KR101836083B1

KR101836083B1 - 곡관성형기

Info

Publication number: KR101836083B1
Application number: KR1020170087941A
Authority: KR
Inventors: 김성태
Original assignee: (주)태성엔텍
Priority date: 2017-07-11
Filing date: 2017-07-11
Publication date: 2018-03-08

Abstract

본 발명에 따른 곡관성형기는 프레임과, 곡관의 외형형상에 대응하는 성형부를 가지고 서로 분리가능한 상부금형과 하부금형으로 이루어진 금형유니트와, 맨드릴과, 맨드릴을 승강 및 평면회전시키는 맨드릴구동부를 가진다. 따라서, 성형이 완료된 곡관이 끼워진 맨드릴을 승강시켜 하부금형으로부터 용이하게 분리가능하며, 맨드릴을 금형유니트나 프레임과의 간섭이 없는 공간으로 평면회전시켜 곡관을 맨드릴로부터 용이하게 탈거할 수 있다. 따라서, 곡관을 금형유니트나 프레임으로부터 떨어진 장소에서 탈거할 수 있어 곡관의 탈거에 따른 금형유니트나 프레임의 손상을 막을 수 있고 보다 안전하고 용이하게 탈거할 수 있다. 또한, 본 발명은 평면회전된 맨드릴로부터 곡관을 용이하게 탈거할 수 있는 탈거부재와, 곡관의 곡률중심에 배치되어 탈거부재와 결합된 지지축과, 지지축을 회전시키는 탈거구동부를 포함하는 곡관탈거부를 더 가질 수 있다. 이러한 곡관탈거부의 탈거부재는 맨드릴이 평면회전되었을때 맨드릴지지부와 곡관 사이에 배치될 수 있도록 설계되어 단순히 지지축을 회전시키는 것만으로 곡관을 맨드릴로부터 탈거시킬 수 있게 되어 구조가 단순하면서도 효과적으로 곡관을 탈거할 수 있다.

Description

곡관성형기{ELBOW BENDING DEVICE}

본 발명은 곡관성형기에 관한 것이다.

곡관은 곡관의 외면형상에 대응하는 성형부를 가지며 상하 분리 가능한 금형과, 금형 내에 위치하며 성형 시 곡관에 삽입되는 맨드릴, 파이프소재를 금형과 맨드릴로 미는 푸셔를 가지는 곡관성형기에 의해 성형될 수 있다.

이러한 방법으로 성형되는 곡관의 경우, 곡관이 맨드릴과 금형 사이에 끼워져 성형되기 때문에 성형 후 곡관의 탈거를 위한 작업효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

이러한 곡관의 탈거에 따른 문제를 해결하기 위해 한국등록특허 제 10-1404115호는 맨드릴의 외측단부의 테이블에 맨드릴구동장치에 의해 회전축을 중심으로 회전하면서 엘보우성형홈에서 맨드릴을 회전식으로 빼내는 맨드릴 홀더를 제시하고 있다.

그러나, 맨드릴 홀더는 곡관이 금형과 맨드릴 사이에 끼워진 상태에서 맨드릴만 회전축을 중심으로 인출하기 때문에 맨드릴의 인출이 부자연스럽고 많은 동력소모와 이에 따른 소음과 진동이 발생한다. 또한, 성형압력을 견디기 위해 맨드릴 홀더를 핀과 실린더로 고정하는 것만으로는 한계가 있어 성형시 맨드릴이 미세하게 밀리거나 움직여 마모가 발생하거나 곡관의 품질이 떨어지는 문제점이 있었다.

이것은 종래의 기술인 한국등록특허 10-1523323호 또한 마찬가지였다.

한편, 맨드릴과 곡관을 금형으로부터 완전히 이탈시켜 곡관을 탈거하고자 하는 종래의 기술인 한국등록특허 10-1178877은 하부금형과 상부금형의 만곡로 직경보다 작은 직경을 가지고 상하로 승강가능하게 만곡로의 곡률반경을 따라 삽입 설치되는 맨드릴과 맨드릴의 외경을 따라 긁어내면서 맨드릴에 삽입된 파이프 소재를 맨드릴의 곡률반경방향으로 밀어 탈거시키는 탈거클로를 포함하는 탈거부를 제시하고 있다.

이 경우, 맨드릴과 만곡된 파이프 소재를 하부금형으로부터 상승시켜 맨드릴을 금형으로부터 원활하게 분리할 수 있는 장점은 있으나, 탈거클로가 파이프 소재를 밀어내면서 맨드릴의 외부면을 마모시키게 되는 문제점이 있었다. 또한, 곡관이 탈거되는 위치가 하부금형의 상부이거나 기계본체가 될 수 있어 완성된 곡관을 이송하기 위한 장비의 사용이 불편하였고, 자칫 실수로 인해 곡관이 낙하하여 하부금형을 파손할 수 있는 문제점이 있었다.

이에 따라, 한국등록특허 10-1580193과 10-1580190은 맨드릴의 말단에 결합되고, 파이프 소재가 맨드릴의 외면에 끼워져 성형이 완료되면, 맨드릴이 하부틀로부터 이탈되도록 맨드릴을 하부틀과 수직 또는 반대되는 방향으로 회동시키기 위한 맨드릴회동유닛을 제시하고 있다.

그러나, 맨드릴을 회동시키기 위해 상부금형이 맨드릴의 회동반경에 걸리지 않도록 필요이상으로 높게 상향 이동해야 하는 불편함과 그에 따른 장비의 크기증가와 성형사이클이 길어지게 되는 불편함이 있으며, 맨드릴이 회동하며 하부금형으로부터 이탈될 수 있도록 맨드릴의 말단을 길게 하여 맨드릴 회동유닛과 결합해야 하기 때문에 맨드릴의 말단부분이 성형압력을 효과적으로 견디기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 곡관에 삽입된 맨드릴을 금형으로부터 용이하게 인출하고, 곡관을 안전하고 용이하게 탈거할 수 있는 공간으로 이동시킬 수 있는 곡관성형기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단순한 구조로 용이하게 곡관을 탈거할 수 있는 곡관성형기를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 곡관성형기에 있어서, 프레임과, 상기 프레임에 설치되며 성형된 곡관의 외형형상에 대응하는 성형부를 가지고 서로 상하 분리가능한 상부금형과 하부금형을 가지는 금형유니트와, 상기 상부금형을 승강시키는 금형승강부와, 상기 곡관의 내부에 삽입되는 맨드릴과, 상기 맨드릴의 단부를 지지하는 맨드릴지지부와, 상기 맨드릴지지부를 성형위치와 인출위치간을 승강시키는 맨드릴승강부와, 상기 맨드릴지지부를 인출위치로부터 탈거위치간을 평면회전시키는 맨드릴회전부를 가지는 것을 특징으로 하는 곡관성형기에 의해 달성된다.

이때, 상기 맨드릴지지부의 후면과 접촉하여 설치되어, 상기 성형위치에서 상기 맨드릴지지부의 후면을 지지하는 성형지지부를 더 포함하는 것이 성형위치에서 맨드릴을 더욱 안정적으로 지지할 수 있어 바람직하다.

그리고, 상기 탈거위치에서 상기 맨드릴과 접촉하지 않고, 상기 곡관의 단부에 걸리는 탈거턱을 가지는 탈거부재와, 상기 탈거위치에서 상기 곡관의 곡률중심에 회전가능하도록 설치되어, 상기 탈거부재를 지지하는 지지축과, 상기 지지축을 회전시키는 탈거구동부를 가질 수 있어 곡관의 탈거를 단순하고 용이하게 실시할 수 있다.

또한, 상기 탈거턱은 상기 맨드릴의 외표면에 대응하는 부분원형의 형상을 가지게 하는 것으로 단순한 구조로 기능을 달성 할 수 있다.

그리고, 상기 탈거구동부는 상기 탈거부재를 밀고 당기는 유압실린더로 설계하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 곡관성형기는 곡관에 삽입된 맨드릴을 금형으로부터 용이하게 인출한 후 곡관을 안전하고 용이하게 탈거할 수 있는 공간으로 이동시킬 수 있다.

본 발명에 따른 곡관성형기는 단순한 구조로 용이하게 곡관을 탈거할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 곡관성형기를 나타내는 사시도이다.
도 2는 금형유니트로부터 맨드릴을 승강시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 곡관탈거부를 나타내는 도면이다.
도 4는 곡관에 삽입된 맨드릴이 회전하여 곡관탈거부에 걸리는 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는 하부가이드부가 슬라이딩된 상태를 나타내는 도면이다.

이하 본 발명에 따른 곡관성형기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 곡관성형기를 나타내는 도면이고, 도 2는 금형유니트(100)로부터 맨드릴(200)을 승강시켜 이탈시킨 상태를 나타내는 도면이며, 도 3은 곡관탈거부를 나타내는 도면이고, 도 4는 곡관(10)에 삽입된 맨드릴(200)이 회전하여 곡관탈거부에 걸리는 모습을 나타내는 도면이며, 도 5는 하부가이드부(122)가 슬라이딩된 상태를 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면,

본 발명에 따른 곡관성형기는 크게 프레임과 프레임에 설치되는 금형유니트(100), 맨드릴(200), 맨드릴구동부, 곡관탈거부, 푸셔(500)를 포함하여 구성된다.

프레임에 설치되는 금형유니트(100)는 상부금형(110)과 하부금형(120)으로 이루어지고, 각 금형은 서로 상하 대칭되게 배치되며, 상부금형(110)은 상하로 승강가능하게 설치되어 하부금형(120)의 상면과 형합된다.

상부금형(110)과 하부금형(120)은 곡관(10)(엘보)의 외형형상에 대응하는 성형부(a)와 소재의 외형형상에 대응되는 가이드부(b)를 가진다. 성형부(a)의 일단은 금형유니트(100)의 측면을 관통하는 맨드릴(200)이 투입 가능하도록 금형유니트(100)의 측면을 맨드릴(200)의 단면형상으로 개방하고, 타단은 곡관(10)의 소재가 되는 파이프소재(20)의 외형형상에 상응하는 형상으로 타단에서 길이방향으로 길게 연장되어 후술하게 될 푸셔(500)가 삽입되도록 맨드릴(200)의 투입구와 약 90도 방향의 측면을 개방하는 가이드부(b)와 연결된다. 이러한 금형유니트(100)가 가지는 성형부(a)와 가이드부(b)는 상부금형(110)과 하부금형(120)에 의해 반으로 나눠져 각 금형이 형합했을 때 곡관(10)이 성형되고, 상부금형(110)이 승강하여 분리되었을때 성형품을 취출하게 된다.

따라서, 상부금형(110)이나 상부금형(110)과 연결된 지지구조물은 이들을 승강시킬 수 있는 금형승강부(미도시)와 연결되어 성형과 취출과정에서 승강하게 된다. 금형승강부는 실린더나 모터 등 물체를 승강 시키기 위한 다양한 기술들 중에서 선택적하여 구성할 수 있다.

가이드부(b)가 형성된 금형유니트(100)의 측면에는 가이드부(b)에 투입되는 파이프소재(20)의 측면을 가압하여 파이프소재(20)를 성형부(a)로 밀어내기 위한 푸셔(500)가 설치되고, 성형부(a)가 형성된 금형유니트(100)의 측면에는 곡관(10)의 외형형상에 상응하며 성형부(a)보다 작은 직경을 가지는 맨드릴(200)이 삽입되어 설치된다.

파이프소재(20)는 단면이 원형인 파이프의 양단을 경사지게 절취하여 상면에서 봤을 때 사다리꼴의 형상을 가진 채 가이드부(b)에 삽입된다. 이로 인해 사다리꼴 형상에서 긴 길이를 가지는 부분은 곡관(10)으로 성형되었을 때 만곡으로 인해 긴 곡률을 가지는 부분을 형성하게 된다. 따라서 파이프소재(20)는 가이드부(b)에 투입되어 푸셔(500)로 인해 성형부(a)로 밀리게 될 때 사다리꼴의 긴 길이방향이 곡관(10)의 긴 곡률을 가지는 부분으로 성형될 수 있도록 배치된다.

푸셔(500)는 상부금형(110)과 하부금형(120) 사이에 형성된 가이드부(b)에 대하여 길이방향으로 전후 이동가능하게 설치된다. 상부금형(110)이 승강하여 하부금형(120)의 가이드부(b)에 파이프소재(20)가 안착되고 상부금형(110)이 다시 하강하여 성형을 위한 준비가 완료되면 푸셔(500)는 파이프소재(20)를 가이드부(b)에서 성형부(a)로 밀어낸다. 이때 푸셔(500)의 단부는 파이프소재(20)의 경사지게 절취된 부분에 상응하는 단차를 가져 파이프소재(20)가 단차에 고정된 상태로 성형부(a)로 밀리도록 구성된다.

맨드릴(200)은 성형부(a)로 인해 개방되는 금형유니트(100)의 측면에서 성형부(a)에 안착되도록 곡관(10)의 곡률에 상응하는 곡률을 가진 채 설치된다. 이때, 맨드릴(200)의 직경은 성형부(a)보다 작게 형성된다. 보다 상세하게는 맨드릴(200)은 곡관(10)의 내부에 삽입되고 성형부(a)는 곡관(10)의 외면과 접촉되어 곡관(10)이 성형되기 때문에 맨드릴(200)과 성형부(a) 사이의 공간에 파이프소재(20)가 밀려들어와 곡관(10)의 형상을 가질 수 있도록 성형부(a)의 직경에서 곡관(10)의 두께를 감안한 길이의 직경을 가진다.

이러한 금형유니트(100)와 맨드릴(200), 푸셔(500)에 의해 파이프소재(20)는 가이드부(b)에 안착되어 푸셔(500)에 의해 성형부(a)로 밀리게 되며, 성형부(a)와 맨드릴(200) 사이에 공간으로 끼인채로 성형부(a)의 형상에 따라 만곡되어 곡관(10)으로 성형된다.

한편, 금형유니트(100)에 맨드릴(200), 곡관(10) 및 푸셔(500)가 들어있는 성형이 완료된 상태에서 맨드릴(200)의 단부와 푸셔(500)의 단부는 상호 결합되게 된다. 이때, 각 단부는 경사면을 가지고 경사면이 상호 접촉된 상태로 결합되게 되는데 이는 파이프소재(20)가 맨드릴(200)과 성형부(a) 사이에 공간으로 밀려들어갈 때 맨드릴(200)의 단부에 경사진 형태로 인해 맨드릴(200)에 용이하게 끼워지게 하기 위함이다. 즉 파이프소재(20)가 맨드릴(200)에 최초 접촉시 작은 면적에 접촉되어 인입되므로 그에 따른 마찰력에 의한 반발력이 최소화 된다.

맨드릴(200)의 단부에 결합되어 맨드릴(200)을 승강 및 회전시키는 맨드릴구동부는 맨드릴(200)의 단부를 지지하는 맨드릴지지부(311)와, 맨드릴지지부(311)를 성형위치와 인출위치간을 승강시키는 맨드릴승강부(310)와, 맨드릴지지부(311)를 인출위치로부터 탈거위치간을 평면회전시키는 맨드릴회전부(320) 및 맨드릴지지부(311)의 후면을 지지하는 성형지지부(330)를 포함한다.

맨드릴지지부(311)는 맨드릴(200)의 단부와 결합되어 맨드릴(200)을 고정하는 역할을 한다. 맨드릴지지부(311)는 견고한 판상의 부재로 맨드릴(200)과 일체로 형성되거나 맨드릴(200)을 고정할 수 있는 형태로 제작된다. 맨드릴(200)을 고정할 수 있는 형태의 경우 맨드릴(200)의 단부와 결합되기 위한 공간을 위해 금형유니트(100)의 측면과 소정간격 이격되어 배치되며, 맨드릴(200)과 맨드릴지지부(311)가 일체로 형성된 경우 금형유니트(100)의 측면에 접촉되도록 형성되어 곡관성형기의 전체적인 크기를 작게 하거나, 곡관(10)성형 시 맨드릴(200)에 가해지는 힘을 보다 잘 견디게 하도록 할 수 있다.

맨드릴승강부(310)는 맨드릴지지부(311)에 연결된 맨드릴(200)이 성형부(a)로부터 이탈되는 인출위치와, 성형부(a)에 고정되는 성형위치간을 승강이동하게 한다.

상부금형(110)과 하부금형(120)이 형합되고 맨드릴(200)이 들어간 상태에서 파이프소재(20)가 푸셔(500)에 의해 맨드릴(200)과 성형부(a)사이에 끼워진 상태는 성형위치이고, 파이프소재(20)가 곡관(10)으로 성형되어 푸셔(500)는 후퇴하고 상부금형(110)은 금형승강부에 의해 승강되어 상부금형(110)과 하부금형(120)사이에 공간이 형성되면, 맨드릴승강부(310)에 의해 맨드릴지지부(311)가 승강되어 맨드릴(200)이 곡관(10)에 삽입된 채 상부금형(110)과 하부금형(120)사이의 공간으로 이동되는 것이 인출위치이다. 이처럼 맨드릴승강부(310)는 맨드릴지지부(311)를 승강시켜 하부금형(120)의 성형부(a)로부터 곡관(10)이 끼워진 맨드릴(200)을 승강시켜 곡관(10)을 성형부(a)로부터 이탈시킨다. 따라서, 상부금형(110)은 곡관(10)의 외경에 해당하는 높이만큼만 승강되면 곡관(10)이 성형부(a)로부터 이탈되는데 무리가 없다.

이러한 맨드릴승강부(310)는 맨드릴지지부(311)를 승강시킬 수 있도록 하부에 실린더(미도시)를 구비하고 있으며, 맨드릴지지부(311)의 하부에 배치되거나, 후면에 배치되어 맨드릴지지부(311)와의 접촉면적을 넓혀 보다 견고하게 결합되도록 할 수 있다.

맨드릴회전부(320)는 맨드릴지지부(311)에 연결된 맨드릴(200)이 인출위치로부터 탈거위치간을 평면회전하게 한다.

맨드릴(200)은 맨드릴승강부(310)에 의해 곡관(10)에 삽입된 채로 승강된 인출위치에서 맨드릴회전부(320)의 높이방향 축을 기준으로 평면회전하여 금형유니트(100)나 프레임과의 간섭이 발생되지 않도록 회전한다. 이렇게 회전된 위치가 탈거위치이다. 한편, 성형된 곡관(10)은 맨드릴(200)을 가압하고 있는 상태로 끼워져 있기 때문에 탈거를 위한 별도의 장비가 필요하며 이를 위한 공간이 확보되어야 용이하게 탈거될 수 있다. 따라서, 맨드릴회전부(320)는 성형부(a)로부터 인출된 맨드릴(200)을 곡관(10)이 탈거되기 용이한 위치로 회전시키는 것으로 맨드릴(200)에 끼워진 곡관(10)을 탈거하기 위한 인력이나 장비를 위한 공간을 확보할 수 있는 효과를 가진다.

이러한 맨드릴회전부(320)는 맨드릴승강부(310)의 하면에 배치되어 맨드릴승강부(310)를 회전구동시키거나, 도시된 바와 같이, 맨드릴지지부(311)의 후면에 배치될 수 있다.

성형지지부(330)는 맨드릴지지부(311)의 후면이나 맨드릴승강부(310)의 후면에 배치되어 곡관(10) 성형에 따른 힘으로 인해 맨드릴(200)이 금형유니트(100)의 외측으로 밀려나려는 현상을 방지한다. 즉, 푸셔(500)가 파이프소재(20)를 성형부(a)와 맨드릴(200)의 사이공간으로 밀게 되면 미는 힘은 파이프를 곡관(10)으로 성형하게 되고, 곡관(10)이 성형되는 과정에서 힘의 일부는 곡관(10)의 내부에 끼워진 맨드릴(200)로 전달되어 성형부(a)의 만곡형상에 따라 금형유니트(100)의 외측방향으로 힘을 가하게 되어 맨드릴(200)이 금형유니트(100)의 외측으로 밀리는 현상을 발생되는데 이 현상을 성형지지부(330)가 저지한다.

성형지지부(330)는 성형위치에서는 맨드릴지지부(311) 또는 맨드릴승강부(310)의 후면을 모두 지지하고, 인출위치에서는 맨드릴지지부(311) 또는 맨드릴승강부(310)의 하단보다 낮은 높이를 가져 맨드릴지지부(311) 또는 맨드릴승강부(310)가 평면회전 하더라도 간섭이 없어야 한다.

본 발명은 탈거위치에서 맨드릴(200)과 접촉하지 않고, 곡관(10)의 단부에 걸리는 탈거턱(420)을 가지는 탈거부재(410)와, 탈거위치에서 곡관(10)의 곡률중심에 회전가능하게 설치되어 탈거부재(410)를 지지하는 지지축(430)과 지지축(430)을 회전시키는 탈거구동부를 포함하는 곡관탈거부를 더 가질 수 있다.

곡관탈거부는 프레임이나 바닥에 고정되며, 회전가능하게 설치되는 기둥상의 지지축(430)은 곡관(10)의 곡률중심에 위치한다. 즉, 곡관탈거부의 지지축(430)은 탈거위치에서 맨드릴(200)에 끼워져 있는 곡관(10)의 곡률중심에 지지축(430)이 위치하도록 배치되기 때문에 탈거위치에 따라 배치되는 위치가 변경될 수 있다.

지지축(430)은 지지축(430)의 측면에서 연장되어 탈거위치의 맨드릴(200)에 접촉하지 않고, 곡관(10)의 단부에 걸리는 탈거턱(420)을 가지는 탈거부재(410)가 형성된다. 탈거부재(410)는 곡관(10)과 맨드릴지지부(311) 사이에 노출되는 맨드릴(200)과 접촉하지 않고 곡관(10)과 맨드릴지지부(311) 사이에 끼워져야 하기 때문에 그 사이공간 이하의 두께를 가진다. 탈거부재(410)는 지지축(430)에 의해 회전하며 맨드릴(200)에 끼워져 있는 곡관(10)의 단부를 곡관(10)의 곡률반경을 따라 밀어 탈거하는 과정에서 부러지지 않도록 충분한 폭을 가져야 한다.

탈거턱(420)은 맨드릴(200)의 외표면에 대응하는 부분원형의 형상을 가져 맨드릴(200)에 접촉하지 않고 곡관(10)의 단부에 적절히 접촉할 수 있는 형상을 가지는 것이 지지축(430)의 회전력으로 곡관(10)을 맨드릴(200)로부터 용이하게 탈거할 수 있어 바람직하다. 만약 탈거턱(420)의 단부가 각형일 경우 탈거턱(420)과 곡관(10)의 단부와의 접촉면이 상대적으로 작기 때문에 지지축(430)을 더 강한힘으로 회전시켜야 한다.

지지축(430)은 탈거구동부에 의해 회전되며 탈거구동부는 랙과 피니언의 조합이나 모터에 직결되어 회전되도록 구성될 수 있다.

또한, 탈거부재(410)는 맨드릴(200)이 회전하여 탈거위치에 왔을 때 맨드릴(200)의 측면에 탈거턱(420)이 위치할 수 있는 높이에 형성되는 것이 탈거에 따른 동력소비를 최소화 할 수 있어 바람직하며, 이때, 맨드릴지지부(311) 또는 맨드릴지지부(311)와 맨드릴승강부(310)는 평면회전 시 탈거부재(410)와의 간섭이 없도록 절취부(340)를 갖는 것이 바람직하다.

이처럼, 곡관탈거부는 맨드릴(200)이 평면회전하여 탈거위치로 왔을 때 탈거부재(410)의 위치와 형상으로 인해 맨드릴(200)에 끼워진 곡관(10)의 단부가 탈거턱(420)에 걸리게 되고, 지지축(430)은 곡관(10)의 곡률중심에 위치하기 때문에 단순히 지지축(430)을 회전시키는 것만으로 곡관(10)을 맨드릴(200)로 부터 효과적으로 탈거시킬 수 있게 된다. 이때, 맨드릴지지부(311) 또는 맨드릴승강부(310)는 평면회전 시 탈거부재(410)와의 간섭이 발생되는 부분만 절취된 절취부(340)를 가져, 맨드릴(200)에 가해지는 성형압력을 효과적으로 견디면서도 탈거부재(410)와의 간섭이 없게 된다.

한편, 본 발명의 탈거구동부는 지지축(430)을 회전시켜 곡관(10)을 탈거하기 때문에 맨드릴(200)과 곡관(10)의 결합이 견고한 경우 지지축(430)에 큰 토크가 결려 파손되거나, 또는 탈거부재(410)가 파손될 우려가 있다. 따라서, 탈거구동부를 탈거부재(410)를 곡관(10)의 곡률반경을 따라 밀고 당기는 유압실린더로 구성할 경우 곡관(10)의 탈거로 인한 지지축(430)과 탈거부재(410)의 파손을 방지할 수 있어 바람직하다.

본 발명에 따른 곡관성형기의 하부금형(120)은 도 5에 도시된 바와 같이, 하부성형부(121)와 하부가이드부(122)로 서로 분리되도록 구성될 수 있고, 하부가이드부(122)는 하부가이드부(122)의 축선방향에 가로방향으로 슬라이딩 가능한 슬라이딩지지부(610)에 의해 지지되고, 슬라이딩지지부(610)를 슬라이딩 구동하는 슬라이딩구동부(620)를 더 가질 수 있다.

따라서, 하부가이드부(122)를 지지하는 슬라이딩지지부(610)는 슬라이딩구동부(620)에 의해 금형유니트(100)의 외측으로 슬라이딩되어 작업자가 파이프소재(20)를 용이하게 투입할 수 있게 되고, 하부가이드부(122)에 파이프소재(20)가 투입되면 슬라이딩구동부(620)는 다시 하부가이드를 금형유니트(100) 쪽으로 슬라이딩 시켜 하부성형부(121)와 하부가이드부(122)가 서로 일체되도록 구동할 수 있다.

이러한 구성으로 인해 상부금형(110)이 승강되어 하부금형(120)과 상부금형(110)의 공간으로 파이프소재(20)를 투입해야 하는 불편함이 개선된다. 특히, 파이프소재(20)의 크기가 큰 경우 파이프소재(20)를 이송하기 위한 장비를 상부금형(110)과 하부금형(120)의 사이 공간에 적용해야 하기 때문에 이에 따른 불편함이 개선되는 것이고, 기계의 오작동이나 고장으로 인해 파이프소재(20) 투입 중 상부금형(110)이 하부금형(120)으로 내려와 발생할 수 있는 사고도 예방할 수 있다.

한편, 하부가이드부(122)가 슬라이딩지지부(610)에 의해 슬라이딩 가능하게 되어 파이프소재(20)의 투입이 간편해지는 것으로 인해, 기존의 하부금형(120) 전체가 슬라이딩되어 소재를 투입했을 때보다 소모되는 동력이나 기계의 크기가 줄어들게 되고, 성형 시 큰 힘을 받게 되는 성형부(a)를 한자리에 고정할 수 있음으로 성형에 따른 마모를 최소화 할 수 있다. 또한, 성형부(a)가 한자리에 고정될 수 있음으로 하부성형부(121)가 고정되는 프레임이나 부재의 측부에 하부성형부(121)를 더욱 견고하게 지지하기 위한 지지대를 추가로 설치할 수 있다.

본 발명에 따른 곡관성형기는 맨드릴구동부와 곡관탈거부, 슬라이딩지지부(610) 및 슬라이딩구동부(620)를 가질 수 있으며, 이들의 이동방향을 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임의 일측으로 통일되게 배치할 수 있다.

이 경우, 한명의 작업자로 슬라이딩지지부(610)와 슬라이딩구동부(620)에 의해 이동되는 하부가이드부(122)에 파이프소재(20)를 삽입함과 동시에 맨드릴구동부와 곡관탈거부에 의해 배출되는 곡관(10)을 수거할 수 있다. 또한, 작업자의 동선이 짧아지고, 한 자리에서 파이프소재(20)와 곡관(10)을 이송하기 위한 장비를 사용할 수 있어 전체적인 작업의 효율이 극대화된다.

본 발명에 따른 곡관성형기는 프레임과, 곡관(10)의 외형형상에 대응하는 성형부(a)를 가지고 서로 분리가능한 상부금형(110)과 하부금형(120)으로 이루어진 금형유니트(100)와, 맨드릴(200)과, 맨드릴(200)을 승강 및 평면회전시키는 맨드릴구동부를 가질 수 있다. 따라서, 성형이 완료된 곡관(10)이 끼워진 맨드릴(200)을 승강시켜 하부금형(120)으로부터 용이하게 분리가능하며, 맨드릴(200)을 금형유니트(100)나 프레임과의 간섭이 없는 공간으로 평면회전시켜 곡관(10)을 맨드릴(200)로부터 탈거할 수 있어 탈거에 따른 금형유니트(100)나 프레임의 손상을 막을 수 있고 보다 안전하고 용이하게 탈거할 수 있다. 또한, 본 발명은 평면회전된 맨드릴(200)로부터 곡관(10)을 용이하게 탈거할 수 있는 탈거부재(410)와, 곡관(10)의 곡률중심에 배치되어 탈거부재(410)와 결합된 지지축(430)과, 지지축(430)을 회전시키는 탈거구동부를 포함하는 곡관탈거부를 더 가질 수 있다. 이러한 곡관탈거부의 탈거부재(410)는 맨드릴(200)이 평면회전 되었을 때 맨드릴지지부(311)와 곡관(10) 사이에 배치될 수 있도록 설계되어 단순히 지지축(430)을 회전시키는 것만으로 곡관(10)을 맨드릴(200)로부터 탈거시킬 수 있어 구조가 단순하면서도 효과적으로 곡관(10)을 탈거할 수 있다.

10 : 곡관 20 : 파이프소재
100 : 금형유니트 110 : 상부금형
120 : 하부금형 121 : 하부성형부
122 : 하부가이드부 200 : 맨드릴
310 : 맨드릴승강부 311 : 맨드릴지지부
320 : 맨드릴회전부 330 : 성형지지부
340 : 절취부 410 : 탈거부재
420 : 탈거턱 430 : 지지축
500 : 푸셔 610 : 슬라이딩지지부
620 : 슬라이딩구동부 a : 성형부
b : 가이드부

Claims

곡관성형기에 있어서,
프레임과,
상기 프레임에 설치되며 성형된 곡관의 외형형상에 대응하는 성형부를 가지고 서로 상하 분리가능한 상부금형과 하부금형을 가지는 금형유니트와,
상기 상부금형을 승강시키는 금형승강부와,
상기 곡관의 내부에 삽입되는 맨드릴과,
상기 맨드릴의 단부를 지지하는 맨드릴지지부와,
상기 맨드릴지지부를 상기 맨드릴이 상기 성형부에 고정되는 성형위치와, 상기 금형승강부에 의해 상기 상부금형이 상기 곡관의 외경에 해당하는 높이만큼 상승되어 상기 곡관이 상기 성형부로부터 이탈가능한 인출위치 간을 승강시키는 맨드릴승강부와,
승강 된 상기 맨드릴지지부를 인출위치로부터 탈거위치간으로 높이방향 축선을 기준으로 수평면 내에서 평면회전시키는 맨드릴회전부를 가지는 것을 특징으로 하는 곡관성형기.
제 1항에 있어서,
상기 맨드릴지지부의 후면에 설치되어, 상기 성형위치에서 상기 맨드릴지지부의 후면을 지지하는 성형지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡관성형기.
제 1항에 있어서,
상기 탈거위치에서 상기 맨드릴과 접촉하지 않고, 상기 곡관의 단부에 걸리는 탈거턱을 가지는 탈거부재와,
상기 탈거위치에서 상기 곡관의 곡률중심에 회전가능하도록 설치되어, 상기 탈거부재를 지지하는 지지축과,
상기 지지축을 회전시키는 탈거구동부를 가지는 것을 특징으로 하는 곡관성형기.
제 3항에 있어서,
상기 탈거턱은 상기 맨드릴의 외표면에 대응하는 부분원형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 곡관성형기.
제 3항에 있어서,
상기 탈거구동부는 상기 탈거부재를 밀고 당기는 유압실린더인 것을 특징으로 하는 곡관성형기.