KR100531981B1 - 이형 피치 게이지를 구비한 액화천연가스 저장탱크용멤브레인 성형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인에 주름부를 성형하기 위하여, 본체, 상기 본체에 마련되어 그 하부에 멤브레인의 주름부에 대응하는 형상을 가진 돌출부가 형성되며 상하로 구동하는 주름부 형성용 상부금형, 상기 본체에 마련되어 그 상부에 멤브레인의 주름부에 대응하는 형상을 가진 함몰부가 형성되며 좌우로 구동하는 주름부 형성용 하부금형을 포함하여 이루어지는 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 성형 장치에 있어서 : 상기 본체의 후부에 상기 주름부 형성용 하부금형과 소정의 간격을 두고 고정마련되며, 다이형 피치게이지, 상기 다이형 피치게이지를 좌우로 강제로 이동하기 위한 다이형 피치게이지 이동부, 및 상기 다이형 피치게이지 이동부가 고정되는 하부 피치 게이지 고정판을 포함하여 이루어지는 하부 피치 게이지 ; 상기 본체의 후부에 상기 주름부 형성용 상부금형과 소정의 간격을 두고 상하로 구동하며, 펀치형 피치게이지, 상기 펀치형 피치게이지를 좌우로 강제로 이동하기 위한 펀치형 피치게이지 이동부, 및 상기 펀치형 피치게이지 이동부가 고정되는 상하 이동판을 포함하여 이루어지는 상부 피치 게이지 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이에 의하여 이형 피치를 가진 멤브레인의 주름부 성형 작업을 위하여 오직 하나의 성형 장치를 필요로 할 뿐만 아니라, 멤브레인의 이동을 위한 별도의 작업인원이 불필요하게 되며 또한 일련의 과정으로 연결되는 공장 자동화 라인을 가능하게 하여, 이형 피치를 가진 멤브레인의 주름부 성형 작업에 필요한 작업장 면적을 감소시키며 또한 그 작업 속도 및 작업 효율을 현저히 상승시킬 수 있다.

Description

이형 피치 게이지를 구비한 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 성형 장치{FORMING MACHINE OF MEMBRANE FOR LNG STORAGE TANK WITH DIFFERENT PITCH GAUGE}

본 발명은 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인에 주름부를 성형함에 있어, 각 주름부의 피치를 달리할 수 있도록 이형 피치 게이지를 구비한 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 성형 장치에 관한 것이다.

일반적으로 천연가스는 대기압에서 영하 162℃의 온도에 이르게 되면 액체상태를 유지하므로, 단열기능을 가진 저장탱크에 액체상태로 저장할 수 있다. 액화천연가스 저장탱크의 저장구조는 열전달을 효과적으로 차단하는 재료와 액화천연가스 밀봉기능을 가지는 멤브레인으로 구성된다. 멤브레인을 구성하는 금속재료는 저온취성에 강한 재질이 사용된다. 멤브레인은 액화천연가스를 저장탱크내에 주입시 또는 제거시 발생하는 온도와 하중의 변화에 대응하여 팽창 및 수축을 할 수 있도록 설계 및 제작된다.

멤브레인(membrane)은 0.5~1.2mm정도의 두께를 가진 얇은 막으로 이루어진다.

액화천연가스 저장탱크에 사용되는 멤브레인에는 열팽창 및 열수축에 대한 열신축 대책으로 주름부가 형성된 TECHNIGAZ방식과, 인바(INVAR)의 특성을 이용하여 평탄한 멤브레인을 채택한 GAZTRANSPORT방식이 널리 알려져 있다.

본 발명은 주름부가 형성된 멤브레인인 TECHNIGAZ 방식이 적용된 멤브레인에 적용되기 위한 멤브레인 성형 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 기술에 의한 액화천연가스 저장탱크용 플랫 멤브레인의 사시도이다.

플랫 멤브레인(FLAT MEMBRANE)은 액화천연가스 저장탱크의 내벽에 설치되는 시트(SHEET) 형상의 멤브레인을 말한다.

플랫 멤브레인(200)은 시트 형상의 평판 멤브레인에 대주름부(LC : large corrugation, 220)가 평행하게 복수로 형성되며, 또한 대주름부(220)와 직교하면서 소주름부(SC : small corrugation, 210)가 평행하게 복수로 형성되어 있다.

또한 대주름부(210)와 소주름부(220)가 교차하는 부위에서는 응력 집중을 방지하기 위한 형상을 가진 교차부가 형성되어 있다.

또한 대주름부(220)의 경우 일정한 피치를 이루고 있는 반면, 소주름부(210)의 경우 각 소주름부간의 피치가 L1인 경우도 있지만 이보다 작은 L2를 이루는 부분도 있다.

이와 같이 일반적으로 플랫 멤브레인은 대주름부간의 피치는 일정하지만, 소주름부간의 피치는 일정한 길이(340mm)를 갖는 표준 플랫 멤브레인과 서로 다른 피치를 가지는 이형 피치를 가진 플랫 멤브레인으로 구분될 수 있다.

통상적으로 이형 피치를 가지는 플랫 멤브레인의 피치 간격은 480.8mm x 240.4mm, 310mm x 390.5mm, 340mm x 390.5mm 등이 알려져 있다. 상기와 같은 표기는, 480.8mm x 240.4mm의 경우를 예를 들어 설명하면 한장의 플랫 멤브레인 내에서 통상적으로 소주름간의 피치는 480.8mm를 이루지만, 한장의 플랫 멤브레인 내에서 소주름부간의 피치가 240.4mm를 이루는 경우가 발생함을 의미한다. 또한 멤브레인의 주름부간의 피치는 그 허용오차가 0.05mm에 불과하므로 매우 정교한 작업을 필요로 한다.

현재 이와 같이 이형 피치를 이루는 부분은 소주름부에서만 발생하고 있지만, 이는 멤브레인 설계자의 설계 의도에 따라 달라질 수 있는 부분이며 즉, 경우에 따라서는 대주름부에 이형 피치가 발생하는 상황을 배제할 수는 없으며, 이형 피치의 피치 간격 또한 멤브레인 설계자의 설계 의도에 따라 달라질 수 있는 부분이다.

본 발명은 이와 같은 이형 피치를 가지는 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인에 주름부를 형성함에 있어, 각 주름부간의 피치를 달리할 수 있도록 하는 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 성형 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인에 주름부를 성형하기 위하여, 본체, 상기 본체에 마련되어 그 하부에 멤브레인의 주름부에 대응하는 형상을 가진 돌출부가 형성되며 상하로 구동하는 주름부 형성용 상부금형, 상기 본체에 마련되어 그 상부에 멤브레인의 주름부에 대응하는 형상을 가진 함몰부가 형성되며 좌우로 구동하는 주름부 형성용 하부금형을 포함하여 이루어지는 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 성형 장치에 있어서 : 상기 본체의 후부에 상기 주름부 형성용 하부금형과 소정의 간격을 두고 고정마련되며, 다이형 피치게이지, 상기 다이형 피치게이지를 좌우로 강제로 이동하기 위한 다이형 피치게이지 이동부, 및 상기 다이형 피치게이지 이동부가 고정되는 하부 피치 게이지 고정판을 포함하여 이루어지는 하부 피치 게이지 ; 상기 본체의 후부에 상기 주름부 형성용 상부금형과 소정의 간격을 두고 상하로 구동하며, 펀치형 피치게이지, 상기 펀치형 피치게이지를 좌우로 강제로 이동하기 위한 펀치형 피치게이지 이동부, 및 상기 펀치형 피치게이지 이동부가 고정되는 상하 이동판을 포함하여 이루어지는 상부 피치 게이지 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 펀치형 피치게이지 이동부는 ; 상기 펀치형 피치게이지가 탑재되며 상기 상하 이동판에 대하여 슬라이딩 가능하게 결합되는 피치게이지 지지대 및 상기 상하 이동판에 고정되며 상부 피스톤이 상기 피치게이지 지지대에 결합되는 상부 실린더를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 상부 피스톤의 위치 또는 상기 피치게이지 지지대의 위치를 감지하는 상부 위치센서가 부가되며, 상기 상부 위치센서에 의해 감지되는 위치를 통하여 상기 주름부 형성용 상부금형 및 상기 주름부 형성용 하부금형의 구동을 제어하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 펀치형 피치게이지는 상기 피치게이지 지지대와 슬라이딩 가능하게 탑재되는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 다이형 피치게이지 이동부는 상기 하부 피치 게이지 고정판에 고정되며 하부 피스톤이 상기 다이형 피치게이지에 결합되는 하부 실린더를 포함하여 이루어지며, 상기 다이형 피치게이지는 상기 하부 피치 게이지 고정판에 대하여 슬라이딩 가능하게 마련되는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 하부 피스톤의 위치 또는 상기 다이형 피치게이지의 위치를 감지하는 하부 위치센서가 부가되며, 상기 하부 위치센서에 의해 감지되는 위치를 통하여 상기 주름부 형성용 상부금형 및 상기 주름부 형성용 하부금형의 구동을 제어하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

먼저 본 발명에 의한 실시례의 설명 이전에 본 발명과 비교될 수 있는 비교례를 먼저 설명한다.

비교례 :

본 비교례는 일정한 피치를 가진 소주름부가 형성된 멤브레인 제작방법에 관한 것으로서, 본 비교례는 본 출원인에 의하여 이미 종래에 사용된 방식이나 본 출원인에 의하여 대외비로 취급된 기술이며, 다른 멤브레인 제작업체에서 이러한 방법을 사용하고 있는지 여부는 확인되지 않은 것이다.

통상적으로 평판 멤브레인에 주름부를 형성할 경우, 대주름부를 먼저 성형한 후, 대주름부가 성형된 평판 멤브레인에 이와 직교하도록 소주름부를 성형하는 작업을 하게 되며, 소주름부를 성형하는 동시에 대주름부와 소주름부의 교차부도 성형하게 된다.

그리고 현재 이형 피치가 형성되는 부위는 소주름부 뿐이므로, 소주름부 작업시 평판 멤브레인에는 소주름부와 직교하는 대주름부가 이미 형성되어 있는 상태이다.

그러나 본 발명의 요지는 주름부 성형을 위한 금형에 관한 것이 아니라, 주름부 성형시 이형 피치를 발생시키는 장치에 관한 것이므로, 본 비교례 및 본 실시례에서는 주름부가 전혀 형성되지 않은 평판 멤브레인을 기준으로 설명한다. 이러한 가상적인 설명에도 불구하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 개념을 이미 대주름부가 형성된 플랫 멤브레인에 적용하고자 할 때 금형 자체의 모양과 배치를 달리하여 충분히 본 발명을 실시할 수 있을 것으로 판단된다.

도 2a 내지 도 2f는 동일한 피치를 가진 주름부가 성형되는 과정을 개념상으로 연속하여 도시한 것이다.

통상적으로 성형 장치 본체(100)에는 주름부 형성용 상부금형(110)과 주름부 형성용 하부금형(120)이 마련된다.

상부금형(110)은 멤브레인 이송방향에 따라 하면이 평탄한 전측부(111), 하부에 멤브레인의 주름부에 대응하는 형상을 가진 돌출부(112a)가 형성된 중앙부(112), 하면이 평탄한 후측부(113)으로 이루어진다.

상부금형(110)은 멤브레인 가공 전에는 도 2a와 같은 상태를 이루면, 멤브레인 가공시에는 도 2b와 같은 상태를 이룬다. 따라서 상부금형(110)은 상하로 구동하기 위한 별도의 구동장치(미도시)를 필요로 한다.

하부금형(120)은 멤브레인 이송방향에 따라 좌반부(121)와 우반부(122)로 분할형성되며, 멤브레인 가공 전에는 도 2a와 같은 상태를 이루나, 멤브레인 가공시에는 도 2b와 같은 상태를 이룬다. 즉, 멤브레인 가공시를 기준으로 하부금형(120)의 상부에는 멤브레인의 주름부에 대응하는 형상을 가진 함몰부(120a)가 형성된다.

이와 같이 좌반부(121)와 우반부(122)가 멤브레인의 주름부 형성을 위하여 좌우로 구동되기 위하여는 별도의 구동장치(미도시)를 필요로 한다.

또한 본체(100)의 후단부에는 피치 게이지가 마련된다.

피치 게이지는 상부 피치 게이지와 하부 피치 게이지로 구분되며, 상부 피치 게이지와 하부 피치 게이지의 맞물림에 의하여 멤브레인의 주름부간의 피치를 일정하게 제어하게 된다.

하부 피치 게이지는 하부금형(120)과 소정의 간격(즉, 이루고자 하는 피치 간격)을 두고 본체(100)에 고정마련되는 다이형 피치게이지(131, die type pitch gauge)을 포함하여 이루어진다.

상부 피치 게이지는 상부금형(110)과 소정의 간격(즉, 이루고자 하는 피치 간격)을 두고 본체(100)에 대하여 상하로 이동가능하게 마련되는 펀치형 피치게이지(141, punch type pitch gauge)을 포함하여 이루어진다. 따라서 펀치형 피치게이지(141)의 상하 구동을 위하여는 별도의 구동장치(미도시)가 마련된다.

또한 본체(100)의 전측과 후측에는 멤브레인의 이송을 위한 이송부(10,20)가 각각 마련된다. 이송부(10, 20)는 본체(100)와 일체를 이루거나 혹은 본체(100)와 분리되어 마련될 수 있다.

이러한 비교례에 의하여 일정한 피치로 형성된 주름부를 가진 멤브레인 성형 과정을 설명한다.

도 2a와 같이 이송부(10)에 의하여 본체(100)로 멤브레인이 이송되어 적절한 위치에 안착된다.

도 2b와 같이 상부금형(110)은 하부로, 하부금형(120)은 중앙으로 몰리면서, 상부금형(110)과 하부금형(120)이 서로 맞물려, 평판 멤브레인에 주름부(210a)가 성형된다.

도 2c와 같이, 주름부(210a) 성형이 완료되면, 상부금형(110)과 하부금형(120)은 원래의 위치로 복귀한다.

도 2d와 같이 이송부(10)가 상부이동, 우측이동, 하부이동을 연속적으로 수행하여 멤브레인을 다음 위치로 이동시킨 후 좌측이동을 통하여 원래의 위치로 복귀한다. 이때 도 2b에서 성형이 완료된 주름부(210a)는 다이형 피치게이지(131) 위에 안착된다.

도 2e 및 도 2f와 같이 상부금형(110), 하부금형(120)이 이동하여 평판 멤브레인에 다음 주름부(210b)를 성형하게 된다.

이때 상부금형(110)의 하부이동과 함께 펀치형 피치게이지(141)도 하부로 이동하여 펀치형 피치게이지(141)와 다이형 피치게이지(131)가 서로 맞물리면서, 먼저 성형된 주름부(210a)의 위치를 고정시켜 주어 먼저 성형된 주름부(210a)와 다음으로 성형되는 주름부(210b)는 일정한 피치를 이루게 된다.

이러한 작업이 반복되어 평판 멤브레인에는 일정한 피치를 가진 주름부들이 형성되는 것이다.

그러나 이러한 작업은 일정한 피치를 가진 주름부가 형성된 멤브레인에는 적합하나, 서로 다른 피치 즉 이형 피치를 가진 주름부가 형성된 멤브레인에는 적절히 응용될 수 없다.

따라서 종전의 경우 본 출원인이 이형 피치를 가진 주름부가 형성된 멤브레인을 성형하기 위하여는, 소정의 피치 게이지를 가진 성형 장치에서 멤브레인 주름부 성형 작업을 하다가, 이형 피치를 가진 주름부 형성시에는 다른 피치 게이지를 가진 성형 장치로 멤브레인을 옮겨 그곳에서 주름부 형성 작업을 하고 다시 소정의 피치 게이지를 가진 성형 장치로 멤브레인을 옮겨서 작업을 진행하여야 하였다.

이러한 종전의 방식은 이형 피치를 가진 멤브레인의 주름부 성형 작업을 위하여는 기본적으로 두대의 성형 장치를 필요로 할 뿐만 아니라, 멤브레인의 다른 장치로 2회 이동하기 위한 별도의 작업인원을 필요로 하므로 인건비 상승의 요인이 되며, 또한 작업 공정 전체가 자동화되지 못하므로 멤브레인의 주름부 형성 작업이 효율적으로 이루어지지 못하였다.

따라서 본 출원인은 하나의 성형 장치에서 이형 피치를 가진 주름부가 형성된 멤브레인을 성형하기 위하여 본 발명을 개발하게 되었다.

본 발명에 의한 실시례 :

도 3은 L1피치를 형성하기 위한 장치의 부품 배치도이며, 도 4는 도 3에 의한 주름부 성형 작업 개념도이며, 도 5는 L2피치를 형성하기 위한 장치의 부품 배치도이며, 도 6은 도 5에 의한 주름부 성형 작업 개념도이며, 도 7은 상부피치게이지의 작동 개념도이며, 도 9는 하부피치게이지의 작동 개념도이다.

상기의 비교례와 본 실시례의 기본적 구성의 차이점을 설명하며, 동일한 부분은 상기의 비교례를 참조하기로 한다.

상부금형(110) 및 하부금형(120)의 배치는 비교례와 동일하며, 이러한 금형의 배치 자체는 본 발명의 요지라 볼 수 없다.

본 실시례에서는 피치 게이지들의 구조가 변화한다.

먼저 하부 피치 게이지를 살피면, 본 실시례의 다이형 피치게이지(131)는 좌우로 이동가능하게 마련되며, 또한 이를 위하여 다이형 피치게이지 이동부가 마련된다.

또한 하부 피치 게이지는 멤브레인의 주름부를 안정적으로 고정시키기 위하여 2개 마련된다.

도 9에 도시된 바와 같이 하부 피치 게이지는 주름부 형성용 하부금형과 소정의 간격을 두고 고정마련되는 하부 피치 게이지 고정판(132)과 다이형 피치게이지(131), 및 다이형 피치게이지(131)를 좌우로 강제로 이동하기 위한 다이형 피치게이지 이동부로서 구성된다.

하부 피치 게이지 고정판(132)에 하부 피스톤(134a)을 가진 하부 실린더(134)가 고정마련되며, 실린더(134)의 피스톤(134a) 끝단에는 다이형 피치게이지(131)가 연결된다. 따라서 실린더(134)의 작동에 의하여 피스톤(134a)이 이동하며, 피스톤(134a)의 이동에 의하여 다이형 피치게이지(131)가 이동하게 된다. 한편, 하부 실린더(134)에는 피스톤(134a)의 위치를 감지하기 위한 하부 위치센서(미도시)가 마련되어, 위치센서에 의하여 피스톤(134a)의 위치를 검출한 후 정확한 위치에 도달한 것이 확인이 될 때에만 본 성형 장치가 작동하도록 하였다. 즉 본 성형 장치의 작동에 대한 인터락(interlock)기능을 하부 피치 게이지에 마련된 위치센서에 의하여 구현하였다. 본 성형 장치의 구동을 제어하기 위하여 위치 센서를 두는 경우, 위치 센서가 감지하는 대상은 피스톤의 위치, 혹은 다이형 피치게이지의 위치 등이 그 대상이 될 수 있다. 상기에서 성형 장치의 작동이라 함은 상부금형과 하부금형의 작동을 포함하는 것이다.

즉, 하부 위치센서는 상기 다이형 피치게이지의 위치 또는 이에 상응하는 대상, 즉 하부 피스톤의 위치를 감지할 수 있으며, 상기 하부 위치센서에 의해 감지되는 위치를 통하여 상기 주름부 형성용 상부금형 및 상기 주름부 형성용 하부금형의 구동 여부를 제어하도록 이루어지는 것이다.

한편 다이형 피치게이지(131)는 하부 피치 게이지 고정판(132)에 대하여 슬라이딩 가능하게 결합된다. 이를 위하여 하부 피치 게이지 고정판(132)에는 레일 형상의 레일 홈부(133)가 형성되며, 상기 다이형 피치게이지(131) 상기 레일 홈부(133)와 레일 결합을 이루면서 좌우로 슬라이딩될 수 있다. 그러나 레일 결합을 이루지 않는 경우, 혹은 후술하는 상부 피치 게이지의 슬라이딩 방식 등에 있어서도 다이형 피치 게이지(131)는 하부 피치 게이지 고정판(132)에 대하여 슬라이딩 될 수 있다.

상기의 하부 실린더(134)는 유압식, 공압식, 또는 유압/공압 겸용 방식 등이 사용될 수 있다.

다음으로 상부 피치 게이지를 설명한다.

본 실시례의 펀치형 피치게이지(141)는 좌우로 이동가능하게 마련되며, 또한 이를 위하여 펀치형 피치게이지 이동부가 마련된다.

또한 상부 피치 게이지는 멤브레인의 주름부를 안정적으로 고정시키기 위하여 2개 마련된다.

도 7에 도시된 바와 같이 상부 피치 게이지는 유압장치 등에 의하여 상하로 이동가능하게 마련되는 상하 이동판(142)과 펀치형 피치게이지(141), 및 펀치형 피치게이지(141)를 좌우로 강제로 이동하기 위한 펀치형 피치게이지 이동부로서 구성된다.

상하 이동판(142)에 상부 피스톤(144a)을 가진 상부 실린더(144)가 고정마련되며, 상부 실린더(144)의 피스톤(144a) 끝단에는 피치게이지 지지대(143)가 연결된다. 따라서 실린더(144)의 작동에 의하여 피스톤(144a)이 이동하며, 피스톤(144a)의 이동에 의하여 피치게이지 지지대(143)가 이동하며 이에 따라 펀치형 피치게이지(141)가 이동하게 된다. 한편, 실린더(144)에는 피스톤(144a)의 위치를 감지하기 위한 상부 위치센서(미도시)가 마련되어, 상부 위치센서에 의하여 피스톤(144a)의 위치를 검출한 후 정확한 위치에 도달한 것이 확인이 될 때에만 본 성형 장치가 작동하도록 하였다. 즉 본 성형 장치의 작동에 대한 인터락(interlock)기능을 상부 피치 게이지에 마련된 위치센서에 의하여 구현하였다. 본 성형 장치의 구동을 제어하기 위하여 위치 센서를 두는 경우, 위치 센서가 감지하는 대상은 피스톤의 위치, 혹은 피치게이지 지지대의 위치 혹은 펀치형 핀치게이지의 위치 등이 그 대상이 될 수 있다. 상기에서 성형 장치의 작동이라 함은 상부피치게이지의 작동은 물론 상부금형과 하부금형의 작동을 포함하는 것이다.

즉, 상부 위치센서는 상기 펀치형 피치게이지의 위치 또는 이에 상응하는 대상, 즉 상부 피스톤 혹은 피치게이지 지지대의 위치를 감지할 수 있으며, 상기 위치센서에 의해 감지되는 위치를 통하여 상기 주름부 형성용 상부금형 및 상기 주름부 형성용 하부금형의 구동 여부, 및 상부피치게이지의 상하구동 여부를 제어하도록 이루어지는 것이다.

그러나 하기에서 설명되는 바와 같이 펀치형 피치게이지의 위치는 조금씩 변동가능하므로, 상부 위치센서는 가급적 상부 피스톤 혹은 피치게이지 지지대의 위치를 감지하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

한편 피치게이지 지지대(143)는 상하 이동판(142)에 대하여 슬라이딩 가능하게 결합된다. 이를 위하여 상하 이동판(142)에는 적어도 하나 이상의 가이드봉(145)이 고정마련되며, 상기 피치게이지 지지대(143)는 상기 가이드봉(145)에 슬라이딩가능하게 결합되는 것이다.

상기의 상부 실린더(144)는 유압식, 공압식, 또는 유압/공압 겸용 방식 등이 사용될 수 있다.

또한 펀치형 피치게이지(141)는 피치게이지 지지대(143)에 어느 정도 슬라이딩 가능하게 탑재된다. 이는 펀치형 피치게이지(141)가 멤브레인의 주름부와 만나게 될 때, 펀치형 피치게이지(141)가 주름부에 주름부의 변형을 일으키는 힘을 가하지 못하도록 주름부의 경사면과 만나면서 주름부의 경사면을 타고 조금씩 이동하면서 자연스럽게 다이형 피치게이지(131 또는 132)와 맞물릴 수 있도록 하기 위함이다. 이러한 구조로서 피치게이지 지지대(143)에는 장방형의 슬롯홈(143a)이 형성되며, 펀치형 피치게이지(141)의 상부에는 상기 슬롯홈(143a)을 관통하면서 상기 피치게이지 지지대(143)에 상기 펀치형 피치게이지(141)을 고정시키는 슬롯핀(141a)이 마련되어 있다.

도 8의 (a)는 본 출원인이 실시하고 있는 상부 피치 게이지의 주요부 사시도이며, 도 8의 (b)는 펀치형 피치게이지(141)을 제거한 상태의 상부 피치 게이지의 주요부 사시도이다.

상기의 실시례의 작동을 설명한다.

전체 부품의 배치가 도 3의 상태를 이룰 경우, 이송부(10,20)에 의하여 다이형 피치게이지(131)에 멤브레인의 주름부가 안착된 후 주름부 형성 작업을 하게 되면 도 4와 같이 펀치형 피치게이지(141)가 하부로 이동하여 제 1 다이형 피치게이지(131)에 맞물리게 되며 이때 주름부가 이루는 피치는 L1이 된다.

이러한 상태에서 주름부 성형 작업을 반복하다가 이형 피치를 가진 주름부를 성형할 경우 펀치형 피치게이지(141)는 상부 실린더(144)의 작동에 의하여, 다이형 피치게이지(131)는 하부 실린더(134)의 작동에 의하여, 도 5와 같이 좌측으로 일정 정도 이동하게 된다.

다시 이송부(10,20)에 의하여 다이형 피치게이지(131)에 멤브레인의 주름부가 안착된 후 주름부 형성 작업을 하게 되면 펀치형 피치게이지(141)가 하부로 내려와서 도 6과 같은 상태를 이룬다. 이때 주름부가 이루는 피치는 L2가 된다. 도 6의 멤브레인의 우측부는 본 실시례를 설명하기 위하여 피치게이지에 위치하는 주름부의 우측부를 절단하여 보여주고 있는 것이다.

이와 같이 L2 피치를 가진 주름부 형성 작업이 완료되면, 펀치형 피치게이지(141) 및 다이형 피치게이지(131)는 각각에 연결된 상부 실린더(144) 및 하부 실린더(134)의 작동에 의하여 다시 도 3의 상태로 이동하여 L1 피치를 가진 주름부 형성 작업을 계속하게 된다.

이러한 일련의 작업들은 자동제어 프로그램에 의하여 자동으로 구현되는 것이다.

상기의 실시례는 본 발명의 바람직한 실시례에 불과하며 본 발명의 기술적 사상은 당업자에 의하여 다양하게 변형 내지 조정될 수 있다. 이러한 변형 내지 조정이 본 발명의 기술적 사상을 이용한다면 이는 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

본 발명은, 이형 피치를 가진 멤브레인의 주름부 성형 작업을 위하여 오직 하나의 성형 장치를 필요로 할 뿐만 아니라, 멤브레인의 이동을 위한 별도의 작업인원이 불필요하게 되며 또한 일련의 과정으로 연결되는 공장 자동화 라인을 가능하게 하여, 이형 피치를 가진 멤브레인의 주름부 성형 작업에 필요한 작업장 면적을 감소시키며 또한 그 작업 속도 및 작업 효율을 현저히 상승시킬 수 있다.

도 1은 이형 피치를 가진 주름부가 형성된 플랫 멤브레인의 사시도,

도 2a 내지 도 2f는 동일한 피치를 가진 주름부가 성형되는 과정을 개념상으로 연속하여 도시한 것,

도 3은 L1피치를 형성하기 위한 장치의 부품 배치도,

도 4는 도 3에 의한 주름부 성형 작업 개념도,

도 5는 L2피치를 형성하기 위한 장치의 부품 배치도,

도 6은 도 5에 의한 주름부 성형 작업 개념도,

도 7은 상부피치게이지의 작동 개념도,

도 8는 상부피치게이지의 주요부 사시도.

도 9는 하부피치게이지의 작동 개념도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 본체

110 : 상부금형 120 : 하부금형

131 : 다이형 피치게이지

141 : 펀치형 피치게이지

Claims (6)

1. 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인에 주름부를 성형하기 위하여, 본체, 상기 본체에 마련되어 그 하부에 멤브레인의 주름부에 대응하는 형상을 가진 돌출부가 형성되며 상하로 구동하는 주름부 형성용 상부금형, 상기 본체에 마련되어 그 상부에 멤브레인의 주름부에 대응하는 형상을 가진 함몰부가 형성되며 좌우로 구동하는 주름부 형성용 하부금형을 포함하여 이루어지는 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 성형 장치에 있어서 :

   상기 본체의 후부에 상기 주름부 형성용 하부금형과 소정의 간격을 두고 고정마련되며, 다이형 피치게이지, 상기 다이형 피치게이지를 좌우로 강제로 이동하기 위한 다이형 피치게이지 이동부, 및 상기 다이형 피치게이지 이동부가 고정되는 하부 피치 게이지 고정판을 포함하여 이루어지는 하부 피치 게이지 ;

   상기 본체의 후부에 상기 주름부 형성용 상부금형과 소정의 간격을 두고 상하로 구동하며, 펀치형 피치게이지, 상기 펀치형 피치게이지를 좌우로 강제로 이동하기 위한 펀치형 피치게이지 이동부, 및 상기 펀치형 피치게이지 이동부가 고정되는 상하 이동판을 포함하여 이루어지는 상부 피치 게이지 ;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이형 피치 게이지를 구비한 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 성형 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 펀치형 피치게이지 이동부는 ;

   상기 펀치형 피치게이지가 탑재되며 상기 상하 이동판에 대하여 슬라이딩 가능하게 결합되는 피치게이지 지지대 및 상기 상하 이동판에 고정되며 상부 피스톤이 상기 피치게이지 지지대에 결합되는 상부 실린더를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이형 피치 게이지를 구비한 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 성형 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 상부 피스톤의 위치 또는 상기 피치게이지 지지대의 위치를 감지하는 상부 위치센서가 부가되며,

   상기 상부 위치센서에 의해 감지되는 위치를 통하여 상기 주름부 형성용 상부금형 및 상기 주름부 형성용 하부금형의 구동을 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이형 피치 게이지를 구비한 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 성형 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 펀치형 피치게이지는 상기 피치게이지 지지대와 슬라이딩 가능하게 탑재되는 것을 특징으로 하는 이형 피치 게이지를 구비한 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 성형 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 다이형 피치게이지 이동부는 상기 하부 피치 게이지 고정판에 고정되며 하부 피스톤이 상기 다이형 피치게이지에 결합되는 하부 실린더를 포함하여 이루어지며,

   상기 다이형 피치게이지는 상기 하부 피치 게이지 고정판에 대하여 슬라이딩 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 이형 피치 게이지를 구비한 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 성형 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 하부 피스톤의 위치 또는 상기 다이형 피치게이지의 위치를 감지하는 하부 위치센서가 부가되며,

   상기 하부 위치센서에 의해 감지되는 위치를 통하여 상기 주름부 형성용 상부금형 및 상기 주름부 형성용 하부금형의 구동을 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이형 피치 게이지를 구비한 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 성형 장치.