KR100320754B1 - 비용접사각파이프및이의제조방법 - Google Patents

Abstract

용접을 사용함이 없이 금속 강판으로부터 제조됨으로써 원 소재의 미려한 외관을 구비하며 제조 공정이 단순하고 제조비용이 저렴한 비용접 사각 파이프 및 이의 제조 방법이 개시되어 있다. 본 발명에 따르면, 롤의 형태로 제공된 강판을 연속적으로 벗겨내면서 롤 성형기를 이용하여 원하는 형상으로 굽힘 가공한다. 즉, 강판을 일방향으로 소정의 각도로 구부리고, 이때 형성된 강판의 자유 단부를 예각으로 안쪽으로 구부려서 상부 편을 만든다. 또한, 마찬가지 방식으로 강판을 일방향으로 소정의 각도로 구부리고, 이때 형성된 강판의 자유 단부를 예각으로 부드럽게 바깥쪽으로 구부려서 하부 편을 만든다. 그런후에, 절단기를 이용하여 일정 길이로 잘라낸 후에, 상부 편과 하부 편을 서로 끼움 결합시킨다. 즉, 상부 편과 하부 편을 수직 방향으로 정렬시킨 상태하에서, 상부 편을 하방향으로 누름과 동시에 상부 편의 측면을 안쪽 방향으로 밀면, 하부 편의 외측 돌기가 상부 편의 내측 돌기 내로 탄성적으로 끼워져서 서로 단단히 결합된다. 그 결과, 사각 파이프의 기능을 그대로 유지하면서 제조 비용이 저렴하고 품질이 우수한 비용접 사각 파이프가 얻어지며, 이러한 비용접 사각 파이프는 담장용 프레임, 방법창 프레임, 대문 제작용 프레임, 난간용 프레임등으로 널리 사용될 수 있다.

Description

비용접 사각 파이프 및 이의 제조방법

본 발명은 비용접 사각 파이프 및 이의 제조방법에 관한 것이며, 특히 용접함이 없이 금속 강판으로부터 상부 편과 하부 편을 만든후 이들을 간단히 끼움 결합하여 제조함으로써 제조 공정이 단순하고 제조비용이 저렴한 비용접 사각 파이프 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 사각형상을 갖는 강제 파이프(이하, 사각 파이프라 칭함)는 2개의 강판을 각각 유(U)-형상으로 구부린후 맞대기 용접 또는 점 용접하여 만든다. 이러한 사각 파이프의 제조 공정을 간단히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 롤 형태로 감겨진 상태로 제공된 강판을 연속적으로 벗겨내면서 강판을 고르게 펴기 위한 레벨러(leveler)로 이송시킨다. 레벨러를 거친 강판은 전단기(shear) 쪽으로 이송된다.

전단기 내로 진입하여 전단기에 의해서 선단부가 절단된 강판은 컨베이어 롤러에 의해서 종방향으로 일정 거리만큼 진행하고, 이때 절단기에 의해서 반대쪽 면이 잘려져서 일정 길이의 강판으로 배출된다. 이렇게 배출된 일정 길이의 강판은 컨베이어 롤러에 의해서 프레스로 이송된다. 프레스로 이송된 강판은 만들고자 하는 사각 파이프의 코너 부분에 대응하는 강판의 부분들이 구부려진다.

도 4는 종래 기술에 따른 굽힘 가공에 의해서 형성된 강판의 횡단면도이다. 도 4를 참조하면, 프레스로 이송된 강판(10)은 프레스에 의한 굽힘 가공에 의해서먼저 제 1 코너(12)가 소정의 각도로 구부려진다. 다음에는, 제 2 코너(14)와 제 3 코너(16)가 구부러지고, 끝으로 제 4 코너(18)가 구부려진다. 그 결과, 강판(10)은 점선으로 나타낸 바와 같은 사각 형상을 갖는다.

사각 형상으로 굽힘 가공된 강판(10)은 컨베이어에 의해서 이송되는 동안에 컨베이어의 로울러의 열을 따라 배치된 레일 상에서 왕복운동 가능하게 설치된 점 용접기에 의해서, 강판(10)의 후단부가 강판(10)을 따라서 이송되는 다음 강판(10)의 전단부에 용접된다. 즉, 강판(10)들은 점 용접부분(20)을 통해서 서로 점 용접된다. 그 결과, 강판(10)은 원하는 길이의 연속적인 사각 로드의 형태로 이송된다. 이렇게 구부러지고 용접된 강판(10)들은 롤 유니트로 이송된다.

도 5는 도 4에 도시된 구부러진 강판의 점 용접된 부분을 나타낸 도면이다. 도 5를 참조하면, 롤 유니트로 이송된 강판(10)들은 상부 벽 부분(22)들이 서로 완전하게 동일 평면으로 접합되어야 한다. 따라서, 강판(10)들은 이들을 고정시키기 위하여 점 용접기 근처에 구비된 고정 로울러 상에 위치하여 점 용접된다. 즉, 강판(10)들은 롤 유니트에서, 강판(10)들의 상부가 상부 롤러에 의하여 위쪽으로부터 가압되는 동안에 측면부가 측면 롤러에 의해서 안쪽으로 가압된다. 그 결과, 강판(10)의 서로 대향하는 상부 벽 부분(22)들이 서로 접하며, 고주파 용접기에 의해서 함께 용접된다.

용접된 사각 파이프(30)(도 4 참조)는 컨베이어 롤러로 이송되고, 롤러의 측면을 따라서 배치된 이동 절단기에 의해서 점 용접 부분(20)이 절단된다. 그 후에, 사각 파이프(30)는 변형 제거 유니트로 이송되어 종방향의 변형을 치유한다. 끝으로, 사각 파이프(30)들은 초음파 탐지기와 같은 검사 유니트를 통과한후 제품으로서 배출된다.

그런데, 이와 같이 제조된 종래의 사각 파이프(30)는 제조 과정에서 필수적으로 용접 라인을 구비하여야 하기 때문에, 용접에 소모되는 재료 및 용접 작업으로 인하여 사각 파이프(30)의 제조 비용이 상승하는 결점이 있다. 또한, 용접시의 변형으로 인하여 사각 파이프(30)의 품질이 저하하고 제조비용의 상승하는등의 결점이 초래된다. 게다가, 강판이 용접 액에 침지되므로 모서리의 마감질이 요구되고, 굽힘단계, 상부 벽 부분 맞춤단계, 점 용접단계, 용접된 물품의 변형 제거단계 등이 개입된다. 따라서, 이러한 단계들을 연속적으로 수행하기가 어렵고, 피가공물을 한 단계에서 다음 단계로 이송하는 데도 상당한 노동력 및 시간이 소모되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 제 1의 목적은 용접을 사용함이 없이 금속 강판으로부터 제조됨으로써 원 소재의 미려한 외관을 구비하며 제조 공정이 단순하고 제조비용이 저렴한 비용접 사각 파이프를 제공하려는 것이다.

또한, 본 발명의 제 2의 목적은 용접을 사용함이 없이 금속 강판으로부터 상부 편과 하부 편을 만든후 이들을 간단히 끼움 결합하여 제조함으로써 제조 공정이 단순하고 제조비용이 저렴한 비용접 사각 파이프의 제조방법을 제공하려는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 비용접 사각 파이프의 제조 공정도,

도 2는 본 발명에 따른 비용접 사각 파이프를 구성하는 상부 편과 하부 편의 횡단면도,

도 3은 도 2에 도시된 상부 편과 하부 편이 결합된 상태의 횡단면도,

도 4는 종래 기술에 따른 굽힘 가공에 의해서 형성된 강판의 횡단면도, 그리고

도 5는 도 4에 도시된 구부러진 강판의 점 용접된 부분을 나타낸 도면이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10,52,52a : 강판 12,54,58 : 제 1 코너

14,56,59 : 제 2 코너 20 : 점 용접부분

22 : 상부 벽 부분 30 : 사각 파이프

50 : 롤 60 : 롤 성형기

70 : 컨베이어 롤러 80 : 절단기

100 : 비용접 사각 파이프 102 : 상부 편

104 : 하부 편 106 : 내측 돌기

108 : 외측 돌기

상기와 같은 제 1의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은,

롤의 형태로 감겨진 상태로 제공된 강판을 연속적으로 벗겨내면서 일방향으로 소정의 각도로 구부리고, 이때 형성된 상기 강판의 자유 단부를 예각으로 안쪽으로 구부려서 만든 상부 편; 및

롤의 형태로 감겨진 상태로 제공된 강판을 연속적으로 벗겨내면서 일방향으로 소정의 각도로 구부리고, 이때 형성된 상기 강판의 자유 단부를 예각으로 부드럽게 바깥쪽으로 구부려서 만들며, 상기 상부 편에 대하여 수직 방향으로 정렬된 상태하에서 상기 상부 편을 하방향으로 누름과 동시에 상기 상부 편의 측면을 안쪽 방향으로 밀어서, 상기 상부 편 내로 탄성적으로 끼움 결합되는 하부 편을 포함하는 비용접 사각 파이프를 제공한다.

또한, 상기와 같은 제 2의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은,

롤의 형태로 감겨진 상태로 제공된 강판을 연속적으로 벗겨내면서 상기 강판을 제공하는 단계(S1);

상기 강판을 컨베이어 롤러에 의해서 이송하면서 상부 편과 하부 편으로 굽힘 가공하는 단계(S2)로서, 롤 성형기를 이용하여 상기 강판을 일방향으로 소정의 각도로 구부린 후, 이때 형성된 상기 강판의 자유 단부를 예각으로 안쪽으로 구부려서 하부가 열린 사각 형상의 상기 상부 편을 만들며, 상기 강판을 일방향으로 소정의 각도로 구부린 후, 이때 형성된 상기 강판의 자유 단부를 예각으로 부드럽게 바깥쪽으로 구부려서 뒤집어진 모자 형상의 상기 하부 편을 만드는 단계(S2);

굽힘 가공된 상기 상부 편과 상기 하부 편을 상기 컨베이어 롤러에 의해서종방향으로 이송하면서 일정 길이로 절단하는 단계(S3); 및

상기 단계(S3)에서 일정 길이로 잘려진 상기 상부 편과 상기 하부 편을 서로 결합시키는 단계(S4)로서, 상기 상부 편과 상기 하부 편을 수직 방향으로 정렬 시킨 후, 이러한 상태에서 상기 상부 편을 하방향으로 누름과 동시에 상기 상부 편의 측면을 안쪽 방향으로 밀어서, 상기 하부 편의 자유 단부에 형성된 외측 돌기를 상기 상부 편의 자유 단부에 형성된 내측 돌기 내로 탄성적으로 끼움 결합시키며, 이에 의해 상기 외측 돌기가 탄성력에 의해서 원래의 상태로 복원되어 상기 내측 돌기와 단단하게 결합되는 단계(S4)를 포함하는 비용접 사각 파이프의 제조방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 비용접 사각 파이프의 제조 공정에서는, 종래의 사각 파이프를 제조할 때 필수적으로 개입되는 용접 단계가 불필요하게 된다. 따라서, 제조 공정이 단순해지고 제조 비용이 저렴해 진다. 또한, 용접으로 인한 제품의 변형을 원천적으로 제거함으로써, 원 소재의 표면을 그대로 이용하여 미려한 외관을 제공할 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 비용접 사각 파이프의 제조 공정도이다. 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 비용접 사각 파이프(100)의 제조 과정을 설명한다.

먼저, 롤(50)의 형태로 감겨진 상태로 제공된 강판(52)을 연속적으로 벗겨내면서 강판(52)을 성형하기 위한 롤 성형기(60)로 이송시킨다. 롤 성형기(60)는 여러 가지 형상을 갖는 다수의 롤러(62)를 구비하며, 강판 재료를 원하는 형상으로 가공한다. 즉, 롤 성형기(60)로 이송된 강판(52)은 컨베이어 롤러(70)에 의해서 연속적으로 이동하면서 롤 성형기(60)에 의해서 만들고자 하는 비용접 사각 파이프(100)를 구성하는 상부 편(102)과 하부 편(104)의 형태로 구부려진다.

도 2는 본 발명에 따른 비용접 사각 파이프를 구성하는 상부 편과 하부 편의 횡단면도이다. 도 2를 참조하면, 롤 성형기(60)로 이송된 강판(52)은 상부 편(102)을 만들기 위해서 롤 성형기(60)에 의한 굽힘 가공에 의하여 먼저 제 1 코너(54)가 일방향으로 소정의 각도, 바람직하게는 90도 각도로 구부려진다. 다음에는, 강판(52)의 자유 단부인 제 2 코너(56)가 예각으로 안쪽으로 구부러진다. 그 결과, 강판(52)은 하부가 열린 사각 형상의 상부 편(102)으로 형성된다.

이와는 달리, 롤 성형기(60)로 이송된 강판(52)은 하부 편(104)을 만들기 위해서 롤 성형기(60)에 의한 굽힘 가공에 의하여 먼저 제 1 코너(58)가 일방향으로 예각으로 부드럽게 안쪽으로 구부려진다. 다음에는, 강판(52)의 자유 단부인 제 2 코너(59)가 예각으로 부드럽게 바깥쪽으로 구부러진다. 그 결과, 강판(52)은 뒤집어진 모자 형상의 하부 편(104)으로 형성된다.

다시 도 1을 참조하면, 롤 성형기(60)를 통과하면서 원하는 형상의 상부 편(102)과 하부 편(104)으로 가공된 강판(52a)은 컨베이어 롤러(70)에 의해서 종방향으로 일정 거리만큼 진행하여 절단기(80) 내로 이송된다. 절단기(80)는 절단기(80) 내로 연속적으로 이송되는 상부 편(102)과 하부 편(104)을 일정 길이로 잘라낸다. 이렇게 일정 길이로 배출된 상부 편(102)과 하부 편(104)은 비용접 사각 파이프(100)를 만들기 위해서 서로 끼움 결합된다.

도 3은 도 2에 도시된 상부 편과 하부 편이 결합된 상태의 횡단면도이다. 도 3을 참조하면, 롤 성형기(60)에 의해서 원하는 형상으로 굽힘 가공된 상부 편(102)과 하부 편(104)은 비용접 사각 파이프(100)를 형성하기 위해서 서로 끼움 결합된다. 즉, 상부 편(102)과 하부 편(104)을 수직 방향으로 정렬 시킨다. 이러한 상태에서 상부 편(102)을 하방향으로 누름과 동시에 상부 편(102)의 측면(55)을 안쪽 방향으로 밀면, 상부 편(102)의 제 2 코너(56) 부분에 형성된 내측 돌기(106) 내로 하부 편(104)의 제 2 코너(59) 부분에 형성된 외측 돌기(108)가 탄성적으로 끼움 결합된다. 이러한 과정은 수작업으로 할 수 있다.

그 결과, 하부 편(104)의 외측 돌기(108)가 탄성력에 의해서 원래의 상태로 복원되어 상부 편(102)의 내측 돌기(106)와 단단하게 결합된다. 따라서, 외력이 작용하여도 빠지지 않고, 하부 편(104)의 외측 돌기(108)가 더 이상 상부 편(102)의 내측으로 들어가지 않는다. 이에 의해, 원하는 비용접 사각 파이프(100)가 얻어진다.

이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 비용접 사각 파이프(100)의 제조 공정에서는, 종래의 사각 파이프(30)를 제조할 때 필수적으로 개입되는 용접 단계가 불필요하게 된다. 따라서, 제조 공정이 단순해지고 제조 비용이 저렴해 진다. 또한, 용접으로 인한 제품의 변형을 원천적으로 제거함으로써, 원 소재의 표면을 그대로 이용하여 미려한 외관을 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 비용접사각 파이프(100)는 사각 파이프의 기능을 그대로 유지하면서 제조 비용이 저렴하고 품질이 우수한 담장용 프레임, 방법창 프레임, 대문 제작용 프레임, 난간용 프레임등으로 널리 사용될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 롤의 형태로 감겨진 상태로 제공된 강판을 연속적으로 벗겨내면서 양측을 일방향으로 소정의 각도로 구부리고, 이때 형성된 상기 강판의 양측 자유단부를 예각으로 안쪽으로 구부려서 형성하는 내측 돌기(106)가 있으며 하부는 열린 사각형상을 갖는 상부편(102); 및

   롤의 형태로 감겨진 상태로 제공된 강판을 연속적으로 벗겨내면서 양측을 일방향으로 소정의 각도로 구부려서 형성된 제 1 코너(58)와, 이때 형성된 상기 강판의 양측 자유 단부를 예각으로 부드럽게 바깥쪽을 구부려서 형성되는 제 2 코너(59)와 제 2 코너(59) 외부로 돌출되는 외측돌기(108)가 있는 하부편(104)으로 구성되고, 상기 상부편(102)의 내측돌기(106)는 상기 하부편(104)의 제 1 코너(58)와 제 2 코너(59)의 연장부와 외측돌기(108) 사이로 끼움 결합됨을 특징으로하는 비용접 사각 파이프.
2. 롤의 형태로 감겨진 상태로 제공된 강판을 연속적으로 벗겨내면서 상기 강판을 제공하는 단계(S1);

   상기 강판을 컨베이어 롤러에 의해서 이송하면서 상부 편과 하부 편으로 굽힘 가공하는 단계(S2)로서, 롤 성형기를 이용하여 상기 강판의 양측면을 일방향으로 소정의 각도로 구부린 후, 이때 형성된 상기 강판의 양측 자유 단부를 예각으로 안쪽으로 구부려서 하부가 열린 사각 형상의 상기 상부 핀을 만들고, 상기 강판의양측면을 일방향으로 소정의 각도로 구부린 후, 이때 형성된 상기 강판의 양측 자유 단부를 예각으로 부드럽게 바깥쪽으로 구부려서 뒤집어진 모자 형상의 상기 하부 편을 만드는 단계(S2);

   굽힘 가공된 상기 상부 편과 상기 하부 편을 상기 컨베이어 롤러에 의해서 종방향으로 이송하면서 일정 길이로 절단하는 단계(S3); 및

   상기 단계(S3)에서 일정 길이로 잘려진 상기 상부 편과 상기 하부 편을 서로 결합시키는 단계(S4)로서, 상기 상부 편과 상기 하부 편을 수직 방향으로 정렬 시킨 후, 이러한 상태에서 상기 상부 편을 하방향으로 수작업으로 누름과 동시에 상기 상부 편의 측면을 안쪽 방향으로 밀어서, 상기 하부 편의 자유 단부에 형성된 외측 돌기를 상기 상부 편의 자유 단부에 형성된 내측 돌기 내로 탄성적으로 끼움 결합시키며, 이에 의해 상기 외측 돌기가 탄성력에 의해서 원래의 상태로 복원되어 상기 내측 돌기와 단단하게 결합되는 단계(S4)를 포함하는 비용접 사각 파이프의 제조방법.