KR101447002B1 - 피복관 및 전열관 면취용 디버링툴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 튜브의 외면, 내면, 전면을 면취하기 위한 디버링툴(Deburring Tool)에 관한 것으로, 회전축에 결합되어 회전구동되는 몸체부; 상기 몸체부의 일단부에 돌출형성되고, 돌출된 상부에 분리, 결합이 가능한 제1절삭팁(Tip)이 경사지게 장착된 제1절삭부; 상기 몸체부의 일단부에 내면으로 돌출형성되고, 돌출된 상부에 분리, 결합이 가능한 제2절삭팁(Tip)이 경사지게 장착된 제2절삭부; 및 상기 몸체부의 일단부에 돌출형성되며, 상기 제1절삭부와 제2절삭부에 일체로 연결되고, 돌출된 상부에 분리, 결합이 가능한 제3절삭팁(Tip)이 길이방향으로 장착된 제3절삭부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따른 효과에 대하여 살펴보면, 튜브의 외면, 내면, 전면에 발생하는 버어(Burr)를 제거하기 위한 디버링툴(Deburring Tool)에 관한 것으로써, 몸체와 절삭팁이 일체형 툴로 서로 분리, 결합이 가능하도록 개선하여 절삭과정에서 팁(Tip)의 마모 및 파손이 발생될 경우 신속한 교체가 가능하고, 이에 따른 교체비용 및 시간이 저감되는 등 작업효율을 향상시킬 수 있다.

Description

피복관 및 전열관 면취용 디버링툴{DEBURRING TOOL FOR REMOVING BURRS ON THE CLADDING TUBE AND STEAM GENERATOR TUBE}

본 발명은 원자력연료 피복관 및 전열관의 외면, 내면, 전면을 면취하는 디버링툴(Deburring Tool)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원자력발전소 등에서 사용되는 튜브 등의 제조공정중 발생하는 버어(Burr)를 제거하기 위한 디버링툴(Deburring Tool)의 발명에 대한 것이다.

본 발명은 몸체와 절삭팁(Tip)을 서로 분리, 결합이 가능하도록 개선하여 툴 제작비용을 절감시키고 팁(Tip)의 마모 및 파손시 교체비용 및 시간을 저감하여 업무효율을 향상시키기 위한 튜브의 외면, 내면, 전면을 절삭하는 디버링툴(Deburring Tool)에 관한 것이다.

경수로의 원자로에서 연료 어셈블리에는 중성자 흡수 특성이 낮은 지르코늄 합금을 포함하는 소재를 사용하게 되며, 예를 들어 지르코늄 합금의 피복관 또는 인코넬 전열관과 같은 튜브형 제품은 일반적으로 성형 및 기계적 가공에 의해 잉곳으로부터 얻은 봉의 압출에 의해 제조된다.

한편, 튜브형 제품을 소정 사이즈의 튜브로 제작하기 위하여 필거장치에 의해 연성 튜브의 직경을 축방향으로 연신시키고 감소시키게 되며, 이러한 필거공정에서 자동공급장치에 의해 튜브가 이송되는 과정에서 튜브 끝 갈라짐(split)이 발생할 경우에는 장비가 비상으로 정지하는 상황이 발생하기 때문에 튜브 끝의 버어(Burr)는 철저한 관리가 요구된다.

일반적으로 이런 종류의 튜브 제조공정 과정에서 발생되는 버어(Burr)를 제거하기 위하여 디버링툴이 사용된다.

선행기술문헌들의 예를 보면 대한민국공개특허공보 제10-2011-0070983호의 "핵연료봉용 피복관 및 피복관을 생산하는 방법 및 장치", 대한민국등록실용신안공보 제20-0308445호의 "파이프의 용접비드 제거용 바이트" 등이 있다.

종래의 튜브의 외면, 내면, 전면을 절삭하는 디버링툴은 도 1에 도시된 바와 같이, 회전축이 몸체부(10)의 중앙에 형성된 장착홈(11)에 결합된다.

몸체부(10)의 상부에는 경사진 외면절삭부(20)가 돌출형성된다.

외면절삭부(20)는 튜브가 밀착된 상태에서 외면절삭부(20)의 경사진 면으로 외면에 발생된 버어(Burr)를 제거한다.

또한, 몸체부(10)에는 외면절삭부(20)와 같이 상부가 경사진 내면절삭부(30)가 일단부 중앙에 돌출형성된다.

내면절삭부(30)는 밀착된 튜브의 내면에 삽입되어 내면에 발생된 버어(Burr)를 제거한다.

또한, 몸체부(10)에는 외면절삭부(20)와 내면절삭부(30)의 사이에 약간의 깊이를 갖는 전면절삭부(40)가 형성된다.

전면절삭부(40)는 외면절삭부(20), 내면절삭부(30)와 함께 디버링툴에 밀착된 튜브의 전면에 발생한 버어(Burr)를 제거한다.

그러나, 이러한 종래의 디버링툴(Deburring Tool)은 필거링 후에 냉간압연으로 인한 가공 경화된 튜브의 양쪽 끝단을 디버링하기 때문에 디버링툴의 마모가 심하며, 특히 절삭팁이 몸체와 일체형으로 구성됨에 따라서 디버링(Deburring)작업시 외면, 내면, 전면 절삭면 중 어느 한 쪽면이라도 마모되거나 파손되면 디버링툴(Deburring Tool) 전체를 교체해야 하는 문제점이 있다.

또한, 디버링툴(Deburring Tool) 전체를 교체할 때 소요되는 비용 및 시간 발생으로 업무효율이 저하되는 문제점도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 튜브 제조시 외면, 내면, 전면에 발생하는 버어(Burr)를 제거하기 위한 디버링툴(Deburring Tool)에 관한 것으로써, 몸체와 절삭팁(Tip)이 일체형인 툴을 서로 분리, 결합이 가능한 분리형 툴로 개선하여 튜브의 외면, 내면, 전면을 절삭과정에서 팁(Tip)의 마모 및 파손이 발생될 경우 신속하게 교체가 가능하고, 이에 따른 교체비용 및 시간이 저감시키는 등 작업효율을 향상시키기 위한 디버링툴을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 회전축에 결합되어 회전구동되는 몸체부; 상기 몸체부의 일단부에 돌출형성되고, 돌출된 상부에 분리, 결합이 가능한 제1절삭팁(Tip)이 경사지게 장착된 제1절삭부; 상기 몸체부의 일단부에 내면으로 돌출형성되고, 돌출된 상부에 분리, 결합이 가능한 제2절삭팁(Tip)이 경사지게 장착된 제2절삭부; 및 상기 몸체부의 일단부에 돌출형성되며, 상기 제1절삭부와 제2절삭부에 일체로 연결되고, 돌출된 상부에 분리, 결합이 가능한 제3절삭팁(Tip)이 길이방향으로 장착된 제3절삭부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 튜브의 외면, 내면, 전면을 절삭하는 디버링툴(Deburring Tool)에 의하여 달성된다.

여기서, 상기 제2절삭팁(Tip)은 상기 제1절삭팁(Tip)보다 몸체에 결합되는 상기 회전축에 가까이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 제3절삭부는 다른 두 절삭부보다 높이가 낮게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 다수의 절삭부에는 결합되는 절삭팁(Tip)을 용이하게 분리시키는 분리홈이 추가되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 다수의 절삭팁(Tip)은 형상과 크기가 동일하게 이루어져 서로 교체가 가능한 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 튜브의 외면, 내면, 전면에 발생하는 버어(Burr)를 제거하기 위한 디버링툴(Deburring Tool)에 관한 것으로써, 몸체와 절삭팁이 일체형 툴로 서로 분리, 결합이 가능하도록 개선하여 절삭과정에서 팁(Tip)의 마모 및 파손이 발생될 경우 신속한 교체가 가능하고, 이에 따른 교체비용 및 시간이 저감되는 업무효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 디버링툴(Deburring Tool)을 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 튜브의 외면, 내면, 전면을 절삭하는 디버링툴(Deburring Tool)을 나타내는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 디버링툴(Deburring Tool)의 절삭팁(Tip)이 분리된 상태를 나타내는 사시도,
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 디버링툴(Deburring Tool)의 절삭팁(Tip)이 튜브의 외면, 내면, 전면에 밀착된 상태를 나타내는 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 디버링툴(Deburring Tool)은, 도2 내지 도3에 도시된 바와 같이, 몸체부(100), 제1절삭부(200), 제2절삭부(300) 및 제3절삭부(400)를 포함한다.

몸체부(100)는 원형 형상으로 이루어져 회전축에 결합되어 회전구동된다.

구체적으로 살펴보면, 몸체부(100)에는 중앙에 길이방향으로 길게 형성된 회전축(미도시)이 삽입되어 결합된다.

제1절삭부(200)는 몸체부(100)의 일단부에 돌출형성되고, 돌출된 상부에 분리, 결합이 가능한 제1절삭팁(210)이 경사지게 장착된다.

구체적으로 살펴보면, 제1절삭부(200)는 몸체부(100)의 일단부에 직교되게 돌출형성되고 상부의 일단부가 경사지게 형성된다.

상부의 경사진 제1절삭부(200)에는 제1절삭팁(210)이 장착될 수 있도록 제1절삭팁(210)과 동일한 크기와 형상을 갖는 결합홈(500)이 형성된다.

아래에서 설명하는 3개면의 절삭부(200, 300, 400)에는 결합되는 절삭팁(210, 310, 410)이 용이하게 분리되기 위하여 결합홈(500) 및 분리홈(510)이 형성된다.

분리홈(510)은 직경이 작은 원형 형상이고, 결합홈(500)은 삼각형 형상이며 모서리 부분이 개방되도록 형성된다.

분리홈(510)은 결합된 절삭팁(210, 310, 410)의 모서리가 양쪽으로 개방되어 있어 이를 통해 절삭부(200, 300, 400)와 절삭팁(210, 310, 410)의 분리가 용이하다.

제1절삭팁(210)은 다각형 형상이며, 한쪽 면을 이용하여 버어(Burr)를 제거한다.

제1절삭팁(210)의 재질은 고속도 공구강 또는 초경 합금 등이며, 별도의 볼트를 이용하여 제1절삭부(200)에 결합된다.

제1절삭부(200)에 결합된 제1절삭팁(210)은 몸체부(100)에 밀착된 튜브(T)의 외면에 발생된 버어(Burr)를 말끔하게 제거한다.

절삭되는 과정에서 제1절삭팁(210)은 마모되거나 파손되어 교체가 불가피할 경우에 고정된 별도의 볼트를 회전시켜 제1절삭부(200)로부터 고정상태가 해제된다.

해제된 제1절삭팁(210)은 제1절삭부(200)에 형성된 분리홈(510)을 통해 제1절삭부(200)로부터 완전히 분리된다.

교체되는 제1절삭팁(210)은 제1절삭부(200)에 형성된 결합홈(500)에 삽입된 후, 별도의 볼트를 이용하여 결합된다.

제2절삭부(300)는 몸체부(100)의 일단부에 내면로 단차지게 돌출형성되고, 돌출된 상부에 분리, 결합이 가능한 제2절삭팁(310)이 경사지게 장착된다.

구체적으로 살펴보면, 제2절삭부(300)는 몸체부(100)의 일단부에 돌출형성되고, 내면으로 평평하게 형성되는 하부와 상부의 사이가 경사지게 장착된다.

제2절삭부(300)는 경사지게 장착된 상부에 분리, 결합이 가능한 제2절삭팁(310)이 장착된다.

제2절삭팁(310)은 다각형 형상으로 이루어져 한쪽 면을 이용하여 튜브(T)의 내면에 발생된 버어(Burr)를 말끔하게 제거한다.

제2절삭부(300)는 제2절삭팁(310)이 결합된 위치가 제1절삭부(200)에 결합된 제1절삭팁(210)보다 회전축에 가까이 형성된다.

이는 몸체부(100)에 밀착된 튜브(T)의 외면에 발생된 버어(Burr)가 제1절삭부(200)의 제1절삭팁(210)에 의해 제거되고, 튜브(T)의 내면에 발생된 버어(Burr)를 제2절삭부(300)의 제2절삭팁(310)에 의해 말끔하게 제거된다.

제2절삭팁(310)은 절삭되는 과정에서 교체가 불가피할 경우에 고정된 볼트를 회전시켜 제2절삭부(300)로부터 고정상태가 해제된다.

해제된 제2절삭팁(310)은 제2절삭부(300)에 형성된 분리홈(510)을 통해 제2절삭부(300)로부터 완전히 분리된다.

교체되는 제2절삭팁(310)은 제2절삭부(300)에 형성된 결합홈(500)에 삽입된 후, 별도의 볼트를 이용하여 결합된다.

제3절삭부(400)는 몸체부(100)의 일단부에 돌출형성되고, 제1절삭부(200)와 제2절삭부(300)에 일체로 연결되고, 돌출된 상부에 분리, 결합이 가능한 제3절삭팁(410)이 길이방향으로 장착된다.

구체적으로 살펴보면, 제3절삭부(400)는 몸체부(100)의 일단부에 직교되게 돌출형성되고, 직교되게 돌출된 상부가 내면로 갈수록 좁아지게 가변된다.

가변된 제3절삭부(400)는 제1절삭부(200)와 제2절삭부(300)에 일체로 연결된다.

제3절삭부(400)는 다른 두 절삭부(200, 300)보다 높이가 낮게 형성되어 몸체부(100)에 밀착되는 튜브(T)의 전면에 닿게 된다.

제3절삭부(400)는 길이방향으로 형성된 상부에 분리, 결합이 가능한 제3절삭팁(410)이 장착된다.

제3절삭팁(410)은 제1절삭팁(210)과 제2절삭팁(310)과 같이 동일한 크기와 형상으로 이루어져 제3절삭부(400)에 결합된다.

제3절삭팁(410)은 몸체부(100)에 밀착된 튜브(T)의 전면에 발생된 버어(Burr)를 말끔하게 제거한다.

제3절삭팁(410)은 제1절삭팁(210)와 제2절삭팁(310)에서 설명한 바와 같이, 절삭되는 과정에서 제3절삭팁(410)이 불가피하게 교체할 경우에 고정된 볼트를 회전시켜 제3절삭부(400)로부터 고정상태가 해제된다.

해제된 제3절삭팁(410)은 제3절삭부(400)에 형성된 분리홈(510)을 통해 제3절삭부(400)로부터 완전히 분리된다.

교체되는 제3절삭팁(410)은 제3절삭부(400)에 형성된 결합홈(500)에 삽입된 후, 별도의 볼트를 이용하여 결합된다.

제1절삭부(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1절삭부(200)의 제1절삭팁(210)이 튜브 외면에 밀착되고, 회전축의 회전구동으로 튜브의 외면에 발생된 버어(Burr)를 제거한다.

구체적으로 살펴보면, 회전구동으로 제1절삭부(200)에 회전력이 전달되고 제1절삭팁(210)이 고정상태인 튜브의 외면 둘레를 회전하면서 제1절삭부(200)에 장착된 외면에 발생된 버어(Burr)를 제거한다.

절삭되는 과정에서 제1절삭팁(210)이 마모되거나 파손되어 교체가 불가피할 경우 고정된 별도의 볼트를 회전시키면 제1절삭부(200)로부터 고정상태가 해제된다.

해제된 제1절삭팁(210)은 제1절삭부(200)의 분리홈(510)으로부터 분리되고 교체되는 제1절삭팁(210)은 제1절삭부(200)에 형성된 결합홈(500)에 삽입되면 별도의 볼트를 이용하여 결합된다.

제2절삭부(300)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2절삭부(300)의 제2절삭팁(310)이 튜브 내면에 밀착되고, 회전축의 회전구동으로 튜브의 내면에 발생된 버어(Burr)를 제거한다.

구체적으로 살펴보면, 회전구동으로 제2절삭부(300)에 회전력이 전달되고 제2절삭팁(310)이 고정상태인 튜브의 내면 둘레를 회전하면서 제2절삭부(300)에 장착된 내면에 발생된 버어(Burr)를 제거한다.

절삭되는 과정에서 제2절삭팁(310)이 마모되거나 파손되어 교체가 불가피할 경우 고정된 별도의 볼트를 회전시키면 제2절삭부(300)로부터 고정상태가 해제된다.

해제된 제2절삭팁(310)은 제2절삭부(300)의 분리홈(510)으로부터 분리되고 교체되는 제2절삭팁(310)은 제2절삭부(300)에 형성된 결합홈(500)에 삽입되면 별도의 볼트를 이용하여 결합된다.

제3절삭부(400)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제3절삭부(400)의 제3절삭팁(410)이 튜브 전면에 밀착되고, 회전축의 회전구동으로 튜브의 전면에 발생된 버어(Burr)를 제거한다.

구체적으로 살펴보면, 회전구동으로 제3절삭부(400)에 회전력이 전달되고 제3절삭팁(410)이 고정상태인 튜브의 전면 둘레를 회전하면서 제3절삭부(400)에 장착된 전면에 발생된 버어(Burr)를 제거한다.

절삭되는 과정에서 제3절삭팁(410)이 마모되거나 파손되어 교체가 불가피할 경우 고정된 별도의 볼트를 회전시키면 제3절삭부(400)로부터 고정상태가 해제된다.

해제된 제3절삭팁(410)은 제3절삭부(400)의 분리홈(510)으로부터 분리되고 교체되는 제3절삭팁(410)은 제3절삭부(400)에 형성된 결합홈(500)에 삽입되면 별도의 볼트를 이용하여 결합된다.

제3절삭팁(410)은 제1절삭팁(210), 제2절삭팁(310)과 형상과 크기가 동일하며 서로 교체가 가능하다.

각 절삭팁(210, 310, 410)은 마모 및 파손 정도가 다를 수 있으므로 재활용 차원에서 마모 및 파손 정도에 따라 서로 교체하여 사용하면 비용을 절감시킬 수 있다.

다음은 튜브의 외면, 내면, 전면을 절삭하는 디버링툴(Deburring Tool)의 사용 및 작동에 관한 설명이다.

우선, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 디버링툴(Deburring Tool)의 구성요소인 몸체부(100)에는 일단부에 돌출형성된 제1절삭부(200), 제2절삭부(300) 및 제3절삭부(400)에 각각의 절삭팁(210, 310, 410)이 순차적으로 장착된다.

구체적으로 살펴보면, 제1절삭부(200)는 결합홈(500)에 제1절삭팁(210)이 삽입되고, 별도의 볼트를 이용하여 견고하게 결합시킨다.

이와 같이 동일한 방법으로 제2절삭팁(310)과 제3절삭팁(410)도 각각의 절삭부(300, 400)에 견고하게 결합시킨다.

절삭팁(210, 310, 410)을 교체할 경우에는 각각의 절삭부(200, 300, 400)에 형성된 분리홈(510)에서 분리시킨다.

교체되는 절삭팁(210, 310, 410)은 위에서 설명한 방법으로 절삭부(200, 300, 400)에 형성된 결합홈(500)에 삽입되고, 별도의 볼트를 이용하여 절삭부(200, 300, 400)에 결합시킨다.

디버링툴(Deburring Tool)의 작동에 대해 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이, 튜브가 몸체부(100)에 밀착되면 외면은 제1절삭부(200)의 제1절삭팁(210)에 접촉된다.

제1절삭팁(210)은 회전구동하면 제1절삭부(200)에 밀착된 튜브의 외면 둘레에 발생된 버어(Burr)가 제거된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제2절삭부(300)의 제2절삭팁(310)은 튜브의 내면에 삽입되어 접촉된다.

제2절삭팁(310)은 회전구동하면 제2절삭부(300)에 밀착된 튜브의 내면 둘레에 발생된 버어(Burr)가 제거된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제3절삭부(400)의 제3절삭팁(410)은 튜브의 전면에 접촉된다.

제3절삭팁(410)은 회전구동하면 제3절삭부(400)에 밀착된 튜브의 전면 둘레에 발생된 버어(Burr)가 제거된다.

100 : 몸체부 200 : 제1절삭부
210 : 제1절삭팁 300 : 제2절삭부
310 : 제2절삭팁 400 : 제3절삭부
410 : 제3절삭팁 500 : 결합홈
510 : 분리홈 T : 튜브

Claims (5)

1. 몸체부;
   상기 몸체부의 일단부에 돌출형성되고, 돌출된 상부에 분리, 결합이 가능한 제1절삭팁(Tip)이 경사지게 장착되는 제1절삭부;
   상기 몸체부의 일단부에 내면으로 돌출형성되고, 돌출된 상부에 분리, 결합이 가능하며 상기 제1절삭팁(Tip)보다 몸체부의 단면 중심에 더 가까이 형성되는 제2절삭팁(Tip)이 경사지게 장착되는 제2절삭부; 및
   상기 몸체부의 일단부에 돌출형성되며, 상기 제1절삭부와 제2절삭부에 일체로 연결되고, 돌출된 상부에 분리, 결합이 가능한 제3절삭팁(Tip)이 길이방향으로 장착되며, 다른 두 절삭부보다 높이가 낮게 형성되는 제3절삭부;를 포함하며,
   상기 다수의 절삭부는 절삭팁(Tip)이 장착되도록 절삭팁(Tip)과 동일한 크기와 형상으로 마련되는 결합홈 및 절삭팁(Tip)을 용이하게 분리시키기는 분리홈을 더 포함하고, 상기 다수의 절삭팁(Tip)은 형상과 크기가 동일하게 이루어져 서로 교체가 가능하되,
   상기 몸체부는 몸체부의 단면 중심에 회전축이 결합되어 회전구동되는 것을 특징으로 하는 튜브의 외면, 내면, 전면을 면취하기 위한 디버링툴.
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