KR102501156B1 - 플랜지관 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

플랜지관 제조장치 및 제조방법 Download PDF

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갑산메탈 주식회사
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Abstract

본 발명은 플랜지관 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플랜지가 관체에 일체로 형성될 수 있도록 하기 위한 플랜지관 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.

Description

플랜지관 제조장치 및 제조방법{MANUFACTURE APPARATUS OF FLANGE PIPE AND MANUFACTURE METHOD}
본 발명은 플랜지관 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플랜지가 관체에 일체로 형성될 수 있도록 하기 위한 플랜지관 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 유체나 기체의 유로를 제공하는 파이프의 경우, 복수개가 상호 연결되어 하나의 유로를 형성한다.
파이프에는 내부로의 이물질의 침입을 방지함과 아울러 내부 물질의 누출을 방지하는 플랜지가 설치되면서 이웃하는 파이프와 연결된다.
이와 같은 플랜지는 파이프 등을 포함하는 관체와 별도 제조된 후, 용접 등에 의해 관체와 연결된다.
즉, 종래의 플랜지 제조방법은, 먼저 프레스로 철판을 원판 형태로 블랭킹 가공하여 원판형 반제품을 성형한다. 원판형으로 따낸 원판형 반제품의 중앙부는 재차 프레스로 피어싱 가공하여 원형으로 따내어 링형 반제품을 성형한다. 이후, 링형 반제품을 정해진 치수대로 상면이나 상하면과 내외주면 전둘레를 절삭 가공하여 플랜지의 제조를 완료한다.
그리고, 플랜지는 관체의 단부에 용접을 통해 연결된다.
이로 인해, 플랜지가 구비된 관체 제조시, 플랜지와 관체를 각각 별도 제조해야 하는 불편함이 있다.
또한, 플랜지와 관체 간의 용접 시, 용접부 건전성 확보를 통한 내구성 및 내부식성 확보에 어려움이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2006-0057795호(2006.05.29.) '파이프 연결용 플랜지 및 그 제조방법'
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 플랜지가 관체에 일체로 형성될 수 있도록 하기 위한 플랜지관 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 관체(10)에 플랜지(11)가 일체로 형성되도록 하는 플랜지관 제조장치(100)로서, 상부가 개방되면서 내측으로 관체(10)가 수용되는 하부금형(110); 관체(10)의 상부를 가압하여 관체(10)에 플랜지(11)가 형성되도록 하는 상부금형(120); 및 하부금형(110)으로부터 플랜지관(1)의 인출이 원활하게 이루어지도록 하는 인출수단(130)을 포함하고, 하부금형(110)은 상부 내주면에 플랜지(11) 형성을 위한 성형공간(111)이 형성되는 것을 특징으로 하는 플랜지관 제조장치를 제공한다.
본 발명에 따른 상부금형(120)은 관체(10)의 상부가 외측으로 절곡되면서 관체(10)에 플랜지(11)가 형성되도록 하는 가압봉(121); 및 가압봉(121)의 하부에 구비되어 관체(10)의 상부 내측으로 인입되면서 관체(10)의 상부가 내측 방향으로 변형되는 것을 방지하는 변형방지돌기(122)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 하부금형(110)이 안착되는 지지프레임(140); 및 하부금형(110)을 지지프레임(140)에 결속하는 결속부(150)를 더 포함하고, 결속부(150)는 지지프레임(140)의 상부로부터 상방향으로 연장 형성되며 하부금형(110)의 일측이 접하는 지지바(151); 및 하부금형(110)을 지지바(151)로 가압 결속하는 결속수단(152)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 결속수단(152)은 지지프레임(140)의 상부 타측에 구비되는 고정바(153); 하부금형(110)의 타측에 접하는 결속판(154); 일단부가 결속판(154)에 고정되는 결속바(155); 및 고정바(153)에 회전 가능하게 고정되며 내측으로 결속바(155)가 나사결합되는 결속레버(156)를 포함하고, 결속레버(156)는 회전에 따라 결속바(155)가 길이방향으로 이동되면서 결속판(154)이 하부금형(110)으로 밀착되도록 하거나 밀착해제되도록 하면서 하부금형(110)을 결속 또는 결속해제하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인출부(130)는 하부가 개방된 하부금형(110)의 내부에 배치되며 상부로 관체(10)가 안착되는 인출판(131); 및 지지프레임(140)으로부터 인출판(131)을 지지하는 탄성부재(132)를 포함하고, 지지프레임(140)은 상부면에 탄성부재(132)가 수용되는 수용홈(142)이 형성되며, 탄성부재(132)는 수용홈(142)의 외측으로 돌출되어 인출판(131)과 함께 관체(10)를 지지한 상태를 유지하다 관체(10)로의 상부금형(120)의 가압에 따른 인출판(131)의 지지프레임(140)으로 안착시, 수용홈(142)으로 인입되고, 상부금형(120)의 가압해제에 따라 이완되면서 인출판(131)을 상방향으로 가압하여 플랜지관(1)이 하부금형(110)으로부터 돌출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인출부(130)는 탄성부재(132)의 내측에 위치되도록 하부가 수용홈(142)의 바닥에 고정되고 상부가 인출판(131)을 통과하는 가이드바(133); 및 가이드바(133)의 상부로 나사결합되는 스톱퍼부재(134)를 더 포함하며, 스톱퍼부재(134)는 회전에 따라 인출판(131)의 승,하강 높이를 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 하부금형(110)은 상부면에 성형공간(111)으로부터 외측으로 연장 형성되는 인출홈(112)이 형성되면서 하부금형(110)과 플랜지관(1)의 사이를 통해 플랜지관(1)에 대한 인출이 원활하게 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플랜지관 제조장치(100)를 이용한 플랜지관 제조방법으로서, 관체(10)는 상부가 고온으로 가열된 상태에서 하부금형(110)으로 인입되는 것을 특징으로 하는 플랜지관 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 플랜지가 관체에 일체로 형성될 수 있음으로써 플랜지관에 대한 제조가 용이한 것은 물론, 별도의 용접을 필요로 하지 않기 때문에 내구성 및 내부식성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 플랜지관 제조장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플랜지관 제조장치에서 상,하부금형을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 플랜지관 제조장치에서 상,하부금형을 나타낸 단면 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 플랜지관 제조장치에서 상부금형이 관체로 가압되는 상태를 나타낸 사용 상태도이다.
도 5는 도 4에서 상부금형이 승강되면서 관체로의 가압이 해제되는 상태를 나타낸 사용 상태도이다.
그리고
도 6은 본 발명에 따른 플랜지관 제조장치에 의해 제조되는 플랜지관을 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 6을 참조하여 보면, 본 발명은 관체(10)에 플랜지(11)가 일체로 형성되도록 하는 플랜지관 제조장치(100)로서, 관체(10)가 수용되는 하부금형(110), 관체(10)의 상부를 가압하여 관체(10)에 플랜지(11)가 형성되도록 하는 상부금형(120) 및 하부금형(110)으로부터 플랜지관(1)의 인출이 원활하게 이루어지도록 하는 인출부(130)를 포함한다.
관체(10)는 도 1 또는 도 6에 도시된 바와 같이 양단부가 개방되는 원통 형태를 이루며 플랜지 제조장치(100)에 의해 상부에 플랜지(11)가 형성되면서 플랜지관(1)으로 변형된다.
하부금형(110)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상부가 개방되는 원통 형태를 이루며 상부 내주면에 플랜지(11) 형성을 위한 성형공간(111)이 형성된다.
성형공간(111)은 하부금형(110)의 상부로부터 하방향으로 연장 형성되면서 종단면이 'ㄴ'자 형태를 이룬다. 즉, 성형공간(111)은 플랜지(11) 형태를 이루면서 관체(10)의 상부가 가압에 의해 성형공간(111)으로 절곡되며 인입될 수 있도록 한다.
상부금형(120)은 관체(10)의 상부를 가압하면서 성형공간(111)으로 인입되는 가압봉(121) 및 가압봉(121)의 하부에 구비되면서 관체(10)의 상부 내측으로 인입되는 변형방지돌기(122)를 포함한다.
상부금형(120)은 하부금형(110)의 상부에 위치되도록 외부의 다른 가압장치(미도시)에 고정되면서 가압장치의 구동에 따라 상하 방향으로 이동된다.
하부금형(110)은 도 1에 도시된 바와 같이 가압장치에 구비되는 지지프레임(140)으로 안착된다.
가압장치는 프레스장치 등이 될 수 있으며, 상부금형(120)은 도 4에 도시된 바와 같이 가압장치의 구동에 따른 하방향으로의 이동에 의해 관체(10)의 상부를 가압한다.
관체(10)는 플랜지(11) 형성을 위한 상부금형(120)으로의 인입시, 상부가 고온으로 가열된 상태로 수용된다. 이는, 외력에 의한 변형이 쉽게 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.
가압봉(121)은 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이 가압장치의 구동에 따라 관체(10)의 상부를 가압하여 상부가 변형에 의해 외측으로 절곡되면서 성형공간(111)으로 인입되도록 한다.
즉, 가압봉(121)은 관체(10)의 상부가 가압에 의해 외측으로 절곡되면서 성형공간(111)을 이루는 바닥면과의 사이에서 플랜지(11)가 형성되도록 한다.
변형방지돌기(122)는 관체(10)의 내부로 인입되어 관체(10)의 내주면에 접하거나 이웃하면서 가압봉(21)이 관체(10)의 상부를 가압할 때, 관체(10)의 상부가 내측 방향으로 변형되는 것을 방지한다.
플랜지 제조장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 하부금형(110)을 지지프레임(140)에 결속하는 결속부(150)를 더 포함한다.
결속부(150)는 지지프레임(140)의 상부로부터 상방향으로 연장 형성되며 하부금형(110)의 일측이 접하는 지지바(151) 및 하부금형(110)을 지지바(151)로 가압 결속하는 결속수단(152)을 포함한다.
지지프레임(140)은 상부 일측에 결합홈(141)이 형성되며, 지지바(151)는 하부가 결합홈(141)으로 끼움 결합된다.
지지바(151)는 하부금형(110)과 안정적으로 접할 수 있도록 하부금형(110)과 접하는 면이 곡면을 이루는 것이 바람직하다.
결속수단(152)은 지지프레임(140)의 상부 타측에 구비되는 고정바(153), 하부금형(110)의 타측에 접하는 결속판(154), 일단부가 결속판(154)에 고정되는 결속바(155) 및 고정바(153)에 회전 가능하게 고정되며 내측으로 결속바(155)가 나사결합되면서 회전에 따라 결속바(155)가 길이방향으로 이동되면서 결속판(154)이 하부금형(110)으로 밀착되도록 하거나 밀착해제되도록 하는 결속레버(156)를 포함한다.
고정바(153)는 하부가 지지프레임(140)의 상부 타측에 고정되고 상부가 상방향으로 연장 형성되면서 고정바(153)와 좌우 대향된다.
결속판(154)은 하부금형(110)과 접하는 일측이 곡면을 이루면서 하부금형(110)과의 접촉면적이 증가되는 것이 바람직하다.
결속레버(156)는 내주면에 나사산이 형성되며 베어링 등에 의해 고정바(153)에 회전 가능하게 고정된다.
고정바(153)는 일단부가 결속판(154)에 고정되고 타단부가 결속레버(156)를 통과하는 한편, 외주면에 나사산이 형성되면서 결속레버(156)로 나사결합된다.
결속레버(156)는 조임 회전에 따라 결속바(155)가 하부금형(110) 방향으로 이동되도록 하여 결속판(154)이 하부금형(110)으로 밀착되면서 지지바(151)와 결속판(154) 간으로 하부금형(110)이 결속되도록 한다.
이와 반대로, 결속레버(156)는 풀림 회전에 따라 결속바(155)가 하부금형(110)과 반대되는 방향으로 이동되도록 하여 결속판(154)이 하부금형(110)으로부터 이격되면서 하부금형(110)에 대한 이동이 가능하도록 한다.
인출부(130)는 도 1에 도시된 바와 같이 하부금형(110)의 내부에 배치되며 상부로 관체(10)가 안착되는 인출판(131), 지지프레임(140)으로부터 인출판(131)을 상하 이동 가능하게 지지하는 탄성부재(132)를 포함한다.
인출판(131)은 원판 형태를 이루며 일정 두께를 가지면서 관체(10)를 지지한다.
탄성부재(132)는 스프링으로 이루어질 수 있으며, 일정 탄성력을 가지면서 인출판(131)과 함께 관체(10)를 지지한다.
지지프레임(140)은 상부면에 탄성부재(132)가 수용되는 수용홈(142)이 형성된다.
탄성부재(132)는 도 1에 도시된 바와 같이 상부가 수용홈(142)의 외측으로 돌출되어 인출판(131)과 함께 관체(10)를 지지한 상태를 유지하다 도 4에 도시된 바와 같이 관체(10)로의 상부금형(120)의 가압에 따라 수용홈(142)으로 인입된다.
인출판(131)은 도 4에 도시된 바와 같이 관체(10)로의 상부금형(120)의 가압에 따라 탄성부재(132)가 수축되면서 하강되는 한편, 탄성부재(132)가 수용홈(142)으로 인입되면서 지지프레임(140)으로 안착되며 하강이 정지된다.
관체(10)는 인출판(131)이 지지프레임(140)으로 안착되며 하강이 정지됨과 함께 상부금형(120)의 가압에 의해 상부가 외측 방향으로 절곡되면서 상부에 플랜지(11)가 형성된다.
탄성부재(132)는 도 5에 도시된 바와 같이 관체(10)의 상부에 플랜지(11)가 형성됨과 함께 상부금형(120)의 가압해제에 따라 이완되면서 인출판(131)을 상방향으로 가압한다. 여기서, 상부금형(120)의 가압해제는 상부금형(120)이 상방향으로 이동되면서 관체(10)로의 가압이 해제되는 것으로 이해될 수 있다.
플랜지관(1)은 탄성부재(132)가 이완됨에 따라 탄성부재(132)의 탄발력에 의해 상방향으로 이동되면서 하부금형(110)으로부터 상방향으로 돌출된다.
인출부(130)는 탄성부재(132)의 내측에 위치되도록 하부가 수용홈(142)의 바닥에 고정되고 상부가 인출판(131)을 통과하는 가이드바(133)를 더 포함한다.
가이드바(133)는 탄성부재(132)의 수축,이완에 따른 인출판(131)의 승,하강을 가이드한다.
인출부(130)는 가이드바(133)의 상부에 구비되는 스톱퍼부재(134)를 더 포함할 수 있다.
가이드바(133)는 외주면에 나사산이 형성되고, 스톱퍼부재(134)는 내주면에 나사산이 형성되면서 가이드바(133)로 나사결합된다.
스톱퍼부재(134)는 회전에 따라 인출판(131)의 승,하강 높이를 적절하게 조절할 수 있다.
하부금형(110)은 상부면에 성형공간(111)으로부터 외측으로 연장 형성되는 인출홈(112)이 형성될 수 있다.
인출홈(112)은 별도의 다른 공구 등이 하부금형(110)과 플랜지관(1)의 사이로 인입될 수 있도록 하여 하부금형(110)으로부터 플랜지관(1)에 대한 인출이 원활하게 이루어지도록 한다.
이로 인해, 플랜지관 제조장치(100)는 관체(10)로의 플랜지(11) 형성을 통해 관체(10)에 플랜지(11)가 일체로 형성되는 플랜지관(1)을 제조할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 플랜지관 제조장치 및 제조방법을 실시하기 위한 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1 : 플랜지관 10 : 관체
11 : 플랜지 100 : 플랜지관 제조장치
110 : 하부금형 111 : 성형공간
120 : 상부금형 130 : 인출부
140 : 지지프레임 150 : 결속부

Claims (8)

  1. 관체(10)에 플랜지(11)가 일체로 형성되도록 하는 플랜지관 제조장치(100)로서,
    상부가 개방되면서 내측으로 관체(10)가 수용되는 하부금형(110);
    관체(10)의 상부를 가압하여 관체(10)에 플랜지(11)가 형성되도록 하는 상부금형(120);
    하부금형(110)으로부터 플랜지관(1)의 인출이 원활하게 이루어지도록 하는 인출수단(130);
    하부금형(110)이 안착되는 지지프레임(140); 및
    하부금형(110)을 지지프레임(140)에 결속하는 결속부(150)를 포함하고,
    하부금형(110)은 상부 내주면에 플랜지(11) 형성을 위한 성형공간(111)이 형성되며,
    상부금형(120)은, 관체(10)의 상부가 외측으로 절곡되면서 관체(10)에 플랜지(11)가 형성되도록 하는 가압봉(121); 및 가압봉(121)의 하부에 구비되어 관체(10)의 상부 내측으로 인입되면서 관체(10)의 상부가 내측 방향으로 변형되는 것을 방지하는 변형방지돌기(122)를 포함하며,
    인출부(130)는 하부가 개방된 하부금형(110)의 내부에 배치되며 상부로 관체(10)가 안착되는 인출판(131); 지지프레임(140)으로부터 인출판(131)을 지지하는 탄성부재(132); 탄성부재(132)의 내측에 위치되도록 하부가 수용홈(142)의 바닥에 고정되고 상부가 인출판(131)을 통과하는 가이드바(133); 및 가이드바(133)의 상부로 나사결합되는 스톱퍼부재(134)를 포함하며,
    지지프레임(140)은 상부면에 탄성부재(132)가 수용되는 수용홈(142)이 형성되며,
    결속부(150)는, 지지프레임(140)의 상부로부터 상방향으로 연장 형성되며 하부금형(110)의 일측이 접하는 지지바(151); 및 하부금형(110)을 지지바(151)로 가압 결속하는 결속수단(152)을 포함하며,
    결속수단(152)은, 지지프레임(140)의 상부 타측에 구비되는 고정바(153); 하부금형(110)의 타측에 접하는 결속판(154); 일단부가 결속판(154)에 고정되는 결속바(155); 및 고정바(153)에 회전 가능하게 고정되며 내측으로 결속바(155)가 나사결합되는 결속레버(156)를 포함하고,
    결속레버(156)는 회전에 따라 결속바(155)가 길이방향으로 이동되면서 결속판(154)이 하부금형(110)으로 밀착되도록 하거나 밀착해제되도록 하면서 하부금형(110)을 결속 또는 결속해제하며,
    탄성부재(132)는 수용홈(142)의 외측으로 돌출되어 인출판(131)과 함께 관체(10)를 지지한 상태를 유지하다 관체(10)로의 상부금형(120)의 가압에 따른 인출판(131)의 지지프레임(140)으로 안착시, 수용홈(142)으로 인입되고, 상부금형(120)의 가압해제에 따라 이완되면서 인출판(131)을 상방향으로 가압하여 플랜지관(1)이 하부금형(110)으로부터 돌출되도록 하며,
    스톱퍼부재(134)는 회전에 따라 인출판(131)의 승,하강 높이를 조절하며,
    하부금형(110)은 상부면에 성형공간(111)으로부터 외측으로 연장 형성되는 인출홈(112)이 형성되면서 하부금형(110)과 플랜지관(1)의 사이를 통해 플랜지관(1)에 대한 인출이 원활하게 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 플랜지관 제조장치.
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  8. 제 1항의 플랜지관 제조장치(100)를 이용한 플랜지관 제조방법으로서,
    관체(10)는 상부가 고온으로 가열된 상태에서 하부금형(110)으로 인입되는 것을 특징으로 하는 플랜지관 제조방법.
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