KR100449173B1 - 파이프 내면 도장을 위한 이중 노즐 진퇴장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내면이 도장되는 파이프의 양단으로 각각 투입되는 이중 노즐을 위한 진퇴장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 본 발명은 파이프 길이가 10m 이상인 경우에도 파이프의 전체 길이를 하나의 노즐을 투입하여 도장작업하는 경우에 비하여, 두 캐리지에 의하여 파이프 양단으로 파이프 길이의 절반에 해당하는 위치까지 두 노즐이 각각 투입되므로 노즐대의 수평을 유지하는 것이 쉬워 파이프의 입구로 노즐이 정확하게 투입되도록 제어하는 것이 용이하며, 별도로 두 캐리지 장착부 사이의 간격을 조절하는 장착부 구동부가 구비되어 있어서 다양한 파이프 길이에 맞게 장치를 세팅하는 것이 보다 편리하다.

본 발명에 따른 파이프 내면 도장을 위한 이중 노즐 진퇴장치는 노즐이 고정되어 있는 캐리지; 상기 캐리지의 구동을 위한 구동수단을 포함하고 있는 캐리지 구동부; 상기 캐리지를 위한 가이드레일이 배열되어 있는 캐리지 장착부; 상기 장착부를 위한 이송레일이 배열되어 있는 장치 본체; 및 상기 장착부를 위한 구동수단을 포함하고 있는 장착부 구동부를 포함하여 이루어진 노즐 진퇴수단 세트가 두 세트 구비되어 있어, 각 구성요소의 조작을 위한 제어부에 의하여 두 노즐이 내면 도색을 위한 파이프에 입출된다.

Description

파이프 내면 도장을 위한 이중 노즐 진퇴장치{ADVANCE AND RETREAT APPARATUS FOR DOUBLE NOZZLE}

본 발명은 내면이 도장되는 파이프의 양단으로 각각 투입되는 이중 노즐을 위한 진퇴장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 본 발명은 파이프 길이가 10m 이상인 경우에도 파이프의 전체 길이에 상응하는 하나의 노즐을 투입하는 경우에 비하여, 두 캐리지에 의하여 파이프 양단으로 파이프 길이의 절반 정도에 해당하는 두 노즐이 각각 투입되므로 노즐대의 수평을 유지하는 것이 쉬워 파이프의 입구로 노즐이 정확하게 투입되도록 제어하는 것이 용이하다.

또한 별도로 두 캐리지 장착부 사이의 간격을 조절하는 장착부 구동부가 구비되어 있어서 다양한 파이프 길이에 맞게 장치를 세팅하는 것이 보다 편리하다.

파이프 내면을 도장하여 금속파이프의 부식을 방지하기 위한 종래 파이프 내면 도장장치들을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 유압실린더에 의하여 진퇴되는 분출관을 파이프에 삽입하여 파이프 내면을 코팅하는 것과 관련된 대한민국 특허공개 제1985-0004408호 『금속 파이프 내경의 합성수지 코팅방법』이 있다.

그러나 상기 공개특허는 유압실린더의 구동에 의하여 직접 분출관이 도색되는 파이프 내부에 투입되는 것이므로 피스톤로드의 길이에 상응하는 길이로 분출관의 길이가 제한되고, 이에 따라 도색될 파이프 길이가 10m 이상일 경우에는 파이프 길이에 상응하는 길이를 갖는 피스톤로드를 제공하는 것이 어려워 장치는 수 미터 이내의 파이프에만 사용될 수밖에 없다. 또 파이프 도장에 도료를 사용하는 것이 아니라 분말을 사용하는 것이므로 단가 경쟁력이 떨어진다.

또 터닝로울러로 파이프를 회전시키면서 주행로를 움직이는 캐리지에 설치된 스프레이건을 이용하여 파이프 내면을 페인팅하는 것과 관련된 대한민국 실용신안공개 제1993-0002263호 『파이프 내면 자동 페인팅 장치』가 있다.

상기 공개실용신안은 비록 스프레이건을 파이프 양측면으로 투입하여 파이프 내면을 도색하는 것은 본 발명과 유사하지만, 파이프의 길이가 길어지면 캐리지과 스프레이건을 연결하는 연결관의 길이 또한 그만큼 길어져야 하므로, 긴 연결관을 수평으로 유지하는 것이 어렵다. 이러한 점은 도색되는 파이프의 내경이 작은 것일 경우에, 연결관 또한 그만큼 외경이 작은 것이어야 하므로 문제가 더욱 심각해진다는 것을 고려하고 있지 못하다.

또 상기 공개실용신안은 스프레이건은 파이프 내면의 한 방향을 향해서만 페인트를 분사하고 터닝로울러를 이용하여 파이프를 회전시켜 파이프 내면이 골고루도색되는 방식을 취하는데, 만약 파이프의 횡단면 형상이 원형이 아니라 사각형 또는 삼각형 등의 각진 형상이라면 터닐로울러로 각형 파이프를 회전시키는 것이 어렵다는 문제점을 갖는다. 이로 인하여 각형 파이프의 내면 도장은 균일하게 이루어지지 않을 것이다.

아울러 상기 공개실용신안이 연속된 공정으로 파이프 외면을 먼저 도장하고 이후에 파이프 내면을 도장하는 것이라면, 건조과정을 거친 경우에도 파이프를 회전시키는 터닝로울러와 파이프 외면의 마찰로 인하여 파이프 외면의 도장 상태가 파손될 수 있다는 단점을 갖는다.

다음으로 세척, 건조, 냉각, 외면페인팅, 내면페인팅 등의 수단들로 이루어진 장치와 관련된 대한민국 특허공개 제2002-0025111 『파이프 자동 페인팅 장치』가 있다.

상기 공개특허에서 파이프 내면 도색과 관련된 수단은 파이프의 양측에 원추형 노즐을 결합시키고, 파이프 일측의 노즐에서 페인트가 분사되는 페인트 공급부로 구성하고 타측의 노즐에서는 페인트를 흡입하는 페인트 흡입부로 구성한 것이다.

그러나 상기 공개특허는 우선 파이프의 길이가 다양해 질 경우 파이프 길이에 맞게 페인트 공급부와 흡입부 사이의 간격을 조절하는 수단을 제공하고 있지 않다.

또 도색되는 파이프의 횡단면 형상이 원형, 사각형 또는 삼각형이고, 파이프횡단면의 면적이 다양할 경우 그에 따라 노즐의 형상 또한 다양해야 하므로, 파이프의 종류에 따라 번거롭게 노즐을 교체해 줘야 하는 불편함이 있다.

아울러 파이프 일단부에서 페인트를 분사하고 타단부에서 페인트를 흡입할 경우 파이프 내면에 골고루 페인트가 도포되도록 하는 것이 어려우므로 그만큼 파이프 내면 도장시간이 길어지고, 이에 따라 생산성이 떨어진다.

본 발명은 상기와 같은 종래 파이프 내면 도장장치의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것이다.

먼저 본 발명은 파이프 길이가 10m 이상인 경우에도 하나의 노즐을 사용하는 경우에 비하여 파이프 길이의 절반 정도에 해당하는 위치까지 두 노즐을 도색되는 파이프의 양단부로 각각 투입하는 캐리지를 도입하여 노즐대의 수평 유지가 용이하고 노즐 및 노즐대 무게로 인하여 장치에 무리가 가지 않으며, 도장작업 시간을 반감시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또 노즐대 안내수단을 통하여 내경이 작은 파이프의 경우에도 노즐을 정확하게 파이프의 입구로 투입할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

더 나아가 길이가 다양한 파이프에 맞게 두 캐리지가 배열된 두 장착부 사이의 간격을 조절할 수 있는 수단을 이중 노즐 진퇴장치에 도입하는 것을 목적으로 한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 전체 이중 노즐 진퇴장치의 개략적인 정면도,

도 2는 본 발명에 따른 이중 노즐 진퇴장치의 요부를 나타낸 개략적인 측면도,

도 3은 본 발명에 따른 파이프 고정부를 나타낸 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 캐리지 11: 노즐대 고정부

13a,13b,13c: 롤러 20: 캐리지 구동부

21: 구동모터 23a,23b: 스프로킷

25: 체인 27a,27b: 체결수단

30: 캐리지 장착부 31a,31b: 가이드레일

33,35a,35b: 노즐 안내수단 40: 장착부 구동부

41: 구동모터 43: 치차

45: 체인 50: 장치 본체

51: 레일 60: 파이프 고정부

P: 파이프 N: 노즐

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 파이프 내면 도장을 위한 이중 노즐 진퇴장치는 노즐이 부착된 노즐대가 고정되어 있는 캐리지; 상기 캐리지의 구동을 위한 구동수단을 포함하고 있는 캐리지 구동부; 상기 캐리지를 위한 가이드레일이 배열되어 있는 캐리지 장착부; 상기 장착부를 위한 이송레일이 배열되어 있는 장치 본체; 및 상기 장착부를 위한 구동수단을 포함하고 있는 장착부 구동부를 포함하여 이루어진 노즐 진퇴수단 세트가 두 세트 구비되어 있어, 각 구성요소의 조작을 위한 제어부에 의하여 두 노즐이 내면 도색을 위한 파이프에 입출된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 파이프 내면 도장을 위한 이중 노즐 진퇴장치를 상세히 설명하도록 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 기능을 갖는 부재를 나타낸다.

먼저, 도 1a에서 센터링 수단(61)과 안치대(69)를 구비한 파이프 고정부(60)에 정렬된 파이프(P) 양단부로 두 노즐(N)을 삽입시키는 캐리지(10)에는 노즐대(N1) 고정부(11)가 하부에 구비되어 있다.

도 2에서, 상기 캐리지(10)를 위한 구동부(20)는 구동수단으로서 모터(21)와, 상기 모터(21)에 의하여 동작되는 구동스프로킷(23a)와 종동스프로킷(23b)(도 1a) 사이를 움직이는 체인(25), 상기 체인(25)의 양단과 상기 캐리지(10)를 연결하는 체결수단(27a,27b)(도 1a)으로 이루어져 있다.

도 1a 및 도 2에서, 상기 캐리지(10)를 위한 장착부(30)는 상기 캐리지(10)의 롤러(13a,13b)(13c)를 위한 가이드레일(31a)(31b)과 노즐대(N1)의 고정부(11) 반대측 단부를 지지하고 노즐의 부드러운 진퇴를 위한 안내수단으로서 안내롤러(33)(35a,35b)로 이루어져 있다. 상기 가이드레일은 캐리지(10)를 안내하는 것은 물론 롤러(13a,13b)(13c)와의 결합관계로 인하여 캐리지(10)가 상하좌우로 이탈되지 않도록 한다.

도 2에서, 이중 노즐을 위한 캐리지(10)와 함께 본 발명에서 또 하나의 핵심을 이루는, 캐리지 장착부(30) 사이의 간격을 조절하는 장착부 구동부(40)는 장치 본체(50)에 설치된 구동수단으로서 모터(41), 상기 모터와 연결된 구동스프로킷(43) 및 종동스프로킷(미도시 됨) 사이를 움직이는 체인(45)을 포함하여 이루어져 있다. 상기 캐리지 구동부(20)에서와 마찬가지로 장착부 구동부(40)의 상기 체인(45)의 양단은 상기 캐리지 구동부와 체결수단에 의하여 연결되어 있다(미도시 됨).

상기 장착부 구동부(40) 모터(41)의 동작으로 상기 장착부(30)는 본체(50)에 형성된 이송레일(51)(도 1a)을 따라 움직여서 두 장착부 사이의 간격이 조절될 수 있다. 도시되지는 않았지만 상기 이송레일(51)과 장착부(30) 사이에는 롤러가 구비되어 있는 것이 바람직하다.

이상과 같이 노즐(N), 캐리지(10), 캐리지 구동부(20), 캐리지 장착부(30), 장착부 구동부(40)로 이루어진 노즐 진퇴수단 세트는 하나의 진퇴장치에 두세트(S1)(S2)가 구비되어 있어서, 제어부의 조작에 따라 구동부(20)에 의하여 캐리지(10)가 진퇴하여 노즐을 파이프에 투입하고 빼내며, 또 구동부(40)에 의하여 캐리지 장착부(30) 사이의 간격이 조절된다.

이상에서 설명한 캐리지구동부(30) 및 장착부구동부(40)의 구성은 모터 대신에 유압방식인 것, 캐리지(10)나 장착부(30) 자체에 구동수단이 구비된 형태인 것, 각 모터(21)(41)와 캐리지(10) 및 장착부(30)의 연결을 체인이 아닌 기어로 구성한 것 등 여러 가지로 변형이 가능하며, 이러한 변형들 또한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

한편 도 3에서, 파이프(P)의 구멍이 노즐(N)의 진퇴방향과 일치되도록 파이프(P)를 정렬시키는 파이프 고정부(60)는 파이프 안치대(69)와, 이 안치대에 고정되어 있는 센터링수단(61)으로 이루어진다.

상기 센터링수단(61)은 피스톤로드(63a)를 구비한 유압실린더(63)와, 상기 실린더(63)의 피스톤 로드(63a)에 의하여 회동축(65a)(67a)을 중심으로 교합되는 한 쌍의 고정아암(65)(67)으로 이루어져 있다. 상기 피스톤로드(63a)와 고정아암(65)(67)의 일단부는 고정핀(66)을 통하여 연결되어 있다.

다음으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이중 노즐 진퇴장치의 작용을 설명하도록 한다.

도 2 및 도 1a에서, 도장될 파이프의 길이, 내경 및 횡단면 형상 등의 정보가 미도시된 제어부에 입력되면 수치제어에 의하여 먼저 장착부 구동부(40)의 모터(41)가 동작되어 두 장착부(30) 사이의 간격이 조절된다.

켄베어벨트와 같은 이송수단에 의하여 파이프 고정부(60)의 안치대(69)에 파이프(P)가 위치하면 센터링수단(61)의 고정아암(65)(57)이 피스톤로드(63a)의 동작으로 엇물려서 파이프(P)가 정렬되어 파이프의 구멍이 노즐(N)의 진퇴방향과 일치된다.

이어서 도 1a 및 도 2에서, 캐리지 구동부(20)의 모터(21)가 회전하여 체인(25)이 움직이면 캐리지(10)가 레일(31a)(31b)을 따라서 움직이고, 이에 따라 캐리지(10) 하부 고정부(11)에 고정된 노즐(N)이 파이프(P)를 향하여 전진된다.

이때 캐리지 장착부(30)에 구비된 롤러 형태의 노즐 안내수단(33)(35a,35b)은 노즐(N)이 파이프(P) 입구에 들어갈 때 노즐이 자체의 하중으로 밑으로 처지는 것을 방지함과 아울러, 부드러운 전진이 가능하도록 한다. 이러한 노즐 안내수단은 다양한 변형이 가능한데, 예를 들어 안내 홈 형태일 수 있다.

수치제어에 의하여 노즐(N)이 파이프(P) 길이의 절반 길이에 해당할 때까지 투입되면 구동모터(21)는 정지되고 캐리지(10) 또한 정지된다.

다음으로 도료 저장탱크 및 분사압을 제공하는 압축기와 연결된 연결관을 통하여 도료가 노즐 구멍에서 분사된다.

도 1b에서, 도료가 분사되면 다시 캐리지 구동부(20)의 모터(21)가 역회전하고, 캐리지(10)가 후퇴하면서 노즐(N)은 파이프(P)에서 차츰 빠져나가게 된다. 이렇게 도료 분사가 후퇴시에 이루어지도록 하는 것은, 노즐 전진시에 도료를 분사한후에 노즐을 파이프에서 뺄 경우 노즐에 의하여 파이프 내면의 부착된 도장상태가 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다.

노즐이 후퇴하여 최초 상태로 복귀하면 다음의 파이프 내면 도장을 위하여 대기하고, 파이프 고정부(60)에 위치한 파이프는 이송수단에 의하여 옮겨진다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 파이프 내면 도장을 위한 이중 노즐 진퇴장치는 먼저 본 발명은 파이프 길이가 10m 이상인 경우에도 하나의 노즐을 사용하는 경우에 비하여 파이프 길이의 절반에 해당하는 위치까지 두 노즐을 도색되는 파이프의 양단부로 각각 투입하는 캐리지를 도입하여 노즐의 수평 유지가 용이하고 노즐 무게로 인하여 장치에 무리가 가지 않으며, 노즐이 진퇴하는 행정길이가 단축되므로 도장작업 시간을 반감시킬 수 있다.

또 본 발명은 노즐 안내수단을 통하여 내경이 작은 파이프를 위하여 그만큼 노즐의 외경이 작아지는 경우에도 노즐을 정확하게 파이프의 입구로 투입할 수 있다.

더 나아가 장착부 구동부를 통하여 길이가 다양한 파이프에 맞게 두 캐리지가 배열된 두 장착부 사이의 간격을 조절할 수 있다.

결국 본 발명에 따른 이중 노즐 진퇴장치는 길이, 직경, 그리고 원형 또는 각형 등의 횡단면 형상이 다양한 모든 종류의 파이프를 하나의 장치에서 내면 도장이 가능하게 한다.

Claims (5)

1. 이송레일이 형성되어 있는 장치본체와,

   상기 장치본체의 이송레일상에 부착되어 있으며, 상기 레일을 따라 좌우로 이동하는 캐리지장착부와,

   상기 캐리지장착부와 본체사이에 위치하고 있으면서, 상기 캐리지장착부가 좌우로 이동할 수 있도록 구동력을 제공하는 장착부구동부와,

   상기 캐리지장착부에 형성된 가이드레일에 부착되어 있으면서 상기 가이드레일을 통하여 좌우로 이동하는 캐리지와,

   상기 캐리지장착부와 캐리지사이에 위치하고 있으면서, 상기 캐리지가 좌우로 이동할 수 있도록 구동력을 제공하는 캐리지구동부와,

   상기 캐리지의 하단부에 구비되어 있으면서 노즐을 부착하고 있는 노즐대와,

   상기 캐리지장착부의 하단에 구비되어 있으면서 노즐을 안내하는 안내수단을 포함하여 이루어진 노즐 진퇴수단세트가 두 세트 구비되어 있어, 각 구성요소의 조작을 위한 제어부에 의하여 두 노즐이 내면도색을 위한 파이프에 입출되도록 하는 파이프 내면 도장을 위한 이중 노즐 진퇴장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 장착부 구동부는

   상기 구동수단으로서 구동모터와,

   상기 구동모터에 의하여 동작되는 구동스프로킷 및 종동스프로킷과,

   상기 구동스프로킷와 상기 종동스프로킷 사이에서 동작되며, 상기 장착부 본체에 양단이 연결되어 있는 체인을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 파이프 내면 도장을 위한 이중 노즐 진퇴장치.
3. 삭제
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 캐리지 구동부는

   구동수단으로서 구동모터와,

   상기 구동모터에 의하여 동작되는 구동스프로킷 및 종동스프로킷과,

   상기 구동스프로킷와 상기 종동스프로킷 사이에서 동작되며, 상기 캐리지 본체에 양단이 연결되어 있는 체인을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 파이프 내면 도장을 위한 이중 노즐 진퇴장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 장착부 구동부는 하나의 노즐 진퇴수단 세트에만 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 파이프 내면 도장을 위한 이중 노즐 진퇴장치.