KR101233107B1

KR101233107B1 - 덕트 제조기

Info

Publication number: KR101233107B1
Application number: KR1020097025933A
Authority: KR
Inventors: 마이클 씨. 보위그; 크리스토퍼 쉐아; 피터 스웨손
Original assignee: 메스텍 머시너리 인코포레이티드
Priority date: 2007-10-02
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2013-02-14
Also published as: KR20100049508A; RU2443489C2; AU2008307499A1; US8276425B2; EP2193301A1; AU2008307499B2; US20090084152A1; CA2691631A1; RU2010102847A; CH699963B1; WO2009045486A1; US8590577B2; US20120318031A1

Abstract

덕트 제조기는 로크 시임을 갖는 덕트 블랭크를 성형하도록 금속재 웨브를 구부리며, 상기 로크 시임은 암부와 숫부를 구비한다. 덕트 블랭크를 전단하기 이전에, 상기 덕트 제조기는 상기 덕트 블랭크의 순차적인 처리 동안에 로크 시임을 고정하는 로크 탭을 성형하도록 상기 금속재 웨브를 구부린다.

전방 에지, 후방 에지, 측면 에지, 웨브 스톡, 덕트 블랭크, 숫 로크 탭, 삽입각도부, 암 로크 굽힘부, 덕트 제조기.

Description

덕트 제조기{DUCTMAKING APPARATUS}

본 발명은 덕트 제조기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 덕트의 제조를 용이하게 하기 위하여 인라인 공정의 일부로서 시임을 예비성형하는 덕트 제조기에 관한 것이다.

HVAC 시스템 등에서 사용하는 공지된 덕트 제조기를 사용하여, 일련의 굽힘부가 금속재 웨브로부터 만들어져 덕트 블랭크를 성형한다. 전형적으로, 시임이 덕트 블랭크를 폐쇄하는데 사용되어 완전한 형태의 덕트를 성형한다. 시임은 부분적으로 성형된 덕트의 자유 에지를 정렬시킨 후 구부려서 예비성형된다. 전형적으로, 덕트 블랭크는 덕트 제조기로부터 시임 라인을 따라 제거되고, 예비성형된 시임이, 덕트 크기를 변경할 수 있고 수공구나 별도의 폐쇄기가 사용되는 제조라인에서 분리되어 최종 폐쇄된다. 그러나, 덕트 블랭크가 덕트 제조기로부터 제거하는 동안에, 예비성형된 시임의 자유 에지는 분리되는 경향이 있으며 이는 최종적으로 폐쇄되기 이전에 시임이 오프라인으로 재성형될 필요가 있게 한다. 따라서, 공지된 덕트 제조기를 사용해 덕트를 제조하면, 자유 에지가 적어도 반드시 수동으로 정렬되어 구부러져 폐쇄되어야 하기 때문에, 비효율적이다.

상기 기재한 사항을 고려하여, 본 발명의 목적은 인라인 제조 공정의 부분으로서 시임을 예비성형하는 덕트 제조기를 제공하여 공지된 덕트제조 시스템에 의하면 가능하지 않은 덕트의 제조를 용이하게 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 로크 시임을 구비한 덕트부를 자동으로 성형하는 것으로서, 상기 로크 시임은 상기 덕트부를 처리하는 동안에 분리를 방지한다.

일 실시예에 있어서, 본 발명의 덕트 제조기는 고정 플래튼, 이동가능한 플래튼, 베드 조립체, 클램프 빔, 와이퍼 및 상기 덕트 제조기의 운동을 제어하는 컨트롤러를 포함한다. 컨트롤러는 덕트 제조기의 운동을 제어하여, 금속재 웨브를 로크 시임이 포함된 덕트 블랭크의 형태로 구부린다.

본 발명의 구성과 여러 장점들은 도면과 아래에 기재된 상세한 설명을 참조하면 보다 잘 이해될 수 있다.

도 1 - 도 44는 덕트의 한 섹션을 성형하는, 본 발명의 실시예에 따른 덕트 제조기의 측면도;

도 45 및 도 46은 제 1의 대형 기기에 통합되는, 도 1 - 도 44의 덕트 제조기의 평면도 및 측면도;

도 47 및 도 48은 제 2의 대형 기기에 통합되는, 도 1 - 도 44의 덕트 제조기의 평면도 및 측면도;

도 49는 덕트의 한 섹션을 성형하는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 덕트 제조기의 순차적인 측면도.

도 1 - 도 44를 살펴보면, 본 발명은, 폐쇄된 덕트부(400)나 덕트 블랭크(500)를 금속재 웨브(200)와 같은 웨브 스톡으로부터 성형하기 위하여, 컨트롤러(101)로써 사용되는 덕트 제조기(100)에 관한 것임을 알 수 있다. 도 45 및 도 46에 도시된 것과 같이, 인라인 제조용 제 1의 대형 기기의 일부로서, 컨트롤러(101)는 상기 덕트 제조기(100)를 제어하여 금속재 웨브(200)를 구부려 로크 시임(300)을 구비한 폐쇄된 덕트부(400)를 성형함으로써, 상기 제 1의 대형 기기에도 역시 포함되어 있는 Whisperlock™ 장치에 의한 최종 폐쇄를 가능하게 한다. 선택적으로, 도 47 및 도 48에 도시된 제 2의 대형 기기의 일부로서, 컨트롤러(101)는 덕트 제조기(100)를 제어하여 금속재 웨브(200)를 구부려 숫 로크 탭(212)과 암 로크 굽힘부(250)를 구비한 덕트 블랭크(500)를 성형한다(도 42에 가장 잘 도시됨).

도면에 도시된 사항에 대한 아래 설명을 살펴보면, "전방" 방향은 도면에 있어서 금속재 웨브(200)가 통상적으로 진행이동하는 좌측에서 우측으로의 방향이며; "후방" 방향은 상기 금속재 웨브(200)가 후퇴이동하는 우측에서 좌측으로의 방향이다.

도 1을 살펴보면, 덕트 제조기(100)는 고정 플래튼(110), 이동가능한 플래튼(120), 클램프 빔(130), 베드 조립체(140), 와이퍼(150), 서브프레임(160), 램(170) 및 실란트 인젝터(180)를 포함한다. 이동가능한 플래튼(120)은 덕트 제조기(100)에 이동가능하게 장착된다. 클램프 빔(130), 베드 조립체(140) 및 와이퍼(150)는 서브프레임(160)에 대해 독립적으로 이동하도록 상기 서브프레임(160) 내에 장착된다. 서브프레임(160)은 덕트 제조기(100)에 이동가능하게 장착된다. 램(170)과 실란트 인젝터(180)는 클램프 빔(130)에 이동가능하게 장착된다. 도 44 및 도 46에도 도시된 컨트롤러(101)는 도 2 - 도 30 또는 도 31 - 도 44를 참조하여 아래 기재된 프로세스를 달성하도록 가동부(120, 130, 140, 150, 160, 170, 180)의 이동을 제어하도록 구성된다.

도 1을 다시 살펴보면, 이동가능한 플래튼(120)은 조(122)를 포함하고 축선(124)을 중심으로 선회한다.

클램프 빔(130)은 조정가능한 상부 삽입 다이(132)를 수용하고 베드 조립체(140)의 상부면과 마주한 홈(134)을 형성하며, 상기 홈(134)은 센서(135)를 수용하고 금속재 웨브(200)의 전방 이동에 수직한 상기 홈(134)의 길이방향 축선을 따라서 뻗어있는 포켓(136)을 포함한다. 클램프 빔(130)은 또한 제 1 전단 블레이드(138)를 포함한다.

베드 조립체(140)는 홈(134)과 마주한 후퇴가능한 오프셋 다이(142)를 수용하고, 비크(144, beak)도 포함한다.

와이퍼(150)는 제 2 전단 블레이드(152)를 포함하고 엑츄에이터(154)에 의해 지지된다.

클램프 빔(130), 베드 조립체(140) 및 와이퍼(150)는 서브프레임(160)에 이동가능하게 장착되며, 상기 서브 프레임(160)은 피봇 슬롯(148)과 결합하는 선회 핀(146) 상에서 상기 덕트 제조기(100)의 나머지부와 이동가능하게 연결된다. 와이퍼(150)는 엑츄에이터(154)로써 서브프레임(160)에 대해 이동될 수 있다.

램(170)은 클램프 빔(130)에 장착된다. 실란트 인젝터(180)와의 간섭을 피하기 위하여, 램(170)은 클램프 빔(130)의 상부 내에 수용되는 것이 바람직하다. 파지기(172)는 클램프 빔(130)에 대해 전후방으로 이동하기 위해 램(170)에 장착된다. 도 1에 도시된 실시예에 있어서, 파지기(172)는 전자석(174)을 포함한다. 비자성의 웨브스톡(200)과 작업하는 실시예에 있어서, 파지기(172)는 금속재 웨브(200)의 표면을 흡착하거나 부착하기 위한 진공부나 여러 비자성 수단을 포함할 수 있다.

실란트 인젝터(180)는 클램프 빔(130)의 후방면에 배치된 동력작동식 슬라이드(181)를 따라서 이동하도록 장착된다. 동력작동식 슬라이드(181)는 금속재 웨브(200)의 전방 이동과 직교하는 분사 경로를 형성하고, 램(170)의 작동과 간섭하지 않도록 배치된다. 일 실시예에 있어서, 실란트 인젝터(180)는 Ingersoll Ram Pump와 같은, 공압으로 동력이 공급된 램 펌프(182)와 가요성 호스(183)를 통하여 유체연통된다. 램 펌프(182)는 이동가능한 실란트 인젝터(180)에 직접적으로 장착되지 않으나, 덕트 제조기(100) 쪽 고정 장착면 상에 배치되는 것이 바람직하다. 가요성 호스(183)의 길이는 동력작동식 슬라이드(181)의 이송부 전체를 가로질러 램 펌프(182)로부터 뻗어있을 정도로 충분하다. 실란트 인젝터(180)는 또한 실란트 노즐(184)과 광학 센서(186)를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 실란트 노즐(184)은 컨트롤러(101)에 의해 기동될 수 있거나 광학 센서(186)에 의해 직접적으로 기동될 수 있는 공압 제어식 니들 타입의 노즐이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 인라인 제조 공정에서의 각각의 사이클은 이동가 능한 플래튼(120)이 고정 플래튼(110)으로부터 상승된 상태로 개시된다. 금속재 웨브(200)의 전방 자유 에지가 제 1 전단 블레이드(138)를 넘어 돌출하여 와이퍼(150)의 상부면에 착좌하는 짧은 세그먼트(201)를 형성할 때까지, 금속재 웨브(200)는 별도로 근접하여 분리된 클램프 빔(130)과 베드 조립체(140) 사이에서 전방 이송된다. 이때 클램프 빔(130)은 금속재 웨브(200)를 베드 조립체(140)에 고정시킨다.

도 2 - 도 30은 덕트부(400)를 성형하는데 사용되는 덕트 제조기(100)를 도시하고 있다. 이처럼 사용하기 위하여, 덕트 제조기(100)는 도 45 및 도 46에 도시된 제 1의 대형 기기에 포함되는 것이 바람직하다. 도 2 - 도 20 및 도 22 - 도 30에 도시된 덕트 제조기의 작동 내내, 실란트 인젝터(180)는 이동가능한 플래튼(120), 클램프 빔(130), 램(170), 또는 금속재 웨브(200)의 이동과 간섭하지 않도록 동력작동식 슬라이드(181)의 단부까지 후퇴된다. 따라서, 실란트 인젝터(180)는 상기 도면에 도시되지 않았다. 도 21에는 냉간 실란트 비드(187)를 암 로크 굽힘부(250)에 배치시키기 위하여 동력작동식 슬라이드(181)를 따라 이동하는 실란트 인젝터(180)가 도시되어 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 엑츄에이터(160)는 와이퍼(150)를 베드 조립체(140)의 전방면과 접촉하는 제 2 전단 블레이드(152)의 에지에 대해 선회시키도록 뻗어있어서, 제 1 전단 블레이드(138)에 대해 금속재 웨브(200)를 구부리고 이에 따라 짧은 세그먼트(201)에 대응하는 숫 로크 탭(212)을 후방면(202)과 연결하는 숫 로크 굽힘부(210)를 성형한다.

숫 로크 굽힘부(210)와 숫 로크 탭(212)을 성형한 이후에, 엑츄에이터(160)는 금속재 웨브(200)를 전방으로 더욱 이송시키기 위하여 와이퍼(150)를 인라인 위치까지 복귀시키도록 후퇴시킬 것이다. 클램프 빔(130)은 또한 베드 조립체(140)로부터 약간 멀리 상승되고 금속재 웨브(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 전진한다.

도 5 - 도 7에 도시된 바와 같이, 금속재 웨브(200)가 소정의 길이만큼 이송된 이후에, 클램프 빔(130)은 금속재 웨브(200)를 베드 조립체(140)에 대해 고정시키고 엑츄에이터(160)는 와이퍼(150)를 다시 클램프 빔(130)의 경사진 전방면 쪽으로 상향으로 선회시키도록 뻗어있어, 금속재 웨브(200)에서 대략 90도의 제 1 코너(220)를 만들어 덕트부(400)의 후방면(202)을 형성한다.

도 8 - 도 11을 살펴보면, 유사한 이송-굽힘 사이클이 제 2 코너(230)를 최상면(204)과 전방면(206) 사이에서 성형하도록 반복된다. 클램프 빔(130)은 베드 조립체(140)로부터 상승되고; 금속재 웨브(200)는 전방으로 이송되고; 클램프 빔(130)이 소정 길이만큼 이송될 때, 클램프 빔(130)은 금속재 웨브를 고정하기 위해 하향 이동된다. 엑츄에이터(160)가 뻗어있어, 와이퍼(150)가 금속재 웨브(200)를 선회시키고 구부려서, 제 2 코너(230)를 성형한다.

이제 도 12 - 도 15를 살펴보면, 제 3 코너(240)가 전방면(206)과 바닥면(208) 사이에서 성형되도록 사이클이 반복된다.

도 16에는 암 로크 굽힘부(250)를 바닥면(208)상에 성형하기 전에, 금속재 웨브(200)를 고정 플래튼(110)에 대해 클램프하기 위해 축선(124)을 중심으로 선회 된 이동가능한 플래튼(120)이 도시되어 있다.

도 17 - 도 19를 살펴보면, 서브프레임(160)은 피봇 슬롯(148)에 있는 피봇 핀(146)에 의해 형성된 전후방 경로를 이동하여, 비크(144)와 조(122)의 협동작동에 의해 노우즈부(252)를 구비한 암 로크 굽힘부(250)를 성형한다. 도 17 - 도 19에 도시된 덕트 제조기의 이동 내내, 이동가능한 플래튼(120)은 금속재 웨브(200)를 고정 플래튼(110)에 클램프시키고 클램프 빔(130)은 금속재 웨브(200)를 베드 조립체(140)에 클램프시킨다. 선택적으로, 비크(144)는 금속재 웨브(200) 상에서 과도한 스트레인을 피하기 위해 조(122)로부터 실질적으로 일정한 거리를 유지한다.

도 20을 살펴보면, 이동가능한 플래튼(120)은 축선(124) 주위를 선회하고 클램프 빔(130)은 베드 조립체(140)로부터 상향으로 이동하여, 금속재 웨브(200)를 구속해제시킨다.

도 21에 도시된 바와 같이, 금속재 웨브(200)는 암 로크 굽힘부(250)를 실란트 노즐(184)의 분사 경로와 정렬시키기 위하여 중간 거리 앞쪽으로 이송된다. 동력작동식 슬라이드(181)는 실란트 인젝터(180)를 암 로크 굽힘부(250)와 평행한 분사 경로에 따라 이동시켜서, 실란트 비드(187)를 암 로크 굽힘부(250)의 내부면에 따라 배치시킨다. 광학 센서(186)가 금속재 웨브(200)의 에지의 진입을 감지했을 때, 실란트 노즐(184)은 실란트 비드(187)의 배치를 개시하도록 기동된다. 광학 센서(186)가 금속재 웨브(200)의 에지의 빠져나옴을 감지할 때 실란트 노즐(184)은 실란트 비드(187)의 배치를 정지시키도록 기동된다. 이때 실란트 인젝터(180)는 슬라이드(181)의 단부까지 후퇴된다.

도 22를 살펴보면, 금속재 웨브(200)는 암 로크 굽힘부(250)를 클램프 빔(130)에 성형된 홈(134)과 정렬시키기 위하여 전방으로 이송된다. 일 실시예에 있어서, 홈 센서(135)는 컨트롤러(101)에 정렬 표시를 제공한다. 선택적으로, 컨트롤러(101)는 금속재 웨브(200)를 소정의 전방 거리만큼 이송시켜서 암 로크 굽힘부(250)를 홈(134)과 정렬시킨다. 이동가능한 플래튼(120)은 금속재 웨브(200)를 고정 플래튼(110)에 대하여 클램프시키기 위해 축선(124) 주위를 선회한다.

도 23을 살펴보면, 클램프 빔(130)은 금속재 웨브(200)를 베드 조립체(140)에 대하여 가압하고 암 로크 굽힘부(250)가 홈(134)에 밀어넣어지게 한다. 홈(134)의 포켓(136)은 노우즈부(252)를 수용한다. 후퇴가능한 오프셋 다이(142)가 베드 조립체(140)로부터 상향으로 뻗어있어 암 로크 굽힘부(250)의 전방부를 홈(134)의 상부 수평면에 대하여 가압하며, 이에 따라 오프셋(254)을 성형한다.

도 24를 살펴보면, 클램프 빔(130)의 조정가능한 상부 삽입 다이(132)는 암 로크 굽힘부(250)를 베드 조립체(140) 쪽으로 가압하기 위하여 아래로 뻗어있다. 따라서 조정가능한 상부 삽입 다이(132)는 후퇴가능한 오프셋 다이(142) 및 포켓(136)과 협동하여 숫 로크 탭(212)을 수용하도록 사용된 삽입각도부(256)를 형성한다. 부가적으로, 조정가능한 상부 삽입 다이(132)는 후퇴가능한 오프셋 다이(142)와 협동하여 금속재 웨브(200)의 두께에 기초한 오프셋(254) 및 삽입각도부(256)를 조정한다.

도 25 - 도 30에는 최종 로크 굽힘부(310)를 성형하는 덕트 제조기(100)가 도시되어 있다. 도 25에 도시된 바와 같이, 이동가능한 플래튼(120)과 클램프 빔(130)은 금속재 웨브(200)를 구속해제시키도록 상승된다. 이와 동시에, 후퇴가능한 오프셋 다이(142)는 후퇴되고, 조정가능한 상부 삽입 다이(132)는 암 로크 굽힘부(250)를 홈(134)과 포켓(136)으로부터 빼내기 위하여 더욱 뻗어있다. 금속재 웨브(200)는, 도 22 - 도 24에 가장 잘 도시된 바와 같이, 코너(220, 230, 240)가 탄성 변형되는 상태에서 전방 이동됨에 따라 숫 로크 탭(212)이 클램프 빔(130)의 상부 후방 코너에 걸리게 된다.

다시 도 25를 살펴보면, 일단 숫 로크 탭(212)이 클램프 빔(130)의 상부 후방 코너를 통과하면, 코너(220, 230, 240)가 탄성으로 되튀어 후방면(202)이 클램프 빔(130)의 전방면 근처로 이동한다. 램(170)과 파지기(172)가 후방면(202)을 파지하도록 기동된다. 파지기(172)가 후방면(202)을 유지하고 있는 상태에서, 클램프 빔(130)은 베드 조립체(140) 쪽으로 아래로 이동되어, 암 로크 굽힘부(250)와 인접한 숫 로크 탭(212)을 위치결정시킨다.

도 26에 도시된 바와 같이, 파지기(172)의 전방 이동을 위해 램(170)을 진행시킴으로써, 또는 제 1 전단 블레이드(138)가 후방면(202)을 가압하도록 금속재 웨브(200)를 후방으로 후퇴시킴으로써, 또는 와이퍼(150)의 이동을 상향 선회시킴으로써, 숫 로크 탭(212)은 적어도 암 로크 굽힘부(250)의 삽입각도부(256)로 삽입될 수 있다.

도 27에 도시된 바와 같이, 일단 숫 로크 탭(212)이 삽입각도부(256)에 삽입되면, 이때 와이퍼(150)는 클램프 빔(130)에 대해 상향으로 선회하여, 금속재 웨 브(200)를 구부리고 이에 따라 대략 20도의 최종 로크 굽힘부(310)를 성형한다.

도 28을 살펴보면, 클램프 빔(130)이 상향으로 이송되어 금속재 웨브(200)를 구속해제시키며, 상기 금속재 웨브는 와이퍼(150)의 상향 경사면을 따라서 전방으로 이송되어 암 로크 굽힘부(250)로부터 제 1 전단 블레이드(138)까지 뻗어있는 최종 로크 탭(320)을 성형한다.

도 29를 살펴보면, 클램프 빔(130)은 금속재 웨브(200)를 베드 조립체(140)에 대해 클램프시킨다. 제 1 전단 블레이드(138)에 대한 제 2 전단 블레이드(152)의 미끄럼 운동에 의해 금속재 웨브(200)가 전단되어, 덕트부(400)가 도 30에 도시된 금속재 웨브(200)와 분리된다. 대략 20도의 최종 로크 굽힘부(310)는 숫 로크 탭(212)이 최종 로크 탭(320)에 의하여 암 로크 굽힘부(250)와 함께 수용되게 한다.

덕트부(400)가 덕트 제조기(100)로부터 제거되어 시임(300)이 완전히 폐쇄된다. 도 45 및 도 46에 도시된 바와 같이, 덕트부(400)는 제 1의 대형 기기의 일부인 컨베이어(부재번호는 병기되어 있지 않음)에 의해 덕트 제조기(100)로부터 제거될 수 있다. 최종 로크 굽힘부(310)와 최종 로크 탭(320)은 숫 로크 탭(212)을 삽입각도부(256)로 고정시켜서, 후방면(202)이 암 로크 굽힘부(250)로부터 튀어오르게 할 수 있는 코너(210)의 탄성의 되튀어오름을 방지한다.

대략 20도의 최종 로크 굽힘부(310)는 시임(300)을 효과적으로 예비성형함을 알 수 있다. 일단 최종 로크 탭(320)이 금속재 웨브(200)를 전단함으로써 성형되면, 덕트부(400)는 숫 로크 탭(212)을 암 로크 굽힘부(250)로부터 분리시키거나 떼 어놓지 않고도 덕트 제조기(100)로부터 제거될 수 있다. 제거된 이후에, 시임(300)은 완전히 폐쇄된다.

도 1 - 도 30의 실시예에 사용된 바와 같이, 덕트 제조기(100)는 최종 폐쇄 이전에 시임(300)을 폐쇄/정렬 시키는 사전 오프라인 단계를 자동화시킴으로써, 종래 기술보다 향상된 기술을 제공하고, 이에 따라 현재까지 기술상 알려지지 않은 용이한 제조를 가능하게 한다는 장점을 제공할 수 있다는 것을 당업자라면 알 수 있을 것이다.

도 1 - 도 30의 실시예는 도 45 및 도 46에 도시된 제 1의 대형 기기에 특별히 사용하기 위한 것이다. 그러나, 도 1 - 도 30의 실시예는 또한 도 45 및 도 46에 도시된 기기와 다른 장치로 사용될 수 있거나 독립형(stand-alone fashion)으로도 사용될 수 있다.

본 발명의 특별한 장점으로서, 삽입각도부(256)는 숫 로크 탭(212)을 암 로크 굽힘부(250)에 향상된 신뢰성으로 자동으로 삽입될 수 있게 한다.

본 발명의 다른 장점으로서, 덕트부(400)의 실질적으로 매끈한 바닥면(208)을 로크 시임(300)의 부근에서 유지시키면서 오프셋(254)은 삽입각도부(256)를 성형할 수 있다.

본 발명의 또 다른 장점으로서, 최종 로크 굽힘부(310)와 최종 로크 탭(320)은 암 로크 굽힘부(250)로부터 튀어오르는 숫 로크 탭(212) 없이도 덕트 제조기(100)로부터 제거하기 위한 덕트부(400)의 처리를 가능하게 한다.

본 발명의 다른 장점으로서, 최종 로크 굽힘부(310)는 최종 로크 탭(320)을 후방면(202)에 대해 실질적으로 평평한 위치까지 구부릴 수 있어, 덕트부(400)에 매끈한 외관을 부여할 수 있다.

본 발명의 또 다른 장점으로서, 오프셋(254)은 실질적으로 매끈한 바닥면(208)을 제공함으로써 로크 시임(300)의 용이한 폐쇄를 향상시키며, 상기 바닥면(208)은 암 로크 굽힘부(250)를 통하여 최종 로크 굽힘부(310)에 가해진 일정한 굽힘력을 증대시킨다.

본 발명의 또 다른 장점으로서, 후퇴가능한 오프셋 다이(142)에 의해 만들어진 오프셋은, 로크 시임(300)을 롤링 폐쇄(rolling shut)하는 방식에 대한 대안으로서, 상기 로크 시임(300)을 클렌칭 폐쇄(clenching shut)할 수 있도록 한다. 이 클렌칭 폐쇄된 로크 시임(300)은 롤링 폐쇄된 로크 시임에 의해 얻어질 수 있는 덕트부(400) 보다 실질적으로 더 매끈하게 된다.

본 발명의 여러 장점을 상기 기재된 실시예로부터 명확하게 알 수 있는 한편, 본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 당업자라면 본 발명의 범주내에 여러 변경 및 수정이 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.

예를 들어, 도 31 - 도 44에 도시된 실시예에 있어서, 컨트롤러(101)는 덕트 제조기(100)를 조정하여 실질적으로 도 2 및 도 3을 참조하여 기재한 바와 같이 숫 로크 탭(212)을 금속재 웨브(200)의 전방 에지에서 성형한다. 이후 덕트 제조기(100)는 금속재 웨브(200)를 덕트 블랭크(500)의 소정의 주변 길이까지 전방으로 이송시키고, 실질적으로 도 17 - 도 24를 참조하여 기재한 바와 같은 암 로크 굽힘 부(250)를 성형한다. 덕트 제조기(100)는 금속재 웨브(200)를 암 로크 굽힘부(250)의 후방에서 전단하여 덕트 블랭크(500)를 분리시킨다. 덕트 블랭크(500)는 최종 마무리된 덕트부를 성형하기 위하여, 도 47 및 도 48에 도시된 제 2의 대형 기기를 따라서 이동된다. 이러한 실시예는 (원형, 타원형, 직사각형 또는 정사각형을 포함하는) 여러 주문형 프로파일의 덕트 제조에 특히 적합하다.

도 31 - 도 44의 실시예에 사용된 바와 같이, 덕트 제조기(100)는 자동성형된 로크 시임(300)을 포함한 맞춤식 프로파일 덕트부(custom profile duct portion)로 자동적으로 성형될 수 있고 숫 로크 탭(212)과 암 로크 굽힘부(250)를 구비한 덕트 블랭크(500)를 생산함으로써 종래 기술보다 향상된 장점을 제공할 수 있다는 것을 당업자라면 알 수 있을 것이다. 도 31 - 도 44의 실시예는 도 47 및 도 48에 도시된 제 2의 대형 기기에 특히 사용하기 위한 것이며, 여기서 덕트 블랭크(500)는 맞춤식 프로파일 덕트부로 성형하기 위한 연속적인 설비로 이송된다. 그러나, 도 31 - 도 44의 실시예는 또한 독립형으로 사용될 수 있거나 도 47 및 도 48에 도시된 특정 기기와 다른 기기로 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 장점으로서, 상기 기재한 어느 한 실시예에 의하면 부분적으로 완성된 덕트 블랭크가 최종 시임 폐쇄를 위해 측면 처리(side off-loaded)되지 않고도, 완성된 덕트부의 인라인 성형이 완료될 수 있다.

본 발명의 다른 장점으로서, 상기 기재한 어느 한 실시예에 의하면 웨브 스톡의 직선 라인의 구부림을 통해 전체 덕트부 프로파일을 성형하고, 이에 따라 일정한 시임 형상을 만든다. 이러한 본 발명의 구성은 기술자가 시임 폐쇄 공구를 사용하여 부분적으로 완성된 덕트부를 수동으로 정렬시킬 경우에 시임의 품질은 상기 기술자의 숙련도에 따르는 종래 기술의 방법과 대조적이다.

다른 실시예에 있어서, 도 49에 도시된 바와 같이, 수평 축선(701)과 수직 축선(702)을 형성하고 있는 금속재 웨브(700)를 사용하는 덕트 제조기(600)는, 고정 플래튼(610), 이동가능한 플래튼(620), 클램핑 블레이드(630), 선회가능한 테이블(650) 및 위치결정 바(670)의 운동을 조정하기 위한 컨트롤러(도시 생략)를 포함한다. 이동가능한 플래튼(620)은 고정 플래튼(610)을 향하거나 상기 고정 플래튼으로부터 멀어지는 수평 이동을 위해 상기 고정 플래튼(610)과 이동가능하게 연결되고; 클램핑 블레이드(630)는 이동가능한 플래튼(620)을 향하거나 상기 고정 플래튼으로부터 멀어지는 수직 이동을 위해 상기 이동가능한 플래튼(620)과 이동가능하게 연결되고; 선회가능한 테이블(650)은 수평 축선(701) 및 수직 축선(702)에 실질적으로 수직인 제 1 선회 축선(703)을 중심으로 선회운동하기 위하여 이동가능한 플래튼(620)과 연결되고; 그리고 위치결정 바(670)는 클램핑 블레이드(630)와 연결된다.

고정 플래튼(610)은 수평 축선(701) 및 수직 축선(702)에 실질적으로 수직한 제 2 선회 축선(704)을 중심으로 선회 운동하도록 장착된 상부 다이면(612)을 포함한다.

클램핑 블레이드(630)는 아래에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 슈라우드(632)를 지지하고 상기 슈라우드에 의해 보호된다.

덕트 제조기(600)의 작동 중에, 이동가능한 플래튼(620)은 먼저 고정 플래 튼(610) 쪽으로 이동하여 금속재 웨브(700)의 일 부분을 들어올린다. 클램핑 블레이드(630)와 이동가능한 플래튼(620)은 금속재 웨브(700)를 파지하여 고정 플래튼을 가로질러 전방으로 잡아당긴다. 클램핑 블레이드(630)와 선회가능한 테이블(650)은 금속재 웨브(700)의 전방 에지에서 덕트 심(800)의 숫 탭 에지(712)를 성형하도록 상호작용한다. 고정 플래튼(610) 쪽으로 또는 상기 고정 플래튼으로부터 멀어지도록 이동가능한 플래튼(620)의 연속 이동으로써, 그리고 클램핑 블레이드(630)와 선회가능한 테이블(650)의 반복된 기동으로써, 덕트 작업기(600)는 금속재 웨브(700)를 덕트 블랭크(900)로 성형한다. 슈라우드(632)는 덕트 심(800)의 숫 탭 에지(712)가 클램핑 블레이드(630) 상에서 또는 위치결정 바(670) 상에서 붙는 것을 방지하고 이에 따라 금속재 웨브(700)의 전방 이동을 조정한다.

모든 측면의 덕트 작업을 성형한 후에, 이동가능한 플래튼(620)은 고정 플래튼(610)에 대하여 이동하게 되어, 금속재 웨브(700)에 크리스(740, crease)를 성형한다. 크리스(740)는 선회가능한 테이블(650)에 성형된 다이면(652)과 마주한 위치로 이동된다. 크리스(740)는 클램핑 블레이드(630)에 의하여 다이면(652)과 순응하도록 크림프되어, 덕트 심(800)의 암 에지(750)를 성형한다.

위치결정 바(670)는 덕트 심(800)의 숫 에지(702)가 암 에지(750) 내에 삽입되도록 클램핑 블레이드(630)의 더 진행된 이동에 대하여 사용된다. 일단 암 에지가 삽입되면, 암 에지(750)의 후방부가 짝지워지는 다이면 사이에서 그리고 숫 에지(702)에 대해 상향으로 크림프되어, 덕트 심(800)을 실링한다.

다른 실시예에 있어서(도시 생략), 실란트 인젝터(180)는 숫 로크 굽힘 부(210)를 삽입각도부(256)로 삽입하기 위하여 금속재 웨브(200)를 진행시키기 이전에 실란트 비드(187)를 숫 로크 굽힘부(210)의 내측 코너를 따라서 배치시킨다.

다른 실시예에 있어서(도시 생략), 클램프 빔(130)의 프로파일과 와이퍼(150)의 이동을 변경시킴으로써, 20도 이상의 또는 20도 이하의 최종 로크 굽힘부(310)가 달성된다.

다른 실시예에 있어서, 제 1 전단 블레이드(138)와 와이퍼 경질면(156)을 가열시키거나 냉각시키기 위한 적당한 수단을 제공하여, 덕트 제조기(100)는 금속재 웨브와 다른 열가소성 스톡으로부터 덕트를 제조하는데 사용된다.

다른 실시예(도시 생략)에 있어서, 컨트롤러(101)는 90도 이외의 코너 각도를 성형하기 위해 와이퍼(150)의 직접적인 이동을 프로그램하여, 4면 이상의 또는 4면 이하의 덕트 블랭크를 성형한다. 덕트 블랭크 프로파일의 변경에 따라 클램프 빔(130)의 치수가 조정될 필요가 있다.

Claims

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금속의 피가공물을 제조하기 위한 덕트 제조기로서,

숫 로크 탭을 상기 피가공물의 제 1 에지 부근에서 성형하기 위한 숫 로크 탭 성형 수단;

암 로크 굽힘부를 상기 피가공물의 제 2 에지 부근에서 성형하기 위한 암 로크 굽힘부 성형 수단;

상기 숫 로크 탭을 상기 암 로크 굽힘부에 삽입시키기 위하여 상기 숫 로크 탭 성형 수단 및 상기 암 로크 굽힘부 성형 수단과 작동가능하게 연결된 삽입 수단; 및

최종 로크 탭을 상기 암 로크 굽힘부 부근에서 성형하기 위한 최종 로크 탭 성형 수단을 포함하고,

상기 최종 로크 탭은 상기 숫 로크 탭을 상기 암 로크 굽힘부와 맞물린 상태로 유지시키기 위하여 상기 숫 로크 탭의 제 1 코너 주위로 구부러지는 것을 특징으로 하는 덕트 제조기.
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제 21 항에 있어서, 상기 숫 로크 탭을 수용하도록 사용된 상기 암 로크 굽힘부의 삽입각도부 섹션을 성형하는 삽입각도부 성형 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트 제조기.
제 23 항에 있어서, 상기 암 로크 굽힘부 성형 수단은 오프셋을 포함한 암 로크 굽힘부를 성형하기 위해 오프셋 성형 수단을 더 포함하고,

상기 오프셋은, 상기 삽입각도부의 바닥면이 상기 피가공물의 하부면과 실질적으로 동일한 평면상에 배치되도록 그리고 상기 삽입각도부의 전방 코너가 상기 피가공물의 상기 하부면과 접촉하지 않도록 성형되는 것을 특징으로 하는 덕트 제조기.
제 21 항에 있어서, 상기 피가공물로부터 최종 덕트부를 분리시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트 제조기.
제 21 항에 있어서,

고정 플래튼;

이동가능한 플래튼;

베드 조립체;

클램프 빔; 및

와이퍼;를 더 포함하고 있고,

상기 이동가능한 플래튼, 상기 베드 조립체, 상기 클램프 빔 및 상기 와이퍼는 서로에 대하여 그리고 상기 고정 플래튼에 대하여 이동되도록 작동가능하게 연결된 가동부인 것을 특징으로 하는 덕트 제조기.
제 26 항에 있어서, 상기 숫 로크 탭과 상기 암 로크 굽힘부를 성형하기 위해 상기 가동부의 이동을 조정하도록 형성된 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트 제조기.
제 26 항에 있어서, 상기 고정 플래튼과 상기 이동가능한 플래튼은 조를 성형하도록 사용되고; 그리고

상기 클램프 빔과 상기 베드 조립체는 상기 조에 대하여 이동가능한 비크를 성형하도록 사용되는 것을 특징으로 하는 덕트 제조기.
삭제
제 26 항에 있어서, 상기 클램프 빔과 이동가능하게 연결되고 실란트 비드를 상기 암 로크 굽힘부의 내부면을 따라 배치하도록 사용되는 실란트 인젝터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트 제조기.
제 30 항에 있어서, 상기 실란트 인젝터는 실란트 비드를 상기 숫 로크 탭의 내측 코너를 따라 배치하도록 사용되는 것을 특징으로 하는 덕트 제조기.
로크 시임을 금속의 피가공물에 성형하기 위하여 숫 로크 탭을 암 로크 굽힘부에 성형하고 삽입하기 위한 방법으로서,

숫 로크 탭을 상기 피가공물의 제 1 에지 부근에서 성형하는 단계;

암 로크 굽힘부를 상기 피가공물의 제 2 에지 부근에서 성형하는 단계;

상기 숫 로크 탭을 상기 암 로크 굽힘부에 삽입하는 단계; 및

최종 로크 탭을 상기 암 로크 굽힘부 부근에서 성형하는 단계; 를 더 포함하고,

상기 최종 로크 탭은 상기 숫 로크 탭을 상기 암 로크 굽힘부와 맞물린 상태로 유지시키기 위해 상기 숫 로크 탭의 제 1 코너 주위로 구부러져 사용되는 것을 특징으로 하는 로크 시임을 금속의 피가공물에 성형하기 위하여 숫 로크 탭을 암 로크 굽힘부에 성형하고 삽입하기 위한 방법.
삭제
제 32 항에 있어서, 상기 숫 로크 탭을 수용하도록 사용된 상기 암 로크 굽힘부의 삽입각도부 섹션을 성형하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로크 시임을 금속의 피가공물에 성형하기 위하여 숫 로크 탭을 암 로크 굽힘부에 성형하고 삽입하기 위한 방법.
제 32 항에 있어서, 실란트 비드를 상기 암 로크 굽힘부의 내부면을 따라 배치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로크 시임을 금속의 피가공물에 성형하기 위하여 숫 로크 탭을 암 로크 굽힘부에 성형하고 삽입하기 위한 방법.
제 34 항에 있어서, 상기 암 로크 굽힘부에 오프셋을 성형하는 단계를 더 포함하고,

상기 오프셋은, 상기 삽입각도부의 바닥면이 상기 피가공물의 하부면과 실질적으로 동일한 평면 상에 배치되도록 그리고 상기 삽입각도부의 전방 코너가 상기 피가공물의 상기 하부면과 접촉하지 않도록 성형되는 것을 특징으로 하는 로크 시임을 금속의 피가공물에 성형하기 위하여 숫 로크 탭을 암 로크 굽힘부에 성형하고 삽입하기 위한 방법.
제 32 항에 있어서, 상기 피가공물로부터 최종 덕트부를 분리시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로크 시임을 금속의 피가공물에 성형하기 위하여 숫 로크 탭을 암 로크 굽힘부에 성형하고 삽입하기 위한 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 삽입 수단은 클램프 빔에 장착되는 램 및 파지기를 포함하고,

상기 파지기는 상기 클램프 빔에 대해 전후방으로 이동되는 것을 특징으로 하는 덕트 제조기.
제 32 항에 있어서, 상기 숫 로크 탭을 상기 암 로크 굽힘부에 삽입하는 단계는, 파지기가 구비됨 램을 연장하여 상기 파지기를 전방으로 이동시켜 상기 숫 로크 탭을 상기 암 로크 굽힘부로 신속하게 이송시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로크 시임을 금속의 피가공물에 성형하기 위하여 숫 로크 탭을 암 로크 굽힘부에 성형하고 삽입하기 위한 방법.