KR20140118922A - 파이프의 외부 표면에 대한 전기 유도 가열 및 코팅 - Google Patents

Abstract

파이프 처리 영역 내부의 파이프 부분의 외부 표면을 코팅 및 가열하는, 그리고/또는 코팅하고 가열하는(그 반대의 경우도 마찬가지임) 모듈화 전기 유도 가열 및 코팅 장치와 방법이 제공되어 있다. 장치는 중앙에 있는 메인 프레임 조립체의 각각의 측면 상의 외부 구동 프레임 조립체에 제거가능하게 부착되어 있는 중앙에 있는 교체가능한 메인 프레임 조립체를 구비한다. 교체가능한 유도 코일 조립체는 중앙에 있는 메인 프레임 조립체의 코일 메인 프레임 조립체에 장착될 수 있다. 코일 메인 프레임 조립체는, 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체 내의 구동 시스템에 의하여 파이프 처리 영역 내부의 파이프 부분을 전기 유도 가열하는 파이프 부분의 둘레를 닫을 수 있다. 외부 구동 프레임 조립체는 파이프 처리 영역 내의 파이프의 부분을 코팅할 수 있는 교체가능한 코팅 헤드 카트리지용 장착 및 회전 구동 조립체를 포함한다.

Description

파이프의 외부 표면에 대한 전기 유도 가열 및 코팅{ELECTRIC INDUCTION HEATING AND COATING OF THE EXTERIOR SURFACE OF A PIPE}

본 출원은 2013년 3월 28일에 출원된 미국 가출원 제61/806,110호의 이익을 주장하고, 본 명세서에서 전체로서 참조사항으로 통합되어 있다.

본 발명은 파이프의 외부 표면을 가열 또는 코팅하거나, 파이프의 외부 표면의 가열과 코팅을 조합하여 행하는 장치와 방법에 관한 것이고, 특히 파이프의 외부 표면에 대한 코팅 또는 절연 랩의 처리작업 전이나 후에 파이프가 가열될 수 있는 조합형 가열 및 코팅 모드로 행하는 장치와 방법에 관한 것이고, 여기서 장치는 조합형 전기 유도 가열 및 코팅 장치를 구비하는데, 이 조합형 전기 유도 가열 및 코팅 장치는, 조합형 가열 및 코팅 장치, 또는 독립한 가열 장치나 코팅 장치로서의 사용을 허용하기 위하여 모듈화되어 있다.

WO 2009/024755 A1에는 파이프의 외부 표면에 대한 유도 가열 및 스프레이 코팅 장치가 개시되어 있는데, 여기서 유도 가열용 코일 및 코팅용 도포장치는 특정 직경을 가지는 파이프의 길이방향 단면(또는 2개의 인접하는 파이프 단면을 가지는 용접 영역) 둘레에 나란하게 배치되어 있다. 장치는 별개의 스테이터 프레임과 로터 프레임을 구비하고, 로터 프레임은 스테이터 프레임의 단부면에 회전가능하게 장착되어 있어서 로터 프레임은 스테이터 프레임에 대하여 회전할 수 있다. 스테이터 프레임은 2개의 반원 부분으로 형성되는데, 이 2개의 반원 부분은 한쪽 단부에서 서로 피벗가능하게 연결되어 있어서 스테이터 프레임은 파이프의 부분을 장착할 수 있도록 열린 상태가 되거나 파이프의 외경 둘레에서 닫힌 상태가 될 수 있다. 전기 컨덕터는 스테이터 프레임의 2개의 단부면 사이에 놓여 있어서, 스테이터 내부에서 파이프의 부분의 외경을 에워싼다. 코팅용 도포장치는 로터 프레임에 장착되는데, 로터 프레임은 스테이터 프레임의 축방향 바깥쪽에 있어서, 코팅 도포장치는 전체 외측 원주를 코팅하도록 파이프 둘레에서 회전될 수 있지만, 로터 프레임은 고정된 상태로 남아있거나 파이프의 축방향 길이를 따라 말려 있다(rolled). 코팅용 도포장치는 또한 파이프에 대하여 길이방향으로 이동될 수 있지만, 로터 프레임은 정지되어 있다.

WO 2009/024755 A1에 개시된 장치의 한 가지 단점은, 코팅용 도포장치가 파이프의 축방향 길이를 따라 유도 가열 코일의 외부에 배치되어 있어서, 파이프의 부분을 선 코팅 후 가열하고 그리고/또는 파이프의 부분을 선 가열 후 코팅하기 위해서는 장치가 파이프 부분의 길이를 따라 축방향으로 이동되어야만 한다는 것이다.

도 1(a) 내지 도 1(f)에 나타나 있는 종래기술의 가열 및 코팅 장치(800)는, 도 1(d)에 도시되어 있는 바와 같이 장치(800)의 중앙에 있는 개구부를 통과하는 파이프(90)의 일 부분을 에워싸도록 유도 가열 코일(명확하게 하기 위하여 도면에 미도시됨)의 축방향 길이(Z-축과 나란함) 내부에 들어맞는 영구적으로 고정된 상태인 하나 이상의 코팅 헤드 조립체(810)를 배치함으로써, 상술한 단점을 해결한다.

장치(800) 내의 하나 이상의 코팅 헤드 조립체(810)는, 회전식 내부 캐리지(820) 내부에 배치되고, 도 1(b)에 나타나 있는 바와 같이 Z1의 축방향 길이를 가진다. 내부 캐리지는 내부 카트리지의 각 측면 상에 배치되어 있는 한 세트의 스프로켓 휠(840)에 의하여 구동되고 파이프(90) 둘레에서 회전한다. 스프로켓 휠은 도 1(e)에 나타나 있는 바와 같이 체인 슬롯(850) 속에 맞물린다. 공통되게 연결되어 있는 구동축(830)의 회전은 파이프의 외경 둘레에서의 하나 이상의 코팅 헤드 조립체(810)와 내부 캐리지(820)의 회전 운동과, 체인 가이드에서의 맞물림을 야기하는 스프로켓 휠의 유사한 회전을 일으킨다. 도 1(f)에 나타나 있는 마스터 구동축 커플링(890)은 전기 모터나 공기 모터, 또는 다른 회전 구동장치에 의하여 제어될 수 있다. 장치(800)는 하부 장치 절반부(800a, 800b)의 "클램 셸 동작(clam shell action)"에 의해 파이프의 외경 둘레에서 열리고 닫히는데, 클램 셸 동작은, 도1(f)에서의 분할 라인(801)에 있는 하부 장치 절반부의 분할 및 접합을 위하여 힌지 피벗 지점(870, 871)에 작용하는 실린더와 연동장치 바(880)의 운동에 의해 생성된다. 유도 코일은 수개의 가요성 수냉식 컨덕터(명확하게 하기 위하여 도면에 미도시됨)의 형태로 메인 디바이스 프레임 내부에 영구적으로 배치된다. 컨덕터는 메인 디바이스 프레임의 주변 둘레에 이격되어 있는 인덕터 지지 바(860)(도 1(d)에 가장 잘 나타나 있는 바와 같음)에 나타나 있는 홀 내부에 배치되어 있다. 유도 코일 전기 회로는, 상술된 클램 셸 동작이 발생할 때 부분 단면도 도 1(d)에 나타나 있는 바와 같이, 일련의 전기 와이핑 접촉자(861)에 의하여 닫히는 경우에는 접속되고(made) 열리는 경우에는 차단(broken)된다. 수직방향 플리넘(812)은 장치(800)를 본 명세서에 포함되지 않은 다른 기계적 디바이스 또는 구조적 디바이스에 기계적으로 접속(interface)하는 수단을 제공하고, 장치 쪽으로의 덕트 전기 공급, 냉각수 및 코팅 재료의 공급을 위한 수단을 허용할 수도 있다.

코팅 헤드 및/또는 코일 조립체의 다른 구성이 장치의 구조적 프레임 및/또는 코팅 헤드 조립체용 구동 조립체로 대용될 수 있도록, 영구적으로 장착된 하나 이상의 코팅 헤드 조립체(810)와 영구적으로 배치된 유도 가열 코일 조립체의 조합이, 장치의 구조적 프레임으로부터 그리고 코팅 헤드 조립체용 구동 조립체로부터, 코팅 헤드 및/또는 코일 조립체의 독립적인 변경을 허용하지 않다는 것은, 이 장치(800)의 단점이다. 따라서, 전체적으로 구성된 배열의 장치(800)는 파이프의 하나의 특정 외경을 가열하고 코팅하는데 사용될 수 있을 뿐이고, 이는 사용자가 다양한 직경을 가지는 파이프의 가열 및 코팅을 필요로 하는 경우라면 장치의 사용자에게 비용 부담을 증가시킨다. 접촉자가 그 자체로 유도 코일 컨덕터와 이에 연결된 수냉식 경로로 이루어진 기계적 구조체의 영구적으로 조립된 부분을 형성하는 동안, 유도 코일 조립체는, 접촉자와 접촉자의 장착 요소 쪽으로의 직접 접근을 위한 단일의 조립체로서, 장치(800)로부터 제거될 수 없기 때문에, 수냉식 회로를 손상시키거나 전기 컨덕터를 제거하지 않고서는 전기 접촉자(861)가 용이하게 대체되거나 교체되지 않는다는 것은, 장치(800)의 두번째 단점이다.

본 발명의 일 목적은, 접촉자가 그 자체로 유도 코일 컨덕터와 이에 연결된 수냉식 경로로 이루어진 기계적 구조체의 영구적으로 조립된 부분을 형성하는 동안, 코팅 헤드와 다른 필수적인 지지 메커니즘을 위한 구동장치를 포함하는 공통 장치 프레임으로부터 카트리지처럼 제거되거나 삽입될 수 있는, 교체가능하게 축방향으로 정렬되어 있는 코팅 헤드 및 유도 코일 가열 조립체 툴링 세트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 일정한 범위의 외경을 가지는 파이프가 교체가능한 툴링 세트(카트리지)와 코팅 헤드 조립체를 사용하여 동일한 조합형 전기 유도 가열 및 코팅 장치 내부에 수용될 수 있도록, 전기 유도 가열 및 코팅 헤드 조립체가 코팅 헤드용 구동장치에 대하여 배열될 수 있는, 파이프의 외부 표면에 대한 조합형 전기 유도 가열 및 코팅 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 독립적으로 "가열 모드"와 "코팅 모드" 중 어느 하나만의 모드 뿐만 아니라, 유도 코일과 코팅 헤드 조립체를 위한 교체가능한 툴링 세트(카트리지)에 의한 조합형 "가열 및 코팅" 모드로, 조합형 전기 유도 가열 및 코팅 장치를 사용하는 성능을 제공하는 것이다

본 발명의 다른 목적은, 특별히 설계되고 정밀 제조되는 유도 코일 조립체를 이용하여 가열되는 파이프의 부분에 적합한 가열 온도 프로파일의 높은 정확성을 달성하는 방법을 제공하는 것인데, 유도 코일 조립체는, 가열 공정의 필수조건에 특유하고, 특정 적용처 필수조건에 부합하도록 다른 특정 유도 코일 조립체가 본 발명의 조합형 유도 가열 및 코팅 장치의 실행을 변경시키도록 교체될 수 있다.

본 발명의 다른 목적은, 다른 코팅 필수조건에 대한 본 발명의 조합형 전기 유도 가열 및 코팅 장치의 용이한 개작을 허용하기 위해서, 코팅용 도포장치 또는 코팅 헤드 조립체를 배열과 설계 모든 면에서 변경시키는 성능을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 다른 가열 필수조건에 대한 본 발명의 조합형 전기 유도 가열 및 코팅 장치의 용이한 개작을 허용하기 위해서, 가열 유도 코일을 배열과 설계 모든 면에서 변경시키는 성능을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 가열 유도 코일(또는 다른 유형의 인덕터) 및/또는 코팅 헤드 조립체의 특정 또는 임의의 구성이, 간단한 조정이나 더 특정된 재툴링 또는 셋팅에 의하여, 일정 범위의 적용처, 파이프 외경, 파이프 벽 두께 및 코팅 필수조건에 적합하도록 사용되는 것을 허용하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 유도 코일(또는 다른 유형의 인덕터)의 전기 접촉자를 용이하게 교체가능하게 하고 양호한 수명과 조작상 효율성을 촉진하도록 설계함으로써, 조합형 전기 유도 가열 및 코팅 장치의 개선된 유지보수와 작동상 탄력적인 운용 가능성을 부여하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 파이프의 위치에 의해 필요로 하는 만큼 수평방향 또는 수직방향 파이프 위치에 대하여 각도를 정확하게 변경시키는데 사용되고 다양하게 사용될 수 있는 조합형 전기 유도 가열 및 코팅 장치를 제공하는 것이다.

일 양태에서, 본 발명은 파이프 부분의 외부 표면의 조합형 전기 유도 가열 및 코팅을 제공하는 장치와 방법이고, 이 파이프 부분의 외부 표면은, 동시에 연속하거나 독립적으로 처리되고 제어되거나 이와 다른 방법으로 맞물릴 수 있고, 코팅 재료와 파이프의 유도 가열의 처리작업이 파이프 처리 영역 내의 파이프 부분의 외부 둘레의 동일한 원주방향 표면에서 달성되는 곳이다.

다른 양태에서, 본 발명은 파이프 부분의 외부 표면의 조합형 전기 유도 가열 및 코팅을 제공하는 장치와 방법이고, 이 파이프 부분의 외부 표면은, 코팅 재료와 파이프의 유도 가열의 처리작업이 파이프의 처리 영역 내의 파이프 부분의 외부 둘레의 동일한 원주방향 표면에서 달성되는 곳이고, 유도 가열 처리작업과 관련된 유도 코일 조립체는 장치 상의 코팅 구성요소에 영향을 미치지 않으면서 장치로부터 장착되거나 탈착될 수 있다.

다른 양태에서, 본 발명은 파이프 부분의 외부 표면의 조합형 전기 유도 가열 및 코팅을 제공하는, 용도가 다양하면서 비용면에서 효율이 좋은 장치와 방법이고, 이 파이프 부분의 외부 표면은, 코팅 재료와 파이프의 유도 가열의 처리작업이 파이프 처리 영역 내의 파이프 부분의 외부 둘레에서 동일한 원주방향 표면에서, 코팅 헤드의 독립적인 교체와 광범위한 파이프 직경에 적합한 유도 코일 조립체의 모듈화 교체가능성을 제공함으로써 달성되는 곳이다.

다른 양태에서, 본 발명은 파이프 부분의 외부 표면의 조합형 전기 유도 가열 및 코팅을 제공하는, 용도가 다양하면서 비용면에서 효율이 좋은 장치와 방법이고, 이 파이프 부분의 외부 표면은, 코팅 재료와 파이프의 유도 가열의 처리작업이 파이프 처리 영역 내의 파이프 부분의 외부 둘레에서 동일한 원주방향 표면에서, 열이 작용하는 광범위한 길이에 적합한 유도 코일 조립체의 모듈화 교체가능성을 제공함으로써, 그리고 다른 폭을 가진 코팅 헤드의 독립적인 교체, 광범위한 코팅 폭을 사용함으로써, 장치의 메인 구성요소 조립체의 재구성 및/또는 장치 내부에서의 툴링의 교체를 통하여 달성되는 곳이다.

다른 양태에서, 본 발명은 파이프 부분의 외부 표면의 조합형 전기 유도 가열 및 코팅을 제공하는 장치와 방법이고, 이 파이프 부분의 외부 표면은, 코팅 재료와 파이프의 유도 가열의 처리작업이 파이프의 처리 영역 내의 파이프 부분의 외부 둘레의 동일한 원주방향 표면에서 달성되는 곳이고, 유도 가열 처리작업과 관련된 유도 코일 조립체는 코팅 처리작업만을 허용하기 위해서 장치 상의 코팅 구성요소에 영향을 미치지 않으면서 장치로부터 장착되거나 탈착될 수 있다. 또는 이와 달리, 코팅 조립체는 가열 처리작업만을 허용하기 위해서 장치 상의 가열 조립체 구성요소에 영향을 미치지 않으면서 장치로부터 장착되거나 틸착될 수 있다.

본 발명의 여러 가지 양태는 본 명세서와 첨부된 특허청구범위에 설명되어 있다.

본 발명은 파이프의 외부 표면을 가열 또는 코팅하거나, 파이프의 외부 표면의 가열과 코팅을 조합하여 행하는 장치와 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면 파이프나 특정 적용처에 대한 필수조건에 부합하도록 다양한 용도로 활용할 수 있는 장치 및 방법의 제공이 가능하고 비용면에서도 효율적이며 개선된 유지보수와 작동상 탄력적인 운용 가능성을 제공하는 것이 가능하다.

도면은 실시 중인 본 발명의 하나 이상의 제한없는 모드를 명세서와 함께 설명한다. 본 발명은 이 도면의 도시된 레이아웃과 내용으로 제한되지 않는다.
도 1(a)는 닫힌 상태로 나타나 있는 파이프의 외부 표면을 가열 및 코팅하기 위한 종래 기술의 조합형 전기 유도 가열 및 코팅 장치의 사시도로서 등축도이다.
도 1(b)는 유도 코일과 함께 축방향으로 정렬되어 있는 코팅 헤드 조립체를 도시하기 위해서 Y-Z 평면으로 자른 단면도로서, 도 1(a)에 나타나 있는 종래 기술의 장치의 등축도이다.
도 1(c)는 도 1(a)에 나타나 있는 종래 기술의 장치의 단부의 등측도인데, 단부 플레이트는 일방 단부가 제거되어, 장치의 일방 단부에 있는 코팅 헤드를 위한 구동장치, 및 장치의 부품을 여닫는 클램 셸 동작을 볼 수 있다.
도 1(d)는 도 1(a)에 나타나 있는 종래 기술의 장치의 단면도의 등축도인데, 통상의 파이프 부분은 삽입되어 있고, 내부 유도 코일의 접촉과 지지가 나타나 있다.
도 1(e)는 도 1(a)에 나타나 있는 종래 기술의 장치의 부분 측면도로서 등축도인데, 구동 스프로켓과 구동축은 장치의 양쪽 측면 상에서 확인된다.
도 1(f)는 도 1(a)에 나타나 있는 종래 기술의 장치의 단면이고, 여기에는 적합한 구동 메커니즘이 장착될 수 있는 장치의 단부 위에 있는 마스터 구동축 커플링의 위치가 나타나 있으며, 메커니즘을 여닫는 클램 셸의 위치가 추가로 나타나 있다.
도 2(a)는 본 발명의 조합형 전기 유도 가열 및 코팅 장치의 일 실시예의 사시도로서 등축도인데, 제거가능한 유도 코일 조립체의 일 실시예는 장치의 코일 메인 프레임 조립체의 코일 조립체 장착 구조체에 장착되어 있고, 교체가능한 코팅 헤드 카트리지의 일 실시예는 장치의 코팅 헤드 카트리지 장착 프레임(구조체)에 장착되어 있고, 장치는 유도 가열 및/또는 코팅 처리작업에 적합한 상태로 파이프의 부분의 둘레가 닫힌 상태에 있다.
도 2(b)는 도 2(a)에 나타나 있는 장치의 배면도이다.
도 2(c)는 도 2(a)에 나타나 있는 장치의 등축도로서 Y-Z 평면으로 자른 단면도인데, 교체가능한 코팅 헤드 카트리지는 장치의 프레임(구조체)을 장착하고 있는 코팅 헤드로부터 탈착되어 있고, 상세도 "A"는 코일 메인 프레임 조립체에 장착되는 유도 코일 조립체 내의 인덕터 코일 턴(coil turn)에 관한 것이다.
도 2(d)는 도 2(a)에 나타나 있는 장치의 사시도의 등축도인데, 제거가능한 유도 코일 조립체는 장치의 코일 메인 프레임 조립체로부터 탈착되어 있다.
도 2(e)에는 도 2(d)의 장치로부터 제거되어 나타나 있는 유도 코일 조립체의 2개(좌측과 우측)의 절반부가 나타나 있다.
도 2(f)는 도 2(e)에 나타나 있는 유도 코일 조립체의 우측 절반부의 상세도 "B"이다.
도 2(g)는 도 2(e)에 나타나 있는 유도 코일 조립체의 좌우측 절반부들에서 사용되는 전기 접촉자의 일 실시예의 상세도이다.
도 2(h)는 도 2(a)에 나타나 있는 장치의 좌우측 외부 구동 프레임 조립체와 중앙에 있는 메인 프레임 조립체의 분해된 측면도이다.
도 2(i)와 도 2(j)는 중앙에 있는 메인 프레임 조립체의 분해된 측면도인데, 좌우측면 외부 메인 프레임 조립체는, 동일한 좌우측 외부 구동 프레임 조립체와 함께 중앙에 있는 수정된 메인 프레임 조립체를 사용함으로써, 파이프 처리 영역에서 가열 및/또는 코팅하기 위한 장치 내부에 있는 파이프 부분의 축방향 길이를 변경시킬 수 있는 상태가 도시되어 있다.
도 3(a)는 도 2(a)에 나타나 있는 장치의 등축도로서 Y-Z 평면으로 자른 단면도이고, 상세도 "C"는 교체가능한 코팅 헤드 카트리지 및 연결된 코팅 헤드 장착 구조체에 관한 것이다.
도 3(b)는 도 3(a)에 나타나 있는 장치의 등축도로서 우측면 외부 구동 프레임 조립체를 위한 외부(바깥쪽) 커버 플레이트가 제거되어 있는 단면도인데, 상세도 "D"는 유도 코일 조립체 절반부 내의 슈라우드(shroud)와 암형 접촉자(female contact)에 관한 것이고, 상세도 "E"에는 현재의 발명에서 이용되는 코일 조립체 장착 구조체의 부분적인 실시예가 나타나 있다.
도 3(c)는 도 2(a)에 나타나 있는 장치의 우측면도인데, 우측면 외부 구동 프레임 조립체의 외부 커버 플레이트는 제거되어 있고, 본 발명에서 사용되는 코팅 헤드 구동 조립체의 회전 동력공급식 구동 피니언 및 아치형 랙과 연결되어 있는 기어박스와 구동 스프로켓은 상세도 "F"에서 볼 수 있다.
도 4(a)는 도 2(a)에 나타나 있는 장치의 등축도이고, 여기서 장치는 닫힌 코일 메인 프레임 조립체가 파이프 처리 영역을 형성할 때 닫힌 상태에 있다.
도 4(b)는 도 4(a)에 나타나 있는 장치의 단면도로서 등축도인데, 코팅 헤드 카트리지는 도 4(a)에 나타나 있는 것과 비교하여 상이한 위치에 있다.
도 4(c)는 도 4(b)에 나타나 있는 장치의 단면도로서 등축도인데, 우측면 외부 구동 프레임 조립체의 외부 커버 플레이트는 제거되어 있다.
도 5(a)는 열린 상태로 도 2(a)에 나타나 있는 장치의 등축도인데, 여기서 열린 상태는, 도 3(a), 3(b), 3(c) 및 도 4(a)에 나타나 있는 바와 같이 코일 메인 프레임 조립체가 파이프 처리 영역과 코팅 헤드 카트리지 쪽으로부터의 파이프의 축 부분의 입구용 개구부 또는 파이프 처리 영역과 코팅 헤드 카트리지 쪽으로의 파이프의 축 부분의 출구용 개구부를 형성하는 경우이다.
도 5(b)는 도 5(a)에 나타나 있는 장치의 단면도로서 등축도이다.
도 5(c)는 도 5(a)에 나타나 있는 장치의 단면도로서 등축도인데, 우측면 외부 구동 프레임 조립체의 외부 커버 플레이트는 제거되어 있다.
도 6(a)와 도 6(b)는 도 2(a)의 장치의 등축도이고, 여기에는 각각 열린 상태 및 닫힌 상태에 있는 코일 메인 프레임 조립체의 배열이 도시되어 있고 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체 내에 메커니즘이 드러나 있는데, 이 메커니즘은 코일 메인 프레임 조립체를 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태로부터 열린 코일 메인 프레임 조립체 상태로 이동시키는 코일 메인 프레임 조립체 구동 시스템을 포함한다.
도 7(a) 내지 7(c)에는 본 발명의 방법과 장치의 대체 실시예로서 파이프 처리 영역 내에서 파이프의 외부 표면 둘레를 회전하는 코팅 헤드 카트리지의 가변상태와 회전각의 변화상태의 실시예들이 도식적으로 설명되어 있다.
도 8(a)와 8(b)는, 도 2(a)에 있는 장치가 수직 모드와 수평 모드로 파이프에 장착되어 있는 상태와 파이프 각도로 변위/오프셋되어 있는 상태의 도면이다.
도 9(a) 내지 9(d)에는, 유도 코일 조립체가 코일 메인 프레임 조립체에 장착되지 않은 상태로 장치를 사용하는 상태가 도시되어 있는 것과, 파이프 처리 영역 내 파이프의 외부 표면 둘레에서 인덕터와 코팅 헤드 모두를 회전시키는 코팅 헤드 구동 조립체의 아치형 랙의 외주 둘레에 여러 가지 형태로 장착되는 코팅 헤드 및/또는 인덕터 또는 유도 코일을 사용하는 것이, 도식적으로 나타나 있다.

도 2(a) 내지 도 6(b)에는 본 발명의 조합형 전기 유도 가열 및 코팅 장치(100)의 일 실시예가 나타나 있다. 다른 곳에 설명된 바와 같이, 모듈화 장치(100)는 코팅 모드만으로, 또는 가열 모드만으로, 또는 가열 모드와 코팅 모드의 조합으로 작동될 수 있다. "조합형 전기 유도 가열 및 코팅 장치(combined heating electric induction heating and coating apparatus)"라는 전문용어는 특정 작동 모드, 결과적으로는 본 명세서에 개시된 바와 같이 본 발명의 모듈화 장치의 구성과 관계없이 편의상 본 명세서에서 장치(100)를 설명하는데 사용되는 것이 일반적이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 "파이프의 외부 표면을 코팅하는 것"이라는 용어는 단열 랩과 같이 파이프의 외부 표면에 도포되는 재료를 코팅하는 것을 포함한다.

본 발명의 이러한 실시예에서, 도 2(b)를 참조하면, 장치(100)는 중앙에 있는 교체가능한 메인 프레임 조립체(460)를 구비하는데, 이 메인 프레임 조립체는 좌측면 외부 구동 프레임 조립체와 우측면 외부 구동 프레임 조립체(각각 400a와 400b)에 제거가능하게 연결되어 있다. 우측면 외부 구동 프레임 조립체(400b)는 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체로서 지칭될 수도 있고 좌측면 외부 구동 프레임 조립체(400a)는 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체로서 지칭될 수도 있고, 또는 그 반대로, 우측면 외부 구동 프레임 조립체가 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체로 지칭되고 좌측면 외부 구동 프레임 조립체가 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체로 지칭될 수도 있는데, 이는 아래에서 설명되는 바와 같이 2개의 외부 구동 프레임 조립체가 서로 거울 상이기 때문이다. 중앙에 있는 메인 프레임 조립체(460)는 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체(201)를 구비하는데, 이 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체에는 코일 메인 프레임 조립체(200)가 장착되고, 이 코일 메인 프레임 조립체(200)는 본 발명의 이러한 실시예에서 코일 메인 프레임 조립체 절반부(200a, 200b)를 구비한다. 선택사항인 범퍼 스키드(462)는 중앙에 있는 메인 프레임 조립체(460)를 가로질러 좌측면 외부 구동 프레임 조립체(400a)와 우측면 외부 구동 프레임 조립체(400b) 사이에 연결되어 있어서, 파이프 쪽으로의 조종이나 파이프 쪽으로부터의 조종 동안 장치의 안전한 착좌뿐만 아니라 장치의 보호를 허용한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 다른 구성요소는 범퍼 스키드의 기능을 대체할 수 있고, 선택사항인 범퍼 또는 랜딩 패드(466)는 좌측면 외부 구동 프레임 조립체와 우측면 외부 구동 프레임 조립체의 바깥쪽 단부들 중 어느 하나 또는 이들 모두에 영구적으로 또는 제거가능하게 제공될 수 있는데, 이 좌우측면 외부 구동 프레임 조립체에는 수평방향의 표면에 대해 수직방향의 장치 배향으로(즉, 수평방향의 표면에 대해 수직방향인 것으로 도면에 나타나 있는 Z-축 방향으로) 수평방향의 표면 상에 장치(100)가 착좌된다. 도면에 나타나 있는 본 발명의 실시예에서, 랜딩 패드는 좌측면 외부 구동 프레임 조립체(400a)의 바깥쪽 단부들에만 나타나 있다.

코일 메인 프레임 조립체(200)는 코일 조립체 장착 구조체를 포함하는데, 이 코일 조립체 장착 구조체에는 아래에서 더 설명되는 바와 같이 모듈식으로 제거가능하고 교체가능한 유도 코일 조립체(300)가 장착될 수 있다. 유도 코일 조립체는 또한 유도 코일 카트리지 또는 툴링 세트로서 지칭될 수 있다. 코일 조립체 장착 구조체는 도 3(b)에서의 상세도 "E"에 예시적으로 나타나 있는 바와 같이 다수의 패스너(260)을 구비할 수 있는데, 이 패스너는 유도 코일 조립체(300)의 신속한 설치, 제거 또는 교체가능성을 위하여 유도 코일 조립체(300)를 코일 메인 프레임 조립체(200)에 고정시킨다.

도 2(h)를 참조하면, 본 발명의 이러한 실시예에서, 모듈화 장치(100)의 주요 공통 프레임 구성요소는 중앙에 있는 메인 프레임 조립체(460), 좌측면 외부 구동 프레임 조립체(400a) 및 우측면 외부 구동 프레임 조립체(400b)와 같이 분리된 상태가 도시되어 있다. 중앙에 있는 메인 프레임 조립체(460)는 코일 메인 프레임 조립체(200)를 구비하는데, 이 코일 메인 프레임 조립체는 본 발명의 이러한 실시예에서 횡단방향 직선형 슬라이드 베어링(202a, 202b)에 의하여 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체(201)에 적절히 장착되어 있다.

모듈식으로 제거가능한 유도 코일 조립체(300)는, 도 2(e)에 가장 잘 나타나 있는 바와 같이 본 발명의 이러한 실시예에서 2개의 코일 조립체 절반부(300a, 300b)를 구비하고, 상술된 바와 같이 코일 조립체 장착 구조체에 의하여 코일 메인 프레임 조립체(200) 내에 설치될 수 있다. 제거가능한 유도 코일 조립체의 다른 구성은 본 발명의 다른 실시예에서 사용될 수 있다.

좌측면 외부 구동 프레임 조립체(400a)와 우측면 외부 구동 프레임 조립체(400b)는 필요한 코팅 헤드 장착 구조체를 하나 또는 수개의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지(500)에 제공한다. 코팅 헤드 카트리지는 또한 코팅 헤드 조립체 또는 툴링 세트로서 지칭될 수 있다.

본 발명의 이러한 실시예에서 도 2(c)에 가장 잘 나타나 있는 바와 같이 코팅 헤드 카트리지(500)를 구비하는 교체가능한 코팅 헤드 카트리지(500)는 측면 외부 구동 프레임 조립체(400a, 400b)에 요구되는 바와 같이 장착될 수 있다.

교체가능한 코팅 헤드 카트리지의 다른 구성은 본 발명의 다른 실시예에서 사용될 수 있다.

장치(100)는, 중앙에 있는 메인 프레임 조립체의 선택된 구성요소들, 즉 코일 메인 프레임 조립체(200), 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체(201)와 타이 바(막대)(467) 및 범퍼(462)(들어맞는 경우)를 변경시킴으로써, 장치(100) 내부의 파이프의 다른 축방향 길이를 가열 및/또는 코팅하는데 적합하도록, 예컨대 도 2(i)와 2(j)에 도시된 바와 같이 부분적으로 재구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2(j)에서의 중앙에 있는 수정된 메인 프레임 조립체(460')와 코일 메인 프레임 조립체(200); 교체가능한 유도 코일 조립체(300)(코일 메인 프레임 조립체에서 사용되는 경우); 교체가능한 코팅 헤드 카트리지(500)(사용되는 경우); 및 타이 바(467); 중 일 실시예는 수정될 수 있는 한편, 그 안에 포함되어 있는 동력공급된 구동장치가 수정된 코일 메인 프레임 조립체와 수정된 코팅 헤드 카트리지를 구동할 가능성이 있는 경우라면 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체(201)는 변하지 않고 그대로 남아있을 수 있다. 즉, 동일한 좌우 외부 구동 프레임 조립체(400a, 400b)를 사용하는 동안에는, 예컨대 도 2(i)에서의 중앙에 있는 메인 프레임 조립체(460) 내의 선택된 구성요소를 도 2(j)에서의 중앙에 있는 수정된 메인 프레임 조립체(460')(이러한 실시예에서 원래 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체(201)와 수정된 코일 메인 프레임 조립체(200')에 더하여, 수정된 타이-바(467')와 수정된 범퍼(462')(들어맞는 경우)를 가진 상태)로 변경시킴으로써 가능하고, 중앙에 있는 수정된 메인 프레임 조립체가 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태에 있을 때에는 파이프 축방향 길이 L'(도 2(i)에서의 파이프 축방향 길이 L을 대신함)를 가진 수정된 파이프 처리 영역이 형성된다. 따라서, 코팅 헤드 장착 구조체와 코팅 헤드 구동 조립체를 포함하는 좌우측면 외부 구동 조립체의 모든 구성요소들은 중앙에 있는 수정된 메인 프레임 조립체와 함께 사용될 수 있다. 본 발명의 장치에 관한 모듈화는, 각각의 다수의 적용처를 위하여 유일하고 완전한 종래 기술의 장치를 대용하지 않는 다른 가열 및/또는 코팅 필수조건으로 다수의 적용처에서의 장치의 사용을 위하여 제공된다. "파이프"라는 용어는 미리 접합된 파이프 부분과 함께 미리 접합되어 있는 파이프 부분을 포함하는데, 이 파이프 부분은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 파이프 처리 영역 내부에서 유도 가열처리되고 그리고/또는 코팅처리되어 있다.

중심의 정상에 있는 구동 프레임 조립체에 포함되어 있는 동력공급된 구동장치가 수정된 코일 메인 프레임 조립체와 수정된 코팅 헤드 카트리지를 충분히 구동시킬 가능성이 있지 않는 경우라면, 중심에 있는 수정된 메인 프레임 조립체(201') 또한 필요할 수 있다.

제거가능하고 교체가능한 유도 코일 조립체(300)를 주목하고자 하는데, 이 유도 코일 조립체는 작동을 위하여 집중식 코일 메인 프레임 조립체(200)에 장착될 수 있고 특별한 조립 기술과 분해 기술 없이도 설치되고 제거될 수 있다. 본 발명의 이 특정 실시예에서, 유도 코일 조립체(300)는 도 2(e)에 가장 명확하게 나타나 있는 바와 같이 좌측(또는 제 1 측면) 코일 조립체 절반부(300a)와 우측(또는 제 2 측면) 코일 조립체 절반부(300b)로도 지칭되는 2개의 코일 조립체 절반부(300a, 300b)를 구비한다. 본 발명의 이 특정 실시예에서, 냉각수가 중공 인덕터의 내부 공간 쪽으로 공급되고 중공 인덕터의 내부 공간으로부터 회수되는 수냉식 인덕터(유도 코일)는 적용처를 위한 통상의 전력 밀도 필수조건 때문에 유도 코일 조립체(300)에 설치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 다른 실시예에서 수냉식 냉각이 필요할 수 있다. 본 발명의 이 특정 실시예에서, 유도 코일 조립체(300)는 냉각수만 연결되어 있는 측면(절반부(300a)), 및 동력과 냉각수가 연결되어 있는 측면(절반부(300b))을 구비한다.

유도 코일 조립체 쪽으로의 냉각수 공급과 회수는 적합한 방식으로 달성될 수 있다. 마찬가지로 유도 코일 조립체 쪽으로의 전원 공급은 적합한 방법으로 달성될 수 있다.

냉각수와 동력의 공급 연결은 포트 조립체(700, 701) 상의 글랜드(부싱)((705, 707)를 지나서 장치(100) 속으로 들어가는데, 이 글랜드(705, 0707)는 각각 도 2(d)에 나타나 있는 바와 같은 포트 조립체(700)와 장치의 마주하는 측면 상에 있는 포트 조립체(701)(도 2(d)에 드러나 있지는 않음)에 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 도 2(d)에 도시되어 있는 바와 같이, 비전도성 고무 호스나 이와 유사한 재료로 제조된 급수 호스는 포트 조립체(700) 상의 글랜드(부싱)(705)를 지나서 장치(100) 속으로 들어갈 수 있고, 신속 해제 누름식 연결부(quick release push-on connection)(702)를 이용하여 유도 코일 냉각수 연결부에 연결될 수 있다. 이 경우, 포트 조립체(700)는 유도 코일의 일방 절반부(좌측면)를 향한 회수 연결과 냉각수 공급을 제공하고 있다.

포트 조립체(701)(도 2(d)에 드러나 있지는 않음) 상의 왕복운동시, 당해 기술분야에서는 일반적으로 가요성 수냉식 케이블로 알려진 조합형 냉각수 및 전력 매체 운반체는 글랜드(부싱)(707)를 지나서 장치(100) 속으로 들어갈 수 있고, 냉각수와 전력을 장치(100) 쪽으로 운반하는데 사용된다. 연결부(703)는 연결부(702)와 유사하게 냉각수 공급과 회수를 수용한다. 전력의 공급은 연결 지점(704)에서의 전기 부스바 말단형성(termination)에 관한 공지의 방법에 의해 행하여 질 수 있다.

도 2(e)에 나타나 있는 바와 같이, 본 발명의 이 실시예에서, 유도 코일 조립체(300)는 특정 적용처에서 필요로 하는 바와 같이 수개의 코일 턴 또는 컨덕터(302)를 구비한다. 유도 코일 조립체가 특정 적용처에서의 장치(100) 내부의 코일 메인 프레임 조립체 내에 설치되는 경우에, 컨덕터(302)는 강성 프레임(303)에 장착될 수 있고 파이프 처리 영역 내의 파이프의 표면에 바람직한 가열 효과를 부여하도록 배열될 수 있다. 도 2(a)에는 파이프(90)(가상선으로 나타나 있는 윤곽)가 도시되어 있는데, 코일 메인 프레임 조립체는 파이프 처리 영역 내의 파이프의 축 부분 둘레에 포위형 닫힌 코일 메인 프레임 조립체를 형성하는 닫힌 상태에 있다. 본 발명의 이 실시예에서, 코일 메인 프레임 조립체가 닫힌 코일 메인 프레임 상태에 있는 경우에, 좌측 유도 코일 조립체 절반부(300a)와 우측 유도 코일 조립체 절반부(300b) 내의 코일 컨덕터들은, 솔레노이드 코일로 알려진 파이프(90) 중 일부의 외부 표면 둘레에 완전한 폐쇄형 전기 회로를 형성하도록 짝을 이루고 있다. 즉, 코일 메인 프레임 조립체에 장착되는 유도 코일 조립체는 중심의 정상에 있는 구동 프레임 조립체 내의 액추에이터에 의하여 다음의 2가지 상태, 즉 (1)파이프 처리 영역 내의 파이프의 축 부분 내의 파이프의 외부 표면 둘레에 교체가능한 닫힌 포위형 유도 코일 조립체를 형성하는 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태; 및 (2)파이프 처리 영역 쪽으로부터의 파이프의 축 부분의 입구용 개구부 또는 파이프 처리 영역 쪽으로의 파이프의 축 부분의 출구용 개구부를 형성하는 열린 코일 메인 프레임 조립체 상태;로 코일 메인 프레임 조립체와 함께 변동한다.

본 발명의 이 실시예에서, 유도 코일 조립체(300)가 도시되어 있는 상태에서, 컨덕터(302)는 바람직한 가열 효과를 부여하도록 조정가능하게 배열될 수 있다. 도 2(e)에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 그룹으로 조립된 코일 턴 또는 컨덕터의 특정 상태결정은, 특정 적용처의 필수조건에 부합하도록 가열 처리작업을 준비하기 위하여 조립체로의 조정에 의하여 일정한 처리작업으로 이루어질 수 있다. 컨덕터 그룹은, 도 2(f)에 나타나 있는 하나 이상의 접근 스크류(304)와 도 2(e)에 나타나 있는 잠금고정용 바(305)와 같은 적합한 상태결정 수단 및 고정 수단을 사용하여, Z-방향(도 2(e)에서 양방향 화살표로 도시됨)으로 조정가능하게 이동될 수 있다. 스크류(304)는 지지 요소(314) 내의 슬롯형 개구부(312)를 통과하여 지지 요소(314)의 마주하는 측면 상의 잠금고정용 바(305)에 연결되어, 컨덕터 그룹의 재상태결정을 달성한다. 본 발명의 대체 실시예에서, 코일 턴의 단일 그룹만이 코일 턴의 단일 그룹의 배치를 조정하는 수단으로 사용될 수 있다.

좌측 유도 코일 조립체 절반부(300a)와 우측 유도 코일 조립체 절반부(300b) 내의 코일 컨덕터들은 상보적인 쌍을 이루는 암형 전기 접촉자(306)와 수형 전기 접촉자(307)에 의하여 짝을 이루는데, 상보적인 쌍을 이루는 접촉자들은, 전기 유도 가열 처리작업에서의 사용에 적합하고, 도 2(e)와 2(f)에 도시된 바와 같이, 연결된 코일 턴으로부터 용이하게 제거되어 작동 동안의 개조 및 유지보수를 이유로 접촉자가 대체되는 것을 허용한다. 유도 코일 조립체가 코일 메인 프레임 조립체 내에 설치되고 이 코일 메인 프레임 조립체가 닫힌 코일 메인 프레임 상태에 있을 경우, 각 유도 코일 조립체 내에 있는, 상보적으로 쌍을 이루고 마주하는 암형 전기 접촉자(306)와 수형 전기 접촉자(307)는 연속적인 유도 코일을 형성하도록 짝을 이루고 있다.

암형 접촉자와 수형 접촉자의 접촉면은, 예컨대 은으로 도금처리되거나 이와 다른 방법으로 처리되어, 윤활유가 도포된 장기보관에 유리한 표면을 제공할 수 있다.

접촉자(306, 307)는 짝을 이루는 쌍으로서 맞물릴 때 오염으로부터 보호될 수 있는데, 이 맞물림은 도 2(e)와 도 2(f)에 나타나 있는 바와 같이 특별한 형상의 슈라우드(암형 슈라우드(308)와 수형 슈라우드(309)) 내에서 접촉자를 둘러싸서 접촉자 조립체를 형성함으로써 가능하다. 이들 슈라우드는 기밀상태가 아니도록 배열될 수 있어서, 정압 공기로 내부가 정화될 때 접촉자와 접촉자 조립체의 영역 속으로의 외부 오염물질의 유입은 차단될 수 있다. 도 3(b)의 상세도"D"에는 코일 메인 프레임 조립체에 설치된 유도 코일 조립체 절반부 내의 암형 접촉자(306)와 슈라우드(308)가 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 장치 제어 시스템은 내부 유도 코일 조립체를 작동개시시키고, 정압 공기는 닫힌 장치 처리 사이클 동안과 열린 장치 대기 사이클로의 전이 시에 장치를 정화시키는데, 닫힌 장치 처리 사이클 동안이란 코일 메인 프레임 조립체가 오염을 차단하기 위해서 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태에 있을 때이고, 열린 장치 대기 사이클로의 전이 시란 코일 메인 프레임 조립체가 접촉자와 접촉자 조립체를 오염물질 없는 상태로 유지하기 위해서 열린 코일 메인 프레임 조립체 상태에 있을 때이다.

본 발명의 특정 적용처의 인덕터(들)와 회로 구성이 좌측 유도 코일 조립체 절반부(300a)와 우측 유도 코일 조립체 절반부(300b) 사이에 전기적인 연결을 필요로 하지 않는다면, 접촉 시스템은 유도 코일 조립체를 필요로 하지는 않는다.

본 발명의 다른 실시예에서, 제거가능한 유도 코일 조립체 내부의 전기 컨덕터의 대체 배열은, 필요로 하는 유도된 가열 효과를 제공하는데 이용될 수 있다. 이러한 실시예에는 하나 이상의 전기 회로를 이용하는 횡단방향 선속형 인덕터(transverse flux inductor), 팬케이크형 인덕터(pancake inductor), 스트립형 인덕터(strip inductor), 스플릿 리턴 인덕터(split-return inductor) 및 헤어핀형 인덕터(hairpin inductor)가 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 자기장 선속 증폭기, 분배기, 자기장 지시식(field directing)이나 자기장 조정 요소 또는 장치는 필수적인 가열 효과를 제공하기 위해서 전기 인덕터와 함께 선택적으로 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 추가하여, 제거가능한 유도 코일 조립체는 논-스플릿 코일 조립체로서 형성될 수 있고(만약 파이프 둘레에서 여닫는 동작이 필요하지 않는 경우) 또는 2개의 절반 코일 조립체와는 달리 다수의 부분으로 구성될 수 있다.

일 적용처를 위하여 주어진 유도 코일 조립체에서의 특정 인덕터 구성은 한정된 범위의 파이프 직경과 벽 두께를 가열하기 위하여 사용될 수 있다. 한정된 범위와 달리 일정한 범위의 파이프 직경이나 벽 두께를 가열하기 위해서 특정 장치(100)를 필요로 하는 경우에는, 대체 유도 코일 조립체(300)에서의 대체 인덕터 구성을 필요로 할 수 있다. 장치(100)의 모듈화 배열 때문에, 특정 장치(100)는 다수의 상이한 인덕터 구성이나 유도 코일 조립체를 필요로 하는 만큼 지지할 수 있다. 특정 코일 메인 프레임 조립체에 있어서, 특정 코일 메인 프레임 조립체의 공간 속에 들어맞을 수 있는 유도 코일 조립체의 다양한 구성은 특정 코일 메인 프레임 조립체에서 교체될 수 있다.

교체가능한 코팅 헤드 카트리지에 대해 주목하고자 한다. 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지(500)는 장치(100)에 장착될 수 있고, 특정 코팅 적용처에서의 필수조건에 부합하도록 조정가능하게 장착될 수 있다. 도 2(c)에는 장치(100)로부터 제거된 교체가능한 코팅 헤드 카트리지(500)의 일 실시예가 도시되어 있다.

장치(100)에 부착되는 하나 이상의 코팅 헤드 카트리지의 구성과 배열은 장치의 특정 적용처에 좌우되어 변한다. 예를 들어, 코팅 재료가 분사되는 팬(501)의 크기, 프로파일, 형상, 유형 및 개수, 또는 파이프 처리 영역 내에서 코팅되는 파이프에 대한, 장치(100) 내부의 헤드 조립체(502)와 팬(501)의 위치는 변할 수 있고, 그 결과 나타나 있는 코팅 헤드 카트리지는 예시적이다. 코팅 헤드 카트리지 장착 시스템(507)은, 이 실시예에서 코팅 헤드 장착 구조체로서 이용되며, 장치(100)의 파이프 처리 영역 내부의 파이프 부분과 코팅 헤드 카트리지 사이의 반경방향 간격이 변하는 것을 허용하는데, 이렇게 간격이 변하는 것은, 도 3(a)의 상세도"C"에 가장 잘 나타나 있는 바와 같이, 하나 이상의 슬롯(506a) 내부에서 배치하고 있는 위치, 또는 레버 아암(505)과 코팅 헤드 지지 브라켓의 단부(506) 사이를 연결하기 위하여 형성된 수개의 위치의 조정에 의하여 가능하다. 본 발명의 이 실시예에서의 코팅 헤드 카트리지 장착 시스템은, 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지들 중 각 하나로부터 파이프 처리 영역 내의 파이프의 외부 표면 쪽으로의 반경방향 간격에 대하여, 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지들 중 각 하나를 코팅 헤드 장착 구조체에 각각 조정가능하게 장착하는 수단을 제공한다.

좌측면 외부 구동 프레임 조립체(400a)와 우측면 외부 구동 프레임 조립체(400b)에 관하여 도 3(a) 내지 도 3(c)에 대해 참조하면, 이 좌우측면 외부 구동 프레임 조립체는 각각 중심의 정상에 있는 구동 프레임 조립체(201)의 마주하는 측면들에 연결되어 있고, 코일 메인 프레임 조립체(200)에 장착될 수 있는 유도 코일 조립체(300)의 마주하는 단부 사이에 연결되어 있다. 좌측면 외부 구동 프레임 조립체(400a)는 우측면 외부 구동 프레임 조립체(400b)의 설치와 작동시에 대체로 거울 상이고, 이에 따라 우측면 외부 구동 프레임 조립체와 함께 동시동작하여 작동된다. 따라서, 우측면(제 1 측면) 외부 구동 프레임 조립체(400b)만이 본 명세서에서 상세하게 설명되어 있지만. 좌측면(제 2 측면) 외부 구동 조립체 구성요소가 우측면 외부 구동 프레임 조립체의 설명된 구성요소와 같이 유사한 방식으로 (거울 상 배열을 고려하여)작동된다는 것은 알 수 있다. 각 외부 구동 프레임 조립체는 열린 바닥을 가진 "안장 형상"인데, 이 열린 바닥은 도면에 나타나 있는 바와 같이 코일 메인 프레임 조립체의 파이프 처리 영역에서 처리되고 있는 파이프의 측면 둘레와 그 위에 들어맞는다.

도 3(a)와 도 3(b)에서, 이 도면에 나타나 있는 유도 코일 조립체 절반부(300b)에 수용되어 있는 코일 턴 또는 인덕터(302)는, 상술한 바와 같이 유도 코일 조립체 절반부(300a) 내의 인덕터와 짝을 이루는 경우에 이 실시예에서 솔레노이드 유도 코일인 전기 유도 가열 회로를 닫힌 개구부의 외주 둘레에 형성하는데, 이 닫힌 개구부는 코일 메인 프레임 조립체가 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태에 있을 때 코일 메인 프레임 조립체(200)의 파이프 처리 영역을 형성한다. 하나 이상의 코팅 헤드 카트리지(500a, 500b)는, 코팅 헤드 카트리지(500)(이 실시예에서는 2개의 코팅 헤드 카트리지 내부에 4개의 팬(501)으로 구성되어 있음)의 예시적인 실시예이며, 이 도면에 나타나 있는 바와 같이 파이프 처리 영역 내에 형성된 솔레노이드 유도 코일의 내부에 배치되어 있다. 보호용 커버 플레이트(301)는 형성된 솔레노이드 코일을 코팅 헤드 카트리지(들)로부터 분리하는데 사용될 수 있다. 보호용 커버 플레이트에는, 예로서 도 2(a) 내지 도 2(c)에 나타나 있고 코일 메인 프레임 조립체(200)의 모든 절반부들 또는 그 중 어느 하나의 절반부에 배치되어 있는, 적출 도관(220)을 지나는 처리과정 동안 파이프 처리 영역으로부터 느슨한 코팅 재료의 강제 진공 적출을 촉진하는 일련의 배기 구멍이 나타나 있다. 도면에 나타나 있지 않고 (전원 포트(704)를 지나서)장치(100)의 외부에 있는 전원으로부터의 적합한 수단에 의해 형성된 솔레노이드 코일에 교류 전류가 공급되는 경우, 발생된 자속은 파이프의 부분을 관통하는데, 이 파이프의 부분은, 장치(100)에서의 둘러싸인 개구부 내에 위치결정되어 있고, 파이프 처리 영역을 형성하여 코팅 처리작업 이전이나 이후, 또는 다른 이유로 코팅하는데 필수적인 만큼이나 코팅하지 않는데 필수적인 만큼 파이프 부분을 유도 가열한다. 파이프의 외경과 닫힌 부분(커버 플레이트(301)가 사용된다면 이를 포함하고, 코팅 헤드 카트리지(500a, 500b)가 사용된다면 이를 포함) 내부에 형성된 유도 코일 사이에 배치되어 있는 장치(100)에 사용되는 재료는 일반적으로 비전기전도성 재료로 형성되지만, 또는 이와 다른 방법으로 형성되어 재료의 유도 가열을 최소화한다. 코팅 재료는, 도 2(c)에서 볼 수 있고 당해 기술분야에서 알려진 코팅 공급 장치와 방법에 의하여 알 수 있는 바와 같이, 외부 구동 프레임 조립체를 지나서 파이프(503)를 통과하여 코팅 헤드 카트리지(들) 내부의 코팅 헤드 팬에 공급될 수 있다.

도 3(a)와 도 3(c)에서 볼 수 있는 바와 같이, 레버 아암(505)은, 코팅 헤드 지지 브라켓(506)의 제 1 단부에 부착되어 있고, 스프링 장착형 액추에이터에 의하여 스탠드오프(standoff) 프레임(530)의 제 1 단부 쪽으로 레버 아암(505)의 마주하는 제 2 단부에 부착되어 있고, 스탠드오프 프레임은 도 4(b)에 가장 잘 나타나 있는 바와 같이 아치형 랙(406) 쪽으로 스탠드오프 프레임의 마주하는 제 2 단부에 부착되어 있다. 스프링 장착형 메커니즘은, 스프링을 당기는 핀과 캠의 작동에 의해 코일 메인 프레임 조립체가 닫힐 때, 외부 파이프 표면에 대하여 코팅 헤드 카트리지 조립체(502)를 위치시키도록 활성화되고, 그 결과 코팅 헤드 카트리지 조립체는, 파이프를 파이프 처리 영역 내에서 코팅하는 코팅 진행 상태까지 파이프 표면에 가까이 축방향으로 돌출되어 있다. 이와 유사하게, 스프링 장착형 메커니즘은, 핀이 캠을 해제함에 따라, 결과적으로 스프링이 인장력 제거된 상태가 됨에 따라 코일 메인 프레임 조립체가 열릴 때 비활성화되고, 그 결과 코팅 헤드 카트리지 조립체(502)는 파이프로부터 후퇴된 코팅 헤드 상태로 축방향으로 멀어지게 이동한다. 코팅 재료를 코팅 헤드 카트리지 조립체(502) 쪽으로 운반하는 호스 또는 파이프는 아치형 랙(406)에 장착된 간격 프레임 배열로 배치되어 있다. 간격 프레임 배열은 지지 플레이트와 브라켓(432, 434, 436)을 구비한다. 구동 피니언(408)은 이 실시예에서 도 3(b)와 도 3(c)의 구동장치에 의해 동력공급되는 적합한 기어박스(465)를 가진 상태로 나타나 있는데, 벨트, 다이렉트 코그(direct cog), 체인일 수 있고 또는 본 발명의 다른 실시예에서의 다른 구동장치일 수 있다. 구동 피니언(408)은 아치형 랙(406)과 맞물려서, 닫힌 장치(100) 내부에 위치되어 있는 파이프 부분의 길이방향 축을 중심으로 랙을 회전(도 3(c)의 화살표에 의해 지시되는 바와 같이 시계방향 또는 반시계방향 중 어느 하나임)시킨다. 상술한 바와 같이, 스프링 장착형 메커니즘은, 적어도 코일 메인 프레임 조립체가 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태에 있을 때인 코팅 진행 상태까지 그리고 적어도 코팅 메인 프레임 조립체가 열린 코일 메인 프레임 조립체 상태에 있을 때인 후퇴된 코팅 헤드 상태까지, 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지 중 각 하나로부터 파이프 처리 영역 내의 파이프의 외부 표면까지의 반경방향 간격에 대하여, 코팅 헤드 장착 구조체에 장착되는 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지를 위치시키는 수단을 제공한다.

상술된 바와 같이, 하나 이상의 코팅 헤드 카트리지 중 각각이 부착되어 있는 코팅 헤드 장착 구조체는 코팅 헤드 카트리지 위치결정 구성요소 및 코팅 헤드 구동 조립체와 함께 우(좌)측면 외부 구동 프레임 조립체에 배치되어 있는데, 이들 코팅 헤드 구동 조립체는, 코팅 헤드 구동 조립체가 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체 내의 코팅 시스템 구동장치에 연결될 때, 하나 이상의 코팅 헤드 카트리지를 파이프 처리 영역 내의 파이프의 외부 둘레에서 회전시킨다.

이 실시예에는 나타나 있지 않지만, 본 발명의 대체 실시예는 아치형 랙(406) 상에 장착되는 직선형 액추에이터를 사용할 수 있는데, 이 직선형 액추에이터는 피벗 아암에 의하여 스탠드오프 프레임(530)의 제 2 단부에 피벗하게 부착되어 있는 아웃풋(output)을 가지며, 파이프의 표면에 대한 코팅 헤드 카트리지 조립체의 적합한 위치결정과 맞물림을 보조하고 코팅 공정 동안 파이프 처리 영역 내부의 파이프의 외경 둘레에서의 정확한 회전을 허용하여, 파이프 표면 쪽으로의 코팅 재료의 운반을 보장하고, 그 결과 코팅 헤드 장착 구조체에 장착되는 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지를, 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지 중 각 하나로부터 파이프 처리 영역 내의 파이프의 외부 표면까지의 반경방향 간격에 대하여 위치결정하는 대체 수단 내지 부가 수단으로서 기능하는데, 이는 적어도 코일 메인 프레임 조립체가 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태에 있을 때인 코팅 진행 상태까지 그리고 후퇴된 코팅 헤드 상태까지 계속된다.

도 3(c)를 참조하면, 본 발명의 이 특정 실시예에는, 파이프 처리 영역, 즉 코팅 헤드 카트리지(500a, 500b) 내부의 파이프의 양쪽 측면 상의 2개의 코팅 헤드 카트리지가 사용된다. 제 2 코팅 헤드 카트리지(500b)와 연결되어 있는 구성요소(코팅 헤드 지지 브라켓(516)과 레버 아암(515)을 구비하는 코팅 헤드 카트리지 장착 시스템(517))는 도면에 나타나 있는 바와 같이 배치되어 있고, 제 1 코팅 헤드 카트리지(500a)와 연결되어 있는, 상응하여 확인되는 구성요소(코팅 헤드 지지 브라켓(506)과 레버 아암(505)을 구비하는 코팅 헤드 카트리지 장착 시스템(507)과 유사하게 기능한다. 이 제한되지 않는 실시예에서, 코일 메인 프레임 조립체가 닫힌 상태에 있을 때, 바람직하게는 코팅 헤드 카트리지(500c)와 함께 도 7(b)에 도식적으로 설명되어 있는 바와 같이 파이프 부분의 전체 외주의 코팅을 보장하도록 오버랩되어 있을 때, 2개의 코팅 헤드 카트리지, 아치형 랙(406) 및 연결되어 있는 구성요소들의 배열은 장치(100) 내부의 파이프 처리 영역 내의 파이프의 외측 원주 둘레에서 코팅 헤드 카트리지의 적어도 180도의 회전을 허용하도록 배열되어 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 회전은 완전히 360도가 될 수 있고, 가변적인 오버랩을 더하거나 상당한 각도의 회전 이상일 수 있으며, 특정 기계 설계에 의해서만 제한될 수 있다. 이 경우, 하나의 코팅 헤드 카트리지(500c)가 사용될 수 있고, 파이프 처리 영역 내의 파이프(90) 둘레에서의 완전한 회전은 도 7(a)에 도식적으로 나타나 있는 바와 같이 나타나 있다. 도 7(c)에 나타나 있는 제 3 실시예에는, 4개의 코팅 헤드 카트리지(500c)가 사용되고, 각각의 4개의 코팅 헤드 카트리지는 특정 적용처에서 필수적인 만큼 적합하게 오버랩되어 45도의 회전을 커버한다. 파이프 둘레의 코팅 헤드 카트리지의 원호형상 범위와 수개의 코팅 헤드 카트리지의 다른 회전 조합은 특정 적용처에 적합한 바와 같이 사용될 수 있다.

조정가능한 상부 파이프 롤러(446)와 하부 파이프 텐셔너(448)는, 좌측면 외부 구동 프레임 조립체(400a)의 외부(바깥쪽) 단부 플레이트(440)(우측면 외부 구동 프레임 조립체(400b)도 마찬가지임)에 선택적으로 조정가능하게 부착되어 있고, 조정가능한 상부 파이프 롤러는 입구용 및 출구용 파이프 위치결정 수단인 장치의 한가지 유형으로서 이용되고 하부 파이프 텐셔너(448)는 입구용 및 출구용 파이프 인장(tensioning) 수단인 장치의 한가지 유형으로서 이용되며, 도면에 나타나 있는, 예컨대 직선형 액추에이터(450)와 연결용 연동장치(451)에 의해 위치결정될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 파이프 롤러 및/또는 텐셔너는 다른 적합한 구조 요소에 장착되어서, 코일 메인 프레임 조립체가 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태에 있을 때인 장치가 닫혀있는 상태에서, 장치(100)를 파이프 부분 내부의 중앙에 배치하는 것을 보조한다. 파이프 롤러 또는 파이프 텐셔너의 사용방법, 수량 및 배치는, 처리되는 파이프의 크기; 아래에 더 설명되어 있는 바와 같은 파이프와 장치(100)의 특정 배향; 파이프 상에 도포되는 코팅 재료; 및 다른 작동 파라미터;와 같은 이러한 요인들과 본 발명의 특정 적용처에 좌우된다.

전체적으로, 장치(100)는 도 8(a)에 도시되어 있는 바와 같이 적용처에서 수평방향으로 사용될 수 있다. 이 경우, 장치(100)는, 하부 파이프 텐셔너(448)와 상부 파이프 롤러(446)를 사용하여 파이프에 맞물리기 전에, 파이프 위에 매달려 있거나 파이프 위쪽으로 하강되어 있는 것이 보통이다. 파이프 적용처가 일정한 각도 만큼 수평방향으로부터 오프셋되어 있는 경우에, 자기장에서 실제로 발견되는 바와 같이, 장치는 상부 롤러를 대신하여 대체 상부 파이프 위치결정용 툴링 패드의 사용에 의하여 파이프 상의 위치를 유지할 수 있는데, 이 상부 롤러는, 도 4(b)의 하부 텐셔너 패드(449)와 설계상 유사하고, X로 지시되는 평면과 Z로 지시되는 평면 모두에서의 파이프에 대한 장치의 위치결정에 대해 일정한 각도의 그립(grip)을 하부 텐셔너 패드와 결합하여 제공한다. 따라서, 위치결정용 툴 패드는 파이프 인장 수단의 다른 예이다.

패드(449)와 상부 파이프 롤러를 이용하되 패드를 이용하거나 패드를 이용하지 않은 상태에서의 하부 파이프 텐셔너(448)의 위치결정은, 캠 잠금고정 해제 스크루(445)와 슬롯형 지지 바(447)에 의하여 조정되어서, 장치(100)의 파이프 처리 영역 내에서 처리되는 파이프의 직경에 적합할 수 있다.

도 8(b)에 나타나 있는 바와 같이, 수직방향으로부터 실제로 필요로 하는 각도로 그리고 수직방향 평면에서와 마찬가지로, 장치(100)는, 당해 기술분야에서 알려진 바와 같이, 파이프 쪽과 파이프 둘레 쪽으로 이동될 수 있고, 조작자 또는 외부 장치에 의하여 파이프의 축에 대한 위치에서 유지될 수 있다. 이 실시예에서, 텐셔너(448)와 롤러(446)는 대체로 맞물리지 않지만, 특정 적용처에서는 필요하다면 사용될 수 있다.

도 4(a) 내지 도 4(c)에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 이 실시예에서, 도 4(c)에서 화살표에 의해 도시되어 있는 바와 같이, 구동 피니언(408)이 아치형 랙(406)을 시계 방향으로 회전시킬 때, 제 1 코팅 헤드 카트리지(500a)는, 장치(100)의 닫힌 개구부 내부의 파이프 처리 영역 내에서 처리되는 파이프 부분의 외측 원주 둘레에서 90도에서 180도까지 회전한다(도 4(c)에는 X-Y 평면으로 나타나 있음).

각각의 좌측면 외부 구동 프레임 조립체와 우측면 외부 구동 프레임 조립체 내부의 구동 피니언(408)들은 전기 모터, 서보모터(469) 또는 다른 회전 구동장치와 같은 적합한 코팅 시스템 구동장치에 의해 구동되는데, 이 적합한 코팅 시스템 구동 수단은 내부나 외부에 기어가 형성되어 있고 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체(201) 내부에 수용되어 있다. 구동 막대(468)는 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체 내의 코팅 시스템 구동장치를 각각의 외부 구동 프레임 조립체 내의 구동 피니언에 상술한 바와 같이 적합한 기어박스(465)를 통하여 또는 직접 연결한다.

서보 제어와 같은 회전 제어를 위한 지능형 제어 수단의 사용은, 매우 정확하고 가변적인 위치결정, 속도 제어, 가속 및 감속 제어, 속도 변화, 및 회전 각의 제어/변화에 따른 임의의 코팅 재료의 도포를 부여한다.

장치 제어의 이들 특징부가 공급되는 여러 가지 코팅 재료의 부피, 밀도 및 유속에 관한 공지 기술과 함께 결합되어 있는 경우뿐만 아니라 이들 특징부가 이와 같이 결합되어 있지 않는 경우에도, 이러한 특징부는, 거의 제한 없이 변경되고 제어되는 코팅 처리작업을 필요한 만큼 제공할 수 있다.

이 제어 성능의 사용에 관한 일 예시적인 처리작업은 파이프 쪽으로의 코팅 재료의 도포가 더 균일하게 분배되는 것을 허용한다. 이는, 종래의 수단이 오버랩 상태나 언더랩 상태에 있는 것과 같은 초과 두께 또는 미달 두께를 야기하는 지역에서 특히 그러하다.

파이프 처리 영역 내의 파이프 부분 둘레에서의 코팅 및/또는 가열 공정의 완성 시에는, 장치(100)는 들어맞는 경우에는 상부 파이프 롤러(446)를 사용하여 파이프의 축방향 길이를 따라 이동될 수도 있고, 장치(100)는 도 5(a) 내지 도 5(c)에 나타나 있는 열린 상태로 전이할 수 있다.

중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체(201)는 코일 메인 프레임 조립체 구동 시스템을 포함하는데, 이 코일 메인 프레임 조립체 구동 시스템은 코일 메인 프레임 조립체(200)를, 코일 메인 프레임 조립체가 파이프 처리 영역 내의 파이프의 축 부분 둘레에 포위형 닫힌 코일 메인 프레임 조립체를 형성하는 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태(장치(100)의 닫힌 상태)와, 코일 메인 프레임 조립체가 파이프 처리 영역 쪽으로부터의 파이프의 축 부분의 입구용 개구부 또는 파이프 처리 영역 쪽으로의 출구용 개구부를 형성하는 열린 코일 메인 프레임 조립체 상태(열린 상태의 장치(100)) 사이에서 변동시킨다. 도 6(a)와 도 6(b)에 나타나 있는 바와 같이 코일 메인 프레임 조립체(200)를 닫힌 상태로부터 열린 상태로 전이하는 하나의 수단은 횡단방향 직선형 슬라이드 베어링(202)과, 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체 내에 배치되어 있는 횡단방향 직선형 액추에이터(203a, 203b)이다. 공기 제어 밸브는 횡단방향 직선형 액추에이터(실린더)(203a, 203b)에 공기를 공급하거나 제거하는데, 이 액추에이터는 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체(201)에 후방 장착되어 있다. 직선형 액추에이터 중 전방 액추에이터 아암(203a', 203b')은 블록(도면에서 볼 수 없음)에 의하여 코일 메인 프레임 조립체의 각 절반부(200a, 200b)에 기계적으로 연결되어 있다. 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체는 또한 직선형 슬라이드(202a, 202b)를 위한 베어링 블록(도면에서는 직선형 슬라이드(202a)가 보이는 베어링 블록(204))을 포함하는데, 이 직선형 슬라이드들은 각각 코일 메인 프레임 조립체 절반부(200a, 200b)에 고정되어서, 액추에이터(203a, 203b)의 후퇴와 적출은 코일 메인 프레임 절반부(200a, 200b)가 연결된 직선형 레일을 연결된 직선형 베어링 블록을 통과하여 미끄럼이동하게 하고, 차례로 코일 메인 프레임 조립체 절반부를 파이프 처리 영역 내에 배치되어 있는 파이프 부분의 축방향 길이에 대해 횡단하여 직선 방향(X-축 방향)으로 닫히게(액추에이터의 후퇴) 하거나 열리게(액추에이터의 적출) 한다.

본 발명의 대체 실시예에서, 코일 메인 프레임 조립체 구동 시스템은, 본 명세서에 개시된 본 발명의 특징부와 결합하여 종래 기술로부터 채택된 바와 같이, 단일 또는 이중 피벗 클램 셸 동작을 구비할 수 있다.

통상적으로 각각의 코일 메인 프레임 절반부를 여닫는 작동은, 이것이 본 발명의 필수적인 특징이 아닐지라도, 기계적 연동장치나 전기 제어 수단 중 어느 하나에 의하여 함께 작동하도록 동시동작 될 것이다. 또한 열린 상태를 달성하기 전에, 구동 피니언(408)은 아치형 랙(406)을 도 3(c)에 나타나 있는 바와 같이 정위치로 회전시켜야만 하는데, 이는 코일 메인 프레임 조립체가 열리기 전과 장치(100)가 파이프 처리 영역 내부의 파이프 부분으로부터 제거되거나 파이프 처리 영역 내부의 파이프 부분 둘레로부터 상승되기 전에 행해져야 한다. 예를 들어, 제 1 코팅 헤드 카트리지(500a)가 도 4(b)와 도 4(c)에 있는 180도 상태로 배치되어 있을 때, 아치형 랙(406)(이 단면도에 부분적으로 나타나 있음)은 파이프 부분의 하부 둘레에 뻗어있고, 이로써 파이프의 둘레로부터 열린 장치(100)가 상승되는 것을 방지하는데, 이는 아치형 랙이 전체 아치형 랙을 위하여 도 3(c)에 나타나 있는 바와 같이 정위치로 회전되지 않기 때문이다.

통상의 수평방향 가열 및/또는 코팅 공정에서, 적합하게 설계되고 적합한 직경을 가지는 유도 코일 조립체(300)는 코일 메인 프레임 조립체(200) 내에 미리 장착된다. 예컨대 이전의 실시예에서의 카트리지(500a, 500b)(특정 적용처에서 필요로 하는 만큼의 분량)와 같은 하나 이상의 코팅 헤드 카트리지는 코팅 헤드 카트리지 장착 시스템(507, 517)에 이미 고정되지 않는다면 더욱 고정될 것이고, 이 코팅 헤드 카트리지 장착 시스템(507, 517)은 각각 레버 아암(505, 515)과 지지 브라켓(506, 516)을 포함하고, 이 지지 브라켓(506, 516)은 상술한 바와 같이 코팅 헤드 카트리지를 코팅 헤드 구동 조립체에 연결한다. 만약 스프링 장착형 코팅 헤드 장착 시스템이 사용되지 않는다면, 작동되는 레버 아암 코팅 헤드 장착 및 위치결정 시스템은 전술한 바와 같이 구현될 것이다. 아치형 랙(406)이 파이프 부분을 상술한 바와 같이 처리되도록 청소하기 위해서 코팅 헤드 카트리지 측면 외부 구동 조립체 하우징 내부에 배치되어 있는 상태에서, 코일 메인 프레임 조립체(200)에 장착되는 유도 코일 조립체(300)를 가진 장치(100)는 도 6(a)에 나타나 있는 바와 같이 열린 상태로 이동될 것이고 처리되는 파이프 부분 위로 하강될 것이다. 파이프 롤러와 텐셔너는 이 후 활성화 상태로 변동될 것이고, 직선형 액추에이터(450)와 연동장치 바(451)를 사용하여, 코일 메인 프레임 조립체는, 도 6(b)에 나타나 있고 상술된 바와 같이 닫힌 상태로 변동될 것이다. 코일 메인 프레임 조립체 잠금고정 시스템은, 잠금고정용 막대(464)를 포함하고, 파이프 처리 영역 내의 파이프 부분의 처리를 위하여 코일 메인 프레임 조립체를 닫힌 상태로 잠금고정한다(만약 그 안에 제거가능한 유도 코일 조립체가 설치된다면 제거가능한 유도 코일 조립체도 잠금고정한다). 예를 들어, 코일 메인 프레임 조립체(200)의 우측 부분(200b) 내의 잠금고정용 막대(464)는 잠금고정 상태로 잠길 수 있는 코일 메인 프레임 조립체의 좌측 부분(200a) 속으로 돌출될 것이다. 일단 잠금고정 상태가 되면, 코팅 및/또는 가열 공정 단계는, 코팅 재료를 회전식 코팅 헤드 카트리지 조립체에 공급함으로써(사용되는 경우) 그리고/또는 교류 전력을 상술한 바와 같이 유도 코일 조립체를 형성하는 유도 코일(들)에 공급함으로써(사용되는 경우), 닫힌 장치(100)의 파이프 처리 영역 내부의 파이프 부분의 외경 둘레에서 실행될 것이다.

통상의 수직방향 가열 및/또는 코팅 공정에서, 적합하게 설계되고 적합한 직경을 가지는 유도 코일 조립체(300)는 코일 메인 프레임 조립체(200) 내에 미리 장착된다. 예컨대 코팅 헤드 카트리지(500a, 500b)(특정 적용처에서 필요로 하는 만큼의 분량)와 같은 코팅 헤드 카트리지는 코팅 헤드 카트리지 장착 시스템(507, 517)에 이미 고정되지 않는다면 더욱 고정될 것이고, 이 코팅 헤드 카트리지 장착 시스템(507, 517)은 각각 레버 아암(505, 515)과 지지 브라켓(506, 516)을 포함하고, 이 지지 브라켓(506, 516)은 상술한 바와 같이 코팅 헤드 조립체를 코팅 헤드 구동 조립체에 연결한다. 만약 스프링 장착형 코팅 헤드 장착 시스템이 사용되지 않는다면, 작동되는 레버 아암 코팅 헤드 장착 및 위치결정 시스템은 전술한 바와 같이 구현될 것이다. 아치형 랙(406)이 파이프 부분을 처리되도록 청소하기 위해서 코팅 헤드 구동 하우징 내부에 배치되어 있는 상태에서, 코일 메인 프레임 조립체에 장착되는 유도 코일 조립체(300)를 가진 장치(100)는 도 6(a)에 나타나 있는 바와 같이 열린 상태로 변동될 것이고, 처리되는 파이프 부분의 측면 쪽과 이후 그 둘레에 나타날 것이다. 파이프 롤러와 텐셔너는 필요하다면 활성 상태로 변동될 것이고, 코일 메인 프레임 조립체는 도 6(b)에 나타나 있는 바와 같이 닫힌 상태로 변동될 것이다. 코일 메인 프레임 조립체는, 잠금고정용 바(464)를 포함하고, 상술된 바와 같이 전개될 것이고, 코팅 및/또는 가열 공정 단계는, 코팅 재료를 회전식 코팅 헤드 카트리지 조립체에 공급함으로써(사용되는 경우) 그리고/또는 교류 전력을 상술된 바와 같이 유도 코일 조립체를 형성하는 유도 코일(들)에 공급함으로써(사용되는 경우), 닫힌 장치 내부의 파이프 부분의 외경 둘레에서 실행될 수 있다.

2개의 코팅 헤드 카트리지(500)와 한 개의 구동 피니언(408)과 아치형 랙(406)이 위에 있는 본 발명의 실시예에서 사용되지만, 본 발명의 닫힌 장치(100)의 파이프 처리 영역 내의 파이프 부분의 외경 둘레에서 코팅 헤드 카트리지 조립체의 필수적인 회전을 달성하기 위해서 코팅 헤드 카트리지의 개수 및/또는 구동 피니언의 개수, 또는 구동 피니언, 아치형 랙, 및 코팅 헤드 구동 조립체의 다른 구성요소의 배열을 변경시키는 것은 본 발명의 범위 내에 있다.

단일의 솔레노이드 코일이 위에 있는 본 발명의 실시예에서 사용되지만, 유도 코일 조립체 카트리지 내부에서 다른 구성과 수량을 가지는 인덕터 또는 유도 코일을 사용하는 것은 본 발명의 범위 내에 있다.

위에 있는 실시예에서 사용된 장치(100)의 실시예에는, 파이프 부분 상에서의 가열 공정에 영향을 미치도록 코일 메인 프레임 조립체(200) 내부에 들어맞고 여러 가지 구성과 유형을 가지는 유도 코일 조립체(300)가 도시되어 있지만, 도 9(a) 내지 도 9(d)에서 4개의 예시적인 조합으로 도시된 바와 같이 아치형 랙(406)의 외주 둘레에 장착된 다양한 구성의 하나 이상의 유도 코일 또는 인덕터(솔레노이드, 팬케이크, 헤어핀, 스플릿 리턴 인덕터 등과 같은 것을 예로 들수는 있지만 이에 제한되지는 않음)를 사용하는 것은 본 발명의 범위 내에 있고, 그 결과 전술한 바와 같이 파이프 처리 영역 내의 파이프 둘레에 있는 장치에 의한 아치형 랙의 회전은 파이프의 표면 상의 유도 가열에 영향을 미치는데, 이는 인덕터(들)와 코일 헤드 조립체(또는 조립체들) 모두를, 코팅 헤드 카트리지 조립체만 회전하고 있는 본 발명의 다른 실시예에 대하여 위에서 전술한 바와 같이, 양방향 화살표에 의해 적절하게 오버랩되어 지시되는 바와 같은 원호 섹터(들)에서 일정한 횟수로 회전시킴으로써 가능하다. 즉, 도 9(a) 내지 도 9(d)에서의 모듈화 장치(100a 내지 100d)는, 인덕터(들)가 코일 메인 프레임 조립체(200) 내부에 장착되지 않고 회전식 코팅 헤드 카트리지(들)가 장착되는 것과 유사한 방식으로 수정된 좌우측면 외부 구동 프레임 조립체(도면에는 수정된 좌측면 외부 구동 조립체(400b')가 나타나 있음) 내의 아치형 랙에 직접 또는 간접적으로 장착된다는 점을 제외하고는, 모듈화 장치(100)의 이전의 실시예와 유사하다. 또한 수정된 중앙의 정상에 있는 구동 조립체(201')는 회전식 코팅 헤드 카트리지뿐만 아니라 하나 이상의 회전식 인덕터 조립체를 구동시키도록 수정된다. 이들과 결합하여, 아치형 랙 둘레에 장착되는 유도 코일(들) 또는 인덕터(들)는 전술된 바와 같이 하나 이상의 코팅 헤드 카트리지에 장착되거나 선택적으로 장착되어, 도 9(a) 내지 도 9(d)에 도시된 바와 같이 파이프의 표면 위쪽의 코팅에 영향을 미칠 수 있다. 예시적인 하나의 회전식 인덕터 조립체는 도 9(a)에서의 장치(100a)에 나타나 있고, 하나의 회전식 코팅 헤드 카트리지(조립체)는 인덕터와 코팅 헤드가 적어도 360도 회전하는데 사용되고; 도 9(b)에서의 장치(100b)에 나타나 있는 예시적인 2개의 회전식 인덕터 조립체와 2개의 회전식 코팅 헤드 카트리지(조립체)는 2개의 인덕터와 코팅 헤드 쌍 각각을 적어도 180도 회전하는데 사용되며; 도 9(c)에서의 장치(100c)에 나타나 있는 예시적인 4개의 회전식 인덕터 조립체와 4개의 회전식 코팅 헤드 카트리지(조립체)는 4개의 인덕터와 코팅 헤드 쌍 각각을 적어도 90도 회전하는데 사용되고; 도 9(d)에서의 장치(100d)에 나타나 있는 예시적인 8개의 회전식 인덕터 조립체와 8개의 회전식 코팅 헤드 카트리지(조립체)는 8개의 인덕터와 코팅 헤드 쌍 각각을 적어도 45도 회전하는데 사용된다.

상술한 바와 같이, 장치 내부의 파이프 처리 영역 내의 파이프 부분의 가열 및/또는 코팅 처리를 위하여 본 발명의 장치는, 유도 코일 조립체와 하나 이상의 코팅 헤드가 장착되는 전기 유도 가열 및 코팅 장치 또는 선택적 유도 가열 장치나 선택적 유도 코팅 장치일 수 있고, 또는 장치 내에 유도 코일 조립체만 장착되고 코팅 헤드 카트리지는 장착되지 않은 유일한 전기 유도 가열 장치일 수 있으며, 또는 장치 내에 하나 이상의 코팅 헤드 카트리지만 장착되고 유도 코일 조립체는 장착되지 않은 유일한 코팅 장치일 수 있다.

이에 제한되지는 않더라도, 본 발명의 방법과 장치는 금속 파이프나 합성 파이프에 가장 바람직하게 적용되는데, 이 파이프들은 적어도 일부 전기 전도성 구성요소를 가지고(열 처리가 실행될 때), 전처리(자연 지형으로부터의 통상적인 추출)나 후처리(저장소로의 운송과 소비를 위한 공급/분배)에서 액체, 가스, 또는 다른 매체를 운송하는데 통상적으로 사용될 때 이 파이프의 외경은 대체로 4인치 내지 86인치(0.1미터 내지 2.2미터)의 범위 내이다. 이러한 처리작업은 파이프 배설(laying) 활동(육지나 수중 전체에 걸친 활동) 분야 또는 사전조립 공정 부지나 제조 공장에서 발생할 수 있는데, 이 경우 파이프는 배설되기 전에 줄지어 접합된다.

본 발명의 실시예는 특정 전기 구성요소와 기계 구성요소에 대한 참조사항을 포함한다. 당해 기술분야에서의 통상의 기술자라면, 동일한 유형에 있어서 필수적인 것은 아니지만 본 발명의 바람직한 조건을 만들어내거나 바람직한 결과를 달성할 수 있는 구성요소를 대용함으로써 본 발명을 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 단일의 구성요소는 다수의 구성요소를 위하여 대용될 수 있고, 이와 반대로 다수의 구성요소가 단일의 구성요소를 위하여 대용될 수도 있다.

Claims (20)

1. 파이프의 외부 표면을 전기 유도 가열 또는 코팅하거나, 상기 파이프의 상기 외부 표면의 전기 유도 가열과 코팅을 조합하여 행하는 모듈화 장치로서,
   상기 모듈화 장치는:
   중앙에 있는 교체가능한 메인 프레임 조립체;와
   코일 조립체 장착 구조체;와
   제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체와 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체; 및
   제 1 코팅 헤드 장착 구조체와 제 2 코팅 헤드 장착 구조체;를 구비하고,
   상기 중앙에 있는 교체가능한 메인 프레임 조립체는 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체와 코일 메인 프레임 조립체를 구비하고, 상기 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체는 상기 코일 메인 프레임 조립체 위에 놓여 있고, 상기 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체는, 상기 코일 메인 프레임 조립체를, 상기 코일 메인 프레임 조립체가 포위형 닫힌 코일 메인 프레임 조립체를 파이프 처리 영역 내의 파이프의 축 부분 둘레에 형성하는 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태와, 상기 코일 메인 프레임 조립체가 상기 파이프 처리 영역 쪽으로부터의 파이프의 축 부분의 입구용 개구부 또는 상기 파이프 처리 영역 쪽으로의 파이프의 축 부분의 출구용 개구부를 형성하는 열린 코일 메인 프레임 조립체 상태 사이에서 변동시키는, 코팅 시스템 구동장치와 코일 메인 프레임 조립체 구동 시스템을 구비하고,
   상기 코일 조립체 장착 구조체는 상기 코일 메인 프레임 조립체 상에 배치되고,
   상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체와 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체는, 상기 중앙에 있는 교체가능한 메인 프레임 조립체의 제 1 측면과 제 2 측면에 제거가능하게 각각 연결되어 있어서, 상기 파이프의 축 부분은 상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체, 상기 포위형 닫힌 코일 메인 프레임 조립체의 파이프 처리 영역, 및 상기 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체를 통과할 수 있고, 상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체와 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체는 수정된 파이프 처리 영역을 형성하는 상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체 및 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체와 함께 사용하는 상기 중앙에 있는 교체가능한 메인 프레임 조립체를 대체하기 위하여 상기 중앙에 있는 교체가능한 메인 프레임 조립체로부터 분리가능하고,
   상기 제 1 코팅 헤드 장착 구조체와 제 2 코팅 헤드 장착 구조체는, 상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체와 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체에 각각 배치되고, 상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체와 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체에 각각 배치되는 제 1 코팅 헤드 구동 조립체와 제 2 코팅 헤드 구동 조립체에 각각 연결되고, 상기 제 1 코팅 헤드 구동 조립체와 제 2 코팅 헤드 구동 조립체는 상기 코팅 시스템 구동장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 코일 조립체 장착 구조체에 장착되는 교체가능한 유도 코일 조립체를 더 구비하고,
   상기 교체가능한 유도 코일 조립체는, 상기 파이프 처리 영역 내의 상기 파이프의 축 부분 내의 상기 파이프의 외부 표면 둘레에 포위형 닫힌 교체가능한 유도 코일 조립체를 형성하는 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태와, 상기 파이프 처리 영역 쪽으로부터의 상기 파이프의 축 부분의 입구용 개구부 또는 상기 파이프 처리 영역 쪽으로의 상기 파이프의 축 부분의 출구용 개구부를 형성하는 열린 코일 메인 프레임 조립체 상태로, 상기 코일 메인 프레임 조립체와 함께 변동하는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 교체가능한 유도 코일 조립체는 하나 이상의 코일 턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 코일 턴은 하나 이상의 솔레노이드 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 코일 턴은 복수 개의 코일 턴으로부터 형성되고, 상기 복수 개의 코일 턴은 하나 이상의 그룹의 코일 턴으로 배열되고, 하나 이상의 그룹의 코일 턴 각각은 상기 파이프 처리 영역 내의 상기 파이프의 축 부분을 따라 조정가능하게 배열되는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 교체가능한 유도 코일 조립체는, 상기 코일 메인 프레임 조립체가 상기 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태에 있을 때, 복수 개의 상보적인 쌍을 이루는 암형 전기 접촉자 조립체와 수형 전기 접촉자 조립체로 짝을 이루면서 말단형성하는 제 1 코일 조립체 절반부와 제 2 코일 조립체 절반부를 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   복수 개의 상보적인 쌍을 이루는 암형 전기 접촉자 조립체와 수형 전기 접촉자 조립체를 통과하여 공기 가스 유동을 생성하는 정압 공기 정화 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 코팅 헤드 장착 구조체와 제 2 코팅 헤드 장착 구조체에 장착되는 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지를 더 구비하고,
   상기 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지 각각은, 하나 이상의 코팅 팬으로부터 상기 파이프 처리 영역 내의 상기 파이프의 외부 표면 위쪽으로 코팅 재료를 방출하는 코팅 재료 공급원에 연결가능한, 하나 이상의 코팅 팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지들 중 각 하나로부터 상기 파이프 처리 영역 내의 상기 파이프의 외부 표면 쪽으로의 반경방향 간격에 대하여, 상기 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지들 중 각 하나를 상기 제 1 코팅 헤드 장착 구조체와 제 2 코팅 헤드 장착 구조체에 조정가능하게 장착하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    적어도 상기 코일 메인 프레임 조립체가 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태에 있는 코팅 진행 상태까지 그리고 적어도 상기 코일 메인 프레임 조립체가 열린 코일 메인 프레임 조립체 상태에 있는 후퇴된 코팅 헤드 상태까지, 상기 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지들 중 각 하나로부터 상기 파이프 처리 영역 내의 상기 파이프의 외부 표면 쪽으로의 반경방향 간격에 대하여, 상기 제 1 코팅 헤드 장착 구조체와 제 2 코팅 헤드 장착 구조체에 장착되는 상기 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지를 위치결정하는 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    제 1 코팅 헤드 구동 조립체와 제 2 코팅 헤드 구동 조립체는 상기 제 1 측면 외부 구동 조립체와 제 2 측면 외부 구동 조립체에 각각 배치되는 제 1 아치형 랙과 제 2 아치형 랙을 구비하고,
    상기 제 1 아치형 랙과 제 2 아치형 랙은 상기 제 1 측면 외부 구동 조립체와 제 2 측면 외부 구동 조립체 각각의 내부의 제 1 파이프 부분과 제 2 파이프 부분의 외부 둘레에서 원주방향으로 뻗어있고,
    상기 제 1 아치형 랙과 제 2 아치형 랙은, 상기 제 1 측면 외부 구동 조립체와 제 2 측면 외부 구동 조립체에 각각 배치되는 제 1 회전 동력공급식 구동 피니언과 제 2 회전 동력공급식 구동 피니언을 맞물림으로써 상기 제 1 파이프 부분과 제 2 파이프 부분의 외부 표면 둘레에서 각각 회전 구동되고,
    상기 제 1 및 제 2 회전 동력공급식 구동 피니언은, 상기 코팅 시스템 구동장치에 연결되어 있어서, 상기 하나 이상의 코팅 헤드 카트리지를 상기 파이프 처리 영역 내부의 상기 파이프의 외부 둘레에서 회전시키는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
12. 제 1 항 내지 제 7항과 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체와 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체 중 어느 하나의 바깥쪽 측면에 연결되는 파이프 위치결정 수단 또는 파이프 인장 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
13. 제 1 항 내지 제 7 항과 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일 메인 프레임 조립체 구동 시스템은:
    쌍을 이루는 횡단방향 직선형 액추에이터; 및
    쌍을 이루는 횡단방향 직선형 슬라이드 베어링;을 구비하고,
    상기 쌍을 이루는 횡단방향 직선형 액추에이터는 상기 쌍을 이루는 횡단방향 직선형 슬라이드 베어링을 횡단방향으로 연장시켜서 상기 코일 메인 프레임 조립체를 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태로부터 열린 코일 메인 프레임 조립체 상태로 변동시키고, 상기 쌍을 이루는 횡단방향 직선형 액추에이터는 상기 쌍을 이루는 횡단방향 직선형 슬라이드 베어링을 횡단방향으로 후퇴시켜서 상기 코일 메인 프레임 조립체를 열린 코일 메인 프레임 조립체 상태로부터 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태로 변동시키는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
14. 파이프의 외부 표면을 전기 유도 가열 또는 코팅하거나, 상기 파이프의 상기 외부 표면의 전기 유도 가열과 코팅을 조합하여 행하는 방법으로서,
    상기 방법은, 상기 코일 메인 프레임 조립체 위에 놓여 있는 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체에 배치되는 코일 메인 프레임 조립체 구동 시스템에 의하여 상기 파이프의 축 부분을 포위하는 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태로 변동되는 코일 메인 프레임 조립체에 의해 형성되는 파이프 처리 영역 속에 상기 파이프의 축 부분을 삽입하는 단계를 구비하고,
    상기 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체와 상기 코일 메인 프레임 조립체는 모듈화 장치의 중앙에 있는 교체가능한 메인 프레임 조립체를 구비하고,
    상기 모듈화 장치는 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체와 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체를 더 구비하고,
    상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체와 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체는 상기 중앙에 있는 교체가능한 프레임 조립체의 제 1 측면과 제 2 측면에 각각 분리가능하게 연결되어 있어서, 상기 파이프는 상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체, 포위형 닫힌 코일 메인 프레임 조립체의 파이프 처리 영역, 및 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체를 통과하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제 14 항에 있어서,
    교류 전류를 상기 코일 메인 프레임 조립체에 장착되는 교체가능한 유도 코일 조립체에 공급함으로써, 상기 파이프 처리 영역 내의 상기 파이프의 축 부분을 전기 유도 가열하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제 14 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드로부터 상기 파이프 처리 영역 내의 상기 파이프의 축 부분의 외부 표면 위쪽으로 코팅 재료를 분사하기 위하여, 상기 파이프 처리 영역 내의 상기 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지를 회전시키는 상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체와 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체에 장착되는 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지에 코팅 재료를 공급함으로써 상기 파이프 처리 영역 내의 상기 파이프의 축 부분의 외부 표면을 코팅하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 파이프의 외부 표면을 전기 유도 가열하고 코팅하는 모듈화 장치로서,
    상기 모듈화 장치는:
    중앙에 있는 교체가능한 메인 프레임 조립체;와
    코일 조립체 장착 구조체;와
    교체가능한 유도 코일 조립체;와
    제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체와 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체;와
    제 1 코팅 헤드 장착 구조체와 제 2 코팅 헤드 장착 구조체; 및
    하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지;를 구비하고,
    상기 중앙에 있는 교체가능한 메인 프레임 조립체는 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체와 코일 메인 프레임 조립체를 구비하고, 상기 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체는 상기 코일 메인 프레임 조립체 위에 놓여 있고, 상기 중앙의 정상에 있는 구동 프레임 조립체는, 상기 코일 메인 프레임 조립체를, 상기 코일 메인 프레임 조립체가 포위형 닫힌 코일 메인 프레임 조립체를 파이프 처리 영역 내의 파이프의 축 부분 둘레에 형성하는 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태와, 상기 코일 메인 프레임 조립체가 상기 파이프 처리 영역 쪽으로부터의 파이프의 축 부분의 입구용 개구부 또는 상기 파이프 처리 영역 쪽으로의 파이프의 축 부분의 출구용 개구부를 형성하는 열린 코일 메인 프레임 조립체 상태 사이에서 변동시키는, 코팅 시스템 구동장치와 코일 메인 프레임 조립체 구동 시스템을 구비하고,
    상기 코일 조립체 장착 구조체는 상기 코일 메인 프레임 조립체 상에 배치되고,
    상기 교체가능한 유도 코일 조립체는 상기 코일 조립체 장착 구조체에 장착되고, 상기 교체가능한 유도 코일 조립체는, 상기 파이프 처리 영역 내의 상기 파이프의 축 부분 내의 상기 파이프의 외부 표면 둘레에 포위형 닫힌 교체가능한 유도 코일 조립체를 형성하는 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태와, 상기 파이프 처리 영역 쪽으로부터의 상기 파이프의 축 부분의 입구용 개구부 또는 상기 파이프 처리 영역 쪽으로의 상기 파이프의 축 부분의 출구용 개구부를 형성하는 열린 코일 메인 프레임 조립체 상태로, 상기 코일 메인 프레임 조립체와 함께 변동하고,
    상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체와 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체는, 상기 중앙에 있는 교체가능한 메인 프레임 조립체의 제 1 측면과 제 2 측면에 제거가능하게 각각 연결되어 있어서, 상기 파이프의 축 부분은 상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체, 상기 포위형 닫힌 코일 메인 프레임 조립체의 파이프 처리 영역, 및 상기 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체를 통과할 수 있고, 상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체와 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체는 수정된 파이프 처리 영역을 형성하는 상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체 및 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체와 함께 사용하는 상기 중앙에 있는 교체가능한 메인 프레임 조립체를 대체하기 위하여 상기 중앙에 있는 교체가능한 메인 프레임 조립체로부터 분리가능하고,
    상기 제 1 코팅 헤드 장착 구조체와 제 2 코팅 헤드 장착 구조체는 상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체와 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체에 각각 배치되고, 상기 제 1 코팅 헤드 장착 구조체와 제 2 코팅 헤드 장착 구조체는, 상기 제 1 측면 외부 구동 프레임 조립체와 제 2 측면 외부 구동 프레임 조립체에 각각 배치되는 제 1 코팅 헤드 구동 조립체와 제 2 코팅 헤드 구동 조립체에 각각 연결되고, 상기 제 1 코팅 헤드 구동 조립체와 제 2 코팅 헤드 구동 조립체는 상기 코팅 시스템 구동장치에 연결되고,
    하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지는 상기 제 1 코팅 헤드 장착 구조체와 제 2 코팅 헤드 장착 구조체에 장착되고, 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지 각각은 하나 이상의 코팅 팬으로부터 상기 파이프 처리 영역 내의 상기 파이프의 외부 표면 위쪽으로 코팅 재료를 방출하는 코팅 재료 공급원에 연결가능한 하나 이상의 코팅 팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 교체가능한 유도 코일 조립체는 하나 이상의 코일 턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 코일 턴은 하나 이상의 솔레노이드 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.
20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지들 중 각 하나로부터 상기 파이프 처리 영역 내의 상기 파이프의 외부 표면 쪽으로의 반경방향 간격에 대하여, 상기 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지들 중 각 하나를 상기 제 1 코팅 헤드 장착 구조체와 제 2 코팅 헤드 장착 구조체에 조정가능하게 장착하는 수단;과
    적어도 상기 코일 메인 프레임 조립체가 닫힌 코일 메인 프레임 조립체 상태에 있는 코팅 진행 상태까지 그리고 적어도 상기 코일 메인 프레임 조립체가 열린 코일 메인 프레임 조립체 상태에 있는 후퇴된 코팅 헤드 상태까지, 상기 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지들 중 각 하나로부터 상기 파이프 처리 영역 내의 상기 파이프의 외부 표면 쪽으로의 반경방향 간격에 대하여, 상기 제 1 코팅 헤드 장착 구조체와 제 2 코팅 헤드 장착 구조체에 장착되는 상기 하나 이상의 교체가능한 코팅 헤드 카트리지를 위치결정하는 수단; 및
    상기 제 1 측면 외부 구동 조립체와 제 2 측면 외부 구동 조립체에 각각 배치되는 제 1 아치형 랙과 제 2 아치형 랙을 구비하는 제 1 코팅 헤드 구동 조립체와 제 2 코팅 헤드 구동 조립체;를 더 구비하고,
    상기 제 1 아치형 랙과 제 2 아치형 랙은 상기 제 1 측면 외부 구동 조립체와 제 2 측면 외부 구동 조립체 각각의 내부의 제 1 파이프 부분과 제 2 파이프 부분의 외부 둘레에서 원주방향으로 뻗어있고, 상기 제 1 아치형 랙과 제 2 아치형 랙은 상기 제 1 측면 외부 구동 조립체와 제 2 측면 외부 구동 조립체에 각각 배치되는 제 1 회전 동력공급식 구동 피니언과 제 2 회전 동력공급식 구동 피니언을 맞물림으로써 상기 제 1 파이프 부분과 제 2 파이프 부분의 외부 표면 둘레에서 각각 회전 구동되고,
    상기 제 1 및 제 2 회전 동력공급식 구동 피니언(408)은, 상기 코팅 시스템 구동장치에 연결되어 있어서, 상기 하나 이상의 코팅 헤드 카트리지를 상기 파이프 처리 영역 내부의 상기 파이프의 외부 둘레에서 회전시키는 것을 특징으로 하는 모듈화 장치.

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