KR101961432B1 - 파이프에 플랜지를 장착하는 장치 - Google Patents

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KR101961432B1
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Abstract

본 발명은 파이프에 플랜지를 장착하는 장치에 관한 것으로서, 파이프를 지지하도록 이루어진 파이프 받침대와; 상기 파이프 받침대에 구비되어 파이프를 고정하는 파이프 클램프와; 상기 파이프 클램프에 고정된 파이프 쪽으로 이동 가능하게 이루어진 플랜지 지지체와; 상기 플랜지 지지체에 구비되어 상기 플랜지를 고정할 수 있도록 이루어진 플랜지 클램프와; 상기 파이프 받침대와 플랜지 지지체를 동일 축선 상에 함께 지지하는 지지대와; 상기 지지대 쪽에 지지된 상태에서 상기 플랜지 지지체를 이동시켜 플랜지를 상기 파이프 클램프에 고정된 파이프에 결합시키는 플랜지 가압장치를 포함하여 구성됨으로써, 간단한 구조로 파이프에 플랜지 장착할 수 있게 되어 플랜지 장착의 편의성 및 작업성을 향상시킬 수 있다.

Description

파이프에 플랜지를 장착하는 장치{Device for mounting flange on pipe}
본 발명은 배관 연결을 위해 사용되는 플랜지를 파이프에 장착하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 배관(파이프)은 각종 화학기계, 플랜트 장치, 기계장치 등에 급배수, 냉난방, 가스 공급 등을 위해 액체나 기체 등의 유체를 밀폐된 상태로 이동시키기 위해 구성된다.
이러한 파이프는 통상 원통형 구조로 이루어지는 것이 보통이며, 긴 관로를 구성하기 위해 일정한 길이의 파이프를 서로 연결하여 구성하게 된다. 이때 파이프의 양단부에는 플랜지가 구성되어, 양쪽 파이프의 플랜지를 맞댄 상태에서 볼트 등으로 상호 고정하여 파이프와 파이프를 길게 연결하게 된다.
플랜지는 구조적으로 파이프의 외주 직경보다 크게 형성되어 파이프의 외측 둘레에 용접, 접합 등의 방법으로 결합하는 것이 일반적이다. 물론, 파이프에 일체로 형성된 플랜지도 있다.
그러나, 종래에는 수작업으로 파이프에 플랜지를 끼우고 부착 또는 용접하여 플랜지 장착을 위한 작업성이 현저히 떨어지는 문제가 있었다.
또한, 파이프에 플랜지를 장착하기 위한 지그 등의 장치가 있으나, 전체적으로 구조가 복잡하고, 플랜지 장착 작업성도 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 10-2017-0091255호 대한민국 공개특허 10-2014-0028466호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 파이프와 플랜지를 동축 상에 각각 고정한 상태에서 플랜지를 파이프에 끼워 장착할 수 있도록 구성함으로써 간단한 구조로 플랜지 장착의 작업성을 향상시킬 수 있는 파이프에 플랜지를 장착하는 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치는, 파이프를 지지하도록 이루어진 파이프 받침대와; 상기 파이프 받침대에 구비되어 파이프를 고정하는 파이프 클램프와; 상기 파이프 클램프에 고정된 파이프 쪽으로 이동 가능하게 이루어진 플랜지 지지체와; 상기 플랜지 지지체에 구비되어 상기 플랜지를 고정할 수 있도록 이루어진 플랜지 클램프와; 상기 파이프 받침대와 플랜지 지지체를 동일 축선 상에 함께 지지하는 지지대와; 상기 지지대 쪽에 지지된 상태에서 상기 플랜지 지지체를 이동시켜 플랜지를 상기 파이프 클램프에 고정된 파이프에 결합시키는 플랜지 가압장치를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 파이프 받침대는 수직으로 세워진 복수개의 받침 플레이트가 서로 이격된 상태로 일렬로 배치되어 그들의 상부에 파이프를 지지할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 파이프 받침대는 복수개의 받침 플레이트 중 적어도 어느 하나가 상기 지지대를 따라 위치 이동이 가능하게 구성될 수 있다.
상기 받침 플레이트는 파이프를 지지할 수 있도록 오목한 받침 홈이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 플랜지가, 파이프와 결합되는 관형 구조의 접속부와, 상기 접속부에서 반경 방향으로 확장된 확장부로 이루어질 때, 상기 플랜지 클램프는, 상기 플랜지 지지체에 고정된 상태에서 상기 플랜지의 확장부가 삽입되어 장착되는 플랜지 삽입체와, 상기 플랜지 삽입체와 결합되어 상기 플랜지 삽입체에 장착된 플랜지를 고정하는 플랜지 고정체를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 파이프 받침대에는 상기 파이프의 밑면을 지지하도록 받침 홈이 형성되고, 상기 플랜지 삽입체는 플랜지의 밑면을 지지하는 부분이 상기 파이프 받침대의 받침 홈과 동일한 형태를 갖는 받침 홈으로 형성될 수 있다.
이때, 상기 파이프 받침대의 받침 홈과 상기 플랜지 삽입체의 받침 홈은 다른 규격의 파이프 및 플랜지를 동축 상에 위치시켜 결합시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 파이프 받침대와 상기 플랜지 지지체는 플레이트 구조로 이루어져 서로 이격된 상태로 일렬로 배치되고, 상기 지지대는 상기 파이프 받침대와 상기 플랜지 지지체를 관통하는 복수개의 봉형 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 플랜지 지지체는 상기 지지대를 따라 전후 이동할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 플랜지 가압장치는, 상기 지지대에 고정되게 설치된 가압 지지체와, 상기 플랜지 지지체에 연결된 상태에서 상기 가압 지지체에 나사 결합되어 회전함으로써 플랜지 지지체를 이동시키는 가압 핸들을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
이와는 달리, 상기 플랜지 가압장치는, 상기 지지대에 고정되게 설치된 가압 지지체와, 상기 가압 지지체와 상기 플랜지 지지체 사이에 설치되어 탄성력을 제공하는 탄성 부재와, 상기 플랜지 지지체에 연결되어 플랜지 지지체의 가압 위치를 조절하는 가압 조절봉을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 플랜지 가압장치는, 상기 지지대에 고정되게 설치된 가압 지지체와, 상기 가압 지지체와 상기 플랜지 지지체 사이에 설치되어 유압으로 플랜지 지지체를 이동시키는 유압 실린더를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.
상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.
본 발명에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치는, 파이프와 플랜지를 동축 상에 각각 고정한 상태에서 플랜지를 파이프에 끼워 장착할 수 있도록 구성되기 때문에 간단한 구조로 플랜지 장착할 수 있게 되어 플랜지 장착의 편의성 및 작업성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치가 도시된 일 방향 사시도이다.
도 2는 도 1에서 파이프와 플랜지가 세팅되지 않은 상태가 도시된 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치가 도시된 다른 방향 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치가 도시된 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치가 도시된 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치에서 플랜지 클램프가 도시된 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치의 플랜지 클램프가 도시된 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치의 플랜지 클램프가 도시된 공용 사용의 개념도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치에서 플랜지 가압장치가 도시된 주요부 측면도이다.
도 10은 도 9의 A-A선 방향에서 본 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치에서 플랜지 가압장치가 도시된 주요부 측면도이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
참고로, 이하 언급되는 파이프는 합성수지재, 금속재 등 모든 재료로 제작된 관에 적용 가능하고, 또 모든 규격의 관에 적용 가능하다. 또한 플랜지(flange)는 통상적으로 파이프에 설치되어 다른 파이프와 연결하기 위한 구성품으로서, 도 1 등을 참조하면, 파이프(100)에 조립되는 관형 구조의 접속부(210)와 이 접속부(210)에서 반경 방향으로 확장된 확장부(250)로 이루어진다.
이러한 파이프(100)와 플랜지(200)는 원형 구조로 이루어지는 것이 일반적이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 사각, 오각, 또는 육각 등 다각 구조로 이루어진 파이프와 플랜지에도 본 발명의 장치를 적용하여 이용하는 것이 가능하다.
이하, 본 발명에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치의 여러 실시예에 대하여 설명한다.
[제 1 실시예]
본 발명의 제 1 실시예에 대하여 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치가 도시된 도면들로서, 도 1은 일 방향 사시도, 도 2는 파이프와 플랜지 세팅 전 상태의 사시도, 도 3은 다른 방향 사시도, 도 4는 정면도, 도 5는 평면도, 도 6은 플랜지 클램프의 분해 사시도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치는, 파이프(100)를 지지하도록 이루어진 파이프 받침대(20)와, 이 파이프 받침대(20)에 구비되어 파이프(100)를 고정하는 파이프 클램프(30)와, 이 파이프 클램프(30)에 고정된 파이프(100) 쪽으로 이동 가능하게 이루어진 플랜지 지지체(40)와, 이 플랜지 지지체(40)에 구비되어 플랜지(200)를 고정할 수 있도록 이루어진 플랜지 클램프(50)와, 파이프 받침대(20)와 플랜지 지지체(40)를 함께 지지하는 지지대(70)와, 지지대(70) 쪽에 지지된 상태에서 상기 플랜지 지지체(40)를 이동시켜 플랜지(200)를 상기 파이프 클램프(30)에 고정된 파이프(100)에 결합시키는 플랜지 가압장치(80)를 포함하여 구성된다.
이와 같은 구성되는 파이프(100)와 플랜지(200)를 연결하는 장치는 받침 프레임(10)의 상부에 구성되는 것이 바람직하다.
받침 프레임(10)을 비롯한 본 발명의 파이프에 플랜지를 장착하는 장치의 주요 구성 부분에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 상기 받침 프레임(10)은, 파이프에 플랜지를 장착하는 장치를 지지하기 위한 평판형 구조의 베이스(12)가 포함되고, 이 베이스(12)의 하부에 보강재로 상호 연결된 다리(14)가 구성될 수 있다. 다리(14)의 하단에는 이동 및 위치 고정이 가능하도록 바퀴(16) 및 바퀴 고정장치(18)가 구비될 수 있다.
이러한 받침 프레임(10)은 파이프에 플랜지를 장착하는 장치를 지지할 수 있는 구조이면, 실시 조건에 따라 전체적인 형상과 구조를 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 다만, 베이스(12)의 상부면은 파이프(100)와 플랜지(200)의 안정된 연결을 위해 평판형 구조로 구성하는 것이 바람직하다.
다음, 상기 파이프 받침대(20)는, 받침 프레임(10)의 베이스(12) 상부에 복수개의 플레이트가 어느 정도 간격을 두고 수직으로 세워진 상태로 배치되어, 그 상부에 파이프(100)를 지지할 수 있도록 구성된다.
즉, 파이프 받침대(20)는 복수개의 받침 플레이트(22)가 서로 이격된 상태로 일렬로 배치되고, 각 받침 플레이트(22)의 상부에는 파이프(100)가 안정되게 놓일 수 있도록 받침 홈(22a)을 갖는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
받침 플레이트(22)에 형성되는 받침 홈(22a)은 파이프(100)를 안정되게 지지할 수 있도록 U자형, V자형 등 오목한 홈 구조로 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시예의 도면에서는 V자형 홈을 갖는 받침 플레이트(22)를 예시하고 있다.
이와 같은 파이프 받침대(20)는 충분한 지지 강성을 확보하도록 일정 두께를 가진 금속판재로 구성되는 것이 바람직하다.
다음, 상기 파이프 클램프(30)는 파이프 받침대(20) 위에 올려진 파이프(100)가 움직이지 않도록 고정하기 위해 구성된다.
이러한 파이프 클램프(30)는 하부 피스(32)와 상부 피스(34)로 이루어져 그 사이에 파이프(100)를 고정할 수 있도록 구성되고, 파이프 받침대(20) 중 어느 하나의 받침 플레이트(25)에 지지되게 설치되는 것이 바람직하다.
즉, 파이프 클램프(30)는 하부 피스(32)가 받침 플레이트(25)의 한 쪽 면에 고정된 상태에서 상부 피스(34)가 하부 피스(32)와 힌지(38)로 연결되어, 하부 피스(32) 위에 파이프(100)가 놓인 상태에서 상부 피스(34)가 하부 피스(32)에 결합되어 체결 부재(36) 등으로 상호 고정됨으로써 파이프(100)를 고정할 수 있도록 구성되는 것이다.
이때 파이프 클램프(30)는 여러 받침 플레이트(22) 중 플랜지 클램프(50)에 가장 가까운 쪽 받침 플레이트(25)에 설치되는 것이 바람직하다.
다음, 상기 플랜지 지지체(40)는 앞서 설명한 바와 같이 플랜지 클램프(50)가 설치되는 구성 부분으로서, 아래에서 설명할 지지대(70)를 따라 전후 이동할 수 있도록 구성된다.
이러한 플랜지 지지체(40)는 받침 플레이트(22)와 유사한 외곽 크기를 갖는 플레이트형 구조로 이루어져 지지대(70) 길이 방향으로 이동 가능하게 구성되는 것이 바람직하다.
다음, 상기 플랜지 클램프(50)는, 파이프(100)에 연결할 플랜지(200)를 고정할 수 있도록 구성된다.
이러한 플랜지 클램프(50)는, 플랜지 지지체(40)에 고정된 상태에서 플랜지(200)의 확장부(250)가 삽입되어 장착되는 플랜지 삽입체(52)와, 이 플랜지 삽입체(52)와 결합되어 플랜지 삽입체(52)에 장착된 플랜지(200)가 이탈하지 않도록 고정하는 플랜지 고정체(56)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
플랜지 삽입체(52)는, 플랜지 지지체(40)의 앞쪽에 설치된 지지판(53)과, 이 지지판(53)의 양쪽에 플랜지(200)의 확장부(250)를 상측에서 꼽듯이 삽입할 수 있도록 대략 'ㄷ'자형 구조로 이루어진 삽입 홀더(54)로 구성되는 것이 바람직하다.
플랜지 고정체(56)는 플랜지(200)의 확장부(250)가 플랜지 삽입체(52)의 삽입 홀더(54)에 삽입된 상태에서 삽입 홀더(54)에 추가로 삽입되어 플랜지(200)가 움직이지 않고 안정된 상태로 삽입되어 있도록 쐐기 기능을 하면서 지지하도록 구성된다. 이를 위해 플랜지 고정체(56)는 플레이트형 구조로 이루어지고, 플랜지(200)와 밀착되는 하부는 플랜지(200) 외형과 유사한 홈 구조를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 플랜지 고정체(56)는 삽입 홀더(54)에 삽입된 상태에서 플랜지(200)의 확장부(250)의 앞쪽에서 지지판(53) 쪽으로 밀착시켜 플랜지(200)가 축방향으로도 움직이지 않게 고정할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 플랜지 고정체(56)는 플랜지(200)를 고정한 상태에서 플랜지 삽입체(52)에 나사 체결 방식 등으로 고정 설치되게 구성하는 것도 가능하다.
한편, 플랜지 클램프(50)는 플랜지(200)와 파이프(100)의 중심을 일치시켜 용이하게 결합시킬 수 있도록 그 중심이 파이프 클램프(30)와 동심(동일 축선상에 위치)을 이루면서 마주하게 배치되는 것이 바람직하다.
다음, 상기 지지대(70)는, 복수개의 봉형 구조로 이루어져, 서로 이격된 상태로 일렬로 배치된 파이프 받침대(20)와 플랜지 지지체(40)를 관통하여 간격을 일정하게 유지하거나 고정할 수 있도록 구성된다.
이러한 지지대(70)는 받침 플레이트(22) 및 플랜지 지지체(40)와 직교하는 수평 방향으로 배치되어 받침 플레이트(22)와 플랜지 지지체(40)를 상호 연결하고 고정하는 구조로 설치되는데, 받침 플레이트(22)와 플랜지 지지체(40)가 도면에 예시된 바와 같이 사각 판형 구조를 가질 경우에 각각의 모서리에 하나씩 모두 4개가 설치될 수 있다.
여기서, 받침 플레이트(22) 중 일부 받침 플레이트(24)(예를 들면, 가운데 받침 플레이트)는 지지대(70)를 따라 전후 이동이 가능하도록 설치될 수 있고, 플랜지 지지체(40)도 지지대(70)를 따라 수평 이동이 가능하게 설치된다.
지지대(70)에 이동 가능하게 결합되는 받침 플레이트(24)와 플랜지 지지체(40)에는 부싱(72, 74) 등이 설치되어 구성되는 것이 바람직하다.
받침 플레이트(24)를 이동 가능하게 구성하는 이유는 파이프(100)의 길이가 짧은 경우 등 파이프의 길이 및 종류에 따라지지 위치를 설정하여 안정되게 지지하기 위한 것이다.
다음, 상기 플랜지 가압장치(80)는, 작업자가 가압 핸들(82)을 돌려서 플랜지(200)를 파이프 방향으로 전진 이동시켜 플랜지(200)를 파이프(100)의 둘레에 끼워 결합시킬 수 있도록 구성된다.
이러한 플랜지 가압장치(80)는, 지지대(70)에 고정되게 설치된 가압 지지체(81)와, 플랜지 지지체(40)에 연결된 상태에서 가압 지지체(81)에 나사 결합되어 회전함으로써 플랜지 지지체(40)를 이동시키는 가압 핸들(82)을 포함하여 구성될 수 있다.
가압 지지체(81)는 가압 핸들(82)이 나사 결합된 상태에서 가압 핸들(82)을 회전시키면 가압 핸들(82)의 나사축(83)이 축방향으로 이동할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 가압 지지체(81)는 플레이트형 구조로 이루어져 플랜지 지지체(40)의 후방에서 일정 간격을 두고 지지대(70)의 끝단에 고정되게 설치되는 것이 바람직하다.
가압 핸들(82)은 나사축(83)과 이를 회전시키는 핸들(85)로 구성되어, 작업자가 핸들(85)을 잡고 회전시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 나사축(83)은 플랜지 지지체(40)를 전,후 방향으로 이동시킬 수 있도록 끝단이 플랜지 지지체(40)에 상대 회전 가능하게 연결되고, 가운데 나사 부분이 가압 지지체(81)에 나사 결합된 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
따라서, 핸들(85)을 잡고 나사축(83)을 회전시킬 경우에 나사축(83)이 축방향으로 전진 및 후진 이동하면서 플랜지 지지체(40)에 장착된 플랜지(200)를 파이프(100) 방향으로 이동시켜 결합시킬 수 있도록 구성된다.
이제, 상기와 같이 구성되는 파이프(100) 플랜지(200) 연결 장치를 이용하여 `파이프(100)에 플랜지(200)를 고정하는 방법에 대하여 설명한다.
파이프 받침대(20) 및 파이프 클램프(30)를 이용하여 파이프(100)를 고정한다. 즉, 파이프 클램프(30)가 개방된 상태에서 파이프 받침대(20) 위에 파이프(100)를 올려놓고, 파이프 클램프(30)를 체결 부재(36) 등으로 체결하는 방식으로 파이프(100)를 고정한다.
또한, 플랜지 클램프(50)에 플랜지(200)를 장착한다. 즉, 플랜지 고정체(56)가 분리된 상태에서 플랜지(200)를 플랜지 삽입체(52)에 삽입한 다음, 플랜지 고정체(56)를 삽입하여 플랜지(200)를 고정하는 방식으로 장착한다.
이와 같이 본 발명의 파이프에 플랜지를 장착하는 장치에 파이프(100) 및 플랜지(200)가 각각 고정되면, 플랜지(200)가 결합될 파이프(100)의 끝단부 또는 플랜지(200)의 안쪽 둘레면 쪽에 상호 접착 및 고정을 위한 접착 부재 또는 고정 밴드 등을 도포하거나 설치한다. 이때 접착 부재 또는 고정 밴드는 파이프(100) 쪽에 구성하는 것이 바람직하다.
이와 같이 하여, 파이프(100)에 접착 부재 등이 구성되면, 플랜지 가압장치(80)의 핸들(85)을 회전시켜서 플랜지 지지체(40)를 파이프(100) 방향으로 서서히 이동시킨다. 이때 플랜지 지지체(40)는 지지대(70)를 따라 파이프(100) 쪽으로 이동하게 된다.
플랜지 지지체(40)가 계속 이동하면, 플랜지 클램프(50)에 장착된 플랜지(200)가 파이프(100)의 둘레에 끼워지기 시작하면서 더 이동하고, 정해진 길이만큼 이동하면 핸들(85)의 작동을 중지한다.
이와 같은 상태로, 일정 시간이 경과하면, 접착 부재가 경화되어 파이프(100) 끝단에 플랜지(200)가 결합되어 고정되게 된다.
물론, 파이프(100) 끝단에 플랜지(200)가 결합되면, 바로 파이프 클램프(30)와 플랜지 클램프(50)에서, 서로 결합되어 있는 파이프(100) 및 플랜지(200)를 분리한 다음 접착 부재 등이 경화되도록 하는 것도 가능하다.
또한, 파이프(100)와 플랜지(200)가 금속재인 경우에는 플랜지(200)와 파이프(100)를 기초적으로 부착한 후에 장치에서 분리하여 용접하거나, 파이프 클램프(30)와 플랜지 클램프(50)에 그대로 결합된 상태에서 용접하여 플랜지(200)를 설치하는 것도 가능하다.
상기한 바와 같이 본 발명의 장치를 이용하여 파이프와 플랜지를 결합시킨 다음, 재질 및 실시 조건 등에 따라 공지의 적절한 방법을 이용하여 파이프와 플랜지를 부착 또는 용접하여 완전히 결합시키는 것이 바람직하다.
[제 2 실시예]
본 발명의 제 2 실시예에 대하여 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 파이프 플랜지 결합 장치의 플랜지 클램프가 도시된 도면들로서, 도 7은 분해 사시도, 도 8은 공용 사용 개념도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 파이프 플랜지 결합 장치는, 플랜지 클램프(50A)의 구성을 제외하고는 앞서 설명한 제 1 실시예의 구성과 동일 유사하게 구성될 수 있으므로, 플랜지 클램프(50A)의 구성을 중심으로 도면을 나타내고 그외 부분은 생략하며, 설명 역시 플랜지 클램프(50A)의 구성을 중심으로 설명하고, 반복 설명은 생략한다. 또한 앞서 설명한 실시예와 동일 유사한 구성 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하여 설명한다.
제 2 실시예는 플랜지 클램프(50A)를 통해서 여러 규격의 파이프(100) 및 플랜지(200)를 공용으로 이용할 수 있도록 구성된다. 즉, 도 8을 참조하면, 상대적으로 직경이 작은 파이프(101) 및 플랜지(201), 상대적으로 직경이 큰 파이프(102) 및 플랜지(202)를 연결하는데, 공용으로 이용할 수 있도록 구성되는 것이다.
이를 위해, 플랜지 클램프(50A)가 플랜지 삽입체(52A)와 플랜지 고정체(56A)로 구성될 때, 플랜지 삽입체(52A)는 플랜지(200)의 밑면을 지지하는 부분이 상기 파이프 받침대(20)의 받침 홈 구조와 대응하는 받침 홈 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
예를 들면, 도 8 등을 참조하면, 파이프 받침대(20)의 홈 구조가 V자형 받침 홈(22a)으로 이루어진 경우에 플랜지 삽입체(52A)를 구성하는 지지판(53A)의 홈 구조도 V자형 받침 홈(53h)으로 이루어진다. 이때, 두 받침 홈(53h)(22a)의 시작점의 높이(h1)(h2)를 달리하거나 벌림각(θ1)(θ2)의 크기를 달리하는 방법으로 구성할 수 있다.
두 받침 홈(53h)(22a)의 시작점의 높이(h1)(h2)를 달리하는 방법은, 지지판(53A)의 받침 홈(53h)의 시작점의 높이(h1)가 파이프 받침대(20)의 받침 홈(22a)의 시작점 높이(h2) 보다 더 낮게 구성하는 것이다.
두 받침 홈(53h)(22a)의 벌림각(θ1)(θ2)의 크기를 달리하는 방법은, 지지판(53A)의 받침 홈(53h)이 파이프 받침대(20)의 받침 홈(22a) 보다 동일 높이에서 더 크게 벌어지도록 구성하는 것이다. 즉, 플랜지 클램프(50A)의 받침 홈(53h)의 V자 벌림각(θ1)은 상기 파이프 받침대(20)의 받침 홈(22a)의 V자 벌림각(θ2) 보다 상대적으로 크게 형성되는 것이다.
이와 같은 두 받침 홈(53h)(22a)의 높이 및 각도 설정은 플랜지(200)가 파이프(100)의 외경에 삽입되는 관계로, 파이프(100)의 외경보다 플랜지(200)의 외경이 더 크기 때문에 파이프(100)와 플랜지(200)의 센터를 일치시켜서 결합시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기에서는 두 받침 홈(53h)(22a)의 높이 및 각도를 각각 구성하는 방법을 설명하였으나, 필요에 따라서는 함께 사용하여 규격이 다른 제품의 센터를 일치시큰 것도 가능하다.
또한, V자형 받침 홈(53h)(22a)에 한정하지 않고, 다른 받침 홈(예를 들면 U자형 등)의 형상을 이용하여 플랜지 클램프(50A) 및 파이프 받침대(20)의 받침 홈(53h)(22a)은 각각의 규격에 따른 센터가 일치하도록 형성하는 것도 가능하다. 즉, 파이프(100)의 직경이 각각 100mm, 150mm인 경우를 예로 들면, V자형 홈 구조에 한정되지 않고, 이와 유사한 홈 구조를 가지나, 받침 홈(53h)(22a)에서 상대적으로 아래쪽에는 직경이 100mm인 파이프(100)와 이에 결합되는 플랜지(200)의 센터가 일치하도록 홈 구조를 형성하고, 받침 홈(53h)(22a)에서 상대적으로 위쪽에는 직경이 150mm인 파이프(100)와 이에 결합되는 플랜지(200)의 센터가 일치하도록 홈 구조를 형성하는 것이다.
이와 같은 구조와 방법을 이용하여, 규격(사이즈)이 다른 파이프(100) 및 플랜지(200)를 연결하는데 공용으로 사용할 수 있다.
한편, 지지판(53A)의 양쪽에는 앞서 설명한 제 1 실시예에서와 같이 플랜지 삽입체(52A)를 구성하는 삽입 홀더(54)가 각각 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 플랜지 삽입체(52A)에 삽입된 플랜지(200)를 흔들림 없이 고정할 수 있도록 제 1 실시예에서 설명한 플랜지 고정체(56A)도 함께 구성되는 것이 바람직하다. 다만, 제 2 실시예의 플랜지 고정체(56A)는 플랜지의 상부에 접촉되는 부분이 여러 규격의 플랜지를 고정할 수 있도록 역 V자형 구조의 누름 홈(56h)을 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 실시예에서 설명하였던 파이프 클램프(30)는 공용 사용을 위해 하부 피스(32)에서 파이프(100)의 밑면을 지지하는 부분의 형상이 상기한 파이프 받침대(20)의 받침 홈(22a)과 동일한 형상 및 높이를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.
[제 3 실시예]
본 발명의 제 3 실시예에 대하여 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다.
도 9 및 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치의 플랜지 가압장치가 도시된 도면으로서, 도 9는 주요부 측면도, 도 10은 도 9의 A-A선 방향에서 본 단면도이다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치는, 플랜지 가압장치(80A)의 구성을 제외하고는 앞서 설명한 제 1 실시예 또는 제 2 실시예의 구성과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있으므로, 플랜지 가압장치(80A)의 구성을 중심으로 도면을 나타내고 그에 대해 설명하며, 나머지 구성은 동일한 도면 부호를 부여하고, 도면 예시 및 반복 설명은 생략한다.
제 3 실시예의 플랜지 가압장치(80A)는 탄성 부재(87A)를 이용하여 플랜지 지지체(40)를 이동시킬 수 있도록 구성된다.
즉, 앞서 설명한 제 1 실시예에서는 플랜지 지지체(40)를 나사 구조를 이용하여 이동시키도록 구성되었으나, 본 실시예에서는 가압 지지체(81A)와 플랜지 지지체(40) 사이에 설치된 탄성 부재(87A)의 탄성력을 이용하여 플랜지 지지체(40)를 이동시키도록 구성되는 것이다.
이를 위한 제 3 실시예의 플랜지 가압장치(80A)는, 지지대(70)에 고정되게 설치된 가압 지지체(81A)와, 이 가압 지지체(81A)와 플랜지 지지체(40) 사이에 설치되어 탄성력을 제공하는 탄성 부재(87A)와, 플랜지 지지체(40)에 연결되어 플랜지 지지체(40)의 가압 위치를 조절하는 가압 조절봉(82A)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
여기서, 탄성 부재(87A)는 압축 코일 스프링으로 구성되는 것이 바람직하다. 하지만, 압축 코일 스프링에 한정되는 것은 아니고 압축 탄성력을 제공할 수 있는 공지의 탄성 부재(87A)이면 다른 탄성 부재를 이용하여 구성하는 것도 가능하다.
가압 조절봉(82A)은 긴 봉형 구조로 이루어져 가압 지지체(81A)를 관통하여 플랜지 지지체(40)에 연결되게 구성되고, 가압 지지체(81A)와 걸림 구조를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.
가압 조절봉(82A)과 가압 지지체(81A)의 걸림 구조는 방아쇠를 당겨서 걸리는 구조와 유사하게 이루어지는데, 가압 조절봉(82A)에는 가압 지지체(81A)에 걸리는 스토퍼(84A)가 형성되고, 가압 지지체(81)에는 도 10을 참고하면 가압 조절봉(82A)이 통과하는 홀(81h)에 스토퍼(84A)가 통과할 수 있는 홈부(81g)를 갖도록 구성할 수 있다.
스토퍼(84A)는 도 9에 도시된 바와 같이 가압 조절봉(82A)의 길이를 따라 일정 간격마다 형성되도록 구성하는 것이 바람직하다.
따라서, 플랜지(200)를 파이프(100)에 결합시키기 위해 작업자가 가압 조절봉(82A)의 스토퍼(84A)가 가압 지지체(81A)의 홈부(81g)에 일치하도록 회전시키면 탄성 부재(87A)의 탄성력에 의해 플랜지 지지체(40)가 파이프(100) 쪽으로 이동하면서 플랜지(200)가 파이프(100)에 끼워져 결합될 수 있게 된다.
여기서, 가압 조절봉(82A)에 다수의 스토퍼(84A)가 구성된 경우에 플랜지(200)의 전진 위치를 조절하면서 플랜지(200)와 파이프(100)를 결합시킬 수 있다.
한편, 도 9에서 도면 번호 85A는 가압 조절봉(82A)에 구성되는 손잡이를 나타낸다.
[제 4 실시예]
본 발명의 제 4 실시예에 대하여 도 11을 참조하여 설명한다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치의 플랜지 가압장치가 도시된 주요부 측면도이다.
본 발명의 제 4 실시예에 따른 파이프에 플랜지를 장착하는 장치는, 플랜지 가압장치(80B)의 구성을 제외하고는 앞서 설명한 제 1 실시예 또는 제 2 실시예의 구성과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있으므로, 플랜지 가압장치(80B)의 구성을 중심으로 도면을 나타냄과 아울러 그에 대해 설명하고, 나머지 구성은 동일한 도면 부호를 부여하고, 도면 예시 및 반복 설명은 생략한다.
제 3 실시예의 플랜지 가압장치(80B)는 유압 시스템을 이용하여 플랜지 지지체(40)를 이동시킬 수 있도록 구성된다.
즉, 앞서 설명한 제 3 실시예의 플랜지 가압장치(80A)는 탄성 부재(87A)를 이용한 구조이나, 본 실시예의 플랜지 가압장치(80B)는 유압 시스템을 이용하여 플랜지 지지체(40)를 밀어서 이동시키도록 구성되는 것이다.
이를 위한 제 4 실시예의 플랜지 가압장치(80B)는, 지지대(70)에 고정되게 설치된 가압 지지체(81B)와, 이 가압 지지체(81B)와 플랜지 지지체(40) 사이에 설치되어 유압으로 플랜지 지지체(40)를 이동시키는 유압 실린더(87B)를 포함하여 구성된다.
여기서, 유압 실린더(87B)는 공압 실린더를 포함할 수 있고, 장치의 센터 라인에 하나만 설치하거나 복수 개를 균형 있게 배치하여 구성할 수 있다.
이러한 유압 실린더(87B)는 유압 제공 장치에 연결되고, 유압 제어 시스템에 의해 제어되도록 구성된다. 유압 제공 장치 및 유압 제어 시스템은 널리 공지된 기술이므로 도면 예시 및 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 유압 실린더(87B)를 이용하여 플랜지 지지체(40)를 이동시키는 구성에 한정되지 않고, 플랜지 지지체(40)를 직선 이동시킬 수 있는 리니어 모터 등 직선 운동 액츄에이터를 이용하여 구성하는 것도 가능하다.
상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 받침 프레임 12 : 베이스
20 : 파이프 받침대 22, 24, 25 : 받침 플레이트
30 : 파이프 클램프 40 : 플랜지 지지체
50, 50A : 플랜지 클램프 52 : 플랜지 삽입체
53 : 지지판 53h : 받침 홈
54 : 삽입 홀더 56 : 플랜지 고정체
70 : 지지대 80, 80A, 80B : 플랜지 가압장치
81 : 가압 지지체 82A : 가압 조절봉
82 : 가압 핸들 83 : 나사축
84A : 스토퍼 85 : 핸들
87A : 탄성 부재 87B : 유압 실린더
100 : 파이프 200 : 플랜지

Claims (10)

  1. 파이프를 지지하도록 이루어진 파이프 받침대와;
    상기 파이프 받침대에 구비되어 파이프를 고정하는 파이프 클램프와;
    상기 파이프 클램프에 고정된 파이프 쪽으로 이동 가능하게 이루어진 플랜지 지지체와;
    상기 플랜지 지지체에 구비되어 상기 플랜지를 고정할 수 있도록 이루어진 플랜지 클램프와;
    상기 파이프 받침대와 플랜지 지지체를 동일 축선 상에 함께 지지하는 지지대와;
    상기 지지대 쪽에 지지된 상태에서 상기 플랜지 지지체를 이동시켜 플랜지를 상기 파이프 클램프에 고정된 파이프에 결합시키는 플랜지 가압장치를 포함하며,
    상기 플랜지 가압장치는, 상기 지지대에 고정되게 설치된 가압 지지체와, 상기 가압 지지체와 상기 플랜지 지지체 사이에 설치되어 탄성력을 제공하는 탄성 부재와, 상기 플랜지 지지체에 연결되어 플랜지 지지체의 가압 위치를 조절하는 가압 조절봉을 포함하며,
    상기 가압 조절봉은, 상기 가압 조절봉의 회전을 통해 상기 가압 지지체의 홀에 형성되는 홈부와 일치되어 상기 가압 지지체를 통과하고, 상기 가압 조절봉의 추가회전을 통해 상기 가압 지지체에 걸려 상기 가압 조절봉이 지지되도록 하는 적어도 하나의 스토퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 파이프에 플랜지를 장착하는 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 파이프 받침대는 수직으로 세워진 복수개의 받침 플레이트가 서로 이격된 상태로 일렬로 배치되어 그들의 상부에 파이프를 지지할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 파이프에 플랜지를 장착하는 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 파이프 받침대는 복수개의 받침 플레이트 중 적어도 어느 하나가 상기 지지대를 따라 위치 이동이 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 파이프에 플랜지를 장착하는 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 받침 플레이트는 파이프를 지지할 수 있도록 오목한 받침 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 파이프에 플랜지를 장착하는 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    플랜지가, 파이프와 결합되는 관형 구조의 접속부와, 상기 접속부에서 반경 방향으로 확장된 확장부로 이루어질 때,
    상기 플랜지 클램프는, 상기 플랜지 지지체에 고정된 상태에서 상기 플랜지의 확장부가 삽입되어 장착되는 플랜지 삽입체와, 상기 플랜지 삽입체와 결합되어 상기 플랜지 삽입체에 장착된 플랜지를 고정하는 플랜지 고정체를 포함한 것을 특징으로 하는 파이프에 플랜지를 장착하는 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 파이프 받침대와 상기 플랜지 지지체는 플레이트 구조로 이루어져 서로 이격된 상태로 일렬로 배치되고,
    상기 지지대는 상기 파이프 받침대와 상기 플랜지 지지체를 관통하는 복수개의 봉형 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 파이프에 플랜지를 장착하는 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 플랜지 지지체는 상기 지지대를 따라 전후 이동할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 파이프에 플랜지를 장착하는 장치.


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