KR100887585B1 - 변환 연결관 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 받침대와 가압봉과 슬라이딩 가압블럭이 형성된 유압기의 받침대 중심에 파이프 외경이 삽입되어 고정될 수 있도록 하는 고정원판이 놓여지는 제1단계; 상기 고정원판의 중심에 파이프의 내경이 삽입되어 고정될 수 있도록 하는 고정링이 놓여지는 제2단계; 상기 고정링과 고정원판 사이에 필요한 길이로 절단한 파이프를 올려놓는 제3단계; 상기 파이프 상부 중공부에 장방형의 제형뭉치를 삽입하는 제4단계; 상기 제형뭉치를 상기 유압기의 가압봉으로 눌러서 제형뭉치가 파이프 중공부를 변형시키면서 완전히 삽입시키는 제5단계; 상기 제형뭉치가 파이프 중공부에 완전하 삽입된 상태에서 가압블럭을 밀어서 파이프 전후면을 제형뭉치의 전후면에 완전히 밀착시키는 제6단계; 상기 제6단계후에 가압블럭과 가압봉을 파이프에 이격시켜 가압 상태를 해제한 후 파이프에 압입된 제형뭉치를 제거하는 제7단계; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 변환 연결관 제조방법에 관한 것이다.

변환연결관, 원통형 파이프, 유압기, 형태 변화, 제형뭉치

Description

변환 연결관 제조방법{Transition coupling pipe}

본 발명은 연결관 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유로의 입구와 출구의 형태가 다른 변환 연결관을 결함이 없고 용이하게 제조할 수 있는 변환 연결관 제조방법에 관한 것이다.

유로의 입구와 출구의 형태가 다른 변환 연결관은 열교환기나 석유화학 시설물의 대형 배관 등을 연결할 때 사용되는 것으로, 유로 입구와 출구의 형태는 다르지만 유로의 면적은 동일한 것이 일반적이다. 예로서 유로의 입구는 장방형이고 유로의 출구는 원형인 것이 가장 많이 사용되는데, 시설물의 특성상 내경이 20 ~ 50cm 정도로 크고 고압에 견뎌야 하기 때문에 압출이나 주물제작이 사실상 어렵다.

따라서, 변환 연결관을 제조하는 일반적인 방법들은 내경이 큰 파이프를 필요한 길이로 절단하여 목적하는 형태를 갖는 특정 금형속에 집어넣고 가압하여 일시에 파이프를 늘이거나 오므려 제작하거나 기계공구를 이용하여 파이프를 늘이거나 오므려 제작한다.

변환 연결관을 특정 금형속에 집어넣어 제작하면 균일한 제작을 할 수 있고, 제작속도가 빨라 생산성을 높일 수 있지만, 변환 연결관의 형태와 종류가 다양하고 형태와 종류가 시설물 마다 변경되는 경우가 많기 때문에 사용자가 요구하더라도 금형 제작시간이 필요하여 크기나 형태 등의 변경에 신속하게 대응하여 제작하기 어렵다.

기계공구를 이용하여 변환 연결관을 제작하는 방법은 제작과정이 복잡하고, 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 변환 연결관은 대형 시설물에 설치되고, 유로의 입구의 출구를 피대상물에 결합할 때 상당한 충격이나 고압에서도 장기간 동안 수밀과 기밀을 유지해야 하므로 용접 결합하게 되는데 미세한 가공오차 만으로도 용접 불량에 의한 시설물의 중대한 결함이 발생되므로 정밀한 제작이 요구된다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유압기를 이용하여 사용자의 요구에 신속하게 제작할 수 있으며 제작시 가공오차도 최소화 할 수 있으며, 제작과정에서 필연적으로 발생되는 기계적 특성에 의한 문제점들도 간단히 해결할 수 있는 변환 연결관 제작방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 받침대와 가압봉과 전면 상부에는 둥글게 형성된 가압편이 돌출되어 형성되고, 양측단에서 중심으로 가면서 점점 높아져 가압편의 중심은 양측단 보다 1 ~ 2mm 더 돌출되게 형성된 슬라이딩 가압블럭이 구비된 유압기의 받침대 중심에 파이프 외경이 삽입되어 고정될 수 있도록 하는 고정원판이 놓여지는 제1단계; 상기 고정원판의 중심에 파이프의 내경이 삽입되어 고정될 수 있도록 하는 고정링이 놓여지는 제2단계; 상기 고정링과 고정원판 사이에 필요한 길이로 절단한 파이프를 올려놓는 제3단계; 상기 파이프 상부 중공부에 장방형의 제형뭉치를 삽입하는 제4단계; 상기 제형뭉치를 상기 유압기의 가압봉으로 눌러서 제형뭉치가 파이프 중공부를 변형시키면서 완전히 삽입시키는 제5단계; 상기 제형뭉치가 파이프 중공부에 완전히 삽입된 상태에서 가압블럭을 밀어서 파이프 전후면을 제형뭉치의 전후면에 완전히 밀착시키는 제6단계; 상기 제6단계후에 가압블럭과 가압봉을 파이프에 이격시켜 가압 상태를 해제한 후 파이프에 압입된 제형뭉치를 제거하는 제7단계; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 변환 연결관 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 가압블럭의 전면 상부에는 둥글게 형성된 가압편이 돌출되어 형성되고, 양측단에서 중심으로 가면서 점점 높아져 가압편의 중심은 양측단 보다 1 ~ 2mm 더 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 변환 연결관 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 제형뭉치의 전후면 상부에는 주변의 평평한 부분 보다 1 ~ 2mm 깊게 자리홈이 형성된 것을 특징으로 하는 변환 연결관 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 변환 연결관 제조방법에 따르면 특정된 금형으로 제조하기 않기 때문에 시설뭉에 따른 연결관의 변경된 형태를 사용자가 요구할 때 신속하게 제조할 수 있고, 원통형의 파이프를 장방형으로 강제로 확장할 때 양측이 상당량 돌출되는데, 돌출된 부분을 가압블럭으로 눌러서 돌출된 부분을 평평하게 할 수 있으며, 가압블럭으로 눌렀을 때 재료의 탄성 때문에 제형뭉치를 제거하고 나면 소량 돌출되는데, 이때는 가압블럭의 전면에 돌출된 가압편과 제형뭉치의 전후면에 형성된 자리홈의 상호 작용에 의하여 제형뭉치를 제거했을 때 돌출되는 부분을 보상할 수 있도돌 더 깊이 눌러줄 수 있도록 함으로써 제형뭉치를 제거해도 파이프의 양측면이 돌출되지 않는다, 또한 파이프의 중공부 상부에 제형뭉치를 삽입하고 누르면 파이프의 하부까지 영향을 받아 하부의 원형이 미세하게 변경될 수 있는데, 파이프의 하부를 고정원판과 고정링이 단단히 잡고 있으므로 외경과 내경의 변하는 발생되지 않는다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명은 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 받침대(110)와 가압봉(120)이 구비된 유압기(100)가 구비된다.

유압기(100)의 받침대(110) 중앙에는 측면에서 가압할 수 있는 슬라이딩 가압블럭(130)이 양측에 각각 형성되어 있고, 가압블럭(130)에는 유압기로 작동되는 실린더로드(140)가 각각 연결되어 있으며, 실린더로도는(140) 전후진 가능하고 높낮이도 조절할 수 있다. 가압블럭(130)의 전면 상부에는 가압편(132)이 돌출되어 둥글게 형성된다. 가압편(132)은 파이프(P)의 상부 측면을 실질절적으로 가압하는 부분으로 가압편의 상하폭은 3 ~ 5cm이고, 중앙부분이 도 2에 도시된 바와 같이 양측단 보다 거리(d) 만큼 1 ~ 2mm 더 돌출되어 있다.

도 3a 와 도 3b와 같이, 받침판(110)의 중앙에는 파이프(P)의 외경과 동일한 크기의 내경을 갖도록 하여 파이프의 외경이 삽입될 수 있는 고정링(150)이 놓여진다. 고정링(150)의 중심에는 파이프의 내경과 동일한 크기의 외경을 갖도옥 하여 파이프의 내경이 삽입될 수 고정원판(160)이 놓여 진다. 즉 고정원판(160)이 고정링(150)의 가운데 놓여지되 고정링(150)의 내경과 고정원판(160)의 외경의 거리차는 파이프(P) 두께에 해당된다. 고정링(150)의 일측에는 고정링의 위치가 변경되지 않도록 상호 대응되는 방향에 고정편(도시되지 않음)을 형성할 수도 있다.

고정링(150)과 고정원판(160)이 놓여진 후에는 도 4와 같이, 필요한 길이로 절단된 원통형의 파이프(P)가 놓여진다. 원통형의 파이프의 외경은 고정링(150)에 의하여 위치가 고정되고 내경은 고정원판(160)에 고정된다.

파이프(P)가 놓여진 상태에서 파이프 상부 내경에 도 5a와 같이, 장방형으로 이루어진 제형뭉치(170)를 삽입한다. 제형뭉치(170)의 높이는 파이프(P) 길이의 대략 1/2 정도이다. 제형뭉치(170)는 4면중 상호 대응되는 전후면은 평면으로 되어 있고, 좌우면은 둥글게 돌출되어 있으며, 위에서 보았을 때 전후는 짧고 좌우로 길게 늘어진 장방형이 된다. 또한 제형뭉치(170)의 평면 부분에는 주변보다 1 ~ 2mm 정도의 깊이를 갖는 자리홈이 형성되어 있다. 자리홈은 제형뭉치의 좌우 양측에 둥글게 형성되는 부분이 평면과 만나는 지점에서부터 형성되고, 높이는 상단에서 부터 그 아래로 3 ~ 5cm 정도 형성된다.

제형뭉치(170)를 파이프의 내경에 삽입한 후에는 유압기의 가압봉(120)을 내려 제형뭉치를 누르면, 도 5b와 같이, 제형뭉치(170)가 파이프 내부로 강제로 밀려 들어가면서 파이프의 내경을 좌우로 확장시키고 전후는 오므라 들어 내부가 제형뭉치(170)의 외형처럼 변형된다.

제형뭉치(170)를 계속 누려면 제형뭉치(170)의 상단이 파이프의 상단과 일치되는 지점에서 가압을 중지한다. 이 상태에서 가압봉(120)을 제거하고 제형뭉치(170)를 빼내면 상부는 장방형의 중공부가 형성되고 하부는 원형의 중공부가 그대로 남아 있어 목적하는 변환 연결관을 얻을 수 있으나, 파이프는 탄소강으로써 강제로 확장시키면 재료의 복원력 때문에 오므라 들었던 전후가 약간 펼쳐지면서 타원형이 되버린다. 이와 같이 재료의 탄성에 의한 복귀 현상을 제거하기 위하여 파이프에 열을 가해 응력을 제거하는 어닐링 과정을 추가할 수도 있으나 재료에 열을 가하면 재료의 성질이 변하여 중대한 결함이 생길 수 있으므로 열을 가하는 과정을 추가하기 곤란하다.

따라서, 파이프(P) 전후면의 복귀변상을 제거하기 위하여 제형뭉치(170)가 삽입되어 가압봉(120)에 의하여 눌려진 상태에서 도 6a와 도 6b에 도시된 바와 같이, 파이프 전후면을 실린더 로드(140)를 작동시켜 가압블럭(130)으로 양측에서 강하게 밀어 눌러 응력을 제거한다. 이때 제형뭉치(170)가 파이프의 내면과 밀착되어 있어 측면에서 밀어 눌러도 제형뭉치(170)를 제거하면 약간씩 복귀되는 현상이 발생되는데, 이러한 현상을 제거하기 위하여 제형뭉치(170)에 주변의 평면 보다 1 ~ 2mm 정도 깊이로 자리홈(172)이 형성되어 있으므로 가압블럭(130)으로 밀면 가압블럭의 전면 상부에 형성된 돌출된 가압편(132)에 눌리고, 여기에다 가압편(132)의 중앙부가 자리홈(172)과 대응되게 1 ~ 2mm 더 돌출되어 있으므로 파이프(P)의 상부 측면이 1 ~ 2mm 깊이로 더 눌러주어 복귀량이 보상된다.

이와 같이 가압봉(120)을 이용하여 제형뭉치(170)를 원통형 파이프에 강제로 삽입하고 측면에서 가압블럭(130)으로 누른 후 제형뭉치(170)와 가압블럭(120)을 헤제한 후 제형뭉치(170)를 빼내면 변환 연결관이 제조되고, 후속공정으로 상하단을 다듬는 기계가공하면 도 7과 같이 유로의 면적은 같으면서 상부는 장방형이고 하부는 원형인 변환 연결관(C)이 완성된다.

도 1은 본 발명에 따른 유압기의 개략적인 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 가압편의 개념도이다.

도 3a은 본 발명에 따른 유압기의 받침대에 고정링과 고정원판이 놓여지는 상태를 나타낸 것이다.

도 3b는 본 발명에 따른 유압기의 받침대에 고정링과 고정원판이 정위치에 놓여진 것을 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 유압기의 받침대에 고정링과 고정원판이 놓여진 상태에서 원통형 파이프를 올려놓은 상태를 나타낸 것이다.

도 5a는 본 발명에 따른 원통평 파이프의 중공부 상부에 제형뭉치가 삽입되는 것을 나타낸 것이다.

도 5b은 본 발명에 따른 원통형 파이프의 중공부에 제형뭉치를 삽입시킨 상태를 나타낸 것이다.

도 6a은 본 발명에 따른 원통형 파이프의 중공부에 제형뭉치를 삽입시킨 후 가압봉을 내려 눌러 제형뭉치를 완전히 밀어넣은 상태에서 가압블럭으로 파이프의 측면을 가압하기 전 상태를 나타낸 것이다.

도 6b는 본 발명에 따른 원통형 파이프에 제형뭉치를 삽입하고 가압봉으로 눌러 완전히 누른 상태에서 양측에 가압블럭을 밀어 눌러 파이프 전후면 상부를 제형뭉치에 완전히 밀착시키도록 한 것을 나타낸 것이다.

도 7은 완성된 변환 연결관을 나타낸 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 유압기

110 : 받침대 120 : 가압봉

130 : 가압블럭 132 : 가압편

140 : 실린더 로드 150 : 고정링

160 : 고정원판 P : 파이프

170 : 제형뭉치 172 : 자리홈

Claims (3)

1. 받침대와 가압봉과 전면 상부에는 둥글게 형성된 가압편이 돌출되어 형성되고, 양측단에서 중심으로 가면서 점점 높아져 가압편의 중심은 양측단 보다 1 ~ 2mm 더 돌출되게 형성된 슬라이딩 가압블럭이 구비된 유압기의 받침대 중심에 파이프 외경이 삽입되어 고정될 수 있도록 하는 고정원판이 놓여지는 제1단계;

   상기 고정원판의 중심에 파이프의 내경이 삽입되어 고정될 수 있도록 하는 고정링이 놓여지는 제2단계;

   상기 고정링과 고정원판 사이에 필요한 길이로 절단한 파이프를 올려놓는 제3단계;

   상기 파이프 상부 중공부에 장방형의 제형뭉치를 삽입하는 제4단계;

   상기 제형뭉치를 상기 유압기의 가압봉으로 눌러서 제형뭉치가 파이프 중공부를 변형시키면서 완전히 삽입시키는 제5단계;

   상기 제형뭉치가 파이프 중공부에 완전히 삽입된 상태에서 가압블럭을 밀어서 파이프 전후면을 제형뭉치의 전후면에 완전히 밀착시키는 제6단계;

   상기 제6단계후에 가압블럭과 가압봉을 파이프에 이격시켜 가압 상태를 해제한 후 파이프에 압입된 제형뭉치를 제거하는 제7단계; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 변환 연결관 제조방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 제형뭉치의 전후면 상부에는 주변의 평평한 부분 보다 1 ~ 2mm 깊게 자리홈이 형성된 것을 특징으로 하는 변환 연결관 제조방법.

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