KR950003804B1 - 유공관 천공기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유공관 천공기

제1도는 본 발명의 전체 장치도.

제2도는 본 발명의 작동상태 종단면도.

제3도는 제2도의 측면도.

제4도는 제2도의 요부 확대도.

제5도는 본 발명의 다른 실시상태를 예시한 종단면도.

제6도는 제5도의 요부 확대도.

제7도는 칼날에 의해 절결되는 상태를 예시한 작동상태도.

제8도와 제9(a)도는 칼날들의 다른 실시예로써, 제9(b)도는 I-I', II-II'선 횡단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 압출기 11 : 사이징 다이

20 : 소켓 21 : 나선

30 : 이동체 40 : 구동부

41 : 전달수단 50 : 절단부

51 : 승강수단 52 : 캠판

55 : 절단날 57 : 에어실린더

58 : 에어드릴 60 : 위치보정부

61 : 기대 63, 64 : 리미트스위치

본 발명은 유공관 천공기에 관한 것이다.

유공관은 속이 빈 관체에 일정간격 구멍들을 뚤헝지게 한 상태에서 땅에 매몰되어 주위의 물을 유입시키며 배수토록 하는데 이용되는 관으로서, 골프장, 테니스장과 같은 운동장과 그 주위에 물이 많이 고이는 도로 등의 지하에 설치되는 용도로 사용되는 것이다.

이러한 용도의 유공관은 굴곡이 반복되는 주름관에 구멍들을 후가공으로 파여지게 하는 방법으로 제조하게 되는데, 주름을 형성하는 형식에 따라 굴곡이 동일 원주위치에서 파형으로 판복되는 것과, 이 굴곡이 나선방향을 따라 이어지도록 하는 나선관 타입이 있다.

전기한 동인 원주상에 굴곡이 반복되는 주름관의 경우는 제조가 비교적 용이한 반면, 플렉시블한 유연성이 결여되어 제조된 후 설치되는 장소까지 이송하는 과정이 어렵다.

따라서, 차량의 길이방향으로 적재할 수 있는 정도의 길이를 감안하여 절단시킨 후, 그 연결부에는 별도의 콘넥터를 이용하여 일일이 연결하는 방법으로 시공이 이루어지도록 하므로서, 불필요한 부품 등의 낭비로 인한 시공비가 상승되고 작업이 지체되는 단점이 있다.

또, 후자의 나선관 경우에는 굴곡으로 된 띠부재를 열접착하는 구조는 상기한 파혀 주름관과 유연성면에서 다를것이 없으나, 압출다이에서 성형되는 공정에서 굴곡이 나선형을 이루도록 하는 연속 제조공정에 의해 성형된 나선관의 경우에는 유연성이 양호하여 보빈 등에 감겨진 상태로 원하는 길이를 일체로 성형한 상태로 제조한 후, 중간 이음부 없이 시공토록 하므로 시공비가 저렴하여지고 간편한 작업이 이루어질 수 있는 이점이 있게 된다.

그러나, 이들에 구멍을 뚫는 작업이 종래의 경우 소정의 길이로 절단된 유공관에 수개의 칼날들을 수동적으로 상, 하 승강시키는 것에 의해 천공작업이 이루어지므로써, 이 또한 원하는 길이로 연속적으로 제조하는 것이 불가능하게 된다.

따라서, 그 시공작업시에 일정간격으로 이어지는 이음부에서 연결작업이 불가피하여 되므로 작업자로 하여금 불편을 가지게 함과 동시에, 많은 시간의 소모로 인한 시공비 상승을 피할 수 없었던 것이다.

본 발명의 목적은 유연성이 양호한 상태의 나선관을 제조하는 과정에서 연속적으로 통공들을 원하는 위치에 뚫을 수 있도록 하여 작업장에 알맞은 길이로 이음부가 형성되지 않는 유공관을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 통공들을 뚫는 작업이 자동으로 일정하게 이루어질 수 있도록 하여, 공정의 간소화로 인한 원가저하로 제작자는 물론 그 사용자로 하여금 경제적인 이익을 줄 수 있는 유공관을 제공하는데 있다.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 나선관(1)과 상응하는 형상과 치형의 나선(21)이 파여지는 소켓(21)과; 상기 소켓(20)을 회동가능하게 결합하는 이동체(30)와; 상기 이동체(30)에 부착된 모터(41)를 소정의 속도로 회전토록 하여 이 회전력을 전달수단(42)으로 소켓(20) 전달토록 하는 구동부(40)와; 상기 소켓(20)에 나선관(1)의 축직각 방향으로 끼워지는 절단날(55)들을 승강수단(51)으로 상, 하 승강되며 나선관(1)에 유공이 형성되도록 하는 절단부(50)와; 상기 소켓(20)의 회전속도와 나선관(1)의 진행속도 차이가 발생할 때 상기 이동체(30)가 위치 이동되는 것을 보정토록 하는 위치보정부(60)로 구성된다.

이러한 구성에 의해 나선관(1)이 제조되는 공정중에 유공을 뚫어지게 하는 천공작업이 이루어지는데, 이는 제1도에서 보는 바와 같이 사이징 다이(SIZING DIE)가 출구에 형성되는 압출기(10)에서 굴곡된 주름이 나선형으로 감겨지는 형상으로 속이빈 나선관(1)이 제조되고, 주로 수냉에 의해 이루어지는 냉각장치(12)와, 보빈(16)이 형성된 권취장치(15)의 사이로 본 고안의 천공기가 설치된다.

나선관(1)의 제조형상은 상기 사이징 다이의 형상에 따라 도면에서 예시한 바와같은 원형의 파형이 반복되는 것과, 또 도시하지는 않았지만 사다리꼴과 같은 단면형상의 돌출부가 연속적으로 나선방향을 따라 이어지는 형상으로도 제조되도록 하는데, 이는 이미 알려진 바와 같은 장치에 의해 성형된다.

본 발명에서는 상기와 같이 압출기(10)에서 소재가 용융된 상태로 공급되도록 하고, 출구에서는 사이징 다이(11)에 의해 다양한 치수별 나선관(1)이 성형되는 공정중에 골부분으로 일정간격 구멍들이 뚫어지게 하는 천공기를 설치하게 되어 긴 길이의 나선관에 연속적으로 유공관을 제조할 수 있는 것이다.

따라서, 천공기로 성형된 나선관(1)이 일정 속도와 이송력을 가지도록 하기 위한 인취장치(13)로 나선관(1)과 상응하는 간격의 치차가 형성된 이송휘일(14)들의 사이에서 강제 이송토록 하여 이 이송속도를 이용해 소켓(20)이 회전되며 외주면에 특히 골부분으로 원하는 치수의 유공(1^k)들을 뚫어지게 하는 것이다.

상기 소켓(20)은 그 내부로 나선관(1)의 진행방향을 따라 나선(21)이 파여지는데, 이 나선(21)의 형상은 상기 사이징 다이(11)에 의해 성형되는 나선관(1)의 치형과 형상과 상응한 크기로 암나사와 같은 구조로 파여지게 된다.

그러므로, 상기 나선관(1)과 소켓(20)은 마치 볼트와 너트가 나사 결합하는 것과 동일한 상태로 결합되는데, 나선관(1)은 인취장치(13)에 의해 일정 속도로 직선 방향으로 회전되지 않은 상태로 직선운동을 수행하고, 이 직선운동을 감안하여 상기 소켓(20)을 나사가 감겨지는 방향으로 회전시키게 되면 이 소켓(20)은 후퇴되지 않고 정지된 상태를 유지하게 된다.

이때, 상기 소켓(20)의 회전속도가 나선관(1)의 직진 이송속도보다 빠르게 될 경우에는 그 속도차이에 해당되는 양만큼 서서히 소켓(20) 및 이를 지지하는 이동체(30)가 전진하는 결과를 가지게 되며, 또 소켓(20)의 회전속도 나선관(1)의 이동속도에 비하여 느리게 되는 경우에는 소켓(20) 및 이동체(30)는 서서히 후퇴될 것이다.

따라서, 도시하지 않은 제어기에서 상기 모터(41)의 회전속도를 콘트롤하며 나선관(1)의 직진 이동에도 불구하고, 상기 소켓(20) 및 이동체(30)가 정위치에서 동작될 수 있도록 제어하게 된다.

상기 소켓(20)의 회동은 모터(41)의 구동으로 전달수단(42)에 의해 회전력을 전달하는 구동부(40)에 의해 이루어진다.

상기 모터(41)는 이동체(30)의 일측(도면에서는 상단)에 고정 설치되어 그 회전력을 전달수단(42)을 통해 소켓(20)에 전달도도록 하는데, 이 전달수단(42)은 도면에서 예시한 바와 같이 모터(41)와 이동체(30)와의 축간 거리가 먼 경우에는 벨트(43)를 이용하여 소켓(20)에 결합된 풀리(44)에 동력이 전달되도록 하거나, 또는 체인과 이 체인에 치차결합되는 스프라켓을 이용할 수 있게 된다.

그리고, 경우에 따라서 상기 모터(41)와 소켓(20)과의 축간 거리가 가까운 경우에는 기어를 매체로 한 치차결합에 의한 방법으로 그 회전력을 전달할 수 있는 바, 이외에 이미 알려진 어떠한 동력전달수단을 이용하여도 동일한 소켓(20)의 회전력 전달효과를 얻을 수 있을 것이다.

상기 절단부(50)는 나선관(1)을 따라 회전되는 소켓(20)에 축직각방향으로 절단날(55)을 승강수단(51)에 의해 소정의 시간 간격을 가지고 상, 하 승강토록 하여 속이 비고 일정 두께를 갖는 나선관(1)에 유공(1')들이 파여지게 절단하는 구조부이다.

제3도는 상기 절단부(50)를 측면에서 본 요부 장치도로써, 상기 이동체(30)에 승강수단(51)의 일실시에로 캠판(52)을 볼트로 고정 설치하고, 상기 나선관(1)과 동일 중심선상으로 원형의 캠홈(53)에 그 중심거리가 짧게 되는 굴곡캠면(54)을 반복 성형하여, 상기 절단날(55)의 상단에 위치된 로우러(56)가 이 캠홈(53)을 따라 소켓(20)과 함께 회전되며 중심거리가 낮은 굴곡캠면(54)의 위치에서는 중심을 향해 절단날(55)이 하강하는것에 의해 나선관(1)을 파여지도록 하며 유공(1')이 형성되는 것을 도시한다.

이 절단날(55)의 제7도에서 보는 바와 같이 가공 끝단이 예리하고, 나선관(1)에 파여지는 유공(1')의 폭을 감안하여 양측에 날이 형성되도록 원형의 홈(55a)이 파여진 상태의 단면형상을 가지게 하여, 상기 승강수단(51)에 의해 하강되며 나선관(1)을 파여지게 되고, 상기 구동부(40)에 의해 소켓(20) 및 이에 결합된 절단날(55)이 계속하여 회전되는 동작이 이루어지므로, 제7도의 (나)에서 도시한 바와 같이 절결되고, 다시 상승되는 것에 의해 절결을 마치며 유공(1')이 형성되도록 하는 것이다.

이때, 상기 절단날(55)이 이송되는 승강높이와, 나선관(1)에 꼽혀진 상태로 회전운동하며 절결시키는 폭은 상기 캠판(52)에 파여진 캠홈(53)과, 굴곡캠면(54)의 형상에 따라 결정된다.

따라서, 상기 굴곡캠면(54)의 설치갯수와 폭등에 따라 나선관(1)에 형성되는 유공(1')의 갯수 및 길이가 설정되므로, 사용처에 적정한 유공(1')의 숫자 등을 상기 캠홈(53)의 제작시 설계하게 된다.

제8도와 제9도는 상기 절단날(55)의 다른 실시예를 도시한 것으로 절단날(55)에 승강방향과 대략 직각되게 배출공(55b)을 뚫어지게 하면, 절단되는 나선관의 칩배출이 용이하고 다시 절단날(55)이 상승되며 칩을 끈어지게 하는것이 정확하게 이루어지는 효과가 있게 된다.

이와 같이 나선관(1)은 직선으로 이동되고 이에 결합된 소켓(20)이 회전되며 나선관(1)의 굴곡부에 유공(1')들이 파여지는 동작중에 상기 나선관(1)의 이송 속도와 소켓(20)의 회전소곧간에 오차가 발생되는 경우에는 상기 이동체(30)가 어느 한 방향으로 서서히 이동된다.

즉, 상기 나선관(1)의 이송속도에 비하여 소켓(20)의 회전속도가 빠르게 되고, 이 나선관(1) 및 소켓(20)에 파여진 나선(21)이 오른나사로 성형되는 경우, 상기 이동체(30)는 제2도의 좌측으로 압출기(10)를 향해 점차 이송되어 결과적으로 부딪칠 염려가 있게 되고, 이와 역으로 소켓(20)의 회전속도가 나선관(1)의 이동 속도에 비하여 느린 경우에는 이동체(30)가 우측으로 점차 이동되는 현상이 발생된다.

또, 상기 나선관(1)과 나선(21)이 왼나사 방향과 같이 성형되는 경우에는 위와 역으로 될 수 있다.

그러므로, 도시하지 않은 제어기에서 상기 소켓(20)의 회전속도를 일정히 제어하기는 하나, 기기의 마찰등의 원인으로 오차가 발생될 염려가 있으므로, 이때 상기와 같이 소켓(20) 및 이를 지지하고 있는 이동체(30)가 위치이동되어 공정라인에서 이탈되는 것을 방지하기 위한 위치보정부(60)가 설치되는 것이다.

제2도는 상기 위치보정부(60)의 설치상태를 예시한 것으로 상기 이동체(30)를 나선관(1)의 이동방향을 따라 평행하게 설치되는 가이더(62)에 축방향 이송용 리니어베어링(62a)을 매체로 마찰저항없이 결합하여 좌, 우 이송이 자유롭게 하고, 이를 지지하는 기대(61)의 양단에 리미트스위치(63)(64)들을 각각 설치한다.

이 리미트스위치(63)(64)들은 상기 이동체(30)가 이동될 수 있는 범위의 양끝단위치로 각각 설치되어, 좌측의 리미트스위치(63)는 상기 이동체(30)가 가장 좌측으로 위치된 상태에서 타 기기와 접하기 직전 동력을 차단하기 위한 스위치로써, 상기 구동부(40)의 모터(41) 전원을 단락하게 된다.

따라서, 상기 소켓(20)의 회전이 중단되므로 소켓(20)이 정지된 상태에서 나선관(1)에 결합된 상태로 나선관(1)의 직진 이동력에 의해 상기 이동체(30)와 함께 그대로 우측으로 이동되는 것이다.

이 경우 소켓(20)의 회전이 정지되므로, 캠홈(53)을 따라 수행되는 절단날(55)의 승강동작이 이루어지지 않게 되므로, 이미 수행되더 유공(1')의 성형동작이 멈춰진 상태에서 그대로 우측으로만 후퇴되는 것이다.

그리고, 우측단에 위치된 다른 리미트스위치(64)를 접점하는 순간 상기 구동부(40)의 모터(41)가 동작되어 소켓(20)이 회전토록 동력이 가해질 때, 다시 소켓(20)이 나선관(1)에 나사결합되는 동작을 수행하며 승강수단(51)에 의한 절단날(55) 승강이 이루어지며 유공(1')을 천공하는 동작이 시작된다.

이때는 상기 모터(41)의 회전속도가 나선관(1)의 직진 이송속도와 동일 내지는 적어도 소켓(20)의 회전속도가 다소 빠르게 설정하는 것에 의해 정지된 위치에서 나선관(1)의 굴곡부에 유공(1')들을 성형토록 하거나, 소켓(20)의 회전속도가 빠를 경우 점차 좌측으로 이동되며 다시 좌측의 리미트스위치(63)의 위치에서 동작이 멈춰진 상태에서 우측단까지 그대로 이동되고, 다시 좌측으로 서서히 이동되며 천공되는 동작이 반복되도록 하는 것이다.

따라서, 상기 이동체(30) 및 이에 지지되는 소켓(20)이 자동으로 이동되며, 유공(1')이 뚫려지지 않는 경우가 발생되지 않도록 하고, 작업자의 별도 지시나 작업을 수행하지 않고도 모든 동작이 이루어지는 것이다.

제5도와 제6도는 본 발명의 승강수단(51) 및 절단날(55)을 다른 실시예로 도시한 것으로 에어압을 이용한 실린더(57)와 에어드릴(58)에 의해 승강 및 천공작업이 이루어지는 상태를 도시한다.

상기 제5도는 회전되는 소켓(20)의 일측으로는 공급관(59)을 결합하고, 에어실린더(57) 및 에어드릴(58)에 까지 에러를 공급하기 위한 수단을 도시한다.

즉, 소켓(20)에 축중심과 대략 수평하게 통과공(22)을 뚫고, 이 통과공(22)이 원주방향으로 연통되도록 하기 위하여 그 일단(도면에서 우측단)은 볼트(66) 등으로 막혀지게 하고, 선단(도면에서 좌측)은 직각되게 관통방향이 외부를 향하도록 가공한 후 에어를 공급시키는 선단측에는 공급관(59)에 접속되는 링(59a)을 유동 가능하게 결합시킨다.

이 링(59a)은 원주방향을 향하는 통과공(22)과 연통되게 구멍(59b)들이 뚫어지고, 소켓(20)과 기밀이 유지된 상태에서 회동 가능하게 결합되는 것이다.

따라서, 링(59a)은 회동되지 않은 정지상태에서 공급관(59)으로부터 유입된 에어를 구멍(59b)을 거쳐 통과공(22)으로 이동될 수 있도록 하고, 그 단부에 다시 접속되는 공급관(59')이 에어실린더(57)까지 에어를 공급토록 하는 것이다.

이때, 통과공(22)을 통해 충분한 양의 에어가 통과될 수 있도록 하기 위하여 복수로 성형할 경우, 상기 링(59a) 또한 복수로 서로 다른 위치에서 통과공(22)의 선단을 따라 에어가 공급할 수 있도록 하는 것이 좋다.

한편, 승강수단(51)으로 에어실린더(57)를 이용하게 되는 바, 그 승강 및 하강지시는 제어기에 입력된 메모리 자료등에 의해 밸브의 개폐방향을 전환시켜 피스톤의 중앙에 결합된 에어드릴(58)이 하강, 또는 승강토록 하는 것이고, 에어의 공급으로 계속히 회전하는 에어드릴(58)이 나선관(1)을 뚫어지게 하는 것이다.

또, 이 하강상태를 유지하는 시간의 조절에 따라 파여지는 유공(1')의 길이를 선택할 수 있도록 하는 것이다.

이렇게 계속히 회전되는 에어드릴(58)을 이용할 경우 나선관(1)의 두께나 강도 등과 무관하게 어떠한 조건에도 유공(1')을 형성할 수 있게 된다.

그리고, 이 나선관(1)이 합성수지재로 되므로, 상기한 캠판(52)에 의한 승강수단(51)이나, 에어실린더(57)에 의한 승강수단(51)중에 어떠한 것을 선택하더라도 상기 절연날(55)을 뜨겁게 가열한 인두를 이용하게 되면 나선관(1)을 용융시키는 상태로 유공(1')이 형성될 수도 있다.

상술한 바와 같은 본 발명은 나선관이 성형되는 다이의 출구측에 이어서 설치하여 시공장소에 알맞는 길이로 중간부의 절단없이 연속적으로 구멍을 소정의 원하는 위치와 크기로 절단할 수 있어, 시공시 짧게 이어지는 이음부의 연결작업 등이 불필요하고 빠른 시공과 편리한 작업이 이루어지게 할 뿐만 아니라, 유공들이 형성되는 공정이 자동으로 아무런 작업자의 지시없이 수행되므로, 인력의 낭비와 불량의 염려가 없어 생산원가를 저하시킬 수 있으며, 사용처에 필요한 유공의 숫자와 원하는데로 설정하여 제작할 수도 있도록 하는 등의 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (9)

1. 나선관(1)과 상응하는 형상과 치형의 나선(21)이 파여지는 소켓(20)과; 상기 소켓(20)을 회동가능하게 결합하는 이동체(30)와; 상기 이동체(30)에 부착된 모터(41)를 소정의 속도로 회전토록 하여 이 회전력을 전달수단(42)으로 소켓(20)에 전달토록 하는 구동부(40)와; 상기 소켓(20)에 나선관(1)의 축직각방향으로 끼워지는 절단날(55)들을 승강수단(51)으로 상, 하 승강되며 나선관(1)에 유공이 형성되도록 하는 절단부(50)와; 상기소켓(20)의 회전속도와 나선관(1)의 진행속도 차이가 발생할 때 상기 이동체(30)가 위치 이동되는 것을 보정토록 하는 위치보정부(60)로 구성됨을 특징으로 하는 유공관 천공기.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동부(40)의 회전속도는 상기 나선관(1)의 직진 이송속도를 감안하여 적어도 상기 소켓(20)이 정지된 위치에서 회전토록 하는 속도이상의 회전속도로 제어됨을 특징으로 하는 유공관 천공기.
3. 제1항에 있어서, 상기 절단부(50)의 승강수단(51)은 이동체(30)에 캠판(52)을 고정하고 동심원으로 파여지는 캠홈(53)에 유공(1')의 갯수를 감안하여 파여지는 굴곡캠면(54)들의 위치에서 절단날(55)이 승강되도록 함을 특징으로 하는 유공관 천공기.
4. 제1항에 있어서, 상기 절단부(50)의 승강수단(51)은 에어실린더(57)에 의해 이루어지게 함을 특징으로 하는 유공관 천공기.
5. 제1항에 있어서, 상기 위치보정부(60)는 상기 이동체(30)를 가이더(62)로 수평 안내하고, 기대(61)의 양단에 설치되는 리미트스위치(63)(64)가 구동부(40)의 모터접점 단락으로 그 사이에서 왕복되며 절단동작이 이루어지도록 함을 특징으로 하는 유공관 천공기.
6. 제3항에 있어서, 상기 절단부(50)의 절단날(55)에는 챕 배출공(55b)이 트여지게 함을 특징으로 하는 유공관 천공기.
7. 제3항에 있어서, 상기 소켓(20)에는 공급관(59)으로부터 공급되는 에어를 에어실린더(57)와 에어드릴(58)로 연통되도록 통과공(22)이 형성됨을 특징으로 하는 유공관 천공기.
8. 제4항에 있어서, 상기 절단부(50)의 절단날(55)은 에어드릴(58)로 이루어짐을 특징으로 하는 유공관 천공기.
9. 제5항에 있어서, 상기 위치보정부(60)의 기대(61) 좌측에 설치되는 리미트스위치(63)는 모터(41)의 구동을 정지하여 소켓(20) 및 이동체(30)가 나선관(1)을 따라 직진 이동토록 하고, 우측에 설치되는 리미트 스위치(64)의 위치에서 구동부(40)의 모터(41)가 구동되도록 접점시켜 소켓(20)이 회전되며 천공작업이 이루어지도록 구성함을 특징으로 하는 유공관 천공기.