KR200488709Y1 - 패널 제작용 역변형 지그 - Google Patents

Abstract

복수의 튜브와 플레이트로 구성된 패널(Panel) 제작 시 본 용접에 앞서 패널 거치대 위에 놓여진 가 용접 상태의 패널에 역변형을 주기 위해 사용되는 패널 제작용 역변형 지그가 개시된다. 본 고안에 따른 역변형 방지 지그는, 전면 고정판, 전면 고정판과 직각으로 배치되고 전면 고정판의 양단에서 소정의 길이로 수평방향으로 뻗은 좌, 우 한 쌍의 측면 고정판으로 구성되어 상기 패널 거치대의 다리부 일부를 감싸도록 설치되는 고정부와, 고정부를 구성하는 전면 고정판의 전면에 일측 단부가 부착 고정되며, 전면 고정판에서부터 상기 측면 고정판이 뻗은 방향과 반대 방향으로 돌출 형성된 원통 또는 원기둥 모양의 체인블록 감김부와, 체인블록 감김부 직경보다 큰 직경으로 체인블록 전면에 부착되어 상기 체인블록 감김부에 감겨진 체인블록의 이탈을 방지하는 이탈 방지판 및 이탈 방지판 전면 중앙에 세로로 부착되고 아래쪽에 개구를 가지며 위쪽으로 볼록한 걸림홈을 구비하는 고리부를 포함하여 구성되는 것을 요지로 한다.

Description

패널 제작용 역변형 지그{PRESTRAIN JIG FOR PANEL}

본 고안은 패널 제작용 역변형 지그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 튜브와 플레이트로 구성된 패널(Panel) 제작 시 튜브와 플레이트 사이의 용접부 수축에 따른 패널의 변형을 고려하여, 본 용접에 앞서 패널 거치대 위에 놓인 가 용접된 패널에 반대 방향으로 변형을 미리 부여함에 있어 사용되는 패널 제작용 역변형 지그에 관한 것이다.

용접 접합을 하는 경우에는 일반적으로 용접에 의한 이 일어나 이 생긴다. 이때 용접에 의한 변형 즉, 용접 변형을 방지하기 위하여 예상 변형량을 상쇄하기에 충분한 변형을 반대 방향으로 미리 부여하는 것을 역변형(Prestrain, 逆變形) 또는 예변형(豫變形)이라 한다.

즉 본 용접 작업에 의해서 생기는 변형을 고려해서 용접 전에 미리 모재에 반대 방향으로 변형을 주는 것을 역변형(Prestrain, 逆變形) 또는 예변형(豫變形)이라 하며, 발전설비에 들어가는 복수의 튜브와 플레이트로 이루어진 패널(Panel)의 제작에도 역변형 공정이 포함된다.

발전설비용 패널 제작 시 수행되는 역변형 공정은, 가 용접 상태의 패널을, 위로 볼록하게 굴곡지거나 별도의 굴곡진 보조 받침대가 놓여진 패널 거치대 위에 올려 놓은 뒤 패널의 양 가장자리에 역방향 힘을 가해 변형시키는 방식으로 진행된다.

도 1은 발전설비용 패널 제작 시 현장에서 주로 사용되고 있는 역변형 작업 관련 도면 대용 사진이다.

도 1을 참조하면, 종래 발전설비용 패널 제작 시 가 용접 상태의 패널(100)을, 위로 볼록하게 굴곡지거나 별도의 굴곡진 보조 받침대(도시 생략)가 놓여진 패널 거치대(200) 위에 올려 놓은 뒤, 패널(100)의 양 가장자리를 패널 거치대(200)의 H 빔(210)에 체인블록(300)으로 강하게 구속시켜 아래쪽으로 변형될 수 있도록 하는 방식으로 역변형 작업이 진행된다.

즉 패널 역변형 작업 시 종래에는, 역변형에 필요한 물리적인 힘을 패널에 가하는 체인블록(300)을 H 빔(210)에 체결한 뒤 팽팽하게 당겨 H 빔(210)에 강하게 밀착시킨다. 이때 체인블록(300)에 무리한 힘을 가할 경우 H 빔(210)의 모서리와 맞닿은 부분의 체인이 손상되거나 꺾임 등으로 파단될 위험이 있다.

또한, 도 1의 종래 기술과 같이 체인블록을 H 빔에 바로 연결할 경우, H 빔(210)의 모서리에 체인블록(300)이 걸려 계획된 만큼의 물리적인 힘이 역변형 대상 패널에 제대로 가해지지 않아 계획하는 만큼의 역변형이 제대로 이루어지지 않는 문제가 있다.

한국등록특허 제10-1756728호(등록일 2017. 07. 05)

본 고안이 해결하고자 하는 과제는, 역변형 작업 시 체인블록과 패널 거치대의 H 빔 사이의 직접적인 접촉을 방지하는 역변형 전용 지그를 제공하고자 하는 것이다.

본 고안이 해결하고자 하는 다른 과제는, 역변형 작업 대상물(패널)에 계획된 만큼의 정확한 물리적인 힘이 체인블록을 통해 가해질 수 있도록 하는 역변형 전용 지그를 제공하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 고안의 일 측면에 따르면,

복수의 튜브와 플레이트로 구성된 패널(Panel) 제작 시 본 용접에 앞서 패널 거치대 위에 놓여진 가 용접 상태의 패널에 역변형을 주기 위해 사용되는 지그로서,

전면 고정판, 전면 고정판과 직각으로 배치되고 전면 고정판의 양단에서 소정의 길이로 수평방향으로 뻗은 좌, 우 한 쌍의 측면 고정판으로 구성되어 상기 패널 거치대의 다리부 일부를 감싸도록 설치되는 고정부;

상기 고정부를 구성하는 전면 고정판의 전면에 일측 단부가 부착 고정되며, 전면 고정판에서부터 상기 측면 고정판이 뻗은 방향과 반대 방향으로 돌출 형성된 원통 또는 원기둥 모양의 체인블록 감김부;

상기 체인블록 감김부 직경보다 큰 직경으로 체인블록 전면에 부착되어 상기 체인블록 감김부에 감겨진 체인블록의 이탈을 방지하는 이탈 방지판; 및

상기 이탈 방지판 전면 중앙에 세로로 부착되고 아래쪽에 개구를 가지며 위쪽으로 볼록한 걸림홈을 구비하는 고리부;를 포함하는 패널 제작용 역변형 지그를 제공한다.

본 고안에서, 상기 전면 고정판과 직각인 수평방향 임의 축선에 대한 양 측면 고정판의 측면 여유각(α)이 8 ~ 12도로 형성될 수 있다.

또한, 상기 전면 고정판 반대편의 상기 양 측면 고정판의 말단 하부에는 상기 전면 고정판 측으로 절곡된 걸고리가 형성될 수 있다.

또한, 상기 체인블록 감김부와 이탈 방지판, 그리고 이탈 방지판에 부착되는 고리부가 전면 고정판의 중심을 지나는 수평방향 중심선에 대해 아래쪽으로 8 ~ 12도 기울어진 구성일 수 있다.

그리고, 상기 체인블록 감김부 표면에 원호방향으로 연속되는 미끄럼방지돌기가 하나 이상 형성될 수 있다.

본 고안의 실시 예에 따른 패널 제작용 역변형 지그에 의하면, 작업 대상물인 가 용접 상태의 패널을 패널 거치대에 올려놓은 뒤 패널의 양 가장자리를 패널 거치대에 체인블록으로 강하게 구속시킴에 있어, 패널 거치대의 H 빔 하방에서 체인블록을 잡아주는 역할을 한다.

이에 따라, 역변형 작업 시 체인블록과 상기 H 빔 사이의 직접적인 접촉이 방지될 수 있으며, 무리한 힘을 가할 경우 H 빔의 모서리와 맞닿은 부분의 체인블록이 손상되거나 꺾임 등에 의해 파단되는 종래 기술의 문제점을 해소할 수 있다.

또한, 본 고안에 따른 역변형 지그를 사용하면, 패널 거치대의 상기 H 빔의 모서리에 체인블록이 걸리지 않기 때문에 역변형 작업 대상물(패널)에 계획된 만큼의 정확한 물리적인 힘을 체인블록을 통해 가할 수 있어 계획하는 만큼의 정확한 역변형이 이루어질 수 있다.

도 1은 발전설비용 패널 제작 시 현장에서 주로 사용되고 있는 역변형 작업 관련 도면 대용 사진.
도 2는 본 고안에 따른 패널 제작용 역변형 지그의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 역변형 지그를 측면에서 본 도면.
도 4의 본 고안에 따른 바람직한 변형 예를 도시한 도면.
도 5는 본 고안에 따른 역변형 지그의 사용 상태도.

본 고안의 바람직한 실시 예를 설명하기에 앞서, 이하 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 고안을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안에 따른 패널 제작용 역변형 지그의 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 역변형 지그를 측면에서 본 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 패널 제작용 역변형 지그(3)는, 복수의 튜브와 플레이트로 구성된 패널(Panel, 10) 제작 시 본 용접에 앞서 가 용접 상태의 패널(10)에 역변형을 주기 위해 사용되는 지그로서, 고정부(30), 체인블록 감김부(34), 이탈 방지판(35) 및 고리부(36)를 포함한다.

고정부(30)는 전면 고정판(31)을 포함한다. 또한 전면 고정판(31)과 직각으로 배치되고 전면 고정판(31)의 양단에서 소정의 길이로 연장된 좌, 우 한 쌍의 측면 고정판(32)을 구비한다. 이러한 고정부(30)는 이후 도 5의 사용 상태도와 같이 패널 거치대(20)의 다리부(22) 일부를 감싸도록 설치될 수 있다.

고정부(30)를 구성하는 상기 좌, 우 한 쌍의 양 측면 고정판(32)은, 지정된 결속 위치(상기 다리부(22)를 지지하는 받침부(23)의 모서리)에 지그를 고정시킴에 있어, 후술하는 걸고리(33)가 상기 지정된 결속 위치(도 5 참조)에 원활하게 진입하여 걸림 고정될 수 있도록 소정의 각도로 경사진 구성일 수 있다.

바람직하게는, 도 3에 도시된 바와 같이, 도면상 세로로 배치된 상기 전면 고정판(31)과 직각을 이루는 수평방향 임의 축선(A1)(L1)에 대해 좌, 우 한 쌍의 양 측면 고정판(32)의 하단 모서리가 8 ~ 12도 각도로 측면 여유각(α)을 가지도록 구성될 수 있다.

앞서 언급한 걸고리(33)는 역변형을 위한 물리력을 가하는 체인블록(25)에 의해 지그 전체에 위쪽으로 상당한 힘이 작용할 때 실질적으로 저항력을 발생시키는 부분으로, 지정된 결속 위치, 예를 들어 도 5의 받침부(23) 모서리 부분에 물려 고정되는 구조일 수 있다.

바람직하게는, 도 3의 예시와 같이 좌, 우 한 쌍의 양 측면 고정판(32)의 말단 하부에서 상기 전면 고정판(31)을 향하도록 절곡되어 상기 받침부(23) 모서리 부분을 걸려 고정 가능한 고리 형상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 결속 대상부의 형상이나 구조에 따라 얼마든지 변형될 수 있다.

체인블록 감김부(34)는 상기 고정부(30)를 구성하는 전면 고정판(31)의 전면에 일측 단부가 부착 고정되며, 전면 고정판(31)에서부터 상기 측면 고정판(32)이 뻗은 방향과 반대 방향을 향하여 소정의 길이로 돌출되는 원통 또는 원기둥 모양으로 형성될 수 있다.

도 4의 바람직한 변형 예와 같이, 체인블록 감김부(34) 표면에는 하나 이상의 미끄럼방지돌기(340)가 형성될 수 있다. 미끄럼방지돌기(340)는 체인블록 감김부(34) 표면을 따라 원호방향으로 연속(連續)되거나 또는 단속(斷續)적으로 형성된 구성일 수 있으며 하나 이상 구비될 수 있다.

미끄럼방지돌기(340)는 역변형 작업 시 체인블록 감김부(34)에 걸리는 체인블록(25)이 상기 체인블록 감김부(34) 상에서 좌, 우로 유격되지 않도록 미끄럼을 방지하는 역할을 하며, 상기 체인블록(25)의 폭에 상응하는 폭을 가진 감김 구간을 구획하는 형태로 형성될 수 있다.

체인블록(25) 전면에는 상기 이탈 방지판(35)이 부착된다. 이탈 방지판(35)의 주된 기능은 상기 체인블록 감김부(34)에 감겨진 체인블록(25)이 체인블록 감김부(34) 바깥으로 이탈하지 않도록 막아주는 것이며, 이를 위해 체인블록 감김부(34)의 직경에 비해 적어도 큰 직경으로 형성된다.

도 2를 보면, 이탈 방지판(35)이 원판 구조로 형성된 것을 예를 들어 도시하고 있으나, 이 역시 예시된 형태에 한정되는 것은 아니다. 체인블록(25)의 이탈을 저지할 수만 있으면 되므로, 모양에 상관 없이 체인블록 감김부(34)의 직경보다 직경이 큰 판상 구조이기만 하면 된다.

고리부(36)는 상기 이탈 방지판(35) 전면 중앙에 세로로 부착된다. 고리부(36)는 하기 도 5의 (b)와 같이, 역변형 작업 시 단선 형태로 체인블록(25)을 고정할 때 사용될 수 있으며, 아래쪽에 개구를 가지며 위쪽으로 볼록한 걸림홈(360)을 구비하여 여기에 체인블록(25) 단부의 후크가 결속될 수 있다.

한편, 전술한 체인블록 감김부(34)와 이탈 방지판(35), 그리고 이탈 방지판(35)에 부착되는 고리부(36)는 전면 고정판(31)의 중심을 지나는 수평방향 중심선(A2)에 대해 아래쪽으로 특정 각도(β)로 기울어지게 구성될 수 있다. 여기서 특정 각도(β)는 바람직하게 8 ~ 12도일 수 있다.

만약, 체인블록 감김부(34)와 이탈 방지판(35), 그리고 이탈 방지판(35)에 부착되는 고리부(36)가 전면 고정판(31)에 직각으로 배치된다면, 앞서 언급한 측면 여유각(α)으로 인하여 지정된 결속 위치에 장착 고정했을 때 체인블록 감김부(34)를 포함하여 전방의 구성품들이 위쪽으로 약 8 ~ 12도 정도 들리게 된다.

이럴 경우, 역변형을 위해 체인블록(25)을 강하게 긴장(Tension)시켰을 때 본 고안에 따른 역변형 지그가 구조상 체인블록(25)을 제대로 잡아주지 못하거나 심할 경우 상당한 긴장력이 가해진 체인블록(25)이 상기 체인블록 감김부(34)에서 이탈되어 안전사고가 발생될 우려가 있다.

이를 방지하기 위하여, 체인블록 감김부(34)에 상기 측면 여유각(α)에 상응하는 각도(8 ~ 12도)로 기울기를 준 것이며, 이 경우 지정된 결속 위치에 역변형 지그를 장착 고정했을 때 상기 체인블록 감김부(34)가 대략 수평방향으로 배치될 수 있어 체인블록(25)을 안정적으로 잡아줄 수 있게 된다.

도 5는 본 고안에 따른 패널 제작용 역변형 지그의 사용 상태를 나타낸 도면으로, 패널 역변형 작업과 연계하여 간단히 살펴보기로 한다.

도 5를 참조하면, 패널(10) 제작 시 수행되는 역변형 작업은, 가 용접 상태의 패널(10)을, 위로 볼록하게 굴곡지거나 별도의 굴곡진 보조 받침대(도시 생략)가 놓여진 패널 거치대(20) 위에 올려 놓은 뒤 패널(10)의 양 가장자리에 체인블록(25)을 걸고 팽팽하게 당겨 패널(10)에 역방향 힘이 가해지도록 하는 과정을 포함한다.

여기서 본 고안에 따른 역변형 지그(3)는 고정부(30)가 패널 거치대(20)의 다리부(22) 일부를 감싸면서, 고정부(30)를 구성하는 좌, 우 한 쌍의 양 측면 고정판(32) 말단에 형성된 걸고리(33)가 다리부(22)를 지지하는 받침부(23)의 모서리에 걸려 고정되는 구조로 설치될 수 있다.

패널 거치대(20)의 H 빔(21)을 사이에 두고 복선 구조로 패널(10)에 역방향 힘을 가할 때는 체인블록(25)을 도 5의 (a)처럼 체인블록 감김부(34)에 걸고, 단선 구조로 패널(10)에 역방향 힘을 가할 경우에는 도 5의 (b)처럼 체인블록(25)의 한 쪽 끝을 고리부(36)에 걸어 팽팽하게 긴장시켜 역변형에 필요한 물리적인 힘이 가해지도록 한다.

이상의 본 고안의 실시 예에 따른 패널 제작용 역변형 지그에 의하면, 작업 대상물인 가 용접 상태의 패널을 패널 거치대에 올려놓은 뒤 패널의 양 가장자리를 패널 거치대에 체인블록으로 강하게 구속시킴에 있어, 패널 거치대의 H 빔 하방에서 체인블록을 잡아주는 역할을 한다.

이에 따라, 역변형 작업 시 체인블록과 상기 H 빔 사이의 직접적인 접촉이 방지될 수 있으며, 무리한 힘을 가할 경우 H 빔의 모서리와 맞닿은 부분의 체인블록이 손상되거나 꺾임 등에 의해 파단되는 종래 기술의 문제점을 해소할 수 있다.

또한, 본 고안에 따른 역변형 지그를 사용하면, 패널 거치대의 상기 H 빔의 모서리에 체인블록이 걸리지 않기 때문에 역변형 작업 대상물(패널)에 계획된 만큼의 정확한 물리적인 힘을 체인블록을 통해 가할 수 있어 계획하는 만큼의 정확한 역변형이 이루어질 수 있다.

이상의 본 고안의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 고안은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 고안의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

3 : 역변형 지그
10 : 패널 20 : 패널 거치대
21 : H 빔 22 : 다리부
23 : 받침부 25 : 체인블록
30 : 고정부 31 : 전면 고정판
32 : 측면 고정판 33 : 걸고리
34 : 체인블록 감김부 35 : 이탈 방지판
36 : 고리부 340 : 미끄럼 방지돌기
360 : 걸림홈 α : 측면 여유각

Claims (5)

1. 복수의 튜브와 플레이트로 구성된 패널(Panel, 10) 제작 시 본 용접에 앞서 패널 거치대(20) 위에 놓여진 가 용접 상태의 패널(10)에 역변형을 주기 위해 사용되는 지그로서,
   전면 고정판(31), 전면 고정판(31)과 직각으로 배치되고 전면 고정판(31)의 양단에서 소정의 길이로 수평방향으로 뻗은 좌, 우 한 쌍의 측면 고정판(32)으로 구성되어 상기 패널 거치대(20)의 다리부(22) 일부를 감싸도록 설치되는 고정부(30);
   상기 고정부(30)를 구성하는 전면 고정판(31)의 전면에 일측 단부가 부착 고정되며, 전면 고정판(31)에서부터 상기 측면 고정판(32)이 뻗은 방향과 반대 방향으로 돌출 형성된 원통 또는 원기둥 모양의 체인블록 감김부(34);
   상기 체인블록 감김부(34) 직경보다 큰 직경으로 체인블록(25) 전면에 부착되어 상기 체인블록 감김부(34)에 감겨진 체인블록(25)의 이탈을 방지하는 이탈 방지판(35); 및
   상기 이탈 방지판(35) 전면 중앙에 세로로 부착되고 아래쪽에 개구를 가지며 위쪽으로 볼록한 걸림홈(360)을 구비하는 고리부(36);를 포함하는 패널(10) 제작용 역변형 지그.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전면 고정판(31)과 직각인 수평방향 임의 축선(A1)에 대한 양 측면 고정판(32)의 측면 여유각(α)이 8 ~ 12도인 것을 특징으로 하는 패널(10) 제작용 역변형 지그.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 전면 고정판(31) 반대편의 상기 양 측면 고정판(32)의 말단 하부에 상기 전면 고정판(31) 측으로 절곡된 걸고리(33)가 형성되는 것을 특징으로 하는 패널(10) 제작용 역변형 지그.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 체인블록 감김부(34)와 이탈 방지판(35), 그리고 이탈 방지판(35)에 부착되는 고리부(36)가 전면 고정판(31)의 중심을 지나는 수평방향 중심선(A2)에 대해 아래쪽으로 8 ~ 12도 기울어진 것을 특징으로 하는 패널(10) 제작용 역변형 지그.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 체인블록 감김부(34) 표면에 원호방향으로 연속되는 미끄럼방지돌기(340)가 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 패널(10) 제작용 역변형 지그.

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