KR100250410B1 - 파이프에 긴 구멍을 뚫기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전하는 원뿔형 드릴(1)을 가지고 파이프(P)내에 긴 구멍을 만들기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 천공 과정 중에 그 원뿔형 드릴은 동시에 파이프의 세로 및 가로 방향으로 조작되어 움직이며, 그 중에서 가로 방향의 운동은 중앙 축으로부터 멀리 또는 그 중앙 축을 향하여 수행되어 구멍이 연장될 수 있다. 이러한 조합된 운동은 원뿔형 드릴을 기울게 하고 동시에 그 드릴을 파이프에서 들어올려 달성된다. 달리 구멍의 단부에서부터 시작되어 천공 깊이를 늘리면서 구멍의 중앙을 향하여 천공 작업이 진행할 수 있다.

Description

파이프 내에 긴 구멍을 만드는 방법 및 장치.

파이프에 구멍의 모서리를 칼라로서 사용할 목적으로 구멍이 마련될 때, 상기 칼라의 모서리는 그 구멍이 파이프의 길이 방향으로 길게 만들어진다면 수평에 가깝게 될 수 있다. 구멍 모서리가 원뿔형 표면과 원통형 표면 사이의 교차 라인에 따라 제한되도록 원뿔형 공구를 조작하는 것은 공지된 기술이다. 상기 구멍은 파이프의 직경과 구멍의 작은 직경 사이의 비율에 의존하는 타원율을 가진다.

본 발명은 회전하는 원뿔형 공구를 가지고 파이프 내에 긴 구멍을 만드는 방법에 관한 것이다. 일차로 그 회전축의 방향으로 완성된 구멍의 넓이를 규정하는 바람직한 깊이로 원뿔형 공구를 밀어 넣음에 의해 파이프의 벽을 천공하는 데 그 공구를 사용하여 상기 방법이 실행된다.

도 1a, 1b 및 1c는 본 발명에 따른 방법의 일차 실행방식을 다양한 측면에서 나타낸 도면.

도 2a 및 2b는 상기 방법의 이차 실행방식을 나타낸 도면.

도 3a 및 3b는 상기 방법의 3차 실행방식을 나타낸 도면.

도 4a 및 4b는 원뿔형 드릴의 작용을 조절하기 위한 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 장치를 도시한 도면.

도 5a 및 b는 원뿔형 드릴의 작용을 컨트롤하기 위한 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 장치를 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 따른 다른 방법에서 원뿔형 드릴의 작용을 도시한 도면.

본 발명의 목적은 단순한 메커니즘에 의해서 이전보다 자유로이 구멍의 길이와 넓이 사이의 비율을 선택할 수 있게 하는 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 상기 방법은 다양한 벽의 두께와 파이프 재료에 적용될 수 있다는 다른 이점을 가진다.

상기 방법의 고유한 특징은 청구범위 1항에 명시된다. 상기 장치의 고유한 특징은 청구범위 6항에 명시된다. 종속항은 본 발명의 바람직한 실시예가 가지는 특징을 드러낸다.

이제 본 발명에 따른 방법 및 장치가 첨부한 도면에 의거하여 상세히 기술될 것이다.

우선 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 방법이 도 1 내지 도 3에 의거하여 기술될 것이다.

상기 방법은 직경상 상반되는 측면에 비트(1a)가 마련되는 원뿔면을 가지는 원뿔형 공구(1)를 가지고 수행된다. 원뿔형 드릴(1)은 중앙축(2)을 중심으로 회전된다. 그 회전축(2)은 파이프 중앙축(6)을 관통한다.

상기 방법의 첫 번째 순서에서, 상기 원뿔형의 드릴(1)은 바람직한 깊이로 파이프(P)의 벽을 뚫는 데 사용된다. 이것은 완성된 구멍의 넓이에 상응하는 넓이를 가지는 구멍(3)을 낳는다. 따라서 천공 깊이는 구멍의 넓이를 규정한다. 이러한 천공 순서에서, 원뿔형 비트(1)는 회전축(2)의 방향으로 밀어 넣어진다.

이차로 원뿔형 비트(1)는 상부 파이프면 위에 위치한 피벗 포인트(5a)와 상관적으로 기울어진다. 상기 피벗 포인트(5a)는 기우는 방향으로 중간선(4)으로부터 갈라져 나온다. 기울어질 때, 상기 원뿔형 드릴(1)은 파이프의 세로 방향으로 상승하여 전방으로 움직인다. 따라서, 회전하는 원뿔형 드릴(1)은 타원형 구멍의 일단(3.1)을 갈아 도 2에 도시된 형상으로 만든다. 드릴(1)의 경사각(??) 조정은 완성된 구멍의 넓이와 상관적으로 그 길이를 규정하는 데 사용될 수 있다.

삼차로 원뿔형 드릴(1)은 도 1에 대응하는 원래의 위치로 되돌아온다. 그 위치에서 축(2)은 중간선(4)과 일치한다. 다음으로 반대 방향으로 피벗 포인트(5b)를 중심으로 원뿔형 드릴(1)을 적절하게 들어올리고 동시적으로 기울게 하여 타원형 구멍의 다른 단부(3.2)를 밀링한다.

동일한 공구가 다양한 크기와 타원율을 가진 구멍을 만드는 데 사용될 수 있다. 왜냐하면 일차 천공 깊이와 이차 및 3차 경사각은 선택되거나 조정될 수 있기 때문이다. 이러한 맥락에서 타원율이라는 용어는 만곡된 단부 모서리를 가지지만 또한 직선 모서리 부를 가질 수 있는 어떤 긴 형태의 구멍을 지칭하려는 것이다.

도 4a 및 4b는 상기 방법을 수행하기 위한 첫 번째 실시예에 따른 장치를 도시하고 있다. 상기 장치는 원뿔형 드릴(1)을 나르기 위한 회전 샤프트가 설치된 드라이브 유니트(7)를 포함한다. 상기 드라이브 유니트(7)는 그로부터 연장되어 하우징(8)과 상관적으로 축방향으로 움직일 수 있는 지지용 다리(9)가 설치되는 하우징(8)을 포함한다. 지지용 다리(9)의 바닥 단부에서 드릴(1)의 양 측면에는 브래킷(11)에 포함된 슬롯(12)내에 수용된 저널(5a, 5b)이 끼워지는 브래킷(10)이 마련된다. 상기 브래킷(11)은 번갈아 파이프(P)를 둘러 맞물릴 수 있는 클램핑 후프(14)에 부착되는 베이스 플레이트(13)에 고정된다.

따라서 상기 요소들(11, 13, 14)은 구멍을 만들기 전에 파이프(P)에 고정된다. 다음으로 연장 위치에 그 지지용 다리를 가지는 공구(7)는 저널(5a, 5b)이 슬롯(12) 내부에 설치되도록 천공 위치에 이송된다. 다음으로 상기 순서(1)에 따라 천공 오퍼레이션이 수행된다. 그렇게 하여 지지 다리(9)는 내부로 미끄러지며, 하우징(8)은 파이프(P)에 접근하고 원뿔형 드릴(1)은 파이프를 관통한다. 브래킷(10)에는 백 스톱(18)이 조립된다. 그 백 스톱(18)은 지지 다리(9)내에 포함된 슬리브가 그 백 스톱과 충돌함에 따라 천공 깊이를 규정한다. 상기 백 스톱(18)의 수직 위치는 천공 깊이를 조정하기 위하여 조정될 수 있다.

다음으로 공구(7) 및 그 안에 포함된 원뿔형 드릴(1)을 피벗 저널(5a 또는 5b)중 어느 하나를 중심으로 기울이는 작업이 수행된다. 결과적으로 브래킷(10)은 또한 브래킷(11)과 상관적으로 기울어진다. 그 기울기는 핀(15)에 의해 제한된다. 그 핀은 브래킷(11)내에 포함된 슬롯(16)내에 끼워 넣어지며 브래킷(10)내에 포함된 슬롯(17)의 플로어와 충돌한다. 상기 제한하는 핀(15)의 높이는 경사각을 조정하기 위하여 조정될 수 있다.

도 5a 및 5b는 두 번째 실시예에 따른 장치를 도시한다. 동일한 요소는 도 4a 및 4b와 동일한 숫자로 지칭된다. 또한 이 경우에 브래킷(11)은 파이프를 둘러싸고 있는 베이스 프레임(13)과 요소들(14)에 의하여 파이프(P)에 고정된다(데쉬 및 점선은 이를테면 체인을 지칭한다). 그러나 브래킷(11)은 단지 천공축의 양 측면 상에서 단일한 피벗 저널(5')를 수용하는 단일한 슬롯(12')을 포함한다. 천공축상에는 그 안에 고정된 원뿔형 드릴(1)의 척 단부를 가진 피팅 요소(20)가 탑재된다. 그 피팅 요소(20)는 회전될 수 없으나 그 요소(20)와 상관적으로 축 방향으로 움직일 수 있는 부시(19)에 의해 둘러싸인다. 그 부시(19)는 피팅 요소(20)와 상관적으로 바람직한 축 방향의 높이에 이를테면 스크류를 가지고 클램프될 수 있다. 상기 원뿔형 드릴(1)이 바람직한 깊이로 파이프(P)를 관통할 때, 부시(19)의 하단 면은 파이프의 상부 면과 충돌하여 천공 깊이를 규정한다. 드릴 장치(7)가 기우는 것은 파이프의 세로 방향으로 미끄러지고 부시(19)의 단부 모서리와 파이프(P)의 상부면 사이에 위치한 피벗 포인트(5a' 또는 5b')를 낳는다. 기우는 과정동안, 지지용 다리(9)는 밖으로 미끄러지고 피벗 저널(5')은 상기 슬롯(12')의 플로어에 체결될 수 있다. 달리 피벗 저널(5')은 슬롯(12') 내부에서 상승할 수 있다. 기울기를 제한하는 핀(15)은 상기 브래킷(10)의 슬롯내에 포함된 경사벽(17)과 충돌한다.

상기 핀(15)은 경사각을 조정하기 위하여 다양한 높이로 슬롯(16) 내부에 고정될 수 있다.

상기 경우에서 우선 구멍의 중간 섹션이 천공된다. 도 6에 도시된 바처럼, 역순으로 진행하는 것이 또한 가능하다. 그렇게 해서 천공깊이를 증가시키면서 구멍의 단부에서 시작하여 구멍의 중간부로 천공이 진행된다. 구멍의 중간부 다음에 천공 깊이는 감축되고 드릴은 구멍의 다른 단부로 들어올려진다. 도 6의 경우에서, 이러한 다른 방법은 항상 수직 방향으로 천공 축을 유지함에 의해 실행될 수 있는 것으로 보여진다. 기술적인 견지에서 볼 때, 이것은 X 및 Y 좌표의 방향으로 작용하는 컴퓨터 컨트롤 또는 지그 컨트롤에 의해 성취될 수 있다. 또한 천공축의 기움과 관련되는 그 장치의 그러한 버전에서, 피벗된 축과 지그 컨트롤의 다양한 조합을 사용하는 것이 가능하다. 도 4 및 도 5와 연계하여 보이는 피벗된 축의 위치들은 바람직한 기계적 구성을 낳지만 자연적으로 동등한 작용이 피벗된 축의 아주 다양화된 배치와 함께 성취될 수 있다. 본 발명의 본질적인 특성은 원뿔형 드릴에 의해 작동하는 천공 과정 중에 상기 드릴은 중앙 축으로부터 멀리 또는 그 축을 향하여 파이프의 세로 및 가로 방향으로 동시적으로 조작되어 움직인다.

Claims (10)

1. 여러 축 방향으로 파이프에 상관적으로 조작되어 움직이는 회전하는 원뿔형 공구(1)를 가지고 파이프(P)내에 긴 구멍을 만드는 방법에 있어서, 상기 파이프(P)의 벽을 관통하는 원뿔형 공구(1)가 파이프의 길이 방향으로 조작되어 움직이고, 상기 원뿔형 공구(1)의 작동 깊이는 동시적으로 변화되어 구멍의 중앙에서 상기 원뿔형의 공구(1)가 구멍의 단부(3.1, 3.2)에서보다 더 깊이 파이프(P) 내부에 놓이는 방법.
2. 제 1항에 있어서, 구멍의 넓이에 대한 그 길이의 비율은 원뿔형 공구(1)의 여러 방향을 향하는 운동요소의 상호관계를 변화시켜 조정되는 방법.
3. 일차로 완성된 구멍의 넓이를 규정하는 바람직한 깊이만큼 그 회전축(2)의 방향으로 회전하는 원뿔형 공구를 밀어서 파이프의 벽을 천공하는 그 원뿔형 공구(1)를 가지고 파이프(P)내에 긴 구멍을 만드는 방법에 있어서, 이차로 원뿔형 비트(1)는 상기 깊이로부터 들어올려져 동시적으로 기울게 되어, 회전시 상기 원뿔형 공구는 긴 구멍의 일단(3.1)을 밀링하고, 삼차로 상기 원뿔형 공구(1)가 동일하게 들어올려져 반대 방향으로 기울게 되어 상기 회전하는 원뿔형 비트에 의해 긴 구멍의 다른 단부(3.2)가 밀링되는 방법.
4. 제 3항에 있어서, 상부 파이프면 위에 위치한 피벗 포인트(5a, 5b, 5')에 상관적으로 상기 기우는 작용이 일어나는 방법.
5. 제 3항 또는 4항에 있어서, 상기 파이프(P)의 중앙축(6)을 관통하는 평면에서 상기 기우는 작용이 일어나고 경사각(??)은 완성된 구멍의 길이를 규정하기 위하여 조정되는 방법.
6. 구멍을 만들기 위한 원뿔형의 공구(1)와, 상기 원뿔형 공구를 회전시키기 위한 드라이브 수단(7)과, 그 드라이브 수단을 위한 하우징(8)과, 축 방향으로 미끄러질 수 있게 그 하우징(8)위에 탑재된 지지용 다리(9)와, 파이프(P)와 상관적으로 그 지지 다리(9)를 지지하고 정렬시키기 위한 지지 및 정렬 요소(10-14)를 포함하는 파이프(P)내에 긴 구멍을 만들기 위한 장치에 있어서, 상기 지지 및 정렬 요소(10-14)는 한편으로 지지 다리(9)에 맞물릴 수 있고 다른 한편으로 파이프(P)에 맞물릴 수 있으며 파이프(P)의 축 방향에 대해 가로로 놓이고 어떤 범위 내에서 파이프(P)에 상관적으로 드라이브 수단(7, 8)의 기울어짐을 허용하는 적어도 하나의 피벗된 축(5a, 5b;5')과 서로 떠받치고 있는 브래킷 요소(10, 11)를 포함하는 장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 브래킷 요소(10, 11)는 그 경사도를 다양한 경사각으로 제한하기 위하여 조정될 수 있는 경사도 제한 수단(15, 16, 17)을 설치하고 있는 장치.
8. 제 6항 또는 7항에 있어서, 천공깊이 제한 요소(18, 19)를 더욱 포함하는 장치.
9. 제 6항 내지 8항 중 어느 하나의 항에 있어서, 피벗된 축(5a, 5b) 또는 피벗 지레 받침점(5a', 5b')은 천공 축으로부터 갈라져 나오는 장치.
10. 제 9항에 있어서, 상기 피벗된 축(5a, 5b) 또는 피벗 지레 받침점(5a', 5b')은 상기 파이프(P)의 상부 표면과 같은 높이에 위치하거나 그 위에 위치하는 장치.