KR101645948B1

KR101645948B1 - 분사 장치

Info

Publication number: KR101645948B1
Application number: KR1020140172586A
Authority: KR
Inventors: 한상빈; 이태오
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2016-08-12
Also published as: KR20160067334A

Abstract

분사 장치가 개시되어 있다. 개시된 분사 장치는, 상하로 서로 이격되고 분사 액체가 공급되는 한 쌍의 헤더와, 상기 헤더에 제공되어 상기 헤더 사이를 통과하는 소재에 액체를 분사하는 복수의 노즐 유닛들을 포함하여 구성되되, 상기 헤더들은 적어도 선택적으로 회전하거나 소재 진행방향으로 스윙 가능하게 제공될 수 있다.

Description

분사 장치{SPRAY APPARATUS}

본 발명은 분사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소재 세척시 발생하는 얼룩무늬 결함을 방지하고 세척작업에 소요되는 시간을 단축시키기 위한 분사 장치에 관한 것이다.

판재를 이용하여 제품을 성형하는 방법은, 판재를 일정한 크기로 절단하는 절단 공정, 절단된 판재의 표면에 묻은 먼지나 기름 등의 이물질들을 제거하는 세정 공정, 표면이 세정된 판재를 프레스에 고정된 금형틀에 놓고 프레스를 작동하여 금형틀 상에 놓인 판재를 눌러 형상에 맞도록 성형하는 포밍 공정 등을 포함한다.

종래 기술에 따른 세정 공정은, 도 1에 예시된 바와 같이, 테이블(2) 상부에 판재(1)를 올린 다음, 공급관(5)에 조립된 노즐(3)을 통해서 세척제를 분사하여 판재(1)의 표면에 묻은 이물질을 세척하는 방식으로 수행된다.

그런데, 노즐(3)들이 판재(1)를 기준으로 상부에 부분적으로 설치되어 있어 세척제가 노즐(3)이 설치된 곳에만 집중적으로 분사되어 노즐(3)이 설치된 부분은 세척이 되지만 노즐(3)이 설치되지 않은 부분은 세척이 제대로 되지 않아 얼룩무늬 결함이 생기고, 판재(1)의 하부면을 세척하려면 판재(1)를 돌려 재차 세척작업을 해야 하므로 작업시간이 과다하게 소모되는 문제점이 있었다.

대한민국공개특허공보 제2011-0077485호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 판재 등의 소재 세척시 발생되는 얼룩무늬 결함을 방지하고 세척 작업에 소요되는 시간을 단축시키기 위한 분사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 견지에 따른 분사 장치는, 상하로 서로 이격되고 분사 액체가 공급되는 한 쌍의 헤더와, 상기 헤더에 제공되어 상기 헤더 사이를 통과하는 소재에 액체를 분사하는 복수의 노즐 유닛들을 포함하여 구성되되, 상기 헤더들은 적어도 선택적으로 회전하거나 소재 진행방향으로 스윙 가능하게 제공될 수 있다.

상기 분사 장치는, 상기 헤더의 양측에 설치된 제1,제2 지지대와, 상기 헤더의 일측면에 힌지 연결되어 상기 헤더를 좌우로 회동 가능하게 지지하며 상기 제1 지지대에 회전 가능하게 삽입된 연결 로드들과, 상기 헤더의 타측면에 가이드 링에 의해 연결되어 상기 헤더를 회전 가능하게 지지하며 상기 제2 지지대에 상하로 이격 형성된 수평 장홈들에 각각 삽입된 연결축들과, 상기 제1 지지대에 설치되며 상기 연결 로드들에 연계되어 상기 연결 로드들 및 이에 연결된 상기 헤더를 일정 각도로 회전시키는 회전 유닛과, 상기 제2 지지대에 설치되며 상기 연결축들에 각각 연결되어 상기 연결축들을 상기 제2 지지대의 수평 장홈들을 따라서 이동시켜 상기 헤더를 좌우로 스윙시키는 스윙 유닛을 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 분사 장치는, 상기 연결축 및 상기 헤더의 타측면을 관통하여 상기 공급 유로에 연계된 투입관을 더 포함할 수 있다.

상기 노즐 유닛은, 상기 공급 유로에 연계된 분기관과, 상기 헤더의 외주면으로 노출된 외면에 상기 분기관에 연계된 다수의 분사홀이 형성된 구형 노즐을 포함할 수 있다.

상기 분사홀은 상기 분기관으로부터 방사 형태로 배치될 수 있고, 상기 노즐 유닛은 상기 헤더에 사선 형태로 복수의 열을 이루도록 배치될 수 있다.

상기 회전 유닛은, 상기 연결 로드들의 외주면에 각각의 일단부가 연결된 회전바들과, 그 피스톤이 상하로 진퇴되도록 상기 제1 지지대에 고정 설치된 실린더와, 상기 피스톤의 끝단에 연결되며 그 측면에 상기 회전바들의 타단부가 각각 힌지 결합되는 수직 장홈들이 형성된 승강바를 포함할 수 있다.

상기 스윙 유닛은, 상기 연결축들의 외주면에 그 피스톤의 끝단이 연결된 실린더를 포함할 수 있다.

상기 분사 장치는, 상기 연결 로드들이 삽입되는 상기 제1 지지대의 삽입홀들에 조립된 다수의 제1 베어링들과, 상기 가이드 링에 연결된 상기 연결축들의 일단부와 대향하는 타단부에 조립되어 상기 연결축들을 상기 제2 지지대에 고정하는 고정링들을 더 포함할 수 있다.

상기 연결축은 상기 가이드 링에 삽입되며, 상기 가이드 링에 삽입된 그 일단부에 상기 가이드 링의 내부면에 형성된 링 형태의 홈에 조립되는 돌기를 구비할 수 있고, 상기 분사 장치는 상기 연결축이 삽입되는 상기 가이드 링의 내부면에 조립된 다수의 제2 베어링들을 더 포함할 수 있다.

상기 분사 액체는 세척제로 이루어지고, 상기 소재는 판재로 제공되며, 상기 분사 액체는 판재 세척용으로 제공될 수 있다.

본 발명에 따르면, 헤더에 다수의 분사홀을 갖는 복수의 노즐이 조립되므로 소재의 표면에 미세하고 균일하게 세척제 등의 분사 액체를 분사할 수 있다. 또한, 헤더가 회전 및 스윙되어 세척제가 빗자루를 쓸듯이 분사되므로 소재 표면의 이물질을 완전히 제거할 수 있고 세척제가 소재의 표면에 잔류되는 시간을 줄일 수 있어 소재 표면에 얼룩무늬 결함 발생을 방지할 수 있다. 게다가, 소재의 상부면 및 하부면이 동시에 세척되므로 세척 작업에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 분사 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 분사 장치를 일측에서 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 분사 장치를 타측에서 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 분사 장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 분사 장치의 노즐 유닛을 확대하여 도시한 확대도이다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 분사 장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

이하, 설명되는 실시예는 본 발명의 기술적인 특징을 이해시키기 위하여 가장 적합한 실시예를 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예에 의해 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니라 이하 설명되는 실시예와 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시하는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 분사 장치를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 분사 장치는, 한 쌍의 헤더들(11,12), 복수의 노즐 유닛(20)들, 제1,제2 지지대(30,40), 연결 로드(50)들, 연결축(60)들, 회전 수단(70), 및 스윙 수단(80)을 포함하여 구성된다.

구체적으로, 헤더들(11,12)은 투입관(13)을 통해 공급받은 분사 액체, 예컨대 세척제를 노즐 유닛(20)들에 전달하는 수단으로, 소재(1)의 상부에 배치되는 상부 헤더(11) 및 소재(1)의 하부에 배치되는 하부 헤더(12)를 포함하여 구성된다. 소재(1)는 판재로 이루어질 수 있다.

각각의 헤더들(11,12)은 원통 형태로서 내부에는 그 길이 방향으로 분사 액체가 이동되는 공급 유로(14)가 형성되어 있으며, 헤더들(11,12)의 일측면에는 볼트체결 또는 접합용접에 의해 브라켓(91)이 고정 설치되어 있다. 그리곡, 일측면과 대향하는 헤더들(11,12)의 타측면에는 투입관(13)이 헤더들(11,12)을 관통하여 공급 유로(14)에 연계되도록 형성되어 있어 투입관(13)으로 투입되는 분사 액체가 투입관(13)을 경유하여 공급 유로(14)의 내부로 유입될 수 있도록 구성된다.

상부 헤더(11) 외주면의 하측 및 하부 헤더(12) 외주면의 상측에는 상부 헤더(11)와 하부 헤더(12) 사이를 통과하는 소재(1)를 향해 세척제를 분사하기 위한 복수의 노즐 유닛(20)들이 덮개(90)에 의해 고정 설치되어 있다.

도 5를 참조하면, 노즐 유닛(20)은 구 형태로 이루어져 오링(21)을 통해 헤더(12)에 설치된 구형 노즐(22)과, 공급 유로(14)에서 분기되고 구형 노즐(22)에 연계된 분기관(23)을 포함하여 구성된다. 헤더(12)의 외주면으로 노출되는 구형 노즐(22)의 외면에는 다수의 분사홀(24)이 방사형으로 배치되어 세척제가 넓은 면적에 분산되어 분사되도록 구성된다.

도 2 및 도 3을 다시 참조하며 복수의 노즐 유닛(20)들은 헤더들(11,12)에 사선 형태로 복수의 열을 이루도록 배치되어, 헤더들(11,12)의 회전 작용 및 스윙 작용과 노즐 유닛(20)들의 분사 작용이 동시에 이루어지는 경우 노즐 유닛(20)들을 통해서 분사되는 분사 액체가 소재(1)의 표면을 마치 빗자루로 쓰는 듯한 작용을 구현하고, 나아가 소재(1)의 표면에 균일하게 분사 액체를 공급할 수 있도록 구성된다.

제1,제2 지지대(30,40)는 헤더들(11,12), 복수의 노즐 유닛(20)들, 연결 로드(50)들, 연결축(60)들, 회전 수단(70) 및 스윙 수단(80)을 지지하기 위한 구조체로서, 헤더들(11,12)의 양측에 설치된다.

도 4를 다시 참조하면, 헤더들(11,12)의 일측면에 고정 설치된 브라켓(91)에는 핀(92)에 의해 연결 로드(50)들이 각각 조립된다.

연결 로드(50)들은 제1 지지대(30)에 관통 삽입되며, 브라켓(91) 및 핀(92)에 의해 헤더들(11,12)에 힌지 결합되어, 헤더들(11,12)을 좌우 회동 가능되도록 지지한다. 이때, 연결 로드(50)가 삽입되는 제1 지지대(30)의 삽입홀에는 다수의 제1 베어링(93)이 조립되어 연결 로드(50)의 회전 작용이 원활히 이루어지도록 구성된다.

투입관(13)이 형성된 헤더들(11,12)의 타측면에는 양단이 개방된 원통 형상의 가이드 링(94)이 접합용접 또는 볼트체결에 의해 고정되고, 가이드 링(94)에는 연결축(60)이 삽입 체결된다.

연결축(60)은 투입관(13)에 의해 삽통되는 파이프 형태로서, 가이드 링(94)에 삽입된 연결축(60)의 일단부에는 가이드 링(94)의 내표면에 형성된 링 형태의 홈(94A)에 결합되는 돌기(60A)가 형성되어, 가이드 링(94) 및 가이드 링(94)에 연계된 헤더들(31,32)을 회전 가능하도록 지지하도록 구성된다. 이때, 가이드 링(94)의 내표면에는 다수의 제2 베어링(95)이 조립되어 가이드 링(94) 및 가이드 링(94)에 연계된 헤더들(11,12)의 회전 작용이 원활히 이루어지도록 구성된다.

도 2를 다시 참조하면, 회전 수단(70)은 헤더들(11,12)을 일정 각도로 회전시키기 위한 수으로, 실린더(71), 승강바(72), 회전바들(73,74)을 포함하여 구성된다.

실린더(71)는 피스톤(71A)이 상하로 진퇴되도록 제1 지지대(30)의 상측 외벽에 브라켓(75)을 매개로 고정 설치된다. 승강바(72)는 상하로 긴 막대 형상으로서 그 일단이 실린더(71)의 피스톤(71A) 끝단에 연결되고, 그 측면에는 상하로 긴 형태의 2개의 수직 장홈(72A, 72B)이 상하로 이격되게 형성되어 있다.

회전바들(73,74)은 그 일단부가 연결 로드(50)들의 외주면에 각각 연결되고, 일단부과 대향하는 그 타단부가 승강바(72)의 수직 장홈들(72A,72B)에 각각 힌지 결합되도록 구성된다. 따라서, 실린더(71)의 작동에 의해 승강바(72)가 상하로 이동되면 승강바(72)의 수직 장홈들(72A,72B)에 힌지 결합된 회전바들(73,74)이 위,아래로 스윙되면서 회전바들(53,53)에 연결된 연결 로드(50)들 및 연결 로드(50)들에 연계된 헤더들(11,12)이 회전하게 되는 것이다.

도 3 및 도 4를 다시 참조하면, 제2 지지대(40)에는 2개의 수평 장홈들(41,42)이 상하로 이격되게 형성되어 있으며, 이 수평 장홈들(41,42)에는 상기 연결축(60)들이 각각 삽입된다. 그리고, 가이드 링(94)과 결합된 연결축(60)들의 일단부와 대향하는 연결축(60)들의 타단부에는 고정링(96)이 조립되어, 연결축(60)이 제2 지지대(40)에서 분리되지 않도록 구성된다.

스윙 수단(80)은 제2 지지대(40) 외측벽에 볼트체결 또는 접합 용접에 의해 고정되며 제2 지지대(40)의 내부에서 연결축(60)의 외주면에 연결되어, 연결축(60) 및 연결축(60)에 연계된 헤더들(11,12)을 도면에 정의된 y축 방향을 따라서 좌우로 스윙시키도록 구성된다. 본 실시예에서, 스윙 수단(80)은 피스톤의 끝단이 연결축(60)의 외주면에 연결된 실린더로 구성될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 분사 장치의 작동을 설명한다.

분사 액체, 예컨대 세척제가 투입관(13)을 통하여 헤더들(11,12)의 공급 유로(14)로 이동되어, 헤더들(11,12)의 외주면에 설치된 노즐 유닛(20)의 다수의 분사홀(24)을 통해서 헤더들(11,12) 사이를 통과하는 소재(1)의 상,하부면에 분사되는데, 이때 회전 수단(70)의 실린더(71) 작동에 의해 승강바(72)가 위아래로 이동하게 되면 회전바들(53,54)가 상하 방향으로 스윙되면서 연결 로드(50) 및 연결 로드(50)에 연계된 헤더들(11,12)이 일정 각도 회전하게 된다. 이와 동시에, 스윙 수단(80)의 작동에 의해 연결축(60)이 y축 방향을 따라 좌우로 스윙하게 되면 가이드 링(94)을 통해 연결축(60)에 연결된 헤더들(11.12)이 연결축(60)과 함께 좌우로 스윙하게 된다. 따라서, 헤더들(11,12)의 회전 작용 및 스윙 작용과 노즐 유닛(20)들의 분사 작용이 동시에 이루어지게 되어 노즐 유닛(20)들을 통해서 분사되는 세척제가 소재(1)의 표면을 마치 빗자루로 쓰는 듯한 작용을 구현할 수 있으며, 나아가 소재(1)의 표면에 균일하게 분사 용액을 분사할 수 있게 된다.

전술한 본 발명에 따르면, 헤더에 다수의 분사홀을 갖는 복수의 노즐이 조립되므로 소재의 표면에 미세하고 균일하게 세척제 등의 분사 액체를 분사할 수 있다. 또한, 헤더가 회전 및 스윙되어 세척제가 빗자루를 쓸듯이 분사되므로 소재 표면의 이물질을 완전히 제거할 수 있고 세척제가 소재의 표면에 잔류되는 시간을 줄일 수 있어 소재 표면에 얼룩무늬 결함 발생을 방지할 수 있다. 게다가, 소재의 상부면 및 하부면이 동시에 세척되므로 세척 작업에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

11,12: 헤더들
13: 투입관
14: 공급 유로
20: 노즐 유닛
21: 오링
22: 구형 노즐
23: 분기관
24: 분사홀
30,40: 제1,제2 지지대
41,42: 수평 장홈들
50: 연결 로드
60: 연결축
70: 회전 유닛
71: 실린더
72: 승강바
72A,72B: 수직 장홈들
73,74: 회전바들
80: 스윙 유닛
90: 덮개
91: 브라켓
92; 핀
93: 제1 베어링
94: 가이드 링
95: 제2 베어링
96: 고정링

Claims

상하로 서로 이격되고 분사 액체가 공급되는 한 쌍의 헤더;및
상기 헤더에 제공되어 상기 헤더 사이를 통과하는 소재에 액체를 분사하는 복수의 노즐 유닛들;
상기 헤더의 양측에 설치된 제1,제2 지지대;
상기 헤더의 일측면에 힌지 연결되어 상기 헤더를 좌우로 회동 가능하게 지지하며 상기 제1 지지대에 회전 가능하게 삽입된 연결 로드들;
상기 헤더의 타측면에 가이드 링에 의해 연결되어 상기 헤더를 회전 가능하게 지지하며 상기 제2 지지대에 상하로 이격 형성된 수평 장홈들에 각각 삽입된 연결축들;
상기 제1 지지대에 설치되며 상기 연결 로드들에 연계되어 상기 연결 로드들 및 이에 연결된 상기 헤더를 일정 각도로 회전시키는 회전 유닛; 및
상기 제2 지지대에 설치되며 상기 연결축들에 각각 연결되어 상기 연결축들을 상기 제2 지지대의 수평 장홈들을 따라서 이동시켜 상기 헤더를 좌우로 스윙시키는 스윙 유닛;을 포함하는 분사 장치.
삭제
제1 항에 있어서, 상기 연결축 및 상기 헤더의 타측면을 관통하여 상기 공급 유로에 연계된 투입관을 더 포함하는 분사 장치.
제1 항에 있어서, 상기 노즐 유닛은 상기 공급 유로에 연계된 분기관; 및
상기 헤더의 외주면으로 노출된 외면에 상기 분기관에 연계된 다수의 분사홀이 형성된 구형 노즐;을 포함하는 분사 장치.
제4 항에 있어서, 상기 분사홀은 상기 분기관으로부터 방사 형태로 배치되는 분사 장치.
제1 항에 있어서, 상기 노즐 유닛은 상기 헤더에 사선 형태로 복수의 열을 이루도록 배치되는 분사 장치.
제1 항에 있어서, 상기 회전 유닛은, 상기 연결 로드들의 외주면에 각각의 일단부가 연결된 회전바들;
그 피스톤이 상하로 진퇴되도록 상기 제1 지지대에 고정 설치된 실린더;및
상기 피스톤의 끝단에 연결되며 그 측면에 상기 회전바들의 타단부가 각각 힌지 결합되는 수직 장홈들이 형성된 승강바;를 포함하는 분사 장치.
제1 항에 있어서, 상기 스윙 유닛은 상기 연결축들의 외주면에 그 피스톤의 끝단이 연결된 실린더를 포함하는 분사 장치.
제1 항에 있어서, 상기 연결 로드들이 삽입되는 상기 제1 지지대의 삽입홀들에 조립된 다수의 제1 베어링들을 더 포함하는 분사 장치.
제1 항에 있어서, 상기 가이드 링에 연결된 상기 연결축들의 일단부와 대향하는 타단부에 조립되어 상기 연결축들을 상기 제2 지지대에 고정하는 고정링들을 더 포함하는 분사 장치.
제1 항에 있어서, 상기 연결축은 상기 가이드 링에 삽입되며, 상기 가이드 링에 삽입된 그 일단부에 상기 가이드 링의 내부면에 형성된 링 형태의 홈에 조립되는 돌기를 구비하는 분사 장치.
제11 항에 있어서, 상기 연결축이 삽입되는 상기 가이드 링의 내부면에 조립된 다수의 제2 베어링들을 더 포함하는 분사 장치.
제1 항에 있어서, 상기 분사 액체는 세척제로 이루어지고, 상기 소재는 판재로 제공되며, 상기 분사 액체는 판재 세척용으로 제공되는 분사 장치.