KR100416854B1 - Device of manufacture screw copper pipe - Google Patents

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Abstract

본 발명은 나선형 동관 제조장치에 관한 것으로, 매우 간단한 장치를 통해 직선 동관을 고품질의 나선형 관으로 성형할 수 있는 특징이 있어 고부가가치를 창출할 수 있다. 본 발명을 통해 생산된 나선형 관은 열 교환기 등에 사용될 수 있는바, 본 발명은 동관의 한쪽 끝을 물고 회전하는 척(Chuck) 및 감속모타로 구성된 회전장치와; 척의 회전에 따라 동관이 나선형 관으로 성형됨에 따라 척의 반대쪽 동관을 고정시킨 채 척 쪽으로 서서히 이동할 수 있는 이동 그리퍼(Gripper)와; 상기 동관의 내부에 삽입된 채 나선형 관이 정밀하게 성형될 수 있도록 지지하는 바(Bar)로 크게 구성된다.The present invention relates to a spiral copper tube manufacturing apparatus, it is possible to form a high-quality spiral tube of a linear copper tube through a very simple device can create a high added value. The spiral tube produced by the present invention can be used for heat exchangers and the like, the present invention includes a rotating device consisting of a chuck (Chuck) and a reduction motor to bite one end of the copper tube; A moving gripper (Gripper) capable of moving slowly toward the chuck while the copper tube is formed into a spiral tube as the chuck is rotated; It is largely composed of a bar supporting the spiral tube to be precisely molded while being inserted into the inside of the copper tube.

Description

나선형 동관 제조장치{DEVICE OF MANUFACTURE SCREW COPPER PIPE}Spiral Copper Tube Manufacturing Equipment {DEVICE OF MANUFACTURE SCREW COPPER PIPE}

본 발명은 나선형 동관 제조장치에 관한 것으로 본 발명에 의해 생산된 나선형 동관은 주로 열 교환기에 사용된다.The present invention relates to a spiral copper tube manufacturing apparatus, wherein the spiral copper tube produced by the present invention is mainly used in a heat exchanger.

열 교환기 등에 사용되는 동관은 그 자체로도 열전도율이 높지만 열 교환 작용을 더욱 상승시키기 위해 관의 표면에 방열 날개를 촘촘한 간격으로 용접시켜 고정시킨다. 상기 방열 날개는 동관이 통과될 수 있는 구멍이 중심에 형성되어 있고 두께는 통상 2mm이하이며 외경은, 채택되는 동관의 외경보다 보통 2배 이내가 된다. 상술한 바와 같이 방열 날개를 형성시키는 이유는, 동관의 표면적을 상승시키기 위함인데 이는 작업성이 까다롭고 전문성이 요구되어 생산성이 양호하지 못하고 생산 단가가 높으며 약간의 충격에 의해서도 방열 날개는 쉽게 파손이 되는 등의 단점이 있다. 그리고 상기 종래의 동관은 방열 날개가 고정된 상태에서는 쉽게 구부릴 수가 없어 성형성이 불량한 문제가 있기 때문에 곡각 부분에는 방열 날개를 고정시키지 않고 사용하고 있다.Copper tubes used in heat exchangers have high thermal conductivity in themselves, but in order to further increase the heat exchange effect, the heat dissipation blades are welded to the surface of the tubes at tight intervals to fix them. The heat dissipation blade has a hole through which a copper tube can pass, and a thickness thereof is generally 2 mm or less, and an outer diameter is usually less than twice the outer diameter of the copper tube to be adopted. As described above, the reason for forming the heat dissipation blade is to increase the surface area of the copper tube, which is difficult to work with and requires professionalism, so that the productivity is not good, the production cost is high, and the heat dissipation blade is easily damaged by a slight impact. There are disadvantages such as being. In the conventional copper tube, since the heat dissipation blade is not easily bent and there is a problem in poor moldability, the copper tube is used without fixing the heat dissipation blade to the curved portion.

한편, 상술한 문제와 단점 등을 개선하기 위하여 동관을 나선형 금형 안으로 강제적 삽입을 시킴과 동시에 동관의 표면에 방열 날개가 일체로 강제적 형성이 되도록 하는 장치가 개발되어 있다. 이 장치를 통해 생산된 동관은 외관이 미려하고 방열 날개의 내구성이 높으며 생산성이 우수한 등의 장점이 있는 반면, 구조가 복잡하고 상당히 고가(高價)일 뿐만 아니라 매우 고도의 작업 조건 및 작업성이 요구되는 문제를 안고 있어 역시 생산 단가가 높게 책정될 수밖에 없는 한계가 있다. 그리고 방열 날개가 일체로 형성되어 있기 때문에 종래의 용접식 방열 동관과 같이 곡각 부분을 쉽게 형성시킬 수 없는 문제점이 있다.On the other hand, in order to alleviate the above-mentioned problems and disadvantages, a device has been developed for forcibly inserting a copper tube into a spiral mold and forcibly forming a heat dissipation wing on the surface of the copper tube. The copper tube produced through this device has the advantages of beautiful appearance, high durability of the heat dissipation wing, and excellent productivity, while the structure is complicated, considerably high, and requires very high working conditions and workability. There is a limit that the production unit price is also high because of the problem. In addition, since the heat dissipation blade is integrally formed, there is a problem in that the curved portion cannot be easily formed as in the conventional welded heat dissipation copper tube.

따라서 본 발명은, 열 교환기용 동관이 가지고 있는 종래의 문제점과 단점을 전부 해소할 수 있는 나선형 동관을 제조할 수 있는 장치를 제공코저 한다.Accordingly, the present invention provides a device capable of manufacturing a spiral copper tube that can solve all the conventional problems and disadvantages of the copper tube for a heat exchanger.

이를 위하여 본 발명은, 회전장치와 이동 그리퍼, 동관 받침쇠를 지지하기 위하여 길이 방향으로 설치되도록 한 봉 형태의 대칭형 가이드 바(Bar)와 이들을 양쪽 끝에서 지지해 주는 지지대가 상면에 설치된 프레임과; 동관의 끝 부분을 물고 회전하는 척을 회전시킬 수 있는 감속모타와 모타 지지대, 상기 모타 지지대의 저면에 고정된 채 상기 가이드 바에 삽입되어 전체가 이동이 가능토록 하며 멈춤 레바를 통해 가이드 바 상에서 위치가 고정될 수 있도록 하는 부싱들을 포함하는 회전장치와; 실린더 지지대 상에서 직립 고정된 에어실린더의 피스톤 로드에 조립된 채 금형 지지대 상에 고정된 하부 금형과 서로 접촉되도록 상부 금형이 구비되며, 상기 상하부 금형의 접촉면 중앙에는 각기 반원홈이 형성되어 동관의 끝 부분을 물고 고정시킬 수 있도록 하고, 금형 지지대의 저면에는 상기 가이드 바를 타고 이동할 수 있도록 하는 부싱들을 포함하는 이동 그리퍼와; 나선형으로 성형될 동관보다 더 긴 길이를 가지면서 상기 동관의 안으로 삽입되어 동관을 지지함과 동시에 동관에 형성되는 나선의 피치와 높이를 조절할 수 있도록 하는 지지 바(Bar)와; 상기 가이드 바를 타고 이동할 수 있는 부싱들의 중앙에 직립 고정되며 동관을 지지할 수 있는 V형 홈이 상단 중심에 형성되어 있는 동관 받침쇠로 구성된 것을 특징으로 한다.To this end, the present invention includes a frame provided with a rod-shaped symmetrical guide bar (Bar) and a support for supporting them at both ends to be installed in the longitudinal direction to support the rotating device, the moving gripper, the copper tube support; Reduction motor and motor support, which can rotate the chuck to rotate the end of the copper tube, is inserted into the guide bar while being fixed to the bottom of the motor support, so that the entire movement is possible and the position on the guide bar through the stop lever A rotating device including bushings to be fixed; The upper mold is provided to be in contact with the lower mold fixed on the mold support while being assembled to the piston rod of the air cylinder fixed upright on the cylinder support, and each semicircular groove is formed at the center of the contact surface of the upper and lower molds to form an end portion of the copper tube. A moving gripper including a bushing for holding and holding the guide bar and moving on the guide bar; A support bar having a longer length than the copper tube to be helically formed and inserted into the copper tube to support the copper tube and to adjust the pitch and height of the spiral formed in the copper tube; It is characterized by consisting of a copper tube support which is fixed upright in the center of the bushings that can be moved by the guide bar and the V-shaped groove that can support the copper tube is formed in the upper center.

도 1은 본 발명의 정면도.1 is a front view of the present invention.

도 2는 본 발명의 평면도.2 is a plan view of the present invention.

도 3과 도 4는 도 1의 A-A선 및 B-B선 단면도.3 and 4 are cross-sectional views taken along line A-A and line B-B of FIG.

도 5는 본 발명의 실시를 나타낸 개략도.5 is a schematic diagram illustrating an implementation of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시에 의해 동관이 나선형 관으로 성형되는 과정을 나타낸 참고도.6 is a reference diagram showing a process of forming a copper tube into a spiral tube by the practice of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 프레임 20: 회전장치10: frame 20: rotating device

32: 동관 받침쇠 40: 이동 그리퍼(Gripper)32: copper tube support 40: mobile gripper

50: 지지-바(Bar) 60: 동관50: support bar 60: copper tube

60a: 완성된 나선형 동관60a: finished spiral copper tube

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명의 실시를 나타낸 것으로, 이를 위해서는 다음과 같이 동관(60)과 지지 바(50)가 준비되어야 한다. 즉, 동관(60)의 내부에는 스테인레스 재질의 지지 바(50)를 삽입시켜야 하는데, 최소한 동관(60)의 내경보다 작은 직경의 지지 바(50)를 삽입시키며 그 길이는 동관(60)에 비하여 더 길어야 한다. 그리고 지지 바(50)의 직경 차이에 따라 동관(60)에 형성되는 나선의 피치와 높이가 조절되는데 이는 후술한다.Figure 5 shows the practice of the present invention, for this purpose, the copper tube 60 and the support bar 50 should be prepared as follows. That is, the support bar 50 made of stainless steel should be inserted into the inside of the copper tube 60. At least the support bar 50 having a diameter smaller than the inner diameter of the copper tube 60 is inserted and the length thereof is longer than that of the copper tube 60. It must be longer. And the pitch and height of the spiral formed in the copper tube 60 is adjusted according to the diameter difference of the support bar 50, which will be described later.

다시 동관의 안으로 지지 바(50)를 끼우되 동관의 양쪽 끝으로 약간씩 돌출되도록 한다. 다음, 이동 그리퍼(40)의 에어실린더(47)를 작동시켜 상부 금형(45)을 올리고 동관이 상하부 금형(45, 46)을 통과하도록 하면서 통과된 끝 부분은 척(22)에 물리도록 한다(도 5 기준 좌측 끝 부분). 이어서 상부 금형과 하부 금형(46)의 중앙에 형성되어 있는 반원홈(45a, 46a) 사이에 동관을 위치토록 하고 에어실린더를 작동시켜 동관의 우측 끝 부분을 고정시킨다. 이때 회전장치(20)와 이동 그리퍼(40) 사이에 있는 동관 받침쇠(32)의 V형 홈(34)에 동관의 중앙 부분이 안착되도록 한다.Insert the support bar 50 back into the copper tube but slightly protrude into both ends of the copper tube. Next, the air cylinder 47 of the moving gripper 40 is operated to raise the upper mold 45 and allow the copper tube to pass through the upper and lower molds 45 and 46 so that the end portion passed through the chuck 22 ( 5 left end). Subsequently, the copper tube is positioned between the semicircular grooves 45a and 46a formed at the center of the upper mold and the lower mold 46, and the air cylinder is operated to fix the right end of the copper tube. At this time, the central portion of the copper tube is seated in the V-shaped groove 34 of the copper tube support 32 between the rotary device 20 and the mobile gripper 40.

한편, 본 발명은 도면과 같이 프레임(10) 상에서 지지대(12)들에 의해 지지되고 있는 대칭형의 가이드 바(14)에 회전장치(20)와 이동 그리퍼(40), 동관 받침쇠(32)가 얹히게 되고 이들은 모두 부싱(26, 41, 30)에 의해 가이드 바 상에서 이동이 가능토록 하였다. 즉, 성형되는 동관의 길이에 따라 회전장치와 이동 그리퍼의 위치가 적절하게 유지되어야 하기 때문이며, 작동시 회전장치와 이동 그리퍼 중에서 어느 하나는 가이드 바 상에서 고정되어야 하기 때문에 이동 그리퍼의 부싱(41)에 멈춤 레바(49)를 형성시켰다. 물론 회전장치의 부싱에도 멈춤 레바(26)가 형성되어 있는데, 후술하는 바와 같이 척과 이동 그리퍼 상에서 동관의 양쪽 끝이 고정된 후 작동이 개시되기 직전 회전장치의 멈춤 레바를 풀어서 회전장치가 자유롭게 이동이 되도록 한다. 회전장치는 감속모타(21)에 척(22)이 직결되며 이들은 모타 지지대(24) 상에서 고정되어 있다. 그리고 이동 그리퍼(40) 역시 금형 지지대(42) 하방에 고정되는 부싱(41)에 의해 가이드 바 상에서 이동이 되도록 하고 금형 지지대 상에는 하부 금형(46)이 볼트에 의해 고정되어 있다. 상부 금형(45)은 금형 지지대와 지지기둥(43)에 의해 고정된 실린더 지지대(44) 상의 에어실린더(47)에서 연장된 피스톤 로드(48)에 조립된 채 하부 금형 위에서 수직으로 상하 작동이 된다.Meanwhile, in the present invention, as shown in the drawing, the rotator 20, the moving gripper 40, and the copper tube support 32 are provided on the symmetrical guide bar 14 supported by the supports 12 on the frame 10. They were all mounted so that they could be moved on the guide bar by bushings 26, 41 and 30. That is, the position of the rotating device and the moving gripper should be properly maintained according to the length of the copper tube to be formed, and in operation, any one of the rotating device and the moving gripper should be fixed on the guide bar to the bushing 41 of the moving gripper. A stop lever 49 was formed. Of course, the stop lever 26 is also formed in the bushing of the rotating device, and as described below, after both ends of the copper tube are fixed on the chuck and the moving gripper, the rotating device is freely moved by releasing the stopping lever of the rotating device immediately before the operation is started. Be sure to The rotator is directly connected to the reduction motor 21 with the chuck 22 and they are fixed on the motor support 24. The moving gripper 40 is also moved on the guide bar by the bushing 41 fixed below the mold support 42, and the lower mold 46 is fixed by bolts on the mold support. The upper mold 45 is vertically operated above the lower mold while being assembled to the piston rod 48 extending from the air cylinder 47 on the cylinder support 44 fixed by the mold support and the support pillar 43. .

다시 도 5와 같이 동관의 양쪽 끝을 회전장치의 척과 이동 그리퍼의 상하부 금형 사이에 물려서 고정시킨 후 멈춤 레바(26)를 풀고 감속모타를 작동시키게 된다. 따라서 척은 서서히 회전하게 되고 이에 따라 부드러운 성질을 가지고 있는 동관은 나선형으로 꼬이기 시작하는데, 이는 도 6을 보면 쉽게 이해가 된다. 여기서 동관에 나선의 주름이 형성됨에 따라 동관의 전체 길이는 당연히 점점 짧아지기 때문에 결국 회전장치는 동관의 좌측 끝을 고정시킨 채 그리고 동관에 나사산을 형성시키면서 서서히 이동 그리퍼 쪽으로 이동을 하게 된다(도 5 참조). 이러한 요령에의해 동관 전체에 나선이 형성되면 감속모타를 정지시키고 상부 금형을 개방시킨 다음 척을 풀어서 완성된 나선형 동관(60a)을 얻을 수 있다. 물론 완성된 나선형 동관으로부터 지지 바(50)를 빼내야 함은 당연한 이치이다. 이러한 방법을 통해 간단히 나선형 동관을 대량으로 생산할 수 있다.Again, as shown in FIG. 5, both ends of the copper tube are clamped between the upper and lower molds of the rotary gripper and the gripper, and then the stop lever 26 is released to operate the reduction motor. Therefore, the chuck is slowly rotated and thus the copper tube having a soft property starts to twist in a spiral, which can be easily understood from FIG. Here, as the folds of the spiral are formed in the copper tube, the total length of the copper tube is of course shorter and shorter, so that the rotary device gradually moves toward the moving gripper while fixing the left end of the copper tube and forming a thread in the copper tube (FIG. 5). Reference). According to these tips, when the spiral is formed in the entire copper tube, the completed helical copper tube 60a can be obtained by stopping the reduction motor, opening the upper mold, and then releasing the chuck. Of course, it is a natural reason to pull the support bar 50 from the completed spiral copper tube. In this way, helix can be produced in large quantities.

여기서 본 발명의 실험 결과를 간단히 제시한다. 본 발명의 실험에 사용된 동관의 직경은 9.5mm이고 두께는 0.5mm이며 길이는 2미터이다. 그리고 동관 안으로 삽입되는 지지 바(50)의 직경은 5.8mm이고 길이는 2.2미터이다. 동관에 나선을 형성시킨 결과 나선의 피치는 2mm이고 나나산의 높이는 1.5mm였다. 그리고 나선형 동관의 전체 길이는 애초 2미터에서 약 12%가 축소되었다. 한편, 지지 바(50)의 직경을 더 작은 것을 사용한 결과 나선의 피치가 더 감소되고 나사산의 높이는 더 증가되었으며, 반대로 지지 바(50)의 직경이 더 큰 것을 사용한 결과 반대의 현상이 발생되었다. 따라서 동관의 직경과 지지 바의 직경은 매우 밀접한 관계가 있으며 나선형 관의 나사산 피치와 높이를 결정하는데 가장 중요한 요인으로 작용함을 알 수 있었다.Here, the experimental results of the present invention are briefly presented. The diameter of the copper tube used in the experiment of the present invention is 9.5mm, the thickness is 0.5mm and the length is 2 meters. The diameter of the support bar 50 inserted into the copper tube is 5.8 mm and the length is 2.2 meters. As a result of forming a spiral in the copper tube, the pitch of the spiral was 2 mm and the height of the strands was 1.5 mm. And the total length of the spiral copper tube was reduced by about 12% at the first two meters. On the other hand, as a result of using a smaller diameter of the support bar 50, the pitch of the spiral was further reduced and the height of the thread was further increased. On the contrary, as a result of using the larger diameter of the support bar 50, the opposite phenomenon occurred. Therefore, it was found that the diameter of the copper tube and the diameter of the support bar are very closely related, and it is the most important factor in determining the thread pitch and height of the spiral tube.

본 발명을 통해 생산된 나선형 동관은 가장자리로 형성된 나사산이 방열 날개의 역할을 하며 구조적인 특성으로 인하여 곡각 부분을 형성하는데도 아무런 문제가 없었다.In the spiral copper tube produced through the present invention, the thread formed as an edge serves as a heat dissipation wing, and there is no problem in forming a curved portion due to its structural characteristics.

이상과 같이 본 발명의 매우 간단하고 사용하기에 편리한 장치를 통하여 나사산의 피치와 높이를 자유롭게 정할 수 있는 나선형 동관을 대량으로 생산할 수 있는 것으로, 본 발명에 의한 생산품은 곡각 부분을 형성하기 위한 성형성이 탁월하고 구조가 강하여 내구성 또한 뛰어나기 때문에 열 교환기의 중요 부품으로 값싸게 대체할 수 있는 유용한 효과가 있다.As described above, it is possible to produce a large amount of spiral copper tubes capable of freely determining the pitch and height of the thread through a very simple and convenient device of the present invention, and the product according to the present invention has a moldability for forming a curved portion. Because of its excellent structure and high durability, it has a useful effect of being an inexpensive replacement for an important part of a heat exchanger.

Claims (1)

회전장치와 이동 그리퍼, 동관 받침쇠를 지지하기 위하여 길이 방향으로 설치되도록 한 봉 형태의 대칭형 가이드 바(Bar)와 이들을 양쪽 끝에서 지지해 주는 지지대가 상면에 설치된 프레임과;A frame having a rod-shaped symmetric guide bar and a support for supporting them at both ends, the rod-shaped symmetric guide bars being installed in the longitudinal direction to support the rotating device, the moving gripper and the copper tube support; 동관의 끝 부분을 물고 회전하는 척을 회전시킬 수 있는 감속모타와 모타 지지대, 상기 모타 지지대의 저면에 고정된 채 상기 가이드 바에 삽입되어 전체가 이동이 가능토록 하며 멈춤 레바를 통해 가이드 바 상에서 위치가 고정될 수 있도록 하는 부싱들을 포함하는 회전장치와;Reduction motor and motor support, which can rotate the chuck to rotate the end of the copper tube, is inserted into the guide bar while being fixed to the bottom of the motor support, so that the entire movement is possible and the position on the guide bar through the stop lever A rotating device including bushings to be fixed; 실린더 지지대 상에서 직립 고정된 에어실린더의 피스톤 로드에 조립된 채 금형 지지대 상에 고정된 하부 금형과 서로 접촉되도록 상부 금형이 구비되며, 상기 상하부 금형의 접촉면 중앙에는 각기 반원홈이 형성되어 동관의 끝 부분을 물고 고정시킬 수 있도록 하고, 금형 지지대의 저면에는 상기 가이드 바를 타고 이동할 수 있도록 하는 부싱들을 포함하는 이동 그리퍼와;The upper mold is provided to be in contact with the lower mold fixed on the mold support while being assembled to the piston rod of the air cylinder upright fixed on the cylinder support. A moving gripper including a bushing for holding and holding the guide bar and moving on the guide bar; 나선형으로 성형될 동관보다 더 긴 길이를 가지면서 상기 동관의 안으로 삽입되어 동관을 지지함과 동시에 동관에 형성되는 나선의 피치와 높이를 조절할 수 있도록 하는 지지 바(Bar)와;A support bar having a longer length than the copper tube to be helically formed and inserted into the copper tube to support the copper tube and to adjust the pitch and height of the spiral formed in the copper tube; 상기 가이드 바를 타고 이동할 수 있는 부싱들의 중앙에 직립 고정되며 동관을 지지할 수 있는 V형 홈이 상단 중심에 형성되어 있는 동관 받침쇠로 구성된 것을 특징으로 하는 나선형 동관 제조장치.Spiral copper tube manufacturing apparatus characterized in that consisting of a copper tube support which is fixed in the center of the bushings that can be moved by the guide bar and the V-shaped groove that can support the copper tube formed in the upper center.
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