KR102146520B1 - 파이프 클램핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히터 또는 면취기 등이 장착되는 장착부가 가이드봉에 의해 지지되도록 함으로써 히터 또는 면취기 등의 하중이 실린더로드에 직접적으로 가해져 실린더로드가 손상되는 것을 방지하며, 유압실린더의 위치를 개선함으로써 파이프의 융착 품질을 향상시킬 수 있는 파이프 클램핑 장치에 관한 것이다.

Description

파이프 클램핑 장치{Pipe clamping apparatus}

본 발명은 파이프 클램핑 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압실린더의 위치를 개선함으로써 파이프의 융착 품질을 향상시키며, 히터가 장착되는 히터장착부가 클램프에 형성된 홈들에 삽입되도록 함으로써 장치 전체의 길이를 감소시킬 수 있도록 하는 파이프 클램핑 장치에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지관은 시공 시, 시공 길이에 따라 파이프들의 단부를 융착결합하여 파이프를 연장시킨다.

이때 작업자는 클램핑 장치를 통해 파이프를 고정시킨 후, 파이프들의 단부를 연결하기 위해 파이프의 단부를 히터로 가열하는 과정을 진행하는데, 이러한 과정 중 파이프의 단부가 히터와 붙게 되는 경우가 빈번하게 발생하게 되며, 히터에 붙은 파이프의 단부를 분리시키는 과정에서 많은 시간이 소모되고 파이프의 단부가 불균일하게 되기 때문에 파이프들의 융착결합과정이 원활하게 이루어지지 않게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 국내등록특허 제10-0456615호(발명의 명칭 : 히터 분리수단이 구비된 파이프 클램핑 장치)(이하 ’종래기술‘이라 함)가 개발되었다.

도 1은 종래기술이 적용되는 파이프 클램핑 장치의 사시도이다.

종래기술이 적용되는 클램핑 장치(100)는 받침대(101)와, 제1, 제2 고정클램프(102), (103)들, 제1, 제2 이동클램프(104), (105)들, 가이드봉(106), (107)들, 유압실린더(108), (109)들, 히터(200)로 이루어진다.

이때 클램프(102), (103), (104), (105)들은 파이프를 내부에 물릴 수 있도록 내부에 곡면이 형성되는 호 형상의 상면과 하면으로 이루어진다.

받침대(101)는 제1 고정클램프(102)가 고정 설치되는 사각 판재 형상의 제1 받침대(1011)와, 제2 고정클램프(103)가 고정 설치되는 사각틀 형상의 제2 받침대(1012)와, 제1 받침대(1011)와 제2 받침대(1012) 사이에 설치되어 간격을 조절하는 간격조절봉(미도시)으로 이루어진다.

이때 제1 받침대(1011)는 제2 받침대(1012)의 제2 고정클램프(103)가 설치되는 변과 간격조절봉에 의해 연결된다.

또한 제2 받침대(1012)는 제2 고정클램프(103)가 고정 설치되는 변과 대향되는 변에 이동제한부(1013)가 상향 돌출형성되어 후술되는 이동클램프(104), (105)들의 이동거리가 제한되도록 한다.

가이드봉(106), (107)들은 양단부가 각각 제1 고정클램프(102)의 하면과 받침대(101)의 이동제한부(1013)에 결합되며, 제2 고정클램프(103), 제1, 제2 이동클램프(104), (105)들의 하면을 관통한다.

도 2는 종래기술이 적용된 클램핑 장치의 평면도이다.

도 2의 (a)는 파이프들을 고정클램프들(102), (103) 및 이동클램프(104), (105)들에 고정시킨 후, 후술되는 왕복대(1062), (1072)에 히터(200)를 장착한 상태이며, 도 2의 (b)는 고정클램프들(102), (103) 및 이동클램프(104), (105)들에 의해 고정된 파이프들의 단부를 히터(200)에 밀착시킨 상태이다.

종래기술이 적용되는 클램핑 장치(100)에는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 왕복대(1061), (1071)들이 가이드봉(106), (107)들에 각각 이동 가능하게 설치된다.

또한 왕복대(1061), (1071)들은 전면과 후면에 각각 제1 걸림쇠(1062), (1072)와 제2 걸림쇠(1063), (1073)가 설치된다.

또한 제1 걸림쇠(1062), (1072)에는 히터(200)가 장탈착된다.

또한 가이드봉(106), (107)들에는 왕복대(1061), (1071)들의 후방 이동을 제한하는 이동제한링(1064), (1074)들이 각각 설치된다.

이동클램프(104), (105)들은 제2 고정클램프(103)와 받침대(101)의 이동제한부(1013) 사이에 설치된다.

또한 이동클램프(104), (105)들은 서로 마주보는 하면에 양단부가 결합되는 유압실린더(108), (109)들에 의해 일체로 연결된다.

유압실린더(108), (109)들은 이동클램프(104), (105)들을 관통하는 가이드봉(106), (107)들의 하부에서 이동클램프(104), (105)들과 결합된다.

또한 유압실린더(108), (109)들의 단부에는 유압에 의해 길이방향으로 이동 가능하도록 작동되는 실린더 로드(1081), (1091)들이 설치된다.

이때 실린더 로드(1081), (1091)들의 단부는 제2 고정클램프(103)와 고정결합된다.

이를 통해 이동클램프(104), (105)들은 유압에 의해 실린더 로드(1081), (1091)의 길이가 변화하게 되면, 실린더 로드(1081), (1091)의 길이방향으로 이동하게 된다.

히터(200)는 일정 두께를 갖는 원판 형태를 하고 있으며, 원판 테두리에는 원중심을 기준으로 대칭적인 위치에 형성된 결합홈(201), (202)들이 형성된다.

이러한 히터(200)는 왕복대(1061), (1071)들의 제1 걸림쇠(1062), (1072)들이 결합홈(201), (202)들에 삽입되어 결합됨으로써 히터(200)가 왕복대(1061), (1071)와 함께 이동하게 된다.

이와 같이 구성되는 클램핑 장치(100)는 이동클램프(104), (105)들의 내측에 고정 결합되는 유압실린더(108), (109)들이 유압에 의해 실린더 로드(1081), (1091)를 따라 이동하게 되면, 유압실린더(108), (109)들과 고정 결합되어있는 이동클램프(104), (105)들이 유압실린더(108), (109)들과 함께 이동하게 된다.

또한 클램핑 장치(100)는 파이프들의 단부를 가열 시킨후 후 히터(200)를 분리시키는 과정에서 파이프의 단부가 히터(200)에 붙었을 때, 이동클램프(104), (105)들을 받침대(101)의 이동제한부(1013) 방향으로 이동시키게 되면, 히터(200)의 결합홈(201), (202)들이 제1 걸림쇠(1062), (1072)들에 의해 가압됨으로써 히터(200)가 파이프와 분리된다.

그러나 이러한 클램핑 장치(100)는 유압실린더(108), (109)들의 위치가 파이프의 중심으로부터 하부에 위치하기 때문에 파이프를 융착 결합하는 과정에서 파이프의 아랫부분이 파이프의 윗부분보다 힘이 더 많이 받게 되어 융착 압력이 불균일하게 가해짐으로써 융착 품질이 낮아지게 된다.

또한 종래기술이 적용되는 클램핑 장치(100)는 도 2의 (a)에서와 같이 히터(200)를 설치한 상태에서 도 2의 (b)와 같이 히터(200)의 양면에 파이프들을 접촉시키기 위해서는 왕복대(1061), (1071)의 선단부가 제2 고정클램프(103) 쪽으로 전진하게 되며, 이때 왕복대(1061), (1071)들의 선단부가 제2 고정클램프(103)의 후면과 접촉되어 왕복대(1061), (1071)들의 이동이 제한되며, 이로 인해 왕복대(1061), (1071)들에 장착되어 있는 히터(200)의 이동도 제한된다.

따라서 왕복대(1061), (1071)들의 제2 고정클램프(103)와 히터(200) 사이에는 ‘A’ 만큼 간격이 필요하게 되고, 결국 클램핑 장치(100)의 길이가 그만큼 길어지게 되고 장치가 대형화된다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 파이프들이 서로 압착되도록 가압하는 유압실린더들이 각각 파이프의 중심을 기준으로 상하 대칭되게 설치되도록 함으로써 파이프의 상부와 하부에 동일한 힘이 가해지도록 하여 융착 품질을 향상시킬 수 있는 파이프 클램핑 장치에 관한 것이다.

또한 본 발명의 다른 해결과제는 고정클램프와 이동클램프가 마주보는 면에 히터가 장착되는 히터장착부의 양단부가 삽입될 수 있는 삽입홈들이 형성됨으로써 히터장착부의 길이에 의해 고정클램프와 이동클램프 사이의 간격이 넓어지는 것을 방지할 수 있는 파이프 클램핑 장치에 관한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 받침대; 상기 받침대의 일측에 설치되며 제1 파이프를 고정하는 클램프들이 설치되는 고정클램프부; 일측부가 상기 고정클램프부에 결합되어 상기 제1 파이프와 평행하게 설치되는 가이드봉들; 상기 가이드봉들을 따라 이동 가능하게 설치되며 상기 제1 파이프와 융착되는 제2 파이프를 고정하는 클램프들이 설치되는 이동클램프부; 일측부가 상기 제1 파이프와 상기 제2 파이프의 중심선과 동일한 높이에서 상기 고정클램프부에 고정 설치되는 실린더로드와 상기 실린더로드를 따라 평행이동되는 실린더몸체로 이루어지는 유압실린더들; 상기 제1 파이프의 융착면과 상기 제2 파이프의 융착면을 가열시키는 히터를 장착시키며, 상기 고정클램프부와 상기 이동클램프부의 사이에서 상기 실린더로드를 따라 이동 가능하게 설치되는 히터장착부를 포함하는 것이다.

또한 본 발명에서 상기 히터장착부들은 상기 고정클램프부와 상기 이동클램프부 사이에서 상기 실런더로드에 이동 가능하게 설치되는 중공 원통 형상의 제1 이동블록; 상기 고정클램프부와 인접한 상기 이동클램프부의 클램프에 관통 설치되며, 상기 가이드봉에 이동 가능하게 설치되는 중공 원통 형상의 제2 이동블록; 상기 제1 이동블록과 상기 제2 이동블록을 결합시켜줌으로써 상기 제1 이동블록과 상기 제2 이동블록이 함께 이동되도록 하는 결합부를 포함하고, 상기 제1 이동블록의 내경은 상기 실린더로드의 외경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 가이드봉들은 상기 제2 이동블록의 후방이동을 제한하는 제1 이동제한링을 포함하고, 상기 제2 이동블록은 후단부에 인접한 위치에 설치되는 제2 이동제한링을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 상기 고정클램프부와 상기 이동클램프부는 서로 인접한 위치에 설치된 클램프들에 상기 제1 이동블록의 전단부와 후단부가 삽입되는 제1 이동블록 삽입홈들이 각각 형성되는 것이 바람직하다.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 이동클램프부의 클램프들 사이에 설치되는 유압실린더들이 각각 이동클램프부에 의해 고정되는 파이프의 중심을 기준으로 대칭되게 설치되도록 함으로써 파이프들의 단부를 압착결합시키는 과정에서 파이프들의 상부와 하부에 상이한 힘이 가해지는 것을 방지함으로써 파이프의 융착 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 히터 또는 면취기 등이 가이드봉과 실린더로드에 설치되는 히터장착부에 장착되며, 히터장착부를 통해 히터 또는 면취기 등의 하중이 실린더로드의 하부에 위치하는 가이드봉에 의해 지지되도록 함으로써 실린더로드가 하중에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 히터장착부의 전, 후단부가 고정클램프부 및 이동클램프부에 형성되어있는 삽입홈에 삽입되어 고정클램프부와 이동클램프부 사이의 거리가 히터장착부의 길이에 의해 길어지는 것을 방지함으로써 장치 전체의 길이를 감소시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래기술이 적용되는 파이프 클램핑 장치의 사시도이다.
도 2는 종래기술의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 파이프 클램핑 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3의 분해사시도이다.
도 5는 도 3의 받침대의 사시도이다.
도 6은 도 3의 고정클램프부의 분해사시도이다.
도 7은 도 3의 이동클램프부의 사시도이다.
도 8은 도 3의 유압실린더의 단면사시도이다.
도 9는 도 8의 실린더몸체의 단면도이다.
도 10은 도 8의 실린더헤드의 단면도이다.
도 11은 도 3의 히터장착부의 분해사시도이다.
도 12는 도 11의 히터장착부에 장착되는 히터의 사시도이다.
도 13은 클램프들을 통해 파이프들을 고정시킨 후 히터를 통해 단부를 가열하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 14는 고정클램프부에 고정된 파이프의 단부가 히터에 붙었을 때 파이프와 히터를 분리시키는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 15는 이동클램프부에 고정된 파이프의 단부가 히터에 붙었을 때 파이프와 히터를 분리시키는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 3은 본 발명의 파이프 클램핑 장치의 사시도이며, 도 4는 도 3의 분해사시도이다.

파이프 클램핑 장치(1)는 받침대(2)와, 받침대(2)에 고정 설치되며 제1 파이프(P1)를 고정하는 고정클램프부(3)와, 고정클램프부(3)에 의해 고정되는 제1 파이프(P1)와 평행하게 설치되는 가이드봉(4a), (4b)들과, 가이드봉(4a), (4b)들을 따라 이동 가능하게 설치되며 제2 파이프(P2)를 고정하는 이동클램프부(5)와, 가이드봉(4)들과 평행하게 설치되며 이동클램프부(5)를 이동 및 고정시키는 유압실린더(6a), (6b)들과, 히터 또는 면취기 등이 장착되는 히터장착부(7a), (7b)들로 이루어진다.

이때 설명의 편의를 위해 고정클램프부(3)가 설치된 방향을 전방, 이동클램프부(5)가 설치된 방향을 후방이라고 예를 들어 설명한다.

도 5는 도 3의 받침대의 사시도이다.

받침대(2)는 제1 받침대(21), 제2 받침대(22), 이동제한부(23)로 이루어진다.

제1 받침대(21)는 사각 막대형상으로 형성되며, 후술되는 고정클램프부(3)의 제1 클램프(31)가 설치된다.

제2 받침대(22)는 사각틀 형상으로 형성되며, 전방에 위치한 변에 후술되는 고정클램프부(3)의 제2 클램프(32)가 설치되며, 후방에 위치한 변에 이동제한부(23)가 설치된다.

이동제한부(23)는 상부가 오목한 호 형상의 판재로 형성되며, 이동클램프부(5)의 이동범위를 제한한다.

또한 이동제한부(23)의 전면에는 유압실린더(6a), (6b)들에 의해 이동클램프부(5)가 후방으로 이동될 때 이동클램프부(5)와 이동제한부(23) 사이에 손가락이 끼게 됨으로써 사고가 발생하는 것을 방지하는 원뿔대 형상의 손가락끼임방지링(231)들이 설치된다.

도 6은 도 3의 고정클램프부의 분해사시도이다.

고정클램프부(3)는 전방에 설치되는 제1 클램프(31)와, 제1 클램프(31)의 후방에 설치되는 제2 클램프(32)와, 제1 클램프(31)와 제2 크램프(32)를 연결시켜주는 연결봉(33)들로 이루어진다.

제1 클램프(31)와 제2 클램프(32)는 상부가 오목한 호 형상으로 형성되며, 받침대(2)에 고정 설치되는 제1, 제2 하면(311), (321)들과, 하부가 오목한 호 형상으로 형성되며, 하면(311), (321)들의 상부에 위치하는 제1, 제2 상면(312), (322)들과, 하면(311), (321)들의 단부에 설치되는 제1, 제2 체결부(313), (323)들로 이루어진다.

이때 제1 클램프(31)와 제2 클램프(32)는 하면(311), (321)들과 상면(312), (322)들을 통해 내부에 위치하는 제1 파이프(P1)의 외주면을 감싸며, 체결부(313), (323)들을 통해 하면(311), (321)들과 상면(312), (322)들이 서로 분리되지 않도록 고정시켜줌으로써 제1 파이프(P1)가 제1 클램프(31)와 제2 클램프(32)의 내부에 삽입 고정된다.

또한 제1 하면(311)은 받침대(2)의 제1 받침대(21)에 설치되고, 제2 하면(321)은 제2 받침대(22)에 설치된다.

또한 제2 하면(321)의 후면에는 제2 하면(321)의 양단부에 후술되는 히터장착부(7)들의 제1 이동블록(71)의 전단부가 삽입되는 제1 이동블록 삽입홈(324a), (324b)들이 형성된다.

이때 제1 이동블록 삽입홈(324)들은 제1 클램프(31)와 제2 클램프(32)에 의해 고정되는 제1 파이프(P1)의 중심과 동일한 높이에 형성되는 것이 바람직하다.

연결봉(33)들은 양단부가 제1 하면(311)의 후면과 제2 하면(321)의 전면에 각각 연결되며, 동일한 길이를 가지기 때문에 제1 클램프(31)와 제2 클램프(32)가 평행하게 이격되어 고정되도록 한다.

이와 같이 구성되는 고정클램프부(3)는 제1 클램프(31) 및 제2 클램프(32)를 통해 제1 파이프(P1)를 고정시켜줌으로써 작업 중 제1 파이프(P1)가 흔들리거나 이동되는 것을 방지한다.

가이드봉(4a), (4b)들은 도 4에 도시된 바와 같이, 봉 형상으로 형성되며, 양단부가 각각 제2 클램프(32)의 제2 하면(321)의 후면과 이동제한부(23)의 전면에 결합된다. 이때 가이드봉(4)들의 길이방향은 고정클램프부(3)와 이동클램프부(5)들에 의해 고정되는 제1 파이프(P1)의 길이방향과 평행하다.

또한 가이드봉(4)들에는 히터장착부(7a), (7b)들의 후방 이동범위를 제한하는 제1 이동제한링(41)이 각각 설치된다.

제1 이동제한링(41)은 히터장착부(7)들이 가이드봉(4)을 따라 후방으로 이동될 때 후술되는 제2 이동블록(72)의 후면이 접촉됨으로써 히터장착부(7)의 후방 이동이 제한되도록 한다.

도 7은 도 3의 이동클램프부의 사시도이다.

이동클램프부(5)는 전방에 위치하는 제3 클램프(51)와, 제3 크램프(51)의 후방에 위치하는 제4 클램프(52)와, 제3 클램프(51)와 제4 클램프(52)를 연결시켜주는 연결봉(53)들과, 유압실린더(6a), (6b)들 내에 오일을 공급 또는 배출시켜줌으로써 유압실린더(6a), (6b)들의 유압을 조절하는 유압조절부(54)로 이루어진다.

제3 클램프(51)와 제4 클램프(52)는 상부가 오목한 호 형상으로 형성되는 제3, 제4 하면(511), (521)들과, 하부가 오목한 호 형상으로 형성되며, 하면(511), (521)들의 상부에 위치하는 제3, 제4 상면(512), (522)들과, 하면(511), (521)들의 단부에 설치되는 제3, 제4 체결부(513), (523)들로 이루어진다.

이때 제3 클램프(51)와 제4 클램프(52)는 하면(511), (521)들과 상면(512), (522)들을 통해 내부에 위치하는 제2 파이프(P2)의 외주면을 감싸며, 체결부(513), (523)들을 통해 하면(511), (521)들과 상면(512), (522)들이 서로 분리되지 않도록 고정시켜줌으로써 제2 파이프(P2)가 제3 클램프(51)와 제4 클램프(52)의 내부에 삽입 고정된다.

또한 제3 하면(511)과 제4 하면(521)의 양단부에는 각각 가이드봉(4a), (4b)들이 관통되는 가이드봉 관통공(514), (524)들과 후술되는 유압실린더(6a), (6b))들의 실린더로드(63)들이 관통되는 실린더로드 관통공(515), (525)들이 형성된다.

이때 실린더로드 관통공(515), (525)들은 제2 클램프(32)에 형성된 제1 이동블록 삽입홈(324a), (324b)과 일직선 상에 형성되는 것이 바람직하다.

또한 가이드봉 관통공(514), (524)들은 실린더로드 관통공(515), (525)들보다 하부에 형성되는 것이 바람직하다.

이때 제3 하면(511)에 형성된 가이드봉 관통공(514)들은 후술되는 히터장착부(7)들의 제2 이동블록(72)들이 관통되기 때문에 제4 하면(521)에 형성된 가이드봉 관통공(524)보다 직경이 크게 형성된다.

또한 제3 하면(511)의 전면에는 후술되는 히터장착부(7)들의 제1 이동블록(71)의 후단부가 삽입되는 제1 이동블록 삽입홈(516)들이 형성되며, 이때 제1 이동블록 삽입홈(516)들은 실린더로드 관통공(515)들과 동일한 중심을 가지되, 실린더로드 관통공(515)보다 큰 직경으로 형성된다.

연결봉(53)들은 양단부가 제3 하면(511)의 후면과 제4 하면(521)의 전면에 각각 연결되며, 동일한 길이를 가지기 때문에 제3 클램프(51)와 제4 클램프(52)가 평행하게 이격되어 고정되도록 한다.

유압조절부(54)는 외부의 오일공급원(미도시)과 연결되는 유압호스(541)와, 제3 하면(511)과 제4 하면(521)의 내부에 삽입 설치되는 유압배관(미도시)으로 이루어진다.

이때 유압조절부(54)는 유압호스(541)를 통해 외부의 오일공급원으로부터 오일을 공급받게 되면, 제3 하면(511)과 제4 하면(521)의 내부에 삽입 설치되는 유압배관을 통해 제3 클램프(51)와 제4 클램프(52) 사이에 설치되는 유압실린더(6)들에 오일을 주입한다.

이러한 유압조절부(54)는 내부에 삽입 설치되는 유압배관을 통해 후술되는 유압실린더(6)의 몸체오일공(6122)과 직접 연결되기 때문에 조립과정이 간단해지며, 외부의 충격에 의해 유압배관이 파손되거나 누유되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 구성되는 이동클램프부(5)는 유압조절부(54)를 통해 유압실린더(6)들에 오일이 배출 또는 공급되면, 유압실린더(6)들이 작동됨으로써 고정클램프부(3)의 제2 클램프(32)와 받침대(2)의 이동제한부(23) 사이에서 이동된다.

도 8은 도 3의 유압실린더의 단면사시도이며, 도 9는 도 8의 실린더몸체의 단면도이며, 도 10은 도 8의 실린더헤드의 단면도이다.

유압실린더(6)들은 각각 실린더몸체(61)와, 실린더몸체(61)의 전후방에 삽입 설치되는 실린더헤드(62)와, 실린더몸체(61) 내부에 삽입 설치되는 실린더로드(63)로 이루어진다.

실린더몸체(61)는 도 9에 도시된 바와 같이, 중간몸체(611)와, 중간몸체(611)의 전후방으로 연장 형성되는 연장몸체(612a), (612b)들로 이루어진다.

중간몸체(611)는 중공 원통형상으로 형성되며, 내부에 실린더로드(63)가 삽입된다.

또한 중간몸체(611)의 전후면에는 외측으로 테이퍼면(6111a), (6111b)들이 연장 형성된다.

또한 테이퍼면(6111a), (6111b)들의 단부에는 중공 원통형상의 연장몸체(612a), (612b)들이 연장 형성된다.

이때 테이퍼면(6111a), (6111b)들의 내주면에는 단턱(6112a). (6112b)들이 각각 형성된다.

또한 연장몸체(612a), (612b)들에는 링 형상의 몸체오일홈(6121a), (6121b)들이 각각 형성된다.

또한 연장몸체(612a)에는 전면으로부터 길이방향으로 형성되는 몸체오일공(6122a)이 형성되고, 연장몸체(612b)에는 후면으로부터 길이방향으로 형성되는 몸체오일공(6122b)이 형성된다. 이때 몸체오일공(6122a), (6122b)들은 각각 인접한 몸체오일홈(6121a), (6121b)까지 연장 형성된다.

이러한 실린더몸체(61)는 오일공급원 -> 유압호스(541) -> 유압배관 -> 몸체오일공(6121) -> 몸체오일홈(6121) -> 중간몸체(611)의 과정을 통해 내부로 오일이 공급되며, 역순으로 진행하게 되면 내부의 오일이 배출된다.

또한 실린더몸체(61)는 조립 시, 연장몸체(612a)의 전면과 연장몸체(612b)의 후면이 각각 이동클램프부(5)의 제3 클램프(51)의 후면 및 제4 클램프(52)의 전면과 볼트에 의해 체결 결합된다.

이때 실린더 몸체(61)들은 이동클램프부(5)에 의해 고정되는 제2 파이프(P2)의 중심선과 동일한 높이에서 제2 파이프(P2)의 중심을 기준으로 대칭되게 설치됨으로써 제1 파이프(P1)와 제2 파이프(P2)를 압착 접촉시키는 과정에서 파이프(P1), (P2)들의 상부와 하부에 동일한 힘이 가해지도록 하는 것이 바람직하다.

실린더헤드(62)들은 도 10에 도시된 바와 같이, 원통 형상의 헤드몸체(621)와, 헤드몸체(621)의 전후면을 관통하며, 실린더로드(63)가 관통되는 로드관통공(622)으로 이루어진다.

또한 헤드몸체(621)의 외주면에는 실린더몸체(61)의 연장몸체(612)들에 실린더헤드(62)들이 삽입되었을 때, 연장몸체(612)들에 형성된 몸체오일홈(6121)에 대응되는 위치에 링 형상의 헤드오일홈(6211)이 형성된다.

또한 실린더헤드(62)들에는 헤드오일홈(6211)으로부터 후면까지 연결되는 헤드오일공(6212)들이 형성된다.

또한 헤드몸체(621)의 내주면과 외주면에는 패킹(64)이 삽입되는 패킹삽입홈(6213), (6214)들이 각각 형성된다.

이러한 실린더헤드(62a), (62b)들은 조립 시, 연장몸체(612a), (612b)들에 각각 삽입되어 후면이 단턱(6112a), (6112b)들과 접촉되며, 전면이 제3 클램프(51)의 후면 및 제4 클램프(52)의 전면에 의해 압착됨으로써 고정 설치된다.

실린더로드(63)는 도 8에 도시된 바와 같이, 봉 형상으로 형성되는 로드몸체(631)와, 로드몸체(631)의 직경방향 외측으로 돌출 형성되는 피스톤(632)으로 이루어진다.

이때 피스톤(632)의 외주면에는 패킹(64)들이 삽입되는 패킹삽입홈(6321)들이 형성된다.

이러한 실린더로드(63)는 조립 시, 로드몸체(631)가 실린더헤드(62a), (62b)들의 로드관통공(622)들에 관통 설치되며, 이때 피스톤(632)이 실린더헤드(62a), (62b)들의 사이에 설치되도록 한다.

또한 실린더로드(63)는 양단부가 각각 제2 클램프(32)의 제2 하면(312)의 후면과, 받침대(2)의 이동제한부(23)의 전면에 각각 결합되어 고정 설치된다.

이와 같이 구성되는 유압실린더(6)는 이동클램프부(5)의 유압조절부(54)를 통해 오일이 배출 또는 공급되면 고정 설치되어 있는 실린더로드(63)의 피스톤(632)의 전후면을 경계로 실린더몸체(61) 내부의 압력이 변화됨으로써 실린더몸체(61)가 전후방으로 이동되며, 이로 인해 실린더몸체(61)와 결합 되어있는 이동클램프부(5)도 함께 이동하게 된다.

이러한 유압실린더(6)는 1) 실린더헤드(62a), (62b)들이 별도의 볼트결합부 등이 없이 실린더몸체(61)에 삽입 설치되며, 각각 단턱(6112a)과 제2 클램프(32)의 후면, 단턱(6112b)와 제3 클램프(51)의 전면에 의해 압착 접촉되어 고정되기 때문에 실린더몸체와 실린더헤드가 볼트에 의해 결합되는 종래의 유압실린더들보다 길이가 짧아지며, 2) 실린더몸체(61)의 몸체오일공(6121)을 통해 유입된 오일이 실린더헤드(62)에 형성된 헤드오일공(6211)을 통해 중간몸체(611) 내부로 유입됨으로써 실린더헤드(62)의 후면과 실린더로드(63)의 피스톤(632)의 전면 또는 후면이 맞닿아 있는 상태에서도 유압조절부(54)를 통해 오일을 공급하게되면 피스톤(632)의 전면 또는 후면을 가압해 줄 수 있기 때문에 실린더헤드와 피스톤 사이에 공간이 필요한 종래의 유압실린더들보다 길이가 짧아진다.

도 11은 도 3의 히터장착부의 분해사시도이다.

히터장착부(7a), (7b)들은 실린더로드(63)를 따라 이동 가능하게 설치되는 제1 이동블록(71)과, 가이드봉(4)을 따라 이동 가능하게 설치되는 제2 이동블록(72)과, 제1 이동블록(71)과 제2 이동블록(73)을 결합시켜주는 제1, 제2 결합부(73a), (73b)들로 이루어진다.

제1 이동블록(71)은 중공 원통 형상으로 형성되며, 외주면에 결합부(73)들이 삽입되는 링 형상의 제1 결합부 삽입홈(711)이 형성된다.

또한 제1 이동블록(71)은 조립 시, 제2 클램프(32)와 체3 클램프(51) 사이에 설치된다.

이때 제1 이동블록(71)의 내경은 실린더로드(63)의 로드몸체(631)의 외경보다 크도록 함으로써 히터 또는 면취기 등이 히터장착부(7)에 장착되었을 때 가해지는 하중이 실린더로드(63)로 직접 전달되어 실린더로드(63)가 휘어지거나 파손되는 것을 방지한다.

제2 이동블록(72)은 중공 원통 형상으로 형성되며, 전방에 결합부(73)들이 삽입되는 링 형상의 제2 결합부 삽입홈(721)이 형성된다.

또한 제2 이동블록(72)의 후단부에 인접한 위치에는 제2 이동블록(72)보다 큰 외경을 가지는 제2 이동제한링(722)이 설치된다.

이때 제2 이동블록(72)은 제3 클램프(51)의 가이드봉 관통공(514)을 관통하도록 설치되며, 제2 결합부 삽입홈(721)이 제3 클램프(51)의 전면에 위치하며, 제2 이동제한링(722)이 제3 클램프(51)의 후면에 위치하도록 설치된다.

제2 이동제한링(722)은 히터장착부(7)가 가이드봉(4) 및 실린더로드(63)를 따라 전방으로 이동될 때 제3 클램프(51)의 후면과 접촉됨으로써 히터장착부(7)의 전방 이동이 제한되도록 한다.

결합부(73)들은 막대형상의 판재로 형성되며, 제1 이동블록(71)의 제1 결합부 삽입홈(711) 및 제2 이동블록(72)의 제2 결합부 삽입홈(721)과 대응되는 위치에 반원 형상의 제1, 제2 이동블록 결합홈(731), (732)들이 각각 형성된다.

또한 결합부(73)들은 제1 이동블록(71)의 제1 결합부 삽입홈(711) 및 제2 이동블록(72)의 제2 결합부 삽입홈(721)에 삽입 설치된다. 이때 결합부(73)들은 제1 결합부 삽입홈(711)의 외주면과 제1 이동블록 결합홈(731)의 내주면이 접촉되며, 제2 결합부 삽입홈(721)의 외주면과 제2 이동블록 결합홈(732)의 내주면이 접촉된다.

또한 제1 결합부(73a)와 제2 결합부(73b)는 볼트체결에 의해 결합됨으로써 제1 이동블록(71)과 제2 이동블록(72)이 함께 이동되도록 한다.

이때 결합부(73)들의 형상은 후술되는 히터(8)의 걸림부(82)들에 형성된 삽입홈(821)에 대응되는 형상으로 형성됨으로써 히터(8)에 형성된 삽입홈(821)에 결합부(73)들이 삽입되어 히터(8)가 히터장착부(7)들에 장착되도록 한다.

이와 같이 구성되는 히터장착부(7)들은 상부에 위치하는 제1 이동블록(72)에 형성된 중공의 직경이 실린더로드(63)의 직경보다 크게 형성되기 때문에 결합부(73)의 상부에 설치되는 히터 또는 면취기 등의 하중이 실런더로드(63)들에 의해 지지되지 않고, 가이드봉(4)들에 의해 지지됨으로써 히터 또는 면취기 등의 하중에 의해 실린더로드(63)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

또한 제1 이동블록(71)은 이동클램프부(5)가 전방으로 이동될 때 전단부와 후단부가 각각 고정클램프부(3)의 제2 클램프(32) 및 이동클램프부(5)의 제3 클램프(51)에 형성된 제1 이동블록 삽입홈(324), (516)들에 삽입됨으로써 이동클램프부(5)와 고정클램프부(3) 사이의 거리가 제1 이동블록(71)의 길이방향 길이에 의해 제한되는 것을 방지한다.

또한 히터장착부(7)들은 파이프(P1), (P2)들을 열융착시키기 위해 후술되는 히터(8)로 파이프(P1), (P2)들을 가열하는 과정에서 고정클램프부(3) 또는 이동클램프부(5)에 고정된 파이프(P1), (P2)들 중 하나의 파이프가 히터(8)에 붙었을 때 이동범위가 제한되는 특징을 이용하여 히터(8)에 붙은 파이프를 원활하게 분리시킬 수 있다.

도 12는 도 11의 히터장착부에 장착되는 히터의 사시도이다.

히터(8)는 내부에 열선이 설치되어 양면에 접촉되는 제1 파이프(P1)와 제2 파이프(P2)를 가열시키는 원판 형상의 히터판(81)과, 히터판(81)의 양측면에 형성되는 걸림부(82a), (82b)들과, 히터판(81)의 상부에 설치되는 손잡이(83)로 이루어진다.

걸림부(82a), (82b)들은 각각 히터장착부(7a), (7b)들의 결합부(73)들이 삽입되는 삽입홈(821)이 형성된다.

이때 걸림부(82a), (82b)들에 형성되는 삽입홈(821)들은 각각 히터장착부(7)들의 결합부(73a), (73b)들과 대응되는 형상으로 형성되기 때문에 히터(8)를 히터장착부(7)들에 장착시켰을 때 히터(8)가 히터장착부(7)로부터 분리되는 것을 방지한다.

도 13은 클램프들을 통해 파이프들을 고정시킨 후 히터를 통해 단부를 가열하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

도 13의 (a)는 고정클램프부(3)와 이동클램프부(5)를 통해 파이프(P1), (P2)들을 각각 고정시키며 히터장착부(7)에 히터(8)를 장착시킨 상태이고, 도 13의 (b)는 유압실린더(6)를 통해 이동클램프부(5)를 전방으로 이동시켜 고정클램프부(3)와 이동클램프부(5)에 고정된 파이프(P1), (P2)들의 단부를 히터(8)와 접촉시킨 상태이다.

파이프 클램핑 장치(1)는 도 13의 (a)와 같이 제1 파이프(P1)를 고정클램프부(3)에, 제2 파이프(P2)를 이동클램프부(5)에 고정시키며 히터장착부(7)에 히터(8)를 장착시킨 상태에서 유압실린더(6)들을 통해 이동클램프부(5)를 전방으로 이동시킴으로써 도 13의 (b)와 같이 제1 파이프(P1) 및 제2 파이프(P2)의 단부를 히터(8)와 접촉시켜 파이프(P1), (P2)들의 단부를 가열시킨다.

또한 파이프 클램핑 장치(1)는 히터(8)를 통해 가열된 파이프(P1), (P2)들의 단부가 용융되면, 히터(8)를 제거한 후 유압실린더(6)들을 통해 파이프(P1), (P2)들의 단부를 압착하게 되면 파이프(P1), (P2)들이 융착결합된다.

이때 파이프 클램핑 장치(1)는 히터(8)를 통해 파이프(P1), (P2)들의 단부를 가열하는 과정에서 히터(8)에 파이프(P1), (P2)들의 단부가 히터(8)로부터 떨어지지 않고 붙어있는 상황이 빈번하게 발생하게 된다.

도 14는 고정클램프부에 고정된 파이프의 단부가 히터에 붙었을 때 파이프와 히터를 분리시키는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

도 14의 (a)는 유압실린더(6)를 통해 이동클램프부(5)를 후방이동시켜 제3 클램프(51)의 후면이 제2 이동제한링(722)과 접촉된 상태이고, 도 14의 (b)는 도 13의 (a)의 상태에서 유압실린더(6)를 통해 이동클램프부(5)를 후방으로 가압하여 고정클램프부(3)에 고정된 제1 파이프(P1)를 히터(8)와 분리시킨 상태이다.

본 발명의 파이프 클램핑 장치(1)는 제1 파이프(P1)와 히터(8)가 붙었을 경우, 도 14의 (a)와 같이 이동클램프부(5)를 유압실린더(6)를 통해 후방으로 이동시키게 되면, 제3 클램프(51)의 후면과 히터장착부(7)의 제2 이동제한링(722)가 접촉되며, 이때 히터장착부(7)가 히터(8)와 결합되어 있기 때문에 이동클램프부(5)가 제2 이동제한링(722)과 접촉된 상태에서 후방으로 이동하게 되면, 제2 이동제한링(722) 및 제2 이동제한링(722)과 결합되어 있는 히터장착부(7) 또한 후방으로 가압된다.

이때 히터(8)는 히터장착부(7)에 장착되어 있기 때문에 이동클램프부(5)가 후방으로 이동될 때 함께 후방으로 가압되며, 이러한 상태를 유지하게 되면 도 14의 (b)와 같이 고정클램프부(3)에 고정되어 있는 제1 파이프(P1)와 히터(8)가 분리된다.

도 15는 이동클램프부에 고정된 파이프의 단부가 히터에 붙었을 때 파이프와 히터를 분리시키는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

도 15의 (a)는 유압실린더(6)를 통해 이동클램프부(5)를 후방이동시켜 히터장착부(7)의 제2 이동블록(72)의 후단부가 가이드봉(4)의 제1 이동제한링(41)과 접촉된 상태이고, 도 15의 (b)는 도 15의 (a)의 상태에서 유압실린더(6)를 통해 이동클램프부(5)를 후방으로 가압하여 제2 파이프(P2)와 히터(8)를 분리시킨 상태이다.

본 발명의 파이프 클램핑 장치(1)는 제2 파이프(P2)와 히터(8)가 붙었을 경우, 도 15의 (a)와 같이 이동클램프부(5)를 유압실린더(6)를 통해 후방으로 이동시키게 되면, 히터장착부(7)의 제2 이동블록(72)의 후단부가 가이드봉(4)의 제1 이동제한링(41)과 접촉됨으로써 히터장착부(7)의 이동이 제한된다.

이때 히터(8)는 히터장착부(7)에 장착되어 히터장착부(7)와 함께 이동이 제한된 상태이고, 제2 파이프(P2)는 이동클램프부(5)가 후방으로 이동될 때 후방으로 가압되기 때문에 도 13의 (b)와 같이 히터장착부(7)에 고정되어 있는 히터(8)와 제2 파이프(P2)가 분리된다.

이와 같이 구성되는 파이프 클램핑 장치(1)는 파이프(P1), (P2)들의 단부를 히터(8)를 통해 가열시키는 과정에서 파이프(P1), (P2)들의 단부가 히터(8)에 붙게 되어도 유압실린더(6)를 통해 이동클램프부(5)를 후방으로 이동시키게 되면 파이프(P1), (P2)들 중 히터(8)와 붙어있는 파이프의 단부가 원활하게 분리된다.

1 : 파이프 클램핑 장치
2 : 받침대
21 : 제1 받침대 22 : 제2 받침대
23 : 이동제한부
3 : 고정클램프부
31 : 제1 클램프 32 : 제2 클램프
33 : 연결봉
4 : 가이드봉
41 : 제1 이동제한링
5 : 이동클램프부
51 : 제3 클램프 52 : 제4 클램프
53 : 연결봉
6 : 유압실린더
61 : 실린더몸체 62 : 실린더헤드
63 : 실린더로드
7 : 히터장착부
71 : 제1 이동블록 72 : 제2 이동블록
73 : 결합부
8 : 히터
81 : 히터판 82 : 걸림부
83 : 손잡이

Claims (4)

1. 받침대;
   상기 받침대의 일측에 설치되며 제1 파이프를 고정하는 클램프들이 설치되는 고정클램프부;
   일측부가 상기 고정클램프부에 결합되어 상기 제1 파이프와 평행하게 설치되는 가이드봉들;
   상기 가이드봉들을 따라 이동 가능하게 설치되며 상기 제1 파이프와 융착되는 제2 파이프를 고정하는 클램프들이 설치되는 이동클램프부;
   일측부가 상기 제1 파이프와 상기 제2 파이프의 중심선과 동일한 높이에서 상기 고정클램프부에 고정 설치되는 실린더로드와 상기 실린더로드를 따라 평행이동되는 실린더몸체로 이루어지는 유압실린더들;
   상기 제1 파이프의 융착면과 상기 제2 파이프의 융착면을 가열시키는 히터를 장착시키며, 상기 고정클램프부와 상기 이동클램프부의 사이에서 상기 실린더로드를 따라 이동 가능하게 설치되는 히터장착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 클램핑 장치.
2. 청구항 제1항에 있어서, 상기 히터장착부들은
   상기 고정클램프부와 상기 이동클램프부 사이에서 상기 실린더로드에 이동 가능하게 설치되는 중공 원통 형상의 제1 이동블록;
   상기 고정클램프부와 인접한 상기 이동클램프부의 클램프에 관통 설치되며, 상기 가이드봉에 이동 가능하게 설치되는 중공 원통 형상의 제2 이동블록;
   상기 제1 이동블록과 상기 제2 이동블록을 결합시켜줌으로써 상기 제1 이동블록과 상기 제2 이동블록이 함께 이동되도록 하는 결합부를 포함하고,
   상기 제1 이동블록의 내경은 상기 실린더로드의 외경보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 파이프 클램핑 장치.
3. 청구항 제2항에 있어서, 상기 가이드봉들은
   상기 제2 이동블록의 후방이동을 제한하는 제1 이동제한링을 포함하고,
   상기 제2 이동블록은
   후단부에 인접한 위치에 설치되는 제2 이동제한링을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 클램핑 장치.
4. 청구항 제3항에 있어서, 상기 고정클램프부와 상기 이동클램프부는
   서로 인접한 위치에 설치된 클램프들에 상기 제1 이동블록의 전단부와 후단부가 삽입되는 제1 이동블록 삽입홈들이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 파이프 클램핑 장치.

Images