(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二重又は三重どちらかのガラス枠を有する断熱ガラス用フレームを作製するために異形材を屈曲する、コンピュータ制御される方法であり、前記異形材は、屈曲部分を加熱せずに、又は加熱して屈曲可能な種類のアルミニウムバーから、又は「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」材料から、及びグラスファイバとＰＶＣ材料の複合材料異形材から成り、前記異形材の３面に外側金属膜を有し、前記方法は、少なくとも：前記異形材を機械加工部に自動的に給送するステップ；前記異形材を、屈曲ゾーン又は位置に速やかに至らしめるステップを含む方法であって、前記異形材を加熱するために、前記方法は更に、前記屈曲ゾーン又は屈曲位置に係止グリッパで強固に係止された前記異形材を直接、上部熱風噴射ノズル及び下部熱風噴射ノズルによって可鍛状態にまで加熱し、前記可鍛状態にある前記異形材を移動させることがないステップを含むこと、及び加熱するステップは、前記係止グリッパで強固に係止された前記異形材の上部及び下部を同時に加熱することを含み；前記加熱の終わりに、前記上部熱風噴射ノズル及び前記下部熱風噴射ノズルは、停止され；前記上部熱風噴射ノズルは引き離され、その一方で前記異形材が前記係止グリッパで係止された状態で、自動調心形成パンチが、屈曲位置まで給送又は前進され、前記給送時には、前記自動調心形成パンチは、前記自動調心形成パンチの休止位置と稼働位置の中間位置まで変位され、前記係止グリッパの可動前顎部と後顎部との間で係合され、前記異形材を、加熱ゾーンで、精確に９０度の屈曲角度で、内側を前記９０度の角度で精確に整えた状態で、屈曲し、精確に９０度屈曲された前記異形材を冷却することを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記上部熱風噴射ノズルは、引き離し可能なノズルであり、前記下部熱風噴射ノズルは、固定されたノズルであり、前記方法は、前記上部熱風噴射ノズルを、前記屈曲位置と略一致する加熱位置に移動させるステップ、及び前記上部熱風噴射ノズルを、前記加熱するステップの終わりに、前記加熱位置から離隔させて、前記上部熱風噴射ノズルを再び待機位置に戻すステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記異形材を自動的に給送するステップでは、前記異形材は、前記異形材の目標長さが屈曲位置を通過するまで、支持ローラに載送され、それにより前記屈曲位置を過ぎた異形材の部分は、前記断熱ガラス用フレームの第１辺部分を形成することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記方法は：前記異形材を、目標又は所望の屈曲位置に到達するよう給送し、前記給送時には、前記異形材は、作製される断熱ガラス用フレームの最終寸法に応じて決まる必要な異形材長さが前記屈曲位置を通過するまで送られ、前記屈曲位置を過ぎた前記異形材の部分は、第１フレーム辺となり；上部熱風加熱システムを加熱位置まで変位させて、前記上部熱風加熱システムの前記上部熱風噴射ノズルを前記異形材から約０．１／０．２ｍｍの高さにし；下部熱風加熱システムの前記下部熱風噴射ノズルを通して搬送された熱風も同様に吹付けることによって加熱を開始し、それにより前記異形材を上部及び下部ゾーン其々で加熱し；前記加熱が終わると、前記上部熱風噴射ノズル及び前記下部熱風噴射ノズルを停止し；前記上部熱風噴射ノズルを引き離しながら、それと同時に、自動調心形成パンチを、前記自動調心形成パンチの操作位置まで給送又は前進させ、前記自動調心形成パンチは、前記自動調心形成パンチの休止位置と稼働位置との中間位置に変位されて、前記異形材を係止する係止グリッパの可動前顎部と後顎部との間に入り、前記係止グリッパの前記可動前顎部は、前記後顎部全体を通じて変位されて、前記異形材を前記後顎部に対して押圧することによって前記異形材と接触し、前記異形材は、その結果、前記可動前顎部と前記後顎部との間に係合され、前記自動調心形成パンチと前記可動前顎部との干渉によって、前記自動調心形成パンチは、稼働位置に位置合わせもされ、それにより前記異形材は、水平方向に係止され、前記自動調心形成パンチはいつでも垂直方向に係止可能になり、その後、前記自動調心形成パンチは、下方に移動されて、前記異形材を前記係止グリッパの前記後顎部に固定された前記下部熱風噴射ノズルに押圧し、前記加熱、係止された異形材は、その後、休止位置で異形材摺動面の一部となる屈曲パドルによって屈曲され、前記屈曲パドルは、支点周りに回転し、それにより前記異形材が前記上部熱風加熱システム及び前記下部熱風加熱システムによって可鍛状態となった箇所で、前記異形材を９０度まで起し、前記異形材を精確に屈曲する力を、前記異形材に印加し；前記箇所は、前記下部熱風噴射ノズルの中心と略一致し；屈曲された前記異形材は、その後、冷風噴射を前記屈曲部分に吹付けることによって冷却され、それにより屈曲されたばかりの材料を再び硬化させ、冷風は、前記自動調心形成パンチに組込まれた少なくとも上部冷却ノズル及び専用の下部冷却ノズルによって吹付けられ、前記自動調心形成パンチは、送風回路を含み、それにより前記異形材を冷却ステップでも係止状態に保持し、前記異形材が変形されるのを防ぎ；前記屈曲パドルは、前記異形材を屈曲した後、前記屈曲パドルの休止位置に戻される間も、引き続き冷風を送給し；前記冷却ステップの終わりに、操作要素全ては、休止位置に戻り、前記異形材は、係止解除され、前記自動調心形成パンチは、離隔され、それにより、前記自動調心形成パンチの最初の部分的な引き離し動作を提供すると共に、前記係止グリッパの可動前顎部が前記後顎部から前記動作のストローク位置の端部まで離隔され、それにより前記異形材を解放して、前記異形材が更なる加工又は機械加工ステップへと送られようにし、前記自動調心形成パンチと干渉することで、前記可動前顎部は、更に離間され、それにより前記自動調心形成パンチを解除し、前記自動調心形成パンチは、その後、再び上方に駆動され、それにより前記異形材の機械加工操作サイクルを終了し、新たな機械加工操作サイクルが開始され、前記断熱ガラス用フレームの残りの３角部を屈曲するのに、既に実行された操作ステップ全てを繰返すことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法によって、二重又は三重断熱ガラス枠を有するガラス窓用フレームを作製するための異形材を屈曲する、コンピュータ制御される機器であり、前記機器は、前記機器においてライン上で動作可能に相互接続されて：６位置型の異形材を収納する収納装置；前記異形材を収納する固定構造体；前記収納装置を制御する制御パネル；前記異形材を接合する自動接合部；機械加工される前記異形材を支持する異形材支持パネル装置；前記異形材を送る自動異形材送りシステム；前記機器を制御し、緊急事態に対処するメイン操作パネル；異形材切断システム；自動異形材加熱／屈曲／冷却システム；前記機器を管理又は制御する「パソコン型」又は「ノート型」サポートシステム；被加熱異形材を９０度屈曲するための温度を調整及び制御する温度調整及び制御パネルを含む機器であって、前記自動異形材加熱／屈曲／冷却システムは、前記機器に内蔵され、搬送される熱風を加熱する加熱手段、前記熱風を搬送するシステム、及び引き離し可能な上部加熱システム及び制御可能に作動／停止される下部加熱システムを含む加熱システムを含み、前記上部加熱システムは、熱風が、前記異形材の屈曲されねばならないゾーンである前記異形材の精確な空間内で操作可能となることによって、前記異形材の上部を加熱し、それにより前記異形材の被加熱部分を可鍛状態にし、前記加熱システムは、屈曲手段と協働して、直線内角を、欠陥なしに、綺麗な切断面と同様な仕上げを達成可能にし、前記加熱システムは、前記異形材を、可鍛状態の前記異形材を変位することなく、前記異形材の屈曲部分で直接加熱し、それにより加熱された前記異形材は、前記異形材の数カ所で、半液体状態を達成すること、及び前記機器は、実質的に８〜２４ｍｍの幅を持つあらゆる種類の材料に対応する自在上部形成組立体を更に含み、それにより前記機器の部品を交換せずに、材料の種類又は厚さを変更可能であることを特徴とする機器。
【請求項６】
前記機器において、前記機器のライン上で、前記機器用の補助部品と共に、一体化された全て、少なくとも以下の機能部品：複数の異形材支持ローラ；引き離し可能な上部加熱システム；一体型上部冷却システムを有する自動調心形成パンチ；異形材起曲システム；前記異形材を、前記異形材の屈曲位置で係止する異形材係止グリッパ；固定下部加熱システム；前記上部加熱システムを駆動する空気圧システムを含み、前記自動異形材加熱／屈曲／冷却システムは、第１上部空気噴射冷却手段及び第２専用下部空気噴射冷却手段を含むことを特徴とする、請求項５に記載の機器。
【請求項７】
前記一体型上部冷却システムは、前記自在上部形成組立体に内蔵されることを特徴とする、請求項６に記載の機器。
【請求項８】
前記異形材起曲システムは、前記異形材を精確に９０度屈曲する屈曲パドルを含み、前記屈曲パドルは、その休止位置で、前記異形材の摺動面の一部となり、前記屈曲パドルは、支点周りに回転して、前記異形材が前記加熱システムによって可鍛状態にされた箇所で精確に屈曲力を前記異形材に印加し、前記箇所は、下部熱風噴射ノズルの中心と一致することを特徴とする、請求項６に記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の態様では、断熱ガラス枠−二重ガラス窓用スペーサ要素を自動的に屈曲する方法に関する。
【０００２】
本発明の第２の態様では、本発明は、本発明の方法を実行する自動曲げ加工機に関する。
【背景技術】
【０００３】
周知のように、第１異形材曲げ加工機は、二重又は三重ガラス板を有する断熱ガラス枠又はガラス窓の増大する需要に応えるために、且つ断熱ガラス枠の組立性を向上及び強化するための他、生産性を増大しつつ操作要員の作業を簡素化するために、２０年程前に市場に導入された。
【０００４】
従って、技術的な観点から、異形材曲げ加工機で作製された、即ち切断する代わりに４角部を屈曲した、断熱ガラス枠のフレームは、大幅に改善されたが、これは、屈曲角度又は角部が、内側二重又は三重ガラス板のガラス窓に関する断熱能力を大きく向上させたため、及び断裂領域をフレームに生じさせないようにしたためである。  
【０００５】
事実、屈曲フレームは、屈曲された４角部及び開口辺を閉塞する線状接続部を有する。
【０００６】
漏出し易い箇所であるガラス窓の角部では、屈曲フレームは、４角部又は４角が角継手要素によって閉塞されるフレームと比べて、損失や漏出を受け難い。
【０００７】
従来の異形材曲げ加工機は、断熱ガラス枠の内側スペーサ異形材又は要素を屈曲させる加工を行い、該スペーサ異形材は、一般的に、長さ５又は６メートルで、断面が略矩形で、その底部で二カ所が径方向に面取りされ、幅は、６ミリから３０ミリ以上と様々な場合があり、最も使用されてる幅でも、８〜２４ミリで、高さは通常６．３〜７ミリである異形材バー又は棒として製造され、販売されている。
【０００８】
上記の異形材バー又は棒は、異なる材料を含み、該材料は、一般的に、３つの材料区域に分類できる。
【０００９】
極めて簡単に且つ経済的に加工されることができる、最も一般的に販売されているバー−スペーサ要素は、アルミニウム材製である。
【００１０】
この種類の材料は、断熱能力が比較的低いために最良の結果を提供しなくても、世界レベルで最も普及している。
【００１１】
また、ここ１０年間で、一部がステンレス鋼材及び一部がプラスチック材から成る複合異形材も開発されており、そうした異形材は、特にイタリアや欧州の市場で益々重要になってきている。
【００１２】
上記異形材は、所謂「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」異形材又はスペーサ要素である。
【００１３】
上記異形材は、高熱伝導性材料の含有量が少ないため、断熱性を向上できる。
【００１４】
しかしながら、そうした材料の構造では、曲げ加工が極めて複雑になる。
【００１５】
事実、該異形材の内部は、プラスチック材料製で、そのため屈曲し易いものの、該異形材の外部は鋼材製で、そのため遥かに剛性が高い。
【００１６】
このことから、外部の鋼鉄構造を屈曲するために、異形材曲げ加工機によって極めて高い屈曲力を印加する必要がある。
【００１７】
その一方で、プラスチック材料は、屈曲操作に反応して、開始位置に戻る傾向がある。
【００１８】
その上、現在の規制を満たすのに、屈曲箇所での直線辺に対する異形材の拡張部分は、０．３ミリを超えてはならず、また、該拡張部分は、更なる加工操作ステップでも適切に使用されるべきである。
【００１９】
最後に、上記の要因から、内側屈曲部分の適切な審美性を達成するのが、極めて難しく、その一方で、審美性は、完成品又はフレームの不可欠な側面である、というのもかかる完成フレームは、窓又はドアフレーム／ガラス窓の内側で視認可能となるためで、従って、ガラス窓の光学特性に悪影響を及ぼしかねない如何なる欠陥も見えないように隠すことが極めて重要である。
【００２０】
上記要因により、結果的に、アルミニウム異形材と比べて、上記「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」異形材が、加工又は機械加工するには遥かに複雑で、数種類の従来の異形材曲げ加工機しか、実際に適切な屈曲を提供するように適合されていない。  
【００２１】
また、上記の他に、ここ数年間で、市場では、「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」クラスに属すると考えられる一方で、その熱伝導性組成物と極めて複雑な機械加工／曲げ加工方法の両方に関して「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」異形材とは異なる数種類のバー−異形材が導入されている点も、加えられるべきである。
【００２２】
上記バー−異形材は、通常、グラスファイバとＰＶＣ材料を、様々な割合で、複合した押出材で作製され、三面に外側金属膜が塗布されている。
【００２３】
この最後の種類の材料は、現在、熱伝導率を下げるのに関して最も有用な実績があり、それにより、複合押出材製ガラス窓の価値を高めている。
【００２４】
しかしながら、上記特性のために、そうした材料は、従来の標準的な異形材曲げ加工機によって屈曲できない、というのも該材料は、適切に屈曲される前に、被屈曲部分を必ず熱処理しなければならず、且つ屈曲後に、屈曲部分を冷却させなければならず、その結果、該材料は、屈曲できない異形材と考えられることが多く、該材料を使用して、断熱ガラス枠のフレームを形成するには、該材料は、通常フレームの四辺に沿った大きさに切断されて、その後角継手要素によって閉塞されていた。
【００２５】
この処理が適切な処理だと考えられても、この処理は、関連するフレームを作製するのに必要な時間が長くなり、フレームの４角部で必ず４か所の断裂箇所が形成されてしまう。
【００２６】
屈曲前に全く加熱操作を必要としないアルミニウム製スペーサ要素及び「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」スペーサ要素のみを屈曲するよう設計された従来の異形材曲げ加工機の操作に関する作業又は加工モードは、一般的に、現在市販されている曲げ加工機全てのものと同様で、現在市販の曲げ加工機は、通常、自動屈曲及び関連切断システムを含む。
【００２７】
長さ５ｍ又は６ｍのバー状異形材が、初めに、バー収納装置に装填され、該装置は、被加工異形材を装填するオペレータによって使用される複数の異なる操作部分を含む。
【００２８】
より詳しくは、上記異形材は、異形材曲げ加工機に自動的に投入され、該加工機では、完成フレームを作製するのに必要な全ての加工ステップが実行される。
【００２９】
異形材の載送、及び所望するフレームを提供するのに必要な長さの計測は、エンコーダ及び位置感知用光電セルシステムによって制御される。
【００３０】
特に、加工されるバーを機械加工部分に給送後、該バーは、基準位置又は「０（ゼロ）」位置へと搬送される、又は、必要に応じて、要求された「０（ゼロ）」点が、切断操作によって形成される。
【００３１】
次に、バーは、フレームの第１辺の事前設定部分に対応する、所望長さのフレームの第１辺を提供するまで送られるが、これは、上記第１辺が、実際に２部分に分割され、その後フレーム作製操作の最後に線状接続装置によって閉塞されるからである。
【００３２】
この時点で、機械は、第１フレーム角度又は角部の屈曲を実行する複数の操作機能を作動させる。
【００３３】
特に、異形材は、係止用グリッパに強固に係合されて、異形材が更に移動するのを防止し；形成組立体は、異形材の最上部に配置されて、角部の内側部分が変形するのを防止しながら、異形材を該組立体上方に屈曲可能にする。
【００３４】
自動起上（ｒａｉｓｉｎｇ  ｏｒ  ｌｉｆｔｉｎｇ）パドルは、異形材位置決めステップにおいて、屈曲箇所を通過させた異形材部分を起上することによって、屈曲操作を実行し、それによりフレームの第１辺を提供する。
【００３５】
第１フレーム角度又は角部の屈曲が終了すると、自動起上パドルは、再度上記基準位置又は「０（ゼロ）」位置になるように、下方に変位される；上部形成組立体は、再び、その初期待機位置に戻り、係止グリッパは、開状態にされて、異形材を再び離隔するように駆動可能になる。
【００３６】
その後、バー送りシステムは、異形材又はバーを、第２フレーム角度又は角部を屈曲させるのに適した所望位置に搬送するように、再度作動される。
【００３７】
この操作方法は、完全なフレームを形成するために継続され、全工程は、断熱ガラス窓内に配置される完成スペーサ要素を形成するために、線状接続部で閉塞されるべき箇所で異形材を切断することによって終了する。
【００３８】
上記から、屈曲システムは、曲げ加工機の最も重要な構成要素であり、従って、該システムは、複数の要素、即ち係止グリッパ；上部形成組立体及び自動屈曲パドルを含むことが明らかである。
【００３９】
殆どの従来の異形材曲げ加工機における上部形成組立体は、被加工材料の大きさや種類に応じた形成要素から成り、そのため形成要素は、材料変更や切替操作毎に交換されなければならない。
【００４０】
従って、従来の屈曲サイクルは、３操作ステップ、即ち：グリッパ内に上部形成組立体を挿入するステップ；グリッパを閉じて、バー又は異形材が変形するのを防止するステップ；及び屈曲パドルを起こして、グリッパを通過した異形材の部分を屈曲させ、該通過部分を、作製するフレームの第１辺の部分とするステップを含む。
【００４１】
屈曲操作は、９０度の曲げ角度で行われ、異形材は、上部形成組立体周りに屈曲される。
【００４２】
かかる曲げ加工工程は、連続したものである。
【００４３】
フレームに関する測定寸法及びデータは、機械オペレータによって設定される、又は最適化プログラムから導出され、その後、曲げ加工機で自動的に全工程を実行可能にするために、異形材曲げ加工機に転送される。
【００４４】
従来の加工機は、異形材を一度に加工するように設計され、各異形材を完全に加工した後に、同じ機械が、機械加工中のバー又は異形材と、収納装置に配置された次のバー又は異形材との接続を自動的に行う。
【００４５】
上記「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」異形材は、アルミニウム異形材とは極めて異なる構造上の特徴があるため、異形材曲げ加工機は、完成フレームを確実に得るのに極めて重要な複数の設定を調整できなければならない。
【００４６】
逆もまた同様で、被加熱「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」材料を屈曲するのに、上記で開示した方法は、少なくとも加熱ステップ、及び異形材の屈曲区域又は部分で異形材を加熱するシステムの他、屈曲後に異形材を冷却するシステムを含まねばならない。
【００４７】
このように、加熱されねばならない「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」異形材を屈曲するよう適合された曲げ加工機は市販されているものの、そうした従来の曲げ加工機は、十分に精確で良好な美的特徴を持つ屈曲結果を提供してはいない。
【００４８】
屈曲前に加熱されねばならない「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」材料を加工するために、曲げ加工機のライン上でバー−異形材を加熱する加熱システムが設計されており、曲げ加工機には、上記被加熱「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」異形材を同機が加工可能にするための、更に詳細に設計された補助手段を、備えている。
【００４９】
しかしながら、上記の従来の曲げ加工機に関する主な欠点は、オペレータが、加熱されてはならない材料を加工した後すぐに、その逆の加熱されねばならない材料を加工できない、或いは加熱されねばならない材料を加工した後すぐに、その逆の加熱されてはならない材料を加工できない点である。
【００５０】
事実、上記２つの異なる加工操作間では、オペレータが、関連する適切な補助部品を組付け／分解可能にするために、休止期間を設ける必要がある。
【００５１】
国際特許出願第ＷＯ００／６９７２６号（特許文献１）では、三辺で画成される角部を、平坦面を有する板状材料から形成する方法及び装置を開示している。
【００５２】
この従来の方法及び装置では、角部に隣接して存在する板部の縁は、平坦面をした板部に平行な長手方向延伸部の主部分に沿って斜角が付けられており、形成される角部の領域に、斜角が付けられた側縁から平坦面板の板まで湾曲輪郭を有する。事前に形成されたブランクの湾曲遷移領域は、その後、当接具に押当てられ、横方向寸法間で角部領域と重なる組立体の少なくとも１つのゾーンと接触される。その後、角部は、材料を形成することによって作製され、切断装置で切断される。
【００５３】
特許文献１では、角部は、精確に９０度を画成する２収束辺を有さない。
【００５４】
また、特許文献１では、角部を形成する空気加熱及び冷却手段を使用することについて、開示も示唆もされていない。
【００５５】
更にまた、この従来の方法及び装置は、平坦面を有する板状材料を加工するように適合されているだけであり、材料は板金材料である。その他に記載されているのは、この従来の方法及び装置が、熱風及び冷風を角領域に吹付けて、機械加工される全材料を機械加工できない点、更に、角領域は、完全に９０度の角領域ではない点である。
【００５６】
米国特許第５１３６８７１Ａ号（特許文献２）では、中空の異形材条片を断熱ガラス枠のスペーサフレームに屈曲する工程及び機器について開示している。同文献では、異形材条片を断熱ガラス枠用スペーサフレームに屈曲する間、該条片は、中空異形材条片の給送方向に変位可能なグリッパによって、所定距離だけ、特定の場合に屈曲される異形材条片の位置が、屈曲当接部に対して合わさる程度まで、前進される。屈曲レバーによって行われる屈曲工程中、異形材条片は、屈曲用ヘッドの顎部によって保持され、グリッパは、開始位置に戻る。中空異形材条片を最終的に前進させた後、該条片は、導入される異形材条片から供給されて、最終屈曲ステップが実行される。中空異形材条片は、スペーサフレームを作製中絶えず、グリッパによって又は屈曲ヘッドの顎部によって保持される。
【００５７】
同文献では、角部を形成するのに、熱風及び冷風を吹付けることについて、教示も示唆もしていない。
【００５８】
また、同文献は、厳密に９０度の屈曲角度で角部を提供していしない。
【００５９】
米国特許第５１６１４０１  Ａ  号（特許文献３）では、連続的に湾曲する中空異形材条片を作製する機器について開示しており、該機器では、異形材条片の湾曲部又は角部の曲率半径及び長さは、任意に幅広く選択されることができる。
【００６０】
同文献では、熱風又は冷風吹付け工程を使用することは提供されず、また、該工程により作製されたフレームの角部は、精確な９０度の屈曲ではないが、記載されているように、角部の曲率半径は、任意に幅広く選択できるが、精確な９０度の屈曲角部構成を含んではいない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６１】
【特許文献１】国際特許出願第ＷＯ００／６９７２６号
【特許文献２】米国特許第５１３６８７１Ａ号
【特許文献３】米国特許第５１６１４０１Ａ号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００６２】
従って、従来の異形材曲げ加工機に関する上記欠点を解消するために、本発明の目的は、上記のあらゆる種類の異形材、即ち、特に、アルミニウム異形材、加熱されてはならない「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」異形材及び加熱されねばならない「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」異形材を、自在上部形成組立体、及び新規な加熱及び冷却方法、及び「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」異形材が加熱されるように特別に設計されたシステムによって、加工可能にする専用コンピュータ及び特別に設計されたコンピュータプログラムによって制御される異形材曲げ加工方法及び曲げ加工機を提供することである。
【００６３】
上記目的の範囲内で、本発明の主な目的は、構造的に極めて簡素で、且つユーザの作業を大幅に簡略化でき、次第に加工が難しくなっている材料製の改良異形材に関する現在の要件を満たすため、ユーザにとって有益な、異形材曲げ加工方法及び曲げ加工機を提供することである。
【００６４】
本発明の更なる目的は、いかなる種類の突起（ｂｏｓｓ）もなく、異形材の内部を精確に９０度の角度で完全に屈曲した状態で、９０度の角度で異形材を完全に屈曲するよう、且つ切断され、角継手装置によって閉塞される異形材と完全に同様になるよう適合された異形材曲げ加工方法及び曲げ加工機を提供することである。
【００６５】
本発明の更なる重要な目的は、曲げ加工機の操作組立体全てが、曲げ加工機自体に直接「内臓」されている又は組込まれているような、異形材曲げ加工方法及び曲げ加工機を提供することである。
【００６６】
本発明の更に別の目的は、３屈曲角部及びオペレータによって容易に選択されることができる角継手組立体を有するフレーム、例えば、線状接続装置によって閉塞される４屈曲角部を有するフレーム、又は角継手装置によって閉塞される３屈曲角部を有するフレームを提供するよう適合されるような異形材曲げ加工方法及び曲げ加工機を提供することであり、該曲げ加工機は、その特別に設計された構造上の特徴により、極めて信頼性が高く、操作時に安全である。
【課題を解決するための手段】
【００６７】
本発明の一態様によると、上記の目標及び目的の他、本明細書の以下でより明らかになるであろう更に他の目的についても、付記されたクレームによる異形材曲げ加工方法及び曲げ加工機によって達成される。
【００６８】
本発明の更なる特徴及び効果については、添付図を参照して、本発明の方法及び機械の好適実施形態に関する以下の詳細な開示から、以下で一層明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明による異形材曲げ加工機の好適実施形態の主な構成に関する全体図である。
【図２】本発明による異形材曲げ加工機に含まれる自動異形材加熱、屈曲及び冷却システムの好適実施形態を、より詳細に示す概略図である。
【図３】本発明の方法の第１操作ステップ、即ち、異形材給送ステップを示している。
【図４】異形材加熱ステップを示している。
【図４Ａ】図４の矢印Ａの方向に見た図４の図である。
【図５】加熱システムを離隔し、自動調心形成パンチ要素を適切に位置決めする他、異形材グリッパの前顎部を閉じる操作ステップを示す概略図である。
【図５ａ】フレーム要素の休止位置から開始する、本発明の方法に関する更なる操作ステップを示している。
【図５ｂ】自動調心形成パンチを配置し、グリッパの前顎部を閉じる、本発明の方法に関する更なる操作ステップを示している。
【図５ｃ】自動調心形成パンチを配置し、グリッパの前顎部を閉じる、本発明の方法に関する更なる操作ステップを示している。
【図５ｄ】自動調心形成パンチを配置し、グリッパの前顎部を閉じる、本発明の方法に関する更なる操作ステップを示している。
【図６】異形材屈曲操作ステップを示す更なる概略図である。
【図７】屈曲異形材冷却操作ステップを示す更なる概略図である。
【図７Ｂ】実質的に図７の矢印Ｂに沿って見た図７の側面図である。
【図８】屈曲パドルがその休止位置に戻る操作ステップを示している。
【図８Ｂ】実質的に矢印Ｂの方向に見た図８の側面図である。
【図９】屈曲された異形材を解放又は係止解除する操作ステップを示している。
【図９ａ】実質的に図９の矢印Ａの方向に見た図９の詳細図である。
【図９ｂ】実質的に図９の矢印Ａの方向に見た図９の詳細図である。
【図９ｃ】実質的に図９の矢印Ａの方向に見た図９の詳細図である。
【図９ｄ】実質的に図９の矢印Ａの方向に見た図９の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
本発明の好適実施形態についてより詳細に開示する前に、「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」異形材を加工する従来の２解決方法について、簡潔に開示される。
【００７１】
第１の解決方法は、標準的な異形材曲げ加工機を正しく適合又は変形する方法で、即ち、上記機械を、かかる種類の機械加工又は加工に適するようにすることである。
【００７２】
第２解決方法は、それとは逆に、異形材屈曲工程を行わないが、事前に切断されたフレーム辺の角部を密着又は溶接する操作工程を行う、全く異なる機械を設計することである；本発明の機械は、実際に、第１解決方法の標準的な異形材曲げ加工機における大幅な改良に関するため、この第２解決方法は、本発明とは関係しない。
【００７３】
つまり、本出願人は、独創的な方法で、第１解決方法の一般的な機械を、加熱されてはならない「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」材料だけではなく、加熱されねばならない「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」材料を加工するために、該機械に異形材をライン上で加熱する新規な加熱システムを設けることによって、改良したが、本方法は、従来の異形材曲げ加工機に関する上記欠点の全て、特に、従来の機械において、オペレータが加熱されてはならない材料を加工した後で、加熱されねばならない異形材を屈曲できない、及び加熱されねばならない異形材を加工した後で、加熱されてはならない材料を屈曲できないという欠点を、解消した。
【００７４】
上述したように、従来の機械では、操作に関する上記２操作モード間に、休止期間が、オペレータが機械の取付け部品を組付／分解可能にするために、設けられねばならないのに対して、本発明の機械では、本発明の主な態様によれば、必要な装置全てが、既に機械自体に設置又は内臓されている。
【００７５】
これに関連して、注目されるべき点は、従来の機械では、異形材の加熱は、被屈曲材料の特定領域に作用する電気抵抗によって実行され、それにより異形材の一部又は一区域だけが、約１．５ｃｍ加熱され、適切な温度に達すると、加熱部分は、一般に約１６０Ｃ〜２８０Ｃの可鍛状態になる点である。
【００７６】
第１フレーム角度を提供するための被屈曲部分又は区域の加熱が終了すると、異形材は変位される、即ち、第１角度の屈曲を行う位置に搬送される、つまり、可鍛状態にある間に送られるため、屈曲精度に関する問題が発生することがある。
【００７７】
屈曲位置に到達すると、それ以降の操作ステップは、加熱されてはならない異形材を屈曲するのに実行され、既に上記で開示されたステップと略同じである。
【００７８】
上記図面を参照して、本発明について、加熱されてはならない「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」材料と加熱されなねばならない「Ｗａｒｍ  Ｅｄｇｅ」材料の両方を屈曲するよう設計された、本発明の異形材曲げ加工機の第１好適実施形態に関して、詳細に開示される。
【００７９】
図１を参照すると、本明細書では、本発明による曲げ加工機の一般的な構成を示している。
【００８０】
同図では、符号は、其々以下を示す：Ａ：好適には６位置又はコンパートメント型の異形材収納装置；Ｂ：異形材カートン又は箱を収納する固定構造体；Ｃ：収納装置を制御するコマンドパネル；Ｄ：自動異形材接合部；Ｅ：機械加工される異形材を支持するパネル装置；Ｆ：自動異形材送りシステム；Ｇ：機械を操作し、緊急状態に対処するためのメインパネル；Ｈ：異形材切断システム；Ｌ：自動異形材加熱／屈曲／冷却システム；Ｍ：機械を管理する「ノート型」又は「パソコン型」サポートシステム；Ｎ：被加熱異形材の機械加工温度を調整及び制御するパネル。
【００８１】
図２は、本発明の機械、特に自動異形材加熱、屈曲及び冷却システムの設備図を図式的に示している。
【００８２】
図２の参照番号は、以下の構成要素を示す：１：異形材支持ローラ；２：機械加工される異形材；３：内蔵上部冷却システムを有する自動調整上部形成組立体；４：上部加熱システム；５：下部冷却システム；６：異形材起曲システム（異形材起上パドル）；７：屈曲位置にある異形材グリッパ（ａ＝可動前位置；ｂ＝固定後位置）；８：前加熱システム。
【００８３】
図３は、第１異形材２の給送操作ステップ１を示している。
【００８４】
図３において、参照番号１は、異形材支持ローラ；２：機械加工される異形材；５：下部冷却システム；６：異形材起曲システム（異形材起立（ｒａｉｓｉｎｇ）パドル）；７：屈曲位置に異形材を把持するグリッパ（ａ＝前位置；ｂ＝後固定位置）を示している。
【００８５】
図３の本発明の曲げ加工方法の操作ステップ１は、異形材２を適切な屈曲位置に達するまで給送するために提供する。
【００８６】
支持ローラ１上に載送された異形材２は、異形材の必要な長さが屈曲箇所を通過可能になるまで送られる。
【００８７】
これは、明らかに、被作製フレームの最終的な大きさによって変化する。
【００８８】
異形材は、フレームの第１角度又は角部を形成する区域が屈曲ゾーンに配置される箇所まで載送される又は送られる。
【００８９】
屈曲区域を超えた異形材部分は、フレームの第１辺部分を構成し、該部分の長さは、前述したように、第１フレーム辺の事前に設定した部分に対応するが、これは、第１辺が２部分に分割され、それに従い、フレーム作製操作終了時に、線状接続部によって閉塞されるためである。
【００９０】
図４及び図４Ａでは、本発明の方法に関する更なる第２操作ステップ、即ち加熱ステップについて示しており；参照番号２は、ここでも機械加工される異形材を示しており；４は、上部加熱システム；７は、屈曲位置での異形材グリッパ（ａ＝可動前位置；ｂ＝固定後位置）；８は、下部加熱システムを示す。
【００９１】
上記加熱ステップは、上部加熱ノズル４を稼働位置まで駆動することを提供し、該ノズルは、異形材２から約０．１／０．２ｍｍの高さに配置されて、上部ノズル４を通して及び下部加熱ノズル８を通して送られる熱風を吹付けることによって、加熱工程を開始し、その結果上ゾーン及び下ゾーン其々において、異形材を加熱できる。
【００９２】
熱風による異形材２の加熱は、本発明の主な態様となる。
【００９３】
図５は、上部ヒータを除去し；自動調心形成パンチを配置し、グリッパの前顎部を閉じる操作ステップを示しており、該ステップについては、図５ａ乃至図５ｄにも示されている。
【００９４】
図５及び図５ａ乃至図５ｄにおいて、参照番号２は、ここでも同様に機械加工される異形材を示しており；３は、内蔵上部冷却システムを有する自動調整上部形成組立体；７は、屈曲位置で異形材−バーを把持するグリッパ（ａ＝前位置、ＭＯ＝可動前位置；ｂ＝固定後位置）；８は、下部加熱システムを示す。
【００９５】
加熱工程の終わりに、上下加熱システムの熱風噴射は、停止される、又はスイッチＯＦＦされる。
【００９６】
その後、上部ヒータ４が引き離される一方で、自動調心形成パンチ３を稼働位置まで前進させる更なる操作ステップが、開始される。
【００９７】
図５ａ乃至図５ｄは、詳細な正面図で、異形材３の自動調心機構及び屈曲位置での異形材係止に関する動作について表している。
【００９８】
特に、図５ａは、休止位置での操作要素を示している。
【００９９】
図５ｂは、自動調心形成パンチ３が、休止位置と稼働位置との間の中間位置まで駆動されて、グリッパ７の顎部に入ることを示している。
【０１００】
図５ｃでは、グリッパの前可動顎部の７ａが、異形材２に接触するように後顎部７ｂに向かい変位され、それにより、異形材を後顎部７ｂに対して押付ける。
【０１０１】
この時点で、異形材２は２グリッパ顎部７ａと７ｂの間で挟持される。
【０１０２】
自動調心形成パンチ３と前部グリッパ７ａとの干渉により、形成パンチ３の可動位置も位置合わせされる。
【０１０３】
このようにして、異形材２は、水平方向に係止され、形成パンチ３は、いつでも上記異形材を垂直方向に係止できる位置になる。
【０１０４】
図５ｄでは、形成パンチ３は、固定顎グリッパに固定された支持／下部加熱ノズル８に対して押圧するように、下降される。
【０１０５】
図６を参照すると、本明細書では、異形材２の屈曲操作ステップが示されている。
【０１０６】
上記図６において、参照番号２は、ここでも機械加工される異形材を示すが、参照番号６は、異形材起曲パドルを示している。
【０１０７】
加熱され、係止された異形材２は、以前開示されたように、ここで更に加熱される。
【０１０８】
異形材の屈曲は、休止位置で、異形材摺動面の一部を構成する上記屈曲パドル６によって行われる。
【０１０９】
従って、パドル６は、支点周りに回転させることによって、異形材２に、加熱によって可鍛性にされた箇所で、即ち下部加熱ノズル８の中心と一致する箇所で、該異形材を精確に屈曲する力を印加する。
【０１１０】
本発明によると、加熱が実行される正確な箇所で（即ち、異形材を屈曲位置にするために加熱後の移動を全くせずに）異形材２を屈曲することは、本出願人の方法及び機械に関する更なる主な態様である。
【０１１１】
図７を参照すると、ここでは、屈曲した異形材を冷却する操作ステップについて示しており、図７Ｂは、実質的に図７の矢印Ｂに沿って見た図である。
【０１１２】
図７において、参照番号は其々以下を示している：２  機械加工される異形材；３  内蔵上部冷却システムを有する自動調整上部形成組立体；５  下部冷却システム；７  屈曲位置にある異形材グリッパ（ａ＝可動前位置、ｂ＝固定後位置）；８  下部加熱システム。
【０１１３】
冷却ステップ５では、冷風が、屈曲箇所に吹付けられ、それにより屈曲されたばかりの材料を再び硬化させ；吹付けは、冷却ノズル５を通して実行され；上部パンチ３は、その中に空気供給又は送給回路（図示せず）を含み、それにより異形材２を、冷却ステップ中にも係止した状態に保持し、上記異形材が変形されるのを防止する。
【０１１４】
図８は、屈曲パドルが休止位置に戻る操作ステップを示している。
【０１１５】
図８において、参照番号は以下を示している：２  機械加工される異形材；３  内蔵上部冷却システムを有する自動調整上部形成組立体；５  下部冷却システム；６  異形材起曲システム（異形材起立パドル）；７  屈曲位置にある異形材グリッパ（ａ＝可動前位置、ｂ＝固定後位置）；８  下部加熱システム。
【０１１６】
この操作ステップでは、屈曲パドル６が、休止又は待機位置に復帰する一方で、冷却工程は、下部冷却システム５を通して引き続き行われることが分かる。
【０１１７】
つまり、異形材を十分に安定させる適当な冷却期間後、既に異形材２を屈曲し終えた屈曲パドル６は、待機又は休止位置に送り返されるが、冷風の給送は、継続される。
【０１１８】
最後に、図９及び図９ａ乃至図９ｄを参照すると、ここでは、異形材解放操作又は動作が示されている。
【０１１９】
上記図９及び図９ａ乃至図９ｄにおいて、参照番号はここでも以下を示している：２  機械加工される異形材；３  内蔵上部冷却システムを有する自動調整上部形成組立体；７  屈曲位置における異形材グリッパ（ａ＝可動前位置、ｂ＝固定後位置）；８  下部加熱システム。
【０１２０】
異形材２の冷却ステップの終わりに、上記要素は、休止位置に戻り、異形材２は、係止解除される。
【０１２１】
異形材を係止解除する操作ステップでは、図示した形成パンチ３は、離隔され、より詳しくは、上記操作ステップは、逆の順に実行される。
【０１２２】
図９ａの操作ステップでは、全ての上記操作要素は、依然として稼働位置にあり；図９ｂの操作ステップでは、形成パンチ３の最初の部分的な引き離し動作が行われ、グリッパの外側部分、即ち前顎部が離隔され（９ｃ）、その動作により、異形材を解放する。
【０１２３】
自動調心形成パンチ３と前顎部とが干渉するため、形成パンチ自体が、離間される、即ち再び開かれる。
【０１２４】
この動作は、異形材２を解放し、異形材２は、その後更なる操作ステップを実行するように送られる。
【０１２５】
これに関しては、当然ながら、上記の全操作ステップは、専用のコンピュータシステムによって制御され、同様に該コンピュータシステムは、特別に設計されたソフトウェアによって制御されるが、ソフトウェアについては、具体的に示されないものの、当業者の技能に含まれる。
【０１２６】
上記の開示から、本発明が、意図する目標及び目的を完全に達成することが、明らかになるはずである。
【０１２７】
事実、本発明は、従来の異形材曲げ加工機において、特に、自動調整上部グリッパ形成パンチ組立体及びそれに関連する上部加熱システムに関して、新規な改良点を提供する。
【０１２８】
また、本発明は、内側部分が完全に９０度屈曲位置で、膨隆部なく、矩形の接合要素によって閉塞される切断異形材と略同様となる、異形材を完全に９０度屈曲可能にする屈曲システムを提供する。
【０１２９】
本発明は、現時点での好適な実施形態を参照して開示されたが、当然ながら、開示された好適実施形態は、幾つかの変形及び変更の余地があり、そうした変形及び変更全ては、同じ機器において可能な全ての開示された機能システムに関する、例えば創意、異なる構成に含まれる。
【０１３０】
従って、本発明の改良点を評価する際、上記開示は、単なる例示と考えられるべきであり、本発明の範囲は、以下のクレームによって定義される。
【符号の説明】
【０１３１】
Ａ      異形材収納装置
Ｂ      異形材カートン又は箱を収納する固定構造体
Ｃ      コマンドパネル
Ｄ      自動異形材接合部
Ｅ      パネル装置
Ｆ      自動異形材送りシステム
Ｇ      メインパネル
Ｈ      異形材切断システム；
Ｌ      自動異形材加熱／屈曲／冷却システム
Ｍ      サポートシステム
Ｎ      パネル
１      異形材支持ローラ
２      異形材
３      自動調心形成パンチ
４      上部加熱システム
５      下部冷却システム
６      屈曲パドル
７      異形材グリッパ
８      支持／下部加熱ノズル
【図１】
0006698249.tif 000002
【図２】
0006698249.tif 000003
【図３】
0006698249.tif 000004
【図４】
0006698249.tif 000005
【図４Ａ】
0006698249.tif 000006
【図５】
0006698249.tif 000007
【図５ａ】
0006698249.tif 000008
【図５ｂ】
0006698249.tif 000009
【図５ｃ】
0006698249.tif 000010
【図５ｄ】
0006698249.tif 000011
【図６】
0006698249.tif 000012
【図７】
0006698249.tif 000013
【図７Ｂ】
0006698249.tif 000014
【図８】
0006698249.tif 000015
【図８Ｂ】
0006698249.tif 000016
【図９】
0006698249.tif 000017
【図９ａ】
0006698249.tif 000018
【図９ｂ】
0006698249.tif 000019
【図９ｃ】
0006698249.tif 000020
【図９ｄ】
0006698249.tif 000021