KR101857398B1

KR101857398B1 - 절단 장치

Info

Publication number: KR101857398B1
Application number: KR1020170145998A
Authority: KR
Inventors: 조홍석; 최광민; 정광운; 최동철; 조상범
Original assignee: 한전케이피에스 주식회사
Priority date: 2017-11-03
Filing date: 2017-11-03
Publication date: 2018-05-11

Abstract

길이 방향을 따라 연장된 관통관의 하단에 연결되고, 길이 방향에 수직한 방향인 수평 방향을 따라 원뿔의 상단이 절단된 형상으로 형성된 펀넬(Funnel)을 절단하기 위한 절단 장치는, 펀넬을 절단하기 위한 적어도 하나의 절단 요소와, 절단 요소가 설치된 절단 본체를 구비하는 절단부 및 펀넬에 대한 절단 본체의 위치를 고정하기 위한 고정부를 포함하고, 절단부는, 절단 본체가 길이 방향을 따라 절단 본체의 중심을 관통하는 제1 회전축을 중심으로 회전하면서, 절단 요소를 수평 방향을 따라 펀넬의 내측에서 외측을 향해 이동시키는 것에 의해 펀넬을 절단한다.

Description

절단 장치{CUTTING DEVICE}

본 발명은 절단 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 원자력 발전소의 원자로 상부헤드 관통관의 펀넬을 절단하기 위한 절단 장치에 관한 것이다.

원자력 발전소의 원자로 상부헤드 관통관에는 펀넬(Funnel)이 연결되어 있다. 도 4(a)는 종래의 절단 장치에 의한 펀넬의 절단 과정을 개략적으로 나타낸 개념도이다. 도 4(a)에 도시된 것과 같이, 종래에는 절단 요소(3)가 관통관(1)의 하측으로부터 상측으로 이동하면서 관통관(1)의 하단에 연결된 펀넬(2)을 절단하였다. 그러나 종래에는 절단 영역(X)이 넓어 절단 작업에 많은 시간과 노력이 소모되었고, 절단 작업 시 관통관(1)에 수직 방향으로 큰 하중이 가해져 관통관(1) 내면에 결함이 발생하는 문제도 있었다.

또한, 종래에는 방전가공 장치와 같은 고가의 장비를 통해 펀넬을 절단하기도 하였으나, 방전가공 장치를 사용하더라도 오랜 작업 시간이 소요되었으며, 방전가공 장치의 사용을 위해 많은 부속 장치가 필요하여 효율적이지 못한 문제가 있었다.

원자력 발전소는 고방사선 지역이므로 방사선 피폭의 우려를 최소화하기 위해 장치의 설치 및 작업 시간을 감소시키는 것이 중요하기 때문에, 장비의 설치 및 펀넬의 절단을 신속하게 수행할 수 있는 절단 장치가 필요한 실정이다.

본 발명의 일 과제는 신속하게 또한 저비용으로 펀넬을 절단할 수 있는 절단 장치를 제공하는 것이다.

일 예에서, 길이 방향을 따라 연장된 관통관의 하단에 연결되고, 길이 방향에 수직한 방향인 수평 방향을 따라 원뿔의 상단이 절단된 형상으로 형성된 펀넬(Funnel)을 절단하기 위한 절단 장치는, 펀넬을 절단하기 위한 적어도 하나의 절단 요소와, 절단 요소가 설치된 절단 본체를 구비하는 절단부 및 펀넬에 대한 절단 본체의 위치를 고정하기 위한 고정부를 포함하고, 절단부는, 절단 본체가 길이 방향을 따라 절단 본체의 중심을 관통하는 제1 회전축을 중심으로 회전하면서, 절단 요소를 수평 방향을 따라 펀넬의 내측에서 외측을 향해 이동시키는 것에 의해 펀넬을 절단한다.

본 발명에 의하면 절단 요소가 수평 방향을 따라 펀넬의 내측에서 외측을 향해 이동하면서 펀넬을 절단함으로써, 절단 영역을 최소화하여 신속하게 펀넬을 절단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 절단부를 나타내는 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명의 절단부를 나타내는 평면도이다.
도 4는 종래의 절단 장치와 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치에 의한 펀넬의 절단 과정을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 고정부의 작동 과정을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 지지부를 나타내는 사시도이다.
도 7은 펀넬이 절단된 상태를 나타내는 사시도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치를 나타내는 사시도이다. 이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치를 설명한다.

도면 부호 1은 원자력 발전소에 설치된 길이 방향을 따라 연장된 관통관을 나타낸다. 도면 부호 2는 관통관의 하단에 연결된 펀넬(Funnel)을 나타낸다. 펀넬(2)은 도 1에 도시된 것과 같이 원뿔의 상단이 길이 방향에 수직한 방향인 수평 방향을 따라 절단된 형상으로 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치는 관통관(1)의 하단에 연결된 펀넬(2)을 절단하기 위한 장치로서, 고정부(10), 절단부(20), 지지부(30) 및 구동부(40)를 포함한다.

고정부(10)는 관통관(1) 및 펀넬(2)에 대한 절단 장치의 위치를 고정할 수 있다. 절단부(20)는 펀넬(2)을 절단할 수 있다. 지지부(30)는 펀넬(2)을 지지하여 절단된 펀넬(2)이 낙하하는 것을 방지할 수 있다. 구동부(40)는 고정부(10), 절단부(20) 및 지지부(30)의 작동을 제어할 수 있다. 각 구성에 대해서는 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.

절단부

도 2는 본 발명의 절단부를 나타내는 부분 사시도이다. 도 3은 본 발명의 절단부를 나타내는 평면도이다. 도 4는 종래의 절단 장치와 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치에 의한 펀넬의 절단 과정을 개략적으로 나타낸 개념도이다. 이하에서는 도 1 내지 4를 참조하여, 본 발명의 절단부에 대해 구체적으로 설명한다.

절단부(20)는 절단 본체(21), 절단 요소(23), 홀더(24), 구동 요소(29)를 구비할 수 있다.

절단 요소(23)는 펀넬(2)을 절단하는 구성으로서 절단부(20)는 적어도 하나의 절단 요소(23)를 구비한다. 절단 요소(23)의 개수, 종류 및 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 커팅날이 사용될 수 있다.

절단 요소(23)는 절단 본체(21)에 설치된다. 절단 본체(21)는 관통관(1)의 하측으로부터 펀넬(2)의 내부로 삽입되어 절단 요소(23)가 펀넬(2)을 절단하는 위치인 절단 위치에 위치하게 할 수 있다. 그리고 절단 본체(21)는 길이 방향을 따라 절단 본체(21)의 중심을 관통하는 제1 회전축(C1)을 중심으로 회전할 수 있다. 절단 요소(23)는 절단 본체(21)가 제1 회전축(C1)을 중심으로 회전하고 있을 때, 수평 방향을 따라 펀넬(2)의 내측에서 외측을 향해 이동하는 것에 의해 펀넬(2)의 내주면을 따라 펀넬(2)을 절단할 수 있다.

보다 구체적으로, 절단 요소(23)는 대기 위치와 절단 위치 사이에서 수평 방향을 따라 변위될 수 있다. 대기 위치(도 3(a) 참조)란, 절단 요소(23)가 펀넬(2)의 내주면으로부터 이격되어 펀넬(2)과 접촉하지 않는 위치를 말하고, 절단 위치(도 3(b) 참조)란, 절단 요소(23)가 펀넬(2)의 내주면과 접촉하여 펀넬(2)을 절단하는 위치를 말한다. 절단 본체(21)가 제1 회전축(C1)을 중심으로 회전하면서, 절단 요소(23)가 대기 위치에서 절단 위치로 변위되는 것에 의해, 절단 요소(23)가 펀넬(2)의 내주면을 수평 방향을 따라 절단할 수 있다.

이때, 절단 요소(23)는 절단 본체(21)에 설치된 홀더(24)에 의해 지지될 수 있다. 그리고 구동 요소(29)는, 절단 요소(23)가 대기 위치와 절단 위치 사이에서 변위되도록 홀더(24)를 수평 방향을 따라 이동시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 구동 요소(29)는 제1 구동 요소(27)와 제2 구동 요소(28)를 구비할 수 있다. 제1 구동 요소(27)는 제1 회전축(C1)과 평행한 제2 회전축(C2)을 중심으로, 절단 본체(21)의 회전과 연동하여 회전할 수 있다. 그리고 제2 구동 요소(28)는 제1 구동 요소(27)의 회전과 연동하여, 수평 방향을 따라 형성된 제3 회전축(C3)을 중심으로 회전할 수 있다.

예를 들어, 제1 구동 요소(27)는 웜 기어(27a)를 구비할 수 있고, 제2 구동 요소(28)는 웜 기어(27a)에 맞물려 회전하는 피드 기어(28a)를 구비할 수 있다. 따라서 제1 구동 요소(27)가 제2 회전축(C2)을 중심으로 회전함에 따라 웜 기어(27a)가 함께 회전하고, 웜 기어(27a)의 회전에 맞물려 피드 기어(28a)가 제3 회전축(C3)을 중심으로 회전하는 것에 의해 제2 구동 요소(28)가 제3 회전축(C3)을 중심으로 회전할 수 있다.

이때, 홀더(24)는 제2 구동 요소(28)에 결합되어 제2 구동 요소(28)가 회전하는 것에 의해 수평 방향을 따라 이동될 수 있다. 예를 들어, 홀더(24)에는 제2 구동 요소(28)가 삽입되기 위한 홈(미도시)이 형성될 수 있고, 제2 구동 요소(28)는 일측에는 피드 기어(28a)가 구비되고, 타측은 홀더(24)에 형성된 홈에 삽입되어 홀더(24)를 지지할 수 있다. 그리고 홈의 내주면에는 제1 나사부(미도시), 예를 들어 암나사부가 구비되고, 제2 구동 요소(28)의 외주면에는 제1 나사부와 대응되는 제2 나사부(미도시), 예를 들어 수나사부가 구비되어, 제2 구동 요소(28)가 제3 회전축(C3)을 중심으로 회전함에 따라, 홀더(24)는 제2 구동 요소(28)의 길이 방향을 따라 수평 방향으로 이동될 수 있다. 이때 제1 나사부로서 수나사부가 형성되고 제2 나사부로서 암나사부가 형성될 수도 있다.

도 4(a)에 도시된 것과 같이, 종래의 절단 장치는 절단 요소(3)가 관통관(1)의 하측으로부터 상측으로 이동하면서 펀넬(2)을 절단했기 때문에, 절단 영역(X)이 매우 넓었고, 절단에 많은 시간이 소요되었다. 그러나 도 4(b)에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치는 절단 요소(23)가 수평 방향을 따라 이동하면서 펀넬(2)을 절단하기 때문에, 절단 영역(Y)이 상대적으로 좁고, 절단이 수행되는 시간도 비약적으로 감소될 수 있다.

고정부

도 5는 본 발명의 고정부의 작동 과정을 개략적으로 나타내는 단면도이다. 이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치의 고정부에 대해 설명한다.

고정부(10)는 관통관(1) 및 펀넬(2)에 대한 절단 장치의 위치를 고정하는 구성으로서, 고정 본체(11)와 이동 본체(13)를 구비할 수 있다.

먼저, 내부에 중공(11a)을 구비하는 고정 본체(11)는 절단 본체(21)의 상측에 결합될 수 있다. 즉, 고정 본체(11)는 절단 본체(21)에 고정적으로 결합되어 움직이지 않는 구성으로서, 펀넬(2)을 절단하기 위해 절단 장치를 관통관(1) 측으로 이동시킬 때, 관통관(1)의 하측으로부터 내부로 삽입될 수 있다.

다음으로, 이동 본체(13)는 길이 방향을 따라 중공(11a)으로부터 멀어지는 방향 및 이에 반대되는 방향으로 이동 가능하게 마련될 수 있다. 이동 본체(13)가 중공(11a)을 향해 이동함에 따라 고정 본체(11)를 외측으로 가압하는 것에 의해, 관통관(1)에 대한 고정 본체(11)의 위치를 고정할 수 있다. 이때, 이동 본체(13)를 이동시키기 위한 구성은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 일측은 이동 본체(13)에 결합되고, 길이 방향을 따라 절단 본체(21)를 관통하도록 연장되어 타측은 후술하는 구동부(40)에 연결된 이동 로드(14)를 통해, 이동 본체(13)를 길이 방향을 따라 이동시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 이동 본체(13)의 적어도 일부의 외경은 중공(11a)의 적어도 일부의 내경보다 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 이동 본체(13)의 외경은 중공(11a)에 가까운 측에서 멀어지는 측으로 갈수록 점차 증가하도록 형성되고, 중공(11a)의 내경은 이동 본체(13)가 중공(11a) 측으로 삽입되는 방향을 따라 점차 감소하도록 형성될 수 있다.

따라서 도 5(a)에 도시된 것과 같이, 이동 본체(13)가 중공(11a)에 완전히 수용되지 않아 고정 본체(11)를 외측으로 가압하지 않는 위치인 해제 위치에 있을 때, 고정 본체(11)를 관통관(1) 내로 삽입시켜 절단 요소(23)가 절단 위치에 위치하도록 절단 장치의 위치를 조절하고, 절단 장치가 원하는 위치에 위치할 때, 도 5(b)에 도시된 것과 같이, 이동 로드(14)를 이동시켜 이동 본체(13)가 중공(11a) 측으로 이동하도록 할 수 있다.

그러면 중공(11a)의 내경보다 큰 외경을 갖는 부분의 이동 본체(13)는 고정 본체(11)를 외측으로 가압할 수 있고, 고정 본체(11)가 외측으로 가압되면서 관통관(1)의 내면과 접촉하여 발생하는 마찰력에 의해, 관통관(1)에 대한 고정 본체(11)의 위치가 고정될 수 있다. 또한, 고정 본체(11)는 절단 본체(21)에 고정적으로 결합되어있기 때문에, 관통관(1)에 대한 고정 본체(11)의 위치가 고정되면 펀넬(2)에 대한 절단 본체(21)의 위치도 고정될 수 있다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부(10)는 이동 본체(13)를 길이 방향을 따라 이동시키는 간단한 동작을 통해 펀넬(2)에 대한 절단 본체(21)의 위치를 고정할 수 있고, 절단 요소(23)에 의한 펀넬(2)의 절단 시, 절단 요소(23)의 위치가 변동되는 것을 방지하여 절단 정확성을 향상시킬 수 있으며, 관통관(1)에 손상이 발생하는 것도 방지할 수 있다.

지지부

도 6은 본 발명의 지지부를 나타내는 사시도이다. 도 7은 펀넬이 절단된 상태를 나타내는 사시도이다. 이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치의 지지부에 대해 설명한다.

지지부(30)는 절단부(20)에 의해 절단된 펀넬(2')을 지지할 수 있다. 이를 위해, 지지부(30)는 지지부재(31)와 파지부재(33)를 구비할 수 있다.

먼저, 지지부재(31)는 펀넬(2)의 하단의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 원뿔의 하단의 외곽 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 도 1에 도시된 것과 같이, 지지부재(31)는 절단 본체(21)로부터 이격된 위치에서 절단 본체(21)의 외주면을 둘러싸는 형상일 수도 있다.

지지부재(31)는 절단 요소(23)가 절단 위치에 위치할 때, 펀넬(2)을 하측으로부터 지지할 수 있다. 따라서 지지부재(31)가 펀넬(2)을 지지하는 위치에 있을 때, 절단 요소(23)가 절단 위치에 위치하고 있음을 인지할 수 있으므로, 지지부재(31)는 절단 장치를 관통관(1) 측으로 이동시킬 때 절단 장치의 위치를 결정하는 수단으로도 사용될 수 있다.

파지부재(33)는 지지부재(31)로부터 펀넬(2)의 외면을 향해 연장될 수 있다. 파지부재(33)는 절단 요소(23)가 절단 위치에 위치할 때, 지지부재(31)와 함께 펀넬(2)을 파지할 수 있다. 파지부재(33)는 힌지 결합을 통해 지지부재(31)에 회전 가능하게 마련될 수 있고, 지지부재(31)가 펀넬(2)을 지지하는 위치로 이동했을 때, 파지부재(33)가 펀넬(2)의 외주면을 향해 회전되도록 마련될 수 있다.

보다 구체적으로, 절단 장치를 펀넬(2)을 향해 이동시켜 지지부재(31)가 펀넬(2)을 지지하도록 위치시키는 동안에는, 파지부재(33)와 펀넬(2)이 간섭하지 않도록 파지 부재(33)를 외측으로 회전시켰다가, 지지부재(31)가 펀넬(2)을 지지할 때 파지부재(33)를 펀넬(2)을 향해 회전시켜 지지부재(31)와 함께 펀넬(2)을 파지하도록 할 수 있다. 이때, 파지부재(33)를 회전시키는 방식은 특별히 한정되지 않는다.

지지부(30)는 이와 같은 구성을 포함함으로써, 도 7에 도시된 것과 같이 절단부(20)에 의해 절단된 펀넬(2')을 지지할 수 있다. 따라서 절단부(20)에 의해 펀넬(2)이 절단된 후, 절단된 펀넬(2')이 지면으로 낙하하지 않고 지지부재(31) 및 파지부재(33)에 의해 지지되어 절단 장치에 안착될 수 있으므로, 절단 작업 시 안전성을 확보할 수 있다.

구동부

이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치의 구동부에 대해 설명한다.

구동부(40)는 고정부(10)를 작동시키기 위한 제1 구동부(41), 절단부(20)를 작동시키기 위한 제2 구동부(43) 및 제1 구동부(41)와 제2 구동부(43)의 동작을 제어하는 제어장치(미도시)가 수용된 구동 본체(45)를 구비할 수 있다.

제1 구동부(41)는 이동 본체(13)를 길이 방향을 따라 이동시키기 위한 구성으로서, 그 구동 방식은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 이동 본체(13)에 연결된 이동 로드(14)를 길이 방향을 따라 이동시키기 위한 유압 실린더가 사용될 수 있다.

제2 구동부(43)는 절단 본체(21) 및 구동 요소(29)를 회전시키기 위한 구성으로서, 그 구동 방식은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 모터가 절단 본체(21)를 제1 회전축(C1)을 중심으로 회전시킬 수 있고, 제어장치에 수용된 기어들을 통해 제1 구동 요소(27)가 절단 본체(21)의 회전과 연동하여 제2 회전축(C2)을 중심으로 회전하게 할 수 있다.

구동 본체(45)는, 전술한 바와 같이 제1 구동부(41) 및 제2 구동부(43)의 작동을 위한 제어장치, 예를 들어 기어 등을 수용할 수 있다. 구동 본체(45)에 수용된 제어 장치는, 제2 구동부(43)에 의해 절단 본체(21)가 제1 방향으로 회전될 때, 절단 요소(23)가 대기 위치에서 절단 위치로 이동되도록, 제1 구동 요소(27)가 절단 본체(21)의 회전과 연동하여 회전되게 제어할 수 있다. 또한, 제어 장치는 제2 구동부(43)에 의해 절단 본체(21)가 제1 방향에 반대되는 방향인 제2 방향으로 회전될 때, 절단 요소(23)가 절단 위치에서 대기 위치로 이동되도록, 제1 구동 요소(27)가 회전되게 제어할 수 있다. 그 제어 방식은 특별히 한정되지 않는다.

절단 장치의 작동 과정

이하에서는 도 1 내지 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치의 작동 과정에 대해 설명한다.

작업자는 본 발명의 일 실시예에 따른 절단 장치를, 절단하고자 하는 펀넬(2)이 연결된 관통관(1)의 하측으로 이동시킬 수 있다. 절단 장치를 이동하는 방식은 특별히 한정되지 않는다.

절단 장치가 관통관(1)의 하측에 위치하면, 작업자는 절단 장치를 상승시켜 고정 본체(11) 및 절단 본체(21)가 관통관(1) 및 펀넬(2)의 내부로 삽입되게 할 수 있다. 이때, 지지부재(31)는 펀넬(2)의 하단과 대응되는 형상을 가지므로, 지지부재(31)가 펀넬(2)의 하단을 지지하도록 절단 장치를 이동시킬 수 있고, 지지부재(31)가 펀넬(2)을 정확하게 지지하고 있을 때, 절단 장치가 정확한 위치에 위치하고 있음을 파악할 수 있다. 또한, 지지부재(31)가 펀넬(2)을 지지할 때, 파지부재(33)는 펀넬(2)의 외주면을 향해 회전 이동되어, 지지부재(31)와 함께 펀넬(2)을 파지할 수 있다.

절단 장치가 원하는 위치에 위치하면, 작업자는 제1 구동부(41)를 제어하여 이동 본체(13)를 길이 방향을 따라 이동시킬 수 있다. 이동 본체(13)가 고정 본체(11)의 중공(11a)을 향해 길이 방향을 따라 이동하도록 제어하면, 이동 본체(13)는 고정 본체(11)를 외측으로 가압하면서 펀넬(2)에 대한 절단 장치의 위치를 고정시킬 수 있다(도 5 참조).

절단 장치의 위치가 고정되면, 작업자는 제2 구동부(43)를 제어하여 절단부(20)에 의해 펀넬(2)의 절단을 수행할 수 있다. 즉, 제2 구동부(43)를 구동하여 절단 본체(21)가 제1 회전축(C1)을 중심으로 제1 방향으로 회전하도록 할 수 있고, 제1 구동 요소(27) 역시 절단 본체(21)의 회전과 연동하여 제2 회전축(C2)을 중심으로 회전하도록 할 수 있다.

제1 구동 요소(27)가 회전함에 따라 제2 구동 요소(28)가 연동하여 제3 회전축(C3)을 중심으로 회전할 수 있고, 이에 따라 홀더(24)가 수평 방향을 따라 이동될 수 있다. 홀더(24)에 지지되는 절단 요소(23)는 대기 위치에서 절단 위치로 변위되고, 절단 본체(21)가 제1 회전축(C1)을 중심으로 회전하는 동시에 절단 요소(23)가 펀넬(2)에 접촉하게 되면서 펀넬(2)을 내주면을 따라 절단할 수 있다(도 3 참조).

절단부(20)에 의해 펀넬(2)이 절단되면, 작업자는 제1 구동부(41)를 제어하여 이동 본체(13)를 고정 본체(11)의 중공(11a)으로부터 멀어지는 방향으로 이동시켜, 이동 본체(13)가 해제 위치에 위치하게 할 수 있다. 이동 본체(13)가 해제 위치로 이동하여 고정 본체(11)에 대한 가압이 해제되면 관통관(1) 및 펀넬(2)에 대한 절단 장치의 고정도 해제될 수 있다.

절단 장치의 위치 고정이 해제되면, 작업자는 절단 장치를 관통관(1)으로부터 하강시킬 수 있다. 이때, 절단된 펀넬(2)은 지지부재(31) 및 파지부재(33)를 통해 절단 장치에 지지될 수 있다(도 6, 도 7 참조). 따라서 작업자는 절단된 펀넬(2)이 낙하하는 것을 방지하면서 절단 장치를 하강시켜 작업을 마무리할 수 있다.

이와 같은 과정을 통해 펀넬(2)을 절단하면, 펀넬(2)은 수평 방향을 따라 절단되기 때문에 절단 영역이 상대적으로 좁아 펀넬(2)의 절단에 많은 시간이 소요되지 않으며, 관통관(1)에 수직 방향에 따른 하중에 가해지지 않아 관통관(1)에 손상이 발생하는 문제도 해결할 수 있다(도 4(b) 참조).

또한, 고정부(10)를 통해 관통관(1) 및 펀넬(2)에 대한 절단 장치의 위치를 간편하게 고정 또는 해제시킬 수 있고, 고정부(10)와 관통관(1) 사이의 마찰력을 통해 절단 장치의 위치를 고정하기 때문에, 절단 작업 중 관통관(1) 및 펀넬(2)이 다소 흔들리더라도, 펀넬(2)과 절단 장치 사이의 상대적 위치는 크게 변하지 않아 작업의 정확성을 향상시킬 수 있다.

또한, 절단된 펀넬(2)은 지지부(30)를 통해 절단 장치가 지지할 수 있으므로, 절단된 펀넬(2)이 낙하하여 작업자가 작업 중 사고를 당하는 것을 방지할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 관통관
2: 펀넬(Funnel)
3: 절단 요소
10: 고정부
11: 고정 본체
11a: 중공
13: 이동 본체
14: 이동 로드
20: 절단부
21: 절단 본체
23: 절단 요소
24: 홀더
27: 제1 구동 요소
27a: 웜 기어
28: 제2 구동 요소
28a: 피드 기어
29: 구동 요소
30: 지지부
31: 지지부재
33: 파지부재
40: 구동부
41: 제1 구동부
43: 제2 구동부
45: 구동 본체

Claims

길이 방향을 따라 연장된 관통관의 하단에 연결되고, 원뿔의 상단이 상기 길이 방향에 수직한 방향인 수평 방향을 따라 절단된 형상으로 형성된 펀넬(Funnel)을 절단하기 위한 절단 장치에 있어서,
상기 펀넬을 절단하기 위한 적어도 하나의 절단 요소와, 상기 절단 요소가 설치된 절단 본체를 구비하는 절단부; 및
상기 펀넬에 대한 상기 절단 본체의 위치를 고정하기 위한 고정부를 포함하고,
상기 절단부는, 상기 절단 본체가 상기 길이 방향을 따라 상기 절단 본체의 중심을 관통하는 제1 회전축을 중심으로 회전하면서, 상기 절단 요소를 상기 수평 방향을 따라 상기 펀넬의 내측에서 외측을 향해 이동시키는 것에 의해 상기 펀넬을 절단하고,
상기 절단부에 의해 절단된 펀넬을 지지하기 위한 지지부를 더 포함하는, 절단 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 절단 요소는, 상기 펀넬의 내주면으로부터 이격되어 상기 펀넬과 접촉하지 않는 위치인 대기 위치와, 상기 펀넬의 내주면과 접촉하며 상기 펀넬을 절단하는 위치인 절단 위치 사이에서, 상기 수평 방향을 따라 변위되도록 마련되는, 절단 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 절단부는, 상기 절단 본체에 설치되고 상기 절단 요소를 지지하는 홀더와, 상기 절단 요소가 상기 대기 위치와 상기 절단 위치 사이에서 변위되도록 상기 홀더를 상기 수평 방향을 따라 이동시키는 구동 요소를 더 구비하는, 절단 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 구동 요소는, 상기 절단 본체의 회전과 연동하여 상기 제1 회전축과 평행한 제2 회전축을 중심으로 회전하는 제1 구동 요소와, 상기 제1 구동 요소의 회전과 연동하여 상기 수평 방향을 따라 형성된 제3 회전축을 중심으로 회전하는 제2 구동 요소를 구비하고,
상기 홀더는, 상기 제2 구동 요소에 결합되어 상기 제2 구동 요소가 회전하는 것에 의해 상기 수평 방향을 따라 이동되는, 절단 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제1 구동 요소는, 웜 기어를 구비하며,
상기 제2 구동 요소는, 일측에 상기 웜 기어와 맞물려 회전하는 피드 기어를 구비하고, 타측은 상기 홀더에 형성된 홈에 삽입되어 상기 홀더를 지지하되, 외주면에 상기 홈의 내주면에 형성된 제1 나사부와 대응되는 제2 나사부가 구비되어, 상기 제3 회전축을 중심으로 회전하는 것에 의해 상기 홀더가 상기 제2 구동 요소를 따라 상기 수평 방향으로 이동되게 하는, 절단 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 고정부는, 상기 절단 본체의 상측에 결합되고 상기 관통관의 하단으로부터 내부로 삽입되며 내부에 중공을 구비하는 고정 본체와, 상기 길이 방향을 따라 상기 중공으로부터 멀어지는 방향 및 이에 반대되는 방향으로 이동 가능하게 마련되는 이동 본체를 구비하고,
상기 이동 본체가 상기 중공을 향해 이동함에 따라 상기 고정 본체를 외측으로 가압하는 것에 의해 상기 관통관에 대한 상기 고정 본체의 위치를 고정하는, 절단 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 이동 본체의 적어도 일부분의 외경은 상기 중공의 적어도 일부분의 내경보다 크게 형성되는, 절단 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 이동 본체의 외경은 상기 중공에 가까운 측에서 멀어지는 측으로 갈수록 점차 증가하도록 형성되고,
상기 중공의 내경은 상기 이동 본체가 상기 중공을 향해 이동하는 방향을 따라 점차 감소하도록 형성되는, 절단 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 고정부는, 일측이 상기 이동 본체에 연결되고, 상기 길이 방향을 따라 상기 절단 본체를 관통하도록 연장되며, 상기 길이 방향을 따라 이동되는 것에 의해 상기 이동 본체를 상기 길이 방향을 따라 이동시키는 이동 로드를 더 구비하는, 절단 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 지지부는, 상기 펀넬의 하단의 형상에 대응되는 형상으로 형성되고, 상기 절단 요소가 상기 펀넬을 절단하는 위치인 절단 위치에 위치할 때, 상기 펀넬을 하측으로부터 지지하는 지지부재를 구비하는, 절단 장치.
청구항 11에 있어서,
상기 지지부는, 상기 지지부재로부터 상기 펀넬의 외면을 향해 연장되어, 상기 절단 요소가 상기 절단 위치에 위치할 때, 상기 지지부재와 함께 상기 펀넬을 파지하는 파지부재를 더 구비하는, 절단 장치.