KR101640538B1

KR101640538B1 - 엘보의 제조 장치

Info

Publication number: KR101640538B1
Application number: KR1020150180613A
Authority: KR
Inventors: 박선희
Original assignee: 박선희
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2016-07-18

Abstract

본 발명은 엘보의 제조 장치에 관한 것으로, 절곡된 관을 수평으로 회전하면서 확관하여 연속적으로 엘보를 제조하기 위한 것이다. 본 발명은 하부 금형 및 상부 금형을 포함하는 성형 금형 및 그를 포함하는 엘보의 제조 장치를 제공한다. 하부 금형은 베이스 블록과 복수의 금형 블록을 포함한다. 베이스 블록은 중심 부분에 회전축이 설치되어 수평 방향으로 회전 가능하게 설치된다. 복수의 금형 블록은 베이스 블록의 중심에 대해서 방사형으로 가장자리 부분에 설치되며, 베이스 블록의 회전에 따라서 절곡된 관의 로딩, 확관 및 언로딩이 각각 수행된다. 그리고 상부 금형은 하부 금형에 맞물려 확관을 수행한다.

Description

엘보의 제조 장치{Manufacturing apparatus for elbow pipe}

본 발명은 엘보의 제조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절곡된 관을 수평으로 회전하면서 확관하여 연속적으로 엘보를 제조하는 엘보의 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 곡관(pipe bends)은 관(pipe)의 내부를 흐르는 액체 또는 기체와 같은 유체의 흐름방향을 변경시키는 위치에 접속되어 사용되는 관이음 연결구로서, 다양한 각도의 형상으로 성형하기 위하여 관 소재를 절곡시켜 제조된다.

곡관은 사전적 의미로 '팔꿈치 모양으로 굽은 관'이라는 뜻으로, 소위 엘보(elbow)라고 불리는데, 이러한 엘보는 사용처에 따라서 양단부가 다양한 형태로 제조될 수 있다.

이러한 엘보를 제조하는 방법은 직선 형태의 관을 굽히는 절곡 공정과, 절곡된 관을 1차 확관기에 넣어 확관하는 1차 확관 공정과, 1차 확관된 관을 2차 확관기에 넣어 확관하는 2차 확관 공정으로 이루어질 수 있다. 이와 같이 제조된 엘보는 금속관용 이음쇠로 사용될 수 있다.

그런데 1차 확관 공정 및 2차 확관 공정은 별도의 확관기에서 별도로 진행된다. 그리고 1차 확관 공정 및 2차 확관 공정이 대부분 작업자에 의해 수작업으로 진행된다. 즉 1차 확관 공정은 절곡된 관을 1차 확관기에 투입하여 1차 확관한 후 1차 확관기에서 분리한다. 다음으로 2차 확관 공정은 1차 확관된 관을 2차 확관기에 투입하여 2차 확관한 후 2차 확관기에서 분리함으로써, 엘보를 얻을 수 있다.

이와 같이 기존의 엘보의 제조 장치는 작업자에 의한 수작업을 동반하기 때문에, 생산 수율이 떨어지고 안전 사고의 발생 위험을 항상 안고 있다.

한국등록특허공보 제10-0652226호(2006.11.23.)

따라서 본 발명의 목적은 엘보의 생산 수율을 높일 수 있는 엘보의 제조 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 엘보의 제조 공정 중 안전 사고의 발생 위험을 최소화할 수 있는 엘보의 제조 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또한 다른 목적은 설치 공간을 줄일 수 있는 엘보의 제조 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하부 금형 및 상부 금형을 포함하는 엘보의 제조 장치용 성형 금형을 제공한다. 상기 하부 금형은 베이스 블록과 복수의 금형 블록을 포함한다. 상기 베이스 블록은 중심 부분에 회전축이 설치되어 수평 방향으로 회전 가능하게 설치된다. 상기 복수의 금형 블록은 상기 베이스 블록의 중심에 대해서 방사형으로 가장자리 부분에 설치되며, 상기 베이스 블록의 회전에 따라서 절곡된 관의 로딩, 확관 및 언로딩이 각각 수행된다. 그리고 상기 상부 금형은 상기 하부 금형에 맞물려 확관을 수행한다.

본 발명에 따른 엘보의 제조 장치용 성형 금형에 있어서, 상기 복수의 금형 블록은 절곡된 관이 로딩되는 부분에 배치된 로딩 금형 블록, 상기 베이스 블록의 회전 방향으로 상기 로딩 금형 블록에 이웃하게 배치되며 절곡된 관에 대한 1차 확관이 수행되는 1차 확관 금형 블록, 상기 베이스 블록의 회전 방향으로 상기 1차 확관 금형 블록에 이웃하게 배치되며 1차 확관된 관에 대한 2차 확관이 수행되는 2차 확관 금형 블록, 및 상기 베이스 블록의 회전 방향으로 상기 2차 확관 금형 블록과 상기 로딩 금형 블록 사이에 배치되며 2차 확관으로 제조된 엘보에 대한 언로딩이 수행되는 언로딩 금형 블록을 포함한다.

본 발명에 따른 엘보의 제조 장치용 성형 금형에 있어서, 상기 복수의 금형 블록은 각각 상기 베이스 블록의 중심에 대해서 등각 위치 및 동일 반경 상에 배치되며, 상기 베이스 블록은 90도씩 회전할 수 있다.

본 발명에 따른 엘보의 제조 장치용 성형 금형에 있어서, 상기 베이스 블록은 정사각판 형태를 가지며, 각 모서리 지점에 상기 복수의 금형 블록이 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 엘보의 제조 장치용 성형 금형에 있어서, 상기 복수의 금형 블록은 제조할 엘보에 대응되게 캐버티가 형성되며, 상기 캐버티의 양단은 양측면으로 노출되어 있다.

본 발명에 따른 엘보의 제조 장치용 성형 금형에 있어서, 상기 상부 금형은 상기 하부 금형에 맞물릴 때, 상기 제1 및 제2 확관 금형 블록을 덮으며, 상기 로딩 및 언로딩 금형 블록은 상기 상부 금형 밖으로 노출될 수 있다.

본 발명은 또한, 성형 금형, 로딩부, 1차 확관부, 2차 확관부 및 언로딩부를 포함하는 엘보의 제조 장치를 제공한다. 상기 성형 금형은 수평 방향으로 회전 가능하게 설치되며, 절곡된 관의 로딩, 확관 및 언로딩이 수행되는 복수의 금형 블록이 회전 방향을 따라서 설치되며, 상기 복수의 금형 블록은 각각 일정 각도의 회전에 따라 이웃하는 금형 블록의 위치로 이동한다. 상기 로딩부는 상기 복수의 금형 블록 중 하나에 근접하게 설치되며, 절곡된 관을 로딩한다. 상기 1차 확관부는 상기 절곡된 관이 상기 성형 금형의 일정 각도의 회전에 따라 이동하는 위치에 근접하게 설치되며, 상기 절곡된 관에 대한 1차 확관을 수행한다. 상기 2차 확관부는 1차 확관된 관이 상기 성형 금형의 일정 각도의 회전에 따라 이동하는 위치에 근접하게 설치되며, 상기 1차 확관된 관에 대한 2차 확관을 수행한다. 그리고 상기 언로딩부는 2차 확관으로 제조된 엘보가 상기 성형 금형의 일정 각도의 회전에 따라 이동하는 위치에 근접하게 설치되며, 상기 엘보를 금형 블록으로부터 언로딩한다.

본 발명에 따른 엘보의 제조 장치에 있어서, 상기 성형 금형의 일정 각도의 회전에 따라서, 상기 언로딩부에서 비어 있는 금형 블록이 상기 언로딩부로 위치하거나, 상기 엘보가 언로딩되어 비어 있는 금형 블록이 상기 로딩부로 위치하면, 상기 로딩부가 비어 있는 금형 블록에 절곡된 관을 다시 로딩할 수 있다.

본 발명에 따른 엘보의 제조 장치에 있어서, 상기 성형 금형은 베이스 블록과 복수의 금형 블록을 구비하는 하부 금형과, 상부 금형을 포함할 수 있다. 상기 베이스 블록은 중심 부분에 회전축이 설치되어 회전 가능하게 설치된다. 상기 복수의 금형 블록은 상기 베이스 블록의 가장자리 부분에 설치되며, 상기 베이스 블록의 회전에 따라서 절곡된 관의 로딩, 1차 확관, 2차 확관 및 언로딩이 각각 수행된다. 그리고 상기 상부 금형은 상기 하부 금형에 맞물려 1차 확관 또는 2차 확관을 수행한다.

그리고 본 발명에 따른 엘보의 제조 장치는, 상기 로딩부에 위치하는 금형 블록에 근접하게 설치되며, 로딩된 관의 양단부의 내측에 윤활유를 발라주는 윤활부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 엘보의 제조 장치는 절곡된 관을 수평으로 회전시키면서 확관하여 연속적으로 엘보를 제조하기 때문에, 엘보의 생산 수율을 높일 수 있다.

또한 본 발명에 따른 엘보의 제조 장치는 엘보의 제조 공정을 자동화함으로써, 엘보의 제조 공정 중 안전 사고의 발생 위험을 최소화할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 엘보의 제조 장치는 베이스 블록의 중심에 대해서 방사형으로 로딩, 1차 확관, 2차 확관 및 언로딩이 수행되는 복수의 금형 블록이 설치되고, 성형 금형을 중심으로 둘레에 로딩부, 1차 확관부, 2차 확관부 및 언로딩부가 함께 설치되기 때문에, 엘보의 제조 장치를 컴팩트하게 구현할 수 있다. 이로 인해 본 발명에 따른 엘보의 제조 장치가 차지하는 설치 공간을 줄일 수 있는 이점도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엘보의 제조 장치로 제조할 엘보를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엘보의 제조 장치를 보여주는 개략도이다.
도 3은 도 2의 엘보의 성형 금형에 1차 및 2차 확관부가 설치된 상태를 보여주는 측면도이다.
도 4는 도 3의 엘보의 성형 금형에 1차 및 2차 확관부가 설치된 상태를 보여주는 평면도이다.
도 5 내지 도 10은 엘보의 제조 장치를 이용한 엘보의 제조 공정에 따른 각 단계를 보여주는 도면들로서,
도 5는 로딩부가 로딩 금형 블록으로 절곡된 관을 로딩하는 상태를 보여주는 평면도이고,
도 6은 1차 확관부가 1차 확관 금형 블록에서 절곡된 관을 1차 확관하는 상태를 보여주는 평면도이고,
도 7은 2차 확관부가 2차 확관 금형 블록에서 1차 확관된 관을 2차 확관하는 상태를 보여주는 평면도이고,
도 8 내지 도 10은 언로딩부가 언로딩 금형 블록에서 2차 확관에 의해 제조된 엘보를 언로딩되는 상태를 보여주는 평면도이다.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엘보의 제조 장치로 제조할 엘보를 보여주는 도면이다.

도 1을 참조하면, 엘보(90)는 절곡부(91)와, 절곡부(91)의 양단에 형성된 한 쌍의 관이음부(93)를 포함한다.

여기서 한 쌍의 관이음부(93)는 각각 2단으로 형성된다. 즉 관이음부(93)는 절곡부(91)의 양단에 연결되며 절곡부(91) 보다는 큰 내경을 갖는 제1 관이음부(94)와, 제1 관이음부(94)와 연결되며 제1 관이음부(94)보다는 큰 내경을 갖는 제2 관이음부(95)를 포함한다. 엘보(90)의 양단에 제2 관이음부(95)가 형성되며, 제1 관이음부(94)의 내부에 밀폐용 오-링이 개재된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엘보의 제조 장치(100)를 보여주는 개략도이다. 여기서 절곡된 관(97)은 일정 각도로 굽힌 관을 의미하며, 절곡된 부분을 중심으로 양쪽은 동일한 내경 및 외경을 갖는다. 절곡된 관(97)은 직선 형태의 관에 대한 절곡 공정을 통하여 제조된 관일 수 있다. 엘보(90)는 절곡된 관(97)에 대해서 1차 및 2차 확관 공정을 완료한 제품이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 엘보의 제조 장치(100)는 절곡된 관(97)을 수평으로 회전시키면서 확관하여 연속적으로 엘보(90)를 제조하는 자동화 장치이다. 엘보의 제조 장치(100)는 절곡된 관(97)의 로딩, 1차 확관, 2차 확관 및 언로딩을 동시에 수행한다. 절곡된 관(97)의 입장에서는 수평으로 회전하면서 로딩, 1차 확관, 2차 확관 및 언로딩의 순서로 순차적으로 진행되어 엘보(90)로 제조된다. 엘보의 제조 장치(100)는 절곡된 관(97)의 로딩, 1차 확관, 2차 확관 및 언로딩을 동시에 수행하는 동안은 정지한 상태를 유지하며, 다음 공정으로 이동하기 위해서 성형 금형(40)의 하부 금형(10)을 수평으로 회전시킨다.

이러한 본 실시예에 따른 엘보의 제조 장치(100)는 성형 금형(40), 로딩부(50), 1차 확관부(60), 2차 확관부(70) 및 언로딩부(80)를 포함하며, 윤활부(55)를 더 포함할 수 있다.

성형 금형(40)은 수평 방향으로 회전 가능하게 설치되며, 절곡된 관(97)의 로딩, 확관 및 언로딩이 수행되는 복수의 금형 블록(14)이 회전 방향을 따라서 설치된다. 복수의 금형 블록(14)은 각각 일정 각도의 회전에 따라 이웃하는 금형 블록(14)의 위치로 이동한다.

이때 성형 금형(40)은 하부 금형(10)과 상부 금형(20)을 포함한다. 하부 금형(10)과 상부 금형(20)이 맞물린 상태에서, 절곡된 관(97)의 로딩, 확관 및 언로딩이 함께 수행하며, 해당 공정을 수행하는 동안 정지한 상태를 유지한다. 하부 금형(10)에서 상부 금형(20)이 이격된 이후에, 다음 공정으로 이동하기 위해서 하부 금형(10)이 회전한다.

하부 금형(10)은 베이스 블록(13)과, 복수의 금형 블록(14)을 포함한다. 베이스 블록(13)은 중심 부분에 회전축(12)이 설치되어 수평 방향으로 회전 가능하게 설치된다. 복수의 금형 블록(14)은 베이스 블록(13)의 중심에 대해서 방사형으로 가장자리 부분에 설치되며, 베이스 블록(13)의 회전에 따라서 절곡된 관(97)의 로딩, 확관 및 언로딩이 각각 수행된다.

복수의 금형 블록(14)과 상부 금형(20)에는 각각, 제조할 엘보(90)에 대응되게 캐버티가 형성되어 있다. 캐버티의 양단은 양측면으로 노출되어 있다. 캐버티의 양단이 노출되어 있는 이유는, 1차 확관부(60) 및 2차 확관부(70)로 각각 1차 및 2차 확관을 안정적으로 수행하고, 언로딩부(80)로 제조된 엘보(90)를 금형 블록(14)으로부터 쉽게 분리하기 위해서이다.

복수의 금형 블록(14)은 하부 금형(10)의 회전에 따라서 회전 방향으로 이웃하는 금형 블록(14)이 위치한 곳으로 이동한다. 따라서 복수의 금형 블록(14)은 로딩, 1차 확관, 2차 확관 및 언로딩이 이루어지는 위치에 따라서 로딩 금형 블록(15), 1차 확관 금형 블록(16), 2차 확관 금형 블록(17) 및 언로딩 금형 블록(18)으로 구분하여 설명하기로 한다. 복수의 금형 블록(14)은 동일한 구조를 갖는다.

로딩 금형 블록(15)은 절곡된 관(97)이 로딩되는 부분에 배치된다. 로딩 금형 블록(15)에 이웃하게 로딩부(50) 및 윤활부(55)가 배치된다.

1차 확관 금형 블록(16)은 베이스 블록(13)의 회전 방향으로 로딩 금형 블록(15)에 이웃하게 배치되며, 절곡된 관(97)에 대한 1차 확관이 수행된다. 1차 확관 금형 블록(16)에 이웃하게 1차 확관부(60)가 배치된다. 로딩 금형 블록(15)이 회전에 의해 1차 확관 금형 블록(16)의 위치로 이동하면, 1차 확관 금형 블록(16)으로 기능하게 된다.

2차 확관 금형 블록(17)은 베이스 블록(13)의 회전 방향으로 1차 확관 금형 블록(16)에 이웃하게 배치되며, 1차 확관된 관(99)에 대한 2차 확관이 수행된다. 2차 확관에 의해 엘보(90)가 제조된다. 2차 확관 금형 블록(17)에 이웃하게 2차 확관부(70)가 배치된다. 1차 확관 금형 블록(16)이 회전에 의해 2차 확관 금형 블록(17)의 위치로 이동하면, 2차 확관 금형 블록(17)으로 기능하게 된다.

그리고 언로딩 금형 블록(18)은 베이스 블록(13)의 회전 방향으로 2차 확관 금형 블록(17)과 로딩 금형 블록(15) 사이에 배치되며, 2차 확관으로 제조된 엘보(90)에 대한 언로딩이 수행된다. 언로딩 금형 블록(18)에 이웃하게 언로딩부(80)가 배치된다. 2차 확관 금형 블록(17)이 회전에 의해 언로딩 금형 블록(18)의 위치로 이동하면, 언로딩 금형 블록(18)으로 기능하게 된다. 또한 언로딩 금형 블록(18)이 회전에 의해 로딩 금형 블록(15)의 위치로 이동하면, 로딩 금형 블록(15)으로 기능하게 된다.

복수의 금형 블록(14)은 각각 일정의 각도의 회전에 의해 이웃하는 금형 블록(14)의 위치로 이동해야 하기 때문에, 베이스 블록(13)의 중심에 대해서 등각 위치 및 동일 반경 상에 배치된다. 본 실시예와 같이 4개의 베이스 블록(13)을 구비하는 경우, 베이스 블록(13)은 회전 시 회전축(12)에 의해 90도씩 회전할 수 있다.

베이스 블록(13)은 정사각판 형태를 가지며, 각 모서리 지점에 금형 블록(14)이 배치될 수 있다. 베이스 블록(13)의 회전 시 로딩부(50), 1차 확관부(60), 2차 확관부(70) 및 언로딩부(80)의 간섭을 최소화하면서, 엘보의 제조 장치(100)가 차지하는 공간을 최소화할 수 있도록, 베이스 블록(13)의 모서리에 대응되는 복수의 금형 블록(14)의 모서리는 모따기가 되어 있을 수 있다.

예컨대 본 실시예에서는 베이스 블록(13)에 복수의 금형 블록(14)을 배치할 때, 베이스 블록(13)의 회전축(12)을 중심으로, 3/4분면에 로딩 금형 블록(15), 2/4분면에 1차 확관 금형 블록(16), 1/4분면에 2차 확관 금형 블록(17), 및 4/4분면에 언로딩 금형 블록(18)이 배치된 예를 개시하였다. 베이스 블록(13)이 90도씩 시계 방향으로 회전하게 되면, 금형 블록(14)은 시계 방향으로 이웃하는 금형 블록(14)의 위치로 이동한다.

한편 본 실시예에서는 베이스 블록(13)을 정사각판 형태로 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 베이스 블록(13)은 원판 형태를 가질 수 있다. 베이스 블록(13)의 중심을 축으로 서로 간에 등각 위치 및 동일 반경 상에 복수의 금형 블록(14)이 위치한다면, 베이스 블록(13)은 다양한 형태로 구현될 수 있음을 물론이다.

상부 금형(20)은 하부 금형(10)에 맞물릴 때, 확관이 이루어지는 금형 블록(16,17)을 덮으며, 절곡된 관(97)의 로딩 및 엘보(90)의 언로딩이 이루어지는 금형 블록(15,18)은 덮지 않는다. 즉 상부 금형(20)이 하부 금형(10)에 맞물릴 때, 절곡된 관(97)의 로딩 및 엘보(90)의 언로딩이 이루어지는 로딩 금형 블록(15) 및 언로딩 금형 블록(18)이 상부 금형(20) 밖으로 노출된다.

이와 같이 상부 금형(20)을 제조한 이유는, 1차 및 2차 확관을 동시에 수행할 때 절곡된 관(97) 및 1차 확관된 관(99)을 안정적으로 고정하면서, 절곡된 관(97)의 로딩 및 엘보(90)의 언로딩을 용이하게 수행할 수 있도록 하기 위해서이다. 또한 로딩부(50) 또는 언로딩부(80)의 이상 발생 시, 수작업으로 절곡된 관(97)의 로딩 및 엘보(90)의 언로딩을 수행할 수도 있는 이점도 있다. 수작업으로 진행되는 부분은 하부 금형(10)과 상부 금형(20)이 맞물리는 부분에서 이격되어 있기 때문에, 수작업 과정 중 안전사고의 발생 위험을 최소화할 수 있는 이점도 있다.

로딩부(50)는 로딩 금형 블록(15)에 근접하게 설치되며, 절곡된 관(97)을 로딩 금형 블록(15)으로 로딩한다. 이러한 로딩부(50)는 로딩 테이블(51) 및 푸시바(53)를 포함할 수 있다. 로딩 테이블(51)에는 절곡된 관(97)이 순차적으로 공급된다. 푸시바(53)는 로딩 테이블(51)로 공급된 절곡된 관(97)을 로딩 금형 블록(15)의 캐버티로 로딩한다. 도시하진 않았지만, 로딩 테이블(51)로는 관 공급기를 통하여 절곡된 관(97)이 순차적으로 공급될 수 있다.

이때 로딩 테이블(51)은 절곡된 관(97)을 공급하는 쪽이 로딩 금형 블록(15)의 모서리 지점에 근접하게 설치된다. 로딩 금형 블록(15)의 캐버티의 형상에 대응되게 로딩 테이블(51) 위에 절곡된 관(97)을 공급한 후, 푸시바(53)로 밀어서 로딩 금형 블록(15)의 캐버티로 삽입한다.

윤활부(55)는 로딩부(50)에 위치하는 로딩 금형 블록(15)에 근접하게 설치되며, 로딩 금형 블록(15)에 로딩된 절곡된 관(97)의 양단부의 내측에 윤활유를 발라준다. 윤활유를 발라주는 이유는, 절곡된 관(97)의 양단부로 1차 확관부(60) 및 2차 확관부(70)를 삽입하여 확관하는 과정에서 발생될 수 있는 기계적인 마찰로 인한 문제를 해소하기 위한 것이다. 또한 절곡된 관(97)을 안정적으로 확관하여 엘보(90)로 제조하기 위한 것이다. 윤활부(55)는 절곡된 관(97)의 양단부에 윤활유를 발라줄 수 있도록 한 쌍이 구비된다.

이러한 한 쌍의 윤활부(55) 로딩 금형 블록(15)의 모서리 지점에 설치된 로딩부(50)의 이웃하는 양쪽에 배치된다. 로딩 금형 블록(15)에 삽입된 절곡된 관(97)의 양단부를 향하도록 배치된다.

1차 확관부(60)는 절곡된 관(97)이 하부 금형(10)의 일정 각도의 회전에 따라 이동하는 위치에 근접하게 설치되며, 절곡된 관(97)에 대한 1차 확관을 수행한다. 즉 1차 확관부(60)는 1차 확관 금형 블록(16)에 근접하게 설치된다. 1차 확관부(60)는 절곡된 관(97)의 양단부를 향하여 한 쌍이 배치된다. 1차 확관을 통하여 엘보(90)의 개략적인 외형을 형성한다. 즉 엘보(90)의 개략적인 관이음부(93)를 양단부에 형성한다.

2차 확관부(70)는 1차 확관된 관(99)이 하부 금형(10)의 일정 각도의 회전에 따라 이동하는 위치에 근접하게 설치되며, 1차 확관된 관(99)에 대한 2차 확관을 수행한다. 즉 2차 확관부(70)는 2차 확관 금형 블록(17)에 근접하게 설치된다. 2차 확관부(70)는 1차 확관된 관(99)의 양단부를 향하여 한 쌍이 배치된다. 2차 확관을 통하여 엘보(90)의 정확한 외형을 형성한다. 즉 양단부에 정확한 형태의 관이음부(93)를 구비하는 엘보(90)를 형성한다.

이와 같이 2차에 걸쳐 확관하여 엘보(90)의 관이음부(93)를 형성하는 이유는, 한 번의 확관으로 엘보(90)의 관이음부(93)를 형성할 수 있지만, 이럴 경우 관이음부(93)의 형상이 제대로 나오지 않는 문제가 발생될 수 있기 때문이다.

그리고 언로딩부(80)는 2차 확관으로 제조된 엘보(90)가 하부 금형(10)의 일정 각도의 회전에 따라 이동하는 위치에 근접하게 설치되며, 2차 확관에 의해 제조된 엘보(90)를 하부 금형(10)으로부터 언로딩한다. 즉 언로딩부(80)는 언로딩 금형 블록(18)에 근접하게 설치되며, 엘보(90)를 언로딩 금형 블록(18)으로부터 언로딩한다.

이러한 언로딩부(80)는 집게(81), 벨트 컨베이어(83) 및 수거박스(85)를 포함할 수 있다. 집게(81)는 언로딩 금형 블록(18)에 근접하게 설치되며, 언로딩 금형 블록(18) 상의 엘보(90)를 집어서 언로딩 금형 블록(18)으로부터 언로딩한다. 집게(81)는 언로딩한 엘보(90)를 아래에 위치하는 벨트 컨베이어(83) 위에 떨어뜨린다. 벨트 컨베이어(83)는 일단이 집게(81)의 하부에 위치하며, 타단이 수거박스(85)의 상부에 위치한다. 벨트 컨베이어(83)는 집게(81)로부터 떨어진 엘보(90)를 수거박스(85)로 이송한다. 그리고 벨트 컨베이어(83)의 타단의 하부에 위치하며, 벨트 컨베이어(83)에 의해 이송된 엘보(90)를 수거한다.

이때 본 실시예에서는 엘보(90)의 운반 부재로 벨트 컨베이어(83)를 사용하는 예를 개시하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 벨트 컨베이어(83) 대신에 집게(81)가 있는 위치에서 수거박스(85) 방향으로 아래로 경사지게 형성된 롤러 컨베이어 또는 경사판으로 형성될 수 있다. 또는 벨트 컨베이어(83)를 사용하지 않을 수 있다. 벨트 컨베이어(83)를 사용하지 않는 경우, 집게(81)는 수거박스(85)에 직접 엘보(90)를 떨어뜨린다.

이와 같은 본 실시예에 따른 엘보의 제조 장치(100)에 대해서 도 2 내지 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 3은 도 2의 엘보의 성형 금형(40)에 1차 및 2차 확관부(60.70)가 설치된 상태를 보여주는 측면도이다. 그리고 도 4는 도 3의 엘보의 성형 금형(40)에 1차 및 2차 확관부(60,70)가 설치된 상태를 보여주는 평면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 엘보의 제조 장치(100)는 가장자리 부분에 배치되는 복수의 포스트(35)에 의해 서로 연결되는 하부 플레이트(31)와 상부 플레이트(33)를 포함한다.

하부 플레이트(31)와 상부 플레이트(33) 사이에 성형 금형(40)이 설치된다. 즉 하부 플레이트(31)의 상부에 모터(11)의 회전축(12)을 매개로 하부 금형(10)이 회전 가능하게 설치된다. 모터(11)의 회전에 따라서 하부 금형(10)이 일정 각도로 회전한다. 본 실시예에서는 하부 금형(10)이 90도씩 시계 방향으로 회전하여 금형 블록(14)이 이웃하는 금형 블록(14)의 위치로 이동할 수 있다.

상부 플레이트(33)의 하부에 상부 금형(20)이 하부 금형(10)을 마주보게 설치된다. 상부 플레이트(33)의 상부에 실린더(37)이 설치되고, 실린더(37)에 연결된 실린더 로드(39)는 하부 금형(10)을 향하여 상하로 이동 가능하게 설치된다. 실린더 로드(39)의 말단에 하부 금형(10)과 마주보게 상부 금형(20)이 설치된다. 하부 금형(10)은 서포트 플레이트(34)를 매개로 실린더 로드(39)에 설치될 수 있다. 하부 금형(10)이 설치된 서포트 플레이트(34)의 안정적인 상하 이동을 안내하기 위해서, 서포트 플레이트(34)의 가장자리 부분을 관통하는 복수의 샤프트가 연결될 수 있다. 복수의 샤프트는 하부 플레이트(31) 및 상부 플레이트(33)를 연결하도록 설치될 수 있다. 한편 복수의 서포트(35)가 복수의 샤프트의 기능을 함께 수행할 수도 있다.

하부 금형(10)에 상부 금형(20)이 안정적으로 맞물릴 수 있도록, 하부 금형(10)의 하부면에는 복수의 가이드 홀(13a)이 형성되고, 복수의 가이드 홀(13a)에 대응되게 가이드 바(23)가 상부 금형(20)의 하부면에 형성될 수 있다. 물론 가이드 홀(13a) 및 가이드 바(23)는 1차 확관 금형 블록(16) 및 2차 확관 금형 블록(17)에서 이격된 위치에 형성된다.

한편 본 실시예에서는 가이드 홀(13)이 하부 금형(10)에 형성되고, 가이드 바(23)가 상부 금형(20)에 형성된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 가이드 홀이 상부 금형에 형성되고, 가이드 바가 하부 금형에 형성될 수 있다. 또는 가이드 홀과 가이드 바가 상부 금형과 하부 금형에 함께 형성될 수도 있다. 물론 가이드 홀과 가이드 바는 서로 대응되는 위치에 형성된다.

1차 확관부(60)는 1차 확관 금형 블록(16)에 근접하게 한 쌍이 설치된다. 한 쌍의 1차 확관부(60)는 절곡된 관(97)의 양단부를 향할 수 있도록 수평 방향으로 서로 수직되게 배치될 수 있다. 1차 확관부(60)는 1차 실린더(61)와 1차 확관 로드(63)를 포함한다. 1차 확관 로드(63)는 1차 확관을 통하여 관이음부(93)를 개략적으로 형성할 수 있도록, 제1 관이음부(94)를 개략적으로 형성하는 제1-1 로드(65)와, 제2 관이음부(95)를 개략적으로 형성하는 제1-2 로드(67)를 포함하며, 제1-1 로드(65)와 제1-2 로드(67)를 연결하는 경계 부분이 경사면(69)으로 형성된다.

2차 확관부(70)는 2차 확관 금형 블록(17)에 근접하게 한 쌍이 설치된다. 한 쌍의 2차 확관부(70)는 1차 확관된 관(99)의 양단부를 향할 수 있도록 수평 방향으로 서로 수직되게 배치될 수 있다. 2차 확관부(70)는 2차 실린더(71)와 2차 확관 로드(73)를 포함한다. 2차 확관 로드(73)는 2차 확관을 통하여 관이음부(93)를 정확히 형성할 수 있도록, 제1 관이음부(94)를 형성하는 제2-1 로드(75)와, 제2 관이음부(95)를 형성하는 제2-2 로드(77)를 포함하며, 제2-1 로드(75)와 제2-2 로드(77)를 연결하는 경계 부분은 단차면(79)으로 형성된다.

한 쌍의 1차 확관부(60)와 한 쌍의 2차 확관부(70)는 서로 간접하지 않도록, 같은 면에 위치하는 1차 확관부(60)와 2차 확관부(70)는 서로 평행하게 설치할 수 있다. 마주보는 쪽에 위치하는 1차 확관부(60) 및 2차 확관부(70)는 동일선 상에 설치할 수 있다.

이와 같은 본 실시예에 따른 엘보의 제조 장치(100)를 이용한 엘보(90)의 제조 공정을 도 2, 도 5 내지 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 5 내지 도 10은 엘보의 제조 장치(100)를 이용한 엘보(90)의 제조 공정에 따른 각 단계를 보여주는 도면들이다.

도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 절곡된 관(97)에 대한 로딩을 수행한다. 로딩 공정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 로딩부(50)는 로딩 금형 블록(15)으로 절곡된 관(97)을 로딩한다. 즉 로딩 테이블(51)에 절곡된 관(97)이 공급되면, 푸시바(53)는 로딩 테이블(51)로 공급된 절곡된 관(97)을 비어 있는 로딩 금형 블록(15)의 캐버티로 로딩한다.

이때 절곡된 관(97)의 로딩은 하부 금형(10)과 상부 금형(20)이 맞물린 상태에서 수행된다. 비어 있는 로딩 금형 블록(15)은 비어 있는 언로딩 금형 블록(18)이 하부 금형(10)의 회전에 따라서 이동한 금형 블록(14)이다. 비어 있는 언로딩 금형 블록(18)이 로딩 금형 블록(15)으로 기능하게 된다.

다음으로 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 1차 확관부(60)에 의한 1차 확관이 수행된다. 1차 확관 공정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 하부 금형(10)에서 상부 금형(20)이 분리된 후, 하부 금형(10)은 수평하게 시계방향으로 90도 회전하게 된다. 이로 인해 절곡된 관(97)이 로딩된 로딩 금형 블록(15)은 이전에 1차 확관 금형 블록(16)이 위치한 위치로 이동한다. 이때 로딩 금형 블록(15)은 1차 확관 금형 블록(16)으로 기능하게 된다.

이어서 하부 금형(10)에 상부 금형(20)이 맞물려 1차 확관 금형 블록(16)에 탑재된 절곡된 관(97)을 고정한다.

그리고 1차 확관부(60)는 1차 확관 금형 블록(16)의 절곡된 관(97)을 1차 확관한다. 즉 절곡된 관(97)의 양단부에 한 쌍의 1차 확관부(60)의 1차 확관 로드(63)가 삽입되어 1차 확관을 수행한다.

다음으로 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 2차 확관부(70)에 의한 2차 확관이 수행되어 엘보(90)를 제조한다. 2차 확관 공정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 하부 금형(10)에서 상부 금형(20)이 분리된 후, 하부 금형(10)은 수평하게 시계방향으로 90도 회전하게 된다. 이로 인해 1차 확관된 관(99)이 탑재된 1차 확관 금형 블록(16)은 이전에 2차 확관 금형 블록(17)이 위치한 위치로 이동한다. 이때 1차 확관 금형 블록(16)은 2차 확관 금형 블록(17)으로 기능하게 된다.

이어서 하부 금형(10)에 상부 금형(20)이 맞물려 2차 확관 금형 블록(17)에 탑재된 1차 확관된 관(99)을 고정한다.

그리고 2차 확관부(70)는 2차 확관 금형 블록(17)의 1차 확관된 관(99)을 2차 확관한다. 즉 1차 확관된 관(99)의 양단부에 한 쌍의 2차 확관부(70)의 2차 확관 로드(73)가 삽입되어 2차 확관을 수행하여 엘보(90)를 제조한다.

다음으로 도 2, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 제조된 엘보(90)에 대한 언로딩을 수행한다. 언로딩 공정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 하부 금형(10)에서 상부 금형(20)이 분리된 후, 하부 금형(10)은 수평하게 시계방향으로 90도 회전하게 된다. 이로 인해 엘보(90)가 탑재된 2차 확관 금형 블록(17)은 이전에 언로딩 금형 블록(18)이 위치한 위치로 이동한다. 이때 2차 확관 금형 블록(17)이 언로딩 금형 블록(18)으로 기능하게 된다.

이어서 하부 금형(10)에 상부 금형(20)에 맞물린다.

그리고 언로딩부(80)는 언로딩 금형 블록(18)으로부터 제조된 엘보(90)를 언로딩한다. 즉 집게(81)는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 언로딩 금형 블록(18)으로부터 제조된 엘보(90)를 집어서 분리한다. 이어서 도 10에 도시된 바와 같이, 집게(81)는 엘보(90)를 벨트 컨베이어(83) 위에 떨어뜨린다. 그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 벨트 컨베이어(83)는 엘보(90)를 수거박스(85)로 이동시켜 수거박스(85) 안으로 떨어뜨린다.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 다시 절곡된 관(97)에 대한 로딩을 수행한다. 로딩은 다음과 같이 수행될 수 있다.

먼저 하부 금형(10)에서 상부 금형(20)이 분리된 후, 하부 금형(10)은 수평하게 시계방향으로 90도 회전하게 된다. 이로 인해 비어 있는 언로딩 금형 블록(18)은 이전에 로딩 금형 블록(15)이 위치한 위치로 이동한다. 이때 언로딩 금형 블록(18)이 로딩 금형 블록(15)으로 기능하게 된다.

이어서 하부 금형(10)에 상부 금형(20)에 맞물린다.

그리고 로딩부(50)는 로딩 금형 블록(15)으로 절곡된 관(97)을 로딩한다. 즉 로딩 테이블(51)에 절곡된 관(97)이 공급되면, 푸시바(53)는 로딩 테이블(51)로 공급된 절곡된 관(97)을 로딩 금형 블록(15)의 캐버티로 로딩한다.

본 실시예에 따른 엘보의 제조 장치(100)를 이용한 엘보(90)의 제조 공정에 대한 설명의 편의를 위해서, 절곡된 관(97)이 엘보(90)로 제조되는 순서에 따라서 로딩, 1차 확관, 2차 확관 및 언로딩이 순차적으로 수행되는 것으로 설명했다.

하지만 실제는 하부 금형(10)에 상부 금형(20)이 맞물린 상태에서, 절곡된 관(97)의 로딩, 절곡된 관(97)의 1차 확관, 1차 확관된 관(99)의 2차 확관 및 엘보(90)의 언로딩이 함께 수행된다.

그리고 하부 금형(10)에서 상부 금형(20)이 분리된 후, 하부 금형(10)의 회전에 따라서 로딩 금형 블록(15)은 1차 확관 금형 블록(16)의 위치로 이동하고, 1차 확관 금형 블록(16)은 2차 확관 금형 블록(17)의 위치로 이동하고, 2차 확관 금형 블록(17)은 언로딩 금형 블록(18)의 위치로 이동하고, 언로딩 금형 블록(18)은 로딩 금형 블록(15)의 위치로 이동한다. 즉 복수의 금형 블록(14)은 하부 금형(10)의 회전에 의해 회전하면서, 이웃하는 금형 블록(14)의 위치로 이동한다.

이와 같이 본 실시예에 따른 엘보의 제조 장치(100)는 로딩, 1차 확관, 2차 확관 및 언로딩이 연속적으로 동시에 수행되기 때문에, 엘보(90)의 생산 수율을 높일 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 엘보의 제조 장치(100)는 엘보(90)의 제조 공정을 자동화함으로써, 엘보(90)의 제조 공정 중 안전 사고의 발생 위험을 최소화할 수 있다.

또한 본 실시예에 따른 엘보의 제조 장치(100)는 베이스 블록(13)의 중심에 대해서 방사형으로 로딩, 1차 확관, 2차 확관 및 언로딩이 수행되는 복수의 금형 블록(14)이 설치되고, 성형 금형(40)을 중심으로 둘레에 로딩부(50), 1차 확관부(60), 2차 확관부(70) 및 언로딩부(80)가 함께 설치되기 때문에, 엘보의 제조 장치(100)를 컴팩트하게 구현할 수 있다. 이로 인해 본 실시예에 따른 엘보의 제조 장치(100)가 차지하는 설치 공간을 줄일 수 있는 이점도 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

10 : 하부 금형 11 : 모터
12 : 회전축 13 : 베이스 블록
13a : 가이드 홀 14 : 금형 블록
15 : 로딩 금형 블록 16 : 1차 확관 금형 블록
17 : 2차 확관 금형 블록 18 : 언로딩 금형 블록
20 : 상부 금형 23 : 가이드 바
31 : 하부 플레이트 33 : 상부 플레이트
34 : 서포트 플레이트 35 : 포스트
37 : 실린더 39 : 실린더 로드
40 : 성형 금형 50 : 로딩부
51 : 로딩 테이블 53 : 푸시바
55 : 윤활부 60 : 1차 확관부
61 : 1차 실린더 63 : 1차 확관 로드
65 : 제1-1 로드 67 : 제1-2 로드
69 : 경사면 70 : 2차 확관부
71 : 2차 실린더 73 : 2차 확관 로드
75 : 제2-1 로드 77 : 제2-2 로드
79 : 단차면 80 : 언로딩부
81 : 집게 83 : 벨트 컨베이어
85 : 수거박스 90 : 엘보
91 : 절곡부 93 : 관이음부
94 : 제1 관이음부 95 : 제2 관이음부
97 : 절곡된 관 99 : 1차 확관된 관
100 : 엘보의 제조 장치

Claims

중심 부분에 회전축이 설치되어 수평 방향으로 회전 가능하게 설치된 베이스 블록, 및
상기 베이스 블록의 중심에 대해서 방사형으로 가장자리 부분에 설치되며, 상기 베이스 블록의 회전에 따라서 절곡된 관의 로딩, 확관 및 언로딩이 각각 수행되는 복수의 금형 블록을 구비하는 하부 금형;
상기 하부 금형에 맞물려 확관을 수행하는 상부 금형;을 포함하고,
상기 복수의 금형 블록은,
절곡된 관이 로딩되는 부분에 배치된 로딩 금형 블록;
상기 베이스 블록의 회전 방향으로 상기 로딩 금형 블록에 이웃하게 배치되며, 절곡된 관에 대한 1차 확관이 수행되는 1차 확관 금형 블록;
상기 베이스 블록의 회전 방향으로 상기 1차 확관 금형 블록에 이웃하게 배치되며, 1차 확관된 관에 대한 2차 확관이 수행되는 2차 확관 금형 블록;
상기 베이스 블록의 회전 방향으로 상기 2차 확관 금형 블록과 상기 로딩 금형 블록 사이에 배치되며, 2차 확관으로 제조된 엘보에 대한 언로딩이 수행되는 언로딩 금형 블록;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘보의 제조 장치용 성형 금형.
삭제
제1항에 있어서,
상기 복수의 금형 블록은 각각 상기 베이스 블록의 중심에 대해서 등각 위치 및 동일 반경 상에 배치되며, 상기 베이스 블록은 90도씩 회전하는 것을 특징으로 하는 엘보의 제조 장치용 성형 금형.
제3항에 있어서,
상기 베이스 블록은 정사각판 형태를 가지며, 각 모서리 지점에 상기 복수의 금형 블록이 배치되는 것을 특징으로 하는 엘보의 제조 장치용 성형 금형.
제3항에 있어서,
상기 복수의 금형 블록은 제조할 엘보에 대응되게 캐버티가 형성되며, 상기 캐버티의 양단은 양측면으로 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 엘보의 제조 장치용 성형 금형.
제1항에 있어서,
상기 상부 금형은 상기 하부 금형에 맞물릴 때,
상기 제1 및 제2 확관 금형 블록을 덮으며, 상기 로딩 및 언로딩 금형 블록은 상기 상부 금형 밖으로 노출되는 것을 특징으로 하는 엘보의 제조 장치용 성형 금형.
수평 방향으로 회전 가능하게 설치되며, 절곡된 관의 로딩, 확관 및 언로딩이 수행되는 복수의 금형 블록이 회전 방향을 따라서 설치되며, 상기 복수의 금형 블록은 각각 일정 각도의 회전에 따라 이웃하는 금형 블록의 위치로 이동하는 성형 금형;
상기 복수의 금형 블록 중 하나에 근접하게 설치되며, 절곡된 관을 로딩하는 로딩부;
상기 절곡된 관이 상기 성형 금형의 일정 각도의 회전에 따라 이동하는 위치에 근접하게 설치되며, 상기 절곡된 관에 대한 1차 확관을 수행하는 1차 확관부;
1차 확관된 관이 상기 성형 금형의 일정 각도의 회전에 따라 이동하는 위치에 근접하게 설치되며, 상기 1차 확관된 관에 대한 2차 확관을 수행하는 2차 확관부;
2차 확관으로 제조된 엘보가 상기 성형 금형의 일정 각도의 회전에 따라 이동하는 위치에 근접하게 설치되며, 상기 엘보를 금형 블록으로부터 언로딩하는 언로딩부;
를 포함하는 엘보의 제조 장치.
제7항에 있어서,
상기 성형 금형의 일정 각도의 회전에 따라서, 상기 언로딩부에서 비어 있는 금형 블록이 상기 언로딩부로 위치하거나, 상기 엘보가 언로딩되어 비어 있는 금형 블록이 상기 로딩부로 위치하면, 상기 로딩부가 비어 있는 금형 블록에 절곡된 관을 다시 로딩하는 것을 특징으로 하는 엘보의 제조 장치.
제8항에 있어서, 상기 성형 금형은,
중심 부분에 회전축이 설치되어 회전 가능하게 설치된 베이스 블록, 및
상기 베이스 블록의 가장자리 부분에 설치되며, 상기 베이스 블록의 회전에 따라서 절곡된 관의 로딩, 1차 확관, 2차 확관 및 언로딩이 각각 수행되는 복수의 금형 블록을 구비하는 하부 금형;
상기 하부 금형에 맞물려 1차 확관 또는 2차 확관을 수행하는 상부 금형;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 엘보의 제조 장치.
제9항에 있어서,
상기 로딩부에 위치하는 금형 블록에 근접하게 설치되며, 로딩된 관의 양단부의 내측에 윤활유를 발라주는 윤활부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엘보의 제조 장치.