KR101000818B1 - 엘보커팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘보커팅장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종전처럼 단순히 회전 테일블 상에 놓여진 엘보의 경사를 기울게 하여 엘보를 횡으로 절단하는 것이 아니라 엘보의 곡률반경을 중심으로 엘보의 경사각을 정확하게 조절하여 엘보를 횡으로 정교하게 절단하기 위하여 개선된 엘보커팅장치에 관한 것이다.

본 발명에서는 구동모터에 동력 연결되어 회전운동하는 회전판, 상기 회전판 상에 설치되는 베드, 상기 베드 상에 수평 이동 가능하게 설치되는 수평 이동체, 상기 수평 이동체의 상단부에 축설되는 회전축에 결합하여 상기 회전축의 회전에 따라 상·하로 원호 운동하여 경사각이 조절되는 경사판, 상기 경사판 상에 설치되는 반경 조절 스크류의 회전에 의하여 상기 경사판 상에 설치되는 가이드를 따라 직선 이동하는 바이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엘보커팅장치를 제시한다.

엘보커팅장치, 수평 이동체, 수평 이동 스크류, 수평 이동 핸들, 경사판, 가이드, 바이트, 척, 엘보, 경사각 조절 핸들, 반경 조절 스크류, 반경 조절 핸들, 회전축, 베벨 기어, 호형 기어, 웜기어, 곡률반경, 각도표시자, 센터표시자, 회전판, 베드

Description

엘보커팅장치{Elbow-cutting device}

본 발명은 엘보커팅장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘보의 곡률반경을 고려하여 엘보를 커팅하기 전에 엘보의 곡률반경 거리, 회전중심 및 절단하고자 하는 경사각을 정확히 조절한 후 엘보를 횡으로 절단함으로써 엘보의 정밀한 절단작업이 가능하도록 하는 엘보커팅장치에 관한 것이다.

엘보(elbow)는 각종 배관 연결작업 등에 사용되는 배관 부재의 일종으로서 90도 엘보, 45도 엘보, 90도 롱 엘보 등 여러 가지 형태와 종류가 존재한다. 이러한 엘보는 공장에서 생산된 형태 그대로 사용되는 경우도 있으나, 통상적으로 설치 현장의 여건에 따라 절단 가공되어 사용되는 경우가 많다. 즉, 엘보의 단부를 원하는 경사면을 가지도록 횡으로 절단하여 현장에 시공하게 되는 것이다. 도 1은 90 도 엘보의 절단 경사각을 분할하여 도시한 예시도이다.

이러한 경우 종래에는 엘보의 외경 및 각도를 먼저 계산한 후 현도지를 작성하고 작성된 현도지를 오려 커팅하려는 엘보 부재에 부착하여 마킹한 후 그 전개선에 따라 타점을 실시하며, 이후 상기 표시된 타점에 따라 절단을 하는 방식이 주로 이용되었다. 그러나, 이러한 방법은 시간이 오래 걸리고 작업 공정수가 많아 불편 하였다.

따라서, 도 2와 같이 자동으로 엘보를 절단할 수 있는 자동 엘보 커팅기가 개발되어 제시된 바 있다. 상기 엘보 커팅기(10)는 수평으로 이동 가능한 바이트(12)에 엘보를 고정한 후 회전각 조절핸들(13a)을 돌려 바이트의 경사각을 조절하여 엘보를 원하는 경사각으로 횡절단하기 위한 것이다. 그러나, 이러한 종래의 엘보커팅기는 엘보를 고정하고 있는 바이트 자체의 경사각이 조절되는 것이어서 엘보의 단면에 정확한 경사각 절단가공이 불가능하다는 문제가 있다. 즉, 모든 엘보는 그 규격에 따라 일정한 곡률반경을 가지는데, 종래의 엘보 커팅기는 엘보의 곡률반경이 아닌 엘보를 장착하고 있는 회전판 또는 바이트 자체의 경사를 기울이게 되어 도 1에 도시한 것처럼, 곡률반경의 중심부에서 연장한 선이 엘보를 절단하여 지나가는 각도와는 다른 각도로 엘보가 절단되게 되는 것이다.

그러므로, 엘보를 원하는 각으로 한번에 정확하게 절단함으로써 이후 수정작업 등이 필요없는 개선된 엘보 커팅장치의 개발이 절실히 요구되었다.

본 발명은 전술한 종래의 엘보 커팅기의 문제점에 착안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 엘보의 회전 센터 조절, 곡귤반경 거리 조절 및 경사각 조절이 용이하고, 엘보를 원하는 각도의 정확한 경사면으로 한 번에 절단가공할 수 있는 개선된 엘보커팅장치를 제공함으로써 작업에 소요되는 공정수 및 시간을 단축하 고 재가공 작업이 필요 없도록 하는 것이다.

본 발명에서는 전술한 목적을 달성하기 위하여, 구동모터에 동력 연결되어 회전운동하는 회전판, 상기 회전판 상에 설치되는 베드, 상기 베드 상에 수평 이동 가능하게 설치되는 수평 이동체, 상기 수평 이동체의 상단부에 축설되는 회전축에 결합하여 상기 회전축의 회전에 따라 상·하로 원호 운동하여 경사각이 조절되는 경사판, 상기 경사판 상에 설치되는 반경 조절 스크류의 회전에 의하여 상기 경사판 상에 설치되는 가이드를 따라 직선 이동하는 바이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엘보커팅장치에 관하여 개시한다.

여기서, 상기 수평 이동체의 측면 상부에는 경사각 조절핸들이 설치되고, 상기 수평 이동체의 상부 내측 면에는 상기 경사각 조절핸들의 회전력을 전달받는 웜기어 및 이에 치합하는 것으로서 상기 회전축에 축설되는 호형 기어가 장착됨으로써 상기 경사각 조절핸들의 회전 조작에 따라 상기 경사판의 경사각이 조절되도록 한다.

본 발명에 의하면, 엘보를 횡으로 커팅함에 있어서, 먼저 엘보의 규격별 곡률반경을 감안하여 엘보의 곡률반경에 의하여 엘보가 회전할 수 있게 되므로 엘보의 커팅 경사각이 정확하게 가공된다. 따라서, 이후에 엘보의 경사면을 보정하는 작업이 필요없게 된다는 장점이 있다.

아울러, 본 발명의 수평 이동 핸들에 의하여 엘보의 규격에 따른 곡률반경을 감안하여 엘보의 회전 중심을 용이하게 설정할 수 있으며, 반경 조절 핸들에 의하여 엘보의 곡률반경 거리 조절이 정확하게 수행되며, 또한 경사각 조절 핸들에 의하여 엘보의 절단 경사각이 정확하게 설정되므로 반복되는 엘보의 커팅 작업시 작업 속도가 신속하며, 특히 동일한 규격의 엘보를 연속으로 작업하는 경우에는 한 번 설정된 상태대로 연속하여 작업을 수행할 수 있게 된다는 장점이 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작동원리를 보다 상세하게 설명한다. 도 3은 본 발명의 엘보커팅장치의 외관 사시도, 도 4는 경사각이 수평일 때의 상태를 도시한 본 발명의 엘보커팅장치의 부분 사시도, 도 5는 본 발명의 엘보커팅장치의 내부 구조를 보인 내측면 사시도, 도 6은 본 발명의 엘보커팅장치의 경사각 조절부의 구조를 보인 사시도이다.

본 발명은 도 1에 도시한 것처럼, 엘보를 그 곡률반경(R)의 중심(C)에서 부터 정확한 각으로 분할된 경사면을 가지도록 절단하기 위한 엘보커팅장치에 관한 것이다.

본 발명의 엘보커팅장치(100)는 크게 세 부분으로 구성되는데, 먼저 엘보(200)의 회전운동을 수행하는 부분, 엘보의 회전 중심을 설정하기 위한 부분, 엘보의 경사각을 조절하기 위한 부분으로 나뉜다. 엘보(200)의 회전 운동은 구동모터(150), 회전판(151) 및 베드(140)에 의하여 수행된다. 즉, 상기 구동모터(150)에 의하여 동력을 전달받는 회전판(151)이 회전하면 상기 회전판(151) 상에 장착된 상기 베드(140)가 회전하게 되는 것이다. 미도시한 설명부호 152는 구동모터(150) 등을 제어하는 콘트롤 박스를 나타낸다.

상기 베드(140) 상에는 프레임 형태의 수평 이동체(110)가 장착된다. 상기 수평 이동체(110)의 저면(110a)은 상기 베드 상에 마련되는 수평 이동 스크류(111)에 결합하여 상기 수평 이동 스크류(111)가 회전함에 따라 상기 베드 상을 수평으로 왕복 운동할 수 있게 된다. 조작의 편의를 위하여 상기 수평 이동 스크류(111)의 일 측 단부에는 수평 이동 핸들(112)이 결합한다.

상기 수평 이동체(110)의 측면 상단부에는 경사각 조절 핸들(131)이 형성되는데, 상기 경사각 조절 핸들(131)을 조작함으로써 후술할 경사판(120)의 경사각이 조절된다. 상기 경사각 조절 핸들(131)의 단부에는 베벨기어(131a)가 결합하는데 상기 베벨기어(131a)는 이와 치합하는 다른 베벨기어(135a)에 회전력을 전달한다. 상기 다른 베벨기어(135a)는 웜기어축(135)에 축설되며, 상기 웜기어축(135) 상의 단부에는 호형 기어(133)와 치합하는 웜기어(미도시)가 형성된다. 따라서, 웜기어(135)의 회전에 따라 상기 호형 기어(133)가 회전하면서 경사각이 조절된다. 즉, 상기 호형 기어(133)는 상기 수평 이동체(110)의 측면에 회전 가능하게 장착되는 회전축(132)에 결합하므로 상기 호형 기어(133)의 회전은 상기 회전축(132)을 회전시키고 이에 따라 상기 회전축(132)에 결합한 경사판(120)이 회전하게 된다. 도면에서 미설명부호 134는 베어링 케이스를 나타낸다.

상기 경사판(120)은 브라켓(120a)에 의하여 상기 회전축(132)에 결합하므로 상기 회전축(132)의 회전에 따라 상·하로 원호 운동을 하며 경사를 조절한다. 상기 경사판(120) 상에는 상기 경사판(120)이 회전운동을 할 때 엘보(200)의 곡률반경의 중심선을 기준으로 회전할 수 있도록 하기 위한 별도의 구성을 포함한다. 즉, 상기 경사판(120) 상에는 가이드(121)가 형성되고, 엘보(200)를 고정하는 바이트(122)가 상기 가이드(121) 상에서 직선 이동할 수 있게 한다. 상기 바이트(122)는 별도의 바닥판(122a) 위에 고정 설치될 수 있는데 이 경우 상기 바닥판(122a)이 상기 가이드(121) 상을 미끄러져 이동할 수 있도록 반경 조절 스크류(124)가 상기 경사판(120) 상에 상기 바닥판(122a)과 결합하여 마련된다. 상기 반경 조절 스크류(124)의 단부에는 반경 조절 핸들(125)이 형성되어, 상기 반경 조절 핸들(125)의 조작에 따라 상기 반경 조절 스크류(124)가 회전하게 되고, 상기 반경 조절 스크류(124)의 회전에 따라 상기 바닥판(122a)이 직선 이동한다. 본 발명에서는 상기 엘보(200)를 고정하는 바이트(122)가 상기 경사판(120) 상에서 직선 이동함으로써 회전 반경을 엘보(122)의 곡률반경으로 할 수 있게 되어 원하는 경사각으로 정확하게 엘보의 절단작업을 수행할 수 있게 된다. 즉, 본 발명에서는 엘보(200)의 규격에 따른 곡률반경(R) 만큼 먼저 상기 엘보(200)가 고정된 바이트(122)를 경사판(120) 상에서 직선 이동시킨 후 상기 경사판(120)을 상하로 회전시키는 것이다. 이렇게 하면 상기 회전축(132)이 상기 엘보(200)의 회전 중심이 되며, 상기 회전축(132)과 엘보(200) 간의 거리가 정확히 엘보(200)의 곡률반경과 일치하게 되는 것이다. 도면에서 미설명 부호 123은 엘보(200)를 고정하는 척을 나타낸다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 엘보커팅장치(100)의 작동원리를 설명하면 다음과 같다. 보통 각종 엘보는 한국 또는 ANSI 규격을 가지며 각 규격의 엘보는 일정한 곡률반경을 가진다. 따라서, 엘보를 원하는 경사각으로 절단하기 위해서 엘보를 곡률반경의 중심을 기준으로 회전시킬 필요가 있다. 따라서, 본 발명에서는 먼저 엘보(200)를 바이트(122)의 척(123)에 물린 후 반경 조절 핸들(125)을 돌려 바이트(122)를 직선 이동시켜 엘보의 규격에 해당하는 곡률반경만큼 이동시킨다. 이때 엘보(200)의 곡률반경의 중심(C)을 지나는 중심선이 바로 회전축(132)이 된다. 따라서, 이후 상기 경사각 조절 핸들(131)을 돌려 경사판(120)을 상하로 원호 운동시키면 상기 경사판(120)이 상기 회전축(132)을 중심으로 회전하게 되어 엘보(200)를 원하는 정확한 경사각으로 절단 가공할 수 있는 조건이 형성된다.

이후, 상기 수평 이동 핸들(112)을 돌려 상기 수평 이동체(110)를 베드(140) 상에서 수평 이동시켜 상기 엘보(200) 상단부의 횡단면인 원의 중심부가 상기 회전판(151)의 회전 중심에 오도록 일치시키면 된다. 이제, 후술할 도 7에 도시한 것처럼, 상기 엘보(200)에 근접시켜 고정한 토치(300)를 점화한 후 상기 회전판(151)을 회전시키게 되면 엘보(200)의 상단부가 원하는 경사각으로 절단되는 것이다.

도 7은 본 발명의 엘보커팅장치를 사용하여 엘보를 절단하는 모습을 보인 사용 예시도이다. 도시한 것처럼, 상기 엘보(200)의 상단부가 정확한 경사각으로 횡으로 절단되는 것을 볼 수 있다. 이후 동일한 규격의 엘보(200)를 동일한 경사각으로 여러개 작업하는 경우에는 바이트(122)에 물리기만 하면 되며, 다른 규격의 여러 엘보를 작업하는 경우에도 전술한 방법으로 각 규격에 맞도록 각 조절 핸들을 작동시키면 정확한 각으로 엘보의 상단부 절단이 가능해진다.

본 발명에서는 도 3에 도시한 것처럼, 경사각 표시자(140), 센터 표시자(141) 및 곡률반경 표시자(142)가 마련되는데, 상기 경사각 표시자(140)는 각도 눈금을 가진 것으로서 상기 회전축(132) 하단부의 수평 이동체(110) 측면에 마련되며, 상기 센터 표시자(141)는 상기 회전축(132)으로 부터 엘보(200)의 각 규격별 횡단면의 중심까지의 거리를 미리 표시해 놓은 자로서 상기 베드(140)의 측면에 마련되며, 상기 곡률반경 표시자(142)는 상기 엘보의 각 규격별 해당 곡률반경을 눈금으로 표시한 것으로서 경사판(120)의 측면에 마련된다. 이와 같은 각 표시자들은 엘보의 위치를 신속하고 정확하게 설정하기 위한 것이다.

도 1은 90 도 엘보의 절단 경사각을 분할하여 도시한 예시도.

도 2는 종래의 자동 엘보 커팅기의 사시도.

도 3은 본 발명의 엘보커팅장치의 외관 사시도.

도 4는 경사각이 수평일 때의 상태를 도시한 본 발명의 엘보커팅장치의 부분 사시도.

도 5는 본 발명의 엘보커팅장치의 내부 구조를 보인 내측면 사시도.

도 6은 본 발명의 엘보커팅장치의 경사각 조절부의 구조를 보인 사시도.

도 7은 본 발명의 엘보커팅장치를 사용하여 엘보를 절단하는 모습을 보인 사용 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 엘보커팅장치 111: 수평 이동 스크류

112: 수평 이동 핸들 120: 경사판

121: 가이드 122: 바이트

123: 척 124: 반경 조절 스크류

125: 반경 조절 핸들 131: 경사 조절 핸들

132: 회전축 133: 호형 기어

134: 베어링 케이스 135: 웜기어축

140: 각도표시자 141: 센터표시자

150: 구동모터 151: 회전 테이블

Claims (2)

1. 구동모터(150)에 동력 연결되어 회전운동하는 회전판(151);

   상기 회전판 상에 설치되는 베드(140);

   상기 베드 상에 수평 이동 가능하게 설치되는 수평 이동체(110);

   상기 수평 이동체의 상단부에 축설되는 회전축(132)에 결합하여 상기 회전축의 회전에 따라 상·하로 원호 운동하여 경사각이 조절되는 경사판(120);

   상기 경사판 상에 설치되는 반경 조절 스크류(124)의 회전에 의하여 상기 경사판 상에 설치되는 가이드(121)를 따라 직선 이동하는 바이트(122)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 엘보커팅장치(100).
2. 제 1항에 있어서,

   상기 수평 이동체의 측면 상부에는 경사각 조절핸들이 설치되고, 상기 수평 이동체의 상부 내측 면에는 상기 경사각 조절핸들의 회전력을 전달받는 웜기어 및 이에 치합하는 것으로서 상기 회전축에 축설되는 호형 기어가 장착됨으로써 상기 경사각 조절핸들의 회전 조작에 따라 상기 경사판의 경사각이 조절되는 것을 특징으로 하는 엘보커팅장치.

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