KR20200046587A - 용접용 파이프 엔드 절단장치 - Google Patents

용접용 파이프 엔드 절단장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 파이프를 사용하여 계단 난간 등을 제작할 때 파이프끼리 직교하거나 사선으로 닿는 부분의 용접을 위하여 파이프의 끝 부분을 닿는 부분의 파이프 윤곽에 일치되도록 오목하게 절단하기 위한 장치에 관한 것으로, 일 실시 예에서는 파이프(P)가 고정되는 바이스 클램프(10)와, 상기 바이스 클램프(10)의 베이스(12) 일측에 수평회동되면서 각도조절이 이루어지는 홀쏘(20)로 이루어지고; 상기 홀쏘(20)는 상기 바이스 클램프(10)의 베이스(12) 일측에 일단이 각도 조절 가능하게 고정되는 각도조절 아암(22)과, 상기 각도조절 아암(22)의 타단에 하단이 높낮이 조절 가능하게 고정되는 스탠드(24)와, 상기 스탠드(24)의 상부에 베어링에 의해 슬라이딩 및 회전가능하게 고정되는 회전축(26)과, 상기 회전축(26)의 일단에 분리가능하게 결합되는 홀쏘 날(28)과, 상기 회전축(26)의 타단에 결합되는 전동드릴(29)을 포함하여 이루어져 있다.

Description

용접용 파이프 엔드 절단장치{A Cutting device of pipe ends for welding}
본 발명은 파이프를 사용하여 계단 난간 등을 제작할 때, 파이프끼리 직교하거나 비스듬하게 닿는 부분의 용접을 위하여 파이프의 끝 부분을 닿는 부분의 파이프 윤곽에 일치되도록 오목하게 절단하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로 금속 파이프를 사용하여 건축물의 계단 난간이나 보도용 난간 또는 축사용 울타리 등을 제작할 때에는 난간을 형성하는 파이프 부재 사이에 용접을 하여야 하는데, 사각 파이프의 경우에는 직각 절단이나 비스듬하게 절단하더라도 용접 부위의 둘레가 모두 닿게 되므로 용접이 용이하지만, 원형 파이프의 경우에는 직각 절단이나 비스듬하게 절단 후 용접을 위해 밀착시키더라도 일측 파이프의 말단이 타측 파이프의 외곽면에 온전하게 밀착되지 않고 일부분만 점접촉 형태로 밀착되고 나머지 부분은 들뜨게 되므로 이 부분은 용접이 어렵거나 용접을 하더라도 불완전하게 용접이 이루어져 용접강도도 저하될 뿐만 아니라 용접부위의 외관이 지저분해지게 된다.
이를 해소하기 위하여 일측 파이프에 구멍을 천공하고 다른 파이프를 구멍에 끼운 후 끼워진 부분의 둘레를 용접하기도 하지만, 이와 같은 경우에는 구멍이 천공된 파이프의 강도 저하와 파이프 내부로의 물유입 문제가 발생하게 되는 것은 물론, 파이프와 파이프가 직각이 아닌 사선방향의 소정 각도로 용접하고자 할 경우에는 구멍을 타원형으로 천공하여야 하므로 타원형 구멍의 천공이 어려워지게 되므로 난감한 상황이 발생하게 된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 특허문헌 1 내지 3의 기술이 개발되어 사용되고 있다.
특허문헌 1에는 파이프의 양쪽 단에 대해 원하는 곡면 형상을 정밀하게 가공할 수 있는 파이프 곡면 가공장치가 개시되어 있는데, 이는 범용의 가공 선반을 이용한 것으로 부피가 크고 구조가 복잡하다는 문제점이 있고, 특허문헌 2에는 직각으로 절단되거나 사선으로 절단된 파이프의 단면을 와이어 버프를 사용하여 연마하는 연결선 단면의 면취 장치가 개시되어 있으나 이는 단순히 절단된 파이프 말단의 버(burr)를 제거하는 용도로 사용되는 것이며, 특허문헌 3에는 파이프의 말단을 소정의 곡면 형태로 절단하기 위한 작두 형태로 이루어진 '튜빙 노처'가 개시되어 있으나, 이는 완전 수작업 방식으로 절단면을 가공하여야 하므로 상당한 노동력이 소요됨은 물론, 어느 정도 이상의 숙련도도 필요하다는 문제점이 있고, 다양한 임의의 각도로 절단하는 작업이 불가능하다는 단점이 있었다.
한국등록특허 제10-1128581호(2012.03.13.) 일본공개실용신안 실개평5-93751호(1993.12.21.) 미국특허 제4,194,422호(1980.05.20.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 파이프를 사용하여 계단 난간 등을 제작할 때, 파이프끼리 맞닿는 부분의 용접을 위하여 파이프의 끝 부분을 맞닿는 부분의 파이프 윤곽에 일치되도록 오목하게 절단할 수 있는 장치로 간단한 구조로 이루어져 제작비가 저렴하고, 이를 사용하여 파이프 엔드를 다양한 각도로 오목하게 절단하는데 있어서 숙련된 기술을 필요로 하지 않으면서도 정밀한 가공이 가능한 용접용 파이프 엔드 절단장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에서는 파이프가 고정되는 바이스 클램프와, 상기 바이스 클램프의 베이스 일측에 수평회동되면서 각도조절이 이루어지는 홀쏘로 이루어지고;
상기 홀쏘는 상기 바이스 클램프의 베이스 일측에 일단이 각도 조절 가능하게 고정되는 각도조절 아암과, 상기 각도조절 아암의 타단에 하단이 높낮이 조절 가능하게 고정되는 스탠드와, 상기 스탠드의 상부에 슬라이딩 및 회전가능하게 고정되는 회전축과, 상기 회전축의 일단에 분리가능하게 결합되는 홀쏘 날과, 상기 회전축의 타단에 결합되는 전동드릴을 포함하여 이루어지는 용접용 파이프 엔드 절단장치를 제공한다.
본 발명의 다른 실시 예에서는, 베이스와, 상기 베이스의 상부에 좌우로 슬라이드 가능하게 설치되는 전동 홀쏘와, 상기 베이스 플레이트의 상부 일측에 수평회동되면서 각도조절이 이루어지며 파이프가 고정되는 바이스 클램프로 이루어진 용접용 파이프 엔드 절단장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 의한 용접용 파이프 엔드 절단장치는 바이스 클램프와 홀쏘의 단순한 조합으로 이루어져 있어 제작비가 저렴하고, 구동원으로 기존의 전동드릴을 사용할 수도 있으므로 어느 현장에서도 사용이 가능하며, 바이스 클램프나 홀쏘는 상호 각도조절이 가능하도록 되어 있어 용접 각도에 맞추어 파이프 엔드를 다양한 각도로 오목하게 절단하는데 있어서 각도조절만 정확하게 한 후 가공하기만 하면 되므로 숙련된 기술을 필요로 하지 않으면서도 정밀한 가공이 가능하여 파이프로 이루어진 난간이나 울타리 등의 용접 품질과 외관 향상을 가능하게 할 수 있는 유용한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 의한 파이프 엔드 절단장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 파이프 엔드 절단장치에 파이프가 고정되어 절단되는 상태를 도시한 사시도,
도 3은 도 2의 상태를 도시한 평면도,
도 4는 도 1에 도시된 파이프 엔드 절단장치의 정면도,
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 의한 파이프 엔드 절단장치의 정면도,
도 6은 도 5에 도시된 파이프 엔드 절단장치의 평면도,
도 7은 도 6에서 파이프의 말단이 소정의 형태로 절단된 상태를 도시한 평면도이다.
이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4에는 본 발명의 제 1실시 예에 의한 파이프 엔드 절단장치(1)가 도시되어 있는데, 이는 파이프(P)가 고정되는 바이스 클램프(10)와, 상기 바이스 클램프(10)의 베이스(12) 일측에 수평회동되면서 각도조절이 이루어지는 홀쏘(20)로 이루어져 있으며, 상기 홀쏘(20)는 상기 바이스 클램프(10)의 베이스(12) 일측에 일단이 각도 조절 가능하게 고정되는 각도조절 아암(22)과, 상기 각도조절 아암(22)의 타단에 하단이 높낮이 조절 가능하게 고정되는 스탠드(24)와, 상기 스탠드(24)의 상부에 베어링에 의해 슬라이딩 및 회전가능하게 고정되는 회전축(26)과, 상기 회전축(26)의 일단에 분리가능하게 결합되는 홀쏘 날(28)과, 상기 회전축(26)의 타단에 결합되는 전동드릴(29)을 포함하여 이루어져 있다.
본 실시 예에 의한 파이프 엔드 절단장치는 기존의 유선 또는 무선 전동드릴(29)을 사용하는 것에 의해 파이프의 가공이 가능하므로 장치의 제작비용이나 제품의 가격이 저렴하고, 중량도 가벼워 이동식으로의 사용이 적합하며, 파이프(P)의 직경에 따라서 파이프의 센터와 홀쏘 날의 센터를 일치시키거나 홀쏘 날의 센터를 파이프의 센터에서 벗어나는 위치에 오도록 세팅할 수 있으므로 이종(異種) 규격의 파이프를 상호 용접하여 제작하는 난간의 제작에 적합하다.
본 실시 예에서, 상기 각도조절 아암(22)은 베이스(12)의 저면에 설치된 각도조절볼트(23)를 사용하여 조절하도록 되어 있는데, 파이프의 축선에 대하여 직교하도록 파이프 엔드를 가공할 경우에는 파이프 축선에 대하여 각도조절 아암(22)을 직각이 되도록 조절하여 고정한 상태에서 작업하면 되며, 기타 필요로 하는 각도로 세팅하고자 할 경우에는 각도조절볼트(23)를 느슨하게 풀어 준 상태에서 각도조절 아암(22)을 회동시켜 베이스(12)의 일측 장변과의 각도를 필요로 하는 각도로 맞추어준 후 각도조절볼트(23)를 조여주면 각도 세팅이 완료되게 된다.
또, 본 실시 예에서, 상기 각도조절 아암(22)의 타단에 부착된 스탠드(24)는 홀쏘 날(28)의 센터 위치를 상하로 조절할 수 있도록 되어 있는데, 상기 스탠드(24)의 하단부에는 상하로 복수의 슬릿(24a)이 평행하게 형성되고, 이 슬릿(24a)에는 렌치볼트(25)가 상기 각도조절 아암(22)에 결합되어 있어 스탠드(24)가 상하로 위치이동가능하며, 상기 각도조절 아암(22)의 타단 저면에는 높낮이 조절볼트(27)가 설치되어 있어 이 높낮이 조절볼트(27)를 조여주거나 풀어주는 것에 의해 스탠드(24)가 상하로 이동하면서 홀쏘 날(28)의 센터 위치가 변경되게 된다.
상기 스탠드(24)의 상부에 회전 및 슬라이드 가능하게 설치된 회전축(26)은 후단에 전동드릴(29)의 척에 결합된 나사축이 분리가능하도록 암나사 구멍(26a)이 형성되어 있는데, 본 발명에서는 암나사 구멍(26a) 외에 전동드릴(29)의 척을 바로 결합시켜 사용할 수도 있고, 기타 다양한 결합방식을 사용하여 전동드릴(29)을 결합시킬 수 있다.
상기 홀쏘 날(28)은 가공하고자 하는 파이프(P)의 직경이나 이 파이프(P)가 용접되는 타 파이프의 직경에 맞는 것을 선택하여 장착하면 되며, 홀쏘 날(26)은 회전축(26)의 선단에 끼움방식이나 볼트결하방식 등으로 간편하게 설치할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 실시 예의 파이프 엔드 절단장치는 도 2에 도시된 바와 같이 바이스 클램프(10)에 파이프(P)를 물린 상태에서 파이프(P) 말단을 원하는 각도에서 절단하면 되는데, 이때 전동드릴(29)을 파지한 상태에서 홀쏘 날(29)이 파이프(P)의 말단을 절단하도록 서서히 밀어주게 되면 원하는 절단면을 얻을 수 있다.
도 5 내지 도 7에는 본 발명의 제 2실시 예에 의한 파이프 엔드 절단장치(2)가 도시되어 있는데, 이는 베이스(30)와, 상기 베이스(30)의 상부에 좌우로 슬라이드 가능하게 설치되는 전동 홀쏘(40)와, 상기 베이스(30)의 상부 일측에 수평회동되면서 각도조절이 이루어지며 파이프(P)가 고정되는 바이스 클램프(50)로 이루어져 있다.
상기 전동 홀쏘(40)는 베드(41) 위에 왕복대(42)가 이송핸들(43)의 조작에 의해 좌우로 슬라이드 가능하도록 되어 있고, 상기 왕복대(42) 위에 구동모터(44)가 설치되어 있으며, 이 구동모터(44)의 축에 회전축(45)이 축결합되고, 이 회전축(45)의 선단에 홀쏘 날(46)이 부착되어 있는 구조로 이루어져 있다.
본 실시 예의 절단장치는 전동 홀쏘(40)가 베드(41) 위에서 좌우로 이송가능하도록 구성되어 있어 상술한 첫번째 실시 예보다 좀더 정밀하고 편리하게 파이프의 말단을 절단할 수 있도록 되어 있으며, 상술한 첫번째 실시예와는 반대로 바이스 클램프(50)가 각도조절볼트(27)에 의해 수평으로 회전되면서 각도조절되어 상기 홀쏘(45)의 축선과 파이프(P)의 축선이 상호 직각을 이루거나 다양한 각도를 이루도록 된 점에 차이가 있으며, 나머지 구성은 상술한 첫번째 실시 예와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 예의 절단장치(2)를 사용하여 파이프를 가공하는 과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 바이스 클램프(50)에 가공하고자 하는 파이프(P)를 물리고, 파이프(P)의 축선을 전동 홀쏘(40)의 회전축(45)과 가공하고자 하는 각도가 되도록 각도를 조절하여 고정한다.
이와 같은 상태에서 도 7에 도시된 바와 같이 전동 홀쏘(40)를 구동시키고 이송핸들(43)을 돌려 홀쏘 날(46)이 파이프(P)에 근접하도록 하면서 절단시키면 된다.
본 실시 예에서는 이송핸들(43)에 의해 좌우로 슬라이드 가능하게 설치된 전동 홀쏘(40)가 이동하게 되므로 작업자가 임의로 회전축(45)을 밀어주지 않아도 되어 작업부하가 적어 좀더 신속하면서도 정확하게 파이프 엔드를 절단할 수 있는 이점이 있는바, 이는 파이프 가공 공장의 작업대 위에 고정 설치하여 사용하거나 소형으로 제작하여 현장에서 이동식 작업 테이블 위에 고정한 상태에서 사용할 수도 있다.
P : 파이프
1,2 : 절단장치
10 : 바이스 클램프
12 : 베이스
20 : 홀쏘
22 : 각도조절 아암
23 : 각도조절볼트
24 : 스탠드
24a : 슬릿
26 : 회전축
26a : 암나사 구멍
27 : 높낮이 조절볼트
28 : 홀쏘 날
29 : 전동드릴
30 : 베이스
40 : 전동 홀쏘
41 : 베드
42 : 왕복대
43 : 이송핸들
44 : 구동모터
45 : 회전축
46 : 홀쏘 날
50 : 바이스 클램프

Claims (4)

  1. 파이프(P)가 고정되는 바이스 클램프(10)와, 상기 바이스 클램프(10)의 베이스(12) 일측에 수평회동되면서 각도조절이 이루어지는 홀쏘(20)로 이루어지고;
    상기 홀쏘(20)는 상기 바이스 클램프(10)의 베이스(12) 일측에 일단이 각도 조절 가능하게 고정되는 각도조절 아암(22)과, 상기 각도조절 아암(22)의 타단에 하단이 높낮이 조절 가능하게 고정되는 스탠드(24)와, 상기 스탠드(24)의 상부에 베어링에 의해 슬라이딩 및 회전가능하게 고정되는 회전축(26)과, 상기 회전축(26)의 일단에 분리가능하게 결합되는 홀쏘 날(28)과, 상기 회전축(26)의 타단에 결합되는 전동드릴(29)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 용접용 파이프 엔드 절단장치.
  2. 베이스(30)와, 상기 베이스(30)의 상부에 좌우로 슬라이드 가능하게 설치되는 전동 홀쏘(40)와, 상기 베이스(30)의 상부 일측에 수평회동되면서 각도조절이 이루어지며 파이프(P)가 고정되는 바이스 클램프(50)로 이루어진 것을 특징으로 하는 용접용 파이프 엔드 절단장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 각도조절 아암(22)의 타단에 부착된 스탠드(24)는 홀쏘 날(28)의 센터 위치를 상하로 조절할 수 있도록 상기 스탠드(24)의 하단부에는 상하로 복수의 슬릿(24a)이 평행하게 형성되고, 상기 슬릿(24a)에는 렌치볼트(25)가 상기 각도조절 아암(22)에 결합되어 스탠드(24)가 상하로 위치이동가능하며, 상기 각도조절 아암(22)의 타단 저면에는 높낮이 조절볼트(27)가 설치되어 이 높낮이 조절볼트(27)를 조여주거나 풀어주는 것에 의해 스탠드(24)가 상하로 이동하면서 홀쏘 날(28)의 센터 위치가 변경되는 것을 특징으로 하는 용접용 파이프 엔드 절단장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 전동 홀쏘(40)는 베드(41) 위에 왕복대(42)가 이송핸들(43)의 조작에 의해 좌우로 슬라이드 되고, 상기 왕복대(42) 위에 구동모터(44)가 설치되며, 상기 구동모터(44)의 축에 회전축(45)이 축결합되고, 상기 회전축(45)의 선단에 홀쏘 날(46)이 부착된 것을 특징으로 하는 용접용 파이프 엔드 절단장치.
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