JPS59193719A - 管状被加工物を曲げる方法および装置 - 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】 この発明は管状被加工物、とくに矩形、Ｃ字状またはＵ
字状の断面形状に管を曲げる方法および装置に関し、そ
れらの変形加工されるべき個々の管は長さが約３．０５
ｍ（１０フイート）以上程度の可成シ長尺ものであるも
のに関する。かかる管体は、高度の正確さでもって非円
形状を有するように変形されることを要する場合がある
。たとえば、鉄道の軍需、バス自動車その他の車輌用の
自己支持フレームは放物線形状に曲った端部を有する鏡
対称形状の天井担持柱体へ上端部が溶接されるべき上下
方向の柱を含むことがしばしばである。

そのような場合および同様な課題については、多数の打
撃を変形されるべき管へ加えて管を進行的に鍛造（しか
し加熱しないで）して所望の形状にするハンマー機構内
をこの管が型板とともに移動される装置が知られている
。この装置め作動には高度の技術と経験とを必要とし、
しかも長さが約３．０５ｍ（１０フイート）以上もある
管体が自由に移動されなければならないので、その作業
は可成り危険でもある。最後に、ハンマー機構は必然的
に騒音を発生するのである。

この発明の１目的は、未熟練者でも容易に実施できる、
管状材を曲げる方法を提供することにある。

この発明の別々１目的は、従来周知の方法よりも危険度
および騒音の少ない上記の方法を提供することにある。

この発明のさらに別々１目的は、調節可能な型板手段が
未熟練者による作業を可能にするとともに結果が極めて
正確な曲げが得られるようになる、管体を所望の形状に
曲げる装置を提供することにある。

この発明に従えば、水平の基板は管の弾性特性を考慮し
て、この管が保有させられる形状と一致する輪廓を有す
る〕つの調節可能彦型板を担持する。管体は型板の前面
に載置され、この管体のほぼ中央部から始めて、液圧作
動される変形用シューが管を型板と係合させるべく押圧
する。曲率半径が大きい場合には、液圧作動のシューは
固定の液圧シリンダへポール継手によって連結され、ま
た一層短い曲率半径が必要な場合には−それは上記の天
井を担持する柱体の場合におけるごとく通例は管の端部
付近においてであるが−自己のシューを有する１つの液
圧シリンダが管沿いに、好ましくは１つの円径路沿いに
、移動される。保持板は管の上方への座屈を回避するた
めに設けられてよい。各曲げ工程は事故の発生を少なく
するために管の自由端部の制限された行程をもたらすだ
けにするのが好ましい。

上記のごとく、装置は鏡対称形状を有しているので、第
１図に示されるように装置の単に半分のみを図示し記述
するだけで足りる。

基板１０は床面の上方の成る高さにおいて基板フレーム
または支持体（図示せず）上に水平に装着されていて、
その上で曲げられるべき各管が容易に配設されることが
可能となる。補足的設備、とぐに液圧ポンプ手段は基板
１０の下側に装着されている。基板の頂上には型板（テ
ンプレート）手段が装着されていて、それに圧接して管
状の被加工物は管軸に関してほぼ直角に加えられる力に
よって曲げられる。

型板手段は、それが比較的に広い範囲内で変形されうる
ような寸法を有する型部材１２を含み、従ってこの型部
材１２は適切な弾性特性を有する材料でつくられてしる
。しかし、作動の際には型部材１２は極めて大きい負荷
を受けるはずであり、従って型部材は符号１４で示され
る曲げられるべき被加工物とは反対のそれの側において
比較的に狭い間隔内で支持されている。この目的のため
に、ソケット部材１６が設けられ、それらは基板１゜の
上面内に加工形成された１つの溝１８内に受は入れられ
ておシ、これらのソケット１６はボルト２０によって固
定されている。さらに、ねじ山っきのボルト２１はソケ
ット部材１６の有する通路孔２２を通って基板１０と平
行に延在し型部材１２のねじつき孔２４内へ入っている
。ソケット部材１６の両側においてボルト２１土に調節
ナツト２６が設けられている。上記のナツト２６がそれ
らの対応するソケット部材１６へ対して撰極的にねじ込
まれている限シ、型部材１２はそれの長さのこの点にお
いてソケット部材と剛固に接続されている。型部材１２
の形状を調節するためには、各対応するソケット部材１
６の位置における１対のナツト２６の一方または他方は
ねじ戻されて所望の形状が各ナツト２６の位置づけを適
切に再調節することによって達成され、従って型部材１
２は所望のように湾曲されてよい。型部材１２は、すで
に主たる曲率を与える基本形状を有し、従って両方向へ
それが外らされうるように製造されることに留意さるべ
きである。第１図から容易に判るように、溝１８の形状
や、各ソケット部材１６の設計やそれらの通路孔の方向
づけはこの主たる曲率に従って選は九る。

被加工物の、型板手段に対向する側において、工具部材
によって管１４に対して曲げ力が加えられて、管は可塑
的に、すなわち型板手段へ接近する方向で自己の弾性の
限界を超えて、変形される。

この作業中において、管１４はコア手段（図示せず）に
よって内方へ支持されることが好ましく、また本出願の
共願である昭和５５年１２月３１日付日本ｌ特許出願、
特願昭５５−１８９４３４号に記載されたコアを用いる
ことが好ましい。かかるコア手段は被加工物の座屈ない
しは崩壊の危険を除去する目的を果すものである。

第１図の左手側（すなわち、第１図は装置の単に半分し
か示していないので、実際には管１４の中央区域である
）においては、大きな曲率半径が生成されるべきである
。この目的のために、自己の揺動ヒン３０が基板１０の
ベアリング孔２８内に回転可能に々つている支持部材３
２が設けられている。各支持部材３２は液圧シリンダ３
４を担持している。各シリンダ３４のピストン棒３６は
それの横の端部のうちの一方に隣接して弾性的に変形可
能な材料でつくられた圧力片４２へねじ接続されている
。

各圧力シュー４０の自己の最初の（非作動）位置への戻
９は、らせん形状の緊張ばね４４によって行われ、この
非作動位置は第１囚に示されている。支持片４２は隣接
圧力シュー間の間隔を橋架して管１４が型板から降伏し
て離れる危険を除去する。支持片４２は成る長さのばね
鋼テープでつくられるのが好ましい。

第２図は詳細な設計を示す。

第１図の右手の端部において、管１４は比較的小さい曲
率半径をもった形状をとるように変形されるべきである
（ここでもまた、管１４の他端部では鏡対称態様で同様
な変形がつくり出されるべきである）。このように、管
状被加工物は一層太き々力さえも受けるであろう。そし
て上記したコアによって管を内方へ支持するのみならず
、管１４を基板１０との係合状態に保持する手段を設け
ることも必要である。この目的のために、装置は保持（
ホールド・ダウン）板４６を含む。基板１０の下側に装
着された液圧シリンダ５０は保持板４６の孔を貫通して
延在するとともにナツト５２によって保持板へ接続され
たピストン棒４８を有する。

各シリンダ５０へ液圧流体の圧力が送給されると、保持
板４６は型部材１２およびンケット部材１６（第３図を
参照）と係合して下方へ引っばられ、また保持板４６は
管１４に重なる関係で型部材１２を超えて延在する。流
体圧力を除去すると、保持板４６はらせん形状の加圧は
ね５４によって挙揚される。詰め板を用いて保持板４６
の下降行程を管１４の縦方向の寸法に適合させてよいが
、かかる詰め板は図示されていない。

縦の支持板５８内に装着されだ液圧シリンダ５６は曲げ
工具として働く。支持板５８はそれの上下縁が、基板１
０内に設けられたピボット６４を中心として揺動可能な
レバー系の腕６０および６２へそれぞれボルト締めされ
ている。腕６２の外端部から案内部材６３が縦に上方へ
向けて延在してそれの水平延長部が基板１０の溝６５内
へ係合してピボット・ベアリングの負荷を外す。

第１図は腕６０．６２およびシリンダ５６の非作動位置
を太線で示す。この最初の位置から、レバー系は液圧シ
リンダ６６によって９０度までの角度に亘って揺動がで
き、また各腕６０．６２の最終位置は鎖線で示されてい
る。装置の他端部においては管１４の他端部のために鏡
対称系が設けられているのは勿論である。

シリンダ５６のピストン６８の行程は、この場合におい
てもまた、ポール継手７０を介して、２つの圧力シュー
７４．７６が揺動可能に連結されているブロック７２へ
伝達される。シリンダ６６を作動させると支持板５８は
円形軌道を辿る際に被加工物１４の輪廓は放物線となる
であろうし、従って各差異を克服するためにシリンダ５
６の仕事行程はそれに従って長くなければならない。

個々の液圧シリンダには単一の加圧流体発生源から送給
を受けてもよく、またけ別態様として、適合された出力
を有する数個のポンプから送給を受けてもよい。加圧流
体の送給は、最も簡単々設計のものとしては手動によっ
て作動されうる制御弁（図示せず）によって制御される
か、または通例のシーフェンス制御手段が用いられても
よい。

与えられるポンプ容量を減少するためには、少くともシ
リンダ３４および５６を同時にでは々くシークエンシア
リに作動させる、好ましくは一時に１本のシリンダだけ
を作動させるわけである。

使用の際には、まず被加工物（管１４）を第１図に示す
ように基板１０上に載置する。次いで、装置の対称平面
に隣接する各シリンダ３４が作動され、その結果、これ
らの−シリンダは作動された状態に維持されているので
、管１４はいまや安全にクランプされている。そのあと
で、外側方向の次につづく各シリンダ３４には加圧流体
が送給され、大きな曲率半径が必要な場合には管の部分
における拘束が行われるのである。さて、最後に、支持
コアが管１４の外端部から挿入される。次の工程では、
シリンダ５６および５ｏは作動されて、後者に代ってシ
リンダ６６が加圧流体の送給を受ける。このようにして
、管１４はますます変形されて所望の形状を持つに至ｐ
、レバー系６０／６２の角行程は、各曲率半径が一層短
くなればなるほど小さくなる。この角行程は随従して制
御されるシリンダ６６の行程によって決定されるのは勿
論である。

Ｌ／　バー系６０／６２の最外方位置におけるシリンダ
５６の最終の行程の６とでのみ、すべてのシリンダから
流体圧が除去されて戻りばねは各シューを引き抜いてそ
れらの最初の非作動位置へ戻す。

保持板もまた挙揚されるので、曲げられた管１４は装置
から除去されうるわけである。

１つのバッチにおける最初の各被加工物は、それらを基
準加工物と比較するか、または適当な型板（図示せず）
によって制御されるであろう。また、必要ならば、型部
材１２を再調節して管のバッチの例えば壁厚許容度や材
質の剛性その他の可変パラメータに対して備えるように
する。

上述の実施態様においては、それの応用性を大きくした
シ、または取扱いの便宜性を図る上でいくつかの別態様
のものをつくることができる。

だとえば、基板１０は対称平面（第１図の左手）におい
て分割されて、２つの鏡対称の各半分を互いに接近させ
たシ離隔させたシして異なった寸法の管体に対して装置
を適合させるようにしてもよい。その際、中央部の間隙
はインサート板によって閉鎖され、また型板手段にも中
央部材を補足するか（または型板全体を取シ替えるか）
することが必要なのは勿論である。

さらに、保持板４６は、それが単に挙揚されるのみなら
ず、水平方向に管から除去されて曲げられた管の除去に
便ならしめるようにしてもよい。

さらにまた、各シュー４０はテープ４２へ必ずしも積極
的に接続される一必要はない。その代りに、管の長さ方
向においてシューとテープとの相対運動を許す摺動接続
としてもよい。そのような設計によれば、装置の準備の
際に成る場合に望ましいか、または必要でさえもあるシ
ューの横方向の調節が可能になる。これは、分割基板が
上述のごとく用いられる場合にはとくに適当である。

最後に、レバー系６０／６２は、基板の下側に装着され
るべく、腕６２と同様な単一のレバー腕と置換されてよ
い。これによって、曲げられた管は装置からの除去が一
層簡単になりうるが、レバー６２のベアリングに作用す
る比較的に高いトルクは適当な手段によって補償されな
ければ々らない。

伺故ならば、そうしないと、液圧シリンダ５６は交番の
変形によって早期の摩耗および破裂を生じることになる
であろうからである。レバー系へ揺動可能に連結された
シリンダ６６を作動する代りに、歯つきビニオンと協働
する歯つきラックの形式の連結手段を用いてよく、その
際にはこのラックは液圧駆動されるのである。単一の液
圧シリンダ５６は１対のシリンダと置換されてよく、そ
れらの個々のシューはテープ４２と同様な弾性テープに
よって互いに接続されるわけである。

【図面の簡単な説明】

第１図は一部を断面にした、この発明に従う装置の一部
分の平面図である。 第２図は第１図のＡ−Ａ線沿いの平面における部分断面
の拡大図である。 第３図は第１図のＢ−Ｂ線面いの平面における部分断面
の同様な拡大図である。 符号の説明 １０・・・基板；１２・・・型部材；１４・・・管：１
６・・・ンケット部材；２６・・・調節ナツト；３２・
・・支持部材；３４．５０．５６．６６・・・液圧シリ
ンダ；３６・・・ピストン棒：４０．γ４・・・圧力シ
ュー；４２・・・支持片：４４・・・緊張ばね；４６・
・・保持板：６０．６２・・・ＭＳ６Ｂ・・・ピストン
ニア０・・・ボール継手。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）管状被加工物を曲げる方法であって、（イ）　曲げ
   られるべき管を、この曲げ作業が行われる平面と平行に
   延在する基板表面上に、しかもこの基板へ剛固に結合さ
   れた型板の前面に載置する段階と、 仲）上記型板手段と対向する上記管の一側面に、この管
   を上記型板手段と係合させたまま外らせるようになって
   いる液圧作動される値数の圧力シューを設ける段階と、 （ハ）上記管の中央部から始めて管の両端部へ向けて進
   みながら上記シューを交番に作動させるべくこれらのシ
   ューへ圧力流体を送給する段階と を含む、上記方法。 ２）管状被加工物を曲げる装置であって、はぼ水平の上
   表面を有する基板手段と、上記基板表面上に装着されて
   いるとともに被加工物が曲げて得られる形状と一致する
   輪廓を有する型板手段と、この型板手段と係合してその
   型板手段の前面に載置された１本の真直な管体を外らせ
   るようになっている水平方向に外らせ可能なシュ一手段
   と、上記シュ一手段へ駆動的に接続されている液圧シリ
   ンダ手段へ制御手段を介して接続されだ液圧流体圧発生
   源とを含んでなる、上記装置。 ３）前記型板手段には輪廓調節手段が設けられている、
   特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ４）前記型板手段はテープ状の弾性的に変形可能な型手
   段と、ソケット部材によって前記基板へ剛固に支持され
   た調節素子とを含む、特許請求の範囲第３項に記載の装
   置。 ５）前記調節素子はセットねじ手段を含んでなる、特許
   請求の範囲第４項に記載の装置。 ６）前記ソケット部材は前記基板内に設けられた溝内に
   装着されている、特許請求の範囲第３項または第４項に
   記載の装置。 ７）前記液圧シリンダ手段は前記基板の位置において固
   定的に装着されている、特許請求の範囲第２項に記載の
   装置。 ８）それぞれが１個のシュ一部材へ接続されている複数
   の液圧シリンダが設けられておシ、相隣接するシュ一部
   材は前記管体とほぼ平行に延在する弾性テープによって
   接続されている、特許請求の範囲第７項に記載の装置０ ９）少くとも１つの液圧シリンダが前記基板の位置にお
   いて可動的に装着されてお９、またほぼ前記管体沿いに
   上記１つのシリンダを移動させるだめに駆動手段が設け
   られている、特許請求の範囲第２項に記載の装置。 １０）　　各可動液圧シリンダは】本の上下方向の軸を
   中心に揺動可能な相持手段上に装着されている、特許請
   求の範囲第９項に記載の装置。 １１）前記上下方向の軸は前記少くとも１つの液圧シリ
   ンダからみて前記型板手段を超えて配設されている、特
   許請求の範囲第１０項に記載の装置０１２）前記液圧シ
   リンダ手段の作動周期中に前記管体を前記基板の上表面
   と係合させるように押圧する保持手段が設けられている
   、特許請求の範囲第２項に記載の装置。 １３）前記鳴動および保持手段の少くとも一方は液圧作
   動可能である、特許請求の範囲第９項または第１２項に
   記載の装置。 １４）各前記、駆動手段は調節可能な段階によって前記
   相持手段を移動させるようになっている、特許請求の範
   囲第９項に記載の装置。 １５）各前記制御手段は前記液圧シリンタ゛手段と前記
   駆動および保持手段とへ加圧流体を送給するようになっ
   ている、特許請求の範囲第１３頂に記載の装置。 １６）複数の前記液圧シリンダ手段へは前記発生源から
   加圧流体がシークエンシャリ（ξ供給される、特許請求
   の範囲第２頂に記載の装置。