KR101057987B1 - Spiral groove manufacturing apparatus and hollow tube manufactured using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 나선홈 제조장치 및 이를 이용하여 제조된 중공관에 관한 것으로, 나선홈 형성돌부를 갖는 구동롤러와 한쌍의 지지롤러 사이에 가공대상물을 통과시킴에 따라 가공대상물의 외주면에 나사홈이 형성되게 함으로써, 가벼우면서도 굽힘강도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 제작이 용이한 나선홈 제조장치 및 이를 이용하여 제조된 중공관을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a spiral groove manufacturing apparatus and a hollow tube manufactured using the same, wherein a screw groove is formed on an outer circumferential surface of a workpiece as a workpiece passes between a driving roller having a spiral groove forming protrusion and a pair of support rollers. By doing so, the purpose of the present invention is not only to increase the lightness and bending strength, but also to provide a spiral groove manufacturing apparatus and a hollow tube manufactured using the same, which are easy to manufacture.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 나선홈 제조장치는, 가공대상물의 외주면에 나선홈을 형성하기 위한 나선홈 제조장치에 있어서,In the spiral groove manufacturing apparatus according to the present invention for achieving this object, in the spiral groove manufacturing apparatus for forming a spiral groove on the outer peripheral surface of the workpiece,
가공대상물의 표면에 길이방향으로 접촉되도록 설치되어 회전하는 한쌍의 지지롤러; 및 A pair of support rollers installed and rotated to be in contact with the surface of the object in the longitudinal direction; And
가공대상물의 외주면에 나사홈 형상의 나선홈을 형성할 수 있도록 나선홈 형성돌부가 구비되고, 한쌍의 지지롤러와 마주보도록 나란하게 설치되어 구동되는 구동롤러;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a; a spiral groove forming protrusion is provided on the outer circumferential surface of the object to be processed is provided with a spiral groove forming protrusion, installed side by side to drive a pair of support rollers.
나선홈, 중공관, 나선홈 형성돌부, 파이프, 구동롤러 Spiral groove, hollow tube, spiral groove forming protrusion, pipe, driving roller
Description
본 발명은 나선홈 제조장치 및 이를 이용하여 제조된 중공관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중공관의 외주면에 나선홈을 형성함으로써, 길이조절이 용이하고 미끌림을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 외관을 더욱 미려하게 제작할 수 있는 나선홈 제조장치 및 이를 이용하여 제조된 중공관에 관한 것이다.The present invention relates to a spiral groove manufacturing apparatus and a hollow tube manufactured using the same, and more particularly, by forming a spiral groove on the outer circumferential surface of the hollow tube, it is easy to adjust the length and prevent slippage, and furthermore the appearance It relates to a spiral groove manufacturing apparatus that can be beautifully manufactured and a hollow tube manufactured using the same.
일반적으로 중공관은 다양한 직경과 두께 그리고 길이를 갖도록 제작하여 사용되어 왔다. 특히, 중공관은 사용목적에 따라 이러한 스펙들을 달리하여 제작하게 된다.In general, hollow tubes have been manufactured to have a variety of diameters, thicknesses and lengths. In particular, the hollow tube is manufactured by varying these specifications according to the intended use.
예를 들어, 중공관은 커텐봉과 같이 상대적으로 굽힘강도가 낮은 곳에 적용하는 경우 두께를 얇게 제작한다. 그리고, 중공관은 옷걸이 받침대와 같이 어느 정도 이상의 굽힘 하중을 받는 경우 그 직경과 두께를 크게 제작하게 된다.For example, the hollow tube is made thin when applied to a relatively low bending strength, such as curtain rods. And, when the hollow tube is subjected to a certain degree of bending load, such as hanger pedestal, the diameter and thickness will be made large.
그러나, 종래의 중공관은 사용목적에 따라 그 재질 및 두께와 직경을 달리해야 하기 때문에, 굽힘 하중이 큰 경우 전체 무게가 무거워지게 되는 문제가 발생하 게 되었다.However, the conventional hollow tube has to be different in material and thickness and diameter depending on the purpose of use, the problem that the overall weight becomes heavy when the bending load is large.
이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로서, 중공관에는 외주면에 나선홈을 형성함으로써, 굽힘강도를 보완하여 두께가 얇으면서도 가벼운 중공관을 제작하고자 하는 연구가 많이 진행되고 있다.As a solution to this problem, many studies have been made to form a hollow tube with a thin thickness by supplementing the bending strength by forming a spiral groove on the outer circumferential surface of the hollow tube.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 나선홈 형성돌부를 갖는 구동롤러와 한쌍의 지지롤러 사이에 가공대상물을 통과시킴에 따라 가공대상물의 외주면에 나사홈이 형성되게 함으로써, 가벼우면서도 굽힘강도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 제작이 용이한 나선홈 제조장치 및 이를 이용하여 제조된 중공관을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of this point, and by passing the object between the driving roller having a spiral groove forming protrusion and a pair of supporting rollers to form a screw groove on the outer peripheral surface of the object, light and bending strength The purpose is to provide a spiral groove manufacturing apparatus and a hollow tube manufactured using the same, as well as to increase the easy to manufacture.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 나선홈 제조장치는, 가공대상물의 외주면에 나선홈을 형성하기 위한 나선홈 제조장치에 있어서,In the spiral groove manufacturing apparatus according to the present invention for achieving this object, in the spiral groove manufacturing apparatus for forming a spiral groove on the outer peripheral surface of the workpiece,
가공대상물의 표면에 길이방향으로 접촉되도록 설치되어 회전하는 한쌍의 지지롤러; 및A pair of support rollers installed and rotated to be in contact with the surface of the object in the longitudinal direction; And
가공대상물의 외주면에 나사홈 형상의 나선홈을 형성할 수 있도록 나선홈 형성돌부가 구비되고, 한쌍의 지지롤러와 마주보도록 나란하게 설치되어 구동되는 구동롤러;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a; a spiral groove forming protrusion is provided on the outer circumferential surface of the object to be processed is provided with a spiral groove forming protrusion, installed side by side to drive a pair of support rollers.
특히, 한쌍의 지지롤러와 구동롤러는 각 중심점이 가공대상물을 중심으로 하는 가상의 원주상에 등간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.In particular, the pair of support rollers and the drive rollers are characterized in that each center point is disposed at equal intervals on an imaginary circumference around the workpiece.
또한, 구동롤러는 가공대상물이 회전진입하는 속도에 비례하여 회전하는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving roller is characterized in that it rotates in proportion to the speed at which the object to be rotated entering.
그리고, 나선홈 형성돌부는 단면 형상이 곡률진 것을 특징으로 한다.And, the spiral groove forming protrusion is characterized in that the cross-sectional shape is curvature.
이러한 가공대상물은 알루미늄, 스테인레스 또는 동으로 제작된 중공관인 것을 특징으로 하나, 일정 가공 두께를 갖는 일반 철파이프로 구성되어도 무방하다.The object to be processed is characterized in that the hollow tube made of aluminum, stainless steel or copper, but may be composed of a general iron pipe having a certain processing thickness.
특히, 본 발명에 따르는 나선홈 제조장치는, 가공대상물을 일정한 속도로 길이방향을 따라서 이송시켜 주는 파이프 이송피더 및 구동롤러를 가공대상물의 이송속도에 비례하여 회전시켜 주는 구동수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In particular, the spiral groove manufacturing apparatus according to the present invention further comprises a pipe feed feeder for driving the object to be processed along the longitudinal direction at a constant speed and a drive means for rotating the drive roller in proportion to the feed rate of the object to be processed. It is characterized by.
한편, 본 발명에 따르는 나선홈 제조장치에 의해 제조된 중공관은,On the other hand, the hollow tube manufactured by the spiral groove manufacturing apparatus according to the present invention,
서로 등간격으로 배치된 한쌍의 지지롤러와 외주면에 나선형상으로 나선홈 형성돌부가 형성된 구동롤러 사이를 가공대상물이 구동롤러의 회전속도와 동일한 회전진입하면서 외주면에 나선홈이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 한다.A spiral groove is formed on the outer circumferential surface while the workpiece is rotated at the same speed as the rotational speed of the driving roller between the pair of supporting rollers arranged at equal intervals and the driving roller having the spiral groove forming protrusion spirally formed on the outer circumferential surface thereof. do.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있게 된다.According to the present invention it is possible to obtain the following effects.
1) 중공관의 외주면에 형성된 나선홈을 가이드홈 등으로 이용할 수 있기 때문에 중공관의 길이 조절이라든가 커튼봉으로 이용시 커텐 등의 급격한 이동을 제한하는 스톱퍼 기능을 함께 가질 수 있게 된다.1) Since the helical groove formed on the outer circumferential surface of the hollow tube can be used as a guide groove, it can have a stopper function to limit the sudden movement of the curtain when adjusting the length of the hollow tube or using the curtain rod.
2) 중공관의 사용목적에 따라 외부에 노출시 그 외주면에 형성된 나선홈을 통해 외관을 더욱 미려하게 제작할 수 있게 되어 심미감을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.2) According to the purpose of use of the hollow tube, when exposed to the outside through the spiral groove formed on the outer circumference, the appearance can be more beautifully manufactured, thereby improving the aesthetics.
3) 특히, 이러한 외적인 심미감은 중공관의 재질에 따라 더욱 다양한 미감을 얻을 수 있게 된다.3) In particular, the external aesthetics can be obtained a variety of aesthetics depending on the material of the hollow tube.
4) 중공관의 외주면에 나선홈이 형성되어 있기 때문에 외력에 대하여 중공관의 굽힘강도가 커지기 때문에 변형과 같은 물성치를 높일 수 있게 된다.4) Since the spiral groove is formed on the outer circumferential surface of the hollow tube, the bending strength of the hollow tube increases with respect to the external force, so that physical properties such as deformation can be enhanced.
5) 이러한 물성치의 증가는 얇은 두께를 갖는 중공관을 이용하여 높은 굽힘강도를 얻을 수 있기 때문에 중공관을 경량화할 수 있게 된다.5) This increase in physical properties makes it possible to reduce the weight of the hollow tube because high bending strength can be obtained by using a hollow tube having a thin thickness.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
(제조장치의 구성)(Configuration of Manufacturing Equipment)
도 1은 본 발명에 따르는 나선홈 제조장치의 구성을 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따르는 나선홈 제조장치의 배치를 설명하기 위한 측면도이다. 여기서, 도면부호 "100"은 본 발명의 제조장치에 이용되는 가공대상물을 나타낸다.1 is a perspective view for explaining the configuration of the spiral groove manufacturing apparatus according to the present invention, Figure 2 is a side view for explaining the arrangement of the spiral groove manufacturing apparatus according to the present invention. Here,
본 발명에 따르는 나선홈 제조장치는 가공대상물(100)의 안정적으로 회전할 수 있도록 지지하기 위한 지지롤러(200)와, 직접 가공대상물(100)의 외주면에 접촉하여 나선홈(110)을 형성하기 위한 구동롤러(300)를 포함하여 이루어진다. The spiral groove manufacturing apparatus according to the present invention forms a
이하, 각 구성요소에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the components will be described in more detail.
지지롤러(200)는 가공대상물(100)과 나란하게 위치하도록 설치된다. 특히, 이러한 지지롤러(200)는 가공대상물(100)을 안정적으로 회전지지할 수 있도록 한쌍을 구비하는 것이 바람직하다.The supporting
이와 같이 이루어진 지지롤러(200)는 가공대상물(100)의 외주면에 길이방향으로 밀착되어 가공대상물(100)의 회전시 마찰력에 의해 함께 회전하도록 설치된다.The
특히, 한쌍의 지지롤러(200)는 가공대상물(100)을 안정적으로 지지해 주기 위하여, 후술하게 될 구동롤러(300)와 함께, 도 2에서와 같이, 등간격으로 설치하는 것이 바람직하다. 이에 대한 상세한 설명은 구동롤러(300)와 함께 하기로 한다.In particular, the pair of
본 발명의 바람직한 실시예에서, 각 지지롤러(200)는 가공대상물(100)을 원활하게 지지할 수 있는 재질로 이루어진 것이라면 어떠한 것이라도 사용 가능하다. 예를 들어, 지지롤러(200)의 재질로는 고무롤러라든가 금속롤러를 사용할 수 있다. 특히, 금속롤러를 채용하는 경우, 가공대상물(100)의 표면을 보호하기 위하여 표면에 고무와 같은 연질이면서 마찰력이 큰 재질로 감싸 주는 것이 바람직하다.In a preferred embodiment of the present invention, each
구동롤러(300)는 지지롤러(200)와 동일한 크기로 형성되며, 외주면에는 가공대상물(100)에 나선홈(110)을 형성할 수 있도록 나선홈 형성돌부(310)가 형성되어 있다.The
나선홈 형성돌부(310)는 구동롤러(300)의 외주면에 일정한 피치를 갖는 나사산 형태로 형성되며, 특히 그 단면은 곡률진 형상으로 이루어진다. 이때의 곡률은 가공대상물(100)의 직경 등을 고려하여 형성하는 것이 바람직하다.The spiral
이와 같이 이루어진 구동롤러(300)는 상술한 지지롤러(200)와 나란하게 위치하여 회전가능하도록 설치된다. 특히, 도 2에서와 같이, 구동롤러(300)는 각 지지 롤러(200)와 등간격(120°)으로 장착한다. 그리고, 구동롤러(300) 및 각 지지롤러(200)의 중심점은 가공대상물(100)의 중심점에서 가상의 원주상에 각각 위치하도록 함으로써, 가공대상물(100)이 한쌍의 지지롤러(200)와 구동롤러(300)에 의해 형성되는 삼각 구조를 유지하도록 하여 가공대상물(100)을 안정적으로 지지할 수 있게 하는 것이 바람직하다.The
본 발명에 따르는 구동롤러(300)는 일정한 속도로 회전가능한 구동모터와 같은 구동수단(미도시됨)을 포함하여 구성된다. 구동수단은 후술하게 될 파이프이송피더의 이송속도와 비례하여 구동롤러(300)를 회전시켜 주는 것이 바람직하다. 이러한 파이프이송피더를 대신하여 작업자가 구동롤러(300)의 회전속도를 고려하여 직접 가공대상물(100)를 길이방향으로 밀어넣는 방법도 가능하다.The
한편, 본 발명에 따르는 나선홈 제조장치(1000)는, 한쌍의 지지롤러(200)와 구동롤러(300)를 통과하는 가공대상물(100)의 이송속도를 조절해 주기 위하여 파이프이송피더(미도시됨)를 더 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.On the other hand, the spiral
파이프이송피더는 통상의 기술로 제작된 것을 이용하게 되며, 바람직하기로는 가공대상물(100)을 길이방향으로 밀어주면서 지지롤러(200)와 구동롤러(300)에 의해 회전되는 것을 지지할 수 있도록 구성된 것을 이용하는 것이 더욱 바람직하다.The pipe feed feeder is made of a conventional technology, and is preferably configured to support the rotation by the
특히, 파이프이송피더는 구동롤러(300)의 회전속도와 비례하여 가공대상물(100)을 이송시켜 줌으로써, 가공대상물(100)의 표면에 일정한 피치를 갖는 나선 홈(110)이 형성될 수 있게 하는 것이 바람직하다.In particular, the pipe feed feeder to convey the
또한, 본 발명에 따르는 나선홈 제조장치(1000)는, 구동롤러(300) 뿐만 아니라 지지롤러(200)에도 구동롤러(300)와 마찬가지로 외주면에 나선홈 형성돌부(미도시됨)를 형성할 수도 있다.In addition, the spiral
이때의 나선홈 형성돌부는 구동롤러(300)의 나선홈 형성돌부(310)와 엇갈리도록, 즉 나사선 형성시 2열 나사와 같은 방식으로 2열의 나선홈이 형성되도록 배치하는 구성도 가능하다. 뿐만 아니라, 한쌍의 지지롤러(200)에 나선홈 형성돌부(310)보다 각각 높이가 낮게 나선홈 형성돌부를 형성하여, 각 지지롤러(200)가 일차적으로 나선홈을 가공한 다음 최종적으로 구동롤러(300)에 의해 나사선(110)이 형성될 수 있도록 하는 구성도 가능하다.At this time, the spiral groove forming protrusion may be arranged so as to cross the spiral
마지막으로, 본 발명에 따르는 가공대상물(100)은 소성변형이 이루어지는 재질로 제작된 것이라면 어떠한 것이라도 이용할 수 있으나, 가공대상물(100)로는 알루미늄, 스테인레스 또는 동으로 제작된 것을 이용하는 것이 바람직하다. 그리고, 이러한 가공대상물(100)은 내부가 충진된 솔리드 형태로 제작된 것이라든가 내부가 빈 중공관 형태로 제작된 것이라도 가능하나, 중공관 형태로 제작된 것을 이용하는 것이 바람직하다.Finally, the
(작동)(work)
먼저, 작업자 또는 파이프공급피더(미도시됨)를 이용하여 가공대상물(100)을 길이방향으로 이송시키게 된다. 이때, 구동롤러(300)는 구동수단(미도시됨)에 의해 소정의 속도로 회전하는 상태에 있게 된다. 여기서, 가공대상물(100)은 중공관 형태로 제작된 것을 예로 들어 설명한다.First, a worker or a pipe feed feeder (not shown) is used to transfer the
가공대상물(100)은 한쌍의 지지롤러(200)와 구동롤러(300) 사이에 유입되면서 이들 지지롤러(200)와 구동롤러(300)와의 마찰력에 의해 회전하면서 앞으로 나가게 된다.The object to be processed 100 flows in between the supporting
이와 동시에, 구동롤러(300)의 회전으로 인하여 나선홈 형성돌부(310)가, 도 1에서와 같이, 가공대상물(100)의 표면에 가압하면서 나선홈(110)을 형성하게 되는 것이다.At the same time, the spiral
이러한 작동으로 가공대상물(100)이 길이 전체에 대하여 본 발명에 따르는 나선홈 제조장치(1000)를 통과하게 되면, 도 3에서와 같이 외주면에 나선홈(110)이 형성된 중공의 가공대상물(100')을 얻게 된다.In this operation, when the
한편, 본 발명은 이와 같이 나선홈 제조장치에 의해 제조된 중공관 형태의 가공대상물(100')을 포함하여 이루어지고,On the other hand, the present invention is made to include a workpiece 100 'of the hollow tube shape manufactured by the spiral groove manufacturing apparatus as described above,
상기에서 지지롤러(200)들은 구동롤러(300)의 회전에 의해 형성되는 나선홈(110)의 형성과 관계없이 가공 대상물을 지지해주는 역할을 수행하게 되나, 상기 지지롤러(200)각 외주면에 나선형상으로 나선홈 형성돌부를 형성하여 나선홈(110) 에 순차적으로 지지하면서 나선홈의 형성을 보조함으로써 그 나선홈(110)의 형성을 더욱 용이하고 견고하게 형성할수 있게 할수도 있다.The
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌으나, 이러한 실시예는 본 발명을 더욱 명확히 개시하기 위한 것이며, 본 명세서 및 도면에 기재된 사항의 범위에서 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다 할 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 본 명세서 및 도면에 기재된 사항 및 그 기재에 의하여 당업자가 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 이러한 수정이나 변형을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, these embodiments are intended to more clearly disclose the present invention, and various modifications and variations are possible in the scope of the matters described in the specification and the drawings. something to do. Accordingly, the appended claims should be understood to include such modifications and variations as may be easily deduced by those skilled in the art based on the matters described in the specification and drawings.
도 1은 본 발명에 따르는 나선홈 제조장치의 구성을 설명하기 위한 사시도.1 is a perspective view for explaining the configuration of the spiral groove manufacturing apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따르는 나선홈 제조장치의 배치를 설명하기 위한 측면도. Figure 2 is a side view for explaining the arrangement of the spiral groove manufacturing apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따르는 나선홈 제조장치에 의해 제조된 중공관의 일예를 보여주는 사시도.Figure 3 is a perspective view showing an example of a hollow tube produced by the spiral groove manufacturing apparatus according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 도면부호의 간단한 설명><Brief description of reference numerals for the main parts of the drawings>
100 : 가공대상물100: object to be processed
110 : 나선홈110: spiral groove
200 : 지지롤러200: support roller
300 : 구동롤러300: driving roller
310 : 나선홈 형성돌부310: spiral groove forming protrusion
1000 : 제조장치1000: Manufacturing Equipment
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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