JPH0284219A - 端面が開いている中空プロフィル材を広げる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、　産業上の利用分野 本発明は、特許請求の範囲第１項記載の上位概念に記載
の中空プロフィル材を液圧により広げる方法とこの方法
を実施する装置に関する。ここでの意味の中空プロフィ
ル材として例えば鋼である金属材料から成り任意の断面
を有する管状体がある。

ｂ、　従来の技術 機械の組立てのために屡々、広げられ必要な場合には湾
曲され断面形状が長手方向に沿って著しく変化する形状
体である構成部品が必要とされる。

重さの理由から多くの場合、これらの構成部品を中空体
として形成することに関心が示される。製作コストを低
く保持するために、素材としてリング状の半完成品を選
択し希望の最終形状を素材を広げることにより得ること
がすでに提案された。

特許出願第２８３５０８６号明細書により、中空プワノ
イル材の広げを液圧による内部圧力により行い外側輪郭
の成形を対応する硬質で分割されている外側工具により
得る特許請求の範囲第１項記載の上位概念に記載の方法
が公知である。変形は、中空プロフィル材に対する付加
的な軸方向圧力により支えられる。変形開始時には中空
プロフィル材は、中央の領域を除いて完全に外側からい
わゆる案内支持部材により囲まれている。この案内支持
部材は変形が進行するとともに長手方向に徐々に取除か
れ、このようにして外側工具の実際の成形空間が順次に
解放される。中空プロフィル材のそれ自体としては開い
ている端面ば、中空プロフィル材の中に導入され付加的
軸方向圧力を印加するピストン棒の密封面により密封さ
れる。付加的密封は、ピストン棒がその都度に案内支持
部材により密に囲まれることにより行われる。この案内
支持部材により外側工具の成形空間が解放される。

Ｃ６発明が解決しようとする課題 公知の方法は高い装置コストを必要とし、長手延在方向
に沿って湾曲または折曲される構成部品の製作には適し
ていない。しかしながら特に重大なことは、液圧により
広げる中空プロフィル材における密封状態は、半完成品
における密封面の正６ｉな加工と、半完成品の寸法への
ピストン形状の正確な調整を必要とすることである。半
完成品を製造する際のその都度の公差は加工上の問題を
起こすことがある。

本発明の課題は、中空プロフィル材の密封を大きい装置
コストを伴わずに行うことのできるできるだけ簡単に実
施可能である金属製の中空プロフィル材を液圧により広
げる方法を提案することにある。

ｄ、　課題を解決するための手段 上記課題は本発明により特許請求の範囲第１項記載の特
徴部分に記載の特徴を有する方法により解決される。こ
の方法の有利な実施例は特許請求の範囲第２項に記載さ
れている。この方法を実施する本発明による装置は特許
請求の範囲第３項に記載され、特許請求の範囲第４項な
いし第８項にその実施例が記載されている。

本発明の本質的な考えは、広げるべき中空プロフィル材
のそれ自体としては開いている端面を、中空プロフィル
材の内側または外側の表面を密にしかし間隔をあけて囲
む硬質の密封ヘッドにより閉じることがある。この密封
間隙は、中空体として形成され内部圧力が印加される可
撓性の密封リングにより密封される。

これに加え密封リングは、この密封リングが内部圧力に
より、密封すべき中空プロフィル材の外側または内側の
表面の方向にのみ延びることが可能であり、このように
して延びると表面に密に当接するように密封ヘッドの中
の室に取付けられている。密封リングをこのように密封
ヘッドの中の室に設けることにより可撓性の材料は側面
方向に逃れることができない。密封間隙の中には液圧に
よる広げ圧力も印加されるので本発明では、密封リング
の中の内部圧力が常に広げ圧力より大きく従って確実な
密封が保証されている。可撓性であるので密封リングは
寸法及び表面特性に関して製造公差を問題なく補償する
ことができる。中空体の外側表面を密封する場合すなわ
ち密封ヘッドが中空プロフィル材の端面を外側から囲む
場合、密封リング室の側壁は中空体の広げに関して機械
的係止部材として作用する。内側に位置する密封へ、ラ
ドによる密封の場合、外側にこのような係止部材が別個
の支持部材として設けられる。何故ならば密封圧力が実
際の広げ圧力よりもともと高いからである。密封圧力の
調整は密封圧力が広げ圧力の増加に対応して連続的に高
められるように行うことが可能である。好適には密封圧
力は実際の広げ圧力よりその都度１０〜２０％高い。

密封リングを２つまたはそれより多くのそれ自体として
は独立している部分に分割し、これらの部分を個々に圧
力源に接続することは問題なく可能であり、多くの場合
に有利である。すなわち、広げるべき中空プロフィル材
への整合が必要な場合、これを同一の密封ヘッドを用い
てより簡単に実現することができる。

いずれにせよ密封機能が保証されていることに変わりは
ない。何故ならば密封リングの可撓性の部分部品に十分
な内部圧力が印加されるとただちにこれらの部分部品は
互いに密に当接するからである。

密封へラドが広げ圧力により、広げるべき中空プロフィ
ル材の軸方向にはずらされることがないように密封ヘッ
ドは対応する対抗力により保持されなければならない。

これは本発明により、互いに対抗する密封ヘッドを互い
に連結する牽引素子により行われる。これらの牽引素子
は中空プロフィル材の外に設けることも可能であるが、
中に設けることも可能である。可撓性すなわち湾曲可能
であり内側に位置する牽引素子（例えば牽引網または鎮
）が、広げるべき中空プロフィル材が直線形状を有しく
例えば円筒形の管）、湾曲された最終形状に変形される
べき場合には有利には用いられる。この場合、密封ヘッ
ドにより閉じられている管路端領域は局所的にずらされ
なければならない、これは牽引素子が湾曲可能であるの
で可能である。その他の場合には、密封ヘッドのための
保持部材を外側工具の中に統合すると好適である。

ｅ、　実施例 次に本発明を実施例に基づき図を参照しながら詳細に説
明する。図中、同一部分は同一の参照番号で示す。例え
ば円筒状鋼管である中空プロフィル材１がその端面にお
いて２つの外側密封ヘッド２ａ、　２ｂにより閉じられ
ている。外側ヘッド２ａ、　２ｂは（広げ圧力Ｐ２によ
る変形に対して）堅牢であり、盲孔として形成されてい
る開口部を有する。この開口部の外套輪郭は、広げるべ
き中空プロフィル材１の外側輪郭にほぼ対応する。この
開口部の外套面の中にはリング状室１１が埋込まれてい
る。リング状室１１は中空プロフィル材１の外側表面に
向かって開き、可撓性の材料から成る密封リング３を収
容している。密封リング３は内部が中空であり液圧源（
蓄圧室７）に接続されている。密封リング３に内部圧力
Ｐ１が印加されるとただちにその外側の形状が変化され
る。リング状室１１が密封リング３を３つの面で密に囲
んでいるので密封リング３は中空プロフィル材１の外側
表面に向かう方向にだけ延びこの外側表面に密に当接す
る。このようにして中空プロフィル材ｌの外側表面と密
封ヘッド２ａ、　２ｂ中の開口部の外套面の間のリング
状間隙６は密封される。２つの密封ヘッド２ａ、　２ｂ
は牽引素子５（例えば棒、牽引網、鎖等）により互いに
連結されている。この連結により密封ヘッド２ａ、　２
ｂは、蓄圧室８から外側密封へラド２ａを経て中空プロ
フィル材１の中に導入される広げ圧力Ｐ２によりずれる
ことがないすなわち中空プロフィル材ｌに沿って互いに
対してずれない、中空プロフィル材１の実際の変形領域
は外側工具４により囲まれている。外側工具４は、広げ
られる中空プロノイル材１の外側の形状を定める。

この装置の動作は次のようである。工程の初めにまず密
封リング１１に内部圧力Ｐ、が印加される。

このようにして密封リング１１は中空プロフィル材ｌの
外側表面に密に当接される。ついで中空プロフィル材１
の内部に液圧が発生される。このようにして広げ圧力Ｐ
２は高められる。この圧力の上昇中、内部圧力Ｐ＋が常
に広げ圧力Ｐ２より大きいことが保証される。従って圧
力効果は保持される。

内部圧力Ｐ２が高められ中空プロフィル材１の壁の中の
引張応力が降伏点を越えるとただちに中空プロフィル材
ｌが外側工具４の内側輪郭に急速に接近する。変形工程
の間、２つの密封ヘッド２ａ、２ｂは牽引素子５により
互いに対して位置が変わらないように保持される。

第２図から分かるように、外側密封ヘッド２ａ、２ｂの
代わりに内側密封へラド９を設けることもできる。内側
密封ヘッド９は自身が中空プロフィル材ｌの内側表面に
密接することを保証する。密封リングの動作は第１図の
場合と完全に同一である。

すなわち、外に向かって開いているリング状室１１は密
封リング３が、外に向かって中空プロフィル材ｌの内側
表面の方へ延びることだけを許容する。

この場合、中空プロフィル材１は内部圧力ｐ、が作用す
ると広がるので中空プロフィル材ｌのための外側支持部
材１０を別に設ける必要がある。（内側。

外側という）密封ヘッドの形式に関係なく通常は、密封
ヘッドの領域に位置する広げられた中空プロフィル材１
の終端を切断する必要がある。何故ならば広げられた中
空プロフィル材１は中空プロフィル材ｌの希望された最
終形状に対応しないからである。本発明による方法は僅
かな装置的コストで実施することのできる利点を有する
。この利点に加えこの方法は、直線状の半完成品を素材
として使用する場合でも、長手軸線が湾曲されている広
げられた中空プロフィル材１の製作を可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は２つの外側ヘッドと１つの外側工具を有」る中
空プロフィル材の軸方向の縦断面図、第２図は中空プロ
フィルの外側支持部材を有する内側密封ヘッドの実施例
を示す断面図である。 ｌ・・・中空プロフィル材、 ２ａ、　２ｂ・・・外側密封ヘッド、３・・・密封リン
グ、４・・・外側工具、　　　　　　５・・・牽引素子
、６・・・リング状間隙、　　　７，８・・・蓄圧室、
９・・・密封ヘッド（内側支持部材） １０・・・外側支持部材、　　　１１・・・リング状室
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）中空プロフィル材の端面を密封ヘッドにより閉じ、
   中空プロフィル材の変形のために中空プロフィル材の中
   に液圧により内部圧力を印加することにより、例えば鋼
   である金属材料から成る端面が開いている中空プロフィ
   ルを、中空プロフィル材を囲む分割形外側工具により前
   もって与えられている形状に広げる方法において、中空
   プロフィル材の変形のために印加されている圧力Ｐ＿２
   より常に大きい圧力Ｐ＿１を有する密封リングが中空プ
   ロフィル材の内側または外側の表面に当接することによ
   り、密封ヘッドの硬質部分がそれぞれ可撓性の密封リン
   グを介して中空プロフィル材に対して密封され、密封リ
   ングの領域において中空プロフィル材を広げることは、
   密封リングが中空プロフィル材の表面に当接することに
   より、外側から制限されることを特徴とする端面が開い
   ている中空プロフィル材を広げる方法。 ２）前記密封リングの中の圧力Ｐ＿１がその都度の液圧
   による広げ圧力Ｐ＿２より少なくとも１０〜２０％高く
   保持されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の端面が開いている中空プロフィル材を広げる方法。 ３）広げるべき前記中空プロフィル材の外側輪郭のため
   の分割されている硬質の外側工具と、牽引素子により互
   いに連結することのできる２つの密封ヘッドと、種々の
   液圧の発生手段を備えている特許請求の範囲第１項記載
   の端面が開いている中空プロフィル材を広げる方法を実
   施する装置において、各密封ヘッド（２ａ、２ｂ）が、
   可撓性材料から成り液圧による内部圧力を印加すること
   のできる密封リング（３）を備え、密封リング（３）は
   密封ヘッド（２ａ、２ｂ、９）のリング室（１１）の中
   に挿入され、リング室（１１）は中空プロフィル材（１
   ）の表面に向いている側が開いており、リング室（１１
   ）の側面壁は中空プロフィル材（１）の表面まで密に達
   していることを特徴とする端面が開いている中空プロフ
   ィル材を広げる装置。 ４）前記密封ヘッド（９）が前記中空プロフィル材（１
   ）の内側に配置されている場合、密封リング（３）の作
   用領域にそして中空プロフィル材（１）の外側に中空プ
   ロフィル材（１）の支持部材（１０）がこの領域での中
   空プロフィル材（１）の広がりを制限するために設けら
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   装置。 ５）前記密封リング（３）がそれぞれ部分部品に分割さ
   れ、これらの部分部品に個々に液圧による内部圧力が印
   加されることを特徴とする特許請求の範囲第３項又は第
   ４項記載の端面が開いている中空プロフィル材を広げる
   装置。 ６）牽引素子（５）が前記密封ヘッド（２ａ、２ｂ、９
   ）を連結するために中空プロフィル材（１）の内部に設
   けられることを特徴とする特許請求の範囲第３項ないし
   第５項のうちのいずれか１項に記載の端面が開いている
   中空プロフィル材を広げる装置。 ７）牽引素子（５）が、少なくとも一部の領域は可撓性
   材料で形成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第５項記載の端面が開いている中空プロフィル材を広げ
   る装置。 ８）前記密封ヘッド（２ａ、２ｂ、９）の互いに対する
   位置が外側工具を介して固定されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項ないし第５項のうちのいずれか
   １項に記載の端面が開いている中空プロフィル材を広げ
   る装置。