KR101032734B1 - 파이프의 홈 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프의 홈 가공장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파이프의 유동을 방지하여 일정한 위치, 깊이, 폭으로 홈을 형성할 수 있고, 홈 가공작업이 쉽고, 간단하며 신속하게 이룰 수 있게 되어 생산력을 증대시킬 수 있는 파이프의 홈 가공장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 파이프의 홈 가공장치에 있어서, 파이프가 장착되고, 구동수단으로부터 구동력을 제공받아 회동되는 회동부와; 승강동작되고, 회동부에 장착된 파이프의 상부측에 접하여 하부측으로 가압하는 가압부; 및 가압부에 의해 가압되는 파이프의 외면에 접하고, 회동부의 동작에 따라 회동되는 파이프의 둘레를 따라 홈을 형성하는 홈형성부; 를 포함하는 파이프의 홈 가공장치를 제공한다.

파이프, 홈, 회동부, 가압부, 홈형성부, 링분리부, 벌어짐방지링, 지그

Description

파이프의 홈 가공장치{GROOVE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 파이프의 홈 가공장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파이프의 유동을 방지하여 일정한 위치, 깊이, 폭으로 홈을 형성할 수 있고, 홈 가공작업이 쉽고, 간단하며 신속하게 이룰 수 있게 되어 생산력을 증대시킬 수 있는 파이프의 홈 가공장치에 관한 것이다.

일반적으로 파이프를 연결시키기 위한 방법으로는 각 파이프의 단부를 서로 맞대어 용접 결합시키는 방법과, 각 파이프의 단부에 볼트공을 구비하는 플랜지를 결합시키고 각각의 플랜지를 체결볼트로 결합시키는 방법과, 각 파이프의 단부에 나사산을 형성시켜 결합너트로써 결합시키는 방법등이 이용되고 있다.

그러나 이와 같은 방법들은 파이프의 결합 작업에 고도의 숙련공과 많은 장비가 요구되고, 넓은 작업 공간을 필요로 하며, 점검 교환 작업이 난해한 문제점이 있는 것이다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연결시킬 파이프의 단부에 홈을 형성한 후 형성된 홈에 클램프를 체결시켜 파이프를 연결시키는 홈 조인트 방법이 널리 이용되고 있다.

이와 같은 홈 조인트 방법으로 파이프를 연결시키기 위하여는 필수적으로 연결시킬 각 파이프의 단부에 일정한 깊이의 홈을 형성해야만 된다.

이를 위해 홈 가공장치가 사용되고 있는데, 종래의 홈 가공장치는 파이프를 끼워서 지지하는 회전체와, 파이프를 가압하여 홈을 내는 가압롤을 포함하여 구성된다.

그러나, 이러한 종래의 홈 가공장치는 직선형 파이프에 적용할 수 있을 뿐 곡선형 파이프, 예를 들어 엘보우 파이프에는 적용하기 어려웠으며 특히, 홈 형성시 파이프가 유동하여 일정한 위치, 깊이, 폭으로 홈을 형성하기 어렵다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하고자, 대한민국 실용신안등록 제307128호 "엘보우의 그루브홈 가공장치"에는 엘보우 파이프의 유동을 어느 정도 방지할 수 있도록 하는 기술이 개시되어 있다.

하지만, 이러한 "엘보우의 그루브홈 가공장치"를 사용하더라도 파이프의 유동의 발생을 방지하기는 어려워 일정한 위치, 깊이, 폭으로 홈을 형성하기 어렵다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 파이프의 홈 가공장치에서 기인되는 제반 문제점을 해결 보완하기 위한 것으로,

본 발명의 목적은 파이프의 유동을 방지하여 일정한 위치, 깊이, 폭으로 홈을 형성할 수 있는 파이프의 홈 가공장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 홈 가공작업이 쉽고, 간단하며 신속하게 이룰 수 있게 되어 생산력을 증대시킬 수 있는 파이프의 홈 가공장치를 제공하는 데 있다.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 파이프의 홈 가공장치에 있어서, 파이프가 장착되고, 구동수단으로부터 구동력을 제공받아 회동되는 회동부와; 승강동작되고, 회동부에 장착된 파이프의 상부측에 접하여 하부측으로 가압하는 가압부; 및 가압부에 의해 가압되는 파이프의 외면에 접하고, 회동부의 동작에 따라 회동되는 파이프의 둘레를 따라 홈을 형성하는 홈형성부; 를 포함하는 파이프의 홈 가공장치를 제공한다.

파이프에는 홈의 형성에 따른 말단측의 벌어짐을 방지하도록 벌어짐방지링이 장착되도록 구성될 수 있다.

벌어짐방지링은 파이프에 홈이 형성된 후 링분리부에 의해 분리되며, 링분리부는, 벌어짐방지링이 장착된 파이프가 장착되어 승강되는 파이프장착수단; 및 파 이프장착수단에 장착된 파이프에 근접하도록 동작되고, 파이프장착수단의 동작에 따라 파이프에 장착된 벌어짐방지링이 걸림되어 파이프로부터 분리되도록 하는 분리수단; 을 포함하여 구성될 수 있다.

파이프와 가압부 사이에는 지그가 배치되고, 지그는, 파이프의 종류 또는 형상에 따라 파이프에 장착되거나, 가압부에 장착되도록 구성될 수 있다.

지그 중 파이프에 장착되는 지그는, 파이프의 말단측에 끼워지는 끼움부재; 및 끼움부재와 연결되고, 지면에 대해 수평하게 배치되며, 가압부의 동작에 따라 가압부와 접하여 가압되는 수평부재; 를 포함하도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 파이프의 홈 가공장치에 의하면, 파이프의 유동을 방지하여 일정한 위치, 깊이, 폭으로 홈을 형성할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 홈 가공작업이 쉽고, 간단하며 신속하게 이룰 수 있게 되어 생산력을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 이들 도면은 예시적인 목적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프의 홈 가공장치의 전체적인 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 홈형성장치의 정면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 홈형성장치를 다른 각도에서 본 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 파이프(200)의 홈 가공장치(100)는 크게 회동부(110)와 가압부(120), 홈형성부(130)를 포함하여 구성된다.

회동부(110)는 파이프(200)가 장착되는 장착수단(114)이 형성되고, 구동수단(112)으로부터 구동력을 제공받아 회동되어 장착수단(114)에 장착된 파이프(200)를 회동시키는 구성요소이다. 장착수단(114)에는 하기에 서술하는 홈형성부(130)에 대응되어 파이프(200)에 홈을 형성하기 위한 가공홈(도 6의 114a)이 마련되어 있다.

가압부(120)는 승강동작되고, 회동부(110)에 장착된 파이프(200)의 상부측에 접하여 하부측으로 가압하여 파이프(200)의 유동을 방지하게 된다. 이러한 가압부(120)는 크게 승강동작되는 제1 실린더(122)와, 전술한 회동부(110)에 가깝게 제1 실린더(122)의 말단에 형성되는 가압부재(124)를 포함하여 구성된다.

이때, 파이프(200)의 종류나 형상 등에 따라 회동부(110)에 장착되는 파이프(200)와 가압부(120) 사이에는 지그(220)가 배치된다. 이러한 지그(220)는 파이프(200)에 홈을 형성하고자 파이프(200)를 고정, 즉 유동하지 않도록 가압부(120)로 가압하는데 있어서, 파이프(200)의 종류나 형상에 구애받지 않고 가압할 수 있도록 하기 위해 배치되는 것이다. 이러한 지그(220)에 대한 설명은 하기에서 서술하기로 한다.

홈형성부(130)는 가압부(120)에 의해 가압되는 파이프(200)의 외면에 접하고, 회동부(110)의 동작에 따라 회동되는 파이프(200)의 둘레를 따라 홈을 형성하 는 구성요소이다.

이러한 홈형성부(130)는 제2 실린더(132)와 몸체(134), 홈형성부재(136)를 포함하여 구성되는데, 제2 실린더(132)는 전후로 동작되어 하기에 서술하는 홈형성부재(136)가 파이프(200)에 접하거나 소정 간격 떨어지도록 하게 된다. 그리고 몸체(134)는 한쪽에 제2 실린더(132)가 연결됨으로써 제2 실린더(132)의 동작에 따라 전후로 이동가능하게 배치되며, 홈형성부재(136)는 몸체(134)의 다른 쪽에 형성되어 별도의 구동수단(136a)으로부터 기어(136b)를 통해 구동력을 전달받아 회전하며, 제2 실린더(132)의 동작에 따라 회동부(110)의 가공홈(도 6의 114a)에 대응되어 파이프(200)에 홈을 형성하게 된다. 이때 몸체(134)는 레일(134a)을 따라 이동되도록 하여 홈형성부재(136)의 유동을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 본 발명에 따른 파이프(200)의 홈 가공장치(100)는 전술한 구성만으로도 가능하나, 도 1에 도시된 바와 같이 링분리부(140)가 포함될 수 있다.

즉, 파이프(200)의 단부에 홈을 형성하게 되면, 개방되어 있는 파이프(200)의 말단측이 벌어지는 문제가 발생하게 된다. 이에, 본 발명에서는 벌어짐방지링(210)을 파이프(200)의 말단측에 장착함으로써 홈의 형성에 따른 파이프(200)의 말단측이 벌어지는 것을 방지하게 된다. 이러한 벌어짐방지링(210)은 파이프(200)의 벌어짐을 방지할 뿐만 아니라 파이프(200)가 유동하지 않도록 보조적으로 지지하여 파이프(200)가 회동부(110)의 장착수단(114)에 안정적으로 장착되도록 함으로써 파이프(200)에 형성되는 홈이 일정하게 형성될 수 있게 한다. 또한, 예기치 않은 외력 등에 의해 파이프(200)나 홈형성부(130)가 유동하더라도 벌어짐방지 링(210)에 의해 홈형성부재(136)가 장착수단(114) 방향으로 움직이는 것이 방지되므로 파이프(200)의 불량률을 현저히 낮출 수 있게 된다.

이와 같이 벌어짐방지링(210)을 장착한 상태에서 파이프(200)에 홈을 형성하게 되면, 파이프(200)의 말단측이 벌어지는 것은 방지할 수 있게 되나 벌어짐방지링(210)을 파이프(200)에서 쉽게 분리하기가 어려워진다.

이에, 망치 등을 이용하여 벌어짐방지링(210)을 분리할 수도 있으나 작업의 효율성이 떨어지는 등의 문제가 있다.

따라서, 본 발명에서는 벌어짐방지링(210)을 손쉽게 분리할 수 있는 링분리부(140)를 포함시키게 되어 실질적으로는 홈을 형성하는 홈형성장치와 링을 분리하는 링분리장치(링분리부)로 구성되는 것이다. 여기서, 도 1에 도시된 바와 같이 파이프(200)의 홈 가공장치(100)를 홈형성장치와 링분리장치로 구분해놓은 것은 작업의 효율성을 높이고, 공간을 활용하기 위한 것일 뿐이며, 홈형성장치와 링분리장치를 하나의 장치로 구성할 수도 있다.

도 4는 도 1에 도시된 링분리부의 정면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 링분리부(140)는 크게 파이프장착수단(142) 및 분리수단(144)을 포함하여 구성된다. 여기서, 링분리부(140)에도 구동력을 제공하는 구동수단이나 실린더 등이 포함되어 구성되나, 일반적인 기술이므로 링분리부(140)를 구성하는 주요 구성요소를 위주로 설명한다.

파이프장착수단(142)은 벌어짐방지링(210)이 장착된 파이프(200)가 장착되어 승강되는 구성요소이다.

분리수단(144)은 파이프장착수단(142)의 양측에 배치되어 파이프장착수단(142)에 장착된 파이프(200)에 근접하도록 동작되고, 파이프장착수단(142)의 상승동작에 따라 파이프(200)에 장착된 벌어짐방지링(210)이 걸림되어 파이프(200)로부터 분리되도록 하게 된다.

도 5의 (a) 내지 (c)는 파이프와, 파이프의 형상에 따라 사용되는 지그를 나타낸 사시도이다.

도 5를 살펴보면, 파이프(200)의 종류나 형상에 구애받지 않고 가압하여 파이프(200)에 일정한 위치, 깊이, 폭으로 홈을 형성할 수 있도록 하기 위한 지그(220)가 도시되어 있다.

이러한 지그(220)는 파이프(200)의 종류나 형상에 따라 그에 해당하는 지그(220)가 각각 마련된다.

즉, 도 5의 (a)에서는 곡선형 파이프(200) 중 90도의 엘보우 파이프와 그에 해당하는 지그(220)가 도시되어 있으며, 도 5의 (b)에서는 곡선형 파이프(200) 중 45도의 엘보우 파이프와 그에 해당하는 지그(220), 그리고 도 5의 (c)에서는 일자형 파이프(200)와 그에 해당하는 지그(220)가 도시되어 있다.

이와 같은 지그(220) 중 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 곡선형 파이프(200, 90도 엘보우 파이프 및 45도 엘보우 파이프)의 지그(220)는 파이프(200)에 장착되고, 도 5의 (c)에 도시된 직선형 파이프(200)의 지그(220)는 가압부(120)의 가압부재(124)에 장착되어 사용된다.

특히, 곡선형 파이프(200)에 장착되는 지그(220)는 파이프(200)의 말단측에 끼워지는 끼움부재(222)와, 끼움부재(222)와 연결되고 지면에 대해 수평하게 배치되며 가압부(120)의 동작에 따라 가압부(120)와 접하여 가압되는 수평부재(224)로 이루어져 곡선형 파이프(200)의 각도에 상관없이 가압부(120)가 곡선형 파이프(200)를 가압하여 유동하지 않도록 할 수 있게 되는 것이다.

그리고 직선형 파이프(200)의 지그(220)는 가압부재(124)에 장착하여 사용할 수 있도록 결합부재(226)가 형성된다.

이하에서는 이러한 구성에 따른 본 발명에 따른 파이프의 홈 가공장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 6의 (a) 내지 (c)와 도 7의 (a) 내지 (d)는 파이프의 홈을 가공하는 상태를 나타낸 제1 실시예에 따른 동작도로써, 제1 실시예에서는 곡선형 파이프 중 90도 엘보우 파이프에 홈을 형성하는 것을 나타내었다.

먼저, 90도 엘보우 파이프(200)에 홈을 형성하기 위해 벌어짐방지링(210)과 90도 엘보우 파이프(200)에 해당하는 지그(220)를 각각 파이프(200)의 말단측에 장착한다.

그리고 도 6의 (a)와 같이 벌어짐방지링(210)과 지그(220)가 장착된 90도 엘보우 파이프(200)를 회동부(110)의 장착수단(114)에 장착하게 된다.

이후, 도 6의 (b)에 도시된 것처럼 가압부(120)가 하강하여 지그(220)의 상측에 접하면서 가압함으로써 파이프(200)가 유동하지 않도록 방지하게 된다. 이러 한 상태에서 홈형성부(130), 즉 제2 실린더(132)의 동작에 따라 몸체(134)의 홈형성부재(136)가 파이프(200) 측으로 전진하여 접함으로써 가압하게 되면 홈형성부재(136)와 회동부(110)가 회동하게 된다. 즉, 홈형성부재(136)와 파이프(200)가 서로 반대 방향으로 여러 바퀴 회동하면서 파이프(200)에 홈이 형성된다.

다음, 파이프(200)에 홈이 형성되면 홈형성부(130)는 파이프(200)로부터 떨어지도록 후진되고, 가압부(120)는 상승 동작되어 파이프(200)로부터 떨어지게 되며, 파이프(200)를 회동부(110)로부터 이탈시켜 지그(220)를 분리하게 되면 벌어짐방지링(210)이 장착된 상태의 홈이 형성된 파이프(200)를 얻게 된다.

이러한 파이프(200)는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 링분리부(140)의 파이프장착수단(142)에 장착되어 벌어짐방지링(210)을 분리하기 위한 작업에 들어가게 되며, 도 7의 (b)에 나타나는 것처럼 분리수단(144)이 파이프(200)의 직경에 따라 파이프(200)로부터 소정간격 떨어져 근접한 위치로 돌출된다.

그리고 도 7의 (c)와 같이 파이프장착수단(142)을 상승시키게 되면 파이프(200)는 분리수단(144)과는 상관없이 상승하게 되나, 벌어짐방지링(210)은 돌출되어 있는 분리수단(144)에 걸림됨으로써 도 7의 (d)와 같이 파이프(200)로부터 분리되어 홈이 형성된 파이프(200)만을 얻게 되는 것이다.

도 8의 (a) 내지 (c)는 파이프의 홈을 가공하는 상태를 나타낸 제2 실시예에 따른 동작도이며, 제2 실시예에서는 곡선형 파이프 중 45도 엘보우 파이프에 홈을 형성하는 것이다.

도 8의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 45도 엘보우 파이프(200)에 홈을 형성하는 과정은 전술한 90도 엘보우 파이프(200)에 홈을 형성하는 제1 실시예와 동일하게 실시된다.

즉, 곡선형 파이프(200)에 홈을 형성하는 것에 대한 내용은 90도 엘보우 파이프(200)나 45도 엘보우 파이프(200) 외에 다른 각을 갖는 곡선형 파이프(200)가 모두 대동소이하게 진행되며, 단지 곡선형 파이프(200)의 각도에 따라 사용되는 지그(220)가 달라지게 된다.

그리고, 링분리부(140)를 사용하여 파이프(200)에 장착되어 있는 벌어짐방지링(210)을 분리하는 것은 전술한 제1 실시예와 동일하게 진행되므로 제2 실시예와 하기의 제3 실시예에서는 벌어짐방지링(210)의 분리 과정에 대한 설명을 생략하기로 한다.

한편, 도 9의 (a) 내지 (c)는 파이프의 홈을 가공하는 상태를 나타낸 제3 실시예에 따른 동작도이다. 제3 실시예에서는 직선형 파이프에 홈을 형성하는 것을 나타낸 것이다.

도 9의 (a)를 참조하면, 곡선형 파이프(200)를 사용하는 제1 및 제2 실시예와는 달리 직선형 파이프(200)에 홈을 형성하기 위해서는 지그(220)를 가압부(120)에, 즉 결합부재(226)를 가압부재(124)에 장착하게 된다. 이때, 지그(220)는 홈을 형성하고자 하는 직선형 파이프(200)의 직경보다 큰 직경을 갖는 지그(220)를 사용하게 된다.

이후의 홈 형성과정은 전술한 제1 및 제2 실시예와 동일하게 이루어지며, 파이프(200)에 홈이 형성된 후 가압부(120)가 상승 동작되어 파이프(200)로부터 떨어지게 되면 가압부(120)에 장착되어 있는 지그(220) 또한 파이프(200)로부터 떨어지게 되어 별도의 지그(220) 분리 과정없이 벌어짐방지링(210)이 장착된 상태의 홈이 형성된 파이프(200)를 얻게 되며, 링분리부(140)를 이용하여 벌어짐방지링(210)을 분리하게 되면 파이프(200)의 홈 가공과정이 완료된다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프의 홈 가공장치의 전체적인 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 홈형성장치의 정면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 홈형성장치를 다른 각도에서 본 사시도이다.

도 4는 도 1에 도시된 링분리부의 정면도이다.

도 5의 (a) 내지 (c)는 파이프와, 파이프의 형상에 따라 사용되는 지그를 나타낸 사시도이다.

도 6의 (a) 내지 (c)와 도 7의 (a) 내지 (d)는 파이프의 홈을 가공하는 상태를 나타낸 제1 실시예에 따른 동작도이다.

도 8의 (a) 내지 (c)는 파이프의 홈을 가공하는 상태를 나타낸 제2 실시예에 따른 동작도이다.

도 9의 (a) 내지 (c)는 파이프의 홈을 가공하는 상태를 나타낸 제3 실시예에 따른 동작도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 홈 가공장치 110: 회동부

112, 136a: 구동수단 114: 장착수단

114a: 가공홈 120: 가압부

122: 제1 실린더 124: 가압부재

130: 홈형성부 132: 제2 실린더

134: 몸체 134a: 레일

136: 홈형성부재 136b: 기어

140: 링분리부 142: 파이프장착수단

144: 분리수단 200: 파이프

210: 벌어짐방지링 220: 지그

222: 끼움부재 224: 수평부재

226: 결합부재

Claims (5)

1. 파이프의 홈 가공장치에 있어서,

   파이프가 장착되고, 구동수단으로부터 구동력을 제공받아 회동되는 회동부와;

   승강동작되고, 상기 회동부에 장착된 파이프의 상부측에 접하여 하부측으로 가압하는 가압부; 및

   상기 가압부에 의해 가압되는 상기 파이프의 외면에 접하고, 상기 회동부의 동작에 따라 회동되는 상기 파이프의 둘레를 따라 홈을 형성하는 홈형성부; 를 포함하되,

   상기 파이프에는 상기 홈의 형성에 따른 말단측의 벌어짐을 방지하도록 벌어짐방지링이 장착되고,

   상기 벌어짐방지링은 상기 파이프에 홈이 형성된 후 링분리부에 의해 분리되며,

   상기 링분리부는,

   상기 벌어짐방지링이 장착된 파이프가 장착되어 승강되는 파이프장착수단; 및

   상기 파이프장착수단에 장착된 상기 파이프에 근접하도록 동작되고, 상기 파이프장착수단의 동작에 따라 상기 파이프에 장착된 상기 벌어짐방지링이 걸림되어 상기 파이프로부터 분리되도록 하는 분리수단;

   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프의 홈 가공장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 파이프와 상기 가압부 사이에는 지그가 배치되고,

   상기 지그는,

   상기 파이프의 종류 또는 형상에 따라 상기 파이프에 장착되거나, 상기 가압부에 장착되는 것을 특징으로 하는 파이프의 홈 가공장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 지그 중 상기 파이프에 장착되는 지그는,

   상기 파이프의 말단측에 끼워지는 끼움부재; 및

   상기 끼움부재와 연결되고, 지면에 대해 수평하게 배치되며, 상기 가압부의 동작에 따라 상기 가압부와 접하여 가압되는 수평부재;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프의 홈 가공장치.
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5. 삭제

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