CN102015140A - 矫正受过度机械应力后变形的金属和/或塑料元件的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及矫正受过度机械应力如碰撞后变形的金属和/或塑料元件的设备。所述设备包括：至少一支撑元件(1)，其配有在机动车的和/或其车身的刚性结构上临时固定用的部件(17-20)；反支承元件，在该反支承元件上可固定致动器(14)，致动器可能配有整型架(16)或类似物；和在所述支撑元件(1)和所述反支承元件之间的位置和/或方向可调节的机械连接件，连接件设计用以在支撑元件(1)上传递至少一部分由致动器(14)在反支承元件上施加的作用力。

Description

矫正受过度机械应力后变形的金属和/或塑料元件的设备
技术领域
本发明涉及矫正受过度机械应力例如碰撞后发生变形、甚至被损坏的金属元件和/或塑料元件的设备。
本发明尤其地、不过不是惟一地适用于例如在事故后发生变形的机动车车身元件的矫正。
背景技术
一般性地，已知对于进行该类矫正，目前已经提出多种解决方案。
因此，尤其是，根据车身修造工通常使用的一种工艺，使得一部分变形金属板裸露，并且在该部分上焊接小补片，补片在其周沿的一点上是挖空的。继而使用一工具，该工具的呈钩形的一端部嵌接在补片的挖空部中。该工具配有滑锤，滑锤允许敲击工具的与钩相对的端部，以在金属板上进行牵引冲力从而引发金属板矫正。在结束矫正后，通过转动借助于所述工具消除补片，继而例如借助于修整盘除去焊点，接着用填料嵌合金属板。该方案显得时间较长并且实施不易。此外，该方案使得金属板厚度显著减小，因此导致金属板脆化。
出于简化该矫正工艺而不损坏金属板的涂覆层如油漆、底漆、镀锌面或电镀锌面的目的，申请人提出一种方法，该方法在于在变形元件上施加由通过压力受控的流体被充胀的球囊、作动筒或者类似部件产生的压力。该方法此外包括具有变形元件初始形状的两个整型架(gabarit)，两整型架夹持所述变形元件。这些整型架之一布置在变形元件内，而另一整型架布置在变形元件外。
在其目前的实施方式中，该方法显得难以适用于机动车车身的所有部分。
这尤其是因为：在与期望矫正的表面相对方向上，车身刚性结构并不总是包括该方法所使用的作动筒或球囊可支撑在其上的元件。
发明内容
本发明的目的因而特别地在于解决这一问题。
为此，本发明提出一种设备，其包括：至少一支撑元件，支撑元件配有在机动车刚性结构和/或机动车车身刚性结构上临时固定用的临时固定部件；反支承元件，在该反支承元件上可固定有致动器，致动器必要时配有整型架或类似物；与在所述支撑元件和所述反支承元件之间的位置和/或方向上可调节的机械连接件，该连接元件设计成用以在支撑元件上传递由致动器在反支承元件上施加的作用力的至少一部分。
优选地，上述致动器可以是气动类型的并且包括气动作动筒、可膨胀球囊或可膨胀折箱式部件或者类似物。
本发明特别有利地适用于机动车车身顶蓬(车顶)变形的矫正，特别地，不过不是惟一地，矫正由于冰雹所产生的变形：已知地，在某些暴风雨时候，会形成尺寸较大的冰雹粒，这些冰雹粒撞击在车身上，引起大量呈凹坑形状的变形。经受该类损坏的车身的矫正时间是很长的并且代价不菲：修复的价格可能超过机动车本身的价格，以使得在如果其不能得到正确地保证的情况下，车主经常放弃修复其汽车。
本发明允许借助于上述类型的工具来解决这一问题，其中：
-支撑元件由可伸展的框架组成，框架包括平行的两梁，该框架配有在机动车车身顶蓬(车顶)的侧加强件上钩挂和/或悬挂用的部件；
-连接元件包括在支撑元件的两梁上平移活动的撑杆；
-反支承元件包括立柱，立柱优选地在长度上是可调节的，在立柱的端部之一上可固定有所述致动器，并且立柱在其另一端部包括沿着所述撑杆被引导的活动托架。
借助于这一布置，可伸展的框架可被布置在机动车内并在车身顶蓬的侧加强件上基本平行于车身顶蓬地悬挂。
通过使撑杆沿着梁滑动和使托架沿着撑杆滑动，承载配有整型架的致动器的反支承元件可被引导至与各变形部位垂直相对。
致动器继而被供给加压流体，以允许整型架将金属板恢复到其初始形状。可便利地重复该工艺，以执行车身顶蓬上具有的所有变形的矫正。考虑到冰雹产生的变形的性质，该矫正类型足以将车身顶蓬恢复到其初始形状，而不需要进行额外的处理。修复成本因而显著降低并且变得可以接受，即便是在机动车车价不高的情形中。该解决方案允许矫正借助常规工具不可能被矫正的元件。当然，其可使用于机动车车身的其它部分(尤其是竖直部分)。
根据本发明的另一实施方式，支撑元件可包括在车身上固定用的固定部件，例如吸盘或甚至永磁体(甚至电磁体)，以及立柱，托架可在该立柱上滑动和被锁定，配有柄把的操作杆铰接在该托架上。在形成上述连接元件的操作杆上滑动安装有反支承元件，在该反支承元件上可固定有致动器，如有需要致动器配有整型架。当然，操作杆可是任何种类的。
如有需要，连接元件可包括两分支，这两分支通过它们的端部之一上相铰接，这两个分支在其另一端部上承载两支承构件，其中的至少一支承构件形成整型架，在两分支之间布置有一致动器，以可使得它们围绕铰接轴转动。
附图说明
本发明的一些实施方式将在下文中以非限定性示例方式参照附图加以描述，附图中：
-图1是适于矫正机动车车身顶蓬变形的设备的示意性透视图；
-图2和3分别是在图1示出的实施方式中可使用的可伸展的撑杆的横向剖视图和正视图；
-图4示出可安装在管形结构上的一铰接的可伸展的连接元件；
-图5是使用圆形磁体作为支撑元件的根据本发明的设备的一实施变型；
-图6是示出致动器在球接式反支承元件上安装的剖视图；
-图7示出包括操作杆的根据本发明的一设备；
-图8是特别适于矫正机动车翼板变形的根据本发明的设备的一实施变型；
-图9是示出包括两操作杆的设备的侧视图，两操作杆通过其端部之一彼此铰接。
具体实施方式
在图1的示例中，所述设备特别地用于矫正在机动车车顶或机动车车身顶蓬上例如由大尺寸冰雹粒撞击所产生的变形。
该设备包括可伸展的框架1，框架形状是正方形的或长方形的，框架用于布置在机动车内，位于车身顶蓬或车顶下面。
在该例中，框架1的边侧C1到C4每个均包括可伸缩地彼此接合的两段部T1、T2，这些段部T1、T2可是管形的或甚至由具有封闭截面和/或开放截面的型材组成。
可使用锁定部件(未显示)用于锁定两段部，以便按所期望的长度实现每个边侧C1到C4。
借助于这些布置，因而可以调节边侧C1到C4的长度、并且因而调节框架1的截面到期望矫正的车身顶蓬和/或机动车内部空间的尺寸大小。
在框架1的相对的两边侧上滑动安装有一可伸展的撑杆TE，托架6在该撑杆上滑动，该撑杆的长度适应于框架的尺寸。
在图2和3上的示例中，这一撑杆TE包括两管形的段部7、8，这两段部的截面是矩形的，两段部可伸缩地嵌接在管形的第三段部9中，段部7和8的外截面略小于第三段部9的内截面。
这一撑杆可以是可拆卸的，并且可独立于框架被使用，以用作在例如车门内的部位中可使用的致动器/整型架组件的支撑。
至于托架，所述托架由基本呈C形状的型段10组成，从而界定出截面略大于段部9外截面的空间。
该型段10在与其纵向开口11相对的表面(腹板)上配有螺杆12，螺杆的轴线垂直于框架1的平面，在该螺杆上可固定有承载气动致动器14的立柱13，或者甚至该气动致动器可直接固定在该螺杆上。致动器14的与立柱13相对的表面本身配有一杆15，杆15同轴于立柱13地延伸并且支撑用于矫正车身顶蓬的整型架16。
框架在机动车刚性结构上的固定借助于四个钩形件17到20得到，这四个钩形件分别布置在框架1的四个角上。
这些钩形件17到20用于插引在结构中存在的或为此特别实施的开孔或边缘中。
当然，本发明并不局限于这一布置：钩形件17到20可由长度可调节的杆、由缆或甚至由链条所替代。这些杆、缆或链条在机动车的固定的结构上的钩挂可通过各种已知的钩挂和/或固定部件实施。
该设备的作用是特别有效的：框架1一旦安装在机动车内，通过沿着边侧移动可伸展的撑杆TE及沿着撑杆TE移动托架6，操作者可将致动器14和整型架16构成的组件带引至一合适的部位(在变形部下面)。在进行该致动器/整型架组件的高度调节后，将带压气体、优选压缩空气引入到致动器14中。在气体压力的作用下，整型架16在变形部上施加推力直到该变形部恢复其初始形状。
继而操作者在其它变形部上重复这些操作，直到车身顶蓬或车顶完全被矫正。
如有需要，撑杆TE可被铰接，以允许致动器14的方向改变和允许使整型架更好适应于想要矫正的金属板的形状。
因此，图4示出撑杆TE′，撑杆TE′包括中间元件，中间元件由两管形段部21、22嵌合形成。这一中间元件的两端部通过两个各自的铰接件25、26与导向和/或固定元件23、24相连接。这些导向和/或固定元件23、24由截面呈倒Ω形状的型段构成，所述型段的两端部设有开孔，紧固螺钉27、28接合在这些开孔中。
在中间元件上滑动安装有托架29，托架29用于承载为例如前述致动器类型的致动器30。该托架29的轴向锁紧以及两管形段部的轴向锁紧，通过各自的滚花头紧定螺钉31、32来保证。
导向和/或固定元件23、24可滑动安装在图1所示框架类型的框架1的、或者甚至一支座的平行两边侧上，甚至安装在机动车结构上。通过将螺钉27、28紧固，而实现这些导向元件23、24在框架或支座上的固定在位。
在图5的示例中，设备包括环形的磁化结构34(呈环形的永磁体或者一个或多个安装在一环形结构上的永磁体)。这一环形元件34支承一同轴的圆柱形筒体35，筒体外径基本等于环形结构34的内径。该筒体35包括底部36和与底部36相对的圆形开口37，该开口37与环形元件34的承靠面同高。
在筒体35内容纳有折箱式气动作动筒38，作动筒38支撑在底部36上并在与底部36相反的方向上支撑杆39，该杆39配有带有略鼓起的支承面41的圆形状的整型架40。
借助于杆39在其下部分带有螺纹并将在带螺纹的管形套筒42中拧紧，而实现整型架40的高度调节，其中管形套筒42与作动筒38共轴并与和底部相对的作动筒表面相连在一起。
为了矫正在(铁磁性的)金属板44上的变形部43，将环形元件34以与变形部43同轴的方式贴靠在金属板上。在必要时通过杆39在套筒42中的拧紧/旋松来调节整型架40的位置之后，将承压气体输入到作动筒38中。整型架40继而在变形部43上施加趋于将其矫正的作用力。由于整型架的鼓起的形状，整型架40通过在金属板内部产生能展开可能折痕的张应力，而将金属板带引到略超过其初始位置。当中断输入带压流体到作动筒38中时，金属板的略鼓起的部分(与初始变形相对)借助于其弹性回复到其初始位置。
有利地，如同图1示出的致动器，在图5上示出的设备可安装在框架上。
在图7的示例中，设备包括操作杆45，操作杆45的端部之一带有柄把46，而另一端部被铰接在管形套筒47上，管形套筒47滑动安装在杆48上，杆48通过其端部之一与吸盘49(甚至磁体或电磁体)相连在一起。
托架50沿着该操作杆45滑动地安装，托架50由管形段部构成，承载有整型架53的气动作动筒52可通过固定立柱51固定在该管形段部上。托架50在操作杆45上的锁定在位通过紧定螺钉54保证，该紧定螺钉54将在设置于托架50上的一带有螺纹的开孔中拧紧。
借助于这些布置，为了矫正金属板的变形部，将吸盘49固定在一金属板部分上，该金属板部分可以、但非必需地由带有变形部的金属板构成。
通过使托架50沿着操作杆45滑动并且必要时使其转动，将作动筒52所承载的整型架53引导至与变形部相对靠。继而致动作动筒52，以使得整型架在变形部上施加作用力，直到得到所需的矫正。该作用力由吸盘49和在操作杆45的柄把46上施加对抗力的操作者散布。
如有需要，为了允许其方向的更好调节，在前述示例中使用的致动器可通过球接件被安装在其支架(反支承元件)上。
该方案在图6上示出，其中(折箱类型的)作动筒60安装在管形本体61中，管形本体61在一侧至少部分地被与作动筒60的一端部相连的底部62闭合。作动筒60的另一端部通过螺杆63延长，该螺杆通过一同轴的孔口从本体61突出，并且整型架64可拧紧在该螺杆上。
底部62支承带有螺纹的同轴的管形套筒65，球形联轴节67的杆66可拧紧在套筒65内，从而保证与支承构件68的球接，所述支承构件例如可由在前述示例中使用的托架类型的托架组成。
该方案的一优点在于，操作者可手持管形本体，同时手受到设在本体端部上的同轴圆形凸缘保护。
在图8上示出的设备特别地设计用以矫正机动车翼板70上产生的变形。所述设备包括操作杆71，该操作杆呈直角弯曲，在其端部之一带有柄把72而在其另一端部承载整型架73，该整型架如有需要是可更换的(以便适应于需矫正的形状)。
该操作杆71在其弯曲处借助叉形接头74被铰接在界定出凹腔的支承构件75上，支承构件例如是截面呈C形的构件，位于翼板70处的机动车轮胎76的上部分可紧密地嵌接在其内。该支承构件75的腹板77在与轮胎76的相对方向上具有呈直角延伸的板盘78。在该板盘78上固定有致动器79，这里是折叠式的作动筒，其作用在支撑有整型架73的操作杆71的臂80上。
为了矫正翼板70的变形，操作者首先将支承构件75布置在轮胎76上并且借助于未显示的固定部件将其固定于此，如有需要时固定在期望的角位置中。作动筒79然后收起。继而操作者翻转操作杆71，直到整型架73支撑在翼板70上并在变形部所处的区域中：操作者接着控制作动筒79的启动并保持柄把72，直到变形部分被矫正。
如有需要，前述的操作杆可在无作动筒或甚至无支承构件75的情况下被使用。
在图9的示例中，设备呈包括两臂81、82的一伸长形夹具的形式，这两臂通过一端部相互铰接(铰接件83)。这两个臂在其另一端部支承两各自的固定部件84、85，固定部件用于或接纳支撑元件或接纳整型架(元件86、87)。
借助于柄把88可对该夹具进行操控，所述柄把由第三臂89所承载，第三臂89围绕臂81、82的铰接件83的轴被铰接。
在两臂81、82之间布置有气动的致动器90，致动器90由与承压气体输入回路相连的弹性材料制的球囊构成。
由于其伸长形的形状，该设备可被插入狭窄的通道内，例如插引在车身金属板与关连于该金属板的加强件之间。
当然，本发明并不局限于前述的实施方式。
因而，例如，致动器此外可包括允许产生振动以方便变形金属板回复到其初始位置的部件。
这些振动可通过变频敲击得到。
相同地，整型架可通过容易连接/容易断开的固定装置例如维可牢式固定件，被安装在致动器上。
此外，根据本发明的设备的支撑元件可包括泡沫塑料垫，泡沫塑料垫支撑在机动车的一结构元件上。泡沫塑料的密度(例如聚氨酯泡沫塑料)将被设置用以保证作用力的传递，同时吻合支承构件的形状。因而得到在该支承构件上的施加的压力的更好分布。此外，致动器的行程将被缩短。

Claims (26)

1.矫正设备，用以矫正受过度机械应力例如碰撞之后变形的金属元件和/或塑料元件，其特征在于，所述设备包括：至少一支撑元件(1)，所述支撑元件配有在机动车刚性结构和/或机动车车身刚性结构上临时固定用的临时固定部件(17-20)；反支承元件，气动的致动器(14)能固定在所述反支承元件上，所述致动器可选地配有在待矫正元件的变形部上施加推力的整型架(16)或类似物；和在所述支撑元件(1)和所述反支承元件之间的位置和/或方向上可调节的机械连接件，连接元件设计成在所述支撑元件(1)上传递所述致动器(14)在所述反支承元件上施加的作用力的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述致动器(14)包括气动作动筒、可膨胀的球囊或折箱式部件或者类似物。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
-所述支撑元件由可伸展的框架(1)构成，所述框架包括平行的两梁(C1，C2)，所述框架(1)配有在机动车车身顶蓬(车顶)的侧加强件上钩挂和/或悬挂用的部件(17-20)；
-构成所述可调节的机械连接件的所述连接元件包括在所述支撑元件的每个梁(C1，C2)的两段部(T1，T2)上平移活动的撑杆(TE)。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述反支承元件包括立柱，所述致动器(14)能固定在所述立柱的端部之一上，并且所述立柱在其另一端部包括沿着所述撑杆(TE)被引导的活动的托架(6)。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述立柱在长度上是可调节的。
6.根据权利要求3到5中任一项所述的设备，其特征在于，所述临时固定部件(17-20)布置在所述框架(1)的四个角上并且包括适于插引在存在于机动车刚性结构或机动车车身刚性结构中的开孔或边缘中的钩形件、长度可调节的杆、缆或链条。
7.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述框架(1)的边侧(C1-C4)每个均包括伸缩地彼此接合的两段部(T1，T2)，这些段部(T1，T2)能为管形的或甚至由具有封闭截面和/或开放截面的型材构成。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述设备包括锁定部件，所述锁定部件适于锁定所述两段部(T1，T2)，以便按期望长度实现每个所述边侧(C1-C4)。
9.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述撑杆包括两个呈矩形截面的管形段部(7、8)，这两个管形段部伸缩地嵌接在第三管形段部(9)中，这两个管形段部(7、8)的外截面略小于所述第三管形段部(9)的内截面；并且，所述托架包括基本呈C形的型段(10)，从而界定出截面略大于所述第三管形段部(9)的外截面的空间。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，形成所述托架的所述型段(10)在与其纵向开口(11)相对的表面(腹板)上配有轴线垂直于所述框架(1)的平面的螺杆(12)，承载有气动的致动器(14)的立柱(13)能固定在该螺杆上。
11.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述撑杆(TE)被铰接成允许改变所述致动器(14)的方向并允许所述整型架更好适应于期望矫正的金属板的形状。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述撑杆包括中间元件，所述中间元件由两管形段部(21、22)嵌合形成，所述中间元件的两端部通过两各自的铰接件(25、26)与导向和/或固定元件(23、24)相连接。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述导向和/或固定元件(23、24)具有基本呈倒Ω形的形状，其两端部设有紧固螺钉(27、28)接合在内的开孔。
14.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，托架(29)滑动安装在所述中间元件上，所述托架用于承载致动器(30)，所述托架(29)的轴向锁定以及所述两管形段部的轴向锁定通过相应的滚花头紧定螺钉(31、32)保证。
15.根据权利要求3到14中任一项所述的设备，其特征在于，所述撑杆(TE)是可拆卸的并被设计成能独立于所述框架(1)被使用。
16.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括环形的磁化结构(34)，所述磁化结构(34)承载圆柱形的筒体，所述筒体包括底部(36)和与所述底部相对的圆形的开口(37)，所述开口(37)与环形元件(34)的承靠面同高，所述筒体容纳支撑在所述底部(38)上并且在与所述底部相对方向上承载有整型架的致动器(38)。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述整型架借助于螺杆(39)安装在所述致动器(38)上，该螺杆在带有螺纹的管形套筒中拧紧，所述管形套筒和与所述底部相对的致动器表面相连在一起。
18.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述整型架具有略鼓起的支承面(41)，用以将待矫正的金属板带引到超过其初始位置。
19.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述支撑元件包括在车身上固定用的固定部件，例如吸盘(49)或甚至永磁体(甚至电磁体)，这些固定部件与立柱(48)相连在一起，托架(47)能在该立柱上滑动并锁紧，配有柄把(46)的操作杆(45)被铰接在该托架上；并且，反支承元件滑动安装在构成所述连接元件的所述操作杆(45)上，可能配有整型架(53)的致动器(52)能固定在该反支承元件上。
20.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述致动器(60)通过球接件(67)安装在所述反支承元件上。
21.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述致动器包括作动筒(60)，所述作动筒包括能手持的管形本体，所述管形本体具有配有用于保护操作者手的凸缘的端部。
22.根据权利要求1所述的设备，其特别地用于矫正在机动车翼板上产生的变形，其特征在于，所述设备包括弯曲的操作杆(71)，所述操作杆在其端部之一承载有柄把(72)并且在其另一端部承载有整型架(73)，该操作杆(71)在其弯曲处被铰接在界定凹腔的支承构件(75)上，所述凹腔用于接纳位于所述翼板(70)处的机动车轮胎(76)的上部分，所述支承构件(75)的腹板(77)在与所述轮胎(76)的相反方向上具有板盘，作用在承载有所述整型架(73)的所述操作杆(71)的臂(80)上的致动器固定在该板盘上。
23.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述致动器包括允许振动以便于金属板回复到其初始位置的部件。
24.根据权利要求25所述的设备，其特征在于，所述振动通过变频敲击得到。
25.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述整型架通过容易连接/断开的固定装置如维可牢式固定件被安装在所述致动器上。
26.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述支撑元件包括泡沫塑料垫，所述泡沫塑料垫设计用以吻合支承构件的形状并保证作用力在该支承构件上的更好分布。
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