KR101330310B1

KR101330310B1 - 서브랜스용 오링 체결구 및 이를 이용한 노즐 누수 검지 시스템

Info

Publication number: KR101330310B1
Application number: KR1020120053531A
Authority: KR
Inventors: 김병길
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2013-11-15

Abstract

노즐 중심관에 오링을 쉽게 고정시킬 수 있는 서브랜스용 오링 체결구 및 이를 이용한 노즐 누수 검지 시스템이 소개된다.
본 발명의 서브랜스용 오링체결구 및 이를 이용한 노즐 누수 검지 시스템은, 오링(1)이 끼워질 수 있도록 그 내측면에 안착홈(120)이 형성된 노즐 중심관(110) 내부에서 승강하는 중공축(100)과 상기 중공축(100)이 승강할 수 있도록 상기 중공축(100)에 결합되어 구동력을 전달하는 승강구동부(200) 및 상기 중공축(100)이 하강시 연동하여 하강할 수 있도록 상기 중공축(100)의 외주면에 결합 되고, 상기 안착홈(120)과 대응되는 위치에서 상기 오링(1)의 내경을 확장시켜 상기 안착홈(120)에 고정할 수 있도록 그 외주면에는 상기 오링(1)이 끼워진 오링체결구(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

서브랜스용 오링 체결구 및 이를 이용한 노즐 누수 검지 시스템 {O-RING FASTENER FOR SUB-LANCE AND NOZZLE LEAK DETECTION SYSTEM USING THE SAME IN SUB-LANCE NOZZLE}

본 발명은 정련로용 서브랜스용 오링 체결구 및 이를 이용한 노즐 누수 검지시스템에 관한 것으로, 노즐 중심관에 오링을 쉽게 장착할 수 있는 오링 체결구 및 이를 이용하여 노즐의 냉각수 누수 여부를 쉽고, 정확하게 검수할 수 있는 서브랜스용 오링 체결구를 이용한 노즐 누수 검지 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 제강공정은 전로의 노구를 통하여 전로의 내부로 투입되는 메인랜스에서 공급되는 첨가제 및 고압의 산소와 용강이 반응하여 용강의 불순물을 제거하는 공정이다. 이러한 제강공정이 이루어지는 도중 용강의 온도 및 성분을 분석하기 위하여 용강의 샘플을 채취하는 작업이 이루어진다. 이렇게 용강의 온도 및 성분을 분석하기 위하여 메인랜스와는 별도로 서브랜스가 전로로 투입된다.

서브랜스는 전로의 제강공정 중 전로 내의 용강온도를 측정하고, 용강의 성분을 분석하기 위하여 시료를 채취하는 장치로서, 서브랜스의 단부에 프로브(Probe) 라고 하는 용강의 온도와 성분을 확인하기 위한 수단이 장착되어 제강공정이 이루어지는 전로의 노구를 통하여 전로의 내부로 투입된다.

도 1은 일반적인 서브랜스 요부를 나타내는 정면도이며, 도면에 도시된 바와 같이 일반적인 서브랜스는 본체(4)와, 그 단부에 장착되는 노즐(2)과, 이 노즐(2)에 연결되는 프로브(5)로 구성된다. 이 때 상기 서브랜스 본체(4)와 노즐(2)은 용접을 통하여 연결된다.

서브랜스는 대략 내부가 중공되는 파이프 형상으로 형성되어 상단을 서브랜스를 상하로 이동시키는 승강수단에 장착되고, 하단에는 프로브(5)가 장착된다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 서브랜스 본체(4)는 동심원 상에서 3중층 즉, 외측으로부터 본체 외부관(6), 본체 중앙관(7), 본체 중심관(8)이 순차적으로 이격되어 배치되며, 상기 본체 외부관(6)은 서브랜스의 최외측에 배치되어 서브랜스의 전체적인 형상이 유지되도록 하며, 상기 본체 중심관(8)은 프로브(5)와 연결되는 전선이 설치되는 공간 및 프로브(5)로 공급되는 질소가스가 유동되는 유로를 형성한다. 또한 상기 본체 중앙관(7)은 상기 본체 외부관(6)과 상기 본체 중심관(8) 사이에 이격 되어 배치됨에 따라 냉각수가 유입 및 유출되는 유로를 형성한다.

그리고, 상기 노즐(2)은 상기 서브랜스 본체의 본체 외부관(6), 본체 중앙관(7), 본체 중심관(8)을 연장하는 수단으로서, 상기 본체 외부관(6), 본체 중앙관(7), 본체 중심관(8)에 대응되도록 동심원 상에서 노즐 외부관(9), 노즐 내부관(10), 노즐 중심관(3)이 각각 형성된다.

서브랜스 본체(4)와 노즐(2)의 체결시 체결력 강화를 위하여 용접부위(14)에 메탈본드를 도포하는 것이 바람직하나 용강에 의해 이 체결부가 녹아 냉각수가 유출되는 문제가 발생한다.

또한, 상기 프로브(5)의 외경이 서브랜스 본체의 외경보다 작기 때문에 용강으로부터 발산되는 고열에 취약하여 노즐(2)이 쉽게 파열되고, 상기 노즐(2)의 파열에 의해 냉각수가 누수 되면서 고열의 용강과 접촉을 통해 노내 폭발사고를 일으키는 단점이 유발되었다.

냉각수 누수로 인한 노내 폭발사고를 방지하기 위해 서브랜스 본체(4)에 노즐(2)을 용접에 의해 연결한 상태에서 냉각수를 서브랜스 본체(4)에 공급하여 소정의 압력을 가하게 되면, 서브랜스 본체(4)의 중심관(8)과 노즐 중심관(3)의 이음부에서 냉각수가 누수 되거나, 노즐(2)과 서브랜스 본체(4)의 외부관 이음부가 용접이 되어 이 용접부위에서도 냉각수가 누수 되면, 이를 방지하기 위해 냉각수 공급을 멈추고 냉각수 배수를 위해 노즐(2) 측에 구멍을 뚫어 냉각수를 배수시켜야 하는 문제점과 배수가 모두 끝난 뒤에 다시 서브랜스 본체(4)와 노즐(2)의 용접부위를 다시 절단하여 하는 문제점이 발생한다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 이러한 서브랜스 본체(4)와 노즐(2)을 용접에 의해 연결한 상태에서 냉각수 누수를 검수하는 방법 이외에 노즐(2) 자체의 냉각수 누수 여부를 검수하기 위한 방법이 있으며, 이는 베이스(11) 상에 설치된 고정볼트(12)에 노즐(2)을 안착시킨 후 상부에 커버(510)를 설치하고 고정볼트(12)를 체결한 상태에서 니플(15)를 통해 냉각수를 공급하여 서브랜스 본체(4)에 용접이 되는 부분인 노즐(2)의 용접부(13,14)에서 냉각수 유출 여부를 검수하는 것도 있으나, 이러한 방법은 노즐의 용접부(13,14)에서의 냉각수 유출 여부는 검수가 가능하지만, 서브랜스 본체(4)와 연결되지 않은 상태에서 냉각수 유출 유무를 검수하는 것이므로 노즐 중심관(3)과 서브랜스 중심관(8)과의 연결부에서는 냉각수 유출 여부가 검수 되지 않는 한계가 있다.

또한, 오링(1)은 노즐 내부 중심관(3) 심층부에 위치하여 조립시 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

(선행기술 1) 한국공개특허공보 제10-2002-0029994호 (선행기술 2) 한국공개특허공보 제10-2008-0091767호

본 발명은, 서브랜스 본체와 노즐을 용접한 상태에서 냉각수의 누수 여부를 검수하지 않고, 노즐을 서브랜스 본체에 결합시키지 않은 상태에서 노즐 자체의 냉각수 누수 여부를 검수하는 장치를 제공하여 냉각수 유출시 조치 시간이 단축되고 이로 인한 서브랜스의 가동률을 향상하여 용강의 품질 및 생산성을 향상시키는데 그 목적이 있다.

본 발명의 서브랜스용 오링 체결구는 오링이 끼워질 수 있도록 그 내측면에 안착홈이 형성된 노즐 중심관 내부에서 승강하는 중공축과 상기 중공축이 승강할 수 있도록 상기 중공축에 결합 되어 구동력을 전달하는 승강 구동부와 상기 중공축이 하강시 연동하여 하강할 수 있도록 상기 중공축의 외주면에 결합 되고, 상기 안착홈과 대응되는 위치에서 상기 오링의 내경을 확장시켜 상기 안착홈에 고정할 수 있도록 그 외주면에는 상기 오링이 끼워진 오링체결구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 중공축은, 중공의 가이드관과, 상기 승강구동부로부터 동력을 전달받아 상기 가이드관의 내부에서 승강하는 승강축과, 상기 가이드관의 외주면을 둘러쌀 수 있도록 형성되고, 그 내주면 일측은 상기 승강축의 외주면 하단의 일측과 연동구를 매개로 연결된 가압관을 포함하고, 상기 오링체결구는, 상기 가이드관의 외주면 양측에 각각 접촉하고 상기 가압관이 하강하여 그 접촉면을 파고들면 상기 가이드관의 외주면과 이격 됨으로써 상기 오링의 내경을 확장시키는 제1내경확장부 및 제2내경확장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는,상기 제1내경확장부는, 그 일단이 상기 가이드관에 접촉하는 제1가압로드와, 그 일단이 상기 제1가압로드의 타단에 연결된 제1가압축과, 이 제1가압축의 타단에서 연장 설치된 제1고정브라켓과, 이 제1고정브라켓에 회전가능하게 설치된 제1회전롤러와, 상기 제1가압축의 외주면에 권선되되 그 양단은 상기 제1가압축 외주면에 고정 결합된 제1복원스프링을 포함하고, 상기 제2내경확장부는, 그 일단이 상기 가이드관에 접촉하는 제2가압로드와, 그 일단이 상기 제2가압로드의 타단에 연결된 제2가압축과, 이 제2가압축의 타단에서 연장 설치된 제2고정브라켓과, 이 제2고정브라켓에 회전가능하게 설치된 제2회전롤러와, 상기 제2가압축의 외주면에 권선되되 그 양단은 상기 제2가압축 외주면에 고정 결합된 제2복원스프링을 포함하며, 상기 중공축이 인입, 인출될 수 있도록 그 중심에는 상하 방향으로 안내홈이 형성되고, 이 안내홈을 기준으로 서로 대향 되는 양측에는 상기 제1, 2 복원스프링의 이동을 제한하는 제1,2 스토퍼가 내장된 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 노즐 중심관으로 냉각수가 유입되는 것을 방지할 수 있도록 그 하단부는 상기 노즐 중심관으로 내삽 되고 그 상단부는 수직 방향으로 연장 형성된 냉각수 유입 방지관을 더 포함하고, 상기 승강 구동부는, 상기 냉각수 유입 방지관의 상단에 결합 된 하우징과, 이 하우징의 상단을 관통하여 나사 결합 되는 가압스크류와, 이 가압스크류와 선택적으로 접촉하며 접촉시 일정 압력을 전달받는 가압플레이트와, 이 가압플레이트와 상기 승강축을 매개하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제1내경확장부 및 제2내경확장부가 회전하면서 상기 오링을 상기 안착홈에 밀착시킬 수 있도록 상기 가이드관에 끼워지는 피니언기어와, 상기 하우징의 일측을 관통하며 상기 피니언기어와 기어 결합된 구동스크류를 포함하는 회전구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 노즐 누수 검지 시스템은, 내부에는 냉각수가 충진되며, 그 중심에는 오링이 끼워질 수 있도록 내측면에 안착홈이 형성된 노즐 중심관이 형성된 노즐과 상기 노즐 중심관 내부를 승강하는 중공축과 상기 중공축(100)이 승강할 수 있도록 구동력을 전달하는 승강 구동부와 상기 중공축의 외주면에 결합되고, 상기 안착홈에 대응되는 위치에서 상기 오링이 내경을 확장시킴으로써 상기 안착홈에 오링이 고정되도록 그 외주면에 상기 오링이 끼워진 오링체결구와 상기 오링이 체결된 상태에서 상기 노즐 중심관으로 냉각수가 유입되는 것을 방지할 수 있도록 상기 노즐 중심관에 내삽되는 유입방지관과 상기 노즐 내부로 냉각수를 공급함과 동시에 그 내부 압력을 측정하는 검지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 검지부는, 상기 노즐을 밀폐시킬 수 있도록 상기 노즐상부에 결합 되며 일측에는 냉각수 공급홀이 형성된 커버와, 이 커버 상단에 결합되어 냉각수를 분배하는 냉각수 분배관과, 이 냉각수 분배관의 일측에 결합 된 압력계와, 상기 냉각수 분배관과 결합 되어 상기 커버를 승강시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

서브랜스용 오링 체결구 및 이를 이용한 노즐 누수 검지 시스템을 이용하면, 아래와 같은 다양한 이점이 있다.

첫째, 서브랜스 본체와 노즐을 용접한 후에 냉각수를 투입하여 냉각수 유출 여부를 검사하지 않고, 노즐 자체만 검수하는바 검수 시간이 단축되는 이점이 있다.

둘째, 검수 시간이 단축되어 서브랜스의 가동률이 향상되고, 이로 인해 용강의 품질 및 생산성이 향상된다.

셋째, 오링체결구를 이용하여 노즐 중심관에 오링을 간단하고 쉽게 낄 수 있어 기존의 오링 조립시의 시간이 많이 소용되는 문제점이 해결되며, 노즐 누수 검지 시스템을 이용하여, 서브랜스 본체와 노즐의 용접 부위뿐만 아니라 내부의 중심관 연결부에서의 검수가 가능하여 냉각수 누수 여부의 정확성이 향상되는 이점이 있다.

도 1 은, 종래의 서브랜스 본체와 노즐 및 프로브가 결합 된 상태를 나타내는 도면,
도 2 는, 종래의 서브랜스 본체와 노즐의 연결상태를 나타내는 확대도면,
도 3 은, 종래의 노즐 내의 냉각수 누수 여부를 검수하는 장치를 나타내는 도면,
도 4 는, 본 발명의 노즐 내부 중심관의 오링 조립 상태도를 나타내는 도면,
도 5 는, 본 발명의 서브랜스용 오링체결구를 확대한 도면,
도 6 은, 본 발명의 오링체결구의 평면도,
도 7 은, 본 발명의 오링체결구 및 오링이 장착되기 전의 상태를 나타내는 도면,
도 8 은, 본 발명의 노즐 내부 중심관에서의 오링체결구의 작동상태를 나타내는 도면,
도 9 는, 오링 체결구에 의해 오링이 노즐 내부 중심관에 장착이 완료된 상태를 나타내는 도면,
도 10 은, 본 발명의 노즐 누수 검지 시스템의 설치상태를 나타내는 도면,
도 11 는, 본 발명의 노즐 누수 검지 시스템의 평면도,
도 12 는, 본 발명의 일요부인 회전구동부의 평면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로, 본 발명에 따른 서브랜스용 오링 체결구 및 이를 이용한 노즐 누수 검지 시스템의 바람직한 일 실시예에 대하여 설명한다.

노즐 중심관(3) 내측면에 형성된 안착홈(120)에 오링(1)을 낄 수 있도록, 노즐 중심관(3) 내부에서 승강하는 중공축(100)과 이 중공축(100)에 결합되어 구동력을 전달하는 승강구동부(200)가 설치되며, 이 중공축(100)과 함께 하강시 연동하여 노즐 중심관(3) 내측면에 형성된 안착홈(120)에 오링(1)을 고정시킬 수 있는 오링체결구(300)가 설치된다.

이 오링체결구(300)는 오링(1)의 내주면을 확장시켜 안착홈(120)에 오링(1)을 고정시킬 수 있도록, 제1내경확장부(310) 및 제2내경확장부(320)를 포함한다.

도 5 에 도시된 바와 같이, 노즐 중심관(3) 내부에 형성된 안착홈(120)에 오링(1)의 내주면을 밀어 오링(1)을 안착홈(120)에 고정시킬 수 있도록 제 1 내경확장부(310) 및 내 2 내경확장부(320)가 오링체결구(300)에 설치된다.

제 1 내경확장부(310)는, 오링(1)의 내주면을 밀어 안착홈(120)에 낄 수 있도록 제 1 회전롤러(314)가 내주면에 인접하고, 이 제 1 회전롤러(314)는 오링(1)의 내주면을 따라 회전이 가능하도록 제 1 고정 브라켓(313)에 설치된다. 이 회전롤러(314)를 안착홈(120) 방향으로 밀어 오링(1)을 안착홈(120)에 고정시킬 수 있도록, 제 1 고정 브라켓(313)의 일측에 제 1 가압축(312)이 연결되고, 오링(1)을 안착홈(120)에 끼운 후 다시 원위치로 복귀하기 위해 복원력을 제공하는 제 1 복원 스프링(315)이 제 1 가압축(312)의 외주면에 권선되되 그 양단은 제 1 가압축(312) 외주면에 고정 결합된다.

위와 같은 제 1 내경 확장부(310)가 내장된 케이스(104)가 마련되며, 이 케이스(104) 내부에는 제 1 복원 스프링(315)의 이동을 제한할 수 있는 제 1 스토퍼(102)가 포함된다.

상기와 같은 오링체결구(300)에 의해 오링(1)이 안착홈(120)에 끼워지며, 이에 대응하여 구성되는 제 2 내경확장부(320)도 상기와 같은 구성으로 오링(1)의 내주면을 밀어 안착홈(120)에 오링을 고정시킬 수 있다.

오링(1)은 다수 개가 노즐 중심관(3)에 형성된 안착홈(120)에 끼워지는바 제 1 내경확장부(310) 하부에 동일한 구성으로 제 3 내경확장부(330) 및 제 2 내경확장부(320) 하부에 동일한 구성으로 제 4 내경확장부(340)가 설치될 수 있음은 당연하다.

또한, 도 5 의 C-C 의 절단면을 나타내는 도 7 에 도시된 바와 같이, 제 1 내경확장부(310) 및 제 2 내경확장부(320)에 각각 대칭으로 형성된 내경확장부가 설치될 수 있으며, 이 경우 총 4개의 내경확장부가 1 쌍을 이루어 오링(1)을 노즐 중심관(3)에 형성된 안착홈(120)에 오링(1)을 고정시킬 수 있다.

다시 도 5를 참조로 오링(1)을 노즐 중심관(3) 내부에 형성된 안착홈(120)에 오링(1)을 낄 수 있도록, 제 1 내경확장부(310) 및 제 2 내경확장부(320)를 안착홈(120) 방향으로 밀 수 있는 과정을 설명하면,

안착홈(120)이 형성된 노즐 중심관(3) 내부로 승강이 가능한 중공축(100)이 마련되며, 이 중공축(100)에 중공축 하강시 연동하여 노즐 중심관(3) 내부로 인입되는 오링체결구(300)가 중공축(100)의 외주면에 결합 된다.

이 중공축(100)에는 이하 설명할 승강구동부(200)로부터 동력을 전달받아 내부에서 승강할 수 있도록 형성된 가이드관(130)을 따라 이동하는 승강축(140)이 설치되고, 이 가이드관(130)의 외주면을 둘러쌀 수 있도록 형성되고, 그 내주면 일측은 승강축(140)의 외주면 하단의 일측과 연동구(150)를 매개로 연결된 가압관(160)을 포함하며, 이 가압관(160)은 승강축(140)이 노즐 중심관(3) 내부로 하강하는 경우 연동하여 하강한다.

오링체결구(300) 중심부에는 승강축(140)과 연동하여 이동되는 가압관(160)이 가이드관(130)의 외주면 양측에 접촉하고 있는 가이드관(130)을 파고들어 제1가압로드(311) 및 제 2 가압로드(321)를 안내홈(101) 방향으로 밀 수 있는 공간인 안내홈(101)이 마련된다.

도 6은, 도 5 의 B-B 의 절단면이며, 가압관 홈(190)은 가압관(160)이 제 1가압로드(311) 및 제 2 가압로드(321)를 파고든 후 이 가압로드가 가압관(160)에 안착 될 수 있도록 마련된 공간이다.

도 4를 참조하여, 노즐 중심관(3) 내부에 형성된 안착홈(120)에 오링(1)을 낄 수 있도록 승강축(140)을 하방향으로 이동시키는 승강구동부(200)를 설명하면, 노즐 중심관(3)으로 냉각수가 유입되는 것을 방지할 수 있도록 그 하단부가 노즐 중심관(3)을 내삽할 수 있고, 그 상단부가 수직 방향으로 형성된 냉각수 유입방지관(170)이 마련된다.

이 냉각수 유입방지관(170)의 상단부에 하우징(210)이 결합되며, 이 하우징(210)의 상단을 관통하여 구동력을 발생시키는 가압 스크류(220)와 이 가압스크류(220)를 회전시켜 승강축(140)에 압력을 가할 수 있는 가압플레이트(230)가 그 하부에 연결되며, 이 가압플레이트(230)와 승강축(140)을 매개하는 스프링(240)을 포함한다.

이 스프링(240)은 가압스크류(220)를 회전시켜 그 구동력이 가압플레이트(230)에 전달되어 가압플레이트(230)의 하부에 연접하고 있는 승강축(140)을 하방향으로 밀고, 승강축(140)에 연동구(150)를 매개로 연결된 가압관(160)이 안내홈(101)을 따라 제 1 가압로드(311) 및 제 2 가압로드(321)를 밀면 오링(1)이 안착홈(120)에 끼워지고, 다시 원래의 회전방향과 반대로 가압스크류(220)를 회전시키면 승강축(140)이 상 방향으로 이동하여 복원되는 기능을 수행한다.

위와 같이 승강구동부(200)에 의해 오링(1)이 노즐 중심관(3)에 형성된 안착홈(120)에 오링을 끼운 후, 안착홈(120)에 오링이 끼워진 부분 이외에 나머지 오링 부분도 안착홈(120)에 밀착, 고정시키기 위해 제 1 회전롤러(314) 및 제 2 회전롤러(324)를 오링(1)의 내주면을 따라 회전시키기 위한 회전구동부(400)가 설치된다.

도 12 에 도시된 바와 같이, 회전구동부(400)는 가이드관(130)을 회전시켜 오링(1)의 내주면에 접하고 있는 제 1 회전롤러(314) 및 제 2 회전롤러(324)를 회전시킬 수 있도록, 피니언기어(410)가 가이드관(130)에 끼워지며, 이 피니언기어(410)를 회전시켜 구동력을 발생시키는 구동스크류(420)가 하우징(210)의 일측을 관통하고, 피니언기어(410)와 치결합된다.

위와 같은 구성으로 안착홈(120)에 오링(1)을 고정시키는 바 노즐(2) 독자적으로 냉각수가 유출되는지 검수할 수 있으며, 용접부(13,14)는 물론, 오링(1)을 매개로 연결된 노즐 중심관(3) 내부에서도 냉각수가 유출되는지 검수가 가능해 냉각수 유출시 수리하기 위한 시간이 단축되며, 용강의 품질 및 생산성이 향상된다.

상기와 같은 오링체결구(300)를 통해 오링(1)을 노즐 중심관(3)에 형성된 안착홈(120)에 고정시킨 후 본 발명의 노즐 누수 검지부(500)를 이용하여 노즐의 냉각수 누수 여부를 검사할 수 있는 시스템이 구현된다.

노즐의 냉각수 누수 여부를 검사할 수 있는 시스템은, 노즐(2), 노즐 중심관 내부를 승강하는 중공축(100), 이 중공축(100)이 승강할 수 있도록 구동력을 전달하는 승강구동부(200), 안착홈(120)에 오링(1)을 고정시킬 수 있도록 오링(1)이 끼워진 오링체결구(300), 노즐 중심관(3)으로 냉각수가 유입되는 것을 방지하기 위한 유입방지관(170), 노즐(2) 내부로 냉각수를 공급함과 동시에 그 내부 압력을 측정하는 검지부(500)를 포함한다.

도 10 에 도시된 바와 같이, 노즐 누수 검지 시스템은, 우선 냉각수 배출구(570)와 노즐(2) 내부를 밀폐할 수 있는 가스켓(17)을 포함한 베이스(11)상에 검사 대상인 노즐(2)을 안착시킨다.

그 후 노즐 중심관(3) 내부로 냉각수가 유입되는 것을 방지하기 위해 유입방지관(170)을 노즐 중심관(3) 내부로 삽입시킨다. 이를 통해 오링(1)을 매개로 노즐 중심관(3)이 연결되어 냉각수 흐름을 차단할 수 있어 종래에 노즐의 용접부(13, 14)에서만 냉각수가 누수 되는지 검수할 수 있는 문제점이 본 발명에 의해 용접부위(13,14) 뿐만 아니라, 오링을 매개로 노즐 중심관(3) 내부의 연결부분도 냉각수 누수 여부를 검수할 수 있다.

위와 같이 냉각수 유입 방지관(170)을 노즐 중심관(3) 내부로 삽입시킨 뒤, 노즐 내부로 냉각수를 공급하는 냉각수 분배관(530)과 노즐 내부의 압력을 측정하는 압력계(16)가 결합된 커버(510)를 노즐 상부에 안착시킨다.

이때, 이 커버(510)는 노즐 주변에 마련된 구동부(600)에 의해 안착이 가능하며, 커버(510)를 안착시킨 후 냉각수 공급기인 니플(15)을 통해 냉각수를 공급하여 노즐의 용접부(13, 14) 및 노즐 중심관(3) 내부의 냉각수 누수 여부도 검수가 가능 하게 된다.

이때, 용접부(13, 14)나 노즐 중심관(3) 내부에서의 냉각수가 유출되는 경우, 냉각수 공급을 중단하고, 에어 실린더(580)를 조작하여 커버(510) 및 검수장치의 냉각수 유입방지관(170)을 상승시켜 노즐의 중심관(3)과 이격시키고, 이 공간을 통해 냉각수가 베이스(11) 상의 냉각수 배출구(19)를 통해 배출되는 것이다.

이렇게 하여 냉각수가 완전히 배출이 완료되면 냉각수 유출부에 대하여 조치를 취한 후 상기 과정을 반복하여 냉각수 유출 유무를 계속적으로 검사가 가능하다.

도 11 은 , 위와 같이 구성된 노즐 누수 검지 시스템의 평면도이다.

고정빔(620), 수직레일(610)은 위와 같이 구성된 커버(510)를 노즐 상부에 안착시키기 위한 구동부(600)이다.

도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 오링체결구(300) 작동상태를 설명하면,

노즐 중심관(3) 내부에 형성된 안착홈(120)에 오링(1)을 낄 수 있도록 중공축(100)의 외주면에 결합 되고, 안착홈(120)과 대응되는 위치에서 오링(1)의 내경을 확장시켜 이 오링(1)을 안착홈(120)에 고정할 수 있도록 그 외주면에 오링(1)이 끼워진 오링체결구(300)를 노즐 중심관(3) 내부로 삽입한다.

이때, 이 오링(1)을 안착홈에 낄 수 있도록, 냉각수 유입방지관(170)의 상단에 결합 된 하우징(210)을 관통하여 나사 결합 되는 가압스크류(220)를 회전시키는 경우, 이 가압스크류(220)의 회전으로 인해 구동력이 전달되어, 가압플레이트(230)가 승강축(140)에 일정한 압력을 가하면, 승강축(140)이 하 방향으로 이동하게 된다.

승강축(140)이 하 방향으로 이동하는 경우, 이 승강축(140)에 연동구(150)를 매개로 연결된 가압관(160)이 함께 하 방향으로 이동하게 된다.

가압관(160)이 하 방향으로 이동하면서 가이드관(130)의 외주면과 접촉하고 있는 제 1 및 제 2 가압로드(311, 321)의 접촉면을 파고들면서, 제 1 및 제 2 가압로드(311,321)에 연결된 제 1 및 제 2 회전롤러(314,324)가 오링(1)의 내경을 안착홈 방향으로 밀면서 오링(1)이 안착홈(120)에 끼어 지게 된다.

위와 같은 작동으로, 오링(1)을 안착홈(120)에 끼운 후, 제 1 및 제 2 회전롤러(314, 324)가 오링(1)의 내주면을 따라 회전하면서 오링(1)을 안착홈(120)에 밀착,고정시킬 수 있도록, 하우징(210)의 일측을 관통하고 있는 구동스크류(420)를 회전시키면, 이 회전력이 가이드관(130)에 끼워진 피니언기어(410)를 회전시킴으로써, 승강축(140)이 연동하여 회전되면서 제 1 회전롤러(314) 및 제 2 회전롤러(324)가 오링(1)의 내주면을 따라 안착홈(120) 방향으로 밀고, 그와 동시에 오링의 내주면을 따라 회전하는 바 오링(1)이 안착홈(120)에 고정되는 것이다.

도 9 는 도 8 의 D-D 의 절단면도이며,내경확장부 4 개가 한 쌍이 되어 오링(1)을 안착홈(120)에 고정시킨 상태를 나타낸 도면이며, 도 7 과 비교하면, 내경확장부가 오링(1)에 접촉하여 오링(1)의 내경부를 안착홈(120)에 미는 상태를 나타내고 있다.

100 : 중공축 120 : 안착홈
130 : 가이드관 140 : 승강축
150 : 연동구 160 : 가압관
170 : 유입방지관 190 : 가압관 홈
200 : 승강구동부 210 : 하우징
220 : 가압스크류 230 : 가압플레이트
240 ; 스프링 300 : 오링체결구
310 : 제 1 내경확장부 320 : 제 2 내경확장부
330 : 제 3 내경확장부 340 : 제 4 내경확장부
400 : 회전구동부 410 ; 피니언기어
420 : 구동스크류 500 : 검지부
600 : 구동부

Claims

오링(1)이 끼워질 수 있도록 그 내측면에 안착홈(120)이 형성된 노즐 중심관(110) 내부에서 승강하는 중공축(100);
상기 중공축(100)이 승강할 수 있도록 상기 중공축(100)에 결합되어 구동력을 전달하는 승강구동부(200); 및
상기 중공축(100)이 하강시 연동하여 하강할 수 있도록 상기 중공축(100)의 외주면에 결합되고, 상기 안착홈(120)과 대응되는 위치에서 상기 오링(1)의 내경을 확장시켜 상기 안착홈(120)에 고정할 수 있도록 그 외주면에는 상기 오링(1)이 끼워진 오링체결구(300); 를 포함하고
상기 중공축(100)은, 중공의 가이드관(130)과, 상기 승강구동부(200)로부터 동력을 전달받아 상기 가이드관(130)의 내부에서 승강하는 승강축(140)과, 상기 가이드관(130)의 외주면을 둘러쌀 수 있도록 형성되고, 그 내주면 일측은 상기 승강축(140)의 외주면 하단의 일측과 연동구(150)를 매개로 연결된 가압관(160)을 포함하고,
상기 오링체결구(300)는, 상기 가이드관(130)의 외주면 양측에 각각 접촉하고 상기 가압관(160)이 하강하여 그 접촉면을 파고들면 상기 가이드관(130)의 외주면과 이격 됨으로써 상기 오링(1)의 내경을 확장시키는 제1내경확장부(310) 및 제2내경확장부(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 서브랜스용 오링 체결구.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제1내경확장부(310)는, 그 일단이 상기 가이드관(130)에 접촉하는 제1가압로드(311)와, 그 일단이 상기 제1가압로드(311)의 타단에 연결된 제1가압축(312)과, 이 제1가압축(312)의 타단에서 연장 설치된 제1고정브라켓(313)과, 이 제1고정브라켓(313)에 회전가능하게 설치된 제1회전롤러(314)와, 상기 제1가압축(312)의 외주면에 권선되되 그 양단은 상기 제1가압축(312) 외주면에 고정 결합된 제1복원스프링(315)을 포함하고,
상기 제2내경확장부(320)는, 그 일단이 상기 가이드관(130)에 접촉하는 제2가압로드(321)와, 그 일단이 상기 제2가압로드(321)의 타단에 연결된 제2가압축(322)과, 이 제2가압축(322)의 타단에서 연장 설치된 제2고정브라켓(323)과, 이 제2고정브라켓(323)에 회전가능하게 설치된 제2회전롤러(324)와, 상기 제2가압축(322)의 외주면에 권선되되 그 양단은 상기 제2가압축(322) 외주면에 고정 결합된 제2복원스프링(325)을 포함하며,
상기 중공축(100)이 인입, 인출될 수 있도록 그 중심에는 상하 방향으로 안내홈(101)이 형성되고, 이 안내홈(101)을 기준으로 서로 대향 되는 양측에는 상기 제1, 2 복원스프링(315,325)의 이동을 제한하는 제1, 2 스토퍼(102,103)가 내장된 케이스(104)를 포함하는, 서브랜스용 오링 체결구.
청구항 1에 있어서,
상기 노즐 중심관(3)으로 냉각수가 유입되는 것을 방지할 수 있도록 그 하단부는 상기 노즐 중심관(3)으로 내삽 되고 그 상단부는 수직 방향으로 연장 형성된 냉각수 유입 방지관(170)을 더 포함하고,
상기 승강구동부(200)는, 상기 냉각수 유입 방지관(170)의 상단에 결합된 하우징(210)과, 이 하우징(210)의 상단을 관통하여 나사 결합 되는 가압스크류(220)와, 이 가압스크류(220)와 선택적으로 접촉하며 접촉시 일정 압력을 전달받는 가압플레이트(230)와, 이 가압플레이트(230)와 상기 승강축(140)을 매개하는 스프링(240)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 서브랜스용 오링 체결구.
청구항 4에 있어서,
상기 제1내경확장부(310) 및 제2내경확장부(320)가 회전하면서 상기 오링(1)을 상기 안착홈(120)에 밀착시킬 수 있도록 상기 가이드관(130)에 끼워지는 피니언기어(410)와, 상기 하우징(210)의 일측을 관통하며 상기 피니언기어(410)와 기어 결합된 구동스크류(420)를 포함하는 회전구동부(400)를 더 포함하는, 서브랜스용 오링 체결구.
내부에는 냉각수가 충진되며, 그 중심에는 오링(1)이 끼워질 수 있도록 내측면에 안착홈(120)이 형성된 노즐 중심관(3)이 형성된 노즐(2);
상기 노즐 중심관(3) 내부를 승강하는 중공축(100);
상기 중공축(100)이 승강할 수 있도록 구동력을 전달하는 승강구동부(200);
상기 중공축(100)의 외주면에 결합되고, 상기 안착홈(120)에 대응되는 위치에서 상기 오링(1)이 내경을 확장시킴으로써 상기 안착홈(120)에 오링(1)이 고정되도록 그 외주면에 상기 오링(1)이 끼워진 오링체결구(300);
상기 오링(1)이 체결된 상태에서 상기 노즐 중심관(3)으로 냉각수가 유입되는 것을 방지할 수 있도록 상기 노즐 중심관(3)에 내삽되는 유입방지관(170); 및
상기 노즐(2) 내부로 냉각수를 공급함과 동시에 그 내부 압력을 측정하는 검지부(500)를 포함하는, 서브랜스용 오링 체결구를 이용한 노즐 누수 검지 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 검지부(500)는, 상기 노즐(2)을 밀폐시킬 수 있도록 상기 노즐(2) 상부에 결합 되며 일측에는 냉각수 공급홀(520)이 형성된 커버(510)와, 이 커버(510) 상단에 결합되어 냉각수를 분배하는 냉각수 분배관(530)과, 이 냉각수 분배관(530)의 일측에 결합된 압력계(540)와, 상기 냉각수 분배관(530)과 결합되어 상기 커버(510)를 승강시키는 구동부(600)를 포함하는, 서브랜스용 오링 체결구를 이용한 노즐 누수 검지 시스템.