KR101191955B1 - 브리켓의 낙하 강도 측정장치 - Google Patents

브리켓의 낙하 강도 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다양한 종류의 탄재가 포함된 브리켓을 일정한 높이에서 반복적으로 낙하시켜 낙하 강도를 측정하는 브리켓의 낙하 강도 측정장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은 베이스와, 베이스 상에 장착되며 길이 방향을 따라 낙하 공간이 형성된 포스트부와, 포스트부를 따라 승강 가능하게 장착되어 실험물을 포스트부의 상부에 투입하여 낙하시키는 승강기와, 포스트부에서 낙하된 실험물을 승강기로 반복 이송하는 이송기와, 포스트부에서 낙하된 실험물을 크기에 따라 저장하는 저장부를 제공한다.
브리켓, 낙하실험, 낙하 강도 측정, 실린더

Description

브리켓의 낙하 강도 측정장치{DROP TESTER FOR BRIQUETTES}
본 발명은 낙하 강도 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 종류의 탄재가 포함된 브리켓을 일정한 높이에서 반복적으로 낙하시켜 낙하 강도를 측정하는 브리켓의 낙하 강도 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 탄재가 포함된 브리켓은 철을 생산하는 원료로 사용된다. 이러한 브리켓의 최적의 조건을 갖는 제조를 위해 낙하 실험을 실시한다.
브리켓의 낙하 실험은 일정한 용기에 브리켓을 저장하고 호이스트를 이용하여 일정한 높이에서 반복적으로 낙하하여 강도를 측정한다.
그러나 낙하 강도의 측정시 하부로 낙하되어 파쇄된 브라켓을 한곳에 담아 용기에 저장하는 공정이 반복되며, 호이스트를 이용한 이송 작업이 반복되어 낙하강도의 측정 소요시간이 과다하게 발생되는 문제점이 있다.
브리켓의 낙하 강도의 측정에 소요되는 시간을 단축하고, 브리켓의 낙하 강도 실험시에 브리켓의 유실됨을 방지하며, 작업 소요인원의 감소가 가능하여 효율적인 낙하 강도의 측정이 가능한 브리켓의 낙하 강도 측정장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓의 낙하 강도 측정장치는, 베이스와, 베이스 상에 장착되며 길이 방향을 따라 낙하 공간이 형성된 포스트부와, 포스트부를 따라 승강 가능하게 장착되어 실험물을 포스트부의 상부에 투입하여 낙하시키는 승강기와, 포스트부에서 낙하된 실험물을 승강기로 반복 이송하는 이송기와, 포스트부에서 낙하된 실험물을 크기에 따라 저장하는 저장부를 포함한다.
포스트부는 길이 방향을 따라 수직레일이 장착되어, 승강기를 수직레일을 따라 승강 가능하게 장착할 수 있다.
승강기는, 포스트부를 따라 승강 가능하게 장착되는 이동부재와, 이동부재에 회동 가능하게 장착되며 실험물이 저장되는 저장 공간이 형성되어 포스트부의 상측에서 포스트부의 낙하 공간으로 회동되어 실험물을 포스트부의 내부로 투입하는 투입부재를 포함한다.
이송기는, 포스트부의 측면에 장착되고 포스트부의 길이 방향을 따라 돌출되며 슬라이딩 가능하게 장착되는 이송바디와, 이송바디를 따라 슬라이딩 가능하게 장착되는 슬라이더부재와, 슬라이더부재에 구동력을 전달받아 회동 가능하게 장착 되며 실험물을 수용하는 수용부를 포함한다.
이송바디는 베이스에 레일을 이용하여 슬라이딩 가능하게 장착될 수 있다.
슬라이더부재는, 이송바디에 상승 작동 또는 하강 작동되며, 이송바디를 기준으로 회전 가능하게 장착되는 승강바와, 승강바에 회전 구동력을 전달하는 회전 실린더부재와, 승강바에 슬라이딩 구동력을 전달하는 승강 실린더부재와, 승강바에 장착되어 수용부를 회동 구동하는 회동 실린더부재를 포함할 수 있다.
회동 실린더부재의 로드에 장착되는 랙 기어와, 랙 기어에 치합 구동되며, 수용부에 회전 중심이 연결되어 회전 구동력을 전달하는 피니언 기어를 포함한다.
저장부는, 내부에 공간이 형성된 하우징과, 하우징의 내부 공간을 복수개로 분할하도록 장착되며 다수의 통공이 형성된 메쉬부재를 포함할 수 있다. 메쉬부재 들의 각각에 형성된 통공은 각각의 메쉬부재에 크기를 달리하여 형성될 수 있다.
브리켓의 낙하 실험시에 낙하시에 발생되는 파쇄물이 흩어짐을 방지하고, 브리켓의 낙하 실험을 자동으로 반복 실행이 가능하여 작업 소요인원의 감소가 가능하고 효율적인 작업 진행이 가능하다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 브리켓의 낙하 강도 측정장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하 게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 강도 측정장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 강도 측정장치(100)는, 베이스(10)와, 베이스(10) 상에 장착되며 길이 방향을 따라 낙하 공간이 형성된 포스트부(20)와, 포스트부(20)를 따라 승강 가능하게 장착되어 실험물(22)을 포스트부(20)의 상부에 투입하여 낙하시키는 승강기(30)와, 포스트부(20)에서 낙하된 실험물을 승강기(30)로 재차 이송하는 이송기(40)와, 포스트부(20)에서 낙하된 실험물을 크기에 따라 저장하는 저장부(50)를 포함한다. 본 실시예에서 실험물(22)은 철을 생산하는 원료로 사용되는 탄재가 포함된 브리켓을 예시한다.
베이스(10)는 작업 공간의 저면에 장착되며, 길이 방향을 따라 수평 레일(11)이 장착된다. 수평 레일(11)에는 후술하는 이송기(40)가 장착되어 수평 레일(11)을 따라 슬라이딩 작동이 이루어진다. 베이스(10)의 측면에는 포스트부(20)가 장착된다.
포스트부(20)는 베이스(10)의 측면에서 상측으로 돌출한다. 포스트부(20)의 길이 방향의 내부에는 낙하 공간(21)이 형성된다. 낙하 공간(21)은 실험하고자 하는 실험물(22)이 낙하되어 강도 측정이 이루어진다. 실험물(22)의 낙하 강도의 측정은 낙하시에 실험물(22)이 분쇄되는 정도의 측정을 통해 이루어질 수 있다. 이에 대하여는 후술하는 이송기(40)를 설명하면서 보다 구체적으로 설명한다. 포스트부(20)의 돌출된 길이 방향의 측면에는 수직 레일(24)이 장착된다. 수직 레일(24) 에는 승강기(30)가 승강 가능하게 장착된다.
승강기(30)는 실험물(22)을 포스트부(20)의 상부로 이송하여 낙하시키는 장치를 말한다. 이러한 승강기(30)는 포스트부(20)를 따라 승강 가능하게 장착되는 이동부재(31)와, 이동부재(31)에 회동 가능하게 장착되는 투입부재(33)를 포함한다.
이동부재(31)는 롤러부재(31a)를 이용하여 포스트부(20)의 측면에 상승 또는 하강 가능하게 장착된다. 이동부재(31)의 슬라이딩 구동력은 호이스트(미도시)에 체인(26)을 연결하여 승강 구동력을 전달할 수 있다. 그러나 이송 구동력의 제공을 위한 장치로 호이스트 등에 한정되지 않고 액추에이터를 이용하여 이송바디에 승강 구동력을 제공할 수 있다. 이동부재(31)의 상측의 단부에는 투입부재(33)가 회동 가능하도록 장착된다.
투입부재(33)는 내부에 실험물(22)이 저장되는 저장 공간이 형성되어 실험물(22)을 포스트부(20)의 상측으로 이송하여 낙하 작동이 이루어지도록 한다. 이러한 투입부재(33)는 이동부재(31)의 상측 선단에서 포스트부(20) 방향으로 회동 가능하게 장착된다. 보다 구체적으로 설명하면, 투입부재(33)는 스토퍼 기능을 포함하여 포스트부(20) 방향으로만 기울어짐이 가능하게 장착된다. 이를 위해 이동부재(31)의 선단에 돌출된 스토퍼가 형성되어 투입부재(33)가 포스트부(20)의 외측으로 기울어짐이 발생되지 않도록 함도 가능하다. 이러한 구성으로 투입부재(33)가 포스트부(20)의 상측으로 이동되면 투입부재(33)가 자중에 의해 포스트부(20) 방향으로 기울어져 실험물을 포스트부(20)의 내부로 투입한다. 포스트부(20)에서 낙하 된 실험물은 이송기(40)에 재차 승강기(30)로 이송된다.
도 2는 도 1의 이송기를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이송기(40)는 포스트부(20)에서 낙하 실험이 실시된 실험물(22)을 다시 포스트부(20)의 상측으로 이송하여 반복 낙하 실험이 이루어지도록 한다. 이를 위한 이송기(40)는 수평레일(11)을 따라 이동하며 슬라이더 실린더(46)가 장착된 플레이트(42)와, 플레이트(42)에 장착되어 포스트부(20)의 측면에 장착되고 포스트부(20)의 길이 방향을 따라 돌출되는 이송바디(41)와, 이송바디(41)를 따라 슬라이딩 가능하게 장착되는 슬라이더부재(43)와, 슬라이더부재(43)에 구동력을 전달받아 회동 가능하게 장착되며 실험물(22)을 수용하는 수용부(45)를 포함한다.
이송바디(41)는 수평 레일(11)에 플레이트(42)를 이용하여 슬라이딩 가능하게 장착되며 베이스(10)의 상측으로 돌출된다. 이송바디(41)의 돌출된 측으로는 슬라이더부재(43)가 상승 작동 또는 하강 작동이 가능하도록 장착된다. 슬라이더부재(43)의 상승 작동 및 하강 작동을 위한 구동력은 유압 또는 공기압을 이용한 실린더부재로 구동될 수 있다. 슬라이더부재(43)의 상승 작동 또는 하강 작동되는 이동 거리는 승강기(30)의 전체의 길이보다 큰 이동 거리를 갖는다. 이는 승강기(30)가 포스트부(20)에 하강된 상태에서 슬라이더부재(43)의 상승에 의해 실험물(22)을 승강기(30)를 구성하는 투입부재(33)에 투입하는 작동이 원활하게 이루어지도록 하기 위함이다.
슬라이더부재(43)는 전술한 바와 같이 이송바디(41)를 따라 슬라이딩 가능하 게 장착되어 실험물(22)을 이송기(40)에 반복적으로 이송 작동이 가능하게 한다. 이를 위해 슬라이더부재(43)는 이송바디(41)의 돌출된 측과 교차하게 장착되어 이송바디(41)의 길이 방향을 따라 승강 구동되고 이송바디(41)를 기준으로 회전 가능하게 장착되는 승강바(43a)와, 승강바(43a)에 회전 구동력을 전달하는 회전 실린더부재(43b)와, 승강바(43a)에 슬라이딩 구동력을 전달하는 승강 실린더부재(43c)와, 승강바(43a)에 장착되어 수용부(45)를 회동 구동하는 회동 실린더부재(43d)를 포함한다.
승강바(43a)는 이송바디(41)의 돌출된 방향과 교차하는 방향으로 돌출되게 장착된다. 승강바(43a)는 승강 실린더부재(43c)의 장착으로 상승 또는 하강 구동력을 전달받는다. 보다 구체적으로 도 2를 참조하여 설명하면, 승강 실린더부재(43c)는 베이스(10)에 장착되고 로드는 스프라켓(44)이 장착된다. 스프라켓(44)은 로드와 이송바디(41)에 각각 장착되며 체인(46)이 연결된다. 이 체인(46)은 일단은 승강 실린더부재(43c)의 로드에 연결되고 타단은 승강바(43c)에 연결된다. 따라서, 승강 실린더부재(43c)가 작동되면 체인(46)과 스프라켓(44)의 힘의 전달을 이용하여 승강바(43a)의 상승 또는 하강 작동이 이루어진다. 여기서, 승강바(43c)는 승강체(49)를 이용하여 이송바디(41)에 연결됨이 가능하다. 이때 체인(46)은 승강바(43c)에 직접 연결되지 않고 승강체(49)에 연결되어 승강 구동력이 전달됨도 가능하다.
회동 실린더부재(43d)는 승강바(43a)의 단부에 장착되어 투입부재(33)를 회전 가능하게 한다. 즉, 회동 실린더부재(43d)의 로드에는 랙 기어(46)가 장착되고, 랙 기어(46)는 피니언 기어(48)에 치합되어 구동된다. 피니언 기어(48)의 회전 중심은 투입부재(33)에 연결된다. 따라서, 회동 실린더부재(43d)의 작동에 의한 로드의 전진 운동은 랙 기어(46)와 피니언 기어(48)에 의해 회전 운동으로 변환되어 투입부재(33)에 회전 구동력을 전달할 수 있다. 회동 실린더부재(43d)는 승강바(43a)가 이송기(40)의 상측에 위치시에 작동되어 투입부재(33)의 회동으로 실험물(22)을 이송기(40)에 이송하도록 작동된다. 이러한 승강바(43a)와 회동 실린더부재(43d)의 반복 작동으로 실험물(22)의 반복 낙하 실험이 이루어진다. 실험물(22)의 낙하 실험이 완료됨으로 판단되면, 작업자는 회전 실린더부재(43b)를 작동하여 실험물(22)을 저장부(50)로 이송한다.
회전 실린더부재(43b)는 이송바디(41)에 슬라이딩 가능하게 장착되는 승강체(49)에 장착된다. 즉, 승강체(49)는 이송바디(41)의 길이 방향을 따라 승강 가능하게 장착되며, 승강체(49)의 승강 구동력은 전술한 승강 실린더부재(43c)와 스프라켓(44) 및 체인(46)의 구동으로 승강 작동이 이루어진다. 회전 실린더부재(43b)는 승강체(49)에 하나 또는 한 쌍으로 장착될 수 있다. 이 회전 실린더부재(43b)는 승강바(43a)가 승강체(49)에 연결을 위한 부재로서 기능도 함께 한다. 회전 실린더부재(43b)가 승강바(43a)와 승강체(49)의 사이에 하나로 장착되면 근접 위치에는 연결링크(44)가 장착될 수 있다. 연결링크(44)는 회전 실린더부재(43b) 로드의 전진 또는 후진 작동에 연동되어 링크 작동이 이루어져 승강바(43a)의 회전 작동이 가능하도록 한다. 이러한 회전 실린더부재(43b)는 작업자의 선택으로 실험물(22)의 낙하 실험이 완료됨으로 판단되면 작동되어 저장부(50) 방향으로 승강바(43a)가 회 전되도록 한다.
회전 실린더부재(43b)의 작동으로 승강바(43a)가 저장부(50) 방향으로 회전 작동이 이루어지면, 회동 실린더부재(43d)가 작동되어 투입부재(33)의 회전 작동으로 실험물(22)이 저장부(50)로 이송된다.
저장부(50)는 내부에 공간이 형성된 하우징(51)과, 하우징(51)의 내부 공간을 복수개로 분할하도록 장착되며 다수의 통공(53)이 형성된 메쉬부재(55)를 포함한다. 이러한 메쉬부재(55)는 하우징(51)의 내부에서 일정한 간격으로 복수개로 배치될 수 있다. 메쉬부재(55)는 다수개의 통공(53)이 형성된다. 통공(53)의 크기는 각 메쉬부재(55) 마다 다른 크기를 갖도록 형성된다. 따라서 실험물(22)은 저장부(50)에 저장시에 저장부(50)의 내부에서 다단으로 크기 별로 저장이 가능하게 된다. 실험물(22)이 저장부(50)에 순차적으로 저장되도록 하기 위해 최상단의 메쉬부재(55)가 가장 큰 통공(53)이 형성되고, 나머지 메쉬부재(55)는 순차적으로 크기가 작아지도록 장착됨이 바람직하다.
상기 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하강도 측정장치의 작용을 이하에서 설명한다.
도 4는 승강기에 실험물을 담아 포스트부의 상측으로 이송한 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 투입부재가 회동되어 실험물을 포스트부의 내부로 투입함을 도시한 도면이며, 도 6은 포스트부에서 낙하된 실험물을 수용부에 담아 승강기로 재차 이송하기 위한 준비 상태를 도시한 도면이고, 도 7은 이송기를 이용하여 승강기에 실험물을 재차 투입한 상태를 도시한 도면이며, 도 8은 도 1의 평면에서 바라본 상 태를 도시한 도면이고, 도 9는 도 8의 이송기의 승강바가 회전하여 실험물을 저장부에 담는 상태를 도시한 도면이다.
먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 승강기(30)에 실험물(22)을 담아 포스트부(20)의 상측으로 이송한다. 승강기(30)가 포스트부(20)의 상부로 이동되면 투입부재(33)가 도 5에 도시된 바와 같이, 포스트부(20) 방향으로 회동되어 실험물(22)을 포스트부(20)의 내부 낙하공간(21)으로 투입한다.
이어서, 포스트부(20)에서 낙하된 실험물(22)은 도 6에 도시된 바와 같이 포스트부(20)의 저면에 위치된 이송기(40)의 수용부(45)에 안착된다.
다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 이송기(40)의 슬라이더부재(43)가 이송바디(41)를 따라 승강기(30)의 상측으로 이동되어 투입부재(33)에 재차 실험물을 투입한다. 그러면, 승강기(30)는 다시 포스트부(20)의 상측으로 위치 이동되어 실험물을 포스트부(20)의 낙하 공간으로 투입하여 낙하실험을 반복 실시하도록 한다.
그리고 작업자는 실험물의 반복 실험이 충분하게 이루어짐으로 판단하면, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 회전 실린더부재(43b)를 이용하여 이송기(40)를 회전시켜 실험물(22)을 저장부(50)에 저장한다. 여기서, 저장부(50)는 다단으로 적층된 메쉬부재(55)가 장착되어 실험물(22)이 크기에 따라 저장부(50)에 다단으로 저장된다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능 하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하 강도 측정장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 이송기를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 도 1의 저장부를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 승강기에 실험물을 담아 포스트부의 상측으로 이송한 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 투입부재가 회동되어 실험물을 포스트부의 내부로 투입함을 도시한 도면이다.
도 6은 포스트부에서 낙하된 실험물을 수용부에 담아 승강기로 재차 이송하기 위한 준비 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 이송기를 이용하여 승강기에 실험물을 재차 투입한 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 도 1의 평면에서 바라본 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 이송기의 승강바가 회전하여 실험물을 저장부에 담는 상태를 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10...베이스 11...수평레일
20...포스트부 21...낙하공간
22...실험물 30...승강기
31...이동부재 33...투입부재
40...이송기 41...이송바디
43...슬라이더부재 44...스프라켓
46...체인 46...랙 기어
48...피니언 기어 50...저장부

Claims (8)

  1. 베이스;
    상기 베이스 상에 장착되며 길이 방향을 따라 낙하 공간이 형성된 포스트부;
    상기 포스트부를 따라 승강 가능하게 장착되어 실험물을 상기 포스트부의 상부에 투입하여 낙하시키는 승강기;
    상기 포스트부에서 낙하된 상기 실험물을 상기 승강기로 반복 이송하는 이송기; 및
    상기 포스트부에서 낙하된 상기 실험물을 크기에 따라 저장하는 저장부;
    를 포함하는 브리켓의 낙하 강도 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 포스트부는 길이 방향을 따라 수직레일이 장착되어, 상기 승강기를 상기 수직레일을 따라 승강 가능하게 장착하는 브리켓의 낙하 강도 측정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 승강기는,
    상기 포스트부를 따라 승강 가능하게 장착되는 이동부재; 및
    상기 이동부재에 회동 가능하게 장착되며 상기 실험물이 저장되는 저장 공간이 형성되어, 상기 포스트부의 상측에서 상기 포스트부의 낙하 공간으로 회동되어 상기 실험물을 상기 포스트부의 내부로 투입하는 투입부재;를 포함하는 브리켓의 낙하 강도 측정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이송기는,
    상기 포스트부의 측면에 장착되고 상기 포스트부의 길이 방향을 따라 돌출되며 상기 베이스에 슬라딩 가능하게 장착되는 이송바디;
    상기 이송바디를 따라 슬라이딩 가능하게 장착되는 슬라이더부재; 및
    상기 슬라이더부재에 구동력을 전달받아 회동 가능하게 장착되며 상기 실험물을 수용하는 수용부;를 포함하는 브리켓의 낙하 강도 측정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이송바디는 상기 베이스에 레일을 이용하여 슬라이딩 가능하게 장착되는 브리켓의 낙하 강도 측정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 슬라이더부재는,
    상기 이송바디에 상승 작동 또는 하강 작동되며, 상기 이송바디를 기준으로 회전 가능하게 장착되는 승강바;
    상기 승강바에 회전 구동력을 전달하는 회전 실린더부재;
    상기 승강바에 슬라이딩 구동력을 전달하는 승강 실린더부재; 및
    상기 승강바에 장착되어 상기 수용부를 회동 구동하는 회동 실린더부재;를 포함하는 브리켓의 낙하 강도 측정장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회동 실린더부재의 로드에 장착되는 랙 기어; 및
    상기 랙 기어에 치합 구동되며, 상기 수용부에 회전 중심이 연결되어 회전 구동력을 전달하는 피니언 기어;를 포함하는 브리켓의 낙하 강도 측정장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 저장부는,
    내부에 공간이 형성된 하우징; 및
    상기 하우징의 내부 공간을 복수개로 분할하도록 장착되며 다수의 통공이 형성된 메쉬부재;
    를 포함하며,
    상기 메쉬부재 들의 각각에 형성된 통공은 각각의 메쉬부재에 크기를 달리하여 형성되는 브리켓의 낙하 강도 측정장치.
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