KR20100071966A

KR20100071966A - 가변 단면을 가진 저온 또는 고온 프로파일의 가요성 압연 성형을 위한 프로파일링 설비를 위한 가요성 리테이닝 장치

Info

Publication number: KR20100071966A
Application number: KR1020107004085A
Authority: KR
Inventors: 스테판 프라이타그; 알버트 세들마이어; 안드레 아비
Original assignee: 데이터 엠 시트 메탈 솔루션즈 게엠베하
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2008-07-25
Publication date: 2010-06-29
Also published as: WO2009013017A1; DE502008001783D1; US20100273021A1; BRPI0814067A2; WO2009013017A4; EP2170537B1; EP2170537A1; US9056345B2; ES2356031T3; DE102007034708B3; ATE487548T1

Abstract

본 발명은, 프로파일링될 판금(5)을 클램핑하기 위한 프로파일링 설비를 위한 가요성 리테이닝 장치(1)를 제공한다. 본 발명은 또한, 가요성 리테이닝 장치(1)를 사용하여 판금(5)을 프로파일링하기 위한 방법, 및 상기 방법으로 프로파일링된 판금을 제공한다.

Description

가변 단면을 가진 저온 또는 고온 프로파일의 가요성 압연 성형을 위한 프로파일링 설비를 위한 가요성 리테이닝 장치{FLEXIBLE RETAINING DEVICE FOR A PROFILING INSTALLATION FOR THE FLEXIBLE ROLL-PROFILING OF COLD OR HOT PROFILES WITH A VARIABLE CROSS SECTION}

본 발명은, 각각 청구범위 제1항, 제10항, 및 제17항의 전제부에 따른, 가변 단면을 가진 저온 또는 고온 프로파일의 압연 성형 동안에 프로파일링될 판금(sheet metal)을 클램핑하기 위한 프로파일링 설비를 위한 가요성 리테이닝 장치, 대응하는 방법, 및 이러한 방법으로 제조된 제품에 관한 것이다.

압연 성형 동안에, 쌍으로 협동하는 롤러는, 성형될 판금이 채택하는 형상의 프로파일을 제공한다. 일반적으로, 판금의 성형에는 여러 개의 롤러 쌍 또는 롤러 스탠드를 사용하여 여러 단계가 필요하다. 판금의 단계별 성형의 정도는, 판금이 바람직하지 않게 당겨지지 않고 변형되지 않도록 선택된다.

가변 단면을 가진 프로파일 판금을 생산하기 위한 장치는 DE 100 11 755 A1로부터 공지되어 있다. 그 문헌에, 종래에 프로파일링 방향에 대해 횡방향으로 조절하는 가능성에 더하여, 수직축 주위로 회전 이동할 수 있게 하는 개념이 기술되어 있다. 이러한 개념은, 전체 프로파일링 프로세스 동안에 롤러가 판금과 접선 접촉되는 툴(tool) 이동이 가능하지 않은 그러한 기능적 원리의 단점을 제거하는 것이다. 프로파일링 방향에 대하여 횡방향만이 아니라 다른 방향으로도 롤러를 조절하는 것은, 무결함 성형을 달성하고, 판금의 바람직하지 않은 변형을 제거하기 위한 것이다.

가변 단면을 가진 프로파일 판금을 생산하기 위한 유사한 장치는 DE 10 2004 040 257 A1로부터 공지되어 있다. 상기 장치는, 추가적 롤로와 지지 부재를 가지며, 롤러와 롤러 스탠드의 지지부재는, 바람직하지 않은 변형이 판금에 발생하지 않는 것을 확실하게 하고자 하는 것이다.

완전한 성형을 달성하기 위한 이러한 대비에도 불구하고, 프로파일링될 판금의 바닥에 바람직하지 않은 변형이 생길 수 있고, 바닥의 이상적 라인으로부터 편차를 일으킬 수 있다. 이들 바람직하지 않은 변형의 결과로, 바닥의 지속적으로 정의되고 제어된 높이가 얻어질 수 없다. 이것은, 바닥의 이상적 라인으로부터의 편차를 일으키고, 제품의 허용불가한 변경을 일으킨다.

본 발명의 목적은, 가요성 프로파일링 동안에 바람직하지 않은 변형의 면에서 종래기술의 상술한 단점을 제거하고, 지속적으로 정의되고 제어된 바닥의 높이를 가진 성형된 제품을 제공하는 것이다.

이러한 목적은, 각각 청구범위 제1항 및 제11항의 전제부에 따른, 가변 단면을 가진 저온 또는 고온 프로파일의 압연 성형 동안에 프로파일링될 판금을 클램핑하기 위한 프로파일링 설비를 위한 가요성 리테이닝 장치, 및 대응하는 방법에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 다른 진전 사항은 첨부된 청구범위에 나타난다.

도 1은, 본 발명에 따른 가요성 리테이닝 장치의 측면도이다.
도 2는, 조절 가능 클램핑 패드(2b)를 가진 이동 가능 상부 클램핑 조(jaw)(2a)를 구비하는 도 1에 도시된 본 발명의 가요성 리테이닝 장치의 상부 조립체의 사시도이다.
도 3은, 종래의 프로파일링 설비에 통합된 본 발명에 따른 가요성 리테이닝 장치의 사시도이다.

도 1은, 종래의 임의의 프로파일링 설비를 위한 본 발명의 가요성 리테이닝 장치(1)를 도시한다. 리테이닝 장치(1)는 프로파일링될 판금(5)을 사이에 클램핑하는 상부 조립체(2)와 하부 조립체(3)를 포함한다. 2개의 조립체(2, 3)는 상부 가이드(2d)와 하부 가이드(3d)에 의해 프레임(4) 내에 이동 가능하게 배치된다.

일실시예에서, 상부 조립체(2)는 유지 고정구(2c), 및 조절 가능 클램핑 패드(2b)를 가진 이동 가능 상부 클램핑 조(2a)를 포함한다. 하부 조립체(3)는 유지 고정구(3c) 및 이동 가능 하부 클램핑 조(3a)를 포함한다. 가이드(2d, 3d)는 레일 가이드로서 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 가이드(2d, 3d)는 롤러 가이드로서 구현될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 가이드(2d, 3d)는 도브테일 가이드, 각주형(prismatic) 가이드, 좁은 가이드 또는 원통형 가이드로서 구현될 수 있다. 상부 가이드(2d)의 형상은 하부 가이드(3d)의 형상과 다를 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상부 클램핑 패드와 유사하게, 기능이 상부 클램핑 패드와 유사하도록 채택될 수 있는 하부 클램핑 패드가 구비될 수 있다.

바람직하게, 이동 가능 상부 클램핑 조(2a)는, 판금 공급 방향에 대해 직각인 방향으로 유압 지렛대에 의해, 프로파일링될 판금(5)을 향해 하부 클램핑 조(3a)에 대해 눌려질 수 있다. 다른 실시예에서, 클램핑 조(2a)만 공압 또는 전자식 지렛대에 의해 판금에 대해 눌려지고, 하부 클램핑 조(3a)는 스크루에 의해 소정 높이로 조절될 수 있다.

일실시예에서, 가요성 리테이닝 장치(1)의 조립체(2, 3)는 판금을 위와 아래로부터 양면에서 클램핑한다. 다른 실시예에서, 조립체(2, 3)는 판금을 한쪽 면 또는 양쪽 면(5a, 5b)에서 껴안듯이 클램핑한다.

일 실시예에서, 가요성 리테이닝 장치(1)의 조립체(2, 3)는, 판금 피드(feed)가 프레임(4) 내의 가이드(2d, 3d) 상에 공급된 상태에서, 수동으로 즉 모터를 통한 별도의 구동 없이 당겨진다. 이러한 방식으로, 판금 피드와의 100% 일치가 확실하게 되도록, 프로파일링 프로세스 동안에 판금에 추가적 힘이 도입되지 않는다. 다른 실시예에서, 프레임(4) 내의 조립체(2, 3)는, 프레임(4) 내의 가이드(2d, 3d) 상에서 판금 피드의 방향으로, 능동적으로 즉 모터를 통한 별도의 구동에 의해 구동된다. 그러나, 조립체(2, 3)의 이러한 능동적 운반의 경우에, 판금 피드와의 동기화가 필요하다. 또한, 능동 구동과 수동 당김의 조합이 본 발명에 의해 고려된다.

도 2는, 본 발명의 조절 가능한 클램핑 패드(2b)를 가진 이동 가능 상부 클램핑 조(2a)를 가진 상부 조립체(2)를 도시하고 있다.

본 발명에 따라, 공급 평면(평면 xz)에서 또는 공급 평면에 대해 직각(y 방향)으로 프로파일링 프로세스 동안에 클램핑 패드(2b)를 조절하기 위한 수단이 사용된다. 이들 수단은, 폭, 높이, 형상 또는 위치에서 판금의 프로파일에 맞는 클램핑 패드(2b)를 채택하는데, 이것은, 3차원 단면의 경우에 즉 높이가 변경될 수 있는 바닥을 가진 경우에, 조립체(2)는 프로파일의 바닥을 따르고 높이 및 경사에서 조절되어야 하기 때문이다. 판금이 바닥에 대해 여러 가지 다른 면에서 굽혀지면, 이들 수단을 바닥의 각각의 면에 작용하게 하는 것을 생각할 수 있을 것이다. 이러한 조절에 의해, 면(5a, 5b)과의 충돌이 피해지고, 판금은 바람직하지 않은 변형을 일으키지 않는다.

도 3은, 종래기술에 따른 프로파일링 설비에 통합된 본 발명에 따른 가요성 리테이닝 장치(1)를 도시하고 있다. 가요성 리테이닝 장치(1)를 사용하여 판금(5)을 프로파일링하기 위한 방법은, 다음에 설명되는 단계를 포함한다. 도 3에 1개의 롤러 스탠드만 도시되어 있지만, 당업자에게는, 롤러 스탠드의 상류 및 하류에, 프로파일링 설비의 일부인 다른 롤러 스탠드가 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다.

단계 1에서, 프로파일링될 판금(5)이 클램핑된다. 이러한 목적을 위해, 2개의 조립체(2, 3)는 초기 위치(휴지(resting) 위치)로부터 출발하여 소정 부분에서 판금의 프로파일을 누른다. 이러한 소정 부분은 변형의 유형, 사용된 판금 재료, 및 롤러 디바이스의 형상에 의존하여 미리 결정된다. 판금은 위와 아래로부터 양면에서 클램핑된다. 또는, 판금은 일면 또는 양면(5a, 5b)에서 껴안듯이 클램핑될 수 있다. 판금의 클램핑 동안에, 클램핑될 위치의 변형력보다 누르는 힘이 큰 것을 확실하게 해야 한다. 더욱이, 판금과 리테이닝 장치 사이의 상대적 이동이 가능하지 않도록, 프로파일링 방향의 자유도를 제외하고 모든 자유도는 차단되어야 한다. 따라서, 판금의 바람직하지 않은 변형은 제외될 수 있고, 바닥의 지속적으로 정의되고 제어된 높이가 얻어질 수 있다.

단계 2에서, 클램핑된 판금(5)은, 프로파일링 동안에, 조립체(2, 3)의 직선적 운반에 의해 프로파일링 방향으로 안내된다. 따라서, 조립체(2, 3)는, 프로파일링될 판금(5)과 함께 1개의 유닛으로서 이동된다. 조립체(2, 3)는 판금 피드와 함께 수동으로 당겨질 수 있다. 판금으로의 추가적 힘이 도입되는 것이 피해지고, 판금 피드와의 100% 일치가 확실하게 된다. 또는 조립체(2, 3)는 판금 피드의 방향으로 모터에 의해 능동적으로 구동될 수 있다. 그러나, 이러한 조립체(2, 3)의 운반의 경우에, 판금과의 동기화가 필요하다. 이러한 방식에서도, 판금의 바람직하지 않은 변형이 제외될 수 있고, 바닥의 지속적으로 정의되고 제어된 높이가 얻어질 수 있다.

이러한 단계 2에서, 판금을 클램핑한 조립체(2, 3)는, 가능한 한 긴 판금의 안내 거리를 가지고 가능한 한 긴 판금과의 접촉 시간을 가지도록, 성형 롤러(6)와 가능한 한 가깝게 되는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 이러한 단계 2에서, 3차원 단면의 경우에 즉 가변 높이의 바닥의 경우에, 클램핑 패드(2b)가 프로파일링 동안에 판금(5)의 프로파일에 맞도록 폭, 높이, 형상 또는 위치가 조절될 수 있는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 방식으로, 면(5a, 5b)과의 충돌이 피해진다. 조립체(2, 3)는 프로파일의 바닥을 따를 수 있고, 높이 및 경사가 조절될 수 있다. 이러한 방식에서도, 판금의 바람직하지 않은 변형이 제외될 수 있고, 바닥의 지속적으로 정의되고 제어된 높이가 얻어질 수 있다.

단계 3에서, 안내된 조립체(2, 3)의 클램핑은, 클램핑된 부분이 다음의 롤러 스탠드(7)에 도달할 때, 릴리스된다.

단계 4에서, 조립체(2, 3)는 초기 위치(휴지 위치)로 복귀된다. 그 후에, 단계 1 내지 단계 4가 다시 수행될 수 있다.

종래기술에 따른 프로파일링 설비에 통합될 수 있는 본 발명의 상술한 리테이닝 장치(1) 및 본 발명의 방법에 의해, 종래기술의 상술한 단점을 가지지 않는 판금이 프로파일링될 수 있다. 바닥의 지속적으로 정의되고 제어된 높이로 인해 균일한 품질을 가진 이들 판금은, 예를 들면, 자동차 공업에서, 이러한 분야에 제한되지 않는 응용의 가능성을 가지고 제조될 수 있다.

임의의 청구항에서 언급되는 기술적 특징이 도면부호에 의해 표시되는 경우에, 이들 도면부호는 단순히 청구범위의 이해도를 증가시키기 위해 포함된 것이다. 따라서, 이들 도면부호는 그러한 도면부호에 의해 예로서 표시되는 각각의 부재의 범위에 어떠한 제한적 효과도 가지지 않는다.

1: 가요성 리테이닝 장치
2: 상부 조립체
2a: 이동 가능 상부 클램핑 조
2b: 조정 가능 클램핑 패드
2c: 유지 고정구
2d: 상부 가이드
3: 하부 조립체
3a: 이동 가능 하부 클램핑 조
3c: 유지 고정구
3d: 하부 가이드
4: 프레임
5: 프로파일링될 판금
5a: 면
5b: 면
6: 성형 롤러
7: 롤러 스탠드

Claims

상부 조립체(2) 및 하부 조립체(3)를 포함하며, 상기 상부 조립체(2)와 상기 하부 조립체(3)는 프레임(4) 내에 배치되어 있고, 판금(5)을 소정 부분에서 클램핑하며, 1 자유도로 이동 가능한, 프로파일링될 판금(sheet metal)(5)을 클램핑하기 위한 가요성 리테이닝 장치(1)에 있어서,
상기 가요성 리테이닝 장치(1)는, 가변 단면을 가진 저온 또는 고온 프로파일의 압연 성형을 위한 프로파일링 설비의 롤러 스탠드(7)의 앞 또는 뒤에 배치되어 있고,
상기 상부 조립체(2)와 상기 하부 조립체(3)는, 프로파일링 방향의 자유도를 제외한 모든 자유도를 차단하기 위해 판금 피드(feed)와 동기되어 이동되도록, 상부 가이드(2d)와 하부 가이드(3d)에 의해 상기 프레임(4) 내에서 이동 가능하게 배치되어 있는,
가요성 리테이닝 장치(1).
제1항에 있어서,
상기 상부 조립체(2)는 유지 고정구(2c), 및 조절 가능 클램핑 패드(2b)를 가진 이동 가능 상부 클램핑 조(2a)를 포함하며,
상기 하부 조립체(3)는 유지 고정구(3c) 및 이동 가능 하부 클램핑 조(3a)를 포함하는,
가요성 리테이닝 장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가이드(2d, 3d)는 레일 가이드, 도브테일(dovetail) 가이드, 프리즘형 가이드, 좁은 가이드 또는 원통형 가이드를 포함하는, 가요성 리테이닝 장치(1).
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 이동 가능 상부 클램핑 조(2a)는, 프로파일링될 판금(5)에, 유압식, 공기압식 또는 전자식 지렛대에 의해 상기 하부 클램핑 조(3a)에 대해 눌려지는, 가요성 리테이닝 장치(1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조립체(2, 3)는 상기 판금을 위와 아래로부터 양면에서 클램핑하는, 가요성 리테이닝 장치(1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조립체(2, 3)는 판금의 일면 또는 양쪽면(5a, 5b)을 껴안듯이 클램핑하는, 가요성 리테이닝 장치(1).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프레임(4) 내의 상기 조립체(2, 3)는 상기 판금 피드와 함께 수동적으로 당겨지는, 가요성 리테이닝 장치(1).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프레임(4) 내의 상기 조립체(2, 3)는 상기 판금 피드의 방향으로 능동적으로 구동되는, 가요성 리테이닝 장치(1).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 클램핑 패드(2b)의 폭, 높이, 형상 또는 위치를 프로파일링 프로세스 동안에 상기 판금의 상기 프로파일에 적응시키는 수단을 더 포함하는, 가요성 리테이닝 장치(1).
제1항에 따른 가요성 리테이닝 장치(1)를 사용하여 판금(5)을 프로파일링하기 위한 방법에 있어서,
(1) 초기 위치 또는 휴지(resting) 위치로부터 시작하여 상기 판금의 프로파일의 소정 부분을 누르는 2개의 상기 조립체(2, 3)에 의해 상기 판금을 클램핑하는 단계,
(2) 프로파일링될 상기 판금과 함께 1개의 유닛으로서 상기 조립체(2, 3)가 이동되도록, 프로파일링 동안에 상기 조립체(2, 3)의 직선적 운반에 의해 프로파일링 방향으로 클램핑된 상기 판금을 안내하는 단계,
(3) 클램핑된 부분이 다음 롤러 스탠드(7)에 도달할 때, 운반된 상기 조립체(2, 3)의 클램핑을 릴리스하는 단계, 및
(4) 상기 조립체(2, 3)를 초기 위치 또는 휴지 위치로 복귀시키는 단계
를 포함하며,
상기 판금과 상기 리테이닝 장치 사이의 상대적 이동이 방지되도록, 누르는 힘이 상기 클램핑된 부분의 변형력보다 크고, 프로파일링 방향의 자유도를 제외하고 모든 자유도가 차단되는,
판금(5)을 프로파일링하기 위한 방법.
제10항에 있어서,
상기 판금을 안내하는 단계(단계 (2))에서, 상기 판금을 클램핑한 상기 조립체(2, 3)는 성형 롤러에 가능한 한 가까이 오는, 판금(5)을 프로파일링하기 위한 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 판금을 클램핑하는 단계(단계 (1))에서, 상기 판금은 위와 아래로부터 양쪽 면에서 크램핑되는, 판금(5)을 프로파일링하기 위한 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 판금을 클램핑하는 단계(단계 (1))에서, 상기 판금은 일면 또는 양쪽 면(5a, 5b)에서 껴안듯이 클램핑되는, 판금(5)을 프로파일링하기 위한 방법.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조립체(2, 3)를 운반하는 단계인 상기 판금을 안내하는 단계(단계 (2))에서, 상기 조립체(2, 3)는 수동적으로 당겨지는, 판금(5)을 프로파일링하기 위한 방법.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조립체(2, 3)를 운반하는 단계인 상기 판금을 안내하는 단계(단계 (2))에서, 상기 조립체(2, 3)는 상기 판금 피드의 방향으로 능동적으로 구동되는, 판금(5)을 프로파일링하기 위한 방법.
제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
프로파일링 프로세스 동안에, 상기 클램핑 패드(2b)의 폭, 높이, 형상 또는 위치는 상기 판금의 상기 프로파일에 맞도록 조절될 수 있는, 판금(5)을 프로파일링하기 위한 방법.
제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 프로파일링된 판금.