KR20010000056A - A roll forming apparatus of composite pipe - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복합관의 롤포밍(Roll Forming)장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연속적으로 압출되어 공급되는 합성수지관을 내층으로 하고, 연속적으로 공급되는 띠상의 알루미늄판을 중간층으로 하여 내층의 합성수지관과 일체로 피복하는 롤포밍장치에 관한 것이다.The present invention relates to a roll forming apparatus for a composite pipe, and more particularly, to a synthetic resin pipe that is continuously extruded and supplied as an inner layer, and to a belt-shaped aluminum plate that is continuously supplied as an intermediate layer. It is related with the roll forming apparatus which coats integrally.
일반적으로 난방 배관용으로서 종래에는 동파이프를 주로 사용하여 왔으나, 동관의 경우 부식 및 스케일 발생의 우려가 높고, 특히 가격이 고가이므로 최근에는 금속파이프의 내외면에 합성수지를 피복한 복합파이프가 널리 사용되고 있다.In general, copper pipes have been mainly used for heating piping. However, copper pipes have a high risk of corrosion and scale generation, and especially because of their high price, composite pipes coated with synthetic resin on the inner and outer surfaces of metal pipes are widely used. have.
위와 같은 복합파이프의 제조방법 및 제조장치에 관하여 여러 가지가 공지되어 왔으나, 대한민국 1994년 특허출원 제7077호로 개시된 파이프제조방법이 있다.Various methods have been known regarding the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the above composite pipe, there is a pipe manufacturing method disclosed in Republic of Korea Patent Application No. 7077 1994.
도1은 상기한 종래의 파이프제조방법의 공정을 나타내는 공정도로서, 종래의 전체 공정은 먼저, 압출기(20)를 통해 소정의 직경을 가지는 내관(11)이 압출되고, 압출된 내관(11)은 냉각수단(21)을 통해 냉각 및 응고되고, 내관(11)의 외면에는 접착제도포수단(22)을 통해 접착제(11a)가 도포된다.1 is a process diagram showing the process of the conventional pipe manufacturing method described above, the conventional overall process, first, the inner tube 11 having a predetermined diameter is extruded through the extruder 20, the extruded inner tube 11 is Cooling and solidification through the cooling means 21, the adhesive 11a is applied to the outer surface of the inner tube 11 through the adhesive coating means 22.
또한, 내관(11)의 외면에는 알루미늄관(12)이 씌워지고, 알루미늄관(12)은 알루미늄테이프 공급장치(223)로부터 공급되는 알루미늄 테이프를 로울러(24)를 통해 파이프로성형하고, 그 이음매부를 용접수단(25)을 이용하여 용접하고, 용접부는 냉각수단(26)을 통해 냉각되고, 상기 알루미늄관(12)은 가열수단(27)을 통해 외면을 가열시켜 접착제도포수단(28)을 통해 접착제(12a)가 도포되고, 그 외면에는 압출수단(29)을 통해 외관을 씌우도록 되어 있다.In addition, the outer surface of the inner tube 11 is covered with an aluminum tube 12, the aluminum tube 12 is formed by pipe through the roller 24, the aluminum tape supplied from the aluminum tape supply device 223, the seam The part is welded using the welding means 25, the welding part is cooled by the cooling means 26, and the aluminum tube 12 is heated through the adhesive means 28 by heating the outer surface through the heating means 27. The adhesive 12a is applied, and the outer surface of the adhesive 12a is covered by the extrusion means 29.
위와 같은 종래의 파이프제조방법에 의하면, 도2에 도시되어 있는 바와 같이, 롤포밍공정 중에 알루미늄판을 여러 개의 롤을 사용하여 어느 정도 파이프 형태로 만든후 합성수지제 내관을 집어 넣으면서 복합파이프를 제조하게 된다.According to the conventional pipe manufacturing method as described above, as shown in Figure 2, during the roll forming process, to produce a composite pipe while making the aluminum plate to some extent in the form of a pipe using a plurality of rolls, and put the inner pipe made of synthetic resin. do.
그러나, 상기 종래의 복합파이프를 제조하는 공정중 합성수지재 내관(11)의 외면에 금속관(12)을 성형하기 위한 롤포밍공정에 있어서는 먼저 띠상의 알루미늄판을 여러 개의 롤(30,31,32,33,34,35)을 거치면서 점진적으로 파이프상태로 밴딩하여 어느 정도 파이프형태가 갖추어진 상태에서 합성수지재 내관(11)을 파이프 속으로 집어 넣어야 한다.However, in the roll forming process for forming the metal tube 12 on the outer surface of the synthetic resin inner tube 11 during the process of manufacturing the conventional composite pipe, first, a strip-shaped aluminum plate is formed into a plurality of rolls 30, 31, 32, 33,34,35) and gradually bend in the pipe state to the state that the pipe shape is prepared to some extent to put the inner pipe 11 of the resin into the pipe.
그런데, 연속적으로 배치되어 알루미늄판을 벤딩하고 있는 롤(30,31,32,33)과의 간섭 때문에 1번롤(30)부터 합성수지재 내관(11)을 파이프 속으로 집어 넣을 수가 없고, 5번롤(34)부터 합성수지재 내관(11)을 파이프 속으로 접어 넣어야 하므로 롤의 상측에서 이송되어 오는 내관(11)이 4번롤(33)의 상측에서 급격히 꺽여 파이프 속으로 들어가기 때문에 내관(11)이 진원상태를 유지하지 못하고 찌그러져 제품의 불량이 생기는 경우가 빈발하였다.However, due to interference with the rolls 30, 31, 32, and 33 that are continuously arranged and bending the aluminum plate, the synthetic resin inner tube 11 cannot be inserted into the pipe from the first roll 30, and the fifth roll ( 34) Since the inner pipe 11 of the synthetic resin material must be folded into the pipe, the inner pipe 11, which is conveyed from the upper side of the roll, is suddenly bent in the upper side of the fourth roll 33 and enters the pipe, so the inner pipe 11 is in a rounded state. Frequently, the product was not crushed and crushed, resulting in product defects.
또한, 상기와 같은 문제를 해소하기 위해서 합성수지재 내관(11)이 완만한 경사를 이루며 공급되도록 하려면 불가피하게 내관(11)이 공급되는 라인을 길게 할 수 밖에 없으므로 전체 복합파이프 제조장치의 라인을 길어지기 때문에 라인을 콤팩트하게 할 수 없는 문제가 있었다.In addition, in order to solve the above problems, in order to supply the inner pipe 11 of the synthetic resin material with a gentle inclination, it is inevitable to lengthen the line to which the inner pipe 11 is supplied, thus lengthening the line of the entire composite pipe manufacturing apparatus. There was a problem that the line could not be made compact because of the loss.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 롤포밍장치에 있어서, 롤의 구조를 개선하여 알루미늄판 및 내관의 이송과 동시에 초기롤로부터 점진적으로 내관의 외면에 알루미늄판을 피복하도록 함으로써 내관이 진원을 유지하는 상태에서 알루미늄판이 피복되도록 하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to improve the structure of the roll forming apparatus, the aluminum plate and the inner plate of the inner tube progressively from the initial roll at the same time as the transfer of the aluminum plate and the inner tube The aluminum plate is coated while the inner tube maintains the origin.
본 발명의 다른 목적은 내관의 공급 및 이송이 경사를 이루지 않고, 직선상으로 공급 및 이송이 되도록 함으로써 롤포밍장치를 포함한 전체 복합파이프 제조장치를 콤팩트하게 하는데 있다.Another object of the present invention is to make the entire composite pipe manufacturing apparatus including the roll forming apparatus compact by supplying and conveying the inner tube without being inclined and supplying and conveying in a straight line.
본 발명의 또 다른 목적은 알루미늄판과 내관의 이송 및 롤의 회전이 동일 동력원으로 이루어지도록 동조시킴으로써 알루미늄판과 내관의 이송 및 복합파이프의 성형과정 중 이송속도의 불균형으로 인한 내관의 파손 또는 복합파이프의 불량요인을 해소하는데 있다.Still another object of the present invention is that the inner pipe is broken or the composite pipe is damaged due to the unbalance of the feed rate during the transfer of the aluminum plate and the inner tube and the formation of the composite pipe by synchronizing the transfer of the aluminum plate and the inner tube and the rotation of the roll with the same power source. It is to solve the bad factor of.
도 1 은 종래 파이프제조방법의 일례를 도시한 공정도.1 is a process chart showing an example of a conventional pipe manufacturing method.
도 2 는 종래 포밍롤의 구성도.2 is a block diagram of a conventional forming roll.
도 3 은 본 발명에 의한 롤포밍장치의 평면도.3 is a plan view of a roll forming apparatus according to the present invention.
도 4 는 본 발명에 의한 롤포밍장치의 측면도.4 is a side view of a roll forming apparatus according to the present invention.
도 5 는 본 발명에 의한 포밍롤의 구성도로서, 복합파이프의 완성단계를 보여준다.5 is a configuration diagram of the forming roll according to the present invention, showing the completion stage of the composite pipe.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
40 : 롤설치부 41 : 동력전달부 42 : 소재공급부 43 : 감속기40: roll mounting portion 41: power transmission portion 42: material supply portion 43: reducer
44 : 각도변경기 45 : 유니버셜 조인트 46 : 세척기 47 : 절단기44: angle changer 45: universal joint 46: washing machine 47: cutter
48 : 스크랩 와인더 49 : 내관 가이더 50,60,70,80,90,100,110 :48: scrap winder 49: inner guider 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110:
제1,2,3,4,5,6,7번롤 51,61,71,81,91,101,111:하부롤1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 roll 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111: Lower roll
52,62,72,82,92,102,112 : 상부롤 53,63,73,83 : 홈 93,103,113 :52,62,72,82,92,102,112: Top roll 53,63,73,83: Groove 93,103,113:
가이드롤 120 : 알루미늄판 130 ; 내관 140,141,142,143 : 안내롤Guide roll 120: aluminum plate 130; Inner tube 140,141,142,143: Guide roll
150 : 용접기 160 : 가열기 170 : 사이징기150: welding machine 160: heater 170: sizing machine
본 발명은 다수개의 롤을 사용하여 합성수지재 내관의 외면에 띠상의 알루미늄판을 피복하는 롤포밍장치에 있어서, 동일 동력원에 의하여 일정 속도로 회전하고 일정 곡률반경을 가지고 알루미늄판(120)을 탑재하는 하부롤들(51,61,71,81)과, 그 하부롤들(51,61,71,81)과 동일 곡률반경으로 접촉하고 원주면에 내관(130)이 들어갈 수 있는 홈(53,63,73,83)을 구비한 상부롤들(52,62,72,82)과, 상기 하부롤들(51,61,71,81) 및 상부롤들(52,62,72,82)의 후측에 위치하고 동일 동력원에 의하여 일정 속도로 회전하고 일정 곡률반경을 가지며 알루미늄판(120)이 피복된 복합파이프를 탑재하는 하부롤들(91,101,111)과, 상기 복합파이프의 상측에서 그 복합파이프를 가이드하는 상부 가이드롤들(92,102,112)과, 상기 복합파이프를 측면에서 가이드하는 측면 가이드롤들(93,103,113)로 구성된 것이다.The present invention provides a roll forming apparatus for coating a band-shaped aluminum plate on the outer surface of a synthetic resin inner tube using a plurality of rolls, the aluminum plate 120 is rotated at a constant speed by a same power source and has a predetermined radius of curvature. Grooves 53 and 63 contacting the lower rolls 51, 61, 71 and 81 with the same curvature radius as the lower rolls 51, 61, 71 and 81 and allowing the inner tube 130 to enter the circumferential surface. Top rolls 52, 62, 72, 82 with, 73, 83, and rear sides of the bottom rolls 51, 61, 71, 81 and top rolls 52, 62, 72, 82. Lower rolls (91, 101, 111), which are located at and rotate at a constant speed by the same power source and have a certain curvature radius, and mount the composite pipe coated with the aluminum plate (120), and an upper portion of the composite pipe that guides the composite pipe from above. It is composed of guide rolls (92, 102, 112) and side guide rolls (93, 103, 113) for guiding the composite pipe from the side .
이하에서는 첨부한 예시도를 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating a preferred embodiment of the present invention in detail.
도 3 은 본 발명에 의한 롤포밍장치의 평면도이고, 도 4 는 본 발명에 의한 롤포밍장치의 측면도이고, 도 5 는 본 발명에 의한 포밍롤의 구성도로서, 복합파이프의 완성단계를 보여주는 도면이다.Figure 3 is a plan view of the roll forming apparatus according to the present invention, Figure 4 is a side view of the roll forming apparatus according to the present invention, Figure 5 is a block diagram of a forming roll according to the present invention, showing the completion stage of the composite pipe to be.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 복합파이프의 롤포밍장치는 알루미늄판 및 합성수지재 내관을 동시에 복합파이프로 형성해가는 롤설치부(40)와, 그 롤설치부(40)에 동력을 전달해 주는 동력전달부(41)와, 그 롤설치부(40)에 알루미늄판(120) 및 내관(130)을 공급해 주는 소재공급부(42)로 크게 구성되어 있다.As shown in Figure 3 and 4, the roll forming apparatus of the composite pipe according to an embodiment of the present invention is a roll mounting portion 40 to form an aluminum plate and a synthetic resin inner pipe as a composite pipe at the same time, and the roll installation It is largely comprised of the power transmission part 41 which transmits power to the part 40, and the material supply part 42 which supplies the aluminum plate 120 and the inner pipe | tube 130 to the roll installation part 40.
상기 동력전달부(41)는 전동모터와, 그 전동모터의 출력측에 설치된 감속기(43)와,그 감속기(43)로부터의 출력을 90도 각도로 바꾸어주는 각도변경기(44)와 그 각도변경기(44)로부터의 출력을 롤설치부(40)로 전달해 주는 유니버셜 조인트(45)로 구성되어 있다.The power transmission unit 41 includes an electric motor, an reducer 43 provided on the output side of the electric motor, an angle changer 44 that changes the output from the reducer 43 to a 90 degree angle, and an angle change thereof. It is comprised by the universal joint 45 which transmits the output from the machine 44 to the roll installation part 40. As shown in FIG.
상기 소재공급부(42)는 공급되는 알루미늄판(120)을 세척해 주는 세척기(46)와 그 세척기(46)로부터 나오는 알루미늄판(120)을 절단기(47)에서 일정 폭으로 측면을 따라 절단하고 난 뒤 그 스크랩을 회수하는 스크랩 와인더(48)와, 공급되는 합성수지재 내관(130)을 가이드 하는 내관 가이더(49)로 구성되어 있다.The material supply part 42 cuts the washing machine 46 and the aluminum plate 120 coming out of the washing machine 46 to clean the aluminum plate 120 supplied along the side with a predetermined width in the cutter 47. It consists of the scrap winder 48 which collect | recovers the back scrap, and the inner tube guider 49 which guides the synthetic resin inner tube 130 supplied.
상기 롤설치부(40)는 알루미늄판(120)을 파이프 형태로 형성시킬 수 있도록 제1번롤(50)부터 제7번롤(110)까지 여러 개의 롤이 연속하여 설치되어 있다. 그 롤설치부(40)는 동력전달부(41)의 유니버셜 조인트(45)로부터 동일 동력을 전달받아 제1번롤(50) 내지 제7번롤(110)의 하부롤들(51,61,71,81,91,101,111)을 일정 속도로 회전시킨다.The roll installation part 40 is provided with a plurality of rolls in series from the first roll 50 to the seventh roll 110 to form the aluminum plate 120 in the form of a pipe. The roll mounting portion 40 receives the same power from the universal joint 45 of the power transmission portion 41, the lower rolls 51, 61, 71, of the first roll 50 to the seventh roll 110, 81, 91, 101, 111 is rotated at a constant speed.
그 하부롤들(51,61,71,81,91,101,111)의 원주면상에는 알루미늄판(120)을 탑재하고 있고, 그 하부롤들(51,61,71,81,91,101,111)은 각각 일정 곡률반경을 알루미늄판(120)을 파이프 형태로 형성해 가기 위하여 후측으로 갈수록 그 곡률반경이 작아지도록 되어 있다.An aluminum plate 120 is mounted on the circumferential surfaces of the lower rolls 51, 61, 71, 81, 91, 101, and 111, and the lower rolls 51, 61, 71, 81, 91, 101, and 111 each have a predetermined radius of curvature. In order to form the aluminum plate 120 in the form of a pipe, the radius of curvature becomes smaller toward the rear side.
제1번롤(50) 내지 제4번롤(80)의 상부롤들(52,62,72,82)은 그 알루미늄판(120)을 탑재하는 하부롤들(51,61,71,81)과 동일 곡률반경으로 접촉하고 원주면에 내관(130)이 들어갈 수 있는 홈(53,63,73,83)을 구비하고 있다. 그 상부롤들(52,62,72,82)은 원주면의 내측에 내관(130)이 들어갈 수 있는 홈 (53,63,73,83)을 형성하고 있어야 하므로 그 상부롤들(52,62,72,82)의 회전반경은 하부롤들(51,61,71,81)의 회전반경의 2배가 된다. 그러나, 그 상부롤들 (52,62,72,82)과 하부롤들(51,61,71,81)이 알루미늄판(120)과 내관(130)을 동일 속도로 이송시키면서 서서히 파이프 형태로 형성해 나가야 하므로 상부롤들(52,62,72,82)의 회전속도는 하부롤들(51,61,71,81)의 회전속도의 2배가 될 수 있도록 상부롤들의 축과 하부롤들의 축 사이에 변속장치(미도시됨)를 설치하고 있다.The upper rolls 52, 62, 72, 82 of the first roll 50 to the fourth roll 80 are the same as the lower rolls 51, 61, 71, 81 on which the aluminum plate 120 is mounted. Grooves 53, 63, 73 and 83 are provided to contact with a radius of curvature and allow the inner tube 130 to enter the circumferential surface. The upper rolls 52, 62, 72, and 82 must have grooves 53, 63, 73, and 83 for the inner tube 130 to enter the inner circumferential surface thereof. The rotation radius of the 72, 82 is twice the rotation radius of the lower rolls (51, 61, 71, 81). However, the upper rolls (52, 62, 72, 82) and the lower rolls (51, 61, 71, 81) are gradually formed in a pipe shape while conveying the aluminum plate (120) and the inner tube (130) at the same speed. Since the rotational speed of the upper rolls (52, 62, 72, 82) should be out between the axis of the upper rolls and the axis of the lower rolls so that the rotation speed of the lower rolls (51, 61, 71, 81) can be doubled A transmission (not shown) is installed.
상기 제5,6,7번롤(90,100,110)은 하부롤들(51,61,71,81) 및 상부롤들 (52,62,72,82)의 후측에 위치하고 있고, 동력전달부(41)의 유니버셜 조인트(45)로부터 동일 동력을 전달받아 일정 속도로 회전하고 있고, 일정 곡률반경을 가지며 알루미늄판(120)이 피복된 복합파이프를 탑재하는 하부롤들(91,101,111)을 구비하고 있다.The fifth, sixth, seventh rolls (90, 100, 110) are located on the rear side of the lower rolls (51, 61, 71, 81) and the upper rolls (52, 62, 72, 82) of the power transmission unit (41) It receives the same power from the universal joint 45 and rotates at a constant speed, and has lower rolls (91, 101, 111) for mounting a composite pipe having a constant radius of curvature and coated with an aluminum plate (120).
상기 하부롤들(91,101,111)의 상측에는 그 복합파이프를 가이드하는 상부 가이드롤들(92,102,112)을 구비하고 있고, 상기 복합파이프를 측면에서 가이드하여 복합파이프 형태를 형성해주는 측면 가이드롤들(93,103,113)을 구비하고 있다.The upper side of the lower rolls (91, 101, 111) is provided with upper guide rolls (92, 102, 112) for guiding the composite pipe, side guide rolls (93, 103, 113) for guiding the composite pipe from the side to form a composite pipe shape Equipped.
제1번롤(50)과 제2번롤(60), 제2번롤(60)과 제3번롤(70), 제5번롤(90)과 제6번롤(100)의 사이 및 제7번롤(110)의 후측에는 각각 그 알루미늄판(120) 및 내관(130)을 측면에서 안내해 주는 안내롤(140,141,142,143)이 설치되어 있다.First roll 50 and second roll 60, second roll 60 and third roll 70, between fifth roll 90 and sixth roll 100 and seventh roll 110 The rear side of the guide plate (140, 141, 142, 143) for guiding the aluminum plate 120 and the inner tube 130 from the side, respectively.
상기 제6번롤(100)과 제7번롤(110)과의 사이에는 내관(130)의 외측에 피복이 완료된 알루미늄판(120)의 양 끝단을 길이 방향으로 용접해주는 용접기(150)이 설치되어 있다.Between the sixth roll 100 and the seventh roll 110, a welder 150 is installed on the outer side of the inner tube 130 to weld the both ends of the aluminum plate 120 is completed in the longitudinal direction. .
상기 안내롤(143)의 후측에는 피복이 완료된 복합파이프의 외표면을 매끄럽게 해 주기 위하여 이송되는 복합파이프를 가열해주는 가열기(160)가 설치되어 있다.On the rear side of the guide roll 143, a heater 160 is provided for heating the composite pipe to be smoothed to smooth the outer surface of the coated composite pipe.
상기 롤설치부(40)의 맨 후측에는 가열기(160)로부터 이송되어 나오는 복합파이프를 롤로 외표면을 다듬어주는 사이징기(170)가 설치되어 있다.On the far rear side of the roll mounting portion 40, a sizing machine 170 is provided to trim the outer surface of the composite pipe transferred from the heater 160 with a roll.
이상과 같이 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 일실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.As described above, embodiments of the present invention have been described in detail, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to the range substantially equivalent to one embodiment of the present invention.
본 발명에 의하면 알루미늄판 및 내관의 이송과 동시에 초기롤로부터 점진적으로 내관의 외면에 알루미늄판을 피복할 수가 있으므로 내관이 진원을 유지하는 상태에서 알루미늄판이 피복할 수 있는 롤포밍장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, the aluminum sheet can be coated on the outer surface of the inner tube gradually from the initial roll at the same time as the aluminum plate and the inner tube are transferred, thereby providing a roll forming apparatus which can cover the aluminum plate while the inner tube maintains the roundness. .
또한, 본 발명에 의하면 내관의 공급 및 이송이 경사를 이루지 않고, 직선상으로 공급 및 이송이 이루어질 수 있으므로 롤포밍장치를 포함한 전체 복합파이프 제조장치를 콤팩트하게 할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the supply and the transfer of the inner tube may not be inclined and the supply and the transfer may be performed in a straight line, the entire composite pipe manufacturing apparatus including the roll forming apparatus may be compact.
또한, 본 발명에 의하면 알루미늄판과 내관의 이송 및 롤의 회전이 동일 동력원으로 이루어지도록 동조시킬 수 있으므로 알미늄판과 내관의 이송 및 복합파이프의 성형과정 중 이송속도의 불균형으로 인한 내관의 파손 또는 복합파이프의 불량요인을 해소할 수 있다.In addition, according to the present invention, since the transfer of the aluminum plate and the inner tube and the rotation of the roll can be synchronized to be made by the same power source, the inner tube is broken or compounded due to the unbalance of the feed rate during the transfer of the aluminum plate and the inner tube and the forming of the composite pipe. It can eliminate the bad factor of pipe.
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