KR100620581B1 - 세관기용 브러쉬 교체기구 - Google Patents

Abstract

세관기의 와이어케이블과 브러쉬를 결합 및 분리시키는 브러쉬 교체기구가 개시된다. 개시된 브러쉬 교체기구는, 일단부에 와이어케이블과 브러쉬 중 하나씩이 각각 결합되는 제1,2커플링과, 제1,2커플링의 타단부들을 서로 나사결합시키는 나사결합수단 및, 제1,2커플링 중 어느 하나의 회전 시 간섭을 일으켜서 나머지 하나에도 회전력을 전달하는 걸림수단을 포함한다.

이와 같은 교체기구를 이용하면 큰 토오크가 걸리는 조건에서도 와이어케이블과 브러쉬 측 사이의 견고하고 안정적인 결합이 보장될 수 있다.

세관기, 브러쉬, 교체, 회전력, 교환

Description

세관기용 브러쉬 교체기구{Brush exchanging mechanism for tube cleaner}

도 1은 일반적인 세관기를 이용한 세관 장면을 보인 도면

도 2는 US6,672,794에 개시된 종래의 브러쉬 교체기구를 도시한 도면,

도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 브러쉬 교체기구를 이용한 교체과정을 보인 도면,

도 4는 종래의 다른 브러쉬 교체기구를 도시한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 브러쉬 교체기구를 도시한 도면,

도 6은 도 5에 도시된 브러쉬 교체기구의 변형 가능한 예를 도시한 도면,

도 7a 및 도 7b는 도 5에 도시된 브러쉬 교체기구를 이용한 교체과정을 보인 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100...브러쉬 교체기구 110,120...제1,2커플링

111...너트부 121...간섭핀

130...슬리브 131...슬롯

140...스프링

본 발명은 세관기에 사용되는 브러쉬를 교체하는 기구에 관한 것으로서, 특히 큰 토오크가 가해져도 결합상태를 견고히 유지할 있도록 보완된 세관기용 브러쉬 교체기구에 관한 것이다.

일반적으로 세관기는 튜브나 파이프와 같은 중공형 부재의 관로를 청소하는 장치로서, 예컨대 소각로의 폐열관이나 쿨링관, 열교환기와 냉동기의 전열관 등의 내벽에 붙어있는 스케일을 탈리(청소)시키는데 많이 사용된다.

도 1은 이와 같은 세관기(10)의 일반적인 구조를 보인 것으로, 도시된 바와 같이 플렉시블튜브(11) 안에 수용된 와이어케이블(12)을 모터(14)가 회전시키면, 그 끝단에 결합된 브러쉬(13)가 함께 회전하면서 관로(15) 안의 스케일 등을 털어내는 구조를 가지고 있다.

그런데, 관로의 크기는 튜브의 종류에 따라 제각각이기 때문에, 한 종류의 브러쉬로 모든 관로를 청소할 수는 없다. 따라서, 여러 크기의 브러쉬 세트를 구비하고 있다가 관로의 크기에 맞는 적절한 것을 선택해서 교체해야만 효과적인 청소가 이루어질 수 있다.

이를 위해 미국특허 공보 US6,672,794에는 도 2에 도시된 바와 같은 브러쉬 교체기구가 제안된 바 있다. 이 교체기구는, 와이어케이블(21)에 결합되는 케이블 커플링(22)과, 브러쉬(24)가 결합되는 브러쉬커플링(23) 및, 케이블커플링(22)에 스프링(26)에 의해 탄력적으로 슬라이딩 가능하게 결합된 로킹슬리브(25)를 포함하고 있다. 그리고, 상기 브러쉬커플링(23)과 케이블커플링(22)에는 상보적으로 결합되는 결합돌기(23a)와 결합홈(22a)이 각각 형성되어 있다. 따라서, 도 3a에 도시된 바와 같이 로킹슬리브(25)를 잡아당긴 상태에서 결합돌기(23a)를 결합홈(22a)에 삽입한 후 로킹슬리브(25)를 놓으면, 도 3b와 같이 로킹슬리브(25)가 스프링(26)에 의해 복원되면서 결합부를 빠지지 않게 로킹시키는 것이다. 참조부호 27은 로킹슬리브(25)의 정지용으로 케이블커플링(22)에 형성된 스토퍼를 나타낸다.

그런데, 이와 같은 교체기구에서 방사방향(Z)으로는 위와 같이 로킹슬리브(25)가 결합부의 분리를 견고하게 막고 있지만, 축방향(X)으로는 결합돌기(23a)의 플랜지부(23a')가 결합홈(22a)의 턱(22b)에 걸리는 것만으로 버티고 있게 된다. 문제는, 장기간 사용할 경우 이 플랜지부(23a')와 턱(22b)이 마모되기 시작한다는 점이다. 특히 상기 결합홈(22a)에는 도 2와 같이 결합돌기(23a)가 끼워진 후 축방향(X)으로 여유공간이 많기 때문에 결합돌기(23a)가 유동하게 되고, 따라서 플랜지부(23a')와 턱(22b)이 떨어졌다 부딪히는 일이 반복되어 마모의 속도가 배가된다. 이와 같이 마모가 진행되어 어느 한계를 넘게 되면, 더 이상은 축방향(X)으로 케이블커플링(22)과 브러쉬커플링(23)의 결합상태를 유지할 수 없게 된다. 그러면, 브러쉬커플링(23)과 케이블커플링(22)을 더 이상 사용할 수 없게 되어 모두 새것으로 바꿔야 하는 경제적 부담이 생길 뿐 아니라, 특히 세관 작업 중에 관로 깊숙한 곳에서 브러쉬커플링(23)이 빠져버리면, 그것을 다시 빼내는데 상당한 어려움을 겪어 야 하는 문제가 생긴다. 그리고, 스토퍼(27)를 케이블커플링(22)의 외주면에 만드는 것도 가공 시의 상당한 부담이 된다.

한편, 이와 달리 도 4에 도시된 바와 같이 나사결합을 이용하는 구조가 제안된 바 있다. 이것은 브러쉬커플링(32)에 볼트부(32a)를 만들고, 케이블커플링(31)에 너트부(31a)를 만들어서 서로 나사결합시켜 빠지지 않게 한 구조이다. 이 구조에서는 나사산과 골의 결합이 이루어지므로 축방향(X)으로도 비교적 견고한 결합이 이루어지는 장점이 있다.

그런데, 통상적으로 세관 작업은 와이어케이블(33)과 함께 브러쉬(34)를 일방향으로 돌리면서 관로에 집어넣었다가 반대방향으로 돌리면서 빼내는 작업의 반복이기 때문에, 들어갈 때와 나올 때 중 어느 하나는 상기한 나사결합의 방향과 반대방향으로 회전하게 된다. 즉, 세관 작업에 의해 관로에 떨어진 스케일 등을 쓸어내기 위해서는 브러쉬(34)를 다시 반대방향으로 돌리면서 빼내야 효과적인데, 그러다보니 반드시 한번은 두 커플링(31)(32)의 결합방향과 반대의 회전상태가 있게 된다. 따라서, 작업을 반복하다 보면 나사결합이 풀릴 위험이 높고, 결합이 헐거워지면 전술한 종래의 것과 마찬가지로 작업 중 브러쉬(34)가 빠져버리는 등의 문제가 발생할 수 있다. 특히, 스케일이 너무 많아서 큰 토오크가 가해질 경우에는 결합이 풀릴 가능성이 더욱 높아진다.

따라서, 이러한 문제점들을 해소하기 위해서는 보다 견고한 결합을 장기간 유지할 수 있는 새로운 형태의 브러쉬 교체기구가 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 큰 토오크가 가해지는 조건에서도 견고한 결합력을 보장할 수 있도록 개선된 세관기용 브러쉬 교체기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 브러쉬 교체기구는, 일단부에 와이어케이블과 브러쉬 중 하나씩이 각각 결합되는 제1,2커플링; 상기 제1,2커플링의 타단부들을 서로 나사결합시키는 나사결합수단; 및, 상기 제1,2커플링 중 어느 하나의 회전 시 간섭을 일으켜서 나머지 하나에도 회전력을 전달하는 걸림수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 걸림수단은, 상기 제1,2커플링 중 어느 하나의 외주면에 슬라이딩 가능하게 결합되며 몸체 일부에 절제된 슬롯이 형성된 슬리브와, 상기 제1,2커플링 중 상기 슬리브가 설치된 반대편 커플링에 돌출되게 설치된 간섭핀과, 상기 간섭핀이 상기 슬리브의 슬롯에 끼워지는 방향으로 상기 슬리브를 탄성바이어스시키는 스프링을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 나사결합수단은, 상기 제1,2커플링 중 어느 한쪽에 돌출 형성된 볼트부와, 상기 볼트부가 체결되도록 상기 제1,2커플링 중 나머지 한 쪽에 형성된 너트부를 포함할 수 있으며, 상기 제1,2커플링에 각각 형성된 너트부와, 상기 제1,2커플링의 각 너트부에 끼워져 양측을 체결하는 볼트부재를 포함할 수도 있다.

여기서 상기 볼트부재는, 상기 제1커플링의 너트부에 끼워지는 부분과 상기 제2커플링의 너트부에 끼워지는 부분의 나선방향이 서로 반대로 형성되는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 5는 본 발명에 따른 세관기용 브러쉬 교체기구(100)를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 세관기용 브러쉬 교체기구(100)는 서로 결합 및 분리가 가능한 제1,2커플링(110)(120)을 구비하고 있다. 상기 제1커플링(110)에는 와이어케이블(200)이, 상기 제2커플링(120)에는 브러쉬(300)가 각각 결합된다. 따라서, 브러쉬(300)를 교체할 필요가 있을 때에는 이 제1,2커플링(110)(120)을 분리해서 교체한 후 다시 결합시키면 된다. 물론, 어느 커플링에 와이어케이블(200)과 브러쉬(300)를 각각 연결시킬지는 변경이 가능한 선택사항이며, 제1커플링(110)에 브러쉬(300)가 결합되고, 제2커플링(120)에 와이어케이블(200)이 결합되도록 서로 바꿀 수도 있다.

그리고, 제1,2커플링(110)(120)을 착탈가능하게 결합시키는 수단으로서 나사결합수단이 채용된다. 즉, 제1,2커플링(110)(120) 중 한 쪽(여기서는 제2커플링(120)으로 예시함)에 볼트부(122)를 만들고, 다른 쪽(제1커플링(110)으로 예시함)에는 너트부(111)를 만들어서, 서로 나사결합시켜 체결하는 것이다. 물론, 이 결합도 상보적인 결합이므로, 볼트부(122)와 너트부(111)의 위치를 서로 바꿔서 만들 수도 있고, 도 6과 같이 양쪽에 다 너트부(111)(123)를 만들고 별도의 볼트부재(400)를 끼워서 양측을 체결하도록 만들 수도 있다. 단, 볼트부재(400)를 사용할 때에는 제1커플링(110)에 삽입되는 부분(401)과 제2커플링(120)에 삽입되는 부분(402)의 나선방향을 서로 반대로 형성해야, 회전 시에도 잘 풀리지 않는 견고한 결합이 만들어진다.

또한, 본 교체기구에서는 이와 같은 나사결합수단에 더하여, 한쪽의 회전력 을 간섭에 의해 다른 쪽에 전달하는 걸림수단까지 구비하고 있다.

이 걸림수단은, 제1커플링(110)의 외주면에 슬라이딩 가능하게 설치된 슬리브(130)와, 제2커플링(120)에 외주면 바깥으로 돌출되게 설치된 간섭핀(121)과, 이 간섭핀(121)이 슬리브(130)에 형성된 슬롯(131)에 끼워지는 방향으로 슬리브(130)를 탄성바이어스시키는 스프링(140)을 구비하고 있다. 따라서, 제1,2커플링(110)(120)이 상기 나사결합수단에 의해 결합된 상태에서는 상기 간섭핀(121)이 슬롯(131)에 끼워져 있기 때문에, 어느 한쪽이 돌면 이 간섭핀(121)과 슬롯(131) 주변부의 간섭에 의해 다른 쪽에도 회전력이 전달되는 것이다. 이렇게 되면, 제1,2커플링(110)(120) 중 한쪽만 헛돌 수가 없게 되고 항상 함께 돌아가기 때문에, 회전 중에 나사결합부가 풀리는 일은 없어지게 된다.

참조부호 112는 슬리브의 이탈을 막아주는 스토퍼를 나타낸다.

이와 같은 교체기구를 이용하여 브러쉬(300)를 교체할 때에는, 도 7a와 같이 슬리브(130)를 와이어케이블(200) 쪽으로 잡아당겨서 간섭핀(121)과 슬롯(131)의 간섭을 푼 다음, 브러쉬(300)가 달린 제2커플링(120)을 돌려서 빼낸다.

그리고, 새 브러쉬(300)를 끼울 때에는 슬리브(130)를 잡아당긴 상태에서 먼저 제2커플링(120)의 볼트부(122)를 제1커플링(110)의 너트부(111)에 체결시키고, 체결이 완료되면 슬리브(130)를 놓아서 슬롯(131) 안에 간섭핀(121)이 들어가게 한다. 그러면, 도 5b와 같이 결합이 완료되며, 이 상태에서 와이어케이블(200)을 회전시키면, 상기 걸림수단에 의해 제1,2커플링(110)(120)이 항상 함께 돌아가므로, 견고한 체결상태가 유지된다. 따라서, 스케일이 많은 관로를 청소할 경우와 같이 브러쉬(300)에 토오크가 많이 작용하더라도, 결합부위가 풀려서 헐거워지는 현상은 일어나지 않게 된다.

따라서, 이와 같은 교체기구(100)를 사용하면, 큰 토오크 조건에서도 견고하고 안정적인 결합이 보장될 수 있다.

한편, 앞서도 언급한 바와 같이, 여기서 예시한 나사결합수단이나 걸림수단 등은 모두 두 부재 간의 상보적인 결합구조이기 때문에, 결합이 이루어지는 부재들의 위치가 서로 맞바뀔 수도 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 브러쉬 교체기구는, 간섭핀과 슬롯의 간섭구조를 이용하여 와이어케이블과 브러쉬 측의 커플링을 함께 회전되도록 연결하므로, 큰 토오크 조건에서도 매우 견고하고 안정적인 결합을 유지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (5)

1. 일단부에 와이어케이블과 브러쉬 중 하나씩이 각각 결합되는 제1,2커플링;

   상기 제1,2커플링의 타단부들을 서로 나사결합시키는 나사결합수단; 및,

   상기 제1,2커플링 중 어느 하나의 회전 시 간섭을 일으켜서 나머지 하나에도 회전력을 전달하는 걸림수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 세관기용 브러쉬 교체기구.
2. 제1항에 있어서,

   상기 걸림수단은,

   상기 제1,2커플링 중 어느 하나의 외주면에 슬라이딩 가능하게 결합되며 몸체 일부에 절제된 슬롯이 형성된 슬리브와,

   상기 제1,2커플링 중 상기 슬리브가 설치된 반대편 커플링에 돌출되게 설치된 간섭핀과,

   상기 간섭핀이 상기 슬리브의 슬롯에 끼워지는 방향으로 상기 슬리브를 탄성바이어스시키는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 세관기용 브러쉬 교체기구.
3. 제1항에 있어서,

   상기 나사결합수단은,

   상기 제1,2커플링 중 어느 한쪽에 돌출 형성된 볼트부와,

   상기 볼트부가 체결되도록 상기 제1,2커플링 중 나머지 한 쪽에 형성된 너트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 세관기용 브러쉬 교체기구.
4. 제1항에 있어서,

   상기 나사결합수단은,

   상기 제1,2커플링에 각각 형성된 너트부와,

   상기 제1,2커플링의 각 너트부에 끼워져 양측을 체결하는 볼트부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 세관기용 브러쉬 교체기구.
5. 제4항에 있어서,

   상기 볼트부재는, 상기 제1커플링의 너트부에 끼워지는 부분과 상기 제2커플링의 너트부에 끼워지는 부분의 나선방향이 서로 반대로 형성된 것을 특징으로 하는 세관기용 브러쉬 교체기구.

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