KR100487857B1

KR100487857B1 - 코일형태로 감긴 선재용 쇼트블라스트 장치

Info

Publication number: KR100487857B1
Application number: KR10-2003-0066558A
Authority: KR
Inventors: 이영구
Original assignee: 삼진쇼트기계공업 주식회사
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2005-05-06
Also published as: KR20050030334A

Abstract

본 발명은 코일 형태로 감긴 상태로 투입되는 강선재의 표면에 형성된 스케일 등을 제거하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 장치는; 전면을 향하여 개방된 장방형의 룸(room) 형태로서, 내벽면 여러 곳에는 외부로부터 공급되는 쇼트볼을 내부를 향하여 투사하기 위한 수개의 임펠러 유닛(36)이 설치되며, 사용된 쇼트볼 및 피가공물로부터 탈락된 잔재가 자연낙하하여 하방으로 배출되도록 하기 위한 배출구가 마련되는 캐비넷(2); 일측은 상기 케비넷의 일측 외부에 마련되는 힌지부(4)에 의해 상기 케비넷(2)을 선택적으로 개폐하기 위한 도어(6); 상기 도어(6)의 내벽과 평행을 이루도록, 외팔보 형태로 상기 도어의 내벽 일측으로부터 돌출되게끔 고정 설치되는 로드암지지부(38)에 축중심으로 회전 가능하게 설치됨으로써, 환형태로 감긴 피가공물(C)을 끼워 걸 수 있는 로드암(40); 상기 로드암(40)을 축중심으로 정역회전시키기 위해 상기 로드암지지부에 설치되는 로드암 구동장치(42)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

코일형태로 감긴 선재용 쇼트블라스트 장치{Shot blaster machine for metallic wire provided as coil}

본 발명은 쇼트 블라스트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코일 형태로 감긴 상태로 투입되는 강선재에 자동적으로 쇼트볼을 투사하여 그 표면에 형성된 스케일 등을 제거하기 위한 코일 형태로 감긴 선재용 쇼트 블라스트 장치에 관한 것이다.

쇼트 블라스트 장치는 쇼트볼 또는 그리트를 고속회전되는 임펠러를 이용하여 주물품 등 대상체 표면에 투사하여 물리적으로 그 표면에 붙은 스케일, 모래 등을 떨구어내는 장치이다. 종래 보급되고 있는 쇼트 블라스트 장치는 고유한 형체를 가지는 주물품, 판재 또는 관체 등에 사용되는 형식이 대부분이었다.

본 발명의 쇼트 블라스트가 목적하는 대상체는 볼트, 나사못 등 다양한 제품을 가공하기 위하여 코일형태로 감긴 선재(또는 강선재, 이하 선재로 한다)이다. 이러한 선재를 청소하기 위한 종래의 방법은 통상 염산(HCl)액을 사용하는 것이다. 즉, 염산액이 담긴 수조에 선재를 일정시간 침지시킴으로써 스케일을 제거하는 방식이 사용되어 왔다. 그러나 이 방식은 유독성 물질을 다량 사용함으로 인한 작업환경의 악화 및 환경오염 문제를 야기하였다. 또한, 위 방식에 의한 스케일 제거에 필요한 시간이 40분 정도 필요하게 됨으로써 생산성 면에서도 불리한 점을 가지고 있다.

또한, 코일 형태로 제공된 선재를 곧게 편 상태로 장치에 투입하여 이송시키면서 작업하는 기능의 블라스트 장치가 제공된바 있으나, 이는 예비공정을 포함한 전체 작업시간을 연장시키며, 후공정인 제품 가공공정을 어렵게 하는 문제를 가진다.

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 코일 형태로 제공되는 선재의 표면에 형성된 스케일 등을 기계적인 방법으로 짧은 시간 내에 제거하기 위한 선재 용 쇼트 블라스트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 전면을 향하여 개방된 룸 형태로서, 내벽면 여러 곳에는 공급되는 쇼트볼을 내부를 향하여 투사하기 위한 수개의 임펠러 유닛이 설치되며, 사용된 쇼트볼 및 피가공물로부터 탈락된 잔재가 자연낙하하여 하방으로 배출되도록 하기 위한 배출구가 마련되는 캐비넷; 일측은 상기 케비넷의 일측 외부에 마련되는 힌지부에 의해 상기 케비넷을 선택적으로 개폐하기 위한 도어; 상기 도어의 내벽과 평행을 이루도록, 외팔보 형태로 상기 도어의 내벽 일측으로부터 돌출되게끔 고정 설치되는 로드암지지부에 축중심으로 회전 가능하게 설치됨으로써, 환형태로 감긴 피가공물을 끼워 걸 수 있는 로드암; 상기 로드암을 축중심으로 회전시키기 위해 상기 로드암지지부 내부에 구비되는 로드암 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일형태로 감긴 선재용 쇼트블라스트 장치에 의해 달성된다.

본 고안에 의하면, 상기 로드암은 회전축과; 상기 회전축상에 편심되게 끼워져 고정되는 다수의 고무링과; 상기 고무링 사이에 끼워지는 이격판을 포함함으로써 상기 로드암이 회전될 때, 그에 끼워진 코일 형태의 피가공물이 넓게 펼쳐지도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 더욱 상세하게 설명한다. 도 1은 본 고안의 실시예에 따른 쇼트블라스트 장치의 정면 구성도이고, 도 2는 평면 구성도이며, 도 3은 우측면 구성도이다. 도 4는 도어 부분의 설명을 위한 일부 개략 사시도이다. 도 5는 로드암의 일부 분해 사시도이다.

본 고안은 코일 형태로 감겨져 다발 단위로 제공되는 선재의 표면에 형성된 스케일 등을 요구하는 등급으로 제거하여 후가공이 용이하도록 하기 위한 쇼트 블라스트 장치로서, 특히 밴드만 제거한채 다발 형태 그대로 장치에 투입하여 작업할 수 있게 하는 구성을 가장 큰 특징으로 한다.

쇼트 블라스트 장치의 기본적인 구성은 작업이 이루어지는 공간이 되는 캐비넷과, 이 케비넷 내벽에 설치되는 임펠러 유닛과 이 임펠러 유닛으로 직경이 0.4mm ~ 0.8mm 정도되는 강구인 쇼트볼을 공급하기 위한 쇼트볼 공급장치일 것이다.

케비넷(2)은 정면 전체가 개방되어 있는 장방형으로서, 일측 외부에 설치되는 힌지부(4)에 의해 회동 가능하게 설치되는 도어(6)에 의해 선택적으로 개방 또는 밀폐된다. 캐비넷(2)의 내벽면에는 쇼트볼에 의한 강한 충격에 의해 견딜 수 있도록 특수 합금강으로 된 단위 규격의 보호판(8, 또는 라이너(liner))이 부착되며, 도어의 내벽면에도 그와 같은 보호판(도 3 참조)이 부착된다. 보호판(8)은 오랜 사용으로 회손된 것만을 선별하여 교체할 수 있도록 설치된다.

육중한 도어(6)의 자체적인 편심하중을 고려하여 도어의 하단에는 휠(10, wheel)이 설치되며, 장치가 설치되는 지면(F, 地面)에는 이 휠(10)로 하여금 적은 저항으로 활주할 수 있도록 원호형상으로 레일(12)이 설치된다(도 2 참조). 레일(12)의 마모시 또는 도어의 처짐이 발생하였을시 도어의 저면이 지면에 닿아 회동되지 못할 경우에 대하여 휠(10)의 높이조정수단이 구비될 수 있다. 또한, 휠 자체에 모터와 같은 휠구동장치(14)가 구비됨으로써 도어를 기동시킬 수 있게 하고 있다.

본 고안의 쇼트 블라스트 장치는 사용된 쇼트볼을 재생하여 사용할 수 있게 하는 쇼트볼 재생부를 가진다. 쇼트볼 재생부는 다음과 같은 구성을 가진다.

케비넷(2)의 내부 바닥을 이루는 바닥판(16)에는 사용된 쇼트볼 및 피가공물로부터 탈락된 스케일 등의 잔재(이하 배출물)를 하부로 배출해내기 위한 배출구가 마련된다. 배출물은 바닥하부공간(18)으로 떨어진다. 바닥하부공간(18)에는 제1,2 스크류(20,22)로 구성되는 수평이송장치(24)가 설치되는데, 이는 배출물을 캐비넷 양측으로 각각 이송되도록 한다. 이와 더불어 캐비넷 외측부에는 수직이송장치(26)가 설치되어 배출물로 하여금 상방향(케비넷 상부)으로 이송되도록 한다. 수직이송장치(26)는 스크류식 또는 버켓식이 선택적으로 이용될 수 있다.

케비넷(2)의 외측 상부에는 배출물로부터 중량 차이를 이용하여 쇼트볼을 추출해내기 위한 송풍식 세퍼레이터(28)가 설치된다. 배출물로부터 선별된 쇼트볼은 쇼트볼 저장탱크(30)에 집적되어 재사용되며, 잔재물은 발생된 에어와 함께 덕트(32)를 통하여 집진기(34)로 이송된후 여과처리된다.

쇼트볼을 요구량으로 임펠러 유닛(36)에 공급하기 위한 투사량 조정수단(31)이 쇼트볼 저장탱크(30)의 아래에 마련된다. 임펠러 유닛(36)은 캐비넷의 내벽 여러곳에 설치되며, 쇼트볼 저장탱크(30)로부터 개별적으로 쇼트볼을 공급받는다. 임펠러 유닛(36)은 캐비넷 내벽면으로부터 내부를 향하여 오픈된 임펠러, 쇼트볼 투입장치 및 임펠러를 고속 회전시키기 위한 임펠러 구동장치를 포함한다.

본 고안에 의하면, 도어의 내벽면 일측 특히 힌지부(4)에 인접한 지점에 로드암지지부(38)가 케비넷 내부를 향하여 돌출되도록 설치된다. 로드암(40)은 외팔보 형태가 되도록 로드암지지부(38)에 회전가능하게, 또한 도어의 내벽과 평행을 이루도록 연장 설치된다. 이로써, 도어의 내벽과 로드암(40)은 일정 거리로 이격되어 있으며, 도어(6)의 개방시 로드암(40)의 단부를 통해 피가공물(C)을 끼워 넣을 수 있게 된다.

로드암(40)은 로드암지지부(38) 내부에 설치되는 로드암구동장치(42)에 의해 회전 가능하게 설치된다. 로드암(40)은 회전축(44)과, 상기 회전축상에 편심되게 끼워져 고정되는 다수의 고무링(46)과, 상기 고무링(46) 사이에 끼워지는 이격판(48)을 포함한다. 로드암의 회전축(44)은 자체하중을 줄이기 위해 중공축으로 되어 있으며, 4 m 이상의 길이로 설치될 수 있다. 원반 형상의 이격판(48)은 내마모성 합금재질이며, 고무링(46) 또한 내마모성 특수고무가 사용된다. 고무링(46)의 규격은 일례로써 직경은 330mm, 두께는 93mm 정도가 될 수 있으며, 이격판은 직경이 450mm, 두께가 12mm 정도의 규격일 수 있다.

회전축(44) 상에 고무링(46)을 편심되게 설치하는 방법으로 다음과 같은 구성이 있을 수 있다. 일례로, 회전축(44)에는 원주방향으로 120°이격되게끔 길이방향을 따라 3개의 제1 키홀(44a)을 마련하고, 고무링(46)에는 편심된 위치에 축끼움홀(46a)을 마련하고 각 축끼움홀(46)의 일정한 위치에 제2 키홀(46b)을 마련할 수 있다. 다른 예로, 회전축(44)에는 길이방향을 따라 1개의 제1 키홀(44a)을 마련하고, 고무링(46)에는 편심된 위치에 축끼움홀(46a)을 마련하고 각 축끼움홀(46a)에 120°의 이격 각도로 제2 키홀(46b)을 마련할 수 있다. 이와 같은 방법에 의해 키(key)수단(50)을 이용하여 이웃하는 고무링(46)이 서로 120°의 각도로 편심되도록 설치될 수 있게 된다.

이에 의해 다발 형태의 피가공물(C)이 중간에 걸쳐진 상태에서 로드암(40)이 회전하게 되면, 피가공물은 상하방향으로 요동하며 풀리면서 로드암(40)의 길이방향을 따라 넓게 퍼지게 된다. 본 발명의 실시예에 의하면, 로드암은 블라스팅 작업중에 교변하여 정역회전을 하도록 프로그래밍될 수 있다. 즉, 몇 번(또는 초(sec))은 정회전, 몇 번(또는 초(sec))는 역회전하도록 세팅될 수 있다.

한편, 예시한 바와 같이 이격판(48)의 직경이 고무링(46)의 직경보다 크므로 각 고무링(46) 사이에는 턱이 마련되는 격이 된다. 이에 의해 피가공물(C)이 어느 정도 풀려져 로드암(40)의 길이방향을 따라 퍼져 있게 되면, 피가공물의 두께(또는 단면의 높이)가 작게 되어 이격판(48)에 의해 납작하게 풀려진 상태를 유지하게 된다. 본격적인 작업 즉, 도어(6)가 닫히고 임펠러 유닛(36) 및 로드암 구동장치(42)가 가동되기 시작하게 되면, 코일형태의 피가공물(C)은 로드암에 납작하게 퍼져 있는 상태를 유지하며(즉 일측으로 쏠리지 않고) 정속으로 정역회전하게 되며, 이에 의해 쇼트볼은 선재 전체를 고르게 타격하면서 스케일 등을 탈락시킬 수 있게 되는 것이다.

작업이 가능한 피가공물은 직경이 1m ~ 2mm 정도가 되며 그 중량 또한 상당하게 된다. 그러므로 로드암(40)은 그의 처짐을 최소화하기 위한 구조로써 로드암지지부에 설치되어야 할 것이다.

본 고안의 실시예에 의하면, 도어(6)를 케비넷의 양측에 동일한 구조의 도어, 로드암 등을 설치할 수 있다. 물론, 도 2에 도시된 바와 같이 2개의 레일(12)이 대칭되게 설치되어 각 휠(10)을 안내하게 된다. 이로써, 2개의 도어(6) 및 로드암(40)을 교번하여 케비넷(2) 내부에 장치하여 작업할 수 있게 되어 작업속도를 극대로 향상시킬 수 있게 된다.

본 고안의 또 다른 실시예에 의하면, 직경 및 중량이 큰 피가공물을 로드암에 설치하기 위한 리프트(52)와 같은 보조수단이 제공된다. 리프트(52)의 본체는 수평이송장치(24)와 같이 지면(F) 아래에 설치될 수 있다(도 3 참조).

참고적으로 코일형태의 피가공물은 현장에 설치되어 있는 호이스트를 이용하여 로드암(40)에 거치시키게 된다.

본 고안의 또 다른 실시예에 의하면, 임펠러 유닛(36)의 투사각도는 작업자의 선택에 따라 조절할 수 있도록 설계된다. 좌우방향으로의 투사각도 조절은 투입되는 쇼트볼과 임펠러 블레이드의 임팩트 지점을 조정함으로써 가능하며, 상하방향으로의 투사각도 조절은 임펠러 유닛 자체를 상하로 회동시킴으로써 가능하게 된다.

이와 같은 구성에 의하면, 코일 형태로 감긴채 다발로 공급되는 선재의 표면에 형성된 스케일 등을 그대로 투입하여 쇼트 블라스트 작업을 시행할 수 있게 된다. 이로써, 인체 및 환경에 유해한 염산액 등의 사용을 억제할 수 있게 되며, 더 나아가 신속한 작업이 가능하게 된다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 쇼트블라스트 장치의 정면 구성도이다.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 쇼트블라스트 장치의 평면 구성도이다.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 쇼트블라스트 장치의 우측면 구성도이다.

도 4는 도어 부분의 설명을 위한 일부 개략 사시도이다.

도 5는 로드암의 일부 분해 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 ; 케비넷 4 ; 힌지부

6 ; 도어 8 ; 보호판

10 ; 휠 12 ; 레일

14 ; 휠구동장치 16 ; 바닥판

20 ; 제1 스크류 22 ; 제2 스크류

24 ; 수평이송장치 26 ; 수직이동장치

28 ; 세퍼레이터 30 ; 쇼트볼 저장탱크

32 ; 덕트 34 ; 집진기

36 ; 임펠러 유닛 38 ; 로드암지지부

40 ; 로드암 42 ; 로드암 구동장치

44 ; 회전축 46 ; 고무링

48 ; 이격판 50 ; 키(key)수단

52 ; 리프트

Claims

전면을 향하여 개방된 장방형의 룸(room) 형태로서, 내벽면 여러 곳에는 외부로부터 공급되는 쇼트볼을 내부를 향하여 투사하기 위한 수개의 임펠러 유닛(36)이 설치되며, 사용된 쇼트볼 및 피가공물(C)로부터 탈락된 잔재가 자연낙하하여 하방으로 배출되도록 하기 위한 배출구가 마련되는 캐비넷(2); 일측은 상기 케비넷의 일측 외부에 마련되는 힌지부(4)에 의해 상기 케비넷(2)을 선택적으로 개폐하기 위한 도어(6); 상기 도어(6)의 내벽과 평행을 이루도록, 외팔보 형태로 상기 도어의 내벽 일측으로부터 돌출되게끔 고정 설치되는 로드암지지부(38)에 축중심으로 회전 가능하게 설치됨으로써, 환형태로 감긴 피가공물(C)을 끼워 걸 수 있는 로드암(40); 상기 로드암(40)을 축중심으로 정역회전시키기 위해 상기 로드암지지부(38) 내부에 설치되는 로드암 구동장치(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일형태로 감긴 선재용 쇼트블라스트 장치.
제 1항에 있어서, 상기 로드암(40)은 회전축(44)과; 상기 회전축 상에 편심되게 끼워져 고정되는 다수의 고무링(46)과; 상기 고무링(46) 사이에 끼워지는 이격판(48)을 포함함으로써; 상기 로드암(40)이 회전될 때, 그에 끼워진 코일 형태의 피가공물(C)이 상하로 요동하며 넓게 펼쳐지도록 하는 것을 특징으로 하는 코일형태로 감긴 선재용 쇼트블라스트 장치.
제 2항에 있어서, 상기 고무링(46)은 이웃하는 고무링(46)과 120°의 각도로 편심되게 설치되는 것을 특징으로 하는 코일형태로 감긴 선재용 쇼트블라스트 장치.
제 2항에 있어서, 상기 이격판(48)은 내마모성 합금 재질로 되어 있으며, 상기 고무링(46) 사이에 돌출되는 턱이 형성되도록 상기 고무링(46) 보다 큰 직경으로 되어 있으며, 작업시 상기 피가공물(C)이 상기 로드암(40)의 일측으로 쏠리지 않게 되는 것을 특징으로 하는 코일형태로 감긴 선재용 쇼트블라스트 장치.
제 1항에 있어서, 상기 도어(6)는 상기 케비넷(2)을 교번하여 밀폐할 수 있도록 대칭되도록 2개가 설치되며; 상기 로드암지지부(38), 로드암(40) 및 로드암 구동장치(42)는 상기 2개의 도어(6) 각각에 설치되는 것을 특징으로 하는 코일형태로 감긴 선재용 쇼트블라스트 장치.