KR20020075847A - 선재 및 관재 직선교정기의 치구 - Google Patents

선재 및 관재 직선교정기의 치구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 권취보빈에 롤 형태로 감겨있는 스테인레스 등의 금속제 선재 및 관재를 연속적으로 이송하면서 직선으로 교정하여 일정 길이로 절단하는 선재 및 관재 직선교정기의 치구에 관한 것이다.
본 발명은 원통의 중앙에 길이방향으로 선재 및 관재가 이송될 수 있는 이송로가 구비되고, 상하면으로 원호의 일부가 절단되어 장착면이 형성되고, 양단에 베어링에 지지되는 지지부가 형성된 몸체와; 상기 몸체의 상하면에 각각 구비된 고정부재들과; 상기 고정부재들에 각각 고정되고, 설치방향이 몸체의 중심방향으로 위치하고, 상기 이송로에 삽입되어 몸체와 함께 회전하는 교정구로 구성된 직선 교정기의 치구에 있어서, 상기 교정구는 중앙에 길이방향으로 선재 및 관재가 이송될 수 있도록 홈을 구비하고, 상기 홈의 중앙부 양 측면으로 홈을 확대하여 그 확대된 홈의 각각에 축을 설치하고, 그 축에 공회전하는 롤러를 결합하여서 된 것을 특징으로 하는 선재 및 관재 직선 교정기의 치구를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 종래 선재의 직선교정기와는 달리 단면이 원형 및 중공인 금속제 선재 및 관재의 직진도를 보다 더 향상시킬 수 있으며, 선재 및 관재의 표면에 긁힘현상을 방지할 수 있으며, 선재 및 관재의 표면 광택이 보다 잘 나타나게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

선재 및 관재 직선교정기의 치구{STRAITENING FIXTURE OF A WIRE AND A PIPE}
본 발명은 권취보빈에 롤 형태로 감겨있는 스테인레스 등의 선재 및 관재를 연속적으로 이송하면서 직선으로 교정하는 선재 및 관재 직선교정기의 치구에 관한 것이다.
이하 선재라 함은 재질은 스테인레스 등의 금속제이고, 단면의 형태가 원형이며 속이 채워진 것을 말한다. 또한 관재라함은 재질은 스테인레스 등의 금속제이고, 단면의 외부 형태가 원형이고, 파이프와 같이 중공의 형태를 갖는 것을 말한다.
일반적으로, 스테인레스 등의 금속제 선재 및 관재는 선재 및 관재 메이커에서 롤의 형태로 감긴 상태에서 제공되고, 필요에 따라서는 그 롤 형태로 감긴 선재 및 관재를 일정한 길이의 막대 형태로 절단하여 수요처에 제공하기도 한다.
따라서, 롤 형태로 감겨있는 스테인레스 등의 금속제 선재 및 관재를 일정한 길이로 절단하여 상품으로 판매하기 위해서는 그 롤 형태로 감겨있는 선재 및 관재를 권취보빈(또는 권취릴)에 장착한 후 연속적으로 그 선재 및 관재를 이송하면서 직선으로 정확히 편 상태에서 절단을 하여야 생산성을 맞출 수 있고, 제품의 품질 또한 유지된다.
이를 위하여 종래에는 상하, 전후로 설치되어 구동되는 롤 사이로 선재 및 관재를이송하면서 상기 구동롤로 직선을 잡아주고, 이어서 필요한 길이로 절단하여 사용하였다.
그러나, 위와 같은 교정롤의 경우 단면의 형태가 원으로 된 선재 및 관재를 단순히 상하, 전후의 4방향에서 눌러서 직선으로 교정하는 것이므로 직진도가 떨어지는 단점이 있었고, 이를 보완하기 위해서는 선재 및 관재를 직선으로 교정하는 설비가 대단히 복잡해지는 어려움이 있었다.
위와 같은 어려움을 해소하고자 본 출원인은 특허출원 제2002-6189호로 선재 및 관재 직선교정기의 치구를 제안한 바가 있다.
그러나, 상기 특허출원의 경우에는 직진도를 향상시키는데 뛰어난 효과가 있는 반면에 선재의 표면에 다수 개의 볼이 접촉하여 선재를 교정하는 것이므로 선재와 볼이 점접촉을 함으로써 표면조도가 나빠지고, 선재 및 관재 표면의 광택이 저하되어 버리는 문제점은 여전히 남아 있었다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 선재 및 관재의 원주면 360도 전체를 골고루 눌러줄 수 있는 치구를 채택함으로써 절단되는 선재 및 관재의 직진도를 향상시키는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 선재 및 관재를 이송하면서 동시에 직선으로 교정하는 치구와 선재 및 관재 사이에서 구름접촉중에서도 면접촉이 일어나도록 치구를 개선함으로써 선재 및 관재의 표면에 흠집이 발생되지 않도록 하고, 선재 및 관재의 표면광택이 훼손되지 않도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 선재 및 관재를 이송하면서 동시에 직선으로 교정하는 치구의 교정구와 선재 및 관재와의 접촉면이 일정한 곡률반경을 갖도록 함으로써 치구와 선재 및 관재의 접촉면적을 늘려 선재 및 관재의 직진도를 향상시키는데 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 교정기의 치구를 나타내는 사시도.
도2는 도1에 나타난 몸체의 사시도.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 치구의 교정구를 나타내는 사시도.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 치구의 교정구를 나타내는 평면도.
도5는 도4의 A-A선 단면도.
도6은 도4의 B-B선 단면도.
도7의 (가)는 선재 및 관재의 입구로부터 출구까지 교정구의 설치높이를 조정하는 상태를 나타낸 개념도이고, (나)는 고정부재와 교정구의 관계를 설명하기 위한 분해사시도.
도8은 교정구의 일측에 설치된 축을 전방으로 기울이고, 타측에 설치된 축을 후방으로 기울인 상태에서 롤러 및 선재의 관계를 나타내는 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
2 : 선재 및 관재 4 : 치구 10 : 몸체 12 : 이송로 14 : 장착면 16 : 지지부 18 : 고정부재 20 : 교정구 22 : 홈 24 : 고정볼트 26,28 : 조정볼트 30 : 확대 홈 32 : 제1축 34 : 제2축 36 : 롤러 38 : 볼 베어링
본 발명은 원통의 중앙에 길이방향으로 선재 및 관재가 이송될 수 있는 이송로가 구비되고, 상하면으로 원호의 일부가 절단되어 장착면이 형성되고, 양단에 베어링에 지지되는 지지부가 형성된 몸체와; 상기 몸체의 상하면에 각각 구비된 고정부재들과; 상기 고정부재들에 각각 고정되고, 설치방향이 몸체의 중심방향으로 위치하고, 상기 이송로에 삽입되어 몸체와 함께 회전하는 교정구로 구성된 직선 교정기의 치구에 있어서,
상기 교정구는 중앙에 길이방향으로 선재 및 관재가 이송될 수 있도록 홈을 구비하고, 상기 홈의 중앙부 양 측면으로 홈을 확대하여 그 확대된 홈의 각각에 축을 설치하고, 그 축에 공회전하는 롤러를 결합하여서 된 것을 특징으로 하는 선재 및 관재 직선 교정기의 치구를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 원통의 중앙에 길이방향으로 선재 및 관재가 이송될 수 있는 이송로가 구비되고, 상하면으로 원호의 일부가 절단되어 장착면이 형성되고, 양단에 베어링에 지지되는 지지부가 형성된 몸체와; 상기 몸체의 상하면에 각각 구비된 고정부재들과; 상기 고정부재들에 각각 고정되고, 설치방향이 몸체의 중심방향으로 위치하고, 상기 이송로에 삽입되어 몸체와 함께 회전하는 교정구로 구성된 직선 교정기의 치구에 있어서,
상기 교정구는 중앙에 길이방향으로 선재 및 관재가 이송될 수 있도록 홈을 구비하고, 상기 홈의 중앙부 양 측면으로 홈을 확대하여 그 확대된 홈의 각각에 축을 설치하고, 그 축에 볼 베어링의 내륜을 장착하고, 그 볼 베어링의 외륜이 공회전하도록 한 것을 특징으로 하는 선재 및 관재 직선 교정기의 치구를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 교정구에 구비된 홈의 바닥면 궤적이 길이방향으로 일정한 곡률반경을 가진 곡선인 것을 특징으로 하는 선재 및 관재 직선교정기의 치구를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 고정부재에 결합된 조정볼트에 의하여 상기 교정구를 상하로 이동시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 선재 및 관재 직선교정기의 치구를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 교정구의 일측에 구비된 축은 수직면을 기준으로 후방으로 소정각도 기울어져 있고, 대향하는 타측에 구비된 축은 수직면을 기준으로 전방으로 소정각도 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 선재 및 관재 직선교정기의 치구를 제공하는 것이다.
이하에서는 예시 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 교정기의 치구를 나타내는 사시도이고, 도2는도1에 나타난 몸체의 사시도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 치구의 교정구를 나타내는 사시도이고, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 치구의 교정구를 나타내는 평면도이고, 도5는 도4의 A-A선 단면도이고, 도6은 도4의 B-B선 단면도이고, 도7의 (가)는 선재 및 관재의 입구로부터 출구까지 교정구의 설치높이를 조정하는 상태를 나타낸 개념도이고, (나)는 고정부재와 교정구의 관계를 설명하기 위한 분해사시도이며, 도8은 교정구의 일측에 설치된 축을 전방으로 기울이고, 타측에 설치된 축을 후방으로 기울인 상태에서 롤러 및 선재의 관계를 나타내는 도면이다.
도1에 있어서, 치구(4)는 양단에 구비된 지지부(16)가 지지베어링(6)에 지지되어 구동부(도시하지 않음)에 의하여 대략 3000rpm 이상의 고속으로 회전하면서 연속적으로 이송되는 선재 및 관재를 반경방향으로 점차 눌러주어 직선으로 교정하는 것이다.
물론, 상기 치구(4)의 출구를 지나 직선으로 교정된 선재 및 관재(2)는 필요한 길이만큼 절단기(도시하지 않음)에 의하여 연속적으로 절단이 된다.
상기 치구(4)의 몸체(10)는 양단에 그 치구(4)의 회전을 지지하는 지지부(16)가 형성되어 있고, 대략 원통형의 형상을 가지고 있고, 그 중앙부에는 길이방향으로 선재 및 관재(2)가 이송될 수 있는 이송로(12)가 관통되어 구비되어 있고, 상하면으로 원통의 일부가 절단되어 장착면(14)이 형성되어 있다.
또한, 상기 몸체(10)의 장착면(14)에는 상면과 하면을 번갈아가며 지그재그로 고정부재(18)가 고정볼트(24)에 의해 고정되어 있고, 상기 고정부재(18)의 중앙부에는조정볼트(26)가 설치되어 있으며, 상기 고정부재(18)는 6개 내지 7개가 장착이 되고, 선재 및 관재의 직경 및 필요한 직진도에 따라 그 숫자는 가감될 수 있는 것이다.
도3 내지 도6에 있어서, 상기 고정부재(18)의 하면 또는 상면에는 교정구(20)가 장착되어 있는데, 그 교정구(20)는 상기 몸체(10)의 중앙부에 형성되어 있는 이송로(12)에 삽입이 된 상태에서 조정볼트(28)에 의해 그 하면이 상기 고정부재(18)들에 각각 고정이 된다.
상기 교정구(20)의 종방향으로 중앙부에는 이송되는 선재 및 관재(2)가 끼워지는 홈(22)이 형성되어 있고, 상측 또는 하측의 고정부재(18)에 장착된 교정구(20)는 그 홈(22)이 아래 또는 위로 위치하게 되어 인접하여 하측의 고정부재(18)에 장착된 교정구(20)는 그 홈(22)이 반대방향으로 위치하게 된다.
상기 교정구(20)의 횡방향으로 중앙부에는 홈이 확장된 확대 홈(30)이 형성되어 있고, 그 확대 홈(30)의 양 벽면에는 각각 제1축(32) 및 제2축(34)이 장착되어 있으며, 상기 제1축(32) 및 제2축(34)에는 그 축들에 대하여 공회전하는 롤러(36)가 설치되어 있어 상기 치구(4)가 회전을 하면 상기 롤러(36)가 공회전을 하면서 선재 및 관재(2)의 외주면을 구름접촉을 하여 반경방향으로 눌러주게 된다.
한편, 상기 제1축(32) 및 제2축(34)에 볼 베어링(38)의 내륜을 끼우고, 그 볼 베어링(38)의 외륜이 상기 선재 및 관재(2)의 외주면과 구름접촉을 하도록 할 수도 있다.
상기 롤러(36) 및 볼 베어링(38) 외륜의 접촉면은 굴곡이 진 선재(2)와의 접촉면적을 늘릴 수 있도록 일정한 곡률반경을 가진 곡면으로 형성하는 것이 바람직하고, 상기 롤러(36) 및 볼 베어링(38) 외륜의 접촉면 표면에 초경, 금형공구강 등의 소재를 코팅하거나 링을 만들어 끼워맞춤하여 접촉면의 마모를 줄이고, 내구성을 향상시킬 수도 있다.
도6에 있어서, 상기 교정구(20)에 구비된 홈(22)의 바닥면 궤적은 선재 및 관재(2)의 이송방향과 같은 길이방향으로 일정한 곡률반경을 가진 곡선인 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 선재 및 관재(2)가 굴곡이 많이 이루어져 있다 하더라도 상기 홈(22)의 바닥면에 접촉하지 않고 그 선재 및 관재(2)의 직진도를 향상시킬 수 있기 때문이다.
도7의 (가)에 있어서, 상기 치구(4)의 입구로부터 출구에 이르기까지 상하로 위치한 교정구(20)는 점진적으로 상호 접근하는 것이 바람직하다. 그렇게 하면 점진적으로 선재 및 관재(2)의 굴곡이 잡혀나갈 수가 있는 것이다.
도7의 (나)에 있어서, 상기 교정구(20)를 상호 접근시키는 하나의 방법으로 그 교정구(20)의 두께를 점차적으로 늘려 나가는 방법도 있을 수 있고, 조정볼트(28)를 약간 푼 다음 상기 고정부재(18)의 조정볼트(26)를 잠가주면 그 고정부재(18)의 상면 또는 하면에 결합되는 교정구(20)를 아래로 내리거나 위로 올릴 수가 있는 것이고, 그 상태에서 다시 교정구(20)의 조정볼트(28)를 잠가주는 방법도 있을 수 있다.
상기 교정구(20)는 통상 이송되는 선재 및 관재와의 마찰과 마모를 줄이기 위하여 목재, 합성수지나 고무 등의 재질을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 선재 및 관재(2)가 이송하면서 치구(4)가 제자리에서 고속으로 회전을 하면, 상기 교정구(20)의 롤러(36)나 볼 베어링(38)의 외륜이 선재 및 관재(2)의 원주면과 접촉하면서 회전을 하게 되므로 선재 및 관재(2)의 단면으로 볼 때 360도 전방향에 걸쳐 가압을 해 줄 수가 있는 것이고, 그 폭을 점차로 줄여나가면 치구(4)의 출구부분에서는 선재 및 관재(2)가 직선으로 펴지는 것이다.
도8에 있어서, 제1축(32)은 전방으로 기울어져 있고, 제2축(34)은 후방으로 기울어져 있어 치구(4)가 제자리에서 고속으로 회전을 하면, 상기 교정구(20)의 롤러(36)나 볼 베어링(38)의 외륜이 선재 및 관재(2)의 원주면과 면접촉을 하면서 회전을 하게 되므로 선재 및 관재(2)에 이송력을 부여할 수도 있고, 그 선재 및 관재(2)의 단면으로 볼 때 360도 전방향에 걸쳐 가압을 해 줄 수가 있으므로 그 선재 및 관재(2)의 표면 광택을 향상시킬 수도 있고, 그 선재 및 관재(2)의 표면이 경화되어 경도가 향상되는 작용도 할 수가 있으며, 상기 제1축(32) 및 제2축(34)의 수평면을 기준으로 기울어진 각도는 0.3° 내지 10° 범위내에 있도록 하는 것이 바람직하다.
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.
본 발명에 의하면, 치구의 교정구로 선재 및 관재의 원주면 360도 전체를 골고루힘을 가해 눌러줄 수 있는 것이므로 절단되는 선재 및 관재의 직진도가 향상되는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 이송되는 선재 및 관재를 동시에 직선으로 교정하는 치구의 교정구와 선재 및 관재 사이에서 면접촉이 일어나도록 할 수 있으므로 선재 및 관재의 표면에는 긁힘의 발생이 감소하고, 선재 및 관재의 표면 광택이 훼손되지 않는 효과가 있다.
본 발명에 의하면 이송되는 선재 및 관재를 동시에 직선으로 교정하는 치구의 교정구와 선재 및 관재 사이의 접촉면이 일정한 곡률반경을 갖도록 하여 치구와 선재 및 관재의 접촉면적을 늘릴 수 있으므로 선재 및 관재의 직진도가 향상되는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 원통의 중앙에 길이방향으로 선재 및 관재가 이송될 수 있는 이송로가 구비되고, 상하면으로 원호의 일부가 절단되어 장착면이 형성되고, 양단에 베어링에 지지되는 지지부가 형성된 몸체와; 상기 몸체의 상하면에 각각 구비된 고정부재들과; 상기 고정부재들에 각각 고정되고, 설치방향이 몸체의 중심방향으로 위치하고, 상기 이송로에 삽입되어 몸체와 함께 회전하는 교정구로 구성된 직선 교정기의 치구에 있어서,
    상기 교정구는 중앙에 길이방향으로 선재 및 관재가 이송될 수 있도록 홈을 구비하고, 상기 홈의 중앙부 양 측면으로 홈을 확대하여 그 확대된 홈의 각각에 축을 설치하고, 그 축에 공회전하는 롤러를 결합하여서 된 것을 특징으로 하는 선재 및 관재 직선 교정기의 치구.
  2. 원통의 중앙에 길이방향으로 선재 및 관재가 이송될 수 있는 이송로가 구비되고, 상하면으로 원호의 일부가 절단되어 장착면이 형성되고, 양단에 베어링에 지지되는 지지부가 형성된 몸체와; 상기 몸체의 상하면에 각각 구비된 고정부재들과; 상기 고정부재들에 각각 고정되고, 설치방향이 몸체의 중심방향으로 위치하고, 상기 이송로에 삽입되어 몸체와 함께 회전하는 교정구로 구성된 직선 교정기의 치구에 있어서,
    상기 교정구는 중앙에 길이방향으로 선재 및 관재가 이송될 수 있도록 홈을 구비하고, 상기 홈의 중앙부 양 측면으로 홈을 확대하여 그 확대된 홈의 각각에 축을 설치하고, 그 축에 볼 베어링의 내륜을 장착하고, 그 볼 베어링의 외륜이 공회전하도록 한 것을 특징으로 하는 선재 및 관재 직선 교정기의 치구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 교정구에 구비된 홈의 바닥면 궤적이 길이방향으로 일정한 곡률반경을 가진 곡선인 것을 특징으로 하는 선재 및 관재 직선교정기의 치구.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 고정부재에 결합된 조정볼트에 의하여 상기 교정구를 상하로 이동시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 선재 및 관재 직선교정기의 치구.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 교정구의 일측에 구비된 축은 수평면을 기준으로 후방으로 소정각도 기울어져 있고, 대향하는 타측에 구비된 축은 수평면을 기준으로 전방으로 소정각도 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 선재 및 관재 직선교정기의 치구.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 축이 수평면을 기준으로 기울어진 각도가 0.3도 내지 10도의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 선재 및 관재 직선교정기의 치구.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 롤러 또는 볼 베어링 외륜의 접촉면이 일정한 곡률반경을 가진 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 선재 및 관재 직선교정기의 치구.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 롤러(36) 또는 볼 베어링(38) 외륜의 접촉면 표면에 초경 소재층을 형성한 것을 특징으로 하는 코팅선재 및 관재 직선교정기의 치구.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 롤러(36) 또는 볼 베어링(38) 외륜의 접촉면 표면에 금형공구강 소재층을 형성한 것을 특징으로 하는 코팅선재 및 관재 직선교정기의 치구.
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