KR102137298B1 - 힌지와 리프팅 부재를 갖춘 파이프 가공 장치 및 파이프 가공 장치용 지지 부재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프 가공 장치(20)에 관한 것으로서, 파이프 가공 장치(20)는 파이프 가공 장치(20)의 2개의 섹션(24A, 24D)이 서로에 대해 이동되게 하기 위한 힌지(424; 특히 도 26 내지 도 29 참조)를 포함한다. 패드(104)를 갖는 조절가능 레그의 형태의 지지 부재(88; 특히 도 4 내지 도 8 참조)가 표면 상에 파이프 가공 장치(20)를 지지할 수 있다. 구멍(400, 408)을 갖는 2개의 서로 수직인 플랜지(396, 404)를 갖는 리프팅 보조부의 형태의 지지 부재(388; 특히 도 18 내지 도 20 참조)가 수평 자세 또는 수직 자세로(특히 도 21 내지 도 25 참조) 파이프 가공 장치(20)의 들어올림을 각각 허용한다.

Description

힌지와 리프팅 부재를 갖춘 파이프 가공 장치 및 파이프 가공 장치용 지지 부재{PIPE MACHINING APPARATUS WITH HINGE AND LIFTING MEMBER AND SUPPORT MEMBER FOR A PIPE MACHINING APPARATUS}

[관련 출원의 상호 참조]

본 출원은 그 전체 내용이 참조로서 본 명세서에 합체되어 있는 2013년 1월 9일 출원된 계류중인 미국 가특허 출원 제61/750,445호를 우선권으로 주장한다.

[기술 분야]

본 발명은 전체적으로 파이프 가공 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 대직경 파이프를 가공하기 위한 분할 프레임 파이프 가공 장치에 관한 것이다.

파이프 상에 다양한 가공 프로세스를 수행하기 위한 다양한 상이한 유형의 파이프 가공 장치가 존재한다. 일 이러한 프로세스는 파이프를 절단하는 것을 포함한다. 대직경 파이프는 각각의 측면으로부터 파이프를 둘러싸고 파이프 주위에 함께 결합되는 2개의 프레임 반부를 포함하는 분할 프레임 파이프 가공 장치로 절단될 수도 있다. 이러한 파이프 절단기는 파이프를 둘러싸고 파이프로 서서히 절단하기 위해 절단 프로세스 중에 작은 증분으로 파이프를 향해 이동되는 공구 또는 절단 장치를 포함한다. 결국, 파이프를 향한 다수의 작은 증분의 조절 후에, 파이프는 완전히 절단될 것이다.

현존하는 파이프 절단 장치는 크기가 대형이고, 무겁고, 다수의 부품을 포함할 수도 있어, 이에 의해 파이프 절단 장치를 조립하고 조작하는 것을 어렵게 한다. 더욱이, 이러한 파이프 절단 장치는 파이프 주위에 위치시키는 것이 어려울 수도 있다.

더욱이, 공구 캐리어와 파이프 가공 장치의 프레임 사이의 롤러 베어링에 기인하여, 공구 캐리어는 파이프 가공 장치의 조립 및 셋업 중에 프레임에 대해 이동할 수도 있다. 파이프 가공 장치의 섹션 또는 반부의 조립에 앞서, 파이프 가공 장치의 섹션은 개방 단부를 갖고, 공구 캐리어의 섹션은 프레임 섹션으로부터 바람직하지 않게 슬라이드 제거될 수도 있다.

부가적으로, 분할 프레임 파이프 가공 장치는 이들이 파이프에 결합할 수 있는 방식에 있어서 제한되어 있다. 파이프 가공 장치를 파이프에 결합되는 데 이용된 부품들은 광범위한 기능성을 제공하지 않는 제한을 갖는다.

파이프 가공 장치는 프레임 및 파이프에 대한 공구 캐리어의 이동을 용이하게 하기 위해 공구 캐리어와 프레임 사이에 복수의 베어링을 포함한다. 이러한 베어링은 상당한 응력을 경험하고, 종종 부적절한 윤활에 기인하여 조기에 마모된다.

본 발명의 목적은 대직경 파이프를 가공하기 위한 개선된 분할 프레임 파이프 가공 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이하의 청구범위에 의해 규정되고, 이 섹션에서 어느 것도 이들 청구범위에 대한 한정으로서 취해져서는 안된다.

일 양태에서, 파이프 가공 장치가 제공되고, 프레임의 제1 부분 및 공구 캐리어의 제1 부분을 포함하는 제1 섹션 및 프레임의 제2 부분 및 공구 캐리어의 제2 부분을 포함하는 제2 섹션을 포함한다. 제1 섹션 및 제2 섹션은 파이프의 적어도 일부 주위에 함께 결합되도록 구성된다. 프레임은 파이프에 대해 고정되도록 구성되고, 공구 캐리어는 프레임 및 파이프에 대해 이동되도록 구성된다. 파이프 가공 장치는 제1 섹션 및 제2 섹션에 결합된 힌지를 또한 포함한다. 힌지는 힌지 둘레에서 서로에 대한 제1 섹션 및 제2 섹션의 이동을 허용하도록 구성된다.

다른 양태에서, 파이프 가공 장치용 지지 부재가 제공된다. 지지 부재는 지지 부재를 파이프 가공 장치에 맞물리고 결합되게 하도록 구성된 결합 부재, 결합 부재에 결합되어 그로부터 연장되는 본체, 및 본체에 결합되고 그 위에 파이프 가공 장치를 지지하기 위한 표면에 맞물리도록 구성된 패드를 포함한다.

다른 양태에서, 파이프 가공 장치가 제공되고, 파이프에 결합되어 그에 대해 고정되도록 구성된 프레임, 프레임 및 파이프에 결합되어 이들에 대해 이동 가능한 공구 캐리어, 및 프레임에 결합된 지지 부재를 포함한다. 지지 부재는 내부에 제1 구멍이 형성되는 제1 플랜지 및 내부에 제2 구멍이 형성되는 제2 플랜지를 포함한다. 지지 부재는 파이프 가공 장치를 리프팅시키기 위해 리프팅 기구에 결합되도록 구성된다.

도 1은 일 실시예에 따른, 예시적인 파이프 가공 장치의 평면 정면 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른, 도 1에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 평면 후면 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른, 파이프 가공 장치의 피니언 기어와 기어 래크의 연동을 도시하기 위해 그 일부가 파단되어 있는, 도 1에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 부분의 정면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른, 도 1에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 입면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른, 도 1에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 복수의 지지 부재의 저면 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른, 도 5에 도시되어 있는 지지 부재들 중 하나의 평면 사시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른, 도 6에 도시되어 있는 지지 부재의 분해도이다.
도 8은 일 실시예에 따른, 도 1에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 지지 부재 및 부분의 단면도로서, 지지 부재의 종방향 범위에 평행하고 지지 부재의 중심을 통하는 평면을 따라 취한 것인 단면도이다.
도 9는 일 실시예에 따른, 파이프 가공 장치를 파이프의 외부면에 결합되기 위한 제1 위치에서 도시되어 있는, 도 1에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 예시적인 결합 부재의 후면 사시도이다.
도 10은 일 실시예에 따른, 도 9에 도시되어 있는 결합 부재의 단면도로서, 결합 부재의 종방향 범위에 평행하고 결합 부재의 중심을 통해 취한 것인 단면도이다.
도 11은 일 실시예에 따른, 파이프 가공 장치를 파이프의 외부면에 결합되기 위한 제1 위치에서 도시되어 있는, 도 1에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 다른 예시적인 결합 부재의 후면 사시도이다.
도 12는 일 실시예에 따른, 파이프 가공 장치를 파이프의 내부면에 결합되기 위한 제2 위치에서 도시되어 있는, 도 11에 도시되어 있는 결합 부재의 후면 사시도이다.
도 13은 일 실시예에 따른, 로킹 부재를 도시하기 위해 파이프 가공 장치의 일부가 파단되어 있는 상태로 도시되어 있는, 도 1에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 부분의 사시도이다.
도 14는 일 실시예에 따른, 도 13에 도시되어 있는 로킹 부재의 사시도이다.
도 15는 일 실시예에 따른, 도 13에 도시되어 있는 로킹 부재 및 파이프 가공 장치의 부분의 단면도이다.
도 16은 일 실시예에 따른, 도 1에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 베어링 조립체의 단면도로서, 베어링 조립체의 종방향 범위에 평행하고 베어링 부재의 중심을 통한 평면을 따라 취한 것인 단면도이다.
도 17은 일 실시예에 따른, 방향 화살표에 의해 표현되어 있는 바와 같은 예시적인 오일 유동을 도시하고 있는 베어링 조립체의 도 16에 유사한 단면도이다.
도 18은 일 실시예에 따른, 도 1에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 예시적인 지지 부재의 사시도이다.
도 19는 일 실시예에 따른, 도 18에 도시되어 있는 지지 부재의 분해도이다.
도 20은 일 실시예에 따른, 도 18에 도시되어 있는 지지 부재의 다른 사시도이다.
도 21은 일 실시예에 따른, 도 1에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 일 섹션과 연계된 예시적인 리깅 위치(rigging position)의 입면도로서, 파이프 가공 장치의 섹션은 수직 자세로 배향되어 있는 것인 입면도이다.
도 22는 일 실시예에 따른, 도 1에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 일 섹션과 연계된 다른 예시적인 리깅 위치의 평면 사시도로서, 파이프 가공 장치의 섹션은 수평 자세로 배향되어 있는 것인 평면 사시도이다.
도 23은 일 실시예에 따른, 도 1에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 2개의 섹션과 연계된 다른 예시적인 리깅 위치의 입면도로서, 파이프 가공 장치의 2개의 섹션은 수직 자세로 배향되어 있는 것인 입면도이다.
도 24는 일 실시예에 따른, 도 1에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 2개의 섹션과 연계된 또 다른 예시적인 리깅 위치의 평면 사시도로서, 파이프 가공 장치의 2개의 섹션은 수평 자세로 배향되어 있는 것인 평면 사시도이다.
도 25는 일 실시예에 따른, 도 1에 도시되어 있는 전체 파이프 가공 장치와 연계된 또 다른 예시적인 리깅 위치의 평면 사시도로서, 파이프 가공 장치는 수평 자세로 배향되어 있는 것인 평면 사시도이다.
도 26은 일 실시예에 따른, 도 1에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 힌지의 평면 사시도로서, 힌지는 결합된 위치에서 도시되어 있는 것인 평면 사시도이다.
도 27은 일 실시예에 따른, 도 26에 도시되어 있는 파이프 가공 장치 및 힌지의 입면도로서, 힌지는 결합 해제된 위치에서 도시되어 있는 것인 입면도이다.
도 28은 일 실시예에 따른, 파이프 가공 장치가 파이프 주위에 배치되는 것을 가능하게 하기 위해 분리된 수직 자세로 도시되어 있는 파이프 가공 장치 및 힌지의 입면도이다.
도 29는 일 실시예에 따른, 분리된 위치에서 파이프 가공 장치의 부분 및 힌지의 확대 입면도이다.
도 30은 일 실시예에 따른, 결합 부재의 부분 및 예시적인 패드의 사시도이다.
도 31은 일 실시예에 따른, 도 30에 도시되어 있는 패드의 분해도이다.
도 32는 일 실시예에 따른, 도 30의 라인 32-32를 따라 취한 단면도이다.

본 발명은 이하의 도면 및 상세한 설명을 참조하여 더 양호하게 이해될 수 있다. 도면의 구성 요소들은 반드시 실제 축적대로 도시되어 있는 것은 아니고, 대신에 본 발명의 원리를 예시할 때 강조가 부여되어 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 다양한 직경의 파이프를 가공하도록 구성된 파이프 가공 장치(20)의 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 몇몇 예시적인 실시예에서, 장치(20)는 파이프를 통해 완전히 절단한다. 다른 예시적인 실시예에서, 장치(20)는 다른 파이프에 결합되기 위해 파이프의 단부를 준비한다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 장치(20)는 다른 파이프에 결합을 위해 파이프를 완전히 절단하고 준비한다. 장치(20)는 예를 들어, 약 60 인치, 약 75 인치, 약 90 인치, 약 105 인치, 약 120 인치, 60 인치 미만, 120 인치 초과, 또는 임의의 다른 파이프 직경과 같은 다양한 상이한 직경의 파이프를 절단하도록 구성된다.

도시되어 있는 예시적인 실시예에서, 파이프 가공 장치(20)는 4개의 함께 결합된 섹션(24A, 24B, 24C, 24D)으로 형성되고, 프레임(28) 및 공구 캐리어(32)를 포함한다. 프레임(28)의 일부 및 공구 캐리어(32)는 각각의 섹션(24A, 24B, 24C, 24D) 내에 포함되고, 4개의 섹션(24A, 24B, 24C, 24D)은 함께 프레임(28) 및 공구 캐리어(32)를 포함한다. 구동 기구(34)가 프레임(28)의 주연부(35)에 결합되고, 적합한 기어 감속 수단을 갖는 공기 모터와 같은 한 쌍의 적합한 구동 모터(44A, 44B)와 각각 결합된 한 쌍의 피니언 기어(40A, 40B)를 포함한다. 프레임(28)은 파이프에 결합되고 그에 대해 고정되도록 구성되고, 공구 캐리어(32)는 고정된 프레임(28) 및 파이프에 대해 회전 가능하다. 모터(44A, 44B)는 기어열(gear train)을 통해 프레임(28)에 대해 공구 캐리어(32)를 회전시키도록 구성된다. 공구 캐리어(32)는 모터(44A, 44B)에 결합된 피니언 기어(40A, 40B)와 연동하기 위한 원형 기어 래크(56)를 갖는다. 따라서, 구동 모터(44A, 44B)는 공구 캐리어(32) 상에 피니언 기어(40A, 40B) 및 원형 기어 래크(56)에 의해 제공된 기어열을 통해 프레임(28)에 대해 공구 캐리어(32)를 회전시키도록 구성된다는 것을 알 수 있다.

회전 가능한 공구 캐리어(32)는, 공구(52)가 파이프 둘레로 원주방향으로 회전함에 따라 파이프 상에 절단 또는 가공 작업을 수행하기 위한 공구(52)를 지지하는 하나 이상의 공구 지지부(48)[2개의 공구 지지부(48)가 도시되어 있는 예시적인 실시예에서 도시되어 있음]를 포함한다. 공구 지지부(48)는 복수의 체결구(116)에 의해 공구 캐리어(32)에 결합된다. 공구(들)(52)에 의해 수행된 가공 작업은 파이프의 종방향 범위에 수직인 직선형 에지, 종방향 범위에 횡단하고 파이프의 종방향 범위에 대해 90도 이외의 각도에 있는 파이프의 단부 상의 경사부, 또는 임의의 각도를 갖는 파이프의 에지를 형성할 수도 있다.

장치(20)는 파이프의 외부와 맞물림 가능하고 장치(20)를 파이프의 외부에 결합되고 동심으로 또는 축방향으로 위치시키기 위한 적합한 조절성을 갖는 복수의 결합 부재(68)를 더 포함한다. 결합 부재(68)는 또한 파이프의 내부에 맞물리도록 장치(20) 상에 위치설정 가능하고, 파이프의 내부에 장치(20)를 결합되고 동심으로 또는 축방향으로 위치시키도록 적합하게 조절가능하다. 결합 부재(68)는 이하에 더 상세히 설명될 것이다.

공구 캐리어(32)는 복수의 롤러 베어링(72)에 의해 프레임(28) 상에 회전 가능하게 장착되어 프레임에 의해 지지된다. 롤러 베어링(72)은 공구 캐리어(32)의 내부의 원형 베어링 레이스(race)(76) 내에 놓인다. 예시적인 레이스(76) 및 예시적인 롤러 베어링(72)은 도 10, 도 16 및 도 17에서 볼 수 있고, 이하에 더 상세히 설명될 것이다.

장치(20)는 공구(52)를 파이프를 향해 전진시키도록 각각의 공구 지지부(48)에 결합된 전진 부재(84)의 경로 내외로 조절가능한 전진 기구(80)를 또한 포함한다.

도 1 내지 도 3을 계속 참조하고 도 4 내지 도 8을 더 참조하면, 파이프 가공 장치(20)는 복수의 셋업 레그 또는 지지 부재(88)를 더 포함한다. 지지 부재(88)는 파이프 가공 장치(20)의 조립, 셋업, 또는 분해 중에, 또는 파이프 가공 장치(20)가 사용중이 아닐 때 이용된다. 지지 부재(88)는 구성 요소들이 프레임(28)으로부터 돌출하는 것 및 공구 캐리어(32)가 지면에 접촉하여 손상되는 것을 저지하기 위해 지면에 대해 상승된 위치에서 장치(20)를 지지한다. 부가적으로, 지지 부재(88)에 의해 제공된 높이는 장치(20)의 조립, 셋업, 및 분해를 위한 더 용이하게 접근 가능한 인체공학적 위치에 장치(20)를 위치설정한다.

도시되어 있는 예시적인 실시예에서, 장치(20)는 3개의 지지 부재(88)를 포함하는 각각의 섹션(24A, 24B, 24C, 24D)을 갖는 총 12개의 지지 부재(88)를 포함한다. 대안적으로, 장치(20)는 전체로서 임의의 수의 지지 부재(88)를 포함할 수 있고, 더욱이 각각의 섹션(24A, 24B, 24C, 24D)은 임의의 수의 지지 부재(88)를 포함할 수도 있는 데, 모든 이러한 가능성은 본 발명의 사상 및 범주 내에 있도록 의도된다.

도 5 내지 도 8을 특히 참조하면, 복수의 지지 부재(88)는 구조 및 작동에 있어서 사실상 동일하다. 따라서, 본 명세서에 포함된 상세한 설명 및 도면이 파이프 가공 장치(20)의 모든 지지 부재(88)에 적용된다는 이해를 갖고, 지지 부재(88) 중 단지 하나만이 본 명세서에 상세히 설명될 것이다.

각각의 지지 부재(88)는 본체(92), 결합 부재(96), 탄성 부재(100), 패드(104), 및 조절가능 부재(108)를 포함한다. 본체(92)는 대체로 원통형 형상이고, 그 내부에 캐비티(112)를 형성한다(도 8 참조). 결합 부재(96)는 또한 대체로 원통형 형상이고, 립(lip) 또는 숄더(shoulder)를 제공하기 위해 본체(92)보다 폭/직경이 작고, 캐비티(112)와 유체 연통되여 그를 통한 종방향 구멍(120)을 형성한다. 결합 부재(96)는 본체(92)의 제1 단부에서 캐비티(112) 내에 위치되고, 결합 부재(96)의 부분이 본체(92)의 제1 단부를 지나 돌출하는 상태로 본체(92)에 결합된다. 결합 부재(96)는 예를 들어, 가압 끼워맞춤, 간섭 끼워맞춤, 마찰 끼워맞춤, 용접, 접합 또는 임의의 다른 결합 방식과 같은 다양한 상이한 방식으로 본체(92)에 결합될 수도 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 결합 부재(96)는 본체(92)와 단일 부분으로서 일체로 형성될 수도 있다. 본체(92)를 지나 연장되는 결합 부재(96)의 부분은 장치(20)의 프레임(28) 내에 형성된 대응 구멍(124) 내에 위치된다. 탄성 부재(100)는 결합 부재(96) 내에 형성된 홈(128) 내에 위치되고, 결합 부재(96)의 둘레를 약간 지나 돌출한다. 도시되어 있는 예시적인 실시예에서, 탄성 부재(100)는 O링이다. 대안적으로, 탄성 부재(100)는 그 모두가 본 발명의 사상 및 범주 내에 있도록 의도되어 있는 광범위한 다른 부재일 수도 있다. 프레임 구멍(124), 결합 부재(96) 및 탄성 부재(100)는 모두 탄성 부재(100)와 프레임 구멍(124)의 내부면 사이에 기밀 밀봉부를 제공하도록 그리고 탄성 부재(100)와 프레임 구멍(124)의 내부면 사이에 충분한 마찰을 제공하여 지지 부재(88)를 프레임(28)에 고정하도록 협동적으로 치수 설정되고 구성된다. 사용자는 프레임 구멍(124)으로부터 지지 부재(88)를 제거하기 위해 프레임(28)으로부터 이격하여 구멍(124) 외부로의 방향으로 지지 부재(88)에 원하는 양의 힘을 인가해야 한다. 본체(92)는 조절가능 부재(108)의 외부 나사산 형성부(136)를 나사 결합식으로 수용하기 위한 내부 나사산(132)을 그 제2 단부에 형성한다. 조절가능 부재(108)는 지지 부재(88)의 길이를 조절하도록 본체(92) 내로 또는 외부로 나사 결합될 수도 있어, 이에 의해 지면으로부터 장치(20)의 높이를 조절하는 능력을 제공한다. 이 높이 조절성은 장치(20)가 불균일한 지면 상에서 평탄하거나 수평인 것을 보장하는 능력을 제공할 수도 있다. 즉, 복수의 지지 부재(88)의 길이는 불균일한 지면을 수용하도록 개별적으로 조절될 수도 있고 전체로서 장치(20)가 평탄하거나 수평인 것을 보장할 수도 있다. 조절가능 부재(108)는 대체로 구형 또는 반구형 형상이고 패드(104) 내의 리셉터클(receptacle)(144) 내에 수용되는 패드 부재(140)를 또한 포함한다. 패드(104)는 3개의 축 둘레로 조절가능 부재(108)에 대해 이동 가능하고(볼-앤드-소켓 커플링에 유사함), 이에 의해 지지 부재(88)가 불균일한 지면을 수용할 수 있게 하고 패드(104)가 수평이 아닐 수도 있는 동안에 지지 부재(88)가 대체로 수직인 것을 보장한다. 패드(104)는 지면에 맞물리도록 구성되고 강건성을 보장하기 위해 비교적 넓은 맞물림 표면적을 제공한다.

프레임 구멍(124) 내에 결합 부재(96)를 삽입할 때, 프레임 구멍(124) 내에 존재하는 공기가 그로부터 배기되어 결합 부재(96)를 위한 공간을 형성할 필요가 있다. 탄성 부재(100)와 프레임 구멍(124)의 내부면 사이에 생성된 기밀 밀봉부는 공기가 결합 부재(96)의 둘레 주위로 프레임 구멍(124)으로부터 배기되지 않게 한다. 결합 부재(96)를 프레임 구멍(124) 내로 삽입할 때 공기가 프레임 구멍(124)으로부터 배기되지 않게 하면, 압력은 결합 부재(96)의 삽입을 저지할 수도 있는 충분한 정도로 구멍(124) 내에서 상승할 수도 있다. 결합 부재(96) 내에 형성된 구멍(120)은 본체(92) 내에 형성된 캐비티(112)와 유체 연통한다. 결합 부재(96)가 프레임 구멍(124) 내로 삽입함에 따라, 공기는 프레임 구멍(124)으로부터 결합 부재(96) 내에 형성된 구멍(120)을 통해 그리고 캐비티(112) 내로 배기된다. 캐비티(112)는 압력이 구멍(124) 내로의 결합 부재(96)의 삽입을 저지하기 위해 충분한 레벨로 상승하지 않는 것을 보장하도록 프레임 구멍(124)으로부터 배기하는 공기를 수용하도록 충분히 치수 설정된다. 프레임 구멍(124) 내에 공기를 수용하는 지지 부재(88)에 의해, 프레임 구멍(124) 내로의 결합 부재(96)의 완전한 삽입이 보장된다.

이제, 도 1, 도 2, 도 9 및 도 10을 참조하면, 예시적인 결합 부재(68)가 도시되어 있다. 상기에 지시된 바와 같이, 복수의 결합 부재(68)는 장치(20)를 파이프에 결합되도록 구성된다. 도 1, 도 2, 도 9 및 도 10에 도시되어 있는 실시예에서, 결합 부재(68)는 장치(20)를 파이프의 외부면에 결합되도록 위치된다. 대안적으로, 결합 부재(68)는 장치(20)를 파이프의 내부면에 결합되기 위해 역배향으로 프레임(28)에 결합될 수도 있다.

이제, 도 9 및 도 10을 참조하면, 단일의 결합 부재(68)가 도시되어 있다. 결합 부재(68)는 구조 및 작동에 있어서 사실상 동일하다. 따라서, 본 명세서에 포함된 상세한 설명 및 도면이 파이프 가공 장치(20)의 모든 결합 부재(68)에 적용된다는 이해를 갖고, 결합 부재(68) 중 단지 하나만이 본 명세서에 상세하게 설명될 것이다.

결합 부재(68)는 프레임(28)에 결합되고, 프레임(28)을 통해 형성된 개구(152)를 통해 연장한다. 더욱이, 결합 부재(68)의 종방향 범위는 장치(20)의 중심축(156)에 대해 반경방향으로 배향된다. 결합 부재(68)는 제1 지지 부재(160), 제2 지지 부재(164), 본체 부재(168), 슬리브(172) 및 가이드 부재(176)를 포함한다. 제1 지지 부재(160)는 체결구(180)를 거쳐 프레임(28)의 주연부 또는 둘레(35)에 결합되고, 그 내부에 본체 부재(168)를 수용하도록 구성된 캐비티(184)를 그 내부에 형성한다. 본체 부재(168)의 제1 단부는 본체 부재(168)의 제1 단부를 제1 지지 부재(160)에 결합되기 위해 제1 지지 부재(160)의 숄더(192)와 캡(196) 사이에 포획된 돌출부(188)를 포함한다. 캡(196)은 복수의 체결구(200)를 거쳐 적소에 고정된다. 본체 부재(168)의 제1 단부는 본체 부재(168)의 회전을 위해 공구에 의해 맞물리도록 구성된 공구 맞물림 부재(204)를 또한 포함한다. 본체 부재(168)의 제2 단부는 슬리브(172)의 내부면에 형성된 내부 나사산(212)과 결합된 외부 나사산(208)을 포함한다. 홈(216)이 슬리브(172)의 외부면에 형성되고, 가이드 부재(176)는 본체 부재(168)를 따른 슬리브(172)의 병진 이동을 허용하지만, 프레임(28)에 대한 슬리브(172)의 회전을 방지하도록 홈(216) 내에 위치된다. 가이드 부재(176) 및 홈(216)은 홈(216) 내의 가이드 부재(176)의 꼭맞는 끼워맞춤(snug fit)을 보장하도록 상보형으로 성형된다. 이 꼭맞는 끼워맞춤은 프레임(28)에 대한 슬리브(172)의 회전을 저지한다. 가이드 부재(176)는 프레임(28) 내에 형성된 구멍(220) 내에서 프레임(28)에 단단히 고정된다. 도시되어 있는 예시적인 실시예에서, 홈(216)은 "V" 형상을 갖고, 가이드 부재(176)는 "V"형 홈(216) 내에 꼭맞게 끼워맞춰지는 상보형 웨지 형상을 갖는다. 대안적으로, 홈(216) 및 가이드 부재(176)는, 홈(216)과 가이드 부재(176) 사이의 상호 작용이 본체 부재(168)를 따른 슬리브(172)의 병진 이동을 허용하고 프레임(28)에 대한 슬리브(172)의 회전을 방지하는 한, 예를 들어 정사각형, 직사각형, 다른 다각형 형상, 또는 임의의 다른 구성과 같은 다른 상보형 형상을 가질 수도 있다. 슬리브(172)는 슬리브(172)의 제2 단부에 푸트 부재(224)를 또한 포함한다. 푸트 부재(224)는 파이프의 표면에 결합되도록 구성된다. 푸트 부재(224)는 파이프의 표면에 맞물리는 푸트 부재(224)보다는 파이프의 표면과 맞물림 가능한 패드(도 30 내지 도 32와 관련하여 이하에 더 상세히 설명됨)에 맞물려 지지하도록 또한 구성된다. 푸트 부재(224) 및 패드는 다양한 상이한 형상을 가질 수도 있고, 장치(20)가 결합될 파이프의 유형 및 크기에 따라 광범위한 재료로 제조될 수도 있다.

제2 지지 부재(164)는 체결구(232)를 거쳐 프레임(28)의 내부면(244)에 결합되고, 슬리브(172)가 위치되는 그를 통한 캐비티(236)를 형성한다. 캐비티(236)의 단부(240)는 슬리브(172)에 측방향 지지를 제공하기 위해 슬리브(172)의 외주부에 크기 및 형상에 있어서 상보형이다. 제2 지지 부재(164)와 제2 지지 부재(164)의 단부(240)에 있는 슬리브(172) 사이의 맞물림은 프레임(28)의 내부면(244)을 지나는 거리에서 발생하여, 이에 의해 프레임(28)으로부터 더 큰 거리로 슬리브(172)에 지지를 제공한다. 제2 지지 부재(164)가 없으면, 슬리브(172)의 측방향 지지는 프레임(28)의 내부면(244)에서 정지할 것이다. 따라서, 제2 지지 부재(164)는 슬리브(172)에 부가의 측방향 지지를 제공하고, 측방향 힘에 기인하여 슬리브(172)의 굽힘 또는 변형의 기회를 감소시킨다.

결합 부재(68)의 길이는 상이한 직경의 파이프를 수용하도록 조절가능하다. 결합 부재(68)의 길이를 조절하기 위해, 사용자는 본체 부재(168)의 공구 맞물림 부재(204)와 공구를 맞물리게 하고, 결합 부재(68)의 길이를 단축하거나 연장시키기 위해 원하는 방향으로 본체 부재(168)를 회전시킨다. 본체 부재(168)의 회전은 본체 부재(168)가 프레임(28) 및 제1 지지 부재(160)에 대해 회전하게 한다. 본체 부재(168)와 슬리브(172) 사이의 나사 결합은 슬리브(172)를 본체 부재(168)에 대해 병진 이동되게 한다. 가이드 부재(176)와 슬리브(172) 내의 홈(216) 사이의 맞물림은 슬리브(172)가 병진 이동되게 하지만, 슬리브(172)가 프레임(28)에 대해 본체 부재(168)와 함께 회전하는 것을 방지한다. 본체 부재(168)를 일 방향으로 회전시키는 것은 슬리브(172)가 파이프로부터 프레임(28) 내에 형성된 구멍(220) 내로 퇴피되게 하고, 본체 부재(168)를 다른 방향으로 회전시키는 것은 슬리브(172)가 파이프를 향해 그리고 구멍(220) 외부로 연장되게 한다. 제2 지지 부재(164)의 사용은 장치(20)가 소직경 파이프에 결합되고 슬리브(172)가 프레임(28)으로부터 구멍(220) 외로 큰 거리만큼 돌출하는 경우에(도 9 및 도 10에 도시되어 있는 바와 같이) 바람직하다.

이제, 도 11을 참조하면, 장치(20)는 더 대직경 파이프에 결합할 수도 있는 데, 이는 슬리브(172)가 프레임(28)으로부터 구멍(20) 외로 짧은 거리로 연장되도록 요구한다. 이러한 상황에, 제2 지지 부재(164)는 요구되지 않을 수도 있다. 제2 지지 부재(164)에 의해 제공된 부가의 지지는 슬리브(172)가 프레임(28)의 내부면(244)으로부터 짧은 거리 연장할 때 요구되지 않을 수도 있다. 더욱이, 파이프의 직경이 프레임(28)의 내부면(244)에 의해 형성된 장치(20)의 중앙 개구에 매우 유사한 몇몇 경우에, 슬리브(172)는 프레임(28) 내의 구멍(220) 내로 양호하게 퇴피될 필요가 있을 수도 있다. 이러한 경우에, 제2 지지 부재(164)는 이러한 대직경 파이프를 수용하기에 필요한 양으로 슬리브(172)가 구멍(220) 내로 퇴피하는 것을 방지할 것이고, 따라서 제2 지지 부재가 사용되지 않을 것이다.

상기에 지시된 바와 같이, 결합 부재(68)는 장치(20)를 파이프의 내부면에 결합되기 위해, 도 1, 도 2 및 도 9 내지 도 11에 도시되어 있는 것에 대해 역배향 또는 위치에서 프레임(28)에 결합될 수도 있다. 도 12를 참조하면, 예시적인 결합 부재(68)는 장치(20)를 파이프의 내부면에 결합되기 위해, 역위치에서 프레임(28)에 결합된다. 이 위치에서, 제1 지지 부재(160)는 프레임(28)의 내부면(244)에 결합되고, 슬리브(172)는 구멍(220) 외로 그리고 프레임(28)의 둘레(35)를 지나 연장되여 파이프의 내부면과의 맞물림을 위해 프레임(28)의 외부에 푸트 부재(224)를 위치시킨다. 제2 지지 부재(164)는 도 12에 도시되어 있지 않다. 그러나, 제2 지지 부재(164)는 이 위치에서 결합 부재(68)와 함께 이용될 수도 있고, 프레임(28)의 둘레(35)에 결합될 것이다. 이 위치에서, 결합 부재(68)의 길이는 전술된 바와 동일한 방식으로 조절된다.

이제, 도 1 및 도 13 내지 도 15를 참조하면, 로킹 부재(248)가 프레임(28)에 대한 공구 캐리어(32)의 이동을 방지하기 위해 도시되어 있다. 장치(20)의 조립, 셋업, 또는 분해 중에, 그리고/또는 장치(20)가 사용중이 아닐 때, 공구 캐리어(32)가 프레임(28)에 대해 이동되는 것을 방지하는 것이 바람직할 수도 있다. 장치(20)가 조립되거나 분해될 때, 장치(20)는 개방 단부를 갖는 복수의 분리된 섹션(24A, 24B, 24C, 24D) 내에 있다. 각각의 섹션 내에 포함된 공구 캐리어부는 각각의 섹션 내에 포함된 프레임부에 대해 회전하여 그 외부로 슬라이드할 수도 있다. 공구 캐리어부 및 프레임부를 함께 유지하여 섹션(24A, 24B, 24C, 24D)의 조립 중에 서로에 대해 이동되지 않게 하는 것이 바람직하다. 로킹 부재(248)는 공구 캐리어(32)가 프레임(28)에 대해 이동되는 것을 방지한다. 도시되어 있는 예시적인 실시예에서(도 1 참조), 2개의 섹션(24B, 24D)은 로킹 부재(248)를 포함한다. 대안적으로, 임의의 수의 섹션이 로킹 부재(248)를 포함할 수도 있다.

로킹 부재(248)는 공구 캐리어(32)가 프레임(28)에 대해 이동되는 것이 방지되는 로킹 위치와 공구 캐리어(32)가 프레임(28)에 대해 이동 가능한 로킹 해제 위치 사이에서 이동 가능하다. 장치(20)는 로킹 위치의 장소를 지시하는 제1 표식(indicia)(252)과 로킹 해제 위치의 장소를 지시하는 제2 표식(256)을 포함한다. 공구 캐리어(32)는 제1 표식(252) 부근에 공구 캐리어 구멍(260)을 형성하고, 프레임(28)은 프레임 구멍(264)을 형성한다. 장치(20)는 프레임(28)과 공구 캐리어(32) 사이에 위치되고 그를 통한 삽입 구멍(272)을 형성하는 삽입 부재(268)를 더 포함한다. 삽입 부재(268)는 프레임(28)에 대해 적소에 고정되고, 삽입 구멍(272)은 항상 프레임 구멍(264)에 정렬한다. 공구 캐리어(32)는 프레임(28)에 대해 이동 가능하고, 따라서 공구 캐리어 구멍(260)은 정렬된 삽입 구멍(272) 및 프레임 구멍(264)에 대해 이동 가능하다. 프레임 구멍(264)은 제1 직경을 갖는 제1 부분(276) 및 제1 직경보다 큰 제2 직경을 갖는 제2 부분(280)을 포함한다. 숄더(284)가 프레임 구멍(264)의 제1 부분(276)으로부터 제2 부분(280)으로의 전이부에 제공된다.

광범위한 상이한 유형의 로킹 부재가 프레임(28)에 대한 공구 캐리어(32)의 이동을 방지하기 위해 장치(20)와 함께 이용될 수도 있고, 모든 이러한 가능성은 본 발명의 사상 및 범주 내에 있도록 의도된다. 도시되어 있는 예시적인 실시예에서, 로킹 부재(248)는 핸들(288), 하우징(292), 플런저(296), 편향 부재, 및 한 쌍의 가동 돌출부(300)를 포함한다. 핸들(288)은 하우징(292)의 일 단부에 위치되고, 핸들(288) 및 하우징(292)은 플런저(296)가 위치되어 있는 로킹 부재 캐비티(304)를 함께 형성한다. 플런저(296)는 캐비티(304) 내에서 이동 가능하고, 편향 부재에 의해 로킹 부재(248)의 핸들 단부를 향해 편향된다. 사용자는 편향 부재의 편향력에 대해 캐비티(304) 내로 플런저(296)를 누르고, 편향 부재는 플런저(296)를 그 누름전 위치로 외향으로 복귀시킬 것이다. 플런저(296)의 제2 단부는 하우징(292)의 제2 단부 내에 형성된 개구 내에 포획된 2개의 돌출부(300) 사이에 위치된다. 돌출부(300)는 개구 내에서 하우징(292)에 대해 이동 가능하다. 플런저(296)의 제2 단부는 제1 폭 또는 직경을 갖는 제1 부분 및 제1 폭 또는 직경보다 작은 제2 폭 또는 직경을 갖는 제2 부분을 포함한다. 플런저(296)가 눌러지지 않을 때, 플런저(296)의 제1 부분은 돌출부(300)와 정렬되고, 돌출부(300)는 개구의 외향으로 편향된다. 플런저(296)가 눌러질 때, 플런저(296)의 제2 부분은 돌출부(300)와 정렬되고, 돌출부(300)는 하우징(292)의 중심을 향해 개구 내에서 이동되는 것이 가능하다. 제2 폭 또는 직경은 돌출부(300)가 내향으로 이동할 수 있는 범위를 제한한다.

로킹 부재(248)와 장치(20)를 로킹 위치에 위치설정하기 위해, 공구 캐리어 구멍(260)은 미리 정렬된 프레임 및 삽입 구멍(264, 272)과 정렬되고, 로킹 부재(248)는 정렬된 구멍(260, 264, 272) 내에 삽입된다. 몇몇 예시적인 실시예에서, 플런저(296)는 돌출부(300)가 하우징(292) 내로 내향으로 이동되게 하여 로킹 부재(248)가 정렬된 구멍(260, 264, 272) 내로 줄곧 통과하는 것을 가능하게 하도록 눌러질 필요가 있을 수도 있다. 이러한 예시적인 실시예에서, 돌출부(300)는 하우징(292)을 지나 충분히 연장되여 로킹 부재(248)가 구멍(260, 264, 272) 내로 줄곧 삽입하는 것을 방지하고, 플런저(296)를 누르는 것의 실패는 돌출부(300)를 신장된 위치에서 유지할 것이다. 일단 로킹 부재(248)가 정렬된 구멍(260, 264, 272) 내에 완전히 삽입되고 돌출부(300)가 프레임 구멍(264)의 제2 부분(280) 내에 위치되면, 돌출부(300)는 이들의 신장된 위치로 외향으로 이동할 수도 있다. 플런저(296)가 그 눌러지지 않은 위치에 있는 상태로, 플런저(296)의 제1 부분은 돌출부(300)와 정렬되고 돌출부(300)는 개구의 외향으로 편향된다. 이 위치에서, 돌출부(300)는 로킹 부재(248)가 정렬된 구멍(260, 264, 272)으로부터 제거되는 것을 방지한다. 로킹 부재(248)를 정렬된 구멍(260, 264, 272) 외로 잡아당기기 위한 임의의 노력은 돌출부(300)가 숄더(284)에 맞물리게 할 것이고, 이는 정렬된 구멍(260, 264, 272)으로부터 로킹 부재(248)의 임의의 후퇴를 방지할 것이다. 로킹 부재(248) 및 장치(20)는 이제 로킹 위치에 있다.

로킹 부재(248) 및 장치(20)를 로킹 위치로부터 로킹 해제 위치로 이동시키기 위해, 사용자는 플런저(296)를 눌러 플런저(296)의 제2 부분을 돌출부(300)와 정렬하고, 이에 의해 돌출부(300)가 하우징(292)의 중심을 향해 개구 내에서 이동되게 한다. 사용자는 이어서, 정렬된 구멍(260, 264, 272) 외부의 방향으로 로킹 부재(248)를 잡아당기는 데, 이는 돌출부(300)를 숄더(284)에 맞물리게 하고 숄더(284)는 돌출부(300)를 하우징(292) 내에 형성된 개구 내로 이동시킨다. 사용자는 돌출부(300)가 이들의 내향 또는 퇴피된 위치에 있는 상태로 정렬된 구멍(260, 264, 272)으로부터 로킹 부재(248)를 완전히 후퇴시키는 것이 가능하다. 로킹 부재(248)가 정렬된 구멍(260, 264, 272)으로부터 완전히 후퇴된 상태로, 로킹 부재(248) 및 장치(20)는 이제 로킹 해제 위치에 있다.

장치(20)는 사용중이 아닐 때 로킹 부재(248)를 위한 저장 위치를 또한 포함한다. 저장 위치는 제2 표식(256) 부근에 있고, 프레임(28) 내에 형성된 저장 구멍(308)에 의해 형성된다. 저장 구멍(308)은 제1 폭 또는 직경을 갖는 제1 부분(312) 및 제1 폭 또는 직경보다 큰 제2 폭 또는 직경을 갖는 제2 부분(316)을 포함한다. 숄더(320)가 저장 구멍(308)의 제1 부분(312) 및 제2 부분(316)으로부터의 전이부에 제공된다. 로킹 부재(248)는 로킹 위치에서 정렬된 구멍(260, 264, 272) 내로 삽입되었던 것과 동일한 방식으로 저장 구멍(308) 내에 삽입될 수도 있다. 로킹 부재(248)가 저장 구멍(308) 내에 완전히 위치되고 돌출부(300)가 저장 구멍(308)의 제2 부분(316) 내에 있을 때, 플런저(296)는 해제될 수도 있고 돌출부(300)는 구멍의 외향으로 편향된다. 로킹 부재(248)는 이제 저장 위치에 있고, 사용자가 플런저(296)를 누르지 않으면 제거될 수 없다.

몇몇 예시적인 실시예에서, 삽입 구멍(272)은 공구 캐리어 구멍(260) 및 프레임 구멍(264)보다 로킹 부재 하우징(292)의 크기에 더 긴밀하거나 근접한 크기 공차를 갖는다. 이 방식으로, 공구 캐리어 구멍(260) 및 프레임 구멍(264)은 삽입 구멍(272)보다 로킹 부재 하우징(292) 주위에 약간 더 느슨할 수도 있고, 긴밀하게 공차 형성된 공구 캐리어 구멍(260) 및 프레임 구멍(264)을 제공하기 위한 상당한 시간 및 비용이 회피된다. 삽입 구멍(272)이 로킹 부재 하우징(292)에 긴밀하게 공차 형성된 상태로, 삽입 부재(268)는 로킹 부재(248)에 측방향 지지를 제공할 것이다. 공구 캐리어 구멍(260) 및 프레임 구멍(264)보다 삽입 구멍(272)을 긴밀하게 공차 형성하는 것이 대체로 더 시간 효율적이고 비용 효과적이다.

이제, 도 16 및 도 17을 참조하면, 장치(20)의 예시적인 롤러 베어링(72)이 도시되어 있다. 장치(20)는 복수의 롤러 베어링(72)을 포함하지만, 롤러 베어링(72)은 구조 및 작동이 사실상 동일하기 때문에, 단지 하나만이 본 명세서에 예시된다.

각각의 롤러 베어링(72)은 스핀들(324), 롤러(328), 및 스핀들(324)과 롤러(328) 사이의 한 상의 베어링 조립체(332)를 포함한다. 작동시에, 스핀들(324)은 대체로 수평으로 배향된다. 스핀들(324)은 공구 캐리어(32)에 결합되고, 롤러(328)는 프레임(28)에 맞물리기 위해 레이스웨이(raceway)(76) 내에 위치된다. 도시되어 있는 예시적인 실시예에서, 롤러(328)는 2개의 경사면(336) 및 피크 또는 정점(340)을 포함하는 "V"형 롤러(328)이고, 여기서 2개의 경사면(336)은 수렴한다. 캐비티(344)가 롤러(328)와 스핀들(324) 사이에 형성되고, 2개의 베어링 조립체(332)는 캐비티(344) 내에 위치된다. 베어링 조립체(332)는 스핀들(324) 주위의 롤러(328)의 원활한 이동을 용이하게 한다.

스핀들(324)은 또한 그 내부에 윤활제 캐비티(348)를 형성한다. 윤활제 캐비티(348)는 스핀들(324)의 제1 단부(352) 내에 형성되고, 스핀들(324)의 제2 단부(356)를 향해 스핀들(324)을 통해 상당한 양으로 연장되고, 제2 단부(356)에 못미쳐 정지한다. 압력 릴리프 통기부 또는 플러그(358)가 윤활제 캐비티(348) 내에 위치되어 요구될 때 윤활제 캐비티(348)를 밀봉하고 필요할 때 과잉의 압력을 통기한다. 윤활제 캐비티(348)는 평행하고, 중심 종축(360) 둘레에서 스핀들(324) 내에 중앙에 위치된다. 윤활제 캐비티(348)는 대체로 원통형 형상이고, 제1 직경을 갖는 제1 부분(364), 제1 직경보다 작은 제2 직경을 갖는 제2 부분(368), 제1 및 제2 직경보다 작은 제3 직경을 갖는 제3 부분(372), 및 제1, 제2 및 제3 직경보다 작은 제4 직경을 갖는 제4 부분(376)을 포함한다. 제4 부분(376)은 윤활제 캐비티(348)의 제2 단부(356) 부근에 위치되고, 스핀들(324)의 중심 종축(360)에 대체로 수직으로 연장한다. 제4 부분(376)은 스핀들(324)의 측면(380)에 형성되고, 스핀들(324)과 롤러(328) 사이의 캐비티(344)와 유체 연통한다.

본 명세서에 도시되어 있는 윤활제 캐비티(348)의 구성은 단지 예시적인 구성일 뿐이고, 윤활제 캐비티(348)는 광범위한 상이한 구성을 갖는 것이 가능하고, 모든 이러한 가능성은 본 발명의 사상 및 범주 내에 있도록 의도된다. 예를 들어, 윤활제 캐비티(348)는 임의의 크기의 직경을 갖는 임의의 수의 부분(하나의 부분을 포함함)을 포함할 수도 있다. 또한, 예를 들어, 윤활제 캐비티(348)는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 정사각형 단면 형상, 삼각형 단면 형상, 타원형 단면 형상, 또는 임의의 다른 다각형 또는 아치형으로 주계를 이룬(arcuately perimetered) 단면 형상을 포함하여, 원통형(원형 단면 형상을 가짐) 이외의 다른 형상을 가질 수 있다.

도 17을 특히 참조하면, 압력 릴리프 통기부(358)는 제거되고, 윤활제는 스핀들(324)의 제1 단부(352)에서 윤활제 캐비티(348) 내에 주입되고, 윤활제는 화살표(384)에 의해 도시되어 있는 바와 같이 윤활제 캐비티(348) 내로 유입한다. 원하는 양의 윤활제가 윤활제 캐비티(348) 내로 도입되어 롤러 베어링(72)에 충분한 윤활을 제공한다. 윤활제 캐비티(348)의 제4 부분(376)은 스핀들(324)과 롤러(328) 사이에 형성된 캐비티(344) 내로 윤활제 유동을 용이하게 하는 데, 이는 베어링 조립체(332)가 윤활되게 한다. 오버플로우 구멍(386)이 스핀들(324) 내에 형성되어, 화살표(387)에 의해 도시되어 있는 바와 같이, 과잉의 윤활제가 캐비티(348) 외부로 그를 통해 유동하게 한다. 오버플로우 구멍(386)은 캐비티(348)와 유체 연통한다. 몇몇 예시적인 실시예에서, 윤활제 캐비티(348)를 단지 부분적으로 충전하는 것이 바람직할 수도 있다. 예를 들어, 윤활제 캐비티(348)를 대략 절반 충전하는 것이 바람직할 수도 있다. 윤활제 캐비티(348)가 충분히 충전된 후에, 압력 릴리프 통기구(358)는 윤활제 캐비티(348) 내에 삽입된다.

이제, 도 18 내지 도 20을 참조하면, 장치(20)의 예시적인 지지 부재(388)가 도시되어 있다. 장치(20)는 프레임(28)의 주계 또는 둘레(35)에 결합된 복수의 지지 부재(388)를 포함한다. 도시되어 있는 예시적인 실시예에서, 장치(20)는 총 8개의 지지 부재(388)를 포함하고, 2개의 지지 부재(388)가 각각의 섹션(24A, 24B, 24C, 24D)에 결합되어 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 장치(20)는 전체적으로, 임의의 수의 지지 부재(388)를 포함할 수도 있고, 각각의 섹션(24A, 24B, 24C, 24D)에 임의의 수의 지지 부재를 포함할 수도 있다. 지지 부재(388)는 사실상 구조 및 작동이 동일하다. 따라서, 본 명세서에 포함된 상세한 설명 및 도면이 파이프 가공 장치(20)의 모든 지지 부재(388)에 적용된다는 이해를 갖고, 지지 부재(388) 중 단지 하나만이 본 명세서에 상세히 설명될 것이다.

각각의 지지 부재(388)는 한 쌍의 체결구(392)로 프레임(28)에 단단히 결합된다. 지지 부재(388)는 그를 통한 제1 구멍(400)을 형성하는 제1 플랜지(396) 및 그를 통한 제2 구멍(408)을 형성하는 제2 플랜지(404)를 포함한다. 제1 플랜지(396) 및 제2 플랜지(404)는 대체로 서로 수직이다. 제1 플랜지(396)는 공구 캐리어(32)의 전방면(412)에 대체로 평행하고, 장치(20)의 중심축(156)에 대체로 수직이다. 제2 플랜지(404)는 공구 캐리어(32)의 전방면(412)에 대체로 수직이고, 장치(20)의 중심축(156)에 평행하게 연장한다.

상기에 지시되어 있는 바와 같이, 도시되어 있는 예시적인 실시예에서, 각각의 섹션(24A, 24B, 24C, 24D)은 2개의 지지 부재(388)를 포함한다. 각각의 섹션의 지지 부재(388)는 중심축(156)을 따라 연장되는 수직 평면에 대해 대체로 서로 경면 대칭 이미지이다. 지지 부재(388)는 장치(20)의 조립, 셋업, 분해 및 조작 중에 사용된다. 지지 부재(388)는 더 많은 가요성을 제공하고 장치(20)를 조립하고, 셋업하고, 분해하고, 조작할 때를 더 용이하게 한다. 장치(20) 및 이들의 구성 요소는 다양한 상이한 유형의 동력식 리프팅 기구로 리프팅되고 조작될 수도 있다. 더욱이, 다양한 상이한 유형의 하드웨어가 장치(20)와 리프팅 기구 사이에 사용될 수도 있어 장치(20)를 리프팅 기구에 결합한다. 본 명세서에 설명되고 도시되어 있는 예시적인 리프팅 기구 및 하드웨어는 본 명세서에 대한 한정으로 의도된 것은 아니다.

이제, 도 21 내지 도 25를 참조하면, 장치(20)의 조립, 셋업, 분해 및 조작 중에 지지 부재(388)의 예시적인 사용이 설명되고 예시될 것이다.

도 21을 특히 참조하면, 장치(20)의 단일 섹션(24A)이 도시되어 있고, 수직 자세로 리프팅된 것으로 도시되어 있다. 섹션(24)을 리프팅 기구에 결합되기 위한 예시적인 하드웨어가 도시되어 있는 데, 한정으로 의도된 것은 아니다. 예시적인 하드웨어는 지지 부재(388)의 제1 플랜지(396)에 결합된 한 쌍의 결합 부재(416)를 포함한다. 지지 부재(388)는 지지 부재(388) 사이에 등간격으로 섹션(24A)의 무게 중심을 위치설정하도록 섹션(24A) 상에 적절하게 위치되어, 섹션(24A)이 도 21에 도시되어 있는 바와 같이 수평 방식으로 리프팅되는 것을 보장한다.

이제, 도 22를 참조하면, 지지 부재(388)는 장치(20) 및 이들의 구성 요소를 수평 자세 뿐만 아니라 수직 자세로 리프팅시키는 능력을 또한 제공한다. 도 22는 수평 자세로 리프팅되는 장치(20)의 단일의 섹션(24A)을 도시하고 있다. 섹션(24A)을 리프팅 기구에 결합되기 위한 예시적인 하드웨어가 도시되어 있는 데, 한정으로 의도된 것은 아니다. 예시적인 하드웨어는 지지 부재(388)의 제2 플랜지(404)에 결합된 2개의 결합 부재(416)를 포함하고, 결합 부재(416) 중 하나는 결합 부재(68)에 결합되어 있다. 지지 부재(388) 및 결합 부재(68)는 섹션(24A)의 무게 중심을 적절하게 위치설정하여 섹션(24A) 상에 위치되어, 섹션(24A)이 도 22에 도시되어 있는 바와 같이 수평 방식으로 리프팅되는 것을 보장한다.

도 23을 특히 참조하면, 장치(20)의 2개의 함께 결합된 섹션(24A, 24B)이 도시되어 있고, 수직 자세로 리프팅되는 것으로 도시되어 있다. 2개의 섹션(24A, 24B)을 리프팅 기구에 결합되기 위한 예시적인 하드웨어가 도시되어 있는 데, 한정으로 의도된 것은 아니다. 예시적인 하드웨어는 한 쌍의 결합 부재(416)를 포함하고, 하나의 결합 부재(416)는 제1 섹션(24A)에서 지지 부재(388) 중 하나의 제1 플랜지(396)에 결합되고, 다른 결합 부재(416)는 제2 섹션(24A)에서 지지 부재(388) 중 하나의 제1 플랜지(396)에 결합된다. 지지 부재(388)는 섹션(24A, 24B) 상에 적절하게 위치되어, 지지 부재(388) 상에서 등간격으로 함께 결합된 섹션(24A, 24B)의 무게 중심을 위치설정하여 섹션(24A, 24B)이 도 23에 도시되어 있는 바와 같이 수평 방식으로 리프팅되는 것을 보장한다.

이제, 도 24를 참조하면, 장치(20)의 2개의 함께 결합된 섹션(24A, 24B)이 도시되어 있고, 수평 자세로 리프팅되는 것으로 도시되어 있다. 2개의 섹션(24A, 24B)을 리프팅 기구에 결합되기 위한 예시적인 하드웨어가 도시되어 있는 데, 한정으로 의도된 것은 아니다. 예시적인 하드웨어는 3개의 결합 부재(416)를 포함하고, 2개의 결합 부재(416)는 제1 섹션(24A)에서 지지 부재(388)의 제2 플랜지(404)에 결합되고, 제3 결합 부재(416)는 제2 섹션(24B)에서 지지 부재(388) 중 하나의 제2 플랜지(404)에 결합된다. 윈치 또는 컴얼롱(come-along)(420)이 도 24에 또한 도시되어 있다. 지지 부재(388)는 함께 결합된 섹션(24A, 24B)의 무게 중심을 적절하게 위치설정하도록 2개의 섹션(24A, 24B) 상에 적절하게 위치되어, 2개의 섹션(24A, 24B)이 도 24에 도시되어 있는 바와 같이 수평 방식으로 리프팅되는 것을 보장한다.

이제, 도 25를 참조하면, 4개의 함께 결합된 섹션(24A, 24B, 24C, 24D)을 포함하는 완전히 조립된 장치(20)가 도시되어 있다. 장치(20)는 수평 자세로 리프팅되는 것으로 도시되어 있다. 장치(20)를 리프팅 기구에 결합되기 위한 예시적인 하드웨어가 도시되어 있는 데, 한정으로 의도된 것은 아니다. 예시적인 하드웨어는 4개의 결합 부재(416)를 포함하고, 결합 부재(416)는 장치(20) 상의 4개의 지지 부재(388)의 제2 플랜지(404)에 결합되어 있다. 결합 부재(416)는 각각의 섹션(24A, 24B, 24C, 24D)에서 지지 부재(388) 중 하나에 결합된다. 지지 부재(388)는 함께 결합된 섹션(24A, 24B, 24C, 24D)의 무게 중심을 적절하게 위치설정하도록 4개의 섹션(24A, 24B, 24C, 24D) 상에 적절하게 위치되어 장치(20)가 도 25에 도시되어 있는 바와 같이 수평 방식으로 리프팅되는 것을 보장한다.

장치(20)의 하나 이상의 섹션 또는 전체 조립된 장치(20)는 지지 부재(388)를 사용하여 다양한 방식 및 배향으로 리프팅될 수도 있고, 전술되고 도시되어 있는 이들 방식 및 배향은 단지 예시일 뿐이고, 한정으로 의도된 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다. 하나 이상의 섹션 또는 전체 조립된 장치(20)를 리프팅시키기 위해 지지 부재(388)를 사용하는 임의의 및 모든 가능성은 본 발명의 사상 및 범주 내에 있는 것으로 의도된다.

이제, 도 1, 도 2 및 도 26 내지 도 29를 참조하면, 장치(20)는 파이프 주위에 장치(20)를 위치설정하는 것을 보조하도록 구성된 힌지(424)를 포함한다. 힌지(424)는 레버(428), 아암 부재(432)(2방향 래칫 부재로서 함께 작용하는), 한 쌍의 직립형 플랜지 부재(436), 및 한 쌍의 측방향 플랜지 부재(440)를 포함한다. 레버(428)는 아암 부재(432)에 결합되고, 아암 부재(432)는 하우징(444) 및 하우징(444) 내에 형성된 캐비티(452) 내에 위치되어 이동 가능한 한 쌍의 신축식 결합 아암(448)을 포함한다. 결합 아암(448)의 말단부는 직립형 플랜지 부재(436) 내에 형성된 구멍(460)과 정렬된 그를 통한 구멍(456)을 포함하고, 정렬된 구멍(456, 460)의 각각의 세트는 아암 부재(432)를 직립형 플랜지 부재(436)의 상단부에 결합되기 위해 그를 통해 체결구 또는 결합핀(464)을 수용하도록 구성된다. 결합핀(464)은 결합핀(464) 둘레에서 직립형 부재(436)와 아암 부재(432) 사이의 회전을 허용한다. 레버(428)는 제1 방향으로 래칫 작동되어 아암(448)을 내향으로 잡아당겨, 이에 의해 아암(448)을 단축시킬 수도 있고, 또는 제2 방향으로 래칫 작동되어 아암(448)을 외향으로 압박하여, 이에 의해 아암(448)을 연장시킬 수도 있다.

직립형 플랜지 부재(436)는 측방향 플랜지 부재(440)의 대응 단부에 형성된 구멍(472)과 정렬된 그를 통한 구멍(468)을 또한 포함한다. 결합핀(476)은 정렬된 구멍(468, 472)의 각각의 세트 내에 위치되어 직립형 플랜지 부재(436)를 측방향 플랜지 부재(440)에 결합한다. 다른 결합핀(480)이 정렬된 구멍 내에 위치되어 2개의 측방향 플랜지 부재(440)의 단부를 중첩한다. 2개의 측방향 플랜지 부재(440)는 결합핀(480) 둘레에서 서로에 대해 회전 가능하다. 2개의 측방향 플랜지 부재(440)는 한 쌍의 체결구(484, 488)로 프레임(28)에 각각 결합된다. 체결구(484)는 체결구(484)의 직경에 유사하게 성형된 각각의 측방향 플랜지 부재(440) 내에 형성된 둥근 구멍을 통해 통과한다. 체결구(488)는 각각의 측방향 플랜지 부재(440) 내에 형성된 가늘고 긴 슬롯(489)을 통해 통과한다. 체결구(488)는 프레임(28)으로부터 각각의 측방향 플랜지 부재(440)를 결합 해제하도록 나사 풀림될 수도 있다(이하에 더 상세히 설명됨).

전술된 바와 같이, 힌지(424)는 파이프 주위에 장치(20)를 결합되는 것을 보조한다. 힌지(424)는 완전히 조립된 장치(20)가 절반으로 분할되게 하고 힌지(424) 둘레로 개방된다(도 28 참조). 도 26을 특히 참조하면, 힌지(424)는 장치(20)가 폐쇄 위치에 있는 제1 위치에 도시되어 있고, 양 측방향 플랜지 부재(440)는 체결구(484, 488)에 의해 프레임(28)에 결합되고, 신축식 결합 아암(448)은 외향으로 신장되고, 직립 플랜지 부재(436)는 대체로 수직이고, 측방향 플랜지 부재(440)는 대체로 수평이다.

도 27을 참조하면, 장치(20)를 개방하기 시작하기 위해, 체결구(488)와 연계된 측방향 플랜지 부재(440)는 연계된 2개의 체결구(488)를 느슨하게 함으로써 프레임(28)으로부터 결합 해제된다.

이제, 도 28 및 도 29를 참조하면, 리프팅 기구 또는 몇몇 다른 적절한 구동 기구가 부가의 수직 지지를 제공하기 위해 도 28에 도시되어 있는 바와 같이 2개의 지지 부재(388)에 결합된다. 측방향 플랜지 부재(440)가 프레임(28)으로부터 결합 해제된 후에, 결합 기구(490)(예를 들어, 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 2013년 1월 9일 출원된 미국 가특허 출원 제61/750,447호 및 이 가특허 출원에 우선권을 주장하는 임의의 미국 특허 출원에 개시되어 있는 결합 기구와 같은)가 2개의 반부의 분리 및 힌지 결합을 개시하는 데 이용된다. 체결구(488)는 2개의 반부가 결합 기구(490)에 기인하여 이격 이동함에 따라 슬롯(489) 내에서 이동한다. 다음에, 2개의 체결구(488)는 측방향 플랜지 부재(440)를 프레임(28)에 재결합되도록 조여진다. 레버(428)는 이어서 제1 방향으로 래칫 작동되어 아암(448)을 내향으로 잡아당기고 2개의 반부를 이격 분할되게 한다. 2개의 측방향 플랜지 아암(440)은 결합핀(480) 둘레로 서로에 대해 회전한다. 레버(428)는 2개의 반부가 원하는 양만큼 분리될 때까지 계속 래칫 작동된다. 힌지(424)는 장치(20)의 2개의 반부의 적절한 분리를 허용하고, 2개의 단부를 함께 재결합되기 위한 적절한 위치에서 2개의 반부의 상단부를 함께 밀접하게 유지한다.

도 28을 특히 참조하면, 장치(20)는 파이프 주위의 장치(20)의 위치설정을 허용하는 데 충분히 분리된다. 장치(20)의 2개의 반부를 함께 재차 결합되기 위해, 래칫 스위치가 레버에 스위칭 온되어 레버(428)가 반대 방향으로 래칫 작동되게 한다. 레버(428)는 반대 방향으로 래칫 작동되어, 이에 의해 아암(448)을 외향으로 압박하고 측방향 플랜지 부재(440)를 이들의 수평 자세를 향해 재차 하향 회전시킨다. 단부들이 서로 접근함에 따라, 체결구(488)는 재차 나사 풀림되어 각각의 측방향 플랜지 부재(440)를 프레임(28)으로부터 결합 해제한다. 결합 기구(490)는 2개의 반부의 단부를 함께 재차 이동시키는 데 사용되어, 이에 의해 체결구(488)가 슬롯(489) 내에서 이동되게 한다. 2개의 반부의 단부들이 재맞물림될 때, 체결구(488)는 재차 조여진다. 이 프로세스는 파이프 주위에 장치(20)를 선택적으로 결합되고 결합 해제하기 위해 필요에 따라 반복될 수도 있다.

이제, 도 30 내지 도 32를 참조하면, 예시적인 패드(493)가 결합 부재(68)의 슬리브(172)에 결합된 것으로 도시되어 있다. 패드(493)는 파이프의 표면에 맞물리고, 파이프 가공 장치(20)를 파이프에 결합되는 것을 보조하도록 구성된다. 파이프 가공 장치(20)는 그 모두가 패드(493)를 포함하도록 구성된 복수의 결합 부재(68)를 포함한다. 따라서, 결합 부재(68) 중 단지 하나와 패드(493)가 본 명세서에 도시되어 설명될 것이다.

패드(493)는 하우징(494), 조절 부재(495), 한 쌍의 와셔(496), 캡(497), 한 쌍의 캡 체결구(498), 및 맞물림 부재(499)를 포함한다. 하우징(494)은 슬리브(172)의 단부에 결합되고, 조절 부재(495)가 위치되어 있는 제1 구멍(500) 및 맞물림 부재(499)를 수용하도록 구성된 캐비티(501)를 형성한다. 조절 부재(495)는 조절 부재(495) 상의 외부 나사산(502)에 상보형인 내부 나사산(504)을 포함하는 맞물림 부재 캐비티(503) 내에 수용된 외부 나사산(502)을 포함한다. 하나의 와셔(496)가 조절 부재(495)의 헤드 위에 위치되고, 하나의 와셔(496)는 조절 부재(495)의 헤드 아래에 위치된다. 하우징(494)은 캡(497)을 하우징(494)에 결합되기 위해 캡 체결구(498)를 수용하도록 구성된 제2 및 제3 구멍(505, 506)을 또한 형성한다. 캡(497)은 캡 체결구(498)를 수용하기 위해 하우징(494) 내의 제2 및 제3 구멍(505, 506)과 정렬된 한 쌍의 결합 구멍(507)을 포함한다. 캡(497)은 또한 조절 부재(495)의 헤드와 정렬된 공구 맞물림부(508)를 형성하여 캡(497)이 하우징(494)에 결합될 때 공구가 조절 부재(495)에 접근하여 회전하게 한다. 조절 부재(495)의 회전은 맞물림 부재(499)를 조절 부재(495)를 따라 병진 이동되게 한다. 제1 방향에서의 조절 부재(495)의 회전은 맞물림 부재(499)를 제1 방향으로 이동시키고, 제2 방향에서 조절 부재(495)의 회전은 맞물림 부재(499)를 제2 방향으로 이동시킨다. 맞물림 부재(499)의 조절은 파이프에 대해 기계를 축방향으로 위치설정하는 것을 보조한다.

본 명세서에 포함된 파이프 가공 장치의 구성 요소 및 결과적인 기능은 임의의 크기의 파이프를 가공하고 동일한 방식으로 동작하도록 임의의 크기의 파이프 가공 장치에 포함되도록 구성되고, 이에 의해 본 발명에 모듈형 능력을 제공한다. 즉, 예를 들어, 파이프 가공 장치가 60 인치 또는 120 인치의 파이프를 절단하도록 구성되는지간에, 지지 부재 또는 셋업 레그, 파이프의 내부면 또는 외부면에 결합을 위한 결합 부재, 로킹 부재, 롤러 베어링 윤활 특징부, 파이프 가공 장치를 리프팅시키기 위해 사용되는 지지 부재, 장치의 섹션을 리프팅시키는 방식, 조립하는 방식, 및 조작하는 방식, 힌지 등은 모두 임의의 가능한 크기의 파이프 가공 장치에 포함되고 동일한 방식으로 작동하도록 구성된다.

예를 들어, "상부", "하부", "전방", "후방", "뒤", "좌측", "우측", "측면" 등과 같은 본 명세서의 임의의 배향 또는 방향성 용어의 사용은 이것이 연계되는 항목의 단지 단일의 배향을 암시하거나 또는 본 발명을 임의의 방식으로 한정하도록 의도된 것은 아니라는 것이 이해되어야 한다. 이러한 배향 또는 방향성 용어의 사용은 본 명세서에 개시된 원리의 이해를 보조하도록 그리고 도면에 도시되어 있는 예시적인 배향에 대응하도록 의도된다. 예를 들어, 파이프 가공 장치는 임의의 배향으로 이용될 수도 있고, 이러한 용어의 사용은 도면에 도시되어 있는 파이프 가공 장치의 예시적인 배향에 대응하도록 의도된다. 파이프 가공 장치와 연계하여 이들 용어의 사용은 파이프 가공 장치를 단일의 배향에 한정하거나 파이프 가공 장치를 임의의 방식으로 한정하도록 의도된 것은 아니다.

본 명세서의 요약서는 숙독자가 기술적 개시내용의 성질을 신속하게 확인하게 하도록 제공된다. 이는 청구범위의 사상 또는 의미를 해석하거나 제한하는 데 사용되지 않을 것이라는 이해를 갖고 제출되었다. 게다가, 상기 상세한 설명에서, 다양한 특징들은 개시내용을 합리화하기 위해 다양한 실시예에서 함께 그룹화된다는 것을 알 수 있다. 이 개시 방법은 청구된 청구범위가 각각의 청구항에 명시적으로 인용된 것보다 많은 특징을 필요로 하는 의도를 반영하는 것으로서 해석되어서는 안된다. 오히려, 이하의 청구항이 반영하는 바와 같이, 본 발명의 요지는 단일의 개시된 실시예의 모든 특징들보다 적게 있다. 따라서, 이하의 청구범위는 여기서 상세한 설명에 합체되어 있고, 각각의 청구항은 개별적으로 청구된 요지로서 그 자신이 자립한다.

본 발명의 다양한 실시예가 설명되었지만, 다른 실시예 및 구현예가 본 발명의 범주 내에서 가능하다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 것이다. 이에 따라, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 이들의 등가물의 견지에서를 제외하고는 한정되지 않는다.

20: 파이프 가공 장치 24A, 24B, 24C, 24D: 섹션
28: 프레임 32: 공구 캐리어
34: 구동 기구 35: 주연부
40A, 40B: 피니언 기어 44A, 44B: 구동 모터
48: 공구 지지부 52: 공구

Claims (20)

1. 파이프 가공 장치에 있어서,
   프레임의 제1 부분 및 공구 캐리어의 제1 부분을 포함하는 제1 섹션과,
   상기 프레임의 제2 부분 및 상기 공구 캐리어의 제2 부분을 포함하는 제2 섹션으로서, 상기 제1 섹션과 제2 섹션은 파이프의 적어도 일부분 둘레에 함께 결합되도록 되어 있고, 상기 프레임은 상기 파이프에 대해 고정되도록 되어 있으며, 상기 공구 캐리어는 상기 프레임과 파이프에 대해 이동되도록 되어있는 것인, 제2 섹션과,
   상기 제1 섹션과 제2 섹션에 결합되는 힌지로서, 상기 제1 섹션과 제2 섹션이 상기 힌지 둘레에서 서로에 대해 이동될 수 있게 하도록 되어 있는 힌지
   를 포함하고,
   상기 힌지는 상기 제1 섹션에 결합되는 제1 측방향 플랜지 부재와, 상기 제2 섹션에 결합되는 제2 측방향 플랜지 부재를 포함하며,
   상기 제1 측방향 플랜지 부재와 제2 측방향 플랜지 부재는 서로 회전 가능하게 결합되고,
   상기 제1 측방향 플랜지 부재와 제2 측방향 플랜지 부재 중 하나의 측방향 플랜지 부재는, 상기 제1 섹션과 제2 섹션의 서로에 대한 이동 이전에, 상기 제1 측방향 플랜지 부재와 제2 측방향 플랜지 부재 중 상기 하나의 측방향 플랜지 부재가 결합된 상기 제1 섹션과 제2 섹션 중 해당 섹션으로부터 결합 해제되는 것인 파이프 가공 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 측방향 플랜지 부재와 제2 측방향 플랜지 부재 중 상기 하나의 측방향 플랜지 부재는, 상기 제1 섹션과 제2 섹션의 이동이 시작된 후 상기 제1 섹션과 제2 섹션의 서로에 대한 이동이 완료되기 전에, 상기 제1 측방향 플랜지 부재와 제2 측방향 플랜지 부재 중 상기 하나의 측방향 플랜지 부재가 기존에 결합되었던 상기 제1 섹션과 제2 섹션 중 해당 섹션에 재결합되는 것인 파이프 가공 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 섹션과 제2 섹션은 서로에 대해 회전하도록 되어 있는 것인 파이프 가공 장치.
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