KR102015088B1 - 플랜지 정렬기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이웃하게 배치된 제1배관의 제1플랜지와, 제2배관의 제2플랜지를 동축상으로 정렬하는 플랜지 정렬기구에 관한 것으로, 내부에 가압블럭 수용공간이 형성되며, 하부에 제1플랜지에 형성된 제1볼트삽입공에 삽입되는 플랜지결합돌기가 수평방향으로 돌출되게 형성되며, 하부에 제2가압블럭 이동개구가 개방형성되고, 후방에 볼트삽입공이 형성된 고정프레임과; 상기 플랜지결합돌기의 후방에 상기 고정프레임에 대해 상하로 이동가능하게 구비되어, 상기 제1배관의 외주면에 접촉지지되는 서포터와; 상기 고정프레임의 양측면에 결합되며, 상기 서포터가 상하로 이동되도록 지지하는 커버와; 상기 볼트삽입공이 형성된 상기 고정프레임의 내부에 배치되며, 하부를 향해 제1경사가압면이 형성되는 제1가압블럭과; 상기 제1가압블럭의 하부에 제1경사가압면과 맞닿는 제2경사가압면을 갖도록 배치되며, 하단이 상기 제2가압블럭 이동개구에 배치되는 제2가압블럭과; 상기 제2가압블럭이 상기 제2가압블럭 이동개구를 통해 상하로 이동되게 지지하는 제2가압블럭지지부와; 상기 볼트삽입공을 통해 상기 제1가압블럭의 내부로 나사결합되어 삽입되는 볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플랜지 정렬기구{FLANGE ALIGNMENT TOOL}

본 발명은 플랜지 정렬기구에 관한 것으로서, 보다 자세히는 서로 이웃하게 배치되는 한 쌍의 배관 플랜지들의 위치를 간편하고 빠르게 동축상으로 정렬할 수 있는 플랜지 정렬기구에 관한 것이다.

일반적으로 배관은 기체, 액체 등 각종 유체를 이송하기 위하여 복수개의 배관(Pipe)을 이어 배치하게 된다. 배관(Pipe)에는 연속적인 관이음을 위해 그 일단 또는 양단에 플랜지(Flange)가 형성된다.

이웃하는 배관을 연결하는 방법은 여러 가지 방법이 있지만, 그 중에서 플랜지를 통한 볼트체결 방법이 가장 보편적으로 사용된다. 특히, 고압으로 이송되는 천연가스의 경우에 누출을 방지할 수 있도록 배관을 연결하는 작업은 매우 중요하다.

종래 중량이 큰 배관을 연결하여 조립하거나, 비틀어진 배관을 동축상으로 정렬시키기 위해 체인블럭, 지렛대 등의 기구가 사용되었다. 그러나, 이러한 플랜지 정렬 작업은 많은 인력이 요구되고, 불편하며 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.

등록특허 제10-1834353호 "플랜지 정렬장치"

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 한 쌍의 배관의 플랜지를 큰 힘을 들이지 않고 간편하고 빠르게 정렬할 수 있는 플랜지 정렬기구를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 이웃하게 배치된 제1배관의 제1플랜지와, 제2배관의 제2플랜지를 동축상으로 정렬하는 플랜지 정렬기구에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 플랜지 정렬기구는 내부에 가압블럭 수용공간이 형성되며, 하부에 제1플랜지에 형성된 제1볼트삽입공에 삽입되는 플랜지결합돌기가 수평방향으로 돌출되게 형성되며, 하부에 제2가압블럭 이동개구가 개방형성되고, 후방에 볼트삽입공이 형성된 고정프레임과; 상기 플랜지결합돌기의 후방에 상기 고정프레임에 대해 상하로 이동가능하게 구비되어, 상기 제1배관의 외주면에 접촉지지되는 서포터와; 상기 고정프레임의 양측면에 결합되며, 상기 서포터가 상하로 이동되도록 지지하는 커버와; 상기 볼트삽입공이 형성된 상기 고정프레임의 내부에 배치되며, 하부를 향해 제1경사가압면이 형성되는 제1가압블럭과; 상기 제1가압블럭의 하부에 제1경사가압면과 맞닿는 제2경사가압면을 갖도록 배치되며, 하단이 상기 제2가압블럭 이동개구에 배치되는 제2가압블럭과; 상기 제2가압블럭이 상기 제2가압블럭 이동개구를 통해 상하로 이동되게 지지하는 제2가압블럭지지부와; 상기 볼트삽입공을 통해 상기 제1가압블럭의 내부로 나사결합되어 삽입되는 볼트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 볼트를 반시계방향으로 회전시키면, 상기 볼트와 나사결합된 상기 제1가압블럭이 상기 고정프레임의 상기 가압블럭 수용공간에 수평방향으로 내측으로 전진 이동되고, 상기 제1가압블럭이 수평방향으로 전진하면, 상기 제1경사가압면과 접하고 있는 제2가압블럭이 하부로 압력을 받아 상기 제2가압블럭 이동개구를 통해 하부로 하강하면서 상기 제2플랜지를 상기 제1플랜지와 동축되는 위치로 가압하며 위치가 정렬될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 제2가압블럭지지부는, 상기 가압블럭 수용공간의 선단에 구비되며, 일단이 상기 제2가압블럭에 결합되어 상기 제2가압블럭이 상방향으로 이동되는 방향으로 탄성력을 작용시키는 토션스프링과; 상기 제2가압블럭이 하강하는 경로 상에 상기 제2가압블럭의 측면과 접촉되며 아이들회전되게 구비되어 상기 제2가압블럭의 이동을 지지하는 복수개의 베어링을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 한 쌍의 커버에서 상기 서포터에 대응되는 영역에는 사선방향으로 일정 길이 형성되는 가이드홈이 형성되고, 상기 서포터의 판면에는 상기 가이드홈을 통해 결합되는 콕과 나사결합되는 콕삽입공이 관통형성되고, 상기 서포터의 판면에는 상기 가이드홈과 일정간격 이격되게 나란하게 형성된 내부가이드레일이 구비되고, 상기 한 쌍의 커버를 관통하여 상기 내부가이드레일에 삽입되는 핀을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 플랜지 정렬기구는 제1플랜지와 제2플랜지의 단차를 볼트와 함께 수평방향으로 전후진하는 제1가압블럭과, 제1가압블럭의 수평이동에 따라 수직방향으로 이동되며 제2플랜지를 중심방향으로 가압하는 제2가압블럭의 동작에 의해 없애게 된다.

이에 따라 사용자가 볼트머리를 핸들크랭크 또는 라쳇 렌치를 이용해 회전시키는 간단한 동작만으로 한 쌍의 배관의 플랜지를 간편하게 정렬시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 플랜지 정렬기구의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 플랜지 정렬기구의 측단면구성을 도시한 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 플랜지 정렬기구의 제1가압블럭과 제2가압블럭의 동작과정을 도시한 예시도,
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 플랜지 정렬기구의 플랜지 정렬과정을 도시한 예시도들이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어 지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 플랜지 정렬기구(100)의 구성을 도시한 도면들이고, 도 2는 플랜지 정렬기구의 구성을 도시한 도면들이고, 도 3은 플랜지 정렬기구의 제1가압블럭(140)과 제2가압블럭(150)의 동작과정을 도시한 예시도이다.

도 2의 (a)는 플랜지 정렬기구(100)의 정단면구성을 도시한 정단면도이고, 도 2의 (b)는 평면구성을 도시한 평면도이고, 도 2의 (c)는 측면구성을 도시한 측면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 플랜지 정렬기구(100)는 제1배관(10)의 플랜지(11,21)에 고정되는 고정프레임(110)과, 고정프레임(110)의 양측에 결합되는 한 쌍의 커버(120)와, 고정프레임(110)의 하부에 상하로 이동가능하게 구비되는 서포터(130)와, 고정프레임(110)의 내부에 수평방향으로 이동되게 구비되는 제1가압블럭(140)과, 고정프레임(110)의 내부에 제1가압블럭(140)의 수평방향 이동에 연동하여 상하로 이동되며 제2배관(20)을 제1배관(10)을 향해 가압하는 제2가압블럭(150)과, 고정프레임(110)을 통해 제1가압블럭(140) 내부로 나사결합되어 제1가압블럭(140)이 수평방향으로 이동되게 하는 볼트(170)를 포함한다.

여기서, 본 발명에 따른 플랜지 정렬기구(100)는 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 볼트(170)를 조작하기 위해 핸들크랭크(180)를 사용하거나, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 전용 라쳇 렌치(190)를 사용할 수 있다.

고정프레임(110)은 도 2에 도시된 바와 같이 제1가압블럭(140)과 제2가압블럭(150)이 수평방향 및 수직방향으로 이동될 수 있게 지지한다. 고정프레임(110)은 하부에 수직하게 형성된 수직축(111)과, 수직축(111)의 단부에 수평하게 형성되어 제1플랜지(11)의 볼트삽입공(116)에 삽입되는 플랜지결합돌기(112)를 포함한다.

도 3에 도시된 바와 같이 수직축(111)은 제1플랜지(11)와 제2플랜지(21) 사이의 단차(d) 보다 높은 길이를 갖도록 형성되어 플랜지결합돌기(112)가 볼트삽입공(116)에 삽입될 수 있게 지지한다. 수직축(111)의 높이는 제2가압블럭(150)의 최대 하강높이를 고려하여 설계되는 것이 바람직하다.

고정프레임(110)의 내부에는 제1가압블럭(140)과 제2가압블럭(150)이 이동가능하게 수용되는 가압블럭 수용공간(113)이 형성된다. 제1가압블럭(140)은 고정프레임(110)의 상부측 후단에 수평방향으로 이동되게 수용되고, 제2가압블럭(150)은 제1가압블럭(140)의 하부에 상하로 이동되게 구비된다.

이 때, 고정프레임(110)의 하부에는 제2가압블럭 이동개구(114)가 제2가압블럭(150)의 폭에 대응되게 형성된다. 제2가압블럭(150)은 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 제1가압블럭(140)이 수평방향으로 이동되기 전인 초기 위치에서 하부수평가압면(153)이 제2가압블럭 이동개구(114)와 동일한 높이로 위치하게 되고, 제1가압블럭(140)이 수평방향으로 이동하면서 점차 도 5에 도시된 바와 같이 제2가압블럭 이동개구(114)의 하부로 하강하게 된다.

가압블럭 수용공간(113)의 선단에는 도 3의 (a)에 확대도시된 바와 같이 제1가압블럭 삽입선단(115)이 제1가압블럭(140)의 꼭지점(144)의 형상에 대응되게 구비된다. 제1가압블럭 삽입선단(115)은 제1가압블럭(140)이 최대한 전진했을 때 꼭지점(144)이 수용되게 구비된다.

이에 의해 꼭지점(144)이 가압블럭 수용공간(113)에 삽입될 때 닿는 면적을 최대화하여 제1가압블럭(140)이 최대 전진하고 계속적인 추가하중이 발생할 경우, 동적 부품(제2가압블럭, 베어링, 토션스프링)들이 받는 하중을 최소화하여 부품 손상이 발생되지 않게 한다.

한편, 고정프레임(110)의 후단에는 볼트삽입공(116)이 형성된다. 볼트삽입공(116)을 통해 볼트(170)가 삽입되고 제1가압블럭(140)의 내부로 삽입된다.

한 쌍의 커버(120)는 고정프레임(110)의 양측과 서포터(130)의 외부를 덮는다. 한 쌍의 커버(120)는 서포터(130)가 상하로 이동될 수 있게 지지하고, 토션스프링(161)과 베어링(147,165,167)이 회전될 수 있게 회전축(163,147a,165a,167a)들을 지지한다.

한 쌍의 커버(120)와 고정프레임(110)은 테두리를 따라 배치된 복수개의 체결부재(117)에 의해 고정된다.

커버(120)의 판면에는 서포터(130)의 이동을 안내하는 가이드홈(121)이 일정길이 형성된다.

서포터(130)는 다양한 규격의 배관에 본 발명의 플랜지 정렬기구(100)가 호환되어 사용될 수 있도록 한 쌍의 커버(120) 사이에 상하로 이동가능하게 구비된다. 서포터(130)는 제1배관(10)의 표면에 접촉지지된다. 도 3에 도시된 바와 같이 플랜지결합돌기(112)가 볼트삽입공(116)에 삽입되고, 서포터(130)의 하단이 제1배관(10) 표면에 접촉지지되면 고정프레임(110)의 위치가 고정되고 서포터(130)가 제1배관(10) 표면에 대해 지렛대의 지지점과 같은 역할을 하여 제1가압블럭(140)과 제2가압블럭(150)이 작은 힘으로 제2플랜지(21)를 가압할 수 있게 한다.

서포터(130)는 고정프레임(110)의 후단에 비스듬한 방향으로 배치된 막대 형태로 형성된다. 서포터(130)의 판면에는 가이드홈(121)에 삽입된 콕(135)이 관통결합되는 콕삽입공(131)이 형성된다. 그리고, 서포터(130)의 판면에는 커버(120)의 판면에 형성된 가이드홈(121)과 나란하게 일정 간격 이격되게 배치된 내부가이드홈(133)이 일정길이 형성된다.

도 1의 (a)와 도 2에 도시된 바와 같이 가이드홈(121)을 통해 콕(135)이 커버(120)를 관통하여 서포터(130)의 콕삽입공(131)에 삽입되고, 커버(120)를 관통하여 내부가이드홈(133)에 핀(134)이 삽입된다.

콕(135)은 콕삽입공(131)에 나사결합되어 커버(120)에 대한 서포터(130)의 변경된 위치가 고정되게 한다. 또한, 핀(134)은 서포터(130)의 내부가이드홈(133)에 삽입된다.

이러한 콕(135)과 핀(134)의 이중 결합구조에 의해 서포터(130)가 커버(120)의 내부를 따라 상하로 안정적으로 이동하며, 배관의 규격에 따라 다양한 위치에 고정될 수 있다.

제1가압블럭(140)은 볼트(170)에 의해 수평방향으로 이동되며 제2가압블럭(150)이 하부로 이동되도록 가압한다. 제1가압블럭(140)은 상부에는 가압블럭 수용공간(113)의 상부 수평면과 접촉되며 이동되는 수평안내면(141) 형성되고, 제1가압블럭(140)의 측면에는 경사지게 형성된 제1경사가압면(143)에 형성된다. 수평안내면(141)과 제1경사가압면(143)이 만나는 위치에는 뾰족하게 형성된 꼭지점(144)이 구비된다.

제1가압블럭(140)의 후단에는 볼트(170)가 수용되는 볼트수용공(145)이 일정길이 관통 관통형성된다

도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 수평안내면(141)은 제1볼트(170)가 볼트수용공(145)에 나사결합되어 삽입될 때, 제1가압블럭(140)이 가압블럭 수용공간(113) 내부에서 수평방향으로 이동될 수 있게 안내한다. 제1경사가압면(143)은 제1가압블럭(140)이 수평방향으로 이동될 때, 제2가압블럭(150)의 제2경사가압면(151)과 접촉되며 제2경사가압면(151)을 향해 화살표 방향으로 압력을 인가하여 제2가압블럭(150)이 하부로 하강되게 한다.

꼭지점(144)은 앞서 설명한 바와 같이 제1가압블럭(140)이 최대한 전진하게 될 때, 제1가압블럭 삽입선단(115)에 삽입되어 제1가압블럭(140)으로 인가되는 하중을 고정프레임(110)으로 분산하는 역할을 한다.

한편, 가압블럭 수용공간(113)의 상부에는 제1가압블럭(140)의 수평방향 이동을 안내하는 제1베어링(147)이 구비된다. 제1베어링(147)은 한 쌍의 커버(120)에 삽입된 제1베어링회전축(147a)을 중심으로 아이들회전하며 제1가압블럭(140)이 보다 용이하게 수평방향으로 이동될 수 있게 지지한다.

제2가압블럭(150)은 제1가압블럭(140)의 선단 측 하부에 구비되며, 제1가압블럭(140)의 수평방향 이동에 연동하여 수직방향으로 이동되며 제2배관(20)의 제2플랜지(21)를 제1플랜지(11) 측으로 가압한다.

제2가압블럭(150)은 상면에 제1경사가압면(143)과 동일한 경사각을 갖도록 형성된 제2경사가압면(151)이 구비되고, 하부는 제2가압블럭 이동개구(114)를 통해 이동하며 제2플랜지(21)를 가압하는 수평게 형성된 하부수평가압면(153)이 구비된다. 제2경사가압면(151)과 하부수평가압면(153) 사이에는 수직하게 형성된 측면(152)이 형성된다.

제2가압블럭(150)의 내부에는 수직이동안내공(155)이 일정 길이 형성되고, 한 쌍의 커버(120)를 관통하여 이동안내축(157)이 삽입된다. 수직이동안내공(155)은 이동안내축(157)이 삽입되어 있으므로, 제2가압블럭(150)이 제1가압블럭(140)에 의해 가압될 때, 좌우로 이동되지 않고 수직방향으로만 이동될 수 있게 안내한다.

제2가압블럭(150)의 상부에는 내측방향으로 함몰 형성되어 토션스프링(161)의 일단이 삽입되는 스프링삽입공(154)이 구비된다. 스프링삽입공(154)에는 도 3에 도시된 바와 같이 토션스프링(161)의 일단(161a)이 끼워진다. 이에 의해 제2가압블럭(150)은 토션스프링(161)의 탄성력을 인가받게 되고, 도 7에 도시된 바와 같이 제1가압블럭(140)의 제2가압블럭(150)에 대한 가압력이 해제되면 토션스프링(161)의 탄성력에 의해 제2가압블럭(150)이 초기위치로 상승될 수 있다.

가압블럭 수용공간(113)의 선단에는 제2가압블럭(150)이 제1가압블럭(140)의 가압력에 의해 상하로 이동될 수 있게 지지하는 제2가압블럭지지부(160)가 구비된다. 제2가압블럭지지부(160)는 제1가압블럭(140)에 의한 가압력이 해제될 때 제2가압블럭(150)을 초기 위치로 상승시키는 토션스프링(161)과, 제2가압블럭(150)의 이동경로 상에 배치되어 제2가압블럭(150)의 이동을 안내하는 복수개의 베어링(165,167)을 포함한다.

토션스프링(161)은 도 2에 도시된 바와 같이 한 쌍의 커버(120)를 관통하여 삽입된 토션스프링축(163)에 결합된다. 토션스프링(161)의 일단(161a)은 제2가압블럭(150)의 스프링삽입공(154)에 삽입되고, 타단(161b)은 가압블럭 수용공간(113)의 내벽면에 접촉지지된다.

토션스프링(161)은 도 2에 도시된 초기상태로 제2가압블럭(150)이 위치되게 탄성력을 작용한다. 도 5에 도시된 바와 같이 제2가압블럭(150)이 하부로 이동되면, 토션스프링축(163)이 회동하며 압축되고, 도 7에 도시된 바와 같이 제1가압블럭(140)이 후진하여 초기위치로 이동되면 토션스프링(161)이 초기상태로 탄성적으로 복귀되면서 제2가압블럭(150)이 상승하여 초기위치로 복귀되게 한다.

제2베어링(165)과 제3베어링(167)은 제2가압블럭(150)이 하부로 이동하는 경로 상에 측면(152)과 접촉되게 상하로 배치된다. 제2베어링(165)과 제3베어링(167)은 각각 제2베어링축(165a)과 제3베어링축(167a)에 의해 정역방향으로 아이들회전되게 구비되어, 제2가압블럭(150)이 상하로 이동되는 것을 안내한다. 이에 의해 제2가압블럭(150)의 이동시 마찰력을 줄여 보다 원활히 이동할 수 있게 된다.

볼트(170)는 고정프레임(110)의 후단에 형성된 볼트삽입공(116)을 통해 제1가압블럭(140)의 볼트수용공(145)으로 삽입된다. 볼트(170)는 볼트수용공(145)에 나사결합된다. 볼트(170)가 볼트수용공(145)에 나사결합되는 깊이에 따라 제1가압블럭(140)이 전진 또는 후진하게 된다.

제1가압블럭(140)이 전진하며 제2가압블럭(150)이 하강하고, 제1가압블럭(140)이 후진하면 제2가압블럭(150)이 토션스프링(161)의 탄성력에 의해 상승하게 된다.

볼트(170)의 상부에는 볼트머리(171)가 구비된다. 볼트머리(171)에는 도 1에 도시된 바와 같이 핸들크랭크(180) 또는 라쳇 렌치(190)가 선택적으로 결합되어 볼트(170)를 시계방향 똔느 반시계방향으로 회전시키게 된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 플랜지 정렬기구(100)의 사용과정을 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이 특정 규격을 갖는 제1배관(10)과 제2배관(20)을 연결하기 위해 제1플랜지(11)와 제2플랜지(21)를 서로 접촉되게 배치한다. 이 때, 제1플랜지(11)와 제2플랜지(21)는 동축상으로 정렬되지 못하고 서로 제1거리(d)만큼 단차가 형성된다.

작업자는 제1플랜지(11)와 제2플랜지(21) 사이의 단차(d)를 정렬하기 위해 본 발명의 플랜지 정렬기구(100)를 사용한다. 먼저, 작업자는 도 2에 도시된 바와 같이 한 쌍의 커버(120)의 상부에 위치된 서포터(130)를 하부로 이동시켜 제1배관(10)의 표면에 서포터(130)의 하단(137)이 접촉되게 조절한다.

작업자는 콕삽입공(131)에 나사결합된 콕(135)을 풀고, 서포터(130)를 하강시킨다. 서포터(130)는 내부가이드홈(133)이 핀(134)에 결합되어 있으므로, 내부가이드홈(133)을 따라 경사진 방향으로 하강된다.

도 3에 도시된 바와 같이 플랜지결합돌기(112)를 제1플랜지(11)의 볼트삽입공(116)에 삽입시킨 상태에서 서포터(130)의 하단(137)이 제1배관(10)의 외주면에 접촉되도록 서포터(130)를 하강시키고, 희망하는 위치에 콕(135)을 삽입하여 서포터(130)의 위치를 고정한다.

그리고, 볼트머리(171)에 핸들크랭크(180) 또는 라쳇 렌치(190)를 결합시키고, 볼트머리(171)를 반시계방향으로 회전시킨다. 이에 의해 볼트(170)가 제1가압블럭(140)의 볼트수용공(145) 내부로 삽입된다.

초기 상태에서 정렬되어야 할 제2플랜지(21)와 제2가압블럭(150)의 하부수평가압면(153)까지는 일정거리(a) 이격되게 위치된다.

볼트(170)가 볼트수용공(145) 내부로 점차 삽입되면서, 제1가압블럭(140)이 제1가압블럭 삽입선단(115) 측으로 전진한다. 도 4에 도시된 바와 같이 제1가압블럭(140)이 볼트(170)의 제1이동거리(ℓ1) 만큼 전진하면서 제1가압블럭(140)의 제1경사가압면(143)이 맞닿아 있는 제2가압블럭(150)의 제2경사가압면(151)을 가압한다. 제2경사가압면(151)에 의해 가압된 제2가압블럭(150)은 수직이동안내공(155)이 이동안내축(157)에 결합되어 있으므로, 수평방향으로의 이동이 제한되고 아랫방향으로 이동하게 된다.

이에 의해 초기상태에 비해 제2가압블럭(150)의 하부수평가압면(153)이 제2가압블럭제2가압블럭 이동개구(114)로부터 h1만큼 하강하며 제2플랜지(21) 표면과 접촉하게 된다. 하부수평가압면(153)은 접촉된 제2플랜지(21)를 중심방향으로 가압하게 힘을 가하고, 제1플랜지(11)의 제1볼트삽입공(13)에 결합된 플랜지결합돌기(112)는 제1플랜지(11)를 제2가압블럭(150) 측으로 이동되게 힘을 가한다.

이 상태에서 사용자는 볼트머리(171)를 계속 시계방향으로 회전시키고, 볼트(170)를 내측으로 더 삽입시킨다. 도 5에 도시된 바와 같이 볼트(170)가 제2이동거리(ℓ2)만큼 전진하면, 제2가압블럭(150)은 제2플랜지(21)와 제1플랜지(11)가 정렬되는 h2(h1+a)만큼 하강된다. 이에 의해 제1플랜지(11)와 제2플랜지(21)의 위치가 정렬된다. 제1플랜지(11)와 제2플랜지(21)의 위치가 정렬되면 각 플랜지(11,21)의 볼트결합으로 플랜지결합볼트(15)를 체결하여 제1플랜지(11)와 제2플랜지(21)를 고정한다.

이렇게 제1플랜지(11)와 제2플랜지(21)의 위치가 정렬된 상태에서, 작업자는 도 6에 도시된 바와 같이 볼트(15)를 제2볼트삽입공(23)과 제11볼트삽입공(13)을 관통하여 삽입한다. 볼트(15)를 제1볼트삽입공(13)에 삽입함과 동시에 제1볼트삽입공(13)에 삽입되어 있는 플랜지결합돌기(112)를 외부로 분리한다.

한편, 제1플랜지(11)와 제2플랜지(21)의 위치 정렬이 완료되면, 작업자는 도 7에 도시된 바와 같이 핸들크랭크(180)를 이용해 볼트머리(171)를 시계방향으로 회전시킨다. 이에 의해 볼트(170)와 제1가압블럭(140)이 후진한다. 제1가압블럭(140)이 후진함에 따라 제2가압블럭(150)에 대한 가압력이 해제되고, 제2가압블럭(150)은 토션스프링(161)의 탄성력에 의해 초기상태로 상승하게 된다.

그리고, 사용자는 콕(135)을 풀어 서포터(130)를 초기상태로 상승시키고, 플랜지결합돌기(112)를 제1플랜지(11)로부터 분리하여 플랜지 정렬과정을 종료하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 플랜지 정렬기구는 제1플랜지와 제2플랜지의 단차를 볼트와 함께 수평방향으로 전후진하는 제1가압블럭과, 제1가압블럭의 수평이동에 따라 수직방향으로 이동되며 제2플랜지를 중심방향으로 가압하는 제2가압블럭의 동작에 의해 없애게 된다.

이에 따라 사용자가 볼트머리를 핸들크랭크 또는 라쳇 렌치를 이용해 회전시키는 간단한 동작만으로 한 쌍의 배관의 플랜지를 간편하게 정렬시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 제1가압블럭(140) 및 제2가압블럭(150)에는 금속표면의 부식현상을 방지하기 위하여 부식방지도포층이 도포될 수 있다. 이 부식방지도포층의 도포 재료는 구아나디노 벤조이미다졸 20중량%, 옥시카르복시산엽 15중량%, 이미다졸린 티온 10중량%, 하프늄 15중량%, 유화몰리브덴(MoS2) 10중량%, 산화알루미늄 25중량%, 디글리시딜 아닐린 5중량%로 구성되며, 코팅두께는 7㎛로 형성할 수 있다.

구아나디노 벤조이미다졸, 옥시카르복시산엽, 이미다졸린 티온 및 디글리시딜 아닐린은 부식 방지 및 변색 방지 등의 역할을 한다.

하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로서 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.

유화몰리브덴은 코팅피막의 표면에 습동성과 윤활성 등을 부여하는 역할을 한다.

산화알루미늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.

상기 구성 성분의 비율 및 코팅 두께를 상기와 같이 수치한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.

또한, 서포터(130)에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지 도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다.

상기 오염 방지 도포용 조성물은 암포디글리시네이트 및 솔비톨 에스테르가 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 암포디글리시네이트와 솔비톨 에스테르의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.

상기 암포디글리시네이트 및 솔비톨 에스테르는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 서포터(130)의 도포성이 저하되거나 도포 후에 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.

상기 암포디글리시네이트 및 솔비톨 에스테르는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.

한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 서포터(130)에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 서포터(130)의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000 Å이다. 상기 도포막의 두께가 500 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.

또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 암포디글리시네이트 0.1 몰 및 솔비톨 에스테르 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 플랜지 정렬기구의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 제1배관 11 : 제1플랜지
13 : 제1볼트삽입공 15 : 플랜지결합볼트
20 : 제2배관 21 : 제2플랜지
100 : 플랜지 정렬기구 110 : 고정프레임
111 : 수직축 112 : 플랜지결합돌기
113 : 가압블럭 수용공간 114 : 제2가압블럭 이동개구
115 : 제1가압블럭 삽입선단 116 : 볼트삽입공
117 : 체결부재 120 : 커버
121 : 가이드홈 130 : 서포터
131 : 콕삽입공 133 : 내부가이드홈
134 : 핀 135 : 콕
137 : 하단 140 : 제1가압블럭
141 : 수평안내면 143 : 제1경사가압면
144 : 꼭지점 145 : 볼트수용공
147 : 제1베어링 147a : 제1베어링축
150 : 제2가압블럭 151 : 제2경사가압면
152 : 측면 153 : 하부수평가압면
154 : 스프링삽입공 155 : 수직이동안내공
157 : 이동안내축 160 : 제2가압블럭지지부
161 : 토션스프링 161a : 제1단부
161b : 제2단부 163 : 토션스프링축
165 : 제2베어링 165a : 제2베어링축
167 : 제3베어링 167a : 제3베어링축
170 : 볼트 171 : 볼트머리
180 : 핸들크랭크 190 : 라쳇 렌치

Claims (4)

1. 이웃하게 배치된 제1배관(10)의 제1플랜지(11)와, 제2배관(20)의 제2플랜지(21)를 동축상으로 정렬하는 플랜지 정렬기구에 있어서,
   내부에 가압블럭 수용공간(113)이 형성되며, 하부에 제1플랜지(11)에 형성된 제1볼트삽입공(13)에 삽입되는 플랜지결합돌기(112)가 수평방향으로 돌출되게 형성되며, 하부에 제2가압블럭 이동개구(114)가 개방형성되고, 후방에 볼트삽입공(116)이 형성된 고정프레임(110)과;
   상기 플랜지결합돌기(112)의 후방에 상기 고정프레임(110)에 대해 상하로 이동가능하게 구비되어, 상기 제1배관(10)의 외주면에 접촉지지되는 서포터(130)와;
   상기 고정프레임(110)의 양측면에 결합되며, 상기 서포터(130)가 상하로 이동되도록 지지하는 커버(120)와;
   상기 볼트삽입공(116)이 형성된 상기 고정프레임(110)의 내부에 배치되며, 하부를 향해 제1경사가압면(143)이 형성되는 제1가압블럭(140)과;
   상기 제1가압블럭(140)의 하부에 제1경사가압면(143)과 맞닿는 제2경사가압면을 갖도록 배치되며, 하단이 상기 제2가압블럭 이동개구(114)에 배치되는 제2가압블럭(150)과;
   상기 제2가압블럭(150)이 상기 제2가압블럭 이동개구(114)를 통해 상하로 이동되게 지지하는 제2가압블럭지지부(160)와;
   상기 볼트삽입공(116)을 통해 상기 제1가압블럭(140)의 내부로 나사결합되어 삽입되는 볼트(170)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜지 정렬기구.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 볼트(170)를 반시계방향으로 회전시키면, 상기 볼트(170)와 나사결합된 상기 제1가압블럭(140)이 상기 고정프레임(110)의 상기 가압블럭 수용공간(113)에 수평방향으로 내측으로 전진 이동되고,
   상기 제1가압블럭(140)이 수평방향으로 전진하면, 상기 제1경사가압면(143)과 접하고 있는 제2가압블럭(150)이 하부로 압력을 받아 상기 제2가압블럭 이동개구(114)를 통해 하부로 하강하면서 상기 제2플랜지(21)를 상기 제1플랜지(11)와 동축되는 위치로 가압하며 위치가 정렬되게 것을 특징으로 하는 플랜지 정렬기구.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2가압블럭지지부(160)는,
   상기 가압블럭 수용공간(113)의 선단에 구비되며, 일단이 상기 제2가압블럭(150)에 결합되어 상기 제2가압블럭(150)이 상방향으로 이동되는 방향으로 탄성력을 작용시키는 토션스프링(161)과;
   상기 제2가압블럭(150)이 하강하는 경로 상에 상기 제2가압블럭(150)의 측면과 접촉되며 아이들회전되게 구비되어 상기 제2가압블럭(150)의 이동을 지지하는 복수개의 베어링(165,167)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜지 정렬기구.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 한 쌍의 커버(120)에서 상기 서포터(130)에 대응되는 영역에는 사선방향으로 일정 길이 형성되는 가이드홈(121)이 형성되고,
   상기 서포터(130)의 판면에는 상기 가이드홈(121)을 통해 결합되는 콕(135)과 나사결합되는 콕삽입공(131)이 관통형성되고,
   상기 서포터(130)의 판면에는 상기 가이드홈(121)과 일정간격 이격되게 나란하게 형성된 내부가이드홈(133)이 구비되고,
   상기 한 쌍의 커버(120)를 관통하여 상기 내부가이드홈(133)에 삽입되는 핀(134)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플랜지 정렬기구.
   

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