KR100356560B1

KR100356560B1 - 복합관의 롤포밍장치

Info

Publication number: KR100356560B1
Application number: KR1019990054535A
Authority: KR
Inventors: 이강업
Original assignee: 대창기계공업 주식회사
Priority date: 1999-12-02
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2002-10-19
Also published as: KR20010000056A

Abstract

본 발명은 복합관의 롤포밍(Roll Forming)장치에 관한 것으로, 동일 동력원에 의하여 일정 속도로 회전하고 일정 곡률반경을 가지고 알루미늄판(120)을 탑재하는 하부롤들(51,61,71,81)과, 그 하부롤들(51,61,71,81)과 동일 곡률반경으로 접촉하고 원주면에 내관(130)이 들어갈 수 있는 홈(53,63,73,83)을 구비한 상부롤들 (52,62,72,82)과, 상기 하부롤들(51,61,71,81) 및 상부롤들(52,62,72,82)의 후측에 위치하고 동일 동력원에 의하여 일정 속도로 회전하고 일정 곡률반경을 가지며 알루미늄판(120)이 피복된 복합파이프를 탑재하는 하부롤들(91,101,111)과, 상기 복합파이프의 상측에서 그 복합파이프를 가이드하는 상부 가이드롤들(92,102,112)과, 상기 복합파이프를 측면에서 가이드하는 측면 가이드롤들(93,103,113)로 구성된 것이다.

본 발명에 의하면 알루미늄판 및 내관의 이송과 동시에 초기롤로부터 점진적으로 내관의 외면에 알루미늄판을 피복할 수가 있으므로 내관이 진원을 유지하는 상태에서 알루미늄판이 피복할 수 있는 롤포밍장치를 제공할 수 있다.

Description

복합관의 롤포밍장치{A roll forming apparatus of composite pipe}

본 발명은 복합관의 롤포밍(Roll Forming)장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연속적으로 압출되어 공급되는 합성수지관을 내층으로 하고, 연속적으로 공급되는 띠상의 알루미늄판을 중간층으로 하여 내층의 합성수지관과 일체로 피복하는 롤포밍장치에 관한 것이다.

일반적으로 난방 배관용으로서 종래에는 동파이프를 주로 사용하여 왔으나, 동관의 경우 부식 및 스케일 발생의 우려가 높고, 특히 가격이 고가이므로 최근에는 금속파이프의 내외면에 합성수지를 피복한 복합파이프가 널리 사용되고 있다.

위와 같은 복합파이프의 제조방법 및 제조장치에 관하여 여러 가지가 공지되어 왔으나, 대한민국 1994년 특허출원 제7077호로 개시된 파이프제조방법이 있다.

도1은 상기한 종래의 파이프제조방법의 공정을 나타내는 공정도로서, 종래의 전체 공정은 먼저, 압출기(20)를 통해 소정의 직경을 가지는 내관(11)이 압출되고, 압출된 내관(11)은 냉각수단(21)을 통해 냉각 및 응고되고, 내관(11)의 외면에는 접착제도포수단(22)을 통해 접착제(11a)가 도포된다.

또한, 내관(11)의 외면에는 알루미늄관(12)이 씌워지고, 알루미늄관(12)은 알루미늄테이프 공급장치(223)로부터 공급되는 알루미늄 테이프를 로울러(24)를 통해 파이프로성형하고, 그 이음매부를 용접수단(25)을 이용하여 용접하고, 용접부는 냉각수단(26)을 통해 냉각되고, 상기 알루미늄관(12)은 가열수단(27)을 통해 외면을 가열시켜 접착제도포수단(28)을 통해 접착제(12a)가 도포되고, 그 외면에는 압출수단(29)을 통해 외관을 씌우도록 되어 있다.

위와 같은 종래의 파이프제조방법에 의하면, 도2에 도시되어 있는 바와 같이, 롤포밍공정 중에 알루미늄판을 여러 개의 롤을 사용하여 어느 정도 파이프 형태로 만든후 합성수지제 내관을 집어 넣으면서 복합파이프를 제조하게 된다.

그러나, 상기 종래의 복합파이프를 제조하는 공정중 합성수지재 내관(11)의 외면에 금속관(12)을 성형하기 위한 롤포밍공정에 있어서는 먼저 띠상의 알루미늄판을 여러 개의 롤(30,31,32,33,34,35)을 거치면서 점진적으로 파이프상태로 밴딩하여 어느 정도 파이프형태가 갖추어진 상태에서 합성수지재 내관(11)을 파이프 속으로 집어 넣어야 한다.

그런데, 연속적으로 배치되어 알루미늄판을 벤딩하고 있는 롤(30,31,32,33)과의 간섭 때문에 1번롤(30)부터 합성수지재 내관(11)을 파이프 속으로 집어 넣을 수가 없고, 5번롤(34)부터 합성수지재 내관(11)을 파이프 속으로 접어 넣어야 하므로 롤의 상측에서 이송되어 오는 내관(11)이 4번롤(33)의 상측에서 급격히 꺽여 파이프 속으로 들어가기 때문에 내관(11)이 진원상태를 유지하지 못하고 찌그러져 제품의 불량이 생기는 경우가 빈발하였다.

또한, 상기와 같은 문제를 해소하기 위해서 합성수지재 내관(11)이 완만한 경사를 이루며 공급되도록 하려면 불가피하게 내관(11)이 공급되는 라인을 길게 할 수 밖에 없으므로 전체 복합파이프 제조장치의 라인을 길어지기 때문에 라인을 콤팩트하게 할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 롤포밍장치에 있어서, 롤의 구조를 개선하여 알루미늄판 및 내관의 이송과 동시에 초기롤로부터 점진적으로 내관의 외면에 알루미늄판을 피복하도록 함으로써 내관이 진원을 유지하는 상태에서 알루미늄판이 피복되도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 내관의 공급 및 이송이 경사를 이루지 않고, 직선상으로 공급 및 이송이 되도록 함으로써 롤포밍장치를 포함한 전체 복합파이프 제조장치를 콤팩트하게 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 알루미늄판과 내관의 이송 및 롤의 회전이 동일 동력원으로 이루어지도록 동조시킴으로써 알루미늄판과 내관의 이송 및 복합파이프의 성형과정 중 이송속도의 불균형으로 인한 내관의 파손 또는 복합파이프의 불량요인을 해소하는데 있다.

도 1 은 종래 파이프제조방법의 일례를 도시한 공정도.

도 2 는 종래 포밍롤의 구성도.

도 3 은 본 발명에 의한 롤포밍장치의 평면도.

도 4 는 본 발명에 의한 롤포밍장치의 측면도.

도 5 는 본 발명에 의한 포밍롤의 구성도로서, 복합파이프의 완성단계를 보여준다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

40 : 롤설치부 41 : 동력전달부 42 : 소재공급부 43 : 감속기

44 : 각도변경기 45 : 유니버셜 조인트 46 : 세척기 47 : 절단기

48 : 스크랩 와인더 49 : 내관 가이더 50,60,70,80,90,100,110 :

제1,2,3,4,5,6,7번롤 51,61,71,81,91,101,111:하부롤

52,62,72,82,92,102,112 : 상부롤 53,63,73,83 : 홈 93,103,113 :

가이드롤 120 : 알루미늄판 130 ; 내관 140,141,142,143 : 안내롤

150 : 용접기 160 : 가열기 170 : 사이징기

본 발명은 다수개의 롤을 사용하여 합성수지재 내관의 외면에 띠상의 알루미늄판을 피복하는 롤포밍장치에 있어서, 동일 동력원에 의하여 일정 속도로 회전하고 일정 곡률반경을 가지고 알루미늄판(120)을 탑재하는 하부롤들(51,61,71,81)과, 그 하부롤들(51,61,71,81)과 동일 곡률반경으로 접촉하고 원주면에 내관(130)이 들어갈 수 있는 홈(53,63,73,83)을 구비한 상부롤들(52,62,72,82)과, 상기 하부롤들(51,61,71,81) 및 상부롤들(52,62,72,82)의 후측에 위치하고 동일 동력원에 의하여 일정 속도로 회전하고 일정 곡률반경을 가지며 알루미늄판(120)이 피복된 복합파이프를 탑재하는 하부롤들(91,101,111)과, 상기 복합파이프의 상측에서 그 복합파이프를 가이드하는 상부 가이드롤들(92,102,112)과, 상기 복합파이프를 측면에서 가이드하는 측면 가이드롤들(93,103,113)로 구성된 것이다.

이하에서는 첨부한 예시도를 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 3 은 본 발명에 의한 롤포밍장치의 평면도이고, 도 4 는 본 발명에 의한 롤포밍장치의 측면도이고, 도 5 는 본 발명에 의한 포밍롤의 구성도로서, 복합파이프의 완성단계를 보여주는 도면이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 복합파이프의 롤포밍장치는 알루미늄판 및 합성수지재 내관을 동시에 복합파이프로 형성해가는 롤설치부(40)와, 그 롤설치부(40)에 동력을 전달해 주는 동력전달부(41)와, 그 롤설치부(40)에 알루미늄판(120) 및 내관(130)을 공급해 주는 소재공급부(42)로 크게 구성되어 있다.

상기 동력전달부(41)는 전동모터와, 그 전동모터의 출력측에 설치된 감속기(43)와,그 감속기(43)로부터의 출력을 90도 각도로 바꾸어주는 각도변경기(44)와 그 각도변경기(44)로부터의 출력을 롤설치부(40)로 전달해 주는 유니버셜 조인트(45)로 구성되어 있다.

상기 소재공급부(42)는 공급되는 알루미늄판(120)을 세척해 주는 세척기(46)와 그 세척기(46)로부터 나오는 알루미늄판(120)을 절단기(47)에서 일정 폭으로 측면을 따라 절단하고 난 뒤 그 스크랩을 회수하는 스크랩 와인더(48)와, 공급되는 합성수지재 내관(130)을 가이드 하는 내관 가이더(49)로 구성되어 있다.

상기 롤설치부(40)는 알루미늄판(120)을 파이프 형태로 형성시킬 수 있도록 제1번롤(50)부터 제7번롤(110)까지 여러 개의 롤이 연속하여 설치되어 있다. 그 롤설치부(40)는 동력전달부(41)의 유니버셜 조인트(45)로부터 동일 동력을 전달받아 제1번롤(50) 내지 제7번롤(110)의 하부롤들(51,61,71,81,91,101,111)을 일정 속도로 회전시킨다.

그 하부롤들(51,61,71,81,91,101,111)의 원주면상에는 알루미늄판(120)을 탑재하고 있고, 그 하부롤들(51,61,71,81,91,101,111)은 각각 일정 곡률반경을 알루미늄판(120)을 파이프 형태로 형성해 가기 위하여 후측으로 갈수록 그 곡률반경이 작아지도록 되어 있다.

제1번롤(50) 내지 제4번롤(80)의 상부롤들(52,62,72,82)은 그 알루미늄판(120)을 탑재하는 하부롤들(51,61,71,81)과 동일 곡률반경으로 접촉하고 원주면에 내관(130)이 들어갈 수 있는 홈(53,63,73,83)을 구비하고 있다. 그 상부롤들(52,62,72,82)은 원주면의 내측에 내관(130)이 들어갈 수 있는 홈 (53,63,73,83)을 형성하고 있어야 하므로 그 상부롤들(52,62,72,82)의 회전반경은 하부롤들(51,61,71,81)의 회전반경의 2배가 된다. 그러나, 그 상부롤들 (52,62,72,82)과 하부롤들(51,61,71,81)이 알루미늄판(120)과 내관(130)을 동일 속도로 이송시키면서 서서히 파이프 형태로 형성해 나가야 하므로상부롤들(52,62,72,82)의 회전속도는 하부롤들(51,61,71,81)의 회전속도의 2배가 될 수 있도록 상부롤들의 축과 하부롤들의 축 사이에 변속장치(미도시됨)를 설치하고 있다.

상기 제5,6,7번롤(90,100,110)은 하부롤들(51,61,71,81) 및 상부롤들 (52,62,72,82)의 후측에 위치하고 있고, 동력전달부(41)의 유니버셜 조인트(45)로부터 동일 동력을 전달받아 일정 속도로 회전하고 있고, 일정 곡률반경을 가지며 알루미늄판(120)이 피복된 복합파이프를 탑재하는 하부롤들(91,101,111)을 구비하고 있다.

상기 하부롤들(91,101,111)의 상측에는 그 복합파이프를 가이드하는 상부 가이드롤들(92,102,112)을 구비하고 있고, 상기 복합파이프를 측면에서 가이드하여 복합파이프 형태를 형성해주는 측면 가이드롤들(93,103,113)을 구비하고 있다.

제1번롤(50)과 제2번롤(60), 제2번롤(60)과 제3번롤(70), 제5번롤(90)과 제6번롤(100)의 사이 및 제7번롤(110)의 후측에는 각각 그 알루미늄판(120) 및 내관(130)을 측면에서 안내해 주는 안내롤(140,141,142,143)이 설치되어 있다.

상기 제6번롤(100)과 제7번롤(110)과의 사이에는 내관(130)의 외측에 피복이 완료된 알루미늄판(120)의 양 끝단을 길이 방향으로 용접해주는 용접기(150)이 설치되어 있다.

상기 안내롤(143)의 후측에는 피복이 완료된 복합파이프의 외표면을 매끄럽게 해 주기 위하여 이송되는 복합파이프를 가열해주는 가열기(160)가 설치되어 있다.

상기 롤설치부(40)의 맨 후측에는 가열기(160)로부터 이송되어 나오는 복합파이프를 롤로 외표면을 다듬어주는 사이징기(170)가 설치되어 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 일실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.

또한, 본 발명에 의하면 내관의 공급 및 이송이 경사를 이루지 않고, 직선상으로 공급 및 이송이 이루어질 수 있으므로 롤포밍장치를 포함한 전체 복합파이프 제조장치를 콤팩트하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 알루미늄판과 내관의 이송 및 롤의 회전이 동일 동력원으로 이루어지도록 동조시킬 수 있으므로 알미늄판과 내관의 이송 및 복합파이프의 성형과정 중 이송속도의 불균형으로 인한 내관의 파손 또는 복합파이프의 불량요인을 해소할 수 있다.

Claims

다수 개의 롤을 사용하여 합성수지제 내관의 외면에 띠상의 알루미늄판을 피복하는 롤포밍장치에 있어서,

전동모터의 동력을 받아 이를 감속하는 감속기(43)와; 그 감속기(43)와 동축으로 연결되어 그 감속기(43)로부터 나오는 동력의 각도를 90도 변경시켜주고, 적어도 하부롤들의 숫자만큼 구비된 각도변경기(44)와; 그 각도변경기(44)에 각각 결합되어 동력을 전달해주는 유니버셜 조인트(45)와; 그 유니버셜 조인트(45)에 각각 연결되어 회전하고, 뒤로 갈수록 보다 작은 곡률반경을 가지며, 알루미늄판(120)을 탑재하여 이송하면서 파이프 형태로 만들어가는 하부롤들(51,61,71,81)과; 그 하부롤들(51,61,71,81)들의 축에 변속기구를 개재하여 연결되고, 그 하부롤들(51,61,71,81)과 각각 동일 곡률반경으로 접촉하며, 원주면에 내관(130)이 들어갈 수 있는 홈(53,63,73,83)을 구비한 상부롤들(52,62,72,82)과; 상기 하부롤들(51,61,71,81) 및 상부롤들(52,62,72,82)의 후측에 위치하고, 상기 유니버셜 조인트(45)에 연결되어 회전하고, 뒤로 갈수록 보다 작은 곡률반경을 가지며, 알루미늄판(120)이 피복된 복합파이프를 탑재하여 이송하는 하부롤들(91,101,111)과; 상기 복합파이프의 상측에서 그 복합파이프를 가이드하는 상부 가이드롤들(92,102,112)과; 상기 복합파이프를 측면에서 가이드하는 측면 가이드롤들(93,103,113)로 구성된 것을 특징으로 하는 복합파이프의 롤포밍장치.
제1항에 있어서,

상기 상부롤들(52,62,72,82)의 회전수가 상기 하부롤들(51,61,71,81)의 회전수의 2배인 것을 특징으로 하는 복합파이프의 롤포밍장치.