파이프렌치

파이프렌치

파이프렌치(pipe wrench, Stillsons)는 스패너의 일종이다. 몽키렌치와 구조가 매우 유사하다. 배관의 이음에서 소켓, 유니언 등을 끼울 때 그 외 배관의 접속작업시에 배관을 고정 또는 돌려서 나사 이음하는 데 사용된다. 다른 스패너류와는 달리 입의 턱에 이가 붙어 있어 파이프가 물릴 때 미끄러지지 않으며 또한 외측 턱을 조절하여 약간 헐거울 때 파이프에 물리고 렌치를 돌려 세게 물 수 있어 작업이 편리하다.

개요

파이프렌치는 관(파이프) 등과 같이 주위가 매끄러운 것을 회전시키는 경우에 사용하는 공구를 말한다. 무는 부분이 V형으로 톱니 모양의 이가 있어 관을 깨물도록 되어있다. 파이프를 돌려 파이프 조인트 기타의 부속품을 틀어박거나 빼내는 공구이며 관을 돌려 연결하는 관이음을 하는 경우에 사용한다. 파이프렌치의 입에 있는 이가 공작물에 상처를 낼 경우가 있으므로 볼트, 너트 및 연질 배관류 등에는 사용하지 않는 것이 좋다. 파이프렌치는 배관공(plumber)의 상징과도 같은 공구이다. 관에 관련된 부속품이나 혹은 관과 관을 연결하는 유니온이나 플랜지같은 부속품이나 관의 방향을 바꿔주는 엘보 등을 조이거나 풀 때 사용한다. 머리 분이 유격이 있고 조이거나 풀 때 꽉 물기 때문에 둥근 관에도 사용이 가능하다. 대신 이빨 자국이 남는 게 흠이다. 급할 때에는 이것으로도 볼트나 너트를 조이고 풀 수도 있긴 하지만 원래 그렇게 쓰라고 만든 물건이 아니기 때문에 일단 굉장히 불편하고 기본적으로 유격이 있게 만들어지기 때문에 볼트나 너트의 모서리가 뭉개져버려서 본래 사이즈에 맞는 스패너까지 못 쓰게 되어버릴 가능성이 크다.

파이프렌치와 몽키 렌치는 훈련되지 않은 사람의 눈에는 동일하지는 않지만 매우 유사해 보인다. 파이프렌치는 몽키렌치에 자체 조임 특성 및 경화된 톱니 모양의 턱을 추가해 기능을 강화한 제품으로 스틸슨 렌치(Stillson wrench)란 이름으로 처음 개발되어 출시하였다. 그래서 외형이 전통적인 몽키 렌치와 매우 유사하다. 거의 톱날 달린 몽키 렌치라고 봐도 될 정도이다. 스틸슨의 이름은 여러 제조업체에 디자인을 라이선스한 최초 특허 보유자의 이름이다. 이 때문인지 파이프 렌치를 몽키 렌치, 또는 어드저스터블 렌치 등으로 분류해둔 곳들도 있으므로 관련 제품 구입 시 조심할 필요가 있다. 비슷한 용도로 멀티그립 플라이어가 있는데 파이프 렌치와 유사하게 쓸 수 있으나 구조상 플라이어에 더 가깝다. 파이프 렌치는 턱에 톱니 모양의 톱니가 있는 조절식 렌치다. 단단한 이빨은 둥근 파이프의 더 부드러운 금속을 물고 공정한 저항에도 불구하고 파이프를 돌리는 데 필요한 그립을 제공한다. 일정한 양의 의도적인 사각 플레이를 허용하는 조정 가능한 죠의 디자인은 핸들에 대한 전방 압력으로 죠를 더 세게 당기면서 파이프에 바인딩할 수 있다. 널링된 조정 노브 위와 아래에 있는 두 개의 판 스프링은 렌치 핸들의 압력이 해제될 때 조의 잠금을 해제하는 데 도움이 된다.

규격

파이프렌치는 손잡이의 길이에 따라 분류된다. 일반적으로 6인치(150mm)에서 48인치(1,200mm) 이상의 크기로 제공되며 일반적으로 주강으로 만들어진다. 알루미늄은 렌치의 몸체를 구성하는 데 사용될 수 있지만 톱니와 턱은 강철로 남아 있다. 파이프렌치는 나사 부분을 조이거나 풀거나 하는 경우에 파이프를 끼우거나 돌리거나 하는 전용 렌치다. 파이프의 직경에 따라 다양한 크기가 있다.

사용 방법

파이프렌치는 몽키 렌치를 사용하는 것과 마찬가지로 사용한다. 파이프 주위에 턱을 배치하고 두 턱이 파이프 또는 둥근 표면 주위에 단단히 맞도록 위쪽 턱을 조정한다. 렌치를 시계 방향으로 돌려 파이프를 조이거나 시계 반대 방향으로 돌려 푼다. 나사 고정 장치를 풀어 파이프에서 렌치를 제거한다. 조절 원형 너트를 돌려 위 턱과 아래턱의 톱니 간격의 폭을 파이프의 외경보다 조금 좁게 한 후 톱니를 밀어 넣어 파이프를 입에 물게 한다. 핸들에 힘을 실어 작업이 가능한 범위의 각도에서 체결되면 핸들을 반환 래칫 작업을 반복 피팅 규정 조임 토크로 조인다. 규정 조임 토크 내용은 피팅 과 사용하는 렌치의 크기에 따라 피팅 제조 업체에서 권장 토크가 정해져 있다. 위 턱은 스프링에 의해 파이프렌치에 힘을 가하면 위 턱이 파이프를 파고들며 톱니와 프레임의 지점에 있는 삼각형이 전환의 원리로 톱니가 파이프에 물리는 것이다.

역사

파이프렌치 톱니 각도

파이프렌치 톱니 각도

파이프 렌치와 스패너의 뿌리는 같은 원형의 개량을 반복하는 과정에서 현재의 파이프 렌치가 먼저 개발된 후 렌치가 개발되었다. 너트가 수공업으로 제작되던 시대 너트는 같은 크기로 발표되어 있어도 그 약간의 치수 차이가 있고 그 호칭 사이즈의 렌치가 모든 크기의 너트에 맞는다는 것은 아니었다. 따라서 기술자는 다수의 너트에 맞게 조정 가능한 렌치를 사용했다. 1790년대 이전 기술자들은 핸들 끝에 L자 모양의 고정 턱을 가지고 쐐기에 잠긴 슬라이드 턱을 가진 조정 가능한 렌치를 만들기 시작했다. 조정 가능한 렌치(Ajustable wrench)의 여명기에 때로는 그것이 아주 유사하다 것 때문에 사람들은 파이프 렌치를 스패너(spanner)라고 불렀다. 멍키 렌치는 파이프와 같은 둥근 표면에서는 작동되지 않도록 설계되어 있다. 파이프렌치와의 차이 중 하나는 파이프렌치는 파이프에 랜치의 거친 턱이 있는데 비해 고정 재료의 평면에 손상을 주지 않도록 스패너 턱은 매끄럽다. 또 다른 차이점은 파이프렌치 턱이 선회 운동에 대해 렌치 턱이 서로 평행 상태에서 멈추도록 되어 있다는 것이다. 1870년 9월 13일에 증기선 소방관 다니엘 C. 스틸손(Daniel C. Stillson)이 특허권을 가지고 있기 때문에 파이프렌치는 때때로 스틸손 렌치로 불리고 있다. 이 시대에는 증기가 전력 공급과 난방을 위해 사용되고 있었다. 이러한 용도의 양쪽 파이프를 필요로 했다. 이 파이프 렌치가 있기 전에 파이프를 잠그기 위하여 들쭉 날쭉한 대장장이 집게를 사용했다. 그러나 대장장이 가위는 노동자가 파이프를 회전시키는데 필요한 힘을 얻지 못했다. 스틸 슨의 디자인은 턱이 움직일 수 있는 부분을 핸들을 끌어당기는 것으로 움직이게 하였다. 이 운동은 세트 플라이어 와 같은 기능이다 파이프렌치는 파이프를 단단히 잠근다. 실제로 렌치 핸들이 더 심하게 돌릴수록 파이프를 잡아 조인다. 스틸 슨(Stillson)은 난방과 배관의 월워스 사(Walworts)와 함께 파이프를 잠그기 위하여 사용될 수 있는 그의 디자인 렌치 시제품 생산에 도전했다. 그리고 회사는 특허권을 사고 스틸 슨은 그의 생애에서 특허권 사용료 $ 80,000을 회사에서 지급하였다. 스웨덴형 파이프렌치 플러머렌치(plumber wrench 는 몽키 렌치의 발명으로 알려진 스웨덴의 JP 요한슨(Johan Petter Johansson)이 1888년에 특허를 취득하였다.

톱니의 설정 각도

렌치에 턱 톱니는 일반적 렌치 본체를 수평으로 가졌을 때, 약 8°를 이루고 있지만 실제로는 3° ~ 5°로 되어있는 상품이 많다. 렌치는 파이프를 위턱과 아래턱은 원형 너트를 돌려 폭을 파이프 외경보다 약간 작게 조절한 상태에서 파이프렌치에 넣으면 프레임과 함께 위턱이 요동하는 것으로 위턱이 열리고 2개의 턱이 이루는 각도가 커지고 파이프를 위턱 부분과 아래턱의 안쪽에 끼워 넣는 일을 할 수 있도록 되어있다. 리지 형에서도 동일한 것이다, 이 유형의 경우 렌치 본체를 수평으로 한 상태에서도 위턱은 아래 방향으로 이동하는 같은 특수 형상의 판스프링이 렌치 본체에 내장되어 있기 때문에 폭의 조정을 어떤 부분에 가도 ​​물리기 쉽도록 설계되어 있다.

물림 메커니즘

파이프를 무는 메커니즘은 위턱이 핸들 본체에 힘을 가하는 것으로 파이프에 물림이 시작되고 톱니가 파이프를 누르면서 물림 측을 지지점으로 위턱이 그 반력으로 파이프에 물림 핸들을 꽉 누르는 힘을 더해간다, 위턱 프레임과 보조자에 위턱의 폭을 좁히는 방향으로(위턱은 반 시계 방향)으로 회전을 하는 것으로 파이프에 이빨이 맞물려 간다. 핸들에 추가하는 힘에 의한 토크와 파이프에 끼여있는 톱니와 파이프의 회전 토크가 공정할 때 또는 프레임 본체가 움직일 수 없게 되었을 때 프레임의 회전은 정지하고 렌치는 파이프에 물림이 완료된다. 끼여 있는 톱니가 미끄러지는 일 없이 파이프를 회전시키는 힘은 톱니가 파이프에 파고든 깊이 부분의 전단 힘뿐만 아니라 톱니와 파이프의 마찰력도 고려하지 않으면 역학의 토크 균형 설명이 되지 않는 것이 된다.

참고자료

• 〈파이프렌치〉, 《위키백과》
• 〈렌치〉, 《나무위키》
• 〈파이프 렌치〉, 《네이버 지식백과》
• 〈파이프 렌치(pipe wrench)〉, 《네이버 지식백과》
• 메카럽, 〈파이프 렌치와 몽키 렌치의 차이점〉, 《티스토리》, 2022-08-02<
• kmozzart, 〈파이프 렌치 (영어 : pipe wrench)〉, 《네이버 포스트》, 2018-11-01

같이 보기

• 파이프
• 렌치
• 배관공
• 스패너
• 공구
• 볼트
• 너트
• 기계
• 알루미늄
• 강철

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