KR100424335B1 - 국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연결하고자 하는 관의 선단에 열결되는 이음관의 선단부를 국부적으로 급속 가열한 후 그 선단부를 가압하여 플랜지부를 일체로 성형하므로, 유체의 누설을 방지하고, 보다 안전하고 경제적이며, 아울러 제작시간을 단축시킬 수 있는 국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법에 관한 것이다.

이에 본 발명에 따른 국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법은, 1차 고정틀(20)의 내측에 형성된 제1 돌출부(21)에 이음관(11)의 일측을 끼우고, 상기 이음관(11)의 타측 내부에 유도코일(30)을 삽입한 후, 2차 고정틀(40)의 상부에 형성된 안착홈(41)에 상기 이음관(11)의 타측을 안착한 다음, 상기 유도코일(30)에 전원을 인가하여 상기 이음관(11)의 타측 내부를 국부 가열하는 가열단계; 상기 가열단계에서 국부 가열된 상기 이음관(11)의 타측을 상기 2차 고정틀(40)로 가압하여 국부 가열된 부분을 벌징하는 1차 성형단계; 상기 1차 성형단계 후, 상기 이음관(11)의 일측을 3차 고정틀(50)의 내측에 형성된 제2 돌출부(51)에 끼우고, 상기 이음관(11)의 타측을 서로 다른 직경을 갖는 가압구(60)로 직경이 작은 순서에서 큰 순서로 차례대로 가압하여 상기 이음관(11)의 타측을 벌려 확관하는 2차 성형단계; 상기 2차 성형단계에 의해 확관된 상기 이음관(11)의 타측을 가압판(70)으로 가압하여 180°로 벌려 플랜지부(12)를 성형하는 3차 성형단계; 상기 가열단계 및 1, 2, 3차 성형단계에 의해 성형된 관 이음쇠(10)를 소정 두께로 절삭가공하는 절삭가공단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법{THE FORMING METHOD OF PIPE FITTING BY USING LOCAL RAPID HEATING}

본 발명은 관들을 서로 연결하는 관 이음쇠에 관한 것으로, 특히 연결하고자 하는 각 관의 선단에 결합되는 이음관의 단부를 국부적으로 급속 가열한 후 가압하여 플랜지부를 일체로 성형하는 국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로 관들은 서로 연결하고자 할 경우에는, 연결하고자 하는 관들의 선단에 플랜지부를 갖는 관 이음쇠를 각각 연결하고, 각 플랜지부를 고정구에 의해 고정함으로써 각 관들은 서로 연결된다.

종래에 관들을 서로 연결하는 관 이음쇠를 성형하는 방법으로는 스테인레스관과 별도로 성형된 플랜지부를 용접하여 성형하는 방법과 플랜지부를 일체로 성형하는 열간성형방법이 주로 사용되었다.

용접에 의해 관 이음쇠를 성형하는 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 스테인레스관(1)의 선단에 별도로 제작된 플랜지부(2)를 맞대고 그 사이에 비드(3)로 채운 후 용접하여 성형하는 것으로, 이는 용접부위가 열화되어 변형이 발생되는 문제점과 용접불량이 발생시에는 유체가 누설될 염려가 있었으며, 또한 제작시간이 많이 소요되는 문제점을 지니고 있었다.

또한, 상기 열간성형방법에 따른 관 이음쇠 성형방법은 도 2a, 2b에 도시된 바와 같이, 회전장치(4)와 유체관(5)에 스테인레스관(6)의 양단을 물린 상태로 회전시키면서 플랜지부의 형성을 요하는 부위에 히터(7)로서 가열하고, 이렇게 가열된 스테인레스관(6)을 형틀에 삽입시킨 후에 볼누룸구(8)를 이용하여 가열된 스테인레스관(6)의 선단부를 누르면 선단부가 벌어지게 되며, 이렇게 벌어진 스테인레스관(6)을 다른 형틀에 다시 삽입시킨 뒤에 저면이 평평한 누룸구로 눌러서 관이음쇠를 성형하는 것으로, 이는 스테인레스관의 일측이 모터에 의해 회전되고 타측은 유체관에 밀착되므로 회전시 마찰에 의해 열이 발생하는 문제점이 있었으며, 또한 설비가 복잡해지고 고열이 발생하는 히터에 의해 작업업자의 건강을 해침은 물론이고 작업환경이 유해한 문제점을 지니고 있었다.

이에, 본 발명은 종래 관 이음쇠의 성형방법에 따른 문제점을 해소하기 위하여, 연결하고자 하는 각 관의 선단에 결합되는 이음관의 선단부를 국부적으로 급속 가열한 후 가열된 선단부를 가압하여 플랜지부를 일체로 성형하므로, 유체의 누설을 방지하고, 보다 안전하고 경제적이며, 아울러 제작시간을 단축시킬 수 있는 국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 용접에 의해 성형된 관 이음쇠의 단면도.

도 2a, 2b는 종래 열간성형방법에 의해 관 이음쇠를 성형하는 과정을 나타낸 설명도.

도 3은 본 발명에 의하여 성형된 관 이음쇠의 사시도.

도 4는 본 발명에 의하여 성형된 관 이음쇠가 설치된 상태를 나타낸 설치상태도.

도 5a 내지 도 5g는 본 발명에 따른 국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법에 의해 관 이음쇠가 성형되는 과정을 나타낸 설명도.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

10 : 관 이음쇠 11 : 이음관

12 : 플랜지부 13 : 관

14 : 이음구 20 : 1차 고정틀

21 : 제1 돌출부 30 : 유도코일

40 : 2차 고정틀 41 : 안착홈

50 : 3차 고정틀 51 : 제2 돌출부

52 : 단턱부 60 : 가압구

70 : 가압판

본 발명에 따른 국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법은, 1차 고정틀의 내측에 형성된 제1 돌출부에 이음관의 일측을 끼우고, 상기 이음관의 타측 내부에 유도코일을 삽입한 후, 2차 고정틀의 상부에 형성된 안착홈에 상기 이음관의 타측을 안착한 다음, 상기 유도코일에 전원을 인가하여 상기 이음관의 타측 내부를 국부 가열하는 가열단계; 상기 가열단계에서 국부 가열된 상기 이음관의 타측을 상기 2차 고정틀로 가압하여 국부 가열된 부분을 벌징하는 1차 성형단계; 상기 1차 성형단계 후, 상기 이음관의 일측을 3차 고정틀의 내측에 형성된 제2 돌출부에 끼우고, 상기 이음관의 타측을 서로 다른 직경을 갖는 가압구로 직경이 작은 순서에서 큰 순서로 차례대로 가압하여 상기 이음관의 타측을 벌려 확관하는 2차 성형단계; 상기 2차 성형단계에 의해 확관된 상기 이음관의 타측을 가압판으로 가압하여 180°로 벌려 플랜지부를 성형하는 3차 성형단계; 상기 가열단계 및 1, 2, 3차 성형단계에 의해 성형된 관 이음쇠를 소정 두께로 절삭가공하는 절삭가공단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 단계로 이루어진 본 발명에 따른 국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

첨부된 도면의 도 3은 본 발명에 의하여 성형된 관 이음쇠의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의하여 성형된 관 이음쇠가 설치된 상태를 나타낸 설치 상태도이며, 도 5a 내지 도 5g는 본 발명에 따른 국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법에 의해 관 이음쇠가 성형되는 과정을 나타낸 설명도이다.

본 발명에 따른 국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법에 의해 성형된 관 이음쇠(10)는, 연결하고자 하는 각 관의 선단에 결합되는 스테인레스 소재의 이음관(11) 및 이음관(11)의 선단에 일체로 형성되는 플랜지부(12)를 포함하여 이루어진다.

이러한 구성을 갖는 상기 관 이음쇠(10)는, 연결하고자 하는 각 관(13)의 선단에 이음관(11)의 선단을 각각 용접 결합한 후, 각 플랜지부(12)를 서로 맞댄 다음, 별도의 고정구(14)로 각 플랜지부(12)를 결합함으로써, 그 설치가 완료된다.

이와 같이 구성된 관 이음쇠(10)를 성형하기 위한 본 발명에 따른 국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법은, 이음관(11)의 내부를 국부 가열하는 가열단계; 이음관(11)의 국부 가열된 부분을 벌징(Bulging)시키는 1차 성형단계; 이음관(11)을 서로 다른 직경을 갖는 가압구(60)로 차례대로 가압하여 확관하는 2차 성형단계; 2차 성형단계에 의해 확관된 이음관(11)을 가압판(70)으로 가압하여 180°로 벌려 플랜지부(12)를 성형하는 3차 성형단계; 가열단계 및 1, 2, 3차 성형단계에 의해 성형된 관 이음쇠(10)를 소정 두께로 절삭 가공하는 절삭가공단계;를 포함하여 이루어진다.

상기와 같은 단계로 이루어진 본 발명에 따른 국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법을 상세히 설명하기로 한다.

상기 가열단계는 도 5a에 도시된 바와 같이, 1차 고정틀(20)의 내측에 형성된 제1 돌출부(21)의 외주면에 스테인레스 소재로 된 이음관(11)의 일측을 끼우고, 이음관(11)의 타측 내부에 유도코일(30)을 삽입 설치한 후, 이음관(11)의 타측을 2차 고정틀(40)의 상부에 형성되는 안착홈(41)에 안착시키고, 유도코일(30)에 전원을 인가하여 유도코일(30)에서 발생하는 열에 의해 수 초내로 유도코일(30)의 직경만큼 이음관(11)의 국부를 가열하는 단계이다.

이 때, 상기 1차 고정틀(20)은 움직이지 않도록 고정되며, 그 내측에는 이음관(11)의 타측이 끼워져 고정되는 제1 돌출부(21)가 개구단부 방향으로 돌출 형성되는데, 제1 돌출부(21)는 개구단부에서 소정 거리 이격된 위치까지만 돌출 형성되며, 제1 돌출부(21)와 개구단부 사이의 1차 고정틀(20) 내주면은 삽입되는 이음관(11)의 직경보다 큰 직경을 갖는다.

상기 2차 고정틀(40)은 그 상부에 이음관(11)의 타측이 안착되는 안착홈(41)이 형성되며, 프레스나 유압실린더 등과 같은 가압장치(미도시)에 연결되어 승하강된다.

상기 1차 성형단계는 도 5b에 도시된 바와 같이, 가압장치에 연결된 2차 고정틀(40)을 반복적으로 승하강시켜 국부 가열된 이음관(11)의 타측을 연속적으로 가압함으로써, 가열된 국부를 벌징(Bulging) 즉, 살을 덧붙이는 단계이다.

이 때, 2차 고정틀(40)의 변위가 벌징 정도를 결정하고, 벌징 정도에 따라 성형의 완성도가 좌우되며, 가열된 이음관(11)의 국부 외주면은 1차 고정틀(20)의 내주면 직경만큼 벌징된다.

상기 2차 성형단계는 도 5c 내지 도 5e에 도시된 바와 같이, 내측에 제2 돌출부(51)가 형성되고 일단이 바깥쪽으로 절곡되어 플랜지 형상의 단턱부(52)를 갖는 3차 고정틀(50)의 제2 돌출부(51)에 1차 성형단계를 거친 이음관(11)의 일측을 끼우고, 서로 다른 직경을 갖는 복수 개의 가압구(60)를 크기가 작은 것으로부터 크기가 큰 순서로 차례대로 가압장치에 연결한 후, 이음관(11)의 타측을 가압하여 확관하는 단계이다.

이 때, 상기 이음관(11)의 일측을 제2 돌출부(51)에 끼울 때 벌징된이음관(11)의 국부가 3차 고정틀(50)의 제2 돌출부(51)와 단턱부(52)에 걸림에 따라 복수 개의 가압구(60)로 이음관(11)의 타측을 가압할 때 벌징된 이음관(11)의 국부가 절곡된다.

상기 3차 성형단계는 도 5f에 도시된 바와 같이, 2차 성형단계에서 확관된 이음관(11)의 타측을 가압장치에 연결된 가압판(70)으로 가압하여 3차 고정틀(50)의 단턱부(52)에 밀착되도록 180°로 벌려 플랜지부(12)를 성형하는 단계이다.

상기 절삭가공단계는 도 5g에 도시된 바와 같이, 가열단계 및 1, 2, 3차 성형단계에서 성형된 관 이음쇠(10)를 소정 두께로 절삭한 후 가공하는 단계이다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법을 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 발명은 명세서에 상세히 설명된 실시예와 도면에 한정되지 아니하며, 발명의 기술사상 범위내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명 국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법에 따르면, 이음관의 선단부를 국부적으로 급속 가열한 후 가열된 선단부를 가압하여 플랜지부를 일체로 성형하므로, 유체의 누설을 방지하고, 보다 안전하고 경제적이며, 아울러 제작시간을 단축시킬 수 있다.

Claims (1)

1차 고정틀의 내측에 형성된 제1 돌출부에 이음관의 일측을 끼우고, 상기 이음관의 타측 내부에 유도코일을 삽입한 후, 2차 고정틀의 상부에 형성된 안착홈에 상기 이음관의 타측을 안착한 다음, 상기 유도코일에 전원을 인가하여 상기 이음관의 타측 내부를 국부 가열하는 가열단계;

상기 가열단계에서 국부 가열된 상기 이음관의 타측을 상기 2차 고정틀로 가압하여 국부 가열된 부분을 벌징하는 1차 성형단계;

상기 1차 성형단계 후, 상기 이음관의 일측을 3차 고정틀의 내측에 형성된 제2 돌출부에 끼우고, 상기 이음관의 타측을 서로 다른 직경을 갖는 가압구로 직경이 작은 순서에서 큰 순서로 차례대로 가압하여 상기 이음관의 타측을 벌려 확관하는 2차 성형단계;

상기 2차 성형단계에 의해 확관된 상기 이음관의 타측을 가압판으로 가압하여 180°로 벌려 플랜지부를 성형하는 3차 성형단계;

상기 가열단계 및 1, 2, 3차 성형단계에 의해 성형된 관 이음쇠를 소정 두께로 절삭가공하는 절삭가공단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 국부 급속가열을 이용한 관 이음쇠 성형방법.