TW201314098A - 結構斷面以及用來製造這種結構斷面的方法和裝置 - Google Patents

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Abstract

一種結構斷面，特別是T斷面、C斷面、U斷面、V斷面、H斷面、L斷面、M斷面、W斷面、Ω斷面或帽斷面，其具有特別是金屬的與包含中間區的細長基部本體，該中間區係縱向延伸並至少實質封閉地形成，且包含延伸在該中間區的兩側處的至少二縱向區。朝該基部本體的縱向延伸區橫向加寬的開口係配置在該縱向區中。在該基部本體的中間區中，斷面凹部或具有側導引表面的斷面突出部係形成且在該基部本體的縱向上延伸遍及全部長度。本發明復描述用以製造此種結構斷面的方法與裝置。

Description

結構斷面以及用來製造這種結構斷面的方法和裝置
本發明是關於結構斷面，特別是關於T斷面、C斷面、U斷面、V斷面、H斷面、L斷面、M斷面、W斷面、Ω斷面或帽斷面、以及用來製造這種結構斷面的方法和裝置。
這種結構斷面在很多情況是從金屬、細長的基部本體(例如從金屬腹板(metal web))來製作。在此關係中，該製作頻繁地發生在所謂的線上製程(online process)，也就是在材料腹板在縱向上向前移動期間，對應地細長材料腹板受到複數成形步驟，以達到最終斷面形狀。在此關係中，特別重要的是，達到上至每分鐘150公尺的高製程速度，以達成愈高愈好的產出量。
也很重要的是，此種結構斷面中，成本主要是被該材料成本所固定。這意謂可藉由減少材料消耗來大幅減低該結構斷面的全部成本。
本發明的目標是提供一種結構斷面以及用來製造這種結構斷面的方法和裝置，其特別可在線上製程中以簡單方式且不昂貴地製造。
根據本發明之結構斷面係包含特別是金屬的與包含中間區的細長基部本體，該中間區係縱向延伸並至少實質封閉地形成，且包含延伸在該中間區的兩側處的至少二縱向區，且朝該基部本體的縱向延伸區橫向加寬的開口係配置 在該縱向區中，且形成具有側導引表面及在該基部本體的縱向上延伸遍及全部長度的至少一斷面凹部或斷面突出部。
根據本發明的方法，具有側導引表面之至少一斷面凹部或斷面突出部係形成在細長材料腹板的中間區中，實質狹縫形開口係引入至延伸在該中間區的雙側處的該材料腹板的至少二縱向區中，該斷面凹部或斷面突出部係在該材料腹板縱向移動期間沿著導引部地導引，使得藉由互相嚙合該斷面凹部或斷面突出部與該導引部以防止該中間區在橫向該縱向方向上與實質該材料腹板的平面上移動，且在該材料腹板縱向移動期間藉由拉開該縱向區以在橫向該縱向方向上加寬該開口。
根據本發明的裝置係包含用以製造該材料腹板中的該斷面凹部或斷面突出部的靠模切削單元、用以製造該狹縫形開口的切割單元、用以加寬該開口的加寬單元、及用以縱向導引該斷面凹部或斷面突出部的導引部，該導引部係嚙合至該斷面凹部中或嚙合在該斷面突出部之上，以防止該材料腹板的中間區在橫向該縱向方向上與實質該材料腹板的平面上移動。
根據本發明的該縱向區中的開口係例如不是藉由浪費材料的打孔方式來製作，而是用加寬製程來製作。為了能確保該二縱向區中的開口是一致地加寬，在此關係中形成具有側導引表面的斷面凹部或斷面突出部，特別是在中間區中。藉由與該斷面凹部或斷面突出部合作的導引部來確 保該開口的分開，該中間區係固定在該橫向上，使得該開口一致地在二縱向區中加寬。若沒有藉由該導引部固定，則會有風險造成一縱向區中的該開口較另一縱向區中的開口加寬更多、或甚至只加寬其中一縱向區中的開口，儘管該開口在其他縱向區中依舊是原始的、狹縫形、未加寬狀態。
該斷面凹部可有利地形成為導引凹槽及/或該斷面突出部可形成為導引凹槽的後區。此種導引凹槽可用簡單的方式衝壓，該方式可直接在線上製程中直接進行。該斷面凹部或斷面突出部因此可在該材料腹板的縱向移動期間被直接製作。在該材料腹板的縱向移動期間也可有利地製作該狹縫形開口，以用此方式確保單站線上製造製程(single-stage online manufacturing process)。
根據本發明的有利的實施例，該縱向區包含至少二縱向部件區，其在縱向上相鄰彼此地配置且藉由個別折疊腹板形部(web-shaped portion)以完整地連接彼此而形成加寬的開口。該開口因此可藉由折疊這些腹板形部來製作，該腹板形部各完整地將該個別縱向區的二縱向部件區連接彼此。在此情況中，該開口是藉由所謂的折疊製程來製作。舉例來說，該開口通常也可能藉由彼此替代地配置的平行狹縫形開口的加寬製程來製作。它們例如可被加寬成鑽石形開口，該縱向區係在橫向於其縱向延伸區地被拉分開。
根據本發明的進一步有利的實施例，該結構斷面包含具有二表面部的雙牆區，且該加寬開口係形成在該雙牆區 的二表面部中。為此目的，該縱向區在加寬開口之後可相對於該中間區彎曲，且該中間區的成形係使得該縱向區形成該雙牆區。
可特別是未形成有開口且貼近該個別縱向區的個別向外配置區係可有利地相對於該個別縱向區地彎曲。所產生的結構斷面之後包含對應地彎曲的向外配置區，其中並無形成開口。
以此方式，該結構斷面可有利地形成為特別是用以運送平板形元件且較佳係用於柵格天花板的覆蓋面板的插入安裝的T斷面軌道。在此情形下，該中間區可形成頂桁弦、該雙牆區、腹板與該向外配置區、該T斷面軌道的底桁弦。因為該腹板係形成有雙牆，所以不會不利於該開口形成在此區中的穩定性。
較佳地可在該縱向區中形成圓緣以增加穩定性。它們特別是可延伸在該開口之間的區中而因此橫向延伸至該縱向區的縱向延伸區。該圓緣在此關係中可延伸在該縱向區的全部寬度之上或僅在其一部份之上。複數圓緣也是特別可能連接彼此，其係經由在該縱向區的邊緣區中的縱向上延伸的進一步圓緣。在此情況中，該圓緣可形成階梯結構或特別在嚙合至彼此中時形成一或多個梳結構。該圓緣可特別是衝壓至該縱向區中，特別是在線上製程中，以製作它們。然而，該圓緣也可能不直接衝壓，而是衝壓圍繞該圓緣的該縱向區的材料區，使得該非衝壓區最終形成突出圓緣。
在此關係中，在製作該開口之後，可有利地形成該圓緣。在此情況中，該開口形成均等部分，其實質地化解由衝壓製程所生的材料應力，以防止或至少最小化由衝壓製程所生的該衝壓外的材料腹板的起皺或拱起。這特別是應用在當該開口係至少部分或完全地配置在該衝壓內時。該衝壓的最大深度可較佳地合計為至少接近兩倍、特別是至少三倍、較佳是至少五倍的該材料腹板的開始材料的材料厚度。藉由這些不尋常深的衝壓中的開口也可避免該材料腹板的不想要的起皺或拱起，並同時達到該材料的硬化。
進一步的有利實施例係提出在附屬項申請專利範圍。
本發明將僅在下面藉由參照T斷面軌道與圖式的例子的方式來描述更多細節。如一開始所提到的，本發明也可一般地使用於其他結構斷面。
第1圖係顯示一種框架結構(frame construction)1，其包括向該框架結構1垂直延伸的複數平行斷面軌道2。
該斷面軌道2具有T形橫斷面(cross-section)，其具有細長腹板3與貼近其下縱向邊緣的底桁弦(bottom chord)4。該底桁弦4包括該腹板3的兩個曲軌(bend)，其在每個框中向外，其中，二底桁弦5、6係形成用於平板形狀元件7(例如天花板)的接觸表面。
該斷面軌道2具有在其個別上縱向側處的頂桁弦8，該頂桁弦8係做成中空斷面且用以將該斷面軌道2耦接至懸吊元件9、10。
根據本發明的斷面軌道2的結構可從第2圖清楚認知到。
從第2圖可特別認知到該腹板3係形成具有該斷面軌道2的二表面部12的雙牆區(double wall region)11，且其中形成有個別物數開口13。
該斷面軌道2係沿著縱向延伸且與該腹板3一致的中間平面對稱地形成，且該斷面軌道2包含基部本體14，該基部本體14包含中間區15、縱向區16與向外配置區17，該中間區15係縱向延伸，該縱向區16係在該中間區15的兩側處縱向延伸，該向外配置區17係個別貼近該縱向區16且同樣縱向延伸。該中間區15在此關係是做成中空斷面且形成該頂桁弦8。該二縱向區16係彼此接觸且形成該雙牆區11與因此形成該腹板3。該二向外配置區17係各相對於該縱向區16彎曲90。且形成該二底桁弦5、6。
斷面凹部18係延伸橫越該斷面軌道2的全部長度並形成為導引凹槽，且形成在該頂桁弦8的頂側上而因此在該中間區15中。該斷面凹部具有二側導引表面19，其係形成以在該斷面軌道2的製造中側向導引，下面將詳述其細節。
從第2圖可進一步認知到的是，形成在該縱向區16中的開口13是備選地配置。在此關係中，該縱向區16係各分成二縱向部件區(longitudinal part region)21、22，其在縱向上相鄰彼此地配置且係藉由折疊腹板形部(web-shaped portion)23來各完整地連接彼此以形成該開口 13。該開口13在此關係中係形成為加寬的開口，同樣在下面將解釋其細節。鑑於該二縱向區16中的開口13係各配置成使得彼此一致，在一該縱向區16中的開口13一般也可能相對於另一該縱向區16中的開口13地偏移配置，使得該開口13係各被個別相對配置的縱向區16的材料所部分或完全覆蓋。
延伸至該等開口13之間的區域中的個別橫向圓緣(transverse bead)41係形成在該縱向區16中。該橫向圓緣41係在其向外配置末端處各連接至縱向圓緣42，而形成二似梳子的(comb-like)結構。這些橫向圓緣41與縱向圓緣42在此關係中不是可被直接衝壓(stamp)、就是配置在該橫向圓緣41與縱向圓緣42之間的材料區43可被直接衝壓，使得該橫向圓緣41與縱向圓緣42依舊是突出部(nose)。在此情況中係達到在衝壓製程中發生的材料應變(material strain)被配置在該衝壓區內的該開口13化解，使得避免該縱向區16的不想要的起皺(corrugation)或拱起(arching)。
第3圖顯示細長材料腹板24的平面圖，其沿著依照用以製造該斷面軌道2的箭頭25的縱向來移動。該材料腹板24在此關係中係形成為平面材料腹板，且個別彎曲的邊緣是由第3圖中沿著彎曲邊緣的虛線26、27所指出，該個別向外配置區17係相對於該縱向區16地彎曲或該個別縱向區16係相對於該中間區15地彎曲以最終依照第2圖製造該斷面軌道2。
在該材料腹板24中，該縱向區16中的開口13係尚未顯示其加寬的型式，反而僅呈現狹縫形開口26，其係藉由例如雷射切割製程、打孔製程或旋轉切割製程來引進。
下面將參照第4與5圖來解釋該斷面軌道2與該加寬開口13的製造的細節。
該材料腹板24在連續製程中被捲回(例如從捲狀物29)，且藉由導引滾筒30而提供到靠模切削(profiling)單元31。該斷面凹部18係在第4圖的位置32處被連續衝壓。進一步依照箭頭25的縱向上向前移動，該材料腹板24被提供到用以製作該狹縫形開口28的切割單元33。該材料腹板可隨即被提供至用以製作該橫向圓緣41與縱向圓緣42的選擇性衝壓單元44。
該材料腹板24係隨後被提供至加寬單元34。導引部35、36係設於與該斷面凹部18合作的該加寬單元34中，以避免該材料腹板24的中間區15橫向移動至該材料腹板24的縱向與實質平面上。
為此目的，該導引部35從上方嚙合至該斷面凹部18，而該導引部36嚙合在該材料腹板24的另一側上的對應斷面突出部附近。該導引部35接觸該斷面凹部18的導引表面19，而因此防止橫向移動至該材料腹板24的縱向延伸區。該導引部36以相似方式接觸該斷面突出部的對應向外配置表面，以同樣避免橫向位移。
一般來說，可僅提供一此種個別導引部以取代二此種導引部35、36。依據需求，用於該材料腹板24的在其他 方面適當的支撐表面或導引表面可設在該材料腹板的相對配置表面處。此外，該斷面凹部也可從下方引入至該材料腹板24中，使得對應的斷面突出部向上突出至該材料腹板24外。
以此方式導引的該材料腹板24係在該加寬單元34中加寬，在該加寬單元34中，該材料腹板24的二向外配置的縱向邊緣37、38被夾住並依照箭頭39、40地被拉分開，該箭頭39、40係橫向於該材料腹板24的縱向延伸部與實質平面。因為該材料腹板243係藉由該斷面凹部17與藉由該導引部35、36固定在該橫向上，所以配置在該中間區15的兩側處的個別縱向區16係藉由此分開移動上的對應分開力來以相同方式起作用，其中，該狹縫形開口28係一致都在兩縱向區中加寬，直到形成第2圖所示的加寬開口13。在此關係中這是藉由該斷面凹部18與藉由該導引部35、36來固定該中間區15而確保該開口13是都在兩縱向區16一致加寬。
接著，以此方式加寬的該材料腹板可在成形站(未圖示)中成形，以形成第2圖所示的斷面軌道2，在第2圖中，該向外配置區17係沿著關於該縱向區16的虛線26來彎曲，且後者係沿著關於該中間區15的虛線27來彎曲。該中間區15在此關係中被額外地彎曲以形成具有方形橫斷面的中空斷面或以形成例如可在第2圖認知到的另一適當橫斷面。
第6圖係顯示根據本發明而形成的V斷面。該縱向區 16係相對彼此地折疊成V形且包含如第2圖所描述的開口13。該斷面凹部18係一致於在該V斷面的肢之間的折疊縱向邊緣，且因此是實際上不再能看得見。如前所述，該開口13係藉由拉開該縱向區16來加寬，且該中間區15藉由該斷面凹部18被固定在該橫向上。
1‧‧‧框架結構
2‧‧‧斷面軌道
3‧‧‧腹板
4‧‧‧底桁弦
5、6‧‧‧底桁弦部
7‧‧‧平板形元件
8‧‧‧頂桁弦
9、10‧‧‧懸吊元件
11‧‧‧雙牆區
12‧‧‧表面部
13‧‧‧開口
14‧‧‧基部本體
15‧‧‧中間區
16‧‧‧縱向區
17‧‧‧向外配置區
18‧‧‧斷面凹部
19‧‧‧導引表面
21、22‧‧‧縱向部件區
23‧‧‧腹板形部
24‧‧‧材料腹板
25、39、40‧‧‧箭頭
26、27‧‧‧虛線
28‧‧‧狹縫形開口
29‧‧‧捲狀物
30‧‧‧導引滾筒
31‧‧‧靠模切削單元
32‧‧‧位置
33‧‧‧切割單元
34‧‧‧加寬單元
35、36‧‧‧導引部
37、38‧‧‧縱向邊緣
41‧‧‧橫向圓緣
42‧‧‧縱向圓緣
43‧‧‧材料區
44‧‧‧衝壓單元
第1圖係根據用以形成柵格天花板的本發明而形成的具有T斷面軌道的框架結構的透視圖；第2圖係根據形成為T斷面軌道的第1圖的本發明的結構斷面的透視圖；第3圖係用以製造第2圖的結構斷面的材料腹板的平面圖；第4圖係用以製造根據本發明而形成的結構斷面的裝置的示意代表圖；第5圖係穿過第3圖的材料腹板的橫向斷面；以及第6圖係根據本發明的V斷面的透視圖。
2‧‧‧斷面軌道
3‧‧‧腹板
4‧‧‧底桁弦
5、6‧‧‧底桁弦部
8‧‧‧頂桁弦
11‧‧‧雙牆區
12‧‧‧表面部
13‧‧‧開口
14‧‧‧基部本體
15‧‧‧中間區
16‧‧‧縱向區
17‧‧‧向外配置區
18‧‧‧斷面凹部
19‧‧‧導引表面
21、22‧‧‧縱向部件區
23‧‧‧腹板形部
41‧‧‧橫向圓緣
43‧‧‧材料區

Claims (16)

  1. 一種結構斷面，特別是T斷面、C斷面、U斷面、V斷面、H斷面、L斷面、M斷面、W斷面、Ω斷面或帽斷面，其具有特別是金屬的與包含中間區(15)的細長基部本體(14)，該中間區(15)係縱向延伸並至少實質封閉地形成，且包含延伸在該中間區(15)的兩側處的至少二縱向區(16)，且朝該基部本體(14)的縱向延伸區橫向加寬的開口(13)係配置在該縱向區(16)中，其中，至少一斷面凹部(18)或具有側導引表面(19)的斷面突出部係形成在該基部本體(14)的中間區(15)中且在該基部本體(14)的縱向上延伸遍及全部長度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之結構斷面，其中，該斷面凹部(18)係形成如同導引凹槽。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之結構斷面，其中，該斷面突出部係形成如同導引凹槽的後區。
  4. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之結構斷面，其中，該縱向區(16)包含至少二縱向部件區(21、22)，其在縱向上相鄰彼此地配置且係藉由折疊腹板形部(23)來各完整地連接彼此以形成該加寬開口(13)。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之結構斷面，其中，該結構斷面係包含具有二表面部(12)的雙牆區(11)；且該加寬開口(13)係形成在該雙牆區(11)的該二表面區(12)中。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之結構斷面， 其中，在個別向外配置區(17)中，特別是沒有開口(13)貼近包含有該加寬開口(13)的縱向區(16)地形成。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之結構斷面，其中，該結構斷面係形成為T斷面軌道(2)，特別是用來運送平板形元件(7)，較佳係用於柵格天花板的天花板的插入組合，且該中間區(15)形成頂桁弦(8)，該雙牆區(11)形成腹板(3)且該向外配置區(17)形成該T斷面軌道(2)的底桁弦(4)。
  8. 一種製造結構斷面的方法，該結構斷面特別是金屬結構斷面，該結構斷面特別是如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之結構斷面，其中，具有側導引表面(19)且縱向延伸之至少一斷面凹部(18)或斷面突出部係形成在細長材料腹板(24)的中間區(15)中，實質狹縫形開口(28)係引入至延伸在該中間區(15)的雙側處的該材料腹板(24)的至少二縱向區(16)中，該斷面凹部(18)或斷面突出部係在該材料腹板(24)縱向移動期間沿著導引部(35、36)地導引，使得藉由互相嚙合該斷面凹部(18)或斷面突出部與該導引部(35、36)以防止該中間區(15)在橫向該縱向方向上與實質該材料腹板(24)的平面上移動，且在該材料腹板(24)縱向移動期間藉由拉開該縱向區(16)以在橫向該縱向方向上加寬該開口(28)。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中，該斷面凹部(18)或斷面突出部係在該材料腹板(24)縱向移動期間製作。
  10. 如申請專利範圍第8或9項所述之方法，其中，該狹縫形開口(28)係在該材料腹板(24)縱向移動期間製作。
  11. 如申請專利範圍第8至10項中任一項所述之方法，其中，藉由折疊腹板形部(23)來使該個別縱向區(16)的二縱向部件區(21、22)各完整地連接彼此以加寬該開口(28)。
  12. 如申請專利範圍第8至11項中任一項所述之方法，其中，在加寬該開口(28)後，該縱向區(16)係相對於該中間區(15)彎曲。
  13. 如申請專利範圍第8至12項中任一項所述之方法，其中，成形該中間區(15)以使得該縱向區(16)形成雙牆區(11)。
  14. 如申請專利範圍第8至13項中任一項所述之方法，其中，貼近該個別縱向區(16)與特別是沒有包含開口(28)的個別向外配置區(17)係相對於該個別縱向區(16)地彎曲。
  15. 如申請專利範圍第8至14項中任一項所述之方法，其中，頂桁弦(8)係藉由該中間區(15)形成，腹板(3)係藉由該雙牆區(11)形成，且該T斷面軌道(2)的底桁弦(4)係藉由該向外配置區(17)形成。
  16. 一種裝置，係用以實現如申請專利範圍第8至15項中任一項所述之方法，該裝置具有用以製造該材料腹板(24)中的該斷面凹部(18)或斷面突出部的靠模切削單元(31)，該裝置具有用以製造該狹縫形開口(28)的切割 單元(23)，該裝置具有用以加寬該開口(28)且具有用於該斷面凹部(18)或斷面突出部的縱向導引的導引部(35、36)的加寬單元(34)，其中，該導引斷面(35、36)係嚙合至該斷面凹部(18)中或嚙合在該斷面突出部之上，以防止該材料腹板(24)的中間區(15)在橫向該縱向方向上與實質該材料腹板(24)的平面上移動。
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