KR20030065482A

KR20030065482A - 강철 파이프의 한 단부에 플랜지 또는 림을 성형하기 위한방법 및 장치

Info

Publication number: KR20030065482A
Application number: KR10-2003-7004237A
Authority: KR
Inventors: 만프레트 마이니히
Original assignee: 메투-시스템 마이니히 카게
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2001-09-22
Publication date: 2003-08-06
Also published as: NO20031337D0; WO2002024369A1; PL200911B1; DE50103424D1; JP2004508936A; CA2424583A1; CZ2003853A3; ES2225627T3; CZ297829B6; US20040089043A1; CN1466499A; ATE274381T1; BR0114106A; PL359823A1; DE10047310A1; HUP0302953A2; EP1320429A1; RU2003112016A; EP1320429B1; AU2002218191A1

Abstract

본 발명은 강철 파이프(12)의 단부에 플랜지(10, 18) 또는 림을 일체로 성형하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 상기 파이프(12)의 단부 가까이에 있는 내부면은 전면에 걸쳐 평탄하게 배치되어 고정된다. 하나의 파이프 섹션(10)은 파이프(12)의 고정된 섹션 위로 돌출하며, 돌출하는 상기 파이프 섹션은 외부로 원하는 휨 각도가 얻어질 때까지 상기 섹션의 내부면의 둘레 섹션을 향해 표면 압력을 가한다. 휨이 이루어지는 둘레 섹션과 관련하여 파이프(12)를 상대적으로 회전시킴으로써, 점차적으로 상기 전체 파이프 섹션(10, 18)에 또는 상기 섹션의 부분 섹션(10)에 원하는 휨 각도가 부여된다.

Description

강철 파이프의 한 단부에 플랜지 또는 림을 성형하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND DEVICE FOR FORMING A FLANGE OR A RIM ON AN END OF A STEEL PIPE}

본 발명은 강철 파이프의 한 단부에 플랜지 또는 림을 일체로 성형하기 위한 방법에 관한 것이다.

본 발명은 특히 직경 범위가 대략 100 내지 3000㎜이고, 벽두께가 0.5 내지 6.0㎜인 상당히 벽이 얇은 파이프와 관련이 있다. 상기와 같은 파이프는 주로 환기 기술, 공기 조절 기술 및 흡인 기술 그리고 처리 기술에서 배기 라인, 냉각 팬 하우징, 장치 하우징 등을 위해 사용된다.

개별 파이프 섹션들을 서로 조밀하게 고정 연결시키기 위한 다양한 연결 방법들이 존재한다. 상기 방법들은 파이프 시스템의 경제성 및 기술적인 특성에 결정적인 영향을 미친다. 직접, 즉 일체로 파이프 단부에 형성된 플랜지의 장점이 명백하기 때문에 상기와 같이 형성된 플랜지 및 림에 대한 필요성이 존재함에도 불구하고, 지금까지는 주로 별도로 제작되어 파이프 단부에 올려지고 상기 파이프 단부에 고정되는 앵글 플랜지, 평탄 플랜지 또는 다른 프로파일 플랜지들이 널리 사용되고 있다. 이에 대한 이유는, 요구를 충족시키는 플랜지 형상을 무엇보다도 부피가 큰 파이프 단부에 성형하는 작업을 허용될 만한 비용으로 가능하게 하는 방법이 없기 때문이다. 근래에는, 안정성이 비교적 적고 방사 방향으로 돌출하는 링형림 또는 나사 결합을 위해 천공되고 방사 방향으로 돌출하는 평탄 플랜지만이 성형된다. 상기 평탄 플랜지는 주로 냉각 팬 하우징용으로 적용된다. 단순한 림은 주름 기계 및 비이드 기계 상에 2개의 롤러를 구비하여 제작될 수 있다. 나중에 천공되는 평탄 플랜지는 압축 공정으로 제작된다. 이 경우 파이프 바디는 높은 순환 속도를 가지며, 이와 같이 높은 속도는 축방향 냉각 팬 하우징과 같이 파이프 바디가 매우 짧은 경우에만 가능하다. 파이프 단부는 성형될 평탄 플랜지의 홈 형상 내에 삽입된다. 롤러가 움직이는 단부를 갖는 압착 레버에 의해, 재료가 흘러서 상기 홈 형상에 도달할 때까지 빠르게 순환하는 파이프 단부가 "압착" 된다. 상기 "압착"-방법은 도기 디스크 상에 있는 톤의 변형과 유사하다. 상기 방법은 나중에 파이프 단부 상에 삽입되어 상기 단부에 고정되는 짧은 파이프 링에 링 림을 성형하기 위해서도 적용된다. 상기 후자의 방법은 예를 들어 독일 특허 출원 공개 명세서 제 196 32857호에 기술되어 있다.

플랜지를 파이프 단부에 직접 성형하기 위해서는 상기 공지된 방법이 적합하지 않은데, 그 이유는 크기가 더 큰 파이프에 필수적인 순환 속도를 제공하는 것이 거의 불가능하고 또한 위험하기 때문이다. 또한, 경제적인 작업을 위해 다양한 파이프에 여러가지 형상을 만들기 위한 비용도 지나치게 높다. 그러나 무엇보다도 예를 들어 원추형 플랜지 등과 같이 요구를 충족시키는 플랜지 형상을 제작하는 것은, 상기 제작시에 이루어지는 후방 절단 때문에 불가능한데, 그 이유는 상기 형상이 완성된 플랜지로부터 더 이상 제거될 수 없기 때문이다.

직선의 에지를 갖는 박스, 프레임, 프로파일 또는 채널을 제작하기 위해서는소위 모따기 방법 또는 선회 휨 방법이 공지되어 있다. 이 목적을 위해 평탄한 시이트 테이블이 고정된 하부 웨브와 가동적인 상부 웨브 사이에 고정되어 선회 가능한 휨 웨브에 의해서 모서리 처리된다. 큰 장점은, 선회 휨 공정시에 전체 시이트 섹션이 드래프팅 없이 상승되거나 또는 모서리 처리될 수 있다는 것이다. 형성되는 에지 영역에서만 시이트 재료가 흘러야 한다. 나머지 모든 재료는 완전히 변동 없이 유지된다. 그렇기 때문에 에지 프로파일은 드래프팅 및 특별한 비용 없이도 정확하게 직선이고 응력은 없다. 그와 달리 전술한 "압착"시에는 전체 재료가 완전하게 처리되어 상응하는 응력과 연관을 갖는다. 그럼으로써, 선회 휨을 위한 에너지 비용도 훨씬 적다.

본 발명의 과제는, 복잡한 플랜지 및 림을 짧은 파이프 섹션에 뿐만 아니라 긴 파이프 섹션에 일체로 형성하는 작업이 저렴한 비용으로 이루어질 수 있도록 하는 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 장치를 제작하는 것이다.

상기 과제는 본 발명에 따라 방법과 관련하여서는 청구항 1의 장점에 의해서 그리고 장치와 관련하여서는 청구항 5의 장점에 의해서 해결된다.

종속항들은 본 발명의 바람직한 실시예를 대상으로 한다.

본 발명에 따른 방법의 토대는, 선형 선회 휨 방법의 장점들을 파이프 단부의 휨에도 이용하는 것이다. 그렇기 때문에 순환 선회 휨 방법으로 표기된다.

선형의 선회 휨 방법은 당연히 변형 없이는 둥근 파이프에 적용될 수 없는데, 그 이유는 상기와 같은 둥근 파이프에서는 직선이 아니라 오히려 구부러진 에지가 형성될 수밖에 없고, 이와 같은 에지는 또한 다양한 반경으로 가급적 공구 교체 없이 제작되어야만 하기 때문이다. 본 발명은 예를 들어 인장 디스크를 이용하여 파이프 단부를 내부로부터 라운딩 팽창시킴으로써 상기와 같은 제작을 실행한다. 인장 전에는 상기 인장 디스크가 파이프 내경보다 약간 더 작은 직경을 갖는다. 삽입 후에는 상기 인장 디스크가 팽창된다. 즉, 인장 디스크의 외부 둘레가 파이프 벽의 내부면을 향해 인장될 때까지 직경이 확대된다. 인장 디스크 또는 인장에 사용되는 그밖의 장치는 파이프 회전을 실행하기 위한 강한 구동축과 연결될 수 있다. 파이프 단부의 강한 팽창은 동시에 파이프 회전을 위해서도 충분히 이용되며, 이 경우에는 당연히 압착 방법에서보다 훨씬 더 적은 회전수만이 필요하다. 파이프가 휨 공구의 저항에 대항하여 회전될 수 있도록 하기 위해, 어떤 경우라도 파이프 내부와 인장 장치, 예컨대 인장 디스크 사이에서는 충분한 마찰이 형성된다.

기본적으로는, 파이프 및 상기 파이프와 고정 결합된 본 장치의 부분들을 정지시키고, 휨 공구 및 상기 공구와 고정 결합된 부분들을 파이프 축을 중심으로 회전시키는 것도 가능하다.

그 다음에 이루어지는, 돌출 파이프 섹션을 하나의 림 또는 플랜지로 구부리는 작업은 구부러질 파이프 섹션의 둘레를 중심으로 파이프를 지속적으로 회전시키는 동안에 이루어진다. 이 목적을 위해서는 바람직하게 선회 가능한 휨 죠오가 사용되며, 상기 휨 죠오는 기본 위치 또는 파킹 위치에서 파이프 단부의 내부면에 인접한다. 상기 죠오의 축방향 폭은 적어도 구부러질 파이프 단부 섹션보다 약간 더 커야한다. 그럼으로써, 구부러질 섹션이 전체적으로 들어 올려지고 상기 섹션의직선 형상이 변동되지 않게 된다. 바람직하게는, 구부러질 파이프 단부 섹션이 큰 표면에 걸쳐 장착되도록 하기 위해, 파이프 단부에 있는 휨 죠오의 장착면이 파이프 내부면과 동일한 반경을 가져야 한다. 그러나 기본적으로는, 파이프 내부면보다 약간 더 작은 반경을 갖는 휨 죠오의 장착면을 실린더 형태로 형성하는 것도 가능하다. 선회 가능한 휨 죠오가 각각 파이프 둘레의 단 하나의 부분 영역만을 구부릴 수 있기 때문에, 파이프는 균일하게 느리게 회전 변위되어야 한다. 파이프가 회전되면, 원하는 휨 각도의 위치까지 휨 죠오는 서서히 선회된다. 그렇기 때문에 본 발명에 따른 이 방법은 적절하게 순환 선회 휨 방법으로 표기될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 추가로 파이프 외부면으로부터, 바람직하게는 성형 롤러 등에 의해 파이프의 휨 장소에 압력이 가해질 수 있으며, 이 경우 성형 롤러 횡단면의 피크는 파이프 단부가 구부러져야 하는 장소에서 끝난다. 그럼으로써 휨 에지의 형상(피크형 또는 라운드형)은 상당히 정확하게 결정될 수 있다. 그렇지 않은 경우에는 성형 롤러의 횡단면 형상이 성형 프로파일의 최대 휨 각도에 의해 결정된다. 휨 공정시에는 성형 롤러에 상당한 파워가 작용하기 때문에, 말끔한 휨 에지를 얻기 위한 전제 조건은 성형 롤러의 강력한 고정 및 지지이다. 바람직하게 성형 롤러 및 상기 롤러의 고정은 마찬가지로 고정되어 있고 회전되지 않는 휨 죠오 및 상기 휨 죠오의 구동 장치와 연합하여 고정된 하나의 유닛을 형성하며, 그럼으로써 본 장치의 안정성이 현저하게 증가된다.

성형된 플랜지 또는 림의 형태 정확성에 대한 요구 조건이 적은 경우에는, 성형 롤러를 사용하지 않고서도 상당히 얇은 벽 두께로 구부리는 것이 가능하다.이 경우에는 구부림에 대해 충분한 반대 작용을 제공하는 파이프 벽의 만곡이 이루어진다. 이 경우에는 날카로운 휨 에지가 물론 불가능하며, 시이트 두께가 증가함에 따라 휨 에지의 반경은 점점 더 커진다.

본 발명에 따른 방법의 진행 과정 및 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예들은 도면을 참조하여 자세히 설명된다.

도 1 내지 도 12는 파이프 단부에 원추형 플랜지를 성형하기 위한 연속 작업 단계를 참조하여 본 발명에 따른 방법의 작업 흐름을 보여주는 개략도로서, 개략적인 측면도로 도시된 장치 부분들은 다만 상기 장치 부분에 의해 달성될 본 발명에 따른 방법의 가공 작용에 대한 예로서만 이용되고, 다른 혹은 다르게 형성된 장치들로 대체될 수도 있으며,

도 13은 제 1 작업 위치에서 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 장치의 제 1 실시예의 개략적인 측면도이고,

도 14는 제 2 작업 위치에 있는 장치의 도 13에 상응하는 측면도이며,

도 15는 제 3 작업 위치에 있는 장치의 도 13에 상응하는 측면도이고,

도 16은 도 13의 선 XVI-XVI를 따라 절단한 개략적인 부분 단면이며,

도 17은 도 13 내지 도 18에 따른 장치에 사용된 인장 디스크의 개략적인 정면도이고,

도 18은 도 17에 도시된 부분의 개략적인 측면도이며,

도 19는 인장 디스크, 파이프 및 상기 파이프 구동 장치를 포함하는 본 발명에 따른 장치의 일 부분의 개략적인 측면도이고,

도 20은 도 19에 도시된 구성 부품의 일부분을 도 19에 비해 축소시킨 절단 측면도이며,

도 21 및 도 22는 인장 디스크의 다른 실시예의 축방향 단면 및 개략적인 측면도이고,

도 23 및 도 24는 휨 죠오의 상이한 위치에서 파이프, 인장 디스크, 휨 죠오 및 성형 롤러를 개략적으로 도시한 측면도이며,

도 25 내지 도 29는 상이한 횡단면을 갖는 성형 롤러를 구비하거나 또는 성형 롤러를 구비하지 않은 다양한 휨 위치에서 인장 디스크 및 휨 죠오를 개략적으로 도시한 부분 측면도이고,

도 30 및 도 31은 휨 죠오의 파킹 위치 및 휨 위치에서 파이프, 인장 디스크, 성형 롤러 및 휨 죠오를 구비한 본 발명에 따른 장치의 부분들을 부분적으로 경사지게 절단하여 개략적으로 도시한 단면도이며,

도 32는 파이프 및 성형 롤러가 없는 도 30에 상응하는 부분을 경사지게 절단한 단면도이고,

도 33 내지 도 35는 휨 죠오의 각각 3가지 상이한 실시예를 갖는 도 32에 상응하는 부분도이며,

도 36은 하나의 파이프의 양 단부에서 동시에 동작하는 본 발명에 따른 장치의 한 실시예의 개략적인 측면도이다.

도 1 내지 도 12는 파이프 단부에서 이루어지는 본 발명에 따른 방법의 실행 과정을 개략적인 부분도로 도시한다. 도 1은 단순화를 위해서, 원형의 횡단면을갖는 파이프(12)의 도 1에서 우측으로 향하는 가공되지 않은 파이프 단부를 대부분 절단한 부분 단면을 보여준다. 도 2는 제 1 가공 단계 후에 파이프 단부(10)의 상태를 보여준다. 파이프 단부(10)는 구부러질 파이프 섹션이 되고, 상기 섹션은 라운딩 처리된 휨 에지(14)를 따라 예를 들어 파이프(12)의 축방향(16)을 향해 약 150°만큼 외부로 구부러져 있다. 도 3은 제 2 순환 선회 휨 과정 후에 파이프(12)의 상태를 보여주며, 이 상태에서는 상기 제 1 파이프 섹션(10)에 인접하는 제 2 파이프 섹션(18)이 예를 들어 날카로운 에지(20)를 갖는 축방향(16)을 향해 직각만큼 외부로 구부러져 있다. 그럼으로써, 상호 인접하는 파이프 섹션(10 및 18)으로 이루어진 원뿔형 플랜지가 형성되고, 상기 플랜지는 일체로 파이프(12)에 형성된다.

그 다음의 도 4 내지 도 12는 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 장치의 작동 방식을 개략적으로 도시한다. 모든 도면에서 동일한 또는 동일한 유형의 부분들을 위해서는 동일한 도면 부호가 사용된다.

도 4는 팽창되지 않은 파킹 상태에 있는 인장 디스크(22) 가까이에서 아직 고정되지 않은 상태의 파이프(12)를 보여주며, 상기 인장 디스크는 본 디스크(22)를 파워 작용하에 회전 변위시키는 구동 샤프트(24)에 고정적으로 제공된다. 도 2에 상응하는 위치에서 150°만큼 제 1 파이프 섹션(10)을 구부리기 위한 제 1 휨 죠오(26)는 도 4의 파킹 위치에서 휨 과정 전에 부분적으로 절단 도시되어 있다. 이 경우에는, 도 4 내지 도 12에 비해 도 1 내지 도 3이 180°만큼 파이프 축(28) 상에서 수직으로 서있는 한 평면에서 반사되어 있음을 주의해야 한다. 제 2 휨 죠오(30)는 제 1 휨 죠오(26)와 관련해서 파이프 축(28)을 중심으로 180°만큼 회전되어 있고, 마찬가지로 상기 죠오의 정지 상태에서 휨 과정 전에 부분적으로 절단 도시되어 있다. 제 2 휨 죠오(30)는 축방향에 대해 90°만큼 제 2 파이프 섹션(18)을 도 3에 상응하는 위치로 구부리기 위해서 이용된다. 도 4에는 또한 제 1 성형 롤러(32) 및 제 2 성형 롤러(34)가 각각 파킹 위치에서 파이프(12)로부터 분리되어 도시되어 있다. 상기 제 1 성형 롤러는 라운딩 처리된 피크(36)를 갖는 횡단면을 가지며, 상기 횡단면의 플랭크(40)는 30°의 각을 형성한다. 제 2 성형 롤러(34)는 파이프 축(28)을 중심으로 180°만큼 회전되어 파킹 위치에서 파이프(12)로부터 분리되어 제공되며, 상기 롤러의 횡단면은 날카로운 에지(38)를 가지고, 상기 횡단면의 플랭크(42)는 직각을 형성한다. 장치 부분들의 도시된 위치는 방법의 초기 상태에 상응한다.

도 5는, 인장 디스크(22)가 파이프(12) 내부로 삽입되어 화살표(44)에 따라 파이프(12)를 내부면으로부터 고정시키는 팽창 위치로 출발하는 다음 작동 상태를 보여준다. 휨 죠오(26 및 30)는 인장 디스크(22)와 함께 파이프 단부 내부로 삽입되어 있지만, 파이프 단부를 구부리기 위한 상기 죠오의 선회와 관련해서 상기 2개의 죠오는 아직까지 파킹 위치에 있다. 마찬가지로 2개의 성형 롤러(32 및 34)도 아직까지 도 4의 상태에서와 마찬가지로 파킹 위치에 있다. 그와 동시에 구동 샤프트(24)가 화살표(46)에 따라 회전 변위됨으로써, 인장 디스크(22)는 파이프(12)와 함께 회전되는 한편, 휨 죠오(26 및 30) 및 성형 롤러(32 및 34)는 파이프 축(28)을 중심으로 회전되지 않는다. 상기 인장 디스크의 실린더형 외부면(48)과파이프(12)의 내부면 사이에서의 마찰 저항은 인장 디스크(22)가 도 5에 따른 작동 위치로 인장됨으로써, 파이프(12)가 또한 큰 저항에 대해서도 함께 회전될 정도로 크다.

가공 방법의 다음 작업 단계는 도 6에 도시되어 있으며, 도 6에서 제 1 성형 롤러(32)는 화살표(50)에 따라 변위 축(52)을 따라서, 파이프(12)의 외부면에 고정적으로 인접하는 작동 위치로 움직인다.

그 다음에는 도 7에 따라 제 1 휨 죠오(26)가 화살표(54)에 따라 파킹 위치(도 6)로부터 작동 위치로, 투영면상에 수직으로 서있는 축을 중심으로 150°의 각도만큼 선회되며, 그럼으로써 인장 디스크(22) 위로 돌출하는 제 1 파이프 섹션(10)은 제 1 성형 롤러(32) 둘레에서 150°만큼 외부로 구부러진다. 구동 샤프트(24) 및 인장 디스크(22)가 동시에, 고정된 파이프(12)와 함께 파이프 축(28)을 중심으로 회전되기 때문에, 상기 부분이 파이프 축(28)을 중심으로 약간 회전된 후에는 파이프 섹션(10)이 라운딩 처리된 에지(14) 둘레에 파이프(12)로부터 150°만큼 외부로 변형 없이 구부러진다. 성형 롤러(32)의 회전 가능한 지지에 의해, 휨 위치에서 나타나는 마찰 저항은 파이프 섹션(10)에 의해서 현저하게 감소된다.

그 다음에 도 8에 따라 제 1 성형 롤러(32)가 화살표(56)에 따른 이동축(52)을 따라서 작동 위치로부터 재차 파킹 위치로, 파이프(12)로부터 분리되어 되돌아가는 동시에 제 1 휨 죠오(26)는 작동 위치로부터 화살표(58)에 따라 재차 파킹 위치로 역선회된다.

도 9에 따른 다음 작업 단계에서는 제 2 성형 롤러가 이동축(60)을 따라서화살표(62)에 따라 파킹 위치로부터 파이프(12)의 외부면에 있는 고정 위치의 작업 위치로 이동된다. 이 과정들은 모두 구동 샤프트(24), 인장 디스크(22) 및 파이프(12)가 파이프 축(28)을 중심으로 회전하고 제 1 휨 죠오(26), 제 2 휨 죠오(30) 그리고 2개의 성형 롤러(32 및 34)가 고정되는 동안에 이루어진다. 그렇기 때문에 바람직하게는 회전되는 부분 및 회전되지 않는 부분이 각각 안정된 작업 유닛으로 집중된다. 회전되지 않는 작업 유닛 내부에서는, 물론 개별 부분들이 각각 파킹 위치로부터 작업 위치로 이동될 수 있는 가능성이 보장되어야 한다. 다른 한편으로는 구동 샤프트(24), 인장 디스크(22) 및 파이프(12)로 이루어지는 작업 유닛을 정지시키고, 휨 죠오 및 성형 롤러로 이루어지는 다른 작업 유닛을 파이프 축(28)을 중심으로 회전시키는 것도 물론 가능하다.

도 10에 따른 그 다음의 작업 단계에서는 제 2 휨 죠오(30)가 화살표(64)에 따라 파킹 위치로부터 작업 위치로 선회됨으로써, 인장 디스크(22) 위로 돌출하는 제 2 파이프 섹션(18)은 90°만큼, 제 2 성형 롤러(34)의 횡단면에 상응하는 날카로운 휨 에지(20)에 의해 90°만큼 외부로 구부러진다. 회전부(24, 22 및 12)가 회전축(28)을 중심으로 약간 회전되면, 파이프(12)로부터 멀리 떨어져 외부로 이루어지는 제 2 파이프 섹션(18)의 완전한 휨이 달성된다.

도 11에 따른 다음 작업 단계에서는 제 2 성형 롤러(34)가 이동축(60)을 따라서 화살표(66)에 따라 재차 파킹 위치로, 파이프(12)로부터 분리되어 리턴되고, 제 2 휨 죠오(30)는 화살표(68)에 따라 파킹 위치로 역선회된다.

따라서, 모든 부분의 도 4에 도시된 출발 위치로의 역이동을 위한 경로는 자유롭다. 그렇기 때문에 가공의 마지막에는 도 12에 따라 모든 부분들이 재차 도 4에 따른 출발 위치에 있게 되며, 본 발명에 따른 작업 방법의 결과로서 파이프(12)의 단부에는 하나의 플랜지가 파이프 섹션(10 및 18)과 일체로 형성된다.

도 13 내지 도 16에는 본 발명에 중요한 부분들을 구비한, 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 장치의 바람직한 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 개관을 용이하게 하기 위해서 개별 부분들로부터 예를 들어 파이프(12), 인장 디스크(22), 구동 샤프트(24) 및 휨 죠오(26)와 같은 섹션은 절단되어 있다. 또한, 도시된 장치에서는 다만 하나의 휨 죠오(26) 및 하나의 성형 롤러(32)만이 도시되어 있으며, 상기 섹션들은 돌출하는 파이프 섹션(10)의 단 한번 휨 과정에 적합하다. 물론 파이프 축(28) 둘레에서 투영면 외부에는 추가의 휨 죠오 및 성형 롤러가 분배 제공될 수 있다. 그러나 이와 관련한 상세한 설명은 생략될 수 있는데, 그 이유는 상기 부분들이 도 13 내지 도 16에 도시된 부분들과 동일한 방식으로 기능하기 때문이다. 각각의 휨 에지를 위해 휨 죠오 및 성형 롤러로 이루어진 고유한 작업 유닛이 사용되면, 개별 작업 단계들을 위해 공구를 교체할 필요가 없다는 장점이 있다. 특히 대량 생산시에는, 작업 유닛들이 상호 연관없이 차례로 사용될 수 있는 것이 중요하다.

하나의 휨 죠오(26) 및 성형 롤러(32)를 포함하는 개별 작업 유닛은 각각 처리 가능한 캐리지(70) 상에 조립되며, 이 경우 다수의 캐리지는 빔 형태로 하나의 베이스 플레이트(72) 상에 배치될 수 있다. 이와 같은 방식에 의해 개별 작업 유닛들은 가공될 파이프(12)의 각 지름에 맞추어 용이하게 조절될 수 있다. 각각의캐리지(70)는 2개의 평행한 캐리지 가이드부(71)를 따라서 이중 화살표(74)에 따라, 회전 구동부(76)에 의해 회전 변위된 나사 스핀들(78)을 따라서 이동될 수 있다.

캐리지(7)에는 상호 간격을 두고 2개의 평행한 측면 플레이트(80)(도 16)가 제공되며, 상기 플레이트는 중간 플레이트(82)에 의해 프레임 형태로 서로 고정 결합된다. 상기 2개의 측면 플레이트(80) 사이에서는, 대략 원 섹터 형태의 넓은 섹터 플레이트(84)가 상기 측면 플레이트(80)의 내부면에 미끄럼 방식으로 인접하여 뻗으며, 상기 섹터 플레이트에 나사(86)에 의해서 휨 죠오(26)가 고정된다. 섹터 플레이트(84)는 도 13의 횡단면으로 볼 때 측면 플레이트(80)에 평행하게 하나의 불완전한 원 섹터를 형성하며, 상기 원 섹터의 원호(88)에는 마주 놓인 중앙 섹션이 없는데, 그 이유는 파이프 섹션(10)의 휨 공정에서 원 섹터의 중심이 정해져 있어야 하기 때문이다. 원호(88)에 연결되는 직선(90 및 92)은 상기 원호(88)의 중심점 외부에서 만난다. 휨 죠오(26)는 하나의 직선(92)에 상응하는 섹터 플레이트(84)의 면에 나사(86)에 의해서 고정된다.

도 13 내지 도 15와 달리 도 16에는 다만 휨 죠오(26)의 선회를 위해 필요한 장치의 부분들만이 도시되어 있는 것을 알 수 있다.

선회가 필요한 경우에 섹터 플레이트(84)를 휨 죠오(26)와 함께 가이드 하는 동작은 가이드 롤러(94)에 의해서 이루어지며, 상기 가이드 롤러는 측면 플레이트(18) 내에 있는 원호 형태의 가이드 홈(96) 내에서 움직인다. 가이드 롤러(94)의 양측면은 섹터 플레이트(84)로부터 돌출하여 각각 하나의 가이드 홈(96)내에서 가이드 된다. 섹터 플레이트(84)의 횡단면의 원호(88)에 상응하는 섹터 플레이트(84)의 실린더형 둘레면에는 톱니(98)가 제공되며, 상기 톱니는 회전 구동부(100)에 의해 구동되는 구동 피니언 기어(102)와 맞물려 있다. 따라서 섹터 플레이트(84)는 도 13 및 14에 따른 휨 죠오(26)의 파킹 위치에 상응하는 위치로부터 상기 휨 죠오(26)의 작업 위치에 상응하는 도 15에 따른 위치로 선회될 수 있다. 이 경우 섹터 플레이트(84)의 선회각은 자유롭게 선택될 수 있으며, 본 경우에는 성형 롤러(32)의 횡단면의 양 플랭크 사이의 각도에 상응한다.

도 13 내지 도 15로부터는 또한, 성형 롤러(32)가 중심축(105)을 중심으로 회전 가능하게 포오크 형태의 베어링 스탠드(104) 내에 지지되어 있는 것을 알 수 있으며, 상기 베어링 스탠드는 이중 화살표(50, 56)에 따라 도 13에 따른 파킹 위치로부터 도 14에 따른 작업 위치로 이동될 수 있다. 상기 베어링 스탠드(104)를 처리하기 위해 구동 모터(108)에 의해 구동되는 나사 스핀들(106)이 제공된다. 중요한 것은, 상기 베어링 스탠드가 도 14 및 15에 따른 작업 위치에 있는 성형 롤러와는 고정 결합되고, 휨 죠오, 성형 롤러 및 관련 부분들로 이루어진 작업 유닛과는 고부하 가능하게 결합된다는 것이다.

도 13 내지 도 15의 작업 상태에서는, 인장 디스크(22)가 파이프(12)의 슬라이딩에 의해 파이프 단부 내로 삽입되는 한편, 상기 인장 디스크(22)는 전술한 인장된 파킹 위치에 있다. 그 다음에 인장 디스크(22)가 더 아래에 기술된 방식으로 작업 위치로 뻗었으며, 이 때 파이프(12)는 내부로부터 실린더 형태로 인장된다. 이 경우에는 인장 디스크(22)의 실린더형 외부면 위로 돌출하는 파이프 섹션(10)이나타나며, 상기 파이프 섹션은 후속하는 휨 공정에 의해 구부러진다. 파이프(12)를 인장 디스크(12) 위로 이동시키기 전에 휨 죠오, 성형 롤러 및 관련 베어링 장치 및 구동 장치로 이루어진 작업 유닛은, 캐리지(70)가 고정된 베이스 플레이트(72)와 관련하여 이중 화살표(74)를 따라 움직임으로써 파이프(12)의 개별 직경에 맞추어 조절된다. 도 13 내지 도 15에는 상기와 같은 단 하나의 작업 유닛이 도시되어 있다. 파이프 축(28)으로부터 빔 형태로 멀어지도록 가이드 되고 대부분 이중으로 형성된 캐리지 가이드부(71)를 구비한 베이스 플레이트(72)에 추가의 작업 유닛들이 제공됨으로써, 상기 작업 유닛들은 각각 하나의 파이프 섹션을 복합 플랜지의 일 부분으로 변형시키기 위해 차례로 파이프(12)에 사용될 수 있다. 나사 스핀들(78), 상기 나사 스핀들(78) 상에서 진행하는 나사 회전자(110), 및 캐리지(70)를 상기 나사 회전자와 연결시키는 홀더(112)를 구비한 회전 구동부(76)가 각각의 캐리지(70)에 제공되며, 상기 홀더(112)는 파이프 축(28)에 대해 방사 방향으로 연장되는 베이스 플레이트(72)의 슬롯(114) 내부에서 이동될 수 있다.

하기에서는, 인장 디스크(22)의 제 1 실시예의 형상 및 작용 방식이 도 17 내지 도 20을 참조하여 자세히 설명된다. 인장 디스크(22)의 과제가 파이프 내부면의 모든 형태 변경을 저지하는 것이기 때문에, 상기 인장 디스크의 실린더형 둘레면(116)을 파이프벽에 가급적 전표면적으로 설치하는 것이 중요하다. 그렇기 때문에 인장 디스크의 도시된 바람직한 실시예에서는 상기 디스크가 다수의 섹터로, 도시된 실시예에서는 6개의 섹터(118)로 분할되며, 상기 섹터들은 하기에서 자세하게 기술되는 방식으로, 예를 들어 유압 실린더(124) 형태의 축방향 구동부가 제공된 인장 로드(122)의 확장 단부(120)에 의해서, 도 17 내지 도 18의 좌측 절반에 도시된 내부 파킹 위치로부터 도 17 내지 도 18의 우측 절반에 도시된 외부 작업 위치로, 파이프(12)의 내부면에 인장된 상태로 접하면서 확장된다. 상기 섹터의 개수는 임의의 크기이다. 이 경우 섹터의 개수가 보다 많으면, 인장 디스크(22)의 확장시에 형성되는 섹터(118) 사이의 갭(126)이 더 작아지고, 파이프(12)의 벽이 매우 얇더라도 파이프의 형태 변경 없이 상기 벽에 의해서 상기 갭이 커버된다는 장점이 얻어진다. 상기 섹터(118)는 원형링 형태의 섹터이며, 그 내부는 실린더 부분 단면 형태의 내부면(128)에서 파이프 축(128)으로부터 간격을 두고 종결된다. 인장 디스크(22)의 직경을 파이프(12)의 개별 직경에 맞추어 조절하기 위해, 섹터(118)의 방사 방향 폭은 자유롭게 선택될 수 있다. 상기 조절은 섹터(118)를 간단히 교체함으로써 이루어질 수 있다. 섹터(118)의 내부면은 원형 링 섹터 형태의 클램프 죠오(132)의 실린더형 외부면(130)에 인접한다. 섹터(118)는 방사형 나사(142)에 의해서 클램프 죠오(132)에 고정된다. 상기 클램프 죠오(132)는 파이프 축(128)과 관련하여 비스듬한 내부 정면(134)을 가지며, 상기 정면은 각각 인장 로드(122)의 확장 단부(120)의 측면(136)에 인접한다. 도시된 실시예에서는 확장 단부(120)가 6각형의 횡단면을 가짐으로써, 6개의 클램프 죠오(132) 각각에 대해 측면이 각각 하나씩 제공된다.

인장 디스크 및 파이프(12)의 회전을 위해 제공된 메인 구동 샤프트(24)의 중심부는 축을 따라 관통되어 있으며, 상기 보어는 인장 로드(122)에 의해서 관통된다. 유압 실린더(124)의 작동에 의해서 인장 로드(122)가 도 19의 하부 절반에도시된 파킹 위치(138)로부터 도 19에 도시된 확장 위치 또는 작업 위치(14)로 이동될 수 있다. 그럼으로써 섹터(118)는 도 17 및 18의 좌측 절반에 도시된 파킹 위치로부터 파이프(12) 내부면으로부터 약간의 간격을 두고 도 17 및 18의 우측 절반에 도시된, 압력에 의해 파이프(12) 내부면에 인접하는 작업 위치로 움직인다. 이와 같은 이동은 클램프 죠오(132)의 상응하는 이동에 의해서 중재된다.

구동 샤프트(124)는 전체 장치의 베이스 플레이트(72)의 한 단면을 관통하여 당업자에게 잘 알려진 의도에서 회전 가능하게 지지되고, 구동 모터(146)에 의해 중공 샤프트 구동 장치(148)와 함께 회전 변위된다. 구동 샤프트(24)의 반대 단부는 평탄한 정면을 갖는 버섯 형태의 확장부(150)를 가지며, 클램프 죠오(132)의 평탄한 슬라이딩면(154)이 방사 방향으로 슬라이딩 되면서 상기 확장부에 인접한다. 상기 슬라이딩면(154)에 마주 놓인 클램프 죠오의 슬라이딩면(156)은 대응 디스크(158)의 평탄한 내부면에 슬라이딩 되면서 인접하며, 상기 대응 디스크는 나사(160)에 의해서 버섯 모양의 확장부(150)에 고정된다. 나사(160)는 클램프 죠오(132) 내부에 있는 확장된 호울(169)을 관통하고, 상기 호울은 상기 클램프 죠오(132)에게 필요한 약간의 방사 방향 이동을 허용한다.

나사(160)는 간격 유지 부시(162)에 의해 감싸져 있으며, 상기 부시는 클램프 죠오(132)의 호울(169)과 함께 상기 클램프 죠오(132)의 선형 방사형 가이드를 보장해준다.

인장 로드(122)를 작동시키기 위한 유압 실린더(124)는 중공 샤프트 구동 장치(148)에 축을 따라 지지된다. 유압 실린더(124)의 큰 파워는 파이프 축(128)과관련한 인장 로드(122)의 확장 단부(120)의 기울어짐에 의해서 여러차례 임의로 보강된다. 따라서 필요한 큰 인장력이 형성되며, 상기 인장력은 휨 공구(휨 죠오(26) 및 성형 롤러(32))의 저항에 대항하여 파이프를 회전시키기 위해 파이프 벽에 대한 인장 디스크(22)의 충분한 마찰 폐쇄를 형성한다. 물론 확장 단부(120)의 기울어짐은 또한 반대로 될 수도 있다. 즉, 다르게 작동되는 압축 로드에 의해 작업이 이루어지면, 확장 단부가 도 19에서 우측으로 절단될 수도 있다.

인장 디스크(22)의 팽창시에 클램프 죠오(132)를 파킹 위치로 역복원시키는 것은 도시되지 않은, 개별 클램프 죠오 내로 삽입된 스프링에 의해서 간단한 방식으로 이루어질 수 있거나, 또는 마찬가지로 도시되지 않았고 도시되지 않은 홈 내부로 삽입되는, 클램프 죠오의 외부 둘레에서 작용하는 인장 스프링에 의해서도 이루어질 수 있다.

대안적으로, 도 20에 도시된 실시예에서 구동 샤프트(24)는 볼 회전 림(164)에 의해서도 지지될 수 있으며, 상기 림의 외부면에는 (또는 내부면에도) 톱니(166)가 제공된다. 이 경우 구동 모터(146)는 볼 회전 림(164) 옆에 세팅된다. 상기 구동 모터의 피동 샤프트(170)의 피니언 기어(168)는 볼 회전 림(164)의 톱니에 맞물려서 구동 샤프트(24)의 구동이 이루어지게 한다. 물론, 당업자에게 잘 알려진 또 다른 지지 방식도 가능하다.

일반적으로 도면 부호 (22)로 표기된 인장 디스크의 다른 바람직한 실시예 및 상기 디스크의 구동은 도 21 및 도 22에 도시되어 있다. 상기 실시예에서 인장 디스크(22)는 둘레에서 작용하는, 비스듬한 슬롯(172)에 의해 갭이 형성된 인장링(174)을 포함하며, 상기 인장 링은 실린더형 둘레면(116) 및 원추형 내부면(176)을 갖는다. 원추형 내부면(176)에는 동일한 원뿔 형태를 갖는 인장 플레이트(180)의 외부면(178)이 인접하며, 상기 인장 플레이트는 보울트(182) 및 너트(184)에 의해서 인장 로드(122)의 확장 단부(186)에 고정된다. 도 21 및 도 22의 상부 절반에 도시된 팽창된 파킹 위치와 도 21 및 도 22의 하부 절반에 도시된 팽창된 작업 위치 사이에 있는 이중 화살표(188)의 방향으로 인장 로드(122)가 이동함으로써, 인장 링(174)은 임의의 크기의 파워 작용에 의해 인장되거나 팽창될 수 있다. 축방향으로 파이프 축(128)에 평행하게 진행하는 인장 링(174)의 슬롯도 가능할 것이다. 그러나 슬롯(172)을 비스듬하게 배치함으로써, 인장시에 개방되는 갭이 파이프 벽의 고정부에 틈을 야기하여 파이프 벽이 상기 장소에서 변형되는 것을 저지한다. 이 경우, 팽창시 인장 링(174)의 복원은 상기 인장 링의 스프링 작용 자체에 의해서 이루어진다. 필요한 경우 상기 스프링 작용은 도시되지 않은, 순환하는, 인장 링(174)의 홈 내에 있는 무한 인장 스프링에 의해서 보강된다.

파이프(12)의 시이트 두께, 원하는 플랜지 형태 또는 재료의 교체가 인장 디스크(22)에 영향을 미치지 않음을 쉽게 알 수 있다. 파이프 단부(10, 18)는 각각 인장 디스크(22)를 거쳐, 원하는 플랜지의 성형을 위해 충분한 재료가 사용될 정도까지 이동된다.

후속하는 도 23 내지 도 25에는, 휨 죠오(26) 및 성형 롤러(32)의 바람직한 실시예가 변형될 파이프(12)의 한 섹션과 함께 그리고 삽입 확장된 인장 디스크(22)의 일부분이 도시되어 있다. 도 23 및 도 24는 상기 부분의 제 1 실시예를 보여주며, 전술한 방식으로 작업 위치로 이동된 성형 롤러(32)는 파이프(12)의 외부면을 압착한다. 전술한 방식으로 선회 가능한 휨 죠오(26)는 파킹 위치에서 인장 디스크(22) 위로 돌출하는, 구부러질 파이프 섹션(10)의 내부면에 인접하며, 파이프 벽은 인장 디스크(22)와 성형 롤러(32) 사이에 고정 및 지지된다. 성형 롤러(32)의 횡단면의 피크(36)는 돌출하는 파이프 섹션(10)이 구부러져야 하는 장소에서 끝난다. 성형 롤러(32)의 형상에 의해 파이프 단부에서의 휨 에지의 형상이 결정될 수 있다.

선회 가능한 휨 죠오(26)는 도 23에 따른 파킹 위치에서 파이프 섹션(10)의 내부면에 인접한다. 상기 휨 죠오의 축방향 폭은 적어도 휘어질 파이프 섹션(10)의 축방향 길이보다 약간 더 커야 한다. 그럼으로써, 구부러질 파이프 섹션이 전체적으로 상승되어 상기 섹션의 직선 형태가 변동되지 않게 된다. 그와 마찬가지로 휨 죠오(26)의 실린더형 지지면(190)도 파이프 단부에서 파이프 내부면과 동일한 반경을 가져야 하며, 그럼으로써 구부러질 파이프 섹션(10)이 큰 표면에 걸쳐 지지된다.

선회 가능한 휨 죠오(26)가 각각 파이프 둘레의 단 하나의 부분 영역만을 구부릴 수 있기 때문에, 파이프(12)는 균일하게 느린 회전으로 변위되어야 한다. 파이프(12)가 회전되면, 휨 죠오(26)가 원하는 휨 각도의 위치까지 천천히 선회된다(도 24). 파이프 축(28)을 중심으로 이루어지는 파이프(12)의 마지막 완전한 회전이 종료될 때까지 휨 죠오(26)는 상기 작업 위치에 유지되며, 그럼으로써 파이프 섹션(10)의 휨이 종료된다.

플랜지 또는 림의 성형 후에 파이프(12)가 인장 디스크(22)로부터 빼내질 수 있도록 하기 위해서는, 성형 롤러(32)의 베어링 스탠드(104)가 파이프로부터 충분히 멀리 떨어진 파킹 위치로 이동되어야 한다. 추가의 순환 휨 공정을 위해, 다른 휨 각도로 세팅된 추가의 작업 유닛이 전술한 방식으로 동작한다.

인장 디스크(22)가 파이프 단부(10) 내부로 편안하게 삽입되도록 하기 위해, 상기 디스크의 실린더형 외부면(48)의 삽입면은 원추형 경사부를 가질 수 있다.

도 25 내지 도 28에는 가늘고 긴 피크(36) 및 직각 피크(38)를 갖는 성형 롤러(32 및 34)의 다양한 실시예들이 도시되어 있다. 피크(36)는 파이프 섹션(10)을 150°만큼 구부리기 위해 이용되는 한편, 피크(38)는 파이프 섹션(10)을 90°만큼 구부리기 위해 이용된다.

도 29에는, 성형된 플랜지 또는 림의 형상 정확도에 대한 요구가 적은 경우에 완전히 성형 롤러 없이 다만 인장 디스크(22) 및 휨 죠오(26)에 의해서만 휨 동작이 이루어지는 방식이 개략적으로 도시되어 있다.

도 30 및 도 31은 파킹 위치(도 30) 및 작업 위치(도 31)에서 거의 절반 실린더형 지지면(190)을 갖는 휨 죠오(26)의 실시예를 보여준다.

도 32는, 나사(86)에 의해 다만 부분적으로만 도시된, 선회 가능한 섹터 플레이트(84)에 고정된 더 평평한 실린더형 지지면(190)을 갖는 약간 다르게 형성된 휨 죠오(26)의 일부분을 확대된 척도로 보여준다. 상기 지지면(190)은 완전한 마찰력에 의해 도시되지 않은 파이프의 내벽에 인접한다. 다음 도면들에는, 도 32에 도시된 것과 유사하지만 지지면(190)과 파이프 내벽 사이의 마찰이 적은 휨죠오(26)의 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 휨 죠오(26)의 지지면(190)의 작업 반경이 파이프 내경과 일치하는 것이 이상적이다. 그러나 불리한 단점들이 없다면, 지지면(190)의 반경은 파이프 내부 반경보다 더 작을 수도 있다. 그럼으로써, 동일한 휨 죠오의 다수의 파이프 직경이 교대로 가공될 수 있다. 지지면(190)의 중앙에 있는 메인 마찰 장소에서는, 마찰 및 마모를 현저히 감소시키기 위해 휨 죠오(26)의 바디 내부로 롤링 지지된 지지 롤러(194)가 삽입될 수 있으며, 상기 롤러의 회전축(196)은 지지면(190)에 대해 평행하게 뻗고, 상기 롤러의 둘레면(198)은 지지면(190) 위로 약간 돌출한다. 구부러질 파이프 섹션(10)은 상기 영역에서 지지 롤러(194)의 둘레면(198) 상에 마찰 없이 올려진다.

또한, 도 34에 따른 지지 롤러(194)와 동일한 방식으로 지지 롤러(194)의 전체 체인이 지지면(190) 내부로 삽입됨으로써 휨 죠오(26)가 개선될 수 있다. 도 34에 도시된 실시예에서는 상기와 같은 5개의 지지 롤러(194)가 하나의 체인으로 제공된다. 지지 롤러(194) 사이에 있는 지지면(190)의 나머지 부분들은 지지 롤러(194) 사이에 있는 파이프(12)의 벽이 무너지는 것을 방지해 주며, 이와 같은 작용은 웨이브 형성 및 드래프팅을 야기할 수도 있다.

휨 죠오(26)와 파이프(12) 내벽 사이의 최소 마찰은, 휨 죠오(26)가 도 35에 따라 실린더형 지지면(190)을 갖는 완전 실린더로서 형성되는 경우에 달성되며, 전체 실린더형 휨 죠오(26)는 회전축(200)을 중심으로 회전 가능하게 섹터 플레이트(84)에 지지된다. 특히 그에 의해서는 최소 마찰에 도달하게 되지만, 대부분은 실린더형으로 형성된 휨 죠오(26)의 큰 직경을 위한 충분한 공간이 제공되지 않기 때문에, 파이프 벽에 웨이브가 형성되거나 드래프팅이 이루어지는 경우에는 여러가지 단점들을 감수해야만 한다. 파이프 벽 두께가 더 큰 경우에는 상기와 같은 단점들이 적어지기 때문에, 완전히 시이트 두께가 1.5㎜부터는 휨 죠오(26) 대신에 상기와 같은 "휨 롤러"에 의해서 작업이 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 순환 선회 휨 방법을 실시하기 위한 본 발명에 따른 전체 장치는 선택적으로, 즉 수평의 파이프 축(28)으로 사용될 수도 있고 수직의 파이프 축(28)으로 사용될 수도 있으며, 수평의 파이프 축(28)은 직선의 파이프 용으로 그리고 수직의 파이프 축(28)은 짧은 튜브형 성형 부재용으로 선호될 수 있다.

양 단부에 성형 플랜지(10, 18)를 구비한 직선 파이프를 경제적으로 제작하기 위해서는, 기술된 방식의 본 발명에 따른 2개의 순환 선회 휨 장치(204)가 일반적으로 도면 부호 (202)로 표기된 하나의 공통 레일 장치 상에, 상기 장치를 따라 이중 화살표(206)에 따라서 이동 가능하게 장착됨으로써, 개략적으로 도시된 양면의 인장 디스크(22) 및 휨 죠오(26)는 상호 마주 놓이게 된다. 각각의 장치(204)는 하나의 고유한 구동 나사 스핀들(208)에 의해 레일 장치(202) 상에서 움직일 수 있다.

파이프(12)를 삽입시키기 위해, 파이프(12)의 튜브 길이가 인장 디스크(22) 사이에 매칭될 때까지 장치(204)는 상호 이격되도록 움직인다. 그 다음에 2개의 장치(204)가 함께 움직이고, 인장 디스크(22)는 파이프 단부의 가공 길이로 세팅된 스토퍼에 이르기까지 파이프 단부 내부로 삽입된다. 2개의 인장 디스크(22)는 작업 위치로 인장되고, 그 다음에 양면에서 동시에 가공 과정이 종료된다.파이프(12)를 빼내기 위해서는 장치(204)가 재차 상호 이격되도록 움직여야만 한다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 제 1 돌출 파이프 섹션 12: 파이프

14: 휨 에지16: 파이프의 축방향

18: 제 2 돌출 파이프 섹션 20: 날카로운 휨 에지

22: 인장 디스크 24: 구동 샤프트

26: 제 1 휨 죠오 28: 파이프 축

30: 제 2 휨 죠오 32: 제 1 성형 롤러

34: 제 2 성형 롤러 36: 제 1 성형 롤러의 피크

38: 제 2 성형 롤러의 피크 40: 플랭크, 제 1 성형 롤러

42: 플랭크, 제 2 성형 롤러 44: 확장 위치 화살표

46: 구동 샤프트 화살표 48: 외부면

50: 화살표 52: 이동축

54: 화살표 56: 화살표

58:화살표 60: 이동축

62: 화살표 64: 화살표

66: 화살표 68: 화살표

70: 캐리지 71: 캐리지 가이드부

72: 베이스 플레이트 74: 이중 화살표

76: 회전 구동부 78: 나사 스핀들

80: 측면 플레이트82: 중간 플레이트

84: 섹터 플레이트86: 나사

88: 원호 90, 92: 직선

94: 가이드 롤러96: 가이드 홈

98: 톱니 100: 회전 구동부

102: 구동 피니언 기어 104: 베어링 스탠드

105: 중심축106: 나사 스핀들

108: 구동 모터 110: 나사 회전자

112: 홀더 114: 슬롯

116: 둘레면118: 섹터

120: 확장 단부 122: 인장 로드

124: 유압 실린더 126: 갭

128: 내부면130: 외부면

132: 클램프 죠오 134: 정면

136: 측면 138: 파킹 위치

140: 작업 위치 142: 나사

144: 커트 아우트 146: 구동 모터

148: 중공 샤프트 구동 장치 150: 확장부

152: 정면 154: 슬라이딩면

156: 슬라이딩면 158: 대응 디스크

160: 나사 162: 간격 유지 부시

164: 볼 회전 림 166: 톱니

168: 피니언 기어 169: 호울

170: 피동 샤프트 172: 슬롯

174: 인장 링 176: 내부면

178: 외부면180: 인장 플레이트

182: 보울트184: 너트

186: 확장 단부 188: 이중 화살표

190: 지지면192: 경사부

194: 지지 롤러 196: 회전축

198: 둘레면200: 회전 샤프트

202: 레일 장치 204: 순환 선회 휨 장치

206: 이중 화살표208: 나사 스핀들

Claims

강철 파이프의 한 단부에 플랜지 또는 림을 일체로 성형하기 위한 방법에 있어서,

상기 파이프(12)의 단부 가까이에 있는 내부면이 전면에 걸쳐 평탄하게 배치되어 고정되며, 하나의 파이프 섹션은 평탄하게 배치되어 고정된 파이프 섹션 위로 돌출하며,

상기 돌출 파이프 섹션의 적어도 하나의 축방향 부분 섹션이 상기 섹션의 내부면의 둘레 섹션을 향해 표면 압력을 가함으로써, 상기 부분 섹션이 원하는 휨 각도까지 파이프 축으로부터 멀리 외부로 구부러지며,

휨이 이루어지는 둘레 섹션과 관련하여 파이프를 상대적으로 회전시킴으로써, 상기 전체 파이프 섹션에 또는 상기 섹션의 부분 섹션에 원하는 휨 각도가 부여되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

휨이 이루어지는 둘레 섹션 내부의 한 장소에서 실행되는 파이프 외부면의 휨이 파이프 외부면으로부터 상기 휨 장소에 가해지는 압력에 의해 저지되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 휨 장소에 대해 상대적으로 회전하는 파이프에 적게 마찰되면서 상기 휨 장소에 압력이 가해지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

다중으로 구부러진 플랜지를 성형하기 위해 상기 방법이 여러 번 연속으로 실행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위한 장치에 있어서,

실린더형 둘레면(48)을 구비하고 파이프(12) 내부로 삽입 가능한 인장 디스크(22), 상기 인장 디스크(22)와 비틀리지 않게 연결된 구동 샤프트(24), 큰 저항에 대항하여 구동 샤프트(24)를 회전시키기 위한 구동 모터(146)를 구비하고, 상기 인장 디스크는 파이프(12)의 내부면으로부터 약간의 간격을 둔 파킹 위치와 내부면에 마찰 방식으로 인접하는 확장 위치 사이에서 조절될 수 있으며,

구부러질 파이프 섹션(10, 18)의 내부면에 인접하는 파킹 위치와 완전하게 구부러진 파이프 섹션(10, 18)에 상응하는 작업 위치 사이에서 선회 가능한 휨 죠오(26, 30)를 구비하고, 상기 휨 죠오는 파이프 섹션(10, 18)에 장착하기 위한 적어도 부분 실린더형의 지지면(190)을 포함하며,

상기 지지면(190)의 실린더 직경은 구부러질 파이프 섹션(10, 18)의 직경보다 작거나 또는 같고, 상기 지지면(190)의 실린더 높이는 상기 파이프 섹션의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 장치.
제 5 항에 있어서,

파이프(12)로부터 간격을 둔 파킹 위치와 구부러질 파이프 섹션(10, 18)의 휨 에지(16, 20)에 있는 파이프(12)의 외부면에 인접하는 작업 위치 사이에서 조절될 수 있는 성형 롤러(32, 34)를 구비하고, 상기 성형 롤러는 파이프 축(28)과 관련하여 휨 죠오(26, 30)와 비틀리지 않게 고정된 베어링 스탠드 내에서 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 인장 디스크(22)가 다수의 섹터(118)로 이루어지며, 상기 섹터는 확장 장치(120, 122, 124)에 의해 인장 디스크(22)의 파킹 위치와 확장 위치 사이에서 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 확장 장치가 인장 로드(122)에 배치되는 확장 단부(120)로 이루어지고, 상기 확장 단부는 상기 섹터(118)와 상호 작용하는 인장 죠오(132)의 내부 단부에서 파이프 축(28)에 대해 확장되는 비스듬한 측면(136)과 상호 작용하며, 상기 인장 로드(122)는 인장 구동 장치(124)에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 섹터(118)를 작업 위치로부터 파킹 위치로 복원시키기 위한 탄성 복원 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

상기 인장 디스크(22)가 외부는 실린더 형태로 그리고 내부는 원추 형태로 슬롯 형성된 인장링(174) 및 상기 인장링(174)의 원추형 내부면(176)에 인접하고 원추형 외부면을 갖는 인장 플레이트(180)로 이루어지며, 상기 인장 플레이트는 상기 인장 로드(122)에 인장 구동부(124)와 함께 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 인장링(174)의 슬롯(172)이 인장링의 종축(28)에 대해 비스듬하게 뻗는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

휨 죠오(26)의 지지면(190)의 하나 이상의 장소에 상기 휨 죠오(26)의 지지면(190)의 홈 내부로 지지 롤러(194)가 삽입되며, 상기 지지 롤러는 상기 지지면(190)으로부터 약간 돌출하고, 하나의 샤프트(196)를 중심으로 상기 지지면(190)의 실린더축에 평행하게 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 12 항에 있어서,

다수의 평행한 지지 롤러(194)가 간격을 두고 나란히, 상기 휨 죠오(26)의 지지면(190)의 홈 내부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 휨 죠오(26)가 충전 실린더형 휨 롤러로서 형성되고, 상기 휨 롤러가 실린더축 내에서 뻗는 회전 샤프트(200)를 중심으로 회전 가능하게 지지되며, 상기 회전 샤프트의 회전 베어링은 휨 롤러와 함께 파킹 위치와 작업 위치 사이에서 선회될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 6 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 성형 롤러(32, 34)가 그 둘레에 횡단면상으로 볼 때 둥근 또는 날카로운 에지를 갖는 피크(36, 38)를 가지며, 상기 피크는 인접하는 평탄한 플랭크(40, 42)로 변형되고, 상기 평탄한 플랭크(40, 42)가 함께 플랜지(10, 18) 또는 림의 원하는 휨 각도(14, 20)에 의해 결정된 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 6 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 선회 가능한 휨 죠오(26) 및 성형 롤러(32)가 그에 속하는 베어링 장치 및 구동 장치와 함께 안정적인 하나의 작업 유닛으로 결합되고, 상기 작업 유닛은베어링 장치 및 구동 장치를 포함하는 인장 디스크(22) 및 파이프(12)로부터 형성된 구성 유닛에 대해 상대적으로 파이프 축(28)을 중심으로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
제 16 항에 있어서,

다수의 작업 유닛(26, 32)이 파이프(12)의 둘레를 중심으로 분배되며, 상기 작업 유닛은 각각 다중으로 구부러진 플랜지(10, 18)를 형성할 때 특이한 휨 공정을 실행하기에 적합한 것을 특징으로 하는 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 작업 유닛(26, 32)이 파이프(12)의 개별 직경에 맞추어 조절하기 위해, 이동 가능한 캐리지(70)상에 각각 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,

각각의 작업 유닛(26, 32)이 2개의 측면 플레이트(80)를 구비하고, 상기 측면 플레이트가 2개의 중간 플레이트(82)에 의해 반대쪽 단부에 단단히 서로 연결되며, 상기 측면 플레이트(80) 사이에서 넓은 섹터 플레이트(84)가 뻗고, 상기 측면 플레이트(80) 쪽을 향하는 상기 섹터 플레이트의 양 측면에서 각각 다수의 가이드 롤러(94)가 회전 가능하게 지지되고, 상기 가이드 롤러는 원호 형태의 가이드 홈(96) 내에 있는 각 측면 플레이트(80)의 내부면에서 움직이며, 상기 섹터 플레이트(84)가 상기 작업 유닛의 휨 죠오(26)를 지지하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 섹터 플레이트(84)가 측면 플레이트(80)에 대해 평행하게 형성된 횡단면으로 볼 때 불완전한 원형 섹터를 형성하고, 상기 원형 섹터의 원호(88)에는 마주 놓인 중앙 섹션이 없으며, 상기 원호(88)에 연결되는 직선(90, 92)은 원호(88)의 중심점 외부에 미치며, 상기 하나의 직선(92)에 상응하는 섹터 플레이트(84)의 면에 휨 죠오(26)가 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 원호(88)에 상응하는 섹터 플레이트(84)의 실린더형 면에는 하나의 톱니(98)가 제공되며, 상기 톱니는 회전 구동부(100)에 의해 작동되는 구동 피니언 기어(102)와 맞물리는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,

하나의 파이프(12)의 양 단부를 가공하기 위한 상기와 같은 2개의 장치(204)는 각각 파이프 축(28)의 방향으로 뻗는 레일 장치 상에서 이동 가능하게 지지되며, 상기 관련 장치(204)를 움직이기 위한 각각 하나의 구동부(208)가 파이프(12)의 마주 놓인 단부 쪽으로 그리고 상기 단부로부터 떨어져서 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.