KR100895832B1

KR100895832B1 - 빌딩 판넬과 판넬 클림핑 머신

Info

Publication number: KR100895832B1
Application number: KR1020037016950A
Authority: KR
Inventors: 모렐로프레드릭; 야고디치매튜제이.
Original assignee: 엠.아이.씨.인더스트리즈,인코포레이티드
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2009-05-06
Also published as: JO2536B1; IL192481A0; CN100563863C; BR0210682A; ZA200309524B; CZ20033548A3; ES2314071T3; SK15352003A3; CA2449472C; EP1399628A2; KR20040015756A; BG64993B1; US8033070B2; US8468865B2; UA78712C2; IL159191A; WO2003002826A2; ATE410560T1; MXPA03011952A; CA2650905C

Abstract

본 발명은, 증가된 내구성과 강도를 가지는 개선된 빌딩 판넬에 관한 것이며, 이에 의해 상호 연결된 판넬들로 건설된 빌딩상에 주는 현재의 디자인 제약을 감소시킨다. 빌딩 판넬은, 직선 중앙부 대신에 갈라져 경사진 두 개의 측벽부에 연결된 신규한 만곡된 중앙부를 포함한다. 직선 중앙부를 만곡된 부분으로 교체하는 것은 빌딩 판넬에 증가된 내구성과 강도를 제공하고, 그것에 의해 빌딩 판넬이 증가된 양과 음의 벤딩 모멘트에 견딜 수 있도록 한다. 따라서, 이러한 만곡된 중앙부를 가지는 판넬로 건설된 빌딩은 현존하는 설계 제약을 감소시키고, 이러한 판넬들로 건설된 빌딩의 크기와 형태를 증가시킬 것이다.

Description

빌딩 판넬과 판넬 클림핑 머신{A building panel and panel crimping machine}

본 발명은, 빌딩 판넬과 복수의 상호 연결된 빌딩 판넬들을 포함하는 빌딩 구조물에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 판넬 형성 장치, 더 구체적으로는 판넬 형성 장치 내의 크림핑 머신에 관한 것이다.

대부분의 빌딩들은 기둥(column)들과 들보(beam)들의 결합으로 건설되는데, 이러한 것들은 합판(plywood), 일종의 금속 혹은 플라스틱 판으로 감싸여 진다. 그렇지만 전체 건설 시간을 줄이기 위한 노력에 있어서, 도급자(contractor)들은, 특히 빌딩들의 외벽을 조립식(prefabricated) 빌딩 판넬을 가지고 건설한다. 이러한 판넬로 빌딩을 건설하는 것은, 전체 벽들이 직접 건설 현장에서 제조되어져 신속하게 결합되고 세워질 수 있기 때문에, 생산성을 증가시킨다.

이러한 조립식 판넬들은 전형적으로 강철 판 금속으로 제조되고, 원하는 빌딩의 형태에 맞도록 성형된다. 예를 들면, 도 1에 예시된 바와 같이, 아치 스타일의 빌딩(100)은 복수의 상호 연결된 아치 형태의 판넬들을 포함한다. 이러한 판넬들은, 그들을 상호 인접되게 놓고 판넬들의 가장자리들이 겹치는 부분에 봉인된 이음매(sealed joint)를 형성함으로써, 상호 연결된다. 그래서, 빌딩의 길이는 판넬 의 두께에 좌우되는 것 뿐만 아니라, 상호 연결된 판넬들의 총 숫자에 좌우된다.

아치형 빌딩을 건설하는 것에 추가적으로 판넬들은, 도 2와 도 3에 각각 예시된 바와 같은, 박공(gable)형 빌딩(200)과 이중 반경(double radius)형 빌딩(300)을 건설하는 데 사용될 수도 있다. 예시되지는 않았지만, 상호 연결된 판넬들은 직선 측면 빌딩들이나 그것의 부분들을 건설하는 데 사용될 수도 있다. 빌딩이 만곡되거나 직선형 측면을 가지거나 상관없이, 그러한 빌딩들을 건설하는 데 사용되는 판넬들의 단면은 때때로 유사하다.

예를 들면, 도 4에는 그러한 빌딩들을 건설하는데 일반적으로 사용되는 알려진 빌딩 판넬의 단면이 예시되어 있다. 빌딩 판넬(400)은 중앙부(402)와 중앙부(402)의 양 단부로부터 연장된 두 개의 경사진 측벽부(410, 412)를 포함한다. 중앙부(402)는 직선이고, 그리고 그 부분의 강성을 증가시키기 위해 노치부(408)를 포함할 수 있다. 중앙부가 노치된 강화부(stiffener)를 포함한다고 가정하면, 그 중앙부(402)는 두 개의 서브-중앙부(404, 406)로 나뉘어 진다. 도시되지는 않았지만, 경사진 측벽부(410, 412)들도 빌딩 판넬의 해당부분의 강화를 위해 노치부들을 포함할 수도 있다.

도 4를 계속 참조하며, 빌딩 판넬(400)은 경사진 측벽부(410, 412)들로부터 각각 연장된 두 개의 날개부(414, 416)를 추가적으로 포함한다. 날개부(414, 416)들은 대체적으로 직선 중앙부(402)와 평행하고, 노치 강화부(422, 424)를 포함할 수 있다. 가장자리(420)는 하나의 날개부(416)로부터 연장되고, 상보적인 갈고리부(418)는 다른 날개부(414)로부터 연장된다.

도 5를 참조하면, 상보적인 가장자리(420)와 갈고리부(418)에 의해 상호 결합된 두 개의 빌딩 판넬(400)들을 포함하는 빌딩 구조물(500)이 도시되어 있다. 연결부를 확대도시한 도 5A를 참조하면, 가장자리부(420)는 경사진 가장자리 부분(430)과 끝 부분(432)을 포함한다. 갈고리부(418)는 상보적으로 경사진 부분(434)과 날개부에 평행한 중간 부분(436)과 끝 부분(438)을 포함한다. 참조함으로써 여기에 통합된 미국특허 제5,393,173호에 논의된 것처럼, 가장자리부(420)의 끝 부분(432) 갈고리부(418)의 중간 부분(436)에 인접한 위치로 찰깍하고 끼워져 닫힌다. 가장자리부(420)가 제 위치로 끼워져 닫힌 후, 씨밍(seaming) 장치가 갈고리부(418)의 끝 부분(438)을 위쪽으로 그리고 가장자리(420)의 끝 부분(432) 쪽 안으로 구부린다. 그러므로, 끝 부분(438)을 구부린 것은 두 개의 판넬(400)들을 합쳐서 단일의 빌딩 구조물(500)로 성형하도록 이어 붙인다.

상술한 바와 같이, 빌딩의 길이는 상호 연결된 판넬들의 숫자와 더불어 증가한다. 빌딩의 길이는 또한 각 판넬의 폭에 좌우된다. 반면에, 빌딩의 폭은 각 판넬의 길이에 달려있다. 따라서, 빌딩의 전체 크기는 각 판넬의 크기(dimensions)와 그것의 총 숫자에 좌우된다.

각 판넬의 크기가 증가함에 따라, 무게도 증가한다. 무게는 구조물에 모멘트(moment)를 주는 중력의 힘(gravitational force)이기 때문에, 각 판넬의 폭과 길이가 증가함에 따라, 판넬은 더 큰 모멘트를 받게 된다. 여기에서 설명의 목적을 위해 과장되기는 하였지만, 도 6에는 판넬의 무게로 인해 발생되는 양(陽,positive)과 음(陰, negative)의 벤딩 모멘트를 받는 아치형 판넬(600)이 예 시되어 있다. 특히, 도 1에 예시된 빌딩 판넬(100)의 무게는, 위치들(602, 604)에 음의 벤딩 모멘트를 가하고, 참조번호 606으로 표시된 위치에는 양의 벤딩 모멘트를 가한다. 판넬의 중앙부가 노치 강화부를 포함한다고 하더라도, 이러한 전형적인 디자인의 판넬들은 종종 판넬이 더 큰 음의 벤딩 모멘트를 받게 되면, 이에 따라 도 6에 과장되게 도시된 것 같이, 판넬의 본래 형상이 뒤틀리는 경향이 늘어난다.

유사하게, 도 2와 도 3에 각각 예시된, 박공형 빌딩(200)과 중복 반경형 빌딩(300)은 바람직하지 않은 벤딩 모멘트를 받게 된다. 도 7에 예시된 바와 같이, 박공형 빌딩(200)은 참조번호 702와 704호 구별되는 지역에 음의 벤딩 모멘트들을 받는데, 이러한 것들은 지역(706)의 양의 벤딩 모멘트를 극복하는 것이며, 이에 따라 전제적으로 과장된 변형된 빌딩 판넬(700)을 만들어 낸다. 더욱이, 도 8에 예시된 바와 같이, 중복 반경형 빌딩(300)은 음의 벤딩 모멘트들을 참조번호 802와 804로 구별되는 지점에서 받는데, 이러한 것들은 지역(806)의 양의 벤딩 모멘트를 극복하는 것이며, 이에 따라 전체적으로 꾸며낸 손상된 빌딩 판넬(800)을 만들어 낸다.

빌딩 구조물의 크기가 늘어남에 따라, 무게도 늘어난다. 따라서, 빌딩 구조물의 크기가 늘어남에 따라, 빌딩 판넬들은 늘어난 벤딩 모멘트를 받으며, 그것의 방향은 빌딩 구조물의 방향에 좌우된다. 빌딩 판넬들이 이러한 벤딩 모멘트에 견디지 못하게 되는 것은, 빌딩에 디자인 압박을 가하게 되고, 이에 따라 그것의 전체 크기와 형태를 제한하게 된다. 따라서, 더 큰 벤딩 모멘트에 견디도록 판넬의 능력 을 개선할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 증가된 벤딩 모멘트에 견디도록 빌딩 판넬의 능력을 증가시키는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 판넬들로 건설된 빌딩의 디자인 제약(desing constraints)을 최소화하는 것이다.

본 발명의 추가적인 목적은, 판넬들로 건설된 빌딩의 형태의 다양함을 늘이는 것이다.

본 발명의 추가적인 목적은, 빌딩 판넬의 내구성과 강도를 증가시키는 것이다.

본 발명의 추가적인 목적은, 이러한 개선된 빌딩 판넬을 제조할 수 있는 기계를 개발하는 데 있다.

본 발명은 증가된 벤딩 모멘트를 견딜 수 있는 개선된 빌딩 판넬에 관한 것이다. 상기 빌딩 판넬은 직선의 중앙부 대신에 만곡된 중앙부를 포함한다. 만곡된 중앙부는 오목한 형태를 가지는데, 이러한 것은 직선부와 대비하여 빌딩 판넬에 월등한 강성을 제공한다. 상기 판넬의 개선된 내구성과 강도는 노치된 강화부를 포함하는 직선 중앙부를 가지는 빌딩 판넬의 것보다 한층 더 능가한다. 만곡된 중앙부가 빌딩 판넬에 증가된 내구성과 강성을 제공하기 때문에, 빌딩 판넬은 증가된 양과 음의 베딩 모멘트를 견딜 수 있다. 그리하여, 그러한 만곡된 중앙부를 가지는 판넬로 건설된 빌딩은 어느정도 현재의 설계 제약을 감소시키며, 따라서 건축업자 들이 그러한 판넬들로 건설되는 빌딩의 크기와 형태를 증가시킬 수 있도록 한다.

빌딩 판넬과 관련된 본 발명에 따르면, 만곡된 중앙부, 상기 만곡된 중앙부의 양 단부로부터 연장된 한 쌍의 측벽부 및 상기 측벽부들로부터 연장되는 한 쌍의 상보적인 날개부를 포함한다.

본 발명의 판넬들은, 다수의 판넬들을 함께 이어 붙이는 것에 의해, 빌딩을 건설하기 위하여 사용될 수 있다. 그래서, 본 발명은 또한 복수의 상호 연결된 판넬들을 포함하는 빌딩 구조물에 관련되어 있는데. 여기서 각 판넬은 만곡된 중앙부, 상기 만곡된 중앙부의 양 단부로부터 연장된 한 쌍의 측벽부 및 상기 측벽부들로부터 연장되는 한 쌍의 상보적인 날개부를 포함하되하나의 날개부는 측벽부들의 하나로부터 연장되고 다른 날개부는 두 번째 측벽부로부터 연장되며, 상기 상보적인 날개부들은 판넬들의 반대편의 측면들이 상호 인접하게 놓여져 서로 서로 연결된다.

만약, 개선된 빌딩 판넬을 주름지게 하는 것이 바람직하다면, 방사상으로 만곡된 중앙부를 가지는 판넬을 수용하도록 클림핑 머신이 디자인되는 것이 바람직하다. 그래서, 본 발명은 또한 본 발명의 개선된 빌딩 판넬을 주름지게 접는 판넬 클림핑 머신과 관련되어 있다. 판넬 클림핑 머신은 한조의 암, 수 클림핑 롤러들을 포함하는데, 각 클림핑 롤러는 그것의 허브(hub)로부터 방사상으로 연장된 복수의 클림핑 블레이드(blade)들을 포함한다. 또한, 암, 수 클림핑 블레이드들의 측면은 상보적으로 만곡된 형태를 포함한다. 특히, 수 클림핑 블레이드의 측면은 볼록한 형태를 가지고, 암 클림핑 블레이드의 측면은 상보적인 오목한 형태를 가지는데, 볼록 오목 형태의 결합은 본 발명의 빌딩 판넬의 형태에 대응된다. 그래서, 판넬의 중앙부가 구동되는 클림핑 롤러들의 사이를 통과함에 따라, 클림핑 롤러들은 회전하고 블레이드들은 그 중앙의 만곡부를 가로질러 나누고 주름지게 접는다.

이에 따라, 판넬 클림핑 머신은, 한 쌍의 클림핑 롤러들과 상기 판넬 클림핑 머신은 상기 클림핑 롤러들이 회전하도록 한 쌍의 클림핑 롤러를 구동시키기 위한 수단을 포함하는데, 상기 한 쌍의 클림핑 롤러들은 서로로부터 오프셋되고, 그리고 판넬이 판넬 클림핑 머신으로 들어갈 때 판넬의 만곡된 중앙부가 클림핑 롤러들의 사이로 통과하도록 판넬 클램링 머신 안에 위치한 한 쌍의 클림핑 롤러들이며, 또한, 상기 한 쌍의 클림핑 롤러들은 암, 수 클림핑 롤러로 포함하는데, 상기 수 클림핑 롤러는 허브(hub)와 상기 허브로부터 방사상으로 연장된 복수의 수 클림핑 블레이드들을 포함하고, 각 수 클림핑 블레이드는 볼록한 측면을 가지며, 그리고 각 암 클림핑 롤러는 허브와 상기 허브로부터 방사상으로 연장된 복수의 암 클림핑 블레이드들을 포함하고, 각 암 클림핑 블레이드는 상기 수 클림핑 블레이드의 볼록한 측면에 대해 상보적인 오목한 측면을 가지며, 상기 한 쌍의 클림핑 롤러들을 구동하는 수단은 수 클림핑 블레이드들과 암 클림핑 블레이드들이 판넬의 만곡된 중앙부를 교대로 교차하고 클림핑하게 야기한다.

본 발명의 상술한 특징들과 장점들은, 첨부된 도면들에 예시된 바와 같이, 대표적인 실시예들에 대한 다음의 상세한 설명의 견지에서 보다 명확해질 것이다.

도 1은, 복수의 빌딩 판넬들로 건설된 아치형 빌딩의 횡단면도,

도 2는, 복수의 빌딩 판넬들로 건설된 박공형 빌딩의 횡단면도,

도 3은, 복수의 빌딩 판넬들로 건설된 이중 반경형 빌딩의 횡단면도,

도 4는, 알려진 빌딩 판넬의 하나의 예의 횡단면도,

도 5는, 도 4에 예시된 복수의 빌딩 판넬들로 건설된 빌딩 구조물의 한 예의 횡단면도,

도 5A는, 도 5에 예시된 빌딩 판넬들의 연결(5A부)을 확대하여 보여주는 도면,

도 6은, 도 1의 어떠한 벤딩 모멘트도 받지 않을 때의 빌딩(100)과 비교하여, 양과 음의 벤딩 모멘트를 받는 도 1에 예시된 아치형 빌딩의 과장된 횡단면도,

도 7은, 도 2의 어떠한 벤딩 모멘트도 받지 않을 때의 빌딩(200)과 비교하여, 양과 음의 벤딩 모멘트를 받는 도 2에 예시된 박공형 빌딩의 과장된 횡단면도,

도 8은, 도 3의 어떠한 벤딩 모멘트도 받지 않을 때의 빌딩(300)과 비교하여, 양과 음의 벤딩 모멘트를 받는 도 3에 예시된 이중 반경형 빌딩(300)의 과장된 횡단면도,

도 9는, 본 발명을 포함하는 빌딩 판넬의 일 실시예의 횡단면도,

도 10은, 도 9에 예시된 복수의 빌딩 판넬들을 포함하는 빌딩 구조물의 일예의 횡단면도,

도 10A는, 도 10에 예시된 빌딩 판넬들의 연결(10A부)의 확대도,

도 11은, 도 9에 예시된 본 발명의 빌딩 판넬의 중앙부를 클림핑하기 위한 하나의 실시예로서의 한 쌍의 클림핑 롤러들의 평면도,

도 12는, 도 11에 예시된 클림핑 롤로들의 단면도.

도 9에는, 24 게이지(gauge)부터 16 게이지에 이르는 범위에 두께를 가지는 ASTM 표준 A-653 스틸 시트 금속의 싱글 롤(roll)로부터 성형되는 빌딩 판넬(900)이 도시되어 있다. 판넬(900)은 다수의 게이지들이나 다른 재질, 즉 재질이 원하는 공학적 필요조건을 가지고 있고 필수적인 구조적 완전함(integrity)을 가지기만 하면 알루미늄이나 플라스틱과 같은 재질로 형성될 수도 있음이 이해되어야 한다. 판넬(900)은 중앙부(902)를 포함하며, 그 양 단부로부터 바깥쪽으로 갈라져 경사진 한 쌍의 측벽부(904, 906)가 연장된다. 판넬(900)은 또한 두 개의 날개부(908, 910)를 포함하며, 이러한 두 개의 날개부들은 각각 경사진 측벽부(904, 906)들로부터 연장된다. 또한, 강성의 증가를 위해 날개부(908, 910) 안에 노치(912, 914)들을 포함하는 것이 바람직하다. 도 9에 도시되지는 않았지만, 유사하게, 경사진 각 측벽부에도 노치 강화부를 포함하는 것이 바람직하다. 도 4에 예시된 직선 중앙부(402)를 가지는 판넬(400)과 같지 않게, 본 발명의 판넬은, 도 9에 예시된 바와 같이, 만곡된 중앙부(902)를 포함하고, 상기 만곡된 중앙부는 빌딩 판넬의 길이방향에 대해 직각인 평면의 단면에서 만곡된다. 종래 기술의 직선 측면의 중앙부와 비교하면, 본 발명의 만곡된 중앙부는 판넬에 윌등한 강성을 제공한다. 그러므로, 늘어난 강성은 판넬이 음의 벤딩 모멘트를 보다 더 흡수할 수 있도록 한다. 판넬이 무게와 같은 더 큰 힘에도 견딜 수 있기 때문에, 본 발명의 디자인은 도급자들이 늘어난 판넬 크기를 사용하여 빌딩을 건설할 수 있도록 하며, 이에 따라 현존하는 디자인 제약을 다소 제거한다.

경사진 측벽부(904, 906) 사이의 시각으로부터 바라보면, 만곡된 중앙부(902)는 오목한 형태를 가진다. 달리 말하면, 중앙부(902)는 원의 전체 원주의 일 부분인 원호와 같은 형태에 유사한 만곡된 형태를 가진다. 원호는 중앙부(902)가 경사진 측벽부(904, 906)와 만나는 지점들에서 시작되고 끝난다. 원호의 정점(vertex), 즉, 원의 중심은 원호의 오목한 면의 위쪽에, 그리고 경사진 측벽부들의 사이에 위치한다. 그리하여, 경사진 측벽부(904, 906)들은 중앙부(902)로부터 접하여 연장된다.

판넬에 최대의 강성을 제공하기 위하여, 만곡된 중앙부(902)는 4인치(inch)부터 25인치까지의 범위에 있는 반경을 가지는 원호를 가지는 것이 바람직하다. 만곡된 중앙부(902)는 4인치부터 12인치까지의 범위에 있는 반경을 가지는 것이 더 바람직하며, 또한, 5인치부터 8인치까지의 범위에 있는 가공의 반경을 가지는 것이 더욱 바람직하다. 더욱이, 가장 바람직한 범위내의, 6인치가 원호의 최적화된 반경이다.

이러한 특정한 반경 길이는 원호의 각도 범위와 관련이 있는데, 각도의 범위는 원호의 가상의 정점들 사이에서 측정되는 것이다. 예를 들어, 4인치에서 25인치까지의 범위의 반경을 가지는 원호는 각각 130도 부터 12도 까지의 범위의 원호에 사용되는 것이 바람직하다. 추가적으로, 원호의 반경이 4인에서 12인치이면, 대응하는 각도의 범위는 130도에서 40도가 바람직하다. 5인치에서 8인치 원호를 위한 유사한 각도 범위는 120도에서 60도 이다. 더욱이, 6인치 반경은 85도 원호로 변경된다.

도 9를 계속해서 참조하며, 날개부(910)의 단부에 가장자리부(918)가 있고, 그리고 다른 날개부(908)의 단부에는 가장자리부(918)를 수용할 수 있는 상보적인 갈고리부(916)가 있다. 도 10, 특히 도 10A를 참조하면, 갈고리부(916)는 경사진 부분(934)과 중간 부분(936)과 아래로 향한 에지부분(938)을 포함한다. 유사하게, 가장자리부(918)는 경사진 부분(920)과 끝 부분(922)을 포함한다.

갈고리부(916)의 경사진 부분(934)은 가장자리부(918)의 경사진 부분(920)에 평행하다. 갈고리부(916)의 중간 부분(936)은 가장자리부(918)의 끝 부분(922)에 평행하고, 중간 부분(936)과 끝 부분(922)들은 날개부(908, 910)에 평행하다. 따라서, 두 개의 판넬(900) 인접하게 서로 있으면, 하나의 판넬로부터 갈고리부(916)와 다른 판넬의 가장자리부(918)가 서로 맞물리게 되어 그들사이에 연결을 형성한다. 따라서, 빌딩 구조물(1000)이 형성되며, 추가적인 판넬(900)들은 거기에 그 이상의 판넬들을 연결함으로써 구조물에 추가될 수 있다.

상술한 바와 같이, 이러한 판넬들은 일반적으로 건설 현장에서 제조된다. 따라서, 참고문헌으로 여기에 통합된 미국 특허 제5,249,445호와 제5,359,871호에 논의된 바와 같이, 본 발명의 판넬을 제작할 수 있는 기계는 이동가능한 트레일러 상에 장착되는 것이 바람직하다. 이러한 것은 도급자에게 빌딩이 이러한 판넬들을 이용하여 세워지는 특정한 건설 현장에 직접기계 장치를 위치시킬 수 있는 가능성을 준다.

기계 장치는, 판넬 성형 장치, 전단기(shear) 및 클림핑 머신과 같은 복수의 구성요소들을 포함하는데, 이러한 것들은 모두 트레일러 상의 각기 다른 위치에 놓여진다. 판넬 성형 장치의 구성요소들은, 빌딩 판넬들을 성형하는 적절한 게이지의 시트 금속의 롤을 잡기 위한, 롤 홀더(roll holder)를 포함한다. 판넬 성형 장치는 또한 롤 성형 머신을 포함하는데, 롤 성형 머신은 시트 금속을 도 9를 참조하며 상술한 원하는 형상으로 성형하기 위한 복수의 금속 성형 롤들을 포함한다.

새롭게 성형된 금속 판넬이 롤 형성 머신을 나간 후에, 판넬은 롤 성형 위치의 끝에 위치한 수압으로 작동되는 전단기 속으로 들어간다. 금속의 원하는 길이를 측정하면, 전단기는 판넬을 적절한 크기의 판넬들로 자른다. 가압된 액체를 전단기에 공급하기 위하여, 트레일러는 보통 그것의 차체(bed)에 장착된 수압 펌프를 가지고 있다. 수압 펌프는 전단기에 액체를 공급하는 것 뿐만 아니라, 기계 장치내의 다른 모터를 위한 파워 소스로서의 역할도 한다. 완벽한 이동성을 위해, 수압 펌프는 트레일러 상에 장착된 내부 컨버션(combustion) 엔진, 바람직하게는 디젤 엔진에 의해 작동되는 것이 바람직하다. 판넬들이 원하는 형상으로 성형되고 적절한 길이로 전단되고 난 후, 판넬들은 트레일 위의 판넬 판넬 성형 장치 반대 쪽 측면상에 통상 위치한 클림핑 머신으로 들어간다.

판넬 클림핑 머신은, 판넬의 내구성과 강도를 더욱 증가시키기 위해, 판넬을 물결모양으로 주름을 잡는다. 판넬 클림핑 머신은 복수 세트의 클림핑 롤러들을 포함한다. 한 세트의 클림핑 롤러들은 중앙부를 클림핑하고, 그리고 다른 세트의 클림핑 롤러들은 측벽부들을 클림핑한다. 판넬의 중앙부를 주름잡는 데 사용되는 클림핑 롤러들은 종종 메인 클림핑 롤러로서 언급된다. 따라서, 판넬이 클림핑 머신으로 들어감에 따라, 만곡된 중앙부는 메인 세트 클림핑 롤러들의 사이를 통과하게 된다.

도 11과 도 12를 참조하면, 메인 세트 클림핑 롤러는, 빌딩 판넬(900)의 중앙부를 주름잡는, 한 쌍의 암 수 클림핑 롤러(1102, 1104)들을 포함한다. 클림핑 롤러(1102, 1104)들은 판넬의 만곡된 중앙부의 측면을 수용하도록 설계되고, 이에 따라 판넬을 그것들의 사이로 통과하도록 한다. 특히, 암 수 클림핑 롤러(1110, 1112)들 모두, 그들 각각의 허브((hub) 1106, 1108)들로부터 방사상으로 연장된 복수의 클림핑 블레이드(1110, 1112)를 포함한다. 수 클림핑 블레이드(1110)들과 암 클림핑 블레이드(1112)들의 측면들은, 수 클림핑 블레이드(1110)들이 볼록한 측면을 가지고 암 클림핑 블레이드(1112)들이 오목한 측면을 가지기 때문에, 상보적이다. 따라서, 판넬(900)이 클림핑 머신, 특히 클림핑 롤러(1102, 1104)들 사이를 통하여 진행함에 따라, 클림핑 블레이드(1110, 1112)들은 판넬의 중앙부를 서로서로 가로지르고 주름을 잡는다. 특히, 볼록한 측면의 수 클림핑 블레이드(1110)들은 판넬(900)의 중앙부(902)의 오목한 면과 접촉하게 되고, 오목한 측면의 암 클림핑 블레이드(1112)는 판넬의 볼록한 면과 접촉하게 된다.

판넬(900)이 클림핑 롤러(1102, 1104)들 사이를 통과함에 따라, 클림핑 롤러(1102, 1104)들은 중앙부에 만곡된 측면을 생성할 수 있다. 달리 말하며, 판넬이 판넬 성형 머신을 떠날 때, 상술한 바와 같이, 판넬의 중앙부는 직선 측면을 가질 수 있다. 이러한 경우, 직선 중앙부는 클림핑 롤러들 속으로 이송되고, 클림핑 머신은 중앙부에 만곡된 측면을 만드는 동시에 그 부분을 클림핑한다. 그래서, 판넬이 클림핑 머신에서 나올 때, 그것은 주름진 부분을 가지는 만곡된 중앙부를 가진다.

각 클림핑 롤러(1102, 1104)는 각각의 샤프트(1114, 1116)에 부속되고, 샤프트들은 클림핑 롤러들을 구동시키기 위한 수단에 연결된다. 여기에 참고문헝으로 통합된 미국특허 제 4,364,253호, 제4,4,505,143호 및 제4,505,084호에 논의된 바와 같이, 클림핑 롤러들을 구동시키기 위해 사용가능한 많은 형태의 구동 시스템들이 있다. 구동 시스템은, 크림핑 롤러들의 하나가 구동되고 이때 다른 롤러는 공전(idle) 상태가 되도록, 배열될 있지만, 두 개의 클램링 롤러들이 모두 구동되는 것이 바람직하다.

클림핑 롤러들은 일반적으로 모터에 의해 구동되고, 판넬 성형 머신 그리고혹은) 전단기는 보통 수압 시스템에 의해 힘을 받기 때문에, 클림핑 머신 모터도 수압 모터에 의해 힘을 받는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 클림핑 롤러(1102, 1104)들은 샤프트(1114, 1116)에 연결되어 있다. 그래서, 기계적 구동 시스템은 샤프트들을 모터에 링크시킨다. 기계적인 구동 시스템은 샤프트, 기어, 사슬톱니(sprockets), 풀리(pulleys), 체인 및 벨트 등의 결합을 포함한다. 예를 들면, 구동 시스템은 기어를 수 클림핑 롤러(1102)를 관통하여 연장된 샤프트(1114) 상에 장착하는 것과, 다른 기어를 암 클램링 롤러(1104)를 관통하여 연장된 샤프트(1116) 상에 장착하는 것을 포함하여 두 개의 기어가 서로 물리도록 한다. 이러한 구동 시스템은 샤프트들에 연결된 기어들의 하나와 맞물리는 공전(idler) 사슬톱니를 포함할 수도 있는데, 여기서 상기 연결된 모터의 샤프트는 상기 유동 기어에 연결되어 구동시키며, 이러한 동작은 다음으로 기어들을 회전시키고, 이에따라 암 수 클림핑 롤러들을 회전시킨다.

구동 시스템은, 암 수 클림핑 롤러들 사이에 일정한 속력을 유지하기 위해, 클러치, 특히 리버싱 클러치(revering clutch)를 모터와 공전 웜 기어사이에 포함하는 것이 바람직하다. 추가적으로, 두 개의 클림핑 롤러(1102, 1104)들 사이에 갭을 조정하는 것이 바람직하다. 그렇다면, 클림핑 머신에 갭 조정 메카니즘을 포함하는 것이 요구되어 진다.

본 발명이 대표적인 실시예에 관하여 설명되어지고 예시되었지만, 발명의 정신과 범위로부터 벗어남 없이, 같은 기술 분야에 기술을 가진 자들에 의해 앞서 말한 그리고 다양한 다른 변화, 생략 그리고 추가들이 가능하다는 것이 이해되어져야 한다. 상술한 방식의 구동 클림핑 롤러들 대신에, 모터 샤프트가 기어들의 하나에 직접 연결되는 것도 바람직하다. 그래서, 상보적인 볼록한 그리고 오목한 클림핑 롤러들을 구동시킬 수 있는 다른 알려진 구동 시스템이 본 발명의 범위 내에서 고려될 수 있다.

Claims

빌딩 판넬으로서,

(a) 빌딩 판넬의 길이방향에 대해 직각인 평면의 단면에서 만곡되고, 주름을 포함하는, 만곡된 중앙부;

(b) 상기 만곡된 중앙부의 맞은편 단부들로부터 연장된 한 쌍의 측벽부들로서, 상기 만곡된 중앙부는 상기 측벽부들 사이의 시야로부터 보면 오목한 형태를 가지고, 상기 측벽부들은 상기 오목한 형태의 만곡된 중앙부로부터 접하여 연장되는 직선부들을 포함하는, 측벽부들; 및

(c) 상기 측벽부들로부터 연장된 한 쌍의 상보적인 날개부들;을 포함하는, 빌딩 판넬.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 만곡된 중앙부는 원호를 이루는 것을 특징으로 하는 빌딩 판넬.
제 3 항에 있어서,

상기 원호는 15°부터 130°까지의 범위인 것을 특징으로 하는 빌딩 판넬.
제 3 항에 있어서,

상기 원호는 40°부터 130°까지의 범위인 것을 특징으로 하는 빌딩 판넬.
제 5 항에 있어서,

상기 원호는 60°부터 120°까지의 범위인 것을 특징으로 하는 빌딩 판넬.
제 6 항에 있어서,

상기 원호는 85°인 것을 특징으로 하는 빌딩 판넬.
제 3 항에 있어서,

상기 원호는 4인치로부터 25인치까지 범위의 반경을 가지는 것을 특징으로 하는 빌딩 판넬.
제 3 항에 있어서,

상기 원호는 4인치로부터 12인치까지 범위의 반경을 가지는 것을 특징으로 하는 빌딩 판넬.
제 9 항에 있어서,

상기 반경은 5인치로부터 8인치까지의 범위인 것을 특징으로 하는 빌딩 판넬.
제 9 항에 있어서,

상기 반경은 6인치인 것을 특징으로 하는 빌딩 판넬.
제 1 항에 있어서,

상기 측벽부들은 상기 만곡된 중앙부의 상기 맞은편 단부들로부터 기울어져 연장된 것을 특징으로 하는 빌딩 판넬.
삭제
제 1 항 있어서,

상기 날개부들 중 하나는 갈고리부(hook porton)를 포함하고, 상기 날개부들 중 다른 하나는 가장자리부(hem portion)를 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 판넬.
복수의 상호연결된 판넬들을 포함하는 빌딩 구조물로서,

상기 판넬들 각각은:

(a) 빌딩 판넬의 길이방향에 대해 직각인 평면의 단면에서 만곡되고, 주름을 포함하는, 만곡된 중앙부;

(b) 상기 만곡된 중앙부의 맞은편 단부들로부터 연장된 한 쌍의 측벽부들로서, 상기 만곡된 중앙부는 상기 측벽부들 사이의 시야로부터 보면 오목한 형태를 가지고, 상기 측벽부들은 상기 오목한 형태의 만곡된 중앙부로부터 접하여 연장되는 직선부들을 포함하는, 측벽부들; 및

(c) 상기 측벽부로부터 연장되는 한 쌍의 날개부들로서, 상기 하나의 날개부는 상기 측벽부들의 첫 번째로부터 연장되고 다른 날개부는 상기 측벽부들의 두 번째로부터 연장되며, 상기 판넬들의 첫 번째로부터의 상기 하나의 날개부는 상기 판넬들의 두 번째로부터의 상기 다른 날개부에 연결되는 날개부들;을 포함하는, 빌딩 구조물.
삭제
제 15 항에 있어서,

상기 만곡된 중앙부는 원호를 이루는 것을 특징으로 하는 빌딩 구조물.
제 17 항에 있어서,

상기 원호는 15°부터 130°까지의 범위인 것을 특징으로 하는 빌딩 구조물.
제 17 항에 있어서,

상기 원호는 4인치로부터 25인치까지 범위의 반경을 가지는 것을 특징으로 하는 빌딩 구조물.
제 15 항에 있어서,

상기 하나의 날개부는 갈고리부(hook porton)를 포함하고 상기 다른 날개부는 상보적인 가장자리부(hem portion)를 포함하여, 상기 갈고리부와 가장자리부가 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 빌딩 구조물.
만곡된 중앙부를 가지는 판넬을 클림핑(crimp)하기 위한 판넬 클림핑 머신으로서, 만곡된 중앙부는 빌딩 판넬의 길이방향에 대해 직각인 평면의 단면에서 만곡되며, 판넬 클림핑 머신은 한 쌍의 클림핑 롤러들과 상기 한 쌍의 클림핑 롤러들을 구동하기 위한 수단을 포함하고,

(a) 상기 한 쌍의 클림핑 롤러들은, 판넬이 상기 판넬 클림핑 머신으로 들어갈 때 그 판넬의 만곡된 중앙부가 상기 클림핑 롤러들의 사이로 통과하도록, 상기 판넬 클램링 머신 안에 위치하고 서로로부터 오프셋되며,

상기 한 쌍의 클림핑 롤러들은:

(ⅰ) (A) 허브(hub), 및

(B) 상기 허브로부터 방사상으로 연장된 복수의 수(male) 클림핑 블레이드들로서, 상기 수 클림핑 블레이드들 각각은 볼록한 측면(profile)을 가지는, 복수의 수 클림핑 블레이드들

을 포함하는 수 클림핑 롤러, 및;

(ⅱ) (A) 허브, 및

(B) 상기 허브로부터 방사상으로 연장된 복수의 암(female) 클림핑 블레이드들로서, 상기 암 클림핑 블레이드들 각각은 상기 수 클림핑 블레이드들의 볼록한 측면에 대해 상보적인 오목한 측면을 가지는, 복수의 암 클림핑 블레이드들

을 포함하는 암 클림핑 롤러;

를 포함하고,

(b) 상기 한 쌍의 클림핑 롤러들을 구동하기 위한 수단은, 상기 클림핑 롤러들이 회전하도록 상기 한 쌍의 클림핑 롤러들을 구동하고, 이에 따라 상기 수 클림핑 블레이드들과 상기 암 클림핑 블레이드들이 판넬의 만곡된 중앙부를 교대로 교차하고 클림핑하도록 하는,

판넬 클림핑 머신.
제 21 항에 있어서,

상기 한 쌍의 클림핑 롤러들을 구동하기 위한 수단은,

모터와,

상기 클림핑 롤러들에 상기 모터를 연결하는 기계적인 구동 트레인(train)을 포함하는 것을 특징으로 하는 판넬 클림핑 머신.
제 22 항에 있어서,

상기 기계적 구동 트레인은, 상기 클림핑 롤러들 중 하나를 구동하고, 상기 클림핑 롤러들 중 다른 하나를 공전(idle)하도록 허용하는 것을 특징으로 하는 판넬 클림핑 머신.
제 22 항에 있어서,

상기 기계적인 구동 트레인은 상기 클림핑 롤러들의 양쪽을 구동하는 것을 특징으로 하는 판넬 클림핑 머신.
제 21 항에 있어서,

상기 구동을 위한 수단은:

(a) 상기 수 클림핑 롤러를 관통하여 연장된 제1샤프트;

(b) 상기 암 클림핑 롤러를 관통하여 연장된 제2샤프트;

(c) 상기 제1샤프트에 장착된 제1기어;

(d) 상기 제2샤프트에 장착되고, 상기 제1기어에 맞물리는 제2기어;

(e) 상기 제2기어와 맞물리는 공전 사슬톱니(idler sprocket); 및

(f) 상기 공전 사슬톱니에 연결되어 공전 사슬톱니를 구동하며, 이것이 다음으로 상기 제1기어와 제2기어를 회전시키며, 이에 따라 상기 암 클림핑 롤러들 및 수 클림핑 롤러들을 회전시키는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 판넬 클림핑 머신.
제 25 항에 있어서,

상기 모터와 상기 공전 사슬톱니 사이에 위치한 클러치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 판넬 클림핑 머신.
제 26 항에 있어서,

상기 클러치는 리버싱(reversing) 클러치인 것을 특징으로 하는 판넬 클림핑 머신.
제 15 항에 있어서,

상기 측벽부들은 상기 만곡된 중앙부의 상기 맞은편 단부들로부터 기울어져 연장된 것을 특징으로 하는 빌딩 구조물.
제 15 항에 있어서,

상기 중앙부에는 길이방향의 강화 노치가 없는 것을 특징으로 하는 빌딩 구조물.
제 1 항에 있어서,

상기 중앙부에는 길이방향의 강화 노치가 없는 것을 특징으로 하는 빌딩 판넬.