KR101950007B1

KR101950007B1 - 보강 철주, 보강 철주용 확관 장치 및 이를 이용한 보강 철주 제조 방법

Info

Publication number: KR101950007B1
Application number: KR1020170059306A
Authority: KR
Inventors: 강원영
Original assignee: (주)삼은통신
Priority date: 2017-05-12
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2019-04-29
Also published as: KR20180124558A

Abstract

본 발명은 보강 철주, 보강 철주용 확관 장치 및 이를 이용한 보강 철주 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 종래의 보강 철주에서 몸체부의 직경보다 큰 확관부를 형성하기 위해 직경이 다른 관체를 용접이나 볼팅 결합하여 연결하는 것에서 탈피하여 하나의 관체에 확관부를 프레싱 가공함으로써, 몸체부와 확관부 사이에 용접이나 볼팅 결합 부위와 같은 이음매가 형성되지 않고 몸체부와 확관부가 일체로 연결되어, 보강 철주의 제조 단가 절감 및 내구성 향상을 도모할 수 있는 보강 철주, 보강 철주용 확관 장치 및 이를 이용한 보강 철주 제조 방법에 관한 것이다.

Description

보강 철주, 보강 철주용 확관 장치 및 이를 이용한 보강 철주 제조 방법{PILLAR PIPE AND PILLAR PIPE EXPANDING APPARATUS AND PILLAR PIPE MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 보강 철주, 보강 철주용 확관 장치 및 이를 이용한 보강 철주 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 종래의 보강 철주에서 몸체부의 직경보다 큰 확관부를 형성하기 위해 직경이 다른 관체를 용접이나 볼팅 결합하여 연결하는 것에서 탈피하여 하나의 관체에 확관부를 프레싱 가공함으로써, 제조 단가 절감 및 내구성 향상을 도모할 수 있는 보강 철주, 보강 철주용 확관 장치 및 이를 이용한 보강 철주 제조 방법에 관한 것이다.

도로변에 설치되는 강관주, 가로등이나, 신호등 기타 전기 배선이 내장된 지주대는, 배선 연결을 위해 길이 방향으로 중공부가 관통 형성된 금속 소재의 관체(pipe)가 주로 사용되며, 지주대의 설치 안전성 확보를 위해 강관주용 보강 철주(또는 강관주 높임용 철주)를 연결하여 사용한다.

등록특허 제10-0611553호, 등록실용신안 제20-0477565호 등에서 확인할 수 있는 바와 같이, 일반적인 보강 철주는, 보강 철주용 관체의 끝단부에 몸체부의 직경보다 큰 직경을 갖는 확관부가 연결된 형태로 제작된다.

종래에는, 상대적으로 작은 직경의 관체와, 상대적으로 큰 직경의 관체를 각각 별도로 제작한 후, 2개의 관체를 용접이나 볼팅 결합하여 연결하여 왔으나,

이렇게 하나의 보강 철주를 2개의 관체로 연결하여 제작하는 것은, 대량 생산에 적합하지 않을 뿐만 아니라, 관체들의 결합 구조 상 관체들 사이의 연결부 강도가 상대적으로 약하고, 결합 부위를 통해 빗물 등의 수분 침습이 이루어져 내부 전기 배선의 합선 등이 발생할 위험성이 있기 때문에 이를 방지하기 위한 방수 구조가 필수적으로 구비되어야 하므로 보강 철주의 제작이 어렵고 제조 단가가 상승하는 문제점이 있다.

특히 최근에는, 강관주용 보강 철주 자체가 도시 미관에서 중요한 역할을 하는 것을 인식하여, 지자체 등의 발주처에서는 보강 철주의 외관 디자인을 보다 미려하게 제작하기 원하고 있으며, 유아나 어린이 등이 보행 중에 보강 철주의 용접부나 볼트 등에 부딪혀 상해를 입지 않을 수 있도록 보다 안전한 형태의 보강 철주에 대한 관심이 증가하고 있는데,

상기한 바와 같이, 종래의 보강 철주는 서로 다른 직경의 파이프들을 다양한 결합 방식으로 연결하는 제한된 방식으로 제작되기에, 상기와 같은 문제점을 해결 및 방지할 수 없다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 종래의 보강 철주에서 몸체부의 직경보다 큰 확관부를 형성하기 위해 직경이 다른 관체를 용접이나 볼팅 결합하여 연결하는 것에서 탈피하여 하나의 관체에 확관부를 프레싱 가공함으로써, 제조 단가 절감 및 내구성 향상을 도모할 수 있도록, 중공부로 삽입되는 확관로드에 의해 상기 확관부가 프레싱 가공되어, 몸체부와 확관부가 이음매 없이 일체로 연결되어 있으며, 확관부 가공을 위해 관체의 길이방향으로 전후진하도록 설치되며, 관체의 중공부보다 작은 직경의 내삽부와 내삽부의 후방으로 관체의 중공부보다 큰 직경을 갖도록 연결된 가압부로 이루어진 확관로드를 이용해, 관체의 끝단부에 몸체부보다 직경이 큰 확관부를 프레싱 가공할 수 있는 보강 철주, 보강 철주용 확관 장치 및 이를 이용한 보강 철주 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 발명은, 확관부를 프레싱 가공할 때, 관체를 보다 안정적으로 고정 및 지지하여, 보다 빠르고 정밀한 가공이 가능하도록, 관체의 외경을 감싸는 안치부를 승하강 개폐하도록 설치된 금형틀과, 금형틀의 전방에서 관체의 전단부를 지지하는 지지대로 이루어진 고정수단을 포함하여 이루어진 보강 철주, 보강 철주용 확관 장치 및 이를 이용한 보강 철주 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은, 보강 철주 가공 중, 관체의 공급 및 배출을 완전 자동화하여 가공 시간을 단축함과 아울러, 관체의 이송 구조를 간소화하여 설비의 가동 안정성 확보 및 공간적인 제약을 최소화할 수 있도록, 서로 대향하는 형태로 내측단을 향해 상향 경사지는 형태의 원호 형상으로 이루어진 공급 안내부와 배출 안내부를 구비한 공급바와 배출바가, 관체의 하부를 가로지르면서 상향 스윙 작동하도록 설치되어, 공급바의 하향 스윙 작동 시 관체가 공급되고, 배출바의 상향 스윙 작동 시 관체가 배출되는 관체 이송수단을 포함하여 이루어진 보강 철주, 보강 철주용 확관 장치 및 이를 이용한 보강 철주 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 보강 철주는,

길이 방향으로 중공부가 관통 형성되어 있으며, 상대적으로 작은 직경을 갖는 몸체부와, 상기 몸체부의 끝단부에 연결되면서 상대적으로 큰 직경을 갖는 확관부로 이루어진 관체;를 포함하여 이루어지되,

상기 관체는,

중공부로 삽입되는 확관로드에 의해 상기 확관부가 프레싱 가공되어, 몸체부와 확관부가 이음매 없이 일체로 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 보강 철주용 확관 장치에서,

보강 철주용 관체를 고정시키는 고정수단을 구비한 본체;

관체의 중공부에 삽입되도록 상기 본체의 후방에서 관체의 길이방향으로 전후진하도록 설치되며, 관체의 중공부보다 작은 직경의 내삽부와 상기 내삽부의 후방으로 관체의 중공부보다 큰 직경을 갖도록 연결된 가압부로 이루어져, 관체의 끝단부에 몸체부보다 직경이 큰 확관부를 프레싱 가공하는 확관로드; 및

가공 전의 관체를 상기 본체로 공급하고, 가공 후의 관체를 상기 본체에서 배출하는 관체 이송수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 보강 철주용 확관 장치에서,

상상기 고정수단은,

관체의 외경을 감싸는 안치부를 갖고 상기 안치부를 승하강 개폐하도록 설치된 금형틀과, 상기 금형틀의 전방에 설치되어 관체의 전단부를 지지하는 지지대를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명에 따른 보강 철주 제조 방법은,

관체의 중공부보다 작은 직경의 내삽부와 상기 내삽부의 후방으로 관체의 중공부보다 큰 직경을 갖도록 연결된 가압부로 이루어진 확관로드를 이용해, 보강 철주용 관체의 끝단부에 몸체부보다 직경이 큰 확관부를 프레싱 가공하는 보강 철주 제조 방법에 있어서,

A) 가공 전의 관체를 고정시키는 준비 단계;

B) 상기 내삽부가 관체의 중공부에 삽입되도록 상기 확관로드를 전진시키는 프리 가공 단계;

C) 상기 내삽부에 연속하여, 상기 가압부가 관체의 중공부로 삽입되면서 확관부를 가공하도록 상기 확관로드를 전진시키는 프레싱 가공 단계; 및

D) 상기 가압부와 내삽부가 관체의 중공부에서 분리되도록 상기 확관로드를 후진시키는 분리 단계;

E) 가공 후의 관체를 배출하는 배출 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 보강 철주, 보강 철주용 확관 장치 및 이를 이용한 보강 철주 제조 방법은, 하나의 관체를 이용해 상대적으로 직경이 작은 몸체부와 상대적으로 직경이 큰 확관부를 이음매 없이 일체로 제작하여 생산성 향상 및 제조 단가 절감을 도모할 수 있고,

특히 확관부의 프레싱 가공을 통해, 가공 정밀도를 향상함과 아울러 용접이나 볼팅 결합 부위가 노출되지 않아 보강 철주의 강도가 높을 뿐만 아니라, 이음매가 없어 별도의 방수 구조 없이도 수분 침습에 의한 합선 등의 전기 사고를 방지하면서 유아나 어린이가 부딪혀 상해를 입는 것을 방지할 수 있고,

소형화된 확관 장치로 보강 철주 가공을 자동화시켜 공간적인 제약이 없으면서 대량 생산에 적합하고, 확관 장치의 작동 안정성이 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 보강 철주의 구조를 설명하기 위한 단면도들.
도 2는 본 발명에 따른 보강 철주용 확관 장치를 개략적으로 도시한 측면도.
도 3는 본 발명에 따른 보강 철주용 확관 장치의 관체 이송수단을 발췌하여 개략적으로 도시한 작동 상태별 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 확관로드를 이용한 확관부의 프레싱 가공을 설명하기 위한 단면도들.
도 5는 본 발명에 따른 보강 철주 제조 방법의 블록도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 보강 철주, 보강 철주용 확관 장치 및 이를 이용한 보강 철주 제조 방법을 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 2를 참고하여 특정하면, 도 2의 상측 발췌 정면도에 도시된 금형틀(12)을 바라보는 방향을 기준으로 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 보강 철주, 보강 철주용 확관 장치 및 이를 이용한 보강 철주 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 보강 철주를 도시한 단면도들이고, 도 2는 본 발명의 보강 철주용 확관 장치를 도시한 측면도이고, 도 3은 본 발명의 금형틀(12)을 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명을 이용한 보강 철주 가공 과정을 도시한 단면도들이고, 도 5는 본 발명의 보강 철주 제조 방법을 도시한 블록도이다.

우선 본 발명은, 도 1에 도시된 바와 같이, 길이 방향으로 중공부(PA)가 관통 형성되어 있으며, 상대적으로 작은 직경의 몸체부(1)와, 상기 몸체부(1)의 끝단부에서 상대적으로 큰 직경의 확관부(2)가 연결되어 있는, 즉 몸체부(1)보다 직경이 큰 확관부(2)를 구비한 관체(P)를 포함하여 이루어지되, 상기 중공부(PA)로 확관로드(20)를 이용해 확관부(2)를 프레싱 가공하여, 몸체부(1)와 확관부(2) 사이에 용접이나 볼트 결합에 의한 이음매가 없이 일체로 연결되어 있는 보강 철주에 관한 것으로,

도 1의 [A]에는 일반 파이프 형상의 몸체부(1)와 확관부(2)로 이루어진 보강 철주용 관체(P)가 도시되어 있고, 도 1의 [B]에는 몸체부(1)와 확관부(2)의 각 끝단부에 플랜지부(3)가 외측으로 절곡하여 연결된 보강 철주용 관체(P)가 도시되어 있으며,

보강 철주용 관체(P)에서, 몸체부(1)와 확관부(2)를 제외한 기타 다른 외관 형상 등에 제한이 없다.

이어서 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 보강 철주용 확관 장치는, 크게 보강 철주용 관체(P)가 고정되는 본체(10)와, 확관부(2)를 프레싱 가공하는 확관로드(20)와, 관체(P)의 공급 및 배출을 자동화시키는 관체 이송수단(30)을 포함하여 이루어진다.

상기 본체(10)는, 유압 모터 등의 구동수단이 내장된 베드(11)를 포함하는 것으로, 베드(11) 상부에 보강 철주용 관체(P)를 고정시키는 고정수단이 구비된다.

상기 고정수단은, 베드(11) 상부에 전후 방향으로 일렬 배열된 하나 이상의 금형틀(12)과, 상기 금형틀(12)의 전방에 구비된 지지대(13)를 포함한다.

상기 금형틀(12)은, 관체(P)의 외경을 감싸는 안치부(12a)를 갖는 것으로, 원형의 안치부(12a) 중 하측 일부가 형성된 하부 금형(12A)과, 원형의 안치부(12a) 중 나머지 상측 일부가 형성된 상부 금형(12B)으로 구성되며,

하부 금형(12A)은 베드(11)의 상부에 고정 설치되고, 상부 금형(12B)은 하부 금형(12A) 상측에서 승하강 가능하도록 설치되어, 안치부(12a)의 승하강 개폐가 이루어진다.

이때 금형틀(12)의 안치부(12a) 내경은, 가공 전 관체(P)의 외경(즉, 몸체부(1)의 외경)보다 크되, 확관부(2)의 외경과 동일한 직경을 갖도록 형성되어, 확관 시 확관부(2)가 안치부(12a)의 내경에 밀착되면서 지지되도록 하며, 이때 크기가 큰 안치부(12a)에서의 관체(P) 지지는 후술하는 공급바(31)와 배출바(32)를 통해 이루어진다.

상기 지지대(13)는, 상기 금형틀(12)의 전방에 설치되어, 안치부(12a)에 공급된 관체(P)의 전단부를 지지하는 것으로, 확관로드(20)의 전진 작동에 의해 확관부(2)가 프레싱 가공될 때 관체(P)가 전방으로 밀리는 것을 방지한다.

이때 지지대(13)의 지지 압력을 강하게 유지하기 위해, 지지대(13)에 별도의 모터 등을 추가 연결하여, 지지대(13)의 전후진 작동이 가능하도록 함으로써, 프레싱 가공 중 지지대(13)가 금형틀(12)을 향해 전진 유지가 이루어지도록 할 수 있다.

상기 확관로드(20)는, 관체(P)의 중공부(PA)에 삽입되도록, 상기 본체(10)의 전방에서 관체(P)의 길이 방향으로 전후진하도록 설치되어 있는 것으로,

전단에 관체(P)의 중공부(PA)보다 작은 직경의 내삽부(21)가 구비되고, 내삽부(21)의 후방으로 관체(P)의 중공부(PA)보다 큰 직경을 갖도록 연결된 가압부(22)로 이루어지며,

상기 확관로드(20)의 후단부에 연결되어 확관로드(20)의 전후진 동력을 제공하는, 유압 모터 등으로 이루어진 가압수단(23)을 포함한다.

이때 상기 내삽부(21)의 외경은 중공부(PA)의 내경과 동일하여도 무방하나, 확관로드(20)가 중공부(PA)로 삽입될 때 내삽부(21)와 중공부(PA) 사이의 마찰이 발생하는 것을 방지할 수 있도록, 내삽부(21)의 외경이 중공부(PA)의 내경에 접촉하지 않게 내삽부(21)가 중공부(PA)보다 더 작은 직경을 갖는 것이 바람직하다.

또한 내삽부(21)와 가압부(22)의 연결부에는, 확관로드(20)의 전진 반대 방향으로 외주면이 외측을 향해 상향 경사지게 형성된 테이퍼부(21a)가 구비되어, 가압부(22)가 중공부(PA)로 삽입될 때 관체(P)가 테이퍼부(21a)에 접촉하여 점진적으로 확장되면서 프레싱 가공이 이루어지도록 한다.

아울러 내삽부(21)의 전단부 외주면에도 중공부(PA)로의 삽입을 용이하도록 하는 테이퍼부(미도시)가 구비될 수 있다.

이러한 확관로드(20)는, 가공할 관체(P)의 몸체부(1) 및/또는 확관부(2)의 직경에 맞게 교체 가능하도록, 가압수단(23)에 탈착되는 형태로 결합된다.

상기 관체 이송수단(30)은, 가공 전의 관체(P)를 상기 본체(10)(보다 엄밀하게는 하부 금형(12A)의 안치부(12a))로 공급하고, 가공 후의 관체(P)를 상기 본체(10)에서 배출하는 것으로,

하부 금형(12A)을 기준으로, 일측에 하나 이상의 공급바(31)가 설치되고, 타측에 하나 이상의 배출바(32)가 설치되며,

공급바(31)와 배출바(32)는, 하부 금형(12A)의 전방 및 후방, 그리고 하부 금형(12A)들 사이에 형성된 이격 공간(11A)에 배치되도록 설치된다(도 2에는 배출바(32)와 관련된 구성만이 도시되어 있음.).

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 공급바(31)는, 일측 외측단에서 타측 내측단을 향해 상향 경사지는 형태의 원호 형상으로 이루어진 공급 안내부(31a)를 구비하여, 상기 본체(10)의 일측에서 상기 공급 안내부(31a)가 관체(P)의 하부를 가로지르면서 내측단이 상하 스윙 작동하도록 설치되고,

상기 배출바(32)는, 타측 외측단에서 일측 내측단을 향해 상향 경사지는 형태의 원호 형상으로 이루어진 배출 안내부(32a)를 구비하여, 상기 본체(10)의 타측에서 상기 배출 안내부(32a)가 관체(P)의 하부를 가로지르면서 내측단이 상하 스윙 작동하도록 설치되며,

도면과 같이, 복수개의 공급바(31)와 배출바(32)가 각각, 하부 금형(12A)들의 전, 후방 및/또는 제1, 제2 하부 금형(12A) 사이의 이격 공간(11A)에 배치되어 있는 경우,

안치부(12a)의 길이 방향으로 각 공급바(31)와 배출바(32)를 연결하는 스윙축(31b)(32b)이 축 결합되어, 모터 등에 의해 하나의 스윙축(31b)(32b)이 회전 작동할 때 공급바(31)들과 배출바(32)들이 동시에 스윙 작동하도록 한다.

특히 상기 공급바(31)는 하부 금형(12A)의 일측에서 상기 배출바(32)보다 상대적으로 높은 위치에 구비되고, 반대로 상기 배출바(32)는 하부 금형(12A)의 타측에서 상기 공급바(31)보다 상대적으로 낮은 위치에 구비되어, 공급바(31)와 배출바(32)의 스윙 작동에 의한 관체(P)의 공급 및 배출이 이루어지도록 하며,

이때, 공급바(31)와 배출바(32)는 전후로 서로 다른 위치에 교차 배열되도록 설치되어, 공급바(31)와 배출바(32)가 서로의 스윙 작동을 간섭하지 않도록 한다.

도면에서는 제1 스윙축(31b)이 제2 스윙축(32b)보다 높은 위치에 설치되어 있는 형태가 도시되어 있으나, 스윙축(31b)(32b)들을 동일 높이에 설치한 상태에서 공급바(31)와 배출바(32)의 높이를 다르게 연결하는 방식 등도 가능하다.

아울러 본 발명의 관체 이송수단(30), 특히 배출바(32)는 관체(P)보다 큰 직경의 안치부(12a)에 관체(P)가 수평 상태로 받쳐주는 지지부로 기능한다.

다음으로 도 2 내지 도 5를 참고하여 상기한 구성의 보강 철주용 확관 장치를 이용한 보강 철주 제조 방법을 설명한다.

본 발명에 따른 보강 철주 제조 방법은,

관체(P)의 중공부(PA)보다 작은 직경의 내삽부(21)와 상기 내삽부(21)의 후방으로 관체(P)의 중공부(PA)보다 큰 직경을 갖도록 연결된 가압부(22)로 이루어진 확관로드(20)를 이용해, 보강 철주용 관체(P)의 끝단부에 몸체부(1)보다 직경이 큰 확관부(2)를 프레싱 가공하는 것으로,

A) 가공 전의 관체(P)를 고정시키는 준비 단계(S10);

B) 상기 내삽부(21)가 관체(P)의 중공부(PA)에 삽입되도록 상기 확관로드(20)를 전진시키는 프리 가공 단계(S20);

C) 상기 내삽부(21)에 연속하여, 상기 가압부(22)가 관체(P)의 중공부(PA)로 삽입되면서 확관부(2)를 가공하도록 상기 확관로드(20)를 전진시키는 프레싱 가공 단계(S30); 및

D) 상기 가압부(22)와 내삽부(21)가 관체(P)의 중공부(PA)에서 분리되도록 상기 확관로드(20)를 후진시키는 분리 단계(S40);

E) 가공 후의 관체(P)를 배출하는 배출 단계(S50);를 포함하여 이루어진다.

우선 상기 A) 단계(S10)에서, 상부 금형(12B)이 상승하여 안치부(12a)가 개방되어 있으며, 상기 공급바(31)는 상향 스윙 작동되고 상기 배출바(32)는 하향 스윙 작동되어 있다.

이 상태에서 자동으로(또는 수작업으로) 관체(P)가 공급 안내부(31a)로 전달되면, 상기 공급바(31)가 하향 스윙 작동을 하게 되고, 이에 따라 공급 안내부(31a)의 경사도가 내측 하부로 기울어지게 변위되면서 관체(P)가 공급 안내부(31a)를 타고 내측 안치부(12a)로 낙하하여 관체(P)가 공급된다.

이때 낙하, 공급된 관체(P)는 배출바(32)에 받쳐지면서, 관체(P)와 안치부(12a) 사이에 비접촉 유격부를 형성하여, 확관에 필요한 공간을 확보한다.

이후 상부 금형(12B)의 하강하여 형폐가 이루어진 상태에서, 지지대(13)가 금형틀(12) 방향으로 전진하여 관체(P)를 견고하게 고정한다.

가공 전의 관체(P) 고정이 완료되면, 상기 B) 단계(S20)로, 가압수단(23)에 의해 상기 확관로드(20)가 금형틀(12) 방향으로 전진하여 내삽부(21)가 관체(P)의 중공부(PA)로 1차 삽입되며, 이때 내삽부(21)가 중공부(PA)보다 작게 형성되어 마찰이 발생하지 않는다.

확관로드(20)의 계속된 전진 작동으로 인해, 상기 C) 단계(S30)로 진행되면, 먼저 테이퍼부(21a)가 관체(P)의 끝단부에 접촉하면서 점진적으로 관체(P)를 외측으로 확장시켜 확관부(2)의 프레싱 가공이 시작된 후, 가압부(22)가 중공부(PA) 내로 진입하여 계속 전진하면, 가압부(22)의 외경에 상응하는 직경으로 관체(P)의 끝단부가 확장되어 확관부(2)의 프레싱 가공이 이루어지며, 이때 확관로드(20)의 테이퍼부(21a)에 의해 몸체부(1)와 확관부(2) 사이의 단차부가 성형되고, 확관로드(20)의 전진 거리를 조절하여 단차부(1a)의 위치, 즉 확관부(2)의 전체 길이를 조절할 수 있다.

특히 본 발명은, 테이퍼부(21a)가 관체(P)를 점진적으로 균일하게 확장시킨 후 가압부(22)에 의해 확관부(2)가 프레싱 가공되므로, 확관부(2)의 가공 정밀도가 뛰어날 뿐만 아니라 확관 시 발생하는 두께 차이로 인한 단차부(1a)의 강도 약화를 방지할 수 있다.

이때 C) 단계(S30)에서 확관이 실시될 때, 확관부(2)가 안치부(12a)의 내경에 밀착되는 형태로 확장되어 품질 향상을 도모할 수 있으며, 이 경우 확관부(2)를 받치는 배출바(32)(및 공급바(31))는, 가압로드(20)의 전진 작동과 연동하여, 확장 압력에 상응하는 너비만큼 하향 스윙 작동하여, 관체(P)를 안정되게 수평으로 지지한 상태에서 부분적인 확관이 실시되도록 한다.

상기 C) 단계(S30)가 완료되면, D) 단계(S40)로써, 확관로드(20)가 후진 작동하여 중공부(PA)에서 이탈된 후, 상부 금형(12B)이 상승하여 안치부(12a)의 개방이 이루어지며, 이때 확관로드(20)의 후진 및 상부 금형(12B)의 상승은 동시 또는 순차적으로 이루어질 수 있다.

D) 단계(S40)가 완료되면 E) 단계(S50)에서는, 금형틀(12)의 형개 상태에서 상기 배출바(32)가 상향 스윙 작동을 하게 되고, 이에 따라 배출 안내부(32a)가 안치부(12a)의 관체(P) 하측단을 들어 올리면서 배출 안내부(32a)의 경사도가 외측 하부로 기울어지게 변위되면서 관체(P)가 배출 안내부(32a)를 타고 본체 외측으로 낙하하여, 가공 후 관체(P)의 배출이 이루어진다.

이러한 E) 단계(S50)는, 가공 완료된 관체(P)의 배출 후, 공급바(31)의 상향 스윙 작동 및 배출바(32)의 하향 스윙 작동이 연속적으로 실시되며,

이를 통해 본 발명은, 상기한 A) 내지 E) 단계(S50)가 반복 실시되어, 몸체부(1)보다 큰 직경의 확관부(2)를 갖는 보강 철주의 제작을 완전 자동화하여 실시할 수 있다.

본 발명은, 상기한 구성의 보강 철주용 확광 장치 및 이를 이용한 보강 철주 제조 방법을 통해, 확관부(2) 형성을 위한 용접부나 볼팅 결합부가 노출되지 않아 강도가 향상된 보강 철주를 보다 쉽고 빠르게 대량 생산할 수 있어, 생산성 향상 및 제조 단가 절감 효과를 제공할 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 보강 철주, 보강 철주용 확관 장치 및 이를 이용한 보강 철주 제조 방법을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

P : 관체 PA : 중공부
1 : 몸체부 1a : 단차부
2 : 확관부 3 : 플랜지부
10 : 본체 11 : 베드
12 : 금형틀 12A, 12B : 상, 하부 금형
12a : 안치부 13 : 지지대
20 : 확관로드 21 : 내삽부
21a : 테이퍼부 22 : 가압부
30 : 관체 이송수단 31 : 공급바
31a : 공급 안내부 32 : 배출바
32a : 배출 안내부 31b, 32b : 스윙축

Claims

삭제
보강 철주용 관체(P)를 고정시키는 고정수단을 구비한 본체(10);
관체(P)의 중공부(PA)에 삽입되도록 상기 본체(10)의 후방에서 관체(P)의 길이방향으로 전후진하도록 설치되며, 관체(P)의 중공부(PA)보다 작은 직경의 내삽부(21)와 상기 내삽부(21)의 후방으로 관체(P)의 중공부(PA)보다 큰 직경을 갖도록 연결된 가압부(22)로 이루어져, 관체(P)의 끝단부에 몸체부(1)보다 직경이 큰 확관부(2)를 프레싱 가공하는 확관로드(20); 및
가공 전의 관체(P)를 상기 본체(10)로 공급하고, 가공 후의 관체(P)를 상기 본체(10)에서 배출하는 관체 이송수단(30);을 포함하되,

상기 관체 이송수단(30)은,
하부 금형(12A)을 기준으로, 일측에 하나 이상의 공급바(31)가 설치되고, 타측에 하나 이상의 배출바(32)가 설치되며,
상기 공급바(31)는, 일측 외측단에서 타측 내측단을 향해 상향 경사지는 형태의 원호 형상으로 이루어진 공급 안내부(31a)를 구비하여, 상기 본체(10)의 일측에서 상기 공급 안내부(31a)가 관체(P)의 하부를 가로지르면서 내측단이 상하 스윙 작동하도록 설치되고,
상기 배출바(32)는, 타측 외측단에서 일측 내측단을 향해 상향 경사지는 형태의 원호 형상으로 이루어진 배출 안내부(32a)를 구비하여, 상기 본체(10)의 타측에서 상기 배출 안내부(32a)가 관체(P)의 하부를 가로지르면서 내측단이 상하 스윙 작동하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 보강 철주용 확관 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 고정수단은,
관체(P)의 외경을 감싸는 안치부(12a)를 갖고 상기 안치부(12a)를 승하강 개폐하도록 설치된 금형틀(12)과, 상기 금형틀(12)의 전방에 설치되어 관체(P)의 전단부를 지지하는 지지대(13)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 보강 철주용 확관 장치.
관체(P)의 중공부(PA)보다 작은 직경의 내삽부(21)와 상기 내삽부(21)의 후방으로 관체(P)의 중공부(PA)보다 큰 직경을 갖도록 연결된 가압부(22)로 이루어진 확관로드(20)를 이용해, 보강 철주용 관체(P)의 끝단부에 몸체부(1)보다 직경이 큰 확관부(2)를 프레싱 가공하는 보강 철주 제조 방법에 있어서,
A) 가공 전의 관체(P)를 고정시키는 준비 단계;
B) 상기 내삽부(21)가 관체(P)의 중공부(PA)에 삽입되도록 상기 확관로드(20)를 전진시키는 프리 가공 단계;
C) 상기 내삽부(21)에 연속하여, 상기 가압부(22)가 관체(P)의 중공부(PA)로 삽입되면서 확관부(2)를 가공하도록 상기 확관로드(20)를 전진시키는 프레싱 가공 단계; 및
D) 상기 가압부(22)와 내삽부(21)가 관체(P)의 중공부(PA)에서 분리되도록 상기 확관로드(20)를 후진시키는 분리 단계;
E) 가공 후의 관체(P)를 배출하는 배출 단계;를 포함하되,

상기 A) 단계 및 상기 E) 단계에서, 가공 전의 관체(P)를 보강 철주용 확관 장치의 본체(10)로 공급하고, 가공 후의 관체(P)를 상기 본체(10)에서 배출하는 관체 이송수단(30)은,
하부 금형(12A)을 기준으로, 일측에 하나 이상의 공급바(31)가 설치되고, 타측에 하나 이상의 배출바(32)가 설치되며,
상기 공급바(31)는, 일측 외측단에서 타측 내측단을 향해 상향 경사지는 형태의 원호 형상으로 이루어진 공급 안내부(31a)를 구비하여, 상기 본체(10)의 일측에서 상기 공급 안내부(31a)가 관체(P)의 하부를 가로지르면서 내측단이 상하 스윙 작동하도록 설치되고,
상기 배출바(32)는, 타측 외측단에서 일측 내측단을 향해 상향 경사지는 형태의 원호 형상으로 이루어진 배출 안내부(32a)를 구비하여, 상기 본체(10)의 타측에서 상기 배출 안내부(32a)가 관체(P)의 하부를 가로지르면서 내측단이 상하 스윙 작동하도록 설치되어,

상기 공급바(31)가 상향 스윙 작동되고 상기 배출바(32)가 하향 스윙 작동되어 있는 상태에서,
상기 A) 단계는, 관체(P)가 공급 안내부(31a)로 전달되면, 상기 공급바(31)가 하향 스윙 작동을 하게 되고, 이에 따라 공급 안내부(31a)의 경사도가 내측 하부로 기울어지게 변위되면서 관체(P)가 공급 안내부(31a)를 타고 내측 안치부(12a)로 낙하하여, 가공 전 관체(P)가 공급되어 고정되고,
상기 E) 단계는, 상기 배출바(32)가 상향 스윙 작동을 하게 되고, 이에 따라 배출 안내부(32a)가 안치부(12a)의 관체(P) 하측단을 들어 올리면서 배출 안내부(32a)의 경사도가 외측 하부로 기울어지게 변위되면서 관체(P)가 배출 안내부(32a)를 타고 본체 외측으로 낙하하여, 가공 후 관체(P)의 배출이 이루어지는 것을 특징으로 하는 보강 철주 제조 방법.