KR100636070B1

KR100636070B1 - 전조성형장치

Info

Publication number: KR100636070B1
Application number: KR1020050044944A
Authority: KR
Inventors: 정재헌; 최무호; 차철환
Original assignee: 셰플러코리아(유)
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2005-05-27
Publication date: 2006-10-18

Abstract

본 발명은 성형축(113)에 설치되며 성형부(111a)가 형성된 성형롤(111)로 이루어지는 성형롤부(110)와, 상기 성형롤(111)에 대하여 륜체를 지지하는 맨드렐(120)과, 지지축(133)에 설치되어 상기 맨드렐(120)을 지지하는 지지롤(131)로 이루어지는 지지롤부(130)를 포함하여 구성되는 전조성형장치(100)에 있어서, 상기 지지롤부(130)는 상기 지지롤(131)과 분리되어 형성되는 제1 분리편(135)을 구비하는; 그리고 이에 더하여 상기 지지롤(131) 및 제1 분리편(135)과 분리되어 형성되는 제2 분리편(137)을 더 구비하는 전조성형장치(100)에 관한 것으로;

비대칭 륜체(1000)를 가공할 때 륜체(1000)의 측면과 지지롤부(130)가 접촉을 하는 경우에도 륜체(1000)에 발생하는 마찰 손상을 방지할 수 있으며, 륜체(1000)와 제1 분리편(135)의 접촉에 의하여 발생하는 축방향 하중을 맨드렐(120)과 접촉하는 제2 분리편(137)으로 전달하지 않고 직접 지지롤(131)로 전달하므로 미끄럼 접촉에 의하여 륜체(1000)에 발생하는 마찰 손상을 방지하면서도 맨드렐(120)과 제2 분리편(137)의 접촉 상태를 양호하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

전조, 륜체, 비대칭

Description

전조성형장치{A roll forming device}

도1 은 종래 기술에 의한 전조성형장치를 도시한 개략적인 측면도이다

도2 는 도1 전조성형장치에 있어서 전조성형부를 확대 도시한 측면 일부 단면도이다.

도3 은 도2 전조성형부의 A-A'부 단면도이다.

도4 는 비대칭 륜체를 성형하는 전조성형부를 도시한 단면도이다.

도5 는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따르는 전조성형장치에 있어서 전조성형부를 도시한 단면도이다.

도6 내지 도9 는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따르는 전조성형장치에 있어서 전조성형부를 도시한 단면도이다.

도10 및 도11 은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따르는 전조성형장치에 있어서 전조성형부를 도시한 단면도이다.

*도면의 주요 부호에 대한 설명

100 : 전조성형장치

110 : 성형롤부 111 : 성형롤

111a : 성형부 113 : 성형축

120 : 맨드렐 130 : 지지롤부

131 : 지지롤 131a : 제1 전동부

131b : 제2 전동부 133 : 지지축

135 : 제1 분리편 137 : 제2 분리편

139 : 고정편 139a : 고정수단

본 발명은 전조성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1 분리편으로 이루어지는 지지롤부를 구비하여 비대칭 륜체 성형 시 륜체와 제1 분리편 사이에 접촉하여 발생하는 미끄럼 및 미끄럼 마찰에 의하여 륜체에 발생하는 마찰 손상을 방지할 수 있으며, 제2 분리편을 더 구비함으로써 륜체와 제1 분리편의 접촉에 의한 축방향 하중을 직접 지지롤로 전달하여 제2 분리편과 맨드렐의 접촉을 양호하게 유지할 수 있는 전조성형장치에 관한 것이다.

도1 은 종래 기술에 의한 전조성형장치(1)를 개략적으로 도시한 측면도이며, 도2 는 도1 전조성형장치에 있어서 전조성형부를 확대 도시한 일부 단면도이며, 도3 은 도2 전조성형부의 A-A'부 단면도이다.

도1 및 도2 에 도시한 바와 같이 종래 기술에 의한 전조성형장치(1)는 회전하는 성형축(13)과, 성형축(13)에 설치되어 성형축(13)과 함께 회전하면서 륜체(1000)를 성형하는 성형부(11a)가 형성된 성형롤(11)로 이루어지는 성형롤부(10)와; 상기 륜체(1000)를 지지하는 맨드렐(20)과; 상기 맨드렐(20)을 지지하며 회전 가능한 지지축(33)과, 상기 지지축(33)에 설치되어 지지축(33)과 함께 회전하는 지지롤(31)로 이루어지는 지지롤부(30)와; 륜체(1000)를 성형하기 위하여 성형롤부(10)를 가압하는 액츄에이터(41)와, 상기 성형축(13)이 회전 가능하게 설치되는 가압홀더(43)와, 상기 지지축(33)이 회전 가능하게 설치되는 지지홀더(45)로 이루어지는 가압수단(40)과; 상기 성형축(13)을 회전시키기 위한 제1 구동모터(51)와, 제1 스프로킷(53)과, 체인(55) 및 제2 스프로킷(57)으로 이루어지는 제1 구동부(50)로 구성되며,

이에 더하여 상기 지지롤부(30)의 지지축(33)을 회전시키는 제2 구동모터(61)와, 제1 풀리(63)와, 벨트(65) 및 제2 풀리(67)로 이루어지는 제2 구동부(60)를 구비하는 것도 가능하나, 필수적인 것은 아니다. 도1 에서 미설명 부호 69는 제2 구동모터(61)를 제어하기 위한 씨피유(CPU)를 도시한 것이다.

도2 에 도시한 바와 같이 상기 맨드렐(20)은 륜체(1000)를 지지하는 륜체지지부(20a)와 지지롤(31)에 의하여 지지되는 지지부(20b)로 이루어진다. 상기 륜체지지부(20a)와 지지부(20b)의 직경은 같게 형성하는 것도 가능하다.

도2 및 도3 에 도시된 바와 같이 륜체(1000)를 맨드렐(20)에 삽입하고 회전하는 성형롤(11)로 가압하여 륜체(1000)를 성형하므로 륜체(1000) 성형공정에서 성 형롤(11), 맨드렐(20), 륜체(1000) 및 지지롤(31)은 회전하게 된다.

도4 는 비대칭 륜체(1000)를 성형하는 전조성형부를 확대 도시한 것으로, 도4 에 도시한 바와 같이 성형 시 륜체(1000)에는 기울림이 발생하여 륜체(1000)와 지지롤(31)은 서로 접촉(도4 'A'부 참조)을 할 수 있게 된다.

그러므로 상기한 바와 같은 종래기술에 의한 전조성형장치(100)는 비대칭 륜체(1000) 성형 시 륜체(1000)에 기울림이 발생하여 륜체(1000)와 지지롤(31)이 접촉하는 경우 접촉부에서 륜체(1000)와 지지롤(31)의 원주속도가 다르므로 륜체(1000)와 지지롤(31) 사이에서 미끄럼이 발생하며 따라서 륜체(1000) 및 지지롤(31)에 미끄럼 접촉에 의한 마찰 손상이 발생하게 된다. 상기 륜체(1000)와 지지롤(31)의 접촉을 방지하기 위하여 지지롤(31)의 간격(L)(도4 참조)을 크게 하면 상기 미끄럼 접촉에 의한 마찰 손상은 방지할 수 있으나, 맨드렐(20)에 굽힘이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지지롤과 분리되어 형성되는 제1 분리편을 구비하거나, 제1 분리편에 더하여 제2 분리편을 구비함으로써 전조 성형 과정에서 륜체와 지지롤부가 접촉하는 경우에도 륜체와 지지롤부 사이에서 발생하는 미끄럼을 방지할 수 있어 미끄럼 접촉에 의한 손상을 방지할 수 있으며, 한편 접촉에 의한 축방향 하중을 직접 지지롤로 전달하므로 맨드렐과 제2 분리편의 접촉을 양호하게 유지할 수 있는 전조성형장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 전조성형장치는 성형축에 설치되며 성형부가 형성된 성형롤로 이루어지는 성형롤부와, 상기 성형롤에 대하여 륜체를 지지하는 맨드렐과, 지지축에 설치되어 상기 맨드렐을 지지하는 지지롤로 이루어지며, 상기 지지롤부는 상기 지지롤과 분리되어 형성되는 제1 분리편을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서 지지롤은 상기 제1 분리편이 이탈하는 것을 방지하는 고정편을 더 구비하는 것을 특징으로 하며,

상기 지지롤과 제1 분리편 사이에 제1 전동부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 제1 전동부는 하나 이상의 볼이나, 로울러 또는 테이퍼 로울러로 형성하는 것이 가능하다.

상기 지지부는 상기 지지롤과 분리되어 형성되는 제1 분리편에 더하여, 상기 지지롤 및 제1 분리편과 분리되어 형성되는 제2 분리편을 더 구비하는 것도 가능하며,

상기 지지롤과 제1 분리편 사이에 제1 전동부를 구비하고, 상기 제1 분리편과 제2 분리편 사이에 제2 전동부를 구비하는 것이 바람직하며,

그리고 상기 제1 전동부는 복열 테이퍼 로울러로 형성하는 것이 더욱 더 바 람직하다.

이하 본 발명에 따르는 전조성형장치의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 따르는 바람직한 실시 예를 설명하는데 있어서 종래 기술과 동일 유사한 작용을 하는 구성에 대해서는 종래의 명칭과 동일한 명칭을 사용한다. 그리고 본 발명은 전조성형장치에 있어서 전조성형부 구조에 관한 것으로 전조성형장치를 이루는 가압수단, 구동수단 등에 대하여는 그 설명을 생략한다.

도5 는 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따르는 전조성형장치(100)의 전조성형부를 도시한 것으로, 도5 에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 제1 실시 예에 따르는 전조성형장치(100)는 성형축(113)에 설치되며 성형부(111a)가 형성된 성형롤(111)로 이루어지는 성형롤부(110)와, 상기 성형롤(111)에 대하여 륜체를 지지하는 맨드렐(120)과, 지지축(133)에 설치되어 상기 맨드렐(120)을 지지하는 지지롤(131)로 이루어지는 지지롤부(130)를 포함하여 구성되며, 상기 지지롤부(130)는 상기 지지롤(131)과 분리되어 형성되는 제1 분리편(135)을 구비한다.

도5 에서 139는 상기 제1 분리편(135)이 지지롤부(130)로부터 이탈하는 것을 방지하기 위한 고정편을 도시한 것이며, 139a는 상기 고정편(139)을 지지롤(131)에 고정하는 고정수단을 도시한 것으로 도5 에는 볼트를 도시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 고정수단은 리벳, 용접 등 다양한 방법으로 구현할 수 있을 것이다.

도5 에 도시한 바와 같이 비대칭 륜체(1000)가 지지롤부(130)와 접촉하는 경우 륜체(1000)는 지지롤(131)과 분리된 제1 분리편(135)과 접촉(도5 'A'부 참조)을 할 수 있게 된다.

도6 내지 도9 는 본 발명의 바람직한 제2 실시 예에 따르는 전조성형장치(100)에 있어서 전조성형부를 도시한 것이며, 도6 내지 도9 에 도시된 바와 같이 상기 지지롤(131)과 제1 분리편(135) 사이에 제1 전동부(131a)를 구비한다. 상기 제1 전동부(131a)는 하나 이상의 원통 로울러, 볼, 또는 테이퍼 로울러로 형성하는 것이 가능하다. 상기와 같이 제1 전동부(131a)를 구비하는 경우에는 지지롤(131)과 제1 분리편(135)의 상대 회전 운동이 원활하게 이루어질 수 있다.

도6 내지 도9 에서 미설명 부호 139 는 고정편을, 139a는 고정수단을 도시한 것으로 상기의 기재와 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.

도10 및 도11 은 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따르는 전조성형장치(100)에 있어서 전조성형부를 도시한 것이며, 도10 및 도11 에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 제3 실시 예에 따르는 전조성형장치(100)에 있어서 상기 지지롤부(130)는 상기 지지롤(131)과 분리되어 형성되는 제1 분리편(135)에 더하여, 상기 지지롤(131) 및 제1 분리편(135)과 분리되어 형성되는 제2 분리편(137)을 더 구비하며,

상기 지지롤(131)과 제1 분리편(135) 사이에 제1 전동부(131a)를 구비하고, 상기 제1 분리편(135)과 제2 분리편(137) 사이에 제2 전동부(131b)를 구비하는 것이 바람직하고, 상기 제1 전동부(131a)는 복열 테이퍼 로울러로 형성하는 것이 바람직하다. 도10 및 도11 에서 미설명 부호 139 는 고정편을 139a는 고정수단을 도시한 것으로 상세한 설명은 생략한다.

도11 에 도시된 바와 같이 제1 전동부(131a)를 복열 테이퍼 로울러로 형성하는 경우에 륜체(1000)와 제1 분리편(135)이 접촉하여 발생하는 축방향 하중은 제1 전동부(131a)를 통하여 직접 지지롤(131)로 전달되며, 제2 분리편(137)에는 영향을 미치지 않게 되므로 제2 분리편(137)과 맨드렐(120)의 접촉이 양호하게 유지된다. 도11 에서 미설명 부호 131c는 지지롤(131)에 구비될 수 있는 내륜을 도시한 것이다.

본 발명의 권리 범위는 상기에 기재한 바람직한 실시 예에 한정하는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 변형 가능한 범위로서 본 발명과 균등한 범위까지 확대 해석하여야 할 것이다.

본 발명의 전조성형장치(100)에 따르면, 지지롤(131)과 분리되어 형성되는 제1 분리편(135)으로 이루어지는 지지롤부(130)를 구비함으로써 비대칭 륜체(1000)를 가공할 때 륜체(1000)의 측면과 지지롤부(130)가 접촉(도5 'A'부 참조)을 하는 경우에도 륜체(1000)와 지지롤부(130) 사이에 미끄럼이 발생하는 것을 방지할 수 있어 미끄럼 접촉에 의하여 륜체(1000)에 발생하는 마찰 손상을 방지할 수 있는 효 과가 있으며,

이에 더하여 제2 분리편(135)을 더 포함하여 구성되는 지지롤부(130)를 구비함으로써 륜체(1000)와 제1 분리편(135)의 접촉에 의하여 발생하는 축방향 하중을 맨드렐(120)과 접촉하는 제2 분리편(137)으로 전달하지 않고 직접 지지롤(131)로 전달하므로 미끄럼 접촉에 의하여 륜체(1000)에 발생하는 마찰 손상을 방지하면서도 맨드렐(120)과 제2 분리편(137)의 접촉 상태를 양호하게 유지할 수 있으며 상기와 같은 효과는 제1 전동부(131a)를 복열 테이퍼 로울러로 형성함으로써 현저하게 나타난다.

Claims

성형축(113)에 설치되며 성형부(111a)가 형성된 성형롤(111)로 이루어지는 성형롤부(110)와, 상기 성형롤(111)에 대하여 륜체를 지지하는 맨드렐(120)과, 지지축(133)에 설치되어 상기 맨드렐(120)을 지지하는 지지롤(131)로 이루어지는 지지롤부(130)를 포함하여 구성되는 전조성형장치(100)에 있어서,

상기 지지롤부(130)는 상기 지지롤(131)과 분리되어 형성되는 제1 분리편(135)과, 상기 지지롤(131) 및 제1 분리편(135)과 분리되어 형성되는 제2 분리편(137)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전조성형장치(100).
제1 항에 있어서, 상기 지지롤(131)은 상기 제1 분리편(135)이 이탈하는 것을 방지하는 고정편(139)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전조성형장치(100).
제1 항 또는 제2 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지롤(131)과 제1 분리편(135) 사이에 제1 전동부(131a)를 구비하며, 상기 제1 분리편(135)과 제2 분리편(137) 사이에 제2 전동부(131b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전조성형장치(100).
제3 항에 있어서, 상기 제1 전동부(131a)는 하나 이상의 볼이나, 로울러 또 는 테이퍼 로울러인 것을 특징으로 하는 전조성형장치(100).
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제3 항에 있어서, 상기 제1 전동부(131a)는 복열 테이퍼 로울러로 형성되는 것을 특징으로 하는 전조성형장치(100).