KR102595955B1

KR102595955B1 - 체인 백킹 장치

Info

Publication number: KR102595955B1
Application number: KR1020220137153A
Authority: KR
Inventors: 한석우
Original assignee: 한석우
Priority date: 2022-10-24
Filing date: 2022-10-24
Publication date: 2023-10-31

Abstract

본 발명은 체인 백킹 장치에 관한 것으로, 그 구성은 서로 맞대어져 맞대기 용접이 수행되는 한 쌍의 강관 사이의 틈새를 무한궤도와 같이 순환되는 다수의 비드 가이드가 밀착 폐쇄하여 용접되는 강관 사이의 틈새로 용접액이 누설되는 차단하는 백킹 수단;과, 상기 백킹 수단의 비드 가이드가 무한궤도와 같이 순환되도록 회전시키는 회전수단;과, 상기 백킹 수단의 비드 가이드를 강관 사이의 틈새로 승강 밀착시키는 밀착수단;과, 상기 백킹 수단과 회전수단 및 밀착수단을 지지하는 지지프레임;으로 구성된 것을 특징으로 하는 것으로서,
백킹 수단의 연결 체인은 수평으로 길게 형성되는 밀착 구간을 형성하고, 그 밀착 구간에 위치되는 다수의 비드 가이드가 맞대기 용접이 수행되는 강관의 틈새를 밀착 폐쇄하는 구조를 가짐으로, 용접이 수행되는 강관의 틈새가 일렬로 형성되는 다수의 비드 가이드를 통해 길게 폐쇄될 수 있어 틈새로 용접액이 누설되는 현상을 안정적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 백킹 수단의 연결 체인 상에 형성되는 다수의 비드 가이드가 독립적으로 형성되는 구조이므로, 용접이 수행되는 강관으로부터 전달되는 고온의 열원이 용이하게 분산 해소할 수 있어 고온의 열원으로 인해 비드 가이드가 손상 또는 변형되는 현상을 안정적으로 방지하여 장치의 우수한 구조적인 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

체인 백킹 장치{CHAIN BACKING DEVICE}

본 발명은 체인 백킹 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 백킹 수단의 연결 체인은 수평으로 길게 형성되는 밀착 구간을 형성하고, 그 밀착 구간에 위치되는 다수의 비드 가이드가 맞대기 용접이 수행되는 강관의 틈새를 밀착 폐쇄하는 구조를 가짐으로, 용접이 수행되는 강관의 틈새가 일렬로 형성되는 다수의 비드 가이드를 통해 길게 폐쇄될 수 있어 틈새로 용접액이 누설되는 현상을 안정적으로 방지할 수 있는 체인 백킹 장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형 중공 강관을 긴 길이로 결합하기 위해서는 강관의 단부를 상호 맞대고 강관들의 맞대어진 부분을 상호 용접하는 맞대기 용접이 널리 사용되고 있다.

맞대기 용접을 하기 위해서는 맞대어진 강관들 사이를 일정 간격 이격한 상태에서 강관들 사이의 이격된 공간(틈새)에 용융된 용접액을 채워 넣어 용접이 수행된다.

구체적으로, 맞대기 용접을 하기 위해서는 맞대어진 강관의 중심을 상호 정렬한다.

이어서, 상호 이격된 상태로 정렬된 강관들이 용접 도중 움직이지 못하도록 가용접(tack welding)을 진행하고, 가용접된 강관들에 누설 방지 용접(seal welding)을 수행한 후 강관들의 맞대어진 갭에 메인 용접을 수행한다.

즉, 종래에는 맞대기 용접을 하기 위해서는 가용접, 누설 방지 용접 및 메인 용접을 순차적으로 수행해야 하기 때문에 용접에 많은 시간, 과도한 인력이 요구되어 생산성이 크게 감소되고 생산 원가가 증가되는 문제점을 갖는다.

상기와 같은 문제점을 방지하기 위해 강관과 함께 회전되면서 강관 사이의 틈새를 폐쇄하는 원형으로 형성된 금속의 백킹 부재를 포함하는 "휠 타입 백킹 장치"(등록번호 : 제10-2307812호)를 개발 제안되었다.

하지만, 상기 "휠 타입 백킹 장치"는 아래와 같은 사용상의 문제점이 있었다.

첫째, 맞대기 용접이 수행되면서 고온을 유지하고 있는 강관의 틈새를 원형으로 형성된 하나의 백킹 부재가 직접 폐쇄하는 구조를 가짐으로, 강관의 용접이 수행되는 과정에서 연속적으로 고온에 노출되어 열에 의한 백킹 부재의 손상 및 변형이 발생하면서 백킹 부재의 기능이 상실되는 문제점이 있었다.

둘째, 백킹 부재가 원형으로 형성됨으로 인해 백킹 부재를 통한 강관의 틈새가 폐쇄되는 범위가 너무 작아 용접액이 강관의 틈새로 쉽게 누설되는 문제점이 있었다.

[문헌 0001] 대한민국 등록특허공보 제10-2307812호 (2021.09.27)

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 백킹 수단의 연결 체인은 수평으로 길게 형성되는 밀착 구간을 형성하고, 그 밀착 구간에 위치되는 다수의 비드 가이드가 맞대기 용접이 수행되는 강관의 틈새를 밀착 폐쇄하는 구조를 가짐으로, 용접이 수행되는 강관의 틈새가 일렬로 형성되는 다수의 비드 가이드를 통해 길게 폐쇄될 수 있어 틈새로 용접액이 누설되는 현상을 안정적으로 방지할 수 있는 체인 백킹 장치를 제공함에 있다.

또한, 백킹 수단의 연결 체인 상에 형성되는 다수의 비드 가이드가 독립적으로 형성되는 구조이므로, 용접이 수행되는 강관으로부터 전달되는 고온의 열원이 용이하게 분산 해소할 수 있어 고온의 열원으로 인해 비드 가이드가 손상 또는 변형되는 현상을 안정적으로 방지하여 장치의 우수한 구조적인 안전성을 확보할 수 있는 체인 백킹 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 체인 백킹 장치는 서로 맞대어져 맞대기 용접이 수행되는 한 쌍의 강관 사이의 틈새를 무한궤도와 같이 순환되는 다수의 비드 가이드가 밀착 폐쇄하여 용접되는 강관 사이의 틈새로 용접액이 누설되는 차단하는 백킹 수단;과, 상기 백킹 수단의 비드 가이드가 무한궤도와 같이 순환되도록 회전시키는 회전수단;과, 상기 백킹 수단의 비드 가이드를 강관 사이의 틈새로 승강 밀착시키는 밀착수단;과, 상기 백킹 수단과 회전수단 및 밀착수단을 지지하는 지지프레임;을 포함하며,
상기 백킹 수단은 다수의 링크가 서로 회전 가능하게 연결되어 무한궤도와 같이 순환 회전될 수 있도록 형성되는 연결 체인과, 상기 연결 체인을 구성하는 각각의 링크에 바깥쪽으로 돌출되도록 형성되며, 용접이 수행되는 강관 사이의 틈새 하부에 위치되면 강관의 틈새에 밀착되어 틈새를 폐쇄하는 비드 가이드를 포함하여 구성되되,
용접이 수행되는 강관 틈새의 하부에 위치하는 상기 연결 체인의 상부는 수평으로 길게 형성되는 밀착 구간을 형성하며, 그 밀착 구간에 위치되는 다수의 상기 비드 가이드는 자연스럽게 서로 밀착되면서 강관의 틈새를 안정적으로 폐쇄하도록 하며,
상기 회전수단은 상기 연결 체인의 내부에 치합되어 상기 연결 체인이 무한궤도와 같이 순환 회전하도록 유도하는 둘 이상의 체인 스프로킷과, 상기 체인 스프로킷의 중심을 관통하여 상기 체인 스프로킷의 위치를 고정하는 고정축과, 상기 고정축의 양단에 위치되어 상기 고정축의 위치를 고정하는 고정대와, 상기 고정대의 하부를 지지하여 상기 고정대와 함께 상기 고정축 및 상기 백킹 수단을 지지하는 고정판을 포함하며,
용접되는 강관 틈새의 위치가 변경되면, 그 변경된 위치를 보상하여 상기 백킹 수단의 연결 체인 상에 형성되는 상기 밀착 구간의 상기 비드 가이드가 강관의 틈새로 안정적으로 밀착되도록 유도하는 보상수단;을 더 포함하여 구성되되,
상기 체인 스프로킷은 상기 연결 체인의 양단에 각각 형성되며, 상기 체인 스프로킷을 제1체인 스프로킷과 제2체인 스프로킷으로 구분하면,
상기 보상수단은 상기 제1체인 스프로킷의 좌측에 위치되어 상기 제1체인 스프로킷을 탄성 지지하는 제1좌측 스프링과, 상기 제1체인 스프로킷의 우측에 위치되어 상기 제1체인 스프로킷을 탄성 지지하는 제1우측 스프링과, 상기 제2체인 스프로킷의 좌측에 위치되어 상기 제2체인 스프로킷을 탄성 지지하는 제2좌측 스프링과, 상기 제2체인 스프로킷의 우측에 위치되어 상기 제2체인 스프로킷을 탄성 지지하는 제2우측 스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 연결 체인의 밀착 구간 하부를 지지하여 상기 밀착 구간이 하부로 처지는 것을 방지하는 지지수단;을 더 포함하여 구성되되,

상기 지지수단은 상기 고정대의 상부에서 일측으로 수평 연장 형성되는 지지대와, 상기 지지대 상에 수직으로 길게 관통 형성되는 하나 이상의 조절공과, 상기 밀착 구간의 하부에 위치하여 상기 밀착 구간에 위치된 링크를 지지하되, 일측에는 하나 이상의 암나사공이 형성되는 받침대와, 상기 조절공을 관통하여 상기 받침대의 암나사공에 체결되어 상기 지지대에 의지하여 상기 받침대를 지지 고정하는 고정볼트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

이상에서와 같이 본 발명에 따른 체인 백킹 장치에 의하면, 백킹 수단의 연결 체인은 수평으로 길게 형성되는 밀착 구간을 형성하고, 그 밀착 구간에 위치되는 다수의 비드 가이드가 맞대기 용접이 수행되는 강관의 틈새를 밀착 폐쇄하는 구조를 가짐으로, 용접이 수행되는 강관의 틈새가 일렬로 형성되는 다수의 비드 가이드를 통해 길게 폐쇄될 수 있어 틈새로 용접액이 누설되는 현상을 안정적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 백킹 수단의 연결 체인 상에 형성되는 다수의 비드 가이드가 독립적으로 형성되는 구조이므로, 용접이 수행되는 강관으로부터 전달되는 고온의 열원이 용이하게 분산 해소할 수 있어 고온의 열원으로 인해 비드 가이드가 손상 또는 변형되는 현상을 안정적으로 방지하여 장치의 우수한 구조적인 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 체인 백킹 장치의 사시도
도 2는 도 1에 도시된 체인 백킹 장치의 분리 사시도
도 3은 도 1에 도시된 체인 백킹 장치의 정면도
도 4는 도 1에 도시된 체인 백킹 장치의 사용상태도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 체인 백킹 장치의 요부 사시도

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체인 백킹 장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 체인 백킹 장치를 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 체인 백킹 장치의 사시도를, 도 2는 도 1에 도시된 체인 백킹 장치의 분리 사시도를, 도 3은 도 1에 도시된 체인 백킹 장치의 정면도를, 도 4는 도 1에 도시된 체인 백킹 장치의 사용상태도를, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 체인 백킹 장치의 요부 사시도를 각각 나타낸 것이다.

상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 체인 백킹 장치(100)는 백킹 수단(10)과, 회전수단(20)과, 밀착수단(30)과, 지지프레임(40)을 포함하고 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 백킹 수단(10)은 서로 맞대어져 맞대기 용접이 수행되는 한 쌍의 강관 사이의 틈새를 무한궤도와 같이 순환되는 다수의 비드 가이드(12)가 밀착 폐쇄하여 용접되는 강관 사이의 틈새로 용접액이 누설되는 차단하는 것으로,

다수의 링크(11a)가 서로 회전 가능하게 연결되어 무한궤도와 같이 순환 회전될 수 있도록 형성되는 연결 체인(11)과, 상기 연결 체인(11)을 구성하는 각각의 링크(11a)에 바깥쪽으로 돌출되도록 형성되며, 용접이 수행되는 강관 사이의 틈새 하부에 위치되면 강관의 틈새에 밀착되어 틈새를 폐쇄하는 비드 가이드(12)를 포함하여 구성된다.

여기서, 용접이 수행되는 강관 틈새의 하부에 위치하는 상기 연결 체인(11)의 상부는 수평으로 길게 형성되는 밀착 구간(13)을 형성하며, 그 밀착 구간(13)에 위치되는 다수의 상기 비드 가이드(12)는 자연스럽게 서로 밀착되면서 강관의 틈새를 안정적으로 폐쇄하도록 한다.

통상적으로 맞대기 용접이 수행되는 강관은 외부의 장치를 통해 서서히 회전되면서 용접이 수행되며, 상기 백킹 수단(10)의 연결 체인(11)은 강관의 회전력을 이용하는 후설될 상기 회전 및 밀착수단(20,30)을 통해 강관과 함께 회전되도록 하는데, 이에 대해서는 아래에서 설명하도록 한다.

즉, 도 4b에 도시된 바와 같이 용접이 수행되면서 강관이 서서히 회전하면 상기 백킹 수단(10)의 연결 체인(11)이 함께 서서히 회전하는데, 이때 용접이 수행되는 강관의 틈새 하부에 위치되는 상기 연결 체인(11)의 밀착 구간(13)은 수평으로 길게 형성되는 구조상 상기 밀착 구간(13)에 위치된 다수의 상기 비드 가이드(12)는 서로 간의 틈새 없이 밀착되면서 일직선으로(일렬로) 길게 형성되므로 다수의 상기 비드 가이드(12)를 통해 용접되는 강관의 틈새 부위가 길게 폐쇄될 수 있도록 유도하여 상기 밀착 구간(13)의 비드 가이드(12)를 통해 용접이 수행되는 부위의 강관 틈새가 매우 견고히 폐쇄될 수 있도록 한다.

더욱이, 상기 연결 체인(11)이 갖는 소정의 텐션을 기반으로 상기 밀착 구간(13)의 비드 가이드(12)는 원통으로 형성되는 강관 하부의 미세한 라운드를 보상하여 밀착될 수 있어 상기 밀착 구간(13)의 비드 가이드(12)가 강관 틈새 부위를 매우 정밀하게 폐쇄할 수 있다.

또한, 도 4c에 도시된 바와 같이 용접이 수행되는 강관의 하부에 밀착되는 상기 밀착 구간(13)의 비드 가이드(12)는 다수를 구성하고 있어 용접되는 강관을 통해서 전달되는 열원을 분산시켜 전도 받음으로 각 비드 가이드(12)가 고온으로 가열되는 것을 방지하는 동시에, 상기 비드 가이드(12)는 각각 독립적으로 형성되는 특성상 상기 밀착 구간(13)을 벗어나는 상기 비드 가이드(12)는 용접 부위로부터 이격되면서 더 이상 열원이 전도되지 않으므로 다시 순환하여 상기 밀착 구간(13)으로 이송(진입)되기 전에 자연스럽게 냉각될 수 있다.

따라서 상기 백킹 수단(10)의 비드 가이드(12)는 강관의 용접 과정에서 전도 받은 열원으로 인해 손상 또는 변형되는 현상이 미연에 방지되어 장치의 우수한 구조적인 안전성이 확보되도록 한다.

여기서, 상기 연결 체인(11)을 구성하는 링크(11a)에 연결되는 상기 비드 가이드(12)는 하나의 리벳 또는 두 개의 리벳 또는 하나와 두 개가 순차적으로 조합되는 리벳을 통해 결합 고정될 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전수단(20)은 상기 백킹 수단(10)의 비드 가이드(12)가 무한궤도와 같이 순환되도록 회전시키는 것으로,

상기 연결 체인(11)의 내부에 치합되어 상기 연결 체인(11)이 무한궤도와 같이 순환 회전하도록 유도하는 둘 이상의 체인 스프로킷(21)과, 상기 체인 스프로킷(21)의 중심을 관통하여 상기 체인 스프로킷(21)의 위치를 고정하는 고정축(22)과, 상기 고정축(22)의 양단에 위치되어 상기 고정축(22)의 위치를 고정하는 고정대(23)와, 상기 고정대(23)의 하부를 지지하여 상기 고정대(23)와 함께 상기 고정축(22) 및 상기 백킹 수단(10)을 지지하는 고정판(24)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 회전수단(20)의 체인 스프로킷(21)은 상기 연결 체인(11)의 양단에 각각 형성되어 상기 연결 체인(11)의 상부에 상기 밀착 구간(13)을 형성하면서 안정적으로 순환 회전될 수 있도록 구성하나, 상기 체인 스프로킷(21)을 이러한 개수 및 배치로 한정하여 구현하는 것은 아니며 상기 연결 체인(11)에 상기 밀착 구간(13)이 형성될 수 있다면 상기 체인 스프로킷(21)을 3개, 4개 다양한 개수로 형성할 수 있음은 물론이다.

즉, 도 4c에 도시된 바와 같이 용접 과정에서 회전하는 강관에 상기 연결 체인(11) 상에 형성되는 상기 비드 가이드(12)가 밀착되어 동력(회전력)이 전달되므로, 상기 회전수단(20)은 강관이 회전하는 동력을 기반으로 상기 연결 체인(11)이 안정적으로 회전할 수 있도록 안내하게 된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 밀착수단(30)은 상기 백킹 수단(10)의 비드 가이드(12)를 강관 사이의 틈새로 승강 밀착시키는 것으로,

상기 고정판(24)의 하부에 위치되는 밀착판(31)과, 상기 밀착판(31)에 의지하여 상기 고정판(24)을 상방으로 탄성 지지하여 상기 고정판(24)과 함께 상기 백킹 수단(10)을 상방으로 탄성 밀착시키는 적어도 하나 이상의 밀착스프링(32)과, 상기 고정판(24)의 하부에서 하방으로 수직 연장되어 상기 고정판(24)과 함께 승·하강되는 하나 이상의 승강봉(33)과, 상기 밀착판(31)에 형성되어 상기 승강봉(33)과 함께 상기 고정판(24)의 수직 승·하강을 안내하는 승강 가이드(34)를 포함하여 구성된다.

즉, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 밀착수단(30)의 밀착스프링(32)은 상기 고정판(24)과 함께 상기 백킹 및 회전수단(10,20)을 상부로 탄성 지지하여 상기 백킹 수단(10)의 연결 체인(11)에서 상기 밀착 구간(13)에 위치된 다수의 상기 비드 가이드(12)를 강관 측에 탄성 밀착시킴으로, 상기 밀착 구간(13)의 비드 가이드(12)가 용접이 수행되는 강관의 틈새에 항상 견고히 밀착되어 용접 과정에서 용접액이 누설되는 것을 안정적으로 방지할 뿐만 아니라, 도 4c에 도시된 바와 같이 상기 연결 체인(11) 상에 형성되는 상기 비드 가이드(12)를 강관 측에 강제 밀착시켜 강관의 회전력을 안정적으로 전달받을 수 있도록 하여 상기 연결 체인(11)이 강관의 회전력(동력)을 기반으로 자연스럽게 회전되도록 유도한다.

여기서, 상기 밀착수단(30)의 승강 가이드(34)는 상기 승강봉(33)과 함께 상기 고정판(24)의 수직 승·하강을 안내하여 상기 고정판(24)과 함께 이송되는 상기 백킹 및 회전수단(10,20)의 안정적인 수직 승·하강을 안내하게 됨은 물론이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 지지프레임(40)은 상기 백킹 수단(10)과 회전수단(20) 및 밀착수단(30)을 견고히 지지하도록 한다.

한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 용접되는 강관 틈새의 위치가 변경되면, 그 변경된 위치를 보상하여 상기 백킹 수단(10)의 연결 체인(11) 상에 형성되는 상기 밀착 구간(13)의 상기 비드 가이드(12)가 강관의 틈새로 안정적으로 밀착되도록 유도하는 보상수단(50);을 더 포함하여 구성되되,

상기 체인 스프로킷(21)은 상기 연결 체인(11)의 양단에 각각 형성되며, 상기 체인 스프로킷(21)을 제1체인 스프로킷(21a)과 제2체인 스프로킷(21b)으로 구분하면,

상기 보상수단(50)은 상기 제1체인 스프로킷(21a)의 좌측에 위치되어 상기 제1체인 스프로킷(21a)을 탄성 지지하는 제1좌측 스프링(51)과, 상기 제1체인 스프로킷(21a)의 우측에 위치되어 상기 제1체인 스프로킷(21a)을 탄성 지지하는 제1우측 스프링(52)과, 상기 제2체인 스프로킷(21b)의 좌측에 위치되어 상기 제2체인 스프로킷(21b)을 탄성 지지하는 제2좌측 스프링(53)과, 상기 제2체인 스프로킷(21b)의 우측에 위치되어 상기 제2체인 스프로킷(21b)을 탄성 지지하는 제2우측 스프링(54)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제1,2체인 스프로킷(21a,21b)은 상기 고정대(23)에 좌우 이송 가능하게 결속된 상기 고정축(22) 상에 고정되고, 상기 제1좌측 및 제1우측 스프링(51,52)과 상기 제2좌측 및 제2우측 스프링(53,54)은 상기 고정축(22)을 탄성 지지하여 상기 제1,2체인 스프로킷(21a,21b)이 간접적으로 탄성 지지되도록 구성하나, 이러한 구성으로 한정하여 구현하는 것은 물론 아니다.

통상적으로 서로 맞대어져 맞대기 용접이 수행되는 한 쌍의 강관은 서서히 회전되면서 강관의 틈새가 용접되는데, 이때 그 틈새의 위치가 일정하면 바람직하나 다양한 이유로 인해 맞다는 강관의 틈새의 위치가 미세하게 변화될 수 있다.

즉, 도 4d에 도시된 바와 같이 상기 보상수단(50)은 용접이 수행되는 강관 틈새의 위치가 좌측 또는 우측으로 미세하게 변화되면, 상기 고정축(22)과 함께 상기 제1,2체인 스프로킷(21a,21b)이 좌측 또는 우측으로 이송되면서 상기 제1,2체인 스프로킷(21a,21b) 상에 형성되는 상기 연결 체인(11)과 함께 상기 비드 가이드(12)가 함께 이송되어 자연스럽게 강관 틈새의 위치 변화를 보상하여 강관의 틈새가 안정적으로 폐쇄되도록 한다.

이때, 상기 제1,2체인 스프로킷(21a,21b)이 위치가 좌측으로 이송되면 상기 제1,2좌측 스프링(51,53)이 수축되고, 반대로 상기 제1,2체인 스프로킷(21a,21b)이 위치가 우측으로 이송되면 상기 제1,2우측 스프링(52,54)이 수축된 후에 복원되는 탄성 복원력을 통해 상기 제1,2체인 스프로킷(21a,21b)이 원위치로 용이하게 복귀될 수 있도록 유도하게 된다.

여기서, 상기 연결 체인(11)의 밀착 구간(13)에 위치되는 다수의 비드 가이드(12)는 틈새에 밀착 내입된 상태이므로 틈새의 위치가 변화되면, 그 변화되는 틈새의 위치를 따라 함께 상기 비드 가이드(13)가 이송되면서 틈새를 견고히 폐쇄하는데, 이때 상기 보상수단(50)은 상기 비드 가이드(12)가 용이하게 이송될 수 있도록 안내하여 강관의 틈새가 연속적으로 폐쇄될 수 있도록 유도하는 것이다.

또한, 상기 제1,2체인 스프로킷(21a,21b)은 각각 독립적으로 좌우 이송될 수 있는 구조적인 특성상, 강관 틈새에 밀착되는 상기 밀착 구간(13)이 소정의 경사를 형성할 수 있어 강관의 틈새가 틀어져 미세한 경사를 형성하는 경우에도 틀어진 틈새를 보상하여 안정적으로 폐쇄할 수 있어 용접 과정에서 다양하게 변화될 수 있는 강관의 틈새를 매우 정밀하고 견고히 폐쇄할 수 있다.

한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 연결 체인(11)의 밀착 구간(13) 하부를 지지하여 상기 밀착 구간(13)이 하부로 처지는 것을 방지하는 지지수단(60);을 더 포함하여 구성되되,

상기 지지수단(60)은 상기 고정대(23)의 상부에서 일측으로 수평 연장 형성되는 지지대(61)와, 상기 지지대(61) 상에 수직으로 길게 관통 형성되는 하나 이상의 조절공(62)과, 상기 밀착 구간(13)의 하부에 위치하여 상기 밀착 구간(13)에 위치된 링크(11a)를 지지하되, 일측에는 하나 이상의 암나사공(63a)이 형성되는 받침대(63)와, 상기 조절공(62)을 관통하여 상기 받침대(63)의 암나사공(63a)에 체결되어 상기 지지대(61)에 의지하여 상기 받침대(63)를 지지 고정하는 고정볼트(64)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 연결 체인(11)의 텐션이 저하되면 상기 밀착 구간(13)이 하방으로 처질 수 있고, 이러한 처짐은 상기 밀착 구간(13)에 위치된 상기 비드 가이드(12)가 용접이 수행되는 강관의 틈새로 원활하게 밀착되는 것을 방해할 수 있다.

따라서, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 지지수단(60)의 받침대(63)는 상기 지지대(61)에 의지하여 상기 연결 체인(11)의 밀착 구간(13)을 지지함으로, 상기 밀착 구간(13)이 하방으로 처지는 현상을 미연에 방지하여 상기 밀착 구간(13)의 비드 가이드(12)가 용접이 수행되는 강관의 틈새 측으로 안정적으로 밀착 유지될 수 있도록 유도하게 된다.

여기서, 상기 지지수단(60)의 조절공(62)을 관통하는 상기 조절공(62)의 안내를 받아 상하 이송될 수 있는 상기 고정볼트(64)를 통해 상기 받침대(63)의 상하 높이가 적합하게 조절될 수 있음은 물론이다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 밀착 구간(13)으로 진입하는 상기 비드 가이드(12)로 바람을 공급하여 상기 비드 가이드(12)를 냉각시키는 동시에, 상기 비드 가이드(12)의 표면에 묻은 이물질을 제거하는 바람 공급수단(70);을 더 포함하여 구성되되,

상기 바람 공급수단(70)은 상기 연결 체인(11)의 일단에 위치되어 상기 밀착 구간(13)으로 진입하는 상기 비드 가이드(12)로 바람을 공급할 수 있는 다수의 노즐(71a)을 형성되는 공급부재(71)와, 상기 공급부재(71)로 공기를 공급하는 브로아(72)와, 상기 공급부재(71)와 브로아(72)를 상호 연결하여 상기 브로아(72)에서 공급되는 바람을 상기 공급부재(71)로 안내하는 공급파이프(73)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 비드 가이드(12)를 용접되는 강관의 틈새를 폐쇄하여 용접액이 외부로 누설되는 것을 방지하는 특성상, 강관을 상호 용접 결합하는 용접액에 직접 접촉되는데, 이때 상기 비드 가이드(12)의 표면에 묻은 이물질이 용접액에 전달되어 용접을 통한 강관의 견고한 결합을 저해할 수 있다.

따라서 상기 바람 공급수단(70)은 브로아(72)를 통해 흡입 공급되는 바람을 상기 공급부재(71)의 노즐(71a)을 통해 상기 밀착 구간(13)으로 진입하는 상기 비드 가이드(12)로 공급하여 상기 비드 가이드(12) 표면에 묻은 이물질을 이탈 제거함으로, 상기 비드 가이드(12)에 묻은 이물질이 용접액으로 전달되어 강관의 견고한 결합을 저해하는 현상이 미연에 방지되도록 한다.

동시에, 상기 바람 공급수단(70)을 통해 상기 비드 가이드(12)로 공급되는 바람은 상기 비드 가이드(12)의 냉각을 유도할 수 있어 상기 비드 가이드(12)가 과열되어 발생할 수 있는 손상 및 변형이 더욱 안정적으로 방지될 수 있도록 한다.

여기서, 상기 연결 체인(11)의 하부에 물을 이용하여 상기 연결 체인(11) 하부에 위치되는 상기 비드 가이드(12)를 냉각시킬 수 있는 별도의 냉각 물탱크(미도시)을 더 형성하여 상기 비드 가이드(12)이 용이한 냉각을 유도할 수도 있다.

상기와 같은 구성요소로 이루어지는 본 발명의 체인 백킹 장치(100)는 백킹 수단(10)의 연결 체인(11)은 수평으로 길게 형성되는 밀착 구간(13)을 형성하고, 그 밀착 구간(13)에 위치되는 다수의 비드 가이드(12)가 맞대기 용접이 수행되는 강관의 틈새를 밀착 폐쇄하는 구조를 가짐으로, 용접이 수행되는 강관의 틈새가 일렬로 형성되는 다수의 비드 가이드(12)를 통해 길게 폐쇄될 수 있어 틈새로 용접액이 누설되는 현상을 안정적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 백킹 수단(10)의 연결 체인(11) 상에 형성되는 다수의 비드 가이드(12)가 독립적으로 형성되는 구조이므로, 용접이 수행되는 강관으로부터 전달되는 고온의 열원이 용이하게 분산 해소할 수 있어 고온의 열원으로 인해 비드 가이드(12)가 손상 또는 변형되는 현상을 안정적으로 방지하여 장치의 우수한 구조적인 안전성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 체인 백킹 장치(100)는 다음과 같이 용접이 수행되는 강관의 틈새를 폐쇄한다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 맞대기 용접을 수행하기 위해 서로 맞대어진 강관 사이의 틈새로 하부에 본 발명의 체인 백킹 장치(100)를 배치한다.

그러면, 밀착수단(30)에 의해 백킹 수단(10)의 연결 체인(11)이 상부로 탄성 지지되어 상기 연결 체인(11)의 밀착 구간(13)에 일렬로 형성되는 다수의 비드 가이드(12)가 맞대어진 강관의 틈새의 하부로 견고히 밀착된다.

그런 후, 도 4b와 도 4c에 도시된 바와 같이 강관은 서서히 회전되면서 용접이 수행되는데, 이때 용접이 수행되는 강관의 틈새를 상기 밀착 구간(13)에 위치된 다수의 비드 가이드(12)가 밀착 폐쇄하고 있어 용접액이 틈새로 누설되는 것이 방지되며, 동시에 회전수단(20)에 의해 상기 연결 체인(11)이 회전되므로 상기 밀착 구간(13)을 벗어나는 상기 비드 가이드(12)는 곧바로 냉각될 수 있어 고온으로 인한 상기 비드 가이드(12)의 손상이나 변형을 안정적으로 방지할 수 있다.

여기서, 상기 밀착 구간(13)은 지지수단(60)에 의해 안정적으로 지지되어 상기 밀착 구간(13)의 비드 가이드(12)는 처짐이 방지되면서 강관의 틈새에 안정적으로 밀착 유지되도록 한다.

또한, 도 4d에 도시된 바와 같이 상기 백킹 수단(10)의 비드 가이드(12)에 의해 폐쇄되는 강관의 틈새 부분이 미세하게 위치가 변화되더라도, 보상수단(50)을 통해 간편히 보상하여 상기 밀착구간(13)의 비드 가이드(12)가 위치가 변화된 강관의 틈새로 안정적으로 밀착 폐쇄하도록 유도함으로 강관의 용접 작업이 매우 안정적으로 진행되도록 한다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

10. 백킹 수단 11. 연결 체인
12. 비드 가이드 13. 밀착 구간
20. 회전수단 21. 체인 스프로킷
22. 고정축 23. 고정대
24. 고정판 30. 밀착수단
31. 밀착판 32. 밀착스프링
33. 승강봉 34. 승강 가이드
40. 지지프레임 50. 보상수단
51. 제1좌측 스프링 52. 제1우측 스프링
53. 제2좌측 스프링 54. 제2우측 스프링
60. 지지수단 61. 지지대
62. 조절공 63. 받침대
64. 고정볼트 70. 바람 공급수단
71. 공급부재 72. 브로아
73. 공급파이프
100. 체인 백킹 장치

Claims

서로 맞대어져 맞대기 용접이 수행되는 한 쌍의 강관 사이의 틈새를 무한궤도와 같이 순환되는 다수의 비드 가이드(12)가 밀착 폐쇄하여 용접되는 강관 사이의 틈새로 용접액이 누설되는 차단하는 백킹 수단(10);
상기 백킹 수단(10)의 비드 가이드(12)가 무한궤도와 같이 순환되도록 회전시키는 회전수단(20);
상기 백킹 수단(10)의 비드 가이드(12)를 강관 사이의 틈새로 승강 밀착시키는 밀착수단(30); 및
상기 백킹 수단(10)과 회전수단(20) 및 밀착수단(30)을 지지하는 지지프레임(40);을 포함하며,
상기 백킹 수단(10)은 다수의 링크(11a)가 서로 회전 가능하게 연결되어 무한궤도와 같이 순환 회전될 수 있도록 형성되는 연결 체인(11)과, 상기 연결 체인(11)을 구성하는 각각의 링크(11a)에 바깥쪽으로 돌출되도록 형성되며, 용접이 수행되는 강관 사이의 틈새 하부에 위치되면 강관의 틈새에 밀착되어 틈새를 폐쇄하는 비드 가이드(12)를 포함하여 구성되되,
용접이 수행되는 강관 틈새의 하부에 위치하는 상기 연결 체인(11)의 상부는 수평으로 길게 형성되는 밀착 구간(13)을 형성하며, 그 밀착 구간(13)에 위치되는 다수의 상기 비드 가이드(12)는 자연스럽게 서로 밀착되면서 강관의 틈새를 안정적으로 폐쇄하도록 하며,
상기 회전수단(20)은 상기 연결 체인(11)의 내부에 치합되어 상기 연결 체인(11)이 무한궤도와 같이 순환 회전하도록 유도하는 둘 이상의 체인 스프로킷(21)과, 상기 체인 스프로킷(21)의 중심을 관통하여 상기 체인 스프로킷(21)의 위치를 고정하는 고정축(22)과, 상기 고정축(22)의 양단에 위치되어 상기 고정축(22)의 위치를 고정하는 고정대(23)와, 상기 고정대(23)의 하부를 지지하여 상기 고정대(23)와 함께 상기 고정축(22) 및 상기 백킹 수단(10)을 지지하는 고정판(24)을 포함하며,
용접되는 강관 틈새의 위치가 변경되면, 그 변경된 위치를 보상하여 상기 백킹 수단(10)의 연결 체인(11) 상에 형성되는 상기 밀착 구간(13)의 상기 비드 가이드(12)가 강관의 틈새로 안정적으로 밀착되도록 유도하는 보상수단(50);을 더 포함하여 구성되되,
상기 체인 스프로킷(21)은 상기 연결 체인(11)의 양단에 각각 형성되며, 상기 체인 스프로킷(21)을 제1체인 스프로킷(21a)과 제2체인 스프로킷(21b)으로 구분하면,
상기 보상수단(50)은 상기 제1체인 스프로킷(21a)의 좌측에 위치되어 상기 제1체인 스프로킷(21a)을 탄성 지지하는 제1좌측 스프링(51)과, 상기 제1체인 스프로킷(21a)의 우측에 위치되어 상기 제1체인 스프로킷(21a)을 탄성 지지하는 제1우측 스프링(52)과, 상기 제2체인 스프로킷(21b)의 좌측에 위치되어 상기 제2체인 스프로킷(21b)을 탄성 지지하는 제2좌측 스프링(53)과, 상기 제2체인 스프로킷(21b)의 우측에 위치되어 상기 제2체인 스프로킷(21b)을 탄성 지지하는 제2우측 스프링(54)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 체인 백킹 장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 연결 체인(11)의 밀착 구간(13) 하부를 지지하여 상기 밀착 구간(13)이 하부로 처지는 것을 방지하는 지지수단(60);을 더 포함하여 구성되되,
상기 지지수단(60)은,
상기 고정대(23)의 상부에서 일측으로 수평 연장 형성되는 지지대(61)와,
상기 지지대(61) 상에 수직으로 길게 관통 형성되는 하나 이상의 조절공(62)과,
상기 밀착 구간(13)의 하부에 위치하여 상기 밀착 구간(13)에 위치된 링크(11a)를 지지하되, 일측에는 하나 이상의 암나사공(63a)이 형성되는 받침대(63)와,
상기 조절공(62)을 관통하여 상기 받침대(63)의 암나사공(63a)에 체결되어 상기 지지대(61)에 의지하여 상기 받침대(63)를 지지 고정하는 고정볼트(64)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 체인 백킹 장치.
삭제