SE513676C2 - Konstruktionselement med ett eller flera partier av sträckmetall samt förfarande för framställning av ett sådant konstruktionselement - Google Patents

Description

515 676 eller -svetsat med över- resp. underliggare till en balk med förhöjd bârförmåga.

Dessa balkar uppvisar inga plisserade strâckmetallpaifier och är ej formade i ett stycke, såsom konstruktionselementet i föreliggande uppfmning.

Genom US 3,8 12,558 anvisas vidare en i ett stycke formad, öppen balkprofil innefattande partier av strâckmetall, vari bågarna eller remsorna av metall som omger sträckmetallens öppningar eller slitsar har försetts med en prägling ßr att förstyva plåtremsorna och öka balkens bärförrnåga. Sträckmetallpartiet som helhet sträcker sig dock i balkens nominella sidoplan, och uppvisar ingen för- stärkande eller deforrnationsriktande plissering såsom konstruktionselementet i föreliggande uppfinning.

Uppfinningen syftar till att anvisa ett konstruktionselement vars uppbyggnad anvisar konstruktören av energiupptagande element i byggnadskonstruktioner eller andra bärande konstruktioner en möjlighet att styra och kontrollera ele- mentets deformationsgrad och deformeringsriktning.

Ovannämnda syfte uppfylles med ett konstruktionselement enligt uppfinningen, uppvisande kännetecknen av patentkrav l. Utföringsforrner av uppfinningen anges av underkraven. I anslutande förfarandekrav anvisas sätt att framställa det uppfiriningsenliga konstruktionselementet.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan i anslutning till bifogade ritningar, av vilka Fig. 1 är en planvy av ett konstruktionselement innefattande ett sträckmetall- parti enligt teknikens ståndpunkt; Fig. 2 år ett förstorat utsnitt av ett område av sträckmetallpartiet i ñg. 1, 513 676 Fig. 3 är ett iörstorat tvärsnitt utmed linjen III-III genom sträckmetallpartiet av fig. l, Fig. 4 är en planvy väsentligen motsvarande fig. l, vari schematiskt visas sträckmetallpartiets plissering i altemativa riktningar enligt uppfinningen, Fig. 5 är ett schematiskt visat tvärsnitt genom ett sträckmetallparti, plisserat i enlighet med ett utföringsexempel av konstruktionselementet enligt uppfinning- en, Fig. 6 är ett tvärsnitt liknande fig. 5, visande ett alternativt utföringsexempel av plisseringen, och Fig. 7- 10 i perspektivvyer visar uppfinningen tillämpad i ett antal balkformade applikationsexempel.

Konstruktionselement av aktuell typ innefattar att partier av sträckmetall for- mas i en plåt på sådant sätt att åtminstone en sida av sträckmetallpartiet an- sluter till ett parti av obruten metall. Sträckmetallpartiet eller -partierna kan vara utsträckta i elementets hela längd eller lokalt begränsade i plåten. Sträck- metallpartiema alstras genom plåtens slitsning och expansion, ex.vis genom rullskärnirig eller genom laser- eller plasmaskärning med efterföljande expan- sion genom rullforrnning. Vid expansion av lokala områden av begränsad längd och utbredning kan utan nackdel accepteras en för expansionen i förekom- mande fall nödvändig oplanhet eller skålforrn i det expanderade området, vilken avlägsnas i ett senare, slutligtïfcíinniiigssteg .

Vid plåtens expansion alstras genomgående öppningar, som sammanbinds eller omslutes av bägfonnade partier eller remsor av metall, liknande rnaskorna av ett nät. I fig. 1-3 visas schematiskt ett konstruktionselement innefattande ett 515' 676 sådant känt nät av stråckmetall, vari de bågforrnade och sammanhängande metallpartierna betecknas med hänvisningssiffran 1, och mellanliggande öpp- ningar med hänvisningssiffran 2. Av ritningsfiguren framgår att de bågformade partierna och öppningarna även efter plåtens expansion väsentligen löper i ett nominellt plan N av sträckmetallpartiet (fig. 3), även om de bågformade remsor- na uppvisar en karaktäristisk vridning mellan förbindningarna 3 med anslu- tande bågformacle partier eller remsor 1.

Med hänvisning till fig. 4-6 visas ett sträckmetallparti ingående i det uppfin- ningsenliga konstruktionselementet. Sträckmetallpartiet i fig. 5 och 6 är bildat genom rullskärning eller laser- eller plasrnaskärning, och genom en i rullskär- ningen alstrad eller efter laserskämingen alstrad expansion. Samtidigt med sträckmetallpartiets expansion, eller i ett efterkommande steg, frambringas en V- eller vågformad plissering av det skurna och expanderade nätet av öppning- ar 2' och sammanbindande, bågformade remsor 1', på sådant sätt att både öppningar 2' och iörbindande bågar 1' av sträckmetall omväxlande skär eller tangerar, och omväxlande löper ovanför, nedanför eller både ovanför resp. ned- anför strâckmetallpaitiets nominella plan N, företrädesvis för att med regelbun- denhet skära detta plan. Plisseringen anbringas antingen samtidigt med expan- sionssteget eller i ett efter rullskärning eller annan skärning och expansion kopplat plisseringssteg genom rullformning mellan mönstrade valsar som är i ömsesidigt ingrepp.

Vid framställning av konstruktionselement uppvisande en oregelbunden plan- och / eller tvärsnittsprofil kan vara lämpligt att plisseringen anbringas i ett ex- pansionen efterkopplat stans- och formpressningssteg lör framställning av bä- rande element med kontrollerad deformeringsriktning och deformationsgrad ingående i ex.vis fordonskarosser och liknande.

Vid framställning av konstruktionselement av balkforrn med öppen eller sluten, godtycklig tvärsnittsprofil enligt fig. 7- 10, kan vara lämpligt att plisseringen an- 513 676 bringas i ett expansionen efterkopplat rullforrnningssteg, alternativt samtidigt med exparfsionssteget, i ex.vis element eller balkar för byggnadskonstruktion eller liknande.

Plisseringen av sträckmetallpartiet i det uppfinningsenliga konstruktionsele- mentet kan ges olika utformning i beroende av den specifika applikationen och dess krav på riktad, kontrollerad deformation, eller styvhet och bärförrnåga i axiell riktning eller tvärs den axiella riktningen.

I en utfóringsforrn av uppfinningen är plisseringen anbringad parallellt med sträckmetallpaitiets axiella riktning för att öka den axiella styvheten och /eller för att underlätta deformering i tvärgående riktning (ej visat).

I en annan utföringsform av uppfinningen är plisseringen anbringad tvärs stråckmetallpartiets axiella riktning,lför att underlätta axiell deformering och/ eller för att erbjuda ökad styvhet i tvärgående riktning, se hänvisningsbe- teckningen 4 i fig 4.

I ytterligare en utiöringsform är appliceringen anbringad tvärs sträckmetallpar- tiets axiella riktning på sådant sätt att plisseringen i planvy uppvisar bägfonn, se hänvisningsbeteckriingen 5 i fig. 4, samt fig. 7.

I ännu en utföringsform är plisseringen anbringad i minst två riktningar tvärs sträckmetallpartiets axiella riktning, lmed en mellanliggande vinkel a (alfa) på sådant sätt att plisseringen i planvy ïíppvisar V-form, se hänvisningsbeteck- ningen 6 i fig 4 resp. fig. 8. Alternativt är i denna utföringsform plisseringen an- bringad i fler än två riktningar med minst två mellanliggande vinklar, på sådant sätt att plisseringen i planvy uppvisdarZ-form eller rut- eller våffelrnönster enligt hänvisningsbeteckningarna 7 resp. 8 i fig. 4. 513 676 I vissa applikationer kan vara fördelaktigt att amplituden av de V- eller vågfor- made plisšerlngarna avtar i riktning mot sträckmetallpartiets kantområden, 'såsom ex.vis i antyds i fig. 6 och 7.

I andra applikationer kan vara fördelaktigt att plåtens expansion alstras och regleras på sådant sätt att storleken av sträckmetallpartiets öppningar 2' avtar i riktning mot sträckmetallpartiets kantområden.

Självfallet kan ovannämnda utföringsformer kombineras för att i varje specifik applikation tillhandahålla en optimal utformning av det uppfinningsenliga kon- struktionselementet med avseende på viktbesparing och riktad eller styrd ener- giupptagning vid deformation.

Inom omfånget fór det begärda skyddet ligger därför konstruktionselement in- nefattande plisserade sträckmetallpartier och uppvisande en godtycklig, öppen balkprofil ex.vis av I-form, L-form, Z-form, S-form, Y-form, X-form, V-forrn, H- form eller C-forrn, men även balkprofiler av ex.vis O-form och tre- eller flersidi- ga, slutna profiler så som genom exempel anvisas i fig. 7-10. Dessa kan efter fackmannamässiga överväganden omväxlande vara utformade med obrutna partier och sträckmetallpartier, av vilka åtminstone något eller några uppvisar en plissering enligt uppfinningen. Självfallet skall inom kravens skyddsomfång även kunna räknas konstruktionselement vilka ßrutom plisserade partier av stråckrnetall även uppvisar plisserade eller korrugerade partier av obruten me- tall i anslutning därtill, ex.vis så som anvisas i den fyrsidiga, slutna balkprofilen av fig. 10.

Claims (17)

515 676 'ln

1. PATENTKRAV l, Konstruktionselement innefattande partier av obruten metall i anslutning till partier av sträckmetall, formade i ett stycke genom rullskärning eller laser- eller plasmaskärning och rullformning eller formpressning av en plåt, vari sträck- metallpartiet/ -partierna har lokal eller längsgående utbredning och åtminstone i någon sida ansluter till partier av obruten metall, kännetecknat av att åt- minstone partiet eller partierna av sträckmetall i ett sträckningen tillordnat el- ler efterföljande formningssteg är plisserat på sådant sätt, att både öppningar (2') och förbindande bågar (1') av expanderad metall omväxlande sträcker sig på ömse sidor om sträckmetallpartiets nominella mittplan (N), så att plisseringen uppvisar en våg- eller V-form som, företrädes med regelbundenhet, skär eller åtminstone tangerar mittplanet (N), vari plisseringen är anbringad och utfor- mad för att underlätta konstruktionselementets deformation i önskad riktning, och /eller för att öka konstruktionselementets styvhet i önskad riktning.

2. Konstruktionselement enligt krav l, kännetecknat av att de V- eller vågfor- made plisseringarna sträcker sig råtlinjigt över sträckmetallpartiet.

3. Konstruktionselement enligt krav 1, kännetecknat av att de V- eller vågfor- made plisseringarna sträcker sig bágforrnigt över sträckmetallpartiet.

4. Konstruktíonselement enligt krav 1, kännetecknat av att de V- eller vågfor- made plisseringarna sträcker sig över sträckmetallpartiet i rninst två riktningar med en mellanliggande vinkel.

5. Konstruktionselement enligt krav 4, kânnetecknat av att de V- eller vägfor- made plisseringarna är utförda som ett rut- eller våffelmönster i partierna av sträckmetall. 513 676 å

6. Konstruktionselement enligt krav 1, kännetecknat av att amplituden av de V- eller vågformade plisseringarna avtar mot stråckmetallpartiets kantområden.

7. Konstruktionselement enligt krav 1, kännetecknat av att uppvisa formen av en balk med öppen eller sluten, godtycklig tvärsnittsprofil.

8. Konstruktionselement enligt krav 7, kännetecknat av ett I-format, L-format, Z-format, S-forrnat, O-format, Y-format, X-format, V-format, H-format eller C- format balktvärsnitt.

9. Konstruktionselement enligt krav 7, kännetecknat av en oregelbunden plan- och/ eller tvärsnittsprofil innefattande ett eller flera partier av obruten metall och ett eller flera partier av plisserad sträckmetall.

10. Konstruktionselement enligt krav 1 och något av kraven 2-9, ingående i en byggnadskonstruktion.

11. Konstruktionselement enligt krav 1 och något av kraven 2-9, ingående i en anläggningskonstruktion.

12. Konstruktionselement enligt krav 1 och något av kraven 2-9, ingående i en markfordonskonstruktion.

13. Konstruktionselement enligt krav 1 och något av kraven 2-9, ingående i en fartygskonstruktion.

14. Konstruktionselement enligt krav 1 och något av kraven 2-9, ingående i en ílygplanskonstruktíon.

15. Förfarande för framställning av ett konstruktionselement enligt något eller några av ovanstående krav, innefattande rullskärning eller laser- eller plas- maskärning av en metallplåt för bildande av ett eller flera, lokalt begränsade eller längsgående partier av sträckmetall vilka åtminstone i sin ena kant an- 513 676 4, sluter till ett parti av obruten metall, kännetecknat av att åtminstone partiet eller partierna av sträckmetall i ett sträckningen tillordnat eller efterföljande tillverkningssteg formas med en bestående plissering så att både öppningar (2') och förbindande bågar (1') av expanderad metall omväxlande sträcker sig på ömse sidor om sträckrnetallpartiets nominella mittplan (N), varigenom plisse- ringen uppvisar en våg- eller V-forrn som, företrädes med regelbundenhet, skär eller åtminstone tangerar mittplanet (N), och vari plisseringen är anbringad och utformad för att underlätta konstruktíonselementets deformation i önskad rikt- ning, och/ eller för att öka konstruktionselernentets styvhet i önskad riktning.

16. Förfarande enligt krav 15, kännetecknat av att plisseringen sker i ett ex- pansionssteget efterkopplat stansnings- och/ eller formpressningssteg för bil- dande av ett konstruktionselement av godtycklig plan- och tvärsnittsprofil.

17. Förfarande enligt krav 15, kännetecknat av att plisseringen sker genom rullformning mellan mönstrade valsar i expansíonssteget.