.
7. 8. Metalen draagstuk volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat het voorzien is van één of meer geprefabriceerde cilinders (3) voorzien van schroefdraad (4) uit een beperkte reeks types, voor een bredere reeks van opstaande metalen vormen (5a, 5b) van het draagstuk (1) .
8. 9, - Gebruik van een metalen draagstuk (1), vervaardigd volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het voor het monteren van een onderdeel op een draagbalk (18) van een dragend raam wordt gebruikt door het onderdeel aan het dragend raam te bevestigen door middel van één of meer schroefbouten die in de schroefdraad (4) van één of meer cilinders (3) van het metalen draagstuk (1) geschroefd worden, en dat het metalen draagstuk in de draagbalk bevestigd is door middel van puntlassen.