MX2010010710A - Viga de barrido multidireccional, formadora de rodillo, y metodo. - Google Patents

Abstract

Una viga de alta resistencia incluye primera y segunda secciones flexibles en direcciones opuestas como parte de un proceso de formación por rodillos. Una armadura incluye miembros de armadura laterales que incorporan la viga de doble flexión y al menos un tubo de manejo de energía enlazado a la viga. En una forma, la viga es tubular y tiene una dimensión de sección transversal de mayor que 25 mm y una fuerza de material de al menos alrededor de 414 MPA (60 KSI) de resistencia a la tensión. Un aparato que forma rodillo incluye un dispositivo formador por rodillos y una estación de barrido en línea con el dispositivo formador por rodillos para barrer la viga continua en primera y segunda direcciones opuestas. También, un método de formación por rodillos comprende etapas de: formación por rodillos de una hoja de material en una viga continua y barrido primera y segunda secciones de la viga en direcciones opuestas.

Description

VIGA DE BARRIDO MULTIDIRECCIONAL, FORMADORA DE RODILLO, Y METODO Campo de la Invención La presente invención se refiere a vigas de barrido multidireccionales y también un aparato que forma rodillo y métodos para formar vigas de barrido multidireccional y miembros estructurales, tal como se pueden usar como vigas de refuerzo de defensa, armaduras de vehículo, y miembros estructurales no lineales. La presente invención además se refiere a vigas y miembros estructurales hechos por el mismo. La presente invención no se limita a solamente vigas de refuerzo de defensas y/o armaduras de vehículo, ni se limita a aparato y métodos para formar/construir solamente estos componentes.

Antecedentes de la Invención La formación por rodillos puede ser una forma particularmente rentable de producir vigas alargadas y miembros estructurales (en forma de canal y tubulares) , ya que la formación por rodillos es capaz de producción en masa de altos volúmenes, con herramientas de relativamente bajo costo y herramientas de mayor duración (como se compara con troqueles de estampado, especialmente cuando los materiales de alta resistencia que se están formando desgastarán rápidamente troqueles de estampado) . Sin embargo, la REF.:213984 formación por rodillos tiene limitaciones, tales como una capacidad limitada para formar productos no lineales.

Se conocen varias maneras de formar barridos y miembros estructurales alargados en forma de curva. Por ejemplo, ver Sturrus Patente de E.U.A. No. 5,092,512, Sturrus Patente de E.U.A. No. 5,454,504, y Lyons Solicitud Publicada de E.U.A. 2006/0277960 que describe formas de impartir barridos en una viga continua hecha de material de alta resistencia, donde la viga tiene una fuerza y forma adecuada para usar como una viga de refuerzo de defensa. Sin embargo, estos procesos se limitan para formación de vigas de barrido para formar formas cóncavas unidireccionales. Estos procesos no son capaces de formar una viga con barridos de alternancia (hacia adelante y hacia atrás) , donde los barridos alternativos están en direcciones opuestas fuera de una línea central formada por rodillo .

En particular, las dificultades de vigas que forman barrido consistentemente y miembros estructurales en formas no lineales se incrementan en mayor medida como el tamaño y momento de flexión de un aumento de viga estructural, tal como cuando la viga tiene una sección transversal tubular de mayor que 50 mm x 50 mm, y/o cuando el material de hoja tiene una alta resistencia (por ejemplo, mayor que alrededor de 414 MPA (60 KSI) de resistencia a la tensión hasta 1517 MPa (220 KSI) de resistencia a la tensión), y/o cuando la flexión de barrido es relativamente aguda tal como la definición de un radio de menor que 1500 mm, y/o cuando los espesores de la hoja son mayores que 2 mm, especialmente para combinaciones de lo anterior.

Breve Descripción de la Invención En un aspecto de la presente invención, un aparato que forma rodillo incluye un formador por rodillos con rodillos para la formación de una hoja de material de acero en una viga estructural que define una línea longitudinal. El aparato además incluye una estación de barrido en línea con el formador por rodillos, donde la estación de barrido incluye un dispositivo de formación de barrido selectivamente para el barrido de la viga estructural en una primera dirección fuera de la línea longitudinal y en una segunda dirección opuesta a la primera dirección fuera de la línea longitudinal mientras opera continuamente el formador por rodillos .

En otro aspecto de la presente invención, una estación de barrido se proporciona para secciones de barrido de una viga fuera de una línea longitudinal definida por la viga. La estación de barrido incluye una armadura principal, y un dispositivo de formación de barrido que incluye una subarmadura operativamente soportada en la armadura principal para el movimiento a una primera posición para barrer una primera sección de la viga en una primera dirección fuera de la línea longitudinal y para el movimiento a una segunda posición para barrer una segunda sección de la viga en una segunda dirección fuera de la línea longitudinal, la segunda dirección que está en un lado opuesto a la primera dirección.

En otro aspecto de la presente invención, un método de formación por rodillos comprende etapas de: formación por rodillos de una hoja de material en una viga continua que define una línea longitudinal; y durante la etapa de formación por rodillos, que barre una primera sección de la viga continua en una primera dirección fuera de la línea longitudinal y que. barre una segunda sección de la viga continua fuera de la línea longitudinal en una segunda dirección diferente de la primera dirección.

En un aspecto más concreto de la presente invención, el método incluye formación de una armadura que incorpora la viga con primera y segunda secciones opuestamente barridas.

En un aspecto más concreto de la presente invención, la viga forma una viga de refuerzo de defensa y/o un componente de armadura de vehículo.

En un aspecto más concreto de la presente invención, un soporte de montaje de defensa que absorbe energía se enlaza a la viga en un extremo de la viga.

En un aspecto más concreto de la presente invención, la viga es tubular y tiene una dimensión de sección transversal en una dirección de la flexión que es al menos alrededor de 25 mm. Además, la resistencia de material es preferiblemente al menos alrededor de 414 MPA (60 KSI) de resistencia a la tensión, para proporcionar una alta relación de resistencia a peso.

Un objeto de la presente invención es para proporcionar una viga, ya sea en forma de canal o tubular, hecha de material de hoja de acero (o que tiene resistencia a la tensión similar o mayor) y con una sección transversal de tamaño considerable (tal como 5.08 cm (2 pulgadas) o más en una dirección de la flexión) , donde la viga es barrido hacia delante y hacia atrás en direcciones opuestas de una línea central formada por rodillo durante el proceso de formación por rodillos.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato y método capaz de barrer una viga de resistencia de material considerable y resistencia de viga de sección transversal en un patrón hacia adelante y hacia atrás que incluye secciones de barrido en flexión en direcciones opuestas de una línea central en forma de rodillo.

Un objeto de la presente invención es construir una armadura que usa los componentes de viga con barridos hacia adelante y hacia atrás como se anotó anteriormente.

Un objeto de la presente invención es proporcionar estabilizadores internos y/o externos en un aparato que forma rodillo para permitir al aparato hacer barridos cada vez más agudos en una viga mientras se mantiene la precisión dimensional y la consistencia de la sección transversal de la viga .

Estos y otros aspectos, objetos, y características de la presente invención se entenderán y apreciarán por aquellos expertos en la técnica durante el estudio de la siguiente especificación, reivindicaciones, y dibujos añadidos.

Breve Descripción de las Figuras La FIG. 1 es una vista lateral de un aparato que forma rodillo que incluye una estación de barrido bi-dereccional de la presente invención.

Las FIGS. 2-3 son vistas en perspectiva de un extremo del aparato que forma rodillo que incluye la estación de barrido bi-direccional de la FIG. 1, FIG. 3 que incluye partes removidas para mostrar mejor los componentes aquí aba o .

Las FIGS. 4-5 son vistas superiores y en perspectiva de la estación de barrido de la FIG. 3 en una posición inicial donde la viga continua permanece lineal pasando esto a través de la estación de barrido.

Las FIGS. 6-7 son vistas superiores y en perspectiva de la estación de barrido de similares a las FIGS. 2-3 en una primera posición donde la viga continua se barre en una primera dirección "B" fuera de su línea central formada por rodillo .

Las FIGS. 8-10 son dos vistas en perspectiva y una vista superior de la estación de barrido de la FIG. 3 en una segunda posición donde la viga continua se barre en una segunda dirección "C" opuesta a la primera dirección y fuera de su línea central formada por rodillo.

La FIG. 11 es una vista superior de una viga de refuerzo de defensa (también llamada "segmento de viga") formada en dos direcciones por el aparato de la FIG. 1 de tal manera que las secciones finales de la viga son co-lineales pero una sección central se compensa.

La FIG. 12 es una vista en perspectiva de una armadura de vehículo que incorpora componentes de viga bi-direccionalmente doblada que juntos se soldán junto con soportes de montaje (tal como para montar vigas de refuerzo de defensa) para formar una armadura de vehículo completa.

La FIG. 13 es un diagrama de flujo esquemático que muestra un método/proceso para hacer una armadura de vehículo.

Las FIGS. 14-18 son vistas laterales, en sección transversal superior, en perspectiva, en perspectiva de explosión, y en perspectiva rota de un mandril interno, y la FIG. 19 es un segmento modificado de lo que se muestra en la FIG. 17.

Las FIGS. 20-28 son similares a las FIGS . 2-10, pero que muestran otra versión de la estación de barrido bidireccional .

Las FIGS. 29-30 son vistas en perspectiva de la subarmadura de barrido y montaje con la FIG. 30 que tiene algunos componentes removidos para mostrar mejor otros componentes en su interior.

Descripción Detallada de la Invención Se proporciona un aparato que forma rodillo 30 (FIG. 1) que incluye un formador por rodillos 31 (también llamado un "dispositivo de formación por rodillos") para la formación de una viga continua 33 a lo largo de la dirección de línea "A", y una estación de barrido 32 en línea con el dispositivo formador por rodillos 31 para barrer (esto es, longitudinalmente curva) la viga continua 33 en primera y segunda direcciones opuestas de una línea central de la viga continua (también llamada "flexión bi -direccional " o "barrido bilateral" en la presente) "sobre la marcha" durante la operación continua del dispositivo formador por rodillos 31. También, se describe un método relacionado de formación por rodillos que comprende etapas de formación por rodillos de una hoja de material en una viga continua y barrido de primera y segunda secciones de la viga en direcciones opuestas de la línea central. Notablemente, el aparato que forma rodillo puede formar la viga para incluir cualquier número de diferentes secciones de barrido, dependiendo de los requisitos funcionales de la aplicación donde la viga estructural se usará, como se discutió abajo. El aparato que forma rodillo que incluye la estación de barrido es robusto y por lo tanto es capaz de formar una variedad de materiales de metal que tienen diferentes fuerzas (tal como materiales de 275 MPa (40 KSI) de resistencia a la tensión o menos, hasta 1517 MPa (220 KSI) de resistencia a la tensión o más) y muchos diversos tamaños que incluyen grandes secciones de viga en sección transversal (tal como 40 mm x 150 mm, o 40 mm x 40 mm, o 80 mm x 120 mm) y muchas diferentes formas de secciones transversales (tal como "B, " "D, " "C" u otras formas en sección transversal) . La viga continua ilustrada 33 se corta en segmentos de viga 34 (también llamados "vigas de refuerzo" o "vigas estructurales" o "vigas de defensa") que tienen una longitud y forma adecuada para usar como vigas de refuerzo de defensa.

Una viga de refuerzo de defensa ejemplar 34 (FIG. 11) se hace de material de alta resistencia tal como acero de 414 MPA (60 KSI) de resistencia a la tensión con espesor de pared de alrededor de 2 mm de espesor de hoja, y tiene una forma tubular de sección transversal con profundidad de 80 mm y altura similar (en una posición montada en vehículo) . La viga 34 se puede usar como una viga de refuerzo de defensa, y puede incluir un agujero 34' tal como para apoyar una bola/enganche de remolque. La viga ilustrada tiene una sección transversal que define un tubo sencillo, pero se contempla que una viga puede definir múltiples tubos (por ejemplo, en forma de B) o una canal abierto (por ejemplo, en forma de C) . La viga ilustrada 34 se forma en el aparato que forma rodillo 30 para incluir múltiples secciones 35-40, con secciones 36/37 dobladas en la estación de barrido en direcciones opuestas y secciones 38/39 dobladas en direcciones opuestas como parte del proceso de barrido simultáneo con y durante el proceso de formación por rodillos. Como se ilustra, la viga 34 se puede usar como una viga de refuerzo de defensa, con extremos 35 y 40 que incluyen soportes de montaje solados (no específicamente mostrados) que se configuran para enlazar a un vehículo. Muchos soportes de montaje de defensa se conocen en la técnica, de tal manera que una discusión detallada de ellos no es necesaria.

Notablemente, la sección central 37/38, define un plano sencillo con extremos 35 y 40, pero la sección central 37/38 se dobla a una posición desalineada relativa a los extremos 35 y 40 como parte de la formación por rodillos y operación de barrido. La sección central 37/38 se puede adicionalmente reformar en una operación secundaria a la posición la sección central 37/38 hacia atrás así como por debajo de los extremos alineados 35 y 40 (con superficies superior e inferior mantenidas en una orientación horizontal, cuando en la posición .montada de vehículo.) Esto permite el uso de una viga transversal sencilla (34) para soportar un enganche (y barra de remolque) (ver agujero 34' para recibir un enganche de bola) , aún permite la altura adecuada y posición delantera en proa del enganche relativo a la armadura del vehículo. Además, permite que todas de las paredes ortogonales de la viga (34) se orienten óptimamente en posiciones horizontales y verticales para apoyar el peso.

Una variedad de diferentes componentes estructurales y de armadura se pueden hacer usando los conceptos incorporados en la forma de la viga 34. Por ejemplo, la FIG. 12 ilustra una armadura de vehículo, donde los componentes 111, 121, 125-127 se soldán (o atornillan) juntos para formar una armadura de vehículo de pasajeros básica (ver FIG. 12), que incluye características para limpiar ruedas del vehículo y para proporcionar soporte no lineal óptimo para sus componentes de motor y suspensión de vehículo. Notablemente, las secciones de viga de barrido bilateral hechas por el presente aparato que forma rodillo 30 se pueden usar para formar miembros de armadura laterales y miembros de viga transversal. Cada una de las vigas ilustradas incorpora flexiones estratégicamente ubicadas, al menos dos de las flexiones que se forman en direcciones opuestas de una línea central de la viga continua. Se contempla que un gran número de miembros de armadura estructural adicional y componentes se pueden hacer, incluyendo armaduras para vehículos deportivos tales como motos para nieve y vehículos todo terreno; armaduras para otros vehículos tales como equipos agrícolas, camiones, trenes, y cualquiera de los vehículos para tierra, agua, aire, y/o nieve; otros miembros estructurales para vehículos tales como arcos para techo, vigas para puerta, y similares; miembros estructurales para muebles, tales como para paneles de división, escritorios, sistemas de oficina, y similares; y una variedad de otros miembros estructurales que se alargan y requieren flexión bi-direccional en al menos dos lugares .

Más específicamente con respecto al aparato que forma rodillo 30 (FIG. 1), un desenrollador 50 alimenta material de hoja 51 de un rollo 51' a una plancha 52 (y/o troquel pre-perforado) y en el dispositivo formador por rodillos 31. Los rodillos 53 forman el material de hoja 51 en una forma en sección transversal deseada, tal como en una viga continua 33 que define un tubo sencillo en forma de D. Un soldador 54 (opcional, usado para fijar permanentemente el tubo en una sección tubular cerrada) soldó el material de hoja en la forma de un tubo permanente. Una ancla ascendente 55 (opcional, usada si los mandriles internos son necesarios para mantener una forma de una viga tubular durante el barrido) soporta una línea de ancla descendente para asegurar mandriles internos en una posición descendente fijada (ver FIG. 14-19) .

La estación de barrido 32 se enlaza en línea a un extremo del formador por rodillos 31, e incluye rodillos de barrido para selectivamente el barrido/deformación de la viga continua 33 en cualquiera de las direcciones opuestas de la línea central longitudinal de la viga continua 33. Un dispositivo de corte 57 recibe la viga de barrido bilateral 33 y corta esto en ubicaciones seleccionadas relativas a las flexiones formadas en la viga de barrido bilateral 33 para alcanzar segmentos de viga 34 que tienen una longitud deseada, y con las secciones de barrido contenidas en ubicaciones estratégicas a lo largo de los segmentos de la viga 34. El segmento de viga de barrido bilateral ilustrado 34 incluye secciones 35-40 (FIG. 11) todas estando en un plano común y con secciones 36-39 que se deforman (en el papel y fuera del papel como se ilustra en la FIG. 1) , de tal manera que los componentes de defensa capaces de estar en (y se soportan continuamente en) un soporte de tabla de parte superior plana 58 ya que se separan por dispositivo de corte 57 con cuchilla de guillotina 57'.

La estación de barrido 32 (FIG. 2) incluye una armadura de soporte 60 con un par de puntales de anclaje 61 enlazados a la almohadilla 62 del formador por rodillos 31, y además incluye una subarmadura tipo caja 63 para soportar operativamente movible rodillos de flexión de barrido 64 y 65 para doble movimiento de giro y translacional en estructuras de soporte 80 y 100 de la estructura 60.

La subarmadura 63 incluye placas de extremo 66 y placas transversales arriba/abajo 67 así como placas transversales adelante/atrás 67' ensambladas para formar una configuración tipo caja con los rodillos de flexión de barrido 64 y 65 colocados en el interior. Los ejes 68 y 69 (ver líneas centrales identificadas en la FIG. 2) se extienden a través de y soportan ajustablemente a los rodillos de flexión de barrido 64 y 65. Los ejes 68 y 69 cada uno incluye extremos que se extienden a través de soportes 70 y 71 para soporte ajustable en las placas transversales 67. Las bombas/motores 72 y 73 se enlazan al extremo superior de los ejes 68 y 69. Los motores 72 y 73 se conectan operativamente a e independientemente controlado por un controlador 74 para la velocidad variable. (Ver FIG. 4.) Las cubiertas de los motores 72 y 73 se fijan a la subarmadura 63 por alojamiento estructural (no específicamente mostrado, pero en el área de números 74 y 75) .

La subarmadura 63 se soporta operativamente para doble movimiento de giro y traslacional por estructura de soporte ajustable que engancha estructuras de soporte 80 y 100 en la armadura 60 como se muestra por las FIGS. 5, 7, y 10 (y las FIGS . 2-10 generalmente). Más específicamente, la subarmadura 63 se soporta en una posición inicial (FIGS. 4-5, con los rodillos 64 y 65 que definen una línea perpendicular a la dirección longitudinal "A" de la viga 33 como la viga 33 se está formando en rollo) . Como se muestra en las FIGS. 7 y 10, la subarmadura 63 se puede girar selectivamente (en una dirección descendente) alrededor de soporte en miembros de deslizamiento 85 y 86 que soportan el eje 68 y eje 69.

En particular, la estructura de soporte ajustable (FIG. 2) incluye estructuras de soporte superiores e inferiores 80 y 100 como sigue. La estructura de soporte superior 80 incluye placas para soporte superiores e inferiores 81 y 82 aseguradas juntas por espaciadores 83 para definir un espacio superior 84. La estructura de soporte ajustable además incluye primero y segundo miembros de deslizamiento de seguimiento guía extensible tipo placa 85 y 86 en la parte superior (y adicionalmente dos miembros de deslizamiento 85 y 86 en el fondo) que se soportan deslizablemente en el espacio 84 entre las placas 81 y 82 en posiciones adyacentes. El miembro de deslizamiento de seguimiento guía 85 incluye un extremo grande 88 (FIG. 5) con un soporte para tanto suportar la subarmadura 63 como permitir la rotación de la subarmadura 63 a lo largo de una trayectoria descendente arqueada. La subarmadura 63 también incluye un soporte que a su vez soporta el eje 68. El miembro de deslizamiento 85 además incluye un extremo estrecho 90 que ajusta alineadamente entre y engancha establemente los espaciadores 83 y 831. En una posición inicial ascendente (FIGS. 4-5), las superficies en ángulo entre los extremos grandes y estrechos 88 y 90 paradas de aumento 83' para causar colocación exacta de la subarmadura 63. El miembro de deslizamiento 86 es similar al miembro de deslizamiento 85 en su movimiento, enganche con soportes de soporte, y soporte de la subarmadura 63.

Dos de los espaciadores 831 forman una parada de tipo acuñamiento para limitar el movimiento ascendente del miembro de deslizamiento de seguimiento guía tipo placa 85. Cuando ambos miembros de deslizamiento de seguimiento guía tipo placa 85 y 86 están en su posición ascendente sentada (FIGS. 4-5), la subarmadura 63 está en cuadratura con la viga continua 33, con rodillos 64 y 65 que son opuestos entre sí en una configuración perpendicular a la viga continua 33. Cuando en la posición de sentado, la estación de barrido 32 no dobla la viga continua 33, de manera que la viga 33 permanece lineal.

Dos pares de accionadores hidráulicos 91 (FIG. 4) se conectan entre la subarmadura 63 y puntales 61, con una parte superior y un accionador de fondo en cada ' lado. Los accionadores 91 en cada lado se conectan operativamente a un motor de bomba 92, que se controlan por el controlador de aparato de barrido, que a su vez se controla por un controlador principal 77 para operar el formador por rodillos (FIG. 1) . (Notablemente, el controlador 77 puede ser una unidad sencilla, o una computadora principal que controla varias unidades de sub-control alrededor del aparato 20.) Una cadena multi -enlace 94 (también llamada un "limitador de barrido") conecta la subarmadura 63 a los puntales 61 para limitar un movimiento descendente angular máximo de la subarmadura 63 en la armadura principal 60. La cadena 94 proporciona seguridad para reducir la posibilidad de la subarmadura 63 que se mueve a una posición descendente extrema que podría acentuar y dañar componentes de máquina, tal como si uno de los accionadores 91 fallan o se rompen.

Como se anotó anteriormente, la estructura de soporte ajustable además incluye una estructura de soporte de fondo 100 (FIG. 2) que incluye componentes idénticos y acción como la estructura de soporte superior 80, que incluye miembros de deslizamiento tipo placa superior e inferior, paradas/espaciadores, y accionadores.

Como se muestra por las FIGS . 4-5, la estación de barrido 32 tiene una posición inicial donde la viga continua 33 no se desvía/deforma/barre. (Notablemente, la porción doblada de la viga ilustrada 33 en las FIGS. 4-5 que se extiende descendente de la estación de barrido se dobló/barrió antes de la subarmadura 63 que se movió nuevamente a su posición inicial como en las FIGS. 4-5.) La estación de barrido 32 también tiene una primera posición girada (FIGS. 6-7) para radicalmente deformar la viga 33 en una primera dirección "B" fuera de una línea central longitudinal 95 de la viga 33, y una segunda posición girada opuesta (FIGS. 8-10) para radicalmente deformar la viga 33 en una segunda dirección "C" opuesta a la primera dirección fuera de la línea central longitudinal.

En la primera posición de la FIG. 6, el miembro de deslizamiento de seguimiento guía tipo placa 86 está en la posición inicial, pero el miembro de deslizamiento de seguimiento guía tipo placa 85 se desliza descendente y gira ligeramente de modo que el espaciamiento de ejes 68 y 69 se mantiene (de modo que continua para enganchar lados opuestos de la viga continua 33) . Como un resultado, la viga 33 se dobla en dirección "B" como pasa entre rodillos 64, 65. En la segunda posición (FIGS. 8-10), el miembro de deslizamiento de seguimiento guía tipo placa 85 está en la posición inicial y miembro de deslizamiento de seguimiento guía tipo placa 86 se extiende (descendente) . Como un resultado, la viga 33 se dobla en dirección "C" como pasa entre rodillos 64, 65.

La prueba ha mostrado que la presente estación de barrido 32 puede deformar la viga continua 33 a un barrido de 1000 mm de radio en cualquier dirección seleccionada cuando se forma material que tiene una resistencia a la tensión de 1310 MPa (190 KSI) y una viga tubular de sección transversal de alrededor de 70 ram x 70 mm. Además, la estación de barrido 32 se controla variablemente por el controlador 77 de tal manera que la flexión del barrido se puede hacer constante para una sección particular de la viga 33, o se puede hacer para cambiar constantemente a lo largo de una sección particular de la viga 33, o se puede hacer en una combinación de lineal y barridos. Además, los barridos se pueden hacer de tal manera que la viga 34 cortada de la viga continua 33 puede ser simétrica y puede incluir secciones de extremo alineadas (ver FIG. 11, secciones de extremo 35 y 40) y sección de centro compensada.

Como se discutió previamente, una armadura de vehículo ejemplar 110 (FIG. 12) se puede hacer de vigas hechas de acuerdo a los presentes principios inventivos, y por el presente aparato y método. La armadura 110 incluye varias vigas estructurales/componentes que tienen características ahora posibles usando el aparato de barrido 30 de la presente invención. Se nota que los lados opuestos de la armadura del vehículo 110 normalmente serán imágenes de espejo el uno del otro (o muy similar a imágenes de espejo) en una armadura de vehículo actual. Sin embargo, los lados opuestos se ilustran como diferentes para ilustrar que varias posibilidades se pueden acomodar .

En particular, la mitad derecha de la armadura del vehículo 110 mostrada en la FIG. 12 incluye un miembro de armadura lateral tubular alargado sencillo 111 doblado con una flexión bi-direccional de compuesto (todas las flexiones están en un plano vertical) en la ubicación 112, ubicación 112 que está en una rueda trasera del vehículo cuando en una posición montada de vehículo para proporcionar lugar para el eje trasero del vehículo. El miembro de armadura lateral 111 además incluye una flexión de compuesto (todas las flexiones están en un plano horizontal) en la ubicación 113 (pero las flexiones que están en una dirección ortogonal relativa a las primeras flexiones) . La segunda flexión ilustrada en la ubicación 113 es ligeramente más baja que la primera flexión en la ubicación 112. Se contempla que la segunda flexión se puede hacer en un estampado secundario o en una operación de doblez/reforma separada (ver FIG. 13) donde la viga tubular 34 se apoya mientras que es forzado en la forma tridimensional deseada. Un soporte/punta de armadura 115 (algunas veces llamada una "torre de triturado") se soldó a un frente del miembro de armadura lateral 111, tal como para montar una viga de refuerzo de defensa 119 con soportes de montaje 119' soldados/fijados a ello. El soporte ilustrado 115 es rectangular en sección transversal. Sin embargo, se contempla que el soporte puede tener una sección transversal redonda u otra forma. Como se sugirió anteriormente en la presente, normalmente una armadura de vehículo es de forma simétrica, la diferencia aquí es para propósitos de ilustración para mostrar alternativas, como se entenderá por técnicos expertos en este campo. El soporte ilustrado 115 y los componentes de armadura son tubulares, y pueden incluir aberturas de iniciación de triturado para proporcionar absorción de energía constante y predecible durante un choque/impacto de vehículo.

La mitad izquierda de la armadura del vehículo 110 (FIG. 12) incluye un par de miembros de armadura laterales tubulares alargados 121 y 122 con una conexión traslapada 123. La conexión traslapada 123 puede ser por traslape directo de extremos de componentes 121 y 122., o se puede hacer al proporcionar una sección de tubo intermedio formada para extender telescópicamente en los extremos de los componentes 121 y 122. Los componentes 121 y 122 juntos se soldán, conectándolos en una forma generalmente alineada para formar un miembro de armadura lateral no diferente del miembro 111. Una ventaja para usar miembros de armadura 121 y 122 es que se pueden formar en una forma final como se forma en el aparato que forma rodillo 30 con la estación de barrido 32. Los soportes 115' pueden ser soldados o atornillados a extremos (traseros) de la armadura para fijación de una viga de refuerzo de defensa trasera 34.

La armadura del vehículo 110 también incluye miembros transversales 125, 126 y 127 que se extienden entre los miembros de armadura laterales 111 y rígidamente interconectan los mismos. Los miembros transversales 125 y 126 son vigas tubulares (o pueden ser canales abiertos) , e incluyen una o más flexiones bidireccionales para cumplir sus requisitos dimensionales. Las pestañas de extremo se forman en los miembros transversales para enganchar alineadamente los respectivos miembros de armadura laterales y para facilitar enlace de soldadura. También, si se desea, dispositivos de manejo de energía y/o iniciadores de trituración se pueden incorporar en los miembros transversales 125 y/o 126 y/o 127.

La FIG. 13 es un diagrama de flujo que muestra una fabricación de componentes y de soldadura de un montaje junto para formar una armadura de vehículo.

En algunas circunstancias, se puede desear para proporcionar cada vez más barridos de flexión bruscamente que el "enfrentamiento" de la capacidad de la estación de barrido anterior 32. En tal evento, el equipo auxiliar se puede agregar a la estación de barrido además aumenta su capacidad para proporcionar un barrido de flexión bruscamente consistente y dimensionalmente preciso. Tres tipos básicos de tal equipo auxiliar se contemplan, incluyendo (1) soporte externo descendente adicional enlazado a un lado descendente de la estación de barrido 32 (por ejemplo, un rodillo o rodillos de arrastre) que enganchan la viga continua 33 (llamada un "estabilizador externo"), (2) un soporte externo ascendente (llamado un estabilizador de flexión ascendente o "soporte de puente") que engancha la viga 33 inmediatamente por delante de los rodillos 64, 65, y/o (3) un estabilizador interno 142 (ilustrado como una "cadena de mandril interna" conextadas entre sí en una forma tipo serpiente) (ver FIGS. 14-18) . Estos conceptos pueden ser útiles en un aparato de barrido para producir una viga de barrido bi-direccional , o para producir una viga de barrido direccionalmente sencillo, pero no se cree que se requiere necesariamente a menos que la viga 33 sea grande (por ejemplo, mayor que 2" x 2") o use materiales de alta resistencia (por ejemplo, mayor que 551.5 MPa (KSI) ) o use materiales de paredes delgadas (por ejemplo, menor que 2.2 mm de espesor) .

El soporte ascendente (llamado un estabilizador de flexión ascendente o "soporte de puente") (FIG. 4) se coloca inmediatamente adyacente a los rodillos de flexión para apoyar la viga 33 en su forma lineal a medida que entran los rodillos 64, 65 en la estación de barrido 32. El soporte ascendente se apoya en ubicación lateral 141 y tiene una forma lateral para alineadamente enganchar deslizablemente la viga 33 para soportar la viga 33 como viaja a lo largo de su línea central formada por rodillo en el punto de pellizco entre rodillos 64 y 65 de la estación de barrido. Al hacer el soporte ascendente un componente sólido (mejor que una rueda, por ejemplo), un extremo frontal del soporte ascendente se puede hacer en forma de cuña, de manera que el soporte proporcionado está más cerca al punto dé pellizco entre rodillos 64 y 65 como la viga 33 se dobla alrededor de un rodillo (por ejemplo, rodillo 64 o rodillo 65) .

Al soportar la viga 33 inmediatamente adyacente a un lado ascendente de la estación de barrido 32, una precisión dimensional de la viga 33 se puede incrementar en gran medida. La razón se debe a que las paredes de la viga se estabilizan y apoyan para prevenir flexión indeseada y deformación de "fuerzas de flexión contrarias." Las fuerzas de flexión contrarias (como se usa en la presente) son fuerzas reactivas que causan deformación ascendente en la viga 33 en una dirección fuera de la dirección de flexión. Estas fuerzas reactivas se causan por la viga 33 actuando como un sube y baja ya que se ve forzado a deformar alrededor de un rodillo de flexión (por ejemplo, rodillo 64) . Específicamente, la resistencia de la viga y las tensiones resultantes en la viga 33 causan una porción ascendente de la viga 33 (por ejemplo, 2.5 hasta 12.7 cm (1 hasta 5 pulgadas) por delante de donde la viga 33 toca el rodillo de flexión 65) para doblar en una dirección fuera de la rodillo de flexión (64) .

Se contempla que el soporte externo ascendente se puede ubicar en un solo lado de la viga 33, pero se contempla que los soportes externos ascendentes probablemente se colocarán en ambos lados de la viga 33 de manera que las paredes de la viga se soportan independientemente de que la dirección de la viga 33 está siendo barrida, (esto es, el soporte externo ascendente podría estabilizar las paredes de la viga 33 independientemente de si la viga 33 se está deformando alrededor del rodillo 64 en una primera dirección de barrido, o se está deformando alrededor del rodillo 65 en una segunda dirección (opuesta) de barrido.) El estabilizador interno 142 (FIGS. 14-19) (también llamado un "mandril interno muíti -enlace" o "serpiente de mandril") incluye una pluralidad de segmentos de mandril interno conectados juntos por una cadena multi-enlace 151, que a su vez se conecta a el ancla ascendente 55 por una barra 152, tal como una barra sólida de alrededor de 2.5 cm (1 pulgada) de diámetro. Los segmentos 160-163 tienen una forma exterior configurada para llenar una cavidad interna de la viga continua 33 y para deslizar a lo largo de la viga 33 como la viga 33 se mueve a través de la estación de barrido. Los segmentos 160-163 tienen una dimensión en sección transversal exterior clasificado a que las paredes de la viga 33 no colapsen en la cavidad y de manera que una sección en forma transversal de la viga 33 se mantiene durante el proceso de formación de barrido.

El primer segmento más ascendente ilustrado 160 se alarga (tal como 7.6-10.16 cm (3-4 pulgadas)) e incluye aberturas para recibir un perno 153 que conecta la cadena 151 (y el bloque 160) a un rizo en la barra de ancla 152. El primer segmento 160 se sostiene en una posición estacionaria ubicada ascendente del punto de pellizco entre los rodillos 64 y 65. El segundo segmento 161 también se alarga (tal como alrededor de 10.16-15.24 cm (4-6 pulgadas)) lo que ayuda en permanecer alineado con la dirección de línea del proceso de formación por rodillos. El segundo segmento 161 también se mantiene en una posición estacionaria ubicada ascendente del punto de pellizco entre los rodillos 64 y 65. El segmento 161 es seguido por diversos segmentos más cortos 162 (cada uno alrededor de 2.54 o 5.08 cm (una o dos pulgadas) de largo) y un último segmento final alargado 163 (alargado hasta alrededor de 5.08-7.62 cm (2-3 pulgadas)). Los segmentos 162 forman una línea de apilado de bloques/mandriles que se extienden más allá del punto de pellizco entre los rodillos 64 y 65, y el segmento 163 se ubica descendente de los rodillos 64 y 65. Una longitud de los segmentos 160, 161 y 163 ayuda a mantener su alineación con la viga continua 33 que se forma. El movimiento de los segmentos 162 y 163 sigue una forma causada por los rodillos 64 y 65 como los rodillos 64 y 65 se mueven a diferentes posiciones (ver FIGS . 2-10), agregando así estabilidad a la viga continua 33 como se mueve a través de la estación de barrido.

Cada segmento 161-162 tiene un agujero de paso, y los segmentos 160 y 163 tienen una estructura para la conexión a los extremos opuestos de los enlaces de la cadena 151. La cadena 151 se extiende a través de los segmentos 161-162 y conecta los segmentos 160-163. Cada segmento 160-163 se hace estructuralmente e interconecta en una forma para permitir rotación en cualquier dirección de lado a lado. Específicamente, cada segmento 161-163 tiene una unión formada por una boquilla cilindricamente formada de frente ascendente estrecha y un hueco cilindrico de frente ascendente de acoplamiento, de manera que aumentan para formar una superficie de soporte rotacional que permite la rotación del mandril interno tipo serpiente en cualquier dirección. Se contempla que diferentes cadenas se pueden usar para asegurar los componentes de mandril interno juntos. La cadena ilustrada 151 incluye enlaces planos 155 y pernos transversos 156 que interconectan en una forma similar a una cadena de bicicleta o cadena de transmisión de motocicleta para engranar una rueda dentada. Los enlaces ilustrados 155 son planos y cada uno tiene una forma de figura "8" (ver FIGS . 15 y 17) y pueden ser dos o tres profundos, con extremos de los enlaces 155 longitudinalmente compensados y girados juntos por pernos de manera que una cadena de alta resistencia continua se forma que se puede doblar en cualquier dirección en un plano horizontal ... pero no flexionada en una dirección fuera del plano.

La FIG. 19 ilustra un segmento modificado 162A donde al menos uno de los lados del frente exterior del segmento 162A incluye un perno de rodillo 162B. Esto permite reducir el enganche por fricción de los lados de los segmentos 162A ya que el perno de rodillo 162B rueda a lo largo de la superficie interior de la viga continua 33 (en lugar de contacto de deslizamiento) . Esta configuración es más duradera que con los segmentos 162, pero por supuesto los segmentos 162A son más caros, y no son potencialmente prácticos (o menos prácticos) a menos que un tamaño del segmento 162A es suficientemente largo y al mismo tiempo, las presiones de la formación de la viga 33 son suficientemente grandes para justificar el uso del segmento 162A.

Un aparato de formación por rodillos modificado 30A (FIGS. 20-28) también se muestra. Los componentes que son similares y/o idénticos a los aparatos 30 se identifican usando los mismos números, pero con una letra "A" o "B" . Esto se hace para reducir la discusión redundante. Las FIGS. 20-28 son generalmente similares a las FIGS. 2-10, respectivamente, pero con modificaciones como se discutió abajo.

El aparato 30A (FIG. 20) incluye un formador por rodillos 31A y estación de barrido 32A. La estación de barrido 32A se ancla por armadura apoyada 200A y se soporta operativamente en una base 2OIA. Notablemente, la subarmadura 200A y la base 2OIA puede ser de tamaño para soportar un peso adecuado y tamaño de la estación de barrido 32A como sea necesario para versiones particulares de los mismos.

En estación de barrido 32A, los miembros de deslizamiento extensibles tipo placa 85A y 86A (FIG. 20, pero ver FIG. 25) se modifican para mejorar la acción de barrido y restablecimiento. Notablemente, los miembros de deslizamiento 85A y 86A son imágenes de espejo el uno del otro, de manera que solamente uno se necesita describir. El miembro de deslizamiento 85A (FIG. 25) incluye una sección de cola estrecha 90A que incluye una ranura de cola 203A y superficie interna formada 204A. La ranura de cola 203A se forma para enganchar un soporte de rodillo 205A en un poste asegurado en la placa 82A. Los lados de la ranura 203A son ligeramente angulados, de manera que la entrada en la ranura 203A forma una apertura amplia frente al soporte de rodillo 205A. esto permite a la ranura 203A capturar el soporte de rodillo 205A mientras aún se permite algún movimiento no lineal del miembro de deslizamiento 85A durante la extensión. Una parte inferior de la ranura 203A se clasifica para participar cercanamente al soporte dé rodillo 205A, tal que el miembro de deslizamiento 85A se coloca exactamente cuando está en posición inicial ascendente.

Un frente de los miembros de deslizamiento 85A y 86A se aseguran juntos por una barra de lazo 210A. La barra de lazo 210A es ajustable en longitud de manera que los rodillos 64A, 65A se ajustan uno hacia el otro para enganchar la viga 33A, la barra de lazo 210A se puede también ajustar. Cuando el miembro de deslizamiento 85A se mueve descendente, la barra de lazo 210A causa el extremo grande 88A del miembro de deslizamiento 85A para girar a lo largo de una trayectoria arqueada descendente alrededor del eje 69A durante la extensión. La superficie interna formada 204A se forma para acomodar este movimiento del miembro de deslizamiento 85A ... permitiendo a la superficie interior 204A evitar interferencia del espaciador 83A' y/o 83A.

Un mecanismo de ajuste (FIGS. 29-30) se proporciona en la estación de barrido 32A para permitir a los rodillos 64A y 65A ajustarse (y fuera de) el uno hacia el otro. El ajustador de tornillos 211A y un soporte que soporta ajustable 212A para apoyar los rodillos 64A y 65? se proporcionan. Estos son operativamente soportados en la subarmadura 63A para el ajuste de una posición de los rodillos de flexión uno hacia el otro (para apretarse contra la viga continua 33A) . Como se anotó anteriormente, la barra de lazo 210A también es ajustable para acomodar un ajuste similar en su longitud.

Cabe señalar que la cadena de "limitador de barrido" (94) se elimina en la presente estación de barrido. En su lugar, un potenciómetro o sistema sensor se enlaza entre una parte estacionaria de la estación de barrido 32A y la subarmadura 63A. Los potenciómetros 215A se conectan al controlador 77 para controlar los accionadores 91A ... que a su vez controla una posición de la subarmadura 32A y rodillos de flexión 64A, 65A de manera que la viga 33A se da un particular radio de barrido deseado (esto es, curvatura longitudinal) . Los potenciómetros 215A también operan para sentir cuando (si) la estación de barrido está "sobre-extendida" en una dirección descendente. Específicamente, un potenciómetro 215A ,(FIG. 21) se enlaza en cada lado de la estación de barrido 32A, con un extreme 216A que se enlaza a la placa 81A y su otro extremo descendente y 217A enlazado a la subarmadura 63A. Estos potenciómetros 215A se conectan eléctricamente al controlador 77 de modo que, si un problema ocurre, el aparato inmediatamente se detiene.

Varias modificaciones se hacen a diversos componentes para manejar las altas tensiones generadas en la presente estación de barrido. También, las modificaciones se hacen para incrementar la eficacia de la operación. Por ejemplo, las aberturas 220A en las placas de extremo laterales 66A y otras placas de la subarmadura 63A permiten un operador para ver en la estación de barrido, permitiendo mejor control ya que uno puede ver que está sucediendo dentro de la estación de barrido. También, el puntal de anclaje 200A se diseña para manejo opcional de tensión y para manejar una gran cantidad de tensión sin falla o deformación inaceptable.

Es de entenderse que las variaciones y modificaciones se pueden hacer en la estructura antes mencionada sin apartarse de los conceptos de la presente invención, y además es para entenderse que tales conceptos se pretenden que se cubran por las siguientes reivindicaciones a menos que estas reivindicaciones por su lenguaje expresamente se establezcan de otra manera.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (22)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones.

1. Una aparato que forma por rodillo caracterizado porque comprende : un formador por rodillos que incluye rodillos para la formación de una hoja de material de acero en una viga estructural que define una línea longitudinal; y una estación de barrido en línea con el formador por rodillos y que incluye un dispositivo de formación de barrido selectivamente para el barrido de la viga estructural en una primera dirección fuera de la línea longitudinal y en una segunda dirección opuesta a la primera dirección fuera de la línea longitudinal mientras opera continuamente el formador por rodillos.

2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los rodillos forman la hoja en una forma tubular y el formador por rodillos incluye un soldador para fijar permanentemente la viga en la forma tubular.

3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la estación de barrido incluye rodillos de barrido opuestos y una estructura de soporte ajustable para soportar aj ustablemente cada uno de los rodillos de barrido opuestos para movimiento translacional.

4. El aparato de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la estación de barrido incluye una subarmadura para apoyar los rodillos de barrido opuestos, la subarmadura que se soporta operativamente por la estructura de soporte ajustable, y que incluye al menos un accionador para mover rotativamente la subarmadura en cualquiera de las primeras y segundas direcciones.

5. El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la estructura de soporte se construye para mover selectivamente al menos uno de los rodillos opuestos parcialmente alrededor del otro rodillo opuesto en una dirección descendente.

6. El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la estructura de soporte soporta la subarmadura para el movimiento en cualquiera de la primera o segunda trayectorias arqueadas que se extienden en una dirección descendente.

7. El aparato definido de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la estructura de soporte incluye accionadores separados conectados a cada uno de los deslizamientos para mover los rodillos de barrido opuestos entré una posición inicial ascendente donde la viga no es barrida y a las diferentes posiciones descendentes donde la viga se barre en la primera dirección y luego la segunda dirección.

8. El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque los rodillos opuestos incluyen primeros y segundos ejes soportados en la subarmadura, y la estructura de soporte ajustable incluye primeros y segundos miembros de deslizamiento para soportar operativamente de forma selectiva la subarmadura para rotación alrededor de los primeros y segundos ejes.

9. El aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la estación de barrido incluye una armadura con un par de guías superiores y un par de guías de fondo cada una define una cavidad entre estas, los primeros y segundos miembros de deslizamiento cada uno incluye una porción que se extiende en una de las cavidades para controlar el movimiento entre los pares de guías asociados.

10. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la estación de barrido incluye una armadura principal, una subarmadura soportada de forma móvil por la armadura, principal, e incluye miembros de deslizamiento que se enganchan deslizablemente la armadura principal para soportar de forma móvil la subarmadura en una seleccionada de dos trayectorias arqueadas diferentes.

11. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque incluye paradas que enganchan los miembros de deslizamiento para definir exactamente una posición inicial ascendente donde la viga estructural permanece lineal y no se da una forma longitudinalmente curvada .

12. El aparato de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque incluye un soporte en dirección ascendente colocado inmediatamente dirección ascendente y adyacente a los rodillos de barrido.

13. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye al menos un mandril interno colocado en parte entre los rodillos opuestos en la estación de barrido.

14. El aparato de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque al menos un mandril interno incluye una pluralidad de segmentos interconectados internos para formar una cadena flexible apilable con un plano dado pero en direcciones opuestas en el plano.

15. Una estación de barrido para secciones de barrido de una viga fuera de una línea longitudinal definida por la viga, caracterizada porque comprende: una armadura principal; un dispositivo de formación de barrido que incluye una subarmadura operativamente soportada en la armadura principal para el movimiento a primera posición para barrer una primera sección de la viga en una primera dirección fuera de la línea longitudinal y para el movimiento a una segunda posición para barrer una segunda sección de la viga en una segunda dirección fuera de la línea longitudinal, la segunda dirección que está en un lado opuesto la primera dirección.

16. La estación de barrido de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque incluye al menos un mandril interno colocado en parte entre los rodillos opuestos en el dispositivo que forma el barrido.

17. La estación de barrido de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque al menos un mandril interno incluye una pluralidad de segmentos interconectados internos para formar a cadena flexible apilable dentro de un plano dado pero en direcciones opuestas en el plano.

18. Un método de formación por rodillos caracterizado porque comprende etapas de : formación por rodillos una hoja de material en una viga continua que define una línea longitudinal; y durante la etapa de formación por rodillos, barrer una primera sección de la viga continua en una primera dirección fuera de la línea longitudinal y después barrer una segunda sección de la viga continua fuera de la línea longitudinal en una segunda dirección diferente a la primera dirección.

19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la dirección diferente es opuesta a la primera dirección.

20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque incluye proporcionar un accionador adaptado para girar en cualquiera de las direcciones opuestas desde la línea longitudinal e incluye controlar el accionador a la posición de la primera y segunda secciones en las ubicaciones deseadas a lo largo de la viga continua.

21. El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque incluye reformar la viga en una tercera dirección diferente a las primeras y segundas direcciones.

22. Un componente de viga caracterizado porque comprende: una viga formada por rodillo que tiene una sección transversal constante y se forma de una hoja de material con una Resistencia de al menos 414 MPA (60 KSI) ; la viga como se forma en rodillo inicialmente es sustancialmente lineal y define una línea central longitudinal, pero incluye al menos primera y segunda secciones donde la primera sección se dobla en una primera dirección fuera de la línea central y la segunda sección se dobla en una segunda dirección fuera de la línea central pero en una dirección opuesta a la primera sección.