KR100895794B1

KR100895794B1 - 화학약품탱크의 자동용접장치

Info

Publication number: KR100895794B1
Application number: KR1020080118669A
Authority: KR
Inventors: 김진태
Original assignee: 제일 이엔에스 주식회사
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2009-06-18

Abstract

본 발명은 화학약품탱크의 자동용접장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내약품성을 갖는 폴리테트라플루오로에틸렌(이하 "PTFE"라 표기한다))재로 이루어진 라이닝시트를 내구성을 갖는 금속탱크 내에 접착한 상태에서 금속탱크의 경판부에 접착된 라이닝시트 사이의 곡선 이음부위를 PFA(perfluoroalkoxy)필름으로 자동 용접함으로써 작업생산성을 현저히 증대시킬 수 있고, 균일하고도 높은 용접품질을 추구할 수 있도록 구성되는 화학약품탱크의 자동용접장치를 제공함에 그 목적이 있다.

그리고, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 접철과 길이신축이 가능한 다수의 신축빔(11)을 이용하여 화학약품탱크(1)의 내벽에 압착상태로 고정되면서 그 상부에 회전핀(15)을 중심으로 회전되는 회전지지바(16)를 구비하는 지지부(10)와; 상기 회전지지바(16)의 선단측에 설치되면서 화학약품탱크(1)의 내벽을 따라 원주방향으로 구동하도록 구비되는 회전구동부(30)와; 상기 회전구동부(30)의 상부에 설치되면서 상기 화약약품탱크(1)의 경판부 내벽에 재단 접착된 PTFE라이닝시트(5)의 이음부위에 PFA필름(6)을 열융착에 의한 용접을 하는 용접부(50);로 구성되는 것을 특징으로 하는 화학약품탱크의 자동용접장치를 제공하게 된다.

화학약품탱크, 폴리테트라플루오로에틸렌, PFA필름, 라이닝시트

Description

화학약품탱크의 자동용접장치{AUTOMATIC WELDING APPARATUS FOR CHEMICAL RESISTANT TANK}

본 발명은 화학약품탱크의 자동용접장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내약품성을 갖는 폴리테트라플루오로에틸렌(이하 "PTFE"라 표기한다))재로 이루어진 라이닝시트를 내구성을 갖는 금속탱크 내에 접착한 상태에서 금속탱크의 경판부에 접착된 라이닝시트 사이의 곡선이음부위를 PFA(perfluoroalkoxy)필름으로 자동 용접하도록 구성되는 화학약품탱크의 자동용접장치에 관한 것이다.

일반적으로, 각종 약품이나 용제 등의 부식성 화학약품을 저장하는 화학약품탱크는 금속탱크의 내벽에 폴리염화비닐, 고무, 불소수지의 1종인 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 내약품성 재료로 이루어지는 라이닝시트를 부착하여 저장약품에 의한 부식, 부식에 의한 약품의 오염이나 그 부식에 기인하는 금속탱크의 손괴에 수반되는 약품의 유출을 방지하도록 구성되어 있다.

이때, 라이닝시트는 내열성, 내화학약품성, 비점착성, 순수성 등에서 다른 합성수지와 비교하여 현저하게 우수한 특성을 갖는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 라이닝재료로 많이 사용되고 있다.

그리고, 각종 약품이나 용제 등의 부식성 화학약품을 저장하는 화학약품탱크는 금속탱크의 내벽에 접착제를 도포한 후, 이 접착제의 접착력을 이용하여 금속탱크의 내측에 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)재의 라이닝시트(이하에서는 "PTFE라이닝시트"라 한다)를 재단하여 접착하게 되고, PTFE라이닝시트 간의 접합(이음)부위를 따라 PFA(perfluoroalkoxy)용접하여 밀봉하게 된다.

여기서, PTFE라이닝시트 간의 접합부위에 대한 용접작업은 경판부용접과 본체부용접 그리고 노즐부용접으로 나뉘는데, 특히 화학약품탱크중 원통형을 이루는 본체부의 경우 기존의 직선자동용접기를 이용하여 용접이 가능하나, 본체부의 양측에 위치하면서 대략 원추형을 이루는 경판부의 경우 수작업을 통해 용접하게 된다.

이처럼, 화학약품탱크의 제조과정에서 금속탱크의 경판부 내측면에 재단 접착된 PTFE라이닝시트 간의 이음부위를 탱크 내의 좁은 공간에서 숙련작업자가 PFA(perfluoroalkoxy)용접을 하게 되면 작업능률이 매우 저하될 뿐만 아니라 작업피로에 따른 불균일한 용접강도 등을 초래하게 되고, 이는 결국 화학약품탱크의 품질불량으로 이어지는 등의 여러가지 문제가 유발된다.

따라서, 본 출원인은 화학약품탱크의 제조과정에서 금속탱크의 경판부 내측면에 재단 접착된 PTFE라이닝시트 간의 곡면을 이루는 이음부위를 자동으로 PFA(perfluoroalkoxy)용접을 수행하도록 구성되는 화학약품탱크의 자동용접장치를

제안하게 되었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제를 개선하기 위하여 안출된 것으로, 내약품성을 갖는 폴리테트라플루오로에틸렌(이하 "PTFE"라 표기한다))재로 이루어진 라이닝시트를 내구성을 갖는 금속탱크 내에 접착한 상태에서 금속탱크의 경판부에 접착된 라이닝시트 사이의 곡선이음부위를 따라 PFA(perfluoroalkoxy)필름을 열풍으로 융착시켜 용접함으로써 작업생산성을 현저히 증대시킬 수 있고, 균일하고도 높은 용접품질을 추구할 수 있도록 구성되는 화학약품탱크의 자동용접장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 접철과 길이신축이 가능한 다수의 신축빔을 이용하여 화학약품탱크의 내벽에 압착상태로 고정되면서 그 상부에 회전핀을 중심으로 회전되는 회전지지바를 구비하는 지지부와; 상기 회전지지바의 선단측에 설치되면서 화학약품탱크의 내벽을 따라 원주방향으로 구동하도록 구비되는 회전구동부와; 상기 회전구동부의 상부에 설치되면서 상기 화약약품탱크의 경판부 내벽에 재단 접착된 PTFE라이닝시트의 이음부위에 PFA필름을 열융착에 의한 용접을 하는 용접부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 화학약품탱크의 자동용접장치를 제공하게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 용접의 작업인원을 1명으로 최소화할 수 있 으면서 용접시간을 약 1/4로 줄일 수 있는 등 작업생산성을 현저히 증대시킬 수 있고, 용접품질을 한층 높일 수 있을 뿐만 아니라 균일하게 유지할 수 있는 등의 효과를 제공하게 된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하기로 한다.

도1은 본 발명에 따른 화학약품탱크의 자동용접장치를 나타내는 전체측면도이고, 도2는 본 발명에 따른 화학약품탱크의 자동용접장치를 나타내는 전체사시도이며, 도3은 도2의 A를 나타내는 확대사시도이고, 도4는 도2의 A를 나타내는 확대측면도이며, 도5는 본 발명에 따른 화학약품탱크의 자동용접장치에서 용접상태를 설명하는 모식도이다.

본 발명은 그 일 실시예에 따르면, 도1에 도시한 바와 같이 접철과 길이신축이 가능한 4개의 신축빔을 이용하여 화학약품탱크(1)의 내벽에 밀착되도록 구비되는 지지부(10)와, 상기 지지부(10)의 회전핀(15)을 중심으로 회전되는 회전지지바(16)에 의해 지지되면서 화학약품탱크(1)의 내벽을 따라 원주방향으로 구동하도록 구비되는 회전구동부(30)와, 상기 회전구동부(30)의 상부에 설치되면서 화약약품탱크의 경판부 내벽에 재단 접착된 PTFE라이닝시트의 사이를 PFA(perfluoroalkoxy)용접을 하는 용접부(50)로 구성되어 있다.

이때, 지지부(10)는 도2에 도시한 바와 같이 지지판(13)의 각 모서리측 하부에 신축빔(11)이 90°범위에서의 회전이 가능하도록 설치되어 있고, 이 신축빔(11) 은 수직상태와 수평상태로 전환되는데 그 수평상태는 지지판에 의해 더 이상 회전되지 않도록 제한되어 그 수평상태가 그대로 유지되도록 구성되어 있다.

여기서, 신축빔(11)은 텔레스코픽(telescopic)구조를 이루고 있어 내장된 다수의 실린더(미도시)를 이용하여 그 길이의 신축이 가능하도록 구성되어 있고, 그 선단에 압착편(12)이 구비되어 수평상태에서 신장되면 화학약품탱크(1)의 내벽에 밀착되면서 지지부(10)를 고정시키게 된다.

또한, 지지판(13)에는 그 중앙에 회전핀(15)이 설치되어 있고, 이 회전핀을 중심으로 회전하는 회전지지바(16)가 구비되어 있다.

그리고, 회전구동부(30)는 도3에 도시한 바와 같이 회전축(20)의 선단측에 설치되는데, 회전지지바(16)의 선단측 상부에 설치되는 한 쌍의 쿠션실린더(34,35)에 의해 몸체(40)가 전진되면 한 쌍의 구동바퀴(32,33)가 화학약품탱크(1)의 내벽에 일정압력으로 밀착되도록 구성되어 있다.

이때, 구동모터(31)의 작동에 따라 구동바퀴(32,33)가 구동하게 되면 회전구동부(30)가 회전지지바(16)와 함께 회전핀(15)을 중심으로 화학약품탱크(1)의 내벽을 따라 이동하게 된다.

여기서, 쿠션실린더(34,35)는 몸체(40)를 전후진하도록 작용하면서 회전지지바(16)에 상하좌우의 회동이 가능하도록 연결되어 화학약품탱크(1)의 내부곡면을 따라 구동하는 구동바퀴(32,33)를 효과적으로 화학약품탱크(1)의 내벽에 밀착시킬 수 있게 된다.

또한, 회전구동부(30)의 상부에 설치되는 용접부(50)는 그 지지하우징(59)이 몸체(40)의 상부에 상하이동이 가능하도록 구비되어 있고, 지지하우징에 열풍기(55)가 고정되어 있다.

특히, 용접부(50)의 필름용접노즐대(56)는 도4에 도시한 바와 같이 지지하우징(59)에 내장되면서 PFA필름공급노즐(56-1)과 열풍공급노즐(56-2)로 구성되어 있다.

이때, PFA필름공급노즐(56-1)은 지지하우징(59)내에 장착된 PFA필름권취롤로부터 공급되는 PFA필름(6)을 배출하여 화약약품탱크(1)의 경판부 내벽에 재단 접착된 PTFE라이닝시트(5) 사이의 이음부위에 용접되도록 구성되어 있다.

그리고, 열풍공급노즐(56-2)은 열풍기(55)와 연결되어 열풍기에서 공급되는 열풍을 PFA필름공급노즐(56-1)로부터 배출되는 PFA필름(6)과, PTFE라이닝시트(5)의 이음부위 사이로 공급하여 PFA필름(6)과 PTFE라이닝시트(5)를 가열시키게 된다.

여기서, 필름용접노즐대(56)의 후방측에 위치하도록 지지하우징(59)에 설치되는 필름압착롤(57)은 용접실린더(58)의 전진구동에 의해 화학약품탱크(1)의 내벽측으로 이동하게 되고, 결국 PFA필름공급노즐(56-1)을 통해 PTFE라이닝시트(5)의 이음부위 위에 놓인 PFA필름(6)을 누르면서 이동하게 된다.

이때, 도5에 도시한 바와 같이 필름압착롤(57)은 열풍공급노즐(56-2)의 열풍에 의해 가열된 PFA필름(6)과 PTFE라이닝시트(5)를 융착시키어 화약약품탱크(1)의 경판부 내벽에 재단 접착된 PTFE라이닝시트(5) 사이의 이음부위를 PFA필름으로 완전하게 덮게 되고, 이로써 이음부위사이로 약품이 스며들어 금속면과 접촉하는 것을 원천적으로 차단할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 이는 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

그러므로, 본 발명의 실질적인 범위는 상술된 실시예에 의해 한정되어져서는 안되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 청구범위와 균등한 구성에 의해 정해져야 함은 당연하다.

도1은 본 발명에 따른 화학약품탱크의 자동용접장치를 나타내는 전체측면도,

도2는 본 발명에 따른 화학약품탱크의 자동용접장치를 나타내는 전체사시도,

도3은 도2의 A를 나타내는 확대사시도,

도4는 도2의 A를 나타내는 확대측면도,

도5는 본 발명에 따른 화학약품탱크의 자동용접장치에서 용접상태를 설명하는 모식도이다.

Claims

접철과 길이신축이 가능한 다수의 신축빔(11)을 이용하여 화학약품탱크(1)의 내벽에 압착상태로 고정되면서 그 상부에 회전핀(15)을 중심으로 회전되는 회전지지바(16)를 구비하는 지지부(10)와;

상기 회전지지바(16)의 선단측에 설치되면서 화학약품탱크(1)의 내벽을 따라 원주방향으로 구동하도록 구비되는 회전구동부(30)와;

상기 회전구동부(30)의 상부에 설치되면서 상기 화약약품탱크(1)의 경판부 내벽에 재단 접착된 PTFE라이닝시트(5)의 이음부위에 PFA필름(6)을 열융착에 의한 용접을 하는 용접부(50);로 구성되는 것을 특징으로 하는 화학약품탱크의 자동용접장치.
청구항 1에 있어서,

상기 회전구동부(30)는 쿠션실린더(34,35)에 의해 지지되는 구동바퀴(32,33)가 구동모터(31)의 구동에 의해 상기 화학약품탱크(1)의 내벽을 따라 원주방향으로 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 화학약품탱크의 자동용접장치.
청구항 1에 있어서,

상기 용접부(50)는 필름용접노즐대(56)의 PFA필름공급노즐(56-1)과 열풍공급노즐(56-2)을 통해 PFA필름(6)과 열풍기(55)의 열풍이 상기 화약약품탱크(1)의 경 판부 내벽에 재단 접착된 PTFE라이닝시트(5)의 이음부위를 공급되면 용접실린더(58)에 의해 필름압착롤(57)이 PFA필름(6)을 상기 PTFE라이닝시트(5)의 이음부위를 융착하여 용접하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 화학약품탱크의 자동용접장치.