KR850001524B1 - 이음매 있는 관의 성형장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

이음매 있는 관의 성형장치

제1도는 성형가공단 1식과, 5개의 상이한 직경의 이음매 있는 관을 만드는 각각 상이한 성형공구군을 개념적으로 도해한 횡단면도.

제2도는 이음매 있는 관의 윤곽형성의 초기 영역에 있는 성형단에 설치된 성형공구의 횡단면도로, 제2a도는 폭이 넓은 벨트재가 통과한 경우, 제2b도는 폭이 좁은 벨트재가 통과한 경우의 횡단면도.

제3도는 윤곽형성의 종단영역에서 벨트재를 원호상으로 만곡형성하는 성형단에 설치된 성형 공구를 도시한 횡단면도로, 제3a도는 폭이 넓은 벨트재가 통과한 경우, 제3b도는 폭이 좁은 벨트재가 통과한 경우의 횡단면도.

제4도는 만곡가공로울러와 베어링의 단면도.

제5도는 제4도의 Ⅴ-Ⅴ선 단면도.

제6도는 관용접기의 예비 성형영역에 설치된 이음매 있는 관의 성형장치의 평면도.

제7도는 카세트 호울더(cassette holder)로 구성되어 있는 이동식 매거진(magazine)을 부설한 제6도의 설비를 전장에 걸쳐서 도시한 평면도.

본 발명은 관 용접기에 공급되는 이음매 있는 관의 성형장치에 관한 것이다.

기존의 장치로는 미합중국 특허 제3,472,653호를 들 수 있는데, 그에 있어서는 각각 성형할 벨트재의 원호의 중간 윤곽에 따라 조절이 가능하도록 구성되어 있는 소정수의 성형 로울러 스탠드를 사용하여 이음매 있는 관을 성형하도록 하고 있다. 그러나 직경이 상이한 다른 생산로트로 변경할 경우에는 직경이 다른 중간 윤곽에 따라 성형 로울러 스탠드 모두를 조정해두지 않으면 안되는데, 이와같은 재조정은 대단히 번거러운 것이다. 이외에도, 상기 장치에는 조정장치와 성형로울러의 가변베어링이 부착되어 있으므로, 성형 로울러 스탠드의 중량이 커지는 동시에 제작비용이 많이드는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 이음매 있는 관의 성형 장치의 재조정시간을 대폭 단축할 수 있는 동시에 상기 성형장치를 값싸게 제작할 수 있는 이음매 있는 관의 성형장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 본 발명에 따라 벨트재를 통과시키면서 단계적으로 원호상으로 만곡시키기 위한 성형 가공단을 각각 가지고 있는 다수의 플레이트를 구비하고 있고, 각 성형 가공단은, 상기 플레이트에 견고하게 축지지되어 있고 가급적 좁은 간격을 두고 서로 일렬로 배치된 철면성의 성형 로울러와 요면상의 성형 로울러로 구성되고, 각 로울러열(列)의 길이는 가장 대경의 이음매있는 관을 형성하는 벨트재의 폭에 맞게 되어 있는 것을 특징으로 하는 이음매있는 관의 성형장치를 제공함으로써 달성되게 된다.

이상의 구성에 따르면, 성형공구가 플레이트 형상으로 되어 있으므로, 성형 가공단을 매우 간단하게 구성할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따라 성형로울러는 플레이트의 일측에 설치되고, 그 플레이트의 타측에는 요면상으로 된 또 다른 로울러로 구성된 두개의 로울러 아아치(roller arch)가 설치되어 벨트재의 연부를 지지하도록 작용하는데, 이와같이 성형 가공단의 각각에 대하여 로울러를 설치하고 있기 때문에 플레이트의 양측을 모두 이용하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 따라 플레이트의 폭치수는 모두 동일하게 되어있고, 각 플레이트는 카세트 호울더로서 작용하는 로울러 스탠드내에 카세트식 플레이트로서 교환 가능하게 삽입될 수 있게 구성된다.

또한, 본 발명에 따라, 성형공구 1식(式)을 수용하고 있는 제2의 카세트 호울더가 이동식매거진으로서 성형장치에 배치되어 길이방향으로 이동가능하게 되어있고, 따라서 각 성형 공구군을 형성하는 플레이트를 제2의 카세트 호울더로부터 제1의 카세트 호울더로 용이하게 교환시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

제1도에서는 일례로 "직경 600mm"의 표시 아래에 8개의 원호가 도시되어 있는데, 이 8개의 원호는 파이프 용접기에 공급되는 관을 제조하는데 사용되는 벨트재의 원호상 윤곽 성형가공단계를 표시한 것이다. 제1도에 있어서 최상측의 원호는, 벨트재를 예비로 만곡 가공시키는 구동로울 스탠드로부터 공급된 벨트재를 나타내고, 최하측의 원호는 완성된 관을 나타낸 것으로, 성형장치로부터 배출 가능한 상태를 표시한 것이다.

벨트재의 곡률 반경은 상측에서 하측으로 갈수록 균일한 비율로 단계적으로 감소되게 된다.

상이한 직경의 이음매 있는 관, 예컨데 "직경 508mm"의 이음매 있는 관을 제조하는 경우에는 제1도에 도시되어 있는 제1의 성형 가공단계가 생략되게 되며, 그 반면 제9의 성형 단계가 부가되게 된다. 따라서 성형가공 단계의 총수는 8개 그대로이다. 상기의 실례의 것보다 작은 이음매 있는 관을 제조하는 경우에는 벨트재의 폭이 최초의 실례에 사용된 것보다 좁게 되는데, 이는 제1도를 참조하면 양자의 폭차에 해당하는 부분을 표시하고 있는 가는 선이 양측에 부속된 굵은 선의 원호에 의하여 명확히 알 수 있다. 더욱 상세하게 설명하면, "직경 508mm"의 열중 최상측의 원호는, 곡률반경뿐만 아니라 원호길이에 있어서도 "직경 600mm"로 표시되어 있는 열의 제2의 원호와 동일하게 되어 있는데, 굵은 선으로 표시된 원호는 벨트재이고, 가는선으로 표시되어 있는 여분의 것은 성형공구의 원호의 길이중 이용하지 않는 부분을 나타낸 것이다.

"직경 419mm"의 관을 제조하는 경우에는, 이 표시에 속하는 원호열중에서 상측으로부터 두번째의 원호가 생략되는 동시에, 하측에서 원호가 하나 부가되게 되고, 따라서 성형가공단계의 총수는 똑같이 8개이다. 이것은 "직경 324mm"의 파이프와 "직경 220mm"의 관에 대해서도 동일하게 적용된다.

제1도에 있어서 각행의 곡률반경과 호의 길이는 모두 동일하다. 또한, 해당 원호는 좌단에 숫자로 표시되어 있고, 따라서 성형 가공단계는 전부 14개이다. 이들 원호는 파이프 용접설비에 설치된 성형공구 1식(式)(1)을 나타내고 있고, 따라서 상기 관 직경중에서 선정한 특정 직경의 관을 제조할 수 있도록, 상기 성형공구 1식(1)중에서 각각 선택된 성형공구군(2)이 사용되고 있는 것이다. 5개의 성형공구군(2)은 모두 8개의 성형 가공단을 구비하고 있으므로, 각 성형공구군(2)은 모두 성형 공구 1식(1)의 반수보다 약간 많은 성형 공구를 이용하고 있는 셈이 된다. 따라서, 성형공구 1식(1)의 한쪽끝에서 다른쪽 끝으로 이동하는 것에 의하여 가장 큰 직경의 관을 제조하는데 사용되는 성형공구군으로부터 직경이 작은 관을 제조하는데 사용되는 성형공구군으로 장치를 변환할 수 있는 것이다.

제2도는 제1도에 도시된 제4의 성형단을 표시하고 있고, 제3도는 제7의 성형단을 표시하고 있는데, 양자를 구별하기 위하여 제2도 제3도의 부호 (3)에는 번호 "4"와 "7"이 첨가되어서 3₄,3₇이라고 표시되어 있다. 그외의 표시로서, 제2a도는 제1도의 제4열의 a의 경우를 나타내고, 제2b는 제1도의 제4열의 b의 경우를 나타내고 있는데, 이는 제7열의 항목부호 a 및 b에 대하여도 동일하게 적용된다. 제2a도와 제2b도 또는 제3a도와 제3b도의 곡률반경은 서로 동일하게 되어있고, 다만 제2a도와 제3a도의 벨트재의 폭이 제2b도 와 제3b도의 벨트재보다 큰것이 상이할 뿐이다.

성형가공단(3)은 각각 가급적 좁은 간격으로 차례로 배치된 성형로울러(4)와 (5)로 구성되어 있는데, 로울러(4)는 철(凸)면상으로 만들어져 있고, 로울러(5)는 요(凹)면상으로 만들어져 있다. 하나의 만곡가공면을 형성하고 있는 상하의 로울러 열은 각각 두꺼운 플레이트(7)을 용단(溶斷)하여 형성된 원호슬리트(6)을 한정하고 있고, 요면 로울러(5)의 열은 중앙이 중단되어 있다. 중단부의 폭은 관용접기의 직경영역을 통과하는 제일 좁은 벨트재의 폭에 따라 좌우되는데, 이 사실은 제2b도와 제3b도에서 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 제2a도와 제2b도의 플레이트(7)는 동일한 것이고 제3도 슬레이트(7)는 높이가 제2도의 것과 상이하게 만들어져 있으나, 양측 연부간의 간격 A는 모든 플레이트(7)에 대하여 동일하게 되어 있다. 전부가 14매인 플레이트의 각각은 참조부호 "7"로 표시되어 있다. 또한, 제2a도를 참조하면 플레이트(7)은 프레임(8)내에 교환이 가능토록 분리가능하게 삽입되게 구성되어 있는 것으로, 따라서 플레이트(7)은 카세트식 플레이트라 칭할 수 있고 프레임(8)은 카세트 호울더라고 칭할 수 있다. 또한 제2도와 제3도는 성형가공단(3)이 베어링 지지체에 의하여 플레이트에 조정불가능하게 고정적으로 축지지되어 있는 것을 표시하고 있다.

제4도에 도시된 바와 같이 성형로울러(4)의 베어링 지지체(9)는 원호슬리트(6)에 대응한 다각형 구조로 구성되어 있다. 제4도에 있어서 부호(10)은 베어링 지지체를 플레이트에 고정시키는 볼트이고, 부호(11)은 각각의 성형 로울러(4)의 축이다. 일련의 요면상성 형로울러(5)에도 동일부품이 적용되는데, 상술한 바와같이 원호의 중앙부가 중단되어 있기 때문에 그 중앙부의 양단에 대응하여 부착되어 있는 베어링 지지체(12)는 하나의 축(11)만을 지지하고 있을 뿐이다.

제5도는 로울러의 배치구성 전체를 도시한 것으로, 제5도에 있어서 플레이트(7)의 우측에 부호(13) 및 (14)로 표시되어 있는 부분은 제4도의 베어링 지지체(12)와 유사한 형태를 가진 것으로, 최외측 로울러(4)의 상단에 부착된 베어링 지지체이다. 또한 플레이트(7)의 좌측에는 소정수의 요면 로울러(5)로 구성된 로울러 아아치(15)가 설치되어 2매의 플레이트 사이에서 변형하는 벨트재의 연부를 지지하도록 작용한다. 벨트재가 통과하는 방향은 화살표(×)로 도시되어 있다. 로울러 아아치(15)의 호길이는 맞은편의 만곡가공 로울러의 호의 길이와 같다.

로울러 아아치(15)의 상단에 위치한 것은 이미 설명한 베어링 지지체(13)와 맞서게 하여 플레이트(7)에 부착된 베어링 지지체(13)이다.

그런데, 제6도를 참조하면, 코일에서 풀려나온 벨트재(16)는 구동로울러 스탠드(17)에 공급되고, 플레이트(7)의 성형 가공단(3)의 윤곽에 따라 성형된다. 이음매 있는 관의 성형장치는 성형공구적으로는 8개의 성형가공단과 8개의 플레이트 7₁-7₈로 구성되어 있는 것으로, 도면에는 이들 구성요소중 일부의 것만 도시되어 있는데 불과하다.

제6도를 전체적으로 표시한 것이 제7도인데, 제7도는 벨트재(16)의 입구부분과, 상기 구동로울러 스탠드(17)와, 8매의 카세트 플레이트(7)를 지지하는 프레임 즉, 카세트 호울더(8)와, 3개의 축조정 스탠드(18)와 용접스탠드(19)와, 검사스탠드(20)를 구비한 관용접기의 설비전체를 도해한 것이다. 또한 본 발명에 따라, 이상의 설비와 평행하게 레일(21)이 부설되어 있고, 모든 플레이트(7), 즉, 성형공구 1식(1)을 지지하도록 작용하는 제2의 카세트 호울더(22)가 이동식 매거진으로서 상기 레일(21)상에 주행가능하게 배치되어 있다. 이 경우, 제2의 카세트 호울더(22)는 로울 스탠드의 경우와 유사한 방법으로 플레이트(7)를 지지하도록 되어 있다.

제7도에 있어서, 제2의 카세트 호울더(22)를 조정한 위치는 제1도에 도시되어 있는 5개의 원호열중 맨끝에서 두번째의 것에 해당하는 것이다. 즉, 이음매 있는 관의 성형 장치는 도시의 상태에서는 "직경 324mm"의 관을 제조하도록 준비되어 있는데, 이 준비란 앞의 성형공구군을 미리 밀어낸뒤, 소요의 성형공구군(2)을 카세트 호울더(22)로부터 꺼내는 것을 의미하는 것으로, 조절작업은 일체 행해지지 않는다. 또한 그것이 제1도에 있어서의 "직경 324mm"의 관을 제조하기 위한 원호열인 것을 식별하는 일은 최초의 3개의 플레이트(7)가 카세트호울더(22)에 남아있는 동시에, 14다닝 1식인 성형공구군중에서 최후의 3개의 것이 동일하게 카세트 호울더(22)에 남아있는 것에 의해 확인할 수가 있다.

관 용접기의 로울러 열의 성형로울러의 수는 로울러를 가급적 작게 칫수결정하려고 노력하는한 관 용접기의 형석과 크기에 좌우되고, 이 수의 한계를 고려하여 합리적인 설계칫수가 설정되어 있다. 예컨데, 건축설비용의 관을 제조하는 최소형태의 관 용접기의 경우에는 2개 또는 3개의 만곡가공용 로울러를 구비한 성형 가공단을 준비하는 것만으로 충분하다.

이상 본 발명의 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 특허청구의 범위에 기재된 바와같은 발명의 범위내에서 변경이 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 벨트재를 통과시키면서 단계적으로 원호상으로 만곡시키기 위한 성형 가공단(3)을 각각 가지고 있는 다수의 플레이트(7)를 구비하고 있고, 각 성형가공단(3)은, 상기 플레이트(7)에 베어링 지지체(9)를 사이에 두고 일렬로 배치되고 그 열의 양단은 베어링 지지체(14)에 의해 축지지된 다수의 철면상의 성형 로울러(4)와 그 성형로울러(4)와의 사이에 벨트재를 통과시키기 위한 간격을 가지고 상기 플레이트(7)에 베어링 지지체(9)를 사이에 두고 일렬로 배치되고 그열의 양단은 베어링 지지체(12),(13)에 의해 축지지된 다수의 요면상의 성형로울러(5)로 구성되고, 각 로울러 열의 길이는 가장대경의 관을 형성하는 벨트재의 폭에 맞게 되어 있는 것을 특징으로 하는 이음매 있는 관의 성형장치.

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