KR20230066070A

KR20230066070A - 파이프 홈 가공 장치

Info

Publication number: KR20230066070A
Application number: KR1020237012101A
Authority: KR
Inventors: 더글라스 알. 돌레
Original assignee: 빅톨릭 컴패니
Priority date: 2020-09-24
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2023-05-12
Also published as: US20230364663A1; AU2021349862A1; TWI789023B; US20220088662A1; ZA202300877B; CN116419808A; WO2022066401A1; EP4217126A1; US11759839B2; EP4331739A1; MX2023003454A; TW202212023A; CA3192655A1

Abstract

다수의 기어형 캠들을 가지는 파이프 홈 가공 장치는 동기화 기어들을 이용하고, 이들 각각은 두 개의 기어형 캠들과 맞물려, 파이프 요소와 체결되는 캠들의 회전을 동기화시킴으로써 홈을 형성한다. 파이프 단부에 대한 홈의 위치는 판 장착 고리가 구비되는 정지 몸체로 조절되고, 이는 하나 이상의 캠들 상의 파이프 정지 표면과 체결되고 해제되어 캠 회전을 제한하거나 허용한다. 파이프 정지 몸체는 파이프 요소를 수용하는 컵 내부에 위치한다. 컵은 파이프 단 플레어를 제한하고 홈 가공 시 파이프의 완전하지 않은 원형 경향이 제한된다. 장치는 파이프 요소를 회전시키는 동력 척에 장착된다.

Description

파이프 홈 가공 장치

본 발명은 파이프 요소의 냉간 가공을 위한 장치에 관한 것이다.

파이프 요소의 냉간 가공, 예를들면, 기계적 파이프 커플링을 수용하기 위한 원주방향 홈을 파이프 요소에 압입하는 작업은, 바람직하게는 롤식 홈가공기를 이용하여 달성되며, 이는 파이프 요소의 내측 표면과 체결되는 내부 롤러 및 동시에 파이프 요소의 외측 표면과 체결되는 내부 롤러 반대측의 외부 롤러를 가진다. 파이프가 길이방향 축 주위로, 때로 내부 롤러 구동에 의해 회전되면, 외부 롤러는 점차 내부 롤러를 향하여 이동된다. 롤러들은 파이프 요소가 회전될 때 원주에 압입되는 표면 프로파일을 가지므로, 원주방향 홈이 형성된다.

필요한 정밀도에 대하여 요구되는 공차로 파이프 요소를 냉간 가공할 때 이러한 기술이 직면하여 여러 문제점이 있다. 대부분의 압축 성형은 원하는 공차 범위 내에서 (파이프 요소 보어 중심에서 홈 바닥까지 측정되는) 원하는 반경의 홈 제작과 관련하여 난해하다. 이를 감안하여 복잡한 선행기술 장치, 예를들면, 롤러들을 파이프 요소와 체결시키는 작동기 및 원하는 홈 반경을 달성하기 위하여 롤러 이동을 조정할 수 있는 작업자의 능력이 요청되는 장치가 나오게 되었다. 더욱이, 선행기술 롤식 홈가공기는 때로 마감 원주방향 홈을 얻기 위하여 많은 파이프 요소가 회전될 필요가 있어 생산율이 낮다. 예를들면, 캠을 이용하는, 작업자 관여가 덜하면서 간단히 결과를 제공할 수 있는 파이프 요소 냉간 가공 장치에 대한 필요성은 명백하다.

본 발명은 파이프 요소 냉간 가공용 장치에 관한 것이다. 예시적 실시태양에서 장치는 하우징을 포함한다. 다수의 캠 기어들은 하우징 내부에 장착된다. 각각의 캠 기어는 다수의 제1 회전축 중 각자 주위로 회전 가능하다. 제1 회전축은 서로 평행하다. 캠 기어들은 중앙 공간 주위에 위치하여 파이프 요소를 수용한다. 다수의 캠 몸체 각각은 각자의 캠 기어 상에 놓이도록 장착된다. 다수의 캠 표면 각각은 각자의 캠 몸체 둘레에 연장되도록 장착되고 중앙 공간 내부에 수용되는 파이프 요소와 체결될 수 있다. 본 실시예에서 각각의 캠 표면은 반경 증가 영역 및 캠 표면의 불연속부를 포함한다. 각각의 반경은 각자의 제1 회전축으로부터 측정된다.

견인 표면은 적어도 하나의 캠 몸체 둘레로 연장된다. 본 실시예에서 견인 표면은 적어도 하나의 캠 몸체로부터 외향 연장되는 다수의 돌출부를 포함한다. 견인 표면에는 갭이 형성된다. 갭은 적어도 하나의 캠 몸체를 둘러싸는 하나의 캠 표면의 불연속부와 축방향으로 정렬된다. 체결 조립체는 중앙 공간 내부에 위치한다. 파이프 요소가 중앙 공간 안쪽으로 삽입되면 파이프 요소는 체결 조립체와 접촉된다. 다수의 동기화 기어들이 하우징 내부에 장착된다. 각각의 하나의 동기화 기어는 다수의 제2 회전축 중 각각의 주위로 회전될 수 있다. 제2 회전축은 제1 회전축과 평행하다. 본 실시예에서 각각의 하나의 동기화 기어는 두 개의 캠 기어들과 맞물린다. 예시로써 각각의 캠 표면 반경은 각자의 캠 기어의 제1 회전축으로부터 측정된다. 예시적 실시태양에서 동기화 기어들의 개수는 캠 기어들의 개수보다 하나 적다. 예시적 실시태양은 최대 5개의 캠 기어들을 포함한다. 또한 예시로써, 본 발명에 의한 장치는 최대 4개의 동기화 기어들을 포함한다.

예시적 실시태양에서, 체결 조립체는 컵을 포함한다. 컵은 중앙 축을 둘러싸고 파이프 요소가 중앙 공간 안쪽으로 삽입될 때 파이프 요소를 수용할 수 있는 개구를 형성한다. 또한 예시로써 컵은 개구에서 제1 직경 및 개구와 원위에서 제2 직경을 가지는 내부 표면을 포함한다. 본 실시예에서 제1 직경은 제2 직경 보다 크다. 특정 실시예에서 내부 표면은 원뿔형이다. 본 발명에 의한 예시적 장치는 컵 내부에 위치하는 파이프 정지 몸체를 더욱 포함한다. 파이프 정지 몸체는 컵에 상대적으로 중앙 축을 따라 이동 가능하다. 본 실시예에서 컵은 캠 몸체에 상대적으로 중앙 축을 따라 이동 가능하다.

예시적 장치는 파이프 정지 몸체에 장착되고 중앙 축과 동심인 고리를 더욱 포함한다. 제1 캠 정지 표면은 하나의 캠 몸체로부터 돌출된다. 파이프 정지 몸체는, 고리가 제1 캠 정지 표면과 체결될 수 있어 캠 몸체의 회전을 제한하는 제1 위치, 및 고리가 제1 캠 정지 표면 과 체결될 수 없어 캠 몸체의 회전을 허용하는 제2 위치 사이에서 캠 몸체에 상대적으로 이동될 수 있다. 예시적 실시태양에서 제1 캠 정지 표면은 하나의 캠 몸체 상의 캠 표면의 불연속부에 인접하게 위치한다. 예시적 장치는 하나의 캠 몸체로부터 돌출되는 리브를 더욱 포함한다. 리브는 하나의 캠 몸체 상의 캠 표면에 인접하게 위치하고 하나의 캠 몸체의 일부 둘레로 연장된다. 본 실시예에서 제1 캠 정지 표면은 리브의 제1 단에 위치한다.

예시적 장치는 리브의 제2 단에 위치하는 제2 캠 정지 표면을 더욱 포함한다. 제2 캠 정지 표면은 하나의 캠 몸체로부터 돌출된다. 제2 캠 정지 표면은 제1 캠 정지 표면과 이격 관계로 배치된다. 예시적 실시태양에서 제1 및 제2 캠 정지 표면들 중 적어도 하나는 오목 표면 곡률을 가진다. 또한 예시로써, 정지 스프링은 파이프 정지 몸체에 작용하여 파이프 정지 몸체가 컵의 개구를 향하도록 편향시킨다. 또한 예시로써, 컵 스프링은 컵에 작용하여 컵이 파이프 정지 몸체를 향하도록 편향시킨다. 예시적 실시태양에서 파이프 정지 몸체는 중앙 공간 내부에 수용되는 파이프 요소와 체결될 수 있는 판을 포함한다. 다수의 다리가 판으로부터 돌출된다. 고리는 다리에 부착된다. 고리는 중앙 축과 동축 배열된다. 컵은 중앙 축을 따라 축방향으로 연장되는 다수의 슬롯을 포함한다. 본 실시예에서 다리는 슬롯을 통과하여 연장된다.

예시적 실시태양은 중앙 축과 동축 배열되는 샤프트를 더욱 포함한다. 컵 및 파이프 정지 몸체는 샤프트를 둘러싼다. 또한 예시로써, 각각의 캠 표면은 각자의 불연속부에 인접하게 위치하는 반경 일정 영역을 포함한다. 예시적 실시태양은 다수의 견인 표면을 포함한다. 각각의 견인 표면은 각자의 캠 몸체 둘레로 연장된다. 예시적 실시태양은 다수의 제1 캠 정지 표면을 더욱 포함한다. 각각의 제1 캠 정지 표면은 각각의 캠 몸체 상의 캠 표면의 불연속부에 인접하게 위치한다. 예시적 실시태양은 다수의 리브를 더욱 포함한다. 각각의 리브는 각자의 캠 몸체로부터 돌출된다. 리브는 캠 몸체의 일부 둘레로 연장된다. 각각의 제1 정지 표면은 각각의 리브의 단부에 위치한다. 예시로써 견인 표면은 하나의 캠 몸체 둘레로 연장되는 캠 표면과 이격 관계로 하나의 캠 몸체 상에 위치한다. 예시적 실시태양에서 견인 표면은 하나의 캠 몸체의 제1 회전축으로부터 측정되는 일정 반경을 가진다. 또한 예시로써 하나의 캠 몸체 상의 캠 표면은 하나의 캠 몸체 상의 기어 및 견인 표면 사이에 위치한다. 또 다른 실시예에서 하나의 캠 몸체 상의 캠 표면은 하나의 캠 몸체 상의 견인 표면에 근위적으로 위치한다. 또한 예시로써 제1 캠 정지 표면은 하나의 캠 몸체 상의 캠 표면 및 기어 사이에 위치한다.

본 발명에 의한 장치의 예시적 실시태양은 다수의 캠 몸체 중 제1 캠 몸체에 위치하는 제1 작용 표면을 더욱 포함한다. 제1 작용 표면은 제1 캠 몸체가 주위로 회전되는 제1의 제1 회전축으로부터 옵셋된다. 작동기는 하우징에 이동 가능하게 장착된다. 작동기는 제1 작용 표면과 체결되도록 가동되어 제1 캠 몸체를 제1의 제1 회전축 주위로 회전시킨다. 예시적 실시태양에서 작동기는 하우징에 선회 가능하게 장착되는 제1 레버를 포함한다. 제1 레버는 제1 작용 표면과 체결되어 제1 캠 몸체를 제1의 제1 회전축 주위로 회전시킬 수 있는 구동 표면을 가진다. 제2 작용 표면은 다수의 캠 몸체 중 제2 캠 몸체에 위치할 수 있다. 제2 작용 표면은 제2 캠 몸체가 주위로 회전되는 제2의 제1 회전축으로부터 벗어난다. 과이행 정지구는 하우징에 이동 가능하게 장착된다. 과이행 정지구는 제2 작용 표면과 체결되도록 가동되어 제2의 제1 회전축 주위로 회전되는 제2 캠 몸체를 정지시킨다. 예시적 실시태양에서 과이행 정지구는 하우징에 장착되어 선회축 주위로 선회하기 위한 제2 레버를 포함한다. 훅은 제2 레버에 장착되고 선회축의 일측에 위치한다. 훅은 제2 작용 표면과 체결될 수 있다. 스퍼는 선회축의 타측에서 제2 레버에 장착된다. 제1 레버가 제1 작용 표면과 체결되도록 이동될 때 제1 레버는 스퍼와 체결되도록 가동되고 제2 레버를 선회시켜 훅은 제2 작용 표면과 해제되도록 이동된다. 복원 스프링은 하우징 및 제2 레버 사이에 작용하여 훅이 제2 작용 표면과 체결되도록 편향시킨다.

예시적 실시태양은 파이프 요소를 수용하기 위한 척을 더욱 포함한다. 척은 척 축 주위로 회전 가능하다. 척 축은 중앙 축과 동축 배열된다. 하우징은 척에 근접하여 선회 가능하고 축방향으로 활주 가능하도록 장착된다. 본 실시예에서 모터는 척과 체결되어 척 축 주위로 척이 회전된다.

본 발명은 하우징을 포함하는 파이프 요소 냉간 가공용 예시적 장치를 더욱 포함한다. 다수의 캠 기어들은 하우징 내부에 장착된다. 각각의 캠 기어는 다수의 제1 회전축 중 각자 주위로 회전 가능하다. 제1 회전축은 서로 평행하다. 캠 기어들은 중앙 공간에 의해 둘러싸인 중앙 축 주위에 위치하여 파이프 요소를 수용한다. 실시예는 다수의 캠 몸체를 포함하고, 각각은 각자의 캠 기어 상에 놓이도록 장착된다. 다수의 캠 표면 각각은 각자의 캠 몸체 둘레에 연장되고 중앙 공간 내부에 수용되는 파이프 요소와 체결될 수 있다. 각각의 캠 표면은 반경 증가 영역 및 캠 표면의 불연속부를 포함한다. 제1 캠 정지 표면은 하나의 캠 몸체로부터 돌출된다. 파이프 정지 몸체는 중앙 공간 내부에 위치한다. 파이프 정지 몸체는 중앙 공간 내부에 수용되는 파이프 요소와 체결될 수 있다. 파이프 정지 몸체는, 제1 캠 정지 표면과 체결될 수 있어 캠 몸체의 회전을 제한하는 제1 위치, 및 제1 캠 정지 표면과 체결될 수 없어 캠 몸체의 회전을 허용하는 제2 위치 사이에서, 캠 몸체에 상대적으로 중앙 축을 따라서 이동될 수 있다.

예시적 실시태양에서, 각각의 캠 표면 반경은 각자의 캠 기어의 제1 회전축으로부터 측정된다. 또한 예시로써, 파이프 정지 몸체는 중앙 축과 동심 배열되는 고리를 포함한다. 파이프 정지 몸체가 제1 위치에 있을 때, 고리는 제1 캠 정지 표면과 체결될 수 있어 캠 몸체의 회전을 제한한다. 파이프 정지 몸체가 제2 위치에 있을 때, 고리는 제1 캠 정지 표면 과 체결될 수 없어 캠 몸체의 회전을 허용한다. 예시로써 제1 캠 정지 표면은 하나의 캠 몸체 상의 캠 표면의 불연속부에 인접하게 위치한다. 예시적 실시태양은 하나의 캠 몸체로부터 돌출되는 리브를 더욱 포함한다. 리브는 하나의 캠 몸체 상의 캠 표면에 인접하게 위치하고 하나의 캠 몸체의 일부 둘레로 연장된다. 제1 캠 정지 표면은 리브의 제1 단에 위치한다.

예시적 실시태양은 리브의 제2 단에 위치하는 제2 캠 정지 표면을 더욱 포함한다. 제2 캠 정지 표면은 하나의 캠 몸체로부터 돌출된다. 제2 캠 정지 표면은 제1 캠 정지 표면과 이격 관계로 배치된다. 예시로써 제1 및 제2 캠 정지 표면들 중 적어도 하나는 오목 표면 곡률을 가진다. 예시적 실시태양은 중앙 축을 둘러싸고 파이프 요소가 중앙 공간 안쪽으로 삽입될 때 파이프 요소를 수용할 수 있는 개구를 형성하는 컵을 더욱 포함한다. 파이프 정지 몸체는 컵 내부에 위치한다. 컵은 캠 몸체에 상대적으로 중앙 축을 따라 이동 가능하다. 예시적 실시태양에서 컵은 개구에서 제1 직경 및 개구와 원위에서 제2 직경을 가지는 내부 표면을 포함한다. 제1 직경은 제2 직경 보다 크다. 추가 실시예에서 내부 표면은 원뿔이다. 정지 스프링은 파이프 정지 몸체에 작용하여 파이프 정지 몸체가 컵의 개구를 향하도록 편향시킨다. 추가 실시예에서, 컵 스프링은 컵에 작용하여 컵이 파이프 정지 몸체를 향하도록 편향시킨다. 예시적 실시태양에서 파이프 정지 몸체는 중앙 공간 내부에 수용되는 파이프 요소와 체결될 수 있는 판을 포함한다. 본 실시예에서 다수의 다리가 판으로부터 돌출된다. 고리는 다리에 부착된다. 고리는 중앙 축과 동축 배열된다. 컵은 중앙 축을 따라 축방향으로 연장되는 다수의 슬롯을 포함한다. 본 실시예에서 다리는 슬롯을 통과하여 연장된다. 파이프 정지 몸체가 제1 위치에 있을 때, 고리는 제1 캠 정지 표면과 체결될 수 있어 캠 몸체의 회전을 제한한다. 파이프 정지 몸체가 제2 위치에 있을 때, 고리는 제1 캠 정지 표면 과 체결될 수 없어 캠 몸체의 회전을 허용한다. 예시적 실시태양은 중앙 축과 동축 배열되는 샤프트를 더욱 포함한다. 컵 및 파이프 정지 몸체는 샤프트를 둘러싼다.

예시적 실시태양은 하우징 내부에 장착되는 다수의 동기화 기어들을 더욱 포함한다. 각각의 하나의 동기화 기어는 다수의 제2 회전축 중 각각의 주위로 회전될 수 있다. 제2 회전축은 제1 회전축과 평행하고, 각각의 하나의 동기화 기어는 두 개의 캠 기어들과 맞물린다. 예시적 실시태양에서 동기화 기어들의 개수는 캠 기어들의 개수보다 하나 적다. 예시로써, 장치는 최대 5개의 캠 기어들 및 최대 4개의 동기화 기어들을 포함할 수 있다. 예시적 실시태양에서 각각의 캠 표면은 각자의 불연속부에 인접하게 위치하는 반경 일정 영역을 더욱 포함한다. 예시적 실시태양은 다수의 견인 표면을 더욱 포함한다. 각각의 견인 표면은 각자의 캠 몸체 둘레로 연장된다. 추가 실시태양은 다수의 제1 캠 정지 표면을 포함한다. 각각의 제1 캠 정지 표면은 각각의 캠 몸체 상의 캠 표면의 불연속부에 인접하게 위치한다.

예시적 실시태양은 다수의 리브를 더욱 포함한다. 각각의 리브는 각자의 캠 몸체로부터 돌출된다. 리브는 캠 몸체의 일부 둘레로 연장된다. 각각의 제1 정지 표면은 각각의 리브의 단부에 위치한다. 예시로써 견인 표면은 하나의 캠 표면 위에 놓인다. 견인 표면은 하나의 캠 몸체 둘레로 연장되는 캠 표면과 이격 관계로 하나의 캠 몸체 상에 위치한다. 예시적 실시태양에서 견인 표면은 하나의 캠 몸체의 제1 회전축으로부터 측정되는 일정 반경을 가진다. 예시적 실시태양에서 하나의 캠 몸체 상의 캠 표면은 하나의 캠 몸체 상의 기어 및 견인 표면 사이에 위치한다. 예시적 실시태양에서 하나의 캠 몸체 상의 캠 표면은 하나의 캠 몸체 상의 견인 표면에 근위적으로 위치한다. 또한 예시로써 제1 캠 정지 표면은 하나의 캠 몸체 상의 캠 표면 및 기어 사이에 위치한다.

예시적 실시태양은 다수의 캠 몸체 중 제1 캠 몸체에 위치하는 제1 작용 표면을 더욱 포함한다. 제1 작용 표면은 제1 캠 몸체가 주위로 회전되는 제1의 제1 회전축으로부터 옵셋된다. 작동기는 하우징에 이동 가능하게 장착된다. 작동기는 제1 작용 표면과 체결되도록 가동되어 제1 캠 몸체를 제1의 제1 회전축 주위로 회전시킨다. 예시적 실시태양에서 작동기는 하우징에 선회 가능하게 장착되는 제1 레버를 포함한다. 제1 레버는 제1 작용 표면과 체결되어 제1 캠 몸체를 제1의 제1 회전축 주위로 회전시킬 수 있는 구동 표면을 가진다. 제2 작용 표면은 다수의 캠 몸체 중 제2 캠 몸체에 위치할 수 있다. 제2 작용 표면은 제2 캠 몸체가 주위로 회전되는 제2의 제1 회전축으로부터 벗어난다. 과이행 정지구는 하우징에 이동 가능하게 장착된다. 과이행 정지구는 제2 작용 표면과 체결되도록 가동되어 제2의 제1 회전축 주위로 회전되는 제2 캠 몸체를 정지시킨다. 예시적 실시태양에서 과이행 정지구는 하우징에 장착되어 선회축 주위로 선회하기 위한 제2 레버를 포함한다. 훅은 제2 레버에 장착되고 선회축의 일측에 위치한다. 훅은 제2 작용 표면과 체결될 수 있다. 스퍼는 선회축의 타측에서 제2 레버에 장착된다. 제1 레버가 제1 작용 표면과 체결되도록 이동될 때 제1 레버는 스퍼와 체결되도록 가동되고 제2 레버를 선회시켜 훅은 제2 작용 표면과 해제되도록 이동된다. 복원 스프링은 하우징 및 제2 레버 사이에 작용하여 훅이 제2 작용 표면과 체결되도록 편향시킨다.

예시적 장치는 파이프 요소를 수용하기 위한 척을 더욱 포함한다. 척은 척 축 주위로 회전 가능하다. 척 축은 중앙 축과 동축 배열된다. 예시적 실시태양에서 하우징은 척에 근접하여 선회 가능하고 축방향으로 활주 가능하도록 장착된다. 예시적 실시태양은 척과 체결되어 척 축 주위로 척을 회전시키는 모터를 더욱 포함한다.

도 1은 동력 척에 장착되는 본 발명에 의한 예시적 장치의 사시도이다;
도 2는 도 1에 도시된 예시적 장치의 분해 사시도이다;
도 3은 본 발명에 의한 장치에 사용되는 캠 몸체 부품의 축방향 도면이다;
도 4는 도 3에 도시된 캠 몸체 부품의 측면도이다;
도 5는 도 1의 선 5-5에서 취한 단면도이다;
도 6은 도 1에 도시된 장치에 사용되는 파이프 요소 체결 조립체의 사시도이다;
도 7 및 8은 장치 동작을 보이는 도 1에 도시된 장치의 일부 사시도이다;
도 9-11은 도 1에 도시된 장치의 동작을 보이는 부분 절개 사시도이다;
도 12는 도 6의 파이프 요소 체결 조립체의 부분 단면도이다.

도 1은 파이프 요소 (12)의 냉간 가공, 예를들면, 파이프 요소의 외면에 원주방향 홈을 형성하기 위한 예시적 장치 (10)를 도시한 것이다. 회전 동력 척 (14)에 장착되는 장치 (10)가 도시된다. 이러한 척은 공지된 것이고, 예시로는 Ridgid of Elyria, Ohio에서 판매되는 Ridgid 300 Power Drive이다. 척 (14)은 하기된 바와 같이 파이프 요소 (12)를 수용하고 돌린다.

도 2에 도시된 바와 같이, 장치 (10)는 하우징 (16)을 포함한다. 하우징 (16) 내부에 다수의 캠 기어들, 본 실시예에서 5개의 캠 기어들 (18, 20, 22, 24, 26)이 장착된다. 각각의 캠 기어는 각자의 회전축 (18a, 20a, 22a, 24a, 26a) 주위로 회전될 수 있다. 이들 제1 회전축 (18a, 20a, 22a, 24a, 26a)은 서로 실질적으로 평행하게 그리고 파이프 요소 (12)의 길이방향 축 (12a)과 실질적으로 평행하게 배향된다. 실제 설계에서 캠 기어들 (18, 20, 22, 24, 26)은 각자의 샤프트 (28)에 장착된다. 샤프트 (28)는 하우징 전 (front)부 및 후부 (30, 32) 사이에서 연장되고, 샤프트 (28)에 동축으로 장착되는 베어링 (34) 상에서 각각의 캠 기어가 회전된다. 파이프 요소 (12)를 수용하기 위하여 캠 기어들 (18, 20, 22, 24, 26)은 중앙 공간 (36) 주위에 배치된다.

장치 (10)는 다수의 캠 몸체, 본 실시예에서 5개의 캠 몸체 (38, 40, 42, 44, 46)를 더욱 포함한다. 각각의 캠 몸체는 각자의 캠 기어 (18, 20, 22, 24, 26, 28)에 장착된다. 캠 기어 (18) 상의 캠 몸체 (38)에 대한 예시로서 도시된 바와 같이, 각각의 캠 몸체는 캠 표면 (50)을 포함한다. 각각의 캠 표면 (50)은 각자의 캠 몸체 둘레로 연장되고 파이프 요소가 중앙 공간 (36) 내부에 수용될 때 (12) 파이프 요소와 체결될 수 있다. 예시로써 캠 몸체 (38)를 사용하는 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 캠 표면 (50)은 반경 증가 영역 (52) 및 캠 표면 (50)의 불연속부 (54)를 포함한다. 각각의 캠 표면의 반경 (56)은 각자의 회전축 (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a)으로부터 측정되고; 도시된 실시예에서 반경 (56)은 축 (18a)에서부터 측정된다. 각각의 캠 표면 (50)은 또한 반경 일정 영역 (58)을 포함하고, 일정 반경은 도면 부호 60으로 표기된다. 실제 설계에서 각각의 캠 표면 (50)에 대한 반경 일정 영역 (58)은 바람직하게는 캠 표면 (50)의 각자의 불연속부 (54)에 인접하게 배치될 수 있다.

도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 견인 표면 (62)은 적어도 하나의 캠 몸체, 본 실시예에서 캠 몸체 (38) 둘레로 연장된다. 견인 표면 (62)은 캠 몸체 (38)에서 외향 연장되는 다수의 돌출부 (64)를 포함한다. 돌출부는 널링으로 형성되고 캠 몸체 (38) 및 파이프 요소 (12) 간의 기계적 체결 및 체결될 때 수납을 제공한다. 캠 표면 (50)과 달리, 견인 표면 (62)은 캠 기어 (18)의 회전축 (18a)으로부터 측정되는 일정 반경을 가진다. 견인 표면 (62)에는 또한 갭 (66)이 형성된다. 갭 (66)은 캠 표면 (50)의 불연속부 (54)와 축방향으로 정렬된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 캠 기어 (18) 및 견인 표면 (62) 사이에 캠 표면 (50)을 배치하되 캠 표면이 견인 표면에 근위적으로 위치하는 것이 바람직하다. 도 2에 도시된 장치 (10)의 예시적 실시태양에는 각자의 캠 몸체 (38, 40, 42, 44, 46)에 다수의 견인 표면 (62)이 포함된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 장치 (10)는 하우징 (16) 내부에 장착되는 다수의 동기화 기어들, 본 실시예에서 4개의 동기화 기어들 (68, 70, 72, 74)를 더욱 포함한다. 각각의 동기화 기어는 각자의 회전축 (68a, 70a, 72a, 74a) 주위로 회전될 수 있다. 이들 제2 회전축은 캠 기어들의 제1 회전축 (18a, 20a, 22a, 24a, 26a, 28a)과 실질적으로 평행하다. 각각의 동기화 기어 (68, 70, 72, 74)는 두 개의 캠 기어들과 맞물려, 하기된 바와 같이 장치 (10)의 적절한 동작을 위한 회전 및 정지할 때, 모든 캠 기어들 및 이들 관련 캠 몸체는 함께 회전되고 또한 서로 정렬이 유지될 수 있다. 캠 기어 동기화에는 캠 기어들 개수보다 하나 적은 동기화 기어가 필요하다. 따라서 최대 5개의 캠 기어들을 포함하는 예시적 장치 (10)에서 단지 4개의 동기화 기어들이 필요하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 장치 (10)는 중앙 공간 (36) 내부에 배치되는 체결 조립체 (76)를 더욱 포함한다. 하기된 바와 같이 파이프 요소가 중앙 공간 안으로 삽입되면 파이프 요소 (12)는 체결 조립체와 닿는. 도 6에 도시된 바와 같이, 체결 조립체 (76)는 컵 (78)을 포함한다. 컵 (78)은 중앙 공간 (36)과 동축 배열되는 중앙 축 (80)을 둘러싼다. 파이프 요소가 중앙 공간 (36) 안으로 삽입될 때 파이프 요소 (12)를 수용하기 위하여 컵 (78)은 개구 (82)를 형성한다. 본 예시적 실시태양에서 컵 (78)은 개구 (82)에서 제1 직경 (86) 및 개구 원위에서 제2 직경 (88)를 가지는 내부 표면 (84)을 포함한다. 제1 직경은 제2 직경보다 크다. 파이프 직경 공차 범위를 수용하도록 내부 표면 (84)은 실질적으로 원뿔형인 것이 바람직하다. 도 2 및 12에 도시된 바와 같이 컵 (78)은, 하우징 후부 (32)에 부착되는 관형 돌출부 (91) 내부에 장착된 샤프트 (90)와 동축으로 장착된다. 샤프트 (90)는 중앙 축 (80)과 동축 배열된다. 컵 (78)은 중앙 축 (80)을 따라 샤프트 (90) 및 캠 몸체에 상대적으로 이동 가능하다. 도 2 및 12에 도시된 바와 같이, 컵 스프링 (92)은 컵 (78) 및 하우징 후부 (32) 사이에서 컵이 멀리 편향되도록 작동된다. 하우징 후부 (32) 및 컵 스프링 (92) 사이에 스러스트 베어링 (94)을 배치하여 장치 작동 중 컵 스프링 및 컵이 함께 회전하여 컵 스프링을 보호하는 것이 바람직하다. 컵 스프링 (92)은 본 예시적 실시태양에서 원뿔 스프링으로 컵 (78)으로 최대 축방향 이동이 가능하다.

도 2, 6 및 12에 더욱 도시된 바와 같이, 체결 조립체 (76)는 또한 컵 (78) 내부에 배치되는 파이프 정지 몸체 (96)를 포함한다. 파이프 정지 몸체 (96)는 샤프트 (90)에 장착되고 중앙 축 (80)을 따라 샤프트, 컵 및 캠 몸체에 상대적으로 이동 가능하다. 정지 스프링 (98)은 관형 돌출부 (91) 및 파이프 정지 몸체 (96) 사이에서 파이프 정지 몸체가 컵 (78)에 의해 형성되는 개구 (82)를 향하여 편향되도록 작용한다. 스러스트 베어링 (93)을 관형 돌출부 (91) 및 정지 스프링 (98)과 파이프 정지 몸체 (96) 양자 사이에 개재시키는 것이 바람직하다. 도시된 예시적 실시태양에서, 파이프 정지 몸체 (96)는 파이프 요소 (12)가 중앙 공간 (36) 내부로 수용될 때 이와 체결 가능한 판 (100)을 포함한다. 다수의 다리 (102)가 판 (100)에서 돌출되고 다리에 고리 (104)가 부착된다. 고리 (104)는 중앙 축 (80)과 동축 배열된다. 컵 (78)은 중앙 축 (80)을 따라 축방향으로 연장되는 다수의 슬롯 (106)을 형성한다. 슬롯 (106)은 상기 슬롯을 통해 연장되는 다리 (102)를 수용함으로써, 파이프 정지 몸체 (96) 및 컵 (78) 사이에서 중앙 축 (80)을 따르는 상대 이동이 가능하다.

도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 다리 (102)에 고리 (104)를 장착함으로써 고리는 컵 (78)보다 더 큰 직경을 가지게 되어 캠 몸체 (38)에서 돌출되는 제1 캠 정지 표면 (108) (도 4 참고)과 체결될 수 있다. 도 7 및 8의 비교로부터, 파이프 정지 몸체 (96)는 중앙 축 (80)을 따라 축방향으로 이동 가능하므로, 고리 (104)는 캠 몸체 (38)에 대하여, 고리 (104)가 제1 캠 정지 표면 (108)과 체결 가능하거나 체결되어, 캠 몸체 (38)의 회전을 제한하는 제1 위치 (도 7), 및 고리 (104)가 제1 캠 정지 표면 (108)과 체결될 수 없어, 캠 몸체 (38)의 회전이 허용되는 제2 위치 (도 8) 사이에서 상대적으로 이동 가능하다. 동기화 기어들 (68, 70, 72, 74) (도 5 참고) 작용으로 인하여, 임의 하나의 캠 몸체 예컨대 캠 몸체 (38)의 회전이 제한되면 모든 캠 몸체들이 유사한 회전 제한을 받는다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1 캠 정지 표면 (108)은 바람직하게는 캠 몸체 (38) 상의 캠 표면 (50)의 불연속부 (54)에 인접하게 위치한다. 제1 캠 정지 표면 (108)을 캠 몸체 (38)에서 돌출되는 리브 (112)의 제1 단 (110)에 배치하는 것이 유리하다. 본 예시적 실시태양에서 리브 (112)는 캠 몸체 (38) 상의 캠 표면 (50)에 인접하게 위치하고 일부 둘레에 연장된다. 제2 캠 정지 표면 (114)을 리브 (112)의 제2 단 (116)에 위치시키는 것이 유리하다. 제2 캠 정지 표면 (114) 또한 캠 몸체 (38)에서 돌출되고, 제1 캠 정지 표면 (108)과 이격적으로 배치된다. 제1 및 제2 캠 정지 표면들 (108, 114)을 이용하여 파이프 정지 몸체 (96)가 제1 위치 (도 7), 즉 고리 (104)가 캠 정지 표면과 체결되거나 가능할 때, 어떠한 방향으로도 캠 몸체의 회전을 제한할 수 있다. 제1 및 제2 캠 정지 표면들 (108, 114) 각각은 고리 (104)의 곡률과 일치하는 오목 표면 곡률 (concave curvature)을 가지는 것이 바람직하다.

실제 설계된 장치 (10)는 캠 몸체 상의 리브의 단부에 위치하는 제1 및 제2 캠 정지 표면들을 가지지만, 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 캠 몸체 상의 다수의 리브들 (112)에 위치하는 다수의 제1 및 제2 캠 정지 표면들 (108, 114)을 적용하는 것 또한 가능하다.

도 2 및 5에 도시된 바와 같이 장치 (10)의 작동은 하우징 (16)에 이동 가능하게 장착되는 작동기 (118)를 이용하여 개선될 수 있다. 본 예시적 실시태양에서 작동기 (118)는 하우징 (16)에 선회 가능하게 장착되는 제1 레버 (120)를 포함한다. 제1 레버 (120)는 구동 표면 (122)을 가지고 이는 제1 캠 몸체, 본 실시예에서 캠 몸체 (40)에 위치하는 제1 작용 표면 (124)과 체결될 수 있다. 제1 작용 표면 (124)은 캠 몸체 (40)가 주위로 회전되는 축 (20a)으로부터 벗어나 있다. 작용 표면 (124)을 형성하기 위하여 캠 몸체 (40)에 장착되는 핀 (126)을 이용하는 것이 편리하다. 제1 레버 (120)는 선회되어 구동 표면 (122)이 제1 작용 표면 (124)과 체결된다. 제1 작용 표면이 회전축 (20a)으로부터 옵셋 상태이므로, 구동 표면 및 작용 표면 간의 체결인하여 회전축 주위로 회전되는 캠 몸체 (40)에 토크가 걸린다. 작동기 (118)는 파이프 요소 (12) 및 견인 표면 또는 표면 (62) 간의 체결을 개시하기 위하여 사용되고 따라서 하기된 바와 같이 캠 표면은 파이프 요소를 냉각 가공할 수 있다.

장치 (10)에 과이행 정지구 (128)를 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 도 2 및 5에 더욱 도시된 바와 같이, 예시적 과이행 정지구 (128)는 하우징 (16)에 장착되고 선회축 (132) 주위로 선회 운동을 위한 제2 레버 (130)를 포함한다. 훅 (134)은 제2 레버 (130)에 장착되고 선회축 (132)의 일측에 위치한다. 훅 (134)은 제2 캠 몸체, 본 실시예에서 캠 몸체 (38)에 위치하는 제2 작용 표면 (136)과 체결될 수 있다. 제2 작용 표면 (136) 또한 제2 캠 몸체 (38)가 주위로 회전되는 회전축 (18a)으로부터 옵셋되어 있으므로, 훅 (134)은 제2 캠 몸체에 토크를 전달하여 회전을 중지시킨다. 제2 작용 표면 (136)을 형성하기 위하여 제2 캠 몸체 (38)에 장착되는 제2 핀 (138)을 이용하는 것이 유리하다. 과이행 정지구 (128)는 제2 레버 (130)에 장착되는 스퍼 (spur, 140)를 더욱 포함한다. 스퍼 (140)는 훅 (134)과 반대측의 선회축 (132)에 위치한다. 제1 레버 (120)가 스퍼 (140)와 체결되도록 이동되어 제2 레버 (130)를 선회시켜 훅 (134)이 이동됨으로써 제2 작용 표면 (136)과의 체결이 해제된다. 이러한 레버 (120) 및 스퍼 (140) 간의 체결은, 캠 몸체 이동을 개시하기 위하여 구동 표면 (122)이 제1 작용 표면 (124)과 체결되도록 제1 레버를 이동할 때 발생된다. 복원 스프링 (142)이 하우징 (16) 및 제2 레버 (130) 간에 작용하여 훅 (134)은 제2 작용 표면 (136)과 체결되도록 편향된다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 동력 척 (14) 안쪽에 파이프 요소 (12)가 삽입되면서 장치 (10) 작동이 시작된다. 장치 (10)에 인접한 동력 척이 파이프 요소를 움켜잡는 척 전반부로부터 파이프 요소 (12)의 단부가 연장되도록 요소가 배치된다. 장치 (10)는 도 5에 도시된 바와 같은 구성이다. 캠 표면 (50)의 불연속부 (54) 및 견인 표면 또는 표면 (62)의 갭 (66) 모두가 중앙 축 (80)을 마주보도록 캠 몸체 (38, 40, 42, 44, 46)이 배향된다. 이러한 캠 몸체 배열로 인하여 중앙 공간 (36) 내부에 파이프 요소 (12)가 수용될 수 있는 여유 (clearance)가 제공된다. 캠 몸체는 다음 특징들의 조합으로 설정되는 위치에 대한 제한을 통해 이러한 배열을 유지한다: 1) 하나 이상의 캠 몸체 상의 제1 및 제2 캠 정지 표면 (108, 114) (미도시) 하나 또는 양자와 체결 가능한 고리 (104); 2) 제2 작용 표면 (136)와 체결 가능한 훅 (134) 및 3) 동기화 기어들 (68, 70, 72, 74). 도 9에 도시된 바와 같이, 컵 (78) 및 파이프 정지 몸체 (96) 모두는 각자의 컵 스프링 (92) 및 정지 스프링 (98)에 의해 하우징 후부 (32)로부터 가장 먼 위치로 편향된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 작동기 (118)의 제1 레버 (120)는 그의 구동 표면 (122)이 캠 몸체 (40)의 제1 작용 표면 (124)과 체결 준비되도록 위치한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 장치 (10)가 동력 척 (14)에 배치되되, 파이프의 길이방향 축 (12a)이 장치의 중앙 축 (80)과 정렬된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 이어 장착 레일 (144) (도 1 참고)을 따라 하우징 (16)을 활주시킴으로써 장치 (10)는 파이프 요소 (12)의 단부와 체결되도록 이동되어 파이프 요소는 하우징 전부 (30)의 개구 (146)를 통해 중앙 공간 (36) 내부에 수용된다. 장치 (10)가 더 이동되면 파이프 요소 (12)는 컵 (78) 내부에 수용된다. 직경이 공차 범위 내의 어디에 해당되는지에 따라 파이프 요소는 컵 개구 (82) 및 파이프 정지 몸체 (96) 사이의 어디에선가 컵의 내부 표면 (84)과 체결될 것이다. 파이프 (12) 및 컵 (78) 사이의 체결로 인하여 파이프 단 플레어 (end flare)의 완화가 달성되고 또한 냉간 가공 시 파이프 요소가 "원형이 완전히 않은 (out of round)" 경향이 제한된다.

파이프 요소 (12)에 상대적으로 장치 (10)를 더욱 이동하면 하우징 (16)에 상대적으로 컵 (78)이 이동되어, 컵 스프링 (92)을 압축하고 파이프 요소는 파이프 정지 몸체 (96)의 판 (100)과 체결된다. 파이프 요소 (12)가 계속하여 이동되면 하우징 (16)에 상대적으로 파이프 정지 몸체 (96)가 이동되되, 도 11 및 12에 도시된 바와 같이, 판 (100)이, 샤프트 (90)를 둘러싸고 하우징 후부 (32)로부터 연장되는 관형 돌출부 (91)와 맞닿는 스러스트 베어링 (93) (도 12)과 체결될 때까지 이동된다. 캠 표면 (50)에 상대적으로 파이프 요소 (12)가 위치하도록, 즉 판 (100) 및 스러스트 베어링 (148)이 체결될 때, 장치 (10)가 작동하여 파이프 요소의 단부로부터 원하는 거리에서 원주방향 홈 (150)이 파이프 요소에 형성되도록 위치하도록. 스러스트 베어링 (148)이 위치한다. 스러스트 베어링 (148)에 대한 파이프 정지 몸체 (96)의 변위는 또한, 고리 (104)를 제1 캠 정지 표면 또는 표면들 (108)과 체결되거나 체결될 수 있는 도 7에 도시된 위치로부터, 고리 (104)가 캠 정지 표면 또는 표면들과 체결될 수 없는 도 8에 도시된 위치로 이동시킨다.

동력 척 (14)을 회전시키고, 따라서 파이프 요소 (12)를 회전시키는 모터 (152)로 장치 (10)가 동작된다 (도 1 참고). 파이프 요소 (12)는 척 (14)에 의해 움켜 잡히자 마다 회전되거나, 또는 파이프 요소가 장치 (10)와 체결된 후 회전이 개시될 수 있다. 파이프 요소가 회전될 때 작동기의 제1 레버 (120)가 눌린다. 이러한 작용은 두 가지 효과를 발휘한다: 1) 제1 레버 (120)는 제2 레버 (130)의 스퍼 (140)와 체결되고 (도 5 참고) 이에 따라 제2 레버를 선회시킴으로써 훅 (134)은 제2 작용 표면 (136)에서 해제되어, 캠 몸체가 회전되고; 및 2) 레버의 구동 표면 (122)을 캠 몸체 (40)의 제1 작용 표면 (124)과 체결되도록 이동시킴으로써, 동기화 기어들 (68, 70, 72, 74)의 작용으로 모든 캠 몸체 (38, 40, 42, 44, 46)는 작은 회전 변위 (small angular displacement)로 회전될 수 있다. 이러한 캠 몸체 회전으로 하나 이상의 견인 표면 (62)은 척 (14)의 동력으로 회전되는 파이프 요소 (12)와 체결된다. 견인 표면 또는 표면들에 작용하는 파이프 요소 (12)의 회전으로 캠 몸체 회전을 구동시키고, 이는 동기화 기어들 (68, 70, 72, 74)에 의해 회전이 계속 동기화된다. 캠 몸체의 동기화 회전으로 캠 표면 (50)이 파이프 요소 (12)와 체결되고, 파이프 요소 (12)의 외부 표면이 캠 표면 (50)의 반경 증가 영역 (56) 및 반경 일정 영역 (58)에 의해 이행될 때 (도 3 참고) 원주방향 홈 (150)이 형성된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 홈 (150)은 캠 몸체 (38, 40, 42, 44, 46)의 1회전 후 완전히 형성된다. 이들은 동기화 기어들 (68, 70, 72, 74)에 의해 동기화 되므로 도 5에 도시된 바와 같이 캠 표면의 불연속부 (54) 및 견인 표면 또는 표면 (62)의 갭 또는 갭 (66)이 다시 중앙 축 (80)을 마주볼 때 캠 몸체는 정지한다. 이 위치에서 파이프 요소 (12)는 견인 표면 또는 표면 (62) 및 캠 표면 (50)에서 벗어나고 따라서 파이프 요소 회전으로 더 이상 캠 몸체가 회전되지 않는다. 작동기 (118)의 제1 레버 (120)를 해제하면 제2 레버는 풀리고 복원 스프링 (142)에 의해 편향되는 과이행 정지구 (128)의 훅 (134)은 다시 캠 몸체 (38)의 제2 작용 표면 (136)과 체결되어 확실하게 캠 몸체는 정지하고 견인 표면 또는 표면 (62)은 다시 파이프 요소 (12)와 체결되지 않는다. 이러한 시점에서 척 (14)은 중지하고 장치 (10)는 파이프 요소 (12)로부터 해제되고, 원주방향 홈 (150)을 가지는 파이프 요소는 척으로부터 꺼낼 수 있다.

파이프 요소 냉간 가공용 장치 (10)를 사용함에 따라 파이프 직경 공차 범위에 걸쳐 파이프 요소의 단부로부터 원하는 거리에서 파이프 요소에 원주방향 홈을 형성할 수 있을 뿐 아니라 파이프 단부 플레어를 줄이고 파이프 요소의 원형을 유지할 수 있다.

Claims

파이프 요소 냉간 가공용 장치에 있어서, 상기 장치는:
하우징;
상기 하우징 내부에 장착되는 다수의 캠 기어들로서, 상기 캠 기어들 각각은 다수의 제1 회전축들 중 각자 주위로 회전 가능하고, 상기 제1 회전축은 서로 평행하고, 상기 캠 기어들은 상기 파이프 요소를 수용하기 위한 중앙 공간 주위에 위치하는, 상기 다수의 캠 기어들;
다수의 캠 몸체들로서, 상기 캠 몸체들 각각은 상기 캠 기어들 중 각자에 장착되는, 상기 다수의 캠 몸체들;
다수의 캠 표면들로서, 상기 캠 표면들 각각은 상기 캠 몸체들 중 각자의 둘레로 연장되고 상기 중앙 공간 내부에 수용되는 상기 파이프 요소와 체결될 수 있고, 상기 캠 표면들 각각은 반경 증가 영역 및 상기 캠 표면 불연속부를 포함하고, 상기 반경의 각각은 상기 제1 회전축들 각자로부터 측정되는, 상기 다수의 캠 표면들;
적어도 하나의 상기 캠 몸체 둘레로 연장되는 견인 표면으로서, 상기 견인 표면은 상기 적어도 하나의 캠 몸체로부터 외향 연장되는 다수의 돌출부를 포함하고, 상기 견인 표면에는 갭이 형성되고, 상기 갭은 상기 적어도 하나의 캠 몸체를 둘러싸는 상기 하나의 캠 표면의 상기 불연속부와 축방향으로 정렬되는, 상기 견인 표면;
상기 중앙 공간 내부에 위치하는 체결 조립체로서, 상기 파이프 요소가 상기 중앙 공간 안쪽으로 삽입될 때 상기 파이프 요소는 상기 체결 조립체와 접촉되는, 상기 체결 조립체;
상기 하우징 내부에 장착되는 다수의 동기화 기어들로서, 상기 동기화 기어들 각각은 다수의 제2 회전축들 중 각자의 주위로 회전 가능하고, 상기 제2 회전축은 상기 제1 회전축과 평행한, 상기 다수의 동기화 기어들; 을 포함하고
상기 동기화 기어들 각각은 두 개의 상기 캠 기어들과 맞물리는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 캠 표면들 각각의 상기 반경은 상기 캠 기어들 각각의 제1 회전축으로부터 측정되는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 1에 있어서, 동기화 기어들의 개수는 캠 기어들의 개수보다 하나 적은, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 1에 있어서, 최대 5개의 상기 캠 기어들을 가지는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 4에 있어서, 최대 4개의 상기 동기화 기어들을 가지는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 체결 조립체는 컵을 포함하고, 상기 컵은 중앙 축을 둘러싸고 상기 파이프 요소가 상기 중앙 공간 안쪽으로 삽입될 때 상기 파이프 요소를 수용하는 개구를 형성하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 6에 있어서, 상기 컵은 상기 개구에서 제1 직경 및 상기 개구와 원위에서 제2 직경을 가지는 내부 표면을 포함하고, 상기 제1 직경은 상기 제2 직경 보다 큰, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 7에 있어서, 상기 내부 표면은 원뿔인, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 7에 있어서, 상기 컵 내부에 위치하는 파이프 정지 몸체를 더욱 포함하고, 상기 파이프 정지 몸체는 상기 컵에 상대적으로 상기 중앙 축을 따라 이동 가능하고, 상기 컵은 상기 캠 몸체에 상대적으로 상기 중앙 축을 따라 이동 가능한, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 중앙 축과 동심으로 상기 파이프 정지 몸체 상에 장착되는 고리;
상기 캠 몸체들 중 하나로부터 돌출되는 제1 캠 정지 표면; 을 더욱 포함하고,
상기 파이프 정지 몸체는 상기 캠 몸체에 상대적으로, 상기 고리가 상기 제1 캠 정지 표면과 체결될 수 있어 상기 캠 몸체의 회전을 제한하는 제1 위치, 및 상기 고리가 상기 제1 캠 정지 표면과 체결될 수 없어 상기 캠 몸체의 회전을 허용하는 제2 위치 사이에서, 이동될 수 있는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 10에 있어서, 상기 제1 캠 정지 표면은 상기 캠 몸체 상의 상기 캠 표면의 상기 불연속부에 인접하게 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 10에 있어서, 상기 캠 몸체로부터 돌출되는 리브를 더욱 포함하고, 상기 리브는 상기 캠 몸체 상의 상기 캠 표면에 인접하게 위치하고 상기 캠 몸체의 일부 둘레로 연장되고, 상기 제1 캠 정지 표면은 상기 리브의 제1 단에 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 12에 있어서, 상기 리브의 제2 단에 위치하는 제2 캠 정지 표면을 더욱 포함하고, 상기 제2 캠 정지 표면은 상기 캠 몸체로부터 돌출되고, 상기 제2 캠 정지 표면은 상기 제1 캠 정지 표면과 이격 관계로 배치되는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 13에 있어서, 적어도 하나의 상기 제1 및 제2 캠 정지 표면들은 오목 표면 곡률을 가지는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 10에 있어서, 상기 파이프 정지 몸체에 작용하여 상기 파이프 정지 몸체를 상기 컵의 상기 개구를 향하여 편향시키는 정지 스프링을 더욱 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 15에 있어서, 상기 컵에 작용하여 상기 컵을 상기 파이프 정지 몸체를 향하여 편향시키는 컵 스프링 더욱 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 파이프 정지 몸체는 상기 중앙 공간 내부에 수용되는 상기 파이프 요소와 체결될 수 있는 판, 상기 판으로부터 돌출되고 상기 중앙 축과 동축 배열되는 상기 고리에 부착되는 다수의 다리를 포함하고;
상기 컵은 상기 중앙 축을 따라 축방향으로 연장되는 다수의 슬롯을 포함하고, 상기 다리는 상기 슬롯을 통하여 연장되는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 9에 있어서, 상기 중앙 축과 동축 배열되는 샤프트를 더욱 포함하고, 상기 컵 및 상기 파이프 정지 몸체는 상기 샤프트를 둘러싸는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 캠 표면들 각각은 상기 불연속부에 인접하게 위치하는 반경 일정 영역을 더욱 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 1에 있어서, 다수의 상기 견인 표면들을 더욱 포함하고, 상기 견인 표면들 각각은 각자의 상기 캠 몸체 둘레로 연장되는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 10에 있어서, 다수의 상기 제1 캠 정지 표면들을 더욱 포함하고, 상기 제1 캠 정지 표면들 각각은 각각의 상기 캠 몸체 상의 상기 캠 표면의 불연속부에 인접하게 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 21에 있어서, 다수의 리브들을 더욱 포함하고, 상기 리브들 각각은 각자의 상기 캠 몸체로부터 돌출되고, 상기 리브는 상기 캠 몸체 일부 둘레로 연장되고, 각각의 상기 제1 정지 표면은 각각의 상기 리브의 단에 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 견인 표면은 상기 캠 몸체 둘레로 연장되는 상기 캠 표면과 이격 관계로 상기 캠 몸체에 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 견인 표면은 상기 캠 몸체의 상기 제1 회전축으로부터 측정되는 일정 반경을 가지는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 캠 몸체 상의 상기 캠 표면은 상기 캠 몸체 상의 상기 기어 및 상기 견인 표면 사이에 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 25에 있어서, 상기 캠 몸체 상의 상기 캠 표면은 상기 캠 몸체 상의 상기 견인 표면에 근위적으로 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 25에 있어서, 상기 제1 캠 정지 표면은 상기 캠 몸체 상의 상기 캠 표면 및 상기 기어 사이에 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 다수의 캠 몸체들 중 제1 캠 몸체에 위치하는 제1 작용 표면으로서, 상기 제1 작용 표면은 상기 제1 캠 몸체가 주위로 회전되는 제1의 상기 제1 회전축으로부터 벗어나는 상기 제1 작용 표면;
상기 하우징에 이동 가능하게 장착되는 작동기로서, 상기 작동기는 상기 제1의 상기 제1 회전축 주위로 상기 제1 캠 몸체를 회전시키기 위하여 상기 제1 작용 표면과 체결되도록 가동되는, 상기 작동기; 를 더욱 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 28에 있어서, 상기 작동기는 상기 하우징에 선회 가능하게 장착되는 제1 레버를 포함하고, 상기 제1 레버는 상기 제1의 상기 제1 회전축 주위로 상기 제1 캠 몸체를 회전시키기 위하여 상기 제1 작용 표면과 체결될 수 있는 구동 표면을 가지는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 29에 있어서,
상기 다수의 캠 몸체들 중 제2 캠 몸체에 위치하는 제2 작용 표면으로서, 상기 제2 작용 표면은 상기 제2 캠 몸체가 주위로 회전되는 제2의 상기 제1 회전축으로부터 벗어나는 상기 제2 작용 표면;
상기 하우징에 이동 가능하게 장착되는 과이행 정지구로서, 상기 과이행 정지구는 상기 제2의 상기 제1 회전축 주위로 상기 제2 캠 몸체를 정지시키기 위하여 상기 제2 작용 표면과 체결되도록 가동되는, 상기 과이행 정지구; 를 더욱 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 30에 있어서, 상기 과이행 정지구는:
선회축 주위로 선회하도록 상기 하우징에 장착되고, 상기 선회축의 일측에 위치하여 상기 제2 작용 표면과 체결될 수 있는 훅이 장착되는 제2 레버;
상기 선회축의 타측의 상기 제2 레버에 장착되고, 상기 제1 작용 표면과 체결되도록 상기 제1 레버가 이동될 때 상기 훅은 상기 제2 작용 표면과의 체결이 해제되도록 상기 제2 레버를 선회하기 위하여 상기 제1 레버와 체결되도록 가동되는 스퍼;
상기 하우징 및 상기 제2 레버 사이에 작용하여 상기 훅이 상기 제2 작용 표면과 체결되도록 편향시키는 복원 스프링; 을 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 파이프 요소를 수용하는 척을 더욱 포함하고, 상기 척은 척 축 주위로 회전 가능하고, 상기 척 축은 상기 중앙 축과 동축 배열되는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 32에 있어서, 상기 하우징은 상기 척에 근접하게 선회 가능하고 축방향으로 활주 가능하도록 장착되는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 척 축 주위로 상기 척을 회전시키기 위하여 상기 척과 체결되는 모터를 더욱 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
파이프 요소 냉간 가공용 장치에 있어서, 상기 장치는:
하우징;
상기 하우징 내부에 장착되는 다수의 캠 기어들로서, 상기 캠 기어들 각각은 다수의 제1 회전축들 중 각자 주위로 회전 가능하고, 상기 제1 회전축은 서로 평행하고, 상기 캠 기어들은 상기 파이프 요소를 수용하기 위한 중앙 공간에 의해 둘러싸인 중앙 축 주위에 위치하는, 상기 다수의 캠 기어들;
다수의 캠 몸체들로서, 상기 캠 몸체들 각각은 상기 캠 기어들 중 각자에 장착되는, 상기 다수의 캠 몸체들;
다수의 캠 표면들로서, 상기 캠 표면들 각각은 상기 캠 몸체들 중 각자의 둘레로 연장되고 상기 중앙 공간 내부에 수용되는 상기 파이프 요소와 체결될 수 있고, 상기 캠 표면들 각각은 반경 증가 영역 및 상기 캠 표면 불연속부를 포함하는, 상기 다수의 캠 표면들;
상기 캠 몸체로부터 돌출되는 제1 캠 정지 표면;
상기 중앙 공간 내부에 위치하는 파이프 정지 몸체로서, 상기 파이프 정지 몸체는 상기 중앙 공간 내부에 수용되는 상기 파이프 요소와 체결될 수 있고, 상기 파이프 정지 몸체는 상기 캠 몸체에 상대적으로 상기 중앙 축을 따라, 상기 제1 캠 정지 표면과 체결될 수 있어 상기 캠 몸체의 회전을 제한하는 제1 위치, 및 상기 제1 캠 정지 표면과 체결될 수 없어 상기 캠 몸체의 회전을 허용하는 제2 위치 사이에서, 이동될 수 있는 상기 파이프 정지 몸체; 를 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서, 상기 캠 표면들 각각의 상기 반경은 상기 캠 기어의 상기 제1 회전축으로부터 측정되는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서, 상기 파이프 정지 몸체는 상기 중앙 축과 동축 배열되는 고리를 포함하고, 상기 파이프 정지 몸체가 상기 제1 위치에 있을 때 상기 고리는 상기 제1 캠 정지 표면과 체결될 수 있어 상기 캠 몸체의 회전을 제한하고, 상기 파이프 정지 몸체가 상기 제2 위치에 있을 때 상기 고리는 상기 제1 캠 정지 표면과 체결될 수 없어 상기 캠 몸체의 회전을 허용하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서, 상기 제1 캠 정지 표면은 상기 캠 몸체 상의 상기 캠 표면의 상기 불연속부에 인접하게 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서, 상기 캠 몸체로부터 돌출되는 리브를 더욱 포함하고, 상기 리브는 상기 캠 몸체 상의 상기 캠 표면에 인접하게 위치하고 상기 캠 몸체의 일부 둘레로 연장되고, 상기 제1 캠 정지 표면은 상기 리브의 제1 단에 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 39에 있어서, 상기 리브의 제2 단에 위치하는 제2 캠 정지 표면을 더욱 포함하고, 상기 제2 캠 정지 표면은 상기 캠 몸체로부터 돌출되고, 상기 제2 캠 정지 표면은 상기 제1 캠 정지 표면과 이격 관계로 배치되는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 40에 있어서, 적어도 하나의 상기 제1 및 제2 캠 정지 표면들은 오목 표면 곡률을 가지는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서, 상기 중앙 축을 둘러싸고 상기 파이프 요소가 상기 중앙 공간 안쪽으로 삽입될 때 상기 파이프 요소를 수용하는 개구를 형성하는 컵을 더욱 포함하고, 상기 파이프 정지 몸체는 상기 컵 내부에 위치하고, 상기 컵은 상기 캠 몸체에 상대적으로 상기 중앙 축을 따라 이동 가능한, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 42에 있어서, 상기 컵은 상기 개구에서 제1 직경 및 상기 개구와 원위에서 제2 직경을 가지는 내부 표면을 포함하고, 상기 제1 직경은 상기 제2 직경 보다 큰, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 43에 있어서, 상기 내부 표면은 원뿔인, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 42에 있어서, 상기 파이프 정지 몸체에 작용하여 상기 파이프 정지 몸체를 상기 컵의 상기 개구를 향하여 편향시키는 정지 스프링을 더욱 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 45에 있어서, 상기 컵에 작용하여 상기 컵을 상기 파이프 정지 몸체를 향하여 편향시키는 컵 스프링 더욱 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 42에 있어서,
상기 파이프 정지 몸체는 상기 중앙 공간 내부에 수용되는 상기 파이프 요소와 체결될 수 있는 판, 상기 판으로부터 돌출되고 상기 중앙 축과 동축 배열되는 상기 고리에 부착되는 다수의 다리를 포함하고;
상기 컵은 상기 중앙 축을 따라 축방향으로 연장되는 다수의 슬롯을 포함하고, 상기 다리는 상기 슬롯을 통하여 연장되고;
상기 파이프 정지 몸체가 상기 제1 위치에 있을 때 상기 고리는 상기 제1 캠 정지 표면과 체결될 수 있어 상기 캠 몸체의 회전을 제한하고, 상기 파이프 정지 몸체가 상기 제2 위치에 있을 때 상기 고리는 상기 제1 캠 정지 표면과 체결될 수 없어 상기 캠 몸체의 회전을 허용하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 42에 있어서, 상기 중앙 축과 동축 배열되는 샤프트를 더욱 포함하고, 상기 컵 및 상기 파이프 정지 몸체는 상기 샤프트를 둘러싸는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서, 상기 하우징 내부에 장착되는 다수의 동기화 기어들을 더욱 포함하고, 상기 동기화 기어들 각각은 다수의 제2 회전축들 중 각자의 주위로 회전 가능하고, 상기 제2 회전축은 상기 제1 회전축과 평행하고, 상기 동기화 기어들 각각은 두 개의 상기 캠 기어들과 맞물리는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 49에 있어서, 동기화 기어들의 개수는 캠 기어들의 개수보다 하나 적은, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 49에 있어서, 최대 5개의 상기 캠 기어들을 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 51에 있어서, 최대 4개의 상기 동기화 기어들을 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서, 상기 캠 표면들 각각은 상기 불연속부에 인접하게 위치하는 반경 일정 영역을 더욱 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서, 다수의 상기 견인 표면들을 더욱 포함하고, 상기 견인 표면들 각각은 각자의 상기 캠 몸체 둘레로 연장되는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서, 다수의 상기 제1 캠 정지 표면들을 더욱 포함하고, 상기 제1 캠 정지 표면들 각각은 각각의 상기 캠 몸체 상의 상기 캠 표면의 불연속부에 인접하게 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 55에 있어서, 다수의 리브들을 더욱 포함하고, 상기 리브들 각각은 각자의 상기 캠 몸체로부터 돌출되고, 상기 리브는 상기 캠 몸체 일부 둘레로 연장되고, 각각의 상기 제1 정지 표면은 각각의 상기 리브의 단에 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서, 상기 견인 표면은 상기 캠 표면 위에 놓이는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서, 상기 견인 표면은 상기 캠 몸체 둘레로 연장되는 상기 캠 표면과 이격 관계로 상기 캠 몸체에 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서, 상기 견인 표면은 상기 캠 몸체의 상기 제1 회전축으로부터 측정되는 일정 반경을 가지는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서, 상기 캠 몸체 상의 상기 캠 표면은 상기 캠 몸체 상의 상기 기어 및 상기 견인 표면 사이에 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 60에 있어서, 상기 캠 몸체 상의 상기 캠 표면은 상기 캠 몸체 상의 상기 견인 표면에 근위적으로 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 60에 있어서, 상기 제1 캠 정지 표면은 상기 캠 몸체 상의 상기 캠 표면 및 상기 기어 사이에 위치하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서,
상기 다수의 캠 몸체들 중 제1 캠 몸체에 위치하는 제1 작용 표면으로서, 상기 제1 작용 표면은 상기 제1 캠 몸체가 주위로 회전되는 제1의 상기 제1 회전축으로부터 벗어나는 상기 제1 작용 표면;
상기 하우징에 이동 가능하게 장착되는 작동기로서, 상기 작동기는 상기 제1의 상기 제1 회전축 주위로 상기 제1 캠 몸체를 회전시키기 위하여 상기 제1 작용 표면과 체결되도록 가동되는, 상기 작동기; 를 더욱 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 63에 있어서, 상기 작동기는 상기 하우징에 선회 가능하게 장착되는 제1 레버를 포함하고, 상기 제1 레버는 상기 제1의 상기 제1 회전축 주위로 상기 제1 캠 몸체를 회전시키기 위하여 상기 제1 작용 표면과 체결될 수 있는 구동 표면을 가지는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 64에 있어서,
상기 다수의 캠 몸체들 중 제2 캠 몸체에 위치하는 제2 작용 표면으로서, 상기 제2 작용 표면은 상기 제2 캠 몸체가 주위로 회전되는 제2의 상기 제1 회전축으로부터 벗어나는 상기 제2 작용 표면;
상기 하우징에 이동 가능하게 장착되는 과이행 정지구로서, 상기 과이행 정지구는 상기 제2의 상기 제1 회전축 주위로 상기 제2 캠 몸체를 정지시키기 위하여 상기 제2 작용 표면과 체결되도록 가동되는, 상기 과이행 정지구; 를 더욱 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 65에 있어서, 상기 과이행 정지구는:
선회축 주위로 선회하도록 상기 하우징에 장착되고, 상기 선회축의 일측에 위치하여 상기 제2 작용 표면과 체결될 수 있는 훅이 장착되는 제2 레버;
상기 선회축의 타측의 상기 제2 레버에 장착되고, 상기 제1 작용 표면과 체결되도록 상기 제1 레버가 이동될 때 상기 훅은 상기 제2 작용 표면과의 체결이 해제되도록 상기 제2 레버를 선회하기 위하여 상기 제1 레버와 체결되도록 가동되는 스퍼;
상기 하우징 및 상기 제2 레버 사이에 작용하여 상기 훅이 상기 제2 작용 표면과 체결되도록 편향시키는 복원 스프링; 을 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서, 상기 파이프 요소를 수용하는 척을 더욱 포함하고, 상기 척은 척 축 주위로 회전 가능하고, 상기 척 축은 상기 중앙 축과 동축 배열되는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 67에 있어서, 상기 하우징은 상기 척에 근접하게 선회 가능하고 축방향으로 활주 가능하도록 장착되는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.
청구항 35에 있어서, 상기 척 축 주위로 상기 척을 회전시키기 위하여 상기 척과 체결되는 모터를 더욱 포함하는, 파이프 요소 냉간 가공용 장치.