JP2003531725A - 薄壁金属管のための曲げ装置 - Google Patents
薄壁金属管のための曲げ装置Info
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Abstract
Description
内と、管案内に接続し管案内に対し回動可能で、連結ストリップを有する芯型と
、芯型の領域で屈撓可能なマンドレル先端とマンドレル先端に接続しマンドレル
先端に堅く連結されかつ管案内の中に軸方向に固定されたマンドレルシャフトと
を有するマンドレルとで構成されている。
att and Betrieb”104(1971)4、頁271〜274、
“Verhinderang vor Falterbil dung and
Einkuicker diinn wandiger Rohre bei
ng Bieger 〔Prevention of Wrinkling a
nd Buckling of Thing−Walled Tubes Du
ring Bending〕”by Prof.Dr.−Ing.G.Okle
r,Bad Diirkheim).
が約80mmの直径と約120mmの曲率半径とで約0.8mmの壁の厚さを有してい
ることを意味すると理解されるものである。このような管の曲げ加工中に生じる
円形の外形からのしわ形成と偏差の問題をできるだけ少なくするために、管は管
の中に軸方向に固定されたマンドレルを用いてわん曲の曲線(曲がり部)の全長
にわたって内壁が支持されていた。
つけ部分を有するらせんスプリングの形式又は連結チェーンを形成するボールリ
ンクの形式のわん曲可能な部分を有するマンドレルが設けられている(米国特許
第4,481,803号)。
全表面にわたって支持されないという欠点を有している。最も重要な点はしわが
形成される内側曲がり部の不完全な支持である。ボールリンクで形成された連結
マンドレルでは、内側曲がり部の始端から間隙が生じそれによりしわ形成の危険
が特に大きくなる。
筒マンドレル頭部の支持は、管の固定された締めつけのために比較的大きな締め
つけ長さを必要とするこのマンドレル頭部は曲げられた管を通って引き戻すこと
ができないため、問題が生じる。
有するわん曲部を生み出すことのできる冒頭に記載した型式の曲げ装置を提供す
るという目的に基礎を置いている。
され、中実円筒の外側の形状が曲げられる金属管の内側の形状に合わせて形成さ
れ中実円筒は実質上半径方向には非圧縮性でありわん曲カーブの始めの断面のみ
にわたって延びる、冒頭に記載した型式の曲げ装置を用いて達成され、この曲げ
装置では金属管に挿入可能な球状の締めつけ頭部が芯型とその連結ストリップの
領域に設けられ、この締めつけ頭部が芯型の回動領域でマンドレル先端に対して
動くことができまた回収要素として提供されたけん引手段に取付けられている。
非圧縮性のエラストマーで作られた中実円筒によって、曲げに作用を及ぼす曲が
り部の始まり部分の内側の“端から端まで”が支持され、それにより成形にとっ
て決定的なこの部分に狭窄部又はしわが形成されないようにする。これは、その
屈撓性を改善する目的のため中実円筒が曲がり部の少なくとも外側に半径方向の
溝を有し又は複数の円板で構成されていたとしても、本質的に言えることである
。これは、らせんねじ又は連結チェーンで構成されたマンドレル先端に比べて、
エラストマーからなる中実円筒で構成されたマンドレル先端の半径方向の溝がエ
ラストマーにより比較的僅かに開くからである。
られた場合に意図的に調節可能な屈撓性を伴って達成される。マンドレル先端に
さらに近い領域において、一定の半径方向の圧縮性は曲げの結果にとって非常に
有利であり、その理由はより良好な屈撓性は概してこの半径方向の圧縮性に関連
しているからである。芯型が回動するにつれて芯型と共に動かされる少なくとも
両端が丸くされ特に球形の締めつけ頭部を用いることにより、金属管はより短い
長さであっても十分強く締めつけられる。また曲げ処理後のマンドレルの引戻し
が完了した時の問題もなくなるが、それは締めつけ頭部がその短い長さと球形状
のため問題なしに、特に詰まりを生じることなく曲がり部を通過するからである
。さらに、この方法はまた金属管にしわを伸ばし形状を整える効果をもたらす。
らの構造、特に異なるエラストマーで作られた円板の可能性に加えて、積層され
たマンドレルのように軸方向の溝を設けることも可能である。その長さにわたる
中実円筒の屈撓強度もまた、異なる直径で異なる深さの非常に少ない軸方向の孔
が中実円筒に導入されまた面の外から分配された場合に、このようにして容易に
設定することができる。勿論、僅かの半径方向の剛性の低下はこの場合に受け容
れられなければならない。
段がとられるかは、専門技術者の決定にゆだねられる。しかし、全ての場合溝の
断面は好ましくはわん曲したマンドレル先端の中間繊維層の上方の領域に限定さ
れる。
変形の可能性を提供する。すなわち第1の変更例によれば、けん引手段は曲がり
部内部で少なくとも可撓であり、マンドレル先端を通って遊びなしで走行しマン
ドレル先端及び/又はマンドレルシャフトの中に固定され、また締めつけ頭部に
よってストッパまで移動可能に案内される。この場合、圧力スプリングが好まし
くは締めつけ頭部とストッパとの間に挿入され、これが付勢されない状態で締め
つけ頭部をマンドレルの面に押しつけられた状態に保持する。
変更例によれば、一端で、けん引手段が曲がり部の少なくとも内側で可撓であり
マンドレル先端とマンドレルシャフトを通って延び、他端で締めつけ頭部に連結
される。この場合、回収力は直接けん引手段に作用する。
の球状外側リングと、曲げ工程の間外側リングに自己−締めつけ作用をする内側
の支持及び締めつけ芯とで構成してもよい。この変更例では、曲げ工程の間に管
に加えられたけん引力が、締めつけリングと締めつけ芯とに伝達されまた外側リ
ングを拡張させより確実な締めつけ作用を生じさせるために用いられ、一方締め
つけ頭部の回収中にけん引手段によって加えられた力は締めつけ作用を弛めるよ
う作用する。
ボールリンクで構成してもよい。中央狭窄部と丸味付け部とにより、締めつけ頭
部がこの場合に引戻されるときの管の曲がり部における詰まりによる停止がなく
なる。この目的の達成は、簡単な構造による最適の案内と特に良好な再整形特性
とによって、とりわけ顕著となる。
間でますます自由となるため、けん引手段を金属管を偏心して通過し管の内側曲
がり部に向って走行させるのが有利である。この利点はけん引手段が引戻される
ときに管の内壁の内側曲がり部にそれ自体を支持することができる点にある。
さらに詳細に記載される。2つの図面は曲げ工程の終了時の曲げ装置の軸方向断
面図を示す。
3を有する回動可能の隣接芯型2と、芯型2の領域に位置するマンドレル先端4
と隣接するマンドレルシャフト5とを有するマンドレルとを具備し、隣接マンド
レルシャフト5はマンドレル先端4に固く取付けられ管案内1の領域に位置して
いる。マンドレル先端4とマンドレルシャフト5は曲げ工程の間は軸方向に固定
される。マンドレル先端4は、可撓でしかも管の材料の変形性に関しては実質上
非圧縮性のエラストマーで作られた中実円筒で構成されている。
にとっては適当している。可撓性を向上させるため、中実円筒は曲げに有効なそ
の中間繊維層Fの上方の部分で外側曲がり部に向って溝がつけられ、軸方向の溝
S1(図1)又は半径方向の溝S2(図2)を有している。
を偏心して通過し芯型2にまた内側曲がり部に向って延びている。けん引手段6
はマンドレルシャフト5の中に軸方向に固定されマンドレル先端4に僅かの遊び
をもって配置されるが、これは、マンドレル先端4の半径方向の非圧縮性にとっ
て、一定の圧縮性が特にマンドレル先端4に向う領域で可撓性を高めるために意
図して得られない場合には好ましく、異なる断面と異なる深さの軸方向の孔を周
面から十分な距離にさらに用いることができ、これは最初は非常に非圧縮性であ
るエラストマーにとっては十分に実施できるものである。
偏位を最小にし、それによりその直径を減少させる圧力円板8がマンドレル先端
4の面に押しつけられる。けん引手段6は締めつけ頭部7を通ってさらに延びて
いる。圧力スプリング9がけん引手段6上に締めつけ頭部7とストッパ6aとの
間に配置されている。
bとを具備する。曲げられる管Rが外側リング7aと芯型2及び連結ストリップ
3の真直ぐな部分との間で短い長さにわたって締めつけられる。
である。
れる。続いてマンドレル先端4とマンドレルシャフト5とを有するマンドレルが
マンドレル先端4に押しつけられた締めつけ頭部7と共に管Rの中に、マンドレ
ル先端4が芯型2の領域に位置するまで、挿入される。
いて張力がかけられる。マンドレルシャフト5は管案内1の中に図面には示され
ない手段により軸方向にこの軸方向位置で固定される。
により締めつけられた管Rは軸方向に固定されたマンドレル4に沿って担持され
マンドレル4の上を引かれる。締めつけ頭部7の円錐形の座部により、外側リン
グ7a上に自己−締めつけ作用を有するけん引力は、締めつけ力が増大されるの
を保証する。
に曲げられるようになり、管Rはその内壁が曲げ工程の間能動的な曲げ領域に連
続して支持され、それによりしわ又は狭窄部が形成されないようにする。
け頭部7と共に曲げられた管Rを通って引戻される。同時に、円錐形座部による
締めつけ頭部7の締めつけ作用はここでは反対方向に作用する力のために取去ら
れる。
の面上の始めの位置に押戻す。曲げられた管Rは次に取出され芯型2がその始め
の位置に回動して戻され、それにより曲げられる新しい管が挿入できるようにす
る。
が相違している。対応した場合、同一の参照番号が図1における個々の部分に用
いられている。
連結された多数の、特に2つのボールリンクを具備している。これに代え、締め
つけ頭部17はまたベローズと同様な外形を有する一部材の堅く短い本体とする
こともできる。けん引手段16がマンドレル先端4とマンドレルシャフト5とを
通って移動可能に案内される。回動中、けん引手段はしたがって弛められる。回
収のため、回収力がけん引手段16に作用し、けん引手段は外に向って案内され
る。この場合、締めつけ頭部17はまず管を通って締めつけ頭部がマンドレル先
端の面に当って停止するまで引戻される。
戻される。管の曲がり部における詰まりによる停止は、ボールリンクの堅いユニ
ットにもかかわらず、軸方向に偏倚した位置の良好な軸方向の案内とその形状の
ために、発生することがない。その丸くされた部分と中央の狭窄部とは曲げられ
た管に十分な間隙を提供しまたこれら部分が回収されるときに管Rに再整形の効
果を有している。
は、中央のリンクの外形は少なくとも内側曲がり部に設定し直さねばならない。
これはベローズと同様な締めつけ頭部についても同様に言えることである。
Claims (11)
- 【請求項1】 真直ぐな管案内(1)と、管案内(1)に接続し管案内に対
し回動可能で連結ストリップ(3)を有する芯型(2)と、芯型(2)の領域で
可撓のマンドレル先端(4)とマンドレル先端(4)に接続しマンドレル先端に
堅く連結され管案内の中に軸方向に固定されているマンドレルシャフト(5)と
を有するマンドレルとで構成された、薄壁金属管(R)のための曲げ装置であっ
て、 マンドレル先端(4)が、エラストマーで作られた中実円筒として形成され、
中実円筒の外形が曲げられる金属管(R)の内形に一致するよう形成され、中実
円筒は実質上半径方向に非圧縮性でありかつ曲がり部の始めの断面にわたっての
み延び、また金属管(R)に挿入される球状締めつけ頭部(7,17)が芯型(
2)とその連結ストリップ(3)の領域に設けられ、締めつけ頭部が、芯型(2
)の回動領域でマンドレル先端(4)に対し移動可能でありまた回収要素として
形成されたけん引手段(6,16)に取付けられている、 ことを特徴とする薄壁金属管のための曲げ装置。 - 【請求項2】 中実円筒として形成されたマンドレル先端(4)が曲がり部
の外側領域で曲がり部の周りに、積層されたマンドレルのように半径方向又は軸
方向に溝がつけられていることを特徴とする 請求項1に記載の曲げ装置。 - 【請求項3】 中実円筒として形成されたマンドレル先端(4)はその面の
領域が軸方向の予張力により相互に当接するよう保持されたエラストマー円板に
よって形成されていることを特徴とする 請求項2に記載の曲げ装置。 - 【請求項4】 エラストマー円板が異なる弾性係数を有していることを特徴
とする 請求項3に記載の曲げ装置。 - 【請求項5】 マンドレル先端(4)はその面に圧力円板(8)が設けられ
ていることを特徴とする 請求項1から4のうちの1項に記載の曲げ装置。 - 【請求項6】 けん引手段(6)は一端が少なくとも曲がり部で可撓であり
マンドレル先端(4)まで延び、マンドレル先端(4)に実質的に遊びなしで固
定され及び/又はマンドレルシャフト(5)に固定され、他端が締めつけ頭部(
7)を通ってストッパ(6a)まで移動可能に案内されることを特徴とする 請求項1から5のうちの1項に記載の曲げ装置。 - 【請求項7】 圧力スプリング(9)が締めつけ頭部(7)とストッパ(6
a)との間に挿入されていることを特徴とする、 請求項6に記載の曲げ装置。 - 【請求項8】 けん引手段(16)は一端が少なくとも曲がり部で可撓であ
りマンドレル先端(4)とマンドレルシャフト(5)とを通って移動可能に延び
、他端が締めつけ頭部(17)に連結されていることを特徴とする 請求項1から5のうちの1項に記載の曲げ装置。 - 【請求項9】 締めつけ頭部(7)が、溝のつけられた外側リング(7a)
と、曲げ工程の間外側リング(7a)に自己−締めつけ作用をする内側支持及び
締めつけ芯(7b)とから構成されていることを特徴とする 請求項1から8のうちの1項に記載の曲げ装置。 - 【請求項10】 締めつけ頭部(17)が、剛性のユニットを形成する多数
のボールリンクで構成されていることを特徴とする 請求項1から9のうちの1項に記載の曲げ装置。 - 【請求項11】 けん引手段(6)が金属管(R)を偏心して通過し管の内
側曲がり部に向って延びていることを特徴とする 請求項1から10のうちの1項に記載の曲げ装置。
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