KR100865231B1 - 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치 - Google Patents

고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치에 관한 것으로 특히, 고압가스용기를 제조하기 위해 양 단면이 개구된 용기소재의 단부를 가열하는 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치에 있어서, 고주파가 발생되는 가열구가 구비되어 가열구에 삽입되는 용기소재의 단부를 가열하는 고주파가열유닛; 용기소재의 단부를 가열구에 장착 및 탈거시키는 센터클램핑유닛; 및 용기소재를 센터클램핑유닛까지 이송시키는 이송유닛;을 포함하여 이루어지되, 상기 센터클램핑유닛에는 단면이 '<' 과 '>' 형상으로 이루어진 1쌍의 클램퍼가 구비되어, 용기소재가 클램퍼에 의해 클램핑 될 때, 용기소재의 중심선이 가열구의 중심선과 자동으로 일치되는 것을 기술적 요지로 하는바, 용기소재를 고주파가열유닛에 자동으로 로딩 및 언로딩시키며, 로딩시 용기소재의 크기에 관계없이 자동으로 고주파가열유닛의 가열구 정 중앙에 위치될 수 있도록 함으로써, 자동화에 따른 인건비 절감뿐만 아니라 용기소재의 단부가 균일하게 가열될 수 있도록 하여 불량률을 낮출 수 있는 효과가 있다.
고압가스용기, 용기소재, 가열장치, 고주파가열

Description

고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치{Heating equipment for high pressure gas cylinder}
도 1은 종래 고압가스용 점보용기 성형장치의 정면도,
도 2는 본 발명이 적용된 고압가스용기 성형부 제조 시스템의 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치의 사시도,
도 4a 및 도 4c는 본 발명에 따른 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치의 클램퍼 구동을 설명하기 위한 도,
도 5a, 도 5b, 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치의 전체적인 동작을 설명하기 위한 도,
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치의 실제 제품 사진이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
6: 방진구 8: 용기소재
8a: 중심선 18: 척
20: 성형장치 30: 관단가열로
32: 파이프유입관 100: 가열장치
110: 고주파가열유닛 111: 가열구
111a: 중심선 130: 이송유닛
131: 로딩플레이트 133: 스토퍼
135: 컨베이어롤러 150: 센터클램핑유닛
151: 베이스 151a: 레일
153: 구동부 153a: 본체
153b: 수평이동 구동부 153c: 클램퍼 구동부
171, 175: 랙기어 175: 피니언기어
200: 이송장치 300: 봉합장치
본 발명은 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치에 관한 것으로, 특히 용기소재를 고주파가열유닛에 자동으로 로딩 및 언로딩시키며, 로딩시 용기소재의 크기에 관계없이 자동으로 고주파가열유닛의 가열구 정 중앙에 위치될 수 있도록 한 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치에 관한 것이다.
일반적으로 기체상태로 이루어지는 각종 가스를 그 내부에 고압으로 압축하여 저장할 수 있도록 한 고압가스용기는 용기소재를 가열한 후 가열된 부위를 펀치로 단조하거나 롤러로 가압하여 성형하는바, 롤러로 가압하여 성형하는 장치가 대한민국 등록특허공보 제10-0530900호(고압가스용 점보용기 성형장치)에 자세히 개시되어 있다.
도 1은 종래 고압가스용 점보용기 성형장치의 정면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래 고압가스용 점보용기 성형장치는 용기소재(8)를 방진구(6)와 척(18)에 고정시킨 후 관단가열로(30)를 이동시켜 용기소재(8)의 단부를 가열한 후 성형장치(20)로 단부를 성형하는 구조로 되어있는바, 관단가열로(30)와 성형장치(20)가 일체형으로 이루어져 있어 가열 및 성형공정을 편리하게 수행할 수 있는 효과가 있다.
한편, 종래 고압가스용 점보용기 성형장치에 따르면, 용기소재(8)를 가열하기 위해서는 작업자가 해당 용기소재(8)를 척(18)과 방진구(6)에 일일이 수동으로 고정시켜야 하는 번거로움이 있는바, 고압가스용기의 생산속도를 저해할 뿐만 아니라 인건비 발생으로 인해 제조비용의 상승을 야기시키는 문제점이 있다.
또한 용기소재(8)의 단부를 균일하게 가열하기 위해서는 용기소재(8)의 단부를 관단가열로(30)의 파이프유입관(32) 정 중앙에 위치시키는 것이 중요한데 종래 고압가스용 점보용기 성형장치에 따르면, 용기소재(8)의 크기에 따라 용기소재(8)가 파이프유입관(32)의 정 중앙에 위치되도록 용기소재(8)의 위치를 작업자가 수동으로 조절하기 때문에 정확도가 떨어져 불량품 발생률이 높을 뿐만 아니라, 작업지연을 야기시키는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고주파가열유닛에 이송유닛 및 센터글램핑유닛을 구비시켜, 용기소재를 고주파가열유닛에 자동으로 로딩 및 언로딩시키며, 로딩시 용기소재가 자동으로 고주파가열유닛의 가열구 정 중앙에 위치될 수 있도록 함으로써, 자동화에 따른 인건비 절감뿐만 아니라 용기소재의 단부가 균일하게 가열될 수 있도록 하여 불량률을 낮출 수 있도록 한 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치는 고압가스용기를 제조하기 위해 양 단면이 개구된 용기소재의 단부를 가열하는 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치에 있어서, 고주파가 발생되는 가열구가 구비되어 가열구에 삽입되는 용기소재의 단부를 가열하는 고주파가열유닛; 용기소재의 단부를 가열구에 장착 및 탈거시키는 센터클램핑유닛; 및 용기소재를 센터클램핑유닛까지 이송시키는 이송유닛;을 포함하여 이루어지되, 센터클램핑유닛에는 단면이 '<' 과 '>' 형상으로 이루어진 1쌍의 클램퍼가 구비되어, 용기소재가 클램퍼에 의해 클램핑 될 때, 용기소재의 중심선이 가열구의 중심선과 자동으로 일치되는 것을 특징으로 한다.
특히 센터클램핑유닛은 이송유닛 및 고주파가열유닛과 인접하게 설치되며, 상면에 레일이 구비된 베이스; 베이스의 레일 상을 이동하는 구동부; 및 구동부의 구동에 따라 이송유닛으로부터 이송된 용기소재를 클램핑하며, 구동부가 이동 됨에 따라 클램핑된 용기소재를 가열구에 장착 또는 탈거시키는 클램퍼;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 구동부는 레일에 이동 가능하게 결합된 본체; 베이스의 일측에 고정되어 본체를 이동시키는 수평이동 구동부; 및 본체의 일측에 결합되어 클램퍼를 구동 시키는 클램퍼 구동부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
더하여 이송유닛은 용기소재가 적재되며, 미리 정해진 시간마다 적재된 용기소재를 1개씩 배출시키는 로딩플레이트; 및 로딩플레이트로부터 배출된 용기소재를 센터클램핑유닛으로 이송시키는 컨베이어 롤러;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하에는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명이 적용된 고압가스용기 성형부 제조 시스템의 평면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 적용되는 고압가스용기 성형부 제조 시스템은 용기소재의 단부를 가열하는 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치(100), 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치(100)에 의해 가열된 용기소재를 봉합장치(300)로 이송하는 이송장치(200) 및 이송장치(200)에 의해 이송된 용기소재의 단부를 봉합하는 봉합장치(300)로 이루어진다.
전술한 구성에서 봉합장치(300)는 종래 성형장치(20)와 유사한 구조로 달성될 수 있으며, 이송장치(200)는 당 업계에서 일반적으로 이용되는 컨베이어롤러로 달성될 수 있는바, 이하 도 3을 참조하여 본 발명에 해당하는 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치(100)를 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치의 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치(100)는 고압가스용기를 제조하기 위해 양 단면이 개구된 용기소재의 단부를 가열하는 장치인바, 크게 고주파가열유닛(110), 이송유닛(130) 및 센터클램핑유닛(150)으로 이루어진다.
먼저 고주파가열유닛(110)은 고주파를 이용하여 용기소재의 단부를 가열하는 일반적인 고주파 가열 수단인바, 고주파가 발생되며 용기소재가 삽입되는 가열구(111)가 구비된다.
따라서 용기소재의 단부가 가열구(111)에 삽입되면 고주파를 발생시켜 용기소재의 단부를 해당 온도로 가열시킨다.
다음 이송유닛(130)은 용기소재를 센터클램핑유닛(150)까지 이송시키는 수단인바, 타 장치로부터 이송된 용기소재가 적재되며, 미리 정해진 시간마다 적재된 용기소재를 1개씩 배출시키는 스토퍼(133)가 구비된 로딩플레이트(131); 및 로딩플레이트(131)로부터 배출된 용기소재를 센터클램핑유닛(150)으로 이송시키는 컨베이어롤러(135);를 포함하여 이루어진다.
도면에는 표시되지 않았지만 스토퍼(133)와 컨베이어롤러(135)는 컴퓨터와 같은 제어수단에 의해 미리 정해진 프로그램을 따라 구동됨은 당연하다.
따라서 선행공정의 타 장치로부터 이송된 용기소재가 센터클램핑유닛(150)으로 자동으로 이송됨으로써 인건비가 절감될 뿐만 아니라 생산률을 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
다음 센터클램핑유닛(150)은 본 발명의 핵심 구성인바, 컨베이어롤러(135)로부터 이송된 용기소재를 클램핑하여 고주파가열유닛(110)의 가열구(111)에 장착 및 탈거시키는 수단인바, 이송유닛(130) 및 고주파가열유닛(110)과 인접하게 설치되 며, 상면에 레일(151a)이 구비된 베이스(151); 베이스(151)의 레일(151a) 상을 이동하는 구동부(153); 및 구동부(153)의 구동에 따라 이송유닛(130)으로부터 이송된 용기소재를 클램핑한 후 구동부(153)가 이동 됨에 따라 클램핑된 용기소재를 가열구(111)에 장착 또는 탈거시키는 클램퍼(155);를 포함하여 이루어진다.
전술한 구성에서 클램퍼(155)는 단면이 '<' 과 '>' 형상으로 이루어지는바, 용기소재의 크기에 관계없이 용기소재가 클램퍼(155)에 클램핑될 때 용기소재의 중심선이 가열구(111)의 중심선과 항상 일치하도록 되어 있다.
즉, 어떠한 용기소재가 이송되던지 본 발명에 따른 클램퍼(155)에 의해 클램핑되면 클램퍼(155)의 형상 특성으로 인해 클램핑되는 용기소재는 항상 클램퍼(155)의 중앙에 위치하게 된다.
이는 클램퍼(155)가 용기소재의 외주면을 감싸듯이 클램핑하며, 단면을 보았을 때 중앙선 부위를 기준으로 상하부가 등각도로 경사지게 형성되어 있기 때문에 가능한 것이며, 이로 인해 가열구(111)에 삽입되는 용기소재는 항상 동일한 위치 즉, 가열구(111)의 정 중앙에 위치된다.
따라서 용기소재의 외경크기에 관계없이 가열구(111)의 정 중앙에 위치된 용기소재의 단부는 외주면이 균일하게 가열되게 되며, 이로 인해 불균일한 가열에 따른 불량품 발생이 해결된다.
전술한 구성에서 구동부(153)는 레일(151a)에 이동 가능하게 결합된 본체(153a); 베이스(151)의 일측에 고정되어 본체(153a)를 이동시키는 수평이동 구동부(153b); 및 본체(153a)의 일측에 결합되어 클램퍼(155)를 구동시키는 클램퍼 구 동부(153c);로 달성되는바, 수평이동 구동부(153b) 및 클램퍼 구동부(153c)는 일반적인 실린더 구조로 달성될 수 있다.
도 4a 및 도 4c는 본 발명에 따른 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치의 클램퍼 구동을 설명하기 위한 도이다.
도 4a 및 도 4c에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치(100)의 클램퍼(155)는 클램퍼 구동부(153c)와 기어결합됨으로써 구동될 수 있는바, 클램퍼(155)의 상면 및 클램퍼 구동부(153c) 단부에는 랙기어(171)(173)가 형성되고, 각 랙기어(171)(173) 사이에 반구형 피니언기어(175)가 결합된다.
따라서 클램퍼 구동부(153c)의 단부에 형성된 랙기어(173)가 상하 이동됨에 따라 피니언 기어(175)가 회전운동을 하고, 피니언 기어(175)가 회전운동함에 따라 클램퍼(155)가 좌우로 수평운동을 하게 되는바, 도 3c에 도시된 바와 같이 용기소재(8)는 클램퍼(155) 정 중앙에 클램핑 된다.
도 5a, 도 5b, 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치의 전체적인 동작을 설명하기 위한 도인바, 도 5a 및 도 5b는 용기소재(8)가 클램핑 되기 전의 상태를 나타내고, 도 6a 및 도 6b는 용기소재(8)가 클램핑 된 후의 상태를 나타낸다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 이송유닛(130)에 의해 이송된 용기소재(8)는 컨베이어롤러(135) 상에 얹혀진 상태인바, 용기소재(8)의 중심선(8a)은 고주파가열유닛(110)의 가열구(111)의 중심선(111a)과 일치하지 않을 수도 있다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 클램퍼(155)에 의해 클램핑된 용기소재(8)는 컨베이어롤러(135)로부터 이격된 상태가 되는바, 용기소재(8)의 중심선(8a)은 고주파가열유닛(110)의 가열구(111)의 중심선(111a)과 일치하게 되어 용기소재(8)가 가열구(111)의 정 중앙에 위치되게 된다.
따라서 용기소재는 균일하게 가열되게 된다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치의 실제 제품 사진인바, 도 7은 봉합장치까지 나온 도 2의 사시 사진이며, 도 8은 도 3의 정면 사진이다.
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 있기에 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치에 따르면, 고주파가열유닛에 이송유닛 및 센터글램핑유닛을 구비시킴으로써, 용 기소재를 고주파가열유닛에 자동으로 로딩 및 언로딩시키며, 로딩시 용기소재의 크기에 관계없이 자동으로 고주파가열유닛의 가열구 정 중앙에 위치될 수 있도록 할 수 있어 자동화에 따른 인건비 절감뿐만 아니라 용기소재의 단부가 균일하게 가열될 수 있도록 하여 불량률을 낮출 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 고압가스용기를 제조하기 위해 양 단면이 개구된 용기소재(8)의 단부를 가열하는 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치에 있어서,
    고주파가 발생되는 가열구(111)가 구비되어 가열구(111)에 삽입되는 용기소재(8)의 단부를 가열하는 고주파가열유닛(110); 용기소재(8)의 단부를 가열구(111)에 장착 및 탈거시키는 센터클램핑유닛(150); 및 용기소재(8)를 센터클램핑유닛(150)까지 이송시키는 이송유닛(130);을 포함하여 이루어지되,
    상기 센터클램핑유닛(150)에는 단면이 '<' 과 '>' 형상으로 이루어진 1쌍의 클램퍼(155)가 구비되어, 용기소재(8)가 클램퍼(155)에 의해 클램핑 될 때, 용기소재(8)의 중심선(8a)이 가열구(111)의 중심선(111a)과 자동으로 일치되는 것을 특징으로 하는 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 센터클램핑유닛(150)은
    이송유닛(130) 및 고주파가열유닛(110)과 인접하게 설치되며, 상면에 레일(151a)이 구비된 베이스(151);
    베이스(151)의 레일(151a) 상을 이동하는 구동부(153); 및
    구동부(153)의 구동에 따라 이송유닛(130)으로부터 이송된 용기소재(8)를 클램핑하며, 구동부(153)가 이동 됨에 따라 클램핑된 용기소재(8)를 가열구(111)에 장착 또는 탈거시키는 클램퍼(155);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 구동부(153)는
    레일(151a)에 이동 가능하게 결합된 본체(153a);
    베이스(151)의 일측에 고정되어 본체(153a)를 이동시키는 수평이동 구동부(153b); 및
    본체(153a)의 일측에 결합되어 클램퍼(155)를 구동시키는 클램퍼 구동부(153c);로 이루어진 것을 특징으로 하는 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이송유닛(130)은 용기소재(8)가 적재되며, 미리 정해진 시간마다 적재된 용기소재(8)를 1개씩 배출시키는 로딩플레이트(131); 및
    로딩플레이트(131)로부터 배출된 용기소재(8)를 센터클램핑유닛(150)으로 이송시키는 컨베이어롤러(135);로 이루어진 것을 특징으로 하는 고압가스용기 제조용 용기소재 가열장치.
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