KR101613411B1 - 드럼 인발기용 강관 코일 풀림장치 - Google Patents

Abstract

드럼인발기용 강관 코일 풀림장치로서,
코일 드럼인발기 드럼의 하부 외주면에 외접한 코일 강관의 중심과 다이스의 중심을 연장한 가상의 정렬축 상에 스윙 샤프트의 중심이 위치하도록 하여 베이스 프레임과 수직으로 용접한 스윙 샤프트 지지 프레임,
강관 코일을 포함 100 Kg 이상의 하중에 의해 코일 풀림장치가 전도되는 것을 방지할 수 있도록 지면에 견고하게 설치되는 베이스 프레임 및 내력 프레임,
강관 코일의 권취 방향에 따라 좌 (또는 우) 방향에서 우 (또는 좌) 방향으로 180°까지만 회전할 수 있도록 제한하는 스윙 아암 스토퍼를 포함하는 지지 프레임부;
메인 샤프트를 보호하고 상부의 하중을 하부로 안정적으로 전달하며 회전부의 중심을 조정하는 메인 샤프트 하우징,
메인 샤프트와 견고하게 용접되어 있고 스윙 샤프트 플랜지와 체결되어 있어 스윙축과 회전축을 반경으로 반원의 궤적을 그리며 좌 (또는 우) 방향에서 우 (또는 좌) 방향으로 용이하게 180°회전할 수 있도록 하는 스윙 아암 플랜지,
메인 샤프트 하우징으로부터 전달받은 하중을 지면으로 전달 및 흡수할 수 있는 사각형강 및 우레탄 캐스터를 포함하는 스윙부;
100 Kg 이상의 중량 강관 코일을 회전 프레임에 안착하는 동안 회전 드럼과의 마찰에 의해 스크래치 발생을 최소화 할 수 있도록 보호목이 구비된 회전 드럼,
100 Kg 이상의 강관 코일을 안착할 수 있도록 원형 프레임 및 방사형 프레임이 원형 평철판에 견고하게 용접되어 있는 회전프레임,
트러스터 베어링을 통해 하부로 하중을 효과적으로 전달하며 회전축이 코일 인발 속도에 따라 자연스럽게 회전할 수 있도록 하는 트러스터 베어링,
회전부의 중추인 메인 샤프트가 구비된 회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼인발기용 강관 코일 풀림장치를 제공할 수 있다.

Description

드럼 인발기용 강관 코일 풀림장치{A STEEL TUBE UNCOILING DEVICE FOR DRUM DRAWING MACHINE}

본 발명은 코일 형태 (Coil Type) 의 스테인리스 무계목 강관(Stainless Seamless Steel Tube) 을 드럼 인발 (Drum Drawing) 하기 위해 인발기 (Drum Drawing Machine) 에 부속된 드럼 인발기용 강관 코일 풀림장치 (이하 "코일 풀림장치 (Uncoiling Device)" 라 한다)에 관한 것이다.

일반적으로, 코일 형태의 무계목 강관 (Coiled Seamless Steel Tube: 이하 "코일 강관" 또는 "강관 코일" 이라 한다) 은 내면 조도 (Internal Surface Roughness) 가 우수하면서 단품 길이 (Unit Length) 를 가능한 길게 함으로써, 동일 형태의 계목 강관 (Coiled Seam Steel Tube) 에 비해 내식성 (Corrosion Resistivity) 이 우수해 수명 주기 (Life Cycle) 가 연장되고, 코일 강관의 내면을 통과하는 유체 (Fluid) 와의 마찰력을 최소화하여 장거리 및 고소로 유체를 이송시키는 데 용이하게 하며, 체결 (Fitting) 개소를 최소화하여 누액 또는 누기 (Leak) 에 의한 환경오염을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 유지보수 비용 (Maintenance Cost) 을 획기적으로 줄일 수 있는 강관 형태로서, 석유화학 (Petrochemical) 분야 및 해양 플랜트 (On & off shore Plant) 분야 등에 널리 사용된다.

특히, 석유화학 분야인 석유 정제 시설 (Crude Oil Refinery Plant) 의 경우 원유 수송선 또는 원유 저장 시설로부터 석유 정제 시설까지 이어진 수 백 ~ 수 천 미터에 달하는 대형 송유관의 원유를 펌프만의 힘으로 이송하는 데 한계가 있어, 외표면에 소구경 무계목 코일 강관을 원형 (Bare Type) 또는 단열형 (Pre-insulation Tube Type) 으로 부착하여, 코일 강관 내부로 고온 (보통, 약 150 ~ 300 ℃), 고압의 수증기를 흐르도록 함으로써, 송유관 및 원유의 온도를 상승시켜 원유와 송유관의 마찰력이 감소하게 되어, 원유를 장거리 및 고소로의 이송이 원활하도록 하는데 사용된다.

이때, 고온, 고압의 수증기가 원활하게 유동하기 위해서는 코일 강관의 내면 조도가 우수해 수중기와 코일 강관 내표면과 (Internal Surface) 의 마찰력을 줄이고 장기장 코일 강관을 제조하기 위해, 냉간 성형 (Cold Deformation) 방식인 드럼 인발 공정을 거치게 된다.

이때, 드럼 인발 공정은 도 1과 같이, 코일 열처리 (Coil to Coil Heat Treatment)된 코일 강관이 인발중 플러그(Plug) 와의 마찰을 줄일 수 있도록 내면으로 인발유를 충진하고, 내경을 결정하는 플러그 (Plug) 를 삽입한 다음, 코일 강관의 말단부에 구부 (Swaging) 를 형성시켜, 구부가 있는 부분을 위쪽으로 향하게 하여 드럼 인발기의 부속 장치인 코일 풀림장치의 회전 프레임 위에 안착시키며, 외경을 결정하는 다이스 (Dies) 를 통과시켜 클램핑 장치 (Clamping Assembly) 에 물린 후, 드럼 인발기의 모터를 구동시키어 드럼이 회전하게 되면, 드럼의 회전력에 의해 코일 강관이 냉간 성형되어 외경 및 두께가 축소되도록 구성되어 있다.

이때, 냉간 성형된 코일 강관은 내, 외면에 압착되어 있는 윤활유를 제거하기 위해 세척공정 (Degreasing Process) 과 가공 응력을 해소시키기 위해 열처리 공정 (Stress Relief Annealing Process) 을 거치게 되며, 최종적으로 목표하는 외경 및 두께가 될 때까지 인발, 세척 및 열처리 공정을 반복하게 된다.

이때, 코일 강관의 길이가 길어지기 위해서는 원소재인 모관 (Mother Tube) 의 중량도 증가하게 되는데, 선진 무계목 강관 제조 업체인 Sandvik (스웨덴, 75 Kg 급) 및 Handy & Harman (미국, 90 Kg 급) 의 단위 중량을 넘어서는 세계 최고 수준의 장기장 무계목 코일 강관을 제조하기 위해서는, 단위 중량 200 Kg 이상의 모관이 요구된다.

그런데, 상기와 같이 단위 중량 100 Kg 이상의 코일 강관은 코일 열처리가 완료되어 도 2 와 같이 드럼 창치에 권취 (Coiling) 될 때, 회전 모터에 연결된 동일 축으로 인해 권취 드럼이 동일 방향으로 회전하게 됨에 따라, 권취되는 코일 강관이 좌측 또는 우측 권취 드럼에 권취되느냐에 따라, 권취 방향이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 권취되어, 권취된 코일 강관의 말단부를 통하여 인발유를 주입, 플러그를 삽입 및 구부를 성형한 후 구부를 상부로 향하게 풀림 회전 프레임에 안착시키어 드럼 인발하게 되는데, 코일 강관의 권취 방향에 따라 코일 강관의 중량을 포함하여 150 Kg이 넘는 드럼 코일 풀림장치를 좌측 또는 우측으로 이동시켜야 하는 커다란 문제점이 있다.

또한, 동일한 방향의 권취 드럼에서 권취되었다 하더라도 사이즈가 작고 권취 횟수가 늘어남에 따라 강관 코일 다발을 묶는 과정, 공정간 이동중에 권취된 말단이 코일 다발에 묻히게 되어 강관 코일의 말단을 찾기가 어려운 상황에서 코일 풀림장치에 그대도 얹게 되는데, 그 방향이 반대일 경우 강관 코일 다발을 뒤집어 코일 풀림장치에 안착 후 인력으로 끌어서 코일 인발 위치로 옮기거나, 시간은 걸리더라도 호이스트를 이용 강관 코일을 들어올린 상태에서 코일 풀림장치를 옮긴 후 코일 다발을 반대의 위치가 되도록 많은 노력을 기울여야 하는 문제점이 있다.

또한, 원활한 드럼 인발을 위해서는 가상의 중심축 상에 인발 전과 후 (다이스 및 플러그를 통과 전과 후) 의 코일 강관의 중심축과 다이스 및 플러그의 중심축을 가능한 일치시키기 위해 미세하게 이동시켜야 하는 데, 인력으로 중량물을 세밀하게 이동시키기에는 현실적인 어려움이 있어 대략적인 위치에 놓고 드럼 인발을 진행하게 되므로, 드럼 인발 도중에 플러그가 가상의 중심축과 어긋나게 되어, 드럼 인발된 코일 강관의 두께 편육 (Thickness Deviation) 이 심화되거나, 코일 강관 내면에 깊은 스크래치 (Deep Scratch) 를 유발하거나, 심지어 파단이 일어나는 등의 제품 품질 측면의 중대한 단점이 있다.

따라서, 드럼 인발 전, 후의 코일 강관의 중심과 다이스 및 플러그의 중심을 잇는 가상의 중심축이 열처리 후 권취 방향에 상관없이 항상 일치되도록 하여 중량물을 인력에 의해 이동시키는 위험을 방지함은 물론, 드럼 인발 공정에서 유발시킬 수 있는 두께 편육 및 내면 스크래치 등의 불량을 대폭 줄이고, 드럼 인발을 용이하게 할 수 있는 새로운 드럼 코일 풀림장치가 절실하게 요구되는 실정이다.

한국 공개실용신안공보 제2010-0008752호

본 발명은 전술한 종래의 코일 풀림장치가 갖는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 코일 강관의 열처리 권취 방향에 따라 중량의 코일 풀림장치를 인력에 의해서 좌측 또는 우측으로 이동시켜야 하는 문제를 해결하고자 한다.

또한, 다이스 및 플러그의 중심선과 드럼 이들을 통과하여 드럼 인발기의 드럼 원주의 외접선상에 있는 코일튜브의 중심선이 일치되어 있는 가상의 중심선과, 드럼 인발 전의 코일 강관의 중심선과 이루는 각도를 별도의 인력에 의한 미세조정 없이 20°이내로 일치시켜, 드럼 인발중 플러그 틀어짐으로 인한 내면 스크래치 및 인발 끊어짐 등 품질 및 제품 불량으로 이어지는 문제점을 해결할 수 있는 새로운 제조장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기의 기술적 문제점을 해결하기 위해, 사각 (또는 원형) 파이프 및 ㄷ 형강을 이용하여 제작한 베이스 프레임 (Base Frame) 에 수직으로 세운 사각 (또는 원형) 파이프를 용접 등의 방법으로 일체화 한 후, 사각 (또는 원형) 파이프의 중심선이 다이스의 중심선 및 드럼 인발기의 드럼 외접선 상에 있는 가상의 코일 강관의 중심선이 일치하도록 배치하여, 사각 (또는 원형) 파이프 하단은 과도한 인발력에 의한 코일 풀림장치 끌려감 또는 전복을 방지할 수 있도록 지면에 앙카 볼트 (Anchor Bolt) 로 견고하게 고정하고, 사각 (또는 원형) 파이프 상단은 두 개의 유니트 베어링 (Unit Bearing) 으로 체결하여 회전축을 삽입할 수 있도록 하는 지지 프레임부; 스윙 아암 프레임 (Swing Arm Frame) 의 일단은 지지 프레임부의 회전축과 체결이 되고, 다른 일단은 반원형 파이프 또는 ㄷ 형강을 원형 파이프에 용접한 후, 하단의 스윙 바퀴와 플랜지로 체결되도록 하여, 코일 강관이 안착된 중량의 코일 풀림장치를 열처리 된 코일 강관의 권취 방향 (시계방향 또는 반시계방향) 에 따라 좌측에서 우측 또는 우측에서 좌측으로 누구나 용이하게 180°스윙 (Swing) 할 수 있도록 한 스윙부; 반경이 회전축과 사각 (또는 원형) 파이프의 중심선의 거리 만큼 회전프레임을 제작하여, 회전 프레임의 상단은 회전 드럼과 용접하고, 회전 프레임의 하단은 메인 샤프트 (Main Shaft) 를 용접시킨 후 중량물을 지탱할 수 있도록 원형 파이프 상단에 트러스트 베어링 (Thruster Bearing) 을 삽입하고, 메인 샤프트의 중심을 유지할 수 있도록 베어링(Ball Bearing)을 메인 샤프트의 말단부에 장착하고 원형 파이프에 삽입하여, 드럼 인발중 코일 강관이 풀리는 속도에 맞추어 스스로 회전할 수 있도록 하는 회전부를 포함하는 드럼 코일 풀림장치를 제공할 수 있다.

또한, 드럼 인발기에 장착되는 다이스의 중심과 지지 프레임부의 스윙 샤프트의 중심을 잇는 가상의 제 1 정렬축과 다이스의 중심과 메인 샤프트의 중심을 잇는 가상의 제 2 정렬축이 20° 이내의 각을 이루어, 플러그 틀러짐으로 발생될 수 있는 인발 스크래치 및 인발 끊어짐을 최소화 할 수 있는 드럼 인발기용 코일 풀림장치를 제공할 수 있다.

또한, 인발 드럼에 보호목 (또는 우레탄, 또는 테프론 등의 재질의 보호대) 을 체결하여, 코일 강관을 회전 프레임에 안착할 때와 회전 프레임으로부터 제거할 때 인발 드럼과 코일 강관과의 직접적인 마찰로 인한 외면 스크래치를 최소화 할 수 있는 드럼 인발기용 코일 풀림장치를 제공할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 코일 풀림장치를 이용하면 아래와 같은 이점을 갖는다.

종래 코일 풀림장치에 있어서 드럼 인발시 코일 권취 방향에 따라 중량의 코일 풀림장치를 다수의 인력에 의해 좌측 또는 우측으로 이동할 시키는 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 작업 인력을 줄일 수 있고, 무리한 근력사용에 의한 안전사고 위험도 줄일 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명은 드럼 인발 풀림 방식에 있어, 드럼 인발기의 다이스의 중심과 지지 프레임부의 스윙 샤프트의 중심을 잇는 가상의 제 1 정렬축이 항상 일직선 상에 위치하게 되어 있어, 단 한 번의 위치 이동조작 (Swing) 으로 제 1 정렬축과 다이스로 인입되는 코일 강관과의 인입각도를 20°이내로 유지할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명은 드럼 인발중 (특히, 코일 다발 경이 적은 경우, 경도가 높은 코일 제품 인발할 경우 또는 코일 다발이 국부적으로 엉킨 경우) 인발속도가 코일 풀림속도 보다 크게 되어 코일 강관 다발이 회전 드럼 쪽으로 끌려가는 문제점이 있었으나, 코일 밀림 제지봉을 코일 다발 내주면 쪽으로 삽입할 수 있도록 함으로써, 코일 강관 인입각도가 항시 10°를 초과하지 못 하도록 하여, 드럼 인발중 플러그 틀어짐으로 인한 코일 강관의 내면 스크래치 및 인발 끊어짐 현상의 빈도를 획기적으로 줄일 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명은 코일 강관을 회전 프레임에 안착시킬 때 또는 작은 코일 다발 경을 작업할 때 회전 드럼과 코일 강관의 접촉에 의해 코일 강관의 외면에 스크래치 유발하는 문제점이 있었으나, 회전 드럼에 저경도의 보호목 (또는 우레탄, 테프론 등의 재질) 을 체결함으로써 접촉성 스크래치 유발이 최소화되어, 열처리공정 후 그라인딩 (Grinding) 작업에 따른 인력과 시간 절감은 물론 제품의 품질 수준을 한층 높일 수 있다.

도 1 은 종래 기술에 의한 코일 강관 풀림장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2 는 코일 강관의 열처리 후 코일 강관 권취 개념도를 나타낸 것이다.
도 3 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드럼 인발을 설명하기 위한 개략적인 코일 일발기를 포함한 코일 풀림장치의 평면도이다.
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드럼 코일 풀림장치를 설명하기 위한 정면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

본 발명의 실시예에 의한 드럼 인발기용 코일 풀림장치는 도 3 내지 도 4 과 같이 크게, 드럼 인발 장치의 다이스에서 스윙축까지의 거리가 회전 프레임 직경의 1.5 내지 3 배, 바람직하게는 1.5 내지 2 배 되는 위치하도록 하여, 드럼인발 장치의 인발드럼 하단 외주면상에 외접하고 있는 코일 강관의 중심, 다이스 (및 플러그) 의 중심, 지지 프레임부의 중심 그리고 코일 풀림장치 스윙축 중심을 잇는 가상의 제 1 정렬축에 일렬로 정렬되도록 배치하고, 베이스 프레임의 전, 후단 및 좌, 우측에 앙카 볼트를 사용 지면에 견고하게 고정되어 있어, 효과적으로 인발력을 흡수하고 하중을 분산시킬 수 있도록 설계되어 있으며, 사각 파이프와 볼트로 체결된 두 개의 유니트 베어링 사이로 삽입된 스윙축을 포함하는 지지 프레임부(100); 상기의 지지 프레임의 스윙축 중심과 회전축 중심간 거리가 강관 코일 다발의 바깥쪽 원의 반지름과 같은 위치가 되도록 스윙 아암 프레임의 길이를 조정하여, 일단은 회전축과 플랜지 체결하고 다른 일단은 ㄷ 형 (또는 원형) 강을 스윙축과 하기의 회전축이 일치하도록 원형 파이프에 용접되고, 원형 파이프의 하단부는 사각 (또는 환봉) 형과 플랜지 체결하고 높이 조절이 가능한 우레탄 재질의 우레탄 캐스터 (다리 바퀴) 와 체결시켜, 스윙축을 중심으로 좌측에서 우측 (또는 우측에서 좌측) 으로 우레탄 캐스터가 반원형 궤적을 그리며 고정 플레임부의 스톱 플레이트에 도달할 때까지 180°스윙이 가능하도록 한 스윙부(200); 코일 강관 다발의 평균 중심원이 상기의 가상 정렬축에 위치하도록 크기를 설정하여 사각 (또는 원형) 파이프를 이용 방사형으로 용접하고, 코일 강관이 회전드럼과 직접적인 접촉으로 스크래치를 유발시키지 않도록 보호목 (또는 우레탄, 테프론 등의 재질) 을 체결하여 회전 프레임의 상부에 용접하고, 하부는 회전 프레임의 중앙에 회전축과 정확히 일치하도록 메인 샤프트를 용접하여 하며, 또한 메인 샤프트 말단부에는 볼 베어링을 장착하여 회전부가 중심을 잡을 수 있게 하고, 메인 샤프트와 원형 파이프가 만나는 위치에 트러스트 베어링을 설치하여 상부의 중량을 원형 파이프를 통하여 하부로 전달할 수 있도록 하여, 드럼 인발 속도를 따라서 코일 강관이 자연스럽게 풀리면서 스스로 회전하도록 한 회전부(300)로 구성된다.

이하, 본 발명의 장치에 의한 바람직한 실시예를 위한 드럼 인발 과정을 통하여 설명하면, 코일 강관 제조용 모관 (강종 316 L, 외경 φ65 mm, 두께 6.5mm, 길이 약 11,200 mm, 무게 약 105 Kg) 을 최종 코일 사이즈 (외경 φ12.7 mm, 두께 0.89 mm, 길이 386,000 mm, 무게 103 Kg) 로 인발 성형가공하기 위해, 필거 압연 (Pilger Mill) 및 5 내지 7 패스 (Pass; 인발공정, 세척공정 및 열처리공정을 포함하는 일련의 연속 공정을 의미함) 의 공정을 거쳐 외경 φ12.7 mm, 두께 0.89 mm, 길이 약 290,000 mm, 무게 약 103 Kg의 코일 강관이 된다. 각 패스에서 열처리 완료된 코일 강관은 플라스틱 재질의 끈으로 3개소를 묶은 코일 강관 다발을 하술한 강관 코일 코일 풀림장치에 안착하게 된다.

우선, 지지 프레임부 (100) 에 대하여 설명하면,

두 개의 사각 파이프 또는 ㄷ형강을 평행하게 위치시켜 하단에 평철판 (112) 를 대고 용접한 베이스 프레임 (110),

코일 인발 방향의 반대쪽으로 베이스 프레임 중앙에 위치시켜 평철판을 대고 용접한 내력 프레임 (111),

상기 두 프레임을 서로 용접하여 일체화되고, 코일 드럼인발기 드럼의 하부 외주면에 외접한 코일 강관의 중심과 다이스의 중심을 연장한 가상의 정렬축과 수직하게 용접한 스윙 샤프트 지지 프레임 (120),

상기 스윙 샤프트 지지 프레임의 상단에 스윙 아암 프레임 (210)과 맞닿는 위치에 용접된 스윙 아암 스토퍼(150, 150'),

상기 스윙 샤프트 지지 프레임에 볼트 체결된 두 유니트 베어링 (130, 130') 사이로 삽입되어 스윙 샤프트 플랜지 (141) 가 용접된 스윙 사프트 (140) 로 구성되며,

상기 가상의 정렬축을 따라 회전 프레임 직경의 1.5 내지 3 배, 바람직하게는 1.5 내지 2 배 되는 위치에 수평을 맞추어 최소 4 개 이상의 앙카 볼트를 지면에 견고하게 결속되어,

하기 각 부들이 100 Kg 이상의 강관 코일을 포함한 중량물에 의해 전도 등을 방지하는 지지 역할과 동시에 안정적이고 용이하게 위치 이동할 수 있도록 한다.

이때, 코일 드럼 인발기 드럼의 하부 외주면에 외접한 코일 강관의 중심과 다이스의 중심코일 드럼 인발기 드럼의 하부 외주면에 외접한 코일 강관의 중심, 다이스의 중심, 스윙 샤프트의 중심 및 코일 인발 방향 기준 지지 프레임부의 전, 후 앙커 볼트의 중심은 상기 가상의 정렬축 상에 일렬로 정렬되게 된다.

다음으로, 스윙부 (200) 에 대하여 설명하면,

일단은 스윙 아암 플랜지 (211) 가 용접되어 스윙 샤프트 플랜지 (141) 와 체결되고 일단은 회전축 지지 ㄷ (또는 C) 형 파이프 (212) 와 견고하게 용접되어 회전축을 지지하는 스윙 아암 프레임 (210),

메인 샤프트 (330) 를 보호하고 메인 샤프트 하우징 플랜지 (221) 가 용접되어 있어 회전부의 하중을 아래로 전달하는 역할을 하는 메인 샤프트 하우징 (220),

상기의 메인 샤프트 하우징 플랜지 (221) 와 체결되는 사각형강 플랜지 (231) 가 용접되어 있어 하중을 아래로 전달하는 사각형강 (230),

최대 200 Kg의 하중을 지면으로 흡수 및 전달할 수 있도록 높이 조절이 가능한 직경 100 mm 이상의 폴리우레탄 (Polyurethane) 바퀴를 가진 우레탄 캐스터 (Urethane caster, 240) 로 구성되어 있다.

이때, 메인 샤프트 하우징 (220) 의 중심축, 사각형강 (230) 의 중심축 및 우레탄 캐스터 (240) 의 중심축이 일렬로 정렬되어, 상부의 하중을 효과적으로 하부로 전달하고 자연스럽게 스윙을 유도하게 된다.

마지막으로, 회전부 (300) 에 대하여 설명하면,

사각 파이프를 이용 원형 프레임 (311) 과 원형 프레임의 내직경을 가지는 1 개의 파이프와 내직경의 반경을 가지는 6 개의 방사형 프레임 (312) 을 용접하고, 지름의 1/4 지점에 한 쪽이 막힌 4 쌍의 저지봉 삽입 파이프 (313, 313', 313'', 313''') 를 용접하여, 하기 회전 드럼 (320) 의 직경을 가지는 원형 평철판 (314) 을 정중앙에 용접한 회전 프레임 (310),

이때, 강관 코일이 안착되었을 때, 상술한 가상의 정렬축 상에서 코일 인발작업이 진행될 수 있도록 하여, 플러그 어긋남에 의한 코일 강관 내면 스크래치 및 인발 끊어짐 등의 불량을 최소화 할 수 있도록 강관 코일 다발의 중심이 스윙 샤프트 (140) 의 중심축의 상부에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.

강관 코일과의 직접 접촉으로 강관 코일에 스크래치를 유발하지 않도록 보호목 (또는 우레탄, 테프론 등) 이 체결하여 상기 회전 프레임 (310) 의 정중앙에 위치시킨 후 용접한 회전 드럼 (320),

상기 회전 프레임 (310) 으로부터 전달받은 하중을 효과적으로 전달하기 위해 상부에는 메인 샤프트 원형 평철판 (315) 을 용접하여 회전 프레임 원형 평철판 (314) 의 정중앙에 용접하고, 하단은 볼 베어링 (340) 이 체결된 메인 샤프트 (330),

상부의 회전부 (300) 의 하중을 하부로 전달함과 동시에 회전부가 코일 인발 속도에 따라 자연스럽게 회전할 수 있도록 하는 트러스터 베어링 (350, Thruster Bearing),

직경이 회전 프레임 (310) 의 직경과 유사한 강관 코일을 드럼인발 하는 데 있어서, 인발속도가 회전품림 속도보다 크게 되어 강관 코일이 회전 드럼쪽으로 끌려가 마찰 스크래치를 일으키지 않도록 저지봉 삽입 파이프 (313, 313', 313'', 313''') 에 탈부착이 가능한 4조 이상의 코일 끌림 저지봉 (360, 360', 360'', 360''')으로 구성된다.

한편, 상술한 회전부 (300) 의 메인 샤프트 (330) 이 스윙부 (200) 의 메인 샤프트 하우징 (220) 안으로 삽입한 후, 120°간격으로 위치한 메인 샤프트 중심 조정 볼트 (380, 380', 380'') 를 이용 회전축을 수직으로 미세 조정할 수 있다.

또한, 회전속도 조정 볼트 (370) 를 풀거나 조임으로써 코일 드럼 인발속도와 회전부 (300) 의 회전속도가 동일 수준이 되도록 조정할 수 있다.

이렇듯, 상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예의 강관 코일 코일 풀림장치처럼 코일 강관 코일 풀림장치를 구성하면,

강관 코일을 포함한 100 Kg 이상의 중량물을 단 한사람의 인력으로 만으로 용의하게 180°위치 전환이 가능해 진다.

또한, 코일 드럼 인발기의 인발 드럼 하단 외접면상에 있는 코일 강관의 중심과 다이스의 중심을 잇는 가상의 정렬축에 스윙축의 중심이 지나게 되는 데,

이때, 다이스와 스윙축의 중심 거리가 코일 강관의 사이즈에 따라 약 2 ~ 4 m, 다이스의 중심에서 회전 드럼을 잇는 접선과 가상의 정렬축이 이루는 각이 약 20°가 되어 강관 코일을 드럼인발 하는 데 있어, 플러그의 틀어짐 등의 문제가 발생되지 않는 것이다.

또한, 코일 강관을 회전 프레임에 안착시킬 때 회전 드럼과 코일 강관의 접촉에 의해 코일 강관의 외면에 스크래치 유발을 최소화시켜 그라인딩 (Grinding) 작업에 따른 인력과 시간 절감은 물론 제품의 품질수준을 한층 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 드럼 인발기용 강관 코일 풀림 장치의 기술적인 사상 및 범주 내에서, 그 사용목적에 따라 각 부들의 형태, 재질, 직경 및 길이 등을 변형하는 것도 가능하다.

100; 지지 프레임부
110; 베이스 프레임
111; 내력 프레임
112; 평철판
113; 앙카 볼트(Anchor bolt)
120; 스윙 샤프트 지지 프레임
130, 130'; 유니트 베어링(Unit bearing)
140; 스윙 샤프스(Swing shaft)
141; 스윙 샤프트 플랜지
150, 150'; 스윙 아암 스토퍼(Swing arm stopper)
200; 스윙부
210; 스윙 아암 프레임
211; 스윙 아암 플랜지
212; 회전축 지지 ㄷ(또는 C)형 파이프
220; 메인 샤프트 하우징(Main shaft housing)
221; 메인 샤프트 플랜지(Main shaft flange)
230; 사각형강
231; 사각형강 플랜지
240; 우레탄 캐스터(Caster)
300; 회전부
310; 회전 프레임
311; 원형 프레임
312; 방사형 프레임
313; 제지봉 삽입 파이프
314; 회전 프레임 원형 평철판
315; 메인 샤프트 원형 평철판
320; 회전 드럼
321; 보호목
330; 메인 샤프트(Main shaft)
340; 볼 베어링(Ball bearing)
350; 트러스터 베어링(Thruster bearing)
360; 코일 밀림 제지대
370; 회전 속도 조정 볼트
380; 메인 샤프트 중심 조정 볼트

Claims (2)

1. 드럼 인발기용 강관 코일 풀림장치로서,
   코일 드럼 인발기의 드럼 하부 외주면에 외접한 코일 강관의 중심과 다이스의 중심을 연장한 가상의 정렬축 상에 스윙 샤프트의 중심이 위치하도록 하여 베이스 프레임과 수직으로 용접한 스윙 샤프트 지지 프레임,
   강관 코일의 100 Kg 이상의 하중에 의해 코일 풀림장치가 전도되는 것을 방지할 수 있도록 지면에 견고하게 설치되는 베이스 프레임 및 내력 프레임,
   강관 코일의 권취 방향에 따라 좌 (또는 우) 방향에서 우 (또는 좌) 방향으로 180°까지만 회전할 수 있도록 제한하는 스윙 아암 스토퍼를 포함하는 지지 프레임부;
   메인 샤프트를 보호하고 상부의 하중을 하부로 안정적으로 전달하며 회전부의 중심을 조정하는 메인 샤프트 하우징,
   메인 샤프트와 견고하게 용접되어 있고 스윙 샤프트 플랜지와 체결되어 있어 스윙축과 회전축을 반경으로 반원의 궤적을 그리며 좌 (또는 우) 방향에서 우 (또는 좌) 방향으로 용이하게 180°회전할 수 있도록 하는 스윙 아암 플랜지,
   메인 샤프트 하우징으로부터 전달받은 하중을 지면으로 전달 및 흡수할 수 있는 사각형강 및 우레탄 캐스터를 포함하는 스윙부;
   100 Kg 이상의 중량 강관 코일을 회전 프레임에 안착하는 동안 회전 드럼과의 마찰에 의해 스크래치 발생을 최소화 할 수 있도록 보호목이 구비된 회전 드럼,
   100 Kg 이상의 강관 코일을 안착할 수 있도록 원형 프레임 및 방사형 프레임이 원형 평철판에 견고하게 용접되어 있는 회전프레임,
   트러스터 베어링을 통해 하부로 하중을 효과적으로 전달하며 회전축이 코일 인발 속도에 따라 자연스럽게 회전할 수 있도록 하는 트러스터 베어링,
   회전부의 중추인 메인 샤프트가 구비된 회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼 인발기용 강관 코일 풀림장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 드럼 인발기용 강관 코일 풀림장치는,
   코일 드럼 인발기의 드럼 하부 외주면 상에 접하고 있는 코일 강관 중심, 다이스의 중심 및 스윙 샤프트의 중심을 잇는 가상의 제 1 정렬축에 일렬로 정렬되어 있고, 상기 가상의 제 1 정렬축과 다이스의 중심과 메인 샤프트의 중심을 잇는 가상의 제 2 정렬축이 서로 직각을 이루며, 상기 가상의 제 1 정렬축 상에서 다이스의 중심과 스윙 샤프트의 중심간 거리는 코일 강관의 사이즈에 따라 2 ~ 4 m가 되도록 하여, 상기 가상의 제 1 정렬축과 다이스의 중심에서 회전 드럼을 잇는 가상의 제 3 정렬축이 이루는 각도가 20° 이내로 하는 것을 특징으로 하는 드럼 인발기용 강관 코일 풀림장치.

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