JP6124152B2 - ロール成形機およびロール成形する方法 - Google Patents

Description

本発明は、スタンドと、当該スタンドに横方向に変位可能に取り付けられた一対のローラの支持体用フレームを備える一列の成形ステーションとを備えるロール成形機に関する。本発明はまた、相対する一対のローラを有する一列の成形ステーションを通して薄板金属細片を動かし、および、当該薄板金属細片を当該ローラ間で保持し、かつ、ローラ縁端部上で当該薄板金属細片を成形することによって薄板金属細片をロール成形する方法に関する。

「横方向に」とは、ロール成形される薄板金属細片がロール成形機を通して供給されるように、前記一列の成形ステーションが伸長されるのに対してフレームが横方向に変位可能であるという意味である。

成形ローラの縁端部上で角度をつける上述したタイプのロール成形機は、特許文献１によって既知である。

しかしながら、このようなロール成形機は、車両のフロントガラス上方に配置され、二重曲げ形状で２つの平面に曲げられることが多いビームといった、複雑な輪郭を有するビームを生産する車両業界において使用されない場合がある。この理由は、高力金属薄板のビームなどを生産するために、今まで成型技術が使用されてきたことによる。

スウェーデン登録特許第５２７７２２号明細書

本発明の目的は、上述したタイプのビームなどのより複雑な形状を有する輪郭のロール成形を可能にすると同時に、非常に様々な形状の製造を可能にするという意味で柔軟である、ロール成形機を提供することである。

この目的は、本発明によって、序論で定めたタイプの機械を提供することによって得られるものであり、当該機械は、垂直軸周りを旋回させるために各フレームに枢動可能に取り付けられる中間片と、各中間片に別々に横方向に変位可能に取り付けられる一対のローラの２つの支持体とを有し、一対のローラの各支持体は成形ローラをそれぞれ支えるための２つのアクスルピンを備え、一対のローラのその２つの支持体はそれらの相対するアクスルピンを有する。

それぞれの成形ステーション内の異なる可動性：スタンドに対して横方向に変位可能なフレーム、当該フレームに旋回可能に取り付けられた中間片、および、当該中間片上で横方向に別々に変位可能な一対のローラの２つの支持体、の組み合わせによって、ならびに、一対のローラの２つの支持体が相対するアクスルピンを有するという事実によって、それぞれの成形ステーションの一対のローラの位置および方向は、非常に広い範囲において、および、非常に様々な形状を有する複雑な輪郭が本発明によるロール成形機によってロール成形可能であることによって、変更可能である。

本発明の一実施形態によると、中間片は横方向に傾倒可能である。中間片を傾倒させることによって、一対のローラが配置された支持体は傾倒可能であり、それによって、捩れ形状を有する輪郭を製造しかつ９０度以上の角度で金属薄板を曲げることが可能になる。横方向に傾倒可能であるということは、ここでは、中間片は前記一列の成形ステーションを伸長させるように軸周りを旋回可能であり、その後この軸は、通常、実質的に水平方向または水平方向になることを意味する。従って、これは、さらに上述された軸が垂直であるということは、このような傾倒が生じる時、方向を変更し、かつ、基本位置における垂直位置からいくらかずれるが依然実質的には垂直であることを意味する。

上述した本発明の実施形態のさらなる展開によって、少なくとも１つのフレームは、スタンドに横方向に変位可能に取り付けられた下フレーム部分に対して横方向に傾倒可能に取り付けられた上部分を有し、中間片は、当該上フレーム部分上に配置され、かつ、この上フレーム部分と共に横方向に傾倒可能である。垂直軸周りを旋回可能でありかつ横方向に傾倒可能であるように中間片を配置することは、このように、簡易かつ信頼できる方法で実現可能である。

本発明の別の実施形態によると、少なくとも１つのフレームの中間片は当該フレームに対して横方向に変位可能である。この可動性によって、さらにロール成形させるように、一片に対する当該成形ステーションの作用の柔軟性が増す。

本発明の別の実施形態によると、一対のローラの支持体のアクスルピンは垂直に移動可能である。これは、前記アクスルピンは、スタンドに対して垂直方向に変位可能であり、これは、一対のローラの支持体に垂直に変位可能なアクスルピンを配置することによって達成されることが好ましいことを意味する。この変位性によって、ローラ間で移動させる材料片に対する各対のローラの材料造形作用を変化させることが可能になる。本実施形態のさらなる展開によると、少なくとも１つの成形ステーションの一対のローラの各支持体のアクスルピンは、同中間片に取り付けられた一対のローラの他の支持体のアクスルピンから独立して、スタンドに対して垂直に移動可能である。それによって、材料片またはブランクに対する成形ステーションのローラの作用の変化可能な量がさらに広がる。

本発明の別の実施形態によると、同中間片上に配置された一対のローラの２つの支持体のアクスルピンは、互いに平行に伸長する。

本発明のさらなる実施形態によると、機械の前記成形ステーション全ては、ステーションに属する部分について、相互に、かつ、スタンドに対して同じ可動性を有する。これは、ロール成形機を通して材料片を供給することによって生産される輪郭を得ることができる形状を最大限に変化させることを意味する。しかしながら、成形ステーションの一部を、これに属するある部分の可動性が、機械の費用を低減させるためにある程度まで制限されるように設計することは、本発明の範囲内にあるが、ほとんどの場合、このことは考慮されていない。

本発明による方法は、第２の成形ステーション全てにおいて次第に２つの角度がつけられ、第２の成形ステーション全てにおいて次第に２つの他の角度がつけられることを特徴とする。薄板金属細片はその後、本発明によるロール成形機の成形ステーションを通して動かされる。ロール成形機を通して動かされた多量の様々な形状の薄板金属細片を、このように得ることができる。

本発明のさらなる利点および有利な特徴は、本発明の実施形態の以下の説明から明らかである。

例として挙げた本発明の実施形態を、以降、添付の図面を参照しながら説明する。

本発明によるロール成形機の一部の簡略化した透視図である。 図１の矢印２の方向におけるロール成形機の図である。 図１によるロール成形機の成形ステーションの一部の透視図である。 平らな細片をロール成形するための連続したロール成形工程の例を示す図である。 平らな細片をロール成形するための連続したロール成形工程の例を示す図である。 図４に示す工程のうちの１つにおけるロール成形を概略的に例示する図である。 図６に示すロール成形に続くロール成形を概略的に例示する図である。 上方に曲げられた角度を有する輪郭のロール成形を例示する図である。 本発明によるロール成形機におけるロール成形を通して得られる車両のフロントガラス上方に配置するビームを示す透視図である。

図１は、本発明によるロール成形機の第１のロール成形ステーションを非常に概略的に示している。当該ロール成形ステーションは、一列に配列されており、それによって、薄板金属細片などの材料片を前記列に沿って上記機械を通して移動させながら続けて成形する。そして、このような機械は通常、例えばこのようなステーションを１５〜３０個というように、図示されるステーションよりもかなり上回る数のロール成形ステーションを有するが、本発明は、機械において、何ら特定の数の成形ステーションにも制限されない。機械の異なる部分の以下に記載される移動を達成するための電力手段は、図を簡略化するために、かつ、機械の他の部分をより良く例示するために、図中省略されている。これらの電力手段は、有利には、高精度で一部の移動を制御できるようにするための電動機であるが、空気圧式または油圧式制御といった、他のタイプの電力手段を使用する本発明の範囲内のものでもある。

機械は、定位置に配置されるように構成され、成形ステーションごとに一対のガイドを支えるスタンド１１を有する。フレーム１４は、このような一対のガイドごとに変位可能に取り付けられる。

図１に示される供給方向（矢印２）に従った第１のものである成形ステーション１２は、第１の対１３のガイド内に配置されるフレーム１４を有し、これは図２に示されている。フレーム１４は、揺りかご状の下部分５０と、矢印５１によって示されるように、下部分に対して、かつ、それによってスタンドに対して横方向に傾倒可能に配置される上部分１５とを有する。中間片１６は、図２に示される通常の位置では垂直方向である軸Ｉの周りを旋回可能にフレームの上部分１５に取り付けられる。この場合、スタンド１１および前記一対のガイドは水平面において伸長すると仮定する。

中間片１６は、別々に、すなわち、互いに独立した一対のローラの２つの支持体１７、１８を支える。これら支持体１７、１８は、中間片に対して横方向に変位可能である。一対のローラの支持体１７は、平行アクスルピン２１、２２上の２つの成形ローラ１９、２０を支え、これらアクスルピンは２つのプーリー２３、２４によって支えられる。プーリー２３、２４は垂直方向に個別に変位可能であるため、垂直方向のアクスルピンの位置を別々に調節することができる。従って、各対のローラの成形ローラは、互いに対して垂直に移動可能であるため、機械において成形される材料片の厚さによってローラ間の距離が調節される。一対のローラの支持体１８は、２つの成形ローラ２９、３０、アクスルピン３１、３２およびプーリー３３、３４と共に、一対のローラの支持体１７と同様に設計される。一対のローラの２つの支持体のアクスルピンは、相対し、かつ、互いに平行に伸長する。一対のローラを有する支持体と成形ローラとを有する中間片の構造については、図３を参照する。

図４は、平らである薄板金属細片３５の形のブランクを成形する３つの工程であって、薄板金属細片３５が、一列の成形ステーションにおける第１の成形ステーションに到達する時と、その後、機械を通行中、連続した成形ステーションによって、帽子状の輪郭３６になるように、続けて成形される工程を示している。図６は、第１のロール成形ステーション１２における第１の成形工程において、２つの角度を有する中間輪郭をブランク３５にどのように与えることができるかを示す。成形ローラ１９のアクスルピン２１はさらにまた、回転軸ＩＩを有し、成形ローラ２０のアクスルピン２２は回転軸ＩＩＩを有し、成形ローラ２９のアクスルピン３１は回転軸ＩＶを有し、成形ローラ３０のアクスルピン３２は回転軸Ｖを有する。細片３５は、成形中、一対のローラ１９、２０および一対のローラ２９、３０の間で保持され、ローラ１９、３０の丸みを帯びた縁端部３８、３９上で成形され、これらの縁端部間で自由に伸びている。一対のローラのローラが異なる形状および寸法を有することができることは明らかであり、このことはまた、１つの成形ステーションから別の成形ステーションへのローラにも当てはまるケースとすることができる。

図６に見られるように、帽子状輪郭の反対側である右側への輪郭は、図７に示されるように、次のロール成形ステーションにおける次の成形工程における対応する方法で成形される。次の成形工程はさらにまた、再び左側の第３の成形ステーションで行われ、以下同様に行われる。よって、第２の成形ステーション全てにおいて、１つの側で２つの角度４１、４２が続けてつけられ、反対側で２つの角度４３、４４がつけられ、これは、両側の角度が図５に示される輪郭に成形されるまで行われる。このように、２つの側の成形を交互に行うことによって、かなり大きい角度による成形を行う場合でも、隣接する成形ステーションを互いに近接して配置することができる。よって、前記列に沿ってローラ支持体を有するステーションのジグザグ状の配置のタイプとなる。

図５は、図４による帽子状輪郭を、本発明によるロール成形機において続けてさらに下流へとどのようにロール成形を施すことができるのかを示す。この成形はここでも、一方の側と反対側とで交互に行われる。

機械は長さが短く小型である（さらに成形ステーションが相対している）上に、非常に多くの移動の可能性を有するという事実によって、機械を使用して、その長さに沿って様々な形状を有する輪郭を製造することができ、当該輪郭を二重曲げにし、捩れさせることができる。スタンドに対する中間片の傾倒性によって横方向に傾倒可能にローラを配置することによって、捩れた輪郭を作る可能性が向上し、９０度以上の角度で曲げること、また、Ｚ状の輪郭の形状に成形することが可能になる。フレームに対して、かつ、それによってスタンドに対して中間片を旋回可能にすることによる、ローラの旋回可能な配置は、種々の成形の可能性を増やす一因となっている。

図８は、本発明によるロール成形機によって、ブランクを、曲げた角度を有する輪郭４５に曲げることをどのように達成することができるのかを示すのに対して、図９は、自家用車などの車両のフロントガラス上方に施される二重曲げフロントガラス用ビームを示す。当該フロントガラス用ビームは、平らな薄板金属細片を、本発明によるロール成形機を通過させ、次いでこのビームの長さに沿って変化する断面を得るための適した方法で異なる成形ステーションを制御することによって製造されている。

当然ながら、本発明は、いずれの方法においても記載される実施形態に制限されず、本発明の修正を、添付の特許請求の範囲において定められるような本発明の範囲から逸脱することなく行う多くの可能性が、当業者には明らかとなろう。

Claims (10)

1. スタンド（１１）と、前記スタンドに横方向に変位可能に取り付けられた一対のローラの支持体（１７、１８）用のフレーム（１４、１５）を備える一列の成形ステーション（１２）とを備えるロール成形機であって、
   垂直軸（Ｉ）周りを旋回させるために中間片（１６）が各フレーム（１４、１５）に枢動可能に取り付けられ、一対のローラの２つの支持体（１７、１８）が各中間片に別々に横方向に変位可能に取り付けられ、
   一対のローラの各支持体は成形ローラ（１９、２０；２９、３０）をそれぞれ支えるための２つのアクスルピン（２１、２２；３１、３２）を備え、一対のローラの前記２つの支持体はそれらの相対するアクスルピンを有する、ロール成形機。
2. 前記中間片（１６）は横方向に傾倒可能である、請求項１に記載のロール成形機。
3. 少なくとも１つのフレーム（１４）は、前記スタンド（１１）に横方向に変位可能に取り付けられる下フレーム部分（５０）に対して横方向に傾倒可能に取り付けられる上部分（１５）を有し、前記中間片は、前記フレームの前記上部分（１５）上に配置され、かつ、前記フレームの前記上部分（１５）と共に横方向に傾倒可能である、請求項２に記載のロール成形機。
4. 少なくとも１つのフレームの前記中間片（１６）は、前記フレーム（１４）に対して横方向に変位可能である、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のロール成形機。
5. 一対のローラの前記支持体の前記アクスルピン（２１、２２；３１、３２）は垂直に移動可能である、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のロール成形機。
6. 少なくとも１つの成形ステーション（１２）の一対のローラの各支持体（１７、１８）の前記アクスルピン（２１、２２；３１、３２）は、前記中間片（１６）に取り付けられる一対のローラの他の支持体のアクスルピンから独立して、前記スタンド（１１）に対して垂直に移動可能である、請求項５に記載のロール成形機。
7. 前記中間片（１６）上に配置された一対のローラの前記２つの支持体（１７、１８）の前記アクスルピン（２１、２２；３１、３２）は、互いに平行に伸長する、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のロール成形機。
8. 前記ロール成形機の前記成形ステーション（１２）全てにおいて、ステーションに属する部分は、相互に、かつ、前記スタンド（１１）に対して同じ可動性を有する、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載のロール成形機。
9. 相対する一対のローラ（１９、２０；２９、３０）を有する一列の前記成形ステーション（１２）を通して薄板金属細片（３５）を動かし、および、前記薄板金属細片を当該ローラ間で保持し、かつ、ローラ縁端部上で前記薄板金属細片を成形することによって前記薄板金属細片をロール成形する方法であって、
   第２の成形ステーション（１２）全てにおいて次第に２つの角度（４１、４２）がつけられ、第２の成形ステーション全てにおいて次第に２つの他の角度（４３、４４）がつけられる、ロール成形する方法。
10. 前記薄板金属細片は、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載のロール成形機の前記成形ステーション（１２）を通して動かされる、請求項９に記載の方法。

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