KR102328390B1

KR102328390B1 - 파이프용 확관장치

Info

Publication number: KR102328390B1
Application number: KR1020170169040A
Authority: KR
Inventors: 이경
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2021-11-18
Also published as: KR20190068845A

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프용 확관장치는 파이프와 접촉하는 경사면을 가지며 경사면을 따라 연장되는 안내 홈이 형성되는 고정 부재; 파이프의 일단과 접촉할 수 있도록 상기 경사면 외측으로 연장되고 상기 안내 홈을 따라 이동하도록 구성되는 지지 부재; 및 상기 지지 부재가 일 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 탄성 부재;를 포함한다.

Description

파이프용 확관장치{Pipe Expanding Apparatus}

본 발명은 파이프용 확관장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파이프의 직립상태 유지 및 파이프의 연속 확관작업을 가능케 할 수 있는 파이프용 확관장치에 관한 것이다.

파이프는 열연코일을 이용한 연속압연과 용접으로 생산된다. 생산된 파이프는 용도와 규격에따라 엄격한 품질관리를 진행한다. 파이프의 용도 및 규격관리는 재료와 용접부 인장강도를 측정하는 압확관측정장치의 반복 실험을 통해 이루어진다. 실험은 생산된 파이프를 일정한 크기로 가공하여 반복적으로 진행된다.

예를 들어, 측정실험은 콘 상부에 실험용 파이프를 반복적으로 하강밀착하는 방식으로 이루어진다. 실험용 파이프를 콘 상부에 안착하는 과정에서 파이프가 기울어지는 현상이 빈번이 일어난다. 그러나 파이프의 직립 여부를 측정자가 육안으로 판단하므로, 이에 따른 측정정확도가 떨어지고 경우에 따라 실험이 중단되기도 한다.

직립불량은 압확관측정 과정에서 파이프 용접부의 형상불량과 인장강도 값으로 확인된다. 직립불량에 의한 데이터의 신뢰성 하락으로 이어져, 비번한 재실험을 유발한다. 이러한 재실험은 실험진행을 지연 시킬뿐만 아니라 재실험에 따른 비용을 증가시키는 문제가 있다.

아울러, 파이프의 직립불량은 파이프와 콘 간의 끼임 현상을 유발할 수 있으므로 실험시간의 지연을 초래한다. 또한, 파이프의 직립불량은 재실험 뿐만 아니라 측정장치의 파손 및 안전사고를 유발하는 문제점이 있다.

참고로, 본 발명과 관련된 선행기술로는 특허문헌 1 및 2가 있다.

KR

2010-0121349

A

KR

2011-0065193

A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 파이프의 직립 상태를 유지하면서 파이프의 반복 측정을 신속하게 수행할 수 있는 파이프용 확관장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프용 확관장치는 파이프와 접촉하는 경사면을 가지며 경사면을 따라 연장되는 안내 홈이 형성되는 고정 부재; 파이프의 일단과 접촉할 수 있도록 상기 경사면 외측으로 연장되고 상기 안내 홈을 따라 이동하도록 구성되는 지지 부재; 및 상기 지지 부재가 일 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 탄성 부재;를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프용 확관장치는 상기 고정 부재의 내측에 배치되는 안내 부재를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프용 확관장치에서 상기 안내 부재 및 상기 고정 부재는 나사 체결 방식으로 결합하도록 구성된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프용 확관장치는 상기 지지 부재가 이탈되지 않도록 상기 고정 부재와 결합하는 받침 부재를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프용 확관장치에서 상기 고정 부재는 절두형 원뿔 형상이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프용 확관장치에서 상기 지지 부재는 상기 경사면의 외측으로 돌출되는 3개 이상의 다리를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프용 확관장치에서 상기 지지 부재에는 상기 안내 부재과 결합하기 위한 구멍이 형성된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프용 확관장치에서 상기 탄성 부재는 상기 안내 부재과 결합하는 코일 스프링 형태이다.

본 발명은 파이프의 직립상태를 유지할 수 있을 뿐만 아니라 파이프의 신속한 반복 측정을 가능케 하는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 파이프의 직립상태를 지속적으로 유지시킬 수 있으므로 실험데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 실험설비의 파손방지 및

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프용 확관장치의 구성도
도 2는 도 1에 도시된 파이프용 확관장치의 부분분해 사시도
도 3은 도 1에 도시된 파이프용 확관장치의 단면도
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 파이프용 확관장치 사용상태 단면도

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1 내지 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 파이프용 확관장치를 설명한다.

본 실시 예에 따른 파이프용 확관장치(100)는 파이프의 압확관측정실험을 가능하도록 구성된다. 이를 위해 파이프용 확관장치(100)는 고정 부재(110), 지지 부재(120), 탄성 부재(130)를 포함할 수 있다. 아울러, 파이프용 확관장치(100)는 선택적으로 안내 부재(140), 받침 부재(150), 가압 부재(160)를 더 포함할 수 있다.

고정 부재(110)는 내경이 다른 여러 종의 파이프를 지지할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 고정 부재(110)는 경사면(112)을 갖는 원뿔 또는 절두형 원뿔 형태일 수 있다. 그러나 고정 부재(110)의 형태가 전술된 예로 한정되는 것은 아니다. 부연 설명하면, 고정 부재(110)는 경사면(112)을 갖는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다. 고정 부재(110)에는 안내 홈(114)이 형성된다. 부연 설명하면, 안내 홈(114)은 고정 부재(110)의 높이 방향을 따라 연장되며, 고정 부재(110)의 내측에서 경사면(112)의 외측까지 확장된다. 이와 같이 형성된 안내 홈(114)은 후술하는 지지 부재(120)의 이동통로로 이용될 수 있다.

참고로, 고정 부재(110)는 후술하는 지지 부재(120)를 내부에 수용할 수 있도록 상부 또는 하부가 분리되는 구조로 이루어질 수 있다. 일 예로, 고정 부재(110)의 일부 몸체는 고정 부재(110)의 내부 공간을 완전히 개방시킬 수 있도록 다른 몸체와 분리될 수 잇다. 다른 예로, 고정 부재(110)의 안내 홈(114)은 본 실시 예와 달리 고정 부재(110)의 하단까지 연장될 수 있다. 이 경우, 지지 부재(120)는 고정 부재(110)의 하부를 통해 고정 부재(110)의 내부에 장착될 수 있다.

지지 부재(120)는 고정 부재(110)의 내부에 장착된다. 부연 설명하면, 지지 부재(120)는 고정 부재(110)의 내부에 장착되어 고정 부재(110)의 높이 방향을 따라 이동하도록 구성된다. 지지 부재(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 다리(122)를 포함한다. 각각의 다리(122)는 고정 부재(110)의 안내 홈(114)을 통해 고정 부재(110)의 외측으로 돌출된다. 이와 같이 구성된 지지 부재(120)의 다리들(114)은 파이프의 단부를 지지하는 구실을 한다. 지지 부재(120)는 안내 부재(140)와 결합하도록 구성된다. 부연 설명하면, 지지 부재(120)에는 안내 부재(140)가 삽입될 수 있는 구멍(124)이 형성되어, 안내 부재(140)의 길이방향을 따라 직선 이동할 수 있다. 이러한 지지 부재(120)와 안내 부재(140) 간의 결합은 지지 부재(120)의 좌우 흔들림을 방지하여 실험용 파이프가 일 측으로 기우는 현상을 경감시킬 수 있다.

참고로, 본 실시 예에 따른 지지 부재(120)는 4개의 다리(122)를 포함하고 있으나, 지지 부재(120)를 구성하는 다리(122)의 수가 4개로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 지지 부재(120)를 구성하는 다리(122)의 수는 실험용 파이프의 직립상태를 안정적으로 유지하는 범위에서 3개 또는 5개 이상으로 증감될 수 있다.

탄성 부재(130)는 지지 부재(120)를 일 측으로 이동시키는 탄성력 제공하도록 구성된다. 부연 설명하면, 탄성 부재(130)는 안내 부재(140)에 끼워져 지지 부재(120)를 상방으로 밀어올리는 탄성력을 제공할 수 있다. 탄성 부재(130)는 지지 부재(120)를 상방으로 밀어올리는 탄성력을 제공하는 범위에서 어떠한 형태로든 변형될 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(130)는 본 실시 예와 같이 코일 스프링 형태일 수도 있고, 그외 다른 형태로 변경될 수도 있다.

안내 부재(140)는 지지 부재(120)의 내부에 장착된다. 부연 설명하면, 안내 부재(140)는 나사체결 방식에 의해 지지 부재(120)와 단단히 결합할 수 있다. 그러나 안내 부재(140)와 지지 부재(120) 간의 결합구조가 나사체결 방식으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 안내 부재(140)와 지지 부재(120)는 돌기 및 홈 간의 억지 끼움방식으로 결합할 수도 있다. 안내 부재(140)는 지지 부재(120)의 직선 운동을 가능케 하도록 구성된다. 부연 설명하면, 안내 부재(140)는 지지 부재(120)의 구멍(124)과 면 접촉하여, 지지 부재(120)가 수평 방향으로 흔들리지 않도록 지지 부재(120)를 지지할 수 있다. 안내 부재(140)는 탄성 부재(130)의 탄성력이 지지 부재(120)에 원활하게 전달되도록 조력할 수 있다. 부연 설명하면, 안내 부재(140)는 코일 형태의 탄성 부재(130)가 안내 부재(140)의 길이방향을 따라 압축 및 신장되도록 안내할 수 있으며, 이를 통해 탄성 부재(130)에 의한 지지 부재(120)의 이동방향을 상하방향으로 한정시킬 수 있다.

받침 부재(150)는 전술된 지지 부재(120), 탄성 부재(130), 안내 부재(140)가 고정 부재(110)로부터 이탈되지 않도록 지지할 수 있다. 이를 위해 받침 부재(150)는 안내 부재(140)와 결합할 수 있다. 여기서, 받침 부재(150)와 안내 부재(140) 간의 결합은 돌기(152) 및 홈(142)에 의해 이루어질 수 있다. 받침 부재(150)는 고정 부재(110)의 수평 상태를 유지시키는 구실을 할 수 있다. 이를 위해 받침 부재(150)는 상당한 질량 및 면적을 갖는 판 형태일 수 있다. 그러나 받침 부재(150)의 형태가 판 형상으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 받침 부재(150)는 사방으로 연장되는 다리를 갖는 형태로 변형될 수도 있다.

가압 부재(160)는 도 3에 도시된 바와 같이 실험용 파이프를 고정 부재(110)쪽으로 가압하도록 구성된다. 이를 위해 가압 부재(160)는 당한 질량과 상당한 면적을 갖는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 가압 부재(160)는 받침 부재(150)와 마찬가지로 판상일 수 있다. 그러나 가압 부재(160)의 형태가 판상으로 한정되는 것은 아니다. 가압 부재(160)는 별도의 장치와 연결되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 가압 부재(160)는 유압 실린더와 연결되어, 유압 실린더에 의해 상하방향으로 이동될 수 있다.

다음에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 일 실시 예에 따른 파이프용 확관장치의 사용 예를 설명한다.

본 실시 예에 따른 파이프용 확관장치(100)는 고정 부재(110)에 놓여지는 실험용 파이프(200)를 직립 상태로 유지시키도록 구성된다. 부연 설명하면, 파이프용 확관장치(100)에서는 실험용 파이프(200)의 단부가 고정 부재(110)의 경사면(112)과 먼저 접촉하지 않고, 수평 방향으로 연장된 지지 부재(120)의 다리들(122)과 접촉하므로 직립 상태를 원활하게 유지할 수 있다.

아울러, 파이프용 확관장치(100)에서는 실험용 파이프(200)가 가압 부재(160)에 의해 가압되는 상태에서도 지지 부재(120)에 의해 직립 상태를 지속적으로 유지할 수 있으므로, 신뢰할 수 있는 실험데이터를 확보할 수 있다. 즉, 본 실시 예에 따르면, 실험용 파이프(200)는 고정 부재(110)의 경사면(112)에 접촉하기 직전까지 지지 부재(120)의 다리들(122)에 의해 직립 상태로 유지된다.

따라서, 본 파이프용 확관장치(100)에 따르면, 실험용 파이프(200)의 측정실험이 이루어지는 일련의 과정동안, 실험용 파이프(200)의 직립 상태가 지속적으로 유지되므로, 전술한 바와 같이 신뢰성 높은 실험데이터를 확보할 수 있을 뿐만 아니라 실험용 파이프(200)의 기울어짐에 의한 실험기기의 파손 및 실험자의 안전사고를 효과적으로 예방할 수 있다.

본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술된 실시형태에 기재된 다양한 특징사항은 그와 반대되는 설명이 명시적으로 기재되지 않는 한 다른 실시형태에 결합하여 적용될 수 있다.

100 파이프용 확관장치
110 고정 부재
112 (고정 부재의) 경사면
114 (고정 부재의) 안내 홈
120 지지 부재
122 (지지 부재의) 다리
124 (지지 부재의) 구멍
130 탄성 부재
140 안내 부재
150 받침 부재
160 가압 부재

Claims

파이프와 접촉하는 경사면을 가지며 경사면을 따라 연장되는 안내 홈이 형성되는 고정 부재;
파이프의 일단과 접촉할 수 있도록 상기 경사면 외측으로 연장되고 상기 안내 홈을 따라 이동하도록 구성되는 지지 부재; 및
상기 지지 부재가 일 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 탄성 부재;
를 포함하는 파이프용 확관장치.
제1항에 있어서,
상기 고정 부재의 내측에 배치되는 안내 부재를 더 포함하는 파이프용 확관장치.
제2항에 있어서,
상기 안내 부재 및 상기 고정 부재는 나사 체결 방식으로 결합하도록 구성되는 파이프용 확관장치.
제1항에 있어서,
상기 지지 부재가 이탈되지 않도록 상기 고정 부재와 결합하는 받침 부재를 더 포함하는 파이프용 확관장치.
제4항에 있어서,
상기 고정 부재는 절두형 원뿔 형상인 파이프용 확관장치.
제1항에 있어서,
상기 지지 부재는 상기 경사면의 외측으로 돌출되는 3개 이상의 다리를 포함하는 파이프용 확관장치.
제2항에 있어서,
상기 지지 부재에는 상기 안내 부재과 결합하기 위한 구멍이 형성되는 파이프용 확관장치.
제2항에 있어서,
상기 탄성 부재는 상기 안내 부재과 결합하는 코일 스프링 형태인 파이프용 확관장치.