KR101426700B1 - 이중관 제조 장치 - Google Patents

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김종섭
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Abstract

본 발명은 이중관 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부관으로 채택된 구리관 및 내부관으로 채택된 알루미늄관을 서로 결합시키기 위한 이중관 제조 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 외부관인 구리관의 내경면과, 내부관인 알루미늄관의 외경면에 철브러시에 의한 스크래치홈을 형성하여, 구리관의 내경면과 알루미늄관의 외경면이 서로 면밀하게 금속 결합되도록 함으로써, 구리관과 알루미늄관 사이에 갭 또는 층이 생성되는 것을 방지할 수 있도록 한 이중관 제조 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

이중관 제조 장치{Apparatus for manufacturing dual pipe}
본 발명은 이중관 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부관으로 채택된 구리관 및 내부관으로 채택된 알루미늄관을 서로 결합시키기 위한 이중관 제조 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 이중관이란 내부관과, 내부관의 외경에 결합되는 외부관으로 구성된 것으로서 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다.
상기 이중관 중, 내부관으로 알루미늄관을 적용하고, 외부관으로 구리관을 적용한 형태가 제조되고 있다.
즉, 상기 구리관 및 알루미늄관은 각각 빌렛을 주조하는 공정과, 빌렛을 일정의 크기 및 무게로 절단하여 압출하는 공정과, 압출된 원관을 일정 직경의 크기로 인발하는 공정 등을 거쳐 제조되고 있다.
특히, 상기 구리관 및 알루미늄관을 서로 결합시켜 이중관 형태로 만들기 위하여, 외부관인 구리관의 내경부에 내부관인 알루미늄관을 삽입한 후, 구리관 및 알루미늄관을 동시에 인발하여 일정 직경의 이중관을 만들 수 있다.
따라서, 상기 구리관의 내경면과 알루미늄관의 외경면이 서로 면밀하게 밀착결합됨으로써, 원하는 형태의 이중관으로 제조된다.
그러나, 이중관으로 완성된 상태에서, 외부관인 구리관의 내경면과 내부관인 알루미늄관의 외경면이 서로 밀착되어 있을 뿐, 보이지 않는 갭 또는 층이 존재하게 된다.
더욱이, 구리관 및 알루미늄관의 금속 성분 자체가 다르기 때문에 금속 결합이 이루어질 수 없어, 구리관의 내경면과 알루미늄관의 외경면 사이에 보이지 않는 갭 또는 층이 존재할 수 밖에 없다.
이렇게 이중관의 구리관 및 알루미늄 사이에 갭 또는 층이 존재한 상태에서 산업분야(특히, 열을 다루는 분야)의 각종 설비 등에 적용되었을 때, 갭 또는 층으로 인한 방열 문제 등이 발생될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 외부관인 구리관의 내경면과, 내부관인 알루미늄관의 외경면에 철브러시에 의한 스크래치홈을 형성하여, 구리관의 내경면과 알루미늄관의 외경면이 서로 면밀하게 금속 결합되도록 함으로써, 구리관과 알루미늄관 사이에 갭 또는 층이 생성되는 것을 방지할 수 있도록 한 이중관 제조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 내부관의 한쪽 단부를 고정시킨 후, 내부관을 회전시키기 위한 클램핑 및 회전 구동수단과, 클램핑 및 회전 구동수단에 고정된 내부관의 외경면에 스크래치홈을 형성하기 위한 제1브러시와, 내부관의 길이방향을 따라 제1브러시를 좌우로 이송시키기 위한 좌우 구동수단을 포함하는 제1브러싱 장치와; 제2브러시와 동심을 이루는 위치에 외부관을 고정시키기 위한 외부관 고정지그와, 제2브러시를 외부관의 내부로 전진 또는 후진시키기 위한 전후진 구동수단을 포함하는 제2브러싱 장치; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중관 제조 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 상기 제1브러싱 장치의 클램핑 및 회전 구동수단은: 풀리축을 갖는 모터와; 원통 지그내에 베어링을 매개로 회전 가능하게 장착된 회전지그와; 회전지그내에 내부관의 한쪽 단부를 고정시키기 위한 고정수단과; 회전지그의 바깥쪽 단부에 형성된 벨트홈과, 풀리축을 연결하는 벨트; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 제1브러싱 장치의 제1브러시는 상하로 이격 배치되는 상부브러시 및 하부브러시로 구성되고, 상부 및 하부 브러시의 축은 모터 축과 벨트로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 제1브러싱 장치의 좌우 구동수단은: 상부브러시 및 하부브러시를 포함하는 제1브러시를 비롯하여, 상부 및 하부 브러시를 구동시키는 모터가 함께 탑재 고정되는 컨베이어로 채택된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 제2브러싱 장치의 전후진 구동수단은: 컨베이어 이송수단과; 컨베이어 이송수단의 컨베이어와 받침판을 매개로 결합되어 컨베이어 구동시 전진 또는 후진하는 모터와; 모터의 축에 일측단이 회전 가능하게 연결되고, 타측단끝에는 외부관의 내경면에 스크래치홈을 형성하는 제2브러시가 장착된 로드와; 로드의 직진 안내를 위하여 컨베이서 이송수단의 프레임에 장착되는 받침롤러; 로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 외부관과 내부관으로 이루어진 이중관을 제조하기 위하여, 외부관인 구리관의 내경면과, 내부관인 알루미늄관의 외경면에 철브러시에 의한 스크래치홈을 형성하여, 외부관인 구리관의 내경면과 내부관인 알루미늄관의 외경면이 서로 면밀하게 접촉되며 금속 결합되도록 함으로써, 이중관을 이루는 구리관과 알루미늄관 사이에 갭 또는 층이 생성되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이중관 제조 장치로서, 내부관의 외경면에 스크래치홈을 형성하기 위한 제1브러싱 장치를 나타내는 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 이중관 제조 장치로서, 외부관의 내경면에 스크래치홈을 형성하기 위한 제2브러싱 장치를 나타내는 개략도,
도 3은 외부관과 내부관에 각각 스크래치홈을 형성한 후, 이중관으로 결합된 모습을 나타낸 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 외부관인 구리관과 내부관인 알루미늄관으로 이루어진 이중관을 제조하기 위한 것으로서, 구리관의 내경면과 알루미늄관의 외경면에 각각 철브러싱에 의한 스크래치홈을 형성하여 구리관과 알루미늄관의 결합시 그 경계면에 갭 또는 층이 생성되는 것을 방지할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
이를 위해, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 이중관 제조 장치는 내부관(102)으로 채택된 알루미늄관의 외경면을 철브러싱하기 위한 제1브러싱 장치(100)와, 외부관(200)으로 채택된 구리관의 내경면을 철브러싱하기 위한 제2브러싱 장치(200)를 포함한다.
먼저, 본 발명의 이중관 제조 장치 중, 제1브러싱 장치(100)에 대한 구성을 도 1을 참조로 설명하면 다음과 같다.
상기 제1브러싱 장치(100)는 일 구성으로서, 알루미늄관인 내부관(102)의 한쪽 단부를 고정시키기 위한 클램핑수단(미도시됨)과, 내부관(102)을 일정한 속도로 회전시키기 위한 회전 구동수단이 조합된 클램핑 및 회전 구동수단(110)을 포함한다.
보다 상세하게는, 상기 클램핑 및 회전 구동수단(110)은 내부관(102)을 회전시키기 위한 구동수단으로서 풀리축(112)을 갖는 모터(111)가 일정 위치가 고정 배치되고, 이격된 위치에 내부관(102)을 고정시키기 위한 원통 지그(113) 및 회전지그(114)가 고정 배치된다.
이때, 상기 원통 지그(113)는 모터(111)와 이격된 위치에 고정 배치되고, 상기 회전지그(114)는 베어링을 매개로 원통 지그(113)내에 회전 가능하게 장착된다.
또한, 상기 회전지그(114)의 바깥쪽 단부에는 벨트홈(115)이 형성되는 바, 이 벨트홈(115)에는 모터(111)의 풀리축(112)과 연결되는 벨트(116)가 감겨지게 된다.
한편, 상기 회전지그(114)내에는 내부관(102)의 한쪽 단부를 고정되는 바, 내부관(102)을 고정시키기 위한 고정수단은 미도시되었지만, 어떠한 클램핑 수단을 사용하여도 무방하다.
상기 제1브러싱 장치(100)의 다른 구성으로서, 상기 클램핑 및 회전 구동수단(110)과 인접된 위치에 클램핑 및 회전 구동수단(110)의 회전지그(114)에 회전 가능하게 고정된 내부관(102)의 외경면에 스크래치홈을 형성하기 위한 제1브러시(120)가 배치된다.
보다 상세하게는, 상기 제1브러싱 장치(100)의 제1브러시(120)는 상하로 이격 배치되는 상부브러시(121) 및 하부브러시(122)로 구성되고, 상부 및 하부 브러시(121,122)의 축은 또 다른 모터(123)의 축과 벨트(124)로 연결됨으로써, 상부 및 하부 브러시(121,122)는 내부관(102)을 사이에 두고 회전을 하여 내부관(102)에 스크래치홈을 형성하게 된다.
상기 제1브러싱 장치(100) 또 다른 구성으로서, 제1브러시(120)를 내부관(102)의 길이방향을 따라 좌우로 이송시키기 위한 좌우 구동수단(130)이 제1브러시(120)의 하부에 함께 배치된다.
즉, 상기 좌우 구동수단(130)은 도면에 구체적으로 도시되지 않았지만, 상부브러시(121) 및 하부브러시(122)를 포함하는 제1브러시(120)를 비롯하여, 상부 및 하부 브러시를 구동시키는 모터(123)를 함께 좌우로 이송시키는 어떠한 수단도 사용 가능하며, 바람직하게는 상기 좌우 구동수단(130)을 컨베이어로 채택하여 제1브러시(120)와 제1브러시에 벨트(124)를 통해 회전력을 제공하는 모터(123) 등이 컨베이어에 함께 탑재 고정되어 동시에 좌우 이송되도록 한다.
여기서, 상기 제1브러싱 장치에 의한 내부관의 외경면에 스크래치홈이 형성되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 클램핑 및 회전 구동수단(110)의 회전지그(114)내에 알루미늄관인 내부관(102)의 한쪽 단부가 고정된다.
이때, 상기 내부관(102)의 타측부는 제1브러시(120)의 상부브러시(121) 및 하부브러시(122) 사이에 배열되도록 한다.
이어서, 상기 모터(111)를 구동시키면, 모터(111)와 회전지그(114)의 벨트홈(115)이 벨트(116)로 연결된 상태이므로, 회전지그(114)가 일정 속도로 회전하게 되고, 회전지그(114)에 고정된 내부관(102)도 회전을 하게 된다.
또한, 상기 상부 및 하부 브러시(121,122)를 회전 구동시키기 위한 모터(123)가 구동하면, 벨트(124)를 통해 상부 및 하부 브러시(121,122)가 회전을 하게 된다.
따라서, 상기 내부관(102)이 회전을 하는 동시에 상부 및 하부 브러시(121,122)가 회전을 하게 되므로, 상부 및 하부 브러시(121,122) 사이에 놓인 내부관(102)의 외경면에 대한 철브러싱이 이루어지고, 이 철브러싱에 의;하여 내부관(102)의 외경면에 스크래치홈이 형성된다.
이때, 상기 좌우 구동수단(130)의 좌측 또는 우측 이동(예를 들어, 컨베이어의 좌측 또는 우측 이동)에 의하여 상부 및 하부 브러시(121,122)를 포함하는 제1브러시(120)가 내부관(102)의 길이방향을 따라 좌우되도록 함으로써, 내부관(102)의 원하는 길이방향 구간의 외경면에 상부 및 하부 브러시(121,122)의 철브러싱에 의한 스크래치홈이 형성될 수 있다.
여기서, 본 발명의 이중관 제조 장치 중, 제2브러싱 장치(200)에 대한 구성을 도 2를 참조로 설명하면 다음과 같다.
상기 제2브러싱 장치(200)는 외부관(200)으로 채택된 구리관의 내경면을 철브러싱하기 위한 것으로서, 제2브러시(220)와 동심을 이루는 이격 위치에 외부관(202)을 고정시키기 위한 외부관 고정지그(210)와, 제2브러시(220)를 외부관(202)의 내부로 전진 또는 후진시키기 위한 전후진 구동수단(230)을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 제2브러싱 장치(200)의 전후진 구동수단(230)은 제2브러시(220)를 외부관(202)의 내부로 전진 또는 후진시키기 위하여 컨베이어 이송수단(231)을 포함하고, 이 컨베이어 이송수단(231) 위에 제2브러시를 회전시키기 위한 수단들이 집약적으로 설치된다.
우선, 상기 컨베이어 이송수단(231)의 위에는 컨베이어(232)와 받침판(233)을 매개로 결합되어, 컨베이어의 순환 구동시 받침판(233)과 함께 전진 또는 후진하는 모터(234)가 탑재된다.
또한, 상기 모터(234)의 축에는 로드(235)의 일측단이 고정되는 바, 이로드(235)의 타측단부에는 외부관(202)의 내경면에 스크래치홈을 형성하기 위한 제2브러시(220)가 일체로 장착된다.
이때, 상기 로드(235)의 직진 안내를 위하여 컨베이서 이송수단(231)의 프레임(236)에는 로드(235)를 받쳐주며 구름 안내하는 받침롤러(237)가 장착된다.
여기서, 상기 제2브러싱 장치에 의한 외부관의 내경면에 스크래치홈이 형성되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 외부관 고정지그(210)내에 구리관인 외부관(202)을 삽입 고정시킨다.
이어서, 상기 컨베이어 이송수단(231)의 컨베이어(232)가 순환 구동하게 되면, 컨베이어(232)와 받침판(233)을 매개로 결합된 모터(234)가 전진하는 동시에 모터(234)의 축에 연결된 로드(235)도 전진하게 되고, 이에 로드(235)의 끝단에 장착된 제2브러시(220)가 동심을 이루며 배치된 외부관(202)의 내경으로 삽입된다.
이와 동시에, 상기 모터(234)를 구동시키면 로드(235)가 회전을 하고, 로드(235)에 부착된 제2브러시(220)가 회전을 하여, 외부관(202)의 내경에 대한 철브러싱이 이루어지고, 이렇게 외부관(202)의 내경에 제2브러시(230)에 의한 철브러싱이 이루어지면, 외부관(202)의 내경에도 스크래치홈이 형성된다.
이와 같이, 상기 알루미늄관인 내부관(102)의 외경면에 철브러싱에 의한 스크래치홈을 형성하고, 또한 구리관인 외부관(202)의 내경면에 철브러싱에 의한 스크래치홈이 형성된 상태에서, 인발 등의 과정을 이용하여 구리관의 내경면과 알루미늄관의 외경면이 서로 면밀하게 금속 결합될 수 있다.
즉, 첨부한 도 3에서 보듯이 알루미늄관인 내부관(102)의 외경면에 형성된 스크래치홈과, 구리관인 외부관(202)의 내경면에 형성된 스크래치홈이 서로 면밀하게 금속 결합됨으로써, 이중관을 구성하는 구리관과 알루미늄관 사이에 갭 또는 층이 생성되는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
100 : 제1브러싱 장치 102 : 내부관
110 : 클램핑 및 회전 구동수단 111 : 모터
112 : 풀리축 113 : 원통 지그
114 : 회전지그 115 : 벨트홈
116 : 벨트 120 : 제1브러시
121 : 상부브러시 122 : 하부브러시
123 : 모터 124 : 벨트
130 : 좌우 구동수단
200 : 제2브러싱 장치 202 : 외부관
210 : 외부관 고정지그 220 : 제2브러시
230 : 전후진 구동수단 231 : 컨베이어 이송수단
232 : 컨베이어 233 : 받침판
234 : 모터 235 : 로드
236 : 프레임 237 : 받침롤러

Claims (5)

  1. 내부관(102)의 한쪽 단부를 고정시킨 후, 내부관(102)을 회전시키기 위한 클램핑 및 회전 구동수단(110)과, 클램핑 및 회전 구동수단(110)에 고정된 내부관(102)의 외경면에 스크래치홈을 형성하기 위한 제1브러시(120)와, 내부관(102)의 길이방향을 따라 제1브러시(120)를 좌우로 이송시키기 위한 좌우 구동수단(130)을 포함하는 제1브러싱 장치(100);
    제2브러시(220)와 동심을 이루는 위치에 외부관(202)을 고정시키기 위한 외부관 고정지그(210)와, 제2브러시(220)를 외부관(202)의 내부로 전진 또는 후진시키기 위한 전후진 구동수단(230)을 포함하는 제2브러싱 장치(200);
    를 포함하며,
    상기 제1브러싱 장치(100)의 클램핑 및 회전 구동수단(110)은:
    풀리축(112)을 갖는 모터(111)와,
    원통 지그(113)내에 베어링을 매개로 회전 가능하게 장착된 회전지그(114)와;
    회전지그(114)내에 내부관(102)의 한쪽 단부를 고정시키기 위한 고정수단과;
    회전지그(114)의 바깥쪽 단부에 형성된 벨트홈(115)과, 모터(111)의 풀리축(112)을 연결하는 벨트(116);
    로 구성된 것을 특징으로 하는 이중관 제조 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1브러싱 장치(100)의 제1브러시(120)는 상하로 이격 배치되는 상부브러시(121) 및 하부브러시(122)로 구성되고, 상부 및 하부 브러시(121,122)의 축은 모터(123)의 축과 벨트(124)로 연결되는 것을 특징으로 이중관 제조 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1브러싱 장치의 좌우 구동수단(130)은:
    상부브러시(121) 및 하부브러시(122)를 포함하는 제1브러시(120)를 비롯하여, 상부 및 하부 브러시를 구동시키는 모터(123)가 함께 탑재 고정되는 컨베이어로 채택된 것을 특징으로 하는 이중관 제조 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2브러싱 장치(200)의 전후진 구동수단(230)은:
    컨베이어 이송수단(231)과;
    컨베이어 이송수단(231)의 컨베이어(232)와 받침판(233)을 매개로 결합되어 컨베이어 구동시 전진 또는 후진하는 모터(234)와;
    모터(234)의 축에 일측단이 회전 가능하게 연결되고, 타측단끝에는 외부관(202)의 내경면에 스크래치홈을 형성하는 제2브러시(220)가 장착된 로드(235)와;
    로드(235)의 직진 안내를 위하여 컨베이서 이송수단(231)의 프레임(236)에 장착되는 받침롤러(237);
    로 구성된 것을 특징으로 하는 이중관 제조 장치.
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KR102547913B1 (ko) * 2022-04-15 2023-06-27 주식회사 윤산피엠아이 공조기기의 구리관 및 알루미늄관 접합방법

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JP2620343B2 (ja) * 1988-11-15 1997-06-11 新日本製鐵株式会社 金属多層管の製造方法
KR200438665Y1 (ko) 2006-11-30 2008-03-03 주식회사 에이.텍한독 파이프 브러싱 장치

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