KR20110007373U

KR20110007373U - 배관설비용 대형 강관 절단기

Info

Publication number: KR20110007373U
Application number: KR2020100000535U
Authority: KR
Inventors: 박종근
Original assignee: 박종근
Priority date: 2010-01-18
Filing date: 2010-01-18
Publication date: 2011-07-26
Also published as: KR200458715Y1

Abstract

본 고안은 강관(20)의 절단 작업 및 원형 커터(168)의 교체작업을 초보자라도 신속하고 안전하게 수행하므로써 능률적인 작업성과 인건비 절약으로 경제성을 향상시킬 수 있는 배관설비용 대형 강관 절단기에 관한 것이다. 본 고안에 따른 배관설비용 대형 강관 절단기는, 물림척 바디(110); 상기 물림척 바디(110)에 고정되고, 강관(20)을 고정 및 회전시키는 물림척(130); 상기 물림척(120)의 일측에 결합되는 이송 베드(140); 상기 이송 베드(140)에 왕복 가능하게 설치되어 이동되는 이송 구동부(150); 및 상기 물림척(120)의 양측에 상기 이송 구동부(150)에 의해 왕복 가능하도록 설치되는 좌/우측 이송 유닛(150a,150b)과, 상기 양측 이송 유닛(150a,150b)에 회전 가능하게 설치되어 상기 강관(20)을 양쪽에서 절단하는 원형 커터(168)를 포함하는 커팅장치(160);를 포함하는 배관설비용 대형 강관 절단기를 제공한다.

Description

배관설비용 대형 강관 절단기{THE CUTTING MACHINE FOR LARGE PIPE IN PIPING WORK}

본 고안은 간편한 조작으로 강관을 용이하게 절단할 수 있는 배관설비용 대형 강관 절단기에 관한 것이다.

일반적으로 건설현장에서 대형 강관을 배관 설비에 적절한 길이로 절단하기 위하여 산소 용접기, 밴드 쏘오(band saw), 바이트를 이용한 강관 절단기 등으로 절단하였다.

상기 산소 용접기 또는 밴드 쏘오를 이용하여 강관을 절단하는 경우에는 화재 및 폭발로 인한 인명 및 재산상의 피해가 심각하였으며, 절단면이 불규칙하여 별도의 다듬질 작업을 하게 되므로, 작업 시간이 증가하여 비경제적이었다.

특히 바이트를 이용한 강관 절단기(출원인의 선출원 제20-2000-0022359호)를 이용하여 강관(2)을 절단하는 경우에는, 강관(2)이 물림척(3)에 의해 고정된 후 구동모터에 의해 고속회전되는 상태에서 강관(2)의 외주면에 바이트(5)를 접촉시켜 강관(2)을 절단하였다. 상기 바이트를 이용한 강관 절단기의 경우에는 상기 구동모터의 용량이 현저히 커질 수밖에 없었으며, 상기 강관(2)이 고속회전되는 상태에서 바이트(5)가 접촉되어야 하므로, 바이트(5)의 마모가 빨리 진행되므로, 바이트(5)의 교체 주기가 짧아졌다. 이는 절단 작업시에 강관(2)의 절단 깊이(수 mm 이하)가 변화됨에 따라 절단 깊이(수 mm 이하)의 조절이 적절하게 수행되어야 하므로, 비숙련자가 강관 절단 작업을 수행하는 경우에는, 상기 바이트(5)의 조절이 적절하지 못하여 상기 강관(2)의 절단 속도가 느리거나 바이트(5)가 쉽게 마모된다. 즉, 바이트(5)의 접촉 깊이가 너무 얕은 경우, 강관(2)의 절단 속도가 느려지고, 바이트(5)의 접촉 깊이가 너무 깊은 경우, 바이트(5)가 쉽게 마모되는 문제점이 있다.

또한, 마모된 바이트(5)를 새로운 것으로 교체할 경우에도 정확한 절단 깊이와 절단 위치에 다시 세팅해야 하므로, 바이트(5)의 교체 및 세팅 시간이 길어지게 되어 반드시 숙련된 작업자가 요구되었다.

상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 대형 강관의 절단작업 및 절단공구(원형 커터)의 교체 작업을 비숙련자가 간편하고 안전하게 수행할 수 있도록 고안된 배관설비용 대형 강관 절단기를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 강관이 절단될 때에 강관의 절단 정밀도가 증가하고, 절단면이 상대적으로 매끄럽게 절단되는 배관설비용 대형 강관 절단기를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 절단 공구(원형 커터)의 교체 주기를 연장시키고, 절단 공구(원형 커터)를 다시 절단 위치에 세팅하는데 소요되는 시간을 단축시키고, 강관 절단 작업시 또는 절단 공구 세팅시에 숙련이 거의 요구되지 않을 수 있는 배관설비용 대형 강관 절단기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 물림척 바디; 상기 물림척 바디에 고정되고, 강관을 고정 및 회전시키는 물림척; 상기 물림척의 일측에 결합되는 이송 베드; 상기 이송 베드에 왕복 가능하게 설치되어 상기 강관의 크기에 따라 이동되는 이송 구동부; 및 상기 물림척의 양측에 상기 이송 구동부에 의해 왕복 가능하도록 설치되는 좌/우측 이송 유닛과, 상기 좌/우측 이송 유닛에 회전 가능하게 설치되어 상기 강관을 양쪽에서 절단하는 원형 커터를 포함하는 커팅장치;를 포함하는 배관설비용 대형 강관 절단기를 제공한다.

상기 물림척은 강관의 절단 속도에 따라 강관을 회전시키는 물림척 회전부를 포함할 수 있다.

본 고안에 의하면, 강관을 원형 커터에 의해 절단하므로, 현장에서 비숙련자가 강관의 절단작업을 간편하고 안전하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 강관을 180°회전시키면 강관이 절단되도록 하여 절단 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있으며, 강관이 저속 회전되므로, 강관이 절단될 때에 강관의 절단 정밀도가 증가하고, 절단면이 상대적으로 매끄럽게 절단될 수 있는 효과가 있으며, 절단 공구(원형 커터)의 교체 주기를 연장시키고, 절단 공구(원형 커터)를 다시 절단 위치에 세팅하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 배관설비용 대형 강관 절단기에 대형 강관이 설치된 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 배관설비용 대형 강관 절단기를 발췌하여 도시한 확대 사시도이다.
도 3은 도 1의 배관설비용 대형 강관 절단기의 구조 결합 상태를 도시한 정면도이다.
도 4는 도 1의 배관설비용 대형 강관 절단기의 물림척 회전부를 발췌하여 도시한 정면도이다.
도 5는 도 1의 배관설비용 대형 강관 절단기의 커팅장치를 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 커팅장치를 도시한 측면 분해도이다.
도 7은 도 1의 배관설비용 대형 강관 절단기가 강관을 절단하는 구조 결합 상태를 도시한 정면도이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 배관설비용 대형 강관 절단기의 구체적인 실시예에 관해 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 상기 배관설비용 대형 강관 절단기에는 강관(20)의 일측이 삽입 고정되어, 중심부와 타측이 강관(20)이 하나 이상의 강관 지지구(10)에 의해 지지된다.

상기 강관 지지구(10)는 바닥면에 지지되는 지지 베이스(11)와, 상기 지지 베이스(11)에 세워지는 실린더(12)와, 상기 실린더(12)에 승강 가능하도록 승강핸들(16)이 결합 설치된 승강로드(13)의 상부에는 강관(20)의 외주면을 양측으로 지지하는 롤러(16)가 설치된 받침간(15)이 결합 설치되어 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 배관설비용 대형 강관 절단기는 물림척 바디(110), 물림척(120), 이송 베드(140), 이송 구동부(150) 및 커팅장치(160)를 포함한다.

상기 물림척 바디(110)의 하면에는 바퀴(111)가 설치되어 상기 대형 강관 절단기를 용이하게 이동시킬 수 있도록 한다. 상기 물림척 바디(110)의 상측에는 강관(20)이 고정 및 회전될 수 있도록 물림척(120)이 회전 가능하게 설치된다. 또한, 상기 물림척 바디(110)에는 이송 구동부(150)의 구동모터(155) 등을 제어하기 위한 각종 구동 스위치 박스(113)가 설치되었다.

또한, 상기 물림척 바디(110)에는 작업자의 조작에 의해 강관(20)의 회전속도를 조절할 수 있도록 설치한 강관회전속도 조절기(117)가 설치되어 사용자가 속도조절 스위치(118)를 조작함에 의해 아래에서 설명할 물림척 회전부(130)의 구동을 제어하여 상기 강관의 회전 속도를 조절한다. 즉, 강관(20)의 크기에 따라 강관(20)의 지름이 달라지므로, 상기 강관회전속도 조절기(117)는 강관(20)의 지름에 따라 회전속도가 가감되도록 한다.

상기 물림척(120)에는 원형의 삽입홀(121)이 형성되었으며, 상기 강관(20)의 외주면을 조여줌에 따라 강관(20)을 고정시킬 수 있도록 수 개의 고정편(122)이 물림척(120)의 둘레를 따라 방사상으로 배치되었다.

이때, 상기 물림척(120)의 내부에는 삽입홀(121)의 둘레를 따라 고정 기어부(미도시)가 형성되고, 상기 고정 기어부에는 고정편(122)들이 치합 설치되어, 렌치와 같은 공구에 의해 조작됨에 따라 고정편(122)들이 삽입홀(121)의 내측으로 이동되거나 또는 삽입홀(121)의 외측으로 이동된다. 따라서, 강관(20)의 외경에 따라 상기 고정편(122)들을 이동시킴으로써 상기 강관(20)이 물림척(120)에 안정되게 고정될 수 있다.

또한, 상기 물림척(120)의 타측에는 상기 물림척(120)을 회전시킬 수 있도록 물림척 회전부가(130)를 설치하되, 물림척(120)의 외주면에 형성된 원형의 회전 기어부(131)와, 상기 회전 기어부(131)와 맞물리도록 형성된 피니언(133)과, 회전 모터(135)가 결합 설치되었다.

상기 물림척 바디(130)는 강관(20)의 절단 속도에 따라 강관(20)을 회전시킨다. 예를 들면, 상기 원형 커터(168)가 강관(20)을 1초당 1mm 절삭하는 경우, 상기 물림척 바디(130)는 강관(20)의 외주면이 1초당 1mm 정도 회전될 수 있도록 강관(20)을 회전시킨다.

이때, 상기 회전 기어부(131)와 피니언(133)의 기어비는 회전 모터(135)의 회전속도 및 강관(20)의 절삭 속도 등을 고려하여 적절하게 설계되어야 할 것이다.

상기 물림척 바디(130)에는 상기 물림척 바디(130)의 회전 모터(135)를 구동시키거나 정지시킬 수 있는 강관회전 스위치(137)를 족답형으로 설치하여 사용자가 발로 전원 공급을 차단하거나 또는 리모트 컨트롤러(미도시)나 손으로 조작할 수 있는 구조로 형성될 수도 있다.

상기 이송 베드(140)는 평평한 사각판 형태로 물림척(120)의 일측에 설치되었다.

상기 이송 구동부(150)는 좌/우측 이송유닛(150a,150b)으로 결합 구성되어 이송 베드(140)의 양측에 강관(20)의 크기에 따라 이동되도록 설치되었다.

상기 각 좌/우측 이송유닛(150a,150b)가 결합 구성된 양측의 각 이송 구동부(150)에는 원형 커터(168)를 고정 설치한 커팅장치(160)가 각각 설치된다. 따라서, 상기 원형 커터(168)가 강관(20)의 양측을 동시에 절단하므로, 상기 강관(20)이 반바퀴만 회전되면, 상기 강관(20)이 완전히 절단된다. 결국, 상기 강관(20)이 회전되면서 절단되지만 종래와 같이 강관(20)이 360° 내지 수십회 회전되지 않고 반바퀴(180°회전)만 회전되면 강관(20)이 완전히 절단된다.

또한, 상기 이송 구동부(150)가 1개의 이송 유닛으로만 구성되는 경우, 강관(20)이 대략 한 바퀴(대략 360°) 회전되면 상기 강관(20)이 완전히 절단된다.

상기 각 좌/우측 이송 유닛(150a,150b)은, 이송 베드(140)에 설치되는 이송 로드(151)와, 이송 로드(151)에 왕복 가능하게 결합되는 구동모터(155)와, 구동모터(155)와 커팅장치(160) 사이에 결합되어 구동력을 매개하는 기어박스(157)와 연관되어 결합 구성되어 있다(도 3 참조).

상기 이송 로드(151)의 일측과 타측에는 서로 반대 방향으로 나선형 그루브(152,153) 또는 나선형 리브가 형성되는 구조이다(도 3 참조). 따라서, 이송 로드(152)가 일측으로 회전되는 경우, 상기 한 쌍의 나선형 그루브(152,153) 또는 나선형 리브는 구동모터(155)를 강관(20) 측으로 이송시킨다. 또한, 상기 이송 로드(151)가 타측으로 회전되는 경우, 상기 한 쌍의 나선형 그루브(152,153) 또는 나선형 리브는 구동모터(155)를 강관(20)의 반대측으로 이송시킨다.

상기 이송 로드(151)의 끝단부에는 이송 로드(151)를 회전시킬 수 있도록 설치된 이송 핸들(154)을 잡고 돌리면 이송 로드(151)가 회전되게 된다.

이때, 상기 구동모터(155) 또는 기어박스(157)의 하측에는 상기 이송 로드(151)의 나선형 그루브(152,153) 또는 나선형 돌기에 이동 가능하게 결합되도록 결합편(159)을 설치하였다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 커팅장치(160)는 기어박스(157)에 회전 가능하게 결합되는 회전축(161)과, 회전축(161)에 착탈 가능하게 설치되고, 강관(20)을 절단하도록 둘레에 절단용 톱니가 형성된 원형 커터(168)를 형성하였다.

상기 회전축(161)부의 일측에는 상기 기어박스(157)의 기어에 축결합되도록 나사부(162)를 형성하여 기어박스(157)의 기어에 조여질 수 있도록 조임링(163)을 설치하였다.

또한, 상기 회전축(161)의 타측에는 6각너트와 와셔 역할용 너트부(165)가 일체로 형성되며, 상기 너트부(165)에 연장되어 형성된 상기 삽입부(164)에는 나사가 형성되어 원형 커터(168), 와셔(167) 및 너트(166)가 체결되어 결합되는 구성이다. 따라서, 상기 원형 커터(168)를 분리할 때에는 너트부(165)를 렌치로 고정시키고, 너트(166)를 풀어 와셔(167)를 빼낸 후 회전축(161)의 삽입부(164)에서 원형 커터(168)를 빼낸다. 그리고, 원형 커터(168)를 조립할 때에는, 상기 회전축(161)의 삽입부(164)에 원형 커터(168)를 끼운 후 와셔(167)와 너트(166)를 조립한다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 배관설비용 대형 강관 절단기의 작용에 관해 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 물림척(120)의 삽입홀(121)에 강관(20)의 일측을 삽입하고, 상기 강관(20)의 타측은 강관 지지구(10)에 의해 회전 가능하도록 지지된다. 이때, 상기 강관 지지구(10)의 롤러(16)는 강관(20)의 외주면에 면접 지지된 상태이다.

상기 물림척(120)의 고정 기어부(미도시)가 렌치와 같은 공구에 의해 조작되면, 상기 고정 기어부(미도시)는 고정편(122)들을 강관(20) 측으로 이동하게 되어 강관(20)이 물림척(120)에 안정되게 고정된다.

상기 이송 로드(151)의 이송 핸들(154)을 돌리면, 좌/우측 이송 유닛(150a,150b)들이 강관(20) 쪽으로 이송됨에 따라 상기 커팅장치(160)의 원형 커터(168)가 강관(20)의 양측 외주면과 접촉되며, 사용자는 강관회전속도 조절기(117)의 조절 스위치(118)를 조절하여 상기 강관(20)의 지름에 따라 적절하게 강관(20)의 회전 속도를 미리 설정하게 되는데, 이때 사용자가 스위치(137)를 조작하여 좌/우측 이송 유닛(150a,150b)의 구동모터(155)를 구동시켜 주므로써, 구동모터(155)는 기어박스(157)를 매개로 하여 커팅장치(160)의 회전축(161)을 회전시키고, 이어, 상기 회전축(161)이 회전됨에 따라서 원형 커터(168)가 회전되면서 강관(20)의 외주면을 절삭하기 시작한다.

계속하여 이송 로드(151)의 이송 핸들(154)을 조금씩 돌리면, 원형 커터(168)는 강관(20)을 조금씩 절삭하면서 강관(20)을 관통하여 충분한 크기의 구멍을 낼 때까지 상기 이송 로드(151)를 조금씩 돌린다. 원형 커터(168)가 강관(20)을 충분히 구멍을 냈다고 판단되면, 상기 이송 핸들(154)을 더 이상 회전시키지 않는다. 따라서, 원형 커터(168)는 강관(20)의 내측으로 더 이상 들어가지 않은 상태가 된다. 이때 상기 물림척 바디(130)는 구동되지 않은 상태이므로, 물림척(120)과 강관(20)은 회전되지 않고 있는 상태이다. 이와 같은 상태에서 강관(20)의 절단 작업을 시작하게 되는데, 이하 도면을 참조하여 설명한다.

도 7을 참조하면, 사용자가 강관회전 스위치(137)를 발로 조작하면, 상기 물림척 회전부(130)의 회전 모터(135)가 구동된다. 상기 물림척 회전부(130)는 강관회전속도 조절기(117)에 의해 설정된 대로 물림척(120)을 회전시켜, 상기 강관(20)이 지름에 따라 적절한 속도로 회전된다. 이때, 상기 물림척 회전부(130)는 상기 원형 커터(168)가 강관(20)을 절단하는 속도에 따라 강관(20)을 회전시키게 된다. 즉, 상기 회전 모터(135)는 피니언(133)을 회전시키고, 상기 피니언(134)은 회전 기어부(131)와 맞물려 회전 기어부(131)를 저속(강관 절단 속도와 거의 동일한 속도)으로 회전시킨다.

상기 물림척 바디(130)가 강관(20)을 원형 커터(168)의 절단 속도에 따라 저속 회전시키므로, 상기 강관(20)의 양측이 원형 커터(168)에 의해 조금씩 절단되어진다. 이때, 상기 물림척 바디(130)는 강관(20)의 절단 속도에 따라 저속으로 회전되므로, 본 고안은 종래와 같이 강관(20)을 고속 회전시키는 것에 비해 회전 모터(135)의 용량을 현저히 감소시킬 수 있다. 따라서, 배관설비용 대형 강관 절단기의 제조단가를 감소시키고 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 강관(20)이 저속 회전되므로, 상기 강관(20)의 진동이 현저히 낮아지게 된다. 또한, 상기 강관(20)의 진동이 낮으므로, 상기 강관(20)의 절단 정밀도가 현저히 증가될 수 있고 절단부가 매끄럽게 형성될 수 있다. 따라서, 강관(20)의 절단 부위를 별도로 매끄럽게 가공할 필요가 없다.

또한, 상기 강관(20)이 저속 회전되므로, 상기 강관(20)이 회전되더라도 진동이 현저히 감소하게 되어 작업의 안전성이 향상됨에 따라 작업 위험도가 현저히 낮아진다.

상기 물림척 바디(130)가 강관(20)을 계속적으로 저속 회전시키면, 상기 원형 커터(168)는 고정된 상태에서 강관(20)을 계속적으로 절삭하게 된다.

이어, 상기 원형 커터(168)가 강관(20)의 양측에서 절단하므로, 상기 강관(20)이 반바퀴(180°) 회전되면 상기 강관(20)이 완전히 절단된다. 이처럼, 상기 강관(20)이 수회 내지 수백회 회전되지 않고 반바퀴(180°)만 회전되면 절단이 완료되므로, 강관(20)의 절단 시간을 현저히 단축하고 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

상기와 같은 과정을 통하여 배관설비용 대형 강관 절단기는 강관(20)을 계속적으로 절단할 수 있다. 상기 배관설비용 대형 강관 절단기의 원형 커터(168)가 마모되거나 수명을 다하게 되면, 사용자는 원형 커터(168)를 새로운 것으로 교체해야 한다.

이때, 상기 배관설비용 대형 강관 절단기를 정지시킨 후 상기 이송 핸들(154)을 회전시킨다. 그러면, 상기 좌/우측 이송 유닛(150a,150b)은 강관(20)의 양측에서 멀어지는 방향으로 이동된다.

이어, 사용자는 공구를 사용하여 상기 회전축(161)의 너트부(165)의 6각부분을 렌치로 잡은 후 너트(166)를 풀고 원형 커터(168)를 교체한다. 상기 회전축(161)의 너트(166)를 조여 주므로서 상기 원형 커터(168) 교체 작업이 완료된다.

상기 기어박스(157)와 회전축(161)이 고정된 상태에서 원형 커터(168)만 교체하므로 다시 세팅할 필요가 없이 연속작업을 하여도 절단면의 정밀도가 변함이 없으며, 연속작업이 신속하게 이루어질 수 있다.

본 고안은 절단 시간을 단축시키고, 작업 위험도를 현저히 낮출 수 있고, 숙련이 덜 된 사람도 조작이 간편하므로, 인건비를 현저히 낮출 수 있으며, 따라서 작업의 능률성과 안전성 및 경제성을 향상시키게 되므로, 산업상으로 현저한 이용 가능성이 있다.

10: 강관 지지구 20: 강관
110: 물림척 바디 111: 바퀴
113: 구동 스위치 117: 강관회전속도 조절기
118: 속도조절 스위치 137: 강관회전 스위치
120: 물림척 130: 물림척 회전부
140: 이송 베드 150: 이송 구동부
150a,150b: 좌/우측 이송 유닛 151: 이송 로드
155: 구동모터 157: 기어박스
160: 커팅장치 161: 회전축
168: 원형 커터

Claims

물림척 바디(110);
상기 물림척 바디(110)에 고정되고, 강관(20)을 고정 및 회전시키는 물림척(120);
상기 물림척(120)의 일측에 결합되는 이송 베드(140);
상기 이송 베드(140)에 왕복 가능하게 설치되어 상기 강관(20)의 크기에 따라 이동되는 이송 구동부(150); 및
상기 물림척(120)의 양측에 상기 이송 구동부에 의해 왕복 가능하도록 설치되는 좌/우측 이송 유닛(150a,150b)과, 상기 좌/우측 이송 유닛(150a,150b)에 회전 가능하게 설치되어 상기 강관(20)을 양쪽에서 절단하는 원형 커터(168)를 포함하는 커팅장치(160);를 포함하는 배관설비용 대형 강관 절단기.
제 1 항에 있어서,
상기 물림척(120)은 강관(20)의 절단 속도에 따라 강관을 회전시키는 물림척 회전부(130)를 포함하는 배관설비용 대형 강관 절단기.