KR101913659B1

KR101913659B1 - 파이프용 내경 척킹장치

Info

Publication number: KR101913659B1
Application number: KR1020170058079A
Authority: KR
Inventors: 박재수
Original assignee: (주) 삼신웰테크
Priority date: 2017-05-10
Filing date: 2017-05-10
Publication date: 2018-10-31

Abstract

본 발명은 파이프용 내경 척킹장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액추에이터에 연결되는 피스톤로드의 작동에 의해 이중콜렛척의 상ㆍ하부콜렛이 반경방향으로 신축하면서 파이프의 내경을 견고하게 척킹할 수 있도록 구성함으로써, 파이프의 외주면에 나사산을 가공하거나 테이프 등을 감고자 할 경우 견고하고 안정된 척킹상태를 유지할 수 있게 하여 작업성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하며, 특히 쉘앤튜브형 열교환기의 튜브고정판과 튜브를 용접하는 경우와 같이 파이프의 내경을 척킹한 상태에서 파이프의 외주면을 용접하고자 할 경우 용접시 고온의 열이 발생하더라도 견고하고 안정된 척킹상태를 유지할 수 있게 하여 용접품질을 대폭 향상시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 고온의 열에 의한 손상을 방지하여 내구성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하는 파이프용 내경 척킹장치에 관한 것이다.
이에 본 발명은 중공봉형상으로 이루어지며 중앙부에는 가이드핀(12)이 결합되는 핀결합공(2a)이 폭방향으로 관통형성되고 하단부 외주면에는 테이퍼면(2b)이 형성되는 하우징(2)과, 상기 하우징(2)의 내부에 상하로 이동가능하게 삽입되는 것으로, 상단부에는 액추에이터결합부(3a)가 형성되며 중앙부에는 상기 핀결합공(2a)에 결합된 가이드핀(12)이 삽입되는 장공(3b)이 길이방향으로 길게 형성되고 하단부에는 원뿔캡(4)이 결합되는 피스톤로드(3)와, 상기 하우징(2)의 하단부에 결합되는 것으로, 상ㆍ하부에는 외주면에 척링(9)이 삽입되는 척링삽입홈(8)이 구비된 상ㆍ하부콜렛(6)(7)이 각각 형성되며, 상부콜렛(6)의 내주면에는 상기 하우징(2)의 테이퍼면(2b)에 접촉하는 상부경사면(6a)이 형성되고, 하부콜렛(7)의 내주면에는 상기 원뿔캡(4)의 외주면에 접촉하는 하부경사면(7a)이 형성되는 이중콜렛척(5)과, 상기 하우징(2)의 하부외주연에 결합되는 것으로, 한 쌍의 반원형 조립부재(10a)(10b)로 분할형성되어 체결볼트(11)에 의해 결합되는 깊이조절링(10)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프용 내경 척킹장치.

Description

파이프용 내경 척킹장치{Device for chucking a bore of pipe}

본 발명은 파이프용 내경 척킹장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액추에이터에 연결되는 피스톤로드의 작동에 의해 이중콜렛척의 상ㆍ하부콜렛이 반경방향으로 신축하면서 파이프의 내경을 견고하게 척킹할 수 있도록 구성함으로써, 파이프의 외주면에 나사산을 가공하거나 테이프 등을 감고자 할 경우 견고하고 안정된 척킹상태를 유지할 수 있게 하여 작업성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하며, 특히 쉘앤튜브형 열교환기의 튜브고정판과 튜브를 용접하는 경우와 같이 파이프의 내경을 척킹한 상태에서 파이프의 외주면을 용접하고자 할 경우 용접시 고온의 열이 발생하더라도 견고하고 안정된 척킹상태를 유지할 수 있게 하여 용접품질을 대폭 향상시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 고온의 열에 의한 손상을 방지하여 내구성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하는 파이프용 내경 척킹장치에 관한 것이다.

일반적으로 파이프는 주로 일상생활 또는 각종 산업시설에서 유체 수송용으로 널리 사용되고 있을 뿐만 아니라 각종 전선 및 케이블의 보호용으로도 널리 사용되고 있다.

이러한 파이프는 그 재질에 따라 금속관과 비금속관으로 구분되는데, 금속관으로는 강관, 주철관, 구리관, 황동관, 알루미늄관, 연관 등이 있으며, 비금속관으로는 비닐관, 철근콘크리트관, 석면시멘트관, 도관, 애관, 고무관, 목관 등이 있다.

한편, 상기와 같은 파이프는 사용 목적에 따라 외주면에 나사산을 가공하거나 테이프 등을 감게 되는데, 이러한 가공작업을 위해서는 파이프를 견고하게 파지할 수 있는 파이프 척킹장치를 필요로 하게 된다.

기존의 파이프 척킹장치로는 주로 선반의 척이 사용되고 있는데, 이러한 선반의 척은 그 구조가 복잡하여 파이프를 신속하게 척킹하거나 해제하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 종래에는 파이프를 축부에 결합한 상태에서 실린더부재를 동작시켜 상기 축부상에 순차적으로 적층된 루버링과 스페이스 링을 가압부재로 가압하도록 하여 상기 루버링 외측을 변형시킴으로써 상기 축부에 삽입된 파이프를 손쉽게 척킹할 수 있도록 하는 파이프 자동 척킹장치가 특허공보 제10-0691762호로 안출된 바 있었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 파이프 자동 척킹장치는 고무재질로 된 루버링을 가압 변형시켜 파이프의 내경을 척킹하는 방식이므로, 쉘앤튜브형 열교환기의 튜브고정판과 튜브를 용접하는 경우와 같이 파이프의 내경을 척킹한 상태에서 파이프의 외주면을 용접해야 하는 작업시에는 용접시 발생하는 고온의 열로 인해 척킹상태가 느슨해짐에 따라 용접품질이 현저히 저하될 뿐만 아니라, 고온의 열로 인해루버링이 손상됨에 따라 내구성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0691762호

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 액추에이터에 연결되는 피스톤로드의 작동에 의해 이중콜렛척의 상ㆍ하부콜렛이 반경방향으로 신축하면서 파이프의 내경을 견고하게 척킹할 수 있도록 구성함으로써, 파이프의 외주면에 나사산을 가공하거나 테이프 등을 감고자 할 경우 견고하고 안정된 척킹상태를 유지할 수 있게 하여 작업성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하며, 특히 쉘앤튜브형 열교환기의 튜브고정판과 튜브를 용접하는 경우와 같이 파이프의 내경을 척킹한 상태에서 파이프의 외주면을 용접하고자 할 경우 용접시 고온의 열이 발생하더라도 견고하고 안정된 척킹상태를 유지할 수 있게 하여 용접품질을 대폭 향상시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 고온의 열에 의한 손상을 방지하여 내구성을 대폭 향상시킬 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 중공봉형상으로 이루어지며 중앙부에는 가이드핀이 결합되는 핀결합공이 폭방향으로 관통형성되고 하단부 외주면에는 테이퍼면이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 상하로 이동가능하게 삽입되는 것으로 상단부에는 액추에이터결합부가 형성되며 중앙부에는 상기 핀결합공에 결합된 가이드핀이 삽입되는 장공이 길이방향으로 길게 형성되고 하단부에는 원뿔캡이 결합되는 피스톤로드와, 상기 하우징의 하단부에 결합되는 것으로 상ㆍ하부에는 외주면에 척링이 삽입되는 척링삽입홈이 구비된 상ㆍ하부콜렛이 각각 형성되며, 상부콜렛의 내주면에는 상기 하우징의 테이퍼면에 접촉하는 상부경사면이 형성되고, 하부콜렛의 내주면에는 상기 원뿔캡의 외주면에 접촉하는 하부경사면이 형성되는 이중콜렛척과, 상기 하우징의 하부외주연에 결합되는 것으로, 한 쌍의 반원형 조립부재로 분할형성되어 체결볼트에 의해 결합되는 깊이조절링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

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상기한 바와 같이 본 발명에 의한 파이프용 내경 척킹장치는 액추에이터에 연결되는 피스톤로드의 작동에 의해 이중콜렛척의 상ㆍ하부콜렛이 반경방향으로 신축하면서 파이프의 내경을 견고하게 척킹할 수 있도록 구성됨으로써, 파이프의 외주면에 나사산을 가공하거나 테이프 등을 감고자 할 경우 견고하고 안정된 척킹상태를 유지할 수 있게 되므로 작업성을 대폭 향상시킬 수 있게 되며, 특히 쉘앤튜브형 열교환기의 튜브고정판과 튜브를 용접하는 경우와 같이 파이프의 내경을 척킹한 상태에서 파이프의 외주면을 용접하고자 할 경우 용접시 고온의 열이 발생하더라도 견고하고 안정된 척킹상태를 유지할 수 있게 되므로 용접품질을 대폭 향상시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 고온의 열에 의한 손상을 방지하여 내구성을 대폭 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 파이프용 내경 척킹장치의 외관을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 파이프용 내경 척킹장치의 구조를 나타내는 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 파이프용 내경 척킹장치의 조립상태를 나타내는 단면도.
도 4의 (가)(나)는 본 발명에 의한 파이프용 내경 척킹장치의 작동과정을 나타내는 설명도.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 파이프용 내경 척킹장치는 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 하우징(2), 피스톤로드(3), 이중콜렛척(5)을 포함하여 구성된다.

상기 하우징(2)은 본 발명에 의한 파이프용 내경 척킹장치의 몸체 역할을 하는 것으로, 중공봉형상으로 이루어지며, 중앙부에는 가이드핀(12)이 결합되는 핀결합공(2a)이 폭방향으로 관통형성되고, 하단부 외주면에는 테이퍼면(2b)이 형성된다.

상기 하우징(2)의 하단부 외주면에 형성되는 테이퍼면(2b)은 상기 피스톤로드(3)의 승강시 이중콜렛척(5)의 상부경사면(6a)에 접촉되면서 상부콜렛(6)을 반경방향으로 신축시키는 역할을 하게 된다.

상기 피스톤로드(3)는 상기 하우징(2)의 내부에 상하로 이동가능하게 삽입되는 것으로, 상단부에는 액추에이터결합부(3a)가 형성되며, 하우징(2)의 중앙부에는 상기 핀결합공(2a)에 결합된 가이드핀(12)이 삽입되는 장공(3b)이 길이방향으로 길게 형성되고, 하부콜렛(7) 하단부에는 원뿔캡(4)이 결합된다.

상기 피스톤로드(3)의 액추에이터결합부(3a)는 피스톤로드(3)를 승강시키기 위한 액추에이터, 즉 공압실린더 또는 유압실린더 등이 연결되는 부분으로서, 사용하고자 하는 액추에이터의 연결부에 대응되도록 다양한 구조로 형성하는 것이 가능하다.

상기 피스톤로드(3)의 중앙부에 길이방향으로 길게 형성된 장공(3b)은 상기 하우징(2)의 핀결합공(2a)을 통해 삽입된 가이드핀(12)에 결합되어 피스톤로드(3)의 승강을 안내하는 동시에 피스톤로드(3)의 회전을 방지하는 역할을 하게 된다.

상기 피스톤로드(3)의 하단부에 결합되는 원뿔캡(4)은 피스톤로드(3)의 승강시 외주면이 이중콜렛척(5)의 하부경사면(7a)에 접촉되면서 하부콜렛(7)을 반경방향으로 신축시키는 역할을 하게 된다.

상기 이중콜렛척(5)은 상기 하우징(2)의 하단부에 결합되는 것으로, 상ㆍ하부에는 외주면에 척링(9)이 삽입되는 척링삽입홈(8)이 구비된 상ㆍ하부콜렛(6)(7)이 각각 형성되며, 상부콜렛(6)의 내주면에는 상기 하우징(2)의 테이퍼면(2b)에 접촉하는 상부경사면(6a)이 형성되고, 하부콜렛(7)의 내주면에는 상기 원뿔캡(4)의 외주면에 접촉하는 하부경사면(7a)이 형성된다.

상기 이중콜렛척(5)은 길이방향으로 형성된 복수개의 절개홈에 의해 반경방향으로 탄성변형되도록 구성된 것으로, 액추에이터에 연결되는 피스톤로드(3)의 상승에 의해 반경방향으로 확장되면서 파이프의 내주면에 밀착되어 견고하고 안정된 척킹상태를 유지하는 역할을 하게 된다.

상기 척링(9)은 일측에 절개부가 형성되어 원주방향으로 탄성변형되도록 구성된 것으로, 상ㆍ하부콜렛(6)(7)의 척링삽입홈(8)에 각각 삽입되어 상ㆍ하부콜렛(6)(7)의 과도한 변형을 방지하는 동시에 상ㆍ하부콜렛(6)(7)의 탄성복원력을 보강하는 역할을 하게 된다.

상기 이중콜렛척(5)은 파이프의 직경별로 제작되어 가공하고자 하는 파이프의 직경에 따라 교체해서 사용하게 된다.

또한, 본 발명에 의한 파이프용 내경 척킹장치의 다른 실시예는 상기 하우징(2)의 하부외주연에 깊이조절링(10)이 결합되도록 구성된다.

상기 깊이조절링(10)은 한 쌍의 반원형 조립부재(10a)(10b)로 분할형성되어 체결볼트(11)에 의해 하우징(2)의 하부외주연에 조립되도록 구성되는데, 이와 같이 구성되는 깊이조절링(10)에 의하면, 파이프의 내경을 척킹하기 위해 파이프의 내부에 파이프용 내경 척킹장치(1)를 삽입할 때 파이프의 상단부에 걸리게 됨으로써 파이프의 직경이나 가공조건에 따라 파이프용 내경 척킹장치(1)의 삽입 깊이를 일정하게 조절할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 파이프용 내경 척킹장치의 사용 및 작용관계를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 파이프용 내경 척킹장치를 이용하여 가공하고자 하는 파이프(20)의 내경을 척킹하고자 할 경우에는, 도 4의 (가)에 도시되어 있는 바와 같이 가공하고자 하는 파이프(20)의 내부에 하우징(2)의 하단부에 결합된 이중콜렛척(5)을 일정한 깊이로 삽입한 다음, 피스톤로드(3)의 액추에이터결합부(3a)에 결합되는 액추에이터(미도시됨)를 작동시키게 된다.

이와 같이 상기 피스톤로드(3)의 액추에이터결합부(3a)에 결합되는 액추에이터를 작동시키게 되면, 도 4의 (나)에 도시되어 있는 바와 같이 액추에이터에 연결된 피스톤로드(3)가 상승함에 따라 이중콜렛척(5)이 함께 상승하게 되는데, 이 때 이중콜렛척(5)의 상부콜렛(6)은 상부경사면(6a)이 하우징(2)의 테이퍼면(2a)에 접촉되면서 반경방향으로 확장되어 파이프(20)의 상부 내주면에 밀착되는 동시에, 이중콜렛척(5)의 하부콜렛(7)은 피스톤로드(3)의 하단부에 결합된 원뿔캡(4)의 외주면이 하부경사면(7a)에 접촉됨에 따라 반경방향으로 확장되어 파이프(20)의 하부 내주면에 밀착됨으로써 견고한 척킹상태를 유지할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 의한 파이프용 내경 척킹장치(1)의 삽입깊이는 파이프의 직경이나 가공조건에 따라 하우징(2)의 하부외주연에 결합되는 깊이조절링(10)을 이용하여 용이하게 조절할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 파이프용 내경 척킹장치(1)에 의하면, 파이프의 외주면에 나사산을 가공하거나 테이프 등을 감고자 할 경우 견고하고 안정된 척킹상태를 유지할 수 있게 되므로 작업성을 대폭 향상시킬 수 있게 되며, 특히 쉘앤튜브형 열교환기의 튜브고정판과 튜브를 용접하는 경우와 같이 파이프의 내경을 척킹한 상태에서 파이프의 외주면을 용접하고자 할 경우 용접시 고온의 열이 발생하더라도 견고하고 안정된 척킹상태를 유지할 수 있게 되므로 용접품질을 대폭 향상시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 고온의 열에 의한 손상을 방지하여 내구성을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.

1 : 내경 척킹장치 2 : 하우징
2a : 핀결합공 2b : 테이퍼면
3 : 피스톤로드 3a : 액추에이터결합부
3b : 장공 4 : 원뿔캡
5 : 이중콜렛척 6 : 상부콜렛
6a : 상부경사면 7 : 하부콜렛
7a : 하부경사면 8 : 척링삽입홈
9 : 척링 10 : 깊이조절링
10a, 10b : 조립부재 11 : 체결볼트
12 : 가이드핀

Claims

중공봉형상으로 이루어지며 중앙부에는 가이드핀이 결합되는 핀결합공이 폭방향으로 관통형성되고 하단부 외주면에는 테이퍼면이 형성되는 하우징과,
상기 하우징의 내부에 상하로 이동가능하게 삽입되는 것으로, 상단부에는 액추에이터결합부가 형성되며 중앙부에는 상기 핀결합공에 결합된 가이드핀이 삽입되는 장공이 길이방향으로 길게 형성되고 하단부에는 원뿔캡이 결합되는 피스톤로드와,
상기 하우징의 하단부에 결합되는 것으로, 상ㆍ하부에는 외주면에 척링이 삽입되는 척링삽입홈이 구비된 상ㆍ하부콜렛이 각각 형성되며, 상부콜렛의 내주면에는 상기 하우징의 테이퍼면에 접촉하는 상부경사면이 형성되고, 하부콜렛의 내주면에는 상기 원뿔캡의 외주면에 접촉하는 하부경사면이 형성되는 이중콜렛척과,
상기 하우징의 하부외주연에 결합되는 것으로, 한 쌍의 반원형 조립부재로 분할형성되어 체결볼트에 의해 결합되는 깊이조절링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프용 내경 척킹장치.
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