KR20120005114A - 원심형 송풍기의 케이싱 형성장치 - Google Patents

Abstract

원심형 송풍기의 케이싱을 대형화해도 측판과 배판에 부분적인 제조상의 열적 변형을 초래하지 않고 성형이 가능하고, 배판에 결합홈을 형성하는 공정과 측판을 맞물려서 접합하는 공정을 하나의 장치에서 실질적으로 연속해서 성형할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
띠형블레이드(20)의 양 측연에 배판(3)으로 필요하게 되는 양 단면 U자형을 이루는 결합홈(6)을 형성함과 동시에 작업재를 송출하는 성형롤(7)과, 측판(2)의 연부가 끼워결합되는 결합홈(6)을 측방으로부터 미는 힘으로 변형시키고 배판(3)의 측연을 측판(2)의 주연에 고정하는 결합롤러(8)를 구비한다. 와권형 연부(2A)와 직선형 연부(2B) 등이 이어져 주연을 이루는 대향하는 2개의 측판에 상기 주연을 둘러싸서 배판(3)을 고정하고 날개를 위한 와권실(5)이 형성되는 원심형 송풍기의 케이싱(4)을 형성한다(도5 및 도20 참조).

Description

원심형 송풍기의 케이싱 형성장치{A device for forming the casing of centrifugal fan}

본 발명은 원심형 송풍기의 케이싱 형성장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 배판의 양측단에 결합홈(seaming groove)을 형성하고 상기 결합홈에 측판의 주연을 끼워결합하고 상기 홈을 좌우로부터 눌러서 케이싱을 용접하지 않고 조립할 수 있도록 한 형성장치에 관한 것이다.

도18에 도시된 원심형 송풍기는 플랜트 설비중의 예로서, 연소장치에 다량의 공기를 공급하기 위해 사용된다. 흡입구(41)로부터 유입되는 공기는 설치대(42a)에 구비된 모터(42)에 의해 회전되는 것으로 도시되지 않은 원심형 날개(blade)에 의해 가압되고 토출구(4a)로부터 덕트를 통해 송출된다. 이러한 원심형 송풍기로 대량의 송풍이 필요로 되는 경우 날개의 직경은 1.5m가 되는 것이 일반적이다. 이러한 경우 벨마우스(a bell mouth) 형상의 흡입구를 갖는 측판(2a)과, 날개와 모터를 분리하는 방향의 측판(2b) 사이에 배치되고, 와권형 공간을 덮는 측판의 주연에 고정되는 배판(3)의 전개 길이는 5m 정도이다.

와권실(5)을 형성하는 케이싱(4)은 도19의 (a)에 도시된 바와 같이 측판(2a,2b)의 주연에 배판(3b)의 측연이 돌출되게 결합되고 와권형판에 재단되어 있는 측판의 연부에 연장되도록 용접하여 제작된다. 이와 같이 돌출하여 용접되어 형성된 케이싱의 예가 특개 2000-9087의 도7에 기재되어 있다. 연속적인 비드(43)를 형성하는 용접은 와권실(5)의 기밀을 유지하기 때문에 500mmAq 정도의 내압성은 간단하게 발휘되는 것이 가능하다.

상술한 정도의 압력에 내성있는 측판과 배판의 두께는 예를 들면 1.6 내지 2.3 mm이면 충분하다. 그렇지만 풍속량이 많게 되면 측판의 직경 뿐만 아니라 배판의 폭도 역시 커져야만 하고, 얇고 넓은 철판을 케이싱에 적용하면 용접에 의해 국부적인 가열이 배판과 측판을 변형시킨다. 변형이 적은 케이싱으로 하기 위해서는 판금작업에 의한 수정작업을 해야한다. 측판의 크기와 작업환경에 의해 변형의 정도가 달라지기 때문에 수정작업은 숙련공에게 위임해야만 하고 제작공정도 늘어나게 된다.

용접에 의한 변형을 회피하기 위해서는 측판에 배판을 상온에서 설치해야 한다. 맞물리게 하는 접합은 모재(母材)의 소성변형에 따라 이루어지므로 적절하다고 말할 수 있다. 특개 2004-218622의 도3에는 도19의 (b)에 도시된 바와 같이 측판(2c)의 주연에 결합홈(6A)을 미리 형성하고 배판(3c)의 측연을 접어서 형성한 프랜지(44)를 끼워 결합하여 결합하는 것이 개시된다.

와권형 구조를 갖는 측판의 주연을 접어서 미리 결합홈을 형성하기 때문에 홈에 주름이 들어가기 쉽다. 평판의 개단에 있는 배판의 측연에 플랜지를 세우는 것이 용이하지만 측판(2c)의 결합홈 형성공정과 배판(3c)의 플랜지 형성공정은 서로 독립된 것이기 때문에 공정수가 늘어나는 것은 부정할 수 없다. 즉 하나의 형성장치에 의해 평판상태로부터 와권형 게이지를 실질적으로 연속처리하여 성형하는 것이 가능하지 않기 때문에 각각을 형성하는 장치 및 그 사이를 운송하는 장치도 필요해서 설비비는 비싸지고 설치면적도 넓게 확보하지 않으면 안된다.

또한 측판있어서 결합홈에 주름이 들어가면 배판의 플랜지를 좁혀서 결합해도 기밀도의 높은 결합을 기대하기 힘들다. 결국 화학적재료에 따른 밀폐(sealing) 처리가 필요하다. 상기 특개 2004-218622의 도9에는 이와 같은 것을 회피하는데 적합한 결합기구가 개시되어 있다. 이것은 도19의 (c)에 도시된 바와 같이 측판(2)의 주연은 접어서 가공되지 않고 배판(3)의 측연에만 결합홈(6)이 형성된다.

케이싱(4)은 도20의 하부의 3개의 부품을 끼워서 결합하면 상부에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 배판(3)은 도21에 도시된 바와 같이 결합홈(6)(과장표시가 각 도면에 대응되어 도시됨)을 측연에 구성하여 전체가 와권형으로 접어져서 형성되면 바람직하다. 그러나 이와 같은 형상의 배판은 형성할 수 있는 것도 각 결합홈에 측판을 끼워서 케이싱과 조립하면 상시적으로 형상을 보정하는 전용장치가 필요하다. 이와 같은 장치는 측판의 직경과 배판의 폭에 적합한 것이 아니면 안되기 때문에 크기가 다른 케이싱을 제작하려고 하면 그 때 마다 크기에 적합한 장치를 준비하는 것이 추가적으로 필요하다.

특허문헌 : 특개 제2000-9087호

특허문헌 : 특개 제2004-218622호

본 발명은 상술한 문제를 감안하여 창안된 것으로 본 발명의 목적은 케이싱이 대형화하여도 측판과 배판에 부분적인 변형 없이 성형하고 배판에 결합홈을 형성하는 공정과 배판을 결합하는 공정을 하나의 장치에서 실질적으로 연속하여 성형설비의 컴팩트화가 이루어지고 크기가 다른 케이싱 마다 보형장치의 준비가 가급적 배제할 수 있는 것을 실현한 원심형 송풍기의 케이싱 성형장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 도20에 도시된 와권형 연부(2A)와 직선형 연부(2B)가 이어진 주연을 구비하고 대향하는 2개의 측판(2)에 상기 주연을 감싸도록 배판(3)을 고정하는 것에 의해 날개를 위한 와권실(5)이 형성되는 원심형 송풍기의 케이싱 성형장치에 적용된다.

본 발명의 특징은 도1을 참조하여 보면 수평으로 공급되는 띠형 블레이드(20)의 양 측연에 배판(3)으로 단면이 "U"자형인 결합홈(6, 도3참조)을 형성함과 동시에 작업재를 송출하는 장방향으로 구비된 다수의 성형롤(7, forming roll)과; 최종단의 성형롤(7)로부터 나온 직후의 결합홈(6)에 측판의 와권형 연부가 끼워진 상태로 상기 결합홈을 지지하는 제1 지지수단(10)과; 상기 제1 지지수단 상부에 있는 결합홈(6)에 끼워진 측판(2)의 연부를 홈 하부에 접촉하는 푸시롤러(9, push roller)와; 상기 푸시롤러(9)의 하부에 위치하고 측판(2)의 연부가 끼워지는 결합홈을 측방향에서 눌러 변형시키고 배판의 측연을 측판의 주연에 고정하는 결합롤러(8, seaming roller)와; 상기 와권형 연부(2A)의 결합을 마친 후 직선형 연부(2B)에 배판을 결합하기 위해 전진하는 작업재를 지지하는 제2 지지수단(11); 및

직선형 연부(2B)를 결합하기 위해 결합롤러(8)에 의해 제2 지지수단 상부를 전진하는 작업재의 속도에 맞추어 상기 푸시롤러(9)를 전진시키는 가동장치(16);를 구비한다.

상기 푸시롤러(9)는 도1에 도시된 바와 같이 상기 결합롤러(8)의 상부 공간에 배치되도록 요동가능한 암(18,arm)에 연결된다. 상기 요동가능한 암(arm)에는 측판(2)의 위치유지용 롤러(17)가 구비된다.

도3에 도시된 바와 같이 띠형 블레이드(20)의 양측연에 대응하여 배치된 두 그룹의 중의 일측 그룹인 성형롤(7), 제1지지수단(10), 푸시롤러(9, push roller), 결합롤러(8), 제2지지수단(11), 가동장치(16)가 하나의 가동대(13)에 장착된다. 이것은 타측 그룹에 대해 분리되서 왕복운동이 가능하게(이러한 가동지지대(13)는 횡행가능) 이루어진다.

상기 결합롤러(8M)는 사다리꼴 단면을 갖고(도1의 4e 참조) 상기 푸시롤러(9)에 의해 변형한 측판(2)을 교정하도록 한다.

본 발명에 의하면 결합구를 지지하는 제1지지수단과 상기 제1지지수단의 상방으로 배치된 푸시롤러 및 결합구의 좌우에서 위치하는 결합롤러가 구비되기 때문에 최종단의 성형롤로부터 나온 직후의 결합홈을 지지하고 그것에 끼워진 측판의 연부를 홈 하부에 확실하게 부착한 상태로 결합롤러에 의해 맞물리게 결합하는 것이 가능하다. 따라서 후속의 결합홈을 배판으로 형성하면서 제1지지수단 상부에 순차적으로 송출하는 것이 가능하다.

와권형 연부의 결합을 종료한 후에 전진한 작업재를 지지하는 제2지지수단과, 전진하는 워크의 속도에 맞추어 푸쉬롤러를 전진시키는 가동장치가 설치되어 있기 때문에 제2지지수단 상부에 있어서도 결합홈에 끼워결합되는 측판의 연부는 홈 하부에 여전히 확실하게 결합된 상태로 유지된다. 측판의 직선형 연부는 결합된 와권형 연부에 연속하여 결합롤러에 의해 결합되게 된다.

용접비드가 형성되어 있지 않기 때문에 용접에 의한 열적변형이 없는 프레스가공 케이싱을 가능하게 한다. 측판과 배판이 열적변형을 초래하지 않고 배판에 결합홈을 형성하는 공정과 측판을 맞물리게 접합하는 공정을 하나의 장치에서 실질적으로 연속시키는 것이 가능하다. 성형설비는 결합홈의 성형하는 기계적수단과 그것에 연속하는 결합처리수단를 구비하는 것에 지나지 않기 때문에 설비의 소형화 및 점유면적의 협소화가 달성될 수 있다. 케이싱의 크기가 달라도 작업재 마다에 보형장치를 준비하는 등의 일은 특별하게 필요하지 않다.

푸쉬롤러를 요동가능한 암에 결합하면 결합롤러의 상부 공간에 배치되고 측판의 주연이 배판의 결합홈 하부에 확실히 눌린 상태로 기밀도가 높은 결합을 이룰 수 있다.

요동가능한 암에 측판의 위치유지용 롤러를 설치해두면 푸쉬롤러를 소망하는 위치에 배치한 것만으로 위치유지용 롤러를 측판에 나누어 줄 수 있다. 롤러를 길게 하면 측판의 크기에 관계없이 기능적으로 이용될 수 있다.

띠형 블레이드의 양측연에 대응하여 배치된 두 그룹 중의 일측 그룹의 성형롤, 제1지지수단, 푸쉬롤러, 결합롤러, 제2지지수단, 가동장치가 하나의 가동대에 장착된다. 상기 가동대가 횡행가능하게 되면 치수가 다른 배판에도 상기 두 측연에 결합홈을 동시에 형성할 수 있다. 또한 상기 홈에 측판을 맞물리게 결합하고 한 개의 성형장치로 소망하는 폭의 케이싱을 일련의 처리에 의해 형성하는 것이 가능하다.

결합롤러를 사다리꼴형 단면으로 하고 푸쉬롤러에 의해 변형한 측판을 교정하도록 하면 측판이 얇고 상기 측판의 판면으로부터 편위한 위치로 푸쉬롤러가 작용하는 것의 원인이 되어 발행하는 측판의 휘어진 상태를 결합롤러로 교정하는 것이 가능하다.

도1은 본 발명에 관한 원심형 송풍기의 케이싱 성형장치의 정면도이고,
도2는 도1의 II-II 화살표 부분에서 도시한 측면도이고,
도3은 본 발명에 의한 성형장치의 일부 분해사시도이고,
도4는 측판의 주연에 순차적인 배경의 결합홈을 맞물려 결합하는 것을 도시한 공정도이고,
도5는 측판의 개구연에 푸쉬롤러를 배치함과 동시에 위치유지용 롤러를 측판에 구비한 작업도이고,
도6은 푸쉬롤러를 상하방향으로 변위시키는 기구의 동작설명도이고,
도7은 푸쉬롤러를 좌우방향으로 변위시키는 기구의 동작설명도이고,
도8은 성형장치에 있어서 결합홈의 성형원리도이고,
도9는 정류베인으로 배판을 하는 경우의 결합 직전 작업설명도이고,
도10은 결합구에 측판의 와권형 연부 시점부를 끼워결합하는 작업설명도이고,
도11은 와권형 연부의 약 90도분을 결합한 작업도이고,
도12는 결합롤러 근방에 있는 배판지지의 분배사시도이고,
도13은 도12의 화살표부분을 도시한 단면도이고,
도14는 푸쉬롤러에 의한 측판의 푸쉬상태와 측판의 휘어짐 발생 및 교정을 도시한 단면도이고,
도15는 측판의 큰지름 개구에 링형 레일을 설치할 때를 설명하기 위한 것으로 (a)는 (d)의 좌측면도이고, (b)는 (d)의 우측면도이고, (c)는 치구장착의 준비도이고, (d)는 치구를 측판에 장착한 상태도이고,
도16은 측판의 작은 지름 개구에 링형 레일을 설치할 때를 설명하기 위한 것으로 (a)는 개구의 크기가 다른 편의 흡입 송풍기용 측판의 한 쌍을 도시한 사시도이고, (b)는 (e)의 좌측면도이고, (c)는 (e)의 우측면도이고, (d)는 치구장착전의 단면도이고, (e)는 치구를 측판에 장착한 단면도이고,
도17은 정류베인이 없는 베판의 경우 결합 직전의 작업설명도이고,
도18은 본 발명이 적용되는 송풍기의 실시예의 사시도이고,
도19는 케이싱을 형성하기 위한 측판에 배판을 설치한 단면도이고,
도20은 케이싱의 분해도이고,
도21은 배판의 사시도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 작동상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

이하에 본 발명에 관한 원심형 송풍기의 성형장치를 실시의 형태를 도시한 도면과 함께 보다 상세하게 설명한다.

도1은 원심형 송풍기의 케이싱을 형성하는 장치(1)의 전체 도면으로 도18의 X-X 화살표 단면의 도19의 (c)에 도시된 바와 같이 대향하는 2개의 측판(2)의 주연을 둘러싸도록 배판(3)을 결합에 의해 고정된 케이싱(4)에 적용된다. 케이싱은 날개를 위한 와권실(5)을 형성하는 것으로 와권실에 사용되는 측판(2)의 주변은 도20에 도시한 와권형 연부(2A)가 대부분이고 토출구(4a)로 향한 각각의 직선형 연부(2B)가 되어 이어지는 주연을 형성한다. 이것은 측판(2)과 배판(3)의 일체화를 용접비드에 의하지 않고 용접 열적변형을 발생시키지 않는 비용접 케이싱으로 실현하도록 하는 것이다.

상기 성형장치에 있어서 주요 성형수단은 도3에 도시한 결합홈(6)을 형성시키는 성형롤(7)과, 상기 결합홈을 통해 측판을 배판에 맞물리게 결합하는 결합롤러(8)이다. 결합을 확실하게 하기 위한 도4(a)에 도시한 바와 같이 측판(2)을 결합홈 하부에 결합된 푸쉬롤러(9)도 구비되고 이것이 작용하는 케이싱(4, 도20 참조)이 형성되도록 이루어진다. 부가적으로 측판(2)의 와권형 연부(2A)를 확실하게 결합하도록 하는 결합홈(6)을 지지하는 제1지지롤러(10)와, 도4(d)에 도시한 와권형 연부(2A)의 결합후에 직선형 연부(2B)를 결합하기 위해 작업재를 직선 이동시켜서 지지하는 제2지지롤러(11)가 각각 제1지지수단, 제2지지수단으로서 설치된다.

상기 결합홈(6)이 도21에 도시된 배판(3)의 두 개의 연부에 형성되지만 상기 성형공정과 상기 성형공정에 이어서 결합공정과는 동시에 이루어지며 연부마다 행해진다.

그를 위해 하나의 연부에 작용하는 도1에 도시한 성형롤(7), 결합롤러(8), 푸쉬롤러(9), 제1지지롤러(10), 제2지지롤러(11)가 도3에 도시된 바와 같이 하나의 그룹을 이루지 않고(도3에는 푸쉬롤러(9)를 도시하지 않는다), 이것은 도2에 도시된 지지대(12)에 장착된다.

그래서 다른 연부에 작용하는 성형롤(7), 결합롤러(8), 푸쉬롤러(9), 제1지지롤러(10), 제2지지롤러(11)은 다른 그룹을 이루지 않고 지지대(13)에도 장착된다. 그리고 일측의 지지대(12)는 고정되지만 지지대(13)는 성형장치 상부에서 횡행가능하게 되고 폭이 다른 치수의 배판(3)에 있어서도 배판에 결합되어 결합홈의 형성과 결합처리가 될 수 있도록 고정지지대(12)에 대해 분리되어 왕복운동(離接)시키는 것이 가능하도록 이루어진다(도3 및 도2의 화살표를 참조).

측판(2)의 와권형 연부(2A)를 결합할 때 도4의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이 푸쉬롤러(9)는 상하 움직임이 허용된다. 또한 각 도면에서 2점 쇄선에 의해 도시된 측판(2)은 실선으로 표시된 측판(2)이 90도 전일 때의 상태이다. 직선형 연부(2B)를 결합할 때에는 푸쉬롤러(9)를 (d)의 화살표(15)와 같이 전진되는 것이 필요하고 이를 위해 가동장치로서 도1에 도시된 직선운동용 실린더(16,유압실린더)도 설치된다. 또한 측판(2)의 와권형 연부(2A)의 결합 중에 결합부 2m(도4의 (c)를 참조)가 넘어지는 것을 방지하기 위해 도5에 도시된 바와 같이 측방으로부터 측판(2)에 접촉하는 위치유지용 롤러(17)가 설치된다.

푸쉬롤러(9)와 위치유지용 롤러(17)는 상하 및 좌우로 요동가능한 암(18)에 장착된다. 도1에 도시된 바와 같이 상기 요동가능한 암(18)과 상기 암을 전후진시키는 상기 유압실린더(16)도 상기 그룹의 암 캐리어(1A 도2참조)에 설치된다. 그리고 도1의 암 캐리어에 탑재된 지지컬럼(1B)에 승강실린더(19)가 지지되고 도6에 도시된 바와 같이 상기 작동로드(19a)의 선단이 작동가능한 암(18)에 연결된다. 측판(2)의 위치유지용 롤러(17)가 길면 측판의 크기에 관계없이 기능적으로 이용되는 것이 가능하다. 또한 도6에서 부호 18a는 실린더 등을 무부하 상태로 작업원이 푸쉬롤러(9)를 소망하는 위치로 이동하고 요동가능한 암(18)을 이동하도록 위한 그립이다.

이상은 전체구조에 대하여 설명하였으며 이하에서는 각각에 대하여 구체적으로 설명한다.

성형롤(7)은 도1에 도시된 바와 같이 작업재를 송출하는 장방향으로 나란하게 예를 들면 8조의 상하롤러로 이루어지고 도3에 도시된 바와 같이 결합홈(6)을 성형함과 동시에 배판(3)을 화살표(3M)의 방향으로 송출하도록 작동한다. 도8에는 상부 롤(7U)의 하부 절반과 하부 롤(7U)의 상부 절반을 맞물리고 있는 직경(calibers)의 변화가 도시되고 있다. 상류측에는 배판(3)의 연부를 얇게 변형시켜 하류측에는 서서히 깊게 변형시키는 것에 의해 수평인 자세로 공급되는 띠형 블레이드(20)의 양측연에 배판(3)으로 필요가 되는 단면 U자형 결합구(6)가 형성된다.

성형롤(7)은 도1에 도시된 바와 같이 최상류측의 2조가 전동기(21)로부터 구동캡(22)에 전동되는 전력으로 회전하지만 세번째 이후의 성형롤(7)은 상류측의 하부 롤의 회전을 전달하는 동조 캡(23)을 통해 구동된다. 상하 롤은 도2에 도시된 바와 같이 각 롤 축에 설치된 캡(24,25)을 맞물리게 동일한 속도로 회전시킨다. 따라서 성형롤(7)은 모두 띠형 블레이드(20)를 전진시키면서 결합홈을 형성한다. 도8과 같이 띠형 브레이드(20)의 선단부분에서 결합홈(6)이 완성되어도 후속의 부분에는 결합홈이 성형 중의 상태로 된다.

이것은 성형롤(7)이 띠형 블레이드(20)의 전장에 맞게 결합홈(6)을 완성시키기 까지 성형 중의 마찰력으로 띠형 블레이드를 전진시키는 것이 가능하도록 하기 위한 것이다. 이것에 의해 성형 중의 배판(3)은 결합홈(6)이 완성된 부분을 결합롤러(9)로 향해 밀어낸다(도3 참조). 결합롤러(8)도 결합한 부분을 송출하도록 작용하는 것으로부터 도4의 (a)와 같이 와권형 연부(2A)를 갖는 회전만이 허용된 측판(2)의 주연은 결합한 배판(3)을 들어올린다. 결국 와권형 연부(2A)에 결합된 배판(3)은 성형롤(7)에 의해 밀어내도록 측판(2)을 둘러싸게 된다.

제1지지롤러(10)는 최종단의 성형롤(7)로부터 나온 직후의 결합홈(6)을 지지하도록 되어 있다. 물론 상기 결합홈(6)에 와권형 연부(2A)가 끼워 결합된 측판(2)이 푸쉬롤러(9)에 의해 홈 하부에 눌려도 결합홈(6)이 주저않지 않게 지지된다. 이러한 상태로 결합롤러(8)는 측판(2)의 주연을 접선방향으로 송출하면서 배판(3)의 측연을 측판(2)의 주연에 고정하게 이루어져서 결합홈(6)은 회전만이 허용되어 있는 측판(2)의 주연을 따른다. 완성한 결합홈(6)이 측판(2)과 결합되어도 띠형 블레이드(20)에 결합홈(6)의 미완부분이 있는 한 성형롤은 후속하는 결합홈(6)의 성형과 배판(3)의 밀어내기를 계속하고 그것을 도4의 (b)에도 도시된 바와 같이 제1지지롤러(10)에 지지된다.

상기 푸쉬롤러(9)는 도4에 도시된 바와 같이 제1지지롤러(10) 상부에 있는 결합홈(6)에 끼워지는 측판(2)의 연부를 홈 하부에 항시 누르고 있는 것으로 도5에도 도시된 바와 같이 요동가능한 암(18)에 의해 결합롤러(8)의 상부에 배치된다. 상기 푸쉬롤러(9)에 의해 결합력이 강하면 결합롤러(8)에 의해 결합되는 와권형 연부(2A)는 상시 측판(2)의 최하점에 있게 된다. 결합이 끝난 결합홈(6)은 도11과 도4에 도시된 바와 같이 와권형 연부(2A)와 함께 회전하면서 상승하고 결국 결합홈(6)이 와권형 연부를 확실하게 둘러싼다.

상기 결합력이 약해서 와권형 연부(2A)가 결합홈 하부로부터 뜨면 결합롤러(8)의 위치에 있는 결합부는 측판(2)을 사이에 두지 않고 결국에 결합홈(6)이 측판(2)으로부터 이격되게 된다. 그러므로 푸쉬롤러(9)는 매우 중요한 기능을 갖는 것이다. 이와 같이 푸쉬롤러(9)를 결합롤러(8)의 상부 공간 또는 근방에 배치할 수 있으면 측판(2)의 주연은 배판(3)의 결합홈 하부에 확실히 눌린 상태로 기밀도가 높은 결합을 달성하는 것이 가능하다. 부가하여 요동가능한 암(18)의 결합롤러 상부 배치 후에 도7에 도시된 바와 같이 수평 움직임 방지실린더(26)가 좌우방향의 움직임을 방지한다.

상기 결합롤러(8)는 도5에 도시된 바와 같이 푸쉬롤러(9)의 상부에 위치하여 측판(2)의 연부가 끼워결합되는 결합홈(6)을 양측방향으로부터의 압력으로 변형시키고 배판(3)의 측연을 측판(2)의 주연에 고정하는 것이다. 도12는 결합롤러(8)의 작동관계를 도시한 것으로 각각의 화살표 부분은 도13에 의해 보다 더 구체적으로 도시되어 있다. (a)는 결합직전의 상태를 도시한 것이고 좌우 각 한 쌍의 결합롤러(8)의 사이에 제1지지롤러(10)로 지지되는 결합홈(6)과 상기 결합홈에 끼워지는 측판(2)이 배치된다. 각 쌍에 있어서 결합롤러(8) 가운데 내측의 롤러(8B)는 도시되지 않은 지지대로 부동의 위치를 갖는다. 외측롤러(8A)는 (b) 가운데 검은색 화살표(27)과 같이 결합홈(6)에 대해 도시되지 않은 유압실린더에 의해 왕복운동가능하게 된다. 상기 변위는 결합구(6)를 측방으로부터 압력을 받아 맞물리는 결합력을 발생한다.

외측롤러(8A)는 변위만 할 뿐만 아니라 도13의 (c)와 같이 수직축 회전으로 구동되고 유동하는 내측롤러(8B)와 협동하여 결합홈(6)에 측판(2)을 결합하면서 송출한다. 상기 결합롤러(8)의 결합홈(6)의 접촉면은 매끄러운 원통면이어도 바람직하지만 도12의 (b)에 도시된 바와 같이 돌기(8a)를 갖는 것도 바람직하다. 결합면에 작은 요철이 다수개 발생할 수 있기 때문에 다수의 점에 의해 가압은 실질적으로 접촉면압을 높혀서 맞물리는 접합력을 높히게 된다.

제2지지롤러(11)는 도4(d)에 도시된 바와 같이 와권형 연부(2A)의 결합을 종료한 후 직선형 연부(2B)에 배판(3)을 결합하기 위해 전진한 작업재를 지지하기 때문에 (c)로부터 (d)로 이행하는 과정으로 배판(3)을 지지한다. 직선형 연부(2B)의 결합은 측판(2)의 최하점이 수평으로 연속하기 때문에 측판(2)는 회전할 수 없고 결국 작업재가 직진한다. 상기 직선형 연부(2B)의 결합은 토출구(4a)의 적절한 위치까지 연속된다. 상기 제2지지롤러(11)는 도13의 (d)에 도시된 바와 같이 결합홈(6)을 지지하는 것이 아니라 상기 내측의 배판(33)의 하부면을 지지한다. 결합롤러를 통과한 후의 작업재의 이동중의 방향안정을 이루기 위한 것이다. 따라서 도10과 도11의 단계에서는 제2지지롤러(11)는 어느 것도 지지하지 않는다.

그런데 도4의 (c)상태는 결합홈(6)의 형성된 배판(3)은 최종단의 성형롤(7)로부터 이격되어 돌출된다. 성형롤(7)에 의한 배판(3)의 송출작용은 소실하지만 결합롤러(8)에 의한 결합은 작업제를 전진시킨다. 작업재가 결합롤러(8)에서 나와 제2지지롤러(11)에 오르면 전진력을 잃고 전진한다(도4의 (d) 참조). 상기 정지까지는 푸쉬롤러(9)에 의해 측판(2)의 결합홈(6)으로의 미는 힘을 유지해야 한다. 도4의 (a)에서 이해될 수 있는 바와 같이 상하로만 작동하는 푸쉬롤러(9)를 (c)에서 (d)로의 이행단계에서 수평방향으로 작동시키지 않으면 안된다. 그 때문에 유압실린더(16)(도1 참조)에 의해 푸쉬롤러(9)를 장착한 요동가능한 암(18)을 전진시키도록 한다. 상기 속도는 결합롤러(8)에 의해 제2지지수단(10) 상부를 전진하는 작업재의 속도에 맞추어야 하지만 다소 불일치하더라도 무관하다.

상술한 구성을 근거로 하여 성형장치의 운전수단을 설명하기로 한다. 먼저 제작하는 케이싱(4)의 폭에 맞도록 도2의 가상선으로 도시된 가동지지대(13)를 스크류 로드(28)의 회전에 의해 고정지지대(12)에 접근하고 성형롤(7)의 대향간격을 조절한다. 도8에 도시한 띠형 블레이드(20)를 도1의 롤러베드(29)에 싣고 폭결정롤러(30)에 의해 패스라인(31)에 맞춘다. 전동기(21)를 구동하여 성형롤(7)을 회전시키면서 결합홈(6)을 형성한다(도3 참조). 제1지지롤러(10)에 실린 띠형 블레이드(20)의 선단은 결합롤러(8)에 도달하면(도3의 상태), 성형롤(7)의 회전을 정지시킨다. 지금 설명하려는 실시예는 도18에 도시한 바와 같은 정류베인(32)을 갖는 케이싱(4)을 대상으로 한다. 상기 정류베인은 날개에 의해 가압되고 공기의 와권실(5)로부터 토출구(4a)로의 흐름의 혼란을 줄이기 위한 것이다.

도9에 도시된 바와 같이 정류베인(32)이 띠형 블레이드(20)의 선단에 점용접(34)으로 임시로 고정된다. 그리고 도10에서와 같이 측판(2)을 결합홈(6)에 배치한다. 따라서 와권형 연부(2A)의 시점이 되는 부분을 결합홈(6)의 하부에 이르게 하도록 끼워진다. 가판(2)는 흡입구를 위해 큰 구멍이 마련되지만 간단한 박막의 하나의 철판이기 때문에 결합할 때까지의 자세를 유지시키기 위해 결합홈(6)과 접촉하고 있는 부분에 점용접(34)을 하고 임시로 고정한다. 정류베인(32)과의 접촉부에도 다수의 점용접(34)이 이루어진다. 다른 결합홈(6)에 있는 가판(2)에도 동일한 처리가 이루어진다.

도5에 도시된 그립(18a)을 고정하고 푸쉬롤러(9)를 측판에 설치된 둥근 개구의 연부(35)에 지지하고 측판(2)을 눌러 내린다(도14의 (a)를 참조). 그리고 푸쉬롤러(9)를 측판(2)의 둥근 개구의 박막 연부(35)에 실려가지 않는 경우 도14와 도15에 도시한 링형 레일(36a)을 갖는 장치(37A)를 사용하는 것이 바람직하다. 이것은 측판 표면누름장치(36A)와 측판으로의 고정용 후크(36b)로 이루어지고 이것에 의해 측판(2)을 보강한다. 그래서 개구의 연부(35)에 해당하는 부위인 L(도14 참조)만큼 편위한 위치의 레일(36a)로 푸쉬롤러(9)를 싣도록 하는 것이 바람직하다.

그런데 도14의 (e)에 있어서 결합롤러(8M)을 사다리꼴형 단면 즉 원추형상으로 하여 푸쉬롤러(9)에 의해 변형한 측판(2)(1.6mm로 이루어진 박막 측판의 경우, 판면에서부터 편위한 위치로의 누르는 힘에 의해 휘어짐이 발생한다)을 교정하도록 한다. 즉 푸쉬롤러(9)의 작용점은 측판(2)으로부터 어긋나면 도14의 (d)와 같이 휘어짐(38)이 발생한다. 이것은 결합된 후의 작업재에 상기 휘어짐을 남긴다. 상기 휘어짐을 회피하기 위해 도14의 (f)와 같은 변형을 부여하여 반대로의 휘어짐(39)에 의한 측판(2)의 면내 변형을 교정하도록 하는 것이다.

이상에서는 도18에 도시한 일측 흡입형 송풍기를 열거하고 서술했지만, 양측 흡입형의 송풍기에도 적용하는 것이 가능하다. 상기 도14는 양측 흡입형의 양방으로 있는 큰지름 개구(40L)에 푸쉬롤러(9)를 적용한 실시예를 도시한 것이다. 도16은 일측 흡입형을 대상으로 한 것으로 측판(2)의 일측이 작은 지름 개구(40S)로 형성된다. 이러한 경우에 푸쉬롤러(9)를 개구에 직접배치하는 것은 불가능하기 때문에 그것을 가능하게 하는 회전용 핸들(36c) 결합된 측판 이면 누름장치(36B)를 구비하는 장치(37B)가 (b),(c),(d)에 기재된 구성으로 이루어진다. (e)는 그것을 장착한 상태를 도시한다.

부가하여 도9는 정류베인(32)이 띠형 블레이드(20)의 선단에 설치되는 것을 설명한다. 그러나 정류베인이 채용되지 않은 송풍기에 있어서는 도17과 같이 정류베인의 용접작업을 하지 않고 다음 고정으로 진행한다. 또한 제1지지수단 및 제2지지수단을 제1지지롤러(10)와 제2지지롤러(11)으로 예시하지만 이러한 수단은 상기 설명으로부터 하여 배판을 지지하고 이동을 가능하게 하는 스키드(skid)와 대체시키는 것도 상관없다.

이상에서 구체적으로 설명하였지만 최종단계의 성형롤로부터 나온 결합홈을 지지하고 이것에 끼워 결합된 측판의 연부를 홈 하부에 확실하게 결합한 상태로 결합롤러에 의해 맞물리는 접합이 가능하고 부가하여 후속의 결합홈을 배판에 형성하면서 제1지지수단 상부에 순차적으로 송출하는 것이 가능하다. 제2지지수단 상부에 있어서도 결합홈에 끼워 결합된 측판의 연부는 홈 하부에 여전히 확실하게 결합된 상태로 유지되고 측판의 직선형 연부는 결합된 와권형 연부에 연속하여 결합롤러에 의해 결합된다.

용접비드가 형성되지 않았기 때문에 용접에 의해 열적왜곡이 없는 프레스가공 케이싱이 실현된다. 배판에 결합홈을 형성하는 공정과, 측판을 맞물리게 접합하는 공정을하나의 장치에서 실질적으로 연속으로 할 수 있다. 성형설비는 결합홈의 성형하는 기계적 수단과 그것에 연속하는 결합처리수단과를 구비하는 것이므로 설비의 소형화와 점유면적의 협소화가 가능하게 된다. 케이싱의 크기가 다르더라도 작업재에 보형용 장치를 준비하는 등의 작업이 특히 필요하지 않다.

띠형 블레이드의 양측연에 대응하여 배치되는 두 그룹 중의 일측 그룹의 성형롤, 제1지지수단, 푸쉬로러, 결합롤러, 제2지지수단, 가동장치가 하나의 가동지지대에 장착되고 상기 가동지지대가 횡행가능하도록 이루어져서 치수가 다른 배판에도 상기 양측연에 결합홈을 형성할 수 있고 상기 홈에 측판을 맞물려서 접합하고 하나의 성형장치로 소망하는 폭의 케이싱을 형성하는 것이 가능하다.

참고로 본 발명의 구체적인 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

1 ... 성형장치 2 ... 측판
2a ... 와권형 연부 2b ... 직선형 연부
3 ... 배판 4 ... 케이싱
5 ... 와권실 6 ... 결합구
7 ... 성형롤 8, 8M ... 결합롤러
9 ... 푸쉬롤러 10 ... 제1지지롤러
11 ... 제2지지롤러 12 ... 지지대(고정지지대)
13 ... 지지대(가동지지대) 16 ... 가동장치(직선운동용 실린더, 유압실린더)
17 ... 위치유지용 롤러 18 ... 요동가능암
19 ... 승강실린더 20 ... 띠형 블레이드
38 ... 랩(wrap) 39 ... 역랩(reversal wrap)

Claims (5)

1. 와권형 연부와 직선형 연부가 이어진 주연을 구비하고 대향하는 2개의 측판에 상기 주연을 감싸도록 배판을 고정하는 것에 의해 날개를 위한 와권실이 형성되는 원심형 송풍기의 케이싱 성형장치에 있어서,
   수평으로 공급되는 띠형 블레이드의 양 측연에 배판으로 단면이 "U"자형인 결합홈을 형성함과 동시에 작업재를 송출하는 장방향으로 구비된 다수의 성형롤(forming roll)과;
   최종단의 성형롤로부터 나온 직후의 결합홈에 측판의 와권형 연부가 끼워진 상태로 상기 결합홈을 지지하는 제1 지지수단과;
   상기 제1 지지수단 상부에 있는 결합홈에 끼워진 측판의 연부를 홈 하부에 접촉하는 푸시롤러(push roller)와;
   상기 푸시롤러의 하부에 위치하고 측판의 연부가 끼워지는 결합홈을 측방향에서 눌러 변형시키고 배판의 측연을 측판의 주연에 고정하는 결합롤러(seaming roller)와;
   상기 와권형 연부의 결합을 마친 후 직선형 연부에 배판을 결합하기 위해 전진하는 작업재를 지지하는 제2 지지수단; 및
   직선형 연부를 결합하기 위해 결합롤러에 의해 제2 지지수단 상부를 전진하는 작업재의 속도에 맞추어 상기 푸시롤러를 전진시키는 가동장치;를 구비하는 것을 특징으로 하는 원심형 송풍기의 케이싱 형성장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 푸시롤러(push roller)는 상기 결합롤러의 상부 공간에 배치되도록 요동가능한 암(arm)에 연결되는 것을 특징으로 하는 원심형 송풍기의 케이싱 형성장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 요동가능한 암(arm)에는 측판의 위치유지용 롤러가 구비되는 것을 특징으로 하는 원심형 송풍기의 케이싱 형성장치.
4. 제1항에 있어서,
   띠형 블레이드의 양측연에 대응하여 배치된 두 그룹의 중의 일측 그룹인 성형롤, 제1지지수단, 푸시롤러(push roller), 결합롤러, 제2지지수단, 가동장치가 하나의 가동대에 장착되고, 타측 그룹에 대해 분리되서 접동가능하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 원심형 송풍기의 케이싱 형성장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 결합롤러는 사다리꼴 단면을 갖고 상기 푸시롤러에 의해 변형한 측판을 교정하도록 하는 원심형 송풍기의 케이싱 형성장치.

Images