KR20050030935A - 관이음구용 분기소켓의 호형단부 절단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일측면에 원형 통공이 관통된 파이프라인의 통공부분에 파이프라인의 둥근 외주면의 들어맞는 호형단부를 형성한 분기소켓의 호형단부를 맛대어 용접으로 결합하여 티이(T)자형 관이음구를 제작하는데 있어서, 분기소켓의 호형단부를 형성하는 관이음구용 분기소켓의 호형단부 절단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호형단부를 형성할 짧은 파이프형상의 분기소켓소재가 물리게 되는 클램핑척의 후방에 분기소켓의 호형단부와 동일한 호형캠부를 형성한 모방캠을 클램핑척과 동일하게 회전되게 설치하고, 모방캠의 타측에는 모방캠의 호형캠부의 곡선을 따라 수평으로 왕복이동하는 가이드봉을 설치하며, 상기 가이드봉의 단부에는 클램핑척에 물린 파이프형상의 분기소켓소재에 화염을 토출하는 토치를 설치함으로서, 모방캠의 호형캠부의 형상대로 분기소켓소재가 단번에 절단되며 호형단부를 형성할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명은 테이블(8)에 관통되게 형성된 절개구멍(9)의 양측 상면에는 한쌍의 축지지구(10)가 설치되고, 이 양측 축지지구(10)에는 절개구멍(9)으로 삽입되며 모터(27)의 동력을 전달받는 풀리(11)를 설치한 회전축관(12)이 수평방향으로 관통되며, 상기 테이블(8)의 일측단으로 돌출된 회전축관(12)의 단부에는 중심부에 통기구멍(14)이 관통된 분기소켓소재 척킹용 클램핑척(13)이 설치되고, 회전축관(12)의 타측단부에는 분기소켓(4)의 호형단부(3)와 동일한 형상의 호형캠부(15)를 후단부에 형성한 모방캠(16)이 속이 빈 중공볼트(17)에 의해 착탈가능하게 설치되며, 상기 중공볼트(17)의 중공부에는 에어공급관(18)이 삽탈 가능하게 설치되고, 상기 축지지구(10) 측 후방의 테이블(8) 상면에는 회전축관(12)과 평행하게 가이드레일(19)이 설치되고, 이 가이드레일(19)에는 선단부에 토치(20)가 설치되고 후방에는 모방캠(16)의 호형캠부(15)와 접촉하는 캠핀(22)이 설치된 캠바(23)가 설치된 가이드봉(21)이 왕복이동이 가능하게 설치되며, 이 가이드봉(21)의 직 후방의 테이블(8) 상에는 가이드봉(21)의 후단부를 지지하는 지지구(24)가 설치되며, 지지구(24)와 캠바(23) 사이에는 스프링(25)이 탄력적으로 삽입된 것을 특징으로 한다.

Description

관이음구용 분기소켓의 호형단부 절단기{Divece for cutting the arc edge of a divergence socket for a pipe joint}

본 발명은 일측면에 원형 통공이 관통된 파이프라인의 통공부분에 파이프라인의 둥근 외주면의 들어맞는 호형단부를 형성한 분기소켓의 호형단부를 맛대어 용접으로 결합하여 티이(T)자형 관이음구를 제작하는데 있어서, 분기소켓의 호형단부를 형성하는 관이음구용 분기소켓의 호형단부 절단기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호형단부를 형성할 파이프형상의 분기소켓소재가 물리게 되는 클램핑척의 후방에 분기소켓의 호형단부와 동일한 호형캠부를 형성한 모방캠을 클램핑척과 동일하게 회전되게 설치하고, 모방캠의 타측에는 모방캠의 호형캠부의 곡선을 따라 수평으로 왕복 이동하는 가이드봉을 설치하며, 상기 가이드봉의 단부에는 클램핑척에 물린 파이프형상의 분기소켓소재에 화염을 토출하는 토치를 설치함으로서, 모방캠의 호형캠부의 형상대로 분기소켓소재가 단번에 절단되며 호형단부를 형성할 수 있도록 하기 위한 것이다.

일반적으로 분기소켓은 물이나 에어, 오일 등의 유체가 이송되는 길이가 긴 파이프라인 상에 유체가 분기되어 나갈 수 있게 통공이 관통되게 형성되고, 그 통공부분에 짧은 파이프형상의 분기소켓이 티이(T)자형으로 용접에 의해 결합되는 것이며, 이를 다음부터 관이음구라고 칭하기로 한다.

위에서 설명한 관이음구(6)는 도 1의 (가)(나)에서 보는 바와 같이 길이가 긴 파이프라인(2)상의 유체가 분기될 지점에 관통되게 형성된 통공(1) 부분의 외주면에 파이프라인(2)의 둥근 외주면의 들어맞는 호형단부(3)를 파이프라인(2)의 둥근 외주면에 대응되게 형성한 분기소켓(4)의 호형단부(3)를 맛대어 용접으로 결합하게 되며, 도면 부호중 미설명부호 "5"는 용접결합부이다.

위와 같이 파이프라인(2)에 분기소켓(4)을 용접으로 결합하고자 하는 경우에는 파이프라인(2)에 원형 통공(1)을 관통되게 형성하고 분기소켓(4)의 호형단부(3)를 형성해야 하는데, 종래에 분기소켓(4)의 단부에 호형단부(3)를 형성하고자 하는 경우에는 파이프형태의 분기소켓소재(7)를 산소절단기로서 절단하게 된다.

그런데, 이렇게 절단된 단부에는 산소절단기로 분기소켓소재(7)를 절단할 때 녹는 쇳물이 방울지게 엉겨 붙게 되어 절단면이 깨끗하지 못할 뿐만 아니라, 분기소켓소재(7)의 절단면을 파이프라인(2)의 둥근 외주면에 꼭 들어맞게 가공하기가 어려워 파이프라인(2)의 통공(1) 외부면에 산소절단기로 절단한 분기소켓소재(7)를 맞대었을 때, 그 마주 댄 면에 틈새가 울퉁불퉁하게 생겨서 서로 마주된 연결부분을 제대로 용접할 수 없게 된다.

따라서, 상기와 같이 울퉁불퉁하게 절단된 절단면을 그라인더로 연삭하여 울퉁불퉁한 부분을 제거하고, 둥근 파이프라인(2)의 외주면에 맞는 호형단부(3)를 형성한 뒤에 용접으로 가공된 분기소켓(4)의 호형단부(3)와 파이프라인(2)을 용접으로 결합시켜야 하므로 작업시간이 많이 소요되어 생산성이 저하되는 문제가 있고, 그럼에도 불구하고 그라인더로 연삭가공한 부분이 파이프라인(2)의 둥근 외주면에 꼭 들어맞게 가공하기가 어려워 불량품의 발생이 많은 또 다른 문제점을 아울러 지니고 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 호형단부를 형성할 파이프형상의 분기소켓소재를 클램핑척에 물리고, 클램핑척의 후방에는 분기소켓의 호형단부와 동일한 호형캠부를 형성한 모방캠을 클램핑척과 동일하게 회전되게 설치하고, 모방캠의 타측에는 모방캠의 호형캠부의 곡선을 따라 수평으로 왕복이동하는 가이드봉을 설치하며, 상기 가이드봉의 단부에는 클램핑척에 물린 파이프형상의 분기소켓소재에 화염을 토출하는 토치를 설치함으로서, 분기소켓소재가 물린 클램핑척과 모방캠이 회전하고 화염이 분사되는 토치가 모방캠의 호형캠부의 형상대로 왕복이동함에 따라 분기소켓소재가 모방캠의 호형캠부의 형상대로 단번에 절단되며 호형단부를 형성할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 테이블에 관통되게 형성된 절개구멍의 양측 상면에는 한 쌍의 축지지구가 설치되고, 이 양측 축지지구에는 절개구멍으로 삽입되며 모터의 동력을 전달받는 풀리를 설치한 회전축관이 수평방향으로 관통되며, 상기 테이블의 일측단으로 돌출된 회전축관의 단부에는 중심부에 통기구멍이 관통된 분기소켓소재 척킹용 클램핑척이 설치되고, 회전축관의 타측 단부에는 분기소켓의 호형단부와 동일한 형상의 호형캠부를 후단부에 형성한 모방캠이 속이 빈 중공볼트에 의해 착탈가능하게 설치되며, 상기 중공볼트의 중공부에는 에어공급관이 삽탈 가능하게 설치되고, 상기 축지지구 측 후방의 테이블 상면에는 회전축관과 평행하게 가이드레일이 설치되고, 이 가이드레일에는 선단부에 토치가 설치되고 후방에는 모방캠의 호형캠부와 접촉하는 캠핀이 설치된 캠바가 설치된 가이드봉이 왕복이동이 가능하게 설치되며, 이 가이드봉의 직 후방의 테이블 상에는 가이드봉의 후단부를 지지하는 지지구가 설치되며, 지지구와 캠바 사이에는 스프링이 탄력적으로 삽입된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 관이음구용 분기소켓의 호형단부 절단기에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 7을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

테이블(8)에 상하로 관통되게 형성된 절개구멍(9)의 양측에는 베어링이 설치된 한 쌍의 축지지구(10)가 설치되고, 이 양측 축지지구(10)에는 절개구멍(9)으로 삽입되는 풀리(11)를 설치한 회전축관(12)이 수평방향으로 관통되게 설치되어 있다.

상기 테이블(8)의 우측단으로 돌출된 회전축관(12)의 단부에는 짧은 파이프 형상의 분기소켓소재(7)를 물어주며 중심부에 통기구멍(14)이 관통된 클램핑척(13)이 설치되고, 이 회전축관(12)의 타측 단부에는 형성하고자 하는 분기소켓(4)의 호형단부(3)와 동일한 형상의 호형캠부(15)를 후단부에 형성한 모방캠(16)이 속이 빈 중공볼트(17)에 의해 착탈가능하게 설치되며, 상기 중공볼트(17)의 중공부에는 클램핑척(13)의 통기구멍(14)측으로 에어를 공급하는 에어공급관(18)이 삽탈 가능하게 설치되어 있다.

그리고, 상기 축지지구(10) 측 후방의 테이블(8) 상면에는 회전축관(12)과 평행하게 가이드레일(19)이 설치되고, 이 가이드레일(19)에는 선단부에 클램핑척(13)에 물린 분기소켓소재(7)에 화염을 분사하는 토치(20)가 설치된 가이드봉(21)이 왕복이동이 가능하게 설치되며, 이 가이드봉(21)의 후방에는 모방캠(16)의 호형캠부(15)과 접촉하는 캠핀(22)이 설치된 캠바(23)가 설치되어 있다.

상기 가이드봉(21)의 직 후방의 테이블(8) 상에는 가이드봉(21)의 후단부를 지지하는 지지구(24)가 설치되며, 지지구(24)와 캠바(23) 사이에는 압축코일 스프링(25)이 탄력적으로 삽입되어 있다.

또한, 상기 호형단부(3)의 하부에는 모터(27)가 설치되고 이 모터의 구동풀리(28)와 풀리(11)의 사이에는 회전축관(12)에 회전력을 공급하는 벨트(26)가 연결되어 있다.

그리고, 분기소켓소재(7)가 물리는 클램핑척(13)과 토치(20)가 설치된 쪽의 테이블(8) 일측에는 분기소켓소재(7)가 절단될 때 발생하는 불꽃과 가스가 외부로 비산되는 것을 차단하는 커버체(29)가 설치되어 있으며, 이 커버체(29)의 일측 상부에는 커버체(29) 내의 가스를 외부로 배출시키는 배기관(30)이 설치되어 있다.

위에서 설명한 클램핑척(13)은 절삭기계의 일종인 선반(旋盤 : lathe)에 장착되어 절삭 가공할 재료를 물리는 공지된 연동척(chuck)이나 공압척을 사용하는 것으로서, 이러한 클램핑척(13)의 구체적인 설명은 생략한다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용 관계를 도 1 내지 도 7을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 보는 바와 같은 파이프라인(2) 상에 분기소켓(4)을 연결 설치하고자 할 때, 본 발명은 관이음구(6)의 분기소켓(4)을 제작하는 것으로서, 이 분기소켓(4)을 제작하고자 하는 경우에는 제작하고자 하는 분기소켓(4)과 동일한 직경과 이 분기소켓(4)의 호형단부(3)와 동일한 호형캠부(15)을 형성한 모방캠(16)을 회전축관(12)의 후단부에 설치해야 한다.

상기 모방캠(16)을 회전축관(12)의 후단부에 설치하고자 하는 경우에는 도 2 및 도 3과 도 5에서 보는 바와 같이 에어공급관(18)을 후방으로 당겨서 중공볼트(17)에 삽입된 에어공급관(18)을 중공볼트(17)로부터 분리시킨 뒤에, 캠바(23)를 후방으로 당겨서 캠바(23)의 선단부에 설치된 캠핀(22)이 이미 설치되어 있던 모방캠(16)과 간격이 벌어지게 한다.

그 상태에서 모방캠(16) 내부로 복스렌치등의 공구를 삽입시켜 중공볼트(17)를 분리해내면 이미 설치되어 있던 모방캠(16)을 회전축관(12)의 후단부에서 분리시킬 수 있고, 이렇게 모방캠(16)이 분리된 회전축관(12)의 후단부에 상기 모방캠(16)을 분리시킬 때와 반대로 설치하고자 하는 모방캠(16)을 설치한다.

그 뒤에 절단하고자 하는 분기소켓소재(7)를 클램핑척(13)에 물려놓고 모터(27)를 동작시키게 되면, 모터(27)의 회전력이 벨트(26)를 통하여 풀리(11)를 회전시키게 되며, 이 풀리(11)는 회전축관(12)에 고정되게 설치되어 있음에 따라 회전축관(12)이 회전하게 되고, 이 회전축관(12)의 전후방에는 클램핑척(13)과 모방캠(16)이 각각 설치되어 있음에 따라 클램핑척(13)과 모방캠(16)이 함께 회전하게 된다.

이때, 상기 모방캠(16)의 호형캠부(15)에는 캠핀(22)이 접촉되어 있고, 이 캠핀(22)은 스프링(25)의 탄력에 의해 전방측으로 탄력적으로 밀리고 있는 가이드봉(21)의 캠바(23)에 설치되어 있어서, 회전하고 있는 모방캠(16)의 호형캠부(15)의 곡면에 따라 캠핀(22)을 비롯한 캠바(23)와 가이드봉(21)이 일체가 되어 전후방으로 왕복이동하게 된다.

상기 가이드봉(21)의 왕복이동은 가이드레일(19)에 의해 안내되게 되며, 이렇게 호형캠부(15)의 곡면에 따라 전후방으로 왕복 이동하는 가이드봉(21)의 선단부에는 화염을 분사하는 토치(20)가 설치되어 이 토치(20)도 호형캠부(15)의 곡면만큼 전후방으로 왕복이동하게 되고, 이 토치(20)에서는 화염이 분출되어 도 2에서 보는 바와 같이 클램핑척(13)에 물린 분기소켓소재(7)에 화염이 분사되게 된다.

상기와 같이 분기소켓소재(7)가 물린 클램핑척(13)이 일정속도로 회전하고 가이드봉(21)은 호형캠부(15)의 곡률만큼 전후방으로 이동하고 있는 상태에서 회전하는 분기소켓소재(7)의 외주면에 화염을 분사시킴에 따라 호형캠부(15)의 곡률대로 분기소켓소재(7)가 절단되게 되며, 이렇게 절단된 절단면이 분기소켓(4)의 호형단부(3)가 되는 것이다.

이렇게 토치(20)의 화염에 의해 분기소켓소재(7)가 절단될 때 에어공급관(18)으로 고압의 에어가 분사되게 되는데, 에어공급관(18)으로 공급되는 고압의 에어는 중공볼트(17)의 내부를 통하여 회전축관(12)의 중공부를 거쳐 클램핑척(13)의 통기구멍(14)으로 분사되어 분기소켓소재(7)가 절단될 때 비산되며 튀는 쇳물과 가스를 파이프형상의 분기소켓소재(7) 외부로 불어내게 된다.

상기와 같이 분기소켓소재(7)가 절단될 때 비산되며 튀는 쇳물과 가스가 에어의 압력으로 분기소켓소재(7)의 외부로 날아가게 되면서, 커버체(29)의 내부에는 가스가 차게 되는데 이 가스는 배기관(30)을 통하여 외부의 집진수단을 거치며 외부로 배기되게 되는 것이다.

상기 토치에서 분사되는 화염은 산소절단기에서 분사되는 화염을 이용할 수 있겠으나, 본 발명의 출원인은 플라즈마를 이용하여 절단하고 있음을 밝혀둔다.

상기와 같이 분기소켓소재(7)가 절단되었을 때의 절단면, 즉 호형단부의 곡선은 양측 절단면이 서로 대칭을 이루도록 되어 있어서, 1개의 짧은 파이프형상의 분기소켓소재(7)를 절단하였을 때 2개의 분기소켓(4)이 제작되게 되는 것이다.

상기와 같이 본 발명의 관이음구용 분기소켓의 호형단부 절단기는, 호형단부를 형성할 파이프형상의 분기소켓소재를 물리는 클램핑척과 분기소켓의 호형단부와 동일한 호형캠부를 형성한 모방캠을 동일한 회전축관에 설치하여 함께 회전시키면서, 분기소켓소재에 화염을 토출하는 토치를 설치한 가이드봉은 모방캠의 호형캠부의 곡선을 따라 수평으로 왕복이동하게 함으로서, 분기소켓소재가 물린 클램핑척과 모방캠이 회전할 때 화염이 분사되는 토치는 모방캠의 호형캠부의 형상대로 왕복 이동함에 따라 분기소켓소재가 모방캠의 호형캠부의 형상대로 단번에 절단되어 종래의 제작방식 보다 생산성이 대폭 향상되는 효과가 있는 것이다.

도 1의 (가)(나)는 일반적인 티이(T)자형 관이음구의 정단면도 및 측단면도.

도 2는 본 발명에 따른 관이음구용 분기소켓의 호형단부 절단기의 평면도.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도.

도 4는 도 2의 B-B선 단면도.

도 5는 도 2의 "C"부를 확대도시한 평단면도.

도 6은 본 발명을 이용하여 절단할 분기소켓소재를 물어주는 클램핑척의 측단면도.

도 7은 본 발명의 설치상태도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 통공 2 : 파이프라인 3 : 호형단부

4 : 분기소켓 5 : 용접결합부 6 : 관이음구

7 : 분기소켓소재 8 : 테이블 9 : 절개구멍

10 : 축지지구 11 : 풀리 12 : 회전축관

13 : 클램핑척 14 : 통기구멍 15 : 호형캠부

16 : 모방캠 17 : 중공볼트 18 : 에어공급관

19 : 가이드레일 20 : 토치 21 : 가이드봉

22 : 캠핀 23 : 캠바 24 : 지지구

25 : 스프링 26 : 벨트 27 : 모터

Claims (1)

1. 테이블(8)에 관통되게 형성된 절개구멍(9)의 양측 상면에는 베어링이 설치된 한쌍의 축지지구(10)가 설치되고, 이 양측 축지지구(10)에는 절개구멍(9)으로 삽입되며 모터(27)의 동력을 전달받는 풀리(11)를 설치한 회전축관(12)이 수평방향으로 관통되게 설치되며,

   상기 테이블(8)의 일측단으로 돌출된 회전축관(12)의 단부에는 중심부에 통기구멍(14)이 관통된 분기소켓소재 척킹용 클램핑척(13)이 설치되고, 회전축관(12)의 타측단부에는 형성하고자 하는 분기소켓(4)의 호형단부(3)와 동일한 형상의 호형캠부(15)를 후단부에 형성한 모방캠(16)이 속이 빈 중공볼트(17)에 의해 착탈가능하게 설치되며, 상기 중공볼트(17)의 중공부에는 클램핑척(13)의 통기구멍(14)측으로 에어를 공급하는 에어공급관(18)이 삽탈 가능하게 설치되고,

   상기 축지지구(10) 측 후방의 테이블(8) 상면에는 회전축관(12)과 평행하게 가이드레일(19)이 설치되고, 이 가이드레일(19)에는 선단부에 클램핑척(13)에 물린 분기소켓소재(7)에 화염을 분사하는 토치(20)가 설치된 가이드봉(21)이 왕복이동이 가능하게 설치되며, 이 가이드봉(21)의 후방에는 모방캠(16)의 호형캠부(15)과 접촉하는 캠핀(22)이 설치된 캠바(23)가 설치되고,

   상기 가이드봉(21)의 직 후방의 테이블(8) 상에는 가이드봉(21)의 후단부를 지지하는 지지구(24)가 설치되며, 지지구(24)와 캠바(23) 사이에는 스프링(25)이 탄력적으로 삽입된 것을 특징으로 하는 관이음구용 분기소켓의 호형단부 절단기.