NL1004321C2

NL1004321C2 - Werkwijze voor het vervaardigen van een hol paneel en met die werkwijze vervaardigd paneel.

Info

Publication number: NL1004321C2
Application number: NL1004321A
Authority: NL
Inventors: Willem Frederik Jense
Original assignee: Omega Laser Systems B V
Priority date: 1996-10-21
Filing date: 1996-10-21
Publication date: 1998-04-22

Description

Werkwijze voor het vervaardigen van een hol paneel en met die werkwijze vervaardigd paneel

De uitvinding betreft een werkwijze voor het vervaardigen van een vormstijf hol paneel en een met de werkwijze verkregen paneel.

Doel van de uitvinding is het verschaffen van 5 een werkwijze die een zeer eenvoudige vervaardiging met hoge kwaliteit mogelijk maakt, zonder dat daarvoor kostbare en zeer nauwkeurige apparatuur noodzakelijk is.

In verband met het bovenstaande verschaft de uitvinding een werkwijze voor het vervaardigen van een 10 voor medium onder druk doorstroombaar vormstijf hol paneel, welke werkwijze de volgende, in geschikte volgorde uit te voeren stappen omvat: (a) het verschaffen en op elkaar plaatsen van twee door lassen met elkaar verbindbare metalen platen; 15 (b) het over een omtreksrand overeenkomstig het te vervaardigen paneel aan elkaar vastlassen van de platen, (c) het verschaffen van een toegang voor het tussen de platen invoeren van medium onder druk; 20 (d) het over een regelmatig patroon van individuele laszones binnen de omtreksrand lokaal aan elkaar vastlassen van de platen; (e) het na de stappen (a), (b), (c) en (d) via de toegang invoeren van medium onder druk, zodanig dat de 25 platen onder plastische vervorming uiteenwijken in de vrije gebieden tussen de omtreksrand en de laszones en tussen de laszones; (f) het uitvoeren van stap (d) door laser-lassen, zodanig dat de laszones elk de vorm van een 30 gesloten contour bezitten; en (g) het tijdens stap (e) fixeren van de omtreksrand .

1004321 2

Volgens de uitvinding wordt geen gebruik gemaakt van weerstandslassen. Weerstandslassen biedt niet de mogelijkheid, relatief grote laszones in de vorm van een gesloten contour te maken. De werkwijze volgens de 5 uitvinding maakt gebruik van laserlassen, waardoor de omtrek van een lascontour een substantiële lengte kan bezitten zonder dat er gevaar voor ongewenste deformaties en smelten van het lokale materiaal optreedt.

Men zou kunnen overwegen, door middel van een 10 specifiek frame onder homogene druk de lasplaatsen te fixeren. Het nadeel daarvan is, dat een buitengewoon nauwkeurige positionering vereist is en dat bij verkeerde positionering een te vervaardigen paneel onbruikbaar wordt en dient te worden afgekeurd.

15 Alle beschreven nadelen doen zich bij de werkwijze volgens de uitvinding niet voor.

Tevens betreft de uitvinding een hol paneel dat is vervaardigd door toepassing van de hiervoor beschreven werkwijze. Dit holle paneel omvat twee metalen platen, 20 die over een omtreksrand en over een regelmatig patroon van individuele laszones aan elkaar zijn vastgelast, waarbij de gebieden tussen de omtreksrand en de laszones en tussen de laszones onder plastische vervorming uiteen zijn geweken, waarbij de laszones door laserlassen zijn 25 gevormd en elk de vorm van een gesloten contour bezitten.

De fixatie van de omtreksrand moet volgens de uitvinding zodanig worden uitgevoerd, dat deze niet onderworpen is aan plastische deformatie. Begrepen dient te worden, dat bij het "opblazen" van het paneel in stap 30 (e) door de buitenwaarts gerichte krachten de omtreksrand de neiging heeft, zich daar waar mogelijk naar binnen te bewegen. Deze binnenwaartse verplaatsing dient effectief te worden voorkomen.

In verband hiermee kan de werkwijze volgens de 35 uitvinding omvatten het uitvoeren van stap (g) door het over de gehele lengte vast inklemmen van de omtreksrand.

De conclusies 3-11 geven voordelige uitvoeringen van de werkwijze volgens de uitvinding. In 1004321 3 dit verband wordt opgemerkt dat conclusie 4 de mogelijkheid biedt, de metalen platen bijvoorbeeld continue of intermitterend aan te voeren en een gevormd paneel van overtollig materiaal te ontdoen.

5 Sterk de voorkeur bezit de werkwijze volgens conclusie 11, die zich richt op de relatie tussen de kleinste lineaire afmeting van een laszone, bijvoorbeeld de diameter van een cirkelvormig contour, en de steekafstand tussen de laszones.

10 De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van bijgaande tekeningen. Hierin tonen: figuur 1 een bovenaanzicht van een hol paneel volgens de uitvinding; figuur 2 de dwarsdoorsnede II-II volgens figuur 15 1; figuur 3 een ringvormige laszone die in figuur 1 is aangeduid als het detail III, op vergrootte schaal; figuur 4 een schematisch aanzicht, gedeeltelijk in dwarsdoorsnede gedeeltelijk in zij-aanzicht, van een 20 inrichting tijdens het vervaardigen van een paneel volgens de uitvinding; figuur 5 een detail van een variant van de inrichting volgens figuur 4; figuur 6 het detail VI uit figuur 4; en 25 figuur 7 een bovenaanzicht van een alternatieve uitvoering van een paneel volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont een bovenaanzicht van een voor medium onder druk doorstroombaar vormstijf hol paneel 1. Dit holle paneel 1 omvat op de in figuur 2 getoonde wijze 30 twee op elkaar geplaatste vlakke roestvast stalen platen 2, 3 die over vier randzones, die gemeenschappelijk met 4 zijn aangeduid, aan elkaar zijn vastgelast. In het kader dat door deze randzones 4 wordt bepaald zijn de platen 2, 3 over een regelmatig patroon van individuele laszones 5 35 lokaal aan elkaar vastgelast. Via een mediumtoevoerbuisstomp 6 en een mediumafvoerbuisstomp 7 is op de hierna aan de hand van figuur 4 getoonde wijze de randzone 4 gefixeerd en is hydraulisch medium onder 1004321 4 druk in de ruimte 8 tussen de platen toegelaten. Hierdoor wijken de platen uiteen in de gebieden, waar dat mogelijk is, dus in de gebieden tussen de vastgelaste randzones 4 en de laszones 5.

5 Figuur 3 toont, dat de laszone 5 een algemene cirkelvorm bezit. De diameter is met a aangeduid. De ringvormige laszone 5 is door laserlassen gevormd. In figuur 1 is de steekafstand tussen naburige laszones 5 met b aangeduid. De dimensies a en b voldoen bij voorkeur 10 aan de volgende mathematisch relatie: a=5b. In conclusie 11 zijn de technische grenzen van deze relatie aangeduid.

Uit de structuur volgens figuur 2 zal duidelijk zijn, dat ter plaatse van de laszones 5 de platen 2 en 3 vast met elkaar zijn verbonden. In de vrije gebieden zijn 15 de platen zodanig uiteen geweken, dat er een matras-achtige structuur ontstaat met vloeiende, afgeronde overgangzones.

Figuur 4 toont een inrichting 9 voor het volgens de uitvinding vervaardigen van het holle paneel 20 1. De inrichting 9 omvat een kader 10, waarin via een stangenmechanisme een hydraulische cilinder 11 een zeer grote klemkracht kan uitoefenen op de randzones 4.

Daartoe omvat het algemeen met 11 aangeduide stangenmechanisme een aandrukkader 12 waarvan de vorm 25 overeenkomt met de volledige omtreksvorm van rand 4. Door expansie van de cilinder 11 vindt een verplaatsing volgens pijlen 13 plaats, die resulteert in een geringe verplaatsing en corresponderend grote omlaag gerichte kracht 14 op kader 12. Hierdoor wordt rand 14 met zeer 30 grote kracht effectief ingeklemd tegen een oplegrand 15, dat deel uitmaakt van kader 10. Na de beschreven inklemming vindt toevoer van hydraulisch medium onder druk in de ruimte 18 via buisstompen 6, 7 plaats, waardoor de getoonde structuur wordt verkregen. Figuur 4 35 toont derhalve de situatie, waarin paneel 1 gereed is om na het opheffen van de klemkracht 14 uit de inrichting 9 te worden uitgenomen.

1004321 5

Figuur 5 toont een variant, waarbij oplegrand 15' een relatief geringe hoogte heeft ten opzichte van bodem 16', in vergelijking met bodem 16 van het frame 15 volgens figuur 4. Het kader 12' omhult een vormplaat 17 5 met corresponderend gering verdiept aandrukvlak 18. Door deze structuur toe te passen in de configuratie volgens figuur 4 zijn de uitwijkingen van de verkregen golfvormen volgens figuur 4 beperkt en wordt een paneel 1' verkregen, waarvan de naar buiten geweken delen over een 10 belangrijk deel van hun afmetingen plat zijn en minder ver uiteen zijn geweken dan in de situatie volgens de figuren 2 en 4.

Figuur 6 toont het detail VI volgens figuur 4. Dit correspondeert met laszone 5 volgens figuur 3. Het 15 zal duidelijk zijn dat de laszone, waarover de platen 2 en 3 aan elkaar zijn vastgelast, een breedte bezit, die in deze uitvoering iets groter is dan de dikte van elk van de platen 2, 3. Hiermee is een zeer grote sterkte van de laszone 5 verzekerd. Dit is in het bijzonder van 20 belang tijdens het "opblazen" van de structuur voor vorming van het paneel 1.

Uit de vorm van de laszone 5 volgens figuur 6 zal duidelijk zijn, dat de laserbewerking vanaf de bovenzijde heeft plaatsgevonden. Het zal overigens 25 duidelijk zijn dat een laszone nooit met de getekende scherpe contouren kan worden aangeduid. Een laszone is immers altijd een gebied dat een vloeiende overgang met zijn omgeving vertoont.

Figuur 7 een hol doorstroombaar paneel 19 met 30 een omtreksrond 20 en aansluitbuisstompen 21, 22.

Ronde laszones 23 zijn in een rechthoekige patroon onder 45° gepositioneerd, dit in tegenstelling tot het rechthoekige patroon onder 0°-90° volgens figuur 1.

Aan de omtrek zijn langwerpige laszones 24 gebruikt ter 35 verhoging van de sterkte van het paneel 19.

Alle laszones 23 en 24 zijn door laser-lassen gevormd.

1004321

Claims

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een voor medium onder druk doorstroombaar vormstijf hol paneel, welke werkwijze de volgende, in geschikte volgorde uit te voeren stappen omvat: 5 (a) het verschaffen en op elkaar plaatsen van twee door lassen met elkaar verbindbare metalen platen; (b) het over een omtreksrand overeenkomstig het te vervaardigen paneel aan elkaar vastlassen van de platen, 10 (c) het verschaffen van een toegang voor het tussen de platen invoeren van medium onder druk; (d) het over een regelmatig patroon van individuele laszones binnen de omtreksrand lokaal aan elkaar vastlassen van de platen; 15 (e) het na de stappen (a), (b), (c) en (d) via de toegang invoeren van medium onder druk, zodanig dat de platen onder plastische vervorming uiteenwijken in de vrije gebieden tussen de omtreksrand en de laszones en tussen de laszones; 20 (f) het uitvoeren van stap (d) door laser- lassen, zodanig dat de laszones elk de vorm van een gesloten contour bezitten; en (g) het tijdens stap (e) fixeren van de omtreksrand .

2. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende (h) het uitvoeren van stap (g) door het over de gehele lengte vast inklemmen van de omtreksrand.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende (i) het uitvoeren van stap (a) door het 30 verschaffen van roestvaststalen platen.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende (j) het van althans een deel van de omtreksrand verwijderen van overtollig plaatmateriaal.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende

100 A 32 1 (k) het uitvoeren van stap (e) met vloeibaar medium.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende (l) het zodanig uitvoeren van stap (f) , dat een 5 contour een afgeronde vorm bezit;

7. Werkwijze volgens conclusie 6, omvattende (m) het zodanig uitvoeren van stap (1), dat een contour een algemene cirkelvorm bezit.

8. Werkwijze volgens conclusie 6, omvattende 10 (n) het zodanig uitvoeren van stap (1), dat een contour een algemene ovale vorm bezit.

9. Werkwijze volgens conclusie 6, omvattende (o) het zodanig uitvoeren van stap (1), dat een contour een langwerpige vorm bezit.

10. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende (p) het zodanig uitvoeren van stap (f), dat de breedte in het hoofdvlak van de platen van een contour ten minste gelijk is aan de dikte van een plaat.

11. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende 20 (q) het zodanig uitvoeren van stap (f) , dat de verhouding tussen de kleinste lineaire afmeting van een laszone en de steekafstand tussen de laszones een waarde in het gebied 0,10-0,30 en bij voorkeur 0,17-0,23 bezit.

12. Hol paneel, vervaardigd door toepassing van 25 de werkwijze volgens één der voorgaande conclusies en omvattende twee metalen platen, die over een omtreksrand en over een regelmatig patroon van individuele laszones aan elkaar zijn vastgelast, waarbij de gebieden tussen de omtreksrand en de laszones en tussen de laszones onder 30 plastische vervorming uiteen zijn geweken, waarbij de laszones door laser-lassen zijn gevormd en elk de vorm van een gesloten contour bezitten. 1004321