KR101288897B1 - 선박용 배기관에 설치되는 그리드 와이어 메쉬를 제작할 때 사용되는 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 배기관에 설치되는 그리드 와이어 메쉬를 제조할 때 사용되는 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 금형의 재질을 변경함은 물론 상기 금형의 치절 부분(구체적으로는, 평기어의 모서리부분)을 라운딩지게 형성함으로써 성형 작업시에 와이어의 표면에 흠집 자국이 발생하는 현상을 없애고 또한 와이어를 일정한 속도로 인출하도록 함으로써 슬라이딩 현상이 의한 불균일한 웨이브가 형성되지 않도록 하는 선박용 배기관에 설치되는 그리드 와이어 메쉬를 제작할 때 사용되는 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 방법을 제시한다.

Description

선박용 배기관에 설치되는 그리드 와이어 메쉬를 제작할 때 사용되는 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 방법{method of molding grid wire mash}

본 발명은 선박용 배기관에 설치되는 그리드 와이어 메쉬(grid wire mash)를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이브 성형시 금형 치절에 의한 찍힘 자국을 방지하여 배기관 내의 고온ㆍ고압에 의한 그리드 와이어 메쉬의 크랙현상을 방지할 수 있는 선박용 배기관에 설치되는 그리드 와이어 메쉬를 제작할 때 사용되는 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 방법에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 선박은 일반적으로 프로펠러에 의해 추진되어 전방 또는 후방으로 움직이게 되며, 여기서 프로펠러는 다양한 동력원을 이용하여 구동되는데 일반적으로 엔진룸 내에 위치하는 디젤 엔진 또는 스팀 터빈에 의해 구동된다. 또한 선박의 운항시에 각종 전자장비의 작동, 공조 시스템 가동, 선실 내의 전력공급 등을 위해 전력이 지속적으로 필요하게 되고, 이러한 전력은 선박의 엔진룸 내에 위치하는 발전기에 의하여 공급된다.

여기서, 디젤엔진 또는 스팀 터빈이나 발전기의 구동시에는 반드시 배기가스가 발생하게 되는데, 선박에는 이러한 배기가스를 배출시키기 위한 배기관과 펀넬이 설치된다. 이때 상기 배기관(gas receiver)을 통해서는 고온ㆍ고압(Max 450℃의 온도, Max 3.5bar의 압력)의 배기가스가 흐르게 되고, 상기 배기관의 끝부분에는 배기가스에 함유된 각종 이물질을 걸러주기 위한 그리드 와이어 메쉬(grid wire mash)가 설치된다.

한편, 상기 그리드 와이어 메쉬는 평기어가 서로 맞물려 회전하는 금형에 의해 제작되는데, 구체적으로는 와이어를 웨이브(wave) 모양으로 성형한 다음, 이를 그물망 형태로 직조하여 그리드 와이어 메쉬로 제작하게 된다.

이때, 종래에는 상기 와이어를 웨이브 형상으로 성형할 때는 통상 경도가 301~371Hv이고 니켈 크롬강(SCM440) 재질로 만들어진 금형(즉, 2개의 평기어가 맞물려 구성된 것)을 이용하여 와이어를 웨이브 형상으로 성형하게 되는데, 상기 평기어의 모서리부분이 각이져 있고 상기와 같은 재질로 제작되어 있기 때문에 평기어의 치절에 의해 와이어의 표면에는 찍힘 자국(dent mark)이 발생하게 되고, 이를 기점으로 크랙이 발생하여 그리드 와이어 메쉬가 전체적으로 파손되고 결국 터보과급기(turbocharger)까지 손상되는 문제점이 있었다.

즉, 선박엔진의 배기관을 통해서 배기가스가 터보과급기로 이동할 때 각종 이물질(예를 들면, bolt, Tool 등)의 혼입을 방지하기 위하여 그리드 와이어 메쉬가 배기관의 끝부분에 설치된다. 이때 상기 그리드 와이어 메쉬는 성형시 사각형 모양으로 직조되는데, 이를 위하여 상금형과 하금형이 서로 맞물려 회전하면서 와이어를 웨이브 형상으로 성형하게 된다.

그러나, 상기와 같이 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 금형(즉, 평기어)은 위에서 언급한 바와 같이 니켈 크롬강으로 만들어지고 평기어의 모서리부분(금형 치절)에 의해 와이어의 표면에 찍힘 자국이 발생하게 되고, 상기 찍힘 자국을 시작으로 배기관 내의 고온ㆍ고압에 의해 피로 파괴가 발생할 뿐만 아니라 파손된 그리드 와이어가 연관 부품인 터보과급기로 혼입되어 터보과급기의 팬이 파손되는 단점이 있었다. 이때 운항 중에 터보과급기를 수리하기 위해서는 수 억원대의 수리비용이 발생할 뿐만 아니라 부품가 역시 1억원 상당으로 고가이기 때문에 선주로 하여금 많은 항의를 듣고 있는 상태이다.

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 평기어의 모서리부분을 라운드지게 형성함으로써 와이어를 웨이브 형상으로 성형할 때 찍힘 자국이 발생하지 않도록 하는 선박용 배기관에 설치되는 그리드 와이어 메쉬를 제작할 때 사용되는 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 고온ㆍ고압의 배기가스로 인해 그리드 와이어 메쉬가 파손되는 현상을 방지할 수 있는 성형방법을 제공함에 있다.

본 발명은 선박용 배기관에 설치되는 그리드 와이어 메쉬를 제작할 때 사용되는 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 방법에 있어서, 상기 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 금형을 제1,2 평기어로 구성하고, 상기 제1,2 평기어를 서로 맞물리게 설치하며, 상기 제1,2 평기어는 인천동 재질로 제작하며, 상기 제1,2 평기어의 모서리 부분은 라운딩(R)지게 형성함을 특징으로 한다.

본 발명은 와이어를 웨이브 형상으로 성형할 때 와이어의 표면에 찍힘 자국이 발생하는 것을 방지할 수 있고 또한 고온ㆍ고압의 배기가스로 인해 그리드 와이어 메쉬에 크랙이 발생하거나 파손되는 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 배기관을 통해 배기가스가 터보과급기로 이동할 때 각종 이물질이 혼입되어도 그리드 와이어 메쉬가 파손되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 터보과급기의 팬이 파손되거나 손상되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 선박용 배기관에 설치되는 그리드 와이어 메쉬를 제작할 때 사용되는 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 장치를 보여주고 있는 도면.
도 2는 도 1에서 도시하고 있는 성형장치의 정면을 보여주고 있는 도면.
도 3은 도 1에서 도시하고 있는 성형장치의 배면을 보여주고 있는 도면.
도 4는 도 1에서 도시하고 있는 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 금형을 구체적으로 보여주고 있는 도면.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.
본 발명에서는 선박용 배기관에 설치되는 그리드 와이어 메쉬를 제조할 때 사용되는 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 금형의 재질을 변경함은 물론 상기 금형의 치절 부분(구체적으로는, 평기어의 모서리부분)을 라운딩지게 형성함으로써 성형 작업시에 와이어의 표면에 흠집 자국이 발생하는 현상을 없애고 또한 와이어를 일정한 속도로 인출하도록 함으로써 슬라이딩 현상이 의한 불균일한 웨이브가 형성되지 않도록 하는 선박용 배기관에 설치되는 그리드 와이어 메쉬를 제작할 때 사용되는 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 방법을 구현하고자 한다.
이를 위해서는 제1,2 평기어로 구성된 금형 재질이 구체적으로 개시되어야 하고, 바람직하게는 서로 맞물려 회전하면서 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 평기어의 재질이 구체적으로 개시되어야 함은 물론 와이어를 웨이브 형상으로 성형할 때 항상 일정한 속도로 와이어가 성형금형 쪽으로 인입될 수 있도록 하는 속도조절장치가 구체적으로 개시되어야 한다.

이하, 도면을 참조하면 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 선박용 배기관에 설치되는 그리드 와이어 메쉬를 제작할 때 사용되는 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 장치를 구체적으로 보여주고 있는 도면이다. 본 발명의 성형장치는 메인모터(10)와 감속기(12), 장력조절을 위한 유압실린더(14), 와이어(100)를 웨이브(wave) 형상으로 성형하는 제1,2 평기어(18,20)로 구성된 금형(16), 상기 와이어(100)의 인입 속도를 제어하는 모터(22)와 구동롤러(24), 그리고 복수의 아이들롤러(26,28,30,32)로 구성된다.
상기 도 1 내지 도 3을 참조하면, 메인모터(10)는 감속기(12)와 구동축으로 연결되고 소정의 구동력을 전달하며, 상기 감속기(12)는 메인모터(10)로부터 전달되는 구동력을 일정한 속도로 감속시킨다. 상기 감속기(12)에는 도 3과 같이 구동기어(36)가 조립되고, 상기 구동기어(36)는 체인(38)으로 피동기어(40)와 연결된다. 상기 감속기(12)로부터 전달되는 구동력은 구동기어(36)와 체인(38) 및 피동기어(40)로 전달되며, 상기 피동기어(40)로 전달된 구동력은 제2 평기어(20)로 전달된다. 이때 상기 피동기어(40)와 제2 평기어(20)는 서로 맞물려 있다.
상기 제2 평기어(20)는 제1 평기어(18)와 함께 맞물려 회전면서 인입구(34)를 통해 유입된 와이어(100)를 웨이브 형상으로 성형하는 금형(16)으로써, 본 발명에서는 필수구성요소에 해당한다. 즉, 상기 제2 평기어(20)에 전달된 구동력으로 인해 제1 평기어(18)와 제2 평기어(20)는 서로 맞물려 회전하게 되고, 이때 상기 와이어(100)는 제1,2 평기어(18,20)를 통과하면서 웨이브 형상으로 성형된다.
여기서, 상기 제1 평기어(18)에는 유압실린더(14)가 조립되어 있으며, 상기 유압실린더(14)는 제1,2 평기어(18,20) 사이의 장력을 조절하는 역할을 한다. 이때 상기 제1,2 평기어(18,20)는 와이어(100)를 웨이브(wave) 형상으로 성형할 때 와이어(100)의 표면에 찍힘 자국(dent mark)이 발생하지 않도록 하기 위하여 도 4와 같이 제1,2 평기어(18,20)의 모서리 부분을 라운딩(R)지게 형성함은 물론 경도가 230~270Hv이고 인청동(C5210R SH, S45CH) 또는 스프링용 인청동 재질로 제작하는 것이 바람직하다.
이와 같이 제1,2 평기어(18,20)로 구성된 금형(16)을 인청동 재질로 제작하고 금형 치절부분을 라운딩(R)지게 형성함으로써 와이어(100)를 웨이브 형상으로 성형시 찍힘 현상을 방지하고, 결국 상기 와이어(100)로 직조된 사각형태의 그리드 와이어 메쉬에 크랙이 발생하는 현상 또는 고온ㆍ고압(Max 450℃의 온도, Max 3.5Bar의 압력)의 배기가스에 의해 그리드 와이어 메쉬가 파손되는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 도 1과 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이 제1,2 평기어(18,20)에 의해 와이어(100)가 웨이브 형상으로 성형될 때 슬라이딩 현상에 의해 불균일한 웨이브가 형성되는 것을 방지하기 위하여 별도의 모터(22)를 설치함은 물론 상기 모터(22)의 구동력을 전달받는 구동롤러(24)를 설치하고, 상기 구동롤러(24)와 맞물려 회전하는 복수의 아이들롤러(26,28,30,32)를 설치한다. 즉, 상기 와이어(100)는 인입구(34)를 통해 금형(16) 쪽으로 유입될 때, 상기 와이어(100)를 잡아주고 제1,2 평기어(18,20) 사이로 인입될 수 있도록 아이들롤러(28,30,32)가 서로 지그재그로 모양으로 설치되고, 상기 아이들롤러(28)의 일측으로는 아이들롤러(26)와 구동롤러(24)가 맞물려 있는 형태로 설치된다. 이때 상기 와이어(100)는 아이들롤러(32,30,28,26)와 구동롤러(24)를 통해 금형(16) 쪽으로 인입되어지고, 상기 모터(22)의 구동력에 의해 인입 속도가 제어되면서 항상 일정한 속도로 제1,2 평기어(18,20) 쪽으로 인입되어진다.
이와 같이, 본 발명에서는 속도 제어 모터(22), 구동롤러(24), 복수의 아이들롤러(26,28,30,32)를 구성함으로써 제1,2 평기어(18,20)에 의해 와이어(100)가 웨이브 형상으로 성형될 때 상기 와이어(100)가 슬라이딩되는 현상에 의해 웨이브가 불균일하게 성형되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

10: 메인모터 12: 감속기
14: 유압실린더 16: 금형
18: 제1 평기어 20: 제2 평기어
22: 모터 24: 구동롤러
26, 28, 30, 32: 아이들롤러 34: 인입구
36: 구동기어 38: 체인
40: 피동기어 100: 와이어

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 선박용 배기관에 설치되는 그리드 와이어 메쉬를 제작할 때 사용되는 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 방법에 있어서,
   상기 와이어(100)를 웨이브 형상으로 성형하는 금형(16)을 제1,2 평기어(18,20)로 구성하고, 상기 제1,2 평기어(18,20)를 서로 맞물리게 설치하며;
   상기 제1,2 평기어(18,20)는 경도가 230~270Hv인 인청동 재질로 제작하며;
   상기 제1,2 평기어(18,20)의 모서리 부분은 라운딩(R)지게 형성하며;
   상기 금형(16)의 일측으로는 상기 와이어(100)가 인입구(34)를 통해 상기 금형(16) 쪽으로 유입될 때, 상기 와이어(100)를 잡아주고 제1,2 평기어(18,20) 사이로 인입될 수 있도록 아이들롤러(28,30,32)가 서로 지그재그로 모양으로 설치되며;
   상기 아이들롤러(28)의 일측으로는 아이들롤러(26)와 구동롤러(24)가 맞물려 있고, 상기 구동롤러(24)에는 모터(22)가 연결되어 상기 와이어(100)의 인입 속도가 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 배기관에 설치되는 그리드 와이어 메쉬를 제작할 때 사용되는 와이어를 웨이브 형상으로 성형하는 방법.
   
   
   
   
   

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