KR100914959B1 - 진공캐닝용 핀치오프 장치 - Google Patents

진공캐닝용 핀치오프 장치

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Abstract

일부가 파이프 형태로 되어 있는 캐닝용기의 파이프 형태로 된 부분을 진공상태에서 핀치오프(Pinch-off)할 수 있는 장치에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 진공캐닝용 핀치오프 장치는 일부가 파이프 형태로 되어 있는 캐닝용기의 상기 파이프 형태로 된 부분을 진공상태에서 핀치오프(Pinch-off)하기 위한 장치에 있어서, 진공 펌프와 연결된 하우징; 상기 하우징의 후면에 홀의 형태로 형성되며, 상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분이 관통하는 캐닝용기 연결부; 상기 하우징의 양쪽 측면을 관통하여 상기 하우징 내부에서 서로 마주보도록 형성되며, 상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분의 끝단을 핀치오프 프레싱(Pressing)하는 가압부;상기 하우징의 정면을 관통하여 형성되며, 내부에 구비된 용접 토오치(Welding torch)에 의해 상기 캐닝용기의 핀치오프 프레싱된 부분을 진공상태에서 용접하여 상기 캐닝용기를 밀봉하는 용접부; 상기 하우징의 상면에 형성되는 내부관찰부; 및 상기 캐닝용기 연결부와 상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분 간의 틈을 밀봉시키는 진공 플랜지부를 구비하며, 상기 진공 플랜지부는, 상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분이 관통하는 관통홀 및 상기 캐닝용기 연결부와 체결하기 위한 복수의 체결구가 형성된 플랜지; 및 상기 플랜지와 상기 하우징 사이에 삽입되며, 상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분이 관통하는 오링(O-Ring) 또는 가스켓(Gasket)을 구비하는 것으로 이루어진다.

Description

진공캐닝용 핀치오프 장치{Pinch-off Device for Vacuum Canning}
본 발명은 진공캐닝에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일부가 파이프 형태로 되어 있는 캐닝용기의 파이프 부분을 진공상태에서 핀치오프(Pinch-off)할 수 있는 진공캐닝용 핀치오프 장치에 관한 것이다.
진공캐닝(Vacuum Canning)은 내부를 진공상태로 유지할 필요가 있는 캐닝용기를 진공상태에서 핀치오프(Pinch-off)함으로써 이루어진다. 진공캐닝은 확산용접, 분말재료의 가압소결, 소결품의 잔류기공제거, 단조품의 내부결함 제거 등에 이용되는 열방등방가압(Hot Isostatic Press) 장치에 적용하기 위하여 주로 이용된다.
도 1은 종래의 진공캐닝을 위한 핀치오프 장치를 나타낸다.
도 1에 도시된 진공캐닝용 핀치오프 장치(100)는 주로 이종접합에 의해 형성된 물체(102)를 포함하는 캐닝용기(110)를 진공캐닝하기 위하여 이용된다. 도 1을 참조하면, 파이프(120)의 한쪽을 캐닝용기(110)에 용접에 의해 연결하고, 다른 쪽 끝을 진공 펌프(130)에 연결하여 캐닝용기 내부를 펌핑하여 공기(104)를 빼낸 후, 유압식 또는 공압식 성형기(140)를 이용하여 파이프(120) 중간을 성형, 밀착 및 용접하여 캐닝용기(110)를 진공상태로 만든다.
이때, 캐닝용기(110) 내부의 진공이 파기되는 경우, 캐닝용기(110) 내부에 공기층이 존재하게 되어, 물체(102)의 접합면(102a,102b)에 불량이 발생할 수 있다. 이 경우, 다시 진공캐닝하거나 이종접합 등에 의해 물체(102)를 다시 제조하여야 하므로, 경제적 손실이 발생하게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 진공상태에서 캐닝용기를 핀치오프할 수 있으며, 핀치오프 과정을 육안으로 확인할 수 있는 진공캐닝용 핀치오프 장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 진공캐닝용 핀치오프(Pinch-off) 장치는 일부가 파이프 형태로 되어 있는 캐닝용기의 상기 파이프 형태로 된 부분을 진공상태에서 핀치오프(Pinch-off)하기 위한 장치에 있어서, 진공 펌프와 연결된 하우징; 상기 하우징의 후면에 홀의 형태로 형성되며, 상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분이 관통하는 캐닝용기 연결부; 상기 하우징의 양쪽 측면을 관통하여 상기 하우징 내부에서 서로 마주보도록 형성되며, 상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분의 끝단을 핀치오프 프레싱(Pressing)하는 가압부;상기 하우징의 정면을 관통하여 형성되며, 내부에 구비된 용접 토오치(Welding torch)에 의해 상기 캐닝용기의 핀치오프 프레싱된 부분을 진공상태에서 용접하여 상기 캐닝용기를 밀봉하는 용접부; 상기 하우징의 상면에 형성되는 내부관찰부; 및 상기 캐닝용기 연결부와 상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분 간의 틈을 밀봉시키는 진공 플랜지부를 구비하며, 상기 진공 플랜지부는, 상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분이 관통하는 관통홀 및 상기 캐닝용기 연결부와 체결하기 위한 복수의 체결구가 형성된 플랜지; 및 상기 플랜지와 상기 하우징 사이에 삽입되며, 상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분이 관통하는 오링(O-Ring) 또는 가스켓(Gasket)을 구비하는 것으로 이루어진다.
본 발명에 따른 진공캐닝용 핀치오프 장치는 진공상태의 하우징 내에서 육안으로 확인하면서 캐닝용기를 진공상태에서 핀치오프할 수 있으므로, 캐닝의 효율 및 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 진공캐닝용 핀치오프 장치을 나타낸다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명에 따른 진공캐닝용 핀치오프 장치의 일실시예를 나타낸다.
도 3은 캐닝용기의 파이프 끝단부를 참고적으로 나타낸다.
도 4는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 진공캐닝용 핀치오프 장치의 참고 사진을 도시한 것이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명에 따른 진공캐닝용 핀치오프 장치의 일실시예를 나타낸다. 여기서, 도 2a는 장치의 평면도를, 도 2b는 장치의 정면도를, 도 2c는 장치의 좌측면도를 각각 나타낸다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 진공캐닝용 핀치오프 장치(200)는 하우징(210), 캐닝용기 연결부(220), 가압부(230a,230b), 용접부(240) 및 내부관찰부(250)를 구비하여 이루어진다. 본 발명에서 진공캐닝할 캐닝용기(201)는 일부(201a)가 용접 등에 파이프 형태로 제작되어 있다.
하우징(210)은 진공 펌프(202)와 연결된다. 진공 펌프(202)에 의해 펌핑이 완료되면, 하우징(210) 내부는 진공상태가 된다. 하우징(210) 내부가 진공상태로 되었는지를 확인하기 위하여, 하우징(210)에는 내부의 진공도를 측정하는 진공측정부(260)를 더 구비할 수 있다. 또한, 진공 상태에서 핀치오프가 종료된 후, 하우징(210) 내부를 대기압으로 변환시키기 위하여, 하우징(210)에는 벤팅 밸브(Venting Valve, 미도시)를 더 구비할 수 있다.
캐닝용기 연결부(220)는 하우징(210) 후면(B)에 홀의 형태로 형성된다. 캐닝용기(201)의 파이프 형태로 되어 있는 부분(201a)은 캐닝용기 연결부(220)를 관통하여 하우징(210) 안쪽으로 삽입된다.
캐닝용기 연결부(220)와 캐닝용기(201)의 파이프 형태로 되어 있는 부분(201a) 간의 틈을 밀봉시키기 위하여 진공 플랜지부(270)를 이용할 수 있다. 진공 플랜지부(270)는 캐닝용기(201)의 파이프 형태로 되어 있는 부분(201a)이 관통하는 관통홀 및 캐닝용기 연결부(220)와 체결하기 위한 복수의 체결구가 형성된 플랜지(271) 및 플랜지(271)와 하우징(210) 사이에 삽입되며, 캐닝용기(201)의 파이프 형태로 되어 있는 부분(201a)이 관통하는 오링(O-Ring, 272) 또는 가스켓(Gasket)을 적어도 구비하여 이루어진다. 플랜지(271)는 복수개가 될 수 있고, 이 경우, 플랜지들 사이에 오링(272) 등이 삽입된다. 진공 플랜지부(270)는 밀봉을 위하여, 하우징(210)의 외부에서 또는 내부에서 캐닝용기 연결부(220)에 체결할 수 있으나, 도 2a에 도시된 바와 같이, 하우징(210)의 외부에서 진공 플랜지부(270)를 캐닝용기 연결부(220)에 체결하는 것이 사용자에게 더 편리하다.
가압부(230a,230b)는 하우징(210)의 양쪽 측면(L,R)을 관통하여 하우징(210) 내부에서 서로 마주보도록 형성된다. 가압부(230a,230b)는 캐닝용기(201)의 파이프 형태로 되어 있는 부분(201a)의 끝단을 유압식, 공압식 등으로 용접을 위하여 핀치오프 프레싱(Pinch-off Pressing)한다. 이때, 캐닝용기(201)의 파이프 형태로 되어 있는 부분(201a)의 끝단이 핀치오프 프레싱되면 끝단의 구경이 매우 좁아지게 된다. 따라서, 핀치오프 프레싱 후에 진공 용접을 위해 펌핑을 하게 되면 진공도가 나쁠 수 있으므로, 가압부(230a,230b)에 의해 캐닝용기(201)의 파이프 형태로 되어 있는 부분(201a)의 끝단이 핀치오프 프레싱되기 전에 미리 하우징(210) 내부가 진공상태로 되는 것이 바람직하다.
용접부(240)는 하우징(210)의 정면(F)을 관통하여 형성된다. 용접부(240)는 내부에 구비된 용접 토오치(Welding torch, 242)에 의해 캐닝용기(201)의 핀치오프 프레싱된 부분을 진공상태에서 용접하여 캐닝용기(201)를 밀봉한다. 용접부(240)의 용접 토오치(242)는 가압부(230a,230b)와 마찬가지로, 유압식 또는 공압식으로 캐닝용기(201)의 파이프 형태로 되어 있는 부분(201a)의 끝단으로의 접근이 이루어질 수 있다. 본 발명에서는 용접부(240)에 의한 용접이 진공상태인 하우징(210) 내에서 이루어지므로, 용접 후 종래와 같은 캐닝용기 내에 공기층이 존재로 인한 접합 불량 등이 발생하지 않는다. 도 3은 캐닝용기(201)의 파이프 형태로 되어 있는 부분(201a)의 끝단부를 참고적으로 나타낸다.
내부관찰부(250)는 하우징(210)의 상면(T)에 형성된다. 내부관찰부(250)를 통하여 가압부(230a,230b)에 의한 핀치오프 프레싱 과정 및 용접부(240)에 의한 진공 용접 과정을 육안으로 확인하면서 진행할 수 있다.
도 4는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 진공캐닝용 핀치오프 장치의 참고 사진을 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 진공캐닝용 핀치오프 장치(200)에서 하우징(210)의 정면(F)은 용접부(240)가 관통하는 도어(410)가 장착 및 탈착되는 구조일 수 있다. 용접부(240)에 의한 용접 과정은 진공상태에서 이루어져야 하므로 하우징(210)의 정면(F)이 장착된 상태가 되어야 하지만, 캐닝용기(201)의 파이프 형태로 된 부분(201a)이 진공 용접을 위해 캐닝용기 연결부(220)를 관통하여 하우징(210) 내로 삽입되는 과정은 하우징(210)의 정면(F)이 탈착된 상태에서 이루어질 수 있다.
상술한 진공캐닝용 핀치오프 장치(200)를 이용하여 캐닝용기(201)를 진공상태에서 핀지오프하는 과정은 다음과 같다.
캐닝용기(201)의 파이프 형태로 된 부분(201a)을 하우징(210) 후면의 캐닝용기 연결부(220)를 통하여 미리 정해진 진공 용접할 위치까지 삽입하고, 진공 플랜지부(270)를 캐닝용기 연결부에 체결하여 틈을 밀봉한다. 이후, 하우징(210)의 정면(F)에 도어(410)를 장착하고, 진공 펌프(202)를 이용하여 하우징(210) 내부를 펌핑한다. 진공 게이지(260)를 통하여 진공상태를 확인하여 완전한 진공상태가 되면, 가압부(230)를 이용하여 캐닝용기(201)의 파이프 형태로 된 부분(201)의 용접을 위하여 끝단을 핀치오프 프레싱한다. 이후, 용접부(240)를 이용하여 핀치오프 프레싱된 부분을 진공 용접하여 캐닝용기(201)를 밀봉한다. 진공 용접 완료 후, 벤팅 밸브(미도시)를 열어 대기압 상태에서 하우징(210)의 정면(F)에서 도어(410)를 탈착한다. 상기의 모든 과정은 내부관찰부(250)를 통하여 육안으로 확인하면서 진행하게 된다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 일부가 파이프 형태로 되어 있는 캐닝용기의 상기 파이프 형태로 된 부분을 진공상태에서 핀치오프(Pinch-off)하기 위한 장치에 있어서,
    진공 펌프와 연결된 하우징;
    상기 하우징의 후면에 홀의 형태로 형성되며, 상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분이 관통하는 캐닝용기 연결부;
    상기 하우징의 양쪽 측면을 관통하여 상기 하우징 내부에서 서로 마주보도록 형성되며, 상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분의 끝단을 핀치오프 프레싱(Pressing)하는 가압부;
    상기 하우징의 정면을 관통하여 형성되며, 내부에 구비된 용접 토오치(Welding torch)에 의해 상기 캐닝용기의 핀치오프 프레싱된 부분을 진공상태에서 용접하여 상기 캐닝용기를 밀봉하는 용접부;
    상기 하우징의 상면에 형성되는 내부관찰부; 및
    상기 캐닝용기 연결부와 상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분 간의 틈을 밀봉시키는 진공 플랜지부를 구비하며,
    상기 진공 플랜지부는,
    상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분이 관통하는 관통홀 및 상기 캐닝용기 연결부와 체결하기 위한 복수의 체결구가 형성된 플랜지; 및
    상기 플랜지와 상기 하우징 사이에 삽입되며, 상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분이 관통하는 오링(O-Ring) 또는 가스켓(Gasket)을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공캐닝용 핀치오프 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 진공 플랜지부는,
    상기 하우징의 외부에서 상기 캐닝용기 연결부에 체결되는 것을 특징으로 하는 진공캐닝용 핀치오프 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 하우징의 정면은,
    도어가 장착 및 탈착되는 구조인 것을 특징으로 하는 진공캐닝용 핀치오프 장치.
  8. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 가압부는,
    유압식 또는 공압식으로 동작하는 것을 특징으로 하는 진공캐닝용 핀치오프 장치.
  9. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 용접 토오치는,
    유압식 또는 공압식으로 상기 캐닝용기의 파이프 형태로 되어 있는 부분의 끝단으로의 접근이 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공캐닝용 핀치오프 장치.
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