KR100966612B1 - 파이프 절단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프 절단장치에 관한 것으로, 구체적으로는 가공대상 파이프를 회전시키고, 파이프의 회전과정에서 절단부재가 절단지지점을 단순 가압하는 방식으로 절단이 이루어지도록 함에 따라, 파이프 절단과정에서 파이프 단부의 직경축소가공이 함께 이루어질 수 있으며, 또한 별도의 절단면 가공작업도 가능한 구조를 가지고 있는 파이프 절단장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 본체와, 상기 본체에 설치되며 안착된 가공대상 파이프를 회전시키는 파이프 회전수단과, 상기 가공대상 파이프 위쪽에 설치되어 승하강되는 파이프 가압수단과, 상기 파이프 가압수단에 연결되어 가동대상 파이프를 절단하는 가압커터를 포함하는 파이프 절단장치에 있어서, 상기 파이프 가압수단은 승하강구동부와, 상기 승하강구동부와 연결되는 승하강판과, 상기 승하강판의 하측에 배치하고 하부에 파이프 가압롤러가 설치되는 설치판과, 상기 승하강판의 양측에 상단이 슬라이딩 가능하도록 관통 결합하고 하단이 상기 설치판에 고정되는 가이드축과, 상기 가이드축에 설치되어 상기 승하강판과 설치판의 간격을 유지하는 간격유지부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

파이프, 절단, 바이트, 모따기, 직경축소

Description

파이프 절단장치{PIPE CUTTING APPARATUS}

본 발명은 파이프 절단장치에 관한 것으로, 특히 파이프가 회전하는 과정에서 절단부재가 파이프를 가압하는 형태로 절단이 이루어짐에 따라, 절단작업과 파이프 단부의 직경축소가공작업이 동시에 이루어질 수 있어, 작업효율이 높아질 수 있는 기술에 관한 것이다.

또한 절단 후 절단면의 가공수단도 함께 구비됨에 따라 전체적으로 여러 기능이 동시에 구비된 구조의 파이프 절단장치에 관한 것이다.

난방이나 기타 유체이송 및 건물의 구조용 등으로 사용되는 금속파이프는 현장에서 별도의 절단장치를 통해 적정 길이로 절단 된 후 사용되는데, 일반적인 파이프 절단장치는 파이프를 고정한 상태에서 회전하는 절단날을 작두형태로 회동시켜 절단하는 구조로 이루어진다.

이러한 기존 절단장치는 사용자가 한손으로 파이프를 고정한 상태에서 다른 손으로는 절단날의 손잡이를 회동시켜 절단해야 하기 때문에 파이프를 잡고 있는 손이 절단되는 등의 안전사고가 빈번하게 발생된다.

또한 유체이송용으로 사용되는 배관은 배관 간의 연결과정에서 각 단부가 별도의 오일 링과 같은 실링부재에 삽입된 상태로 연결되는데, 상기 종래 절단장치로 절단한 파이프의 단부면 모서리는 거칠고 날카로우므로 삽입 전에 파이프 단부면 테두리를 모따기 가공함으로써, 삽입과정에서 파이프 단부면 모서리와의 접촉에 의해 실링부재가 파손되는 현상을 방지한다.

그런데 상기 종래 절단장치는 단순히 파이프의 절단기능 만을 갖고 있기 때문에, 상기 모따기 가공작업은 절단작업 후 별도의 장치를 통해 수행하였고, 이는 전체적인 파이프 가공작업 효율을 낮추는 문제점이 있다.

상기 문제점들을 해결하기 위해 제안된 기술로 대한민국 등록실용신안 제0419347호 『배관용 절단장치』가 제안되었는데,

상기 종래기술은 파이프가 가이드롤 상에 안착된 상태에서 롤러체인에 의해 고정되고, 가이드롤의 회전을 통해 파이프가 회전하는 과정에서 별도 구동모터에 의해 회전되는 절단날과 접촉되어 절단되는 구조로 이루어진다.

따라서 작업자가 파이프를 고정시키지 않아도 되므로 작업과정에서의 안전사고를 방지할 수 있음은 물론, 파이프가 회전되면서 절단되므로 전체적으로 절단면이 반듯하게 형성되는 장점이 있다.

또한 절단 후 절단날을 모따기용 절단날로 교체하여 절단면의 모따기 가공을 동일한 장치로 연속적으로 실시할 수 있는 장점도 있다.

하지만 이러한 종래기술은 모따기 가공을 위해 절단날을 수시로 교체해야 하므로 교체작업이 번거로울 뿐만 아니라 절단날의 교체 후 모따기 위치를 설정하는 과정을 거쳐야 하므로 그만큼 작업시간이 지연되는 문제점을 갖고 있다.

또한 가공대상 파이프의 직경에 따라 해당 모따기용 절단날의 종류도 다양하게 준비되어야 하는 문제점도 갖고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 파이프의 절단과정에서 기존 모따기 가공에 해당하는 단부의 직경축소가공이 동시에 이루어지도록 하여 전체적인 작업효율을 높일 수 있는 파이프 절단장치를 제공하고자 한다.

또한 절단작업과 모따기 작업을 실시할 때마다 절단날을 교체 사용해야 하는 번거로움을 해소함은 물론, 전체적인 파이프 가공시간을 단축할 수 있는 파이프 절단장치를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 본체와, 상기 본체에 설치되며 안착된 가공대상 파이프를 회전시키는 파이프 회전수단과, 상기 가공대상 파이프 위쪽에 설치되어 승하강되는 파이프 가압수단과, 상기 파이프 가압수단에 연결되어 가동대상 파이프를 절단하는 가압커터를 포함하는 파이프 절단장치에 있어서, 상기 파이프 가압수단은 승하강구동부와, 상기 승하강구동부와 연결되는 승하강판과, 상기 승하강판의 하측에 배치하고 하부에 파이프 가압롤러가 설치되는 설치판과, 상기 승하강판의 양측에 상단이 슬라이딩 가능하도록 관통 결합하고 하단이 상기 설치판에 고정되는 가이드축과, 상기 가이드축에 설치되어 상기 승하강판과 설치판의 간격을 유지하는 간격유지부재를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.

또한, 상기 승하강구동부는 상기 본체의 뒤쪽에 수직방향으로 설치한 복수의 지주봉과, 상기 복수의 지주봉의 사이에 설치하고, 상기 승하강판과 상호 나사결합하여 회전함에 따라 상기 승하강판을 승하강시키는 승하강구동봉을 포함할 수 있다.

또한, 상기 승하강구동부는 상기 본체의 뒤쪽에 수직방향으로 설치한 복수의 지주봉과, 상기 복수의 지주봉의 사이에 설치하고, 상기 승하강판과 상호 나사결합하여 회전함에 따라 상기 승하강판을 승하강시키는 승하강구동봉을 포함할 수 있다.

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또한, 상기 본체 일측에는 회동레버 및 상기 회동레버와 연결되는 가공바이트를 포함하는 파이프 절단면 가공수단을 더 구비할 수 있다.

상기와 같은 특징적 구성으로 이루어진 본 발명은, 파이프 가압수단과 회전수단에 의해 파이프의 위치고정 및 회전이 이루어지는 과정에서 가압커터가 파이프의 절단지점을 가압하여 절단이 이루어짐에 따라, 절단과정에서 함께 작용되는 가압력에 의해 파이프 단부의 직경이 축소되어 모따기 가공 효과를 동시에 얻을 수 있는 장점이 있다.

또한 하나의 가압커터로 파이프의 절단과 단부직경 축소작업이 동시에 가능하므로 절단날을 작업 전환시마다 해당 용도의 절단날로 교체해야하는 번거로움도 해소될 수 있는 장점이 있다.

더불어 별도의 절단면 가공수단을 통해 절단 후 곧바로 절단면을 매끄럽게 가공할 수 있으므로, 하나의 절단장치로 절단과 단부직경축소 및 절단면 다듬질 작업이 모두 이루어질 수 있어 전체적인 작업효율이 향상되는 장점이 있다.

이하에서는 도면에 예시된 구성을 참조하여 본 발명의 구체적인 구성 및 그 작용에 대한 실시예를 설명하도록 한다.

본 발명 파이프 절단장치는 [도 1] 및 [도 2]에 도시된 것처럼 크게 본체(100)와 파이프 회전수단(200), 파이프 가압수단(300) 및 가압커터(400)로 이루어진다.

먼저 상기 본체(100)는 본 발명의 전체 구성요소들이 설치되는 부분으로, 함체 형태를 띠며 일측으로 전원스위치(110)가 구비되고, 측면지지부(120)가 간격을 두고 좌우로 위치된다.

상기 본체(100)의 내부에는 파이프 회전수단(200)이 설치되는데, 상기 파이프 회전수단(200)은 가공대상 파이프(P)의 회전기능을 담당하는 부분으로 안착롤러(210)와 회전구동부(220)로 구성된다.

상기 안착롤러(210)는 파이프(P)가 안착되어 회전이 이루어지는 부분으로, 다시 파이프(P) 하부를 지지하는 하부안착롤러(212) 및 상기 하부안착롤러(212)가 지지하는 파이프의 하부보다 약간 위쪽으로 위치하여 파이프(P)를 지지하는 사이드안착롤러(214)로 이루어진다.

상기 하부안착롤러(212)는 단순 봉 형태를 띠며 좌우 간격을 두고 두 개로 나뉘어 위치된 상태에서 양단부의 회전축(212a)이 본체(100)의 측면지지부(120)에 회전 가능하도록 결합된다.

그리고 사이드안착롤러(214)는 역시 단순 봉 형태이며, 역시 양단부의 회전축(214a)이 본체 측면지지부에 회전가능하게 결합되되 하부안착롤러(212)보다 약간 위쪽에 위치된다.

이러한 사이드안착롤러(214)는 파이프 직경이 커 하부안착롤러(212) 만으로는 안정적인 안착이 이루어질 수 없을 경우 파이프 추가적으로 지지하기 위하여 사용된다.

그리고 각 안착롤러(212)(214)의 한쪽 회전축 단부에는 회전구동부(220)와의 연결을 위한 스프로킷(S)이 구비된다.

이러한 각 안착롤러(212)(214)를 회전시키는 회전구동부(220)는 본체(100) 내부에 구동모터(222)가 설치되고 [도 4]와 같이 체인(C)을 통해 구동모터(222)의 모터축과 각 안착롤러(212)(214)들이 연결되는 구조로 이루어진다.

따라서 구동모터(222)의 구동 시 각 안착롤러(212)(214)들이 모두 동시에 연동된다.

참고로 구동모터(222)는 일반적인 전동모터 외에 공기압력에 의해 구동되는 에어모터구조로 변형 구현할 수 있다.

에어모터로 구현 할 경우 별도의 에어컴프레서(air compressor)가 구비되어야 하는 번거로움은 있지만 전동모터에 비해 모터수명이 길고 유지보수가 편리한 장점이 있다.

파이프 가압수단(300)은 절단과정에서 파이프(P)의 고정기능 및 후술하는 가압커터(400)의 작동기능을 하는 부분으로, 다시 승하강구동부와 가압롤러(315)를 포함하여 구성된다.

먼저 승하강구동부는 후술하는 가압롤러(315)의 승하강 구동역할을 하는 요소로, [도 1] 내지 [도 3]에 도시된 것처럼 지주봉(311)과 구동축(312), 승하강구동봉(313), 승하강판(314)으로 구성된다.

먼저 지주봉(311)은 파이프 가압수단(300)의 기둥역할 및 후술하는 가압롤러(315)의 안정적인 승하강을 돕는 역할을 하는 것으로, 단순 봉 형태로 하단부가 본체(100) 뒤쪽에 수직방향으로 세워진 상태로 설치된다.

그리고 각 지주봉(311)의 상단에는 구동박스(316)가 설치되며 구동박스(316) 일측에는 구동축(312)이 설치된다.

상기 구동축(312)은 최초 구동력이 발생되는 요소로, 일단부가 구동박스(316) 일측벽에 삽입 설치되되, 구동축(312) 중 구동박스(316) 바깥쪽에 위치하는 단부에는 회전손잡이(317)가 구비되고 구동박스(316) 안쪽에 위치한 단부에는 제1베벨기어(312a)가 구비된다.

그리고 각 지주봉(311) 사이에는 승하강구동봉(313)이 위치하는데, 승하강구동봉(313)은 상기 구동축(312)의 구동력을 후술하는 가압롤러(315)로 전달하는 부분으로, 스크류봉 형태이고 지주봉(311)과 평행하게 설치되며 상단에는 제2베벨기어(313a)가 구비되어 상기 제1베벨기어(312a)와 연결된다.

이러한 각 지주봉(311)과 승하강구동봉(313)에는 후술하는 가압롤러(315) 및 가압커터(400)가 설치되는 승하강판(314)이 관통 결합되는데, 이때 승하강판(314)과 승하강구동봉(313)은 상호 나사결합됨에 따라, 승하강구동봉(313)이 회전하면 승하강판(314)이 승하강구동봉(313)을 타고 승하강된다.

그리고 승하강판(314) 양측에는 별도의 가이드축(318) 상단이 연결되고 가이드축(318)의 하단에는 후술하는 가압롤러(315)의 설치를 위한 설치판(319)이 연결된다.

이때 가이드축(318)은 승하강판(314)과 슬라이딩 가능한 구조로 관통 결합되고, 설치판(319)과는 고정 결합된다. 그리고 각 가이드축(318)에는 승하강판(314)과 설치판(319) 간의 간격 유지를 위한 스프링 형태의 간격유지부재(318a)가 설치된다.

참고로 간격유지부재(318a)는 스프링 외에도 승하강판(314)과 설치판(319)의 간격유지가 가능한 구조라면 다양한 형태로 변형구현이 가능하다.

상기 설치판(319) 하부에는 가압롤러(315)가 설치되는데, 상기 가압롤러(315)는 파이프(P)의 회전을 유지시킴과 동시에 절단 시 파이프(P) 상부를 고정 시키는 역할을 하는 것으로, 간격을 두고 한 쌍이 설치된다.

그리고 설치판(319) 전측에는 가압커터(400)가 구비되는데, 가압커터(400)는 파이프(P)의 절단역할을 하는 것으로 원판의 절단날 구조로 이루어지며 회동축을 통해 회동 가능하도록 설치된다.

이때 절단날이 구동모터를 통해 회전되는 종래 파이프 절단장치와는 달리 본 발명의 가압커터(400)는 별도의 구동원을 갖고 있지 않다.

그리고 본체(100)의 일측 상에는 절단면 가공수단(500)이 더 구비되는데, 상기 절단면가공수단(500)은 상기 가압거터(400)를 통해 절단된 파이프의 절단면을 매끄럽게 다듬는 역할을 하는 것으로, 본체(100)에 설치블럭(510)이 설치되고, 설치블럭(510) 일단에는 회동레버(520)가 결합되며, 설치블럭(510)의 타단에는 가공바이트(530)가 회동레버(520)의 회동축(미도시)과 연결되어 회동되는 구조로 이루어진다.

이때 가공바이트(530)는 일측으로 회동되면 파이프(P)의 절단면에 접촉되고 반대쪽으로 회동되면 파이프와의 접촉이 해제되는 방식으로 작동된다.

이하에서는 상기 구성에 의한 본 발명의 작용 및 그 과정에서 발생되는 특유의 효과를 설명한다.

먼저 [도 3]에 도시된 것처럼 하부안착롤러(212) 상에 가공대상 파이프(P)를 안착시키고 절단지점의 위치를 조절한다.

그 후 파이프 회전수단(200)의 구동모터(222)를 작동시키면 체인(C)을 통해 연결된 각 하부안착롤러(212)와 사이드안착롤러(214)가 동시에 회전함에 따라, 파이프(P)가 회전된다.

이 상태에서 [도 5] 및 [도 6]처럼 파이프 가압수단(300)의 회전손잡이(317)를 돌리면 각 베벨기어(312a)(313a)간 결합에 의해 승하강구동봉(313)이 회전되고, 이로 인해 승하강판(314)이 하강되며, 승하강판(314)이 하강됨에 따라 설치판(319)을 비롯한 가압롤러(315) 및 가압커터(400)도 함께 하강된다.

하강 과정에서 각 가압롤러(315)와 가압커터(400)가 파이프(P)의 상부에 접촉되면 파이프(P) 회전력에 의해 함께 회전된다.

이 상태에서 승하강판(314)을 계속 하강시키면 가압롤러(315)가 파이프(P)를 가압함과 동시에 가압커터(400)도 파이프(P)의 절단지점을 가압한다.

이렇게 가압롤러(315)가 파이프(P)를 가압함에 따라, 파이프(P)는 가압롤러(315)와 하부안착롤러(212)에 의해 위치가 안정적으로 고정된 상태에서 회전된다.

그리고 이렇게 파이프(P)가 회전하고 있는 상태에서 가압커터(400)가 가압함에 따라 [도 7]처럼 파이프(P)의 외주면을 따라 절단이 이루어지게 되는데, 이 과정에서 가압커터(400)에 의한 가압력에 의해 절단지점이 눌려지면서 절단이 이루어진다.

따라서 결국 파이프(P)의 절단단부가 오므라든 형태, 즉 파이프단부의 직경(A)이 본래 직경(A')에 비해 줄어든 형태가 된다.

이처럼 파이프 단부직경이 오므라든 형태로 절단됨에 따라, 추후 실리부재에 삽입 시 단부 모서리가 접촉되는 현상이 방지되므로, 마치 기존 파이프 단부 모따기 가공를 거친 것과 같은 구조를 갖게 된다.

즉 본 발명은 절단날이 구동모터에 의해 회전되는 기존장치와 달리, 단순히 파이프를 가압하는 과정에서 파이프의 회전으로 인해 절단이 이루어지는 구조이므로 상기와 같이 절단과 동시에 파이프 직경 축소가공이 가능해지는 것이다.

만약 가압커터(400)가 별도의 구동모터에 의해 회전되는 상태에서 파이프를 가압한다면 그만큼 가압커터(400)의 절삭력이 커짐에 따라 충분한 가압이 이루어지기 전에 절단이 완료되어 버리므로 파이프 직경의 축소현상은 발생되지 않는다.

이렇게 파이프(P) 절단이 완료된 상태에서는 가압커터(400)의 날 각도 등에 의해 절단면이 경사진 상태(R)가 되는데, 이때 [도 8]에 도시된 것처럼 절단면 가공수단(500)의 회동레버(520)를 회동시키면 가공바이트(530)도 회동하여 파이프(P)의 절단면과 접촉되면서 절단면이 평평하게 가공된다.

이 과정에서 작업자가 회동레버(520)의 회동정도를 조절함에 따라 절단면 가공정도가 결정되며, 참고로 작업자가 직접 회동레버(520)를 조작하지 않고 별도의 구동수단을 통해 가공바이트(530)가 자동으로 설정각도만큼 회동되도록 할 수도 있다.

이처럼 본 발명은 하나의 가압커터만으로 파이프의 절단 및 단부 직경축소작업이 동시에 이루어질 수 있으므로, 절단용 절단날과 모따기용 절단날을 교체 사용해야하는 번거로움도 해소된다.

또한 하나의 장치로 절단작업과 직경축소작업 및 절단면가공작업이 모두 이루어질 수 있으므로, 전체적인 작업효율이 높아지는 효과도 있다.

이상 설명한 본 발명의 여러 특징들은 당업자에 의해 다양하게 변형되고 조합되어 실시될 수 있으나, 이러한 변형 및 조합이 파이프가 회전되는 과정에서 절단날이 파이프 절단지점을 단순히 가압하는 방식으로 절단이 이루어지도록 함에 따라, 파이프 절단과 단부직경축소 작업이 동시에 이루어지고, 절단날의 교체 없이 하나의 절단날 만으로 상기 두 작업이 동시에 이루어질 수 있도록 한 구성 및 목적과 관련이 있을 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 판단되어야 한다.

도 1은 본 발명의 전체 외관 사시도

도 2는 본 발명의 전체 정단면도

도 3은 본 발명의 전체 측단면도

도 4는 각 안착롤러와 구동모터가 체인을 통해 연결된 구조를 나타낸 일부 확대도

도 5 및 도 6은 파이프 가압수단에 의해 파이프가 가압된 상태를 나타낸 도면

도 7은 가압커터에 의해 파이프단부직경이 축소된 상태로 절단된 모습을 나타낸 일부 확대도

도 8은 절단면 가공수단을 통해 파이프절단면이 가공되는 모습을 나타낸 일부확대도

Claims (6)

1. 본체와, 상기 본체에 설치되며 안착된 가공대상 파이프를 회전시키는 파이프 회전수단과, 상기 가공대상 파이프 위쪽에 설치되어 승하강되는 파이프 가압수단과, 상기 파이프 가압수단에 연결되어 가동대상 파이프를 절단하는 가압커터를 포함하는 파이프 절단장치에 있어서,

   상기 파이프 가압수단은,

   승하강구동부와, 상기 승하강구동부와 연결되는 승하강판과, 상기 승하강판의 하측에 배치하고 하부에 파이프 가압롤러가 설치되는 설치판과, 상기 승하강판의 양측에 상단이 슬라이딩 가능하도록 관통 결합하고 하단이 상기 설치판에 고정되는 가이드축과, 상기 가이드축에 설치되어 상기 승하강판과 설치판의 간격을 유지하는 간격유지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 파이프 회전수단은,

   가공대상 파이프가 안착되는 안착롤러와, 상기 안착롤러를 회전시키는 회전구동부를 포함하고,

   상기 안착롤러는 상기 가공대상 파이프의 하부를 지지하고 상기 가공대상 파이프와 평행하게 배치한 한쌍의 하부안착롤러와, 상기 하부안착롤러의 상측에 위치하고 상기 하부안착롤러와 평행하게 배치한 한쌍의 사이드안착롤러를 구비한 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 승하강구동부는,

   상기 본체의 뒤쪽에 수직방향으로 설치한 복수의 지주봉과,

   상기 복수의 지주봉의 사이에 설치하고, 상기 승하강판과 상호 나사결합하여 회전함에 따라 상기 승하강판을 승하강시키는 승하강구동봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 본체 일측에는 회동레버 및 상기 회동레버와 연결되는 가공바이트를 포함하는 파이프 절단면 가공수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 파이프 절단장치.
6. 삭제

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