KR200384994Y1 - 배관용 강관의 홈 형성 장치 - Google Patents

배관용 강관의 홈 형성 장치 Download PDF

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KR200384994Y1 KR20-2005-0004610U KR20050004610U KR200384994Y1 KR 200384994 Y1 KR200384994 Y1 KR 200384994Y1 KR 20050004610 U KR20050004610 U KR 20050004610U KR 200384994 Y1 KR200384994 Y1 KR 200384994Y1
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Abstract

본 고안은 외부의 충격 및 압력이 가해지는 경우에도 체결된 이음 부재가 이탈되지 않는 형상을 갖는 홈을 강관에 형성할 수 있는 강관 홈 형성 장치를 개시한다. 본 고안에 따른 배관용 강관의 홈 형성 장치는 상부 롤러 조립체와 상하 이동 및 회전 가능한 상태로 설치된 하부 롤러 조립체를 포함한다. 상부 롤러 조립체는 동일 축에 회전 가능한 상태로 설치된 제 1 롤러 및 제 1 롤러의 직경보다 큰 직경을 갖는 제 2 롤러를 포함하며, 하부 롤러 조립체는 회전 가능한 축에 장착된 제 1, 제 2 및 제 3 롤러를 포함하되, 하부 롤러 조립체의 제 1 및 제 3 롤러의 직경은 강관의 내경과 동일하며 그 사이에 위치한 제 2 롤러의 직경보다 크며, 제 2 롤러는 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러와 대응한다. 한편, 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 그 직경이 양 종단에서 중심을 향하여 점차적으로 감소하고, 하부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 그 직경이 양 종단에서 중심을 향하여 점차적으로 증가하는 구조를 갖는다. 또다른 형태로서, 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 전체 외주면 중앙부에 요부가 형성되어 있으며, 하부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 전체 외주면 중앙부에 돌출부가 형성되어 있는 구조를 갖는다.

Description

배관용 강관의 홈 형성 장치{Device for forming a groove on a steel pipe}
본 고안은 배관용 강관의 홈 성형 장치에 관한 것으로서, 특히 관 이음 부재의 이탈을 방지할 수 있는 형상을 갖는 홈을 강관 표면에 형성할 수 있는 강관의 홈 성형 장치에 관한 것이다.
건축물에는 도시 가스 배관, 상수도 및 하수도 배관, 냉난방용 배관, 각종 전기 및 통신 시설 관련 배관 등과 같이 많은 배관 파이프가 설비된다. 이러한 배관 파이프는 건축물의 벽면 또는 천정을 따라서 어느 한 위치에서 다른 위치로 연장되며, 따라서 다수의 배관 파이프들은 서로 연결된 상태를 유지해야만 한다. 플라스틱으로 제조된 파이프들이 배관 파이프로 이용되는 경우도 있으나, 강도 및 내구성이 우수한 강관(鋼管)이 주로 이용된다.
이음 부재(coupling member)는 2개의 강관을 밀봉적으로 연결하기 위하여 사용되는 부재로서, 도 1에 강관에 장착된 이음 부재의 한 예를 도시하고 있다. 일반적으로 이음 부재(1)는 반원통형의 2개의 단위 부재들(1A, 1B)로 이루어지며, 2개의 강관(P; 단면도인 도 1에서는 1개의 강관만이 도시됨)이 서로 마주보는 연결부에 2개의 단위 부재들(1A, 1B)을 대응시킨 상태에서 체결 수단(1C)으로 단위 부재들(1A, 1B)을 체결함으로서 2개의 강관(P)은 서로 연결된다.
도 2는 이음 부재를 제거한 상태의 배관용 강관의 일부 정면도, 도 3은 도 2의 "A" 부분의 상세 단면도로서, 각 강관(P1, P2)의 선단부(즉, 다른 강관과 대응하는 연결부)에는 소정 폭 및 깊이의 홈(G1, G2; groove)이 형성되어 있음을 도시하고 있다.
이와 같은 강관(P)들을 연결하는 과정을 각 도면을 통하여 간단히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 선단부에 도 3에 도시된 바와 같은 홈(G1, G2)이 각각 형성된 2개의 강관(P1, P2)을 서로 대응시킨다. 이후, 이음 부재(1)를 구성하는 각 단위 부재(1A, 1B)의 저면 양측부(또는 선단부 및 후단부)에 형성된 돌출부들을 각 강관(P)의 홈(G) 내에 위치시키고, 체결 부재(1C)를 통하여 양 단위 부재(1A, 1B)를 체결함으로서 2개의 강관(P1, P2)은 밀봉적으로 연결된다.
도 4b는 강관의 외주에 홈을 형성하는 일반적인 장치의 개략적인 도면으로서, 도 4의 좌측 부분은 가공 전, 우측 부분은 가공 중의 상태를 각각 도시하고 있다.
강관의 외주면에 홈을 형성하는 장치(10; 이하, 편의상 "장치"라 칭함)는 프레임(10-1)에 고정된 상태로 설치된 상부 롤러 조립체(11) 및 회전 가능한 상태로 장착된 하부 롤러 조립체(12)를 포함한다.
상부 롤러 조립체(11)는 프레임(10-1)에 고정된 2개의 지지체 및 지지체들 사이에 위치한 제 1 및 제 2 롤러(11-1 및 11-2)를 포함한다. 제 1 및 제 2 롤러(11-1 및 11-2)는 서로 일체화되어 있으며, 그 중심축은 2개의 지지체에 회전 가능한 상태로 고정되어 있다. 한편, 제 2 롤러(11-2)는 제 1 롤러(11-1)의 직경보다 큰 직경을 갖는다.
하부 롤러 조립체(12)는 프레임(10-1)에 상하 이동 가능한 상태로 설치된 제 1, 제 2 및 제 3 롤러(12-1, 12-2 및 12-3)를 포함한다. 제 1, 제 2 및 제 3 롤러(12-1, 12-2 및 12-3)는 단일의 중심축 상에 일체로 장착되어 있으며, 이 중심축은 구동부(도시되지 않음)에 의하여 회전한다.
여기서, 제 1 및 제 3 롤러(12-1, 및 12-3)의 직경은 강관(P)의 내경과 동일하며, 그 사이에 위치한 제 2 롤러(12-2)의 직경보다 크다. 또한 하부 롤러 조립체(12)의 제 2 롤러(12-2)는 상부 롤러 조립체(11)의 제 2 롤러(11-2)와 대응한다.
이와 같은 구조를 갖는 장치를 이용하여 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은, 강관(P1)의 외주면에 홈(G1)을 형성하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 4의 우측 부분에 도시된 바와 같이, 고정된 상태의 상부 롤러 조립체(11)와 하부 롤러 조립체(12)를 이격시킨 상태에서 강관(P1)을 하부 롤러 조립체(12)에 장착한다. 즉, 하부 롤러 조립체(12)의 제 1, 제 2 및 제 3 롤러(12-1, 12-2 및 12-3)를 강관(P1)의 내부 공간에 위치시킨다. 이 상태에서, 강관(P)의 내면은 하부 조립체(12)의 제 1 및 제 3 롤러(12-1 및 12-3)의 표면와 접촉하게 되며, 제 2 롤러(12-2)와의 사이에는 소정의 공간이 형성된다.
이후, 하부 롤러 조립체(12)를 상승시킴과 동시에 하부 롤러 조립체(12)의 각 롤러(12-1, 12-2 및 12-3)를 회전시킨다. 하부 롤러 조립체(12)가 상승하는 과정에서, 회전하는 강관(P1)의 외주면이 상부 롤러 조립체(11)의 제 2 롤러(11-2) 표면과 접촉하게 되며, 결과적으로 제 2 롤러(11-2)는 강관을 하향 가압하게 된다.
이후, 하부 롤러 조립체(12)가 최대로 상승(도 4의 우측 부분의 상태)하게 되면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상부 롤러 조립체(11)의 제 2 롤러(11-2)와 대응하는 강관(P1)의 부분은 하부 롤러 조립체(12)의 제 1 및 제 3 롤러 (12-1 및 12-3) 사이의 공간, 즉 제 2 롤러(12-2)를 향하여 눌려지며, 따라서 강관(P1)에는 전원주면에 걸쳐 소정의 깊이(즉, 하부 롤러 조립체(12)의 제 1 롤러(12-1)의 반경과 제 2 롤러(12-2)의 반경 차이)의 홈(G1)이 형성된다.
한편, 이와 같은 장치를 통하여 강관(P1)에 형성된 홈(G1)은 다음과 같은 문제점을 발생시킨다.
강관의 재료인 금속의 특성 및 강관을 가압하는 상부 롤러 조립체(11)의 제 2 롤러(11-2)의 형상에 따라 강관(G1)에 형성된 홈(G2)의 측벽은 그 바닥면과 수직을 이루지 않는다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 강관(P1)에 형성된 홈(G1)의 양 측벽은 바닥면에 대하여 외측으로 소정 각도(a) 경사진 형태를 갖는다.
이러한 형상의 홈(G1)이 형성된 2개의 강관들(도 2의 P1, P2)을 이음 부재(도 1의 1)를 이용하여 연결한 상태에서는 강관(P1, P2) 또는 이음 부재(1)에 충격 또는 압력이 가해질 때, 이음 부재(1)가 강관(P1, P2)에 형성된 홈(G1, G2)의 경사진 측벽에서 미끄러져 홈에서 이탈되기 쉽다. 이음 부재(1)가 강관(P1, P2)의 홈(G1, G2)에서 이탈되면 이음 부재에 의한 강관들의 연결 상태가 해제됨은 물론, 강관 내부를 유동하는 유체의 누설 등과 같은 문제점이 발생한다.
본 고안은 이음 부재를 통하여 서로 연결된 2개의 강관들에서 발생하는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외부의 충격 및 압력이 가해지는 경우에도 이음 부재가 이탈되지 않는 형상을 갖는 홈을 강관에 형성할 수 있는 강관 홈 형성 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 실현하기 위한 본 고안에 따른 배관용 강관의 홈 형성 장치는 상부 롤러 조립체와 상하 이동 및 회전 가능한 상태로 설치된 하부 롤러 조립체를 포함한다. 상부 롤러 조립체는 동일 축에 회전 가능한 상태로 설치된 제 1 롤러 및 제 1 롤러의 직경보다 큰 직경을 갖는 제 2 롤러를 포함하며, 하부 롤러 조립체는 회전 가능한 축에 장착된 제 1, 제 2 및 제 3 롤러를 포함하되, 하부 롤러 조립체의 제 1 및 제 3 롤러의 직경은 강관의 내경과 동일하며 그 사이에 위치한 제 2 롤러의 직경보다 크며, 제 2 롤러는 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러와 대응한다.
상부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 그 양단부의 직경이 중앙부의 직경보다 크며, 하부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 그 양단부의 직경이 중앙부의 직경보다 작다.
한편, 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 그 직경이 양 종단에서 중심을 향하여 점차적으로 감소하고, 하부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 그 직경이 양 종단에서 중심을 향하여 점차적으로 증가하는 구조를 갖는다.
또다른 형태로서, 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 전체 외주면 중앙부에 요부가 형성되어 있으며, 하부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 전체 외주면 중앙부에 돌출부가 형성되어 있는 구조를 갖는다.
이하, 본 고안을 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
본 고안에 따른 배관용 강관의 홈 형성 장치의 전체적인 구성 및 그 기능은 도 4a 및 4b에 도시된 일반적인 강관 홈 형성 장치의 구조 및 기능과 유사하며, 따라서 그에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 고안에 따른 강관의 홈 형성 장치의 가장 큰 특징은 강관(P1) 표면에 접촉하여 홈(G1)을 형성하는 상부 롤러 조립체(도 4a의 11)의 제 2 롤러(도 4a의 11-2) 및 하부 롤러 조립체(도 4a의 12)의 제 2 롤러(도 4a 12-2)의 형상에 있다.
도 5a는 본 고안에 따른 강관의 홈 형성 장치의 일부를 도시한 단면도로서, 편의상 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러(21-2) 및 하부 롤러 조립체의 제 1 내지 제 3 롤러(22-1, 22-2 및 22-3)의 일부만을 도시하였다.
본 고안에 따른 강관의 홈 형성 장치에서, 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러(21-2)의 전체 외주면(즉, 강관(P1)의 외주면과 접촉하는 면)은 그 단면이 만곡진 요부 형상을 갖는다. 즉, 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러(21-2)는 그 직경이 양 종단에서 중심을 향하여 점차적으로 감소하는 형상을 갖는다.
또한 하부 롤러 조립체의 제 2 롤러(22-2)의 전체 외주면(즉, 강관(P1)의 내주면과 접촉하는 면)은 그 단면이 만곡진 철부 형상을 갖는다. 즉, 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러(22-2)는 그 직경이 양 종단에서 중심을 향하여 점차적으로 증가하는 형상을 갖는다.
도 6a는 또다른 구조를 갖는 본 고안에 따른 강관의 홈 형성 장치의 일부를 도시한 단면도로서, 도 6a에서도 편의상 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러(31-2) 및 하부 롤러 조립체의 제 1 내지 제 3 롤러(32-1, 32-2 및 32-3)의 일부만을 도시하였다.
도 6a에 도시된 강관의 홈 형성 장치에서, 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러(31-2)의 양 종단부의 직경은 그 중앙부의 직경보다 크게 이루어져 있다. 따라서, 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러(31-2)의 전체 외주면(즉, 강관(P1)의 외주면과 접촉하는 면) 중앙부에는 소정 깊이의 요부(31-2a)가 형성되어 있다.
또한 하부 롤러 조립체의 제 2 롤러(32-2)의 양 종단부의 직경은 그 중앙부의 직경보다 작으며, 따라서 전체 외주면(즉, 강관(P1)의 내주면과 접촉하는 면)에 돌출부(32-2b)가 형성되어 있는 구조를 갖는다.
도 5a 및 도 6a에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러(31-2)와 하부 롤러 조립체의 제 2 롤러(32-2)를 이용하여 강관(P1) 표면에 홈을 형성하는 과정에서, 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러(31-2)의 양 측단부에 대응하는 강관 부분은 그 중앙부에 대응하는 강관 부분보다 더 깊게 눌려지게 된다.
도 5b 및 도 6b에는 도 5a 및 도 6a에 도시된 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러(31-2)와 하부 롤러 조립체의 제 2 롤러(32-2)에 의하여 강관(P1)에 형성된 홈(G2, G3)의 단면 형상을 각각 도시하고 있다.
도 5b 및 도 6b에서는 홈(G2, G3)의 양단부 즉, 홈(G2, G3)의 양 측벽에 인접한 부분의 깊이가 중앙부의 깊이보다 더 깊고 또한 측벽이 바닥면과 거의 수직을 이루고 있음을 도시하고 있다.
즉, 도 3에서의 홈(G1)의 바닥면과 측벽면이 이루는 각도(a)와 비교할 때, 본 고안을 이용하여 강관 표면에 홈(G2 또는 G3)을 형성하면, 홈의 바닥면과 측벽면 사이의 각도가 현저하게 줄어들게 된다.
이는 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러(21-2, 31-2) 양단부가 돌출되고 또한 이에 대응하는 하부 롤러 조립체의 제 2 롤러(22-2, 32-2) 양단부 표면이 중앙부보다 낮은 위치에 있기 때문에 얻어지는 형상이다. 즉, 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러 (21-2, 31-2) 양단부가 강관(P1)의 대응부분을 그 중앙부보다 더 깊은 위치까지 누르기 때문에 홈(G2, G3)의 양 측벽은 바닥면과 거의 수직을 이루게 된다.
이와 같이 양 측벽부가 바닥면과 거의 수직을 이루는 홈이 각각 형성된 2개의 강관들을 이음 부재를 이용하여 연결한 상태에서는 강관 또는 이음 부재에 충격 또는 압력이 가해질지라도 이음 부재가 강관에 형성된 홈의 수직 측벽에 의하여 미끄러지지 않는다. 따라서, 이음 부재가 강관의 홈에서 이탈되지 않기 때문에 이음 부재에 의한 강관들의 견고한 연결 상태가 유지될 수 있으며, 강관 내부를 유동하는 유체의 누설 등은 일어나지 않는다.
도 1은 이음 부재를 통하여 배관용 강관들이 연결된 상태를 도시한 개략적인 횡단면도.
도 2는 이음 부재를 제거한 상태의 배관용 강관의 일부 정면도.
도 3은 도 2의 A 부분의 상세 단면도.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 강관 표면에 홈을 형성하는 일반적인 장치의 개략적인 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 고안에 따른 장치의 일부 단면도 및 그에 의하여 형성된 홈을 갖는 강관의 부분 단면도.
도 6a 및 도 6b는 본 고안에 따른 장치의 일부 단면도 및 그에 의하여 형성된 홈을 갖는 강관의 부분 단면도.

Claims (3)

  1. 상부 롤러 조립체와 상하 이동 및 회전 가능한 상태로 설치된 하부 롤러 조립체를 포함하되, 상부 롤러 조립체는 동일 축에 회전 가능한 상태로 설치된 제 1 롤러 및 제 1 롤러의 직경보다 큰 직경을 갖는 제 2 롤러를 포함하며, 하부 롤러 조립체는 회전 가능한 축에 장착된 제 1, 제 2 및 제 3 롤러를 포함하되, 하부 롤러 조립체의 제 1 및 제 3 롤러의 직경은 강관의 내경과 동일하며 그 사이에 위치한 제 2 롤러의 직경보다 크며, 제 2 롤러는 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러와 대응하는, 강관 홈 형성 장치에 있어서,
    상부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 그 양단부의 직경이 중앙부의 직경보다 크며, 하부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 그 양단부의 직경이 중앙부의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 강관 홈 형성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 그 직경이 양 종단에서 중심을 향하여 점차적으로 감소하며, 하부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 그 직경이 양 종단에서 중심을 향하여 점차적으로 증가하는 강관 홈 형성 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 전체 외주면 중앙부에 요부가 형성되어 있으며, 하부 롤러 조립체의 제 2 롤러는 전체 외주면 중앙부에 돌출부가 형성되어 있는 강관 홈 형성 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200447951Y1 (ko) 2007-06-09 2010-03-05 (주) 신한메탈 아연도금 파이프 홈 성형장치
KR101897173B1 (ko) * 2018-07-19 2018-09-10 김영숙 컨베이어 로울러 홈가공기

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