KR101458736B1

KR101458736B1 - 촉매 컨버터용 단열재 계량장치

Info

Publication number: KR101458736B1
Application number: KR1020140004284A
Authority: KR
Inventors: 최동옥
Original assignee: 최동옥
Priority date: 2014-01-14
Filing date: 2014-01-14
Publication date: 2014-11-05

Abstract

본 발명은 자동차의 배기 가스를 정화하는데 사용되는 촉매 컨버터를 구성하는 단열재의 중량을 정확하게 계량함으로써 단열재와 이에 의해 감싸지는 촉매의 조립이 정확하게 이루어짐으로써, 촉매 컨버터를 구성하는 원통 케이스의 내부에 삽입되어 정확한 결합력이 유지될 수 있도록 하는 촉매 컨버터용 단열재 계량장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 베이스의 상부에 설치된 전자저울; 베이스에 설치된 승강가이드와, 승강가이드에 체결되어 승강하는 승강셔틀로 이루어진 플로팅유닛; 승강셔틀을 승강시키는 플로팅실린더; 승강셔틀에 설치된 이송실린더; 승강셔틀에 설치된 이송가이드와 이송가이드에 체결되어 왕복 이송되는 이송셔틀로 이루어진 이송유닛; 이송셔틀에 체결되어 이송실린더에 의해 왕복이송되고, 가운데에 저울구멍이 형성되며, 저울구멍의 양측에 단열재의 양측부 형상과 같은 단열재가이드가 설치된 테이블로 구성된 촉매 컨버터용 단열재 계량장치가 제공된다.

Description

촉매 컨버터용 단열재 계량장치{Metering device for the insulator of catalytic converter}

본 발명은 자동차의 배기 가스를 정화하는데 사용되는 촉매 컨버터를 구성하는 단열재의 중량을 정확하게 계량함으로써 단열재와 이에 의해 감싸지는 촉매의 조립이 정확하게 이루어짐으로써, 촉매 컨버터를 구성하는 원통 케이스의 내부에 정확하고 용이하게 삽입되고, 원통 케이스의 내부에 밀착 고정되는 결합력을 향상시키는 촉매 컨버터용 단열재 계량장치에 관한 것이다.

촉매 컨버터는 자동차의 배기시스템을 구성하는 하나의 구성품으로서, 불완전 연소에 의해 발생되는 탄화수소(HC)와 일산화탄소(CO) 등의 유해가스를 이산화탄소(CO₂)와 수증기(H₂O) 및 질소(N₂)로 변환시키는 장치이다.

이러한 촉매 컨버터는 원통 케이스와, 그 내부에 단열재로 감싸여진 촉매가 삽입설치된 구조이다. 그리고 자동화 라인에서 생산되는데, 원통 케이스에 촉매와 단열재를 삽입하여 제작하는 경우 원통 케이스를 수직 또는 수평으로 위치시킨 상태에서 촉매와 이를 감싼 단열재를 측정 후 원통 케이스의 일측 개구부를 통해 밀어 넣은 후 원통 케이스를 줄이거나, 촉매와 매트의 측정값에 맞추어 확관시킨 원통 케이스에 삽입시키는 방법이 사용된다.

상기와 같이 촉매를 단열재로 감싸고, 이를 원통 케이스의 내부에 밀어 넣는 방법에 의해 제조되므로, 삽입 후 촉매와 단열재 그리고 원통 케이스의 간의 정확한 결합력 유지가 매우 중요하다.

따라서 종래에는 단열재의 중량(밀도측정이 용이하지 않아 대신 중량을 측정함)을 측정하여 수동 공급하거나, 계량용기에 단열재를 담아 측정 후 자동 공급하는 방법이 사용되었다. 그리고 단열재의 중량을 계량하는 장치는 촉매에 단열재를 감싸고, 이를 원통 케이스에 삽입하는 장치의 일부분에 설치되어 동일한 제조 라인에서 작동하는 구조였다.

상기와 같이 촉매 컨버터는 촉매와 촉매를 감싼 단열재 그리고 원통 케이스 간에 정확한 결합력이 유지되어야 한다. 따라서 단열재의 중량을 정확히 측정하여야 균일한 품질이 달성된다. 그러나 종래의 경우 단열재 수동공급에 의한 중량이 다른 단열재를 잘못 공급하거나, 계량용기를 사용한 자동공급의 경우 단열재에 비해 지나치게 무거운 계량용기 사용으로 단열재 중량의 계량이 부정확하여, 중량이 올바르지 못한 단열재로 촉매를 감싼 후 원통 케이스에 삽입될 경우 촉매 컨버터 파손 원인이 되었다.

이와 같이 정확하게 단열재의 무게를 계량하지 못한 원인은 계량 장치가 촉매 컨버터를 조립하는 생산라인과 같은 일련의 과정 속에 설치되어 있기 때문이었다. 즉, 종래의 경우 계량장치는 로드 셀을 이용하고, 단열재의 중량을 계량하기 위해 단열재가 얹히는 계량용기의 중량과 단열재의 중량을 합산하여 계량하였다. 따라서 중량의 편차가 커지는 문제가 있었는데, 이는 로드 셀의 오차가 측정하는 중량체의 중량±0.3％이므로, 계량하는 무게가 클수록 오차가 커졌다.

이처럼 종래의 경우는 단열재만의 중량을 계량하지 않아 많은 중량 오차가 발생하였고, 이러한 오차는 결국 촉매 컨버터의 불량을 양산하는 결과를 초래하였다.

따라서 본 발명은 단열재의 중량 계량 오차를 줄여 촉매 컨버터의 불량을 줄이고자 함에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 촉매 컨버터의 생산 라인과는 독립된 구조의 계량장치로서, 계량시 순수 단열재만의 중량을 측정할 수 있도록 단열재를 옮기는 셔틀의 구조를 특화시킨 계량장치를 제공하게 된다.

본 발명의 계량장치에 의하면, 단열재의 중량만을 계량할 수 있으므로, 로드 셀의 오차범위인 ±0.3％에 의해 단열재만의 중량이 오차에 계산되므로, 종래의 계량용기의 중량이 제거됨으로써 계량의 정밀도가 향상된다. 따라서 단열재의 중량이 정확하게 계량됨으로써, 촉매를 감쌌을 때의 결합력이 보다 정확하게 관리됨으로써 촉매 컨버터의 생산 품질이 향상된다.

도 1은 본 발명인 단열재 계량장치의 평면도
도 2는 단열재 계량장치의 정면도
도 3은 전자저울에 얹혀 단열재의 중량이 계량되는 상태도
도 4는 단열재의 계량 후 플로팅실린더에 의해 단열재가 전자저울 상부로 들려진 상태도
도 5는 이송실린더에 의해 단열재가 전자저울 외측으로 이동된 상태도
도 6은 도 5의 평면도
도 7은 단열재의 사시도
도 8은 촉매 컨버터의 분해 사시도
도 9는 촉매 컨버터의 단면도

본 발명에 의한 촉매 컨버터용 단열재 계량장치는 베이스(1)의 상부에 설치된 전자저울(2); 베이스(1)에 설치된 승강가이드(3)와, 승강가이드(3)에 체결되어 승강하는 승강셔틀(4)로 이루어진 플로팅유닛(5); 승강셔틀(4)을 승강시키는 플로팅실린더(6); 승강셔틀(4)에 설치된 이송실린더(7); 승강셔틀(4)에 설치된 이송가이드(8)와 이송가이드(8)에 체결되어 왕복 이송되는 이송셔틀(9)로 이루어진 이송유닛(14); 이송셔틀(9)에 체결되어 이송실린더(7)에 의해 왕복이송되고, 가운데에 저울구멍(10)이 형성되며, 저울구멍(10)의 양측에 단열재(11)의 양측부 형상과 같은 단열재가이드(12)가 설치된 테이블(13);로 구성된다.

상기의 전자저울(2)과 베이스(1)의 사이에 방진재(17)가 설치될 수 있다. 방진재(17)는 전자저울(2)의 진동을 방지하여 정밀한 계측이 가능하도록 하는 역할을 한다.

특히, 상기에서 테이블(13)이 플로팅실린더(6)와 이송실린더(7)에 의해 승강 및 이송되고, 단열재(11)를 실어 나르는 테이블(13)의 가운데 부분에 저울구멍(10)이 형성되고, 저울구멍(10)의 양측 가장자리부분에 단열재(11)의 양측단부가 재치됨으로써, 로드 셀에 의한 전자저울(2)에 단열재(11)만 얹져 계량할 수 있도록 하는 구조에 특징이 있다.

테이블(13)에는 단열재(11)가 실리는데, 이는 별도의 이송장치 또는 수작업으로 가능하다. 테이블(13)은 도 6에 도시된 바와 같이, 전자저울(2)이 관통될 수 있는 저울구멍(10)이 형성되어 있다. 그리고 저울구멍(10)의 양측에 단열재(11)가 가지런히 놓일 수 있는 가이드 역할을 하는 단열재가이드(12)가 설치되어 있고, 이는 단열재(11)의 양측 가장자리와 같은 형상을 가진다.

따라서 단열재가이드(12)에 맞게 안치되도록 단열재(11)를 얹으면, 도 6과 같은 상태가 된다. 그리고 이 단열재(11)의 중량을 계량하기 위해서는 테이블(13)이 전자저울(2)의 상부로 이동되어 도 3과 같은 상태가 되고, 계량 후에는 다시 이동되어 도 6과 같은 상태가 된다.

이하에서는 도 1과 도 3과 같은 계량의 단계부터 순차적인 진행단계별로 상술하고자 한다.

계량하는 단계에서는 도 3의 경우와 같고, 테이블(13)이 아래로 하강한 상태여서 단열재(11)만 전자저울(2)의 상부에 얹혀 계량된다. 이와 같이 본 발명은 단열재(11)만 계량하도록 하는 특징을 가진다. 전자저울(2)을 로드 셀이 설치된 것으로, 로드 셀의 오차는 계량체의 중량±0.3％이다. 따라서 본 발명은 단열재(11)만 계량되어 그 오차의 범위가 작은 것이 특징이다.

계량을 마치면, 도 4와 같이 플로팅실린더(6)의 작동으로 승강셔틀(4)이 승강가이드(3)를 타고 상부로 이동된다. 승강셔틀(4)에는 이송유닛(14)과 이에 체결된 테이블(13)이 설치되어 있으므로, 테이블(13)이 동시에 상부로 이동된다.

테이블(13)은 상승하면서 전자저울(2)에 놓여 있던 단열재(11)의 양측부분을 들어올리게 되어, 단열재(11)는 전자저울(2)에서 떨어져 테이블(13)과 함께 상승된다. 이 상태가 도 4에 도시되어 있다.

그리고, 플로팅실린더(6)의 작동이 멈추면, 이송실린더(7)가 작동하여 테이블(13)을 전자저울(2)의 외측으로 이동시키게 된다. 즉, 도 2와 도 5에 도시된 바와 같이 이송실린더(7)가 작동하면, 이송셔틀(9)은 승강셔틀(4)에 설치된 이송가이드(8)를 따라 이동된다. 테이블(13)은 이송셔틀(9)에 설치되어 있으므로, 이송실린더(7)의 작동은 테이블(13)을 수평 방향으로 이동시키게 된다. 따라서 도 6과 같이 단열재(11)는 전자저울(2) 밖으로 이동되어 나오게 되고, 새로운 단열재(11)와 교체된다.

새로운 단열재(11)로의 교체는 자동화된 장치 또는 수작업으로 가능하고, 새로운 단열재(11)는 이송실린더(7)에 의해 전자저울(2)의 상부로 이동되고, 다시 플로팅실린더(6)에 의해 하강되면서 전자저울(2)에 얹히고, 테이블(13)은 전자저울(2)에 얹힌 단열재(11)의 높이보다 더 낮은 위치까지 하강하여 멈추게 된다.

이와 같이 본 발명은 테이블(13)의 구조와, 테이블(13)을 승강 및 이송시키는 구조에 의하여 단열재(11)만의 중량을 계량할 수 있게 되어, 단열재(11)가 촉매(15)를 감쌀 때 그 외경이 정확하게 관리됨으로써, 원통 케이스(16)로의 삽입이 용이할 뿐만 아니라, 확관이나 축관없이 내부에서의 긴밀한 밀착이 유지되어 불량이 없고, 사용중의 파손이 방지된다.

1 : 베이스 2 : 전자저울
3 : 승강가이드 4 : 승강셔틀
5 : 플로팅유닛 6 : 플로팅실린더
7 : 이송실린더 8 : 이송가이드
9 : 이송셔틀 10 : 저울구멍
11 : 단열재 12 : 단열재가이드
13 : 테이블 14 : 이송유닛
15 : 촉매 16 : 원통 케이스
17 : 방진재

Claims

베이스(1)의 상부에 설치된 전자저울(2); 베이스(1)에 설치된 승강가이드(3)와, 승강가이드(3)에 체결되어 승강하는 승강셔틀(4)로 이루어진 플로팅유닛(5); 승강셔틀(4)을 승강시키는 플로팅실린더(6); 승강셔틀(4)에 설치된 이송실린더(7); 승강셔틀(4)에 설치된 이송가이드(8)와 이송가이드(8)에 체결되어 왕복 이송되는 이송셔틀(9)로 이루어진 이송유닛(14); 이송셔틀(9)에 체결되어 이송실린더(7)에 의해 왕복이송되고, 가운데에 저울구멍(10)이 형성되며, 저울구멍(10)의 양측에 단열재(11)의 양측부 형상과 같은 단열재가이드(12)가 설치된 테이블(13);로 구성됨을 특징으로 하는 촉매 컨버터용 단열재 계량장치.