KR100751906B1

KR100751906B1 - 파이프 절단장치

Info

Publication number: KR100751906B1
Application number: KR1020060104408A
Authority: KR
Inventors: 이충원
Original assignee: 이충원
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2006-10-26
Publication date: 2007-08-23

Abstract

본 발명은 절단톱이 파이프와 함께 이동하면서 소정의 길이로 절단하는 파이프 절단장치에 관한 것이다.

종래의 절단장치는 절단톱을 고속으로 회전시킴으로써 파이프 표면에 버(bur)가 발생하고 절단톱이 쉽게 파손되는 등의 문제점들이 있는데 이를 해결하기 위하여 본 발명은 절단톱을 이동시켜 파이프를 절단하는 파이프 절단장치에 있어서, 상기 파이프 절단장치는 소정의 높이 차를 이루며 형성된 주행레일(21)과; 상기 주행레일(21)에 경사를 이루며 결합되는 주행대차(30)와; 상기 주행대차(30)에 이동 가능하게 설치되며, 상기 절단톱(49)을 회전시키기 위한 복수의 기어로 구성된 감속기(47)를 구비한 절단부재(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치를 제공한다.

따라서 본 발명에 의하면, 절단톱을 저속으로 회전시킴으로써 버(Bur), 소음, 칩, 분진의 발생이 최소화될 뿐만 아니라 톱날의 파손에 의한 안전사고를 방지하는 효과가 있다. 또한, 절단톱의 회전 동력을 기어로 구성함으로써 벨트를 자주 교체해야 하는 불편함과 비용손실을 줄이고 장비의 수명을 연장하는 효과가 있다. 또한, 주행대차를 경사지게 구성함으로써 각이 있는 파이프의 절단시 버(bur)의 발생을 최소화하는 효과가 있다.

또한, 절단부재에 발란서를 설치함으로써 절단 후 복귀시간을 단축하여 절단사이클을 줄이는 효과가 있다.

파이프, 절단장치, 주행대차

Description

파이프 절단장치{Cutting device for pipe}

도 1은 종래에 의한 파이프 절단장치를 도시한 평면도.

도 2는 본 발명에 의한 파이프 절단장치를 개략적으로 도시한 정면도.

도 3은 본 발명에 의한 절단부재를 도시한 정면도.

도 4는 본 발명에 의한 절단부재를 도시한 평면도.

도 5는 본 발명에 의한 주행대차의 절단사이클을 도시한 그래프이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

20 : 본체 21 : 주행레일

30 : 주행대차 31 : 주행가이드

40 : 절단부재 41 : 절단레일

42 : 절단가이드 43 : 구동모터

44 : 볼스크류 45 : 발란서

46 : 톱회전모터 47 : 감속기

48 : 회전축 49 : 절단톱

본 발명은 파이프를 일정한 길이로 절단하는 파이프 절단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절단톱이 파이프와 함께 이동하면서 소정의 길이로 절단하는 파이프 절단장치에 관한 것이다.

일반적으로 길이가 긴 금속 재질의 파이프 절단작업은 쇠톱 또는 수동 파이프 절단기를 사용하였다. 그러나 쇠톱 또는 수동 파이프 절단기를 사용하는 파이프 절단작업은 한 개의 파이프를 절단하는데 소요되는 시간이 길기 때문에 대량의 파이프를 절단하는 작업장에서는 여러 사람이 파이프를 절단하는데 투입되어야 하고, 그로 인하여 인건비가 상승하는 문제점들이 있어 최근에는 모터의 구동에 의해 회전하는 디스크형 회전절단톱을 사용하고 있다.

종래의 파이프 절단기(10)는 도 1에서 도시한 바와 같이 조관기(1)에서 이송되는 파이프(2)를 이송중에 절단하여 컨베이어(3)로 이송하는 장비이다.

상기 절단기(10)에는 파이프(2)의 이송방향으로 이동하는 주행대차(11)가 구비되어 파이프(2)를 따라 이동하며 절단작업을 할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 주행대차(11)는 구동모터(12)의 작동에 의해 파이프의 이송속도와 동일하게 이동하게 되고, 동시에 실린더(13)가 작동하여 절단톱(14)을 파이프(2)에 밀착시키고 절단을 하게 된다.

상기 주행대차(11)에는 랙기어(15)가 횡방향으로 형성되어 있는데, 상기 랙 기어(15)는 주행대차(11)가 레일(16)을 따라 이동함에 따라 랙가이드(17)로 이동하게 되고, 절단작업이 끝나면 다시 원점으로 복귀하게 된다.

그러나 이러한 종래의 절단기(10)는 절단톱(14)을 고속(약 120m/sec 이상)으로 회전시켜 파이프 표면을 마찰시켜 긁어내는 프릭션쏘(Friction saw)방식을 적용하기 때문에 파이프 절단면에 버(bur)가 심하게 발생하여 포장 및 운반 작업시 작업자의 찰과상 및 기타 안전사고가 빈번히 발생하는 문제점이 있다.

또한, 고속회전으로 인해 절단톱이 파손될 우려가 있으며 절단시 소음이 심하며 칩과 분진이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 동력전달을 고속으로 하기 때문에 브이벨트 등의 동력전달수단을 자주 교체해야 하는 불편함이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 주행대차를 경사지게 설치하고, 절단톱을 저속으로 회전시켜 각파이프의 절단을 용이하게 하고, 버(bur)와 소음의 발생을 최소화한 파이프 절단장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파이프 절단장치는 절단톱을 이동시켜 파이프를 절단하는 파이프 절단장치에 있어서, 상기 파이프 절단장치는 소정의 높이 차를 이루며 형성된 주행레일과, 상기 주행레일에 경사를 이루며 결합되는 주행대차와, 상기 주행대차에 이동 가능하게 설치되며, 상기 절단톱을 회전시키기 위한 복수의 기어로 구성된 감속기를 구비한 절단부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 파이프 절단장치를 개략적으로 도시한 정면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 절단부재를 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 절단부재를 도시한 평면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 주행대차의 절단사이클을 도시한 그래프이다.

본 발명의 파이프 절단장치는 도 2에서 도시한 바와 같이, 본체(20)에 형성된 주행레일(21)의 상측에 종방향으로 이동 가능하게 설치된 주행대차(30)와, 상기 주행대차(30)의 상측에 횡방향으로 이동 가능하게 설치된 절단부재(40)로 구성되어 있다.

상기 파이프 절단장치는 본체(20)의 상측에 종방향으로 소정의 높이 차를 두고 이격되어 형성된 두 개의 주행레일(21)이 평행하게 설치되어 있는데, 상기 주행대차(30)의 하측에는 주행가이드(31)가 형성되어 있어 상기 주행레일(21)에 결합되어 이동하게 된다.

이렇게 경사직 결합된 주행대차(30)는 각이 있는 파이프, 예를 들어 사각형 의 파이프를 절단할 때 절단톱(49)의 접촉이 파이프의 한 모서리에서 시작하여 대각선 상에 있는 다른 모서리에서 끝나게 되므로 절단톱(49)과 파이프의 접촉면을 최소화함으로써 버(bur)의 발생을 최소화할 수 있다.

상기 주행대차(30)는 10°~ 30°각도의 범위 내에서 경사를 이루는 것이 바람직한데, 가장 바람직하게는 15°가 적당하며, 경사각이 너무 적거나 클 경우에는 절단톱(49)과 파이프의 접촉면이 넓어져 효과를 기대하기 어렵다.

상기 주행대차(30)의 상측에는 절단부재(40)가 결합되어 있는데, 상기 절단부재(40)는 하측에 절단가이드(42)가 형성되어 있어 횡방향으로 경사지게 설치된 절단레일(41)에 이동 가능하게 결합되어 있다.

상기 절단부재(40)는 도 3에서 도시한 바와 같이, 일측에 설치된 구동모터(43)의 회전에 의해 작동하게 되는데, 상기 구동모터(43)는 파이프(2)의 지름, 두께, 재질에 따라 회전수를 자동으로 설정할 수 있도록 서브모터 또는 인버터모터를 적용하는 것이 바람직하다.

상기 구동모터(43)의 회전축에는 볼스크류(44)를 결합하여 구동모터(43)의 정·역회전에 따라 절단부재(40)를 전진시켜 파이프(2)를 절단하고, 절단이 완료된 후에는 다시 후진하여 복귀시키게 된다.

상기 절단부재(40)의 일측에는 상기 볼스크류(44)와 연결되는 발란서(Balancer)(45)가 설치되어 있는데, 상기 발란서(45)는 절단 후 복귀시 급부하 를 줄이기 위한 것으로 에어 또는 유압으로 작동하는 실린더로 구성하여 전진시 역부하를 주는 기능을 하게 된다.

한편, 상기 절단부재(40)는 도 4에서 도시한 바와 같이 일측에 톱회전모터(46)가 설치되어 있는데, 상기 톱회전모터(46)의 회전축에는 복수의 기어로 구성된 감속기(47)가 연결되어 있다.

상기 감속기(47)는 타단이 절단톱(49)의 회전축(48)과 연결되어 톱회전모터(46)의 구동에 따라 절단톱(49)을 회전시켜 파이프(2)를 절단하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 파이프 절단장치는 조관기(1)에서 파이프(2)를 일정한 속도를 이송시키면 주행대차(30)를 이동시키는 구동모터(미도시)가 작동하여 홈포지션에 대기하고 있던 주행대차(30)를 이동시키게 된다.

상기 구동모터는 이송되는 파이프(2)의 속도와 주행대차(30)의 속도가 일치하도록 회전속도를 미리 세팅하게 되어 있다.

이동중인 주행대차(30)의 상측에 위치한 절단부재(40)는 구동모터(43)의 작동에 의해 레일(41)을 타고 파이프(2) 측으로 이동하게 되고, 회전하고 있는 톱회전모터(46)에 의해 절단톱(49)이 파이프(2)를 절단하게 된다.

이러한 절단작업은 주행대차(30)가 주행레일(21)을 타고 이동하는 거리 내에서 이루어지며 절단이 완료된 후에는 구동모터(43)가 역회전함으로써 절단부재(40)가 후진하여 복귀하고, 주행대차(30)도 홈포지션으로 후진하여 복귀하게 된다.

본 발명에 의한 파이프 절단장치는 이러한 동작을 반복하여 수행하게 되는데, 주행대차(30)의 절단사이클을 자세히 살펴보면 도 5에서 도시한 바와 같다.

상기 주행대차(30)가 홈포지션에 대기했다가 파이프(2)를 따라 이동하며 절단하기 위해서는 모터가 +120rpm 까지 증속해야 하는데, 이때 소용되는 시간은 약 0.2sec이며, 절단이 이루어지는 등속구간에서는 약 1.2sec가 소요된다.

절단을 완료한 후 모터는 역회전을 하여 주행대차(30)를 홈포지션으로 복귀시키게 되는데, 이때 약 0.2sec가 소요되어 원점에 이르게 된다.

그리고 복귀를 하기 위해서 역회전을 하여 -120rpm에 이르기까지 0.2sec가 소요되고, 등속구간에서 0.9sec가 소요되며 회전속도를 줄여 홈포지션에 대기하기까지 0.2sec가 소요된다.

따라서 한 사이클이 진행되는 시간은 절단사이클 1.6sec와 복귀사이클 1.3sec를 합쳐 2.9sec가 소요되는 것이다.

결국 +120rpm인 1.2sec의 등속구간 내에서 절단이 이루어져야 하는데, 본 발명에서는 기존의 고속회전으로 파이프 표면을 마찰시켜 긁어내는 프릭션쏘(Friction saw) 방식이 아닌 저속(약 3m/sec)으로 회전시켜 절삭형태로 컷팅하는 콜드쏘(Cold saw) 방식을 적용한다.

이러한 저속절단은 버(bur)의 발생과 소음을 획기적으로 격감시키고, 진동이 적어 길이편차 및 절단면의 직각도가 우수한 파이프를 생산할 수 있다.

또한, 톱의 수명이 연장될 뿐 아니라 톱회전모터의 동력을 줄여 결국 장치의 중량을 줄임으로써 대차의 전, 후진 속도를 증가할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 파이프 절단장치에 의하면, 절단톱을 저속으로 회전시킴으로써 버(Bur), 소음, 칩, 분진의 발생이 최소화될 뿐만 아니라 톱날의 파손에 의한 안전사고를 방지하는 효과가 있다.

또한, 절단톱의 회전 동력을 기어로 구성함으로써 벨트를 자주 교체해야 하는 불편함과 비용손실을 줄이고 장비의 수명을 연장하는 효과가 있다.

또한, 주행대차를 경사지게 구성함으로써 각이 있는 파이프의 절단시 버(bur)의 발생을 최소화하는 효과가 있다.

Claims

절단톱을 이동시켜 파이프를 절단하는 파이프 절단장치에 있어서,

상기 파이프 절단장치는 소정의 높이 차를 이루며 형성된 주행레일(21)과;

상기 주행레일(21)에 경사를 이루며 결합되는 주행대차(30)와;

상기 주행대차(30)에 이동 가능하게 설치되며, 상기 절단톱(49)을 감속시키기 위한 복수의 기어로 구성된 감속기(47)를 구비한 절단부재(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
제 1항에 있어서,

상기 주행대차(30)는 각이 있는 파이프를 절단하기 위해 10°~ 30°각도의 범위 내에서 경사를 이루며 형성되는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
제 1항에 있어서,

상기 절단부재(40)는 구동모터(43)의 정·역회전에 의해 회전하는 볼스크류(44)와, 상기 볼스크류(44)의 회전에 의해 절단레일(41)에 결합되어 이동하는 절단가이드(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,

상기 절단부재(40)는 절단 후 복귀시 급부하를 줄이기 위해서 전진시 역부하를 주는 실린더로 구성된 발란서(Balancer)(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.