KR100853823B1

KR100853823B1 - 파이프 제조장치

Info

Publication number: KR100853823B1
Application number: KR1020080045566A
Authority: KR
Inventors: 김종식
Original assignee: 화이버텍(주)
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2008-05-16
Publication date: 2008-08-22

Abstract

본 발명에 따른 파이프 제조장치에서는, 푸셔의 본체부가 후진 복원력을 받으면서 전진하여 이송 밴드를 형틀의 길이 방향으로 밀어준다. 따라서, 상기 이송 밴드가 용이하게 상기 형틀에 나선 방향으로 감길 수 있다.

또한, 상기 형틀의 1회전 종료 후, 상기 본체부가 탄성력에 의하여, 원 위치로 후진하여 복귀될 수도 있다. 즉, 별도의 푸시 플레이트가 없더라도, 상기 푸셔가 상기 이송 밴드를 전진시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 1회전 종료 후에 상기 푸셔가 원 위치로 용이하게 복귀할 수 있다.

상기로부터, 상기 파이프의 제조장치의 구조가 단순하더라도, 연속적으로 상기 이송 밴드를 상기 형틀의 외주면에 나선형으로 감길 수 있다.

Description

파이프 제조장치 {Device for manufacturing a pipe}

본 발명은 파이프 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작동 구조가 용이한 파이프 제조장치에 관한 것이다.

GRP(Glass fiber Reinforced Plastic pipe)는 상하수도관 등과 같이 다양한 용도로 사용된다. 상기 GRP는 형틀 상에 스틸 밴드를 나선형을 감고, 상기 스틸 밴드 상에 수지를 적층하여 형성된다. 상기 형틀에 고정된 푸셔(pusher)가 1회전하면, 상기 스틸 밴드가 전진하고, 상기 적층된 수지도 전진한다. 미국등록특허 제3,979,250호에 상기 스틸 밴드의 일 구성이 개시되어 있다.

그런데, 상기 푸셔가 1회전 한 후, 상기 푸셔가 강제로 처음 출발 위치로 복귀되기 위하여, 상기 푸셔에는 갈고리 형태의 홈 플레이트가 구비되어 있다. 하지만, 상기 홈 플레이트는 GRP의 구경이 변경될 때마다, 위치가 변경되어야 하는 번거로움이 있다. 또한, 상기 푸셔를 강제로 처음 위치로 복귀시키는 과정에서, 상기 푸셔의 베어링과 상기 홈 플레이트 사이의 마찰로 인하여 심한 소음이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 작동 구조가 용이한 파이프 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 구동원의 회전력에 의하여 회전하는 형틀과, 상기 형틀의 외주면 상에 상기 형틀의 길이 방향을 따라 나선형으로 복수 번 감겨지도록 연속적으로 공급되며, 상기 형틀이 회전되면서 외주면 상에 적층되는 적층체를 상기 형틀의 길이 방향으로 이송하는 이송 밴드와, 프레임에 상기 형틀의 길이방향과는 기울어진 상태로 고정되며, 상기 형틀의 전방부가 상대 회전 가능하도록 삽입되어 있는 캠 플레이트와, 상기 형틀의 외주면을 따라 상기 캠 플레이트와 상기 이송 밴드 사이에 원주 방향으로 서로 이격되어 고정되며, 상기 이송 밴드를 상기 형틀의 길이 방향으로 미는 복수 개의 푸셔들을 포함하는 파이프 제조장치를 제공한다. 이 때, 상기 각 푸셔는, 상기 캠 플레이트에 접촉하는 접촉부와, 상기 형틀의 외주면 상에 고정되는 고정부와, 일 단부가 상기 접촉부에 연결되고, 타 단부가 상기 고정부와 상기 접촉부가 접촉되는 상기 캠 플레이트 부분 사이의 간격이 감소됨에 따라, 상기 고정부에 의하여 상기 형틀의 길이방향으로 가이드 되어 전진하면서 상기 이송 밴드를 상기 형틀의 길이 방향으로 밀고, 상기 전진되는 변위가 증가함에 따라 후진 방향으로 탄성력이 증가되는 본체부를 구비하는 파이프 제조장치를 구비한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 구동원의 회전력에 의하여 회전하는 형틀과, 상기 형틀의 외주면 상에 상기 형틀의 길이 방향을 따라 나선형으로 복수 번 감겨지도록 연속적으로 공급되며, 상기 형틀이 회전되면서 외주면 상에 적층되는 적층체를 상기 형틀의 길이 방향으로 이송하는 이송 밴드와, 프레임에 상기 형틀의 길이방향과는 기울어진 상태로 고정되며, 상기 형틀의 전방부가 상대 회전 가능하도록 삽입되어 있는 캠 플레이트과, 상기 형틀의 외주면을 따라 상기 캠 플레이트와 상기 이송 밴드 사이에 고정되며, 상기 이송 밴드를 상기 형틀의 길이 방향으로 미는 복수 개의 푸셔들을 포함하는 파이프 제조장치를 제공한다. 이 때, 상기 각 푸셔는, 상기 캠 플레이트에 접촉하는 접촉부와, 상기 형틀의 외주면 상에 고정되는 고정부와, 일 단부가 상기 접촉부에 연결되고, 상기 형틀과 함께 1회전 하는 동안 타 단부가 상기 고정부에 의하여 상기 형틀의 길이방향으로 가이드 되어 전진하면서 상기 이송 밴드를 상기 형틀의 길이 방향으로 밀고, 상기 1회전이 종료되면 탄성력에 의하여 원 위치로 후진하는 본체부를 구비한다.

본 발명에 있어서, 상기 접촉부는 상기 캠 플레이트와의 마찰을 감소시키기 위하여, 상기 캠 플레이트와 접촉하면서 회전하는 베어링을 포함할 수 있다. 또한, 상기 본체부는, 상기 접촉부에 결합되고, 상기 고정부의 관통공 내로 가이드되어 상기 형틀의 길이 방향으로 전진 또는 후진하는 관부와, 상기 접촉부와 상기 고정부 사이에서 상기 관부가 삽입되도록 배치되며, 상기 관부가 상기 형틀의 길이 방향으로 전진하면, 상기 관부를 후진시키는 방향으로 탄성 복원력을 발생하는 스프링부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 형틀이 1회전하면 상기 이송 밴드가 나선으로 감겨지는 피치만큼 상기 이송 밴드가 상기 형틀의 길이 방향으로 전진하도록, 상기 캠 플레이트는 상기 형틀의 길이 방향에 대하여 기울어질 수 있다.

도 1 및 도 2에 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 제조장치(100)가 도시되어 있다. 도 1은 상기 파이프 제조장치(100)의 부분 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 푸셔(130)의 장착 구조를 보여주는 확대 사시도이다.

상기 파이프 제조장치(100)는, 구동원(미도시), 형틀(110), 이송 밴드(140), 캠 플레이트(120) 및 복수 개의 푸셔(130)들을 포함한다. 상기 구동원(미도시)은 회전력을 제공하며, 모터가 이용될 수 있다. 상기 형틀(110)은 상기 구동원(미도시)의 회전력에 의하여 회전한다. 상기 형틀(110)은 상기 구동원(미도시)에 직접 체결되어 회전될 수도 있으며, 벨트, 체인 등의 회전력 전달수단에 의하여 간접적 으로 회전력이 전달되어 회전될 수 있다. 상기 형틀(110)은, 횡단면이 링 형상을 가지고 길이 방향으로 긴 중공의 실린더 구조이다.

상기 이송 밴드(140)는, 소정의 폭을 가지며, 상기 형틀(110)의 외주면 상에 상기 형틀(110)의 길이 방향(이하, 'A방향'이라 함)을 따라 나선형으로 복수 번 감겨져 있다. 상기 이송 밴드(140)는 철재 등과 같은 다양한 소재로 형성될 수 있다. 도 1을 참조하면, 상기 이송 밴드(140)는 연속적으로 공급되면서, 상기 형틀(110)에 나선형으로 감긴다. 상기 이송 밴드(140)가 나선형으로 감겨지는 방법에 대하여는, 후술한다.

상기 이송 밴드(140)는 상기 형틀(110)의 외주면 상에서 미끄럼 이동한다. 상기 이송 밴드(140) 상에는 다양한 소재의 적층체(미도시)가 적층될 수 있다. 즉, 상기 형틀(110)이 회전하는 동안, 상기 이송 밴드(140) 상에 유리 섬유 등의 다양한 수지 섬유가 감겨질 수 있다. 한국등록특허 제10-0526763호에는 상기 적층체(미도시)의 일 예가 개시되어 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 형틀(110)이 회전하는 동안 유리 섬유 이외에도 다양한 소재가 적층될 수 있다. 상기 적층체(미도시)는 파이프의 횡단면을 가지며, 상기 적층체(미도시)가 경화됨에 따라 연속적으로 파이프가 생성된다. 이 때, 필요에 따라 복수 개의 소재들이 연속적으로 적층될 수 있으며, 소재 중에 유리섬유가 주 소재가 되면 상기 파이프는 GRP가 된다.

상기 캠 플레이트(120)는 프레임(미도시)에 고정된다. 상기 캠 플레이트(120)는 프레임에 상기 형틀(110)의 길이방향과는 기울어진 상태로 고정된다. 상 기 캠 플레이트(120)의 기울어짐 방향 및 기울어짐 정도가, 상기 이송 밴드(140)의 나선 형상 및 A방향 전진 속도를 결정하는 인자 중 하나가 된다. 상기 캠 플레이트(120)에는 상기 형틀(110)의 전방부가 삽입되는 개구부(120a)가 형성되어 있다. 상기 형틀(110)은 상기 개구부(120a)에 삽입되어, 상기 캠 플레이트(120)에 상대 회전 가능하다.

상기 푸셔(130)들은 상기 형틀(110)의 외주면을 따라 원주 방향으로 실질적으로 동일한 간격으로 이격되어 고정되어 있다. 상기 푸셔(130)들은 상기 이송 밴드(140) 중 상기 형틀(110)에 최초로 감기는 부분과 상기 캠 플레이트(120) 사이에 위치한다. 상기 푸셔(130)들은, 상기 이송 밴드(140)가 상기 형틀(110)에 나선 방향으로 연속적으로 감기도록, 상기 이송 밴드(140)를 상기 형틀(110)의 길이 방향으로 미는 기능을 수행한다.

도 3은 상기 푸셔(130)에 외력이 가해지지 않는 상태를 나타내는 사시도이고, 도 4는 상기 푸셔(130)에 외력이 가해서 압착된 상태를 도시한 사시도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 각 푸셔(130)는 접촉부(150), 고정부(160) 및 본체부(170)를 포함한다. 상기 접촉부(150)는 상기 캠 플레이트(120)에 직접 접촉한다. 상기 접촉부(150)는 상기 캠 플레이트(120)와의 마찰을 감소시키기 위하여, 상기 캠 플레이트(120)와 접촉하면서 회전하는 베어링(155)을 포함한다. 또한, 상기 베어링(155)의 이동 방향을 가이드하기 위하여, 상기 캠 플레이트(120)에는 홈 형상의 가이드부(125)가 원형으로 형성되어 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 가이드부(125)가 돌출 벽 구조를 가질 수도 있고, 상기 가이드 부(125)가 형성되지 않을 수도 있다.

상기 고정부(160)는 상기 형틀(110)의 외주면 상에 고정되어 있다. 상기 고정부(160)에는 A방향으로 관통공(160a)이 형성되어 있다. 상기 본체부(170)는 관부(171) 및 스프링부(172)를 포함한다. 상기 관부(171)의 일 단부는 상기 접촉부(150)에 고정되고, 타 단부는 상기 이송 밴드(140)의 측면에 접촉되어 있다. 상기 관부(171)는 상기 고정부의 관통공(160a) 내로 가이드되어 A방향으로 전진 또는 후진할 수 있다. 즉, 상기 접촉부(150)가 접촉되는 상기 캠 플레이트(120) 부분과 상기 고정부(160) 사이의 간격(D)이 감소됨에 따라, 상기 관부(171)가 전진하여 상기 이송 밴드(140)를 A방향으로 민다.

상기 스프링부(172)는 상기 접촉부(150)와 상기 고정부(160) 사이에 배치되고, 상기 관부(171)가 삽입되어 있다. 상기 스프링부(172)는, 상기 관부(171)가 A방향으로 전진하면, 상기 관부(171)를 후진시키는 방향으로 탄성 복원력을 발생한다. 더욱이, 상기 관부(171)의 전진 변위가 증가하면, 상기 탄성 복원력은 커지게 된다.

도 5를 참조하여, 이하에서 상기 파이프 제조장치의 작동에 대하여 상세하게 살펴본다. 도 5는 상기 이송 밴드(140)와 상기 캠 플레이트(120) 사이의 구조를 보여주는 개략적인 부분 단면도이다.

먼저, 외부로부터 상기 형틀(110)에 연속적으로 상기 이송 밴드(140)가 공급된다. 상기 이송 밴드(140)는 상기 형틀(110)의 후단부로부터 회수되어, 상기 형틀(110)의 전방 부분으로 공급되는 바, 상기 이송 밴드(140)는 전체적으로 폐순환 구조를 가진다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

상기 공급된 이송 밴드(140)의 측면이 상기 푸셔(130)에 접촉된다. 전술한 바와 같이, 상기 캠 플레이트(120)는 A방향에 기울어지도록 형성되어 있다. 따라서, 상기 형틀(110)이 1회전 하는 동안 상기 접촉부(150)가 접촉되는 상기 캠 플레이트(120) 부분과 상기 고정부(160) 사이의 간격(D)이 점차적으로 감소되어, 상기 본체부(170)가 A방향으로 전진한다. 이에 따라서, 상기 이송 밴드(140)가 A방향으로 밀려지면서 상기 형틀(110)의 외주면 상에 나선 방향으로 감겨진다. 최대 감소 간격은 상기 이송 밴드(140)가 나선으로 감겨지는 피치(P)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 상기 이송 밴드(140)가 상기 형틀(110)의 외주면 상에 측면이 밀착되면서 나선으로 감겨질 수 있다.

상기 형틀(110)이 1회전을 종료하면, 상기 접촉부(150)가 상기 고정부(160)에 의하여 A방향으로의 이동이 제한되어, 상기 본체부(170)의 전진 운동도 정지한다. 또한, 상기 접촉부(150)가 접촉되는 상기 캠 플레이트(120) 부분과 상기 고정부(160) 사이의 간격(D)이 최대로 되기 때문에, 상기 스프링부(172)의 복원력에 의하여 상기 본체부(170)는 원 위치로 후진한다. 그 후, 상기 형틀(110)이 다시 1회전을 하면서, 상기 본체부(170)가 전진과 후진을 반복한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이 다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 제조장치의 부분 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 푸셔의 장착 구조를 보여주는 확대 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 푸셔에 외력이 가해지지 않는 상태를 나타내는 사시도이다.

도 4는 도 3에 도시된 푸셔에 외력이 가해져 압착된 상태를 도시한 사시도이다.

도 5는 도 1에 도시된 파이프 제조장치의 이송 밴드와 캠 플레이트 사이의 구조를 보여주는 개략적인 부분 단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 >

100: 파이프 제조장치 110: 형틀

120: 캠 플레이트 130: 푸셔

140: 이송 밴드 150: 접촉부

155: 베어링 160: 고정부

170: 본체부 171: 관부

172: 스프링부

Claims

구동원의 회전력에 의하여 회전하는 형틀;

상기 형틀의 외주면 상에 상기 형틀의 길이 방향을 따라 나선형으로 복수 번 감겨지도록 연속적으로 공급되며, 상기 형틀이 회전되면서 외주면 상에 적층되는 적층체를 상기 형틀의 길이 방향으로 이송하는 이송 밴드;

프레임에 상기 형틀의 길이방향과는 기울어진 상태로 고정되며, 상기 형틀의 전방부가 상대 회전 가능하도록 삽입되어 있는 캠 플레이트;

상기 형틀의 외주면을 따라 상기 캠 플레이트와 상기 이송 밴드 사이에 원주 방향으로 서로 이격되어 고정되며, 상기 이송 밴드를 상기 형틀의 길이 방향으로 미는 복수 개의 푸셔들을 포함하고,

상기 각 푸셔는,

상기 캠 플레이트에 접촉하는 접촉부;

상기 형틀의 외주면 상에 고정되는 고정부; 및

일 단부가 상기 접촉부에 연결되고, 상기 고정부와 상기 접촉부가 접촉되는 상기 캠 플레이트 부분 사이의 간격이 감소됨에 따라, 타 단부가 상기 고정부에 의하여 상기 형틀의 길이방향으로 가이드 되어 전진하면서 상기 이송 밴드를 상기 형틀의 길이 방향으로 밀고, 상기 전진되는 변위가 증가함에 따라 후진 방향으로 탄성력이 증가되는 본체부를 구비하는 파이프 제조장치.
구동원의 회전력에 의하여 회전하는 형틀;

상기 형틀의 외주면 상에 상기 형틀의 길이 방향을 따라 나선형으로 복수 번 감겨지도록 연속적으로 공급되며, 상기 형틀이 회전되면서 외주면 상에 적층되는 적층체를 상기 형틀의 길이 방향으로 이송하는 이송 밴드;

프레임에 상기 형틀의 길이방향과는 기울어진 상태로 고정되며, 상기 형틀의 전방부가 상대 회전 가능하도록 삽입되어 있는 캠 플레이트;

상기 형틀의 외주면을 따라 상기 캠 플레이트와 상기 이송 밴드 사이에 고정되며, 상기 이송 밴드를 상기 형틀의 길이 방향으로 미는 복수 개의 푸셔들을 포함하고,

상기 각 푸셔는,

상기 캠 플레이트에 접촉하는 접촉부;

상기 형틀의 외주면 상에 고정되는 고정부; 및

일 단부가 상기 접촉부에 연결되고, 상기 형틀과 함께 1회전 하는 동안 타 단부가 상기 고정부에 의하여 상기 형틀의 길이방향으로 가이드 되어 전진하면서 상기 이송 밴드를 상기 형틀의 길이 방향으로 밀고, 상기 1회전이 종료되면 탄성력에 의하여 원 위치로 후진하는 본체부를 구비하는 파이프 제조장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 접촉부는 상기 캠 플레이트와의 마찰을 감소시키기 위하여, 상기 캠 플레이트와 접촉하면서 회전하는 베어링을 포함하는 파이프 제조장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 본체부는,

상기 접촉부에 결합되고, 상기 고정부의 관통공 내로 가이드되어 상기 형틀의 길이 방향으로 전진 또는 후진하는 관부; 및

상기 접촉부와 상기 고정부 사이에서 상기 관부가 삽입되도록 배치되며, 상기 관부가 상기 형틀의 길이 방향으로 전진하면, 상기 관부를 후진시키는 방향으로 탄성 복원력을 발생하는 스프링부를 포함하는 연속식 파이프 제조장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 형틀이 1회전하면 상기 이송 밴드가 나선으로 감겨지는 피치만큼 상기 이송 밴드가 상기 형틀의 길이 방향으로 전진하도록, 상기 캠 플레이트는 상기 형틀의 길이 방향에 대하여 기울어진 파이프 제조장치.