KR200479828Y1 - 조관기용 강관 클램핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 평판을 강관(鋼管)으로 롤 성형하는 조관기에서 용접 완료된 강관의 용접 상태 및 누수 여부 등을 판별하기 위해, 수압 검사 등을 실시하는 검사과정에서 강관을 고정시키는 조관기용 강관 클램핑 장치에 관한 고안으로서, 강관을 고정하는 그랩들이 구동 수단과 연결된 하나의 랙 기어를 통해 동시에 작동됨으로써, 강관을 안정적으로 고정할 수 있을 뿐만 아니라, 그랩들 간의 구동 간섭을 최소화함으로써, 조관기용 강관 클램핑 장치를 소형화하여 공간 활용도를 향상시킬 수 있는 조관기용 강관 클램핑 장치에 관한 것이다.

Description

조관기용 강관 클램핑 장치{CLAMPING APPARATUS IN TUBE MILL}

본 고안은, 평판을 강관(鋼管)으로 롤 성형하는 조관기에서 용접 완료된 강관의 용접 상태 및 누수 여부 등을 판별하기 위해, 수압 검사 등을 실시하는 검사과정에서 강관을 고정시키는 조관기용 강관 클램핑 장치에 관한 고안으로서, 강관을 고정하는 그랩들이 구동 수단과 연결된 하나의 랙 기어를 통해 동시에 작동됨으로써, 강관을 안정적으로 고정할 수 있을 뿐만 아니라, 그랩들 간의 구동 간섭을 최소화함으로써, 조관기용 강관 클램핑 장치를 소형화하여 공간 활용도를 향상시킬 수 있는 조관기용 강관 클램핑 장치에 관한 것이다.

일반적으로 조관기는 냉간 성형 공법을 이용해, 일정한 길이로 연속하여 이송되는 평판 형상의 금속판을 상하좌우로 배치된 롤(Roll) 사이로 통과시켜 파이프 형태의 강관으로 성형(Forming)하는 장치로써, 긴 띠(Strip) 형상의 금속판은 상하좌우로 배치된 롤 세트(Roll Set)를 통과할 때마다 조금씩 소성(塑性) 변형이 이루어져, 목적하는 구경을 갖는 원형의 관이 성형된다.

도 1a는 이러한 조관기의 작업 공정을 개념적으로 보여준다.

이러한 조관기를 통해 원형의 강관이 제작되는 것을 간략하게 살펴보면 도 1a에 도시된 바와 같이, 평판 형상의 금속판 스트립이 권취된 언코일러에서 스트립이 풀리면서 이송되고, 스트립이 성형부를 지나면서 롤들에 의하여 원형으로 성형된 다음 용접부에서 롤 성형된 스트립의 양끝단이 용접된 후 용접된 부위의 비드를 제거하고, 진원 성형부를 거쳐 절단되어 규격화된 강관이 제작되며, 이렇게 제작된 강관은 다양한 검사를 거친 후 최종 출하되며, 이러한 작업을 수행하는 조관기는 상기한 공정들이 하나의 라인을 통해 모두 연결된 설비를 말한다.

종래의 조관기에서 용접된 강관에 대한 검사 방법으로는 가장 원시적인 육안 검사가 있고, 혹은 비파괴 검사가 이용될 수 있으며, 가장 바람직한 검사 방법으로는 수압을 이용하는 방법이 있다.

수압을 이용한 강관의 결함 여부 검사는 강관의 양단부를 밀폐되게 한 후 강관 내부에 물을 채우고 압력을 높게 형성시켜 강관의 용접부나 기타 표면 상 결함 여부를 판별한다.

이렇게 수압을 이용한 강관 검사 방법은 용접 부위뿐만 아니라, 강관 전체에 걸쳐 일시에 검사가 가능하기 때문에 매우 유용한 검사 방법이고, 이에 따라 대부분의 조관기는 수압 검사 라인을 포함하여 제작된다.

이와 관련된 종래 기술로써, 대한민국 등록특허 제10-0942263호(2010.02.05.)의 "파이프를 고정하는 클램프 및 이를 장착한 파이프 수압시험기"가 있는데,

상기 종래 기술에서 파이프를 고정하는 클램프는 도 1b에 도시된 바와 같이, 하부 프레임(301)과 하부 프레임(301)으로부터 연장 형성되는 사이드 프레임(305)을 포함하여 구성되는 메인 프레임(300), 베이스 프레임(315)과 베이스 프레임(315)의 일측으로 결합되는 파이프 서포트(365)와 베이스 프레임(315)의 타측으로 결합되는 실린더부(335)와 실린더부(335)에서 결합되어 상하로 이동하는 암 받침대부(340)와 암 받침대부(340)에 체결수단(345)으로 결합되어 파이프(110)를 고정하는 암(360)과 상기 파이프 서포트(365)에 결합되어 상기 암(360)의 상하 이동을 가이드하는 캠 구조(390)를 포함하는 지지장치(310)로 구성된다.

이러한 클램프를 포함하는 파이프 수압 시험기는 도 1c에 도시된 바와 같이, 헤드부 테스트 툴링(830)이 장착되어 있는 헤드부(810)와 테일부 테스트 툴링(840)이 장착되어 있는 테일부(820)를 포함하여 구성되며, 헤드부 테스트 툴링(830)과 테일부 테스트 툴링(840)에 파이프(110)의 양 단이 끼워져 파이프의 수압 시험을 진행하게 된다.

종래기술의 수압 시험기는 클램핑 구조가 지나치게 복잡하기 때문에, 제작이 어렵고, 제조 단가가 상승되며, 특히, 파이프(이하 강관으로 통칭함.)의 생산성 향상을 위해 수압 시험기가 하나의 조관기에 복수개 설치되는 점을 감안하면, 실효성이 매우 낮다.

즉, 일반적으로 조관기의 모든 라인들이 자동화되어 각 공정이 실시되는 점을 고려하면, 상기 종래 기술에서의 클램프는 그 구조로 인해 강관을 자동으로 공급 및 배출하기 위한 다른 부가적인 설비가 많이 필요하고, 생산성 향상을 위해 이러한 설비들을 복수개로 다열 배치할 경우 작업 공간이 넓어져 공간 활용도가 낮아 효용성이 떨어진다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래의 조관기에 설치되는 강관 클램핑 장치는 집게형 그랩을 이용하여 강관을 가압, 고정하는 방식이 채용되는데, 이 역시도 그랩 각각을 구동시키는 구동 수단이 별도로 설치되어야 하고, 구동 수단 모두를 동조화시켜 그랩들이 모두 동일한 압력으로 작동하는데 한계가 있어, 그랩들의 압력 불균형으로 인해 작업 중 강관이 클램핑 장치에서 이탈되거나, 강관이 견고하게 고정되지 않아 작업자가 수작업으로 이를 보정해야 정확한 작업이 이루어지는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 상기 등록특허의 경우, 조관기에서 성형하는 강관의 직경이 달라지면 수압 시험기의 클램프 역시 강관의 직경에 맞게 교체해야 하는 번거로움이 있으며, 일반 집게형 그랩의 경우에도 강관의 직경이 작아지면 그랩들이 서로 간섭하여 오므라질 수 없으므로 그랩의 교체가 불가피한 문제점이 있다.

이에 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

강관의 양측면을 가압, 고정하는 그랩들이 하나의 구동 수단을 통해 동시에 작동됨으로써, 그랩들의 고정 압력을 일정하게 유지하여, 다양한 작업 실시 중 강관을 안정적으로 견고하게 고정될 수 있도록 랙 기어에 치합되어 회동하는 제1 그랩과, 상기 제1 그랩과 치합되어 동시에 회동하는 제2 그랩을 포함하는 조광기용 강관 클램핑 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고 본 고안은 하나의 조관기에서 성형되는 강관의 직경(구경)이 다르더라도 클램핑 장치의 교체가 필요 없이 모든 종류의 강관을 가압, 고정하여 작업을 실시할 수 있도록 상기 제1, 제2 그랩의 구동기어와 연결된 구동축 각각의 길이가 서로 달라 그랩들이 각각 강관의 길이 방향으로 교차, 배열되면서 설치되어 있는 조관기용 강관 클램핑 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 고안은 강관의 수압 검사 시 생산성 향상을 위하여 하나의 클램핑 장치에 복수개의 강관을 고정한 상태에서 작업이 실시될 수 있도록 상기 제1, 제2 그랩으로 구성된 클램핑부가 베이스의 길이 방향을 따라 복수개 설치되어 하나의 랙 기어를 통해 클램핑부들이 모두 동시에 작동되는 조관기용 강관 클램핑 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 고안은 클램핑부의 그랩의 회동 작동될 때, 인접한 다른 클램핑부의 그랩과 서로 접촉되거나, 간섭이 발생하지 않도록 함으로써, 조관기용 강관 클램핑 장치의 크기를 최소화하여 조관기가 설치된 작업 현장의 공간 활용도를 향상시킬 수 있도록 클램핑부들 각각이 인접한 다름 클램핑부와, 베이스의 전, 후 방향으로 교차, 배열되도록 설치되어 있는 조관기용 강관 클램핑 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 조관기용 강관 클램핑 장치는

이송되는 평판을 강관으로 롤 성형하여 제작하는 조관기에서, 강관을 고정시킨 후에 작업이 실시되는 라인에 설치되는 조관기용 강관 클램핑 장치에 있어서,

베이스;

상기 베이스에서 축 결합된 제1 구동기어와 연결되고, 강관의 일측면을 가압, 고정하는 제1 그랩;

상기 베이스에서 상기 제1 구동기어에 치합되도록 축 결합된 제2 구동기어와 연결되고, 강관의 타측면을 가압, 고정하는 제2 그랩; 및

상기 베이스에서 구동 수단에 의하여 슬라이딩 작동하며, 상기 제1 구동기어에 치합되는 랙 기어;를 포함하여 이루어짐으로써,

상기 랙 기어의 슬라이딩 작동에 따라 상기 제1, 제2 그랩이 동시에 회동하여 강관이 고정되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 고안에 따른 조관기용 강관 클램핑 장치에서 상기 제1, 제2 그랩은 각각 해당 구동기어와 연결된 구동축의 길이가 서로 달라 그랩들이 강관의 길이방향으로 교차 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 고안에 따른 조관기용 강관 클램핑 장치에서 상기 제1, 제2 그랩으로 구성된 클램핑부가 상기 베이스의 길이 방향을 따라 복수개 설치되어 상기 랙 기어를 통해 클램핑부들이 모두 동시에 작동되는 것을 특징으로 한다.

나아가 본 고안에 따른 조관기용 강관 클램핑 장치에서 상기 복수개의 클램핑부들은 각각

인접한 다른 클램핑부와, 상기 베이스의 전, 후 방향으로 교차, 배열되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 조관기용 강관 클램핑 장치는 베이스에서 서로 치합되도록 설치된 구동기어들과 각각 연결된 그랩들과, 상기 그랩들 중 제1 그랩의 구동기어와 치합되어 슬라이딩 작동하는 랙 기어를 도입하여, 랙 기어의 좌우 수평 슬라이딩 이동에 따라 그랩들이 동일한 압력 및 속도로 동시에 회동하여 강관의 양측면을 가압, 고정함으로써, 강관을 견고하게 고정시킨 상태에서 수압 시험과 같은 다양한 작업을 실시할 수 있으므로 편리하고, 강관 클램핑 장치의 구조, 작동이 단순하여 제작이 용이하며 제조 단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 고안에 따른 조관기용 강관 클램핑 장치는 제1, 제2 그랩의 구동축의 길이가 서로 달라 그랩들이 강관의 길이 방향으로 교차 배열되어 있기 때문에 그랩들이 오므려지면서 강관을 가압, 고정할 때, 강관의 직경이 달라지더라도(직경이 작아지더라도) 그랩들이 서로 접촉되어 간섭되지 않으므로, 조관기에서 성형되는 강관의 직경이 달라지더라도, 강관 클램핑 장치를 교체하지 않고, 바로 작업을 실시할 수 있으므로 생산성, 범용성, 효용성이 매우 뛰어나다.

또한 본 고안에 따른 조관기용 강관 클램핑 장치는 상기 제1, 제2 그랩으로 구성된 클램핑부들 베이스의 길이 방향을 따라 복수개 설치하여, 복수개의 강관에 대하여 작업을 동시에 실시할 수 있으므로 생산성이 증대되고, 나아가 복수개의 클램핑부들 각각이 인접한 다른 클램핑부와, 베이스의 전, 후 방향으로 교차, 배열되도록 설치되어 있기 때문에, 베이스의 전체 길이, 즉, 강관 클램핑 장치의 전체 크기를 최소화할 수 있으므로 공간 활용도가 매우 높아 편리하다.

도 1a는 강관 제작 공정을 설명하기 위한 조관기의 개념도이고, 도 1b는 조관기에 설치된 종래의 수압 시험기의 클램프를 설명하기 위한 도면이고, 도 1c는 도 1b의 클램프를 활용한 종래의 수압 시험기를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 고안에 따른 조관기용 강관 클램핑 장치의 일부 사시도.
도 3은 본 고안에 따른 조관기용 강관 클램핑 장치의 평면도.
도 4는 본 고안에 따른 조관기용 강관 클램핑 장치의 정면도.

본 고안은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 고안을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 고안의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 고안의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 고안에 따른 조관기용 강관 클램핑 장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 4를 참고하여 특정하면, 보이는 방향을 정면으로 하고, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여, 이를 기준으로 보이는 방향 그대로 전후 및 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 고안의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

그리고 설명에 앞서, 조관기에 있어서, 스트립 또는 강관이 이송되면서 작업이 실시되는 공정 이외에 강관이 고정된 상태에서 실시되는 공정이면 어느 공정이라도 본 고안에 따른 조관기용 강관 클램핑 장치가 적용, 설치될 수 있으며, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 대표적으로 수압 시험기에 설치된 강관 클램핑 장치를 예시하여 설명하나, 이에 한정되지 않을 것이다.

이하에서는 본 고안에 따른 조관기용 강관 클램핑 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

우선 본 명세서에서 조관기라 함은 도 1a에 도시된 조관 공정을 자동으로 수행하는 설비로써, 스트립을 공급하는 언코일러, 스트립의 이송되는 방향을 따라 다수의 롤들이 배치된 성형부, 성형된 스트립을 용접하는 용접부, 용접 부위의 비드를 제거하는 비드 제거부, 진원 성형부, 절단부 등을 포함한다.

이밖에 조관기의 사양에 따라 진원도 및 치구 검사부, 마킹부 등이 추가 구비되어 하나의 라인으로 추가 구성될 수 있으며, 본 고안의 강관 클램핑 장치는 수압 시험부와 같이, 연속적으로 이송되는 스트립 또는 강관과 별도로 절단된 강관을 고정시킨 상태에서 작업이 실시되는 공정 설비 상에 설치되는 것이다.

이에 조관기의 수압 시험부 등에 설치될 수 있는 본 고안의 강관 클램핑 장치는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 크게 베이스(10)와, 강관(P)의 양측면을 가압, 고정하는 제1, 제2 그랩(21)(25) 및 구동 수단(12)과 연결된 랙 기어(30)로 구성된다.

먼저 상기 베이스(10)는 소정 길이를 갖는 부재로써, 조관기가 설치된 장소의 바닥 또는 조관기의 베드 상에 하나 이상이 고정, 설치되고, 절단 후 이송된 강관이 상기 베이스 상부로 공급되어 고정된 상태에서 수압 검사부의 수압 측정 툴(미도시)이 강관의 전, 후 중공부에 끼워져 수압 시험이 실시된다.

상기 베이스(10)는 길이 방향을 따라 관통 형성된 가이드부(11)가 구비되고, 상기 가이드부(11)의 상부는 개구 또는 밀폐되는 형태로 제작될 수 있다.

상기 베이스(10)에는 가이드부(11) 하부에 랙 기어(30)가 슬라이딩 결합되어 수용되고, 베이스(10)의 일측에는 상기 랙 기어(30)와 연결된 구동 수단(12)이 설치되어, 구동 수단(12)에 의하여 랙 기어(30)가 베이스(10)의 길이 방향으로 수평 횡이동한다.

상기 랙 기어(30)를 수평 횡이동시키는 구동 수단(12)은 다양한 구동 장치가 사용될 수 있는데 도면에서는 대표적으로 랙 기어(30)와 연결된 플런저가 인출입되면서 랙 기어(30)를 작동시키는 유압 실린더가 도시되어 있는 것을 확인할 수 있고, 이 밖에 각종 기계 장치에서 사용되는 전동 모터 등의 구동 수단을 도입하여, 랙 기어(30)와 각종 축 및/또는 기어로 연결하여 랙 기어(30)의 슬라이딩 작동이 구현될 수 있음은 물론이다.

또 도면에 도시되지 않았으나, 상기 랙 기어(30)의 저면 또는 상기 베이스(10)의 가이드부(11) 내측면 상에는 암, 수 결합 방식 등으로 랙 기어(30)의 횡이동을 구속, 안내하는 가이드 수단(미도시)이 추가적으로 설치될 수 있다.

다시 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 랙 기어(30)는 상면에 길이 방향을 따라 형성된 톱니부(30a)가 돌설되어 있고, 외주연에 상기 톱니부(30a)에 대응하는 제1 대응톱니부(22a)가 구비된 제1 구동기어(22)가 베이스(10)의 길이 방향을 따라 하나 이상 축 결합되어 톱니부(30a)와, 제1 대응톱니부(22a)의 치합에 의하여, 랙 기어(30)가 좌, 우 슬라이딩 이동하면 제1 구동기어(22)는 이에 따라 좌, 후 회전을 하게 된다.

상기 제1 구동기어(22)는 베이스(10)의 전방 또는 후방을 향해 연장된 제1 구동축(23)이 연결되어 있고, 상기 제1 구동축(23)의 끝단부에 제1 그랩(21)이 구비되어 제1 구동기어(22)의 회전 방향에 따라 제1 그랩(21)이 좌, 후 회동하여 공급된 강관(P)의 일측면을 가압, 고정한다.

상기 제1 구동기어(22)와 상기 제1 구동축(23)은 일체화되어 제작되거나, 또는 별도의 부재로 제작되어 결합 키(key)를 통해 결합, 고정되어 동반 회전하도록 제작될 수 있다.

상기 제1 그랩(21)은 집게형 부재로써, 내측으로 절곡된 가압부의 내측면이 강관의 일측면에 접촉, 가압함에 따라 강관을 베이스(10) 상부에 고정하게 된다.

다음으로 베이스(10)의 가이드부(11)에는 상기 제1 구동기어(22)의 일측(도면 상 좌측)에서 외주연에 상기 제1 대응톱니부(22a)에 대응하는 제2 대응톱니부(26a)를 갖는 제2 구동기어(26)가 축 결합되어, 제2 대응톱니부(26a)와, 제2 대응톱니부(26a)의 치합에 의하여 제1 구동기어(22)가 좌우 회전 작동하면, 제2 구동기어(26)는 제1 구동기어(22)의 반대 방향으로 좌우 회전 작동하게 된다.

이때 상기 제2 구동기어(26)의 직경은 상기 제1 구동기어(22)의 직경보다 작게 하여, 제1, 제2 구동기어(26)가 동일 높이에서 축 결합될 경우, 제2 구동기어(26)가 랙 기어의 톱니부(30a)에 치합되지 않도록 설치된다.

상기 제2 구동기어(26)는 제1 구동기어(22)와 마찬가지로 베이스(10)의 전방 또는 후방을 향해 연장된 제2 구동축(27)이 연결되어 있고, 상기 제2 구동축(27)의 끝단부에 제2 그랩(25)이 구비되어 제2 구동기어(26)의 회전 방향에 따라 제2 그랩(25)이 좌, 후 회동하여 공급된 강관(p)의 타측면을 가압, 고정하며, 제2 그랩(25)의 구체 구성은 상기 제1 그랩(21)과 대동소이(大同小異)하므로 상세한 설명을 생략한다.

도 2의 상부 단면도 및 도 4를 참고하여, 이러한 구성의 클램핑부(20)의 작동을 설명하면, 구동 수단(12)에 의하여 랙 기어(30)가 우측으로 수평 횡이동을 하게 되면, 톱니부(30a)가 제1 대응톱니부(22a)를 좌측(시계 반대 방향)으로 회전시켜 결국 제1 그랩(21)이 좌측으로 회동하고, 동시에, 제1 대응톱니부(22a)가 제2 대응톱니부(26a)를 우측(시계 방향)으로 회전시켜 결국 제2 그랩(25)이 우측으로 회동하고,

따라서 하나의 랙 기어(30) 구동을 통해 제1, 제2 그랩(21)(25)이 동시에 오므라지면서 회동 작동하여 제1, 제2 그랩(21)(25) 사이에 배치된 강관(P)의 양측면을 가압하여 고정시킬 수 있다.

또 반대로 상기 랙 기어(30)가 좌측으로 수평 횡이동을 하게 되면, 구동기어들과 구동축들 및 그랩들이 각각 상술한 반대 방향으로 작동하게 되어, 제1, 제2 그랩(21)(25)이 동시에 벌어지면서 회동 작동하여 제1, 제2 그랩(21)(25) 사이에 배치된 강관(P)의 가압을 해제함으로써, 이송수단에 의하여 강관의 공급 또는 배출이 이루어질 수 있는 상태가 된다.

그리고 이러한 구성의 강관 클램핑 장치가 강관의 길이 방향으로 복수개 설치되면, 수압 시험부의 수압 측정 툴과 별개로 강관을 견고하게 고정한 상태에서 작업을 실시할 수 있으므로 작업 안정성을 향상시킬 수 있다.

이어서 본 고안의 강관 클램핑 장치가 설치되는 조관기를 통해 성형되는 강관의 직경이 달라질 수 있으므로, 강관의 직경이 달라지더라도 강관 클램핑 장치의 그랩 교체 등이 필요 없이 모든 직경의 강관을 고정시킬 수 있도록

상기 제1, 제2 그랩(21)(25)은 해당 구동기어와 연결된 구동축의 길이가 서로 다르도록 설치된다.

즉, 도면과 달리 제1, 제2 구동축(23)(27)의 길이가 동일하게 되면, 제1, 제2 그랩(21)(25) 역시 강관의 길이 방향과 직교되는 수평 방향을 기준으로 동일선 상에 배치되기 때문에, 이 경우, 제1, 제2 그랩(21)(25)이 회동될 때(즉, 오므라질 때) 서로 간섭이 발생하여 그랩들이 회동 범위에 한계가 있으므로, 작업할 강관의 직경이 제1, 제2 그랩(21)(25)의 회동 범위보다 작아지게 되면, 강관을 가압, 고정할 수 없다.

이에 반하여, 본 고안은 제1, 제2 구동축(23)(27)의 길이를 다르게 함으로써, 제1, 제2 그랩(21)(25)이 강관의 길이 방향과 직교되는 수평 방향을 기준으로 동일선 상에 배치되지 않기 때문에, 작업할 강관의 직경이 작더라도, 상기 제1, 제2 그랩(21)(25)이 서로 크로스(cross; 도 4의 상측 원내 일부 단면도 참고.)되면서 오므라질 수 있으므로, 강관의 직경에 상관없이 모든 종류의 강관을 가압, 고정할 수 있다.

따라서 본 고안은 성형되는 강관의 직경 사양에 상관없이 동일한 강관 클램핑 장치를 사용하여 작업을 연속적으로 실시할 수 있어 매우 편리하다.

한편, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(10) 및 랙 기어(30)를 소정 길이 이상으로 제작하고, 상기 베이스(10)의 길이 방향을 따라 상기한 구조의 제1, 제2 그랩(21)(25)을 연속 배치하게 되면, 연속적으로 이송 공급되는 강관에 대하여, 복수개의 강관을 동시에 작업할 수 있으므로 생산성 측면에서 매우 유리하다.

따라서 본 고안은 상기 제1, 제2 그랩(21)(25)으로 구성된 클램핑부(20; 20A~20D)가 상기 베이스(10)의 길이 방향을 따라 복수개 설치되어 상기 랙 기어(30)를 통해 각각의 클램핑부(20A~20D)들이 모두 동시에 작동되도록 한다(도 4에서는 설명의 편의를 위하여, 대표적으로 총 4개의 클램핑부가 설치된 것을 도시함과 아울러, 제1, 제3 클램핑부(20A)(20C)는 오므라지도록 회동하는 상태를, 제2, 제4 클램핑부(20B)(20D)는 벌어지도록 회동하는 상태를 서로 달리하여 도시하였으나, 실질적으로는 랙 기어(30)의 횡이동에 따라 상기 제1 내지 제4 클램핑부(20A~20D)는 그랩들은 각각 다른 클램핑부들의 그랩들과 동일한 방향으로 동시에 작동함.).

이 경우, 서로 인접한 클램핑부(20A~20D)들 상에서 서로 인접하는 그랩들은 벌어지도록 회동할 때 다른 클램핑부의 그랩과 상호 간섭이 발생하게 되므로,

이를 방지함과 아울러, 강관 클램핑 장치의 크기를 최소화할 수 있도록

상기 복수개의 클램핑부(20A~20D)들은 각각 인접한 다른 클램핑부(20A~20D)와, 상기 베이스(10)의 전, 후 방향으로 교차, 배열되도록 설치된다.

즉, 제1, 제2 클램핑부(20A)(20B)만을 대표하여 설명하면, 도면과 달리, 제1 클램핑부(20A)의 그랩들과, 제2 클램핑부(20B)의 그랩들이 베이스(10)의 후면(또는 전면)으로 동일 방향에 배치되어 있게 되면, 서로 인접하는 제1 클램핑부(20A)의 제2 그랩(25)과, 제2 클램핑부(20B)의 제1 그랩(21)이 동시에 벌어지도록 회동 작동할 때 회동 반경 상에 다른 그랩(또는 구동축)이 위치하여 벌어지는 회동 각도가 제한적일 수밖에 없다.

그리고 이를 방지하기 위하여 클램핑부(20A~20D)들 사이의 간격을 넓히게 되면 그만큼 베이스(10) 및 랙 기어(30)의 길이 역시 증가되어야 하므로, 강관 클램핑 장치의 전체 크기가 증대되어 공간 활용도 측면에서 부적합할 뿐만 아니라, 제조 단가 상승의 원인이 된다.

물론 본 고안의 제1, 제2 그랩(21)(25)은 각각 구동축의 길이가 서로 달라, 인접한 다른 클램핑부의 그랩들과도 동일선 상에 배치되어 있지 않기 때문에 클램핑부(20A~20D)들의 그랩들이 베이스(10)를 기준으로 동일한 방향에 배치되더라도 회동 간섭의 여지가 일반 집게형 그랩들에 비하여 적으나,

이 경우에도 작업할 강관의 직경이 커지게 되면, 그랩들이 벌어지는 각도 역시 증가되기 때문에 다른 클램핑부의 구동축이 그랩들의 회동 범위를 상호 간섭하여 방해할 여지가 있다.

이에 본 고안은 각 클램핑부(20A~20D)들이 베이스(10)를 기준으로 전, 후 방향으로 상호 교차, 배열되도록 설치하여 상기한 문제점을 해결할 수 있다.

이상에서 본 고안을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 조광기용 강관 클램핑 장치를 위주로 설명하였으나 본 고안은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 고안의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

P : 강관
10 : 클램핑부 11 : 가이드부
12 : 구동 수단
20 : 클램핑부 21, 25 : 그랩
22, 26 : 구동기어 22a, 26a : 대응톱니부
23, 27 : 구동축
30 : 랙 기어 30a : 톱니부

Claims (4)

1. 이송되는 평판을 강관(P)으로 롤 성형하여 제작하는 조관기에서, 강관(P)을 고정시킨 후에 작업이 실시되는 라인에 설치되는 조관기용 강관 클램핑 장치에 있어서,
   베이스(10);
   상기 베이스(10)에서 축 결합된 제1 구동기어(22)와 연결되고, 강관(P)의 일측면을 가압, 고정하는 제1 그랩(21);
   상기 베이스(10)에서 상기 제1 구동기어(22)에 치합되도록 축 결합된 제2 구동기어(26)와 연결되고, 강관(P)의 타측면을 가압, 고정하는 제2 그랩(25); 및
   상기 베이스(10)에서 구동 수단에 의하여 슬라이딩 작동하며, 상기 제1 구동기어(22)에 치합되는 랙 기어(30);를 포함하고,
   상기 제2 구동기어(26)의 직경은 상기 제1 구동기어(22)의 직경보다 작게 하여, 동일 높이에서 축 결합되는 제1, 제2 구동기어(22)(26) 중, 제2 구동기어(26)가 상기 기어(30)에 치합되지 않도록 설치되어,
   상기 랙 기어(30)의 슬라이딩 작동에 따라 상기 제1, 제2 그랩(21)(25)이 동시에 회동하여 강관(P)이 고정되고,
   상기 제1, 제2 그랩(21)(25)은 각각, 해당 구동기어(22)(26)와 연결된 구동축(23)(27)의 길이가 서로 달라 그랩(21)(25)들이 강관(P)의 길이 방향으로 교차, 배열되어, 고정되는 강관(P)의 직경이 그랩(21)(25)들의 회동 범위보다 작더라도 그랩(21)(25)들이 서로 크로스되면서 오므려져, 강관(P)의 직경에 상관없이 강관(P)을 가압, 고정할 수 있고,
   상기 제1, 제2 그랩(21)(25)으로 구성된 클램핑부(20)가 상기 베이스(10)의 길이 방향을 따라 복수개 설치되어 상기 랙 기어(30)를 통해 클램핑부(20)들이 모두 동시에 작동되며,
   상기 복수개의 클램핑부(20)들은 각각
   인접한 다른 클램핑부(20)와, 상기 베이스(10)의 전, 후 방향으로 교차, 배열되도록 설치되어, 서로 인접하는 클램핑부(20)의 각 그랩(21)(25)이 벌어지도록 회동 작동할 때 서로 간섭되지 않는 것을 특징으로 하는 조관기용 강관 클램핑 장치.
   
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