KR20100043052A

KR20100043052A - 파이프 확관기용 연장기

Info

Publication number: KR20100043052A
Application number: KR1020107001520A
Authority: KR
Inventors: 아담 반 오피넨; 램버트 반 오피넨
Original assignee: 아담 반 오피넨; 램버트 반 오피넨
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2010-04-27
Also published as: WO2009000020A1; AU2008267752A1; US20100180660A1; CN101730598A; US8333102B2; CA2691416A1; CZ201016A3

Abstract

파이프 확관기를 작동시키기 위한 조립체가 개시된다. 상기 조립체는 파이프 확관기 헤드와 결합되어 파이프 확관기 헤드를 작동시키도록 구비되는 제1액츄에이터와; 상기 제1액츄에이터와 떨어져 배치되되, 상기 파이프 확관기 헤드를 작동시키기 위하여 작동시에 상기 제1액츄에이터를 작동시키도록 제1액츄에이터와 작동적으로 연결되는(operatively engaged) 제2액츄에이터를 포함한다.

Description

파이프 확관기용 연장기{AN EXTENSION FOR A PIPE EXPANDER}

본 발명은 파이프 확관기에 관한 것이다.

파이프를 연결할 때, 서로 연결되는 파이프 중의 하나에서 단부의 직경을 확대시키는데 파이프 확관기(pipe expander)라고 알려진 공구가 이용되고 있다. 상기 파이프 확관기는 메인 바디부와 다양한 직경의 파이프에 맞도록 된 다수의 교체 가능한 확관기 헤드로 구성된다. 상기 메인 바디부는 메인 바디부에 스크류 결합되는 확관기 헤드의 이동을 발생시키도록 교대로 작동하는 내부 기구를 이동시키기 위하여 함께 압착되는 두 개의 큰 핸들을 포함한다. 상기 확관기 헤드는 테이퍼진 구조로 되어 있다. 파이프 안으로 삽입될 때, 확관기 헤드는 축과 같은 기계적인 수단에 의해 파이프의 안쪽을 따라 들어가게 된다. 이것은 확장되는 파이프의 단부 안쪽으로 확관기 헤드를 이동시켜준다. 상기 확관기 헤드의 테이퍼진 형상은 파이프가 축방향에서 바깥쪽으로 힘을 받도록 한다. 결국, 스틸 또는 기타 재질의 파이프가 확장되게 된다.

그러나, 벽이나 바닥에 가까운 곳 또는 건축 부지상의 한정된 장소에서 작업이 이루어질 때, 확관기 헤드를 확장하고자 하는 파이프 단부와 결합하기 위하여 파이프로 접근시키는 것은 때로는 어렵고 불가능할 때가 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명의 제1양태로서, 파이프 확관기를 작동시키기 위한 조립체가 개시되고, 상기 조립체는 파이프 확관기 헤드와 결합되어 파이프 확관기 헤드를 작동시키는 제1액츄에이터와; 상기 제1액츄에이터와 떨어져 배치되고 작동시에 상기 제1액츄에이터를 작동시켜 파이프 확관기 헤드를 작동시킬 수 있도록 상기 제1액츄에이터와 작동적으로 연결되는(operatively engaged) 제2액츄에이터를 포함한다.

여기서, 일 형태로서, 상기 제1액츄에이터와 제2액츄에이터는 서로 도관(conduit)에 의해 연결된다. 또한 일 형태로서, 상기 제1액츄에이터와 제2액츄에이터는 유체가 새지 않도록 된 유체 밀폐형 도관(fluid titht conduit)에 의해 연결된다. 또한 일 형태로서, 상기 유체 밀폐형 도관은 유연성을 가지는(flexible) 것일 수 있다.

일 형태로서, 상기 제1액츄에이터는 제1실린더 내에 위치되어 상기 제1실린더에 대한 이동이 파이프 확관기 헤드를 작동시키도록 된 제1피스톤을 포함한다.

일 형태로서, 상기 제2액츄에이터는 제2실린더 내에 위치되는 제2피스톤을 포함한다.

또한 일 형태로서, 상기 제1액츄에이터는 제1실린더 내에 위치되어 상기 제1실린더에 대한 이동이 파이프 확관기 헤드를 작동시키는 제1피스톤을 포함하고, 상기 제2액츄에이터는 제2실린더 내에 위치되는 제2피스톤을 포함하며, 제2실린더에 대한 상기 제2피스톤의 이동이 제1실린더에 대하여 상기 제1피스톤을 이동시키도록 상기 제1액츄에이터와 제2액츄에이터는 작동적으로 연결되어(operatively engaged) 구비된다.

또한 일 형태로서, 상기 제2액츄에이터는 파이프 확관기의 작동이 제2실린더에 대한 제2피스톤의 이동을 발생시키도록 파이프 확관기 바디와 작동적으로 연결(operatively engaged)되어 구비된다.

또한 일 형태로서, 상기 제1피스톤은 실린더 내에 삽입되는 후퇴위치와 실린더에서 연장되는 연장위치 사이의 구간에서 이동 가능하도록 되어 있다. 일 형태로서, 상기 제1피스톤은 상기 연장위치에서 파이프 확관기를 작동시키도록 되어 있다.

또한 파이프 확관기를 작동시키기 위한 상기 조립체의 이용은 사용자로 하여금 파이프로부터 가까운 거리로 유지되는 어려운 위치에서도 파이프를 확관시킬 수 있도록 한다. 이는 파이프가 위치된 구조물의 큰 손상을 필요로 하지 않으면서 접근이 제한되는 어려운 공간에서 파이프 확관기의 이용을 가능하게 한다.

또한 본 발명의 제2양태로서, 파이프 확관기를 위한 연장기(extension)가 개시되며, 이러한 파이프 확관기용 연장기는 파이프 확관기 헤드를 수용하도록 배치되고 제1챔버와 피스톤을 포함하는 제1액츄에이터와; 파이프 확관기에 끼워지도록 구비되고 제2챔버와 피스톤을 포함하는 제2액츄에이터와; 상기 제1챔버와 제2챔버를 연결하면서 유체가 새지 않도록 된 유체 밀폐형 도관(fluid tight conduit)을 포함하여 구성된다.

여기서, 일 형태로서, 상기 도관은 유연성을 가지는(flexible) 것일 수 있다.

그리고, 본 발명의 제3양태로서, 파이프 확관기를 이용하는 방법이 개시되고, 이러한 파이프 확관기의 이용방법은, 제1실린더에 대한 제1피스톤의 이동이 파이프 확관기 헤드를 작동시킬 수 있도록 상기 파이프 확관기 헤드를 제1피스톤-제1실린더 조립체에 결합하는 단계와; 상기 제1실린더에 대한 제1피스톤의 이동을 개시하는 단계를 포함한다.

여기서, 일 형태로서, 상기 제1실린더에 대한 제1피스톤의 이동을 개시하는 단계는, 제2실린더에 대한 제2피스톤의 이동을 개시하는 단계와; 상기 제2피스톤과 제2실린더가 상기 제1피스톤-제1실린더 조립체와 유체 전달이 가능해지는 제2피스톤-제2실린더 조립체의 일부가 되도록 하는 단계를 포함한다.

또한 일 형태로서, 상기 제2실린더에 대한 제2피스톤의 이동을 개시하는 단계는, 파이프 확관기의 작동이 상기 제2실린더에 대한 제2피스톤의 이동을 발생시키도록 상기 제2피스톤-제2실린더 조립체를 파이프 확관기와 결합하는 단계와; 상기 파이프 확관기를 작동시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 구현예가 다음의 첨부한 도면을 참조로 하여 예로서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 파이프 확관기용 연장기의 제1액츄에이터를 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1액츄에이터와 함께 이용될 수 있는 파이프 확관기용 연장기의 제2액츄에이터를 도시한 측면도이다.
도 3은 중간 후퇴위치에 있는 도 1의 액츄에이터를 도시한 단면도이다.
도 4는 중간위치에 있는 도 2의 액츄에이터를 도시한 단면도이다.
도 5는 연장위치에 있는 도 1의 액츄에이터를 도시한 단면도이다.
도 6은 연장위치에 있는 도 2의 액츄에이터를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 파이프 확관기용 연장기의 단면도이다.

도면을 참조하면, 파이프 확관기(미도시됨)를 작동시키기 위한 조립체(1)가 도시되어 있다. 상기 조립체(1)는 서로 작동적으로 연결된(operatively engaged) 제1액츄에이터(10)와 제2액츄에이터(20)를 포함한다.

상기 제1액츄에이터(10)는 내부챔버(12)를 형성하는 하우징(11)을 포함한다. 또한 피스톤(13)이 내부챔버(12) 내에 위치되어 하우징에 대하여 내부챔버(12) 내에서 이동 가능하도록 되어 있다. 상기 피스톤(13)은 오링(O rings)(14)에 의해 내부챔버(12) 내에서 실링되어 있다. 따라서, 내부챔버(12)는 상기 피스톤(13)과 오링(14)에 의해 일단부가 밀폐된 구조가 된다.

상기 피스톤(13)은 하우징(11) 내에서 피스톤(13)이 전방 이동하는 방향으로 상기 피스톤(13)으로부터 연장 형성되는 셔틀핀(shuttle pin)(17)을 포함한다. 이때, 상기 셔틀핀(17)은 하우징(11)의 개구부(19)를 통해 외부로 연장될 수 있도록 되어 있다.

상기 피스톤(13)은 하우징(11) 내에서 후퇴위치와 연장위치 사이의 구간에서 이동 가능하도록 되어 있는데, 여기서 상기 후퇴위치는 도 7에 나타낸 바와 같이 피스톤이 챔버(12) 후부쪽으로 위치되어 셔틀핀(17)이 하우징(11)에서 개구부(19)로부터 일부만이 연장되는 위치이고, 상기 연장위치는 도 5에 나타낸 바와 같이 셔틀핀(17)이 하우징(11)에서 개구부(19)로부터 좀더 전방으로 연장되는 위치이다. 중간위치는 도 3에 도시되어 있다. 피스톤(13)은 셔틀핀(17)을 포함한다. 상기 피스톤은 내부챔버(12) 내에 위치된 리턴 스프링(18)에 의해 후퇴위치로 치우쳐 있도록 되어 있다.

제1액츄에이터(10)는 나사산이 가공된 나사산부(15)에서 파이프 확관기를 수용하도록 구비된다. 또한 상기 제1액츄에이터(10)는 셔틀핀(17)에서 먼 위치의 챔버(12) 단부에 위치되고 수리와 조립이 가능해지도록 하기 위하여 탈거가 가능한 서비스 엔드 캡(service end cap)(16)을 포함한다.

셔틀핀 오링(shuttle pin O-ring)(19)은 챔버(12)를 밀폐시키기 위하여 셔틀핀(17)의 주변으로 시일(seal)을 제공한다.

제2액츄에이터(20)는 내부챔버(22)를 형성하는 하우징(21)을 포함한다. 피스톤(23)은 내부챔버(22) 내에 위치되어 하우징(21)에 대하여 내부챔버(22) 내에서 이동이 가능하도록 되어 있다. 상기 피스톤(23)은 오링(O rings)(24)에 의해 내부챔버(22) 내에서 실링된다. 따라서, 내부챔버(22)는 상기 피스톤(23)과 오링(24)에 의해 일단부가 밀폐된 구조가 된다.

제2액츄에이터(20)는 파이프 확관기(미도시됨)와 작동적으로(operatively) 결합되고 나사산이 가공된 나사산부(25)에서 파이프 확관기를 수용하도록 구비된다. 파이프 확관기는 챔버(22) 내에서 피스톤(23)의 이동을 개시하기 위하여 제2액츄에이터(20)에 부착되어 피스톤(23)에 작용하게 된다.

피스톤(23)은 도 6에 나타낸 바와 같이 클립(27)으로부터 피스톤(23)이 멀어지는 위치인 작동위치와, 도 7에 나타낸 바와 같이 클립(27)에 피스톤이 지지되는 위치인 후퇴위치 사이의 구간에서 이동이 가능하도록 되어 있다. 상기 피스톤(23)은 리턴 스프링(28)에 의해 후퇴위치로 치우쳐 있도록 되어 있고, 리턴 스프링(28)에 대항하여 작동하게 된다. 클립(27)은 피스톤이 제2액츄에이터(20)의 외부로부터 접촉될 수 있도록 하면서 피스톤(27)을 하우징 내부(21)에 있도록 유지시키게 된다.

그리고, 상기 조립체(1)는 챔버(12)와 챔버(20) 양측을 유체가 전달될 수 있도록 연결하는 유압 호스(hydraulic hose)(30)를 더 포함한다. 그 결과로 챔버(12)와 챔버(22)는 서로 유체 전달이 가능해지는 유체 연결 상태가 된다. 작동 유체는 양측의 챔버(12,22)와 호스(30)에 채워진다. 또한 작동 유체는 리필 플러그(29)를 통해 주입될 수 있다. 유압호스(30)는 임의의 적합한 길이로 제작될 수 있으며, 0.2m에서 0.5m의 길이로 하는 것이 적당하다.

챔버(22) 내에서 피스톤(23)의 이동은 챔버 내 작동 유체의 압력 변화를 발생시킬 수 있음을 알 수 있다. 이것은 이어 챔버(12) 내 작동 유체의 압력 변화를 발생시키도록 전달되고, 결국 피스톤(12)의 이동이 개시된다.

유압 호스(30)에 의해 연결된 제1액츄에이터(10)와 제2액츄에이터(20)를 포함하는 조립체(1)는 파이프 확관기(미도시됨)와 결합하는데 이용된다. 제2액츄에이터(20)는 나사산부(25)에서 파이프 확관기 상으로 액츄에이터(20)를 회전시켜 체결함으로써(screwing) 파이프 확관기에 끼워지게 된다. 제2액츄에이터(20)는 파이프 확관기가 피스톤(23)에 작용하도록 설계된다.

확장하고자 하는 파이프(미도시됨)의 특정 직경에 맞도록 된 적절한 파이프 확관기(미도시됨)가 제1액츄에이터(10)의 나사산부(15)와 결합된다.

파이프 확관기가 작동될 때(예를 들면, 그것의 핸들을 함께 압착함에 의해), 파이프 확관기의 기구는 피스톤(23)을 눌러서 이동시키게 된다. 이것은 이어서 챔버(22) 내 압력을 증가시켜 챔버(12)로 유압 호스(30)를 통해 작동 유체가 흐르도록 하는 바, 챔버(12)의 압력을 상응하게 증가시키게 되고, 결국 피스톤(13)을 연장위치로 이동시키게 된다. 피스톤(13)은 이어서 셔틀핀(17)을 이동시켜 확관기 헤드를 작동시키는 바, 통상적인 방식대로 파이프의 단부가 변형되어서 파이프를 확관시키게 된다.

파이프 확관기의 핸들이 해제될 때, 파이프 확관기의 기구는 후퇴하게 된다. 이때, 리턴 스프링(18,23)은 신장되어 각 피스톤(13,23)을 반대로 이동시키며, 이에 각 피스톤은 각각 도 3과 도 4에 나타낸 바와 같이 후퇴위치로 리턴되게 된다.

내부 코너에 까가운 위치, 또는 콘크리트에 매립된 위치 등 다른 때와 같이 파이프 확관기만을 단독으로 이용할 경우 접근이 불가능한 위치에 파이프 단부가 위치하고 있을 때, 조립체(1)의 이용은 제1액츄에이터(10)를 확장되는 파이프의 단부로 가져갈 수 있도록 해준다. 결국 제1액츄에이터는 유압 호스(30)를 통해 거리를 두고 작동될 수 있다. 연장기의 이용은 파이프 단부를 확관시키기 위하여 바닥이나 벽에 구멍을 뚫거나 구멍을 넓힐 필요성을 없애거나 줄여주게 된다. 따라서, 연장기는 배관 수리 및 설치를 수행하는데 소요되는 시간과 노력을 절감시키게 된다.

이와 같이 하여, 앞서 설명한 부분에 대해서 본 발명의 기술적 사상이나 영역의 벗어남 없이 다양한 변경 또는 추가가 수행될 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 상기 조립체가 유압 작동(hydraulic actuation)에 대해서 설명되는 동안, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 전기적인 또는 기계적인 수단에 의한 작동이 특허청구범위의 범위 내에서 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 각각의 피스톤과 실린더가 기계적 또는 전기적으로 작동되는 셔틀핀이 하우징에 대하여 이동하는 것에 의해 대체되는 경우 유압 호스는 전기적인 도관으로 대체될 수 있을 것이다.

본 명세서에 포함되는 종래기술에 대한 임의의 참조는 특별한 지시가 없는 한 그 정보가 공통의 일반적인 지식이라는 것을 시인하는 것으로 취해져서는 아니된다.

Claims

파이프 확관기 헤드와 결합되어 파이프 확관기 헤드를 작동시키도록 구비되는 제1액츄에이터와;
상기 제1액츄에이터와 떨어져 배치되고, 작동시에 상기 제1액츄에이터를 작동시켜 파이프 확관기 헤드를 작동시킬 수 있도록 상기 제1액츄에이터와 작동적으로 연결되는(operatively engaged) 제2액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 확관기를 작동시키기 위한 조립체.
청구항 1에 있어서, 상기 제1액츄이터와 제2액츄에이터가 도관(conduit)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 파이프 확관기를 작동시키기 위한 조립체.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제1액츄에이터와 제2액츄에이터가 유체 밀폐형 도관(fluid tight conduit)에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 파이프 확관기를 작동시키기 위한 조립체.
청구항 3에 있어서, 상기 유체 밀폐형 도관은 유연성을 가지는(flexible) 것을 특징으로 하는 파이프 확관기를 작동시키기 위한 조립체.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 상기 유체 밀폐형 도관은 유압 호스(hydraulic hose)인 것을 특징으로 하는 파이프 확관기를 작동시키기 위한 조립체.
청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 밀폐형 도관은 작동 유체(hydraulic fluid)를 수용하여 제1액츄에이터와 제2액츄에이터 사이에서 유체를 전달하는 것을 특징으로 하는 파이프 확관기를 작동시키기 위한 조립체.
전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 제1액츄에이터는 제1실린더 내에 위치되는 제1피스톤을 포함하고, 상기 제1실린더에 대한 제1피스톤의 이동이 파이프 확관기 헤드를 작동시키도록 된 것을 특징으로 하는 파이프 확관기를 작동시키기 위한 조립체.
전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 제2액츄에이터는 제2실린더 내에 위치되는 제2피스톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 확관기를 작동시키기 위한 조립체.
전술한 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 제1액츄에이터는 제1실린더 내에 위치되는 제1피스톤을 포함하되, 상기 제1실린더에 대한 제1피스톤의 이동이 파이프 확관기 헤드를 작동시키도록 되어 있고,
제2액츄에이터는 제2실린더 내에 위치되는 제2피스톤을 포함하며,
제2실린더에 대한 상기 제2피스톤의 이동이 제1실린더에 대한 상기 제1피스톤의 이동을 발생시키도록 상기 제1액츄에이터와 제2액츄에이터가 작동적으로 연결되는(operatively engaged) 것을 특징으로 하는 파이프 확관기를 작동시키기 위한 조립체.
청구항 9에 있어서, 상기 제2액츄에이터는 파이프 확관기의 작동이 제2실린더에 대한 제2피스톤의 이동을 발생시키도록 파이프 확관기와 작동적으로 결합되는(operatively engaged) 것을 특징으로 하는 파이프 확관기를 작동시키기 위한 조립체.
전술한 청구항들 중 어느 한 항에 기재된 파이프 확관기를 위한 연장기(extension)로서, 제1액츄에이터가 파이프 확관기 헤드를 수용하는 헬리컬(helical) 나사산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 확관기용 연장기.
청구항 9 또는 청구항 10에 기재된 파이프 확관기를 위한 연장기로서, 제1피스톤은 실린더 내에 삽입되는 후퇴위치와 실린더에서 연장되는 연장위치 사이의 구간에서 이동 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 파이프 확관기용 연장기.
청구항 12에 있어서,
상기 제1피스톤은 연장위치에 위치될 때 파이프 확관기 헤드를 작동시키는 것을 특징으로 하는 파이프 확관기용 연장기.
청구항 9 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서, 제1액츄에이터와 제2액츄에이터는 각각 챔버를 포함하며, 상기 제1액츄에이터의 챔버와 제2액츄에이터의 챔버는 상호 유체 전달이 가능하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 파이프 확관기용 연장기.
파이프 확관기 헤드를 수용하도록 구비되고 제1챔버와 제1피스톤을 포함하는 제1단부와;
파이프 확관기에 끼워지도록 구비되고 제2챔버와 제2피스톤을 포함하는 제2단부와;
상기 제1챔버와 제2챔버를 연결하는 유체 밀폐형 도관(fluid tight conduit)을 포함하는 파이프 확관기용 연장기.
청구항 15에 있어서, 상기 도관은 유연성을 가지는(flexible) 것을 특징으로 하는 파이프 확관기용 연장기.
제1실린더에 대한 제1피스톤의 이동이 파이프 확관기 헤드를 작동시킬 수 있도록 상기 파이프 확관기 헤드를 제1피스톤-제1실린더 조립체에 결합하는 단계와;
상기 제1실린더에 대한 제1피스톤의 이동을 개시하는 단계를 포함하는 파이프 확관기의 이용방법.
청구항 17에 있어서, 상기 제1실린더에 대한 제1피스톤의 이동을 개시하는 단계는,
제2실린더에 대한 제2피스톤의 이동을 개시하는 단계와;
상기 제2피스톤과 제2실린더가 상기 제1피스톤-제1실린더 조립체와 유체 전달이 가능해지는 제2피스톤-제2실린더 조립체의 일부가 되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 확관기의 이용방법.
청구항 18에 있어서, 상기 제2실린더에 대한 제2피스톤의 이동을 개시하는 단계는,
파이프 확관기의 작동이 상기 제2실린더에 대한 제2피스톤의 이동을 발생시키도록 상기 제2피스톤-제2실린더 조립체를 파이프 확관기와 결합하는 단계와;
상기 파이프 확관기를 작동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 확관기의 이용방법.