KR20220102052A - 상수도관용 스파이크링 제조장치 - Google Patents

상수도관용 스파이크링 제조장치 Download PDF

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KR20220102052A KR1020210004254A KR20210004254A KR20220102052A KR 20220102052 A KR20220102052 A KR 20220102052A KR 1020210004254 A KR1020210004254 A KR 1020210004254A KR 20210004254 A KR20210004254 A KR 20210004254A KR 20220102052 A KR20220102052 A KR 20220102052A
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Abstract

본 발명은 소재(10a)를 일정길이로 절단할 수 있도록 형성하는 절단유닛(110); 1차 성형홈(121)을 형성하는 1차 단조금형(120); 절단한 소재(10a)를 상기 1차 성형홈(121)의 내측으로 삽입시켜 반원형상으로 성형할 수 있도록 형성하는 가압유닛(130); 반원형상으로 성형한 소재(10a)를 삽입할 수 있도록 2차 성형홈(141)을 형성하는 2차 단조금형(140); 상기 2차 성형홈(141)의 내측에 삽입하는 소재(10a)를 지지할 수 있도록 형성하는 지지유닛(150); 상기 2차 단조금형(140)의 양측에 위치하여 소재(10a)의 양측 상부를 내측으로 휘어질 수 있도록 형성하는 밀착유닛(160); 상기 2차 단조금형(140)를 가압하여 소재(10a)를 원형의 스파이크링(10)으로 단조할 수 있도록 형성하는 단조유닛(170);을 포함하는 상수도관용 스파이크링 제조장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 단조성형을 통해서 스파이크링의 강도 및 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명은 단조성형 후 발생할 수 있는 스프링 백을 최소화하여 생산품질을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Description

상수도관용 스파이크링 제조장치{Apparatus for manufacturing spike rings for water pipes}
본 발명은 상수도관용 스파이크링 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단조 성형을 통해서 생산품질 및 내구성을 향상시킬 수 있도록 하는 상수도관용 스파이크링 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 상수도관용 스파이크링(신축링)은 상수도관과 상수도관 사이를 연결하는 연결장치 또는 연결소켓의 내부에 포함하여 상수도관의 외주면에 견고하게 고정하는 역할을 수행한다.
이러한 스파이크링(10)은 도 1에 도시한 바와 같이 내경에 상수도관의 외주면에 밀착하여 고정할 수 있도록 고정돌기(11)를 형성하고 일측에 절단부(12)를 형성하여 스파이크링(10)이 상수도관의 외주면에 밀착하는 과정에서 내측으로 휘어질 수 있도록 여유공간을 확보한다.
그러나 종래에는 스파이크링을 다이캐스팅 주조를 통해서 제조하므로 재질의 특성에 따라서 가스 기공이 발생하여 강도를 저하시키는 문제를 갖게 되었다.
또한, 상수도관의 외주면에 밀착할 수 있도록 휘어지는 연성이 부족하여 상수도관을 견고하게 고정할 수 없으므로 누수현상이 발생하는 문제를 갖게 되었다.
특히 다이캐스팅 주조후 절삭가공을 진행해야 하므로 단류선(Metal flow) 끓김 현상이 발생하여 내구성 및 사용수명을 저하시키는 문제를 갖게 되었다.
한국공개특허공보 제10-2001-0100707호(2001.11.14.) 한국공개특허공보 제10-2005-0026161호(2005.03.15.) 한국등록특허공보 제10-0721422호(2007.05.23.) 한국공개특허공보 제10-2011-0028725호(2011.03.22.) 한국공개특허공보 제10-2012-0026589호(2012.03.19.) 한국등록특허공보 제10-1313800호(2013.10.01.)
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서,
본 발명은 1차 및 2차 단조성형을 통해서 강도 및 내구성을 향상할 수 있는 상수도관용 스파이크링 제조장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 단조성형 후 발생할 수 있는 스프링 백을 최소화할 수 있는 상수도관용 스파이크링 제조장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 상수도관용 스파이크링 제조장치(100)는,
소재(10a)를 일정길이로 절단할 수 있도록 형성하는 절단유닛(110); 1차 성형홈(121)을 형성하는 1차 단조금형(120); 절단한 소재(10a)를 상기 1차 성형홈(121)의 내측으로 삽입시켜 반원형상으로 성형할 수 있도록 형성하는 가압유닛(130); 반원형상으로 성형한 소재(10a)를 삽입할 수 있도록 2차 성형홈(141)을 형성하는 2차 단조금형(140); 상기 2차 성형홈(141)의 내측에 삽입하는 소재(10a)를 지지할 수 있도록 형성하는 지지유닛(150); 상기 2차 단조금형(140)의 양측에 위치하여 소재(10a)의 양측 상부를 내측으로 휘어질 수 있도록 형성하는 밀착유닛(160); 상기 2차 단조금형(140)를 가압하여 소재(10a)를 원형의 스파이크링(10)으로 단조할 수 있도록 형성하는 단조유닛(170);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 절단유닛(110)은 소재(10a)를 절단할 수 있도록 형성하는 절단날(111); 상기 절단날(111)을 회전시킬 수 있도록 형성하는 구동수단(112);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가압유닛(130)은 상기 1차 성형홈(121)의 내측에 삽입할 수 있도록 형성하는 원통형상의 가압롤(131); 상기 가압롤(131)을 상하방향으로 이동시킬 수 있도록 형성하는 승하강수단(132);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히 상기 지지유닛(150)은 외주면에 소재(10a)의 내측면에 형성하는 고정돌기(12)와 맞물리도록 고정홈(151a,152a)을 구비하는 한 쌍의 지지몸체(151,152); 상기 지지몸체(151,152)의 양측 사이에 내측 또는 외측으로 이동할 수 있도록 형성하되 외주면에 소재(10a)의 내측면에 형성하는 고정돌기(12)와 맞물리도록 고정홈(153a)을 구비하는 한 쌍의 이동몸체(153); 상기 지지몸체(151,152) 및 이동몸체(153)의 중앙에 위치하여 일측으로 이동하면서 한 쌍의 이동몸체(153)를 각각 외측으로 이동시키고 타측으로 이동하면서 한 쌍의 이동몸체(153)를 각각 내측으로 이동시킬 수 있도록 형성하는 이동부(154);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 지지몸체(151)의 외주면 중간에 원형으로 단조하는 소재(10a)의 양단이 내측으로 휘어지도록 형성하는 삽입홈(151b);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러 상기 밀착유닛(160)은 전방에 소재(10a)의 측면과 맞닿을 수 있도록 형성하는 밀착구(161); 상기 밀착구(161)를 내측 또는 외측으로 이동시킬 수 있도록 형성하는 이동수단(162);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 단조유닛(170)은 하부에 반원형상의 단조홈(171a)을 형성하는 단조금형(171); 상기 단조금형(171)을 상하방향으로 이동시킬 수 있도록 형성하는 승하강수단(172);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 단조성형을 통해서 스파이크링의 강도 및 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 단조성형 후 발생할 수 있는 스프링 백을 최소화하여 생산품질을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 일반적인 스파이크링의 형태 및 구성을 나타내기 위한 사시도.
도 2는 본 발명 상수도관용 스파이크링 제조장치의 구성을 개략적으로 나타내기 위한 개념도.
도 3은 본 발명에서 지지유닛의 구성을 개략적으로 나타내기 위한 개념도.
도 4 및 도 5는 본 발명 상수도관용 스파이크링 제조장치의 작동상태를 나타내기 위한 순서도.
상기한 바와 같이 본 발명의 구성을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명 상수도관용 스파이크링 제조장치의 구성을 개략적으로 나타내기 위한 개념도이고, 도 3은 본 발명에서 지지유닛의 구성을 개략적으로 나타내기 위한 개념도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명 상수도관용 스파이크링 제조장치의 작동상태를 나타내기 위한 순서도를 도시한 것이다.
본 발명은 소재(10a)를 일정길이로 절단할 수 있도록 형성하는 절단유닛(110); 1차 성형홈(121)을 형성하는 1차 단조금형(120); 절단한 소재(10a)를 상기 1차 성형홈(121)의 내측으로 삽입시켜 반원형상으로 성형할 수 있도록 형성하는 가압유닛(130); 반원형상으로 성형한 소재(10a)를 삽입할 수 있도록 2차 성형홈(141)을 형성하는 2차 단조금형(140); 상기 2차 성형홈(141)의 내측에 삽입하는 소재(10a)를 지지할 수 있도록 형성하는 지지유닛(150); 상기 2차 단조금형(140)의 양측에 위치하여 소재(10a)의 양측 상부를 내측으로 휘어질 수 있도록 형성하는 밀착유닛(160); 상기 2차 단조금형(140)를 가압하여 소재(10a)를 원형의 스파이크링(10)으로 단조할 수 있도록 형성하는 단조유닛(170);을 포함한다.
특히 상기 절단유닛(110)은 압출성형을 통해서 연속상태로 공급하는 소재(10a)를 스파이크링(10)의 규격(지름)에 따라서 일정길이로 절단한다.
여기서 상기 소재(10a)는 단면상태에서 보았을 때 내측면에 상수도관의 외주면에 고정할 수 있도록 다수개의 고정돌기를 형성한다.
한편, 상기 절단유닛(110)은 소재(10a)를 절단할 수 있도록 형성하는 절단날(111); 상기 절단날(111)을 회전시킬 수 있도록 형성하는 구동수단(112);을 포함한다.
이때 상기 절단날(111)은 내측에서 외측으로 갈수록 점차 폭이 중간을 향해서 기울어지는 형상으로 형성하여 상기 소재(10a)의 절단면이 일측으로 기울어지도록 절단함으로써 원형으로 단조하는 소재(10a)의 양끝단 간격이 서로 일정하도록 유도할 수 있다.
또한, 상기 구동수단(112)은 감속기 또는 모터 등을 포함하여 원활한 회전속도를 확보할 수 있다.
그리고 상기 1차 단조금형(120)은 중간 내측에 반원형상의 1차 성형홈(121)을 형성하여 상기 1차 단조금형(120)에 안착한 소재(10a)를 상기 가압유닛(130)의 작동으로 상기 1차 성형홈(121)의 내측으로 가압하여 반원형상(U형상)으로 성형할 수 있다.
한편, 상기 가압유닛(130)은 상기 1차 성형홈(121)의 내측에 삽입할 수 있도록 형성하는 원통형상의 가압롤(131); 상기 가압롤(131)을 상하방향으로 이동시킬 수 있도록 형성하는 승하강수단(132);을 포함한다.
여기서 상기 가압롤(131)은 상기 1차 성형홈(121)의 내측으로 삽입하여 소재(10a)를 반원형상으로 성형하기 위한 구성으로, 상기 1차 성형홈(121)의 지름보다 더 작게 형성하여 소재(10a)의 두께에 따라서 원활하게 성형할 수 있다.
특히 상기 승하강수단(132)은 실린더 등을 사용하여 상기 가압롤(131)을 일정한 압력으로 가압시켜 소재(10a)를 성형할 수 있다.
그리고 상기 2차 단조금형(140)은 반원형상으로 성형한 소재(10a)를 내측에 삽입 및 지지할 수 있도록 반원형상의 2차 성형홈(141)을 형성한다.
본 발명에서 상기 지지유닛(150)은 상기 2차 성형홈(141)의 내부에 위치한 소재(10a)의 내측에 삽입하여 소재(10a)가 원형으로 단조할 수 있도록 유도 및 지지하는 역할을 수행한다.
특히 상기 지지유닛(150)은 실린더 등을 이용하여 상기 2차 성형홈(141)의 내측 또는 외측으로 이동시킬 수 있다.
이러한 상기 지지유닛(150)은 도 3에 도시한 바와 같이 외주면에 소재(10a)의 내측면에 형성하는 고정돌기(12)와 맞물리도록 고정홈(151a,152a)을 구비하는 한 쌍의 지지몸체(151,152); 상기 지지몸체(151,152)의 양측 사이에 내측 또는 외측으로 이동할 수 있도록 형성하되 외주면에 소재(10a)의 내측면에 형성하는 고정돌기(12)와 맞물리도록 고정홈(153a)을 구비하는 한 쌍의 이동몸체(153); 상기 지지몸체(151,152) 및 이동몸체(153)의 중앙에 위치하여 일측으로 이동하면서 한 쌍의 이동몸체(153)를 각각 외측으로 이동시키고 타측으로 이동하면서 한 쌍의 이동몸체(153)를 각각 내측으로 이동시킬 수 있도록 형성하는 이동부(154);를 포함한다.
특히 상기 고정홈(151a,152a,153a)은 소재(10a)의 내주면에 형성하는 고정돌기(12)와 맞물릴 수 있는 동일한 형상으로 형성하여 소재(10a)를 원형으로 단조 성형하는 과정에서 지정위치에 고정할 수 있다.
그리고 상기 지지몸체(151,152)와 이동몸체(153)의 외주면은 소재(10a)를 원형으로 단조할 수 있도록 원형으로 형성한다.
한편, 상기 이동부(154)는 별도의 실린더 등과 연결하여 작동하되, 일측으로 이동할 경우 상기 이동몸체(153)를 외측으로 이동시켜 단조과정에서 소재(10a)가 원형으로 성형할 수 있도록 지지하고, 반대로 단조가 완료된 스파이크링(10)을 분리할 수 있도록 상기 이동몸체(153)를 내측으로 이동시킬 수 있다.
이때 상기 이동부(154)의 양측에는 경사면을 형성하여 상기 이동몸체(153)와 맞닿아 일측으로 이동할수록 점차 외측으로 이동할 수 있도록 유도할 수 있다.
본 발명에서 상기 지지몸체(151)의 외주면 중간에 원형으로 단조하는 소재(10a)의 양단이 내측으로 휘어지도록 형성하는 삽입홈(151b);을 포함하여 원형으로 단조하는 스파이크링(10)의 스프링 백을 최소화할 수 있다.
즉, 소재(10a)를 원형으로 단조성형할 경우 양끝단이 외측으로 벌려지려는 스프링 백이 발생하여 원형상태를 유지할 수 없으므로, 외측으로 벌려지는 각도를 미리 감안하여 소재(10a)의 양끝단이 상기 삽입홈(151b)의 내측으로 휘어지도록 유도하여 단조성형하는 소재(10a)의 스프링 백이 발생하더라도 최대한 원형으로 유지할 수 있다.
그리고 상기 밀착유닛(160)은 상기 2차 성형홈(141)의 내부에 위치한 소재(10a)의 양단을 내측으로 밀어서 상기 단조유닛(170)과 소재(10a)의 양단이 맞닿을 경우 부하를 최소화하면서 원형으로 단조성형할 수 있도록 유도한다.
즉, 상기 2차 성형홈(141)의 내부에 위치한 소재(10a)의 중간은 반원형상이고 양단은 수직방향으로 세워진 상태에서 소재(10a)의 양단이 상기 단조유닛(170)가 맞닿은 경우 부하 및 변형이 발생할 수 있으므로 사전에 소재(10a)의 양단을 내측으로 밀어서 상기 단조유닛(170)과 맞닿아 자연스럽게 원형의 단조성형을 유도할 수 있다.
이러한 상기 밀착유닛(160)은 전방에 소재(10a)의 측면과 맞닿을 수 있도록 형성하는 밀착구(161); 상기 밀착구(161)를 내측 또는 외측으로 이동시킬 수 있도록 형성하는 이동수단(162);을 포함한다.
여기서 상기 밀착구(161)는 소재(10a)의 측면과 맞닿는 과정에서 마찰을 최소화할 수 있도록 합성수지재질로 형성할 수 있다.
특히 상기 이동수단(162)은 실린더 등을 적용할 수 있다.
한편, 상기 단조유닛(170)은 상기 2차 성형홈(141)의 내부에 위치한 소재(10a)를 원형으로 단조성형하여 스파이크링(10)을 완성하기 위한 수단이다.
이러한 상기 단조유닛(170)은 하부에 반원형상의 단조홈(171a)을 형성하는 단조금형(171); 상기 단조금형(171)을 상하방향으로 이동시킬 수 있도록 형성하는 승하강수단(172);을 포함한다.
이때 상기 단조홈(171a)은 상기 2차 성형홈(141)을 바라보는 방향으로 형성하여 상기 2차 단조금형(140)과 단조금형(171)이 서로 맞닿을 경우 반원형상의 2차 성형홈(141)과 단조홈(171a)의 내측에 위치하는 소재(10a)가 상기 지지유닛(150)의 외주면을 따라서 원형으로 단조성형할 수 있다.
특히 상기 승하강수단(172)은 실린더 등을 사용하여 상기 단조금형(171)을 일정한 압력으로 상기 2차 단조금형(140)과 맞닿도록 가압시키고 상하방향으로 원활하게 이동시킬 수 있다.
따라서 본 발명은 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 압출성형으로 공급하는 소재(10a)를 상기 절단유닛(110)의 작동으로 일정길이로 절단하고, 절단한 소재(10a)는 상기 1차 단조금형(120)에 안착한 상태에서 상기 가압유닛(130)의 작동으로 반원형상으로 1차 단조성형하며, 1차 단조성형을 완료한 소재(10a)는 상기 2차 단조금형(140)으로 이동시킨 후 상기 지지유닛(150)을 1차 단조성형을 완료한 소재(10a)의 내측에 맞닿아 지지한 상태에서 상기 밀착유닛(160)의 작동으로 소재(10a)의 양측면을 내측으로 휘어진상태로 상기 단조유닛(170)의 작동으로 소재(10a)를 원형으로 단조성형하여 스파이크링(10)을 제조할 수 있다.
이처럼 상기와 같이 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 포함되는 것은 당연하다.
10: 스파이크링 10a: 소재
11: 절단부 12: 고정돌기
100: 본 발명 상수도관용 스파이크링 제조장치
110: 절단유닛 111: 절단날
112: 구동수단
120: 1차 단조금형 121: 1차 성형홈
130: 가압유닛 131: 가압롤
132: 승하강수단
140: 2차 단조금형 141: 2차 성형홈
150: 지지유닛 151,152: 지지몸체
151a,152a,153a: 고정홈 151b: 삽입홈
153: 이동몸체 154: 이동부
160: 밀착유닛 161: 밀착구
162: 이동수단
170: 단조유닛 171: 단조금형
171a: 단조홈 172: 승하강수단

Claims (7)

  1. 소재(10a)를 일정길이로 절단할 수 있도록 형성하는 절단유닛(110); 1차 성형홈(121)을 형성하는 1차 단조금형(120); 절단한 소재(10a)를 상기 1차 성형홈(121)의 내측으로 삽입시켜 반원형상으로 성형할 수 있도록 형성하는 가압유닛(130); 반원형상으로 성형한 소재(10a)를 삽입할 수 있도록 2차 성형홈(141)을 형성하는 2차 단조금형(140); 상기 2차 성형홈(141)의 내측에 삽입하는 소재(10a)를 지지할 수 있도록 형성하는 지지유닛(150); 상기 2차 단조금형(140)의 양측에 위치하여 소재(10a)의 양측 상부를 내측으로 휘어질 수 있도록 형성하는 밀착유닛(160); 상기 2차 단조금형(140)를 가압하여 소재(10a)를 원형의 스파이크링(10)으로 단조할 수 있도록 형성하는 단조유닛(170);을 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 스파이크링 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 절단유닛(110)은 소재(10a)를 절단할 수 있도록 형성하는 절단날(111); 상기 절단날(111)을 회전시킬 수 있도록 형성하는 구동수단(112);을 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 스파이크링 제조장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 가압유닛(130)은 상기 1차 성형홈(121)의 내측에 삽입할 수 있도록 형성하는 원통형상의 가압롤(131); 상기 가압롤(131)을 상하방향으로 이동시킬 수 있도록 형성하는 승하강수단(132);을 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 스파이크링 제조장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 지지유닛(150)은 외주면에 소재(10a)의 내측면에 형성하는 고정돌기(12)와 맞물리도록 고정홈(151a,152a)을 구비하는 한 쌍의 지지몸체(151,152); 상기 지지몸체(151,152)의 양측 사이에 내측 또는 외측으로 이동할 수 있도록 형성하되 외주면에 소재(10a)의 내측면에 형성하는 고정돌기(12)와 맞물리도록 고정홈(153a)을 구비하는 한 쌍의 이동몸체(153); 상기 지지몸체(151,152) 및 이동몸체(153)의 중앙에 위치하여 일측으로 이동하면서 한 쌍의 이동몸체(153)를 각각 외측으로 이동시키고 타측으로 이동하면서 한 쌍의 이동몸체(153)를 각각 내측으로 이동시킬 수 있도록 형성하는 이동부(154);를 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 스파이크링 제조장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 지지몸체(151)의 외주면 중간에 원형으로 단조하는 소재(10a)의 양단이 내측으로 휘어지도록 형성하는 삽입홈(151b);을 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 스파이크링 제조장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 밀착유닛(160)은 전방에 소재(10a)의 측면과 맞닿을 수 있도록 형성하는 밀착구(161); 상기 밀착구(161)를 내측 또는 외측으로 이동시킬 수 있도록 형성하는 이동수단(162);을 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 스파이크링 제조장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 단조유닛(170)은 하부에 반원형상의 단조홈(171a)을 형성하는 단조금형(171); 상기 단조금형(171)을 상하방향으로 이동시킬 수 있도록 형성하는 승하강수단(172);을 포함하는 것을 특징으로 하는 상수도관용 스파이크링 제조장치.
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