KR102202674B1 - 인발 롤러를 적용한 신선기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철선을 인발하여 필요한 굵기로 가공하는 신선기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마찰식 다이스가 아닌 인발 롤러를 적용하여 마찰을 최소화하며 인발함에 따라 별도의 윤활제가 필요하지 않고, 주변 환경의 오염을 최소화할 수 있는 인발 롤러를 적용한 신선기에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 인발 롤러를 적용한 신선기는, 철선을 투입하는 투입부, 상기 투입부의 바로 뒤쪽에 구비되어 투입되는 철선을 롤러 가압 방식으로 인발하는 제1 인발 롤러, 상기 제1 인발 롤러의 바로 뒤쪽에 구비되어 상기 제1 인발 롤러에서 인발된 직경보다 작은 직경으로 철선을 가압하여 인발하는 제2 인발 롤러, 상기 제1 인발 롤러와 제2 인발 롤러를 통해 직경이 작아지게 인발된 철선을 통과시켜 철선의 형상을 균일하게 하면서 필요한 직경으로 인발할 수 있는 다이스, 상기 다이스의 뒤쪽에 구비되어 인발된 철선을 코일 형태로 회수할 수 있도록 변형시키는 이형 롤러 및 상기 이형 롤러의 뒤쪽에 구비되어 이형 롤러를 통해 변형된 코일 형태의 철선을 모아서 회수할 수 있는 회수 드럼을 포함한다.

Description

인발 롤러를 적용한 신선기{Drawing machine with drawing roller}

본 발명은 철선을 인발하여 필요한 굵기로 가공하는 신선기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마찰식 다이스가 아닌 인발 롤러를 적용하여 마찰을 최소화하며 인발함에 따라 별도의 윤활제가 필요하지 않고, 주변 환경의 오염을 최소화할 수 있는 인발 롤러를 적용한 신선기에 관한 것이다.

일반적으로 인발은 투입쪽과 배출쪽의 직경이 다른 다이스에 소재를 통과시켜 기계적 힘으로 당겨줌에 따라 소선재를 단면적이 작은 직경으로 가공하는 변형 가공법이다.

이러한 인발은 다이스를 통과할 때 마찰에 의해 열이 발생하고, 가공 중 철선이 압력에 의해 절단되는 등의 문제가 발생하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 다이스에 윤활제를 채워 윤활제가 철선에 도포되도록 함에 따라 마찰을 줄여주며 가공하게 된다.

관련하여 선행문헌 1(등록특허 10-1798887 윤활제 수용부가 형성된 신선기용 다이스)에서는 윤활제를 철선에 도포하며 인발하는 구성이 개시되어 있다.

하지만 선행문헌 1은 가공 중 윤활제가 날려 주변이 오염되는 등의 문제가 발생하게 되고, 기존과 같이 마찰에 의해 철선을 통과시켜 가공하는 방식으로 열을 식히기에 한계가 따르는 문제가 발생하게 된다.

선행문헌 1(등록특허 10-1798887 윤활제 수용부가 형성된 신선기용 다이스)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 마찰 방식의 다이스가 아닌 롤러 방식의 다이스를 이용하여 롤러가 선재를 가압하면서 회전하여 마찰을 최소화함에 따라 열 발생을 줄일 수 있고, 장시간 가공으로 인해 열이 발생할 경우 냉각 수단을 통해 롤러를 냉각시켜 소재의 가공면을 보다 좋게 가공할 수 있고, 2번의 인발 롤러를 통과시겨 직경이 줄어든 상태로 최종적으로 다이스를 통과시킴에 따라 가공하고자 하는 치수에 보다 정밀하게 맞춰 가공할 수 있는 인발 롤러를 적용한 신선기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 일발 롤러를 적용한 신선기는, 철선(W)을 투입하는 투입부(100), 상기 투입부(100)의 바로 뒤쪽에 구비되어 투입되는 철선(W)을 롤러 가압 방식으로 인발하는 제1 인발 롤러(200), 상기 제1 인발 롤러(200)의 바로 뒤쪽에 구비되어 상기 제1 인발 롤러(200)에서 인발된 직경보다 작은 직경으로 철선(W)을 가압하여 인발하는 제2 인발 롤러(300), 상기 제1 인발 롤러(200)와 제2 인발 롤러(300)를 통해 직경이 작아지게 인발된 철선(W)을 통과시켜 철선의 형상을 균일하게 하면서 필요한 직경으로 인발할 수 있는 다이스(400), 상기 다이스(400)의 뒤쪽에 구비되어 인발된 철선(W)을 코일 형태로 회수할 수 있도록 변형시키는 이형 롤러(500) 및 상기 이형 롤러(500)의 뒤쪽에 구비되어 이형 롤러(500)를 통해 변형된 코일 형태의 철선(W)을 모아서 회수할 수 있는 회수 드럼(600)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1 인발 롤러(200)는 전후로 각각 3개의 제1 가압 롤러(210)가 철선(W)의 외측을 감싸도록 제1 지지 프레임(240)에 의해 지지되도록 구비되고, 앞쪽에 구비된 제1 가압 롤러(210)와 뒤쪽에 구비된 제1 가압 롤러(210)는 서로 엇갈리게 마주보며 구비되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1 지지 프레임(240)에는 철선(W)의 가공하고자 하는 직경에 따라 제1 가압 롤러(210)들이 서로 모여지거나 벌어지도록 조절할 수 있는 롤러 조절부(250)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 인발 롤러를 적용한 신선기는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 다이스를 통과시켜 인발하는 기존 인발 가공에서 발생할 수 있는 열을 최소화하여 소재를 안정적으로 가공할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 윤활제가 필요하지 않아 주변 환경이 오염되지 않고 가공할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 가공 소음을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인발 롤러를 적용한 신선기의 전체 구성도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인발 롤러를 적용한 신선기에서 제1 인발 롤러만을 상세히 도시한 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인발 롤러를 적용한 신선기에서 제1 인발 롤러의 분해사시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인발 롤러를 적용한 신선기에서 제1 롤러 조절부의 구성을 상세히 나타낸 상세도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인발 롤러를 적용한 신선기에서 제1 롤러 조절부의 동작상태도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 인발 롤러를 적용한 신선기에서 다이스의 상세도

본 발명은 신선기에 관한 것으로, 특히 기존 다이스 방식의 분진 발생 등 문제를 해결하기 위해 롤러 형태로 철선을 인발하여 작업 환경의 오염을 최소화 하고 열 발생을 줄여주어 좋은 품질로 가공 가능하며, 적정 직경으로 2차래 롤러를 이용해 인발한 상태에서 다이스를 최종적으로 통과시킴에 따라 규격도 정밀하게 성형할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 인발 롤러를 적용한 신선기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인발 롤러를 적용한 신선기의 전체 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 철선(W)을 투입하는 투입부(100), 상기 투입부(100) 뒤쪽에 구비되어 투입되는 철선(W)을 롤러로 가압하여 인발하는 제1 인발 롤러(200), 상기 제1 인발 롤러(200)의 뒤쪽에 구비되어 철선(W)의 직경이 좀더 작아지도록 롤러로 가압하여 인발하는 제2 인발 롤러(300), 상기 제2 인발 롤러(300) 뒤쪽에 구비되어 직경이 작아지도록 성형된 철선(W)을 단면이 원형을 이루도록 하면서 작아지도록 인발 성형하는 다이스(400), 상기 다이스(400)의 뒤쪽에 구비되어 성형 완료된 철선(W)을 당겨주면서 코일 형태로 휘어지게 성형하는 이형 롤러(500) 및 상기 이형 롤러(500)의 뒤쪽에 구비되어 성형 완료된 철선(W)을 모아 회수하는 회수 드럼(600)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 투입부(100)는 성형 전의 철선(W)을 감은 상태로 연속적으로 투입되두록 위치시키는 투입 드럼(110) 및 상기 투입 드럼(110)과 제1 인발 롤러(200) 사이에 구비되어 투입 드럼(110)에 감겨진 철선(W)을 제1 인발 롤러(200) 측으로 유도하여 투입시키는 투입 롤러(120)를 포함하여 구성된다.

이로 인해 제1 인발 롤러(200)와 제2 인발 롤러(300)가 연속적으로 철선(W)을 가압하여 순차적으로 인발 성형할 수 있게 되고, 마찰을 최소화하면서 직경을 줄여주어 최종 다이스(400)를 무리 없이 통과하여 인발됨에 따라 사용하고자 하는 직경으로 철선(W)을 인발 성형할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인발 롤러를 적용한 신선기에서 제1 인발 롤러만을 상세히 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인발 롤러를 적용한 신선기에서 제1 인발 롤러의 분해사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 인발 롤러(200)는, 철선(W)의 외측에서 철선(W)을 가압하여 인발하는 가압 롤러(210)와, 상기 가압 롤러(210)를 지지하는 롤러 지지부재(220)와, 상기 롤러 지지부재(220)를 회동 가능하게 지지하는 회동축(230)을 포함하여 구성된다.

상기 가압 롤러(210)와 롤러 지지부재(220)는 회동축(230)에 의해 지지되는 것으로, 철선(W)의 외측 방향으로 3개씩 서로 마주보게 배치되되, 서로 엇갈리며 마주보도록 지지 프레임(240)에 의해 지지된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인발 롤러를 적용한 신선기에서 제1 롤러 조절부의 구성을 상세히 나타낸 상세도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인발 롤러를 적용한 신선기에서 제1 롤러 조절부의 동작상태도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 가압 롤러(210)는 가공하고자 하는 철선(W)의 직경에 따라 인발하고자 하는 수치를 조절할 수 있는 롤러 조절부(250)가 구비된다.

상기 롤러 조절부(250)는, 외부에서 회전 조작할 수 있는 조작 축(251)과, 상기 조작 축(251)과 웜기어 형태로 연결되어 조작 축(251)을 회전시키면 직각 방향으로 회전되는 조절 기어(252) 및 상기 조절 기어(252)와 롤러 지지부재(220) 사이에 연결되어 조절 기어(252)의 회전에 따라 롤러 지지부재(220)를 회동시켜 적정 수치로 조절할 수 있는 조절 핀(253)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 조절 기어(252)에는 상기 조절 핀(253)이 경사면에 의해 전후진 되도록 지지하는 경사홀(252a)이 형성되어 조절 기어(252)이 회전에 따라 조절 핀(253)이 경사홀(252a)에 의해 롤러 지지부재(220) 측으로 전진되거나 후진되며 롤러 지지부재(220)를 회동시킴에 따라 가압 롤러(210)가 철선(W)을 가압하는 수치를 간편하게 조절할 수 있게 된다.

한편, 상기 가압 롤러(210) 측에는 인발 과정에서 발생될 수 있는 열을 냉각시키는 냉각수단(260)이 더 구비된다.

상기 냉각수단(260)은 가압 롤러(210) 측으로 냉각수를 분사하는 방식이 적용될 수 있으며, 송풍, 냉매 순환 등 다양한 방식이 적용될 수 있다.

이러한 제1 인발 롤러(200)는 철선(W)이 인발되어 배출되는 쪽에 철선(W)을 일시적으로 감아두었다가 버퍼시키며 안정적으로 다음 공정으로 이송할 수 있는 버퍼 드럼(270)이 구비된다.

상기 버퍼 드럼(270)은 인발 시에 철선의 길이에 변형이 생기게 되고, 이러한 변형에 의해 철선이 처지거나 꼬이는 것을 방지하는 것으로, 인발되는 철선(W)을 일정구간 감아주되 철선(W)이 처지지 않도록 지지하면서 순차적으로 다음 공정으로 철선을 이송한다.
상기 버퍼 드럼(270)의 바로 뒤쪽에는 각각 제1 인발 롤러(200)와 제2 인발 롤러(300)를 철선(W)이 통과하도록 당겨주는 인발 유도 드럼(280)이 구비된다.
상기 인발 유도 드럼(280)은 철선(W)을 감은 상태로 당겨주도록 철선(W)이한바퀴 감긴 상태로 회전되어 버퍼 드럼(270)을 통과하는 철선(W)을 당겨주며 인발할 수 있게 된다.

이로 인해 인발 과정에서 철선(W)의 길이가 변형되더라도 과도하게 공급되어 철선이 엉키거나 인발 과정에서 철선의 이동이 지연되더라도 철선이 끊어지는 등의 손상을 방지할 수 있게 된다.

한편, 다시 도 1을 참조하면, 철선(W)은 최초 투입부(100)를 통해 투입되고, 투입된 철선(W)은 제1 인발 롤러(200)를 통과하며 작은 직경으로 인발 성형되고, 이어서 제2 인발 롤러(300)를 통과하며 보다 작은 직경으로 인발 성형된다.

이후, 다이스(400)를 통과함에 따라 직경이 보다 작아지도록 인발 성형되면서 외형은 원형을 이루도록 정밀하게 성형할 수 있게 된다.

이후, 이형 롤러(500)를 통해 코일 형태로 휘어지도록 성형되고 가장 뒤쪽에 구비된 회수 드럼(600)에 코일 형태로 감기면서 회수된다.

한편, 제1 인발 롤러(200)의 바로 뒤쪽에 버퍼 드럼(270)이 구비되고 제2 인발 롤러(300)로 투입되기 전 상기 버퍼 드럼(270)에 의해 여유 구간을 가지면서 철선(W)이 성형 중 끊어지지 않고 안정적으로 제2 인발 롤러(300)로 이송될 수 있게 된다.

상기 제2 인발 롤러(300)는 상기 제1 인발 롤러(200)와 동일한 구성으로 이루어진 것으로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 인발 롤러를 적용한 신선기에서 다이스의 상세도이다.

도 6을 참조하면, 상기 다이스(400)는 철선(W)이 다이스로 투입되기 전 철선(W)이 이송되는 경로상에 구비되어 철선(W) 측으로 윤활제를 접촉시킬 수 있도록 윤활제가 수용되는 윤활제 수용부(410) 및 상기 윤활제 수용부(410)의 상부에 개폐 가능하게 구비되어 윤활제가 외부로 누출되는 것을 방지하는 수용부 커버(420)를 포함하여 구성된다.

이때, 수용부 커버(420)는 투명 재질로 이루어져 윤활제의 잔여량 확인 및 윤활제의 상태를 육안으로 확인할 수 있다.

여기서, 상기 수용부 커버(420)에는 윤활제 수용부(410) 측으로 냉각된 공기를 분사할 수 있도록 설치되어 철선(W)과의 마찰에 의해 윤활유가 가열되는 것을 방지하면서 철선(W)을 냉각시켜 철선(W)의 손상을 최소화할 수 있는 송풍관(430)을 포함하여 구성된다.

상기 송풍관(430)은 별도의 냉각부(미도시)와 연결되어 냉각된 공기를 다이스 측으로 분사함에 따라 과열을 방지할 수 있게 된다.

이때, 상기 송풍관(430)은 수용부 커버(420) 측으로 냉기를 분사하여 윤활제에 의해 커버가 오염되는 것을 방지하는 커버측 분사관(431) 및 윤활제 수용부(410) 측으로 에어를 분사하여 윤활제 및 철선(W)을 냉각시키는 수용부측 분사관(432)을 포함하여 구성된다.

이로 인해 윤활제를 수용하는 다이스를 인발 롤러와 함께 사용하면서 다이스(400)로부터 윤활제가 비산되어 주변 환경이 오염되는 것을 방지하고, 철선(W)의 가공 품질도 높일 수 있게 된다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 철선을 작은 직경으로 인발 가공함에 있어서, 롤러를 이용해 가압하여 인발함에 따라 마찰을 줄여 발열을 최소화할 수 있고, 가압 롤러 자체적으로 냉각이 가능하여 연속 작업 시에도 열을 제어할 수 있으며, 최종적으로 다이스를 통과시킴에 따라 철선의 형상도 정교하게 가공할 수 있게 됨과 아울러, 윤활제의 사용을 최소화 하여 윤활제 비산으로 인한 주변의 오염을 방지할 수 있게 된다.

100 : 투입부 110 : 투입 드럼
120 : 투입 롤러 200 : 제1 인발 롤러
210 : 가압 롤러 220 : 롤러 지지부재
230 : 회동축 240 : 지지 프레임
250 : 롤러 조절부 251 : 조작 축
252 : 조절 기어 252a : 경사홀
253 : 조절 핀 260 : 냉각수단
270 : 버퍼 드럼 280 : 인발 유도 드럼
300 : 제2 인발 롤러
400 : 다이스 410 : 윤활제 수용부
420 : 수용부 커버 430 : 냉기 분사관
431 : 커버측 분사관 432 : 수용부측 분사관
500 : 이형 롤러 600 : 회수 드럼
W : 철선

Claims (3)

1. 철선(W)을 투입하는 투입부(100);,
   상기 투입부(100)의 바로 뒤쪽에 구비되어 투입되는 철선(W)을 롤러 가압 방식으로 인발하는 제1 인발 롤러(200);
   상기 제1 인발 롤러(200)의 바로 뒤쪽에 구비되어 상기 제1 인발 롤러(200)에서 인발된 직경보다 작은 직경으로 철선(W)을 가압하여 인발하는 제2 인발 롤러(300);
   상기 제1 인발 롤러(200)와 제2 인발 롤러(300)를 통해 직경이 작아지게 인발된 철선(W)을 통과시켜 철선의 형상을 균일하게 하면서 필요한 직경으로 인발할 수 있는 다이스(400);
   상기 다이스(400)의 뒤쪽에 구비되어 인발된 철선(W)을 코일 형태로 회수할 수 있도록 변형시키는 이형 롤러(500); 및
   상기 이형 롤러(500)의 뒤쪽에 구비되어 이형 롤러(500)를 통해 변형된 코일 형태의 철선(W)을 모아서 회수할 수 있는 회수 드럼(600);을 포함함에 있어서,
   상기 제1 인발 롤러(200)는 전후로 각각 3개의 제1 가압 롤러(210)가 철선(W)의 외측을 감싸도록 제1 지지 프레임(240)에 의해 지지되도록 구비되고, 앞쪽에 구비된 제1 가압 롤러(210)와 뒤쪽에 구비된 제1 가압 롤러(210)는 서로 엇갈리게 마주보며 구비되고,
   상기 제1 지지 프레임(240)에는 철선(W)의 가공하고자 하는 직경에 따라 제1 가압 롤러(210)들이 서로 모여지거나 벌어지도록 조절할 수 있는 롤러 조절부(250)가 더 구비되되,
   상기 롤러 조절부(250)는, 외부에서 회전 조작할 수 있는 조작 축(251)과, 상기 조작 축(251)과 웜기어 형태로 연결되어 조작 축(251)을 회전시키면 직각 방향으로 회전되는 조절 기어(252) 및 상기 조절 기어(252)와 롤러 지지부재(220) 사이에 연결되어 조절 기어(252)의 회전에 따라 롤러 지지부재(220)를 회동시켜 적정 수치로 조절할 수 있는 조절 핀(253)을 포함하고,
   상기 조절 기어(252)에는 상기 조절 핀(253)이 경사면에 의해 전후진 되도록 지지하는 경사홀(252a)이 형성되어 조절 기어(252)의 회전에 따라 각각 다른 가압 롤러(210)와 연결된 조절 핀(253)이 경사홀(252a)에 의해 롤러 지지부재(220) 측으로 전진되거나 후진되며 롤러 지지부재(220)를 회동시킴에 따라 가압 롤러(210)가 동시에 이동하며 철선(W)을 가압하는 수치를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 인발 롤러를 적용한 신선기.
   
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