KR101627147B1 - 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치 - Google Patents

연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치 Download PDF

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Abstract

연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치로서, 내부에 연장 파이프의 일측이 삽입될 수 있는 관형 프레임; 상부에 설치된 2개의 회전롤러 사이에 상기 관형 프레임이 놓여지는 복수의 지지부재; 및 상기 관형 프레임에 체결되어 상기 관형 프레임의 반경 방향으로 이동되는 적어도 3개 이상의 조절수단;을 포함하는 구성을 마련함으로써, 메인 파이프의 일단부와 연장 파이프의 일단부가 서로 접하여 가용접될 수 있도록 용이하게 정렬시킬 수 있어 신속한 가용접 처리가 가능해지고 공정관리가 쉬워진다.

Description

연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치{Fixing Device for Tack Welding of an Extension Pipe}
본 발명은 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 메인 파이프의 일단부와 연장 파이프의 일단부가 서로 접하여 가용접될 수 있도록 용이하게 정렬시킬 수 있는 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치에 관한 것이다.
메인 파이프의 일단부에 동일한 직경을 갖는 연장 파이프를 용접하기 위해서는, 연장 파이프의 중심축이 메인 파이프의 중심축과 정확하게 일치된 상태에서 연장 파이프의 일단부가 메인 파이프의 일단부에 인접하게 되도록 서로를 정렬시켜 고정해야 한다.
이와 같이, 연장 파이프를 메인 파이프에 대하여 용이하게 정렬시켜 고정하기 위한 기술의 일 예로서, 하기의 특허문헌 1에서는 '파이프 정렬용 지그'가 제안된 바 있고, 하기의 특허문헌 2에서는 '맞대기 용접용 갭 조정장치'가 제안된 바 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0280774호(공고일자 2001년 02월 01일) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0068619호(공개일자 2012년 06월 27일)
특허문헌 1은 배관의 신설 및 교체시에 파이프들을 정확하게 정렬시켜 용접작업을 효과적으로 수행할 수 있도록 하는 파이프 정렬용 지그를 제안하나, 클램프 내에 삽입되어 정렬될 수 있는 메인 파이프 및 연장 파이프의 직경이 제한적이며, 메인 파이프와 연장 파이프가 고정된 상태에서는 회전이 어려워서 파이프 하면의 가용접이 어려운 단점이 있었다.
특허문헌 2는 맞대기 용접작업을 편리하고 빠르게 수행할 수 있는 맞대기 용접용 갭 조정장치를 제안하나, 밴드 플레이트를 메인 파이프의 외주면에 가용접하여 사용한 후 다시 제거해야 하는 단점이 있었다.
원자력 발전소의 각종 배관에 사용되는 파이프들을 용접하기 위한 종래의 방법을 설명하면 아래와 같다.
먼저, 메인 파이프 일단부의 외주면에 복수(보통 4~5개)의 'L'자형 러그를 용접한다. 그리고, 연장 파이프의 일단부가 메인 파이프의 일단부에 접하도록 연장 파이프를 위치시킨 후 용접된 러그의 일단부와 메인 파이프 및 연장 파이프의 외주면 사이에 쐐기를 박아 메인 파이프와 연장 파이프의 중심축을 정확히 정렬시킨다.
그 후, 러그 및 쐐기가 위치되지 않은 메인 파이프와 연장 파이프가 접하는 부분에 가용접을 실시한다.
가용접이 완료되면 메인 파이프의 외주면으로부터 러그를 제거하고 쐐기도 함께 제거한 후, 메인 파이프와 연장 파이프가 접하는 부분을 본용접하게 된다.
그러나, 이러한 방법은, 'L'자형 러그를 임시 부착해야하고, 러그 제거시에는 제거부에 마킹을 실시한 후 그라인딩 해야하며, 특히, 원자력 발전소용 부품들은 용접시마다 비파괴검사를 해야 하는바 절차가 복잡해지고 공정 관리가 어려워지는 등의 단점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 메인 파이프의 일단부와 연장 파이프의 일단부가 서로 접하여 가용접될 수 있도록 용이하게 정렬시킬 수 있게 하는 데 있다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치로서, 내부에 연장 파이프의 일측이 삽입될 수 있는 관형 프레임; 상부에 설치된 2개의 회전롤러 사이에 상기 관형 프레임이 놓여지는 복수의 지지부재; 및 상기 관형 프레임에 체결되어 상기 관형 프레임의 반경 방향으로 이동되는 적어도 3개 이상의 조절수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 복수의 지지부재 각각의 상기 2개의 회전롤러는, 양자 사이의 거리가 상기 관형 프레임의 직경보다 작도록 상기 관형 프레임의 길이 방향에 수직한 방향으로 나란하게 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 조절수단 각각은, 상기 관형 프레임에 회전 가능하게 체결되는 나사축; 상기 나사축을 회전시키도록 상기 나사축의 일단부에 고정되는 회전 손잡이; 및 상기 나사축의 타단부와 상기 연장 파이프 사이에 구비되는 고정판;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 조절수단 각각은, 상기 나사축의 타단부와 상기 고정판 사이에 구비되는 탄성수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 지지부재 각각은, 상부에 설치된 상기 2개의 회전롤러 중 적어도 하나의 회전롤러를 정역 회전시키는 구동수단; 및 상부에 설치된 상기 2개의 회전롤러 중 적어도 하나의 회전롤러의 회전을 멈추게 하는 제동수단;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 지지부재 각각은, 상부에 설치된 상기 2개의 회전롤러 사이의 거리를 조절하는 거리조절수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 지지부재 각각은, 상부에 상기 2개의 회전롤러 중 하나의 회전롤러가 설치된 제 1 지지블록; 및 상부에 상기 2개의 회전롤러 중 다른 하나의 회전롤러가 설치된 제 2 지지블록;을 더 포함하고, 상기 거리조절수단은, 상기 제 1 지지블록의 일측면에 고정된 제 1 브라켓; 상기 제 2 지지블록의 일측면에 고정된 제 2 브라켓; 및 상기 제 1 브라켓 및 상기 제 2 브라켓에 체결되는 거리조절볼트;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명은 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치로서, 상부에 설치된 회전롤러 사이에 메인 파이프의 일단부와 연장 파이프의 일단부가 서로 접하도록 놓여지는 장방형의 지지부재; 상기 지지부재의 상기 회전롤러 사이에 놓여진 상기 메인 파이프의 일단부를 상기 지지부재에 고정시키는 제 1 고정수단; 및 상기 지지부재의 상기 회전롤러 사이에 놓여진 상기 연장 파이프의 일단부를 상기 지지부재에 고정시키는 제 2 고정수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 지지부재의 상기 회전롤러는, 상기 지지부재의 상부에 놓여진 상기 메인 파이프의 일측 하부에서 상기 메인 파이프를 지지하는 복수의 제 1 메인 회전롤러; 상기 지지부재의 상부에 놓여진 상기 메인 파이프의 타측 하부에서 상기 메인 파이프를 지지하는 복수의 제 2 메인 회전롤러; 상기 지지부재의 상부에 놓여진 상기 연장 파이프의 일측 하부에서 상기 연장 파이프를 지지하는 복수의 제 1 연장 회전롤러; 및 상기 지지부재의 상부에 놓여진 상기 연장 파이프의 타측 하부에서 상기 연장 파이프를 지지하는 복수의 제 2 연장 회전롤러;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 고정수단은, 상기 지지부재의 상부에 놓여진 상기 메인 파이프 일측의 주위를 둘러싸는 제 1 고정밴드; 및 상기 제 1 고정밴드를 감아 당기거나 풀어주는 제 1 와인딩수단;을 포함하고, 상기 제 2 고정수단은, 상기 지지부재의 상부에 놓여진 상기 연장 파이프 일측의 주위를 둘러싸는 제 2 고정밴드; 및 상기 제 2 고정밴드를 감아 당기거나 풀어주는 제 2 와인딩수단;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 와인딩수단은, 상기 제 1 고정밴드의 일측을 감아 당기거나 풀어주는 제 1 와인딩 드럼; 및 상기 제 1 와인딩 드럼에 회전력을 공급하는 제 1 모터;를 포함하고, 상기 제 1 고정밴드의 타측 단부에는, 상기 지지부재의 일측에 구비된 제 1 고정구에 걸려지는 제 1 걸림부재가 구비되며, 상기 제 2 와인딩수단은, 상기 제 2 고정밴드의 일측을 감아 당기거나 풀어주는 제 2 와인딩 드럼; 및 상기 제 2 고정밴드에 회전력을 공급하는 제 2 모터;를 포함하고, 상기 제 2 고정밴드의 타측 단부에는, 상기 지지부재의 일측에 구비된 제 2 고정구에 걸려지는 제 2 걸림부재가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 지지부재는, 상부에 설치된 상기 회전롤러 중 적어도 하나 이상을 정역 회전시키는 구동수단; 및 상부에 설치된 상기 회전롤러 중 적어도 하나 이상의 회전을 멈추게 하는 제동수단;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 지지부재는, 상기 제 1 메인 회전롤러와 상기 제 2 메인 회전롤러 사이 및 상기 제 1 연장 회전롤러와 상기 제 2 연장 회전롤러 사이의 거리를 조절하는 거리조절수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 지지부재는, 상부에 상기 제 1 메인 회전롤러와 상기 제 1 연장 회전롤러가 설치된 제 1 지지블록; 및 상부에 상기 제 2 메인 회전롤러와 상기 제 2 연장 회전롤러가 설치된 제 2 지지블록;을 더 포함하고, 상기 거리조절수단은, 상기 제 1 지지블록의 일측면에 고정된 제 1 브라켓; 상기 제 2 지지블록의 일측면에 고정된 제 2 브라켓; 그리고 상기 제 1 브라켓 및 상기 제 2 브라켓(48)에 체결되는 거리조절볼트(45);를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치에 의하면, 메인 파이프의 일단부와 연장 파이프의 일단부가 서로 접하여 가용접될 수 있도록 용이하게 정렬시킬 수 있어 신속한 가용접 처리가 가능해지고 공정관리가 쉬워지는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치의 정면도,
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치의 측면도,
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치의 지지부재를 도시한 평면도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치의 정면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치(1)의 구성을 설명하도록 한다
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치의 정면도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치(1)는, 내부에 연장 파이프(20)의 일측이 삽입될 수 있는 관형 프레임(30); 상부에 설치된 2개의 회전롤러(100) 사이에 관형 프레임(30)이 놓여지는 복수의 지지부재(40); 및 관형 프레임(30)에 체결되어 관형 프레임(30)의 반경 방향으로 이동되는 적어도 3개 이상의 조절수단;을 포함한다.
관형 프레임(30)은, 내부에 연장 파이프(20)의 일측이 삽입될 수 있도록 복수의 지지부재(40) 상에 놓여지는 일정 길이의 관형 부재이다.
도 1에는 도시되지 않았으나, 관형 프레임(30)은 경첩 등으로 결합된 반원형의 제 1 블록과 제 2 블록으로 구성되며, 제 1 블록의 일측과 제 2 블록의 일측에 형성된 플랜지부가 서로 접하여 볼팅됨으로써 서로 결합되게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 관형 프레임(30)에는 적어도 3개 이상의 조절수단이 체결되어 관형 프레임(30)의 반경 방향으로 이동된다.
조절수단은, 관형 프레임(30) 내에 삽입된 연장 파이프(20) 일측의 위치를 조절하여 연장 파이프(20)의 중심축을 메인 파이프(10)의 중심축과 정확히 정렬시키는 기능을 하는 것으로서, 관형 프레임(30)의 원주를 따라 적어도 3개 이상이 서로 적절한 간격으로 이격되어 체결되며, 나사축(31), 회전 손잡이(32) 및 고정판(33)을 포함한다.
나사축(31)은 관형 프레임(30)에 체결되어 회전됨으로써 관형 프레임(30)의 반경 방향으로 이동되는 부분이다.
관형 프레임(30)의 외측에서 나사축(31)의 일단부에는 회전 손잡이(32)가 고정되는바, 작업자가 회전 손잡이(32)를 회전시켜서 나사축(31)을 관형 프레임(30)의 반경 방향으로 이동시킬 수 있다.
따라서, 작업자는 복수의 조절수단의 회전 손잡이(32)를 회전시켜서 연장 파이프(20)의 중심축을 메인 파이프(10)의 중심축과 정확히 정렬시킬 수 있게 된다.
여기서, 회전 손잡이(32)와 관형 프레임(30)의 외주면 사이에는 나사축(31)에 체결되는 로크 너트(도면 미도시)가 더 구비될 수 있다.
작업자는, 회전 손잡이(32)가 의도하지 않게 회전되어 연장 파이프(20)의 위치가 변경되는 것을 방지하기 위하여, 연장 파이프(20)의 중심축을 메인 파이프(10)의 중심축과 정확히 정렬시킨 후 관형 프레임(30)의 외주면의 일측으로 압착력이 가해지도록 각각의 조절수단에 구비되는 로크 너트를 회전시켜서, 나사축(31)의 위치를 고정할 수 있다.
고정판(33)은, 나사축(31)의 타단부가 관형 프레임(30) 내부에 삽입된 연장 파이프(20) 일측의 외측 표면과 접촉될 때에 연장 파이프(20)의 외측 표면에 손상을 주지 않도록 나사축(31)의 타단부와 연장 파이프(20) 사이에 구비되는 부재이다.
그리고, 나사축(31)의 타단부와 고정판(33) 사이에는 탄성수단(도면 미도시)이 더 구비될 수 있다.
탄성수단은 스프링 또는 탄성이 있는 부재 등이 될 수 있으며, 하중이 집중되어 고정판(33)이 변형 내지 파손되는 것을 방지하게 된다.
즉, 연장 파이프의 하중이 집중될 때, 나사축의 타단부와 고정판 사이에 게재된 탄성수단이 하중에 대하여 연장파이프의 외측면으로 지지되는 고정판이 유동성을 가짐에 따라 그 고정판이 변형 또는 파손되는 것을 방지하는 것이다.
복수의 지지부재(40)는, 상부에 놓여진 관형 프레임(30)을 하부에서 지지하는 기능을 하는 것으로서, 지지부재(40) 각각의 상부에는 2개의 회전롤러(100)가 설치된다.
지지부재(40) 상부의 2개의 회전롤러(100)는, 양자 사이의 거리가 관형 프레임(30)의 직경보다 작도록 관형 프레임(30)의 길이 방향에 수직한 방향으로 나란하게 배치된다.
따라서, 적어도 3개 이상의 조절수단이 체결된 관형 프레임(30)은 복수의 지지부재(40) 상부의 2개의 회전롤러(100) 사이에 놓여져서 지지되게 된다.
관형 프레임(30)은 내부에 연장 파이프(20)의 일측이 삽입되어 조절수단에 의해 고정된 상태에서도 지지부재(40) 상에서 회전될 수 있는바, 연장 파이프(20)의 상부를 가용접한 후에는 관형 프레임(30)을 회전시켜서 연장 파이프(20) 하부가 상부에 위치되도록 한 후 가용접할 수 있는 이점이 있다.
지지부재(40) 각각은, 상부에 설치된 2개의 회전롤러(100) 중 적어도 하나의 회전롤러(100)를 정역 회전시키는 구동수단(도면 미도시); 및 상부에 설치된 2개의 회전롤러(100) 중 적어도 하나의 회전롤러(100)의 회전을 멈추게 하는 제동수단(도면 미도시);을 포함한다.
구동수단은, 2개의 회전롤러(100) 중 적어도 하나의 회전롤러(100)에 회전력을 공급하는 모터와, 모터의 회전력을 2개의 회전롤러(100) 중 적어도 하나의 회전롤러(100)의 회전축으로 전달하는 기어부 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 이 외에도 적용 가능한 공지된 다양한 방식들이 적용될 수 있다.
제동수단은, 2개의 회전롤러(100) 사이에 놓여진 관형 프레임(30)이 의도하지 않게 회전되지 않도록, 관형 프레임(30)의 외측 표면과 접촉되는 회전롤러(100)를 고정하는 기능을 하는 것으로서, 적용 가능한 공지된 다양한 방식의 제동기들이 적용될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 지지부재(40) 각각은, 상부에 설치된 2개의 회전롤러(100) 사이의 거리를 조절하는 거리조절수단;을 더 포함할 수 있다.
이를 위하여, 지지부재(40) 각각은, 상부에 상기 2개의 회전롤러(100) 중 하나의 회전롤러(100)가 설치된 제 1 지지블록(41); 및 상부에 상기 2개의 회전롤러(100) 중 다른 하나의 회전롤러(100)가 설치된 제 2 지지블록(47);을 더 포함하여 구성되게 된다.
그리고, 거리조절수단은, 제 1 지지블록(41)의 일측면에 고정된 제 1 브라켓(42); 제 2 지지블록(47)의 일측면에 고정된 제 2 브라켓(48); 그리고 제 1 브라켓(42) 및 상기 제 2 브라켓(48)에 체결되는 거리조절볼트(45);를 포함하여 구성된다.
거리조절볼트(45)는 제 1 브라켓(42)에 체결되는 일측부와 제 2 브라켓(48)에 체결되는 타측부를 구비하고, 일측부에는 왼나사가 형성되고 타측부에는 오른나사가 형성될 수 있으며, 반대로 일측부에는 오른나사가 형성되고 타측부에는 왼나사가 형성될 수도 있다.
따라서, 거리조절볼트(45)를 회전시켜서 제 1 지지블록(41)과 제 2 지지블록(47) 사이의 거리를 조절하여 지지부재(40) 상부에 설치된 2개의 회전롤러(100) 사이의 거리를 조절할 수 있게 된다.
그리고, 이러한 제 1 지지블록(41)과 제 2 지지블록(47) 사이의 거리 조절이 원활하게 이루어지도록, 제 1 지지블록(41)과 제 2 지지블록(47) 사이에는 LM 가이드 등을 이용한 슬라이딩 가이드가 더 구비될 수 있다.
여기서, 거리조절볼트(45)에 회전력을 공급하는 모터와 회전력을 전달하는 기어부를 추가시켜서, 거리조절수단에 의한 거리 조절이 자동으로 이루어지도록 할 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치(1)를 이용하여 메인 파이프(10)와 연장 파이프(20)를 용접하는 과정을 설명하도록 한다.
우선, 복수의 지지부재(40) 상에 지지된 메인 파이프(10)의 길이방향 일측에 다른 복수의 지지부재(40)를 적절한 높이로 배치한다.
그 후, 메인 파이프(10)의 길이방향 일측에 배치된 복수의 지지부재(40) 상에 관형 프레임(30)을 놓는다.
그리고, 연장 파이프(20)의 일측을 관형 프레임(30)의 내부로 관통시켜서 연장 파이프(20)의 일단부가 메인 파이프(10)의 일단부에 인접하게 되도록 위치시킨다.
이때, 메인 파이프(10)의 일단부와 연장 파이프(20)의 일단부 사이는 용접방법 등에 따라 서로 접하도록 위치시킬 수도 있고 일정 간격(대략 3mm 내외)으로 이격되도록 위치시킬 수도 있다.
그 다음에, 관형 프레임(30)에 체결된 적어도 3개 이상의 조절수단을 이용하여 연장 파이프(20)의 중심축을 메인 파이프(10)의 중심축과 정확히 정렬시킨다.
정렬이 완료되면, 메인 파이프(10)의 일단부와 연장 파이프(20)의 일단부 사이를 적절한 간격마다 가용접하여 고정시킨다.
이때, 상기한 바와 같이, 상부를 가용접한 후에는, 구동수단을 이용하여 지지부재(40) 상부에 설치된 회전롤러(100)를 회전시킴으로써 관형 프레임(30)을 회전시키고, 메인 파이프(10) 및 연장 파이프(20)의 하부가 상부에 위치되도록 한 후, 추가적인 가용접을 할 수 있다.
가용접이 완료되면, 관형 프레임(30)의 제 1 블록의 일측과 제 2 블록의 일측에 형성된 플랜지부 사이의 볼팅을 풀어서 양자를 분리하고 연장 파이프(20)의 일측으로 이동시켜서, 관형 프레임(30)을 제거한다.
그 후, 연장 파이프(20) 하부의 복수의 지지부재(40)의 높이를 조절하여 연장 파이프(20)의 하부를 지지하도록 한 후, 가용접된 메인 파이프(10) 및 연장 파이프(20)를 회전시키면서 본용접을 하면 된다.
이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치(2)의 구성을 설명하도록 한다
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치의 지지부재를 도시한 평면도이며, 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치의 정면도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치(2)는, 상부에 설치된 회전롤러 사이에 메인 파이프(10)의 일단부와 연장 파이프(20)의 일단부가 서로 접하도록 놓여지는 장방형의 지지부재(40); 지지부재(40)의 회전롤러 사이에 놓여진 메인 파이프(10)의 일단부를 지지부재(40)에 고정시키는 제 1 고정수단; 및 지지부재(40)의 회전롤러 사이에 놓여진 연장 파이프(20)의 일단부를 지지부재(40)에 고정시키는 제 2 고정수단;을 포함한다.
장방형의 지지부재(40)는, 상부에 놓여진 메인 파이프(10)의 일측과 연장 파이프(20)의 일측을 하부에서 지지하는 기능을 하는 것으로서, 본 실시예에서는, 메인 파이프(10)의 일측과 연장 파이프(20)의 일측을 하부에서 동시에 지지할 수 있을 정도로 길게 형성된다.
지지부재(40) 상부에 설치되는 회전롤러는, 복수의 제 1 메인 회전롤러(110), 복수의 제 2 메인 회전롤러(120), 복수의 제 1 연장 회전롤러(130) 및 복수의 제 2 연장 회전롤러(140)를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 제 1 메인 회전롤러(110)는, 지지부재(40)의 상부에 놓여진 메인 파이프(10)의 일측 하부에서 메인 파이프(10)를 지지하는 회전롤러이고, 복수의 제 2 메인 회전롤러(120)는, 지지부재(40)의 상부에 놓여진 메인 파이프(10)의 타측 하부에서 메인 파이프(10)를 지지하는 회전롤러이다.
그리고, 복수의 제 1 연장 회전롤러(130)는, 지지부재(40)의 상부에 놓여진 연장 파이프(20)의 일측 하부에서 연장 파이프(20)를 지지하는 회전롤러이고, 복수의 제 2 연장 회전롤러(140)는, 지지부재(40)의 상부에 놓여진 연장 파이프(20)의 일측 하부에서 연장 파이프(20)를 지지하는 회전롤러이다.
지지부재(40)의 일측 상부에 놓져진 메인 파이프(10)의 일측은 제 1 고정수단에 의해 지지부재(40)에 고정되고, 지지부재(40)의 타측 상부에 놓져진 연장 파이프(20)의 일측은 제 2 고정수단에 의해 지지부재(40)에 고정된다.
제 1 고정수단은 지지부재(40)의 상부에 놓여진 메인 파이프(10) 일측의 주위를 둘러싸는 제 1 고정밴드(210); 및 제 1 고정밴드(210)를 감아 당기거나 풀어주는 제 1 와인딩수단;을 포함한다.
그리고, 제 1 와인딩수단은, 제 1 고정밴드(210)의 일측을 감아 당기거나 풀어주는 제 1 와인딩 드럼(221); 및 제 1 와인딩 드럼(221)에 회전력을 공급하는 제 1 모터(222);를 포함한다.
제 1 고정밴드(210)의 일측은 제 1 와인딩 드럼(221) 상에 감겨지며, 제 1 와인딩 드럼(221)의 회전에 따라 당겨지거나 풀려지게 된다.
제 1 와인딩 드럼(221)은 제 1 고정밴드(210)의 일측을 감아 당기거나 풀어주는 기능을 하는 것으로서, 지지부재(40)의 일측에 설치된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 모터(222)는 웜기어 등을 통해 제 1 와인딩 드럼(221)에 연결되어 제 1 와인딩 드럼(221)에 회전력을 공급한다.
따라서, 제 1 모터(222)의 정역 회전에 의해 제 1 고정밴드(210)의 일측이 당겨지거나 풀려지게 괸다.
제 1 고정밴드(210)의 타측 단부에는 제 1 걸림부재(211)가 구비되며, 제 1 걸림부재(211)는 지지부재(40)의 타측에 형성되는 제 1 고정구(도면 미도시)에 걸려진다.
여기서, 제 1 와인딩 드럼(221)과 기어 사이에는 제 1 클러치(223)가 더 구비될 수 있다.
따라서, 메인 파이프(10)의 일측이 제 1 고정밴드(210)에 의해 지지부재(40)에 고정된 상태에서 제 1 클러치(223)를 이용하여 기어와의 연결을 끊으면, 즉각적으로 제 1 고정밴드(210)의 장력이 감소되어, 메인 파이프(10)가 지지부재(40) 상에서 회전되거나 지지부재(40)로부터 분리될 수 있게 된다.
제 2 고정수단은 지지부재(40)의 상부에 놓여진 연장 파이프(20) 일측의 주위를 둘러싸는 제 2 고정밴드(310); 및 제 2 고정밴드(310)를 감아 당기거나 풀어주는 제 2 와인딩수단;을 포함한다.
그리고, 제 2 와인딩 수단은, 제 2 고정밴드(310)의 일측을 감아 당기거나 풀어주는 제 2 와인딩 드럼(321); 및 제 2 고정밴드(310)에 회전력을 공급하는 제 2 모터(322);를 포함한다.
제 2 고정밴드(310)의 타측 단부에는 제 2 걸림부재(311)가 구비되며, 제 2 걸림부재(311)는 지지부재(40)의 타측에 형성되는 제 2 고정구(도면 미도시)에 걸려진다.
여기서, 제 2 와인딩 드럼(321)과 기어 사이에는 제 2 클러치(323)가 더 구비될 수 있으며, 제 2 고정수단의 각 구성요소들의 기능은 제 1 고정수단의 각 구성요소들과 동일한바, 다시 설명하지 않기로 한다.
지지부재(40)는, 상부에 설치된 회전롤러 중 적어도 하나 이상을 정역 회전시키는 구동수단(도면 미도시); 및 상부에 설치된 회전롤러 중 적어도 하나 이상의 회전을 멈추게 하는 제동수단(도면 미도시);을 포함한다.
구동수단은, 상부에 설치된 회전롤러 중 적어도 하나 이상에 회전력을 공급하는 모터와, 모터의 회전력을 상부에 설치된 회전롤러 중 적어도 하나 이상의 회전축으로 전달하는 기어부 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 이 외에도 적용 가능한 공지된 다양한 방식들이 적용될 수 있다.
제동수단은, 상부에 설치된 회전롤러 사이에 놓여진 메인 파이프(10)의 일측 및 연장 파이프(20)의 일측이 의도하지 않게 회전되지 않도록, 메인 파이프(10)의 외측 표면 또는 연장 파이프(20)의 외측 표면과 접촉되는 회전롤러를 고정하는 기능을 하는 것으로서, 적용 가능한 공지된 다양한 방식의 제동기들이 적용될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 지지부재(40)는, 복수의 제 1 메인 회전롤러(110)와 복수의 제 2 메인 회전롤러(120) 사이 및 복수의 제 1 연장 회전롤러(130)와 복수의 제 2 연장 회전롤러(140) 사이의 거리를 조절하는 거리조절수단;을 더 포함할 수 있다.
이를 위하여, 지지부재(40)는, 상부에 복수의 제 1 메인 회전롤러(110)와 복수의 제 1 연장 회전롤러(130)가 설치된 제 1 지지블록(41); 및 상부에 복수의 제 2 메인 회전롤러(120)와 복수의 제 2 연장 회전롤러(140)가 설치된 제 2 지지블록(47);을 더 포함하여 구성되게 된다.
그리고, 거리조절수단은, 제 1 지지블록(41)의 일측면에 고정된 제 1 브라켓(42); 제 2 지지블록(47)의 일측면에 고정된 제 2 브라켓(48); 그리고 제 1 브라켓(42) 및 상기 제 2 브라켓(48)에 체결되는 거리조절볼트(45);를 포함하여 구성된다.
거리조절볼트(45)는 제 1 브라켓(42)에 체결되는 일측부와 제 2 브라켓(48)에 체결되는 타측부를 구비하고, 일측부에는 왼나사가 형성되고 타측부에는 오른나사가 형성될 수 있으며, 반대로 일측부에는 오른나사가 형성되고 타측부에는 왼나사가 형성될 수도 있다.
따라서, 거리조절볼트(45)를 회전시켜서 제 1 지지블록(41)과 제 2 지지블록(47) 사이의 거리를 조절하여 지지부재(40) 상부에 설치된 2개의 회전롤러(100) 사이의 거리를 조절할 수 있게 된다.
그리고, 이러한 제 1 지지블록(41)과 제 2 지지블록(47) 사이의 거리 조절이 원활하게 이루어지도록, 제 1 지지블록(41)과 제 2 지지블록(47) 사이에는 LM 가이드 등을 이용한 슬라이딩 가이드가 더 구비될 수 있다.
여기서, 거리조절볼트(45)에 회전력을 공급하는 모터와 회전력을 전달하는 기어부를 추가시켜서, 거리조절수단에 의한 거리 조절이 자동으로 이루어지도록 할 수도 있다.
이러한 구성을 갖는 지지부재(40)는, 회전롤러 사이의 거리를 조절하는 거리조절수단과 길이가 조절될 수 있는 제 1 고정밴드(210) 및 제 2 고정밴드(310)를 구비함으로써, 상부에 놓여서 고정될 수 있는 메인 파이프(10) 및 연장 파이프(20)의 직경의 범위가 비약적으로 넓어지며, 다양한 직경의 파이프들에 사용될 수 있는 이점이 있다.
이하에서는, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치(2)를 이용하여 메인 파이프(10)와 연장 파이프(20)를 용접하는 과정을 설명하도록 한다.
우선, 지지부재(40) 상의 일측에 메인 파이프(10)의 일측을 놓고, 제 1 클러치(223)를 이용하여 기어와의 연결을 끊은 상태에서 제 1 고정밴드(210)의 타측을 잡아당겨서 제 1 고정밴드(210)가 메인 파이프(10) 일측의 주위를 둘러싸도록 한 후, 제 1 고정밴드(210) 타측 단부의 제 1 걸림부재(211)를 지지부재(40) 일측에 구비된 제 1 고정구에 걸어 빠지지 않게 한다.
그리고, 제 1 클러치(223)를 이용하여 기어와의 연결을 이은 상태에서 제 1 모터(222)를 작동시켜 제 1 고정밴드(210)의 일측을 제 1 와인딩 드럼(221) 주위로 감아서 제 1 고정밴드(210)에 장력이 가해지도록 함으로써 메인 파이프(10)의 일측을 지지부재(40)에 고정시킨다.
그 다음에, 메인 파이프(10)의 일단부와 연장 파이프(20)의 일단부가 서로 접하도록, 지지부재(40) 상의 타측에 연장 파이프(20)의 일측을 놓는다.
이때, 메인 파이프(10)의 일단부와 연장 파이프(20)의 일단부 사이는 용접방법 등에 따라 서로 접하도록 위치시킬 수도 있고 일정 간격(대략 3mm 내외)으로 이격되도록 위치시킬 수도 있다.
그리고, 제 2 클러치(323)를 이용하여 기어와의 연결을 끊은 상태에서 제 2 고정밴드(310)의 타측을 잡아당겨서 제 2 고정밴드(310)가 연장 파이프(20) 일측의 주위를 둘러싸도록 한 후, 제 2 고정밴드(310) 타측 단부의 제 2 걸림부재(311)를 지지부재(40) 일측에 구비된 제 2 고정구에 걸어 빠지지 않게 한다.
그 다음에, 제 2 클러치(323)를 이용하여 기어와의 연결을 이은 상태에서 제 2 모터(322)를 작동시켜 제 2 고정밴드(310)의 일측을 제 2 와인딩 드럼(321) 주위로 감아서 제 2 고정밴드(310)에 장력이 가해지도록 함으로써 연장 파이프(20)의 일측을 지지부재(40)에 고정시킨다.
이때, 메인 파이프(10)과 연장 파이프(20)는 동일한 직경을 갖는바, 동시에 지지부재(40) 상에 올려지면 자연스럽게 메인 파이프(10)의 중심축과 연장 파이프(20)의 중심축이 일치되게 된다.
메인 파이프(10)의 일측과 연장 파이프(20)의 일측의 고정이 완료되면, 메인 파이프(10)의 일단부와 연장 파이프(20)의 일단부 사이를 적절한 간격마다 가용접하여 고정시킨다.
그리고, 상부를 가용접한 후에는, 제 1 모터(222) 및 제 2 모터(322)를 조금 역회전시켜서 제 1 고정밴드(210) 및 제 2 고정밴드(310)에 걸리는 장력을 줄이거나 없앤 상태에서 구동수단을 이용하여 지지부재(40) 상부에 설치된 회전롤러 중 적어도 하나 이상을 회전시켜서 메인 파이프(10) 및 연장 파이프(20)의 하부가 상부에 위치되도록 한 후, 추가적인 가용접을 할 수 있다.
가용접이 완료되면, 제 1 클러치(223) 및 제 2 클러치(323)를 이용하여 기어와의 연결을 끊은 상태에서 가용접된 메인 파이프(10) 및 연장 파이프(20)를 회전시키면서 본용접을 하면 된다.
본 발명에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치는, 메인 파이프의 일단부와 연장 파이프의 일단부가 서로 접하여 가용접될 수 있도록 용이하게 정렬시킬 수 있어 신속한 가용접 처리가 가능해지고 공정관리가 쉬워지는 이점이 있다.
이상 본 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 범위를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 수정 및 변형 가능한 것은 물론이다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치
2: 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치
10: 메인 파이프 20: 연장 파이프
30: 관형 프레임 31: 나사축
32: 회전 손잡이 33: 고정판
40: 지지부재 41: 제 1 지지블록
42: 제 1 브라켓 45: 거리조절볼트
47: 제 2 지지블록 48: 제 2 브라켓
100: 회전롤러
110: 제 1 메인 회전롤러 120: 제 2 메인 회전롤러
130: 제 1 연장 회전롤러 140: 제 2 연장 회전롤러
210: 제 1 고정밴드 211: 제 1 걸림부재
221: 제 1 와인딩 드럼 222: 제 1 모터
223: 제 1 클러치
310: 제 2 고정밴드 311: 제 2 걸림부재
321: 제 2 와인딩 드럼 322: 제 2 모터
323: 제 2 클러치

Claims (14)

  1. 내부에 연장 파이프(20)의 일측이 삽입될 수 있는 관형 프레임(30);
    상부에 설치된 2개의 회전롤러(100) 사이에 상기 관형 프레임(30)이 놓여지는 복수의 지지부재(40); 및
    상기 관형 프레임(30)에 체결되어 상기 관형 프레임(30)의 반경 방향으로 이동되는 적어도 3개 이상의 조절수단;을 포함하되,
    상기 복수의 지지부재(40) 각각은, 상부에 설치된 상기 2개의 회전롤러(100) 사이의 거리를 조절하는 거리조절수단;을 더 포함하고,
    상기 복수의 지지부재(40) 각각은, 상부에 상기 2개의 회전롤러(100) 중 하나의 회전롤러(100)가 설치된 제 1 지지블록(41); 및 상부에 상기 2개의 회전롤러(100) 중 다른 하나의 회전롤러(100)가 설치된 제 2 지지블록(47);을 더 포함하고,
    상기 거리조절수단은, 상기 제 1 지지블록(41)의 일측면에 고정된 제 1 브라켓(42); 상기 제 2 지지블록(47)의 일측면에 고정된 제 2 브라켓(48); 및 상기 제 1 브라켓(42) 및 상기 제 2 브라켓(48)에 체결되는 거리조절볼트(45);를 포함하며,
    상기 조절수단 각각은, 상기 관형 프레임(30)에 회전 가능하게 체결되는 나사축(31); 상기 나사축(31)을 회전시키도록 상기 나사축(31)의 일단부에 고정되는 회전 손잡이(32); 및 상기 나사축(31)의 타단부와 상기 연장 파이프(20) 사이에 구비되는 고정판(33);을 포함하고,
    상기 조절수단 각각은, 상기 나사축(31)의 타단부와 상기 연장 파이프(20)의 외측면으로 지지되는 상기 고정판(33) 사이에 상기 연장 파이프(20)의 하중이 집중될 때 유동성을 갖도록 구비되는 탄성수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 지지부재(40) 각각의 상기 2개의 회전롤러(100)는, 양자 사이의 거리가 상기 관형 프레임(30)의 직경보다 작도록 상기 관형 프레임(30)의 길이 방향에 수직한 방향으로 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 지지부재(40) 각각은,
    상부에 설치된 상기 2개의 회전롤러(100) 중 적어도 하나의 회전롤러(100)를 정역 회전시키는 구동수단; 및
    상부에 설치된 상기 2개의 회전롤러(100) 중 적어도 하나의 회전롤러(100)의 회전을 멈추게 하는 제동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 상부에 설치된 회전롤러 사이에 메인 파이프(10)의 일단부와 연장 파이프(20)의 일단부가 서로 접하도록 놓여지는 장방형의 지지부재(40);
    상기 지지부재(40)의 상기 회전롤러 사이에 놓여진 상기 메인 파이프(10)의 일단부를 상기 지지부재(40)에 고정시키는 제 1 고정수단; 및
    상기 지지부재(40)의 상기 회전롤러 사이에 놓여진 상기 연장 파이프(20)의 일단부를 상기 지지부재(40)에 고정시키는 제 2 고정수단;을 포함하되,
    상기 제 1 고정수단은, 상기 지지부재(40)의 상부에 놓여진 상기 메인 파이프(10) 일측의 주위를 둘러싸는 제 1 고정밴드(210); 및 상기 제 1 고정밴드(210)를 감아 당기거나 풀어주는 제 1 와인딩수단;을 포함하고,
    상기 제 2 고정수단은, 상기 지지부재(40)의 상부에 놓여진 상기 연장 파이프(20) 일측의 주위를 둘러싸는 제 2 고정밴드(310); 및 상기 제 2 고정밴드(310)를 감아 당기거나 풀어주는 제 2 와인딩수단;을 포함하며,
    상기 제 1 와인딩수단은, 상기 제 1 고정밴드(210)의 일측을 감아 당기거나 풀어주는 제 1 와인딩 드럼(221); 및 상기 제 1 와인딩 드럼(221)에 회전력을 공급하는 제 1 모터(222);를 포함하고, 상기 제 1 고정밴드(210)의 타측 단부에는, 상기 지지부재(40)의 일측에 구비된 제 1 고정구에 걸려지는 제 1 걸림부재(211)가 구비되며,
    상기 제 2 와인딩수단은, 상기 제 2 고정밴드(310)의 일측을 감아 당기거나 풀어주는 제 2 와인딩 드럼(321); 및 상기 제 2 고정밴드(310)에 회전력을 공급하는 제 2 모터(322);를 포함하고, 상기 제 2 고정밴드(310)의 타측 단부에는, 상기 지지부재(40)의 일측에 구비된 제 2 고정구에 걸려지는 제 2 걸림부재(311)가 구비되고,
    상기 지지부재(40)의 상기 회전롤러는, 상기 지지부재(40)의 상부에 놓여진 상기 메인 파이프(10)의 일측 하부에서 상기 메인 파이프(10)를 지지하는 복수의 제 1 메인 회전롤러(110); 상기 지지부재(40)의 상부에 놓여진 상기 메인 파이프(10)의 타측 하부에서 상기 메인 파이프(10)를 지지하는 복수의 제 2 메인 회전롤러(120); 상기 지지부재(40)의 상부에 놓여진 상기 연장 파이프(20)의 일측 하부에서 상기 연장 파이프(20)를 지지하는 복수의 제 1 연장 회전롤러(130); 및 상기 지지부재(40)의 상부에 놓여진 상기 연장 파이프(20)의 타측 하부에서 상기 연장 파이프(20)를 지지하는 복수의 제 2 연장 회전롤러(140);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서,
    상기 지지부재(40)는,
    상부에 설치된 상기 회전롤러 중 적어도 하나 이상을 정역 회전시키는 구동수단; 및
    상부에 설치된 상기 회전롤러 중 적어도 하나 이상의 회전을 멈추게 하는 제동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 지지부재(40)는,
    상기 제 1 메인 회전롤러(110)와 상기 제 2 메인 회전롤러(120) 사이 및 상기 제 1 연장 회전롤러(130)와 상기 제 2 연장 회전롤러(140) 사이의 거리를 조절하는 거리조절수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 지지부재(40)는,
    상부에 상기 제 1 메인 회전롤러(110)와 상기 제 1 연장 회전롤러(130)가 설치된 제 1 지지블록(41); 및
    상부에 상기 제 2 메인 회전롤러(120)와 상기 제 2 연장 회전롤러(140)가 설치된 제 2 지지블록(47);을 더 포함하고,
    상기 거리조절수단은,
    상기 제 1 지지블록(41)의 일측면에 고정된 제 1 브라켓(42);
    상기 제 2 지지블록(47)의 일측면에 고정된 제 2 브라켓(48); 및
    상기 제 1 브라켓(42) 및 상기 제 2 브라켓(48)에 체결되는 거리조절볼트(45);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치.
KR1020140140070A 2014-10-16 2014-10-16 연장 파이프의 가용접을 위한 고정장치 KR101627147B1 (ko)

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