KR100935952B1 - 스토퍼를 갖는 금속관 압착 연결 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스토퍼를 갖는 금속관 압착 연결 장치에 관한 것으로, 금속관용 이음쇠를 이용한 금속관 연결시 미압착으로 인한 금속관 연결 불량 발생을 억제하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 금속관 압착 연결 장치는 압착툴, 압착력 제공툴 및 스토퍼를 포함하여 구성된다. 압착툴은 개방된 일측으로 삽입되는 이음쇠의 외주면에 접촉되며, 신축 가능하게 연결된 복수의 압착 블록과, 압착 블록의 외곽에 결합되며 압착 블록에 압력을 전달하여 압착 블록으로 이음쇠를 압착하는 몸체를 구비한다. 압착력 제공툴은 몸체에 결합되어 이음쇠 압착에 필요한 임계 압력을 몸체에 제공하고, 임계 압력을 몸체에 제공한 후 몸체에 대한 압력 제공을 해제한다. 그리고 스토퍼는 압착툴의 몸체 또는 압착력 제공툴에 설치되어 압착 블록에 임계 압력이 전달되어 이음쇠의 외주면을 압착할 때까지 압착툴을 이음쇠에 고정시키고, 임계 압력이 전달되어 이음쇠의 외주면을 압착하면 이음쇠에 대한 압착툴의 고정 상태를 해제한다. 즉 스토퍼는 이음쇠에 대한 압착이 완료될 때까지 압착툴의 이음쇠에 대한 고정 상태를 유지함으로써, 작업자가 쉽게 미압착으로 인한 금속관 연결 불량 발생을 인지할 수 있도록 한다.

스토퍼, 이음쇠, 압착, 압력, 위치

Description

스토퍼를 갖는 금속관 압착 연결 장치{Apparatus for press-connecting pipes having stopper}

본 발명은 금속관 압착 연결 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속관용 이음쇠를 이용한 금속관 연결시 미압착으로 인한 금속관 연결 불량 발생을 억제할 수 있는 스토퍼를 갖는 파이프 압착 체결 장치에 관한 것이다.

일반적으로 건물의 배관이나 상수도관으로 내식성이 큰 스테인레스스틸 소재의 금속관이 주로 사용된다. 금속관을 건물에 설치하는 과정에서 금속관과 금속관을 연결하는 작업을 수반하게 되며, 금속관 연결 방법으로 용접, 나사결합 또는 이음쇠를 이용한 압착 연결 방법이 사용된다.

특히 이음쇠를 이용한 압착 연결 방법은 이음쇠를 매개로 연결할 금속관의 양단을 이음쇠의 양쪽 개구부에 삽입한 후, 압착 연결 장치로 금속관이 삽입된 이음쇠를 임계 압력으로 압착하여 금속관 연결 공정을 완료하는 금속관 연결 방법이다. 임계 압력에 도달하게 되면, 압착 연결 장치는 이음쇠의 압착 상태를 해제하게 된다. 이와 같이 이음쇠를 이용한 압착 연결 방법은 용접이나 나사결합 방법에 비해 시공 작업이 간편하고, 신속하게 수행할 수 있는 장점을 갖고 있다.

이음쇠를 이용한 압착 연결 방법에 사용되는 압착 연결 장치는 압력 제어에 의해 금속관 연결 공정을 수행하는 장치로서, 이음쇠에 결합되는 압착툴과, 압착툴에 압착력을 제공하여 이음쇠를 압착하는 압착력 제공툴을 구비한다. 압착력 제공툴은 압착 공정시 압착툴을 임계 압력까지 압착하게 되며, 임계 압력에 도달하게 되면 압착툴에 작용한 압력을 해제하게 된다.

하지만 종래의 압착 연결 장치는 단순히 압착력 제공툴의 압력 제어 방식으로 압착툴로 이음쇠를 압착하거나 압착 상태를 해제하기 때문에, 압착툴에 임계 압력이 작용하지 않거나 압착툴에 임계 압력이 작용하더라도 압착툴에 문제가 발생된 경우 이음쇠를 충분히 압착하지 못하는 문제가 발생될 수 있다. 즉 미압착으로 인한 금속관 연결 불량이 발생될 수 있다.

예컨대, 압착력 제공툴의 펌프 또는 실린더의 고장으로 압착툴에 제공하는 압력이 임계 압력이하로 떨어지면 미압착으로 인한 금속관 연결 불량이 발생된다. 즉 압착력 제공툴은 압착툴에 임계 압력을 전달하지 않았는 데도 불구하고 압착 상태를 해제한다. 작업자는 압착이 정상적으로 이루어진 것으로 판단하여 압착 연결 장치를 이음쇠에서 분리하게 된다. 또한 육안으로는 미압착에 의한 금속관 불량 발생 여부를 쉽게 확인할 수 없다.

또는 압착력 제공툴에서는 임계 압력이 전달되었지만 압착툴의 불량으로 전달받은 임계 압력으로 이음쇠를 압착하지 못하는 경우 미압착으로 인한 금속관 연결 불량이 발생된다. 압착툴의 불량은 이음쇠에 접촉되어 이음쇠를 압착하는 압착 블록의 마찰력 증가 또는 고장 등을 포함한다. 즉 분할된 복수의 압착 블록은 중심 부분에 이음쇠 삽입 구멍을 형성하고, 압착력 제공툴에서 제공받는 압력에 따라 이음쇠 삽입 구멍의 내경을 좁혀 이음쇠를 압착하게 된다. 그런데 압착 블록에 마찰력이 증가하거나 고장이 발생될 경우, 압착력 제공툴에서 임계 압력이 작용하더라도 이음쇠를 압착할 정도로 이음쇠 삽입 구멍의 내경이 줄어들지 않아 미압착으로 인한 금속관 연결 불량이 발생된다.

이와 같은 미압착으로 인한 금속관 연결 불량은 수압테스트에서 불량을 유발하거나, 수압테스트를 통과하더라도 시공 후 진동이나 온도차이에 따른 이음쇠 주위의 수축팽창으로 인한 누수 또는 관이탈이 발생될 수 있다. 특히 금속관의 시공을 완료한 이후에 누수 또는 관이탈이 발생될 경우, 재시공에 많은 경비가 소요되는 문제점을 안고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 이음쇠의 미압착으로 인한 금속관 연결 불량 발생을 작업자가 쉽게 인지할 수 있도록 표시하는 스토퍼를 갖는 금속관 압착 연결 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이음쇠의 미압착으로 인한 금속관 연결 불량 발생율을 최소화할 수 있는 스토퍼를 갖는 금속관 압착 연결 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 압력 및 위치 제어를 통하여 미압착 발생 시 압착툴의 위치를 이음쇠에 고정시키는 스토퍼를 갖는 금속관 압착 연결 장치를 제공한다.

본 발명은 압착툴, 압착력 제공툴 및 스토퍼를 포함하여 구성되는 금속관 압착 연결 장치를 제공한다. 상기 압착툴은 개방된 일측으로 삽입되는 이음쇠의 외주면에 접촉되며, 신축 가능하게 연결된 복수의 압착 블록과, 상기 압착 블록의 외곽에 결합되며 상기 압착 블록에 압력을 전달하여 상기 압착 블록으로 상기 이음쇠를 압착하는 몸체를 구비한다. 상기 압착력 제공툴은 상기 몸체에 결합되어 상기 이음쇠 압착에 필요한 임계 압력을 상기 몸체에 제공하고, 상기 임계 압력을 상기 몸체에 제공한 후 상기 몸체에 대한 압력 제공을 해제한다. 그리고 스토퍼는 상기 압착툴의 몸체 또는 상기 압착력 제공툴에 설치되어 상기 압착 블록에 상기 임계 압력 이 전달되어 상기 이음쇠의 외주면을 압착할 때까지 상기 압착툴을 상기 이음쇠에 고정시키고, 상기 임계 압력이 전달되어 상기 이음쇠의 외주면을 압착하면 상기 이음쇠에 대한 상기 압착툴의 고정 상태를 해제한다.

본 발명은 또한, 압착 블록, 몸체 및 스토퍼를 포함하여 구성되는 금속관 압착 연결 장치용 압착툴을 제공한다. 상기 복수의 압착 블록은 개방된 일측으로 삽입되는 이음쇠의 외주면에 접촉되며, 신축 가능하게 연결된다. 상기 몸체는 상기 압착 블록의 외곽에 결합되며 상기 압착 블록에 압력을 전달하여 상기 압착 블록으로 상기 이음쇠를 압착한다. 그리고 스토퍼는 상기 몸체에 설치되어 상기 압착 블록에 임계 압력이 전달되어 상기 이음쇠의 외주면을 압착할 때까지 상기 압착툴을 상기 이음쇠에 고정시키고, 상기 임계 압력이 전달되어 상기 이음쇠의 외주면을 압착하면 상기 이음쇠에 대한 상기 압착툴의 고정 상태를 해제한다.

본 발명은 또한, 본체와 스토퍼를 포함하여 구성되는 금속관 압착 연결 장치용 압착력 제공툴을 제공한다. 상기 본체는

압착툴에 결합되어 상기 이음쇠 압착에 필요한 임계 압력을 상기 압착툴에 제공하고, 상기 임계 압력을 상기 압착툴에 제공한 후 상기 압착툴에 대한 압력 제공을 해제한다. 그리고 상기 스토퍼는 상기 본체에 설치되어 상기 압착 블록에 임계 압력이 전달되어 상기 이음쇠의 외주면을 압착할 때까지 상기 압착툴을 상기 이음쇠에 고정시키고, 상기 임계 압력이 전달되어 상기 이음쇠의 외주면을 압착하면 상기 이음쇠에 대한 상기 압착툴의 고정 상태를 해제한다.

본 발명에 따른 금속관 압착 연결 장치는 압착툴 또는 압착력 제공툴에 스토퍼가 설치된 구조를 갖기 때문에, 압착력 제공툴에 의한 압력 제어와 더불어 스토퍼에 의한 압착툴의 위치 제어를 통하여 이음쇠를 이용한 금속관 연결 공정을 수행하고, 미압착으로 인한 금속관 연결 불량 발생시 스토퍼는 압착툴을 이음쇠에 고정시키므로 작업자가 쉽게 미압착으로 인한 금속관 연결 불량 발생을 인지할 수 있다.

이로 인해 작업자는 미압착으로 인한 금속관 연결 불량 발생에 대한 후속 작업을 신속하게 수행할 수 있기 때문에, 금속관 연결 불량 발생율을 최소화할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

제1 실시예

본 발명의 제1 실시예에 따른 스토퍼(30)를 갖는 금속관 압착 연결 장치(100)는, 도 1 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 압착툴(10), 압착력 제공툴(20) 및 스토퍼(30)를 포함하여 구성된다. 압착툴(10)은 개방된 일측의 개구(11)로 삽입되는 이음쇠의 외주면에 접촉되며 신축 가능하게 연결된 복수의 압착 블록(12)과, 압착 블록(12)의 외곽에 결합되며 압착 블록(12)에 압력을 전달하여 압착 블록(12)으로 이음쇠를 압착하는 몸체(14)를 구비한다. 압착력 제공툴(20)은 몸체(14)에 결합되어 이음쇠 압착에 필요한 임계 압력을 압착툴(10)에 제공하고, 임계 압력을 압 착툴(10)에 제공한 후 압착툴(10)에 대한 압력 제공을 해제한다. 그리고 스토퍼(30)는 압착툴(10)의 몸체(14) 또는 압착력 제공툴(20)에 설치되어 압착 블록(12)에 임계 압력이 전달되어 이음쇠의 외주면을 압착할 때까지 압착툴(10)을 이음쇠에 고정시키고, 임계 압력이 전달되어 이음쇠의 외주면을 압착하면 이음쇠에 대한 압착툴(10)의 고정 상태를 해제한다. 이때 제1 실시예에서는 스토퍼(30)가 압착툴(10)에 설치된 예를 개시하였다.

이와 같이 제1 실시예에 따른 금속관 압착 연결 장치(100)는 압착툴(10)에 스토퍼(30)가 설치된 구조를 갖기 때문에, 압착력 제공툴(20)에 의한 압력 제어와 더불어 스토퍼(30)에 의한 압착툴(10)의 위치 제어를 통하여 이음쇠를 이용한 금속관 연결 공정을 수행한다. 특히 미압착으로 인한 금속관 연결 불량 발생시 스토퍼(30)는 압착툴(10)을 이음쇠에 고정시키므로 작업자가 쉽게 미압착으로 인한 금속관 연결 불량 발생을 인지할 수 있다. 이로 인해 작업자는 미압착으로 인한 금속관 연결 불량 발생에 대한 후속 작업을 신속하게 수행할 수 있기 때문에, 금속관 연결 불량 발생율을 최소화할 수 있다.

제1 실시예에 따른 금속관 압착 연결 장치(100)에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

압착툴(10)은 복수의 압착 블록(12), 몸체(14) 및 스토퍼(30)를 포함하여 구성되며, 일종의 집게 형태를 갖는다.

몸체(12)는 한 쌍의 링크플레이트(17)를 매개로 연결된 제1 몸체(13)와 제2 몸체(15)를 포함하여 구성된다. 제1 몸체(13)는 개방된 일측을 중심으로 일측에 복 수의 압착 블록(12)이 설치된다. 제2 몸체(13)는 개방된 일측을 중심으로 타측에 복수의 압착 블록(12)이 설치된다. 그리고 한 쌍의 링크플레이트(17)는 제1 및 제2 몸체(13,15)를 회전 가능하게 연결한다.

이때 복수의 압착 블록(12)은 제1 및 제2 몸체(13,15)의 서로 마주보는 쪽의 상부에 체결되며, 제1 및 제2 몸체(13,15)가 맞물릴 때 이음쇠의 외주면에 접촉되는 이음쇠 삽입구멍(16)을 형성한다. 압착툴(10)이 압착전 이음쇠의 외주면에 결합될 때, 복수의 압착 블록(12) 사이에 공간(18)이 형성된다. 압착력 제공툴(20)로부터 압력이 압착툴(10)에 제공되면 복수의 압착 블록(12) 사이의 공간(18)이 좁아지면서 이음쇠 삽입구멍(16)을 좁혀 이음쇠를 압착하게 된다.

한 쌍의 링크플레이트(17)는 제1 및 제2 몸체(13,15)의 양측면에 힌지핀(19)을 매개로 체결된다. 이때 링크플레이트(17)는 복수의 압착 블록(12)이 설치된 제1 및 제2 몸체(13,15) 부분의 아래쪽에 설치된다. 링크플레이트(17)는 복수의 압착 블록(12)이 설치된 부분에 대향하는 쪽에 결합편(17a)이 돌출되어 있다. 결합편(17a)에 압착력 제공툴(20)이 결합된다.

스토퍼(30)는 렉기어(31)와 고정핀(33)을 포함하여 구성된다. 렉기어(31)는 링크플레이트(17)와 마주보는 제1 및 제2 몸체(13,15)의 면에 설치된다. 고정핀(33)은 렉기어(31)에 대응되는 링크플레이트(17)에 설치된다. 고정핀(33)은 몸체(14)에 압력이 작용하면 렉기어(31)에 맞물려 이동하면서 압착툴(10)을 이음쇠에 고정시킨다. 고정핀(33)은 몸체(14)에 임계 압력이 작용하여 렉기어(31)를 벗어나게 되면 이음쇠에 대한 압착툴(10)의 고정 상태를 해제한다. 스토퍼(30)는 힌지 핀(19)을 축으로 회전하는 제1 몸체(13) 및 제2 몸체(15)의 회전 반경 상에 설치된다.

한편 제1 실시예에서는 스토퍼(30)가 제1 및 제2 몸체(13,15)의 양면에 서로 마주보게 설치된 예를 개시하였지만 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 스토퍼는 제1 및 제2 몸체의 한쪽 면에만 설치될 수 있다.

압착력 제공툴(20)은 실린더 본체(21), 실린더 블록(23), 실린더 로드(25) 및 롤러 블록(27)을 포함하여 구성된다. 실린더 본체(21)는 실린더 로드(25)를 전후진시킬 수 있는 구동력을 제공한다. 실린더 블록(23)은 실린더 본체(21)의 일측에 체결되며, 실린더 본체(21)를 압착툴(10)에 결합한다. 실린더 블록(23)은 중심 부분에 실린더 로드(25)가 이동할 수 있는 가이드 구멍(24)이 형성되어 있다. 실린더 로드(25)는 실린더 본체(21)의 일측으로 돌출되어 있으며, 실린더 본체(21)의 동작에 따라 실린더 블록(23)의 가이드 구멍(24)을 따라 신장되어 압착툴(10)에 압력을 제공한다. 그리고 롤러 블록(27)은 실린더 로드(25)의 선단부에 설치되며, 실린더 로드(25)의 신장에 따라 몸체(14)에 압력을 제공한다. 이때 실린더 블록(23)은 핀 결합 방식으로 링크플레이트(17)의 결합편(17a)에 체결된다.

도시하진 않았지만, 압착력 제공툴(20)은 실린더 본체(21)에 압력을 제공하는 펌프를 구비한다. 펌프는 공급관을 매개로 실린더 본체(21)에 연결되거나, 실린더 본체(21)와 일체로 결합된 건(gun) 형태로 구현될 수 있다.

이와 같은 제1 실시예에 따른 금속관 압착 연결 장치(100)를 이용한 금속관 연결 과정을 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 이음쇠(40)를 압착할 압착툴(10)이 압착력 제공툴(20)에 결합된 금속관 압착 연결 장치(100)를 준비한다. 다음으로 제1 및 제2 몸체(13,15)의 후미를 실린더 블록(23)쪽으로 눌러 이음쇠 삽입구멍(16)의 개구(11)를 벌린 후, 개구(11)를 통하여 이음쇠 삽입구멍(16)에 이음쇠(40)를 삽입한다. 이음쇠(40)의 양단에는 연결할 금속관(50)의 단부가 삽입된다.

다음으로 제1 및 제2 몸체(13,15)의 후미를 눌렀던 힘을 제거하면, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 몸체(13,15)가 원래의 위치로 복원되면서 압착툴(10)의 압착 블록(12)이 이음쇠(40)의 외주면에 접촉된다. 이때 압착툴(10)이 압착전 이음쇠(40)의 외주면에 결합될 때, 복수의 압착 블록(12) 사이에 공간(18)이 형성된다.

다음으로 압착력 제공툴(20)의 실린더 로드(25)가 압착툴(10)을 향하여 전진하여 제1 및 제2 몸체(13,15)를 실린더 로드(25)를 중심으로 밖으로 밀어내면, 복수의 압착 블록(12) 사이의 공간(18)이 좁아지면서 이음쇠 삽입구멍(16)을 좁혀 이음쇠(40)를 압착한다. 즉 롤러 블록(27)이 제1 및 제2 몸체(13,15)를 밖으로 밀어내면서 전진하고, 이로 인해 이음쇠 삽입구멍(16)의 좁아지면서 이음쇠(40)를 압착한다. 이때 고정핀(33)은 렉기어(31)에 맞물려 이동하게 된다.

그리고 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 압착력 제공툴(20)이 압착툴(10)에 임계 압력을 작용하면, 이음쇠(40)를 이용한 금속관 연결 공정이 완료된다. 이때 렉기어(31)에 맞물려 이동하던 고정핀(33)은 임계 압력이 작용하는 순간 렉기어(31)에서 벗어나게 된다. 아울러 임계 압력이 작용하는 순간 전진했던 실린더 로 드(25)는 후퇴하여 원래의 위치로 복원된다.

금속관 연결 공정을 완료한 이후에, 제1 및 제2 몸체(13,15)의 후미를 실린더 블록(23)쪽으로 눌러 이음쇠 삽입구멍(16)의 개구(11)를 벌린 후, 압착된 이음쇠(40)에서 압착툴(10)을 분리한다.

한편, 이와 같은 금속관 연결 공정에 있어서, 압착툴(10)에 임계 압력이 작용하지 않거나 압착툴(10)에 임계 압력이 작용하더라도 압착툴(10)에 문제가 발생된 경우 이음쇠(40)를 충분히 압착하지 못하는 문제가 발생될 수 있다. 즉 미압착으로 인한 금속관 연결 불량이 발생될 수 있다. 이 경우, 복수의 압착 블록(12)이 이음쇠(40)를 충분히 압착하지 못하기 때문에, 이음쇠(40)를 정상적으로 압착할 때보다는 압착 블록(12) 사이의 간격이 벌어져 있게 된다. 고정핀(33)은 렉기어(31)에 맞물린 상태를 유지한다.

이와 같이 미압착이 발생될 경우, 고정핀(33)이 렉기어(31)에 맞물린 상태를 유지하기 때문에, 압착툴(10)은 이음쇠(40)에 고정된 상태를 그대로 유지한다. 따라서 작업자가 금속관 연결 공정이 완료된 것으로 인지하고 압착툴(10)을 이음쇠(40)에서 분리하기 위해서 제1 및 제2 몸체(13,15)의 후미를 실린더 블록(23)쪽으로 누르더라도 압착툴(10)은 스토퍼(30)에 의해 현재의 고정 상태를 그대로 유지하기 때문에, 압착툴(10)을 이음쇠(40)에서 분리할 수 없다. 이와 같은 상황이 발생될 경우 작업자는 쉽게 미압착으로 인한 금속관 연결 불량이 발생된 것을 인지할 수 있다. 이로 인해 작업자는 미압착으로 인한 금속관 연결 불량 발생에 대한 후속 작업을 신속하게 수행할 수 있기 때문에, 금속관 연결 불량 발생율을 최소화할 수 있다.

제2 실시예

제1 실시예에 따른 금속관 압착 연결 장치(100)는 스토퍼(30)가 압착툴(10)에 설치된 예를 개시하였지만, 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 압착력 제공툴(120)에 설치될 수 있다.

제2 실시예에 따른 금속관 압착 연결 장치(200)는, 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 압착툴(110), 압착력 제공툴(120) 및 스토퍼(130)를 포함하여 구성된다. 제2 실시예에 따른 금속관 압착 연결 장치(200)는 스토퍼(130)가 압착력 제공툴(120)에 설치된 것을 제외하면 제1 실시예에 따른 금속관 압착 연결 장치(도 1의 100)와 동일한 구성을 갖기 때문에, 스토퍼(130)가 압착력 제공툴(120)에 설치된 구성을 중심으로 설명하겠다.

스토퍼(130)는 압착력 제공툴(120)의 본체에 설치된 렉기어(131)와 고정핀(133)을 포함하여 구성된다. 이때 본체는 실린더 본체(121), 실린더 블록(123), 실린더 로드(125) 및 롤러 블록(127)을 포함한다.

렉기어(131)는 롤러 블록(127)의 외측면에 설치된다. 렉기어(131)는 롤러 블록(127)이 이동하는 방향에 평행한 방향으로 롤러 블록(127)의 외측면에 설치된다.

고정핀(133)은 렉기어(131)에 대응되는 실린더 블록(123)에 설치되며, 압착툴(110)에 압력을 작용하기 위해 이동하는 롤러 블록(127)의 렉기어(131)에 맞물려 이동한다. 이때 고정핀(133)이 렉기어(131)에 맞물린 상태에서 실린더 로드(125)가 실린더 본체(121)쪽으로 후진하는 경우, 고정핀(133)이 렉기어(131)에 맞물려 고정 상태를 유지하기 때문에, 실린더 로드(125)는 후진을 하지 못하고 고정 상태를 유지한다. 예컨대, 압착력 제공툴(120)의 고장으로 임계 압력이 압착툴(110)에 제공되기 전에 후진하는 경우, 고정핀(133)이 렉기어(131)에 맞물려 실린더 로드(125)의 후진을 막는다.

그리고 고정핀(133)은 압착툴(110)에 임계 압력이 작용하여 렉기어(131)에서 벗어나게 되면 롤러 블록(127)의 고정 상태를 해제한다. 따라서 실린더 로드(125)는 실린더 본체(121) 방향으로 후진하여 원래의 위치로 복원된다.

한편 제2 실시예에서는 스토퍼(130)가 롤러 블록(127)의 일측에만 설치된 예를 개시하였지만, 양쪽에 설치될 수도 있다. 또한 제2 실시예에서는 스토퍼(130)가 설치되지 않은 압착툴(110)을 사용하는 예를 개시하였지만, 제1 실시예에 개시된 스토퍼(도 1의 30)를 갖는 압착툴(도 1의 10)을 사용할 수도 있다.

이와 같은 제2 실시예에 따른 금속관 압착 연결 장치(200)를 이용한 금속관 연결 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 9에 도시된 바와 같이, 이음쇠(140)를 압착할 압착툴(110)이 압착력 제공툴(120)에 결합된 금속관 압착 연결 장치(200)를 준비한다. 다음으로 제1 및 제2 몸체(113,115)의 후미를 실린더 블록(123)쪽으로 눌러 이음쇠 삽입구멍(116)의 개구(111)를 벌린 후, 개구(111)를 통하여 이음쇠 삽입구멍(116)에 이음쇠(140)를 삽입한다.

다음으로 제1 및 제2 몸체(113,115)의 후미를 눌렀던 힘을 제거하면, 도 10 에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 몸체(113,115)가 원래의 위치로 복원되면서 압착툴(110)의 압착 블록(112)이 이음쇠(140)의 외주면에 접촉된다. 이때 압착툴(110)이 압착전 이음쇠(140)의 외주면에 결합될 때, 복수의 압착 블록(112) 사이에 공간(118)이 형성된다.

다음으로 압착력 제공툴(120)의 실린더 로드(125)가 압착툴(110)을 향하여 전진하여 제1 및 제2 몸체(113,115)를 실린더 로드(125)를 중심으로 밖으로 밀어내면, 복수의 압착 블록(112) 사이의 공간(118)이 좁아지면서 이음쇠 삽입구멍(116)을 좁혀 이음쇠(140)를 압착한다. 이때 고정핀(133)은 렉기어(131)에 맞물려 이동하게 된다.

그리고 도 11에 도시된 바와 같이, 압착력 제공툴(120)이 압착툴(110)에 임계 압력을 작용하면, 이음쇠(140)를 이용한 금속관 연결 공정이 완료된다. 이때 렉기어(131)에 맞물려 이동하던 고정핀(133)은 임계 압력이 작용하는 순간 렉기어(131)에서 벗어나게 된다. 아울러 임계 압력이 작용하는 순간 전진했던 실린더 로드(125)는 후퇴하여 원래의 위치로 복원된다.

금속관 연결 공정을 완료한 이후에, 제1 및 제2 몸체(113,115)의 후미를 실린더 블록(123)쪽으로 눌러 이음쇠 삽입구멍(116)의 개구(도 3의 111)를 벌린 후, 압착된 이음쇠(140)에서 압착툴(110)을 분리한다.

한편, 이와 같은 금속관 연결 공정에 있어서, 압착력 제공툴(120)의 고장으로 압착툴(110)에 임계 압력이 작용하지 못하는 경우 이음쇠(140)를 충분히 압착하지 못하는 문제가 발생될 수 있다. 즉 미압착으로 인한 금속관 연결 불량이 발생될 수 있다. 이 경우, 실린더 로드(125)의 롤러 블록(127)이 임계 압력을 작용할 때보다 압착툴(110)쪽으로 충분히 전진하지 못하기 때문에, 고정핀(133)은 렉기어(131)에 맞물린 상태를 유지한다.

이와 같이 미압착이 발생될 경우, 고정핀(133)이 렉기어(131)에 맞물린 상태를 유지하기 때문에, 롤러 블록(127)은 실린더 블록(125)에 고정된 상태를 그대로 유지한다. 따라서 작업자는 롤러 블록(127)이 실린더 블록(123)에 고정되어 압착력 제공툴(120)이 동작하지 못하는 상태를 확인함으로써, 미압착으로 인한 금속관 연결 불량이 발생된 것을 인지할 수 있다. 이로 인해 작업자는 미압착으로 인한 금속관 연결 불량 발생에 대한 후속 작업을 신속하게 수행할 수 있기 때문에, 금속관 연결 불량 발생율을 최소화할 수 있다.

제3 실시예

본 발명의 제3 실시예에 따른 금속관 압착 연결 장치(300)는, 도 12 내지 도 17을 참조하면, 압착툴(210), 압착력 제공툴(220) 및 스토퍼(230)를 포함하여 구성되며, 스토퍼(230)는 압착력 제공툴(220)에 설치된다.

압착툴(210)은 신축 가능하게 연결된 복수의 압착 블록(212)과, 압착 블록(212)의 외곽에 결합되며 압착 블록(212)에 압력을 전달하여 압착 블록(212)으로 이음쇠(240)를 압착하는 몸체(214)를 포함하여 구성된다. 복수의 압착 블록(212)은 중심 부분에 이음쇠(240)의 외주면에 접촉되는 이음쇠 삽입구멍(216)을 형성한다. 압착툴(210)이 압착전 이음쇠(240)의 외주면에 결합될 때, 복수의 압착 블록(212) 사이에 공간(218)이 형성된다. 압착력 제공툴(220)로부터 압력이 압착툴(210)에 제공되면 복수의 압착 블록(212) 사이의 공간(218)이 좁아지면서 이음쇠 삽입구멍(216)을 좁혀 이음쇠(240)를 압착하게 된다.

압착력 제공툴(220)은 실린더 본체(221), 실린더 블록(223), 실린더 로드(225) 및 스토퍼(230)를 포함하여 구성된다. 실린더 본체(221)는 실린더 로드(225)를 전후진시킬 수 있는 구동력을 제공한다. 실린더 블록(223)은 압착툴(210)과 실린더 본체(221)를 연결하며, 중심 부분에 실린더 로드(225)가 이동할 수 있는 가이드 구멍(224)이 형성되어 있다. 실린더 로드(225)는 실린더 본체(221)의 일측으로 돌출되어 있으며, 실린더 본체(221)의 동작에 따라 실린더 블록(223)의 가이드 구멍(224)을 따라 신장되어 압착툴(210)에 압력을 제공한다. 실린더 로드(225)의 선단은 몸체(214)에 체결된다. 그리고 스토퍼(230)는 실린더 로드(225) 및 실린더 블록9223)에 설치되어 미압착 발생시 실린더 블록(223)에 실린더 로드(225)를 고정시킨다.

그리고 스토퍼(230)는 렉기어(231)와 고정핀(233)을 포함하여 구성된다.

렉기어(231)는 실린더 로드(225)의 외측면에 설치된다. 렉기어(231)는 실린더 로드(225)가 이동하는 방향에 평행한 방향으로 실린더 로드(225)의 외측면에 설치된다.

고정핀(233)은 렉기어(231)에 대응되는 실린더 블록(223)에 설치되며, 압착툴(210)에 압력을 작용하기 위해 이동하는 렉기어(231)에 맞물려 이동한다. 이때 고정핀(233)이 렉기어(231)에 맞물린 상태에서 실린더 로드(225)가 실린더 본 체(221)쪽으로 후진하는 경우, 고정핀(233)이 렉기어(231)에 맞물려 고정 상태를 유지하기 때문에, 실린더 로드(225)는 후진을 못하고 고정 상태를 유지한다. 예컨대, 압착력 제공툴(220)의 고장으로 임계 압력이 압착툴(210)에 제공되기 전에 후진하는 경우, 고정핀(233)이 렉기어(231)에 맞물려 실린더 로드(225)의 후진을 막는다.

그리고 고정핀(233)은 압착툴(210)에 임계 압력이 작용하여 렉기어(231)에서 벗어나게 되면 실린더 로드(225)의 고정 상태를 해제한다. 따라서 실린더 로드(225)는 실린더 본체(221) 방향으로 후진하여 원래의 위치로 복원된다.

이와 같은 제3 실시예에 따른 금속관 압착 연결 장치(300)를 이용한 금속관 연결 과정은 제1 및 제2 실시예에 따른 금속관 압착 연결 과정에서 설명한 바와 같이, 압착력 제공툴(210)의 실린더 로드(225)가 압착툴(210)에 압력을 제공하고, 압력을 제공받은 압착툴(210)이 이음쇠 삽입구멍(216)에 삽입된 이음쇠(240)를 압착하는 순으로 진행된다.

이와 같은 금속관 연결 공정에 있어서, 압착력 제공툴(220)의 고장으로 압착툴(210)에 임계 압력이 작용하지 못하는 경우 이음쇠(240)를 충분히 압착하지 못하는 문제가 발생될 수 있다. 즉 미압착으로 인한 금속관 연결 불량이 발생될 수 있다. 이 경우, 실린더 로드(225)가 임계 압력을 작용할 때보다 압착툴(210)쪽으로 충분히 전진하지 못하기 때문에, 고정핀(233)은 렉기어(231)에 맞물린 상태를 유지한다.

이와 같이 미압착이 발생될 경우, 고정핀(233)이 렉기어(231)에 맞물린 상태 를 유지하기 때문에, 실린더 로드(225)는 실린더 블록(223)에 고정된 상태를 그대로 유지한다. 따라서 작업자는 실린더 로드(225)가 실린더 블록(223)에 고정되어 압착력 제공툴(220)이 동작하지 못하는 상태를 확인함으로써, 미압착으로 인한 금속관 연결 불량이 발생된 것을 인지할 수 있다. 이로 인해 작업자는 미압착으로 인한 금속관 연결 불량 발생에 대한 후속 작업을 신속하게 수행할 수 있기 때문에, 금속관 연결 불량 발생율을 최소화할 수 있다.

제4 실시예

한편 제3 실시예에 따른 금속관 압착 연결 장치(도 12의 300)는 스토퍼(230)가 압착력 제공툴(220)에 설치된 예를 개시하였지만, 도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 압착툴(310)과 압착력 제공툴(320)에 함께 설치될 수 있다.

제4 실시예에 따른 금속관 압착 연결 장치(400)는, 도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 압착툴(310), 압착력 제공툴(320) 및 스토퍼(330)를 포함하여 구성된다. 제4 실시예에 따른 금속관 압착 연결 장치(400)는 스토퍼(330)가 압착툴(310)과 압착력 제공툴(320)에 함께 설치되는 것을 제외하면 제3 실시예에 따른 금속관 압착 연결 장치(도 12의 300)와 동일한 구성을 갖기 때문에, 스토퍼(330)가 설치된 구성을 중심으로 설명하겠다.

스토퍼(330)는 압착툴(310)에 설치된 렉기어(331)와, 압착력 제공툴(320)에 설치된 고정핀(333)을 포함하여 구성된다.

렉기어(331)는 실린더 블록(323)에 근접한 몸체(314)의 외측면에 설치된다. 렉기어(331)는 실린더 로드(325)의 전진에 따라 압착 블록(312)이 이동하는 방향에 평행한 방향에 설치된다. 즉 렉기어(331)는 실린더 로드(325)가 이동하는 방향에 평행한 방향으로 몸체(314)의 외측면에 설치된다.

고정핀(333)은 렉기어(331)에 대응되는 실린더 블록(323)에 설치되며, 압착툴(310)에 압력을 작용하기 위해 이동하는 렉기어(331)에 맞물려 이동한다. 이때 고정핀(333)이 렉기어(331)에 맞물린 상태에서 실린더 로드(325)가 실린더 본체(321)쪽으로 후진하는 경우, 고정핀(333)이 렉기어(331)에 맞물려 고정 상태를 유지하기 때문에, 실린더 로드(325)는 후진을 하지 못하고 고정 상태를 유지한다. 예컨대, 압착력 제공툴(320)의 고장으로 임계 압력이 압착툴(310)에 제공되기 전에 후진하는 경우, 고정핀(333)이 렉기어(331)에 맞물려 실린더 로드(325)에 체결된 몸체(314)의 후진을 막는다.

그리고 고정핀(333)은 압착툴(310)에 임계 압력이 작용하여 렉기어(331)에서 벗어나게 되면 몸체(314)의 고정 상태를 해제한다. 따라서 실린더 로드(325)는 실린더 본체(321) 방향으로 후진하여 원래의 위치로 복원된다.

한편 제4 실시예에서는 스토퍼(330)가 실린더 로드(325)를 중심으로 일측의 몸체(314) 및 실린더 블록(323)에 설치된 예를 개시하였지만, 양쪽에 설치될 수도 있다. 또한 압착력 제공툴(320)에 제3 실시예에 개시된 스토퍼(도 12의 220)를 더 설치할 수 도 있다.

이와 같은 제4 실시예에 따른 금속관 압착 연결 장치(400)를 이용한 금속관 연결 과정은 제1 및 제2 실시예에 따른 금속관 압착 연결 과정에서 설명한 바와 같 이, 압착력 제공툴(320)의 실린더 로드(325)가 압착툴(310)에 압력을 제공하고, 압력을 제공받은 압착툴(310)이 이음쇠 삽입구멍(316)에 삽입된 이음쇠(340)를 압착하는 순으로 진행된다.

이와 같은 금속관 연결 공정에 있어서, 압착툴(310)에 임계 압력이 작용하지 않거나 압착툴(310)에 임계 압력이 작용하더라도 압착툴(310)에 문제가 발생된 경우 이음쇠(340)를 충분히 압착하지 못하는 문제가 발생될 수 있다. 즉 미압착으로 인한 금속관 연결 불량이 발생될 수 있다. 이 경우, 복수의 압착 블록(312)이 이음쇠(340)를 충분히 압착하지 못하기 때문에, 이음쇠(340)를 정상적으로 압착할 때보다는 압착 블록(312) 사이의 간격이 벌어져 있게 된다. 이로 인해 고정핀(333)은 렉기어(331)에 맞물린 상태를 유지한다.

이와 같이 미압착이 발생될 경우, 고정핀(333)이 렉기어(331)에 맞물린 상태를 유지하기 때문에, 몸체(314)는 실린더 블록(323)에 고정된 상태를 그대로 유지한다. 따라서 작업자는 몸체(314)가 실린더 블록(323)에 고정되어 압착력 제공툴(320)이 동작하지 못하는 상태를 확인함으로써, 미압착으로 인한 금속관 연결 불량이 발생된 것을 인지할 수 있다. 이로 인해 작업자는 미압착으로 인한 금속관 연결 불량 발생에 대한 후속 작업을 신속하게 수행할 수 있기 때문에, 금속관 연결 불량 발생율을 최소화할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아 니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스토퍼를 갖는 금속관 압착 연결 장치를 보여주는 사시도이다.

도 2a는 도 1의 압착툴을 보여주는 분해 사시도이다.

도 2b는 도 1의 압착툴을 보여주는 사시도이다.

도 3 내지 도 8은 도 1의 금속관 압착 연결 장치를 이용한 금속관 연결 과정을 보여주는 도면들이다.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 스토퍼를 갖는 금속관 압착 연결 장치를 보여주는 도면들로서, 금속관 연결 과정을 보여주는 도면들이다.

도 12 내지 도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 스토퍼를 갖는 금속관 압착 연결 장치를 보여주는 도면들로서, 금속관 연결 과정을 보여주는 도면들이다.

도 18 내지 도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 스토퍼를 갖는 금속관 압착 연결 장치를 보여주는 도면들로서, 금속관 연결 과정을 보여주는 도면들이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

10 : 압착툴 12 : 압착 블록

13 : 제1 몸체 14 : 몸체

15 : 제2 몸체 17 : 링크플레이트

20 : 압착력 제공툴 21 : 실린더 본체

23 : 실린더 블록 25 : 실린더 로드

27 : 롤러 블록 30 : 스토퍼

31 : 렉기어 33 : 고정핀

100 : 금속관 압착 연결 장치

Claims (10)

1. 개방된 일측으로 삽입되는 이음쇠의 외주면에 접촉되며, 신축 가능하게 연결된 복수의 압착 블록과, 상기 압착 블록의 외곽에 결합되며 상기 압착 블록에 압력을 전달하여 상기 압착 블록으로 상기 이음쇠를 압착하는 몸체를 구비하는 압착툴과;

   상기 몸체에 결합되어 상기 이음쇠 압착에 필요한 임계 압력을 상기 몸체에 제공하고, 상기 임계 압력을 상기 몸체에 제공한 후 상기 몸체에 대한 압력 제공을 해제하는 압착력 제공툴과;

   상기 압착툴의 몸체 또는 상기 압착력 제공툴에 설치되어 상기 압착 블록에 상기 임계 압력이 전달되어 상기 이음쇠의 외주면을 압착할 때까지 상기 압착툴을 상기 이음쇠에 고정시키고, 상기 임계 압력이 전달되어 상기 이음쇠의 외주면을 압착하면 상기 이음쇠에 대한 상기 압착툴의 고정 상태를 해제하는 스토퍼;를 포함하며,

   상기 압착툴의 몸체는,

   상기 개방된 일측을 중심으로 일측에 복수의 압착 블록이 설치되는 제1 몸체와;

   상기 개방된 일측을 중심으로 타측에 복수의 압착 블록이 설치되는 제2 몸체와;

   상기 제1 및 제2 몸체를 회전 가능하게 연결하는 한 쌍의 링크플레이트;를 포함하며,

   상기 스토퍼는,

   상기 링크플레이트와 마주보는 상기 제1 및 제2 몸체의 면에 설치되는 렉기어와;

   상기 렉기어에 대응되는 상기 링크플레이트에 설치되며, 상기 몸체에 압력이 작용하면 상기 렉기어에 맞물려 이동하면서 상기 압착툴을 상기 이음쇠에 고정시키고, 상기 몸체에 임계 압력이 작용하여 상기 렉기어를 벗어나게 되면 상기 이음쇠에 대한 상기 압착툴의 고정 상태를 해제하는 고정핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스토퍼를 갖는 금속관 압착 연결 장치.
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6. 금속관 압착 연결 장치용 압착툴에 있어서,

   개방된 일측으로 삽입되는 이음쇠의 외주면에 접촉되며, 신축 가능하게 연결된 복수의 압착 블록과;

   상기 압착 블록의 외곽에 결합되며 상기 압착 블록에 압력을 전달하여 상기 압착 블록으로 상기 이음쇠를 압착하는 몸체와;

   상기 몸체에 설치되어 상기 압착 블록에 임계 압력이 전달되어 상기 이음쇠의 외주면을 압착할 때까지 상기 압착툴을 상기 이음쇠에 고정시키고, 상기 임계 압력이 전달되어 상기 이음쇠의 외주면을 압착하면 상기 이음쇠에 대한 상기 압착툴의 고정 상태를 해제하는 스토퍼;를 포함하며,

   상기 몸체는,

   상기 개방된 일측을 중심으로 일측에 복수의 압착 블록이 설치되는 제1 몸체와;

   상기 개방된 일측을 중심으로 타측에 복수의 압착 블록이 설치되는 제2 몸체와;

   상기 제1 및 제2 몸체를 회전 가능하게 연결하는 한 쌍의 링크플레이트;를 포함하며,

   상기 스토퍼는,

   상기 링크플레이트와 마주보는 상기 제1 및 제2 몸체의 면에 설치되는 렉기어와;

   상기 렉기어에 대응되는 상기 링크플레이트에 설치되며, 상기 몸체에 압력이 작용하면 상기 렉기어에 맞물려 이동하면서 상기 압착툴을 상기 이음쇠에 고정시키고, 상기 몸체에 임계 압력이 작용하여 상기 렉기어를 벗어나게 되면 상기 이음쇠에 대한 상기 압착툴의 고정 상태를 해제하는 고정핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스토퍼를 갖는 금속관 압착 연결 장치용 압착툴.
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