KR101834210B1 - 이중날개스크류 제조시스템 및 이를 이용한 이중날개스크류의 제조방법 - Google Patents

이중날개스크류 제조시스템 및 이를 이용한 이중날개스크류의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이중날개스크류 제조시스템 및 이를 이용한 이중날개스크류의 제조방법에 관한 것으로, 스크류날개부재를 성형하는 스크류날개부재 성형장치; 복수의 상기 스크류날개부재들을 일렬로 연속반복되게 배치시키고, 배치된 상기 스크류날개부재들의 서로 인접하는 끝단이 연결되도록 용접이음하여 스크류날개를 형성하는 스크류날개 형성장치; 상기 스크류날개의 일측에 적어도 하나의 연결브라켓을 고정설치한 후, 상기 연결브라켓에 후크나 와이어를 걸어 상기 스크류날개를 지면으로부터 일정간격 이격되게 들어올려 상기 스크류날개가 중력방향으로 처지면서 신장되도록 지지하는 스크류날개 지지장치; 상기 스크류날개의 중공이 이루는 내경보다 작은 외경을 이루는 스크류축에 상기 스크류날개로 구성되는 제1스크류날개 및 다른 상기 스크류날개로 구성되는 제2스크류날개를 배치시키고, 배치된 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 중공 내주면이 상기 스크류축의 외주면에 면접촉되도록 상기 제1스크류날개와 상기 제2스크류날개를 상기 스크류축의 길이방향으로 신장시켜 상기 중공의 내경이 이루는 폭을 상기 스크류축의 외경이 이루는 폭에 대응되게 조절하는 스크류날개 형상조절장치; 상기 스크류축의 외주면에 폭이 조절된 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 내주면이 면접촉상태로 고정되도록 용접이음하여 이중날개스크류를 형성하는 이중날개스크류 형성장치; 및 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 표면에 용가재를 용접코팅하여 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 강성을 보강하는 강성보강장치;를 포함하여 구성된다. 본 발명에 의하면, 동일한 두 개의 스크류날개, 즉 제1스크류날개 및 제2스크류날개가 서로 대칭되게 엇갈린 상태로 배치된 이중날개스크류를 용이하게 제조할 수 있다.

Description

이중날개스크류 제조시스템 및 이를 이용한 이중날개스크류의 제조방법{DUAL BLADE SCREW MANUFACTURING SYSTEM AND MANUFACTURE METHOD USING THE SAME}
본 발명은 이중날개스크류 제조시스템 및 이를 이용한 이중날개스크류의 제조방법에 관한 것으로, 규격이 큰 스크류나 정밀제품에 사용되는 이중날개스크류를 제조할 수 있는 이중날개스크류 제조시스템 및 이를 이용한 이중날개스크류의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 스크류는 산업용 합성수지 원료는 물론 축산용 사료에 곡물, 수수, 볏짚, 수수 등과 같은 재료를 이송시키거나 혼합시키기 위하여 사용되고 있다. 이러한, 스크류와 관련된 종래의 선행기술로 등록실용신안공보 제20-0356073호(2004.07.02) "조립식 이송스크류"가 개시되어 있다. 선행기술에 따른 이송스크류는 긴 축에 연속적로 스크류플레이트를 용접하여 제조된다.
그러나, 종래의 이송스크류는 스크류플레이트를 긴 축에 고정시킬 때 피치간격유지와 스크류플레이트의 정형이 되지 않아 규격이 큰 스크류나 정밀제품에 사용되는 스크류를 제조하기 어려운 문제점이 있었고, 이러한 스크류에 스크류플레이트를 이중으로 배열한 이중날개방식으로 제조하기란 매우 어려운 문제점이 있었다.
(실용신안문헌 1) 한국등록실용신안 제20-0356073호(2004.07.02) "조립식 이송스크류"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 동일한 두 개의 스크류날개가 서로 대칭되게 엇갈린 상태로 배치된 이중날개스크류를 제조할 수 있는 이중날개스크류 제조시스템 및 이를 이용한 이중날개스크류의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 전술한 바와 같이 제조된 이중날개스크류의 구성인 두 개의 스크류날개의 강성을 보강할 수 있는 이중날개스크류 제조시스템 및 이를 이용한 이중날개스크류의 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이중날개스크류 제조시스템은 스크류날개부재를 성형하는 스크류날개부재 성형장치; 복수의 상기 스크류날개부재들을 일렬로 연속반복되게 배치시키고, 배치된 상기 스크류날개부재들의 서로 인접하는 끝단이 연결되도록 용접이음하여 스크류날개를 형성하는 스크류날개 형성장치; 상기 스크류날개의 일측에 적어도 하나의 연결브라켓을 고정설치한 후, 상기 연결브라켓에 후크나 와이어를 걸어 상기 스크류날개를 지면으로부터 일정간격 이격되게 들어올려 상기 스크류날개가 중력방향으로 처지면서 신장되도록 지지하는 스크류날개 지지장치; 상기 스크류날개의 중공이 이루는 내경보다 작은 외경을 이루는 스크류축에 상기 스크류날개로 구성되는 제1스크류날개 및 다른 상기 스크류날개로 구성되는 제2스크류날개를 배치시키고, 배치된 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 중공 내주면이 상기 스크류축의 외주면에 면접촉되도록 상기 제1스크류날개와 상기 제2스크류날개를 상기 스크류축의 길이방향으로 신장시켜 상기 중공의 내경이 이루는 폭을 상기 스크류축의 외경이 이루는 폭에 대응되게 조절하는 스크류날개 형상조절장치; 상기 스크류축의 외주면에 폭이 조절된 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 내주면이 면접촉상태로 고정되도록 용접이음하여 이중날개스크류를 형성하는 이중날개스크류 형성장치; 및 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 표면에 용가재를 용접코팅하여 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 강성을 보강하는 강성보강장치;를 포함하여 달성할 수 있다.
전술한, 상기 스크류날개 형상조절장치는, 지면에 설치되는 받침대; 상기 받침대의 상부에 배치되되, 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 회전방향에 대응하는 수평방향으로 배치되는 복수의 회전롤러; 복수로 구성되어 서로 일정간격을 두고 상기 제1스크류날개나 상기 제2스크류날개의 폭보다 좁은 간격으로 배치되되, 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 길이방향에 대응되는 방향으로 배치되어 상기 회전롤러 중 하나와 인접하는 다른 상기 회전롤러 사이에 회전가능하게 지지되는 한 쌍의 회전지지봉; 상기 제1스크류날개나 상기 제2스크류날개를 이루는 상기 스크류날개부재 중 하나의 일측면을 지지하는 지지부재; 및 상기 스크류날개부재에 지지된 상기 지지부재를 당겨 상기 제1스크류날개나 상기 제2스크류날개의 길이를 신장시키는 액츄에이터;를 포함한다.
이때, 상기 액츄에이터에 의해 상기 지지부재가 상기 제1스크류날개나 상기 제2스크류날개의 길이방향으로 당겨짐에 따라 지지된 상기 제1스크류날개나 상기 제2스크류날개가 신장되는 동시에 이의 내경이 이루는 폭이 좁아지는 것이 바람직하다.
아울러, 전술한 이중날개스크류 제조시스템을 이용한 이중날개스크류의 제조방법은 제1스크류날개를 준비하는 제1스크류날개 준비단계; 상기 제1스크류날개와 동일한 형태의 제2스크류날개를 준비하는 제2스크류날개 준비단계; 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개가 고정되는 스크류축을 준비하는 스크류축 준비단계; 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개가 동심원을 이루도록 중첩시킨 후, 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 중공으로 스크류축을 관통시켜 배치하는 스크류날개 및 스크류축 배치단계; 상기 스크류날개 및 스크류축 배치단계를 통해 배치된 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 중공 내주면이 상기 스크류축의 외주면에 면접촉되도록 상기 제1스크류날개와 상기 제2스크류날개를 스크류축의 길이방향으로 신장시켜 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 내경이 이루는 폭을 상기 스크류축의 외경이 이루는 폭에 대응되게 조절하는 스크류날개 형상조절단계; 상기 스크류날개 형상조절단계를 통해 형상이 조절된 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개를 서로 대칭되게 엇갈린 상태로 배치시키는 스크류날개 형상배치단계; 상기 스크류날개 형상조절단계 및 상기 스크류날개 형상배치단계를 거친 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 중공 내주면이 상기 스크류축의 외주면에 면접촉상태로 고정되도록 용접이음하여 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개가 고정된 이중날개스크류를 형성하는 이중날개스크류 형성단계; 및 상기 이중날개스크류의 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 표면에 용가재를 용접코팅하여 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 강성을 보강하는 강성보강단계;를 포함한다.
전술한, 상기 제1스크류날개 준비단계 및 상기 제2스크류날개 준비단계는, 판체를 가공하여 상기 제1스크류날개나 상기 제2스크류날개의 스크류날개부재를 성형하는 스크류날개부재 성형단계; 상기 스크류날개부재 성형단계를 통해 형성된 복수의 상기 스크류날개부재들을 일렬로 연속반복되게 배치시키는 스크류날개부재 배치단계; 상기 스크류날개부재 배치단계를 통해 배치된 복수의 상기 스크류날개부재들의 서로 인접하는 끝단이 연결되도록 용접이음하여 스크류날개를 형성하는 스크류날개 형성단계; 상기 스크류날개 형성단계를 통해 마련된 상기 스크류날개의 일측에 제각기 적어도 하나의 연결브라켓을 고정설치한 후, 상기 연결브라켓에 후크나 와이어를 걸어 상기 스크류날개를 지면으로부터 일정간격 이격되게 들어올려 상기 스크류날개가 중력방향으로 처지면서 신장되도록 지지하는 스크류날개 지지단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 이중날개스크류 제조시스템 및 이를 이용한 이중날개스크류의 제조방법에 의하면, 동일한 두 개의 스크류날개, 즉 제1스크류날개 및 제2스크류날개가 서로 대칭되게 엇갈린 상태로 배치된 이중날개스크류를 용이하게 제조할 수 있기 때문에 이중날개스크류의 제조가 용이하고, 이를 제조하는 작업자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
특히, 제1스크류날개 및 제2스크류날개를 스크류축에 배치시, 스크류날개 형상조절장치를 통해 제1스크류날개 및 제2스크류날개가 회전지지봉에 안착된 상태로 자전될 수 있기 때문에 제1스크류날개 및 제2스크류날개를 전술한 바와 같이 용이하게 배치시킬 수 있다.
자세하게는, 제1스크류날개 및 제2스크류날개는 스크류날개 형상조절장치의 지지부재에 의해 잡아당겨지는 상태로 신장될 수 있다. 이 경우, 제1스크류날개 및 제2스크류날개는 전술한 바와 같이 회전지지봉에 회전가능하게 지지된 상태이기 때문에 제1스크류날개 및 제2스크류날개의 외주면과 회전지지봉의 외주면 사이에 마찰이 발생되지 않는 상태로 제1스크류날개 및 제2스크류날개가 회전지지봉의 회전방향을 따라 자전되면서 용이하게 신장될 수 있다. 즉, 제1스크류날개 및 제2스크류날개가 회전지지봉이 아닌 바닥면에 안착된 상태로 신장될 경우, 제1스크류날개나 제2스크류날개의 외주면이 바닥면에 면접촉되어 마찰이 발생되기 때문에 제1스크류날개 및 제2스크류날개를 신장시키기 위해 당기는 큰 힘을 필요로 하게 되고, 이에 의해 제1스크류날개 및 제2스크류날개의 신장이 용이하게 이루어지지 못하는 문제점이 발생될 수 있는데, 전술한 스크류날개 형상조절장치를 통해 앞서 설명한 문제점을 용이하게 방지할 수 있다.
아울러, 전술한 바와 같이 제조된 이중날개스크류를 경사상태로 배치할 수 있기 때문에 제1스크류날개 및 제2스크류날개에 용가제를 용이하게 도포할 수 있고, 이러한 도포작업을 수행하는 작업자의 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스크류날개를 제조하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 의해 제조된 스크류날개를 신장시키는 스크류날개 지지장치의 전체상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 스크류날개 지지장치에 의해 신장된 스크류날개의 형상을 조절하는 스크류날개 형상조절장치의 전체 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 스크류날개 형상조절장치를 통해 스크류날개의 형상을 조절하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 스크류날개 형상조절장치를 거친 스크류날개의 강성을 보강하는 스크류날개 강성보강장치의 전체 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 의해 제조된 이중날개스크류의 전체상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 이중날개스크류의 제조방법의 구성도를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에 사용된 용어가 당해 용어의 일반적 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.
한편, 이하에 기술될 장치의 구성이나 시스템은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성소요들을 나타낸다.
본 발명에 따른 이중날개스크류 제조시스템(100)은 스크류날개부재 성형장치(110), 스크류날개 형성장치(130), 스크류날개 지지장치(140), 스크류날개(131) 배치장치, 스크류날개 형상조절장치(150), 이중날개스크류 형성장치(190) 및 스크류날개 강성보강장치(190)를 포함한다.
스크류날개부재 성형장치(110)는 스크류날개(131)를 이루는 스크류날개부재(111)를 성형하는 구성으로, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같은 중공이 형성된 금속재질의 판체를 별도의 장비를 이용하여 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 판체를 비틀어 스크류날개(131)의 일부분에 대응되는 형태를 이루는 스크류날개부재(111)를 성형할 수 있다.
여기서, 전술한 별도의 장비는 한국등록특허 제10-1178428호(2012.08.24) "스크류용 날개 제조장치"를 통해 통상적으로 제조될 수 있는 것으로, 이의 자세한 설명은 생략한다.
한편, 전술한 별도의 장비를 통해 스크류날개(131)의 구성인 스크류날개부재(111)를 원하는 형태로 성형할 수는 있으나, 후술할 스크류날개 형성장치(130)를 통해 복수의 스크류날개(131)들이 용접이음되어 스크류날개(131)가 형성될 경우, 스크류날개(131)의 전체적인 길이나 스크류날개부재(111)들 간의 간격이 일정하지 않게 변형될 수 있는 문제점이 있었다. 이러한, 문제점은 후술할 스크류날개 형상조절장치(150)를 통해 해결할 수 있는 것으로, 이에 대한 자세한 설명은 스크류날개 형상조절장치(150)와 함께 설명한다.
스크류날개 형성장치(130)는 전술한 스크류날개부재 성형장치(110)를 통해 성형된 다수의 스크류날개부재(111)들을 일체적으로 연결하여 스크류날개(131)를 형성하는 구성으로, 다수의 스크류날개부재(111)들을 일렬로 연속반복되게 배치시킨 후, 배치된 스크류날개부재(111)들의 서로 인접하는 끝단이 연결되도록 용접이음하여 도 1의 (c)에 도시된 바와 같은 스크류날개(131)를 형성할 수 있다.
여기서, 스크류날개(131)는 다수의 스크류날개부재(111)가 용접이음되어 일체를 이루는 것으로, 제조자에 의해 스크류날개(131)를 이루는 스크류날개부재(111)의 개수를 임의로 가변시킬 수 있다. 즉, 스크류날개(131)는 사용목적이나 설치환경 등의 상황에 따라 스크류날개부재(111)를 추가하거나 스크류날개부재(111)들 중 필요한 개수만큼 제거할 수도 있다. 이에 따라, 스크류날개(131)는 스크류날개 형성장치(130)를 통해 회전수(스크류날개부재(111)의 개수)가 용이하게 가변될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 스크류날개 형성장치(130)를 통해 전술한 스크류날개(131)를 다수개 형성할 수 있는 것으로, 하나의 스크류날개(131)(이하, '제1스크류날개(131a)'라 함) 및 다른 스크류날개(131)(이하, '제2스크류날개(131b)'라 함)를 형성할 수 있다.
스크류날개 지지장치(140)는 스크류날개(131)(제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b))의 길이가 신장되도록 하는 구성으로, 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이 스크류날개(131)의 일측에 적어도 하나의 연결브라켓(B)을 고정설치한 후, 연결브라켓(B)에 후크나 와이어를 걸어 별도의 장비(기중기, 크레인, 도르래 등)를 이용하여 스크류날개(131)를 지면으로부터 일정간격 이격되게 들어올려 스크류날개(131)가 중력방향으로 처지면서 신장되도록 할 수 있다. 이에 따라, 스크류날개(131)는 전체적인 길이가 다소 신장될 수 있고, 스크류날개부재(111)들 간의 간격이 다소 이격될 수 있다. 여기서, 스크류날개부재(111)들 간의 이격된 간격은 전술판 판체의 두께 보다 큰 두께만큼 이격되는 것이 바람직하다. 이는, 후술할 스크류날개(131) 배치장치를 통해 스크류축(133)에 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)를 이중으로 배치시키게 되는데, 이때 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 스크류날개부재(111)들 간의 간격이 다소 이격된 상태를 이루기 때문에 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)가 서로 간섭없이 용이하게 이중으로 배치될 수 있다.
스크류날개 형상조절장치(150)는 전술한 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 전체적인 길이나 내경이 이루는 폭을 조절하는 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이 받침대(153), 회전롤러(155), 회전지지봉(157), 지지부재(158) 및 액츄에이터(159)를 포함한다.
받침대(153)는 후술할 회전롤러(155)가 고정설치되는 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이 지면에 고정설치되고, 상측에 수평면이 형성된다. 이러한, 받침대(153)는 스크류날개(131)(제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b))의 길이방향에 대응되는 방향으로 일정간격을 두고 제각기 마련되거나 단일의 바 형태로 길게 마련될 수도 있다.
회전롤러(155)는 후술할 회전지지봉(157)을 회전가능하게 지지하는 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이 다수개로 마련되어 전술한 받침대(153)의 상부에 고정설치될 수 있다. 이러한, 회전롤러(155)는 받침대(153)의 상부, 즉 상측 수평면에 배치되되, 스크류날개(131)(제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b))의 회전방향에 대응하는 수평방향으로 배치될 수 있다.
여기서, 전술한 다수개의 회전롤러(155)들 중, 하나의 회전롤러(155)와 이에 인접하는 다른 하나의 회전롤러(155)가 서로 일정간격을 두고 배치되어 한 쌍을 이루고, 이러한 한 쌍의 회전롤러(155)가 다수로 마련될 수 있다. 이때, 한 쌍의 회전롤러(155)가 이루는 간격은 후술할 회전지지봉(157)이 이루는 폭보다 좁게 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 도 3에 도시된 바와 같이 한 쌍의 회전롤러(155) 사이에 회전지지봉(157)이 회전가능하게 지지되도록 하기 위함이다.
회전지지봉(157)은 전술한 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)를 회전가능하게 지지하는 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이 긴 원통의 파이프 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 회전지지봉(157)은 전술한 회전롤러(155)에 회전가능하게 안착되는 것으로, 자세하게는 받침대(153)의 일측에 고정설치된 한 쌍의 회전롤러(155) 사이로 일단이 안착되고, 이의 타측에 고정설치된 한 쌍의 롤러 사이로 타단이 안착됨에 따라 회전롤러(155)의 회전방향으로 회전될 수 있다. 이러한, 회전지지봉(157)은 복수로 구성되어 받침대(153)의 양측에 제각기 마련되어 한 쌍을 이루는데, 서로 일정간격을 두고 스크류날개(131)의 폭보다 좁은 간격으로 마련되는게 바람직하다. 이는, 도 3에 도시된 바와 같이 한 쌍의 회전지지봉(157) 사이에 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)가 회전가능하게 지지되도록 하기 위함이다.
한편, 회전지지봉(157)은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 일측면에 눈금자(157a)(157a)가 형성될 수 있다. 이러한, 눈금자(157a)(157a)는 회전지지봉(157)에 회전가능하게 지지된 제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b)의 스크류날개부재(111)들 사이의 간격을 정밀하게 조절할 수 있도록 하기 위함이다. 이에 따라, 후술할 스크류날개 형상조절장치(150)를 통해 제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b)의 스크류날개부재(111) 사이의 간격이 조절될 경우, 스크류날개부재(111)들 간의 간격은 눈금자(157a)(157a)에 의해 정밀한 간격으로 조절될 수 있다.
지지부재(158)는 제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b)의 일측면을 지지하는 구성으로, 도 3의 확대도에 도시된 바와 같이 만곡된 형태로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 지지부재(158)는 형성하고자 하는 스크류날개(131)의 회전각도에 대응되는 회전각도로 형성될 수 있다.
지지부재(158)는 제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b)보다 강도나 경도가 높은 금속재질을 이루고, 제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b)보다 두께가 두꺼운 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 이는, 지지부재(158)가 제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b)의 스크류날개부재(111) 일측면을 지지하는 상태로 후술할 엑츄에이터에 의해 당겨지게 되는데, 이 경우, 제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b)의 형태가 변형되도록 일측면을 지지하는 틀로써 형태를 유지하기 위함이다.
여기서, 지지부재(158)는 테두리의 일측에 연결브라켓(B)이 고정설치될 수 있다. 이러한, 연결브라켓(B)에는 후크나 와이어 등이 연결되고, 연결된 후크나 와이어등은 후술할 액츄에이터(159)의 로드에 연결될 수 있다.
액츄에이터(159)는 전술한 지지부재(158)를 스크류날개(131)(제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b))의 길이방향으로 당기기 위해 작동하는 구성으로, 예컨대, 전기, 유압, 압축 공기 등을 사용하여 구비된 로드를 신축시키는 원동기로 구성될 수 있다.
액츄에이터(159)는 구비된 로드의 끝단에 전술한 후크나 와이어 등을 연결하고, 이러한 후크나 와이어 등을 지지부재(158)의 연결브라켓(B)에 연결하거나, 로드의 끝단을 지지부재(158)의 연결브라켓(B)에 직접적으로 연결할 수도 있다. 이에 따라. 지지부재(158)는 액츄에이터(159)의 로드에 연동되어 스크류날개(131)(제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b))의 길이방향으로 당겨질 수 있다.
전술한 스크류날개 형상조절장치(150)의 구성들을 통해 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 형상, 즉 전체적인 길이나 중공이 이루는 내경의 폭을 조절하는 방법을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 한 쌍의 회전지지봉(157) 사이에 제1스크류날개(131a)를 안착시킨다.
다음, 전술한 바와 같이 안착된 제1스크류날개(131a)의 스크류날개부재(111) 사이로 제2스크류날개(131b)를 배치시킨다. 이 경우, 제1스크류날개(131a)와 제2스크류날개(131b)는 전술한 스크류날개 지지장치(140)를 통해 스크류날개부재(111)들 간의 간격이 다소 이격된 상태를 이루기 때문에 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 서로 간섭없이 배치될 수 있다.
여기서, 제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b)의 연결브라켓(B)에는 별도의 고정부에 연결된 후크나 와이어 등이 연결되는 것이 바람직한데, 이는 지지부재(158) 및 액츄에이터(159)에 의해 당겨져 신축될 경우, 신축방향을 따라 이동되지 않고 고정되는 고정지점이 되기 위함이다.
다음, 배치된 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 중공에 스크류축(133)을 관통상태로 배치시킨다.
다음, 전술한 바와 같이 배치된 제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b)의 스크류날개부재(111) 사이에 지지부재(158)를 배치시킨다. 이때, 지지부재(158)는 스크류축(133)에 안착되고, 제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b)의 스크류날개부재(111) 중 하나의 일측면을 지지하는 상태로 배치될 수 있다.
다음, 지지부재(158)에 고정설치된 연결브라켓(B)에 액츄에이터(159)의 로드와 연결된 후크나 와이어를 걸어 고정시킨다.
다음, 액츄에이터(159)에 전원을 인가하여 로드를 당긴다.
이에 따라, 지지부재(158)에 지지된 스크류날개부재(111)가 액츄에이터(159)의 로드가 당겨지는 방향으로 당겨질 수 있다. 즉, 제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b)는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 고정지점을 기준으로 당겨지는 방향으로 당겨지면서 전체적인 길이가 늘어날 수 있고, 이와 연동되어 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 내경이 이루는 폭(W1)이 스크류축(133)의 외경이 이루는 폭(W2)에 대응되는 폭으로 줄어들게 될 수 있다.
따라서, 전술한 스크류날개 형상조절장치(150)의 구성을 이용한 방법을 통해 스크류날개부재(111)와 인접하여 당겨지는 다른 스크류날개부재(111) 사이가 벌이지게 되고, 이를 반복적으로 다른 스크류날개부재(111)와 인접하여 당겨지는 또 다른 스크류날개부재(111) 사이를 벌어지게 함으로써, 제1스크류날개(131a)나 제2스크류날개(131b)의 전체적인 길이를 신장시킬 수 있는 것은 물론 이와 연동되게 중공이 이루는 내경의 폭을 줄일 수도 있다. 즉, 이와 같은 방법을 통해 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류스크류축(133)의 중공이 이루는 내경의 폭을 좁혀 스크류축(133)의 외경에 대응되는 폭으로 조절함으로써, 스크류축(133)의 외주면에 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 중공 내주면을 면접촉시킬 수 있다.
한편, 전술한 방법을 통해 형상이 조절된 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)는 도 4에 도시된 바와 같이 서로 동일한 형상으로 배치될 수도 있고, 상이한 형상으로 배치될 수도 있다. 본 발명에서는 도 6에 도시된 바와 같이 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)가 서로 대칭되게 엇갈린 상태로 배치되는 것이 바람직한데, 이는 본 발명을 통해 제조되는 후술할 이중스크류날개(131)의 정밀함을 위함이다. 여기서, 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)는 한 쌍의 회전지지봉(157) 사이에 회전가능하게 지지된 상태를 이루기 때문에 회전방향으로 자전될 수 있다. 즉, 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)는 작업자에 의해 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 자전되어 도 6에 도시된 바와 같이 서로 대칭되게 엇갈린 상태, 즉 이중으로 용이하게 배치될 수 있다.
이중날개스크류 형성장치(190)는 전술한 스크류날개 형상조절장치(150)를 통해 전체적인 길이나 내경이 이루는 폭이 조절된 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)를 스크류축(133)에 고정하여 이중날개스크류(300)를 형성하는 구성으로, 용접방식을 이용한 용접장치(미도시)로 구성될 수 있다.
여기서, 용접은 금속 재료를 여러 가지 방법으로 녹여 접합시키는 통상적인 가공 방법으로, 예컨대, 아크 용접, 가스 용접, 저항 용접, 특수 용접 등의 방식이 이용되고 있다.
이에 따라, 이중날개스크류 형성장치(190)는 전술한 다양한 용접방식을 통해 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)를 스크류축(133)에 일체적으로 고정시켜 도 6에 도시된 바와 같은 이중날개스크류(300)를 형성할 수 있다. 이때, 이중날개스크류 형성장치(190)를 통해 스크류축(133)에 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)를 용접하기 전, 전술한 스크류날개 형상조절장치(150)를 통해 스크류축(133)의 외주면에 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 내주면에 면접촉된 상태를 이루기 때문에 이의 내주면 및 외주면 사이에 빈틈이 발생되지 않아 용접이 매우 용이하고, 이에 의해 스크류축(133)과 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)가 견고하게 용접될 수 있다.
스크류날개 강성보강장치(190)는 전술한 이중스크류날개 형성장치(130)를 통해 형성된 이중날개스크류(300)의 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 강성을 보강하는 구성으로, 전술한 용접방식을 이용한 용접장치(미도시)로 구성될 수 있다.
여기서, 스크류날개 강성보강장치(190)를 통해 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 표면, 바람직하게는 테두리 부분에 용가재를 이용하여 용접코팅하는 작업을 수행하게 된다. 이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 테두리 부분 표면이 코팅된 코팅면(111a)가 형성되고, 이에 의해 강도나 경도가 향상될 수 있고, 내식성 및 내스크레칭성이 향샹될 수 있다.
한편, 이중날개스크류(300)의 용접코팅 작업을 수행하기에 앞서 이중날개스크류(300)가 바닥면에 지지된 상태로 배치될 경우, 바닥면에 위치한 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 테두리 부분에 대한 용접이 매우 어려운 문제가 발생될 수 있는데, 본 발명에서는 앞서 설명한 문제점을 해결하기 위한 구성으로, 틸팅기(191) 및 리프트(193)를 더 포함할 수 있다.
틸팅기(191)는 인가되는 전원을 제공받아 회동축을 기준으로 연결부가 회동되는 구성으로, 도 5에 도시된 바와 같이 연결부에 연결된 이중날개스크류(300)를 일정각도로 회동시킬 수 있다. 이에 따라, 틸팅기(191)는 이중날개스크류(300)를 바닥면으로부터 용이하게 이격시킬 수 있다. 따라서, 작업자는 틸팅기(191)를 통해 이중날개스크류(300)를 바닥면으로부터 이격시킴으로써, 용접코팅 시, 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 테두리 부분 전체를 용이하게 용접코팅 작업할 수 있다.
리프트(193)는 인가되는 전원을 제공받아 바닥면을 기준으로 수직방향으로 승강되는 구성으로, 통상적인 팬터그래프형 수직리프트(193)로 구성되어, 도 5에 도시된 바와 같이 틸팅기(191)의 일측에 마련될 수 있다. 이에 따라, 리프트(193)는 탑승자, 즉 작업자를 승강시킬 수 있다. 따라서, 전술한 틸팅기(191)를 통해 바닥면으로부터 이격된 이중날개스크류(300)의 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)를 용접코팅할 경우, 작업자는 리프트(193)를 이용하여 승강하며 용접코팅 작업을 더욱더 용이하게 수행할 수 있다.
이와 같은, 본 발명에 따른 이중날개스크류 제조시스템(100)은 전술한 구성들을 통해 복수의 스크류날개(131) 즉, 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)를 이중으로 용이하게 배치시킨 후, 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)를 기 설정된 길이나 폭으로 조절하여 스크류축(133)에 고정시킨 이중날개스크류(300)를 용이하게 제조할 수 있다. 그리고, 제조된 이중날개스크류(300)의 테두리 부분의 강성을 보강하여 더욱더 견고한 이중날개스크류(300)를 제조할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명에 따른 이중날개스크류 제조시스템(100)을 통해 이중날개스크류(300)를 제조하는 이중날개스크류의 제조방법(200)은 도 7에 도시된 바와 같이 제1스크류날개(131a)를 준비하는 제1스크류날개 준비단계(S210); 제1스크류날개(131a)와 동일한 형태의 제2스크류날개(131b)를 준비하는 제2스크류날개 준비단계(S220); 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)가 고정되는 스크류축(133)을 준비하는 스크류축 준비단계(S230); 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)가 동심원을 이루도록 중첩시킨 후, 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 중공으로 스크류축(133)을 관통시켜 배치하는 스크류날개 및 스크류축 배치단계(S240); 스크류날개 및 스크류축 배치단계(S240)를 통해 배치된 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 중공 내주면이 스크류축(133)의 외주면에 면접촉되도록 제1스크류날개(131a)와 제2스크류날개(131b)를 스크류축(133)의 길이방향으로 신장시켜 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 내경이 이루는 폭을 스크류축(133)의 외경이 이루는 폭에 대응되게 조절하는 스크류날개 형상조절단계(S250); 스크류날개 형상조절단계(S250)를 통해 형상이 조절된 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)를 서로 대칭되게 엇갈린 상태로 배치시키는 스크류날개 형상배치단계(S260); 스크류날개 형상조절단계(S250) 및 스크류날개 형상배치단계(S260)를 거친 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 중공 내주면이 스크류축(133)의 외주면에 면접촉상태로 고정되도록 용접이음하여 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)가 고정된 이중날개스크류(300)를 형성하는 이중날개스크류 형성단계(S270); 및 이중날개스크류(300)의 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 표면에 용가재를 용접코팅하여 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 강성을 보강하는 스크류날개 강성보강단계(S280);를 포함한다.
그리고, 제1스크류날개 준비단계(S210) 및 제2스크류날개 준비단계(S220)는, 판체를 가공하여 스크류날개(131)의 스크류날개부재(111)를 성형하는 스크류날개부재 성형단계(S291); 스크류날개부재 성형단계(S291)를 통해 마련된 복수의 스크류날개부재(111)들을 일렬로 연속반복되게 배치시키는 스크류날개부재 배치단계(S292); 스크류날개부재 배치단계(S292)를 통해 배치된 복수의 스크류날개부재(111)들의 서로 인접하는 끝단이 연결되도록 용접이음하여 스크류날개(131)를 형성하는 스크류날개 형성단계(S293); 스크류날개 형성단계(S293)를 통해 형성된 스크류날개(131)의 일측에 제각기 적어도 하나의 연결브라켓(B)을 고정설치한 후, 연결브라켓(B)에 후크나 와이어를 걸어 스크류날개(131)를 지면으로부터 일정간격 이격되게 들어올려 스크류날개(131)가 중력방향으로 처지면서 신장되도록 지지하는 스크류날개 지지단계(S294);를 포함한다.
이러한, 본 발명에 따른 이중날개스크류의 제조방법(200)은 전술한 이중날개스크류 제조시스템(100)을 통해 스크류축(133)에 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)가 일체적으로 고정된 이중날개스크류(300)를 제조하는 것으로써, 이는 이중날개스크류 제조시스템(100)의 구성 및 방법들을 설명한 바와 유사하므로, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
이와 같은, 본 발명에 따른 이중날개스크류 제조시스템(100) 및 이를 이용한 이중날개스크류의 제조방법(200)은 동일한 형태를 이루는 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)가 서로 대칭되게 엇갈린 상태로 배치된 이중날개스크류(300)를 용이하게 제조할 수 있고, 이의 제1스크류날개(131a) 및 제2스크류날개(131b)의 강성을 보강할 수 있다.
100 : 이중날개스크류 제조시스템 110 : 스크류날개부재 성형장치
111 : 스크류날개부재 130 : 스크류날개 형성장치
131 : 스크류날개부재 133 : 스크류축
140 : 스크류날개 지지장치 B : 연결브라켓
150 : 스크류날개 형상조절장치 153 : 받침대
155 : 회전롤러 157 : 회전지지봉
158 : 지지부재 159 : 액츄에이터
180 : 이중날개스크류 형성장치 190 : 스크류날개 강성보강장치
200 : 이중날개스크류의 제조방법 S210 : 제1스크류날개 준비단계
S220 : 제2스크류날개 준비단계 S230 : 스크류축 준비단계
S240 : 스크류날개 및 스크류축 배치단계
S250 : 스크류날개 형상조절단계 S260 : 스크류날개 형상배치단계
S270 : 이중날개스크류 형성단계 S280 : 스크류날개 강성보강단계

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 제1스크류날개를 준비하는 제1스크류날개 준비단계;
    상기 제1스크류날개와 동일한 형태의 제2스크류날개를 준비하는 제2스크류날개 준비단계;
    상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개가 고정되는 스크류축을 준비하는 스크류축 준비단계;
    상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개가 동심원을 이루도록 중첩시킨 후, 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 중공으로 스크류축을 관통시켜 배치하는 스크류날개 및 스크류축 배치단계;
    상기 스크류날개 및 스크류축 배치단계를 통해 배치된 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 중공 내주면이 상기 스크류축의 외주면에 면접촉되도록 상기 제1스크류날개와 상기 제2스크류날개를 스크류축의 길이방향으로 신장시켜 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 내경이 이루는 폭을 상기 스크류축의 외경이 이루는 폭에 대응되게 조절하는 스크류날개 형상조절단계;
    상기 스크류날개 형상조절단계를 통해 형상이 조절된 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개를 서로 대칭되게 엇갈린 상태로 배치시키는 스크류날개 형상배치단계;
    상기 스크류날개 형상조절단계 및 상기 스크류날개 형상배치단계를 거친 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 중공 내주면이 상기 스크류축의 외주면에 면접촉상태로 고정되도록 용접이음하여 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개가 고정된 이중날개스크류를 형성하는 이중날개스크류 형성단계; 및
    상기 이중날개스크류의 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 표면에 용가재를 용접코팅하여 상기 제1스크류날개 및 상기 제2스크류날개의 강성을 보강하는 강성보강단계;를 포함하는 이중날개스크류의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1스크류날개 준비단계 및 상기 제2스크류날개 준비단계는,
    판체를 가공하여 상기 제1스크류날개나 상기 제2스크류날개의 스크류날개부재를 성형하는 스크류날개부재 성형단계;
    상기 스크류날개부재 성형단계를 통해 형성된 복수의 상기 스크류날개부재들을 일렬로 연속반복되게 배치시키는 스크류날개부재 배치단계;
    상기 스크류날개부재 배치단계를 통해 배치된 복수의 상기 스크류날개부재들의 서로 인접하는 끝단이 연결되도록 용접이음하여 스크류날개를 형성하는 스크류날개 형성단계;
    상기 스크류날개 형성단계를 통해 마련된 상기 스크류날개의 일측에 제각기 적어도 하나의 연결브라켓을 고정설치한 후, 상기 연결브라켓에 후크나 와이어를 걸어 상기 스크류날개를 지면으로부터 일정간격 이격되게 들어올려 상기 스크류날개가 중력방향으로 처지면서 신장되도록 지지하는 스크류날개 지지단계;를 포함하는 이중날개스크류의 제조방법.
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JP5907714B2 (ja) 2011-12-13 2016-04-26 山田工業株式会社 スクリュー式回転体の製造方法
KR101678342B1 (ko) 2016-06-20 2016-11-21 선병순 스크류용 날개 성형장치

Patent Citations (4)

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