KR100616469B1 - 와이어 배열 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원통형 실린더의 내부 보어면 안에 와이어를 정렬시키기 위해, 상기 내부 보어면 안에 홈을 형성하는 절단 수단(31), 상기 홈 안으로 와이어를 가이드하는 와이어 가이드 수단(32), 상기 홈 안의 와이어를 봉합하기 위해 상기 홈을 클로징시키는 봉합 수단(33)을 포함한 와이어 배열 장치에 있어서, 상기 와이어 가이드 수단(32)은 상기 와이어가 절단 수단(31)을 통과하여 상기 홈 내에 들어가도록 배치됨을 특징으로 한다.

와이어 배열 장치, 절단 수단, 와이어

Description

와이어 배열 장치 및 방법{WIRELAYING TOOL}

본 발명은 와이어를 배열하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 몸체면 안으로 와이어를 배열하는 공구에 관한 것이다. 일실시예에 따라 본 발명은 와이어 배열 장치에 관한 것으로서, 특히 파이프 피팅의 내주면 안으로 와이어를 정렬시키는 장치 및 방법을 제시한다.

통상적으로, 파이프 피팅은 파이프들, 예를 들면 플라스틱재 가스 공급 파이프의 단부를 연결시키기 위해 사용된다. 상기 파이프들은 접합 부분을 통해 가스가 누출되지 않도록 밀봉 접합에 의해 연결된다.

공지된 밀봉 접합은 실린더형 슬리브형의 파이프 피팅으로 플라스틱 파이프의 단부를 맞물리게 하는 것이다. 상기 슬리브 안의 내부 보어면에는 구리 와이어의 헬리컬 코일 형태의 유전기가 설치된다. 각 파이프의 단부가 슬리브 안에 위치하면, 상기 와이어에 열이 발생하도록 상기 와이어를 통해 전류가 흐르고, 이로 인해 파이프 외주면이나 슬리브 보어면의 플라스틱 물질이 녹게 된다. 상기 파이프의 단부는 가스 밀봉 접합 부분에서 땜질된다.

유럽특허번호 EP-A-0, 569,625호에는 종래 기술에 따른 파이프 피팅의 내주면 안으로 와이어를 정렬하기 위한 장치가 개시되어 있으며, 상기 와이어 배열 장치는 상기 내주면 안에 홈을 내기 위한 절단 공구, 상기 홈 안으로 와이어를 가이드하는 와이어 가이드, 상기 와이어를 봉합하기 위해 홈 안으로 절단 물질을 리턴시키는 봉합 수단을 구비한다.

종래 기술에 따른 와이어 배열 장치 및 방법은 분리 공구가 파이프 피팅의 각 직경에 따라 별도로 요구되는데, 이는 종래의 공구 형상이 파이프 피팅의 내부 직경에 따르기 때문이다. 상기 와이어 배열 공구가 사이즈가 맞지 않는 슬리브에 사용된다면, 상기 와이어는 홈 안에 정확하게 배열되지 않으며 피팅 안에서 움직이게 된다.

본 발명은 종래 기술의 방법과 장치로부터 유연성과 안정성을 개선하고자 한다. 또한, 본 발명의 일실시예에 있어서 내부 직경이 일정하지 않은 몸체, 즉, 내부 직경이 몸체의 길이 전체 혹은 부분적으로 변화하는 몸체 안으로 와이어를 배열하기 위한 방법과 장치를 제공하고자 한다.

더욱이, 본 발명은 비사용 영역, 예를 들면, T 모양 파이프 피팅의 측면 구멍과 같은 부분을 가진 몸체 안에 와이어를 배열하기 위한 방법과 장치를 제공하고자 한다. 이는 상기 측면 구멍을 피하기 위하여 T 모양 파이프 피팅의 제1, 2 단부 혹은 그 가까이에 있는 헬리컬 코일 안에 상기 T 모양 파이프 피팅을 따라 싱글 와 이어를 배열하기 위함이다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 있어서는 단일 개체 와이어의 이중 헬리컬 코일을 배열하기 위한 개선 방법과 장치를 제공하여 상기 와이어가 출발점 가까운 곳으로 되돌아 올 수 있도록 하고자 한다.

본 발명의 일실시예는, 원통형 실린더의 내부 보어면 안으로 와이어를 배열하기 위하여 상기 내부 보어면 안에 홈을 생성하기 위한 절단수단과; 상기 홈 안에 와이어를 가이드하기 위한 가이드 수단과; 상기 홈 안에 와이어를 봉합하기 위하여 상기 홈을 클로징시키는 봉합수단을 구비한 와이어 배열장치에 있어서, 상기 와이어 가이드 수단은 상기 와이어가 절단수단을 통과하여 상기 홈 안에 들어가도록 배치됨을 특징으로 한다.

상기 와이어는 절단수단을 통과하여 상기 홈에 직접 들어가게 되며 따라서, 이탈할 수 없다. 상기 와이어는 절단수단 안의 구멍을 통과하여 상기 홈과 접하는 절단수단의 외주면까지 가이드된다.

상기 절단수단은 내부 보어면과 거의 수직인 홈 형태의 홈을 생성하기 위해 배치되며, 상기 절단 수단은 상기 내부 보어면으로부터 플랜지를 들어올린다. 상기 와이어 가이드 수단은 상기 와이어를 홈 안에서부터 플랜지 아래의 영역까지 가이드하며, 상기 플랜지 아래의 홈 모서리 부분 안으로 와이어를 가이드한다.

상기 와이어 배열 장치는 내부에 형성된 상기 절단 수단, 상기 와이어 가이드 수단 및 봉합 수단을 가진 와이어 배열 공구를 구비하며, 상기 와이어 배열 공구는 연장 바에서 이동가능하도록 설치되며, 상기 와이어는 풀리들과 같은 와이어 공급 수단에 의해 연장 바를 따라 공급된다.

상기 실시예는 플라스틱 물질의 파이프나 파이프 피팅의 내부 보어면 안으로 와이어를 배열하기 위한 것이다. 상기 와이어 배열 장치는 세로 방향축에 대한 회전을 위해 상기 파이프나 파이프 피팅을 수용하도록 배치된다. 상기 와이어 배열 수단은 상기 내부 보어면 상기 파이프 피팅은 상기 와이어 배열 공구에 대해 회전한다.

상기 와이어 배열 공구는 상기 봉합 수단이 파이프 피팅의 세로 회전축에 대한 수직선 안에 위치한다. 따라서, 최대 압력은 상기 봉합 수단이 상기 절단 수단에 의해 절단된 플랩을 클로징할 때 생기며, 상기 와이어 배열 공구가 내부 직경이 외주 길이보다 큰 파이프 피팅에 사용될 때에도 마찬가지이다. 그러나, 상기 와이어 배열 공구는 파이프 피팅의 내부 직경에 대응하는 외주 길이를 가지도록 배치된다.

상기 와이어 배열 공구는 상기 연장 바의 수용 홈 안에 설치되며, 상기 와이어 배열 공구가 연장 바의 단부면에 정렬되도록 이동되고, 상기 연장 바의 외주면으로부터 돌출할 수 있도록 설치된다. 상기 와이어 배열 공구를 이와 같은 연장 바 위에 설치함으로써, 여러 이익을 얻을 수 있다. 특히, 상기 절단 수단은 상기 연장 바, 혹은 그 근처에 놓여진다. 상기 절단 수단의 이와 같은 배치는 비록 서로 다른 직경의 파이프들을 연결하는 리듀서와 같이 상기 내부 보어면의 내부 직경이 파이프 피팅의 길이 방향에 걸쳐 변하더라도 상기 절단 수단이 내부 보어면과 접촉하도록 한다.

상기 와이어 배열 장치의 또다른 장점은 상기 와이어 배열 공구에 의해 형성 되는 헬리컬 경로의 피치가 와이어를 배열하는 동안 변경될 수 있다는 것이다. 특히, 상기 와이어 배열 장치는 상기 헬리컬 경로의 피치를 크게 증가시키기 위해 상기 와이어 배열 공구를 움직이게 할 수 있다. 이로 인해, T 모양 파이프 피팅 안에 연속된 와이어를 배열함에 있어 상기 와이어를 T 모양의 측면 구멍을 피하도록 배열할 수 있다.

본 발명의 두 번째 측면에 있어서, 몸체 안에 와이어를 배열하기 위한 와이어 배열 장치를 제공하며, 상기 와이어 배열 장치는 내부 보어면과 거의 수직인 축에 대해 회전 가능한 절단 수단을 구비한다.

상기 절단 수단은 상기 절단면 방향에서 내부 보어면을 따라 이동시킴으로써 홈을 생성하기 위한 절단면을 가진다. 상기 절단 수단은 회전 가능하며, 상기 절단면은 상기 축에 대해 회전한다. 또한, 상기 와이어 가이드 수단은 상기 절단 수단이 상기 와이어에 대해 회전함으로써 상기 축을 따라 상기 절단 수단을 통해 와이어를 가이드한다.

더욱이, 상기 제 1 헬리컬 경로 안에 와이어를 배열하기 위해 제 1 방향으로 구동되는 절단 공구는 약 90도 회전하며, 선형 경로를 따라 와이어를 배열하며, 재차 90도 회전하고, 제 2 헬리컬 경로 안에 와이어를 배열한다. 또한, 상기 제 2 헬리컬 경로는 상기 제1헬리컬 경로 사이에 놓여, 이중 헬리컬 경로를 형성한다.

본 발명의 이해를 돕기위해, 또한 본 발명의 실시예들이 어떻게 효과를 창출할 수 있는지를 보여주기 위해 도면들을 참조하여 명세서가 기재될 것이다.

도 1은 파이프 피팅의 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 파이프 피팅의 부분도,

도 3은 와이어 배열 장치의 평면도,

도 4는 파이프 피팅 내에 사용된 와이어 배열 기구의 단부도,

도 5는 와이어 배열 기구의 측면도,

도 6은 와이어 배열 기구의 정면도,

도 7은 와이어 배열 기구의 평면도,

도 8은 리듀서 파이프 피팅의 단면도,

도 9는 다른 실시예에 따른 와이어 배열 장치의 후입면도,

도 10은 도 9의 와이어 배열 장치의 평면도,

도 11은 도 9의 와이어 배열 장치의 단부도,

도 12는 도 9의 와이어 배열 장치의 헤드부를 나타낸 단면도,

도 13은 이중 헬리컬 와이어 코일을 내부에 가진 슬리브 파이프 피팅의 단면도를 각각 나타내고 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 파이프 피팅(10)은 가스 파이프와 같은 파이프 단부 사이를 연결하는데 사용되는 슬리브 형태이다. 상기 파이프 피팅(10)은 속이 빈 원통형이며, 내주면을 가진다. 내주면 안에는 구리 와이어(12)의 헬리컬 코일이 묻어지며, 일측 단부(12a)는 상기 피팅 외주면 위의 제 1 포트(13a)로부터 돌출하며 타측 단부(12b)는 상기 피팅(10) 외주면 위의 제 2 포트(13b)로부터 돌출한다.

도 2에 도시된 바와 같이 파이프 피팅(10)의 보어면(11) 부분에는 구리 와이어(12)의 헬리컬 코일이 내장된다. 상기 와이어(12)들은 보어면(11)의 플라스틱 물질에 의해 봉합되며, 이로 인해 보어면(11)은 물결 모양을 형성한다. 상기 와이어는 보어면 (11)안에 견고하게 내장되며 종래의 피팅들에서 야기되었던 것과 같은 분리 현상은 쉽게 일어나지 않는다.

상기 피팅이 두 개의 플라스틱 파이프들을 연결하게 될 때, 상기 파이프들의 각 단부는 피팅(10)의 각 단부에 삽입된다. 상기 피팅(10)의 보어 직경은 연결되어지는 파이프와 정확히 마찰하도록 선택된다. 상기 파이프들이 위치할 때, 상기 코일의 각 단부(12a, 12b)를 연결함으로 인해 전류는 구리 와이어(12)를 통해 전압원으로 흐르게 된다. 상기 와이어를 통해 전류가 흐름에 따라 상기 와이어가 가열되어 와이어를 둘러싸고 있는 플라스틱 물질을 녹인다. 상기 와이어(12) 안에 전류가 통과한 후, 상기 파이프들과 피팅은 냉각된다. 그 결과 상기 피팅에 연결된 각 파이프들은 접합되어 강력한 접합 상태를 가지게 된다. 상기 접합은 가스가 누출되지 않는 밀봉이며, 따라서 상기 피팅(10)은 가스 파이프를 연결하는데 사용될 수 있다.

도 3 내지 도 7에는 도 1과 도 2에서 도시된 바 있는 파이프 피팅(10)과 같은 원통형 실린더 몸체 안에 와이어(12)를 배열하는 장치를 도시하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 상기 일실시예에 따른 와이어 배열 장치는 강철 헤드부(22)와, 헤드부(22)를 지지하고 연결하는 강철 서포트 아암(21)을 구비한다.

와이어 배열 공구는 상기 헤드부(22)에 설치되며, 와이어 배열 과정동안 상기 와이어 배열 공구(30)로 구리 와이어(12)를 공급하는 가이드 풀리(23)를 포함하는 와이어 공급 수단을 구비한다. 상기 헤드부(22)는 궁형 마찰면을 가지며, 상기 궁형 마찰면은 화염 경화 및 폴리싱 처리된다. 또한, 상기 헤드부(22)는 와이어 배열 공구(30)의 반대 위치로 도시되지 않은 리밍 커터를 이송한다.

예를 들어, 파이프 피팅(10)은 컴퓨터 수치 제어기(이하, CNC 기)의 스핀들에 장착되며, 상기 와이어 배열 장치(20)의 서포트 아암(21)은 상기 CNC 기의 공구 홀더 안에 장착된다.

경우에 따라, 분리형 보링 커터 또는 와이어 배열 공구(30)의 헤드부(22) 위에 실장된 보링 커터를 이용하여 보링 작업이 상기 피팅(10)에 행해진다.

상기 CNC 기는 제1속도에서 분당회전수가 2000 정도되도록 상기 피팅(10)을 회전시키고, 상기 피팅과 내부적으로 접하지 않도록 상기 피팅(10)의 보어 안으로 와이어 배열 장치를 전진시킨다.

상기 와이어 배열 장치는 상기 피팅(10)이 스핀들에 단단히 고정되었을 때 상기 회전하는 피팅 안에 위치하며, 상기 와이어 배열 장치는 상기 보링 커터가 피팅(10)의 보어면(11) 안을 미리 설정된 깊이로 컷팅하도록 가동되며, 상기 와이어 배열 장치는 보링 작업을 행하기 위해 상기 보어면의 컷팅을 유지하면서 미리 설정된 비율로 상기 피팅의 보어 안으로부터 서서히 분리된다. 이를 통해 상기 보어면은 와이어 배열 작업을 위해 균일하며, 완만한 원통형임이 요구된다.

상기 헤드부(22)가 완전히 이탈되고, 지꺼기가 제거되면, 상기 CNC 기는 헤 드부(22)를 피팅의 보어면으로 재삽입시킨다.

상기 와이어 배열 작업은 도 3 및 와이어 배열 장치(20)의 와이어 배열 공구(30)를 좀더 상세히 보여주는 도 4 내지 7을 참조하여 기술될 것이다.

CNC기 분야의 당업자는 후술할 X, Y, Z 방향 이동에 대한 설명에 익술할 것인데, 상기 Y 방향 이동은 공구에 대한 워크피스의 회전에 기인하며, 상기 X 방향 이동은 상기 워크피스의 회전축에 대한 수직 평면 내이며, 상기 Z 방향 이동은 상기 회전축과 평행하다.

와이어 배열 과정을 위해, 상기 CNC 기는 피팅(10)을 분당회전수 약 50 정도로 회전시키며, 상기 와이어 배열 공구(30)는 상기 피팅의 보어면(11)에 홈을 파기 위해 밀착 이동되어진다. 상기 홈은 상기 피팅(10)의 보어면(11)에 대해 거의 수직을 이룬다. 도 3의 화살표 Z로 나타낸 상기 공구(30)의 Z 방향으로의 일정 속도 이동 및 도 4의 화살표 Y로 나타낸 상기 파이프 피팅의 일정 회전인 Y 방향 이동에 의해, 일정 피치의 헬리컬 홈이 형성된다.

도 4에는 상기 공구(30)의 위치가 파이프 피팅(10)과 대비되어 도시되어 있으며, 커터(31)가 내부 보어면(11)에 맞물려 있다. 플랩 클로저(봉합 수단)(33)는 상기 피팅의 중앙선 위의 피팅 회전축인 A에 대한 평면 위에 놓여지며, 상기 커터는 상기 중앙선 윙에 놓여진다.

따라서, 상기 피팅(10)이 보다 큰 직경으로 교체되더라도, 상기 플랩 클로저(봉합 수단)는 여전히 보어면(11)과 밀착하게 놓여진다. 즉, 상이한 직경의 파이프 내에 와이어를 배열하기 위해 동일한 공구가 사용된다.

상기 공구(30)의 커터(31)가 회전하는 피팅(10)의 보어면(11)에 홈을 팜에 따라, 플라스틱 물질의 플랜지가 커터(31)의 일측면으로 옮겨진다. 상기 와이어(12)는 직접 상기 파여진 홈으로 커터(31)의 공급 구멍(32)을 통해 공급된다.

옮겨진 플라스틱 물질의 플랜지는 상기 파임 방향과 거의 평행한 방향으로 가이드되며, 거의 45도 정도로 공구(30) 쪽으로 연장된 플랩 클로저(봉합 수단)면(33)과 만난다. 상기 플랩 클로저(봉합 수단)(33)는 플랜지가 배열된 와이어를 부분적으로 커버하면서 홈의 반대면을 향하도록 한다. 그리고나서, 상기 플랩 클로저(봉합 수단)(33)는 마찰에 의해 열이 발생되는 대체된 물질을 압박한다. 그로 인해 상기 대체된 물질은 변형되어 홈 안의 와이어를 봉합한다.

상기 보어면의 보링은 보어면(11)이 와이어 배열 과정이 시작될 때 보링 커터로 인한 마찰로 인해 뜨거운 이점을 제공한다. 이로 인해 보다 많은 보어면(11)의 마찰열을 제공함으로써, 상기 대체된 플라스틱 물질이 와이어 위로 흘러가도록 하여 상기 컷팅 홈 내의 와이어를 묻는다.

연속적인 와이어 배열 고정은 일시적인 홈 오프닝 과정, 상기 홈 내에 와이어를 배열하는 과정 및 상기 홈 안의 와이어를 봉합하는 과정을 포함한다.

도 5, 6 내지 7에는 와이어 배열 공구가 상세히 묘사되어 있다.

상기 와이어 배열 공구(30)는 커터(31), 와이어 가이드 구멍(32) 및 플랩 클로저(봉합 수단)(33)를 형성하는 강철과 같은 물질로 이루어진 단일 블록을 가공하여 형성한다. 상기 와이어 가이드 구멍(32)은 상기 공구(30) 앞 커터(31)의 면 안에 개구되도록 20도 내지 30도의 각도를 가지며 상기 공구의 위와 뒤에 위치한 넓은 타원형 개구(32b)로부터 연장한다.

상기 커터(31)는 컷팅 에지를 인도하는 제 1 경사면(31a)과, 상기 홈의 원하는 영역, 바람직하게는 가장 강한 코너 부분으로 와이어를 인도하는 제 2 경사면(31b)을 가진다. 상기 커터(31)는 홈이 열리도록 강제하기 위하여 제 2 경사면보다 제 1 경사면이 좁다.

본 발명의 요지를 벗어나지 않는 한도 내에서 변형이 가능하다. CNC 기는 와이어 배열 장치를 작동시키기 위해 편리하긴 하지만 꼭 필요한 것은 아니다. 또한, 상기 와이어 배열은 상기 CNC기의 스핀들에 밀착한 피팅(10)의 단부에서 시작될 수 있으며, 이때 헤드부(22)는 서서히 피팅(10)의 보어면 밖으로 이동한다.

가변 내부 직경을 가진 파이프 피팅 안에 와이어를 배열하기 위한 상기 와이어 배열 장치의 작동이 기재되어질 것이다.

도 8은 파이프의 제1직경 부분과 결합되는 제 1 단부(14), 상기 제 1 직경 부분보다 작은 제 2 직경 부분과 결합되는 제 2 단부(16) 및 상기 제 1 단부와 제2단부 사이의 경사부(15)를 가진 리듀서 형태의 파이프 피팅의 측단면도이다. 입력 포트(13a)로부터 출력 포트(13b)까지 연속적으로 와이어가 놓여져야 하나 이는 가능하지 않은데, 왜냐하면 상기 경사부 (15)안에 와이어가 놓여지기가 어렵기 때문이다.

와이어 배열 공구(30)는 연장 바(서포트 아암)(21) 위에서 피팅의 제1단부(14) 안으로 이송되어, 상기 제1 포트(13a)와 정렬된다. 그리고나서, 상기 바(21)는 내부 보어면(11) 안에 미리 설정된 깊이로 커터(31)를 구동하기 위해 X 방향으로 이동한다. 다음, 상기 파이프 피팅은 도 8의 Y 방향으로 회전되며, 상기 공구는 Z 방향으로 구동되어 제1피치의 헬리컬 홈 안의 헬리컬 코일에 와이어를 배열한다. 상기 제1코일(124)은 가스 밀착 접합을 위해 미리 설정된 거리에 놓인다. 상기 코일(124)은 상기 파이프 피팅(10)의 제1부분(14)의 전체 길이를 따라 연속되게 놓이진 않는데, 이는 상기 파이프의 단부가 원하지 않는 변형을 야기하는 과열에 특히 약하기 때문이다. 따라서, 보다 큰 피치를 가진 제2헬리컬 코일(125)을 제공하는 Z 방향 안에서 이동율을 증가시킴으로써, 냉각 영역이 제공된다. 상기 공구는 상기 피팅의 제2 부분의 희망 영역으로 이동하며, Z 방향 구동은 작은 직경부 안에 제3헬리컬 코일(126)을 제공하기 위해 천천히 진행된다.

상기 공구가 경사부(15)로 들어감에 따라 도 8의 도면 바깥 방향인 X 방향 이동이 요구되는데, 이는 상기 경사부의 감소 직경을 따르기 위함이다. 도 3을 다시 참조하여 상기 공구(30)는 상기 바(21)의 헤드부(22) 전방 단부의 틈 안에 장착되며, 상기 공구(30)는 경사면(15)과 마주치는 와이어 배열 장치의 제1부분이며, 상기 커터(31)는 경사부를 통해 내부 보어면(11)과 접촉 상태를 유지한다. 상기 와이어(12)가 상기 커터(31) 안의 구멍을 통해 직접 홈 안으로 들어가기 때문에 상기 와이어는 상기 홈 안에 안정적으로 안착되며, 상기 피팅 내에서 움직이지 않는다.

유사한 방법으로는 파이프 피팅 안에 비사용 영역, 즉 파이프 피팅의 길이 방향의 중간쯤에 측면 구멍을 가진 T 모양 파이프 피팅과 같은 영역을 가진 와이어 단일 피스를 배열하는 것이다. 도 8에 도시된 것과 같이 헬리컬 코일(124, 126)들은 T 모양 피팅의 타측 단부에 제공되며, 매우 큰 피치의 헬리컬 코일(125)은 내부 보어면 안과 구멍 반대편에서 홈을 지나가면서 측면 구멍을 피하도록 쓰인다.

와이어 배열 장치의 두 번째 실시예는 도 9 내지 13에 도시되어 있으며, 상기 도면들의 도면 부호는 도 1 내지 8에 도시된 부호와 같다.

도 9는 헤드부(22)를 이동시키는 서포트 아암(21)을 가진 와이어 배열 장치(20)의 후입면도를 보여주고 있다. 배열된 와이어는 도시되지 않은 풀리들에 의해 서포트 아암(21)을 따라 구멍(32) 안으로 이송된다.

도 10은 도 9에 도시된 와이어 배열 장치의 평면도이며, 헤드부(22)를 통해 입구(32a)부터 출구(32b)까지 통과하는 구멍을 보여주고 있다.

도 11은 도 9 및 10에 도시된 와이어 배열 장치의 단부도이며, 도 12는 헤드부(22)의 부분도이다.

도 11 및 도 12에 명확히 나타내어진 바와 같이 일실시예에 따른 헤드부(22)는 곡면의 전방 접촉 압력면 혹은 마찰면(24)이 형성된다.

구멍(32) 안에 삽입된 중공축(25)은 상기 서포트 아암(21) 위에서 이동하는 랙(26)과 맞물리는 피니언(pinion)으로서 작용하는 경사 단부를 가진다. 상기 랙(26)의 세로 방향 이동에 의해 상기 구멍 안의 중공축(25)이 회전한다.

커터(31)는 상기 구멍(32)의 출구(32b)로부터 돌출된 상기 중공축(25)의 전방 단부에 형성된다. 상기 커터(31)는 사각형 홈 안의 사각형 단면의 피팅과 같이 상기 중공축(25)의 내측 단부 안에 상기 중공축(25)과 같이 회전하기 위해 비회전 설치된다. 상기 랙(26)과 피니언(25a)은 서포트 아암(21)과 헤드(22)의 제한 내에 맞추기 위해 크기가 정해져 파이프 피팅 안에 맞추어지나, 다른 회전 배치도 가능하다.

배열된 와이어(12)는 상기 중공축(25)의 중공 중심을 따라 가이드되며, 마찰을 줄이기 위해 입구 쪽에 세라믹 디스크(27)가 이용된다. 와이어(12)는 새로운 홈 안에 상기 커터(31)로부터 직접 공급된다. 상기 와이어(12)는 커터의 세로 와이어 가이드 구멍을 통과한다. 커터(31)는 와이어에 대해 회전할 수 있으며, 상기 와이어(12)는 상기 커터(31)가 피팅(10)의 보어면(11) 안에 끼여지도록 방향을 변경시키는 홈 안에 놓여진다.

구멍(32)의 출구(32b)는 다수개의 플랩 클로저(봉합 수단)(33)를 가진 플레이트를 구비한다. 상기 플랩 클로저(봉합 수단)(33)는 상기 커터로부터 절단 방향의 후면에 놓인다.

도 13에는 도 9 내지 도 12에서 도시된 바 있는 와이어 배열 장치의 작동 방법이 나타나 있다.

도 13은 단일 연속 와이어(12)를 입력 포트(13a)로부터 출력 포트(13b)까지 이중 헬리컬 경로 내에 배열하기 위한 파이프 피팅(10)의 단면을 보여주고 있다. 이와 같은 배열은 특별한 응용예를 가질 수 있는데, 예를 들면 다른 지점에서 제때에 조인트들이 분리될 수 있도록 파이프 피팅 안에 하나의 코일 배열보다 많은 코일 배열을 제공하기 위함이다. 상기 이중 헬리컬 코일 배열은 어떠한 형태의 파이프 피팅, 예를 들면 슬리브, 리듀서, T 모양, 엘보우 또는 단부캡을 가진 파이프 피팅에서 적용될 수 있다.

도 12 및 도 13을 참조하여, 커터(31)는 제1방향으로 세팅되며, 상기 커터를 지나서 회전하는 상기 파이프 피팅(10)의 내부 보어면(11)을 통한 서포트 아암(21)의 X, Z축 방향 이동에 의해 구동되며, 와이어(12)는 내측 헬리컬 코일(121) 안에 배열된다.

상기 내측 헬리컬 코일(121)의 일단에서, 상기 피팅(10)의 회전, 헤드 및 아암의 이동은 멈추게 된다. 다시 말해, 도 13의 위치(121a)이다. 그리고나서, 상기 커터(31)는 랙과 피니언에 의해 제2 희망 절단방향으로 약 90도 회전하게 된다. 상기 와이어(12)는 연결 부분(122)을 형성하기 위해, 회전하는 피팅없이 선형 경로 안의 상기 제2방향에 놓여진다. 상기 연결 부분(122)은 상기 내측 헬리컬 코일(121) 피치의 반 정도의 길이가 이상적이다. 그리고나서, 상기 와이어 배열 공구(31)는 다시 제3 절단 방향으로 약 90도 회전함에 따라, 제1 절단 방향으로부터 약 180도 회전하게 된다. 상기 피팅(10)의 역방향 회전 및 헤드부(22)의 역 z방향 회전으로 인해, 상기 커터(31)는 상기 위치(123a)로부터 출구 포트(13b)까지 제2헬리컬 경로를 형성하게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같이 와이어 배열 장치와 와이어 배열 장치의 작동 방법에 대한 실시예를 포함하며, 상기 파이프 피팅들은 상기 장치와 방법에 의해 제공된다. 본 발명은 특히 상기 홈 안으로 와이어를 직접 공급하기 위한 와이어 가이드 구멍을 가진 와이어 배열 공구를 포함한다.

Claims (22)

1. 원통형 실린더의 내부 보어면(11) 안에 와이어(12)를 정렬시키기 위한 와이어 배열장치로서,

   상기 내부 보어면 안에 홈을 형성하기 위한 커터(31)를 구비하는 절단 수단;

   상기 절단 수단을 통과하여 커터의 외부면까지 뻗어나가는 구멍(32)을 구비하며, 사용시에 와이어가 바로 커터(31)를 통과하여 상기 홈 안으로 들어가도록 구성되어 와이어를 인도하는 와이어 가이드 수단; 및

   상기 홈 안의 와이어를 봉합하기 위해 상기 홈을 닫는 봉합 수단(33)을 포함하는 와이어 배열 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 커터(31)는 상기 내부 보어면(11)으로부터 플랜지 물질을 들어올림으로써 홈을 생성하도록 구성되며, 상기 와이어 가이드 수단은 상기 와이어(12)를 홈 안에서부터 플랜지 아래의 영역까지 인도함을 특징으로 하는 와이어 배열 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 와이어 가이드 수단은 플랜지 아래의 홈의 모서리 부분 안으로 와이어(12)를 인도하도록 배열됨을 특징으로 하는 와이어 배열 장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 커터(31), 와이어 가이드 수단 및 봉합 수단(33)이 일체로 형성되는 와이어 배열 공구(30)임을 특징으로 하는 와이어 배열 장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 와이어 배열 공구(30)는 상기 와이어 가이드 수단에 와이어를 공급하기 위한 와이어 공급 수단을 가지는 연장 바(21) 위에 운반되도록 배치됨을 특징으로 하는 와이어 배열 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 와이어 배열 공구(30)는 상기 연장 바(21)의 수용 홈 안에 설치되며, 상기 와이어 배열 공구(30)가 연장 바(21)의 단부면에 정렬되도록 이동되고, 상기 연장 바(21)의 외주면과 정렬되거나 돌출할 수 있음을 특징으로 하는 와이어 배열 장치.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 봉합 수단(33)은 내부 보어면(11)을 가진 원통형 실린더의 길이방향 회전축에 대해 수직인 평면에 놓이도록 배열됨을 특징으로 하는 와이어 배열 장치.
8. 삭제
9. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커터(31)는 회전 가능함을 특징으로 하는 와이어 배열 장치.
10. 제 9항에 있어서, 상기 커터(31)는 와이어(12)를 인도하는 구멍 주위를 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 와이어 배열 장치.
11. 제9항에 있어서, 상기 커터(31)는 내부 보어면(11)과 수직인 축에 대해 회전 가능함을 특징으로 하는 와이어 배열 장치.
12. 제 11항에 있어서, 상기 커터(31)는 절단면 방향에서 내부 보어면(11)에 홈을 생성하기 위한 절단면을 가지며, 상기 절단면이 상기 축에 대해 회전하도록 커터가 회전 가능함을 특징으로 하는 와이어 배열 장치.
13. 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커터(31)는 내부 보어면(11)을 마찰에 의해 가열하도록 배치된 궁형 마찰면(24)에 인접하게 위치함을 특징으로 하는 와이어 배열 장치.
14. 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 리머 커터(reaming cutter)를 추가로 구비함을 특징으로 하는 와이어 배열 장치.
15. 원통형 실린더의 내부 보어면(11)에 와이어를 배열하기 위한 방법으로서 상기 방법은,

    커터(31)를 구비하는 절단 수단을 사용하여 상기 내부 보어면에 홈을 생성하는 단계;

    커터(31)를 통과하여 그것의 외부면까지 뻗어나가는 구멍을 통해 와이어가 상기 홈안에 바로 들어가서 홈 안에 놓여지도록 상기 홈 안으로 와이어(12)를 인도하는 단계; 및

    상기 홈 안의 와이어를 봉합하기 위해 상기 홈을 봉합하는 단계를 포함하는 와이어 배열 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 홈 생성 단계 이전에 내부 보어면을 리밍하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 와이어 배열 방법.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 파이프의 제1직경 부분을 수용하는 제1부분(14)과, 상기 파이프의 제1직경보다 크거나 작은 제2직경 부분을 수용하는 제2부분(16) 및 상기 제1부분과 제2부분 사이의 경사 부분(15)을 가진 리듀셔 파이프 피팅의 내부 보어면 안에 연속적으로 와이어를 배열하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 와이어 배열 방법.
18. 제 17항에 있어서, 상기 제 1 부분(14) 안의 제 1 헬리컬 코일(124) 안에 와이어를 배열하고, 상기 경사 부분(15) 안에 제 1 헬리컬 코일보다 큰 피치를 가진 제 2 헬리컬 코일(125)을 배열하며, 상기 제 2 부분(16) 안에 제 3 헬리컬 코일(126)을 배열하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 와이어 배열 방법.
19. 제 15항 또는 제 16항에 있어서, T 모양 파이프 피팅의 양단에 와이어(12)를 배열하기 위하여, 상기 내부 보어면 안의 측면 구멍을 피하기에 충분하게 큰 피치를 가진 헬리컬 코일 내에 와이어를 배열하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 와이어 배열 방법.
20. 제 15항 또는 제 16항에 있어서, 상기 내부 보어면 안에 이중 헬리컬 코일을 배열하기 위하여, 미리 설정된 피치의 제 1 헬리컬 코일을 배열하는 단계, 상기 커터(31)를 회전시키는 단계, 상기 피치의 절반 수준에 해당하는 연결부를 배열하는 단계, 커터(31)를 회전시키는 단계 및 상기 제 1 헬리컬 코일 사이에 제 2 헬리컬 코일을 배열하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 와이어 배열 방법.
21. 삭제
22. 삭제

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