KR100404895B1 - 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치에 관한 것으로서, 기 출하되고 있는 금속파이프를 그대로 이용하여 상기 금속파이프의 둘레면에 복수개의 엠보싱돌기를 간편하게 성형할 수 있도록 함에 따라 엠보싱돌기가 성형된 금속파이프를 다양한 용도로 사용 가능하면서 디자인 변형의 다양화도 가능해지도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 지면에 지지되는 프레임(1)과, 상기 프레임의 상부면에 수평상태로 일단이 분리가능하게 고정되어 그 중심부에는 축방향으로 삽입공(2)이 형성된 코어(3)와, 상기 코어의 둘레면 일부분에 코어(3)에 형성된 삽입공(2)과 직교되는 방향으로 연통되게 형성된 복수개의 코어 통공(4)과, 상기 프레임(1)의 상부면에 고정된 제1고정대(5)와, 상기 제1고정대 및 프레임(1)에 고정되어 코어(3)의 길이방향과 직교되는 내,외측방향으로 이동력을 발생시키는 복수개의 제1이동력 발생부재(6)와, 상기 각 제1이동력 발생부재의 안쪽에 설치되어 제1이동력 발생부재(6)에서 발생된 이동력을 받아 내,외측방향으로 이동하는 제1이동대(7)와, 상기 코어(3)의 코어 통공(4) 형성부위를 감싼상태로 각 제1이동대(7)에 분리가능하게 고정되어 상기 제1이동력 발생부재(6)의 작동상태에 따라 안쪽으로 오므라 들면서 코어(3)에 기밀 접촉되거나 반대쪽으로 벌어지면서 코어와 이격되는 케이싱(9)과, 상기 각 케이싱의 안쪽면에 코어(3)에 형성된 각 코어 통공(4)과 마주보는 상태로 형성된 복수개의 케이싱 통공(10)과, 상기 코어(3)에 형성된 각 코어 통공(4) 내에 출몰가능하게 끼워져 외측방향으로의 강제적인 가압력을 선택적으로받아 이동되면서 코어(3)에 끼워진 금속파이프(8)에 엠보싱돌기(8a)를 성형하는 펀치(14)와, 상기 코어(3)의 각 코어 통공(4)에 끼워진 펀치(14)가 내,외측방향으로 이탈되지 않도록 하는 펀치 이탈방지수단과, 상기 프레임(1)의 상부면중 제1고정대(5)와 일정간격 이격되는 일측에 고정된 제2고정대(18)와, 상기 제2고정대에 고정되어 코어(3)의 길이방향인 내,외측방향으로 이동력을 발생시키는 제2이동력 발생부재(19)와, 상기 제2이동력 발생부재의 안쪽에 설치되어 제2이동력 발생부재(19)에서 발생된 이동력을 받아 내,외측방향으로 이동하는 제2이동대(20)와, 상기 제2이동대에 분리가능하게 고정되어 제2이동대(20)의 이동시 코어(3)에 형성된 삽입공(2)을 따라 내,외측방향으로 수평이동되면서 코어(3)의 각 코어 통공(4)에 끼워진 펀치(14)를 코어(3)의 축방향과 직각되는 외측방향으로 선택해서 밀어주는 플런져(21)로 구성된다.

Description

금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치{divice for molding embossing lug of steel pipe}

본 발명은 금속파이프의 둘레에 엠보싱돌기를 성형하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파이프 생산 공장에서 생산되어 나온 금속파이프를 이용하여 상기 금속파이프의 둘레면에 특정 형상을 갖는 엠보싱돌기를 성형하는 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 시중에서 시판되고 있는 금속재 파이프는 각종 액체 및 기체의 이송을 안내하는 용도로 사용되거나 각종 구조물의 구성요소로 널리 사용되고 있다.

즉, 구조물의 발판이나 건물 난간의 지주대 및 손잡이, 각종 건축물의 가이드레일, 차량 및 건축물의 손잡이, 각종 구조물(사다리, 의자 등)의 프레임 등 금속파이프의 용도는 이루 말할 수 없을 정도로 다양하고, 이에 따라 금속파이프를 이차적으로 가공하여 용도에 맞게 사용할 수 있는 주변 기술의 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다.

특히, 둘레면에 엠보싱돌기가 성형된 금속파이프를 구조물의 발판으로 사용할 경우에는 상기 엠보싱(embossing)돌기가 미끄럼 방지 역할을 수행하게 되므로사용상의 안전성이 확보되고, 각종 손잡이나 프레임으로 사용할 경우에는 엠보싱돌기가 미끄럼 방지 및 지압 역할을 함과 함께 디자인 변형의 다양성을 확보할 수 있는 역할도 수행하게 되므로 여러가지 면에서 매우 효과적이라 하겠다.

하지만 현재까지 금속파이프의 둘레면에 엠보싱돌기를 성형하는 장치가 개발되어 있지 않아 단지 회전하는 롤 금형을 이용하여 둘레면에 복수개의 요임홈 만을 형성하는데 그치고 있으므로 원하는 용도로의 사용이 부적한 경우가 대부분이었다.

또한 일부에서는 판상의 금속 시트상에 일단 엠보싱돌기를 성형한 다음 이를 원통상으로 말아 엠보싱돌기를 갖는 금속파이프를 제조하고 있지만, 이 경우에는 엠보싱돌기가 성형된 판상의 금속시트를 원통형으로 말을 때 엠보싱돌기 부위가 자주 꺾이게 되어 불량율이 높아지고, 제조된 후에도 금속시트의 양단 접촉부분이 길이방향으로 경계선을 이루므로 미관상 보기에 좋지 않음은 물론 사용시 경계선부분에 생긴 미세한 틈새로 인해 안전사고의 위험성도 있으므로 널리 보급되지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 여러가지 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 기 출하되고 있는 금속파이프를 그대로 이용하여 상기 금속파이프의 둘레면에 복수개의 엠보싱돌기를 간편하게 성형할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명 장치를 나타낸 사시도

도 2는 본 발명 장치를 나타낸 평면도

도 3은 본 발명의 요부 구성을 나타낸 분해사시도

도 4a는 본 발명의 작동상태를 나타낸 요부 횡단면도로서, 엠보싱돌기를 성형하고자 할 금속파이프를 코어에 끼워 넣기 전 상태도

도 4b는 본 발명의 작동상태를 나타낸 요부 횡단면도로서, 엠보싱돌기를 성형하고자 할 금속파이프를 코어에 끼워 넣은 상태도

도 4c는 본 발명의 작동상태를 나타낸 요부 횡단면도로서, 코어에 끼워 넣어진 금속파이프를 외부 금형인 복수개의 케이싱이 감싸면서 잡아주고 있는 상태도

도 4d는 본 발명의 작동상태를 나타낸 요부 횡단면도로서, 코어의 삽입공으로 플런져가 끼워 넣어져 금속파이프에 엠보싱돌기가 성형된 상태도

도 5는 도 4c의 "A"부분 확대도로서, 코어의 코어 통공에 설치된 펀치가 금속파이프에 엠보싱돌기를 성형하기 전 상태도

도 6은 도 4d의 "B"부분 확대도로서, 코어의 코어 통공에 설치된 펀치가 금속파이프에 엠보싱돌기를 성형한 상태도

도 7은 도 4b의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도

도 8은 도 4c의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도

도 9는 본 발명 장치의 구성요소에서 코어의 일측 고정부분 구성요소를 분해하여 나타낸 사시도

도 10은 본 발명에 의해 엠보싱돌기가 성형된 금속파이프의 일부를 나타낸 사시도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1. 프레임 2. 삽입공

3. 코어 4. 코어 통공

5. 제1고정대 6. 제1이동력 발생부재

7. 제1이동대 8. 금속파이프

8a. 엠보싱돌기 9. 케이싱

10. 케이싱 통공 11. 고정틀

12. 하부 고정편 12a. 하부 요홈

13. 상부 고정편 13a. 상부 요홈

14. 펀치 14a. 대경부

14b. 소경부 14c. 만곡부

15. 단턱 16. 씌움관

17. 씌움관 통공 18. 제2고정대

19. 제2이동력 발생부재 20. 제2이동대

21. 플런져 22. 이동링

23. 이동링 경사면 24. 플런져 경사면

25. 콘트롤러

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 형태에 따르면, 지면에 지지되는 프레임과, 상기 프레임의 상부면에 수평상태로 일단이 분리가능하게 고정되어 그 중심부에는 축방향으로 삽입공이 형성된 일정길이의 코어와, 상기 코어의 둘레면 일부분에 코어에 형성된 삽입공과 직교되는 방향으로 연통되게 형성된 복수개의 코어 통공과, 상기 프레임의 상부면에 고정된 제1고정대와, 상기 제1고정대 및 프레임에 고정되어 코어의 길이방향과 직교되는 내,외측방향으로 이동력을 발생시키는 복수개의 제1이동력 발생부재와, 상기 각 제1이동력 발생부재의 안쪽에 설치되어 제1이동력 발생부재에서 발생된 이동력을 받아 내,외측방향으로 이동하는 제1이동대와, 상기 코어의 코어 통공 형성부위를 감싼상태로 각 제1이동대에 분리가능하게 고정되어 상기 제1이동력 발생부재의 작동상태에 따라 안쪽으로 오므라 들면서 코어에 기밀 접촉되거나 반대쪽으로 벌어지면서 코어와 이격되는 케이싱과, 상기 각 케이싱의 안쪽면에 코어에 형성된 각 코어 통공과 마주보는 상태로 형성된 복수개의 케이싱 통공과, 상기 코어에 형성된 각 코어 통공 내에 출몰가능하게 끼워져 외측방향으로의 강제적인 가압력을 선택적으로 받아 이동되면서 코어에 끼워진 금속파이프에 엠보싱돌기를 성형하는 펀치와, 상기 코어의 각 코어 통공에 끼워진 펀치가 내,외측방향으로 이탈되지 않도록 하는 펀치 이탈방지수단과, 상기 프레임의 상부면중 제1고정대와 일정간격 이격되는 일측에 고정된 제2고정대와, 상기 제2고정대에 고정되어 코어의 길이방향인 내,외측방향으로 이동력을 발생시키는 제2이동력 발생부재와, 상기 제2이동력 발생부재의 안쪽에 설치되어 제2이동력 발생부재에서 발생된 이동력을 받아 내,외측방향으로 이동하는 제2이동대와, 상기 제2이동대에 분리가능하게 고정되어 제2이동대의 이동시 코어에 형성된 삽입공을 따라 내,외측방향으로 수평이동되면서 코어의 각 코어 통공에 끼워진 펀치를 코어의 축방향과직각되는 외측방향으로 선택해서 밀어주는 플런져로 구성된 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치가 제공된다.

이하 본 발명을 실시예로 도시한 첨부된 도 1 내지 도 10을 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 1은 본 발명 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명 장치를 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 요부 구성을 나타낸 분해사시도이다.

또한 도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 작동상태를 나타낸 요부 횡단면도이고, 도 5는 도 4c의 "A"부분 확대도이며, 도 6은 도 4d의 "B"부분 확대도이고, 도 7은 도 4b의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이며, 도 8은 도 4c의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.

그리고 도 9는 본 발명 장치의 구성요소에서 코어의 일측 고정부분 구성요소를 분해하여 나타낸 사시도이고, 도 10은 본 발명에 의해 엠보싱돌기가 성형된 금속파이프의 일부를 나타낸 사시도이다.

이하 본 발명 실시예의 구성을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 지면에 지지되는 프레임(1)이 있고, 상기 프레임의 상부면에는 그 중심부에 축방향으로 삽입공(2)이 형성된 일정길이의 코어(3) 일단이 분리가능하게 수평상태로 고정되며, 상기 코어의 둘레면 일부분에는 코어(3)에 형성된 삽입공(2)과 직교되는 방향으로 연통되게 복수개의 코어 통공(4)이 형성되고, 상기 프레임(1)의 상부면 적소에는 코어(3)를 사이에 두고 제1고정대(5)가 고정되며, 상기 제1고정대 및 프레임(1)에는 코어(3)의 길이방향과 직교되는 내,외측방향으로 이동력을 발생시키도록 제1이동력 발생부재(6)가 고정되고, 상기 각 제1이동력 발생부재에는 코어(3)의 코어 통공(4) 형성부위를 감싼상태에서 제1이동력 발생부재(6)의 동작상태에 따라 코어(3) 쪽으로 오므라 들거나 코어 반대쪽으로 벌어지도록 제1이동대(7)가 설치되고, 상기 제1이동대에는 제1이동대(7)와 함께 코어(3)와 직교되는 내,외측방향으로 이동되면서 금속파이프(8)의 둘레면에 엠보싱돌기(8a)를 선택적으로 성형하기 위한 외부금형 역할을 하도록 케이싱(9)이 스크류에 의해 분리가능하게 고정되며, 상기 케이싱(9)에는 코어(3)에 형성된 각 코어 통공(4)과 마주보는 상태로 복수개의 케이싱 통공(10)이 형성된다.

상기에서 코어(3)는 엠보싱돌기(8a)를 형성할 금속파이프(8)의 직경 사이즈에 따라 그에 맞는 크기의 코어로 언제든지 교환이 가능하여야 하므로 상기 코어(3)의 일단이 프레임(3)의 상부면에 분리가능한 상태로 고정되어 있는데, 이는 상기 프레임(3)의 상부면에 고정틀(11)이 고정되고, 상기 고정틀에는 사용될 코어(3)의 직경에 맞는 크기의 하부 요홈(12a)을 갖는 하부 고정편(12)이 스크류에 의해 고정되며, 상기 하부 고정편에는 사용될 코어(3)의 직경에 맞는 크기의 상부 요홈(13a)을 갖는 상부 고정편(13)이 스크류에 의해 고정되어 상기 코어(3)의 일단이 하부 고정편(12)과 상부 고정편(13) 사이에 끼워진 상태로 위치됨에 따라 가능하다.

상기 코어(3)에 형성된 각 코어 통공(4) 내에는 강제적인 가압력을 선택적으로 받아 코어(3)와 직교되는 외측방향으로 이동되면서 상기 코어(3)에 끼워진 금속파이프(8)에 엠보싱돌기(8a)를 성형하도록 펀치(14)가 출몰가능하게 끼워지고, 상기 코어(3)의 각 코어 통공(4) 내에 출몰가능하게 끼워진 펀치(14)는 펀치 이탈방지수단에 의해 내,외측방향으로 이탈되지 않고 코어 통공(4) 내에 항상 수용된다.

한편 코어(3)의 각 코어 통공(4)에 끼워진 펀치(14)는 그 바깥쪽 끝단을 금속파이프(8)에 성형하고자 할 엠보싱돌기(8a)의 형상에 따라 반구 형상, 원뿔 형상, 삼각뿔 형상, 별 형상 등 특정 형상으로 적용할 수 있다.

상기한 본 발명 실시예의 구성에서 펀치 이탈방지수단은, 펀치(14)의 바깥쪽을 이루는 대경부(14a) 및 상기 대경부보다 작으면서 펀치(14)의 안쪽을 이루는 소경부(14b)와, 코어(3)에 형성된 각 코어 통공(4) 내부중 삽입공(2) 근접부에 형성되어 펀치(14)의 대경부(14a)가 걸리도록 한 단턱(15)과, 상기 코어(3)의 외측 둘레면중 코어 통공(4) 형성부위를 포함하도록 기밀상태로 감싸고 있는 얇은 두께의 씌움관(16)과, 상기 코어(3)에 형성된 각 코어 통공(4)과 연통된 상태로 씌움관(16)에 형성되어 펀치(14)의 대경부(14a) 끝단만이 외부로 노출될 수 있도록 코어 통공(4)의 직경 보다 약간 더 작은 직경을 갖는 씌움관 통공(17)으로 구성되는데, 상기 씌움관 통공이 형성된 씌움관(16)은 코어(3)의 코어 통공(4)에 끼워져 있는 펀치(14)가 바깥쪽으로 빠져나가는 것을 방지하기 위한 구성요소이므로 다른 구성에 의해 펀치(14)가 코어(3)의 코어 통공(4)에서 바깥쪽으로 빠져나가지 못하도록 만 한 다면 상기 씌움관(16)은 반드시 필요한 것은 아니다.

그리고 프레임(1)의 상부면중 제1고정대(5)와 이격된 일측에는 제2고정대(18)가 고정되고, 상기 제2고정대에는 코어(3)의 길이방향인 내,외측방향으로 이동력을 발생시키도록 제2이동력 발생부재(19)가 고정되며, 상기 제2이동력 발생부재의 안쪽에는 제2이동력 발생부재(19)의 내,외측방향 이동력을 받아 이동되도록 제2이동대(20)가 설치되고, 상기 제2이동대에는 제2이동대(20)의 내,외측방향이동시 코어(3)의 삽입공(2)을 따라 함께 이동되면서 코어(3)에 형성된 각 코어 통공(4) 내의 펀치(14)를 코어(3)의 축방향과 직각되는 외측방향으로 선택해서 가압시켜주도록 플런져(plunger)(21)가 고정되며, 상기 코어(3)에는 코어의 외측 둘레면을 따라 내,외측방향으로 이동되도록 이동링(22)이 끼워지고, 상기 이동링의 안쪽둘레면 양측단에는 이동링(22)이 이동할 때 코어(3)의 각 코어 통공(4)에 끼워진 펀치(14)에 간섭되어 걸리는 일이 없도록 이동링 경사면(23)이 형성된다.

상기에서 플런져(21)중 제2이동대(20)와의 고정부분 반대쪽 끝단부분은 중심부로 모아지게 플런져 경사면(24)이 형성되고, 상기 플런져(21)에 의해 외측방향으로 가압되어 이동되는 펀치(14)의 소경부(14b) 끝단부분은 부드럽게 라운드진 상태로 만곡부(14c)가 형성되는데, 이는 내측방향으로 이동하는 플런져(21)가 펀치(14)와 접촉되는 과정에서 간섭되어 걸리는 일이 없도록 하기 위함에 있다.

한편 본 발명의 구성요소중에서 제1이동력 발생부재(6), 제2이동력 발생부재(19)는 유압실린더, 공압실린더, 모터의 구동에 따라 회전하는 볼스크류중 필요에 따라 어느 하나를 적절하게 선택하여 적용할 수 있게 됨은 이해 가능한데, 실시예에서는 유압실린더를 사용하는 것으로 하였다.

또한 본 발명 실시예에서는 코어(3), 상기 코어를 선택적으로 감싸는 케이싱(9), 상기 코어(3)의 삽입공(2)에 끼워진 플런져(21)를 원형으로 하여 원통형 금속파이프(8)의 둘레면에 엠보싱돌기(8a)를 성형할 수 있도록 하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 이들을 원형이 아닌 다각형으로 하여 다각형 금속파이프의 둘레면에 엠보싱돌기를 성형할 수 있도록 하여도 된다.

그리고 본 발명 실시예의 각 구성요소 중에서 제1이동력 발생부재(6), 제2이동력 발생부재(19)인 각 유압실린더는 프레임(1)의 적소에 부착된 콘트롤러(25)의 제어신호에 따라 동작하게 됨은 이해 가능할 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명 장치에 의해 금속파이프(8)의 둘레면에 엠보싱돌기(8a)를 형성하기 전 상태인 초기상태에서는 도 4a와 같이 각 제1이동대(7)가 수평상태인 코어(3)의 축방향과 직각되는 외측방향으로 이동되어 있고, 제2이동대(20)가 코어(3)의 축방향인 외측방향으로 이동되어 있으며, 상기 코어(3)의 외측 둘레면에 끼워진 이동링(22)은 도면상 좌측인 코어(3)의 고정부 반대쪽 끝단으로 이동되어 있다.

한편, 코어(3)에 형성된 각 코어 통공(4)에 끼워져 있는 펀치(14)는 상기 코어(3)가 수평상태를 유지하고 있음을 감안할 때 자중에 의해 중력방향으로 떨어져 있게 되는데, 상기 펀치(14)는 바깥쪽을 이루는 대경부(14a)와 안쪽을 이루는 소경부(14b)로 이루어져 있고, 상기 각 코어 통공(4) 내부중 삽입공(2) 근접부에는 펀치(14)의 대경부(14a)가 걸리도록 단턱(15)이 형성되어 있으며, 상기 코어(3)의 외측 둘레면중 코어 통공(4) 형성부분을 포함한 일부분은 얇은 두께의 씌움관(16)에 의해 기밀상태로 감싸여져 있고, 상기 씌움관에는 코어 통공(4)의 직경 보다 약간 더 작은 직경을 갖는 씌움관 통공(17)이 코어(3)에 형성된 각 코어 통공(4)과 연통된 상태로 형성되어 있으므로 상기 코어(3)의 각 통공(4)중 위쪽부분 코어 통공에끼워져 있는 펀치(1)는 단턱(15)에 걸려 안쪽방향인 삽입공(2) 형성부분으로 빠져나가는 일이 없게 됨은 물론 상기 코어(3)의 각 코어 통공(4)중 아랫쪽부분 코어 통공에 끼워져 있는 펀치(14)는 씌움관(16)에 걸려 바깥쪽방향으로 빠져나가는 일이 없게 된다.

상기 씌움관 통공(17)이 형성된 씌움관(16)은 코어(3)의 코어 통공(4)에 끼워져 있는 펀치(14)가 바깥쪽으로 빠져나가는 것을 방지하기 위한 구성요소이므로 다른 구성에 의해 펀치(14)가 코어(3)의 코어 통공(4)에서 바깥쪽으로 빠져나가지 못하도록 만 한 다면 상기 씌움관(16)은 반드시 필요한 것은 아니다.

즉, 코어(3)의 코어 통공(4)에 끼워진 펀치(14)가 바깥쪽으로 빠져나가지 못하도록 상기 코어(3)의 외측 둘레면을 씌움관(16)으로 감싸는 대신 상기 코어(3)의 코어 통공(4) 바깥쪽 둘레를 중심부 쪽으로 약간씩 오므라 뜨려 그 오므라 뜨려진 부분의 코어 통공 직경이 나머지 부분의 코어 통공 직경보다 작아지도록 하여도 된다.

본 발명 장치를 작동시키기 전 상태에서는 도 4a와 같이 코어(3)의 외측 둘레면에 이동가능한 상태로 끼워져 있는 이동링(22)을 도면상 좌측인 상기 코어(3)의 고정부 반대쪽으로 이동시켜 놓아야 하는데, 이는 후술하는 작용에서 엠보싱돌기(8a)를 성형하고자 할 금속파이프(8)를 도면상 좌측으로 이동시켜 코어(3)에 끼울 때 상기 이동링(22)도 금속파이프(8)에 의해 밀리면서 함께 이동되도록 하여 상기 금속파이프의 선단이 코어(3)의 각 코어 통공(4)에 끼워져 있는 펀치(14)에 직각상태로 간섭되어 걸리는 일이 어떠한 경우에도 없도록 하기 위함에 있다.

상기 코어(3)에 끼워진 이동링(22)을 코어(3)의 고정부 반대쪽 끝단인 도면상 좌측으로 이동 완료시킨 상태에서 원통형상의 금속파이프(8)를 인위적인 힘이나 아니면 별도의 장치를 이용하여 코어(3)를 향해 도면상 우측인 내측방향으로 이동시켜 주면, 상기 금속파이프(8)는 이동링(22)을 밀면서 코어(3)에 도 4b와 같이 끼워지고, 상기 금속파이프(8)가 코어(3)에 끼워진 상태에서는 상기 코어의 각 코어 통공(4)에 끼워져 있는 펀치(14)는 금속파이프(8)에 의해 보호된 상태로 감싸여져 있다.

상기에서 코어(3)에 금속파이프(8)를 끼워 넣기 전에 상기 코어(3)에 끼워져 있는 이동링(22)을 코어(3)의 고정부 반대쪽 끝단으로 이동시킬 때나 아니면 상기 코어에 끼워져 도면상 좌측으로 이동되어 있던 이동링(22)을 금속파이프(8)에 의해 도면상 우측으로 이동시킬 때는 코어(3)의 각 코어 통공(4)에 끼워져 있는 펀치(14)중 상기 이동링(22)부분의 펀치는 이동링의 내경부와 접촉되어 코어(3)의 삽입공(2)쪽인 안쪽으로 이동되어 있으므로 기 설명된 바와 같이 금속파이프(8)에 의해 이동링(22)이 이동할 때는 계속해서 펀치(14)를 안쪽으로 이동시켜 주므로 상기 금속파이프(8)가 펀치(14)에 직각상태로 간섭되어 걸리는 일은 어떠한 경우에도 없게 되는데, 상기 이동링(22) 역시 이동과정에서 이동링의 내경부 양측 끝단에 형성된 이동링 경사면(23)으로 인해 펀치(14)에 간섭되어 걸리거나 하는 일은 전혀 없게된다.

한편, 금속파이프(8)가 코어(3)에 끼워질 때 펀치(14)를 안쪽방향으로 이동시켜 주는 이동링(22)은 반드시 필요한 것은 아니지만, 그래도 있다면금속파이프(8)가 코어(3)에 끼워지는 과정에서 펀치(14)와 직각상태로 간섭되는 일이 없어 그 끼워짐이 부드럽고 원활하게 이루어 짐은 이해 가능한데, 만약 코어(3)에 이동링(22)이 끼워져 있지 않다면, 상기 코어(3)의 각 코어 통공(4)에 끼워져 있는 펀치(14)중 자중에 의해 바깥쪽으로 빠져나와 있는 펀치의 대경부(14a) 끝단 형상(금속파이프에 성형하고자 할 엠보싱돌기와 동일한 형상)에 따라 상기 코어(3)에 끼워지는 금속파이프(8)의 선단이 펀치(14)의 대경부(14a)에 직각 상태로 접촉되면서 그 끼워짐이 간섭받을 수도 있음은 이해 가능하다.

이와 같이 금속파이프(8)가 코어(3)에 끼워진 상태에서 콘트롤러(25)에 구비된 여러개의 작동버튼중 제1이동력 발생부재(6)가 작동되기 위한 하나의 작동버튼을 선택하면, 프레임(1)의 상부면에 고정된 제1고정대(5) 및 상기 프레임(1)에 각각 고정되어 코어(3)의 길이방향과 직교되는 내,외측방향으로 이동력을 발생시키는 상기 제1이동력 발생부재(6)인 유압실린더가 콘트롤러(25)의 제어신호를 받아 작동하여 코어(3)와 직교되는 내측방향으로 이동력을 발생시키므로 상기 각 제1고정대(5)의 안쪽 및 프레임(1)의 상부에 위치된 상태로 설치되어 있는 각 제1이동대(7)는 상기 유압실린더에 의한 내측방향 이동력을 받아 코어(3)를 향해 오므라 들면서 이동되는데, 이때 상기 각 제1이동대(7)의 안쪽면에는 분리가능한 상태로 스크류에 의해 케이싱(9)이 고정되어 있으므로 어느 순간 상기 각 케이싱이 도 4c와 같이 코어(3)를 감싼상태로 끼워진 금속파이프(8)중 상기 코어(3)에 형성된 코어 통공(4) 부위를 전체적으로 감싸면서 일정압력으로 눌러주고, 이에 따라 엠보싱돌기(8a)가 성형되어야 할 금속파이프(8)는 코어(3)에 끼워진 상태에서 상기 코어와 각 제1이동대(7) 사이에 있게 된다.

한편 상기 도 4c와 같은 상태에서는 코어(3)의 코어 통공(4)에 끼워진 각 펀치(14)가 금속파이프(8)에 의해 상기 코어(3)의 삽입공(2) 형성부인 안쪽으로 이동되어 있는데, 이때에는 상기 펀치(14)의 소경부(14b) 끝단부인 만곡부(14c)가 도 5와 같이 상기 펀치(14)의 중심부에 수평상태로 형성된 삽입공(2)으로 모두 빠져나와 노출된 상태로 있다.

이후 콘트롤러(25)에 구비된 여러개의 작동버튼중 제2이동력 발생부재(19)가 작동되기 위한 하나의 작동버튼을 선택하면, 프레임(1)의 상부면에 고정된 제2고정대(18)에 고정된 상기 제2이동력 발생부재(19)인 유압실린더가 상기 콘트롤러(25)의 제어신호를 받아 작동하여 도면상 좌측인 내측방향으로 이동력을 발생시키므로 상기 제2고정대(18)의 안쪽에 위치된 상태로 설치되어 있는 제2이동대(20)가 상기 유압실린더에 의한 내측방향 이동력을 받아 코어(3)를 향해 이동되는데, 이때 상기 제2이동대(20)에 고정되어 있는 플런져(21)가 코어(3)의 코어 통공(4)을 따라 도면상 우측인 내측방향으로 이동되고, 이 과정에서 상기 플런져(21)는 각 펀치(14)의 소경부(14b) 끝단에 접촉됨에 따라 상기 각 펀치(14)는 도 4d와 같이 코어(3)의 길이방향과 직교되는 바깥쪽방향으로 강제적인 가압력을 받아 이동되고, 상기 바깥쪽으로 이동되는 각 펀치(14)는 코어(3)의 외측 둘레면중 코어 통공(4) 형성부위를 얇은 두께의 씌움관(16)이 기밀상태로 감싸고 있고, 상기 씌움관에는 코어(3)에 형성된 각 코어 통공(4)과 연통된 상태에서 그 직경이 코어 통공의 직경보다 더 작은 직경의 씌움관 통공(17)이 형성되어 있음을 감안할 때 상기 각 펀치(14)가 코어(3)의 바깥쪽으로 빠져나가지 않고 소경부(14b)의 끝단 일부만이 바깥쪽으로 빠져나가면서 금속파이프(8)를 바깥쪽으로 가압시켜 준다.

따라서 각 제1이동대(7)에 고정된 케이싱(9)에는 코어(3)에 형성된 코어 통공(4)과 마주본 상태로 케이싱 통공(11)이 형성되어 있으므로 결국 금속파이프(8)의 둘레에는 펀치(14)의 대경부(18b) 끝단 형상에 맞는 엠보싱돌기(8a)가 도 8과 같이 돌출 성형되는 것이다.

상기한 본 발명 실시예의 작용에서는 작업자가 제1이동력 발생부재(6) 및 제2이동력 발생부재(19)를 작동시키기 위해 콘트롤러(25)에 구비된 각각의 작동버튼을 선택하였지만 필요에 따라서는 제1이동력 발생부재(6)의 작동 이후 제2이동력 발생부재(19)의 작동은 작업자에 의한 별도의 작동버튼 선택 없이 상기 콘트롤러(25)가 알아서 자동으로 수행시켜 주도록 할 수도 있다.

한편, 플런져(21)가 코어(3)의 코어 통공(4)을 따라 도면상 좌측인 내측방향으로 이동되는 과정에서 각 펀치(14)의 안쪽 끝단에 접촉될 때 상기 플런져(21)의 고정부 반대쪽 끝단부는 플런져 경사면(24)이 형성되어 있고, 상기 펀치(14)의 안쪽 끝단인 소경부(14b) 끝단부는 부드럽게 라운드진 만곡부(14c)가 형성되어 있으므로 결국 플런져(21)가 펀치(14)에 간섭되어 이동이 정지되거나 하는 일이 없이 그 이동이 원활하게 됨은 이해 가능하다.

이상에서 설명된 바와 같은 본 발명 장치에 의해 금속파이프(8)에 엠보싱돌기(8a)를 성형 완료한 후에는 상기 엠보싱돌기가 성형된 금속파이프(8)를 코어(3)에서 빼내야 하는데, 이 경우의 본 발명 작용은 상기 금속파이프(8)에엠보싱돌기(8a)를 성형할 때와 모두 역으로 수행되어 진다.

또한 본 발명 장치에 의해 금속파이프(8)에 엠보싱돌기(8a)를 계속적으로 성형하다가 상기 금속파이프(8)의 직경이 달라진 다른 금속파이프에 엠보싱돌기(8a)를 성형하고자 할 경우에는 코어(3)와 각 케이싱(9) 및 플런져(21)를 상기 다른 금속파이프의 직경에 맞는 크기로 교환하여 주어야 하는데, 상기 코어(3)의 교환은 프레임(3)의 상부면에 고정된 고정틀(11)에서 하부 고정편(12)을 분리함과 함께 상기 하부 고정편에서 상부 고정편(13)을 분리한 다음 교환하여야 할 코어의 크기에 맞는 하부 요홈(12a)을 갖는 하부 고정편(12)을 선택하여 이를 고정틀(11)에 스크류로서 고정한 후 상기 코어(3)를 사이에 두고 교환하여야 할 코어의 크기에 맞는 상부 요홈(13a)을 갖는 상부 고정편(13)을 선택하여 이를 하부 고정편(12)에 스크류로서 고정하면 된다.

이상의 본 발명 실시예 구성요소중에서 코어(3)의 각 코어 통공(4)에 끼워진 펀치(14)를 바깥쪽으로 이동시켜 상기 코어(3)에 끼워진 금속파이프(8)에 엠보싱돌기(8a)가 성형되도록 하는 플런져(21)는 그 고정부 반대쪽 끝단부인 플런져 경사면(24) 형성부분을 영구자석으로 함이 바람직 한데, 이는 상기 플런져(21)가 코어(2)의 삽입공(2)을 따라 내측방향으로 이동되면서 펀치(14)를 상기 코어(3)와 직각되는 바깥쪽방향으로 이동시켜 금속파이프(8)에 엠보싱돌기(8a)가 성형되도록 한 이후로 펀치(14)에 가해지는 가압력을 해재시키기 위해 상기 플런져(21)를 다시 외측방향으로 이동시킬 때 자성체로 된 상기 펀치(14)가 자력에 의해 코어(3)의 삽입공(2)쪽인 안쪽방향으로 이동되도록 하여 이후 공정에서 엠보싱돌기(8a)가 성형된 금속파이프(8)를 코어(3)에서 빼낼 때 그 빼내어 짐이 용이해지도록 함에 있다.

한편 본 발명 실시예의 작용에서는 설명하지 않았지만, 코어(3)의 일측을 프레임(1)에 고정함과 함께 케이싱(9)을 각 제1이동대(7)에 고정할 때 그 이전에 상기 코어(3)에 형성된 코어 통공(4)과 각 케이싱(9)에 형성된 케이싱 통공(10)이 서로 정확하게 마주보도록 하여야 하는데, 이를 위한 하나의 방법으로 각 케이싱(9)의 일측을 제1이동대(7)의 바깥쪽으로 노출시키고, 상기 바깥쪽으로 노출된 부분의 각 케이싱(9)에는 외측 위치결정공(26)을 형성하며, 상기 코어(3)에는 각 케이싱(9)에 형성된 외측 위치결정공(26)과 마주보도록 내측 위치결정공(27)을 형성하여 상기 코어(3) 및 케이싱(9)을 고정하기 전에 외측 위치결정공(26)을 통해 내측 위치결정공(27)으로 위치결정핀(28)을 끼우는 방법을 제시할 수 있다.

그러므로 본 발명은 기 출하되고 있는 금속파이프의 둘레면에 여러가지 형태의 엠보싱돌기를 선택적으로 성형할 수 있으므로 상기 엠보싱돌기가 성형된 금속파이프를 구조물의 발판이나 각종 손잡이 및 프레임 등 다양한 용도로 사용 가능하고, 그 사용 용도에 따라 미끄럼 방지 효과는 물론 디자인 변형의 다양화가 가능해지는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 지면에 지지되는 프레임과,

   상기 프레임의 상부면에 수평상태로 일단이 분리가능하게 고정되어 그 중심부에는 축방향으로 삽입공이 형성된 일정길이의 코어와,

   상기 코어의 둘레면 일부분에 코어에 형성된 삽입공과 직교되는 방향으로 연통되게 형성된 복수개의 코어 통공과,

   상기 프레임의 상부면에 고정된 제1고정대와,

   상기 제1고정대 및 프레임에 고정되어 코어의 길이방향과 직교되는 내,외측방향으로 이동력을 발생시키는 복수개의 제1이동력 발생부재와,

   상기 각 제1이동력 발생부재의 안쪽에 설치되어 제1이동력 발생부재에서 발생된 이동력을 받아 내,외측방향으로 이동하는 제1이동대와,

   상기 코어의 코어 통공 형성부위를 감싼상태로 각 제1이동대에 분리가능하게 고정되어 상기 제1이동력 발생부재의 작동상태에 따라 안쪽으로 오므라 들면서 코어에 기밀 접촉되거나 반대쪽으로 벌어지면서 코어와 이격되는 케이싱과,

   상기 각 케이싱의 안쪽면에 코어에 형성된 각 코어 통공과 마주보는 상태로 형성된 복수개의 케이싱 통공과,

   상기 코어에 형성된 각 코어 통공 내에 출몰가능하게 끼워져 외측방향으로의 강제적인 가압력을 선택적으로 받아 이동되면서 코어에 끼워진 금속파이프에 엠보싱돌기를 성형하는 펀치와,

   상기 코어의 각 코어 통공에 끼워진 펀치가 내,외측방향으로 이탈되지 않도록 하는 펀치 이탈방지수단과,

   상기 프레임의 상부면중 제1고정대와 일정간격 이격되는 일측에 고정된 제2고정대와,

   상기 제2고정대에 고정되어 코어의 길이방향인 내,외측방향으로 이동력을 발생시키는 제2이동력 발생부재와,

   상기 제2이동력 발생부재의 안쪽에 설치되어 제2이동력 발생부재에서 발생된 이동력을 받아 내,외측방향으로 이동하는 제2이동대와,

   상기 제2이동대에 분리가능하게 고정되어 제2이동대의 이동시 코어에 형성된 삽입공을 따라 내,외측방향으로 수평이동되면서 코어의 각 코어 통공에 끼워진 펀치를 코어의 축방향과 직각되는 외측방향으로 선택해서 밀어주는 플런져로 구성된 것을 특징으로 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   프레임의 상부면에 고정틀이 고정되고, 상기 고정틀에는 사용될 코어의 직경에 맞는 크기의 하부 요홈을 갖는 하부 고정편이 스크류에 의해 고정되며, 상기 하부 고정편에는 사용될 코어의 직경에 맞는 크기의 상부 요홈을 갖는 상부 고정편이 스크류에 의해 고정되어 상기 코어의 일단이 하부 고정편과 상부 고정편 사이에 끼워진 상태로 위치됨에 따라 상기 코어의 일단이 분리가능하게 고정된 것을 특징으로 하는 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   코어 이탈방지수단은,

   바깥쪽을 이루는 대경부 및 상기 대경부보다 작으면서 안쪽을 이루는 소경부로 된 펀치를 포함하고, 여기에 상기 코어에 형성된 각 코어 통공 내부중 삽입공 근접부에 형성되어 펀치의 대경부가 걸리도록 한 단턱과, 상기 코어의 외측 둘레면중 코어 통공 형성부위를 기밀상태로 감싸고 있는 얇은 두께의 씌움관과, 상기 코어에 형성된 각 코어 통공과 연통된 상태로 씌움관에 형성되어 펀치의 대경부 끝단만이 외부로 노출될 수 있도록 코어 통공의 직경 보다 약간 더 작은 직경을 갖는 씌움관 통공이 더 구비된 것을 특징으로 하는 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   펀치의 바깥쪽을 이루는 대경부 끝단이 반구 형상, 원뽈 형상, 삼각뿔 형상, 별 형상 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   제1이동력 발생부재 및 제2이동력 발생부재는 유압실린더, 공압실린더, 모터의 구동에 따라 회전하는 볼스크류 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치.
6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   플런져의 고정부 반대쪽 끝단부분은 중심부분으로 모아지게 플런져 경사면이 형성되고, 코어의 각 코어 통공에 끼워진 펀치의 소경부 끝단은 부드럽게 라운드진 상태로 만곡부가 형성되어 상기 플런져가 펀치를 가압시키기 위해 내측방향으로 이동하는 과정에서 상기 펀치에 간섭되어 걸리는 일이 없도록 한 것을 특징으로 하는 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   코어에는 내,외측 방향으로 이동가능하게 이동링이 끼워지고, 상기 이동링의 안쪽둘레면 양측단에는 이동링 경사면이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치.
8. 제 6 항에 있어서,

   펀치가 자성체로 되고, 플런져의 플런져 경사면은 영구자석으로 된 것을 특징으로 하는 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치.