SE528064C2 - Shaping device of beam from blank, has upper and lower tools and beam ends compressing unit, so that beam after shaping has greatest volume at center portion and smallest volume at ends - Google Patents

Abstract

The device has upper and lower tools and beam ends compressing unit, so that beam (1) after shaping has greatest volume at center portion and smallest volume at the ends (1A,1B) along certain distance and sections to bend the beam end portions. Independent claims are also included for the following: (1) shaping method of beam; and (2) shaping and quenching device for hollow beams.

Description

20 25 0 I 0 0 0 0 000 0000 0000 0 0 00 OO O 00 0 00 00 0 00000 00 u (JO (fl 528 oe4 2 mellan sig under formnings- och härdningsförloppet. l denna del bör det inses att kravet på tillräckligt antal periferiellt verksamma stödorgan för säker fixering av balken i forrnverktyget står i motsatsförhàllande till erhällandet av en effektiv avkylning, emedan att ett ökat antal stödpunkter givetvis innebär begränsade möjligheter att effektivt bortleda värme från den l formverktyget upptagna balken. 20 25 0 I 0 0 0 0 000 0000 0000 0 0 00 OO O 00 0 00 00 0 00000 00 u (JO (fl 528 oe4 2 between them during the molding and curing process. In this part it should be understood that the requirement for a sufficient number Peripherally active support means for securely fixing the beam in the forming tool are in opposition to obtaining an effective cooling, since an increased number of support points of course means limited possibilities to efficiently dissipate heat from the beam accommodated in the forming tool.

Särskilda avkylningsproblem uppträder hos den typ av balkar som tillordnats längsgående fördjupningar såsom kanaler, rillor eller kälformade materialindragningar för att förbättra den sålunda bildade balkens böj- och vridstyvhetsegenskaper. Problemen ligger härvid inte minst i svårigheterna att enligt principerna för den kända tekniken åstadkomma en effektiv avkylning för fördjupade eller på liknande sätt i balken indragna ytor. Vid bristfällig kylning riskerar dessa indragna ytor att uppvisa mer eller mindre icke fullständigt härdade områden.Particular cooling problems occur with the type of beams assigned to longitudinal depressions such as channels, grooves or wedge-shaped material indentations in order to improve the bending and torsional rigidity properties of the beam thus formed. The problems here lie not least in the difficulties of achieving an effective cooling for recessed or similarly recessed surfaces in the beam according to the principles of the prior art. In the event of inadequate cooling, these recessed surfaces risk having more or less incompletely hardened areas.

Ytterligare ett exempel där den kända tekniken uppvisar brister är vid framställning av krökta och härdade balkar som är skräddarsydda för en specifik uppgift, exempelvis för att ingå som delar ett fordonskarosseri. är vid tillverkning den typ av balkar som av både viktoptimeringsskäl och för att noggrant passa in i karosseriet givits en utefter längden varierande tvärsnittsprofil. Nämnda balkar med en utefter längden varierande tvärsnittsprotil gör det också möjligt att tillordna balken ett böjmotstånd som varierar utefter längden och som därmed kan optimeras för ett specifikt ändamål, exempelvis för att uppträda kraftupptagande eller kollapsa på ett på givet sätt vid en kollision. Denna typ av balkar uppvisar vanligen en profilhöjd som är högst på mitten och som successivt minskar ut mot balkens fria ändar i vilket som en följd härav balken böjstyvhet också är maximal i balkens centrala mittparti och avtagande ut mot ut mot balkens fria ändar.Another example where the prior art has shortcomings is in the production of curved and hardened beams that are tailored to a specific task, for example to be included as part of a vehicle body. is during manufacture the type of beams which, for both weight optimization reasons and in order to fit exactly into the body, has been given a cross-sectional profile that varies along the length. Said beams with a longitudinally varying cross-sectional profile also make it possible to assign to the beam a bending resistance which varies along the length and which can thus be optimized for a specific purpose, for example to occur force-absorbing or collapse in a given way in a collision. This type of beam usually has a beam height which is highest in the middle and which gradually decreases towards the free ends of the beam in which as a result the beam flexural stiffness is also maximum in the central central part of the beam and decreases towards the free ends of the beam.

Utgående från ett rullformat rörformig profilelement med en längs balken sett konstant tvärsnittsprofil så erhålls nämnda karosseribalkar genom formpressning och härdning av profilelementet i en formpressningsanordning mellan lämpligt utformade verktyg.Starting from a roll-shaped tubular profile element with a constant cross-sectional profile seen along the beam, said body beams are obtained by compression molding and hardening of the profile element in a compression molding device between suitably designed tools.

Eftersom de forrnningsverktyg och som används vid tillverkning av nämnda typ av karosseribalkar i flertalet fall är mycket komplicerade så blir också kontaktytorna mellan stödorganen och balkens periferi så omfattande att dyra höglegerade stål inte sällan måste användas för att garantera erforderlig genomhärdning av balken.Since the forming tools used in the manufacture of said type of body beams are in most cases very complicated, the contact surfaces between the support members and the periphery of the beam also become so extensive that expensive high-alloy steels often have to be used to ensure the required hardening of the beam.

Beträffande termen krökning såsom den här används så bör det inses att det kan handla om att utgående från rörformade profilelement framställa ihåliga balkar som både kan uppvisa enkel eller dubbelkrökta ytor, alltså ytor som kan vara krökta eller formade i ett flertal axelriktningar.With regard to the term curvature as used herein, it should be understood that it may be a question of producing hollow beams based on tubular profile elements which can have both single or double curved surfaces, ie surfaces which can be curved or shaped in a number of axis directions.

Det har sedan länge förelegat önskemål om att kunna effektivisera framställningen v av krökta och härdade ihåliga balkar för exempelvis fordonskarosser och syftet med denna uppfinning är också att åstadkomma ett förfarande som förverkligar detta önskemål och som K:\Patent\110-\1 101 15500se\O40510besk.doc 10 15 20 25 co I con onto to O 0 n 528 064 Ivuoon a u nu coon oo . 0 c no oo vol: n 3 närmare bestämt tillser att en för härdningen effektiv avkylningshastighet kan uppnås oberoende av den bildade balkens givna form. Ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma en anordning för genomförande av själva förfarandet.There has long been a desire to be able to streamline the production of curved and hardened hollow beams for, for example, vehicle bodies and the object of this invention is also to provide a method which realizes this desire and which K: \ Patent \ 110- \ 1 101 15500se \ O40510besk.doc 10 15 20 25 co I con onto to O 0 n 528 064 Ivuoon au nu coon oo. 0 c no oo vol 3 n more specifically ensures that a cooling rate effective for curing can be achieved independently of the given shape of the formed beam. Another object of the invention is to provide a device for carrying out the procedure itself.

Dessa syften uppnås genom att förfarandet och anordningen enligt denna uppfinning har erhållit de i patentkraven angivna särdragen och kännetecknen.These objects are achieved in that the method and the device according to this invention have obtained the features and characteristics specified in the claims.

I det följande beskrivs de båda uppfinningarna närmare med hänvisning till bifogade ritningar, pà vilka fjgg_1 visar en perspektivvy av en krökt och härdad ihålig balk med öppna ändar tillverkad enligt principema för uppfinningen, fig._g visar schematiskt ett längdsnitt genom en anordning för framställning av balken enligt i fig. 1 i ett första arbetsläge, fig_._3, visar schematiskt ett längdsnitt genom en anordning för framställning av balken enligt i fig. 1 i ett andra arbetsläge. fig¿ visar ett tvärsnitt av en mittsektion av ett rörformigt profilelement betraktat längs linjen 4 - 4 ifig. 2 för framställning av balken enligt fig.1, flg.__§ visar ett tvärsnitt av en ändsektion av balken betraktad längs linjen 5 - 5 i fig. 3. flg_._§ visar schematiskt ett längdsnitt genom en anordning l ett andra altemativt utförande för framställning av en balk med väsentligen slutna eller begränsat öppna ändar i ett första arbetsläge, flgglvisar schematiskt ett längdsnitt genom en anordning i ett andra alternativt utförande för framställning av en balk med väsentligen slutna eller begränsat öppna ändar i ett andra arbetsläge, fig_.__8 visar ett tvärsnitt av en mittsektion av ett rörformigt profilelement betraktat längs linjen 8 - 8 ifig. 6, flgå visar ett tvärsnitt av en ändsektion av balken med väsentligen slutna ändar betraktat längs linjen 9 - 9 i fig. 7, fig.__1_0 visar schematiskt ett längdsnitt genom ett parti av en anordning för framställning av balken enligt i fig. 1 i ett andra arbetsläge, och figfl visar ett tvärsnitt av en ändsektion av balken betraktad längs linjen 11 - 11 i fig. 10 l fig. 1 visas en krökt och härdad ihålig balk 1 vilken tillverkats utgående fràn ett genom profilering i ett profilverk framställt profilelement. Som utgàngsmaterial för profilelementet har använts plåt vilket givits formen av nämnda balk 1 med slutet tvärsnitt och uppvisande en första öppning 2 i sin ena ände 3 och en andra öppning 2' i sin andra ände 3'.In the following, the two inventions are described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which fig. 1 shows a perspective view of a curved and hardened hollow beam with open ends made according to the principles of the invention, according to Fig. 1 in a first working position, fi g _._ 3, schematically shows a longitudinal section through a device for manufacturing the beam according to i fi g. 1 in a second operating mode. fi g¿ shows a cross section of a middle section of a tubular profile element viewed along line 4 - 4 in fig. 2 for the production of the beam according to Fig. 1, fl g .__ § shows a cross section of an end section of the beam viewed along the line 5 - 5 in fi g. § fl g _._ § schematically shows a longitudinal section through a device l a second alternative embodiment for the production of a beam with substantially closed or limited open ends in a first working position, fl g schematically shows a longitudinal section through a device in a second alternative embodiment for the production of a beam with substantially closed or limited open ends in a second working position, fi g _.__ 8 shows a cross section of a middle section of a tubular profile element viewed along the line 8 - 8 in fig. 6, fl go shows a cross section of an end section of the beam with substantially closed ends viewed along line 9 - 9 in fi g. 7, fi g .__ 1_0 schematically shows a longitudinal section through a portion of a device for manufacturing the beam according to Fig. 1 in a second working position, and fi g fl shows a cross section of an end section of the beam viewed along the line 11 - 11 in Fig. 10 l. Fig. 1 shows a curved and hardened hollow beam 1 which is manufactured on the basis of a profile element produced by profiling in a test plant. As starting material for the profile element, sheet metal has been used, which has been given the shape of said beam 1 with a closed cross-section and having a first opening 2 at its one end 3 and a second opening 2 'at its second end 3'.

Det slutna tvärsnittet har på känt sätt erhållits genom att plåtens kanter, som efter rullformningen möter och anligger mot varandra, fästs vid varandra genom svetsning, K:\Patent\1 1 0-\1 101 1 5500se\04051 0besk.doc 10 15 20 25 528 064 nu en: l n n. o: oc» 4 exempelvis genom punktsvetsning, sömsvetsning eller liknande. Balken 1 har givits tvärgående lokala inpressningar 4 och kan, även om det inte visas i figuren, vara försedd med längsgående rillor för att ytterligare förbättra balkens 1 vrid- och böjstyvhet.The closed cross-section has been obtained in a known manner by the edges of the plate, which after the roll forming meet and abut against each other, are fastened to each other by welding, K: \ Patent \ 1 1 0- \ 1 101 1 5500se \ 04051 25 528 064 now a: ln n. O: oc »4 for example by spot welding, seam welding or the like. The beam 1 has been given transverse local indentations 4 and can, although not shown in the figure, be provided with longitudinal grooves to further improve the torsional and bending rigidity of the beam 1.

Anordnandet av nämnda längsgående rillor kan vara av särskilt intresse i fall det handlar tillverkning av stötfångarbalkar eller karosseridetaljer för fordon varvid de längsgående rillorna och de tvärgàende lokala inpressningarna bidrar till balkens 1 stötupptagande egenskaper. Det får påpekas att uttrycken "formning" och "krökning" såsom de används i det följande avser väsentligen alla för fackmannen kända formningsmetoder tillordnande ett i ihåligt profilelement till en balk med önskad form.The arrangement of said longitudinal grooves may be of particular interest in the case of the manufacture of bumper beams or body parts for vehicles, the longitudinal grooves and the transverse local indentations contributing to the shock-absorbing properties of the beam 1. It may be pointed out that the terms "forming" and "bending" as used hereinafter refer to essentially all forming methods known to those skilled in the art assigning a hollow profile element to a beam of the desired shape.

' Balken 1 har krökts utefter sin längdaxel 5 så att den uppvisar en konvex 6 respektive en konkav 7 huvudsida. Vidare har balken 1 utefter sin konkava huvudsida 7 givits en omfattande längsgående materialinpressning 8 som är så anordnad att balken 1 uppvisar sina högsta profilhöjder i sitt centrala mittparti 9 och sina lägsta profilhöjder vid ändarna 3, 3”.The beam 1 has been curved along its longitudinal axis 5 so that it has a convex 6 and a concave 7 main side, respectively. Furthermore, the beam 1 along its concave main side 7 has been given an extensive longitudinal material indentation 8 which is arranged so that the beam 1 has its highest profile heights in its central central portion 9 and its lowest profile heights at the ends 3, 3 ”.

På balkens 1 konvexa huvudsida 6 har anordnats ett antal längsgående relativt små profileringsspår 10 vilka både bidrar till balkens styvhet och förhindrar buckling av densamma. Beträffande nämnda profileringsspår 10 så hänvisas även till fig. 5. l fig. 2 och 3 visas schematiskt ett längdsnitt genom en kombinerad formnings- och härdningsanordning 11 för framställning av balken enligt i fig. 1. l fig. 2 visas den kombinerade formnings- och härdningsanordningen 11 i ett första arbetsläge och i fig. 3 visas den i ett andra arbetsläge.On the convex main side 6 of the beam 1, a number of longitudinally relatively small profiling grooves 10 have been arranged which both contribute to the rigidity of the beam and prevent buckling thereof. Regarding said profiling groove 10, reference is also made to fi g. Figs. 2 and 3 schematically show a longitudinal section through a combined forming and curing device 11 for producing the beam according to i fi g. Fig. 2 shows the combined forming and curing device 11 in a first working position and in Fig. 3 it is shown in a second working position.

Formnings- och härdningsanordningen 11 innefattar stöddelar 12:1-12:n som är inbördes rörliga och som mellan sig är avsedda att stödjande motta sektioner av profilelementet och genom manövrering av stöddelarna relativt varandra forma profilelementet mellan sig till en balk 1 med önskad form. Eftersom formningen i detta fall i huvudsak uteslutande sker i ett vertikalplan är stöddelarna i detta fall uppburna av en med 13 betecknad övre första verktygshalva och en med 14 betecknad nedre andra verktygshalva.The forming and curing device 11 comprises support parts 12: 1-12 which are mutually movable and which between them are intended to support sections of the profile element and by operating the support parts relative to each other form the profile element between them into a beam 1 of desired shape. Since the forming in this case takes place mainly exclusively in a vertical plane, the support parts in this case are supported by an upper first tool half denoted by 13 and a lower second tool half denoted by 14.

Under inverkan av ställ- och manöverdon 15 i form av hydraulcylindrar är de båda verktygshalvorna 13, 14 sammanförbara och avsedd att motta och mellan sig forma ett till austenitiseringstemperatur upphettat profilelement till en balk 1.Under the influence of actuators and actuators 15 in the form of hydraulic cylinders, the two tool halves 13, 14 are collapsible and intended to receive and between them form a profile element heated to austenitization temperature into a beam 1.

Som nämnts härovan är den övre och nedre verktygshalvan 13, 14 utrustade med ovan nämnda stöddelar 12:1-12:n som har till uppgift att både forma det rörformiga profilelementet mellan sig till en balk och fixera den sålunda bildade balken 1 i formningsanordningen för ett efterföljande härdningssteg. l fig. 4 visas utgàngsåmnets centrala mittparti 9 i tvårsnittsprofil i utgångsläget före formningen betraktat längs linjen 2 - 2 i fig. 2 och i fig. 5 visas den efter formningen bildade balkens 1 ändsektion 3 efter formningen betraktad längs linjen 5 - 5 i fig. 3. Eftersom verktygshalvorna 13, 14 och de däri ingående stöddelarnas 12:1-12:n utformning i allt K:\Patent\1 10-\1 10115500se\040510besk.doc .As mentioned above, the upper and lower tool halves 13, 14 are equipped with the above-mentioned support parts 12: 1-12 which have the task of both forming the tubular profile element between them into a beam and era xerating the thus formed beam 1 in the forming device for a subsequent curing step. In Fig. 4, the central central portion 9 of the starting blank is shown in cross-sectional profile in the initial position before forming, taken along line 2 - 2 in Fig. 2 and in fi g. 5 shows the end section 3 of the beam 1 formed after the molding after the molding viewed along the line 5 - 5 in Fig. 3. Since the tool halves 13, 14 and the design of the support parts 12: 1-12 included therein in all K: \ Patent \ 1 10 - \ 1 10115500se \ 040510besk.doc.

~' : . II U g : : _ C O I IOII i I I C Û 10 15 20 25 528 064 ' 5 väsentligen bestäms av balkens 1 på förhand givna form och nämnda stöddelar som sådana inte utgör någon den av den föreliggande uppfinningen så kommer stöddelarnas utformning, placering eller deras inbördes rörlighet inte att beskrivas meri detalj.~ ':. II U g:: _ COI IOII i IIC Û 10 15 20 25 528 064 '5 essentially determined by the predetermined shape of the beam 1 and said support parts as such do not constitute any of the present invention, the design of the support parts, their position or their mutual mobility not to be described in more detail.

Som framgår vid en närmare studie av fig. 2 och 3 så innefattar formnings- och härdningsanordningen 11 ett organ 16 som står i sluten förbindelse med en i figurerna ej visad källa för avgivande av ett forcerat flöde av kylmedel och ett organ 17 för mottagande och kontrollerat bortledande av ett sådant kylmedel. Nämnda kylmedel utgörs företrädesvis av vatten som leds in i den ihåliga balken 1 via utmatningsorganet 16 och, efter passerande genom balken, leds ut ur balkens via mottagningsorganet 17. Nämnda utmatnings- respektive mottagningsorgan 16, 17 är placerade iden nedre andra verktygshalvan 14 och därmed på den verktygshalva mot vilken det upphettade profilelementets 1 huvudsida 6 är avsedd att krökas till konkav form. Utmatningsorganet 16 innefattar ett spolmunstycke 18 och ' mottagningsorganet 17 innefattar ett uppsamlingsmunstycke 19 vilka munstycken 18, 19 är så arrangerade i relation till den färdigformade balkens 1 relativa läge mellan verktygshalvorna 13, 14 att balkens öppningar 2, 2' i ändarna 3, 3' befinner sig i ett läge mitt , för eller väsentligen mynnande mot nämnda munstycken 18, 19 (se fig. 3). Under forrnningen drivs eller kröks profilelementet till balken 1 så att den första öppningen 2 i balkens ena ände 3 möter och ställs i flödesöverförande förbindning med utmatningsorganets 16 spolmunstycke 18. På samma sätt kröks också balkens 1 andra ände så att den andra och ställs i uppsamlingsorganets 17 uppsamlingsmunstycke 19. l samband med att nämnda flödesöverförande förbindningar har upprättats så kan kylmedlet ledas in genom balken 1 via den första öppningen 2 och, efter passerande genom balken, ut via balkens andra öppning 2'. öppningen 2' i balken möter flödesöverförande förbindnlng med För start och aktivering av utrustningen och följaktligen för genererande av ett forcerat flöde av kylmedel genom balken 1 när denna är färdigformad innefattar formnings- och härdningsanordningen 11 ett avkänningsorgan 20, exempelvis i form av en fotocell eller kontakt som kan vara anordnad att avkänna verktygshalvornas 13, 14 relativa lägen eller som i detta fall vara anordnad att registrera närvaron av balkens 1 första öppning 2 i anslutning till utloppsorganets 16 spolmunstycke 18 respektive balkens andra öppning 2' l anslutning till uppsamlingsorganets 17 uppsamlingsmunstycke 19. En hastig avkylning av balken t àstadkoms följaktligen härvid genom att kylmedlet via utloppsorganet 16 leds in i den ihåliga balken via öppningen 2 l dess ena ände 3 och, efter passerande genom balken 1, leds ut på ett kontrollerat sätt via uppsamlingsorganet 17 och öppningen 2' i balkens 1 andra ände 3”. l fig. 6 och 7 visas en formnings- och härdningsanordning 11 i en andra utföringsform vitken i första hand är avsedd för formning eller krökning av den typ av balkar 1 K:\Patent\1 10-\1 101 1 5500se\040510besk.doc 10 15 20 25 528 06-4 6 som har väsentligen slutna eller bara har begränsat öppna ändar 3, 3'. Det vill säga balkar 1 med begränsad passage för ledande av kylmedel ut genom balkens respektive ändar 2, 2”.As shown by a closer study of fi g. 2 and 3, the forming and curing device 11 comprises a means 16 which is in closed communication with a source (not shown in the figures) for delivering a forced discharge of coolant and a means 17 for receiving and controlling the discharge of such a coolant. Said coolant is preferably water which is led into the hollow beam 1 via the discharge means 16 and, after passing through the beam, is led out of the beam via the receiving means 17. Said discharge and receiving means 16, 17 are located in the lower second tool half 14 and thus on the tool half against which the main side 6 of the heated profile element 1 is intended to be curved into a concave shape. The discharge means 16 comprises a flushing nozzle 18 and the receiving means 17 comprises a collecting nozzle 19 which nozzles 18, 19 are so arranged in relation to the relative position of the finished beam 1 between the tool halves 13, 14 that the beam openings 2, 2 'at the ends 3, 3' are in a position in the middle, for or substantially opening towards said nozzles 18, 19 (see fi g. 3). During the formation, the profile element is driven or curved to the beam 1 so that the first opening 2 at one end 3 of the beam meets and is placed in flow-transmitting connection with the flushing nozzle 18 of the discharge member 16. In the same way the other end of the beam 1 is curved so that the other collecting nozzle 19. In connection with the establishment of said flow-transmitting connections, the coolant can be led in through the beam 1 via the first opening 2 and, after passing through the beam, out via the second opening 2 'of the beam. The opening 2 'in the beam meets a fate-transmitting connection with For starting and activating the equipment and consequently for generating a forced flow of coolant through the beam 1 when it is finished, the forming and curing device 11 comprises a sensing means 20, for example in the form of a photocell or contact which may be arranged to sense the relative positions of the tool halves 13, 14 or which in this case be arranged to register the presence of the first opening 2 of the beam 1 in connection with the flushing nozzle 18 of the outlet member 16 and the second opening 2 'of the beam, respectively, in connection with the collecting nozzle 19. consequent rapid cooling of the beam is consequently achieved by passing the coolant via the outlet means 16 into the hollow beam via the opening 2 in one end 3 thereof and, after passing through the beam 1, is led out in a controlled manner via the collecting means 17 and the opening 2 'in the other end 3 of the beam 1 ”. l fi g. 6 and 7 show a forming and curing device 11 in a second embodiment which is primarily intended for forming or bending of the type of beams 1 K: \ Patent \ 1 10- \ 1 101 1 5500se \ 040510besk.doc 10 15 52 52 06-4 6 which have substantially closed or have only limited open ends 3, 3 '. That is, beams 1 with limited passage for conducting coolant out through the respective ends 2, 2 of the beam ”.

I fig. 8 visas det centrala mittpartiet 9 av utgàngsämnet för en balk 1 i tvärsnittsprofil i ett utgångsläge före formningen betraktat längs linjen 8 - 8 i fig. 6 och i fig. 9 visas den efter formningen framställda balkens 1 ändsektion 2, 2' efter formningen betraktad längs linjen 9 - 9 i fig. 7. Eftersom de i formnings- och härdningsanordning 11 ingående övre och nedre verktygshalvoma 13, 14 och de däri ingående stödorganens 12:1-12:n utformning i allt väsentligen bestäms av balkens på förhand givna form så kommer dessa, som sådana, ej heller för en balk i detta utförande att beskrivas mer i detalj.Fig. 8 shows the central central portion 9 of the blank for a beam 1 in cross-sectional profile in a starting position before the molding viewed along the line 8 - 8 in Fig. 6 and in Fig. 9 the end section 2, 2 'of the beam 1 produced after the molding is shown after the formation considered along the line 9 - 9 in fi g. 7. Since the upper and lower tool halves 13, 14 and the support members 12: 1-12 included therein in the forming and hardening device 11 are essentially determined by the predetermined shape of the beam, these, as such, will not either for a beam in this embodiment to be described in more detail.

I motsats till det som beskrivits här ovan sä är utrnatningsorganets 16 spolmunstycke 18 för avgivande av ett forcerat flöde av ett kylmedel, vid denna utföringsform placerat i anslutning till balkens 1 centrala mittparti 9. Närmare bestämt utnyttjas härvid ett flertal i vinkel och på avstånd från varandra belägna spolmunstycken 18 som är så placerade att befinner sig vända eller mynnande mot den efter formningen konkava huvudsidan 7 av balken 1. För att kylmedlet skall kunna ledas in i balkens 1 inre ihålighet via spolmunstyckena 18 så har balken på sin till konkav form krökta huvudsida 7 tillordnats hål 21 vilka tjänar som en första öppning 2 i balken 1 och därjämte för inledande av kylmedel i densamma. Dessa hål 21 är så belägna att de under formningen av balken drivs att möta och upprätta flödesförbíndningar med de på avstånd från varandra belägna spolmunstyckena 18 i den nedre verktygshalvan 14. Eftersom balkens 1 ändar är väsentligen slutna och bara tillåter ett begränsat utledande av kylmedel så utnyttjas härvid inte bara den ena änden av balken för utledande av kylmedel utan balkens 1 båda ändar 3, 3'.In contrast to what has been described above, the flushing nozzle 18 of the exhaust means 16 for emitting a forced flow of a coolant, in this embodiment is placed in connection with the central central portion 9 of the beam 1. located flush nozzles 18 which are positioned so as to face or open towards the concave main side 7 of the beam 1 after the molding. holes 21 are provided which serve as a first opening 2 in the beam 1 and in addition for the introduction of coolant therein. These holes 21 are located so that during the formation of the beam they are driven to meet and establish flow connections with the spaced apart flushing nozzles 18 in the lower tool half 14. Since the ends of the beam 1 are substantially closed and only allow a limited discharge of coolant, not only one end of the beam for discharging coolant but both ends 3, 3 'of the beam 1.

För uppsamlande av det kylmedel som leds ut från balken 1 uppsamlingsorgan 17 arrangerade två uppsamlingsmunstycken 19, 19' av vilka det ena är anordnat i området den första öppningen 2 i balkens ena ände 3 och det andra i området den andra öppningen 2' i balkens andra ände 3. I likhet med det som beskrivits härovan är är som uppsamlingsorganets 17 uppsamlingsmunstycken 19, 19' så arrangerade i relation till i balkens 1 relativa läge mellan verktygshalvorna 13, 14 att uppsamlingsmunstyckena 19, 19' befinner sig i ett läge mitt för eller väsentligen mynnande mot den första respektive andra öppningen 2, 2 i balkens ändar 3, 3' när balken är färdigformad. Följaktligen upprättas härvid först i balkens färdigformade läge också flödesförbindningar för ledande av kylmedel ut ur balken 1 via nämnda uppsamlingsmunstycken 19, 19' och balkens första och andra öppning 2, 2”.For collecting the coolant discharged from the beam 1 collecting means 17 arranged two collecting nozzles 19, 19 'of which one is arranged in the area the first opening 2 in one end 3 of the beam and the other in the area the second opening 2' in the second end of the beam end 3. As described above, as the collecting nozzles 19, 19 'of the collecting means 17 are so arranged in relation to the relative position of the tool halves 13, 14 in the beam 1 that the collecting nozzles 19, 19' are located in a position opposite or substantially opening towards the first and second opening 2, 2 in the ends 3, 3 'of the beam when the beam is finished. Consequently, only in the pre-formed position of the beam are fatal connections also established for guiding coolant out of the beam 1 via the said collecting nozzles 19, 19 'and the first and second opening 2, 2' of the beam.

Start och aktivering av utrustningen och genererande av ett forcerat flöde av kylmedel genom balken 1 när denna är färdigformad sker via avkänningsorganet 20 vilket avkänner verktygshalvornas 13, 14 relativa lägen eller som i detta exempel närvaron av den färdigformade balkens 1 första öppning 2, vilken i detta fall är bildad av de bàda hålen 21, i K:\Patent\1 10-\1 1 01 15500se\O40510besk.doc 10 15 20 25 528 064 7 relation till utmatningsorganets 16 spolmunstycken 18. Pâ liknande sätt avkänner avkänningsorganet 20 också närvaron mellan den färdigformade balkens 1 andra öppning, i detta fall definierade som öppningen i balkens respektive ände, och uppsamlingsorganets 17 båda uppsamlingsmunstycken 19, 19”. 1 En hastig avkyining av balken àstadkoms följaktligen härvid genom att kylmedlet leds in i den ihåliga balkens 1 centrala mittparti 9 via hålen 21 och, efter passerande genom balkens ihålighet, leds kylmedlet ut fràn balken via öppningarna 2, 2' i balkens ändar 3, 3'. I För åstadkommande av en särskilt effektiv kylning bör det inses att hålen 21 och följaktligen också utmatningsorganets16 spolmunstycken 18 bör placeras så nära balkens 1 centrala mitt 9 som möjligt i det fall balken är symmetriskt. Alternativt kan spolmunstyckena 18 liksom de motsvarande i balken 1 anordnade hålen vara fördelade på lämpligt sätt längs balken. För det fall balken 1 är icke symmetrisk från dess centrala mitt betraktat, placeras hålen 21 lämpligen på ett sådant sätt att köldmediets flöde blir ungefär lika mot balkens respektive ände 3, 3'.Starting and activating the equipment and generating a forced flow of coolant through the beam 1 when it is finished takes place via the sensing means 20 which senses the relative positions of the tool halves 13, 14 or as in this example the presence of the first opening 2 of the finished beam 1, which in this case is formed by the two holes 21, in relation to the flush nozzles 18 of the discharge means 16. Similarly, the sensing means 20 also senses the presence between the second opening of the preformed beam 1, in this case defined as the opening at the respective end of the beam, and the two collecting nozzles 19, 19 'of the collecting member 17'. A rapid cooling of the beam is consequently achieved by the coolant being led into the central central portion 9 of the hollow beam 1 via the holes 21 and, after passing through the hollow of the beam, the coolant is led out of the beam via the openings 2, 2 'at the ends 3, 3 of the beam. '. In order to provide a particularly efficient cooling, it should be understood that the holes 21 and consequently also the flushing nozzles 18 of the discharge means 16 should be placed as close to the central center 9 of the beam 1 as possible in the case where the beam is symmetrical. Alternatively, the flushing nozzles 18 as well as the corresponding holes arranged in the beam 1 can be distributed in a suitable manner along the beam. In case the beam 1 is not symmetrical from its central center, the holes 21 are suitably placed in such a way that the flow of the refrigerant becomes approximately equal to the respective end 3, 3 'of the beam.

Ett till lämplig härdningstemperatur eller till austenitiseringstemperatur upphettat profilelement, som för exempelvis borstál ligger på ca 850-900°C, placeras mellan formverktygets 11 båda verktygshalvor 13, 14 och kröks eller på annat sätt formas till en balk med en av verktyget bestämd form. Efter formningen avkyls det sålunda till en balk 1 krökta i allt väsentligt formade profilelementet hastigt genom värmebortledning medelst ett kylmedel som, med balken fortfarande befinnande sig upptagen, i formverktyget 11 leds genom balkens ihålighet.A profile element heated to a suitable hardening temperature or to an austenitizing temperature, which for example of boron steel is at about 850-900 ° C, is placed between the two tool halves 13, 14 of the forming tool 11 and is bent or otherwise formed into a beam with a shape determined by the tool. After the molding, the substantially shaped shaped element element thus curved into a beam 1 is rapidly cooled by heat dissipation by means of a coolant which, with the beam still being occupied, is guided in the mold tool 11 through the cavity of the beam.

Med hänvisning till fig. 10 och 11 visas en utföringsform av anordningen som skiljer sig från de här ovan exemplifierade anordnlngarna i det att kylmedlet uteslutande bringas passera genom balken via dess ena ände 3. Det vill säga öppningen i balkens ena ände 3 utnyttjas både som första öppning 2 för ledande av kylmedel in i balkens ihålighet och som andra öppning 2' för ledande av kylmedlet ut ur balken. Öppningens, i detta fall, dubbla funktioner illustreras med de båda pilarna 25, 26 i fig. 10 och fig. 11.Referring to Figs. 10 and 11, an embodiment of the device is shown which differs from the devices exemplified above in that the coolant is exclusively passed through the beam via its one end 3. That is, the opening in one end 3 of the beam is used both as the first opening 2 for guiding coolant into the cavity of the beam and as second opening 2 'for guiding the coolant out of the beam. The dual functions of the opening, in this case, are illustrated by the two arrows 25, 26 in Fig. 10 and Fig. 11.

Det bör inses att i det fall balkens 1 ena ände 3 utnyttjas både för inledande och utledande av kylmedel på detta sätt är balkens andra ände normalt sluten eller så begränsat öppen så att den inte medger erforderlig passage av kylmedel. För inledande av kylmedel in i balken 1 är i anslutning till öppningen 2 dels anordnat ett spolmunstycke 18 avgivande av ett forcerat flöde av ett kylmedel dels ett uppsamlingsmunstycke 19.It should be understood that in the event that one end 3 of the beam 1 is used for both initiation and discharge of coolant in this way, the other end of the beam is normally closed or so limited open that it does not allow the required passage of coolant. In order to introduce coolant into the beam 1, a flushing nozzle 18 is provided in connection with the opening 2, delivering a forced flow of a coolant and a collecting nozzle 19.

Nämnda spolmunstycke 18 respektive uppsamlingsmunstycke 19 och är så arrangerade i relation till balkens 1 relativa läge mellan verktygshalvorna 13, 14 att de befinner sin i ett läge mitt för eller väsentligen mynnande mot den enda öppningen 2 i balkens ände 3 när balken är färdigformad.Said flushing nozzle 18 and collecting nozzle 19, respectively, and are so arranged in relation to the relative position of the beam 1 between the tool halves 13, 14 that they are in a position opposite or substantially opening towards the only opening 2 in the end 3 of the beam when the beam is finished.

KZ\Patent\110-\11 01 155Û0se\O40510beSk.dOc Föreliggande uppfinning är inte begränsad tiil det ovan beskrivna eller det på ritningarna visade utan kan ändras och modifieras på en rad olika sätt inom ramen för den i efterföljande patentkrav angivna uppfinningstanken.The present invention is not limited to what is described above or as shown in the drawings but can be modified and modified in a variety of ways within the scope of the inventive concept set forth in the appended claims.

K;\Paieni\11o-\11o1 issoosexowmobeskxsocK; \ Paieni \ 11o- \ 11o1 issoosexowmobeskxsoc

Claims (23)

10 15 20 25 528 oe4 ~ PATENTKRAV10 15 20 25 528 oe4 ~ PATENTKRAV 1. l. Förfarande för formning och härdning av ihåliga balkar (l), varvid ett till härd- ningstemperatur upphettat rörfonnigt företrädesvis genom rullforrnning framställt profilelement placeras i en formanordning (1 1) uppvisande stöddelar (12:1-12:n) som är inbördes rörliga och avsedda att mellan sig stödjande motta sektioner av pro- filelementet och genom manövrering av stöddelama relativt varandra forma profil- elementet mellan sig till en balk med önskad form, varvid den sålunda bildade bal- ken härdas genom att bringas i kontakt med ett värmebortledande kylmedel, känne- tecknat av att kylmedlet bringas tillföras balkens (1) hålighet sedan törbindningar (2, 18, 21, 19) för tillförsel resp. uppsarnling av kylmedel upprättats under ett avslu- tande steg av formningen genom balkens formförändring.1. A method for forming and curing hollow beams (1), wherein a tubular element, preferably produced by roll forming, is placed in a molding device (1 1) having support parts (12: 1-12) which are heated by curing temperature. mutually movable and intended to receive between them supporting sections of the pro-element and by maneuvering the support parts relative to each other form the pro-element between them into a beam of desired shape, the beam thus formed being hardened by being brought into contact with a heat-conducting coolant, characterized in that the coolant is brought into the cavity of the beam (1) then dry bonds (2, 18, 21, 19) for supply resp. accumulation of coolant has been established during a final step of the shaping by changing the shape of the beam. 2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att kylmedlet bringas passera genom balkens (1) ihålighet via en första (2) och andra öppning (2°) ibalken.Method according to claim 1, characterized in that the coolant is passed through the cavity of the beam (1) via a first (2) and second opening (2 °) in the beam. 3. F örfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att ett spolmunstycke (18) som står i sluten förbindelse med en källa för avgivande av ett trycksatt kylmedel an- vänds för indrivande av kylmedlet i balken via den första öppningen (2).Method according to claim 1 or 2, characterized in that a flushing nozzle (18) which is in closed communication with a source for dispensing a pressurized coolant is used for driving the coolant into the beam via the first opening (2). 4. Förfarande enligt krav 2, kännetecknat av att ett uppsamlingsmunstycke (19) för mottagande och bortledande av kylmedlet används för ledande av kylmedlet på ett kontrollerat sätt ut ur balken (1) via den andra öppningen (2”).Method according to claim 2, characterized in that a collecting nozzle (19) for receiving and discharging the coolant is used for guiding the coolant in a controlled manner out of the beam (1) via the second opening (2 "). 5. Förfarande enligt krav 3, kännetecknat av att balkens (1) första öppning (2) drivs till mötande och därvid upprättande av flödestörbindelse med spolmunstycket (18) under ett avslutande steg av formningen. 10 15 20 25 528 (064 10Method according to claim 3, characterized in that the first opening (2) of the beam (1) is driven to meet and thereby establish a destructive connection with the flushing nozzle (18) during a final step of the forming. 10 15 20 25 528 (064 10 6. Förfarande enligt krav 4, kännetecknat av att balkens (l) andra öppning (2”) drivs till mötande och därvid upprättande av flödesfórbindelse med uppsamlings- munstycket (19) under ett avslutande steg av fonnningen.Method according to claim 4, characterized in that the second opening (2 ”) of the beam (1) is driven to meet and thereby establish a connection with the collecting nozzle (19) during a final step of the formation. 7. Förfarande enligt krav 3 eller 5, kännetecknat av att balkens (1) första öppning (2) drivs till mötande och därvid upprättande av flödesfórbindelse med spolmun- stycket (18) genom att balkens ena huvudsida (7) lcröks till konkav form i riktning mot närrmda spolmunstycke.Method according to claim 3 or 5, characterized in that the first opening (2) of the beam (1) is driven to meet and thereby establish a connection with the flushing nozzle (18) by moving one main side (7) of the beam to a concave shape in the direction against approached flushing nozzle. 8. Förfarande enligt krav 4 eller 6, kännetecknat av att balkens (l) andra öppning (2') drivs till mötande och flödesfórbindelse med uppsamlingsmunstycket (19) ge- nom att balkens ena huvudsida (7) kröks till konkav form i riktning mot uppsamlingsmunstycke.Method according to Claim 4 or 6, characterized in that the second opening (2 ') of the beam (1) is driven to meet and des connection with the collecting nozzle (19) by bending one main side (7) of the beam into a concave shape in the direction of the collecting nozzle. . 9. Förfarande enligt något av krav 2-8, kännetecknat av att balkens (1) ena ände (3) tjänar som första öppning (2) för ledande av kylmedlet in i balkens håhuin och bal- kens andra ände (3') tjänar som andra öppning (2°) för utledande av kylrliedlet ut ur balken. 1Method according to one of Claims 2 to 8, characterized in that one end (3) of the beam (1) serves as the first opening (2) for guiding the coolant into the hollow hub of the beam and the other end (3 ') of the beam serves as second opening (2 °) for discharging the heat sink out of the beam. 1 10. Förfarande enligt något av krav 2-9, kännetecknat av att balken (1) ltillordnas ett som första öppning (2) tj änande hål (21) i sitt centrala mittparti (9) genom vilket hål kylmedlet leds in i balken och leds ut ur balken via den andra öppningen (2') i balkens respektive ände (3, 3°). lMethod according to one of Claims 2 to 9, characterized in that the beam (1) is assigned a hole (21) serving as the first opening (2) in its central central portion (9) through which holes the coolant is led into the beam and is discharged. out of the beam via the second opening (2 ') at the respective end of the beam (3, 3 °). l 11. ll. Förfarande enligt krav 10, kännetecknat av att hålet (21) i det centrala mittpar- tiet (9) tillordnas balken i ett steg som föregår formnings- och härdningdlstegen.11. ll. Method according to claim 10, characterized in that the hole (21) in the central central portion (9) is assigned to the beam in a step which precedes the forming and curing steps. 12. l2. För-farande enligt något av krav 3-11, kännetecknat av att upprättad flödestör- bindelse mellan balkens (1) första öppning (2) och spolmunstycket (18) registreras 10 15 20 25 30 528 064 11 genom avkänningsorgan (20) innan kylmedlet leds in och drivs genom balkens hål- 111m.12. l2. Method according to one of Claims 3 to 11, characterized in that the destructive connection established between the first opening (2) of the beam (1) and the flushing nozzle (18) is registered by sensing means (20) before the coolant is led. in and driven through the beam hole- 111m. 13. Anordning för fomining och härdning av ihåliga balkar (1) innefattande en formanordning (11) i vilket ett till härdningstemperatur upphettat rörforrnigt före- trädesvis genom rullformning framställt profilelement är avsett att placeras, ett fler- tal i formanordningen ingående stöddelar (12:1-l2:n) som är inbördes rörliga och avsedda att mellan sig stödjande motta sektioner av profilelement, organ (15) för manövrering av stöddelama relativt varandra och därvid formande av prcifilelement mellan sig till en balk med önskad form, organ för härdning av den mellan stödde- larna upptagna balken genom tillfórande densamma ett värmebortledande kylmedel, kännetecknad av att organet iör härdning av balken innefattar ett utmatningsorgan (16) vilket för utmatning av kylmedlet innefattar ett spolmunstycke (18) som ståri förbindelse med en källa fór avgivande av kylmedium, att spolmunstycket (18) har givits en sådan placering i relation till den i formanordníngen (11) fárdigformade balken (1) att flödesförhíndelse upprättas mellan nämnda spolmunstycke och en för- sta öppning (2) i balken varvid kylmedlet utleds via en andra öppning (25) i balken.13. Device for forming and curing hollow beams (1) comprising a molding device (11) in which a tubular element heated, preferably to be formed by rolling molding, is intended to be placed, a number of support parts (12: 1) included in the molding device. -l2: n) which are mutually movable and intended to receive between them supporting sections of pro-elements, means (15) for maneuvering the support parts relative to each other and thereby forming pr-elements between them into a beam of desired shape, means for hardening the inter the beams received by supplying them a heat-dissipating coolant, characterized in that the means for curing the beam comprises a discharge means (16) which for discharging the coolant comprises a flushing nozzle (18) which is connected to a source for dispensing the cooling medium, (18) has been given such a position in relation to the finished beam (1) formed in the molding device (11) that fl ö This is established between said flushing nozzle and a first opening (2) in the beam, the coolant being discharged via a second opening (25) in the beam. 14. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att ett organ (17) för mottagande och kontrollerat uppsamlande av det kylmedel som leds ut ur balken (1) vfia den andra öppningen (2”).Device according to claim 13, characterized in that a means (17) for receiving and controlling collecting the coolant which is led out of the beam (1) via the second opening (2 "). 15. Anordning enligt krav 14, kännetecknar! av att uppsamlingsorganet (17) för mottagande och kontrollerat ledande av kylmedlet ur balken (1) via den andra öpp- ningen (2') innefattar ett uppsamlingsmunstycke (19). iDevice according to claim 14, characterized in! in that the collecting means (17) for receiving and controlling conduction of the coolant from the beam (1) via the second opening (2 ') comprises a collecting nozzle (19). in 16. Anordning enligt något av krav 13-15, kännetecknar! av att fomianordningens (11) stöddelar (12: l -12:n) är uppburna av en första och en andra mot varandra rörlig verktygshalva (13, 14) anordnade för mottagande av profilelement mellan sig och fornming av detsamma genom drivning av halvorna mot varandra. 10 15 20 25 528 064 12Device according to one of Claims 13 to 15, characterized in! in that the support parts (12: 1-12) of the molding device (11) are supported by a first and a second tool half (13, 14) movable towards each other arranged for receiving projecting elements between them and forming them by driving the halves towards each other . 10 15 20 25 528 064 12 17. Anordning enligt krav 16, kännetecknar! av att det mellan den första och den andra verktygshalvan (13, 14), för formning till en balk (1), placerade profilelemen- tet har en huvudsida (7) som är avsedd att krökas till väsentligen konkav form mot den andra verktygshalvan (14).Device according to claim 16, characterized in! in that the profile element placed between the first and the second tool half (13, 14), for forming into a beam (1), has a main side (7) which is intended to be curved into a substantially concave shape against the second tool half (14). ). 18. Anordning enligt något av krav 16 eller 17, kännetecknar! av att organet (16) för utrnatning av kylmedel in i balken jämte organet (17) för mottagande (och kon- trollerat uppsamlande och hortledande av kylmedel från balken är uppburna av den andra verktygshalvan (14). iDevice according to one of Claims 16 or 17, characterized in that! in that the means (16) for expelling coolant into the beam together with the means (17) for receiving (and controlled collecting and discharging coolant from the beam are supported by the other tool half (14). 19. Anordning enligt något av krav 13-18, kännetecknad av att utmatningsorganet (16) för utrnatning av kylmedlet är så arrangerat på den andra verktygshalvan (14) att utmatningsorganet, vid färdigfonnad balk, befinner sig i flödesförbindande an- slutning med balkens första öppning belägen i balkens ena ände (3).Device according to one of Claims 13 to 18, characterized in that the discharge means (16) for discharging the coolant is arranged on the second tool half (14) in such a way that the discharge means, when the beam is completed, is located in a fate-connecting connection with the first opening of the beam. located at one end of the beam (3). 20. Anordning enligt något av krav 13-19, kännetecknad av att uppsamílingsorga- net (16) för uppsamlande och kontrollerat bortledande av det kylmedlet så place- rat på den andra verktygshalvan (14) att uppsamlingsorganet, vid färdigfonnad balk, befinner sig i flödesfórbindande anslutning med balkens andra öppning (ÉT) belägen ibalkens andra ände (3'). åDevice according to one of Claims 13 to 19, characterized in that the collecting means (16) for collecting and controlling the discharge of the coolant are located on the second tool half (14) so that the collecting means, when the beam is finished, is in a fatal connection. connection with the second opening (ONE) of the beam located at the other end of the beam (3 '). å 21. Anordning enligt något av krav 13-18, kännetecknad av att utmatningsorganet (16) för utmatning av kylmedlet är så arrangerat på den andra verktygshalvan (14) att utmatningsorganet, vid färdigforrnad balk, befinner sig i flödesförbinpiiande an- - slutning med balkens första öppning arrangerad som häl (21) i balkens centrala mittparti (9). i 528 064 13Device according to one of Claims 13 to 18, characterized in that the discharge means (16) for discharging the coolant is arranged on the second tool half (14) in such a way that the discharge means, upon completion of the beam, is located in a fate-connecting connection with the first beam. opening arranged as heel (21) in the central central portion (9) of the beam. i 528 064 13 22. Anordning enligt krav 13, kännetecknar! av att balkens (1) första och andra öppning (2, 2') för ledande av kylmedel in respektive ut ur balkens ihålíghet utgörs av en enda öppning i balken.Device according to claim 13, characterized in! in that the first and second openings (2, 2 ') of the beam (1) for conducting coolant into and out of the hollow of the beam, respectively, consist of a single opening in the beam. 23. Anordning enligt krav 22, kännetecknad av att balkens (1) första och andra öppning (2, 2') för ledande av kylmedel in respektive ut ur balkens ihâlighet är ar- rangerade i balkens ena ände (3).Device according to claim 22, characterized in that the first and second openings (2, 2 ') of the beam (1) for conducting coolant in and out of the cavity of the beam are arranged in one end (3) of the beam.