KR100761713B1 - 파이프 절단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 파이프 절단 작업시 직선 절단뿐만 아니라 경사각 절단의 우수한 절단품질을 확보함으로써, 용접성을 배가시키고 작업시간을 감소시킬 수 있는 직선 및 경사각 절단이 가능한 파이프 절단장치를 제공함에 있다.

이에 본 발명의 파이프 절단장치는 절단하고자 하는 파이프의 경사각에 따라 절단 토오치를 이송시키는 각도 조절부와, 각도 조절부의 모터에 의해 회전하면서 파이프를 절단하는 토오치부와, 토오치부와 각도 조절부를 지지하고 파이프의 절단 회전 동작시 호스 및 절단 케이블이 꼬이지 않게 하는 몸체부로 이루어진다.

파이프 절단, 진원 절단, 경사각 절단, 토오치, 가이드판

Description

파이프 절단장치{PIPE CUTTING APPARATUS}

도 1은 본 발명에 따른 파이프 절단장치를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 몸체부를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 파이프 절단장치의 가이드판 전면을 도시한 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 가이드판을 도시한 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 각도 조절 스크루와 조정핸들을 도시한 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 파이프 절단장치를 이용하여 파이프를 면취 절단하는 동작을 도시한 평면도.

도 7은 본 발명에 따른 파이프 절단장치를 이용하여 파이프를 30°로 경사 절단하는 동작을 도시한 평면도.

도 8은 본 발명에 따른 파이프 절단장치를 이용하여 파이프를 45°로 경사 절단하는 동작을 도시한 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

P : 파이프 TH : 토오치

10 : 몸체부 11 : 척

13 : 고정보스 15 : 회전커버

30 : 각도 조절부 31 : 가이드판

33 : 종동기어 38 : 회전기어박스

43 : 구동기어 44a, 44b : 가이드 홈

50 : 토오치부 51 : 제 1축

53 : 가스 분배변 54 : 제 2축

55 : 제 3축 59 : 제 4축

본 발명은 절단장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 파이프의 진원 절단뿐만 아니라 경사각 절단 및 면취 절단이 가능한 파이프 절단장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장에서 사용되는 배관라인은 직선, 15°, 30° 및 45°등 경사각으로 이루어지는 경우가 많으며, 두 파이프의 연결지점인 마주보는 끝단은 경사각에 맞게 절단한 후 연결하여 사용하고 있다.

따라서 절단면의 품질이 용접 품질로 이어지고, 작업자의 숙련도에 따라 작업시간에서 많은 차이가 나게 된다.

특히 고압배관 작업시에는 파이프 경사각 절단 및 면취작업을 하게 되므로, 고숙련의 작업자가 절단을 하더라도 그 품질이 떨어질 수밖에 없다.

이에 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 파이프 절단 작업시 직선 절단뿐만 아니라 경사각 절단의 우수한 절단품질을 확보함으로 써, 용접성을 배가시키고 작업시간을 감소시킬 수 있는 직선 및 경사각 절단이 가능한 파이프 절단장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 파이프 절단장치는 절단하고자 하는 파이프의 경사각에 따라 절단 토오치를 이송시키는 각도 조절부와, 각도 조절부의 모터에 의해 회전하면서 파이프를 절단하는 토오치부와, 토오치부와 각도 조절부를 지지하고 파이프의 절단 회전 동작시 호스 및 절단 케이블이 꼬이지 않게 하는 몸체부로 이루어진다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 파이프 절단장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 몸체부를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 파이프 절단장치의 가이드판 전면을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 가이드판을 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 각도 조절 스크루와 조정핸들을 도시한 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 절단장치는 파이프(P)의 절단 회전 동작시 가스 호스 및 절단 케이블이 꼬이지 않게 하는 몸체부(10)와, 절단하고자 하는 파이프(P)의 경사각에 따라 절단 토오치(TH)를 이송시키는 각도 조절부(30)와, 각도 조절부(30)의 작동에 의해 회전하면서 파이프(P)를 절단하는 토오치부(50)로 이루어진다.

도 2에 도시한 바와 같이, 몸체부(10)는 회전되지 않고 고정되어 있는 원통 모양의 척(11)과, 척(11)의 일측면에서 회전 가능하게 설치되는 회전 커버(15)로 이루어진다.

척(11)은 중심에 관통공(11a)이 형성되고, 상하 외측면에 고정바(12a)(12b)의 일단이 볼팅된다.

이러한 척(11)의 일측면에는 고정보스(13)가 볼팅 고정되고, 고정보스(13)의 외측면에는 다수의 오링(O-ring)(14)이 설치되어 고정보스(13)와 회전커버(15)의 사이를 실링한다.

고정보스(13)의 외측에 삽입되는 회전 커버(15)는 고정보스(13)를 중심으로 회전하게 되며, 고정보스(13)의 양끝 부분의 외측에는 베어링(16)이 설치되어 회전 커버(15)의 회전시 원활한 회전이 가능하도록 한다.

회전커버(15)의 일측단에는 베어링의 이탈을 방지하는 베어링 커버(17)가 볼트로 조립된다.

회전커버(15)의 외측면에 형성된 복수의 가스 이동로(18)는 고정보스(13)와 회전 커버(15)의 경계면을 지나 고정보스(13)의 일측면까지 연통되어진다.

고정보스(13)의 일측면과 회전 커버(15)의 외측면의 가스 이동로(18) 입구에는 니플(19)이 삽입 설치되고, 니플(19)에는 산소와 LPG가스를 공급하는 가스 호스(20)가 연결된다.

이와 같이 구성되는 몸체부(10)에는 척(11)에 연결된 가이드 판의 좌우측 회전시 각도를 조절하기 위한 각도 조절부(30)가 설치된다.

도 1 및 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 각도 조절부(30)는 상하 고정 바(12a)(12b)의 타단을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 이를 위하여 상하 고정바(12a)(12b)의 끝단과 가이드판(31)은 힌지핀(32)으로 조립된다.

각도 조절부(30)는 가이드판(31)의 외경에 조립되는 종동기어(33)와, 가이드판(31)의 후면에 힌지 고정되는 각도 조절 스크루(34)와, 각도 조절 스크루(34)에 나사 결합되는 조정핸들(35)과, 가이드판(31)의 각도 변경치를 확인할 수 있도록 하는 각도 지시계(36) 및 각도계(37)와, 토오치부의 수평이동 각도를 조절하는 회전기어박스(38)로 이루어진다.

여기서 가이드판(31)과 종동기어(33)의 사이에는 베어링(39)이 끼워져 종동기어(33)의 회전을 돕게 되며, 종동기어(33)와 베어링(39)이 가이드 판에서 분리되지 않도록 가이드판(31)의 전면에 커버(40)가 볼팅된다.

종동기어(33)의 회전은 모터(41)에 의해 회전되며, 이를 위하여 모터(41)는 가이드판(31)의 후면에 고정된 장착대(42) 위에 설치되고, 모터(41)의 회전축에는 종동기어(33)에 치합되는 구동기어(43)가 설치된다.

가이드판(31)은 그 중심에 파이프(P)가 삽입되는 구멍(31a)이 가공되어 있고, 전면에는 토오치부가 파이프 절단 경사각에 맞추어서 이송되도록 가이드홈(44a)(44b)이 원형 및 타원형으로 형성된다.

가이드홈(44a)이 원형일 경우엔 파이프(P)의 절단각도가 파이프(P)의 종방향에 대해 수직일 경우이고, 타원형(44b)의 가이드홈(44)은 파이프(P)의 절단각도가 종방향에 대해 15°,30°및 45°경우에 맞게 형성된다.

상술한 조정핸들(35)은 하부 고정바(12b)에 고정되는 'ㄷ'자 형상의 고정 브 라켓(45)에 의해 지지되며, 좀 더 바람직하게는 고정 브라켓(45)의 상면에 회전 가능하게 설치되는 고정블록(46)에 삽입되어 지지된다.

이를 위하여 도 5에 도시한 바와 같이 고정블록(46)의 하면에는 삽입돌기(46a)가 형성되고, 고정 브라켓(45)의 상면에는 삽입돌기(46a)가 삽입되는 구멍(45a)이 형성되며, 고정블록(46)에는 조정핸들(35)이 삽입될 수 있는 미끄럼공(46b)이 형성되고 조정핸들(35)의 회전시 마찰을 줄이고 원활한 회전을 위하여 베어링이 설치된다. 또한 조정핸들(35)의 회전시 고정블록(46)으로부터 조정핸들(35)이 이탈되는 것을 방지하기 위해서 조정핸들(35)의 관 양측에는 이탈 방지용 고정링(35a)이 설치된다.

이러한 조정핸들(35)에 의해 가이드판(31)이 회전되었을 때 회전된 각도를 올바르게 지시하기 위해서 가이드판(31)의 후면에 각도 지시계(36)가 고정되고, 각도 지시계에(36) 대응되는 각도계(37)는 하부 고정바(12b)에 볼팅된다.

한편 종동기어(33)의 전면에는 토오치부의 수평 방향 회전을 가능하게 하고 토오치부의 회전각도를 확인할 수 있게 하는 회전기어박스(38)가 설치된다.

회전기어박스(38)의 상면에는 토오치부의 회전 각도를 확인할 수 있는 눈금(38a)이 표시되고, 회전 중심에 각도 조절 핸들(38b)이 조립되는 워엄휠(38c)이 내장된다.

이와 같은 회전기어박스(38)에는 도 1에 도시한 바와 같이 전술한 토오치부(50)가 결합된다.

즉, 대략적으로 'ㄱ'자를 90° 정방향으로 회전시킨 제 1축(51)이 회전기어 박스(38)에 설치된 베어링(38d)에 의해 지지된 채 설치된다.

이러한 제 1축(51)의 상단에는 제 1축(51)의 회전각도를 나타내는 지시 게이지(52)가 조립되어 회전기어박스(38)의 눈금(38a)을 지시하게 된다.

제 1축(51)에는 설치되는 워엄 기어(51a)는 회전기어박스(38)에 내장된 워엄휠(38c)과 치합되어 각도 조절 핸들(38b)의 회전에 따라 좌우측으로 회전하게 된다.

제 1축(51)의 중간 상측에는 밸브가 설치된 가스 분배변(53)이 장착되고, 가스 분배변(53)의 일측은 전술한 회전커버(15)에 설치된 니플(19)과 가스 호스(20)로 연결되며, 상측은 토오치(TH)와 호스를 통해 연통된다.

제 1축(51)의 끝단에는 'ㄴ'자를 90°정방향으로 회전시킨 제 2축(54)이 볼팅된다.

제 2축(54)의 하부에는 제 3축(55)이 제 2축(54)을 중심으로 회전 가능하도록 삽입되어지며, 제 3축(55)의 외측에는 제 3축(55)에 대해 수직되는 방향으로 가이드 지지바(56)를 고정한다.

이러한 가이드 지지바(56)의 끝단에는 가이드롤(57)이 회전 가능하게 핀 고정됨으로써 전술한 가이드홈(44a)(44b)의 어느 하나에서 구름 가능하게 된다.

제 3축(55)의 하단부를 부분 절개하여 형성된 위치 고정턱에는 삽입공(58a)이 형성된 조절 블록(58)이 장착되는데, 조절 블록(58)에는 핸들(58b)과 키(key) 결합된 피니언 기어(58c)가 설치된다.

제 3축(55)의 하부에 삽입되는 제 4축(59)은 측면에 수직으로 랙 기어(59a) 가 형성되어 상술한 피니언 기어(58c)에 치합되며, 하단에는 절단될 파이프(P)의 외주면을 따라 구름되는 지지롤(60)이 설치된다.

제 4축(59)의 하부에는 개구(61a)와 관통공(61b)이 형성된 고정체(61)가 설치되는 바, 전술한 조절 블록(58)과 마찬가지로 관통공(61b)에는 랙 기어(59a)와 치합되는 높이 조절 피니언 기어(62)가 미세 조절핸들(63)과 키 결합되어 고정되고, 개구(61a)측에는 토오치(TH)를 고정시키기 위한 토오치 고정구(64)가 위치 변경 가능하게 볼트로 고정된다.

토오치 고정구(64)에 끼워지는 토오치(TH)는 상술한 가스 분배변(53)과 연결된 가스 호스(20)와 연결되어 산소와 LPG를 공급받게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 파이프 절단장치는 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 다음과 같은 작용을 나타낸다.

먼저, 파이프(P)를 직선 또는 경사각으로 절단하고자 할 때, 절단 경사각만큼 본 장치의 각도 조절 스크루(34)를 돌려 가이드판(31)의 경사각을 맞춘다. 즉, 경사각 조절은 조정핸들(35)을 회전시켜 각도 조절 스크루(34)를 돌리게 되면, 상하 고정바(12a)(12b)에 대해서 가이드판(31)의 경사각이 변화하게 된다.

경사각이 변하게 되면 고정블록(46)은 고정 브라켓(45)의 구멍(45a)에 끼워져 있으므로 경사각에 따라 좌우로 회전하게 된다.

가이드판(31)의 수평 방향 각도조절이 끝나면, 토오치부(50)의 지지롤(60)이 절단될 파이프(P)에 밀착되게 하기 위하여 먼저 회전기어박스(38)의 각도 조절 핸들(38b)을 회전시켜 제 4축(59)에 설치된 지지롤(60)을 파이프(P)의 외측면으로 접 근시킨다.

그리고 절단하고자 하는 경사각에 따라서 가이드판(31)의 전면에 가공되어 있는 가이드홈(44a)(44b)에 제 3축(55)에 부착된 가이드롤(57)을 위치시키고, 제 2축(54)이 제 1축(51)에서 분리되지 않도록 볼트로 고정시키며, 조절블록(58)의 핸들(58b)을 돌려 제 4축(59)의 하단에 있는 지지롤(60)이 절단할 파이프(P)의 외측면에 밀착되도록 조정한다.

고정블록(61)의 핸들을 돌려 토오치(TH)의 높이를 파이프(P)와 적당하게 유지시키고, 면취절단을 할 때는 토오치 고정구(64)를 고정시키는 볼트를 풀어 면취각도를 맞춘 후 다시 조여서 고정시킨다.

이렇게 하여 설치가 완료되면, 산소 및 LP가스의 밸브를 열고, 본 발명의 가스 분배변(53)의 밸브를 조작하여 절단 토오치(TH)에 점화시킨 후, 모터(41)를 구동시킨다.

그러면 종동기어(33)가 회전되고, 토오치부(50)는 종동기어(33)를 따라 회전하게 된다.

이에 따라 가이드롤(57)이 가이드홈(44a)(44b)을 따라 이동하게 되는 한편, 제 3축(55)은 제 2축(54)에서 좌우로 이동하게 된다.

그리고 그 이동궤적은 가이드판(31)에 형성된 가이드 홈(44a)(44b)에 따르게 됨으로 파이프(P)는 가이드 홈(44a)(44b)에 대응되는 각도로 절단이 이루어진다.

이때 회전커버(15)는 고정보스(13)를 축으로 하여 회전하고 산소와 LPG를 공급하는 가스 호스(20)는 전체 장치의 외측에서 회전하기 때문에 장치에 걸리지는 않는다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면 진원 또는 경사각 절단을 하고자 하는 파이프 절단작업시 파이프는 고정된 상태에서 토오치의 진원 또는 경사각 가이드 홈을 따라 회전하면서 자동절단이 이루어져서 원하는 경사각과 면취각, 그리고 깨끗한 절단면을 얻을 수 있고, 용접 품질이 향상되며, 전체적인 작업시간 단축과 인건비 감소의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 척에 회전 가능하게 설치되는 회전 커버로 이루어진 몸체부;

   상기 척의 상하 외측면에 일단이 고정되는 고정바의 타단에 힌지 결합되고 전면에 절단 각도에 대응되는 다수의 가이드 홈이 형성되는 가이드판과, 상기 가이드판의 외경에 회전 가능하게 설치되고 상기 가이드판에 고정된 모터에 의해 회전되는 구동기어와 치합되는 종동기어와, 상기 종동기어의 전면에 설치되는 회전기어박스로 이루어진 각도 조절부; 및

   상기 회전기어박스에 회전 가능하게 수직되는 방향으로 결합된 축과, 상기 축에 이동 가능하게 삽입되고 끝단에 상기 가이드 홈의 어느 하나에서 구름 가능하게 안착되는 가이드롤이 설치되는 가이드 지지대와, 상기 가이드 지지대에 연결되어 절단될 파이프의 외주면을 따라 구름되는 지지롤과, 상기 축 상에 연결되어 상기 파이프를 절단하는 토오치로 이루어지는 토오치부를 포함하는 파이프 절단장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 각도 조절부는,

   상기 가이드판의 후면에 일단이 고정되는 각도 지시계와, 상기 고정바에 설치되고 상기 각도 지시계에 대응되는 눈금이 형성되는 각도계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 각도 조절부는,

   상기 가이드판의 후면에 힌지 고정되는 각도 조절 스크루에 나사 결합되는 조정핸들과, 상기 조정핸들이 회전 가능하게 고정되고 하면에 삽입돌기가 형성되는 고정블록과, 상기 삽입돌기가 삽입되는 구멍이 상면에 형성되고 상기 하부 고정바에 고정되는 고정 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.

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