KR20220002406A - 탱크(vessel)용 밀봉 멤브레인을 시공하기 위한 주름진 코너 부품 및 코너 부품에 주름을 형성하기 위한 폴딩 시스템 - Google Patents

탱크(vessel)용 밀봉 멤브레인을 시공하기 위한 주름진 코너 부품 및 코너 부품에 주름을 형성하기 위한 폴딩 시스템 Download PDF

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bending
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KR1020217037905A
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빈센트 베르거
올리비에 페로
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가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
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Abstract

본 발명은 탱크용 밀봉 멤브레인(3)의 시공을 위한 코너 부품(2)에 관한 것으로, 상기 코너 부품(2)은 1°와 179°사이(수치 포함)의 각도(α)로 서로에 대해 경사지고 벤딩 라인(13)의 높이(level)에서 결합되는 제1 플랜지(11) 및 제2 플랜지(12)를 포함하고, 상기 코너 부품(2)은 코너 부품(2)의 일단부로부터 타단부로 연장되고 벤딩 라인(13)과 교차하는 주름(17)을 포함하며, 상기 주름은:
- 제1 플랜지(11)에 형성된 제1 부분(18);
- 제2 부분(19);
- 제1 플랜지(11)와 제2 플랜지(12)를 양쪽에 두고 형성되는 중앙 부분(20);을 포함하고,
중앙 부분(20)은 벤딩 라인(13)을 통과하는 평면 상의 단면에서 역 W자 형상을 갖는 프로파일을 구비하고, 상기 프로파일은 오목한 오목부(24) 및 상기 오목한 오목부(24)의 대향하는 각 측에 가로로 배치되는 2개의 볼록한 돌출부(22, 23)를 포함한다.

Description

탱크(vessel)용 밀봉 멤브레인을 시공하기 위한 주름진 코너 부품 및 코너 부품에 주름을 형성하기 위한 폴딩 시스템
본 발명은 액화 가스와 같은 유체를 저장하기 위한 탱크용 밀봉 멤브레인의 시공을 위한 주름진 코너 부품에 관한 것이다.
본 발명은 또한 이러한 종류의 주름진 코너 부품을 제조하기 위한 벤딩 시스템에 관한 것이다.
종래 기술에는 탱크를 밀봉하고 탱크에 저장된 액화 가스와 접촉하기 위한 주름진 밀봉 멤브레인이 장착된 액화 가스 저장을 위한 밀봉 및 단열 탱크가 개시되어 있다. 밀봉 멤브레인은 탱크 내부를 향해 돌출되고 밀봉 멤브레인이 특히 탱크에 저장된 액화 천연 가스에 의해 생성된 열적 기계적 부하로 인해 변형되도록 하는 일련의 수직 주름을 포함하는 금속 플레이트를 포함한다.
탱크의 두 벽 사이의 접합부에서 밀봉 멤브레인은 연속적인 밀봉을 보장하기 위해 용접으로 인접한 금속 플레이트에 연결되는 코너 부품을 포함한다. 코너 부품은 서로에 대해 경사지고 교차점(intersection)의 높이(level)에서 결합되는 2개의 플랜지를 포함한다. 코너 부품은 교차점에 평행한 가로 방향으로 코너 부품을 변형하도록 하기 위해 교차점에 수직으로, 코너 부품의 일 단부로부터 다른 단부로 연장되는 주름을 포함한다.
이러한 종류의 코너 부품은 특히 문서 WO2016030619에 도시 및 설명되어 있다. 전술한 문서에 설명된 코너 부품은 코너 부품의 제1 플랜지 및 제2 플랜지에 각각 형성되는 제1 부분과 제2 부분 및 제1 부분과 제2 부분 사이에서 연장되는 교차점을 양쪽에 두는 중앙 부분을 포함하는 주름을 포함한다. 제1 및 제2 부분과 중앙 부분은 실질적으로 반타원형 또는 삼각형 형상의 프로파일을 갖는다. 슬로싱(sloshing) 현상의 영향을 가장 많이 받기 쉬운 탱크의 영역에서 그 부식(implantation)을 고려하면, 즉 탱크 내부의 화물 이동을 고려할 때 코너 부품은 높은 부하를 받기 쉽다.
본 발명의 이면에 있는 하나의 아이디어는 슬로싱 현상을 기계적으로 보다 잘 견딜 수 있는 유체 저장 탱크용 밀봉 멤브레인의 시공을 위한 코너 부품을 제안하는 것이다.
본 발명의 또 다른 아이디어는 더 낮은 생산 비용, 더 우수한 피로 강도, 벤딩 라인의 축에 대한 견인(traction)의 더 큰 유연성 및/또는 벤딩 라인의 축을 중심으로 하는 회전에서의 더 큰 유연성을 구비하는 코너 부품을 제안하는 것이다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 탱크용 밀봉 멤브레인의 시공을 위한 코너 부품을 제공하며, 상기 코너 부품은 1°와 179° 사이(수치 포함)의 각도(α)로 서로에 대해 경사지고 벤딩 라인의 높이(level)에서 결합되는 제1 플랜지 및 제2 플랜지를 포함하고, 상기 코너 부품은 코너 부품의 일단부로부터 타단부로 연장되고 벤딩 라인과 교차하는 주름을 포함하여 주름에 가로 방향으로 코너 부품을 변형시킬 수 있고, 상기 주름은:
- 제1 플랜지에 형성되고, 코너 부품의 제1 엣지(edge)로부터 벤딩 라인의 방향으로 연장되는 제1 부분;
- 제2 플랜지에 형성되고, 코너 부품의 제2 엣지로부터 벤딩 라인의 방향으로 연장되는 제2 부분;
- 제1 플랜지와 제2 플랜지를 양쪽에 두고 형성되고 제1 부분과 제2 부분과 일렬로 제1 부분과 제2 부분 사이에서 연장되는, 중앙 부분;을 포함하고,
중앙 부분은 벤딩 라인을 통과하는 평면 상의 단면에서 역 W자 형상을 갖는 프로파일을 구비하고, 상기 프로파일은 오목한 오목부(concave depression) 및 상기 오목한 오목부의 대향하는 각 측에 가로로 배치되는 2개의 볼록한 돌출부를 포함한다.
따라서 이러한 종류의 중앙 부분을 구비하는 코너 부품은, 그 형태 및 특히 종래 기술의 코너 부품의 중앙 부분보다 탱크의 내부를 향해 더 낮은 높이로 돌출된다는 사실을 고려할 때 슬로싱 현상에 영향을 덜 받는다는 점에서 유리하다. 이러한 종류의 코너 부품은 또한 보다 우수한 피로 강도를 갖는다.
또한, 이러한 종류의 중앙 부분은 벤딩 라인의 축에 대한 견인의 더 큰 유연성, 및/또는 벤딩 라인의 축을 중심으로 하는 회전에서의 더 큰 유연성을 코너 부품에 부여한다. 이것은 밀봉 멤브레인의 열 수축 현상 및/또는 선박 빔(beam)의 변형 현상으로 인해 탱크의 코너에 가해지는 힘을 감소시킬 수 있다.
본 설명의 의미에서 "벤딩 라인을 통과하는 평면"의 표현은 벤딩 라인이 상기 평면에 놓이는 것을 의미한다. 또한, 해당 평면은 유리하게는 정중 평면(median plane), 즉 제1 및 제2 플랜지에 의해 형성되는 각도를 2개의 동일한 반각(half-angles)으로 나누는 평면이다.
다른 유리한 실시예들에 따르면, 이러한 종류의 코너 부품은 다음의 특징들 중 하나 이상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 코너 부품은 직사각형 부분의 형태로 편평하게 전개될 수 있는 기하학적 배열을 갖는다. 즉, 주름 영역의 코너 부품의 구성은 제1 부분, 제2 부분 및 중앙 부분이 코너 부품의 재료 길이에 어떠한 변경도 발생시키지 않고 결과적으로 두께의 변경도 발생시키지 않도록 하는 것이다.
일 실시예에 따르면, 오목한 오목부는 원호 또는 타원형의 호 형상의 하부 단부를 구비한다.
일 실시예에 따르면, 오목한 오목부는 제1 부분의 정점(apex)에 결합되도록 벤딩 라인으로부터 제1 부분으로 그리고 제2 부분의 정점에 결합되도록 벤딩 라인으로부터 제2 부분으로, 주름의 방향으로, 감소하는 깊이 및 폭을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 제1 부분, 제2 부분 및 볼록한 돌출부는 각도(α)의 내부를 향해 돌출된다.
일 실시예에 따르면, 제1 부분 및 제2 부분은 일정한 높이의 반타원형 또는 삼각형 프로파일을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 제1 플랜지 및 제2 플랜지는 직사각형의 일반적인 형상을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 밀봉 멤브레인을 포함하는 유체의 저장을 위한 밀봉 및 단열 탱크를 제공하며, 상기 밀봉 멤브레인은:
- 서로 용접된 복수 개의 주름진 금속 플레이트로서, 금속 플레이트는 탱크의 내부를 향해 돌출되는 적어도 하나의 주름을 포함하는, 복수 개의 주름진 금속 플레이트; 및
- 전술한 바와 같은 적어도 하나의 코너 부품으로서, 상기 코너 부품은 탱크의 두 벽 사이의 접합부에서 밀봉 멤브레인의 금속 플레이트와 연결되는, 코너 부품;을 포함한다.
이러한 종류의 탱크는 예를 들어 LNG를 저장하기 위해 육상 저장 설비의 일부를 형성하거나, 또는 연안 또는 심해 부유식 구조물, 특히 메탄 유조선, 부유식 저장 및 재기화 설비(floating storage and regassification unit, FSRU), 부유식 생산 및 저장 하역 설비(floating production storage and offloading, FPSO) 등에 설치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 유체의 이송을 위한 선박을 제공하며, 상기 선박은 이중 선체 및 이중 선체에 배치된 전술한 탱크를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 전술한 종류의 선박의 서또는 하역하는 방법을 제공하고, 유체는 단열 파이프를 통해 부유식 또는 육상 저장 설비로부터 선박의 탱크로, 또는 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육상 저장 설비로 운반된다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 유체를 위한 이송 시스템을 제공하며, 시스템은 전술한 선박, 선박의 선체에 설치된 탱크를 부유식 또는 육상 저장 설비에 연결하도록 배치된 단열 파이프 및 단열 파이프를 통해 부유식 또는 육상 저장 설비로부터 선박의 탱크로, 또는 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육상 저장 설비로 유체를 구동하기 위한 펌프를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 전술한 코너 부품의 형성을 위한 벤딩 시스템을 제공하며, 상기 벤딩 시스템은:
- 휴지 위치와 벤딩 위치 사이에서 서로에 대해 수직으로 이동하는 상부 프레임 및 하부 프레임;
- 상기 각도(α)로 서로에 대해 경사지고 코너 부품의 제1 플랜지 및 제2 플랜지를 각각 수용하기 위한 제1 및 제2 지지 표면을 각각 구비하는 2개의 하부 다이 쿠션으로서, 상기 하부 다이 쿠션은 근접 위치와 이격 위치 사이에서 가로 방향으로 하부 프레임에 슬라이딩되도록 장착되는, 2개의 하부 다이 쿠션;
- 상부 프레임에 장착되고 하부 다이 쿠션의 제1 및 제2 지지 표면을 마주보도록 각각 배치되는 2개의 모바일 어셈블리를 포함하고,
각 모바일 어셈블리는:
- 지지부;
- 상기 지지부에 고정되고 코너 부품의 제1 및 제2 플랜지 중 하나 또는 다른 하나에 주름의 제1 부분 또는 제2 부분을 형성하기 위한 펀치;
- 상기 펀치의 대향하는 각 측에 가로로 배치되는 2개의 상부 다이 쿠션으로서, 각각의 상부 다이 쿠션은 메인 구조체 및 하부 다이 쿠션의 제1 및 제2 지지 표면 중 하나와 평행하고 메인 구조체와 마주보도록 배치되는 클램핑 표면을 구비하는 클램핑 구조체를 포함하여, 중간 클램핑 위치에서 상기 클램핑 표면이 하부 다이 쿠션의 제1 및 제2 지지 표면 중 하나에 대해 코너 부품을 클램핑하고, 상기 클램핑 플레이트는 상기 상부 다이 쿠션의 메인 구조체에 가로로 슬라이딩되도록 장착되고, 각각의 상부 다이 쿠션은 상기 상부 다이 쿠션의 클램핑 표면에 직교하는 방향으로 상기 모바일 어셈블리의 지지부에 이동되도록 장착되어, 휴지 위치로부터 벤딩 위치로 상대적인 이동 동안 상기 상부 다이 쿠션이 중간 클램핑 위치에 도달하자마자, 상기 상부 다이 쿠션이 클램핑 표면에 직교하는 상기 방향으로 상부 프레임에 대해 이동하고,
각 모바일 어셈블리의 상기 지지부는 상기 모바일 어셈블리의 펀치의 세로 방향에 평행한 방향으로 상부 프레임에 이동되도록 장착되는, 상부 다이 쿠션;을 포함하며,
- 상기 벤딩 시스템은 벤딩 라인의 변형을 위한 장치를 더 포함하고, 상기 장치는:
- 벤딩 라인과 형성될 주름 사이의 교차점을 마주보도록 배치되는 중앙 핑거로서, 상기 중앙 핑거는 하부 프레임에 의해 지지되고 오목한 오목부를 형성하기 위한 것인, 중앙 핑거; 및
- 중앙 핑거의 대향하는 각 측에 가로로 배치되는, 벤딩 라인의 변형을 위한 2개의 핑거로서, 2개의 핑거는 상부 프레임에 이동되도록 장착되고 2개의 볼록한 돌출부 중 하나 및 다른 하나를 각각 형성하도록 배치되는, 2개의 핑거;를 포함한다.
따라서 이러한 종류의 벤딩 시스템은, 특히 미리 형성된 벤딩 라인의 변형을 위한 장치 덕분에 미리 형성된 벤딩 라인에 인접한 영역에서 주름의 변형을 관리하기 위해 복잡한 모양의 펀치를 사용할 필요가 없다는 점에서 더 간단한다.
일 실시예에 따르면, 2개의 핑거는 핑거 지지부에 장착되고, 핑거 지지부는 관절 메카니즘에 의해 모바일 어셈블리 중 하나의 적어도 2개의 상부 다이 쿠션 및 상부 프레임에 운동학적으로 연결되고, 상기 관절 메카니즘은 휴지 위치로부터 벤딩 위치로 상부 프레임과 하부 프레임 사이의 상대적인 이동 동안 상부 다이 쿠션이 클램핑 위치에 있을 때 상부 프레임과 하부 프레임 사이의 상대적 수직 이동에 대한 핑거 지지부의 상대적 수직 이동을 감소시킬 수 있는 리듀서(reducer)를 형성하도록 구성된다.
미리 형성된 벤딩 라인의 변형을 위한 장치의 관절 메카니즘 덕분에, 상부 프레임의 수직 이동으로부터 핑거의 수직 이동의 상관관계를 해제하기 위해 전용 액추에이터를 사용할 필요가 없다.
일 실시예에 따르면, 관절 메카니즘은 4개 링크로 이루어진 적어도 하나의 제1 그룹을 포함하고, 상기 4개 링크는 제1 기하학적 축을 중심으로 상부 프레임에 관절로 연결된 제1 상부 링크, 제2 기하학적 축을 중심으로 상부 프레임에 관절로 연결된 제2 상부 링크, 제3 기하학적 축을 중심으로 모바일 어셈블리 중 하나의 상부 다이 쿠션 중 하나에 관절로 연결된 제1 하부 링크, 및 제4 기하학적 축을 중심으로 상기 모바일 어셈블리의 상부 다이 쿠션 중 다른 하나에 관절로 연결된 제2 하부 링크를 포함하고, 제1 상부 링크 및 제1 하부 링크는 제5 기하학적 축을 중심으로 서로 관절로 연결되고, 제2 상부 링크 및 제2 하부 링크는 제6 기하학적 축을 중심으로 서로 관절로 연결되며, 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 및 제6 기하학적 축은 벤딩 라인에 직교하는 수평 방향에 평행하고, 핑거 지지부는 일측에서는 제1 슬라이딩 연결부에 의해 제1 상부 링크 및/또는 제1 하부 링크에 연결되고 타측에서는 제2 슬라이딩 연결부에 의해 제2 상부 링크 및/또는 제2 하부 링크에 연결되며, 제1 및 제2 슬라이딩 연결부는 핑거 지지부를 수직으로 지지하도록 배치된다.
일 실시예에 따르면, 제1 슬라이딩 연결부는 제1 상부 링크 및/또는 제1 하부 링크에 연결되는 제1 물리적 스핀들(spindle)을 포함하고, 제1 물리적 스핀들은 핑거 지지부에 형성된 제1 슬라이드웨이(slideway)에 슬라이딩되도록 장착되고, 제2 슬라이딩 연결부는 제2 상부 링크 및/또는 제2 하부 링크에 연결되는 제2 물리적 스핀들을 포함하고, 제2 물리적 스핀들은 핑거 지지부에 형성된 제2 슬라이드웨이에 슬라이딩되도록 장착된다.
일 실시예에 따르면, 제1 슬라이드웨이 및 제2 슬라이드웨이는 수평으로 연장된다.
일 실시예에 따르면, 제1 물리적 스핀들은 제5 기하학적 축을 따라 연장되고 제2 물리적 스핀들은 제6 기하학적 축을 따라 연장된다.
일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 기하학적 축은 제1 수평면에서 연장되고, 제3 및 제4 기하학적 축은 제2 수평면에서 연장되며, 제5 및 제6 기하학적 축은 제1 수평면과 제2 수평면 사이에 수직으로 위치되는 제3 수평면에서 연장된다.
일 실시예에 따르면, 2개의 핑거는 핑거 지지부 상에 가로로 슬라이딩되도록 장착된다. 일 실시예에 따르면, 2개의 핑거는 이격 위치(apart position)와 근접 위치(close together position) 사이에서 슬라이딩되도록 장착된다. 일 실시예에 따르면, 2개의 핑거는 하나 이상의 복귀 부재(return member)에 의해 이격 위치를 향해 압박된다.
일 실시예에 따르면, 핑거는 구형(spherical)의 단부를 구비한다.
일 실시예에 따르면, 핑거는 핑거 지지부에 제거가능한 방식으로 고정된다.
일 실시예에 따르면, 관절 메카니즘은 상부 프레임, 상부 다이 쿠션 및 핑거 지지부에 제거 가능한 방식으로 고정된다.
일 실시예에 따르면, 중앙 핑거는 구형의 단부를 구비한다.
일 실시예에 따르면, 중앙 핑거는 하부 프레임에 제거가능한 방식으로 고정된다.
첨부된 도면을 참조하여 오직 예시적이고 비제한적인 방식으로 주어진 본 발명의 특정 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 본 발명은 보다 잘 이해될 것이며, 다른 목적, 세부사항, 특징 및 이점은 보다 명확해질 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른, 2개의 벽 사이의 코너 영역에서 유체를 저장하기 위한 밀봉 및 단열 탱크의 부분 단면도이다.
도 2는 코너 부품을 클램핑하는 중간 위치에서 코너 부품에 주름을 형성하기 위한 벤딩 시스템의 사시도이다.
도 3은 휴지 위치에 있는 도 2의 벤딩 시스템의 측면도이다.
도 4는 중간 클램핑 위치에서 도 2의 벤딩 시스템의 절개 사시도이다.
도 5는 중간 클램핑 위치에서 도 2의 벤딩 시스템의 다른 절개 사시도이다.
도 6은 평면(P VI)의 단면에서 도 2의 벤딩 시스템을 나타내는 도면이다.
도 7은 코너 부품에서 미리 형성된 벤딩 라인의 변형을 위한 핑거를 나타내는 상세 사시도이다.
도 8은 코너 부품의 미리 형성된 벤딩 라인의 변형을 위한 중앙 핑거를 상세하게 나타내는 하부 프레임의 상세도이다.
도 9는 도 8의 중앙 핑거의 상세도이다.
도 10은 상부 프레임에 모바일 어셈블리를 고정하는 것을 나타내는 상세도이다.
도 11은 제1 실시예에 따른 코너 부품의 사시도이다.
도 12는 도 11의 코너 부품의 제1 플랜지와 제2 플랜지 사이의 벤딩 라인의 프로파일(profile)의 개략도이다.
도 13은 제2 실시예에 따른 코너 부품의 사시도이다.
도 14는 제3 실시예에 따른 코너 부품의 사시도이다.
도 15는 메탄 유조선 탱크 및 그 탱크를 선적/하역하기 위한 터미널의 개략적인 절개도이다.
아래에 설명되는 벤딩 시스템(1) 및 관련된 사용 방법은 액화 가스를 저장하기 위한 밀봉 및 단열 탱크의 밀봉 멤브레인(3)의 시공을 위한, 코너 부품(2)과 같은 부품의 생성을 위한 것이다.
예시의 방식으로, 도 1은 탱크의 2개의 벽 사이에 형성된 코너의 높이(level)에서 이러한 종류의 코너 부품(2)이 장착된 밀봉 및 단열 탱크의 구조를 나타낸다. 탱크의 각 벽은, 탱크의 외부로부터 내부로, 지지 구조체(4), 지지 구조체(4)에 대해 유지되고 2차 유지 부재에 의해 지지 구조체에 고정된 단열 블록을 포함하는 2차 단열 장벽(5), 2차 단열 장벽(5)의 단열 블록에 대해 놓이는 2차 밀봉 멤브레인(6), 1차 유지 부재(미도시)에 의해 2차 밀봉 멤브레인(6)에 고정되는 단열 블록을 포함하는 1차 단열 장벽(7), 및 1차 단열 장벽(7)의 단열 블록에 대해 놓이고 탱크에 포함된 액화 가스와 접촉되는 1차 밀봉 멤브레인(3)을 포함한다.
1차 밀봉 멤브레인(3)은 서로 용접된 복수 개의 주름진 금속 플레이트(8)를 포함한다. 각각의 금속 플레이트(8)는 제1 시리즈의 평행한(소위, 낮은) 주름(9) 및 제2 시리즈의 평행한(소위, 높은) 주름(10)을 포함한다. 제1 시리즈의 주름(9)은 제2 시리즈의 주름(10)에 수직이다. 여기에서 주름(9, 10)은 탱크 내부를 향해 돌출된다.
탱크의 인접한 두 벽 사이의 교차점에 형성된 코너 영역에서 1차 밀봉 멤브레인(3)은 코너 부품(2)을 포함한다.
이러한 종류의 코너 부품(2)은 도 11에 상세하게 표현되어 있다. 코너 부품(2)은 금속 플레이트를 벤딩시킴으로써 얻어진다. 이는 바람직하게는 금속 플레이트(8)와 동일한 재료로 형성된다. 금속 플레이트는 특히 스테인리스 스틸, 알루미늄, 인바(invar®, 즉, 팽창 계수가 일반적으로 1.2 * 10-6 과 2 * 10-6　K-1 사이인 니켈과 철의 합금), 또는 팽창 계수가 7 * 10-6 K-1 정도인 고함량 망간을 갖는 철 합금으로 구성될 수 있다. 그러나 다른 금속 또는 합금도 동등하게 가능하다. 예시의 방식으로, 금속 플레이트는 대략 1.2 mm의 두께를 갖는다. 금속 플레이트를 두껍게 하는 것은 비용을 증가시키고 일반적으로 코너 부품(2)의 강성을 증가시키는 것이 이해되는 범위에서, 다른 두께도 동등하게 예상될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 코너 부품(2)은 서로에 대해 경사지고 벤딩 라인(13) 또는 교차점의 높이(level)에서 결합되는 제1 플랜지(11) 및 제2 플랜지(12)를 포함한다. 제1 플랜지(11)와 제2 플랜지(12) 사이에 형성된 각도(α)는 도 11에 도시된 실시예에서 90°이다. 그러나 일반적으로 말해서 탱크의 기하학적 구조의 함수로, 각도(α)는 1°와 179° 사이(수치 포함), 특히 90°와 179° 사이(수치 포함)의 값을 취하기 쉽다. 제1 및 제2 플랜지(11, 12) 각각은 직육면체의 일반적인 형상을 가지며, 따라서 2개의 평행한 측부 엣지(14, 15) 및 제1 및 제2 플랜지(11, 12) 중 다른 하나에 대향하는 단부 엣지(16)를 포함한다.
코너 부품(2)은 탱크에 저장된 액화 가스에 의해 생성된 열적 및 기계적 부하의 영향에 의해 변형될 수 있는 유연성을 제공하는 주름(17)을 포함한다. 주름(17)은 코너 부품(2)의 일단부에서 타단부까지 벤딩 라인(13)에 수직으로 연장된다. 따라서, 주름(17)은 코너 부품(2)이 벤딩 라인(13)에 평행한 가로 방향으로 변형되는 것을 허용한다. 주름(17)은 코너 부품(2)의 제1 및 제2 플랜지(11, 12) 사이에 형성된 돌출각(salient angle, α)의 내부를 향해 돌출된다. 따라서 주름(17)은 코너 부품(2)이 탱크의 제 위치에 배치될 때 탱크의 내부를 향해 돌출된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 코너 부품(2)은 그 주름(17)이 벽 중 하나 및 다른 하나의 인접한 금속 플레이트(8)의 주름(9) 중 하나와 일렬로 위치하도록 배치된다. 코너 부품(2)은 코너 영역의 높이(level)에서 연속적인 밀봉을 보장하기 위해 인접한 금속 플레이트(8)에 용접에 의해 연결된다.
다시 도 11을 참조하면, 주름(17)은 3개의 부분, 즉 제1 플랜지(11)에 형성되고 그 측부 엣지(14, 15)에 평행한 제1 부분(18), 제2 플랜지(12)에 형성되고 그 측부 엣지(14, 15)에 평행한 제2 부분(19), 제1 부분(18)과 제2 부분(19) 사이에 배치된 중앙 부분(20)으로 나누어지고, 즉 제1 플랜지(11)와 제2 플랜지(12)를 양쪽에 두고 결과적으로 제1 플랜지(11) 및 제2 플랜지(12) 사이의 벤딩 라인(13)을 포함함을 알 수 있다.
제1 부분(18)은 제1 플랜지(11)의 단부 엣지(16)로부터 벤딩 라인(13) 방향으로 연장된다. 마찬가지로, 제2 부분(19)은 제2 플랜지(12)의 단부 엣지(16)로부터 벤딩 라인(13) 방향으로 연장된다. 제1 부분(18) 및 제2 부분(19)은 제1 및 제2 플랜지(11, 12) 사이에 형성된 돌출각(α)의 내부를 향해 돌출된다. 제1 부분(18) 및 제2 부분(19)은 실질적으로 삼각형 또는 반타원 형상의 프로파일을 갖는다.
도 12는 제1 플랜지(11)와 제2 플랜지(12) 사이의 벤딩 라인(13)의 프로파일을 나타낸다. 프로파일은 역 W의 일반적인 형상을 갖는 변형된 영역(21)을 포함한다. 변형된 영역(21)은 벤딩 라인(13)과 주름(17)의 제1 및 제2 부분(18, 19)의 축 사이의 교차점에 대해 대칭이다. 변형된 영역(21)은, 제1 플랜지(11)와 제2 플랜지(12) 사이에 형성되고 오목한 오목부(24)에 의해 서로 분리되는 돌출각의 내부를 향해 연장되는 2개의 볼록한 돌출부(22, 23)를 특징으로 한다. 오목한 오목부(24)의 바닥은 유리하게는 변형된 영역(21) 외측의 벤딩 라인(13)의 직선 부분과 실질적으로 동일한 평면에 위치된다.
오목한 오목부(24)의 하단부는 아치형, 예를 들어 원형 아치형 또는 타원형 아치형이다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 오목한 오목부(24)는 주름(17)의 중앙 부분(20) 전체에 걸쳐 연장된다. 오목한 오목부(24)의 폭과 깊이는 벤딩 라인(13)으로부터 제1 및 제2 부분(18, 19) 중 하나의 방향 및 다른 방향으로 감소한다. 오목한 오목부(24)는 제1 및 제2 부분(18, 19)의 정점에 결합되고 각각의 제1 및 제2 부분(18, 19)과 오목한 오목부(24) 사이의 접합부에서 오목한 형태의 도치가 발생한다.
2개의 볼록한 돌출부(22, 23)는 또한 주름(17)의 중앙 부분(20) 전체에 걸쳐 연장된다. 도시된 실시예에서 2개의 볼록한 돌출부(22, 23)의 높이는 벤딩 라인(13)으로부터 제1 및 제2 부분(18, 19) 중 하나의 방향 및 다른 하나의 방향으로, 이들의 분리정도가 감소함에 따라, 증가한다.
제1 및 제2 부분(18, 19)과 중앙 부분(20)의 이러한 종류의 구성은 전적으로 벤딩에 의해 얻어지고 결과적으로 편평하게 전개될 수 있는 배열을 갖는다. 다시 말해서, 코너 부품(2)의 기하학적 구조는 코너 부품(2)의 기계적 특성을 국부적으로 저하시키기 쉬운 금속 플레이트 두께의 수정 또는 금속 플레이트의 재료의 길이의 수정으로 이어지지 않는 성형 작업에 의해 생성될 수 있다.
도 13 및 도 14는 2개의 다른 실시예에 따른 코너 부품(2)를 나타낸다. 도 13 및 14의 코너 부품은 코너 부품(2)의 제1 및 제2 플랜지(11, 12) 사이에 형성된 각도(α)가 각각 대략 105° 및 165°라는 점에서만 도 11을 참조하여 위에서 설명된 코너 부품(2)과 다르다.
전술한 코너 부품(2)을 형성할 수 있는 벤딩 시스템(1) 및 이러한 종류의 벤딩 시스템(1)을 사용하는 방법이 이제 도 2 내지 도 10을 참조하여 설명될 것이다. 관례적으로, 벤딩 시스템(1)의 "세로" 배향은 형성될 주름(17)의 제1 및 제2 부분(18, 19)의 축의 수평면에서의 투영에 대응하고 "가로" 배향은 상기 세로 방향에 가로로 향한다.
먼저, 금속 플레이트는 서로에 대해 경사진 제1 및 제2 플랜지(11, 12)를 형성하기 위해 미리 벤딩된다. 그 후, 후술하는 바와 같이 벤딩 시스템(1)에 의해 코너 부품(2)에 주름(17)이 형성된다.
벤딩 시스템(1)은 하부 프레임(25) 및 하부 프레임(25)에 대해 수직으로 이동하도록 장착된 상부 프레임(26)을 포함한다. 상부 프레임(26)은 코너 부품(2)이 주름(17)을 형성하기 위해 변형되는 벤딩 위치와 휴지 위치 사이에서 이동한다. 따라서 상부 프레임(26)은 코너 부품(2)의 벤딩 및 주름(17)의 형성을 가능하게 하는 압력을 코너 부품(2)에 가할 수 있다. 상부 프레임(26)은 도 3 및 6에서 휴지 위치에 있는 것이 도시되어 있다. 또한 도 2, 4 및 5에서, 상부 프레임(26)은 벤딩되는 코너 부품(2)이 후술할 하부 다이 쿠션(27, 28)과 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45) 사이에서 파지되는 중간 클램핑 위치에 있는 것이 도시되어 있다.
하부 프레임(25)은 중앙 세로 수직 평면의 대향하는 각 측에 배치된 2개의 하부 다이 쿠션(27, 28)을 포함한다. 2개의 하부 다이 쿠션(27, 28) 각각은 코너 부품(2)의 제1 및 제2 플랜지(11, 12) 사이에 형성된 각도(α)에 대응하는 각도로 서로에 대해 경사진 제1 및 제2 지지 표면(29, 30)을 갖는다. 제1 및 제2 지지 표면(29, 30)은 코너 부품(2)의 내부가 하부 프레임(25) 방향으로 아래쪽을 향하도록 경사진다. 다시 말해서, 2개의 하부 다이 쿠션(27, 28) 각각의 제1 및 제2 지지 표면(29, 30)은 각각 코너 부품(2)의 제1 및 제2 플랜지(11, 12)의 내부 표면을 수용할 수 있다. 2개의 하부 다이 쿠션(27, 28)은 서로로부터 가로 방향으로 이격되어, 상부 프레임(26)이 휴지 위치로부터 벤딩 위치로 이동하는 동안, 후술할 펀치(31)가 2개의 하부 다이 쿠션(27, 28) 사이에 수용되도록 할 수 있다.
2개의 하부 다이 쿠션(27, 28)은 각각, 도 4에 도시된 이격 위치와 도시되지 않은 근접 위치 사이에서 가로의 수평 방향으로 하부 프레임(25) 상에서 슬라이딩되도록 장착된다. 이를 위해, 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 하부 다이 쿠션(27, 28)은 하부 프레임(25)에 의해 지지되는 관련된 가이드 레일(33)에 슬라이딩되도록 장착되는 2개의 캐리지(carriage, 32)를 포함한다. 도시되지 않은 스프링 또는 가스 실린더와 같은 복귀 부재는 2개의 하부 다이 쿠션(27, 28)을 이격 위치를 향해 압박한다.
하부 프레임(25)은 하부 프레임(25)에 대한 하부 다이 쿠션(27, 28)의 이동을 제한할 수 있는 접합 요소(abutment element)를 포함하며, 따라서 하부 프레임(25)에 대한 상기 하부 다이 쿠션(27, 28)의 이격 위치를 획정할 수 있다. 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 접합 요소는 플랜지(34)를 포함하고, 플랜지는 하부 프레임(25)의 엣지 중 하나를 따라 하부 프레임(25)에 고정되고 가로로 연장되는 나사산이 있는 나사(35)가 위치되는 나사산이 있는 보어를 포함한다. 나사산이 있는 나사(35)의 단부는 하부 다이 쿠션(27, 28)이 이격 위치에 있을 때 하부 다이 쿠션(27, 28) 중 하나의 상보적 접합면과 접촉하는 접합면을 구성한다.
예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 하부 다이 쿠션(27, 28)은 유리하게는 베이스(36)를 포함하고, 상기 베이스를 통해 상기 하부 다이 쿠션(27, 28)은, 각각 상기 하부 다이 쿠션(27, 28)의 제1 지지 표면(29) 및 제2 지지 표면(30)을 형성하고 베이스(36)에 제거가능한 방식으로 장착되는 2개의 웨지(wedge, 37, 38) 및 하부 프레임(25)에 슬라이딩되도록 장착된다. 여기에서 웨지(37, 38)는 앵글 아이언(angle-iron, 39)에 의해 베이스(36)에 장착된다. 웨지(37, 38) 각각은 예를 들어 고정 나사에 의해 앵글 아이언(39)에 고정되고, 상기 앵글 아이언(39)은 예를 들어 고정 나사에 의해 베이스(36)에 고정된다. 앵글 아이언(39)의 형상은 코너 부품(2)의 제1 및 제2 플랜지(11, 12) 사이에 형성된 각도(α)의 함수로 변화된다. 하부 다이 쿠션(27, 28)의 앵글 아이언(39) 및 웨지(37, 38)는 상이한 각도(α)를 갖는 코너 부품(2)의 벤딩에 적합한 다른 앵글 아이언(39) 및 웨지(37, 38)로 쉽게 교체된다.
또한, 벤딩 시스템(1)은 예를 들어 도 2에서 볼 수 있는 상부 프레임(26)에 이동되도록 장착되는 2개의 모바일 어셈블리(40, 41)를 포함한다.
제1 모바일 어셈블리(40)는 하부 다이 쿠션(27, 28)의 제1 지지 표면(29)을 마주보도록 배치되고 제2 모바일 어셈블리(41)는 하부 다이 쿠션(27, 28)의 제2 지지 표면(30)을 마주보도록 배치된다. 제1 모바일 어셈블리(40)는 2개의 상부 다이 쿠션(42, 43)을 포함하고, 상부 다이 쿠션은 하부 다이 쿠션(27, 28)의 제1 지지 표면(29) 중 하나 및 다른 하나와 마주보며 평행하게 배치되고 이에 따라 상부 다이 쿠션(42, 43)이 중간 클램핑 위치에 있을 때 하부 다이 쿠션(27, 28)의 제1 지지 표면(29)에 대해 코너 부품(2)의 제1 플랜지(11)를 클램핑할 수 있다. 유사한 방식으로, 제2 모바일 어셈블리(41)는 2개의 상부 다이 쿠션(44, 45)을 포함하며, 상부 다이 쿠션은 하부 다이 쿠션(27, 28)의 제2 지지 표면(30) 중 하나 및 다른 하나와 마주보며 평행하게 배치되고 이에 따라 상부 다이 쿠션(44, 45)이 중간 클램핑 위치에 있을 때 하부 다이 쿠션(27, 28)의 제2 지지 표면(30)에 대해 코너 부품(2)의 제2 플랜지(12)를 클램핑할 수 있다.
보다 구체적으로, 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)은 각각 코너 부품(2)에 접촉할 수 있는 클램핑 표면을 갖는 클램핑 플레이트(47) 및 메인 구조체(46)를 포함한다. 각각의 클램핑 플레이트(47)는 가로 방향에 평행하게 각각의 메인 구조체(48)에 슬라이딩되도록 장착된다. 따라서, 제1 및 제2 모바일 어셈블리(40, 41) 각각의 클램핑 플레이트(47)는 근접 위치와 이격 위치 사이에서 이동가능하다. 이를 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 클램핑 플레이트(47)는 가로 그루브(transverse groove, 49)를 포함하고, 슬라이드 가이드 핀(50)은 가로 그루브에서 메인 구조체(48)에 고정된다. 도시되지 않은 스프링과 같은 복귀 부재는 클램핑 플레이트(47)를 이격 위치를 향해 압박한다.
상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)이 중간 클램핑 위치에 있고 펀치(31)는 주름(17)을 형성하도록 코너 부품(2)을 변형시킬 때, 하부 다이 쿠션(27, 28)과 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)의 클램핑 플레이트(47)는 가로로 이동하고, 하부 다이 쿠션(27, 28) 및 클램핑 플레이트(47)는 따라서 벤딩될 때 코너 부품(2)에 의해 가해지는 견인력의 영향으로 근접 위치를 향해 이동한다. 따라서 이는 벤딩될 때 코너 부품(2)의 두께에 대한 수정을 방지한다.
제1 및 제2 모바일 어셈블리(40, 41) 각각은 상기 제1 또는 제2 모바일 어셈블리(40, 41)의 2개의 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45) 사이에 가로로 배치되는 도 5에 도시된 펀치(31)가 장착된 지지부(51)를 포함한다. 제1 및 제2 모바일 어셈블리(40, 41)의 펀치(31)는 각각 주름(17)의 제1 부분(18) 및 제2 부분(19)을 형성할 수 있다. 각각의 펀치(31)는 형성될 주름(17)의 제1 부분(18) 및 제2 부분(19)의 실질적으로 삼각형 또는 반타원형 단면에 대응하는 V 형상의 단면을 갖는다. 제1 모바일 어셈블리(40)의 펀치(31)의 V 형상 단면은 하부 다이 쿠션(27, 28)의 제1 지지 표면(29)에 평행한 방향으로 세로로 연장되고, 도시되지 않은 제2 모바일 어셈블리(41)의 펀치의 V 형상 단면은 하부 다이 쿠션(27, 28)의 제2 지지 표면(30)에 평행한 방향으로 세로로 연장된다.
각각의 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)은 클램핑 플레이트(47)의 클램핑 표면에 직교하는 방향으로 이동하도록 각각의 모바일 어셈블리(40, 41)의 지지부(51)에 장착된다. 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 지지부(51)에 대한 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)의 이동은 각각의 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)에 대해, 상기 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)에 고정되고 상기 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)의 클램핑 표면에 직교하여 배향된 2개의 가이드 튜브(52)를 포함하는 가이드 장치에 의해 야기된다. 가이드 튜브(52)는 지지부(51)에 형성된 보어 내측으로 슬라이딩된다. 또한, 예를 들어 압축 스프링 또는 가스 실린더와 같은 복수 개의 탄성 부재(53)는 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)에 대해 지지하는 제1 단부 및 지지부(51)에 대해 지지하는 제2 단부를 갖는다. 따라서 탄성 부재(53)는 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)과 지지부(51)를 상기 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)의 클램핑 표면에 직교하는 방향으로 서로로부터 이격되도록 이동시키는 탄성력을 가한다. 도시된 실시예에서 각각의 탄성 부재(53)의 제1 단부는 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)에 형성된 블라인드 홀(blind hole) 내부에 수용되고 제2 단부는 지지부(51)에 형성된 블라인드 홀 내부에 수용된다.
제1 및 제2 모바일 어셈블리(40, 41) 각각의 지지부(51)는 상기 제1 또는 제2 모바일 어셈블리(40, 41)의 펀치(31)의 세로 방향과 평행한 방향으로 상부 프레임(26)에 대해 슬라이딩되도록 장착된다. 이를 위해, 도시된 실시예에서, 각각의 모바일 어셈블리의 지지부(51)는 상부 프레임(26)에 고정된 캐리지(55) 내측에서 슬라이딩되도록 장착된 가이드 레일(54)을 포함한다. 다른 대안적인 실시예에서, 제1 및 제2 모바일 어셈블리(40, 41) 각각의 지지부(51)는 상부 프레임(26)에 의해 지지되는 가이드 레일 상에서 슬라이딩되도록 각각이 장착되는 2개의 캐리지를 포함한다.
도시된 유리한 실시예에서, 제1 및 제2 모바일 어셈블리(40, 41) 각각의 지지부(51)는 중간 요소(56)에 슬라이딩되도록 장착된다. 다시 말해서, 도시된 실시예에서, 제1 또는 제2 모바일 어셈블리(40, 41) 각각의 캐리지(55)는 중간 요소(56) 중 하나에 고정된다. 각각의 중간 요소(56)는 도 10에 상세하게 나타낸 제거가능한 상부 웨지(57)에 의해 상부 프레임(26)에 고정된다. 상부 웨지(57)는 일측에서는 고정 부재에 의해 상부 프레임(26)에 고정되고, 타측에서는 고정 부재에 의해 중간 요소(56) 중 하나에 고정된다. 상부 웨지(57)를 다른 각도를 갖는 다른 상부 웨지로 교체함으로써, 펀치(31)의 경사 및 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)의 클램핑 표면의 경사는 따라서 상이한 각도(α)를 갖는 코너 부품(2)의 벤딩에 쉽게 조정될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 모바일 어셈블리(40, 41) 각각은, 상부 프레임(26)이 휴지 위치로부터 벤딩 위치로 이동할 때 하부 프레임(25)에 장착된 캠 팔로워(59)와 협력하는 도 5에 도시된 캠 표면(58)을 포함한다. 여기서 캠 팔로워(59)는 가로 방향으로 연장되는 수평 축을 구비한 아이들러 롤러(idler roller)이다. 또한, 도 5에 도시된 실시예에서, 캠 표면(58)은 펀치(31)의 단부에 구비된다. 캠 표면(58)은 상기 제1 또는 제2 모바일 어셈블리(40, 41)의 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)의 클램핑 표면에 직교하는 표면이다. 상부 프레임(26) 상의 상기 제1 또는 제2 모바일 어셈블리(40, 41)의 슬라이딩 장착 및 캠 표면(58)과 캠 팔로워(59) 간의 협력 덕분에, 지지부(51) 및 결과적으로 각각의 제1 또는 제2 모바일 어셈블리(40, 41)의 펀치(31)는 따라서 상기 모바일 어셈블리(40, 41)의 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)의 클램핑 표면에 직교하는 방향, 즉 마주보는 코너 부품(2)의 플랜지(11, 12)에 직교하는 방향으로 이동하고, 상부 프레임(26)은 휴지 위치로부터 벤딩 위치로 수직하게 이동한다.
또한, 벤딩 시스템(1)은 코너 부품(2)의 제1 플랜지(11)와 제2 플랜지(12) 사이의 벤딩 라인의 변형을 위한 장치를 더 포함한다.
벤딩 라인의 변형을 위한 장치는 특히 도 4에 도시된 중앙 핑거(60) 및 2개의 핑거(61, 62)를 포함한다. 2개의 핑거(61, 62)는 중앙 핑거(60)의 대향하는 각 측에 가로로 배치된다. 벤딩 라인의 변형을 위한 장치는 도 12를 참조하여 위에서 설명된 W자의 일반적인 형상을 벤딩 라인에 부여하기 위해 벤딩 라인(13)의 영역을 변형시키는 것을 목표로 한다. 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙 핑거(60)는 하부 프레임(25)에 고정되고 상부 프레임(26)의 방향으로 위쪽으로 돌출된다. 중앙 핑거(60)는 벤딩 라인(13)과 주름(17)의 제1 및 제2 부분(18, 19)의 축 사이의 교차점을 마주보도록 배치되기 위한 방식으로 위치된다. 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같이, 중앙 핑거(60)는 코너 부품(2)이 하부 다이 쿠션(27, 28) 상에 놓일 때 코너 부품(2)의 벤딩 라인(13)과 같은 높이에 있다. 핑거(61, 62)는 중앙 핑거(60)의 대향하는 각 측에서 중앙 핑거(60)와 동일한 가로 평면에 배치된다. 핑거(61, 62)는 상부 프레임(26)에 의해 지지된다.
2개의 핑거(61, 62)는 W 형상의 변형된 영역(21)의 2개의 볼록한 돌출부(22, 23)를 형성하기 위해 벤딩 라인(13)을 변형할 수 있고, 중앙 핑거(60)는 오목한 오목부(24)를 형성하는 것을 목적으로 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 2개의 핑거(61, 62)는 핑거 지지부(63)에 슬라이딩되도록 장착된다. 2개의 핑거(61, 62)는 보다 구체적으로 도 7에 도시된 이격 위치와 도시되지 않은 근접 위치 사이에서 수평 가로 방향으로 슬라이딩되도록 장착된다. 이를 위해, 도 7에 도시된 바와 같이, 각각의 핑거(61, 62)는 핑거 지지부(63)에 고정된 가이드 레일에 장착된 캐리지에 고정된다. 리턴 부재(64), 여기서는 코일 스프링은 2개의 핑거(61, 62)를 이격 위치를 향해 압박한다. 또한, 핑거 지지부(63)는 핑거(61, 62)의 가로 이동을 제한할 수 있고 이에 따라 상기 핑거(61, 62)의 이격 위치를 획정할 수 있는 접합 요소(65, 66)를 포함한다. 이를 위해, 도 7에 도시된 바와 같이, 접합 요소(65, 66) 각각은 핑거 지지부(63)에 고정되는 플랜지(67)를 포함한다. 가로로 연장되는 나사산이 있는 나사(68)는 플랜지(67) 각각에 형성된 보어에 장착된다. 나사산이 있는 나사 각각의 단부 중 하나는 그 이격 위치에 있을 때 핑거(61, 62) 중 하나가 고정되는 캐리지와 접촉하게되는 접합면을 구성한다.
또한, 핑거 지지부(63)는 예를 들어 도 2 및 6에 도시된 바와 같이 관절 메카니즘에 의해 상부 프레임(26) 및 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)에 운동학적으로 연결된다. 관절 메카니즘은 적어도 하나의 4개 링크로 이루어진 제1 그룹, 즉 제1 및 제2 상부 링크(68, 69) 및 제1 및 제2 하부 링크(70, 71)를 포함한다. 그럼에도 불구하고, 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 관절 메카니즘은 유리하게는 4개 링크로 이루어진 서로 동일한 제1 및 제2 그룹을 포함하고, 즉 그룹들 중 하나의 4개 링크 각각은 그룹들 중 다른 하나의 4개 링크 중 하나에 대해 평행하고 동일한 관절 기하학적 축을 갖는다. 4개 링크로 이루어진 두 그룹은 각각 가로 정중 평면(transverse median plane)의 대향하는 각 측에 배치되고 이에 따라 힘의 대칭을 보장할 수 있다.
4개 링크로 이루어진 두 그룹은 동일하므로, 두 그룹 중 하나만 아래에서 설명한다. 다시 도 6을 참조하면, 제1 및 제2 상부 링크(68, 69)가 제1 기하학적 축(A) 및 제2 기하학적 축(B)을 중심으로 상부 프레임(26)에 각각 관절로 연결되어 있음을 알 수 있다. 제1 및 제2 하부 링크(70, 71)는 제3 기하학적 축(C) 및 제4 기하학적 축(D)을 중심으로 동일한 모바일 어셈블리(여기서는 제1 모바일 어셈블리(40))의 2개의 상부 다이 쿠션(42, 43) 중 하나 및 다른 하나에 각각 관절로 연결된다. 제1 상부 링크(68) 및 제1 하부 링크(70)는 제5 기하학적 축(E)을 중심으로 서로 관절 연결되고, 제2 상부 링크(69) 및 제2 하부 링크(71)는 제6 기하학적 축(F)을 중심으로 서로 관절 연결된다.
6개의 기하학적 관절 축(A, B, C, D, E 및 F)은 세로 방향과 평행하고 수평이다. 축(A 및 B)은 제1 수평면에서 연장되고, 축(C 및 D)은 제2 수평면에서 연장되며, 축(E 및 F)은 제1 및 제2 수평면 사이에 수직으로 배치된 제3 수평면에서 연장된다.
핑거 지지부(63)는 제1 슬라이딩 연결에 의해 제1 상부 링크(68) 및/또는 제1 하부 링크(70)에 연결된다. 도시된 실시예에서, 제1 슬라이딩 연결은 제1 하부 링크(70)에 대한 제1 상부 링크(68)의 회전(pivoting)의 제5 축(E)을 형성하는 물리적 스핀들(72) 및 핑거 지지부(63)에 형성된 슬라이드웨이(73)에 의해 형성된다. 물리적 스핀들(72)은 슬라이드웨이(73)에서 수평으로 슬라이딩된다. 슬라이드웨이(73)는 수평 가로 방향으로 연장된다. 핑거 지지부(63)는 제2 슬라이딩 연결에 의해 제2 하부 링크(69) 및/또는 제2 하부 링크(71)에 연결된다. 제2 슬라이딩 연결은 제2 하부 링크(71)에 대한 제2 상부 링크(69)의 회전의 제6 축(F)을 형성하는 물리적 스핀들(74) 및 핑거 지지부(63)에 형성되고 물리적 스핀들(74)이 수평으로 슬라이딩하는 슬라이드웨이(75)에 의해 형성된다. 슬라이드웨이(75)는 수평 가로 방향으로 연장된다.
6개의 기하학적 축(A, B, F, D, C, E)은 변형가능한 관절연결된 6각형을 획정하고, 상기 변형가능한 관절연결된 6각형은 상부 프레임(26)이 휴지 위치로부터 벤딩 위치로 이동하는 동안 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)이 하부 다이 쿠션(27, 28)에 대해 코너 부품(2)을 클램핑하는 중간 클램핑 위치에 도달하자마자 6개의 기하학적 축(A, B, F, D, C, E)에 의해 형성된 6각형이 변형되고 보다 구체적으로 납작해지도록 구성된다. 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)이 중간 클램핑 위치에 있는 순간, 핑거 지지부(63) 및 결과적으로 핑거(61, 62)의 수직으로의 상대적 이동은 상부 프레임(26)의 수직 이동보다 작아진다. 다시 말해서, 관절 메카니즘은 상부 프레임(25)의 이동에 대한 핑거(61, 62)의 수직으로의 상대적 이동의 감소를 가능하게 하는 리듀서(reducer)를 형성하도록 구성된다.
또한, 유리한 실시예에 따르면, 상부 프레임(26)에 대한 핑거 지지부(63)의 수직 이동은 가이드 장치에 의해 안내된다. 도시된 실시예에서 가이드 장치는 특히 도 6에 도시된 2개의 가이드 튜브(76)를 포함하며, 이들은 핑거 지지부(63)에 고정된다. 가이드 튜브(76)는 수직으로 연장되고 상부 프레임(26)에 형성된 보어(77) 내측으로 슬라이딩된다.
관절 메카니즘, 즉 4개 링크로 이루어진 제1 및 제2 그룹은 유리하게는 제거가능한 방식으로 장착된다. 따라서, 벤딩되게 하려는 코너 부품(2)의 기하학적 구조의 함수로서 상부 프레임(26)에 대한 핑거 지지부(63)의 운동학(kinematics)을 수정할 수 있다.
마찬가지로, 도 7 및 9에 도시된 바와 같이, 핑거(61, 62) 및 중앙 핑거(60)도 벤딩 시스템 상에 제거가능한 방식으로 고정된다. 또한, 핑거(61, 62) 및 중앙 핑거(60)의 단부는 구형으로 구비된 것을 알 수 있다.
벤딩 시스템(1)을 사용하는 방법이 이제 상세히 설명될 것이다.
먼저, 서로에 대해 경사진 제1 플랜지(11) 및 제2 플랜지(12)를 포함하는 코너 부품(2)을 형성하도록 금속 플레이트가 미리 벤딩된다.
그 후, 이러한 방식으로 생성된 코너 부품(2)은 하부 다이 쿠션(27, 28)의 제1 및 제2 지지 표면(29, 30)에 대해 위치된다. 코너 부품(2)의 돌출각(α)은 제1 및 제2 플랜지(11, 12)의 내부 표면이 하부 다이 쿠션(27, 28)의 제1 및 제2 지지 표면(29, 30)에 대해 놓이도록 하부 프레임(25)을 향해 지향된다.
코너 부품(2)이 올바르게 위치되면 상부 프레임(26)은 휴지 위치로부터 벤딩 위치로 아래쪽으로 이동된다. 상부 프레임(26)이 벤딩 위치로 이동하는 동안 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)은 코너 부품(2)의 제1 플랜지(11)와 제2 플랜지(12)가 하부 다이 쿠션(27, 28) 및 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)의 클램핑 플레이트(47) 사이에서 클램핑되는 중간 클램핑 위치에 도달한다.
상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)이 중간 클램핑 위치에 도달할 때, 제1 및 제2 모바일 어셈블리(40, 41) 각각의 캠 표면(58)은 하부 프레임(25)에 견고하게 부착된 각각의 캠 팔로워(59)와 다음의 방식으로 협력하고, 그 방식은 상부 프레임(26)이 벤딩 위치를 향해 계속해서 이동할 때 제1 및 제2 모바일 어셈블리(40, 41)는 서로를 향해 이동하고 각각의 펀치(31)는 코너 부품(2)의 제1 또는 제2 플랜지(11, 12)에 직교하여 이동하는 방식이다. 따라서 펀치(31)는 주름(17)의 제1 부분(18) 및 제2 부분(19)을 형성하는 방식으로 코너 부품(2)의 제1 및 제2 플랜지(11, 12)를 변형시킨다.
코너 부품(2)은 하부 다이 쿠션(27, 28)의 지지 표면과 클램핑 플레이트의 클램핑 표면 사이에서 클램핑되고, 펀치(31)에 의해 변형되는 상기 코너 부품(2)은 클램핑 플레이트(47)와 하부 다이 쿠션(27, 28)에 견인력을 가하고 이는 근접 위치로의 이동을 발생시킨다. 하부 다이 쿠션(27, 28) 및 클램핑 플레이트(47)는 그 다음 펀치(31)의 이동과 동기화된 방식으로 근접 위치로 이동된다. 이는 코너 부품(2)이 벤딩될 때 두께의 수정이 전혀 없거나 거의 없다는 것을 보장할 수 있다.
또한, 펀치(31)에 의한 코너 부품(2)의 제1 및 제2 플랜지(11, 12)의 변형과 동시에 벤딩 라인의 변형을 위한 장치는 벤딩 라인(13)을 변형시킨다. 2개의 핑거는 중앙 핑거(60)의 대향하는 각 측에서 하부 프레임(25)을 향해 벤딩 라인(13)을 변형시키고, 중앙 핑거는 상부 프레임(26) 방향으로 반력(reaction force)을 가하여 벤딩 라인(13)에 전술한 W자의 일반적 형상을 갖는 변형된 영역을 형성할 수 있다. 변형함에 있어서 코너 부품(2)은 또한 핑거(61, 62)에 가로방향 힘을 가하여 이동을 발생시킨다.
도 15을 참조하면, 메탄 유조선(170)의 절단면은 선박의 이중 선체(172)에 장착되는 일반적으로 각기둥 형상의 밀봉 및 단열 탱크(171)를 나타낸다. 탱크(171)의 벽은 탱크에 포함되는 LNG와 접촉할 수 있는 1차 밀봉 장벽, 1차 밀봉 장벽과 선박의 이중 선체(172) 사이에 배치된 2차 밀봉 장벽, 및 1차 밀봉 장벽과 2차 밀봉 장벽 사이 및 2차 밀봉 장벽과 이중 선체(172) 사이에 각각 배치된 두 개의 단열 장벽을 포함한다.
그 자체로 알려진 방식으로 선박의 상부 갑판에 배치된 선적/하역 파이프(173)는 적절한 커넥터에 의해 탱크(171)로부터 또는 탱크로 LNG 화물을 이송하기 위한 해상 또는 항구 터미널에 연결될 수 있다.
도 15는 선적 및 하역 스테이션(175), 수중 파이프(176) 및 육상 설비(177)를 포함하는 해상 터미널의 예를 보여준다. 선적 및 하역 스테이션(175)은 이동식 암(174) 및 이동식 암(174)을 지지하는 타워(178)를 포함하는 고정 해양 설비이다. 이동식 암(174)은 선적/하역 파이프(173)에 연결될 수 있는 유연한 단열 튜브(179)의 다발을 지지한다. 방향성이 있는 이동식 암(174)은 모든 메탄 유조선 선적 게이지에 적응한다. 도시되지 않은 연결 파이프는 타워(178) 내부로 연장된다. 선적 및 하역 스테이션(175)은 육상 설비(177)로부터 또는 육상 설비(177)로 메탄 유조선(170)의 선적 및 하역을 가능하게 한다. 이 설비는 수중 파이프(176)를 통해 선적 또는 하역 스테이션(175)에 연결되는 연결 파이프(181) 및 액화 가스 저장 탱크(180)를 포함한다. 수중 파이프(176)는 장거리, 예를 들어 5km에 걸쳐 선적 또는 하역 스테이션(175)과 육상 설비(177) 사이에서 액화 가스의 이송을 가능하게 하고, 이는 선적 및 하역 중에 메탄 유조선(170)이 해안으로부터 먼 거리에 있을 수 있도록 한다.
액화 가스의 이송을 위해 요구되는 압력을 생성하기 위해, 선박(170)에 탑재된 펌프 및/또는 육상 설비(177)에 설비되는 펌프 및/또는 선적 및 하역 스테이션(175)에 설비되는 펌프가 이용된다.
대안적으로, 전술한 코너 부품은 하나의 밀봉 멤브레인만을 포함하는 탱크의 제조를 위해 동일하게 사용될 수 있다. 이러한 종류의 탱크는 일반적으로 대기압에서 끓는점이 -55°C 이상인 액체 가스의 이송에 사용된다.
본 발명은 몇가지 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만 이에 제한되지 않으며 청구항에 의해 정의되는 본 발명의 범위 내에 있는, 설명된 수단과 기술적으로 동등한 모든 것 및 그 조합을 포함하는 것이 명백하다.
동사 "포함하다"의 사용 및 그와 결합된 형태는 청구항에 개시된 것 이외의 다른 요소 또는 다른 단계의 존재를 배제하는 것은 아니다.
청구항에서, 괄호 안의 어떠한 참조 부호도 청구항에 대한 제한으로 해석되어서는 안된다.
1: 벤딩 시스템
2: 코너 부품
3: 밀봉 멤브레인
11: 제1 플랜지
12: 제2 플랜지
13: 벤딩 라인
17: 주름
18: 제1 부분
19: 제2 부분
20: 중앙 부분
22, 23: 볼록한 돌출부
24: 오목한 오목부

Claims (14)

  1. 탱크용 밀봉 멤브레인(3)의 시공을 위한 코너 부품(2)으로서,
    상기 코너 부품(2)은 1°와 179° 사이(수치 포함)의 각도(α)로 서로에 대해 경사지고 벤딩 라인(13)의 높이(level)에서 결합되는 제1 플랜지(11) 및 제2 플랜지(12)를 포함하고, 상기 코너 부품(2)은 코너 부품(2)의 일단부로부터 타단부로 연장되고 벤딩 라인(13)과 교차하는 주름(17)을 포함하여 주름(17)에 가로 방향으로 코너 부품(2)을 변형시킬 수 있고, 상기 주름(17)은:
    - 제1 플랜지(11)에 형성되고, 코너 부품(2)의 제1 엣지(edge)로부터 벤딩 라인(13)의 방향으로 연장되는 제1 부분(18);
    - 제2 플랜지(12)에 형성되고, 코너 부품(2)의 제2 엣지로부터 벤딩 라인(13)의 방향으로 연장되는 제2 부분(19);
    - 제1 플랜지(11)와 제2 플랜지(12)를 양쪽에 두고 형성되고, 제1 부분(18) 및 제2 부분(19)과 일렬로 제1 부분(18)과 제2 부분(19) 사이에서 연장되는, 중앙 부분(20);을 포함하고,
    중앙 부분(20)은 벤딩 라인(13)을 통과하는 평면 상의 단면에서 역 W자 형상을 갖는 프로파일을 구비하고, 상기 프로파일은 오목한 오목부(concave depression, 24) 및 상기 오목한 오목부(24)의 대향하는 각 측에 가로로 배치되는 2개의 볼록한 돌출부(22, 23)를 포함하는, 코너 부품(2).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코너 부품(2)은 직사각형 부분의 형태로 편평하게 전개될 수 있는 기하학적 배열을 구비하는, 코너 부품(2).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    오목한 오목부(24)는 원호 또는 타원형 호 형상의 하부 단부를 구비하는, 코너 부품(2).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    오목한 오목부(24)는 제1 부분(18)의 정점(apex)에 결합되도록 벤딩 라인(13)으로부터 제1 부분(18)까지, 그리고 제2 부분(19)의 정점에 결합되도록 벤딩 라인(13)으로부터 제2 부분(19)까지, 주름(17)의 방향으로 감소하는 깊이 및 폭을 구비하는, 코너 부품(2).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 부분(18), 제2 부분(19) 및 볼록한 돌출부(22, 23)는 각도(α)의 내부를 향해 돌출되는, 코너 부품(2).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 부분(18) 및 제2 부분(19)은 일정한 높이의 반타원형 또는 삼각형 프로파일을 구비하는, 코너 부품(2).
  7. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 플랜지(11) 및 제 2 플랜지(12)는 직사각형의 일반적인 형상을 구비하는, 코너 부품(2).
  8. 밀봉 멤브레인(3)을 포함하는 유체의 저장을 위한 밀봉 및 단열 탱크로서, 상기 밀봉 멤브레인은:
    - 서로 용접된 복수 개의 주름진 금속 플레이트(8)로서, 금속 플레이트(8)는 탱크의 내부를 향해 돌출되는 적어도 하나의 주름을 포함하는, 복수 개의 주름진 금속 플레이트; 및
    - 제1항 내지 제7항 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 코너 부품(2)으로서, 상기 코너 부품(2)은 탱크의 두 벽 사이의 접합부에서 밀봉 멤브레인(3)의 금속 플레이트와 연결되는, 코너 부품;을 포함하는, 밀봉 및 단열 탱크.
  9. 유체를 수송하기 위한 선박(170)으로서, 선박은 이중 선체(172) 및 이중 선체에 배치되는 제8항에 따른 탱크(171)를 포함하는, 선박.
  10. 제9항에 따른 선박(170), 선박의 선체에 설치된 탱크(171)를 부유식 또는 육상 저장 설비(177)에 연결하도록 배치되는 단열 파이프(173, 179, 176, 181) 및 단열 파이프를 통해 부유식 또는 육상 저장 설비로부터 선박의 탱크로 또는 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육상 저장 설비로 액체의 유동을 구동하기 위한 펌프를 포함하는, 유체 이송 시스템.
  11. 제9항에 따른 선박(170)의 선적 및 하역하는 방법으로서,
    유체는 단열 파이프(173, 179, 176, 181)를 통해 부유식 또는 육상 저장 설비(177)로부터 선박의 탱크(171)로 또는 선박의 탱크로부터 부유식 또는 육상 저장 설비로 운반되는, 방법.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 코너 부품(2)의 형성을 위한 벤딩 시스템(1)으로서, 상기 벤딩 시스템은:
    - 휴지(rest) 위치와 벤딩 위치 사이에서 서로에 대해 수직으로 이동하는 상부 프레임(26) 및 하부 프레임(25);
    - 상기 각도(α)로 서로에 대해 경사지고 코너 부품(2)의 제1 플랜지(11) 및 제2 플랜지(12)를 각각 수용하기 위한 제1 및 제2 지지 표면(29, 30)을 각각 구비하는 2개의 하부 다이 쿠션(27, 28)으로서, 상기 하부 다이 쿠션(27, 28)은 근접 위치와 이격 위치 사이에서 가로 방향으로 하부 프레임(25)에 슬라이딩되도록 장착되는, 2개의 하부 다이 쿠션;
    - 상부 프레임(26)에 장착되고 하부 다이 쿠션(27, 28)의 제1 및 제2 지지 표면(29, 30)을 마주보도록 각각 배치되는 2개의 모바일 어셈블리(40, 41)를 포함하고, 각 모바일 어셈블리(40, 41)는:
    - 지지부(51);
    - 상기 지지부(51)에 고정되고 코너 부품(2)의 제1 및 제2 플랜지(11, 12) 중 하나 또는 다른 하나에 주름(17)의 제1 부분(18) 또는 제2 부분(19)을 형성하기 위한 펀치(31);
    - 상기 펀치(31)의 대향하는 각 측에 가로로 배치되는 2개의 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)으로서, 각각의 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)은 메인 구조체(46) 및 하부 다이 쿠션(27, 28)의 제1 및 제2 지지 표면(29, 30) 중 하나와 평행하고 메인 구조체와 마주보도록 배치되는 클램핑 표면을 구비하는 클램핑 구조체(47)를 포함하여, 중간 클램핑 위치에서 상기 클램핑 표면이 하부 다이 쿠션(27, 28)의 제1 및 제2 지지 표면(29, 30) 중 하나에 대해 코너 부품(2)을 클램핑하고, 상기 클램핑 플레이트(47)는 상기 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)의 메인 구조체(46)에 가로로 슬라이딩되도록 장착되고, 각각의 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)은 상기 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)의 클램핑 표면에 직교하는 방향으로 상기 모바일 어셈블리(40, 41)의 지지부(51)에 이동되도록 장착되어, 휴지 위치로부터 벤딩 위치로 상대적인 이동 동안 상기 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)이 중간 클램핑 위치에 도달하자마자, 상기 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)이 클램핑 표면에 직교하는 상기 방향으로 상부 프레임(26)에 대해 이동하고,
    각 모바일 어셈블리(40, 41)의 상기 지지부(51)는 상기 모바일 어셈블리(40, 41)의 펀치(31)의 세로 방향에 평행한 방향으로 상부 프레임(26)에 이동되도록 장착되는, 상부 다이 쿠션;을 포함하며,
    - 상기 벤딩 시스템은 벤딩 라인(13)의 변형을 위한 장치를 더 포함하고, 상기 장치는:
    - 벤딩 라인(13)과 형성될 주름(17) 사이의 교차점을 마주보도록 배치되는 중앙 핑거(60)로서, 상기 중앙 핑거(60)는 하부 프레임(25)에 의해 지지되고 오목한 오목부(24)를 형성하기 위한 것인, 중앙 핑거; 및
    - 중앙 핑거(60)의 대향하는 각 측에 가로로 배치되는, 벤딩 라인(13)의 변형을 위한 2개의 핑거(61, 62)로서, 2개의 핑거(61, 62)는 상부 프레임(26)에 이동되도록 장착되고 2개의 볼록한 돌출부(22, 23) 중 하나 및 다른 하나를 각각 형성하도록 배치되는, 2개의 핑거;를 포함하는, 벤딩 시스템(1).
  13. 제12항에 있어서,
    2개의 핑거(61, 62)는 핑거 지지부(63)에 장착되고, 핑거 지지부(63)는 관절 메카니즘에 의해 모바일 어셈블리(40, 41) 중 하나의 적어도 2개의 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45) 및 상부 프레임(26)에 운동학적으로 연결되고, 상기 관절 메카니즘은 휴지 위치로부터 벤딩 위치로 상부 프레임(26)과 하부 프레임(25) 사이의 상대적인 이동 동안 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45)이 클램핑 위치에 있을 때 상부 프레임(26)과 하부 프레임(25) 사이의 상대적 수직 이동에 대한 핑거 지지부(63)의 상대적 수직 이동을 감소시킬 수 있는 리듀서(reducer)를 형성하는, 벤딩 시스템(1).
  14. 제13항에 있어서,
    관절 메카니즘은 4개 링크로 이루어진 적어도 하나의 제1 그룹을 포함하고, 상기 4개 링크는 제1 기하학적 축(A)을 중심으로 상부 프레임(26)에 관절로 연결된 제1 상부 링크(68), 제2 기하학적 축(B)을 중심으로 상부 프레임(26)에 관절로 연결된 제2 상부 링크(69), 제3 기하학적 축(C)을 중심으로 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45) 중 하나에 관절로 연결된 제1 하부 링크(70), 및 제4 기하학적 축(D)을 중심으로 상부 다이 쿠션(42, 43, 44, 45) 중 다른 하나에 관절로 연결된 제2 하부 링크(71)를 포함하고, 제1 상부 링크(68) 및 제1 하부 링크(70)는 제5 기하학적 축(E)을 중심으로 서로 관절로 연결되고, 제2 상부 링크(69) 및 제2 하부 링크(71)는 제6 기하학적 축(F)을 중심으로 서로 관절로 연결되며, 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 및 제6 기하학적 축(A, B, C, D, E, F)은 미리 형성된 벤딩 라인(13)에 직교하는 수평 방향에 평행하고, 핑거 지지부(63)는 일측에서는 제1 슬라이딩 연결부에 의해 제1 상부 링크(68) 및/또는 제1 하부 링크(70)에 연결되고 타측에서는 제2 슬라이딩 연결부에 의해 제2 상부 링크(69) 및/또는 제2 하부 링크(71)에 연결되며, 제1 및 제2 슬라이딩 연결부는 핑거 지지부(63)를 수직으로 지지하도록 배치되는, 벤딩 시스템(1).
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