KR101593930B1

KR101593930B1 - 파이프, 로드, 프로파일 단면 및 유사한 블랭크 벤딩 방법 및 대응 장치

Info

Publication number: KR101593930B1
Application number: KR1020090044006A
Authority: KR
Inventors: 로베르토 제미그나니; 마테오 스트라노
Original assignee: 비엘엠 에스.피.에이.
Priority date: 2008-05-21
Filing date: 2009-05-20
Publication date: 2016-02-15
Also published as: EP2123372B1; BRPI0901647A2; US20090288465A1; PL2123372T3; ES2366419T3; BRPI0901647B1; US8141403B2; TW200948507A; CN101585062A; KR20090121245A; CA2666133A1; CA2666133C; JP5552264B2; JP2009279653A; MX2009005340A; ATE508813T1; EP2123372A1; TWI510305B; CN101585062B

Abstract

본 발명의 방법은 가동성 벤딩 공구(16)와 고정된 카운터 공구(12) 사이에서 축 방향(X)을 따라 블랭크(10)를 추진하는 단계와, 블랭크(10)가 전방으로 이동되는 동안, 블랭크(10)가 벤딩되지 않는 중립 위치로부터 블랭크(10)가 원하는 벤딩 중심선 반경(desired bending centreline radius)으로 벤딩되는 가공 위치로 벤딩 공구(16)를 이동시키는 단계를 포함하며, 가공 위치는 원하는 벤딩 중심선 반경에 따라 정해진 회전 각도(α)만큼 중립 위치에 대해 회전된다. 본 발명에 따르면, 이 방법은 블랭크(10)의 변형을 보다 용이하게 하도록 벤딩 공구(16)의 상류의 한 쌍의 슈(20, 22) 사이로 블랭크(10)를 추진시키는 단계를 더 포함하고, 중립 위치로부터 가공 위치로 벤딩 공구(16)를 이동시키는 단계는 축 방향(X) 및 축 방향(X)에 직각인 횡 방향(Y)에 의해 형성되는 평면(XY)에서 벤딩 공구(16)의 둘 이상의 자유도를 제어함으로써 실행된다. 슈(20, 22) 사이로의 통과로 인한 블랭크(10)의 축 방향 및 반경 방향 압축의 초기 변형에 의해, 벤딩 공구(16)에 의한 후속 벤딩 단계가 보다 용이해지며, 통상적인 가변 반경 벤딩 방법으로부터 얻을 수 있는 가장 작은 반경보다 상당히 작은 벤딩 중심선 반경을 얻게 한다.

Description

파이프, 로드, 프로파일 단면 및 유사한 블랭크 벤딩 방법 및 대응 장치{METHOD FOR BENDING PIPES, RODS, PROFILED SECTIONS AND SIMILAR BLANKS, AND CORRESPONDING DEVICE}

본 발명은 파이프, 로드, 프로파일 단면(profiled sections) 및 유사한 블랭크(blanks) 벤딩 방법에 관한 것이다.

다른 양태에 따르면, 본 발명은 파이프, 로드, 프로파일 단면 및 유사한 블랭크 벤딩 장치에 관한 것이다.

표현 "파이프, 로드, 프로파일 단면 및 유사한 블랭크 벤딩 방법"은 해당하는 블랭크의 소성 변형의 기술적 작용의 집합을 지칭하고자 하는 것이며, 이러한 작용은 블랭크 상에 단일하거나 복합적인 기계적 응력을 가하고 블랭크 자체를 적절하게 구속함으로써, 연속적이거나 불연속적인 경로에 따라 직선 코스로부터 곡선 코스까지 축의 코스를 변화시키는데 요구된다. 상세한 설명의 나머지 부분에서, 편의상 파이프의 벤딩에 대해 언급될 것이지만, 본 발명은 명백히 임의의 다른 유사한 블랭크의 벤딩에 적용 가능하며, 바아, 프로파일 단면 등에도 적용 가능하다.

공지된 벤딩 방법은 실질적으로 변형력 또는 토크를 가하는 방식 및 일반적으로 적합하게 만들어지고 형성되는 벤딩 공구(다이)에 의해 파이프를 구속하는 방 식에서 서로 상이하다. 벤딩 방법의 특성 파라미터는 파이프의 크기(직경 및 두께), 파이프의 재료 및 파이프의 축의 공간적인 코스이며, 이 코스는 인접한 벤딩부들(bends) 사이의 직선부의 길이, 벤딩 반경과 각도 및 벤딩부의 상대적인 공간 배향에 의해 정해진다. 특히, 이러한 벤딩 방법에 대한 최종 제품의 각각의 벤딩부는 벤딩 반경, 또는 중심선 반경(centreline radius), 그리고 벤딩 각도에 의해 정해진다.

오늘날, 가장 일반적으로 사용되는 파이프 벤딩 방법은 드로우 벤딩(draw bending), 스트레치 벤딩(stretch bending) 및 롤 벤딩(roll bending)(또는 가변 반경 벤딩; variable-radius bending)이다.

드로우 벤딩 방법은 첨부 도면의 도 1a 및 도 1b에 개략적으로 도시되며 하기의 2가지 단계로 실질적으로 이루어진다:

a) 110으로 지시된 벤딩될 파이프는, 파이프(110)의 축(X)에 직각인 축(Z) 둘레에서 회전할 수 있는 벤딩 공구 또는 다이(112)와 전방 클램핑 블록(114) 사이에서 그 전방 단부가 클램핑되고, 파이프 자체의 축 방향 전방 운동을 수반하기 위해 파이프(110)의 축(X) 방향(이하 단순히 축 방향으로 지칭함)을 따라 미끄러질 수 있도록, 가동성 슬라이더(미도시) 상에 일반적으로 장착되는 후방 접합 슈(116)에 의해 전방 블록(114)의 상류로 안내되고(도 1a),

b) 다이(112)는 반경(R)의 곡선을 따라 연장하는 다이 자체의 형상화된 홈(118) 둘레에 파이프를 감으면서 파이프(110)를 전방으로 끌어당기도록 회전 축(Z)을 중심으로 회전하게 되는 반면, 후방 접합 슈(116)는 파이프(110)의 축 방 향 전방 운동을 수반하고 파이프 상에 축 방향(X)에 직각인 반응력을 가하여, 파이프(110) 상에 다이(112)의 홈(118)의 중심선 반경(R)에 실질적으로 대응하는 중심선 반경을 갖는 벤딩부를 제조한다(도 1b).

드로우 벤딩 방법은 현재 가장 일반적인 방법이며, 품질 면에서 최상의 결과를 제공할 수 있다. 특히, 이 방법은 작은, 심지어 이전의 파이프의 직경보다 작고 품질이 우수한, 작은 중심선 반경을 얻을 수 있게 한다. 반면, 상이한 중심선 반경의 벤딩부가 획득되어야 하거나 상이한 직경의 파이프가 가공되어야 할 때, 다이를 변경할 필요가 있는 점, 및 대단히 작은 직선부를 갖거나 심지어 사이에 삽입된 길이가 0인 일련의 벤딩부를 제조하기 위해 특히 복잡한 장치를 사용할 필요가 있는 점과 같은 몇몇 한계를 갖는다.

스트레치 벤딩 방법은, 도 1a 및 도 1b와 대응하거나 동일한 부분 및 요소에 동일한 참조 부호가 제공되는, 첨부 도면의 도 2a 및 도 2b에 개략적으로 도시되며, 하기의 2가지 단계로 실질적으로 이루어진다.

a) 벤딩될 파이프(110)는 중심선 반경(R)의 곡선 경로를 따라 연장하는 형상화된 홈(118)을 갖는 고정된 다이(112)에 대해 전방으로 돌출하도록 후방 클램핑 블록(114)에 의해 그 후방 단부에서 클램핑되고, 파이프(110)는 파이프(110)의 축(X)에 직각이며 홈(118)의 굴곡의 중심을 통과하는 회전 축(Z) 둘레에서 회전할 수 있는 벤딩 슈(116)에 의해 홈에 대해 가압되고(도 2a),

b) 벤딩 슈(116)는 회전 축(Z) 둘레에서 회전하게 되어, 다이(112) 상에 파이프(110)를 감고, 파이프 자체 상에 다이(112)의 홈(118)의 중심선 반경(R)에 실 질적으로 대응하는 중심선 반경을 갖는 벤딩부를 제조한다(도 2b).

따라서, 전술된 두 가지 공지된 벤딩 방법은 모두 단지 고정된 중심선 반경으로 된 벤딩부, 즉 다이의 형상화된 홈의 중심선 반경과 대응하는 중심선 반경을 얻을 수 있는 단점을 갖는다. 따라서, 상이한 중심선 반경을 갖는 벤딩부를 얻기 위해, 다이를 변경하고, 그에 따라 공정을 중단할 필요가 있다. 따라서, 파이프가 상이한 중심선 반경의 복수의 벤딩부를 갖는 복잡한 경로를 가져야 할 때, 복수의 다이는 변경되며, 그에 따라 공정의 대응하는 복수 번의 중단이 필요하며, 이는 작업 주기의 기간의 상당한 증가를 초래한다. 이는 보다 높은 비용의 공정 및 그에 따른 최종 제품을 초래한다. 또한, 상이한 중심선 반경을 갖는 공구를 자동으로 변경시켜 공구 교체용 비가동 시간을 감소시킬 수 있도록 하기 위해, 장치는 특별한 취급 장치를 구비하여야 하며, 이에 따라 보다 복잡해지고 비용이 높아진다.

롤 벤딩 방법 또는 가변 반경 벤딩 방법은, 선행 도면과 대응하거나 동일한 부분 및 요소에 동일한 참조 부호가 주어진, 첨부 도면의 도 3a 내지 도 3c에 개략적으로 도시되며, 하기의 단계로 실질적으로 이루어진다.

a) 벤딩될 파이프(110)는 파이프(110)의 축 방향(X)으로 미끄러질 수 있는 척-지지 슬라이더(미도시) 상에 장착되는 척(114)에 의해 그 후방 단부가 클램핑되고(도 3a),

b) 파이프(110)는 척(114)에 의해서, 파이프(110)의 축(X)에 직각인 회전축(Z) 둘레에서 자유로이 회전할 수 있도록 장착되고 형상화된 홈(118)을 가지며 다이로서 작용하는 고정된 롤러(112)를 통하여 및 고정된 롤러(112)의 회전축(Z) 둘레에서 회전하고 파이프(110)의 축(X)에 직각인 회전축(Z')의 축 둘레에서 자유로이 회전할 수 있도록 장착되는 벤딩 롤러(116)를 통하여, 파이프(110)가 변형되지 않는(도 3a에서 점선으로 도시된) 중립 위치로부터, (도 3a에서 연속적인 선으로 도시된) 획득될 벤딩부의 벤딩 중심선 반경에 따라 변화하는 회전 각도(α)에 의해 중립 위치에 대해 회전되고, 이 위치에서 파이프(110)가 원하는 반경으로 벤딩되는 가공 위치로 전방으로 추진되며, 파이프(110)는 또한 축 방향(X)에 직각인 반응력을 파이프 상에 가하는 접합 롤러(120)에 의해 또한 가압된다.

이에 따라 획득된 벤딩부는 원하는 결과 및 바로 이전의 또는 이후의 해당하는 벤딩부에 따라 다음의 3개의 구역:

- 파이프(110)가 척(114)에 의해 전방으로 추진되는 동안 중립 위치로부터 가공 위치로 벤딩 롤러(116)의 운동(회전) 중에 획득되는 전방 구역(leading zone; 110')(도 3a);

- 원하는 중심선 반경을 가지며, 여전히 가공 위치에 벤딩 롤러(116)를 유지시키고 척(114)에 의해 파이프(110)를 전방으로 이동시킴으로써 획득되는 중간 구역(110'')(도 3b); 그리고

파이프(110)가 척(114)에 의해 전방으로 계속해서 추진되는 동안 가공 위치로부터 중립 위치로 벤딩 롤러(116)의 운동(회전) 중에 획득되는 후방 구역(trailing zone; 110''')(도 3c);을 포함할 수 있다.

척(114)은 3-D 벤딩부, 특히 나선형 코스를 갖는 벤딩부를 얻기 위해, 파이프(110)의 축(X) 둘레의 회전 운동을 구비할 수도 있다.

롤 벤딩 방법은 다이를 변경하기 위해 공정을 중단하지 않으면서 상이한 중심선 반경을 갖는 벤딩부를 얻을 수 있는 이점을 제공한다. 반면, 예를 들면 2개의 인접한 벤딩부 사이에서 직선부의 길이가 0이 될 수 없다는 점과, (파이프의 최종 중심선 반경에 관한) 결과가 가공중에 파이프의 재료의 기계적 특성의 변화에 따라 완벽히 반복(재현)될 수 없다는 점, 즉 벤딩 장치의 동작, 설정 및 결합 구조에 따른 (파이프의 최종 중심선 반경에 관한) 결과 예상이 곤란하다는 점, 작업중에 파이프의 직경보다 약 5배 더 작은 벤딩 중심선 반경을 갖는 벤딩부를 얻을 수 없는 점, 및 시작부터 끝까지 일정한 반경을 갖는 벤딩부가 얻어질 수 없는 점과 같은 일부 한계를 또한 갖는데, 이는 벤딩 롤러의 사용으로 벤딩부의 시작(전방 구역) 및 끝(후방 구역)이 벤딩부의 원하는 벤딩 중심선 반경과 상이한 필릿 반경(fillet radius)을 가질 필요가 있기 때문이다.

US 5,111,675는 가변 반경 벤딩 방법을 개시하며, 이 방법에서 파이프는 먼저 가이드 실린더를 통해 전방으로 이동한 후 슬리브 형상의 벤딩 공구를 갖는 다이를 통해 전방으로 이동하게 되며, 이러한 다이는 파이프의 축에 직각인 축을 중심으로 선회할 수 있도록 지지된다. 이 다이는 가이드 실린더와 벤딩 공구 사이의 거리를 변화시키기 위해 파이프의 축에 평행한 제 1 방향을 따라서, 및 벤딩 공구의 중심과 파이프의 축 사이의 거리를 변화시키기 위해 파이프의 축에 직각인 제 2 방향을 따라서 이동 가능하다. 이들 두 방향을 따르는 다이의 움직임은 파이프 상에 제조되는 벤딩부의 벤딩 중심선 반경을 조정할 수 있게 한다.

전술된 US 특허는 상에 간략히 논의된 방법에 따라 파이프의 가변 반경 벤딩 을 실행하기 위한 장치를 추가로 개시한다. 그러나 이러한 장치는, 예를 들면 가변 반경 벤딩 방법 및 드로우 벤딩 방법과 같이 둘 이상의 상이한 방법에 따라 벤딩을 실행할 수 없는 단점을 갖는다. 또한, 벤딩 공구로서 작용하는 슬리브는 가공될 파이프의 직경에 대해 조정되어야 한다. 이러한 장치의 사용에 관한 추가의 단점은 2개의 연속적인 벤딩부 사이의 필릿 반경이 제거될 수 없는 점으로 나타내어 진다.

본 발명의 목적은 공지된 가변 반경 벤딩 방법의 단점, 보다 상세하게는 특히 감소된 벤딩 중심선 반경(예를 들면 파이프의 직경의 약 2배)을 얻을 수 없는 점 및 연속적인 벤딩부 사이에 필릿 반경이 존재하는 점을 극복할 수 있지만, 동시에 유연성 및 비용면에서 동일한 이점을 제공하는, 파이프, 로드, 프로파일 단면 및 유사한 블랭크를 벤딩하는 방법, 및 대응하는 벤딩 장치를 제공하는 것이다.

여타 목적이 첨부된 독립 청구항 1의 특징부에서 설명되는 특징을 갖는, 파이프, 로드, 프로파일 단면 및 유사한 블랭크를 벤딩하는 방법에 의해 본 발명의 제 1 양태에 따라 충분히 달성된다.

본 발명에 따른 방법의 추가의 유리한 특징은 종속 청구항 2 내지 11에서 설명된다.

본 발명의 추가 양태에 따르면, 전술된 및 그 밖의 목적은 첨부된 독립 청구항 12의 특징부에서 설명되는 특징을 갖는, 파이프, 로드, 프로파일 단면 및 유사한 블랭크를 벤딩하는 장치에 의해 충분히 달성된다.

본 발명에 따른 장치의 추가의 유리한 특징은 종속 청구항 13 내지 21에서 설명된다.

이제, 단지 첨부 도면에 대한 비제한적인 예시에 의해 제공되는 다음의 상세한 설명에서 본 발명의 바람직한 실시예가 설명될 것이다.

도 4a 및 도 9를 참조하면, 파이프(10) 또는 유사한 블랭크를 벤딩하는 방법 을 실행하기 위해, 본 발명에 따른 장치가 사용되며, 이 장치는 기본적으로 척(14), (도 9의 단면도에서 보다 잘 볼 수 있는) 형상화된 홈(18')을 측면상에 갖는 롤러 형상의 다이(12), (도 4a에 도시된 위치에서 X로 지시된 파이프(10)의 축에 평행하게 배향되는) 직선 방향을 따라 연장하며 그 측면상에 형상화된 홈(18'')을 갖는 작동부(16')를 갖는 벤딩 공구(16), 그리고 한 쌍의 슈(20, 22)를 포함한다.

벤딩 장치의 전술한 구성요소들의 자유도가 도 8에 도시된다. 보다 상세하게, 척(14)은 먼저 2개의 슈(20, 22)를 통하여 및 그 후 다이(12)와 벤딩 공구(16)를 통하여 파이프(10)를 추진시키기 위해 파이프(10)의 축 방향(X)으로 미끄러질 수 있도록 척-지지 슬라이더(미도시) 상에 장착된다. 다이(12)는, Z로 지시되며 파이프(10)의 축(X)에 직각인 그 자신의 축 둘레에서 자유로이 회전할 수 있도록 장착된다. 벤딩 공구(16)는 파이프(10)의 축(X)에 직각인 회전축(Z') 둘레에서 회전할 수 있고, 다이(12)의 회전축(Z)을 중심으로 중립 위치(도 4a 및 도 4b)로부터, 획득될 벤딩부의 벤딩 중심선 반경에 좌우되는 회전 각도(α) 만큼 중립 위치에 대해 회전되는 가공 위치(도 5a 및 도 5b)로 회전할 수 있으며, 다이(12)로부터의 거리를 변화시키도록 파이프(10)의 축(X)에 직각인 방향(Y)을 따라 병진 이동할 수 있다. 즉, 벤딩 공구(16)는 그 자신의 축(Z') 둘레에서 회전 가능한 자유도 외에도, 2개의 축(X, Y)에 의해 형성된 평면, 즉 축(Z')에 직각인 평면에서 2개의 병진 이동가능한 자유도를 갖는다. 슈(20)는 다이(12)와 벤딩 공구(16)를 향하여 파이프의 전방 운동을 수반하도록 파이프(10)의 축(X)에 평행하게 병진 이동할 수 있 는 반면, 슈(22)는 고정된다. 벤딩 공구(16)의 순간적인 회전의 중심의 위치 및 회전 각도(α)는 모두 원하는 벤딩 중심선 반경에 비선형적으로 좌우되며, 획득되는 중심선 반경의 반복성 및 예측 가능성을 최대화하도록 형성된다.

파이프(10)를 벤딩하는 방법은 하기와 같이 실행된다.

먼저, (도 5a 및 도 5b 참조) 파이프(10)는 척(14)에 의해 최초로 2개의 슈(20, 22)를 통하여 및 그 후 다이(12)와 벤딩 공구(16)를 통하여 추진되는 반면, 벤딩 공구(16)는 그 자신의 축(Z') 둘레 및 다이(12)의 축(Z) 둘레 모두에서의 회전에 의해 및 축(Y)을 따르는 동시적인 병진 이동에 의해 평면(XY)에서 적절하게 이동된다. 특히, 벤딩 공구(16)는 원하는 중심선 반경을 갖는 파이프(10)와 작동부(16')의 표면 사이의 접촉 지점에서 접촉(tangency) 상태를 보장하도록, 즉 벤딩 공구(16)의 축(Z')을 파이프(10)의 벤딩 중심 둘레의 원형 경로를 따라 이동하게 하도록 이동된다. 이러한 위상 중에, 가동성 슈(20)는 동일한 속도 또는 상이한 속도로 파이프(10)를 따라 전방으로 이동될 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 2개의 슈(20, 22)는 작업중에 파이프(10)의 치수 및 형상 오차에 따라 변화하는 간격(G) 만큼 분리되며, 파이프(10)를 방사상으로 압착하여 파이프 자체의 변형을 보다 용이하게 하도록, 정해진 클램핑력으로 서로를 향해 추진된다.

그 후, (도 6a, 6b, 7a 및 도 7b 참조) 벤딩 공구(16)는 원하는 벤딩 중심선 반경에 따라 정해진 위치에서 정지되는 반면, 파이프(10)는 척(14)에 의해 전방으로 계속 추진되어서 설정 중심선 반경(set centreline radius)과 동일한 일정한 반 경을 갖는 곡선 코스에 따라 벤딩 공구(16)에 의해 변형된다.

이 방법은 파이프(10)가 작업중에 주로 축 방향 압축으로 된 응력 상태에 항상 있도록 실행된다. 이러한 응력 상태로 인해, 파이프는 일종의 "압출"을 겪으며, 이러한 압출은 파이프 자체의 변형을 보다 용이하게 한다.

본 발명에 따른 벤딩 방법은:

- 파이프의 직경의 2배와 동일하거나 이보다 훨씬 작아서 공지된 가변 반경 벤딩 방법으로 얻을 수 있는 것보다 상당히 작은 벤딩 중심선 반경을 획득하고;

- 본 발명에 따른 방법이 견인하에서 파이프의 외호면(extrados)에 응력을 가하는 것이 아니라 압축하에서 응력을 가하기 때문에, 공칭값(nominal value)에 가까운 외호면 상의 파이프의 두께를 유지하여, 드로우 벤딩 방법 및 스트레치 벤딩 방법에서 발생하는 두께의 감소를 방지하며;

- "부정확한 반경(false radius)", 즉 원하는 중심선 반경과 상이한 반경을 갖는 전방 및 후방 구역(도 3a 내지 도 3c에 도시된 롤 벤딩 방법으로 획득되는 벤딩부의 구역(110', 110'''))을 감소시키고;

- 각각의 벤딩부와 후속 벤딩부 사이에 요구되는 직선부를 감소시키며;

- 보다 예측 가능하고 반복 가능한 결과를 얻을 수 있게 한다.

물론, 본 발명의 원리는 본래대로 유지되며, 실시예 및 구성상의 세부 사항은 비제한적인 예로서만 도시되고 설명된 바에 대해 광범위하게 변화할 수 있다.

예를 들면, 벤딩 공구(16)는, 벤딩 평면에 직각인 방향으로 파이프의 변형을 또한 제어할 수 있도록, 즉 3-D 벤딩을 얻을 수 있도록 하기 위해, 자신의 축 방 향(Z')으로, 즉 벤딩 평면에 직각으로 병진 이동에 대한 추가의 자유도를 구비할 수 있다.

또한, 파이프 자체의 내부 벽을 지지하기 위해 벤딩될 파이프 내부로 삽입되는 코어가 사용될 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 각각 벤딩 작용의 시작 및 끝에서 드로우 벤딩 방법에 따라 파이프를 벤딩하는 장치를 개략적으로 도시한다.

도 2a 및 도 2b는 각각 벤딩 위상의 시작 및 끝에서 스트레치 벤딩 방법에 따라 파이프를 벤딩하는 장치를 개략적으로 도시한다.

도 3a 및 3c는 벤딩부의 전방 구역이 획득될 때, 벤딩부의 중간 구역이 획득될 때 및 벤딩 작용의 끝에서 각각 가변 반경 벤딩 방법(롤 벤딩)에 따라 파이프를 벤딩하는 장치를 개략적으로 도시한다.

도 4a 및 도 4b는 각각, 파이프 벤딩 작용의 시작시 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 파이프, 로드, 프로파일 단면 및 유사한 블랭크를 벤딩하는 장치를 개략적으로 도시하는 평면도 및 사시도이다.

도 5a 및 도 5b는 각각 압출에 의해 파이프가 변형될 때 도 4a 및 도 4b의 벤딩 장치를 개략적으로 도시하는 평면도 및 사시도이다.

도 6a 및 도 6b는 각각 롤 벤딩에 의해 파이프가 변형될 때 도 4a 및 도 4b의 벤딩 장치를 개략적으로 도시하는 평면도 및 사시도이다.

도 7a 및 도 7b는 각각 벤딩 작용의 끝에서 도 4a 및 도 4b의 벤딩 장치를 개략적으로 도시하는 평면도 및 사시도이다.

도 8은 도 4a 및 도 4b의 벤딩 장치의 다양한 구성요소의 자유도를 개략적으로 도시하는 평면도이다.

도 9는 도 4a의 IX-IX 선을 따라 절단된, 도 4a 및 도 4b의 벤딩 장치의 확 대도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

10, 110 : 파이프 12, 112 : 다이

14 : 척 16 : 벤딩 공구

16' : 작동부 18', 18'' : 형상화된 홈

20, 22 : 슈 110' : 전방 구역

110'' : 중간 구역 110''' : 후방 구역

114 : 클램핑 블록

Claims

직선 방향을 따라 연장하는 작동부(16')를 갖는 가동성(movable) 벤딩 공구(16)와 고정된 카운터 공구(sationary counter-tool; 12) 사이에서 축 방향(X)을 따라 블랭크(10,blank)를 추진시키는 단계와, 상기 블랭크(10)가 전방으로 이동되는 동안, 상기 블랭크(10)가 벤딩되지 않는 중립 위치로부터 상기 블랭크(10)가 원하는 벤딩 중심선 반경(desried bending centreline radius)로 벤딩되는 가공 위치로 상기 벤딩 공구(16)를 이동시키는 단계를 포함하며, 상기 가공 위치가 원하는 벤딩 중심선 반경에 따라 정해진 회전 각도(α)만큼 상기 중립 위치에 대해 회전되는, 파이프(pipe), 바아(bar) 또는 프로파일 단면(profiled section)과 같은 긴 블랭크(10) 벤딩 방법에 있어서,

상기 블랭크(10)의 변형을 보다 용이하게 하도록 상기 벤딩 공구(16)의 상류의 한 쌍의 슈(20, 22) 사이로 상기 블랭크(10)를 추진시키는 단계를 더 포함하고,

상기 중립 위치로부터 상기 가공 위치로 상기 벤딩 공구(16)를 이동시키는 단계는 상기 축 방향(X) 및 상기 축 방향(X)에 직각인 횡 방향(Y)에 의해 형성되는 평면(XY)에서 상기 벤딩 공구(16)의 3 자유도를 제어함으로써 실행되며,

상기 3 자유도 중 2 자유도는 상기 평면(XY)에 직각인 상기 벤딩 공구(16)의 회전 축(Z')의 평면(XY)에서의 위치이고, 상기 3 자유도 중 세 번째는 상기 회전 축(Z')의 둘레에서 상기 벤딩 공구(16)의 회전 각도인

파이프, 바아 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 블랭크(10)가 상기 블랭크(10)의 후방 단부를 클램핑(clamping)하는 클램핑 수단(14)에 의해 상기 벤딩 공구(16) 및 상기 슈(20, 22)를 향해 추진되는

파이프, 바아 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 슈(20, 22)가 간격(G)만큼 분리되어 있고, 상기 블랭크(10)를 방사상으로(radially) 압착하도록 정해진 클램핑력으로 상기 축 방향(X)에 직각인 방향으로 서로를 향해 추진되는

파이프, 바아 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 슈(20, 22) 중 하나(20)는 상기 블랭크(10)가 상기 슈(20, 22) 사이에서 추진되는 동안 상기 블랭크(10)와 동일한 방식 및 방향으로 전방으로 이동되는

파이프, 바아 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 카운터 공구(12)는 상기 축 방향(X)에 직각인 축(Z)을 갖는 아이들 롤러인(idle roller)

파이프, 바아 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 카운터 공구(12)는 상기 슈(20, 22) 중 하나(22)에 의해 형성되는

파이프, 바아 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 중립 위치로부터 상기 가공 위치로 상기 벤딩 공구(16)를 이동시키는 단계는,

상기 벤딩 공구(16)를 상기 회전 축(Z') 둘레에서 회전시키고, 상기 회전 축(Z')을 상기 회전 축에 평행한 고정 축 둘레에서 회전시키며, 상기 벤딩 공구(16)를 상기 횡 방향(Y)으로 병진 이동시킴으로써 실행되는

파이프, 바아 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 카운터 공구(12)는 축 방향(X)에 직각인 축(Z)을 갖는 아이들 롤러이며,상기 고정 축이 상기 아이들 롤러의 축과 일치하는

파이프, 바아 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 중립 위치로부터 상기 가공 위치로 상기 벤딩 공구(16)를 이동시키는 단계는,

상기 벤딩 공구(16)를 상기 회전 축(Z') 둘레에서 회전시키고, 상기 벤딩 공구(16)를 상기 축 방향(X) 및 횡 방향(Y) 모두로 병진 이동시킴으로써 실행되는

파이프, 바아 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 방법.
제 7 항 또는 제 9 항에 있어서,

상기 중립 위치로부터 상기 가공 위치로 상기 벤딩 공구(16)를 이동시키는 단계는,

상기 벤딩 공구(16)를 상기 회전 축(Z')을 따라 병진 이동시킴으로써도 실행되는

파이프, 바아 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 따른, 파이프와 같은 긴 중공형의 블랭크(10) 벤딩 방법으로서,

상기 블랭크(10) 내에 코어(core)를 삽입하는 단계를 더 포함하는

파이프와 같은 긴 중공형의 블랭크 벤딩 방법.
블랭크(10)가 벤딩되지 않는 중립 위치로부터 상기 블랭크(10)가 원하는 벤딩 중심선 반경으로 벤딩되는 가공 위치로 이동되도록 배치되며 직선 방향을 따라 연장하는 작동부(16')를 갖는 가동성 벤딩 공구(16)로서, 상기 가공 위치가 상기 원하는 벤딩 중심선 반경에 따라 정해진 회전 각도(α)만큼 상기 중립 위치에 대해 회전되는, 가동성 벤딩 공구(16),

고정된 카운터 공구(12), 및

상기 벤딩 공구(16)와 고정된 카운터 공구(12)를 향해 상기 블랭크(10)를 추진하도록 배치되는 추진 수단(14)을 포함하는, 파이프, 바아, 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크(10) 벤딩 장치에 있어서,

한 쌍의 슈(20, 22)로서, 그 사이에서 추진되는 상기 블랭크(10)를 방사상으로 압착하여 상기 블랭크 자체를 가소화(plasticize)시키도록, 정해진 클램핑력으로 서로를 향해 추진되도록 배치되며 상기 벤딩 공구(16)의 상류에 위치되는, 한 쌍의 슈(20, 22), 및

축 방향(X) 및 상기 축 방향(X)에 직각인 횡 방향(Y)에 의해 형성되는 평면(XY)에서 상기 벤딩 공구의 3 자유도를 제어함으로써 상기 중립 위치로부터 상기 가공 위치로 상기 벤딩 공구(16)를 이동시키도록 배치되는 구동 수단을 포함하며,

상기 3 자유도 중 2 자유도는 상기 평면(XY)에 직각인 상기 벤딩 공구(16)의 회전 축(Z')의 평면(XY)에서의 위치이고, 상기 3 자유도 중 세 번째는 상기 회전 축(Z')의 둘레에서 상기 벤딩 공구(16)의 회전 각도인

파이프, 바아, 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 추진 수단(14)은 상기 블랭크(10)의 후방 단부(end)를 클램핑하도록 배치되는

파이프, 바아, 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 장치.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 슈(20, 22)는 간격(G)만큼 분리되어 있고, 상기 축 방향(X)에 직각인 방향으로 서로를 향해 추진되도록 배치되는

파이프, 바아, 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 장치.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 슈(20, 22) 중 하나(20)는 상기 축 방향(X)으로 병진 이동할 수 있는

파이프, 바아, 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 장치.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 카운터 공구(12)는 상기 축 방향(X)에 직각인 축(Z)을 갖는 아이들 롤러인

파이프, 바아, 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 장치.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

상기 카운터 공구(12)가 상기 슈(20, 22) 중 하나(22)에 의해 형성되는

파이프, 바아, 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 구동 수단은 상기 벤딩 공구(16)를 상기 회전 축(Z') 둘레에서 회전시키고, 상기 회전 축(Z')을 상기 회전 축에 평행한 고정 축 둘레에서 회전시키며, 상기 벤딩 공구(16)를 상기 횡 방향(Y)으로 병진 이동시키도록 배치되는

파이프, 바아, 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 장치.
제 18 항에 있어서,

상기 카운터 공구(12)는 축 방향(X)에 직각인 축(Z)를 갖는 아이들 롤러이며,

상기 고정 축은 상기 아이들 롤러의 축과 일치하는

파이프, 바아, 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 구동 수단은 상기 벤딩 공구(16)를 상기 회전 축(Z') 둘레에서 회전시키고, 상기 벤딩 공구(16)를 상기 축 방향(X) 및 횡 방향(Y) 모두로 병진 이동시키도록 배치되는

파이프, 바아, 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 장치.
제 18항 또는 제 20 항에 있어서,

상기 구동 수단은 상기 벤딩 공구(16)를 상기 회전 축(Z')을 따라 병진 이동시키도록 배치되는

파이프, 바아, 또는 프로파일 단면과 같은 긴 블랭크 벤딩 장치.