KR20110097946A

KR20110097946A - 만곡된 건축 패널, 건축 구조물, 패널 만곡 시스템 및 만곡된 건축 패널을 만들기 위한 방법

Info

Publication number: KR20110097946A
Application number: KR1020117016010A
Authority: KR
Inventors: 토드 이. 앤더슨; 프레데릭 모렐로
Original assignee: 엠.아이.씨.인더스트리즈,인코포레이티드
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2011-08-31
Also published as: AR074668A1; CL2011001393A1; BRPI0922526A2; EP2376242A4; CA2744552A1; JP2012511435A; HK1162156A1; SG172082A1; US20100146789A1; CN102307683B; CN102307683A; EP2376242A1; RU116078U1; TWI531704B; MX2011005972A; IL213187A0; EA201170804A1; IL213187A; CO6390119A2; MA32949B1

Abstract

시트 재료로부터 형성된 건축 패널은 그의 길이를 따라 종방향으로 연장하고, 단면 내의 만곡된 중심 부분, 만곡된 중심 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 측면 부분, 측면 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 연결 부분을 포함한다. 만곡된 중심 부분은 종방향으로 연장하는 복수의 세그먼트를 포함한다. 패널은 횡방향 주름을 갖지 않고서 종방향으로 만곡된다. 특정 세그먼트가 종방향 만곡을 수용하기 위해 다른 세그먼트보다 더 큰 깊이를 가질 수 있다. 패널을 종방향으로 만곡시키기 위한 시스템은 패널이 통과할 때 패널과 접촉하도록 배열된 복수의 롤러를 각각 포함하는 제1 및 제2 만곡 조립체, 제1 및 제2 만곡 조립체들 사이의 상대 회전 배향을 변화시키기 위한 위치 설정 메커니즘, 패널을 종방향으로 이동시키기 위한 구동 시스템, 및 위치 설정 메커니즘을 제어하기 위한 제어 시스템을 포함한다.

Description

만곡된 건축 패널, 건축 구조물, 패널 만곡 시스템 및 만곡된 건축 패널을 만들기 위한 방법 {CURVED BUILDING PANEL, BUILDING STRUCTURE, PANEL CURVING SYSTEM AND METHODS FOR MAKING CURVED BUILDING PANELS}

본 출원은 2008년 12월 12일자로 출원된 미국 특허 출원 제12/314,555호에 기초하여 우선권을 주장하고, 이의 전체 내용은 본 명세서에 참조로 통합되었다.

본 발명은 시트 재료로부터 만들어진 만곡된 건축 패널, 그러한 만곡된 건축 패널을 사용하여 만들어진 건축 구조물, 및 만곡된 건축 패널을 제조하기 위한 패널 만곡 시스템에 관한 것이다.

시트 재료, 예컨대 아연 도금된 강철 판금속으로부터 만들어진 비평면 건축 패널을 형성하기 위한 종래의 방법이 본 기술 분야에 공지되어 있다. 그러한 건축 패널은 건축 패널 자체의 강도에 의해 자립식 건축 구조물을 형성하도록 나란히 부착될 수 있다. 즉, 그러한 건축 패널은 인가되는 부하(예컨대, 눈, 바람 등) 하에서 충분한 강도를 제공하기에 적합한 관성 모멘트를 보일 수 있어서, 건축 구조물 내의 지지 비임 또는 칼럼이 불필요하다.

그러한 건축 패널은 종래에 건축 패널 내로 횡방향 주름을 부가함으로써 (패널의 길이를 따라) 종방향으로 만곡될 수 있고, 즉, 주름은 종방향에 대해 횡방향인 방향으로 실질적으로 배향된다. 이러한 횡방향 주름은 건축 패널의 주름 없는 부분에 비해 건축 패널의 주름 부분의 길이가 패널을 따른 종방향으로 수축하게 하고, 따라서 건축 패널이 그의 길이를 따라 아치형 형상으로 형성되게 한다. 그러한 아치형 건축 패널은 그 다음 건축 구조물을 생성하도록 나란히 부착될 수 있다.

본 발명자는 건축 패널 내에 횡방향 주름을 형성하는 것이 건축 패널을 현저하게 약화시킬 수 있음을 관찰하였다. 추가로, 주름은 건축 패널의 주름 영역 내에서 도료와 같은 보호 코팅의 원치 않는 손실로 이어질 수 있고, 매끄러운 외관을 미적으로 손상시킬 수 있다. 본 발명자는 또한 횡방향 주름을 부가하지 않고서 건축 패널 내에 종방향 만곡을 형성하기를 시도하는 것은 전형적으로 건축 패널의 일부 영역 내에서 좌굴로 이어지거나 좌굴을 요구하고, 그러한 좌굴된 영역은 건축 패널의 강도를 현저하게 감소시킬 수도 있음을 관찰하였다.

예시적인 태양에 따르면, 시트 재료로부터 형성된 건축 패널이 설명된다. 건축 패널은 그의 길이를 따라 종방향으로 연장하며 종방향에 대해 직교하는 평면 내에서 단면 내의 형상을 갖고, 건축 패널은 단면 내의 만곡된 중심 부분, 단면 내에서 만곡된 중심 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 측면 부분, 및 단면 내에서 측면 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 연결 부분을 포함한다. 만곡된 중심 부분은 단면 내에서 복수의 외측으로 연장하는 세그먼트 및 복수의 내측으로 연장하는 세그먼트를 포함하는 복수의 세그먼트를 포함하고, 복수의 세그먼트는 종방향으로 연장한다. 건축 패널은 내부에 횡방향 주름을 갖지 않고서 그의 길이를 따라 종방향으로 만곡되고, 복수의 세그먼트들 중 특정 세그먼트가 건축 패널 내의 종방향 만곡을 수용하기 위해 다른 세그먼트보다 더 큰 깊이를 갖는다.

다른 예시적인 태양에 따르면, 함께 연결된 복수의 그러한 건축 패널을 포함하는 건축 구조물이 설명되고, 하나의 건축 패널의 연결 부분들 중 하나가 인접한 건축 패널의 연결 부분들 중 하나에 연결되어 건축 구조물을 형성한다.

다른 예시적인 태양에 따르면, 그러한 건축 패널을 만곡시키기 위한 기계가 설명된다. 건축 패널은 시트 재료로부터 만들어지고, 그의 길이를 따라 종방향으로 연장하며 종방향에 대해 직교하는 평면 내에서 단면 내의 형상을 갖는다. 건축 패널은 단면 내의 만곡된 중심 부분, 단면 내에서 만곡된 중심 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 측면 부분, 및 단면 내에서 측면 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 연결 부분을 포함하고, 만곡된 중심 부분은 단면 내에서 복수의 외측으로 연장하는 세그먼트 및 복수의 내측으로 연장하는 세그먼트를 포함하는 복수의 세그먼트를 포함하고, 복수의 세그먼트는 종방향으로 연장한다. 시스템은 제1 만곡 조립체 및 제2 만곡 조립체를 포함하고, 제2 만곡 조립체는 제1 만곡 조립체에 인접하여 위치된다. 제1 만곡 조립체는 제1 프레임 및 제1 프레임에 의해 지지되는 복수의 제1 롤러를 포함하고, 복수의 제1 롤러는 건축 패널이 종방향으로 복수의 제1 롤러를 따라 통과할 때, 건축 패널과 접촉하도록 제1 소정 위치에 배열된다. 제2 만곡 조립체는 제2 프레임 및 제2 프레임에 의해 지지되는 복수의 제2 롤러를 포함하고, 복수의 제2 롤러는 건축 패널이 종방향으로 복수의 제2 롤러를 따라 통과할 때, 건축 패널과 접촉하도록 제2 소정 위치에 배열된다. 시스템은 제1 만곡 조립체와 제2 만곡 조립체 사이의 상대 회전 배향을 변화시키는 것을 허용하는 위치 설정 메커니즘, 복수의 제1 롤러 및 복수의 제2 롤러를 따라 종방향으로 건축 패널을 이동시키기 위한 구동 시스템, 및 건축 패널이 복수의 제1 롤러 및 복수의 제2 롤러를 따라 종방향으로 이동하여 건축 패널 내에 종방향 만곡을 형성할 때, 제1 만곡 조립체와 제2 만곡 조립체 사이의 상대 회전 배향을 제어하도록 위치 설정 메커니즘을 제어하기 위한 제어 시스템을 포함한다. 시스템은 건축 패널 내로 횡방향 주름을 부가하지 않고서 건축 패널 내에 종방향 만곡을 형성하도록 구성된다. 복수의 제1 롤러 및 복수의 제2 롤러는 건축 패널의 건축 패널 내의 종방향 만곡의 형성을 수용하기 위해 건축 패널의 복수의 세그먼트들 중 특정 세그먼트의 깊이의 증가를 일으키도록 배열된다.

다른 태양에 따르면, 패널 만곡 시스템을 사용하여 건축 패널을 만곡시키는 방법이 설명된다. 건축 패널은 시트 재료로부터 만들어지고, 그의 길이를 따라 종방향으로 연장하며 종방향에 대해 직교하는 평면 내에서 단면 내의 형상을 갖는다. 건축 패널은 단면 내의 만곡된 중심 부분, 단면 내에서 만곡된 중심 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 측면 부분, 및 단면 내에서 측면 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 연결 부분을 포함하고, 만곡된 중심 부분은 단면 내에서 복수의 외측으로 연장하는 세그먼트 및 복수의 내측으로 연장하는 세그먼트를 포함하는 복수의 세그먼트를 포함하고, 복수의 세그먼트는 종방향으로 연장하고, 패널 만곡 시스템은 제1 만곡 조립체 및 제2 만곡 조립체를 포함한다. 방법은 제1 만곡 조립체에서 건축 패널을 받고 건축 패널을 제1 만곡 조립체의 복수의 제1 롤러와 맞물리는 단계, 건축 패널의 제2 부분이 제1 만곡 조립체와 맞물려 있는 동안, 건축 패널을 제2 만곡 조립체를 향해 병진 이동시키고 건축 패널의 제1 부분을 제2 만곡 조립체의 복수의 제2 롤러와 맞물리는 단계, 및 건축 패널이 제1 만곡 조립체 및 제2 만곡 조립체를 따라 종방향으로 이동하는 동안 제1 만곡 조립체 및 제2 만곡 조립체가 서로에 대해 회전된 배향이 되게 하도록 제어 시스템에 의해 위치 설정 메커니즘을 제어하여, 건축 패널 내로 횡방향 주름을 부가하지 않고서 건축 패널 내에 종방향 만곡을 형성하는 단계를 포함하고, 복수의 제1 롤러 및 복수의 제2 롤러는 건축 패널 내의 종방향 만곡의 형성을 수용하기 위해 건축 패널의 복수의 세그먼트들 중 특정 세그먼트의 깊이의 증가를 일으키도록 배열된다.

다른 예시적인 태양에 따르면, 시트 재료로 만들어진 건축 패널을 만곡시키기 위한 시스템이 설명된다. 시스템은 지지 구조물, 시트 재료의 코일을 유지하기 위해 지지 구조물에 의해 지지되는 코일 홀더, 지지 구조물에 의해 지지되며 코일 홀더에 근접하여 위치된 패널 형성 장치 - 패널 형성 장치는 원하는 단면 형상을 갖도록 시트 재료로부터 종방향으로 직선인 건축 패널을 형성하도록 구성됨 -, 및 지지 구조물에 의해 지지되며 패널 형성 장치로부터 직선 건축 패널을 받도록 패널 형성 장치에 근접하여 위치된 패널 만곡 장치를 포함하고, 패널 만곡 장치는 건축 패널의 길이를 따라 건축 패널에 종방향 만곡을 부가하도록 구성되고, 코일 홀더는 코일 홀더의 회전 축이 수직 방향에 대해 평행하도록 수직으로 배향되고, 패널 형성 장치는 시트 재료의 코일로부터 직접 수직 평면 내에 배향된 시트 재료를 받도록 수직으로 배향되고, 패널 만곡 장치는 패널 형성 장치로부터 직접 직선 건축 패널을 받도록 수직으로 배향된다.

본 발명의 이러한 그리고 다른 특징, 태양, 및 장점은 다음의 설명, 첨부된 특허청구범위, 및 첨부된 도면과 관련하여 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 예시적인 태양에 따른, 길이를 따른 종방향 만곡을 받기 전후의 복수의 세그먼트를 갖는 만곡된 중심 부분을 구비한 예시적인 건축 패널을 도시한다.
도 2는 예시적인 태양에 따른, 종방향으로 만곡되기 이전의 길이를 따라 직선인 건축 패널의 예시적인 단면 형상을 도시한다.
도 3은 예시적인 태양에 따른, 길이를 따른 종방향 만곡을 갖는 예시적인 건축 패널의 예시적인 단면 형상을 도시한다.
도 4는 예시적인 태양에 따른 건축 구조물을 형성하기 위한 2개의 예시적인 건축 패널들 사이의 예시적인 연결을 도시한다.
도 5는 예시적인 태양에 따른 본 명세서에서 설명되는 건축 패널을 사용하여 형성될 수 있는 예시적인 박공 스타일 건물을 도시한다.
도 6은 예시적인 태양에 따른 본 명세서에서 설명되는 건축 패널을 사용하여 형성될 수 있는 예시적인 원형 (또는 아치) 스타일 건물을 도시한다.
도 7은 예시적인 태양에 따른 본 명세서에서 설명되는 건축 패널을 사용하여 형성될 수 있는 예시적인 이중-반경 (또는 2-반경) 스타일 건물을 도시한다.
도 8a는 예시적인 태양에 따른 예시적인 패널 만곡 시스템의 좌측면도를 도시한다.
도 8b는 도 8a에 도시된 예시적인 패널 만곡 시스템의 우측면도를 도시한다.
도 8c는 도 8a의 예시적인 패널 만곡 시스템의 패널 형성 부분의 확대도를 도시한다.
도 8d는 도 8a의 예시적인 패널 만곡 시스템의 다른 패널 형성 부분의 확대도를 도시한다.
도 9는 예시적인 태양에 따른 예시적인 패널 만곡 장치를 도시한다.
도 10은 예시적인 태양에 따른 도 9에 도시된 패널 만곡 장치의 예시적인 만곡 조립체를 도시한다.
도 11은 예시적인 태양에 따른 도 10의 예시적인 만곡 조립체의 복수의 롤러의 예시적인 구성을 도시한다.
도 12는 우측 후방 사시도로부터의 도 10의 예시적인 만곡 조립체의 3차원 등각도를 도시한다.
도 13은 좌측 후방 사시도로부터의 도 10에 도시된 것과 유사한 인접한 예시적인 만곡 조립체의 3차원 등각도를 도시한다.
도 14는 인접한 만곡 조립체들 사이의 회전의 부재 시의 예시적인 만곡 조립체의 일 부분을 도시한다.
도 15는 인접한 만곡 조립체들 사이에 회전이 있는 예시적인 만곡 조립체의 일 부분을 도시한다.
도 16은 예시적인 태양에 따른 종방향으로 직선인 패널이 내부에 삽입되어 있는 도 9의 예시적인 패널 만곡 기계의 평면도를 도시한다.
도 17은 건축 패널이 삽입되어 있고 건축 패널의 종방향 만곡을 촉진하기 위해 제1 및 제2 패널 만곡 조립체들 사이에 상대 회전이 있는, 도 9의 예시적인 패널 만곡 기계의 다른 평면도를 도시한다.
도 18은 건축 패널이 삽입되어 있고 제2 및 제3 패널 만곡 조립체들 사이에 상대 회전이 있는, 도 9의 예시적인 패널 만곡 기계의 다른 평면도를 도시한다.
도 19는 건축 패널이 삽입되어 있고 제3 및 제4 만곡 조립체들 사이에 상대 회전이 있는, 도 9의 예시적인 패널 만곡 기계의 다른 평면도이다.
도 20은 예시적인 태양에 따른, 길이를 따른 종방향 만곡을 받기 전후의 복수의 세그먼트를 갖는 만곡된 중심 부분을 구비한 다른 예시적인 건축 패널을 도시한다.
도 21은 예시적인 태양에 따른 길이를 따른 종방향 만곡을 갖는 예시적인 건축 패널의 예시적인 단면 형상을 도시한다.
도 22는 다른 태양에 따른 다른 예시적인 패널 만곡 기계의 측면도를 도시한다.
도 23은 도 22의 패널 만곡 기계의 예시적인 패널 만곡 조립체의 3차원 등각도를 도시한다.
도 24는 도 23의 예시적인 패널 만곡 조립체의 다른 3차원 등각도를 도시한다.
도 25는 도 23의 예시적인 패널 만곡 조립체의 복수의 롤러의 예시적인 구성을 도시한다.
도 26은 보조 롤러가 추가되어 있는 도 23의 예시적인 패널 만곡 조립체의 복수의 롤러를 도시한다.
도 27은 예시적인 태양에 따른 종방향으로 직선인 패널이 내부에 삽입되어 있는 도 22의 예시적인 패널 만곡 기계의 평면도를 도시한다.
도 28은 건축 패널이 삽입되어 있고 건축 패널의 종방향 만곡을 촉진하기 위해 제1 및 제2 패널 만곡 조립체들 사이에 상대 회전이 있는, 도 22의 예시적인 패널 만곡 기계의 다른 평면도를 도시한다.
도 29는 건축 패널이 삽입되어 있고 제2 및 제3 패널 만곡 조립체들 사이에 상대 회전이 있는, 도 22의 예시적인 패널 만곡 기계의 다른 평면도를 도시한다.
도 30은 예시적인 태양에 따른 패널 만곡 시스템의 다른 태양에 대한 예시적인 제어 시스템을 도시한다.
도 31은 예시적인 태양에 따른 제어 시스템의 예시적인 작업자 인터페이스 콘솔을 도시한다.

길이를 따른 종방향 만곡을 갖는 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 예시적인 건축 패널이 초기에 직선인, 즉 길이를 따른 종방향 만곡을 갖지 않는 건축 패널을 만곡시킴으로써 제조될 수 있다. 도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 예시적인 만곡된 건축 패널(10a)을 형성하도록 종방향(L)을 따라 만곡될 수 있는 예시적인 직선 건축 패널(10)을 도시한다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 종방향으로 만곡된 건축 패널(10a)은 건축 패널에 토크를 인가하고, 건축 패널의 단면 형상을 변화시키기 위해 종방향으로 연장하는 세그먼트를 강제 변형시키는 것을 포함하는 공정에 의해 형성될 수 있다. 공정은 적절한 롤러로 종방향으로 연장하는 세그먼트를 강제 변형시키는 것을 포함하는 한, 편의상 본 명세서에서 "능동적" 접근으로 지칭될 수 있다. 건축 패널(10)은, 예를 들어, 두께가 약 0.89 mm 내지 약 20 mm(약 0.035 인치 내지 약 0.080 인치)의 범위인 구조강 판금속과 같은 시트 재료로부터 형성된다. 건축 패널(10)은 다른 유형의 강철, 갈발륨, 진칼륨, 알루미늄, 또는 건축용으로 적합한 다른 건축 재료와 같은, 다른 시트 재료로부터 형성될 수 있다. 건축 패널(10)의 두께는 대체로 사용되는 시트 재료의 유형에 따라, 약 0.89 mm 내지 약 20 mm(약 0.035 인치 내지 약 0.080 인치)(±10%)의 범위일 수 있다. 당연히, 건축 패널(10)은 시트 재료가 강도, 인성, 가공성 등의 적합한 공학적 특성을 지니는 한, 다른 두께를 사용하여 그리고 다른 시트 건축 재료를 사용하여 형성될 수 있다.

건축 패널(10, 10a)은 그의 길이를 따라 종방향으로 연장한다. 직선 건축 패널(10)에 대해, 종방향(L)은 건축 패널의 길이에 대해 평행하다. 건축 패널(10a)은 그의 길이를 따라 만곡되고, 그러한 경우의 종방향은 건축 패널(10a) 상의 임의의 특정 위치에서의 건축 패널(10a)의 길이방향 곡선에 접한다. 건축 패널(10a)은 내부에 횡방향 주름을 갖지 않고서 종방향으로 만곡된다.

직선 건축 패널(10) 및 만곡된 건축 패널(10a)은 종방향(L)에 대해 직교하는 평면 내에서 단면 내의 만곡된 형상을 갖는다. 건축 패널(10a)의 일 단부에서의 예시적인 평면(P) 및 종방향(L)이 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 직선 건축 패널(10)은 선형 길이(C2)를 갖는다. 그러나, 패널(10)로부터 도출된 종방향으로 만곡된 건축 패널(10a)은 C1에서의 바닥 부분이 종방향 만곡으로 인해 실질적으로 단축되기 때문에, 그의 상부에서의 선형 길이(C2)에 비해 그의 하부에서 더 짧은 선형 길이(C1)를 갖는다. 바꾸어 말하면, 건축 패널(10)의 선형 길이는 연결 부분(32, 34)의 영역에서 종방향으로 단축되지 않는다. 상부 및 하부라는 용어는 단순히 도 1에 도시된 배향과 관련하여 편의상 사용되고, 어떠한 방식으로도 제한적이도록 의도되지 않는다.

도 2는 종방향 만곡 이전의 직선 건축 패널(10)의 예시적인 단면 형상을 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 건축 패널(10)은 만곡된 중심 부분(30), 단면 내에서 만곡된 중심 부분(30)으로부터 연장하는 한 쌍의 측면 부분(36, 38), 및 단면 내에서 측면 부분(36, 38)으로부터 각각 연장하는 한 쌍의 연결 부분(32, 34)을 포함한다. 만곡된 중심 부분(30)의 전체적인 윤곽이 만곡된 점선(C)에 의해 도시되어 있다. 연결 부분(32)은 도 2에 도시된 바와 같은 후크 부분(32a)을 포함할 수 있지만, 대체로 임의의 적합한 구성이 연결 부분(32)에 대해 사용될 수 있다. 유사하게, 연결 부분(34)은 헴(hem) 부분(34a)을 포함할 수 있고, 후크 부분(32a)과 헴 부분(34a)은 건축 패널을 인접한 건축 패널에 접합시키기 위해 상보적인 형상이다. 그러나, 연결 부분(34)이 연결 부분(32)에 접합되도록 허용하는 임의의 적합한 상보적인 형상이 연결 부분(34)에 대해 사용될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 건축 패널(10)은 또한 복수의 세그먼트(12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)를 포함한다. 이러한 세그먼트는 건축 패널(10)의 길이를 따라 종방향(L)으로 연장한다. 이러한 세그먼트는 또한 종방향 변형부, 종방향 리브, 보강 리브 등으로 지칭될 수 있고, 하중 하에서의 좌굴 및 굽힘에 대해 건축 패널(10)을 강화시키도록 역할한다. 이러한 예에서, 세그먼트(22, 24, 26, 28)는 단면 내에서 외측으로 연장하고, 세그먼트(12, 14, 16, 18, 20) 단면 내에서 내측으로 연장한다. 참조의 목적으로, 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "내측"은 건축 패널의 단면의 기하학적 중심에 더 가까운 것을 의미하고, "외측"은 건축 패널의 단면의 기하학적 중심으로부터 더 먼 것을 의미한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 인접한 세그먼트들은 반대 방향으로 연장한다 (예컨대, 세그먼트(12)는 내측으로 연장하고, 인접한 세그먼트(22)는 외측으로 연장한다). 도 2의 예에서, 주어진 세그먼트의 인접한 세그먼트에 대한 깊이는 깊이(d)이다. 직선 건축 패널의 세그먼트들의 깊이는 도 2의 예에 도시된 바와 같이 모두 동일할 수 있거나, 세그먼트들의 깊이는 서로 상이할 수 있다.

도 2에 도시된 예시적인 직선 건축 패널(10)은 5개의 내측으로 연장하는 세그먼트(12, 14, 16, 18, 20) 및 4개의 외측으로 연장하는 세그먼트(22, 24, 26, 28)를 포함하지만, 다른 개수의 외측으로 연장하는 세그먼트 및 내측으로 연장하는 세그먼트가 사용될 수 있다. 예를 들어, 외측으로 연장하는 세그먼트의 개수는 내측으로 연장하는 세그먼트의 개수보다 더 많거나 더 적을 수 있다. 세그먼트의 다양한 크기 및 개수 조합이 건축 패널 내에서 필요한 단면 형상에 따라 사용될 수 있다.

도 3은 (본 명세서의 다른 부분에서 설명되는) 종방향 만곡 공정 이후의, 예컨대 도 1에 도시된 평면(P)에서의 단면 내의 건축 패널(10a)의 단면 형상을 도시한다. 직선 건축 패널(10)의, 즉 종방향 만곡 공정 이전의 단면 형상이 예시의 목적으로 점선 외형으로서 도 3에 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 건축 패널(10a)은 직선 건축 패널(10)과 유사하게, 만곡된 중심 부분(30), 단면 내에서 만곡된 중심 부분(30)으로부터 연장하는 한 쌍의 측면 부분(36, 38), 및 단면 내에서 측면 부분(36, 38)으로부터 각각 연장하는 한 쌍의 연결 부분(32, 34)을 포함한다. 만곡된 중심 부분(30)의 전체적인 윤곽이 만곡된 점선(C)에 의해 도시되어 있다. 만곡된 중심 부분은 반원형 형상 또는 다른 아치형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 만곡 공정의 결과로서, 세그먼트의 단면 프로파일은 변화를 겪는다. 종방향으로 만곡된 건축 패널(10a)은 내측으로 연장하는 세그먼트(12a, 14a, 16a, 18a, 20a) 및 외측으로 연장하는 세그먼트(22a, 24a, 26a, 28a)를 포함한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 종방향 만곡으로 인해, 종방향으로 만곡된 건축 패널(10a)의 특정 세그먼트가 다른 세그먼트보다 더 큰 깊이의 변화를 겪을 것이다. 도 3의 예에서, 예를 들어, 세그먼트(16a)의 깊이는 양(Δd1)만큼 단면 내에서 내측으로 변화하고, 이웃하는 세그먼트(14a)의 깊이는 양(Δd2)만큼 내측으로 변화하고, 여기서 Δd1은 Δd2보다 더 크다. 유사하게, 세그먼트(12a)의 깊이는 양(Δd3)만큼 내측으로 변화하고, 여기서 Δd2는 Δd3보다 더 작다. 세그먼트(16a)는 만곡된 중심 부분(30)의 중간에 위치되고, 도 3의 예에 도시된 임의의 세그먼트들 중 깊이의 최대 변화를 갖는다.

이러한 예에서, 직선 건축 패널(10)이 도 2에 도시된 바와 같이 균일한 깊이(d)의 세그먼트들을 지녔으므로, 만곡된 건축 패널(10a)의 다양한 세그먼트들은 종방향 만곡 이후에 상이한 전체 깊이를 가질 것이다. 위에서 설명된 다양한 세그먼트들의 깊이의 변화에 기초하여, 세그먼트(16a)는 다른 세그먼트의 깊이에 비해 그의 최외측 모서리로부터의 더 큰 깊이를 가질 것이다. 특히, 도 3의 예에 도시된 바와 같이, 세그먼트(16a)의 깊이는 그의 최외측 모서리로부터 단면 내에서 내측으로 거리(d1)로 연장하고, 이웃하는 세그먼트(14a)는 그의 최외측 모서리로부터 내측으로 거리(d2)로 연장하고, 여기서 거리(d1)는 거리(d2)보다 더 크다. 유사하게, 세그먼트(12a)는 그의 최외측 모서리로부터 내측으로 거리(d3)로 연장하고, 거리(d2)는 거리(d3)보다 더 크다. 만곡된 중심 부분(30)의 중간에 위치된 세그먼트(16a)는 도 3의 예에 도시된 세그먼트들 중 최대 깊이(d1)를 갖는다. 상기 설명에 비추어, 본 발명에 따른 모두 대체로 동일한 깊이를 갖는 종방향으로 만곡된 건축 패널 세그먼트를 달성하기 위해, 시작되는 불균일한 세그먼트 깊이를 갖는 직선 건축 패널이 필요할 것임이 (예컨대, 중간 부근에서 더 얕은 세그먼트를 그리고 모서리 부근에서 더 깊은 세그먼트를 갖는 직선 건축 패널이 필요할 것임이) 이해될 것이다. 그러한 직선 건축 패널의 적절한 시작 세그먼트 깊이의 식별은 본 명세서에서 제공되는 정보에 비추어, 예컨대, 제한된 시행 착오 테스트에 의해, 본 기술 분야의 당업자의 범주 내에 있다.

본 명세서의 다른 부분에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 도 2에서 단면으로 도시된 직선 건축 패널(10)이 도 3에서 단면으로 도시된 건축 패널(10a)로 종방향으로 만곡될 때, 다양한 세그먼트들의 깊이는 종방향 만곡의 형성을 수용하도록 변화한다. 깊이의 변화(Δd2)에 대한 깊이의 더 큰 변화(Δd1)는 더 작은 길이방향 단축을 보이는 건축 패널(10a) 상의 다른 위치에 비해, 종방향 만곡 중에 그러한 위치에서의 건축 패널(10a)의 길이방향 단축과 관련하여 세그먼트(16a) 내로의 시트 재료의 축적을 허용함으로써 건축 패널(10a) 내의 종방향 만곡의 형성을 수용한다. 유사하게, 깊이의 변화(Δd3)에 대한 깊이의 더 큰 변화(Δd2) 또한 더 작은 길이방향 단축을 보이는 건축 패널(10a) 상의 다른 위치에 비해, 종방향 만곡 중에 그러한 위치에서의 건축 패널(10a)의 길이방향 단축과 관련하여 세그먼트(14a) 내로의 시트 재료의 축적을 허용함으로써 건축 패널(10a) 내의 종방향 만곡의 형성을 수용한다. 세그먼트(16a) 부근에서의 건축 패널(10a)의 길이방향 단축은 도 1에 도시된 바와 같이, 연결 부분(32, 34)의 (상부) 영역에서의 건축 패널의 더 긴 길이(C2)에 비해 그러한 (하부) 위치에서의 건축 패널(10a)의 상대적으로 더 짧은 길이(C1)에 의해 도시되어 있다. 위에서 기술한 바와 같이, 선형 길이(C1, C2)들 사이의 차이는 종방향으로 만곡된 건축 패널(10a)이 유사한 단면 형상 및 균일한 길이를 갖는 직선 건축 패널(10)로부터 도출되기 때문에 발생한다. 본 명세서에서 설명되는 종방향 만곡 공정에서, 다양한 세그먼트들의 깊이는 건축 패널(10a) 내로 횡방향 주름을 부가할 필요가 없이 건축 패널(10a) 내의 종방향 만곡을 수용하도록 변화한다. 더 작은 곡률 반경에 대응하는 더 큰 정도의 종방향 만곡은 세그먼트의 깊이의 더 큰 변화를 수반한다. 종방향 만곡으로 인한 패널의 상대적으로 더 큰 선형 단축 영역에 위치된 세그먼트는 깊이에 있어서 상대적으로 더 큰 변화를 보인다.

본 발명자는 7.6 m(25 피트)만큼 작은 곡률 반경 또는 무한대만큼 큰 곡률 반경(즉, 종방향으로 직선인 패널)을 갖도록 두께가 대략 1.5 mm(대략 0.060 인치)(±10%)의 강철 판금속을 사용하여 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같은 종방향으로 만곡된 건축 패널을 제작하였다. 약 0.90 mm 내지 약 2.0 mm(약 0.035 내지 약 0.080 인치)의 범위 내의 두께를 갖는 강철 판금속으로부터 6.1 m(20 피트)로 작은 그리고 약간 더 작은 곡률 반경을 갖는 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 종방향으로 만곡된 건축 패널이 제작될 수 있다고 믿어진다.

횡방향 주름을 지니지 않는 도 1 및 도 2에 도시된 유형의 종방향으로 만곡된 건축 패널은 횡방향 주름을 포함하는 종방향으로 만곡된 건축 패널에 비해 다양한 장점을 가질 수 있다. 우선, 본 발명에 따른 건축 패널은 주름이 그러한 건축 패널을 약화시킬 수 있으므로, 횡방향 주름을 갖는 건축 패널보다 현저하게 더 강할 수 있다. 실제로, 본 발명자에 의해 수행된 실험 테스트는 1.5 mm(0.060 인치) 두께의 강철 시트로 만들어지고 7.6 m(25 피트)의 곡률 반경을 갖는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 건축 패널이 동일한 반경을 가지며 동일한 강철 두께로부터 만들어진 횡방향 주름을 갖는 종래의 건축 패널에 비해 200%를 초과하는 강도의 증가를 가졌다는 것을 보여주었다. 강도의 증가는 현저하게 더 큰 지지되지 않는 스팬 폭을 갖는 건물이 제조되도록 허용한다. 예를 들어, 대략 1.5 mm(대략 0.060 인치) 두께의 강철 판금속을 사용하여, 관찰된 강도 향상에 기초하여, 33.5 m 내지 472 m(110 피트 내지 155 피트) 범위의 폭을 갖는 자립식 스팬을 포함하는 건축 구조물이 제조될 수 있고, 동일한 두께의 강철 판금속을 사용하여 횡방향 주름을 갖는 종방향으로 만곡된 건축 패널로부터 제조된 종래의 건축 구조물은 30.5 m(100 피트)의 폭을 갖는 자립식 최대 스팬으로 제한되는 것으로 믿어진다. 당연히, 강철 판금속의 다른 두께가 사용될 수 있고, 가능하게는 훨씬 더 큰 자립식 스팬을 생성하고, 상기 예는 비교의 목적으로만 제시된다. 또한, 본 발명에 따른 건축 패널 내의 횡방향 주름의 부재는 횡방향 주름을 갖는 건축 패널 내에서 전형적으로 발생하는, 도료와 같은 코팅의 균열을 회피한다. 본 발명에 따른 건축 패널은 또한 횡방향 주름을 갖는 건축 패널에 비해 훨씬 더 유선형이며 미려한 외관을 갖는다.

도 1 및 도 2에 도시되고 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 건축 패널은 하나의 건축 패널(10)의 연결 부분(32)을 인접한 건축 패널(10)의 연결 부분(34)에 연결함으로써 다양한 형상의 예시적인 건축 구조물을 구성하도록 사용될 수 있다. 도 4는 후크 부분(32a) 및 헴 부분(34a)에서 접합된 2개의 건축 패널(10)의 예시적인 연접부를 도시한다. 본 기술 분야의 당업자에게 공지된 바와 같이, 그러한 연접부는 본 기술 분야에 공지된 시밍(seaming) 장치를 사용하여 연속적인 시밍에 의해 고정식으로 형성될 수 있다. 도 4의 예에서, 후크(32a)가 헴(34a) 위에 압착되어 고정 시임을 제공한다. 상이한 유형의 시임, 조인트, 체결구, 또는 스냅 결합 조인트와 같은 다른 구성이 패널들을 접합시키기 위해 사용될 수 있고, 이들 중 임의의 하나가 본 발명에 따른 건축 패널과 함께 사용될 수 있다.

도 5 내지 도 7은 도 1 및 도 2에 예가 도시되어 있는 본 명세서에서 설명되는 바와 같은 건축 패널을 사용하여 제조될 수 있는 건물의 예시적인 형상을 도시한다. 이러한 예시적인 건물 형상은 도 5에 일례가 도시되어 있는 박공 스타일 건물, 도 6에 일례가 도시되어 있는 원형 스타일 건물, 및 도 7에 일례가 도시되어 있는 이중-반원 (또는 2-반원) 스타일 건물을 포함한다. 도 5 내지 도 7에 도시된 예시적인 건물에서, 종방향으로 만곡된 건축 패널이 지붕 섹션을 형성하기 위해 사용되고, 직선 패널이 편평한 단부 벽 섹션을 구성하도록 사용된다. 일 측면에서 다른 측면보다 더 높은, "기울어진" 건물과 같은 다른 형상, 그리고 다양한 반경의 종방향으로 만곡된 부분을 갖는 건축 패널 및 직선 부분을 갖는 건축 패널의 조합을 사용하는 다른 변경예가 또한 제조될 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 유형의 건축 패널을 제조하기 위한 예시적인 패널 만곡 시스템이 이제 설명될 것이고, 패널 만곡 시스템은 건축 패널을 그에 횡방향 주름을 부가하지 않고서 종방향 만곡을 갖도록 만곡시킨다.

예시적인 패널 형성 및 만곡 시스템(50)이 도 8a 및 도 8b(각각 좌측면도 및 우측면도)에 도시되어 있다. 시스템(50)은 시스템(50)이 작업 현장으로 쉽게 운반될 수 있도록 트럭 후방에서 견인될 수 있는 이동 트레일러 플랫폼으로서 이러한 예에서 도시된 지지 구조물(52)을 포함한다. 시트 재료(예컨대, 강철 판금속)의 코일(56)을 지지하기 위한 코일 홀더(54)(디코일러(decoiler))가 지지 구조물(52)에 의해 지지된다. 코일 홀더(54)는 시트 재료가 패널 형성 장치(60) 내로 공급될 수 있도록 코일(56)이 수직 방향(Z)에 대해 평행한 축(A)에 대해 회전하도록 허용한다. 코일 홀더(54)는 코일(56)의 제어되지 않은 풀림을 방지하기 위한 임의의 적합한 메커니즘(예컨대, 코일(56)의 방사상 표면에 대해 가압하는 아이들러)를 포함할 수 있다. 코일 홀더(54)는 코일(56)로부터 시트 재료를 공급하기에 적합한 임의의 원하는 위치에 위치될 수 있고, 그의 위치는 도 8a 및 도 8b에 도시된 위치로 제한되지 않음이 이해될 것이다. 동력원(58), 예컨대 디젤 엔진이 또한 시스템(50)의 다양한 기능을 작동시키도록 제공된다. 시스템(50)의 작동을 제어하기 위한, 마이크로 프로세서 기반 제어기(64)(예컨대, 개인용 컴퓨터와 같은 컴퓨터) 및 터치 감지 디스플레이 스크린과 같은 사람-기계 인터페이스(66)와 같은 제어 시스템(62)이 또한 제공된다.

또한, 길이를 따라 직선이며 원하는 단면 형상을 갖는 건축 패널을 생성하도록 구성된 복수의 패널 형성 조립체(60a-60h)를 포함하는 패널 형성 장치(60)가 지지 구조물(52)에 의해 지지된다. 시스템(50)은 또한 건축 패널에 종방향 만곡을 부가하기 위한 복수의 만곡 조립체(324, 326, 328)를 포함하는 패널 만곡 장치(400)를 포함한다. 소정의 실시예에서, 복수의 만곡 조립체(102, 104, 106) 및 제4 조립체(107)를 구비한 도 9에 도시된 바와 같은 패널 만곡 장치(100)가 또한 사용될 수 있다. 시스템(50)은 또한 복수의 레벨링 잭(70) 및 복수의 장비 보관 격실(80)을 포함한다.

도 8c 및 도 8d는 패널 형성 장치(60)의 일부를 더 큰 배율로 도시한다. 각각의 패널 형성 조립체(60a-60h)는 각각의 프레임에 의해 지지되는 복수의 롤러를 포함하고, 각각의 연속되는 패널 형성 조립체(60a-60h)의 롤러는 형성되는 종방향으로 직선인 건축 패널에 추가의 형상을 증분식으로 부가하도록 구성된다. 특히, 예를 들어, 패널 형성 장치(60)는 도 3에서 단면으로 도시된 건축 패널(10)과 같은 단면 형상을 갖는 직선 건축 패널을 생성하도록 구성된 롤러를 포함한다. 패널 형성 장치(60)의 패널 형성 조립체(60a-60h)는, 예를 들어, 동력원(58)에 의해 동력을 공급받는 유압 모터에 의해 구동될 수 있고, 본 기술 분야의 당업자에게 공지된 접근 및 설계를 사용하여 프로그램 가능한 로직 제어기에 의해 제어될 수 있다. 건축 패널에 대해 원하는 단면 형상을 달성하기 위해 패널 형성 조립체(60a-60h)의 롤러를 구성 및 구동하기 위한 접근이 본 기술 분야의 당업자의 범주 내에 있다.

패널 만곡 장치(400)는 복수의 만곡 조립체(324, 326, 328)를 포함한다. 패널 만곡 조립체(324, 326, 328)는 제어 시스템(예컨대, 수동 제어 시스템 또는 마이크로 프로세서 기반 프로그램 가능 로직 제어기)의 제어 하에서, 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같은, 직선 건축 패널(10)을 받도록 구성된다. 패널 만곡 장치(400)는 그 다음 그러한 건축 패널에 종방향 만곡을 부가하여, 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은, 종방향으로 만곡된 건축 패널(10a)을 출력한다.

도 8a 및 도 8b의 예에서, 패널 만곡 장치(400)와 패널 형성 장치(60)는 패널 형성 장치(60)에 의해 형성되는 직선 건축 패널(10)이 건축 패널(10a)을 형성하도록 종방향 만곡을 부가하기 위해 패널 만곡 장치(400) 내로 직접 공급될 수 있게 정렬되도록 구성된다. (도시되지 않은) 전단 장치가 원하는 길이에서 건축 패널(10a)을 전단하도록 패널 만곡 장치(400)의 출구에 위치될 수 있다. 전단 장치의 구성 및 제어는 본 기술 분야의 당업자에게 공지되어 있다. 패널 형성, 패널 만곡, 및 전단 기능은 모두 제어 시스템(62)에 의해 제어될 수 있다.

도 8a 및 도 8b에 도시된 예시적인 구성에서, 도 1에 도시된 패널(10, 10a)의 방향(K)은 도 8a에 도시된 수직 방향(Z)과 정렬된다. 이는 또한 더 큰 배율로 패널 형성 장치(60)의 일부를 도시하는, 도 8c 및 도 8d에 도시되어 있다. 따라서, 이러한 예시적인 구성에서, 코일 홀더(54), 패널 형성 조립체(60a-60h), 및 만곡 조립체(324, 326, 328)는 모두 수직으로 배향되어, 직선 건축 패널(10)이 패널 형성 장치(60)에 의해 초기에 형성되는 시점으로부터, 종방향으로 만곡된 건축 패널(10a)이 패널 만곡 장치(400)를 진출하는 시점을 통해, 건축 패널(10, 10a)의 방향(K)은 수직 방향(Z)과 정렬될 것이다. 그러한 구성은 직선 건축 패널(10)이 하나의 위치에 위치된 패널 형성 장치로부터 제거된 다음 종방향 만곡을 위해 다른 위치의 패널 만곡 장치로 운반될 필요가 없는 한 "1-단계" 공정을 생성한다.

도 8a 및 도 8b에 도시된 예에서, 코일 홀더(54), 패널 형성 장치(60), 및 패널 만곡 장치(400)가 모두 수직으로 배향되어 도시되어 있지만, 이러한 장치들의 공통 수직 배향의 사용은 요구되지 않는다. 예를 들어, 패널 형성 장치(60) 및 적합한 코일 홀더가 수평으로, 즉 도 8a 및 도 8b에 도시된 배향에 대해 90°의 각도로 배향될 수 있다. 수평 코일 홀더는 수평으로 배향된 패널 형성 장치(60)에 근접하여 위치될 수 있고, 예컨대 코일로부터의 시트 재료가 패널 형성 장치 내로 공급되도록 공통 지지 구조물(예컨대, 이동 트레일러 플랫폼) 상에 함께 위치될 수 있다. 그 다음, "2-단계" 공정에서, 종방향으로 직선인 건축 패널(10)이 제1 단계에서 패널 형성 장치(60)로부터 발생되어 제거될 수 있고, 그 다음, 제2 단계에서, 직선 건축 패널(10)은 상이한 지지 구조물 상에 위치된 수직으로 배향된 패널 만곡 장치로 운반되고 그 안으로 공급될 수 있다.

패널 형성 장치(60) 및 패널 만곡 장치(400)가 분리된 지지 구조물, 예컨대 분리된 피견인 트레일러 또는 다른 플랫폼 상에 제공되면, 전단 장치는 진출하는 직선 건축 패널(10)을 원하는 길이에서 전단하기 위해, 패널 형성 장치(60)의 출구에, 즉 패널 형성 조립체(60h)에 인접하여 위치될 수 있다. 개별 직선 건축 패널(10)은, 예를 들어, 그 다음 (예컨대, 손에 의해 또는 크레인과 같은 기계의 도움으로) 제거되고, 분리된 플랫폼 상에 위치되어 분리된 동력원에 의해 동력을 공급받는 패널 만곡 장치(400)로 공급될 수 있다.

본 발명자는 패널 만곡 장치(400), 패널 형성 장치(60) 및 코일 홀더(54)를 모두 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같은 수직 배향으로, 특히 공통 지지 구조물 상에 함께 위치되도록 배열하는 편의성은 이러한 도면에 도시된 특정 예시적인 장치(400, 60, 54)로 제한되지 않음을 인식하였다. 본 발명자는 그러한 "수직" 배열의 시너지가 새롭고 특히 간편한 패널 만곡 시스템을 제작하기 위해 종래의 공지된 패널 형성 장치 및 패널 만곡 장치에 적용될 수 있음을 인식하였다. 예를 들어, 그러한 시스템은 패널 만곡 장치(400) 대신에 미국 특허 출원 공개 제2003/0000156호("건축 패널 및 패널 압착 기계")에 개시된 바와 같은 패널 압착 기계를 이용할 수 있고, 패널 형성 장치(60) 대신에 적합한 패널 형성 장치를 이용할 수 있다. 그러한 조합된 수직 배향 시스템에 대해 적합한 패널 형성 장치, 패널 경화 장치 및 코일 홀더의 선택은 원하는 건축 패널의 단면 형상 및 종방향 만곡에 의존하여 본 기술 분야의 당업자의 범주 내에 있다.

패널 만곡 장치의 예시적인 실시예가 이제 설명될 것이다. 제1 예시적인 실시예는 패널 만곡 장치의 소정의 롤러가 건축 패널의 종방향 만곡을 용이하게 하기 위해 건축 패널의 소정의 세그먼트의 깊이를 강제 변형시키고 증가시키도록 위치되는 한, 능동 변형 접근에 관련된 것으로 간주될 수 있다. 제2 예시적인 실시예는 종방향 만곡이 건축 패널 내에 형성될 때 소정의 롤러들이 건축 패널의 시트 재료의 축적을 수용하도록 그들 사이에 갭을 두고 위치되는 한, 수동 변형 접근에 관한 것으로서 간주될 수 있다.

도 9는 예시적인 실시예에 따른 예시적인 패널 만곡 장치(100)를 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 패널 만곡 장치(100)는 기계(100)의 입구 측의 제1 만곡 조립체(102), 제1 만곡 조립체(102)에 인접하여 위치된 제2 만곡 조립체(104), 및 제2 만곡 조립체(104)에 인접하여 위치된 제3 만곡 조립체(106)를 포함한다. 다양한 롤러의 변위를 작동시키고 건축 패널(10a)을 추가로 안내하기 위한 제4 조립체(107)가 기계(100)의 출구 측에 위치되고, 제3 만곡 조립체(106)에 인접하여 위치된다. 추가의 만곡 조립체가 더 작은 곡률 반경을 달성하는 잠재적인 이점으로 만곡 공정의 훨씬 더 큰 제어를 제공하도록 추가될 수 있다. 진입 가이드(108)가 패널 만곡 장치(100)의 입구 측에 그리고 제1 만곡 조립체(102)에 인접하여 위치되고, 건축 재료의 시트로 만들어진 직선 건축 패널을 패널 만곡 장치(100) 내로 안내한다. 위에서 기술한 바와 같이, 패널 만곡 장치(100) 내로 안내되는 직선 건축 패널은 만곡된 중심 부분(30), 만곡된 중심 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 측면 부분(36, 38), 및 측면 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 연결 부분(32, 34)을 포함하는 종방향에 대해 직교하는 평면 내에서의 단면 내의 형상을 갖고, 패널 만곡 장치는 그러한 단면 형상을 갖는 건축 패널을 수용하도록 구성된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 만곡 조립체(102, 104, 106, 107)는 각각 프레임(115)을 포함한다. 만곡 조립체(102, 104, 106)의 프레임(115)은 한 쌍의 플레이트(116)와, 임의의 주어진 만곡 조립체(102, 104, 106)의 플레이트(116)들을 함께 접합시키는 다양한 횡단 부재(117)를 포함한다. 제4 조립체(107)의 프레임(115)은 이러한 예에서 그의 다양한 구성요소들을 지지하는 단일 플레이트(116)를 포함한다. 플레이트(116) 및 횡단 부재(117)는, 예를 들어, 19 mm(0.75 인치) 두께의 강철 또는 다른 강한 재료로부터 만들어질 수 있다. 플레이트(116)는 조립체(102, 104, 106, 107)의 다양한 구성요소들이 장착되는 구조물을 제공하고, 강성 프레임을 제공한다. 제1 만곡 조립체(102)에 대해, 프레임(115)은 "제1" 프레임으로 간주될 수 있고, "제1"은 단순히 편의상 "제1" 조립체(102)로의 대응에 대한 표시로서 사용된다. 도 9에 도시된 프레임(115)의 예시적인 구성이 유리한 것으로 발견되었지만, 패널 만곡 장치(100)에 대해 적합한 프레임은 임의의 특정 구성으로 제한되지 않는다.

도 10에 도시된 바와 같이, 제1 만곡 조립체(102)는 또한 프레임(115)에 의해 지지되는 복수의 롤러(132, 134, 135, 136, 138, 140, 142)(예컨대, 편의상 표시로서 "제1"을 사용하는 복수의 "제1" 롤러)를 포함한다. 본 기술 분야의 당업자는 하드웨어 및 지지 부재의 많은 변경이 복수의 롤러(132, 134, 135, 136, 138, 140, 142)를 지지하기 위해 사용될 수 있고, 지지 부재, 샤프트, 베어링 등의 임의의 적합한 조합이 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 도 10은 또한 롤러(138, 140, 142)가, 예를 들어, 19 mm(0.75 인치) 두께의 강철 또는 다른 강한 재료로부터 만들어질 수 있는 D-링 형태의 지지 부재(118)에 의해 지지되는 예를 도시한다. 복수의 롤러(132, 134, 135, 136, 138, 140, 142)는 건축 패널이 종방향으로 복수의 롤러(132, 134, 135, 136, 138, 140, 142)를 따라 통과할 때, 건축 패널과 접촉하도록 소정의 위치(예컨대, 편의상 표시로서 "제1"을 사용하는 "제1" 소정 위치)에 배열된다. 제2 만곡 조립체(104) 및 제3 만곡 조립체는 유사하게 프레임(115) 및 프레임에 의해 지지되는 복수의 롤러를 포함하고, 만곡 조립체(104, 106)의 복수의 롤러는 건축 패널이 종방향으로 복수의 제2 롤러를 따라 통과할 때, 건축 패널과 접촉하도록 소정의 위치에 배열된다. 복수의 롤러(132, 134, 135, 136, 138, 140, 142)의 예시적인 상대 위치가 아래에서 더 상세하게 설명될 도 11에 더 상세하게 도시되어 있다.

패널 만곡 장치(100)는 또한 제1 만곡 조립체(102)와 제2 만곡 조립체(104) 사이의 상대 회전 배향을 변화시키는 것을 허용하는 위치 설정 메커니즘을 포함한다. 위치 설정 메커니즘은 다수의 구성요소를 포함할 수 있다. 일례가 도 9, 도 12, 및 도 13을 참조하여 도시되어 있고, 도 12는 우측 후방 사시도로부터의 만곡 조립체(102)의 3차원 도면을 도시하고, 도 13은 좌측 후방 사시도로부터의 인접한 만곡 조립체(104)의 3차원 도면을 도시한다. 도 9, 도 12, 및 도 13에 도시된 이러한 예에 도시된 바와 같이, 위치 설정 메커니즘은 인접한 만곡 조립체(102, 104, 106, 107)들 사이의 회전 가능한 연결을 포함하여 이들이 서로에 대해 피벗하도록 허용할 수 있다. 그러한 회전 가능한 연결은 도 13에 도시되고 만곡 조립체(102)의 플레이트(116)에 부착된 수형 피벗 블록(158) 및 도 12에 도시되고 대향 플레이트(116)에 부착된 암형 피벗 블록(149)과 같은, 수형 및 암형 피벗 블록에 의해 피벗될 수 있다. 피벗 핀이 수형 및 암형 피벗 블록(158, 149)을 통해 위치되어, 수형 및 암형 피벗 블록(158, 149)을 연결할 수 있고, 이에 의해 만곡 조립체(102, 104)들이 피벗하도록 허용한다. 그러한 수형 및 암형 피벗 조립체는 유사하게 제2 만곡 조립체(104)를 제3 만곡 조립체(106)에 회전 가능하게 연결하고, 제3 만곡 조립체(106)를 제4 만곡 조립체(107)에 회전 가능하게 연결하도록 사용될 수 있다.

이러한 예에 도시된 바와 같은 위치 설정 메커니즘은 또한 도 9에 도시된 바와 같이, 플레이트(116)에 부착된 연결 블록(120)을 거쳐 인접한 만곡 조립체들을 연결하는 액추에이터(110)(예컨대, 유압 실린더 액추에이터)를 포함할 수 있다. 3개의 그러한 액추에이터(110)가 도 9에 도시되어 있다. 액추에이터(110)는 유압 실린더 액추에이터로 제한되지 않고, 회전식 액추에이터(예컨대, 스크루 드라이브) 또는 다른 액추에이터와 같은 임의의 적합한 액추에이터가 이러한 예에서 액추에이터(110)에 대해 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 액추에이터(110)와 수형 및 암형 피벗 블록(158, 149)은 만곡 조립체(102, 104, 106, 107)의 이동을 서로에 대해 원하는 각도로 허용하도록 구성되고, 따라서 인접한 만곡 조립체들 사이의 상대 회전 배향의 제어를 허용한다.

이러한 예에서와 같은 위치 설정 메커니즘은 또한 도 9에 도시된 바와 같이, 만곡 조립체(104, 106, 107)의 프레임(115)의 기부에 부착된 볼 트랜스퍼 메커니즘(112)을 포함할 수 있다. 볼 트랜스퍼 메커니즘(112)은 이러한 조립체의 상당한 중량에도 불구하고 만곡 조립체(104, 106, 107)의 원활하고 용이한 이동을 허용한다. 이러한 예에서, 만곡 조립체(102)는 도 9에 도시된 바와 같이, 각도 브라켓(119)을 거쳐 지지 플랫폼에 견고하게 부착된다.

위치 설정 메커니즘은 인접한 만곡 조립체들 사이의 상대 회전 배향을 변화시키고 제어하는 능력을 제공하기 위해, 인접한 만곡 조립체들을 연결하는 수형 및 암형 피벗 블록과 액추에이터를 이용하는, 위에서 설명되고 도 9에 도시된 예로 제한되지 않음이 이해될 것이다. 임의의 다른 적합한 유형의 정밀한 위치 설정 메커니즘이 인접한 만곡 조립체들 사이의 상대 회전 배향을 변화시키고 제어하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 각각의 만곡 조립체는 만곡 조립체(102, 104, 106, 107)의 위치 및 배향을 연속적으로 모니터링하고 그들의 제어를 제공하기 위한 적합한 센서를 구비한 그 자신의 컴퓨터 제어식 병진 이동/회전 플랫폼 상에 장착될 수 있다. 적합한 서보 메커니즘을 포함한, 피드백으로서 감지된 위치 및 배향을 사용하는 임의의 적합한 피드백 제어 시스템이 원하는 시간에 원하는 상대 회전 배향을 달성하기 위해, 만곡 조립체(102, 104, 106, 107)의 이동을 제어하도록 사용될 수 있다.

패널 만곡 장치(100)는 또한 만곡 조립체(102, 104, 106)의 복수의 롤러(132, 134, 135, 136, 138, 140, 142)를 따라 종방향으로 건축 패널을 이동시키기 위한 구동 시스템을 포함한다. 이러한 예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 모터(114), 예컨대 도시된 바와 같은 유압 모터 또는 전기 모터가 롤러(132, 134, 135, 136, 138, 140, 142)의 일부 또는 전부가 회전하게 하는 기어열을 구동하기 위해 각각의 만곡 조립체(102, 104, 106)에 위치될 수 있다. 예를 들어, 도 13은 기어(216)에 회전 운동을 제공하는 제1 기어(214)에 그리고 샤프트를 통해 스프로킷(211)에 결합된 모터(114)를 도시한다. 스프로킷(211)으로부터 스프로킷(212)으로의 체인이 스프로킷(213)에 연결된 샤프트를 거쳐 상부 및 하부 유니버설 조인트(210)에 회전 운동을 제공한다. 회전 운동은 유니버설 조인트(210)로부터 상부 구동 스프로킷(208) 및 유니버설 조인트(200)에 결합된다. 유니버설 조인트(200)는 기어(202, 204)에 회전 운동을 제공한다. 기어(202)와 맞물리는 기어(204)는 메커니즘 내의 다양한 롤러들 중 다양한 대향 회전하는 롤러들을 구동하기 위해 대향 운동을 제공한다. 예를 들어, 도 9 및 도 11을 참조하면, 상부 및 하부 스프로킷(203)은 상부 및 하부 롤러(138, 142)를 구동한다. 상부 및 하부 스프로킷(208)은 상부 및 하부 롤러(135)를 구동하고, 상부 및 하부 스프로킷(201)은 상부 및 하부 롤러(132, 134)를 구동한다. 스프로킷(213)은 중간 롤러(136)를 구동한다. 체인 인장기(206)가 만곡 중의 롤러의 변위 중에 체인 장력을 유지하기 위해 스프로킷(201, 208, 213)을 그들 각각의 롤러 구동 스프로킷에 연결하는 각각의 체인에 대해 제공된다.

패널 만곡 장치(100)는 건축 패널이 만곡 조립체(102, 104, 106)의 복수의 롤러(132, 134, 135, 136, 138, 140, 142)를 따라 종방향으로 이동하여, 건축 패널 내에 종방향 만곡부를 형성할 때, 제1 만곡 조립체(102)와 제2 만곡 조립체(104) 사이의 상대 회전 배향 및 제2 만곡 조립체(104)와 제3 만곡 조립체(106) 사이의 상대 회전 배향을 제어하기 위해 액추에이터(110)를 제어하기 위한 (또는 더 일반적으로, 위치 설정 메커니즘을 제어하기 위한), 마이크로 프로세서 기반 제어기(64)(예컨대, 개인용 컴퓨터와 같은 컴퓨터) 및 터치 감지 디스플레이 스크린(66)과 같은 사람-기계 인터페이스를 포함할 수 있는 제어 시스템(62)(도 8b 참조)에 의해 제어된다. 사용자 조작식 수동 제어부와 같은 덜 복잡한 제어 시스템이 사용될 수 있지만, 센서 피드백을 수신하는 마이크로 프로세서 기반 제어기가 유리한 것으로 믿어진다. 이와 관련하여, 선형 및/또는 회전 인코더와 같은 적합한 센서가 처리되는 건축 패널(10)의 길이를 모니터링하기 위해 조립체(102, 104, 106)들 중 하나 이상에 적합하게 위치될 수 있다. 회전 센서가 인접한 만곡 조립체들 사이의 상대 회전 배향을 모니터링하기 위해 (예컨대, 수형 및 암형 피벗 블록(158, 149)에) 적합하게 위치될 수 있다. 대안적으로, 예컨대, 액추에이터(110)에 또는 그 부근에 위치된 선형 센서가 인접한 만곡 조립체들 사이의 규정된 지점들 사이의 거리의 선형 변화를 모니터링하기 위해 사용될 수 있고, 여기서 선형 변위의 변화는 인접한 만곡 조립체들 사이의 회전량에 관련될 수 있다. 이러한 다양한 센서로부터의 정보가 패널 만곡 장치(100) 및 전체 시스템(50)의 기능을 연속적으로 모니터링하고 조정하기 위해 제어 시스템(62) 내로 피드백될 수 있다. 제어 시스템에 관한 추가의 세부가 본 명세서의 다른 부분에서 설명될 것이다.

도 9 내지 도 13에 도시된 패널 만곡 장치(100)는 건축 패널(10) 내로 횡방향 주름을 부가하지 않고서 건축 패널(10) 내에 종방향 만곡을 형성하도록 구성된다. 이는 패널 만곡 장치(100) 내의 만곡 조립체(102, 104, 106) 또는 다른 부분 내의 임의의 압착 블레이드의 부재로부터 명백하다. 이와 관련하여, 만곡 조립체(102, 104, 106)의 복수의 롤러(132, 134, 135, 136, 138, 140, 142)는 건축 패널(10a) 내의 종방향 만곡의 형성을 수용하도록 건축 패널의 복수의 세그먼트들 중 특정 세그먼트의 깊이의 증가를 일으키도록 배열된다. 일례가 패널 만곡 조립체(102, 104, 106)의 복수의 롤러(132, 134, 135, 136, 138, 140, 142)는 물론 그러한 롤러와 맞물리는 단면 내의 직선 건축 패널(10)을 도시하는, 도 11에 도시되어 있다. 도 11에 도시된 건축 패널(10)은 (표시되지 않은) 만곡된 중심 부분, 측면 부분(36, 38), 연결 부분(32, 34), 및 세그먼트(12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28)를 포함한다.

만곡된 건축 패널 및 패널 만곡 조립체는 원하는 용도에 대해 적합한 임의의 치수를 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 패널은, 예를 들어, 61 cm(24 인치) 폭 및 26.7 cm(10-1/2 인치) 깊이일 수 있다. 이러한 치수를 갖는 패널을 종방향으로 만곡시키기 위한 예시적인 패널 만곡 조립체는 대체로 152 cm(60 인치) 높이, 76 cm(30 인치) 깊이, 및 62 cm(24 인치) 길이일 수 있다. 이러한 예시적인 패널 만곡 조립체들의 피벗 조립체들 사이의 거리는 대략 81 cm(대략 32 인치)이다. 그러한 패널 만곡 조립체들의 대략적인 중량은 각각 대략 1452 kg(대략 3200 파운드)이다.

도 11의 예시적인 롤러 구성에서, 만곡 조립체(102, 104, 106)의 복수의 롤러는 적합한 하드웨어를 거쳐 프레임(115)에 의해, 특히 지지 부재(118)에 의해 지지되는 내측 롤러(138, 140, 142), 및 적합한 하드웨어를 거쳐 프레임(115)에 의해 지지되는 외측 롤러(132, 134, 135, 136)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 외측 롤러(132, 134, 135, 136)는 단면 내에서 건축 패널(10)의 외측 면과 접촉하도록 위치되고, 내측 롤러(138, 140, 142)는 단면 내에서 건축 패널(10)의 내측 면과 접촉하도록 위치된다. 내측 롤러의 세트 및 외측 롤러의 세트를 포함하는 다른 예시적인 구성이 본 명세서의 다른 부분에서 설명되는 도 25 및 도 26에 도시되어 있다.

도 11의 예시적인 롤러 구성에서, 특정 롤러가 건축 패널이 복수의 제2 롤러를 따라 이동할 때, 특정 세그먼트의 깊이를 증가시키기 위해 건축 패널의 특정 세그먼트와 접촉하도록 위치된다. 도 11의 예에 도시된 바와 같이, 특정 롤러(136)가 건축 패널 내의 종방향 만곡의 형성을 수용하도록 특정 세그먼트(16)의 깊이를 증가시키기 위해 건축 패널(10)의 특정 세그먼트(16)와 접촉하도록 구성된다. 이는 도 11에 도시된 세그먼트(16)에 대응하는 실선 및 점선을 비교함으로써 명백하다 (여기서, 실선은 직선인 미변형 건축 패널(10)의 단면을 나타내고, 점선은 롤러(136)에 의한 변형으로 인한 세그먼트(16)의 깊이의 변화를 나타낸다). 유사하게, 상부 및 하부 롤러(135)는 건축 패널 내의 종방향 만곡의 형성을 수용하도록 특정 변형부(14, 18)의 깊이를 증가시키기 위해 건축 패널(10)과 접촉하도록 구성된다.

도 11의 예시적인 롤러 구성에서, 특정 롤러, 예컨대, 중간 롤러(136)가 특정 중간 롤러(136)의 접촉 표면 부분(건축 패널과 접촉하는 롤러의 표면 부분)이 변형 부가 조건 하에서 2개의 대향 롤러(140)들의 접촉 표면 부분들 사이에 배치되도록, 2개의 대향 롤러(140)에 인접하여 위치된다. 특정 롤러(136)의 접촉 표면 부분의 최외측 지점이 거리(S1)만큼 2개의 대향 롤러(140)의 회전 축을 향해 변위 가능하다. 이러한 거리(S1)는 만곡 공정의 주어진 스테이지에서 대응 세그먼트(16)의 깊이의 변화에 대응한다. 유사하게, 상부 및 하부 롤러(135)의 최외측 접촉 표면은 거리(S2)만큼 상부 롤러(138, 140) 및 하부 롤러(138, 140)의 회전 축을 향해 변위 가능하다. 이러한 거리(S2)는 대응 세그먼트(14, 18)의 깊이의 변화에 각각 대응한다. 거리(S1)는 롤러(136)가 상부 및 하부 롤러(135)에 의해 부가되는 변형보다 건축 패널(10) 내로 더 큰 변형을 부가하도록 구성되는 한, 거리(S2)보다 더 크게 제어된다. 상부 롤러(132, 134)들은 공통 축에 대해 회전하고, 함께 변위 가능하다. 변위 시에, 상부 롤러(134)는 양(S3)만큼 세그먼트(20)의 깊이를 증가시키고, 상부 롤러(132)는 건축 패널(10)에 대한 견인력을 향상시키기 위해 (예컨대, 우레탄 접촉 표면에 의해) 압축된다. 하부 롤러(132, 134)는 각각 견인력을 제공하도록 압축을 겪고 변위(S3)를 겪으면서, 동일한 방식으로 변위 가능하다.

중간 세그먼트(16)에 대한 거리(S1)는 건축 패널(10)이 세그먼트(16) 부근의 건축 패널(10a)의 단면 중간 부분에서 더 큰 범위로 종방향으로 만곡되고, 건축 패널(10a)이 더 큰 종방향 곡률을 갖는 영역 내에서 더 큰 범위로 단축된 그의 선형 길이를 효과적으로 갖기 때문에, 인접한 세그먼트(14, 18)들의 거리(S2)보다 더 크게 제어되고, 종방향 곡률의 최대량은 종방향 세그먼트(16) 부근의 건축 패널(10a)의 중간에서 발생한다. 건축 패널(10)의 선형 길이는 연결 부분(32, 34)의 영역에서 종방향으로 단축되지 않는다. 그러나, 건축 패널의 더 많은 선형 단축이 건축 패널(10a) 중간의 세그먼트(16a)에 더 가까운 부분에 대해 발생한다. 이는 예를 들어, 도 1에 도시되어 있고, 여기서 종방향으로 만곡된 건축 패널(10a)의 길이(C2)는 대응하는 직선 건축 패널(10)의 길이와 본질적으로 동일하지만, 종방향으로 만곡된 건축 패널(10a)의 길이(C1)는 건축 패널의 중간 부근의 영역이 최대로 만곡되기 때문에 C2보다 더 작다. 건축 패널의 중간 부근의 이러한 더 큰 종방향 만곡과 관련된 건축 패널(10a)의 더 큰 선형 압축은 종방향 만곡의 형성을 수용하기 위해 중간 영역 내의 시트 재료의 대응하는 더 큰 변위를 요구한다. 따라서, 건축 패널(10a)이 만곡될 때, 종방향 선형 수축으로 인해 변위되는 "과잉의" 시트 재료는 일정 위치에서 흡수되어야 하고, 변위된 시트 재료는 축적되고 내측으로 연장하는 세그먼트 내에 흡수된다.

예를 들어, 도 11을 참조하면, 세그먼트(16)는 그가 최대 선형 수축의 영역 내에 위치되므로 최대로 변형된다. 세그먼트(14, 18)는 그가 상대적으로 작은 선형 수축의 영역에 위치되기 때문에 약간 덜 변형된다. 종방향 만곡과 관련된 건축 패널(10)의 선형 수축으로 인해 변위되는 시트 재료는 앞서 기술한 바와 같이 보강 리브로 간주될 수도 있는 종방향으로 연장하는 세그먼트 내에서 취해진다. 이러한 공정은 종방향 만곡이 좌굴이 없이 그리고 횡방향 주름에 대한 필요가 없이 형성되도록, 건축 패널(10a)이 복수의 만곡 조립체(102, 104, 106)의 복수의 롤러에 의해 지지되는 고도로 제어된 방식으로 발생한다. 최종 결과는 건축 패널의 더 큰 길이방향 수축의 영역 내에서 깊이의 더 큰 변화를 겪은 세그먼트를 구비한 종방향으로 만곡된 매끄러운 건축 패널이다.

다시 도 11을 추가로 참조하면, 상부 및 하부 롤러(132)는 만곡 조립체(102, 104, 106)를 통해 건축 패널(10)을 파지하고 구동하기 위해 필요한 견인력을 제공하기 위한 우레탄 접촉 표면을 포함할 수 있다. 유사하게, 상부 및 하부 롤러(142)는 견인력을 위한 우레탄 접촉 표면을 가질 수 있는 섹션(144)과, 강철 접촉 표면을 갖는 섹션(146)을 포함할 수 있다. 상부 및 하부 롤러(132)와 상부 및 하부 롤러(142)는 이와 관련하여 구동 롤러로서 간주될 수 있다. 나머지 롤러(134, 135, 136, 138, 140)는 강철로 형성될 수 있고, 실외 사용 중에 겪는 날씨 조건을 견디도록 크롬 도금될 수 있다.

패널 만곡 조립체(102, 104, 106)의 복수의 롤러(132, 134, 135, 136, 138, 140, 142)의 작동이 이제 도 9 내지 도 13의 예와 관련하여 설명될 것이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 내측 롤러(138) 및 내측 롤러(140)가 외측 롤러(132, 134, 135, 136)에 대한 대향력을 제공한다. 롤러(138, 140, 142)는 도 13에 도시된 바와 같이, 플레이트(145)에 의해 지지되는 지지 부재(118)(예컨대, D-링)에 의해 지지된다. 외측 롤러(132, 134, 135, 136)는 건축 패널(10)이 주어진 세그먼트(예컨대, 세그먼트(16))의 깊이를 증가시키기 위해 만곡 조립체(예컨대, 102) 내의 제 위치에 있을 때, 내측 롤러(138, 140, 142)를 향해 (아래에서 설명되는) 캠 메커니즘을 사용하여 능동적으로 변위된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 중간 롤러(136)는 건축 패널(10a) 중간의 세그먼트(16)가 깊이의 최대 증가를 가지며, 몇몇 예에서 가장 깊은 세그먼트가 될 수 있도록, 인접한 상부 및 하부 롤러(135)보다 더 많이 변위된다. 중간 롤러(136) 및 대향 롤러(140)는 또한 종방향 만곡 공정 중에 패널이 측방향으로 이동하는 것을 방지한다.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 롤러(132, 144, 135, 136)의 위치 설정은 일련의 캠 및 푸싱 메커니즘을 통해 제공된다. 만곡 조립체(104)에 대해 도 12에 도시된 캠(150) 및 캠 종동자(152)는 인접한 만곡 조립체(102, 104, 106)들의 상대 회전 배향을 조정하는 것과 조합하여 종방향 만곡을 용이하게 하는 변형을 제공하도록 건축 패널(10)을 향해 롤러(135)를 밀어낸다. 캠(150)은 샤프트(154) 및 샤프트 베어링(156) 상에서 횡방향으로 활주하는 도 12의 플레이트(148)에 장착된다. 플레이트(148)는 도 13에 도시된 바와 같이 링크(232) 및 장착 브라켓(231)을 거쳐 인접한 만곡 조립체에 연결된다. 캠(150)은 도 13에 도시된 인접한 만곡 조립체(102)에 부착된 링크(232)에 의해 제공되는 플레이트(148)의 운동에 의해 롤러를 제 위치로 밀도록 캠 종동자(152)에 힘을 가한다. 만곡 조립체(102, 104)들이 (예컨대, 도 9에 도시된 액추에이터(110)를 사용하여) 서로에 대해 회전될 때, 만곡 조립체(102)(도 13)에 부착된 링크(232)는 플레이트(148)를 밀어낼 것이고, 이는 그 다음 캠(150) 및 캠 종동자(152)에 롤러(132, 134, 135, 136)를 제 위치로 밀어내는 운동을 제공한다. 인접한 만곡 조립체들 사이의 회전 각도가 액추에이터(110)의 작동 하에서 증가될 때, 건축 패널(10a)에 부가되는 종방향 곡률의 정도 또한 증가하고, 캠(150) 및 캠 종동자(152)는 대응하여 세그먼트(12, 14, 16, 18, 20)의 변형량을 증가시키도록 롤러(132, 134, 135, 136)에 더 많은 힘 및 변위를 제공한다. 캠(150)은 건축 패널(10a)의 대응하는 곡률 반경에 대한 정확한 변형을 제공하도록 정밀하게 기계 가공된다.

롤러(136)를 작동시키기 위한 캠 메커니즘이 만곡 조립체(106) 및 제4 조립체(107)와 관련하여 도 14 및 도 15에 추가로 도시되어 있다. 이러한 도면에서, 캠(150)은 샤프트(154)에 의해 지지되는 플레이트(256)에 장착된다. 액추에이터(224)가 후퇴하여 제4 조립체(107)를 만곡 조립체(106)에 대해 회전시키기 시작하면, 장착 브라켓(239)을 거쳐 제4 조립체(107)에 부착된 링크(236)가 플레이트(256)에 힘을 가하고, 플레이트(256)는 롤러(136)를 향해 병진 이동한다. 캠 플레이트(256)의 이러한 병진 이동은 캠 표면의 기계 가공된 프로파일을 따르도록 캠 종동자(152)에 힘을 가한다. 캠 프로파일은 Δd1과, 스테이션들 사이의 상대 각도와, 원하는 반경 사이의 관계(예컨대, 아래의 표 1 참조)에 의해 결정된다. 캠 종동자(152)는 롤 지지 아암 조립체(170)에 고정된 샤프트에 대해 회전하는 롤러 베어링을 포함한다. 롤 지지 아암 조립체(170)의 캠 종동자(152)와 대향하는 단부는 장착부(171)에 대해 회전하도록 구속된다. 플레이트(256)가 롤러(136)를 향해 병진 이동할 때, 캠 종동자(152)는 캠 프로파일을 따르고, 장착부(171)에 대해 회전하도록 롤 지지 아암 조립체(170)에 힘을 가하여, 롤러(136)가 거리(S1)만큼 패널을 향해 이동하게 하고 패널을 양(Δd1)만큼 변형시킨다.

세그먼트의 적합한 깊이 및 폭은 사용되는 시트 재료의 유형 및 두께와, 건축 패널에 대해 필요한 종방향 만곡(예컨대, 곡률 반경)의 양에 의존한다. 그러한 파라미터의 결정은 전술한 파라미터의 다양한 선택을 사용하는 테스트 패널의 제한되고 간단한 준비에 의해 본 기술 분야의 당업자의 범주 내에 있다. 비제한적인 예로서, 1.5 mm(0.060 인치) 두께의 강철 판금속으로부터 만들어진, 26.7 cm(10.5 인치)의 전체 깊이를 갖는 71 cm(24 인치) 폭의 마무리된 패널에 대해, 본 발명자는 곡률 반경에 따라 적합한 아래의 표 1에 예시된 변형 깊이를 발견하였다:

당연히, 실제 변형 깊이는 시트 재료 두께, 항복 강도, 경도 및 곡률 반경으로 인해 변할 수 있고, 본 발명은 건축 패널(10a) 내에 형성된 세그먼트의 깊이 또는 구성의 임의의 특정 범위로 제한되도록 의도되지 않는다.

위에서 설명된 바와 같은 캠(150) 및 캠 종동자(152)의 사용은 간단함 및 비용 효과의 관점에서 유리한 것으로 발견되었지만, 다른 접근이 또한 롤러(132, 134, 135, 136)의 위치 설정을 제공하고 제어하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 마이크로 프로세서 제어식 액추에이터 및/또는 서보 메커니즘이 롤러(132, 134, 135, 136)를 그들의 정확한 위치로 이동시키도록 사용될 수 있다. 또한, 각각의 개별 롤러(132, 134, 135, 136)에 대한 분리된 메커니즘의 사용은 필요한 곡률을 얻기 위해 세그먼트에 최적의 변형을 제공하기 위한 위치로 각각의 롤러(132, 134, 135, 136)를 정밀하게 이동시키도록 사용될 수 있다.

건축 패널을 종방향으로 만곡시키기 위한 복수의 만곡 조립체(102, 104, 106, 107)의 전체적인 작동이 이제 도 16 내지 도 19를 참조하여 설명될 것이다. 도 16 내지 도 19는 건축 패널(10)에 종방향 만곡을 부가하기 위한 예시적인 시퀀스의 평면도를 도시한다. 도 16은 건축 패널의 임의의 만곡이 발생하기 전의 패널 만곡 장치(100)를 도시한다. 직선 건축 패널(10)이 패널 만곡 장치(100)의 진입 가이드(108) 내로 삽입된다. 센서(172)가 건축 패널의 선형 병진 이동을 측정하기 위해 제공되고, 센서(174)가 하나의 만곡 조립체의 인접한 만곡 조립체에 대한 회전을 측정하기 위해 (또는 회전에 연관될 수 있는 병진 이동을 측정하기 위해) 인접한 만곡 조립체들 사이에 제공된다. 회전 및/또는 병진 이동을 측정하기 위한 임의의 적합한 전기 및/또는 광학 센서가 이와 관련하여 사용될 수 있고, 그의 예가 아래에서 설명된다. 모터(114) 및 관련 구동 메커니즘과, 구동 롤러(132, 142)가 초기에 건축 패널(10)에 임의의 종방향 만곡을 부가하지 않고서 모든 3개의 만곡 조립체(102, 104, 106)를 통해 건축 패널(10)을 제 위치로 이동시킨다. 이러한 스테이지에서, 인접한 만곡 조립체(102, 104, 106)들 사이에 상대 회전이 없고, 그러므로 캠(150) 및 캠 종동자(152)는 롤러(132, 134, 135, 136)에 변형력을 부가하지 않는다. 건축 패널(10)이 만곡 조립체(102, 104, 106) 내로 삽입되면, 제어 시스템(62)은 자동으로 종방향으로 건축 패널(10)을 병진 이동시키기 시작하고 만곡 공정을 시작할 수 있다.

도 17에 도시된 바와 같이, 건축 패널(10)이 종방향으로 병진 이동되는 동안, 제어 시스템(62)은 액추에이터(220)가 각도(θ1)만큼 만곡 조립체(102)에 대해 만곡 조립체(104)를 회전시키게 한다. 만곡 조립체(102)는 제 위치에 고정된다. 만곡 조립체(106, 107)는 만곡 조립체(104)와 함께 회전한다. (예컨대, 인접한 만곡 조립체들 사이의 회전 점에서) 회전을 그리고 (예컨대, 액추에이터의 변위를 측정하기 위해 액추에이터(220)에서) 병진 이동을 측정하기 위한 센서(174), 예컨대 임의의 적합한 광학 또는 전자 위치 센서가 제어 시스템(62) 내로 피드백되는 그러한 센서로부터 출력되는 전기 신호에 의해 각각의 만곡 조립체(102, 104, 106, 107)의 위치를 정밀하게 제어하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 포지텍(Positek)(www.positek.com)에 의해 만들어지는 P502 센서와 같은 종래의 회전 센서가 센서(174)에 대해 사용될 수 있다. 예시적인 상업적으로 구입 가능한 병진 이동 센서는 시크-스테그만(SICK-STEGMANN)(www.sick.com)에 의해 만들어지는 DGS25 광학 증분식 인코더이다.

도 17에 도시된 바와 같이, 건축 패널의 영역(240)이 이제 만곡 조립체(102, 104)의 복수의 롤러(132, 134, 136, 138, 140, 142)에 의해 그리고 만곡 조립체(102)의 롤러(132, 134, 135, 136)에 기인한 추가의 변형에 의해 건축 패널에 인가되는 토크의 영향 하에서 만곡되기 시작한다. 종방향 만곡은 횡방향 주름에 대한 필요가 없이 그리고 좌굴을 일으키지 않고서 건축 패널이 패널 만곡 장치(100)를 통해 이동할 때 부가된다. 만곡 조립체(104)가 초기에 만곡 조립체(102)에 대해 회전할 때, 앞서 설명된 바와 같이, 링크(232)는 플레이트(252)를 이동시키고, 플레이트(252)는 캠(150) 및 캠 종동자(152)를 구동하여, 패널과 맞물려서 건축 패널의 기존의 세그먼트에 변형 변위를 부가하도록 롤러(132, 134, 135, 136)에 힘을 가한다.

다음으로, 도 18에 도시된 바와 같이, 건축 패널이 종방향으로 병진 이동하는 동안 그리고 초기 만곡 부분(240)이 만곡 조립체(106)에 도달할 때, 제어 시스템(62)은 액추에이터(222)가 θ1보다 더 큰 각도(θ2)만큼 만곡 조립체(104)에 대해 만곡 조립체(106)를 회전시키게 한다. 만곡 조립체(106)가 초기에 만곡 조립체(104)에 대해 회전할 때, 링크(234)는 플레이트(254)에 대해 가압한다. 캠 플레이트(254)는 앞서 설명된 바와 같이 캠(150) 및 캠 종동자(152)를 구동하여, 만곡 조립체(104)의 롤러(132, 134, 135, 136)가 건축 패널과 맞물려서 건축 패널의 기존의 종방향 리브에 추가의 변형 변위 및 힘을 부가하게 한다. 건축 패널의 영역(242)은 만곡 조립체(104, 106)의 복수의 롤러(132, 134, 136, 138, 140, 142)에 의해 그리고 만곡 조립체(104)의 롤러(132, 134, 135, 136)에 기인한 추가의 변형에 의해 건축 패널에 인가되는 토크의 영향 하에서 추가의 양만큼 만곡된다. θ1 및 θ2에 대한 대략적인 각도 범위는, 예를 들어, 0° 내지 30°일 수 있다. 비제한적인 예에 따르면, 1.5 mm(0.060 인치) 두께의 강철 판금속으로부터 만들어진 61 cm(24 인치) 폭의 패널에 대해, θ1은 0° 내지 15° 사이의 범위일 수 있고, θ2는 0° 내지 30° 사이의 범위일 수 있다.

다음으로, 도 19에 도시된 바와 같이, 건축 패널이 종방향으로 병진 이동하는 동안 그리고 추가로 만곡된 부분(242)이 만곡 조립체(107)에 도달할 때, 제어 시스템(62)은 액추에이터(224)가 각도(θ2)만큼 만곡 조립체(106)에 대해 제4 조립체(107)를 회전시키게 한다. 만곡 조립체(107)가 초기에 만곡 조립체(106)에 대해 회전할 때, 링크(236)는 플레이트(256)에 대해 가압한다. 플레이트(256)는 앞서 설명된 바와 같이 캠(150) 및 캠 종동자(152)를 구동하여, 만곡 조립체(106)의 롤러(132, 134, 135, 136)가 건축 패널과 맞물리게 한다. 만곡 조립체가 만곡 조립체(106)와 동일한 각도만큼 회전되었으므로, 추가의 변형력이 롤러(132, 134, 135, 136)에 의해 만곡 조립체(106)의 건축 패널에 인가되지 않는다. 만곡 조립체의 복수의 롤러(132, 134, 135, 136, 138, 140)는 단순히 건축 패널을 그가 이동할 때 계속 유지하고 안내한다. 건축 패널의 영역(244)은 도 18의 영역(242)에서 보여진 바와 동일한 곡률을 보인다. 만곡 조립체(107)는 종방향으로 만곡된 건축 패널을 안내하고 출력하도록 역할한다.

위에서 설명된 바와 같은 종방향 만곡 공정은 만곡된 건축 패널(10a)을 원하는 대로 제작하기 위해 이러한 방식으로 계속될 것이다. 본 기술 분야의 당업자에게 공지된 유형의 (도시되지 않은) 적합한 전단 장치가 주어진 건축 계획에 대해 필요한 길이에서 건축 패널(10a)을 전단하기 위해 제4 조립체(107) 부근에 위치될 수 있고, 전단 장치도 제어 시스템(62)에 의해 제어될 수 있다. 센서(172)(예컨대, 적합한 광학 또는 전자 센서)가 (예컨대, 패널 만곡 시스템(100)으로의 입구 또는 몇몇 다른 위치에서) 건축 패널이 얼마나 멀리 병진 이동되는지의 선형 거리 측정을 하기 위해 하나 이상의 위치에서 사용될 수 있고, 이러한 측정은 필요하다면, 제어 시스템(62)이 원하는 길이의 종방향으로 만곡된 건축 패널(10a)을 달성하고 복수의 반경을 갖는 건축 패널을 달성하기 위해 전단 공정을 제어할 수 있도록, 제어 시스템(62)으로 공급될 수 있다.

도 19에 도시된 바와 같이, 만곡 조립체(107)로부터 나오는 건축 패널의 단부(238)는 직선이고, 이는 만곡 공정을 개시하기 위해 패널 만곡 장치(100) 내로 초기에 삽입되어야 하는 건축 패널의 최소 길이가 있기 때문이다 (도 16 참조). 만곡된 부분과 연속적으로 연결되는 그러한 직선 부분은 때때로 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같은 박공 스타일 건물 또는 이중-반경 (2-반경) 스타일 건물을 위한 직선벽 섹션을 제공하기에 바람직하다. 완전히 만곡된 건축 패널(10a)은 도 6에 도시된 바와 같은 아치 스타일 건물의 만곡된 부분을 제조하도록 사용될 수 있다. 직선 섹션(238)은 필요할 수 있는 바대로 건축 계획에서 폐기되거나 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 패널 만곡 장치의 다른 예시적인 실시예가 이제 설명될 것이다. 위에서 설명된 예시적인 패널 만곡 장치(100)는 패널 만곡 장치가 건축 패널의 다양한 세그먼트를 강제 변형시키는 롤러를 포함하는 한, "능동" 변형 접근에 관련된 것으로 간주될 수 있지만, 이제 설명되는 예시적인 실시예는 롤러에 의해 종방향으로 연장하는 세그먼트를 강제 변형시키는 대신에, 종방향 만곡이 건축 패널 내에 형성될 때 소정의 롤러들이 건축 패널의 시트 재료의 축적을 수용하기 위해 그들 사이에 갭을 두고 위치되는 한, "수동" 변형 접근에 관련된 것으로 간주될 수 있다. 그러나, 본 명세서의 개시 내용에 비추어, "능동" 접근 및 "수동" 접근은 상호 배타적으로 간주될 필요는 없고, 이러한 만곡 접근에 대한 변경이 양 접근의 태양을 포함할 수 있음을 이해하여야 한다.

직선 건축 패널 및 대응하는 종방향으로 만곡된 건축 패널의 설명이 수동 만곡 접근을 이용하는 패널 만곡 장치를 설명하기 전에 도 20 및 도 21에서 제시된다. 도 20은 예시적인 만곡된 건축 패널(10b)을 형성하기 위해 종방향(L)을 따라 만곡될 수 있는 예시적인 직선 건축 패널(10)을 도시한다. 도 20에 도시된 건축 패널(10)은 도 1에 도시된 건축 패널(10)과 유사하다. 본 명세서에서 설명될 바와 같이, 도 20에 도시된 건축 패널(10b)은 도 1에 도시된 건축 패널(10a)에 비해 종방향으로 연장하는 세그먼트의 단면 형상에 관련된 일부 태양에서 상이하다. 시트 재료의 유형 및 두께, 마무리된 건축 패널의 폭 및 곡률 반경과 같은 다른 태양에서, 도 1의 건축 패널(10, 10a)에 대한 이전의 설명은 도 20에 도시된 건축 패널(10, 10b)에 적용 가능하다. 특히, 건축 패널(10b)의 상부의 길이(C2)는 본 명세서에서 앞서 설명된 이유로 하부에서의 건축 패널(10b)의 단축으로 인해 건축 패널(10b)의 하부의 길이(C1)보다 더 크다.

도 21은 아래에서 설명되는 종방향 만곡에 이어서, 예컨대 도 20에 도시된 평면(P)에서의, 단면 내의 건축 패널(10b)의 단면 형상을 도시한다. 직선 건축 패널(10)의, 즉 종방향 만곡 공정 이전의 단면 형상은 예시의 목적으로 점선 프로파일로서 도 21에 도시되어 있다. 도 21에 도시된 바와 같이, 건축 패널(10b)은 직선 건축 패널(10)과 유사하게, 만곡된 중심 부분(30), 단면 내에서 만곡된 중심 부분(30)으로부터 연장하는 한 쌍의 측면 부분(36, 38), 및 단면 내에서 측면 부분(36, 38)으로부터 각각 연장하는 한 쌍의 연결 부분(32, 34)을 포함한다. 만곡된 중심 부분(30)의 전체적인 윤곽은 만곡된 점선(C)에 의해 도시되어 있다. 만곡된 중심 부분은 반원형 형상 또는 다른 아치형 형상을 가질 수 있다. 그러나, 만곡 공정의 결과로서, 세그먼트의 단면 프로파일은 변화를 겪는다. 종방향으로 만곡된 건축 패널(10b)은 내측으로 연장하는 세그먼트(12b, 14b, 16b, 18b, 20b) 및 외측으로 연장하는 세그먼트(22b, 24b, 26b, 28b)를 포함한다. 도 21에 도시된 바와 같이, 종방향 만곡으로 인해, 종방향으로 만곡된 건축 패널(10b)의 특정 세그먼트가 다른 세그먼트보다 더 큰 깊이의 변화를 겪을 것이다. 도 21의 예에서, 예를 들어, 세그먼트(16b)의 깊이는 양(Δd1)만큼 단면 내에서 내측으로 변화하고, 이웃하는 세그먼트(14b)의 깊이는 양(Δd2)만큼 내측으로 변화하고, 여기서 Δd1은 Δd2보다 더 크다. 유사하게, 세그먼트(12b)의 깊이는 양(Δd3)만큼 내측으로 변화하고, 여기서 Δd2는 Δd3보다 더 작다. 세그먼트(16b)는 만곡된 중심 부분(30)의 중간에 위치되고, 도 21의 예에 도시된 임의의 세그먼트들 중 깊이의 최대 변화를 갖는다.

이러한 예에서, 직선 건축 패널(10)이 균일한 깊이(d)의 세그먼트들을 지녔으므로 (도 2 참조), 만곡된 건축 패널(10b)의 다양한 세그먼트들은 종방향 만곡 후에 상이한 전체적인 깊이를 가질 것이다. 위에서 설명된 다양한 세그먼트들의 깊이의 변화에 기초하여, 세그먼트(16b)는 다른 세그먼트의 깊이에 비해 그의 최외측 모서리로부터의 더 큰 깊이를 가질 것이다. 특히, 도 21의 예에 도시된 바와 같이, 세그먼트(16b)의 깊이는 그의 최외측 모서리로부터 단면 내에서 내측으로 거리(d1)로 연장하고, 이웃하는 세그먼트(24b, 26b)는 그들의 최외측 모서리로부터 외측으로 거리(d4)로 연장하고, 여기서 거리(d1)는 거리(d4)보다 더 크다. 유사하게, 세그먼트(14b, 18b)는 그들의 최외측 모서리로부터 내측으로 거리(d2)로 연장하고, 거리(d4)는 거리(d2)보다 더 크다. 유사하게, 세그먼트(22b, 28b)는 그들의 최외측 모서리로부터 외측으로 거리(d5)로 연장하고, 거리(d2)는 거리(d5)보다 더 크다. 그리고, 세그먼트(12b, 20b)는 그들의 최외측 모서리로부터 내측으로 거리(d3)로 연장하고, 거리(d5)는 거리(d3)보다 더 크다. 만곡된 중심 부분(30)의 중간에 위치된 세그먼트(16b)는 도 21의 예에 도시된 세그먼트들 중 최대 깊이(d1)를 갖는다. 상기 설명에 비추어, 본 발명에 따른 모두 대체로 동일한 깊이를 갖는 종방향으로 만곡된 건축 패널 세그먼트들을 달성하기 위해, 시작되는 불균일한 세그먼트 깊이를 갖는 직선 건축 패널이 필요하다는 것 (예컨대, 중간 부근에서 더 얕은 세그먼트를 그리고 모서리 부근에서 더 깊은 세그먼트를 갖는 직선 건축 패널이 필요하다는 것)이 이해될 것이다. 그러한 직선 건축 패널의 적절한 시작 세그먼트 깊이의 식별은 본 명세서에서 제공되는 정보에 비추어, 예컨대, 제한된 시행 착오 테스트에 의해, 본 기술 분야의 당업자의 범주 내에 있다.

본 명세서의 다른 부분에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 직선 건축 패널(10)이 도 21에서 단면으로 도시된 건축 패널(10b)로 종방향으로 만곡될 때, 다양한 세그먼트들의 깊이는 종방향 만곡의 형성을 수용하도록 변화한다. 깊이의 변화(Δd4)에 대한 깊이의 더 큰 변화(Δd1)는 더 작은 길이방향 단축을 보이는 건축 패널(10b) 상의 다른 위치에 비해, 종방향 만곡 중에 그러한 위치에서의 건축 패널(10b)의 길이방향 단축과 관련된 세그먼트(16b) 내로의 시트 재료의 축적을 허용함으로써 건축 패널(10b) 내의 종방향 만곡의 형성을 수용한다. 유사하게, 깊이의 변화(Δd2)에 대한 깊이의 더 큰 변화(Δd4) 또한 더 작은 길이방향 단축을 보이는 건축 패널(10b) 상의 다른 위치에 비해, 종방향 만곡 중에 그러한 위치에서의 건축 패널(10b)의 길이방향 단축과 관련된 세그먼트(24b, 26b) 내로의 시트 재료의 축적을 허용함으로써 건축 패널(10b) 내의 종방향 만곡의 형성을 수용한다. 유사하게, 깊이의 변화(Δd5)에 대한 깊이의 더 큰 변화(Δd2) 또한 더 작은 길이방향 단축을 보이는 건축 패널(10b) 상의 다른 위치에 비해, 종방향 만곡 중에 그러한 위치에서의 건축 패널(10b)의 길이방향 단축과 관련된 세그먼트(14b, 18b) 내로의 시트 재료의 축적을 허용함으로써 건축 패널(10b) 내의 종방향 만곡의 형성을 수용한다. 그리고, 깊이의 변화(Δd3)에 대한 깊이의 더 큰 변화(Δd5)는 더 작은 길이방향 단축을 보이는 건축 패널(10b) 상의 다른 위치에 비해, 종방향 만곡 중에 그러한 위치에서의 건축 패널(10b)의 길이방향 단축과 관련된 세그먼트(22b, 28b) 내로의 시트 재료의 축적을 허용함으로써 건축 패널(10b) 내의 종방향 만곡의 형성을 수용한다. 세그먼트(16b) 부근의 건축 패널(10b)의 길이방향 단축은 도 20에 도시된 바와 같이, 연결 부분(32, 34)의 (상부) 영역에서의 건축 패널의 더 긴 길이(C2)에 비해 그러한 (하부) 위치에서의 건축 패널(10a)의 상대적으로 더 짧은 길이(C1)에 의해 예시된다. 위에서 기술한 바와 같이, 선형 길이(C1, C2)들 사이의 차이는 종방향으로 만곡된 건축 패널(10b)이 유사한 단면 형상 및 균일한 길이를 갖는 직선 건축 패널(10)로부터 도출되기 때문에 발생한다. 본 명세서에서 설명되는 종방향 만곡 공정 시에, 다양한 세그먼트들의 깊이는 건축 패널(10b) 내로 횡방향 주름을 부가할 필요가 없이 건축 패널(10b) 내의 종방향 만곡을 수용하도록 변화한다. 더 작은 곡률 반경에 대응하는 더 큰 정도의 종방향 만곡은 세그먼트의 깊이의 더 큰 변화를 수반한다. 종방향 만곡으로 인해 패널의 상대적으로 더 큰 선형 단축의 영역에 위치된 세그먼트가 깊이의 상대적으로 더 큰 변화를 보인다. 도 21에 도시된 패널을 발생시키기 위한 수동 접근을 채용하는 예시적인 만곡 장치가 이제 설명될 것이다.

도 22는 다른 예시적인 실시예에 따른 예시적인 패널 만곡 기계(400)의 측면도를 도시한다. 패널 만곡 기계(100)와 유사하게, 패널 만곡 기계(400)는 제1, 제2 및 제3 패널 만곡 조립체(324, 326, 328)를 포함하고, 이들 각각은 프레임(415) 및 프레임(415)에 의해 지지되는 복수의 롤러를 포함하고, 복수의 롤러는 건축 패널이 종방향으로 복수의 롤러를 따라 통과할 때 건축 패널과 접촉하도록 소정의 위치에 배열된다. 도 23은 만곡 조립체(324)의 좌측 사시도를 도시하고, 도 24는 만곡 조립체(326)의 우측 사시도를 도시한다. 도 25 및 도 26은 건축 패널(10)과 접촉하는 복수의 롤러(260, 261, 262, 263, 264, 266, 267, 268, 272, 274, 276)의 예시적인 구성을 도시한다. 복수의 롤러는 건축 패널(10)의 외측 면과 접촉하는 외측 롤러(260, 261, 262, 263, 264, 266, 268) 및 건축 패널(10)의 내측 면과 접촉하는 내측 롤러(267, 272, 274, 276)를 포함한다. 도 22는 건축 패널(10)을 추가로 지지하기 위해 만곡 조립체(324, 326, 328)에 위치된, 도 26에 도시된 보조 롤러(502, 504, 506)를 포함하는 보조 롤러 섹션(288)을 도시한다.

패널 만곡 장치(400)는 패널 만곡 장치(400)가 롤러의 상이한 구성을 지니고 소정의 롤러에 건축 패널 내로의 힘을 가하여 특정 세그먼트의 깊이를 증가시키기 위한 캠/캠 종동자 메커니즘을 사용하지 않는 점을 제외하고는, 많은 태양에서 앞서 설명된 패널 만곡 장치(100)와 구조적으로 유사하다. 패널 만곡 장치(400) 내에서의 3개의 패널 만곡 조립체의 사용이 유리한 것으로 발견되었지만, 3개보다 많은 패널 만곡 조립체가 필요하다면 사용될 수 있다. 도 22에 도시된 바와 같이, 진입 가이드(290)가 제1 만곡 조립체(324)에 인접하여 위치된다.

패널 만곡 장치(400)는 또한 제1 만곡 조립체(324)와 제2 만곡 조립체(326) 사이의 상대 회전 배향을 변화시키는 것을 허용하는 위치 설정 메커니즘을 포함한다. 예를 들어, 위치 설정 메커니즘은 도 22에 도시된 수형 및 암형 피벗 블록(256, 258)과 피벗 핀(286)과 같은, 인접한 만곡 조립체들 사이의 회전 가능한 연결부를 포함할 수 있다. 피벗 핀(286)은 수형 및 암형 피벗 블록(256, 258)들을 연결하고, 인접한 만곡 조립체들의 상대 회전 배향이 변화되고 제어되도록 허용한다. 위치 설정 메커니즘은 또한 하나의 만곡 조립체, 예컨대 326이 인접한 만곡 조립체, 예컨대 324에 대해 회전하게 하기 위한 액추에이터(282)(예컨대, 유압 액추에이터, 회전식 액추에이터 또는 다른 작동 메커니즘)을 포함할 수 있다. 위치 설정 메커니즘은 또한 만곡 조립체(326, 328)의 위치 설정을 용이하게 하기 위해 마찰이 거의 없는 이동을 제공하는 볼 트랜스퍼 메커니즘(248)을 포함할 수 있다.

패널 만곡 장치(400)는 또한 만곡 조립체(324, 326, 328)의 복수의 롤러를 따라 건축 패널을 종방향으로 이동시키기 위한 구동 시스템을 포함한다. 예를 들어, 구동 시스템은 롤러가 회전하게 하는 기어열을 구동하기 위해 각각의 만곡 조립체에 위치된 유압 모터(250)를 포함할 수 있다. 제1 감속 세트(252)가 기어열(254)에 최종 속도 및 출력을 제공할 것이다. 기어열(254)은 만곡 기계의 롤러에 대한 회전 운동을 제공할 것이다. 측면 플레이트(246)가 모든 구동 및 기계적 구성요소를 장착하도록 사용된다. 건축 패널(10)을 종방향으로 병진 이동시키기에 충분한 견인력을 얻기 위해, 우레탄 코팅이 롤러(260, 267) 상에 제공될 수 있다. 이는 패널 만곡 장치(400)를 통해 건축 패널을 구동하기에 충분한 힘을 제공할 것이다. 추가의 마찰을 제공하기 위해 이용될 수 있는, 예를 들어 다른 코팅, 금속 처리, 기계 가공된 표면 등과 같은 우레탄 코팅 이외의 접근이 이러한 롤러 상에서 마찰을 향상시키기 위해 사용될 수 있음이 이해될 것이다.

패널 만곡 장치(400)는 건축 패널(10)이 복수의 롤러(260, 261, 262, 263, 264, 266, 267, 268, 272, 274, 276)를 따라 종방향으로 이동하여 건축 패널 내에 종방향 만곡을 형성할 때, 제1 만곡 조립체(324)와 제2 만곡 조립체(326) 사이의 상대 회전 배향을 제어하도록 위치 설정 메커니즘을 제어하기 위한 (앞서 설명된) 제어 시스템(62)에 의해 제어될 수 있다. 패널 만곡 장치(400)는 건축 패널 내에 횡방향 주름을 부가하지 않고서 건축 패널(10) 내에 종방향 만곡을 형성하도록 구성된다. 제1 및 제2 만곡 조립체(324, 326)의 복수의 롤러(260, 261, 262, 263, 264, 266, 267, 268, 272, 274, 276)는 토크가 인접한 만곡 조립체들에 의해 건축 패널에 인가될 때, 건축 패널(10b) 내의 종방향 만곡의 형성의 수용하기 위해 건축 패널(10)의 복수의 세그먼트들 중 특정 세그먼트의 깊이의 증가를 허용하도록 배열된다.

만곡된 건축 패널 및 패널 만곡 조립체는 원하는 용도에 대해 적합한 임의의 치수를 가질 수 있고, 그러한 파라미터는 원하는 종방향으로 만곡된 건축 패널의 특정 크기 및 형상에 의존할 것이다. 예시적인 실시예에서, 패널은, 예를 들어, 61 cm(24 인치) 폭 및 26.7 cm(10-1/2 인치) 깊이일 수 있다. 이러한 치수를 갖는 패널을 종방향으로 만곡시키기 위한 예시적인 패널 만곡 조립체는 대략 1.5 m(60 인치) 높이, 76 cm(30 인치) 깊이, 및 41 cm(16 인치) 길이일 수 있다. 이러한 예시적인 패널 만곡 조립체들의 피벗 조립체들 사이의 거리는 대략 61 cm(대략 24 인치)일 수 있다. 그러한 패널 만곡 조립체들의 대략적인 중량은 각각 대략 1452 kg(대략 2000 파운드)이다.

패널 만곡 장치(100)와 달리, 패널 만곡 장치(400)는 건축 패널(10)의 기존의 세그먼트 내로 추가의 변형을 가하는 롤러를 이용하지 않는다. 대신에, 복수의 롤러(260, 261, 262, 263, 264, 266, 267, 268, 272, 274, 276)는 건축 패널의 기존의 세그먼트와 정렬하는 위치에서 다양한 갭을 포함하도록 구성된다. 건축 패널이 종방향으로 이동할 때 상대 회전 배향이 인접한 만곡 조립체(324, 326, 328)들 사이에 부가될 때, 토크가 복수의 롤러를 거쳐 건축 패널(10)에 인가된다. 이러한 토크 및 만곡 조립체들 사이의 상대 회전은 복수의 롤러(260, 261, 262, 263, 264, 266, 268, 272, 274, 276)의 안내 작용과 조합하여, 건축 패널(10)이 만곡되고 (앞서 설명된 바와 같이, 더 큰 종방향 곡률의 영역 내에서 선형으로 접촉할 때), 시트 재료의 변위를 일으킨다. 이러한 변위된 시트 재료는 복수의 롤러(260, 261, 262, 263, 264, 266, 267, 268, 272, 274, 276)들 중 다양한 롤러들 사이의 설계된 갭 내로 이동하는 경향이 있다. 이는 이제 도 25 및 도 26을 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다.

도 25는 만곡 조립체(324, 326, 328) 내에 존재하는 복수의 롤러(260, 261, 262, 263, 264, 266, 267, 268, 272, 274, 276)의 예시적인 구성의 단면도를 도시한다. 하나의 예시적인 태양에 따르면, 특정 롤러(264)가 상부 대향 롤러(276) 및 하부 대향 롤러(276)에 인접하여 위치된다. 롤러(264)는 세그먼트(16)의 중심 부분이 대향 롤러(276)를 향해 변형하여 그의 깊이를 증가시키도록 허용하기 위해, 세그먼트(16)의 측면과 충돌하도록 구성된다. 또한, 특정 롤러(264)는 특정 롤러(264)의 접촉 표면 부분과 대향 롤러(276)의 접촉 표면 부분이 접촉 영역에서 건축 패널(10)의 대향 면들과 접촉하도록 대향 롤러(276)에 인접하여 위치되고, 접촉 영역에 인접하여 특정 롤러(264) 및 대향 롤러(276)의 대향 표면들 사이에 갭이 존재한다.

또한, 종방향 만곡을 부가하기 이전의 직선 건축 패널(10)이 도 25에서 단면으로 도시되어 있다. 건축 패널(10)은 패널 만곡 기계(400)에 의해 도 25 및 도 26에 도시된 바와 같은 종방향으로 만곡된 건축 패널(10b)로 변환되도록 의도된다. 예를 들어, 건축 패널이 만곡 조립체(324, 326)의 복수의 롤러(260, 261, 262, 263, 264, 266, 267, 268, 272, 274, 276)를 따라 종방향으로 이동할 때, 만곡 조립체(326)가 고정된 만곡 조립체(324)에 대해 회전되는 것을 고려한다. 건축 패널(10)이 종방향으로 만곡되기 시작할 때, 롤러(264)와 롤러(276) 사이의 갭(300)은 세그먼트(16b)를 형성하기 위해 변위된 시트 재료를 흡수함으로써 세그먼트(16)(도 2)가 추가로 변형될 영역이다. 롤러(264)는 세그먼트(16)를 갭(300) 내로 유도하는 것을 돕는 약간 볼록한 형상을 갖는다. 지지 부재(242)(예컨대, D-링)에 장착된 롤러(276)는 세그먼트(16b)의 최종 형상을 지지하고 제공하는 것을 도울 것이다. 세그먼트(16)가 변위된 시트 재료를 흡수하기 위해 추가로 변형된 후에, 이는 도 21에 도시된 세그먼트(16b)와 유사할 것이다. 인접한 세그먼트(14, 18)들은 유사하게 건축 패널(10b) 내의 세그먼트(14b, 18b)를 형성하기 위해 변위된 시트 재료를 흡수함으로써 종방향 만곡과 관련하여 추가로 변형된다.

앞서 기술한 바와 같이, 중간 세그먼트(16b)의 변화 깊이(Δd1)는 종방향으로 만곡된 건축 패널(10b)의 인접한 세그먼트(24b, 26b)의 깊이의 변화(Δd4)보다 더 크다. 이는 건축 패널(10b)이 변형부(16b) 부근의 건축 패널(10b)의 중간 부분에서 더 큰 범위로 종방향으로 만곡되고, 건축 패널(10b)이 더 큰 종방향 곡률을 갖는 영역 내에서 더 큰 범위로 단축된 그의 선형 길이를 효과적으로 갖기 때문이고, 종방향 곡률의 최대량은 세그먼트(16b) 부근의 건축 패널(10b)의 중간에서 발생한다. 건축 패널(10b)이 만곡될 때, 종방향 선형 수축으로 인해 변위되는 "과량의" 시트 재료는 일정 장소에서 흡수되어야 하고, 변위된 시트 재료는 축적되어 세그먼트 내에 흡수된다. 세그먼트(24b, 26b)가 세그먼트(16b)에 비해 건축 패널(10b)의 더 작은 선형 수축의 지점에 위치되기 때문에, 세그먼트(24b, 26b)는 만곡 공정의 결과로서 세그먼트(16b)보다 덜 변형되고 덜 깊다.

도 25에 도시된 바와 같이, 복수의 롤러는 위에서 설명된 상이한 위치에서의 패널 변형의 예상량과 일치하는 크기 및 형상을 갖는 다양한 롤러들 사이의 갭을 갖도록 구성된다. 특히, 세그먼트(16)는 궁극적으로 세그먼트(16b)를 형성하기 위해 롤러(264, 276)들 사이의 갭(300) 내로 변형하도록 허용된다. 갭(300)에 의해 수용된 세그먼트의 형상은 롤러(276)의 형상에 의해 지배된다. 위에서 기술한 바와 같이, 롤러(264)는 변위된 시트 재료를 갭(300) 내로 유도하는 것을 돕는 약간 볼록한 형상을 갖는다. 갭(300)은 도 25에 도시된 최대 갭이다. 상부 및 하부 갭(308)은 시트 재료의 더 작은 변위가 위에서 설명된 이유로 거기서 예상되므로, 갭(300)보다 약간 더 작다. 도 2에 도시된 세그먼트(24, 26)는 궁극적으로 도 21의 세그먼트(24b, 26b)를 형성하기 위해 갭(308) 내로 변형하도록 허용된다. 롤러(276)는 변위된 시트 재료를 갭(308) 내로 유도하는 것을 돕는 작은 볼록 부분을 갖는다. 갭(308)에 의해 수용된 세그먼트의 형상은 롤러(264, 268)의 형상에 의해 지배된다.

상부 및 하부 갭(302)은 시트 재료의 더 작은 변위가 거기서 예상되므로 갭(308)보다 약간 더 작다. 세그먼트(14, 18)는 궁극적으로 세그먼트(14b, 18b)를 형성하기 위해 갭(302) 내로 변형하도록 허용된다. 롤러(268)는 변위된 시트 재료를 갭(302) 내로 유도하는 것을 돕는 작은 볼록 부분을 갖는다. 갭(302)에 의해 수용된 세그먼트의 형상은 롤러(274, 276)의 형상에 의해 지배된다. 상부 및 하부 갭(304)은 갭(302)보다 약간 더 작다. 세그먼트(22, 28)는 궁극적으로 세그먼트(22b, 28b)를 형성하기 위해 상부 및 하부 갭(304) 내로 변형하도록 허용된다. 롤러(274)는 변위된 시트 재료를 갭(304) 내로 유도하는 것을 돕는 작은 볼록 부분을 갖는다. 갭(304)에 의해 수용된 세그먼트의 형상은 롤러(266)의 형상에 의해 지배된다. 마지막으로, 상부 및 하부 갭(306)은 갭(304)보다 약간 더 작다. 세그먼트(12, 20)는 세그먼트(12b, 20b)를 형성하기 위해 상부 및 하부 갭(306) 내로 변형하도록 허용된다. 롤러(262)는 변위된 시트 재료를 갭(306) 내로 유도하는 것을 돕는 작은 볼록 부분을 갖는다. 갭(306)에 의해 수용된 세그먼트의 형상은 롤러(272, 274)의 형상에 의해 지배된다.

위에서 설명된 복수의 롤러(260, 261, 262, 263, 264, 266, 267, 268, 272, 274, 276)에 추가하여, 보조 롤러가 인접한 만곡 조립체(324, 326, 328)들 사이에 위치될 수 있다. 도 26은 복수의 롤러(260, 261, 262, 263, 264, 266, 268, 272, 274, 276)에 대해 위치된 보조 롤러(502, 504, 506)를 포함한다. 롤러(502, 504, 506)는 만곡 조립체(324, 326, 328)들 사이에 위치될 수 있고, 도 23에 도시된 바와 같이, 프레임(415)에 의해 지지되는 지지 부재(242), 예컨대 D-링에 의해 지지될 수 있다. 보조 롤러(502, 504, 506)는 건축 패널(10b)을 지지하고, 세그먼트(14b, 16b, 18b, 24b, 26b)의 최종 형태를 유지하도록 기능한다. 이러한 보조 롤러(502, 504, 506)가 없으면, 건축 패널(10b)은 메인 롤러(264, 268, 276)들 사이의 지지되지 않은 영역 내에서 좌굴되거나 과도하게 형성되는 경향이 있을 수 있다. 그러한 좌굴은 미적으로 그리고 구조적으로 바람직하지 않다.

건축 패널을 종방향으로 만곡시키기 위한 복수의 만곡 조립체(324, 326, 328)를 포함하는 패널 만곡 기계(400)의 전체적인 작동이 이제 도 27 내지 도 29를 참조하여 설명될 것이다. 도 27 내지 도 29는 건축 패널(10)에 종방향 만곡을 부가하기 위한 예시적인 시퀀스의 평면도를 도시한다. 도 27은 건축 패널의 임의의 만곡이 발생하기 전의 패널 만곡 기계(400)를 도시한다. 직선 건축 패널(10)이 패널 만곡 기계(400)의 진입 가이드(290) 내로 삽입된다. 모터(250) 및 관련 구동 메커니즘과, 구동 롤러(260, 261, 262, 263, 270, 272)가 초기에 건축 패널(10)에 임의의 종방향 만곡을 부가하지 않고서 모든 3개의 만곡 조립체(324, 326, 328)를 통해 건축 패널(10)을 제 위치로 이동시킨다. 건축 패널(10)이 만곡 조립체(324, 326, 328) 내로 삽입되면, 제어 시스템(62)은 자동으로 건축 패널(10)을 종방향으로 병진 이동시키기 시작하고 만곡 공정을 시작할 수 있다.

도 28에 도시된 바와 같이, 건축 패널(10)이 종방향으로 병진 이동하는 동안, 제어 시스템(62)은 액추에이터(282)가 각도(θ1)만큼 만곡 조립체(324)에 대해 만곡 조립체(326)를 회전시키게 한다. 만곡 조립체(324)는 제 위치에 고정된다. 만곡 조립체(328)는 만곡 조립체(326)와 함께 회전한다. 본 명세서에서 앞서 설명된 바와 같은, 회전 및/또는 병진 이동을 측정하기 위한 센서, 예컨대 임의의 적합한 광학 또는 전자식 위치 트랜스듀서가 각각의 만곡 조립체(324, 326, 328)의 위치를 정밀하게 측정하도록 사용될 수 있다. 도 28에 도시된 바와 같이, 건축 패널(10)의 부분(296)은 이제 만곡 조립체(324, 326)의 복수의 롤러(260, 261, 262, 263, 264, 266, 267, 268, 272, 274, 276)에 의해 건축 패널(10)에 인가되는 토크의 영향 하에서 만곡되기 시작한다. 종방향 만곡은 횡방향 주름에 대한 필요가 없이 그리고 좌굴을 일으키지 않고서, 건축 패널(10)이 패널 만곡 기계(400)를 통해 이동할 때 부가된다. 만곡이 발생할 때, 건축 패널(10)의 세그먼트 및 세그먼트들은 앞서 설명된 바와 같이, 변위된 시트 재료가 갭(300, 302, 304, 306, 308) 내로 이동하는 경향이 있으므로 추가로 변형할 것이다.

다음으로, 도 29에 도시된 바와 같이, 건축 패널(10)이 종방향으로 병진 이동하는 동안 그리고 초기 만곡 부분(296)이 만곡 조립체(328)에 도달할 때, 제어 시스템(62)은 다른 액추에이터(282)가 θ1보다 더 큰 각도(θ2)만큼 만곡 조립체(326)에 대해 만곡 조립체(328)를 회전시키게 한다. 건축 패널의 영역(298)은 만곡 조립체(328, 326)의 복수의 롤러(260, 261, 262, 263, 264, 266, 267, 268, 272, 274, 276)에 의해 건축 패널에 인가되는 토크의 영향 하에서 추가의 양만큼 만곡된다. θ2 및 θ1에 대한 범위는 앞서 설명된 것과 같다.

위에서 설명된 바와 같은 종방향 만곡 공정은 원하는 만큼 긴 만곡된 건축 패널(10)을 제작하기 위해 이러한 방식으로 계속될 것이다. 본 기술 분야의 당업자에게 공지된 바와 같은 (도시되지 않은) 적합한 전단 장치가 주어진 건축 계획에 대해 필요한 길이에서 건축 패널(10)을 전단하기 위해 만곡 조립체(328) 부근에 위치될 수 있고, 전단 장치도 제어 시스템(62)에 의해 제어될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같은 센서가 형성되는 건축 패널(10b) 상에서 길이 측정을 하기 위해 하나 이상의 위치에서 사용될 수 있고, 이러한 측정은 필요하다면, 제어 시스템(62)이 원하는 길이의 건축 패널(10b)을 달성하고 복수의 반경을 갖는 건축 패널을 달성하기 위해 전단 공정을 제어할 수 있도록, 제어 시스템(62)으로 피드백될 수 있다.

도 29에 도시된 바와 같이, 만곡 조립체(328)로부터 나오는 건축 패널의 일 부분(238)은 직선이고, 이는 도 27에 도시된 바와 같이 만곡 공정을 개시하기 위해 패널 만곡 장치(400) 내로 초기에 삽입되어야 하는 건축 패널(10)의 최소 길이가 있기 때문이다. 만곡된 부분들과 연속적으로 연결되는 그러한 직선 부분은 때때로 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같은, 박공 스타일 건물 또는 이중-반경 (2-반경) 스타일 건물을 위한 직선 벽 섹션을 제공하는데 바람직하다. 완전히 만곡된 건축 패널은 도 6에 도시된 바와 같은 아치 스타일 건물의 만곡된 부분을 제조하는데 사용될 수 있다. 직선 섹션(238)은 필요할 수 있는 바대로 건축 계획에서 폐기되거나 이용될 수 있다.

위에서 설명된 바와 같이, 패널 만곡 장치(100)의 능동 변형 접근 및 패널 만곡 장치(400)의 수동 변형 접근은 좌굴이 없이 그리고 횡방향 주름에 대한 필요가 없이, 건축 패널 내로 종방향 만곡을 부가하도록 사용될 수 있다. 따라서, 상기 설명에 비추어, 예시적인 태양에 따르면, 패널 만곡 장치를 사용하여 건축 패널을 만곡시키는 방법은 제1 만곡 조립체에서 건축 패널을 받고 건축 패널을 제1 만곡 조립체의 복수의 제1 롤러와 맞물리는 단계를 포함한, 다양한 단계를 포함할 수 있고, 건축 패널은 그의 길이를 따라 건축 패널의 종방향으로 연장하는 복수의 종방향 변형부를 포함하고, 건축 패널은 종방향에 대해 직교하는 평면 내에서 단면 내의 형상을 갖고, 건축 패널은 단면 내에서, 만곡된 중심 부분, 만곡된 중심 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 측면 부분, 및 측면 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 연결 부분을 포함한다. 방법은 또한 건축 패널의 제2 부분이 제1 만곡 조립체와 맞물려 있는 동안, 건축 패널을 제2 만곡 조립체를 향해 병진 이동시키고 건축 패널의 제1 부분을 제2 만곡 조립체의 복수의 제2 롤러와 맞물리는 단계, 및 건축 패널이 제1 만곡 조립체 및 제2 만곡 조립체를 따라 종방향으로 이동하는 동안 제1 만곡 조립체 및 제2 만곡 조립체가 서로에 대해 회전 배향이 되게 하도록 제어 시스템에 의해 위치 설정 메커니즘을 제어하여, 건축 패널 내로 횡방향 주름을 부가하지 않고서 건축 패널 내에 종방향 만곡을 형성하는 단계를 포함한다. 방법에서, 복수의 제1 롤러 및 복수의 제2 롤러는 건축 패널의 복수의 종방향 변형부들 중 특정 종방향 변형부의 깊이의 증가가 건축 패널 내의 종방향 만곡의 형성을 수용하게 하도록 배열된다.

도 30은 예시적인 태양에 따른 패널 만곡 시스템의 다른 태양에 대해 사용될 수 있는, 도 8a의 제어 시스템(62)과 같은, 예시적인 제어 시스템(600)을 도시한다. 예시적인 실시예에서, 제어 시스템은 종방향 만곡이 위에서 설명된 바와 같이 건축 패널 내에 형성되도록, 건축 패널이 만곡 조립체의 복수의 롤러를 따라 종방향으로 이동할 때, 만곡 조립체들 사이의 상대 회전 배향을 연속적으로 모니터링하고 조정하도록 구성된 폐쇄 루프 피드백 시스템이다. 제어 시스템은 전형적으로 다양한 구성요소에 대한 인터페이스를 갖는, 마이크로 프로세서 기반 중앙 처리 유닛(602)(CPU), 예를 들어 윈도우즈 운영 체제 컴퓨터에 의해 관리된다. 사용자 조작식 수동 제어부와 같은 덜 복잡한 제어 시스템이 사용될 수 있지만, 센서 피드백을 수신할 수 있는 마이크로 프로세서 기반 제어기가 바람직한 것으로 믿어진다. CPU는 자기 디스크 또는 다른 자기 메모리, 광학 디스크(예컨대, DVD) 또는 다른 광학 메모리, RAM, ROM, 또는 플래시 메모리, 메모리 카드 등과 같은 임의의 다른 적합한 메모리와 같은, 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있는 메모리(604) 내에 저장된 프로그램 지시를 실행한다.

사용자는 본 명세서에서 사람-기계 인터페이스로 집합적으로 지칭될 수 있는 입력/출력(I/O) 장치를 거쳐 CPU와 접속한다. 이러한 I/O 장치는, 예를 들어, 터치 스크린 디스플레이 인터페이스(604), 키보드(606), 및 마우스(608)를 포함할 수 있다. CPU(602)는 또한 CPU 전원(610)에 연결된다.

CPU(602)는 버스, 예를 들어 직렬 주변 장치 인터페이스(SPI) 버스를 거쳐, 인터페이스 보드(616)에 부착된다. 인터페이스 보드(616)는 패널 만곡 시스템의 다양한 다른 태양으로 출력을 보내고 그로부터의 입력을 수신하기 위한 아날로그-디지털 및 디지털-아날로그 컨버터와 같은 주변 장치 인터페이스 구성요소를 포함한다. 인터페이스 보드(616)는, 예를 들어, CPU(602)에 의해 구동되는 단순 I/O 제어기 또는 자신의 온보드 CPU 및 메모리를 포함하는 CPU(602)와 통신하는 독립형 마이크로 제어기일 수 있다. 인터페이스 보드(616)는 다양한 입력을 수신하기 위해, 예를 들어 도 31과 관련하여 아래에서 설명되는 바와 같이, 제어 버튼(612)의 세트와 통신한다. 또한, 인터페이스 보드(616)는 도 8a의 동력원(58), 예컨대 디젤 엔진을 제어하는 엔진 제어 인터페이스(614)와 통신한다. 인터페이스 보드(616)는 밸브 뱅크(618), 예를 들어 솔레노이드의 세트를 구동한다. 밸브 뱅크(618)는 도 22의 액추에이터(282)(예컨대, 유압 액추에이터, 회전식 액추에이터 또는 다른 작동 메커니즘) 및 (패널 구동 모터(632)로서 도시된) 만곡 조립체의 복수의 롤러를 따라 종방향으로 건축 패널을 이동시키기 위한 구동 시스템을 제어한다. 앞서 설명된 바와 같이, 액추에이터(282)는 패널 만곡 조립체들의 상대 각도를 제어한다. 예시의 목적으로, 액추에이터(282)는 도 30에서, 소정의 실시예에 따른 4개의 패널 만곡 조립체들 사이의 상대 각도를 지칭하는 스테이션 1-2 각도(620), 스테이션 2-3 각도(622), 및 스테이션 3-4 각도(624)로서 도시되어 있다.

패널 만곡 조립체들 사이의 상대 각도는, 예를 들어, 각각의 액추에이터의 위치를 측정함으로써, 위치 센서(626, 628, 630)에 의해 모니터링된다. 위치 센서는, 예를 들어, 임의의 적합한 아날로그 위치 트랜스듀서 또는 디지털 광학 인코더와 같은, 액추에이터의 위치를 표시하는 전기 신호를 인터페이스 보드에 제공할 수 있는 임의의 적합한 구성요소일 수 있다. 위치 센서(626, 628, 630)의 출력은 인터페이스 보드(616)로 피드백된다. 패널 구동 모터(632)는 패널 측정 인코더(634)가, 예컨대, 처리되는 패널의 길이를 표시하는 신호를 인터페이스 보드(616)로 보내는 동안, 만곡 조립체를 통해 건축 패널을 병진 이동시키기 위한 토크를 제공한다.

도 31은 예시적인 태양에 따른 제어 시스템의 예시적인 작업자 인터페이스 콘솔(700)을 도시한다. 터치 스크린(702)은 데이터를 입력하기 위한 팝업식 숫자 키패드(704)와, 예를 들어, 원하는 건축 패널 길이를 입력하기 위한 '패널 길이' 및 원하는 건축 패널 곡률 반경을 입력하기 위한 '패널 반경'과 같은 다양한 기능을 규정하기 위한 선택 부분(706), 예컨대 다양한 소프트 푸시 버튼을 포함한다. 예시적인 작업자 인터페이스 콘솔(700)은 또한 동력원(58)을 활성화하거나 정지시키기 위한 키형 점화 스위치(708), 패널 만곡 공정을 개시하기 위한 시작 버튼(710), 패널 만곡 공정을 정지시키기 위한 정지 버튼(712), 동력원(58)을 시동하기 위한 엔진 스타트 버튼(716), 및 비상의 경우에 패널 만곡 공정 및 동력원(58)을 신속하게 정지시키기 위한 비상 정지 버튼(714)을 포함한다.

본 발명이 예시적인 실시예의 측면에서 설명되었지만, 다양한 변형이 특허청구범위에서 설명되는 바와 같은 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 본 기술 분야의 당업자에 의해 이해될 것이다.

Claims

건축 패널을 만곡시키기 위한 시스템이며,
건축 패널은 시트 재료로부터 만들어지고, 건축 패널은 그의 길이를 따라 종방향으로 연장하며 종방향에 대해 직교하는 평면 내에서 단면 내의 형상을 갖고, 건축 패널은 단면 내의 만곡된 중심 부분, 단면 내에서 상기 만곡된 중심 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 측면 부분, 및 단면 내에서 상기 측면 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 연결 부분을 포함하고, 만곡된 중심 부분은 단면 내에서 복수의 외측으로 연장하는 세그먼트 및 복수의 내측으로 연장하는 세그먼트를 포함하는 복수의 세그먼트를 포함하고, 복수의 세그먼트는 종방향으로 연장하고,
시스템은,
제1 만곡 조립체 및 제2 만곡 조립체로서, 제2 만곡 조립체는 제1 만곡 조립체에 인접하여 위치되고, 제1 만곡 조립체는 제1 프레임 및 제1 프레임에 의해 지지되는 복수의 제1 롤러를 포함하고, 복수의 제1 롤러는 건축 패널이 종방향으로 복수의 제1 롤러를 따라 통과할 때, 건축 패널과 접촉하도록 제1 소정 위치에 배열되고, 제2 만곡 조립체는 제2 프레임 및 제2 프레임에 의해 지지되는 복수의 제2 롤러를 포함하고, 복수의 제2 롤러는 건축 패널이 종방향으로 복수의 제2 롤러를 따라 통과할 때, 건축 패널과 접촉하도록 제2 소정 위치에 배열되는 제1 만곡 조립체 및 제2 만곡 조립체와,
제1 만곡 조립체와 제2 만곡 조립체 사이의 상대 회전 배향을 변화시키는 것을 허용하는 위치 설정 메커니즘과,
복수의 제1 롤러 및 복수의 제2 롤러를 따라 종방향으로 건축 패널을 이동시키기 위한 구동 시스템과,
건축 패널이 복수의 제1 롤러 및 복수의 제2 롤러를 따라 종방향으로 이동하여 건축 패널 내에 종방향 만곡을 형성할 때, 제1 만곡 조립체와 제2 만곡 조립체 사이의 상대 회전 배향을 제어하도록 위치 설정 메커니즘을 제어하기 위한 제어 시스템을 포함하고,
시스템은 건축 패널 내로 횡방향 주름을 부가하지 않고서 건축 패널 내에 종방향 만곡을 형성하도록 구성되고,
복수의 제1 롤러 및 복수의 제2 롤러는 건축 패널 내의 종방향 만곡의 형성을 수용하기 위해 건축 패널의 복수의 세그먼트들 중 특정 세그먼트의 깊이의 증가를 일으키도록 배열되는
시스템.
제1항에 있어서,
제1 만곡 조립체의 복수의 제1 롤러는 제1 프레임에 의해 지지되는 내측 제1 롤러 및 제1 프레임에 의해 지지되는 외측 제1 롤러를 포함하고, 외측 제1 롤러는 건축 패널의 외측과 접촉하도록 위치되고, 내측 제1 롤러는 건축 패널의 내측과 접촉하도록 위치되고,
제2 만곡 조립체의 복수의 제2 롤러는 제1 프레임에 의해 지지되는 내측 제2 롤러 및 제1 프레임에 의해 지지되는 외측 제2 롤러를 포함하고, 외측 제2 롤러는 건축 패널의 외측과 접촉하도록 위치되고, 내측 제2 롤러는 건축 패널의 내측과 접촉하도록 위치되는
시스템.
제1항에 있어서,
제2 만곡 조립체에 인접하여 위치된 제3 만곡 조립체로서, 제3 만곡 조립체는 제3 프레임 및 제3 프레임에 의해 지지되는 복수의 제3 롤러를 포함하고, 복수의 제3 롤러는 건축 패널이 종방향으로 복수의 제3 롤러를 따라 통과할 때, 건축 패널과 접촉하도록 제3 소정 위치에 배열되는 제3 만곡 조립체와,
제2 만곡 조립체와 제3 만곡 조립체 사이의 상대 회전 배향을 변화시키는 것을 허용하는 다른 위치 설정 메커니즘을 포함하는
시스템.
제1항에 있어서,
복수의 제2 롤러들 중 특정 롤러가, 건축 패널이 복수의 제2 롤러를 따라 이동할 때, 특정 세그먼트의 깊이를 증가시키기 위해 건축 패널의 특정 세그먼트와 접촉하도록 위치되는
시스템.
제1항에 있어서,
복수의 제2 롤러들 중 특정 롤러가, 특정 롤러의 접촉 표면 부분이 변형 부가 조건 하에서 2개의 대향 롤러의 접촉 표면 부분들 사이에 배치되도록 복수의 제2 롤러들 중 2개의 대향 롤러에 인접하여 위치되고, 특정 롤러의 접촉 표면 부분의 최외측 지점은 거리(S)만큼 2개의 대향 롤러의 회전 축을 향해 변위 가능한
시스템.
제1항에 있어서,
복수의 제2 롤러들 중 특정 롤러가 복수의 제2 롤러들 중 하나 이상의 대향 롤러에 인접하여 위치되고, 특정 세그먼트의 측면이 특정 세그먼트의 중심을 향해 변형하도록 허용하여 특정 세그먼트의 깊이를 증가시키도록 특정 세그먼트의 측면과 충돌하도록 구성되는
시스템.
제1항에 있어서,
복수의 제2 롤러들 중 특정 롤러가 특정 롤러의 접촉 표면 부분과 대향 롤러의 접촉 표면 부분이 접촉 영역에서 건축 패널의 대향 측면들과 접촉하도록 복수의 제2 롤러들 중 대향 롤러에 인접하여 위치되고, 갭이 접촉 영역에 인접한 특정 롤러 및 대향 롤러의 대향 표면들 사이에 존재하는
시스템.
제1항에 있어서,
지지 부재에 의해 지지되는 복수의 보조 롤러를 포함하고, 지지 부재는 제2 프레임에 의해 지지되고, 보조 롤러는 건축 패널이 제1 만곡 조립체 및 제2 만곡 조립체를 따라 종방향으로 이동할 때, 건축 패널을 지지하기 위해 제1 프레임과 제2 프레임 사이에 위치되는
시스템.
제1항에 있어서,
제1 만곡 조립체에 인접하여 위치된 패널 형성 장치를 추가로 포함하고,
패널 형성 장치는 서로 인접하여 위치된 복수의 형성 조립체를 포함하고,
패널 형성 장치는 시트 재료의 편평 시트를 상기 단면 형상은 갖지만 상기 종방향 만곡은 없는 상기 건축 패널로 형성하도록 구성되고,
패널 형성 장치는 제1 만곡 조립체 및 제2 만곡 조립체가 상기 종방향 만곡을 부가할 수 있도록, 제1 만곡 조립체 및 제2 만곡 조립체에 직선 건축 패널을 공급하도록 제1 만곡 조립체와 정렬되는
시스템.
제9항에 있어서,
패널 형성 장치, 제1 만곡 조립체 및 제2 만곡 조립체는 종방향에 대해 직교하는 수직 방향으로 배향되고, 수직 방향은 건축 패널의 측면 부분으로부터 연장하는 연결 부분의 쌍을 통과하는 방향에 대해 평행한
시스템.
제10항에 있어서,
시트 재료의 코일로부터 패널 형성 장치로 시트 재료를 공급하기 위한 코일 홀더를 포함하고, 코일 홀더의 회전 축은 수직 방향으로 배향되는
시스템.
제11항에 있어서,
패널 형성 장치, 제1 만곡 조립체, 제2 만곡 조립체, 및 코일 홀더는 공통 지지 구조물에 의해 지지되는
시스템.
시트 재료로부터 형성되는 건축 패널이며,
건축 패널은 그의 길이를 따라 종방향으로 연장하며 종방향에 대해 직교하는 평면 내에서 단면 내의 형상을 갖고,
건축 패널은,
단면 내의 만곡된 중심 부분과,
단면 내에서 만곡된 중심 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 측면 부분과,
단면 내에서 측면 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 연결 부분을 포함하고,
만곡된 중심 부분은 단면 내에서 복수의 외측으로 연장하는 세그먼트 및 복수의 내측으로 연장하는 세그먼트를 포함하는 복수의 세그먼트를 포함하고, 복수의 세그먼트는 종방향으로 연장하고,
건축 패널은 내부에 횡방향 주름을 갖지 않고서 그의 길이를 따라 종방향으로 만곡되고,
복수의 세그먼트들 중 특정 세그먼트가 건축 패널 내의 종방향 만곡을 수용하기 위해 다른 세그먼트보다 더 큰 깊이를 갖는
건축 패널.
제13항에 있어서,
건축 재료의 시트는 약 1.0 mm 내지 약 1.5 mm(약 0.040 인치 내지 약 0.060 인치) 사이의 두께를 갖는 판금속을 포함하는
건축 패널.
제13항에 있어서,
복수의 세그먼트들 중 하나가 만곡된 중심 부분의 중간에 위치되는
건축 패널.
제13항에 있어서,
연결 부분들 중 하나는 후크 부분을 포함하고, 연결 부분들 중 다른 하나는 헴 부분을 포함하고, 후크 부분과 헴 부분은 건축 패널을 인접한 건축 패널에 접합시키기 위해 형상이 상보적인
건축 패널.
복수의 상호 연결된 건축 패널을 포함하는 건축 구조물이며,
각각의 건축 패널은 시트 재료로부터 형성되고, 각각의 건축 패널은 그의 길이를 따라 종방향으로 연장하며 종방향에 대해 직교하는 평면 내에서 단면 내의 형상을 갖고,
각각의 건축 패널은,
단면 내의 만곡된 중심 부분과,
단면 내에서 상기 만곡된 중심 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 측면 부분과,
단면 내에서 상기 측면 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 연결 부분을 포함하고,
만곡된 중심 부분은 단면 내에서 복수의 외측으로 연장하는 세그먼트 및 복수의 내측으로 연장하는 세그먼트를 포함하는 복수의 세그먼트를 포함하고, 복수의 세그먼트는 종방향으로 연장하고,
건축 패널은 내부에 횡방향 주름을 갖지 않고서 그의 길이를 따라 종방향으로 만곡되고,
복수의 세그먼트들 중 특정 세그먼트가 건축 패널 내의 종방향 만곡을 수용하기 위해 다른 세그먼트보다 더 큰 깊이를 갖고,
하나의 건축 패널의 연결 부분들 중 하나는 인접한 건축 패널의 다른 연결 부분들 중 하나에 연결되는,
건축 구조물.
제17항에 있어서,
건축 재료의 시트는 약 1.0 mm 내지 약 1.5 mm(약 0.040 인치 내지 약 0.060 인치) 사이의 두께를 갖는 판금속을 포함하는
건축 구조물.
제17항에 있어서,
복수의 종방향 변형부들 중 하나는 만곡된 중심 부분의 중간에 위치되는
건축 구조물.
제17항에 있어서,
시트 재료는 두께가 대략 1.5 mm(대략 0.060 인치)인 강철 판금속을 포함하고, 건축 구조물은 33.5 m 내지 47.2 m(110 피트 내지 155 피트) 범위의 폭을 갖는 자립식 스팬을 포함하는
건축 구조물.
패널 만곡 시스템을 사용하여 건축 패널을 만곡시키는 방법이며,
건축 패널은 시트 재료로부터 만들어지고, 건축 패널은 그의 길이를 따라 종방향으로 연장하며 종방향에 대해 직교하는 평면 내에서 단면 내의 형상을 갖고, 건축 패널은 단면 내의 만곡된 중심 부분, 단면 내에서 만곡된 중심 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 측면 부분, 및 단면 내에서 측면 부분으로부터 연장하는 한 쌍의 연결 부분을 포함하고, 만곡된 중심 부분은 단면 내에서 복수의 외측으로 연장하는 세그먼트 및 복수의 내측으로 연장하는 세그먼트를 포함하는 복수의 세그먼트를 포함하고, 복수의 세그먼트는 종방향으로 연장하고, 패널 만곡 시스템은 제1 만곡 조립체 및 제2 만곡 조립체를 포함하고,
방법은,
제1 만곡 조립체에서 건축 패널을 받고, 건축 패널을 제1 만곡 조립체의 복수의 제1 롤러와 맞물리는 단계와,
건축 패널의 제2 부분이 제1 만곡 조립체와 맞물려 있는 동안, 건축 패널을 제2 만곡 조립체를 향해 병진 이동시키고 건축 패널의 제1 부분을 제2 만곡 조립체의 복수의 제2 롤러와 맞물리는 단계와,
건축 패널이 제1 만곡 조립체 및 제2 만곡 조립체를 따라 종방향으로 이동하는 동안 제1 만곡 조립체 및 제2 만곡 조립체가 서로에 대해 회전된 배향이 되게 하도록 제어 시스템에 의해 위치 설정 메커니즘을 제어하여, 건축 패널 내로 횡방향 주름을 부가하지 않고서 건축 패널 내에 종방향 만곡을 형성하는 단계를 포함하고,
복수의 제1 롤러 및 복수의 제2 롤러는 건축 패널 내의 종방향 만곡의 형성을 수용하기 위해 건축 패널의 복수의 세그먼트들 중 특정 세그먼트의 깊이의 증가를 일으키도록 배열되는,
방법.
제21항에 있어서,
건축 재료의 시트는 약 1.0 mm 내지 약 1.5 mm(약 0.040 인치 내지 약 0.060 인치) 사이의 두께를 갖는 판금속을 포함하는
방법.
시트 재료로부터 만들어진 건축 패널을 만곡시키기 위한 시스템이며,
지지 구조물과,
시트 재료의 코일을 유지하기 위해 지지 구조물에 의해 지지되는 코일 홀더와,
지지 구조물에 의해 지지되며 코일 홀더에 근접하여 위치되는 패널 형성 장치로서, 패널 형성 장치는 원하는 단면 형상을 갖도록 시트 재료로부터 종방향으로 직선인 건축 패널을 형성하도록 구성되는 패널 형성 장치와,
지지 구조물에 의해 지지되며 패널 형성 장치로부터 직선 건축 패널을 받도록 패널 형성 장치에 근접하여 위치된 패널 만곡 장치를 포함하고,
패널 만곡 장치는 건축 패널의 길이를 따라 건축 패널에 종방향 만곡을 부가하도록 구성되고,
코일 홀더는 코일 홀더의 회전 축이 수직 방향에 대해 평행하도록 수직으로 배향되고,
패널 형성 장치는 시트 재료의 코일로부터 직접 수직 평면 내에 배향된 시트 재료를 받도록 수직으로 배향되고,
패널 만곡 장치는 패널 형성 장치로부터 직접 직선 건축 패널을 받도록 수직으로 배향되는
시스템.