KR100967529B1 - 플레임 어레스터의 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박 등의 내연기관으로부터 발생하는 화염을 안전하게 제어하기 위한 플레임 어레스터를 제조하는 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타 공정에서 금속 띠 모양의 원재료에 프레스 가공 등을 하여 요철을 미리 형성한 스트랩을 반으로 접는 폴딩공정 및 벤딩공정을 안정적이고 효율적으로 수행할 수 있는 플레임 어레스터의 성형장치에 관한 것이다.

본 발명에서는, 내연기관용 플레임 어레스터를 제조하기 위한 성형장치에 있어서, 금속띠의 표면에 프레스 가공 등을 하여 요철부를 형성한 스트랩(210)을 공급받아 성형장치에 인입시키기 위한 가이드 장치, 상기 가이드 장치로부터 전달된 스트랩을 접기 위한 것으로서 회전하는 상부롤러와 하부롤러를 포함하여 구성되는 적어도 하나 이상의 폴딩장치가 일렬로 배치되는 폴딩 유닛(130), 상기 폴딩 유닛의 후방 측에 마련되어 폴딩된 스트랩을 일정한 직경을 가지는 링 형상으로 벤딩하기 위한 와인딩 장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플레임 어레스터의 성형장치에 관하여 개시한다.

플레임 어레스터(flame arrester), 성형장치, 가이드 장치, 가이드 유닛, 가이드롤러 유닛, 폴딩롤러, 폴딩 장치, 폴딩 유닛, 와인딩 장치, 와인딩 가이드 유 닛, 와인딩 유닛, 베이스 프레임, 구동모터, 체인, 스프로켓, 상부기어, 하부기어, 감속기, 경사면, 사이드롤러, 미들롤러, 스크류, 경사각, 벤딩

Description

플레임 어레스터의 성형장치{manufacturing device of a flame arrester}

본 발명은 선박 등의 내연기관에서 전달되는 화염을 억제하기 위한 플레임 어레스터의 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박 등의 내연기관의 크랭크 케이스의 개구부에 결합하여 크랭크 케이스 내부로부터 전파되는 화염의 분출을 억제하기 위한 플레임 어레스터를 제조하는 장치에 관한 것이다.

통상적으로 자동차나 선박 등 내연기관을 동력원으로 사용하는 기관에서는 화석연료를 기관 내에서 연소 및 폭발시켜 발생하는 고온, 고압의 가스를 이용하여 내연기관의 피스톤 실린더에 동력 연결되는 크랭크축을 회전시키게 된다. 이러한 크랭크부는 크랭크 케이스에 의하여 둘러싸여 있으며, 그 내부는 내연기관의 엔진에 의하여 항시 고온, 고압의 환경에 놓여 있게 된다. 이러한 크랭크 케이스 내부의 온도 및 압력이 너무 지나치게 높으면 주변 기기에 악영향을 미치게 되므로 크랭크 케이스 내부의 압력이 규정 압력 이상으로 상승하지 않도록 하기 위하여 상기 크랭크 케이스에 플레임 어레스트 장치(Flame arrester)를 결합하여 사용한다.

이러한 플레임 어레스트 장치의 구성은 등록특허 제10-0767283호 및 등록특허 제10-0325021호에 이미 개시된 바 있으며, 그러한 플레임 어레스터를 제조하는 공정이 등록특허 제10-0325021호에 개시되어 있다.

도 1a는 종래의 플레임 어레스터의 제조공정을 도시한 공정도이고, 도 1b는 도 1a의 제조공정에 의하여 획득된 플레임 어레스터의 사시도이다. 도 1a에 도시한바와 같이, 종래에는 공급롤러(100)로부터 공급되는 띠모양의 스트랩이 한 쌍의 기어체(101a,101b), 절첩용 롤러체(102a,102b), 가압롤러(103a,103b) 및 노즐형성롤러(104)를 순차로 거치면서 접힌 다음 원통회전체(105)에 감겨 완제품이 형성되도록 하였다. 도 1b에서 110은 트랩 몸체부, 111은 화염유입노즐, 112는 화염토출덕트를 나타낸다.

이러한 종래의 플레임 어레스터의 제조공정에서는 단일의 기어체(101a,101b)가 회전하면서 화염도출덕트가 되는 요철을 형성하는 구조이므로 지속적인 가동에 의한 기어체의 마모가 극심하여 요철부 형상의 정밀도가 급격하게 저하되는 단점이 있으며, 스트랩의 규격이 다른 것을 사용하는 경우에는 기어체 자체를 그에 맞는 규격으로 일일이 교체해야 하는 단점이 있다. 또한, 한 조의 절첩용 롤러체(102a,102b)의 조합만으로는 원하는 형태로 스트랩을 접을 수 없는 문제가 발생하는데, 결국 불완전하게 절첩된 스트랩을 가압롤러(103a,103b)에서 가압하는 과정에서 스트랩이 어긋나게 접히는 현상이 자주 발생하여 제품 불량의 원인이 되고 있다. 게다가 노즐형성롤러(104)가 회전하면서 스트랩의 접힌 부위에 화염유입노즐(111)을 형성하는 과정에서 스트랩이 변형되기 쉬우며, 장치의 잦은 사용으로 인하여 노즐형성롤러(104)의 펀치부가 마모되거나 가공위치에서 이격하여 스트랩에 펀칭이 잘 되지 않는 문제가 있다.

따라서, 다양한 규격의 스트랩을 사용하여 플레임 어레스터를 제작할 수 있으며, 높은 정밀도를 가지는 플레임 어레스터를 안정적으로 제작할 수 있도록 하는 장치의 개발이 절실히 요구된다.

본 발명의 목적은 플레임 어레스터를 제조함에 있어서, 타 공정에서 미리 프레스 가공 등을 하여 다양한 단면 형상을 가지는 스트랩을 공급받아 일련의 연속적인 공정에 의하여 폴딩 및 벤딩 작업을 수행함으로써 플레임 어레스터 제작의 효율을 높이고 제조공정을 단순화하는 것이다.

아울러, 본 발명에서는 제조 대상인 플레임 어레스터의 규격이나 그 요철부의 단면형상에 구애되지 않고 신속하고 정확하게 원하는 형태의 플레임 어레스터를 제조할 수 있는 성형장치를 제공하고자 한다.

전술한 과제의 해결을 위하여 본 발명에서는, 금속띠의 표면에 프레스 가공 등을 하여 요철부를 형성한 스트랩(210)을 공급받아 성형장치에 인입시키기 위한 가이드 장치, 상기 가이드 장치로부터 전달된 스트랩을 접기 위한 것으로서 회전하는 상부롤러와 하부롤러를 포함하여 구성되는 적어도 하나 이상의 폴딩장치가 일렬로 배치되는 폴딩 유닛(130) 및 상기 폴딩 유닛의 후방 측에 마련되어 폴딩된 스트랩을 일정한 직경을 가지는 링 형상으로 벤딩하기 위한 와인딩 장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관용 플레임 어레스터의 성형장치를 제공한다.

여기서, 상기 가이드 장치는 수평롤러와 한 쌍의 마주하는 수직롤러로 이루어지는 가이드 유닛과 롤러의 외주면에 가이드 홈이 형성된 가이드롤러가 서로 마주하도록 배치되는 가이드롤러 유닛으로 구성될 수 있다.

상기 폴딩 유닛은 서로 다른 경사각을 가지는 상·하부롤러를 포함하는 폴딩장치 다수 개가 일렬로 배치되어 이루어지며, 각 폴딩장치의 상·하부롤러의 경사각은 성형장치의 후방 측으로 갈수록 증가하도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기 다수개의 폴딩장치들 사이의 임의의 위치에 상부롤러 및 서로 일정간격 이격하여 마주하는 다수개의 하부롤러로 구성되는 포밍 유닛이 배치되는 것이 바람직하다.

상기 각 폴딩장치의 상·하부롤러의 경사각은 후방측으로 갈수록 15°씩 증가하도록 할 수 있다.

상기 와인딩 장치는 외주면에 스트랩을 가이드 하기 위한 홈이 형성되는 상부롤러와 하부롤러로 이루어지는 와인딩 가이드 유닛(150)과 외주면에 홈이 형성되는 와인딩롤러(162)를 가지는 와인딩 유닛(160)으로 구성될 수 있다.

이때, 상기 와인딩롤러는 스크류에 결합하는 하우징에 부착되어 상·하로 이동함으로써 플레임 어레스터의 직경을 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

전술한 구성들에 있어서, 상기 각 폴딩장치의 상부롤러는 스크류의 나사운동에 의하여 상·하로 이동할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 플레임 어레스터를 제작하기 위하여 스트랩에 요철을 형성함에 있어서 기어체를 사용할 필요가 없고, 프레스 등에 의하여 먼저 스트랩에 요철부를 형성한 후 본 발명의 성형장치에 의하여 폴딩한 후 일정한 직경을 가지도록 벤딩하면 되므로 제조공정이 간단하다.

또한, 프레스 가공에 의하여 타 공정에서 형성되는 스트랩을 이송받아 별도의 공정으로 폴딩한 후 벤딩하는 공정을 거쳐 플레임 어레스터를 제작하게 되므로 단면 형상이 삼각형, 사각형 및 마름모 등 다양한 형상의 요철부를 가지는 스트랩에 모두 적용가능하며, 접히는 양측의 개방된 단부면이 정확히 일치하도록 가공하므로 치수정밀도가 매우 높다고 할 수 있다.

게다가, 한 대의 성형장치로 다양한 폭 및 직경을 가지는 플레임 어레스터를 자유자재로 생산할 수 있으므로 범용성이 뛰어나며 경제적이라는 이점이 있다. 아울러, 종래의 기어체 및 절첩용 롤러체 등을 사용하는 경우에 비하여 생산속도가 월등히 빠르다는 장점이 있어 대량생산에 적합하다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작동원리를 보다 상세하게 설명한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 플레임 어레스터 성형장치의 평면도 및 측면도이고, 도 20은 본 발명의 성형장치에 의하여 제작된 플레임 어레스터의 사시도이다. 플레임 어레스터(300)는 통상적으로 일정한 폭을 가지는 띠 모양의 금속 박판의 스트랩에 길이방향의 중심선을 기준으로 상하에 요철 형상을 가지도록 가공한 후 중심선을 기준으로 접어서 완성한다.

도 2a 및 도 2b에 도시한 것처럼, 본 발명의 플레임 어레스터 성형장치(100) 는 크게 가이드 유닛(110), 가이드롤러 유닛(120), 폴딩 유닛(130), 포밍 유닛(140), 와인딩 가이드 유닛(150) 및 와인딩 유닛(160)으로 구성된다. 상기 가이드 유닛(110)과 가이드롤러 유닛(120)은 스트랩(210)을 안내하기 위한 가이드 장치를 구성한다. 상기 가이드 유닛(110) 및 가이드롤러 유닛(120)은 미리 프레스 등으로 가압 성형하여 요철부가 제작된 띠 모양의 스트랩 코일(210)을 언코일러(200)로부터 공급받아 폴딩 유닛(130)으로 전달하는 역할을 한다. 도 3은 성형장치의 가이드 유닛과 가이드롤러 유닛의 평면 사시도이고, 도 4는 성형장치의 가이드 유닛의 횡단면도이며, 도 5는 성형장치의 가이드롤러 유닛의 종단면도이다. 상기 가이드 유닛(110)은 언코일러(200)에 적재된 스트랩 코일(210)이 성형장치에 전달되어 최초로 거치는 부분으로서 도시한 바와 같이, 수평롤러(111)와 한 쌍의 수직롤러(112)로 구성된다. 공급되는 스트랩 코일(210)은 미리 프레스 가공 등이 되어 길이 방향의 중심선을 따라 중앙에 오목하게 홈부(211a)가 형성되고 상기 홈부(211a)의 좌우의 날개부분에 화염도출덕트가 되는 요철부(211b)가 형성된 것이다. 이때 상기 오목하게 패인 홈부(211a)와 상기 요철부(211b)의 경계부에는 화염이 통과하는 구멍인 화염유입노즐이 형성된다. 이상과 같은 형상으로 미리 제작된 스트랩 코일(210)은 상기 가이드 유닛(110)의 수평롤러(111)의 외주면을 타고 넘으면서 한 쌍의 수직롤러(112)에 의하여 가이드 되어 가이드롤러 유닛(120) 쪽으로 이동한다. 상기 수평롤러(111) 및 수직롤러(112)는 각각 중심축(111a,112a)에 의하여 회전가능하게 장착된다.

가이드롤러 유닛(120)은 마주보면 회전하는 가이드롤러(121a,121b)가 한 쌍 이상 마련된 것으로서, 스트랩 코일(210)의 양측 단부가 물릴 수 있도록 롤러의 외주면 상에 가이드 홈(123)이 형성된다. 상기 가이드롤러(121a,121b,122a,122b)는 지지축(124)에 의하여 지지되며 회전한다.

이상과 같은 가이드 유닛(110) 및 가이드롤러 유닛(120)은 모두 베이스 프레임(190) 상의 상부 베이스 플레이트(191) 상에 고정 설치된다.

상기 가이드롤러 유닛(120)을 거쳐 이송된 스트랩 코일(210)은 길이방향의 중심선을 따라 접기 위한 장치 구성인 폴딩 유닛(130)으로 공급된다. 상기 폴딩 유닛은 각기 다른 형상의 상·하부롤러를 각각 구비하는 다수의 폴딩롤러로 구성되는데, 도 2의 실시예에서는 8단계의 폴딩롤러로 구성된다. 즉, 상기 폴딩 유닛(130)은 제1 내지 제8 폴딩장치(131~138)로 구성되며, 각 폴딩장치에는 각각 상·하부롤러가 회전가능하게 장착된다. 각 폴딩장치의 구조와 작동원리는 거의 동일하며, 단지 그에 장착되는 상·하부롤러의 형상에 차이가 있다. 도 6a 및 도 6b는 성형장치의 폴딩 유닛(130)에 포함되는 임의의 폴딩장치의 종단면도로서, 상·하부롤러가 장착되지 않은 상태를 도시한 것이다. 상기 폴딩장치는 크게 탑커버(131a), 상부 하우징(131b), 하부 하우징(131c), 상부 회전축(131g), 하부 회전축(131h), 상부기어(175a), 하부기어(175b) 및 스프로켓(174b)을 포함하여 구성된다.

상기 하부 하우징(131c)은 상부 베이스 플레이트(191)에 고정 부착되며, 탑커버(131a)는 가이드바(131e)에 의하여 하부 하우징(131c)에 연결된다. 상기 상부 하우징(131b)은 스크류(131d)가 회전함에 따라 상기 가이드바(131e)를 타고 상하로 수직이동할 수 있도록 구성된다. 상기 상부 하우징(131b)에는 상부 회전축(131g) 이, 상기 하부 하우징(131c)에는 하부 회전축(131h)이 베어링 등에 의하여 회전 가능하게 결합한다. 상기 상부 및 하부 회전축(131g,131h)의 일측 단부에는 각각 상부기어(175a)와 하부기어(175b)가 축설되어 서로 치합하며, 상기 하부 회전축(131h)의 하부기어(175b)에 인접한 위치에 스프로켓(174b)이 형성된다. 상기 스프로켓(174b)은 제1구동모터(170)로부터 전달되는 회전력을 체인(174a)에 의하여 전달받는다. 도 2에서 미설명부호 170a는 커플링을 나타내고, 173은 감속기를 나타낸다. 상기 제1구동모터(170)는 기어드 모터(geared motor)인 것이 바람직하다. 도 6a 및 도 6b에서 미설명부호 131f는 스크류 커버, 131i는 부쉬, 131j는 베어링을 나타낸다.

상기 상부 및 하부 회전축(131g,131h)의 롤러 장착부(131k,131l)에는 상부롤러 및 하부롤러가 각각 축결합한다. 각 폴딩장치(131~138)에 축결합하는 상부롤러 및 하부롤러의 구체적인 형상과 구조는 후에 상술한다.

도 7a 내지 7c는 각각 성형장치의 포밍 유닛의 평면도, 종단면도 및 평면 사시도이다. 상기 포밍 유닛(140)은 상기 제7 폴딩장치(137)와 상기 제8 폴딩장치(138) 사이에 마련되는 것으로서, 제1 폴딩장치(131) 내지 제7 폴딩장치(137)를 거치면서 어느 정도 반으로 접혀진(폴딩된) 스트랩(210)의 개방된 단부를 더 밀착시켜 안정된 형상을 이루도록 하기 위한 것이다. 즉, 상기 폴딩장치들(131~137)을 통과하면서 어느 정도 반으로 폴딩된 스트랩의 개방된 단부가 상기 포밍 유닛(140)의 하부롤러(143)들 사이를 지나면서 접히는 단부가 더 밀착하도록 가공되는 것이다. 상기 포밍 유닛(140)은 서로 마주하는 하부롤러(143)가 적어도 한 쌍 이상 일렬로 배치되며, 상기 하부롤러(143)의 상부에는 상부롤러(141)가 배치된다. 상기 상부롤러(141)는 상부롤러축(142)에 회전 가능하게 결합하며, 상기 하부롤러(143)는 하부롤러축((144)에 회전가능하게 결합한다. 따라서, 스트랩(210)이 마주하는 하부롤러(143) 사이를 지날 때 상기 상부롤러(141)의 외주면은 스트랩(210)의 접히는 부분의 단부면에 접촉하면서 회전한다. 스트랩(210)은 이러한 포밍 유닛(140)을 지나면서 다음 공정으로 이송되기 전에 제 위치를 잡고 단부가 더 밀착하게 되는 것이다.

상기 포밍 유닛(140)을 거친 스트랩(210)은 제8 폴딩장치(138)를 거친 후 와인딩 가이드 유닛(150) 및 와인딩 유닛(160)으로 이루어지는 와인딩 장치로 이송된다. 도 8a 내지 8c는 각각 성형장치의 와인딩 가이드 유닛의 평면도, 종단면도 및 측면도이다. 도면에서 도 8a는 와인딩 가이드롤러(151a)를 장착한 상태이며, 도 8b 및 8c는 와인딩 가이드롤러를 미장착한 상태를 나타낸 것이다. 상기 와인딩 가이드 유닛(150)은 크게 탑커버(152), 상부 하우징(153), 하부 하우징(154), 스크류(156), 상부 회전축(153a), 하부 회전축(154a), 상부기어(153b), 하부기어(154b) 및 스프로켓(155)을 포함하여 구성된다. 도면에서 미설명부호 156a는 스크류 커버를 나타낸다. 상기 하부 하우징(154)은 상부 베이스 플레이트(191)에 고정 부착되며, 상기 탑커버(152)는 가이드바(157)에 의하여 상기 하부 하우징(154)에 결합한다. 따라서, 상기 상부 하우징(153)은 스크류(156)의 회전에 따라 상기 가이드바(157) 상에서 수직으로 이동할 수 있게 된다. 전술한 폴딩장치들(131~138)의 상부 하우징(131b~138b)과 상기 와인딩 가이드 유닛(150)의 상부 하 우징(153)을 상하로 이동할 수 있도록 형성하는 이유는 다양한 스트랩의 규격에 대응할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 플레임 어레스터는 엔진의 형식이나 규모에 따라 다양한 크기의 것을 선택하여 사용하는데, 각 규격에 맞는 플레임 어레스터를 제작하기 위해서는 다양한 폭을 가지는 스트랩을 사용하여야 하기 때문이다. 따라서, 스트랩의 폭이 비교적 큰 경우에는 상기 상부 하우징(131b~138b, 153)들을 위로 이동시키고, 반대로 사이즈가 작은 스트랩을 사용하는 경우에는 상기 상부 하우징(131b~138b,153)들을 아래로 이동시킬 수 있다. 결국 본 발명의 성형장치에 의하면 다양한 규격의 플레임 어레스터를 한 대의 장치로 생산이 가능하게 되어 유리하다. 상기 상부 하우징(153)에는 상부 회전축(153a)이 회전 가능하게 결합하고, 상기 하부 하우징(154)에는 하부 회전축(154a)이 회전 가능하게 결합한다. 상기 상부 회전축(153a) 및 하부 회전축(154a)의 일측 단부에는 각각 상부기어(153b)와 하부기어(154b)가 축결합하며, 상기 하부 회전축(154a)의 하부기어(154b)에 인접한 위치에 스프로켓(155)이 축결합한다. 상기 스프로켓(155)에는 체인(174a)이 연결되어 제2 구동모터(172)로부터 회전력을 전달받는다. 상기 제2 구동모터(172)는 제1 구동모터(170)와 마찬가지로 기어드 모터인 것이 바람직하며, 감속기(173)와 동력연결되며, 베이스 프레임(190)의 하부 베이스 플레이트(192) 상에 설치된다. 상기 상부 회전축(153a) 및 하부 회전축(154a)의 타측 단부에는 각각 상·하부 와인딩 가이드롤러(151a,151c,151b,151d)가 축결합한다.

도 9는 성형장치의 와인딩 가이드 유닛과 와인딩 유닛의 사시도이다. 제8 폴딩장치(138)를 거치고 이송되어온 스트랩(210)은 와인딩 가이드 유닛(150)의 상· 하부 와인딩 가이드롤러(151a,151b,151c,151d)에 의하여 안내되어 와인딩 유닛(160)의 와인딩롤러(162)에 의하여 도시한 것처럼 원형의 형태로 감기게 된다. 상기 와인딩롤러(162)는 스트랩(210)을 가이드 할 수 있도록 외주면의 중심부에 홈이 형성된다. 상기 와인딩롤러(162)가 스트랩(210)을 원형의 코일 형태로 계속하여 감는 원리는 전방측으로부터 계속하여 이동하는 스트랩(210)이 상기 와인딩롤러(162)를 만나면서 더 이상 전진하지 못하고 와인딩롤러(162)에 의하여 가이드 되어 아래로 벤딩되기 때문이다. 따라서, 작업자가 와인딩롤러(162) 근처에서 벤딩되는 스트랩(210)을 잡아주던가 다른 지지대를 사용하여 받쳐주면 스트랩(210)은 계속적으로 원형으로 벤딩되고 이를 적당한 길이로 절단하면 결국 도 20과 같은 플레임 어레스터(300)가 얻어지는 것이다. 상기 와인딩롤러(162)는 스크류(161)에 의하여 상·하로 이동할 수 있도록 된 하우징(163)에 장착되므로 스트랩(210)의 규격에 따라 상하로 그 위치를 조절할 수 있다. 상기 와인딩롤러(162)를 상하로 조절함에 따라 플레임 어레스터(300)의 직경이 달라지게 된다.

도 10 내지 도 17은 폴딩 유닛의 제1 폴딩롤러 내지 제8 폴딩롤러의 종단면도이다. 각 폴딩롤러는 모두 상부롤러 및 하부롤러의 조합으로 구성된다. 제1 폴딩롤러는 도 10에 도시한 것처럼, 상부롤러(231a) 및 하부롤러(231b)로 구성된다. 언코일러(200)에서 공급되는 스트랩(210)이 가이드 유닛(110) 및 가이드롤러 유닛(120)을 거쳐 제1 폴딩장치(131)에 도달하게 되는데, 이때 스트랩(210)이 상기 상부롤러(231a) 및 하부롤러(231b) 사이에 물리게 된다. 상기 하부롤러(231b)의 외주면 상에는 가이딩 돌기(231c)가 형성되는데 이는 이송되어온 스트랩(210)의 홈부(211a)의 형상에 들어맞는다. 상기 회전하는 상·하부롤러(231a,231b) 사이에 물린 스트랩(210)은 롤러와의 마찰력에 의하여 다음 공정인 제2 폴딩장치(132)로 이송된다.

제2 폴딩장치(132)에서부터 스트랩(210)이 접히는 공정인 폴딩공정이 본격적으로 수행된다. 즉, 제2 폴딩롤러는 도 11에 도시한 것처럼, 일정한 경사로 테이퍼지게 형성된 경사면(232d)을 가지는 상부롤러(232a)와 이에 대응하도록 두 개의 사이드롤러(232c)와 한 개의 미들롤러(232b)로 이루어지는 하부롤러로 구성된다. 상기 미들롤러(232b)의 중심부 외주면 상에는 상기 상부롤러(232a)의 경사면(232d)에 대응하도록 경사홈부(232e)가 형성된다. 따라서, 스트랩(210)이 회전하는 상기 상부 및 하부롤러 사이에 공급되면, 상기 스트랩(210)은 중심선을 기준으로 양측으로 일정한 각도로 접히게 되는데, 그 접히는 각도는 상기 경사면(232d)의 경사각에 대응한다.

제3 폴딩롤러 역시 도 12에 도시한 것처럼, 사이드롤러(233c) 및 미들롤러(233b)로 이루어지는 하부롤러와 경사면(233d)을 가지는 상부롤러(233a)로 구성된다. 하부롤러에는 경사홈부(233e)가 형성되며 이는 경사면(233d)에 대응하는 형상을 가진다. 상기 제3 폴딩롤러의 경사면(233d)의 경사각은 전술한 제2 폴딩롤러의 경사면(232d) 보다 경사각이 크도록 설계된다. 즉, 제2 폴딩롤러(132)에서 제8 폴딩롤러(138)에 이르기까지 각 롤러의 경사면의 경사각은 점점 증가하도록 설계된다. 이는 이송되는 스트랩(210)이 각 단계의 폴딩롤러를 거치면서 점점 더 많이 접히도록 하기 위한 것이다. 따라서, 결국에는 스트랩(210)의 접힌 양쪽 부분이 서로 맞닿게 되는 것이다. 최종적으로 완성된 플레임 어레스터(300)에서는 원형으로 적층된 스트랩(210)의 각 층이 서로 맞닿아 있게 된다.

제4 폴딩롤러는 도 13에 도시한 것처럼, 경사면(234d)을 가지는 상부롤러(234a)와 사이드롤러(234c) 및 미들롤러(234b)로 이루어지는 하부롤러로 구성된다. 미설명부호 234e는 하부롤러에 형성되는 경사홈부이다.

제5 폴딩롤러는 도 14에 도시한 것처럼, 경사면(235d)을 가지는 상부롤러(235a)와 사이드롤러(235c) 및 미들롤러(235b)로 이루어지는 하부롤러로 구성된다. 미설명부호 235e는 하부롤러에 형성되는 경사홈부이다.

제6 폴딩롤러는 도 15에 도시한 것처럼, 경사면(236d)을 가지는 상부롤러(236a)와 사이드롤러(236c) 및 미들롤러(236b)로 이루어지는 하부롤러로 구성된다. 미설명부호 236e는 하부롤러에 형성되는 경사홈부이다.

제7 폴딩롤러는 도 16에 도시한 것처럼, 경사면(237d)을 가지는 상부롤러(237a)와 사이드롤러(237c) 및 미들롤러(237b)로 이루어지는 하부롤러로 구성된다. 미설명부호 237e는 하부롤러에 형성되는 경사홈부이다.

제8 폴딩롤러는 도 17에 도시한 것처럼, 편평한 원통형 상부롤러(238a) 및 하부롤러(238b)로 구성된다. 상기 상부롤러(238a) 및 하부롤러(238b)의 외주면 중심부에는 각각 스트랩(210)의 상단부와 하단부가 결합할 수 있도록 홈(238c,238d)이 형성된다. 상기 제2 폴딩롤러에서 상기 제8 폴딩롤러에 이르기까지 각 롤러의 경사각은 점점 증가하게 되는데, 예를들면, 제2 폴딩롤러부터 상기 제8 폴딩롤러의 경사각은 순서대로 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90°로 설계할 수 있다. 따라서, 스트랩(210)이 각 폴딩롤러를 거칠 때마다 일정한 만큼 접히게 되는 것이다.

도 18은 와인딩 가이드 유닛의 하부롤러의 종단면도이다. 와인딩 가이드 유닛(150)에는 2개의 롤러가 상하로 마주하도록 형성되는데, 도면의 롤러는 하부롤러를 나타낸 것이다. 상부 와인딩 가이드롤러(도 9의 151a,151c)와 마찬가지로 하부 와인딩 가이드롤러(151b,151d)에는 외주면의 중심부에 홈이 형성되어 스트랩(210)의 단부와 결합할 수 있도록 되어 있다.

도 19는 와인딩 유닛의 와인딩롤러의 종단면도이다. 상기 와인딩롤러(162)의 외주면 상에도 마찬가지로 스트랩(210)의 단부와 결합할 수 있도록 하기 위한 홈이 형성된다.

도 20은 본 발명의 성형장치에 의하여 제작된 플레임 어레스터(300)의 사시도인데, 폴딩작업이 완료된 스트랩(210)이 일정한 직경을 가지도록 원형으로 벤딩되어 적층된 것을 볼 수 있다. 따라서, 내연기관으로부터 전달되는 화염은 상기 화염유입노즐(301)을 통하여 상기 화염도출덕트(302)를 통과하는 동안 제어된다.

도 1a는 종래의 플레임 어레스터의 제조공정을 도시한 공정도.

도 1b는 도 1a의 제조공정에 의하여 획득된 플레임 어레스터의 사시도.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 플레임 어레스터 성형장치의 평면도 및 측면도.

도 3은 성형장치의 가이드 유닛과 가이드롤러 유닛의 평면 사시도.

도 4는 성형장치의 가이드 유닛의 횡단면도.

도 5는 성형장치의 가이드롤러 유닛의 종단면도.

도 6a 및 도 6b는 성형장치의 폴딩장치의 종단면도.

도 7a 내지 7c는 각각 성형장치의 포밍 유닛의 평면도, 종단면도 및 평면 사시도.

도 8a 내지 8c는 각각 성형장치의 와인딩 가이드 유닛의 평면도, 종단면도 및 측면도.

도 9는 성형장치의 와인딩 가이드 유닛과 와인딩 유닛의 사시도.

도 10 내지 도 17은 폴딩 유닛의 제1 폴딩롤러 내지 제8 폴딩롤러의 종단면도.

도 18은 와인딩 가이드 유닛의 하부롤러의 종단면도.

도 19는 와인딩 유닛의 와인딩롤러의 종단면도.

도 20은 본 발명의 성형장치에 의하여 제작된 플레임 어레스터의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 성형장치 110: 가이드 유닛

120: 가이드롤러 유닛 130: 폴딩 유닛

131~138: 폴딩 장치 140: 포밍 유닛

150: 와인딩 가이드 유닛 160: 와인딩 유닛

170,172: 구동모터 173: 감속기

190: 베이스 프레임 200: 언코일러

210: 스트랩 300: 플레임 어레스터

Claims (8)

1. 금속띠의 표면에 프레스 가공 등을 하여 요철부를 형성한 스트랩(210)을 공급받아 성형장치에 인입시키기 위한 가이드 장치;

   상기 가이드 장치로부터 전달된 스트랩을 접기 위한 것으로서 회전하는 상부롤러와 하부롤러를 포함하여 구성되는 적어도 하나 이상의 폴딩장치가 일렬로 배치되는 폴딩 유닛(130); 및

   상기 폴딩 유닛의 후방 측에 마련되어 폴딩된 스트랩을 일정한 직경을 가지는 링 형상으로 벤딩하기 위한 와인딩 장치

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플레임 어레스터의 성형장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가이드 장치는 수평롤러(111)와 한 쌍의 마주하는 수직롤러(112)로 이루어지는 가이드 유닛(110)과 롤러의 외주면에 가이드 홈(123)이 형성된 가이드롤러(121a,121b)가 서로 마주하도록 배치되는 가이드롤러 유닛(120)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플레임 어레스터의 성형장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 폴딩 유닛은 서로 다른 경사각을 가지는 상·하부롤러를 포함하는 폴딩장치 다수개가 일렬로 배치되어 이루어지며, 각 폴딩장치의 상·하부롤러의 경사각은 성형장치의 후방측으로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 하는 플레임 어레스터의 성형장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 다수개의 폴딩장치들 사이의 임의의 위치에 상부롤러(141) 및 서로 일정간격 이격하여 마주하는 다수개의 하부롤러(143)로 구성되는 포밍 유닛(140)이 배치되는 것을 특징으로 하는 플레임 어레스터의 성형장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 각 폴딩장치의 상·하부롤러의 경사각은 후방측으로 갈수록 15°씩 증가하는 것을 특징으로 하는 플레임 어레스터의 성형장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 와인딩 장치는 외주면에 스트랩을 가이드 하기 위한 홈이 형성되는 상부롤러(151a,151c)와 하부롤러(151b,151d)로 이루어지는 와인딩 가이드 유닛(150) 과 외주면에 홈이 형성되는 와인딩롤러(162)를 가지는 와인딩 유닛(160)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 플레임 어레스터의 성형장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 와인딩롤러는 스크류(161)에 결합하는 하우징(163)에 부착되어 상·하로 이동함으로써 플레임 어레스터의 직경을 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 플레임 어레스터의 성형장치.
8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 각 폴딩장치의 상부롤러는 스크류의 나사운동에 의하여 상·하로 이동할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 플레임 어레스터의 성형장치.

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