KR101215455B1 - 고압용기의 저부크랙 커팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속파이프의 개구된 단부측을 스피닝머신의 성형롤러를 사용하여 라운드지게 봉합시킴으로서 튜브형 고압용기를 제조할 경우, 고압용기의 봉합된 저부 내측으로 돌출되는 크랙 부분을 제거시킬 수 있도록 한 커팅장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고압용기의 내부측으로 삽입이 가능한 파이프 형상의 축커버 선단에 저부크랙 제거용 밀링커터를 설치하되, 상기 밀링커터와 축커버의 사이에 주축용 스플라인기구 및 유압실린더가 구비된 커팅헤드를 설치하고, 상기 밀링커터의 외부측에는 크랙이 삽입되도록 고압용기의 저부 내측면과 밀착되는 커터하우징을 설치함에 따라, 주축에 의한 밀링커터의 회전과 유압실린더에 의한 밀링커터의 전,후방 이동으로 크랙의 제거가 가능한 커팅장치를 제공할 수 있도록 하며, 이로 인하여 고압용기의 저부크랙을 밀링커터에 의하여 보다 손쉽고 정확하게 제거할 수 있도록 함으로서, 고압용기의 사용에 따른 안전성과 제품의 사용수명을 크게 향상시킬 수 있도록 함은 물론, 저부크랙에 의하여 야기될 수 있는 고압용기의 폭발위험 또한 방지할 수 있도록 한 고압용기의 저부크랙 커팅장치에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 고압용기의 저부크랙 커팅장치(1)는, 파이프 형상의 축커버(2a)가 전방측에 연결 설치되고 하단측에 받침대(2b)가 제공되는 커팅기본체(2)와, 상기 커팅기본체(2)에 고정 설치되는 구동모터(3)와, 상기 축커버(2a)와 커팅기본체(2)의 중심부를 관통하여 설치되고 구동모터(3)의 동력으로 회전하는 주축(9)과, 상기 구동모터(3)의 회전을 주축(9)에 전달하는 전동수단(60)과, 상기 주축(9)의 선단측에 설치되어 밀링커터(17)의 회전 및 전,후방 이동을 지지하는 커팅헤드(10)를 포함하여서 이루어지며, 상기 커팅헤드(10)는, 주축(9) 선단의 스플라인(9a)이 후방 내측으로 삽입되는 스플라인보스(11)와, 상기 스플라인보스(11)의 외주면에 설치되어 스플라인보스(11)의 회전을 지지하는 베어링케이스(13)와, 상기 베어링케이스(13)의 외주면에 설치되어 축커버(2a)의 선단부와 연결되며 피스톤(16)의 작동에 따라 베어링케이스(13)를 전,후방으로 이동시키는 유압실린더(14)로 이루어지고, 상기 밀링커터(17)는 스플라인보스(11)의 전방면에 연결 설치되고, 상기 유압실린더(14)의 선단측에는 선단측에 고압용기(28)의 저부크랙(28a)이 삽입되는 크랙삽입부(19a)가 형성되고 하부면에 절삭편 배출공(19b)이 형성된 밀링커터용 커터하우징(19)이 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

고압용기의 저부크랙 커팅장치{Apparatus for cutting crack part on inner bottom of high-pressure tube container}

본 발명은 금속파이프의 개구된 단부측을 스피닝머신의 성형롤러를 사용하여 라운드지게 봉합시킴으로서 튜브형 고압용기를 제조할 경우, 고압용기의 봉합된 저부 내측으로 돌출되는 크랙 부분을 제거시킬 수 있도록, 고압용기의 내부측으로 삽입이 가능한 파이프 형상의 축커버 선단에 저부크랙 제거용 밀링커터를 설치하되, 상기 밀링커터와 축커버의 사이에 주축용 스플라인기구 및 유압실린더가 구비된 커팅헤드를 설치하고, 상기 밀링커터의 외부측에는 크랙이 삽입되도록 고압용기의 저부 내측면과 밀착되는 커터하우징을 설치함으로서, 주축에 의한 밀링커터의 회전과 유압실린더에 의한 밀링커터의 전,후방 이동으로 크랙의 제거작업이 가능토록 한 고압용기의 저부크랙 커팅장치를 제공하기 위한 것이다.

일반적으로 각종 가스를 고압으로 압축하여 저장시킬 수 있도록 한 튜브형의 고압용기는, 소정의 두께를 가지는 금속파이프의 양단부를 라운드(Round)지게 밀봉 형성시키되, 고압용기의 저부가 되는 일측 단부는 밀봉부가 되도록 하는 한편, 고압용기의 타측 단부는 압축가스의 저장 및 배출을 위하여 각종 밸브기구 등이 장착될 수 있는 네크(Neck: 목부위)로 형성된다.

상기와 같은 튜브형 고압용기를 제조하는 방법으로는, 소정 두께의 금속파이프를 성형기에 장착하여 금속파이프를 고속으로 회전시키는 한편, 가열기를 사용하여 성형이 요구되는 금속파이프의 단부측을 지속적으로 가열시킴과 동시에, 성형롤러를 좌,우로 1/4 회전 및 왕복 운동시켜 가열된 금속파이프의 단부측이 반구형이 되도록 밀어냄으로서, 금속파이프의 양단부가 라운드지게 봉합되도록 한 것을 들 수 있다.

이와 더불어, 본 출원인이 2003년 특허출원 제 31321호로 선출원하여 제 10-530900호로 특허 등록된 기술내용에서와 같이, 튜브형 고압용기의 소재가 되는 금속파이프를 고속으로 회전시킴과 동시에 그 봉합이 요구되는 단부측을 고온으로 가열시키고, 이와 같이 가열 및 회전되는 금속파이프의 단부측에 스피닝머신의 성형롤러를 밀착시켜 상기 성형롤러를 힌지식으로 각운동시킴으로서, 금속파이프의 양단부가 성형롤러에 의하여 라운드지게 봉합되도록 한 것 또한 대표적인 예로 들 수 있다.

상기와 같이 고압용기의 제조 공정에서 스피닝머신을 이용한 금속파이프의 저부봉합시, 고압용기의 저부 외측면은 스피닝머신의 성형롤러와 밀착 성형되므로 매끈한 표면으로 가공이 가능하지만, 고압용기의 저부 내측면은 금속파이프의 단부측이 밀려 들어가서 돌출되는 부분이 발생하게 되며, 이와 같이 돌출된 부분에 금속파이프의 단부가 완전하게 융착되지 못한 크랙이 존재하게 된다.

상기와 같이 고압용기의 제조 과정에서 고압용기의 저부 내측에 형성되는 크랙은, 고압용기의 내부에 저장되는 가스의 압력으로 인하여 고압용기의 저부 균열을 촉진시키는 요인이 되며, 이로 인하여 고압용기의 사용시 가스누출에 대한 안전성 및 고압용기 제품의 사용수명을 저하시키게 됨은 물론이고, 고압용기의 저부균열에 따른 폭발위험성 또한 높게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서는, 고압용기의 저부 내측면에 돌출된 크랙 부분을 절삭시켜 제거하는 한편, 고압용기의 저부 내측면이 매끈한 표면이 되도록 하여야 하는 데, 고압용기의 경우 그 직경이 작은 반면 길이가 길게 되는 튜브(파이프) 형상을 가지기 때문에, 저부크랙을 정확하게 제거하는 작업이 매우 까다롭게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 의한 고압용기의 저부크랙 커팅장치는, 고압용기의 내부측으로 삽입이 가능한 파이프 형상의 축커버 선단에 저부크랙 제거용 밀링커터를 설치하되, 상기 밀링커터와 축커버의 사이에 주축용 스플라인기구 및 유압실린더가 구비된 커팅헤드를 설치하고, 상기 밀링커터의 외부측에는 크랙이 삽입되도록 고압용기의 저부 내측면과 밀착되는 커터하우징을 설치함에 따라, 주축에 의한 밀링커터의 회전과 유압실린더에 의한 밀링커터의 전,후방 이동으로 크랙의 제거가 가능토록 함으로서, 고압용기의 저부크랙을 밀링커터에 의하여 보다 손쉽고 정확하게 제거할 수 있도록 하며, 이로 인하여 고압용기의 사용에 따른 안전성과 제품의 사용수명을 크게 향상시킬 수 있도록 함은 물론, 저부크랙에 의하여 야기될 수 있는 고압용기의 폭발위험 또한 방지할 수 있도록 하는 것을 그 기술적인 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에 따른 고압용기의 저부크랙 커팅장치는, 파이프 형상의 축커버가 전방측에 연결 설치되고 하단측에 받침대가 제공되는 커팅기본체와, 상기 커팅기본체에 고정 설치되는 구동모터와, 상기 축커버와 커팅기본체의 중심부를 관통하여 설치되고 구동모터의 동력으로 회전하는 주축과, 상기 구동모터의 회전을 주축에 전달하는 전동수단과, 상기 주축의 선단측에 설치되어 밀링커터의 회전 및 전,후방 이동을 지지하는 커팅헤드를 포함하여서 이루어지며, 상기 커팅헤드는, 주축 선단의 스플라인이 후방 내측으로 삽입되는 스플라인보스와, 상기 스플라인보스의 외주면에 설치되어 스플라인보스의 회전을 지지하는 베어링케이스와, 상기 베어링케이스의 외주면에 설치되어 축커버의 선단부와 연결되며 피스톤의 작동에 따라 베어링케이스를 전,후방으로 이동시키는 유압실린더로 이루어지고, 상기 밀링커터는 스플라인보스의 전방면에 연결 설치되고, 상기 유압실린더의 선단측에는 선단측에 고압용기의 저부크랙이 삽입되는 크랙삽입부가 형성되고 하부면에는 절삭편 배출공이 형성된 밀링커터용 커터하우징이 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베어링케이스의 후단부에는 주축과 동심원 형태로 배치되는 센서튜브가 연결 설치되고, 상기 센서튜브는 축커버를 따라 커팅기본체의 내부까지 연장 설치되며, 상기 센서튜브의 후단부와 커팅기본체의 내측면에는 밀링커터의 전,후방 이동폭을 제어하는 센서기구가 설치되는 것을 특징으로 하고, 상기 센서기구는, 커팅기본체의 내측면에 설치되는 센서브라켓과, 센서튜브의 후단부에 착탈 가능하게 조립 설치되는 센서클램퍼를 포함하여서 이루어지며, 상기 센서브라켓의 전방측과 상단측에는 센서스위치와 눈금자가 각각 설치되고, 상기 센서클램퍼에는 센서스위치용 접촉단자를 제공하는 센서암이 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 구동모터를 가동시켜 주축을 회전시킴에 따라, 스플라인보스가 밀링커터와 함께 고속으로 회전되도록 하는 동시에, 커팅헤드의 유압실린더를 가동시켜 밀링커터가 전,후방측으로 이동되도록 함으로서, 밀링커터에 의한 고압용기의 저부크랙 제거작업을 보다 손쉽고 정확하게 수행토록 하는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 고압용기의 저부 내측으로 돌출된 저부크랙 부분을 밀링커터에 의하여 매끈한 가공면으로 형성시킬 수 있음에 따라, 고압용기의 저부 강도가 크랙에 의하여 취약하게 되는 현상을 방지하는 효과가 있으며, 이로 인하여 고압용기의 사용에 따른 안전성과 제품의 사용수명을 크게 향상시킬 수 있음은 물론이고, 저부크랙에 의하여 야기될 수 있는 고압용기의 폭발위험 또한 미연에 방지하는 효과가 있다.

특히, 밀링커터의 전,후방 이동폭을 제어하는 센서기구를 적용시킨 경우에는, 밀링커터에 의한 저부크랙의 제거작업을 고압용기의 저부 두께에 맞추어 보다 더 손쉽고 정확하게 수행토록 하는 효과가 있는 한편, 저부크랙의 절삭가공면이 필요 이상으로 깊게 형성되지 않도록 하여 한층 더 우수한 품질과 안정성 및 사용수명을 가지는 고압용기 제품의 생산이 가능토록 함으로서, 제품의 대외경쟁력을 확보하는 측면에도 크게 기여할 수 있는 등의 매우 유용한 효과를 가지는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 고압용기의 저부크랙 커팅장치를 나타내는 측단면도.
도 2는 도 1의 A부 확대도.
도 3의 (가) 및 (나)는 밀링커터에 의한 저부크랙의 제거과정을 나타내는 설명도.
도 4의 (가) 및 (나)는 밀링커터의 이동폭을 조정하는 센서기구의 측면도 및 정단면도.
도 5는 본 발명의 커팅장치가 적용된 크랙제거설비의 일례를 나타내는 측면도.
도 6은 도 5의 정면도.
도 7은 도 5에서 장치대 부분만을 발췌하여 도시한 측단면도.
도 8은 용기배출실린더의 작동상태도.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 고압용기의 저부크랙 커팅장치(1)는 도 1 및 도 2에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 주축(9)의 지지를 위한 커팅기본체(2)와, 주축(9)의 구동을 위한 구동모터(3)와, 상기 구동모터(3) 및 주축(9)을 연결하는 전동수단(60)과, 주축(9)의 선단에 구비되는 커팅헤드(10)와, 상기 커팅헤드(10)의 선단에서 주축(9)과 연결 설치되는 밀링커터(17)와, 상기 밀링커터(17)의 커터하우징(19)을 포함하여서 이루어진다.

상기 커팅기본체(2)의 전방측에는 주축(9)의 보호를 위하여 파이프 형상의 축커버(2a)가 소정의 길이만큼 연장되는 한편, 커팅기본체(2)의 하단측에는 본 발명의 커팅장치(1)를 장착볼트(2c) 등에 의하여 요구하는 설비에 장착시킬 수 있도록 받침대(2b)가 제공되며, 상기 구동모터(3)는 도면상 커팅기본체(2)의 상부면에 고정 설치된 상태에서 전동수단(60)에 의하여 주축(9)과 연결 설치된다.

상기 전동수단(60)은, 구동모터(3)의 구동축(3a)에 설치되는 구동풀리(4)와, 커팅기본체(2)의 후방 벽체를 관통하여 연장되는 주축(9)의 단부에 설치되는 종동풀리(5) 및 각각의 풀리(4)(5)를 연결하는 전동벨트(6)로 이루어지며, 커팅기본체(2)의 후방 벽체에는 전동벨트(6)에 텐션(Tension)을 부여하기 위한 텐션풀리(7)가 풀리지지대(7a)에 의하여 연결 설치되는 한편, 상기 전동수단(60)의 보호를 위한 전동부커버(8)가 연결 설치되어 있다.

상기 전동수단(60)은 도면에 도시된 것 이외에도 체인과 스프라켓 또는 기어전동기구 등이 적용될 수 있으나, 저부크랙(28a)의 제거를 위하여 주축(9)과 밀링커터(17)의 고속회전이 필요하므로 풀리와 벨트를 이용한 전동기구를 적용시키는 것이 가장 바람직하며, 주축(9)이 커팅기본체(2)를 관통하는 부분에는 베어링(2d)과 같은 회전지지수단을 설치하는 것이 바람직하고, 상기 구동모터(3)의 위치는 도면에 도시된 위치 이외의 다른 위치에 설치될 수도 있다.

본 발명에 따른 커팅장치(1)의 요부를 이루는 구성요소로서, 상기 주축(9)의 선단측에는 주축(9)에 의한 밀링커터(17)의 회전 및 유압실린더(14)에 의한 밀링커터(17)의 전,후방 이동을 지지할 수 있도록 커팅헤드(10)가 제공되며, 상기 커팅헤드(10)의 선단측에는 밀링커터(17)를 외부측에서 보호하는 한편, 고압용기(28)의 저부 내측면과 밀착되어 저부크랙(28a)이 삽입되도록 하는 커터하우징(19)이 설치된다.

상기 커팅헤드(10)는 도 2에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 주축(9) 선단의 스플라인(9a)이 후방 내측으로 삽입되는 스플라인보스(11)와, 상기 스플라인보스(11)의 외주면에 설치되어 스플라인보스(11)의 회전을 지지하는 베어링케이스(13)와, 상기 베어링케이스(13)의 외주면에 설치되어 축커버(2a)의 선단부와 연결되는 한편, 피스톤(16)의 작동에 따라 베어링케이스(13)를 전,후방으로 이동시키는 유압실린더(14)로 이루어진다.

도면상 상기 주축(9) 선단의 스플라인(9a)이 스플라인보스(11)를 통하여 삽입되는 부분에 축전동용 키이(9b)가 개재되어 있으나, 통상적인 경우와 같이 별도의 키이(9b)를 사용하지 않고 스플라인(9a) 및 스플라인보스(11)가 직접 축전동 죠인트를 이루도록 할 수도 있으며, 상기 스플라인보스(11)는 베어링케이스(13)와 함께 스플라인(9a)을 따라 전,후 방향(축방향)으로 슬라이드 될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 베어링케이스(13)에는 스플라인보스(11)와 베어링케이스(13)의 사이에 개재되는 베어링(12)을 통하여 고속회전에 필요한 윤활유 등을 주입시킬 수 있도록 오일주입구(13a)가 형성되어 있으며, 스플라인보스(11)의 선단부는 밀링커터(17)의 장착을 위하여 베어링케이스(13)의 전방면을 통하여 노출되도록 설치되어 있다.

한편, 상기 유압실린더(14)는 베어링케이스(13)가 그 중심부를 관통하는 중공형(中空形) 실린더가 되는 한편, 도면상 유압실린더(14)의 후방측은 실린더헤드(15)에 의하여 밀폐되고, 유압실린더(14)의 전방측은 오링(O-ring) 등을 개재시킨 밀폐커버(27)에 의하여 밀폐되며, 상기 유압실린더(14)의 피스톤(16)은 베어링케이스(13)와 조립 설치된다.

따라서, 유압실린더(14)의 실린더헤드(15)에 제공된 2개의 유압포트(15a) (15b)를 통하여 유압을 주입 및 배출시키게 되면, 유압실린더(14)의 내부에서 피스톤(16)이 도면상 전,후 방향으로 이동하게 되며, 이로 인하여 피스톤(16)과 조립된 베어링케이스(13)와, 상기 베어링케이스(13)가 장착된 스플라인허브(11) 및 상기 스플라인허브(11)의 선단에 조립된 밀링커터(17)가 모두 피스톤(16)과 함께 스플라인(9a)을 따라 전,후 방향으로 이동 가능하게 된다.

상기 밀링커터(17)는 고압용기(28)의 저부크랙(28a)을 제거시킬 수 있도록 스플라인보스(11)의 전방면을 통하여 일정 길이만큼 돌출되도록 설치되기 때문에, 주축(9)의 고속회전력을 견디면서 밀링커터(17)에 의한 저부크랙(28a)의 제거작업을 보다 정확하게 수행할 수 있도록, 밀링커터(17)와 스플라인보스(11)와의 결합력을 최대한으로 확보하는 것이 필요하다.

이를 위하여, 도면에 도시된 바와 같이 상기 밀링커터(17) 자체가 스플라인보스(11)의 선단면에 조립되도록 하는 것과 더불어, 밀링커터(17)의 후단부측이 스플라인보스(11)의 선단부를 통하여 일정 깊이만큼 삽입되도록 한 다음, 스플라인보스(11)의 몸통 중앙부를 관통하는 막대볼트(18)에 의하여 밀링커터(17)가 스플라인보스(11)와 추가로 연결 설치되어 있다.

한편, 상기 유압실린더(14)의 선단측, 도면상 유압실린더(14)의 전방측에 설치된 밀폐커버(27)에는 커터하우징(19)이 연결 설치되는 바, 상기 커터하우징(19)은 밀링커터(17)를 외부에서 보호하는 파이프 형상을 가지는 한편, 고압용기(28)의 저부 내측면과 밀착되어 저부크랙(28a) 제거작업의 개시점을 지정하는 역할을 수행하며, 커터하우징(19)의 선단측에는 고압용기(28)의 저부크랙(28a)이 삽입되는 크랙삽입부(19a)가 형성되어 있다.

상기 크랙삽입부(19a)는 밀링커터(17)의 직경보다 크게 되도록 함으로서, 밀링커터(17)에 의한 저부크랙(28a)의 절삭제거시 밀링커터(17)의 선단측이 크랙삽입부(19a)를 통하여 고압용기(28)의 저부 내측 표면까지 이동될 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 상기 커터하우징(19)의 하부면에는 밀링커터(17)에 의하여 절삭된 저부크랙(28a)의 절삭편이 자동 배출될 수 있도록 배출공(19b)을 형성시키는 것이 바람직하다.

상기 밀링커터(17)는 원형 막대 형상의 몸통 선단에 저부크랙(28a)의 절삭을 위한 밀링가공용 절삭날부(17a)가 제공되도록 하되, 절삭날부(17a)가 제공된 밀링커터(17)의 선단면이 고압용기(28)의 저부 형상과 대응되는 반구형을 이루도록 하는 것이 바람직하며, 이러한 밀링커터(17) 또한 기계산업분야에 널리 사용되는 공지의 부품이 된다.

상기와 같은 본 발명의 커팅장치(1)에 의하면, 도 3의 (가) 및 (나)에 각각 도시된 바와 같이, 구동모터(3)를 가동시켜 주축(9)을 회전시킴에 따라, 스플라인보스(11)가 밀링커터(17)와 함께 고속으로 회전되도록 하는 동시에, 커팅헤드(10)의 유압실린더(14)를 가동시켜 밀링커터(17)가 전,후방측으로 이동되도록 함으로서, 밀링커터(17)에 의한 고압용기(28)의 저부크랙(28a) 제거작업을 손쉽고 정확하게 수행할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 최초 도 3의 (가)에 도시된 바와 같이 고압용기(28)의 저부 내측으로 돌출된 저부크랙(28a) 부분을 밀링커터(17)에 의하여 도 3의 (나)에 도시된 바와 같은 매끈한 가공면(28b)으로 형성시킬 수 있음에 따라, 고압용기(28)의 저부 강도가 크랙에 의하여 취약하게 되는 현상을 방지할 수 있으며, 이로 인하여 고압용기(28)의 사용에 따른 안전성과 제품의 사용수명을 크게 향상시킬 수 있음은 물론이고, 저부크랙(28a)에 의하여 야기될 수 있는 고압용기(28)의 폭발위험 또한 방지할 수 있는 것이다.

한편, 도 3의 (가)에 도시된 바와 같이 화살표 방향을 따라 밀링커터(17)를 전방으로 이동시켜 고압용기(28)의 저부크랙(28a)을 제거하는 과정에서, 작업자의 실수나 부주의로 말미암아 밀링커터(17)를 기준치보다 더 많이 이동시킬 경우, 고압용기(28)의 저부 두께를 기준으로 밀링커터(17)에 의한 가공면(28b)이 다소 깊게 패일 우려가 있으며, 이러한 경우에는 고압용기(28)의 저부 강도가 상대적으로 취약하게 되는 결과를 유발시키게 된다.

상기와 같은 우려를 해소하기 위해서는, 고압용기(28)의 종류별로 상이하게 되는 저부의 두께에 맞추어 밀링커터(17)의 이동폭을 적절하게 조정하는 것이 필요하며, 이를 위하여 본 발명의 다른 요부에 해당하는 구성요소로서의 센서기구가 제공되는 것이며, 상기 센서기구는 도 1에 도시된 바와 같이 베어링케이스(13)와 연결된 센서튜브(24)를 기초로 하여 커팅기본체(2)의 내부에 설치된다.

상기 센서튜브(24)는 연결플랜지(25)에 의하여 베어링케이스(13)의 후단부에연결 설치되고, 주축(9)의 외부에서 주축(9)과 동심원 형태로 배치되는 한편, 축커버(2a)를 따라 커팅기본체(2)의 내부까지 연장 설치되며, 상기 센서튜브(24)가 관통되는 커팅기본체(2)의 전방 벽체에는 센서튜브(24)의 축방향 이동을 가이드하는 가이드부시(2e)가 설치되어 있다.

그리고, 베어링케이스(13)와 센서튜브(24)를 연결하는 상기 연결플랜지(25)에는 가이드홈(25a)이 형성되고, 축커버(2a)와 유압실린더(14)를 연결하는 파이프 구조물의 내측 상단에는 상기 가이드홈(25a)으로 삽입되는 가이드레일(26)이 설치됨으로서, 주축(9)의 스플라인(9a)과 함께 밀링커터(17)의 전,후방 이동을 지지하는 추가적인 가이드수단을 제공하게 된다.

상기 센서기구는, 커팅기본체(2)의 내측면에 설치되는 센서브라켓(21)과, 센서튜브(24)의 후단부에 착탈 가능하게 조립 설치되는 센서클램퍼(22)를 포함하여서 이루어지는 커팅센서부(20)가 되며, 도 4의 (가) 및 (나)에 명확히 도시된 바와 같이, 상기 센서브라켓(21)의 전방측과 상단측에는 센서스위치(29)와 눈금자(23)가 각각 설치되고, 상기 센서클램퍼(22)에는 센서스위치(29)용 접촉단자(29a)를 제공하는 센서암(22a)이 돌출 형성되어 있다.

따라서, 유압실린더(14)의 작동에 따라 상기 베어링케이스(13)와 스플라인보스(11) 및 밀링커터(17)가 저부크랙(28a)의 제거를 위하여 전방측으로 이동하게 되면, 베어링케이스(13)와 연결된 센서튜브(24) 또한 베어링케이스(13)와 함께 전방측으로 이동하게 되며, 이러한 이동폭을 센서스위치(29) 및 센서암(22a)의 접촉단자(29a)가 측정함으로서, 저부크랙(28a)의 제거가 완료되는 시점에서 구동모터(3)의 작동을 중지시키는 한편, 유압실린더(14)에 의하여 밀링커터(17)가 후방측으로 복원되도록 하는 자동제어를 수행하게 된다.

상기 센서스위치(29)는 접촉단자(29a)가 근접함에 따라 발생하는 기전력으로 유압실린더(14) 및 구동모터(3)의 작동을 제어하는 방식이 될 수도 있고, 센서암(22a) 또는 접촉단자(29a)가 버튼식 센서스위치(29)를 누르는 것에 의하여 유압실린더(14) 및 구동모터(3)의 작동을 제어하는 방식이 될 수도 있으며, 이 외에도 다른 여러 가지 형태의 센서기구가 적용될 수 있음은 물론이다.

상기 눈금자(23)는 고압용기(28)의 저부측 두께에 맞추어 밀링커터(17)의 이동폭을 사용자가 미리 세팅하여 놓을 수 있도록 하는 수단이 되며, 이를 위하여 상기 센서클램퍼(22)의 하단에는 클램핑볼트(22b)가 설치됨으로서, 클램핑볼트(22b)를 풀어내고 조이는 작업에 의하여 센서클램퍼(22)의 위치를 센서튜브(24)를 따라 눈금자(23)의 범위내에서 임의대로 조정할 수 있게 된다.

상기와 같이 눈금자(23)를 기준으로 하여 센서클램퍼(22)의 위치를 변경시킴으로서, 센서스위치(29)와 접촉단자(29a)와의 거리, 즉 밀링커터(17)의 이동폭을 고압용기(28)의 저부측 두께에 맞추어 적절하게 조정시킬 수 있으며, 이로 인하여 저부크랙(28a)의 제거작업을 고압용기(28)의 저부 두께에 맞추어 보다 더 손쉽고 정확하게 수행할 수 있다.

뿐만 아니라, 저부크랙(28a)의 절삭제거시 밀링커터(17)에 의한 가공면(28b)이 필요 이상으로 깊게 패임에 따라 고압용기(28)의 저부측 강도가 상대적으로 취약하게 되는 현상 또한 방지할 수 있으며, 이로 인하여 보다 더 우수한 품질과 안정성 및 사용수명을 가지는 고압용기(28) 제품의 생산이 가능토록 함으로서, 제품의 대외경쟁력을 확보하는 측면에도 크게 기여할 수 있는 것이다.

상기와 같이 센서튜브(24)를 따라 센서클램퍼(22)의 위치를 변경시킴으로서 밀링커터(17)의 이동폭을 조정하는 세팅작업을 작업자가 보다 더 용이하게 수행할 수 있도록, 상기 커팅센서부(20)는 도 5에 도시된 바와 같이 커팅기본체(2)의 일측벽에 제공된 개구부를 통하여 외부로 노출되도록 하는 것이 바람직하며, 필요시 해당 개구부에 개폐도어 등을 설치하여 사용할 수도 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 커팅장치(1)가 적용된 고압용기의 저부크랙 제거설비의 일례를 나타낸 것으로서, 하부측 베이스(Base)가 되는 장치대(30)를 기초로 하여, 후방측(도면상 우측) 상부면에는 본 발명의 커팅장치(1)가 설치되는 한편, 전방측(도면상 좌측) 상부면을 따라서는 고압용기(28)의 이송을 위한 롤러컨베이어로서 다수 개의 용기이송롤러(35)가 롤러프레임(36)을 따라 일정한 간격을 두고 설치된다.

도 6과 도 7에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 최전방측에 위치하는 용기이송롤러(35)의 롤러스프라켓(35a)이 장치대(30)의 내부에 설치되는 롤러모터(34)의 구동스프라켓(34a)과 전동체인(34b)으로 연결되는 한편, 다른 나머지 용기이송롤러(35)에 제공된 한 쌍의 롤러스프라켓(35a)에 걸쳐 체인이 지그재그식으로 연결됨으로서, 롤러모터(34)의 동력에 의하여 각각의 용기이송롤러(35)가 롤러프레임(36)상에서 연동 회전할 수 있게 된다.

또한, 롤러모터(34)의 정방향 또는 역방향 회전에 의하여 고압용기(28)를 본 발명의 커팅장치(1)측으로 이송시키거나, 저부크랙(28a)의 제거작업이 이루어진 고압용기(28)를 커팅장치(1)로부터 빼낼 수 있으며, 고압용기(28)의 직경에 맞추어 용기의 센터와 주축(9)의 센터를 일치시킬 수 있도록, 용기이송롤러(35)용 롤러프레임(36)을 승하강시키는 승하강스크류잭(31)이 장치대(30)의 내부에 설치된다.

상기 승하강스크류잭(31)은 후단부에 핸들(33)이 구비된 스크류축(32)을 따라 도면상 2개가 설치되어 있고, 장치대(30)의 내측 중앙부에는 스크류축(32)의 회전을 지지하는 회전지지부(32a)가 제공되어 있으며, 각각의 승하강스크류잭(31)에 제공되는 승하강로드의 상단부에 용기이송롤러(35)용 롤러프레임(36)이 연결되는 바, 승하강스크류잭(31) 또한 기계산업분야에서 널리 사용되는 공지의 부품이다.

이와 더불어, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 장치대(30)의 중앙부측에는 소정의 높이만큼 수직 방향의 보조프레임(30a)이 설치되고, 상기 보조프레임(30a)의 내측 상단에는 저부크랙(28a)의 제거작업시 고압용기(28)를 견고하게 클램핑시키기 위한 용기클램핑장치(40)가 장치브라켓(41)에 매달리는 식으로 설치되어 있는 바, 상기 용기클램핑장치(40)는 본 출원인에 의하여 2010년 특허출원 제 39031호로 출원된 클램핑장치와 동일한 구성을 가지는 것이다.

상기 용기클램핑장치(40)는 클램핑모터(45)의 동력이 구동기어(42) 및 종동기어(43)를 거쳐 왼나사와 오른나사가 각각 형성된 이송스크류(46)(46a)로 전달되면, 상기 이송스크류(46)(46a)가 회전지지대(50)를 중심으로 자전하게 되는 한편, 이송스크류(46)(46a)에 조립된 스크류너트(47)(47a) 및 죠오커넥터(48)에 의하여 각각의 스크류너트(47)(47a)와 연결된 클램핑죠오(44)가 가이드레일(49)을 따라 벌어지거나 오므라드는 식으로 이동하여 고압용기(28)의 클램핑 작업을 수행할 수 있게 된다.

상기와 같이 컨베이어식 용기이송롤러(35)와 용기클램핑장치(40)를 본 발명의 커팅장치(1)와 함께 설치하여 사용하게 되면, 저부가 봉합된 고압용기 공급 → 가공센터조정 → 용기이송롤러 정회전 → 고압용기 클램핑 → 저부크랙 제거(밀링커터 회전 및 전,후방 이동) → 고압용기 클램핑 해제 → 용기이송롤러 역회전 → 고압용기 배출에 이르기까지의 일련의 과정을 단일설비에서 자동적으로 수행할 수 있게 된다.

이와 더불어, 저부크랙(28a)의 제거작업이 완료된 고압용기(28)를 외부로 자동 배출시킬 수 있도록, 도 7 및 도 8에 각각 도시된 바와 같이 상기 장치대(30)의 내부에는 용기배출실린더(37)가 상방향으로 경사지게 설치되는 한편, 각각의 용기이송롤러(35)의 사이에는 다수 개의 용기배출레버(39)가 배치되어 연결축(38)을 따라 연결 설치되어 있다.

상기 용기배출실린더(37)의 피스톤로드(37a)는 다수 개의 용기배출레버(39) 중 하나의 용기배출레버(39)와 링크죠인트(39a)를 이루도록 연결 설치되고, 상기 연결축(38)은 장치대(30)의 상부면에 제공된 축지지대(38a)에 의하여 회전 지지되도록 설치되며, 이로 인하여 용기배출실린더(37)의 작동에 따라 각각의 용기배출레버(39)가 일측(도 8에서 우측) 방향으로 각운동하여 고압용기(28)의 배출작동을 수행할 수 있는 것이다.

도 5 내지 도 8을 기초로 하여 설명된 것은, 본 발명에 따른 고압용기의 저부크랙 커팅장치(1)가 적용될 수 있는 하나의 대표적인 설비예를 제시한 것에 불과하며, 본 발명의 커팅장치(1)를 이용하여 고압용기(28)의 저부에 형성된 크랙의 제거작업을 수행할 수 있는 설비는 도 5 내지 도 8에 도시된 형태 이외에도 매우 다양한 형태로 구현이 가능함을 밝혀두는 바이다.

1 : 커팅장치 2 : 커팅기본체 2a : 축커버
2b : 받침대 2c : 장착볼트 2d,12 : 베어링
2e : 가이드부시 3 : 구동모터 3a : 구동축
4 : 구동풀리 5 : 종동풀리 6 : 전동벨트
7 : 텐션풀리 7a : 풀리지지대 8 : 전동부커버
9 : 주축 9a : 스플라인 9b : 키이
10 : 커팅헤드 11 : 스플라인보스 13 : 베어링케이스
13a : 오일주입구 14 : 유압실린더 15 : 실린더헤드
15a,15b : 유압포트 16 : 피스톤 17 : 밀링커터
17a : 절삭날부 18 : 막대볼트 19 : 커터하우징
19a : 크랙삽입부 19b : 배출공 20 : 커팅센서부
21 : 센서브라켓 22 : 센서클램퍼 22a : 센서암
22b : 클램핑볼트 23 : 눈금자 24 : 센서튜브
25 : 연결플랜지 25a : 가이드홈 26,49 : 가이드레일
27 : 밀폐커버 28 : 고압용기 28a : 저부크랙
28b : 가공면 29 : 센서스위치 29a : 접촉단자
30 : 장치대 30a : 보조프레임 31 : 승하강스크류잭
32 : 스크류축 32a : 회전지지부 33 : 핸들
34 : 롤러모터 34a : 구동스프라켓 34b : 전동체인
35 : 용기이송롤러 35a : 롤러스프라켓 36 : 롤러프레임
37 : 용기배출실린더 37a : 피스톤로드 38 : 연결축
38a : 축지지대 39 : 용기배출레버 39a : 링크죠인트
40 : 용기클램핑장치 41 : 장치브라켓 42 : 구동기어
43 : 종동기어 44 : 클램핑죠오 44a : 클램핑패드
45 : 클램핑모터 46,46a : 이송스크류 47,47a : 스크류너트
48 : 죠오커넥터 50 : 회전지지대 60 : 전동수단

Claims (4)

1. 파이프 형상의 축커버(2a)가 전방측에 연결 설치되고 하단측에 받침대(2b)가 제공되는 커팅기본체(2)와, 상기 커팅기본체(2)에 고정 설치되는 구동모터(3)와, 상기 축커버(2a)와 커팅기본체(2)의 중심부를 관통하여 설치되고 구동모터(3)의 동력으로 회전하는 주축(9)과, 상기 구동모터(3)의 회전을 주축(9)에 전달하는 전동수단(60)과, 상기 주축(9)의 선단측에 설치되어 밀링커터(17)의 회전 및 전,후방 이동을 지지하는 커팅헤드(10)를 포함하여서 이루어지며,
   상기 커팅헤드(10)는, 주축(9) 선단의 스플라인(9a)이 후방 내측으로 삽입되는 스플라인보스(11)와, 상기 스플라인보스(11)의 외주면에 설치되어 스플라인보스(11)의 회전을 지지하는 베어링케이스(13)와, 상기 베어링케이스(13)의 외주면에 설치되어 축커버(2a)의 선단부와 연결되며 피스톤(16)의 작동에 따라 베어링케이스(13)를 전,후방으로 이동시키는 유압실린더(14)로 이루어지고,
   상기 밀링커터(17)는 스플라인보스(11)의 전방면에 연결 설치되고, 상기 유압실린더(14)의 선단측에는 선단측에 고압용기(28)의 저부크랙(28a)이 삽입되는 크랙삽입부(19a)가 형성되고 하부면에 절삭편 배출공(19b)이 형성된 밀링커터용 커터하우징(19)이 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 고압용기의 저부크랙 커팅장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 베어링케이스(13)의 후단부에는 주축(9)과 동심원 형태로 배치되는 센서튜브(24)가 연결 설치되고, 상기 센서튜브(24)는 축커버(2a)를 따라 커팅기본체(2)의 내부까지 연장 설치되며,
   상기 센서튜브(24)의 후단부와 커팅기본체(2)의 내측면에는 밀링커터(17)의 전,후방 이동폭을 제어하는 센서기구가 설치되는 것을 특징으로 하는 고압용기의 저부크랙 커팅장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 센서기구는, 커팅기본체(2)의 내측면에 설치되는 센서브라켓(21)과, 센서튜브(24)의 후단부에 착탈 가능하게 조립 설치되는 센서클램퍼(22)를 포함하여서 이루어지며,
   상기 센서브라켓(21)의 전방측과 상단측에는 센서스위치(29)와 눈금자(23)가 각각 설치되고, 상기 센서클램퍼(22)에는 센서스위치(29)용 접촉단자(29a)를 제공하는 센서암(22a)이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 고압용기의 저부크랙 커팅장치.

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