TW202321555A

TW202321555A - 水塔成型方法、成型機及該成型方法製成之水塔結構

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Publication number: TW202321555A
Application number: TW110143574A
Authority: TW
Inventors: 林哲賢
Original assignee: 林哲賢
Priority date: 2021-11-23
Filing date: 2021-11-23
Publication date: 2023-06-01
Also published as: TWI805092B

Abstract

一種水塔成型方法、成型機及該成型方法製成之水塔結構，包括一提供板片彎曲焊接而形成中空筒狀本體的作業；本體具有中空區域和焊接區。提供本體跨置成型機之作業；成型機具有上部臂、下部機台和配置在上部臂、下部機台的上部模具、下部模具。實質上，本體之中空區域係穿過成型機之上部臂，讓本體及/或焊接區位在下部模具上的型態。以及，提供模製作業；配合成型機的上部模具、下部模具，在本體焊接區上製成人孔結構(或在本體上製出環形補強肋及/或其他加工作業)；改善習知大型水塔製造麻煩、成型機台高度/體積大，造成人員操作困難、麻煩和加工、安全問題等情形。

Description

水塔成型方法、成型機及該成型方法製成之水塔結構

本發明係有關於一種水塔成型方法、成型機及該成型方法製成之水塔結構；特別是指一種應用水塔的中空本體跨置在成型機的上部臂和下部機台的位置上，製成人孔結構(或環形補強肋及/或其他加工作業)之技術。

用於貯存用水或其類似液體，以提供民生及/或工業系統使用之水塔結構，已屬習知技藝。例如，台灣第93121076號「水塔的製造方法」揭示了應用金屬板片經沖壓模組壓製補強肋，捲設成圓筒狀體，和圓筒狀體兩端焊接上蓋、下蓋的典型實施例。以及，台灣第93212347號「不鏽鋼水塔」及第104216772號「儲水塔結構」專利案等，也提供了典型的實施例。

就像那些熟習此技術的人所知悉，這技藝在該行業之技術發展空間上，已屬技術成熟之領域。這是因為在已揭示之前案中，包括了水塔各部分結構之改良或設計；例如，台灣第103205601號「水塔進水管」、第102211383號「水塔端蓋組合結構」、第89203750號、「水塔桶身補強結構」專利案等，係提供了具體的實施例。

一個有關水塔或橫臥式水塔結構在應用和製造方面的課題是，水塔都包括有位在上端位置的人孔口部結構，提供人員檢視、安裝其他組件、清洗水塔內部…等用途。

實務上，舊法是將不鏽鋼或其類似材料製成的圓筒狀板體穿過放置在成型機或成型裝置的下部機台上，配合成型機的模具組在圓筒狀板體之一計畫位置壓製出一孔洞結構的開口(或稱人孔區域)或環形補強肋的結構型態，並且實施抽製作業抽拉出人口簷邊，而完成水塔的人孔(口部)結構；例如，台灣第108115616號「水塔成型方法及應用該水塔成型方法製成之水塔結構」專利案，係提供了一個可行的實施例。

不過就像那些熟習此技藝的人所知悉，該成型機因應水塔尺寸規格的增加，整個成型機的尺寸及/或高度即必須提高。例如，5公尺直徑的水塔筒身要穿過放置在成型機的下部機台上，下部機台的載面(或模具組負載水塔筒身的面)，距離地面的高度即需至少保持5公尺以上，避免水塔筒身輪廓碰觸(水平)地面而被推壓變形，而影響人孔結構(或環形補強肋、其他加工作業)的製作或造成其尺寸/輪廓的變異。

可了解的是，如果是製作10公尺直徑的水塔筒身，成型機的下部機台的載面，距離地面的高度即需至少保持10公尺以上；從而可知悉成型機因應水塔尺寸規格的增加，整個成型機的尺寸及/或高度必須相對提高的情形，迫使成型機形成體積龐大的機械設備，不僅需要佔據較大的場地空間，也造成人員操作水塔筒身跨置在體積龐大的機械設備上的困難、麻煩和加工、安全問題；而這種情形並不是我們所期望的。

代表性的來說，這些參考資料顯示了有關習知水塔或橫臥式水塔系統在結構和應用方面的設計技藝；它們也反映出這些水塔系統在實際製造的情形中，所存在的一些問題。如果重行設計考量該水塔或橫臥式水塔系統的結構、製造作業，使其技術不同於習知技藝，將可改變它的使用和操作型態，而有別於舊法；或進一步改善水塔的製造、成型裝置因水塔尺寸規格的增加，整個成型機的尺寸及/或高度必須相對提高，使成型機形成體積龐大的機械設備，而需要佔據較大的場地空間等課題，是特別被考量的課題。實質上，也會改善人員操作水塔筒身跨置在體積龐大的機械設備上的困難、麻煩和加工、安全問題等情形，而建立一個比較理想的作業機制和結構效果。

而這些課題在上述的參考資料中均未被教示或具體揭露。

爰是，本發明之主要目的即在於提供一種水塔成型方法、成型機及該成型方法製成之水塔結構，改善水塔的製造、成型裝置因水塔尺寸規格的增加，整個成型機的尺寸及/或高度必須相對提高，使成型機形成體積龐大的機械設備，而需要佔據較大的場地空間，造成人員操作水塔筒身跨置在體積龐大的機械設備上的困難、麻煩和加工、安全問題等情形。包括：

作業(A)，使一板片結構彎曲焊接形成環狀(或中空筒狀)本體，而具有中空區域、焊接區和開放型態的兩端部。

作業(B)，提供本體跨置成型機之作業。在所採的實施例中，成型機具有上部臂、下部機台和配置在上部臂、下部機台的上部模具、下部模具。實質上，本體之中空區域係穿過成型機之上部臂，讓本體及/或焊接區位在或被負載在下部模具上的型態。

在可行的實施例中，作業(A)或作業(B)可在本體一計畫位置上成形出幾何形孔洞結構(或稱人孔結構的初始狀態)。以及，該計畫位置是指位在焊接區的位置或焊接區的中間區域(或中央區域)，使計畫位置到兩端部具有相同的距離。

所述成型方法(或成型機)配置有一吊掛工具，輔助本體的中空區域穿過成型機之上部臂或輔助本體焊接區位在下部模具上的穩定度。

作業(C)，提供模製作業；配合成型機的上部模具、下部模具，在本體上執行壓製或加工作業，及/或在焊接區上製成人孔結構(或在本體上製出環形補強肋及/或其他加工作業)。

根據本發明之水塔成型方法製成之水塔結構，包括一應用板片結構彎曲焊接而形成環狀(或中空筒狀)本體，而具有一中空區域、焊接區和開放型態的兩端部。以及，本體之一計畫位置配合成型機之上部模具、下部模具，在該計畫位置形成孔洞結構(或稱人孔結構的初始型態)或環形補強肋結構，及/或製成凸出的人孔(口部)結構(或稱人孔結構的最終型態)。

10:本體

11:焊接區

12:孔洞結構

13:端部

14:環形補強肋

15:中空區域

19:定位孔

20:成型機

21:上部臂

22:下部機台

23:控制部

30:上部模具

31:活塞部

32:副活塞部

33:壓制部

34:壓制面

35、45:凹凸溝結構

40:下部模具

41:模型腔室

42:副模型腔室

43:載台

44:負載面

49:定位柱

50:吊掛工具

51:樞接部

52:支架

53:滾輪

第1圖係本發明之實施例示意圖；描繪了本體和成型機的結構情形。

第2圖係本發明之一操作實施例的平面示意圖；描繪了本體位在成型機上的結構配合情形。

第3圖係第2圖之一局部結構放大示意圖。

第4圖係本發明之一操作實施例示意圖；描繪了本體和成型機上部模具、下部模具的結構配合情形。

第5圖係本發明之一修正實施例示意圖；顯示了吊掛工具的結構情形。

請參閱第1、2及3圖，本發明之水塔成型方法、成型機及應用該成型方法製成之水塔結構，包括：

作業(A)，應用(不鏽鋼或其類似材料)板片，彎曲焊接而形成環狀(或中空筒狀)本體結構；概以參考編號10表示之。本體10的中空筒狀型態形成一中空區域15；使本體10具有沿平行其軸向參考線的焊接區11(或焊接線)，並且本體10的兩端部13形成開放型態。

在下文中提到的上部、下部、上方、下方、前端、後端…等，係以圖式的顯示方向為參考基準。

在所採的實施例中，提供一本體10跨置成型機20之作業(或稱作業(B))。

圖中顯示了成型機20具有上部臂21、下部機台22和分別配置在上部臂21、下部機台22的上部模具30、下部模具35。實質上，本體10之中空區域15係穿過成型機20之上部臂21(或上部模具30)，讓本體10及/或焊接區11位在或被負載在下部機台22(或下部模具40)上的型態。

在可行的實施例中，本體10設定有一計畫位置。該計畫位置是指位在焊接區11的位置或焊接區11的中間區域(或中央區域)，使計畫位置到兩端部13具有相同的距離；作業(A)或作業(B)可在焊接區11上形成孔洞結構12(或稱人孔結構的初始型態)。

圖中也描繪了作業(A)(或作業(B))可在本體10上設置定位孔19的型態；孔洞結構12(或人孔結構的初始型態)或定位孔19，可輔助本體10定位在機器設備上，利於後續作業的進行。

第1、2圖描繪了所述成型方法(或成型機20)配置有一吊掛工具50，吊掛工具50的一端可組合一樞接部51，用以組合或固定在成型機20或其他位置。吊掛工具50是用來輔助本體10的中空區域15穿過成型機20之上部臂21或輔助本體焊接區11位在下部機台32(或下部模具35)上的穩定度。

圖中也顯示了成型機20設置有控制部23，控制部23可控制驅動上部模具30、下部模具40及/或吊掛工具50的作動。

在較佳的實施例中，吊掛工具50的樞接部51可組合調整機構(例如，螺桿、齒輪、油壓缸或其類似機構；圖未顯示)，使吊掛工具50可因應不同尺寸/規格的本體10，調整吊掛工具50的高度(或前、後距離/位置)，以利於本體10位在下部機台32(或下部模具35)上的穩定度和減少本體10輪廓變形的情形。

作業(C)，提供模製作業；配合成型機20的上部模具30、下部模具35，在本體10上執行壓製或加工作業，及/或在焊接區11上製作完成人孔結構12的最終型態(或在本體10上製出環形補強肋14及/或其他加工作業)。

請參考第1、2及3圖，假設上部模具30設有往復作動的活塞部31、副活塞部32和壓制部33；壓制部33有一壓制面34。壓制面34形成朝(圖中)兩邊和上方方向弧形延伸的彎弧面；所述彎弧面的彎曲度接近或相同於本體10(內壁面)的彎曲度，使壓制面34形成一類似「︶」型或朝(圖中)下方突出的凸弧型結構。

以及，對應上部模具30的結構，使下部模具40設置模型腔室41、副模型腔室42和載台43；載台43有一負載面44。負載面44形成朝(圖中)兩邊和上方方向弧形延伸的彎弧面；所述彎弧面的彎曲度接近或相同於本體10(外壁面)的彎曲度，使負載面44形成一類似「︶」型或朝(圖中)下方凹入的凹弧型結構。

可了解的是，當本體10位在下部機台22(或下部模具40)上時，載台43(或負載面44)的凹弧型結構有助於輔助本體10維持正確的輪廓。以及，載台43也設置有定位柱49，供組合上述本體10的定位孔19，用以輔助本體10定位在下部模具40或載台43上的型態。

在可行的實施例中，如果本體10上製出有環形補強肋14的型態，上部模具30的壓制部33、下部模具40的載台43可分別設置收容環形補強肋14的凹凸溝結構35、45，提供輔助定位本體10的作用。

請參閱第4圖，當本體10位在下部模具40(或載台負載面44)，上部模具30朝下部模具40移動後，上部模具30的壓制部33(或壓制面34)配合下部模具40的載台43(或負載面44)固定本體10。然後，可實施活塞部31、副活塞部32配合模型腔室41、副模型腔室42的沖壓(或抽拉)作業，完成本體10的人孔結構12的最終型態。

從上述實施例可知悉，將上部模具30、下部模具40的製孔裝置(例如，製造孔洞、人孔、定位孔或其類似結構的模具裝置)置換為其他加工模組，即可在本體10上執行不同的加工作業。例如，上部模具30、下部模具40置換為輥輪模具組(或人孔邊緣整修模具組)，可在本體10上壓製出環形補強肋的結構(或使人孔形成平整/折邊結構)型態。

也就是說，所述的水塔成型方法製成之水塔結構，包括一應用板片結構彎曲焊接而形成環狀(或中空筒狀)本體10，而具有一中空區域15、焊接區11和開放型態的兩端部13。以及，本體10之一計畫位置(或焊接區11)設置孔洞結構12，並且在本體10上形成環形補強肋14；配合成型機20之上部模具30、下部模具40，完成人孔結構的最終型態。並且，在本體10接合端蓋(圖未顯示)封閉兩端部13的開放型態後，即完成一水塔總成或水塔成品。

在一個水塔結構修正的實施例中，是應用板片結構彎曲焊接而形成環狀(或中空筒狀)本體10，而具有一中空區域15、焊接區11和開放型態的兩端部13。以及，本體10之一計畫位置(或焊接區11)配合成型機20之上部模具30、下部模具40，在該計畫位置形成孔洞結構12(或稱人孔結構的初始型態)或在本體10上形成環形補強肋14，及/或在該孔洞結構12上完成凸出的人孔結構的最終型態。並且，在本體10接合端蓋(圖未顯示)封閉兩端部13的開放型態後，即完成一水塔總成或水塔成品。

請參閱第5圖，描繪了吊掛工具50的修正實施例的型態。吊掛工具50設置有至少一支架52；支架52是垂直於吊掛工具50的型態。以及，支架52的兩端配置有滾輪53；所述滾輪53用以降低支架52或吊掛工具50與本體10之間的摩擦情形。並且，吊掛工具50的支架52提供輔助支撐本體10保持其正確的輪廓結構，以利於本體10實施後續的加工作業。

代表性的來說，這水塔成型方法、成型機及該成型方法製成之水塔結構相較於舊法而言，包括了下列的優點和考量：

1.該本體10和相關配合結構等部分，已被重行設計考量；例如，先使板片結構彎曲焊接形成環狀(或中空筒狀)本體10的作業(A)、作業(B)提供本體10(及/或配合吊掛工具50)跨置成型機20之作業、作業(C)配合成型機20的模製作業等部分，明顯不同於習知技藝的結構製造和操作型態。

2.特別是，上述的作業方法製成的水塔結構，不僅使其實施技術不同於習用結構，而有別於舊法；實質上，也改善了習知水塔的製造、成型裝置因水塔尺寸規格的增加，整個成型機的尺寸及/或高度必須相對提高，使成型機形成體積龐大的機械設備，而需要佔據較大的場地空間、人員在體積龐大的機械設備上操作/加工的困難、麻煩和安全問題等情形，而建立了一個比較理想的作業機制和結構效果。

故，本發明係提供了一有效的水塔成型方法、成型機及該成型方法製成之水塔結構，其結構配置、空間型態和操作應用模式、作業程序係不同於習知者，且具有舊法中無法比擬之優點，係展現了相當大的進步，誠已充份符合發明專利之要件。

惟，以上所述者，僅為本發明之可行實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。