관 연결을 위한 가열 부재 성형장치{MOLDING APPARATUS OF HEATING MEMBER FOR PIPE CONNECTING}
본 발명은 관 연결을 위한 가열 부재 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선재를 공급하면서 성형기어의 형태에 따라서 왕복 이동하는 성형대의 절곡 돌출부를 이용하여 ∪형과 ∩형의 요철형태가 연속해서 가열 부재를 성형하고 이 가열 부재를 다양한 위치에 설치하여 관을 융착 연결할 수 있도록 하는 관 연결을 위한 가열 부재 성형장치에 관한 것이다.
종래 원통형으로 성형하는 다양한 상수도관과 하수관, 우수관, 배수관과 같은 합성수지관은 소정의 길이로 절단하여 시트(55)를 이용하여 연결부분에서 누수가 되지 않도록 연결하거나, 합성수지관(50)의 선단에 연결구멍(52)을 성형한 헤드(51)를 설치하여 합성수지관을 연속해서 삽입하여 연결하는 방법을 사용하게 된다. 그리고 합성수지관을 연결하는 방법이 수밀 패킹을 이용하여 연결하거나 융 착하여 연결하는 방법 등 다양하게 제안된바 있지만, 이 중 융착하여 연결하는 방법이 가장 수밀을 유지하는데 적합한 것으로 알려져 있다. 융착하여 연결하는 방법으로는 본 출원인이 선출원한 특허등록번호 제435123호(2004. 05. 20. 공개)에 기재한 바와 같이, 금속코일을 공급하여 성형한 메쉬를 'ㄷ' 형으로 연결한 후 시트(55)의 한 면으로 설치하여 회전하는 한 쌍의 로울러를 통과시켜 일체형으로 고정하여 사용하는 본 출원인이 선출원한 특허번호 제288133호(2001. 02. 05. 공개)로 공개된바 있다. 그러나 이러한 종래의 시트(55)는 용융 메쉬가 금속판을 찢어서 당겨 성형한 것이므로 전력의 소모가 너무 많아 용융작업시에 매우 큰 융착기를 가지고 다녀야 하므로 이동 및 보관이 불편하고, 많은 전기를 필요로 하게 되므로 전기의 소모가 많으며, 융착 시간의 소모가 많아 작업시간을 지연시키는 한편, 겹치는 부분에서 심한경우 화재가 발생하게 되는 결점이 있었다. 그리고 금속 메쉬가 차지하는 면적이 너무 많아서 융착이 이루어진 후 융착면이 작아서 쉽게 분리되는 결점이 있었다.
따라서 본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 선재를 공급하여 자동으로 요철형의 가열 부재를 성형하여 공급할 수 있도록 함으로써 합성수지관의 헤드에 설치한 연결구멍의 내경이나 시트의 한 면에 전력의 소모가 적고 융착이 편리한 가열 부재를 제공함을 목적으로 한다.
이러한 본 발명은 선재를 공급하여 자동으로 요철형의 가열 부재를 성형할 수 있도록 하는 성형장치를 제공함을 특징으로 한다. 본 발명은 성형기어의 크기와 형태 그리고 절곡 누름부의 작동 길이에 따라서 가열 부재의 크기와 형태를 다양하게 성형할 수 있도록 함을 특징으로 한다. 본 발명은 성형한 가열 부재를 필요한 위치에 일체형으로 고정시켜 합성수지관을 신속하고 편리하게 누수가 발생하지 않도록 연결할 수 있도록 함을 특징으로 한다.
본 발명은 두루마리로 말려있는 선재를 연속 공급하여 자동으로 요철형의 가열 부재를 성형할 수 있도록 하는 성형장치를 제공하여 가열 부재의 성형이 자동으로 이루어지도록 하는 것이다. 본 발명은 성형기어의 크기와 절곡 누름부의 작동길이에 따라서 가열 부재의 크기와 형태를 다양하게 성형할 수 있도록 함으로써 합성수지관의 크기와 길이를 자유롭게 조절할 수 있도록 하는 것이다. 본 발명은 성형한 가열 부재를 적정한 길이로 절단하여 필요한 위치에 일체형으로 고정시켜 외부에서 전원을 공급함으로써 합성수지관을 신속하고 편리하게 누수가 발생하지 않도록 연결할 수 있도록 하는 것이다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다. 프레임(13)에 의해 사면에서 소정의 높이를 갖도록 성형하여 선재 공급장치(10)와, 공급한 선재(12)를 '∪'형과 '∩'형이 연속해서 요철형으로 반복하여 가열 부재(15)를 성형하는 선재 성형장치(20)로 이루어진 것이다. 상기 선재 공급장치(10)는 선재(12)를 휠(11)에 두루마리 형태로 감아서 선재 성형장치(20)에 연속해서 공급하는 것이다. 선재 성형장치(20)는 모터(21)의 동력이 감속기(21a)를 통하여 감속된 후 선단의 동력제공 휠(22)에서 감속되어 공급되도록 하고, 동력제공 휠(22)에는 편심되게 작동축(23)이 연결되어 있다. 작동축(23)에는 동력 제공대(24)가 선단 한 부분에 연결되어 있어서 작동 볼트(25)가 한 방향으로 연결되고, 동시에 이동 베이스(26)와 연결되어 있으며, 이동 베이스(26)는 공간(14)의 하측으로 설치한 가이드 레일(32)의 상측에 위치하여 양쪽의 성형대 가이드 로울러(31)에 왕복 이동을 안내하도록 한다. 이동 베이스(26)에는 장공(32a)을 형성하여 고정 볼트(33a)로 연결되는 성형대(32)가 있으며, 성형대(32)는 길게 돌출되어 있어서 하측으로 한 부분에 절곡 누름부(33)가 돌출되어 공급하는 선재(12)를 왕복 이동하면서 절곡하는 것이다. 동력 제공대(24)가 도 1과 도 3에서 하측으로 이동된 방향에서 만나는 부분에 작동 로울러(27)가 설치된 작동대(28)를 설치하며, 작동 볼트(25)가 하측으로 이동된 위치에 작동 스위치(29)를 설치하여 실린더 작동대(30)의 구동으로 에어 실린더(35)를 구동시킬 수 있도록 하였다. 선재(12)가 공급되는 방향의 한 부분에는 성형 기어(40)를 설치하여 가열 부재(15)를 요철형으로 성형하면서 공급하는 것이며, 동력 제공대(24)의 하측 한 부분에는 로울러(26a)를 설치하여 선재 공급대(42)를 작동시키도록 한다. 선재 공급대(42)는 하측으로 돌출된 지지대(41)의 힌지점(41a)에 연결하며 성형기어(40)가 있는 방향에는 당김 스프링(43)를 성형기어(40)로부터 먼 위치에는 스토퍼(42a)를 설치한다. 선재 공급대(42)의 선단은 성형기어(40)의 측면 한 부분에서 래칫 축(46a)에 연결된 공급 래칫(46)을 연결하고, 공급 래칫(46)의 상측으로 압축 스프링(44a)이 지지되며 하측에서는 래칫 스톱퍼(45)가 지지되어 성형기어(40)를 한 칸씩 회전이동시키며 성형한 가열 부재(15)를 공급할 수 있도록 하는 것이다. 성형기어(40)의 상측에는 실린더 받침대(34)를 설치하여 에어 실린더(35)를 설치하고, 돌출된 실린더축(36)에는 고정대(37)를 설치하여 작동 스위치(29)가 작동할 때마다 상승하여 가열 부재(15)를 눌러 고정한 상태를 해제하여 공급되도록 하였다. 이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 선재 공급장치(10)의 공급 휠(11)에 선재(12)를 감아 놓은 후 선재(12)를 선재 성형장치(20)에 공급하여 성형기어(40)의 선단에 위치하도록 하고 모터(21)에 전원을 공급하면 감속기(21a)에서 감속이 이루어진 후 동력제공 휠(22)에 편심되게 연결한 작동축(23)이 왕복 이동하게 된다. 작동축(23)과 연결한 동력 제공대(24)는 이동 베이스(26)와 연결되어 있어서 가이드 레일(32)에서 성형대 가이드 로울러(31)가 이동 베이스(26)의 왕복 이동을 안내하게 된다. 작동축(23)에 의하여 동력 제공대(24)와 이동 베이스(26)가 왕복 이동하면서 작동 스위치(29)가 있는 방향으로 후진할 때 작동 볼트(25)가 작동 스위치(29)를 '온'시킬 때 실린더 작동대(30)가 에어 실린더(35)를 구동시켜 실린더 축(36)을 하강이동시켜 고정대(37)가 하강한 후 가열 부재(15)를 누르게 된다. 상기 동력 제공대(24)가 후진하여 작동 스위치(29)를 구동시킬 때 작동대(28)에 설치한 작동 로울러(27)가 동력 제공대(24)의 상측을 눌러 안내하게 되므로 항상 동일한 위치에서 이동한 후 원상복귀되도록 하여 작동 볼트(25)가 작동 스위치(29)를 정확하게 터치할 수 있도록 하는 것이다. 작동축(23)과 이동 베이스(26)가 후진한 후 다시 전진하면서 상측으로 연결 한 성형대(32)가 전진하게 되면서 하측의 절곡 누름부(33)가 성형기어(40)의 상사점 부근에서 성형기어(40)의 이빨 사이로 공급한 선재(12)를 상측으로 이동시키게 된다. 이때 실린더 작동대(30)가 에어 실린더(35)를 구동시켜 성형되어 성형기어(40)를 통과하여 돌출된 가열 부재(15)를 누르게 되므로 절곡 누름부(33)가 선재(12)를 상측으로 이동시킬 때 공급휠(11)이 회전하면서 선재(12)를 공급하게 되면서 선재(12)는 성형기어(40)의 형상에 따라서 '∪'형과 '∩'형이 연속해서 요철형으로 성형이 이루어지는 것이다. 상기와 같이 선재(12)가 공급되면서 가열 부재(15)가 성형될 때 성형기어(40)는 공급 래칫(46)이 잡고 있게 되므로 회전이 이루어지지 않고 고정된 상태를 유지하는 것이며, 성형대(32)가 후진할 때 동력 제공대(24)와 이동 베이스(26)가 후진하여 작동 볼트(25)가 작동 스위치(29)를 터치할 때 실린더 작동대(30)가 구동하여 에어 실린더(35)를 작동시키게 되므로 실린더 축(36)이 상승하여 가열 부재(15)를 누르고 있는 고정대(37)를 상승시켜 성형된 가열 부재(15)가 공급되도록 하는 것이다. 동력 제공대(24)와 이동 베이스(26)가 후진할 때 동력 제공대(24)의 하측으로 형성한 공급 로울러(26a)가 선재 공급대(42)를 눌러 힌지점(41a)을 축으로 눌러주게 되므로 공급 래칫(46)이 선재 공급대(42)와 함께 상승하면서 성형기어(40)를 반시계방향으로 회전 이동시키게 된다. 성형기어(40)가 회전 이동하면서 절곡 누름부(33)에 의해 선재(12)로 성형된 가열 부재(15)가 한 칸 이동(공급)하는 것이다. 성형기어(40)를 회전 이동하기 위하여 상승한 공급 래칫(46)은 로울러(36a)의 누름이 제거되면서 당김 스프링(43)과 압축 스프링(44a)의 탄성력에 의하여 하측으로 이동한 상태를 유지한다. 즉, 로울러(26a)에 의하여 선재 공급대(42)가 작동되며 스톱퍼(42a)에 의해 정지하면서 공급 래칫(46)은 하강하여 래칫 스토퍼(45)에 지지가 되며 정지하게 되고, 로울러(26a)가 선재 공급대(42)를 눌러주면 힌지점(41a)을 축으로 회전 이동하면서 공급 래칫(46)이 성형 기어(40)를 회전이동시키어 성형한 가열부재(15)를 공급하며 당김 스프링(43)의 탄성력과 공급 로울러(26a)의 누르는 힘이 제거되면 압축 스프링(44a)에 지지가 되면서 공급 래칫(46)과 선재 공급대(42)가 하강하여 성형기어(40)를 회전 이동시킬 준비자세를 취하게 된다. 이와 같이 성형대(32)가 1회 왕복 이동할 때마다 가열 부재(15)가 1칸씩 성형되는 것이며, 성형기어(40)의 형상과 폭 그리고 성형대(32)의 이동 거리에 따라서 가열 부재(15)의 형상과 크기 및 간격 등을 다양하게 조절하여 성형할 수 있는 것이다. 선재(12)의 공급으로 자동으로 연속해서 성형되는 가열 부재(15)는 두루마리 형으로 말아서 보관하거나 연속해서 소정의 길이로 절단하여 사용하는 것으로, 도 13에 도시한 바와 같이 성형되는 가열 부재(15)를 합성수지관(50)에 성형한 헤드(51)의 연결구멍(52)에 일체형이 되도록 설치하는 경우에는 연결구멍(52)에 합성수지관을 끼워서 가열 부재(15)에 전원을 공급 가열함으로써 가열 부재(15)의 주변을 용융시켜 융착 연결하는 것이다. 상기 가열 부재(15)를 도 14에 도시한 바와 같이, 연결구멍(52)의 내경에 결합하는 방법은 가열 부재(15)를 공급하여 인서트 사출성형하거나, 가열 부재(15)를 대고 열을 가하면서 눌러 고정하는 방법, 가열 부재(15)를 공급하고 다른 부재(접착제, 용재)를 공급하여 고정하는 방법을 사용하는 것이다. 또한, 도 15에 도시한 바와 같이, 시트(55)에 고정하는 경우 가열 부재(15)를 'ㄷ'형으로 설치하되, 중앙에 공급공간(57)이 형성되도록 하고, 측면에 외부 공간(58)이 형성되도록 하며 양 선단으로 접지선(56)을 돌출시켜 합성수지관을 맞대기하여 시트(55)를 감아 접지선(56)에서 전원을 공급하여 가열 부재(15)를 발열시킴으로써 융착하는 것이 가능하다.
본 발명은 두루마리 형으로 감겨진 공급 휠에서 선재를 연속해서 공급하면서 선재 성형장치의 성형대가 왕복 이동하면서 성형기어에서 가열 부재를 요철형으로 연속해서 자동으로 성형할 수 있도록 하는 것이다. 본 발명은 선재를 공급하여 요철형으로 자동 성형하여 가열 부재를 성형하되, 합성수지관의 헤드 연결구멍의 내경이나 시트의 한 면을 이용하여 가열 부재를 고정시켜 합성수지관을 저렴한 전력과 낮은 전류 그리고 간편한 방법으로 융착하여 안정되게 연결할 수 있는 것이다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 평면도 도 2 는 본 발명의 설치상태를 나타낸 측면도 도 3 은 본 발명의 주요 부분에 대한 평면도 도 4 는 본 발명의 주요 부분에 대한 측면도 도 5 는 본 발명의 에어 실린더를 작동시키는 상태의 평면도 도 6 은 본 발명의 가열 부재를 성형하는 상태의 평면도 도 7 은 본 발명의 동력 제공대와 선재 공급대에 대한 정면 단면도 도 8 은 본 발명의 선재 공급대에 대한 설치상태 평면 단면도 도 9 는 본 발명의 선재 공급대와 성형 기어에 대한 작동상태 측면도 도 10 은 본 발명의 성형기어에 대한 작동 전의 측면도 도 11 은 본 발명의 성형기어에 대한 작동 후의 측면도 도 12 는 본 발명의 공급 래칫에 대한 복귀 상태의 측면도 도 13 은 본 발명의 가열 부재에 대한 평면도 도 14 는 본 발명의 가열 부재를 헤드에 설치한 상태의 단면도 도 15 는 본 발명의 가열 부재를 시트에 설치한 상태의 평면도 [도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명] 10 : 선재 공급장치 11 : 공급 휠 12 : 선재 15 : 가열 부재 20 : 선재 성형장치 22 : 동력제공 휠 23 : 작동축 24 ; 동력 제공대 25 : 작동 볼트 26 : 이동 베이스 27 : 작동 로울러 28 : 작동대 29 : 작동 스위치 30 : 실린더 작동대 31 : 성형대 가이드 로울러 32 : 성형대 33 : 절곡 누름부 34 : 실린더 받침대 35 : 에어 실린더 36 : 실린더 축 37 : 고정대 38 : 가이드 레일 40 : 성형기어 41 : 지지대 42 : 선재 공급대 43 : 당김 스프링 44 : 선재 45 : 래칫 스톱퍼 46 : 공급 래칫 50 : 합성수지관 51 : 헤드 52 : 연결 구멍 55 : 시트 |
