KR20000036822A - 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프의 외주면에 특정 형상을 갖는 엠보싱돌기를 자동으로 성형하는 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치에 관한 것으로, 기 출하되고 있는 파이프를 이용하여 외주면에 엠보싱돌기를 연속적으로 형성할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해, 지지틀역할을 하는 프레임(1)과, 상기 프레임에 고정 설치되며 중심부에는 축방향으로 삽입공(2)이 형성되고, 외주면에는 무수히 많은 통공(3a)이 형성된 코어(3)와, 상기 코어의 통공내에 출몰 가능하게 설치되어 파이프(4)의 외주면에 엠보싱돌기(4a)를 형성하는 펀치(4)와, 상기 펀치가 코어의 통공으로부터 이탈되지 않도록 하는 이탈방지수단과, 복수개로 분할 형성되어 코어와 공간부(6)를 갖고 외측으로 설치되며 외주면에는 코어에 형성된 통공과 일치되는 통공(7a)이 형성된 케이싱(7)과, 상기 케이싱을 축방향의 직각방향으로 벌어지도록 하는 제 1구동수단(8)과, 상기 코어의 삽입공을 따라 진퇴운동하면서 펀치를 축방향의 직각 방향으로 밀어내는 플런저(10)와, 상기 플런저를 진퇴운동시키는 제 2 구동수단(11)으로 구성된 것이다

Description

금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치{.}

본 발명은 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 파이프성형공장에서 생산된 파이프를 이용하여 외주면에 특정 형상을 갖는 엠보싱돌기를 자동으로 성형하는 금속파이프의 엠보싱돌기 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 시판되고 있는 금속재 파이프는 각종 액체, 기체 등의 이송에 따른 통로역할이나, 구조물 등에 널리 사용되고 있다.

특히, 구조물의 발판 용도로 사용되는 파이프는 외주면에 미끄럼 방지역할을 하는 엠보싱(Embossing)돌기를 형성하면 더욱 편리하게 사용되지만, 현재까지 파이프의 외주면에 엠보싱돌기를 성형하는 장치가 개발되지 않고 단지, 회전하는 로울러의 외주면에 돌기를 형성하여 요입홈만을 형성하고 있어 원하는 용도로 사용하는데는 부적합하였다.

따라서 판상의 시트상에 엠보싱돌기를 형성한 다음 이를 파이프의 제조공정과 같이 원통형상으로 말아 엠보싱돌기를 갖는 파이프를 제조하는데 많은 심혈을 기울이고 있으나, 판상의 시트상에 엠보싱돌기가 형성되므로 인해 이를 원통형상으로 말을 때 엠보싱돌기부위가 꺽여 원통형상을 이루지 못하게 되므로 실현하지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 기 출하되고 있는 파이프를 이용하여 외주면에 엠보싱돌기를 연속적으로 형성할 수 있는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 지지틀역할을 하는 프레임과, 상기 프레임에 고정 설치되며 중심부에는 축방향으로 삽입공이 형성되고, 외주면에는 무수히 많은 통공이 형성된 코어와, 상기 코어의 통공내에 출몰 가능하게 설치되어 파이프의 외주면에 엠보싱돌기를 형성하는 펀치와, 상기 펀치가 코어의 통공으로부터 이탈되지 않도록 하는 이탈방지수단과, 복수개로 분할 형성되어 코어와 공간부를 갖고 외측으로 설치되며 외주면에는 코어에 형성된 통공과 일치되는 통공이 형성된 케이싱과, 상기 케이싱을 축방향의 직각방향으로 벌어지도록 하는 제 1 구동수단과, 상기 코어의 삽입공을 따라 진퇴운동하면서 펀치를 축방향의 직각방향으로 밀어내는 플런저와, 상기 플런저를 진퇴운동시키는 제 2 구동수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 금속파이프의 엠보싱 성형장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 요부를 나타낸 분해 사시도

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 구성을 나타낸 종단면도로서,

도 2a는 케이싱과 코어사이에 성형되지 않은 파이프가 끼워진 상태도

도 2b는 플런저의 전진으로 코어의 통공내에 수용되어 있던 펀치가 순차적으로 출몰되어 파이프에 엠보싱돌기가 성형되는 상태도

도 3은 도 2a의 우측면도

도 4는 파이프의 성형이 완료된 상태에서 분할 형성된 케이싱이 외측으로 벌어진 상태도

도 5는 본 발명에 의해 성형된 파이프의 사시도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 프레임 2 : 삽입공

3 : 코어 3a, 7a : 통공

5 : 펀치 6 : 공간부

7 : 케이싱 8 : 제 1 구동수단

10 : 플런저 11 : 제 2 구동수단

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 도 1 내지 도 5를 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 요부를 나타낸 분해 사시도이고 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 구성을 나타낸 종단면도이며 도 3은 도 2a의 우측면도로서, 본 발명은 지지틀역할을 하는 프레임(1)에 축방향으로 삽입공(2)이 형성되고, 외주면에는 무수히 많은 통공(3a)이 형성된 코어(3)가 고정되어 있고 상기 코어(3)에 형성된 각 통공(3a)의 내부에는 파이프(4)의 외주면에 엠보싱돌기를 형성하는 펀치(5)가 출몰 가능하게 설치되어 있다.

상기 코어(3)의 통공(3a)내에 출몰가능하게 설치되는 펀치(5)의 선단은 파이프(4)의 외주면에 형성하고자 하는 형상에 따라 반구 형상, 삼각 형상, 별형상, 기타 특정 형상으로 적용할 수 있는데, 이탈방지수단에 의해 코어(3)로부터 이탈되지 않는 구조를 갖고 있다.

상기 이탈방지수단이 본 발명의 일 실시예에서는 대경부(5a)와 소경부(5b)로 이루어진 펀치(5)와, 상기 대경부가 걸리도록 코어(3)의 삽입공(2)측에 근접되게 통공(3a)내에 형성된 단턱(3b)으로 이루어져 있으나, 코어(3)상에 통공(3a)의 내경이 동일하도록 관통되게 형성한 다음 삽입공(2)내에 별도의 원통형 링(도시는 생략함)을 고정하여 상기 원통형 링이 단턱역할을 하도록 하여도 상기 펀치(5)가 통공(3a)내에서 이탈되지 않으므로 반드시 이에 한정하지 않는다.

또한, 단턱(3b)의 반대편측(코어의 외주면측)에는 통공(3a)을 도 2a에 나타낸 바와 같이 내측으로 오므려 펀치(5)가 필요 이상으로 빠져 나오지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.

이는, 코어(3)의 외주면측으로 성형하기 위한 파이프(4)를 용이하게 끼울 수 있도록 하기 위함이다.

그리고 상기 코어(3)의 외측으로는 코어(3)와 공간부(6)가 형성되도록 하는 케이싱(7)이 설치되어 있는데, 상기 케이싱(7)은 외주면에 코어(3)의 통공(3a)과 일치되는 통공(7a)이 형성되어 있으며 복수개(3-4개 정도)로 분할 형성되어 파이프(4)의 외주면에 엠보싱돌기(4a)가 형성되고 나면 제 1 구동수단(8)에 의해 축방향의 직각방향으로 벌어지도록 구성되어 있다.

상기 제 1 구동수단(8)은 프레임(1)에 고정된 별도의 구조물(9)에 의해 고정 설치된다.

또한, 코어(3)의 중심축선상에는 코어(3)의 삽입공(2)을 따라 진퇴운동하면서 펀치(5)를 축방향의 직각방향으로 밀어내는 플런저(plunger)(10)가 설치되어 있는데, 상기 플런저(1O)의 선단에는 경사부(10a)가 형성되어 있고 상기 플런저(1O)가 접속되는 펀치(5)의 소경부(5b)는 플런저(10)의 직선운동시 플런저와 직각방향으로 펀치(5)가 이동되도록 둥그런 반구형상으로 되어 있다.

상기 플런저(10)는 제 2 구동수단(11)의 구동에 따라 삽입공(2)을 따라 진퇴 운동하게 된다.

또, 상기 펀치(5)를 축방향의 직각방향으로 밀어내는 플런저(10)의 선단은 영구자석으로 되어 있고 상기 펀치(5)는 자성체로 이루어져 있다.

이는, 플런저(10)의 전진으로 펀치(5)가 축방향의 직각방향으로 밀려 파이프(4)의 외주면에 엠보싱돌기(4a)를 형성한 다음 후퇴할 때 플런저(10)의 선단에 의해 밀려 나갔던 펀치(5)가 통공(3a)의 내부로 수용되도록 하여 엠보싱돌기(4a)가 형성된 파이프(4)를 코어(3)로부터 용이하게 꺼내거나, 새로운 파이프를 코어에 용이하게 끼울 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 케이싱(7)과 플런저(10)를 진퇴운동시키는 구동원인 제 1,2 구동수단(8)(11)은 유압 실린더, 공압실린더, 모터의 구동에 따라 회전하는 볼스크류 중 필요에 따라 적절하게 선택하여 적용할 수 있게 됨은 이해 가능한 것이다.

본 발명의 일 실시예에서는 코어(3), 케이싱(7), 플런저(10)를 원통형상으로 하여 원통형 파이프(4)의 외주면에 엠보싱돌기(4a)를 형성할 수 있도록 나타내고 있으나, 이들을 다각형으로 형성할 경우에는 다각형 파이프의 외주면에도 엠보싱돌기를 형서할 수 있으므로 이에 대한 구성은 특별히 한정하지 않는다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제 2 구동수단(11)에 의해 구동되는 플런저(10)가 코어(3)의 삽입공(2)에서 이탈되고, 분할 형성된 케이싱(7)이 상호 합치된 초기상태, 즉 코어(3)의 통공(3a)내에 출몰가능하게 설치된 펀치(5)가 통공내에 수용된 초기상태에서 원통형의 파이프(4)상에 엠보싱돌기(4a)를 형성하기 위해 도 2a 와 같이 케이싱(7)과 코어(3)사이에 형성된 공간부(6)의 내부로 파이프(4)를 밀어 넣는다.

이러한 상태에서 파이프(4)의 외주면에 엠보싱돌기(4a)를 성형하기 위해 플런저(10)가 제 2 구동수단(11)에 의해 전진하면 상기 플런저(10)의 선단에 형성된 경사부(10a)가 삽입공(2)측으로 노출된 펀치(5)의 소경부(5b)인 둥그런 부위에 닿게 되므로 통공(3a)내에 수용되어 있던 펀치(5)가 플런저(10)의 이동방향과 직각방향으로 이동하여 통공(3a)으로부터 순차적으로 빠져 나오게 된다.

이 때, 분할 형성된 케이싱(7)이 펀치(5)에 의해 가해지는 힘으로 인해 외측으로 벌어지지 않도록 제 1 구동수단(8)이 케이싱(7)을 코어(3)측으로 밀어주고 있어야 된다.

이에 따라, 도 2b에 도시한 바와 같이 케이싱(7)이 다이역할을 하게 되므로 파이프(4)의 외주면에 엠보싱돌기(4a)가 순차적으로 성형되기 시작한다.

상기한 바와 같은 동작으로 플런저(10)가 완전히 전진하여 코어(3)의 통공(3a)내에 수용되어 있던 펀치(5)가 전부 빠져 나와 파이프(4)상에 엠보싱돌기(4a)가 완전히 성형되고 나면 플런저(10)는 제 2 구동수단(11)의 재구동으로 초기상태인 도 2a와 같은 상태로 복귀하게 되는데, 상기 플런저(10)의 선단부가 영구자석으로 이루어져 있을 경우에는 통공(3a)으로부터 빠져 나왔던 펀치(5)가 플런저(10)의 선단부에 의해 삽입공(2)측으로 당겨져 통공(3a)의 내부로 수용되므로 후공정에서 엠보싱돌기(4a)가 성형된 파이프(4)를 코어(3)로부터 용이하게 빼낼 수 있게 된다.

그러나 플런저(10)의 선단부가 영구자석으로 되어 있지 않을 경우에는 펀치(5)의 선단이 엠보싱돌기(4a)내에 끼워져 있게 되므로 코어(3)로부터 엠보싱돌기(4a)가 성형된 파이프(4)를 용이하게 빼내지 못하는데 이에 대한 구체적인 동작은 후술하겠다.

상기 플런저(10)가 초기상태로 복귀하고 나면 분할 형성된 케이싱(7)을 제 1 구동수단(8)의 구동에 따라 도 4와 같이 외측으로 벌려야 코어(3)로부터 성형 완료된 파이프(4)를 빼낼 수 있게 된다.

이는, 파이프(4)의 외주면에 성형된 엠보싱돌기(4a)가 케이싱(7)의 통공(7a)내에 끼워져 있기 때문이다.

따라서 제 1 구동수단(8)에 의해 분할 형성된 케이싱(7)이 도 4와 같이 외측으로 벌어지고 나면 코어(3)로부터 성형 완료된 파이프(4)를 빼낼 수 있게 되는데, 전술한 바와 같이 플런저(10)의 선단부가 영구자석으로 되어 있어 플런저(10)의 후퇴동작시 펀치(5)를 자력에 의해 잡아 당겨 통공(3a)내에 수용시킨 상태에서는 파이프(4)를 잡아 당겨 코어(3)로부터 손쉽게 빼낼 수 있지만, 플런저(10)의 선단부가 영구자석으로 이루어져 있지 않을 경우에는 통공(3a)으로부터 인출되어 있던 펀치(5)의 선단부가 엠보싱돌기(4a)내에 수용되어 있어 파이프(4)를 잡아 당기더라도 코어(3)로부터 파이프(4)가 빠지지 않게 된다.

이에 따라, 작업자가 코어(3)에 끼워져 있던 파이프(4)를 파지한 상태에서 성형된 파이프(4)를 약간 회전시키면 통공(3a)으로부터 노출되어 있던 펀치(5)가 성형된 엠보싱돌기(4a)의 기본 라운딩부위에 의해 밀려 통공(3a)의 내부로 수용되므로 코어(3)로부터 파이프(4)를 용이하게 빼낼 수 있게 된다.

이와 같이 1개의 파이프(4)를 성형하고 나면 제 1 구동수단(8)을 재구동하여 상호 외측으로 벌어져 있던 케이싱(7)을 도 3과 같이 오므리게 되므로 공간부(6)내에 성형하지 않은 새로운 파이프를 끼우고 계속적으로 엠보싱돌기(4a)의 성형작업을 실시할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 파이프(4)의 외주면에 엠보싱돌기(4a)를 성형하는 본 발명의 장치는 코어(3), 케이싱(7), 플런저(10)의 길이를 적절히 조절하므로써, 구조의 변경없이도 수십센티에서 수미터까지의 파이프를 성형할 수 있게 됨은 이해 가능한 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 코어(3)의 통공(3a)내에 펀치(5)를 출몰가능하게 설치하고 상기 코어(3)의 외측으로는 다이역할을 하는 케이싱(7)을 외측으로 벌어질 수 있도록 설치하여 플런저(10)의 진퇴운동에 의해 금속재 파이프(4)의 외주면에 엠보싱돌기(4a)를 성형하게 되므로 파이프를 보다 다양한 용도로 사용할 수 있게 되는 효과를 얻게 된다.

Claims (5)

1. 지지틀역할을 하는 프레임과, 상기 프레임에 고정 설치되며 중심부에는 축방향으로 삽입공이 형성되고, 외주면에는 무수히 많은 통공이 형성된 코어와, 상기 코어의 통공내에 출몰 가능하게 설치되어 파이프의 외주면에 엠보싱을 형성하는 펀치와, 상기 펀치가 코어의 통공으로부터 이탈되지 않도록 하는 이탈방지수단과, 복수개로 분할 형성되어 코어와 공간부를 갖고 외측으로 설치되며 외주면에는 코어에 형성된 통공과 일치되는 통공이 형성된 케이싱과, 상기 케이싱을 축방향의 직각방향으로 벌어지도록 하는 제 1 구동수단과, 상기 코어의 삽입공을 따라 진퇴운동하면서 펀치를 축방향의 직각방향으로 밀어내는 플런저와, 상기 플런저를 진퇴운동시키는 제 2 구동수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 금속파이프의 엠보싱 성형장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 이탈방지수단이 대경부와 소경부로 이루어진 펀치와, 상기 대경부가 걸리도록 코어의 삽입공측에 근접되게 통공내에 형성된 단턱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속파이프의 엠보싱 성형장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 펀치가 자성체로 이루어지고 플런저의 선단은 영구자석으로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속파이프의 엠보싱 성형장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1, 2 구동수단이 유압 실린더, 공압실린더, 모터의 구동에 따라 회전하는 볼스크류 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속파이프의 엠보싱 성형장치.
5. 제 1항에 있어서,

   엠보싱돌기를 형성하는 펀치의 선단이 반구 형상, 삼각 형상, 별모양 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속파이프의 엠보싱 성형장치.