KR20030051133A - 파이프 표면 연마장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파이프 표면 연마장치에 관한 것으로, 구동모터(2)를 지지하는 프레임(3)과, 상기 프레임 상부에 베이스(7)가 위치조정가능하게 장착되고 전동수단(13,14-16)을 통해 프레임의 구동모터로 부터의 회전력에 의해 회전되는 연마석(12)을 구비한 연마기(4), 상기 프레임(3)에 위치조정가능하게 베이스(8)가 장착되고 연마석(12)의 대향된 위치에서 표면을 연마할 파이프(11)를 지지하고 이송시키도록 지지롤러(32)를 구비한 지지부(6), 상기 지지롤러(32)에 의해 지지 및 이송되면서 연마석(12)에 의해 표면이 연마되는 파이프(11)를 밑에서 지지하도록 받침롤러(54)를 구비하고 프레임(3)의 상부에 고정된 받침대(5), 및 상기 연마할 파이프의 굴곡에 따라 파이프 표면에 접촉되어 회전하는 연마석(12)에 작용하는 충격을 흡수하도록 연마석을 후방으로 후퇴시키도록 상기 연마기(4)에 제공된 완충수단(26)을 포함하여 구성됨으로써, 연마할 파이프가 굴곡진 경우 연마석(12)에 작용하는 충격력을 흡수하여 연마석의 파손을 방지하고, 연마석에 대향된 위치에 배치되어 지지하면서 회전하는 지지롤러(32)의 각도를 조정함으로써 파이프의 이송 속도를 간편하게 조정할 수 있는 장점이 있다.

Description

파이프 표면 연마장치{A MACHINE FOR POLISHING PIPES}
본 발명은 파이프 연마장치에 관한 것으로, 특히 조관장치에서 제조되는 파이프의 직진도와 진원도 교정기와 관련하여 사용하거나 단독으로 파이프 표면을 매끄럽게 연마하기 위한 것으로 파이프의 굴곡에 대하여 연마석의 파손이 방지되도록 개선하여 연마 작업을 효율적으로 수행할 수 있도록 된 파이프 연마장치에 관한 것이다.
종래의 파이프 연마장치의 한 예는 국내 특허출원 제 1998-23526 호 (1998.06.22.출원)에 이송수단에 의해 이송되는 파이프의 외주면에 면접되면서 파이프의 외주면을 일차로 가공연마하기 위한 적어도 한쌍 이상의 주연마수단과, 파이프의 외주면에 면접되면서 파이프의 외주면을 더욱 정밀하게 이차가공함과 동시에 광택작업을 수행할 수 있도록 베이스의 하측에 설치된 별도의 보조연마수단을 포함하는 파이프 연마장치가 개시되어 있다.
그러나, 이러한 연마장치는 주연마수단과 보조연마수단을 별도로 포함함으로써 구성이 복잡하여 연마장치의 제조비용이 많이 소요되는 문제와 함께, 특히, 파이프의 굴곡 상태에 의해 파이프 표면에서 접촉된 상태로 회전하는 연마석에 충격력이 작용하게 됨에 따라 연마석의 조기 파손의 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 종래의 파이프 연마장치에 따른 문제점이 발생되지않도록 연마석이 파이프 표면과 항상 일정한 표면 접촉력을 유지할 수 있게 함과 아울러 표면 연마할 파이프의 굴곡 상태에서 그에 접촉된 연마석에 가해지는 충격력에 대하여 연마석의 위치가 자동 조정되도록 허용하는 완충수단이 제공되어 연마석의 조기 파손이 발생되지 않도록 된 연마장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연마할 파이프에 따라 받침 롤러와 지지롤러의 위치와 배치각도를 조정하여 연마하는 파이프의 이송 속도를 제어하고, 파이프의 크기에 적합하도록 간편하게 조정할 수 있는 연마장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 파이프 표면 연마장치의 개략적인 측면도.
도 2는 본 발명 연마장치의 연마기에 대한 우측면도.
도 3은 본 발명에 따른 연마기의 축부에서 이동가능하게 장착된 풀리 구조를 보여주는 부분 확대도.
도 4는 본 발명 연마장치의 지지부의 구조를 보여주는 좌측면도.
도 5는 본 발명 연마장치의 받침부 구조를 보여주는 종단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
3 : 프레임 4 : 연마기
5 : 받침대 6 : 지지부
7, 8 : 베이스 12 : 연마석
18 : 하우징 21 : 축부
26 : 공압실린더 32 : 지지롤러
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연마장치는 구동모터를 지지하는 프레임과, 상기 프레임 상부에 베이스가 위치조정가능하게 장착되고 전동수단을 통해 프레임의 구동모터로 부터의 회전력에 의해 회전되는 연마석을 구비한 연마기, 상기 프레임에 위치조정가능하게 베이스가 장착되고 연마석의 대향된 위치에서 표면을 연마할 파이프를 지지하도록 지지롤러를 구비한 지지부, 상기 지지롤러에 의해 지지되면서 연마석에 의해 표면이 연마되는 파이프를 밑에서 지지하도록 받침롤러를 구비하고 프레임의 상부에 고정된 받침대, 연마석의 사용시 연마할 파이프의 굴곡에 따라 연마석에 작용하는 충격을 흡수하여 연마석을 보호하도록 하는 완충수단을 포함하여 구성된다.
상기 연마기는 연마석과, 그 연마석을 회전시키는 축부와 그 축부를 회전가능하게 지지하는 베어링 조립체, 프레임 상면에서 슬라이드가능하게 장착된 베이스에서 양측판이 이격되어 고정되고 그 양측판들 사이에 축부가 제공된 제 1 지지부,제 1 지지부의 양측판들에 인접하여 양측판들이 상기 축부에서 회동가능하게 배치되며 연마석과 그 회전축 조립체들을 지지하는 제 2 지지부, 상기 제 1 지지부에 의해 지지되며 피스톤의 선단부가 연마석에 가해지는 충격을 흡수하여 손상을 방지하도록 회전축 조립체에 연결된 완충수단으로서의 실린더를 포함하며, 상기 실린더의 피스톤 로드 선단이 상기 베어링 조립체 케이스에 연결되어 연마할 파이프의 굴곡에 의하여 연마석에 가해지는 충격에 대하여 피스톤 로드가 후퇴하도록 함으로써 연마석이 파손되는 것을 방지하게 된다.
상기 지지부는 연마하는 파이프를 연마석에 대향된 위치에서 지지하는 지지롤러, 프레임 상면에서 슬라이드가능하게 장착된 베이스에 고정된 제 1 지지판과, 그 제 1 지지판에 위치 조정가능하게 연결되고 상기 지지롤러와 전동수단으로 연결된 구동모터를 지지하는 제 2 지지판을 포함하며, 상기 제 1 지지판에는 원호형상의 슬로트가 적어도 하나 형성되어 지지롤러의 경사도를 조정하여 연마할 파이프의 이송속도를 조정할 수 있게 되어 있다.
또한, 상기 받침대는 프레임 상면에서 서로 이격되어 고정된 제 1 지지판들과, 그 제 1 지지판들 각각의 외측면에 접촉되어 배치되며, 장공 형태의 체결공이 형성되어 제 1 지지판들에 대한 체결 높이를 조정할 수 있게 하여 연마할 파이프의 종류에 따라 파이프의 밑에서 지지하는 받침롤러의 높이를 조정할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예를 도시한 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1에서 측면도로 도시된 본 발명에 따른 연마장치(1)는 구동모터(2)를 하부에 구비한 프레임(3)위에 파이프 표면을 연마하기 위한 연마기(4), 연마할 파이프를 하측에서 지지하는 받침대(5), 연마기에 대향된 위치에서 연마할 파이프를 지지하는 지지부(6)를 포함한다.
상기 연마기(4)와 지지부(6)의 각각 베이스(7,8)들은 프레임의 상면에 슬라이드가능하도록 장착되어 있어서 도 1에서 좌측에 하나만 보여지지만 각각의 이송 핸들(9)로 스크류(10)를 회전시킴에 따라 스크류와 각각의 베이스부(7,8)의 하단부가 맞물려서 이동되어 위치 조정이 가능하게 된다. 그러나, 연마할 파이프(11)를 밑에서 지지하는 받침대(5)는 파이프의 크기에 따라 연마기(4)의 연마석(12)에 대한 높이를 조정하도록 되어 있다.
상기 연마기(4)는 프레임의 구동모터(2)로 부터의 회전력을 전달하는 벨트(13)와 풀리(14,15,15',16)들로 이루어진 전동수단을 통해 회전되는 축부(17)의 선단부에 고정되어 회전되는 연마석(12)을 구비하고 있으며, 상기 축부(17)는 하우징(18)에 내장된 통상의 베어링 조립체에 의해 회전가능하게 지지된다.
상기 연마기(4)는 도 2에 부분단면도로 도시된 바와같이 프레임(3) 상면에서 슬라이드가능하게 장착된 베이스(7)에서 양측판(20)이 이격되어 고정되고 그 양측판들 사이에 제공된 축부(21)로 구성된 제 1 지지부(22)와, 제 1 지지부(22)의 양측판(20)들에 인접하여 양측판(23)들이 상기 축부(21)에서 회동가능하게 배치되고 연마석을 회전시키기 위한 축부(17)용의 베어링 조립체를 수용하는 하우징(18)에 고정되어 지지하는 제 2 지지부(24)를 포함한다.
또한, 상기 제 1 지지부(22)에는 후방으로 연장된 플랜지(25)에 장착된 공압실린더(26)가 연마석 완충수단으로서 제공되며, 상기 실린더의 피스톤 로드의 단부는 베어링 조립체 하우징(18)과 연결되어 있어서, 연마할 파이프가 굴곡진 경우 파이프 표면에 접촉된 상태로 회전하여 표면을 연마하는 연마석에 충격력이 작용할 때 연마석과 함께 베어링 조립체를 수용하는 하우징(18)이 피스톤 로드의 후퇴로 상기 하우징과 함께 제 2 지지부(24)가 축부(21)에서 시계방향으로 회동되어 연마석도 시계방향으로 회동됨으로써 연마석이 후퇴하여 연마석의 파손을 방지하게 된다.
더욱이, 공압실린더(26)에 미리 일정한 압력을 설정함으로써 그 피스톤 로드에 연결된 하우징과 연마석이 파이프에 항상 미리 설정된 일정한 압력으로 파이프 표면에 접촉되게 함으로써 파이프의 표면 연마중에 연마석의 마모시에도 불구하고 파이프의 표면 연마를 원활하게 수행할 수 있게 된다. 이때 파이프쪽으로의 연마석의 회동을 제한하는 것이 바람직하며, 이를 위하여 통상의 스토퍼가 축부(21)에 제공되어 상기 제 2 지지부의 회동을 한정하는 것이 바람직하다.
이와같이 베어링 조립체 하우징(18)이 공압실린더(26)에 의해 일정한 범위내에서 회동할 때 구동모터의 회전력을 전달받기 위한 풀리(16)도 함께 회동하게 되어 중간의 풀리(15')에 대한 위치가 변화됨에 따라 벨트(13)가 풀리들로부터 이탈될 위험이 있게 되는데, 이를 방지하기 위하여 완충작용을 위해 베어링 조립체 하우징과 함께 풀리(16)의 위치가 변화함에 따라 대응하여 풀리(15')가 축부(27)상에서 이동가능하게 배치되도록 함으로써 풀리(16)와의 상대적 변위를 감소시켜 벨트의 이탈을 방지하게 된다(도 3 참조). 상기 축부(27)는 캡(28)내에서 회동가능하게 지지된다.
또한, 상기 지지부(6)는 도 4에 도시된 바와같이 프레임 상면에서 슬라이드가능하게 장착된 베이스(8)에 고정된 제 1 지지판(31)에 대하여 제 2 지지판(33)을 상대적인 위치 조정가능하게 장착하고, 상기 제 2 지지판(33)의 전면에는 지지롤러(32)가 회전가능하게 장착되어 있고 수평으로 된 상부에 장착된 구동모터(30)에 의해 상기 지지롤러(32)를 회전시키도록 구성되어 있다.
이로써, 연마하는 파이프(11)를 연마석(12)에 대향된 위치에서 지지하기 위하여 구동모터(30)에 의해 벨트를 통해 러버재로 된 지지롤러(32)를 회전시켜 파이프를 연마석에 대하여 지지함과 아울러 연마할 파이프(11)와 접촉하여 회전하게 되는데 상기 지지롤러(32)는 도 5에서 가상선으로 도시된 바와같이 직경이 일단부측으로 증가되게 구성됨과 아울러 지지롤러(32)의 배치 각도를 조정할 수 있게 하여 파이프 이송 속도를 제어하도록 되어 있다. 즉, 제 1 지지판(31)에 원호 형상의 슬로트(34)가 형성되어 있어서 제 2 지지판(33)으로부터의 볼트(34)를 슬로트(34)에서 도 5에 도시된 위치에서 우측에서 좌측으로 이동시켜 너트로 고정시키면 제 2 지지판(33)이 좌측으로 경사지게 배치됨에 따라 제 2 지지판(33)에 장착된 지지롤러(32)가 경사지게 배치됨으로써 지지롤러(32)의 시계방향으로의 회전시 접촉된 파이프(11)에 작용하는 수평분력이 증가되어 이송속도가 증가하게 된다. 즉, 파이프(11)의 이송속도는 구동모터(30)의 회전속도와 함께, 파이프와 접촉하는 지지롤러(32)의 경사도에 의존하여 변화됨에 따라 제 1 지지판(31)에 대한 제 2 지지판(33)의 배치 각도를 조정함으로써 파이프의 이송속도를 간편하게 제어할 수 있게 된다.
도 5에는 연마할 파이프(11)를 지지하는 받침대(5)의 구조를 단면도로 보여주고 있으며, 프레임(3) 상면에서 제 1 지지판(50)들이 서로 이격되어 고정되고, 각각의 제 1 지지판(50)들에는 제 2 지지판(51)들이 높이 조정가능하게 장착된다. 즉, 제 2 지지판(51)들에는 세로방향으로 장공(52)이 형성되어 고정용 볼트(53)의 체결 위치에 따라 제 2 지지판(51)들의 상부에 장착된 받침 롤러(54)의 높이가 간편하게 조정될 수 있다. 이러한 받침 롤러(54)의 높이는 연마할 파이프(11)의 크기, 즉 규격에 따라 연마석(12)과 그에 대향된 지지롤러(32)의 높이 조정과 함께 적합하게 조정하게 된다. 상기 받침 롤러(54)는 제 2 지지판(51)의 상단부에서 공회전될 수 있게 베어링으로 지지되어 회전하는 연마석과 지지롤러와 접촉된 파이프가 회전하면서 이송될 수 있다.
본 발명에 따른 연마장치에서 파이프 연마 작업을 간단히 설명하기로 한다. 먼저, 파이프 교정기를 통해 진원도 직진도가 교정된 파이프를 받침롤러(11)위에 배치하여 높이를 조정한 다음, 파이프 직경에 따라 조정핸들(55)을 회전시켜 스크류와 맞물린 연마기(4)와 지지부(6)의 베이스(7,8)들을 이동시켜 적합한 위치로 조정하고, 연마할 파이프의 요구되는 이송 속도에 적합하게 지지부(6)의 지지롤러(32)의 경사도를 조정하고, 파이프 표면에 접촉하는 연마석의 접촉 상태를 공압실린더(26)의 설정 압력 조정으로 적합하게 조정한 상태에서 구동모터들을 동작시켜 연마석(12)과 그에 대향된 지지롤러(32)를 회전시킴으로써 지지롤러(32)의회전 수평 분력에 의해 파이프가 받침롤러 위에서 회전하면서 이동하게 되며, 이때 연마석(12)에 접촉된 파이프의 표면이 연마되는데, 파이프가 굴곡진 부분에 의해 그에 접촉된 연마석이 받게 되는 충격력에 의해 연마석 지지를 위한 베어링 조립체 하우징(18)이 제 2 지지부(24)와 함께 축부(21)에서 후방으로 회동됨에 따라 충격력을 흡수하여 연마석의 파손 없이 안전하고 효과적으로 파이프 연마 작업을 수행하게 된다.
본 발명에 따라, 연마기의 연마석과 함께 베어링 조립체 하우징(18)이 지지하는 제 2 지지부(24)의 양측판(23)이 축부(21)에서 회동가능하게 장착되고, 완충수단으로서의 공압실린더(25)의 피스톤 로드가 상기 하우징(18)에 연결되어 연마할 파이프가 굴곡진 경우 그 표면에 접촉하여 회전하면서 표면을 연마하는 연마석(12)에 작용하는 충격력에 의해 하우징(18)이 후방으로 후퇴할 수 있게 됨으로써 연마석의 파손을 방지하고, 공압실린더(25)의 설정 압력으로 연마석이 파이프의 표면에 항상 일정한 압력으로 접촉하도록 되어 연마 과정에서의 연마석의 마모에도 불구하고 파이프의 안전하고 효과적인 표면 연마를 수행할 수 있고, 연마석에 대향된 위치에 배치되어 지지하면서 회전하는 지지롤러(32)의 각도를 조정함으로써 파이프의 이송 속도를 간편하게 조정할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 구동모터(2)를 지지하는 프레임(3)과, 상기 프레임 상부에 베이스(7)가 위치조정가능하게 장착되고 전동수단(13,14-16)을 통해 프레임의 구동모터로 부터의 회전력에 의해 회전되는 연마석(12)을 구비한 연마기(4), 상기 프레임(3)에 위치조정가능하게 베이스(8)가 장착되고 연마석(12)의 대향된 위치에서 표면을 연마할 파이프(11)를 지지하고 이송시키도록 지지롤러(32)를 구비한 지지부(6), 상기 지지롤러(32)에 의해 지지 및 이송되면서 연마석(12)에 의해 표면이 연마되는 파이프(11)를 밑에서 지지하도록 받침롤러(54)를 구비하고 프레임(3)의 상부에 고정된 받침대(5), 및 상기 연마할 파이프의 굴곡에 따라 파이프 표면에 접촉되어 회전하는 연마석(12)에 작용하는 충격을 흡수하도록 연마석을 후방으로 후퇴시키도록 상기 연마기(4)에 제공된 완충수단(26)을 포함하여 구성되는 파이프 표면 연마장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 연마기(4)는 연마석(12)과, 그 연마석을 회전시키는 축부(17)와 그 축부를 회전가능하게 지지하는 베어링 조립체를 수용하는 하우징(18), 프레임(3) 상면에서 슬라이드가능하게 장착된 베이스(7)에서 양측판(20)이 이격되어 고정되고 그 양측판들 사이에 축부(21)가 제공된 제 1 지지부(22), 제 1 지지부의 양측판(20)들에 인접하여 양측판(23)들이 상기 축부(22)에서 회동가능하게 배치되며 연마석(12)과 그 축부(17)의 베어링 조립체를 수용한 하우징(18)들을 지지하는 제 2 지지부(24), 상기 제 1 지지부(22)에 의해 지지되며피스톤 로드의 선단부가 연마석에 가해지는 충격을 흡수하여 손상을 방지하도록 회전축 조립체를 수용하는 하우징(18)에 연결된 완충수단으로서의 공압실린더(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 표면 연마장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 지지부(6)는 연마하는 파이프(11)를 연마석(12)에 대향된 위치에서 지지 및 이송하는 지지롤러(32), 프레임(3) 상면에서 슬라이드가능하게 장착된 베이스(8)에 고정된 제 1 지지판(31)과, 그 제 1 지지판에 위치 조정가능하게 연결되고 상기 지지롤러(32)와 전동수단으로 연결된 구동모터(30)를 지지하는 제 2 지지판(33)을 포함하며, 상기 제 1 지지판(31)에는 원호형상의 슬로트(34)가 적어도 하나 형성되어 회전하는 지지롤러의 수평분력에 의한 파이프의 이송속도를 조정하도록 지지롤러(32)의 경사도를 조정할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 파이프 표면 연마장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 받침대(5)는 프레임(3) 상면에서 서로 이격되어 고정된 제 1 지지판(50)들과, 그 제 1 지지판(50)들 각각의 외측면에 접촉되어 배치되며 체결을 위한 장공(52)이 형성되어 제 1 지지판(50)들에 대한 체결 높이를 조정할 수 있도록 된 제 2 지지판(51)과, 상기 제 2 지지판(51) 상부에 회전가능하게 장착된 받침롤러(54)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 표면 연마장치.
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