KR20190125215A - 금속 쉬트에 주름을 형성하기 위한 절곡 장치 - Google Patents

금속 쉬트에 주름을 형성하기 위한 절곡 장치 Download PDF

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KR20190125215A
KR20190125215A KR1020190048696A KR20190048696A KR20190125215A KR 20190125215 A KR20190125215 A KR 20190125215A KR 1020190048696 A KR1020190048696 A KR 1020190048696A KR 20190048696 A KR20190048696 A KR 20190048696A KR 20190125215 A KR20190125215 A KR 20190125215A
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올리비에 페로
안소니 드 파리아
모하메드 사씨
프레데릭 고슬리
로메인 클레몽
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)

Abstract

본 발명은 유체 저장 탱크의 밀봉 멤브레인의 구축에 사용되는 금속 쉬트에 주름을 형성하기 위한 절곡 장치에 관한 것으로, 절곡 장치는:
- 상측 프레임(10),
- 하측 프레임(11),
- 하측 프레임(11) 상에 방향 x로 슬라이드되게 장착된 제1 및 제2 다이 요소들(14)을 구비한 하측 다이,
- 상측 펀치,
- 제1 및 제2 측면 클램프들(20),
- 절곡 위치로의 펀치의 움직임에 부합하여 폐쇄 위치로의 제1 및 제2 다이 요소들(14) 중 적어도 하나의 움직임을 보조하도록 디자인된 보조 장치
를 포함하고, 보조 장치는 아이들 위치와 절곡 위치 사이에서 변화하는 속도비에 따라 제1 및 제2 다이 요소들(14) 중 적어도 하나를 움직이도록 디자인되어 있고, 속도비는 방향 x로의 다이 요소(14)의 직선 속도와 방향 z로의 상측 펀치(12)의 직선 속도 사이의 비이다.

Description

금속 쉬트에 주름을 형성하기 위한 절곡 장치 {FOLDING DEVICE FOR FORMING A CORRUGATION IN A METAL SHEET}
본 발명은 특히 얇은 부품들을 가공하기 위한 성형 장치들, 예컨대 유체 저장 탱크의 밀봉 멤브레인의 구조를 이용한 금속 쉬트(metal sheet)의 주름을 형성하기 위한 장치들에 관한 것이다.
이런 금속 쉬트들은 특히 극저온 유체들과 같은 유체를 저장 및 또는 운반하기 위한 밀봉되고 단열된 멤브레인 탱크의 분야에서 이용될 수 있다.
문헌 WO2015170054는 미리 형성된 주름을 가진 금속 쉬트에서 상기 미리 형성된 주름에 수직한 주름을 형성하기 위한 절곡 기기를 개시하고 있다. 절곡 기기는 각각 금속 쉬트의 수용면과 오목한 반-형틀(half-impression)을 구비한 제1 및 제2 다이 요소들을 포함하는 하측 다이를 구비하되, 제1 및 제2 다이 요소들은 각각 형성될 주름에 수직한 방향 x로 하측 프레임 상에 슬라이드되게 장착되어 있어서, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 슬라이드될 수 있다. 앞서 언급한 폐쇄 위치에서, 제1 다이 요소와 제2 다이 요소의 반-형틀들은 함께 형성될 주름의 형상에 대응하는 형틀을 형성한다. 절곡 기기는 또한 하측 프레임에 대하여 움직일 수 있으며 형틀의 형상과 합치되도록 하는 형상으로 된 상측 펀치도 포함한다. 또한, 상측 펀치의 양측 상에서 각각 제1 및 제2 다이 요소들을 마주보고 배치된 제1 및 제2 측면 클램프들이 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 방향 x로 슬라이드되게 장착되어 있다.
작동시에, 금속 쉬트는 측면 클램프들과 다이 요소들 사이에서 클램핑되며, 그 아이들 위치로부터 절곡 위치로의 상측 펀치의 움직임이 금속 쉬트에서 절곡을 유발하는데, 이 과정에서 금속 쉬트는 다이 요소들로, 그리고 측면 클램프들로 방향 x로 견인력을 전달하며, 이로써 이들을 그 폐쇄 위치로 이동시킨다.
앞서 언급한 문헌의 도 16에 나타난 실시예에서, 절곡 기기는 다이 요소들과 측면 클램프들을 그 폐쇄 위치로 이동시키기 위한 보조 장치들을 포함한다. 이런 보조 장치들은 특히 다이 요소들과 측면 클램프들이 펀치의 그 절곡 위치까지의 움직임 동안 그 전체 행정에 걸쳐, 즉 그 최종 폐쇄 위치에 이르기까지 움직이는 것을 보장하기 때문에 유리하다. 보조 장치들은 각 다이 요소에 장착되고 상기 프레임이 아이들 위치로부터 그 절곡 위치로 하방으로 움직일 때 상측 프레임에 의해 옮겨지는 캠 표면과 협력하도록 디자인된 캠 팔로워(cam follower)를 구비한다. 캠 표면들은 또한 상측 펀치가 아이들 위치로부터 그 절곡 위치로 움직일 때 캠 표면이 캠 팔로워에 대해 지지되도록 배향되어 있어서, 다이 요소들을 그 폐쇄된 위치로 움직이는 경향이 있다. 이런 보조 장치들은 그러나 전체적으로 만족스럽지 않다.
사실 종래 기술에서, 장치들의 상측 펀치의 행정 종료(end-of-travel) 위치에서, 롤러들인 캠 팔로워들은 롤러의 접선 인접 섹션 상에 캠 표면에 의해 가해지는 힘 때문에 매우 높은 스트레스를 받는다. 롤러 상의 이 힘들은 그 사용 수명을 감소시키며, 특히 그 내부에 균열을 초래한다.
또한, 종래 기술에서 절곡 기기들은 하측 다이의 움직임을 보조하기 위한 보조 장치들에도 불구하고 주름의 형성 과정에서 특히 힘들이 가장 클 때 상측 펀치의 행정 종료 위치에서 금속 쉬트를 신장시킬 수 있다. 이 신장은 절곡부에서 시트의 두께를 감소시키며, 시트를 손상시킬 위험이 있다. 따라서 절곡시킬 때 시트의 모든 신장 또는 으스러짐을 막는 것이 바람직하다.
본 발명의 몇몇 실시예들의 핵심에 있는 아이디어는, 예컨대 절곡(folding) 및/또는 스탬핑(stamping)에 의해 성형할 때 소재의 신장 정도에 따른 제어를 제공하는 개선된 보조 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 몇몇 실시예들의 핵심에 있는 아이디어는 실질적으로 금속 쉬트를 신장시키는 것 없이 절곡시키는 것을 가능하게 하는 절곡 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 몇몇 실시예들의 핵심에 있는 아이디어는 보조 장치들에 적용되는 힘들을 제한하는 절곡 장치를 제공하는 것이다.
일실시예에 따르면, 본 발명은, 예컨대 절곡 및/또는 스탬핑에 의해 얇은 부품을 가공하기 위한 성형 장치로서, 상기 성형 장치는:
- 방향 x, 예컨대 가공할 얇은 부품의 깊이 방향에 실질적으로 수직한 방향으로 움직일 수 있는 제1 가공 부재,
- 방향 x에 수직한 방향 z, 예컨대 가공할 얇은 부품의 깊이 방향과 실질적으로 평행한 방향으로 움직일 수 있는 제2 가공 부재, 및
- 방향 z로의 제2 가공 부재의 움직임에 부합하여 방향 x로의 제1 가공 부재의 움직임을 보조하도록 디자인된 보조 장치로서, 움직이는 동안 변화하는 속도비(speed ratio)로 제1 가공 부재를 움직이도록 디자인되고, 상기 속도비는 방향 x로의 제1 가공 부재의 선형 속도와 방향 z로의 제2 가공 부재의 직선 속도 사이의 비율인 보조 장치
를 포함한다.
이 특성들은 제2 가공 부재의 속도에 대해 제1 가공 부재의 속도를 증가시키거나 감소시키는 것에 의해 얇은 부품의 신장을 성형 장치가 제어, 증가, 감소 또는 방지하는 것을 가능하게 한다.
성형 장치는 얇은 부품들, 즉 그 부품의 다른 크기들에 비해 두께가 작은 부품들을 위한 절곡 장치 및/또는 스탬핑 장치일 수 있다.
일실시예에 따르면, 성형 장치는 예컨대 유체 저장 탱크의 밀봉 멤브레인을 구축하도록 디자인된 금속 쉬트에 주름을 형성하는 데에 사용되는 절곡 장치로서, 절곡 장치는:
- 상측 프레임;
- 하측 프레임;
- 각각 수용면과 오목한 반-형틀을 구비한 제1 및 제2 다이 요소들을 포함하되, 제1 및 제2 다이 요소들은 각각 방향 x로 하측 프레임 상에 슬라이드되게 장착되어서 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 슬라이드될 수 있고, 제1 및 제2 다이 요소들의 반-형틀들은 제1 및 제2 다이 요소들이 그 폐쇄 위치에 있을 때, 형성될 주름의 형상에 대응하는 형틀을 함께 형성하는 하측 다이;
- 하측 다이 위에 배치되고 상측 프레임에 고정적으로 연결되며, 형틀의 형상에 실질적으로 맞추어진 형상으로 된 헤드가 제공된 하측단을 구비한 상측 펀치로서, 상기 상측 펀치는 하측 프레임에 대해 방향 x에 수직한 방향 z로, 아이들 위치와 상기 상측 펀치의 헤드가 하측 다이의 형틀 안에 맞물려서 금속 쉬트를 압박하는 절곡 위치 사이에서 움직일 수 있는 상측 펀치;
- 하측 다이의 위에서 각각 제1 및 제2 다이 요소들을 마주보고 상측 펀치의 양측에 배치된 제1 및 제2 측면 클램프들로서, 상기 제1 및 제2 클램프들은 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 방향 x로 슬라이드되게 장착되어 있고, 제1 및 제2 측면 클램프들은 해제된 위치와 클램핑된 위치 사이에서 하측 프레임에 대해 수직하게 움직일 수 있고, 클램핑된 위치에서 제1 및 제2 측면 클램프들은 각각 그 다이 요소 및 제2 다이 요소의 수용면을 향해 움직여져서 제1 및 제2 다이 요소들의 수용면에 대해 금속 쉬트를 클램핑하는 제1 및 제2 측면 클램프들;을 포함하되,
제1 가공 부재는 다이 요소들 중 적어도 하나 또는 둘 모두이며, 제2 가공 부재는 상측 펀치이다.
이 특징들은 절곡 장치가 특히 펀치의 행정 시작 위치 또는 행정 종료 위치에서 다이 요소들 중 하나 또는 그 이상의 접근 속도를 펀치의 하강 속도에 비해 증가시키거나 감소시킴으로써 금속 쉬트의 신장을 제어, 증가, 감소 또는 방지하는 것을 가능하게 한다.
일실시예에 따르면, 속도비는 아이들 위치와 절곡 위치 사이에서 증가한다.
사실, 디지털 모델링은 절곡시키는 과정에서 금속 쉬트의 신장을 실질적으로 제거하기 위해, 펀치의 속도에 대한 다이의 움직임 속도의 비가 형틀에 삽입된 금속 쉬트에 의해 방향 x에 대해 형성되는 각도의 사인값에 의해 근사화될 수 있는 증가 함수이어야 한다는 것을 밝혀내었다. 절곡 움직임 과정에서 각도가 0도에서 90도의 증가하기 때문에, 사인 함수는 증가 함수이다. 따라서, 일단 금속 쉬트의 각도가 증가하고 있다면 하측 다이의 속도가 펀치의 속도에 비해 증가하는 것이 유리하다.
속도비는 다양한 변이 규칙에 따라 바뀔 수 있다. 일실시예에 따르면, 속도비는 아이들 위치와 절곡 위치 사이에서 연속적으로 n개의 값들을 취하는데, n은 2와 같거나 더 큰 정수이다.
일실시예에 따르면, 보조 장치는 제1 가공 부재, 예컨대 제1 및 제2 다이 요소들 중 적어도 하나를 아이들 위치와 중간 위치 사이에서 속도비의 제1 값에 따라, 그리고 중간 위치와 절곡 위치 사이의 속도비의 제2 값에 따라 움직이도록 디자인되어 있다.
일실시예에 따르면, 속도비의 제2 값은 속도비의 제1 값보다 크다.
일실시예에 따르면, 성형 장치는 복수의 보조 장치들을 포함한다.
일실시예에 따르면, 보조 장치는 펀치의 절곡 위치를 향한 움직임에 부합하여 제1 및 제2 다이 요소들의 폐쇄 위치를 향한 움직임을 보조하도록 디자인되어 있으며, 아이들 위치와 절곡 위치 사이에서 변화하는 속도비에 따라 제1 및 제2 다이 요소들을 움직이도록 디자인되어 있다.
따라서, 제1 및 제2 다이 요소들은 서로를 향해 동시에 움직여져서 대칭적인 파동을 형성한다.
일실시예에 따르면, 제1 가공 부재, 예컨대 다이 요소의 방향 x로의 직선 속도와 제2 가공 부재, 예컨대 상측 펀치의 방향 z로의 직선 속도 사이의 속도비는 전반적으로 사인 함수 곡선이다.
일실시예에 따르면, 보조 장치는 방향 x 및 z에 수직한 방향 y로 배향된 회전축 둘레로 하측 프레임 상에 피벗되게 장착된 제1 암 및/또는 제2 암을 구비하며, 이 암 또는 하나의 암은 제2 가공 부재, 예컨대 상측 펀치의 그 아이들 위치로부터 절곡 위치로의 움직임 동안 상측 프레임에 고정적으로 연결된 지지면에 의해 움직여지도록 디자인된 제1 단부를 구비하고, 암의 제1 단부의 움직임은 회전축 둘레로의 회전에 의해 암의 제2 단부의 움직임을 유발하며, 제2 단부에는 캠 팔로워가 장착되어 있고, 캠 팔로워는 제1 가공 부재, 예컨대 제1 또는 제2 다이 요소에 구비된 캠 프로파일과 협력하도록 디자인되어 있으며, 캠 팔로워와 캠 프로파일은 제2 가공 부재, 예컨대 상측 펀치의 그 아이들 위치로부터 절곡 위치까지의 움직임에 의해 초래된 회전 동안 캠 팔로워가 제1 가공 부재, 예컨대 제1 또는 제2 다이 요소를 그 폐쇄 위치로 방향 x로 움직이게 하는 경향이 있는 힘을 캠 프로파일 상에 가하도록 디자인되어 있다.
따라서, 보조 장치들의 암들은 방향 z로의 병진 움직임을 회전 움직임으로 전환하고, 이 회전 움직임을 방향 x로의 병진 움직임으로 전환하는 것을 가능하게 한다. 사실, 암들은 제1 가공 부재, 예컨대 다이 요소들이 방향 x로 움직여지는 것을 가능하게 하는 방향 x로 캠 프로파일에 힘을 전달하도록 상기 암들이 방향 y 둘레로 회전하게 만드는 경향이 있는 힘을 방향 z로 받게 된다. 암들은 따라서 제2 가공 부재, 예컨대 상측 펀치의 방향 z로의 병진 움직임이 제1 가공 부재, 예컨대 다이 요소들의 방향 x로의 움직임으로 전환되게 하는 것을 가능하게 한다.
일실시예에 따르면, 보조 장치의 제1 암 및 제2 암은 동일한 회전축을 공유한다.
일실시예에 따르면, 제1 암의 회전축은 제2 암의 회전축으로부터 방향 x로 오프셋되어 있다.
일실시예에 따르면, 하나 또는 그 이상의 암들은 엘보우 형상이다.
일실시예에 따르면, 상기 암 또는 각각의 암은 그 제1 단부와 중간 부분 사이에 보강부를 구비한다.
일실시예에 따르면, 제1 및 제2 암들 각각 또는 그 중 하나의 제1 단부는 상측 프레임에 고정적으로 연결된 지지면이 지지되는 제1 아이들 롤러를 구비한다.
일실시예에 따르면, 캠 팔로워는 제2 아이들 롤러를 구비한다.
캠 프로파일은 서로 다른 형상들을 가질 수 있다.
일실시예에 따르면, 캠 프로파일은 방향 x에 수직한 평탄면이다. 캠 프로파일은 또한 평면 yz에 대한 관계에서 0이 아닌 각도로 기울어진 평면일 수도 있다.
일실시예에 따르면, 본 장치는 상기 제1 및 제2 다이 요소들을 개방 위치로 복귀시키도록 디자인된 제1 복귀 부재를 포함한다.
일실시예에 따르면, 본 장치는 상기 제1 및 제2 클램프들을 개방 위치로 복귀시키도록 디자인된 제2 복귀 부재를 포함한다.
일실시예에 따르면, 상측 프레임에 고정적으로 연결된 지지면은 제1 지지면이고, 본 장치는 상측 프레임에 고정적으로 연결된 제2 지지면을 구비하되, 제2 지지면은 제1 지지면으로부터 방향 z로 오프셋되어 있고, 암은 제1 단부와 제2 단부 사이에 위치된 중간 부분을 구비하며, 중간 부분은 적어도 하나의 중간 시트(seat)와 적어도 하나의 중간 시트에 놓인 적어도 하나의 제3 아이들 롤러를 구비하며, 제2 지지면은 중간 부분 상의 적어도 하나의 제3 아이들 롤러에 대해 지지되도록 디자인된다.
따라서, 암은 요구되는 서로 다른 속도비 값들의 수에 따라 하나 또는 그 이상의 제3 아이들 롤러들을 구비한다. 예를 들어, 3개의 속도비 값들이 필요하다면, 2개의 제3 롤러들이 암 상에 배치된다.
일실시예에 따르면, 보조 장치는 각각의 중간 시트에 있는 아이들 롤러를 포함한다.
일실시예에 따르면, 적어도 하나의 중간 시트는 회전축과 제1 단부 사이에 배치된다.
따라서, 제1 롤러 또는 제3 롤러가 상기 롤러를 방향 z로 움직이게 하는 경향이 있는 힘을 방향 z로 받을 때, 캠 팔로워는 회전축 둘레로 번갈아 회전되며, 이로써 캠 프로파일 상에 방향 x로 힘을 가한다. 암의 회전 속도는 방향 z로 힘을 받는 롤러가 회전축에 접근함에 따라 증가하는데, 이는 제1 고정 부재의 방향 x로의 직선 속도를 증가시킨다.
일실시예에 따르면, 암의 회전축과 제1 롤러 사이의 거리는 암의 회전축과 제2 롤러 사이의 거리와 동일하다. 이 거리는 서로 다를 수도 있다.
일실시예에 따르면, 암의 회전축과 제3 롤러 사이의 거리는 암의 회전축과 제1 롤러 사이의 거리보다 절대적으로 가깝다.
일실시예에 따르면, 제1 속도비의 값은 제1 단부의 제1 롤러에 대해 지지되는 제1 지지면에 의해 얻어진다.
일실시예에 따르면, 제2 속도비의 값은 중간 부분의 제3 롤러에 대해 지지되는 제2 지지면에 의해 얻어진다.
일실시예에 따르면, 제2 가공 부재, 예컨대 상측 펀치의 중간 위치는 제1 지지면이 제1 롤러와 접촉하고 있고 제2 지지면이 제3 롤러와 접촉하고 있다는 사실에 의해 파악된다.
일실시예에 따르면, 절곡 장치는 제1 가공 부재, 예컨대 각각의 다이 요소의 한 측면에 부착된 동기화 바(bar)를 포함하는데, 이 동기화 바는 방향 y로 연장되어 있으며 캠 프로파일에 부착되어 있고, 동기화 바는 방향 y로 캠 프로파일에 가해지는 힘들을 제1 가공 부재, 예컨대 다이 요소로 균일하게 전달하도록 디자인되어 있다.
일실시예에 따르면, 보조 장치들은 하측 다이의 양측 상에서 방향 y로 배치되어 있다.
일실시예에 따르면, 보조 장치 또는 보조 장치들 중 하나는 제1 가공 부재, 예컨대 다이 요소들 중 하나의 외측 에지에 대해 배치되어 있다. 바람직하게는, 보조 장치들 모두가 제1 가공 부재, 예컨대 다이 요소들 중 하나의 외측 에지에 대해 배치되어 있다.
일실시예에 따르면, 제1 및 제2 측면 클램프들은 상측 프레임에 구비된 가이드 레일들 상에서 방향 x로 슬라이드되게 장착된 캐리지들에 고정적으로 연결되어 있다.
일실시예에 따르면, 제1 및 제2 다이 요소들은 하측 프레임에 구비된 가이드 레일들 상에서 방향 x로 슬라이드되게 장착된 캐리지들에 고정적으로 연결되어 있다.
일실시예에 따르면, 절곡 장치는 금속 쉬트에 미리 형성된 주름에 수직한 주름을 형성하도록 디자인되어 있고, 절곡 장치는 미리 형성된 주름과 형성될 주름 사이의 교차 영역의 양측 상에서 미리 형성된 주름을 변형하도록 디자인된 하나 또는 그 이상의 나이프들을 구비하며, 두 개의 나이프들이 미리 형성된 주름의 낮은 위치와 높은 절곡 위치 사이에서 하측 프레임 상에 이동 가능하게 장착되어 있다.
일실시예에 따르면, 절곡 기기는 형성될 주름에 수직한 방향으로 연장된 미리 형성된 주름을 가진 금속 쉬트에 주름을 형성하도록 디자인되어 있는데, 제1 및 제2 다이 요소들은 각각 상기 미리 형성된 주름을 수용하기 위해 V형상 그루브 디자인을 가지고 있다.
일실시예에 따르면, 각 측면 클램프는 측면 클램프들이 그 클램핑된 위치에 있을 때 하측 프레임을 향해 돌출되고 반대편의 다이 요소로 삽입되도록 디자인된 V형상을 가진 메일 요소(male element)를 구비하고 있다.
일실시예에 따르면, 절곡 장치는 측면 클램프들을 상측 펀치에 연결하는 지지 플레이트를 포함하며, 각 측면 클램프와 각각의 지지 플레이트 사이에 복귀력을 가하는 복귀 부재들을 구비한다. 복귀 부재들은 스프링, 가스 실린더, 유압 실린더 또는 공압 실린더이다.
일실시예에 따르면, 본 발명은 위에서 설명된 절곡 장치를 이용하는 방법을 제공하는데, 이 방법은:
- 제1 및 제2 다이 요소들의 수용면들에 대해 지지되도록 금속 쉬트를 배치하는 단계, 및
- 제1 및 제2 다이 요소들 중 적어도 하나 또는 그 이상의 개방 위치로부터 폐쇄 위치로의 움직임에 부합하여 상측 펀치를 아이들 위치로부터 절곡 위치로 움직이게 하여 금속 쉬트에 주름을 형성하는 단계를 포함한다.
첨부된 도면들을 참조로 비한정적인 예시들로서만 제시된 본 발명의 몇몇 특정한 실시예들의 이어지는 상세한 설명에서 본 발명이 더욱 잘 이해될 수 있으며 그 추가적인 목적, 상세, 특징 및 장점이 더욱 명확해진다.
도 1은 아이들 위치에서 제1 실시예에 따른 절곡 장치의 개략 측면도이다.
도 2는 제1 중간 위치에서 제1 실시예에 따른 절곡 장치의 개략 측면도이다.
도 3은 제2 중간 위치에서 제1 실시예에 따른 절곡 장치의 개략 측면도이다.
도 4는 절곡 위치에서 제1 실시예에 따른 절곡 장치의 개략 측면도이다.
도 5는 제1 실시예에 따른 절곡 장치의 보조 장치의 암의 사시도이다.
도 6은 상측 펀치의 행정과 하측 다이의 움직임 사이의 관계를 보여주는 그래프이다.
도 7은 아이들 위치에서 제2 실시예에 따른 절곡 장치의 사시도이다.
도 8은 절곡 위치에서 제2 실시예에 따른 절곡 장치의 사시도이다.
도 9는 액화 천연 가스를 위한 저장 탱크의 밀봉 멤브레인의 구조 내에서의 사용을 위한 주름진 금속 쉬트의 도면이다.
관례상, 절곡 장치(9)의 '길이방향' 배향은 축 y와 평행, 즉 형성될 주름(2)의 방향과 평행하고, '횡단방향' 배향은 축 x와 평행, 즉 형성될 주름(2)의 방향을 가로지른다.
도 9는 액화 천연 가스와 같은 극저온 유체에 대한 저장 탱크의 밀봉 멤브레인을 형성하도록 된 주름진 금속 쉬트(1)를 나타내고 있다.
직사각형 금속 쉬트(1)는 쉬트의 한쪽 에지로부터 다른 쪽 에지까지 방향 y로 연장된, 낮은 주름들로 불릴 제1열의 평행한 주름들(2)과, 금속 쉬트(10)의 한쪽 에지로부터 다른 쪽 에지까지 방향 x로 연장된, 높은 주름들로 불릴 제2 열의 평행한 주름들(3)을 가지고 있다. 각 열의 주름들의 방향 x와 방향 y는 직교한다. 예를 들어 주름들(2, 3)은 금속 쉬트(1)의 내측 면으로부터 돌출되고 탱크 안에 수용된 유체와 접촉하도록 디자인되어 있다. 금속 쉬트(1)의 에지들은 이 예에서 주름들(2, 3)과 평행하다. '높은', '낮은'이라는 용어들은 상대적이며 낮은 주름들(2)이 높은 주름들(3)보다 짧다는 것을 의미한다. 도시하지 않은 변형예에서, 주름들(2, 3)은 동일한 높이일 수 있다.
금속 쉬트(1)는 주름들(2, 3) 사이에서 복수의 평탄면들(4)을 가지고 있다. 낮은 주름(2)과 높은 주름(3) 사이의 각 교차점에서, 금속 쉬트(1)는 노드 영역(node zone)(5)을 구비한다. 노드 영역(5)은 탱크의 내부 또는 외부를 향해 돌출된 꼭지점을 가진 중앙 부분(6)을 구비한다. 또한, 중앙 부분(6)은 높은 주름(3)의 정상에 형성된 한 쌍의 오목 주름들(7)이 일측에 배치되어 있고, 낮은 주름(2)에 의해 함입된 한 쌍의 보강부들(8)이 타측에 배치되어 있다.
금속 쉬트(1)의 주름들(2, 3)은 밀봉 멤브레인을 유연하게 만들어서 탱크 안에 저장된 액화 천연 가스에 의해 생성되는 열적, 기계적 스트레스에 의해 변형될 수 있게 한다.
금속 쉬트(1)는 특히 스테인레스 스틸, 알루미늄, 인바(invar®), 즉 전형적으로 1.2 × 10-6와 2 × 10-6 K-1 사이의 팽창계수를 가진 철과 니켈의 합금으로 만들어지거나, 전형적으로 7 × 10-6 K-1 정도의 팽창 계수를 가진 고 망간 함유 철합금으로 만들어질 수 있다. 그러나 다른 금속들이나 합금들의 사용 또한 가능하다.
예시적으로, 금속 쉬트(1)는 대략 1.2mm의 두께를 가진다. 금속 쉬트(1)를 두껍게 하는 것은 그 비용을 증가시키고 통상적으로 주름들(2, 3)의 강성을 증대시킨다는 점을 염두에 두고 다른 두께들도 가능하다. 예시로서, 금속 쉬트(1)는 1미터 폭과 3미터 길이이다.
유리한 실시예(미도시)에 따르면, 각 금속 쉬트(1)의 2개의 직교하는 에지들은 겹치기 이음된다. 즉, 에지들은 평탄하지 않고 금속 쉬트가 함께 용접될 때 겹치기 이음된 에지들은 인접한 금속 쉬트의 마주보는 에지와 중첩된다.
도 1 내지 도 4, 도 7 및 도 8은 낮은 주름(2)은 물론 상기 낮은 주름(2)과 앞서 형성된 높은 주름(3) 사이에 노드 영역(5)을 형성하도록 디자인된 절곡 장치(9)를 보여주고 있다.
절곡 장치(9)는 상측 프레임(10)과 하측 프레임(11)을 구비한다. 상측 프레임(10)과 하측 프레임(11)은 서로에 대해 도 1 및 도 7에 나타낸 아이들 위치와 도 4 및 도 8에 나타낸 절곡 위치 사이에서 서로에 대한 관계에서 수직방향으로 움직일 수 있다.
상측 프레임(10)에는 상측 펀치(12)가 장착되어 있고 따라서 금속 쉬트를 절곡시키고 주름(2)을 형성하기 위해 금속 쉬트에 압력을 가할 수 있다. 상측 펀치(12)는 그 하측 단부에 헤드(13)를 구비하며, 상기 헤드는 길이방향으로 연장되어 있다. 헤드(13)는 형성될 주름의 형상과 합치하는 V형상 섹션을 가진 볼록한 부분을 가지고 있다.
또한, 절곡 장치(9)는, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 횡단방향으로 수평적으로 슬라이드되게 하측 프레임(11) 상에 장착된 제1 다이 요소(14)와 제2 다이 요소(15)를 구비하고 있다. 다이 요소들(14, 15)은 금속 쉬트(1)에 대해 지지되도록 디자인된 수용면(16)을 구비하고 있다. 각 다이 요소(14, 15)는 또한 상대편 다이 요소(14, 15)를 면하는 그 에지에 오목한 반-형틀(17, 18)을 구비하고 있다. 2개의 다이 요소들(14, 15)이 폐쇄 위치에 있을 때, 반-형틀(17, 18)은 함께 형성될 주름의 형상에 대응하는 형틀을 형성한다. 또한, 그 폐쇄 위치에서, 형틀은 상측 펀치(12)의 헤드(13) 아래에 배치된다.
복귀 부재들(미도시)은 2개의 다이 요소들(14, 15)을 그 개방 위치로 복귀시킨다. 복귀 부재들은 예컨대 스프링 또는 실린더이며, 이들 각각은 일측에서 다이 요소들(14, 15) 중 하나에 대해 지지되고, 타측에서 하측 프레임(11)에 대한 관계에서 정적인 요소에 대해 지지된다. 다른 실시예(미도시)에 따르면, 복귀 부재들은 스프링 또는 실린더로서, 이들의 단부들이 각각 두 다이 요소들(14, 15) 중 하나 또는 다른 하나에 대해 지지된다.
각 다이 요소(14, 15)는 하측 프레임(11)에 구비된 가이드 레일들 상에 횡단방향으로 수평적으로 슬라이드되게 장착된 캐리지들에 고정적으로 연결되어 있다.
다이 요소들(14, 15) 각각은 횡단방향으로 배향된 중간부분에서 횡단방향으로 연장되고 미리 형성된 주름이 통과하도록 해주는 V 형상 그루브(19)와 같은 자유 공간을 구비한다.
절곡 장치는 또한 도 7에 나타내어져 있고 하측 프레임(11) 상에서 수직하게 움직일 수 있는 접촉부들(43)을 구비한다. 접촉부들(43) 각각은 다이의 형틀 내부, 즉 2개의 다이 요소들(14, 15) 사이에 위치된 지지면을 구비한다. 접촉부들의 지지면들은 상측 프레임(10)이 그 아이들 위치에 있을 때 다이 요소들(14, 15)의 수용면(16)과 같은 높이이다. 이런 접촉부들(43)은 특히 출원 FR3057185에 설명되어 있다.
또한, 상측 프레임(10)은 각각 상측 펀치(12)의 양측 상에서 연장된 2개의 측면 클램프들(20, 21)을 가지고 있다. 측면 클램프들(20, 21)은 다이 요소(14, 15) 위에서 서로 마주보고 배치되어 있다. 측면 클램프들(20, 21)은 상측 프레임(10)이 지니고 있고, 따라서 해제된 위치로부터 클램핑된 위치로 수직하게 움직여질 수 있는데, 여기서 측면 클램프들은 상측 프레임(10)이 하측 프레임(11)을 향해 움직여질 때 금속 쉬트(1)를 다이 요소들(14, 15)의 수용면(16)으로 압박한다.
측면 클램프들(20, 21)은 또한 상측 프레임(10)에 대한 관계에서 수직하게 움직일 수 있도록 장착되어 있다. 이렇게 하기 위해, 각 측면 클램프(20, 21)는 가이드 장치를 통해 지지 플레이트(22) 상에 수직하게 슬라이드되게 장착된다. 가이드 장치는 측면 클램프들(24, 25) 각각에 고정적으로 연결되고 지지 플레이트(22)에 형성된 구멍들에 슬라이드되게 장착된 복수의 가이드들(23)을 구비한다. 또한, 가스 스프링들로도 불리는 가스 실린더들(24)은 지지 플레이트(22)에 부착된 제1 단부와 측면 클램프들(20, 21) 중 하나에 부착된 제2 단부를 구비한다. 가스 실린더들(24)은 측면 클램프들을 지지 플레이트(22)로부터 멀어져 하방으로 움직이게 하는 경향이 있는 힘을 측면 클램프들(20, 21)에 가한다. 이 배치는 그 클램핑된 위치로의 측면 클램프들(20, 21)의 움직임과, 그 절곡 위치로의 상측 펀치(12)의 움직임이, 하측 프레임(11)을 향해 상측 프레임(10)을 하방으로 움직이게 함으로써 동시에 일어나는 것을 가능하게 한다. 대안적으로, 가스 실린더들(24)은 예컨대 헬리컬 스프링 또는 공압이나 유압 실린더들과 같은 다른 동등한 복귀 수단에 의해 대체될 수 있다.
측면 클램프들(20, 21)은, 형성될 주름의 길이방향에 수직한 횡단 방향으로 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 수평적으로 슬라이드되게 장착된다. 이를 위해, 각 지지 플레이트(22)는 상측 프레임(10)이 구비하고 있는 가이드 레일들(26) 상에서 슬라이드되게 장착된 캐리지들(25)에 고정적으로 연결되어 있다. 또한, 하나 또는 그 이상의 복귀 부재들(미도시)이 측면 클램프들(20, 21)을 그 개방 위치로 복귀시킨다.
또한, 절곡 장치(9)는 다이 요소들(14, 15)의 그 폐쇄 위치로의 움직임을 보조하기 위해 배치된 보조 장치들을 구비하고 있다. 보조 장치들은 상측 펀치(12)의 그 절곡 위치로의 움직임 동안 다이 요소들(14, 15) 및 결과적으로 측면 클램프들(20, 21)이 그 전체 행정에 걸쳐, 즉 그 최종적인 폐쇄 위치에 이르기까지 움직이는 것을 보장한다.
보조 장치들은, 다이 요소들(14, 15) 각각에 대해 특히 도 5에 따로 나타내고 도 1 내지 도 4에서 절곡 장치에 장착되며, 하측 프레임(11) 상에 피벗 가능하게 장착된 적어도 하나의 암(27, 28)을 구비하고 있다. 암들(27, 28)은 길이방향에 평행하게 배향된 수평 회전축(29, 30) 둘레로 번갈아 움직일 수 있다.
도시된 실시예에서, 보조 장치들은 다이 요소들(14, 15) 각각에 대해 2개의 암들(27) 또는 2개의 암들(28)을 구비하고 있다. 단일한 다이 요소(14, 15)의 움직임을 보조하는 2개의 암들(27 또는 28)은 하측 프레임(11)의 횡단방향 중간면(mid-plane)을 가로질러 서로 거울 대칭이며, 그 회전축들(39, 40)은 줄맞춰 정렬되어 있다. 단일한 다이 요소(14, 15)의 움직임을 보조하도록 디자인된 2개의 암들(27 또는 28)은 하측 프레임의 횡단방향 중간면의 양측 상에 배치되어 있고, 다이 요소들(15, 16) 상에 가해지는 보조 힘들이 균일하게 분포되는 것을 가능하게 한다.
암들(27, 28) 각각은 상측 펀치(12)가 그 아이들 위치(도 1 및 도 7)로부터 그 절곡 위치(도 4 및 도 8)로 움직일 때 하측 프레임(11)을 향해 움직여져서 상기 암(27, 28)을 피벗시키도록 디자인된 제1 단부(31)를 구비하고 있다. 암들(27, 28) 각각의 제1 단부(31)는 제1 아이들 롤러(32)를 두기 위한 장소를 갖고 있다.
특히 도 5에 나타낸 바와 같이, 암들(27, 28) 각각은 또한 제1 단부(31) 반대편에 배치된 제2 단부(33)도 구비하고 있다. 제2 단부(33)는 제1 또는 제2 다이 요소(14, 15)의 일부와 접촉하도록 디자인되어 있다. 그 회전축(29, 30) 둘레로 암(27, 28)이 회전하는 동안, 제2 단부(33)가 움직여지는데, 이는 제1 또는 제2 다이 요소(14, 15) 중 하나의 일부에 제1 또는 제2 다이 요소(14, 15)를 폐쇄 위치를 향해 방향 x로 움직이게 하는 경향이 있는 힘을 가한다.
제2 단부(33)는 캠 팔로워의 결합을 가능하게 하는 시트(seat)를 구비하고 있는데, 캠 팔로워는 제시된 실시예들에서 길이방향으로 배향된 수평축 상에 조립된 제2 아이들 롤러(34)이다. 제2 롤러(34)는 제1 또는 제2 다이 요소(14, 15) 중 하나의 일부와 접촉하고 있는 제2 단부(33)의 한 요소이다. 또한, 캠 팔로워와 접촉하고 있는 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15)의 일부는 캠 프로파일(37)인데, 그러면 제2 롤러(34)가 장착된 캠 팔로워는 암(27, 28)의 움직임 동안 캠 프로파일(37)을 따라 움직인다.
암들(27, 28)은 회전축(29, 30)과 제1 단부(31) 사이에 위치된 중간 부분(35)를 구비한다. 중간 부분은 제3 롤러(36)가 제공된 시트를 구비한다. 제1 롤러(32), 제2 롤러(34) 및 제3 롤러(36)는 동일하거나 서로 다른 롤러들일 수 있다. 제시된 실시예들에서, 롤러들(32, 34, 36)은 동일하다.
상측 프레임(10)은 상측 펀치(12)가 하강할 때 암들(27, 28)과 접촉하는 상태로 돌아오도록 하측 다이의 양측 상에서 암들(27, 28)과 동일한 횡단방향 평면에 있게 디자인된 상측 펀치(12)의 단부들에 위치된 단부 부분들(40)을 구비하고 있다. 단부 부분들(40)은 제1 지지면(38)들과 제2 지지면(39)들을 포함한다. 제2 지지면(39)은 제1 지지면(38)으로부터 방향 z로 오프셋되어 있다.
상측 펀치(12)의 움직임 동안, 단부 부분들(40)은 암들(27, 28)을 향해 움직인다. 그러면 제1 지지면(38)은 암들(27, 28)의 제1 롤러들(32)과 접촉하는 상태로 돌아가며 제1 롤러들(32) 상에 방향 z로 힘을 가하는데, 이는 암들(27, 28)이 제1 회전 속도로 회전하게 만든다. 이후 제2 지지면들(39)이 암들(27, 28)의 제2 롤러들(36)과 접촉하는 상태로 돌아가고, 제3 롤러들(36) 상에 방향 z로 힘을 가하는데, 이는 암들(27, 28)이 제2 회전 속도로 회전하게 만든다. 제3 롤러(36)가 제1 롤러(32)보다 암(27, 28)의 회전축(29, 30)에 더 가깝기 때문에 제2 회전 속도는 제1 회전 속도보다 크다.
암(27, 28)은 하측 프레임(11)에 연결된 회전축(29, 30) 및 롤러들(32, 34, 36)이 암(27, 28)에 연결되는 것을 가능하게 하는 롤러들(32, 34, 36)의 축들의 통과를 가능하게 하는 복수의 관통 구멍들을 포함한다. 암(27, 28)은 암이 조립되었을 때 롤러들이 암(27, 28)의 깊이방향, 즉 방향 y로 돌출되지 않고 롤러들(32, 34, 36)을 수용하도록 디자인되어 있다. 그 결과, 암(27, 28)의 크기가 롤러들(32, 34, 36)에 의해 증가되지 않는다.
2개의 암들(27, 28)은 2개의 서로 다른 횡단방향 평면들 내에서 연장되어서 서로와 간섭되지 않는다. 또한, 2개의 암들(27, 28)은 상측 펀치(12)가 하측 프레임(11)을 향해 움직일 때 반대되는 회전 방향으로 피벗된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에서, 암들(27, 28)은 동일한 회전축(29, 30)을 가지고 있다. 반대로, 도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서, 제1 암(27)의 회전축(29)은 제2 암(28)의 회전축(30)으로부터 방향 x로 오프셋되어 있다. 이 실시예에서, 암(27, 28)은 그 제1 단부(31)와 그 중간 부분(35) 사이에 보강부(41)를 가져서 암(27, 28)이 회전시에 다른 암(28, 27)의 회전축(29, 30)과 부딪히지 않는다.
도 1 내지 도 4는 금속 쉬트(1)에 주름을 형성하는 데에 사용되는 절곡 장치(9)를 나타내고 있다. 도 1 내지 도 4는 따라서 암들(27, 28)에 의한 상측 펀치(12)의 움직임과 다이 요소들(14, 15)의 움직임 사이의 상호 작용을 보여주고 있다. 도면들이 더욱 명확해지도록 암들(27, 28) 중 하나와 캠 프로파일들(37) 중 하나만이 도시되어 있다. 다른 다이 요소(14, 15) 상의 도시되지 않은 암(27, 28)과 캠 프로파일(37)은 도시된 암 및 캠 프로파일과 유사한 방식으로 작동한다.
일단 금속 쉬트(1)가 측면 클램프들(20, 21) 및 다이 요소들(14, 15) 사이에 위치되면, 상측 펀치(12)가 일정한 속도로 하측 프레임(11)을 향해 하강한다. 그러면 측면 클램프들(20, 21)은 가스 실린더들(24)의 보조를 받아 금속 시트(1)와 접촉하는 상태로 되고, 쉬트에 압력을 가하여 다이 요소들(14, 15)과 측면 클램프들(20, 21) 사이에 쉬트들을 클램핑한다. 상측 펀치(12)의 단부 부분들(40)이 또한 펀치(12)와 동시적으로 움직여진다. 그러면 상측 펀치(12)의 헤드(13)가 금속 쉬트들과 접촉하게 되고 주름(2)을 형성하기 시작한다. 금속 쉬트(1)를 신장시키지 않기 위해, 다이 요소들(14, 15)의 방향 x로의 움직임은 다이 요소들이 상측 펀치(12)와 동시적으로 움직이도록 보조될 필요가 있다.
이를 위해, 단부 부분들(40)은 도 1에 나타낸 바와 같이 그 제1 지지면들(38)을 통해 암들(27, 28)의 제1 롤러들(32) 상에 방향 z로 힘을 가한다. 제1 롤러들(32)에 대한 이 힘은 암들(27, 28)이 회전축(29, 30) 둘레로 제1 회전 속도로 회전하게 만든다. 따라서, 암들(27, 28)의 제2 단부(33)에 위치된 제2 롤러(34)도 제1 회전 속도로 움직여진다. 그러면 제2 롤러들(34)은 다이 요소들(14, 15)의 캠 프로파일(37) 상에 방향 x로 힘을 가하며, 상기 다이 요소들이 그 개방 위치로부터 그 폐쇄 위치로 제1 병진 속도로 움직이게 만든다.
이후, 하측 다이를 향한 상측 펀치(12)의 하강이 지속되면서, 도 2에 나타난 배와 같이 단부 부분들(40)의 제2 지지면들(39)이 암들(27, 28)의 제3 롤러들(36)과 접촉하게 된다. 이 단게에서, 제1 롤러(32)와 제3 롤러(36)는 단부 부분(40)과 접촉하고 있다. 펀치(12)의 이 위치는 중간 위치로 불린다. 제3 롤러(36)가 회전축(29, 30)에 더 가까우므로, 방향 z로 그 위에 가해지는 힘은 제2 회전 속도에서의 암(27, 28)의 더 큰 회전으로 귀결된다. 펀치의 병진 속도가 일정하게 유지되는 반면 회전 속도는 중간 위치를 뛰어넘어 더 크기 때문에, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 제1 롤러(32)와 제1 지지면(38)은 더 이상 접촉하고 있지 않다. 이 제2 회전 속도에서, 제2 롤러(34)도 이 속도로 움직여지고, 다이 요소들(14, 15)의 캠 프로파일(37)에 방향 x로 새로운 힘을 가하며, 이는 상기 다이 요소들이 제2 병진 속도로 그 폐쇄 위치를 향해 더욱 신속하게 움직이도록 만든다.
그러면 도 4에 나타낸 바와 같이 상측 펀치(12)가 일정한 속도로 절곡 위치에서 행정 종료에 도달하는 한편, 다이 요소들(14, 15)이 제2 병진 속도로 폐쇄 위치에서 행정 종료에 도달한다.
도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이 절곡 장치(9)는 또한 다이 요소들(14, 15)의 양측 상에 배치된 동기화 바들(42)도 구비하고 있다. 동기화 바들(42)은 방향 y로 연장되어 있으며 2개의 반대되는 캠 프로파일들(37)에 부착되어 있다. 동기화 바들(42)은 또한 그 전체 길이를 따라 다이 요소들(14, 15) 중 하나에 부착되어 있다. 따라서, 제2 롤러(34)가 캠 프로파일(37) 상에 방향 x로 힘을 가할 때, 이 힘은 동기화 바들(42)을 통해 다이 요소(14, 15)의 전체 길이에 걸쳐 다시 전달되며, 다이 요소(14, 15)를 그 전체 길이에 걸쳐 방향 x로 동기화되어 움직이게 만든다.
도 6은 X축 상에 하측 다이의 움직임을, 그리고 Y축 상에 펀치의 행정을 보여주는 그래프이다. 이 그래프는 2개의 곡선들을 보여주고 있다: 하나는 금속 쉬트를 신장시키지 않는 절곡의 이론적인 곡선(98)을 나타내고, 다른 곡선(99)은 위에서 설명된 절곡 장치의 움직임을 나타낸다. 사실, 금속 쉬트(1)가 신장되지 않는 것을 확실히 하기 위해, 펀치(12)의 행정의 함수로서의 다이의 움직임이 신장이 없는 이론적인 절곡 곡선(98)에 가능한 한 근접하는 곡선인 것이 바람직하다. 계산을 통해 다이의 움직임 속도는, 방향 x를 따라 펀치의 속도와 형틀에 삽입된 금속 쉬트(10)의 일부에 의해 형성되는 각도의 사인값과 대략 동일한 증가 함수를 곱한 함수여야 한다는 것이 드러난다. 중간 위치 이후에 암(27, 28)의 제3 롤러(36)에 대한 추력에 의해 유발되는 속도의 변화는, 특히 힘들 및 따라서 신장될 위험성이 가장 큰 펀치(12)의 행정 종료 위치에서 이 곡선의 근사화를 가능하게 한다. 따라서 곡선(99)의 기울기는 다이 요소의 속도와 펀치의 속도 사이의 속도비의 역수이다.
본 발명이, 펀치(12)의 행정의 함수로서 다이의 움직임을 나타낸 곡선(99)이 2개의 선형 함수들을 이용하여 이론적인 곡선(98)의 보간 곡선인 실시예를 참조로 위에서 설명되었다. 이 곡선(99)은 또한 3개 또는 그 이상의 선형 함수들을 이용한, 또는 2개 또는 그 이상의 다른 함수들, 예컨대 이차 함수들을 이용한 이론적인 곡선(98)의 보간 곡선일 수도 있다.
도 1 내지 도 8은 속도비가 2개의 서로 다른, 0이 아닌 값들에 따라 변화하며, 따라서 2개의 선형 함수들을 이용한 곡선을 형성하는 실시예를 도시하고 있다. 2개의 값보다 많게 속도비를 변화시키기 위해, 따라서 2개보다 많은 선형 함수들에 의해 형성된 곡선을 갖기 위해, 도시되지 않은 실시예들에 따른 절곡 장치 또는 성형 장치를 채용하는 것이 가능하다.
도시하지 않은 실시예에서, 제1 암(27)과 제2 암(28)은 제1 롤러(32)와 제3 롤러(36) 사이에 위치된 제4 아이들 롤러를 포함할 수 있다. 절곡 장치는 제1 지지면(38)과 제2 지지면(39) 사이에 방향 z로 위치된 제3 지지면을 포함하되, 제3 지지면은 제4 롤러에 대해 지지되도록 디자인된 것일 수도 있다. 따라서, 이런 절곡 장치는 3개의 서로 다른 속도비의 값들을 획득할 수 있으며, 따라서 3개의 선형 함수들을 포함하는 곡선을 형성할 수 있다.
일반화하자면, 신장되지 않는 절곡의 이론적인 곡선(98)에 가장 잘 접근하고 N 개의 선형 함수들을 포함하는 곡선을 획득하기 위해, 속도비에서 N개의 변수들을 얻도록 암(27, 28) 상의 롤러들과 동일한 수의 지지면들과 함께 N개의 아이들 롤러들을 제1 롤러(32)와 회전축(29, 30) 사이에 장착하는 것이 가능하다.
도시하지 않은 다른 실시예에서, 지지면들(38, 39)은 지지면들(38, 39)의 움직임에 따라 암들(27, 28)의 회전 속도가 바뀌며 따라서 다이 요소들(14, 15)의 속도가 바뀌는 것을 허용하는 곡면 지지면들일 수 있다. 이 실시예는 암들(27, 28) 상에 장착되는 롤러들의 수를 증가시키지 않고서 2개보다 많은 서로 다른 값들로 속도비가 변화할 수 있도록 해준다.
도시하지 않은 다른 실시예에서, 다이 요소들(14, 15)의 캠 프로파일들(37)은 방향 x에 수직한 평탄면에 대해 곡면들일 수 있고 따라서 다이 요소들(14, 15)의 속도가 캠 프로파일(37) 상에서 제2 롤러(34)의 위치에 따라 바뀌는 것을 가능하게 할 수 있다. 이 실시예는 암들(27, 28) 상에 장착된 롤러들의 수를 증가시키지 않으면서 2개보다 많은 서로 다른 값들에 걸쳐 속도비가 변화하는 것을 가능하게 한다.
이들 비한정적인 실시예들은 서로 조합되거나 및/또는 도 1 내지 도 8에 도시된 실시예의 특징들을 포함할 수 있다.
본 발명이 몇몇 특정한 실시예들과 관련하여 설명되었으나, 본 발명은 명백하게도 어떤 식으로든 거기에 한정되지 않으며 본 발명의 범위에 속하는 한 설명된 수단들의 모든 기술적 동등물과 그들의 조합들을 포함한다.
활용형을 포함하여 동사 '포함하다', '이루어지다'는 청구범위에 언급된 것들에 더하여 다른 요소들 또는 다른 단계들의 존재를 배제하지 않는다.
청구범위에서, 괄호 안의 참조 기호들은 청구범위에 대한 한정을 구성하는 것으로 이해되어서는 안된다.

Claims (21)

  1. 유체 저장 탱크의 밀봉 멤브레인을 구축하도록 디자인된 금속 쉬트(10)에 주름(2)을 형성하는 데에 이용되는 절곡 장치(9)로서, 절곡 장치(9)는:
    - 상측 프레임(10);
    - 하측 프레임(11);
    - 각각 수용면(16)과 오목한 반-형틀(17, 18)을 구비한 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15)을 포함하는 하측 다이로서, 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15)은 각각 하측 프레임(11) 상에 방향 x로 슬라이드되게 장착되어 있어서 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 슬라이드될 수 있고, 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15)의 반-형틀들(17, 18)은 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15)이 그 폐쇄 위치에 있을 때, 형성될 주름(2)의 형상에 대응하는 형틀을 함께 형성하는 하측 다이;
    - 하측 다이 위에 배치되고 상측 프레임(10)에 고정적으로 연결된 상측 펀치(12)로서, 형틀의 형상에 실질적으로 맞추어진 형상으로 된 헤드(13)가 하측 단부에 제공되고, 상기 상측 펀치(12)는 하측 프레임(11)에 대한 관계에서 아이들 위치와 절곡 위치 사이에서 방향 x에 수직한 방향 z로 움직여질 수 있으며, 상기 상측 펀치(12)의 헤드(13)는 금속 쉬트(1)를 압박하도록 하측 다이의 형틀 내부에 맞물리는 상측 펀치(12);
    - 하측 다이 위에서 각각 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15)을 마주하여 상측 펀치(12)의 양측 상에 배치된 제1 및 제2 측면 클램프들(20, 21)로서, 상기 제1 및 제2 측면 클램프들(20, 21)은 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 방향 x로 슬라이드되게 장착되어 있고, 제1 및 제2 측면 클램프들(20, 21)은 해제된 위치와 클램핑된 위치 사이에서 하측 프레임(11)에 대한 관계에서 수직하게 움직일 수 있으며, 클램핑된 위치에서 제1 및 제2 측면 클램프들(20, 21)은 각각 제1 다이 요소(14)와 제2 다이 요소(15)의 수용면을 향해 움직여져서 금속 쉬트(1)를 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15)의 수용면(16)에 대해 클램핑하는 제1 및 제2 클램프들(20, 21);
    - 절곡 위치를 향한 상측 펀치(12)의 움직임에 부합하여 폐쇄 위치를 향한 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15) 중 적어도 하나의 움직임을 보조하도록 디자인된 보조 장치로서, 보조 장치는 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15) 중 적어도 하나를 아이들 위치와 절곡 위치 사이에서 변화하는 속도비로 움직이게 하도록 디자인되어 있고, 속도비는 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15) 중 적어도 하나의 방향 x로의 직선 속도와 상측 펀치(12)의 방향 z로의 직선 속도 사이의 비인 보조 장치
    를 포함하되,
    보조 장치는 방향 x 및 방향 z와 수직한 방향 y로 배향된 회전축(29, 30) 둘레로 하측 프레임(11) 상에 피벗되게 장착되어 있는 제1 암(27)과 제2 암(28)을 구비하고, 제1 암(27)과 제2 암(28)은 각각 상측 펀치(12)의 움직임 동안 상측 프레임(10)에 고정적으로 연결된 지지면(38)에 의해 그 아이들 위치로부터 절곡 위치로 움직여지도록 디자인된 제1 단부(31)를 구비하며, 제1 암(27)의 제1 단부(31)의 움직임과 제2 암(28)의 제1 단부(31)의 움직임은 회전축(29, 30) 둘레로의 회전을 통해 제1 암(27)의 제2 단부(33)의 움직임과 제2 암(28)의 제2 단부(33)의 움직임을 초래하고, 제1 암(27)의 제2 단부(33)와 제2 암(28)의 제2 단부(33)에는 캠 팔로워가 장착되어 있고, 제1 및 제2 암들(27, 28)의 캠 팔로워들은 제1 다이 요소(14)가 지닌 캠 프로파일(37) 및 제2 다이 요소(15)가 지닌 캠 프로파일(37)과 협력하도록 디자인되어 있으며, 캠 팔로워와 캠 프로파일(37)은, 그 아이들 위치로부터 절곡 위치로의 상측 펀치(12)의 움직임에 의한 회전 동안 제1 다이 요소(14) 또는 제2 다이 요소(15)를 그 폐쇄 위치를 향해 방향 x로 움직이게 하는 경향이 있는 힘을 캠 팔로워가 캠 프로파일(37)에 가하도록 디자인된 절곡 장치(9).
  2. 제1항에 있어서, 속도비는 아이들 위치와 절곡 위치 사이에서 증가하는 절곡 장치(9).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 속도비는 아이들 위치와 절곡 위치 사이에서 연속적으로 n개의 값들을 취하며, n은 2와 같거나 2보다 큰 정수인 절곡 장치(9).
  4. 제3항에 있어서, 보조 장치는 아이들 위치와 중간 위치 사이의 속도비의 제1 값에 따라, 그리고 중간 위치와 절곡 위치 사이의 속도비의 제2 값에 따라 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15) 중 적어도 하나를 움직이도록 디자인된 절곡 장치(9).
  5. 제4항에 있어서, 속도비의 제2 값은 속도비의 제1 값보다 큰 절곡 장치(9).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 보조 장치는 절곡 위치를 향한 상측 펀치(12)의 움직임에 부합하여 폐쇄 위치를 향한 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15)의 움직임을 보조하도록 디자인되고, 아이들 위치와 절곡 위치 사이에서 변화하는 속도비에 따라 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15)을 움직이도록 디자인된 절곡 장치(9).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 보조 장치의 제1 암 및 제2 암은 동일한 회전축을 공유하는 절곡 장치(9).
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 암(27)의 회전축(29)은 제2 암(28)의 회전축(30)으로부터 방향 x로 오프셋되어 있는 절곡 장치(9).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 암들(27, 28) 각각의 제1 단부(31)는 상측 프레임(10)에 고정적으로 연결된 지지면(38)에 대해 지지되는 제1 아이들 롤러(32)를 구비한 절곡 장치(9).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 캠 팔로워는 제2 아이들 롤러(34)를 구비한 절곡 장치(9).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 캠 프로파일(37)은 방향 x에 수직한 평탄면인 절곡 장치(9).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상측 프레임(10)에 고정적으로 연결된 지지면은 제1 지지면(38)이고, 절곡 장치는 상측 프레임(10)에 고정적으로 연결된 제2 지지면(39)을 구비하며, 제2 지지면(39)은 제1 지지면(38)으로부터 방향 z로 오프셋되어 있고, 암(27, 28)은 제1 단부(31)와 제2 단부(33) 사이에 위치된 중간 부분(35)을 구비하며, 중간 부분(35)은 제3 아이들 롤러(36)을 포함하고, 제2 지지면(39)은 중간 부분(35)의 제3 아이들 롤러(36)에 대해 지지되도록 디자인된 절곡 장치(9).
  13. 제9항을 인용하는 제12항에 있어서, 암(27, 28)의 회전축(29, 30)과 제3 롤러(36) 사이의 거리는 암(27, 28)의 회전축(29, 30)과 제1 롤러(32) 사이의 거리보다 절대적으로 가까운 절곡 장치(9).
  14. 제9항을 인용하는 제12항에 있어서, 제1 속도비의 값은 제1 단부(31)의 제1 롤러(32)에 대해 지지되는 제1 지지면(38)에 의해 얻어지는 절곡 장치(9).
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 속도비의 값은 중간 부분(35)의 제3 롤러(36)에 대해 지지되는 제2 지지면(39)에 의해 얻어지는 절곡 장치(9).
  16. 제9항 및 제12항에 있어서, 상측 펀치(12)의 중간 위치는 제1 지지면(38)이 제1 롤러(32)와 접촉하고 있고 제2 지지면(39)이 제3 롤러(36)와 접촉하고 있다는 사실에 의해 파악되는 절곡 장치(9).
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 절곡 장치(9)는 각 다이 요소(14, 15)의 한 측면에 부착된 동기화 바(42)를 포함하고, 동기화 바(42)는 방향 y로 연장되어 있으며 캠 프로파일(37)에 부착되어 있고, 동기화 바(42)는 방향 y로 캠 프로파일(37)에 가해지는 힘들을 다이 요소(14, 15)로 균일하게 전달하도록 디자인된 절곡 장치(9).
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 보조 장치들은 하측 다이의 양측 상에서 방향 y로 배치된 절곡 장치(9).
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 다이 요소(14, 15)의 방향 x로의 직선 속도와 상측 펀치(12)의 방향 z로의 직선 속도 사이의 속도비는 전반적으로 사인 함수 곡선인 절곡 장치(9).
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 절곡 장치를 이용하는 방법으로서, 상기 방법은:
    - 금속 쉬트(1)가 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15)의 수용면들에 대해 지지되도록 배치하는 단계, 및
    - 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15) 중 적어도 하나의 움직임에 부합하여, 상측 펀치(12)를 아이들 위치로부터 절곡 위치로 움직이게 하여서 금속 쉬트(1)에 주름(2)을 형성하는 단계
    를 포함하는 방법.
  21. 얇은 부품을 예컨대 절곡 및/또는 스탬핑에 의해 가공하기 위한 성형 장치로서, 상기 성형 장치는:
    - 방향 x로 움직일 수 있는 제1 가공 부재(14, 15)로서, 제1 가공 부재는 제1 다이 요소(14) 와 제2 다이 요소(15)를 포함하고, 제1 및 제2 다이 요소들(14, 15)은 각각 방향 x로 슬라이드되게 장착되어서 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 슬라이드될 수 있는 제1 가공 부재,
    - 방향 x에 수직한 방향 z로 움직일 수 있는 제2 가공 부재(12), 및
    - 방향 z로의 제2 가공 부재(12)의 움직임에 부합하여 방향 x로의 제1 가공 부재(14, 15)의 움직임을 보조하도록 디자인된 보조 장치로서, 보조 장치는 움직임 동안 변화하는 속도비로 제1 가공 부재(14, 15)을 움직이게 하도록 디자인되어 있고, 속도비는 방향 x로의 제1 가공 부재(14, 15)의 직선 속도와 방향 z로의 제2 가공 부재912)의 직선 속도 사이의 비인 보조 장치
    를 포함하고,
    보조 장치는 방향 x 및 방향 z에 직교하는 방향 y로 배향된 회전축(29, 30) 둘레로 피벗되게 장착된 제1 암(27) 및 제2 암(28)을 구비하고, 제1 암(27) 및 제2 암(28)은 각각 제2 가공 부재(12)의 움직임 동안 지지면(38)에 의해 움직여지도록 디자인된 제1 단부(31)을 구비하고, 제1 암(27)의 제1 단부(31)의 움직임과 제2 암(28)의 제1 단부(31)의 움직임은 회전축(29, 30) 둘레로의 회전에 의해 제1 암(27)의 제2 단부(33)의 움직임과 제2 암(28)의 제2 단부(33)의 움직임을 초래하며, 제1 암(27)의 제2 단부(33)와 제2 암(28)의 제2 단부(33)에는 캠 팔로워가 장착되어 있고, 제1 및 제2 암들(27, 28)의 캠 팔로워들은 제1 다이 요소(14)가 지닌 캠 프로파일(37) 및 제2 다이 요소(15)가 지닌 캠 프로파일(37)과 협력하도록 디자인되어 잇고, 캠 팔로워 및 캠 프로파일(37)은 제2 가공 부재(12)의 움직임에 의해 초래된 회전 동안, 제1 다이 요소(14) 또는 제2 다이 요소(15)를 그 폐쇄 위치를 향해 방향 x로 움직이게 하는 경향이 있는 힘을 캠 팔로워가 캠 프로파일(37) 상에 가하도록 디자인되어 있는 성형 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111589918B (zh) * 2020-05-25 2021-04-13 深圳市维鼎精密五金有限公司 一种波形散热片的冲压设备
CN113134537A (zh) * 2021-04-21 2021-07-20 哈尔滨工业大学 一种超薄金属瓦楞板成型装置及成型方法
CN116511305B (zh) * 2023-06-26 2023-09-15 中太海事技术(上海)有限公司 加工装置、波纹板和储存容器
CN117463842B (zh) * 2023-12-27 2024-03-01 泰州市凯威不锈钢制品有限公司 一种具有均匀形变功能的不锈钢棒材弯折装置
CN117718374B (zh) * 2024-02-18 2024-05-10 中太能源科技(上海)有限公司 制造波纹板的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5639124A (en) * 1979-09-10 1981-04-14 Nippon Kokan Kk <Nkk> Membrane forming machine
CN1162278A (zh) * 1994-11-03 1997-10-15 卡努德金属制品有限公司 封罐设备
CN1128711C (zh) * 1997-06-09 2003-11-26 Atd公司 多层金属薄板成形保护隔层的结构与制做方法
FR3020769B1 (fr) * 2014-05-06 2017-01-06 Gaztransport Et Technigaz Dispositif et procede de pliage pour former une ondulation dans une tole metallique
DE102015103721B3 (de) * 2015-03-13 2015-12-17 Benteler Automobiltechnik Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Blechumformbauteils mit bereichsweise voneinander verschiedenen Wandstärken sowie Achshilfsrahmen
FR3057185B1 (fr) * 2016-10-06 2018-11-16 Gaztransport Et Technigaz Machine de pliage pour former une ondulation dans une tole metallique

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