KR100316837B1

KR100316837B1 - 벨로즈관 성형기

Info

Publication number: KR100316837B1
Application number: KR1019990036200A
Authority: KR
Inventors: 유동근
Original assignee: 유동근; 주식회사 부-스타
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2001-12-22
Anticipated expiration: 2019-08-30
Also published as: KR20010000028A

Abstract

본 발명은 드럼형태로 된 철관에 벨로즈, 즉 주름을 형성하는 벨로즈관 성형기에 관한 것으로, 특히 산업용 보일러의 본체를 이루는 수관, 연관 등의 보일러관과 같이 고열분위기에서 사용하기 위하여 제공되는 벨로즈관 성형기에 관한 것이다.

본 발명은 예비성형과 완성성형의 단계 등을 거쳐서 벨로즈홈을 형성하고 벨로즈홈을 형성할 때에는 철관(3)의 길이방향으로 압축력을 가함으로서 가공경화를 최소화 할 수 있고, 벨로즈성형시 철관(3)의 저면을 하부지지대(80)로 지지하여 줌으로 중량이거나 대형의 철관(3)을 처짐없이 진원을 유지시켜 주게 되며, 성형중에 철관(3)의 후측 상면을 가압대(70)가 대치되도록 하고 있으므로 성형중에 철관(3)의 후측이 슬라이딩롤러(30)에서 들뜨는 형상을 방지하여 주게 된다.

또한, 상부성형롤러(50)를 구성하는 각종 롤러를 상부다이(60)의 크로스바(65)에 용도별로 장착하여 공정별로 사용할 수 있도록 하고 있으므로 공정별로 성형기를 구비할 필요가 없고 작업시간도 단축되는 장점이 있으며, 상부성형롤러(50)와 하부성형롤러(40)를 용이하게 교체하여 벨로즈홈의 깊이와 폭을 다양하게 성형할 수 있다.

Description

벨로즈관 성형기{bellows tube forming machine}

수관, 연관 등 보일러관과 같이 고열분위기에서 사용되는 철관제품의 경우 그 길이방향으로 열팽창되므로 벨로즈관을 사용하여야만 완성제품의 신축성, 밀봉성 등의 안정성을 확보할 수 있다.

도 1은 일반적인 벨로즈관 성형기에 의하여 벨로즈관을 성형하는 상태를 나타낸 개략도로서, 종래의 벨로즈 성형기는 하측에 요철형상의 하부성형롤러(1)를 수평으로 장작하여 도시하지 않은 구동수단에 의하여 회전될 수 있도록 하고 그 상부에는 하부성형롤러(1)의 요철형태에 합치되는 요철형상의 상부성형롤러(2)를 수평으로 공회전되도록 장착함과 동시에 도시하지 않은 승강수단(120)에 의하여 하방으로 성형력을 가할 수 있는 구조이며, 벨로즈관 성형시에는 관체(3)를 하부성형롤러(1)에 안착시켜 놓은 상태에서 하부성형롤러(1)를 회전시키면서 상부성형롤러(2)를 하방으로 가압시키면 하부성형롤러(1)와 상부성형롤러(2)와의 요철형태에 의하여 철관(3)에 벨로즈가 형성되었다.

그러나, 일반적인 벨로즈 성형기는 상부성형롤러의 요철이 하부성형롤러의 요철측으로 동시에 진입하여 관체의 외주면을 강제로 가압하는 방식이기 때문에 철관과 같이 연신율이 작은 관체를 벨로즈 가공할 경우와 벨로즈홈의 깊이를 크게 성형하는 용도로는 부적합하다. 즉, 철판은 재질적 특성상 한번에 완성된 형태로 성형하면 절곡부위가 경화되는 경향이 있으며 종래와 같은 벨로즈 성형기로 철관을 벨로즈 가공할 경우에 가공경화가 커서 성형부위의 두께가 얇아지고 심하면 크랙이 발생되는 폐단이 있었다.

본 발명은 철관에 벨로즈를 성형하기 위한 것으로, 예비성형과 완성성형의 단계로 벨로즈가공을 실시하여 벨로즈홈을 형성하고 벨로즈홈을 형성할 때에는 철관의 길이방향으로 압축력을 가함으로서 벨로즈홈을 단계적으로 성형하는 벨로즈관 성형기를 제공하자 한다.

도 1은 종래의 벨로우즈 성형기의 개략도

도 2는 본 발명에 따른 벨로즈관 성형기의 사시도

도 3은 도 2의 측면도

도 4a는 예비성형롤러(50a)의 벨로즈관 예비성형도

도 4b는 완성성형롤러(50b)의 벨로즈관 성형도

도 4c는 수정성형롤러(50c)의 벨로즈관 성형도

도 4d는 컷팅용롤러(50d)의 벨로즈관 절단공정도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 종래 하부성형롤러 2: 종래 상부성형롤러 3: 철관

10: 본체 11: 하부프레임 12: 중간프레임

13: 상부프레임 20: 주축 21: 구동모터

22: 체인 30: 슬라이딩롤러 40: 하부성형롤러

50: 상부성형롤러 50a: 예비성형롤러 50b: 완성성형롤러

50c: 수정용롤러 50d: 컷팅용롤러 51: 중심축

52: 베어링 60: 상부다이 61: 슬라이더

62: 피치이송실린더 63: 수직프레싱실린더 64: 보조실린더

65: 크로스바 66: 끼움홈 67: 고정홈

68: 가이드부 70: 가압대 71: 수지브라켓

72: 가압실린더 73: 가압레버 74: 아치형행거

75: 가압롤러 80: 하부지지대 81: 서포트롤러

82: 스토퍼 83: 보스 84: 고정볼트

85: 전면프레임 86: 관통홈 87: 후면프레임

88: 관통공 90: 푸시레버 91: 레디얼베어링

92: 수평프레임실린더 93: 핀 100: 고정레버

101: 스러스트베어링 102: 레버회전실린더 110: 밀림방지대

111: 가이드롤러 120: 승강수단 121: 승강레일

122: 체인 123: 업다운실린더

본 발명은, 일측면에서 보았을 때 하부프레임(11)과 중간프레임(12)과 상부프레임(13)이 'ㄷ'형태를 이루고 있는 본체(10)와, 상기 중간프레임(12)에 일단이 수평으로 설치되어 구동모터(21)에 의하여 회전되는 주축(20)과, 상기 주축(20)의 외주면에 스플라인이음으로 결합되어 전후방향으로 슬라이딩 가능하며 주축(20)의 회전에 의하여 회전되는 슬라이딩롤러(30)와, 상기 슬라이딩롤러(30)의 앞쪽으로 상기 주축(20)의 외주면에 일체로 결합되어 주축(20)의 회전에 의하여 회전되는 요철형상의 하부성형롤러(40)와, 상기 슬라이딩롤러(30)와 상기 하부성형롤러(40)와의 상호작용으로 철관(3)에 벨로우즈홈을 형성하기 위하여 상기 상부프레임(13)에 설치되는 바퀴형상의 상부성형롤러(50)와, 상기 상부프레임(13)에 설치되어 상기 슬라이딩롤러(30)의 외주면에 안착된 철관(3)의 외주면을 가압하여 철관(3)이 슬라이딩롤러(30)의 외주면에 밀착되도록 하는 가압대(70)와, 하부프레임(11)에 설치되는 승강수단(120)에 의하여 상하방향으로 승강되며, 상기 슬라이딩롤러(30)와 상기 하부성형롤러(40)에 안착된 철관(3)의 저면을 안정적으로 지지하는 하부지지대(80)로 구성된 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 벨로즈관 성형기의 사시도이고, 도 3은 도 2의 측면도이다.

본체(10)는 일측면에서 보았을 때 하부프레임(11)과 중간프레임(12)과 상부프레임(13)이 대략 'ㄷ'형태를 이루고 있다.

주축(20)은 수직으로 된 중간프레임(12)에 수평으로 설치하고 구동모터(21)와 체인(22)으로 연결하여 회전되도록 하고 있다.

슬라이딩롤러(30)는 주축(20)의 외주면에 스플라인이음으로 결합되어 있으므로 주축(20)을 따라 전후방향으로 슬라이딩 가능하며 주축(20)과는 동일체로 회전된다.

3개의 바퀴가 연속적으로 형성되어 요철형상으로 된 하부성형롤러(40)는 슬라이딩롤러(30)의 앞쪽에 어느정도 간격을 두고 위치하고 있으며 주축(20)의 외주면에 일체로 결합되어 주축(20)과는 동일체로 회전된다.

하부성형롤러(40)의 상측으로 상부프레임(13)에 설치되는 수직 프레싱실린더(63)에 의하여 상부다이(60)가 승강될 수 있게 설치되며, 이 상부다이(60)는 상부프레임(13)의 폭방향으로 돌출되게 연장되어 있고 이 돌출부위에 수직으로 설치된 보조실린더(64)의 피스톤로드에는 수평상으로 '＋'자형을 된 크로스바(65)가 고정되어 있다. 즉, 크로스바(65)는 철판을 2열로 교차되게 상호 용접하고 그 외측 단부 상측에는 그 폭방향으로 'Ｕ'자형 끼움홈(66)을 형성한 구조로 되어 있다.

그리고, 상기한 상부다이(60)의 상부는 슬라이더(61)로 상부프레임(13)에 장착되어 피치이송실린더(62)에 의하여 주축(20)의 길이방향과 일치되도록 전후로 이동될 수 있도록 하고 있으며, 이 상부다이(60)의 하측에는 수직프레싱실린더(63)와 동일한 수직선상에 대략 '∩'자형 고정홈(67)에 형성되어 있으며, 이 고정홈(67)은 크로스바(65)의 회전반경에서 끼움홈(66)의 궤적과 동일선상에 위치되어 그 하측에 위치하게 되는 상부성형롤러(50)를 안정적으로 안착시킬 수 있도록 하고 있다. 또한, 상기한 고정홈(67)이 형성된 부위에는 하방으로 확대되는 가이드부(68)를 형성하여 상부성형롤러(50)가 고정홈(67)에 용이하게 진입될 수 있도록 하고 있다.

상부성형롤러(50)는 슬라이딩롤러(30)와 동일한 직경으로 제작되며 고유기능에 따라 크기나 모양이 다른 4종류의 롤러를 구비한다. 즉, 상부성형롤러(50)는 다른 것과 비교할 때 상대적으로 폭이 넓은 바퀴형태로 된 예비성형용 롤러(50a), 폭이 좁은 바퀴형태로 된 예비성형용 롤러(50a), 폭이 좁은 2개의 바퀴형태로 된 수정용 롤러(50c), 바퀴형태로 외단부에 인선(刃先)이 형성되어 있는 컷팅용 롤러(50d)로 구분되며, 각각의 롤러는 양쪽방향으로 중심축(51)이 일체로 결합되어 있고 이 중심축(51)의 양쪽에는 베어링(52)이 결합되어 크로스바(65)의 외측단부에 형성된 4개소의 끼움홈(66)에 개별적으로 걸어 놓게 된다.

가압대(70)는 상부프레임(13)의 일측면에 하방으로 고정된 수직브라켓(71)과, 이 브라켓 하단에 연결되어 슬라이딩롤러(30)의 상부로 지향되고 가압실린더(72)에 의하여 본 발명의 폭방향으로 선회되는 가압레버(73)와, 가압레버(73)의 하단에 유동적으로 연결된 아치형 행거(74)의 양단부에 수평으로 조립된 2개의 가압롤러(75)로 구성되어 있다.

하부지지대(80)는 슬라이딩롤러(30) 및 하부성형롤러(40)의 하방에 위치하며 그 길이방향으로 2개 이상의 서포트롤러(81)를 구비하는 것으로, 벨로즈 성형시 가공대상물인 철관(3)의 저면을 지지함으로서 철관(3)이 하방으로 처짐으로 인하여 타원형으로 변형되는 것을 방지하고 진원을 유지시키게 된다.

예시한 바와같이, 하부지지대(80)는 역아치형으로 된 전면프레임(85)과 후면프레임(87)에 각각 복수개의 관통홈(86)과 관통공(88)을 형성하여 서포트롤러(81)를 착탈할 수 있도록 하고 있다.

그리고, 각 서포트롤러(81)의 외주면에는 링형상의 스토퍼(82)를 구비하여 철관(3)이 회전될 때 철관(3)이 추력을 받아 전진되는 것을 저지할 수 있도록 하고 있다. 상기한 스토퍼(82)는 그 보스(83)의 외주면상에 고정볼트(84)를 구비한 것으로, 성형공정 등에 따라 서포트롤러(81)의 임의 위치에 고정시킬 수 있다.

하부지지대(80)의 후단은 중간프레임(12)의 전면 양측에 설치된 승강레일(121)에 장착되고 승강수단(120)에 의하여 상하방향으로 승강될 수 있도록 하고 있다. 예시한 승강수단(120)은 일단이 하부지지대(80)의 후단 중앙에 연결되고 타단이 중간프레임(12)의 하단부에 연결된 체인(122)과, 상기 체인(122)의 중간이 상향으로 지지되도록 피스톤로드에 스프로켓을 결합시켜 하부프레임(11)에 설치한 업다운실린더(123)로 구성된다.

또한, 본 발명은 하부성형롤러(40)와 상부성형롤러(50)로 철관(3)을 벨로즈성형할 때 슬라이딩롤러(30)를 전방으로 밀어주어 철관(3)의 벨로즈홈을 압축시키기 위한 푸시레버(90)를 슬라이딩롤러(30)의 후방에 설치하고 있다. 이 푸시레버(90)의 상단은 상부프레임(13)의 하측에 연결되며 그 하단은 레디얼베어링(91)을 매개로 하여 슬라이딩롤러(30)의 후단에 연결시킴과 동시에 중간프레임(12)에 설치되는 수평프레싱실린더(92)의 작동으로 슬라이딩롤러(30)가 전진 및 후진되도록 하고 있다. 부언하여, 상기한 레디얼베어링(91)의 한쪽은 슬라이딩롤러(30)와 함께 회전되는 상태로 결합되고 나머지 한쪽은 포크형상으로 된 푸시레버(90)의 하단 양측에 핀(93)으로 연결된 상태로 되어 있다.

또한, 본 발명은 주축(20)의 선단을 지지하고 레버회전실린더(102)에 의하여 전후방향으로 선회되는 고정레버(100)를 구비하고 있는바, 이 고정레버(100)의 상단은 상부프레임(13)의 선단에 힌지식으로 연결되고 하단 내측에는 스러스트베어링(101)이 결합되어 있으므로 고정레버(100)가 후방으로 회전되었을 때 스러스트베어링(101)의 내경에 주축(20)의 선단이 진입될 수 있도록 하고 있다.

또한, 본 발명은 주축(20)이 회전되는 방향으로 상부프레임(13)의 일측면에 상부다이(60)의 일측단면과 대치되도록 밀림방지대(110)를 설치하고 있으므로 철관(3)을 벨로즈성형할 때 수평분력에 의하여 상부다이(60)가 한쪽으로 밀리는 현상을 저지하게 된다. 한편, 이 밀림방지대(110)에는 상부다이(60)에 접촉되도록 가이드롤러(111)를 수평으로 장착하고 있으므로 상부다이(60)가 승강할 때의 마찰저항을 감소시키게 된다.

상술한 본 발명에 장착되는 실린더는 유압실린더를 사용하는 것이 바람직하며, 구동모터(21) 등과 함께 도시하지 않은 컨트롤박스에서 작업자의 조작으로 제어된다.

이러한 구조로 된 본 발명의 각종 기능을 이용하여 벨로즈관을 형성하는 작업단계와 공정별로 구분하여 설명하면 다음과 같다.

<작업준비단계>

하부지지대(80)를 하부프레임(11)쪽에 위치시킨 상태에서, 레버회전실린더(102)를 작동시켜 고정레버(100)를 상향으로 회전되도록 함으로서 주축(20)의 선단을 충분히 개방시킨다.

이후, 가공할 철관(3)이 소형이고 가벼운 것인 경우에 인력으로 들어 올려서 주축(20)상에 있는 슬라이딩롤러(30)와 성형롤러에 걸쳐 있도록 철관(3)을 삽입시킨다. 만약 철관(3)이 대형이거나 중량이 큰 것일 경우에는 밧데리지게차 등의 운반기기를 이용하면 된다.

이와같이 철관(3)이 거치된 다음에는, 고정레버(100)를 하향으로 회전시킴으로서 주축(20)의 선단을 폐쇄한다. 이때 주축(20)의 선단은 고정레버(100)의 하단에 장착된 스러스트베어링(101)의 내경에 삽입되어 회전가능한 상태로 안정되게 지지된다.

한편, 철관(3)의 선단부를 최초로 벨로즈성형을 위하여 철관(3)의 상측 선단은 하부성형롤러(40)의 두번째 바퀴 또는 세번째 바퀴에 위치하도록 한다. 즉, 철관(3)의 최초 벨로즈성형시 철관(3)의 길이가 축소되는 것을 고려하여 철관(3)이 성형되는 쪽에 적당히 여유길이를 두는 것이다.

이상태에서, 가압대(70)로 슬라이딩롤러(30)에 안착된 철관(3)의 외주면을 적당한 압력으로 눌러준다. 즉, 가압대(70)는 가압실린더(72)를 작동시켜 가압레버(73)가 하방으로 회전되도록 하면 아치형 행거(74)가 슬라이딩롤러(30)의 상측으로 근접되므로 이 아치형 행거(74)에 조립된 2개의 가압롤러(75)가 철관(3)의 외주면에 그 길이방향으로 눌러주게 된다.

이후에, 하부지지대(80)를 상승시켜 철관(3)의 저부가 하방으로 처지지 않도록 받쳐준다. 즉, 업다운실린더(123)를 작동시켜 그 피스톤로드를 연장시키면 스프로켓이 상승되는 방향으로 변위되면서 체인(122)이 상향으로 연장됨에 따라 하부지지대(80)가 승강레일(121)을 따라 상승된다. 결국 서포트롤러(81)가 철관(3)의 하측 외주면을 상향으로 지지하여 철관(3)의 진원(眞圓)을 유지시키게 된다.

그리고, 철관(3)의 하측 선단에는 서포트롤러(81)에 있는 스토퍼(82)를 대치시켜 벨로즈성형시 철관(3)이 전진되는 것을 저지하도록 한다.

한편, 피치이송실린더(62)에 의하여 직선왕복운동을 하는 슬라이더(61)를 동작시켜 상부다이(60)를 성형위치로 이동시킨다. 즉, 상부다이(60)의 고정홈(67)이 슬라이딩롤러(30)의 선단과 성형롤러의 첫번째 바퀴와의 중간위치에 있도록 할 수 있으며, 추후에 설명될 성형단계에 따라 상부다이(60)의 위치를 변경할 수 있게 된다.

그리고, 보조실린더(64)의 작동으로 크로스바(65)를 약간 하강시켜 놓은 후, 크로스바(65)를 수동으로 회전시켜 해당 성형공정에 필요한 롤러를 상부다이(60)에 있는 고정홈(67)의 수직하방에 위치하도록 한다. 이 상태에서 보조실린더(64)를 작동시켜 크로스바(65)를 상승시키면 설정된 롤러가 상부다이(60)의 안쪽으로 안착되면서 그 양측의 중심축(51)에 있는 베어링(52)이 가이드부(68)의 안내를 받으면서 고정홈(67)에 밀착된다. 이와같이, 추후에 설명될 성형단계에 따라서 보조실린더(64)를 작동시켜셔 벨로즈성형단계에서 각 공정에 필요한 롤러를 상부다이(60)에 고정시키면 된다.

<벨로즈성형단계>

먼저, 구동모터(21)를 작동시켜 주축(20)이 회전되도록 하면 슬라이딩롤러(30)와 하부성형롤러(40)가 주축(20)과 함께 회전된다. 이 상태에서 수직프레싱실린더(63)를 작동시켜서 상부다이(60)를 하강시키면 고정홈(67)에 있는 상부성형롤러(50)가 철관(3)의 외주면을 가압하게 되므로 롤러를 용도별로 사용하여 예비성형공정, 완성성형공정, 수정성형공정, 절단공정을 다음과 같이 진행시킬 수 있다.

예비성형공정; 도 4a에 도시한 바와같이, 예비성형용 롤러(50a)를 하강시켜 회전되는 철관(3)의 외주면을 가압함으로서 슬라이딩롤러(30)의 선단과 하부성형롤러(40)의 첫번째 바퀴 사이에서 벨로즈홈을 예비적으로 형성시키고, 그 직후에 슬라이딩롤러(30)를 전진시켜서 벨로즈홈의 폭을 협소화 시키면 홈깊이가 더욱 깊어진다.

이와같이, 철관(3)이 수차례회전동안 예비성형공정을 실시한 후에는 완성성형공정을 실시하기 위하여 예비성형용 롤러(50a)는 상승시키고 완성성형용 롤러(50b)를 대기시킨다.

완성성형공정; 도 4b에 도시한 바와같이, 완성성형용 롤러(50b)를 하강시켜 회전되는 철관(3)의 외주면을 가압함으로서 슬라이딩롤러(30)와 하부성형롤러(40)의 첫번째 바퀴 사이에서 예비적으로 성형된 벨로즈홈 부위를 완성품에서 요구되는 깊이로 변형시킴과 동시에, 슬라이딩롤러(30)를 전진시켜서 벨로즈홈의 벽면이 완성성형용 롤러(50b)의 양측면에 접촉될 정도로 벨로즈홈의 폭을 협소화시킴으로서 최종적인 벨로즈홈의 깊이를 완성한다.

이와같이, 예비성형공정과 완성성형공정을 완료할 때마다 벨로즈홈을 1라인 완성하게 되며, 벨로즈홈을 1라인 완성한 후에는 수동으로 철관(3)을 전진방향으로 1피치 이동시켜 놓고 전술한 예비성형공정과 완성성형공정을 실시하여 벨로즈홈을 일정간격으로 형성할 수 있다. 철관(3)을 1피치씩 이동시키면 철관(3)의 이동직전에 형성된 벨로즈홈은 하부성형롤러(40)의 첫번째 바퀴와 두번째 바퀴 사이에 안착된다. 벨로즈홈이 1라인 이상 형성한 연후에는 서포트롤러(81)에 있는 스토퍼(82)를 최초로 형성된 벨로즈홈에 위치하도록 함으로서 벨로즈성형시 철관(3)이 추력을 받아 전진되는 것을 저지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

수정성형공정; 본 공정은 전공정을 통하여 2라인의 벨로즈홈이 형성되었을 때마다 선택적으로 실시하는 공정으로서, 도 4c에 도시한 바와같이, 수정용 롤러(50c)를 하강시켜 2개의 바퀴가 하부성형용롤러(40)에 맞물리는 상태로 회전되는 철관(3)을 가압함으로서 양쪽 벨로즈홈이 균등한 형태와 깊이로 형성되도록 한다.

절단공정; 도 4d에 도시한 바와같이, 절단공정에서는 컷팅용 롤러(50d)를 하강시켜 회전되는 철관(3)의 절단하는 것으로, 사용될 제품의 용도에 따라 다르나 통상 3개 또는 4개 라인의 벨로즈홈을 형성한 후에 그 후단부를 절단하여 소망하는 길이의 벨로즈관을 생산하게 된다.

철관(3)을 절단할 때에는 슬라이딩롤러(30)의 선단과 하부성형롤러(40)의 첫번째 바퀴 사이에서 철관(3)을 절단시키게 되며, 절취된 벨로즈관을 완제품으로 사용하거나, 동일 직경으로 된 철관(3)제품의 양쪽 또는 한쪽에 용접하는 공정을 추가하여 완제품으로 제작하기도 한다.

상술한 바와같이, 본 발명은 철관(3)에 벨로즈를 성형하기 위한 것으로, 예비성형과 완성성형의 단계 등을 거쳐서 벨로즈홈을 형성하고 벨로즈홈을 형성할 때에는 철관(3)의 길이방향으로 압축력을 가함으로서 가공경화를 최소화 할 수 있고, 성형부위 두께가 얇아지거나 크랙이 발생되는 현상을 방지할 수 있다.

그리고, 벨로즈성형시 철관(3)의 저면을 하부지지대(80)로 지지하여 줌으로 중량이거나 대형의 철관(3)을 처짐없이 진원을 유지시켜 주게 되며, 하부지지대(80)의 서포트롤러(81)에 구비된 스토퍼(82)에 의하여 철관(3)이 성형중에 전진되는 형상을 저지하여 줌으로 벨로즈라인이 삐뚤어짐 없이 정확한 궤적으로 형성되는 장점이 있다.

또한, 성형중에 철관(3)의 후측 상면을 가압대(70)가 대치되도록 하고 있으므로 성형중에 철관(3)의 후측이 슬라이딩롤러(30)에서 들뜨는 형상을 방지하여 주는 장점이 있다.

또한, 상부성형롤러(50)를 구성하는 각종 롤러를 상부다이(60)의 크로스바(65)에 용도별로 장착하여 공정별로 사용할 수 있도록 하고 있으므로 공정별로 성형기를 구비할 필요가 없고 작업시간도 단축되는 장점이 있으며,상부성형롤러(50)와 하부성형롤러(40)를 용이하게 교체하여 벨로즈홈의 깊이와 폭을 다양하게 성형할 수 있는 장점도 있다.

Claims

일측면에서 보았을 때 하부프레임(11)과 중간프레임(12)과 상부프레임(13)이 'ㄷ'형태를 이루고 있는 본체(10)와,

상기 중간프레임(12)에 일단이 수평으로 설치되어 구동모터(21)에 의하여 회전되는 주축(20)과,

상기 주축(20)의 외주면에 스플라인이음으로 결합되어 전후방향으로 슬라이딩 가능하며 주축(20)의 회전에 의하여 회전되는 슬라이딩롤러(30)와,

상기 슬라이딩롤러(30)의 앞쪽으로 상기 주축(20)의 외주면에 일체로 결합되어 주축(20)의 회전에 의하여 회전되는 요철형상의 하부성형롤러(40)와,

상기 슬라이딩롤러(30)와 상기 하부성형롤러(40)와의 상호작용으로 철관(3)에 벨로우즈홈을 형성하기 위하여 상기 상부프레임(13)에 설치되는 바퀴형상의 상부성형롤러(50)와,

상기 상부프레임(13)에 설치되어 상기 슬라이딩롤러(30)의 외주면에 안착된 철관(3)의 외주면을 가압하여 철관(3)이 슬라이딩롤러(30)의 외주면에 밀착되도록 하는 가압대(70)와,

하부프레임(11)에 설치되는 승강수단(120)에 의하여 상하방향으로 승강되며, 상기 슬라이딩롤러(30)와 상기 하부성형롤러(40)에 안착된 철관(3)의 저면을 안정적으로 지지하는 하부지지대(80)로 구성된 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제1항에 있어서, 하부성형롤러(40)의 상측으로 상부프레임(13)에 설치되는 수직프레싱실린더(63)에 의하여 상부다이(60)가 승강될 수 있게 설치되며, 이 상부다이(60)는 상부프레임(13)의 폭방향으로 돌출되게 연장되어 있고 이 돌출부위에 수직으로 설치된 보조실린더(64)의 피스톤로드에는 수평상으로 '＋'자형을 된 크로스바(65)가 고정되어 있으며, 이 크로스바(65)의 방사상 단부에 상기 상부성형롤러(50)가 설치된 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제2항에 있어서, 상기 크로스바(65)는 철판을 2열로 교차되게 상호 용접하고 그 외측 단부 상측에는 그 폭방향으로 'Ｕ'자형 끼움홈(66)을 형성하여, 이 끼움홈(66)에 상기 상부성형롤러(50)를 걸쳐놓을 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제2항에 있어서, 상기 상부다이(60)의 상부는 슬라이더(61)로 상부프레임(13)에 장착되어 피치이송실린더(62)에 의하여 주축(20)의 길이방향을 따라 상기 상부다이(60)가 전후로 이동될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 상부다이(60)의 하측에는 수직프레싱실린더(63)와 동일한 수직선상에 대략 '∩'자형 고정홈(67)을 형성하되, 이 고정홈(67)은 크로스바(65)의 회전반경에서 끼움홈(66)의 궤적과 동일선상에 위치하도록 하여 고정홈(67)의 하측에 위치하게 되는 상부성형롤러(50)를 안정적으로 안착시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제5항에 있어서, 상기 고정홈(67)이 형성되는 부위에는 하방으로 확대되는 반원형상의 가이드부(68)를 형성하여 상부성형롤러(50)가 고정홈(67)에 용이하게 진입될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제1항에 있어서, 상기 상부성형롤러(50)와 슬라이딩롤러(30)가 동일한 직경으로 제작된 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제2항에 있어서, 상부성형롤러(50)는 다른 것과 비교할 때 상대적으로 폭이 넓은 바퀴형태로 된 예비성형용 롤러(50a), 폭이 좁은 바퀴형태로 된 예비성형용 롤러(50a), 폭이 좁은 2개의 바퀴형태로 된 수정용 롤러(50c), 바퀴형태로 외단부에 인선(刃先)이 형성되어 있는 컷팅용 롤러(50d)를 별체로 구비하여, 상기 크로스바(65)에 장착한 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제3항에 있어서, 상기 상부성형롤러(50)의 양쪽방향으로 중심축(51)을 구비하고 이 중심축(51)의 양쪽에는 베어링(52)을 결합시켜, 상기 크로스바(65)의 외측단부에 형성된 4개소의 끼움홈(66)에 회전가능하게 걸어 놓을 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제1항에 있어서, 상기 가압대(70)는 상부프레임(13)의 일측면에 하방으로 고정된 수직브라켓(71)과, 이 브라켓 하단에 연결되어 슬라이딩롤러(30)의 상부로 지향되고 가압실린더(72)에 의하여 선회되는 가압레버(73)와, 이 가압레버(73)에 유동적으로 연결된 아치형 행거(74)의 양단부에 수평으로 조립된 2개의 가압롤러(75)로 구성된 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제1항에 있어서, 상기 하부지지대(80)는 슬라이딩롤러(30) 및 하부성형롤러(40)의 하방에 위치하며 그 길이방향으로 역하치형으로 배치되는 복수개의 서포트롤러(81)를 구비하여 철관(3)의 저면을 지지하여 철관(3)이 진원을 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 밸로즈관 성형기.
제11항에 있어서, 상기 하부지지대(80)는 역아치형으로 된 전면프레임(85)과 후면프레임(87)에 각각 복수개의 관통홈(86)과 관통공(88)을 형성하여 서포트롤러(81)를 착탈할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제11항에 있어서, 상기 서포트롤러(81)의 외주면에는 링형상의 스토퍼(82)를 구비하여 철관(3)이 회전될 때 철관(3)이 추력을 받아 전진되는 것을 저지할 수 있도록 하며, 이 스토퍼(82)의 보스(83)에 고정볼트(84)를 구비하여 서포트롤러(81)의 임의 위치에 고정시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제1항, 제11항, 제12항 제13항중 어느 한항에 있어서, 상기 하부지지대(80)의 후단은 중간프레임(12)의 전면 양측에 설치된 승강레일(121)에 장착하고, 상기 승강수단(120)은 일단이 하부지지대(80)의 후단 중앙에 연결되고 타단이 중간프레임(12)의 하단부에 연결된 체인(122)과, 상기 체인(122)의 중간이 상향으로 지지되도록 피스톤로드에 스프로켓을 결합시켜 하부프레임(11)에 설치한 업다운실린더(123)로 구성하여 상기 하부지지대(80)를 승강시킬 수 있도록 한 것을특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제1항에 있어서, 상기 하부성형롤러(40)와 상부성형롤러(50)로 철관(3)을 벨로즈성형할 때 슬라이딩롤러(30)를 전방으로 밀어주어 철관(3)의 벨로즈홈을 압축시키기 위한 푸시레버(90)를 슬라이딩롤러(30)의 후단에 설치하되, 이 푸시레버(90)의 상단은 상부프레임(13)의 하측에 연결되며 그 하단은 레디얼베어링(91)을 매개로 하여 슬라이딩롤러(30)의 후단에 연결시킴과 동시에, 중간프레임(12)에 설치된 상태로 상기 푸시레버(90)의 중간에 연결된 수평프레싱실린더(92)의 작동으로 슬라이딩롤러(30)를 전후진시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제15항에 있어서, 상기 레디얼베어링(91)의 한쪽은 슬라이딩롤러(30)와 함께 회전되는 상태로 결합되고 나머지 한쪽은 포크형상으로 형성한 푸시레버(90)의 하단을 핀(93)으로 연결한 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제1항에 있어서, 주축(20)의 선단을 지지하고 레버회전실린더(102)에 의하여 전후방향으로 선회되어 개폐동작을 하는 고정레버(100)를 구비하되, 이고정레버(100)의 상단은 상부프레임(13)의 선단에 힌지식으로 연결되고 하단 내측에는 스러스트베어링(101)을 결합시켜 고정레버(100)가 후방으로 회전하여 수직상태에 있을 때 스러스트베어링(101)의 내경에 주축(20)의 선단이 진입될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 베로즈관 성형기.
제2항에 있어서, 주축(20)이 회전되는 방향으로 상부프레임(13)의 일측면에 상부다이(60)의 일측단면과 대치되도록 밀림방지대(110)를 설치하여 철관(3)을 벨로즈성형할 때 수평분력에 의하여 상부다이(60)가 한쪽으로 밀리는 현상을 저지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.
제18항에 있어서, 상기 밀림방지대(110)에는 상부다이(60)에 접촉되도록 가이드롤러(111)를 수평으로 장착하여, 상부다이(60)가 승강할 때의 마찰저항을 감소시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 벨로즈관 성형기.