KR100977140B1

KR100977140B1 - 선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공장치 및 그 시공방법

Info

Publication number: KR100977140B1
Application number: KR1020100044998A
Authority: KR
Inventors: 남성모
Original assignee: 주식회사 와이엠피
Priority date: 2010-05-13
Filing date: 2010-05-13
Publication date: 2010-08-20

Abstract

본 발명은 선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공장치 및 그 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스턴튜브의 양단에 설치된 에어필터를 통해 스턴튜브와 스턴보스의 사이에 존재하는 공기만이 외부로 배출되는 상태에서 스턴튜브의 일단에 설치된 압입펌프를 통해 스턴튜브와 스턴보스의 사이로 밀봉수지를 고압 주입하여 시공함과 동시에 압력펌프와 연결 설치된 시편제조블럭으로 밀봉수지를 동일 압력으로 주입하여 시편을 제작함에 따라, 밀봉수지 내부의 기포 및 공극을 완전히 제거하여 수밀성을 완벽하게 보장할 수 있고 시편의 제작을 용이하게 할 수 있도록 한 선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공장치 및 그 시공방법이다.
본 발명에 따르면, 스턴튜브와 스턴보스 간의 공간부에 밀봉수지를 주입하여 시공하는 장치에 있어서, 상기 공간부의 일단에 설치되어 폐구시키는 선미측 실링과; 상기 공간부의 타단에 설치되어 폐구시키는 선수측 실링과; 상기 스턴튜브의 일단에 천공된 볼트공에 설치되는 볼트공플러그와; 상기 공간부의 일단에 주입관을 통해 연결 설치되어 주입호퍼에 담긴 밀봉수지를 공간부의 내부로 고압 주입하는 압입펌프와; 상기 공간부의 일단과 타단에 각각 배기관을 통해 연결 설치되어 공간부의 내부에 잔존하는 공기를 배출하는 에어필터와; 상기 주입관에 연결 설치되어 공간부와 동일한 조건으로 밀봉수지가 내부로 주입되는 에어필터를 구비한 시편제작블럭을 포함하여 구성됨을 특징으로 한 선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공장치, 및 스턴튜브와 스턴보스의 사이 공간부의 청결 상태를 확인하는 단계와; 공간부에 선미측 실링과 선수측 실링 및 볼트공플러그를 설치한 후 기밀도를 검사하는 단계와; 스턴튜브의 얼라인먼트를 점검하는 단계와; 공간부의 온도를 측정하는 단계와; 쵸크패스트와 경화제를 일정 비율로 혼합 교반하여 밀봉수지를 제조하는 단계와; 공간부에 주입관과 배기관을 설치하고 주입관에 밀봉수지가 담기는 주입호퍼와 압입펌프 및 시편제작블럭을 설치하며 배기관과 시편제작블럭에 에어필터를 설치하는 단계와; 주입호퍼의 개폐밸브와 압입펌프의 개폐밸브와 시편제작블럭의 개폐밸브와 배기관의 개폐밸브를 모두 개방한 상태에서 압입펌프를 가동하여 주입호퍼에 담긴 밀봉수지를 주입관을 따라 공간부 및 시편제작블럭의 시편형성관으로 고압 주입함과 동시에 공간부에 잔존하는 공기를 배기관을 따라 외부로 배출하는 단계와; 개폐밸브를 모두 폐쇄하여 공간부에 주입된 밀봉수지와 시편제작블럭의 시편형성관에 주입된 밀봉수지를 경화하는 단계와; 주입관과 배기관을 제거하고 볼트공플러그를 분리하여 다른 볼트로서 스턴튜브와 스턴보스를 체결하며 선미측 실링의 클램프를 분리하여 밀봉수지의 시공을 완료함과 동시에, 시편제작블럭의 시편형성관에서 경화된 밀봉수지를 분리하여 시편으로 가공하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한 선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공방법이 제공된다.

Description

선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공장치 및 그 시공방법{Air tight resin of stern tube for ship construction apparatus and its construction method}

본 발명은 선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공장치 및 그 시공방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스턴튜브의 양단에 설치된 에어필터를 통해 스턴튜브와 스턴보스의 사이에 존재하는 공기만이 외부로 배출되는 상태에서 스턴튜브의 일단에 설치된 압입펌프를 통해 스턴튜브와 스턴보스의 사이로 밀봉수지를 고압 주입하여 시공함과 동시에 압력펌프와 연결 설치된 시편제조블럭으로 밀봉수지를 동일 압력으로 주입하여 시편을 제작함에 따라, 밀봉수지 내부의 기포 및 공극을 완전히 제거하여 수밀성을 완벽하게 보장할 수 있고 시편의 제작을 용이하게 할 수 있도록 한 선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공장치 및 그 시공방법이다.

일반적으로 선박은 엔진에서 발생하는 동력으로 프로펠러축과 같은 추진축이 회전되면서 추진축에 축설된 프로펠러와 같은 추진장치가 물을 밀어내면서 생기는 추력에 의해 전진하게 된다.

따라서 추진축은 엔진과 추진장치를 연결하기 위하여 선체의 스턴보스에 관통 설치된다. 이때 추진축은 회전 운동을 수행하기 때문에 회전 가능하도록 스턴튜브와 하나 이상의 베어링에 의해 지지되어 스턴보스에 관통 설치된다.

이에 따라 추진축의 회전 운동시 추진축의 요동범위를 제한하여 추진축의 위치를 고정시킴으로써 스턴보스와 충돌되지 않게 하여 추력을 원활하게 발생시키게 된다.

이때 추진축과 스턴튜브 및 베어링은 정밀한 가공이 용이하므로 가공을 통해서 스턴튜브와 추진축 간의 정밀한 결합과 수밀성을 유지할 수 있지만, 스턴보스는 선체이기 때문에 정밀한 가공이 용이하지 못하므로 가공을 통해서 스턴튜브와 스턴보스 간의 정밀한 결합과 수밀성을 유지할 수 없었다.

이를 위해 스턴튜브와 스턴보스 간의 양단에 각각 실링을 설치한 후 그 내부로 쵸크패스트와 경화제를 교반하여 만든 밀봉수지를 주입하여 경화시킴으로써, 경화된 밀봉수지에 의해 스턴튜브와 스턴보스 간에 정밀한 결합을 유지하면서 수밀성도 갖도록 하였다.

그러나 상기한 종래의 밀봉수지 시공방법은, 스턴튜브와 스턴보스 간의 양단에 실링을 설치한 후 그 일단으로 밀봉수지를 주입하여 경화시킴에 따라, 완전히 경화된 밀봉수지 내부에는 공기가 외부로 배출되지 못하여 기포 및 공극이 생기게 되었다.

이에 따라 내부에 생긴 기포 및 공극으로 인해 완벽한 수밀성이 보장되지 않아 선체 내부로의 누수의 우려가 있었다. 이를 해소하기 위하여 경화된 밀봉수지의 양단을 일부 제거하여 강력 접착제를 삽입하는 등의 다양한 방법으로 보강하고 있지만 여전히 선체 내부로의 누수의 우려가 있었다.

그리고 시공된 밀봉수지의 경도 및 강도를 시험하기 위해서는 상기와 동일한 조건에서 밀봉수지를 주입하는 과정을 다시 거쳐야 하므로 시편 제작에도 많은 불편함이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 시공된 밀봉수지 내부에 기포 및 공극이 생기지 않아 수밀성을 완벽하게 보장할 수 있고 시공된 밀봉수지와 동일한 조건의 시편을 용이하게 제작할 수 있도록 하기 위하여, 실링으로 폐구된 스턴튜브와 스턴보스 간의 공간부로 밀봉수지를 고압으로 주입함과 공간부에 잔존하는 공기만을 외부로 배출시킬 수 있도록 한 선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공장치 및 그 시공방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 시공된 밀봉수지 내부에 기포 및 공극이 전혀 생기지 않게 되므로 밀봉수지의 수밀성을 완벽하게 보장할 수 있을 뿐만 아니라 밀봉수지의 시공과 동시에 시공된 밀봉수지와 동일한 조건의 시편을 용이하게 제작할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 시공 단면도이다.
도 2는 본 발명의 시공장치에 대한 설치 단면도이다.
도 3은 도 2의 "A"부 확대도이다.
도 4는 도 2의 "B"부 확대도이다.
도 5는 본 발명의 에어필터에 대한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 에어필터의 다공판에 대한 평면도 및 단면도이다.
도 7은 본 발명의 시편제작블럭에 대한 단면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공장치는 도 2와 같이 스턴튜브(1)와 스턴보스(2) 간의 공간부에 밀봉수지(3)를 주입하여 시공하는 장치에 있어서, 상기 공간부의 일단에 설치되어 폐구시키는 선미측 실링(4)과; 상기 공간부의 타단에 설치되어 폐구시키는 선수측 실링(5)과; 상기 스턴튜브(1)의 일단에 천공된 볼트공(6)에 설치되는 볼트공플러그(7)와; 상기 공간부의 일단에 주입관(8)을 통해 연결 설치되어 주입호퍼(9)에 담긴 밀봉수지(3)를 공간부의 내부로 고압 주입하는 압입펌프(10)와; 상기 공간부의 일단과 타단에 각각 배기관(11)(12)을 통해 연결 설치되어 공간부의 내부에 잔존하는 공기를 배출하는 에어필터(13)(14)와; 상기 주입관(8)에 연결 설치되어 공간부와 동일한 조건으로 밀봉수지(3)가 내부로 주입되는 에어필터(15)를 구비한 시편제작블럭(16)을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 선미측 실링(4)은 도 3과 같이 고무재질의 패킹링(17)이 금속재질의 클램프(18)에 의해 가압 고정되는 구조로 구성되어 있다.

상기 선수측 단실링(5)은 도 4와 같이 고무재질의 패킹링(19)이 금속재질의 고정링(20)에 관통되는 가압볼트(21)의 조임으로 금속재질의 압착링(22)에 의해 가압 고정되는 구조로 구성되어 있다.

상기 볼트공플러그(7)는 도 3과 같이 볼트공(6)에 체결되는 고정볼트(23)와 일체로 체결되어 볼트공(6)을 폐구시키는 PVC재질의 플러그(24)로 구성되어 있다.

상기 에어필터(13)(14)(15)는 도 5 내지 도 6과 같이 복수의 통공(25)이 나선형상으로 뚫린 PVC재질의 복수의 다공판(26)의 사이사이에 각각 직물재질의 복수의 코튼필터(27)가 설치된 구조로 구성되어 있다.

상기 시편제작블럭(16)은 도 7과 같이 양단에 패킹(28)이 설치된 PVC재질의 시편형성관(30)이 복수의 체결볼트(31)로 상호 체결되는 금속재질의 복수의 고정체(32)에 의해 사방으로 둘러싸인 구조로 구성되어 있다.

도면 중 미설명 부호 33과 34와 35와 36 및 37은 각각 주입호퍼(9)와 압입펌프(10)와 에어필터(13)와 에어필터(14) 및 에어필터(15)의 개폐밸브이고, 38은 압력계이며, 29는 추진축이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공장치는 도 1에 도시된 바와 같이 스턴튜브(1)와 스턴보스(2) 간의 정밀한 결합과 완벽한 수밀을 위한 밀봉수지(3)를 시공하는 장치이다.

특히, 본 발명은 시공되는 밀봉수지(3)의 품질을 높여 완벽한 수밀성을 갖도록 한 것이 큰 특징이다.

이는 상기한 바와 같이, 스턴튜브(1)와 스턴보스(2) 간의 공간부의 일단과 타단을 폐구시키는 선미측 실링(4) 및 선수측 실링(5)과, 스턴튜브(1)의 일단에 천공된 볼트공(6)에 설치되는 볼트공플러그(7)와, 공간부의 일단으로 밀봉수지(3)를 고압으로 주입하는 압입펌프(10)와, 공간부의 일단과 타단에서 잔존하는 공기를 배출하는 에어필터(13)(14)를 포함한 구성에 의해 달성된다.

즉, 스턴튜브(1)와 스턴보스(2) 간의 공간부에 압력이 생기도록 그 일단과 타단을 폐구시킨 상태에서 밀봉수지(3)를 고압으로 주입함과 동시에 그 내부에 잔존하는 공기를 외부로 배출시키는 구조에 의해 가능하게 된다.

따라서 압입펌프(10)에 의해 밀봉수지(3)가 주입관(8)을 따라 공간부로 고압 주입됨과 동시에 에어필터(13)(14)에 의해 주입된 밀봉수지(3)는 압착되면서 공간부에 잔존하는 공기만이 배기관(11)(12)을 따라 외부로 배출되게 된다.

이에 따라 경화된 밀봉수지(3)에는 잔존하는 공기로 인한 기포 및 공극이 전혀 생기지 않게 됨으로써 완벽한 수밀성을 보장할 수 있게 된다.

뿐만 아니라 압입펌프(10)가 설치된 주입관(8)에는 에어필터(15)를 구비한 시편제작블럭(16)에 설치됨에 따라, 밀봉수지(3)를 공간부로 주입됨과 동시에 시편제작블럭(16)의 시편형성관(30)으로도 밀봉수지(3)가 주입되게 된다.

따라서 공간부로 주입된 밀봉수지(3)와 동일한 조건의 시편을 시공과 동시에 제작할 수 있게 됨으로써 시편의 제작이 매우 용이하게 할 수 있게 된다. 그리고 시공 조건과 동일한 시편이 제작되므로 검사의 신뢰도를 더욱 높일 수 있게 된다.

여기서 본 발명을 이용한 시공방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1단계는 스턴튜브(1)와 스턴보스(2)의 사이 공간부의 청결 상태를 확인하는 단계이다. 이는 공간부에 이물질이 존재하는지를 확인하는 단계로서, 보통 비주얼기기를 이용하여 공간부의 청결 상태를 확인한다.

제2단계는 공간부의 해당 위치에 선미측 실링(4)과 선수측 실링(5) 및 볼트공플러그(7)를 설치한 후 기밀도를 검사하는 단계이다. 이는 주입되는 밀봉수지(3)가 외부로 유출되지 않도록 하기 위한 단계이다.

제3단계는 스턴튜브(1)의 얼라인먼트를 점검하는 단계이다. 이는 스턴튜브(1)가 스턴보스(2)의 내측에 일정 간격을 유지하면서 올바르게 정렬되어 있는지를 점검하는 단계로서, 최소 12mm의 간격을 유지하게 된다.

제4단계는 공간부의 온도를 측정하는 단계이다. 여기서 공간부의 온도를 측정하는 이유는 그 온도에 따라 밀봉수지(3)의 경화 시간이 다르게 소요되기 때문이다.

이때 보통 공간부의 온도는 13℃이상이면 되는데, 만약 공간부의 온도가 13℃이하일 경우에는 스턴튜브(1)의 내부에 온풍기를 설치하여 온도를 높여주면 된다.

제5단계는 공간부의 일단에 주입관(8)을 설치하고, 공간부의 일단과 타단에 각각 배기관(11)(12)을 설치하며, 주입관(8)에 밀봉수지(3)가 담기는 주입호퍼(9)와 압입펌프(10) 및 시편제작블럭(16)을 설치하고, 배기관(11)(12)과 시편제작블럭(16)에 에어필터(13)(14)(15)를 설치하는 단계이다.

제6단계는 주입호퍼(9)의 개폐밸브(33)와 압입펌프(10)의 개폐밸브(34)와 시편제작블럭(16)의 개폐밸브(37)와 배기관(11)(12)의 개폐밸브(35)(36)를 모두 개방한 상태에서 압입펌프(10)를 가동하여 주입호퍼(9)에 담긴 밀봉수지(3)를 주입관(8)을 따라 공간부 및 시편제작블럭(16)의 시편형성관(30)으로 고압 주입함과 동시에 공간부에 잔존하는 공기를 배기관(11)(12)을 따라 외부로 배출하는 단계이다.

여기서 상기 밀봉수지(3)는 쵸크패스트와 경화제를 일정 비율로 혼합 교반하여 제조하는데, 교반기기를 사용하여 200~500rpm의 회전속도로 2~3분동안 교반하면 된다.

이때 공기만이 외부로 배출되는 것은 에어필터(13)(14)(15)에 의해 가능하게 된다. 즉, 에어필터(13)(14)(15)는 복수의 통공(25)이 나선형상으로 뚫린 PVC재질의 복수의 다공판(26)의 사이사이에 직물재질의 복수의 코튼필터(27)가 설치된 다층 구조이므로 밀봉수지(3)를 배제하고 공기만을 통과되게 하기 때문이다.

따라서 밀봉수지(3)는 공간부에서 강하게 압착되므로 공간부에 잔존하는 공기는 압착되는 밀봉수지(3)에 밀리면서 에어필터(13)(14)를 통과하여 배기관(11)(12)을 따라 외부로 자연스럽게 배출되게 된다.

제7단계는 개폐밸브(33)(34)(35)(36)(37)를 모두 폐쇄하여 공간부로 주입된 밀봉수지(3)와 시편제작블럭(16)의 시편형성관(30)에 주입된 밀봉수지(3)를 경화하는 단계이다.

여기서 경화시간은 공간부의 온도가 13~18℃일 경우에는 48시간이 소요되고, 19~21℃일 경우에는 24시간이 소요되며, 21℃이상일 경우에는 18시간이 소요된다.

제8단계는 주입관(8)과 배기관(11)(12)을 제거하고 볼트공플러그(7)를 분리하여 다른 볼트로서 스턴튜브(1)와 스턴보스(2)를 체결하며 선미측 실링(4)의 클램프(18)를 분리하여 밀봉수지(3)의 시공을 완료함과 동시에, 시편제작블럭(16)의 시편형성관(30)에서 경화된 밀봉수지(3)를 분리하여 시편으로 가공하는 단계이다.

이때 시편제작블럭(16)은 시편형성관(30)이 복수의 체결볼트(31)로서 상호 체결되는 복수의 고정체(32)에 의해 사방으로 둘러싸인 구조이므로, 체결볼트(31)를 풀면 시편형성관(30)은 쉽게 분리된다.

그리고 시편형성관(30)을 제거하여 시편으로 가공할 때는 원통형으로 가공하거나 원통형이 불가능할 때는 직육면체로 가공하면 된다. 그리고 보통 시편을 검사할 때는 밀봉수지(3)의 시공 사양에 따라 경도 및 강도를 측정한다.

1: 스턴튜브 2: 스턴보스
3: 밀봉수지 4: 선미측 실링
5: 선수측 실링 6: 볼트공
7: 볼트공플러그 8: 주입관
9: 주입호퍼 10: 압입펌프
11, 12: 배기관 13, 14, 15: 에어필터
16: 시편제작블럭 17, 19: 패킹링
20: 고정링 21: 가압볼트
22: 압착링 23: 고정볼트
24: 플러그 25: 통공
26: 다공판 27: 코튼필터
28: 패킹 29: 추진축
30: 시편형성관 31: 체결볼트
32: 고정체 33, 34, 35, 36, 37: 개폐밸브
38: 압력계

Claims

스턴튜브(1)와 스턴보스(2) 간의 공간부에 밀봉수지(3)를 주입하여 시공하는 장치에 있어서, 상기 공간부의 일단에 설치되어 폐구시키는 선미측 실링(4)과; 상기 공간부의 타단에 설치되어 폐구시키는 선수측 실링(5)과; 상기 스턴튜브(1)의 일단에 천공된 볼트공(6)에 설치되는 볼트공플러그(7)와; 상기 공간부의 일단에 주입관(8)을 통해 연결 설치되어 주입호퍼(9)에 담긴 밀봉수지(3)를 공간부의 내부로 고압 주입하는 압입펌프(10)와; 상기 공간부의 일단과 타단에 각각 배기관(11)(12)을 통해 연결 설치되어 공간부의 내부에 잔존하는 공기를 배출하는 에어필터(13)(14)와; 상기 주입관(8)에 연결 설치되어 공간부와 동일한 조건으로 밀봉수지(3)가 내부로 주입되는 에어필터(15)를 구비한 시편제작블럭(16)을 포함하여 구성됨을 특징으로 한 선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공장치.
제1항에 있어서, 상기 볼트공플러그(7)는 볼트공(6)에 체결되는 고정볼트(23)와 일체로 체결되어 볼트공(6)을 폐구시키는 PVC재질의 플러그(24)로 구성된 선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공장치.
제1항에 있어서, 상기 에어필터(13)(14)(15) 모두는 복수의 통공(25)이 나선형상으로 뚫린 PVC재질의 복수의 다공판(26)의 사이사이에 각각 직물재질의 복수의 코튼필터(27)가 설치된 구조로 구성된 선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공장치.
제1항에 있어서, 상기 시편제작블럭(16)은 양단에 패킹(28)이 설치된 PVC재질의 시편형성관(30)이 복수의 체결볼트(31)로 상호 체결되는 금속재질의 복수의 고정체(32)에 의해 사방으로 둘러싸인 구조로 구성된 선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공장치.
스턴튜브(1)와 스턴보스(2)의 사이 공간부의 청결 상태를 확인하는 단계와; 공간부에 선미측 실링(4)과 선수측 실링(5) 및 볼트공플러그(7)를 설치한 후 기밀도를 검사하는 단계와; 스턴튜브(1)의 얼라인먼트를 점검하는 단계와; 공간부의 온도를 측정하는 단계와; 쵸크패스트와 경화제를 일정 비율로 혼합 교반하여 밀봉수지(3)를 제조하는 단계와; 공간부에 주입관(8)과 배기관(11)(12)을 설치하고 주입관(8)에 밀봉수지(3)가 담기는 주입호퍼(9)와 압입펌프(10) 및 시편제작블럭(16)을 설치하며 배기관(11)(12)과 시편제작블럭(16)에 에어필터(13)(14)(15)를 설치하는 단계와; 주입호퍼(9)의 개폐밸브(33)와 압입펌프(10)의 개폐밸브(34)와 시편제작블럭(16)의 개폐밸브(37)와 배기관(11)(12)의 개폐밸브(35)(36)를 모두 개방한 상태에서 압입펌프(10)를 가동하여 주입호퍼(9)에 담긴 밀봉수지(3)를 주입관(8)을 따라 공간부 및 시편제작블럭(16)의 시편형성관(30)으로 고압 주입함과 동시에 공간부에 잔존하는 공기를 배기관(11)(12)을 따라 외부로 배출하는 단계와; 개폐밸브(33)(34)(35)(36)(37)를 모두 폐쇄하여 공간부에 주입된 밀봉수지(3)와 시편제작블럭(16)의 시편형성관(30)에 주입된 밀봉수지(3)를 경화하는 단계와; 주입관(8)과 배기관(11)(12)을 제거하고 볼트공플러그(7)를 분리하여 다른 볼트로서 스턴튜브(1)와 스턴보스(2)를 체결하며 선미측 실링(4)의 클램프(18)를 분리하여 밀봉수지(3)의 시공을 완료함과 동시에, 시편제작블럭(16)의 시편형성관(30)에서 경화된 밀봉수지(3)를 분리하여 시편으로 가공하는 단계를; 포함하여 구성됨을 특징으로 한 선박용 스턴튜브의 밀봉수지 시공방법.