KR20100019654A - 액압성형 테프론 벨로우즈의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 테프론 벨로우즈의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주름부가 균일한 두께를 갖는 벨로우즈를 성형함과 아울러 테프론 튜브의 외부에 금속튜브를 일체로 구비하여 벨로우즈의 내구성을 향상시키도록 한 액압성형 테프론 벨로우즈의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 양단부가 플레어링된 테프론 튜브를 가압장치에 장착한 후 압축하여 벨로우즈로 성형하는 테프론 벨로우즈 제조방법에 있어서, 상기 테프론 튜브(120)의 플레어링 작업 전에 상기 테프론 튜브(120)의 외부에 구비되게 플랜지(115)를 끼워넣은 다음 상기 테프론 튜브(120)의 양단부를 플레어링시키는 단계를 거치게 되고, 상기 테프론 튜브(120)의 플레어링 작업후에는 금형장치(105)의 내부에 테프론 튜브(120)를 구비하고, 상기 테프론 튜브(120)의 측벽에 위치되는 각각의 중간금형(107) 사이에 이격부재(130)를 설치하는 이격부재 설치단계와; 상기 단계 후 상기 테프론 튜브(120)의 내부에 물을 주입시켜 저압으로 가압하면서 상기 테프론 튜브(120)의 측벽을 외측방향으로 팽창시키는 예비팽창 단계와; 상기 테프론 튜브(120)의 예비팽창 후에는 상기 이격부재(130)를 제거하고, 상기 테프론 튜브(120)의 내부에 물을 주입시켜 고압으로 가압시키면서 상기 금형장치(105)의 상부를 가압장치(100)로 압축시켜 상기 테프론 튜브(120)를 2차적으로 팽창시키는 팽창단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
가압장치, 플랜지, 테프론 튜브, 이격부재, 금속튜브

Description

액압성형 테프론 벨로우즈의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR HYDRO-FORMING TEFRON BELLOWS}
본 발명은 액압성형 테프론 벨로우즈의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주름부가 균일한 두께를 갖는 벨로우즈를 성형함과 아울러 테프론튜브의 외부에 금속튜브를 일체로 구비하여 벨로우즈의 내구성을 향상시키도록 한 액압성형 테프론 벨로우즈의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 현대산업설비의 혈관이라 할 수 있는 배관의 신축이나 팽창 및 구동기기의 진동문제, 풍압 및 지진 등에 의한 이동, 파손 등의 문제로부터 배관 라인에 가해지는 과중한 응력을 흡수하여 배관 및 기기를 보호하기 위한 수단으로서 배관의 길이방향으로 변위를 흡수할 수 있는 벨로우즈형 신축관이 일정 간격으로 연결시공되어 사용되고 있다.
특히, 냉연 강판(Stainless-steel)의 소요량 증대에 따른 내산 설비의 확대 및 신예화, 대형화로 인한 내산용 벨로우즈의 사용량은 매년 증대되고 있는 실정이다.
종래의 벨로우즈 신축관의 제조방식은 금형장치의 안쪽에 테프론 튜브를 삽 입한 후 금형장치를 고온으로 가열한 다음 튜브의 내부에 고압의 공기를 주입하여 튜브를 팽창시킴으로써 주름부가 형성된 벨로우즈를 성형하였다.
그러나 종래의 제조방법으로 제조된 벨로우즈는 압력에 의해서 튜브의 길이가 더 길어짐에 따라 주름부를 이루는 골과 산에 근접할수록 주벽의 두께가 얇아지는 단점이 있었다. 이로 인해 주름부의 부위가 압력에 의해 손쉽게 파손되는 단점과 예상교체시기의 책정이 어려운 문제점이 있었다.
또한, 종래의 금형장치는 한 세트의 코어 금형을 가지고 단일 종류(규격)의 제품만을 성형할 수 있는 문제점이 존재하여 다른 제품을 생산할 경우에는 금형 전체를 교체하여야 하는 단점이 있었다.
이에 금형장치의 내부에 튜브를 삽입시킨 후 상부에서 금형장치를 가압하여 벨로우즈를 성형하도록 하는 기술이 개시되었다.
그러나, 위의 기술도 금형장치의 가열이 필수적으로 이루어지는 바, 작업시간이 장기화되고, 벨로우즈의 성형 후 냉각이 이루어져야 함에 따라 더 많은 작업시간이 필요하게 되며, 생산량의 저하를 가져오는 단점이 있었으며, 냉각에 따라 벨로우즈의 수축이 발생되어 균일한 두께의 벨로우즈를 생산하기 어려웠다.
또한, 벨로우즈의 기계적 강도를 높여 내구성을 향상시키고자 튜브의 외부에 일체로 형성되게 금속튜브를 구비하여 벨로우즈를 성형하기도 하는데, 상기 금속튜브를 구비한 경우에도 위에서 설명한 바와 같이 금형장치에 삽입시켜 제조하고 있는 실정이다.
그러나 상기의 방법으로 제조한 경우 벨로우즈의 성형 후 냉각공정이 필수적 으로 이루어져야 함에 따라 냉각으로 인해 테프론 튜브가 수축되면서 금속튜브의 내주면으로부터 떨어지게 되는 경우가 발생하게 되어 결국에는 벨로우즈의 내구성을 높이지 못하게 되는 단점이 있었다.
이에 따라, 내구성을 향상시키기 위해 금속튜브를 구비한 경우 벨로우즈의 성형후에도 테프론튜브와 떨어지지 않고 일체로 성형시킬 수 있도록 한 기술의 개시가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 최소한의 부품으로 주름부가 균일한 두께를 갖는 벨로우즈를 성형할 수 있으며, 제품의 길이를 조절할 수 있는 액압성형 테프론 벨로우즈의 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 수압을 이용하여 테프론 튜브를 팽창시킴에 따라 금형을 가열하는 과정과 냉각과정을 거치지 않고도 제품을 제조할 수 있으며, 이러한 제작공정의 단순화를 통해 단시간내에 대량생산이 가능하도록 함으로써 생산성을 향상시키도록 한 액압성형 테프론 벨로우즈의 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 테프론 튜브의 외부에 금속튜브를 구비하여 일체로 제조함으로써 벨로우즈를 더욱 보강시킬 수 있으며, 수압을 이용함으로써 성형 후 테프론 튜브의 수축이 발생되지 않아 금속튜브와 일체로 성형시킬 수 있으며, 이에 따라 벨로우즈의 내구성을 보다 향상시킬 수 있게 되는 액압성형 테프론 벨로우즈의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 양단부가 플레어링된 테프론 튜브를 가압장치에 장착한 후 압축하여 벨로우즈로 성형하는 테프론 벨로우즈 제조방법에 있어서, 상기 테프론 튜브(120)의 플레어링 작업 전에 상기 테프론 튜 브(120)의 외부에 구비되게 플랜지(115)를 끼워넣은 다음 상기 테프론 튜브(120)의 양단부를 플레어링시키는 단계를 거치게 되고, 상기 테프론 튜브(120)의 플레어링 작업후에는 금형장치(105)의 내부에 테프론 튜브(120)를 구비하고, 상기 테프론 튜브(120)의 측벽에 위치되는 각각의 중간금형(107) 사이에 이격부재(130)를 설치하는 이격부재 설치단계와; 상기 단계 후 상기 테프론 튜브(120)의 내부에 물을 주입시켜 저압으로 가압하면서 상기 테프론 튜브(120)의 측벽을 외측방향으로 팽창시키는 예비팽창 단계와; 상기 테프론 튜브(120)의 예비팽창 후에는 상기 이격부재(130)를 제거하고, 상기 테프론 튜브(120)의 내부에 물을 주입시켜 고압으로 가압시키면서 상기 금형장치(105)의 상부를 가압장치(100)로 압축시켜 상기 테프론 튜브(120)를 2차적으로 팽창시키는 팽창단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 테프론 튜브(120)의 기계적성질을 높이도록 양단부의 플레어링 작업 전 상기 테프론 튜브(120)의 외표면에 금속튜브(135)를 구비한 상태에서 동시에 성형하는 금속튜브 설치단계를 더 포함하고, 상기 금속튜브(135)에는 상기 테프론 튜브(120)와의 사이 공간에 내장된 공기를 외부로 배출시키도록 공기구멍(137)이 형성된 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 최소한의 부품으로 주름부가 균일한 두께를 갖는 벨로우즈를 성형할 수 있으며, 중간금형의 수에 의해 제품의 길이를 조절할 수 있게 되며, 수압을 이용하여 테프론 튜브를 팽창시킴에 따라 금형을 가열하는 과정과 냉각과정을 거치지 않고도 제품을 제조할 수 있어 제작공정의 단순 화를 통해 단시간내에 대량생산할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 테프론튜브의 외부에 금속튜브가 이격되지 않고 일체로 완전 부착되게 하여 벨로우즈를 제조함으로써 금속튜브에 의한 벨로우즈의 보강으로 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 액압성형 테프론 벨로우즈의 제조방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 금형장치에 테프론 튜브가 삽입된 상태를 보인 상태도이고, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 의한 테프론 벨로우즈의 제조과정을 보인 과정도이며, 도 3은 본 발명에 의해 제조된 벨로우즈를 보인 상태도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 액압성형 테프론 벨로우즈의 제조방법은 테프론 튜브(120)의 양단부를 플레어링시키는 단계와, 플레어링된 테프론 튜브(120)를 금형장치(105)에 장착시키는 단계와, 장착된 테프론 튜브(120)를 가압장치(100)로 압축하여 벨로우즈로 성형하는 단계로 이루어진다.
이때, 상기 테프론 튜브(120)의 플레어링작업 전에 플랜지(115)를 상기 테프론 튜브(120)의 외부에 끼워넣게 된다.
즉, 벨로우즈의 성형 후 상기 테프론 튜브(120)의 양단부에 플랜지(115)가 일체로 장착되도록 플랜지(115)를 구비하는 플랜지 결속단계를 거치게 되는 것이다.
또한, 상기 과정을 거친 후 상기 테프론 튜브(120)를 금형장치(105)에 체결 시킨 후에는 상기 테프론 튜브(120)의 내부로 수압을 주입하고, 상기 금형장치(105)의 상부에서 가압장치(100)로 압축시키면서 주름부(122)를 형성시키는 단계를 거치게 된다.
여기서, 상기 금형장치(105)는 상기 테프론 튜브(120)의 상/하측에 각각 구비되는 상부금형(105a) 및 하부금형(105b)과, 테프론 튜브(120)의 측벽에 구비되는 중간금형(107)으로 구성되어 있다.
상기 주름부(122)의 형성단계에서는 상기 플랜지(115)와 중간금형(107)의 사이에 이격부재(130)를 설치한 후 상기 테프론 튜브(120)의 내부에 물을 주입시켜 저압으로 가압하면서 상기 테프론 튜브(120)의 측벽을 외측방향으로 1차적으로 조금 팽창시키는 예비팽창 단계를 거치게 된다.
그리고, 상기 테프론 튜브(120)의 예비팽창 후에는 상기 이격부재(130)를 제거하고, 상기 테프론 튜브(120)의 내부에 물을 주입시켜 고압으로 가압시키면서 상기 가압장치(100)를 압축시켜 상기 테프론 튜브(120)를 2차적으로 팽창시키는 팽창단계를 거쳐 벨로우즈를 완성시키게 된다.
여기서, 상기 가압장치(100)는 통상의 프레스 가공과 같이 가압하면서 상기 테프론 튜브(120)를 압축시키는 것이고, 상기 이격부재(130)는 파이프 또는 지지대로 형성하여 각각의 중간금형(107)을 서로 이격시키도록 구비하거나 결합시 하나의 원형띠를 이루도록 반원형의 고리로 형성할 수도 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 테프론 튜브(120)의 기계적성질을 높이도록 테프론 튜브(120)의 플레어링 작업 전 상기 테프론 튜브(120)의 외부에 금속튜브(135) 를 구비한 상태에서 동시에 플레어링 작업한 후 상술한 주름부(122)를 성형하도록 금속튜브 설치단계를 더 포함할 수 있다.
따라서, 두께가 균일한 벨로우즈를 제조하면서도 외부에 금속튜브(135)가 구비되게 하여 보다 내구성을 높일 수 있게 된다.
이때, 상기 금속튜브(135)에는 상기 테프론 튜브(120)와의 사이 공간에 내장된 공기를 외부로 배출시키도록 공기구멍(137)이 형성된 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 제조과정을 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 설명하면, 먼저, 테프론 튜브(120)에 플랜지(115)를 끼워넣어 체결한 후 테프론 튜브(120)의 양단부를 플레어링 작업하여 굴곡시킨 다음 양단과 측벽을 금형장치(105)에 고정하여 결속시키고, 플랜지(115)와 중간금형(107) 사이 및 중간금형(107) 각각의 사이에 이격부재(130)를 설치한다.(도 2a)
그리고 나서, 하부금형(105b)에 설치된 가압노즐(110)을 통해 물을 주입하여 상기 테프론 튜브(120)의 내부로 투입시켜 상기 중간금형(107)의 다리부분을 제외한 상기 테프론 튜브(120)의 측벽을 외측방향으로 팽창시킨다.(도 2b) 이후, 이격부재(130)를 제거한 다음 상부금형(105a)의 상측에서 가압장치(100)로 더욱 가압하여 상기 테프론 튜브(120)를 압축시키면서 측벽에 주름부(122)를 형성시킨다.(도 2c)
상기 주름부(122)의 형성 후에는 상기 가압장치(100)를 상승시킨 다음 상부금형(105a)을 분리시켜 벨로우즈를 꺼내어 불량여부를 검사하면 된다.
한편, 벨로우즈의 기계적성질을 높여 내구성을 향상시키고자 하는 경우에는 테프론 튜브(120)의 플레어링 작업전에 금속튜브(135)를 구비시킨 상태로 플레어링 작업한 후 금형장치(105)에 장착하여 주름부(122)의 성형작업을 행하면 된다.
이와 같이, 본 발명은 테프론 튜브(120)의 고정을 위해 금형장치를 사용했을 뿐 기존과 같이 금형장치의 가열공정과, 냉각공정이 전혀 필요하지 않으며, 또한 벨로우즈의 성형시 플랜지를 일체로 장착시킨 상태로 제조시킴에 따라 기존과 같이 별도로 플랜지를 체결시키지 않아도 된다.
도 1은 본 발명에 의한 금형장치에 테프론 튜브가 삽입된 상태를 보인 상태도,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 의한 테프론 벨로우즈의 제조과정을 보인 과정도,
도 3은 본 발명에 의해 제조된 벨로우즈를 보인 상태도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 가압장치 105: 금형장치
107: 중간금형 110: 가압노즐
115: 플랜지 120: 테프론 튜브
122: 주름부 130: 이격부재
135: 금속튜브 137: 공기구멍

Claims (2)

  1. 양단부가 플레어링된 테프론 튜브를 가압장치에 장착한 후 압축하여 벨로우즈로 성형하는 테프론 벨로우즈 제조방법에 있어서,
    상기 테프론 튜브(120)의 플레어링 작업 전에 상기 테프론 튜브(120)의 외부에 구비되게 플랜지(115)를 끼워넣은 다음 상기 테프론 튜브(120)의 양단부를 플레어링시키는 단계를 거치게 되고,
    상기 테프론 튜브(120)의 플레어링 작업후에는 금형장치(105)의 내부에 테프론 튜브(120)를 구비하고, 상기 테프론 튜브(120)의 측벽에 위치되는 각각의 중간금형(107) 사이에 이격부재(130)를 설치하는 이격부재 설치단계와;
    상기 단계 후 상기 테프론 튜브(120)의 내부에 물을 주입시켜 저압으로 가압하면서 상기 테프론 튜브(120)의 측벽을 외측방향으로 팽창시키는 예비팽창 단계와;
    상기 테프론 튜브(120)의 예비팽창 후에는 상기 이격부재(130)를 제거하고, 상기 테프론 튜브(120)의 내부에 물을 주입시켜 고압으로 가압시키면서 상기 금형장치(105)의 상부를 가압장치(100)로 압축시켜 상기 테프론 튜브(120)를 2차적으로 팽창시키는 팽창단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액압성형 테프론 벨로우즈의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 테프론 튜브(120)의 기계적성질을 높이도록 양단부의 플레어링 작업 전 상기 테프론 튜브(120)의 외부에 금속튜브(135)를 구비한 상태에서 동시에 성형하는 금속튜브 설치단계를 더 포함하고,
    상기 금속튜브(135)에는 상기 테프론 튜브(120)와의 사이 공간에 내장된 공기를 외부로 배출시키도록 공기구멍(137)이 형성된 것을 특징으로 하는 액압성형 테프론 벨로우즈의 제조방법.
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