KR20090059806A - 관의 굽힘 가공을 위한 벤딩장치 - Google Patents

관의 굽힘 가공을 위한 벤딩장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 관의 굽힘 가공을 위한 벤딩장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩장치는 관이 고정되도록 장착되어 회전축을 중심으로 꺾이도록 구성되는 클램프와; 상기 클램프에 의해 구부러지는 상기 관의 벤딩 영역(20a)에 삽입되는 벤딩영역 지지부재를 포함하여 구성되며, 상기 벤딩영역 지지부재는 관의 내경 보다 큰 외경을 가지며, 길이방향으로 인장력이 제공되는 경우, 관의 내경과 상응하는 외경을 이루도록 신장되며, 인장력이 해제되는 경우 탄성복원되는 벤딩영역 지지부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 관의 벤딩 가공시 주름의 발생 및/또는 관의 두께 변형이 최대한 방지될 수 있고, 주름의 발생 및/또는 두께의 변형이 최소화될 수 있는 상태로 관의 굽힘각의 증가 및/또는 곡률반경의 감소가 가능하며, 관의 벤딩 가공시 관의 내부 면에 충분한 지지력이 제공될 수 있도록 하여 성형성을 증가시킬 수 있다.
코일, 링, 지지력, 응력, 주름, 변형

Description

관의 굽힘 가공을 위한 벤딩장치{BENDING DEVICE FOR BEND WORKING OF PIPE}
본 발명은 관의 굽힘 가공을 위한 벤딩장치에 관한 것이다.
일반적으로 유로 등의 형성을 위하여 사용되는 관(Pipe)은 장착 및/또는 배치를 위한 구조 설계에 따라 다양한 형태의 벤딩작업이 수행되고 있다. 이와 같이 관의 벤딩작업에 이용되는 종래의 상기 벤딩 장치(10)는 관(20)이 고정되도록 장착되어 회전축(11)을 중심으로 꺾이도록 구성되는 클램프와 관의 벤딩 영역(20a)에 삽입되는 벤딩영역 지지부재(30)로 구성된다.
상기 클램프는 벤딩 작업이 수행되는 관(20)이 얹혀지는 제 1 지지부(12a)와 제 2 지지부(12b)가 회전축(11)을 통해 서로 일정한 각도를 이루도록 회전 가능하게 결합되고, 상기 제 1 지지부 및 제 2 지지부(12a,12b)에 결합되어 관(20)에 유동이 발생하기 않도록 관을 지지하는 제 1 고정부(13a) 및 제 2 고정부(13b)를 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 벤딩영역 지지부재(30)는 상기 클램프에 고정되는 관(20)의 내부에 삽입되어 벤딩영역(20a)에 위치된다.
종래의 벤딩장치(10)는 상기와 같은 구성을 통해 벤딩영역(20a)에 위치되는 벤딩영역 지지부재(30)에 의해 관(20)의 내부에 부스팅력(boosting　force)을 제공 하여 관(20)의 두께 변형을 방지하는 한편, 주름이 발생하지 않도록 하고 있다. 이와 같이 부스팅력을 제공하는 벤딩영역 지지부재(30)는 도 2a에 도시된 것과 같이, 우레탄과 같이 탄성력을 가지는 원기둥 형태의 막대 구조로 이루어지기도 한다. 이와 달리, 도 2b에 도시된 것과 같이 탄성력을 가지는 원기둥 형태의 막대 구조를 가지는 벤딩영역 지지부(32)와 벤딩영역 지지부(32)가 관(20)의 벤딩영역(20a)에 위치하도록 삽입 및 배출을 위하여 벤딩영역 지지부(32)에 결합되는 유도부(31)가 더 구비되기도 한다. 또 다른 한편, 도 2c에 도시된 것과 같이 탄성력을 가지는 복수의 단위 지지유닛으로 구성되는 벤딩영역 지지부(32)와 벤딩영역 지지부(32)가 관(20)의 벤딩영역(20a)에 위치하도록 삽입 및 배출을 위하여 벤딩영역 지지부(32)에 결합되는 유도부(31)가 더 구비되기도 한다.
도 3a에 도시된 것과 같이, 벤딩영역 지지부재(30)를 관(20)에 삽입한 상태에서, 관(20)을 클램프에 결합시키고, 제 1 지지부(12a)와 제 2 지지부(12b)를 회전축(11)을 중심으로 하여 회전시켜 관(20)이 구부리고 있다.
이때, 상기 관의 벤딩영역(20a)은 영역(A)의 내부와 상기 영역(A)와 인접한 벤딩영역 지지부재(30) 사이에 공간(간격)이 형성된다. 이와 같이 공간이 형성되는 경우, 상기 영역(A)는 벤딩영역 지지부재(30)에 의해 충분한 부스팅력이 제공되지 않기 때문에 주름이 발생하게 된다. 그리고, 상기 "A"영역의 맞은편 영역(B)에는 "A"영역과 인접한 벤딩영역 지지부재(30)의 영역의 압축응력에 기인하여 "B"영역에 위치하는 벤딩영역 지지부재(30)의 영역은 과도한 부스팅력을 관(20)에 제공되어 관의 직경에 변형이 발생하게 된다. 한편, 곡률　반경이　작고, 굽힘 각이 클수록 "A" 영역과 "B" 영역에서 관의 변형은 더욱 커지게 된다.
또한, 벤딩가공의 한계는 관의 성형성을 저하시키게 되고, 이로 인하여 유로의 효율을 저하시키는 한편, 유로의 효율을 높이기 위한 다양한 형태로 관의 벤딩공정을 수행하기가 어렵다는 문제가 있다.
따라서, 관의 굽힘 가공시 관의 압축응력과 인장응력이 발생되는 영역에 대한 적절한 지지력을 제공하여 주름 및/또는 관의 직경 변형의 발생을 최대한 억제할 수 있도록 하기 위하여 더 많은 연구가 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 관의 벤딩을 위한 장치에서 발생하는 요구 또는 문제들 중 적어도 어느 하나를 인식하여 이루어진 것이다.
본 발명의 일 목적은 관의 벤딩 가공이 다양한 각도 및/또는 곡률반경으로 성형이 가능하도록 하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은 관의 벤딩 가공시 주름의 발생이 최대한 방지될 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 관의 벤딩 가공시 관의 두께 변형을 최대한 방지하도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 주름의 발생 및/또는 두께의 변형이 최소화될 수 있는 상태로 관의 굽힘각을 증가시킬 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 주름의 발생 및/또는 두께의 변형이 최소화될 수 있는 상태로 관의 곡률반경을 감소할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 관의 벤딩 가공시 관의 내부 면에 위치되는 벤딩영역 지지부의 탄성 복원력을 이용하여 충분한 지지력이 제공될 수 있도록 하여 성형성을 증가시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 열교환　파이프, 배기관 또는 자동차의　배기관 등과 같이 다양한　형상의　이중 구조를 갖는 관의 벤딩 가공시에도 적용 가능하도록 하는 데에 있다.
상기 과제들 중 적어도 하나의 과제를 실현하기 위한 일 실시 형태와 관련된 관의 벤딩을 위한 장치는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.
본 발명은 기본적으로 관의 굽힘 가공시 관의 내부에 배치되는 벤딩영역 지지부에 의해 제공되는 탄성 복원력으로 관의 벤딩 영역에 발생하는 인장응력 및 압축응력에 의한 관의 변형을 방지할 수 있도록 구성되는 구조를 기초로 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 관의 굽힘 가공을 위한 벤딩장치는 관이 고정되도록 장착되어 회전축을 중심으로 꺾이도록 구성되는 클램프와; 클램프에 의해 구부러지는 관의 벤딩 영역(20a)에 삽입되는 벤딩영역 지지부재를 포함하여 구성되며, 벤딩영역 지지부재는 관의 내경 보다 큰 외경을 가지며, 길이방향으로 인장력이 제공되는 경우, 관의 내경과 상응하는 외경을 이루도록 신장되며, 인장력이 해제되는 경우 탄성복원되는 벤딩영역 지지부를 포함하여 구성될 수도 있다.
여기서, 벤딩영역 지지부재는 어느 일 단부에 벤딩영역 지지부를 관의 벤딩영역 위치로 삽입 또는 배출하기 위하여 유도부가 더 구비될 수도 있다.
그리고, 벤딩영역 지지부재는 어느 일 단부에 상기 벤딩영역 지지부를 길이방향으로 인장력을 제공하기 위하여 인장력 제공부재가 더 구비될 수도 있다.
다른 한편, 벤딩영역 지지부재는 벤딩영역 지지부의 일 단부에 결합되어 벤딩영역 지지부를 관의 벤딩영역 위치로 삽입 또는 배출하는 유도부와; 벤딩영역 지지부의 다른 일 단부에 결합되어 인장력을 제공하는 인장력 제공부재를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
또한, 벤딩영역 지지부는 관의 벤딩영역 보다 더 길게 구성될 수도 있다. 그리고, 인장력 제공부재는 케이블로 구성될 수도 있다.
한편, 유도부와 벤딩영역 지지부는 삽입 및 배출이 용이하게 이루어지도록 연결부에 의해 결합하도록 구성될 수도 있다. 그리고, 연결부는 유도부의 직경보다 작은 직경을 가지도록 구성될 수도 있다.
다른 한편, 벤딩영역 지지부재는 벤딩영역 지지부의 일 단부에 결합되고, 관의 내경보다 작은 외경으로 이루어지며, 탄성 재질로 구성되어 벤딩영역 지지부를 관의 벤딩영역 위치로 삽입 또는 배출하는 유도부와; 벤딩영역 지지부의 다른 일 단부에 결합되어 인장력을 제공하는 인장력 제공부재를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
또 다른 한편, 벤딩영역 지지부재는 관의 외부에 끼워지고, 탄성력이 구비되며, 코일 또는 링 형태의 구조로 이루어지는 벤딩영역 지지부재를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 관의 벤딩 가공시 주름의 발생이 최대한 방지될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 관의 벤딩 가공시 관의 두께 변형을 최대한 방지할 수 있다.
그리고 또한, 본 발명에 따르면, 주름의 발생 및/또는 두께의 변형이 최소화될 수 있는 상태로 관의 굽힘각을 증가시킬 수 있게 된다.
그리고 또한, 본 발명에 따르면, 주름의 발생 및/또는 두께의 변형이 최소화될 수 있는 상태로 관의 곡률반경을 감소시킬 수 있게 된다.
그리고 또한, 본 발명에 따르면, 관의 벤딩 가공시 관의 내부 면에 충분한 지지력이 제공될 수 있도록 하여 성형성을 증가시킬 수 있게 된다.
그리고 또한, 본 발명에 따르면, 열교환　파이프, 배기관 또는 자동차의　배기관 등과 같이 다양한　형상의　이중관의 성형시 벤딩가공의 효율을 증가시킬 수 있게 된다.
그리고 또한, 본 발명에 따르면, 일회용으로　사용할　수　밖에　없는　저온　용융　재료를　이용하는 방식에 비하여 생산비를　절감할　수　있게　된다.
상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 관의 굽힘 가공을 위한 벤딩장치에 대하여 상세하게 설명하도록 하겠다.
이하, 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고, 이하, 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예 에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.
본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로 관의 굽힘 가공시 관의 내부에 배치되는 벤딩영역 지지부에 의해 제공되는 탄성 복원력으로 관의 벤딩 영역에 발생하는 인장응력 및 압축응력에 의한 관의 변형을 방지할 수 있도록 구성되는 구조를 기초로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩장치는 클램프에 의해 꺾여지는 상기 관의 벤딩 영역(20a)에 삽입되는 벤딩영역 지지부재(100)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우 상기 클램프는 도 1에 도시된 구성과 같은 클램프로 구성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩영역 지지부재(100)는 탄성복원력을 가지는 재질로 구성되며, 관(20)의 내부 단면구조와 상응하는 단면구조를 갖는 막대구조로 이루어지는 벤딩영역 지지부(110)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 벤딩영역 지지부(110)가 클램프에 의해 꺾여지는 관(20)에 삽입되어 벤딩 영역(20a)에 위치되도록 하기 위하여 어느 일 단부 위치에 유도부(120)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 벤딩영역 지지부(110)가 관(20)의 내부에 삽입 및/또는 배출할 때, 벤딩영역 지지부(110)가 유도부(120)에 의해 유연하게 이동 가능하도록 하기 위하여, 상기 유도부(120)와 벤딩영역 지지부(110)는 연결부(113)에 의해 서로 결합하도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 상기 연결부(113)는 상기 유도부(120)와 벤딩영역 지지부(110) 사이에 마디를 형성하는 구조로 이루어질 수도 있다. 즉, 연결부(113)의 직경(또는 두께)는 상기 유도부(120) 및 벤딩영역 지지부(110)의 직경(또는 두께) 보다 작게 구성될 수 있고, 이와 더불어 상기 연결부(113)는 상기 유도부(120)와 벤딩영역 지지부(110)가 유연하게 구불어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
그리고, 상기 벤딩영역 지지부(110)의 다른 일 단부에는 상기 벤딩영역 지지부(110)가 인장력에 의해 단면적이 감소할 수 있도록 하기 위하여 인장력 제공부재(111)가 결합하도록 구성될 수 있다. 상기 인장력 제공부재(111)는 결합부(112)에 의해 상기 벤딩영역 지지부(110)의 일 단부에 결합되도록 구성할 수도 있다.
여기서, 상기 벤딩영역 지지부(110)는 그 단면 영역이 도 6a에 도시된 것과 같이 관(20)의 내경 보다 더 큰 단면을 가지도록 구성된다. 이와 같이 벤딩영역 지지부(110)의 단면 영역의 크기를 관(20)의 내경 보다 크게 하는 이유는 상기 벤딩영역 지지부(110)의 탄성 복원력에 의해 상기 관(20)의 내부가 방사상으로 지지력을 받을 수 있도록 하여 관(20)의 벤딩영역(20a)이 클램프에 의해 구부러지는 경우, 관(20)의 벤딩영역(20a)에서 변형(예를 들어, 주름의 형성 및/또는 관 두께의 변형)이 발생하는 것을 최대한 억제할 수 있도록 하기 위함이다.
따라서, 상기 벤딩영역 지지부(110)의 단면 영역의 크기(즉, 벤딩영역 지지부의 외경)은 상기 관(20)의 두께 및/또는 재질에 따라 다르게 구성될 수도 있다. 즉, 상기와 같이, 상기 벤딩영역 지지부(110)의 단면 영역의 크기를 관(20)의 내경 보다 크고 외경보다는 작게 하거나, 또는 상기 벤딩영역 지지부(110)의 단면 영역의 크기를 관(20)의 외경보다 크게 구성할 수도 있다. 한편, 상기 벤딩영역 지지부(110)의 단면 영역 크기는 벤딩영역 지지부(110)를 구성하는 재질, 즉, 탄성변형 율의 정도에 따라 달리 구성될 수도 있다.
도 6b에 도시된 것과 같이, 상기 벤딩영역 지지부(110)는 외부관(21)의 내부에 내부관(22)이 구비되는 이중 구조로 이루어지는 관(20)으로 구성되는 경우, 상기 벤딩영역 지지부(110)는 그 단면 영역의 크기를 내부관(22)의 외경보다 크게 하고, 외부관(21)의 내경 또는 외경보다 작게 구성할 수도 있다. 다른 한편, 상기 벤딩영역 지지부(110)는 그 단면 영역의 크기가 외부관(21)의 외경보다 크게 구성할 수도 있다. 이 경우에도 상기 벤딩영역 지지부(110)의 단면 영역 크기는 관(20)을 구성하는 재질 및/또는 두께에 따라 다르게 구성될 수도 있고, 벤딩영역 지지부(110)를 구성하는 재질, 즉, 탄성변형율의 정도에 따라 달리 구성될 수도 있다.
이와 같이 구성될 수 있는 상기 벤딩영역 지지부(110)는 도 7에 도시된 것과 같이 유도부(120)가 고정된 상태에서 상기 인장력 제공부재(111)를 당겨 상기 벤딩영역 지지부(110)가 길이방향으로 신장될 수 있도록 할 수 있다. 이와 같이 상기 벤딩영역 지지부(110)는 상기 인장력 제공부재(111)에 의해 길이방향으로 신장됨에 따라 벤딩영역 지지부(110)의 두께(직경)는 감소하게 된다.
와 같이 감소되는 상기 벤딩영역 지지부(110)의 두께(직경)는 도 8a에 도시된 것과 같이 관(20)의 내부 직경과 상응하거나, 삽입이 용이하도록 관(20)이 내부 직경보다 약간 작은 두께(외경)로 감소될 수 있다. 만일 상기 관(20)이 도 8a에 도시된 것과 같이 이중 구조의 관(20)인 경우, 상기 인장력 제공부재(111)에 의해 인장력이 제공되어 감소되는 상기 벤딩영역 지지부(110)의 두께(외경)은 상기 내측관(22)의 내부 직경(내경)과 상응하거나, 삽입이 용이하도록 내측관(22)의 내경보 다 약간 작은 두께(외경)로 감소될 수 있다.
이와 같이 상기 벤딩영역 지지부(110)의 두께(외경)이 감소한 상태에서 상기 벤딩영역 지지부(110)가 관(20)의 내부로 삽입되어 벤딩영역(20a)에 위치될 수 있다. 만일 상기 벤딩영역 지지부(110)의 단부에 상기 인장력 제공부재(111)가 구비되는 경우, 먼저 도 8a에 도시된 것과 같이, 상기 인장력 제공부재(111)를 관(20)의 내부로 삽입하여 관(20)을 관통하도록 하고, 상기 유도부(120)를 고정한 상태에서 상기 인장력 제공부재(111)를 당겨, 도 8b에 도시된 것과 같이 상기 벤딩영역 지지부(110)의 두께(외경)가 상기 관(20)의 내경과 상응하도록 감서시킨다. 도 8b에는 이중구조의 관(20)이 도시되었으며, 상기 벤딩영역 지지부(110)는 내측관(22)의 내경과 상응하도록 감소된 상태가 도시되었다. 이러한 상태에서 도 8c에 도시된 것과 같이, 상기 벤딩영역 지지부(110)는 관(20)의 내부로 삽입되어 관(20)의 벤딩영역(20a)에 위치될 수 있도록 한다.
상기와 같이 벤딩영역 지지부(110)가 관(20)의 내부에 삽입된 상태에서 인장력 제공부재(111)를 놓게 되면, 인장력이 해제되어 상기 벤딩영역 지지부(110)는 도 9에 도시된 것과 같이 탄성 복원을 하게 되며, 이때, 상기 벤딩영역 지지부(110)의 탄성 복원력에 의한 제공되는 지지력이 화살표 방향으로 제공되어 관(20)의 내측면이 방사상으로 지지될 수 있다. 이와 같이 상기 벤딩영역 지지부(110)의 탄성 복원력에 의한 지지력이 제공된 상태에서 관(20)의 벤딩영역(20a)은 도 1에 도시된 클램프에 의해 벤딩작업이 수행될 수 있다. 이 경우, 상기 벤딩장치는 도 1의 도시를 통해 설명된 것과 같은 클램프 이외에 관의 굽힘 가공을 가 능하도록 하는 종래의 알려진 다른 구조의 장치로 구성될 수도 있다.
도 10에 도시된 것과 같이, 상기 관(20)은 벤딩공정이 수행되는데, 이 경우, 상기 벤딩공정은 상기 벤딩영역 지지부(110)는 탄성 복원되어 관(20)의 내부 면에 방사상으로 지지력을 제공하는 상태에서 수행된다. 따라서, 상기 밴딩영역(20a)에 위치된 벤딩영역 지지부(110)는 화살표 방향으로 압축력이 작용하는 것과 같은 작용이 일어나게 되며, 관(20)이 벤딩되는 상태에 따라 함께 구부러지게 된다.
이 경우, 상기 관(20)의 벤딩영역(20a)은 굽혀지는 영역 중 내측으로 향하는 영역(A)에는 압축력이 발생하게 되고, 외부로 향하는 영역(B)에는 인장력이 발생하게 된다. 물론 세부적으로는 관의 내부면과 외부면은 그 인장 또는 압축에 대한 작용이 다르게 일어나지만, 전체적인 힘의 상태로만 언급을 하는 경우, "A"영역에서는 관(20)의 길이가 감소하는 작용이 일어나게 되고, "B"영역에서는 관(20)의 길이가 증가하는 작용이 일어나게 된다.
상기 관(20)의 벤딩영역(20a)의 내부에 위치되는 벤딩영역 지지부(110)에 의해, 상기 "A"영역과 인접한 벤딩영역 지지부(110)의 영역에서는 탄성 복원력에 의한 도 9의 화살표 방향의 반발력이 발생하게 되고, 이와 더불어 굽힘에 의한 압축응력에 의해 반발력이 작용하는 면적은 단위 면적당 작용하는 반발력이 증가할 수 있게 되므로, 관(20)의 벤딩영역(20a)의 영역 "A"에 위치하는 벤딩영역 지지부(110)에서는 반발력이 더욱 커지게 되어 관(20)의 영역 "A"에서 발생하는 압축응력에 의한 변형을 최대한 억제할 수 있게 된다.
다시 말하면, 관(20)의 벤딩 가공시 상기 "A"영역에서는 관(20)의 길이방향 에 대한 압축력이 발생하게 되는데, 이와 같은 압축력에 의해, 관(20)은 길이방향으로 눌려지고, 압축력이 관(20)의 내구력보다 커지는 경우, 관(20)은 길이방향에 대하여 부분적으로 접혀지게 된다.
이와 같이 관(20)이 접혀질 때, 주름을 형성시키게 되는 힘은 벤딩영역 지지부(110)에 의해 발생하는 힘과 대응하는 방향으로 발생하게 되고, 이 경우, 상기 벤딩영역 지지부(110)에 의해 발생하는 힘의 세기가 상기 주름을 형성시키게 되는 힘의 세기 보다 클때, 주름의 발생이 방지될 수 있다.
그리고, 벤딩영역 지지부(110)의 "B"영역에 위치되는 영역은 구부러지기 전에는 도 9에 도시된 것과 같이 화살표 방향으로 탄성 복원력에 의한 반발력만 존재하게 되고, 관(20)에 대한 벤딩 공정에 의해 상기 영역 "B"에는 인장력이 발생하게 된다. 따라서, 관(20)의 벤딩영역(20a)에서는 구부러지기 전보다 약한 반발력(작용력)이 제공되어 관(20)의 두께 변형을 최대한 방지할 수 있다.
상기와 같이 벤딩영역 지지부(110)의 전체 외부 둘레는 단위면적당 힘이 집중되는 영역과 분산되는 영역이 관(20)의 굽힘상태(방향)에 상응하여 배치될 수 있기 때문에 관(20)의 굽힘시 발생하는 이상 변형이 최대한 억제될 수 있는 것을 알 수 있다.
상기 관(20)의 벤딩영역(20a)에 대한 상기 벤딩영역 지지부(110)의 작용력은 벤딩영역 지지부(110)의 두께(직경)을 조절하여 결정할 수도 있고, 또는 벤딩영역 지지부(110)를 구성하는 부재의 탄성력을 조절하여 결정할 수도 있다. 이 경우, 상기 조건들은 관(20)의 직경과 재질 및 굽힘 각도 및 곡률을 감안하여 조절될 수도 있고, 벤딩영역 지지부(110)의 두께(직경) 및 벤딩영역 지지부(110)를 구성하는 부재의 탄성력을 함께 조절하여 결정할 수도 있다.
관(20)에 대한 벤딩 공정이 수행된 후에, 상기 관(20)의 벤딩영역(20a)에 배치된 벤딩영역 지지부(110)는 도 11a에 도시된 것과 같이, 벤딩영역 지지부(110)가 길이방향으로 신장할 수 있도록 유도부(120)와 인장력 제공부재(111)에 대하여 힘을 제공하게 된다. 이 경우, 상기 벤딩영역 지지부(110)는 관(20)의 벤딩영역(20a)에 삽입될 때와 같이, 관(20)의 내경(내부 직경) 보다 그 두께(외부 직경)가 작아지게 되어 도 11b에 도시된 것과 같이 관(20)의 외부로 빼낼 수 있게 된다.
상기 일 실시예에 의해 설명된 것과 같은 이루어질 수 있는 벤딩영역 지지부(110)는 관(20)의 벤딩영역(20a)에 삽입되어 관(20)이 구부러질 때, 관(20)의 벤딩영역(20a)에 주름이 발생하거나, 관의 크기가 변형되는 것을 최대한 억제할 수 있게 되는데, 이 경우, 상기 벤딩영역 지지부(110)가 관(20)의 내부에서 방사상으로 제공하는 힘에 의해 관(20)의 벤딩영역(20a)에 의도하지 않은 다른 변형이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 도 12에 도시된 것과 같이 코일 형태의 독립된 벤딩영역 지지부재(130)가 더 구비될 수도 있다.
이 경우, 상기 관(20)의 벤딩영역(20a)외부를 감싸도록 배치되는 벤딩영역 지지부재(130)는 관(20)의 내부에 삽입되어 벤딩영역(20a)에 대하여 작용하는 힘과 반대의 방향으로 작용력을 제공하게 되므로 관(20)의 내부에서 작용하는 힘이 관(20) 자체의 응력에 비하여 과도하게 작용하는 것을 억제할 수 있게 된다.
상기 관(20)의 외부에 적용되는 벤딩영역 지지부재(130)는 탄성을 가지는 코 일 형태의 구조로 이루어질 수도 있고, 다른 한편으로 탄성을 가지는 링 형태의 구조로 이루어질 수도 있다.
한편, 상기 벤딩장치는 도 1의 도시를 통해 설명된 것과 같은 클램프 이외에 관의 굽힘 가공을 가능하도록 하는 종래의 알려진 다른 구조의 장치로 구성될 수도 있다.
그리고, 관(20)의 굽힘시 발생하는 응력에 대한 충분한　지지력을　제공할 수 있도록 하기 위하여 상기 독립된 벤딩영역 지지부재(130)가 코일 형태의 구조물로 이루어지는 경우, 피치,　직경,　길이　그리고　굵기 등을　적절히　조절함으로서　관(20)의 성형성을　향상시킬　수　있다.　
상기와 같이 설명된 관의 굽힘 가공을 위한 벤딩장치는 상기 설명된 실시예의 구성 및 방법에 의해 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
도 1은 종래의 관의 벤딩 작업을 위한 벤딩장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 졸애의 벤딩장치를 구성하는 벤딩영역 지지부재의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3a은 종래의 벤딩장치에 의해 관의 벤딩 작업을 수행하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 3b는 도 3a의 벤딩작업에 의해 구부러진 관의 내부 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 종래의 벤딩장치를 이용하여 관을 구부리는 경우 벤딩영역 지지부재와 관의 내부 면에 발생하는 문제를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩영역 지지부재의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6a는 벤딩 가공되는 단일 구조의 관과 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩영역 지지부재의 직경(두께)에 대한 관계를 나타내는 부분 단면도이다.
도 6b는 벤딩 가공되는 이중 구조의 관과 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩영역 지지부재의 직경(두께)에 대한 관계를 나타내는 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩영역 지지부재의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 벤딩 가공되는 관의 내부에 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩영역 지지부재를 삽입하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 벤딩 가공되는 관의 내부에 삽입된 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩영역 지지부재의 작용을 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩영역 지지부재가 관의 내부에 삽입된 상태에서 벤딩 가공될 때, 벤딩 가공되는 관에 대하여 벤딩영역 지지부재가 작용하는 상태를 설명하기 위한 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 벤딩 가공된 관의 내부에서 본 발명의 일 실시예에 따른 벤딩영역 지지부재를 빼내는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 벤딩영역 지지부재의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 설명*
20 ... 관 20a ... 벤딩영역
100,130 ... 벤딩영역 지지부재 110 ... 벤딩영역 지지부
120 ... 유도부 111 ... 인장력 제공부재
112 ... 결합부 113 ... 연결부

Claims (10)

  1. 관이 고정되도록 장착되어 회전축을 중심으로 꺾이도록 구성되는 클램프와;
    상기 클램프에 의해 구부러지는 상기 관의 벤딩 영역(20a)에 삽입되는 벤딩영역 지지부재를 포함하여 구성되며,
    상기 벤딩영역 지지부재는 관의 내경 보다 큰 외경을 가지며, 길이방향으로 인장력이 제공되는 경우, 관의 내경과 상응하는 외경을 이루도록 신장되며, 인장력이 해제되는 경우 탄성복원되는 벤딩영역 지지부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 벤딩장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 벤딩영역 지지부재는 어느 일 단부에 상기 벤딩영역 지지부를 관의 벤딩영역 위치로 삽입 또는 배출하기 위하여 유도부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 벤딩장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 벤딩영역 지지부재는 어느 일 단부에 상기 벤딩영역 지지부를 길이방향으로 인장력을 제공하기 위하여 인장력 제공부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 벤딩장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 벤딩영역 지지부재는
    상기 벤딩영역 지지부의 일 단부에 결합되어 상기 벤딩영역 지지부를 관의 벤딩영역 위치로 삽입 또는 배출하는 유도부와;
    상기 벤딩영역 지지부의 다른 일 단부에 결합되어 인장력을 제공하는 인장력 제공부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 벤딩장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벤딩영역 지지부는 관의 벤딩영역 보다 더 긴 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 벤딩장치.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 인장력 제공부재는 케이블로 구성되는 것을 특징으로 하는 벤딩장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 유도부와 벤딩영역 지지부는 삽입 및 배출이 용이하게 이루어지도록 연결부에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 벤딩장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 연결부는 유도부의 직경보다 작은 직경을 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 베딩장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 벤딩영역 지지부재는
    상기 벤딩영역 지지부의 일 단부에 결합되고, 관의 내경보다 작은 외경으로 이루어지며, 탄성 재질로 구성되어 상기 벤딩영역 지지부를 관의 벤딩영역 위치로 삽입 또는 배출하는 유도부와;
    상기 벤딩영역 지지부의 다른 일 단부에 결합되어 인장력을 제공하는 인장력 제공부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 벤딩장치.
  10. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 또는 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벤딩영역 지지부재는 관의 외부에 끼워지고, 탄성력이 구비되며, 코일 또는 링 형태의 구조로 이루어지는 벤딩영역 지지부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 벤딩장치.
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