KR101318277B1 - 확관액 분배기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 기립된 상태로 설치되며, 상부로부터 공급된 확관액이 하부를 향해 흐르는 공급관; 상기 공급관의 하부 내측에 고정설치되는 고정판 및 상기 고정판의 일면으로부터 돌출된 고정헤드, 그리고 상기 고정판 및 상기 고정헤드를 관통하여 외측경사진 유로들을 가지는 고정몸체; 상기 공급관의 내측에 설치되어 상기 공급관의 상단부 및 하단부의 사이에 위치하며, 복수개의 이동홀들을 포함하는 이동판; 및 일단이 상기 이동홀들에 각각 연결되며, 타단은 상기 유로들 내부에 각각 삽입설치되는 신축관들을 포함하며, 상기 신축관들은 상기 이동판이 상기 확관액의 압력에 의해 승강함에 따라 상기 유로들의 내부를 따라 이동할 수 있다.

Description

확관액 분배기{EMULSION DISTRIBUTING DEVICE}
본 발명은 확관액 분배기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신축관을 이용하여 확관액을 배출하는 확관액 분배기에 관한 것이다.
하이드로포밍(hydroforming) 기술은 기존의 스템핑(stamping) 및 용접(welding)으로 생산하던 부품을 더 간단한 공정 즉, 심 용접(seam welding)된 튜브를 소재로 하여 튜브 양끝단을 펀치로 실링(sealing)한 상태에서 파이프 내부에 확관액을 공급하여 수압을 상승시켜 원하는 형상으로 성형하는 기술이다. 튜브로 가공된 파이프 내부에 확관액을 공급하여 하이드로포밍 제품을 만들 때 사용되는 튜브에는 튜브를 만드는 조관과정과 절단 및 밴딩과정을 거치면서 다수의 이물질들이 튜브의 내부와 외부에 묻게 된다. 튜브에 묻은 이물질은 하이드로포밍작업 시 제품의 성형을 방해하여 제품결함의 원인으로써, 반드시 확관액 내부에 있는 이물들은 보관통에 보관되기 전에 필터장치에 의해 완전히 제거되어야 한다.
현재 사용 후 필터장치로 이동하는 확관액은 배출 공급관을 통하여 필터 상부의 일부분에 집중 공급되어 필터의 일부분만을 사용하므로 필터의 성능을 발휘하지 못하여 완전히 이물제거가 되지 않은 문제가 발생된다. 따라서, 필터를 자주 교체해야 하므로 원가상승이 야기되며, 사용된 필터를 모으는 필터박스를 자주 비워야하므로 작업자의 작업부하 증가의 문제도 발생한다.
한국공개특허공보 2010-0111815호 2010.10.18.
본 발명의 목적은 확관액을 분산시켜 필터의 효율성을 향상하는 확관액 분배기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기립된 상태로 설치되며, 상부로부터 공급된 확관액이 하부를 향해 흐르는 공급관; 상기 공급관의 하부 내측에 고정설치되는 고정판 및 상기 고정판의 일면으로부터 돌출된 고정헤드, 그리고 상기 고정판 및 상기 고정헤드를 관통하여 외측경사진 유로들을 가지는 고정몸체; 상기 공급관의 내측에 설치되어 상기 공급관의 상단부 및 하단부의 사이에 위치하며, 복수개의 이동홀들을 포함하는 이동판; 및 일단이 상기 이동홀들에 각각 연결되며, 타단은 상기 유로들 내부에 각각 삽입설치되는 신축관들을 포함하며, 상기 신축관들은 상기 이동판이 상기 확관액의 압력에 의해 승강함에 따라 상기 유로들의 내부를 따라 이동할 수 있다.
상기 확관액 분배기는 일단이 상기 고정몸체와 상기 이동판 중 어느 하나에 고정설치되며, 타단이 상기 고정몸체와 상기 이동판 중 다른 하나에 형성된 관통홀을 관통하여 연결되는 승강로드; 및 상기 승강로드 상에 설치되어 상기 고정몸체 및 상기 이동판의 사이에 배치되며, 상기 고정몸체와 상기 이동판이 이격되는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함할 수 있다.
상기 확관액 분배기는 상기 이동판과 상기 공급관의 상단부 사이에 설치되며, 상기 공급관을 폐쇄가능한 차단판; 상기 차단판에 연결된 회전축; 상기 회전축에 연결되며, 상기 회전축을 구동하여 상기 차단판이 상기 공급관을 개방하는 개방위치 및 상기 차단판이 상기 공급관을 폐쇄하는 폐쇄위치로 전환하는 구동모터를 더 포함할 수 있다.
상기 고정헤드는 하부로 갈수록 단면적이 증가하는 원뿔 형상일 수 있다.
상기 이동판은 상하로 관통된 복수의 보조이동홀들을 가지며, 상기 고정판은 상기 고정헤드의 외측에 배치되어 상하로 관통된 복수의 보조배출홀들을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 신축관을 이용하여 확관액을 분산시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분배기를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 A를 확대한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 고정몸체를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4은 도 1에 도시한 차단판이 개방위치로 이동한 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시한 B를 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분배기를 사용하여 필터의 공급면적을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부된 도 1 내지 도 6을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다. 또한, 실시예에서 언급하는 ‘확관액’은 하이드로포밍 기술에서 사용되는 액체를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명은 위와 같은 용어에 의해 한정 해석 되어서는 안되며, 다른 종류의 액체를 대체하여 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 확관액 분배기를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 공급관(10)은 기립된 상태로 설치되며, 내부공간을 제공하는 원통 형상일 수 있다. 공급관(10)의 상부로부터 하이드로포밍 공정에 사용된 확관액이 공급된다. 일반적으로 하이드로포밍 공정에 사용된 확관액은 다수의 이물질(기름, 철가루 등)이 포함되어 있으며, 이물질이 포함된 확관액을 하이드로포밍 공정에 재사용하기 위해서는 필터(5)에 의해 이물질이 제거된 상태에서 공급되어야 한다.
차단판(80)은 공급관(10)의 내부에 고정 설치되며, 차단판(80)은 공급관(10)의 단면적과 동일한 형상으로 상부로부터 공급된 확관액은 차단판(80)에 의해 하부로 이동하지 못한다. 차단판(80)은 회전축(84)과 연결되며, 회전축(84)은 구동모터(86)와 연결된다. 구동모터(86)의 회전에 의해 회전축(84)은 회전되며, 회전축(84)에 연결된 차단판(80)도 함께 회전될 수 있다. 구동모터(86)의 회전에 의해 차단판(80)은 회전할 경우 차단판(80)은 개방되어 확관액은 하부로 이동된다.
공급관(10)의 하단부에는 고정판(30)이 고정설치되며, 고정판(30)의 상단부에는 고정헤드(35)가 연결된다. 또한, 이동판(40)은 공급관(10)의 내측에 설치되어 고정판(30)의 상부에 이격되어 위치한다. 이동판(40)과 고정판(30)의 측부는 복수개의 가이드 바(90)들에 의해 함께 연결될 수 있으며, 공급관(10)의 하부에는 확관액 보관통(3)이 배치될 수 있다. 확관액 보관통(3)의 상부에는 이물질을 걸러주는 필터(5)가 설치될 수 있다.
도 1에 도시한 A를 도 2 및 도 3을 통해 설명하기로 한다. 도 2는 도 1에 도시한 A를 확대한 도면이며, 도 3은 도 2에 도시한 고정헤드를 개략적으로 나타내는 도면이다. 이동판(40)은 공급관(10)의 내측에 설치되어 고정판(30)의 상부에 이격되어 위치하며, 복수개의 이동홀(45)들이 형성된다. 신축관(50)들의 상단부는 이동홀(45)들과 각각 연결되며, 신축관(50)들의 하단부는 고정몸체(20)의 유로(25)들 내부에 각각 삽입설치된다. 신축관(50)들은 이동판(40)의 하단부에 하향 돌출된 돌출구(도시안함)와 연결될 수 있다. 이동판(40)이 이동할 경우, 신축관(50)도 함께 이동할 수 있다. 신축관(50)들은 각각 대응되는 유로(25)들에 삽입되므로, 유로(25)의 단면적은 신축관(50)의 단면적과 같거나 넓을 수 있으며, 신축관(50)들은 플렉시블(flexible)한 소재로써 유로(25)의 형상을 따라 유연하게 이동할 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 승강로드(60)의 상단부는 이동판(40)과 고정설치되며, 승강로드(60)의 하단부는 고정몸체(20)의 중앙부에 형성된 관통홀(21)과 연결된다. 고정몸체에 형성된 관통홀(21)의 넓이는 다를 수 있으며, 고정몸체(20)의 하단부에 형성된 관통홀(21)이 상단부에 형성된 관통홀(21)보다 넓을 수 있다. 승강로드(60)의 양 끝단은 외측으로 돌출된 형상을 가짐으로써, 고정몸체의 상단부에 걸려 이동판(40)의 상부방향의 이동거리가 제한된다. 또한, 탄성체(70)는 승강로드(60) 상에 설치되며, 고정몸체(20)와 이동판(40) 사이에 배치된다. 승강로드(60) 상에 탄성체(70)를 구비함으로써, 고정몸체(20)와 이동판(40)이 이격되는 방향으로 탄성력을 가진다. 따라서, 고정몸체(20)와 이동판(40)은 이격되어 위치된다.
차단판(80)이 개방되어 확관액이 이동판(40)으로 이동되면, 이동판(40)은 확관액의 낙하되는 외압에 의해 승강로드(60)를 따라 하강할 수 있다. 이동판(40)과 고정판(30)의 외측면에는 복수개의 가이드 바(90)들이 구비될 수 있다. 가이드 바(90)들의 일단부는 고정판(30)의 하단부와 고정설치되며, 가이드 바(90)들의 타단부는 이동판(40)을 관통하여 상단부와 나사결합될 수 있다. 이동판(40)은 확관액이 낙하함에 따라 발생하는 외압에 의해 하강되며, 이동판(40)은 승강로드(60) 상에 설치된 탄성체(70)에 의해 상승된다. 이동판이 승강될 때는 가이드 바(90)들을 따라서 이동하므로, 가이드 바(90)들은 이동판(40)의 수평을 유지하는 역할을 할 수 있다.
고정몸체(20)는 고정판(30)과 고정헤드(35) 및 유로(25)들을 포함하며, 고정몸체(20)의 중앙부는 하단면으로부터 기설정된 거리만큼 관통홀(21)이 형성된다. 유로(25)들은 고정헤드(35)와 고정판(30)을 관통하며, 신축관(50)들은 유로(25)들을 따라 고정판(30)의 하단부로 이동할 수 있다.또한, 상하로 관통된 복수의 보조이동홀(48)들은 이동판(40)에 형성될 수 있다. 뿐만 아니라, 상하로 관통된 복수의 보조배출홀(38)은 고정헤드(35)의 외측에 위치하여 고정판(30)에 형성될 수 있다. 따라서, 이동판(40) 상에 공급된 확관액은 신축관(50)에 의해 필터(5)로 배출될 뿐만 아니라, 보조이동홀(48)들과 보조배출홀(38)들을 통해 필터(5)로 배출될 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 고정헤드(35)는 원뿔형상이며 하부면의 면적(Q2)이 상부면의 면적(Q1)보다 더 넓다. 고정헤드(35)의 상부면의 면적이 고정헤드(35)의 하부면의 면적보다 작으므로, 고정헤드(35)의 측면을 관통하여 형성된 유로(25)들은 외측으로 경사진 형상을 갖는다. 또한, 고정헤드(35)의 중앙부에는 관통홀(21)이 형성되어 승강로드(60)는 관통홀(21)을 따라 이동할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 차단판에 의해 하부로 이동이 제한된 확관액은 구동모터(86)의 회전에 의해 차단판(80)이 회전하여 확관액은 이동판(40)을 향해 이동할 수 있으므로, 차단판(80)은 확관액을 개폐가능하다. 차단판(80)이 확관액의 이동을 막고 있는 위치를 차단판(80)의 패쇄위치라 하고, 차단판(80)이 열려 확관액이 이동판(40)을 향해 유입되는 위치를 차단판(80)의 개방위치라 하며, 도 4 및 도 5를 통해 차단판(80)이 폐쇄위치에서 개방위치로 전환됐을 때의 작용 및 효과에 대해 설명하기로 한다.
도 4은 도 1에 도시한 차단판이 개방위치로 이동한 상태를 나타내는 도면이며, 도 5는 도 4에 도시한 B를 확대한 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 차단판(80)이 폐쇄위치에서 개방위치로 전환되어 기설정된 양의 확관액이 낙하되면, 낙하된 확관액의 외압에 의해 이동판(40)은 승강로드(60)를 따라 하강하며, 탄성체(70) 역시 이동판(40)의 하강에 의해 압축된다. 또한, 이동판(40)이 하강함에 따라 이동판(40)의 하단부에 연결된 신축관(50)은 유로(25)들을 따라 고정판(30)의 하단부에 돌출된다.
이동판(40)으로 유입된 확관액은 이동판(40)에 형성된 이동홀(45)들을 통해 신축관(50)들을 따라 외부로 배출된다. 신축관(50)은 외측으로 경사진 유로(25)를 따라 이동하므로, 확관액이 필터(5)를 향해 직선으로 배출될 경우보다 더 넓은 면적으로 배출된다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이 확관액은 보조 이동홀(48)을 통해 유입되어 보조배출홀(38)들을 통해 필터(5)로 배출되며, 신축관(50)들에 의해 확관액을 필터(5) 상부에 분산시켜 공급함으로써 필터(5)에 고르게 분배되어 필터(5)의 효율성이 향상된다.
기설정된 양의 확관액이 이동판(40)을 향해 낙하되면, 차단판(80)은 개방위치에서 폐쇄위치로 전환될 수 있다. 차단판(80)이 폐쇄위치로 전환됨으로써 이동판(40)을 향해 유입되는 확관액은 차단된다. 이미 공급된 확관액은 신축관(50) 및 보조배출홀(38)들을 통해 배출되므로 처음 공급된 확관액의 양보다 감소하게 된다. 따라서, 이동판(40)의 상부에 가해지는 압력은 감소되며, 탄성체(70)의 응력(본래 상태로 되돌아가려는 힘)에 의해 이동판(40)은 상승된다. 탄성체(70)의 응력에 의해 이동판(40)은 승강로드(60)를 따라 상승되며, 이동판(40)에 연결된 신축관(50)들도 유로(25)들을 따라 함께 상승된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 분배기를 사용하여 필터의 공급면적을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 확관액 분배기를 구비하지 않고 확관액을 일방향으로 배출하면 필터(5)의 면적의 일부분(C)에 국한되어 확관액이 공급될 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 확관액 분배기를 구비하여 확관액을 필터(5)를 향해 배출할 경우, 신축관(50)이 이동되어 확관액을 분산시킴으로써 필터(5)의 넓은 면적(D)을 활용하여 확관액이 공급될 수 있다. 확관액 보관통(3)의 상부에 설치된 필터(5) 상부에 확관액을 고르게 분산하여 공급하므로 필터(5)의 부하를 감소하면서 확관액에 포함된 이물질들을 제거할 수 있다. 또한, 필터(5)의 효율성이 향상됨으로써 필터(5)의 교환주기를 늘려 가격 경쟁력 또한 향상시킬 수 있다.
본 발명을 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.
10 : 공급관 20 : 고정몸체
21 : 관통홀 25 : 유로
30 : 고정판 40 : 이동판
50 : 신축관 60 : 승강로드
70 : 탄성체 80 : 차단판
90 : 가이드바

Claims (5)

  1. 기립된 상태로 설치되며, 상부로부터 공급된 확관액이 하부를 향해 흐르는 공급관;
    상기 공급관의 하단부에 고정설치되는 고정판 및
    상기 고정판의 일면으로부터 돌출된 고정헤드, 그리고
    상기 고정판 및 상기 고정헤드를 관통하여 외측경사진 유로들이 형성된 고정몸체;
    상기 공급관의 내측에 설치되어 상기 공급관의 상단부 및 하단부의 사이에 위치하며, 복수개의 이동홀들이 형성된 이동판; 및
    일단이 상기 이동홀들에 각각 연결되며, 타단은 상기 유로들 내부에 각각 삽입설치되는 신축관들을 포함하며,
    상기 신축관들은 상기 이동판이 상기 확관액의 압력에 의해 승강함에 따라 상기 유로들의 내부를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 확관액 분배기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 확관액 분배기는,
    일단이 상기 고정몸체와 상기 이동판 중 어느 하나에 고정설치되며, 타단이 상기 고정몸체와 상기 이동판 중 다른 하나에 형성된 관통홀을 관통하여 연결되는 승강로드; 및
    상기 승강로드 상에 설치되어 상기 고정몸체 및 상기 이동판의 사이에 배치되며, 상기 고정몸체와 상기 이동판이 이격되는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 확관액 분배기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 확관액 분배기는,
    상기 이동판과 상기 공급관의 상단부 사이에 설치되며, 상기 공급관을 폐쇄가능한 차단판;
    상기 차단판에 연결된 회전축;
    상기 회전축에 연결되며, 상기 회전축을 구동하여 상기 차단판이 상기 공급관을 개방하는 개방위치 및 상기 차단판이 상기 공급관을 폐쇄하는 폐쇄위치로 전환하는 구동모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 확관액 분배기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 고정헤드는 하부로 갈수록 단면적이 증가하는 원뿔 형상인 것을 특징으로 하는 확관액 분배기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이동판은 상하로 관통된 복수의 보조이동홀들이 형성되며,
    상기 고정판은 상기 고정헤드의 외측에 배치되어 상하로 관통된 복수의 보조배출홀들이 형성되는 것을 특징으로 하는 확관액 분배기.
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