KR101037364B1 - 유체탱크 경사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예는 유체탱크 경사장치에 관한 것이다.

본 발명의 일실시예는 유체탱크의 양측 외주면에 결합되는 탱크 플랜지와; 일측 탱크 플랜지에 결합되어 유체탱크를 경사지게 회전시키는 구동 샤프트와; 타측 탱크 플랜지에 결합되어 유체탱크의 회전을 지지하는 종동 샤프트와; 구동 샤프트 및 종동 샤프트와 결합된 유체탱크를 거치하는 제1메인 프레임 및 제2메인 프레임과; 구동 샤프트와 같은 방향으로 회전하도록 제1메인 프레임의 하측에 힌지축을 매개로 결합되는 실린더 바디와, 유압 또는 공압에 의해 실린더 바디의 중심축을 따라 슬라이딩되는 실린더 로드로 구성되는 액츄에이터; 및 액츄에이터의 작동시 실린더 로드와 연동되며 구동 샤프트를 회전시키는 구동 레버;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유체탱크 경사장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 의하면 다양한 경사 조건을 필요로 하는 산업 설비나 실험 설비 등에 있어서, 정확하고 안전하게 필요한 경사 조건을 얻을 수 있게 되어 실험이나 작업 공정 등의 효율을 높이는 효과가 있게 된다.

경사, 경사장치, 유압장치, 유체탱크

Description

유체탱크 경사장치{Tilting Device of Fluid Tank}

본 발명의 일실시예는 유체탱크 경사장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 다양한 경사 조건을 필요로 하는 산업 설비나 실험 설비 등에 있어서, 정확하고 안전하게 필요한 경사 조건을 얻을 수 있게 되어 실험이나 작업 공정 등의 효율을 높이는 유체탱크 경사장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 산업 설비나 실험 설비 등에는 다양한 경사 조건을 필요로 하는 기기나 장비가 필요한 경우가 많다.

예를 들어 원자력 발전소와 같은 발전 설비, 화학 플랜트, 반도체 웨이퍼 주사설비, 환경 오염물 처리시설, 실험실 등에는 각종 압력 용기, 유체탱크, 반응기 등이 구비되어 있는데, 작업 공정상 또는 모의 실험상 이들을 필요한 각도로 경사지게 해야 하는 경우가 많다.

특히, 각종 유체를 수용하는 유체탱크는 필요한 경사 조건으로 기울일 필요가 많이 발생 되는데, 그 크기와 중량이 크고 무거운 경우에는 사람의 힘으로 필요한 경사를 구현하기 어려운 문제점이 있었다.

그리고, 유체의 종류에 따라서 작업자 또는 실험자에게 치명적인 안전성의 문제가 발생될 수 있으므로, 필요한 경사 조건을 정확하고 안전하게 구현하기에는 많은 어려움이 있었다.

또한, 상술한 바와 같은 각종 압력 용기나, 유체탱크, 반응기 등은 그 크기가 다양하여, 동일한 산업 현장이나 실험실에서 이들 각각의 크기에 맞추어 경사장치를 구비하는 데에는 많은 설비 투자와 장비가 필요한 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 다양한 경사 조건을 필요로 하는 산업 설비나 실험 설비 등에 있어서, 정확하고 안전하게 필요한 경사 조건을 얻을 수 있게 되어 실험이나 작업 공정 등의 효율을 높이는 유체탱크 경사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예는 유체탱크의 양측 외주면에 수평으로 설치되어 상기 유체탱크를 지지할 수 있도록 결합되는 탱크 플랜지와; 상기 일측 탱크 플랜지에 결합되어 중심축을 기준으로 회전하면서 상기 유체탱크를 경사지게 회전시키는 구동 샤프트와; 상기 타측 탱크 플랜지에 결합되어 상기 유체탱크의 회전을 지지하는 종동 샤프트와; 상기 구동 샤프트의 외주면을 감싸며 회전을 지지하는 제1고정블럭과 결합되어 상기 구동 샤프트와 결합된 유체탱크를 거치하는 제1메인 프레임과; 상기 종동 샤프트의 외주면을 감싸며 회전을 지지하는 제2고정블럭과 결합되어 상기 종동 샤프트와 결합된 유체탱크를 거치하는 제2메인 프레임과; 상기 구동 샤프트와 같은 방향으로 회전하도록 상기 제1메인 프레임의 하측에 힌지축을 매개로 결합되는 실린더 바디와, 상기 실린더 바디로 공급되는 작동유체의 유압 또는 공압에 의해 상기 실린더 바디의 중심축을 따라 슬라이딩되는 실린더 로드로 구성되는 액츄에이터; 및 일측은 상기 구동 샤프트에 결합되고 타측은 상기 실린더 로드에 결합되어 상기 액츄에이터의 작동시 상기 실린더 로드와 연동되며 상기 구동 샤프트를 회전시키는 구동 레버;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유체탱크 경사장치를 제공한다.

이와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면 다양한 경사 조건을 필요로 하는 산업 설비나 실험 설비 등에 있어서, 정확하고 안전하게 필요한 경사 조건을 얻을 수 있게 되어 실험이나 작업 공정 등의 효율을 높이는 효과가 있게 된다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 유체탱크 경사장치를 나타내는 정면도이고, 도 2와 도 3은 각각 도 1의 측면도와 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 유체탱크 경사장치 중 일부를 나타낸 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 유체탱크 경사장치(100)는, 유체탱크(101)의 양측 외주면에 수평으로 설치되어 유체탱크(101)를 지지할 수 있도록 결합되는 탱크 플랜지(107)와; 일측 탱크 플랜지(107)에 결합되어 중심축을 기준으로 회전하면서 유체탱크(101)를 경사지게 회전시키는 구동 샤프트(109)와; 타측 탱크 플랜지(107)에 결합되어 유체탱크(101)의 회전을 지지하는 종동 샤프트(111)와; 구동 샤프트(109)의 외주면을 감싸며 회전을 지지하는 제1고정블럭(113)과 결합되어 구동 샤프트(109)와 결합된 유체탱크(101)를 거치하는 제1메인 프레임(103)과; 종동 샤프트(111)의 외주면을 감싸며 회전을 지지하는 제2고정블럭(115)과 결합되어 종동 샤프트(111)와 결합된 유체탱크(101)를 거치하는 제2메인 프레임(105)과; 구동 샤프트(109)와 같은 방향으로 회전하도록 제1메인 프레임(103)의 하측에 힌지축(139)을 매개로 결합되는 실린더 바디(117)와, 실린더 바디(117)로 공급되는 작동유체의 유압 또는 공압에 의해 실린더 바디(117)의 중심축을 따라 슬라이딩되는 실린더 로드(119)로 구성되는 액츄에이터(118); 및 일측은 구동 샤프트(109)에 결합되고 타측은 실린더 로드(119)에 결합되어 액츄에이터(118)의 작동시 실린더 로드(119)와 연동되며 구동 샤프트(109)를 회전시키는 구동 레버(121);를 포함하여 구성된다.

다양한 경사 조건을 필요로 하는 유체탱크(101)는 양측면에 수평으로 설치되어 있는 탱크 플랜지(107)에 의해 지지되면서 이들 탱크 플랜지(107)와 결합되어 있는 구동 샤프트와 종동 샤프트를 중심으로 회전하면서 일정한 경사각을 이룰 수 있게 되어 있다.

탱크 플랜지(107)는 유체탱크(101)의 양측 외주면에 수평으로 결합되는데, 각각 구동 샤프트(109)와 종동 샤프트(111)가 삽입되며 플랜지 결합되어 유체탱크(101)를 지지할 수 있도록 유체탱크(101)의 외주면에 용접이나 볼팅 등의 방법으로 견고하게 고정된다.

구동 샤프트(109)는 탱크 플랜지(107)의 양측면에 구비되어 있는 탱크 플랜지(107) 중 어느 일측 탱크 플랜지(107)에 결합되어 중심축을 기준으로 회전하면서 유체탱크(101)를 경사지게 회전시키게 되고, 타측 탱크 플랜지(107)에는 종동 샤프트(111)가 결합되어 유체탱크(101)의 회전시 하중과 수평을 유지하게 되어 있다.

이렇게 유체탱크(101)의 양측을 지지하면서 회전시키는 구동 샤프트(109)와 종동 샤프트(111)는 각각 제1메인 프레임(103)과 제2메인 프레임(105)에 결합되어 있어서, 유체탱크(101)가 바닥면으로부터 떨어져 바닥면 위에 위치되며 용이하게 회전될 수 있게 되어 있다.

메인 프레임은 유체탱크(101)의 양측에 결합되는 제1메인 프레임(103)과 제2메인 프레임(105)으로 구성되는데, 제1메인 프레임(103)은 구동 샤프트(109)의 외주면을 감싸며 회전을 지지하는 제1고정블럭(113)과 결합되어 구동 샤프트(109)와 결합된 유체탱크(101)를 지지하게 되고, 제2메인 프레임(105)은 종동 샤프트(111)의 외주면을 감싸며 회전을 지지하는 제2고정블럭(115)과 결합되어 종동 샤프트(111)와 결합된 유체탱크(101)를 지지하게 되어 있어서, 결국 유체탱크(101)는 제1메인 프레임(103)과 제2메인 프레임(105)에 의해 양측에서 지지되면서 회전가능 하게 되어 있다.

한편, 유체탱크(101)를 회전시키는 구동 샤프트(109)와 액츄에이터(118)가 설치되는 제1메인 프레임(103)은 하측이 앵커 볼트로 바닥에 견고하게 고정되나, 제2메인 프레임(105)은 이동할 수 있도록 바닥에 설치된 레일(137)을 구름 이동하는 휠(135)이 구비되어 있다.

즉, 제1메인 프레임(103)과 제2메인 프레임(105)의 하측 바닥에 구동 샤프트와 종동 샤프트 방향으로 설치되는 레일(137)과, 제2메인 프레임(105)이 레일(137)을 따라 구동 샤프트와 종동 샤프트 방향으로 구름이동하도록 제2메인 프레임(105)의 하측에 결합되는 휠(135)이 구비되어 있다.

따라서, 유체탱크(101)에 결합된 구동 샤프트(109)를 고정된 제1메인 프레임(103)과 결합시키고 종동 샤프트(111)를 제2메인 프레임(105)에 결합시킬 때 제2메인 프레임(105)을 레일(137)을 따라 이동시키면서 구동 샤프트(109)와 종동 샤프트(111) 사이의 거리를 조정할 수 있게 되어 있다.

구동 샤프트(109)를 회전시키는 액츄에이터(118)는 구동 샤프트(109)와 같은 방향으로 회전하도록 제1메인 프레임(103)의 하측에 힌지축(139)을 매개로 결합되는 실린더 바디(117)와, 실린더 바디(117)로 공급되는 작동유체의 유압 또는 공압에 의해 실린더 바디(117)의 중심축을 따라 슬라이딩되는 실린더 로드(119)로 구성되어 있다.

액츄에이터(118)의 실린더 바디(117)는 실린더 로드(119)가 슬라이딩하면서 구동 레버(121)를 매개로 유체탱크(101)를 회전시킬 때 유체탱크(101)의 회전 방향 과 동일한 방향으로 회전하면서 회전각을 증대시킬 수 있도록 제1메인 프레임(103)의 하측에 힌지축(139)을 매개로 결합되어 있다.

구동 레버(121)는 일측은 구동 샤프트(109)에 결합되고 타측은 실린더 로드(119)에 결합되어 액츄에이터(118)의 작동시 실린더 로드(119)와 연동되며 구동 샤프트(109)를 회전시킨다.

여기서, 실린더 바디(117)를 결합하는 힌지축(139)이 구동 샤프트와 같은 방향으로 제1메인 프레임(103)의 하측에 결합되어 있어서, 액츄에이터(118) 작동시 실린더 로드(119)가 실린더 바디(117)의 밖으로 슬라이딩하면서 구동 레버(121)를 밀어 회전시킬 때, 실린더 바디(117)도 구동 레버(121) 및 구동 샤프트(109)의 회전 방향으로 회전하게 되어, 회전각이 커지도록 되어 있다.

한편, 구동 샤프트(109)에 의해 회전되는 유체탱크(101)의 타측에서 유체탱크(101)를 지지하며 연동되어 회전하는 종동 샤프트(111)에는 서브 샤프트(123)가 결합되며, 종동 샤프트(111)와 제2메인 프레임(105)에는 유체탱크(101)의 회전 위치를 인지하여 액츄에이터(118)의 작동을 제어하는 작동제어장치(141)가 구비되어 있다.

여기서 작동제어장치(141)는, 종동 샤프트(111)의 단부에 결합되는 서브 샤프트(123)와, 서브 샤프트(123)에 직각으로 결합되어 유체탱크(101)가 회전할 때 서브 샤프트와 연동되어 회전하는 센서 감지핀(127)과, 서브 샤프트(123)가 관통 결합되며 센서 감지핀(127)과 인접된 위치에 설치되도록 제2메인 프레임(105)의 상측에 결합되는 센서 플레이트(125)와, 센서 플레이트(125)에 관통되어 결합되되 서브 샤프트(123)의 중심축을 기준으로 방사방향의 일정 각도로 분배되며 결합되어 센서 감지핀(127)이 회전하여 위치감지센서(131)에 도달하는 근접신호를 송신하는 수개의 위치감지센서(131)와, 작동 인가스위치에 의해 액츄에이터(118)를 작동시키되 위치감지센서(131)로부터 근접신호가 수신되면 액츄에이터(118)의 작동을 중지하는 중앙처리장치(미도시)를 포함하여 구성된다.

위치감지센서(131)는 제2메인 프레임(105)의 상측에 설치되는 센서 플레이트(125)에 결합되어 있고 센서 감지핀(127)은 종동 샤프트(111)와 연결되어 있는 서브 샤프트(123)의 외주면에 결합되어 있어서 유체탱크(101)가 회전할 때 이와 연동되어 회전하는 센서 감지핀(127)이 위치감지센서(131)의 위치에 근접하면 이를 감지하게 되어 있다.

위치감시센서(131)는 일종의 근접감지센서로 센서 감지핀(127)이 근접되면 신호를 중앙처리장치로 보내어 액츄에이터(118)로 공급되는 작동유체의 공급을 중단하여 액츄에이터(118)의 작동을 멈추고 유체탱크(101)의 위치를 고정하게 하는데, 미리 유체탱크(101)를 회전시킬 셋팅 각도에 맞추어 센서 플레이트(125)에 종동 샤프트(111)의 중심축을 기준으로 방사형으로 결합된다.

이와 같은 위치감지센서는 정전용량형, 고주파 발진형 등이 있으며 비접촉에 의해 물체의 근접 여부를 감지하는 것으로 산업 일반에서 사용되는바, 그 작동 원리나 구조 등에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

위치감지센서(131)에 유체탱크(101)의 회전위치를 알려주는 막대 형상의 센서 감지핀(127)은 종동 샤프트(111)와 연결되어 있는 서브 샤프트(123)에 결합되어 유체탱크(101)와 연동되며 회전하게 되어 있다.

또한, 센서 플레이트(125)의 외측으로 노출된 서브 샤프트(123)에는 직각으로 결합되어 유체탱크(101)가 회전할 때 서브 샤프트와 연동되어 회전하는 계측핀(129)이 구비되고, 센서 플레이트(125)의 외측면에는 계측핀(129)에 의해 유체탱크(101)의 회전각도를 시각으로 확인할 수 있도록 각도를 표시한 계측판(128: 도 4 참조)이 형성되어 있다.

따라서, 시스템의 오류 등으로 위치감지센서에서 유체탱크의 회전 위치를 제대로 감지하지 못하거나, 디지털 신호로 특정 위치만을 감지하는 위치감지센서에 비해 유체탱크의 회전 위치를 아날로그로 확인할 수 있게 되어 있다.

이와 같은 구조와 형상을 갖는 본 발명의 일실시예에 의하면 다양한 경사 조건을 필요로 하는 산업 설비나 실험 설비 등에 있어서, 정확하고 안전하게 필요한 경사 조건을 얻을 수 있게 되어 실험이나 작업 공정 등의 효율을 높이는 효과가 있게 된다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 유체탱크 경사장치를 나타내는 정면도;

도 2와 도 3은 각각 도 1의 측면도와 평면도;

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 유체탱크 경사장치 중 일부를 나타낸 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101: 유체탱크 103: 제1메인 프레임

105: 제2메인 프레임 107: 탱크 플랜지

109: 구동 샤프트 111: 종동 샤프트

117: 실린더 바디 118: 액츄에이터

119: 실린더 로드 121: 구동 레버

123: 서브 샤프트 125: 센서 플레이트

127: 센서 감지핀 129: 계측핀

131: 위치감지센서 135: 휠

137: 레일 139: 힌지축

Claims (4)

1. 유체탱크의 양측 외주면에 수평으로 설치되어 상기 유체탱크를 지지할 수 있도록 결합되는 탱크 플랜지;

   상기 일측 탱크 플랜지에 결합되어 중심축을 기준으로 회전하면서 상기 유체탱크를 경사지게 회전시키는 구동 샤프트;

   상기 타측 탱크 플랜지에 결합되어 상기 유체탱크의 회전을 지지하는 종동 샤프트;

   상기 구동 샤프트의 외주면을 감싸며 회전을 지지하는 제1고정블럭과 결합되어 상기 구동 샤프트와 결합된 상기 유체탱크를 거치하는 제1메인 프레임;

   상기 종동 샤프트의 외주면을 감싸며 회전을 지지하는 제2고정블럭과 결합되어 상기 종동 샤프트와 결합된 상기 유체탱크를 거치하는 제2메인 프레임;

   상기 구동 샤프트와 같은 방향으로 회전하도록 상기 제1메인 프레임의 하측에 힌지축을 매개로 결합되는 실린더 바디와, 상기 실린더 바디로 공급되는 작동유체의 유압 또는 공압에 의해 상기 실린더 바디의 중심축을 따라 슬라이딩되는 실린더 로드로 구성되는 액츄에이터; 및

   일측은 상기 구동 샤프트에 결합되고 타측은 상기 실린더 로드에 결합되어 상기 액츄에이터의 작동시 상기 실린더 로드와 연동되며 상기 구동 샤프트를 회전시키는 구동 레버;

   를 포함하는 유체탱크 경사장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1메인 프레임과 상기 제2메인 프레임의 하측 바닥에 상기 구동 샤프트와 상기 종동 샤프트 방향으로 설치되는 레일; 및

   상기 제2메인 프레임이 상기 레일을 따라 상기 구동 샤프트와 상기 종동 샤프트 방향으로 구름이동하도록 상기 제2메인 프레임의 하측에 결합되는 휠;

   을 포함하는 유체탱크 경사장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 종동 샤프트와 상기 제2메인 프레임에는 상기 유체탱크의 회전 위치를 인지하여 상기 액츄에이터의 작동을 제어하는 작동제어장치가 구비되되,

   상기 작동제어장치는,

   상기 종동 샤프트의 단부에 결합되는 서브 샤프트;

   상기 서브 샤프트에 직각으로 결합되어 상기 유체탱크가 회전할 때 상기 서브 샤프트와 연동되어 회전하는 센서 감지핀;

   상기 서브 샤프트가 관통 결합되며 상기 센서 감지핀과 인접된 위치에 설치되도록 상기 제2메인 프레임의 상측에 결합되는 센서 플레이트;

   상기 센서 플레이트에 관통되어 결합되되 상기 서브 샤프트의 중심축을 기준으로 방사방향의 일정 각도로 분배되며 결합되어 상기 센서 감지핀이 회전하여 위치감지센서에 도달하는 근접신호를 송신하는 수개의 위치감지센서;

   작동 인가스위치에 의해 상기 액츄에이터를 작동시키되 상기 위치감지센서로부터 근접신호가 수신되면 상기 액츄에이터의 작동을 중지하는 중앙처리장치;

   를 포함하는 유체탱크 경사장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 센서 플레이트의 외측에 노출된 상기 서브 샤프트에는 직각으로 결합되어 상기 유체탱크가 회전할 때 상기 서브 샤프트와 연동되어 회전하는 계측핀이 구비되고,

   상기 센서 플레이트의 외측면에는 상기 계측핀에 의해 상기 유체탱크의 회전각도를 시각으로 확인할 수 있도록 각도를 표시한 계측판이 형성되어 있는 유체탱크 경사장치.

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