KR101340311B1 - 파이프 프루버용 스피어의 취급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 파이프 프루버용 스피어를 조리개 방식으로 개폐되는 홀 크기 조절부에 위치시켜 스피어의 크기를 손쉽게 측정하며, 파이프 프루버에서 끌어올린 스피어를 자유회전가능한 볼캐스터 위에 올려놓아 스피어의 외형이 손상되지 않고 온전한 구 형태를 확인할 수 있는 파이프 프루버용 스피어의 취급장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 하부면과 상부면을 구비한 링 형태이고, 상기 상부면에는 눈금이 형성되어 있으며, 중심부에는 스피어가 삽입되는 삽입홀이 형성된 원형자; 상기 원형자에 회전가능하게 결합하는 복수 개의 삼각날로 이루어지며, 상기 삽입홀의 크기를 조절하는 홀 크기 조절부; 상기 복수 개의 삼각날을 연결하는 연결 막대; 및 상기 연결 막대 또는 상기 삼각날에 결합되고, 상기 눈금을 가리키는 눈금 막대를 구비한 스피어 크기측정 장치를 포함한다.

Description

파이프 프루버용 스피어의 취급장치{A handling apparatus of a sphere for a prover}

본 발명은 파이프 프루버용 스피어를 취급하는 장치에 관한 것으로, 자세하게는 스피어의 크기를 조리개 방식의 원형자로 측정하고, 스피어를 자유회전 가능한 볼캐스터 위에 거치시켜 온전한 구 형태를 확인할 수 있는 파이프 프루버용 스피어의 취급장치에 관한 것이다.

일반적으로 계량기는 양을 헤아리는 데 쓰는 기구로서, 정확한 측정이 요구되어 진다. 따라서 근래에는 일정한 기간마다 계량기의 정밀도를 측정하고 검증하는 것이 의무화되어 있다.

계량기 중에 유체의 흐름 량을 측정하는 유량계는 그 정밀도의 정확성이 매우 중요한데 유량계의 정밀도를 측정하는 방법으로는 기준 체적과 비교하는 방법이 많이 사용된다.

기준 체적과 비교하는 방법이란, 기준 체적을 가진 파이프에 2개의 센서를 설치하여 파이프 내부에서 스피어라는 운동자가 센서 사이를 이동하며 토출한 양을 유량계의 측정값과 비교하여 유량계를 크기측정 하는 방법이다.

도 1은 2개의 통과 감지센서를 설치한 기준체적관의 개략평면도이다.

도 1을 참조하여 설명하자면, 기준체적관(10)은 크게 U자 형태의 파이프인 U자관(14), U자관(14) 안에서 서로 일정거리 이격되어 있으며 물체의 통과를 감지하는 통과 감지센서(15,15') 및 U자관(14)의 양 단부에 U자관(14)의 직경보다 큰 형태의 파이프로 이루어진 헤더(13,13')를 포함하여 이루어진다. 헤더(13,13')에는 액체가 들어오거나 나갈 수 있도록 유출입관(16)이 관통연결 되어 있으며 유출입관(16) 내부에는 4방밸브(18)가 개재되어 흐르는 액체의 방향을 제어할 수 있다.

유출입관(16)은 액체가 유입되는 유입구(11) 및 액체가 유출되는 유출구(11')로 이루어지는데 이때 유입구(11)와 유출구(11')의 역할은 4방밸브(18)의 위치에 따라 상호 역할의 교체가 가능하며 유입구(11)와 유출구(11') 중 어느 한 곳에 크기측정이 필요한 유량계가 위치할 수 있다.

유입구(11)는 헤더(13)가 연이어 통하는 상태로 함과 동시에, 유출구(11')는 다른 헤더(13')와 연이어 통하는 상태로 한다.

유입구(11)에 액체가 유입되면 액체는 유출입관(16)을 타고 헤더(13)로 이동하게 되며, 유속이 점점 증가하다 일정 유속에 도달하면 헤더(13)안에 위치한 구 형태의 스피어(100)가 U자관(14) 내부에 위치한 하나의 통과 감지센서(15)를 지나가게 된다. 계속 진행하게 되면 스피어(100)는 다른 통과 감지센서(15')에 도달하게 되는데 이와 같이 기준 체적 비교방식은 유량계가 측정한 값과 통과 감지센서(15,15') 사이의 유량 체적을 비교하는 방식이다.

유출입관(16)의 내부에 위치한 4방밸브(18)는 액체의 흐름을 제어할 수 있는데 이때 U자관(14) 및 헤더(13,13')는 흐름 방향을 전환하기 위해 액체가 관의 내부에 채워져 있어야 하며, 또한 헤더(13,13')안에는 스피어(100)가 미리 배치되어 있어야 한다.

이렇게 유량계를 크기측정 하는 기준 체적 비교방법은 스피어(100)의 상태가 크기측정 하는 결과에 큰 영향을 미친다. 만약 스피어(100)의 크기를 제대로 설정하지 못하거나 형태가 온전한 구(球)형태가 아닐 경우 전술한 헤더(13,13')에 끼어서 스피어(100)가 이동하지 못하거나, 이동을 하더라도 통과 감지센서(15,15')를 동작시키지 않을 수도 있는 문제점이 있다. 따라서 스피어(100)의 크기를 정확하게 측정하고 온전한 구 형태를 파악하는 것만으로도 크기측정 시간과 비용의 손실을 현저히 줄일 수 있다.

도 2a 및 2b는 종래 스피어의 크기를 측정하는 실시 예를 나타낸 사시도이다.

도 2a를 참조하여 설명하면 종래에는 파이프 프루버 등에서 꺼내 올린 스피어(100)의 크기를 측정하기 위해, 스피어(100)의 지름에 맞는 홀이 형성된 크기측정 보드(50)를 구비했었다. 이후에 측정을 원하는 스피어(100)를 크기측정 보드(50)의 홀에 관통시킨 후, 홀에 꼭 맞음 되는지 확인하여 크기를 측정하였다.

스피어 크기측정 홀이 형성되어 있는 크기측정 보드(50)는 플라스틱과 같은 딱딱한 소재의 사각판 모양이다.

스피어(100)는 스피어(100)내부에 부동액과 물을 일정한 비율로 섞은 혼합액이 주입됨으로써 크기가 가변적이게 된다. 이때 스피어(100)의 크기는 파이프 프루버의 내부에 밀착될 수 있게 프루버의 체적과 일치해야 하는데, 파이프 프루버의 직경은 다양하므로 이에 따른 스피어의 크기 또한 다양하며 따라서 종래에는, 다양한 스피어(100)의 크기를 측정하고 크기측정 하기 위해서 각 스피어(100)의 직경마다 대응하는 크기측정 보드(50)를 구비해야한다는 불편함이 있었다.

도 2b는 휴대용 줄자를 이용해 스피어(100)의 둘레를 측정하여 스피어(100)의 직경을 산출하는 방법이다. 하지만 이러한 방법은 스피어(100)의 직경만 알 수 있을 뿐, 스피어(100)의 외형이 구(球)형태인지 타원형태인지 정확하게 알기 힘들다는 문제점이 있다. 또한, 큰 직경의 스피어(100)는 중량이 무거워서(80kg~90kg) 프루버에서 스피어(100)를 출납하기 불편하고 시간이 많이 소비된다는 문제점이 있었다. 그리고 스피어(100)를 프루버에서 꺼내고 난 후에는 바닥이나 격자모양의 그레이팅에 놓게 되는데 이러한 경우 스피어(100)가 손상되기 쉽다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 파이프 프루버용 스피어를 조리개 방식으로 개폐되는 홀 크기 조절부에 위치시켜 스피어의 크기를 손쉽게 측정하며, 파이프 프루버에서 끌어올린 스피어를 자유회전가능한 볼캐스터 위에 올려놓아 스피어의 외형이 손상되지 않고 온전한 구 형태를 확인할 수 있는 파이프 프루버용 스피어의 취급장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파이프 프루버용 스피어의 취급장치는, 하부면과 상부면을 구비한 링 형태이고, 상기 상부면에는 눈금이 형성되어 있으며, 중심부에는 스피어가 삽입되는 삽입홀이 형성된 원형자;

상기 원형자에 회전가능하게 결합하는 복수 개의 삼각날로 이루어지며, 상기 삽입홀의 크기를 조절하는 홀 크기 조절부; 상기 복수 개의 삼각날을 연결하는 연결 막대; 및 상기 연결 막대 또는 상기 삼각날에 결합되고, 상기 눈금을 가리키는 눈금 막대를 구비한 스피어 크기측정 장치를 포함한다.

또한, 스피어 거치장치를 더 포함하되, 상기 스피어 거치장치는, 사각의 박스 형태이며 하면에 홀이 형성되고 스피어가 안착되는 받침상자; 상기 받침상자의 하부에 위치하며 승강운동하는 복수의 파이프로 형성된 높낮이 조절봉; 상기 받침상자에 형성된 홀을 관통하여 돌출되며 상부에 회전 가능한 볼이 구비된 볼캐스터; 및 상기 높낮이 조절봉을 승강운동시킬 수 있는 높낮이 조절펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원형자와 연결되어 상기 원형자의 높낮이를 조절할 수 있는 높이 조절바를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 2개의 통과 감지센서를 설치한 기준체적관의 개략평면도.
도 2a 및 2b는 종래 스피어의 크기를 측정하는 실시 예를 나타낸 사시도.
도 3a 및 3b는 본 발명의 스피어의 취급장치로 스피어의 크기를 측정하는 일 실시예.
도 4a 및 4b는 높낮이 조절봉을 제외하고 본 크기측정 장치의 열림 상태와 닫힘 상태를 나타낸 평면도.
도 5a 및 5b는 본 발명의 크기측정 장치가 스피어의 크기를 측정하는 일 실시예.
도 6은 본 발명의 스피어 거치장치의 받침상자와 고정하판을 분리한 후 위에서 본 사시도.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 파이프 프루버용 스피어의 취급장치의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 3a 및 3b는 본 발명의 스피어의 취급장치로 스피어의 크기를 측정하는 일 실시예이다.

도 3a 및 3b를 참조하여 설명하면, 본 발명의 스피어의 취급장치는 스피어(100)의 크기를 측정하되 스피어(100)가 회전가능하게 거치되며 높낮이를 조절할 수 있는 스피어 크기측정 장치(200) 및 스피어 거치장치(300)를 포함하여 이루어진다.

자세하게 설명하자면 본 발명의 스피어 거치장치(300)는 상면이 개방된 박스형태이며 스피어(100)가 수납되는 받침상자(330), 파이프내부에 또다른 파이프가 삽입되는 형태로 연결되며 받침상자(330)의 중심 하면에 위치하는 높낮이 조절봉(310) 및 판형태이며 중심 상면부에 높낮이 조절봉(310)이 수직결합되어 있고 지면에 놓여질 수 있으며 볼캐스터(345)가 고정되는 고정하판(340)을 포함하여 이루어진다.

높낮이 조절봉(310)은 높낮이 조절펌프(360)에 의해 높낮이가 조절될 수 있다. 이때, 높낮이 조절봉(310)은 유압식, 공압식 및 전기방식 등으로 이루어질 수 있으며 결국 높낮이 조절봉(310)은 받침상자(330)를 승강 또는 하강시키게 된다.

받침상자(330)가 높낮이 조절봉(310)에 의해 하강하게 되면, 볼캐스터(345)는 받침상자(330)에 형성된 홀(도 6의 335)을 관통하여 돌출되고, 이로써 스피어(100)가 볼캐스터(345)위에 얹혀지는 형태가 된다.

볼캐스터(345)가 받침상자(330)에 형성된 홀(도 6의 335)을 관통하는 상태는 도 6에서 자세하게 설명한다.

스피어(100)가 볼캐스터(345)위에 얹혀지게 되면 스피어(100)는 볼캐스터(345)의 윗측에서 자유롭게 회전할 수 있는데, 볼캐스터(345)는 원기둥 형태의 몸체 위에 볼이 일정부분 삽입되는 형태로 이루어지며, 몸체 내부에는 스프링 등의 탄성장치가 위치하여 볼을 받쳐주는 역할을 하고 볼의 하부에는 베어링이 개재되어 볼이 자유롭게 회전할 수 있는 구조로 되어있다. 따라서, 볼캐스터(345) 위에 얹혀진 스피어(100)역시 자유롭게 회전할 수 있다.

볼캐스터(345)는 종래에 있는 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.

스피어 크기측정 장치(200)는 후술하는 원형자(210)의 상하이동을 안내하는 높이조절바(270)를 구비할 수 있으며, 스피어 크기측정 장치(200)의 원형자(210)가 스피어(100)의 중심에 위치하도록 높이조절바(270)를 이용하여 높이를 조절한 후 스피어(100)의 크기 및 구 형태를 측정한다.

도 4a 및 4b는 높낮이 조절봉을 제외하고 본 크기측정 장치의 열림 상태와 닫힘 상태를 나타낸 평면도이다.

도 4a 및 4b를 참조하여 설명하면 본 발명의 장치는 링 형태이며 상면에 눈금(230)이 프린트되어있으며 상부면과 하부면으로 이루어진 원형자(210) 및 복수개의 삼각날(265)이 원형자(210) 내부에 등간격으로 형성되어 중심으로 오므라들거나 외주연으로 퍼지면서 닫힘 또는 열림 하게 되는 홀 크기 조절부(260)를 포함한다.

이때, 삼각날(265)은 오므라들거나 퍼지기 위해 각각이 일부 겹쳐있는 형태를 이룰 수도 있을 것이다. 이로써, 원형자(210)의 내부에 형성된 스피어 위치 홀(250)의 크기는 가변적이게 된다.

홀 크기 조절부(260)는 카메라의 조리개 구동방식으로 동작하는데 보다 자세하게 설명하자면, 각각의 삼각날(265)에는 회전축과 축결합하여 상대회전할 수 있는 내측 공(262) 및 외측 공(262')이 형성되어 있고, 외측 공(262')과 결합한 회전축은 원형자의 하부면에 형성된 원 호 형태의 가이드 홈(266)에 삽입되어 회전거리가 조절될 수 있다.

한편 각각의 외측 공(262')은 일자 형태의 연결막대(269)에 의해 체인연결 되어 복수 개의 삼각날(265)은 함께 회전하게 된다.

따라서, 삼각날(265)과 연결된 눈금 막대(220)를 좌 또는 우 방향으로 이동시키면 각각의 삼각날(265)은 회동할 것이며 홀 크기 조절부(260)는 원형자(210)의 내측으로 닫힘 또는 외측으로 열림 될 것이다.

한편 눈금 막대(220)는 눈금(230)에서 좌우로 이동하는데, 홀 크기 조절부(260)의 삼각날(265)이 스피어 위치 홀(250)에 위치한 스피어(100)의 외표면에 접촉될 때, 눈금 막대(220)가 가리키는 눈금(230)이 스피어(100)의 크기가 된다.

도 5a 및 5b는 본 발명의 높낮이 조절봉을 제외하고 본 크기측정 장치가 스피어를 측정하는 일 실시예이다.

먼저 도 5a를 참조하여 설명하면, 스피어(100)를 원형자(210) 내부에 생성된 스피어 위치 홀(250)에 관통위치 시킨 후, 눈금 막대(220)를 이동시켜 홀 크기 조절부(260)의 삼각날(265)를 스피어(100)의 외표면에 밀착시킨다. 이때, 정상적인 스피어(100)라면 도 5a와 같이 스피어 위치 홀(250)의 잉여공간은 균일하게 형성될 것이며, 따라서 도 5a의 스피어(100)는 완전한 구(球)체라고 판단할 수 있다.

반면 도 5b를 참조하여 설명하면, 스피어(100)는 스피어 위치 홀(250)에 관통위치 시킨 후, 홀 크기 조절부(260)를 오므리면 홀 크기 조절부(260)의 삼각날(265)은 스피어(100)의 외표면에 일부 밀착되는데, 비정상적인 스피어(100)가 위치하였기 때문에 스피어 위치 홀(250)의 잉여공간은 한쪽이 더 많은 공간을 형성하고, 이로써 도 5b의 스피어(100)는 온전한 구체가 아니라고 판단할 수 있다.

도 6은 본 발명의 스피어 거치장치의 받침상자와 고정하판을 분리한 후 위에서 본 사시도이다.

도 6를 참조하여 설명하면 받침상자(330)의 하면에는 볼캐스터(345)가 관통하도록 볼캐스터(345)에 대응하는 받침상자 홀(335)이 형성되는데 이로써, 받침상자(330)가 하강하여 완전히 내려갔을 때 볼캐스터(345)는 받침상자 홀(335)을 관통하여 돌출될 수 있고, 이때 받침상자(330)의 내부에 스피어(100)가 위치한다면 받침상자 홀(335)을 관통한 볼캐스터(345)위에 얹혀질 수 있을 것이다.

고정하판(340)의 상면에는 4개의 볼캐스터(345)가 각각의 꼭지점 부근에 위치며, 볼캐스터(345)의 위치를 조절할 수 있는 볼캐스터 삽입공(346)이 대각선상에 복수개 위치한다. 볼캐스터(345)의 하면에는 볼캐스터 삽입공(346)과 끼움결합 하는 돌기가 형성되어 있는 것이 바람직하며 이로써, 스피어(100)의 크기에 따라 볼캐스터(345)를 볼캐스터 삽입공(346)에 끼움고정시킬 수 있을 것이다.

물론 이때 받침상자 홀(335)은 볼캐스터(345)의 위치를 제한하지 않는 크기로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

본 발명의 파이프 프루버용 스피어의 취급장치는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다. 예를 들어 고정하판(340)에 슬라이딩 홈이 형성되어 형성된 슬라이딩 홈에서 볼캐스터(345)가 전진 또는 후퇴하도록 변형할 수 있음은 물론이다.

10 : 기준체적 장치 11 : 유출구
11' : 유입구 13 : 헤더
14 : U자관 15 : 통과감지 센서
16 : 유출입관 18 : 4방밸브
50 : 크기측정 보드 60 : 주입기
100 : 스피어 200 : 스피어 크기측정 장치
210 : 원형자 220 : 눈금 막대
230 : 눈금 250 : 스피어 위치 홀
260 : 홀 크기 조절부 262,262' : 내측 공, 외측 공
265 : 삼각날 266 : 가이드 홈
269 : 연결막대 300 : 스피어 거치장치
310 : 높낮이 조절봉 330 : 받침상자
335 : 받침상자 홀 340 : 고정하판
345 : 볼캐스터 346 : 볼캐스터 삽입공
360 : 높낮이 조절펌프

Claims (3)

1. 하부면과 상부면을 구비한 링 형태이고, 상기 상부면에는 눈금이 형성되어 있으며, 중심부에는 스피어가 삽입되는 삽입홀이 형성된 원형자;
   상기 원형자에 회전가능하게 결합하는 복수 개의 삼각날로 이루어지며, 상기 삽입홀의 크기를 조절하는 홀 크기 조절부;
   상기 복수 개의 삼각날을 연결하는 연결 막대; 및
   상기 연결 막대 또는 상기 삼각날에 결합되고, 상기 눈금을 가리키는 눈금 막대를 구비한 스피어 크기측정 장치를 포함하는 파이프 프루버용 스피어의 취급장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   스피어 거치장치를 더 포함하되, 상기 스피어 거치장치는,
   사각의 박스 형태이며 하면에 홀이 형성되고 스피어가 안착되는 받침상자;
   상기 받침상자의 하부에 위치하며 승강운동하는 복수의 파이프로 형성된 높낮이 조절봉;
   상기 받침상자에 형성된 홀을 관통하여 돌출되며 상부에 회전 가능한 볼이 구비된 볼캐스터; 및
   상기 높낮이 조절봉을 승강운동시킬 수 있는 높낮이 조절펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 프루버용 스피어의 취급장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 원형자와 연결되어 상기 원형자의 높낮이를 조절할 수 있는 높이 조절바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파이프 프루버용 스피어의 취급장치.
   

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