KR101484385B1

KR101484385B1 - 파이프 단부에 칼라를 제조하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101484385B1
Application number: KR20127029760A
Authority: KR
Inventors: 에로 레파넨
Original assignee: 티-솔루션스 오와이
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2015-01-28
Also published as: FI20105523L; US9162265B2; EP2569111A4; KR20130018877A; EP2569111A1; US20130133390A1; FI20105523A0; WO2011141638A1; FI122833B

Abstract

본 발명은 파이프(8)의 단부에 칼라를 제조하기 위한 방법 및 장치에 대한 것이다. 본 발명의 칼라 제조장치는, 파이프(8)를 둘러싸며, 형성될 칼라의 폭에 대응하는 파이프(8)의 단부로부터 일정 거리에 위치되는 장착 클램프(7), 칼라가 형성되는 파이프(8) 단부 내측에 배치될 수 있는 성형 콘(9)을 구비한 피벗 크래들을 힌지시키는 것에 의해 연결되는 본체부(1)를 포함한다. 본 발명의 방법에서, 성형 콘(9)이 파이프의 내면과 접촉하여 파이프의 내면과 기본적으로 선 접촉하기까지 파이프의 내측에서 파이프(8)의 중심축에 경사지게 축방향 운동에 의해 이동되며, 성형 콘(9)에는 내면에 대해 소정의 하중 압력이 가해진다. 이어서 성형 콘(9)은 장착 클램프(7)의 내측 에지 둘레로 상기 파이프(8)의 중심축으로부터 외측으로 피벗 크래들에 의해 피벗되며, 성형콘(9)과 파이프(8)는 동시에 상기 파이프의 중심축 둘레로 서로에 대해 회전된다. 상기 피벗 및 회전 운동은 칼라용 후방 정지부로서 작용하는, 소정의 칼라(8‘)가 상기 파이프 단부에서 상기 장착 클램프의 면(7’)에 대해 형성되기까지 계속된다.

Description

파이프 단부에 칼라를 제조하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MAKING A COLLAR TO THE END OF A PIPE}

본 발명은 파이프 단부에 칼라를 제조하는 방법 및 장치에 대한 것이다.

파이프 단부들을 접합하기 위하여, 플랜지 조인트들이 일반적으로 사용되는 데, 이들은 접합될 각 파이프의 단부에 칼라(collar)가 있을 것을 필요로 한다. 각 파이프의 단부에는 통상적으로 파이프의 길이방향에 기본적으로 수직인 칼라가 형성되며, 칼라들에는 플랜지들이 형성되어 서로에 대해 나사와 너트들에 의해 조여진다. 또한 칼라가 파이프의 길이방향에 대해 예컨대, 37°각도로서 상이한 각도 위치에 있는 그러한 접합 솔루션들이 있다.

칼라들은 다양한 방식들에 의해 제조될 수 있다. 하나의 방식은 이미 칼라를 포함하는 연장부를 파이프에 용접하는 것이다. 다른 방식은 설치 장소로 파이프들을 운반하기 전에 공장에서 이미 칼라들을 가진 파이프를 제공하는 것이다. 이러한 목적으로서, 다양한 유용한 유형의 칼라 제조장치들이 있다.

이들 유형의 칼라 제조장치들은 보통 크고 무거우며 실제로 설치장소에 가져갈 수 없다.

본 발명의 목적은 설치 장소에서 금속 파이프용 칼라를 제조하는 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것으로서, 이 경우, 올바른 위치들에 파이프들을 고정하는 것은 상당히 더욱 용이하며, 칼라 제조는 더욱이 손상된 파이프 부분을 불필요하게 폐기할 필요 없이, 예컨대, 새로운 파이프 부분을 신뢰성 있게 설치함으로써 제거되고 교체될 수 있는 손상된 파이프 부분을 수선하는 경우, 이미 설치된 파이프들에 실행될 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 예컨대, 크기의 오차에 기인하여 파이프들을 작업장으로 왕복 운송할 필요를 감소시키는 것이다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 성형 콘이 파이프의 내면과 접촉하여, 상기 파이프의 내면과 기본적으로 선 접촉하기까지 상기 파이프의 내측에서, 상기 파이프의 중심축에 경사지게, 축방향 운동에 의해 이동되며, 상기 성형 콘에는 내면에 대해 소정의 하중 압력이 가해지며, 이어서 상기 성형 콘은 상기 장착 클램프의 내측 에지 둘레로 상기 파이프의 중심축으로부터 외측으로 피벗 크래들(pivoting cradle)에 의해 피벗되며, 상기 성형콘과 상기 파이프는 동시에 상기 파이프의 중심축 둘레로 서로에 대해 회전되며, 상기 칼라용 후방 정지부(stop)로서 작용하는, 소정의 칼라가 상기 파이프 단부에서 상기 장착 클램프의 면에 대해 형성되기까지 상기 피벗 및 회전 운동은 계속되는 것을 특징으로 한다.

다른 한편 본 발명에 따른 장치는, 상기 장착 클램프에 부착되고 칼라가 성형되는 파이프와 상기 본체부가 상기 파이프의 길이방향 축 둘레로 서로에 대해 회전할 수 있도록 상기 본체부는 상기 장착 클램프에 연결되며, 상기 피벗 크래들은 포크 형상으로 제조되고, 축방향 운동에 의해 상기 파이프의 내부를 향하여 상기 성형 콘이 이동될 수 있도록 상기 성형 콘이 연결되는 피벗 크래들을 포함하며; 및 상기 본체부가 상기 장착 클램프에 연결되고, 상기 피벗들이 상기 파이프 외측의 일 지점에 위치되도록 상기 피벗 크래들에는 상기 본체부에 피벗되는 선회 아암들이 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예들이 종속 청구범위들에 설명된다.

본 발명에 따른 장치는 설치장소로 용이하게 같이 이동할 수 있으며 이미 설치된 파이프들 및 느슨한 파이프들에 칼라를 형성하기 위해 사용될 수 있는 가볍고 작은 장치로서 구현될 수 있다.

본 발명이 첨부 도면들을 참고로 하여 이하에 보다 상세하게 설명되는 데, 여기에서:
도 1-3은 상이한 시야각들로부터 칼라 제조의 초기 스테이지에서 본 발명에 따른 장치의 실시예를 도시하며,
도 4는 칼라 제조 스테이지의 종기에서 도 1-3의 장치를 사시도로 도시하며, 및
도 5-7은 각각의 순서로 초기 스테이지, 최종 스테이지 및 목부(necking) 수선 스테이지에서 단면들을 도시한다.

도면들에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라 제조장치는 피벗 크래들(pivoting cradle)이 피벗 방식으로 연결되는 본체부(1)를 포함한다. 피벗 크래들은 피벗 크래들(2)과 피벗(5)들에서 본체부(1) 위에 피벗되는 선회 아암들을 포함하는 포크 형태로 제조된다. 피벗 크래들(2)에는 유압 실린더(10)가 제공되고, 성형 콘(9)이 그 피스톤 로드(11)에 연결된다.

유압 실린더에 의해, 성형 콘은 파이프(8) 내측으로 이동될 수 있으며, 축방향 이동에 의하여 칼라가 거기에 형성된다. 장치는 또한 형성되는 칼라(8')의 후방 정지부를 형성하는 면(7')을 가지는 장착 클램프(7)를 포함한다. 본체부와, 장착 클램프(7)가 부착되는 칼라가 형성되는 파이프(8)는, 파이프의 길이방향 축 둘레로 서로에 대해 회전할 수 있도록 장착 클램프(7)에 본체부(1)가 연결된다. 연결은 예컨대, 장착 클램프의 둘레형 톱니형 림을 제공하고 톱니형 림과 협력하는 톱니바퀴(연결수단은 도면에 도시되지 않음)가 제공됨으로써 실행될 수 있다.

피벗 크래들과 본체부 사이의 피벗(5)들은, 그들에 의해 결정되는 피벗 크래들의 회전축이, 성형될 칼라(7')와 파이프(8)의 내면 사이의 코너 직경에 의해 결정되는 가상원(imaginary circle)(도 5-7 도시)의 중심을 기본적으로 관통하는 파이프(8)의 접선 방향으로 연장하도록 본체부가 장착 클램프에 연결될 때, 파이프 외측에서 일 지점에 위치된다. 성형 콘(9)은 이어서 파이프 두께에 상관없이 올바른 지점에 자동으로 안착한다.

피벗 크래들은 관절 조인트(6)에 의해 피벗 운동을 실행하기 위하여 본체부(1) 위에 제공된 유압 실린더(12)의 피스톤 로드(13)에 연결된다.

도시된 실시예에서, 장착 클램프(7)의 면(7')은 파이프 단부에서 기본적으로 직사각형 칼라를 형성하기 위하여 파이프(8)의 중심축에 기본적으로 수직이다. 면은 또한 파이프들을 연결하는 방식에 의해 요구되는 바와 같이 상이한 각도 위치로 형성될 수 있다.

장치가 사용될 때, 장착 클램프(7)는 파이프(8) 둘레에 형성되는 칼라(8')의 폭에 대응하는 그러한 거리를 파이프 단부로부터 떨어져 위치된다.

본체부(1)는 기능적으로 장착 클램프(7)에 연결되고 성형 콘(9)이 파이프의 내면에 접촉하여 파이프의 내면과 기본적으로 직선 접촉을 형성하기까지, 파이프의 내측의 파이프(8) 중심축에 대해 경사지게 성형 콘(9)은 축방향 운동에 의해 이동된다.

이러한 접촉선은 기본적으로 장착 클램프의 내측 에지로 적어도 연장한다. 이어서 성형 콘(9)에는 내면에 대해 소정의 하중 압력이 가해지며 성형 콘(9)은 장착 클램프(7)의 내측 에지 둘레로 파이프(8)의 중심축으로부터 외측으로 피벗 크래들에 의해 피벗되며, 성형 콘(9)과 파이프(8)는 동시에 파이프의 중심축 둘레로 서로에 대해 회전하도록 구성된다.

칼라용 후방 정지부로 작용하는 소정 칼라(8')가 장착 클램프의 면(7')에 대해 형성되기까지 피벗 및 회전 운동이 계속된다.

칼라(8')의 형성 동안 형성되었을 파이프의 중심축을 향하는 목부(necking)(14)(도 6)가 목부의 마루(Ridge)(도 7)에 접하기까지 파이프 내측의 성형 콘(9)을 다시 구동하여 제거될 수 있으며, 이후에 성형 콘(9)에는 내면에 대해 소정의 하중 압력이 가해지며 성형 작업이 반복되며, 이로써 목부는 제거될 수 있다. 목부의 형성은 다른 것들 중에서 파이프 소재와 소재 두께에 의존한다.

1: 본체부
2: 피벗 크래들
4: 선회아암
5: 피벗
6: 관절 조인트
7: 장착 클램프
8: 파이프
8': 칼라(collar)
9: 성형 콘
12: 유압 실린더
13: 피스톤 로드
14: 목부

Claims

파이프(8) 단부에 칼라를 제조하기 위한 방법으로, 상기 파이프(8)를 둘러싸며, 형성될 칼라의 폭에 대응하는 상기 파이프의 단부로부터 일정 거리 위치되는 장착 클램프(7), 상기 칼라가 형성될 상기 파이프(8)의 단부 내측으로 배치할 수 있는 성형 콘(9)이 설치된 피벗 크래들을 힌지 결합시켜 연결된 본체부(1)를 구비하는 칼라 제조장치가 사용되는 파이프 단부에 칼라를 제조하는 방법에 있어서,
상기 성형 콘(9)이, 상기 파이프의 내면과 접촉하여 상기 파이프의 내면과 선 접촉하기까지 상기 파이프의 내측에서 상기 파이프(8)의 중심축에 경사지게 축방향 운동에 의해 이동되며,
상기 성형 콘(9)에는 내면에 대해 소정의 하중 압력이 가해지며,
이어서, 상기 성형 콘은 상기 장착 클램프(7)의 내측 에지 둘레로 상기 파이프(8)의 중심축으로부터 외측으로 피벗 크래들에 의해 피벗되며,
상기 성형콘(9)과 상기 파이프(8)는 동시에 상기 파이프의 중심축 둘레로 서로에 대해 회전되며,
상기 칼라용 후방 정지부로서 작용하는, 소정의 칼라(8')가 상기 파이프 단부에서 상기 장착 클램프의 면(7')에 대해 형성되기까지 상기 피벗 및 회전 운동은 계속되고,
상기 방법이 사용됨에 있어서, 피벗 크래들은 포크 형태로 제조되고, 상기 성형 콘이 축방향 운동에 의해 상기 파이프의 내측을 향하여 이동될 수 있도록 상기 성형 콘(9)이 연결되는 피벗 크래들(2)을 포함하고,
상기 피벗 크래들(2)에는 피벗(5)들이 상기 파이프의 외측 지점에 위치되도록 상기 본체부(1)에 피벗되는 선회 아암(4)들이 장착되며,
상기 피벗(5)들에 의해 결정되는 상기 피벗 크래들의 회전축이 형성될 칼라(8')와 상기 파이프의 내면 사이의 코너 직경에 의해 결정되는 가상원의 중심을 관통하여 상기 파이프(8)의 직각 방향으로 연장하도록, 상기 본체부(1)가 상기 장착 크래들(7)에 연결되는 것을 특징으로 하는 파이프 단부의 칼라 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 칼라(8')의 형성 동안 형성될 수 있는, 상기 파이프의 중심축을 향하는 목부(14)는, 상기 목부의 마루와 만날 때까지 재차 파이프 내측으로 상기 성형콘(9)을 구동시킴으로써 제거될 수 있으며, 이후에 상기 성형 콘(9)은 내면에 대해 소정의 하중 압력이 가해지고 성형 작업이 반복됨으로써 상기 목부가 제거될 수 있는 파이프 단부의 칼라 제조방법.
삭제
파이프(8)의 단부에 칼라를 제조하기 위한 장치로서, 본체부(1), 피벗식으로 상기 본체부에 연결된 피벗 크래들, 상기 피벗 크래들에 연결되고, 칼라가 형성되는 상기 파이프(8)의 내측으로 이동되도록 배치되는 성형 콘(9), 상기 파이프의 단부로부터 칼라가 형성될 부위까지 형성되는 칼라의 폭에 대응하는 거리에 위치되고, 상기 파이프를 둘러싸고, 장착 클램프의 면이 형성될 칼라용 후방 정지부를 형성하는 장착 클램프(7)를 포함하는 파이프의 단부에 칼라를 제조하기 위한 장치에 있어서,
상기 장착 클램프에 부착되고 칼라가 성형되는 파이프와 상기 본체부(1)가 상기 파이프의 길이방향 축 둘레로 서로에 대해 회전할 수 있도록 상기 본체부(1)는 상기 장착 클램프(7)에 연결되며;
상기 피벗 크래들은 포크 형상으로 제조되고, 축방향 운동에 의해 상기 파이프(8)의 내부를 향하여 상기 성형 콘이 이동될 수 있도록 상기 성형 콘(9)이 연결되는 피벗 크래들(2)을 포함하며;
상기 본체부가 상기 장착 클램프에 연결되고, 피벗(5)들이 상기 파이프 외측의 일 지점에 위치되도록 상기 피벗 크래들(2)에는 상기 본체부(1)에 피벗되는 선회 아암(4)들이 구비되고,
상기 피벗(5)들에 의하여 결정되는 피벗 크래들의 회전축이 형성될 칼라(7')와 파이프(8) 내면 사이의 코너 직경에 의해 결정되는 가상원의 중심을 관통하여 상기 파이프(8)에 직각인 방향으로 연장하도록, 상기 피벗(5)들이 위치되는 것을 특징으로 하는 파이프 단부의 칼라 제조장치.
삭제
제 4항에 있어서,
상기 본체부(1)와 상기 장착 클램프(7) 사이의 회전은 치합에 의해 실행되는 파이프 단부의 칼라 제조장치.
제 4항에 있어서,
상기 성형 콘의 축방향 운동을 실행하기 위하여 상기 성형 콘(9)은 상기 피벗 크래들(2)에 제공된 유압 실린더(10)에 연결되는 파이프 단부의 칼라 제조장치.
제 4항에 있어서,
상기 피벗 크래들은 상기 피벗 크래들의 피벗 운동을 실행하기 위하여 상기 본체부(1)에 설치된 유압 실린더(12)에 관절 조인트(6)에 의해 연결되는 파이프 단부의 칼라 제조장치.
제 4항에 있어서,
상기 장착 클램프(7)의 면(7')이 상기 파이프 단부에서 직사각형 칼라를 형성하도록 상기 파이프(8)의 중심축에 수직인 것을 특징으로 하는 파이프 단부의 칼라 제조장치.