KR100762083B1

KR100762083B1 - Ｌｎｇ저장탱크용 멤브레인의 주름 교차부 성형장치

Info

Publication number: KR100762083B1
Application number: KR1020060110878A
Authority: KR
Inventors: 최익흥; 이치추; 정진동; 서종만
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2006-11-10
Publication date: 2007-10-01

Abstract

본 발명은 LNG 저장탱크용 멤브레인의 주름 교차부 성형장치에 관한 것이며, 그 목적은 상부금형의 상하구동을 통해 하부금형의 근접이동 및 노치금형의 가압이동을 구현하여, 멤브레인의 소주름부 및 교차부의 노치를 동시에 성형할 수 있도록 하는 성형장치를 제공함에 있다.

본 발명은 상하 구동하는 멤브레인의 소주름부용 돌출부가 형성된 상부금형과 미리 성형된 멤브레인의 대주름부용 함몰부를 형성하는 것과 더불어 상호 대향하여 근접 이동함으로서 대주름부와 직교하는 소주름부용 함몰부를 형성하는 한 쌍으로 이루어진 하부금형을 포함하여 구성되는 액화천연가스 저장탱크용 멤브레인 주름 교차부 성형 장치에 있어서 상기 상부금형 및 좌,우반의 소주름부 성형용 돌출부 및 함몰부를 중심으로 양측에 상호 대응하여 설치 구성되어, 상부금형의 하강운동과 연동하여 좌,우반을 상호 근접 이동시키는 제1경사안내수단과 상기 좌,우반의 대향하는 내측면에 대해 수직방향 슬라이딩 가능하도록 결합되어, 대주름부용 함몰부의 상측으로 돌출 이동되는 노치금형들과 상기 근접 이동하는 좌,우반의 사이공간에 고정 배치되어, 제2경사안내수단을 통해 양측으로부터 근접 이동하는 노치금형들을 수직 상승시키는 노치금형용 고정 가이드 로 이루어진 LNG 저장탱크용 멤브레인의 주름 교차부 성형장치에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

멤브레인(membrane), 주름 교차부, 노치, 금형

Description

ＬＮＧ저장탱크용 멤브레인의 주름 교차부 성형장치{FORMING DEVICE FOR CORRUGATED MEMBRANE OF LNG STORAGE TANK}

도 1은 본 발명에 따른 멤브레인의 주름 교차부 성형장치의 구성을 보이는 분리 예시도

도 2는 본 발명에 따른 멤브레인의 주름 교차부 성형장치의 작동상태를 보이기 위해 도 1의 A-A선을 따라 절단하여 도시한 단면 예시도

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 작동상태를 보이기 위해 도 1의 A-A선을 따라 절단하여 도시한 단면 예시도

도 4는 본 발명에 의해 성형되는 멤브레인의 주름 교차부의 완성품

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 멤브레인(membrane)

(2) : 대주름부

(3) : 소주름부

(4) : 교차부

(4a) : 노치

(100)(100-1) : 상부금형

(101) : (소주름부 성형용) 돌출부

(111)(112) : 수부

(111a)(112a) : 경사안내면

(111a-1)(112a-1) : 경사핀

(150)(150-1) : 제1경사안내수단

(200) : 하부금형

(201) : (대주름부용) 함몰부

(202) : (소주름부 성형용) 함몰부

(210)(210-1) : 좌반

(220)(220-1) : 우반

(211)(221) : 암부

(211a)(221a) : 경사안내면

(211a-1)(221a-1): 경사홀

(250) : 제2경사안내수단

(310)(320) : 노치금형

(310a)(320a) : 안내경사면

(350) : 노치금형용 고정 가이드

본 발명은 LNG 저장탱크용 멤브레인의 주름 교차부 성형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 앞선 공정에서 대주름부가 미리 성형된 평판 멤브레인의 소주름부 및 상기 대주름부와 소주름부의 교차부에 노치를 동시에 성형할 수 있는 멤브레인의 주름 교차부 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 천연가스는 대기압에서 영하 162도의 온도에 이르게 되면 액체상태를 유지하므로, 단열기능을 가진 저장탱크에 액체상태로 저장할 수 있다. 액화천연가스 저장탱크의 저장구조는 열전달을 효과적으로 차단하는 재료와 액화천연가스 밀봉기능을 가지는 멤브레인(membrane)으로 구성된다. 멤브레인을 구성하는 금속재료는 저온취성에 강한 재질이 사용되며, 또한 멤브레인은 액화천연가스를 저장탱크 내에 주입 시 또는 제거 시 발생하는 온도와 하중의 변화에 대응하여 팽창 및 수축을 할 수 있도록 설계 및 제작되어야 한다.

이러한 액화천연가스 저장탱크에 사용되는 멤브레인은 0.5~1.2 mm정도의 두께를 가진 얇은 금속판으로 이루어지게 되는데, 통상 멤브레인에는 열팽창 및 열수축에 대한 열신축 대책으로 주름부가 형성된다.

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

도 4를 참조하면, 평판 멤브레인(1)은 시트 형상의 평판 멤브레인에 대주름부(large corrugation, 2)가 평행하게 복수로 형성되며, 또한 대주름부(2)와 직교 하면서 소주름부(small corrugation, 3)가 평행하게 복수로 형성되어 있다.

또한 대주름부(2)와 소주름부(3)가 교차하는 부위에서는 응력 집중을 방지하기 위한 형상을 가진 교차부(4)를 부가하여 형성하게 된다.

이러한 대주름부(2), 소주름부(3) 및 교차부(4)를 갖는 평판 멤브레인(1)을 형성하기 위한 종래의 성형 가공장치는, 그 하부에 멤브레인의 주름부에 대응하는 형상을 가진 돌출부가 형성되며 상하구동장치를 통해 상하로 구동하는 주름부 형성용 상부금형, 그 상부에 멤브레인의 주름부에 대응하는 형상을 가진 함몰부가 형성되는 주름부 형성용 하부금형으로 이루어지는데, 이때 주름부 형성용 하부금형은 함몰부를 중심으로 대칭하는 한 쌍으로 이루어져 좌우구동장치를 통해 좌우로 구동하게 된다.

아울러, 이러한 성형장치를 이용하여 평판 멤브레인의 주름부를 성형하기 위한 작업은, 대주름부를 먼저 성형한 평판 멤브레인을 상기와 성형장치의 하부금형에 안착시켜, 대주름부와 직교하도록 소주름부 및 교차부의 노치(4a:도 4참조)를 성형하는 작업단계를 거치게 된다.

이러한 장치 및 작업단계를 수행하는 종래의 성형장치는, 상부금형의 상하구동을 관할하는 상하구동장치와, 하부금형의 근접 이동을 관할하는 좌우구동장치, 및 교차부의 노치(4a)를 형성하기 위한 노치금형의 가압을 관할하는 노치금형용 가압구동장치를 각각 구비하여야 하였다.

이러한 종래의 성형장치는 필요로 하는 기계장치의 가중 및 복잡화되는 문제점뿐만 아니라, 이러한 각각의 기계장치의 연동을 구현하기 위한 제어에 상당한 어 려움을 제공하게 되었다.

물론, 이러한 다양하고, 복잡한 기계장치 및 그 제어프로그램은 차후 제작되는 멤브레인의 주름 교차부의 형상에도 관여되어, 전체적인 멤브레인 주름부의 불량품이 양산될 우려를 내포하게 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 하나의 동력원 즉, 상부금형의 상하구동을 통해 하부금형의 근접이동 및 노치금형의 가압이동을 구현하여, 멤브레인의 소주름부 및 교차부의 노치를 동시에 성형할 수 있도록 하는 성형장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 본 발명은 하부에 멤브레인의 소주름부 성형용 돌출부가 형성되며 상하구동장치를 통해 상하 구동하는 상부금형과 미리 성형된 멤브레인의 대주름부에 대응하는 형상의 함몰부를 형성하는 것과 더불어 상호 대향하여 근접 이동함으로서 대주름부와 직교하는 소주름부 성형용 함몰부를 형성하는 좌,우반으로 이루어지는 하부금형을 포함하여 구성되는 LNG 저장탱크용 멤브레인 주름 교차부 성형 장치에 있어서,

상기 상부금형 및 좌,우반의 소주름부 성형용 돌출부 및 함몰부를 중심으로 양측에 상호 대응하여 설치 구성되어, 상부금형의 하강운동과 연동하여 좌,우반을 상호 근접 이동시키는 제1경사안내수단과,

상기 좌,우반의 대향하는 내측면에 대해 수직방향 슬라이딩 가능하도록 결합되어, 대주름부용 함몰부의 상측으로 돌출 이동되는 노치금형들과,

상기 근접 이동하는 좌,우반의 사이공간에 고정 배치되어, 제2경사안내수단을 통해 양측으로부터 근접 이동하는 노치금형들을 수직 상승시키는 노치금형용 고정 가이드, 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 교차부 성형장치의 구성을 보이기 위한 분리 예시도를, 도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절단하여 도시한 작동상태도를 도시한 것으로, 도 4와 연계하여 설명하면, 본 발명에 따른 멤브레인의 주름 교차부 성형장치는, 하부에 멤브레인(1)의 소주름부(3)에 대응하는 형상의 돌출부(101)가 형성되며 별도의 상하구동장치(미도시)를 통해 상하 구동하는 상부금형(100)과 미리 성형된 멤브레인(1)의 대주름부(2)에 대응하는 형상의 함몰부(201)를 형성하는 것과 더불어 상호 대향하여 밀착됨으로서 상기 대주름부(2)와 직교하는 소주름부(3)에 대응하는 형상의 함몰부(202)를 형성하게 되는 좌,우반(210)(220)으로 이루어지는 하부금형(200)으로 구성된다.

상기 하부금형(200)을 이루는 좌,우반(210)(220)은, 상하구동장치(미도시)를 통해 이동하는 상부금형(100)의 수직운동에 연동되어, 일정간격을 두고 떨어져 배 치된 좌,우반(210)(220)이 상호 대향하여 근접 이동하여 밀착되어 소주름부용 함몰부(201)를 형성하도록 하고 있다.

즉, 상기 상부금형(100)의 가장자리 하면과, 좌,우반(210)(220)의 외측에는 상호 대응하는 암,수부(211,221)(111,112)를 갖는 제1경사안내수단(150)을 구비토록 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예로서보인 제1경사안내수단(150)은, 상기 상부금형(100)의 양측 가장자리에 하방을 향하며 외측으로 일정 기울기를 갖는 다수의 경사안내면(111a)(112a) 수부(111)(112)를 형성하고, 이와 대응하는 좌,우반(210)(220)의 외측에는 경사안내면(211a)(221a) 암부(211)(221)를 각각 형성하였다.

이러한 상하부금형(100)(200)에 형성된 경사안내면(111a)(112a)(211a)(221a)을 형성한 암,수부(211)(221)(111)(112)가 상기 상부금형(100)의 하강운동과 함께 밀착되는 것과 동시 일정간격을 두고 떨어져 배치된 하부금형(200)의 좌반(210)과 우반(220)이 상호 마주하며 수평방향 이동하게 시작하며, 상부금형(100)의 하강운동이 완료됨과 함께 좌반(210)과 우반(220)이 밀착 완료되어 중앙부의 소주름부용 함몰부(202)를 형성하게 되는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 멤브레인의 주름 교차부 성형장치는 소주름부(3)를 형성함과 동시에 교차부(4)에 부가 형성되는 노치(4a)형성 작업을 동시에 수행하도록 한 것으로, 이는 상기 좌반(210)과 우반(220)에 설치되어, 좌반(210)과 우반(220) 의 마주하는 수평방향 이동과 연동하여, 좌반(210)과 우반(220)의 상면에 형성된 대주름부용 함몰부(201)에 안착된 멤브레인의 대주름부(2)를 가압하는 수직방향 운동을 구현하도록 하는 노치금형(310)(320)을 구성하고 있다.

즉, 상호 마주하는 좌반(210)과 우반(220)의 교차성형홀(210a)(220a)의 내측면에는 노치금형(310)(320)이 각각 결합되는데, 이때 노치금형(310)(320)은 좌,우반(210)(220)과 각각 도브테일 방식과 같은, 수직방향의 슬라이딩레일(230)에 의해 결합되어 수직방향으로 슬라이딩 가능하도록 한다. 또한 마주하여 가까워지는 좌반(210)과 우반(220)의 사이에는 노치금형용 고정 가이드(350)가 배치된다.

이때 상기 노치금형용 고정 가이드(350)의 양측과 이를 대향하며 근접 이동하는 노치금형(310)(320)의 일측에는 상호 대응하는 암,수부 형태를 취하는 제2경사안내수단(250)을 구비토록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예로서 보인 이러한 제2경사안내수단(250)은, 상기 노치금형용 고정 가이드(350)의 양측에 일정 기울기를 갖는 경사안내면(350a) 수부를 형성하고, 이와 대응하는 상기 노치금형(310)(320)의 일측에는 경사안내면(310a)(320a) 암부를 각각 형성하였다.

이러한 노치금형용 고정 가이드(350)에 형성된 경사안내면(350a)이 대향하여 근접 이동되는 좌,우반(210)(220)과 연동하여 근접하는 노치금형(310)(320)의 경사안내면(310a)(320a)에 밀착되는 것과 동시 노치금형(310)(320)은 좌,우반(210)(220)으로부터 수직방향으로 상승하게 되어, 상면에 안착된 멤브레인(1)의 미리 형성된 대주름부(2)를 가압하여 노치(4a)를 형성하게 되는 것이다.

상술한 바와 같은 구성의 멤브레인 교차부 성형장치를 통한 작업단계는, 초기 상부금형(100) 및 하부금형(200)의 좌반(210)과 우반(220)이 상호 일정 간격 이격된 채 배치되어 작업 준비되며, 멤브레인(1)의 대주름부(2)를 하부금형(200)의 함몰부(201)에 안착시켜, 소주름부(2)가 성형될 위치에 중앙기준위치를 유지시킨다.

이후, 상하구동장치를 통해 상부금형(100)을 하강시키게 되며, 하강운동 시 상부금형(100)에 구비된 수부로서의 경사안내면(111a)(112a)과 좌반(210)과 우반(220)에 구비된 암부로서의 경사안내면(211a)(221a)의 슬라이딩운동에 의해 좌반(210)과 우반(220)은 상호 근접 이동하게 되어, 소주름부(3)를 위한 함몰부(202)를 형성하게 된다.

아울러, 이와 동시 좌반(210)과 우반(220)의 각각 결합된 노치금형(310)(320)은 상기 노치금형용 고정 가이드(350)에 형성된 수부로서의 경사안내면(350a)에 의해 슬라이딩되어 좌반(210)과 우반(220)으로부터 상승하게 되는 것이다.

상기와 같이, 상부금형(100)의 소주름부용 돌출부(101)가 멤브레인(1)을 가압하는 것과 동시 제1경사안내수단(150)을 통해, 좌반(210)과 우반(220)의 상호 근접이동으로 돌출부(101)와 대응하는 함몰부(202)가 형성되며, 이와 동시 즉, 소주름부(3)가 형성되는 과정과 동시 제2경사안내수단(250)을 통해, 노치금형(310)(320)의 상승작동으로 미리 형성된 대주름부(2)에 노치(4a)를 형성시키는 동일 작업과정을 수행하게 되는 것이다.

이러한 일련의 소주름부(3) 및 교차부(4) 성형작업을 위한 일련의 프레스공정이 완료된 후에는 다시 새로운 멤브레인의 교차부 성형을 위해 상부금형(100) 및 좌반(210)과 우반(220)을 초기 위치로 복귀시키고 반복된 프레스 공정을 수행하게 된다.

이러한 본 발명에 따른 멤브레인 교차부 성형장치는 하나의 구동장치(상부금형용)를 통해 멤브레인(1)의 소주름부(3) 성형을 위한 구동 및 교차부(4)의 노치(4a)를 성형하기 위한 구동을 구현할 수 있는 것으로, 장치의 복잡화 및 부가되는 동력원을 현저하게 배제시켜 장치의 단순화와 동시 안정적인 성형과정을 구현할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명에 실시예로 보인 상부금형(100)의 하강이동과 연동하여 하부금형(200)의 좌반(210)과 우반(220)을 상호 근접 이동시키는 제1경사안내수단(150)과, 이 제1경사안내수단(150)에 의해 근접 이동하는 좌,우반(210)(220)과 연동하는 노치금형(310)(320)을 제차 연동시켜 상승 운동시키는 제2경사안내수단(250)으로 제시된 경사안내면을 갖는 암,수부는, 경사안내면과 동일한 기울기를 갖는 수부로서의 경사핀과, 이 경사핀이 삽입되는 암부로서의 경사홀로 대체될 수 있는 것은 물론이다.

도 3은 이러한 다른 실시예를 통한 제1경사안내수단을 보이는 것으로, 경사안내면과 동일한 기울기를 갖는 수부로서 경사핀(111a-1)(112a-1)을 상부금형(100- 1)에 형성하고, 상기 경사핀(111a-1)(112a-1)이 삽입되는 암부로서 경사홀(211a-1)(221a-1)을 하부금형인 좌,우반(210-1)(220-1)에 각각 형성하여 대체하였다.

이러한 경사핀(111a-1)(112a-1)과 경사홀(211a-1)(221a-1)의 구성을 통한 제1경사안내수단(150-1)은, 하강하는 상부금형(100-1)의 운동에 의해 좌,우반(210-1)(220-1)이 상호 밀착되는 동시 본 발명에 따른 멤브레인의 소주름부 및 노치형성 작업이 완료된 후, 상부금형(100-1)의 상승운동과 연동하여 좌,우반(210-1)(220-1)을 상호 떨어뜨려, 별도 장치의 도움 없이 차후 가공을 필요로 하는 멤브레인의 안착을 위한 초기 위치로 복귀시키게 되는 것이다.

아울러, 이러한 본 발명에 의한 제1경사안내수단(150)(150-1) 및 제2경사안내수단(250)은 그 기울기의 정도 및 슬라이딩되는 시점과 종점의 설계정도는, 금형의 형상과 함께 멤브레인 교차부의 최종 형상정도에 중요한 요소가 됨은 물론이나, 본 발명은 이러한 설계정도의 가변성은 고려하지 않으며, 금형의 연동하는 작동 관계에 본 발명의 주안점을 가진다.

단, 본 발명에 따른 성형장치는 상하구동장치를 통한 상부금형(100)의 하강속도가 하부금형의 근접이동 및 노치금형의 상승속도를 관여하게 됨으로서, 이러한 금형의 속도제어는 상부금형(100)을 관할하는 상하구동장치의 출력 시 충분히 고려되어야 할 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 제1경사안내수단 및 제2경사안내수단을 통한 상부금형의 하강운동과 연동하는 하부금형 및 노치금형을 통해, 동력원을 제공하는 기계장치의 간소화를 구현할 수 있어, 전체 기계장치의 제작비 및 장치의 간소화를 이룰 수 있는 효과가 있다.

또한, 이러한 기계장치의 간소화를 통해, 다양한 굴곡 형상을 갖는 멤브레인의 주름 교차부의 제작을 위한 장치의 구동프로그램의 제작 및 구동의 편의를 이룰 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

하부에 멤브레인의 소주름부 성형용 돌출부가 형성되며 상하구동장치를 통해 상하 구동하는 상부금형과; 미리 성형된 멤브레인의 대주름부에 대응하는 형상의 함몰부를 형성하는 것과 더불어 상호 대향하여 근접 이동함으로서 대주름부와 직교하는 소주름부 성형용 함몰부를 형성하는 좌,우반으로 이루어지는 하부금형;을 포함하여 구성되는 LNG 저장탱크용 멤브레인의 주름 교차부 성형 장치에 있어서,

상기 상부금형 및 좌,우반의 소주름부 성형용 돌출부 및 함몰부를 중심으로 양측에 상호 대응하여 설치 구성되어, 상부금형의 하강운동과 연동하여 좌,우반을 상호 근접 이동시키는 제1경사안내수단과;

상기 좌,우반의 대향하는 내측면에 대해 수직방향 슬라이딩 가능하도록 결합되어, 대주름부용 함몰부의 상측으로 돌출 이동되는 노치금형들과;

상기 근접 이동하는 좌,우반의 사이공간에 고정 배치되어, 제2경사안내수단을 통해 양측으로부터 근접 이동하는 노치금형들을 수직 상승시키는 노치금형용 고정 가이드;

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크용 멤브레인 주름 교차부의 성형장치.
제1항에 있어서,

상기 제1경사안내수단은, 상기 상부금형의 양측 가장자리에 하방을 향하며 외측으로 기울어진 경사안내면을 구비하는 수부와; 상기 좌,우반의 외측에는 상기 하강하는 수부의 경사안내면과 대응하여 밀착 슬라이딩하는 경사안내면을 구비하는 암부를 형성한 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크용 멤브레인 주름 교차부의 성형장치.
제1항에 있어서,

상기 제1경사안내수단은, 상기 상부금형의 양측 가장자리에 하방을 향하며 외측으로 기울어진 경사핀과; 상기 좌,우반의 외측에는 상기 하강하는 경사핀을 내부로 슬라이딩 삽입시키는 경사홀로 이루어진 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크용 멤브레인 주름 교차부의 성형장치.
제1항에 있어서,

상기 제2경사안내수단은, 상기 마주하여 근접 이동하는 노치금형의 하단 및 이 노치금형의 하단과 밀착되는 상기 노치금형용 고정 가이드의 양측에 상호 대응하는 안내경사면을 형성한 것을 특징으로 하는 LNG 저장탱크용 멤브레인 주름 교차부의 성형장치.