KR100912410B1

KR100912410B1 - 핀튜브 자동 제조장치

Info

Publication number: KR100912410B1
Application number: KR1020080088298A
Authority: KR
Inventors: 황덕철; 정대영
Original assignee: (주)디케이티
Priority date: 2008-09-08
Filing date: 2008-09-08
Publication date: 2009-08-14

Abstract

본 발명은 핀튜브 자동 제조장치에 관한 것이다.

본 발명은 중공형상의 튜브 외측에 나사 방향으로 띠형상을 갖는 핀의 일단이 연속 권취되어 이루어지는 핀튜브를 자동으로 제조하는 핀튜브 자동 제조장치에 있어, 길이방향을 따라 전방몸체와 후방몸체로 분리 구획되는 프레임(1)과; 상기 프레임(1)의 전방몸체에서 적재된 튜브(T)를 하나씩 상기 프레임(1)의 길이방향을 따라 공급 이송되도록 하는 튜브 공급부(2)와; 상기 프레임(1)의 일측에 제공되어 튜브(T)를 연속적으로 안내 이송하는 튜브 푸싱부(3)와; 상기 핀(F)이 권취된 상태에서 연속적으로 풀림되도록 하는 언코일러(4)와; 상기 튜브(T)의 표면에 용접되는 상기 핀(F)의 용접 용이성 확보를 위해 상기 튜브(T)에 표면 거칠기 작업을 수행하는 튜브 표면스크래치부(5)와; 상기 튜브(T)의 표면에 핀(F)을 결합시켜 핀튜브(FT)를 형성시키는 핀튜브 용접부(6)와; 상기 튜브(T)에 핀(F)의 용접 결합시 공급되는 냉각수의 처리수를 필터링하는 슬러지처리부(7)와; 상기 프레임(1)의 후방측에 제공되어 상기 프레임(1)에 제공되는 레일을 따라 길이 방향으로 전후진 왕복 이송하게 되며 상기 핀튜브(FT)의 일단을 고정하는 고정구를 가져서 된 핀튜브 이송기(8)와; 상기 핀튜브(FT)에 도포되어 상기 핀튜브(FT)의 녹슬음을 방지하는 녹슬음 방지액 도포부(9)와; 상기 프레임(1)의 후방측에서 길이방향을 따라 다수개 제공되며, 하측에 제공되는 승강실린더의 승하강 동작에 따라 상기 핀튜브 이송기의 이송에 따른 간섭없이 올려진 상기 핀튜브(FT)를 슬라이드 안내하도록 좌우 한 쌍의 공회전 지지로울러를 가져서 된 핀튜브 안내부(10)와; 상기 프레임(1)의 후방측에서 길이방향을 따라 다수개 제공되어 상기 핀튜브 안내부(10)에 의해 지지된 상기 핀튜브(FT)의 상측을 커버하는 형태로 슬라이드 지지하여 상기 핀튜브(FT)의 진동을 방지하는 핀튜브 진동 방지부(11)와; 상기 핀튜브(FT)를 적정 길이로 컷팅하는 핀튜브 컷팅부(12);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 핀튜브 제조장치.

핀튜브, 핀튜브 자동 제조장치,

Description

핀튜브 자동 제조장치{A fin tube auto manufacturing device}

본 발명은 열교환기를 이루는 나선형 핀튜브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연속 이송되는 튜브의 외측에 띠형상의 핀을 나선형으로 용접 결합시켜 핀튜브를 제조하도록 하고 동시에 핀튜브를 안정되게 이송하도록 하는 핀튜브 자동 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열병합발전소 등지에서는 열효율을 향상시키기 위해 폐열회수보일러(Heat Recovery Steam Generator)가 적용되고 있으며 이는 "HRSG" 라 칭한다.

통상, 발전소 등지에서 가스터빈을 통해 전력을 생산하게 되는 경우 배기가스의 온도는 대략 200-550도의 고열을 발생하게 되어 상당량의 에너지를 가지고 있다고 할 수 있다. 이러한 배기가스가 그대로 외부에 배출되는 경우 상당한 에너지를 그대로 잃게 되는 문제점이 있어 최근 배출되는 배기가스로부터 에너지를 2차적으로 회수하여 다른 용도로 사용하기 위해 발전소 등지에서는 폐열회수보일러 시스템을 적용하고 있다.

상기 폐열회수보일러 시스템은 대기중으로 배출되어 버려질 배기가스를 이용하여 증기를 발생시키고 폐열회수 보일러에서 발생된 증기로는 증기터빈을 구동하여 전력을 생산하는데 이용하고 있다.

이러한 폐열회수보일러는, 가스터빈의 배기가스로부터 열교환을 통하여 증기를 얻도록 하기 위해 다수의 열교환기를 구비하고 있으며, 이때, 열교환기는 지그재그 형상을 갖는 핀튜브가 적용되고 있다.

상기 핀튜브는, 그 구조를 살펴보면 중공의 튜브와, 상기 튜브의 외측에 다수의 핀이 결합되어 이루어진 것이 적용되고 있다. 여기서, 상기 튜브에 핀을 결합시키는 것은 열접촉면을 확대시켜 열교환 효율을 증가시키고자 하는데 있는 것이다.

그 대표적인 핀튜브가 생산성 향상을 위한 나선형 핀튜브(spiral finned tube) 방식이 있으며, 상기 나선형 핀튜브는 튜브의 외주면에 띠형상의 핀을 세워 나선형으로 감아 핀을 형성하는 방식의 열교환기로 핀을 형성함에 있어 공정이 단절되지 않고 지속적으로 유지될 수 있다는 장점이 있다.

그러나 종래의 나선형 핀튜브의 핀 상에는 제조상 주름이 발생되는 문제점이 있고 상기한 주름은 열교환기를 지나는 공기측의 진동저항을 급격하게 증가시키는 단점이 있다.

또한, 핀과 튜브 간에 접촉저항을 줄이기 위해 핀 용접을 하여야 하거나, 핀이 부착되는 위치에 나선형의 표면처리를 해야 되는 경우도 있어 생산성이 예상보다 저하되는 문제점이 있었다.

이에 따라 생산성이 크게 향상되고 전열면적도 충분히 확보할 수 있으며 진동저항 측면에서도 유리한 새로운 방식의 열교환기가 필요하며 그의 생산 방법 및 장치가 시급히 요구되고 있다.

또한, 핀튜브(Finned Tube)는 제조시 튜브의 외측에 나선상으로 권취되는 핀이 용접된 것으로서, 상기 튜브를 서서히 회전시키고, 언코일러로부터 인출된 띠형상의 핀을 상기 튜브에 수직하게 세워 접선방향으로 접속시킨 상태에서, 상기 튜브와 핀에 전극팁을 근접시킨 다음, 상기 튜브와 핀의 접촉부에 고주파 아크를 발생시켜 상기와 같이 발생된 아크 열을 통해 용접 작업을 수행하게 된다.

상기와 같이 튜브에 핀을 용접함에 있어, 연속적으로 이송되는 띠형상의 핀을 수직으로 세움과 아울러 튜브로부터 소정의 간극을 유지하여야만 안정된 용접이 이루어지는데 종래에는 핀을 수직으로 세우는 전용장치가 없어 현장에서 임시방편적으로 만든 장치를 사용하였기 때문에 작업이 지연되고 용접 불량이 많이 발생하는 문제점이 있어왔다.

또한, 프레임의 상측에서 튜브를 핀 결합을 위한 용접 과정의 위치로 이송시 작업자가 직접 이송시키거나 또는 수지재의 로울러 회전으로 밀어내면서 이송시키게 되는데 이때, 로울러의 표면이 마모 또는 이물질이 짓눌러지는 경우 튜브를 안정되게 이송시키지 못하는 문제점 있고, 이로 인해 튜브에 핀을 연속적으로 용접하지 못하는 문제점이 있어왔다.

또한, 튜브와 핀의 결합시 고주파 용접에 따라 많은 양의 냉각수가 필요하고 또한 고주파 용접시 다량의 슬러지가 발생되는데 상기 슬러지들로 인해 냉각수를 재사용 하지 못하고 버리게 되는 문제점이 있었다.

또한, 튜브의 외측에 핀 결합시 튜브의 외주면이 매끈하게 처리되어 있어 용접시 용접이 쉽게 되지 않는 문제점이 있어왔다.

또한, 튜브에 핀이 결합되어 핀튜브의 제조시 그 외측에 녹슬음 방지액을 도포하게 되는데 이때 녹슬음 방지액을 스프레이건 등을 통해 도포하는 방식을 취하게 되어 녹슬음 방지액이 프레임 주위에 쌓여 핀튜브의 자동 제조시 연속 적인 작업이 힘들게 되는 문제점이 있어왔다.

또한, 튜브에 핀을 용접시킨 다음 프레임의 후방측에서 핀튜브를 당기면서 이송시키게 되는데, 이때 핀튜브의 외측에 녹슬음 방지액을 도포시킨 다음 이송함에 따라 녹슬음 방지액이 프레임의 표면에 묻은 상태에서 핀튜브 이송기의 이송바퀴를 통한 이송 작업이 수행됨에 따라 반복된 이송시 레일에 묻은 녹슬음 방지액으로 인해 안정된 이송이 힘든 문제점이 있었다.

또한, 튜브에 결합되는 핀이 권취된 상태에서 언코일러를 통해 인출되게 되는데 언코일러는 단순히 권취핀을 감은 상태에서 핀의 당김시 풀림 동작만을 수행하게 되는 것으로, 핀 공급후 멈춤 동작 발생시 언코일러에서 핀이 계속적으로 인출되어 재작업시 핀을 다시 권취시킨 후 작업을 해야 하는 문제점이 있었다.

또한, 튜브 공급시 튜브를 작업자가 일일이 프레임의 상측에 올려놓고 핀튜브 용접부의 위치까지 밀어넣어야 함에 따라 그 작업이 힘든 문제점이 있었다.

또한, 튜브에 핀이 용접된 상태에서 프레임의 상측에 제공되는 핀튜브 안내부를 따라 슬라이드 이동하게 되는데 이때 핀튜브의 회전에 따라 핀튜브의 외측에 나선형으로 감겨진 핀이 핀튜브 안내부의 로울러에 걸려 상기 로울러로부터 이탈되는 문제점이 있어왔다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 본 발명의 목적은 핀튜브의 제조시,

첫째; 튜브와 핀이 안정된 공급 및 간편하게 이송되도록 하고,

둘째; 튜브에 핀이 나선방향으로 연속적인 용접 결합이 가능하도록 하며,

셋째; 튜브와 핀의 결합시 사용되는 냉각수를 재사용할 수 있도록 하고,

넷째; 튜브와 핀의 결합에 따른 핀튜브에 녹슬음 방지액이 안정되게 도포될 수 있도록 할 뿐만 아니라 녹슬음 방지액이 외부 부품에 도포되지 않도록 하며,

다섯째; 튜브에 핀이 결합된 상태의 핀튜브 이송시 핀튜브가 진동되지 않고 안정되게 이송되도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 중공형상의 튜브 외측에 나사 방향으로 띠형상을 갖는 핀의 일단이 연속 권취되어 이루어지는 핀튜브에 있어서,

프레임과; 상기 프레임의 일측에서 적재된 튜브를 하나씩 상기 프레임의 길이방향을 따라 공급 이송되도록 하는 튜브 공급부와; 상기 프레임의 전방몸체에 길이 방향을 따라 다수개 배열되어 튜브를 연속적으로 안내 이송하는 튜브 푸싱부와; 상기 핀이 권취된 상태에서 연속적으로 풀림되도록 하는 언코일러와; 상기 튜브의 표면에 용접되는 상기 핀의 용접 용이성 확보를 위해 상기 튜브에 표면 거칠기 작업을 수행하는 튜브 표면스크래치부와; 상기 튜브의 표면에 핀을 결합시켜 핀튜브를 형성시키는 핀튜브 용접부와; 상기 튜브에 핀의 용접 결합시 공급되는 냉각수의 처리수를 필터링하는 슬러지처리부와; 상기 프레임의 후방측에 제공되어 상기 프레임에 제공되는 레일을 따라 길이 방향으로 전후진 왕복 이송하게 되며 상기 핀튜브의 일단을 고정하는 고정구를 가져서 된 핀튜브 이송기와; 상기 핀튜브에 도포되어 상기 핀튜브의 녹슬음을 방지하는 녹슬음 방지액 도포부와; 상기 프레임의 후방측에서 길이방향을 따라 다수개 제공되며, 하측에 제공되는 승강실린더의 승하강 동작에 따라 상기 핀튜브 이송기의 이송에 따른 간섭없이 올려진 상기 핀튜브를 슬라이드 안내하도록 좌우 한 쌍의 공회전 로울러를 가져서 된 핀튜브 안내부와; 상기 프레임의 후방측에서 길이방향을 따라 다수개 제공되어 상기 핀튜브 안내부에 의해 지지된 상기 핀튜브의 상측을 커버하는 형태로 슬라이드 지지하여 상기 핀튜브의 진동을 방지하는 핀튜브 진동 방지부와; 상기 핀튜브를 적정 길이로 컷팅하는 핀튜브 컷팅부를 포함한다.

따라서, 본 발명에 따른 핀튜브 제조장치는,

첫째; 튜브 푸싱부와 언코일러를 통해 튜브와 핀이 간편하고 안정되게 이송 및 공급될 수 있어 핀튜브 용접부에서의 용접 작업이 안정되게 수행될 수 있는 효과가 있고,

둘째; 튜브 용접부에서 고주파 용접기를 통해 튜브에 핀을 용접함에 따라 튜브에 핀이 나선방향으로 안정되게 연속 결합될 수 있는 효과가 있으며,

셋째; 튜브와 핀의 용접 결합시 사용되는 냉각수를 냉각수 슬러지 처리부를 통해 필터링 시켜 재사용할 수 있는 효과가 있고,

넷째; 튜브와 핀의 결합에 따른 핀튜브에 녹슬음 방지액이 안정되게 도포될 수 있도록 할 뿐만 아니라 녹슬음 방지액이 절곡편을 통해 외부 부품에 도포되지 않도록 한 효과가 있으며,

다섯째; 핀튜브의 회전 이송시 핀튜브 진동 방지부를 통해 지지로울러로부터 진동되지 않고 안정되게 이송될 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 핀튜브 자동 제조장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하며 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명은, 도시에 의하여 중공형상의 튜브(T) 외측에 나사 방향으로 띠형상을 갖는 핀(F)의 일단이 연속 권취되어 이루어지는 핀튜브(FT)를 제조하는 장치에 관한 것이다.

본 발명은, 도 1 또는 도 2의 도시에 의하여, 길이방향을 따라 전방몸체와 후방몸체로 구획되는 프레임(1)과, 상기 프레임(1)의 전방몸체에서 적재된 튜브(T)를 하나씩 상기 프레임(1)의 길이방향을 따라 공급 이송되도록 하는 튜브 공급부(2)와, 상기 프레임(1)의 일측에서 상기 튜브 공급부(2)를 통해 공급된 튜브(T)를 연속적으로 안내 이송하는 튜브 푸싱부(3)와, 상기 핀(F)이 권취된 상태에서 연속적으로 풀림되도록 하는 언코일러(4)와, 상기 튜브(T)의 표면에 용접되는 상기 핀(F)의 용접 용이성 확보를 위해 상기 튜브(T)에 표면 거칠기 작업을 수행하는 튜브 표면스크래치부(5)와, 상기 튜브(T)의 표면에 핀(F)을 결합시켜 핀튜브(FT)를 형성시키는 핀튜브 용접부(6)와, 상기 튜브(T)에 핀(F)의 용접 결합시 공급되는 냉각수의 처리수를 필터링하는 슬러지처리부(7)와, 상기 프레임(1)의 후방측에 제공되어 상기 프레임(1)에 제공되는 레일을 따라 길이 방향으로 전후진 왕복 이송하게 되며 상기 핀튜브(FT)의 일단을 고정하는 고정구를 가져서 된 핀튜브 이송기(8)와, 상기 핀튜브(FT)에 도포되어 상기 핀튜브(FT)의 녹슬음을 방지하는 녹슬음 방지액 도포부(9)와, 상기 프레임(1)의 후방측에서 길이방향을 따라 다수개 제공되며, 하측에 제공되는 승강실린더의 승하강 동작에 따라 상기 핀튜브 이송기(8)의 이송에 따른 간섭없이 올려진 상기 핀튜브(FT)를 슬라이드 안내하도록 좌우 한 쌍의 공회전 로울러를 가져서 된 핀튜브 안내부(10)와, 상기 프레임(1)의 후방측에서 길이방향을 따라 다수개 제공되어 상기 핀튜브 안내부(10)에 의해 지지된 상기 핀튜브(FT)의 상측을 커버하는 형태로 슬라이드 지지하여 상기 핀튜브(FT)의 진동을 방지하는 핀튜브 진동 방지부(11)와, 상기 핀튜브(FT)를 적정 길이로 컷팅하는 핀튜브 컷팅부(12)로 구성된다.

상기 프레임(1)은, 다수의 각파이프를 통해 이루어져 튜브(T)를 연속적으로 안내하도록 함과 동시에 튜브(F)의 외측에 핀(F)이 결합된 상태의 핀튜브(FT)를 연속적으로 이송시키기 위한 것이다.

상기 프레임(1)은, 튜브(T)를 안내하는 전방몸체(110a)와 핀튜브(FT)를 안내하는 후방몸체(110b)로 이루어진다.

상기 전방몸체(110a)는, 상기 튜브(T)를 안내하기 위한 것으로 튜브 공급부(2)와, 튜브 푸싱부(3), 튜브 스크래치부(5)가 위치된다.

상기 후방몸체(110b)는 상기 핀튜브(FT)를 안내하기 위한 것으로 녹슬음 방지액 도포부(9), 핀튜브 이송기(9), 핀튜브 안내부(10), 핀튜브 진동방지부(11), 핀튜브 컷팅부(12)가 위치된다.

그리고, 도 30 또는 도 31에 도시된 바와같이 상기 후방몸체(110b)의 상면 양쪽에는 길이방향을 따라 상기 핀튜브 이송기(8)의 이송바퀴가 슬라이드 이동되도록 하는 레일(120)이 형성되고, 상기 후방몸체(110b)의 상면 안쪽에서 상기 이송바퀴와 상기 레일(120)이 일부 커버되도록 하여 상기 녹슬음 방지액 도포부(9)에서의 분사된 녹슬음 방지액이 묻지 않도록 보호하는 커버편(130)이 절곡 형성되며, 상기 후방몸체(110b)의 내측 상부에 길이방향을 따라 상기 핀튜브 이송기(8)에 제공되는 구동용 피니언기어(164)가 맞물려 상기 피니언기어의 회전시 상기 핀튜브(FT)가 이송되도록 안내 하는 래크기어(140)가 제공된다.

즉, 상기 몸체(110)는, 상기 핀튜브 용접부(6)를 중심으로 전방몸체(110a)와 후방몸체(110b)로 분리되어 이루어진다.

상기 프레임(1)은, 다수의 각파이프로 직육면체 형상을 가지며 형성되는 몸 체(110)와, 상기 몸체(110)의 상면 양쪽에 길이방향을 따라 제공되어 상기 핀튜브 이송기(8)의 이송블럭(126)이 슬라이드 이동되도록 하는 가이드레일(120)과, 상기 몸체(110)의 상면 안쪽에서 상기 이송블럭(126)과 상기 가이드레일(120)이 일부 커버되도록 하여 상기 녹슬음 방지액 도포부(9)에서의 녹슬음 방지액이 묻지 않도록 보호하는 절곡된 커버편(130)과, 상기 몸체(110)의 내측 상부에서 길이방향을 따라 제공되어 상기 핀튜브 이송기(8)에 제공되어 모터(160) 구동력으로 회전되는 구동용 피니언기어(164)가 맞물려 상기 피니언기어(164)의 회전시 상기 핀튜브(FT)가 이송되도록 안내 하는 래크기어(140)로 이루어져 구성된다.

이에따라 상기 핀튜브 이송기(8)가 고정구를 통해 핀튜브(FT)를 고정시킨 상태에서 상기 핀튜브 이송기(8)의 일측에 제공된 모터(160)가 동작하게 되면 상기 모터(160)에서 하향으로 수직한 구동축에 제공된 피니언기어(164)가 회전하게 되고 이때 피니언기어(164)와 기어치합된 래크기어(140)에 저항력을 가지게 되어 결국 상기 래크기어(140)를 따라 피니언기어(164)가 회전되면서 상기 핀튜브 이송기(8)를 이송시키게 된다.
이와같이 상기 핀튜브 이송기(8)가 핀튜브(FT)를 고정시킨 후 이송되는 과정에서 상기 핀튜브 용접부(6)의 용접 작업이 수행되게 된다.

이때, 핀튜브 이송기(8)의 저면에 제공된 이송블럭(126)이 상기 프레임(1)의 몸체(110) 상면에 좌우 한 쌍으로 제공된 가이드레일(120)에 상하 결합된 상태에서 수평으로 슬라이드 되게 된다.

즉, 상기 핀튜브 이송기(8)는 가이드레일(120)에 결합된 이송블럭(126)의 슬라이드 지지력과 피니언기어(164)의 구동력으로 전후진 하게 된다.

여기서, 상기 몸체(110)의 상면 내측에는 절곡편(130)이 제공되며, 상기 절 곡편(130)은 일단이 상기 몸체(110)에 결합되고 타단 수평단이 상기 이송블럭(126)의 상측을 커버하게 된다.

이에따라, 상기 핀튜브 이송기(8)의 왕복 이송시에도 상기 녹슬음 방지액 도포부(9)의 약액 도포시에도 약액이 상기 절곡편(130)에 의해 이송블럭(126)과 가이드레일(120)로 전달되지 않아 상기 핀튜브 이송기(8)가 안정되게 왕복 운동 할 수 있게 된다.

도 3 내지 도 5의 도시에 의하여 상기 튜브 공급부(2)는, 상기 프레임(1)의 전방몸체 외측에 제공되며 그 중간부에 상기 튜브(T)가 올려져 슬라이드 이동될 수 있도록 된 한 쌍의 이송로울러(221)(222)와, 상기 프레임(1)의 길이 방향으로 경사지게 제공되는 경사로(223)와, 일단이 상기 이송로울러(221)(222)에 근접 위치되고 타단이 상기 경사로(223)에 근접 위치되는 가이드부재(224)와, 상기 경사로(223)의 선단에 제공되어 회전시 상기 경사로(223)에 올려진 하나의 튜브(T)를 상기 가이드부재(224)의 상측으로 들어올려 상기 튜브(T)가 이송로울러(221)(222)의 사이에 위치되도록 밀어내는 회전캠(225)과, 상기 회전캠(225)을 회전시키는 구동수단(226)으로 구성된다.

상기 이송로울러(221)(222)는 한 쪽 이송로울러(221)의 축에 체인기어가 형성되어 모터(230)의 축에 제공된 체인기어와 체인(232) 연결되어 회전하게 되며 회전시 상기 튜브(T)를 밀어내면서 이송시키게 된다.

여기서, 상기 경사로(223)는, 원형, 다각의 구조로 취하며 중실 또는 중공으로 된 다수의 바들로 구성될 수 있다.

상기 구동수단(226)은, 상기 회전캠(225)의 회전축(225a)과 연결되는 모터가 적용된다.

여기서, 상기 구동수단(226)은 다른 예로서, 상기 회전캠(225)을 회전시키는 회동바(227)와, 일단이 상기 프레임(1)에 제공되며 타단의 로드(228) 선단이 상기 회동바(227)의 단부에 결합되어 전후진시 상기 회동바(227)를 회전시키는 실린더(229)로 구성될 수 있다.

이에따라, 작업자가 수동 또는 자동으로 다수의 튜브(T)를 경사로(223)에 올려놓게 되면 튜브(T)들이 경사면을 따라 슬라이드 이동되면서 상기 가이드부재(224)의 단부에 걸려 위치 고정되게 된다. 이후 구동수단(226)의 모터가 동작하여 회전캠(225)을 회전시키게 되면 상기 회전캠(225)의 단부가 최외측에 위치된 튜브(T) 하나를 들어올려 상기 가이드부재(224)의 상면으로 밀어내게 되며 이때 상기 튜브(T)는 상기 가이드부재(224)의 안내로 이동되어 상기 이송로울러(221)(222) 사이에 위치되게 된다.

이후, 상기 튜브(T)는 상기 프레임(1)의 전방몸체(110a)에 길이 방향을 따라 다수개 배열된 상기 튜브 푸싱부(3)에 의해 길이 방향을 따라 이동하게 된다.

도 6 내지 도 9에 의하여 상기 튜브 푸싱부(3)는, 표면에 널링면(312)(322)이 형성되어 이 널링면(312)(322)을 통해 튜브(T)를 밀어서 이송시키는 한 쌍의 금속로울러(310)(320)와, 상기 금속로울러(310)(320)가 회전될 수 있도록 하는 샤프트(340)와, 상기 금속로울러(310)(320) 중 하나와 샤프트(340)의 단부를 연결하는 볼 조인트(350)로 구성된다.

상기 금속로울러(310)(320)는, 서로 대칭되게 위치된 상태에서 상측 중간부에 튜브(T)가 올려지도록 각각 좌우 한 쌍으로 위치되고, 양쪽 중 한 쪽이 각각 전방 또는 후방으로 경사 각도를 가지며 위치된다.

그리고, 상기 금속로울러(310)(320)는 각각 브래킷(302)(304)에 베어링(314)(324) 결합된 회전축(311)(321)의 회전으로 회전되고, 그 표면에 널링면(312)(322)이 형성된다.

상기 널링면(312)(322)은, 표면에 미세한 홈들이 형성되도록 하고 이를 통해 튜브(T)의 면접촉시 슬라이드가 방지되도록 하기 위한 것으로 상기 금속로울러(310)(320)의 표면에 대해 둘레 방향으로 사선 즉, 돌출라인이 상기 튜브(T)의 길이방향에 대해 직교되는 방향으로 형성되도록 함이 바람직하다.

즉, 상기 널링면(312)(322)은 상기 튜브(T)와의 접촉시 슬라이드 현상을 방지할 수 있게 되고, 마모가 되지 않아 장시간 연속 사용할 수 있도록 하기 위함이다.

여기서, 상기 널링면(312)(322)에 의해 형성된 틈새공간들에는 수지재가 합침되어 상기 틈새공간에 이물질 등이 끼이지 않도록 함이 가능하다.

상기 샤프트(340)는, 복수개로 각각 상기 양쪽 회전축(311)(321) 중 한 쪽 회전축(312)의 길이방향을 따라 양단이 각각 연결된다.

즉, 상기 금속로울러(310)(320)가 상기 프레임(1)의 길이방향을 따라 다수개 배열된 상태에서 각각 한 쪽 금속로울러(320)가 샤프트(340)(341)들에 의해 각각 연결되도록 구성된다.

여기서, 좌우 한 쌍으로 된 상기 금속로울러(310)(320)가 각각 전후방 각도를 달리하며 위치되도록 하여 상기 튜브(T)의 회전시 최대 면접촉을 가지며 밀어낼 수 있도록 할 수 있다.

상기 볼 조인트(350)는, 상기 샤프트(340)의 단부와 상기 회전축(321)의 단부를 연결시켜 회전시 원운동하며 상기 회전축(321)을 회전시키도록 연결되며, 상기 샤프트(340)는 구동모터(360)에 의해 회전하게 된다.

다시말해, 상기 볼 조인트(350)는, 구형볼(356)을 갖는 제1바디(355)와, 상기 구형볼(356)이 슬라이드 삽입되어 회전될 수 있도록 호형홈(358)을 갖는 제2바디(357)로 이루어진다.

상기 제1바디(355)는 상기 샤프트(340)의 일단이 연결되고, 상기 제2바디는 상기 회전축(321)의 일단에 직결되어 상기 제1바디(355)의 회전 동작에 따라 회전하게 되며 상기 금속로울러(320)를 회전시키게 된다.

상기 회전축(321)의 다른 단부에는 볼 조인트(350)를 통해 다른 샤프트(341)가 연결된다.

상기와 같은 방식으로 상기 프레임(1)의 길이방향을 따라 배열된 상기 금속로울러(320)들의 각각 회전축(321) 전후 양단에 샤프트(340)(341)의 단부가 각각 반복 연결되는 형상을 취하게 된다.

또한, 상기 구동모터(360)는 상기 샤프트(340) 또는 회전축(321)(311)과 체인기어를 통해 체인(362) 연결되도록 함이 가능할 것이다.

이상에서의 핀튜브 푸싱부(3)의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 튜브(T)가 좌우 한 쌍을 가지며 프레임(1)의 길이방향을 따라 다수개 배열된 금속로울러(310)(320) 사이에 위치되도록 한 다음 구동모터(360)를 동작시킨다. 그러면 구동모터(360)가 정회전되면서 샤프트(340)를 회전시키고 이때 샤프트(340)는 볼 조인트(350) 연결된 회전축(321)을 회전시키며 동시에 회전축(321)은 일체로 결합된 금속로울러(320)를 회전시킨다. 그러면 금속로울러(320)의 널링면(322)이 면접촉된 튜브(T)를 밀어내는 형태로 계속된 회전을 하게 된다.

도 10 내지 도 12의 도시에 의하여 상기 언코일러(4)는, 상기 프레임(1)의 길이방향을 따라 이송되는 튜브(T)의 외측에 상기 핀튜브 용접부(6)를 통해 띠형의 핀(F)이 결합될 수 있도록 상기 핀(F)을 연속적으로 공급하기 위한 것이다.

이는, 지면에 세워져 고정되는 지지플레이트(410)와, 상기 지지 플레이트(410)의 중심에 회전 가능하게 위치되며 띠형의 핀(F)이 권취된 권취핀(RF)이 결합 고정되도록 하는 드럼(420)과, 상기 지지플레이트(410)의 표면 내외측에서 방사 형태를 가지며 각각 양단이 회전 가능하게 다수개 결합되며 상기 드럼(420)의 회전시 상기 권취핀(RF)의 일면을 슬라이드 지지하는 고정식 회전로울러(430)와, 상기 지지플레이트(410)의 후면 중심부에 결합되는 케이스(490)에 베어링(491)을 통해 회전 가능하게 결합되며, 일단이 상기 드럼(420)에 결합되어 상기 드럼(420)과 함께 회전되고 타단이 체인(458)을 통해 모터(459) 구동력에 의해 회전되는 연결체(450)와, 상기 연결체(450)의 중심을 통과하여 위치되며 상기 연결체(450)의 후방에 위치된 에어 실린더(460)의 동작에 따라 전후진 되는 연결로드(451)와, 상기 연결로드(451)의 단부에 베어링(452)을 통해 회전 가능하게 결합되며 외측에 둘레를 따라 일방향 가이드홈(443)이 다수개 형성되는 힌지 결합구(442)와, 일단이 상기 지지플레이트(410)의 외측 모서리부에 각각 회동 가능하게 결합되고 타단이 회동시 상기 힌지 결합구(442)의 가이드홈(443)에 선택적으로 고정 결합되며 상기 권취핀(RF)의 다른 일면을 슬라이드 회전 지지하는 가압식 회전로울러(440)와, 상기 연결체(450)의 외측에 일체형으로 제공되는 디스크(470)를 전원 인가에 따라 스위칭 되어져 상기 디스크(470)의 회전력을 제어하는 브레이커(480)로 구성된다.

여기서, 상기 연결로드(451)가 상기 연결체(450)의 중심에 형성된 다각홀에 회전 방지상태로 전후진 가능하도록 결합되고, 일단부에 제공되는 수나사가 상기 에어 실린더(460)의 회전축에 제공된 암나사에 나사 결합되어 상기 에어 실린더(460)의 회전 동작시 암나사가 회전되면서 수나사를 나사 결합 및 풀림시키면서 상기 연결로드(451)가 전후진되도록 구성된다.
상기 에어 실린더(460)는 공지의 중실형 회전 에어 실린더를 말한다.

상기 지지플레이트(410)는, 상기 프레임(1)의 외측에 별도로 제공되는 지지프레임(412)에 세워져 결합되며, 일측면에 평평한 직립면을 형성하고 있다.

상기 직립면에는 그 중심에 홀이 형성되고, 상기 홀에는 연결체(450)가 상기 직립면에 대해 직교되는 방향으로 통과되어 설치되며, 상기 연결체(450)의 일단부가 상기 드럼(420)을 회전시키게 된다.

상기 연결체(450)는, 상기 지지플레이트(410)의 후면부에 결합되는 케이스(490)내에 베어링(491)을 통해 회전 가능하게 결합된다.

그리고, 상기 연결체(450)는, 길이방향을 따라 내경이 다각부를 이루는 다각홀이 형성되고, 일단이 상기 드럼(420)에 결합되고 타단부에 모터(459)의 체인기어와 연결된 체인(458)이 결합되도록 체인기어(456)가 형성되어 상기 모터(459)의 구 동력에 의해 회전하게 된다.

그리고, 상기 연결체(450)의 내측에 제공된 다각홀에는 연결로드(451)가 제공되며, 상기 연결로드(451)의 일단부에는 상기 가압식 회전로울러(440)의 일단이 선택적으로 분리 가능하게 힌지 연결될 수 있도록 힌지결합구(442)가 베어링(452)을 통해 공회전 가능하게 제공되고, 타단부는 상기 연결체(450)의 후단부에 결합된 에어 실린더(460)의 전후축이 연결되어 상기 에어 실린더(460)의 동작에 따라 상기 연결로드(451)가 전후진 하게 된다.

즉, 도 11에 도시된 바와같이 상기 에어 실린더(460)의 회전축에 제공된 암나사(460b)에 상기 연결로드(451)의 단부에 제공된 수나사(451b)가 일체형으로 결합되어 있어 상기 에어 실린더(460)의 전후진 동작에 따라 상기 연결로드(451)가 전후진 할 수 있게 된다. 이에따라 상기 힌지결합구(442)에 연결된 상기 가압식 회전로울러(440)이 당겨져 상기 권취핀(RF)을 가압 상태로 슬라이드 지지할 수 있게 된다.
여기서 상기 에어 실린더(460)는 공지의 기술 수단으로 에어의 압축력으로 회전축을 전후진 시켜 상기 연결로드(451)를 전후진 시킬 수 있게 된다.

상기 힌지결합구(442)는, 상기 연결로드(451)의 타단부에 베어링(452)을 통해 회전 가능하게 결합되는 전후판(442a)(442b)과, 상기 전후판(442a)(442b) 사이에 둘레를 따라 다수개 제공되며 상기 가압식 회전로울러(440)의 단부가 일방향 가이드홈(443)을 따라 분리 가능하게 삽입 결합되는 블럭(443a)으로 구성되어 상기 가압식 회전로울러(440)의 일단이 상기 가이드홈(443)에 선택적으로 걸림되게 된다.

상기 가압식 회전로울러(440)는, 몸체가 상기 권취핀(RF)의 외측에 밀착되어 슬라이드 회전 될 수 있도록 구성되고, 일단은 상기 지지플레이트(410)의 외측에 회동 가능하도록 힌지구(441)를 통해 힌지 결합되며 중심방향으로 회동시 상기 힌 지결합구(442)에 걸림상태를 유지하며 결합된다.

상기 가이드홈(443)은 일방향으로 형성되어 상기 힌지구(441)의 삽입후 회전방향과 반대방향으로 형성되어 상기 권취핀(RF)의 회전시 이탈이 방지된다.

또한, 상기 디스크(470)는, 회전되는 상기 연결체(450)의 외측에 둘레를 따라 일체형으로 돌출 형성되는 것이며, 상기 디스크(470)는 외측에 제공된 브레이커(480)에 의해 선택적으로 제어된다.

상기 브레이커(480)는, 상기 지지플레이트(410)의 후방측에서 상기 지지플레이트(410)와 일체형의 구조로 연결된 몸체에 제공되어 상기 권취핀(RF)의 회전시 이를 정지시킬 수 있게 된다.

이상에서의 핀튜브 제조용 언코일러에 대한 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 가압식 회전로울러(440)의 일단을 힌지결합구(442)로부터 분리시킨 후 드럼(420)에 권취핀(RT)을 고정시킨다. 그런다음 가압식 회전로울러(440)의 단부를 다시 중심방향으로 이동시킨 후 상기 힌지결합구(442)의 가이드홈(443)에 밀어넣으면 된다. 이때 에어 실린더(460)를 동작시켜 연결로드(451)를 당기게 되면 가압식 회전로울러(440)가 권취핀(RT)을 안정되게 밀착 지지하게 된다. 동시에 권취핀(RF)의 양쪽면은 고정식 회전로울러(430)와 가압식 회전로울러(440)에 밀착되어 드럼(420) 회전시 회전할 수 있게 된다.

이후, 권취핀(RF)의 핀(F) 일단을 상기 핀튜브 용접부(6)에 고정시킨 다음 핀(F)이 당겨지도록 하면 권취핀(RF)이 회전되게 되고 이에따라 드럼(420)이 회전되면서 연결체(450)를 회전시키게 된다.

이때, 힌지결합구(442)는 연결로드(451)의 단부와 베어링(452) 결합되고 또한 연결체(450)는 케이스(490)와 베어링(491) 결합되어 있어 드럼(420)과 권취핀(RF) 만이 회전될 수 있게 된다.

그런다음, 핀튜브 용접부(6)의 용접 과정중 일시 정지 동작이 발생되면 브레이커(480)가 동작하여 디스크(470)를 고정시키게 되고 동시에 디스크(470)의 고정에 의해 연결체(450)를 통해 연결된 드럼(420)이 고정되어 권취핀(RF)은 고정상태를 유지할 수 있게 된다.

도 13 내지 도 16의 도시에 의하여 상기 튜브 표면스크래치부(5)는, 튜브 표면에 거칠기 작업인 스크래치(scarch)를 형성시키는 것이며 이를 통해 튜브(T) 표면에 묻은 이물질을 제거 또는 표면 거칠기 작업으로 용접 작업이 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.
이는, 상기 프레임(1)의 길이 방향을 따라 다수개 배열되며 회전 이송되는 상기 튜브(T)의 하측에 위치되어 상기 튜브(T)를 지지하게 되는 한쌍의 지지로울러(510)(520)와, 상기 튜브(T)의 상측에서 길이방향을 따라 제공되며 상기 튜브(T)의 표면을 연삭하게 되는 한 쌍의 1차 연삭숫돌(530)과, 상기 튜브(T)의 상측에서 길이방향을 따라 제공되며 상기 튜브(T)의 표면을 연삭하게 되는 한 쌍의 2차 샌드페이퍼(540)와, 모터 구동력을 통해 상기 1차 연삭숫돌(530)과 2차 샌드페이퍼(540)를 회전시키는 회전수단(560)과, 상기 1차 연삭숫돌(530)과 2차 샌드페이퍼(540)가 상기 튜브(T)로부터 분리될 수 있도록 회동각을 조절하는 회동각 조절수단(570)로 구성된다.

상기 1차 연삭숫돌(530)은, 공지의 연삭숫돌과 동일 외형을 갖는 것이며 외면이 비교적 거친면을 형성하여서 된 것이다. 그리고 상기 튜브(T)의 길이방향을 따라 한 쌍으로 이루어지며 회전축(532)의 양단에 결합되어 회전하게 된다.

상기 2차 샌드페이퍼(540)은, 공지의 샌드페이퍼와 동일 형상을 취하는 것이 며 외면이 비교적 고른 샌드면을 형성하여서 된 것이다. 그리고 상기 튜브(T)의 길이 방향을 따라 배열되는 한 쌍으로 이루어지며 회전축(542)의 양단에 결합되어 회전하게 된다.

상기 회전수단(560)은, 상기 1차 연삭숫돌(530)과 상기 2차 샌드페이퍼(540)를 회전시키는 회전축(532)(542)과, 상기 회전축(532)(542)과 각각 체인(534)(544) 연결되어 이들을 동시에 회전시키는 구동축(562)과, 상기 구동축(562)의 중간부분과 체인(563) 연결되어 이를 회전시키는 모터 구동부(564)로 이루어진다.

이에따라 상기 모터 구동부(564)가 동작하게 되면 구동축(562)이 회전하게 되고, 동시에 체인(534)(544) 연결된 상기 회전축(532)(542)이 회전되어 상기 1차 연삭숫돌(530)과 2차 샌드페이퍼(540)가 회전되면서 연속되면서 회전 이송되는 튜브(T) 외측에 고르고 안정된 거친면을 형성하게 된다.

상기 회동각 조절수단(570)은, 일단에 상기 회전축(532)(542)에 각각 고정되도록 고정구가 제공되고 타단에 상기 구동축(562)에 회전 가능하게 결합되는 회전구가 각각 결합되는 연결부재(582)(583)와, 상기 회전구에 돌출되게 제공되는 회동바(584)(585)와, 상기 회동바(584)(585)에 각각 연결되어 로드를 통해 전후진 되면서 상기 회동바(584)(585)를 회동시키는 회동실린더(586)(587)로 이루어진다.

이에따라 상기 회동실린더(586)(587)이 각각 또는 동시에 동작하게 되면 선택된 회동실린더의 로드가 당김 동작을 하게 되고 이에따라 선택된 회동바(584)(585)가 당겨져 연결부재(582)(583)를 상기 구동축(562)를 중심으로 들어 올리게 된다. 따라서 선택된 상기 1차 연삭숫돌(530) 또는 2차 샌드페이퍼(540)가 들어 올려져 상기 튜브(T)로부터 분리되게 된다.

도면중 부호 590,591은 텐션조절로울러이며, 이는 체인(534)(535)(563)의 장력을 조절하기 위한 것이다.

도 17 내지 도 20의 도시에 의하여 상기 핀튜브 용접부(6)는, 개폐도어를 갖는 케이스(602)와, 상기 언코일러(4)로부터 공급되는 상기 핀(F)을 상기 케이스(602)내로 투입시키는 핀투입기(610)와, 상기 튜브(T)에 상기 핀투입기(610)를 통해 유입되는 핀(F)의 일단을 상기 튜브(T)의 둘레를 따라 위치시키면서 용접 고정시키는 고주파 용접기(640)와, 용접 위치에서 전후진 되며 상기 튜브(T)의 외경에 대응하여 슬라이드 지지하는 튜브 지지구(660)와, 용접과 동시에 냉각수를 통해 용접부위를 냉각시키는 다수의 냉각수 노즐(650)로 구성된다.

상기 고주파 용접기(640)는, 상기 프레임(1)의 일측에 제공되는 이송수단(642)인 X축 이동기와, Y축 이동기, 및 Z축 이동기에 의해 의해 X,Y,Z 축 방향으로 이송되면서 용접 작업이 이루어지도록 구성된다.

상기 Y축 이동기는, 상기 프레임의 수직브래킷(643) 벽면에 상하 길이방향을 따라 좌우 한 쌍으로 배열되는 레일(642a)과, 이 레일(642a)에 블럭(642b)을 통해 결합되어 실린더(642c)의 전후진 동작에 따라 승하강 되는 상하이동플레이트(642d)로 이루어진다.

상기 X축 이동기는, 상기 상하이동플레이트(642d)의 수직면에 X축 방향으로 상하 배열되는 레일(642e)과, 이 레일(642e)을 따라 슬라이드 이동되는 블럭(642f)과, 상기 블럭(642f)에 결합되며 상기 고주파 용접기(640)를 고정하는 좌우이동플 레이트(642g)와, 상기 상하이동플레이트(642d)에 스크류(642h) 결합되며 상기 좌우이동플레이트(642g)에 제공되어 상기 스크류(642h)를 회전시키도록 모터(642j) 연결된 베벨기어(642k)로 이루어진다.

상기 Z축 이동기는, 상기 Y축 이동기의 레일(642a)이 결합되는 수직브래킷의 저면에 제공되는 블럭(642m)과, 이 블럭(642m)이 결합되어 전후진 되도록 프레임의 상면에 올려지는 레일(642n)과, 수직브래킷의 저면에 제공되며 스크류(642p)와 결합되어 상기 스크류(642p)의 회전 동작에 따라 상기 수직브래킷을 전후진 시키는 가이더(642q)와, 상기 스크류(642p)를 체인(642r)을 통해 회전시키는 모터(642s)로 이루어진다.

상기 튜브 지지구(660)는, 상기 프레임(1) 상면에서 길이방향을 따라 회전 이송되는 튜브(T)를 슬라이드 지지하는 다수개의 롤러(661)와, 일측에 상기 롤러(661)가 회전 가능하게 결합되며 상측에는 가이더(665)가 그리고 하측에는 좌우 한 쌍의 블럭(662)이 제공되는 이동체(663)와, 상기 프레임(1)의 상측에서 상기 블럭(662)이 결합되어 슬라이드 이송되도록 하는 레일(664)과, 상기 가이더(665)에 나사 결합되어 회전시 상기 가이더(665)를 전후진 시키는 스크류(666)와, 상기 스크류(666)의 단부에 체인 연결되어 이를 회전시키는 모터(667)로 구성되어 전후 이동되며 상기 튜브(T)의 외경에 맞추어 슬라이드 지지하게 된다.

이에따라 상기 고주파 용접기(640)는 튜브(T) 크기에 따라 전후 방향은 물론 상하 좌우로 이동되면서 용접 작업을 수행할 수 있게 된다.

상기한 핀튜브 용접부(6)의 동작 과정을 살펴보면 먼저, 상기 튜브 푸싱부(3)에 의해 튜브(T)가 이송됨과 동시에 튜브 표면스크래치부(5)를 통해 용접이 용이하도록 비교적 거칠고 안정된 표면이 형성된 상태에서 케이스(602)내의 용접 위치로 유입되게 된다. 동시에 언코일러(4)로부터 풀림되어 이송되는 핀(F)이 용접 부위로 공급되게 된다.

이때, 튜브(T) 표면에 핀(F)의 일측 절곡단(633)이 밀착된 상태가 되면 고주파 용접기(640)가 핀(F)을 튜브(T)에 용접하게 된다.

도 20 내지 도 22의 도시에 의하여 상기 슬러지 처리부(7)는, 상기 핀튜브 용접부(6)에서 발생된 슬러지가 함유된 냉각수를 안내하는 호퍼(710)와, 상기 호퍼(710)와 이송라인(720)을 통해 연결되어 냉각수를 처리하여 저장하는 처리수 저장조(730)와, 상기 이송라인(720)에 제공되어 상기 냉각수를 상기 처리수 저장조(730)로 강제 압송시키는 펌프(740)와, 상기 처리수 저장조(730)의 이송라인(720)에 제공되어 냉각수로부터 슬러지를 분리하는 슬러지 처리기(750)로 구성된다.

상기 호퍼(710)는, 상기 핀튜브 용접부(6)의 용접부위 하측에서 용접 부위에서 투입되는 냉각수를 슬러지와 함께 수용하게 되며, 수용되는 냉각수를 상기 이송라인(720)으로 이송시키게 된다.

상기 펌프(740)는, 상기 이송라인(720)에 설치되어 펌핑력(740)을 통해 냉각수를 상기 처리수 저장조(730)로 이송시키게 된다.

상기 처리수 저장조(730)에는 그 상측에 상기 슬러지 처리기(750)가 제공되 어 슬러지가 처리된 냉각수를 저장하게 된다.

그리고, 상기 처리수 저장조(730)의 하측에는 가라앉은 무거운 슬러지 입자를 외부로 배출시키기 위한 드레인라인(770)이 제공되고, 그 상측에는 냉각수를 재순환 시킬 수 있도록 재공급라인(760)이 제공된다.

여기서, 상기 재공급라인(760)으로 유입되는 냉각수는 필터링 장치를 통해 용접부위로 재공급되게 된다.

상기 슬러지 처리기(750)는, 상기 이송라인(720)의 출구측 단부와 상기 처리수 저장조(730)의 입구측을 연결하도록 입구와 출구를 갖는 처리조(752)와, 상기 처리조(752)의 상측에 제공되어 모터(753) 구동력을 통해 회전되며 표면에 슬러지가 부착되도록 자석으로 이루어진 회전 자성체(754)와, 상기 처리조(752)의 일측에 제공되어 회전되는 상기 회전 자성체(754)의 표면에 묻은 슬러지를 제거하는 스크레이퍼(756)와, 상기 스크레이퍼(756)에 의해 이탈되어 낙하되는 슬러지를 저장하는 슬러지 저장조(758)로 이루어진다.

도면중 부호 759는 안내플레이트로서, 상기 안내플레이트(759)는 냉각수가 상기 처리조(752)로 직접 낙하되지 않도록 상기 회전 자성체(754)의 하부 외측에 근접 위치된다.

상기 회전 자성체(754)는, 금속 성분의 슬러지를 흡착시킬 수 있는 자성체로 이루어지며 양단이 상기 처리조(752)의 상측에 회전 가능하게 베어링 결합되고, 상기 회전 자성체(754)의 일측 단부가 모터(753)의 구동축에 연결되어 상기 모터(753)의 구동력을 통해 회전하게 된다.

상기 스크레이퍼(756)는, 일단부가 상기 회전 자성체(754)의 외측에 밀착 지지되고 타단부가 경사진 상태로 위치되어 상기 회전 자성체(754)에 묻은 슬러지를 긁어내어 상기 슬러지 저장조(758)로 낙하시키게 된다.

도 23 내지 도 26의 도시에 의하여 상기 녹슬음 방지액 도포부(9)는, 핀튜브(FT)에 도포되어 상기 핀튜브(FT)의 녹슬음을 방지하는 것으로, 하부에 약액 안내를 위한 배출구 및 양쪽에 경사면이 형성되는 호퍼(911)가 제공되고 상측에 양쪽으로 개폐되는 커버(912)(913)가 제공되는 케이스(910)와, 상기 커버(912)(913) 중 한 쪽에 제공되며 약액을 핀튜브(FT)로 분사하는 스프레이건(920)과, 상기 스프레이건(920)으로 약액공급라인을 통해 약액을 공급하도록 약액을 저장하는 약액 저장 탱크(930)와, 상기 약액 저장 탱크(910)의 약액을 모터의 구동력으로 펌핑시켜 약액공급라인(922)을 통해 상기 스프레이건(920)으로 약액을 공급하는 펌프(940), 상기 케이스(910)의 외측에 일단이 회동가능하도록 힌지 제공되고 타단의 로드(952)(962) 선단이 상기 커버(912)(913)에 각각 제공되어 상기 커버(912)(913)를 개폐하는 개폐실린더(950)(960)와, 상기 프레임(1)의 하부측에 세워져 고정되며 상단 로드(972)가 전후진 동작에 따라 상기 케이스(910)를 승하강 시키게 되는 승하강 실린더(970), 상기 케이스(910)의 하측 배출구에 연결되어 약액을 약액 저장조 또는 약액저장탱크(930)로 회수하는 드레인라인(990)으로 구성된다.

이상에서의 상기 핀튜브 녹슬음 방지액 도포부(9)의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.

튜브(T)가 프레임(1)을 따라 이송되어 핀(F)이 용접된 상태의 핀튜브(FT) 상 태에서 핀튜브 이송기(8)에 의해 이송되게 되면 먼저, 개폐실린더(950)(960)가 동작하여 로드(952)(962)를 통해 케이스(910)의 커버(912)(913)를 개방시킨다. 연속해서 승하강 실린더(970)가 동작하여 로드(972)를 전진시키게 되면 로드(972)에 의해 케이스(910)가 상승 동작을 하게 된다. 이후 핀튜브(FT)가 케이스(910)내에 수용되면 상기 개폐실린더(950)(960)가 동작하여 커버(912)(913)를 닫게된다. 연속해서 펌프(940)가 동작하여 약액저장탱크(930)의 약액을 약액공급라인(922)을 통해 스프레이건(920)으로 공급하고 이때 스프레이건(920)은 미세노즐을 통해 회전 이송되는 핀튜브(FT)에 약액을 분사하게 된다.

이후, 약액이 도포된 핀튜브(FT)가 이송되어 적재된 후 핀튜브 이송기(8)가 초기 위치로 후진하게 되면 상기 승하강 실린더(970)가 로드(972)를 하강시켜 상기 핀튜브 이송기(8)와의 간섭을 피하게 된다.

도 27 내지 도 29의 도시에 의하여 상기 핀튜브 진동 방지부(11)는, 상기 프레임(1)의 후방측에 다수개 배열되어 상기 핀튜브 안내부(10)에 포함되는 지지로울러(1200)(1300)를 통해 안내 이송되는 핀튜브(FT)의 떨림을 방지하게 되는 것으로, 상기 프레임(1)에 설치되어 이송되는 상기 핀튜브 이송기(8)와의 간섭없이 상기 핀튜브(FT)를 상하방향으로 지지할 수 있도록 좌우 한 쌍의 누름로울러를 가져서 된다.

다시말해, 상기 핀튜브 진동 방지부(11)는, 상기 프레임(1)에서 수직한 상태로 위치되며 승하강 로드(1112)를 갖는 승강실린더(1110)와, 상기 승강실린더(1110)의 로드(1112) 승하강 동작에 의해 승하강 되는 지지프레임(1120)과, 상기 지지프레임(1120)의 상면 일측에 하단부가 회동가능하게 힌지 결합되는 회동실린더(1130)와, 상기 지지프레임(1120)의 상면 타측에서 상기 회동실린더(1130)의 로드(1132) 전후진 동작시 회동수단을 통해 회전하게 되며 선단에 상기 지지로울러(1200)(1300)에 올려진 핀튜브(FT)의 상측을 슬라이드 지지하는 누름로울러(1140)(1150)를 가져서 된 회동바(1160)로 구성된다.

상기 회동수단은, 일단이 상기 지지프레임(1120)의 상면에 고정되고 타단이 상기 회동바(1160)의 하측단에 힌지 결합되는 제1브래킷(1162)과, 절곡된 일단이 상기 회동실린더(1130)의 로드(1132) 선단에 힌지 결합되고 타단이 상기 회동바(1160)의 상측단에 힌지 결합되는 제2브래킷(1164)과, 일단이 상기 제1브래킷(1162)에 힌지 결합되고 타단이 상기 제2브래킷(1164)의 중간 절곡부에 힌지 결합되는 제3브래킷(1166)으로 이루어진다.

이에따라 상기 프레임(1)의 레일(120)을 따라 핀튜브 이송기(8)가 지나가게 되면 핀튜브(FT)가 지지로울러(1200)(1300)에 올려져 회전 이송하게 된다. 이때 회동실린더(1130)의 로드(1132)는 후진 상태를 유지한다. 이와 동시에 승강실린더(1110)가 동작하여 로드(1112)가 상승 동작을 하게 되면 상기 지지프레임(1120)이 정해진 위치까지 상승된다. 이후 회동실린더(1130)의 로드(1132)가 전진 동작을 하게 되면 제1,2,3브래킷(1162)(1164)(1166)이 연동하여 상기 회동바(1160)를 회전시켜 누름로울러(1140)(1150)가 상기 지지로울러(1200)(1300)에 올려진 핀튜브(FT)를 누루는 형태로 슬라이드 지지하게 된다.

즉, 회동실린더(1130)의 로드(1132)가 전진 동작을 하여 제2브래킷(1164)을 밀게되면 제2브래킷(1164)은 제3브래킷(1166)에 의해 회동바(1160)를 당기게 되고 이때 회동바(1160)는 제1브래킷(1162)의 힌지를 중심을 회동되어져 직립상태를 유 지할 수 있게 된다.

또한, 상기 지지로울러(1200)(1300)는, 상기 핀튜브 안내부(10)에 포함되는 것이며, 상기 프레임(1)의 하부측에서 수직하게 세워진 승강실린더(1220)의 로드(1222) 선단에 유격조절수단을 통해 제공되어 상기 로드(1222)의 승하강 동작에 따라 상기 핀튜브 이송기(8)와 간섭이 발생되지 않도록 하여서 된다.

상기 유격조절수단은, 상기 승강실린더(1220)의 로드(1222) 선단에 제공되는 고정프레임(1230)과, 상기 고정프레임(1230)의 양쪽에 대칭되게 위치되며 선단에 상기 지지로울러(1200)(1300)가 각각 연결되는 다각 로드(1240)(1242)와, 상기 고정프레임(1230)의 양쪽에 대칭되게 고정되며 상기 다각 로드(1240)(1242)가 슬라이드 삽입되어 회전이 방지될 수 있도록 다각홀을 가져서 된 실린더(1250)(1260)와, 상기 실린더(1250)(1260)의 후단에 결합되는 회전커버(1280)과, 상기 회전커버(1280)에 회전 가능하게 결합되며 상기 다각 로드(1240)(1242)의 단부에 나사 결합되는 나사축(1282)과, 상기 나사축(1282)의 단부에 결합되어 정역 회전시 상기 나사축(1282)을 정역 방향으로 회전시켜 상기 나사축(1282)이 각각 상기 다각 로드(1240)(1242)를 전후진 시킬 수 있도록 하는 핸들(1270)로 이루어진다.
여기서, 상기 회전커버(1280)는 상기 실린더(1250)(1260)의 후단에 각각 결합되어 상기 나사축(1282)를 회전 가능하게 지지 고정하게 되는 역할을 하게 된다.

이에따라 핀튜브(FT)의 외경이 커서 상기 지지로울러(1200)(1300)의 폭을 넓게 하고자 하면, 실린더(1250)(1260)의 후단에 각각 제공된 핸들(1270)을 각각 조임 방향으로 회전시키면 상기 회전커버(1280)에 회전 가능하게 제공된 나사축(1282)이 상기 다각로드(1240)(1242)를 나사 결합시키면서 당기게 된다. 이때 상기 지지로울러(1200)(1300) 사이의 간격이 벌어지게 되고 작업자는 원하는 유격이 결정되면 회전동작을 멈추면 된다.

열병합 발전소의 열교환기로 적용될 수 있는 것임.

도 1은 본 발명에 따른 핀튜브 자동 제조 장치의 전체 구성도,

도 2는 도 1의 정면 구성도,

도 3은 도 1에서 튜브 공급부를 도시한 평면 구성도,

도 4는 도 3의 요부 측면 사용상태도,

도 5는 도 4의 작동 상태도,

도 6은 도 1에서 튜브 푸싱부를 도시한 개략도,

도 7은 도 6의 "A-A"선 단면도,

도 8은 도 6의 측면 구성도,

도 9는 도 6의 사용상태 단면도,

도 10은 도 1에서 튜브 언코일러를 도시한 정면 구성도,

도 11은 도 10의 측단면 요부도,

도 12는 도 10의 배면 구성도,

도 13은 도 10의 평면 요부 구성도,

도 14는 도 1에서 튜브 표면 스크래치부를 도시한 측면 구성도,

도 15는 도 14의 요부 확대 단면도,

도 16은 도 14의 작동상태도,

도 17은 도 1에서 핀튜브 용접부를 도시한 측면 구성도,

도 18은 도 17의 요부 확대 구성도,

도 19는 도 17에서 튜브에 핀이 결합되는 상태를 도시한 확대 사시도,

도 20은 도 19의 요부 단면도,

도 21은 도 1에서 슬러지 처리부를 도시한 단면 구성도,

도 22는 도 21의 요부 확대 단면도,

도 23은 도 1에서 녹슬음 방지액 도포부를 도시한 평면 구성도,

도 24는 도 23의 정면도,

도 25는 도 23의 측면 구성도,

도 26은 도 23의 작동 상태 구성도,

도 27은 도 1에서 핀튜브 진동 방지부를 도시한 정면 구성도,

도 28은 도 27에서 핀튜브 진동 방지부의 작동상태를 도시한 측면 구성도,

도 29는 도 27의 작동상태도,

도 30은 본 발명에 따른 프레임의 단면 구성도,

도 31은 도 30에서 "E"부를 확대시켜 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

F: 핀 T: 튜브

FT: 핀튜브 RF: 권취핀

1: 프레임

110a: 전방몸체 110b: 후방몸체

120: 가이드레일

2: 튜브 공급부

3: 튜브 푸싱부

4: 튜브 언코일러

5: 튜브 표면 스크래치부

6: 핀튜브 용접부

7: 슬러지 처리부

8: 핀튜브 이송기

9: 녹슬음 방지액 도포부

10: 핀튜브 안내부

11: 핀튜브 진동 방지부

12: 핀튜브 컷팅부

Claims

중공형상으로 된 튜브(T) 외측에 나사 방향으로 띠형상을 갖는 핀(F)의 일단이 연속 권취되어 이루어지는 핀튜브(FT)를 자동으로 제조하는 핀튜브 자동 제조장치에 있어서,

길이방향을 따라 전방몸체와 후방몸체로 구획되는 프레임(1)의 전방몸체에 위치되어 상기 튜브(T)가 올려져 슬라이드 이동될 수 있도록 된 한 쌍의 이송로울러(221)(222), 상기 프레임(1)의 전방측 외측에서 상면에 다수개의 튜브(T)가 상기 프레임(1)의 길이방향과 평행하게 슬라이드 이동하며 밀착되도록 상기 프레임(1) 방향으로 경사지게 제공되는 경사로(223), 일단이 상기 이송로울러(221)(222)에 근접 위치되고 타단이 상기 경사로(223)에 근접 위치되는 가이드부재(224), 상기 경사로(223)의 선단에 제공되어 회전시 상기 경사로(223)에 올려진 하나의 튜브(T)를 상기 가이드부재(224)의 상측으로 들어올려 상기 튜브(T)가 이송로울러(221)(222)의 사이에 위치되도록 밀어내는 회전캠(225), 상기 회전캠(225)을 회전시키는 구동수단(226)을 가지며 적재된 튜브(T)를 하나씩 상기 프레임(1)의 길이방향을 따라 공급 이송되도록 하는 튜브 공급부(2)와; 상기 프레임(1)의 전방측에서 길이 방향을 따라 다수개 배열되어 상기 튜브 공급부(2)를 통해 공급된 튜브(T)를 연속적으로 안내 이송하는 튜브 푸싱부(3)와; 상기 핀(F)이 권취된 상태에서 연속적으로 풀림되도록 하는 언코일러(4)와; 상기 튜브(T)의 표면에 용접되는 상기 핀(F)의 용접 용이성 확보를 위해 상기 튜브(T)에 표면 거칠기 작업을 수행하는 튜브 표면스크래치부(5)와; 상기 튜브(T)의 표면에 핀(F)을 결합시켜 핀튜브(FT)를 형성시키는 핀튜브 용접부(6)와; 상기 튜브(T)에 핀(F)의 용접 결합시 공급되는 냉각수의 처리수를 필터링하는 슬러지처리부(7)와; 상기 프레임(1)의 후방측에 제공되어 상기 프레임(1)에 제공되는 레일을 따라 길이 방향으로 전후진 왕복 이송하게 되며 상기 핀튜브(FT)의 일단을 고정하는 고정구를 가져서 된 핀튜브 이송기(8)와; 상기 핀튜브(FT)에 도포되어 상기 핀튜브(FT)의 녹슬음을 방지하는 녹슬음 방지액 도포부(9)와; 상기 프레임(1)의 후방측에서 길이방향을 따라 다수개 제공되며, 하측에 제공되는 승강실린더의 승하강 동작에 따라 상기 핀튜브 이송기(8)의 이송에 따른 간섭없이 올려진 상기 핀튜브(FT)를 슬라이드 안내하도록 좌우 한 쌍의 공회전 로울러를 가져서 된 핀튜브 안내부(10)와; 상기 프레임(1)의 후방측에서 길이방향을 따라 다수개 제공되어 상기 핀튜브 안내부(10)에 의해 지지된 상기 핀튜브(FT)의 상측을 커버하는 형태로 슬라이드 지지하여 상기 핀튜브(FT)의 진동을 방지하는 핀튜브 진동 방지부(11)와; 상기 핀튜브(FT)를 적정 길이로 컷팅하는 핀튜브 컷팅부(12)를 포함하며;

상기 튜브 푸싱부(3)는,

상측 중간부에 튜브(T)가 올려지도록 각각 좌우 한 쌍으로 위치되고, 양쪽 중 한 쪽이 각각 전방 또는 후방으로 경사 각도를 달리하여 위치되며, 각각 브래킷(302)(304)에 베어링(314)(324) 결합된 회전축(311)(321)의 회전으로 회전되고, 표면에 널링면(312)(322)이 형성되는 금속로울러(310)(320)와;

상기 양쪽 회전축(311)(321) 중 한 쪽 회전축(321)의 길이방향을 따라 양단이 각각 연결되는 샤프트(340)와;

상기 샤프트(340)의 단부와 상기 회전축(311)(321)의 단부를 연결시켜 회전시 원운동하며 상기 회전축(321)을 회전시키도록 연결되는 볼 조인트(350)와;

상기 샤프트(340)를 회전시키는 구동모터(360)로 이루어져 구성됨을 특징으로 하는 핀튜브 자동 제조장치.
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청구항 1에 있어서, 상기 튜브 표면스크래치부(5)는

상기 프레임(1)의 길이 방향을 따라 다수개 배열되며 회전 이송되는 상기 튜브(T)의 하측에 위치되어 상기 튜브(T)를 지지하게 되는 한쌍의 지지로울러(510)(520)와,

상기 튜브(T)의 상측에서 길이방향을 따라 제공되며 상기 튜브(T)의 표면을 연삭하게 되는 한 쌍의 1차 연삭숫돌(530)과,

상기 튜브(T)의 상측에서 길이방향을 따라 제공되며 상기 튜브(T)의 표면을 연삭하게 되는 한 쌍의 2차 샌드페이퍼(540)와,

모터 구동력을 통해 상기 1차 연삭숫돌(530)과 2차 샌드페이퍼(540)를 회전시키는 회전수단(560)과,

상기 1차 연삭숫돌(530)과 2차 샌드페이퍼(540)가 상기 튜브(T)로부터 분리될 수 있도록 회동각을 조절하는 회동각 조절수단(570)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 핀튜브 자동 제조장치.
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청구항 1에 있어서, 상기 핀튜브 용접부(6)는

개폐도어를 갖는 케이스(602)와,

상기 언코일러(4)로부터 공급되는 상기 핀(F)을 상기 케이스(602)내로 투입시키는 핀투입기(610)와,

상기 튜브(T)에 상기 핀투입기(610)를 통해 유입되는 핀(F)의 일단을 상기 튜브(T)의 둘레를 따라 위치시키면서 용접 고정시키는 고주파 용접기(640)와,

용접 위치에서 전후진 되며 상기 튜브(T)의 외경에 대응하여 슬라이드 지지하는 튜브 지지구(660)와,

용접과 동시에 냉각수를 통해 용접부위를 냉각시키는 다수의 냉각수 노즐(650)로 구성됨을 특징으로 하는 핀튜브 자동 제조장치.
청구항 12에 있어서, 상기 고주파 용접기(640)는

상기 프레임(1)의 일측에 제공되는 이송수단(642)인 X축 이동기와, Y축 이동기, 및 Z축 이동기에 의해 의해 X,Y,Z 축 방향으로 이송되면서 용접 작업이 이루어지도록 하되,

상기 Y축 이동기는, 상기 프레임(1)의 일측에 수직 상태로 위치된 수직브래킷(643) 벽면에 상하 길이방향을 따라 좌우 한 쌍으로 배열되는 레일(642a)과, 이 레일(642a)에 블럭(642b)을 통해 결합되어 실린더(642c)의 전후진 동작에 따라 승하강 되는 상하이동플레이트(642d)로 이루어지고,

상기 X축 이동기는, 상기 상하이동플레이트(642d)의 수직면에 X축 방향으로 상하 배열되는 레일(642e)과, 이 레일(642e)을 따라 슬라이드 이동되는 블럭(642f)과, 상기 블럭(642f)에 결합되며 상기 고주파 용접기(640)를 고정하는 좌우이동플레이트(642g)와, 상기 상하이동플레이트(642d)에 스크류(642h) 결합되며 상기 좌우이동플레이트(642g)에 제공되어 상기 스크류(642h)를 회전시키도록 모터(642j) 연결된 베벨기어(642k)로 이루어지며;

상기 Z축 이동기는, 상기 Y축 이동기의 레일(642a)이 결합되는 수직브래킷(643)의 저면에 제공되는 블럭(642m)과, 이 블럭(642m)이 결합되어 전후진 되도록 프레임의 상면에 올려지는 레일(642n)과, 수직브래킷의 저면에 제공되며 스크류(642p)와 결합되어 상기 스크류(642p)의 회전 동작에 따라 상기 수직브래킷을 전후진 시키는 가이더(642q)와, 상기 스크류(642p)를 체인(642r)을 통해 회전시키는 모터(642s)로 이루어져 구성됨을 특징으로 하는 핀튜브 자동 제조장치.
청구항 12에 있어서, 상기 튜브 지지구(660)는

상기 프레임(1) 상면에서 길이방향을 따라 회전 이송되는 튜브(T)를 슬라이드 지지하는 다수개의 롤러(661)와, 일측에 상기 롤러(661)가 회전 가능하게 결합되며 상측에는 가이더(665)가 그리고 하측에는 좌우 한 쌍의 블럭(662)이 제공되는 이동체(663)와, 상기 프레임(1)의 상측에서 상기 블럭(662)이 결합되어 슬라이드 이송되도록 하는 레일(664)과, 상기 가이더(665)에 나사 결합되어 회전시 상기 가이더(665)를 전후진 시키는 스크류(666)와, 상기 스크류(666)의 단부에 체인 연결되어 이를 회전시키는 모터(667)로 구성됨을 특징으로 하는 핀튜브 자동 제조장치.
청구항 1에 있어서, 상기 슬러지 처리부(7)는

상기 핀튜브 용접부(6)에서 발생된 슬러지가 함유된 냉각수를 안내하는 호퍼(710)와,

상기 호퍼(710)와 이송라인(720)을 통해 연결되어 냉각수를 처리하여 저장하는 처리수 저장조(730)와,

상기 이송라인(720)에 제공되어 상기 냉각수를 상기 처리수 저장조(730)로 강제 압송시키는 펌프(740)와,

상기 처리수 저장조(730)의 이송라인(720)에 제공되어 냉각수로부터 슬러지를 분리하는 슬러지 처리기(750)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 핀튜브 자동 제조장치.
청구항 15에 있어서, 상기 슬러지 처리기(750)는

상기 이송라인(720)의 출구측 단부와 상기 처리수 저장조(730)의 입구측을 연결하도록 입구와 출구를 갖는 처리조(752)와,

상기 처리조(752)의 상측에 제공되어 모터(753) 구동력을 통해 회전되며 표면에 슬러지가 부착되도록 자석으로 이루어진 회전 자성체(754)와,

상기 처리조(752)의 일측에 제공되어 회전되는 상기 회전 자성체(754)의 표면에 묻은 슬러지를 제거하는 스크레이퍼(756)와,

상기 스크레이퍼(756)에 의해 이탈되어 낙하되는 슬러지를 저장하는 슬러지 저장조(758)로 구성됨을 특징으로 하는 핀튜브 자동 제조장치.
청구항 1에 있어서, 상기 녹슬음 방지액 도포부(9)는

하부에 약액 안내를 위한 배출구 및 양쪽에 경사면이 형성되는 호퍼(911)가 제공되고 상측에 양쪽으로 개폐되는 커버(912)(913)가 제공되는 케이스(910)와,

상기 커버(912)(913) 중 한 쪽에 제공되며 약액을 핀튜브(FT)로 분사하는 스프레이건(920)과,

상기 스프레이건(920)으로 약액공급라인을 통해 약액을 공급하도록 약액을 저장하는 약액 저장 탱크(930)와,

상기 약액 저장 탱크(910)의 약액을 모터의 구동력으로 펌핑시켜 약액공급라 인(922)을 통해 상기 스프레이건(920)으로 약액을 공급하는 펌프(940),

상기 케이스(910)의 외측에 일단이 회동가능하도록 힌지 제공되고 타단의 로드(952)(962) 선단이 상기 커버(912)(913)에 각각 제공되어 상기 커버(912)(913)를 개폐하는 개폐실린더(950)(960)와,

상기 프레임(1)의 하부측에 세워져 고정되며 상단 로드(972)가 전후진 동작에 따라 상기 케이스(910)를 승하강 시키게 되는 승하강 실린더(970),

상기 케이스(910)의 하측 배출구에 연결되어 약액을 약액 저장조 또는 약액저장탱크(930)로 회수하는 드레인라인(990)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 핀튜브 자동 제조장치.
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