KR100964965B1 - 조관장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원재료의 철판을 원형 파이프 형태로 성형하는 조관장치(造管機) 에 관한 것이다.
본 발명은 원재료인 철판이 롤형태로 감기는 언코일러와, 상기 언코일러에서 공급된 철판을 파이프 형태로 성형하기 위한 성형롤러가 구비된 성형부와, 철판을 파이프 형태로 성형할 때, 접합되지 않은 면을 용접하는 용접부와, 상기 용접부를 통과한 파이프의 열을 냉각하기 위해 냉각수를 분사하는 냉각부를 포함하는 조관장치에 있어서, 상기 용접부와 냉각부 사이에는 한 쌍의 무늬성형롤러가 대향 설치되고, 상기 무늬성형롤러는 상/하/중앙 부분으로 분리된 상태에서 상호 체결되어 형성되며, 그 중 중앙 부분에 철부가 형성되어 있으며, 상기 무늬성형롤러의 외면은 반원 형태로 형성되고, 상기 철부는 초경팁 등의 절삭공구를 무늬성형롤러의 외면에 부착함으로써 형성되고, 상기 초경팁은 파이프의 외주면에 성형하고자 하는 무늬 모양과 부합되게 가공되며, 상기 무늬성형롤러는 그 일측 축단에 형성된 기어가 서로 대응되게 맞물림 되면서 구동되고, 상기 용접부와 무늬성형롤러의 중간 공정 과정에는, 암모니아 가스를 주 연료로 사용하는 가열수단이 형성되는 것을 특징으로 한다
조관장치, 파이프, 성형롤러, 철부, 가열수단

Description

조관장치{Tube mill machine}
본 발명은 원재료의 철판을 원형 파이프 형태로 성형하는 조관장치(造管機) 에 관한 것으로, 용접부와 냉각부 사이에 철(凸)부가 형성된 좌우 한 쌍의 무늬성형롤러를 설치함으로써, 파이프 외주면에 다양한 모양의 무늬를 성형할 수 있도록 한 조관장치에 관한 것이다.
일반적으로 조관장치(造管機)는, 도 1에 도시된 바와 같이 롤 형태로 감긴 원재료의 철판(101)이 공급되는 언코일러(110)와, 상기 언코일러(110)에서 공급된 철판(101)을 파이프 형태로 성형하기 위해 2개가 1조를 이루는 다수의 성형롤러(121)가 구비된 성형부(120)와, 철판(101)을 파이프 형태로 성형하였을 때 접합되지 않은 면을 용접 접합하여 완전한 파이프로 제작하는 용접부(130)와, 상기 용접부(130)를 통과한 파이프에 열을 식혀주기 위해 냉각수를 분사는 냉각부(140)로 순차적으로 구성된다.
그리고 상기 조관장치와 연속하여 설치되는 성형틀(110)은, 통상 조관장 치(120)와 연속하여 성형틀(110)을 설치하되 각 성형틀(110)에는 서로 반대 방향의 경사각을 가진 장공(111)을 형성하고, 각 장공(111)에는 핀(113)으로 구동압압휠(112)을 축설하여 파이프가 성형틀(110)을 순차적으로 통과하면서 나선형홈(151)과 곡면돌기(150)가 마름모형으로 형성되게 함을 특징으로 한다.
그러나 이와 같은 성형틀은, 조관장치와 연속하여 설치되기는 하나 작업의 연속성이 떨어지며, 특히 성형틀의 구조상 파이프 외주면에 성형되는 무늬 모양이 천편일률적으로 동일할 수밖에 없는 문제점이 있었다.
또한, 조관장치에 의해 성형된 파이프는 냉각부를 거치면서 냉각된 경한 상태 또는 열처리 된 상태로 성형틀에 공급되기 때문에 파이프 외주면에 무늬를 성형하는 작업이 매우 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 용접부와 냉각부 사이에 철부가 형성된 좌우 한 쌍의 무늬성형롤러를 대향 설치함으로써, 무늬성형롤러를 통과하는 파이프 외주면에 다양한 형상의 무늬 모양을 성형할 수 있도록 한 조관장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 원재료의 철판을 파이프 형태로 성형한 후 그 이음부를 용접하는 용접부와, 상기 용접부를 통과한 파이프에 냉각수를 분사하여 열을 식혀주는 냉각부로 구성되는 조관장치에 있어서, 상기 용접부와 냉각부 사이에는, 중앙 외주면에 철부가 형성된 좌우 한 쌍의 무늬성형롤러를 대향 설치함으로써, 좌우 무늬성형롤러 사이로 파이프가 통과하면서 좌측에 설치된 무늬성형롤러의 철부에 의해서는 파이프 좌측 반원면에 무늬가 성형되게 하고, 우측에 설치된 무늬성형롤러의 철부에 의해서는 파이프 우측 반원면에 무늬가 성형되게 함을 특징으로 한다.
또한, 상기 무늬성형롤러는 상/하/중앙부분으로 분리될 수 있는 구조이며 상기 중앙부분에는 무늬성형을 위한 철부가 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 좌우 한 쌍의 무늬성형롤러의 일측 축단에는, 기어를 서로 대응하여 맞물림 설치함을 특징으로 한다.
또한, 상기 용접부와 무늬성형롤러 사이에는, 파이프에 고르게 열을 가할 수 있도록 가열수단이 설치됨을 특징으로 한다. 이 가열수단의 주 연료는 암모니아 가스를 사용한다.
본 발명의 조관장치는 다음과 같은 효과가 있다.
1. 조관장치 내의 용접부와 냉각부 사이에 무늬성형롤러가 설치되기 때문에 작업의 연속성에 따른 작업능률 향상을 가져올 수 있으며, 특히 철부의 형태에 따라 엠보싱, 빗살무늬, 그물무늬, 문자 등 다양한 무늬를 파이프 외주면에 성형할 수 있다.
2. 용접부를 거치면서 열이 가해진 상태의 파이프 외주면에 무늬가 성형되기 때문에 성형작업이 용이하여 고 품질의 파이프를 생산할 수 있다.
3. 롤러가 상/하/중앙부분으로 나뉘어 있으므로(미도시) 쉽게 마모되는 철부가 형성된 롤러의 중앙부분만을 필요시 교체함으로써 기술적, 경제적인 이익을 얻을 수 있다.
본 발명은 원재료의 철판이 롤 형태로 감기는 언코일러와, 상기 언코일러에서 공급된 철판을 파이프 형태로 성형하기 위한 성형롤러가 구비된 성형부와, 철판을 파이프 형태로 성형할 때, 접합되지 않은 면을 용접하는 용접부와, 상기 용접부를 통과한 파이프의 열을 냉각하기 위해 냉각수를 분사하는 냉각부를 포함하는 조관장치에 있어서, 상기 용접부와 냉각부 사이에 한 쌍의 무늬성형롤러가 대향 설치되고, 상기 무늬성형롤러는, 상/하/중앙 부분으로 분리된 상태(미도시)에서 상호 체결되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 롤러의 상/하/중앙 부분 중 중앙 부분에 철부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무늬성형롤러의 외면은 상기 파이프 단면 형상인 원형에 부합할 수 있도록, 반원 형태로 형성되고, 상기 철부는 초경팁 등의 절삭공구를 무늬성형롤러의 외면에 부착함으로써 형성되고, 상기 초경팁은 파이프의 외주면에 성형하고자 하는 무늬 모양과 부합되게 가공되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 무늬성형롤러는 그 일측 축단에 형성된 기어가 서로 대응되게 맞물림 되면서 구동된다
또한, 상기 용접부와 무늬성형롤러의 중간 공정 과정에는, 암모니아 가스를 주 연료로 사용하는 가열수단이 더 형성될 수 있음을 특징으로 한다
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도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 평면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 요부 발췌 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사용상태도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예도를 각각 도시한 것으로서, 이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 설명한다.
본 발명의 조관장치의 구성을 도 2 내지 4를 중심으로 설명한다.
상기 도면들에 도시된 바와 같이 원재료의 철판(70)이 롤 형태로 감기는 언코일러(10)와, 상기 언코일러(10)에서 공급된 철판(70)을 파이프 형태로 성형하기 위해 2개가 1조를 이루는 다수의 성형롤러(21)가 구비된 성형부(20)와, 철판(70)을 파이프 형태로 성형하였을 때 접합되지 않은 면을 용접하여 철판(70)을 완전한 파이프 형태로 제작하는 용접부(30)와, 상기 용접부(30)를 통과한 파이프(80)의 열을 냉각하기 위해 냉각수를 분사하는 냉각부(40)로 구성되는 조관장치에 있어서,
상기 용접부(30)와 냉각부(40) 사이에 좌우 한 쌍의 무늬성형롤러(50)를 설치하여 파이프(80) 외주면에 무늬를 성형할 수 있도록 함을 특징으로 한다.
즉, 상기 무늬성형롤러(50)는, 용접부(30)와 냉각부(40) 사이에 설치되는 것으로서, 좌우 양측으로 마주보도록 대향 설치하여 용접부(30)를 통과한 파이프(80) 가 좌우 양측으로 대향 설치된 무늬성형롤러(50) 사이를 통과할 수 있게 한다.
그리고 상기 무늬성형롤러(50)의 중앙은, 파이프(80) 단면의 반원에 부합되는 반원 형태로 형성되며 이 중앙 외주면에는 다수의 철부(51)가 형성된다.
상기 철부(51)는, 초경팁 등과 같은 절삭공구를 무늬성형롤러(50) 중앙 외주면에 돌출되게 부착하여 형성되는 것으로서, 초경팁을 파이프(80) 외주면에 성형할 무늬 모양에 부합되게 가공하여 무늬성형롤러(50)에 부착한다.
예를 들어, 파이프(80) 외주면에 엠보싱을 성형하고 싶을 경우에는 초경팁을 엠보싱과 같이 가공한 다음 무늬성형롤러(50)의 중앙 외주면에 부착하여 철부(51)를 형성하고, 파이프(80) 외주면에 문자를 각인하고 싶을 경우에는 문자가 각인된 초경팁을 무늬성형롤러(50)의 중앙 외주면에 부착하여 철부(51)를 형성한다.
이와 같이 본 발명은 파이프(80) 좌우 단면의 반원에 부합되는 좌우 무늬성형롤러(50) 중앙 외주면에 초경팁 등과 같은 절삭공구를 다양한 형태로 부착하여 철부(51)를 형성함으로써, 철부(51)의 부착 모양에 따라 파이프(80) 외주면에 엠보싱, 빗살무늬, 그물무늬, 문자 등과 같은 여러 가지 형태의 무늬를 성형할 수 있다.
한편, 상기 양측으로 설치된 무늬성형롤러(50)는, 종래의 조관장치에 설치된 롤러들과 같이 무늬성형롤러(50) 중심 축을 회전장치와 연결하여 회전 가능하도록 함으로써, 좌우 양측으로 형성된 무늬성형롤러(50)가 서로 반대방향으로 회전하면 서 좌우 무늬성형롤러(50) 사이를 통과하는 파이프(80) 외주면에 압력을 가해 무늬를 성형할 수 있도록 한다.
또한, 좌우 양측으로 형성된 무늬성형롤러(50) 중심 축 일단에는 기어(60)를 각각 설치하여 서로 맞물림 되게 함으로써, 좌우 양측으로 설치된 무늬성형롤러(50)의 회전이 동시에 이루어지게 하면서 더욱 강하고 균일한 압력이 파이프(80) 외주면에 작용할 수 있도록 한다.
상기 무늬성형롤러(50)는, 무늬성형롤러(50)의 중앙만 교체할 수 있도록 분리형으로 제작한다.
즉, 무늬성형롤러(50)에 있어 가장 마모가 가장 심한 부분은 롤러의 중앙부분이며, 이 중앙부분의 철부(51)는 파이프(80)와 맞닿아 파이프 외주면에 무늬를 성형하므로, 무늬성형롤러(50)가 일체형일 경우에는 철부가 마모될 경우에, 무늬성형롤러(50) 전체를 교체해야 하지만, 무늬성형롤러(50)가 상/하/중앙으로 분리된 상태에서 결합되어 하나의 무늬성형롤러를 형성할 경우, 무늬성형롤러(50)의 상하는 그대로 두고 철부(51)가 구비된 중앙부분만 교체할 수 있다.
결국, 상기 무늬성형롤러(50)는 파이프(80)의 외주면과 직접적으로 맞닿지 않는 상하 부분과 파이프(80) 외주면에 무늬를 성형하는 중앙 부분으로 분리되는 분리형으로 제작되는 구조이므로 기술적, 경제적 이익을 동시에 획득할 수 있다.
상기 무늬성형롤러(50)의 분리결합은 여러 가지 방식이 있을 수 있는데, 예를 들면 무늬성형롤러(50)를 상하 중앙으로 분리제작한 다음 볼트, 너트 등의 체결수단으로 결합 분리하거나, 무늬성형롤러(50)를 상하 중앙으로 분리 제작한 다음 상하 중앙 자체에 암수 나사 등의 체결수단 마련하여 결합 분리하는 방식을 예로 들 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 용접부(30)와 무늬성형롤러(50) 사이에는 가열수단(90)을 설치하여 파이프(80) 전면에 고르게 열을 가하여 파이프(80) 외주면에 무늬 성형을 더욱 용이하게 한 것이다.
즉, 용접공정만을 거칠 경우, 용접 열은 파이프(80) 이음부에만 열이 가해지므로 파이프(80) 전체에 고르게 열이 가해지지 않을 수 있으므로, 파이프(80) 전체에 열이 가해지도록, 용접부(30)와 무늬성형롤러(50) 사이에 가열수단(90)을 마련한 것이다.
상기 가열수단(90)은, 일반적인 버너 또는 토치와 같이 불꽃이 분출되는 장치를 사용하면 되고, 연료는 암모니아 가스를 사용한다.
이상에 살펴본 바와 같이 본 발명의 조관장치는, 용접부(30)와 냉각부(40) 사이에 한 쌍의 무늬성형롤러(50)를 설치하여 용접부(30)를 거친 파이프(80) 외주면에 다양한 무늬 모양을 성형할 수 있도록 한 것으로서, 이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
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통상의 조관과정과 같이 언코일러(10)에 롤 형태로 감긴 원재료의 철판(70)이 철판이송롤러에 의해 전방으로 이송되면 일단의 구체롤러에 의해 하향으로 휘어지면서 홈 롤러에 진입하고 이어서 2개가 1조로 구성된 성형롤러(21) 사이로 이송된다.
상기 성형롤러(21)는 도 2, 3과 같이 마주하는 폭이 점차 협소해 지는 구조로서 철판(70)은 이들을 통과하면서 점차 원형의 파이프 형태로 변형되며 용접부(30)를 통과하면서 맞닿는 이음부가 용접(아르곤 용접)된다.
상기 용접부(30)를 통과한 파이프(80)는 이 상태에서 도 4, 5와 같이, 파이프(80) 외주면에 무늬를 성형할 수 있는 상태로 무늬성형롤러(50)를 통과하게 되는데, 여기서 좌우 양측으로 설치된 무늬성형롤러(50)의 중앙 외주면에는 다수개의 철부(51)가 형성되어 있어 파이프(80) 외주면에 무늬를 성형할 수 있다.
즉, 좌측에 설치된 무늬성형롤러(50)는 파이프(80) 외주면 중 좌측 반원면에 무늬를 성형하고 우측에 설치된 무늬성형롤러(50)는 파이프(80) 외주면 중 우측 반원면에 무늬를 성형하게 된다.
파이프(80)에 외주면에 성형되는 무늬는, 무늬성형롤러(50)에 형성된 철부(51)의 부착모양에 따라 엠보싱, 빗살무늬, 그물무늬, 문자 등 다양한 형태로 성형 된다.
만약 좌우의 무늬성형롤러(50)에 철부(51)를 서로 다르게 부착하면 파이프(80)의 좌우 반원면에 서로 다른 무늬를 성형할 수도 있다.
상기 무늬성형롤러(50)를 통과하면서 파이프(80) 외주면에 무늬가 성형된 파이프(80)는 노즐을 통해 파이프(80)에 냉각수를 분사하는 냉각부(40)를 통과하면서 열이 식혀지게 된다.
한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예로서, 그 작용을 설명하면, 상기 용접부(30)와 무늬성형롤러(50) 사이에 가열수단(90)을 설치하여 용접부(30)를 거치면서 이음부에 부분적으로 열이 가해진 파이프(80)를 파이프(80) 전체에 열이 고르게 가해지게 함으로써, 파이프(80) 외주면에 무늬성형을 더욱 용이하게 한 것이다.
상기 가열수단(90)은 상기 설명된 바와 같이 암모니아가스를 주연료로 사용한다.
도 1은 종래의 조관장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 요부 발췌 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사용상태도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10:언코일러 20:성형부 21:성형롤러
30:용접부 40:냉각부 50:무늬성형롤러
51:철부 60:기어 70:철판
80:파이프 90:가열수단

Claims (3)

  1. 원재료의 철판(70)이 롤 형태로 감기는 언코일러(10)와, 상기 언코일러(10)에서 공급된 철판(70)을 파이프 형태로 성형하기 위해 2개가 1조를 이루는 다수의 성형롤러(21)가 구비된 성형부(20)와, 철판(70)을 파이프 형태로 성형하였을 때 접합되지 않은 면을 용접하여 철판(70)을 완전한 파이프 형태로 제작하는 용접부(30)와, 상기 용접부(30)를 통과한 파이프(80)의 열을 냉각하기 위해 냉각수를 분사하는 냉각부(40)로 구성되는 조관장치에 있어서,
    상기 용접부(30)와 냉각부(40)의 사이에 좌우 한 쌍의 무늬성형롤러(50)가 대향 설치되고, 상기 무늬성형롤러(50)는 상/하/중앙 부분으로 분리된 상태로부터 상호 체결되어 형성되며, 그 중 중앙 부분에 철부(51)가 형성되어 있으며, 상기 무늬성형롤러(50)의 외면은 파이프(80) 단면의 반원에 부합되는 반원 형태로 형성되고, 상기 철부(51)는 초경팁과 같은 절삭공구를 무늬성형롤러(50)의 외면에 돌출되게 부착시켜 형성되고, 상기 한 쌍의 무늬성형롤러(50)는 그 일측 축단에 형성된 기어(60)가 서로 대응되게 맞물림 되면서 구동되고, 상기 용접부(30)와 무늬성형롤러(50)의 중간 공정 과정에는, 암모니아 가스를 주 연료로 사용하는 가열수단(90)이 형성되는 것을 특징으로 하는 조관장치
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