KR20220134640A

KR20220134640A - 주름을 형성하기 위한 벤딩 시스템 및 그 시스템을 사용하기 위한 방법

Info

Publication number: KR20220134640A
Application number: KR1020227030782A
Authority: KR
Inventors: 올리비에 페로뜨
Original assignee: 가즈트랑스포르 에 떼끄니가즈
Priority date: 2020-02-06
Filing date: 2021-02-04
Publication date: 2022-10-05
Also published as: CN115066302A; EP4100183B1; FR3106993A1; FR3106993B1; WO2021156359A1; EP4100183A1; JP2023513174A

Abstract

본 발명은 금속 시트에 횡 방향 주름을 형성하기 위한 벤딩 설비에 관한 것으로, 벤딩 설비(9)는,
금속 시트(1)를 전진시키는 구동 장치(11), 및
벤딩 장치(12)를 포함하고, 벤딩 장치(12)는,
제1 액추에이터에 의해 후방 위치와 전방 위치 사이에서 진행 방향에 평행하게 이동 가능한 프레임(13), 및
제2 액추에이터(17)에 의해 휴지 위치와 벤딩 위치 사이에서 프레임(13)에 수직으로 이동 가능한 펀치(16), 및
제1 액추에이터(14) 및 제2 액추에이터(17)를 제어하도록 구성되고 후방 위치로부터 전방 위치로 벤딩 장치(12)의 프레임(13)를 그리고 휴지 위치로부터 벤딩 위치로 펀치(16)를 동시에 이동시키도록 구성되는 제어 유닛(29)을 포함한다.

Description

주름을 형성하기 위한 벤딩 시스템 및 그 시스템을 사용하기 위한 방법

본 발명은 금속 시트에 주름을 형성하기 위한 벤딩 설비에 관한 것이다.

이러한 종류의 벤딩 설비에 의해 얻어진 주름진 금속 시트가 탱크를 위한 밀봉 멤브레인의 구성을 위해 의도되는데, 본 발명은 또한 액화 가스와 같은 유체의 저장 및/또는 운송을 위한 밀봉 및 단열 멤브레인 탱크의 분야에 관한 것이다.

문헌 KR20150100009는 액화 천연 가스 탱크를 위한 밀봉 멤브레인을 형성하도록 의도된 주름진 시트를 형성하기 위한 설비를 개시하고 있다. 성형 설비는 프로파일링 롤러가 구비되고 길이 방향 주름, 즉 시트의 진행 방향에 평행하게 연장되는 주름의 연속적인 형성을 가능하게 하는 장치를 포함한다. 그 후에 시트는 커팅되어 시트를 가압하도록 구성된 프레스로 전달되고, 프레스의 각 스트로크에서 횡 방향 주름, 즉 길이 방향 주름에 수직으로 연장되는 주름을 형성한다. 이 시스템은 긴 길이의 주름진 시트의 생산을 가능하게 한다.

그러나, 이 설비가 완전히 만족스러운 것은 아니다. 특히, 횡 방향 주름이 연속적으로 형성되지 않는데, 이는 주름진 시트 성형 방법의 효과를 저해한다. 또한, 횡 방향 주름이 벤딩 방법이 아닌 프레싱 방법에 의해 형성된다. 여기서, 벤딩 작업과 달리, 프레싱 작업은 주름의 레벨에서 금속 시트의 두께를 수정하고 결과적으로 주름진 시트의 기계적 특성을 저해하는 효과를 갖는다.

본 발명에 있는 한 아이디어는 금속 시트에 횡 방향 주름을 형성하기 위한 간단하고 효과적인 벤딩 설비를 제안하는 것이다. 본 발명에 있는 다른 아이디어는 주름이 보다 생산적인 방식으로 형성될 수 있도록 하는 벤딩 설비를 제안하는 것이다. 본 발명에 있는 또 다른 아이디어는 주름이 시트의 두께의 상당한 수정 없이 얻어질 수 있게 하는 벤딩 설비를 제안하는 데 있다.

일 실시예에 따르면, 본 발명은 금속 시트에 횡 방향 주름을 형성하기 위한 벤딩 설비를 제공하는데, 벤딩 설비는,

진행 방향에서 후방으로부터 전방을 향해 수평으로 금속 시트를 전진시키는 구동 장치, 및

벤딩 장치를 포함하고, 벤딩 장치는,

후방 위치와 전방 위치 사이에서 진행 방향에 평행하게 이동 가능하도록 장착되고, 후방 위치와 전방 위치 사이에서 프레임을 이동시키도록 구성된 제1 액추에이터와 연관된 프레임,

진행 방향에 직교하는 횡 방향으로 길쭉하고, 휴지 위치와 펀치가 횡 방향 주름 중 하나를 형성하기 위해 금속 시트를 변형시키는 벤딩 위치 사이에서 프레임에 수직으로 이동 가능하며, 휴지 위치와 벤딩 위치 사이에서 펀치를 이동시키도록 구성된 제2 액추에이터와 연관된 펀치, 및

제1 액추에이터 및 제2 액추에이터를 제어하도록 구성되고 후방 위치로부터 전방 위치로 벤딩 장치의 프레임를 그리고 휴지 위치로부터 벤딩 위치로 펀치를 동시에 이동시키도록 구성되는 제어 유닛을 포함한다.

따라서 이러한 종류의 벤딩 설비는 금속 시트의 두께의 상당한 수정 없이 시트의 연속적인 벤딩이 주름을 생성할 수 있게 한다.

이러한 종류의 벤딩 설비의 실시예는 다음 특징 중 하나 이상을 갖는다.

일 실시예에 따르면, 금속 시트는 액화 가스의 저장을 위한 탱크를 위한 멤브레인의 형성을 위해 의도된다.

일 실시예에 따르면, 제어 유닛은 속도 V1으로 후방으로부터 전방을 향해 금속 시트를 전진시키는 방식으로 구동 장치를 제어하도록 구성되고, 제어 유닛은,

제2 액추에이터가

와 같은 속도로 벤딩 위치의 방향으로 펀치를 이동시키도록 구성되는데,

r은 벤딩 작업으로 인한 진행 방향(f)으로의 금속 시트(1)의 치수 감소를 나타내고,

t는 시간을 나타낸다.

일 실시예에 따르면, 제어 유닛은 속도 V1으로 후방으로부터 전방을 향해 금속 시트를 이동시키는 방식으로 구동 장치를 제어하도록 구성되고, 제어 유닛(29)은,

제2 액추에이터(17)가 0.95

내지 1.05　

을 포함하는 속도(V7)로 벤딩 위치의 방향으로 펀치를 이동시키도록 구성되되,

a는 펀치(17)의 단면의 사이드 중 하나와 수평 축 사이에 형성되는 각도를 나타낸다.

일 실시예에 따르면, 제어 유닛(29)은,

제1 액추에이터가 휴지 위치로부터 상기 펀치가 금속 시트와 접촉하게 되는 중간 위치를 향하는 펀치의 이동 동안에는 V1과 동일하고 중간 위치로부터 벤딩 위치를 향하는 펀치의 이동 동안에는 V1보다 작은 속도(V2)로 후방 위치로부터 전방 위치를 향해 벤딩 장치의 프레임을 이동시키도록 구성된다.

일 실시예에 따르면, 제어 유닛은 제1 액추에이터가 중간 위치로부터 벤딩 위치를 향하는 펀치의 이동 동안 0.95 ×

내지 1.05 ×

을 포함하는 속도(V2)로 후방 위치로부터 전방 위치를 향해 벤딩 장치의 프레임을 이동시키도록 구성된다. 속도 V2는 바람직하게는

과 동일한데, 전술한 속도 범위는 특히 슬라이딩 현상과 같은 기생 현상이 고려되도록 한다.

일 실시예에 따르면, 제어 유닛은 제2 액추에이터가 벤딩 위치로부터 휴지 위치를 향해 펀치를 이동시킬 때 제1 액추에이터가 전방 위치를 향하는 프레임의 이동을 계속하도록 구성된다.

일 실시예에 따르면, 벤딩 장치는,

벤딩 장치의 프레임에 수직으로 이동 가능하게 장착되고 펀치를 마주하게 배치되며, 휴지 위치와 벤딩 위치 사이에서 하부 서브프레임을 이동시키도록 구성되는 제3 액추에이터와 연관된 하부 서브프레임, 및

각각이 금속 시트를 수용하도록 의도된 상부 지지 표면 및 하프 임프린트를 갖고, 펼쳐진 위치와 하프 임프린트가 펀치의 그것에 상보적인 형상을 갖는 임프린트를 함께 형성하는 근접한 위치 사이에서 진행 방향에 평행한 방향으로 하부 서브프레임에 수평으로 슬라이딩하도록 장착된 두 측 방향 다이를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 측 방향 다이는 진행 방향에 평행하게 연장된 하나 이상의 홈을 각각 포함하고 미리 형성된 길이 방향 주름을 수용하도록 각각 의도된다.

일 실시예에 따르면, 제어 유닛은 액추에이터가 휴지 위치로부터 상기 펀치가 시트와 접촉하게 되는 중간 위치를 향하는 펀치의 이동 동안 휴지 위치로부터 벤딩 위치로 하부 서브프레임을 이동시키도록 구성된다.

일 실시예에 따르면, 벤딩 장치는 펼쳐진 위치를 향해 측 방향 가이드를 복귀시키도록 구성되는 복귀 부재를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 펀치는 휴지 위치와 벤딩 위치 사이에서 펀치를 이동시키기 위해 제1 액추에이터에 의해 이동될 수 있는 플런저에 고정되는데, 벤딩 장치는 펀치의 각각의 반대되는 사이드에 배치되는 두 다이 쿠션을 포함하고, 각 다이 쿠션은 측 방향 다이 중 하나를 마주하는 클램핑 표면을 포함하며, 각 다이 쿠션은 각각의 다이 쿠션 서포트에 수직으로 이동 가능하도록 장착되고, 다이 쿠션 서포트는 펼쳐진 위치와 근접한 위치 사이에서 진행 방향에 평행하게 플런저에 수평으로 이동 가능하도록 장착된다. 이는 이러한 방식으로 제조된 주름진 금속 시트가 평평한 것을 보장하는 것을 가능하게 한다.

일 실시예에 따르면, 벤딩 설비는 벤딩 장치의 상류에서, 진행 방향에 평행하게 연장된 적어도 하나의 주름을 형성하도록 구성된 프로파일링 장치를 더 포함한다. 따라서 벤딩 설비는 서로 수직인 주름을 갖는 시트가 생산될 수 있게 한다.

일 실시예에 따르면, 벤딩 설비는 벤딩 장치의 하류에서, 벤딩 장치에 의해 미리 벤딩된 주름을 수정하도록 구성되는 컨퍼밍 장치를 더 포함한다.

일 실시예에 따르면, 컨퍼밍 장치는,

후방 위치와 전방 위치 사이에서 진행 방향에 평행하게 이동 가능하도록 장착되고, 후방 위치와 전방 위치 사이에서 프레임을 이동시킬 수 있는 제4 액추에이터와 연관된 프레임, 및

휴지 위치와 펀치가 벤딩 장치에 의해 미리 형성된 횡 방향 주름의 형상을 수정하기 위해 금속 시트를 변형시키는 컨퍼밍 위치 사이에서 컨퍼밍 장치의 프레임에 수직으로 이동 가능하도록 장착되고, 휴지 위치와 컨퍼밍 위치 사이에서 펀치를 이동시키도록 구성된 제5 액추에이터와 연관된 펀치를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 제어 유닛은 제4 액추에이터와 제5 액추에이터를 제어하도록 구성된다.

일 실시예에 따르면, 제어 유닛은 속도 V1으로 후방으로부터 전방을 향해 금속 시트를 전진시키는 방식으로 구동 장치를 제어하도록 구성되고, 제어 유닛은 제4 액추에이터가 휴지 위치로부터 벤딩 장치의 펀치가 금속 시트와 접촉하게 되는 중간 위치를 향하는 벤딩 장치의 펀치의 이동 동안에는 V1과 동일하고 중간 위치로부터 벤딩 위치를 향하는 벤딩 장치의 펀치의 이동 동안에는 0인 속도(V3)로 후방 위치로부터 전방 위치를 향해 컨퍼밍 장치의 프레임을 이동시키도록 구성된다.

일 실시예에 따르면, 본 발명은 또한 전술한 벤딩 설비를 사용하기 위한 방법을 제공하는데, 방법은,

구동 장치가 금속 시트를 전진시키는 방식으로 금속 시트를 배치하는 단계, 및

후방 위치로부터 전방 위치를 향해 벤딩 장치의 프레임을 그리고 후방 위치로부터 벤딩 위치를 향해 펀치를 동시에 이동시키는 방식으로 제어 유닛에 의해 제1 액추에이터 및 제2 액추에이터를 제어하는 단계를 포함한다.

벤딩 설비를 사용하기 위한 이러한 종류의 방법의 실시예는 다음 특징 중 하나 이상을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 제2 액추에이터는,

제2 액추에이터가

r은 벤딩 작업 동안 진행 방향(f)으로의 금속 시트(1)의 치수 감소를 나타내고,

t는 시간을 나타낸다.

일 실시예에 따르면, 제2 액추에이터는 제2 액추에이터가 0.95

내지 1.05　

을 포함하는 그리고 바람직하게는

와 동일한 속도(V7)로 벤딩 위치의 방향으로 펀치를 이동시키도록 제어되되,

a는 펀치의 단면의 사이드 중 하나와 수평 축 사이에 형성되는 각도를 나타낸다.

일 실시예에 따르면, 제1 액추에이터는 벤딩 장치의 펀치가 금속 시트와 접촉하게 되는 중간 위치로부터 벤딩 위치를 향하는 펀치의 이동 동안 0.95 ×

내지 1.05 ×

을 포함하는 그리고 유리하게는

와 동일한 속도(V2)로 후방 위치로부터 전방 위치를 향해 벤딩 장치의 프레임을 이동시키는 방식으로 제어된다.

일 실시예에 따르면, 제1 액추에이터 및 제2 추에이터는 벤딩 위치로부터 후방 위치를 향하는 펀치의 이동 동안 전방 위치를 향하는 프레임의 이동을 계속하는 방식으로 제어된다.

일 실시예에 따르면, 벤딩 설비는 벤딩 장치의 하류에서, 벤딩 장치에 의해 미리 벤딩된 주름을 수정하도록 구성되는 컨퍼밍 장치를 더 포함하고, 컨퍼밍 장치는,

후방 위치와 전방 위치 사이에서 진행 방향에 평행하게 이동 가능하도록 장착되고, 후방 위치와 전방 위치 사이에서 프레임을 이동시키도록 구성된 제4 액추에이터와 연관된 프레임, 및

휴지 위치와 펀치가 벤딩 장치에 의해 미리 형성된 횡 방향 주름의 형상을 수정하기 위해 금속 시트를 변형시키는 컨퍼밍 위치 사이에서 컨퍼밍 장치의 프레임에 수직으로 이동 가능하도록 장착되고, 휴지 위치와 벤딩 위치 사이에서 펀치를 이동시키도록 구성된 제5 액추에이터와 연관된 펀치를 포함하고, 제4 액추에이터는 휴지 위치로부터 벤딩 장치의 펀치가 금속 시트와 접촉하게 되는 중간 위치를 향하는 벤딩 장치의 펀치의 이동 동안에는 V1과 동일하고 벤딩 장치의 펀치가 금속 시트와 접촉하게 되는 중간 위치로부터 벤딩 위치를 향하는 벤딩 장치의 펀치의 이동 동안에는 0인 속도(V3)로 후방 위치로부터 전방 위치를 향해 컨퍼밍 장치의 프레임을 이동시키는 방식으로 제어된다.

첨부된 도면을 참조하여 단지 비제한적인 예시로 제공된 본 발명의 특정 실시예의 다음 설명을 통해 본 발명이 더 잘 이해될 것이고 다른 목적, 세부 사항, 특징 및 이점이 더욱 명백해질 것이다.

도 1은 액화 천연 가스 저장 탱크의 밀봉 멤브레인의 구성을 위해 의도된 주름진 금속 시트의 모습이다.
도 2는 초기 상태의 일 실시예에 따른 벤딩 설비의 개략적인 모습이다.
도 3은 제2 상태의 도 2의 벤딩 설비의 개략적인 모습이다.
도 4는 제3 상태의 도 2의 벤딩 설비의 개략적인 모습이다.
도 5는 제4 상태의 도 2의 벤딩 설비의 개략적인 모습이다.
도 6은 제5 상태의 도 2의 벤딩 설비의 개략적인 모습이다.
도 7은 제6 상태의 도 2의 벤딩 설비의 개략적인 모습이다.

도 1은 액화 천연 가스와 같은 유체를 위한 저장 탱크의 밀봉 멤브레인의 형성을 위해 의도된 주름진 금속 시트(1)를 도시한다.

금속 시트(1)는 방향 y로 연장된 제1 시리즈의 평행한 주름(2) 및 방향 x로 연장된 제2 시리즈의 평행한 주름(3)을 포함한다. 시리즈의 주름의 방향 x와 y는 수직이다. 주름(2, 3)은 탱크에 저장된 유체와 접촉하여 배치되도록 의도된 금속 시트(1)의 내부 면으로부터 돌출된다. 여기서 금속 시트(1)의 에지는 주름(2, 3)에 평행하다.

금속 시트(1)는 복수의 평면 표면(4)을 주름(2, 3) 사이에 포함한다. 두 주름(2, 3) 사이의 각 교차의 레벨에서 금속 시트(1)는 노드 구역(5)을 포함한다. 노드 구역(5)은 탱크의 내부를 향해 돌출된 상단을 갖는 중앙 부분(6)을 포함한다. 더욱이, 중앙 부분(6)은 한편으로는 주름(3)의 마루에 형성된 한 쌍의 오목한 주름(7)에 의해 그리고 다른 한편으로는 주름(2)이 관통하는 한 쌍의 함몰부(8)에 의해 측면이 형성된다.

금속 시트(1)의 주름(2, 3)은 탱크에 저장된 유체에 의해 발생되는 열적 및 기계적 부하로 인해 변형될 수 있도록 밀봉 멤브레인이 가요성을 가질 수 있게 한다.

금속 시트(1)는 특히 스테인리스강, 알루미늄, Invar^®, 즉 팽창 계수가 일반적으로 1.2 × 10^-6 내지 2 x 10^-6 K^-1인 철과 니켈의 합금 또는 팽창 계수가 일반적으로 7 × 10^-6 K^-1 정도인 고함량의 망간을 갖는 철 합금으로 만들어질 수 있다. 그러나, 다른 금속 또는 합금의 사용도 고려될 수 있다.

예를 들어, 금속 시트(1)는 약 1.2 mm의 두께를 갖는다. 금속 시트(1)의 두께가 증가하면 비용이 증가하고 일반적으로 주름(2, 3)의 강성이 증가한다는 것을 감안하여, 다른 두께도 고려될 수 있다.

금속 시트(1)에 평행한 주름을 형성하기 위한 벤딩 설비(9)가 도 2 내지 도 7을 참조하여 이하에서 설명된다.

설비는 금속 시트(1)의 스트립이 감기는 릴(10)을 포함한다.

벤딩 설비(9)는 또한 도 2, 3 및 4에서 화살표(f)로 표시된 진행 방향으로 금속 시트(1)를 전진시키는 구동 장치(11)를 포함한다. 도 2 내지 도 4에 나타난 바와 같이, 구동 장치(11)는 하나 이상의 쌍의 롤러를 포함한다. 각 쌍의 롤러는 금속 시트(1)의 각각의 반대되는 사이드에 수직으로 배치되도록 구성된 하부 롤러와 상부 롤러를 포함한다. 롤러와 릴(10)은 수평이고 서로 평행한 회전축을 중심으로 관절이 형성된다. 롤러 중 하나 이상은 금속 시트(1)를 전진시키기 위해 모터에 의해 회전 구동된다. 따라서 구동 장치(11)는 일정한 속도(V1)로 금속 시트(1)를 전진시키도록 구성된다.

다른 실시예에서 가이드 장치는 릴(10) 및 릴(10)을 회전 구동하여 금속 시트를 풀도록 구성된 모터를 포함한다.

도시되지 않은 실시예에서 벤딩 설비(9)는 또한 하나 이상의 길이 방향 주름, 즉 진행 방향(f)에 평행하게 연장된 주름을 금속 시트(1)에 형성하도록 구성된 프로파일링 장치를 포함한다. 이를 위해, 프로파일링 장치는 예를 들어 문헌 KR20150100009에 기술된 것과 같은 프로파일링 롤러를 포함한다.

다른 실시예에서 벤딩 설비(9)에 공급되는 금속 시트(1)는 진행 방향(f)에 평행하게 연장되는 미리 형성된 주름을 포함한다.

더욱이, 벤딩 설비(9)는 진행 방향(f)을 가로지르는 한 시리즈의 주름을 형성하도록 의도된 벤딩 장치(12)를 포함한다. 벤딩 장치(12)는 도 2에 도시된 후방 위치와 도 5에 도시된 전방 위치 사이에서 진행 방향에 평행하게 이동 가능하도록 장착되는 프레임(13)을 포함한다. 이를 위해, 프레임(13)은 예를 들어 진행 방향(f)에 평행하게 연장된 레일 위에서 가이드된다. 더욱이, 벤딩 설비(9)는 프레임(13)이 후방 위치와 전방 위치 사이에서 이동될 수 있게 하는 실린더 또는 모터와 같은 적어도 하나의 액추에이터(14)를 포함한다.

벤딩 장치(12)는 횡 방향 주름을 형성하기 위해 금속 시트(1)를 변형시키도록 의도되는 펀치(16)가 구비된 플런저(15)를 더 포함한다. 펀치(16)는 진행 방향(f)에 직교하는 횡 방향으로 길쭉하다. 각 펀치(16)는 실질적으로 삼각형 단면, 즉 V자형 단면을 갖는 헤드를 그 하부 종단에 포함한다. 플런저(15)는 도 2에 도시된 상단 휴지 위치와 펀치(16)가 횡 방향 주름을 형성하기 위해 금속 시트(1)를 변형시키는 도 5에 도시된 하단 벤딩 위치 사이에서 벤딩 장치(12)의 프레임(13)에 수직으로 이동 가능하도록 장착된다. 벤딩 장치(12)는 예를 들어 플런저(15)가 상단 휴지 위치와 하단 벤딩 위치 사이에서 이동될 수 있게 하는 실린더와 같은 적어도 하나의 액추에이터(17)를 포함한다.

또한, 벤딩 장치(12)는 도 2에 도시된 하단 휴지 위치와 도 5에 도시된 상단 벤딩 위치 사이에서 벤딩 장치(12)의 프레임(13)에서 수직으로 이동 가능하게 장착되는 하부 서브프레임(18)을 포함한다. 벤딩 장치(12)는 예를 들어 하부 서브프레임(18)이 하단 휴지 위치와 상단 벤딩 위치 사이에서 이동될 수 있게 하는 실린더와 같은 적어도 하나의 액추에이터(19)를 포함한다.

벤딩 장치(12)는 또한 각각 후방 및 전방에 두 측 방향 다이(20, 21)를 포함하는데, 이는 예를 들어 가이드 레일에 의해 진행 방향(f)에 평행한 방향으로 하부 서브프레임(18)에서 수평으로 슬라이딩하도록 장착된다. 측 방향 다이(20, 21)는 금속 시트(1)를 위한 상부 지지 표면을 포함한다. 두 측 방향 다이(20, 21) 각각은 다른 측 방향 다이(20, 21)를 마주하는 에지에 형성된 오목한 하프 임프린트를 더 포함한다. 두 측 방향 다이(20, 21)가 함께 근접한 위치에 있을 때 하프 임프린트는 형성될 주름의 형상에 대응되는 임프린트를 함께 형성한다. 일 실시예에 따르면, 만약 길이 방향 주름이 벤딩 장치(12)의 상류에 형성되면, 측 방향 다이(20, 21)는 각각이 길이 방향 주름 중 하나의 형상에 대응되는 하나 이상의 홈을 각각 포함하는데, 각 홈은 금속 시트(1)에 미리 형성된 길이 방향 주름을 수용하도록 의도된다. 측 방향 다이(20, 21)는 도 2에 나타난 펼쳐진 위치와 도 5에 나타난 근접한 위치 사이에서 하부 서브프레임(18)에 이동 가능하도록 장착된다.

일 실시예에 따르면, 금속 시트(1)는 예를 들어 다이 쿠션에 의해 측 방향 다이(20, 21)에 대해 가압되는데, 이하에서 설명되는 바와 같이, 금속 시트(1)가 벤딩될 때 측 방향 다이(20, 21)로 견인 힘을 전달하여 펼쳐진 위치로부터 근접한 위치를 향해 이들을 이동시킨다. 더욱이, 벤딩 장치(12)는 예를 들어, 근접한 위치로부터 펼쳐진 위치를 향해 측 방향 다이(20, 21)를 복귀시키도록 구성되는 기계적 스프링 또는 가스 스프링과 같은 도시되지 않은 복귀 부재를 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 벤딩 장치(12)는 도 2 내지 도 5에 나타나지 않은 전용 액추에이터를 포함하는데, 이는 펼쳐진 위치와 근접한 위치 사이에서 측 방향 다이(20, 21)의 이동을 가능하게 하거나 그 이동을 보조한다.

더욱이, 도시되지 않은 실시예에 따르면, 벤딩 장치(12)는 펀치(16)의 각각의 반대되는 사이드에서 연장되고 각각이 측 방향 다이(20, 21) 중 하나를 바라보는 클램핑 표면을 포함하는 다이 쿠션을 더 포함한다. 다이 쿠션은 다이 쿠션 서포트에 수직으로 이동 가능하게 장착된다. 더욱이, 벤딩 장치(12)는 각각의 다이 쿠션 서포트에 대해 하단 인접 위치를 향해 다이 쿠션을 이동시키려 하는 탄성 부재를 포함한다. 다이 쿠션 서포트는 펼쳐진 위치와 근접한 위치 사이에서 진행 방향(f)에 평행한 방향으로 플런저(15)에서 수평으로 슬라이딩하도록 장착된다. 플런저(15)에 대한 다이 쿠션의 수직 이동성은 상기 다이 쿠션이 플런저(15)의 중간 수직 위치에서 측 방향 다이(20, 21)에 대해 금속 시트(1)를 압박하고 중간 위치와 벤딩 위치 사이에서 플런저(15)의 하강을 보상할 수 있게 한다.

일 실시예에 따르면, 금속 시트(1)가 다이 쿠션과 측 방향 다이(20, 21) 사이에 클램핑되는데, 하단 벤딩 위치를 향한 플런저(15)의 이동은 금속 시트(1)의 벤딩을 유도하고 이는 다이 쿠션으로 진행 방향에 평행한 견인 힘을 전달하여 다이 쿠션 서포트를 그리고 따라서 다이 쿠션 및 측 방향 다이(20, 21)를 펼쳐진 위치로부터 근접한 위치를 향해 이동시킨다. 이러한 종류의 실시예에서 벤딩 장치(12)는 예를 들어, 근접한 위치로부터 펼쳐진 위치를 향해 다이 쿠션을 복귀시키도록 구성되는 기계식 스프링 또는 가스 스프링과 같은 복귀 부재를 포함한다. 다른 실시예에 따르면, 벤딩 장치(12)는 또한 펼쳐진 위치와 근접한 위치 사이에서 다이 쿠션의 이동을 가능하게 하거나 그 이동을 보조하는 도 2 내지 5에 도시되지 않은 전용 액추에이터를 포함할 수 있다.

도시되지 않은 실시예에 따르면, 횡 방향 주름이 형성되어야 하는 금속 시트(1)가 길이 방향 주름을 포함할 때 벤딩 장치(12)는 제공될 횡 방향 주름의 각각의 반대되는 사이드에서 길이 방향 주름 각각에 오목한 주름을 제공하도록 구성된 커터를 포함한다. 예로서 이러한 종류의 커터 및 커터를 구동하기 위한 메커니즘은 출원 WO2017077214에 기재되어 있다.

더욱이, 벤딩 설비(9)는 또한 벤딩 장치에 의해 미리 형성된 횡 방향 주름에 그 최종 형상을 부여하도록 의도된 컨퍼밍 장치(conforming device)(22)를 선택적으로 포함한다. 컨퍼밍 장치(22)는 예를 들어 가이드 레일에 의해 도 2에 도시된 후방 위치와 도 5에 도시된 전방 위치 사이에서 진행 방향에 평행하게 이동 가능하도록 장착되는 프레임(23)을 포함한다. 설비는 후방 위치와 전방 위치 사이에서 프레임(23)의 이동을 가능하게 하는 실린더 또는 모터와 같은 적어도 하나의 액추에이터(24)를 포함한다.

컨퍼밍 장치(22)는 횡 방향 주름의 최종 형상에 대응되는 형상을 갖는 펀치(25)를 더 포함한다. 따라서 컨퍼밍 장치(22)의 펀치(25)는 반타원형 형상을 갖는 한편, 벤딩 장치(12)의 펀치(16)는 실질적으로 삼각형 형상을 갖는다. 펀치(25)는 도 2에 도시된 상단 휴지 위치와 펀치(25)가 금속 시트(1)를 변형시켜 벤딩 장치(12)에 의해 미리 형성된 횡 방향 주름에 최종 형상을 부여하는 도 5에 도시된 하단 컨퍼밍 위치 사이에서 수직으로 이동 가능하도록 장착된다. 컨퍼밍 장치(22)는 상단 휴지 위치와 하단 컨퍼밍 위치 사이에서 펀치(25)의 이동을 가능하게 하는 실린더와 같은 적어도 하나의 액추에이터(26)를 포함한다.

컨퍼밍 장치(22)는 또한 펀치(25)를 향하여 배치되고 펀치(25)의 형상에 상보적인 형상을 갖는 임프린트를 포함하는 다이(27)를 포함한다. 다이(27)는 도 2에 도시된 하단 위치와 도 5에 도시된 상단 컨퍼밍 위치 사이에서 컨퍼밍 장치(22)의 프레임(23)에 이동 가능하도록 장착된다. 컨퍼밍 장치(22)는 예를 들어, 하단 위치와 상단 컨퍼밍 위치 사이에서 다이(27)의 이동을 가능하게 하는 실린더와 같은 적어도 하나의 액추에이터(28)를 포함한다.

벤딩 설비(9)는 다양한 액추에이터(14, 17, 19, 24, 26, 28)의 제어 및 벤딩 설비(9)의 구성요소의 이동의 동기화를 가능하게 하는 제어 유닛(29)을 포함한다. 이를 위해 구동 장치(11) 및 위에서 설명된 액추에이터(14, 17, 19, 24, 26, 28) 각각은 금속 시트(1)의 전진 속도(V1)를 나타내는 신호, 벤딩 장치(12)의 프레임(13), 플런저(15), 서브프레임(18) 및 선택적으로 다이 쿠션 및 측 방향 다이(20, 21)의 위치를 나타내는 신호 및 컨퍼밍 장치(22)의 프레임(22), 컨퍼밍 장치(22)의 펀치 및 컨퍼밍 장치(22)의 다이(27)의 위치를 나타내는 신호를 제어 유닛(29)으로 전달하는 위치 센서와 연관된다.

제어 유닛(29)은 이하에서 상세히 설명되는 방법에 따라 데이터의 저장 및 처리를 가능하게 하는 메모리 및 마이크로프로세서를 포함한다. 제어 유닛(29)은 벤딩 설비(9)의 다양한 구성요소가 이하에서 설명되는 기구학을 따르도록 보다 구체적으로 구성된다.

도 2에 나타난 초기 상태에서,

벤딩 장치(12)의 프레임(13)과 컨퍼밍 장치(22)의 그것은 후방 위치에 있고,

벤딩 장치(12)의 플런저(15)는 상단 휴지 위치에 있으며,

벤딩 장치(12)의 하부 서브프레임(18)은 하단 휴지 위치에 있고,

선택적인 다이 쿠션과 측 방향 다이(20, 21)는 펼쳐진 위치에 있으며,

컨퍼밍 장치(22)의 펀치는 상단 휴지 위치에 있고,

컨퍼밍 장치(22)의 다이는 하단 휴지 위치에 있다.

제1 단계에서, 도 2에 도시된 초기 상태와 도 3에 도시된 제1 중간 상태 사이에서, 벤딩 장치(12)의 프레임(13) 및 순응 장치(22)의 그것은 각각 속도 V2와 V3로 전방 위치를 향해 이동되는데, 상기 속도 V2와 V3는 금속 시트(1)의 전진 속도(V1)와 동일하다. 벤딩 설비(9)의 하류에서 금속 시트(1)는 초기 상태에서 V1과 동일한 속도(V4)로 이동된다.

더욱이, 컨퍼밍 장치(22)의 펀치(25) 및 다이(27)는 각각 하단 및 상단 컨퍼밍 위치를 향해 이동되는 한편, 벤딩 장치(12)의 플런저(15) 및 하부 서브프레임(18)은 각각 하단 및 상단 벤딩 위치를 향해 이동된다. 벤딩 장치(12)의 하부 서브프레임(18)은 펀치(16)가 금속 시트(1)와 접촉하여 주름의 벤딩이 시작되는 도 3에 나타난 중간 위치에 도달하기 전에 또는 그와 동시에 상단 벤딩 위치에 도달한다. 마찬가지로, 컨퍼밍 장치(22)의 다이(27)는 펀치(16)가 금속 시트(1)와 접촉하게 되는 중간 위치에 도달하기 전에 또는 그와 동시에 상단 컨퍼밍 위치에 도달한다. 마찬가지로, 액추에이터(24)는 컨퍼밍 장치(22)의 다이(27)가 벤딩 장치(9)에 의해 미리 형성된 주름을 마주하여 위치하게 되는 방식으로 제어된다.

도 3에 나타난 제2 상태에서부터 시작하여, 즉 펀치(16)가 중간 위치에 도달하고 주름의 벤딩이 시작되는 순간에서부터 시작하여, 그리고 펀치(16)가 하단 벤딩 위치에 도달할 때까지, 도 5에 도시된 바와 같이, 벤딩 장치(12)의 펀치(16)를 이동시키는 액추에이터(17)는 벤딩 작업으로 인한 금속 시트(1)의 치수 감소가 금속 시트(1)의 전진을 보상하는 속도로 이동된다. 벤딩 장치(12)의 하류에서 금속 시트(1)의 속도는 결과적으로 0이다.

즉, 진행 방향(f)으로의 금속 시트(1)의 치수 감소 속도는 금속 시트(1)의 진행 속도(V1)와 실질적으로 동일하다. 따라서 플런저(15)를 이동시키는 액추에이터의 속도는 펀치(16)의 단면의 기하학의 함수로 그리고 다음 방정식이 만족되는 방식으로 결정된다.

여기서,

t는 시간을 나타낸다.

보다 구체적으로, 액추에이터(17)의 수직 이동 속도(V7)는 속도(V7)가 0.95

내지 1.05　

를 포함하고 바람직하게는

와 같도록 결정될 수 있다.

여기서,

a는 펀치의 실질적으로 삼각형 부분의 사이드 중 하나와 수평 축 사이에 형성된 각도를 나타낸다.

더욱이, 도 3에 도시된 제1 중간 상태에서부터 시작하여 그리고 펀치(16)가 하단 벤딩 위치에 도달할 때까지, 제어 유닛(29)은 벤딩 장치(12)의 프레임(13)의 이동 속도(V2)를 감소시킨다. 벤딩 장치(12)의 프레임(13)의 새로운 속도(V2)는 0.95 ×

내지 1.05 ×

이고 실질적으로

에 대응된다.

벤딩 장치(12)가 측 방향 다이(20, 21)를 이동시키기 위한 전용 액추에이터를 포함하지 않는다는 가정에 기초할 때, 벤딩 동안 금속 시트(1)는 측 방향 다이(20, 21)에 펼쳐진 위치로부터 근접한 위치를 향해 이들을 이동시키는 견인 힘을 전달한다. 벤딩 장치(12)의 프레임(13)에 대한 측 방향 다이(20, 21)의 이동 속도는 V2와 동일하다. 따라서 후방 측 방향 다이(20)의 절대 속도(V5)는 실질적으로 V1과 동일한 한편 전방 측 방향 다이(21)의 절대 속도(V6)는 0이다.

벤딩 장치(12)가 측 방향 다이(20, 21)를 이동시키기 위한 전용 액추에이터를 포함하는 다른 실시예에 따르면, 측 방향 가이드(20)의 액추에이터는 V2와 실질적으로 동일한 속도로 프레임(13)에 대해 전방을 향해 상기 측 방향 다이(20)를 이동시키도록 제어되는 한편 측 방향 다이(21)의 액추에이터는 V2와 실질적으로 동일한 속도로 프레임(13)에 대해 상기 측 방향 다이(21)를 이동시키도록 제어된다.

도 5에 도시된 제4 상태에서 컨퍼밍 장치(22)의 펀치는 하단 컨퍼밍 위치에 도달했다.

벤딩 장치(12)의 펀치(16)가 하단 벤딩 위치에 도달하자마자, 도 5에 도시된 바와 같이, 벤딩 장치(12)의 프레임(13) 및 컨퍼밍 장치(22)의 그것은 금속 시트(1)의 진행 속도(V1)와 동일한 속도(V2, V3)로 전방 위치를 향해 다시 이동된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 벤딩 장치(12)의 펀치(16) 및 컨퍼밍 장치(22)의 펀치는 벤딩 장치(12)의 프레임(13) 및 순응 장치(22)의 그것이 전방 위치에 도달하기 전에 상단 휴지 위치를 향해 상승한다. 마지막으로, 최종 구간에서, 벤딩 장치(12)의 프레임(13)과 컨퍼밍 장치(22)의 그것은 도 2에 도시된 바와 같이, 후방 위치로 복귀하도록 뒤쪽으로 이동된다. 그런 다음에 다른 이웃한 횡 방향 주름을 형성하기 위해 동일한 새로운 사이클이 수행될 수 있다.

더욱이, 설비는 금속 시트가 컴퍼밍 장치(22)의 하류에서 커팅될 수 있게 하는 도시되지 않은 커터 장치를 포함한다.

본 발명이 복수의 특정 실시예를 참조하여 설명되었지만, 그들로 제한되지 않고, 본 발명의 문맥 내에 속하는 경우 설명된 수단의 모든 기술적 등가물 및 그 조합을 커버한다는 것이 명백하다.

동사 "포함하다" 또는 "구성되다" 및 그 활용 형태의 사용은 청구범위에 기재된 것 이외의 요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다.

청구범위에서 괄호 사이의 참조 부호가 청구범위의 제한으로 해석되어서는 안 된다.

Claims

금속 시트(1)에 횡 방향 주름을 형성하기 위한 벤딩 설비(9)로서,
벤딩 설비(9)는,
진행 방향에서 후방으로부터 전방을 향해 수평으로 금속 시트(1)를 전진시키는 구동 장치(11), 및
벤딩 장치(12)를 포함하고,
벤딩 장치(12)는,
후방 위치와 전방 위치 사이에서 진행 방향에 평행하게 이동 가능하도록 장착되고, 후방 위치와 전방 위치 사이에서 프레임(13)을 이동시키도록 구성된 제1 액추에이터(14)와 연관된 프레임(13),
진행 방향에 직교하는 횡 방향으로 길쭉하고, 휴지 위치와 횡 방향 주름 중 하나를 형성하기 위해 금속 시트(1)를 변형시키는 벤딩 위치 사이에서 프레임(13)에 수직으로 이동 가능하며, 휴지 위치와 벤딩 위치 사이에서 펀치(16)를 이동시키도록 구성된 제2 액추에이터(17)와 연관된 펀치(16), 및
제1 액추에이터(14) 및 제2 액추에이터(17)를 제어하도록 구성되고 후방 위치로부터 전방 위치로 벤딩 장치(12)의 프레임(13)를 그리고 휴지 위치로부터 벤딩 위치로 펀치(16)를 동시에 이동시키도록 구성되는 제어 유닛(29)을 포함하는, 벤딩 설비(9).
제1항에 있어서,
제어 유닛(29)은 속도 V1으로 후방으로부터 전방을 향해 금속 시트(1)를 이동시키는 방식으로 구동 장치(11)를 제어하도록 구성되고,
제어 유닛(29)은,
제2 액추에이터(17)가 0.95
내지 1.05　
을 포함하는 속도(V7)로 벤딩 위치의 방향으로 펀치(16)를 이동시키도록 구성되되,
a는 펀치(17)의 단면의 사이드 중 하나와 수평 축 사이에 형성되는 각도를 나타내는, 벤딩 설비(9).
제1항 또는 제2항에 있어서,
제어 유닛(29)은,
제1 액추에이터(14)가 휴지 위치로부터 상기 펀치(16)가 금속 시트(1)와 접촉하게 되는 중간 위치를 향하는 펀치(16)의 이동 동안에는 V1과 동일하고 중간 위치로부터 벤딩 위치를 향하는 펀치(16)의 이동 동안에는 V1보다 작은 속도(V2)로 후방 위치로부터 전방 위치를 향해 벤딩 장치(12)의 프레임(13)을 이동시키도록 구성되는, 벤딩 설비(9).
제3항에 있어서,
제어 유닛(29)은 제1 액추에이터(14)가 중간 위치로부터 벤딩 위치를 향하는 펀치(16)의 이동 동안 0.95 ×
내지 1.05 ×
을 포함하는 속도(V2)로 후방 위치로부터 전방 위치를 향해 벤딩 장치(12)의 프레임(13)을 이동시키도록 구성되는, 벤딩 설비(9).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
제어 유닛(29)은 제2 액추에이터(17)가 벤딩 위치로부터 휴지 위치를 향해 펀치(16)를 이동시킬 때 제1 액추에이터(14)가 전방 위치를 향하는 프레임(13)의 이동을 계속하도록 구성되는, 벤딩 설비(9).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
벤딩 장치(12)는,
벤딩 장치(12)의 프레임(13)에 수직으로 이동 가능하게 장착되고 펀치(16)를 마주하게 배치되며, 휴지 위치와 벤딩 위치 사이에서 하부 서브프레임(18)을 이동시키도록 구성되는 제3 액추에이터(19)와 연관된 하부 서브프레임(18), 및
각각이 금속 시트(1)를 수용하도록 의도된 상부 지지 표면 및 하프 임프린트를 갖고, 펼쳐진 위치와 하프 임프린트가 펀치(16)의 그것에 상보적인 형상을 갖는 임프린트를 함께 형성하는 근접한 위치 사이에서 진행 방향에 평행한 방향으로 하부 서브프레임(18)에 수평으로 슬라이딩하도록 장착된 두 측 방향 다이(20, 21)를 포함하는, 벤딩 설비(9).
제6항에 있어서,
제어 유닛(29)은 제3 액추에이터(19)가 휴지 위치로부터 상기 펀치(16)가 시트와 접촉하게 되는 중간 위치를 향하는 펀치(16)의 이동 동안 휴지 위치로부터 벤딩 위치로 하부 서브프레임(18)을 이동시키도록 구성되는, 벤딩 설비(9).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
벤딩 장치(12)의 하류에서, 벤딩 장치(12)에 의해 미리 벤딩된 주름을 수정하도록 구성되는 컨퍼밍 장치(22)를 더 포함하는, 벤딩 설비(9).
제8항에 있어서,
컨퍼밍 장치(22)는,
후방 위치와 전방 위치 사이에서 진행 방향에 평행하게 이동 가능하도록 장착되고, 후방 위치와 전방 위치 사이에서 프레임(23)을 이동시킬 수 있는 제4 액추에이터(24)와 연관된 프레임(23), 및
휴지 위치와 벤딩 장치(12)에 의해 미리 형성된 횡 방향 주름의 형상을 수정하기 위해 금속 시트(1)를 변형시키는 컨퍼밍 위치 사이에서 컨퍼밍 장치(22)의 프레임(23)에 수직으로 이동 가능하도록 장착되고, 휴지 위치와 컨퍼밍 위치 사이에서 펀치(25)를 이동시키도록 구성된 제5 액추에이터(26)와 연관된 펀치(25)를 포함하는, 벤딩 설비(9).
제9항에 있어서,
제어 유닛(29)은 제4 액추에이터(24) 및 제5 액추에이터(26)를 제어하도록 구성되는, 벤딩 설비(9).
제10항에 있어서,
제어 유닛(29)은 속도 V1으로 후방으로부터 전방을 향해 금속 시트(1)를 전진시키는 방식으로 구동 장치(11)를 제어하도록 구성되고, 제어 유닛(29)은 제4 액추에이터(24)가 휴지 위치로부터 벤딩 장치의 펀치(16)가 금속 시트(1)와 접촉하게 되는 중간 위치를 향하는 벤딩 장치(12)의 펀치(16)의 이동 동안에는 V1과 동일하고 중간 위치로부터 벤딩 위치를 향하는 벤딩 장치(12)의 펀치(16)의 이동 동안에는 0인 속도(V3)로 후방 위치로부터 전방 위치를 향해 컨퍼밍 장치(22)의 프레임(23)을 이동시키도록 구성되는, 벤딩 설비(9).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 벤딩 설비(9)를 사용하기 위한 방법으로서,
구동 장치(11)가 금속 시트(1)를 전진시키는 방식으로 금속 시트(1)를 배치하는 단계, 및
후방 위치로부터 전방 위치를 향해 벤딩 장치(12)의 프레임(13)을 그리고 후방 위치로부터 벤딩 위치를 향해 펀치(16)를 동시에 이동시키는 방식으로 제어 유닛(29)에 의해 제1 액추에이터(14) 및 제2 액추에이터(17)를 제어하는 단계를 포함하는, 방법.
제12항에 있어서,
제2 액추에이터는,
제2 액추에이터(17)가 0.95
내지 1.05　
을 포함하는 속도(V7)로 벤딩 위치의 방향으로 펀치(16)를 이동시키도록 제어되되,
a는 펀치(17)의 단면의 사이드 중 하나와 수평 축 사이에 형성되는 각도를 나타내는, 방법.
제12항 또는 제13항에 있어서,
제1 액추에이터(14)는 벤딩 장치(12)의 펀치(16)가 금속 시트(1)와 접촉하게 되는 중간 위치로부터 벤딩 위치를 향하는 펀치(16)의 이동 동안 0.95 ×
내지 1.05 ×
을 포함하는 속도로 후방 위치로부터 전방 위치를 향해 벤딩 장치(12)의 프레임(13)을 이동시키는 방식으로 제어되는, 방법.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 액추에이터(14) 및 제2 추에이터(17)는 벤딩 위치로부터 후방 위치를 향하는 펀치(16)의 이동 동안 전방 위치를 향하는 프레임(13)의 이동을 계속하는 방식으로 제어되는, 방법.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
벤딩 설비(9)는 벤딩 장치(12)의 하류에서, 벤딩 장치(12)에 의해 미리 벤딩된 주름을 수정하도록 구성되는 컨퍼밍 장치(12)를 더 포함하고,
컨퍼밍 장치(22)는,
후방 위치와 전방 위치 사이에서 진행 방향에 평행하게 이동 가능하도록 장착되고, 후방 위치와 전방 위치 사이에서 프레임(23)을 이동시키도록 구성된 제4 액추에이터(24)와 연관된 프레임(23), 및
휴지 위치와 벤딩 장치(12)에 의해 미리 형성된 횡 방향 주름의 형상을 수정하기 위해 금속 시트(1)를 변형시키는 컨퍼밍 위치 사이에서 컨퍼밍 장치(22)의 프레임(23)에 수직으로 이동 가능하도록 장착되고, 휴지 위치와 벤딩 위치 사이에서 펀치(25)를 이동시키도록 구성된 제5 액추에이터(26)와 연관된 펀치(25)를 포함하고,
제4 액추에이터(24)는 휴지 위치로부터 벤딩 장치(12)의 펀치(16)가 금속 시트(1)와 접촉하게 되는 중간 위치를 향하는 벤딩 장치(12)의 펀치(16)의 이동 동안에는 V1과 동일하고 벤딩 장치(12)의 펀치(16)가 금속 시트(1)와 접촉하게 되는 중간 위치로부터 벤딩 위치를 향하는 벤딩 장치(12)의 펀치(16)의 이동 동안에는 0인 속도(V3)로 후방 위치로부터 전방 위치를 향해 컨퍼밍 장치(22)의 프레임(23)을 이동시키는 방식으로 제어되는, 방법.