(57)【要約】  本発明は、製造されるべき中空形材（Ｒ）の少なくとも１部分の外側形状を決定する窪み（４，５）をそれぞれ有する少なくとも２つのツールパート（２，３）を用いて、シートメタルブランク（Ｂ）をスロット形材（Ｓｒ）に最初に予備成形し、そして続いて、前記スロット形材（Ｓｒ）の領域中で相互に対向するシートメタルブランク（Ｂ）の長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を共に溶接することにより、規定された長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を有するシートメタルブランク（Ｂ）から、長手方向に溶接された中空形材（Ｒ）を製造する方法に関する。前記方法及び装置は、単純な様式で正確に形成された中空形材の経済的製造を可能にする。スロット形材（Ｓｒ）を製造するために、ツールパート（２，３）間に位置してシートメタル部分（Ｂ）の長手方向に延在しており、外側形状が製造されるべき中空形材（Ｒ）の内側形状を決定するそのマンドレル（８）の周囲に、ツールパート（２，３）の相対位置を変えることによってシートメタル部分（Ｂ）を自由に設置して、そして、こうして得たスロットつき形材（Ｓｒ）を、ツールパート（２，３）の相対位置を更に変えることによって１工程又は多工程で予備成形して、前記方法を達成する。
2008514429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造されるべき中空形材（Ｒ）の少なくとも１部分の外側形状を決定する窪み（４，５）をそれぞれ有する少なくとも２つのツールパート（２，３）を用いて、シートメタルブランク（Ｂ）をオープンシーム形材（Ｓｒ）に最初に予備成形し、そして続いて、前記オープンシーム形材（Ｓｒ）の領域中で相互に対向するシートメタルブランク（Ｂ）の長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を共に溶接することにより、規定された長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を有するシートメタルブランク（Ｂ）から、長手方向に溶接された中空形材（Ｒ）を製造する方法であって；
前記オープンシーム形材（Ｓｒ）を製造するために、
前記ツールパート（２，３）間に位置すると共に前記シートメタルブランク（Ｂ）の長手方向に延在し、更にその外側形状が、製造されるべき中空形材（Ｒ）の内側形状を決定するマンドレル（８）の周囲に、
前記ツールパート（２，３）の相対位置を変えることにより、前記シートメタルブランク（Ｂ）を自由に置くこと；及び
こうして得られるオープンシーム形材（Ｓｒ）の形状付与を、１つ以上の工程で、各々の場合においてツールパート（２，３）の相対位置を更に変えることにより完結させること；
を特徴とする、前記方法。
【請求項２】
オープンシーム形材（Ｓｒ）を形成するためのシートメタルブランク（Ｂ）の形状付与を、少なくとも２つの工程で実施する特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
シートメタルブランク（Ｂ）の第１形状付与工程において、多角形の断面を有するオープンシーム形材（Ｓｒ）を形成することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
サイジングの各工程において、オープンシーム形材（Ｓｒ）のオープンシーム（Ｚ）の幅を減少させることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
サイジングの各工程において、オープンシーム形材（Ｓｒ）のオープンシーム（Ｚ）領域にある長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を所定の間隔に保つことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
シートメタルブランク（Ｂ）をツールパート（２，３）間のベースプレート（Ｇ）上に置き、そして、次いでベースプレート（Ｇ）上に横たわるシートメタルブランク（Ｂ）に対してマンドレル（８）を押し付けて、シートメタルブランク（Ｂ）に保持力を作用させ、それによってシートメタルブランク（Ｂ）の横方向の位置ずれを防止することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
形状付与の間に、シートメタルブランク（Ｂ）がその横側面上でポジティブ及び／又はノンポジティブに保持されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
形状付与されたエレメントをシートメタルブランク（Ｂ）の横側面中に形成するか、又は、形状付与されたエレメントをシートメタルブランク（Ｂ）の横側面上に形成するかし、前記形状付与されたエレメントが、ベースプレート（Ｇ）の上か、又は、マンドレル（８）の上かに配置された保持エレメントと協同することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
溶接後に、マンドレル（８）と管状エレメント（Ｒ）との間で長手方向に行なわれる相対移動によって、完成した中空形材（Ｒ）とマンドレル（８）とを相互に分離させることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
溶接前に、オープンシーム形材（Ｓｒ）とマンドレル（８）とを相互に分離させることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
長手方向の溶接の前に、シートメタルブランク（Ｂ）の縁部の後成形を実施することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
製造されるべき中空形材（Ｒ）の少なくとも一部分の外側形状を決定する窪み（４，５）をそれぞれが有すると共に、それぞれの相対位置を変化させることができる少なくとも２つのツールパート（２，３）と、
形状付与後にシートメタルブランク（Ｂ）の長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を溶接してオープンシーム形材（Ｓｒ）を形成する溶接メカニズム（１２）とを備え、
規定された長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を有するシートメタルブランク（Ｂ）から長手方向に溶接された中空形材（Ｒ）を製造する装置であって；
製造されるべき中空形材（Ｒ）の内側形状に相当する外側形状を有するマンドレル（８）を備えること、及び
ツールパート（２，３）の相対位置を、相互に離間している開始位置から形状付与位置へ変化させるための制御信号を発信する溶接メカニズム（１２）を備えること
を特徴とし、
前記開始位置から形状付与位置への変化が少なくとも２つの工程で実施される、前記装置。
【請求項１３】
調節メカニズムを設けて、マンドレル（８）を操作位置から取り出し位置へ移動させることを特徴とし、ここで、前記操作位置では、前記マンドレルが各々の場合において、成形すべきシートメタルブランク（Ｂ）上で、ツールパート（２，３）間に設置されるものとし、そして、前記取り出し位置では、完成した中空形材（Ｒ）を装置（１）から取り出すことができるものとする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
窪み（９）をマンドレル（８）内に形成し、ここで、製造されるべき中空形材（Ｒ）上で製造されるべき長手方向溶接シームと関連する領域に、前記窪みを設置するものとすることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
溶接間で生じる廃棄材料を収集するための収集ストリップ（１０）を、窪み（９）中に配置することを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
マンドレル（８）が、支持領域において、長手方向に一定の構造を有することを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
マンドレル（８）の外側形状が、製造されるべき中空形材（Ｒ）の内側形状よりも少しアンダーサイズで小さいことを特徴とする、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
マンドレル（８）が、その周囲に置かれる金属板をエンボス加工するためのエンボス加工メカニズムを有することを特徴とする、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
エンボス加工メカニズムが、マンドレル（８）の外周を超えて移動できるエンボス加工ツールとして構成され、そして、形状付与されたエレメントが、エンボス加工メカニズムにより製造される成形用対応物として、ツールパート（２，３）の窪み中に構成されることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
エンボス加工メカニズムをツールパート（２，３）の窪み（４，５）少なくとも１つに設けることを特徴とする、請求項１２〜１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
エンボス加工メカニズムがエンボス加工ツールとして構成され、そして、形状付与されたエレメントが、エンボス加工メカニズムにより製造される成形用対応物として、マンドレル（８）中に構成されることを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
マンドレル（８）が長手方向に一定の付属構造を有さないことを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
ツールパート（２，３）中に形成される窪み（４，５）を異なるように構成することを特徴とする、請求項１２〜２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２４】
押付装置（１１）を含むことを特徴とし、ここで、前記押付装置をマンドレル（８）の方向に供給し、シートメタルブランク（Ｂ）から予備成形されるオープンシーム形材（Ｓｒ）の領域にある、シートメタルブランク（Ｂ）の長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）のためのガイドを形成するものとする、請求項１２〜２３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
押付装置（１１）が第１の肩部（１１ｄ）と、少なくとも第２の肩部（１１ｅ，１１ｆ）とを有することを特徴とし、ここで、前記第１の肩部の厚さ（Ｄ１）は、シートメタルブランク（Ｂ）から予備成形されるオープンシーム形材（Ｓｒ）の間隙（Ｚ）の第１の幅に相当するものとし、そして、前記第２の肩部の厚さ（Ｄ２，Ｄ３）は、オープンシーム形材（Ｓｒ）の間隙（Ｚ）の第２の幅と同じであるものとする、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
最小厚さ（Ｄ３）を有する部分が、形状付与されるべきシートメタルブランク（Ｂ）の厚さよりも大きい高さ（Ｈ）を有することを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
少なくとも一つの偏向面（１１ｂ，１１ｃ）を押付装置（１１）上に構成することを特徴とし、ここで、押付装置（１１）が操作位置中に配置される場合には、前記偏向面を設置して、押付装置に当たっているシートメタルブランク（Ｂ）の長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）をマンドレル（８）の方向に偏向させるものとする、請求項２５又は２６に記載の装置。
【請求項２８】
一方のツールパート（１０２）を静止した状態に配置することを特徴とする、請求項ｌ２〜２７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
ツールパート（１０２，１０３）の相対位置変化を行うのと同じ移動方向で、ベースプレート（Ｇ２）を動かすことができることを特徴とする、請求項１２〜２７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３０】
ツールパート（１０２，１０３）の相対位置変化を行うのと同じ移動方向で、マンドレル（１０８）を動かすことができることを特徴とする、請求項１２〜２９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３１】
形状付与されたエレメント（１１６，１１７）をベースプレート（Ｇ２）上に構成し、そして、前記の形状付与されたエレメントが、各々の場合において形状付与されるべきシートメタルブランク（Ｂｚ）の相当する形状付与されたエレメントと協同して、それぞれのシートメタルブランク（Ｂｚ）をポジティブに保持、及び／又は、予備エンボス加工することを特徴とする、請求項１２〜３０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３２】
形状付与されたエレメント（１１６，１１７）をマンドレル（８）上に構成し、そして、前記の形状付与されたエレメントが、各々の場合において形状付与されるべきシートメタルブランク（Ｂｚ）の相当する形状付与されたエレメントと協同して、それぞれのシートメタルブランク（Ｂｚ）をポジティブに保持、及び／又は、予備エンボス加工することを特徴とする、請求項１２〜３１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３３】
装置がハイドロフォーミングを有することを特徴とする、請求項１２〜３２のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、製造されるべき中空形材の少なくとも１部分の外側形状を決定する窪みをそれぞれ有する少なくとも２つのツールパートを用いて、シートメタルブランクをオープンシーム形材に最初に予備成形し、そして続いて、前記オープンシーム形材の領域中で相互に対向するシートメタルブランクの長手方向縁部を共に溶接することにより、規定された長手方向縁部を有するシートメタルブランクから、長手方向に溶接された中空形材を製造する方法、前記方法に関する。
【０００２】
本発明は、製造されるべき中空形材の少なくとも一部分の外側形状を決定する窪みをそれぞれが有すると共に、それぞれの相対位置を変化させることができる少なくとも２つのツールパートと、形状付与後にシートメタルブランクの長手方向縁部を溶接してオープンシーム形材を形成する溶接メカニズムとを備え、規定された長手方向縁部を有するシートメタルブランクから長手方向に溶接された中空形材を製造する、前記装置に関する。
【０００３】
自動車産業において、オープン溶接形材は、ますます、その出発形状が長手方向に溶接された管からなる肉厚の薄い中空形材により置き換えられてきている。肉厚が小さいために、これらの構成部品は、材料を最大限に利用して最小重量を達成するように設計される。
【０００４】
いわゆるスペース／フレーム構造の技術的機能性が確保できるように、構成部品の製造プロセスは、最終形状付与に至るまで全体を通して制御可能でなければならない。
【０００５】
プロセス連鎖の重要なエレメントは、この場合形材成形プロセスであり、そこでは中空形材として使用される管状エレメントが形成される。不連続の操作様式（つまり、出来合いの素材から成形すること）は、いわゆる「テイラード管」のような特別の形材の成形用には奏功することが分かっている。テイラード管はシートメタル部分からなるタイプの管状エレメントであるか、あるいは、その金属特性が、実際使用中又は成形プロセスにおいて生じる負荷及び要件に適合しているものである。
【０００６】
シートメタルブランクを完成した溶接形材に成形するためには、多様な可能性がある。しかしながら、たいていの解決法は、成形用に及び溶接用に別々のワークステーションを使用する（ＤＥ４４３２６７４Ｃ１）。
【０００７】
一つのステーションにおいて長手方向に溶接された管状エレメントの製造を可能にする前記タイプの装置は、例えばＤＥ−ＰＳ９６６１１１から公知である。前記装置において、シートメタルブランクを形状付与して溶接し、オープンシーム管を形成する。この目的のために、平らな金属板を、二つのツールハーフの間に保持する。二つの前記ツールハーフは、ツールキャリヤ上で相対して移動することができ、相互に関して鏡面対称的に配置され、そして、各々の場合において、製造されるべき管の外側の輪郭を決定するハーフシェル状の窪みを有する。この場合、シートメタルブランクの長手方向縁部をツールハーフの窪みに平行に並べて、ツールハーフが相互に移動する場合に、各々の場合において、ツールハーフに対して平行に配置される縁部を受容し、断面から見て、円弧状に互いに向かって前記縁部を移動させるようにする。相互に移動する間、シートメタルブランクをホルダーによって固定する。ここで、前記ホルダーは、シートメタルブランクの中心縦軸の両端部に設置され、前記両端部がシートメタルブランクの二つの短い縁部と関連する。こうしてシートメタルブランクが一様な運行においてツールハーフと一緒に移動する結果、前記シートメタルブランクは、ツールハーフの窪みによる所定の輪郭に沿って変位し、そして、その長手方向縁部が頂点で互いに逢着する。こうして形成されるオープンシーム管をこの位置に保持して、その長手方向縁部を溶接する。オープンシーム管のオープンシーム領域をアクセス可能にするために、ツールハーフの上側端部分を上方に折り畳む。次に、オープンシーム領域で互いに関連する長手方向縁部を、互いに長手方向に溶接する。
【０００８】
ＤＥ−ＰＳ９６６１１１で公知の手順の決定的な欠点は、加工された金属板の特定の最小剛性を仮定していることである。ツールハーフを相互に移動する場合には、前記方法によってのみ金属板が一様に曲がってオープンシーム管を形成する。薄い金属板をこの既知の方法で目標様式に形状付与して、所定の断面型を正確に備えた管を成形することはできず、形状付与プロセス間で、制御不可能な縁部及び折り曲げ部を形成し、このことが得られた管状エレメントを使用不可能にすることもある。更にＤＥ−ＰＳ９６６１１１から公知の方法によって成形したオープンシーム管を溶接は、金属板が薄すぎて溶接間に不可避的に作用する力を吸収できない場合に、望ましくない成形結果を導く。
【０００９】
前記タイプの装置の欠点を除去する試みは、ＷＯ９９／６７０３７により公知である。この文献から知られた手順は、一つのワークステーション中に成形と溶接とを連結する。この目的のために、ＤＥ−ＰＳ９６６１１１のモデルによると、各々の場合において、円筒型のハーフシェル状窪みを備えた、ツールキャリヤ上を相対して移動できる２個のツールハーフを有するツールを使用する。更に、内側マンドレルハーフは各々の場合において、ツールハーフの窪みと関連し、その内側マンドレルハーフは、窪みの外面と内面の間に間隙を残しながら、それぞれの窪みに設置され、そして、それぞれのツールハーフへ堅く連結している。このようにして、各ツールハーフの窪み領域に環状の間隙が形成される。
【００１０】
管状エレメントを形成するためには、形状付与すべき薄い金属板をツールハーフの間に置いて、その後のツールハーフの相互移動間で、それぞれのツールハーフ内に形成される環状の間隙に金属板の長手方向縁部がはめ込まれるようにする。ツールハーフが更に相互に移動するとき、長手方向縁部は更に縦の間隙の上方に移動し、金属板が曲げられてオープンシーム管を形成する。環状間隙の領域中で、シートメタル部分の内側及び外側で同時にシートメタルブランクが支持されることにより、望ましくない折畳み及び縁部の形成が起きないことをここで確実になる。
【００１１】
「ロールイン（Einrollen）」と呼ばれる前記成形プロセスは、得られるオープンシーム管の頂点で、長手方向縁部が逢着するときに完成する。ローラーによる縁接合部の後丸めに続いて、この管をこの目的のために別の装置へ持ち込むことなく、前記オープンシーム管をそのオープンシーム領域で溶接することができる。
【００１２】
ＷＯ９９／６７０３７により公知の方法は、正確に成形された管状エレメントの製造を可能にすると思われていが、しかしながら、実用上いくつかの欠点を有する。従って、内側マンドレルの分割された設計、及び、ツールハーフの窪み領域にある環状間隙の構成は、ツール製造において正確に高度の製造を必要とする。機械の構成は実質的により複雑であるから、完成した溶接管を分割された内側マンドレルから分離するためには、高価な牽引ユニットを必要とし、又マンドレル位置を保持するためには、特殊な非常に強力な押付装置を必要とする。更に不可避的に狭い環状間隙領域におけるツールと金属板との間の相対移動により、金属板表面への損傷及びツールの摩滅を引き起こす。更に、薄い金属板を加工する場合は特に、加工中に起きる縁部応力のために、溶接中に望ましくない形状付与が、溶接中の溶接シーム領域に起きることがあるという危険がなお存在する。
【００１３】
上述の先行技術から進んで、本発明の目的は、単純な様式で正確に形成された中空形材の経済的製造を可能にする方法及び装置を提供することにある。
【００１４】
上述のタイプの方法に関して、本発明によれば、前記目的は、
オープンシーム形材を製造するために、ツールパート間に位置すると共にシートメタルブランクの長手方向に延在し、更に、その外側形状が、製造されるべき中空形材の内側形状を決定するマンドレルの周囲に、
ツールパートの相対位置を変えることにより、シートメタルブランクを自由に置くこと；及び、
こうして得られるオープンシーム形材の成形を、１工程以上の工程で、各々の場合においてツールパートの相対位置を更に変えることにより完結させること；
において達成される。
【００１５】
相当する態様において、前記タイプの装置に関する前記目的は、
本発明によるこのタイプの装置が、製造されるべき中空形材の内側形状に相当する外側形状を有するマンドレルと、ツールパートの相対位置を、相互に離間している開始位置から形状付与位置へ変化させるための制御信号を発信する溶接メカニズムとを備え、
前記開始位置から形状付与位置への変化を少なくとも２つの工程で実施する、ことにより達成される。
【００１６】
本発明によれば、各々の場合において、中空形材へ形状付与されるシートメタルブランクをマンドレルの周囲に巻き上げ、ここで、前記マンドレルは製造されるべき形材の内側形状を決定する。この場合、マンドレルに対するシートメタルブランクの適用は、互いに且つマンドレルに向かって相対移動する複数のツールパートの助けを借りて行なわれる。ツールパートの相対位置の相対変化は、複数のツールパートが互いの方に向かって又は互いから離れるように同調して移動することによってここに起きる。しかしながら、代わりに、ツールパートを逐次的に個別に移動させることも可能である。この場合、マンドレルを静止させ、複数のツールパートを、マンドレルの方に向かって移動させて、オープンシーム管を成形することができる。しかしながら、同じようにして、ツールパートの一つを静止した状態に配置して、第２のツールパートの移動によってのみツールパートの相対位置に変化を引き起こすことも可能である。この場合、シートメタルブランクを、形状付与のために設けられた静止ツールパートの間隙中に積極的に挿入する。これは、第２の移動可能なツールパートを用いて行なうことができる。それに加えて、又は、その代わりに、マンドレル及びそのベースプレートを個別に又は一緒に使用して、シートメタルブランクをその変形中に保持し、そしてシートメタルブランクを移動させることができる。
【００１７】
それ自体公知の態様で、窪みをツールパート中に形成し、そして、形状付与プロセスの過程で、窪みに関連するシートメタルブランクの長手方向縁部の下に食いこんで、互いの方に向かって持続して移動させながら、シートメタルブランクを強制して窪みの内面に沿ってその長手方向縁部とともに移動させる。このように強制される、窪み内へのシートメタルブランクの移動は、結果として、それ自体先行技術から既知でもあるように、シートメタルブランクをオープンシーム形材に予備成形することを導く。この場合、マンドレルのおかげで、目標の制御された折畳み又は曲がり形成が、このプロセスの間に中空形材領域に達成される。それにより迅速な形状付与が可能となる。
【００１８】
更に、マンドレルは、金属板をマンドレル上に置いた状態で形状付与しながら金属板を支持し、そして、それにより、短い製造時間で、欠点の少ない正確な形状の中空形材の製造を可能にする。
【００１９】
本発明の態様により、マンドレルの周囲でシートメタルブランクが自由に置かれる場合に、得られる最初の未だ大まかに形成されたオープンシーム形材のサイジング（Kalibrieren）が、少なくとも１つの追加作業工程で行なわれる。このサイジングは、ツールパートの相対位置を更に変化させることによりもたらされる。従って、両ツールパートを、この目的のために、任意に個別に又は一緒に、マンドレルに押し付けることができ、オープンシーム形材の形状を、目的の製造結果により予定された中空形材の最終形状に完全に適合させることができる。このようにして予備成形されるオープンシーム形材は、次いで問題なく溶接することができる。
【００２０】
従って、本発明の方法を用いる場合及び本発明の装置を使用することにより、この目的のために高価な形状付与されたエレメントを使用する必要がなく、又は加工すべき金属板を、ガイドスロットなどに障害を生じやすい骨の折れるプロセスに導入する必要がなく、中空形材を形成することが可能である。本発明により使用されるマンドレルは、この場合、特に薄い金属板を加工して、形状付与の広いセクションにわたり自由に曲げるという状況にもかかわらず、正確に欠点のない状態で形成される中空形材を形成することができるということが保証される。
【００２１】
本発明の方法の実用上の要件を特に満たす態様は、シートメタルブランクがツールパート間のベースプレート上に置かれ、次いでベースプレート上に位置する金属板にマンドレルが押し付けられて金属板に保持力を作用させ、その保持力により金属板の横方向の位置ずれが防止されることを特徴とする。この場合、マンドレルは、一方で、製造されるべき中空形材の形状を再現し、他方で、ホルダーとして使用して、形状付与中にシートメタルブランクの信頼可能な正確に位置決めした保持を保証する、二重の機能を果たしている。
【００２２】
マンドレルによって作用する力のために、支持領域中で構造をシートメタルブランク上にエンボス加工（Praegen）することが可能である。この目的のために、シートメタルブランクと向かい合う領域で、マンドレルを長手方向に一定の形状を有するように設計することができる。前記タイプの形状は、例えば、マンドレルが円筒、角材、箱又は管の形態に構成される場合に、存在する。この場合、マンドレルに相当する対応物（Gegenstueck）は、カウンタープレートの形態で存在する。マンドレルによって作用する力のために、シートメタルブランクをベースプレートとマンドレルとの間でエンボス加工することができる。更に、ベースプレートに一つの窪みのみを設けることも考えられる。この場合、マンドレルによって及ぼされる力のために、シートメタルブランクとベースプレートの間でエンボス加工が行なわれ、それにより、ポジティブ連結（Formschluss）を設けることもできる。
【００２３】
実用上の要件を満たす本発明の更なる構成は、好ましくはマンドレルにより形成されるノンポジティブ連結（Kraftschluss）に加えてポジティブ連結を実施し、更にシートメタルブランクの横縁部を、シートメタルブランク上に横方向にある保持エレメントを用いて、ベースプレートの両側に存在する形状付与されたエレメントによって滑らないように固定することできるという点にある。更に、金属板のポジティブ保持は、例えばピン、ボルトなどの小高い所がベースプレート上に存在して、シートメタルブランクの相当する形状付与されたエレメント（例えば、窪み）とポジティブに協同することにより実施することもできる。同じように、適当な形状付与されたエレメントをマンドレル上に導入し、金属板の形状付与されたエレメントとマンドレルとが協同して、そのポジティブ保持を保障することができる。
【００２４】
本発明の方法の特に好ましい変異態様によれば、シートメタルブランクの形状付与を少なくとも２つの工程で実施する。特に、薄い金属板の形状付与間で、殊に正確に形成された中空形材を製造しようとする場合、前記方法で実施される形状付与が特に有利であることが分かっている。従って、複数の工程で行なわれる製造は、シートメタルブランクから製造されるオープンシーム形材を初めに最終形状に大まかに似たものとして予備成形して、次に、１工程以上の工程でその最終形状に持って行くことを可能にする。この手順は、両ツールパートの窪み内に押し込まれる場合に、連続的に延在する円弧に形成されずに、個々の曲げ工程間の変化が穏やかに少しずつ丸く曲げるという、各々の場合において加工される金属板の傾向、に適応するものである。少なくとも形状付与の第１工程において、シートメタルブランクから形成されるオープンシーム形材は、その時点で、多角形の横断面を有するが、本発明によれば、次いで更に少なくとも一つの加工工程（つまり、サイジングプロセス）において、その最終形状がもたらされる。この場合、金属板の反りを確実に回避するために、本発明の更なる構成は、第１の形状付与工程に続く次の工程において、前に得られるオープンシーム形材の長手方向縁部が、押付装置によってガイドされることを可能にしている。前記タイプの押付装置は、シートメタルブランクから形成されるオープンシーム形材のオープンシーム領域において、シートメタルブランクの長手方向縁部を平行に、そして、共通の平面に並べることを可能にする。オープンシーム形材中に形成されるシートメタルブランクの長手方向縁部が、形状付与の第２工程における最初の大まかな成形の後に行なわれるサイジング過程において互いに向かって移動するので、押付装置を調整する場合に、各サイジング工程において、オープンシーム形材のオープンシームの幅を減少させることが好ましい。この場合、各サイジング工程において金属板の制御された形状付与を保証するために、オープンシーム形材のオープンシーム領域にある長手方向縁部を、所定の間隔に保持することができる。
【００２５】
押付装置により確保されるオープンシーム形材の確実な支持は、そのオープンシームの領域においてさえも、長手方向での溶接に先行するサイジング効果に加えて、シートメタルブランクの縁部の平滑化を実施することも可能にする。このようにして、特に車体構造用部品製造において要求されるような高品質の溶接シームを製造することができる。
【００２６】
本発明の有利な態様によると、本発明の装置において、マンドレル中に窪みが形成され、ここで、製造されるべき形材上に製造されるべき長手方向に溶接されたシームに関連する領域に前記窪みが設置される。前記タイプの窪みにより、形材をマンドレルに溶接する危険を排除するので、溶接プロセスは単純化される。更に、前記窪みは、スラグや金属の細長い小片などの溶接かすを集めるために使用することができる。この目的のために、溶接間に生じる廃棄物を集めるために、耐熱性の収集帯を窪み内に配置することができる。
【００２７】
しかしながら、本発明の方法は、溶接間にマンドレルがオープンシーム形材内に残ることを必ずしも想定していない。むしろ、本発明により使用されるツールパート及びオープンシーム管のサイジングにおいて達成される固有剛性は、相当するシートメタルの品質のため、多くの場合、溶接においてもオープンシーム形材の十分な非変形可能性を確保するのに十分であることが見出されている。従って、本発明の更なる変異態様によれば、オープンシーム形材のサイジングと溶接との間でオープンシーム形材からマンドレルを取り外すことが提供される。この目的のために、例えば留め金の型に設計される保持メカニズム、及び必要なら、マンドレルを引き出すために必要なツールパートの微小戻し移動の間、オープンシーム形材のオープンシームにおいて連動する保持メカニズムを設けて、オープンシームを所望の寸法に保つことができる。そのあと、マンドレルをオープンシーム形材から問題なく引き出すことができる。次に、ツールパートを規定された様式に再び相互に移動させて、オープンシーム形材を溶接プロセスのためにしっかりと保持し、縁接合部を閉じる。
【００２８】
基本的にはマンドレルを固体材料から製造することが可能である。このことは、中空形材を形成するために又は完成した中空形材からマンドレルを取り出すために必要となる、更なる機能的エレメントをマンドレルにおいて使用する場合に特に好都合である。しかしながら、代わりに、マンドレル自体を、例えば寸法安定管の形状で中空形材から製造することもできる。その場合には、その内側を、例えば溶接かすを集めるために使用することができる。
【００２９】
マンドレルの外側形状が、製造されるべき中空形材の内側形状よりも少しアンダーサイズで小さいことにより、完成した中空形材からのマンドレルの引き出しを簡単にすることができる。実用試験では、このアンダーサイズが、製造されるべき中空形材の内側形状に比べて０．２ｍｍまでであれば十分であることが示された。
【００３０】
本発明の装置において、マンドレルがエンボス加工メカニズムを有し、マンドレルの周囲に置かれた金属板をエンボス加工することにより、付属形状付与されたエレメント（例えば、ビーズや同様のエンボス加工）を、本発明の態様において、製造した中空形材上に容易に製造することができる。例えば円錐形の基本構造についての場合のように、形状付与後にマンドレルを取り出す可能性が存在することを仮定して、エンボス加工用の非長手方向に一定の付属構造（Nebenstrukturen）をマンドレルが有することもできる。この場合、更により大きい容積の形状付与されたエレメントを確実に構成するために、エンボス加工装置を、この目的のために、マンドレルの外周を超えて移動できるエンボス加工ツールとして構成することができるし、形状付与されたエレメントを、エンボス加工メカニズムにより製造される成形用対応物としてツールパートの窪みに設けることができる。相当する態様において、エンボス加工メカニズムを、ツールパートの窪みのうち少なくとも一つの領域に設けることができる。その場合、更にエンボス加工メカニズムをエンボス加工ツールとして構成することもできるし、エンボス加工メカニズムにより製造される成形用対応物として、マンドレルに形状付与されたエレメントを構成することもできる。各々の場合において使用するエンボス加工メカニズムは、必要な押し込み力を確実に及ぼすことができるように、好ましくは水圧で操作される。更に空気圧駆動、機械的駆動又は電気的駆動のエンボス加工メカニズムを使用することも考えられる。
【００３１】
形状付与されるべきシートメタルブランクの長手方向縁部が、第１の形状付与工程において、ツールパートに設けられる窪みの内面に沿って自由に移動する本発明の手順は、一様でない横断面形状を有する中空形材を問題なく製造することを可能にする。この目的のためには、両方のツールパート中に形成される窪みを、異なるように構成することができる。その場合、マンドレルを異なる窪みの形状に相当するように適合させる。
【００３２】
複数工程のサイジングを可能にするために、本発明の装置は、マンドレルの方向に供給することができる押付装置を備えることができる。この押付装置は、少なくとも２工程のサイジングに関して、好ましくは第１の肩部及び少なくとも第２の肩部を有し、ここで、前記第１肩部の厚さは、シートメタルブランクから予備成形されるオープンシーム形材の間隙の第１の幅に相当し、そして、前記第２肩部の厚さは、オープンシーム形材の間隙の第２の幅と同じであるものである。製造されるべき溶接シームに沿って延在する窪みをマンドレルに設ける場合には、最小厚さを有する部分は、形状付与されるべきシートメタルブランクの厚さよりも大きい高さを有することができる。この場合、前記部分を窪み内に導入することができ、前記窪みはガイドとして使用され、容易にマンドレルの正しい位置決めを可能にする。これに関連する本発明の更なる有利な態様は、少なくとも一つの偏向面を押付装置上に構成し、押付装置が操作位置にある場合に、押付装置に当たっているシートメタルブランクの長手方向縁部をマンドレルの方向に偏向させるように、前記偏向面が設置されることを特徴とする。
【００３３】
溶接後、ハイドロフォーミング（Innenhochdruckverformen）によって得られる中空形材の形状を更に変える可能性がある。ツールパートがなお相互に移動している状態で、付属形状付与されたエレメントを、前記ハイドロフォーミングにより、中空形材内に導入することができる。この目的のために、ツールエレメントは窪みなどの形状付与されたエレメントを設けることができ、ハイドロフォーミング間に、金属板を前記形状付与されたエレメント内へプレスする。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
本発明の更なる有利な構成は、従属クレームから明らかになり、そして、実施態様を示す図面によって、以下により詳細に記載される。図面は、各々の場合において、他に記述がない限り、長手延長方向を横切る垂直断面で模式的に示される。
【図１】始動位置にある、中空形材を形成する第１の装置を示す図である。
【図２】図１に示される装置中で使用される押付装置を示す図である。
【図３】各々の場合において、シートメタルブランクに形状付与し中空形材を成形する際の図１の装置の操作位置を示す図である。
【図４】各々の場合において、シートメタルブランクに形状付与し中空形材を成形する際の図１の装置の操作位置を示す図である。
【図５】各々の場合において、シートメタルブランクに形状付与し中空形材を成形する際の図１の装置の操作位置を示す図である。
【図６】各々の場合において、シートメタルブランクに形状付与し中空形材を成形する際の図１の装置の操作位置を示す図である。
【図７】各々の場合において、シートメタルブランクに形状付与し中空形材を成形する際の図１の装置の操作位置を示す図である。
【図８】各々の場合において、シートメタルブランクに形状付与し中空形材を成形する際の図１の装置の操作位置を示す図である。
【図９】シートメタルブランクから形成されるオープンシーム形材の溶接における図１の装置を、一部切り出して、部分的にこわして（aufgebrochener）開いた斜視図を示す図である。
【図１０ａ】始動位置にある、中空形材を形成する第２の装置を示す図である。
【図１０ｂ】図１０ａの装置を上から見た図を示す図である。
【図１１】第２の操作位置にある、図１０ａ、１０ｂの装置を示す図である。
【図１２】第３の操作位置にある、図１０ａ、１０ｂの装置を示す図である。
【００３５】
円管形状を有する長手方向に溶接された中空形材Ｒを製造するための図１〜９に示される装置Ｖ１は、２個のツールパート２、３を含み、前記ツールパートは、ベースプレートＧ上で互いに移動可能であるように備え付けられている。中空形材Ｒを製造するための装置Ｖ１の作業長さは、例えば最大３，０００ｍｍまでである。
【００３６】
ツールパート２、３を互いに向かって、そして、互いから離れて移動するために、調整メカニズム（図示せず）を設ける。ここで、各々の場合において、複数個（例えば、４個）の前記調整メカニズムをツールパート２、３の長手方向に分配して配置し、ツールパート２、３のできるだけ一様な移動を保証し、そして、ツールパート２、３により作用される力の等しく一様な伝達を保証することができる。この場合、調整メカニズムがツールパート２、３を１ｍｍ／ｓ〜８０ｍｍ／ｓの速度で移動させ、そして、少なくとも７，５００ｋＮの力を作用させることができるように、前記調整メカニズムを設計する。
【００３７】
ハーフシェル状窪み４、５は、各々の場合において、ツールパート２、３のそれぞれ他方のツールパート２、３に関連する側内に形成される。この場合、窪み４、５の内面６、７の湾曲の半径ＲｉＡは、製造されるべき管状中空形材Ｒの外側半径ＲａＲに相当している。
【００３８】
更に、装置Ｖ１はマンドレル８を有し、前記マンドレルは固体材料から製造され、そして、取り出し位置（図示せず）から作業位置へ移動でき、ここで、前記作業位置では、前記マンドレルがツールパート２、３間の中心に配置される。この場合、マンドレル８を適当な調整メカニズム（図示せず）を介して垂直方向に調整して、始動位置に設置されるツールパート２、３間のベースプレートＧ上に置かれるシートメタルブランクＢに保持力を作用させることができる。
【００３９】
ベースプレートＧから遠隔のマンドレル頂点領域において、溝状窪み９がマンドレル８中に形成される。前記溝状窪みは、マンドレル８の外周に関連する狭い部分９ａから室９ｂへ進んで広がっており、基部にスロット９ｃが形成され、ここで、前記スロットの幅は、部分９ａの幅よりも小さい。窪み９の狭い部分９ａの幅は、製造されるべき中空形材Ｒ上に形成される溶接シームＳの幅にオーバーサイズで相当する。狭い部分９ａに対して中心に合わせられるスロット９ｃの幅は、部分９ａの幅よりも小さい。
【００４０】
溶接かすを集めるのに使用される収集帯１０が、室９ｂ中に配置される。収集帯１０は、耐熱材料からなり、開口部（図示せず）を介してマンドレル８から引き出すことができる。
【００４１】
更に、装置Ｖ１は、剣型の押付装置１１を含み、前記押付装置の長さはマンドレル８の長さに相当する。押付装置１１を、調整メカニズム（図示せず）により、作業位置から待機位置へ移動させることができ、ここで、前記作業位置では、前記押付装置がマンドレル８に関連しているものとし、そして前記待機位置では、前記押付装置がツールパート２に対して横方向に配置されるものとする。
【００４２】
押付装置１１は、断面においてルーフ様であるように構成される上側部分１１ａを有し、前記押付装置の肩部１１ｂ、１１ｃは、断面から見て、互いに下方に向かって内側まで斜めに次第に細くなるように並んでいる。第１の肩部１１ｄは、押付装置１１の長さを超えて延在し、部分１１ａに対して断面から見て中心にあるように並び、部分１１ａに近接している。第１の肩部１１ｄの厚さＤ１は、第１形状付与工程後にシートメタルブランクＢから形成されるオープンシーム形材ＳｒのオープンシームＺの幅に相当する。
【００４３】
押付装置１１の第２の肩部１１ｅが、第１の部分１１ｄの下部に（断面から見てその中心に）配置される。この肩部１１ｅも、押付装置の長さを超えて延在する。その厚さＤ２は、第２のサイジング工程後の、オープンシーム形材ＳのオープンシームＺの幅に相当する。
【００４４】
最後に、刃先状の薄い第３の肩部１１ｆが押付装置１１の第２の肩部１１ｅに形成され、押付装置１１の他の肩部１１ｄ、１１ｅに対して、断面から見て中心に配置され、そしてその長さを超えて延在する。第３部分の厚さＤ３は、マンドレル８における室９ｂの基部中に形成されるスロット９ｃの幅よりも少し小さい。第３部分１１ｆの高さＨは、この場合、マンドレル８の外周から、室９ｂの基部中のスロット９ｃの開口部の間隔よりも大きい。その端部で、第３部分は、断面から見て刃のように先が細くなる。
【００４５】
調整メカニズム（図示せず）を用いて、押付装置１１をマンドレル８の方向に下げる。この場合、その第３の部分１１ｆが初めに窪み９内に下がり、スロット９ｃに導入される。こうしてスロット９ｃは、形状付与間で、押付装置１１のためのガイドを形成する。中空形材Ｒのサイジングの過程において、押付装置１１は、１工程以上の工程で引き出される。
【００４６】
シートメタルブランクＢから形成されるオープンシーム形材Ｓｒを溶接するために、好ましくはレーザー溶接メカニズム１２を使用する。しかしながら、オープンシーム形材ＳｒのオープンシームＺ領域において互いに関連する長手方向縁部Ｂ１、Ｂ２の経済的溶接を可能にする他の溶接ユニット（例えば、誘導的に作動する溶接メカニズム）を使用することも考えられる。
【００４７】
レーザー溶接メカニズム１２はキャリヤ１３に固定され、前記キャリヤは、調整メカニズム（図示せず）によって、オープンシームＺに沿って移動することができる。更に、キャリヤ１３は後成形（Nachverformen）ローラー１４を担持し、前記ローラーは、レーザー溶接メカニズム１２の前に小さい間隔を設けて溶接方向Ｆに配置される。経路制御された後成形ローラー１４に対して縁接合部が一定の力で作動して、ルーフ状縁部の形成を排除し、そして、シーム領域における中空形材Ｒの縁部Ｂ１、Ｂ２の跳ね返りを回避する。オペレーターを光放射線から防護するために、少なくともレーザー溶接メカニズム１２をハウジング（図示せず）によって囲うことが好ましい。
【００４８】
更に、キャリヤ１３は、レーザー溶接メカニズム１２が到着する前に溶接領域を洗浄する、洗浄メカニズム（図示せず）を備えることができる。洗浄メカニズムは、溶接領域の前に存在するゴミを吸い出し、ブラシで払い落とすか、又は、洗い流すことができる。
【００４９】
縁部Ｂ１、Ｂ２を平らにするために、キャリヤ１３へ固定されているスライディングブロック１５又はローラーを設けることができる。キャリヤ１３は更に、不活性ガスを溶接領域内へ導く供給ラインを備えることができる。正確に自由度３（Ｘ−、Ｙ−、Ｚ−方向）で制御できる調整メカニズムによってキャリヤを移動させることが好ましい。
【００５０】
メルトビーム溶接線源を使用する場合、製造速度を増すために、装置Ｖ１を対装置として設計することができる。これは、一方の装置でなお溶接を実施している間に、他方の装置に新しいシートメタルブランクＢを搭載し、これを形成することを可能にする。
【００５１】
形状付与プロセスの初めに、シートメタルブランクＢがベースプレートＧ上に置かれる。シートメタルブランクは、マンドレル８によってベースプレートＧに対して堅く移動不可能の状態で押付けられ、ここで、前記マンドレルの下側は小さい平坦面を有する。この目的のために、押付装置１１は、刃物状部分１１ｆと共に、窪み９のスロット９ｃ内へ下げられるので、押付装置１１の上部１１ａは、マンドレル８上に乗って、そして、マンドレル８に対して規定された圧力で作用する（図１）。
【００５２】
次に、２個のツールパート２、３を互いに向かって押し付けて、それにより、各々の場合において、ツールパート２、３と関連するシートメタルブランクＢの縁部Ｂ１、Ｂ２が最初に押し上げられて、そして、次第に内側に曲がる。マンドレル８がシートメタルブランクＢの真直ぐで曲がっていない脚部に接近する場合に、更なる曲げが生じるような程度まで曲がるようにマンドレルはシートメタルブランクを押し付ける。
【００５３】
シートメタルブランクＢの持続的な巻上げ間で、シートメタルの縁部Ｂ１、Ｂ２は、押付装置１１の斜めの肩部１１ｂ、１１ｃに強く当たる。斜めの肩部１１ｂ、１１ｃにおいて、縁部Ｂ１、Ｂ２はマンドレル８の方向にそらされる。縁部が上側肩部１１ｄの外面に到達する場合には、シートメタルブランクＢに圧力が生じて、特定のサイジング効果を引き起こし、その結果曲がった先端部は平たくなる（図３）。
【００５４】
ツールパート２、３を少し上方に移動することによって、押付装置１１にかかる圧力を軽減した後、押付装置１１を引くと、押付装置の第２の肩部１１ｅが自由になってオープンシームの領域に立ち、オープンシームはシートメタルブランクＢの縁部Ｂ１、Ｂ２によって制限される。ツールパート２、３が更に相互に移動する時に、縁部Ｂ１、Ｂ２も第２の部分１１ｅに強く当たる。その結果、シートメタルブランクＢから形成されたオープンシーム形材Ｓｒの丸みの改善を伴うサイジング効果もここに生じる（図４）。
【００５５】
ツールパート２、３を少し上方に移動することによって今度は剣にかかる圧力を軽減した後、押付装置１１を狭い部分１１ｆがオープンシームＺの領域に配置されるようになるまで上げる（図５）。
【００５６】
次いでツールパート２、３を高い圧力で互いに向かって移動させ、それで帯状の縁部の所望の丸みと直線性の形成を伴うオープンシーム形材Ｓｒの正確なサイジングが調整され、それにより理想的な接合部が生じる。この場合、マンドレル８とツールパート２、３の間に残る間隙は非常に小さい（図６）。
【００５７】
最後のサイジングの後、押付装置１１を窪み９から引き出す。この場合、押付装置１１の引き抜き移動をツールパート２、３の更なる相互移動と組み合わせて、ツールパート２、３の先端をオープンシームＺの領域に存在させて、オープンシーム形材の縁部Ｂ１、Ｂ２が正確に中心にとどまることを確実にする（図７）。
【００５８】
押付装置１１が完全に引き出されると、オープンシーム形材Ｓｒは完全に形成されて溶接の準備ができている。溶接のために、押付装置１１が縁部領域からその待機位置へ横方向に移動し、キャリヤ１３、レーザー溶接メカニズム１２、後成形ローラー１４、スライディングブロック１５及び他のエレメント（図示せず）から形成される後丸め及び溶接ユニットが入ってくる。
【００５９】
オープンシームＺ領域中で形成される縁接合部にわたって、一方の管端から他方の管端まで後成形ローラー１４を移動する場合に、前記後成形ローラーは、初めに縁部Ｂ１、Ｂ２を規定された態様で押し下げる。この場合において、縁部Ｂ１、Ｂ２がサイジングによって適切に丸い状態に構成されていない場合には、後丸めを実施することもできる。後成形ローラー１４に続いて、スライディングブロック１５又は相当して作動するローラーが、レーザー溶接メカニズム１２のすぐ前にある縁部Ｂ１、Ｂ２の跳ね返り及び高さの違いを押し除き、望ましいＩ型継手を生じさせることができる。次に、オープンシームＺはレーザー溶接メカニズム１２が放出するレーザービームにより溶接されて閉じる（図８,９）。
【００６０】
溶接後、都合がよければ、閉鎖サイジングプロセスを行なうことができる。
【００６１】
ツールパートを上方に移動してマンドレル８から圧力を少し軽減した後、引き抜きユニットは、完成した中空形材Ｒからマンドレル８を外に引き出す。完成した中空形材Ｒは、今や取り出しの準備ができている。新しい製造プロセスが、ツールパート２、３の設置、シートメタルブランクＢの挿入、そして、シートメタルブランクＢ上へのマンドレル８の設置により始まる。
【００６２】
前記手順において、ツールパート２、３を、マンドレル８に向かって互いに同調させて移動させた。しかしながら、代替品（ここに図示せず）によれば、本発明の範囲内で、マンドレル８とツールパート２，３の相対位置において、オープンシーム形材８を形成するために必要な変更を実施して、マンドレル８の方向にツールパートを交互に相次いで移動させることも可能である。こうしてシートメタルブランクＢの適切な保持を確保するために、マンドレル８をシートメタルブランクＢに対してしっかりと押しつけて、成形中の滑りを確実に回避することができる。形状付与間のシートメタルブランクＢの確実な保持は、ピン形態の形状付与されたエレメントをベースプレートＧ上に設けるという事実により、更に支援される。ここで、前記ピン形態の形状付与されたエレメントが、シートメタルブランクＢの相当する窪みにかみ合うことにより、シートメタルブランクＢのノンポジティブ保持だけでなくポジティブ保持も保証される。次に、ツールパート２を第１工程においてマンドレル８の方向に移動して、オープンシーム形材Ｓｒの第１半分を形成することができる。次いで第２のツールパート３をマンドレル８の方向に移動して、更にオープンシーム形材Ｓｒの第２半分を製造する。
【００６３】
特に実際の必要要件を満たす、本発明を実施するための更なる可能性を図１０ａ〜１２に示す。そこに示す装置Ｖ２はツールパート１０２、１０３を有し、前記ツールパートは装置Ｖ１のツールパート２、３に基づいて設計され、各々の場合において、窪み１０４、１０５を有する。同様に、前記装置は、マンドレル８と同じ態様に形成したマンドレル１０８、押付装置１１のように形成した押付装置１１１及びベースプレートＧ２を有する。
【００６４】
しかしながら、装置Ｖ１と対照的に、装置Ｖ２の場合においては、第１のツールパート１０２を静止した状態に配置し、一方ツールパート１０３を適切な調整装置（ここに図示せず）を用いて、静止したツールパート１０２に向かって又はそれから離れるように、移動させることができる。
【００６５】
同様に、装置Ｖ２の場合、押付装置１１１を備えたマンドレル１０８をツールパート１０２に向かって又はそれから離れるように水平方向に移動させることができる。
【００６６】
ツール１０３が移動可能に配置されるベースプレートＧ２を、静止したツールパート１０２の方向に、適当なメカニズム（図示せず）により水平方向に移動させることもできる。この場合、装置Ｖ２によって管状オープンシーム形材Ｓｒ２へ形状付与されるべきシートメタルブランクＢｚの横縁部Ｂ３、Ｂ４の領域において、ベースプレートＧ２上にピン形態の形状付与されたエレメント１１６、１１７を設ける。シートメタルブランクＢｚをベースプレートＧ２上へ置かれる場合に、シートメタルブランクＢｚの横縁部Ｂ３、Ｂ４の中央に配列されて形成される窪みＢ５、Ｂ６中で、これらの形状付与されたピン状のエレメント１１６、１１７がポジティブにかみ合う。
【００６７】
マンドレル１０８をシートメタルブランクＢｚ上に置くことを可能にするために、シートメタルブランクは、ベースプレートＧ２に関連する側にその端面領域に、各々の場合において、窪み１１８を有する。ここで、マンドレル１０８をシートメタルブランクＢｚ上に押し付ける場合に、前記窪みと形状付与されたエレメント１１６、１１７とがかみ合う。
【００６８】
それぞれのシートメタルブランクＢｚをオープンシーム形材Ｓｒ２へ形状付与するために、シートメタルブランクＢｚはベースプレートＧ２上に置かれ、それによって、形状付与されたエレメント１１６、１１７がシートメタルブランクＢｚの窪みＢ５、Ｂ６にかみ合い、シートメタルブランクがポジティブに保持される。従って、シートメタルブランクＢｚはマンドレル１０８の下に中心に配置され、次に、マンドレルを下げ、マンドレルを前記保持力でシートメタルブランクＢｚ上に押し付ける。マンドレル１０８によりノンポジティブ連結を付加し、そして、従って、シートメタルブランクＢｚ中の窪みＢ５、Ｂ６も形状付与されたエレメント１１６、１１７もなしで済ますことができるような設計も考えられる。更に、マンドレルの支持領域にある構造がノンポジティブ連結を与えることもできる。この場合、移動可能なツールパート１０３は、静止したツールパート１０２から離れた始動位置に設置され、ここでシートメタルブランクＢｚの長手方向縁部Ｂ１、Ｂ２は、各々の場合において、前記縁部に関連するツールパート１０２、１０３の窪み１０４、１０５の入口に設置される。ベースプレートＧ２は、同時に後ろに下がった始動位置に存在し、そこで固定したツールパート１０２に関連する長手方向縁部は丁度その下に配置される（図１０ａ、１０ｂ）。
【００６９】
次に、シートメタルブランクＢｚを成形するために、ツールパート１０３が未だ停止している状態で、ベースプレートＧ２を静止したツールパート１０２の方向に移動させて配置する。これと同調して、シートメタルブランクＢｚ上に作用させる保持力を維持しながら、マンドレル１０８を、押付装置１１１とともに、ツールパート１０２の方向に移動させる。シートメタルブランクＢｚを、このようにしてその長手方向縁部Ｂ１とともにツールパート１０２の窪み１０４内へ強制的に移動させる。この移動は、長手方向縁部Ｂ１が押付装置１１１に逢着し、マンドレル１０８が窪み１０４内へ移動する時に完了する（図１１）。
【００７０】
この位置に達するとすぐに、更なる工程において、移動可能なツールハーフ１０３は、今や停止しているベースプレートＧ２上を、マンドレル１０８の方向に移動する。この場合、シートメタルブランクＢｚの長手方向縁部Ｂ２は、ツールパート１０３の窪み１０５内へ移動して、前記縁部が押付装置１１１に逢着し、ツールパート１０３がマンドレル１０８に到達する（図１２）。
【００７１】
ベースプレートＧ２をツールパート１０３と同時に移動させ、その際ベースプレートＧ２の速度をツールパート１０３の速度の半分に相当する速度にすることによって、シートメタルブランクＢｚの形状付与を一つの加工工程で行い、オープンシーム形材Ｓｒ２を形成することができることも考えられる。
【００７２】
次に、得られるオープンシーム形材Ｓｒ２の複数工程のサイジングを行い、ここで、少しずつ、ベースプレートＧ２と押付装置１１１とを備えたマンドレル１０８、並びに、ツールパート１０３は、ベースプレートＧ２上を静止したツールパート１０２の方向に移動する。
【００７３】
次に、オープンシーム形材Ｓｒ２のオープンシームの溶接、及び、完成した中空形材からのマンドレル１０８の取り出しを、装置Ｖ１に対して記載した手順の通りに行う。
【符号の説明】
【００７４】
Ｖ１，Ｖ２・・・長手方向に溶接された中空形材Ｒを製造する装置；
２，３，１０２，１０３・・・ツールパート；
４，５，１０４，１０５・・・ハーフシェル状の窪み；６，７・・・窪みの内面；
８，１０８・・・マンドレル；９・・・窪み；９ａ・・・窪み９の狭い部分；
９ｂ・・・室；９ｃ・・・スロット；１０・・・収集帯；
１１，１１１・・・押付装置；１１ａ・・・押付装置１１の上部；
１１ｂ，１１ｃ・・・上部１１ａの肩部；１１ｄ・・・押付装置１１の第１の肩部；
１１ｅ・・・押付装置１１の第２の肩部；１１ｆ・・・押付装置１１の第３の肩部；
１２・・・レーザー溶接メカニズム；１３・・・キャリヤ；１４・・・後成形ローラー；１５・・・スライディングブロック；
１１６，１１７・・・ピン形状に形状付与されたエレメント；
Ｂ，Ｂｚ・・・シートメタルブランク；
Ｂ１，Ｂ２・・・シートメタルブランクＢ，Ｂｚの長手方向縁部；
Ｂ３，Ｂ４・・・シートメタルブランクＢ，Ｂｚの横縁部；
Ｂ５，Ｂ６・・・シートメタルブランクＢ，Ｂｚの横縁部にある窪み；
Ｄ１・・・押付装置１１の第１の肩部１１ｄの厚さ；
Ｄ２・・・押付装置１１の第２の肩部１１ｅの厚さ；
Ｄ３・・・押付装置１１の第３の肩部１１ｆの厚さ；Ｆ・・・搬送方向；
Ｇ，Ｇ２・・・ベースプレート；Ｈ・・・押付装置１１の第３の肩部１１ｄの高さ；
Ｎ・・・溶接シーム；Ｒ・・・中空形材；ＲｉＡ・・・内面６，７の曲率半径；
ＲａＲ・・・製造されるべき中空形材Ｒの外側半径；
Ｓ・・・製造されるべき中空形材Ｒの溶接シーム；
Ｓｒ，Ｓｒ２・・・オープンシーム形材；
Ｚ・・・オープンシーム形材Ｓｒのオープンシーム
【図１】
2008514429.tif 000003
【図２】
2008514429.tif 000004
【図３】
2008514429.tif 000005
【図４】
2008514429.tif 000006
【図５】
2008514429.tif 000007
【図６】
2008514429.tif 000008
【図７】
2008514429.tif 000009
【図８】
2008514429.tif 000010
【図９】
2008514429.tif 000011
【図１０ａ】
2008514429.tif 000012
【図１０ｂ】
2008514429.tif 000013
【図１１】
2008514429.tif 000014
【図１２】
2008514429.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月24日(2006.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
製造されるべき中空形材（Ｒ）の少なくとも１部分の外側形状を決定する窪み（４，５）をそれぞれ有する少なくとも２つのツールパート（２，３）を用いて、シートメタルブランク（Ｂ）をオープンシーム形材（Ｓｒ）に最初に予備成形し、
ここで、前記ツールパート（２，３）間に位置すると共に前記シートメタルブランク（Ｂ）の長手方向に延在し、更にその外側形状が、製造されるべき中空形材（Ｒ）の内側形状を決定するマンドレル（８）の周囲に、前記ツールパート（２，３）の相対位置を変えることにより、前記シートメタルブランク（Ｂ）を自由に置くこととし、
そして続いて、前記オープンシーム形材（Ｓｒ）の領域中で相互に対向するシートメタルブランク（Ｂ）の長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を共に溶接することにより、規定された長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を有するシートメタルブランク（Ｂ）から、長手方向に溶接された中空形材（Ｒ）を製造する方法であって；
予備成形されたオープンシーム形材（Ｓｒ）の形状付与を、ツールパート（２，３）の相対位置を更に変えることによって、各々の場合において、１つ以上の工程で完結させることを特徴とする、前記方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】
製造されるべき中空形材（Ｒ）の少なくとも一部分の外側形状を決定する窪み（４，５）をそれぞれが有すると共に、それぞれの相対位置を変化させることができる少なくとも２つのツールパート（２，３）と、
製造されるべき中空形材（Ｒ）の内側形状に相当する外側形状を有するマンドレル（８）と、
形状付与後にシートメタルブランク（Ｂ）の長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を溶接してオープンシーム形材（Ｓｒ）を形成する溶接メカニズム（１２）とを備え、
規定された長手方向縁部（Ｂ１，Ｂ２）を有するシートメタルブランク（Ｂ）から長手方向に溶接された中空形材（Ｒ）を製造する装置であって；
ツールパート（２，３）の相対位置を、相互に離間している開始位置から形状付与位置へ変化させるための制御信号を発信する溶接メカニズム（１２）を備えることを特徴とし、
前記開始位置から形状付与位置への変化が少なくとも２つの工程で実施される、前記装置。
【国際調査報告】
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