KR101287614B1 - 나선형 리브 파이프의 압출장치 - Google Patents

나선형 리브 파이프의 압출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속을 소재로 하는 파이프의 내주면에 나선형 리브를 압출하기 위한 나선형 리브 파이프의 압출장치를 개시한다. 본 발명은 다이스, 맨드릴과 풀러로 구성되어 있다. 빌릿을 파이프로 압출하기 위한 구멍이 다이스에 형성되어 있다. 맨드릴은 파이프의 압출을 위하여 구멍에 구멍의 내주면과 간격을 두고 설치되어 있다. 맨드릴의 외주면에 적어도 하나 이상의 그루브가 길이 방향을 따라 형성되어 있다. 풀러는 다이스의 전방에 직선이송할 수 있도록 설치되어 있고, 다이스로부터 압출되어 나오는 파이프의 선단을 클램핑하는 클램핑 유닛과 클램핑 유닛을 회전시킬 수 있도록 클램핑 유닛과 연결되어 있는 로터리 액추에이터를 구비한다. 파이프의 선단이 클램핑 유닛에 클램핑되어 있는 상태에서 다이스로부터 멀어지는 방향으로 클램핑 유닛을 직선이송시킴과 동시에 로터리 액추에이터의 구동에 의하여 회전시켜 파이프의 내주면에 적어도 하나 이상의 나선형 리브를 압출하도록 구성되어 있다. 본 발명에 의하면, 다이스의 구멍에 나선형 리브를 압출할 수 있는 나선형 또는 직선형 그루브를 구비하는 맨드릴을 설치하고, 다이스를 통과하는 파이프를 당기면서 회전시켜 나선형 리브 파이프를 연속적으로 제조할 수 있다. 또한, 파이프의 회전이송에 의하여 나선형 리브를 정확하고 원활하게 압출하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 구성이 단순하여 생산비를 절감할 수 있다.

Description

나선형 리브 파이프의 압출장치{EXTRUSION APPARATUS FOR SPIRAL RIB PIPE}
본 발명은 압출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속을 소재로 하는 파이프의 내주면에 나선형 리브(Spiral/Helical rib)를 압출하기 위한 나선형 리브 파이프의 압출장치에 관한 것이다.
파이프, 튜브, 덕트(Duct), 도관(Conduit) 등은 유체의 수송을 위하여 보편적으로 사용되고 있다. 열교환기(Heat exchanger), 히트파이프(Heat pipe) 등에 사용되고 있는 파이프는 냉매나 열매와 같은 유체와의 열교환 효율을 향상시키기 위하여 유체와 접촉되는 열교환 면적, 즉 전열면적을 고려하여 설계해야 한다.
한편, 이중관식 열교환기(Double pipe type heat exchanger)는 이너파이프(Inner pipe)가 아우터파이프(Outer pipe) 속에 동심원을 이루도록 삽입되어 구성된다. 열교환을 위한 유체는 이너파이프와 아우터파이프 사이의 통로(Passage)와 이너파이프의 보어(Bore) 각각에 공급된다. 이와 같은 이중관식 열교환기는 이너파이프와 아우터파이프 사이의 전열면적을 증가시키기 위하여 다양한 구조로 개발되어 있다.
한국 공개특허 제10-2010-0111610호 "이중관 및 이를 구비한 열교환기"에는 복수의 리브들이 이너파이프와 아우터파이프 각각의 내주면에 길이 방향을 따라 직선형으로 형성되어 있는 리브 파이프(Rib pipe)의 구성이 개시되어 있다. 아우터파이프의 리브들은 이너파이프의 외주면에 접촉되어 있다. 한국 공개특허 제10-2009-0029890호 "이중관형 내부 열교환기"에는 아우터파이프가 나선부를 구비하는 주름관(Corrugated pipe)으로 구성되어 있는 것이 개시되어 있다. 나선부는 이너파이프와 아우터파이프 사이에 유로를 형성하게 된다.
상기한 바와 같은 종래의 이중관식 열교환기용 리브 파이프나 주름관은 압출(Extrusion)에 의하여 연속적으로 제조하고 있다. 그러나 복수의 리브들이 파이프의 내주면에 나선형으로 형성되어 있는 나선형 리브 파이프는 압출에 의하여 제조하지 못하고 있다. 특히, 나선형 리브 파이프는 강성, 내구성 및 생산성 등 여러 조건을 고려하여 제조해야 하며, 또한 리브와 이너파이프의 긴밀한 접촉을 위하여 정밀하게 제조되어야 하므로, 압출에 많은 어려움을 수반하고 있다. 따라서 나선형 리브 파이프를 압출에 의하여 효율적으로 제조할 수 있는 압출장치의 개발이 요구되고 있으나, 이를 만족할 만한 압출장치가 개발되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 여러 가지 문제점들을 해결하기 위한 것이다. 본 발명의 목적은, 금속을 소재로 하는 파이프의 내주면에 나선형 리브를 연속적으로 압출할 수 있는 새로운 나선형 리브 파이프의 압출장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 나선형 리브를 정확하고 원활하게 압출하여 생산성을 향상시킬 수 있는 나선형 리브 파이프의 압출장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 따른 목적은, 구성이 단순하여 생산비를 절감할 수 있는 나선형 리브 파이프의 압출장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 나선형 리브 파이프의 압출장치가 제공된다. 본 발명에 따른 나선형 리브 파이프의 압출장치는, 빌릿(Billet)을 파이프로 압출하기 위한 구멍이 형성되어 있는 다이스와; 파이프의 압출을 위하여 구멍에 구멍의 내주면과 간격을 두고 설치되어 있으며, 외주면에 적어도 하나 이상의 그루브(Groove)가 길이 방향을 따라 형성되어 있는 맨드릴(Mandrel)과; 다이스의 전방에 직선이송할 수 있도록 설치되어 있고, 다이스로부터 압출되어 나오는 파이프의 선단을 클램핑하는 클램핑 유닛과 클램핑 유닛을 회전시킬 수 있도록 클램핑 유닛과 연결되어 있는 로터리 액추에이터를 구비하는 풀러를 포함하고, 파이프의 선단이 클램핑 유닛에 클램핑되어 있는 상태에서 다이스로부터 멀어지는 방향으로 클램핑 유닛을 직선이송시킴과 동시에 로터리 액추에이터의 구동에 의하여 회전시켜 파이프의 내주면에 적어도 하나 이상의 나선형 리브를 압출하도록 구성되어 있다.
본 발명에 따른 나선형 리브 파이프의 압출장치는, 다이스의 구멍에 나선형 리브를 압출할 수 있는 나선형 또는 직선형 그루브를 구비하는 맨드릴을 설치하고, 다이스를 통과하는 파이프를 당기면서 회전시켜 나선형 리브 파이프를 연속적으로 제조할 수 있다. 또한, 파이프의 회전이송에 의하여 나선형 리브를 정확하고 원활하게 압출하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 구성이 단순하여 생산비를 절감할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 나선형 리브 파이프의 압출장치에 의하여 제조되는 파이프의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 나선형 리브 파이프의 압출장치의 구성을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 보이는 다이스 유닛의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 5에 보이는 다이스 유닛의 구성을 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 나선형 리브 파이프의 압출장치의 다른 실시예를 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 보이는 다이스 유닛의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 7에 보이는 다이스 유닛의 구성을 나타낸 정면도이다.
도 10은 도 7에 보이는 냉각장치의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 다른 실시예의 압출장치의 제어를 설명하기 위하여 나타낸 블록도이다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 나선형 리브 파이프의 압출장치에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 나선형 리브 파이프의 압출장치에 의하여 압출되는 파이프(10)는 그 보어(12)의 내주면에 복수의 나선형 리브(14)들이 원주 방향을 따라 형성되어 있는 나선형 리브 파이프이다. 파이프(10)는 금속 소재, 예를 들면 알루미늄합금, 동합금 등으로 구성되어 있다. 이러한 파이프(10)은 일례로 이중관식 열교환기(Double pipe type heat exchanger)에 사용된다. 이중관식 열교환기는 이너파이프(Inner pipe)가 아우터파이프(Outer pipe) 속에 동심원을 이루도록 삽입되어 구성된다. 열교환을 위한 유체는 이너파이프와 아우터파이프 사이의 통로(Passage)와 이너파이프의 보어 각각에 공급된다. 파이프(10)는 아우터파이프로 사용되고, 나선형 리브(14)들은 이너파이프의 외주면에 브레이징(Brazing)된다. 유체의 흐름이 나선형 리브(14)들에 의하여 난류로 형성되어 열교환 성능을 향상시키게 된다. 또한, 동일한 길이의 파이프(10)에서는 나선형 리브(14)들에 의하여 유체의 유동길이가 증가되어 열교환 성능을 향상시키게 된다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 나선형 리브 파이프의 압출장치(100)는 빌릿(Billet: 20), 예를 들면 알루미늄합금을 공급하기 위한 컨테이너(Container: 110)와 램(Ram: 120)을 구비한다. 빌릿(20)의 수용을 위하여 체임버(Chamber: 112)가 컨테이너(110)의 중앙에 형성되어 있다. 컨테이너(110)는 빌릿(20)의 유동을 위하여 히터(Heater: 114)의 작동에 의하여 빌릿(20)을 가열 및 온도를 유지한다. 빌릿(20)은 가열장치의 작동에 의하여 미리 가열된 후, 장입장치의 작동에 의하여 컨테이너(110)의 체임버(112)에 장입되게 된다.
도 4와 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 램(120)은 체임버(112) 안의 빌릿(20)을 가압하여 체임버(112) 밖으로 배출한다. 램(120)은 스템(Stem)으로 부르고 있으며, 유압식 램으로 구성되어 있다. 도 4에 램(120)은 전방 압출(Forward extrusion) 방식으로 빌릿(20)을 밀어내는 것이 도시되어 있으나, 램(120)은 후방 압출(Inverted extrusion) 으로 빌릿(20)을 밀어내는 것으로 구성될 수 있다.
램(120)은 유압제어기(122)의 작동에 의하여 제어된다. 유압제어기(122)는 리저버(Reservoir: 122a)로부터 작동유체를 펌핑하여 공급하는 유압펌프(122b)와, 유압펌프(122b)로부터 공급되는 작동유체의 흐름을 제어하는 솔레노이드밸브(Solenoid valve: 122c) 등으로 구성될 수 있다. 램(120)은 작동유체의 유압에 의하여 빌릿(20)을 압출한다.
도 4 내지 도 6을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 나선형 리브 파이프의 압출장치는 컨테이너(110)로부터 나오는 빌릿(20)을 파이프(10)로 압출하기 위한 다이스 유닛(Dies: 130)을 구비한다. 다이스 유닛(130)은 케이싱(Casing: 140), 다이스(Dies: 150)와 맨드릴(160)로 구성되어 있다.
단(142)을 갖는 보어(144)가 케이싱(140)의 중앙에 형성되어 있다. 다이스(150)는 단(142)에 지지되도록 보어(144)의 중앙에 설치되어 있다. 파이프(10)의 압출을 위한 구멍(Hole: 152)이 다이스(150)의 중앙에 형성되어 있다. 맨드릴(160)은 구멍(152)과 동심을 이루도록 구멍(152)의 중앙에 설치되어 있다. 구멍(152)의 내주면과 맨드릴(160)의 외주면 사이에 파이프(10)의 압출을 위한 간격(154)이 유지되어 있다. 나선형 리브(14)들의 성형을 위한 그루브로 복수의 나선형 그루브(Spiral/Helical groove: 162)들이 맨드릴(160)의 외주면에 원주 방향을 따라 형성되어 있다. 맨드릴(160)은 빌릿(20)의 유동저항을 감소시키기 위하여 상류에서 하류로 갈수록 단면적이 넓어지는 원추 모양으로 형성되어 있다. 구멍(152)의 내주면과 맨드릴(160)의 상류 외주면은 복수의 리브(164)들에 의하여 연결되어 있다. 리브(164)들은 반경 방향을 따라 등간격으로 배열되어 있다.
플래튼(Platen: 170)이 케이싱(140)을 지지하도록 설치되어 있다. 파이프(10)의 이송을 위하여 보어(172)가 플래튼(170)의 중앙에 형성되어 있다. 다이스 유닛(130)은 케이싱(140)이 플래튼(170)에 지지되는 것에 의하여 컨테이너(110)와 플래튼(170) 사이에 고정적으로 설치된다.
본 발명에 따른 나선형 리브 파이프 압출장치(100)는 파이프(10)의 선단을 잡아당기는 풀러(Puller: 180)를 구비한다. 풀러(180)는 캐리지(Carriage: 182), 리니어 액추에이터(Linear actuator: 184), 클램핑 유닛(Clamping unit: 186)과 로터리 액추에이터(Rotary actuator: 188)로 구성되어 있다.
도 4와 도 5에 화살표 "A"로 도시되어 있는 바와 같이, 캐리지(182)는 다이스 유닛(130)의 전방에 직선이송할 수 있도록 배치되어 있다. 리니어 액추에이터(184)는 캐리지(182)를 직선이송시킬 수 있는 구동력을 제공한다. 캐리지(182)의 직선이송을 리니어 액추에이터(184)는 다양한 형태와 구조로 구성될 수 있다.
리니어 액추에이터(184)는 구동력을 제공하는 서보모터(Servo motor: 184a)와, 서보모터(184a)의 구동력에 의하여 회전하는 리드스크루(Lead screw: 184b)와, 리드스크루(184b)를 따라 나사운동하도록 체결되어 있고 캐리지(182)가 고정되어 있는 너트블록(Nut block: 184c)과, 캐리지(182)의 직선운동을 안내하는 리니어가이드(Linear guide: 184d)로 구성되어 있다. 리드스크루(184b)는 볼스크루(Ball screw)로 구성되고, 너트블록(184c)은 볼너트블록(Ball nut block)으로 구성될 수 있다. 가이드레일은 모노레일 타입 대신에 가이드바(Guide bar)로 구성될 수 있다. 리니어 액추에이터(184)는 타이밍벨트(Timing belt)에 의하여 캐리지가 직선운동되는 벨트 드라이번 리니어 액추에이터(Belt driven linear actuators)로 구성될 수 있다. 또한, 리니어 액추에이터(184)는 구동원으로 에어실린더나 유압실린더에 의하여 캐리지를 직선운동시킬 있도록 구성될 수 있다. 리니어 액추에이터(184)는 서보모터, 랙과 피니언(Rack and pinion), 캐리지와 리니어가이드로 구성되거나 체인전동장치, 벨트전동장치에 의하여 캐리지(182)를 직선이송시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
클램핑 유닛(186)은 다이스 유닛(130)으로부터 압출되는 파이프(10)의 선단을 클램핑할 수 있도록 캐리지(182)의 후방에 배치되어 있다. 클램핑 유닛(186)은 액추에이터(186a)와 액추에이터(186a)의 작동에 의하여 파이프(10)을 클램핑하는 한 쌍의 조(Jaw: 186b)들로 구성되어 있다.
도 4와 도 5에 화살표 "B"로 도시되어 있는 바와 같이, 로터리 액추에이터(188)는 클램핑 유닛(186)을 나선형 리브(14)들의 회전 방향으로 회전시킬 수 있도록 클램핑 유닛(186)과 연결되어 있고 캐리지(182)의 한쪽에 설치되어 있다. 로터리 액추에이터(188)는 전기모터나 유압모터로 구성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 나선형 리브 파이프의 압출장치(100)는 다이스 유닛(130)으로부터 압출되는 파이프(10)을 이송시키는 롤러 컨베이어(Roller conveyor: 190)를 구비한다. 롤러 컨베이어(190)는 프레임(192)과 프레임(192)에 회전할 수 있도록 장착되어 있는 복수의 롤러(Roller: 194)들로 구성되어 있다. 롤러(194)들은 파이프(10)을 구름운동(Rolling motion)에 의하여 이송한다.
본 발명에 따른 나선형 리브 파이프의 압출장치(100)는 다이스 유닛(130)과 풀러(180) 사이에 파이프(10)의 사이징(Sizing)을 위하여 설치되어 있는 사이징 다이스 유닛(200)을 구비한다. 사이징 다이스 유닛(200)은 케이싱(210)과 사이징 다이스(220)로 구성되어 있다. 단(212)을 갖는 보어(222)가 케이싱(210)의 중앙에 형성되어 있다. 사이징 다이스(220)는 단(212)에 지지되도록 보어(222)의 중앙에 설치되어 있다. 파이프(10)의 사이징을 위한 구멍(222)이 다이스(220)의 중앙에 형성되어 있다.
지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 나선형 리브 파이프의 압출장치에 대한 작용을 설명한다.
도 4와 도 5를 참조하면, 컨테이너(110)의 체임버(112)에 수용되어 있는 빌릿(20)은 컨테이너(110)의 가열에 의하여 유동성을 보유하게 된다. 이때, 빌릿(20)은 용융점의 50~70%의 온도로 가열된다. 따라서 빌릿(20)은 반응고 상태(Semi-solid state)로 되어 유동성을 갖게 된다. 램(120)은 컨테이너(110)의 체임버(112)에 수용되어 있는 빌릿(20)을 35~700Mpa로 가압하여 체임버(112) 밖으로 밀어낸다.
계속해서, 유동성을 갖는 빌릿(20)은 다이스(150)의 구멍(152)으로 유입된 후, 구멍(152)의 내주면과 맨드릴(160)의 외주면 사이에 형성되어 있는 간격(154)을 통과하여 구멍(152) 밖으로 압출된다. 또한, 빌릿(20)은 맨드릴(160)의 나선형 그루브(162)들을 따라 유동되면서 보어(14)의 내주면에 복수의 나선형 리브(14)들을 형성하게 된다.
클램핑 유닛(186)의 조(186b)들은 액추에이터(186a)의 작동에 의하여 구멍(152) 밖으로 나오는 파이프(10)의 선단을 클램핑한다. 파이프(10)의 선단이 클램핑 유닛(186)에 의하여 클램핑되면, 로터리 액추에이터(188)가 구동되어 클램핑 유닛(186)과 함께 클램핑되어 있는 파이프(10)이 회전된다. 램(120)의 압출력에만 의존되어 파이프(10)을 압출하는 경우, 나선형 리브(14)들을 원활하게 압출할 수 없다.
본 발명에 따른 나선형 리브 파이프의 압출장치(100)는 파이프(10)들을 회전시킴과 동시에 리니어 액추에이터(184)의 작동에 의하여 캐리지(182)를 다이스(150)로부터 멀어지는 방향으로 직선이송시켜 파이프(10)을 회전 이송시킴으로써, 나선형 리브(14)들이 보어(12)의 내주면에 원활하고 정확히 성형되게 한다. 롤러(194)들은 구름운동에 의하여 이송되는 파이프(10)을 지지하여 파이프(10)의 휨변형을 방지하고 이송을 원활하게 유도한다.
한편, 파이프(10)는 풀러(180)의 작동에 의하여 다이스 유닛(130)으로부터 당겨지면서 사이징 다이스(220)의 구멍(222)을 통과하게 되고, 파이프(10)의 외주면은 축관(Swaging)되어 사이징된다. 마지막으로, 파이프(10)는 절단기(Cutting machine)에 의하여 소요의 길이로 절단한다.
도 7 내지 도 10에 본 발명에 따른 나선형 리브 파이프의 압출장치의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 7 내지 도 10을 참조하면, 다른 실시예의 나선형 리브 파이프의 압출장치(200)는 앞에서 설명한 나선형 리브 파이프의 압출장치(100)와 기본적인 구성이 동일하다. 따라서 다른 실시예의 나선형 리브 파이프의 압출장치(200)에서 나선형 리브 파이프의 압출장치(100)와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 7 내지 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 다른 실시예의 나선형 리브 파이프의 압출장치(200)는 다이스(150)의 구멍(152)에 설치되어 있는 맨드릴(160)를 구비한다. 나선형 리브(14)들의 성형을 위한 그루브로 복수의 직선형 그루브(Straight groove: 166)들이 맨드릴(160)의 외면에 길이 방향을 따라 형성되어 있다.
도 7과 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 다른 실시예의 나선형 리브 파이프의 압출장치(200)는 다이스(150)로부터 압출되어 나오는 파이프(10)를 냉각하기 위한 냉각장치(230)를 더 구비한다. 냉각장치(230)의 분사기구(232)는 다이스(150)와 풀러(180) 사이에 배치되어 냉각제 소스(Refrigerant source)로부터 공급되는 냉각제를 파이프(10)에 분사한다. 분사기구(232)의 내측파이프(232a)는 파이프(10)가 통과되는 통로(232b)와 통로(232b)와 연통되도록 내주면에 형성되어 있는 복수의 노즐구멍(232c)들을 구비한다. 외측파이프(232d)가 내측파이프(232a)의 외측에 냉각제 통로(232e)를 형성하도록 장착되어 있다. 냉각제 통로(232e)는 냉각제 소스와 연결되어 있다.
냉각제 소스는 냉각제로 냉각수를 사용하는 경우, 냉각수를 저장하는 리저버(234)와, 리저버(234)로부터 냉각수를 펌핑하여 공급하는 펌프(236)와, 펌프(236)로부터 공급되는 냉각수의 흐름을 제어하는 솔레노이드밸브(238) 등으로 구성될 수 있다. 냉각수는 솔레노이드밸브(238)를 거쳐 냉각제 통로(232e)에 공급된 후, 노즐구멍(232c)을 통하여 통로(232b)에 분사되어 통로(232b)를 지나는 파이프(10)를 냉각한다. 냉각제 소스는 냉각제로 공기를 사용하는 경우, 압축공기를 발생하여 리저버에 저장하는 에어컴프레서(Air compressor)와, 리저버로부터 공급되는 압축공기의 흐름을 제어하는 솔레노이드밸브로 구성될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 분사기구(232)는 파이프(10)의 주위에 원주 방향을 따라 배치되는 복수의 노즐들로 구성될 수 있다. 또한, 냉각장치(230)는 나선형 리브 파이프의 압출장치(100)에 적용될 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 다른 실시예의 나선형 리브 파이프의 압출장치(200)는 유압제어기(122), 리니어 액추에이터(184), 클램핑 유닛(186), 로터리 액추에이터(188)와 냉각장치(230)의 작동을 제어하는 컨트롤러(Controller: 240)를 구비한다. 컨트롤러(240)는 유압펌프(122b)와 솔레노이드밸브(122c)의 작동을 제어하여 램(120)을 작동시킨다. 컨트롤러(240)는 서보모터(184a), 액추에이터(186a)와 로터리 액추에이터(184)의 구동을 제어하여 압출되는 파이프(10)의 내주면에 나선형 리브(14)들을 성형시킨다. 컨트롤러(240)는 펌프(236)와 솔레노이드밸브(238)의 작동을 제어하여 냉각수를 분사시킴으로써 파이프(10)를 냉각시킨다.
한편, 본 발명에 따른 다른 실시예의 나선형 리브 파이프의 압출장치(200)에 있어서, 유동성을 갖는 빌릿(20)은 다이스(150)의 구멍(152)으로 유입된 후, 구멍(152)의 내주면과 맨드릴(160)의 외주면 사이에 형성되어 있는 간격(154)을 통과하여 구멍(152) 밖으로 압출된다. 또한, 빌릿(20)은 맨드릴(160)의 직선형 그루브(162)들을 따라 유동되면서 보어(14)의 내주면에 복수의 직선형 리브(14)들을 형성하게 된다.
계속해서, 다이스(150)의 구멍(152)으로부터 압출되어 나오는 파이프(10)는 클램핑 유닛(186)에 의하여 클램핑된 상태에서 로터리 액추에이터(188)의 작동에 의하여 도 7과 도 8에 화살표 "B"로 도시되어 있는 바와 같이 회전된다. 또한, 파이프(10)는 리니어 액추에이터(184)의 작동에 의하여 도 7과 도 8에 화살표 "A"로 도시되어 있는 바와 같이 직선이송된다. 파이프(10)는 분사기구(232)의 통로(232b)를 통과하면서 노즐구멍(232c)들을 통하여 분사되는 냉각수에 의하여 냉각된다. 파이프(10)는 회전과 직선이송에 의하여 비틀림력을 받게 되고, 이에 따라 직선형 리브(16)들은 휨변형되면서 나선형 리브(14)들로 원활하고 정확히 성형된다. 파이프(10)는 냉각장치(240)에 의하여 냉각된 후, 사이징 다이스(220)의 구멍(222)을 통과하면서 정확한 치수로 사이징된다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 파이프 14: 나선형 리브
20: 빌릿 100: 압출장치
110: 컨테이너 120: 램
122: 유압제어기 130: 다이스 유닛
140: 케이싱 150: 다이스
152: 구멍 154: 간격
160: 맨드릴 162: 나선형 그루브
164: 리브 166: 직선형 그루브
170: 플래튼 180: 풀러
182: 캐리지 184: 리니어 액추에이터
186: 클램핑 유닛 188: 로터리서보모터
190: 롤러 컨베이어 200: 사이징 다이스 유닛
210: 케이싱 220: 사이징 다이스
230: 냉각장치 232: 분사기구

Claims (8)

  1. 빌릿을 파이프로 압출하기 위한 구멍이 형성되어 있는 다이스와;
    상기 파이프의 압출을 위하여 상기 구멍에 상기 구멍의 내주면과 간격을 두고 설치되어 있으며, 외주면에 적어도 하나 이상의 그루브가 길이 방향을 따라 형성되어 있는 맨드릴과;
    상기 다이스의 전방에 직선이송할 수 있도록 설치되어 있고, 상기 다이스로부터 압출되어 나오는 상기 파이프의 선단을 클램핑하는 클램핑 유닛과 상기 클램핑 유닛을 회전시킬 수 있도록 상기 클램핑 유닛과 연결되어 있는 로터리 액추에이터를 구비하는 풀러를 포함하고,
    상기 파이프의 선단이 상기 클램핑 유닛에 클램핑되어 있는 상태에서 상기 다이스로부터 멀어지는 방향으로 상기 클램핑 유닛을 직선이송시킴과 동시에 상기 로터리 액추에이터의 구동에 의하여 회전시켜 상기 파이프의 내주면에 적어도 하나 이상의 나선형 리브를 압출하도록 구성되어 있는 나선형 리브 파이프의 압출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 그루브는 나선형 그루브로 이루어지는 나선형 리브 파이프의 압출장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 그루브는 직선형 그루브로 이루어지는 나선형 리브 파이프의 압출장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 맨드릴은 상기 빌릿의 유동저항을 감소시키기 위하여 상류에서 하류로 갈수록 단면적이 넓어지는 원추 모양으로 형성되어 있고, 상기 구멍의 내주면과 상기 맨드릴의 외주면은 복수의 리브들에 의하여 연결되어 있는 나선형 리브 파이프의 압출장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 풀러는,
    상기 클램핑 유닛과 상기 로터리 액추에이터가 설치되어 있고, 상기 다이스의 전방에 직선이송하도록 설치되어 있는 캐리지와;
    상기 다이스에 대하여 상기 캐리지를 직선이송시키기 위한 구동력을 제공하는 리니어 액추에이터를 더 구비하는 나선형 리브 파이프의 압출장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다이스와 상기 풀러 사이에 상기 파이프를 구름운동에 의하여 이송하도록 설치되어 있는 롤러 컨베이어와;
    상기 다이스와 상기 풀러 사이에 상기 파이프의 사이징을 위하여 설치되어 있는 사이징 다이스를 더 구비하는 나선형 리브 파이프의 압출장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다이스로부터 압출되어 나오는 상기 파이프에 냉각제 소스로부터 공급되는 냉각제를 분사하여 냉각하는 분사기구를 구비하는 냉각장치를 더 포함하는 나선형 리브 파이프의 압출장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 분사기구는,
    상기 다이스와 상기 풀러 사이에 장착되어 있고, 상기 파이프가 통과되는 통로와 상기 통로와 연통되도록 내주면에 형성되어 있는 복수의 노즐구멍을 갖는 내측파이프와;
    상기 내측파이프의 외측에 냉각제 통로를 형성하도록 장착되어 있으며, 상기 냉각제 통로는 상기 냉각제 소스와 연결되어 있는 외측파이프를 구비하는 나선형 리브 파이프의 압출장치.
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