KR101636039B1 - 튜브 커팅기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 튜브 커팅기가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 튜브 커팅기는, 튜브가 통과하는 제1 이동통로가 형성된 본체와, 본체의 일 측에 회전 가능하게 결합되며 제1 이동통로와 연통되는 제2 이동통로가 형성된 프레임과, 회전축이 제2 이동통로의 방사상 위치에 튜브의 이동 방향과 평행한 상태로 배치되며 프레임에 결합되어 튜브의 이동 방향과 수직 방향으로 이동하는 적어도 하나의 회전날, 및 일단부가 본체에 연결되고 타단부가 프레임에 연결되며 일단부와 타단부 사이에 회전축이 고정되는 탄성부재를 포함할 수 있다.

Description

튜브 커팅기{Tube Cutter}

본 발명은 튜브 커팅기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 드럼에 권취되어 있는 튜브를 용이하게 권출 및 절단할 수 있는 튜브 커팅기에 관한 것이다.

일반적으로, 유체의 이송 시 튜브(tube), 호스(hose)와 같은 중공형의 부재들이 사용되며, 이러한 중공형의 부재들은 통상 통 형상의 드럼(drum)에 권취(捲取)되어 보관된다. 다시 말해, 튜브 또는 호스는 드럼에 감겨있는 상태로 보관되다가 필요에 따라 요구되는 길이만큼 풀려진 후 절단되어 사용된다.

한편, 튜브 또는 호스가 장시간 동안 권취된 상태로 보관되는 경우, 튜브 또는 호스는 말려진 상태로 유지되어 쉽게 풀려지지 않으며, 이로 인해, 작업자가 직접 풀어가며 작업을 해야 한다. 이 때, 말려진 튜브 또는 호스를 강제로 펴다 보니 튜브 또는 호스가 구부러지거나 손상될 수 있으며, 소요되는 인력 및 작업시간이 증가하는 문제가 있다. 또한, 반복적인 작업으로 인해 작업자의 근골격계에 무리가 가는 문제도 발생하게 된다.

대한민국 공개특허 제10-2010-0013459호 2010. 02. 10

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 드럼에 권취되어 있는 튜브를 용이하게 권출 및 절단할 수 있는 튜브 커팅기를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 튜브 커팅기는, 튜브가 통과하는 제1 이동통로가 형성된 본체와, 상기 본체의 일 측에 회전 가능하게 결합되며 상기 제1 이동통로와 연통되는 제2 이동통로가 형성된 프레임과, 회전축이 상기 제2 이동통로의 방사상 위치에 상기 튜브의 이동 방향과 평행한 상태로 배치되며 상기 프레임에 결합되어 상기 튜브의 이동 방향과 수직 방향으로 이동하는 적어도 하나의 회전날, 및 일단부가 상기 본체에 연결되고 타단부가 상기 프레임에 연결되며, 상기 일단부와 상기 타단부 사이에 상기 회전축이 고정되는 탄성부재를 포함한다.

상기 탄성부재는 태엽형상의 나선형 스프링일 수 있다.

상기 본체로부터 상기 프레임을 회전시키는 제1 구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 프레임의 외측에 고정되어 상기 프레임을 회전시키는 손잡이부를 더 포함할 수 있다.

상기 본체의 상기 제1 이동통로 상에 형성되어 상기 튜브를 이동시키는 적어도 하나의 구동롤러와, 상기 구동롤러를 회전구동하는 제2 구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 이동통로 상에 상기 구동롤러와 인접하게 배치되어 상기 제1 이동통로를 통과하는 상기 튜브를 가이드하는 적어도 하나의 가이드롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 구동롤러와 상기 가이드롤러 중 적어도 하나가 결합되며 상기 본체의 내측에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 가이드 프레임과, 상기 튜브를 향하여 상기 가이드 프레임을 가압하는 간격조절부를 더 포함할 수 있다.

상기 구동롤러와 상기 가이드롤러의 일 측에 각각 설치되는 적어도 한 쌍의 보조 가이드롤러를 더 포함하되, 상기 보조 가이드롤러는 상기 구동롤러와 상기 가이드롤러의 크기보다 작게 형성될 수 있다.

상기 본체의 하부에 위치하여 상기 본체를 지지하는 지지부와 상기 본체 사이에 개재되어 상기 본체를 수평 방향으로 슬라이딩 이동시키는 이동부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 드럼에 권취되어 보관되는 튜브 또는 호스를 손상 없이 용이하게 권출 및 절단할 수 있다. 또한, 튜브 또는 호스의 단부 위치 및 직경에 따라 위치 이동 및 내부 간격 조절이 가능하며, 소요되는 인력 및 작업시간을 줄일 수 있어 작업 효율이 향상된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브 커팅기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 튜브 커팅기를 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 튜브 커팅기의 내부 구조를 보인 단면도이다.
도 4는 프레임을 절개하여 도시한 절개 사시도이다.
도 5는 도 3의 프레임을 A-A' 선으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 6은 이동부가 결합된 모습을 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 튜브 커팅기의 동작 과정을 설명하기 위한 작동도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브 커팅기에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 튜브 커팅기를 도시한 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 튜브 커팅기(1)는 튜브(T) 또는 호스를 권출하여 절단하는 장치로서, 튜브(T) 또는 호스가 권취되는 드럼(D)에 연결되어 사용될 수 있다. 튜브 커팅기(1)는 튜브(T) 또는 호스를 손상없이 용이하게 권출 및 절단할 수 있으며, 드럼(D)에 권취된 튜브(T) 또는 호스의 단부 위치 및 직경에 따라 위치 이동 및 내부 간격 조절이 가능하다. 따라서, 튜브(T) 또는 호스의 절단작업에 소요되는 인력 및 시간을 줄일 수 있어 작업 효율이 향상될 수 있다.

이하, 도 2 및 도 6을 참조하여 튜브 커팅기(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 도 1의 튜브 커팅기를 분해하여 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 튜브 커팅기의 내부 구조를 보인 단면도이다.

본 발명에 따른 튜브 커팅기(1)는 튜브(T)를 권출하는 본체(10)와, 본체(10)에 회전 가능하게 결합되는 프레임(20)과, 프레임(20)에 결합되어 튜브(T)의 이동 방향과 수직 방향으로 이동하는 회전날(30), 및 양단부가 각각 본체(10)와 프레임(20)에 연결되되 양단부 사이에 회전날(30)의 회전축(31)이 고정되는 탄성부재(40)를 포함한다.

본체(10)는 내부에 공간이 형성된 통 형상의 부재로, 내측에 튜브(T)가 통과하는 제1 이동통로(10a)가 형성된다. 제1 이동통로(10a)는 본체(10)의 길이 방향(도 2의 x 방향)으로 연장되며, 본체(10)를 길이 방향으로 관통하여 형성된 제1 개구(11)와 제2 개구(12)를 연통한다. 제1 개구(11)와 제2 개구(12)는 각각 본체(10)의 전면과 후면을 관통하여 형성되되, 서로 동일 선상에 배치된다. 여기서, 본체(10)의 전면이라 함은 튜브(T)가 인입되는 본체(10)의 일면을 의미하며, 후면이라 함은 튜브(T)가 배출되는 본체(10)의 타면을 의미한다. 즉, 튜브(T)는 제1 개구(11)를 통해 본체(10) 내부로 인입되며, 제1 이동통로(10a)를 통과하여 제2 개구(12)를 통해 본체(10) 외부로 배출된다. 본체(10) 내부에는 적어도 하나의 구동롤러(100)와 적어도 하나의 가이드롤러(110), 및 적어도 한 쌍의 보조 가이드롤러(120)가 배치된다.

구동롤러(100)는 본체(10)의 제1 이동통로(10a) 상에 형성되어 튜브(T)를 이동시킨다. 구동롤러(100)는 제1 이동통로(10a)를 통과하는 튜브(T)의 일 측에 복수 개가 직렬로 연장 배치되며, 회전하여 튜브(T)를 권출함과 동시에 제1 이동통로(10a)를 따라 후방으로 이동시킨다. 구동롤러(100)는 원통형상을 갖되 외주면이 오목하게 만입 형성된 구조로 형성될 수 있다. 따라서, 튜브(T)의 외측면과 구동롤러(100)의 외주면이 접하게 되어 튜브(T)가 원활하게 이동할 수 있다. 도면 상에는 본체(10)에 3개의 구동롤러(100)가 형성된 구조로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 구동롤러(100)의 수는 필요에 따라 가감될 수 있다. 또한, 도면 상에는 구동롤러(100)의 회전축이 튜브(T)의 이동 방향과 수직한 상태로 배치된 구조로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 배치 구조는 다양하게 변형될 수 있다.

가이드롤러(110)는 본체(10)의 제1 이동통로(10a) 상에 구동롤러(100)와 인접하게 배치되어 제1 이동통로(10a)를 통과하는 튜브(T)를 가이드한다. 가이드롤러(110)는 튜브(T)의 타 측에 복수 개가 직렬로 연장 배치되며, 공회전하여 구동롤러(100)와 함께 튜브(T)를 권출함과 동시에 후방으로 이동시킨다. 즉, 튜브(T)는 구동롤러(100)와 가이드롤러(110) 사이에 개재되어 제1 이동통로(10a)를 통과하게 된다. 가이드롤러(110)의 회전축은 구동롤러(100)의 회전축과 평행한 상태로 배치되며, 가이드롤러(110)와 구동롤러(100)는 서로 대향된 방향으로 회전하여 튜브(T)를 이동시킨다. 가이드롤러(110)는 구동롤러(100)의 수와 동일하게 형성되며, 구동롤러(100)와 같이 원통 형상을 갖되 외주면이 오목하게 만입 형성된 구조로 형성될 수 있다. 이 때, 복수 개의 구동롤러(100)와 복수 개의 가이드롤러(110)는 크기가 서로 동일하게 형성되며, 각각의 회전축이 동일 선상에 평행하게 위치하여 제1 이동통로(10a)가 일정한 간격으로 연장될 수 있다.

구동롤러(100)와 가이드롤러(110)의 일 측에는 각각 적어도 하나의 보조 가이드롤러(120)가 추가로 배치될 수 있다. 보조 가이드롤러(120)는 구동롤러(100)와 가이드롤러(110)의 일 측에 각각 설치되어 적어도 하나의 쌍을 이루며 튜브(T)의 양측으로 배치될 수 있다. 이러한 보조 가이드롤러(120)는 복수 개가 쌍을 이루어 배치될 수 있으며, 구동롤러(100)와 가이드롤러(110)의 전방, 즉, 제1 개구(11)와 근접하게 배치될 수 있다. 보조 가이드롤러(120)는 가이드롤러(110)와 같이 공회전하여 튜브(T)를 권출함과 동시에 후방으로 이동시킨다. 즉, 제1 개구(11)로 인입된 튜브(T)는 보조 가이드롤러(120) 사이를 통과하여 구동롤러(100)와 가이드롤러(110) 사이로 안내된다. 보조 가이드롤러(120)는 외주면이 오목하게 만입 형성된 원통 형상으로 형성되며, 회전축이 구동롤러(100) 및 가이드롤러(110)의 회전축과 평행한 상태로 배치될 수 있다. 그러나, 구동롤러(100)와 가이드롤러(110) 및 보조 가이드롤러(120)의 형상 및 구조는 한정될 것은 아니며, 튜브(T)를 이동시킬 수 있는 다양한 형상 및 구조로 변형될 수 있다.

보조 가이드롤러(120)는 구동롤러(100)와 가이드롤러(110)의 크기보다 작게 형성될 수 있으며, 특히, 제1 개구(11)에 근접할수록 크기가 작게 형성될 수 있다. 보조 가이드롤러(120)는 각각의 회전축이 구동롤러(100) 및 가이드롤러(110)의 회전축과 동일 선상에 위치하므로, 제1 이동통로(10a)는 전방 간격이 후방 간격에 비해 넓게 형성될 수 있다. 제1 이동통로(10a)의 전방 간격이 후방 간격보다 넓게 형성됨으로써, 튜브(T)가 제1 이동통로(10a)로 원활하게 인입될 수 있다.

한편, 구동롤러(100)는 제2 구동부(130)에 의해 회전 구동하며, 제2 구동부(130)는 제2 모터(131)와 벨트(132)를 포함한다.

제2 모터(131)는 회전하여 구동력을 제공하는 것으로, 본체(10)의 일 측에 수용될 수 있다. 제2 모터(131)는 회전축이 구동롤러(100)의 회전축과 평행하게 배치되며, 예를 들어, 특정 각도 또는 단계적으로 회전 또는 역회전할 수 있는 스텝모터(step motor)로 형성될 수 있다. 제2 모터(131)가 스텝모터로 형성될 경우, 회전각도 및 회전방향을 정밀하게 제어할 수 있어 후술할 제어부(300)에 입력된 튜브(T)의 길이만큼 튜브(T)를 정확하게 이동시킬 수 있다. 그러나, 제2 모터(131)가 스텝모터로 형성되는 것으로 한정될 것은 아니며, 구동롤러(100)를 회전 또는 역회전시킬 수 있는 다양한 모터, 예를 들어, DC모터로 변형될 수 있다. 제2 모터(131)는 회전축에 제1 벨트풀리(133)가 결합될 수 있다.

제1 벨트풀리(133)는 외주면이 내측으로 만입되어 링 형상의 홈이 형성된 바퀴 형상의 부재로, 홈에는 후술할 벨트(132)가 걸리게 된다. 제1 벨트풀리(133)는 구동롤러(100)의 개수에 대응하여 복수 개의 홈이 형성되므로, 제2 모터(131)는 복수의 구동롤러(100)와 독립적으로 연결될 수 있다. 제2 모터(131)는 벨트(132)에 의해 구동롤러(100)와 연결된다.

벨트(132)는 일단부와 타단부가 고정 결합된 띠 형상의 부재로, 제2 모터(131)의 회전축에 결합된 제1 벨트풀리(133)와 구동롤러(100)의 회전축에 결합된 제2 벨트풀리(134)에 각각 걸리게 된다. 각각의 구동롤러(100)의 회전축에 결합된 제2 벨트풀리(134)는 서로 다른 평면 상에 배치되므로 각각의 벨트(132)는 서로 간섭되지 않고 독립적으로 회전할 수 있다. 벨트(132)가 제1 벨트풀리(133)와 제2 벨트풀리(134)에 걸리게 됨으로써, 벨트(132)는 일정한 장력을 유지하며 회전하여 제2 모터(131)의 구동력을 구동롤러(100)에 전달할 수 있다.

제2 모터(131)는 가이드 프레임(140)에 결합될 수 있다. 가이드 프레임(140)은 구동롤러(100)와 가이드롤러(110) 중 적어도 하나가 결합되며 본체(10)의 내측에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 것으로, 이하, 가이드 프레임(140)에 구동롤러(100)가 결합된 구조를 보다 중점적으로 설명한다.

가이드 프레임(140)은 일정한 두께를 갖는 판 형상의 부재로, 일 측에 구동롤러(100)가 결합될 수 있다. 동일 선상에 위치하는 구동롤러(100)의 회전축은 각각 가이드 프레임(140)에 회전 가능하게 결합되며, 구동롤러(100)와 동일 선상에 배치되는 보조 가이드롤러(120)의 회전축 또한 가이드 프레임(140)에 회전 가능하게 결합된다. 제2 모터(131)는 가이드 프레임(140)의 일 측에 구동롤러(100)와 근접한 위치에 고정 결합된다.

가이드 프레임(140)은 본체(10)의 내측에서 슬라이딩 이동할 수 있다. 가이드 프레임(140)이 슬라이딩 이동 가능하게 형성됨으로써, 튜브(T)의 직경에 따라 제1 이동통로(10a)의 간격을 조절할 수 있다. 예를 들어, 튜브(T)의 직경이 작은 경우, 가이드 프레임(140)은 튜브(T)를 향해 전방으로 이동하여 제1 이동통로(10a)의 간격을 좁게 배치할 수 있다. 반대로, 튜브(T)의 직경이 큰 경우, 가이드 프레임(140)은 후방으로 이동하여 제1 이동통로(10a)의 간격을 넓게 배치할 수 있다. 가이드 프레임(140)은 간격조절부(170)에 의해 본체(10)의 내측에서 슬라이딩 이동할 수 있다.

간격조절부(170)는 튜브(T)를 향하여 가이드 프레임(140)을 가압하는 것으로, 외주면을 따라 나사산이 형성된 봉 형상의 부재로 형성될 수 있다. 간격조절부(170)는 일단부가 가이드 프레임(140)에 결합되고 타단부는 본체(10)를 관통하여 본체(10)의 외측에 돌출된다. 본체(10)는 간격조절부(170)가 관통되는 내측면에 나사산과 치합하는 나사홈이 형성된다. 따라서, 간격조절부(170)가 회전 또는 역회전하면 나사산과 나사홈이 치합 또는 분리되어 가이드 프레임(140)이 전방 또는 후방으로 슬라이딩 이동할 수 있다. 그러나, 간격조절부(170)와 본체(10)가 서로 나사 결합하는 구조로 한정될 것은 아니며, 가이드 프레임(140)을 슬라이딩 이동시킬 수 있는 다양한 구조로 변형될 수 있다. 예를 들어, 간격조절부(170)는 본체(10)와 단순 슬라이딩 결합하여 전방으로 밀리거나 후방으로 당겨지며 가이드 프레임(140)을 슬라이딩 이동시킬 수도 있다.

또한, 구동롤러(100)가 가이드 프레임(140)에 결합되어 간격조절부(170)에 의해 튜브(T)를 향하여 이동하는 구조로 한정될 것은 아니며, 반대로, 가이드롤러(110)가 가이드 프레임(140)에 결합되어 간격조절부(170)에 의해 튜브(T)를 향하여 이동할 수도 있다.

가이드 프레임(140)이 슬라이딩 이동하는 경우, 가이드롤러(110)와 보조 가이드롤러(120)도 이동하게 되며, 이 때, 롤러의 회전축이 흔들리거나 이동 경로를 이탈하는 문제가 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위한 목적으로 본체(10)의 내측에 판 형상의 보조 프레임(150)을 결합할 수 있다. 보조 프레임(150)은 상면을 수직으로 관통하는 장방형의 홈이 형성되어 있어, 롤러의 회전축을 지지함과 동시에 경로 이탈을 방지할 수 있다. 장방형의 홈은 롤러의 수에 대응하여 형성되며, 복수 개가 병렬로 배치될 수 있다.

한편, 제2 모터(131)는 가이드 프레임(140)에 고정 결합되므로, 가이드 프레임(140)이 튜브(T)를 향하여 슬라이딩 이동하더라도 제2 모터(131)의 회전축과 구동롤러(100)의 회전축 사이의 간격이 일정하게 유지된다. 따라서, 벨트(132)는 일정한 장력을 유지하며 제2 모터(131)의 구동력을 구동롤러(100)에 전달할 수 있다.

구동롤러(100)가 가이드 프레임(140)에 결합되는 경우, 가이드롤러(110)는 별도의 고정 프레임(160)에 결합된다. 고정 프레임(160)은 일정한 두께를 갖는 판 형상의 부재로, 본체(10)의 내측에 고정 결합된다. 동일 선상에 위치하는 가이드롤러(110)의 회전축은 각각 고정 프레임(160)에 회전 가능하게 결합되며, 가이드롤러(110)와 동일 선상에 배치되는 보조 가이드롤러(120)의 회전축 또한 고정 프레임(160)에 회전 가능하게 결합된다.

제1 이동통로(10a)를 통과하며 권출된 튜브(T)는 제2 개구(12)를 통해 프레임(20)으로 이동한다.

도 4는 프레임을 절개하여 도시한 절개 사시도이고, 도 5는 도 3의 프레임을 A-A' 선으로 절단하여 도시한 단면도이다.

프레임(20)은 본체(10)의 일 측에 회전 가능하게 결합되며, 내측에 제1 이동통로(10a)와 연통되는 제2 이동통로(20a)가 형성된다. 제2 이동통로(20a)는 프레임(20)을 길이 방향(도 2의 x방향)으로 완전히 관통하여 형성되며, 일정한 간격을 유지하며 연장된다. 프레임(20)은 내측에 적어도 하나의 회전날(30)과 탄성부재(40)를 수용한다.

회전날(30)은 튜브(T)를 절단하기 위한 것으로, 외측면이 얇고 날카롭게 가공된 철강 부재일 수 있다. 회전날(30)은 제2 이동통로(20a)의 외측으로 배치되며, 회전축(31)이 제2 이동통로(20a)의 방사상 위치에 튜브(T)의 이동 방향과 평행한 상태로 배치될 수 있다. 다시 말해, 프레임(20)은 내측에 제2 이동통로(20a)와 연통되는 링 형상의 수용공간(21)이 형성되며, 회전날(30)은 수용공간(21)에 수용되되 프레임(20)에 결합되어 튜브(T)의 이동 방향의 수직 방향으로 이동함과 동시에 회전하여 튜브(T)를 절단한다.

회전날(30)은 복수 개가 튜브(T)를 중심으로 방사상으로 배열될 수 있다. 회전날(30)이 복수 개로 형성되는 경우, 튜브(T)는 각각의 회전날(30)에 의해 부분적으로 절단된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전날(30)이 총 3개인 경우, 각각의 회전날(30)은 튜브(T)의 외주면을 1/3씩 절단한다. 회전날(30)의 회전축(31)은 양단부가 각각 축 이동통로(22)에 삽입되며, 축 이동통로(22)를 따라 이동하여 회전날(30)을 이동시킨다. 축 이동통로(22)는 수용공간(21)으로부터 튜브(T)의 이동 방향과 평행한 방향으로 만입되어 형성되며, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 이동통로(20a)를 향하는 곡선 형상으로 형성될 수 있다. 그러나, 축 이동통로(22)가 곡선 형상으로 형성되는 것으로 한정될 것은 아니며, 제2 이동통로(20a)를 향하는 직선 형상으로 형성될 수도 있다. 축 이동통로(22)는 프레임(20)에 수용된 회전날(30)의 개수에 대응하여 형성되며, 각각의 회전날(30)은 회전축(31)의 이동에 의해 제2 이동통로(20a)로 집중되어 튜브(T)를 절단할 수 있다.

도면 상에는 프레임(20)에 3개의 회전날(30)이 형성된 구조로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 회전날(30)의 수는 필요에 따라 가감될 수 있다. 회전날(30)의 수가 증가할수록, 축 이동통로(22)의 수는 증가하되 길이가 짧아져 회전날(30)의 이동 경로가 단축될 수 있다.

각각의 회전날(30)은 탄성부재(40)에 의해 회전축(31)이 서로 연결될 수 있다. 탄성부재(40)는 탄성력을 갖는 모든 부재를 통칭하며, 일단부가 본체(10)에 연결되고 타단부가 프레임(20)에 연결된다. 탄성부재(40)는 일단부와 타단부 사이에 회전축(31)이 고정되어 본체(10)와 회전날(30) 및 프레임(20)을 서로 연결한다. 따라서, 탄성부재(40)의 압축 또는 이완에 의해 회전축(31)이 축 이동통로(22)를 따라 이동하게 되며, 회전날(30)은 제2 이동통로(20a)를 향해 이동하여 튜브(T)를 절단하거나 수용공간(21)에 수용될 수 있다.

회전날(30)이 복수 개로 형성되는 경우, 탄성부재(40)는 본체(10)와, 각각의 회전날(30)의 회전축(31), 및 프레임(20)을 일괄적으로 연결할 수 있다. 따라서, 탄성부재(40)가 압축 또는 이완함에 따라 복수의 회전날(30)은 동시에 이동하게 된다. 탄성부재(40)는 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 태엽 형상의 나선형 스프링(spiral spring)으로 형성될 수 있다. 나선형 스프링은 띠 모양의 강을 한 평면 상에 코일 형상으로 감은 스프링으로, 튜브(T)를 중심으로 동일 평면 상에 방사상으로 배열된 복수의 회전축(31)을 일괄적으로 연결하기에 적합하다.

프레임(20)의 외측에는 손잡이부(200)가 고정된다. 손잡이부(200)는 봉 또는 막대 형상의 부재로, 일단부가 프레임(20)의 외측에 고정 결합되어 프레임(20)을 수동으로 회전시킬 수 있다. 손잡이부(200)에 의해 프레임(20)이 본체(10)로부터 회전하면, 프레임(20)에 연결된 탄성부재(40)의 단부도 회전하므로 탄성부재(40)가 압축된다. 이로 인해, 회전날(30)의 회전축(31)이 축 이동통로(22)를 따라 제2 이동통로(20a)를 향해 이동하게 되며, 회전날(30)은 회전하며 제2 이동통로(20a)로 집중된다. 이 때, 회전축(31)은 곡선 궤도를 이루며 이동하고, 회전날(30)은 탄성부재(40)의 회전 방향, 즉, 프레임(20)이 회전하는 방향과 동일한 방향으로 회전하며 이동한다. 회전날(30)은 제2 이동통로(20a)에 수용된 튜브(T)의 외주면에 접하게 되며, 탄성부재(40)가 압축되는 힘에 의해 튜브(T)의 외주면을 가압하여 튜브(T)를 절단하게 된다. 튜브(T)가 절단되면, 탄성부재(40)는 역 방향으로 회전하여 이완되고, 회전축(31)은 축 이동통로(22)을 따라 이동하여 제2 이동통로(20a)로부터 멀어진다. 회전날(30)은 회전하며 이동하여 수용공간(21)에 수용된다.

그러나, 탄성부재(40)가 나선형 스프링으로 형성되거나, 본체(10)와, 각각의 회전날(30)의 회전축(31), 및 프레임(20)을 일괄적으로 연결하는 구조로 한정될 것은 아니며, 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 탄성부재(40)는 복수 개로 형성되어 본체(10)와 각각의 회전축(31), 및 프레임(20)을 개별적으로 연결할 수도 있다. 이 때, 탄성부재(40)는 코일 스프링(coil spring)으로 형성될 수 있다. 탄성부재(40)가 본체(10)와 각각의 회전축(31), 및 프레임(20)을 개별적으로 연결하는 경우, 프레임(20)이 본체(10)로부터 회전하면 탄성부재(40)는 이완되며, 회전날(30) 및 회전축(31)은 축 이동통로(22)를 따라 제2 이동통로(20a)를 향해 이동할 수 있다.

프레임(20)은 제1 구동부(50)에 의해 본체(10)로부터 회전할 수도 있다. 예를 들어, 제1 구동부(50)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 베어링 구조로 형성될 수 있으며, 본체(10)와 프레임(20) 사이에 종 방향(도 2의 z 방향)으로 개재되어 프레임(20)을 회전시킬 수 있다. 그러나, 제1 구동부(50)가 베어링 구조로 형성되는 것으로 한정될 것은 아니며, 프레임(20)을 회전시킬 수 있는 다양한 구조로 변형될 수 있다. 제1 구동부(50)는 외륜부(51)와 내륜부(52) 및 볼(53)을 포함한다.

외륜부(51)는 링 형상의 부재로, 내주면이 반구 형상으로 만입되어 후술할 볼(53)이 삽입되는 공간이 형성될 수 있다. 외륜부(51)는 내측에 내륜부(52)가 수용된다. 내륜부(52)는 링 형상의 부재로, 중앙이 관통 형성되므로 제1 이동통로(10a)와 제2 이동통로(20a)를 연통할 수 있다. 따라서, 튜브(T)는 본체(10)로부터 프레임(20)을 향해 이동할 수 있다. 내륜부(52)는 외주면이 반구 형상으로 만입되어 볼(53)이 삽입되는 공간이 형성될 수 있다. 즉, 구 형상의 볼(53)은 외륜부(51)와 내륜부(52) 사이에 개재되어 구름 접촉을 하며 외륜부(51) 또는 내륜부(52) 중 어느 하나를 다른 하나로부터 회전시킬 수 있다.

예를 들어, 내륜부(52)는 본체(10)와 결합되어 고정되고, 외륜부(51)는 프레임(20)과 결합되어 내륜부(52)로부터 회전할 수 있다. 이 때, 외륜부(51)는 외주면을 따라 톱니 형상의 기어치가 형성될 수 있으며, 외륜부(51)의 외측에 배치된 기어부(55)와 치합하여 회전할 수 있다. 기어부(55)는 외주면을 따라 톱니 형상의 기어치가 형성되며, 회전축이 제1 모터(54)와 연결되어 제1 모터(54)의 구동력을 전달받아 회전할 수 있다. 즉, 제1 모터(54)의 구동력을 전달받은 기어부(55)가 회전하여 외륜부(51)를 회전시키면, 외륜부(51)의 회전에 의해 프레임(20)이 회전하게 된다. 제1 모터(54)는 본체(10)의 외측에 고정될 수 있으며, 후술할 제어부(300)에 의해 작동이 제어될 수 있다.

내륜부(52)는 측면에 프레임(20)을 향하여 돌기부(56)가 돌출 형성될 수 있다. 돌기부(56)는 일정한 길이를 갖는 막대 또는 봉 형상의 부재로, 프레임(20)의 내측으로 수용된다. 프레임(20)의 내측에는 일 측이 폐쇄된 링 형상의 돌기 이동통로(23)가 형성되어 돌기부(56)가 수용될 수 있다. 돌기 이동통로(23)는 수용공간(21)의 외측에 형성되며, 일 측이 수용공간(21)과 연통된다. 외륜부(51)가 내륜부(52)로부터 회전하는 경우, 즉, 프레임(20)이 본체(10)로부터 회전하는 경우, 프레임(20)은 돌기부(56)를 중심으로 상대적으로 회전하게 된다. 돌기 이동통로(23)가 형성됨으로써, 돌기부(56)에 관계없이 프레임(20)이 본체(10)로부터 원활하게 회전할 수 있다.

돌기부(56)는 단부에 탄성부재(40)가 결합될 수 있다. 다시 말해, 탄성부재(40)는 일단부가 돌기부(56)에 결합되어 고정되고, 타단부는 프레임(20)의 내측에 고정된다. 탄성부재(40)는 전술한 바와 같이 나선형 스프링으로 형성되어, 돌기부(56)와 각각의 회전날(30)의 회전축(31), 및 프레임(20)을 일괄적으로 연결할 수 있다.

제1 구동부(50)에 의해 프레임(20)이 본체(10)로부터 회전하면, 돌기부(56)에 연결된 탄성부재(40)의 일단부는 고정된 상태로 유지되고, 프레임(20)에 연결된 탄성부재(40)의 타단부는 회전하게 된다. 즉, 탄성부재(40)가 압축되어 회전축(31)이 축 이동통로(22)를 따라 제2 이동통로(20a)를 향해 이동하게 되며, 회전날(30)은 회전함과 동시에 제2 이동통로(20a)로 집중되어 튜브(T)를 절단하게 된다. 이 때, 회전축(31)은 곡선 궤도를 이루며 이동하고, 회전날(30)은 프레임(20)이 회전하는 방향과 동일한 방향으로 회전하며 이동한다. 회전날(30)에 의해 튜브(T)가 절단되면, 탄성부재(40)는 역회전하여 이완되고, 회전축(31)은 축 이동통로(22)을 따라 이동하여 제2 이동통로(20a)로부터 멀어진다. 회전날(30)은 회전하며 이동하여 수용공간(21)에 수용된다.

제어부(300)는 본체(10)의 외측에 부착되되, 제1 모터(54) 및 제2 모터(131)와 전기적 또는 기계적으로 연결된다. 제어부(300)는 제1 모터(54) 및 제2 모터(131)와 각각 연계되어 제1 모터(54) 및 제2 모터(131)의 작동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(300)는 스크린과 키패드가 결합된 구조로 형성되어 절단하고자 하는 튜브(T)의 길이를 입력 및 확인할 수 있다. 튜브(T)의 길이가 입력되면, 제2 모터(131)가 작동하여 구동롤러(100)를 회전시키고, 튜브(T)는 드럼(D)으로부터 권출된다. 이 때, 제어부(300)는 제2 모터(131)의 회전수로부터 튜브(T)의 길이를 도출해낼 수 있으며, 예를 들어, 튜브(T)의 길이는 구동롤러(100)의 반경치수와 제2 모터(131)의 회전수, 및 원주율을 곱한 값의 2배일 수 있다. 절단하고자 하는 길이만큼 튜브(T)가 권출되면, 제2 모터(131)의 작동이 중단되고 제1 모터(54)가 작동하여 외륜부(51)가 내륜부(52)로부터 회전하게 된다. 외륜부(51)의 회전에 의해 프레임(20)이 회전함으로써, 회전날(30)이 이동하여 튜브(T)를 절단한다.

한편, 본체(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 지지부(60)에 의해 지지된다. 지지부(60)는 별도의 지지장치에 의해 지면으로부터 일정 높이 떠 있는 드럼(D)과 본체(10)의 높이를 맞추기 위한 것으로, 본체(10)의 하부에 위치하여 본체(10)를 지지한다. 지지부(60)는 수평 지지부(61)와 수직 지지부(62)를 포함한다.

수평 지지부(61)는 일정한 폭을 갖는 판 형상의 부재로 형성되며, 양단부에 각각 수직 지지부(62)가 결합된다. 수직 지지부(62)는 막대 또는 봉 형상의 부재로, 유압실린더 구조로 형성되어 상하 방향으로 연장 또는 압축하며 높이를 조절할 수 있다. 그러나, 수직 지지부(62)가 유압실린더 구조로 형성되는 것으로 한정될 것은 아니며, 높이 조절이 가능한 다양한 구조로 변형될 수 있다. 수직 지지부(62)는 하단부가 횡 방향으로 연장되어 L 형상으로 형성될 수 있으며, 측부와 하단부 사이에 별도의 경사 지지부(63)를 결합하여 지지력을 향상시킬 수 있다. 이 때, 경사 지지부(63)는 드럼(D)이 배치된 위치와 대향된 위치에 결합될 수 있다.

수평 지지부(61)와 본체(10) 사이에는 이동부(70)가 개재될 수 있다.

도 6은 이동부가 결합된 모습을 도시한 도면이다.

이동부(70)는 드럼(D)에 권취된 튜브(T)의 단부 위치에 따라 본체(10)를 수평 방향으로 슬라이딩 이동시키기 위한 것으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 이동레일(71)과 이동롤러(72)로 형성될 수 있다. 그러나, 이동부(70)가 이동레일(71)과 이동롤러(72)로 형성되는 구조로 한정될 것은 아니며, 지지부(60)로부터 본체(10)를 이동시킬 수 있는 다양한 구조로 변형될 수 있다.

이동레일(71)은 수평 지지부(61)의 상면과 본체(10)의 하면 중 어느 하나에 삽입될 수 있으며, 이동롤러(72)는 나머지 하나에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이하, 이동레일(71)이 수평 지지부(61)에 형성되고, 이동롤러(72)가 본체(10)에 형성된 구조를 보다 중점적으로 설명한다.

수평 지지부(61)는 상면이 내측으로 일정 깊이 만입될 수 있으며, 이동레일(71)은 수평 지지부(61)의 상면에 삽입되어 고정될 수 있다. 이동레일(71)은 수평 지지부(61)를 따라 연장 형성되며, 상측에 이동롤러(72)가 안착될 수 있다. 본체(10)는 하면이 내측으로 일정 깊이 만입될 수 있으며, 이동롤러(72)는 본체(10)의 하면에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 다시 말해, 이동롤러(72)는 일부가 본체(10)의 외측으로 돌출되며, 회전축의 양단이 본체(10)에 회전 가능하게 결합되어 회전 구동할 수 있다. 이동롤러(72)는 이동롤러(72)를 따라 회전하여 본체(10)를 수평 방향으로 이동시킨다.

이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 튜브 커팅기(1)의 동작에 관해 좀 더 상세히 설명한다.

도 7 및 도 8은 튜브 커팅기의 동작 과정을 설명하기 위한 작동도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 튜브 커팅기(1)는 튜브(T)를 손상없이 용이하게 권출 및 절단할 수 있으며, 드럼(D)에 권취된 튜브(T)의 단부 위치에 따라 본체(10)를 이동시킬 수 있다. 또한, 튜브(T)의 직경에 따라 구동롤러(100)와 가이드롤러(110) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 따라서, 튜브(T)의 절단작업에 소요되는 인력 및 시간을 줄일 수 있어 작업 효율이 향상될 수 있다.

먼저, 도 7의 (a)와 (b)를 참조하여 튜브(T)를 권출하는 과정에 대해 설명하도록 한다. 도 7의 (a)는 튜브(T)를 권출하는 모습을 도시한 도면이고, 도 7의 (b)는 탄성부재(40) 및 회전날(30)의 배치 상태를 도시한 도면이다.

드럼(D)에 권취된 튜브(T)의 단부와 본체(10)가 동일한 선상에 위치하도록 본체(10)를 수평 방향으로 이동시킨다. 본체(10)를 지지하는 지지부(60)와 본체(10) 사이에는 이동부(70)가 개재되어 있어 본체(10)가 용이하게 슬라이딩 이동할 수 있다. 튜브(T)의 단부와 본체(10)가 동일 선상에 위치하면, 튜브(T)의 직경에 맞추어 가이드 프레임(140)을 이동시킨다. 가이드 프레임(140)은 간격조절부(170)에 의해 전방 또는 후방으로 이동하여 구동롤러(100)와 가이드롤러(110) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 이 때, 구동롤러(100)와 보조 가이드롤러(120)의 회전축은 보조 프레임(150)에 형성된 장방형의 홈을 따라 이동하게 된다. 구동롤러(100)와 가이드롤러(110) 사이의 간격이 조절되면, 제1 개구(11)에 튜브(T)를 삽입한 후, 제어부(300)에 절단하고자 하는 튜브(T)의 길이를 입력한다.

제어부(300)는 제2 모터(131)를 작동하여 구동롤러(100)를 회전시키며, 제1 개구(11)를 통해 제1 이동통로(10a)로 인입된 튜브(T)는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 양 측에 배치된 보조 가이드롤러(120)에 의해 권출되며 후방으로 이동하여 구동롤러(100)와 가이드롤러(110) 사이를 통과하게 된다. 구동롤러(100)는 회전축이 제2 모터(131)의 회전축과 벨트(132)로 연결되어 회전 구동하며, 가이드롤러(110)와 보조 가이드롤러(120)는 공회전하여 튜브(T)의 이동을 돕는다. 구동롤러(100)와 가이드롤러(110) 사이를 통과한 튜브(T)는 제2 개구(12)를 통해 본체(10)의 외측으로 배출되며, 내륜부(52)를 통과하여 제2 이동통로(20a)로 인입된다.

이 때, 본체(10)에 결합된 내륜부(52)와 프레임(20)에 결합된 외륜부(51)는 고정된 상태로 유지되며, 양단이 각각 돌기부(56)와 프레임(20)에 결합된 탄성부재(40)는 이완된 상태로 배치된다. 탄성부재(40)가 이완된 상태로 배치됨으로써, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 각각의 회전날(30)의 회전축(31)은 축 이동통로(22)의 내부에 제2 이동통로(20a)와 이격되어 배치된다. 따라서, 회전날(30)은 수용공간(21)에 수용된 상태로 배치된다.

이어서, 도 8의 (a)와 (b)를 참조하여 튜브(T)를 절단하는 과정에 대해 설명하도록 한다. 도 8의 (a)는 튜브(T)를 절단하는 모습을 도시한 도면이고, 도 8의 (b)는 탄성부재(40) 및 회전날(30)의 배치 상태를 도시한 도면이다.

절단하고자 하는 길이만큼 튜브(T)가 프레임(20)의 외측으로 돌출되면, 제어부(300)는 제2 모터(131)의 작동을 중단하고 제1 모터(54)를 작동한다. 제2 모터(131)의 작동이 중단됨으로써 구동롤러(100)의 회전이 중지되며, 가이드롤러(110)와 보조 가이드롤러(120)도 회전을 중지하여 튜브(T)가 이동을 멈추게 된다.

제1 모터(54)의 작동에 의해 기어부(55)가 회전하게 되며, 기어부(55)와 외륜부(51)의 기어치가 서로 치합하면서 외륜부(51)와 프레임(20)이 회전하게 된다. 프레임(20)이 본체(10)로부터 회전함에 따라, 돌기부(56)는 돌기 이동통로(23) 내부에서 상대적으로 이동하게 되며, 양단이 각각 돌기부(56)와 프레임(20)에 결합된 탄성부재(40)는 회전하여 압축된다. 탄성부재(40)가 압축됨으로써, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 회전축(31)은 축 이동통로(22)를 따라 이동하여 제2 이동통로(20a)와 근접하게 배치되며, 회전날(30)은 회전함과 동시에 제2 이동통로(20a)로 집중된다. 이 때, 회전축(31)은 축 이동통로(22)를 따라 곡선 궤도를 이루며 이동하고, 회전날(30)은 프레임(20)이 회전하는 방향과 동일한 방향으로 회전하며 튜브(T)의 이동 방향과 수직 방향으로 이동한다. 제2 이동통로(20a)로 집중된 회전날(30)은 제2 이동통로(20a)에 수용된 튜브(T)의 외주면에 접하게 되며, 탄성부재(40)가 압축되는 힘에 의해 튜브(T)의 외주면을 가압하여 튜브(T)를 절단한다.

한편, 제1 구동부(50)를 이용하여 프레임(20)을 회전시키는 대신, 손잡이부(200)를 이용하여 수동으로 프레임(20)을 회전시킬 수도 있다.

튜브(T)의 절단이 완료되면, 탄성부재(40)는 역회전하여 이완되고, 회전축(31)은 축 이동통로(22)를 따라 이동하여 회전날(30)을 수용공간(21)으로 다시 수용시킨다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 튜브 커팅기 10: 본체
10a: 제1 이동통로 11: 제1 개구
12: 제2 개구 20: 프레임
20a: 제2 이동통로 21: 수용공간
22: 축 이동통로 23: 돌기 이동통로
30: 회전날 31: 회전축
40: 탄성부재 50: 제1 구동부
51: 외륜부 52: 내륜부
53: 볼 54: 제1 모터
55: 기어부 56: 돌기부
60: 지지부 61: 수평 지지부
62: 수직 지지부 63: 경사 지지부
70: 이동부 71: 이동레일
72: 이동롤러 100: 구동롤러
110: 가이드롤러 120: 보조 가이드롤러
130: 제2 구동부 131: 제2 모터
132: 벨트 133: 제1 벨트풀리
134: 제2 벨트풀리 140: 가이드 프레임
150: 보조 프레임 160: 고정 프레임
170: 간격조절부 200: 손잡이부
300: 제어부 D: 드럼
T: 튜브

Claims (9)

1. 튜브가 통과하는 제1 이동통로가 형성된 본체;
   상기 본체의 일 측에 회전 가능하게 결합되며 상기 제1 이동통로와 연통되는 제2 이동통로가 형성된 프레임;
   회전축이 상기 제2 이동통로의 방사상 위치에 상기 튜브의 이동 방향과 평행한 상태로 배치되며, 상기 프레임에 결합되어 상기 튜브의 이동 방향과 수직 방향으로 이동하는 적어도 하나의 회전날; 및
   일단부가 상기 본체에 연결되고 타단부가 상기 프레임에 연결되며, 상기 일단부와 상기 타단부 사이에 상기 회전축이 고정되는 탄성부재를 포함하는 튜브 커팅기.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 탄성부재는 태엽형상의 나선형 스프링인 튜브 커팅기.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 본체로부터 상기 프레임을 회전시키는 제1 구동부를 더 포함하는 튜브 커팅기.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 프레임의 외측에 고정되어 상기 프레임을 회전시키는 손잡이부를 더 포함하는 튜브 커팅기.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 본체의 상기 제1 이동통로 상에 형성되어 상기 튜브를 이동시키는 적어도 하나의 구동롤러와, 상기 구동롤러를 회전구동하는 제2 구동부를 더 포함하는 튜브 커팅기.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 제1 이동통로 상에 상기 구동롤러와 인접하게 배치되어 상기 제1 이동통로를 통과하는 상기 튜브를 가이드하는 적어도 하나의 가이드롤러를 더 포함하는 튜브 커팅기.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 구동롤러와 상기 가이드롤러 중 적어도 하나가 결합되며 상기 본체의 내측에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 가이드 프레임과,
   상기 튜브를 향하여 상기 가이드 프레임을 가압하는 간격조절부를 더 포함하는 튜브 커팅기.
8. 제6 항에 있어서,
   상기 구동롤러와 상기 가이드롤러의 일 측에 각각 설치되는 적어도 한 쌍의 보조 가이드롤러를 더 포함하되, 상기 보조 가이드롤러는 상기 구동롤러와 상기 가이드롤러의 크기보다 작게 형성되는 튜브 커팅기.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 본체의 하부에 위치하여 상기 본체를 지지하는 지지부와,
   상기 지지부와 상기 본체 사이에 개재되어 상기 본체를 수평 방향으로 슬라이딩 이동시키는 이동부를 더 포함하는 튜브 커팅기.

Images