KR102163535B1 - 파이프의 단부를 가공하기 위한 프로세싱 기계 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프의 단부면을 평탄화하기 위한 프로세싱 기계 및 방법에 관한 것이다. 그리므로, 파이프의 단부면들을 기계가공하기 위한 공지된 방법들은 원하는 표면 품질을 단지 큰 비용으로 이용가능하게 하기 때문에 불리한 것으로 판명되었다. 그러므로, 본 발명은 마감된 파이프의 단부면을 개선된 품질로 프로세싱할 수 있는 것을 이용가능한 프로세싱 기계 및 방법을 제작하는 문제점을 가진다. 이를 위해, 본 발명은 프로세싱될 파이프용의 클램핑 디바이스로 파이프의 단부면을 평탄화하기 위한 프로세싱 기계를 제안하고, 상기 프로세싱 기계는 평탄화 공구를 구비하는 공구 홀더를 포함함으로써, 공구 홀더는 모터에 의해 구동되어 회전 축선을 중심으로 회전할 수 있고, 그럼으로써 공구 홀더는 회전 축선을 중심으로 회전할 수 있도록 모터에 의해 구동되며, 그럼으로써 클램핑 디바이스 및 공구 홀더는 모터에 의해 구동되어 공구 홀더의 회전 축선에 평행한 방향으로 서로를 향해 이동할 수 있고, 그럼으로써 프로세싱 기계가 냉각 디바이스를 포함하고, 상기 냉각 디바이스는 냉각 디바이스의 작동 동안 액체 및/또는 고체 이산화탄소의 도움으로 프로세싱될 파이프 및/또는 평탄화 공구를 냉각시킥도록 배치된다.

Description

파이프의 단부를 가공하기 위한 프로세싱 기계 및 방법{PROCESSING MACHINE AND METHOD FOR WORKING THE END OF A PIPE}

본 발명은 파이프의 단부면을 평탄화 (planing) 하기 위한 프로세싱 기계 및 방법에 관한 것이다.

특히 롤링 (rolling) 및 인출 (drawing) 에 의한 파이프들의 제조 시에, 마감된 파이프들이 어떤 시점에서 길이로 절삭되어야 한다. 이런 파이프들의 길이로의 절삭은 절단 (parting-off) 으로서 일반적으로 지칭된다. 파이프를 절단할 때, 파이프는 2 개의 파이프 섹션들로 분할된다.

많은 응용들에 대하여, 각각의 마감된 길이로의 절삭 (cut-to-length) 파이프 섹션의 단부면들이 높은 표면 품질 및 평탄성 (planeness) 을 가지는 것이 요구된다. 파이프의 단부면들의 표면 품질, 특히 평탄성에 대한 특별한 요건들은 이러한 파이프 섹션들에 대해 설정되고, 상기 파이프 섹션들은 이후에 궤도 용접에 의해 서로 연결되어야 한다.

그러므로, 마감된 롤링 또는 인출 후, 즉 요구된 명목상의 사이즈까지의 내부 및/또는 외부 직경(들)의 감소 후, 파이프들은 제 1 기계에서 먼저 롤링 밀의 외부에서 절단된 후, 파이프들의 단부 또는 단부면들은 후속하여 기계가공되는 것이 공지되어 있다.

공지된 방법들은 이들이 단부면들의 요구되는 표면 품질을 고비용으로만 이용가능하게 하기 때문에 불리한 것으로 판명된다.

대조적으로, 본 발명의 목적은 마감된 파이프의 단부면을 개선된 품질로 기계가공할 수 있는 프로세싱 기계 및 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 본 발명에 따라 프로세싱될 파이프용 클램핑 디바이스로 파이프의 단부면을 평탄화하기 위하여 프로세싱 기계에 의해 달성되고, 상기 프로세싱 기계는 평탄화 공구를 구비하는 공구 홀더를 포함하고, 그럼으로써 공구 홀더는 모터에 의해 구동되어 회전 축선을 중심으로 회전할 수 있고, 그럼으로써 클램핑 디바이스 및 공구 홀더는 공구 홀더의 회전 축선에 평행한 방향으로 서로를 향해 모터에 의해 구동되어 이동될 수 있고, 그럼으로써 프로세싱 기계는 냉각 디바이스를 포함하고, 상기 냉각 디바이스는 냉각 디바이스의 작동 동안 액체 및/또는 고체 이산화탄소의 도움으로 냉각 디바이스가 프로세싱될 파이프 및/또는 평탄화 공구를 냉각시키도록 배치된다.

액체 또는 고체 이산화탄소 (CO₂) 를 이용하여 공구와 작업편, 즉 파이프 사이의 맞물림 영역을 냉각시키는 것은 윤활을 또한 초래하고 상기 윤활은 이러한 방식으로 프로세싱되는 파이프의 단부면의 최적화된 표면 품질을 야기한다는 점은 놀라운 것이다. 그러므로, 실시형태에서, CO₂ 에 더하여 추가의 윤활제를 공급할 필요가 없다.

일 실시형태에서, 냉각 디바이스는 이산화탄소용의 적어도 하나의 노즐을 포함하고, 그럼으로써 노즐은 냉각 디바이스의 작동 동안 이산화탄소가 노즐로부터 파이프를 향해 또는 평탄화 공구를 향해, 그러나 바람직하게는 파이프를 향해 마찬가지로 평탄화 공구를 향해 유동하도록 배치된다.

본 명세서에서 이산화탄소가 파이프와 평탄화 공구 사이의 맞물림 부근에서 노즐로부터 파이프를 향해 유동하도록 노즐이 배치되는 경우, 이는 유리하다.

액체 또는 고체 질소를 이용가능하게 하기 위하여, 냉각 디바이스는 라인을 통해 노즐에 연결되는 액체 이산화탄소용 저장소를 유리하게는 추가로 포함한다.

노즐로부터 의도적인 방식으로 이산화탄소를 방출하기 위하여, 냉각 디바이스는 일 실시형태에서 라인에 의해 노즐에 또한 연결되는 압축 공기를 생성하기 위한 디바이스를 포함한다.

일 실시형태에서, 액체 이산화탄소 대신에 고체 이산화탄소를 이용하여 냉각이 일어나면, 프로세싱 기계의 작동 동안 드라이 아이스 스노우 형태의 고체 이산화탄소가 액체 이산화탄소로부터 노즐에서 생성되도록 노즐이 디자인되는 경우, 이는 유리하다.

고체 이산화탄소를 이용한 이러한 냉각 유형은, 드라이 아이스 스노우를 이용한 작업편 또는 공구의 분무가, 작업편 또는 공구에 대한 액체 질소 유동을 가지는 것 보다 더 효과적인 냉각을 가능하게 한다. 냉각될 파이프와 액체 이산화탄소 사이의 기체 이산화탄소로 인한 절연 (라이덴프로스트 효과) 은 회피된다.

고체 이산화탄소 또는 드라이 아이스를 생성하기 위하여, 냉각 디바이스가 이산화탄소용의 적어도 하나의 노즐을 포함하고, 그럼으로써 노즐이 팽창 챔버를 구비하고, 드라이 아이스가 생성되는 그러한 방식으로 액체 이산화탄소가 팽창 챔버 내에서 팽창될 수 있도록 팽창 챔버가 배치되는 경우, 이는 유리하다.

게다가, 일 실시형태에서, 냉각 디바이스가 라인을 통해 노즐에 연결되는 압축 공기를 생성하기 위한 디바이스를 포함한다. 그럼으로써, 팽창 챔버 내에서 생성된 드라이 아이스가 압축 공기의 도움으로 노즐로부터 충전될 수 있도록 라인의 단부가 노즐에 배치된다면, 이는 의미있다.

다른 실시형태에서, 프로세싱 기계는 프로세싱될 파이프의 단부면을 위한 정지부를 가진다. 이런 방식으로, 클램핑 디바이스로 도입되는 파이프의 그리고 이러한 파이프의 단부면의 정확한 위치선정은 이용가능해 질 수 있다. 그 후, 단부면용 정지부가 작업편, 즉 프로세싱될 파이프의 단부면에서 평단화 공구의 전진을 위한 기준을 바람직하게는 형성한다.

본 발명의 실시형태에서, 정지부는 제 1 위치로부터 제 2 위치로 공구 홀더의 회전 축선에 실질적으로 수직한 방향으로 모터에 의해 구동되어 이동될 수 있고, 그럼으로써 정지부는 정지부가 프로세싱될 파이프의 단부면과 맞물리게 될 수 있도록 제 1 위치에 배치되고, 정지부는 정지부가 프로세싱될 파이프의 단부면을 해제 (free) 하도록 제 2 위치에 배치된다.

이런 방식으로, 단부면은 공구를 이용하여 단부면의 제거를 방지하거나 제한하는 정지부 없이 평탄화 공구로 밀링 오프 (milled off) 될 수 있다.

기계의 작동 동안 공구 홀더의 회전 축선은 프로세싱될 파이프의 대칭 축선과 바람직하게는 일치한다는 것이 이해된다. 이를 위해, 특히 클램핑 디바이스는 클램핑 디바이스의 대칭 축선이 공구 홀더의 회전 축선과 일치하는 그러한 방식으로 클램핑 디바이스가 프로세싱될 파이프를 클램핑하도록 배치된다.

회전 축선에 평행하거나 수직하는 방향들이 본 출원에서 논의된다면, 이는 프로세싱될 파이프의 대칭 축선에 수직하거나 평행한 방향들과 동일한 의미를 가진다는 것이 이해된다. 게다가, 회전 축선에 평행하거나 수직하는 방향들이 본 출원의 의미에서 논의되는 경우, 평행한 방향 또는 수직한 방향으로부터의 편차들은 파이프의 기계가공에 요구되는 공차들의 틀 내에서 가능하다는 것이 이해된다.

본 발명의 프로세싱 기계의 기능성뿐만 아니라 그의 선택적인 특징부들을 더 잘 이해할 수 있도록, 기계는 프로세싱 기계로 실행될 수 있는 본 발명의 방법을 참조하여 설명된다.

또한, 전술한 문제점은 파이프의 단부면을 평탄화하기 위한 방법에 의해 해결되고, 상기 방법은, 파이프를 클램핑 디바이스로 클램핑하는 단계, 평탄화 공구를 프로세싱될 파이프의 대칭 축선과 일치하는 회전 축선을 중심으로 회전시키는 단계, 파이프 섹션 및 평탄화 공구를 서로를 향해 회전 축선에 평행한 방향으로 서로에 대해 이동시키는 단계, 평탄화 공구를 파이프의 단부면과 맞물리게 하는 단계, 및 파이프의 단부면을 평탄화하는 방법을 포함하고, 평탄화 공구와 파이프의 단부면 사이의 맞물림 동안, 프로세싱될 파이프 및/또는 평탄화 공구는 액체 및/또는 고체 이산화탄소로 냉각되는 것을 특징으로 한다.

일 실시형태에서, 클램핑 디바이스는 회전 축선에 평행한 방향으로 모터에 의해 구동되어 이동될 수 있어서, 프로세싱될 파이프 및 평탄화 공구는 공구 홀더 그 자체가 축선 방향으로 전진하지 않으면서 축선 방향, 즉 공구 홀더의 회전 축선에 평행한 방향으로 비교상의 전진 이동을 할 수 있다.

회전 축선에 평행한 방향으로 클램핑 디바이스의 모터 드라이브에 대해 추가로 또는 대안으로, 평탄화 공구를 구비하는 공구 홀더는 회전 축선에 평행한 방향으로 선형 이동을 위한 드라이브를 또한 포함한다.

따라서, 본 출원에 따라, 표현 "회전 축선에 평행한 방향으로 파이프의 단부면을 향한 평탄화 공구의 전진" 이 사용되면, 그 때 이러한 전진은 회전 축선에 평행한 공구 홀더의 모터 드라이브에 의해 또는 회전 축선에 평행한 프로세싱될 파이프의 이동에 의해 야기될 수 있다.

파이프의 단부면을 평탄화하기 위하여, 평탄화 공구는 회전 축선을 중심으로 회전되고, 동시에 파이프의 단부면을 향해 회전 축선에 평행한 방향으로 전진된다. 평탄화 공구는 단부면과 맞물리게 되고 파이프의 단부면은 평탄화된다.

단부면의 평탄화에 더하여, 공구 홀더에 수용된 평탄화 공구는 단부면을 챔퍼링하는 역할을 할 수 있다.

본 발명의 실시형태에서, 평탄화 공구는 절삭 플레이트 또는 절삭 인서트, 바람직하게는 규정된 절삭날로 기계가공을 위한 인덱서블 절삭 플레이트이다.

이를 위해, 일 실시형태에서, 평탄화 공구는 상부 표면 및 하부 표면 및 상부 표면과 하부 표면 사이에서 연장하는 측 표면들을 포함한다. 하부 표면은 접촉 표면의 역할을 하고 또한 탑재된 상태에서 공구 홀더의 상응하는 표면과 맞물린다. 측 표면과 상부 표면 사이의 두 개의 대향하는 날들은 이러한 절삭 공구의 절삭날들을 형성한다. 공구는, 작업편과의 평탄화 공구의 맞물림 동안, 상부 표면이 공구의 기계가공 표면을 형성하도록 공구 홀더에 수용된다. 일 실시형태에서, 상부 표면 또는 기계가공 표면은 오목하게 만곡된다.

본 발명의 일 실시형태에서, 프로세싱 기계는 컨트롤을 추가로 포함하고, 그럼으로써 컨트롤은 컨트롤이 이하의 단계들을 실행하는 그러한 방식으로 컨트롤이 프로세싱 기계의 작동을 제어하도록 배치된다: 공구 홀더를 회전 축선을 중심으로 회전시키는 단계, 공구 홀더와 클램핑 디바이스 사이의 상대적인 동작이 파이프의 단부면을 평탄화하기 위해 회전 축선에 평행한 방향으로 발생하는 단계. 요컨대, 컨트롤은 그러므로 컨트롤이 본 발명에 따라 실행되는 그러한 방식으로 컨트롤이 작동 동안 프로세싱 기계를 제어하도록 배치된다.

변형예에서, 파이프의 단부면을 평탄화하기 위한 프로세싱 기계는 프로세싱될 파이프용의 제 1 클램핑 디바이스, 프로세싱될 파이프용의 제 2 클램핑 디바이스, 절단 공구를 구비하는 제 1 공구 홀더 및 평탄화 공구를 구비하는 제 2 공구홀더를 포함하고, 그럼으로써 모터에 의해 구동된 제 1 공구 홀더 및 제 2 공구 홀더는 회전 축선을 중심으로 회전할 수 있고, 그럼으로써 적어도 제 1 클램핑 디바이스 또는 제 2 클램핑 디바이스는 제 1 공구 홀더 및 제 2 공구 홀더의 회전 축선에 평행한 방향으로 모터에 의해 구동되어 이동됨으로써, 제 1 공구 홀더 및 제 2 공구 홀더는 회전 축선에 평행한 방향으로 모터에 의해 구동되어 전진될 수 있고, 그리고 제 1 공구 홀더 및 제 2 공구 홀더는 제 1 클램핑 디바이스와 제 2 클램핑 디바이스 사이에서 제 1 공구 홀더 및 제 2 공구 홀더 내에 수용된 공구들이 프로세싱될 파이프와 맞물리게 될 수 있도록 배치된다.

프로세싱 기계는 파이프의 단부면을 평탄화할 뿐만 아니라 동일한 기계로 파이프를 절단할 수 있도록 디자인되고, 그럼으로써 이러한 기계는 일 실시형태에서 롤링 밀 또는 인출 밀에 통합될 수 있다.

본 발명의 이러한 디자인의 기능성을 더 잘 이해할 수 있도록, 이는 프로세싱 기계로 실행될 수 있는 본 발명의 방법의 실시형태를 이용하여 설명된다. 방법은 추가의 단계들을 포함한다: 파이프의 제 1 파이프 섹션을 제 1 클램핑 디바이스로 클램핑하는 단계, 파이프의 제 2 파이프 섹션을 제 2 클램핑 디바이스로 클램핑하는 단계, 절단 공구를 프로세싱될 파이프의 대칭 축선과 일치하는 회전 축선을 중심으로 회전시키는 단계, 제 1 클램핑 디바이스와 제 2 클램핑 디바이스 사이의 절단 공구를 파이프를 향해 대칭 축선에 수직한 방향으로 전진시키는 단계, 제 1 파이프 섹션과 제 2 파이프 섹션이 형성되도록 절단 공구를 파이프와 맞물리게 하여 파이프를 절단하는 단계, 절단된 파이프의 제 1 파이프 섹션 및 제 2 파이프 섹션을 서로로부터 분리하여 이동시키는 단계, 평탄화 공구를 회전 축선을 중심으로 회전시키는 단계, 제 1 파이프 섹션과 평탄화 공구를 서로를 향해 회전 축선에 평행한 방향으로 서로에 대해 이동시키는 단계, 평탄화 공구를 제 1 파이프 섹션의 단부면과 맞물리게 하여 제 1 파이프 섹션의 단부면을 평탄화 하는 단계, 제 2 파이프 섹션과 평탄화 공구를 서로를 향해 회전 축선에 평행한 방향으로 서로에 대해 이동시키는 단계, 및 평탄화 공구를 제 2 파이프 섹션의 단부면과 맞물리게 하여 제 2 파이프 섹션의 단부면을 평탄화하는 단계.

본 발명에 대해 제 1 파이프 섹션의 단부면의 평탄화나 제 2 파이프 섹션의 단부면의 평탄화가 먼저 일어나거나, 아니면 양자의 제 1 파이프 섹션과 제 2 파이프 섹션의 단부면들이 동시에 평탄화되는 지의 여부는 중요하지 않다.

프로세싱 기계의 작동 동안, 제 1 공구 홀더에서 수용된 절단 공구는 회전 축선을 중심으로 회전되고, 동시에 회전 축선에 수직한 방향으로, 즉 방사상 방향으로 절단될 파이프를 향해 전진된다. 이 때에, 절단 공구는 파이프와 맞물리고, 파이프는 절단되며, 즉 주변으로 분리된다. 파이프의 분리는 서로 무관한 두 개의 파이프 섹션들을 생산하고, 두 개의 파이프 섹션들 중 제 1 파이프 섹션은 제 1 클램핑 디바이스에서 클램핑되고 제 2 파이프 섹션은 제 2 클램핑 디바이스에서 클램핑된다.

절단 후에, 두 개의 파이프 섹션들은 평탄화 공구를 도입시키기 위해 파이프 섹션들의 단부면들 사이에 충분한 공간이 형성되도록 두 개의 클램핑 디바이스들 사이의 거리를 변경함으로써 서로로부터 멀리 인출된다.

두 개의 파이프 섹션들의 단부면들을 평탄화하기 위하여, 평탄화 공구는 회전 축선을 중심으로 회전되고 동시에 선택적으로 제 1 파이프 섹션 또는 제 2 파이프 섹션의 단부면을 향해 회전 축선에 평행한 방향 또는, 그럼에도 불구하고 동시에 제 1 파이프 섹션 및 제 2 파이프 섹션의 단부면들로 회전 축선에 평행한 방향으로 전진된다. 그럼으로써, 평탄화 공구는 단부면들과 맞물리게 되고, 파이프 섹션들의 단부면들은 평탄화된다.

예를 들어, 본 발명의 의미에서 절단 공구는 규정된 절삭날로 기계가공하기 위한 절삭 플레이트 또는 절삭 인서트이다. 특히, 선삭 공구는 절단 공구로서 적합하다.

특히, 두 개의 절삭날들을 구비하는 전술한 평탄화 공구는 절단된 파이프의 두 개의 파이프 섹션들의 대향하는 단부면들을 제 2 공구 홀더에 수용된 하나의 그리고 동일한 평탄화 공구로 프로세싱할 수 있다.

본 발명에 대한 응용의 다른 이점들, 특징들 및 가능성들은 이하의 상세한 설명의 실시형태 및 관련된 도면들로부터 명백해진다.

도 1 은 파이프가 취해지지 않은 본 발명에 따른 프로세싱 기계의 실시형태의 개략적인 측단면도를 도시한다.
도 2 는 파이프가 취해진 도 1 의 프로세싱 기계의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 3 은 정지부가 연장된 도 1 및 도 2 의 프로세싱 기계의 계략적인 단면도를 도시한다.
도 4 는 평탄화 공구와 파이프가 맞물린 도 1 내지 도 3 의 프로세싱 기계의 계략적인 단면도를 도시한다.
도 5 는 공구가 후퇴된 도 1 내지 도 4 의 프로세싱 기계의 계략적인 단면도를 도시한다.
도 6 은 프로세싱된 파이프가 연장된 도 1 내지 도 4 의 프로세싱 기계의 개략적인 단면도를 도시한다.
도 7 은 평탄화 공구의 실시형태의 사시도를 도시한다.

도면들에서는, 동일한 참조 번호들이 동일한 요소들을 표기한다.

도 1 은 본 발명에 따른 프로세싱 기계 (1) 의 실시형태를 개략적인 측단면도로 도시한다. 기계 (1) 의 별개의 구성 요소들은 분명하게 인지될 수 있다. 프로세싱 기계는 프로세싱될 파이프 (도 1 에는 도시되지 않음) 용 클램핑 디바이스로서 클램핑 실린더 (2) 를 포함한다. 클램핑 실린더 (2) 는 외측 주변에서 파이프를 파지하여, 실질적으로 파이프의 방사상 방향으로 힘을 가한다. 게다가, 기계에는 평탄화 공구 (4) 가 수용되는 공구 홀더 (3) 가 제공된다. 공구 홀더 (3) 는 평탄화 공구 (4) 가 회전 축선 (6) 을 중심으로 회전 운동을 실행하도록 회전 축선 (6) 을 중심으로 회전가능한 방식으로 모터 드라이브 (5) 의 도움으로 구동되고, 그럼으로써 평탄화 공구 (4) 가 이동하는 반지름은, 프로세싱될 그리고 클램핑 실린더 (2) 내에 취해질 파이프의 반지름에 거의 상응한다.

파이프의 대칭 축선은 공구 홀더 (3) 의 회전 축선 (6) 과 실질적으로 일치하는 방식으로 프로세싱 될 그리고 클램핑 실린더 (2) 내에 취해질 파이프가 배치되도록 기계는 배치된다.

기계의 작동면을 분명하게 규정하기 위하여, 기계는 모터에 의해, 이 경우에 회전 축선 (6) 에 실질적으로 수직한 방향 (9) 으로 선형 드라이브 (8) 에 의해 구동되고 또한 공구 홀더 (3) 의 전진 트랙으로부터 이동될 수 있는 정지부를 추가로 포함한다.

추가로, 공구 홀더 (3) 는 평탄화 공구 (4) 가 프로세싱될 파이프로 전진되고 다시 뒤로 이동될 수 있도록 회전 축선 (6) 에 실질적으로 평행한 방향으로 선형 드라이브 (10) 에 의해 이동될 수 있다.

평탄화 공구 (4) 와 파이프 (14) 간의 맞물림 동안 프로세싱될 작업편, 즉 파이프를 냉각시키기 위해 냉각 디바이스의 구성 요소로서 기계에 제공되는 노즐 (11) 은 파이프의 단부면을 평탄화하기 위해 이러한 프로세싱 기계의 본 발명에 따른 개선에 대해 결정적이다.

이를 위해, 노즐 (11) 은 라인들 (12) 을 통해 압축 공기를 생성하기 위한 디바이스에 그리고 액체 이산화탄소용 저장소에 또한 연결된다. 노즐 (11) 은 저장소로부터 액체 이산화탄소가 노즐 (11) 의 팽창 챔버 내에서 팽창할 수 있도록 배치되고, 이런 방식으로, 드라이 아이스 스노우로서 또한 표기되는 드라이 아이스 입자들이 생성된다. 이 드라이 아이스 스노우는 압축 공기에 의해 생성된 기류를 실질적으로 통과하고 또한 프로세싱될 파이프 및 평탄화 공구 (4) 의 냉각될 표면들을 향해 고속으로 보내진다 (beamed). 드라이 아이스 스노우의 고체 응집 상태로 인해, 드라이 아이스 스노우는 스노우와 냉각될 표면들 사이의 절연 가스층을 형성하지 않아서, 표면들의 효과적인 냉각들이 초래된다.

도 2 내지 도 6 은 이미 절단된, 즉 길이로의 절삭 파이프 (14) 의 단부면 (13) 의 선삭 및 평탄화 동안의 디바이스를 도시한다. 파이프는 도 2 에서 프로세싱 기계 (1) 의 클램핑 실린더 (2) 로 이동되고 정지부 (7) 에서 정지하게 된다. 기계가공 절차의 이러한 시점에, 정지부 (7) 가 파이프 (14) 의 단부면 (13) 을 따라 적어도 부분적으로 연장될 정도로 멀리 정지부 (7) 는 모터 드라이브 (8) 의 도움으로 기계 (1) 내로 방사상으로 이동된다.

다음 단계에서, 클램핑 실린더 (2) 는 파이프 (14) 가 기계가공 절차를 위해 클램핑 실린더 (2) 내에 클램핑되도록 전진된다. 도 3 은 정지부 (7) 가 파이프 (14) 의 단부면 (13) 의 범위 밖으로 모터 드라이브 (8) 에 의해 후속하여 이동되는 방법을 도시한다. 파이프 (14) 의 단부면 (13) 의 평탄화 또는 평탄화 밀링의 실제 절차는 도 4 에 개략적으로 도시된 바와 같이 지금 시작한다. 이를 위해, 공구 홀더 또는 더 구체적으로는 모터 (5) 에 의해 되는 공구 홀더에 수용된 평탄화 공구 (4) 가 회전 축선 (6) 을 중심으로 회전되고 동시에 파이프 (14) 의 단부면 (13) 을 향하는 방향으로 선형 드라이브 (10) 의 도움으로 전진되도록 되어 있어서, 평탄화 공구 (4) 가 파이프 (14) 의 주변 방향으로 단부면 (13) 을 밀링 오프 (mill off) 한다.

동시에, 드라이 아이스 스노우는 노즐 (11) 을 통해 공구 (4) 와 작업편 (14) 사이의 맞물림 영역으로 취입된다.

단부면 (13) 의 실제 밀링이 종료되면, 공구 (4) 는 도 5 에 도시된 바와 같이 공구 홀더 (3) 와 함께 후퇴되고, 이어서 밀링 및 평탄화가 마감된 파이프 (14) 는 클램핑 실린더 (2) 의 개방 이후에 도 6 에 도시된 바와 같이 밖으로 이동된다.

도 7 은 공구 홀더 (3) 에 수용된 평탄화 공구 (4) 의 실시형태를 도시한다. 평탄화 공구 (4) 는 두 개의 절삭 날들 (27, 28) 을 구비하는 인덱서블 절삭 인서트이다. 이러한 인덱서블 절삭 인서트는 두 개의 파이프 섹션들의 파이프 단부들의 기계가공을 위해 사용될 수 있다. 작동 동안, 절삭 인서트 (4) 는 제 1 절삭날 (27) 이 이전에 절단된 파이프 섹션의 파이프 단부를 프로세싱할 수 있도록 공구 홀더에서 수용된다. 공구 홀더 (3) 에서 절삭 인서트 (4) 를 수용하기 위하여, 공구 (4) 는 중앙 체결구 (29) 를 포함한다. 게다가, 절삭 인서트 (4) 는 공구 홀더 (3) 에서 접촉 표면의 역할을 하는 하부 표면 또는 저부 표면 (30) 을 포함하고 또한 하부 표면 (30) 을 상부 표면 (33) 에 연결하는 측 표면들 (31, 32) 을 포함한다. 상부 표면 (33) 은 도시된 실시형태에서 오목하게 디자인된다. 절삭 공구 (4) 는 파이프 단부들의 기계가공 동안 상부 표면 (33) 이 칩들이 떨어져 나오는 (run off) 칩 표면의 역할을 하도록 공구 홀더 (3) 에 수용될 수 있다.

원래의 개시의 목적을 위하여, 본 명세서, 도면들 및 청구항들로부터 당해 분야의 당업자에게 초래되는 모든 특징들은 단지 특정한 다른 특징들과 함께 구체적으로 설명되었다 하더라도, 이것이 배타적으로 배제되지 않는 한에 있어서는 또는 기술적인 인자들이 불가능하거나 의미없게 되지 않는다면, 개별적으로뿐만 아니라 다른 특징들 또는 여기에서 개시된 특징들의 그룹들과의 임의의 조합들로 조합될 수 있다는 점이 지적된다. 특징들의 모든 구상가능한 조합들의 포괄적이고 명시적인 표현이 여기에서 제공되지 않는 것은 오직 설명의 간결함 및 가독성을 위한 것이다.

발명은 도면들 및 이전의 설명에서 상세하게 나타내어졌고 설명되었지만, 이 표현 및 설명은 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 보호 범위의 제한인 것으로 의도되지 않고, 예들에 불과한 것으로 간주된다. 발명은 개시된 실시형태들에 제한되지 않는다.

개시된 실시형태들의 수정들은 도면들, 설명 및 첨부된 청구항들로부터 당해 분야의 당업자에게 명백하다. 청구항들에서, 단어 "포함하다" 는 다른 요소들 또는 단계들을 제외하지 않고, 단수는 복수를 배제하지 않는다. 특정한 특징들이 상이한 청구항들에서 청구된다는 단순한 사실은 그 조합을 배제하지 않는다. 청구항들에서의 참조 번호들은 보호 범위의 제한인 것으로 의도되지 않는다.

1 프로세싱 기계, 기계 2 클램핑 실린더
3 공구 홀더 4 평탄화 공구
5 드라이브 6 회전 축선
7 정지부 8, 10 선형 드라이브
9 방향 11 노즐
12 라인
13 파이프 (14) 의 단부면 14 파이프
27, 28　 절삭날 29 체결구
30 저부 표면 31, 32 측 표면
33 칩 표면

Claims (14)

1. 프로세싱될 파이프용 클램핑 디바이스 (2) 로 파이프 (14) 의 단부면 (13) 을 평탄화 (planing) 하기 위한 프로세싱 기계 (1) 로서,
   평탄화 공구 (4) 를 구비하는 공구 홀더 (3) 를 포함함으로써, 상기 공구 홀더 (3) 는 모터에 의해 구동되어 회전 축선 (6) 을 중심으로 회전할 수 있고, 이에 따라 상기 클램핑 디바이스 (2) 및 상기 공구 홀더는 상기 공구 홀더의 상기 회전 축선 (6) 에 평행한 방향으로 모터에 의해 구동되어 서로를 향해 이동될 수 있고,
   상기 프로세싱 기계 (1) 는 냉각 디바이스를 포함하고, 상기 냉각 디바이스는 상기 냉각 디바이스의 작동 중에, 윤활제의 사용 없이 상기 파이프 (14) 와 상기 평탄화 공구 (4) 사이의 맞물림 영역을 윤활시키기 위하여, 상기 냉각 디바이스가 액체 및/또는 고체 이산화탄소의 도움으로 프로세싱될 상기 파이프 (14) 및/또는 상기 평탄화 공구 (4) 를 냉각시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 상기 파이프 (14) 의 단부면 (13) 을 평탄화하기 위한 프로세싱 기계.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 냉각 디바이스는 상기 액체 또는 고체 이산화탄소용의 적어도 하나의 노즐 (11) 을 포함함으로써, 상기 노즐 (11) 은 상기 냉각 디바이스의 작동 동안 상기 이산화탄소가 상기 노즐 (11) 로부터 상기 파이프를 향해 유동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 상기 파이프 (14) 의 단부면 (13) 을 평탄화하기 위한 프로세싱 기계.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 냉각 디바이스는 이산화탄소용의 적어도 하나의 노즐 (11) 을 포함함으로써, 상기 노즐 (11) 은 상기 냉각 디바이스의 작동 동안 상기 이산화탄소가 상기 노즐 (11) 로부터 상기 평탄화 공구 (4) 를 향해 유동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 상기 파이프 (14) 의 단부면 (13) 을 평탄화하기 위한 프로세싱 기계.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 냉각 디바이스는 이산화탄소용의 적어도 하나의 노즐 (11) 을 포함함으로써, 상기 노즐 (11) 은 상기 냉각 디바이스의 작동 동안 상기 이산화탄소가 상기 노즐 (11) 로부터 상기 평탄화 공구 (4) 를 향해 그리고 상기 파이프 (14) 를 향해 유동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 상기 파이프 (14) 의 단부면 (13) 을 평탄화하기 위한 프로세싱 기계.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 냉각 디바이스는, 상기 이산화탄소용의 적어도 하나의 노즐 (11) 을 포함함으로써,
   라인 (12) 을 통해 상기 노즐 (11) 에 연결되는 액체 이산화탄소용 저장소를 포함하는 것을 특징으로 하는, 상기 파이프 (14) 의 단부면 (13) 을 평탄화하기 위한 프로세싱 기계.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 냉각 디바이스는 상기 이산화탄소용의 적어도 하나의 노즐 (11) 을 포함함으로써, 상기 노즐 (11) 은 팽창 챔버를 구비하며, 상기 팽창 챔버는 드라이 아이스가 생성되는 그러한 방식으로 액체 이산화탄소가 상기 팽창 챔버 내에서 팽창할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 상기 파이프 (14) 의 단부면 (13) 을 평탄화하기 위한 프로세싱 기계.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 냉각 디바이스는, 라인 (12) 을 통해 상기 노즐 (11) 에 연결되는 압축 공기를 생성하기 위한 디바이스를 포함함으로써, 상기 라인 (12) 의 단부는 상기 팽창 챔버 내에서 생성된 상기 드라이 아이스가 압축 공기의 도움으로 상기 노즐 (11) 로부터 충전될 수 있도록 상기 노즐 (11) 에 배치되는 것을 특징으로 하는, 상기 파이프 (14) 의 단부면 (13) 을 평탄화하기 위한 프로세싱 기계.
8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 냉각 디바이스는 상기 이산화탄소용의 적어도 하나의 노즐 (11) 을 포함함으로써, 상기 냉각 디바이스의 작동 동안 드라이 아이스 스노우 형태의 고체 이산화탄소가 액체 이산화탄소로부터 상기 노즐 (11) 에서 생성되는 것을 특징으로 하는, 상기 파이프 (14) 의 단부면 (13) 을 평탄화하기 위한 프로세싱 기계.
9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프로세싱 기계 (1) 는 프로세싱될 파이프의 단부면 (13) 용 정지부 (7) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 상기 파이프 (14) 의 단부면 (13) 을 평탄화하기 위한 프로세싱 기계.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 정지부 (7) 는 제 1 위치로부터 제 2 위치로 상기 공구 홀더의 상기 회전 축선 (6) 에 실질적으로 수직하는 방향 (9) 으로 모터에 의해 구동되어 이동됨으로써, 상기 정지부 (7) 는 상기 정지부 (7) 가 프로세싱될 상기 파이프의 상기 단부면 (13) 과 맞물리게 될 수 있도록 제 1 위치에 배치되고, 상기 정지부 (7) 는 상기 정지부 (7) 가 프로세싱될 상기 파이프의 상기 단부면 (13) 을 해제 (free) 하도록 제 2 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는, 상기 파이프 (14) 의 단부면 (13) 을 평탄화하기 위한 프로세싱 기계.
11. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로세싱 기계 (1) 는 프로세싱될 파이프용 제 1 클램핑 디바이스, 프로세싱될 파이프용 제 2 클램핑 디바이스, 절단 공구를 구비하는 제 1 공구 홀더 및 평탄화 공구 (4) 를 구비하는 제 2 공구 홀더를 포함함으로써, 상기 제 1 공구 홀더 및 상기 제 2 공구 홀더는 회전 축선 (6) 을 중심으로 회전할 수 있도록 모터에 의해 구동되고, 이에 따라 적어도 제 1 클램핑 디바이스 또는 제 2 클램핑 디바이스가 상기 제 1 공구 홀더 및 상기 제 2 공구 홀더의 상기 회전 축선 (6) 에 평행한 방향으로 모터에 의해 구동되어 이동됨으로써, 상기 제 1 공구 홀더 및 상기 제 2 공구 홀더는 상기 회전 축선 (6) 에 평행한 방향으로 모터에 의해 구동되어 전진될 수 있고, 그리고 상기 제 1 공구 홀더 및 상기 제 2 공구 홀더는 상기 제 1 클램핑 디바이스와 상기 제 2 클램핑 디바이스 사이에서 상기 제 1 공구 홀더 및 상기 제 2 공구 홀더 내에 수용되는 공구들이 프로세싱될 상기 파이프 (14) 와 맞물리게 될 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 상기 파이프 (14) 의 단부면 (13) 을 평탄화하기 위한 프로세싱 기계.
12. 파이프의 단부면 (13) 을 평탄화하기 위한 방법으로서,
    - 상기 파이프를 클램핑 디바이스로 클램핑하는 단계,
    - 평탄화 공구 (4) 를 프로세싱될 상기 파이프의 대칭 축선과 일치하는 회전 축선 (6) 을 중심으로 회전시키는 단계,
    - 상기 파이프의 섹션과 상기 평탄화 공구 (4) 를 서로를 향해 상기 회전 축선 (6) 에 평행한 방향으로 서로에 대해 이동시키는 단계,
    - 상기 평탄화 공구 (4) 를 상기 파이프의 단부면 (13) 과 맞물리게 하는 단계, 및
    - 상기 파이프 (14) 의 상기 단부면 (13) 을 평탄화하는 단계를 포함하고,
    상기 파이프의 상기 단부면 (13) 과 상기 평탄화 공구 (4) 사이의 맞물림 동안, 프로세싱될 상기 파이프 (14) 및/또는 상기 평탄화 공구 (4) 는, 윤활제의 사용 없이 상기 파이프 (14) 와 상기 평탄화 공구 (4) 사이의 맞물림 영역을 윤활시키기 위하여, 액체 및/또는 고체 이산화 탄소로 냉각되는 것을 특징으로 하는, 파이프의 단부면 (13) 을 평탄화하기 위한 방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    프로세싱될 상기 파이프 (14) 및/또는 상기 평탄화 공구 (4) 는 드라이 아이스 스노우의 도움으로 냉각되는 것을 특징으로 하는, 파이프의 단부면 (13) 을 평탄화하기 위한 방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 드라이 아이스 스노우는 상기 파이프 (14) 의 부근에서 팽창 챔버 내의 액체 이산화탄소의 팽창에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는, 파이프의 단부면 (13) 을 평탄화하기 위한 방법.

Images