JPH04258318A - 曲げ心金送り台を関連させた空間圧延引張曲げ加工法及び該加工法を実施するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、曲げ心金送り台を関連
させた空間圧延引張曲げ加工法及び該加工法を実施する
ための装置に関する。

【０００２】

【発明の概要】本発明に係る空間圧延引張曲げ加工法に
おいては、先ず曲げるべき形材の両端を締め付け、プレ
ストレスを与え、その後形材を曲げるが、その際曲げ成
形範囲では形ロール送り台のロールを少なくとも一つ形
材に圧着し、曲げに添って三次元的にこれを送る。

【０００３】従来の空間圧延引張曲げ加工も、概して上
述の如き方法により行われていた。しかしながら、この
種の加工法においては中空形材又はくり抜き部を有する
形材を曲げ加工する場合、この形材が曲げられる際に潰
れたり、その形状が損われたりするという問題があった
。

【０００４】本発明の有意性は、前記問題を解決するた
め、曲げ心金送り台もしくはこの台の一本又は複数本の
心金が、形ロール送り台のロールと同種の運動、場合に
よっては三次元運動を行なうことにある。つまり曲げよ
うとする形材に接してロールを三次元方向に送ると同時
に、曲げ心金も同じく三次元方向に動かす。従来技術に
おける加工法では、単に停止した心金を使用するに過ぎ
ず、心金を空間的に動かすことは今まで知られていなか
った。本発明では、この心金が必要に応じあらゆる空間
平面、すなわちＸ，Ｙ方向及び回転方向に動き、しかも
ロールの動きに追随し、更にこの際、ロールは曲げるべ
き形材及び曲げ心金を外部から圧着している。

【０００５】中空形材の曲げ工程において心金を中空形
材の内部に詰めて曲げる方法が従来知られているが、こ
の方法は一般に一平面の曲げ加工のみを行なうものであ
る。これについては、その種の中空形材を平面的に一定
半径で曲げることは周知であるが、心金を有する曲げ心
金送り台は固定状態とされている。また、心金保持台を
工作物クランプ台の向こう側に固定配置し、固定された
心金が、曲げるべき形材の隙間のない又は一部空域を有
する断面を充填し、且つクランプ台を貫通する形で案内
されて、この心金を工作物内に取り込み、これを固定す
る方法が知られている。従来技術では、心金が常に同じ
位置、つまり曲げ点に停止していることが重要であり、
そのため一定半径の曲げ加工を行なう場合、曲げ心金送
り台（又は心金保持台）も固定されていなければならな
い。この心金は曲げ終了後、成形された工作物が簡単に
取り出せるよう、油圧装置により曲げ加工部付近から撤
収される。

【０００６】しかしながら、この種の公知の固定式の曲
げ心金送り台は、アメリカ合衆国特許第４９４１３３８
号及びドイツ国特許第３６１８７０１号の各明細書に記
載されている曲げ加工法に対しては、適用され得ないも
のである。

【０００７】隙間のない又は一部空域を有する形材の曲
げ加工にこの種の装置を使用し、且つ固定式の心金保持
台を使用すると、曲げるべき工作物内で心金が相対運動
を引き起こし、このため曲げ加工が阻止されて、曲げる
べき工作物とその工具が破壊され得る。

【０００８】本発明の目的は、隙間のない又は一部空域
を有する形材を公知の空間圧延引張曲げ加工法において
も曲げ成形可能とするため、曲げ心金送り台を動かす方
法及び該方法を実施するための装置を提供することにあ
る。

【０００９】前記目的を達成するため、本発明に係る方
法は以下に述べる特徴を備えている。すなわち、曲げ心
金送り台に、形ロール送り台の運動と一致した（合同の
）動きを与え、ロールを相応に備えた形ロール送り台を
、工作物をその間に挟んで曲げ型に突合わせ、曲げるべ
き工作物の断面内部に密接するようにして保持された心
金を、例えば曲げ心金送り台に軸支する。

【００１０】心金を曲げ心金送り台に軸支する方法には
、３つの異なる仕様タイプがある。

【００１１】第１の仕様タイプとしては、曲げるべき形
材内に密接収容される心金内に心金棒を差し込み、この
心金棒をピボット軸受を介して心金と連結する。

【００１２】また第２の仕様タイプとしては、心金を心
金棒と固定連結し、この心金棒の他端側を曲げ心金送り
台に軸支する。

【００１３】第３の仕様タイプとしては、心金を心金保
持台に固定連結し、心金棒は曲げ心金送り台に強制拘束
回転するように連結する。また心金棒は捩じりをガイド
するためクランプヘッドに一致して左右に動くものとす
る。

【００１４】本発明に基づく方法が、公知のＲＡＳＢ法
（空間圧延引張曲げ加工法）だけでなく、形材の曲げ加
工を一平面、例えばＸＹ平面のみで行なうＡＳＢ法（圧
延引張曲げ加工法）にも適していることは重要である。 尚、ＲＡＳＢ法では、曲げは３つの空間軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ
）で行なわれ、場合によっては更に付加的に捩じりを持
たせて行われる。

【００１５】この捩じりは、公知のＡＳＢ法でも可能で
ある。ＸＹ軸が動けば種々の半径の曲線に曲げ加工する
ことが可能である。その代わり、ＸＹ平面の曲げは回転
軸の運動ではなく、形ロール送り台の運動によって曲げ
点に対して相対的に生じさせることができる。

【００１６】両者の加工法で重要なことは、心金を場合
によっては三次元（Ｘ＋Ｙ方向及び回転方向）に動かし
、曲げるべき形材の曲げ点では常にどんな曲げ運動に対
してもこれを停止するために、曲げ心金送り台が本発明
の技術ゲージに従って形ロール送り台の運動に厳密に合
同に動くことである。

【００１７】例えば、アメリカ合衆国特許第４４９１３
３８号又はドイツ国特許第３６１８７０１号の明細書に
記載されているように、工作物側のクランプ台が回転テ
ーブルにＸ方向のみならずＹ方向の運動を導き出すこと
が知られている。

【００１８】このクランプ台はつまり、工作物の長手方
向に沿って形材を曲げ型に“カール”する際、工作物の
動き自体に追随し、すなわちＸ方向に動く。一方本発明
による曲げ心金送り台又は心金保持台は、これと全く異
なった働きをなし、心金を形ロール送り台の運動と一致
させ、成形される工作物の曲げ点で常に停止させる。本
発明の特許請求の範囲には、曲げ心金送り台によって保
持され、運動案内される心金の特定な形状についても述
べられている。

【００１９】最初に挙げられる簡単な仕様タイプとして
は、心金は単純な棒状の工具として形成されている。前
述された２つの仕様タイプに沿って、この心金又は工具
は曲げ心金送り台に軸支されるか、或いは心金棒と固定
取付けされ、心金棒それ自体は（第２の仕様タイプでは
）心金保持台の受枠に軸支される。第３の仕様タイプで
は、心金は強制拘束回転させられる。

【００２０】従来は、一平面のみで一定半径の曲げ加工
が行なわれていたため、心金を曲げ心金送り台に軸支す
る必要はなかった。

【００２１】しかし公知のＲＡＳＢ法では三次元運動が
行なわれるため、本発明に基づき、心金を曲げ心金送り
台に（第１の仕様タイプに沿って）軸支するか、第２の
仕様タイプに沿って心金を心金棒と固定連結し、しかも
心金棒それ自体は曲げ心金送り台の受枠に支承するか、
或いは第３の仕様タイプで心金を強制拘束回転させるこ
とが必要である。

【００２２】本発明の第２の仕様タイプにより、心金の
詳細な仕様が与えられる。

【００２３】つまり本発明により、この曲げ心金送り台
を使って二重形材も曲げ得る。二重形材とは、内形材及
び外形材を有し、これら２本の形材が互いに半径の相互
間距離をとり入れ子式にガイドされ同軸状とされた形材
である。この種の二重形材を曲げるためには、それに応
じて圧着される心金が必要である。この種の心金は、先
ず前述の２つの仕様タイプに沿って、内部の心金と連結
されている内部の心金棒を有する。前記内部の心金は、
内部の同軸形材パイプの断面内側を支える役割をなす。

【００２４】２本の同軸形材パイプを互いに同時に、そ
して２本の形材の間の中空間に一定の距離を持たせて（
つまり内と外の形材パイプ間に一定の距離をおいて）曲
げることができるよう、他の断面形状を有する外側の心
金を用意し、これを内形材の外周と外形材の内周の間の
中空間に差し込み、内部の心金と同時に動かす。

【００２５】前記外側の心金は、他の心金棒を有し、該
心金棒も同じく中空形材パイプとして形成され半径方向
内部にある他方の心金棒の周囲にあってこれと同軸をな
すように配置されている。

【００２６】これらの２本の心金棒も、入れ子式にガイ
ドされる同軸形材パイプとして、本発明による曲げ心金
送り台に緊定される。

【００２７】本発明による二重心金を使えば、同軸の中
空形材を同時に曲げることができ、しかも曲げ半径及び
３空間平面の曲げ形状に関係なく、内形材と外形材間の
半径方向の中空間は、常に確実に一定の距離に保たれる
。

【００２８】更に、この種の二重曲げ心金送り台もしく
は二重心金保持台は、従来公知の例えばＡＳＢ法による
標準装置でも使用することができ、更に排気管製造時に
使用されるような通常のバイプ心金曲げ装置にも使用可
能である。

【００２９】更に、心金の輪郭は曲げるべき形材の断面
に圧着されていることも重要である。すなわち、工作物
は任意の輪郭をなすように曲げ得るため、それに応じ、
曲げるべき工作物の内周に密接し合致する心金の輪郭が
選択される。

【００３０】本発明の二重心金では、それによって同軸
の形材も曲げることができるように、内部の心金の輪郭
は、外部の心金の輪郭とは異なる。更にこの場合、内部
に位置する同軸形材は、外部に位置する同軸形材に比し
全く別の輪郭を有する。

【００３１】そこで、内部に位置する同軸形材の内周の
成形は、この形材の外周とは異なり、また外部に位置す
る同軸形材の内周の成形も同じように、その外周とは異
なるものとされ得る。この場合、その成形の様々な可能
性に応じて、差し込まれる同軸心金の内面及び外面が選
択される。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例につき添付図面を参照
しつつ説明する。

【００３３】ＲＡＳＢ法による装置は、例えばドイツ国
特許第３６１８７０１号及びアメリカ合衆国特許第４９
４１３３８号の各明細書に詳しく記述されているが、こ
の記述を引用して説明を行なう。

【００３４】前記装置は、回転テーブル２に固定取付け
されている曲げ工具１を備えている。

【００３５】曲げ工具１の外周には、曲げようとする工
作物１６が密接して突き合わされている。

【００３６】回転テーブル２は回転駆動され、回転テー
ブル張り出し支えによって支承されている。また、前記
支えはＺ方向に走行可能な往復台４に固定されている。 往復台４それ自体の滑りガイドは、自在軸受け５に方向
転換できるよう保持されており、自在軸受け５は軸６の
まわりを回転駆動される。

【００３７】これにより、回転テーブル２はＺ方向に動
くことができ、更に補助的にＹ軸に相対して軸６のまわ
りを水平旋回することができる。

【００３８】工作部１６の曲げは、曲げ点９で行なわれ
る。この場合、図２では図面上の理由から互いに離され
ているが、形ロール曲げ送り台７はその前面にロール８
を備え、ロール８は曲げ点９で成形工作物に密接拘束さ
れている。

【００３９】図１において、曲げ点を明らかに示すため
、形ロール曲げ送り台７は矢印Ｘの方向に位置をずらし
てある。

【００４０】更に図１において、工作物自体は示されて
おらず、代わりに工作物内部空間に送り込まれている心
金の配置が示されている。該心金の配置は、心金棒１４
と該心金棒の前面に配された心金１５とで構成されてい
る。

【００４１】心金棒１４は、クランプ第１２のクランプ
ヘッド１８を貫通して入り込み、曲げ心金送り台１３の
ホルダーで受けられている。

【００４２】成形される工作物１６は、その長手方向の
一方が回転テーブル２上の曲げ工具１に固定締め付けさ
れ、同時に他端がクランプ台１２のクランプヘッド１８
に固定締め付けされている。

【００４３】３空間平面Ｘ，Ｙ，Ｚの曲げは、回転テー
ブルが回転駆動され、同時にＺ方向の往復台４と、場合
によっては自在軸受け５に捩じり応力が加えられること
により行なわれる。この場合、工作物１６を任意の方向
へ曲げるために、形ロール曲げ送り台７が、その３つの
空間軸で相応の運動を導き出す。

【００４４】図２では、形ロール曲げ送り台７について
、ロール８のための取付け具を収めた曲線レール１０が
示されている。更に、曲げ点９が図示され、ロール８が
３空間平面を移動する曲げ点９に常に追随するよう形ロ
ール曲げ送り台７に配置されている様子が知られる。

【００４５】重要なことは、回転テーブル２上の曲げ工
具１の曲げ運動のために、クランプ台１２は、形ロール
曲げ送り台７、クランプ台１２及び曲げ心金送り台１３
に共通のレール床１１上を矢印Ｘの方向（図１の左方向
）へ移動する一方、曲げ心金送り台１３は、Ｘ，Ｙ，Ｚ
いずれの空間軸に対する形ロール曲げ送り台７のどのよ
うな動きにも同時に追随する点である。

【００４６】これにより、曲げるべき形材の内部を密接
に充填している心金１５が、曲げ点９のどのような動き
に対しても正確に追随することが確実とされている。

【００４７】図３は、心金１５を心金棒１４に軸受する
ための第１の仕様タイプを示す。該図に示すように、工
作物１６の断面内壁に心金１５が密接され、心金１５は
ピボット軸受を介して心金棒１４と回転可能に連結され
ている。心金棒１４の長手方向他方の端は曲げ心金送り
台１３のホルダーに固定されている。

【００４８】図面には示されていないが他の仕様タイプ
として、心金１５が例えばネジで心金棒１４と固定連結
され、心金棒１４がピボット軸受でホルダー１９に軸支
される方法も可能である。

【００４９】図４は、二重心金の配置であって、それら
が本発明に基づき同軸パイプのＸ，Ｙ及びＺ方向の曲げ
に使用される様子を示す。

【００５０】図４において、外形材２２の内周に内形材
２１が配され、これらの２本の形材間に中空間２３が形
成されている。

【００５１】外形材及び内形材からなるこの種の同軸形
材を曲げるために、本発明に基づく二重心金の配置が備
えられている。

【００５２】該二重心金の配置は、外形材２２の内周と
内形材２１の外周の間の中空間２３に差し込まれている
外側の中空心金２０を有する。

【００５３】この中空心金２０は、前述の軸受方法によ
って中空心金棒２４と連結されていて、中空心金棒２４
自体は曲げ心金送り台１３のホルダー１９に固定されて
いる。

【００５４】一方、内形材２１の内周には心金１５の外
周が密接されており、心金１５自体は前述の止め方法に
より心金棒１４と連結されている。

【００５５】心金棒１４は、中空心金棒２４と同軸にガ
イドされており、同じく曲げ心金送り台１３のホルダー
１９に固定されている。

【００５６】これにより、前述の二重心金の配置と公知
のＲＡＳＢ法による装置を使えば、３空間方向のいずれ
の方向にも同軸形材を所望の形状に曲げることが可能で
ある。

【００５７】前述の２つの方法（単一の心金配置及び二
重心金の配置）のいずれの方法においても大切なことは
、工作物１６自体が回転テーブル上でＺ方向に動くため
、曲げ点９はＺ平面に静止している点である。つまり曲
げ点９は、曲げるべき工作物に対し予定されている曲げ
加工ラインに従ってＸ及びＹ方向にのみ移動する。この
ため形ロール曲げ送り台７もＸ又はＹ方向にしか動かな
い。クランプ台１２及び曲げ心金送り台１３も同様にＸ
又はＹ方向にしか動かない。

【００５８】クランプ台１２は（曲げ工具１での工作物
１６の曲げ運動のために）Ｘ方向に補助的な送り運動を
するが、該補助的な運動は、形ロール曲げ送り台７と曲
げ心金送り台１３には必要ではない。これらの２つの送
り台７及び１３の動きについては、他の条件、すなわち
曲げ点９は常にＺ平面では変わらず曲げ工具１に接する
位置に保たれていなければならないことによって、その
動きが決定される。

【００５９】この種の二重形材のパイプの配置は、クラ
ンプ台１２にそれに応じて同軸で設けられたクランプヘ
ッド１８を使って行なわれる。その場合、行なわれる曲
げに応じて、また場合によっては引き続いて行なわれる
複数の曲げに応じて、二重形材に所望の立体的な成形を
行なうことができ、しかも常に確実に、二重形材の有す
る２本の形材は曲げ点９において一定の中空間２３を形
成している。

【００６０】連続的に複数の曲げを行なうためには、前
記二重心金が常に曲げ点９に配置されている点にのみ注
意を払えばよい。

【００６１】本発明において重要な点は、３空間軸で形
材に所望の曲げ成形を行なうことができ、しかもその形
材は−それが同軸の配置である場合−外面及び内面に異
なる形状を有することが可能であり、更に、その異なる
付形の可能性に加えて、相応に成形された心金を用いれ
ば、その種の複雑な形材を曲げ得ることにある。例えば
ラジエータ形材を、例えば内部が波形のパイプを平滑な
外パイプに同軸状に入れ、曲げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空間圧延引張曲げ加工法を行なう
装置の平面図である。

【図２】図１の装置の側面を、図１中の矢印ＩＩ方向か
ら示す縦断面図である。

【図３】心金の前方部分が工作物内に挿入された状態を
示す縦断面図である。

【図４】互いに入れ子式にガイドされ同軸状に配された
２本の形材について、図３と同様の状態を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１　　曲げ工具 ２　　回転テーブル ３　　回転テーブル張り出し支え ４　　Ｚ方向の往復台 ５　　自在軸受け ６　　軸 ７　　形ロール曲げ送り台 ８　　ロール ９　　曲げ点 １０　　曲線レール １１　　レール床 １２　　クランプ台 １４　　心金棒 １５　　心金 １６　　工作物 １７　　軸受け １８　　クランプヘッド １９　　ホルダー ２０　　中空心金 ２１　　内形材 ２２　　外形材 ２３　　中空間 ２４　　中空心金棒

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】曲げるべき形材の両端をまず締め付け、プ
   レストレスを与え、その後この形材を曲げるが、その際
   曲げ成形範囲では形ロール送り台のロールを少なくとも
   一つ形材に圧着し、曲げに添ってこれを三次元に送る方
   法において、相応のロール（８）を備える形ロール送り
   台（７）が、工作物を間に挟んで曲げ型に突き合わされ
   ていて、その形ロール送り台（７）と合同の動きをなす
   曲げ心金送り台（１３）には１本又は複数本の心金（１
   ５）を備え、更に曲げようとする工作物（１６）の断面
   に密接保持されるこの心金（１５）を軸支することを特
   徴とする、曲げ心金送り台を関連させた空間圧延引張曲
   げ加工法。
2. 【請求項２】曲げるべき形材のためのクランプ装置を備
   え、形材の曲げに際して曲げに添って三次元（Ｘ＋Ｙ方
   向及び回転方向）に送られる少なくとも一つのロールが
   曲げるべき形材に圧着されるために備えられ、その際曲
   げ心金送り台（１３）の１本又は複数本の心金（１５）
   が、形ロール曲げ送り台（７）のロール（８）と同種の
   動きをなし、且つ心金（１５）は回転可能に配置されて
   いることを特徴とする、曲げ心金送り台を関連させた空
   間圧延引張曲げ加工法を実施するための装置。
3. 【請求項３】心金（１５）が曲げるべき形材に密接に収
   容され心金（１５）には心金棒（１４）が差し込まれ、
   この棒がピボット軸受けにより心金と連結されているこ
   とを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】心金（１５）が心金棒（１４）と固定連結
   され、心金棒（１４）は曲げ心金送り台（１３）におい
   て回転可能にホルダー（１３）に保持されていることを
   特徴とする請求項２に記載の装置。
5. 【請求項５】心金（１５）が単純な棒状の工具として備
   えられていることを特徴とする請求項２に記載の装置。
6. 【請求項６】内形材及び外形材が互いに入れ子式に差し
   込まれ同軸状とされた二重形材の曲げ加工のための心金
   が形成され、該心金は、内部の心金棒には内部の心金を
   備え、更に他の断面形状を有する心金が内形材外周と外
   形材内周との間の中空間に差し込まれ、該中空間に位置
   する心金の心金棒の断面が中空であることを特徴とする
   請求項１に記載の装置。
7. 【請求項７】心金（１５）が心金棒（１４）と固定連結
   され、心金棒（１４）は強制拘束回転可能に曲げ心金送
   り台（１３）に連結されており、捩じりをガイドするた
   めクランプヘッドの動きに一致して左右に動くことを特
   徴とする請求項２に記載の装置。