KR200382872Y1 - 금속관 내경 연마장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 내경 연마장치에 관한 것으로, 연마장치의 내경 연마봉은,

내부가 빈 중공상의 파이프 형상으로 형성된 채 일단에는 회전축 일측 끝단의 암나사에 나사조립되는 수나사가 형성되어 있으며, 외주에는 축방향을 향해 폭은 좁고 길이는 길게 형성된 채 일정각도 등분된 상태로서 내측의 중공부와 연통하도록 복수의 조립장공이 형성되어 있는 본체와; 상기 본체의 외주에 형성된 각 조립장공에 삽탈가능하게 끼워지는 내면에는 그 내면에 대하여 직각을 이루도록 형성되는 걸림턱과, 이 걸림턱의 일측으로 연장되는 경사면이 일체로 형성된 작동홈이 복수개소 형성되어 있는 복수의 연마부재와; 상기 본체 내측에서 왕복이동이 가능하도록 본체의 내경보다 작은 직경을 가지면서 내부는 비어있는 중공관으로 형성되며, 외주에는 본체의 각 조립장공으로 삽입 조립되는 복수의 연마부재 각각에 복수개소 형성된 작동홈 각각의 걸림턱에 걸림되는 환형돌출면과 이 환형돌출면의 일측에 경사상으로 연장 형성되어 작동홈 각각의 경사면에 슬라이딩 가능하게 접촉하면서 각 연마부재를 본체의 외측으로 밀어내는 환형원추면이 일체로 형성된 작동부가 복수개소에 형성되어 있는 작동체로 구성된 것을 특징으로 하는 고안이다.

Description

금속관 내경 연마장치{Polisher of pipe inside}

본 고안은 음료 또는 액상조미료 등을 이송하는 식품용 위생관으로 사용되는 스테인레스스틸제 파이프의 내경을 연마하기 위한 금속관 내경 연마장치에 관한 것이다.

일반적으로 스테인레스스틸제 파이프는 일정 폭을 갖는 띠상의 스테인레스스틸판재를 소재로 하여 단계적으로 원형으로 말아주면서 양단이 만나는 부분을 알곤용접으로 접합시키는 방법으로 제조하고 있다.

상기와 같이 제조되는 파이프는 용접부위의 내,외면에 반드시 용접비드가 돌출된 상태로 형성되기 마련이며, 그 내,외면에 형성된 용접비드를 절삭하거나 압착하여 제거하는 방법으로는 파이프의 내,외주면을 청결하게 닦을 수 없는데, 파이프의 외주면은 외부로 노출되어 있어 연마가공이 용이하므로 깨끗하고 윤택하게 연마할 수 있겠으나, 내주면은 은폐되어 있기 때문에 연마가공이 그리 쉽지 않을 을 뿐 아니라 파이프의 길이가 길면 길수록 내경 연마가공은 더욱더 까다로워지게 된다.

한편, 식품의 재료를 이송하는 위생관으로 사용되는 파이프는 그 내경이 윤택하게 가공된 것이라야 이물질을 완전하게 제거할 수 있기 때문에 식품생산 및 가공업체에서는 내경이 매우 윤택하게 가공된 파이프를 요구하고 있다.

따라서 본원의 고안자는 내경을 윤택하게 연마가공할 수 있는 고안으로서 실용신안등록 제258105호의 내경 연마장치(이하 '선행고안'이라 함)를 제안한 바 있다.

상기한 선행고안은 회전용 모터와 이송용 모터에 의하여 회전하면서 이송되는 회전파이프 선단에 장착된 연마봉을 파이프 지지부에 고정시킨 금속파이프 속으로 진입시켜서 내경을 연마하도록 고안된 것이나, 이는 상기한 연마봉에 복수개로 장착되는 연마재가 돌로 된 연마석을 사용하거나 또는 사포(Sand Paper)로 된 연마포를 사용할 수 있는 구조로 되어 있다.

그러나 상기한 연마봉에 장착되는 연마재가 연마석일 경우에는 그 연마석이 금속파이프의 내경에 용접비드를 갈아내는데에는 탁월한 효과를 발휘할 수 있는 반면에, 내경을 갈아내는 상태로 연마하기 때문에 금속파이프의 내경이 필요이상으로 연삭되는 단점이 있을 뿐 아니라 연마석으로는 금속파이프의 내경이 거칠게 연마가공되기 때문에 연마석으로 연마가공된 금속파이프는 다시 연마포가 장착된 연마봉으로 재차 연마가공해야 한다는 점에서 가공생산성이 떨어지게 된다.

또한 상기한 연마봉에 장착된 연마재가 연마포일 경우에는 연마포의 양단이 연마봉 양측으로 돌출된 상태에서 금속파이프로 삽입될 때 단순히 연마봉의 외주면으로 접혀지면서 금속파이프 내면에 접촉되는 구조로 되어 있는바, 이는 연마봉이 금속파이프에 처음으로 삽입될 때에는 금속파이프의 내경에 어느 정도 강한 밀착력으로 접촉될 수는 있겠으나 연마봉이 회전하면서 파이프의 내경을 연마가공하게 될 때 연마포는 당연히 마모되는 현상이 나타나게 되며, 연마봉으로 돌출된 채 접혀져 있던 연마포의 두께가 마모됨에 따라서 점차적으로 얇아지게 되어 금속파이프 내경과의 밀착력이 점차적으로 떨어지게 되는데, 상기의 연마봉이 금속파이프의 삽입단에서 삽입되어 연마작동을 진행하면서 상기의 금속파이프 중간부분으로 진행하는 과정에서 마모현상이 일어나기 때문에 금속파이프의 삽입단 내경은 연마가공이 잘 될 수는 있겠으나 중간부분으로 갈수록 연마가공이 불량해지는 단점이 있었을 뿐 아니라 연마봉이 금속파이프의 중간부분까지 전직작동한 후 후진작동을 할 때에는 연마가공이 거의 이루어지지 않게 된다는 것이 단점이 되어 왔다.

본 고안은 상기와 같은 선행고안에서 나타나는 문제를 해결하기 위하여 개량 고안된 것으로, 내경을 연마가공하고자 하는 금속파이프 속으로 삽입되는 내경 연마봉의 본체 속에 장착되는 작동체가 연마가공을 진행할 때에는 상기의 본체 외주에 등분된 상태로 장착되는 복수의 연마부재를 외측을 향해 계속적으로 밀어낼 수 있도록 하므로서 본체 외주에 감싼 상태로 설치되는 사포가 연마가공함에 따라 마모되는 현상이 발생하게 되더라도 사포가 금속파이프 내경에 강하게 밀착된 상태로 연마작동을 진행할 수 있도록 하는데 주된 목적이 있으며, 또한 연마가공시에는 내경 연마봉의 본체 내부와 금속파이프 내부에 냉각수를 계속적으로 공급하므로서 사포를 냉각시킴과 동시에 사포 자체가 냉각수에 젖은 상태에서 연마작동이 진행되게 하므로서 사포의 마모율은 줄이고 연마성능은 높일 수 있도록 하는데 다른 목적을 두고 고안한 것이다.

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

내경을 연마가공하고자 하는 금속파이프를 지지대 위에 수평상으로 고정시키기 위한 복수개의 공압실린더가 일정간격으로 설치되어 있는 파이프 지지부와;

상기 파이프 지지부의 좌,우 양측에 수평상으로 설치된 채 이송대차를 왕복이송시키기 위한 레일과 이송용 모터가 설치되어 있는 왕복이송부와;

상기 왕복이송부의 레일을 따라 왕복이송하는 이송대차 위에 설치되어 있으며, 상기 파이프 지지부에 수평상으로 고정 설치된 금속파이프 속으로 삽입되어 회전하면서 왕복이동하게 되는 회전축을 회전작동시키는 회전용 모터와;

상기 회전축의 선단에 장착되어 회전축과 함께 회전 및 왕복하면서 금속파이프의 내경을 연마하게 되는 내경 연마봉을 포함하여 구성된 연마장치에 있어서,

상기 내경 연마봉은,

내부가 빈 중공상의 파이프 형상으로 형성된 채 일단에는 회전축 일측 끝단의 암나사에 나사조립되는 수나사가 형성되어 있으며, 외주에는 축방향을 향해 폭은 좁고 길이는 길게 형성된 채 일정각도 등분된 상태로서 내측의 중공부와 연통하도록 복수의 조립장공이 형성되어 있는 본체와;

상기 본체의 외주에 형성된 각 조립장공에 삽탈가능하게 끼워지는 내면에는 그 내면에 대하여 직각을 이루도록 형성되는 걸림턱과, 이 걸림턱의 일측으로 연장되는 경사면이 일체로 형성된 작동홈이 복수개소 형성되어 있는 복수의 연마부재와;

상기 본체 내측에서 왕복이동이 가능하도록 본체의 내경보다 작은 직경을 가지면서 내부는 비어있는 중공관으로 형성되며, 외주에는 본체의 각 조립장공으로 삽입 조립되는 복수의 연마부재 각각에 복수개소 형성된 작동홈 각각의 걸림턱에 걸림되는 환형돌출면과 이 환형돌출면의 일측에 경사상으로 연장 형성되어 작동홈 각각의 경사면에 슬라이딩 가능하게 접촉하면서 각 연마부재를 본체의 외측으로 밀어내는 환형원추면이 일체로 형성된 작동부가 복수개소에 형성되어 있는 작동체;

로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 회전축 내부에는 그 일측 끝단에 연결 설치되는 내경 연마봉 및 가공하고자 하는 금속파이프 내부로 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관이 삽입 설치되어 있되, 상기한 냉각수 공급관의 일측 끝단은 회전축의 일측 끝단 내측에 위치하는 한편 상기한 냉각수 공급관의 타측 끝단은 회전축의 타측 끝단에 설치된 체인기어에서 돌출된 상태로 설치되어 있으며, 또한 상기한 냉각수 공급관은 회전용 모터에 의하여 회전축과 함께 회전하도록 구성된 것임을 특징으로 한다.

또한, 상기 내경 연마봉의 본체에 삽입 설치되는 작동체의 연결단에는 상기한 냉각수 공급관의 일측 끝단에 형성된 연결수나사에 나사결합되는 연결암나사가 형성되어 있으며, 상기 작동체는 냉각수 공급관이 축방향을 향해 연마봉의 본체쪽으로 전진이동됨에 따라 본체의 각 조립장공에서 설치된 각 연마부재들이 외측으로 돌출되게 밀어내도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 회전용 모터의 동력을 전달받아 회전축과 냉각수 공급관을 회전시키는 체인기어의 중심에서 외측으로 돌출된 냉각수 공급관의 타측 끝단에는 이동부재가 고정 부착되어 있으며, 상기한 이동부재는 모터지지대의 측면에 고정 부착된 공압실린더의 피스톤로드 선단에 연결된 채 지지축에 회전가능하게 설치된 시이소작동간의 자유단에 부착된 왕복작동구에 의하여 냉각수 공급관을 왕복이동시킬 수 있도록 구성되어 있는 것임을 특징으로 한다.

또한 상기한 냉각수 공급관의 타측 끝단에는 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급기가 연결되어 있되, 상기한 냉각수 공급기는 고정 설치된 채 냉각수 공급관만 회전하는 것을 허용하는 상태로 설치되어 있는 것임을 특징으로 한다.

본 고안의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안을 설명하기 위하여 전체 구성을 나타낸 평면도이며, 도 2는 본 고안을 설명하기 위하여 전체 구성을 나타낸 정면도이고, 도 3 및 도 4는 본 고안을 설명하기 위하여 내경 연마봉의 작동상태를 나타내기 위한 평면 단면도이며, 도 5는 본 고안의 내경 연마봉의 분해 사시도이고, 도 6 및 도 7은 도 3의 A-A선 단면도로 나타낸 내경 연마봉의 작동상태도이며, 도 8 및 도 9는 도 6의 B-B선 단면도로 나타낸 내경 연마봉의 작동상태도를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2의 도시는 연마장치의 설치상태를 나타낸 것으로, 가운데의 파이프 지지부(2)를 기준하여 도면상 좌측에 있는 연마장치는 부호 "1"로 표기하였으며, 도면상 우측에 있는 연마장치는 부호 "1a'로 표기하였다.

상기 좌,우측의 연마장치(1)(1a)는 파이프 지지부(2)에 대하여 수평을 이루도록 설치되어 있으며, 또한 양측 모두 동일한 구조로 구성되어 있다. 따라서 상기 연마장치를 설명함에 있어서는 좌측에 설치된 연마장치(1)로 설명하기로 한다.

상기 연마장치(1)는 파이프 지지부(2)의 수평지지대(21)와 같은 높이를 갖는 왕복이송부(3)와, 상기 왕복이송부 상면에 수평상으로 평행하게 설치된 레일(31)을 따라 왕복이동하는 이송대차(32)에 설치되어 왕복이동하는 회전용 모터(4)와, 상기 회전용 모터(4)의 모터지지대(41)의 좌,우 양측에는 수평상으로 평행하게 설치된 채 상기한 회전용 모터(4)의 회전동력을 전달받아 회전하게 되는 한쌍의 회전축(5)과, 상기 각 회전축(5)의 일측 끝단(51)에 나사체결되는 내경 연마봉(6)으로 구성되어 있다.

상기 왕복이송부(3)에는 이송대차(32)를 파이프 지지부(2)쪽으로 전진이동시키거나 또는 후진이동시키기 위한 이송용 모터(33)가 장착되어 있으며, 상기한 이송용 모터(33)는 정방향 또는 역방향으로 회전구동하는 모터로 구성되어 있으며, 또한 상기한 이송용 모터(33)의 축에 축착된 구동용 체인기어(도시 생략)와 상기 왕복이송부(3)의 좌,우 양쪽 각각에 고정 설치된 연동용 체인기어(부호 생략)들은 체인이 연결 설치되어 있다(도 2 참조). 따라서 상기한 이송용 모터(33)가 정방향 또는 역방향으로 구동함에 따라서 이송대차(32)가 레일(31)을 따라 파이프 지지부(2)를 향해 전진이동하거나 또는 후진이동하게 된다.

상기 파이프 지지부(2)에는 내경을 연마가공하고자 하는 두개의 금속파이프(P)를 수평상으로 지지하기 위한 고정지지구(21)와, 이에 지지된 금속파이프(P)의 상부를 압착 지지하기 위한 가동지지구(22)가 압착용 공압실린더(23)의 피스톤로드 선단에 부착되어 있으며, 상기에서의 고정지지구(21)와 가동지지구(22) 및 압착용 공압실린더(23)들은 일정간격으로 복수개소에 설치되어 있다.

상기 연마장치(1)의 회전용 모터(4)는 이송대차(32) 위에 설치되어 있는 모터지지대(41) 상단에 고정되어 있으며, 상기의 회전용 모터(4)의 출력축에는 구동체인기어(42)가 설치되어 있으며, 상기한 모터지지대(41)의 양측에 회전가능하게 관통하면서 외측 방향(파이프 지지부를 기준할 때 그의 반대 방향)을 향해 돌출된 타측 끝단 각각에는 연동기어(52)가 설치되어 있는데, 상기한 구동체인기어(42)는 상측에, 양측의 연동기어(52)들은 하측에 위치하여 하나의 체인(53)에 의하여 연결되어 있다(도 2 내지 도 4 참조).

그리고 상기한 양측 회전축(5) 각각에는 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관(7)이 삽입된 상태로 설치되어 있는데, 상기한 냉각수 공급관(7) 각각은 회전축(5)의 내경보다 작은 외경을 가진 채 회전축(5)으로 삽입 설치된 상태에서 회전축(5)과 함께 회전하도록 구성되어 있다. 예를 들면, 모터지지대(41)의 내부를 관통하는 부분의 회전축(5) 내면에는 내치형 스플라인(도시 없음)이 형성되어 있는 한편 냉각수 공급관(7) 외면에는 상기한 내치형 스플라인 속으로 삽입되어 치합되는 외치형 스플라인(도시 없음)이 형성되어 있다. 따라서 회전축(5)이 회전하게 되면 내,외치형 스플라인에 의해 냉각수 공급관(7)도 같이 회전하게 된다.

또한 상기한 냉각수 공급관(7) 각각의 외주에 설치된 외치형 스플라인은 회전축(5)에 설치된 내치형 스플라인에 치합된 상태에서 전,후로 이동할 수 있도록 설치되어 있으며, 상기한 양측 냉각수 공급관(7)의 일측 끝단(71)에는 연결수나사(71a)가 형성되어 있고, 타측 끝단(72)에는 이동부재(73)가 고정 설치되어 있다.

또한 상기한 양측 냉각수 공급관(7) 각각의 타측 끝단(72)에는 냉각수를 공급하는 냉각수 공급기(8)가 각각 연결되어 있는데, 상기한 냉각수 공급기(8)들 각각은 회전하지 않고 그에 연결된 냉각수 공급관(7)들만 회전하는 것을 허용하는 상태로 연결되어 있는 것이며, 또 상기한 양측 냉각수 공급기(8)들은 호스(81)에 의하여 서로 연결되어 외부로부터 공급되는 냉각수가 양측 냉각수 공급기(8)를 통해 양측 냉각수 공급관(7)으로 공급되도록 하였다.

상기 양측 회전축(5) 각각의 일측 끝단(51)에 형성된 암나사(51a)에는 내경 연마봉(6)이 연결 설치된다.

상기 내경 연마봉(6)은 내부가 빈 중공상의 파이프 형상으로 형성된 채 일단에는 회전축(5)의 일측 끝단(51)에 형성된 암나사(51a)에 나사결합되는 수나사(62)가 형성되어 있고 외주에는 일정각도 등분된 위치에 내부와 연통하도록 길이방향으로 길게 형성되는 복수의 조립장공(63)이 형성되어 있는 본체(61)와, 상기 본체의 각 조립장공(63)에 삽탈가능하게 삽입 조립되는 복수개의 연마부재(64)와, 상기 본체(61)의 내부에 삽입 설치되어 상기한 각 연마부재(64)들을 외측으로 밀어내는 작동체(65)로 구성되어 있다.

상기에서 복수의 연마부재(64) 각각의 내면 복수개소에는 작동홈(640)이 형성되어 있는데, 상기한 작동홈(640)에는 연마부재(64)의 내면에 대하여 거의 직각을 이루는 걸림턱(641)과 일정각도로 경사진 경사면(642)이 일체로 연결되는 구조로 형성되어 있다.

상기에서의 작동체(65)는 내경 연마봉(6)의 본체(61) 내경보다 훨씬 작은 외경을 가지는 연결단(651)과 중간부(652) 및 자유단(653)이 형성되어 있으며, 또한 상기한 연결단(651)과 중간부(652) 사이 및 중간부(652)와 자유단(653) 사이 각각에는 상기한 각 연마부재(64)에 형성된 복수의 작동홈(640) 각각에 끼이는 작동부(654)가 환형상으로 복수개소에 형성되어 있는데, 상기한 각 작동부(654)는 작동홈(640)의 걸림턱(641)에 걸림되는 상태로 끼이는 환형돌출면(655)와 이 황형돌출면에서 일정각도 경사진 상태로 연장되어 작동홈(640)의 경사면(642)에 슬라이딩 가능하게 접촉하게 되는 환형원추면(656)이 일체로 형성되어 있다.

그리고 상기 내경 연바봉(6)의 본체(61)에는 수나사(62)의 반대쪽 일측에 작동체(65)의 자유단(653) 외주를 회전가능하게 지지하기 위한 지지볼트(66)를 조립하기 위한 볼트조립공(67)이 형성되어 있으며, 또 상기한 작동체(65)의 중간부(652) 및 자유단(653) 각각의 일측에는 작동체(65) 내부로 공급되는 냉각수를 배출시키기 위한 배출공(68a)(68b)이 뚫어져 있다.

또한, 상기한 내경 연마봉(6)의 작동체(65)의 연결단(651)에는 연결암나사(657)가 형성되어 있는데, 상기의 연결암나사(657)는 양측 회전축(5) 각각에 삽입 설치된 냉각수 공급관(7)의 일측 끝단(71)에 형성된 연결수나사(71a)에 나사조립되는 상태로 연결된다.

그리고 상기 내경 연마봉(6)의 각 조립장공(63)에 복수의 연마부재(64)들을 조립하였을시 그것들이 자중에 의해 조립장공(63)에서 빠지지 않도록 하기 위하여 본체(61)의 외주에 하나 이상의 오링(고무밴드 등)으로 감싸주게 되며, 이어서 본체(61)의 외주에 사포(69)를 감싸주게 되면 금속파이프(P)의 내경을 연마가공하는 작업준비가 완료된다.

한편, 상기한 모터지지대(41) 양측에 회전가능하게 설치된 양측 회전축(5)과 함께 회전하도록 설치된 양측의 냉각수 공급관(7)들은 모터지지대(41)의 양 측면에 고정 설치된 공압실린더(9)에 의하여 왕복이동하게 된다. 이를 위해 공압실린더(9)의 피스톤로드(91)의 선단은 이송대차(32) 상면에서 입설된 지지축(92)에 회전가능하게 설치된 시이소작동간(93)의 일측 끝단에 연결되어 있으며, 상기한 시이송작동간(93)의 타측 끝단에 형성된 왕복작동구(94)는 냉각수 공급관(7)의 타측 끝단(72)에 설치된 이동부재(73)를 왕복이동시키게 되며, 상기한 왕복작동구(94)에 의해 이동부재(73)가 왕복이동함에 따라 냉각수 공급관(7)도 왕복이동하게 되는데, 상기한 이동부재(73)가 냉각수 공급관(7)을 전진방향으로 밀어내게 되면 이에 따라 내경 연마봉(6)의 작동체(65)도 전진방향으로 밀려나게 되므로서 복수의 연마부재(64)들이 본체(61)의 외측으로 돌출되면서 본체(61) 외주에 감싼 상태로 설치된 사포(69)를 금속파이프(P) 내주면에 강하게 밀착시키게 된다.

그리고 상기 내경 연마봉(6)의 본체(61)에 형성된 수나사(62)와 회전축(5)의 일측 끝단(51)에 형성된 암나사(51a) 및 상기한 작동체(65)의 연결단(651)에 형성된 연결암나사(657)과 냉각수 공급관(7)의 일측 끝단(71)에 형성된 연결수나사(71a) 각각은 상기 회전용 모터(4)가 양측 회전축(5)과 냉각수 공급관(7)을 일방향으로 회전시킴에 따라 더욱 조여지는 방향으로 나사조립되어 있다.

상기와 같이 구성된 연마장치(1)의 양측 회전축(5)은 파이프 지지부(2)에 고정되는 금속파이프(P)의 절반 정도의 길이를 가지고 있는 상태에서 내경 연마봉(6)이 연결설치되어 있다. 따라서 좌,우 양측의 연마장치(1)(1a)가 함께 금속파이프(P) 내경을 연마하게 될 때에는 양측 연마장치(1)(1a) 각각의 회전축(5)들 일측 끝단(51)에 장착된 내경 연마봉(6)들이 금속파이프(P)의 내경 중간부분을 교대로 연마가공할 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하기로 한다.

먼저, 파이프 지지부(2)의 고정지지구(21) 위에 금속파이프(P)를 얹어놓고 압착용 공압실린더(23)를 작동시켜 가동지지구(22)가 금속파이프(P) 상부를 압착하여 고정시키도록 하는데, 이때 파이프 지지부(2)에 고정 설치되는 금속파이프(P)의 양단은 좌,우 양측 연마장치(1)(1a) 각각의 이송대차(32)들이 후진작동하였을 때 각 회전축(5)들의 일측 끝단(51)에서 돌출된 상태로 설치되어 있는 내경 연마봉(6)들과는 이완된 상태가 된다.

이어서, 파이프 지지부(2)의 좌,우 양측의 연마장치(1)(1a) 각각에 한쌍씩 설치되어 있는 각 회전축(5)의 일측 끝단(51)에서 돌출되어 있는 내경 연마봉(6)의 본체(61) 외주에 사포(69)를 감싸준 상태에서 사포(69)가 금속파이프(P)의 단부 속으로 삽입되도록 이송대차(32)를 짧은 길이만 전진이동시킨다(도 3 참조).

상기와 같이 좌,우 양측에 설치된 연마장치(1)(1a)들을 작동시켜서 금속파이프(P)의 내경을 연마가공하게 되는데, 양측 연마장치(1)(1a)를 동시에 작동시키지 않고 어느 일측 예를 들면, 좌측의 연마장치(1)를 먼저 작동시킨 다음, 일정 시간 경과한 후에 우측의 연마장치(1a)를 작동시키게 되면 양측 연마장치(1)(1a)에 각기 두개씩 설치된 회전축(5)들 각각의 일측 끝단(51)에 장착된 내경 연마봉(6)이 금속파이프(P)의 중간부분에서 부딪치지 않고 서로 교대적으로 엇갈리면서 금속파이프(P) 내경의 좌,우측 끝단부분에서부터 중간부분까지 연마가공을 할 수 있게 되는 것인바, 이하 첨부된 도면으로 금속파이프(P)의 내경을 연마가공하는 작용을 설명하기로 한다.

도 3의 도시와 같이 좌측 연마장치(1)의 내경 연마봉(6)을 감싸고 있는 사포(69)를 금속파이프(P)의 일측 단부(도면상 좌측단부) 속으로 완전히 삽입시킨 상태에서 공압실린더(9)를 작동시키지 않았을 때에는 도 6 및 도 8의 도시와 같이 내경 연마봉(6)의 본체(61)를 감싸고 있는 사포(69)는 금속파이프(P)의 내경에 강하게 밀착되지 않은 상태이며, 상기 공압실린더(9)를 작동시키게 되면 도 4의 도시와 같이 공압실린더(9)의 피스톤로드(91)를 출현(전진)작동하여 시이소작동간(93)을 밀어내게 되며, 상기한 시이소작동간(93)은 지지축(92)을 회전기점으로 하여 도면상 시계방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 왕복이동구(94)가 이동부재(73)를 구동체인기어(52)쪽으로 이동시키게 되는데, 상기한 이동부재(73)는 냉각수 공급관(7)에 고정 부착되어 있으므로 결국 이동부재(73)는 냉각수 공급관(7)을 내경 연마봉(6)쪽으로 밀어내게 되며, 이에 따라 냉각수 공급관(7)은 내경 연마봉(6)의 작동체(65)를 밀어내게 되는데, 이때 본체(61)에 설치된 복수의 연마부재(64)들은 조립장공(63) 각각에 의해 밀려나지 않도록 구속된 상태인 반면에 외측을 향해서 돌출될 수 있기 때문에 상기한 작동체(65)가 도면상 우측으로 이동하게 될 때 작동부(654)의 환형원추면(656)이 각 연마부재(64)의 작동홈(640)에 형성된 경사면(642)을 외측으로 밀어내게 되며, 이에 따라 각 연마부재(64)들은 도 7 및 도 9의 도시와 같이 본체(61)의 외측으로 돌출되면서 사포(69)를 금속파이프(P)의 내주면에 강하게 밀착시키게 된다.

상기와 같이 공압실린더(9)를 작동시켜서 금속파이프(P)의 내주면에 사포(69)를 밀착시킨 다음에는 연마장치(1)의 이송용 모터(33)와 회전용 모터(4)를 동시에 작동시키게 되면 회전축(5)과 냉각수 공급관(7)은 금속파이프(P) 속으로 전진이동함과 동시에 회전작동을 하게 되므로서 내경 연마봉(6)을 감싸고 있는 사포(69)가 회전 및 전진이동하면서 금속파이프(P)의 내주면을 연마가공하게 된다.

한편, 상기와 같이 회전축(5)과 냉각수 공급관(7)이 함께 회전하면서 사포(69)로 금속파이프(P)의 내주면을 연마가공할 때에는 냉각수 공급기(8)는 냉각수를 공급하게 되는데, 상기한 냉각수 공급관(8)에서 공급되는 냉각수는 냉각수 공급관(7)을 통해 내경 연마봉(6)으로 공급되어지며, 상기 내경 연마봉(6) 내부로 공급된 냉각수의 일부는 작동체(65)의 중간부(652)와 자유단(653) 각각에 형성된 배출공(68a)(68b)을 통해 사포(69)로 공급되고 나머지의 냉각수는 개구되어 있는 자유단(653)으로 배출되어 금속파이프(P) 내부로 배출된다.

상기에서 배출공(68a)(68b)를 통해 사포(69)로 공급되는 냉각수는 사포(69)를 냉각시킴과 원심력에 의해 사포(69)를 통과하여 금속파이프(P) 내주면으로 배출되어 사포(69)에 의해 연마된 금속가루를 씻어내게 되는 것이며, 작동체(65)의 자유단(653)으로 배출되는 냉각수는 금속파이프(P)의 내주면으로 배출되면서 이물질을 씻어내게 되며, 이와 같이 공급되는 냉각수는 연마장치(1)가 금속파이프(P) 내부를 전진이동하면서 연마가공을 할 때는 물론이고 후진이동하면서 연마가공을 할 때에도 계속하여 공급되는 것이며, 또한 우측의 연마장치(1a)에서도 똑같이 냉각수를 공급하면서 연마가공을 수행하게 되는데, 상기 내경 연마봉(6)이 연마작동을 수행할 때에는 본체(61)와 사포(69)의 사이에 비교적 크게 벌어진 틈새가 형성되어 있기 때문에 양측 연마장치(1)(1a) 각각의 냉각수 공급관(7)으로 공급되는 냉각수는 내경 연마봉(6)의 본체(61)와 사포(69) 사이에 넓게 벌어진 틈새를 통해 금속파이프(P)의 좌,우 양측 단부로 배출되는 것이며, 이렇게 금속파이프(P) 양단으로 배출되는 냉각수는 사포(69)의 연마작동에 의해 생긴 가루를 씻어내게 되므로서 양측 연마장치(1)(1a)에 의해 연마가공이 완료된 금속파이프(P)의 내경은 금속가루 등이 깨끗이 씻겨진 상태가 되는 것이다.

그리고 양측 연마장치(1)(1a)가 연마작동을 진행하는 동안에는 공압실린더(9)에 공압이 계속적으로 공급되고 있는 상태이며, 이에 따라 내경 연마봉(6)에 설치된 사포(69)가 연마작동에 의해 마모되는 현상이 나타나게 되면 그만큼 작동체(65)를 더 밀어내게 되므로서 사포(69)는 완전히 마모될 때까지 금속파이프(P)의 내주면에 강하게 밀착된 상태로 연마작동을 수행하게 되므로서 금속파이프의 내경 전체를 균일하게 연마가공할 수 있도록 하는 특징을 나타낸다.

상기와 같은 본 고안은 금속파이프 속으로 진입하여 연마가공을 수행하게 되는 내경 연마봉의 내부에 장착된 작동체가 복수의 연마부재를 외측으로 밀어내어 사포를 금속파이프 내주에 강하게 밀착시킬 수 있으므로서 금속파이프의 내경을 사포로서 윤택하게 연마가공할 수 있게 하는 효과가 있으며, 또한 사포가 사용할 수 없는 상태로 마모될 때까지는 사포를 금속파이프의 내주면에 지속적으로 강하게 밀찰시킨 상태로 연마가공하는 효과를 가져다주며, 또한 금속파이프의 내경을 연마가공하는 동안에는 냉각수를 계속적으로 공급하여 사포와 금속파이프 내경을 냉각시킴과 동시에 사포의 연마작동에 의해 생긴 금속가루나 사포가루를 씻어낼 수 있으므로서 금속파이프의 내주면에 상기한 가루 등의 이물질을 깨끗하게 제거할 수 있게 하는 효과를 제공할 수 있으며, 특히 본 고안은 사포를 사용하여 금속파이프의 내경을 연마하게 되므로서 금속파이프의 내주면을 심하게 깍아내지 않고 군일하고 윤택하게 연마할 수 있도록 하는 각별한 효과를 제공하는 것이다.

도 1은 본 고안을 설명하기 위하여 전체 구성을 나타낸 평면도.

도 2는 본 고안을 설명하기 위하여 전체 구성을 나타낸 정면도.

도 3 및 도 4는 본 고안을 설명하기 위하여 내경 연마봉의 작동상태를 나타내기 위한 평면 단면도.

도 5는 본 고안의 내경 연마봉의 분해 사시도.

도 6 및 도 7은 도 3의 A-A선 단면도로 나타낸 내경 연마봉의 작동상태도.

도 8 및 도 9는 도 6의 B-B선 단면도로 나타낸 내경 연마봉의 작동상태도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,1a : 연마장치 2 : 파이프 지지부

3 : 왕복이송부 31 : 레일

32 : 이송대차 33 : 이송용 모터

4 : 회전용 모터 41 : 모터지지대

42 : 구동체인기어 5 : 회전축

51 : 일측 끝단 52 : 연동체인기어

53 : 체인 6 : 내경 연마봉

61 : 본체 62 : 수나사

63 : 조립장공 64 : 연마부재

65 : 작동체 66 : 지지볼트

67 : 볼트조립공 68a,68b : 배출공

69 : 사포 640 : 작동홈

654 : 작동부 7 : 냉각수 공급관

73 : 이동부재 8 : 냉각수 공급기

9 : 공압실리더 93 : 시이소작동간

Claims (5)

1. 내경을 연마가공하고자 하는 금속파이프를 지지대 위에 수평상으로 고정시키기 위한 복수개의 공압실린더가 일정간격으로 설치되어 있는 파이프 지지부와,

   상기 파이프 지지부의 좌,우 양측에 수평상으로 설치된 채 이송대차를 왕복이송시키기 위한 레일과 이송용 모터가 설치되어 있는 왕복이송부와,

   상기 왕복이송부의 레일을 따라 왕복이송하는 이송대차 위에 설치되어 있으며, 상기 파이프 지지부에 수평상으로 고정 설치된 금속파이프 속으로 삽입되어 회전하면서 왕복이동하게 되는 회전축을 회전작동시키는 회전용 모터와,

   상기 회전축의 선단에 장착되어 회전축과 함께 회전 및 왕복하면서 금속파이프의 내경을 연마하게 되는 내경 연마봉을 포함하여 구성된 연마장치에 있어서,

   상기 내경 연마봉은,

   내부가 빈 중공상의 파이프 형상으로 형성된 채 일단에는 회전축 일측 끝단의 암나사에 나사조립되는 수나사가 형성되어 있으며, 외주에는 축방향을 향해 폭은 좁고 길이는 길게 형성된 채 일정각도 등분된 상태로서 내측의 중공부와 연통하도록 복수의 조립장공이 형성되어 있는 본체와;

   상기 본체의 외주에 형성된 각 조립장공에 삽탈가능하게 끼워지는 내면에는 그 내면에 대하여 직각을 이루도록 형성되는 걸림턱과, 이 걸림턱의 일측으로 연장되는 경사면이 일체로 형성된 작동홈이 복수개소 형성되어 있는 복수의 연마부재와;

   상기 본체 내측에서 왕복이동이 가능하도록 본체의 내경보다 작은 직경을 가지면서 내부는 비어있는 중공관으로 형성되며, 외주에는 본체의 각 조립장공으로 삽입 조립되는 복수의 연마부재 각각에 복수개소 형성된 작동홈 각각의 걸림턱에 걸림되는 환형돌출면과 이 환형돌출면의 일측에 경사상으로 연장 형성되어 작동홈 각각의 경사면에 슬라이딩 가능하게 접촉하면서 각 연마부재를 본체의 외측으로 밀어내는 환형원추면이 일체로 형성된 작동부가 복수개소에 형성되어 있는 작동체;

   로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 금속관 내경 연마장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전축 내부에는 그 일측 끝단에 연결 설치되는 내경 연마봉 및 가공하고자 하는 금속파이프 내부로 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급관이 삽입 설치되어 있되, 상기한 냉각수 공급관의 일측 끝단은 회전축의 일측 끝단 내측에 위치하는 한편 상기한 냉각수 공급관의 타측 끝단은 회전축의 타측 끝단에 설치된 체인기어에서 돌출된 상태로 설치되어 있으며, 또한 상기한 냉각수 공급관은 회전용 모터에 의하여 회전축과 함께 회전하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 금속관 내경 연마장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 내경 연마봉의 본체에 삽입 설치되는 작동체의 연결단에는 상기한 냉각수 공급관의 일측 끝단에 형성된 연결수나사에 나사결합되는 연결암나사가 형성되어 있으며, 상기 작동체는 냉각수 공급관이 축방향을 향해 연마봉의 본체쪽으로 전진이동됨에 따라 본체의 각 조립장공에서 설치된 각 연마부재들이 외측으로 돌출되게 밀어내도록 구성된 것을 특징으로 하는 금속관 내경 연마장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기한 회전용 모터의 동력을 전달받아 회전축과 냉각수 공급관을 회전시키는 체인기어의 중심에서 외측으로 돌출된 냉각수 공급관의 타측 끝단에는 이동부재가 고정 부착되어 있으며, 상기한 이동부재는 모터지지대의 측면에 고정 부착된 공압실린더의 피스톤로드 선단에 연결된 채 지지축에 회전가능하게 설치된 시이소작동간의 자유단에 부착된 왕복작동구에 의하여 냉각수 공급관을 왕복이동시킬 수 있도록 구성되어 있는 것임을 특징으로 하는 금속관 내경 연마장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기한 냉각수 공급관의 타측 끝단에는 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급기가 연결되어 있되, 상기한 냉각수 공급기는 고정 설치된 채 냉각수 공급관만 회전하는 것을 허용하는 상태로 설치되어 있는 것임을 특징으로 하는 금속관 내경 연마장치.