KR20100081837A - 스토퍼를 갖는 호퍼제조용 롤벤딩장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스토퍼를 갖는 호퍼제조용 롤벤딩장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 지지롤과 가압롤 사이에 판재를 유입시켜 롤링과 가압에 의해 판재를 구부리되 가압롤의 일측단부와 타측단부의 가압정도를 달리하여 깔대기 형상의 호퍼를 제조하고, 상기 가압롤과 지지롤의 양측면에는 가압롤과 직교되는 방향으로 스토퍼를 설치하여 판재가 가압롤의 길이방향으로 밀려나거나 가압지점으로부터 회전되는 것을 방지하여 가압력이 규칙적으로 전달되어 판재의 양측 단부가 정확하게 맞닿아 폐구되도록 하는 등 제품의 품질과 작업성을 향상시킨 스토퍼를 갖는 호퍼제조용 롤벤딩장치에 관한 것이다.

상기 스토퍼를 갖는 호퍼제조용 롤벤딩장치는, 베드와, 상기 베드에 수직되게 결합되고 상측에는 로드부가 형성된 승강장치가 결합된 한쌍의 지지대와, 상기 지지대에 양단이 회동가능하게 결합되는 한쌍의 지지롤과, 지지롤의 상부에 위치하여 승강가능하도록 결합되는 가압롤과, 상기 지지롤에 회전력을 전달하는 구동모터를 포함하여 구성된 호퍼제조용 롤벤딩장치에 있어서, 상기 베드에는 지지롤의 양측면 방향에 근접되도록 스토퍼를 각각 장착하여 경사각을 갖게 설치한 가압롤에 의해 가압된 판재가 지지롤의 축방향으로 밀려나는 것을 방지하도록 하였다. 또한, 상기 스토퍼는 자전이 가능하도록 베드와 베어링 결합되어 판재와 접촉에 의한 마모를 감소시켜 스토퍼의 수명을 연장시키도록 하였다.

호퍼, 롤벤딩, 스토퍼, 가압롤, 승강장치

Description

스토퍼를 갖는 호퍼제조용 롤벤딩장치{Roll Bending Device for Manufacturing Hopper with stoper}

본 발명은 스토퍼를 갖는 호퍼제조용 롤벤딩장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 지지롤과 가압롤 사이에 판재를 유입시켜 롤링과 가압에 의해 판재를 구부리되 가압롤의 일측단부와 타측단부의 가압정도를 달리하여 깔대기 형상의 호퍼를 제조하고, 상기 가압롤과 지지롤의 양측면에는 가압롤과 직교되는 방향으로 스토퍼를 설치하여 판재가 가압롤의 길이방향으로 밀려나거나 가압지점으로부터 회전되는 것을 방지하여 가압력이 규칙적으로 전달되어 판재의 양측 단부가 정확하게 맞닿아 폐구되도록 하는 등 제품의 품질과 작업성을 향상시킨 스토퍼를 갖는 호퍼제조용 롤벤딩장치에 관한 것이다.

일반적으로 판재를 이용하여 곡관을 제조하는 방법으로는 프레스를 이용하거나 가압롤을 이용하는 방법이 주로 사용되고 있다. 상기 프레스를 이용하는 방법은 두께가 두꺼운 판재에 적용하는 것으로 단부가 곡면으로 형성된 프레스를 수회 반복하여 가압함으로써 판재에 곡면을 형성시키는 방법이다. 또한 가압롤을 이용한 방법은 상대적으로 얇은 판재에 적용하여 롤의 가압에 의해 판재에 곡면을 형성시키는 방법이다.

상기 방법중 가압롤에 의한 방법은 롤벤딩장치에 의해 구현되며, 상기 롤벤딩장치는 비교적 구조가 간단하여 대다수의 장치제조업체에서 사용하고 있다. 일반적인 롤벤딩장치는 한쌍의 지지롤과 가압롤이 형성되어 지지롤과 가압롤 사이에 판재를 안치하고 가압롤이 두 지지롤 사이의 방향으로 가압하여 곡면을 형성하며, 가압정도에 따라 곡면의 휨 정도를 달리하고 있다.

이러한 롤벤딩장치는 대형화하여 판재유입과 성형이 자동으로 이루지게 할 수 있으나 설비비용이 증가되기 때문에 대부분의 규모가 작은 제조업체 경우에는 설비비용을 절감시키기 위해 수작업을 요하는 소형의 롤벤딩장치를 사용하고 있다.

상기 롤벤딩장치의 예로는 대한민국 특허 공개번호 특2000-0035197호에서 제시한 바와같이 벤딩롤에 의한 파이프 성형장치, 성형방법 및 파이프가 있다. 상기 제시된 종래 공지건은 판재가 안치되는 복수롤과, 상기 판재의 상부에 안치되는 대향롤로 구성되고, 상기 두 복수롤 사이의 간격을 넓히고, 넓힌 간격에 대향롤이 내 입하도록 함으로써 두 복수롤과 대향롤의 중심축이 형성하는 각도를 증가시켜 관체 성형이 용이하게 이루어지도록 한 것이다.

상기한 바와같은 롤벤딩장치는 판재를 가압하여 곡면을 형성해 관을 제조하거나 가압롤의 설치각도를 변경하여 호퍼를 제조하도록 할 수 있다. 이 때 상기 호퍼를 제조할 때에는 부채꼴형태의 판재를 가압롤과 지지롤 사이에 삽입하고 가압롤이 지지롤과 형성하는 각도를 점진적으로 크게 형성하여 수회 회동시킴으로써 판재가 폐구되도록 한다.

그러나 상기 호퍼 제조는 경사진 가압롤에 의해 롤링시 부채꼴 판재가 가압롤의 축방향 일단으로 밀리는 현상이 발생된다. 이와같이 밀리게 되면 판재에 가압력이 불규칙하게 전달됨으로 판재 폐구시 양측단부가 정확하게 맞닿지 않고 뒤틀리는 문제가 발생된다.

따라서 이를 방지하기 위해 종래에는 작업자가 판재의 양측을 잡아 밀리는 것을 방지하는 방법을 사용하였으나, 이는 제조과정에서 작업자의 피로도를 증가시켜 능율을 저하시킴으로 이를 해소하기 위한 효율적인 방안이 요구되고 있다.

상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 스토퍼를 갖는 호퍼제조용 롤벤딩장치는,

베드와, 상기 베드에 수직되게 결합되고 상측에는 로드부가 형성된 승강장치가 결합된 한쌍의 지지대와, 상기 지지대에 양단이 회동가능하게 결합되는 한쌍의 지지롤과, 지지롤의 상부에 위치하여 승강가능하도록 결합되는 가압롤과, 상기 지지롤에 회전력을 전달하는 구동모터를 포함하여 구성된 호퍼제조용 롤벤딩장치에 있어서, 상기 베드에는 지지롤의 양측면 방향에 근접되도록 스토퍼를 각각 장착하여 경사각을 갖게 설치한 가압롤에 의해 가압된 판재가 지지롤의 축방향으로 밀려나는 것을 방지하도록 하였다.

또한, 상기 스토퍼는 자전이 가능하도록 베드와 베어링 결합되어 판재와 접촉에 의한 마모를 감소시켜 스토퍼의 수명을 연장시키도록 하였다.

이상에서 상세히 기술한 바와 같이 본 발명의 스토퍼를 갖는 호퍼제조용 롤벤딩장치는,

지지롤과 가압롤 사이에 판재를 유입시켜 롤링과 가압에 의해 판재를 구부리되 가압롤의 일측단부와 타측단부의 가압정도를 달리하여 깔대기 형상의 호퍼를 제조하고, 상기 가압롤과 지지롤의 양측면에는 가압롤과 직교되는 방향으로 스토퍼를 설치하여 판재가 가압롤의 길이방향으로 밀려나거나 가압지점으로부터 회전되는 것을 방지하여 가압력이 규칙적으로 전달되어 판재의 양측 단부가 정확하게 맞닿아 폐구되도록 하는 등 제품의 품질과 작업성을 향상시킨 유용한 장치의 제공이 가능하게 되었다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3을 참조한 바와같이 본 발명에 따른 스토퍼가 구비된 호퍼제조용 롤벤딩장치(10)는 베드(20)와, 상기 베드에 수직으로 결합되는 한쌍의 지지대(30)와, 상기 두 지지대에 양단이 회전가능하게 결합되는 한쌍의 지지롤(40)과, 상기 두 지지대에 승강가능하게 결합되는 가압롤(50)과, 상기 지지롤에 회전력을 전달하는 구동모터(70)를 포함하여 구성된다.

상기 지지대(30)는 서로 대향되도록 베드(20) 길이방향으로 서로 대향되게 설치되어 서로 대향된 면에 한쌍의 지지롤(40)과 가압롤(50)이 위치하도록 한다.

또한 상기 지지롤(40)은 지지대(30)에 회전가능하도록 장착되며, 일측 단부에는 구동모터(70)와 연결되어 회전동력을 전달받도록 한다.

또한 상기 가압롤(50)은 양단이 두 지지대(30)에 연결되데 승강 가능하도록 결합되어 있다. 즉, 상기 지지대(30)에는 도 5a를 참조한 바와같이 내측면에 관통면(32)이 형성되고, 상부로부터 상기 관통면으로 관통된 통공(33)이 형성되고, 상기 통공의 내주면에는 나사산이 형성되어 상기 통공의 나사산과 대응되는 나사산이 형성된 승강장치(31)가 삽통설치되는 것이다.

여기서 상기 승강장치(31)는 외주면에 나사산이 형성된 로드부(312)와, 상기 로드부의 상단에 형성된 원형봉인 손잡이부(311)와, 로드부의 하단에 베어링으로 연결되어 가압롤(50)의 축단부가 결합되는 지지체(313)로 구성된다. 상기 로드부(312)가 지지대(30)의 통공(33)에 결합되어 회전에 의해 승강이 이루어지도록 하 고, 로드부(312)와 지지체(313)는 베어링 결합되어 로드부의 회전력이 지지체에 전달되는 것을 방지하도록 한다. 또한 상기 지지체와 가압롤은 회전가능하게 결합되는데 결합 예로는 가압롤의 축이 삽설되는 지지체 부분을 베어링으로 결합되도록 하여 회전되게 하거나, 가압롤은 지지체에 고정결합되게 하고, 가압롤의 축과 외측 가압면 사이를 베어링으로 결합하여 회전이 이루어지도록 할 수 있는 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.

상기 승강장치(31)의 다른 실시예로는 도 5b에 도시된 바와같이 도 5a와 마찬가지로 지지대(30)에 관통면(32)과 통공(33)이 형성된다. 상기 관통면(32)의 양측에는 홈이 형성되고 상기 홈에는 이동판(314)이 끼워지며, 상기 이동판에는 지지대 통공(33)과 동일한 수직선상에 이동통공(315)이 형성되고, 상기 이동통공의 내주면에는 지지대의 통공과 동일한 나사산이 형성된다. 상기 구조에서 손잡이부(311)와 로드부(312)로만 구성된 승강장치(31)의 로드부를 지지대의 통공(33)과 이동통공(315)에 순차적으로 관통결합시켜 손잡이부(311)의 회전에 의해 이동판(314)이 상하 승강되도록 한다. 여기서 상기 이동판(314)에 가압롤의 축을 회전가능하게 결합함으로써 가압롤(50)의 승강 조절이 가능하도록 하였으며, 상술한 예 이외에 유압 또는 공압등 다양한 승강수단을 적용할 수 있다.

다음으로 상기 베드(20)에는 설치된 지지롤(40)의 양측면에 각각 근접되도록 스토퍼(60)가 장착된다. 상기 스토퍼(60)는 관체 또는 봉체로 형성되고, 원형 또는 다각형으로 형성될 수 있으나 바람직하게는 원형으로 형성되는 것이다. 상기 스토퍼(60)는 도 3과 도 4를 참조한 바와같이 호퍼 제작시 가압롤(50)을 지지롤(40)과 일정각으로 배치시켜 가압을 하게 함으로써 가압롤과 지지롤 사이에 삽입되는 판재(80)의 휨정도를 달리하여 원뿔대 형태의 호퍼를 제조하는데, 이때 스토퍼(60)는 가압롤의 기울기에 의해 판재가 롤의 축방향으로 밀려나는 것을 방지하도록 한 것이다. 이와같이 판재가 밀려나는 것을 방지하면 판재의 각 지점에 일정한 각도의 가압이 이루어져 굴곡된 판재가 폐구될 때 판재 양단이 서로 일치하게 맞닿아 용접작업이 용이하게 이루어져 작업능률을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기 스토퍼(60)는 베드(20)에 고정형태로 설치될 수 있으나, 판재와 접하는 스토퍼 외면 부분은 반복적으로 판재와 마찰이 발생되어 마모가 잘 이루어짐으로 이를 방지하기 위해 스토퍼와 베드를 베어링(61) 결합시켜 외압시 스토퍼가 자전되어 판재와의 마찰을 최소화하는 것이 바람직하다.

아울러 상기 지지롤(40)에 회전력을 공급하는 구동모터(70)는 별도의 패달을 연결하여 회전력의 전달 유무를 단속하도록 할 수 있다.

이하 작동상태를 간단하게 설명한다.

먼저 지지대(30)의 승강장치(31)를 조작하여 지지롤(40)과 가압롤(50)의 축이 이루어는 각도를 최소화 한 후 구동모터(70)를 작동시켜 지지롤에 회전력을 전달하고, 상기 지지롤과 가압롤 사이에 부채꼴 모양의 판재(80)를 삽입하여 가압이 이루어지게 한다. 이 때 상기 부채꼴 모양의 판재(80)는 길이가 짧은 하변을 가압롤(50)로부터 가장 많은 가압력이 전달되는 방향에 위치시킨다. 이러한 상태에서 롤링작업이 수행되면 판재(80)의 하변보다 상변이 더 크게 회전하면서 밀리게 되는 데 이 때 스토퍼(60)가 판재의 하변을 지지하게 되어 회전력에 의해 밀려나는 것을 방지시킴으로써 판재가 휘어지게 된다. 또한 상기 승강장치(31)를 조작하여 가압롤(50)의 기울기를 점진적으로 크게 변경시키면서 반복적인 롤링작업을 수행하면 판재(80)는 점차적으로 도 6에 도시된 형태인 원뿔대 형태로 휘어지게 한 것이다. 이러한 롤링작업에서 상기 스토퍼(60)는 측면방향으로 밀리는 판재(80)에 의해 밀려서 자전하게 됨으로 판재와의 접촉에 따른 마모를 감소시켜 장치의 수명을 연장시킬 수 있는 것이다. 상기 휨에 의해 판재의 양측면이 맞닿은 부분은 용접에 의해 견고하게 결합시킴으로써 호퍼 제조가 완료되는 것이다.

한편, 상기 서술한 예는, 본 발명을 설명하고자하는 예일 뿐이다. 따라서 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 전문가가 본 상세한 설명을 참조하여 부분변경 사용한 것도 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

도 1과 도 2는 본 발명에 따른 스토퍼가 구비된 롤벤딩장치의 정면도 및 평면도.

도 3은 도 1의 A-A 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 롤벤딩장치의 설치예를 도시한 정면도.

도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 지지대에 장착된 승강장치 설치예를 도시한 개략도.

도 6은 본 발명의 롤벤딩장치에 의해 제조된 호퍼를 도시한 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 롤벤딩장치

20 : 베드

30 : 지지대

31 : 승강장치 32 : 관통면 33 : 통공

311 : 손잡이부 312 : 로드부 313 : 지지체

314 : 이동판 315 : 이동통공

40 : 지지롤

50 : 가압롤

60 : 스토퍼 61 : 베어링

70 : 구동모터

80 : 판재

Claims (2)

1. 베드(20)와, 상기 베드에 수직되게 결합되고 상측에는 로드부(312)를 갖는 승강장치(31)가 결합된 한쌍의 지지대(30)와, 상기 지지대에 양단이 회동가능하게 결합되는 한쌍의 지지롤(40)과, 상기 지지롤의 상부에 위치하여 승강 가능하도록 결합되는 가압롤(50)과, 상기 지지롤에 회전력을 전달하는 구동모터(70)를 포함하여 구성된 호퍼제조용 롤벤딩장치에 있어서,

   상기 베드(20)에는 지지롤(40)의 양측면 방향에 근접되도록 스토퍼(60)를 각각 장착하여 경사각을 갖게 설치한 가압롤(50)에 의해 가압된 판재(80)가 지지롤의 축방향으로 밀려나는 것을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 스토퍼를 갖는 호퍼제조용 롤벤딩장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스토퍼(60)는 자전이 가능하도록 베드(20)와 베어링(61) 결합되어 판재(80)와 접촉에 의한 마모를 감소시킨 것을 특징으로 하는 하는 스토퍼를 갖는 호퍼제조용 롤벤딩장치.

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