FI125014B - Peltikotelo - Google Patents

Description

Peltikotelo - Plåtlåda Tämän keksinnön kohteena on peltikotelo, joka on valmistettu levymäisestä pelti-aihiosta, josta kotelon sivut ja pohja on taivutettu ja saumat on hitsattu kiinni.

Keksinnön tarkoituksena on kotelon taivutukseen liittyvien asetusaikojen (asetus-tarpeen) poistaminen ja samalla joustavuuden lisääminen niin, että kotelon päämi-tat voidaan valita vapaasti (portaattomasti).

Toinen kohta, jota tässä samalla kehitetään, on lähtöaihioiden muodot. Koska yleinen käytäntö ja lähtökohta aihion muodolle on tähtiaihio, niin muina lähtöaihio-vaihtoehtoina olisivat myös ns. L-, T-, S- ja H-aihiot, joiden etuna nähdään mahdollisuus raaka-aineen tehokkaampaan käyttöön, joka seuraa suuremmasta ”tyhjästä” tilasta ja aihioiden paremmasta limittymisestä hukkamateriaalin suhteen raaka-ainelevylle (nesting).

Aikaisemmin tunnetut ratkaisut ovat perustuneet asetusaikojen vähentämisessä robotisoituun taivutuskoneeseen tai kokonaan automatisoituun taivutuskoneeseen. Nämä ovat ratkaisuna kalliimpia ja perustuvat automatisoituun työkalujen asetukseen, ei asetustarpeen poistoon, ja lähtöaihioissa tyypillisesti tähtiaihioon tai irralliseen vaippaan ja pohjaan.

Asetusaikojen vähentämisessä kyseisten järjestelmien heikkouksina ovat hinta, mitalliset rajoitteet (portaaton taivutussauman pituus on vaikeasti toteutettavissa, koko taivutuksen kattavana työkaluna käytännössä mahdoton) sekä se, että asetuksen tekee näissä tapauksissa kone taikka robotti ihmisen sijasta eli aikaa kuluu joka tapauksessa. Kun esillä olevassa keksinnössä koneelle on kerran tehty asetus, niin sitä ei tarvitse enää tehdä kotelokoosta toiseen vaihdettaessa. Tähtiaihion epäkohtana on muodosta johtuva, suuri todennäköisyys suureen huk-ka-%:iin, koska kulmiin jäävä tila on suhteellisen pieni ja siten vaikeasti hyödynnettävissä ja aihiot lomittuvat huonosti toisiinsa nähden. Erillisen vaippa- ja pohja-aihion ongelmia ovat taivutuksien mittatarkkuus, hitsauksen vääntely, pitkät hit-sausmatkat sekä se, kuinka saada pohja ja vaippa yhtäaikaa hitsauspaikalle (logistiikka).

Keksinnön tarkoituksena on poistaa mainitut epäkohdat. Keksinnön mukaiselle peltikotelolle on tunnusomaista se, että ainakin yksi kotelon taivutettava kulma on peltiaihiossa osalta matkaa leikattu auki ja taivutus on tehty järjestyksessä, jossa pitkä työkalu pääsee ensimmäisten taivutusten yhteydessä tulemaan ”kotelosta ulos” ja viimeinen taivutus tehdään lyhyellä työkalulla osittain aukileikatussa kulmassa. Näin muissa kulmissa taivutustyökalu voi ulottua kotelon ulkopuolelle.

Keksinnön erilaisia sovellutusmuotoja on esitetty patenttivaatimusasetelman epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Jotta keksinnöllä päästään tilanteeseen, jossa asetusaikoja ei tarvita, tulee lähtö-aihion kulma tehdä seuraavalla tavalla (mikä näkyy myös kuvista). Lähtöaihio voi olla mikä tahansa seuraavista: tähti, L, S, T tai H. Oleellista on, että vähintään yksi kulma on auki kuvan osoittamalla tavalla ja esillä olevassa keksinnössä se on au-kileikkaamaton matkalta, joka on sama kuin matalin valmistuksessa oleva kotelo. Kuvan tapauksessa kulma on auki yhtenäiseltä matkalta, jolloin kotelon sisäpuolisen taivutustyökalun pituudeksi valitaan matalimman kotelon mukainen pituus. Toinen mahdollisuus on, että kulma on auki muodostuen joko kahdesta tai useammasta aukileikkaamattomasta osuudesta, jotka mitoitetaan niin kapeiksi, että taivutus voidaan tehdä siltä osin ilman sisäpuolista työkalua. Oikealla taivutusjär-jestyksellä päästään tilanteeseen, että asetuksia ei tarvitse tehdä taivutuskoneelle, vaan taivutus tehdään järjestyksessä, jossa pitkä työkalu pääsee ensimmäisten taivutusten yhteydessä tulemaan ”kotelosta ulos” ja viimeinen (viimeiset) taivutus (taivutukset) tehdään lyhyellä työkalulla osittain aukileikatussa kulmassa. Huomionarvoista on se, että kulmia voi olla auki yhden ja neljän väliltä. Tästä riippuu se, kuinka monella työkalulla pystyy kotelot tekemään (joko kahdella tai kolmella terällä)

Keksinnön tuoma etu asetusajallisena ja logistisena kokonaissäästönä on huomattava. Koska tämän jälkeen, kun taivutuskone ja sille levyaihion tarjoileva robotti ovat tietoisia työjärjestyksestä ei ole enää merkitystä kotelon kokoluokasta. Samalla mahdollistuu uusien kotelokokojen valmistaminen asiakkaan omien vapaasti valittujen mittojen mukaan kokonaistaloudellisesti ja tehokkaasti. Siirtymällä toisenlaisen lähtöaihion käyttöön saavutetaan merkittävää säästöä myös raaka-ainehukassa.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuviot 1-7 esittävät kotelon taivuttamista S-muotoisesta aihiosta valmiiksi koteloksi, kuviot 8-12 esittävät erimuotoisia levyaihioita, joista kaikista saadaan samanlainen lopputulos, kuvio 13 esittää taivutuskoneen yläosaa, ja kuvio 14 esittää taivutuskoneen alaosaa.

Levyaihio leikataan haluttuun muotoon, tässä esimerkissä S-muotoon. Tämän jälkeen tuoteaihiot viedään taivutuskoneelle. Taivutuskoneella on kuvan 13 mukainen teräasetus tehtynä, jolloin taivutus järjestys on seuraava: Suuaukon kahden ensimmäisen reunan taivutus muototerällä 1, kuvio 2, minkä jälkeen toisella terällä 2 taivutetaan ensimmäinen kahden sivun välinen kulma, kuvio 3. Sen jälkeen kahden jälkimmäisen suuaukon reunan taivutus muototerällä 1 kuvio 4, minkä jälkeen terällä 2 taivutetaan kaksi pohjan ja sivun välistä kulmaa, kuviot 5, 6. Tämän jälkeen kolmannella terällä 3 taivutetaan aukileikattu viimeinen sivujen välinen kulma niin, että kotelo sulkeutuu. Tämän jälkeen kotelo on valmis hitsattavaksi. Perusperiaatteena on siis kolmen kiinteän taivutustyökalun käyttö. Ensimmäistä käytetään suuaukon muodon taivuttamiseen. Pituus voidaan valita maksimimittojen mukaan, koska terä voi aina tulla ”kotelosta ulos”. Toista terää käytetään kaikkien sellaisten kulmien taivutuksessa, joissa terä mahtuu ainakin toisesta päästä ”kotelosta ulos”, jolloin terän pituus voidaan edelleen valita maksimimitan mukaan. Kolmatta terää käytetään kulmien taivuttamiseen silloin, kun kotelo on jo niin suljettu, ettei terä pääse kotelosta vapaasti ”ulos”. Työkalun pituus valitaan pienimmän taivutettavan mitan mukaan, ja kulma leikataan auki siltä osuudelta, joka ylittää työkalun kotelon koon kasvaessa. Kun kotelossa käytännössä on aina valoaukko, tulee muodosta aina viime vaiheessa niin suljettu, että ainakin yksi kulma pitää taivuttaa tällä auki-leikkauksen menetelmällä.

Suuaukon reunamuoto voidaan taivuttaa myös terällä 2 käyttäen kahta tai useampaa peräkkäistä taivutusvaihetta muodon aikaansaamiseksi. Tällöin taivutusterien lukumäärä pienenee (ei tarvita muototerää 1), mutta taivutusiskujen lukumäärä kasvaa.

Kun lähtökohtana tässä tapauksessa on vähintään yksi aukileikattu kulma ja kulman kiinteän osuuden pituus on valittu kotelosarjan matalimman kotelon mukaan, erilaisilla korkeuksilla tai sillä, mistä päästä kulma on auki vai onko se molemmista päistä auki ja onko yksi kulma aukileikattu vai kaikki neljä sekä onko kiinteä osuus kulmassa yhtenäinen vai ei, ei ole enää merkitystä. Aihiomalleista S, T ja L ovat kiinnostavimmat, koska näissä materiaalihukka on useimmiten vähäisin.

Osittain aukileikattua kulmaa, jossa on kapeita kannaksia, voidaan tarvita joko sisäpuolisen työkalun kokonaan pois jättämiseen tai taivutusmuodon optimointiin esimerkiksi hitsauksen tai ulkonäön suhteen sisäpuolista työkalua käytettäessä. Taivutusmuodon optimointiin voidaan käyttää myös suoran aukileikkauksen sijasta esim. V-mallista muotoa aukileikkauksen päätepisteissä, jolla levyreunat saadaan esim. hitsauksen kannalta edullisempaan asentoon toisiinsa nähden.

Claims (7)

1. Peltikotelo, joka on valmistettu levymäisestä peltiaihiosta, josta kotelon sivut (4) ja pohja (5) on taivutettu ja saumat on hitsattu kiinni, tunnettu siitä, että ainakin yksi kotelon taivutettava kulma (6) on peltiaihiossa osalta matkaa leikattu auki, taivutus on tehty järjestyksessä, jossa pitkä työkalu (2) pääsee ensimmäisten taivutusten yhteydessä tulemaan ”kotelosta ulos” ja viimeinen taivutus tehdään lyhyellä työkalulla (3) osittain aukileikatussa kulmassa (6).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen peltikotelo, tunnettu siitä, että kulman auki-leikkaamaton osuus (6) on yhtenäinen ja pituudeltaan korkeintaan peltikoteloiden tuotesarjaan kuuluvan pienimmän vastaavan sivun pituinen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen peltikotelo, tunnettu siitä, että kulman auki leikkaamaton osuus muodostuu kahdesta tai useammasta aukileikkaamattomasta osuudesta, joiden pituudet ovat niin lyhyitä, että kulma voidaan taivuttaa ilman sisäpuolista työkalua.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen peltikotelo, tunnettu siitä, että peltiaihio on leikattu laserilla tai vesileikkauksella.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen peltikotelo, tunnettu siitä, että peltiaihiossa oleva auki leikattu taivutettavan kulman osuus on leikattu laserilla tai vesileikkauksella.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen peltikotelo, tunnettu siitä, että auki leikattu osuus on päätepisteissään keskilinjasta poikkeava, esim. V-muotoinen, millä taivutuksen jälkeinen levyreunojen sijainti toisiinsa nähden saadaan hitsauksen kannalta edulliseksi.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen peltikotelo, tunnettu siitä, että kotelon kulmat on hitsattu myös aukileikkaamattomien osuuksien kohdalla.