KR200470432Y1 - 비닐 하우스용 파이프 제조 장치 - Google Patents

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KR200470432Y1 KR2020130004679U KR20130004679U KR200470432Y1 KR 200470432 Y1 KR200470432 Y1 KR 200470432Y1 KR 2020130004679 U KR2020130004679 U KR 2020130004679U KR 20130004679 U KR20130004679 U KR 20130004679U KR 200470432 Y1 KR200470432 Y1 KR 200470432Y1
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류재원
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Abstract

본 고안은 비닐 하우스용 파이프 제조 장치에 관한 것으로 더욱 세부적으로는 굽힘 강도 및 설치 방법이 개선된 내측 리브를 갖는 비닐 하우스용 골조 파이프를 제조하기 위한 비닐 하우스용 파이프 제조 장치에 관한 것으로, 일정한 폭을 갖는 금속판재가 코일 형상으로 감긴 판재 투입부와 상기의 판재 투입부에서 투입된 금속판재가 성형을 위해 안착하는 판재 투입 롤러와 금속판재의 양 끝단에 내측 리브 성형을 위한 다수 개의 측면 성형 상부 롤러와 상기의 측면 성형 상부 롤러와 쌍을 이루는 다수 개의 측면 성형 하부 플레이트로 구성되는 측면 성형부와 금속판재의 굴곡부 성형을 위한 다수 개의 굴곡 성형 상부 롤러와 상기의 굴곡 성형 상부 롤러와 쌍을 이루는 다수 개의 굴곡 성형 하부 롤러로 구성되는 굴곡 성형부와 상기의 측면 성형부와 굴곡 성형부에서 성형이 완료된 금속판재를 원형의 파이프로 성형하는 다수 개의 파이프 성형 상부 롤러와 상기의 파이프 성형 상부 롤러와 쌍을 이루는 다수 개의 파이프 성형 하부 롤러로 구성되는 파이프 성형부와 상기의 파이프 성형부를 지난 원형의 파이프가 벌어지는 것을 방지하기 위하여 용접을 수행하여 용접 결합부를 생성하는 용접부와 상기의 용접부에서 용접이 완료된 파이프의 용접 결합부에 열처리를 수행하는 열처리부와 열처리를 완료한 파이프를 일정 길이로 절단하는 커팅부로 구성되어, 재료비의 상승을 최소화하고 굽힘 강도를 개선하여 비닐하우스의 파손을 방지하는 비닐 하우스용 골조 파이프를 효과적으로 제조하기 위한 비닐 하우스용 파이프 제조 장치를 제공하는 효과가 있다.

Description

비닐 하우스용 파이프 제조 장치{MANUFACTURING SYSTEM OF PIPE FOR VINYLHOUSE}
본 고안은 비닐 하우스용 파이프 제조 장치에 관한 것으로 더욱 세부적으로는 굽힘 강도 및 설치 방법이 개선된 내측 리브를 갖는 비닐 하우스용 골조 파이프를 제조하기 위한 비닐 하우스용 파이프 제조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 비닐하우스는 농촌에서 채소류나 화훼류를 재배하는데 주로 사용되는 것으로서, 얇고 가벼우며 투광성이 좋은 합성수지 필름을 피복재로 사용한다. 따라서, 피복재가 가벼움으로 인해 비닐하우스를 구성하는 골조 역시 일반 주택이나 유리온실에 사용되는 골조에 비해 상대적으로 굽힘 강도가 약하고 굵기도 가는 원형 파이프를 사용하여 제작한다. 이러한 이유로 종래 비닐하우스에 사용되는 원형 파이프는 일반적으로 수도배관 등에 사용되는 20mm 내외의 원형 파이프가 주로 사용되고 있다. 종래 비닐하우스의 골조는 아치형 골조와 수평형 골조로 구성된다. 아치형 골조는 비닐하우스의 지붕을 형성하는 아치 부와 상기 아치 부를 지지하는 수직 부로 구성되고, 통상 하나의 원형 파이프의 중심부분을 파이프 절곡기로 절곡시켜 아치 부와 수직 부로 제작된다. 아치형 골조는 비닐하우스의 규모를 고려하여 비닐하우스에 형성되는 터널의 단면과 동일한 크기의 호를 갖는 아치 부와 일정 높이의 수직부를 갖도록 다수 개가 제작되고, 비닐하우스가 설치될 길이방향으로 균일한 간격을 두고 지면에 수직 부의 양단부가 매립되어 설치된다. 수평형 골조는 상기 아치형 골조들을 연결하는 것으로서, 아치형 골조들의 측면에 직교 되게 설치된 뒤 고정클립에 의해 아치형 골조에 고정되어 아치형 골조들이 견고하게 설치될 수 있게 한다. 비닐하우스의 골조가 아치형 골조와 수평형 골조의 체결로 완성되면 골조의 외부에 피복재를 덮고, 상기 피복재가 유동 되지 않게 로프 등으로 고정하여 비닐하우스를 완성한다. 이때, 사용되는 피복재는 여러 가지가 사용될 수 있으나, 온실로 사용할 비닐하우스를 만드는 경우에는 투명한 합성수지 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 원형 파이프로 제작된 골조와 합성수지 필름을 피복재로 사용한 비닐하우스는 내구성이나 보온성 면에서는 유리로 제작되는 온실에 비해 성능이 떨어지는 것이 사실이다. 그러나 제작비가 고가인 유리 온실에 비해 월등히 적은 비용으로 손쉽게 제작할 수 있고, 내구성과 보온성 역시 채소류나 화훼류를 재배하는 데에는 충분하기 때문에 시설재배 농가들은 고가인 유리 온실에 비해 비닐하우스의 사용을 선호하는 것이 현실이다. 그러나 비닐하우스에 사용되는 원형 파이프와 피복재로 사용되는 합성수지 필름은 내구성이 낮은 문제가 있으며, 이로 인해 일기가 좋지 않을 경우에는 비닐하우스가 붕괴 또는 파손되는 문제가 있다. 예를 들어 폭설이 내릴 때에는 비닐하우스의 외부에 쌓인 눈의 무게를 골조가 지탱하지 못하고 무너지는 경우가 있으며, 강풍이 불 때에는 피복재가 강풍을 견디지 못해 찢어지거나 피복재가 찢어지지 않는 경우에는 폭설 때와 마찬가지로 골조가 지탱하지 못해 비닐하우스가 붕괴 되는 등의 문제가 있다. 이와 같이 폭설과 강풍에 비닐하우스가 붕괴 되거나 파손되는 것을 방지하기 위해서는 비닐하우스를 구성하는 골조와 피복재의 강도를 높여야만 된다. 먼저, 피복재의 강도를 높이는 방법은 인장강도가 높은 피복재를 사용하는 것과, 종래의 피복재 외부에 다른 피복재를 덧씌워 겹쳐지게 하는 것으로도 피복재의 인장 강도를 증가시킬 수 있다. 그러나 골조의 경우에는 처음부터 굽힘 강도가 큰 원형 파이프를 사용하지 않으면 근본적으로 골조의 강도를 높일 수 없다. 즉, 골조의 강도를 높이기 위해서는 처음부터 굽힘 강도가 큰 원형 파이프로 골조를 제작해야만 하며, 굽힘 강도가 큰 원형 파이프는 재료의 굽힘 강도가 종래에 사용되던 재료보다 크거나 동일 재료로 생산하는 경우에는 지름이 큰 것을 사용해야만 하는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-2002-0069756(2002.11.11)
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안에서는 금속판재를 이용하여 같은 직경의 파이프에 비하여 굽힘강도가 개선되도록 내측 리브 및 굴곡부를 갖는 비닐 하우스용 파이프를 제조하기 위한 비닐 하우스용 파이프 제조 장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 고안의 목적을 달성하기 위한 구성으로는, 내측 리브와 굴곡부를 포함하는 비닐 하우스용 파이프 제조 장치에 있어서, 일정한 폭을 갖는 금속판재가 코일 형상으로 감긴 판재 투입부와 상기의 판재 투입부에서 투입된 금속판재가 성형을 위해 안착하는 판재 투입 롤러와 금속판재의 양 끝단에 내측 리브 성형을 위한 다수 개의 측면 성형 상부 롤러와 상기의 측면 성형 상부 롤러와 쌍을 이루는 다수 개의 측면 성형 하부 플레이트로 구성되는 측면 성형부와 금속판재의 굴곡부 성형을 위한 다수 개의 굴곡 성형 상부 롤러와 상기의 굴곡 성형 상부 롤러와 쌍을 이루는 다수 개의 굴곡 성형 하부 롤러로 구성되는 굴곡 성형부와 상기의 측면 성형부와 굴곡 성형부에서 성형이 완료된 금속판재를 원형의 파이프로 성형하는 다수 개의 파이프 성형 상부 롤러와 상기의 파이프 성형 상부 롤러와 쌍을 이루는 다수 개의 파이프 성형 하부 롤러로 구성되는 파이프 성형부와 상기의 파이프 성형부를 지난 원형의 파이프가 벌어지는 것을 방지하기 위하여 용접을 수행하여 용접 결합부를 생성하는 용접부와 상기의 용접부에서 용접이 완료된 파이프의 용접 결합부에 열처리를 수행하는 열처리부와 열처리를 완료한 파이프를 일정 길이로 절단하는 커팅부가 있다.
본 고안의 다른 특징으로는, 상기의 굴곡 성형부의 굴곡 성형 상부 롤러와 굴곡 성형 하부 롤러는 상하 유동이 조절 가능한 굴곡 성형 롤러 플레이트에 결합하며, 굴곡 성형 롤러 플레이트가 분할되어 일부만 상하 유동이 조절 가능하고 상하 유동이 되지 않는 굴곡 성형 롤러 플레이트에는 굴곡 성형 상부 롤러와 굴곡 성형 하부 롤러 대신 판재 이송 롤러로 구성된다.
본 고안의 또 다른 특징으로는, 상기의 열처리부는 끝단에 토치를 형성하는 토치관과 불활성 가스인 질소 가스, 아르곤 가스 등의 압축 가스를 분사하는 가스관과 냉각수를 배출하는 물분사 노즐로 구성된다.
상기한 바와 같이 본 고안은 재료비의 상승을 최소화하고 굽힘 강도를 개선하여 비닐하우스의 파손을 방지하는 비닐 하우스용 골조 파이프를 효과적으로 제조하기 위한 비닐 하우스용 파이프 제조 장치를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 기존의 금속 파이프 제조 시스템의 평면도.
도 2는 본 고안에 따른 비닐 하우스용 파이프 제조 장치의 구성도.
도 3은 본 고안에 따른 비닐 하우스용 파이프 제조 장치의 굴곡 성형부의 구성도.
도 4는 본 고안에 따른 비닐 하우스용 파이프 제조 장치의 측면, 굴곡, 파이프 성형부 및 성형의 예시도.
도 2는 본 고안에 따른 비닐 하우스용 파이프 제조 장치의 구성도로서 이를 참조하여 본원 고안의 구성요소를 설명하면 다음과 같다. 내측 리브(2)와 굴곡부(3)를 포함하는 비닐 하우스용 파이프 제조 장치에 있어서, 일정한 폭을 갖는 금속판재(1)가 코일 형상으로 감긴 판재 투입부(10);와 상기의 판재 투입부(10)에서 투입된 금속판재(1)가 성형을 위해 안착하는 판재 투입 롤러(21)와 금속판재(1)의 양 끝단에 내측 리브(2) 성형을 위한 다수 개의 측면 성형 상부 롤러(22)와 상기의 측면 성형 상부 롤러(22)와 쌍을 이루는 다수 개의 측면 성형 하부 플레이트(23)로 구성되는 측면 성형부(20);와 금속판재(1)의 굴곡부(3) 성형을 위한 다수 개의 굴곡 성형 상부 롤러(31)와 상기의 굴곡 성형 상부 롤러(31)와 쌍을 이루는 다수 개의 굴곡 성형 하부 롤러(32)로 구성되는 굴곡 성형부(30);와 상기의 측면 성형부(20)와 굴곡 성형부(30)에서 성형이 완료된 금속판재(1)를 원형의 파이프로 성형하는 다수 개의 파이프 성형 상부 롤러(41)와 상기의 파이프 성형 상부 롤러(41)와 쌍을 이루는 다수 개의 파이프 성형 하부 롤러(42)로 구성되는 파이프 성형부(40);와 상기의 파이프 성형부(40)를 지난 원형의 파이프가 벌어지는 것을 방지하기 위하여 용접을 수행하여 용접 결합부(4)를 생성하는 용접부(50);와 상기의 용접부(50)에서 용접이 완료된 파이프의 용접 결합부(4)에 열처리를 수행하는 열처리부(60);와 열처리를 완료한 파이프를 일정 길이로 절단하는 커팅부(70)로 구성되는 비닐 하우스용 파이프 제조 장치이다. 그리고, 상기의 열처리부(60)는 끝단에 토치를 형성하는 토치관(61)과 불활성 가스인 질소 가스, 아르곤 가스 등의 압축 가스를 분사하는 가스관(62)과 냉각수를 배출하는 물분사 노즐(63)로 구성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기의 측면 성형부(20)와 굴곡 성형부(30) 및 파이프 성형부(40)의 롤러는 벨트나 기어를 추가하여 하나의 축을 구동시킴에 따라, 다른 롤러 축도 같이 회전되게 하는 방식으로 구동된다. 기존의 비닐하우스 골조는 외측에 굴곡이나 패턴을 추가하여 내구성을 강화하는데 그쳤으나 본 비닐 하우스용 파이프 제조 장치의 경우 내측 리브(2)를 추가로 구비하여 내구성을 더욱 강화할 수 있다.
도 3은 본 고안에 따른 비닐 하우스용 파이프 제조 장치의 굴곡 성형부의 구성도로서 이를 참조하여 본원 고안의 다른 특징을 설명하면 다음과 같다. 도 3의 a와 같이 굴곡 성형부(30)의 굴곡 성형 상부 롤러(31)와 굴곡 성형 하부 롤러(32)는 상하 유동이 조절 가능한 굴곡 성형 롤러 플레이트(33)에 결합 되는 것을 특징으로 하며, 도 3의 b와 같이 굴곡 성형 롤러 플레이트(33)가 분할되어 일부만 상하 유동이 조절 가능하고 상하 유동이 되지 않는 굴곡 성형 롤러 플레이트(33)에는 굴곡 성형 상부 롤러(31)와 굴곡 성형 하부 롤러(32) 대신 판재 이송 롤러(34)로 구성될 수도 있다. 상기의 굴곡 성형 롤러 플레이트(33)는 수동 및 자동으로 상하 방향으로 움직이는 일반 기계 구조로서 상세한 구성요소는 생략한다. 또한, 굴곡 성형 롤러 플레이트(33)는 굴곡 성형 상부 롤러(31)와 굴곡 성형 하부 롤러(32) 및 판재 이송 롤러(34)로 3단 구성될 수도 있다. 이와 같이 3단으로 구성된 경우 굴곡 성형 롤러 플레이트(33)가 상향 고정된 경우에는 금속판재(1)가 굴곡 성형 상부 롤러(31)와 굴곡 성형 하부 롤러(32) 사이에 위치함으로써, 굴곡부(3) 성형이 가능하다. 반면에, 굴곡 성형 롤러 플레이트(33)가 하향 고정된 경우에는 금속판재(1) 굴곡 성형 상부 롤러(31)와 판재 이송 롤러(34) 사이에 위치함으로써, 굴곡부(3) 성형 없이 단순 이송만을 수행한다.
도 4는 본 고안에 따른 비닐 하우스용 파이프 제조 장치의 측면, 굴곡, 파이프 성형부 및 성형의 예시도로서 이를 참조하여, 본 고안에 따른 비닐 하우스용 파이프 제조장치에 의한 비닐하우스 파이프 제조 과정을 설명하면 다음과 같다.
판재 투입부(10)에 금속판재(1)가 판재 투입 롤러(21)에 안착시킨 후 구동모터에 의하여 금속판재(1)가 성형을 위하여 상술한 바와 같이 순차적으로 측면 성형부(20), 굴곡 성형부(30),파이프 성형부(40)를 거친다. 각각의 성형부를 구성하는 롤러 및 플레이트의 개수는 성형 정밀도에 따라 유동적으로 변경이 가능하다. 굴곡 성형 상부 롤러(31)와 굴곡 성형 하부 롤러(32)가 결합된 굴곡 성형 롤러 플레이트(33)를 하 방향으로 이동시킬 경우 판재 이송 롤러(34)가 결합된 굴곡 성형 롤러 플레이트(33)는 초기 상태를 유지함으로써, 측면 성형부(20)에서 성형된 금속판재(1)를 원활하게 이송시켜 도 4에 b와 같이 굴곡부(3)를 성형하지 않는다. 상기와 같이 굴곡 성형 롤러 플레이트(33)를 하 방향으로 이동시킴으로써, 선택적으로 굴곡부(3)를 성형할 수 있다. 상기와 같이 각각의 성형부를 거친 후 용접부(50)에 다다르면, 세로심 용접기에 의하여 내측리브(2)가 맞닿은 표면인 용접결합부(4)에 용접이 이루어진다. 또한, 상기의 용접부(50)에서 용접이 완료된 비닐 하우스용 파이프(5)는 열처리부(60)내에 구성된 토치관(61)의 토치에 의하여 용접결합부(4)에 열을 가하고 불활성 압축 가스를 분사하는 가스관(62)에 의하여 열처리 영역과 냉각영역을 분리한 후, 물분사 노즐(63)에 의해 배출되는 냉각수로 냉각 영역만을 냉각 시켜 용접열에 의한 열응력을 최소화할 수 있다. 상기의 열처리를 완료한 비닐 하우스용 파이프(5)는 커팅부(70)에 구성된 절단 장치에 의하여 용도에 맞는 길이로 절단된다. 상기의 커팅부(70)는 비닐 하우스용 파이프 절단을 위하여 상하 또는 좌우로 왕복하는 블레이드(71)가 결합되며 구동 모터에 의하여 전 후진하는 블레이드 레일(72)과 상기의 블레이드(71)가 비닐 하우스용 파이프의 절단 부위에 접촉되는 것을 감지하는 접촉센서(73)로 구성된다. 이에 따라, 성형이 완료된 비닐 하우스용 파이프(5)의 일정한 길이가 열처리부(60)를 통과하면, 블레이드(71)가 절단 부위에 닿으며, 이를 접촉센서(73)에서 감지하여 비닐 하우스용 파이프(5)의 이송 속도와 동일하게 블레이드 레일(72)이 이동하며 블레이드(71)에 의하여 절단 작업이 이루어진다. 절단이 완료되면, 블레이드 레일(72)은 원위치로 복귀하게 된다. 이로 인하여, 연속적으로 비닐 하우스용 파이프(5)의 제조 및 절단이 가능하다. 본 고안은 특정의 실시 예 및 적용 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허 청구 범위에 의해 나타난 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능 하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1. 금속판재 2. 내측 리브
3. 굴곡부 4. 용접 결합부
5. 비닐 하우스용 파이프 10. 판재 투입부
20. 측면 성형부 21. 판재 투입 롤러
22. 측면 성형 상부 롤러 23. 측면 성형 하부 플레이트
30. 굴곡 성형부 31. 굴곡 성형 상부 롤러
32. 굴곡 성형 하부 롤러 33. 굴곡 성형 롤러 플레이트
34. 판재 이송 롤러 40. 파이프 성형부
41. 파이프 성형 상부 롤러 42. 파이프 성형 하부 롤러
50. 용접부 60. 열처리부
61. 토치관 62. 가스관
63. 물 분사 노즐 70. 커팅부
71. 블레이드 72. 블레이드 레일
73. 접촉센서

Claims (6)

  1. 내측 리브(2)와 굴곡부(3)를 포함하는 비닐 하우스용 파이프 제조 장치에 있어서,
    일정한 폭을 갖는 금속판재(1)가 코일 형상으로 감긴 판재 투입부(10);와
    상기의 판재 투입부(10)에서 투입된 금속판재(1)가 성형을 위해 안착하는 판재 투입 롤러(21)와 금속판재(1)의 양 끝단에 내측 리브(2) 성형을 위한 다수 개의 측면 성형 상부 롤러(22)와 상기의 측면 성형 상부 롤러(22)와 쌍을 이루는 다수 개의 측면 성형 하부 플레이트(23)로 구성되는 측면 성형부(20);와
    금속판재(1)의 굴곡부(3) 성형을 위한 다수 개의 굴곡 성형 상부 롤러(31)와 상기의 굴곡 성형 상부 롤러(31)와 쌍을 이루는 다수 개의 굴곡 성형 하부 롤러(32)로 구성되는 굴곡 성형부(30);와
    상기의 측면 성형부(20)와 굴곡 성형부(30)에서 성형이 완료된 금속판재(1)를 원형의 파이프로 성형하는 다수 개의 파이프 성형 상부 롤러(41)와 상기의 파이프 성형 상부 롤러(41)와 쌍을 이루는 다수 개의 파이프 성형 하부 롤러(42)로 구성되는 파이프 성형부(40);와
    상기의 파이프 성형부(40)를 지난 원형의 파이프가 벌어지는 것을 방지하기 위하여 용접을 수행하여 용접 결합부(4)를 생성하는 용접부(50);와
    상기의 용접부(50)에서 용접이 완료된 파이프의 용접 결합부(4)에 열처리를 수행하는 열처리부(60);와
    열처리를 완료한 파이프를 일정 길이로 절단하는 커팅부(70);로 구성되는 비닐 하우스용 파이프 제조 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    굴곡 성형부(30)의 굴곡 성형 상부 롤러(31)와 굴곡 성형 하부 롤러(32)는 상하 유동이 조절 가능한 굴곡 성형 롤러 플레이트(33)에 결합 되는 것을 특징으로 하는 비닐 하우스용 파이프 제조 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    굴곡 성형 롤러 플레이트(33)는 굴곡 성형 상부 롤러(31)와 굴곡 성형 하부 롤러(32) 및 판재 이송 롤러(34)로 3단 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 비닐 하우스용 파이프 제조 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    굴곡 성형 롤러 플레이트(33)가 분할되어 일부만 상하 유동이 조절 가능하고 상하 유동이 되지 않는 굴곡 성형 롤러 플레이트(33)에는 굴곡 성형 상부 롤러(31)와 굴곡 성형 하부 롤러(32) 대신 판재 이송 롤러(34)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 비닐 하우스용 파이프 제조 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    열처리부(60)는 끝단에 토치를 형성하는 토치관(61)과 불활성 가스인 질소 가스, 아르곤 가스 등의 압축 가스를 분사하는 가스관(62)과 냉각수를 배출하는 물분사 노즐(63)로 구성되는 것을 특징으로 하는 비닐 하우스용 파이프 제조 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    커팅부(70)는 비닐 하우스용 파이프 절단을 위하여 상하 또는 좌우로 왕복하는 블레이드(71)가 결합되며 구동 모터에 의하여 전 후진하는 블레이드 레일(72)과 상기의 블레이드(71)가 비닐 하우스용 파이프의 절단 부위에 접촉되는 것을 감지하는 접촉센서(73)로 구성되는 것을 특징으로 하는 비닐 하우스용 파이프 제조 장치.
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