KR101145302B1

KR101145302B1 - 파이프와 플랜지의 가접기구 및 이를 이용한 가접방법

Info

Publication number: KR101145302B1
Application number: KR1020100002625A
Authority: KR
Inventors: 김종득
Original assignee: 김종득; 영보산업(주)
Priority date: 2010-01-12
Filing date: 2010-01-12
Publication date: 2012-05-14
Also published as: KR20110082741A

Abstract

본 발명은 파이프를 플랜지에 가접(Tack Welding)하는 기구에 관한 것으로, 피용접할 파이프와 플랜지의 직각도의 보지(保持)와, 피용접 파이프 끝단을 플랜지 내경의 정확한 위치에 삽입하여 가접을 신속정확하게 그리고 용이하게 할 수 있는 파이프와 플랜지의 가접기구 및 이를 이용한 가접방법에 관한 것이다.
파이프와 플랜지의 가접기구는, 규격별로 제작된 단차 삽입봉과 상기 단차 삽입봉을 직각으로 고정시키는 베이스 플레이트로 구성하며, 상기 베이스 플레이트에 피용접 플랜지와 파이프를 삽입밀착하는 방법으로 피용접 플랜지와 파이프를 정확한 위치에 직각으로 보지하여 가접하는 것을 특징으로 하는 가접방법이다.
본 발명에 의하면, 단순히 피용접 플랜지와 단차 삽입봉을 베이스 플레이트에 고정하고 피용접 파이프를 단차 삽입봉에 삽입하는 작업만으로 피용접 파이프와 플랜지를 용이하게 직각을 보지할 수 있고, 또한 피용접 파이프의 끝단을 정확한 위치에 삽입할 수 있어 가접을 신속하고 정확하게 할 수 있다. 따라서 가접에 소요되는 작업시간이 크게 단축되어 종래보다 생산성이 크게 향상됨은 물론 용접불량발생이 현저하게 줄어드는 효과가 있다.

Description

파이프와 플랜지의 가접기구 및 이를 이용한 가접방법{TACK WELDING DEVICE FOR PIPE TO FLANGE AND TACK WELDING METHOD TREREOF}

본 발명은, 파이프 끝단을 플랜지에 가접(Tack Welding)하는 기구 및 가접방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파이프 끝단을 플랜지 내경의 적정한 위치에 삽입하여 플랜지와 직각이 되도록 보지하여 가접할 수 있는 가접기구 및 이를 이용한 가접방법에 관한 것이다.

파이프와 플랜지의 용접작업은 산업 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있는 작업으로써, 다양한 직경의 파이프와 플랜지를 적정한 길이로 용접하여 이웃하는 파이프와 연결하고 있다.

파이프와 플랜지의 용접작업은 도 3의 3a 및 3b에 보인 바와 같이 피용접 파이프의 끝단이 피용접 플랜지 내경의 중간쯤에 위치하도록 삽입한 상태에서, 도 4와 같이 직각자(7)를 이용하거나 작업자의 감으로 파이프와 플랜지면이 직각이 되도록 한 다음, 점부(點部)용접으로 가접한 후, 도 3의 3c, 및 3d에 보인 바와 같이 플랜지 내경의 내부와 외부의 양쪽에 본용접을 해서 마감한다. 이웃하는 파이프와의 연결은 플랜지가 용접된 파이프와 타측 파이프의 플랜지를 맞대어 볼트체결하는 방법이 일반적으로 널리 사용되고 있다.

이와 같은 공정중에서 피용접 파이프와 플랜지를 직각으로 보지(保持)하는 작업과, 피용접 파이프의 끝단을 피용접 플랜지 내경의 중간에 위치하도록 삽입하는 작업이 가장 중요하다. 피용접 파이프와 플랜지가 직각이 되지 않은 가접상태에서 본용접이 되면, 파이프를 연결했을 경우 배관라인이 비뚤어지고, 접합부가 벌어지게 된다. 또한 플랜지 사이에 패킹을 넣어도 조임불량으로 유체의 누설 우려가 있고, 볼트 너트를 너무 무리하게 조이게 되면 파이프에 내부응력이 발생하여 플랜지 용접부위에 클랙이 발생하는 문제점이 있었다.

종래의 파이프와 플랜지를 직각으로 맞추는 작업은 작업자가 보조자의 도움을 받거나 바이스에 피용접 파이프를 고정시켜 놓고, 수작업으로 피용접 플랜지를 파이프 끝단에 삽입한 후에, 도 4와 같이 직각자(7)를 플랜지와 파이프에 수회 밀착시키거나 작업자의 감으로 직각을 맞추면서 가접작업을 하고 있었기 때문에 가접중에 플랜지가 직각에서 벗어나기 쉽고, 파이프를 정확하게 직각으로 보지하는 일이 어려웠다.

또한 작업자의 감으로 파이프 끝단을 플랜지의 내경에 삽입하고 있었기 때문에 삽입이 부족하게 되면 파이프와 플랜지가 충분한 강도를 얻을 수 없게 되어 용접부위가 파손되기 쉽다는 문제가 있었을 뿐만 아니라, 별도의 보조하는 인력이 필요하고, 불량발생이 많고, 작업효율성이 나쁘다는 문제점이 있었다.

한국 공개실용신안 실1999-0038795호에는 파이프 규격별로 제작된 반원형 쇠 양쪽 끝단에 영구자석을 부착한 플랜지 용접용 지그를 개시하고 있으나, 거의 플랜지 내경 가까이 위치한 영구자석 흡인력만으로는 플랜지와 파이프를 직각으로 보지하기 어렵다.

한국 등록특허 10-0823158호에는, 회전 테이블 위에 원형의 베이스와 베이스 중심에 가이드 슬롯과 플랜지 홀더를 결합하여, 플랜지가 홀더에 위치하도록 하는 파이프 및 플랜지의 가접지그에 대해 개시하고 있으나, 파이프와 플랜지 가접작업마다 매번 가이드 슬롯에 파이프를 고정해야 하는 불편함이 있고, 파이프와 플랜지 규격이 바뀌면 파이프 고정용 클램프를 이용하여 파이프가 직각을 유지시키면서 베이스 중심에 위치하도록 조절해야하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피용접 파이프와 플랜지의 직각도를 보지하면서 파이프 끝단을 플랜지 내경의 정확한 용접위치에 삽입하는 작업을 신속정확하게 그리고 용이하게 할 수 있는 파이프와 플랜지의 가접기구 및 단차 삽입봉를 이용한 가접방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명은, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 피용접 파이프(5)와 플랜지(6)의 규별로 단차 삽입봉(1)을 구비하여 놓고, 파이프(5)와 플랜지(6)의 용접작업시에 피용접대상의 규격에 맞는 단차 삽입봉(1)을 선택하여, 중심에 고정나사부가 형성된 베이스 플레이트(2)의 중심부에 선택한 단차 삽입봉(1)을 나사결합하여 고정하고, 상기 베이스 플레이트(2)에 고정된 단차 삽입봉(1)에 피용접 플랜지(6)를 삽입 하혀 고정시키고, 피용접 파이프(6)를 상기 베이스 플레이트(2)에 고정된 단차 삽입봉(1)과 플랜지(6)의 내경에 삽입/밀착한 다음, 플랜지(6) 내경의 외부와 파이프의 모서리를 점부 가접한다.

본 발명에 의하면, 피용접 플랜지(6)와 단차 삽입봉(1)을 베이스 플레이트(2)에 고정하고 피용접 파이프를 단차 삽입봉(1)에 삽입하는 작업만으로 피용접 파이프(5)와 플랜지(6)를 용이하게 직각을 보지할 수 있게 하고, 또한 피용접 파이프(5)의 끝단을 정확한 위치에 삽입할 수 있어, 가접을 신속하고 정확하게 수행할 수 있다. 따라서 가접에 소요되는 작업시간이 크게 단축되어 종래보다 생산성이 크게 향상됨은 물론 용접불량발생이 현저하게 줄어드는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 가접기구의 결합 측단면도.
도 2의 (a)는 마그네트 원형척(3)을 이용한 본 발명의 결합순서를 나타낸 요소분해 사시도.
도 2의 (b)는 원판 클램프(4)를 이용한 본 발명의 결합순서를 나타낸 요소분해 사시도..
도 2의 (c)는 수평 받침대를 이용한 본 발명의 작업방법을 나타낸 사시도
도 3의 (a) (b)는 피용접 파이프와 플랜지의 가접전의 정면도와 측단면도.
도 3의 (c), (d)는 피용접 파이프와 플랜지가 용접된 상태의 정면도와 측단면도.
도 4는 종래의 직각도를 맞추는 수작업을 보인 사시도

이하, 본 발명을 첨부한 예시 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 가접기구의 결합 측단면도이며, 도 2의 (a)는 마그네트 원형척(3)을 이용한, 그리고 (b)는 원판 클램프(4)를 이용한 본 발명의 결합순서를 나타낸 요소분해 사시도, (c)는 수평 받침대를 이용한 본 발명의 작업방법을 나타낸 사시도, 도 3의 (a) (b)는 피용접 파이프와 플랜지의 가접전의 정면도와 측단면도, 도 3의 (c), (d)는 피용접 파이프와 플랜지가 용접된 후의 정면도와 측단면도, 도 4는 종래의 직각도를 맞추는 수작업을 보인 사시도이다.

본 발명의 파이프와 플랜지 가접기구는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 크게 플랜지(6)를 임시 고정하기 위한 베이스 플레이트(2)와, 상기 베이스 플레이트(2)의 중심에 나사체결되는 단차 삽입봉(1)으로 이루어진다.

상기 베이스 플레이트(2)는 평면을 갖는 마그네트 원형척(3)이나 원판에 방사상으로 클램프가 배치된 원판 클램프(4)로써, 그 중심에는 관통공(3a), (4a) 또는 나사부(3a), (4a)를 형성하여 단차 삽입봉(1)을 직각으로 고정할 수 있도록 하고, 또한 마그네트 원형척(3)의 전환키 조작이나 클램프(4b) 나사의 조임/풀림의 조작으로 피용접 플랜지(6)를 용이하게 탈부착한다.

상기 단차 삽입봉(1)은, 상기 베이스 플레이트(2)의 관통경 또는 나사부(3a), (4a)에 고정하기 위해 일단에 나사부(1a)를 형성하고, 타단은 피용접 파이프(5)에 삽입할 수 있도록 파이프(5)의 내경과 같은 직경의 파이프 삽입봉(1b)을 형성하고, 중간에는 피용접 플랜지(6)의 내경과 일치하는 직경의 원형 돌기부(1c)를 형성하여, 삽입하는 피용접 파이프(5)가 피용접 플랜지(6) 내경의 적정한 위치(6a)에서 멈추게 하는 두께를 가지며, 또한 상기 베이스 플레이트(2)의 평면에 닿는 면은 직각으로 가공되어 있어 상기 베이스 플레이트(2)의 중심 관통경이나 나사부(3a), (4a)에 체결할 경우 베이스 플레이트(2) 평면과 직각을 이룬다.

이와 같은 가접 단차 삽입봉(1)은, 파이프(5)와 플랜지(6)의 규격별로 미리 제작하여 구비하여 놓고, 가접작업시에 피용접대상의 규격에 맞는 단차 삽입봉(1)을 선택하여, 베이스 플레이트(2)의 중심부에 나사결합하여 고정하고, 상기 베이스 플레이트(2)에 고정된 단차 삽입봉(1)에 피용접 플랜지(6)를 끼운 다음 자화(磁化)부착 또는 클램프로 고정시키고, 피용접 파이프(5)를 상기 단차 삽입봉(1)와 플랜지(6) 내경에 삽입한 다음, 플랜지(6) 내경과 파이프(5)의 모서리를 점부 가접한다.

본 발명에 따른 파이프(5)와 플랜지(6)의 가접기구 및 이를 이용한 가접방법은, 도 2의 (a), (b), (c)에 도시된 바와 같이, 마그네트 원형척(3) 또는 원반 클램프(4)로 된 베이스 플레이트(2)의 중앙에 형성된 나사부에 단차 삽입봉(1)을 직각으로 고정하는 단계와, 플랜지(6)를 상기 단차 삽입봉(1)에 끼우고 상기 베이스 플레트(2)에 취부하는 단계와, 파이프(5)를 고정된 상기 단차 삽입봉(1)에 삽입하여 상기 고정된 플랜지(6) 내경사이에 단차 삽입봉(1) 원형 돌기부(1c)에 닿을 때까지 밀착하는 단계와, 그리고 상기 고정 부착된 플랜지(6) 내경의 외부와 삽입된 파이프(5)가 만나는 모서리의 직각부분에 점부 가접하는 단계로 이루어진다.

상기 가접방법을 통해 파이프(5)를 상기 가접기구에 삽입하는 것만으로, 파이프(5)와 플랜지(6)를 정확히 직각을 보지하면서 가접을 실시할 수 있고, 또한 파이프(5) 끝단이 플랜지(6) 내경의 소정 위치에 정확하게 위치하게 되어 용접품질이 크게 향상된다.

본 발명은 이상과 같이 특정의 실시예에 대해 도시하여 설명하였지만, 당업계의 통상의 지식을 가진자는 누구나 본 발명의 특허청구범위에 기재한 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

1 : 단차 삽입봉 1a : 나사부
1a : 삽입봉 1c : 원형 돌기부
2 : 베이스 플레이트 3 : 마그네트 원형척 3a : 관통공/나사부 4 : 원판 클램프 4a : 관통공/나사부 4b : 클램프 5 : 파이프 6 : 플랜지 7 : 직각자

Claims

삭제
단차 삽입봉(1)을 베이스 플레이트(2)에 직각으로 고정하고, 상기의 직각으로 고정된 단차 삽입봉(1)에 피용접 파이프(5)와 플랜지(6)를 삽입하여 가접하는 것을 특징으로 하는 파이프와 플랜지의 가접기구에 있어서,
일단에는 베이스 플레이트(2)에 단차 삽입봉(1)을 직각으로 고정하는 나사부나 관통공(1a)을 형성하고, 중간에는 피용접 플랜지(6) 내경에 일치하는 직경과 플랜지(6) 두께에 비해 협소한 두께를 갖는 단차부(1c)를 형성하고, 타단은 피용접 파이프(5)의 내경과 일치하는 삽입부(1b)로 구성된 가접 단차 삽입봉(1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프와 플랜지의 가접기구.
제2항에 있어서,
단차 삽입봉(1)을 고정하기 위해 중심에 나사부(1a) 또는 관통공(1a)이 형성되고, 피용접 플랜지(6)의 흡착 및 탈착기능을 갖는 마그네트 원형척(4)으로 된 베이스 플레이트(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프와 플랜지의 가접기구.
제2항에 있어서,
단차 삽입봉(1)을 고정하기 위해, 중심부에는 나사부(1a) 또는 관통공(1a)이 형성되고, 상기 나사부(1a) 또는 관통공(1a)을 중심으로 3~4개의 클램프(4b)를 방사상으로 배치하여 피용접 플랜지(6)를 임시고정 또는 해제하는 베이스 플레이트(2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프와 플랜지의 가접기구.