KR200460800Y1 - 사포벨트를 이용한 파이프 연삭기 - Google Patents

Abstract

본 고안은; 베이스프레임(1) 위에서 축회전 가능하며 평행 설치되는 구동축(3)과 종동축(5); 상기 구동축(3)의 회전력을 상기 종동축(5)에 전달함과 동시에 전방을 향해 원통형의 연삭면(F)을 제공하는 벨트 형태의 사포벨트(7); 상기 연삭면(F)에 선택적으로 접촉할 수 있게끔 상기 연삭면(F)의 전방에 설치되는 것으로서 피가공물인 파이프(P)를 고정시키기 위한 지그(jig)수단을 포함하되; 상기 연삭면(F)은 상기 종동축(5)과 접촉하게 된 상기 사포벨트(7)의 외면이 됨으로써; 상기 파이프(P)의 단부에 원형홈(106)을 연삭가공하게 되는 것을 특징으로 하는 사포벨트를 이용한 파이프 연삭기를 개시한다.

파이프, 펜스, 난간, 홈가공, 연사그, 숯돌, 그라인딩, 사포, 벨트, 지그

Description

사포벨트를 이용한 파이프 연삭기{grinding machine for pipe using belt type sandpaper}

본 고안은 파이프 연삭기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펜스용 파이프 간의 연결을 위해 파이프의 단부에 원형의 홈을 내기 위한, 벨트형 사포를 이용한 파이프 연삭기에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같은 일반적인 펜스(100)에는 가로 세로로 다수의 파이프(102,104)가 서로 연결되고 있다. 이러한 펜스(100)는 계단의 난간, 도로와 인도의 경계, 대지의 경계에 널리 사용된다. 펜스(100)는 녹방지를 위하여 또는 미관을 위하여 통상 스테인레스 파이프가 많이 사용된다.

펜스용 가로파이프(102)와 세로파이프(104)를 서로 연결하기 위해 통상 용접을 시행하고 있다. 그리고 가로파이프(102)와 세로파이프(104)는 서로 교각을 갖게끔 연결된다. 이 경우 가로파이프와 세로파이프의 결합 부위(J)의 용접면적을 늘려 안정적인 조립 설치를 위해 파이프(102)의 단부는 도 2에 도시된 바와 같이 원형홈(106)이 마련되는 것이 보통이다. 이 원형홈(106)은 종래 프레스 장치를 이용하 여 타발하여 왔다. 타발후 버(burr)를 제거하기 위해 별도의 연마작업을 시행하였다.

파이프(102)의 단부에 마련된 원형홈(106)의 직경은 연결하고자 하는 상대 파이프의 직경에 종속하여 결정된다. 펜스의 규모에 따라 파이프의 직경은 다양하게 마련이다. 이 경우 원형홈(106)의 직경이 바뀔 때마다 프레스의 금형을 교체하여야 했으며 금형도 여러 벌을 구비해 놓고 있어야 했다.

또한 원형홈(106)은 파이프(102)의 양단에 각각 마련되는데 연결하고자 하는 상대파이프(104)와의 정확한 연결을 위해서 양단에 마련된 원형홈(106)은 서로 대칭을 이루게끔 함이 바람직하다. 그러나 종래에는 작업자의 감각에 의존하여 원형홈(106)의 위치를 맞추었기 때문에 가공하는 파이프(102)마다 원형홈의 위치에 약간의 오차가 생기곤 하였다.

위와 같은 문제에 대하여 본 고안은 펜스용 파이프의 단부에 용이하게 원형홈을 형성하기 위한 파이프 연삭기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 보다 구체적으로는 프레스로 타발 성형하는 것보다 생산성을 향상시킬 수 있으며, 생산설비에 소요되는 비용을 절감하며, 정확한 규격으로 제품을 생산할 수 있게 하는 파이프 연삭기를 제공하는 것에 있다.

위와 같은 목적은, 베이스프레임 위에서 축회전 가능하며 평행 설치되는 구동축과 종동축; 상기 구동축의 회전력을 상기 종동축에 전달함과 동시에 전방을 향해 원통형의 연삭면을 제공하는 벨트 형태의 사포벨트; 상기 연삭면에 선택적으로 접촉할 수 있게끔 상기 연삭면의 전방에 설치되는 것으로서 피가공물인 파이프를 고정시키기 위한 지그수단(jig)을 포함하되; 상기 연삭면은 상기 종동축과 접촉하게 된 상기 사포벨트의 외면이 되는 것을 특징으로 하는 사포벨트를 이용한 파이프 연삭기에 의해 달성된다.

본 고안의 특징에 의하면 상기 지그수단은; 상기 파이프의 일단을 선택적으로 고정시키기 위한 바이스부; 상기 바이스부에 고정된 파이프를 상기 연삭면에 대하여 직각 방향으로 접근시키기 위한 바이스직각이동부; 상기 바이스에 물린 파이프의 연장방향과 동일한 방향으로 연장되게 설치되는 가로대; 펜스를 형성함에 있어서 상기 파이프와 연결되는 상대파이프와 동일한 직경을 가지는 기준파이프를, 상기 파이프와 요망하는 각도로 상기 가로대의 특정 지점에 고정시킬 수 있도록 상기 가로대 상에 설치되는 기준파이프고정부; 상기 바이스부를 회전시킴으로써 상기 파이프와 상기 연삭면이 요망하는 각도로 맞닿을 수 있도록 하기 위한 바이스회전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

위와 같은 구성에 의하면, 상기 바이스부에 피가공물인 파이프를 고정시킨 후 상기 파이프를 상기 연삭면으로 이동시켜 파이프의 단부를 연삭 가공할 수 있게 된다. 또한 연삭이 완료된 파이프의 버를 제거함에 있어서도 파이프를 상기 바이스부로부터 탈거하여 벨트 형태로 된 사포벨트를 이용하여 바로 그 자리에서 제거할 수 있어 작업시간을 단축할 수 있게 된다. 또한, 종래와 같이 금형을 교체하지 않고 종동축만을 직경이 다른 것으로 교체함으로써 파이프의 원형홈의 직경을 조절할 수 있어 설비에 소요되는 비용과 부품 교체시간을 저감할 수 있게 된다.

이하 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 3은 본 고안의 실시예에 의한 사포벨트를 이용한 파이프 연삭기의 사시도이며 도 4는 평면도이고 도 5는 개략적 측면 구성도이다. 도 6은 작용상태를 설명하기 위한 평면도이다. 도 7은 도 3의 확대 사시도이다. 이하, 도 3과 7을 주로 참조하고 필요한 곳에서 도 4 내지 도 6을 참조하기로 한다.

본 발명의 파이프 연삭기는, 베이스프레임(1) 위에 축회전 가능하며 평행 설치되는 구동축(3)과 종동축(5); 구동축(3)의 회전력을 종동축(5)에 전달함과 동시에 일방향을 향해 원통형의 연삭면(F)을 제공하는 벨트 형태의 사포벨트(7); 연삭면(F)에 선택적으로 접근할 수 있게끔 상기 연삭면(F)의 전방에 설치되는 것으로서 피가공물인 파이프(P)를 고정시키기 위한 지그수단을 포함한다.

구동축(3)과 종동축(5)은 케이스(9)에 내장되며, 케이스(9) 옆에 장착되는 모터(11)는 구동축(3)을 회전시킨다. 구동축(3)과 종동축(5)이 설치되는 케이스(9) 의 전방 상부에는 덮개의 역할을 하도록 투명 아크릴판(13)을 경첩(15)으로 연결하여 설치한다.

사포벨트(7)는 컨베이어의 벨트 또는 풀리의 벨트와 같이 구동축(3)의 회전력을 종동축(5)에 전달시킨다. 종동축(5) 또는 구동축(3)은 통상의 벨트기구에 있어서와 같이 텐션(tension) 조절이 가능하게 설치되며, 특히 종동축(5)은 직경이 다른 것과 쉽게 교체할 수 있도록 설치된다. 종동축(5)의 직경은 원형홈(106, 도 2 참조)의 직경과 직접적으로 연관된다. 요망하는 직경의 원형홈(106)을 내기 위해서는 종동축(5)만을 교체하면 된다.

구동축(3), 종동축(5) 및 사포벨트(7)에 의해 연삭면(F)이 제공되는데, 이 연삭면(F)은 지면과 평행을 이루며 작업자가 서서 작업하기 편리하도록 허리 높이에 위치된다. 사포벨트(7)를 이용한 연삭장치는 기존에 있어왔던 것으로서, 본 고안은 이러한 연삭장치에서 종동축(5)과 접촉하게 된 사포밸트(7)의 외면을 연삭면(F)으로 이용하는 것을 주요 특징으로 한다.
즉, 상기 연삭면(F)은 상기 종동축(5)의 외주면과 상기 사포밸트(7)의 내면(7a, 도 5 참조)이 상호 접촉할 때에, 그 접촉면의 바깥에 위치한 사포밸트(7)의 외면이 되는 것이다.
다시 말하면 사포벨트(7)를 이용한 종래의 연삭장치를 파이프 단부의 원형홈(106)을 가공하는 새로운 용도로 사용하는 것에 본 고안의 제1 특징이 있다는 것이다. 참고적으로 사포벨트(7)의 폭은 100mm가 될 수 있고, 연삭시 선속도는 10m/s가 될 수 있다.

종동축(5)을 쉽게 교체할 수 있게 하며 사포벨트(7)의 텐션을 조정할 수 있게 하는 것은 당업계에서는 일반적인 것이다.

이하, 본 고안의 제2 특징인 지그(jig)수단에 대하여 설명한다.

지그수단은; 파이프(P)의 일단을 선택적으로 고정시키기 위한 바이스부(17)와 바이스기동부를 포함한다. 바이스부(17)는 일반 공작기계분야에서 널리 사용되는 것으로서 선택적으로 벌어지거나 좁혀지는 한쌍의 조(19, jaw)를 포함한다. 조(19)는 노브(20, knob)를 회전시킴으로써 또는 도시되지는 않았지만 공압(또는 유압)실린더를 작동시킴으로써 편리하게 파이프(P)를 조여 고정시킬 수 있게 되어 있다.

바이스기동부는 바이스직각이동부와 바이스회전부를 포함한다. 바이스직각이동부는 바이스부(17)를 바이스부(17)에 고정된 파이프(P)로 하여금 연삭면(F)에 대하여 직각방향(W1)으로 접근시키기 위한 것이다. 바이스회전부는 바이스부(17)를 지면에 수직인 축(X)을 중심으로 회전시킴으로써 파이프(P)와 연삭면(F)이 요망하는 각도(α, 도 6 참조)로 맞닿을 수 있도록 하기 위한 것이다.

나아가 바이스기동부는 바이스부에 고정된 파이프(P)로 하여금 상기 연삭면(F)의 연장방향(W2, 종동축(5)의 축방향과 동일)을 따라 이동시키기 위한 바이스수평이동부를 더 포함할 수 있다.

이하, 바이스기동부의 구성을 첨부된 도면(특히 도 7)을 참조하여 상세히 설명한다.

베이스프레임(1) 상부에 2개의 제1 안내봉(21)이 연삭면(F)에 대하여 수직방향으로 평행하게 설치된다. 베이스테이블(23)이 제1 이송블럭(25)을 매개로 제1 안내봉(21)을 따라 기동 가능하게 설치된다. 베이스테이블(23)은 양단이 상방향으로 절곡된 판재 형태이다.

베이스테이블(23)은 일단이 베이스프레임(1)에 힌지연결되는 작동레버(27)의 밀고 당김에 의해 연삭면(F, 또는 종동축(5))에 대하여 직각방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 작동레버(27)에 가해지는 힘은 링크(29)를 통해 베이스테이블(23)에 전달된다. 링크(29)는 일단이 작동레버(27)의 중간지점에 회전 가능하게 연결되고 타단은 베이스테이블(23)에 회전 가능하게 연결된다. 링크(29)는 턴버클(turn buckle)처럼 길이조절이 가능하게 되어 있다. 파이프(P)가 무제한적으로 연삭되어서는 아니되기 때문에 베이스테이블(23)의 이동거리는 제한 가능하게 함이 바람직하다. 이상 설명된 작동레버(27)와 제1 안내봉(21)을 포함하는 일련의 구성요소가 바이스직각이동부에 해당한다.

2개의 제2 안내봉(31)이 제1 안내봉(21)과 직각을 이루도록 베이스테이블(23) 상에 서로 평행하게 설치된다. 제2 안내봉(31)은 베이스테이블(23)의 양쪽 절곡단에 각각 지지된다. 베이스원판(33)이 제2 이송블럭(35)을 매개로 제2 안내봉(31)을 따라 기동 가능하게끔 설치된다. 제2 이송블럭(35) 및 베이스원판(33)은 휠 형태의 핸들(37)의 회전에 의해 제2 안내봉(31)을 따라 화살표(W2, 도 1 참조) 방향으로 직선운동을 하게 된다. 이상 설명된 핸들(37)과 제2 안내봉(31)을 포함하는 일련의 구성요소가 바이스수평이동부에 해당한다.

베이스원판(33) 위에는 회전원판(39)이 포개진 상태에서 회전 가능하게 결합 된다. 그리고 바이스부(17)가 회전원판(39) 상면에 설치된다. 바이스부(17)는 언급한 것처럼 노브(20)의 조절에 의해 파이프를 고정하거나 이완시키는 한쌍의 조(19)를 포함한다. 베이스원판(33)과 회전원판(39)이 바이스회전부에 해당한다. 베이스원판(33)의 가장자리에는 각도계(41, 도 7 참조)가 표시된다. 이 각도계(41)에 의해 바이스부에 물리는 파이프(P)와 연삭면(F)이 이루는 각도(α, 도 6 참조)를 측정할 수 있게 된다. 펜스를 구성하는 파이프를 45°각도로 연결하는 경우 회전원판(39)을 베이스원판(33)에 대하여 45°각도로 기울게끔 회전시켜 고정시키게 되면 파이프 단부의 원형홈의 형성각도를 45°각도로 연삭 가공할 수 있게 된다.

베이스원판(33)과 회전원판(39)은 저널베어링(40, 도 4 참조)과 같은 수단을 이용하여 연결시킬 수 있을 것이다. 저널베어링(40)의 중심이 회전원판(39)의 회전중심이 될 것이다.

베이스원판(33)과 회전원판(39)의 상대적 각도를 고정시킬 수 있도록 함이 바람직하다. 이를 위해 회전원판(39)에는 원호형 장공(43)이 타공되어 있고 세팅볼트(45)가 이 장공(43)에 끼워진 상태에서 베이스원판에 장공(43)을 따라 군데군데 가공된 볼트공(47)에 나사결합된다.

한편, 가로대(49)가 바이스부에 물린 파이프(P)의 연장방향과 동일한 방향으로 연장되게 설치된다. 가로대(49)는 일단은 바이스부를 구성하는 조(19)에 고정되며 타단은 길게 연장되어 다리(51)를 통해 수평상태로 지지된다. 도 4를 참조하면 가로대(49)는 가공물인 파이프(P)과 평행하게 설치된다.

도 3을 참조하면, 가로대(49)의 길이는 가공하고자 하는 파이프(P)의 최대 길이를 가늠케 한다. 가로대(49)에는 길이를 측정할 수 있는 스케일(scale, 미도시됨)이 부착될 수 있다. 다리(51)의 하단에 바퀴(52)가 설치됨으로써 가로대는 지면에 대해 수평으로 지지된다. 바퀴(52)를 이용하여 가로대(49)를 회전이동시킴으로써 회전원판(39) 내지 바이스부(17)를 지면에 수직인 축(X)을 중심으로 회전시킬 수 있다.

한편 가로대(49)의 특정 지점에는 기준파이프고정부(53)가 설치된다. 기준파이프고정부(53)는 기준파이프(55)를 가로대(49)에 대하여 요망하는 각도(α', 도 6 참조)로 설치하기 위한 것으로서 바이스 또는 클램프와 유사한 구성을 가진다. 기준파이프(55)는 현재 가공하고자 하는 파이프(P)가 결합될 예정으로 되어 있는 상대파이프의 표본이다. 즉 파이프의 일단을 연삭가공한 후 반대로 돌려 타단을 가공할 때 먼저 가공된 일단을 기준파이프(55)에 맞춰 놓고 바이스부에 고정시키게 되면, 가공하고자 하는 파이프(P) 양단에 각각 가공되는 원형홈(106)을 파이프를 중심으로 정확히 대칭되게 형성시킬 수 있게 되는 것이다. 가로대(49)의 중간에는 파이프를 떠받힐 수 있는 받침판(57)이 설치될 수 있다.

이하, 파이프 연삭기의 작용상태를 간략히 설명한다. 종동축(5)을 요망하는 직경의 것으로 설치한다. 바이스부에 파이프 일단(P1)을 물리고 모터(11)를 가동시킨 후, 작동레버(27)를 도 4의 화살표방향으로 밀게 되면 파이프(P)가 연삭면(F)을 향해 접근하면서 사포벨트(7)와 접하며 연삭되게 된다. 파이프의 타단(P2)을 가공하고자 할 때는 미리 기준파이프(55)를 기준파이프고정부(53)에 설치 고정시킨다. 일단(P1)이 가공된 파이프를 거꾸로 돌려 원형홈(106)이 기준파이프(55)의 외주면에 결합되도록 파이프의 타단(P2)을 바이스부(17)에 물린다. 이후 작동레버(27)를 밀어 파이프의 타단을 연삭 가공한다.

필요한 경우 연삭부위의 버를 제거할 때에는 파이프를 돌려가면서 사포벨트의 상면(7b, 도 5 참조)에 대고 연삭한다. 이 때는 도 7에 일점쇄선으로 도시된 것처럼 아크릴판(13)을 젖혀놓을 수 있다.

도 6은 파이프(P)가 소정의 각도(α, 예를 들어 45°)를 가지고 연삭되는 경우를 도시한다. 회전원판(39)은 해당각도로 회전된 상태에서 고정된다. 작동레버(27)를 밀게 되면 파이프(P)는 위 각도를 유지한 상태에서 연삭면(F)으로 접근하게 된다. 회전원판(39)을 회전함에 따라 파이프의 단부가 연삭면으로부터 벗어나게 되면, 바이스수평이동부를 구성하는 핸들(37)을 돌려 파이프(P)의 단부가 연삭면(F)의 중심에 놓이도록 수평이동시킬 수 있다. 이후에는 도 4에 도시된 것처럼 작동레버(27)를 밀면서 연삭을 하게 될 것이다.

위에서 파이프(P)의 단면은 원형으로만 도시되었지만 반드시 이에 한정되지는 않는다. 사각파이프 등 각파이프도 본 고안의 파이프 연삭기에 적용될 수 있다.

도 1은 파이프가 사용되는 펜스의 정면도이다. 도 2는 펜스를 설치하기 위한 파이프의 정면도이다.

도 3은 본 고안의 실시예에 의한 사포벨트를 이용한 파이프 연삭기의 사시도이며 도 4는 평면도이고 도 5는 개략적 측면 구성도이다. 도 6은 작용상태를 설명하기 위한 평면도이다. 도 7은 도 3의 확대 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 ; 베이스프레임 3 ; 구동축

5 ; 종동축 7 ; 사포벨트

9 ; 케이스 11 ; 모터

13 ; 아크릴판 17 ; 바이스부

21,31 ; 제1,2 안내봉 23 ; 베이스테이블

27 ; 작동레버 29 ; 링크

33 ; 베이스원판 39 ; 회전원판

49 ; 가로대 51 ; 다리

53 ; 기준파이프고정부

P ; 파이프 F ; 연삭면

Claims (4)

1. 베이스프레임(1) 위에서 축회전 가능하며 평행 설치되는 구동축(3)과 종동축(5); 상기 구동축(3)의 회전력을 상기 종동축(5)에 전달함과 동시에 전방을 향해 원통형의 연삭면(F)을 제공하는 벨트 형태의 사포벨트(7); 및 상기 연삭면(F)에 선택적으로 접촉할 수 있게끔 상기 연삭면(F)의 전방에 설치되는 것으로서 피가공물인 파이프(P)를 고정시키기 위한 지그(jig)수단;을 포함하되,

   상기 지그수단은 상기 파이프의 일단을 선택적으로 고정시키기 위한 바이스부(17), 상기 바이스부(17)에 고정된 파이프를 상기 연삭면(F)에 대하여 직각 방향으로 접근시키기 위한 바이스직각이동부, 상기 바이스부(17)를 회전시킴으로써 상기 파이프(P)와 상기 연삭면(F)이 요망하는 각도(α)로 맞닿을 수 있도록 하기 위한 바이스회전부, 상기 바이스부(17)에 물린 파이프의 연장방향과 동일한 방향으로 연장되게 설치되되 바퀴(52)가 달린 다리(51)를 갖고 지면에 지지되는 가로대(49), 펜스를 형성함에 있어서 상기 파이프(P)와 연결되는 상대파이프와 동일한 직경을 가지는 기준파이프(55)를 상기 파이프(P)와 요망하는 각도(α')로 상기 가로대(49)의 특정 지점에 고정시킬 수 있도록 상기 가로대(49) 상에 설치되는 기준파이프고정부(53)를 포함하여 이루어지고,

   상기 연삭면(F)은 상기 종동축(5)과 접촉하게 된 상기 사포벨트(7)의 외면이 됨으로써, 상기 파이프(P)의 단부에 원형홈(106)을 연삭가공하게 되는 것을 특징으로 하는 사포벨트를 이용한 파이프 연삭기.
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