KR102682110B1 - 분기관 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분기관 제조장치에 관련되며, 이때, 분기관 제조장치는 메인관(10)의 측홀(12)에 멀티관(20)의 인서트관(22)을 끼움 결합한 상태로 메인관(10) 내측에서 멀티관(20) 인서트관(22) 단부를 외측방향으로 확장 절곡하도록 베이스금형(100), 가동금형(200)을 포함하여 주요구성으로 한다.

Description

분기관 제조장치 {Branch pipe manufacturing device}

본 발명은 분기관 제조장치에 관련되며, 보다 상세하게는 멀티관의 인서트관을 메인관의 측홀에 삽입한 후, 메인관 내측에서 인서트관을 확장 절곡하여 이너리브를 형성하도록 구조 개선됨에 따라 메인관과 멀티관을 조립하는 공정이 간소화되고, 측홀을 멀티관 외경과 동일하게 정밀 치수로 형성하여 메인관과 멀티관의 접합부를 긴밀하게 마감할 수 있는 분기관 제조장치에 관한 것이다.

통상 덕트 배관용 T자형 관은 메인유로 멀티유로를 연결하는 것으로, 배관용 자재로 널리 사용되고 있다. 특히, 덕트 배관에 사용되는 T-자형 관의 경우, 공조기 덕트로 사용분야가 한정되므로 얇은 금속판을 결합하거나 성형하여 제작하는 것이 일반적이다.

이러한 덕트 배관용 T자형 관은 금속판을 전개도로 재단한 후, 절곡성형하고, 이후 연결부위를 접합하거나, 리베팅(Riveting)으로 결합한 후 실란트(Sealant)를 이용하여 누설 방지 처리를 하는 방식으로 제작하였기에, 제작에 필요한 시간 및 노력이 많이 소요된다는 문제점이 있었다.

이에 종래에 개시된 공개특허 10-2010-0116057호에서, 원기둥을 그 중심축을 이루는 중심선을 포함하는 단면으로 절단한 형상을 가지며, 상부에 돌출관이 돌출한 형상으로 프레스 성형된 상부관; 상기 상부관의 하부에 용접부를 통하여 결합되며, 원기둥을 그 중심축을 이루는 중심선을 포함하는 단면으로 절단한 형상을 가지는 하부관; 을 포함하는 기술이 선 제시된 바 있다.

그러나, 상기 종래기술은 두 개의 구성요소를 간단하게 용접하는 방식으로 덕트 배관용 T-자형 관을 신속하고 저렴하게 효율적으로 제조하려는 것이나, 상부관 일측으로 돌출되는 돌출관을 일체로 성형하는 공정이 일반적인 금속판을 절곡 성형하는 방식으로 제작이 불가능한 실정이다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안된 것으로서, 멀티관의 인서트관을 메인관의 측홀에 삽입한 후, 메인관 내측에서 인서트관을 확장 절곡하여 이너리브를 형성하도록 구조 개선됨에 따라 메인관과 멀티관을 조립하는 공정이 간소화되고, 측홀을 멀티관 외경과 동일하게 정밀 치수로 형성하여 메인관과 멀티관의 접합부를 긴밀하게 마감할 수 있는 분기관 제조장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 외주면에 측홀(12)이 형성되는 메인관(10)을 제조하는 메인관 제조단계(S10); 상기 메인관(10)의 측홀(12)에 삽입되도록 일단에 인서트관(22)이 형성되는 멀티관(20)을 제조하는 멀티관 제조단계(S20); 상기 멀티관(20)의 인서트관(22)을 메인관(10)의 측홀(12)에 삽입하는 가조립단계(S30); 상기 측홀(12)을 통하여 메인관(10) 내에 삽입된 인서트관(22) 단부를 확장 절곡하여, 메인관(10) 내주면에 면접되는 이너리브(30)를 형성하는 이너리브 성형단계(S40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 이너리브 성형단계(S40) 이후, 이너리브(30)와 메인관(10)을 용접 접합하는 용접단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 용접단계(S50) 이후, 측홀(12)과 멀티관(20)이 접하는 경계부에 기밀부재(40)를 도포하여 마감하는 씰링단계(S60)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 분기관 제조장치는, 메인관(10)의 측홀(12)에 멀티관(20)의 인서트관(22)을 끼움 결합한 상태로 메인관(10) 내측에서 멀티관(20) 인서트관(22) 단부를 외측방향으로 확장 절곡하는 분기관 제조장치에 있어서, 메인관(10)이 삽입되고, 측홀(12)에 끼움 결합된 멀티관(20)의 인서트관(22)과 대응하는 위치에 성형홈(110)이 형성되는 베이스금형(100); 상기 멀티관(20)과 대응하는 베이스금형(100) 상부에 설치되고, 구동부 작동에 의해 멀티관(20)을 베이스금형(100) 측으로 가압하도록 구비되는 가동금형(200)을 포함하고, 상기 가동금형(200)에 의해 멀티관(20)이 베이스금형(100) 측으로 가압되면, 인서트관(22) 단부가 성형홈(110)을 타고 외측방향으로 확장 절곡되면서 메인관(10) 내주면에 면접되는 이너리브(30)를 형성하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 베이스금형(100)은 상면이 라운딩부(120)가 형성되어 메인관(10) 내주면을 받침지지하고, 상기 베이스금형(100) 일단이 지지프레임(130)에 고정되며, 다른 일단은 구동부에 의해 이동되는 서포트블록(140)에 의해 받침 지지되도록 구비되고, 상기 서포트블록(140)이 베이스금형(100)과 분리된 상태로 메인관(10)이 베이스금형(100)에 삽입된 후, 구동부에 의해 서포트블록(140)이 이동하여 베이스금형(100) 단부를 지지하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가동금형(200)은, 멀티관(20) 내부로 삽입되는 이너코어(210)와, 이너코어(210) 상단부에 확장 형성되어 멀티관(20) 단부를 가압하는 밀편(220)과, 이너코어(210) 하단부에 장착되고, 베이스금형(100)과 대응하는 단부에 음각홈(232)이 형성되는 코어팁(230)을 포함하고, 상기 코어팁(230)은 음각홈(232)을 통하여 베이스금형(100) 외주면에 밀착된 상태로 멀티관(20)의 인서트관(22)이 외측 방향으로 절곡되도록 유도하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이너코어(210) 상단부는 밀편(220)에 형성되는 로드홀(240)에 삽입되어 가동금형(200) 이동방향으로 유동 가능하게 설치되고, 상기 이너코어(210)는 로드홀(240) 내에 설치되는 탄성체(242)에 의해 돌출 이송력이 작동하도록 구비되며, 상기 가동금형(200)이 이너리브(30)를 성형하기 위해 베이스금형(100) 측으로 이송시, 이너코어(210)가 베이스금형(100)에 접촉되어 정지된 상태로 밀편(220)이 이동하여 멀티관(20)을 가압하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지프레임(130)에 일단이 고정되고, 다른 일단은 베이스금형(100)과 대향하게 이격되는 한 쌍의 가이드봉(150)이 구비되고, 상기 가이드봉(150)은 베이스금형(100)에 로딩된 멀티관(20)을 양측에서 구속하여, 멀티관(20)이 가동금형(200)과 일직선상에 일치되도록 로딩각도를 설정하는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 멀티관의 인서트관을 메인관의 측홀에 삽입한 후, 메인관 내측에서 인서트관을 확장 절곡하여 이너리브를 형성하도록 구조 개선됨에 따라 메인관과 멀티관을 조립하는 공정이 간소화되고, 측홀을 멀티관 외경과 동일하게 정밀 치수로 형성하여 메인관과 멀티관의 접합부를 긴밀하게 마감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분기관 제조방법을 개략적으로 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 분기관 제조방법을 개략적으로 나타내는 순서도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 분기관 제조장치를 나타내는 정면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 분기관 제조장치를 나타내는 측면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 분기관 제조장치의 요부를 확대하여 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 분기관 제조장치의 작동상태를 나타내는 사진.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분기관 제조방법을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 분기관 제조방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.

도 1과 같이, 분기관 제조방법은 멀티관의 인서트관을 메인관의 측홀에 삽입한 후, 메인관 내측에서 인서트관을 확장 절곡하여 이너리브를 형성하도록 구조 개선됨에 따라 메인관과 멀티관을 조립하는 공정이 간소화되고, 측홀을 멀티관 외경과 동일하게 정밀 치수로 형성하여 메인관과 멀티관의 접합부를 긴밀하게 마감할 수 있도록 메인관 제조단계(S10), 멀티관 제조단계(S20), 가조립단계(S30), 이너리브 성형단계(S40)를 포함하여 주요구성으로 한다.

1. 메인관 제조단계(S10)

본 발명에 따른 메인관 제조단계(S10)는, 외주면에 측홀(12)이 형성되는 메인관(10)을 제조하는 단계이다.

상기 메인관(10)은 절개도로 재단된 금속판을 원형으로 성형하고, 서로 접하는 양단부가 중첩되도록 절곡하여 연결한다.

그리고, 상기 측홀(12)은 후술하는 멀티관(20)의 인서트관(22)이 삽입되는 구멍으로서, 금속판을 재단시 측홀(12)에 대응하는 영역을 따내기 형태로 가공하여 형성된다.

2. 멀티관 제조단계(S20)

본 발명에 따른 멀티관 제조단계(S20)는, 상기 메인관(10)의 측홀(12)에 삽입되도록 일단에 인서트관(22)이 형성되는 멀티관(20)을 제조하는 단계이다.

상기 멀티관(20)은 절개도로 재단된 금속판을 원형으로 성형하여 형성되고, 서로 접하는 양단부가 중첩되도록 절곡하여 연결한다.

그리고, 상기 인서트관(22)은 상기 측홀(12)에 삽입되는 부분으로서, 메인관(10) 내주면을 따라 배치되도록 아치형 홈이 형성되고, 이때 아치형 홈은 금속판을 재단시 인서트관(22) 단부와 대응하는 영역을 아치형 라인으로 재단하여 형성된다.

3. 가조립단계(S30)

본 발명에 따른 가조립단계(S30)는, 상기 멀티관(20)의 인서트관(22)을 메인관(10)의 측홀(12)에 삽입하는 단계이다.

상기 인서트관(22)을 소정의 깊이로 측홀(12)에 끼움 결합하는바, 도 2에서 인서트관(22)이 메인관(10)을 기준으로 직교하도록 T자형으로 연결된 상태를 나타내고 있지만, 이에 국하되지 않고 경사각으로 연결되는 구성도 가능하다.

4. 이너리브 성형단계(S40)

본 발명에 따른 이너리브 성형단계(S40)는, 상기 측홀(12)을 통하여 메인관(10) 내에 삽입된 인서트관(22) 단부를 확장 절곡하여, 메인관(10) 내주면에 면접되는 이너리브(30)를 형성하는 단계이다.

즉, 상기 메인관(10) 내부로 노출된 인서트관(22) 단부를 외측 방향으로 절곡하여 이너리브(30)를 형성하고, 이너리브(30)는 측홀(12) 대비 확장된 사이즈로 형성되어 메인관(10) 내주면에 면접되도록 구비된다.

이처럼 상기 멀티관(20)의 인서트관(22)을 메인관(10)의 측홀(12)에 삽입한 후에 인서트관(22)을 절곡하여 이너리브(30)를 형성함에 따라 메인관(10)과 멀티관(20)을 조립하는 공정이 간소화되고, 측홀(12)을 멀티관(20) 외경과 동일하게 정밀치수로 형성하므로 메인관(10)과 멀티관(20)이 연결되는 부분에 품질이 향상되는 이점이 있다.

한편, 종래에는 멀티관(20) 단부를 확장 절곡하여 리브를 형성한 후에, 리브와 함께 멀티관(20) 단부를 메인관(10)의 측홀(12)에 억지 끼움 방식으로 조립함에 따라 조립공정에 많은 시간이 소요되고, 망치로 치거나 힘으로 눌러야 하므로 멀티관(20)이 찌그러지는 등의 손상이 비일비재하게 발생되었다.

5. 용접단계(S50)

본 발명에 따른 용접단계(S50)는, 상기 이너리브 성형단계(S40) 이후, 이너리브(30)와 메인관(10)을 용접 접합하는 단계이다.

상기 이너리브(30)와 메인관(10)을 소정의 간격으로 스폿 용접하여 접합하는바, 이때 상기 이너리브(30)와 메인관(10) 내주면에 긴밀하게 면접되므로 용접 연결부의 내구성이 향상된다.

6. 씰링단계(S60)

본 발명에 따른 씰링단계(S60)는, 상기 용접단계(S50) 이후, 측홀(12)과 멀티관(20)이 접하는 경계부에 기밀부재(40)를 도포하여 마감하는 단계이다.

상기 기밀부재(40)는 실리콘을 포함하는 기능성 부재로서, 측홀(12)과 멀티관(20)이 접하는 경계부 라인을 따라 도포하여 수밀, 기밀성을 확보하게 된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 분기관 제조장치를 나타내는 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 분기관 제조장치를 나타내는 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 분기관 제조장치의 요부를 확대하여 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 분기관 제조장치의 작동상태를 나타내는 사진이다.

본 발명에 따른 분기관 제조장치는, 메인관(10)의 측홀(12)에 멀티관(20)의 인서트관(22)을 끼움 결합한 상태로 메인관(10) 내측에서 멀티관(20) 인서트관(22) 단부를 외측방향으로 확장 절곡하도록 베이스금형(100), 가동금형(200)을 포함하여 주요구성으로 한다.

본 발명에 따른 베이스금형(100)은 메인관(10)이 삽입되고, 측홀(12)에 끼움 결합된 멀티관(20)의 인서트관(22)과 대응하는 위치에 성형홈(110)이 형성된다.

상기 성형홈(110)은 인서트관(22)이 외측방향으로 확장 절곡되도록 안내하는 홈으로서, 상기 성형홈(110)은 아치형 홈으로 형성되어, 일단이 인서트관(22) 내측에 위치되고, 다른 일단은 인서트관(22) 외측으로 확장되도록 구비된다.

상기 베이스금형(100)은 상면이 라운딩부(120)가 형성되어 메인관(10) 내주면을 받침 지지한다. 이에 후술하는 가동금형(200)에 의해 멀티관(20)이 가압되는 과정 중에 인서트관(22) 단부가 라운딩부(120)와 동일한 형상으로 성형되어 이너리브(30)를 형성하므로, 이너리브(30)가 메인관(10) 내주면에 긴밀하도록 정밀 성형된다.

그리고, 상기 베이스금형(100) 일단이 지지프레임(130)에 고정되며, 다른 일단은 구동부에 의해 이동되는 서포트블록(140)에 의해 받침 지지되도록 구비되고, 상기 서포트블록(140)이 베이스금형(100)과 분리된 상태로 메인관(10)이 베이스금형(100)에 삽입된 후, 구동부에 의해 서포트블록(140)이 이동하여 베이스금형(100) 단부를 지지하도록 구비된다.

즉, 상기 베이스금형(100)의 단부가 서포트블록(140)의 위치이동에 의해 선택적으로 지지되도록 구비됨에 따라 서포트블록(140)이 후퇴한 상태에서 베이스금형(100)으로 메인관(10)의 입, 출이 가능하고, 서포트블록(140)이 전진 이송하여 베이스금형(100)을 전면에서 지지하면, 가동금형(200)에 의한 가압력이 가해지더라도 베이스금형(100)의 변형이 방지된다.

또한, 본 발명에 따른 가동금형(200)은 상기 멀티관(20)과 대응하는 베이스금형(100) 상부에 설치되고, 구동부 작동에 의해 멀티관(20)을 베이스금형(100) 측으로 가압하도록 구비된다.

상기 가동금형(200)에 의해 멀티관(20)이 베이스금형(100) 측으로 가압되면, 인서트관(22) 단부가 성형홈(110)을 타고 외측방향으로 확장 절곡되면서 메인관(10) 내주면에 면접되는 이너리브(30)를 형성하도록 구비된다.

이때, 상기 가동금형(200)은, 멀티관(20) 내부로 삽입되는 이너코어(210)와, 이너코어(210) 상단부에 확장 형성되어 멀티관(20) 단부를 가압하는 밀편(220)과, 이너코어(210) 하단부에 장착되고, 베이스금형(100)과 대응하는 단부에 음각홈(232)이 형성되는 코어팁(230)을 포함한다.

그리고, 상기 코어팁(230)은 음각홈(232)을 통하여 베이스금형(100) 외주면에 밀착된 상태로 멀티관(20)의 인서트관(22)이 외측 방향으로 절곡되도록 유도한다.

즉, 상기 코어팁(230)은 음각홈(232)이 베이스금형(100) 외주면에 밀착된 상태로 T자형 구조로 긴밀하게 연결됨에 따라 가동금형(200)에 의해 멀티관(20)이 가압시 인서트관(22)이 코어팁(230)에 안내되어 내측방향으로 절곡되지 못하고 외측방향으로 확장 절곡되어 이너리브(30)를 형성하게 된다.

도 5에서, 상기 이너코어(210) 상단부는 밀편(220)에 형성되는 로드홀(240)에 삽입되어 가동금형(200) 이동방향으로 유동 가능하게 설치된다.

그리고, 상기 이너코어(210)는 로드홀(240) 내에 설치되는 탄성체(242)에 의해 돌출 이송력이 작동하도록 구비된다.

이에 상기 가동금형(200)이 이너리브(30)를 성형하기 위해 베이스금형(100) 측으로 이송시, 이너코어(210)가 베이스금형(100)에 접촉되어 정지된 상태로 밀편(220)이 이동하여 멀티관(20)을 가압하도록 구비됨에 따라 베이스금형(100)과 가동금형(200)이 T자형 구조로 긴밀하게 밀착되므로 이너리브(30) 성형 품질이 향상된다.

또한, 상기 지지프레임(130)에 일단이 고정되고, 다른 일단은 베이스금형(100)과 대향하게 이격되는 한 쌍의 가이드봉(150)이 구비된다.

상기 가이드봉(150)은 베이스금형(100)에 로딩된 멀티관(20)을 양측에서 구속하여, 멀티관(20)이 가동금형(200)과 일직선상에 일치되도록 로딩각도를 설정함에 따라 가동금형(200)이 멀티관(20) 내부로 정확하게 진입하게 된다.

이때, 상기 가이드봉(150)은 지지프레임(130)에 형성되는 암나사부 또는 핀홀에 탈착 가능하게 설치되는바, 이때 암나사부 또는 핀홀은 서로 상이한 반경 상에 복수로 배치되어, 멀티관(20)의 규격(지름)에 따라 그에 대응하는 간격으로 위치 조절가능하게 구비된다.

10: 메인관 20: 멀티관
100: 베이스금형 200: 가동금형

Claims (8)

1. 메인관(10)의 측홀(12)에 멀티관(20)의 인서트관(22)을 끼움 결합한 상태로 메인관(10) 내측에서 멀티관(20) 인서트관(22) 단부를 외측방향으로 확장 절곡하는 분기관 제조장치에 있어서,
   메인관(10)이 삽입되고, 측홀(12)에 끼움 결합된 멀티관(20)의 인서트관(22)과 대응하는 위치에 성형홈(110)이 형성되며, 상면에 라운딩부(120)가 형성되어 메인관(10) 내주면을 받침지지하도록 구비되는 베이스금형(100);
   상기 멀티관(20)과 대응하는 베이스금형(100) 상부에 설치되고, 구동부 작동에 의해 멀티관(20)을 베이스금형(100) 측으로 가압하도록 구비되는 가동금형(200)을 포함하고,
   상기 성형홈(110)은 아치형 홈으로 형성되어, 일단이 인서트관(22) 내측에 위치되고, 다른 일단은 인서트관(22) 외측으로 확장되도록 구비되며,
   상기 가동금형(200)에 의해 멀티관(20)이 베이스금형(100) 측으로 가압되면, 인서트관(22) 단부가 성형홈(110)을 타고 외측방향으로 확장 절곡되면서 메인관(10) 내주면에 면접되는 이너리브(30)를 형성하도록 구비되며,
   상기 가동금형(200)은, 멀티관(20) 내부로 삽입되는 이너코어(210)와, 이너코어(210) 상단부에 확장 형성되어 멀티관(20) 단부를 가압하는 밀편(220)과, 이너코어(210) 하단부에 장착되고, 베이스금형(100)과 대응하는 단부에 음각홈(232)이 형성되는 코어팁(230)을 포함하고, 상기 코어팁(230)은 음각홈(232)을 통하여 베이스금형(100) 외주면에 밀착된 상태로 멀티관(20)의 인서트관(22)이 외측 방향으로 절곡되도록 유도하고,
   상기 이너코어(210) 상단부는 밀편(220)에 형성되는 로드홀(240)에 삽입되어 가동금형(200) 이동방향으로 유동 가능하게 설치되고, 상기 이너코어(210)는 로드홀(240) 내에 설치되는 탄성체(242)에 의해 돌출 이송력이 작동하도록 구비되며, 상기 가동금형(200)이 이너리브(30)를 성형하기 위해 베이스금형(100) 측으로 이송시, 이너코어(210)가 베이스금형(100)에 접촉되어 정지된 상태로 밀편(220)이 이동하여 멀티관(20)을 가압하도록 구비되며,
   지지프레임(130)에 일단이 고정되고, 다른 일단은 베이스금형(100)과 대향하게 이격되는 한 쌍의 가이드봉(150)이 구비되고, 상기 가이드봉(150)은 베이스금형(100)에 로딩된 멀티관(20)을 양측에서 구속하여, 멀티관(20)이 가동금형(200)과 일직선상에 일치되도록 로딩각도를 설정하는 것을 특징으로 하는 분기관 제조장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 베이스금형(100) 일단이 지지프레임(130)에 고정되며, 다른 일단은 구동부에 의해 이동되는 서포트블록(140)에 의해 받침 지지되도록 구비되고, 상기 서포트블록(140)이 베이스금형(100)과 분리된 상태로 메인관(10)이 베이스금형(100)에 삽입된 후, 구동부에 의해 서포트블록(140)이 이동하여 베이스금형(100) 단부를 지지하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 분기관 제조장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제