KR100989068B1 - 농업용 파이프의 연결구 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속판재를 공급하는 소재공급공정;과, 공급된 판재를 일정한 형상이 되도록 절단가공하는 성형공정;과, 일정한 형상으로 이루어진 금속판재의 중앙부를 펀칭하여 환형의 경계돌출부를 형성하는 펀칭공정;과, 공급된 판재의 양단부를 단계적으로 연속 변형시켜 원형으로 절곡하는 1차 및 2차 굽힘공정;과, 원호의 형상으로 절곡 형성된 금속판재의 일측 단부를 눌러 그 단면 모양이 완벽한 O형의 형상으로 구현될 수 있도록 하는 프레스가압공정; 및 상기한 과정을 거쳐 완성된 파이프 연결구를 순차이송라인에서 탈거하기 위하여 양쪽 가장자리를 절개하는 커팅가공공정;을 포함하여서 이루어지는데 그 특징이 있다.

농업용 파이프, 파이프 연결구, 연결체

Description

농업용 파이프의 연결구 및 그 제조방법{Pipe connector and its manufacturing method}

본 발명은 비닐하우스에 범용으로 사용되는 농업용 파이프를 서로 연결하여 견고한 이음 상태를 유지할 수 있도록 구성되는 농업용 파이프의 연결구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소정의 금속판재에 가해진 소성굽힘가공에 의한 변형을 유도하여 다수의 굽힘 공정을 거쳐 자동화된 일련의 공정으로 제조하며, 이로 인해 대량생산이 가능하게 되어 현저한 생산성 향상을 도모할 수 있음은 물론, 별도의 용접가공 없이도 충분한 강도를 지닐 수 있으며, 또한 이음부의 구성을 개선하여 보다 효율적인 연결구로서의 기능을 구현할 수 있도록 하는 농업용 파이프의 연결구 및 그 제조방법에 관한 것이다.

통상 비닐하우스는 소정의 파이프로 외관의 틀을 짠 후, 그 상부에 비닐을 씌워 외부로부터 보호되는 독립된 내부공간을 형성할 수 있도록 제작되고 있는바, 이러한 비닐하우스의 형태를 유지하고 지탱하는 것은 사실상 파이프뿐이기 때문에 파이프의 강도는 비닐하우스의 견고성을 결정하는 중요한 요소가 된다.

상기한 파이프를 연결하는 연결구는 현재 가장 일반적으로는 기제작된 파이 프를 소정길이로 컷팅하여 본체를 얻고, 상기 본체 중앙부에 직경이 큰 단관을 결합고정하여 걸림턱을 갖도록 한 다음, 프레싱 작업으로 상하에 걸림홈을 갖도록 하는 방법으로 제조되고 있으나, 이러한 방법으로 제조되는 파이프 연결구는 파이프 본체의 중앙부에 결합고정되는 단관으로 인하여 재료비가 추가 소요되고, 특히 제조공정상 파이프의 컷팅과 단관의 결합고정 및 걸림홈 형성 등이 요구되는바, 이러한 모든 공정들이 독립적으로 이루어질 수밖에 없어 현저한 생산성 저하를 가져오게 된다.

이외에도 공개실용신안 제93-6849호에서는 철판을 블랭킹가공 형성하여 O형 벤딩하고, 벤딩가공 후 그 연결부를 용접하는 한편, 외측 중앙부에는 단관을 결합하여 용접고정해 주는 것으로 걸림턱과 걸림홈을 갖는 파이프 연결구를 얻도록 하는 제조방법이 제공된바 있다.

그러나, 파이프 연결구의 제조시 블랭킹 공정과 O형벤딩공정은 순차이송금형을 통하여 일련적으로 이루어지도록 할 수가 있지만, 판재의 단순한 O형벤딩시 양단부가 긴밀히 접촉되게 하기 위하여는 큰 힘이 요구되어지고, 또한 이로 인해 프레스기의 설치비용이 추가 소요되는 것은 물론, 매 프레싱 작업시 강한 충격으로 금형의 수명이 단축되며, 특히 그 연결부를 용접하지 않고 방치할 경우에는 취급 및 사용중 약간의 충격이라도 가해지게 되면 쉽게 휘어지거나 벌어져 파이프와의 조립이 불가능하게 되므로 순차이송금형이 이용된다 하더라도 그 연결부를 용접하는 별도의 용접공정이 추가될 수밖에 없어 대량생산이 불가능하고, 또 제조단가 상승으로 가격경쟁력이 떨어지게 되는 등의 문제점들이 있는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 적극적으로 해소하기 위하여 안출한 것으로, 기제조된 파이프를 잘라 환형의 경계돌출부를 형성함으로써 원가 절감 및 생산성 향상에 적극 기여하고, 별도의 용접작업 없이도 연결구의 이음부를 고정결합할 수 있도록 구성하여 자체적으로 내구성 향상을 구현하며, 또 다른 공정의 추가 없이 일련의 자동화 시스템에 의하여 완제품을 얻을 수 있는 농업용 파이프의 연결구 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 금속판재를 공급하는 소재공급공정;과, 공급된 판재를 일정한 형상이 되도록 절단가공하는 성형공정;과, 일정한 형상으로 이루어진 금속판재의 중앙부를 펀칭하여 환형의 경계돌출부를 형성하는 펀칭공정;과, 공급된 판재의 양단부를 단계적으로 연속 변형시켜 원형으로 절곡하는 1차 및 2차 굽힘공정;과, 원호의 형상으로 절곡 형성된 금속판재의 일측 단부를 눌러 그 단면 모양이 완벽한 O형의 형상으로 구현될 수 있도록 하는 프레스가압공정; 및 상기한 과정을 거쳐 완성된 파이프 연결구를 순차이송라인에서 탈거하기 위하여 양쪽 가장자리를 절개하는 커팅가공공정;을 포함하여서 이루어지는데 그 특징이 있다.

이상과 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따르면, 자동화된 일련의 공정 으로 대량생산이 가능하게 되어 생산성 향상에 크게 기여할 수 있고, 별도의 용접가공 없이도 충분한 강도를 지닐 수 있으며, 또한 이음부의 구성이 개선되어 파이프와 파이프의 결합 내지 분리에 더욱 이상적이어서 보다 효율적인 연결구로서의 기능을 구현할 수 있게 된다.

더불어, 기제조된 농업용 파이프를 잘라 환형의 경계돌출부를 가공함으로써 인건비는 물론, 원가를 절감할 수 있고, 이로 인해 작업효율이 극대화되는 효과가 기대된다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 구성을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

첨부도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예에 의하여 구성된 파이프 연결구의 사시도이고, 첨부도 2는 본 발명의 파이프 연결구가 형성되는 과정을 각 공정별로 나타낸 개략적인 블럭도이며, 첨부도 3은 도 2의 공정에 따라 구현되는 파이프 연결구의 단계별 평면 및 단면구조를 도시한 구성도이다.

본 발명은 통상의 비닐하우스에 적용되는 농업용 파이프를 상호 연결하여 견고한 이음 상태를 지속할 수 있도록 하는 파이프 연결구에 관련되는 것으로, 이러한 파이프 연결구는 도 1에 도시한 바와 같은 형상으로 제조되며, 소재공급공정; 성형공정; 펀칭공정; 1차굽힘공정; 2차굽힘공정; 프레스가압공정; 커팅가공공정;을 순차적으로 거쳐 완성된다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 파이프 연결구는 소정의 금속판재(11)를 성형가공하여 자체적인 내구성을 갖도록 구성되고, 원형의 형상으로 절곡된 금속판재의 양단부에는 '

' 형상으로 형성한 파형홈(13)을 연속적으로 대향되게 다수 배치함을 특징으로 한다.

상기 파형홈(13)은 상호 대응된 형상이 되게 지그재그식으로 배치하여 서로 맞물릴 수 있도록 구성한 것으로, 금속판재(11)의 양단부에 해당하는 공간에 파형홈(13)을 등간격으로 배치시킨 후, 판재를 절곡 형성하여 이들을 치형으로 결속함으로써 이후 일정한 외압이 작용할 경우에도 이들은 견고한 맞물림 상태를 유지할 수 있게 된다. 그리고, 농업용 파이프의 직경이 외부환경이나 온도 등에 의해 어쩔 수 없이 소폭 확장되거나 또는 제조시 표준 직경에 다소 벗어난 불량 파이프를 본 발명의 연결구에 적용할 경우에도 맞물린 파형홈(13)간에 형성된 소정거리만큼의 이격된 공간으로 하여금 유동적으로 자체 확장될 수 있도록 구성함으로써 상황에 따라 적절한 인입공간을 제공토록 한다. 즉, 상기 연결구의 양측으로 진입하는 파이프의 직경이 연결구의 직경에 소폭 벗어나는 경우, 다소 여유공간을 두고 치형 결속된 파형홈(13)은 진입하는 파이프로 인해 상기 여유공간이 줄어들면서 파형홈끼리 완전 밀착되고, 이와 동시에 연결구의 직경이 자연스럽게 확장될 수 있게 되어 보다 다양하게 적용할 수 있으며, 이로 인해 조립 및 시공에 더욱 효율적일 수 있는 것이다.

상기 연결구의 중심부에는 소정의 펀칭기를 사용하여 환형의 경계돌출부(12)를 더 구성하였는바, 연결구 내측으로 인입하는 하우스 파이프의 정확한 경계지점 이 되도록 구성하였다.

상기 연결구는 평판상의 금속판재(11)를 다수의 롤러에 통과시킴으로써 그 단면을 점차적으로 절곡 형성하여 완전한 파이프 형태로 성형한다. 즉, 금속판재는 병렬로 배치시킨 다수의 구경 성형로울(calibered forming roll) 또는 케이지 로울로 구성된 연속생산라인을 단계적으로 거쳐 파이프 형태로 폭 방향 연속 굽힘가공되는 방식이 일반적이며, 이러한 기술은 이미 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 가장 바람직한 일실시 예에 의하여 구성된 본 발명을 각 공정별로 구분하여 살펴보고, 이로 인한 작용 및 그 효과에 대해 설명한다.

본 발명은 비닐하우스에 범용으로 사용되는 농업용 파이프를 서로 연결하여 견고한 이음 상태를 유지할 수 있도록 구성되는 농업용 파이프의 연결구에 관한 것으로, 특히 상기 연결구의 이음부에 뚜렷한 특징이 있으며, 이러한 모든 공정은 소정의 순차이송라인에 의한 자동화 시스템으로 구현될 수 있음을 주지한다.

[제1공정-소재공급공정]

상기 공정은 최초 코일 형태로 감겨있는 금속판재를 풀어서 다음 유닛으로 공급해주는 단계이다.

상기 금속판재(sheet)는 소성굽힘가공에 의한 예비변형을 유효하게 하기 위하여 판두께(t) 대관외경(D)의 비가 주로 2% 이하인 금속파이프를 사용할 수 있다.

[제2공정-성형공정]

상기 공정은 소재공급공정을 통해 공급된 금속판재를 일정한 형상이 되도록 절단가공하는 단계를 말한다.

도 3(도면부호 A부분)에 도시한 바와 같은 형상으로 금속판재를 찍어 판재의 양측 단부가 '

' 형상의 파형홈으로 이루어질 수 있도록 하되, 상기 파형홈은 도면에서와 같이 각각 대응되는 위치에 한 쌍씩 배치되며, 금속판재의 양단부를 따라 연속적으로 등 간격 형성된다. 상기 공정에서 금속판재의 단면은 여전히 'ㅡ'형으로 수평상태를 유지하고 있음을 알 수 있다.

[제3공정-펀칭공정]

상기 공정은 소정의 형상으로 절개 형성된 금속판재 중심부를 통상의 펀칭기를 사용하여 펀칭 작업하는 단계이다.

상기 공정은 도 3의 도면부호 B를 통해 구체화하였으며, 금속판재 중심부의 펀칭작업으로 해당 중심부에는 외측으로 소폭 돌출하여 형성되는 환형의 경계돌출부가 마련된다. 또한, 상기 공정에서도 금속판재의 단면은 'ㅡ'형이 유지되고 있음을 알 수 있다.

[제4공정-1차굽힘공정]

상기 공정은 펀칭을 마친 금속판재의 양단부를 원형이 되도록 최초 절곡하는 단계를 지칭한다.

도 3의 도면부호 C에서와 같이 금속판재의 단면이 완만한 'U'자 형상으로 구축된다. 이러한 절곡 작업이 라인상에 기배치된 다수의 롤러 등을 통해 이루어질 수 있음은 종래와 유사 내지 동일한 기술사상이라 하겠다.

[제5공정-2차굽힘공정]

상기 공정은 1차굽힘공정에 이어 공급된 금속판재의 양단부를 단계적으로 연속 변형시켜 원형으로 절곡하는 단계이다.

상기 공정에 해당하는 부분은 첨부도면 3의 D부분으로, 금속판재의 단면이 완벽한 원형에 가까워짐을 알 수 있다. 다만, 절곡 형성된 금속판재의 일측 단부가 도면에서와 같이 타 단부보다 상측에 위치하고 있다.

[제6공정-프레스가압공정]

상기 공정은 해당 롤러에 의해 원형에 가까운 형상으로 절곡된 금속판재의 단부를 소정의 프레스기로 가압하는 단계를 말한다. 이는, 첨부도 3의 E부분에 상세히 도시하였다.

상기 공정에서는 전술한 바와 같이 절곡 형성된 금속판재의 일측 단부가 타 단부보다 상측에 위치하던 것을 같은 연장선에 배치될 수 있도록 눌러 주는 단계로, 상기 공정에 의해 판재의 양측 단부는 도 1과 같은 맞물림 상태에 놓이게 되는 것이다. 즉, 본 발명의 파형홈은 형태상 같은 연장선상에서는 그 결합이 불가능하므로 상하 결합방식을 취하는 것이 바람직하며, 소정의 프레스기를 통해 돌출된 상측 단부를 가압하면 자연스럽게 이와 대응된 공간(하측의 파형홈)에 배치되면서 최초 판형의 금속판재는 완벽한 원형을 구축하게 되는 것이다. 이로써, 지그재그식으로 맞물려진 파형홈에 의해 연결구의 횡방향으로 작용하는 어떠한 압력에도 견고한 결속을 유지할 수 있게 된다.

[제7공정-커팅가공공정]

상기 공정은 전술한 모든 과정을 거쳐 하나의 원형으로 완성된 파이프 연결구를 순차이송라인에서 탈거하는 단계로, 도 3의 F에 도시한 바와 같으며, 상기 공정을 끝으로 모든 공정이 완료된다.

참고로, 이러한 순차이송라인 또한 이미 공지된 타 기술과 유사 내지 동일한 기술내용이므로 상세한 언급은 생략한다.

본 발명에서는 금속판재의 이음부가 용접이나 기타 체결부재를 통해 이루어지는 것이 아닌, 소정의 파형홈으로 구현되는 것이니만큼 보다 기능적일 수 있고, 특히 금속판재의 양단부가 단순히 파형홈 간에 치형으로 맞물리는 구성이어서 그 구조상 상호 맞물린 파형홈 사이에는 적정공간이 형성됨에 따라 연결구 내측에 진입하는 파이프의 직경에 보다 능동적으로 대처할 수 있게 된다. 즉, 본 발명의 연결구에 적합하지 않은 파이프를 양측에 수용하여 서로 연결할 경우에도 파형홈 사이 공간을 적극 활용하여 자체적으로 소정간격 확장될 수 있게 되면서 보다 다양한 파이프를 적용할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예에 의하여 구성된 파이프 연결구의 사시도.

도 2는 본 발명의 파이프 연결구가 형성되는 과정을 각 공정별로 나타낸 개략적인 블럭도.

도 3은 도 2의 공정에 따라 구현되는 파이프 연결구의 단계별 평면 및 단면구조를 도시한 구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11. 금속판재 12. 경계돌출부

13. 파형홈

A. 성형공정

B. 펀칭공정

C. 1차굽힘공정

D. 2차굽힘공정

E. 프레스가압공정

F. 커팅가공공정

Claims (2)

1. 비닐하우스에 사용되는 농업용 파이프를 서로 연결하여 견고한 이음 상태를 유지할 수 있도록 금속판재를 절곡시켜 구성하는 농업용 파이프의 연결구에 있어서,

   상기 연결구의 양단부에는 '

   

   ' 형상의 파형홈을 등 간격 다수 배치하되,

   상기 파형홈은 상호 대응된 형상이 되도록 지그재그식으로 형성하여 서로 맞물릴 수 있도록 구성하고, 상기 연결구의 중심부에는 환형의 경계돌출부를 더 형성하여 구성함을 특징으로 하는 농업용 파이프의 연결구.
2. 농업용 파이프의 연결구 제조방법에 있어서,

   금속판재를 공급하는 소재공급공정;과, 공급된 판재를 일정한 형상이 되도록 절단가공하는 성형공정;과, 일정한 형상으로 이루어진 금속판재의 중앙부를 펀칭하여 환형의 경계돌출부를 형성하는 펀칭공정;과, 공급된 판재의 양단부를 단계적으로 연속 변형시켜 원형으로 절곡하는 1차 및 2차 굽힘공정;과, 원호의 형상으로 절곡 형성된 금속판재의 일측 단부를 눌러 그 단면 모양이 완벽한 O형의 형상으로 구현될 수 있도록 하는 프레스가압공정; 및 상기 과정을 거쳐 완성된 파이프 연결구를 순차이송라인에서 탈거하기 위하여 양쪽 가장자리를 절개하는 커팅가공공정;을 포함하여서 이루어짐을 특징으로 하는 농업용 파이프의 연결구 제조방법.

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