KR102008511B1 - 파이프 클램핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 클램핑 장치는, 작업대; 및 상기 작업대의 상부 일측에 구비되어 관 형상의 파이프를 고정시키는 클램핑부를 포함할 수 있다.

Description

파이프 클램핑 장치{PIPE CLAMPING APPRATUS}

본 발명은 파이프 클램핑 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파이프의 조립, 성형을 위해 파이프를 고정시키는 파이프 클램핑 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건물에는 각 사용처에 연결되는 다수의 배관용, 필터용 파이프가 필요하며, 이러한 파이프는 사용 목적에 맞게 절삭되거나 서로 연결되는 가공 공정이 요구된다.

파이프 클램핑 장치는 이러한 파이프를 고정시켜 고정된 파이프를 절삭, 절곡하거나 다른 파이프와 연결하기 위한 장치이다.

하지만, 종래의 파이프 클램핑 장치는 한국등록특허 제10-1004010호에 개시된 바와 같이, 대부분 사용자가 한 손으로 클램핑 장치를 파지한 상태에서 클램핑 장치를 이용하여 제1 파이프를 파지하고, 다른 손으로 제2 파이프를 제1 파이프와 연결시켜야 하는 불편함이 있으며, 이에 따라 작업 효율이 감소되는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-1750234호 한국등록특허 제10-1004010호

본 발명의 일측면은 파이프 가공 시 파이프를 고정시켜 가공 공정의 편의성을 향상시키는 파이프 클램핑 장치를 제공한다.

본 발명의 다른 측면은 파이프 파지 과정에서 가해지는 충격을 완화시켜 장치의 내구성 및 생산 품질을 향상시킬 수 있는 플라스틱 분진을 이용한 펠릿 제조 장치를 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면은 장치의 마모도를 자체적으로 측정하여 마모도에 따라 파이프를 고정하는 죔쇠를 자동으로 교체하고, 파이프 가공 공정에서 내수성 및 내균열성이 뛰어난 파이프 클램핑 장치를 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 클램핑 장치는, 작업대; 및 상기 작업대의 상부 일측에 구비되어 관 형상의 파이프를 고정시키는 클램핑부를 포함할 수 있다.

상기 클램핑부는, 'ㅁ'자 형상의 하우징; 상기 하우징의 상부 중심부에 형성되며 내측에 암나사산이 형성된 관통 홀을 통해 상기 하우징의 길이 방향을 따라 관통 체결되며, 외주면에 수나사산이 형성된 회전축; 상기 회전축의 말단에 설치되며, 상기 회전축의 상승 또는 하강 이동에 의해 상기 하우징의 양 쪽 내측면에 형성된 가이드 레일을 따라 상부 또는 하부 방향으로 슬라이딩 이동하는 이동형 프레임; 상부가 상기 이동형 프레임의 하부에 설치되며, 하부에는 상방으로 오목한 계단식 곡면이 형성된 상부턱; 및 하부가 상기 하우징의 하부 내측면에 설치되며, 상부에는 하방으로 오목한 계단식 곡면이 형성된 한 쌍의 하부턱을 포함하고,

상기 회전축은 상기 하우징으로부터 돌출된 일단에는 손잡이부가 결합되고, 상기 하우징 내부에 위치한 타단에는 상기 이동형 프레임이 결합되고,

상기 이동형 프레임은, 양 측면에 상하 방향의 홈이 형성되어 양 측면이 상기 하우징의 양 측면에 대향 형성된 한 쌍의 상기 가이드 레일에 결합되고,

상기 파이프 클램핑 장치는, 상기 이동형 프레임의 내부에 구비되며, 상기 상부턱과 동일한 형상 및 구조를 갖는 예비 상부턱; 상기 상부턱을 상기 이동형 프레임 내부로 이동시키면서 상기 예비 상부턱을 상기 이동형 프레임 외부로 이동시켜 상기 상부턱의 최초 위치까지 이동시키는 구동부; 상기 상부턱의 마모 상태를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부로부터 수신된 마모 상태에 대한 정보에 기초하여 상기 상부턱의 마모도를 산출하고, 상기 마모도가 기 설정된 임계값을 초과하면 상기 구동부로 제어신호를 전송하는 제어부로 구성된 상부턱 교체부를 더 포함하되,

상기 상부턱은, 서로 다른 길이를 갖는 복수의 유닛 프레임이 상기 이동형 프레임의 너비 방향을 따라 연속적으로 배열되어 하부면이 상방으로 오목한 계단식 곡면이 형성되는 것을 특징으로 하고,

상기 제어부는, 상기 측정부로부터 수신된 마모 상태에 대한 정보를 분석하여 상기 유닛 프레임별 마모도 및 상기 유닛 프레임별 마모도를 기초로 평균 마모도를 산출하며,

어느 하나의 유닛 프레임의 마모도가 임계값 이상이면서 상기 평균 마모도가 미만인 경우, 상기 상부턱을 구성하는 어느 하나의 유닛 프레임과 상기 예비 상부턱을 구성하며 상기 어느 하나의 유닛 프레임과 대응되는 예비 유닛 프레임을 교체하는 제어신호를 생성하고,

상기 평균 마모다가 임계값 이상인 경우, 유닛 프레임별 마모도와 관계 없이 상기 상부턱을 구성하는 모든 유닛 프레임을 상기 예비 상부턱을 구성하는 모든 유닛 프레임과 교체되도록 하는 제어신호를 생성할 수 있다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 작업대 상에 고정된 클램핑부에 어느 하나의 파이프가 고정되어 있으므로, 작업자는 다른 파이프만 파지한 상태에서 클램핑부에 고정된 파이프에 연결시킬 수 있어 작업 편의성이 향상될 수 있다.

또한, 상부턱의 마모도를 자체적으로 판단하여 판단한 결과에 따라 예비 상부턱을 기존의 상부턱과 자동 교체하면서, 탄성 지지부에 의해 하부턱에 가해지는 충격을 완화시켜 클램핑 장치의 성능을 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 구조물 보수용 조성물에 의해 본 발명에 따른 파이프 클램핑 장치를 구성하는 각 구성의 내수성 및 내균열성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 클램핑 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2는 도 1의 클램핑부의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상부턱의 구조가 도시된 도면이다.
도 4 및 도 5는 상부턱의 마모도에 따라 상부턱을 자동 교체하는 상부턱 교체부의 구체적인 구성 및 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 11은 작업대에 구비된 탄성 지지부의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프 클램핑 장치의 개략적인 기능을 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프 클램핑 장치(1)는 작업대(100), 클램핑부(200) 및 상부턱 교체부(300)를 포함할 수 있다.

작업대(100)는 작업 대상물(P)의 가공을 위해 마련되는 테이블 형상의 부재이다.

여기서, 작업 대상물(P)은 파이프일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 클램핑부(200)에 의해 고정될 수 있는 직경을 가진 다른 공업용 자재를 더 포함할 수 있다.

작업대(100)의 상부면의 소정 위치에는 클램핑부(200)가 설치될 수 있다. 또한, 도시되어 있지는 않으나 작업대(100)의 상부면에는 클램핑부(200)로부터 소정 거리 이격된 위치에 후술하는 상부턱 교체부(300)를 구성하는 측정부(310)가 설치될 수 있다.

클램핑부(200)는 작업대(100)의 상부 일측에 설치되어 작업 대상물을 작업대에 고정시킬 수 있다. 이와 관련하여, 도 2를 함께 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 도 1에 도시된 클램핑부(200)의 구체적인 구성이 도시된 도면이다.

구체적으로, 클램핑부(200)는 하우징(210), 회전축(220), 이동형 프레임(240), 상부턱(250) 및 한 쌍의 하부턱(260a, 260b)를 포함할 수 있다.

하우징(210)은 클램핑부(200)의 전체적인 외형을 결정하며, 후술하는 다른 구성들이 수용되거나 설치되는 부재이다. 도시된 바와 같이, 하우징(210)은 내부가 비어 있는 'ㅁ'자 형상으로 설계될 수 있으며, 하단이 작업대(100)에 고정될 수 있다. 특히, 하우징(210)의 양 측면의 내벽에는 높이 방향을 따라 가이드 레일(245)이 돌출 형성될 수 있다. 즉, 한 쌍의 가이드 레일(245)은 하우징(210)의 내측면에 서로 대향되도록 설치될 수 있다.

회전축(220)은 하우징(210)에 나사 결합되는 원통형 부재이다. 하우징의 상부면 중앙에는 관통홀(215)이 형성되어 있으며, 회전축(220)은 관통홀(215)을 통해 하우징(210)의 길이 방향을 따라 관통 삽입되어 체결될 수 있다.

이때, 관통홀(215)의 내측면에서는 암나나산이 형성되며, 회전축(220)의 외주면에는 수나사산이 형성될 수 있다. 따라서, 작업자가 회전축(220)의 상부에 결합된 손잡이부(230)를 잡고 소정 방향으로 회전하면, 회전축(220)는 스크류 이동을 통해 하우징(210)으로 삽입되거나 하우징(210)으로부터 배출될 수 있다.

하우징(210) 내부에 위치한 회전축(220)의 말단 부분에는 이동형 프레임(240)이 결합될 수 있다. 이동형 프레임(240)은 내부에 빈 공간이 형성된 직사각형 형상의 부재로, 회전축(220)의 말단에 결합되어 회전축(220)에 의해 하우징(210) 내부에서 상승 또는 하강 이동할 수 있다.

이를 위해, 이동형 프레임(240)은 양 측면에 상하 방향의 홈이 형성되어 양 측면이 상기 하우징(210)의 양 측면에 대향 형성된 한 쌍의 상기 가이드 레일(245)과 레일 결합될 수 있다. 따라서, 이동형 프레임(240)은 상승 또는 하강 이동시 일정한 궤도에 따라 하우징(210) 내부에서 상승 또는 하강할 수 있다.

한편, 이동형 프레임(240)의 하부에는 상부턱(250)이 결합되어 있으며, 후술하겠지만 이동형 프레임(240)의 내부에는 상부턱(250)의 마모 시 상부턱(250)과 교체되기 위한 예비 상부턱(250b)이 삽입 설치될 수 있다. 이때, 상부턱(250)과 예비 상부턱(250b)은 서로 동일한 구조로 마련될 수 있다.

상부턱(250)은 이동형 프레임(240)의 하단에 설치되며, 작업 대상물(P)의 외주면과 접촉하여 후술하는 하부턱(260a, 260b)과 함께 작업 대상물(P)을 고정시키는 부재이다.

상부턱(250)은 이동형 프레임(240)을 통해 회전축(220)에 결합되어 있기 때문에, 상부턱(250)은 작업자의 조작에 의해 하우징(210) 내부를 상승 또는 하강하면서 하부턱(260a, 260b)의 수직 상부 방향에서 하부턱(260a, 260b) 쪽으로 접근하거나 하부턱(260a, 260b)으로부터 이격될 수 있다.

이러한 상부턱(250)의 하면에는 위쪽으로 오목한 계단식 곡면이 형성될 수 있다. 즉, 상부턱(250)의 하부면은 아치 형태의 곡면이 형성되는데, 이러한 곡면은 곡선 형태가 아닌 계단식 형태로 단계적으로 형성될 수 있다.

몇몇 다른 실시예에서, 상부턱(250)은 상술한 곡면 구조를 가지기 위해 다른 형태로 마련될 수도 있다. 이와 관련하여, 도 3을 함께 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 상부턱(250)의 다른 실시예가 도시된 도면이다.

도 3에 도시된, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상부턱(250a)은 직사각형 형태의 복수의 유닛 프레임(255)이 연속적으로 배열된 형태일 수 있다.

즉, 상기 상부턱(250a)은 서로 다른 길이를 갖는 복수의 유닛 프레임(255)이 상기 이동형 프레임(240)의 너비 방향을 따라 연속적으로 배열되어 하부면이 상방으로 오목한 계단식 곡면이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. 이때, 도시된 바와 같이, 복수의 유닛 프레임은 이동형 프레임(240)의 외곽에서 중심부로 향할수록 점차적으로 짧은 길이를 갖도록 배열될 수 있다. 상술한 구조를 갖는 상부턱(250a)의 구체적인 기능에 대해서는 후술하기로 한다.

하부턱(260a, 260b)는 하우징의 바닥 내측면에 고정 결합된 부재로, 작업 대상물(P)이 안착될 수 있으며, 상술한 바와 같이 상부턱(250, 250a)과 함께 작업 대상물(P)을 고정시키는 역할을 수행할 수 있다.

이를 위해, 하부턱(260a, 260b)의 상부면에는 아래쪽 방향으로 오목한 곡면이 형성될 수 있으며, 상부턱(250, 250a)과 유사하게 오목 형상의 곡면은 계단식 곡면으로 이루어질 수 있다.

또한, 도시된 바와 같이 하부턱(260a, 260b)은 한 쌍으로 마련될 수 있으며, 제1 하부턱(260a)과 제2 하부턱(260b)은 소정 간격 이격될 수 있다. 이때, 이격 간격은 상부턱(250, 250a)의 두께보다 크도록 설계될 수 있다.

상부턱 교체부(300)는 사용 과정에서 발생된 상부턱(250, 250a)의 마모도를 판단하여 상부턱(250, 250a)과 예비 상부턱과의 교체를 자동적으로 수행하는 기능을 수행할 수 있다. 이와 관련하여, 도 4 및 도 5를 함께 참조하여 설명하기로 한다,

도 4는 상부턱 교체부(300)의 구체적인 구성이 도시된 블록도이고, 도 5는 도 4의 상부턱 교체부(300)에 의해 상부턱과 예비 상부턱이 교체되는 구체적인 일 예를 설명하기 위한 개념도이다.

구체적으로, 상부턱 교체부(300)는 측정부(310), 구동부(320) 및 제어부(330)를 포함할 수 있다.

측정부(310)는 작업대(100)의 상부에 설치되어 상부턱(250, 250a)의 외형에 대한 정보를 측정하는 장치이다. 예를 들어, 측정부(310)는 카메라 모듈의 형태일 수 있으며, 이러한 경우 측정부(310)는 상부턱(250, 250a)의 외형, 구체적으로는 상부턱(250, 250a)의 계단식 곡면에 대한 촬영영상을 생성하는 것이 가능하다. 하지만, 측정부(310)는 상술한 예시에 한정되는 것은 아니며 물체의 외형에 대한 정보를 제공할 수 있는 다양한 측정 장치로도 대체될 수 있다.

구동부(320)는 이동형 프레임(240)의 내부에 설치되는 부재로, 상부턱(250a) 및 예비 상부턱(250b)과 물리적으로 연결되어 이들의 이동을 제어하는 부재이다. 구동부(320)는 모터, 기어, 체인 등을 포함할 수 있으며, 이를 통해 상부턱(250a)과 예비 상부턱(250b) 간의 상호 위치를 교환할 수 있다. 예컨대, 구동부(320)는 상부턱(250a)을 이동형 프레임(240) 내부로 이동시키면서 예비 상부턱(250b)을 이동형 프레임(240) 외부로 이동시켜 예비 상부턱(250b)이 이동형 프레임(240)으로부터 노출되어 예비 상부턱(250b)이 기존의 상부턱(250a)의 역할을 대체하도록 하는 일련의 이동을 제어할 수 있다.

제어부(330)는 측정부(310)로부터 수신된 마모 상태에 대한 정보(예컨대 촬영영상)에 기초하여 상부턱(250a)이 얼마나 마모되었는지를 판단하고, 판단한 결과에 따라 마모되지 않은 예비 상부턱(250b)이 기존의 상부턱(250a)의 역할을 대신 수행하도록 제어할 수 있다.

이를 위해, 제어부(330)는 측정부(310)로부터 수신된 마모 상태에 대한 정보(예컨대 촬영영상)를 분석하여 상부턱(250a)의 마모도를 산출할 수 있다. 제어부(330)는 최초 설치 시 초기 상태의 상부턱(250a)에 대한 촬영영상이 미리 저장될 수 있으며, 이를 기준 정보로 설정할 수 있다. 제어부(330)는 측정부(310)로부터 수신된 촬영영상을 기준 정보와 비교하여 상부턱(250a)의 마모도를 산출할 수 있다. 제어부(330)는 기 공지된 다양한 영상 처리 기법을 이용하여 기준 정보에 포함된 상부턱(250a)과 현재 촬영된 상부턱(250a)의 외형을 비교할 수 있으며, 이를 유사도 등과 같은 수치화된 정보인 마모도를 산출할 수 있다.

이후, 제어부(330)는 산출된 마모도가 기 설정된 임계값을 초과하면 상기 구동부(320)로 상부턱(250a)과 예비 상부턱(250b)의 교체를 제어하기 위한 제어신호를 전송할 수 있다.

이 과정에서, 제어부(330)는 상기 측정부(310)로부터 수신된 마모 상태에 대한 정보를 분석하여 상기 유닛 프레임별(255) 마모도를 산출할 수 있으며, 산출된 모든 유닛 프레임별 마모도를 기초로 상부턱(250a) 전체에 대한 평균 마모도를 산출할 수 있다.

제어부(330)는 산출된 유닛 프레임별 마모도 및 평균 마모도에 기초하여 상부턱(250a)을 구성하는 유닛 프레임 전부를 예비 상부턱(250b)과 교체할지, 아니면 마모도가 심한 유닛 프레임만을 부분적으로 교체할지 여부를 판단할 수 있다.

구체적으로, 제어부(330)는 어느 하나의 유닛 프레임의 마모도가 임계값 이상이면서 상기 평균 마모도가 미만인 경우, 상기 상부턱(250a)을 구성하는 어느 하나의 유닛 프레임(255)과 상기 예비 상부턱(250b)을 구성하며 상기 어느 하나의 유닛 프레임과 대응되는 예비 유닛 프레임을 교체하는 제어신호를 생성할 수 있다.

반면, 제어부(330)는 상기 평균 마모도가 임계값 이상인 경우, 유닛 프레임별 마모도와 관계 없이 상기 상부턱(250a)을 구성하는 모든 유닛 프레임을 상기 예비 상부턱(250b)을 구성하는 모든 유닛 프레임과 교체되도록 하는 제어신호를 생성할 수 있다.

몇몇 다른 실시예에서, 본 발명에 따른 파이프 클램핑 장치(1)는 작업대(100) 하부에 탄성 지지부(500)가 더 구비된 것을 특징으로 할 수 있다. 이와 관련하여, 도 6을 함께 참조하여 설명하기로 한다.

도 6은 작업대(100)에 설치된 탄성 지지부(500)의 일 예가 도시된 도면이다.

탄성 지지부(500)는 작업대(100)의 하단에 개재되어 클램핑부(200)에 가공 대상물을 고정시키는 과정에서 발생되는 충격을 완화시키는 역할을 수행할 수 있다.

이를 위해, 탄성 지지부(500)는 작업대(100)의 하부에 설치될 수 있으며, 더욱 상세하게는 클램핑부(200)가 설치된 위치의 작업대(100) 하부에 적어도 하나 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 작업대(100)의 상면에는 클램핑부(200)가 설치되고, 클램핑부(200)가 설치된 위치의 작업대(100)의 하면에는 탄성 지지부(500)가 설치되어 클램핑부(200)에 의해 발생되는 충격을 흡수하거나 감소시킬 수 있다. 이러한 탄성 지지부(500)의 구체적인 구성은 도 7 내지 도 11를 함께 참조하여 설명하기로 한다.

도 7은 도 6의 탄성 지지부(500)를 보여주는 도면이다.

도 7을 참조하면, 탄성 지지부(500)는, 받침 프레임(540), 네 개의 받침 플레이트(510), 네 쌍의 지지 프레임(520) 및 지지 기둥(530)을 포함한다.

받침 프레임(540)은, 하측에 설치된 받침 플레이트(510)에 의하여 지지되며, 상부 프레임(320)이 낙하할 경우 탄성력을 이용하여 상부 프레임(320)를 지지한다.

받침 플레이트(510)는, 상측에 안착된 받침 프레임(540)을 지지하며, 하측에 연결 설치된 지지 프레임(520)에 의하여 지지 기둥(530)에서 지지된다.

즉, 받침 플레이트(510)는, 상측에 받침 프레임(540)을 안착시키게 되고, 받침 프레임(540)으로부터 전달되는 진동이나 충격 등에 대응하여 탄성력에 의하여 좌우 방향(즉, 제1 프레임(521a)) 또는 상하 방향(즉, 제2 프레임(521b))으로 슬라이딩 이동하게 되는 지지 프레임(520)에 의하여 흡수되도록 함으로써 진동 또는 충격을 감쇄시키게 되는 것이다.

한편, 경우에 따라서는 받침 프레임(540)이 생략될 수 있으며, 이러한 경우 받침 플레이트(510)는 상부 디스크(200)를 직접 지지할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 제1 프레임(521a) 또는 제2 프레임(521b)의 길이를 다양하게 형성시킴으로써, 단순히 상하 방향의 높이만을 조절하여 충격을 감소시킬 수 있는 기존의 탄성체의 한계를 극복하여 받침 플레이트(510)에 의한 지지 위치를 상하 방향뿐만 아니라 좌우 방향으로도 자유자재로 조절할 수 있게 된다.

지지 프레임(520)은, 네 개의 받침 플레이트(510)의 각각의 하부에 제1 프레임(521a) 및 제2 프레임(521b)의 두 개의 프레임이 회동 가능하도록 연결 설치되어 플레이트(510)를 지지하고, 상술한 바와 같이 제1 프레임(521a) 또는 제2 프레임(521b)의 길이를 조절하여 플레이트(510)에 의한 받침 프레임(540)의 지지 위치를 결정한다.

이때, 제1 프레임(521a) 및 제2 프레임(521b)의 상부는 받침 플레이트(510)의 하부에 연결 설치되고, 제1 프레임(521a)의 하부는 지지 기둥(530)의 상측면에 회동 및 수평 방향 슬라이딩 이동이 가능하도록 연결 설치되고, 제2 프레임(521b)의 하부는 지지 기둥(530)의 일 측면에 회동 및 수직 방향 슬라이딩 이동이 가능하도록 연결 설치된다.

즉, 제1 프레임(521a) 또는 제2 프레임(521b)은, 지지 기둥(530)의 상측면 또는 일측면에서 탄성력에 의한 회동 또는 슬라이딩 이동을 통하여 받침 플레이트(510)으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 지지 기둥(530)으로 전달하게 된다.

지지 기둥(530)은, 사각 기둥 형태로 형성되며, 제1 프레임(521a)의 하부가 상측면에 회동 및 수평 방향 슬라이딩 이동이 가능하도록 연결 설치되고, 제2 프레임(521b)의 하부가 일 측면에 회동 및 수직 방향 슬라이딩 이동이 가능하도록 연결 설치하며, 제1 프레임(521a) 또는 제2 프레임(521b)의 슬라이딩 이동 시 탄성력(즉, 십자 탄성부(533) 또는 수직 탄성부(535))을 통해 진동 또는 충격을 흡수시킨다.

각각의 받침 플레이트(510) 또는 지지 프레임(520)는, 서로 대칭 구조로서 동일한 방법에 의하여 구동되는 바, 상술한 바와 같은 일 받침 플레이트(510) 또는 일 지지 프레임(520)에 관하여 기술한 내용은 다른 받침 플레이트(510) 또는 다른 지지 프레임(520)에 동일하게 적용될 수 있는 바, 그 설명은 생략하기로 한다.

또한, 상술한 바와 같은 구성을 가지는 탄성 지지부(500)는, 상하 대칭 구조로도 형성될 수 있는 바, 도 10의 경우에는 지지 기둥(530)의 상부에만 각각의 구성이 형성되는 것으로 도시되었으나 상술한 바와 같은 네 개의 받침 플레이트(510) 및 네 쌍의 지지 프레임(520)과 관련된 구성은 지지 기둥(530)의 하부에 동일하게 적용이 가능할 것이다.

도 8 및 도 9는 도 6, 7의 지지 기둥을 보여주는 도면들이다.

도 8을 참조하면, 지지 기둥(530)은, 기둥 바디(531), 십자홈(532), 십자 탄성부(533), 네 개의 수직홈(534)(도 9 참조) 및 네 개의 수직 탄성부(535) (도 9 참조)를 포함한다.

기둥 바디(531)는, 사각 기둥 형태로 형성되고, 상부에 십자홈(532)이 형성되며, 각 측면에 수직홈(534)이 형성된다.

십자홈(532)은, 기둥 바디(531)의 상부에 “+”형태로 함몰 형성되고, 내부 공간에 십자 탄성부(533)가 삽입 설치된다.

십자 탄성부(533)는, 십자홈(532)의 형태에 대응하는 형상으로 형성되어 십자홈(532)에 삽입되며, 네 개의 가지의 말단 상부에 제1 프레임(521a)의 하측이 회동 가능하도록 연결 설치되어 탄성력을 이용하여 제1 프레임(521a)으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 흡수시켜 진동 또는 충격을 감쇄시킨다.

수직홈(534)은, 기둥 바디(531)의 각 면에 상하 수직 방향으로 형성되고, 내부 공간에 수직 탄성부(535)가 삽입 설치된다.

수직 탄성부(535)는, 수직홈(534)의 형태에 대응하는 형상으로 형성되어 수직홈(534)에 삽입되며, 상부 외측에 제2 프레임(521b)의 하측이 회동 가능하도록 연결 설치되어 탄성력을 이용하여 제2 프레임(521b)으로부터 전달되는 진동 또는 충격을 흡수시켜 진동 또는 충격을 감쇄시킨다.

도 10은 도 8의 십자 탄성부를 보여주는 도면이다.

도 10을 참조하면, 십자 탄성부(533)는, 십자 케이스부(5331), 상부 지지부(5332), 네 개의 상부 탄성부(5333), 네 개의 상부 탄성 지지부(5334) 및 네 개의 상부 연결 링크부(5335)를 포함한다.

십자 케이스부(5331)는, 내부 공간이 빈 “+” 형태로 형성되어 십자홈(532)에 삽입 설치되고, 내부 공간에 후술하는 상부 지지부(5332), 네 개의 상부 탄성부(5333), 네 개의 상부 탄성 지지부(5334)가 설치된다.

이때, 십자 케이스부(5331)의 각 가지의 길이는 도 11에 도시된 바와 같이 십자홈(532)의 각 가지의 길이보다 짧게 형성됨으로써, 십자 케이스부(5331)의 외측에 형성되는 공간에 상부 연결 링크부(5335)가 배치되고 슬라이딩 이동을 위한 공간을 형상할 수 있어야 할 것이다.

상부 지지부(5332)는, 정육면체로 형성되며, 십자 케이스부(5331)의 중심 부분에 배치되고, 각 4면의 외측에 상부 탄성부(5333)가 배치되도록 하고 상부 탄성부(5333)를 지지하게 된다.

상부 탄성부(5333)는, 상부 지지부(5332)의 각 측면에 배치되어 상부 탄성 지지부(5334)를 탄성력에 의하여 지지함으로써, 상부 탄성 지지부(5334)로부터 전달되는 진동이나 충격 등을 흡수하게 된다.

상부 탄성 지지부(5334)는, 십자 케이스부(5331)의 내부 공간의 각 가지의 말단에 각각 배치되며, 상부 탄성부(5333)의 탄성력에 의하여 지지되고, 상부 연결 링크부(5335) 사이에 설치된 지지 바아(5336)에 의하여 상부 연결 링크부(5335)를 지지한다.

상부 연결 링크부(5335)는, 십자홈(532)의 각 가지의 말단에 각각 배치되고, 십자 케이스부(5331)와 대향하는 일 측면과 상부 탄성 지지부(5334) 사이에 설치되는 지지 바아(5336)에 의하여 기 설정된 간격으로 유지되고, 상부에 제1 프레임(521a)의 하측이 회동 가능하도록 연결 설치되며, 플레이트(510)의 상하 방향의 이동에 따라 십자홈(532)의 각각의 가지가 만나는 중심 방향으로 십자홈(532)의 홈을 따라 슬라이딩 이동한다.

도 11는 도 9의 수직 탄성부를 보여주는 도면이다.

도 11를 참조하면, 수직 탄성부(535)는, 수직 케이스부(5341), 측면 지지부(5342), 측면 탄성부(5343), 측면 탄성 지지부(5344) 및 측면 연결 링크부(5345)를 포함한다.

수직 케이스부(5341)는, 내부 공간이 빈 수직홈(534)의 형태에 대응하는 형상으로 형성되고, 내부 공간의 하측으로부터 측면 지지부(5342), 측면 탄성부(5343) 및 측면 탄성 지지부(5344)가 순서대로 설치된다.

측면 지지부(5342)는, 정육면체로 형성되며, 수직 케이스부(5341)의 하부 공간에 배치되고, 상측에 측면 탄성부(5343)가 배치되어 측면 탄성부(5343)를 지지한다.

측면 탄성부(5343)는, 측면 지지부(5342)의 상측에 배치되고, 상측에 배치된 측면 탄성 지지부(5344)를 탄성력에 의하여 지지함으로써, 측면 탄성 지지부(5344)로부터 전달되는 진동이나 충격 등을 흡수하게 된다.

측면 탄성 지지부(5344)는, 수직 케이스부(5341)의 내부 공간의 상측에 배치되며, 측면 탄성부(5343)의 탄성력에 의하여 지지되고, 측면 연결 링크부(5345) 사이에 설치된 지지 바아(5346)에 의하여 측면 연결 링크부(5345)를 지지한다.

측면 연결 링크부(5345)는, 수직홈(534)의 상부 말단에 배치되고, 수직 케이스부(5341)와 대향하는 하측면과 측면 탄성 지지부(5344)의 상측면 사이에 설치되는 지지 바아(5346)에 의하여 기 설정된 간격으로 유지되고, 외측면에 제2 프레임(521b)의 하측이 회동 가능하도록 연결 설치되며, 수직홈(534)의 하측 방향으로 수직홈(534)의 홈을 따라 슬라이딩 이동한다.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 파이프 클램핑 장치(1)는 구조물에 균열이 발생될 경우 균열이 발생된 곳에 충전하여 보수하기 위한 아크릴바인더를 포함하는 구조물 보수용 조성물을 더 포함할 수 있다.

여기서, 구조물이라 함은, 작업대(100) 및 클램핑부(200)를 구성하는 각각의 구성들이 이에 해당할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명을 이루는 각각의 구성 모두가 이에 해당할 수 있다.

본 발명자들은 종래 존재하던 구조물을 보수하기 위한 조성물에 있어서 내수성, 방수성 및 내균열성이 모두 향상된 조성물 중 만족할 만한 효과를 발휘하는 조성물이 존재하지 않는 다는 것을 발견하여, 예의 노력한 끝에 본 발명과 같이 내수성, 방수성 및 내균열성 모두 만족할 만한 효과를 발휘하는 조성물을 발명하기에 이르렀다.

본 발명에서 상기 아크릴바인더는 아크릴 에스테르 코폴리머(acrylic ester copolymer)일 수 있다. 상기 아크릴 에스테르 코폴리머는 CAS 번호(CAS number)가 30445-28-4인 아크릴 에스테르 코폴리머일 수 있다. 본 발명자들은 건축 구조물 보수용 조성물에 첨가할 수 있는 다양한 화합물을 탐색하던 중 조성물이 상기 아크릴 에스테르 코폴리머를 포함하는 경우 본 발명이 해결하고자 하는 과제인 내수성 및 내균열성을 모두 달성할 수 있다는 것을 확인하였다.

본 발명에서 상기 조성물은 상기 아크릴바인더는 10 내지 50 중량부 포함할 수 있으며, 바람직하게는 15 내지 40 중량부 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 20 내지 30 중량부 포함할 수 있다.

본 발명의 상기 조성물은 본 발명이 해결하고자 하는 과제 중 특히 방수성 및 내수성을 달성하기 위하여 구체적으로, EVA 바인더, 부틸셀로솔브(butyl cellosolve), 로진, 텍사놀 및 프로필렌글리콜을 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 EVA 바인더는 바람직하게, 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene vinyl acetate)이며, CAS 번호는 24937-78-8 인 화합물일 수 있다.

본 발명에서 상기 부틸셀로솔브(butylcellosolve)는 CAS 번호 111-76-2인 화합물일 수 있다.

본 발명에서 상기 로진(rosin)은 송진을 증류하여 얻는 천연 수지를 의미하며, 상업적으로 판매하고 있는 로진이라면 어떠한 종류의 로진이라도 본 발명의 과제 해결을 위한 구성으로 포함될 수 있다.

본 발명에서 상기 텍사놀(TEXANOL)은 CAS 번호 25265-77-4인 화합물일 수 있다.

본 발명에서 상기 프로필렌글리콜(propylene glycol)은 CAS 번호 57-55-6인 화합물일 수 있다.

본 발명자들은 아크릴바인더를 포함하는 건축 구조물 보수용 조성물의 구성으로서 EVA 바인더, 부틸셀로솔브(butyl cellosolve), 로진, 텍사놀 및 프로필렌글리콜을 더 포함시키는 경우 특히 내수성의 효과가 향상되는 것을 확인하였다.

구체적으로, 상기 조성물은 EVA 바인더 0.01 내지 10 중량부, 부틸셀로솔브(butyl cellosolve) 0.01 내지 5 중량부, 로진 0.01 내지 5 중량부, 텍사놀 0.01 내지 5 중량부 및 프로필렌글리콜 0.01 내지 3 중량부 포함할 수 있다.

더욱 구체적으로, 본 발명자들은 상기 조성물에 2-아미노-2-메틸-1-프로판올 및 2-메틸아미노-2-메틸-1-프로판올이 추가로 포함되는 경우 내수성의 효과가 현저하게 향상되는 것을 확인하였다. 즉, 상기 아크릴바인더가 포함된 건축 보수용 조성물에 EVA 바인더, 부틸셀로솔브(butyl cellosolve), 로진, 텍사놀 및 프로필렌글리콜, 그리고 2-아미노-2-메틸-1-프로판올 및 2-메틸아미노-2-메틸-1-프로판올이 추가로 포함되는 경우 향상된 방수성 및 내수성 확인을 통해 본 발명을 완성하였다.

본 발명에서 상기 조성물은 상기 2-아미노-2-메틸-1-프로판올 및 2-메틸아미노-2-메틸-1-프로판올을 15 내지 20 : 1의 중량비로 포함할 수 있으며, 바람직하게 16 내지 20 : 1의 중량비로 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게 17 내지 20 : 1의 중량비로 포함할 수 있다.

상기 2-아미노-2-메틸-1-프로판올 및 2-메틸아미노-2-메틸-1-프로판올은 상기 조성물에 0.1 내지 5 중량부 포함될 수 있다.

본 발명자들은 상기 조성물이 본 발명이 달성하고자 하는 과제 중 특히 내수성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

또한, 상기 아크릴바인더가 포함된 건축 구조물 보수용 조성물은 에틸렌글리콜, 부틸셀로솔브(butyl cellosolve), 칼슘 카보네이트, 티타늄디옥사이드 및 물을 더 포함할 수 있다.

상술한 조성물이 뛰어난 방수성 및 내수성 효과를 갖는다면, 본 조성물은 내균열성이 향상된 것을 특징으로 한다. 상기 부틸셀로솔브는 전술한 바와 같다.

본 발명에서 상기 에틸렌글리콜(ethylene glycol)은 CAS 번호가 107-21-1인 화합물을 의미한다.

본 발명에서 상기 칼슘 카보네이트(calcium carbonate)는 CAS 번호가 1317-65-3인 화합물을 의미한다.

본 발명에서 상기 티타늄 디옥사이드(titanium dioxide)는 CAS 번호가 13463-67-7인 화합물을 의미한다.

구체적으로, 상기 조성물은 에틸렌글리콜 0.01 내지 5 중량부, 부틸셀로솔브(butyl cellosolve) 0,01 내지 5 중량부, 칼슘 카보네이트 20 내지 50 중량부, 티타늄디옥사이드 0.01 내지 5 중량부 및 물 0.01 내지 10 중량부 포함할 수 있다.

본 발명자들은 내균열성을 향상시키기 위한 구성을 탐색하던 중 천연 추출물에서 그 아이디어를 구체화하기에 이르렀다. 본 발명자들은 상기 조성물에 아마씨 점액 또는 아마씨 점액 추출물이 추가로 포함되는 경우 내균열성의 효과가 현저하게 향상되는 것을 확인하였다. 즉, 상기 아크릴바인더가 포함된 건축 보수용 조성물에 에틸렌글리콜, 부틸셀로솔브(butyl cellosolve), 칼슘 카보네이트, 티타늄디옥사이드 및 물, 그리고 아마씨 점액 또는 아마씨 점액 추출물이 추가로 포함되는 경우 향상된 내균열성 확인을 통해 본 발명을 완성하였다.

본 발명에서 상기 아마(flax)는 쌍떡잎식물 쥐손이풀목 아마과의 한해살이풀로서 씨는 납작하고 긴 타원 모양이며 노란빛을 띤 갈색이다.

본 발명에서 상기 아마씨 점액은 다양한 방법을 통해 제조할 수 있지만, 예시적으로 스크래퍼(scraper)를 이용하여 아마씨로부터 점액질을 긁어내어 아마씨 점액을 제조할 수 있다.

본 발명에서 상기 아마씨 점액 추출물은 예시적으로 다음과 같이 제조될 수 있다.

아마씨 1 g을 정제수 50L에 넣고, 25℃에서 5시간 동안 교반 후, 300메쉬 여과포로 여과한 후, 여액에 동량의 알코올, 바람직하게는 에탄올을 첨가하여 침전시킨 후 와트만 여과지, 예를 들어 와트만 여과지 NO. 5를 이용하여 여과한 후 건조하여 백색의 파우더 형태를 얻을 수 있다.

종래 아마씨의 용도로서 다양한 용도가 알려져 있으나, 본 발명에서와 같이 건축 구조물 보수용 조성물에 포함시켜 내균열성을 향상시키는 효과를 확인한 바는 현재까지 알려진 바 없으며, 연구도 미미한 실정이다.

구체적으로, 상기 조성물은 상기 아마씨 점액 또는 아마씨 점액 추출물을 1 내지 10 중량부 포함할 수 있다.

또한, 상기 건축 구조물 보수용 조성물의 기본 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 분산제, 소포제, 항균제, 방부제, 동결 방지제 중에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 S1) 건축 구조물의 표면의 열화부를 제거하는 단계; 및 S2) 상기 열화부가 제거된 상기 건축 구조물의 표면 상부에 상기 건축 구조물 보수용 조성물을 도포 및 건조하여 균열 보수막을 형성하는 단계에 의하여 구조물의 균열 보수를 수행할 수 있을 것이다.

이하, 구체적인 실시예와 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 효과를 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

재료 준비

하기 실시예 및 평가예를 위한 건축 구조물 보수용 조성물에 사용된 주요 원료의 정보는 아래와 같다.

1) 아크릴바인더: 아크릴 에스테르 코폴리머(Acrylic ester copolymer) CAS NO 30445-28-4

2) EVA 바인더: 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene vinyl acetate) CAS NO 24937-78-8

3) 부틸셀로솔브(butylcellosolve): CAS NO 111-76-2

4) 텍사놀(TEXANOL): CAS NO 25265-77-4

5) 프로필렌글리콜(propylene glycol): CAS NO 57-55-6

6) 에틸렌글리콜(ethylene glycol): CAS NO 107-21-1

7) 칼슘 카보네이트(calcium carbonate): CAS NO 1317-65-3

8) 티타늄 디옥사이드(titanium dioxide): CAS NO 13463-67-7

9) 2-아미노-2-메틸-1-프로판올: CAS NO 124-68-5

10) 2-메틸아미노-2-메틸-1-프로판올: CAS NO 27646-80-6

11) 아마씨 점액

스크래퍼를 이용하여 아마씨로부터 점액질을 긁어내어 아마씨 점액을 수득하였다.

12) 아마씨 점액 추출물

아마씨 1 g을 정제수 50L에 넣고, 25℃에서 5시간 동안 교반 후, 300메쉬 여과포로 여과한 후, 여액에 동량의 에탄올을 첨가하여 침전시킨 후 와트만 여과지 NO. 5를 이용하여 여과한 후 건조하여 백색의 파우더 약 0.2 g을 수득하였다.

실시예 1

혼합 교반조에 30 중량부의 아크릴바인더를 넣고 600rpm의 속도로 교반하면서 5 중량부의 EVA 바인더, 1 중량부의 부틸셀로솔브, 0.5 중량부의 로진, 0.5 중량부의 텍사놀, 0.1 중량부의 프로필렌글리콜 및 기타 증점보조제, pH조절제 등을 순서대로 서서히 투입한 후 50 중량부의 충진제인 칼슘 카보네이트를 넣고 300rpm의 속도로 상온에서 1시간 교반하여 건축 구조물 보수용 조성물을 제조하였다.

실시예 2

혼합 교반조에 30 중량부의 아크릴바인더를 넣고 600rpm의 속도로 교반하면서 5 중량부의 EVA 바인더, 1 중량부의 부틸셀로솔브, 0.5 중량부의 로진, 0.5 중량부의 텍사놀, 0.1 중량부의 프로필렌글리콜, 1 중량부의 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 0.06 중량부의 2-메틸아미노-2-메틸-1-프로판올 및 기타 증점보조제, pH조절제 등을 순서대로 서서히 투입한 후 50 중량부의 충진제인 칼슘 카보네이트를 넣고 300rpm의 속도로 상온에서 1시간 교반하여 건축 구조물 보수용 조성물을 제조하였다.

실시예 3

혼합 교반조에 30 중량부의 아크릴바인더를 넣고 600rpm의 속도로 교반하면서 1 중량부의 에틸렌글리콜, 1 중량부의 부틸셀로솔브, 0.5 중량부의 티타늄디옥사이드, 5 중량부의 물 및 기타 증점보조제, pH조절제 등을 순서대로 서서히 투입한 후 50 중량부의 충진제인 칼슘 카보네이트를 넣고 300rpm의 속도로 상온에서 1시간 교반하여 건축 구조물 보수용 조성물을 제조하였다.

실시예 4

혼합 교반조에 30 중량부의 아크릴바인더를 넣고 600rpm의 속도로 교반하면서 1 중량부의 에틸렌글리콜, 1 중량부의 부틸셀로솔브, 0.5 중량부의 티타늄디옥사이드, 5 중량부의 물, 5 중량부의 아마씨 점액 및 아마씨 점액 추출물의 혼합물 및 기타 증점보조제, pH조절제 등을 순서대로 서서히 투입한 후 50 중량부의 충진제인 칼슘 카보네이트를 넣고 300rpm의 속도로 상온에서 1시간 교반하여 건축 구조물 보수용 조성물을 제조하였다.

평가예 1

건축 토목 구조물의 열화부를 제거한 다음, 이 표면상부에 상기 실시예 1 내지 4의 건축 구조물 보수용 조성물을 각각 도장 및 건조하여 균열 보수막을 형성하였다. 이와 같이 얻어진 균열 보수막의 접착강도, 내균열 안정성 및 미끄럼저항성 및 균열 보수제 조성물의 저장안정성을 KS규격, KSL 1593상의 시험방법에 의거하여 물성을 평가하고 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다. 또한, 방수성의 경우 균열 보수막 형성 후 내부로 수분이 흡수되는 정도를 5점 척도법에 의하여 평가하였다. 하기 표 1에서 제품 X는 국내에서 시판되고 있는 B사의 건축 구조물의 건축 구조물 보수용 제품을 나타내며, 이를 실시예 1 내지 4의 조성물과 비교 대상으로 평가하였다.

[표 1]

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 건축 구조물 보수용 조성물은 제품 X와 비교하여 내수성, 방수성 및 내균열성이 향상된 것을 확인할 수 있으며, 저장 안정성 및 미끄럼 저항성에 있어서도 문제없는 것으로 확인되었다. 특히, 본 발명에서 실시예 1, 2는 방수성 및 내수성에서 더 우수한 평가를 받은 것을 확인할 수 있으며, 실시예 3, 4는 내균열성에서 더 우수한 평가를 받은 것을 확인할 수 있다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 작업대
200: 클램핑부
300: 상부턱 교체부
500: 탄성 지지부

Claims (2)

1. 작업대; 및
   상기 작업대의 상부 일측에 구비되어 관 형상의 파이프를 고정시키는 클램핑부를 포함하되,
   상기 클램핑부는, 'ㅁ'자 형상의 하우징; 상기 하우징의 상부 중심부에 형성되며 내측에 암나사산이 형성된 관통 홀을 통해 상기 하우징의 길이 방향을 따라 관통 체결되며, 외주면에 수나사산이 형성된 회전축; 상기 회전축의 말단에 설치되며, 상기 회전축의 상승 또는 하강 이동에 의해 상기 하우징의 양 쪽 내측면에 형성된 가이드 레일을 따라 상부 또는 하부 방향으로 슬라이딩 이동하는 이동형 프레임; 상부가 상기 이동형 프레임의 하부에 설치되며, 하부에는 상방으로 오목한 계단식 곡면이 형성된 상부턱; 및 하부가 상기 하우징의 하부 내측면에 설치되며, 상부에는 하방으로 오목한 계단식 곡면이 형성된 한 쌍의 하부턱을 포함하고,
   상기 회전축은 상기 하우징으로부터 돌출된 일단에는 손잡이부가 결합되고, 상기 하우징 내부에 위치한 타단에는 상기 이동형 프레임이 결합되고,
   상기 이동형 프레임은, 양 측면에 상하 방향의 홈이 형성되어 양 측면이 상기 하우징의 양 측면에 대향 형성된 한 쌍의 상기 가이드 레일에 결합되고,
   상기 파이프 클램핑 장치는, 상기 이동형 프레임의 내부에 구비되며, 상기 상부턱과 동일한 형상 및 구조를 갖는 예비 상부턱; 상기 상부턱을 상기 이동형 프레임 내부로 이동시키면서 상기 예비 상부턱을 상기 이동형 프레임 외부로 이동시켜 상기 상부턱의 최초 위치까지 이동시키는 구동부; 상기 상부턱의 마모 상태를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부로부터 수신된 마모 상태에 대한 정보에 기초하여 상기 상부턱의 마모도를 산출하고, 상기 마모도가 기 설정된 임계값을 초과하면 상기 구동부로 제어신호를 전송하는 제어부로 구성된 상부턱 교체부를 더 포함하되,
   상기 상부턱은, 서로 다른 길이를 갖는 복수의 유닛 프레임이 상기 이동형 프레임의 너비 방향을 따라 연속적으로 배열되어 하부면이 상방으로 오목한 계단식 곡면이 형성되는 것을 특징으로 하고,
   상기 제어부는, 상기 측정부로부터 수신된 마모 상태에 대한 정보를 분석하여 상기 유닛 프레임별 마모도 및 상기 유닛 프레임별 마모도를 기초로 평균 마모도를 산출하며,
   어느 하나의 유닛 프레임의 마모도가 임계값 이상이면서 상기 평균 마모도가 미만인 경우, 상기 상부턱을 구성하는 어느 하나의 유닛 프레임과 상기 예비 상부턱을 구성하며 상기 어느 하나의 유닛 프레임과 대응되는 예비 유닛 프레임을 교체하는 제어신호를 생성하고,
   상기 평균 마모도가 임계값 이상인 경우, 유닛 프레임별 마모도와 관계 없이 상기 상부턱을 구성하는 모든 유닛 프레임을 상기 예비 상부턱을 구성하는 모든 유닛 프레임과 교체되도록 하는 제어신호를 생성하는, 파이프 클램핑 장치.
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