JP2011516271A - パイプベンダーのダイ内においてアプローチ工程及びクランプ工程を独立して実施するための可動式把持装置を備えているバイス - Google Patents

パイプベンダーのダイ内においてアプローチ工程及びクランプ工程を独立して実施するための可動式把持装置を備えているバイス Download PDF

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Abstract

本発明は、ベンダーのダイ内部にてアプローチ工程とクランプ工程とを独立して実施可能な可動式ジョー装置を備えたバイスであって、バイス4が、固定式ジョー部分7と、2つの並行に配設された支持壁8,9を有した本体6を備えた可動式ジョー装置10とを備えており、可動式ジョーの動作機構20が、支持壁のうち一の支持壁の外側に取り付けられ、支持壁の上方縁部31,32が揺動するように取り付けられた第2の液圧式シリンダ28から横方向に突出した両スピンドル29,30のためのカムとして機能するバイスを提供する。上方縁部31,32が、第2の液圧式シリンダ28のロッド27の延長部分が、突出したスピンドル29,30がノッチ33,34内に受容されることによって所定位置にロックされ、可動式ジョー11を閉位置に保持するように、第2の液圧式シリンダ28のスピンドル29,30を受容する2つのノッチ33,34を有する。

Description

本発明は、パイプベンダーのダイ内においてアプローチ工程及びクランプ工程を独立して実施するための可動式把持装置を備えているバイスに関する。
出願人は、特許文献1の権利者である。この特許文献1は、ベンダーの曲げるべき長尺状ワークピースをダイにおいてクランプするためのバイスを開示している。バイスは、回動端部を中心として回転可能なジョーを備えており、これによりジョーが、両方の部分から長尺状ワークピースを囲むためにダイの周囲溝に接近及び取り外し可能になっている。可動式ジョーは、自身のシリンダロッドに接続されているラックと、可動式ジョーに固定されていると共にラックと噛み合っているピストンと、を有している第1の液圧式シリンダを備えている動作機構によって回転される。回転式ジョーが曲げるべき長尺状ワークピースに一旦接近すると、第2の液圧式シリンダによって動作される保持装置が、曲げるべき長尺状ワークピースを閉位置でクランプするために、ジョーの回動端部の反対側のジョーの保持端部を把持可能となる。
特許文献1には、パイプベンダー内部にて独立して実施される2つの独立した工程、すなわち曲げるべき長尺状ワークピースにアプローチする工程と曲げるべき長尺状ワークピースをクランプするステップとが開示されている。これにより、曲げ加工工程中において長尺状ワークピースが高い信頼性を以て保持可能とされる。しかしながら、動作機構がダイの一方の側部に固定され、保持装置がダイの一方の側部の反対の側部に固定されているので、バイスが、特に下方のダイの側部に位置している部分において扱いにくかった。このことが、幾つかの設計の選択肢を選定することができない原因であり、パイプベンダーが嵩張る原因でもある。
欧州特許第1623772号明細書
本発明の目的は、上述の欠点を克服することである。特に、本発明の主たる目的は、曲げるべきワークピースのための把持装置であって、曲げるべきワークピースのための把持装置の部品をダイの両側に設ける必要なく、アプローチ工程及びクランプ工程を独立して実施可能なジョーと共に動作する把持装置をダイに設けることである。
この目的は、ベンダーのダイ内部においてアプローチ工程とクランプ工程とを独立して実施することができる可動式ジョー装置を備えているバイスであって、可動式ジョー装置が、ダイに固定されている共に2つの並行に配設された支持壁を有している本体を備えており、可動式ジョーの動作機構が、支持壁のうち一の支持壁の外側に取り付けられており、第2の液圧式シリンダのシリンダロッドが、可動式ジョー内部且つ前方の把持端部の反対側の後端部において横方向に回動する小さなシャフトと接続されていることによって、支持壁の上方縁部が揺動するように取り付けられた第2の液圧式シリンダからトラニオンのように横方向に突出している両スピンドルのためのカムとして機能し、支持壁の上方縁部が、2つのノッチを有しており、ノッチが、第2の液圧式シリンダのロッドの延長部分が、突出しているスピンドルがノッチ内に受容されることによって所定位置にロックされ、これにより可動式ジョーを閉位置に保持するように、第2の液圧式シリンダの突出しているスピンドルを受容するようになっていることによって達成される。
本発明について、添付図面に関連する好ましい実施例を参照しつつ説明する。
それぞれが本発明における長尺状ワークピースをクランプするためのバイスを備えている一組のダイスを有している、デュアルヘッドベンダーの部分的な斜視図である。 開位置における図1のバイスの拡大斜視図である。 動作機構の側面を表わす図2のバイスの側面図である。 動作機構が設けられている側の反対側における図2のバイスの側面図である。 閉位置における図1のバイスの拡大斜視図である。 動作機構が設けられている側における図5のバイスの側面図である。 動作機構が設けられている側の反対側における図5のバイスの側面図である。 クランプ位置における、動作機構が設けられている側における、本発明におけるバイスの側面図であり、部分的には断面図である。
図面を参照すると、図1は、長尺状ワークピースをクランプするための本発明におけるバイスをそれぞれ備えている一組のダイが設けられている、デュアルヘッドベンダーの部分的な斜視図である。図1は、ベンダーのベッド1と、同一出願人の前回の特許出願に開示されている箱状構造体2とを表わす。曲げるべきパイプTの一部分3が、デュアルヘッドベンダーの第1のヘッド内のダイ51に取り付けられているバイス41によって囲まれている。可動式ジョーがパイプTに接近した後且つパイプTをクランプする前における、第1のヘッドのバイス41が図示されている。
第2のヘッドのバイス42とダイ52とは、曲げ加工工程の際に係合していない。
他のベンダーの部品に関する参照符号は、本発明を理解するために不要であるので、図1には付していない。
本発明は、図2〜図8に表わす実施例に基づいて以下に詳述されるバイス4に限定される。図2及び図5は、幾つかの動作位置におけるバイスの斜視図である。図3、図4、図6、図7、及び図8は、幾つかの動作位置におけるバイスの側面図である。最初に、開位置におけるバイスを表わす図2〜図4を参照する。
バイス4は、下方に突出している固定式ジョー部分7を備えた本体6を有している。従来、固定式ジョー部分7は、ダイの半円筒状に窪んだ周囲溝に隣接して配置されており、ダイと一体化されたインサートとして機能していた。図3では、細長い突出部分45が、ダイの対応する中空部分に係合するようになっている。半円筒状中空部分44が、曲げるべき長尺状ワークピースTの大きさに固定式ジョー部分を適合させるために、固定式ジョー部分に挿入されている。本発明では、図1に表わすようにダイの頂部に載置されているバイス4の本体6は、可動式ジョー11を有している可動式ジョー装置10と協働し且つ略平行に配設された2つの支持壁8,9と共に、上方に突出している。可動式ジョー11は、固定式ジョー部分7の上方の所定位置においてバイス4の本体6に横方向に配置されたピボット12に接続されているので、回転可能に取り付けられている。ピボット12は、図2に表わすカバーワッシャを省略した図3に表わすように、キー13によってピニオン14に固定されている。ピニオン14は、ラック部材15に係合している。ラック部材15は、支持壁8から突出している角柱状のガイド17内に沿って滑動するように適合されているスライダ16に横方向において固定されている。スライダ16は、支持壁8に横方向において固定されている第1の液圧式シリンダ19のロッド18の自由端に取り付けられている。ピニオン14と、ラック部材15と、スライダ16と、ガイド17と、ロッド18を備えている第1の液圧式シリンダ19とが共に、動作機構20を形成している。発明の構成を明確にするために、液圧回路も電気回路も図面には表わしていない。
動作機構20では、第1の液圧式シリンダ19のロッド18が、支持壁8の外側面に接続されている角柱状のガイド17内においてシリンダの軸線に沿って滑動可能なスライダ16を有している。スライダ16に横方向において固定されているラック部材15が、第1の液圧式シリンダ19の軸線に対して平行な経路を有している。
動作機構20は、可動式ジョー11を固定式ジョー部分7の近傍に移動させること及び互いから分離させることのために、可動式ジョー装置10を回転させるように機能する。代替的には、例えば電気モータ又は他の要素を備えたウォームスクリューのような他の動作機構が利用可能であることは言うまでもない。
部分的に楕円状の外部形状21を有している可動式ジョー11は、半円筒状の凹所が形成されている前方把持端部22を有している。該前方把持端部22は、閉位置において半円筒状の凹所である固定式ジョー部分7に突き合わせされるように、同一形状になっている。半円筒状中空部分43は、前方把持端部22に挿入されている。同様に、半円筒状中空部分44は、固定式ジョー部分7に挿入されている。可動式ジョーは、凸状であるが中央のみが窪んでいる後端部23(convex centrally-lightened rear end)を有しているので、可動式ジョーには、後方側面に形成された2つの突出部24,25が設けられている(図5参照)。これら後方側面に形成された突出部24,25には、貫通穴が横方向に形成されている。該貫通穴の内側には、小さなシャフト26(図8に最良に表わす)が回転可能に収容されている。小さなシャフト26は、第2の液圧式シリンダ28のロッド27にT字状に接続されている。好ましくは位置合わせされた2つのスピンドル29,30が、第2の液圧式シリンダ28から横方向に突出しており、支持壁8,9それぞれのカムとして機能する上方縁部31,32のためのカムフォロアとして機能するようになっている。後端部23の後方側面に形成された突出部24,25のさらなる部分が、スピンドル29,30をさらに連続的に移動させるために、スピンドル29,30のためのカムとして機能する。
スピンドル29,30は、トラニオンに類似している。支持壁8,9は、液圧式シリンダ28が滑動可能なマウントを形成している。支持壁8,9の上方縁部31,32は、上方が開口している2つの対応するノッチ33,34を有している。
図4は、スピンドル30、上方縁部32,及びノッチ34を表わし、動作機構20が配置されている側の反対側から見たバイス4を表わす。しかしながら、動作機構20が支持壁9に配置されている場合には、ガイド17及びボス35,36も支持壁9の外側面に設けられている。
小さなシャフト26が、第2の液圧式シリンダ28のロッド27とT字状に接続されているので、第2の液圧式シリンダ28は、支持壁8,9の上方縁部31,32と共にクランプ機構を形成している。このことは、以下の説明において明らかになる。図5〜図7は、閉位置であるがクランプ位置ではない位置におけるバイスを表わす。この位置は、長尺状ワークピースの直径に適応させるために固定式ジョー部分7と可動式ジョー11の前方把持端部22とが各インサート44,43と突き合わせされるまで、動作機構20が可動式ジョー装置10と共に可動式ジョー11を前方に回転させた場合に、可動式ジョー11が配置される位置である。この位置では、トラニオン式スピンドル29,30(trunnion spindles)が各ノッチ33,34を越えて行き、該ノッチの前方の支持壁の上方縁部の頂部に配置された場合であっても、第2の液圧式シリンダが常に可動式ジョーの後端部23近傍の位置に保たれている。
図2、図3、図5、図6、及び図8に表わすように、近接センサ37,38,39が、ラック部材15の位置とトラニオン式スピンドル29,30の位置とを検知するために設けられている。
特に、ラック部材の前方端部は、バイス4が開位置に位置している場合には、第1の近接センサ37によって自身に設けられた突出部分40を介して検知され(sight with)、バイス4が閉位置に位置している場合には、近接センサ38によって該突出部分を介して検知される。
可動式ジョー装置の動作機構が曲げ加工工程において発生する応力に耐えることができないので、このような単純な圧締めの位置決めによって、バイスが曲げるべき長尺状ワークピースを保持することができないことは明らかである。このために、ノッチ33,34が、第2の液圧式シリンダから突出しているトラニオン式スピンドル29,30を受容するようになっている。
図8は、バイスがクランプ位置にある場合の側面図である。図5〜図7に表わすように第2の液圧式シリンダ28のロッド27を可動式ジョー11の閉位置から延伸させることによって、この位置に到達する。第2の液圧式シリンダ28が小さなシャフト26と協働して自由に揺動するので、第2の液圧式シリンダ28が、自重によって下方に移動し、これによりトラニオン式スピンドル29,30が支持壁8,9の各ノッチ33,34と係合する。ロッド27をさらに延伸させることによって、第2の液圧式シリンダ28が可動式ジョー11の後端部23を押圧する。これにより、曲げ加工工程において長尺状ワークピースの応力、すなわちバイスを開けようとする応力を相殺するという効果が得られる。このようにして、長尺状ワークピースのクランプが非常に信頼性を以て実現される。支持壁8,9の各ノッチ33,34の内側におけるトラニオン式スピンドル29,30の位置が、近接センサ39によって検知される。該近接センサは、バイス4が開くことを防止するために第2の液圧式シリンダ内部の液体を加圧する許可を付与することができる。他の検知システムを適用可能であることは明らかである。
本発明におけるバイスの本実施例の主要な利点のうち一の利点は、バイスが非常に小型化されることである。このことは、とりわけ、可動式ジョー装置が最適な形状になっていること、及び反作用力が必要とされる場合に、クランプ機構のシリンダがノッチ内に永続的な固定点を必要とせず、係留点のみを必要とすることに起因している。
さらに、バイスの構成部品の部品点数が低減されているので、バイスの組立が容易であり、安価である。バイスの動作が迅速である。バイスは、ジョー部分のインサートによって、幅広い直径の範囲において長尺状ワークピースを曲げるように容易に適応可能である。さらに、バイスは、対称に作られており、所定の方向とその反対方向とに曲げるためのダイのために組み立てられている。バイスは、一般的なネジ又は嵌め込み結合によってダイ上に取り付けられている。
上述の説明において、本発明の実施例は、例示的なものであり、これに限定する意図はない。本発明は、特許請求の範囲に規定されている。
4 バイス
6 本体
7 固定式ジョー部分
8 支持壁
9 支持壁
10 可動式ジョー装置
11 可動式ジョー
12 ピボット
13 キー
14 ピニオン
15 ラック部材
16 スライダ
17 ガイド
18 ロッド
19 第1の液圧式シリンダ
20 動作機構
21 外部形状
22 前方把持端部
23 後端部
24 突出部
25 突出部
26 シャフト
27 ロッド
28 第2の液圧式シリンダ
29 スピンドル
30 スピンドル
31 上方縁部
32 上方縁部
33 ノッチ
34 ノッチ
35 ボス
36 ボス
37 第1の近接センサ
38 近接センサ
39 近接センサ
40 突出部分
42 (第2のヘッドの)バイス
43 半円筒状中空部分
44 半円筒状中空部分
45 細長い突出部分
52 (第2のヘッドの)ダイ

Claims (5)

  1. ベンダーのダイ内部においてアプローチ工程とクランプ工程とを独立して実施することができる可動式ジョー装置を備えているバイスにおいて、
    前記バイス(4)が、前記ダイと一体化されているインサートのような固定式ジョー部分(7)と、曲げるべき長尺状ワークピース(T)に関連する閉位置と開位置との間において、前記固定式ジョー部分(7)に対して接近及び取り外し可能な把持端部(22)を備えている可動式ジョー装置(10)とを有しており、
    前記可動式ジョー装置(10)が、可動式ジョーの動作機構(20)であって、自身のシリンダロッド(18)に接続されているラック部材(15)に関連している第1の液圧式シリンダ(19)、及び可動式ジョー(11)に接続されていると共に前記ラック部材(15)に係合しているピニオン(14)を備えている前記動作機構(20)と、第2の液圧式シリンダ(28)を備えている可動式ジョークランプ機構と、を有しており、
    前記可動式ジョー装置(10)が、前記ダイに固定されている共に2つの並行に配設された支持壁(8,9)を有している本体(6)を備えており、
    前記可動式ジョーの前記動作機構(20)が、前記支持壁のうち一の支持壁の外側に取り付けられており、
    前記第2の液圧式シリンダのシリンダロッド(27)が、前記可動式ジョー(11)内部且つ前方の前記把持端部(22)の反対側の後端部(23)において横方向に回動する小さなシャフト(26)と接続されていることによって、前記支持壁の前記上方縁部(31,32)が揺動するように取り付けられた前記第2の液圧式シリンダ(28)からトラニオンのように横方向に突出している2つのスピンドル(29,30)のためのカムとして機能し、
    前記支持壁(8,9)の前記上方縁部(31,32)が、2つのノッチ(33,34)を有しており、
    前記ノッチ(33,34)が、前記第2の液圧式シリンダ(28)の前記ロッド(27)の延長部分が、突出している前記スピンドル(29,30)が前記ノッチ(33,34)内に受容されることによって所定位置にロックされ、これにより前記可動式ジョー(11)を前記閉位置に保持するように、前記第2の液圧式シリンダ(28)の突出している前記スピンドル(29,30)を受容するようになっていることを特徴とするバイス。
  2. 前記可動式ジョー(11)の前記後端部(23)が、前記第2の液圧式シリンダ(28)の対向する2つの前記スピンドル(29,30)のためのカムとして機能する、後方側面に配置されている突出部(24,25)を有していることを特徴とする請求項1に記載のバイス。
  3. 前記第1の液圧式シリンダ(19)の前記シリンダロッド(18)が、前記シリンダロッド(18)の自由端に固定されているスライダ(16)であって、前記支持壁(8)の外側と一体化されている角柱状のガイド(17)内において前記第1の液圧式シリンダ(19)の軸線に沿って滑動可能な前記スライダ(16)を有しており、
    前記ラック部材(15)が、前記スライダ(16)に横方向において固定されており、前記第1の液圧式シリンダ(19)の前記軸線に対して平行な経路を有していることを特徴とする請求項1に記載のバイス。
  4. 少なくとも一組の近接センサ(37,38)が、前記可動式ジョー(11)の開位置及び閉位置に対応している前記経路内における前記ラック部材(15)の位置を前記経路上で検知するために、前記支持壁(8)の外側に配置されていることを特徴とする請求項2に記載のバイス。
  5. 近接センサ(39)が、前記スピンドル(29)が前記ノッチ(33)内に位置している場合に前記第2の液圧式シリンダ(28)の前記スピンドル(29)を検知するために、前記ノッチ(33)に対して横方向に延在している前記支持壁(8)の外側に取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のバイス。
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