DE10033493C2

DE10033493C2 - Vorrichtung zum Wärmebehandeln von Stoßträgern für Automobile

Info

Publication number: DE10033493C2
Application number: DE10033493A
Authority: DE
Inventors: Eun Woo Lee
Original assignee: Dong Won Metal Ind Co Ltd
Current assignee: Dong Won Metal Ind Co Ltd
Priority date: 1999-10-06
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2020-07-11
Also published as: US6290898B1; FR2799609B1; JP2001107142A; KR200172869Y1; DE10033493A1; JP3344409B2; FR2799609A1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf eine Vorrichtung zur Wärme behandlung von Stoßträgern für Automobile und im Speziellen auf eine Verbesserung einer solchen Vorrichtung, um gleichmäßig und wirksam Stoßträger wärmezubehandeln, die ei nen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweisen, z. B. einen elliptischen Querschnitt, zusätz lich zu Stoßträgern mit kreisförmigem Querschnitt.

Beschreibung des Standes Technik

Es ist bei den Fachleuten bestens bekannt, Stoßträger im Inneren der Türen von Automo bilen zu installieren, um eine Beschädigung oder Deformation der Türen zu reduzieren, die durch externe Stoßbelastung bei einer Kollision der Automobile mit einem anderen Ge genstand verursacht wird, wobei die Passagiere vor einer solchen externen Stoßbelastung geschützt werden.

Damit Stoßträgern ermöglicht wird, gewünschte Aufbaueigenschaften zu haben, wie z. B. eine gewünschte Schlagfestigkeit und gewünschte Schlagabsorbierfähigkeit, ohne das Ge wicht des Automobilchassis zu erhöhen, haben die üblicherweise durch geeignete Verfah ren, wie z. B. eine Wärmebehandlung, hergestellten Stoßträger hohle Metallrohrelemente mit einem kreisförmigen Querschnitt.

Ein solches Verfahren zur Herstellung eines Stoßträgers für eine Türverstärkung aus einem rohrförmigen Stahlprofil ist beispielsweise aus der DE 27 50 867 A1 bekannt. Zur Gewähr leistung der von dem Stahlprofil geforderten Eigenschaften wird dieses im Zuge seiner Her stellung einer Wärmebehandlung unterzogen, wobei ein Stahlrohr auf eine Temperatur o berhalb der A₃-Temperatur erwärmt, verformt und an Luft abgekühlt wird.

In den letzten Jahren wurden andere Arten von Stoßträgern mit nicht kreisförmigen Quer schnitten, wie z. B. einem elliptischen Querschnitt, der in der Lage ist, die Strukturfestigkeit und Schlagfestigkeit des Stoßträgers zu verbessern, vorgeschlagen und verwendet.

Damit solche Stoßträger kontinuierlich durch ein Massenproduktionsverfahren hergestellt werden können, während eine gewünschte Produktivität erzielt werden soll, werden eine Mehrzahl der Stoßträger mit den gleichen Abmessungen, in einer gemeinsamen Richtung und kontinuierlich zu der gewünschten Position durch Verwenden eines geeigneten För dermittels, wie z. B. ein Kettenförderer, gefördert. Während solch eines gleichgerichteten und kontinuierlichen Fördervorgangs werden die Stoßträger kontinuierlich wärmebehandelt durch einen Induktionserwärmungsvorgang. In solch einem Induktionserwärmungsvorgang fährt der Stoßträger durch die Mitte einer ringförmigen Induktionsspule bei einer konstanten Geschwindigkeit hindurch.

Deshalb sind konventionelle Vorrichtungen zur Wärmebehandlung von Stoßträgern konstruiert, um horizontal die Stoßträger zu fördern, während den Stoßträgern er möglicht wird, durch die Mitte einer ringförmigen Induktionsspule hindurchgefahren zu werden. Solche konventionellen Wärmebehandlungsvorrichtungen stellen eine eini germaßen effektive gewünschte gleichförmige Wärmebehandlungswirkung im Falle von Stoßträgern mit kreisförmigem Querschnitt bereit, weil der kreisförmige Quer schnitt der Stoßträger mit dem Profil der ringförmigen Induktionsspule zusammen passt. Jedoch sind konventionelle Wärmebehandlungsvorrichtungen problematisch, weil sie Stoßträger mit nicht kreisförmigem Querschnitt, wie z. B. einem elliptischen Querschnitt, nicht gleichförmig erwärmen können. Das bedeutet, dass selbst, wenn die Stoßträger, die solch einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweisen, präzise durch die Mitte der ringförmigen Induktionsspule einer Vorrichtung hindurchpassen, die Stoßträger nicht gleichmäßig durch die Induktionsspule aufgrund eines Unter schieds im Abstand zwischen der Außenoberfläche jedes Stoßträgers und der ring förmigen Induktionsspule, erwärmt werden. In solch einem Fall können die resultie renden Stoßträger mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt ungewünschterweise eine reduzierte Strukturstärke zusätzlich zu Biegeverformungen haben.

Überblick über die Erfindung

Entsprechend wurde die obige Erfindung durchgeführt, um die oben beschriebenen Probleme, die im Stand der Technik auftauchen, zu beachten, wobei ein Ziel der vor liegenden Erfindung darin besteht, eine Vorrichtung zum Wärmebehandeln eines Stoßträgers für Automobile bereitzustellen, welcher konstruiert ist, um gleichmäßig und wirksam Stoßträger mit nicht kreisförmigem Querschnitt, wie z. B. einem ellipti schen Querschnitt wärmezubehandeln zusätzlich zu Stoßträgern mit kreisförmigem Querschnitt. Um das obige Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Wärmebehandeln von Stoßträgern für Automobile bereit, die um fasst:
einen Schrittförderer, der mehrere Stoßträger trägt und in Reihenfolge und kontinuier lich die Stoßträger in eine vorbestimmte Richtung zufördert; eine Fördereinrichtung und eine Führungseinrichtung, die beide in Reihe hinter dem Schrittförderer positioniert sind und zum geordneten, horizontalen und kontinuierlichen Bewegen und För dern der Stoßträger von dem Schrittförderer in der Richtung mit einer konstanten Ge schwindigkeit; eine Stoßträgerdreh- und -bewegungseinheit, die an einem Austra gende der Führungseinheit angeordnet ist und eine Drehtrommel und mehrere Trag rollen umfasst, wobei die Drehtrommel mit den Tragrollen zusammenarbeitet, um ge ordnet und kontinuierlich die Stoßträger von der Führungseinrichtung in die Richtung zu bewegen, wobei jede der Tragrollen ein sich verjüngendes Profil aufweist; und ei ne Wärmebehandlungsvorrichtung, die an dem Austragende der Stoßträgerdreh- und -bewegungseinheit angeordnet ist, wobei die Wärmebehandlungseinheit zum Erwär men der Stoßträger verwendet wird, wobei eine ringförmige Induktionsspule verwen det wird, während die Stoßträger von der Dreh- und Bewegungseinheit zu der Mitte der Induktionsspule geführt werden, um den Stoßträgern zu ermöglichen, durch die Mitte der Induktionsspule hindurchgeführt zu werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die obigen und anderen Ziele, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Erfin dung werden besser verstanden werden, von der nachfolgenden detaillierten Be schreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden soll.

In diesen sind:

Fig. 1 eine Ansicht, die schematisch die Konstruktion einer Wärmebehandlungsvor richtung für Stoßträger gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Vorderansicht einer Wärmebehandlungsvorrichtung für Stoßträger, die einen Stoßträgerfördervorgang der Vorrichtung zeigt, wobei die Stoßträger von konventionellen Kugeltragrollen abgestützt werden;

Fig. 3 ist eine vergrößerte Vorderansicht der Wärmebehandlungsvorrichtung dieser Erfindung, die einen Stoßträgerfördervorgang der Vorrichtung zeigt, wobei die Stoßträger durch sich verjüngende Tragrollen abgestützt werden; und

Fig. 4 ist eine Vorderansicht, die einen Wärmebehandlungsvorgang zeigt, der durch eine ringförmige Induktionsspule der Vorrichtung gemäß dieser Erfindung für Stoßträger mit einem elliptischen Querschnitt durchgeführt wird.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Fig. 1 ist eine Ansicht, die schematisch die Konstruktion einer Wärmebehandlungs vorrichtung für Stoßträger gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfin dung zeigt.

In den Zeichnungen ist dargestellt, dass die Wärmebehandlungsvorrichtung dieser Erfindung einen Schrittförderer 10, eine Stoßträgerfördereinrichtung 20, eine Stoßträ gerführungseinrichtung 30, eine Stoßträgerdreh- und -bewegungseinheit 40 und eine Wärmebehandlungseinheit 50 umfasst. Der Schrittförderer 10 trägt mehrere Stoßträ ger 1 und führt regelmäßig und kontinuierlich die Stoßträger 1 mit den gleichen Ab messungen zu der Fördereinrichtung 20. Die Stoßträgerfördereinrichtung 20 besteht aus zwei Kettenförderern 21 und 22 und bewegt horizontal und kontinuierlich die Stoßträger 1 von dem Schrittförderer (Stufenförderer) 10 zu einer gewünschten Stel lung mit einer konstanten Geschwindigkeit. Die Stoßträgerführungseinrichtung 30 ist an einem Austragende des zweiten Kettenförderers 22 angeordnet und besteht aus mehreren Führungsrollen 31 und Führungen 32. Diese Führungseinrichtung 30 führt die Stoßträger 1, um den Stoßträgern 1 zu ermöglichen, gleichmäßig zu der Stoßträ gerdreh- und -bewegungseinheit 40 bewegt zu werden, ohne aneinander zu stoßen oder in Reibkontakt miteinander gebracht zu werden oder aus einer vorbestimmten Stellung verrückt zu werden. Die Stoßträgerdreh- und -bewegungseinheit 40, die an dem Austragende der Stoßträgerführungseinrichtung 30 positioniert ist, dreht und bewegt die Stroßträger 1 durch Verwendung von zwei parallel angeordneten Dreh trommeln 41 zusätzlich zu einer Abstützeinrichtung 42. Die obige Abstützeinrichtung 42 ist oberhalb der Drehtrommeln 41 angeordnet. Auf der anderen Seite ist die Wär mebehandlungseinheit 50 an dem Austragende der Stoßträgerdreh- und -bewe gungseinheit 40 angeordnet. Die obige Wärmebehandlungseinheit 50 erwärmt die Stoßträger 1 durch Verwenden einer ringförmigen Induktionsspule 51, während die Stoßträger 1 von der Stoßträgerdreh- und -bewegungseinheit 40 zur Mitte der Induk tionsspule 51 bewegt werden. In der obigen Wärmebehandlungsvorrichtung umfasst die Trageinrichtung 42 der Stoßträgerdreh- und -bewegungseinheit 40 mehrere ke gelförmige Tragrollen 43, welche die obere Oberfläche der Stoßträger 1 abstützen, die auf den Drehtrommeln 41 getragen sind.

Die obige Wärmebehandlungsvorrichtung der Erfindung weist ebenso eine konventi onelle Kühleinrichtung 60 an einer Stelle hinter der Wärmebehandlungseinheit 50 auf. Mehrere Stoßfängerzuführwälzkörper 70 sind gleichmäßig an dem Auslassendbe reich der Vorrichtung angeordnet, um die erhaltenen Stoßträger aus der Vorrichtung einem gewünschten Platz zuzuführen.

In der Stoßträgerdreh- und -bewegungseinheit 40 umfasst die Abstützeinheit 42 mehrere pneumatische Zylinder 46, die zwischen zwei Rahmen oder oberen und un teren Rahmen 44 und 45, angeordnet sind. Die kegelförmigen Tragrollen 43 sind be wegbar an einer Stelle unter dem unteren Rahmen 45 gehalten und sind entspre chend mit den Betätigungsarmen 46a der Pneumatikzylinder 46 verbunden, wodurch die Rollen 43 geeignet nach unten vorgespannt sind durch die Betätigungsarme 46a. Die obigen Tragrollen 43 sind hierdurch durch Druck beaufschlagt und halten die obe ren Oberflächen der Stoßträger 1 mit einem geeigneten Druck, während die Stoßträ ger 1 von den Drehtrommeln 41 gedreht und bewegt werden. Jede der Tragrollen 43 weist sich ein verjüngendes Profil auf in welchem der Durchmesser jeder Rolle 43 sich linear vergrößert in eine Richtung von dem Stoßträgereinlass zu dem Auslas sende der Vorrichtung, wobei das Stoßträgereinlassende auf der linken Seite der Zeichnung und das Auslassende auf der rechten Seite der Zeichnung dargestellt ist. Eine Druckanzeige 47 ist an dem oberen Ende jedes Pneumatikzylinders 46 vorge sehen, um dem Verwender zu ermöglichen, den Luftdruck in jedem Pneumatikzylin der 46 in gewünschter Weise zu regulieren, um einen gewünschten Pneumatikdruck für die zugehörige Tragrolle 43 zu erhalten.

Im Betrieb der obigen Wärmebehandlungsvorrichtung werden mehrere der Stoßträger 1 regelmäßig und kontinuierlich einem ersten und zweiten Kettenförderer 21 und 22 der Fördereinheit 20 durch den Schrittförderer 10 zugeführt und werden dann zu der Stoßträgerdreh- und -bewegungseinheit 40 durch die Fördereinheit 20 und die Füh rungseinheit 30 bewegt. Wenn die Stoßträger 1 die Stoßträgerdreh- und -bewe gungseinheit 40 erreichen, werden sie in eine Richtung gedreht, während sie zu der Wärmebehandlungseinheit 50 durch die Drehkraft der zwei parallel angeordneten Drehtrommeln 41 bewegt. In solch einem Fall sind die Stoßträger 1 auf den zwei Drehtrommeln 41 an ihren unteren Oberflächen abgestützt und in geeigneter Weise durch die Tragrollen 43 der Abstützeinrichtung 42 an ihren oberen Oberflächen mit Druck beaufschlagt. Die Stoßträger 1 passieren somit regelmäßig die Mitte der ring förmigen Induktionsspule 51 der Wärmebehandlungseinheit 50, während sie durch den Induktionswärmevorgang, der durch die Induktionsspule 51 durchgeführt wird, wärmebehandelt werden. Nach dem Induktionserwärmungsvorgang werden die Stoßträger 1 durch die Kühleinheit 60 hindurchgeführt, bevor sie abschließend zu einem gewünschten Platz durch die Zuführrollen 70 geführt werden.

Bei einem Wärmebehandlungsvorgang für hohle Stoßträger mit nicht kreisförmigem Querschnitt, z. B. einem elliptischen Querschnitt, können die Stoßträger von der För dereinheit 20 zu der Stoßträgerdreh- und -bewegungseinheit 40 unter der Führung der Führungseinheit 30 in solch einer Weise bewegt werden, dass der führende Trä ger 1a horizontal auf seine kleinere axiale Oberfläche im Unterschied zu einem nachfolgenden Träger 1b, der auf seine hauptaxiale Oberfläche gelegt ist, wie in den Fig. 2 und 3 zu sehen ist. Wenn die Tragrollen, die gegen die Stoßträger 1a und 1b in Richtung der Drehtrommel (Drehwalze) 51 gedrückt werden, Kugelrollkörper 43' sind, wie in Fig. 2 gezeigt ist, oder einfache zylindrische Rollen mit einem konstanten Durchmesser darstellen, wird das vorauseilende Ende des nachfolgenden Stoßträ gers 1b in Kontakt mit jeder Rolle 43' mit einem großen Winkel gebracht oder kann von der Rolle 43' erfasst werden, nachdem der führende Stoßträger 1a vollständig unter die Rolle 43' gelangt ist. Der nachfolgende Stoßträger 1b kann somit unge wünschterweise gestoppt werden oder nicht gleichförmig zur Mitte der ringförmigen Induktionsspule 1 geführt werden.

Um das oben erwähnte Problem bei Kugelrollkörpern 43' oder bei einfachen zylindri schen Rollen zu beseitigen, werden die Tragrollen 43 dieser Erfindung mit einem ke gelförmigen Profil versehen. Bei der Verwendung von solchen sich verjüngenden Rollen 43 bewegt die Vorrichtung gleichmäßig die Stoßträger 1 zu der Wärmebe handlungseinheit 50 unabhängig von der liegenden Stellung der Träger 1. Das be deutet, dass die Träger 1 wirksam zu der Wärmebehandlungseinheit 50 bewegt wer den, während sie gleichförmig von der kegelförmigen Oberfläche jeder Rolle 43 ge führt werden, wobei das führende Ende des nachfolgenden Stoßträgers 1b nicht mit der kegelförmigen Rolle 43 mit einem großen Winkel in Berührung kommt oder nicht erst von der Rolle 43 eingezogen wird, nachdem der führende Stoßträger 1a voll ständig unter der Rolle 43 hindurchgeführt ist.

Beim Betrieb der Vorrichtung werden sämtliche Stoßträger 1 präzise geführt zu der Mitte der ringförmigen Induktionsspule 51 der Wärmebehandlungseinheit während sie gedreht und bewegt werden durch die Stoßträgerdreh- und -bewegungseinheit 40 unabhängig von dem Querschnittsprofil der Stoßträger 1. Deshalb werden die Stoß träger 1 mit einem nicht kreisförmigem Querschnitt, z. B. einem elliptischen Quer schnitt gleichförmig durch die Mitte der ringförmigen Induktionsspule 51 hindurchbe wegt, während sie kontinuierlich gedreht werden, wodurch eine gleichförmige Erwär mung durch die Spule 51 gegeben ist. Dieses verhindert, dass die Stoßträger mit nicht kreisförmigem Querschnitt ungewünschterweise eine schlechte Strukturfestig keit zusätzlich zur Biegeverformung während des Wärmebehandlungsvorgangs erfah ren.

Wie oben beschrieben stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Wärme behandlung von Stoßträgern zur Verwendung in Automobilen bereit. Die Vorrichtung dieser Erfindung ist konstruiert, um gleichförmig und wirksam Stoßträger mit nicht kreisförmigem Querschnitt, z. B. einem elliptischen Querschnitt zusätzlich zu Stoßträ gern mit kreisförmigem Querschnitt wärmezubehandeln. Deshalb stellt diese Vor richtung eine Verbesserung in der Qualität solcher Stoßträger und eine Verbesserung der Produktivität beim Herstellen der Stoßträger bereit.

Obwohl die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung für Illust rationszwecke beschrieben wurden, werden Fachleute auf diesem Gebiet verschie dene Modifikationen Zusätze und Substituierungen vornehmen, ohne sich von dem Kerngedanken der Erfindung zu entfernen, wie er in den beigefügten Ansprüchen wiedergegeben ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Wärmebehandeln von Stoßträgern für Automobile, umfassend:
einen Stufenförderer zum Tragen mehrerer Stoßträger und regelmäßigem und konti nuierlichem Zuführen der Stoßträger in eine vorbestimmte Richtung;
eine Fördereinheit und eine Führungseinheit, die beide gleichmäßig hinter dem Schrittförderer positioniert sind und zum gleichförmigen, horizontalen und kontinuier lichen Bewegen und Führen der Stoßträger von dem Schrittförderer in die Richtung bei einer konstanten Geschwindigkeit;
eine Stoßträgerdreh- und -bewegungseinheit, die an einem Auslassende der Füh rungseinheit angeordnet ist und aus einer Drehtrommel und mehreren Tragrollen be steht, wobei die Drehtrommel mit den Tragrollen zusammenarbeitet, um regelmäßig und kontinuierlich die Stoßträger von der Führungseinrichtung in die Richtung zu be wegen, wobei jede der Tragrollen ein sich verjüngendes Profil aufweist; und
eine Wärmebehandlungseinheit, die an einem Austragende der Stoßträgerdreh- und -bewegungseinheit angeordnet ist, wobei die Wärmebehandlungseinheit zum Erwär men der Stoßträger verwendet wird, wobei eine ringförmige Induktionsspule verwen det wird, während die Stoßträger von der Dreh- und Bewegungseinheit zu einer Mitte der Induktionsspule geführt werden, um den Stoßträgern zu ermöglichen, durch die Mitte der Induktionsspule hindurchgeführt zu werden.