KR20210099726A - 금속 파이프의 티(t)형 가지관 자동 성형시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프에 티(T)형 가지관을 소성 성형함에 있어 티(T)형 가지관들의 직각도 균일성, 배관품질 및 생산성을 획기적으로 향상시키고, 규격이 다양한 여러 티(T)형 가지관의 성형이 간단한 구성 및 극히 저비용으로 이루어질 수 있도록 하는 금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은 파이프를 고정하는 클램프장치, 상기 파이프에 티(T)형 가지관 성형을 위하여 나사공을 구비한 금형, 상기 금형을 위한 금형 탑재수단, 상기 파이프의 구멍 상부에 승강 및 회전 가능하게 설치되는 스크류봉, 상기 스크류봉에 결합되는 구동수단과 스크류봉 승강을 위한 스크류 가동부, 유압장치 및 상기 스크류 가동부의 구동수단과 유압장치의 가동을 제어하기 위한 제어부를 포함하고, 상기 스크류봉은 금형 체결 제1나사부와 상기 제1나사부의 상부에 상기 지지너트 및 유압장치의 메인너트에 체결가능한 제2나사부를 구비하되, 상기 제1나사부가 규격을 달리하는 복수의 어댑터형 제1나사로 몸체에서 분리 형성되고, 상기 어댑터형 제1나사는 상기 제1나사부가 분리된 스크류봉에 착탈가능하게 구성됨을 특징으로 한다.

Description

금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템{AUTO FORMING SYSTEM FOR T TYPE BRANCH PIPE OF METAL PIPE}

본 발명은 파이프에 티(T)형 가지관을 소성 성형함에 있어 금형에 대한 스크류봉의 체결이 완전 자동으로 수행 가능하여 복수 성형되는 가지관의 직각도가 연속 반복적으로 균일하게 소성 가능한 동시에 양산성을 확보함으로써 티(T)형 가지관들의 직각도 균일성, 배관품질 및 생산성을 획기적으로 향상시키고, 규격이 다양한 여러 티(T)형 가지관의 성형이 간단한 구성 및 극히 저비용으로 이루어질 수 있도록 하는 금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템에 관한 것이다.

일반적으로 냉온수, 유류, 화학물질 등의 유체를 이송하는 파이프의 배관작업에 있어서 유체의 분배를 위하여 주파이프에서 지관을 분기할 경우 분기 위치에 티(T)형 가지관을 성형하게 된다.

파이프의 티(T)형 가지관 성형은 파이프에 구멍을 천공하고, 파이프 내에 원뿔 형상의 금형을 구멍 하방에 위치시킨 후 구멍 상부에서 스크류를 진입시켜 금형에 체결한 다음, 유압장치를 이용하여 스크류 및 금형을 당겨 올려 이루어지며, 금형의 강제 인출에 의하여 파이프에 소성변형에 따른 티(T)형 가지관이 성형된다.

이러한 방법으로 파이프에 티(T)형 가지관을 성형함에 있어 종래기술에서는 금형에 대한 스크류 체결이 수작업으로 이루어지고 있다.

이에 따라 금형의 수직 배치각이 균일하지 못하여 티(T)형 가지관을 복수 성형할 경우 티(T)형 가지관들의 직각도가 불균일하게 성형되는 등으로 불량이 많이 발생되고 배관품질을 저하시키는 한편, 인력 및 시간이 과다하게 소요되는 등으로 생산성이 따르지 못하는 어려움이 있었다.

또한, 하나의 파이프에 티(T)형 가지관을 규격을 달리하여 다수 성형하는 경우, 금형 및 스크류의 규격이 달라지게 되는데 상기와 같이 금형 및 유압장치에 대한 스크류의 체결이 수작업으로 이루어짐으로써 직각도 균일 및 배관품질을 저하시키고 양산이 어려운 문제가 있었다.

본 출원인은 이러한 문제점에 대한 대안으로 대한민국 특허등록 제10-1933358호(2018. 12. 27. 공고, "금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템", 이하 "선등록 기술"이라 함)을 제안한 바 있다.

상기 선등록 기술(1)은 도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이,

구멍(P1)이 천공된 파이프(P)를 고정하는 클램프장치(10), 상기 파이프(P)에 티(T)형 가지관 성형을 위하여 상기 구멍(P1) 하방에 위치되고 나사공(21)을 구비한 금형(20), 상기 금형(20)을 파이프 내의 해당위치에 위치시키기 위한 금형 탑재수단(30), 상기 파이프의 구멍(P1) 상부에 승강 및 회전 가능하게 설치되어 상기 금형(20)에 체결 및 체결해제 가능한 스크류봉(40), 상기 스크류봉(40)을 정역회전시키기 위해 스크류봉에 결합되는 회전동력 전달자(51)를 포함하는 구동수단(50A)과 스크류봉(40)을 승강시키기 위하여 지지너트(55)를 포함하는 지지수단(50B)이 유기적으로 결합되는 스크류 가동부(50), 유압에 의하여 승강 가능한 승강자(61)를 구비하고, 상기 승강자(61)에 상기 스크류봉(40)이 착탈 가능한 메인너트(63)가 설치되고 상기 스크류 가동부(50)가 지지되는 유압장치(60) 및 상기 스크류 가동부의 구동수단(50A)과 유압장치(60)의 가동을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.

그리고, 상기 스크류봉(40)은 상기 금형(20)에 체결 가능한 제1나사부(41)와 상기 제1나사부(41)의 상부에 상기 지지너트(55) 및 유압장치의 메인너트(63)에 체결가능한 제2나사부(42)를 구비하고, 상기 회전동력 전달자(51)와 키이(54)를 매개로 결합되기 위한 키이홈(45)이 승강구간에 걸쳐 수직 방향으로 길게 형성되는 것이다.

상기 스크류 가동부에서, 상기 구동수단(50A)은 회전동력 전달자(51)가 풀리 또는 기어로 되며, 상기 회전동력 전달자(51)를 제어 구동시키기 위한 제어모터(52)를 포함하고,

상기 지지수단(50B)은 스크류봉(40)과 나사결합되는 하나 이상의 상기 지지너트(55) 및 상기 지지너트(55)를 지지하며 상기 유압장치의 승강자(61)에 연결되는 고정장치(56)를 포함한다.

상기 회전동력 전달자(51)가 풀리로 될 경우, 제어모터(52)에 구동풀리가 장착되고 제어모터(52)의 회전력을 풀리에 전달하는 벨트(53)가 구비되며, 상기 벨트(53)는 회전력을 정확하게 전달할 수 있는 타이밍벨트로 됨이 바람직하다.

상기 스크류 가동부(50)는 상기 스크류봉(40)에 결합되는 회전동력 전달자(51)를 중심으로 회전동력 전달자의 상하방에 베어링(561) 및 상기 지지너트(55)가 각각 설치되고, 상기 고정장치(56)는 상기 베어링(561)과 지지너트(55) 사이에 설치되는 브래킷(563)과 상기 브래킷(563)을 유압장치의 승강자(61)에 연결하는 연결부재(565)를 포함하여 될 수 있다.

상기 베어링(561)은 브래킷(563)으로부터 회전동력 전달자(51)의 회전을 자유롭게 하기 위한 스러스트 베어링으로 된다.

상기 지지너트(55)는 상기 브래킷(563)에 지지되되 지지너트(55)와 브래킷(563) 사이에 탄성부재(57)가 설치될 수 있으며, 상기 탄성부재(57)는 스프링와셔로 될 수 있다.

이와 같은 구성의 스크류 가동부(50)는 구동수단(50A)인 제어모터(52)의 구동 및 회전동력 전달자(51)의 회전에 의하여 회전동력 전달자와 키이(54) 결합된 스크류봉(40)이 회전되는 한편, 지지수단(50B)으로서 스크류봉(40)에 나사결합된 지지너트(55)가 브래킷(563)에 의하여 고정 지지됨으로써 스크류봉(40)은 회전과 동시에 지지너트(55)를 타고 수직 방향 직선운동을 하게 된다.

이때, 스크류봉(40)에 키이홈(45)이 승강구간에 걸쳐 길게 형성됨으로써 스크류봉(40)의 승강에도 회전동력 전달자(51)와의 키이 결합은 견고하게 유지될 수 있다.

상기 스크류 가동부(50)는 브래킷(563)이 고정되는 연결부재(565)가 유압장치의 승강자(61)에 지지되어 있음으로 항상 승강자(61)와 함께 승강된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 금형(20)은 상향 원뿔형으로 되는 가지관 소성부(23)와 상기 가지관 소성부(23)의 하방에 하향 원뿔형으로 되는 복귀 가이드부(24)가 구비되고 상기 복귀 가이드부(24)의 하방 중심에 가이드홈(25)이 수직 형성되며,

상기 금형 탑재수단(30)은 몸체(31)의 단면이 파이프의 내경에 대하여 헐거운 공차를 갖는 원형에서 상부 일부가 절단된 형태로 되고, 상기 몸체의 중심부에 상기 금형(20)이 담기는 금형 안착홈(311)이 형성되며, 상기 금형 안착홈(311)에 금형의 상기 가이드홈(25)에 대응하는 수직 가이드(37)가 설치된다.

상기 수직 가이드(37)의 위치 설정을 위하여 상기 금형 탑재수단의 몸체(31) 중앙에는 가이드 설치홈(313)이 형성된다.

상기 금형 탑재수단(30)은 금형(20)의 정위치 설정을 위하여 상기 금형 안착홈(311)과 몸체(31)에서 파이프(P)와 접하는 둘레에 복수의 탄성지지수단(33)이 설치된다.

상기 탄성지지수단(33)은 금형 탑재수단의 몸체(31)에 홈을 형성하고 상기 홈에 설치되는 스프링(333)과 스프링에 지지되는 볼(331)로 구성될 수 있다(도 6의 b 참조).

이와 같이, 금형(20)의 하방에 수직 가이드(37)가 설치됨으로써 직각도를 정확히 설정할 수 있도록 함과 아울러 상기 탄성지지수단(33)이 금형 탑재수단(30) 및 금형(20)을 파이프의 중심선상에 정확하게 수직 위치되도록 하여 티(T)형 가지관의 직각도가 정확하게 성형될 수 있다.

상기 금형 탑재수단(30)은 몸체(31)에 파이프를 관통하는 지지봉(35)이 연결되되, 상기 지지봉(35)이 연결되는 몸체(31)의 반대 방향에는 원뿔형태로 되는 파이프 진입부(315)가 형성될 수 있으며, 이러한 구조로 인하여 파이프의 이송을 가이드할 수 있다(도 5 참조).

상기 유압장치(60)는 스크류봉(40)에 강력한 수직 방향 인장력을 제공하기 위한 것으로 상기 메인너트(63)는 고정자(65)를 통하여 승강자(61)에 고정될 수 있다.

상기 유압장치(60)의 몸체의 하방에는 파이프가 관통 가능한 파이프 통로(67)가 형성될 수 있다(도 8 참조).

상기 메인너트(63)는 플랜지를 구비하여 고정자(65)에 고정되고, 상기 고정자(65)가 상기 승강자(61)에 체결 고정될 수 있다.

상기 클램프장치(10)는 도 7에 도시된 바와 같이, 파이프의 원형 단면상 양측 방향에서 수평이동 유압장치(11)에 의하여 대향하여 이동하는 한 쌍의 클램프부재(12)를 포함하여 될 수 있다.

상기 클램프부재(12)는 V블록 형태로 될 수 있으며, 상부에 소성 성형되는 가지관(P2)이 인출 가능한 요입공간(121)이 마련된다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 파이프에 소성 성형되는 가지관(P2)의 크기에 따라 상기 스크류봉(40)을 교환하기 위한 자동 공구 교환장치(ATC: Automatic Tool Changer)(70)가 추가 구비된다.

상기 자동 공구 교환장치(70)는 제어모터 및 감속기를 이용하는 구동부(71)를 중심으로 스크류봉(40) 및 스크류 가동부(50)가 한 뭉치로 되는 스크류봉 뭉치가 방사상으로 복수 설치되고, 각각의 스크류봉 뭉치에는 제1나사(41)의 규격이 다른 스크류봉(40)이 결합되며, 상기 구동부(71)는 연결 프레임에 의하여 상기 유압장치의 승강자(61)에 지지될 수 있다.

상기 구성을 지닌 선등록 기술(1)은 티(T)형 가지관을 소성 성형함에 있어, 상기 스크류봉(40)이 금형(20)에 착탈되기 위한 정역회전 및 승강가능토록 하는 1차 가동과, 스크류봉(40)이 금형(20)을 파이프의 구멍(P1)을 통하여 당겨올릴 수 있는 강력한 인장력이 필요한 2차 가동 구조로 나뉠 수 있으며, 이러한 1차/2차 가동이 제어부의 설정 제어를 통하여 유기적으로 자동 연계되도록 하는 것이다.

상기 1차 가동은 스크류봉(40)이 금형(20)에 체결 및 체결해제되기 위한 것으로서 스크류 가동부(50)에 의하여 진행되며, 강한 힘을 필요로 하지는 않으나 섬세하고 정확한 제어가 필요하다.

이를 위한 것이 상기 스크류 가동부(50)로서, 상기 가동수단(50A)의 제어모터(52)가 제어부에 의하여 구동이 제어되고 제어모터(52)의 회전력이 회전동력 전달자(51)를 통하여 스크류봉(40)에 전달되는 동시에, 지지수단(50B)인 상기 지지너트(55) 및 브래킷(563)을 포함하는 고정장치(56)에 의하여 정역회전하는 스크류봉(40)의 상승 또는 하강을 가능케 하고 스크류봉(40)이 금형의 나사공(21)에 정확히 진입될 수 있도록 한다.

상기 2차 가동은 파이프(P)에 천공된 구멍(P1)을 통하여 티(T)형 가지관(P2)을 소성 성형하는 과정으로, 상기 유압장치(60)에 의하여 금형(20)이 체결된 스크류봉(40) 당겨 올리기가 이루어진다.

이를 위하여 상기 스크류봉(40)은 스크류 가동부(50)에 의하여 회전 및 상승하여 유압장치의 승강자(61)에 고정된 메인너트(63)에 진입 체결된 상태로 된다(도 4 참조).

이와 같이, 스크류봉(40)은 금형의 나사공(21) 및 유압장치의 메인너트(63)에 대한 진입단계가 따르게 되는데, 이 나사 체결 진입시점에서 스크류봉의 회전이 상호 대응하는 나사산 간의 정확한 맞물림 위치에서 시작되지 않을 경우 체결진행에 에러가 발생될 수 있다.

상기 지지너트(55)와 브래킷(563) 사이에 설치되는 탄성부재(57)는 이때를 위한 것으로서, 스크류봉(40)의 나사산과 금형 나사공(21)의 나사산 또는 메인너트(63)의 나사산이 정확하게 맞물려 들어가지 않을 경우, 스크류봉(40)의 회전 및 누름압력이 상기 탄성부재(57)를 신축시켜 스크류봉(40)의 진입 조정이 이루어지고 맞물림 위치를 찾아 들어가게 된다.

상기 선등록 기술(1)에 따른 티(T)형 가지관의 성형과정은 다음과 같이 이루어진다.

상기 스크류봉(40)이 금형(20)에 체결되기까지의 제1과정은 도 9에 도시된 바와 같이, 스크류봉(40)이 메인너트(63)에 체결된 상태(도 9의 a 참조)에서 유압장치(60)가 가동하여 승강자(61)를 하강시킴으로 스크류봉(40)이 금형(20)에 근접하면 승강자(61)의 하강이 멈추고(도 9의 b 참조), 상기 스크류 가동부의 구동수단(50A)인 제어모터(52)가 구동하여 스크류봉(40)이 회전 및 하강하면서 금형의 나사공(21)에 진입 체결된 후(도 9의 c 참조), 제어모터(52)의 구동이 멈춘다.

다음, 금형(20)이 파이프에 가지관(P2)을 성형하고 복귀하기까지의 제2과정은 도 10에 도시된 바와 같이, 유압장치(60)의 가동에 의하여 승강자(61) 및 메인너트(63)가 상승하고, 메인너트(63)에 체결된 스크류봉(40)과 함께 금형(20)이 파이프(P)로부터 당겨 올려지면서 파이프에 천공된 구멍(P1)을 통하여 티(T)형 가지관(P2)이 소성 성형된다(도 10의 a 참조).

이후, 금형(20)을 다시 파이프(P) 내로 복귀시키기 위하여 유압장치(60)의 가동으로 승강자(61) 및 스크류봉(40)이 하강하고 스크류봉(40)에 체결된 금형(20)이 직전 성형된 가지관(P2)을 통하여 파이프 내에 위치하는 금형 탑재수단의 금형안착홈(311)으로 들어간다(도 10의 b 참조).

이때, 상기 금형의 복귀 가이드부(24)가 하향 원뿔형으로 형성되어 금형의 가지관(P2) 진입을 용이하게 한다.

이후, 제어모터(52)의 구동으로 스크류봉(40)이 회전과 동시에 상승하면서 금형(20)에 대한 나사결합을 해제하고 파이프 외부로 상승함으로써(도 10의 c 참조), 파이프에서 티(T)형 가지관 성형의 한 사이클이 완료된다.

상기 사이클 완료시점의 스크류 가동부(50) 및 유압장치(20)는 상기 제1과정의 두번째 단계(도 9의 b 참조)인 스크류봉(40)이 금형(20)에 체결되기 직전 단계와 일치한다.

한 사이클의 가지관 성형과정이 완료되면, 별도의 파이프 이송장치에 의하여 파이프의 다음 구멍(P1)이 금형(20)의 직상부에 위치되도록 파이프가 이송된다.

그리고, 스크류 가동부(50)의 제어모터(52) 구동에 의하여 스크류봉(40)이 회전 하강하여 금형(20)에 체결되면서 다음 사이클로 진행되고 연속 반복적으로 티(T)형 가지관을 직각도가 균일하게 성형할 수 있다.

여기서, 하나의 파이프에 규격이 다른 여러 티(T)형 가지관을 성형할 경우, 상기 자동 공구 교환장치(70)를 이용하여 스크류봉을 교환할 수 있다.

스크류봉(40)의 자동 교환은 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 사이클 완료단계(도 10의 c 참조)에서 유압장치의 가동으로 승강자(61) 및 스크류 가동부(50)를 상승시킨 다음(도 11의 a 참조), 제어모터(52)의 구동으로 스크류봉(40)을 회전 하강시켜 메인너트(63)로부터 스크류봉(40)을 이탈시킴으로 스크류봉(40) 및 스크류 가동부(50)로 되는 스크류봉 뭉치가 유압장치(60)로부터 자유롭게 된다(도 11의 b 참조).

이후 자동 공구 교환장치(70)를 동작시켜 해당 규격의 스크류봉(40)을 갖는 스크류봉 뭉치를 이동시켜 해당 규격의 스크류봉(40)이 상기 메인너트(63) 및 금형(20)과 수직상 동일 중심선상에 위치됨으로 다른 규격의 티(T)형 가지관 성형단계로 진행될 수 있으며, 이러한 방법으로 규격이 다양한 티(T)형 가지관을 연속적으로 자동 소성할 수 있다.

이와 같은 선등록 기술은 스크류 가동부(50)의 제어모터(52)와 유압장치(60)를 상호 유기적으로 가동 진행시키는 제어부에 의하여 복수 성형되는 가지관의 직각도가 연속 반복적으로 균일하게 소성 가능한 동시에 양산성을 확보하여 티(T)형 가지관들의 직각도 균일성, 배관품질 및 생산성을 획기적으로 향상시킨다.

또한, 상기 자동 공구 교환장치가 추가될 경우 규격이 다양한 여러 티(T)형 가지관의 성형이 신속 정확하게 연속적으로 이루어지는 장점을 갖는다.

하지만, 상기 선등록 기술에서 자동 공구 교환장치는 가지관의 규격별로 스크류봉, 제어모터, 감속기 및 스크류 가동부를 별도로 한 세트씩 구비해야 됨으로써 비용이 과다하게 낭비되고 공간을 많이 차지하는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1933358호(2018. 12. 27. 공고) 대한민국 등록특허 제10-1179150호(2012. 09. 07. 공고) 대한민국 등록특허 제10-1572651호(2015. 11. 27. 공고) 대한민국 공개특허 제10-1997-0014862호(1997. 04. 28.공개)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서,

본 발명의 목적은 파이프에 티(T)형 가지관을 소성 성형함에 있어 금형 및 유압장치에 대한 스크류봉의 체결이 완전 자동으로 수행 가능하여 복수 성형되는 가지관의 직각도가 연속 반복적으로 균일하게 소성 가능한 동시에 양산성을 확보하여 티(T)형 가지관들의 직각도 균일성, 배관품질 및 생산성을 향상시키고,

규격이 다양한 여러 티(T)형 가지관의 성형이 간단한 구성 및 극히 저비용으로 이루어질 수 있도록 하는 금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템은,

구멍이 천공된 파이프를 고정하는 클램프장치;

상기 파이프에 티(T)형 가지관 성형을 위하여 상기 구멍 하방에 위치되고 나사공을 구비한 금형;

상기 금형을 파이프 내의 해당위치에 위치시키기 위한 금형 탑재수단;

상기 파이프의 구멍 상부에 승강 및 회전 가능하게 설치되어 상기 금형에 체결 및 체결해제 가능한 스크류봉;

상기 스크류봉을 정역회전시키기 위해 스크류봉에 결합되는 회전동력 전달자를 포함하는 구동수단과 스크류봉을 승강시키기 위하여 지지너트를 포함하는 지지수단이 유기적으로 결합되는 스크류 가동부;

유압에 의하여 승강 가능한 승강자를 구비하고, 상기 승강자에 상기 스크류봉이 착탈 가능한 메인너트가 설치되고 상기 스크류 가동부가 지지되는 유압장치; 및

상기 스크류 가동부의 구동수단과 유압장치의 가동을 제어하기 위한 제어부;를 포함하고,

상기 스크류봉은 상기 금형에 체결 가능한 제1나사부와 상기 제1나사부의 상부에 상기 지지너트 및 유압장치의 메인너트에 체결가능한 제2나사부를 구비하고, 상기 회전동력 전달자와 키이를 매개로 결합되기 위한 키이홈이 승강구간에 걸쳐 수직 방향으로 길게 형성되는 금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템에 있어서,

상기 스크류봉은 상기 제1나사부가 규격을 달리하는 복수의 어댑터형 제1나사로 몸체에서 분리 형성되고,

상기 어댑터형 제1나사는 상기 제1나사부가 분리된 스크류봉에 착탈가능하게 구성됨을 특징으로 한다.

상기 스크류봉은 하방에 상기 어댑터형 제1나사 결합을 위한 체결단이 형성되고,

상기 어댑터형 제1나사는 금형에 체결되기 위한 나사부가 몸체 하방에 단차형성되고, 몸체의 상부에는 상기 체결단에 대응하는 체결부가 형성될 수 있다.

상기 구성을 지닌 본 발명에 따른 금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템에 의하면,

파이프에 티(T)형 가지관을 소성 성형함에 있어 스크류 가동부와 유압장치의 유기적 구성 및 제어부에 의한 제어 가동에 의하여 금형에 대한 스크류봉 체결이 완전 자동으로 이루어지고, 이에 따라 복수 성형되는 티(T)형 가지관들의 직각도가 연속 반복적으로 균일하게 소성 가능한 동시에 양산성을 확보하게 되어 가지관의 균일성, 배관품질 및 생산성을 향상시킴과 아울러,

규격이 다양한 여러 티(T)형 가지관의 성형을 위하여 스크류봉에 착탈 가능한 어댑터형 제1나사가 복수 구비되는 것에 의하여 비용이 획기적으로 절감되며, 점유 공간을 현저히 줄일 수 있는 잇점이 있다.

도 1은 선등록 기술에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 일부 생략 정면도.
도 2는 도 1의 측면도.
도 3은 도 2의 주요부 발췌 확대도.
도 4는 도 3의 일 가변 상태도.
도 5는 선등록 기술에 따른 일 실시예의 금형 및 금형 탑재수단의 분리상태 일부 절개도.
도 6은 선등록 기술에 따른 금형 및 금형 탑재수단의 도면으로
a는 종단면도, b는 a의 A-A선 단면 확대도.
도 7은 선등록 기술에 따른 일 실시예의 클램프장치의 도면으로
a는 일부 생략 평면도, b는 정면도.
도 8은 선등록 기술에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 일부 생략 측면도.
도 9의 a,b,c는 선등록 기술의 일 실시예에 따라 스크류봉이 하강하여 금형에 체결되기까지의 과정을 보이는 도면.
도 10의 a,b,c는 선등록 기술의 일 실시예에 따라 스크류봉의 가지관 성형 및 금형의 복귀 과정을 보이는 도면.
도 11의 a, b는 선등록 기술의 일 실시예에 따라 스크류봉 상승 후 자동 공구 교환 상태로 전환된 상태를 보이는 도면.
도 12는 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 정면도.
도 13은 도 12의 측면도.
도 14는 본 발명에 따른 일 실시예의 스크류봉과 제1나사부의 구성도.

이하, 본 발명의 금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템에 대한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템(1A)은 구멍(P1)이 천공된 파이프(P)를 고정하는 클램프장치(10), 상기 파이프(P)에 티(T)형 가지관 성형을 위하여 상기 구멍(P1) 하방에 위치되고 나사공(21)을 구비한 금형(20), 상기 금형(20)을 파이프 내의 해당위치에 위치시키기 위한 금형 탑재수단(30), 상기 파이프의 구멍(P1) 상부에 승강 및 회전 가능하게 설치되어 상기 금형(20)에 체결 및 체결해제 가능한 스크류봉(40), 상기 스크류봉(40)을 정역회전시키기 위해 스크류봉에 결합되는 회전동력 전달자(51)를 포함하는 구동수단(50A)과 스크류봉(40)을 승강시키기 위하여 지지너트(55)를 포함하는 지지수단(50B)이 유기적으로 결합되는 스크류 가동부(50), 유압에 의하여 승강 가능한 승강자(61)를 구비하고, 상기 승강자(61)에 상기 스크류봉(40)이 승강 가능한 메인너트(63)가 설치되고 상기 스크류 가동부(50)가 지지되는 유압장치(60), 및 상기 스크류 가동부의 구동수단(50A)과 유압장치(60)의 가동을 제어하기 위한 제어부(미도시)를 포함하고,

상기 스크류봉(40)은 상기 금형(20)에 체결 가능한 제1나사부(41)와 상기 제1나사부(41)의 상부에 상기 지지너트(55) 및 유압장치의 메인너트(63)에 체결가능한 제2나사부(42)를 구비하고, 상기 회전동력 전달자(51)와 키이(54)를 매개로 결합되기 위한 키이홈(45)이 승강구간에 걸쳐 수직 방향으로 길게 형성되되(이상 도 1 내지 도 11 참조),

상기 스크류봉(40)은 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 제1나사부(41)가 규격을 달리하는 복수의 어댑터형 제1나사(41A)로 몸체에서 분리 형성되고, 상기 어댑터형 제1나사(41A)는 상기 제1나사부(41)가 분리된 스크류봉(40A)에 착탈가능하게 구성되는 것이다.

여기서, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 스크류봉(40A)은 하방에 상기 어댑터형 제1나사(41A) 결합을 위한 체결단(47)이 형성되고, 상기 어댑터형 제1나사(41A)는 금형(20)에 체결되기 위한 나사부(411)가 몸체 하방에 단차형성되고, 몸체의 상부에는 상기 체결단(47)에 대응하는 체결부(417)가 형성될 수 있다.

스크류봉(40A)에 형성되는 상기 체결단(47)은 ♂나사로 형성되고 제1나사(41A)에 형성되는 상기 체결부(417)는 상기 ♂나사에 대응하는 ♀나사로 형성될 수 있다.

상기 체결단(47) 및 체결부(417)에 더하여, 스크류봉(40A)에는 멈춤단(49), 제1나사(41A)에는 멈춤나사홀(419)이 형성되어 체결 풀림을 방지하는 멈춤나사가 체결될 수 있다.

상기와 같이, 어댑터형 제1나사(41A)가 나사부(411)의 규격을 달리하여 복수 구비됨으로써 파이프에 티(T)형 가지관 성형시, 여러 어댑터형 제1나사(41A) 중 해당 금형의 나사공에 대응하는 규격의 나사부(411)를 갖는 것을 선택하여 스크류봉(40A)에 장착할 수 있다(도 14 참조).

스크류봉(40A)에 대한 어댑터형 제1나사(41A)의 선택 장착은 수작업으로 이루어질 수 있다.

도 12의 미설명 부호 '567'은 고정자(65)에 스크류 브래킷(563)을 고정하기 위한 연결 브래킷이다.

상기 구성을 지닌 본 발명에 따른 금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템(1A)의 작용 상태를 살펴 본다.

본 발명은 금형(20)에 체결되는 제1나사부가 스크류봉(40A) 본체와 분리되는 어댑터형 제1나사(41A)로 형성되고, 금형 체결 나사부(411)가 다양한 규격으로 복수 형성됨으로써 티(T)형 가지관의 규격에 따라 달리 형성되는 금형(20)에 맞추어 사용자 임의로 교환 장착이 가능하다.

따라서, 다양한 규격으로 형성되는 금형(20)의 나사공(21)에 대한 체결에 있어서, 상기 스크류봉(40A)은 단 하나로 충분하고, 여기에 해당 규격의 어댑터형 제1나사(41A)를 선택적으로 교환 장착하여 다양한 규격의 금형에 대응할 수 있다.

한편, 상기 스크류봉(40A)은 교체가 불필요하므로 상기 고정자(65)로부터의 이탈도 불필요하여 승강 동작이 단순화된다.

이와 같이, 상술한 선등록 기술에서 제1나사부(41)의 교환을 위하여 스크류봉(40)과, 복잡하고 많은 장치들이 따르는 자동 공구 교환장치(70)가 개별적으로 수반되었던 점에 비하여, 본 발명은 상기 스크류봉(40) 대비 현저히 작은 몸체로 되는 어댑터형 제1나사(41A)가 복수 구비되는 것에 의하여 상기 자동 공구 교환장치 및 개별적으로 구비되던 스크류봉을 배제할 수 있어 비용이 획기적으로 절감되며, 점유 공간을 현저히 줄일 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조로 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

1: 선등록 기술의 금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템
1A: 본 발명의 금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템
P: 파이프 P1: 구멍 P2: 가지관
10: 클램프장치 11: 수평이동 유압장치 12: 클램프 블록
20: 금형 21: 나사공 30: 금형 탑재수단
31: 몸체 311: 금형 안착홈 313: 가이드 설치홈
33: 탄성지지수단 331: 볼 333: 스프링
37: 수직 가이드 40, 40A: 스크류봉 41: 제1나사부
41A: 제1나사 411; 나사부 417: 체결부
42: 제2나사부 45: 키이홈 47: 체결단
50: 스크류 가동부 50A: 구동수단 50B: 지지수단
51: 회전동력 전달자(풀리) 52: 제어모터
53: 벨트 54: 키이 55: 지지너트
56: 고정장치 561: 베어링 563: 브래킷
565: 연결부재 567: 연결 브래킷 57: 탄성부재
60: 유압장치 61: 승강자 63: 메인너트
65: 고정자 70: 자동 공구 교환장치 71: 구동부

Claims (2)

1. 구멍(P1)이 천공된 파이프(P)를 고정하는 클램프장치(10);
   상기 파이프(P)에 티(T)형 가지관 성형을 위하여 상기 구멍(P1) 하방에 위치되고 나사공(21)을 구비한 금형(20);
   상기 금형(20)을 파이프 내의 해당위치에 위치시키기 위한 금형 탑재수단(30);
   상기 파이프의 구멍(P1) 상부에 승강 및 회전 가능하게 설치되어 상기 금형(20)에 체결 및 체결해제 가능한 스크류봉(40);
   상기 스크류봉(40)을 정역회전시키기 위해 스크류봉에 결합되는 회전동력 전달자(51)를 포함하는 구동수단(50A)과 스크류봉(40)을 승강시키기 위하여 지지너트(55)를 포함하는 지지수단(50B)이 유기적으로 결합되는 스크류 가동부(50);
   유압에 의하여 승강 가능한 승강자(61)를 구비하고, 상기 승강자(61)에 상기 스크류봉(40)이 착탈 가능한 메인너트(63)가 설치되고 상기 스크류 가동부(50)가 지지되는 유압장치(60); 및
   상기 스크류 가동부의 구동수단(50A)과 유압장치(60)의 가동을 제어하기 위한 제어부;를 포함하고,
   상기 스크류봉(40)은 상기 금형(20)에 체결 가능한 제1나사부(41)와 상기 제1나사부(41)의 상부에 상기 지지너트(55) 및 유압장치의 메인너트(63)에 체결가능한 제2나사부(42)를 구비하고, 상기 회전동력 전달자(51)와 키이(54)를 매개로 결합되기 위한 키이홈(45)이 승강구간에 걸쳐 수직 방향으로 길게 형성되는 금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템에 있어서,
   상기 스크류봉(40)은 상기 제1나사부(41)가 규격을 달리하는 복수의 어댑터형 제1나사(41A)로 몸체에서 분리 형성되고,
   상기 어댑터형 제1나사(41A)는 상기 제1나사부(41)가 분리된 스크류봉(40A)에 착탈가능하게 구성됨을 특징으로 하는 금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 스크류봉(40A)은 하방에 상기 어댑터형 제1나사(41A) 결합을 위한 체결단(47)이 형성되고,
   상기 어댑터형 제1나사(41A)는 금형(20)에 체결되기 위한 나사부(411)가 몸체 하방에 단차형성되고, 몸체의 상부에는 상기 체결단(47)에 대응하는 체결부(417)가 형성됨을 특징으로 하는 금속 파이프의 티(T)형 가지관 자동 성형시스템.

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