JP4589870B2 - 薄板材コルゲーション用装置 - Google Patents

Description

本発明は材料の非切削成形、すなわち折曲手段による薄板材コルゲーション用装置として最も一般的な態様において定義されてもよい。

薄板材コルゲーション用装置は既知である。装置は枠部の２つの平行なスラブ間のブランクの一方の側に配置されたダイと、案内部の間に取り付けられたピストン形状になされた駆動部と、の２つのシステムと、を含み、これにより既製品に対応して最初のリリーフ状態から最終のリリーフ状態へかかるシステムを変形させるため、ピストンを床板へ移動させる。これに関連して、ダイのシステムは全ての側面に沿って枢支的に介在される同様の平面要素から構成される。（本願発明者による旧ソ連認証番号第１、６９０、９０３号、国際特許分類Ｂ２１Ｄ１３／０２薄板材コルゲーション用装置、公示番号４２、１９８９年７月１９日）

ここで示される装置の主な欠点は、初期段階においてシステム要素間で明確な開始角度が存在する場合に限り、ダイシステム用駆動部の変形がなされることである。これと同時にコルゲート製品の平坦なブランクを正確に成形するためには、初期段階において工具の形状を再現しなければならず、これはダイシステムの初期の平坦な段階においてのみ可能である。

薄板材コルゲーション用装置は既知である。この装置は、上方および下方のダイシステムを含み、各システムは初期段階で一次成形システムと、枢支的に介在されるダイの補助リリーフシステムとを含む。これにより同時に変形が行われるとともに、取り外し可能な真空チャンバの態様で作成される変形駆動部が設けられる。（ロシア特許番号第０２１１８２１７号、薄板材コルゲーション用装置国際特許分類Ｂ２１Ｄ１３／００、１９９８年８月２７日）

ここで示される装置の主な欠点は、ダイの平坦な成形システムを平坦なブランクとともにリリーフ状態でかつ折曲線に沿って介在して配置しなければならず、そのためには構造および製造の複雑さが類似しているダイの補助システムが必要であり、このため製造を複雑なものにするとともに、工具の制作費を高くする。さらに、ダイの成形システムの変形範囲を狭め、装置の技術的能力を低減する。

複合材料から複雑な形状を有する製品を製造するための装置は既知である。装置は成形マンドレルを含み、このマンドレルは変形位置で枢支的に連結される要素と、これらの要素の予備的かつ最終的な移動手段とを含む。前者は構造層上に配置された気密スリーブの態様で構成され、リリーフ突起部の位置で要素を結合し、作業環境供給システムにより連結されている。一方、後者はシーソー移動の駆動部に連結された押付横断部の態様で構成される。（本願発明者による旧ソ連認証番号第１、７０６、１４８号、ＳＵＡ１、複合材料から複雑な形状の製品を製造するための装置、国際特許分類Ｂ２９Ｃ５９／００、Ｂ２９Ｄ９／００／／Ｂ２９Ｋ１０５：０８、Ｂ２９Ｌ９：００）かかる方法は試作品とみなされる。

ここで示される装置の主な欠点は、成形マンドレルの要素間に成形工具構造要素（気密構造物のスリーブ）が存在するため、高い整合性を有するクリンプのジグザグ状のコルゲート薄板を得ることが不可能となり、成形工具の技術的能力が低減されることである。さらに、スリーブは成形マンドレルの製造を複雑なものにするとともにその製造費用を上昇させる。また作業環境により発生する引張負荷により、マンドレル要素を連結する構造物枢軸に故障を生じさせる。

本発明は成形マンドレルをブランクとともにリリーフ状態にするという問題を解決するために、薄板材コルゲーション用装置に適用される。これによりクリンプの形状パラメータは圧力をかける横力の手段によりさらに相互変形をもたらすものである。

本願明細書において請求された発明を実施することにより得られる技術的成果には、変形可能なマンドレルの変形範囲を拡大する手段と、有用な作業寿命を拡大する手段とにより技術的能力を向上させることがあげられる。

本願明細書にて記載された技術的成果を得るための装置は変形可能なマンドレルを含み、このマンドレルは、防気構造物を用いて枢支的に介在する平面要素と、密封ローラと、減圧排気システムとを有する取り外し可能な真空チャンバを含む予備的なマンドレル変形手段と、平面に平行に移動するための駆動部を有する横断部を含む最終的なマンドレルの変形手段と、マンドレルの一方の側に互いに配置される２つの平行なスラブと、これらを相互に移動させるための駆動部と、を有するマンドレルを初期の平坦な状態に戻すための機構と、を含む。予備的なマンドレルを変形させるための手段は、上方および下方のスラブ上にそれぞれ取り付けられ、シーソー移動させるための個々の駆動部を有する２つの押出機システムの態様で構成される。スラブ内の送り穴により押出機が変形可能なマンドレルと、折曲部の鋸歯とジグザグ線との交点で枢支的に連結するマンドレル要素の位置で両側から相互作用する能力を提供する。下方の押出機の段はこれらの段がマンドレルと突起部のジグザグ線に沿って接触することができるように配置され、一方上方の押出機の段はジグザグ線の凹部に沿って配置される。最終的なマンドレル変形手段は、第１の横断部と平行なマンドレルの他方の側の下方スラブに配置された第２の横断部と、平面に平行に移動するための駆動部とを含む。マンドレルの鋸歯折線方向の押出機の段と段との間の距離Ｌは
と等しく、上式においてＬｒは段コルゲート製品展開部のジグザグ線の幅であり、ｈは予備的な変形後のコルゲート製品リリーフ高である。

高さｈは最小限にして、横断側から力を加える手段によりブランクを有する成形マンドレルがさらに相互変形をもたらすようにする。

本願明細書出願人によって試みられた現状水準の技術の分析により、本発明と同一の特徴の組み合わせによるものを特徴とした類似の発明は存在せず、これにより、請求された技術的解決は特許性の「新規な」条件を満足させるものであることが判明した。

請求された技術的解決策の定義と同一の特徴を明らかにすることを目的として行なわれた所与の領域における解決策の検索結果により、本願明細書にて記載された特徴は、現状水準の技術の結果として生じたものではないことが判明した。さらに定義された現状水準の技術から、出願者らは説明した技術的成果の実現において特定の重要な特徴になんら影響を及ぼしていないことを判明するに至った。したがって、請求された技術は特許性の「進歩性」の条件を満足させるものである。

装置は下方の固定スラブ平板６と、スラブ６上に配置され、電気螺旋ジャッキ９を用いることで案内脚８に沿って直立して移動可能である平行なスラブ７とを含む。スラブ６および７に穿孔されるのは貫通孔であり、スラブ６の孔はスラブ７の孔に対して食い違い状の段の中にある。送り穴の位置でスラブ平板６の下およびスラブ７の上に取り付けられているのは回復ばねを有する電磁石１０である。電磁石１０のそれぞれに固定されている電機子は押出機１１であり、スラブ間に配置されスラブ６および７の送り穴を介して成形マンドレル１２に影響を及ぼす能力を有する。ホルダ１３は展開された状態でスラブ６の表面上に取り付けられ、成形マンドレル１２を適切に配置する。成形マンドレル１２は防気薄板１５を用いることで枢支的に介在する平面要素１４の態様でダイのシステムを含む。平面要素１４は要素１４間に空隙を有して防気薄板１５上に固定される。この要素は、薄板ブランク５および他の薄板１６を防気材料からマンドレル１２を有するリリーフ構造体内に相互変形を設けるのに充分である。間隙幅を考慮した要素１４の形状およびその寸法は既製のコルゲート製品１の形状および寸法に対応する。

ブランク５の展開部上の折曲線と一致する枢軸の中央線は、既製のコルゲート製品の突起部２および凹部３のジグザグ線、鋸歯線４と対応する。その端部に沿って、マンドレル１２は薄板１４の自由範囲を有し、その幅はコルゲート製品１のフルリリーフの高さより広い。薄板１６は要素の側部１４からマンドレル１２上に配置され、防気薄板１５と同一の寸法を有する。薄板はいずれも、端部に沿って密閉コード１７を用いて連結されて、減圧排気システムライン（図示せず）に可撓性パイプ１８を用いて密閉された変形可能なチャンバを形成するように連結されてもよい。

スラブ６および７の送り穴は押出機１１が成形マンドレル１２のスラブ６と７との間の節領域、たとえば湾曲部の鋸歯とジグザグ線との交差地点と接触するように配置される。同時に、上方および下方の押出機１１の段は、突起部２および凹部３のジグザグ線に沿ってそれぞれ予備的に変形する過程においてマンドレル１２と接触する可能性を有して、鋸歯線４に沿って交互シーケンスで配置される。この段の押出機間の距離Ｌは
で表され、ここでＬｒはコルゲート製品展開部上のジグザグ線の幅であり、ｈは予備的に変形した後のコルゲート製品リリーフ高である。

成形マンドレル１２がマンドレルの側端部に力を加えることによりクリンプ位置に整合するまでブランク５とさらに相互変形するように高さｈを最小限にする。

スラブ平板６にはマンドレル１２を最終的に変形させるための機構が取り付けられている。この機構は鋸歯線の方向に両側面上に配置された２つの横断部１９の形状になされ、横断部１９にしっかりと連結された単独電気駆動部（モータ減速器２０）からラックギアにより、平坦で平行なシーソー移動を行なう可能性を有する。

初期状態でスラブ７はスラブ平板６表面から突出し、電磁石１０のスイッチがオンになるため、押出機Ｉｌはスラブ６および７の送り穴の中に入る。

成形マンドレル１２は、調心ホルダ１３の間のスラブ６に配置され、その上ではコルゲート製品１の薄板ブランク５および防気材料の薄板１６が成形マンドレル上に順に配置される。こののち、電気螺旋ジャッキ９のスイッチをオンすると、脚部８に誘導されたスラブ７は得られたパック上に落ち込んで、マンドレル１２をブランク５と共に平坦状態にするのに必要な圧縮を行なう。次いで、薄板の突出端部１５および１６は、密閉コード１７を用いて連結され、得られたチャンバの空隙は薄板１５と１６との間に挿入された可撓性パイプ１８を介して真空化される。

電気螺旋ジャッキ９のスイッチをオンすると、スラブ７はｈの距離だけ上昇し、電磁石１０は連続的にスイッチをオフにされる。

同時にスイッチオフされるのは上段の中間（ジグザグ線の方向に配向）の電磁石および下段の２段（中間段の両側に配置されている）の電磁石である。次に対をなして連続的にスイッチオフされるのは上段および下段の隣接する列の電磁石であり、中央の列から両端に向けて配置されている。

電磁石１０のスイッチをオフすると、回復ばねの力により押出された電機子は、押出機からマンドレル１２の節領域で要素１４に作用して、ｈに等しい高さのクリンプを有するリリーフ構造体に変形する。マンドレル１２の全長に沿って常に接触する薄板ブランク５は薄板と１６との間の空隙の低密度のために、同様の形状になされる。

予備的な変形を経たのち電磁石１０のスイッチをオンにすると、スラブ７は真空チャンバの壁部の厚さを考慮して既製のリリーフの高さＨと等しい距離だけ上昇する。モータ減速器２０のスイッチをオンにすると、横断部はスラブ６と７との間の空間に挿入される。電磁石１０のスイッチをオンにすると即座に横断部が接触し、マンドレル１２の側端部に波様の形状を得る。この結果、押出機はスラブ６および７の送り穴に沈み、ブランク５の所与の形状パラメータが形成されるまでマンドレル１２のさらなる変形を妨げない。変形工程が終了すると、スラブ７は上昇し、横断部は初期位置に復帰し、真空チャンバの空隙は減圧され、既製品は除去される。

本発明は、航空機製造、建築ユニットで用いられるサンドイッチパネル軽量コアの製造および熱交換装置の構成要素およびフィルタの製造のための技術装置の作成に用いられてもよい。

図１ないし図４は本発明の要旨を示すものである。
コルゲート製品を示す一般的な図である。 コアブランク薄板を示し、ａは展開された状態であり、ｂは（押出機レイアウトを有する）予備的な移動状態である。 コルゲーション装置を示す断面図である。 図３のＡ−Ａを切断した断面図である。

符号の説明

１ 既製のコルゲート製品
２ 突起部のジグザグ線
３ 凹部のジグザグ線
４ 鋸歯線
５ 薄板ブランク
６ 下方のスラブ平板
７ 上方のスラブ平板
８ 案内脚
９ 電気螺旋ジャッキ
１０ 回復ばねを有する電磁石
１１ 押出機
１２ 成形マンドレル
１３ 調心ホルダ
１４ 成形マンドレル平板要素
１５ 成形マンドレル防気シート
１６ 上方シート
１７ 密封コード
１８ 可撓性パイプ
１９ 横断部
２０ モータ減速機

Claims (4)

1. 薄板材のコルゲーションを目的とした装置であり、
   枢動可能であるように互いに接続された複数の平面要素（１４）を備える変形可能なマンドレル（１２）、防気シート、および防気シートの端部に設けられた密閉のためのコード（１７）から構成される真空チャンバ、
   前記マンドレル（１２）を予備変形させる手段、および
   前記マンドレル（１２）を最終変形させる手段を備え、
   前記マンドレル（１２）を予備変形させる手段は、上方、下方の２つのスラブ（６，７）に、配置された複数の押出機（１１）と前記押出機（１１）の駆動部から構成され、
   前記マンドレル（１２）を最終変形させる手段は、横断部（１９）と前記横断部を平坦かつ平行に移動させるための駆動部から構成され、前記横断部は下方のスラブに設けられ、
   さらに、前記マンドレルを初期の平坦状態になすための手段を備え、前記マンドレルを初期の平坦状態になすための手段は、前記マンドレル（１２）の上下に互いに平行に配置された２つのスラブ（６，７）、前記２つのスラブ（６，７）を相互移動させる駆動部から構成されることを特徴とする装置。
2. 前記装置は単独駆動部を有してシーソー移動を行なう押出機を含み、スラブ（６，７）内の送り穴はマンドレル（１２）の平面要素（１２）の枢支的連結部でマンドレル（１２）の折曲線との交差地点において両側に変形可能なマンドレル（１２）を有し、複数の押出機（１１）を連動して駆動させることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記マンドレル（１２）の予備的変形において、下方のスラブ（６）に設けられた押出機は変形後のマンドレル（１２）の凸部となるジグザグ線に沿ってマンドレル（１２）と接触する一方で、上方のスラブ（７）に設けられた押出機は変形後のマンドレル（１２）の凹部となるジグザグ線に沿ってマンドレル（１２）と接触するように配置されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記装置はマンドレル（１２）の最終変形機構は、横断部と平行なマンドレル（１２）の他方の側の下方スラブ上に配置される第２の横断部と、平坦で平行な移動をもたらす駆動部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。