KR102569840B1 - 파이프형 지지구조물의 제조방법 - Google Patents

파이프형 지지구조물의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 파이프형 지지구조물의 제조방법은 로어서포터(1210), 로어아우터(1220), 로어이너(1230), 미들아우터(1310), 미들이너(1320), 어퍼서포너(1400)를 각각 주조하여 제작하는 단계(S1100); 상기 S1100 단계에서 제작된 상기 로어서포터(1210), 로어아우터(1220), 로어이너(1230)를 절삭하여 각각 나사산을 형성시키는 단계(S1110); 상기 S1110에서 제작된 상기 로어서포터(1210)를 지면 또는 바닥에 배치하는 단계(S1120); 상기 S1120의 상기 로어서포터(1210)에 상기 S1110에서 제작된 상기 로어아우터(1220)를 나사결합하여 조립시키는 단계(S1130); 상기 S1130의 상기 로어아우터(1220)에 상기 S1110에서 제작된 상기 로어이너(1230)를 나사결합하여 조립시키는 단계(S1140); 상기 S1140의 상기 로어이너(1230)에 메인파이프(1100)를 삽입하여 조립하는 단계(S1150); 상기 S1150에 상기 메인파이프(1100) 상단에 상기 S1100의 미들아우터(1310)를 조립하는 단계(S1160); 상기 S1160의 상기 미들아우터(1310)에 상기 S1100의 미들이너(1320)를 조립하는 단계(S1170); 상기 S(1170)의 미들이너(1320) 내부에 주조장치를 통해 제작된 상기 주조파이프조립체(700)를 삽입하여 조립하는 단계(S1180); 상기 S1180의 상기 주조파이프조립체(700) 상단에 상기 S1100의 어퍼서포터(1400)를 조립하는 단계(S1190); 상기 S1190 단계 이후에, 상기 로어아우터(1220)의 아우터핸들(1225)를 회전시키고, 이를 통해 상기 로어이너(1230), 메인파이프(1100), 미들아우터(1310), 미들이너(1320) 및 어퍼서포터(1400)를 동시에 상측으로 이동시켜 상기 어퍼서포터(1400)의 상측면을 슬래브에 밀착시키는 단계(S1200);를 포함한다.

Description

파이프형 지지구조물의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING A PIPE-TYPE SUPPORT STRUCTURE}
본 발명은 구조물을 지지하기 위한 파이프형 지지구조물의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축물 공사 현장에서 슬래브 거푸집 등의 구조물을 견고하게 받쳐주기 위하여 지주로 사용되는 장치를 건축용 서포터라 한다.
이러한 건축용 서포터는 설치 및 해체를 편리하도록 하고 구조물의 높이에 따라 높이(길이)를 조절하여 사용할 수 있도록 다양한 구조 또는 방식이 적용되어 제작된다.
일반적으로 가장 널리 사용되는 건축용 서포터로는, 등록실용신안 제20-0291531호와 같이, 강관으로 된 내관파이프와 외관파이프를 연결하여 높이 조절 가능하도록 사용하는 건축용 파이프 서포터가 있다.
상기 파이프 서포터의 구성을 간단히 살펴보면, 바닥면에 설치되는 외관파이프와, 상기 외관파이프에 끼워져 상부 구조물을 받치는 내관파이프와, 외관파이프와 내관파이프의 높이(길이)를 조절할 수 있도록 하면서 외관파이프와 내관파이프가 서로 받쳐지면서 연결되도록 하는 받침너트 및 상기 받침너트를 외관파이프의 소정 높이에 고정될 수 있도록 상기 내, 외관파이프를 관통하여 끼워지는 고정핀으로 구성된다.
그리고 고정핀을 통해 받침너트가 지지되도록, 상기 외관파이프에는 외주면에 받침너트가 결합되는 나사부가 마련되고, 나사부의 양측면에 길이방향을 따라 관통 형성된 슬릿홈이 형성되어 있으며, 상기 내관파이프에는 상기 슬릿홈을 통해 고정핀이 끼워지는 끼움공이 내관파이프의 길이방향을 따라 소정 간격 이격하여 형성되어 있다.
상기와 같은 구성의 파이프 서포터는 설치 시, 고정핀을 상기 슬릿홈과 상기 끼움공을 관통하도록 끼워, 받침너트의 상면에 고정핀이 지지된 상태에서, 상기 받침너트를 조이거나 풀면 내관파이프의 높이가 변위되어, 파이프 서포터의 전체 높이(길이)를 조절할 수 있다.
그러나 종래의 일반적인 파이프 서포터의 경우, 고정핀을 위한 끼움공의 천공으로 인해 내관파이프의 강성이 취약해져, 구조물을 받칠 때 구조물의 하중에 의해 내관파이프가 휘거나 파손되는 등의 문제점이 자주 발생하였다.
대한민국 등록실용신안 제20-0291531호 대한민국 공개특허 10-2017-0102763호 대한민국 등록실용신안 20-0275103호 대한민국 공개특허 10-2012-0049687호 대한민국 등록특허 10-0972185호
본 발명은 상하 높이조절이 가능하고, 구조물을 지지하기 위한 파이프형 지지구조물 및 파이프형 지지구조물의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 로어서포터(1210), 로어아우터(1220), 로어이너(1230), 미들아우터(1310), 미들이너(1320), 어퍼서포너(1400)를 각각 주조하여 제작하는 단계(S1100); 상기 S1100 단계에서 제작된 상기 로어서포터(1210), 로어아우터(1220), 로어이너(1230)를 절삭하여 각각 나사산을 형성시키는 단계(S1110); 상기 S1110에서 제작된 상기 로어서포터(1210)를 지면 또는 바닥에 배치하는 단계(S1120); 상기 S1120의 상기 로어서포터(1210)에 상기 S1110에서 제작된 상기 로어아우터(1220)를 나사결합하여 조립시키는 단계(S1130); 상기 S1130의 상기 로어아우터(1220)에 상기 S1110에서 제작된 상기 로어이너(1230)를 나사결합하여 조립시키는 단계(S1140); 상기 S1140의 상기 로어이너(1230)에 메인파이프(1100)를 삽입하여 조립하는 단계(S1150); 상기 S1150에 상기 메인파이프(1100) 상단에 상기 S1100의 미들아우터(1310)를 조립하는 단계(S1160); 상기 S1160의 상기 미들아우터(1310)에 상기 S1100의 미들이너(1320)를 조립하는 단계(S1170); 상기 S(1170)의 미들이너(1320) 내부에 주조장치를 통해 제작된 주조파이프조립체(700)를 삽입하여 조립하는 단계(S1180); 상기 S1180의 상기 주조파이프조립체(700) 상단에 상기 S1100의 어퍼서포터(1400)를 조립하는 단계(S1190); 상기 S1190 단계 이후에, 상기 로어아우터(1220)의 아우터핸들(1225)를 회전시키고, 이를 통해 상기 로어이너(1230), 메인파이프(1100), 미들아우터(1310), 미들이너(1320) 및 어퍼서포터(1400)를 동시에 상측으로 이동시켜 상기 어퍼서포터(1400)의 상측면을 슬래브에 밀착시키는 단계(S1200);를 포함하는 파이프형 지지구조물의 제조방법을 제공한다.
상기 로어서포터(1210)는, 바닥에 지지되는 로어베이스(1212); 상기 로어베이스(1212)와 일체로 형성되고, 상기 로어베이스(1212)의 상측으로 연장되는 원통형의 로어실린더(1214); 상기 로어베이스(1212)를 상하 방향으로 관통하는 로어베이스홀(1211); 상기 로어실린더(1214)의 측면 및 상기 로어베이스(1212)의 상면을 연결하는 로어서포터리브(1215);를 포함하고, 상기 S1110 단계는 상기 로어실린더(1214)의 외주면을 따라 상하 방향으로 나선형의 로어실린더나사산(1216)이 형성시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 로어아우터(1220)는, 상하 방향으로 개구된 아우터중공(1227)이 형성된 아우터실린더(1224); 상기 아우터실린더(1224)의 외주면에서 반경방향 외측으로 돌출된 아우터핸들(1225); 상기 아우터실린더(1224)의 내주면에 형성된 아우터나사산(1226);을 포함하고, 상기 S1110 단계는 상기 아우터나사산(1226)을 형성시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 로어이너(1230)는, 상하 방향으로 개구된 이너중공(1237)이 형성되고, 원통형의 로어이너바디(1232); 상기 로어이너바디(1232)의 외주면을 따라 나선형으로 형성된 이너나사산(1233); 상기 이너중공(1237) 내측으로 돌출되고, 상기 메인파이프(1100)의 하단이 지지되는 이너지지부(1235);를 포함하고, 상기 S1110 단계는 상기 이너나사산(1233)을 형성시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 S1180 단계는, 미들하우징(200)의 상부금형조립체(500) 및 로어하우징(100)의 하부금형조립체(600)의 이격 상태를 판단하는 단계(S10); 상기 S10 단계를 만족하는 경우, 어퍼하우징(300)의 액추에이터(350)를 작동시켜 상기 미들하우징(200)을 상기 로어하우징(100) 측으로 이동시키고, 상기 상부금형조립체(500) 및 하부금형조립체(600)를 밀착시키는 단계(S20); 상기 상부금형조립체(500) 및 하부금형조립체(600)의 밀착을 통해 상기 상부금형조립체(500) 및 하부금형조립체(600) 사이에 주물공간(651)이 형성되는 단계(S30); 상기 주물공간(651)과 연통된 용탕주입구(621)를 통해 용탕이 주입되는 단계(S40); 상기 S40 단계 이후에, 상기 용탕이 굳을 때까지 대기하는 단계(S50); 상기 S50 단계 이후에, 상기 액추에이터(350)를 작동시켜 상기 미들하우징(200)을 상승시켜 상기 상부금형조립체(500) 및 하부금형조립체(600)를 이격시키는 단계(S60); 상기 S60 단계 이후에, 상기 하부금형조립체(600)에서 경화된 제 1 파이프(701)를 인출하는 단계(S70);를 포함할 수 있다.
첫째, 본 발명은 아우터핸들이 배치된 로어아우터를 회전시켜 메인파이프를 포함한 전체 높낮이를 조절할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 본 발명은 바닥 및 슬래브의 높이에 대응할 수 있도록 길이를 교체할 수 있는 주조파이프조립체를 배치하고, 메인파이프 및 주조파이프조립체가 조립된 상태로 전체를 상하 방향으로 이동시킬 수 있기 때문에, 구조적 강성을 충분히 확보할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프형 지지구조물가 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1의 로어어셈블리가 도시된 사시도이다.
도 3은 도 2에서 로어이너가 분리된 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 로어서포터의 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 어퍼서포터의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프 주조장치의 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 상부금형조립체 및 하부금형조립체의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 하부금형조립체의 하부 사시도이다.
도 9는 도 6에 도시된 미들하우징의 평면도이다.
도 10은 도 6에 도시된 미들하우징의 저면도이다.
도 11은 도 6에 도시된 어퍼하우징의 평면도이다.
도 12는 도 6에 도시된 파이프 주조장치를 이용하여 제작된 파이프조립체의 정면도이다.
도 13은 도 12의 A-A를 따라 절단된 단면도이다.
도 14는 도 6에 도시된 상부금형조립체 및 하부금형조립체의 정면도이다.
도 15는 도 6에 도시된 센서 및 영구자석이 도시된 확대도이다.
도 16은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 나사가공장치의 사시도이다.
도 17은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프조립체의 제조과정이 도시된 순서도이다.
도 18은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프형 지지구조물의 제조방법이 도시된 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 발명 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프형 지지구조물가 도시된 사시도이고, 도 2는 도 1의 로어어셈블리가 도시된 사시도이고, 도 3은 도 2에서 로어이너가 분리된 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 로어서포터의 사시도이고, 도 5는 도 1에 도시된 어퍼서포터의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프 주조장치의 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 상부금형조립체 및 하부금형조립체의 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 하부금형조립체의 하부 사시도이고, 도 9는 도 6에 도시된 미들하우징의 평면도이고, 도 10은 도 6에 도시된 미들하우징의 저면도이고, 도 11은 도 6에 도시된 어퍼하우징의 평면도이고, 도 12는 도 6에 도시된 파이프 주조장치를 이용하여 제작된 파이프조립체의 정면도이고, 도 13은 도 12의 A-A를 따라 절단된 단면도이고, 도 14는 도 6에 도시된 상부금형조립체 및 하부금형조립체의 정면도이고, 도 15는 도 6에 도시된 센서 및 영구자석이 도시된 확대도이고, 도 16은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 나사가공장치의 사시도이고, 도 17은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프조립체의 제조과정이 도시된 순서도이고, 도 18은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프형 지지구조물의 제조방법이 도시된 순서도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 파이프형 지지구조물(1000)는, 상기 방향으로 길게 연장되게 배치되는 메인파이프(1100)와, 건물의 바닥에 지지되고, 상기 메인파이프(1100)의 하단을 지지하며, 상기 메인파이프(1100)를 상하 방향으로 이동시키는 로어어셈블리(1200)와, 상기 메인파이프(1100)의 상측에 배치되는 주조파이프조립체(700)와, 상기 메인파이프(1100)의 상단에 조립되고, 상기 주조파이프조립체(700)의 하단을 지지하는 미들어셈블리(1300)와, 상기 주조파이프조립체(700)의 상단에 조립되고, 건물의 슬래브를 지지하는 어퍼서포터(1400)를 포함한다.
상기 메인파이프(1100)는 금속재질로 형성되고, 길이방향을 따라 중공이 형성된 원통형의 파이프 형상이다.
상기 메인파이프(1100)의 하단이 상기 로어어셈블리(1200)에 삽입되어 지지된다.
상기 로어어셈블리(1200)는, 지면 또는 건물의 바닥에 지지되는 로어서포터(1210)와, 상기 로어서포터(1210)와 나사결합되고, 회전 시 상기 로어서포터(1210)와의 나사결합을 따라 상하 방향으로 이동가능하게 조립되는 로어아우터(1220)와, 상기 로어아우터(1220)와 나사결합되고, 상기 메인파이프(1100)의 하단을 지지하는 로어이너(1230)를 포함한다.
상기 로어서포터(1210)는, 바닥에 지지되는 로어베이스(1212)와, 상기 로어베이스(1212)와 일체로 형성되고, 상기 로어베이스(1212)의 상측으로 연장되는 원통형의 로어실린더(1214)와, 상기 로어베이스(1212)를 상하 방향으로 관통하는 로어베이스홀(1211)과, 상기 로어실린더(1214)의 측면 및 상기 로어베이스(1212)의 상면을 연결하는 로어서포터리브(1215)를 포함한다. 상기 로어서포터리브(1215)가 상기 로어베이스(1212)의 상측면 보다 상측으로 돌출되게 형성된다.
상기 로어서포터리브(1215)는 복수개가 배치되고, 탑뷰로 볼 때, 90도의 사이각으로 배치된다. 본 실시예에서 로어서포터리브(1215)는 한쌍이 서로 마주보게 배치되고, 각 쌍이 90도 간격으로 4개소에 배치된다.
상기 로어실린더(1214)의 외주면을 따라 상하 방향으로 나선형의 로어실린더나사산(1216)이 형성된다.
상기 로어실린더(1214)의 내측에 상하 방향으로 길게 로어실린더중공(1217)이 형성된다.
본 실시예에서 상기 로어실린더(1214)가 상기 로어아우터(1220)의 내부로 삽입되어 나사결합된다.
상기 로어아우터(1220)는 상하 방향으로 개구된 아우터중공(1227)이 형성된 아우터실린더(1224)와, 상기 아우터실린더(1224)의 외주면에서 반경방향 외측으로 돌출된 아우터핸들(1225)과, 상기 아우터실린더(1224)의 내주면에 형성된 아우터나사산(1226)을 포함한다.
상기 아우터실린더(1224)가 원통형으로 형성된다.
상기 아우터중공(1227)의 상측 및 하측이 각각 개구되고, 하측으로 상기 로어실린더(1214)가 삽입된다.
상기 로어실린더(1214)가 상기 아우터실린더(1224)의 아우터중공(1227)으로 삽입되고, 상기 아우터나사산(1226) 및 로어실린더나사산(1216)이 서로 나사결합된다.
상기 아우터실린더(1224)가 상기 로어실린더(1214)를 감싸게 조립된다.
상기 로어아우터(1220)의 회전 시, 상기 로어실린더(1214)의 길이 방향을 따라 상하 방향으로 이동될 수 있다.
상기 로어아우터(1220)의 회전을 위해 상기 아우터핸들(1225)이 배치된다.
상기 아우터실린더(1224) 및 아우터핸들(1225)이 주조를 통해 일체로 제작된다.
상기 아우터나사산(1226)이 절삭가공을 통해 형성된다.
본 실시예에서 상기 아우터핸들(1225)이 복수개 배치된다. 구분이 필요할 경우, 제 1 아우터핸들 및 제 2 아우터핸들이라 한다. 상기 제 1 아우터핸들 및 제 2 아우터핸들이 서로 반대방향으로 돌출되고, 축방향과 직교하게 배치된다.
상기 로어이너(1230)는 상하 방향으로 개구된 이너중공(1237)이 형성되고, 원통형의 로어이너바디(1232)와, 상기 로어이너바디(1232)의 외주면을 따라 나선형으로 형성된 이너나사산(1233)과, 상기 이너중공(1237) 내측으로 돌출되고, 상기 메인파이프(1100)의 하단이 지지되는 이너지지부(1235)를 포함한다.
상기 로어이너바디(1232)의 하단이 상기 로어아우터(1220)의 아우터중공(1227) 내부로 삽입되고, 외주면에 형성된 이너나사산(1233)과 상기 아우터나사산(1224)이 나사결합된다.
그래서 상기 로어아우터(1220) 내부에 상기 로어실린더(1214)의 상단 및 로어이너바디(1232)의 하단이 상하로 배열된다. 상기 로어실린더(1214)의 상단 상측에 상기 로어이너바디(1232)의 하단이 배치된다.
상기 메인파이프(1100)가 상기 이너중공(1237)으로 삽입되고, 상기 어니지지부(1235)에 지지된다.
상기 이너지지부(1235)가 상기 로어이너바디(1232)의 내측면에서 반경방향 내측으로 돌출된다. 본 실시예에서 상기 이너지지부(1235)는 탑뷰로 볼 때 링형상으로 형성된다.
상기 이너지지부(1235)는 상기 이너로어바디(1232)의 하단보다 상측에 배치된다.
본 실시예에서 상기 이너로어바디(1232)의 직경과 상기 로어실린더(1214)의 직경이 같다. 상기 메인파이프(1100)의 직경이 상기 이너로어바디(1232) 및 로어실린더(1214)의 직경보다 작게 형성된다.
상기 미들어셈블리(1300)는 상기 메인파이프(1100)의 상단에 결합된다.
상기 미들어셈블리(1300)는, 상기 메인파이프(1100)의 상단에 조립되는 미들아우터(1310)와, 상기 미들아우터(1310) 내부에 삽입되고, 하단이 상기 미들아우터(1310)에 지지되고, 상기 주조파이프조립체(700)와 조립되어 상기 주조파이프조립체(700)를 지지하는 미들이너(1320)를 포함한다.
상기 미들아우터(1310)는 전체적으로 원통형상으로 형성된다.
본 실시예에서 상기 미들이너(1320)는 상기 미들아우터(1310)의 내부로 삽입되게 배치된다.
상하방향에 대해 상기 미들이너(1320)가 상기 미들아우터(1310)와 상호 간섭되어 지지될 수 있다.
예를 들어 상기 미들이너(1320) 및 미들아우터(1310)가 나사결합될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 미들이너(1320)가 상기 주조파이프조립체(700)와 동일한 형상으로 형성되되, 상기 주조파이프조립체(700) 보다 소정비율 스케일업된 형태이다.
그래서 상기 미들이너(1320)는 상기 주조파이프조립체(700)의 직경보다 크게 형성된다. 상기 주조파이프조립체(700)의 구조는 후술하겠다.
상기 미들이너(1320)는 상기 미들아우터(1310) 내부로 삽입된 후 축방향을 기준으로 제자리에서 회전되어 상기 미들아우터(1310)와 상하방향 이동을 제한하는 상호 걸림을 형성한다.
또한, 상기 미들이너(1320) 내부로 상기 주조파이프조립체(700)가 삽입된 후, 축방향을 기준으로 제자리에서 회전되어 상기 미들이너(1320)와 상하방향 이동을 제한하는 상호 걸림을 형성한다.
상기 미들이너(1320) 및 주조파이프조립체(700)를 통해 다양한 높이에 대응할 수 있다.
예를 들어, 슬래브의 높이가 낮을 경우, 상기 미들이너(1320) 및 주조파이프조립체(700)를 상기 메인파이프(1100) 내부로 모두 삽입하여 배치할 수 있다.
상기 미들아우터(1310) 및 미들이너(1320)의 조립을 위해, 상기 미들아우터(1310)의 내주면에서 반경방향 내측으로 돌출되고, 상기 미들이너(1320)의 돌출홈으로 삽입되는 미들돌출부(1312)가 더 배치될 수 있다.
탑뷰로 볼 때, 상기 미들돌출부(1312)는 축방향을 기준으로 90도 간격으로 4개소에 배치된다.
상기 주조파이프조립체(700)의 상단에 상기 어퍼서포터(1400)가 배치된다. 본 실시예에서 상기 주조파이프조립체(700) 및 어퍼서포터(1400)가 회전을 통해 조립된다.
상기 어퍼서포터(1400)는, 슬래브에 지지되는 어퍼베이스(1412)와, 상기 어퍼베이스(1412)와 일체로 형성되고, 상기 어퍼베이스(1412)에서 하측으로 연장되는 원통형의 어퍼실린더(1414)와, 상기 어퍼베이스(1412)를 상하 방향으로 관통하는 어퍼베이스홀(1411)과, 상기 어퍼실린더(1414)의 측면 및 상기 어퍼베이스(1412)의 저면을 연결하는 어퍼서포터리브(1415)를 포함한다.
상기 어퍼서포터리브(1415)가 상기 어퍼베이스(1412)의 저면 보다 하측으로 돌출되게 형성된다.
상기 어퍼서포터리브(1415)는 복수개가 배치되고, 바텀뷰로 볼 때, 90도의 사이각으로 배치된다.
본 실시예에서 어퍼서포터리브(1415)는 한쌍이 서로 마주보게 배치되고, 각 쌍이 90도 간격으로 4개소에 배치된다.
본 실시예에서 상기 어퍼서포터리브(1415) 및 어퍼실린더(1414)의 높이가 같게 형성된다.
상기 어퍼실린더(1414)의 내측으로 주조파이프조립체(700)가 삽입될 수 있도록 상기 어퍼실린더(1414)의 직경이 상기 주조파이프조립체(700)의 직경보다 크게 형성된다.
상기 어퍼실린더(1414)의 내주면에서 내측으로 돌출되고, 회전 시 상기 주조파이프조립체(700)와 상호 걸림을 형성하는 어퍼결합부(1420)를 더 포함한다.
상기 어퍼결합부(1420)는 상기 어퍼실린더(1414)의 내주면에서 반경방향 내측으로 돌출되게 형성된다. 상기 어퍼결합부(1420)를 통해 상기 어퍼서포터(1400) 및 주조파이프조립체(700)가 주조파이프조립체(700)의 길이방향(축방향)에 대해 상호 걸림을 형성한다.
상기 어퍼결합부(1420)는 복수개가 배치되고, 바텀뷰로 볼 때 축방향을 기준으로 90도 간격으로 4개소가 배치된다.
상기 어퍼실린더(1414)의 내주면에서 반경방향 내측으로 연장되는 어퍼지지부(1430)를 더 포함할 수 있다. 상기 어퍼지지부(1430)가 상기 어퍼결합부(1420) 보다 상측에 배치된다.
바텀뷰로 볼 때, 상기 어퍼지지부(1430)는 링형상으로 형성된다.
상기 어퍼지지부(1430) 및 어퍼실린더(1414)가 직교하게 배치된다.
상기 어퍼지지부(1430)의 돌출길이가 상기 어퍼결합부(1420)의 돌출길이 보다 길게 형성된다.
상기 어퍼지지부(1430)의 내측에 형성되고, 상하 방향으로 개구된
상기 어퍼실린더(1414)의 내측에 상하 방향으로 길게 어퍼실린더중공(1417)이 형성된다.
상기 어퍼지지부(1430)가 상기 어퍼실린더중공(1417)의 면적을 축소시킨다.
그래서 상기 주조파이프조립체(700)의 상단이 상기 어퍼지지부(1430)의 저면에 밀착되어 지지될 수 있다.
한편, 도 6 내지 도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 파이프 주조 장치는, 로어하우징(100)와, 상기 로어하우징(100)의 상측에 배치되고, 상기 로어하우징(100)을 기준으로 상하 방향으로 이동가능하게 배치된 미들하우징(200)과, 상기 미들하우징(200)의 상측에 배치되는 어퍼하우징(300)과, 상기 어퍼하우징(300)에 배치되고, 상기 어퍼하우징(300)을 관통하여 상기 미들하우징(200)에 연결되며, 상기 미들하우징(200)을 상하 방향으로 이동시키는 액추에이터(350)를 포함한다.
상기 로어하우징(100)에 파이프 중 일부를 주조시키는 하부금형조립체(600)가 배치되고, 상기 미들하우징(200)에 상기 파이프 중 일부를 주조시키는 상부금형조립체(500)가 배치된다.
상기 주조장치는, 상기 로어하우징(100) 및 어퍼하우징(300)을 연결하는 4개의 컬럼(400)을 포함한다.
상기 컬럼(400)은 제 1 컬럼(401), 제 2 컬럼(402), 제 3 컬럼(403) 및 제 4 컬럼(404)을 포함한다. 상기 제 1 컬럼(401), 제 2 컬럼(402), 제 3 컬럼(403) 및 제 4 컬럼(404)이 수직하게 배치된다.
상기 제 1 컬럼(401), 제 2 컬럼(402), 제 3 컬럼(403) 및 제 4 컬럼(404)이 상기 미들하우징(200)을 관통하게 배치되고, 상기 미들하우징(200)이 상기 상기 제 1 컬럼(401), 제 2 컬럼(402), 제 3 컬럼(403) 및 제 4 컬럼(404)을 따라 상하 방향으로 이동될 수 있다.
구체적으로 파이프를 형성시킬 경우, 상기 미들하우징(200)이 상기 로어하우징(100)에 밀착되고, 상기 파이프를 형성시킨 후에는 상기 미들하우징(200)이 상측으로 이동되어 상기 로어하우징(100)과 이격된다.
상기 미들하우징(200)은, 제 1 컬럼(401)이 관통되는 제 1 컬럼홀(211)과, 상기 제 2 컬럼(미도시)이 관통되는 제 2 컬럼홀(212)과, 상기 제 3 컬럼(403)이 관통되는 제 3 컬럼홀(213)과, 상기 제 4 컬럼(404)이 관통되는 제 4 컬럼홀(214)을 포함한다.
상기 미들하우징(200)은, 내측에 상기 제 1 컬럼홀(211)이 형성되고, 상측면(201)에서 상측으로 돌출되게 배치된 제 1 어퍼컬럼부(221)와, 내측에 상기 제 2 컬럼홀(212)이 형성되고, 상측면(201)에서 상측으로 돌출되게 배치된 제 2 어퍼컬럼부(222)와, 내측에 상기 제 3 컬럼홀(213)이 형성되고, 상측면(201)에서 상측으로 돌출되게 배치된 제 3 어퍼컬럼부(223)와, 내측에 상기 제 4 컬럼홀(214)이 형성되고, 상측면(201)에서 상측으로 돌출되게 배치된 제 4 어퍼컬럼부(224)를 더 포함할 수 있다.
상기 미들하우징(200)은, 내측에 상기 제 1 컬럼홀(211)이 형성되고, 하측면(202)에서 하측으로 돌출되게 배치된 제 1 로어컬럼부(231)와, 내측에 상기 제 2 컬럼홀(212)이 형성되고, 하측면(202)에서 하측으로 돌출되게 배치된 제 2 로어컬럼부(232)와, 내측에 상기 제 3 컬럼홀(213)이 형성되고, 하측면(202)에서 하측으로 돌출되게 배치된 제 3 로어컬럼부(233)와, 내측에 상기 제 4 컬럼홀(214)이 형성되고, 하측면(202)에서 하측으로 돌출되게 배치된 제 4 로어컬럼부(234)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 어퍼컬럼부(221) 및 제 1 로어컬럼부(231)이 상하 방향으로 일렬 배치되고, 본 실시예에서 내측에 중공형태의 제 1 컬럼홀(211)이 형성된 원통형태로 형성된다.
상기 제 1 어퍼컬럼부(221) 보다 상기 제 1 로어컬럼부(231)가 상하 방향으로 더 길게 형성되고, 상기 미들하우징(200)의 이동 시, 상기 제 1 로어컬럼부(231)의 하단이 상기 로어하우징(100)에 지지될 수 있다.
상기 제 2 어퍼컬럼부(222) 및 제 2 로어컬럼부(232)이 상하 방향으로 일렬 배치되고, 본 실시예에서 내측에 중공형태의 제 2 컬럼홀(212)이 형성된 원통형태로 형성된다.
상기 제 2 어퍼컬럼부(222) 보다 상기 제 2 로어컬럼부(232)가 상하 방향으로 더 길게 형성되고, 상기 미들하우징(200)의 이동 시, 상기 제 2 로어컬럼부(232)의 하단이 상기 로어하우징(100)에 지지될 수 있다.
상기 제 3 어퍼컬럼부(223) 및 제 3 로어컬럼부(233)이 상하 방향으로 일렬 배치되고, 본 실시예에서 내측에 중공형태의 제 3 컬럼홀(213)이 형성된 원통형태로 형성된다.
상기 제 3 어퍼컬럼부(223) 보다 상기 제 3 로어컬럼부(233)가 상하 방향으로 더 길게 형성되고, 상기 미들하우징(200)의 이동 시, 상기 제 3 로어컬럼부(233)의 하단이 상기 로어하우징(100)에 지지될 수 있다.
상기 제 4 어퍼컬럼부(224) 및 제 4 로어컬럼부(234)이 상하 방향으로 일렬 배치되고, 본 실시예에서 내측에 중공형태의 제 4 컬럼홀(214)이 형성된 원통형태로 형성된다.
상기 제 4 어퍼컬럼부(224) 보다 상기 제 4 로어컬럼부(234)가 상하 방향으로 더 길게 형성되고, 상기 미들하우징(200)의 이동 시, 상기 제 4 로어컬럼부(234)의 하단이 상기 로어하우징(100)에 지지될 수 있다.
상기 어퍼하우징(300)은, 상기 제 1 컬럼(401)이 상하 방향으로 관통되는 제 1 관통홀(311)과, 상기 제 2 컬럼(402)이 상하 방향으로 관통되는 제 2 관통홀(312)과, 상기 제 3 컬럼(403)이 상하 방향으로 관통되는 제 3 관통홀(313)과, 상기 제 4 컬럼(404)이 상하 방향으로 관통되는 제 4 관통홀(314)과, 상기 액추에이터(350)의 피스톤(352)이 관통되는 피스톤홀(315)을 포함한다.
상기 어퍼하우징(300)은, 상기 제 1 컬럼(401), 제 2 컬럼(미도시), 제 3 컬럼(403) 및 제 4 컬럼(404)의 상단에 각각 나사결합되는 제 1 컬럼캡(미도시), 제 2 컬럼캡(미도시), 제 3 컬럼캡(미도시) 및 제 4 컬럼캡(미도시)을 더 포함할 수 있다.
상기 액추에이터(350)는, 상기 피스톤홀(315)을 관통하게 배치되고, 하단이 상기 미들하우징(200)에 결합되는 피스톤(352)와, 상기 어퍼하우징(300)에 배치되고, 상기 피스톤(352)를 상하 방향으로 이동시키는 유압실린더(354)를 포함한다.
상기 유압실린더(354)는 상기 어퍼하우징(300)의 중앙에 배치된다.
인가된 전원에 의해 상기 유압실린더(354)가 작동되고, 상기 유압실린더(354)의 작동에 의해 피스톤(352)이 상하 방향으로 이동되며, 상기 피스톤(352)의 이동에 의해 상기 미들하우징(200)이 함께 상하 방향으로 슬라이드 이동될 수 있다.
상기 상부금형조립체(500)가 상기 미들하우징(200)의 저면에 결합되고, 상기 하부금형조립체(600)가 상기 로어하우징(100)에 결합된다.
상기 상부금형조립체(500) 및 하부금형조립체(600)가 형합되어 본 실시예에 따른 파이프(701)(702)를 주조할 수 있다. 본 실시예에서 상기 주조파이프조립체(700)는 2파트로 제작된 후, 조립 및 용접된다.
본 실시예에서 상기 상부금형조립체(500) 및 하부금형조립체(600)의 형합을 통해 동일한 형상의 2개 파트를 주조한 후, 용접을 통해 결합시킨다. 여기서, 용접은 다양한 용접 방법이 적용될 수 있으나, 레이저 용접을 사용하는 것이 용접접촉면의 형성상태와 강도 측면에서 특히 바람직할 수 있다.
주조에 의한 파이프를 구분할 경우, 제 1 파이프(701) 및 제 2 파이프(702)라 하고, 제 1 파이프(701) 및 제 2 파이프(702)의 결합을 통해 주조파이프조립체(700)를 제작할 수 있다.
상기 주조파이프조립체(700)는 전체적으로 원기둥형상으로 형성된다.
상기 주조파이프조립체(700)는, 축중심(C)을 형성하는 원기둥바디(750)와, 상기 원기둥바디(750)의 외주면에서 반경방향 외측으로 돌출된 제 1 돌출부(710)와, 상기 원기둥바디(750)의 외주면에서 반경방향 외측으로 돌출된 제 2 돌출부(720)와, 상기 원기둥바디(750)의 외주면에서 반경방향 외측으로 돌출된 제 3 돌출부(730)와, 상기 원기둥바디(750)의 외주면에서 반경방향 외측으로 돌출된 제 4 돌출부(740)를 포함한다.
상기 제 1 돌출부(710), 제 2 돌출부(720), 제 3 돌출부(730) 및 제 4 돌출부(740)의 위치를 구분할 필요가 있을 경우, 상기 제 1 파이프(701)에 제 1 돌출부(710) 및 제 2 돌출부(720)가 배치되고, 상기 제 2 파이프(702)에 상기 제 3 돌출부(730) 및 제 4 돌출부(740)가 배치된다.
상기 제 1 돌출부(710), 제 2 돌출부(720), 제 3 돌출부(730) 및 제 4 돌출부(740)가 사이 축중심(C)을 기준으로 90도 간격으로 이격되어 배치된다.
상기 제 1 돌출부(710), 제 2 돌출부(720), 제 3 돌출부(730) 및 제 4 돌출부(740)는 상기 원기둥바디(750)의 축중심(C) 방향으로 따라 복수개가 배치될 수 있다.
상기 제 1 돌출부(710), 제 2 돌출부(720), 제 3 돌출부(730) 및 제 4 돌출부(740)는 상기 주조파이프조립체(700)의 원주방향으로 길게 연장되어 형성된다.
그래서 상기 복수개의 제 1 돌출부(710)들 사이에 반경방향 내측으로 오목한 홈들이 형성될 수 있고, 상기 제 2 돌출부(720)들, 제 3 돌출부(730)들 및 제 4 돌출부(740)들 사이에도 오목한 홈들이 형성될 수 있다.
상기 주조파이프조립체(700)는, 상기 제 1 돌출부(710)들 사이에 형성된 제 1 돌출홈(711)과, 상기 제 2 돌출부(720)들 사이에 형성딘 제 2 돌출홈(721)과, 상기 제 3 돌출부(730)들 사이의 형성된 제 3 돌출홈(미도시)과, 상기 제 4 돌출부(740)들 사이의 형성된 제 4 돌출홈(미도시)과, 상기 제 1 돌출부(710)들의 가장자리를 길이방향(축방향)으로 연결하는 제 1 연결돌출부(712)와, 상기 제 2 돌출부(720)들의 가장자리를 길이방향(축방향)으로 연결하는 제 2 연결돌출부(722)와, 상기 제 3 돌출부(730)들의 가장자리를 길이방향(축방향)으로 연결하는 제 3 연결돌출부(미도시)와, 상기 제 4 돌출부(740)들의 가장자리를 길이방향(축방향)으로 연결하는 제 4 연결돌출부(미도시)를 더 포함한다.
상기 제 1 돌출홈(711), 제 2 돌출홈, 제 3 돌출홈 및 제 4 돌출홈이 주조파이프조립체(700)의 원주방향으로 길게 연장되어 형성된다. 상기 상기 제 1 돌출홈(711), 제 2 돌출홈, 제 3 돌출홈 및 제 4 돌출홈이 상기 원기둥바디(750)의 외주면 중 일부를 형성한다.
상기 제 1 돌출부(710), 제 2 돌출부(720), 제 3 돌출부(730) 및 제 4 돌출부(740)가 수평방향으로 같은 높이에 배치된다.
상기 주조파이프조립체(700)는, 상기 제 1 돌출부(710) 및 제 2 돌출부(720) 사이에 이격되어 형성된 제 1 돌출간격(715)과, 상기 제 2 돌출부(720) 및 제 3 돌출부(730) 사이에 이격되어 형성된 제 2 돌출간격(725)과, 상기 제 3 돌출부(730) 및 제 4 돌출부(740) 사이에 이격되어 형성된 제 3 돌출간격(735)과, 상기 제 4 돌출부(740) 및 제 1 돌출부(710) 사이에 이격되어 형성된 제 4 돌출간격(745)을 더 포함한다.
상기 제 1 연결돌출부(712), 제 2 연결돌출부(722), 제 3 연결돌출부, 제 4 연결돌출부가 주조파이프조립체(700)의 축방향으로 길게 연결되어 형성된다.
상기 제 1 돌출홈(711), 제 2 돌출홈, 제 3 돌출홈 및 제 4 돌출홈 중 적어도 어느 하나에 상기 어퍼결합부(1420)가 수평방향으로 삽입되고, 상하 방향에 대해 상호 걸림을 형성한다.
또한, 제 1 연결돌출부(712), 제 2 연결돌출부(722), 제 3 연결돌출부, 제 4 연결돌출부 중 적어도 어느 하나가 상기 어퍼결합부(1420)의 회전을 제한한다.
그래서 상기 어퍼결합부(1420)가 상기 제 1 돌출간격(715), 제 2 돌출간격(725), 제 3 돌출간격(735) 또는 제 4 돌출간격(745) 중 어느 하나로 삽입되어 수평방향으로 회전됨으로써, 상기 제 1 돌출홈(711), 제 2 돌출홈, 제 3 돌출홈 및 제 4 돌출홈 중 어느 하나로 진입할 수 있고, 상기 제 1 연결돌출부(712), 제 2 연결돌출부(722), 제 3 연결돌출부, 제 4 연결돌출부 중 어느 하나과 접촉되어 회전각이 제한될 수 있다.
그래서 상기 어퍼결합부(1420)는 진입한 역방향으로만 분리가 가능하다.
한편, 상기 주조파이프조립체(700)의 내주면에도 상기 돌출부들, 돌출홈들 및 연결돌출부들이 반경방향 내측으로 돌출되어 형성된다.
외측으로 돌출된 돌출부들, 돌출홈들 및 연결돌출부과, 내측으로 돌출된 돌출부들, 돌출홈들 및 연결돌출부을 구분할 경우, "내부" 또는 "외부"의 접두사를 붙여 구분한다.
예를 들어 외부로 돌출된 돌출부들, 돌출홈들 및 연결돌출부들을 제 1 외부돌출부, 제 2 외부돌출부, 제 1 외부돌출홈, 제 2 외부돌출홈, 제 1 외부연결돌출부, 제 2 외부연결돌출부라 한다.
그리고 내부로 돌출된 돌출부들, 돌출홈들 및 연결돌출부들을 제 1 내부돌출부, 제 2 내부돌출부, 제 1 내부돌출홈, 제 2 내부돌출홈, 제 1 내부연결돌출부, 제 2 내부연결돌출부라 한다.
한편, 상기 미들이너(1320)는 상기 주조파이프조립체(700) 보다 직경이 큰 형태이기 때문에 구체적인 설명을 생략한다.
미들이너(1320) 및 주조파이프조립체(700)의 각 구성을 구분할 필요가 있을 경우, "미들"의 접두사를 붙여 구분한다.
예를 들어, 미들이너의 돌출부들, 돌출홈들 및 연결돌출부들을 제 1 미들돌출부, 제 2 미들돌출부, 제 1 미들돌출홈, 제 2 미들돌출홈, 제 1 미들연결돌출부, 제 2 미들연결돌출부라 한다.
본 실시예에서는 슬래브 및 바닥의 높낮이에 대응하기 위해 미들이너(1320) 및 주조파이프조립체(700)가 각각 구비되었지만, 본 실시예와 달리 상기 미들이너(1320)를 생략하고, 상기 주조파이프조립체(700)만 배치되어도 무방하다.
상기 제 1 파이프(701) 또는 제 2 파이프(702)를 주조하기 위한 상부금형조립체(500)는, 상기 제 1 파이프(701) 또는 제 2 파이프(702)를 형성시키는 상부금형(550)과, 상기 어퍼하우징(300) 및 상부금형(550)을 연결하여 상기 상부금형(550)을 지지하는 상부서포터(510)을 포함한다.
상기 상부금형(550)은, 상기 상부서포터(510)에 결합되는 어퍼상부금형(560)과, 상기 어퍼상부금형(560)의 일측 가장자리에서 일측으로 돌출되게 배치된 제 1 어퍼가드(570)와, 상기 어퍼상부금형(560)의 타측 가장자리에서 타측으로 돌출되게 배치된 제 2 어퍼가드(580)와, 상기 어퍼상부금형(560)의 저면에서 하측으로 볼록하게 형성되고, 상기 제 1 파이프(701) 또는 제 2 파이프(702)의 내부공간을 형성하는 로어상부금형(590)를 포함한다.
본 실시예에서 일체로 형성된 상기 어퍼상부금형(560) 및 로어상부금형(590)를 상부금형하우징(505)이라 정의한다. 상기 상부금형하우징(505)의 전단 및 후단이 상기 미들하우징(200) 보다 전방 및 후방 측으로 돌출된다.
즉, 본 실시예에 따른 파이프 주조장치는 상기 주조파이프조립체(700)의 길이가 로어하우징(100) 및 미들하우징(200)의 밖으로 돌출되게 배치되고, 이를 통해 하우징(100)(200)(300)의 부피를 최소화할 수 있으며, 전후 방향으로 길에 형성된 상부금형조립체(500) 및 하부금형조립체(600)를 주조를 통해 제작할 수 있는 특징이 있다.
본 실시예에서 상기 로어상부금형(590)이 전후 방향으로 길게 연장된다. 본 실시예에서 상기 로어상부금형(590)은 반원기둥 형태로 형성된다.
상기 제 1 어퍼가드(570) 및 제 2 어퍼가드(580)가 일렬로 배치된다. 본 실시예에서 제 1 어퍼가드(570) 및 제 2 어퍼가드(580)가 수평하게 배치된다.
본 실시예에서 상기 제 1 어퍼가드(570)가 상기 어퍼상부금형(560)의 좌측면에 배치되고, 전후 방향으로 길게 연장되어 형성되며, 상기 제 2 어퍼가드(580)가 상기 어퍼상부금형(560)의 우측면에 배치되고, 전후 방향으로 길게 연장되어 형성된다.
본 실시예에서 상기 어퍼상부금형(560) 및 로어상부금형(590)이 일체로 형성된다. 상기 어퍼상부금형(560) 및 로어상부금형(590)이 원기둥형태일 수 있다.
상기 어퍼상부금형(560) 및 로어상부금형(590)을 별도로 제작한 후 조립하지 않고 하나의 원기둥 형태로 제작함으로써, 제작시간 및 작업난이도를 낮출 수 있다.
상기 상부서포터(510)가 상기 어퍼상부금형(560)의 좌우 양측에 대칭되게 배치되고, 상기 상부금형(550)을 좌우 균등하게 지지할 수 있다. 상기 상부서포터(510)를 통해 상기 액추에이터(350)의 하중이 상기 상부금형(550)에 전달될 수 있다.
상기 상부서포터(510)는, 상기 어퍼상부금형(560)에 결합되는 지지판(520)과, 상기 지지판(520)의 일측(본 실시예에서 좌측)에 결합되고, 상기 미들하우징(200) 및 제 1 어퍼가드(570)를 지지하는 제 1 서포트어셈블리(530)와, 상기 지지판(520)의 타측(본 실시예에서 타측)에 결합되고, 상기 미들하우징(200) 및 제 2 어퍼가드(580)를 지지하는 제 2 서포트어셈블리(540)를 포함한다.
상기 제 1 서포트어셈블리(530)는, 상기 지지판(520)의 좌측에 결합되는 제 1 서포트힌지(531)와, 상기 제 1 서포트힌지(531)에 회전가능하게 조립되고, 상기 미들하우징(200)에 결합되는 제 1 힌지바(532)와, 상기 제 1 힌지바(532)을 지지하고, 상기 제 1 어퍼가드(570)에 결합되는 제 1 서포트바(533)를 포함한다.
상기 제 2 서포트어셈블리(540)는, 상기 지지판(520)의 우측에 결합되는 제 2 서포트힌지(541)와, 상기 제 2 서포트힌지(541)에 회전가능하게 조립되고, 상기 미들하우징(200)에 결합되는 제 2 힌지바(542)와, 상기 제 2 힌지바(542)을 지지하고, 상기 제 2 어퍼가드(580)에 결합되는 제 2 서포트바(543)를 포함한다.
제 1 서포트어셈블리(530) 및 제 2 서포트어셈블리(540)는 상기 좌우 대칭으로 배치될 수 있다. 제 1 서포트어셈블리(530) 및 제 2 서포트어셈블리(540)가 어퍼상부금형(560)을 기준으로 대칭으로 배치될 수 있다.
상기 지지판(520)이 미들하우징(200)에 결합된다.
상기 지지판(520)이 상기 어퍼상부금형(560) 상측에 위치되고, 상기 어퍼상부금형(560)에 결합되기 때문에, 상기 어퍼상부금형(560)을 직접 가압할 수 있다.
상기 지지판(520) 및 미들하우징(200)의 높이차를 해소하기 위해, 상기 미들하우징(200) 및 지지판(520) 사이에 복수개의 지지블럭(525)이 삽입되어 배치될 수 있다.
상기 미들하우징(200)이 하강할 경우, 상기 미들하우징(200)의 압력이 상기 지지판(520)을 통해 상기 어퍼상부금형(560)에 제공될 수 있다.
본 실시예에 따른 상기 제 1 서포트어셈블리(530) 및 제 2 서포트어셈블리(540)는 미들하우징(200)의 하강에 따른 압력을 제 1 어퍼가드(570) 및 제 2 어퍼가드(580)에 각각 제공하고, 이를 통해 제 1 어퍼가드(570) 및 제 2 어퍼가드(580)를 상기 하부금형조립체(600)에 밀착시키고, 밀착된 상태를 유지시킬 수 있다.
본 실시예에서 상기 제 1 서포트힌지(531) 및 제 2 서포트힌지(542)가 지지판(520)에 결합된다.
상기 제 1 서포트힌지(531)가 상기 지지판(520)의 좌측으로 돌출되게 배치되고, 상기 제 2 서포트힌지(542)가 상기 지지판(520)의 우측으로 돌출되게 배치된다.
상기 제 1 힌지바(532)의 하단이 상기 제 1 서포트힌지(531)와 회전가능하게 조립되고, 상단이 상기 미들하우징(200)에 결합된다. 상기 제 1 힌지바(532)가 좌상측으로 경사지게 배치된다.
상기 제 2 힌지바(542)의 하단이 상기 제 2 서포트힌지(541)와 회전가능하게 조립되고, 상단이 상기 미들하우징(200)에 결합된다. 상기 제 2 힌지바(542)가 우상측으로 경사지게 배치된다.
상기 제 1 서포트바(533) 및 제 2 서포트바(543)가 수직하게 배치된다.
상기 제 1 서포트바(533)의 상단이 상기 제 1 힌지바(532)의 하단에 결합되고, 하단이 상기 제 1 어퍼가드(570)에 결합된다.
그래서 상기 미들하우징(200)의 하중이 상기 제 1 힌지바(532) 및 제 1 서포트바(533)를 통해 제 1 어퍼가드(570)에 직접 전달될 수 있다.
상기 제 2 서포트바(543)의 상단이 상기 제 2 힌지바(542)의 하단에 결합되고, 하단이 상기 제 2 어퍼가드(580)에 결합된다.
그래서 상기 미들하우징(200)의 하중이 상기 제 2 힌지바(542) 및 제 2 서포트바(543)를 통해 제 2 어퍼가드(580)에 직접 전달될 수 있다.
이와 같이 상기 제 1 어퍼가드(570)가 상기 제 1 서포트어셈블리(530)에 지지되고, 제 2 어퍼가드(580)가 상기 제 2 서포트어셈블리(540)에 지지되기 때문에, 미들하우징(200)의 이동되어 상기 상부금형조립체(500) 및 하부금형조립체(600)가 밀착될 때, 상기 제 1 어퍼가드(570) 및 제 2 어퍼가드(580)가 상하 방향으로 휨변형되는 것을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
상기 하부금형조립체(600)는, 상측으로 개구되고, 상기 로어상부금형(590)이 삽입되는 주물공간(651)이 형성된 하부금형(650)과, 상기 하부금형(650) 및 로어하우징(100) 사이에 배치되어 상기 하부금형(650)을 지지하는 하부서포터(610)와, 상기 하부금형(650)의 전방측단 또는 후방측단에 결합되고, 상기 주물공간(651)과 연통된 용탕주입구(621)가 형성된 용탕공급부(620)를 포함한다.
상기 주물공간(651)에 삽입된 로어상부금형(590)이 삽입되어, 상기 주물공간(651)의 상측 일부를 점유하고, 상기 용탕공급부(620)에서 공급된 용탕이 상기 주물공간(651)에 채워쳐 제 1 파이프(701) 또는 제 2 파이프(702)를 제작할 수 있다.
상기 주물공간(651)은 전후 방향으로 길게 연장되고, 상기 주물공간(651)의 전단 및 후단이 상기 로어하우징(100) 및 미들하우징(200)의 전단 및 후단 보다 바깥쪽으로 돌출되어 배치되며, 이를 통해 본 실시예에 따른 파이프 주조장치는 로어하우징(100) 및 미들하우징(200)보다 더 긴 길이의 파이프를 주조할 수 있다.
본 실시예에 따른 주조장치는 상부금형조립체(500) 및 하부금형조립체(600)가 하우징들보다 길게 형성되더라도, 상기 제 1 서포트어셈블리(530) 및 제 2 서포트어셈블리(540)가 상기 제 1 어퍼가드(570) 및 제 2 어퍼가드(580)를 견고하게 지지하기 때문에, 상기 주물공간(651)을 견고하게 폐쇄할 수 있는 장점이 있다.
상기 하부금형(650)의 주물공간(651)을 형성하는 내주면에 상기 돌출부들을 형성하는 홈이 형성된다. 상기 하부금형(650)은 반원통 형태로 형성될 수 있다.
상기 하부금형(650)은 상기 주물공간(651)이 형성된 상측면을 제외한 나머지 면이 폐쇄된다.
본 실시예에서 상기 용탕공급부(620)가 하부금형(650)의 전단에서 전방으로 돌출되게 배치되고, 상기 용탕공급부(620)가 상기 주물공간(651)과 연통된다.
특히 상기 용탕공급부(620)가 상기 로어하우징(100) 및 미들하우징(200)보다 전방으로 돌출되게 배치되기 때문에, 하우징들과의 간섭을 방지하고, 용탕의 공급이 용이한 장점이 있다.
상기 용탕공급부(620)는 상측방향으로 개구된 버킷형상을 수 있다.
상기 미들하우징(200)이 하강되어 상부금형(550)이 하부금형(650)의 주물공간(651)으로 삽입될 경우, 상기 제 1 어퍼가드(570) 및 제 2 어퍼가드(580)가 상기 하부금형(650)의 가장자리에 지지되고, 상기 주물공간(651)을 폐쇄하며, 상기 용탕공급부(620)의 용탕주입구(621)만 개방된다.
상기 용탕주입구(621)를 통해 용탕이 공급되어 상기 주물공간(651)을 채운 후 상기 제 1 파이프(701) 또는 제 2 파이프(702)가 주조될 수 있다.
한편, 도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 상기 로어서포터(1210), 로어아우터(1220), 로어이너(1230)는 각각 나사가공이 요구되고, 이를 위해 나사가공장치(2000)가 구비된다.
상기 나사가공장치(2000)는 나사가공 전의 상기 로어서포터, 로어아우터, 로어이너가 동시에 고정되는 가공테이블(2100)과, 상기 가공테이블(2100)를 전후 또는 좌우 방향으로 이송시키는 테이블구동장치(미도시)와, 상기 가공테이블(2100)의 상측에 배치되고, 상기 로어서포터, 로어아우터, 로어이너 중 어느 하나를 가공하는 가공장치(2200)를 포함한다.
상기 가공테이블(2100)은, 테이블베이스(2110)와, 상기 테이블베이스(2110)의 상측에 배치되는 지그베이스(2120)와, 상기 테이블베이스(2110) 상측면에 배치되고, 상기 지그베이스(2120)가 고정되며, 상기 지그베이스(2120)를 좌우 방향으로 안내하는 지그가이드(2130)와, 상기 지그베이스(2120)에 배치되는 제 1 지그(2140), 제 2 지그(2150) 및 제 3 지그(2160)와, 상기 테이블베이스(2110)의 가장자리를 따라 배치되고, 상기 테이블베이스(2110) 보다 상측으로 수직하게 배치되며, 가공 시 비산되는 칩을 차단하는 테이블가드(2170)와, 상기 테이블가드(2170)에 배치되고, 상기 테이블가드(2170)를 개폐하는 가드도어(2180)를 포함한다.
상기 테이블가드(2170)의 상단이 상기 제 1 지그(2140), 제 2 지그(2150) 및 제 3 지그(2160) 보다 높게 배치된다.
구체적으로 상기 제 1 가드도어(2181) 및 제 2 가드도어(2182)의 상단이 후술하는 가공디스크(2230) 보다 높게 배치되어 나사가공 시 발생되는 칩이 작업자에게 비산되는 것을 방지할 수 있다.
상기 테이블가드(2170)는 상기 제 1 지그(2140), 제 2 지그(2150) 및 제 3 지그(2160)의 전방이 개방되게 형성된 도어개구부(2171)를 포함하고, 상기 가드도어(2180)가 상기 도어개구부(2171)를 개폐한다.
본 실시예에서 상기 가드도어(2180)는 제 1 가드도어(2181) 및 제 2 가드도어(2182)를 포함한다. 상기 제 1 가드도어(2181)가 도어개구부(2171)의 좌측에 배치되고, 상기 제 2 가드도어(2182)가 도어개구부(2171)의 우측에 배치된다.
상기 제 1 가드도어(2181) 및 제 2 가드도어(2182)가 상기 테이블가드(2170)를 따라 좌우 방향으로 슬라이드 이동되게 설치되고, 상기 제 1 가드도어(2181) 및 제 2 가드도어(2182)가 맞닿을 경우, 상기 도어개구부(2171)가 폐쇄된다.
상기 제 1 가드도어(2181) 및 제 2 가드도어(2182)를 개방하여 상기 제 1 지그(2140), 제 2 지그(2150) 및 제 3 지그(2160)로의 진입을 용이하게 한다.
본 실시예에서 상기 제 1 지그(2140)에 로어아우터(1220)가 고정되고, 상기 제 2 지그(2150)에 로어이너(1230)가 고정되며, 상기 제 3 지그(2160)에 상기 로어서포터(1210)이 고정된다.
본 실시예에서 상기 가공장치(2200)가 상기 제 1 지그(2140), 제 2 지그(2150) 및 제 3 지그(2160)에 배치된 로어아우터(1220), 로어이너(1230) 및 로어서포터(1210)를 순차적으로 나사가공한다.
상기 가공장치(2200)는 제 1 지그(2140), 제 2 지그(2150) 및 제 3 지그(2160)의 상측에 이격되어 배치되는 가공스핀들(2210)과, 상기 가공스핀들(2210)에 탈착가능하게 조리되는 가공척(2220)과, 상기 가공척(2220)에 조립되고, 수평방향으로 회전되는 가공디스크(2230)과, 상기 가공스핀들(2210)이 회전가능하게 조립되고, 가공바디(2240)과, 상기 가공바디(2240)에 조립된 가공스핀들(2210)를 회전시키는 가공구동장치(미도시)를 포함한다.
본 실시예에서 상기 가공스핀들(2210)이 제자리에서 회전되고, 상기 테이블구동장치가 상기 테이블베이스(2110)를 나사가공에 적합하도록 회전시켜 상기 제 1 지그(2140), 제 2 지그(2150) 및 제 3 지그(2160)에 고정된 로어아우터(1220), 로어이너(1230) 및 로어서포터(1210)를 나사가공할 수 있다.
도 17은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프조립체의 제조과정이 도시된 순서도이다.
본 실시예에 따른 파이프조립체의 제조방법은, 미들하우징(200)의 상부금형조립체(500) 및 로어하우징(100)의 하부금형조립체(600)의 이격 상태를 판단하는 단계(S10)와, 상기 S10 단계를 만족하는 경우, 어퍼하우징(300)의 액추에이터(350)를 작동시켜 상기 미들하우징(200)을 상기 로어하우징(100) 측으로 이동시키고, 상기 상부금형조립체(500) 및 하부금형조립체(600)를 밀착시키는 단계(S20)와, 상기 상부금형조립체(500) 및 하부금형조립체(600)의 밀착을 통해 상기 상부금형조립체(500) 및 하부금형조립체(600) 사이에 주물공간(651)이 형성되는 단계(S30)와, 상기 주물공간(651)과 연통된 용탕주입구(621)를 통해 용탕이 주입되는 단계(S40)와, 상기 S40 단계 이후에, 상기 용탕이 굳을 때까지 대기하는 단계(S50)와, 상기 S50 단계 이후에, 상기 액추에이터(350)를 작동시켜 상기 미들하우징(200)을 상승시켜 상기 상부금형조립체(500) 및 하부금형조립체(600)를 이격시키는 단계(S60)와, 상기 S60 단계 이후에, 상기 하부금조립체(600)에서 경화된 제 1 파이프(701)를 인출하는 단계(S70)를 포함한다.
상기 S10 단계를 위해, 상기 미들하우징(200)에 센서(810)가 배치된다. 본 실시예에서 상기 센서(810)는 영구자석의 자력을 감지하는 홀센서일 수 있다.
상기 컬럼(400)에 영구자석이 삽입되어 배치될 수 있다.
구체적으로 상기 컬럼(400)의 길이 방향을 따라 복수개의 영구자석이 배치될 수 있다. 예를 들어 상기 미들하우징(200)이 최상측으로 이동된 높이에 제 1 영구자석(821)이 배치되고, 상기 상부금형조립체(500) 및 하부금형조립체(600)가 밀착될 때의 미들하우징(200) 높이에 상기 제 2 영구자석(822)이 배치되며, 상기 제 1 영구자석(821) 및 제 2 영구자석(822)의 사이 높이에 제 3 영구자석(823)이 배치될 수 있다.
상기 제 1 영구자석(821), 제 2 영구자석(822) 및 제 3 영구자석(823)이 상기 컬럼(400)에 삽입되어 배치되기 때문에, 상기 어퍼컬럼부 및 로어컬럼부의 이동 시 영구자석들과의 간섭을 방지할 수 있다.
상기 제 1 영구자석(821), 제 2 영구자석(822) 및 제 3 영구자석(823)가 수직방향으로 배열된다.
상기 센서(810)는 상기 어퍼컬럼부 또는 로어컬럼부에 배치될 수 있다. 본 실시예에서 상기 센서(810)는 제 2 로어컬럼부(232)의 하단에 배치된다.
상기 센서(810)가 상기 제 1 영구자석(821)을 감지할 경우, 상기 액추에이터(350)의 작동을 정지시켜 상기 미들하우징(200)의 상승을 차단한다.
상기 센서(810)가 상기 2 영구자석(822)을 감지할 경우, 상기 액추에이터(350)의 작동을 정지시키고, 상기 미들하우징(200)의 하강을 차단한다.
상기 미들하우징(200)의 하강 중에 상기 센서(810)가 상기 제 3 영구자석(823)을 감지할 경우, 상기 미들하우징(200)의 이동속도를 제 1 속도에서 제 2 속도로 감속한다. 본 실시예에서 상기 제 2 속도가 상기 제 1 속도의 1/2 내지 1/4이다.
즉, 상기 미들하우징(200)을 제 1 속도에서 제 2 속도로 감속시킴으로써, 상기 제 2 영구자석(822)을 감지할 때 미들하우징(200)을 즉시 정지시킬 수 있고, 이를 통해 상기 상부금형조립체(500) 및 하부금형조립체(600)의 충돌을 방지할 수 있다.
상기 S10 단계를 만족하지 않을 경우, 상기 S40 단계로 이행된다.
상기 S70 단계 이후에, 파이프의 제작개수가 2개인지를 판단하는 단계(S80)를 더 포함할 수 있다.
상기 S80 단계를 만족하지 않을 경우, 상기 S20 단계로 리턴되고, 상기 S30 단계, S40 단계, S50 단계, S60 단계 및 S70 단계를 수행하여 제 2 파이프(702)를 주조하는 단계를 수행한다.
상기 S80 단계를 만족할 경우, 상기 제 1 파이프(701) 및 제 2 파이프(702)를 용접하여 원통형의 주조파이프조립체(700)를 제작하는 단계(S90)를 더 포함한다. 여기서, 용접은 다양한 용접 방법이 적용될 수 있으나, 레이저 용접을 사용하는 것이 용접접촉면의 형성상태와 강도 측면에서 특히 바람직할 수 있다.
도 18은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파이프형 지지구조물의 제조방법이 도시된 순서도이다.
본 실시예에 따른 파이프형 지지구조물의 제조방법은, 로어서포터(1210), 로어아우터(1220), 로어이너(1230), 미들아우터(1310), 미들이너(1320), 어퍼서포너(1400)를 각각 주조하여 제작하는 단계(S1100)와, 상기 S1100 단계에서 제작된 상기 로어서포터(1210), 로어아우터(1220), 로어이너(1230)를 절삭하여 각각 나사산을 형성시키는 단계(S1110)와, 상기 S1110에서 제작된 상기 로어서포터(1210)를 지면 또는 바닥에 배치하는 단계(S1120)와, 상기 S1120의 상기 로어서포터(1210)에 상기 S1110에서 제작된 상기 로어아우터(1220)를 나사결합하여 조립시키는 단계(S1130)와, 상기 S1130의 상기 로어아우터(1220)에 상기 S1110에서 제작된 상기 로어이너(1230)를 나사결합하여 조립시키는 단계(S1140)와, 상기 S1140의 상기 로어이너(1230)에 메인파이프(1100)를 삽입하여 조립하는 단계(S1150)와, 상기 S1150에 상기 메인파이프(1100) 상단에 상기 S1100의 미들아우터(1310)를 조립하는 단계(S1160)와, 상기 S1160의 상기 미들아우터(1310)에 상기 S1100의 미들이너(1320)를 조립하는 단계(S1170)와, 상기 S(1170)의 미들이너(1320) 내부에 상기 S10 내지 S90 단계를 통해 제작된 상기 주조파이프조립체(700)를 삽입하여 조립하는 단계(S1180)와, 상기 S1180의 상기 주조파이프조립체(700) 상단에 상기 S1100의 어퍼서포터(1400)를 조립하는 단계(S1190)와, 상기 S1190 단계 이후에, 상기 로어아우터(1220)의 아우터핸들(1225)를 회전시키고, 이를 통해 상기 로어이너(1230), 메인파이프(1100), 미들아우터(1310), 미들이너(1320) 및 어퍼서포터(1400)를 동시에 상측으로 이동시켜 상기 어퍼서포터(1400)의 상측면을 슬래브에 밀착시키는 단계(S1200)를 포함한다.
S1110 단계의 나사가공이 나사사공장치(2000)를 통해 가공된다.
본 실시예에서 상기 로어아우터(1220), 로어이너(1230) 및 로어서포터(1210)가 상기 제 1 지그(2140), 제 2 지그(2150) 및 제 3 지그(2160)에 동시에 고정된 상태에서 나사가공이 실시되기 때문에, 나사가공 시간을 단축할 수 있고, 상기 로어아우터(1220), 로어이너(1230) 및 로어서포터(1210)의 결합 및 분리 시간을 단축할 수 있는 특징이 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 로어하우징 200 : 미들하우징
300 : 어퍼하우징 400 : 컬럼
500 : 상부금형조립체 510 : 상부서포터
520 : 지지판 530 : 제 1 서포트어셈블리
540 : 제 2 서포트어셈블리 550 : 상부금형
560 : 어퍼상부금형 570 : 제 1 어퍼가드
580 : 제 2 어퍼가드 600 : 하부금형조립체
610 : 하부서포터 620 : 용탕공급부
650 : 하부금형 651 : 주물공간
700 : 주조파이프조립체
1000 : 파이프형 지지구조물 1100 : 메인파이프
1200 : 로어어셈블리 1210 : 로어서포터
1220 : 로어아우터 1230 : 로어이너
1300 : 미들어셈블리 1310 : 미들아우터
1320 : 미들이너 1400 : 어퍼서포터

Claims (5)

  1. 로어서포터(1210), 로어아우터(1220), 로어이너(1230), 미들아우터(1310), 미들이너(1320), 어퍼서포너(1400)를 각각 주조하여 제작하는 단계(S1100);
    상기 S1100 단계에서 제작된 상기 로어서포터(1210)의 외주면, 로어아우터(1220)의 내주면, 로어이너(1230)의 외주면을 절삭하여 각각 나사산을 형성시키는 단계(S1110);
    상기 S1110에서 제작된 상기 로어서포터(1210)를 지면 또는 바닥에 배치하는 단계(S1120);
    상기 S1120의 상기 로어서포터(1210)에 상기 S1110에서 제작된 상기 로어아우터(1220)를 나사결합하여 조립시키는 단계(S1130);
    상기 S1130의 상기 로어아우터(1220)에 상기 S1110에서 제작된 상기 로어이너(1230)를 나사결합하여 조립시키는 단계(S1140);
    상기 S1140의 상기 로어이너(1230)에 메인파이프(1100)를 삽입하여 조립하는 단계(S1150);
    상기 S1150에 상기 메인파이프(1100) 상단에 상기 S1100의 미들아우터(1310)를 조립하는 단계(S1160);
    상기 S1160의 상기 미들아우터(1310)에 상기 S1100의 미들이너(1320)를 조립하는 단계(S1170);
    상기 S1170의 미들이너(1320) 내부에 주조장치를 통해 제작된 주조파이프조립체(700)를 삽입하여 조립하는 단계(S1180);
    상기 S1180의 상기 주조파이프조립체(700) 상단에 상기 S1100의 어퍼서포터(1400)를 조립하는 단계(S1190);
    상기 S1190 단계 이후에, 상기 로어아우터(1220)의 아우터핸들(1225)를 회전시키고, 이를 통해 상기 로어이너(1230), 메인파이프(1100), 미들아우터(1310), 미들이너(1320) 및 어퍼서포터(1400)를 동시에 상측으로 이동시켜 상기 어퍼서포터(1400)의 상측면을 슬래브에 밀착시키는 단계(S1200);를 포함하는 파이프형 지지구조물의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 로어서포터(1210)는,
    바닥에 지지되는 로어베이스(1212);
    상기 로어베이스(1212)와 일체로 형성되고, 상기 로어베이스(1212)의 상측으로 연장되는 원통형의 로어실린더(1214);
    상기 로어베이스(1212)를 상하 방향으로 관통하는 로어베이스홀(1211);
    상기 로어실린더(1214)의 측면 및 상기 로어베이스(1212)의 상면을 연결하는 로어서포터리브(1215);를 포함하고,
    상기 S1110 단계는 상기 로어실린더(1214)의 외주면을 따라 상하 방향으로 나선형의 로어실린더나사산(1216)이 형성시키는 단계를 포함하는 파이프형 지지구조물의 제조방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 로어아우터(1220)는,
    상하 방향으로 개구된 아우터중공(1227)이 형성된 아우터실린더(1224);
    상기 아우터실린더(1224)의 외주면에서 반경방향 외측으로 돌출된 아우터핸들(1225);
    상기 아우터실린더(1224)의 내주면에 형성된 아우터나사산(1226);을 포함하고,
    상기 S1110 단계는 상기 아우터나사산(1226)을 형성시키는 단계를 포함하는 파이프형 지지구조물의 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 로어이너(1230)는,
    상하 방향으로 개구된 이너중공(1237)이 형성되고, 원통형의 로어이너바디(1232);
    상기 로어이너바디(1232)의 외주면을 따라 나선형으로 형성된 이너나사산(1233);
    상기 이너중공(1237) 내측으로 돌출되고, 상기 메인파이프(1100)의 하단이 지지되는 이너지지부(1235);를 포함하고,
    상기 S1110 단계는 상기 이너나사산(1233)을 형성시키는 단계를 포함하는 파이프형 지지구조물의 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 S1110 단계는 나사가공장치(2000)를 통해 실시되고, 상기 나사가공장치(2000)는,
    나사가공 전의 상기 로어서포터, 로어아우터, 로어이너가 동시에 고정되는 가공테이블(2100); 상기 가공테이블(2100)를 전후 또는 좌우 방향으로 이송시키는 테이블구동장치; 상기 가공테이블(2100)의 상측에 배치되고, 상기 로어서포터, 로어아우터, 로어이너 중 어느 하나를 가공하는 가공장치(2200);를 포함하고,
    상기 가공테이블(2100)은,
    테이블베이스(2110);
    상기 테이블베이스(2110)의 상측에 배치되는 지그베이스(2120);
    상기 테이블베이스(2110) 상측면에 배치되고, 상기 지그베이스(2120)가 고정되며, 상기 지그베이스(2120)를 좌우 방향으로 안내하는 지그가이드(2130);
    상기 지그베이스(2120)에 배치되는 제 1 지그(2140), 제 2 지그(2150) 및 제 3 지그(2160);
    상기 테이블베이스(2110)의 가장자리를 따라 배치되고, 상기 테이블베이스(2110) 보다 상측으로 수직하게 배치되며, 가공 시 비산되는 칩을 차단하는 테이블가드(2170);
    상기 테이블가드(2170)에 배치되고, 상기 테이블가드(2170)를 개폐하는 가드도어(2180);를 포함하고,
    상기 로어아우터, 로어이너 및 로어서포터가 상기 제 1 지그(2140), 제 2 지그(2150) 및 제 3 지그(2160)에 동시에 고정된 상태에서 나사가공이 실시되는 파이프형 지지구조물의 제조방법.
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