KR101348239B1 - 확장 가능한 파이프 성형용 벤딩기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강판을 이용하여 파이프를 제작하기 위해 강판을 둥글게 굽히기 위한 벤딩기에 관한 기술로서, 베드와 상기 베드의 좌우 양단에 직립되게 형성되는 기둥과 상기 베드와 이격되도록 상기 기둥에 고정되는 크라운으로 이루어지는 두 개 이상의 바디; 이격거리를 두고 일렬로 배치되는 상기 바디들의 상기 크라운을 연결시키는 상부 연결체; 상기 크라운 또는 상기 상부 연결체에 내장되는 액츄에이터; 상기 액츄에이터와 연결되어 상하 이동되되, 상기 크라운과 직교되게 배치되는 벤딩 나이프; 상기 벤딩 나이프 하부에 상기 베드와 직교되면서 상기 베드에 의해 지지되는 벤딩 다이; 상기 벤딩 다이의 일측으로 상기 베드 위에 마련되는 다수의 이송롤러; 상기 벤딩 다이의 좌우측으로 마련되는 푸싱유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

확장 가능한 파이프 성형용 벤딩기{EXPANDABLE PIPE FORMING BENDING MACHINE}

본 발명은 강판을 이용하여 파이프를 제작하기 위해 강판을 둥글게 굽히기 위한 벤딩기에 관한 기술이다.

금속재 파이프를 만드는 방법은 다양하며, 파이프의 직경이나 소재의 두께를 고려하여 적당한 방법을 사용하게 된다.

대표적으로 압출을 통해 파이프를 만드는 것과 벤딩을 한 후 용접처리하여 파이프를 제작할 수 있다.

두께가 두껍고 직경이 대략 400mm 이상인 대구경 파이프의 경우에는 대부분 강판을 점진적으로 벤딩한 후 마주보는 양단부를 용접하여 원형 파이프를 만들게 된다.

강판을 벤딩하여 파이프를 제작할 때에는 보통 벤딩 프레스(혹은 프레스 벤딩기라고도 함)라는 장치를 이용하게 된다.

첨부되는 도 1은 종래의 벤딩 프레스에 대한 사시도이며, 도 2는 도 1의 측면도를 나타낸 것이다.

종래의 벤딩 프레스는 하나의 베드(10)와 베드(10)의 좌우측 단부에 결합되어 직립되게 결합되는 기둥(20) 및 기둥(20) 상단부에 결합되는 하나의 크라운(30)을 포함하여 구성된다.

크라운(30)의 내부에는 유압실린더와 같은 다수의 액츄에이터가 마련되며, 액츄에이터에 벤딩 나이프(40)가 결합된다. 그리고 베드(10) 상면에 벤딩 다이(50)가 결합된다.

또한, 베드(10)의 정면과 후면에 투입된 강판을 소정의 벤딩 위치로 이동시키기 위한 푸쉬-풀 유닛(60)이 마련된다.

크레인과 같은 장비를 이용하여 어느 일측 푸쉬-풀 유닛(60) 위에 강판이 올려지면 푸쉬-풀 유닛(60)이 작동하여 강판을 적당량 밀어 벤딩 나이프(40) 아래에 위치되게 한 후 순차적으로 강판을 굽혀 원형으로 벤딩하게 된다.

따라서 종래의 벤딩 프레스는 가공할 수 있는 강판의 길이가 제한된다는 문제점이 있다. 즉, 강판은 베드(10)의 양측에 결합되는 기둥(20) 사이로 들어가야 하기 때문에 길이가 긴 파이프를 성형할 수가 없다는 문제점이 있다.

이런 한계를 극복하기 위해 대구경이면서 길이가 긴 파이프를 벤딩 성형하기 위해 벤딩 프레스의 베드(10) 및 크라운(30)은 최대한 길이를 길게 하여야 하고, 강성 유지를 위해 고강도로 제작되고, 기둥의 폭도 넓고 고중량의 베드(10)와 크라운(30)의 지지를 위해 기둥(20) 역시 고강도로 제작되어야만 한다.

따라서 종래의 벤딩 프레스는 전체 중량이 대략 수백톤에 달하게 되며, 일단 설치가 되면 이동자체가 거의 불가능하다는 문제점이 있다.

비용절감 등을 위해서는 건설 현장에서 대구경 파이프를 성형하여 사용하는 것이 좋다. 하지만, 기존의 벤딩 프레스는 이동이 불가능하기 때문에 어쩔 수 없이 공장에서 파이프를 제작한 후 산업현장으로 옮겨야 했기 때문에 물류비용 증가등 많은 문제점이 있다.

그리고 종래의 벤딩 프레스는 작업한계를 높이기 위해 두 기둥간 거리를 최대한 넓혀야 하기 때문에 많은 공간을 차지하게 되는 문제점이 있고, 강판의 공급과 벤딩된 강판의 취출에 어려움이 있어 연속적인 작업이 불가능하다는 문제점이 있다.

본 발명과 관련된 종래기술문헌으로 대한민국 등록특허번호 제10-0465427호(2004.12.29 등록)의 "프레스를 이용한 대형 관 성형방법"이 있다.

도 3과 도 4는 프레스를 이용한 대형 관 성형방법에 사용되는 장치의 구성을 보여주는 참고도이다.

프레스 베드(1) 위에 서로 대향하여 고정되는 지지대(10)가 마련되고, 지지대 위에 철판(500)이 놓이게 되고 푸셔(20)가 하강되어 철판을 벤딩시키게 된다.

하지만 이것 역시 일정한 길이를 갖는 베드로 인해 벤딩할 수 있는 능력에 한계가 있는 것은 마찬가지이고, 고중량으로 인해 이동성이 없다는 문제점을 가진다.

1. 대한민국 등록특허번호 제10-0465427호(2004.12.29 등록)

따라서 본 발명은 파이프의 길이에 제약을 받지않고 얼마든지 길이가 긴 파이프를 만들기 위한 벤딩이 가능하며, 이동성이 좋고 작업효율도 높일 수 있는 확장 가능한 파이프 성형용 벤딩기를 제공하고자 한다.

제시한 바와 같은 과제 달성을 위한 본 발명의 확장 가능한 파이프 성형용 벤딩기는, 베드와 상기 베드의 좌우 양단에 직립되게 형성되는 기둥과 상기 베드와 이격되도록 상기 기둥에 고정되는 크라운으로 이루어지는 두 개 이상의 바디; 이격거리를 두고 일렬로 배치되는 상기 바디들의 상기 크라운을 연결시키는 상부 연결체; 상기 크라운 또는 상기 상부 연결체에 내장되는 액츄에이터; 상기 액츄에이터와 연결되어 상하 이동되되, 상기 크라운과 직교되게 배치되는 벤딩 나이프; 상기 벤딩 나이프 하부에 상기 베드와 직교되면서 상기 베드에 의해 지지되는 벤딩 다이; 상기 벤딩 다이의 일측으로 상기 베드 위에 마련되는 다수의 이송롤러; 상기 벤딩 다이의 좌우측으로 마련되는 푸싱유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에서 상기 크라운과 상기 상부 연결체는 탈부착이 가능한 조립구조를 이루고 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에서 상기 크라운, 상기 벤딩 나이프, 상기 벤딩 다이는, 상기 바디의 좌우 중심축을 벗어나 어느 일측으로 편심되게 배치되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에서 상기 벤딩 나이프는, 액츄에이터와 연결되는 장착블록의 하단에 결합되고, 상기 크라운의 하부면에 상기 장착블록의 좌우로 안내 가이드가 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 확장 가능한 파이프 성형용 벤딩기는 제작하고자 하는 파이프의 길이에 대한 제약없이 얼마든지 긴 강판을 원형으로 벤딩시킬 수 있다는 효과가 있다.

그리고 본 발명의 확장 가능한 파이프 성형용 벤딩기는 다수의 바디를 연속적으로 연결하거나 분리시킬 수 있어 이동성이 좋아 현장에 설치할 수 있다는 효과도 있다.

그리고 본 발명은 강판이 바디의 정면을 통해 투입된 후 벤딩이 이루어지고 후방으로 그대로 배출되기 때문에 작업능률을 높일 수 있다는 효과가 있고, 점유공간이 작아 공간활용도가 좋다는 효과도 있다.

도 1은 종래의 벤딩 프레스에 대한 사시도.
도 2는 도 1의 측면도.
도 3과 도 4는 종래기술문헌에 따른 프레스를 이용한 대형 관 성형방법에 사용되는 장치의 구성을 보여주는 참고도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 확장가능한 파이프 성형용 벤딩기의 사시도.
도 6은 도 5의 정면도.
도 7은 도 5의 측면도.
도 8은 도 5의 평면도.
도 9 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 의한 벤딩기를 이용한 강판의 벤딩과정을 보여주는 사용 상태도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

첨부되는 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 확장가능한 파이프 성형용 벤딩기의 사시도이며, 도 6은 도 5의 정면도이며, 도 7은 도 5의 측면도이고, 도 8은 도 5의 평면도를 나타낸 것이다. 도 9 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 의한 벤딩기를 이용한 강판의 벤딩과정을 보여주는 사용 상태도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 확장 가능한 파이프 성형용 벤딩기는 판상의 강판을 벤딩시켜서 원형 파이프를 만들기 위한 벤딩장치이다.

본 발명의 벤딩기를 이용하여 원형으로 강판을 벤딩한 후 강판의 접합단부를 용접하면 파이프가 완성된다.

보다 구체적으로 본 발명의 벤딩기는 두 개 이상의 바디(100), 상부 연결체(200), 액츄에이터(300), 벤딩 나이프(400), 벤딩 다이(500), 이송롤러(600), 푸싱유닛(700)을 포함하여 이루어진다.

바디(100)는 최소 두 개 이상이 사용될 수 있으며, 바디(100)의 갯수는 필요에 따라 얼마든지 추가될 수 있고, 바디(100)간 간격도 조정될 수 있는 것으로 한다.

각각의 바디(100)는 베드(110), 기둥(120) 및 크라운(130)을 포함하게 되며, 베드(110)의 좌우 양단에 하나씩의 길다란 기둥(120)이 직립되게 결합된다. 베드(110)와 이격되면서 기둥(120)의 상단 부근에서 크라운(130)이 결합된다.

베드(110), 기둥(120) 및 크라운(130)으로 이루어지는 바디(100)가 일렬로 다수개가 마련되며, 본 실시예의 경우 5개의 바디(100)가 일렬로 배치되도록 한다.

이웃하는 바디(100)들은 상부 연결체(200)에 의해 소정의 이격거리를 두고서 연결된다. 상부 연결체(200)와 바디(100)의 크라운(130)은 서로 결합/분리될 수 있는 조립구조를 이루도록 하는 것이 좋다. 크라운(130)과 상부 연결체(200)간 조립구조는 슬라이딩 방식으로 서로 맞물려 결합될 수 있는 형태가 적합하며, 그 외 공지의 조립구조가 적용될 수도 있다.

본 발명의 벤딩기는 크라운(130)과 상부 연결체(200)의 결합을 통해 필요에 따라 바디(100)의 갯수를 증감할 수 있기 때문에 제작하고자 하는 파이프의 길이에 따라 적절히 대처할 수 있다.

그리고 이웃하는 바디(100)의 크라운(130)을 연결하는 상부 연결체(200)의 길이변화를 통해서도 벤딩기의 전체 사이즈를 조정할 수 있다.

크라운(130)을 서로 연결하는 상부 연결체(200)는 바디(100)의 좌우 중심축에서 결합될 수 있지만, 본 실시예에서는 바디(100)의 좌우 중심축을 벗어나 일측으로 편심되는 위치에서 상부 연결체(200)가 결합되는 것으로 한다.

크라운(130)이나 상부 연결체(200)에 액츄에이터(300)가 내장되며, 크라운(130) 및 상부 연결체(200)에 동시에 액츄에이터(300)가 내장될 수도 있다.

본 실시예에서는 각 상부 연결체(200)에 두개씩의 액츄에이터(300)가 내장되는 것으로 하는데, 액츄에이터(300)는 유압실린더가 적합하다.

크라운(130) 및 상부 연결체(200)의 하부에 벤딩 나이프(400)가 마련되며, 벤딩 나이프(400)는 액츄에이터(300)와 연결되어 상하로 이동하게 된다. 벤딩 나이프(400)의 배치 방향은 크라운(130)과 직교되게 배치된다.

바람직하게 액츄에이터(300)는 장착블록(410)과 연결되도록 하고, 장착블록(410)의 하단에 벤딩 나이프(400)의 상단이 결합되도록 한다. 그리고 크라운(130)의 하부면에는 장착블록(410)의 좌우와 접촉되는 안내 가이드(420)가 마련되도록 한다. 안내 가이드(420)는 ㄴ 자 형태를 이루어 장착블록(410)의 좌우면과 접촉을 이루게 된다.

안내 가이드(420)에 대해 장착블록(410)은 슬라이딩되면서 상하로 움직이게 되며, 안내 가이드(420)로 인해 보다 안정적으로 장착블록(410) 및 벤딩 나이프(400)는 상하 움직일 수 있게 된다.

벤딩 나이프(400) 하부에 벤딩 다이(500)가 마련되며, 벤딩 다이(500)는 베드(110)에 의해 지지되되, 베드(110)와 직교되는 방향으로 배치된다.

바디(100)의 좌우 중심축에 대해 편심되게 결합되는 상부 연결체(200)와 마찬가지로 벤딩 나이프(400), 벤딩 다이(500)도 일측으로 편심되게 마련된다.

벤딩 다이(500) 위에 강판(P)이 놓여지면 액츄에이터(300)가 작동하여 벤딩 나이프(400)가 하강되며, 벤딩 나이프(400)가 강판(P)을 누르게 됨에 따라 강판(P)은 소정의 곡률로 벤딩된다.

벤딩 다이(500)의 일측으로 다수의 이송롤러(600)가 마련되며, 이송롤러(600)들은 베드(110) 위에 놓이는 롤러프레임(610)에 장착되어 회전되면서 강판(P)이 진입될 수 있도록 한다.

벤딩 다이(500)의 좌우측으로는 푸싱유닛(700)이 마련되며, 강판(P)이 바디(100)의 정면을 통해서 이송롤러(600)에 의해 진입되면, 푸싱유닛(700)이 작동하여 강판(P)을 벤딩 다이(500) 위로 밀게 된다.

바람직하게 이송롤러(600)들은 강판(P)을 벤딩기 내부로 진입되게 할 때에는 상승하여 타 요소들과 강판(P)이 간섭되지 않도록 하며, 소정의 위치로 강판(P)이 진입되면 이송롤러(600)들은 하강되도록 한다.

이송롤러(600)가 하강되면 강판(P)은 푸싱유닛(700) 및 보조롤러(800)에 의해 지지되고, 우측 푸싱유닛(700a)이 작동하여 강판(P)의 좌측 단부가 벤딩 다이(500) 위에 올려지도록 밀게 된다.

우측 푸싱유닛(700a)은 수회에 걸쳐 강판(P)을 밀어 어느 정도 강판(P)을 벤딩시킨 후 강판(P)의 우측에 대한 벤딩을 위해 강판의 우측 단부가 벤딩 다이(500) 위에 놓여지도록 밀게 된다.

이후에는 좌측 푸싱유닛(700b)이 수회에 걸쳐 강판(P)을 밀면서 강판(P)의 우측이 벤딩되도록 한다. 최종적으로는 강판의 중심부에 대해 하중을 작용시키면 강판은 둥글게 말린 형태로 벤딩된다.

바람직하게 푸싱유닛(700)과 보조롤러(800) 사이 공간에는 회동되는 충격완화 받침대(900)가 마련되도록 한다. 강판(P)에 벤딩 나이프(400)의 가압력이 작용하면 강판(P)의 반대측은 상방으로 들리게 되며, 이때 충격완화 받침대(900)가 함께 상방으로 회동되었다가 벤딩 나이프(400)가 상승되면 충격완화 받침대(900)가 강판(P)과 함께 천천히 하강됨으로써 강판(P)에 충격이 작용하는 것을 방지하게 된다.

본 발명에 의한 벤딩기는 강판(P)이 바디(100)의 정면을 통해서 이송롤러(600)에 의해 진입되기 때문에 강판(P)의 길이가 아무리 길어도 문제가 되지 않으며, 벤딩 나이프(400)와 벤딩 다이(500) 등이 일측으로 편심되기 때문에 바디(100) 내부로 진입된 강판(P)은 최소의 수평이동으로 최초 벤딩위치까지 도달하게 되고 이에 따라 작업이 보다 신속하게 진행될 수 있다.

무엇보다도 본 발명의 벤딩기는 강판(P)의 길이가 전혀 문제가 되지 않기 때문에 바디(100)의 좌우폭을 최소로 할 수 있고, 이를 통해 작업공간 활용도를 높일 수 있게 된다. 그리고 바디(100)는 얼마든지 추가적으로 연결하여 작업가능 한계를 확장시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 바디(100)와 상부 연결체(200)는 서로 분리될 수 있기 때문에 각 바디(100)를 서로 분리하여 쉽게 이동설치할 수 있다는 장점도 있다.

이하 첨부되는 도 9 내지 도 16을 참조하면서 본 발명에 의한 벤딩기의 구체적인 작동원리에 대해 설명하도록 한다.

도 9와 같이 소정 길이와 폭을 갖는 강판(P)이 벤딩기의 정면을 통해 공급되며, 강판(P)은 이송롤러(600)를 따라 진입하게 된다.

이후 도 10과 같이 일측 푸싱유닛(700)이 작동하여 강판(P)의 일측 단부 부근이 벤딩 다이(500) 위에 놓여진다.

다음으로 도 11과 같이 액츄에이터(300)가 작동하여 벤딩 나이프(400)를 하강되게 하며, 이때 벤딩 나이프(400)가 결합된 장착블록(410)은 안내 가이드(420)에 의해 지지되면서 안정적으로 하강된다. 벤딩 나이프(400)가 하강되어 강판(P)을 누르게 되면 강판(P)의 일측 단부는 굽혀지게 된다.

이어서 도 12와 같이 푸싱유닛(700)이 작동하여 강판(P)을 조금더 밀게 된다. 즉, 다음번 벤딩 위치로 강판(P)이 이동되면 상승되었던 벤딩 나이프(400)가 다시 하강되어 강판(P)을 눌러 더욱 굽혀지도록 한다.

이처럼 수회에 걸친 벤딩작업에 의해 강판(P)의 일측에 대한 벤딩이 완료되고, 도 13과 같이 푸싱유닛(700)이 강판(P)을 더욱 밀어 강판(P)의 반대측 단부가 벤딩 다이(500) 위에 놓이도록 한다.

도 14와 같이 벤딩 나이프(400)가 하강되어 강판(P)을 눌러 벤딩이 이루어지도록 하고, 반대측 푸싱유닛(700)이 작동하여 강판(P)을 이동시키면서 수회에 걸쳐 강판을 벤딩시키게 된다.

도 15와 같이 강판은 원형으로 벤딩이 이루어지고, 도 16에 보이듯이 벤딩이 완료된 강판은 벤딩 다이(500)로부터 취출된다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 강판을 이용하여 길이가 긴 대구경 파이프를 제작하고자 할 때 강판을 원형으로 벤딩하기 위한 용도로 사용되기에 적합하다.

100 : 바디 110 : 베드
120 : 기둥 130 : 크라운
200 : 상부 연결체 300 : 액츄에이터
400 : 벤딩 나이프 410 : 장착블록
420 : 안내 가이드 500 : 벤딩 다이
600 : 이송롤러 610 : 롤러 프레임
700 : 푸싱유닛 700a: 우측 푸싱유닛
700b: 좌측 푸싱유닛 800 : 보조롤러
900 : 충격완화 받침대

Claims (4)

1. 강판을 원형으로 벤딩시키기 위한 벤딩기에 있어서,
   베드와 상기 베드의 좌우 양단에 직립되게 형성되는 기둥과 상기 베드와 이격되도록 상기 기둥에 고정되는 크라운으로 이루어지는 두 개 이상의 바디;
   이격거리를 두고 일렬로 배치되는 상기 바디들의 상기 크라운을 연결시키는 상부 연결체;
   상기 크라운 또는 상기 상부 연결체에 내장되는 액츄에이터;
   상기 액츄에이터와 연결되어 상하 이동되되, 상기 크라운과 직교되게 배치되는 벤딩 나이프;
   상기 벤딩 나이프 하부에 상기 베드와 직교되면서 상기 베드에 의해 지지되는 벤딩 다이;
   상기 벤딩 다이의 일측으로 상기 베드 위에 마련되는 다수의 이송롤러;
   상기 벤딩 다이의 좌우측으로 마련되는 푸싱유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 확장 가능한 파이프 성형용 벤딩기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 크라운과 상기 상부 연결체는 탈부착이 가능한 조립구조를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 확장 가능한 파이프 성형용 벤딩기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 크라운, 상기 벤딩 나이프, 상기 벤딩 다이는,
   상기 바디의 좌우 중심축을 벗어나 어느 일측으로 편심되게 배치되는 것을 특징으로 하는 확장 가능한 파이프 성형용 벤딩기.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 벤딩 나이프는,
   액츄에이터와 연결되는 장착블록의 하단에 결합되고, 상기 크라운의 하부면에 상기 장착블록의 좌우로 안내 가이드가 마련되는 것을 특징으로 하는 확장 가능한 파이프 성형용 벤딩기.
   

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