KR20000063170A - 열교환기용 핀 튜브 제조장치의 튜브 이송대차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열교환기에 사용되는 핀 튜브 제조장치의 튜브 이송대차에 관한 것으로, 기대 위를 왕복이동하면서 튜브를 이송하는 것에 있어서, 상기 이송대차의 상면 일측에 고정 설치되며, 인버터모터와 감속기어박스 및 구동타이밍풀리로 구성되는 동력원 유니트와; 상기 동력원 유니트에 인접 설치되며, 일단에는 상기 구동타이밍풀리에 타이밍벨트로 연설되는 연동타이밍풀리가 축착되고 타단에는 클램핑척이 결착되는 회전축을 포함하면서 내부에는 다수의 변속기어들이 내장되어 있으며 외부에는 장설된 제1 내지 제4 기어변속레바들의 조작을 조합하여 상기 회전축의 회전동력이 변속된 상태로 출력축에 전달되게 하는 변속기어박스와; 상기 변속기어박스의 출력축에 인접하며, 상기 출력축과 같은 중심선상에 설치되는 구동축과; 상기 변속기어박스의 출력축에 축착되는 고정클러치와, 상기 출력축과 인접하는 구동축의 일단에는 수평이동이 가능하게 설치되어 상기 고정클러치와 결합 또는 이완작동을 수행하는 가동클러치로 구성되는 클러치장치와; 상기 구동축상에 설치되며, 상기 구동축에 형성된 워엄과 치합하는 워엄휠이 회전가능하게 장착되어 있는 워엄기어박스와; 상기 워엄기어박스 내부에 회전가능하게 장착된 채 수직으로 길게 연장되어 그 하단으로 돌출된 워엄휠 축에 축착되는 구동기어 및 상기 구동기어가 치합된 상태로 회전이동하도록 기대의 일측 레일프레임 내측에 수평상으로 길게 고정 설치되어 상기 구동기어의 정·역 회전작동함에 따라 이송대차가 기대 위를 왕복이동하는 것을 안내하는 레크기어를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

열교환기용 핀 튜브 제조장치의 튜브 이송대차{Tube carriage of fin bube manufacturing device for heat exchange}

본 발명은 열교환기에 사용되는 핀 튜브(FIN TUBE)의 제조장치에 있어 핀이 나선형으로 감기면서 고주파 용접되는 튜브를 회전시키는 작동과 이송시키는 작동을 동시에 병행하는 튜브 이송대차에 관한 것이다.

일반적으로 화력발전소에서는 물을 가열하여 고온 고압의 증기를 발생시킨 다음 노즐로 분출, 팽창시켜 그 팽창속도를 이용하여 증기터빈을 회전시켜 발전하고 있으며, 상기 고온 고압의 증기를 발생시키는 튜브에는 버너의 연소열에 의하여 빠르게 가열될 수 있도록 그 외주면에 핀을 나선형으로 감아주면서 고주파 용접하고 있으며, 또한 나선형으로 감기는 핀은 튜브의 직경에 따라 조금씩 다른 피치로 형성되고 있다.

종래에도 열교환기용 핀 튜브를 제조하는 장치에 있어서 튜브를 회전시키면서 이송시키는 이송대차가 사용되고 있었으나, 기존의 이송대차는 튜브의 회전속도 및 이송속도를 효율적으로 조정할 수 없었기 때문에 앞서 제조하던 핀 튜브의 직경과 다른 직경의 핀 튜브를 제조하고자 할 때에는 핀 튜브 제조작업을 중단시킨 상태에서 새로 제조하고자 하는 핀 튜브의 직경과 핀의 피치간격에 맞추어 이송대차의 회전속도와 이송속도를 조정하는 한편 상기 이송대차에 튜브를 공급하는 튜브 이송장치도 새로 조정하는 등 많은 작업을 수행하여야 하는 불편이 뒤따르게 되며, 그로 인하여 핀 튜브의 생산성이 떨어지게 된다는 것이 문제점으로 지적되고 있었으며, 또한 기존의 이송대차는 정해진 구간을 동일한 속도로 왕복하도록 구성되어 있기 때문에 튜브를 정해진 구간까지 회전이송시켜 핀 튜브의 제조과정을 완성한 다음 다시 원위치로 복귀할 때에도 튜브를 이송시킬 때와 같은 이송속도로 천천히 복귀하게 되므로 이송대차가 원위치로 복귀하는데 많은 시간이 걸리게 되어 이송대차의 복귀시간이 늦어지는 만큼 핀 튜브의 생산성이 떨어진다는 것이 문제점으로 지적되고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제점을 감안하여 창출한 것으로, 튜브를 물어주는 클램핑척이 선단에 설치되어 있는 회전축의 동력원을 회전속도의 조정이 용이한 인버터모터로 하는 한편, 상기 회전축을 회전속도를 수십단으로 변속가능한 구조를 가진 변속기어박스에 설치하는 구조로서 제조하고자 하는 핀 튜브의 튜브 직경과 핀의 피치에 따라 상기 회전축의 회전속도와 이송속도를 조정하여 정확한 피치간격으로 핀이 용접된 양질의 핀 튜브를 제조할 수 있게 하는 이송대차를 제공하는데 주된 목적이 있으며, 또한 상기 변속기어박스의 출력축과 이송대차를 이송시키는 구동축과를 클러치장치로서 결합 또는 이완시킬 수 있도록 하는 한편 상기 구동축상에는 워엄기어박스를 설치하여 상기 구동축의 회전동력이 상기 워엄기어박스의 하단에 설치된 구동기어에 전달될 수 있도록 한 다음 상기 구동기어는 기대의 일측 레일프레임에 수평상으로 길게 설치된 레크기어에 맞물리게 하는 구조로서 상기 클러치장치가 결합작동된 상태에서는 변속기어박스의 출력이 워엄기어박스의 구동기어에 전달되어 이송대차가 출발단에서 도착단방향을 향해 정해진 이송속도로 전진작동될 수 있도록 하는데 목적이 있으며, 또 상기 이송대차가 도착단까지 전진작동을 완료한 상태에서 출발단으로 원위치 복귀시키고자 할 때에는 상기 클러치장치를 이완시키고 이어서 후진용 모터로서 이송대차를 고속으로 원위치 복귀시키도록 하므로서 이송대차의 복귀시간을 단축시킨 만큼 핀 튜브의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

튜브의 외주면에 핀을 나선형으로 감아주기 위하여 상기 튜브의 일단을 붙잡고 있는 클램핑척을 회전시키는 회전축이 장착된 상태에서 기대 위를 왕복작동하면서 핀 튜브의 제조작동이 이루어지도록 튜브를 회전시키면서 이송시키는 이송대차에 있어서,

상기 이송대차의 상면 일측에 고정 설치되며, 인버터모터와 감속기어박스 및 구동타이밍풀리로 구성되는 동력원 유니트와;

상기 동력원 유니트에 인접 설치되며, 일단에는 상기 구동타이밍풀리에 타이밍벨트로 연설되는 연동타이밍풀리가 축착되고 타단에는 클램핑척이 결착되는 회전축을 포함하면서 내부에는 다수의 변속기어들이 내장되어 있으며 외부에는 장설된 제1 내지 제4 기어변속레바들의 조작을 조합하여 상기 회전축의 회전동력이 변속된 상태로 출력축에 전달되게 하는 변속기어박스와;

상기 변속기어박스의 출력축에 인접하며, 상기 출력축과 같은 중심선상에 설치되는 구동축과;

상기 변속기어박스의 출력축에 축착되는 고정클러치와, 상기 출력축과 인접하는 구동축의 일단에는 수평이동이 가능하게 설치되어 상기 고정클러치와 결합 또는 이완작동을 수행하는 가동클러치로 구성되는 클러치장치와;

상기 구동축상에 설치되며, 상기 구동축에 형성된 워엄과 치합하는 워엄휠이 회전가능하게 장착되어 있는 워엄기어박스와;

상기 워엄기어박스 내부에 회전가능하게 장착된 채 수직으로 길게 연장되어 그 하단으로 돌출된 워엄휠 축에 축착되는 구동기어와; 및

상기 기대의 일측 레일프레임에 수평상으로 고정 설치되며, 상기 구동기어가 치합된 채 정·역 회전작동함에 따라 이송대차의 왕복이동을 가능하게 하는 레크기어;

를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 것이며,

또한 상기 클러치장치의 가동클러치는 그 하측에 크로스상태로 회전가능하게 설치된 지지축과, 상기 지지축 양단에 고정된 양측 돌출레바와, 상기 돌출레바 각 상단의 내측으로 돌출된 단축에 회전가능하게 설치된 상태에서 상기 가동클러치의 외주면에 형성된 가이드홈 양측에 삽입 설치되어 가동클러치를 전,후진작동시키는 작동베어링과, 상기 지지축 일단에 고정된 채 상기 돌출레바와 같이 돌출되어 있는 작동레바와, 기대의 상면에 고정된 브라켓 상단에 실린더몸체가 힌지축으로 결합되는 한편 피스톤은 상기 작동레바 상단에 힌지축으로 결합되는 클러치 실린더로 구성되어 상기 클러치 실린더의 작동에 의하여 가동클러치가 수평이동하면서 고정클러치에 결합 및 이완되는 구조로 된 것을 특징으로 하는 것이며,

또한 상기 구동축에 체인커플링으로 연결되는 연장축에 축착된 역회전 연동타이밍풀리와 기대 상면에 별도록 설치된 역회전모터의 역회전 구동타이밍풀리를 역회전 타이밍벨트로 연설하여 상기 구동축을 고속으로 역회전시켜 도착단에 위치한 이송대차를 빠른 이동속도로 출발단으로 원위치 복귀시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 튜브 이송대차의 설치 및 작동상태를 나타낸 개략도.

도 2는 본 발명의 튜브 이송대차 평면 구조도.

도 3은 본 발명의 튜브 이송대차 정면 구조도.

도 4는 본 발명의 튜브 이송대차 측면 구조도.

도 5는 본 발명의 일요부인 구동워엄기어박스의 평면 단면도.

도 6은 도 5의 A-A선 단면도.

도 7 및 도 8은 본 발명의 변속기어박스 출력축과 이송대차의 구동축에

설치된 클러치장치의 작동상태도.

도 9는 본 발명의 이송대차의 클러치장치의 작동상태 평면도.

도 10은 본 발명의 변속기어박스의 기어변속단 도표.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 기대 2 : 이송대차

3 : 동력원 유니트 4 : 변속기어박스

5 : 구동축 6 : 클러치장치

7 : 워엄기어박스 8 : 리턴모터

9 : 오일 유니트 11 : 레일프레임

12,13 : 레일 14 : 레크기어

21 : 장구형 휠 22,23 : 캠풀로우어

31 : 인버터모터 32 : 감속기

33 : 구동타이밍풀리 41 : 회전축

42 : 콜렉트척 43 : 연동타이밍풀리

44,82 : 타이밍벨트 45,56 : 브레이크 휠

46,57 : 유압브레이크 47 : 출력축

51 : 스플라인 52 : 워엄

53 : 연장축 54 : 체인커풀링

55 : 리턴타이밍풀리 61 : 고정클러치

62 : 가동클러치 63 : 클러치 실린더

64 : 지지축 65 : 돌출레바

66 : 작동베어링 67 : 단축

68 : 작동레바 71 : 워엄휠

72 : 휠축 73 : 구동기어

81 : 타이밍풀리

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 튜브 이송대차의 설치 및 작동상태를 나타낸 개략도이며, 도 2는 본 발명의 튜브 이송대차 평면 구조도이고, 도 3은 본 발명의 튜브 이송대차 정면 구조도이며, 도 4는 본 발명의 튜브 이송대차 측면 구조도이고, 도 5는 본 발명의 일요부인 구동워엄기어박스의 평면 단면도이며, 도 6은 도 5의 A-A선 단면도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 변속기어박스 출력축과 이송대차의 구동축에 설치된 클러치장치의 작동상태도이며, 도 9는 본 발명의 이송대차의 클러치장치의 작동상태 평면도이고, 도 10은 본 발명의 변속기어박스의 기어변속단 도표를 도시한 것으로,

도면부호 1은 기대를, 도면부호 2는 이송대차를 나타낸다.

상기 기대(1)는 핀 튜브를 제조하고자 하는 튜브(T)의 길이에 맞추어 길게 설치되어 있으며, 상기 이송대차(2)는 기대(1)의 출발단(P₁)에서 튜브(T)의 일단을 붙잡고 도착단(P₂)까지 이송시킨 후에는 튜브(T)를 놓아준 다음 다시 출발단(P₁)으로 원위치 복귀하는 왕복작동을 반복하도록 설치되어 있다.

상기 기대(1)에는 길이방향 좌,우측에 I형강으로 된 양측 레일프레임(11)을 설치되어 있으며, 상기 양측 레일프레임(11) 상단 각각에는 이송대차(2)를 안내하는 레일(12)(13)이 고정 설치되어 있는데, 상기한 레일 중 일측 레일(12)의 상면은 ∧자형으로 형성되고 타측 레일(13)의 상면은 평면상으로 형성되어 있다.

상기 이송대차(2)의 양측 각각에는 상기한 레일(12)(13)을 타고 굴러가는 바퀴가 설치되는데, 바퀴 중 일측 바퀴는 일측 레일(12)의 ∧자형 상면에 안정되게 밀착되도록 장구형의 휠(21)로 구성되는 한편 타측 바퀴는 타측 레일(13)의 평탄한 상면에 수평상으로 밀착되는 캠풀로우어(22)로 구성되어 있다.

또한 상기 이송대차(2)에는 양측 레일(12)(13) 각각의 상면을 타고 굴러가는 휠(21)과 캠풀로우어(22) 이외에도 상기한 양측 레일(12)(13) 각각의 저면에 밀착된 채 굴러가는 캠풀로우어(23)를 설치하여 상기 이송대차(2)가 레일(12)(13)에서 탈선되는 현상이 나타나지 않도록 구성되어 있다.

상기 기대(1)의 양측 레일프레임(11) 중 일측 레일프레임의 상단 내측에는 길이방향 즉, 출발단(P₁)에서부터 도착단(P₂)까지 수평상으로 길게 레크기어(14)가 고정 설치되어 있다.

상기 이송대차(2) 상면 일측에는 설치된 동력원 유니트(3)는 회전속도를 자동으로 제어하기 용이한 인버터모터(31)와 상기 인버터모터(31)의 회전동력을 감속시키는 감속기(32)로 구성되어 있으며, 상기 감속기(32)의 출력축에는 구동타이밍풀리(33)가 축착되어 있다.

상기 동력원 유니트(3)로부터 회전동력을 전달받는 회전축(41)은 이송대차(2)의 상면에 설치된 변속기어박스(4)를 관통하도록 설치되어 있으며, 상기 변속기어박스(4)의 일측으로 길게 돌출된 회전축(41)의 일단에는 튜브(T)를 붙잡아주는 콜렉트척(42 : collet chuck)이 설치되어 있으며, 상기 변속기어박스(4)의 타측으로 짧게 돌출된 타단에는 연동타이밍풀리(43)가 축착되어 있다.

튜브(T)를 회전이송시키기 위한 상기 콜렉트척(42)은 유압에 의하여 튜브(T)를 강하게 물어주고 놓아주는 작용을 한다.

상기한 구동타이밍풀리(33)와 연동타이밍풀리(43)는 타이밍벨트(44)에 의하여 연결되어 있으며, 또한 회전축(41)에 고정 설치된 브레이크 휠(45)에는 브레이크(46)을 구비하여 상기 동력원 유니트(3)의 구동이 정지되었을 때 회전축(41)이 회전관성에 의하여 회전되지 못하게 제동을 걸도록 구성되어 있다.

상기 변속기어박스(4)에는 그 내부를 관통하는 회전축(41)과 같은 방향으로 회전가능하게 설치되는 다수의 축에 다수의 변속기어들을 배치하여 출력축(47)의 회전수를 도 10의 기어변속단 도표에 나타난 바와 같이 63단으로 변속시킬 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 상기 변속기어박스(4)의 전면측에는 변속기어들을 변속작동시킬 수 있는 4개의 기어변속레바(48a)(48b)(48c)(48d) 각각을 1단, 2단, 3단 중에서 어느 하나를 선택 조작하여 조합하는 수단으로 입력축인 회전축(41)의 회전수를 변속시켜 출력축(47)을 변속단수로 회전시키도록 구성되어 있는 바, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

상기 변속기어박스(4)의 출력축(47)과 상기 출력축(47)에 인접하여 설치된 구동축(5)은 클러치장치(6)에 의하여 결합 또는 이완되도록 구성되어 있다.

상기 클러치장치(6)는 출력축(47)에 축착된 고정클러치(61)와 구동축(5)에 설치된 가동클러치(62)로 구성되는데, 상기 가동클러치(62)는 구동축(5)에 형성된 스플라인(51)에 수평이동이 가능하게 조립된 구조로 설치되어 있으며, 또한 상기 가동클러치(62)는 클러치 실린더(63)의 작동에 의하여 구동축(5)상에서 수평이동하면서 고정클러치(61)에 결합되거나 또는 이완되는 구조로 구성되어 있다.

즉, 상기 가동클러치(62)의 하측에 크로스상태로 설치된 지지축(64)의 양측에 고정 부착된 한쌍의 돌출레바(65)는 가동클러치(62)의 외주면에 형성된 가이드홈(62a)을 포위하는 상태로 돌출되어 있으며, 상기한 한쌍의 돌출레바(65) 각각의 상단에는 상기 가이드홈(62a) 양측에 삽입되는 작동베어링(66)을 붙잡아주는 단축(67)이 설치되어 있는 한편, 상기 지지축(64)의 일단에 부착된 작동레바(68)에는 상기 클러치 실린더(63)의 피스톤(63b)이 힌지축에 의해 연결되고 상기 작동레바(68)에 대응하는 위치에 설치된 실린더 브라켓(69)에는 상기 클러치 실린더(63a)의 실린더몸체(63a)가 힌지축에 의해 회전가능하게 부착되어 있다.

따라서 상기 클러치 실린더(63)가 작동하여 피스톤(63b)이 출현하게 되면 작동레바(68)가 지지축(64)를 기점으로 하여 회전(도면상 시계반대방향)하게 되는데, 상기 작동레바(68)는 지지축(64)에 고정 부착된 상태이므로 상기 지지축(64)도 함께 회전하게 되며, 이에 따라 지지축(64) 양측에 고정 부착된 한쌍의 돌출레바(65)도 같이 회전하게 되므로서 상기 돌출레바(65) 각각의 상단에 부착된 단축(67)에 설치되어 있는 작동베어링(66)이 가동클러치(62)를 고정클러치(61) 쪽으로 수평이동시키게 되므로서 클러치장치(6)가 결합되는 것이며, 이와 반대로 클러치 실린더(63)의 피스톤(63b)이 몰입작동하게 되면 상기 작동베어링(66)이 가동클러치(62)를 고정클러치(61)에서 이완되는 것이다.

상기 구동축(5)상에는 워엄기어박스(7)가 베어링으로 지지된 채 설치되어 있으며, 상기 워엄기어박스(7) 내부에는 구동축(5)상에 형성된 워엄(52)에 치합되는 워엄휠(71)이 장착되어 있고, 상기 워엄기어박스(7)의 하단으로 돌출된 워엄휠(71)의 휠축(72) 하단에는 구동기어(73)가 축착되는데, 상기 구동기어(73)는 기대(1)의 일측 레일프레임(11)에 수평상으로 설치된 레크기어(14)에 치합되어 이송대차(2)를 왕복이동시킬 수 있도록 구성되어 있다.

상기 구동축(5) 타단과 그 타단에 인접하게 설치된 연장축(53)의 일단은 체인커풀링(54)으로 연결되어 있으며, 상기 연장축(53)의 타단에 축착된 리턴타이밍풀리(55)는 이송대차(2)를 원위치로 복귀시키기 위한 리턴모터(8)의 타이밍풀리(81)에 타이밍벨트(82)로 연결되어 있다.

또한 상기 연장축(53)의 중간에 형성된 브레이크 휠(56)을 브레이크(57)가 제동시킬 수 있도록 설치하므로서 상기 리턴모터(8)가 구동하여 이송대차(2)를 원위치로 복귀시키는 과정에서 이송대차(2)가 출발단(P₁)으로 복귀하게 되면 상기 브레이크(57)가 브레이크 휠(56)에 제동을 걸어 이송대차(2)가 출발단(P₁)에 정확히 정지할 수 있도록 한다.

한편, 상기 이송대차(2)에는 오일유니트(9)를 설치하여 변속기어박스(4)측의 브레이크 휠(45)에 제동을 거는 브레이크(46)와 연장축(53)의 브레이크 휠(56)에 제동을 거는 브레이크(57)에 오일을 공급시킬 수 있도록 하였으며, 또한 상기 오일유니트(9)는 도시하지 않은 유압척 등에도 오일을 공급하도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하기로 한다.

먼저 상기 이송대차(2)가 출발단(P₁)에 위치한 상태이고 또한 회전축(41)의 콜렉트척(42)이 튜브(T)를 붙잡고 있는 상태에서 도착단(P₂)으로 이동하려고 할 때에는 클러치 실린더(63)의 피스톤(63b)는 출현작동하여 클러치장치(6)의 가동클러치(62)를 고정클러치(61)에 결합시키게 된다.

상기와 같이 클러치장치(6)가 클러칭된 상태에서는 변속기어박스(4)의 출력축(47)은 변속조작된 변속기어단으로 회전하게 되므로서 구동축(5)도 같이 회전하게 되며, 상기 구동축(5)이 회전하게 되면 워엄(52)에 치합된 워엄기어박스(7)의 워엄휠(71)도 회전하게 되어 휠축(72)의 하단에 축착되어 있는 구동기어(73)가 레크기어(14)에 치합된 상태에서 굴러가게 되므로서 이송대차(2)는 도착단(P₂)을 향해 이동하게 되는데, 이때 회전축(41)은 동력원 유니트(3)로부터 입력된 회전속도로 회전하게 되는 반면, 이송대차(2)의 이동속도는 상기 변속기어박스(4)의 전면에 설치된 4개의 기어변속레바(48a∼48d) 각각을 도 10의 변속단 도표를 보고 변속조작하게 되면 상기 이송대차(2)는 기어변속된 속도로 이동하게 되는 것이다.

따라서 상기 콜렉트척(42)에 물려있는 튜브(T)는 회전축(41)과 같은 회전속도로 회전하면서 이송대차(2)와 함께 이송되므로서 도시하지 않은 핀 공급장치에서 공급되는 핀은 정해진 피치로 튜브(T)에 나선형으로 감기면서 고주파 용접되는 것이다.

튜브(T)에 나선형으로 감기는 핀의 피치를 조정하는 과정은 다음과 같다.

상기 변속기어박스(4)의 4개의 기어변속레바(48a∼48d)를 도 10의 변속단 도표에 따라 조작하여 상기 구동축(5)을 1단에서부터 63단으로 변속시킬 수 있는데, 먼저 회전축(41)의 회전속도에 비하여 구동축(5)을 가장 느린 회전속도(1단변속)로 회전시키고자 할 때에는 '48a'기어변속레바는 2단위치로, '48b'기어변속레바는 1단위치로, '48c'기어변속레바는 2단위치로, '48c'기어변속레바는 3단위치로 각각 조작하게 되면 상기 구동축(5)은 1단으로 느리게 회전하게 되므로 이송대차(2)도 느리게 이동하게 되어 핀은 3.290mm의 피치로 튜브(T)에 감기게 되는 것이며, 상기 구동축(5)을 가장 빠른 회전속도(63단변속)로 회전시키고자 할 때에는 '48a'기어변속레바는 3단위치로, '48b'기어변속레바는 2단위치로, '48c'기어변속레바는 3단위치로, '48d'기어변속레바는 1단위치로 각각 조작하게 되면 상기 구동축(5)은 가장 빠르게 회전하는 상태가 되어 이송대차(2)도 빠른 이동속도로 이동하게 되므로 핀은 23.536mm의 피치로 튜브(T)에 감기게 된다. 그리고 도 3과 같이 '48a∼48d'기어변속레바 모두를 2단위치로 조작하게 되면 변속기어박스(4)는 44단으로 변속되며 핀은 12.944mm 피치간격으로 튜브(T)에 감기게 되는 것이다.

상기와 같이 변속기어박스(4)의 각 기어변속레바(48a∼48d)를 정해진 변속단으로 조작하여 이송대차(2)를 이동시키게 되면 콜렉트척(42)에 물려있는 튜브(T)는 회전축(41)과 함께 회전함과 동시 이송대차(2)를 따라서 이송되므로서 정해진 피치를 갖는 핀 튜브가 제조되는 것이며, 상기 이송대차(2)가 도착단(P₂)에 도착하게 되면 클러치장치(6)의 클러치 실린더(63)가 작동하여 피스톤(63b)을 몰입작동시키게 되므로 가동클러치(62)는 고정클러치(61)에서 이완되는데, 이와 때를 같이 하여 연장축(53)측의 브레이크(57)가 작동하여 브레이크 휠(56)에 제동을 걸게 되어 상기 연장축(53)에 체인클러치(54)로 연결된 구동축(5)은 회전이 정지된다. 따라서 이송대차(2)는 정해진 도착단(P₂) 위치에 정확히 정지하게 되는 것이다.

상기와 같이 이송대차(2)가 도착단(P₂)에 정지하게 되면 튜브(T)를 물고 있던 콜렉트척(42)이 튜브(T)를 놓아주게 되므로 제조가 완성된 핀 튜브는 기대(1) 일측에 설치된 운반장치로 이송할 수 있게 되는 것이며, 이와 같이 핀 튜브의 이송이 완료되면 리턴모터(8)가 구동하여 연장축(53)을 회전시키게 되는데, 이때의 연장축(53)은 이송대차(2)를 출발단(P₁)으로 원위치 복귀시키는 방향으로 회전하게 되는 한편 상기 클러치장치(6)의 가동클러치(62)가 고정클러치(61)에서 이완된 상태를 유지하고 있게 된다.

따라서 리턴모터(8)의 회전동력이 연장축(53)과 구동축(5)에만 전달되는 상태가 되므로 상기 구동축(5)의 워엄(52)에 치합되어 있는 워엄휠(71)의 휠축(72) 하단에 축착된 구동기어(73)가 레크기어(14)를 타고 출발단(P₁)을 향해 이동하게 되는데, 이때 상기 리턴모터(8)의 축에 축착된 타이밍풀리(81)가 빠르게 회전하는 상태이고 또한 상기한 타이밍풀리(81)가 연장축(53)에 설치된 리턴타이밍풀리(55)보다 큰 직경으로 구성되어 있으므로 상기 구동기어(73)는 더욱 빠르게 회전하는 상태가 되므로 이에 따라 이송대차(2)는 빠른 속도로 출발단(P₁)을 향해 원위치 복귀하게 되어 이송대차(2)의 원위치 복귀시간을 단축시킬 수 있는 것이다.

또한 상기와 같이 이송대차(2)가 빠른 속도로 원위치 복귀하여 출발단(P₁)에 도달하게 되면 리턴모터(8)는 구동이 정지됨과 동시 브레이크(57)가 작동하여 브레이크 휠(56)에 제동을 걸어 구동축(5)을 강제로 정지시키게 되며, 이에 따라 이송대차(2)는 출발단(P₁) 위치에 정확하게 정지하게 되는 것이다.

상기와 같이 이송대차(2)가 출발단(P₁)에 원위치 복귀하게 되면 회전축(41) 선단에 설치된 콜렉트척(42)이 벌어지고 이어서 튜브(T)가 벌어진 콜렉트척(42)에 삽입되어 물리게 되는 작동과 클러치장치(6)의 클러칭작동이 자동으로 이루어지게 되므로 이송대차(2)는 튜브(T)를 회전과 동시 이송시키는 작동 반복하게 되므로서 핀이 정해진 피치로 감기면서 고주파 용접되는 핀 튜브를 제조할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 핀 튜브를 제조하는 제조장치에 있어 이송대차의 회전축을 회전시키는 동력원을 인버터모터를 사용하여 상기 회전축의 회전속도를 용이하게 조정할 수 있으며, 또한 상기 회전축의 회전동력을 이용하여 이송대차의 이동속도를 수십단으로 변속시킬 수 있는 변속기어박스를 구비하여 튜브의 외주면에 설정된 피치간격으로 핀이 정확하게 감기도록 하는 효과를 가져다주며, 특히 이송대차가 핀 튜브의 제조를 완료하는 기대의 도착단에 도착된 후 출발단으로 원위치 복귀할 때에는 출발단에서 도착단으로 이동하는 속도에 비하여 수배 또는 수십배 빠르게 복귀이동하도록 하므로서 이송대차가 복귀하는데 소요되는 시간을 최대한 단축시켜서 핀 튜브의 생산성을 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 제공하는 유용한 발명이다.

Claims (3)

1. 튜브의 외주면에 핀을 나선형으로 감아주기 위하여 상기 튜브의 일단을 붙잡고 있는 클램핑척을 회전시키는 회전축이 장착된 상태에서 기대 위를 왕복작동하면서 핀 튜브의 제조작동이 이루어지도록 튜브를 회전시키면서 이송시키는 이송대차에 있어서,

   상기 이송대차의 상면 일측에 고정 설치되며, 인버터모터와 감속기어박스 및 구동타이밍풀리로 구성되는 동력원 유니트와;

   상기 동력원 유니트에 인접 설치되며, 일단에는 상기 구동타이밍풀리에 타이밍벨트로 연설되는 연동타이밍풀리가 축착되고 타단에는 클램핑척이 결착되는 회전축을 포함하면서 내부에는 다수의 변속기어들이 내장되어 있으며 외부에는 장설된 제1 내지 제4 기어변속레바들의 조작을 조합하여 상기 회전축의 회전동력이 변속된 상태로 출력축에 전달되게 하는 변속기어박스와;

   상기 변속기어박스의 출력축에 인접하며, 상기 출력축과 같은 중심선상에 설치되는 구동축과;

   상기 변속기어박스의 출력축에 축착되는 고정클러치와, 상기 출력축과 인접하는 구동축의 일단에는 수평이동이 가능하게 설치되어 상기 고정클러치와 결합 또는 이완작동을 수행하는 가동클러치로 구성되는 클러치장치와;

   상기 구동축상에 설치되며, 상기 구동축에 형성된 워엄과 치합하는 워엄휠이 회전가능하게 장착되어 있는 워엄기어박스와;

   상기 워엄기어박스 내부에 회전가능하게 장착된 채 수직으로 길게 연장되어 그 하단으로 돌출된 워엄휠 축에 축착되는 구동기어와; 및

   상기 기대의 일측 레일프레임에 수평상으로 고정 설치되며, 상기 구동기어가 치합된 채 정·역 회전작동함에 따라 이송대차의 왕복이동을 가능하게 하는 레크기어;

   를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 열교환기용 핀 튜브 제조장치의 튜브 이송대차.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 클러치장치의 가동클러치는 그 하측에 크로스상태로 회전가능하게 설치된 지지축과, 상기 지지축 양단에 고정된 양측 돌출레바와, 상기 돌출레바 각 상단의 내측으로 돌출된 단축에 회전가능하게 설치된 상태에서 상기 가동클러치의 외주면에 형성된 가이드홈 양측에 삽입 설치되어 가동클러치를 전,후진작동시키는 작동베어링과, 상기 지지축 일단에 고정된 채 상기 돌출레바와 같이 돌출되어 있는 작동레바와, 기대의 상면에 고정된 브라켓 상단에 실린더몸체가 힌지축으로 결합되는 한편 피스톤은 상기 작동레바 상단에 힌지축으로 결합되는 클러치 실린더로 구성되어 상기 클러치 실린더의 작동에 의하여 가동클러치가 수평이동하면서 고정클러치에 결합 및 이완되는 구조로 된 것을 특징으로 하는 열교환기용 핀 튜브 제조장치의 튜브 이송대차.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동축에 체인커플링으로 연결되는 연장축에 축착된 역회전 연동타이밍풀리와 기대 상면에 별도록 설치된 역회전모터의 역회전 구동타이밍풀리를 역회전 타이밍벨트로 연설하여 상기 구동축을 고속으로 역회전시켜 도착단에 위치한 이송대차를 빠른 이동속도로 출발단으로 원위치 복귀시키는 것을 특징으로 하는 열교환기용 핀 튜브 제조장치의 튜브 이송대차.