KR20060052434A - 금속관의 벽두께를 산출하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속관의 벽두께를 산출하는 방법에 관한 것으로,

a) 소정 길이의 금속관을 준비하고,

b) 상기 금속관에 정확히 정해진 간격으로 두 개의 클립 접촉부(clip contact)을 배치하며,

c) 상기 금속관의 말단을 전원과 연결하고,

d) 상기 클립 접촉부들 사이의 금속관의 전압차를 측정하는 것을 특징으로 한다.

Description

금속관의 벽두께를 산출하는 방법{Method for determinating wall thickness of a metal tube}

도 1은 길이방향 용접 금속관을 연속적으로 제조하기 위한 장치의 측면도,

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예를 도시한 도면이다.

본 발명은 금속관의 벽두께를 산출하는 방법에 관한 것이다. DE 35 42 681에는 인발된 고품질 관의 제조방법이 알려져 있는데, 상기 방법에서 금속띠는 길이방향 슬롯(longitudinal slot)을 가진 관으로 형성되고, 이 길이방향 슬롯은 용접된다. 용접된 금속관의 외부지름과 벽두께는, 연속적으로 작동하는 관 인발 장치의 마지막 공정에서 드로우링(draw ring)과 플로우팅 심봉(floating mandrel)으로 감소된다.

관 인발 장치의 설치시, 특히 인발 공구(심봉, 다이)의 선택시, 감소된 금속관의 벽두께는 제조가 시작되기 전에 측정되어야 한다. 많은 경우, 이로 인해 제조 가 긴 시간에 걸쳐 지연될 수 있다.

5mm 이하의 외부지름과 0.1 mm 이하의 벽두께를 가진 금속관을 연속적으로 제조할 때, 지금까지는 벽두께를 광학적인 방법으로 측정하였다. 즉, 완성된 관의 짧은 피스(piece)를 캐스팅 레진(casting resin)에 파묻고, 이 캐스팅 레진이 강화된 후 표면의 연마부분이 완성된다. 그런 후, 이 연마부분을 현미경 아래에서 관찰할 수 있다. 횡단면에서 사진을 찍고, 관을 측정한다.

상기와 같이 극도로 가는 금속관에서는, 정확성이 높고 카메라 연결이 갖춰진 현미경과 이에 맞는 측정 소프트웨어가 필요하다. 이러한 기계장비는 고가이며 과정이 매우 긴 시간을 요하기 때문에 몇 시간이 걸릴 수도 있다. 이러한 시간 동안 제조를 시작할 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은, 측정 결과를 현저히 짧은 시간 내에 알 수 있으며 제조시설에서 실시될 수 있는 길이방향 용접된 금속관의 벽두께를 산출하는 방법을 제공하는 것이다. 측정결과는 재현이 가능하도록 1%의 최대편차 내에 존재하여야 한다.

상기 목적은 청구항 1의 특징부에 의해 달성된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시 형태들은 종속항에 기재되어 있다.

본 발명의 기본적인 장점은, 외부지름은 제조될 관의 외부지름과 일치하나 벽두께는 제작될 관의 벽두께보다 큰 비교관(reference tube)을 사용할 때 측정과정의 정확도가 향상될 수 있다는데 있다. 왜냐하면 양 관들은 동일한 온도와 동일한 특정저항을 갖기 때문이다. 보다 작은 벽두께(완성된 관)를 가진 금속관의 저항은 비교관의 저항에 대해 벽두께와 반비례한다. 완성된 관과 비교관의 외부지름은 같기 때문에 벽두께는 매우 신속히 산출될 수 있으며 필요한 경우에는 새로운 심봉의 사용이나 심봉의 재가공에 의해 수정될 수 있다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조한 실시예를 통하여 상세히 설명한다.

도 1에는 예를 들면 DE 101 51 827 A1에 알려져 있는 바와 같은 길이방향으로 솔기가 용접된 금속관을 연속적으로 제조하는 장치의 측면도이다.

보빈(1)에서 오스테나이트 스틸(austenitic steel) 등으로 이루어진 금속띠(2)를 뽑아 성형 롤러 세트(3)로 공급한다. 이 성형 롤러 세트에서 금속띠(2)는 길이방향 슬롯을 가진 관(4)으로 형성된다. 길이방향 슬롯은 용접장치(5), 바람직하게는 레이저 용접장치에 의해 폐쇄된다. 용접된 관(6)은 용접장치(5) 뒤에서 팽팽하게 잡아당기는 인출 장치(7, pulling mechanism)에 걸리며, 상기 인출 장치는 금속띠(2), 슬롯관(4), 용접된 관(6)을 제조설비를 통하여 이동하도록 잡아당긴다. 상기 인출 장치는 독일 공개 11 64 355에 개시되어 있다.

이어서, 용접된 관(6)은 케이블 드럼(8)에 감긴다.

상기 방법은 적어도 2 mm의 외부지름을 갖는 관들에 제한된다.

외부지름이 2 mm보다 작고 벽두께가 0.1 보다 작은 금속관도 필요하다. 이러한 금속관은 인젝션 니들(injection needle)을 제조할 때 사용된다.

상기 치수의 금속관을 제조하기 위해서는, 상기 방법으로 제조된 길이방향 용접관을 적어도 하나의 단계에서 인발에 의해 원하는 치수로 감소시킨다.

길이방향 용접관을 제조한 후 인발 절차를 거치기 위해서는 금속관(6) 내부면에 윤활필름을 제공하여야 한다.

이를 위해, 저장용기(10)에서 랜스(9, lance)를 통하여 윤활제를 슬롯관(4) 또는 금속관(6)으로 유입한다.

참조부호 11은 인발 다이(drawing die)를 표시한다. 용접된 금속관(6)은 이 인발 다이를 통하여 외부지름이 감소될 수 있다. 용접된 관(6)에 심봉(도시되지 않음), 예를 들면 소위 플로우팅(floating) 심봉(mandrel)이 배치되면, 용접된 금속관(6)의 벽두께는 동시에 감소될 수 있다.

도시된 장치를 통하여 복수의 인발 절차가 실시되어야 한다면, 복수의 인발 다이(11)와 인출 장치(7)가 이어서 배치되거나 또는 용접된 금속관(6)이 감긴 케이블 드럼(8)을 보빈(1) 자리로 이동할 수 있다. 이 경우 성형 롤러 세트(3)와 용접장치(5)는 작동하지 않는다.

도 2를 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

금속관의 벽두께를 측정하기 위하여, 소정 길이의 금속관(12)을 준비해 클램핑 장치(13, 14)에 끼운다. 상기 클램핑 장치들(13, 14)은 전기 전도성이 있는 물질, 예컨대 스틸(steel) 등으로 구성되며, 절단기 받침과 유사하게 형성된다. 클램 핑 장치들(13,14)은 소정 간격으로 전기적 절연 물질로 이루어진 받침 위에(상세히 도시되지 않음) 고정된다. 관(12)의 길이는 클램핑 장치들(13,14) 사이의 간격보다 커야한다. 금속관(12)의 말단은 전원과 연결된다. 따라서, 금속관(12)에는 전기가 흐른다. 금속관(12) 상의 전압차는 클램핑 장치들(13,14)에서 측정된다. 이때, 금속관(12)과 클램핑 장치들(13, 14) 사이의 접촉저항은 측정오류로 측정되지 않는다.

측정이 용이한 금속관(12)의 외부지름과 측정된 전압차로부터, 전압의 측정전류의 크기와 관의 재질 특성을 가지고 벽두께를 산출할 수 있다.

상기 공식으로부터 벽두께를 직접 산출할 수 있다. 공식에서

S = 벽두께,

D = 측정된 관의 외부지름,

ρ = 관 재질의 특정 저항,

l = 클램핑 장치들(13,14) 사이의 간격,

I = 전류의 강도,

U = 측정된 전압차이다.

먼저 비교관이 심봉이 없는 채로 외부지름만 감소되면, 측정절차의 정확도는 더욱 상승될 수 있다. 상기 비교관의 저항이 산출된다. 심봉이 배치되어 인발된, 즉 외부지름과 벽두께가 감소된 금속관의 저항수치는 비교관의 벽두께와 반비례한다. 따라서, 벽두께를 빠르고 매우 정확하게 산출할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 방법에 따르면, 길이방향으로 용접된 금속관의 벽두께의 측정 결과를 상당히 짧은 시간 내에 알 수 있으며 제조시설에서 실시될 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. a) 소정 길이의 금속관을 준비하고,

   b) 상기 금속관에 정확히 정해진 간격으로 두 개의 클립 접촉부(clip contact)을 배치하며,

   c) 상기 금속관의 말단을 전원과 연결하고,

   d) 상기 클립 접촉부들 사이의 금속관의 전압차를 측정하는 것을 특징으로 하는 금속관의 벽두께를 산출하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전원은 클립 접촉부 외부에 연결되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 클립 접촉부들은 전기적 절연 받침 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   길이방향 솔기의 용접 후 외부지름뿐 아니라 벽두께도 같은 공정에서 감소되는 길이방향 용접 금속관들을 연속적으로 제조하는 방법에서, 외부지름은 제조될 금속관의 외부지름과 일치하나 벽두께는 제조될 금속관의 감소되기 전의 벽두께와 일치하는 비교관(reference tube)을 먼저 준비하고, 비교관의 저항을 상기 특징 a) 내지 d)에 따라 산출하고, 감소된 관의 외부지름과 벽두께의 전압차를 상기 특징 a) 내지 d)에 따라 산출하여, 상기 금속관들의 측정된 저항들을 비교함으로써 완성된 금속관의 벽두께를 산출하는 방법.

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