KR101378827B1 - 덕트용 플레이트의 비드 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 덕트용 플레이트의 비드 성형장치에 관한 것으로, 프레임과; 상기 프레임 양측에 마련된 한 쌍의 롤지지부와; 상기 한 쌍의 롤지지부에 각각 양단이 지지되어 회전하면서 플레이트에 비드를 형성하는 성형롤과; 상기 프레임에 마련되어 상기 성형롤을 회전구동하는 회전구동부;를 포함하되, 상기 성형롤은, 외주면에 소정의 비드 형상이 양각 또는 음각으로 형성된 가공롤과; 상기 가공롤에 면접하여 회전하되 상기 가공롤과의 사이에 유입된 플레이트에 가해지는 상기 가공롤의 가압력을 지지하여 비드 성형이 이루어지도록 하는 탄성재질의 지지롤;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 양각 또는 음각이 형성된 하나의 가공롤과 가압력을 지지하는 탄성재질의 지지롤에 의해 비드가 성형되므로, 플레이트의 전단변형이 아닌 굽힘에 의해 비드가 성형되어 성형전후 플레이트의 두께를 일정하게 유지할 수 있을 뿐 아니라 성형중 플레이트의 찢어짐 등을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 지지롤이 탄성재질로 마련되므로 비드 성형중 플레이트에 가해지는 국부적인 가압력을 완충하여 플레이트의 파손을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 성형중 금형 형상에 따른 플레이트의 스크래치 등을 방지할 수 있다.

Description

덕트용 플레이트의 비드 성형장치{BEAD FORMING APPARATUS FOR DUCT PLATE}

본 발명은 덕트용 플레이트의 비드 성형장치에 관한 것으로, 특히, 외주면에 어떠한 홈도 형성되지 않은 탄성재질의 지지롤을 양각 또는 음각의 비드 형상이 마련된 가공롤과 함께 조합함으로써, 성형장치의 제조비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 설치 및 작업성이 향상시키는 동시에 비드형상 변화에 따른 후처리 작업성을 개선할 수 있는 덕트용 플레이트의 비드 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 아파트와 같은 공동주택이나, 빌딩, 도서관 등 대형 건물의 천정 등에 덕트를 설치하고, 이 덕트를 통해 건물 내부의 공기를 환기해주거나, 공기 정화장치를 통과한 공기를 덕트를 통해 건물 내부로 강제로 공급시켜 주고 있다.

이러한 덕트는, 일반적으로 아연도금 강판 등을 이용하여 사각통 또는 원통 형상으로 만들어 사용한다.

그런데, 점차 건축물이 대형화되고 고층화됨에 따라 덕트의 크기 및 길이도 증가하게 되는 바, 이 경우 덕트의 지지 강도를 함께 증가시켜야 할 필요가 있다

이를 위해, 덕트의 강도를 향상시키는 간단한 방법으로 강판의 두께를 두껍게 하는 방법이 사용되었는 바, 두께 증가에 의한 덕트 강성의 개선에는 한계가 있으며, 강판을 두껍게 형성시킬수록 덕트의 중량이 증가되면서 제조비용이 증가하sm는 문제점이 있었다. 또한, 덕트의 중량이 증가할 수록 취급성이 떨어지게 되며, 결과적으로 건축물의 강성 증가로 이어지면서 건축비의 상승을 야기시키는 문제점이 있었다.

이에, 상기 문제점에 대한 대안으로, 강판에 길이방향으로 직선 또는 다양한 형상의 비드를 형성하여 강판의 두께를 증가시키지 않고서도 덕트의 강도를 향상시키는 방법이 제안되었다.

도 1은 전술한 강판(플레이트)에 비드를 형성시키는 종래 비드 성형장치를 도시한 것이다.

도 1의 (a)를 참조하면, 종래 비드 성형장치는 롤지지대에 상하로 각각 양각 및 음각이 새겨진 한 쌍의 성형롤(131, 135)을 설치하고, 상기 성형롤(131, 135) 사이로 플레이트를 통과시켜 양각 및 음각 모양을 찍어내는 금형방식이 사용되었다.

그런데, 이러한 종래의 덕트용 플레이트의 비드 성형장치는, 종래 양각 및 음각이 각각 형성된 한 쌍의 가공롤에 의해 비드가 성형되므로 플레이트가 전단변형을 통하여 성형되므로 성형전후 플레이트의 두께를 일정하게 유지할 수 없을 뿐 아니라 성형중 플레이트의 찢어짐 등이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 비드 성형중 플레이트에 가해지는 국부적인 가압력에 의해 플레이트의 파손되거나, 성형중 금형 형상에 따른 플레이트의 스크래치 등이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 종래 비드 성형장치를 통하여 형성된 비드는 금형식 가공롤에 의해 형성되므로 각이 진 날카로운 형상을 갖게 된다. 따라서, 비드 형성 후에 플레이트에 보온재질 접착 및 결합을 하는 작업이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

또한, 비드 성형을 위하여 2개의 가공롤이 반드시 한 쌍으로 준비되어야 하므로, 다른 모양의 비드를 성형하기 위해서는 가공롤 전체를 새로 제조하여야 하므로 제작비가 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 한 쌍의 가공롤은 양각과 음각이 정확히 일치하여야 하므로 가공롤의 설치가 용이하지 않으며, 설치가 제대로 되지 않은 경우에는 정상적인 비드 성형이 불가능한 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 양각 또는 음각이 형성된 하나의 가공롤과 가압력을 지지하는 탄성재질의 지지롤에 의해 비드를 성형함으로써, 플레이트의 전단변형이 아닌 굽힘변형에 의해 비드가 성형되어 성형전후 플레이트의 두께를 일정하게 유지할 수 있을 뿐 아니라 성형중 플레이트의 찢어짐 등을 미연에 방지할 수 있는 덕트용 플레이트의 비드 성형장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 지지롤이 탄성재질로 마련되므로 비드 성형중 플레이트에 가해지는 국부적인 가압력을 완충하여 플레이트의 파손을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 성형중 금형 형상에 따른 플레이트의 스크래치 등을 방지할 수 있는 덕트용 플레이트의 비드 성형장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 특정 모양의 비드를 성형하기 위해 하나의 가공롤만을 사용함으로써 제작비를 절감함과 동시에 교체 및 관리가 용이한 덕트용 플레이트의 비드 성형장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 가공롤을 설치할 때 가공롤과 지지롤의 상대위치를 정확히 맞출 필요가 없으므로 설치작업이 매우 용이한 덕트용 플레이트의 비드 성형장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 덕트용 플레이트의 비드 성형장치는, 프레임과; 상기 프레임 양측에 마련된 한 쌍의 롤지지부와; 상기 한 쌍의 롤지지부에 각각 양단이 지지되어 회전하면서 플레이트에 비드를 형성하는 성형롤과; 상기 프레임에 마련되어 상기 성형롤을 회전구동하는 회전구동부;를 포함하되, 상기 성형롤은, 외주면에 소정의 비드 형상이 양각 또는 음각으로 형성된 가공롤과; 상기 가공롤에 면접하여 회전하되 상기 가공롤과의 사이에 유입된 플레이트에 가해지는 상기 가공롤의 가압력을 지지하여 비드 성형이 이루어지도록 하는 탄성재질의 지지롤;을 포함한다.

상기 지지롤은 우레탄 재질로 마련될 수 있다.

상기 지지롤의 경도는 85 ~ 95 shore A 범위 내에서 마련될 수 있다.

상기 지지롤은 회전 축선을 따라 소정 간격 마다 변형홈이 형성될 수 있다.

상기 변형홈은 10 ~ 20 cm 간격으로 형성될 수 있다.

상기 성형롤의 후방에 마련되어, 상기 성형롤을 통과한 상기 플레이트를 평평하게 하는 수평작업롤을 더 포함할 수 있다.

상기 수평작업롤의 후방에 마련되어, 상기 플레이트를 끌어당기는 당김롤을 더 포함할 수 있다.

상기 가공롤과 상기 지지롤 사이의 간격을 조절하기 위한 승강조절부를 더 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 덕트용 플레이트의 비드 성형장치는, 종래 양각 및 음각이 각각 형성된 한 쌍의 가공롤에 의해 비드가 성형되는 것이 아니고, 양각 또는 음각이 형성된 하나의 가공롤과 가압력을 지지하는 탄성재질의 지지롤에 의해 비드가 성형되므로, 플레이트의 전단변형이 아닌 굽힘에 의해 비드가 성형되어 성형전후 플레이트의 두께를 일정하게 유지할 수 있을 뿐 아니라 성형중 플레이트의 찢어짐 등을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 지지롤이 탄성재질로 마련되므로 비드 성형중 플레이트에 가해지는 국부적인 가압력을 완충하여 플레이트의 파손을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 성형중 금형 형상에 따른 플레이트의 스크래치 등을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 비드 성형장치를 통하여 형성된 비드는 종래 금형식 가공롤에 의해 형성된 비드와 달리 성형부분이 각이 진 날카로운 형상이 아니고 큰 곡률을 갖는 즉, 부드럽게 연결되는 형상을 갖는다. 따라서, 비드 형성 후에 플레이트(100)에 보온재질 접착 및 결합을 하는 작업이 매우 용이해진다.

또한, 본 발명에 따른 덕트용 플레이트의 비드 성형장치는, 지지롤은 비드의 형상에 무관하므로, 특정 모양의 비드를 성형하기 위해 하나의 가공롤만을 제조하면 되므로 제작비가 절감됨은 물론 관리가 매우 용이하다.

또한, 지지롤에는 어떠한 홈 형상도 마련되어 있지 않으므로, 가공롤을 설치할 때 가공롤과 지지롤의 상대위치를 정확히 맞출 필요가 없으므로 설치작업이 매우 용이하다.

또한, 다른 형상의 비드 작업을 위하여 성형롤의 교체할 경우에도, 상하부 가공롤을 모두 교체할 필요가 없이 가공롤 하나만 교체하면 되므로 작업성이 매우 향상된다.

도 1은 종래 플레이트의 비드 성형장치를 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 덕트용 플레이트의 비드 성형장치의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 덕트용 플레이트의 비드 성형장치의 단면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가공롤과 성형롤 측 확대도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 덕트용 플레이트의 비드 성형장치에서 비드가 성형되는 순간을 도시한 상태도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 덕트용 플레이트의 비드 성형장치를 통하여 성형된 플레이트의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 덕트용 플레이트의 비드 성형장치(1)는, 프레임(10)과, 롤지지부(20)와, 성형롤(30)과, 회전구동부(60)를 포함한다.

프레임(10)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 작업위치에 설치되며 성형롤(30) 등이 설치되는 롤지지부(20)가 마련된다.

롤지지부(20)는 프레임(10) 양측에 마련되어 성형롤(30) 등을 회전가능하게 지지한다.

롤지지부(20)는 다양한 형상으로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임(10)의 양 단부에 지면에 대해 수직으로 설치된다.

성형롤(30)은, 한 쌍의 롤지지부(20)에 각각 양단이 지지되어 회전하면서 플레이트(100)에 비드를 형성한다.

본 발명에 따른 성형롤(30)은, 가공롤(31)과 탄성재질의 지지롤(35)을 포함한다.

가공롤(31)과 지지롤(35)은 서로 면접하여 회전이 가능하도록 마련되는 바, 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 상하로 마련될 수 있다. 이 경우, 가공롤(31)과 지지롤(35)은 상하 그 위치를 바꾸어 마련될 수도 있음은 물론이다.

도 4를 참조하면, 가공롤(31)은 외주면에 소정의 비드 형상이 양각 또는 음각으로 형성된다.

가공롤(31)은 다양한 재질로 마련될 수 있으며, 일반적으로는 금속재질로 마련된다.

가공롤(31)의 외주면을 따라서는 플레이트(100)에 형성하고자 하는 비드(200)의 모양에 대응하여 양각 또는 음각이 형성되어 있다.

지지롤(35)은 가공롤(31)에 면접하여 회전하되, 가공롤(31)과의 사이에 유입된 플레이트(100)에 가해지는 가공롤(31)의 가압력을 지지하여 비드(200) 성형이 이루어지도록 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 지지롤(35)의 외주면은 어떠한 모양도 형성되어 있지 않다.

즉, 종래의 비드 성형장치가 각각 양각 및 음각으로 형성된 한 쌍의 금형과 같은 조합으로 이루어지는 것에 대하여, 본 발명에 따른 비드 성형장치(1)는 양각 또는 음각이 가공롤(31) 측에만 형성되고, 지지롤(35)에는 여타의 형상이 형성되지 않은 상태에서 가공롤(31)의 가압력을 지지하여 비드(200)가 형성되게 하는 것이다.

이에, 본 발명에 따른 지지롤(35)은 탄성재질로 마련됨으로써 가공롤(31)의 가압력이 작용하는 경우 탄성변형을 하면서 플레이트(100)를 지지하여 비드(200)가 형성되도록 한다.

이를 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 가공롤(31)과 지지롤(35) 사이로 플레이트(100)가 삽입되어 비드(200)가 형성되는 순간을 도시한 단면도이다.

도면을 참조하면, 가공롤(31)과 지지롤(35)은 상호 면접촉된 상태로 서로 회전하고 있으며, 가공롤(31)에는 음각의 비드용 홈이 형성되어 있다.

이 때, 지지롤(35)의 최외단부와 가공롤(31)의 최외단부가 정확히 면접하여 회전하도록 할 수도 있으나, 지지롤(35)이 탄성재질로 마련되므로 지지롤(35)의 최외단부가 가공롤(31)의 최외단부를 향하여 밀착되어 가공롤(31)의 음각부분으로 소정 깊이 만큼 삽입되도록 할 수도 있다. 이 경우, 상기 깊이는 비드 성형조건에 따라 자유롭게 조절할 수 있음은 물론이다.

이에, 가공롤(31)과 지지롤(35) 사이에 플레이트(100)가 삽입되면, 마치 탄성을 갖는 재질 위에 종이를 얹고 도장을 찍는 것과 마찬가지로, 음각이 형성되지 않은 부분에서는 지지롤(35)이 플레이트(100)에 가해진 가압력을 소정 압축변형하면서 지지하지만, 음각이 형성된 부분으로는 플레이트(100)를 밀어내면서 변형을 일으킨다.

이에, 본 발명에 따른 덕트용 플레이트의 비드 성형장치(1)는, 종래 양각 및 음각이 각각 형성된 한 쌍의 가공롤(31)에 의해 비드가 성형되는 것이 아니고, 양각 또는 음각이 형성된 하나의 가공롤(31)과 가압력을 지지하는 탄성재질의 지지롤(35)에 의해 비드가 성형되므로, 플레이트의 전단변형이 아닌 굽힘에 의해 비드가 성형되어 성형전후 플레이트의 두께를 일정하게 유지할 수 있을 뿐 아니라 성형중 플레이트의 찢어짐 등을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 지지롤이 탄성재질로 마련되므로 비드 성형중 플레이트에 가해지는 국부적인 가압력을 완충하여 플레이트의 파손을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 성형중 금형 형상에 따른 플레이트의 스크래치 등을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 비드 성형장치(1)를 통하여 형성된 비드(200)는 종래 금형식 가공롤에 의해 형성된 비드와 달리 성형부분이 각이 진 날카로운 형상이 아니고 큰 곡률을 갖는 즉, 부드럽게 연결되는 형상을 갖는다. 따라서, 비드 형성 후에 플레이트(100)에 보온재질 접착 및 결합을 하는 작업이 매우 용이해진다.

또한, 본 발명에 따른 덕트용 플레이트의 비드 성형장치(1)는, 지지롤(35)은 비드의 형상에 무관하므로, 특정 모양의 비드를 성형하기 위해 하나의 가공롤(31)만을 제조하면 되므로 제작비가 절감됨은 물론 관리가 매우 용이하다.

또한, 지지롤에는 어떠한 홈 형상도 마련되어 있지 않으므로, 가공롤을 설치할 때 가공롤과 지지롤의 상대위치를 정확히 맞출 필요가 없으므로 설치작업이 매우 용이하다.

또한, 다른 형상의 비드 작업을 위하여 성형롤의 교체할 경우에도, 상하부 가공롤을 모두 교체할 필요가 없이 가공롤 하나만 교체하면 되므로 작업성이 매우 향상된다.

지지롤(35)은 탄성을 보유하는 한 다양한 재질로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 우레탄 재질로 마련될 수 있다.

지지롤(35)의 경우, 재질의 경도는 비드 성형작업 전체에 매우 중요한 의미를 갖는데, 예를 들어, 경도가 너무 높은 경우에는 지지롤(35)의 탄성변형이 작아 비드가 잘 성형되지 않으며, 반대로 경도가 너무 낮은 경우에도 비드에 적절한 지지력을 가할 수 없으므로 비드 성형이 잘 이루어지지 않는다.

따라서, 본 발명에 따른 지지롤(35)의 경우, 본원 출원인의 반복적인 실험결과를 통하여, 지지롤(35)이 우레탄 재질로 마련되는 경우에는 경도가 85 ~ 95 shore A 범위에서 마련될 때 비드 성형에 적합하다는 것을 알 수 있었다. 나아가, 우레탄 재질의 경도가 90 shore A로 마련될 때 가장 바람직한 성형결과를 나타내었다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 지지롤(35)에는 회전 축선을 따라 소정 간격마다 변형홈(351)이 형성될 수 있다.

이는, 지지롤(35)은 이에 접촉되는 가공롤(31)에 형성된 양각 또는 음각의 홈 형상에 따라 탄성변형의 정도가 달라지게 되는데, 국부적으로 탄성변형(압축 또는 인장)이 집중되는 경우 탄성영역을 벗어나 파단이 발생할 수 있으며, 파단이 발생하기 전이라도 플레이트(100)에 가해지는 지지력의 차이가 발생하여 비드 성형이 균일하게 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 이러한 문제점을 방지하기 위하여, 소정 간격마다 완충적인 기능을 하는 변형홈(351)을 형성하는 것이다.

변형홈(351)은 다양한 모양 및 간격으로 형성될 수 있으며, 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 일자형 단면형상으로 대략 10 내지 20cm 간격으로 형성될 수 있다.

변형홈(351)의 혹은 재질의 경도에 따라 다양하게 변형이 가능하다.

승강조절부(미도시)는 가공롤(31)과 지지롤(35) 사이의 간격을 조절하도록 마련된다. 예를 들어, 승강조절부는 지지롤(35)을 구성하는 재질의 경도에 따라 간격을 더 좁게 또는 넓게하거나, 지지롤(35)과 가공롤(31)의 최외단부가 겹쳐지는 두께를 조절할 수 있다.

승강조절부는 공지된 다양한 종류의 것이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 모터와, 다수의 기어열 또는 벨트나 체인으로 마련될 수 있다.

한편, 성형롤(30)의 후방에는, 성형롤(30)을 통과한 플레이트(100)를 평평하게 하는 수평작업롤(40)이 더 마련될 수 있다. 이는, 플레이트(100)에 가공롤(31) 측에서 가압력이 작용하는 경우, 지지롤(35)의 탄성변형에 따라 플레이트(100)가 가공방향으로 가공롤(31)측으로 휘어질 수 있기 때문이다.

이에, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 플레이트(100)의 수평작업을 위한 수평작업롤(40)을 마련한다. 수평작업롤(40)은 필요에 따라 1쌍, 2쌍 또는 그 이상으로 마련될 수 있다.

한편, 수평작업롤(40)의 후방에는, 플레이트(100)를 외부로 끌어당기는 당김롤(50)이 더 마련될 수 있다. 이에, 수평작업롤(40)을 통과한 플레이트(100)가 당김롤(50)에 의해 당겨져 외부로 배출된다.

회전구동부(60)는 프레임(10)에 마련되어 성형롤(30)을 회전구동한다.

회전구동부(60)는 공지된 다양한 종류의 것이 사용될 수 있다. 또한, 회전구동부(60)는 수평작업롤(40) 또는 당김롤(50)이 마련되는 경우에는 수평작업롤(40)과 당김롤(50)을 회전구동할 수 있다.

1 : 덕트용 플레이트의 비드 성형장치
100 : 플레이트 200 : 비드
10 : 프레임 20 : 롤지지부
30 : 성형롤 31 : 가공롤
35 : 지지롤 351 : 변형홈
40 : 수평작업롤 50 : 당김롤
60 : 회전구동부

Claims (8)

1. 프레임과;
   상기 프레임 양측에 마련된 한 쌍의 롤지지부와;
   상기 한 쌍의 롤지지부에 각각 양단이 지지되어 회전하면서 플레이트에 비드를 형성하는 성형롤과;
   상기 프레임에 마련되어 상기 성형롤을 회전구동하는 회전구동부;를 포함하되,
   상기 성형롤은,
   외주면에 소정의 비드 형상이 양각 또는 음각으로 형성된 가공롤과;
   상기 가공롤에 면접하여 회전하되 상기 가공롤과의 사이에 유입된 플레이트에 가해지는 상기 가공롤의 가압력을 지지하여 비드 성형이 이루어지도록 하는 탄성재질의 지지롤;을 포함하며,
   상기 지지롤에는 회전 축선을 따라 소정 간격 마다 변형홈이 형성되는 덕트용 플레이트의 비드 성형장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지롤은 우레탄 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 덕트용 플레이트의 비드 성형장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 지지롤의 경도는 85 ~ 95 shore A 범위 내에서 마련되는 것을 특징으로 하는 덕트용 플레이트의 비드 성형장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 변형홈은 10 ~ 20 cm 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 덕트용 플레이트의 비드 성형장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 성형롤의 후방에 마련되어, 상기 성형롤을 통과한 상기 플레이트를 평평하게 하는 수평작업롤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트용 플레이트의 비드 성형장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 수평작업롤의 후방에 마련되어, 상기 플레이트를 끌어당기는 당김롤을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트용 플레이트의 비드 성형장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 가공롤과 상기 지지롤 사이의 간격을 조절하기 위한 승강조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덕트용 플레이트의 비드 성형장치.

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