KR100287673B1 - 감겨있는, 길이가 긴 제품을 일정길리로 절단하는 연속 절단장치 - Google Patents

Abstract

감겨있는, 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단하는 연속 절단장치는 가동클램프를 이동시키는 이동스탠드가 포함되어 있다. 가동클램프(4)와 고정클램프(6)는, 열교환기용 구조재로 사용되는 편평튜브를 생산하기 위해서 언코일러(1)로부터 간헐적으로 공급되는 튜브를 차례대로 지지하고 해제하도록 작동된다. 이러한 목적을 달성하기 위해서, 이동스탠드(2)에 설치된 절단날(23)은 이동스탠드(2)의 전진 작동 동안에 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단하며, 이러한 방법에 의해 절단된 길이는 정확하며, 효율적이고 제품의 생산비용이 절감된다. 이동중인 길이가 긴 제품(7)에 장력을 부여하기 위해서 연속 절단장치에 연신기(7)를 설치할 수도 있다.

Description

감겨있는, 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단하는 연속 절단장치

제1a도는 본 발명에 의한 연속 절단장치의 한 실시예를 표시하는 측면 정면도이다.

제1b도는 제1a도에 표시된 실시예의 정면도이다.

제2도는 제1a도와 제1b도에 표시된 연속 절단장치에서의 이동스탠드, 구동장치, 고정클램프, 가동클램프 및 기타 부재를 표시하는 측면 정면도이다.

제3a도는 절단장치의 사시도이다.

제3b도는 제2도에서의 3-3선을 따르는 단면도이다.

제3c도는 절단장치를 부분적으로 절단한 평면도이다.

제4a도는 가동클램프의 정면 입면도이다.

제4b도는 가동클램프에서의 상부 클램퍼의 평면도이다.

제5도는 절단장치에 의해 절단된 튜브의 절단부가 도입되는 홀더의 측면도이다.

제6도는 절단장치에 설치된 연신기를 표시하는 측면도이다.

제7도는 롤러로 구성되며 절단장치에 설치된 교정장치를 표시하는 측면도이다.

제8a도는 마무리용 프레스와 조합된 이송장치의 윤곽을 표시하는 평면도이다.

제8b도는 마무리용 프레스의 일부를 절단한 측면도이다.

제8c도는 튜브의 각각의 다른 상태를 표시하는 측면도이다.

제9도는 열교환기용 튜브 소재로 사용되는 튜브의 한 실시예의 사시도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 언코일러 2 : 이동스탠드

3 : 구동장치 4 : 가동클램프

6 : 고정클램프 7 : 연신기

8 : 교정장치 15 : 크랭크

23 : 절단날 24 : 절단블록

19, 2, 27 : 실린더 29, 35 : 상부 롤러

30, 36 : 하부 롤러 32 : 연결프레임

T : 튜브

본 발명은 코일 형상으로 감겨 있는, 예를 들면, 열교환기용 튜브로 사용되는 알루미늄 압출튜브 등과 같은 제품을 일정한 길이로 절단하는 연속 절단장치에 관한 것이다.

사행형(蛇行刑) 열교환기는 차량용 쿨러(cooler)의 응축기에 널리 사용된다. 이러한 열교환기는 코어를 형성하기 위해 사행형으로 굽혀진 하나의 관형 소재로 구성된다. 이와 비교하여, 다중류(multi - flow)형 또는 평행류(parallel - flow)형 열교환기는 서로 대향하는 한 쌍의 중공 헤더 사이를 짧은 튜브로 연결하여 유체가 헤더를 서로 연통(漣通)하도록 구성되어 있다. 이러한 다중류형 열교환기는 소형일 뿐만 아니라 열교환효율이 높고 냉각제의 압력손실이 낮아서, 그 사용이 점점 증가하는 추세이다.

일반적으로, 다중류형 열교환기에 사용하는 짧은 튜브는 압출기를 사용하여 길이가 긴 압출튜브를 성형하고, 압출기와 연결된 장치를 사용하여 연신가공 등을 실시한 후, 소정의 길이로 일정하게 절단한다.

이러한 방법은 압출된 제품의 길이가 압출기 주변의 한정된 바닥의 길이 이하로 한정되는 불편함이 있다. 길이가 긴 튜브재를 미리 설정된 일정한 길이의 튜브로 절단할 때, 미리 설정된 길이 이하의 끝부분의 튜브재는 버려야하며, 그 결과 원재료 튜브재로부터의 생산량은 낮다.

상기한 문제점을 해결하기 위해서 다양한 방법이 제안되고 있다. 그 중의 한 방법은 길이가 긴 압출튜브재를 압출기로부터 압출되어 나오는 동시에 릴에 감는 것이다. 그리고, 릴에 감겨 있는 튜브재를, 릴이 회전가능한 상태로 지지되어 있는 언코일러(uncoiler, 릴에 감겨 있는 튜브재를 다시 풀면서 편평한 직선 형상으로 하는 장치)를 사용하여 풀어내며, 다른 장치가 풀려지는 튜브재를 일정한 길이로 절단한다.

상기한 다른 방법에 의하면, 일정한 길이만큼 풀어내는 공정이 반복된다. 연속적으로 끌어내는 작동 사이에는 일시 정지가 발생하며, 언코일러의 옆에 설치된 커터는 일시 정지된 동안에 튜브재를 일정한 길이로 절단한다. 또 다른 변형예에서는, 일정한 속도로 연속적으로 회전하는 구동롤은 릴에 감겨 있는 길이가 긴 튜브재를 끌어내며, 이와 동시에 튜브재를 절단하기 위해서 커터가 왕복운동을 한다.

그런데, 압출된 직후에 릴에 감겨지는 길이가 긴 튜브재를 연신시키는 것은 불가능하며, 따라서, 길이가 긴 튜브재는 절단되는 동안에 또는 절단된 후 연신되어야 한다. 절단된 길이를 연신시키는 경우에, 실용적이며 효과적인 연신방법을 확립하기에는 매우 어렵다. 그러므로, 튜브재가 일정한 길이로 절단되는 동안에 튜브재를 연신시키는 방법의 개발을 위한 많은 노력이 실시되고 있다.

예를 들어서, 일본국 특공평 1-41413호 공보에는 사행형 열교환기에 사용하기 위하여 길이가 긴 튜브재를 일정한 길이로 절단하는 방법에 대해서 기재되어 있다. 이 방법은 전후 한 쌍의 클램프를 사용하여 실시되며, 전방절단장치가 전방 클램프의 인접한 곳에 배치되고, 마찬가지로, 후방절단장치가 후방클램프의 인접한 곳에 배치되어 있다. 전방클램프가 전후방향으로 이동작동하므로, 길이가 긴 제품을 전방클램프에 의해 선단부를 감고 일정길이만큼 인출할 수 있다. 후방클램프는 인출된 제품을 제품의 후단부에서 지지하며, 전방클램프와 후방클램프는 제품에 대해서 장력을 부여하고, 연신시킨다. 이어서, 전방절단장치와 후방절단 장치가 서로 관련작동하여, 길이가 긴 튜브를 일정한 길이로 절단하기 위해서 앞뒤에서 동시에 절단한다. 이러한 공정이 제품의 인출된 다음 부분에 대해서 전방 클램프의 수축작동에 의해 반복된다.

앞에서 요약하였듯이, 간헐적으로 감겨있는 길이가 긴 제품은 일정한 길이의 튜브로 절단되기 위해서는 일시정지를 해야 하며, 이에 의해서, 길이가 긴 제품으로 부터 다수의 튜브를 절단하기 위해서는 시간의 손실이 현저하게 증가한다. 각각의 열교환기에서는 많은 수의 튜브를 필요로 하기 때문에, 이러한 손실은 다중류형 열교환기의 생산효율에 막대한 영향을 초래한다.

절단장치가 연속적으로 인출되는 제품의 이동과 함께 구동되는 경우에는, 이와 같은 동시작동의 제어가 매우 어려우며, 그 결과가, 정확도가 결여된다. 길이가 긴 제품을 미리 설정된 일정한 길이로 정확하게 절단하기 위해서는 극히 정교한 장치가 필요하며, 따라서 장치의 비용이 불합리할 정도로 고가로 된다.

앞에서 참고로 한 일본국 특허공보에 기재된 방법이 동시절단과 길이가 긴 제품의 연신에 적합하다 하더라도, 연신작동은 각 사이클의 작동시간이 증가하며, 절단속도가 현저하게 감소하며, 따라서 생산효율이 저하한다.

종래의 기술에서의 단점을 해소하고자 하는 본 발명의 제1의 목적은, 감겨있는 길이가 긴 제품은 보다 정확하고 효율적이며, 저렴한 비용으로, 일정한 길이로 절단할 수 있는 연속 절단장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 제2의 목적은, 길이가 긴 제품에 장력을 동시에 부여할 수 있는, 감겨있는 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단하는 연속 절단장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 제1의 목적은, 길이가 긴 제품을 감는 언코일러, 언코일러의 전방에 배치되어 왕복작동하는 이동스탠드, 이동스탠드를 일정거리로 왕복작동시키는 구동장치, 길이가 긴 제품을 지지하고 해제하며 이동스탠드에 의해 이송되는 가동클램프, 가동클램프(4)의 전방에서 이동스탠드에 고정되는 절단날 및 길이가 긴 제품을 지지하고 해제하며 언코일러와 이동스탠드 사이에 배치되는 고정클램프로 구성된, 감겨있는, 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단하는 연속 절단장치에 의해 달성된다. 이동스탠드의 전진작동 동안에 고정클램프가 해제상태를 유지하는 것과 동시에 가동클램프는 지지상태를 유지한다. 이동스탠드의 후퇴작동 동안에 가동 클램프가 해제상태를 유지하는 것과 동시에 고정클램프는 지지상태를 유지한다. 이동스탠드의 각각의 전진작동 동안에, 절단날이 언코일러로부터 인출되는 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단한다.

앞에서 언급한 구동장치는, 이동스탠드를 주기적으로 왕복작동시키는 크랭크기구로 구성되어 있다.

본 발명의 제2의 목적은, 고정클램프와 언코일러 사이에 배치된 연신기를 포함하여 구성되는, 앞에서 설명한 연속 절단장치에 의해 달성된다. 연신기는 상부 롤러열과, 지그재그로 배치된 하부 롤러열을 포함하고 있다. 언코일러로부터 인출되는 길이가 긴 제품이 연신기를 통과하는 동안에, 하부 롤러열의 주위에서 연속적으로 굴곡된다.

본 발명의 제3의 목적은, 앞에서 언급한 제1 또는 제2의 목적과 관련하여, 고정 클램프의 후방에 배치되어 있으며 각 쌍의 롤러가 있는 교정장치를 포함하여 구성되는 연속 절단장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 제4의 목적은, 상기한 가동클램프에는 길이가 긴 제품을 지지하기 위한 표면이 있으며, 표면 중의 적어도 한 쪽에는 길이가 긴 제품을 견고하게 지지하기 위한 돌기가 형성되어 있는 연속 절단장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 연속 절단장치에서, 지지상태는 가동클램프와 고정클램프에 의해 이동스탠드의 각각의 왕복작동에서 2회 전환된다. 그러므로, 가동클래프는 각각의 왕복작동에서, 길이가 긴 제품을 동일길이 만큼 간헐적으로 이동시킨다. 길이가 긴 제품이 이동하는 동안에 길이가 긴 제품의 선단부는 이동 스탠드에 설치된 절단날에 의해 절단되므로, 전방 위치에서 일시정지할 필요가 없다. 따라서, 이동스탠드는 단위 시간당 왕복작동의 회수가 증가하여 제품의 생산성이 향상된다.

클램프는 길이가 긴 제품을 정확하게 일정한 길이로 이동시키는 것을 반복한다. 이동스탠드에 고정되어 있으며 절단날과 함께 이동하는 가동클램프는 항상 절단날과 관련된 위치를 유지한다. 상기한 바와 같이, 이동스탠드에 설치된 가동클램프에 의해 이동되는 길이가 긴 제품을 일정한 길이로 절단하기 때문에, 본 발명에 의한 연속 절단장치는 절단된 제품의 치수정밀도를 향상시킬 수 있다.

제2의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연속 절단장치에서, 이동스탠드에 의해 당겨지는, 이동하는 길이가 긴 제품의 증력과 장력 등이 연신기의 하부 롤러열의 롤러를 일정길이씩 상승작동시킨다. 이동되는 길이가 긴 제품에 작용되는 작용력은 길이가 긴 제품이 일정길이로 절단되기 전에 언코일러와 가동클램프 사이에서 연신된다.

제3의 목적을 달성하기 위한 연속 절단장치에서, 언코일러로부터 인출되며 약간의 굴곡이 남아있는 길이가 긴 제품은 교정장치를 통과하면서 힘을 받는다. 이 교정장치는 길이가 긴 제품이 일정길이로 절단되기 전에 길이가 긴 제품을 곧게 편다.

제4의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연속 절단장치에서, 클램프의 표면에 형성된 돌기는 길이가 긴 제품의 지지부분이 변형되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 지지부분에서 길이가 긴 제품이 미끄러지는 것도 방지하며, 따라서 언코일러로부터의 공급이 확실하다.

본 발명의 또다른 목적과 장점은, 단지 바람직한 실시예를 설명하기 위한 실시예에 의해 명확하게 알 수 있을 것이다. 그러므로, 본 발명은 실시예로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 취지로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형예를 실시할 수 있다.

[실시예]

본 발명에 의해 제조된 튜브를 열교환기용 튜브로 사용하는 예를 표시하는 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대해서 상세하게 설명한다. 튜브(T)는 알루미늄을 압출한 제품이며, 제9도에 표시된 바와 같이 편평단면으로 되어 있다. 상부벽(uw)은 강도를 보강하는 보강벽(rw)에 의해 하부 벽(dw)과 연결되어, 이른바 하모니카 튜브를 형성한다. 그 규격은 예를 들어서 폭(B)은 16mm 또는 20mm, 높이(H)는 2mm 또는 3mm이다. 본 발명에 의한 절단기는 동일한 길이(예를 들어서 285~750mm)의 짧은 튜브로 절단한다.

제1a도와 제1b도에서, (A)는 정척(定尺) 연속절단장치를, (B)는 콘베이어를, (C)는 마무리용 프레스를 각각 표시한다. 정척 연속절단장치는 일반적으로, 언코일러(1), 이동스탠드(2), 구동장치(3), 가동클램프(4), 절단장치(5), 고정클램프(6), 단부를 지지하기 위한 홀더(11), 연신기(7) 및 교정장치(8)로 구성된다.

대부분의 튜브(T)는 언코일러(1)에 감겨 있어서, 코일 형상을 하고 있다. 언코일러(1)에 설치된 모터는 튜브의 인출을 보조한다.

이동스탠드(2)는 언코일러(1)의 전방에 배치되어 있으며, 제2도에 표시된 바와 같이, 안내부재(13)를 따라 전후 방향으로 이동한다.

구동장치(3)는 크랭크(15)와 함께 모터(14)로 구성되어 있다. 크랭크(15)는 모터의 출력을 직선운동으로 변환시켜서, 이동스탠드(2)가 일정한 거리에서 전후 왕복운동을 하도록 한다.

가동클램프(4)는 이동스탠드(2)에 고정되어서, 이동스탠드(2)와 함께 왕복운동을 한다. 가동클램프(4)는 제4a도와 제4b도에 표시되어 있듯이, 상부 클램퍼(17)와 하부 클램프베이스(18)로 구성되며, 클램프베이스(18)는 이동스탠드(2)에 고정되어 있다. 클램프베이스(18)의 상부 표면에는 안내홈(18a)이 형성되어 있다. 에어실린더(19)는 상부 클램퍼(17)를 상하작동시킨다. 튜브(T)가 안내홈(18a)에 배치되어 있으며, 하강되어 있는 상부 클램퍼(17)와 클램프베이스(18)는 그 사이에서 튜브(T)를 압축한다.

상부 클램퍼(17)와 에어실린더(19) 사이에는 코일스프링(도면에서의 표시는 생략)을 배치하여, 에어실린더(19)가 직접 튜브(T)를 압축하지 않도록 하며, 코일스프링이 튜브(T)를 압축하도록 하는 것이 바람직하다.

에어실린더(19)는, 이동스탠드(2)가 전진작동하는 동안에는 상부 클램퍼(17)를 하강위치에서 지지하며, 이동스탠드(2)가 후퇴작동하는 동안에는 상부 클램퍼(17)를 상승위치에서 지지한다. 이러한 각 부재의 연관작동에 의해 이동스탠드(2)의 스트로크에 해당하는 길이만큼의 튜브(T)를 언코일러로부터 간헐적으로 인출할 수 있게 된다.

회전식 공기밸브 등과 같은 기계식 밸브에 의해 에어실린더(19)가 제어되며, 이러한 밸브에 의해 에어실린더(19)는 크랭크(15)의 작동에 대해서 신속한 응답작동을 할 수 있게 된다.

제4a도와 제4b도에 표시되어 있듯이, 상부 클램퍼(17)의 하부 표면에는 돌기(21)가 형성되어 있어서, 인출 중인 튜브(T)가 상부 클램퍼(17)에서 미끄러지는 것을 방지하며, 돌기(21)는 튜브(T)를 가로지르는 방향으로 형성되어 있고, 튜브(T)에 대해서 45°의 각도로 경사져서 +자 형으로 하는 것이 가장 바람직하며, 이러한 형상이 튜브(T)의 미끄러짐을 방지한다.

인출된 튜브(T)를 절단하는 절단장치(5)는 제1a도, 제1b도 및 제2도에 표시되어 있듯이 가동클램프(4)의 전방에 배치되어 있으며, 이동스탠드(2)와 일체로 되어 있다. 제3a도, 제3b도 및 제3c도에는, 절단날(23)과 절단블록(24)으로 구성된 절단장치(5)가 표시되어 있다.

절단날(23)은 절단형이며, 튜브(T)의 이송통로의 옆에 배치되어 있다. 실린더(25)는 튜브(T)를 절단하기 위해서 튜브(T)의 한 쪽 측면에서 이 절단날을 작동시킨다. 이러한 방법으로 편평하모니카형 튜브를 절단하는 것은 절반부의 변형을 효과적으로 방지할 수 있다.

이 절단날(23)의 날은 특별하게 설계되어 있으며, 상부 오목부, 하부 오목부 및 상부 오목부와 하부 오목부 사이에서 전방으로 돌출하는 예리한 돌출부(23a)로 구성된다.

이동스탠드(2)의 후방에서 돌출위치에 있는 절단날(23)은 전진작동을 개시하며, 이어서, 절단날이 후퇴위치로 이동하고, 이동스탠드는 전방의 단부에 도달한다. 이동스탠드(2)가 후방으로 이동하는 동안에 절단날은 후퇴위치에 있게 된다. 이렇게 하여, 튜브(T)는 이동스탠드(2)가 전방으로 이동하는 동안에 절단된다. 그러므로, 절단날(23)을 작동시키는 실린더(25)의 작동은, 이동스탠드(2)의 왕복운동에 대해서 신속한 응답작동을 해야만 한다. 기계적 밸브는 이동스탠드(2)의 왕복작동에 의해 크랭크(15)의 작동에 대응하여 실린더(25)를 제어하도록 할 수도 있다.

절단블록(24)은 튜브(T)를 절단하는 절단날(23)의 근처에서 튜브(T)를 잡고 지지한다. 튜브(T)의 외주면이 절단블록(T)의 내면에 의해 밀착된 상태로 덮혀지기 때문에, 튜브(T)는 절단되는 부분 근처에서 절단날(23)에 의해 변형되지 않는다. 절단블록(24)은 튜브(T)를 블레이드(23)의 전방과 후방의 2군데에서 지지하는 것이 바람직하다. 절단날(23)의 후방에서의 튜브(T)의 지지위치를 절단블록(24)에 의해 튜브(T)의 정확한 위치에서 확실하게 된다. 절단날(23)의 후방에서의 튜브(T)에서, 절단블록(24)도 또한 절단날(23)과 대향하는 고정된 절단날의 기능을 한다. 절단날(23)의 전방에서의 튜브(T)의 지지는 절단되는 튜브(T)의 후단부에서 잡는 것이 효과적이다. 변형예로서, 절단블록(24)이 절단날(23)의 전방이나 후방에서 단지 튜브(T)를 잡아주도록 설계할 수도 있다. 참조부호(22)는 절단블록(24)을 작동시키는 구동실린더를 표시한다. 기계적 밸브가 크랭크(15)의 작동에 대응하여 구동실린더(22)를 제어하도록 할 수도 있다.

제1a도, 제1b도 및 제2도에 고정클램프(6)가 표시되어 있으며, 언코일러(1)와 이동스탠드(2) 사이에 배치되어서 고정되어 있다. 가동클램프(4)와 유사하게, 이고정클램프(6)에는 상부 클램퍼, 하부 베이스 및 상부 클램퍼를 작동시키는 실린더(27)로 구성되어 있다.

상부 클램퍼를 작동시키는 구동실린더(27)는 이동스탠드(2)의 전진작동시에는 후퇴위치에 있게 되며, 이동스탠드(2)의 후퇴작동시에는 전진작동한다. 그 결과, 이동스탠드(2)가 튜브(T)를 전방으로 견인할 때 고정클램프(6)는 이동스탠드(2)의 전진작동을 방해하지 않으며, 이동스탠드(2)에 의해 실시되는 가동클램프(4)의 후퇴작동이 튜브(T)를 뒤로 밀게 되지는 않는다. 기계적 밸브는 이동스탠드(2)의 왕복작동에 의해 크랭크(15)의 작동에 대응하여 실린더(27)를 제어하도록 할 수도 있다.

홀더(11)는, 이동스탠드(2)가 후퇴작동하는 동안에 진동으로부터 튜브(T)의 절단부의 선단부를 보호하고 그 부분에서 지지하기 위하여 설치되어 있다.

홀더(11)는 제1a도 및 제1b도에 표시된 바와 같이, 이동스탠드(2)의 전방에 배치되어 있다. 제5도에 상세하게 표시되어 있듯이, 홀더(11)는 전후 한 쌍의 스러스트베어링(43),(42)에 의해 지지되는 미끄럼로드(41)로 구성되어 있다. 미끄럼로드(41)에는 축방향을 따라 연장된 관통공(40)이 형성되어 있으며, 전후 방향으로 구동된다. 미끄럼로드(41)의 후단부에는 절단단부(切斷端部) 도입부(44)가 고정되어 있다. 뒷 쪽의 스러스트베어링(42)과 절단단부 도입부(44) 사이에는 코일 스프링(45)을 설치하여, 뒷 쪽의 스러스트베어링(42)과 절단단부 도입부(44)가 일정거리를 유지하도록 하고 있다. 미끄럼로드(41)의 선단부에는 스토퍼(46)가 부착되어 있다.

작동에 있어서, 전진작동시에, 이동스탠드(2)에 설치된 절단장치(5)는 절단단부 도입부(44)와 접촉하기 시작한다. 그러면, 절단장치(5)의 전방의 표면이 코일스프링(45)의 탄성력에 대향하여 미끄럼로드(41)를 전방으로 밀면서, 미끄럼로드(41)를 제5도에서 가상선으로 표시한 전방위치로 이동시킨다. 최전방위치에 도달하면, 이동스탠드(2)는 복귀하기 시작하며, 미끄럼로드(41)를 밀고 있는 코일스프링(45)이 후퇴한다. 그 결과, 튜브(T)의 전단부가 절단단부 도입부(44)를 거쳐서 미끄럼로드(41)의 관통공(40)으로 들어간다.

미끄럼로드(41)의 전방에는 미끄럼로드(41)와 동축을 이루며 가이드(48)가 배치되어 있다. 일정길이로 절단된 튜브(T)가 이 가이드(48)로 차례차례 들어간다.

튜브(T)를 경화시키기 위해서 장력을 부여하는 연신기(7)가 제1a도와 제1b도에 표시되어 있듯이, 언코일러(1)와 고정클램프(6) 사이에 배치되어 있다. 장력을 부여하는 연신기(7)는 3개의 롤러(29)가 있는 상부 롤러열(ur)과 2개의 롤러(30)가 있는 하부 롤러열(dr)로 구성된다. 상부 롤러열(ur)의 롤러(29)는 일정한 간격으로 고정되어 있다.

하부 롤러열(dr)의 각 롤러(30)는 인접한 상부 롤러열(ur)의 롤러(29) 사이에 배치되어 있기 때문에, 상부 롤러열(ur)과 하부 롤러열(dr)의 전체 롤러(29),(30)는 지그재그 형상을 이루게 된다. 하부 롤러열(dr)의 롤러(30)의 축을 연결하는 연결프레임(32)은 가이드로드(33),(33)를 따라 미끄럼작동을 하며, 따라서, 하부 롤러열(dr)의 2개의 롤러(30)는 서로 동조하여 상하작동한다. 하부 롤러열(dr)의 롤러(30)는 일반적으로 중력에 의해 최하위로 된다. 상부로의 작용력이 중력보다 큰 임계강도를 초과하면 하부 롤러열(dr)의 롤러(30)는 상방향으로 이동한다.

임계강도를 조정하여 튜브(T)에 부여되는 장력을 조절할 수 있는 평형체를 사용하는 것이 바람직하다.

제1a도와 제1b도에 표시되어 있듯이, 연신기(7)와 고정클램프(6) 사이에는 굽혀 진 튜브(T)를 곧게 펴기 위한 교정장치(8)가 설치되어 있다. 이 교정장치(8)는 다수 쌍의 상부 롤러(35)와 하부 롤러(36)로 구성되어 있다. 각 쌍의 상부 롤러(35)는 하부 롤러(36)로부터 대략 튜브(T)의 두께와 동일한 거리를 두고 배치되어 있다. 또, 각 쌍의 롤러는 대체로 일정한 간격으로 배치되어 있다. 제7도에는 각 쌍의 롤러(35),(36)가 인접한 두 쌍의 롤러에 대해서 약간씩 높거나 또는 낮게 배치되어, 튜브(T)가 각 쌍의 롤러를 통과할 때 약간 굴곡하고 있는 상태가 표시 되어 있다.

제1a도 및 제1b도에서의 참조부호 (37)은, 튜브(T)를 언코일러(1)로부터 미리 설정된 연신기(7)의 측면 위치로 도입하는 가이드롤러 조립체를 표시하는 것이다.

정척 연속절단장치(A)의 작동개시에 앞서서, 튜브(T)가 언코일러(1)로부터 인출되어 가이드롤러 조립체(37)를 거쳐서 연신기(7)로 공급된다. 그리고, 하부 롤러 열의 롤러(30)의 외주 표면이 굴곡된 튜브(T)와 접촉되도록 하여, 튜브(T)가 롤러(29),(30)로부터 롤러(30),(29)로 연속적으로 이송된다. 이송된 튜브(T)는 교정 장치(8)를 통과하며, 고정클램프(8)를 거쳐서 가동클램프(6)로 도입된다. 이러한 예비단계의 다음에, 구동장치(3)의 작동에 의해 튜브(T)가 일정길이 만큼씩 공급되면서, 미리 설정된 일정한 길이로 튜브(T)가 정확하게 절단된다.

상세하게 설명하면, 이동스탠드(2)를 후퇴작동으로부터 전진작동으로 전환시키므로써, 가동클램프(4)가 튜브(T)를 지지하게 되며, 튜브(T)가 일정길이 만큼 전방으로 이동하는 동안에, 이와 동조하여 고정클램프(6)는 튜브(T)의 지지상태를 해제한다. 다시 이동스탠드(2)가 전진작동으로부터 후퇴작동으로 전환되므로써, 가동클램프(4)는 튜브(T)의 지지상태가 해제되며, 이와 동조하여 고정클램프(6)가 튜브(T)를 지지하게 된다. 그러므로, 튜브(T)가 고정클램프(6)에 의해 정지되어 있는 동안에, 이동스탠드(2)는 후퇴위치로 원활하게 복귀하게 된다. 이러한 사이클이 반복되면서 튜브(T)가 언코일러로부터 일정길이만큼 간헐적으로 인출된다. 일정하게 인출되는 튜브(T)의 길이는 이동스탠드(2)의 스트로크에 따라 결정된다.

이동스탠드(2)가 전진작동하는 동안에 절단날(23)이 돌출하며, 이에 의해서, 튜브(T)가 일정한 길이로 절단된다. 이렇게 하여 절단된 튜브(T)의 절단단부는 홀더(11)의 미끄럼로드(41)에 형성된 관통공(40)으로 도입된다. 이러한 작동은 앞에서 설명한 바와 같이, 미끄럼로드(41)의 절단단부 도입부(44)에 대한 절단장치(5)의 대항력에 의해 확실하게 실시된다. 이 대항력은 코일스프링(45)에 대해서 절단단부 도입부(44)가 전방에 위치하기 때문이며, 그 후에, 절단단부 도입부(44)는 이동스탠드(2)의 후퇴작동과 함께 후퇴작동한다. 이렇게 하여, 튜브(T)의 절단단부는 진동이나 변형으로부터 보호된다.

일정한 길이로 절단된 튜브는 홀더(11)의 미끄럼로드(41)를 관통하여 가이드(48)로 도입되기 위해 튜브(T)의 절단단부에 의해 밀려나간다.

가동클램프(4)와 고정클램프(6)의 지지상태의 전환은 물론, 이동스탠드(2)의 왕복작동에 의해, 일정한 길이로 튜브(T)가 인출되는 작동이 정확하게 반복되는 것을 분명하게 알 수 있다. 이동스탠드(2)에 설치된 절단날(23)도, 튜브(T)의 지지를 반복하면서 일정한 길이만큼 튜브(T)를 전방으로 간헐적으로 이동시키는 가동 클램프(4)와 함께, 왕복작동을 한다. 이동스탠드(2)가 전진작동하는 동안 필요로 하는 시간만큼 절단날(23)의 작동이 이루어진다 하더라도 튜브(T)를 일정한 길이로 절단할 수 있는 것이 본 발명의 이러한 구조에 의한 장점이다.

이동스탠드(2)가 최전방위치에 도달하기 전에 절단날(23)이 튜브(T)의 절단을 완료하기 때문에, 이동스탠드(2)는 간헐적으로 복귀할 수 있다. 이러한 특징은 이동스탠드(2)의 단위 시간당 왕복작동의 회수를 증가시키므로, 생산성을 향상시킬 수 있다. 또, 모든 실린더가 크랭크(15)의 작동에 대해서 신속하게 응답하는 기계적 밸브에 의해 제어되기 때문에, 절단작업의 정확성과 효율이 향상된다. 예를 들어서, 본 실시예에서는, 튜브(T)로부터 일정한 길이로 1개의 튜브를 절단하기 위한 소요시간은 0.84초이다.

이동스탠드(2)의 방향전환시에 일시정지를 생략할 수 있으므로, 크랭크기구를 채용하여 전체 구동장치를 간단하게 할 수 있으며, 또, 작동의 정확성에 대해서 아무런 영향을 주지않는 상태에서 장치 전체의 비용을 절감할 수 있다.

절단블록(24)이 해제상태인 전방의 단부 위치에 이동스탠드(2)가 도달할 때까지 절단블록(24)은 절단날(23)의 전방에서 절단된 튜브(T)의 후단부를 연속적으로 지지한다. 이것은 다음 사이클로의 원활한 이송을 확실하게 하는 것이다.

앞에서 설명한 바와 같이, 이동스탠드(2)에 의해 전방으로 견인된 튜브(T)는 하부 롤러열의 롤러(30)를 그 자중에 대향하여 강제로 상승시키므로써, 언코일러(1)로부터 인출된 튜브에 대해서 효과적인 방법으로 상당한 장력을 부여하며, 따라서 튜브의 가공경화효과를 얻게 된다.

연신기(7)에 의한 작용은 언코일러(1)로부터 간헐적으로 인출된 튜브를 가공경화처리하는 효과가 있다.

튜브(T)에 대한 장력을 최적의 상태로 일정하게 유지할 수 있도록 하기 위해서, 회전하는 언코일러(1)에 대해서 이동스탠드(2)의 전방으로 제동저항을 부여하는 것이 바람직하다.

또, 튜브(T)의 급한 반전이 신속하게 연속되므로, 튜브에 남아있던 굴곡이 제거 되면서 가공경화효과가 증가한다.

튜브(T)가 교정장치(8)를 통과하므로써 곧게 교정되며, 완만한 굴곡부가 교정장치(8)를 통과하는 것이 가공경화효과에 유용할 뿐만 아니라, 튜브(T)의 직진도를 더욱 증가시키고, 또, 높이 즉, 두께(H)도 조정하는 역할을 한다.

이러한 방법으로 정척 절단장치(A)에 의해 절단된 튜브(T)는 제8a도에 표시된 바와 같이 가이드(48)를 거쳐서 콘베이어(B)로 이송된다. 이 콘베이어(B)는 튜브를, 튜브의 측면 위치를 교정하기 위한 중심장치(50)를 거쳐서 마무리용 프레스(C)로 간헐적으로 이송한다.

제1~제3프레스부(53),(54),(55)로 구성된 마무리용 프레스(C)가 제8b도에 표시되어 있다. 제1프레스부(53)에서는 각각의 튜브(T)를 제8c도의 C-1에 표시된 바와 같이 파형으로 형성한다. 제2프레스부(54)에서는 제1프레스부(53)를 거친 튜브(T)를 제8c도의 C-2에 표시된 바와 같이, 각각의 위상이 다르도록 더욱 파형으로 형성한다. 제3프레스부(55)에서는 최종적으로 프레스가공하여 제8c도의 C-3에 표시된 바와 같이 곧게 가공한다. 이러한 공정은 튜브를 가공경화처리를 하는 것이며, 또, 튜브를 곧게 펴는 공정이다.

마무리용 프레스공정의 또다른 목적은 각 튜브의 폭과 두께를 교정하는 것이다. 제1프레스부(53)와 제2프레스부(54)에 사용되는 2개소의 프레스대 조립체가 제8b도에 표시되어 있다. 각각의 프레스대 조립체는 파형 튜브에 대해서 서로 관련되는 하부대(56)와 상부대(57)로 구성된다. 프레스대 조립체는 또, 서로 관련하여 튜브의 폭을 교정하는 좌측대(58)와 우측대(58)를 포함하고 있다. 상부대(57)가 하강함과 동시에, 상부대(57)에 형성된 좌우의 홈(57a)으로 좌측대와 우측대의 상단부가 각각 삽입되며, 서로를 향하여 힘을 받게 된다. 그러므로, 튜브(T)의 양쪽 측면이 안 쪽으로 압착되면서 폭이 교정된다. 튜브(T)의 두께는, 제2프레스부(54)에 있는 상부대(57)와 하부대(56)에서 일부 교정이 되지만, 제3프레스부(55)에서 상부대(59)와 하부대(60)에 의해 대부분이 교정된다.

마무리용 프레스공정 후에, 일정한 길이로 절단된 튜브(T)의 거친 단부는 절단하는 방법에 의해 다듬질된다. 일정한 길이로 절단된 각 튜브(T)의 규격이나 형의 완성에서, 파형에 의한 보강이나 각 튜브의 최종적인 편평작업은 마무리된 튜브(T)가 이 제조라인으로부터 출력되기 전의 트리밍단계에서 실시할 수도 있다.

요약하면, 정척 절단장치는 제1목적을 달성한다. 이동스탠드의 각 스트로크는 고정클램프와 가동클램프를 지지상태로 반복시키기 때문에 튜브를 언코일러로부터 일정한 길이로 간헐적으로 인출한다. 절단날은 이동스탠드의 전진작동 동안에 튜브를 절단하므로, 이동스탠드가 최전방 위치에서 일시정지할 필요가 없고, 단위 시간당 스트로크의 수를 증가시키며, 생산성을 향상시킨다.

또, 정착 절단장치의 클램프는 정척 절단장치가, 이동스탠드의 각 스트로크 동안에 튜브를 정확한 길이로 인출하도록 한다. 이동스탠드에 의해 이송되는 절단날과 가동클램프 사이의 일정한 거리는, 클램프에 의해 지지된 튜브에 대해서 작동되는 절단날에 의해 일정한 길이로 절단하는 정확도를 향상시킨다.

그러므로, 장치의 간략화에도 불구하고, 정척 절단장치의 작동은 정확하며, 운전비용은 저렴하다.

연속 정척 절단장치는 제2의 목적을 달성한다. 고정클램프와 언코일러 사이의 연신기는 지그재그로 배치된 상부 롤러열과 하부 롤러열을 포함하고 있으므로, 인출된 튜브는 하부 롤러열의 롤러의 외주면에서 굴곡된다. 이들 하부 롤러열의 롤러는 도입되는 튜브의 작용에 의해 강제로 상승한다. 하부 롤러열의 롤러의 자체 중량과 상승력은 튜브에 장력을 부여하며, 따라서, 튜브에 높은 장력이 작용된다 하더라도, 튜브의 원활하고 신속한 도입에 방해되지는 않는다.

정척 절단장치는 제3의 목적을 달성하며, 다소 굴곡된 언코일러로부터의 튜브를 곧게 펴는 교정장치를 포함하고 있기 때문에, 튜브로부터 곧게 펴진 절단된 튜브를 제공할 수 있다.

정척 절단장치는 제4의 목적을 달성하며, 클램프의 표면에 형성된 돌기가 튜브를 파손함이 없이 강력하게 지지하는 가동클램프를 포함하고 있다. 따라서, 튜브가 미끄러지거나 방해받는 일 없이 원활하게 이동할 수 있다.

Claims (10)

1. 길이가 긴 제품을 감는 언코일러(1), 언코일러(1)의 전방에 배치되어 왕복 작동하는 이동스탠드(2), 이동스탠드(2)를 일정거리로 왕복작동시키는 구동장치(3), 길이가 긴 제품을 지지하고 해제하며 이동스탠드(2)에 의해 이송되는 가동클램프(4), 가동클램프(4)의 전방에서 이동스탠드(2)에 고정되는 절단날(23) 및 길이가 긴 제품을 지지하고 해제하며 언코일러(1)와 이동스탠드(2) 사이에 배치되는 고정클램프(6)로 구성되며, 감겨있는 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단하는 연속 절단장치에 있어서, 이동스탠드(2)의 전진작동 동안에 고정클램프(6)가 해제상태를 유지하는 것과 동시에 가동클램프(4)는 지지상태를 유지하도록 제어되며, 이동스탠드(2)의 후퇴작동 동안에 가동클램프(4)가 해제상태를 유지하는 것과 동시에 고정클램프(6)는 지지상태를 유지하고, 이동 스탠드(2)의 각각의 전진작동 동안에 길이가 긴 제품(T)을 일정한 길이로 절단하는 절단날(23)이 언코일러(1)로부터 길이가 긴 제품(T)을 인출하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 감겨있는, 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단 하는 연속 절단장치.
2. 제1항에 있어서, 구동장치(3)가 모터와, 모터의 출력을 이동스탠드(2)의 직선 왕복운동으로 전환시키는 크랭크(15)로 구성되는 것을 특징으로 하는 감겨있는, 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단하는 연속 절단장치.
3. 제1항에 있어서, 구동장치(3)가 모터와, 모터의 출력을 이동스탠드(2)의 직선 왕복운동으로 전환시키는 크랭크(15)로 구성되며, 고정클램프(6)에는 상부 클램퍼와 하부 베이스가 있으며, 상부 클램퍼는 이동스탠드(2)의 전진작동 중에는 상승위치를 유지하고, 이동스탠드(2)의 후퇴작동 중에는 하강위치를 유지하도록 하기 위해서 실린더(27)에 의해 수직방향으로 구동되고, 이에 의해서 길이가 긴 제품인 튜브(T)가 하부 베이스를 향하여 압축되면서 정지 상태를 유지하며, 가동클램프(4)도 유사하게 상부 클램퍼와 하부 베이스가 있으며, 이동스탠드(2)의 전진작동 동안에 상부 클램퍼가 하부 위치를 유지하도록 하여 튜브(T)가 하부 베이스를 향하여 압축되면서 정지상태를 유지하도록 하며, 이동스탠드(2)의 후퇴작동 동안에는 상승위치를 유지하도록 하기 위하여 하부 베이스가 또다른 실린더(19)에 의해 수직방향으로 구동되며, 고정클램프(6)와 가동클램프(4)를 작동시키는 각각의 실린더(27),(19)가 크랭크(15)의 작동에 대해서 응답작동하는 기계적 밸브에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 감겨있는, 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단하는 연속 절단장치.
4. 제1항에 있어서, 가동클램프(6)와 언코일러(1) 사이에 설치되어 있는 연신기(7)를 포함하여 구성되며, 연신기(7)에는 일정한 간격으로 고정배치된 상부 롤러(29)와, 인접한 2개의 상부 롤러(29) 사이에 배치되어 있는 하부 롤러(30)가 있으며, 이에 의해서 언코일러(1)로부터 인출되는 튜브(T)가 연신기(7)를 통과하는 동안에 하부 롤러(30)의 주위에서 연속적으로 굴곡되며, 하부 롤러(30)는, 언코일러(1)로부터 인출되는 길이가 긴 제품의 간헐적인 이동에 의해 상승하는 것을 특징으로 하는 감겨있는, 길이가 긴 제품을 일정 길이로 절단하는 연속 절단장치.
5. 제4항에 있어서, 하부 롤러(30)가 연결프레임(32)에 의해 서로 연결되어서, 서로 연결된 상태로 상하작동하는 것을 특징으로 하는 감겨있는, 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단하는 연속 절단장치.
6. 제4항에 있어서, 연신기(7)와 고정클램프(6) 사이에 설치되어 있는 교정장치(8)를 포함하여 구성되며, 교정장치(8)는 각 쌍의 상부 롤러(35)와 하부 롤러(36)로 구성되고, 각 쌍의 상부 롤러(35)와 하부 롤러(36) 사이에 간격이 대체로 튜브(T)의 두께와 동일하며, 각 쌍의 롤러가 인접한 쌍의 롤러보다 높거나 낮아서 튜브가 각 쌍의 롤러를 통과할 때 약간 굴곡되는 것을 특징으로 하는 감겨있는, 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단하는 연속 절단장치.
7. 제1항에 있어서, 모터와, 모터의 출력을 이동스탠드(2)의 직선 왕복운동으로 변환시키는 크랭크(15)로 구성된 구동장치(3)를 포함하여 구성되며, 절단날(23)이, 크랭크(15)의 작동에 대응하는 기계적 밸브에 의해 차례로 제어되는 실린더(25)에 의해 작동되는 것을 특징으로 하는 감겨있는, 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단하는 연속 절단장치.
8. 제1항에 있어서, 가동클램프(4)에는 길이간 긴 제품(T)을 지지하는 표면이 있으며, 그 한 쪽 표면에는 길이가 긴 제품(T)을 확고하게 지지하도록 설계된 돌기(21)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 감겨있는, 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단하는 연속 절단장치.
9. 제1항에 있어서, 이동스탠드(2)에 의해 이동되며, 상반부와 하반부로 구성되어서 서로 연관하여 튜브를 절단날의 전방과 후방의 2곳에서 지지하는 절단블록(24)을 포함하여 구성되며, 절단블록(24)에는 절단날(23)이 절단블록(24)의 측면에서 삽입될 수 있도록 슬리트가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 감겨있는, 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단하는 연속 절단장치.
10. 제1항에 있어서, 이동스탠드(2)의 전방에 배치된 홀더(11)를 포함하여 구성되며, 이동스탠드(2)의 후퇴작동에 의한 진동으로부터 튜브(T)의 절단부의 선단부를 보호하고 유지하는 것을 특징으로 하는 감겨있는, 길이가 긴 제품을 일정길이로 절단하는 연속 절단장치.