JPS61253126A - 中空物品を曲げるための改良された可撓性マンドレル - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は中空物品を曲げるための可撓性マンドレルに関
する。

〔従来の技術］ 非可撓性の中空物品を曲げる場合、マンドレル等の内部
支持体を用いない限り、該物品の好ましくない挫屈又は
変形が起こる成る程度の危険性がある。マンドレルの挿
入と使用は、曲げ作業の際に中空物品の壁をうまく支え
るのに役立つが、曲げ作業が終了した後でマンドレルを
引き出す時、湾曲部の複雑性とマンドレルの可撓性に依
存して問題が生じる。

引き出しの問題に加えて、可撓性マンドレルに伴う挿入
の問題もしばしば提起される。即ち曲げられる中空部材
の直径又は断面寸法及び／又は形状が用いられるマンド
レルのそれと必ずしも一致しない。この結果、許容間隙
が狭い場合には挿入が困難になる。マンドレルの断面が
中空部材の断面より小さい場合には、該中空部材とマン
ドレルとの間の嵌合が緩くなり過ぎ、曲げ工程において
中空部材がうまく支えられない。

更に、曲げられる中空部材のサイズと形状が変化に冨ん
でいるので、マンドレルのサイズと形状も種々のものが
必要となる。このため、適当なサイズのマンドレルを手
作業で準備する必要があり、コストが高くなってしまう
。

引き出し可能なマンドレルによって中空物品をうまく支
持しようとする試みも行われている。この目的のための
コイルスプリングの利用が、つ工−バ（Ｗｅｂｅｒ）の
米国特許第１５５５８９５号に開示されている。しかし
、スプリングが所望の支持を提供するように充分に硬い
材料、即ちスプリング用スチール等で作られていると、
物品の曲げ又は変形によって螺旋状のマークが残り、好
ましくない。特に曲げられる物品が軟らかい金属ででき
ている場合にはこの傾向が著しい。

チンバラエル（Ｚｉｎｂａｕｅｒ）の米国特許第３８４
１１３８号は、成形作業の際に部材の圧壊を防止するた
めに、チューブ状部材の内部に丈夫な球体を入れること
を提案している。ヒムシュテソト（Ｈ４ｍｓｔｅｄｔ）
の米国特許第３２５１１２６号は、コイルを形成して取
り外し可能な支持マンドレルとして使用される可燃性の
繊維含有マンドレルについて教示している。ギル（Ｇｉ
ｌｌ）の米国特許第３０１６０８１号は曲げ作業の際の
波型ガイドを内部的に支持するための実質的に平坦な金
属片の積層を利用している。

カップフリアン（Ｋｕｐｆｒｉａｎ）の米国特許第３９
２２１３４号は、曲げ作業の際にパイプを支える従来技
術の欠点について述べ、可撓性のマンドレル芯の周囲に
被せられたゴム等の可撓性チューブからなる螺旋状に巻
かれた膨張可能なコイルの利用について開示している。

このマンドレルは、成形されるパイプ内に挿入され、圧
力流体が螺旋状チューブに導入されてこのチューブを膨
らませる。しかし、マンドレルが螺旋形状をしているの
で、スプリングを用いた場合と同様な欠点が生ずると共
に、軟らかい物体に対して用いられると、曲げられる中
空物体内部に生じる螺旋状痕跡のために、マンドレルの
引き出しが困難となる。

〔発明の概要〕

本発明の目的は、成形作業の際、中空部材の壁を支持す
る半径方向に膨張可能な可撓性マンドレルを提供するこ
とにある。

本発明きもう一つの目的は、成形作業の際、中空部材の
壁を支持する半径方向に膨張可能な可撓性マンドレルで
あって、中空部材の内部に該部材の軸に略平行に設置さ
れた複数の細長いチューブ状部材を具えた取り外しの容
易なマンドレルを提供するものである。

その他の目的は以下の説明と添付の図面から明らかにな
るであろう。

本発明によれば、部材の曲げ工程において中空部材の壁
の支持となり、又中空部材に挿入され、且つ引き出され
る可撓性マンドレルであって、束ねられて一体的な細長
いマンドレル構造を形成している複数の細長いホースを
具え、該ホースは所定の圧力で加圧された流体が供給さ
れると断面が膨張可能であり、圧力が所定値以下になる
と断面が収縮可能である。ホース断面の膨張収縮は、マ
ンドレル構造体の断面積の膨張収縮をもたらし、所望の
支持を提供すると共に、マンドレルの引き抜きを容易に
する。

〔実施例〕

本発明の可撓性マンドレルは、曲げられる中空物体の内
部に、その軸と略平行に設置された複数の曲げ可能なチ
ューブ部材からなる。

第１図と第２図には、本発明のマンドレルが全体として
符号１０で示され、一端をプラグ２６でシールされ、他
方の開放端をマニホールド３０に接続された複数の平行
な可撓性チューブ２０を具えている。マニホールド３０
に接続された管路４０は、空気又は好ましくは油圧源か
らの流体を供給する。

チューブ２０は、マニホールド３０を通じてこれに供給
される流体の圧力が加わると、半径方向に膨張可能な重
荷重用のネオプレン等の可撓性の膨張し得る材料で作ら
れていることが好ましい。

リラックス状態でもその元の形状の一体性を維持してい
る加圧されていない、即ちリラックス状態のチューブの
束は、中空物品６０内に挿入され、その後、流体圧力が
加えられると、チューブ２０は膨張して第２図に示すよ
うに中空物品の内壁面に押し付けられる。引き続いて物
品の曲げが行われる際、チューブ２０の膨張と、該チュ
ーブ２０が中空物品の軸に略平行に、即ち第２図の矢印
で示されたように物品に作用する曲げ力に対して垂直に
配置されていることのために、物品の内壁は均一な力で
支えられる。曲げ作が終了した後、チューブはしぼんで
物品から取り外される。曲げ物品からの本発明マンドレ
ルの引き抜きは、中空物品の軸に平行にマンドレルのチ
ューブが配置されていることによって助けられる。

次に第３図〜第５図を見ると、前述の例の変形が示され
ている。この変形においては、マンドレル１０を構成す
るチューブ２０は、一対の可撓性シート４４．４８を具
えた可撓性フレームによって支持又はガイドされている
。前記可撓性シート４４．４８は、可撓性直立部材５４
を受は入れるスロット５０を有し、これによってチュー
ブ２０のための卯容器状の支持体を形成している。この
実施例は、第３図及び第５図に示すように、物品６０゛
等の大径の中空物品内に多数のチューブ２０を使用する
場合にを用である。可撓性シート４４．４８及び可撓性
直立部材５４は硬いけれども若干可撓性のあるゴム又は
プラスチック、例えば硬質ビニール等で作られている。

第６図及び第７図は、キーａ７２を具えた、硬質ゴム等
で作られた成形スプライン７０を有する別の例を示す。

第１及び第２アーム８２．８４を具えた分割部材８０が
、キー８８を介してスプライン７０に取り付けられ、前
記キー８８はスプライン７０の端部からキーミツ２内に
キー８８を滑り込ませることによってキー溝７２内に収
容されている。

分割部材８０は、マンドレル１０を構成するチューブの
受は台のガイドとして機能するのに必要な剛性を有する
可撓性材料であれば、如何なるもので作られてもよい。

第３〜５図及び第６〜７図の例においては両方共、シー
ト４４．４８又はスプライン７０を所望の長さにカット
して、適当な数の直立部材５４又は分割部材８０を挿入
することによって、支持フレームの長さを容易に変更可
能である。

第８〜９図にはさらに別の例が挙げられている。

この例においては、曲げられるチューブの内径に隣接し
ている列のチューブ２０が可撓性金属部材に置き換えら
れている。この例の場合には、ベアリングチェーン等の
リンクチェーン９０が用いられている。アルミ等の金属
からなる千鳥状に間隔を置いて配置された一連のリンク
９２が、チェーン９０の穴９６を貫通する硬質アルミ又
はスチールのロッド９４によってリンク結合されている
。

第８図に示すように、リンクチェーン９０は中空物品６
０の湾曲部の内側のチューブ２０の列に置き換えられ、
曲げ作業の際に最も皺や挫屈の生じ易い限界領域に対し
て最も強力な硬い支持を提供している。ホース２０の膨
張によってチェーン９０は物品６０の壁に対して強固に
押しつけられ、チューブ２０の収縮によってマンドレル
１０は物品６０から容易に引き抜かれる。勿論、前述の
実施例も、直立部材５４又は分割部材８０の適当な修正
によって、マンドレル１０内にチェーン９０を包含する
ように容易に改変することができる。

このように、本発明は中空物品の内部に、物品の軸に平
行に膨張可能なチューブを配置した可撓性マンドレルを
提供し、物品に対して該マンドレルを容易に挿入引き出
しできるようになすと共に、中空物品に対して加えられ
る曲げ力に垂直方向の最大支持を物品の壁に与えること
ができ、これによって引き続（成形作業の際の物品の挫
屈が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマンドレルの斜視図、第２図は第１図
の■−■線に沿うマンドレルの水平断面図、 第３図は第１図及び第２図の例の１変形の水平断面図、 第４図は第３図に示す支持スプラインの斜視図、第５図
は湾曲したチューブ内に組み込まれた第３図及び第４図
のマンドレルの水平破断面図、第６図は第１図及び第２
図の例の他の変形の水平断面図、 第７図は第４図のチューブ支持スプラインの斜視図、 第８図は湾曲したチューブ内に組み込まれた本発明のマ
ンドレルのもう一つの例の破断面図、第９図は第８図の
例の部分斜視図である。 １０−　・マンドレル ２〇−可撓性チューブ ３０−・・・マニホールド ４４．４Ｌ−−一可撓性シート ５４−直立部材 ６〇−中空物品 ７０−スプライン ７２−キー溝 ８０・−分割部材 ８２−アーム ８８−・−キー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、曲げ作業の際に中空部材の壁を支えるのに使用され
   る、中空部材の中に挿入したり、これから引き出したり
   することきできる可撓性マンドレルであつて、複数の細
   長いホースを束ねて形成された一体的な細長いマンドレ
   ル構造体を具え、該ホースは、流体が所定の圧力値に加
   圧されて供給された時に断面が膨張可能であり、圧力値
   が所定値以下に下がつた時に断面が収縮可能であり、こ
   のホースの断面の膨張及び収縮によつてマンドレル構造
   体の断面積の膨張収縮を生じさせる可撓性マンドレル。 ２、ホースの一端に液体を導入するためのマニホールド
   と、該マニホールドと反対側のホースの端部に挿入可能
   なプラグを具えた特許請求の範囲第１項に記載されたマ
   ンドレル。 ３、曲げられる中空部材が所定の断面形状を有し、マン
   ドレルが挿入され、これに流体の圧力が加えられて膨張
   すると、該マンドレルが前記所定の断面形状となる特許
   請求の範囲第１項に記載されたマンドレル。 ４、ホースの間に、マンドレル構造体の長手方向軸を横
   断する可撓性スペーサが設置され、中空部材の断面との
   密着性を向上している特許請求の範囲第１項に記載され
   たマンドレル。 ５、マンドレル構造体き曲げが二つの反対方向のいずれ
   にも可能なように、前記スペーサが配向されている特許
   請求の範囲第４項に記載されたマンドレル。 ６、可撓性スペーサをマンドレル構造体の長手方向軸を
   横断して受容固定するように構成された可撓性スプライ
   ンを具え、該スプラインは捩じりも含めて任意の方向に
   曲げ可能である特許請求の範囲第４項に記載されたマン
   ドレル。 ７、中空物品を所定の形状に成形する際、該物品の壁を
   強化するのに使用される半径方向に膨張可能な可撓性マ
   ンドレルであつて、一端がシールされ、他端がマニホー
   ルドに接続された複数の中空の膨張可能なチューブによ
   つて平行チューブの束を形成し、前記マニホールドを通
   じて流体圧力が加えられると該チューブ束の断面積が増
   加するようになし、該マンドレルは、前記チューブ束が
   物品の軸に平行になるように、中空物品の内部に挿入さ
   れて、曲げ作業の際に物品の支えとなると共に、引き続
   くマンドレルの引き抜きを容易にするマンドレル。 ８、複数のスペーサが隣接するチューブの間に担持され
   、該スペーサは、前記チューブの軸に平行な第１軸とチ
   ューブ軸に垂直な第２軸を有する面内に配置され、前記
   束内のチューブの整然とした配列を保ち、それによつて
   前記中空物品に対するマンドレルの挿入引き抜きを容易
   にする特許請求の範囲第７項に記載されたマンドレル。 ９、前記チューブ束の一つの縁に沿つて、中空物品の軸
   に平行に曲げ可能な金属部材が配置されて前記物品の壁
   の一部に対して丈夫な表面を提供し、該物品の曲げの際
   に挫屈に抵抗している特許請求の範囲第７項に記載され
   たマンドレル。 １０、前記曲げ可能な金属部材がリンクチェーンからな
   る特許請求の範囲第７項に記載されたマンドレル。 １１、細長い中空構造部材を曲げる方法であつて、（ａ
   ）束ねられて一体的なマンドレル構造体を形成している
   複数の細長いホースからなるマンドレルを準備し、 （ｂ）該構造体を中空部材内に挿入し、 （ｃ）所定圧力値に加圧された流体をホースに供給する
   ことによつて、ホースの断面、従つてマンドレルの断面
   を増加させ、 （ｄ）ホースに圧力を加えたまま、中空部材を曲げる 各ステップからなる方法。 １２、更に次のステップを含む特許請求の範囲第１１項
   に記載された方法。 （ａ）マンドレル構造体の断面を減少させるのに充分な
   だけ、ホース内の圧力を減らし、 （ｂ）中空部材からマンドレル構造体を取り外すステッ
   プ。 １３、各ホースの膨張量が、元のホースのサイズの約５
   〜１５％の範囲にある特許請求の範囲第１１項に記載さ
   れた方法。