KR100204211B1 - 벗트시임용접의 강관 용접단부 가이드장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벗트시임용접의 강관 용접단부 가이드장치에 관한 것으로, 양방향 나사가 형성되고 일단에 핸들이 구비된 중심축과; 중심축 중앙부에 삽입된 원판형 절연판과; 중심축이 회전됨에 따라 상호 반대방향으로 이송되도록 중심축의 양나사에 각각 결합되는 한쌍의 하우징과; 하우징 외주에 결합되는 베어링과; 내측 단부가 하우징의 내측 단부와 일직선상을 이루도록 베어링 외주에 결합되는 한쌍의 케이스와; 내측 단부가 케이스의 내측 단부와 일직선상을 이루도록 케이스 외주에 결합되고, 외주에 원호의 형상을 가지는 지지면이 구비되며, 지지면 내측 일단에 강관의 용접단부의 접촉면에 지지되는 원형 가이드돌기가 형성된 가이드로울러와; 케이스와 가이드로울러 사이에 삽입되는 절연체와; 케이스 외측에 결합되어 이에 결합된 가이드로울러를 지지하는 커버와, 한쌍의 하우징 외측단부에 고정되고 별도의 승강수단에 연결되어 중심축 및 이에 결합된 부품들을 지지하는 한쌍의 지지블럭과; 지지블럭 중 일측의 지지블럭 외주에 나사결합되어 강관의 직경에 따라 적정위치로 승강된 중심축을 고정하는 고정핸들이 구비되어 구성되므로 강관의 용접단부가 외측으로 벌어지지 않도록 눌러 지지하므로 용접단부의 접촉면이 수직을 이룬 상태에서 접촉, 용접되고, 한쌍의 로울러가 대응방향으로 똑같이 이송되므로 용접단부가 중심선상에서 동일하게 벌어지거나 오므라들게 되어 용접선이 중심선을 따라 곧게 형성되므로 작업상태가 깨끗할 뿐 아니라 용접상태가 양호하여 작업의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

벗트시임용접의 강관 용접단부 가이드장치

본 발명은 벗트시임용접(butt seam welding)에 관한 것으로, 특히 용접될 강관의 용접단부 사이의 거리를 필요에 따라 용이하게 적절히 조정할 수 있도록 한 벗트시임용접의 강관 용접단부 가이드장치에 관한 것이다.

벗트시임용접은 강판을 성형하여 용접하여 만드는 전봉관(電縫管)의 용접에 채용되는 방법으로써, 원통상으로 성형된 강관에 코일 또는 콘택트팁을 통하여 고주파 전류를 공급하여 강관의 용접단부를 가열한 상태에서 가압로울러에 의해 가압하여 연속적으로 관을 만들어가는 저항용접의 일종이다.

도1 (A)(B)는 이러한 벗트시임용접에 의해 전봉관을 만드는 상태를 보이는 개략적 평면도로써, 스켈프상의 강판을 원형으로 성형하여 강관(P)을 만든 후 이를 한쌍의 가압로울러(PR) 측으로 이송시키면서 강관(P)의 열린 용접단부(E)를 고주파 가열용접하여 전봉관(WP)을 만들게 된다.

또한 한쌍의 성형로울러(BR) 일측에는 이를 통과한 강관(P)의 용접단부(E) 사이의 거리를 조정 및 안내하여 고주파유도코일(C)에 의해 가열된 부분이 용접되기전에 서로 엉겨 붙지 않도록 용접단부 가이드장치(1)가 설치되어 있고, 반대측 가압로울러(PR) 일측에는 용접점(WP) 주위를 가열하도록 고주파유도코일(C)이 설치되어 있다.

여기서 용접단부 가이드장치(1)는 도3에 도시한 바와 같이 한쌍의 조정판(2)이 서로 마주보는 방향으로 엇갈리게 설치되어 있고, 이 조정판(2) 하측에는 원형으로 성형된 강관(P)을 지지, 안내하도록 받침로울러(3)가 설치되어 있다.

이러한 구성의 종래 벗트시임용접의 강관 용접단부 가이드장치는 도3의 (A)에 도시한 바와 같이 강관(P)의 용접단부(E)에 조정판(2)의 대응 일측을 지지시킨 상태에서 (B)와 같이 조정판(2)을 좌우로 이송시켜 강관(P)의 용접단부(E)가 벌어지게 된다.

그런데 이러한 종래 벗트시임용접의 강관 용접단부 가이드장치는 한쌍의 조정판(2)을 각각 별도로 이송시켜 강관(P)의 용접단부(E)를 벌리게 되므로 용접점(WP)을 중심으로 양측으로 똑같이 벌리지 못하여 접촉면(PL)을 따라 정확히 용접하지 못하였으며, 용접단부(E)가 외측으로 벌어지면서 용접단부(E)의 대응단면이 서로 수직을 이루지 못하고 소정각도 경사지게 벌어지게 되므로 이와 같은 상태에서 강관(P)이 이송되면서 용접됨에 따라 용접상태가 불량한 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 도4에 도시한 바와 같이 용접단부 가이드장치(1')가 사용되었는바, 이는 용접단부(E)의 접촉면이 외측으로 벌어지지 않도록 하는데는 효과가 있었으나, 강관(P)의 직경마다 별도의 용접단부 가이드장치를 각각 구비해야 하므로 경제적 부담을 가중시키는 문제가 있었다.

상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 강관의 용접단부의 접촉면이 수직방향으로 나란히 대향되도록 하고 용접단부의 사이의 거리를 정확히 자유자재로 조정할 수 있도록 한 벗트시임용접의 강관 용접단부 가이드장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 벗트시임용접의 강관 용접단부 가이드장치는, 벗트시임용접의 강관 용접단부 가이드장치에 있어서, 양방향 나사가 형성되고 일단에 핸들이 구비된 중심축과; 중심축 중앙부에 삽입된 원판형 절연판과; 중심축이 회전됨에 따라 상호 반대방향으로 이송되도록 중심축의 양나사에 각각 결합되는 한쌍의 하우징과; 하우징 외주에 결합되는 베어링과; 내측 단부가 하우징의 내측 단부와 일직선상을 이루도록 베어링 외주에 결합되는 한쌍의 케이스와; 내측 단부가 케이스의 내측 단부와 일직선상을 이루도록 케이스 외주에 결합되고, 외주에 원호의 형상을 가지는 지지면이 구비되며, 지지면 내측 일단에 강관의 용접단부의 접촉면에 지지되는 원형 가이드돌기가 형성된 가이드로울러와; 케이스와 가이드로울러 사이에 삽입되는 절연체와; 케이스 외측에 결합되어 이에 결합된 가이드로울러를 지지하는 커버와, 한쌍의 하우징 외측단부에 고정되고 별도의 승강수단에 연결되어 중심축 및 이에 결합된 부품들을 지지하는 한쌍의 지지블럭과; 지지블럭 중 일측의 지지블럭 외주에 나사결합되어 강관의 직경에 따라 적정위치로 승강된 중심축을 고정하는 고정핸들이 구비되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

따라서 강관의 용접단부가 외측으로 벌어지지 않도록 눌러 지지하므로 용접단부의 접촉면이 수직을 이룬 상태에서 접촉, 용접되고, 한쌍의 로울러가 대응방향으로 똑같이 이송되므로 용접단부가 중심선상에서 동일하게 벌어지거나 오므라들게 되어 용접선이 중심선을 따라 곧게 형성되므로 작업상태가 깨끗할 뿐 아니라 용접상태가 양호하여 작업의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1 의 (A)(B)는 종래 벗트시임용접을 보이는 개략적 평면도 및 그 측면도,

도 2 는 종래 강관 용접단부 가이드장치를 보이는 사시도,

도 3 의 (A)(B)는 종래 가이드장치의 작동상태를 보이는 부분 측면도,

도 4 는 종래의 다른 실시예를 보이는 부분 측면도,

도 5 는 본 발명 강관 용접단부 가이드장치를 보이는 측단면도,

도 6 및 도 7 은 본 발명 가이드장치가 공지의 스탠드에 설치된 상태를 보이 는 사시도들이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

11:강관 용접단부 가이드장치 12:중심축

16:하우징 18:케이스

19:로울러 20:지지면

21:가이드돌기 28:절연판

29:고정핸들 E:용접단부

P:강관 PL:접촉면

본 발명의 구체적 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해질 것이다.

도5는 본 발명 벗트시임용접의 강관 용접단부 가이드장치를 보이는 측단면도로써, 이는 왼나사부(13)와 오른나사부(14)가 형성된 중심축(12)에 다수의 부품들이 구비되어 구성된다.

먼저 중심축(12)의 중앙에는 원판형 절연판(28)이 구비되어 있고, 절연판(28) 양측에는 중심축(12)이 회전됨에 따라 상호 반대방향으로 이송되도록 중심축(12)의 양나사부(13)(14)에 한쌍의 하우징(16)이 각각 결합되어 있으며, 각각의 하우징(16) 외주에는 한쌍의 베어링(17)이 각각 구비되어 있다.

또한 베어링(17)의 외주에는 내측 단부가 하우징(16)의 내측 단부와 일직선상을 이루도록 한쌍의 케이스(18)가 결합되어 있고, 그 외주에는 내측 단부가 케이스(18)의 내측 단부와 일직선상을 이루도록 가이드로울러(19)가 결합되어 있는바, 이 가이드로울러(19)는 외주에 원호의 형상을 가지는 지지면(20)이 구비되며, 지지면(20) 내측 일단에 강관(P)의 용접단부(E)의 접촉면(PL)에 지지되는 원형 가이드돌기(21)가 형성되어 있다.

그리고 케이스(18)와 가이드로울러(19) 사이에는 절연체(22)가 삽입되어 있고, 케이스(18) 외주에 콜러(23) 및 커버(24)가 순차적으로 결합되어 이에 결합된 가이드로울러(19)의 일측을 지지하고 있으며 커버(24)와 케이스(18)에는 볼트(25)로 체결되어 있다.

한편 한쌍의 하우징(16) 외측단부에는 별도의 승강수단에 연결되어 중심축(12) 및 이에 결합된 부품들을 지지하는 지지블럭(26)(26')이 키(27)에 의해 고정되어 있고, 이 지지블럭(26)(26') 중 일측의 지지블럭(26') 외주에는 강관(P)의 직경에 따라 적정위치로 승강된 중심축(12)을 고정하도록 고정핸들(15)이 나사결합되어 있다.

이러한 구성의 본 발명 벗트시임용접의 강관 용접단부 가이드장치는 도6에 도시한 바와 같이 지지프레임(SP) 대응 내측에 한쌍의 가이드브라켓(BK)이 소정간격 이격되어 각각 구비되고 하측에는 강관(P)을 지지,안내하기 위한 받침로울러(3)가 설치되며 일측면에 장공(H)이 형성된 스탠드(ST)에 설치되어 사용된다.

이와 같이 하여 구성된 본 발명 벗트시임용접의 강관 용접단부 가이드장치는 도1에 도시한 바와 같이 성형로울러(BR)와 가압로울러(PR) 중간부분에 설치되어 고주파유도코일(C)에 의해 가열된 부분이 용접되기 전에 융착되지 않도록 강관(P)의 용접단부(E) 양측의 간격(G)을 적절히 유지시키게 되는바, 도5에 도시한 핸들(15)을 일측방향으로 회전시키면 중심축(12)이 회전되어 하우징(16)을 외측으로 벌리게 되므로 가이드돌기(21) 사이의 간격(G) 커지면서 강관(P)의 용접단부(E)를 벌리게 된다.

이때 강관(P)의 용접단부(E)가 벌어지면서 대응 접촉면(PL)이 수직을 이루지 못하고 소정각도 벌어지려 하는바, 강관(P)의 외주 곡률에 맞게 형성된 지지면(20)이 용접단부(E)를 눌러 지지하게 되므로 두 접촉면(PL)이 수직을 이루게 하여 용접상태를 양호하게 한다.

또한 핸들(15)을 좌,우로 회전시킴에 따라 한쌍의 로울러(19)가 서로 대응되는 방향으로 동시에 이송되어 강관(P)의 중심, 또는 본 발명의 가이드장치(11)의 중심선(C)상에서 동일한 폭으로 이송되므로 전봉관(WP)에 형성된 용접선(WL)이 그 중심을 따라 곧게 형성되므로 용접불량을 방지하게 된다.

그리고 작업중인 강관(P) 보다 작은 직경의 강관을 용접할 경우, 고정핸들(15)을 푼 다음 승강봉(B)을 강관의 직경에 맞게 적절히 하강시킨 후 다시 고정핸들(15)을 조여서 고정시키게 되며, 강관의 직경이 큰 경우에는 용접단부 가이드장치(11)를 상향 조정하여 고정시키면 된다.

그리고 상술한 바와 같이 직경이 다른 강관을 교체하여 작업할시 작업할 강관의 수직 중심축이 용접단부 가이드장치(11)의 중심축(C)과 일치하지 않을 경우가 있는데, 이와 같은 경우 도7에 도시한 바와 같이 용접단부 가이드장치(11)를 로터리헤드(RH)가 구비된 공지의 스탠드(ST')에 설치하여 사용할 수 있다.

이때 강관(P)의 중심이 수직선상에서 소정각도 기울어졌을시, 로터리헤드(RH)를 회전시켜 강관(P)의 중심과 일치시킨 후 로울러(19) 사이로 강관(P)의 용접단부(E)를 끼운 상태에서 가압로울러(PR) 측으로 이송시키면서 로터리헤드(RH)의 중심을 수직선상으로 다시 회전시키므로 변형된 강관(P)의 중심을 보정하게 되는 것이다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 벗트시임용접의 강관 용접단부 가이드장치에 의하면, 강관의 용접단부가 외측으로 벌어지지 않도록 눌러 지지하므로 용접단부의 접촉면이 수직을 이룬 상태에서 접촉, 용접되고, 한쌍의 로울러가 대응방향으로 똑같이 이송되므로 용접단부가 중심선상에서 동일하게 벌어지거나 오므라들게 되어 용접선이 중심선을 따라 곧게 형성되므로 작업상태가 깨끗할 뿐 아니라 용접상태가 양호하여 작업의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 벗트시임용접의 강관 용접단부 가이드장치에 있어서,

   양방향 나사가 형성되고 일단에 핸들(15)이 구비된 중심축(12)과;

   상기 중심축(12) 중앙부에 삽입된 원판형 절연판(28)과;

   상기 중심축(12)이 회전됨에 따라 상호 반대방향으로 이송되도록 중심축(12)의 양나사에 각각 결합되는 한쌍의 하우징(16)과;

   상기 하우징(16) 외주에 결합되는 베어링(17)과;

   내측 단부가 상기 하우징(16)의 내측 단부와 일직선상을 이루도록 상기 베어링(17) 외주에 결합되는 한쌍의 케이스(18)와;

   내측 단부가 상기 케이스(18)의 내측 단부와 일직선상을 이루도록 상기 케이스(18) 외주에 결합되고, 외주에 원호의 형상을 가지는 지지면(20)이 구비되며, 상기 지지면(20) 내측 일단에 강관(P)의 용접단부(E)의 접촉면(PL)에 지지되는 원형 가이드돌기(21)가 형성된 가이드로울러(19)와;

   상기 케이스(18)와 가이드로울러(19) 사이에 삽입되는 절연체(22)와;

   상기 케이스(18) 외측에 결합되어 이에 결합된 상기 가이드로울러(19)를 지지하는 커버(24)와;

   상기 한쌍의 하우징(16) 외측단부에 고정되고 별도의 승강수단에 연결되어 상기 중심축(12) 및 이에 결합된 부품들을 지지하는 한쌍의 지지블럭(BL)과;

   상기 지지블럭(BL) 중 일측의 지지블럭(BL) 외주에 나사결합되어 강관(P)의 직경에 따라 적정위치로 승강된 상기 중심축(12)을 고정하는 고정핸들(15)이 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 벗트 시임용접의 강관 용접단부 가이드장치(11).

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