KR20110105705A

KR20110105705A - 박육 스테인리스강관의 확관장치

Info

Publication number: KR20110105705A
Application number: KR1020110015387A
Authority: KR
Inventors: 고지 오하라; 히로시 아시다
Original assignee: 오엔고교가부시키가이샤
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2011-09-27
Also published as: US8528377B2; US20110226034A1; TW201134570A; JP2011194438A; JP5541624B2; TWI434741B; KR101286326B1

Abstract

[과제] 본 발명은 확관 고무의 팽출(膨出)시에 있어서도 플랜지, 및 요크의 변형이 발생하지 않는 박육 스테인리스강관의 확관(擴管)장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
[해결수단] 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 박육 스테인리스강관의 확관장치는, 박육 스테인리스강관(2)을 내감(內嵌)하여 확관시에 산형 돌기부(3)의 한쪽 경사면(3a)을 형성하고, 확관 후에는 이음매(4)와 연결하는 플랜지(5)와, 그 플랜지(5)와 일단측이 연결되어 확관시에 산형 돌기부(3)의 다른 쪽 경사면(3b)을 형성하는 동시에 타단측이 실린더(6)와 연결되는 요크(7)와, 상기 실린더(6)의 피스톤(8)과 연결되어 상기 플랜지(5), 요크(7), 실린더(6) 내를 전후방향으로 이동하는 가이드 로드(9)와, 그 가이드 로드(9)의 단차부(10)와 그 가이드 로드(9)의 단부에 외감(外嵌)하여 상기 요크(7)의 내측에 끼워 넣어지는 백업링(11) 사이에서 협압(挾壓)되어 외측으로 팽출되어 박육 스테인리스강관(2)을 확관하는 확관 고무(12)를 구비해서 되는 것을 특징으로 한다.

Description

박육 스테인리스강관의 확관장치{Expanding apparatus for thin stainless steel pipe}

본 발명은 박육 스테인리스강관의 단부의 외주면을 따라 단면 산형의 산형 돌기부를 형성하기 위해 확관하는 박육 스테인리스강관의 확관장치에 관한 것이다.

박육 스테인리스강관의 확관장치에 관해서는, 본 건 출원인의 출원에 의한 특허문헌 1에 기재된 것이 이미 공지가 되어 있다. 이 박육 스테인리스강관의 확관장치(101)는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 유압실린더(102)와, 그 유압실린더(102) 내에 있어서 유압에 의해 슬라이딩(摺動) 동작하는 피스톤부(103)를 갖는 피스톤 로드(104)와, 그 피스톤 로드(104)를 후방(도면에 있어서의 우측)으로 부세(付勢)하는 복귀 스프링(105)과, 유압실린더(102)의 후방 단부에 설치된 확관 헤드(106)와, 피스톤 로드(104)와 가압 로드(107)를 연결하는 연결관(108)과, 확관 헤드(106)의 감입(嵌入) 안쪽 구멍(109)의 내측에 있어서 전방으로 이동 불능으로 배치된 가이드링(110)과, 그 가이드링(110)과 가압 로드(107)의 고무 누름용의 단차부(段差部)(111) 사이에 배치된 확관 고무(112)와, 확관 헤드(106)의 외주면에 형성된 수나사부(113)와 나합(螺合)하는 암나사부(114)를 갖고, 또한 감합공(嵌合孔)(115)에 박육 스테인리스강관(116)을 삽통(揷通)하는 자루 너트(117)를 가져서 되며, 확관 헤드(106)와 자루 너트(117)가 나합 고정된 상태에서, 확관 헤드(106)의 내주면과 자루 너트(117)의 내주면의 연결부에 단면 산형의 둘레홈(118)이 형성되도록, 각각 테이퍼부(119, 120)를 형성한 것이다.

이와 같은 종래의 박육 스테인리스강관의 확관장치(101)에 의한 박육 스테인리스강관(116)의 확관은, 이하와 같이 하여 행해진다. 즉, 박육 스테인리스강관(116)의 선단부(116a)를 확관 헤드(106)의 감입 안쪽 구멍(109)에 감입한 상태에 있어서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 피스톤 로드(104)를 유압에 의해 전방, 즉, 박육 스테인리스강관(116)의 반대측으로 동작시킨다. 그것에 의해, 피스톤 로드(104)와 연결된 가압 로드(107)도 전방으로 이동하기 때문에, 확관 고무(112)는, 가이드링(110)과 가압 로드(107)의 단차부(111) 사이에 있어서 압압(押壓)되게 되어, 전후방향의 길이가 축소되는 동시에 지름방향 외측으로 팽출(膨出)된다. 그리고, 이 팽출된 확관 고무(112)에 의해 지름방향 외측으로 밀려나온 박육 스테인리스강관(116)의 외주에는, 확관 헤드(106)의 테이퍼부(119)와 자루 너트(117)의 테이퍼부(120)에 의해 단면 산형의 둘레홈(118)(도 8 참조)이 형성되어 있기 때문에, 박육 스테인리스강관(116)은 이 단면 산형의 둘레홈(118)을 따르듯이 팽출되어, 산형의 확관부(122)가 형성되게 된다.

이와 같이 하여 확관된 박육 스테인리스강관(116)을 이음매(123)와 접속할 때에는, 확관 헤드(106)와 자루 너트(117)의 수나사부(113)와 암나사부(114)의 나합을 해제하고나서, 가압 로드(107), 확관 고무(112), 가이드링(110)을 박육 스테인리스강관(116)의 내부로부터 빼낸다. 그리고, 도 10의 우측에 나타내는 바와 같이, 이음매(123)의 개구부를 박육 스테인리스강관(116)의 단부 및 자루 너트(117)의 개구 단부와 서로 대향시켜서 이음매(123)의 외주에 형성하고 있는 수나사와 자루 너트(117)의 암나사부(114)를 나합함으로써, 도 10의 좌측에 나타내는 바와 같이, 산형 확관부(122)의 경사면(122a)을 이음매(123)방향으로 압압하면서, 이음매(123)의 개구부의 내측에 사전에 끼워 넣은 패킹(121)을 다른 한쪽 경사면(122b)에 압착하고, 또한, 필요에 따라 수나사의 외주에 끼워 넣은 접시 스프링(125)을 이음매(123)의 돌기와 자루 너트(117)의 선단 사이에 압착한다. 이 접시 스프링(125)은, 그 반작용에 의해 이음매(123)와 자루 너트(117)의 나착(螺着)의 느슨해짐의 방지와 체부(締付) 잊음을 확인하기 위해 설치되어 있다. 이것에 의해, 박육 스테인리스강관(116)은 이음매(123)와의 접속부분으로부터의 유체 누설을 발생시키지 않고, 확고하게 이음매(123)에 연결된다.

일본국 특허공고 소64-137호 공보

이와 같은 종래의 박육 스테인리스강관의 확관장치(101)에 있어서는, 도 8의 상태로부터 도 9의 상태로 피스톤 로드(104)의 전방 이동(도면에 있어서의 좌측)에 수반하여, 가압 로드(107)도 전방 이동시킴으로써 가이드링(110)과 단차부(111) 사이에 끼여 압력이 가해짐으로써 팽창된 확관 고무(112)가 박육 스테인리스강관(116)을 확관 헤드(106)의 내주면과 자루 너트(117)의 내주면에 의해 형성되어 있는 산형의 둘레홈(118)을 따라 산형으로 팽출되어, 확관부(122)가 형성된다. 이때, 확관 헤드(106) 및 자루 너트(117)에도 확관 고무(112)의 팽출시의 외측방향으로의 압력이 작용하여, 변형이 발생한다. 이 변형에 의해, 확관 헤드(106)와 자루 너트(117)의 수나사부(113)와 암나사부(114)의 나합이 끌러지기 어려워지거나, 자루 너트(117)가 외측으로 열려 후공정의 이음매(123)와의 나합에 지장을 발생하는 등의 문제점이 있다. 또한, 이음매(123)의 수나사와 자루 너트(117)의 암나사(114)의 나합 고착을 위해 필요한 길이를 확보해야만 하기 때문에, 장치 전체가 커진다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 확관 고무(112)의 팽출시에 있어서도 확관 헤드(106)나 자루 너트(117) 등의 확관시에 박육 스테인리스강관(16)을 지지하는 부재가 외측방향으로의 힘의 작용을 저지하여 변형이 발생하지 않도록 하는 것이 가능한 박육 스테인리스강관의 확관장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은, 장치의 소형화를 도모하여, 경량화 운반의 편의성을 도모하는 것이 가능한 박육 스테인리스강관의 확관장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단은, 다음과 같은 것이다. 즉, 청구항 1에 기재하는 박육 스테인리스강관의 확관장치는, 박육 스테인리스강관이 내감(內嵌)되는 감입(嵌入) 안쪽 구멍, 그 감입 안쪽 구멍의 전방에 형성되어 전방이 확경(擴徑)되도록 경사진 제1 테이퍼부, 그 제1 테이퍼부의 전방 단부의 내경과 대략 동일한 내경을 가지고 소정의 두께를 갖는 전방으로 돌출된 돌출 원환부(圓環部), 및 외주부분에 이음매와 연결하는 볼트를 삽입하는 이음매 연결공(連結孔)을 갖는 플랜지와, 그 플랜지의 전방에 탈착 가능하게 고정되고, 상기 박육 스테인리스강관의 단부가 내감되는 감합공(嵌合孔), 그 감합공보다도 전방측이고 또한 그 감합공보다 지름이 작은 로드 슬라이딩공, 상기 돌출 원환부의 두께분량과 대략 동일한 길이분량만큼 확경한 확경 안쪽 구멍부를 가지며, 또한, 전방측이 축경(縮徑)되도록 경사진 제2 테이퍼부, 및 상기 플랜지와 연결구를 매개로 연결 가능한 외주 원환 칼날부(鍔部)를 상기 확경 안쪽 구멍부의 외주측에 형성한 요크와, 상기 감입 안쪽 구멍 및 감합공의 지름방향 내측에 배치되는 박육 스테인리스강관의 단부의 내측이며 또한 감합공의 내측에 끼워 넣어지는 백업링과, 상기 요크와 연결되는 실린더의 내부에서 구동원에 의해 전후방향으로 이동 자유자재인 피스톤과 연결됨으로써, 상기 로드 슬라이딩공 내에서 전후방향으로 이동 자유자재인 슬라이딩부, 및 그 슬라이딩부보다도 지름이 크고 또한 후방측에 위치하는 상기 박육 스테인리스강관을 외감(外嵌)하는 외감부를 갖는 가이드 로드와, 상기 백업링과 상기 가이드 로드의 슬라이딩부와 외감부의 단차부 사이의 슬라이딩부에 외감되며, 또한, 그 단차부와 상기 백업링의 사이에서 협압(挾壓)되는 확관 고무를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 2에 기재하는 박육 스테인리스강관의 확관장치는, 청구항 1에 기재하는 구성에 있어서, 상기 연결구가, 상기 플랜지의 외측면에 맞닿는 협압간(挾壓杆)과, 그 협압간을 상기 요크의 상기 외주 원환 칼날부에 이간 파이프를 매개로 체부(締付) 고정하는 연결 볼트를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

청구항 3에 기재하는 박육 스테인리스강관의 확관장치는, 청구항 1 또는 2에 기재하는 구성에 있어서, 상기 확관 고무가 링형상을 하고 있고, 그 전후방향 단부의 외주의 지름이, 중앙부분보다 지름이 작아지도록 테이퍼형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 청구항 1의 수단에 의하면, 박육 스테인리스강관이 확관 고무의 팽출에 의해 외측으로 산형으로 확관되었을 때 전해지는 힘은, 박육 스테인리스강관의 외측에 위치하는 플랜지의 제1 테이퍼부와 돌출 원환부를 통해, 대부분이 요크에 전해지고, 또한, 제2 테이퍼부에 전해진 힘도 요크에 전해진다. 그 때문에, 플랜지에는 거의 외측으로의 힘이 작용하지 않기 때문에 변형이 발생하지 않는다. 또한, 플랜지의 상기 돌출 원환부가 수납되는 확경 안쪽 구멍부의 외주측에는 외주 원환 칼날부가 형성되어 있기 때문에, 플랜지에 작용하는 외측으로의 힘을 받아들여 변형이 발생하지 않는다. 이와 같이, 본 발명의 박육 스테인리스강관의 확관장치에 의하면, 장치에 중량이 무거운 부재를 사용하지 않아도, 박육 스테인리스강관을 확관하기 위한 확관 고무의 팽출에 의해 발생한 힘에 의해, 플랜지 및 요크에 변형이 발생하지 않기 때문에, 요크의 내구성을 향상시키고, 또한, 후공정의 플랜지와 이음매의 접속도 원활하게 또한 정확하게 행할 수 있다. 또한, 플랜지와 요크는, 각각에 형성한 수나사와 암나사의 나합 고정이 아닌, 별도의 연결구를 사용해서 행하기 때문에, 만일 변형이 발생해도 나합 고정을 해제하는 것은 용이하다. 또한, 수나사와 암나사의 나합 고정에 필요한 나사 형성 거리분량의 길이를 짧게 할 수 있는 것으로, 그만큼 장치의 소형화와 경량화를 도모할 수 있다.

상기 청구항 2의 수단에 의하면, 플랜지와 요크를 연결할 때, 이간 파이프에 의해 플랜지와 요크의 거리가 일정하게 유지되기 때문에, 연결 볼트의 지나치게 조임을 방지함으로써, 그들에 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

상기 청구항 3의 수단에 의하면, 가이드 로드의 전방향으로의 이동에 의해, 협압력(挾壓力)이 작용했을 때 중앙부분이 보다 많이 외주방향으로 체적팽창되기 때문에, 확관을 효율적으로 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 박육 스테인리스강관의 확관장치의 분해 사시도이다.
도 2는 박육 스테인리스강관의 확관장치의 정면도이다.
도 3은 박육 스테인리스강관의 확관장치의 도 2의 III-III선 단면도이다.
도 4는 도 3에 있어서 가이드 로드를 전방으로 이동시킨 경우를 나타내는 확대 단면도이다.
도 5는 플랜지의 사시도이다.
도 6은 박육 스테인리스강관의 확관장치의 사시도이다.
도 7은 박육 스테인리스강관과 이음매의 접속구조를 나타내는 단면도이다.
도 8은 종래기술의 박육 스테인리스강관의 확관장치의 단면도이다.
도 9는 종래기술의 박육 스테인리스강관의 확관장치의 확관 헤드 부근의 확대 단면도이다.
도 10은 종래기술의 박육 스테인리스강관과 이음매의 접속구조를 나타내는 단면도이다.

본 발명의 박육 스테인리스강관의 확관장치(1)는, 도 1, 도 4에 나타내는 바와 같이, 박육 스테인리스강관(2)을 내감하여 확관시에 산형 돌기부(3)의 한쪽 경사부(3a)를 형성하고, 확관 후에는 이음매(4)(도 7 참조)와 연결하는 플랜지(5)와, 그 플랜지(5)와 일단측이 연결되어 확관시에 산형 돌기부(3)의 다른 쪽 경사부(3b)를 형성하는 동시에 타단측이 실린더(6)와 연결되는 요크(7)와, 상기 실린더(6)의 피스톤(8)과 연결되어 상기 플랜지(5), 요크(7), 실린더(6) 내를 전후방향으로 이동하는 가이드 로드(9)와, 그 가이드 로드(9)의 단차부(10)와 그 가이드 로드(9)에 외감하여 상기 요크(7)의 내측에 끼워 넣어지는 백업링(11) 사이에서 협압되어 외측으로 팽출되어 박육 스테인리스강관(2)을 확관하는 확관 고무(12)를 구비하고 있다.

상기 플랜지(5)는, 도 1~5에 나타내는 바와 같이 원환상의 외관을 가지고 있고, 그 중심부에는 박육 스테인리스강관(2)을 내감하는 감입 안쪽 구멍(5a)이 설치되어 있다. 또한, 플랜지(5)의 감입 안쪽 구멍(5a)의 전방(도 3에서 좌측방향)에는, 전방이 확경되도록 경사진 제1 테이퍼부(5b)가 형성되어 있다. 또한 플랜지(5)의 전방측 단면으로부터는, 제1 테이퍼부(5b)의 전방 단부의 내경과 대략 동일한 내경을 갖는 동시에, 소정의 압력을 가지고 전방에 원환상으로 돌출되는 돌출 원환부(5c)가 형성되어 있다. 또한, 도 5에 특히 잘 나타나 있는 바와 같이, 플랜지(5)의 외주부분보다 더욱 외부방향으로 타원상으로 돌출되는 돌출부(5d)가 등간격으로 4개 설치되어 있고, 이 돌출부(5d) 각각에는, 이음매(4)와 연결하기 위한 이음매 연결용 구멍(5e)이 설치되어 있다. 또한, 플랜지(5)의 후방측 감입 안쪽 구멍(5a)의 주위의 단면에는, 이웃하는 상기 돌출부(5d)의 대략 중앙에 대응하는 위치에 상기 요크(7)와의 접속시에 협압간(13)의 맞닿음면이 되는 원호돌기(5f)가 형성되어 있다(도 5 참조).

상기 요크(7)는, 도 1, 3에 나타내는 바와 같이, 후방측의 외주면에, 원환 칼날부(7a)가 설치되고, 내측 중심부에는 상기 감입 안쪽 구멍(5a)과 동일 지름의 박육 스테인리스강관(2)의 단부가 삽입되는 소정 길이의 감합공(7b)이 형성되는 동시에, 추가적으로 그 전방 안쪽에는 그 감합공(7b)보다 지름이 작은 로드 슬라이딩공(7c)을 형성하고 있다. 그리고, 상기 원환 칼날부(7a)를 설치한 측의 상기 감합공(7b)의 개구 단측의 내경은 테이퍼형상으로 확경된 제2 테이퍼부(7d)를 형성하고, 추가적으로 이 제2 테이퍼부(7d)보다 후방측에는 상기 플랜지(5)의 돌출 원환부(5c)가 삽입 가능하도록, 그 돌출 원환부(5c)의 두께분량과 대략 동일한 길이만큼 확경된 확경 안쪽 구멍부(7e)가 설치되어 있다. 이것에 의해, 상기 플랜지(5)와 요크(7)가 연결되었을 때에는, 제1 테이퍼부(5b)와 제2 테이퍼부(7d)가 연결되어 산형 공간부(14)를 형성하는 동시에, 이 산형 공간부(14)의 외측에는 상기 원환 칼날부(7a)가 위치하는 구성으로 되어 있다. 또한, 상기 원환 칼날부(7a)에는 상기 플랜지(5)와의 접속시에 사용하는 연결용 구멍(7h)이 소정 간격으로 설치되어 있다. 또한, 원환 칼날부(7a)를 설치한 반대측(전방측)에는 상기 실린더(6)와 연결하는 연결핀(15)을 나착하는 연결핀 나사공(7g)이 설치되어 있다.

상기 가이드 로드(9)는, 도 1, 3, 4에 잘 나타나 있는 바와 같이, 그 전방측에는 피스톤(8)과 연결하기 위해 외주에 수나사가 형성된 연결부(9a)가 설치되고, 이 연결부(9a)보다 후방측에는 상기 로드 슬라이딩공(7c) 내를 전후방향으로 이동하는 슬라이딩부(9b)가 설치되며, 추가적으로 이 슬라이딩부(9b)의 후방에는, 그 슬라이딩부(9b)보다 지름이 크고, 또한, 박육 스테인리스강관(2) 내에 삽입되는 외감부(9c)가 설치되어 있다. 그리고, 이 외감부(9c)와 상기 슬라이딩부(9b) 사이에는 지름이 상위함에 따라 생기는 단차부(10)가 형성되어 있다.

상기 실린더(6)는, 전방단이 덮개부재(6a)에 의해 개방 자유자재로 밀봉되고, 후방단은 중심부에 슬라이딩공(6b)을 형성한 후방벽(6c)에 의해 막힌 내부에 피스톤실(6d)을 형성한다. 그리고, 그 피스톤실(6d) 내에 수납되어 있는 피스톤(8)의 이동 전후방단보다 외측에 위치하는 실린더(6)에 각각 설치되어 있는 제1 급배구(給排口)(6e)와 제2 급배구(6f)로부터의 압력유(壓力油)의 급배에 의해 피스톤(8)을 전후방향으로 이동시키는 것으로서, 상기 요크(7)의 전단 외주부와 서로 겹쳐 상기 연결핀 나사공(7g)과 일치하는 개소에 장공(長孔)(6g)이 형성되어 있고, 이 장공(6g)의 상방으로부터 연결핀(15)을 나착함으로써, 요크(7)에 탈착 자유자재로 장착된다. 또한, 이 실린더(6)에는 탈착시에 운반이 용이하도록 손잡이(16)가 설치되고, 측방에는 피스톤(8)이 피스톤실(6d) 내에서 회전하는 것을 방지하기 위한 회전 방지 핀(17)이 실린더(6) 내를 통과하여 실린더(6)의 측방홈(도시하지 않음)으로 슬라이딩하도록 설치되며, 추가적으로 하방에는 대좌(臺座)(18)에 압압판(19) 및 볼트(20)를 사용해서 고정하기 위한 지지간(支持杆)(21)이 고정되어 있다.

상기 피스톤(8)은, 상기 가이드 로드(9)의 연결부(9a)와 나합하기 위해 내측에 암나사를 형성하고 있는 피스톤 연결 로드(8a)을 구비하고, 이 피스톤 연결 로드(8a)는 실린더(6)의 후방단에 설치한 상기 후방벽(6c)의 슬라이딩공(6b) 내를 피스톤(8)의 이동에 따라 전후동한다. 따라서, 제1 급배구(6e)와 제2 급배구(6f)에 압력유가 제어되면서 급배됨으로써 피스톤(8)이 전후방향으로 이동할 때 가이드 로드(9)도 동 방향으로 동 속도로 전후 이동할 수 있다.

상기 확관 고무(12)는, 도 1, 3, 4에 잘 나타나 있는 바와 같이, 링형상을 하고 있으며, 그 전후방향측 단부의 외주의 지름이, 중앙부분보다 지름이 작아지도록 테이퍼형상으로 형성되어 있기 때문에, 전후방향으로의 협압력이 작용했을 때 중앙부분이 보다 많이 외주방향으로 체적팽창되어 박육 스테인리스강관(2)의 확관을 효율적으로 행할 수 있도록 하고 있다. 이 확관 고무(12)는, 상기 가이드 로드(9)의 슬라이딩부(9b)에 외감되고, 그 후방측 단면은 단차부(10)에 맞닿아 사용된다.

상기 백업링(11)은, 가이드 로드(9)의 슬라이딩부(9b)에 외감되어 있는 상기 확관 고무(12)의 전방측 단면에 맞닿도록 동일한 슬리이딩부(9b)에 외감되어 있고, 확관 개시시에 있어서는, 요크(7)의 감합공(7b)의 내주면에 내접하는 박육 스테인리스강관(2)의 내주면에 내접하도록 되어 있다. 이것에 의해, 박육 스테인리스강관(2) 단부의 내외주면이 직선방향으로 고정되기 때문에, 확관시에 있어서의 확관 고무(12)의 팽창에 의한 외주방향의 힘이 작용한 경우이더라도, 단부의 형상 변화가 발생하지 않아 직선상태를 유지하고, 후공정의 접속공정을 용이하게 행할 수 있으며, 또한, 박육 스테인리스강관(2) 내를 흐르는 유체에 난류를 발생시키는 경우가 없는 이점이 발생한다.

이상의 구성으로 되는 본 발명의 박육 스테인리스강관의 확관장치(1)에 의해, 박육 스테인리스강관(2)의 단부를 확관하는 작업에 대해 설명한다.

또한, 도 1에 나타내는 실린더(6)의 지지간(21)을 압압판(19)에 의해 대좌(18)에 내리눌러 고정하고, 실린더(6)의 후방단 개구부에 요크(7)의 전방 외주부분을 끼워 넣고 서로 겹쳐 연결핀 나사공(7g)과 장공(6g)을 일치시켜서 연결핀(15)으로 나합 고정한다. 그리고, 도 3에 나타내는 바와 같이, 가이드 로드(9)의 슬라이딩부(9b)에 확관 고무(12)와 백업링(11)을 순서대로 끼워 넣어, 요크(7)의 로드 슬라이딩공(7c) 내에 연결부(9a)측으로부터 삽입한다. 연결부(9a)의 선단이 피스톤 연결 로드(8a)의 내측에 형성되어 있는 암나사와 맞닿으면 가이드 로드(9)를 회전시켜서, 가이드 로드(9)를 피스톤 연결 로드(8a)와 나합 고정한다. 이것에 의해, 상기 확관 고무(12)의 양단면이 단차부(10)와 백업링(11)에 의해 사이에 끼인 상태가 된다.

다음으로, 박육 스테인리스강관(2)에 플랜지(5)의 감입 안쪽 구멍(5a)을 끼워 넣고나서, 가이드 로드(9)에 외감시켜 박육 스테인리스강관(2)을 그 전방단이 요크(7)에 부딪칠 때까지 밀어 넣는다. 이것에 의해, 박육 스테인리스강관(2)의 단부의 내외주면은 백업링(11)의 외주면과 요크(7)의 감합공(7b)의 내주면 사이에 끼인 상태가 된다.

다음으로, 박육 스테인리스강관(2)의 외주면에 외감하고 있는 플랜지(5)를 이동시켜서 요크(7)의 원환 칼날부(7a)와 밀착시키고, 요크(7)의 후방측의 개구 단면에 형성되어 있는 확경 안쪽 구멍부(7e) 내에 플랜지(5)의 돌출 원환부(5c)를 끼워 넣는다. 그리고, 도 3, 4에 잘 나타나 있는 바와 같이, 연결 볼트(22)에 협압간(13) 및 이간 파이프(23)를 끼워 넣고나서, 협압간(13)의 하방을 플랜지(5)의 원호돌기(5f)에 댄 상태에서 이 연결 볼트(22)를 원환 칼날부(7a)에 설치하고 있는 연결용 구멍(7h)에 틀어끼워 고정한다. 이간 파이프(23)는, 사전에 플랜지(5)의 돌출 원환부(5c)를 제거한 두께분량과 거의 동일한 길이를 가지도록 하고 있기 때문에, 플랜지(5)는 요크(7)의 원환 칼날부(7a)의 후방단면, 확경 안쪽 구멍부(7e) 및 협압간(13)에 의해 싸이에 끼여 요크(7)에 고정된 상태가 된다.

이와 같은 상태에서, 상기 실린더(6)의 제1 급배구(6e)에 압력유를 공급하고 제2 급배구(6f)를 대기압의 탱크로 접속하면, 피스톤(8)은 피스톤실(6d)을 전방으로 이동하기 때문에, 피스톤 연결 로드(8a)와 나합 고정하고 있는 연결부(9a) 및 가이드 로드(9)도 전방으로 이동한다. 이때, 확관 고무(12)의 후방 단면은 단차부(10)에 접하고 있기 때문에, 확관 고무(12)의 축방향의 폭이 압축되고, 이 압축에 의해 외주면방향으로 체적팽창됨으로써, 확관 고무(12)의 외주면과 접하고 있는 박육 스테인리스강관(2)의 단부의 외주면이, 상기 제1 테이퍼부(5b) 및 상기 제2 테이퍼부(7d)에 의해 형성되는 산형 공간부(14)에 맞닿을 때까지 확관한다. 이것에 의해, 한쪽 경사면(3a)과 다른 쪽 경사면(3b)으로 되는 산형 돌기부(3)가 박육 스테인리스강관(2) 단부의 폭방향의 양측에 형성된다.

이 확관시에 있어서, 확관 고무(12)에 작용한 외주면방향으로의 힘은, 박육 스테인리스강관(2)을 매개로 요크(7)의 제2 테이퍼부(7d), 확경 안쪽 구멍부(7e) 및 돌출 원환부(5c)로부터 원환 칼날부(7a)로 전달되나, 원환 칼날부(7a)는 힘의 작용방향으로는 칼날형상으로 되어 있는 것으로부터 내력성(耐力性)이 있어 용이하게 변형되지 않는다. 또한 제1 테이퍼부(5b)에 전해진 힘도 원환상의 플랜지(5)에 작용하기 때문에 바깥방향으로의 내력성이 있어 용이하게 변형되지 않는다. 이와 같이, 상기 요크(7) 및 플랜지(5)에 의해, 반복해서 확관을 행한 경우에도 변형이 발생하지 않게 된다.

확관된 박육 스테인리스강관(2)을 떼어낼 때에는, 제2 급배구(6f)로부터 압력유를 넣고 제1 급배구(6e)를 대기압의 탱크에 접속함으로써, 피스톤(8)을 후방벽(6c)에 닿을 때까지 후방측으로 되돌리고나서, 연결 볼트(22)를 느슨하게 하여 요크(7)로부터 플랜지(5)를 떼어내고, 가이드 로드(9)에 외감하고 있는 박육 스테인리스강관(2)을 뽑아냄으로써 작업이 종료된다. 이때, 외주방향으로 팽창된 확관 고무(12)는 피스톤(8)의 후방측으로의 이동에 의해, 확관 고무(12) 자신의 복원력에 의해 도 4로부터 도 3의 외주가 평탄한 상태로 돌아가 있기 때문에, 용이하게 뽑아낼 수 있다. 이것으로 확관작업은 완료한다. 그리고, 박육 스테인리스강관(2)에 외감하고 있는 플랜지(5)는 외감시킨 그대로의 상태로 다음 공정으로 옮긴다. 또한, 새로운 박육 스테인리스강관(2)을 확관할 때에는, 가이드 로드(9)의 후방단측으로부터 당해 박육 스테인리스강관(2)을 끼워 넣고 그 선단부 내측에 확관 고무(12) 및 백업링(11)을 넣어, 선단이 요크(7)에 닿을 때까지 밀어 넣고, 사전에 외감하고 있는 플랜지(5)를 전술한 바와 같은 공정으로 요크(7)에 고정하여, 전술한 바와 같은 방법으로 확관한다. 이와 같은 작업의 반복에 의해, 계속해서 박육 스테인리스강관(2)의 확관을 행할 수 있다.

확관된 박육 스테인리스강관(2)은, 예를 들면, 도 7에 나타내는 바와 같이 개략 단면이 오목형상인 이음매(4)로 상호 연결되어 사용된다. 도 7에 있어서는, 2개의 지름이 상이한 박육 스테인리스강관(2a, 2b)을 연결하는 예를 나타내고 있다. 좌측의 지름이 큰 박육 스테인리스강관(2a)은, 확관에 사용한 플랜지(5)의 제1 테이퍼부(5b)를 박육 스테인리스강관(2a)의 한쪽 경사면(3a)에 맞닿게 한다. 그리고, 이음매(4)의 한쪽 연결부(4a)를 플랜지(5)의 내측면에 맞닿게 하고, 또한, 돌출 원환부(5c)를 한쪽 경사면(3a) 방향으로 밀어 넣는다. 이때, 사전에 이음매(4)의 제1 오목부(4b)에 수납되어 있는 제1 패킹(24a)을 다른 쪽 경사면(3b)에 맞닿게 해 둠으로써, 박육 스테인리스강관(2a)과 이음매(4)의 패킹을 행할 수 있다.

우측의 지름이 작은 박육 스테인리스강관(2)의 경우에는, 지름의 차를 해소하기 위해 환상의 패킹 받이부재(受部材)(25)를 플랜지(5)와 이음매(4) 사이에 개재시킨 것을 제외하고는 동일한 구성이다. 즉, 이 패킹 받이부재(25)의 단면은 개략 L자 형상을 이루고 있어, 그 입상편(立上片)(25a)을 플랜지(5)의 내측면에 맞닿게 하고, 또한, 돌출 원환부(5c)를 한쪽 경사면(3a)방향으로 밀어 넣는다. 또한, 그 하방의 원환부(25b)의 더욱 하방에 형성한 제2 오목부(25c)에는, 제2 패킹(24b)을 넣고 다른 쪽 경사면(3b)에 맞닿게 하여 원환부(25b)의 하면과 박육 스테인리스강관(2b)의 극간으로부터의 누수를 방지한다. 한편, 원환부(25b)의 상방에 형성된 제3 오목부(25d)와 상기 제1 오목부(4b) 사이에는, 제3 패킹(24c)을 넣어 원환부(25b)와 이음매(4) 사이의 누수를 방지한다. 그리고, 좌우 2개의 플랜지(5)와 그 사이에 개재시키고 있는 이음매(4) 및 패킹 받이부재(25)를 관통하고 있는 접속 볼트(26) 및 너트(27)로 체부함으로써, 2개의 지름이 상이한 박육 스테인리스강관(2a, 2b)은 이음매(4)를 정중앙에 끼우고 서로 근접하는 방향으로 체부되어, 연결이 완료된다.

본 발명의 박육 스테인리스강관의 확관장치는, 소형이고 저렴한 것으로부터 박육 스테인리스강관을 배관하는 건설작업현장에 반입하여 작업을 행할 수 있기 때문에, 널리 이용 가능하다.

1 박육 스테인리스강관의 확관장치
2 박육 스테인리스강관
5 플랜지
5a 감입(嵌入) 안쪽 구멍
5b 제1 테이퍼부
5c 돌출 원환부(圓環部)
7 요크
7a 원환 칼날부(鍔部)
7b 감합공(嵌合孔)
7c 로드 슬라이딩공
7d 제2 테이퍼부
7e 확경 안쪽 구멍부
8 피스톤
9 가이드 로드
9b 슬라이딩부
9c 외감부(外嵌部)
10 단차부(段差部)
11 백업링
12 확관(擴管) 고무
13 협압간(挾壓杆)
22 연결 볼트
23 이간 파이프

Claims

박육 스테인리스강관이 내감(內嵌)되는 감입(嵌入) 안쪽 구멍, 그 감입 안쪽 구멍의 전방에 형성되어 전방이 확경(擴徑)되도록 경사진 제1 테이퍼부, 그 제1 테이퍼부의 전방 단부의 내경과 대략 동일한 내경을 가지고 소정의 두께를 갖는 전방으로 돌출된 돌출 원환부(圓環部), 및 외주부분에 이음매와 연결하는 볼트를 삽입하는 이음매 연결공(連結孔)을 갖는 플랜지와,
그 플랜지의 전방에 탈착 가능하게 고정되고, 상기 박육 스테인리스강관의 단부가 내감되는 감합공(嵌合孔), 그 감합공보다도 전방측이고 또한 그 감합공보다 지름이 작은 로드 슬라이딩공, 상기 돌출 원환부의 두께분량과 대략 동일한 길이분량만큼 확경한 확경 안쪽 구멍부를 가지며, 또한, 전방측이 축경(縮徑)되도록 경사진 제2 테이퍼부, 및 상기 플랜지와 연결구를 매개로 연결 가능한 외주 원환 칼날부(鍔部)를 상기 확경 안쪽 구멍부의 외주측에 형성한 요크와,
상기 감입 안쪽 구멍 및 감합공의 지름방향 내측에 배치되는 박육 스테인리스강관의 단부의 내측이며 또한 감합공의 내측에 끼워 넣어지는 백업링과,
상기 요크와 연결되는 실린더의 내부에서 구동원에 의해 전후방향으로 이동 자유자재인 피스톤과 연결됨으로써, 상기 로드 슬라이딩공 내에서 전후방향으로 이동 자유자재인 슬라이딩부, 및 그 슬라이딩부보다도 지름이 크고 또한 후방측에 위치하는 상기 박육 스테인리스강관을 외감(外嵌)하는 외감부를 갖는 가이드 로드와,
상기 백업링과 상기 가이드 로드의 슬라이딩부와 외감부의 단차부(段差部) 사이의 슬라이딩부에 외감되며, 또한, 그 단차부와 상기 백업링의 사이에서 협압(挾壓)되는 확관 고무를 구비하는 것을 특징으로 하는 박육 스테인리스강관의 확관장치.
제1항에 있어서,
상기 연결구가, 상기 플랜지의 외측면에 맞닿는 협압간(挾壓杆)과, 그 협압간을 상기 요크의 상기 외주 원환 칼날부에 이간 파이프를 매개로 체부(締付) 고정하는 연결 볼트를 구비하는 것을 특징으로 하는 박육 스테인리스강관의 확관장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 확관 고무는, 링형상을 하고 있고, 그 전후방향 단부의 외주의 지름이, 중앙부분보다 지름이 작아지도록 테이퍼형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 박육 스테인리스강관의 확관장치.