KR20160065152A - 금속 튜브들의 플랜징 및 와이드닝을 위한 회전 인서트, ＂플랜징 비트＂ - Google Patents

Abstract

분할형-에어-컨디셔닝 연결 시스템들, 가정용 냉장고들, 냉장형 캐비넷들 등에서의 플랜지들 및 금속 튜브 확장에 대한 사용 위해, 금속 튜브들을 플랜징하고 확장하기 위한, 금속 본체를 갖는, 회전 인서트, 즉, 플랜징 비트에 있어서; 회전 구동 방법에 의해, 상기 회전 인서트는 드릴 또는 스크류드라이버에 커플링될 수 있으며, 상기 회전 인서트는 카운터포인트 기구(1)를 요구하지 않으며, 상기 회전 인서트는, 상이한 플랜징 직경들(게이지들)을 갖는, 커플링 원통형 본체(15) 및 단일 스테이지(19) 또는 다수의 스테이지들(20)을 갖는 플랜징 팁으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

금속 튜브들의 플랜징 및 와이드닝을 위한 회전 인서트, ＂플랜징 비트＂ {ROTATING INSERT FOR FLANGING AND WIDENING METAL TUBES, ＂A FLANGING BIT＂}

본 발명은, 금속 튜브들의 단부들의 플랜징(flanging)/와이드닝(widening)을 위한 회전 구동 방법에 커플링되어야 하는 금속 인서트에 관한 것이다.

인서트 구동은 드릴링 기계들 또는 스크류드라이버들에 의해 이루질 수 있고, 그리고 그 결과, 이 인서트 구동은, 분할형-에어-컨디셔닝 연결 시스템(split-type-air-conditioning connection system)들, 냉각 시스템 연결들 및 오일의 액화 가스 수송 시스템(liquefied gas transport system)들의 연결들 및 유사물에 특히 적용되는, 금속 튜브들을 플랜징할 수 있으며, 이 플랜징은 금속 튜브 내의 인서트의 회전에 의해 발생되는 열로 인해 현재의 기술보다 더 빠르다.

이어서, 인서트는 다음을 형성하는 것을 목표로 한다:

1) 단부 튜브들에서 45˚의 각도로 개방되는 플랜지; 또는

2) 동일한 게이지(gauge)의 튜브와 커플링하기 위한 금속 튜브의 와이드닝, 또는;

3) 동일한 직경을 갖는 다른 금속 튜브와의 커플링을 위한 개방된 플랜지와 함께 와이드닝.

산업 분야들, 주로 냉장(refrigeration) 산업 및 상업은 제조 및 작업을 간소화하고, 최적화하고, 그리고 제조 및 작업의 시간을 감소시키기 위한 장비를 필요로 한다. 예를 들어, 가정용(domicile), 상업용 그리고 산업 라인(line)들에서 사용하기 위한 응축 유닛들 및 증발 제조(evaporating manufacturing)를 위한 구리 및 알루미늄 튜브들과 같은 열 교환기들에서의 와이드닝 및 플랜징 형성의 필요.

본 특허의 청구는 특허 PI0902047-0 A2와 관련되며, 이 특허는 플랜징 튜브들이 적용되는 연결에 대한 특징들을 명백하게 나타낸다. 그러나, 본 특허의 청구는 플랜징 튜브 형상 또는, 상기에 인용된 특허 PI0902047-0 A2에서 다루어진 바와 같이, "각도 튜브(angle tube)"를 획득하는 방법에 관한 이러한 특징들과 동일한 것과는 상이하다.

실제로, 플랜징 튜브를 획득하는 많은 기구들이 존재한다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 차이점들은 다음과 같다:

1) 작동 툴 드로우잉(operation tool drawing);

2) 드릴링 기계 또는 스크류드라이버의 사용에 의해 실행될 수 있는, 실행 방식;

3) 단일 인서트 상에서 상이한 직경들로 인해, 상이한 게이지 튜브들에서 동일한 인서트와 함께, 다수의 플랜지들을 만드는 능력(capacity);

4) 본 발명은 플랜징될 금속 튜브의 고정을 위한, 카운터포인트(counterpoint) 시스템, "모던트(mordant)"를 요구하지 않음;

5) 플랜징 재료의 경화를 방지하도록, 플랜지의 열간 성형(hot forming); 그리고

6) 가열에 의해 형성된 결과로써, 최종 플랜지의 균일하고 그리고 내성이 있는 미세조직(microstructure)과 함께, 획득된 최종 플랜지의 특성.

초기에, 기술의 현재 상태에 대해 언급하면, a) "기존의(conventional) 플랜징" 및 b) "크랭키(cranky) 플랜징"으로 불리는, 시장에서 존재하는 2 개의 플랜지 모델들이 존재한다.

a) 기존의 플랜지들(도 1)은, 튜브들 고정을 위한 "모던트"(1)를, 및 "모던트"에 커플링되는 클램핑 프레임(clamping frame)(2), 이러한 프레임에 커플링되는 나사산형성된(threaded) 스크류(3), 나사산형성된 스크류에 커플링되는 45˚의 원뿔형 팁(conical tip)(4), 및 다른 나사산형성된 스크류에서의 크랭크 드라이브(5)로 구성되는 플랜징 시스템을 갖는 것을 특징으로 한다. 이러한 시스템은 스핀들 샤프트와 원뿔형 팁 샤프트 사이에서의 동심(concentric) 정렬(도 2)을 특징으로 한다. 플랜지 실행 동안, 팁과 튜브 사이의 접촉 구역이 모든 원뿔 표면을 통해 발생한다.

b) 크랭키 플랜징(도 3)은 튜브들 고정을 위한 "모던트"(8), 및 "모던트"에 커플링되는 클램핑 프레임(9), 이 프레임에 커플링되는 나사산형성된 스크류(10), 나사산형성된 스크류에 커플링되는 45˚의 원뿔형 팁(conical tip)(11), 및 다른 나사산형성된 스크류에서의 크랭크 드라이브(12)로 구성되는 플랜징 기구를 갖는 것을 특징으로 한다. 이러한 시스템은 스핀들 샤프트(13)와 원뿔형 팁 샤프트(14) 사이에서의 편심(excentric) 정렬(도 4)을 특징으로 한다. 플랜지 실행 동안, 팁과 튜브 사이의 접촉 구역이 원뿔의 선형 접촉을 통해 발생한다.

비록 양자 모두의 플랜지 모델들은 최종 플랜지 형태를 유발시키지만, 기술의 현재 상태는 플랜지 포밍(forming)을 위한, "모던트"(카운터포인트)의 사용을 요구한다. "모던트"에 커플링하는 튜브 및 플랜지 실행은 실행하는데 많은 시간이 소비되는데, 이는 분할형-에어-컨디셔닝 장비 상에 적용하는 경우에 설치를 위한 4 개의 플랜지들을 만드는 것이 필요하기 때문이다. 다시 말해, 튜브를 위한 2 개의 플랜지들이 존재하며, 여기서 각각의 이러한 튜브들은 2 개의 상이한 게이지들이 필수이다. 더욱이, 이의 개념으로 인해, 플랜지들 양자 모두는 냉각 시스템에 의해 튜브 포밍을 적용하여, 플랜징된 재료를 인크러스팅하며(encrusting), 이는 플랜지 벽 상에 균열들의 위험으로 이어진다.

금속 튜브들의 플랜징 및 와이드닝을 위한 회전 인서트, 즉 플랜징 비트(flanging bit)에 대하여, 이 플랜징 비트는 호환성있는(interchangeable) 인서트 시스템에 의해 금속 튜브들에 대한 와이드닝 및/또는 플랜징의 실행을 허용한다. 이러한 인서트들은 드릴링 기계들(이 인서트들이 드리프트(drift) 또는 공압(pneumatic)으로 커플링된다면)에, 또는 심지어 전기 스크류 드릴러(electric screw driller)들 상에 커플링될 수 있다.

인서트(도 5)는 다음의 부품들로 분할될 수 있다:

a) 드리프트에 의해 드릴링 기계 또는 스크류 드릴러와 커플링될 원통 형상부(15).

b) 금속 튜브에서 적합하게 피팅하고(도 6), 대략 45˚의 각도로 플랜징하는 금속 튜브(18)(도 7)의 형태를 금속 튜브의 단부(17)에 부여하는 플랜징 팁(16).

플랜징 팁(도 8)은, 인서트를 상이한 크기 또는 상이한 게이지를 갖는 다른 인서트로 교체할 필요 없이, 1 개 또는 그 초과의 튜브들에서 플랜지를 만들도록 1 개의 스테이지(stage)(19) 또는 더 많은 스테이지들(20)(도 9)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 동일한 팁이, 이 팁의 단부 옆에서 6.35mm의 직경을 그리고 원통 형상부에 보다 가까운 단부에서 12.05mm의 직경을 측정할 수 있다. 게다가, 동일한 팁(도 10)은 슬림한 형태(slim format)(21) 및 둥근 코너들(rounded corners)(22)을 가져서, 금속 튜브 접촉에 의하여 오직 2 개의 도트(dot)들만으로 감소시켜, 쉐이빙(shaving)들의 양 및 마찰을 또한 감소시킨다.

따라서, 본 발명은 기술의 현재 상태와 많은 양태들에서 상이하다. 첫째로, 인서트는, 금속 튜브의 플랜지를 구현하기 위해, 카운터포인트("모던트")를 요구하지 않는다. 작업 위치에 튜빙(tubing)을 유지하는데 요구되는 강도가 낮기 때문에, 사용자는 자신의 손을 사용하여, 스스로 플랜징된 튜빙 위치를 유지시킬 수 있다. 둘째로, 인서트가 고회전(high rotation) 시스템에 의해 작용할 때, 튜빙에서 마찰이 존재하고 열이 발생하여, 플랜지 튜브 영역에서의 인크러스팅 없는 가열 시스템에 의해 플랜지 포밍을 용이하게 한다. 플랜지 튜브 영역에서의 인크러스팅의 부재는, 기술의 현재 상태에서의 재발하는 문제들인, 연결이 단단히 고정되는(clench) 동안의 균열 문제들을 방지한다. 셋째로, 본 발명은 동일한 인서트 내측에서, 1 개 또는, 상이한 직경들을 갖는, 많은 게이지들의 존재를 허용하여, 플랜지들을 실행하기 위해 요구되는 타이밍(timing)을 감소시키며, 특별히, 분할형-에어-컨디셔닝 시스템을 설치하는 동안, 오직 하나의 인서트를 사용하여 튜브 크기들로 플랜징하는 것을 가능하게 한다.

이러한 인서트의 주요한 목적은, 이의 속도 및 용이한 작업 방식으로 인해 이 인서트로 작업하는 시간을 최적화시키는 것이어서, 인서트에 의해 플랜징시킬 때의 튜브 가열 및 더 많은 내성을 갖는, 이의 최선의 미세조직의 결과물로 인해, 보다 고품질의 결과물들을 야기한다.

제조물의 적용가능성(applicability)에 대하여, 본 발명은 분할형-에어-컨디셔닝 시스템들의 금속 튜브들 내측에서의 플랜지에 대한 시간 및 프로세스를 최적화시키는 것을 목표로 하지만, 이에 제한되지는 않는다. 이는 냉장 기기들(refrigeration applications)에서의 플랜지 유형 연결들에, 또는 오일 액화 가스를 사용하는 시스템들을 위한 튜브들에서의 연결에 또한 적용될 수 있다.

Claims (2)

1. 분할형-에어-컨디셔닝 연결 시스템(split-type-air-conditioning connection system)들, 가정용 냉장고들, 냉장형 캐비넷(refrigerated cabinet)들 등에 적용하기 위해, 금속 튜브(tube)들의 플랜징(flanging) 및 와이드닝(widening)을 위한, 금속 형상의, 회전 인서트(rotating insert), 즉, 플랜징 비트(flanging bit)에 있어서,
   회전 구동 방법에 의해, 상기 회전 인서트는 드릴(drill) 또는 스크류드라이버(screwdriver)에 커플링될(coupled) 수 있으며, 상기 회전 인서트는 카운터포인트(counterpoint) 기구(1)를 필요로 않으며, 상기 회전 인서트는, 상이한 플랜징 직경들(게이지들(gauges))을 갖는, 원통형 커플링 본체(15) 및 단일 스테이지(single stage)(19)를 갖는 플랜징 팁(flanging tip)으로 구성되는 것을 특징으로 하는,
   금속 튜브들을 플랜징하고 확장하기 위한 회전 인서트, 즉, 플랜징 비트.
2. 제 1 항에 있어서,
   단일 인서트 내측에 상이한 플랜징 직경들(게이지들)의 다수의 스테이지들(20)을 갖는 플랜징 팁을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   금속 튜브들을 플랜징하고 확장하기 위한 회전 인서트, 즉, 플랜징 비트.

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