KR101684826B1 - 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마찰에 의해 마모 현상이 없고 안정적인 작동 구조를 통해 내구성이 우수하면서작동 반경 혹은 작동 공간을 최소화하여 설치시 공간상의 제약을 방지할 목적으로, 용기본체(100)와, 상기 용기본체의 상단을 개폐하는 헤드커버(200)와, 상기 용기본체 및 헤드커버의 각 일측에 연결된 힌지장치(300)를 포함하되, 상기 힌지장치는, 상기 용기본체 일측의 힌지케이스 내에서 평판 상으로 배치된 지지판(310)과, 상기 지지판을 수직으로 관통한 상태에서 상하 이동 가능하게 된 지지바(320)와, 하단이 상기 지지바 하단에 구비된 스프링받침대에 접하고 상단이 상기 지지판의 하단에 접하는 제1스프링(322)과, 고정측 단부가 상기 지지바 상단에 구비된 힌지축(331)에 연결된 제1링크(330)와, 고정측 단부가 상기 힌지케이스에 구비된 고정축(342)에 연결된 제2링크(340)와, 상기 제1, 제2링크의 각 자유측 단부를 상호 연결한 연결축(341)과, 일측 단부가 상기 고정축에 연결되고 타측 단부가 상기 헤드커버의 일측에 고정된 커버 커넥터(210)를 포함하는 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치에 관한 것이다.

Description

용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치{DAMPING DEVICE FOR CLOSING AND OPENING OF A VESSEL HEAD COVER}
본 발명은 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑(damping)장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속재 헤드커버를 개방시 헤드커버를 쉽게 들어올릴 수 있도록 하고, 헤드커버를 폐쇄시 급격하게 닫히지 않게 하여 용기와의 충격을 방지할 수 있게 하는 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치에 관한 것이다.
일반적으로 산업현장에서 사용되는 압력용기는 물질이 수용되기 위해 상단이 개방된 용기 본체와, 상기 용기본체의 일단부에 설치되어 상단 개방부를 개폐시키기 위한 헤드커버로 구성되고, 용기본체와 헤드커버의 둘레에는 양자를 결합시키기 위한 볼트 또는 클립 등이 구비된다.
상기 압력용기의 용량이 적은 경우, 작업자가 수작업으로 직접 용기본체에서 헤드커버를 개폐시킬 수 있으나, 용량이 큰 경우 혹은 용기본체와 헤드커버가 금속재로 이루어진 경우 중량이 무겁기 때문에 헤드커버를 개방시 헤드커버를 쉽게 들어올릴 수 있고, 반대로 헤드커버를 폐쇄시 급격하게 닫히지 않게 하여 용기와의 충격을 방지할 수 있게 하는 기능이 요구되고 있다.
이를 위한 종래 기술로서 대한민국 등록특허 제 10-0596065호 등록특허공보(특허문헌 1)에서는 고정수단으로 구성된 용기의 헤드커버 개폐하중 경감장치에 있어서, 상기 본체 또는 고정 프레임에 고정 설치되는 압축스프링과; 힌지점을 중심으로 상기 헤드커버의 반대방향으로 연장되는 연장부와; 상기 압축스프링의 일단부와 연장부를 연결하는 유연한 연결수단과; 상기 본체 또는 고정 프레임에 설치되어 유연한 연결수단의 이동을 안내하는 가이드부; 를 포함하여 구성되는 용기의 헤드커버 개폐하중 경감장치가 제안된 바 있다.
그러나 특허문헌 1과 같은 경감장치는, 체인과 같은 유연한 연결수단이 원통형 바인 가이드부를 이동할 때 마찰에 의해 저항이 걸리게 함으로써 상기 연결수단이 일정한 값씩 단계적으로 이동하도록 하고 있기 때문에 가이드부 또는 체인 간 지속적 마찰에 의한 마모에 의해 손상이나 단선 우려가 있어 내구성이 취약하고, 작동 구조상 연장부와 유연한 연결수단의 작동 공간을 충분히 확보해야 하므로 공간상의 제약이 따르는 문제점이 있다.
1.대한민국 등록특허 제 10-0596065호 등록특허공보
상기의 종래 기술이 내포한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 마찰에 의해 마모 현상이 없고 안정적인 작동 구조를 통해 내구성이 우수하면서도 작동 반경 혹은 작동 공간을 최소화하여 설치시 공간상의 제약이 없는 개선된 구조의 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치는, 상단이 개방된 용기본체와, 상기 용기본체의 상단을 개폐하는 헤드커버와, 상기 용기본체 및 헤드커버의 각 일측에 연결되어 상기 헤드커버를 축 회동시키는 힌지장치를 포함하는 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치에 있어서, 상기 힌지장치는, 상기 용기본체 일측에 고정된 힌지케이스 내에서 평판 상으로 배치된 지지판과, 일정 길이를 가진 봉 형태이고 상기 지지판을 수직으로 관통한 상태에서 상하 이동 가능하게 된 지지바와, 상기 지지바가 관통하는 코일형 스프링으로서 하단이 상기 지지바 하단에 구비된 스프링받침대에 접하고 상단이 상기 지지판의 하단에 접하는 제1스프링과, 일정 길이를 가지고 고정측 단부가 상기 지지판 상단에 구비된 힌지축에서 회동 가능하게 연결된 제1링크와, 일정 길이를 가지고 고정측 단부가 상기 힌지케이스에 구비된 고정축에 축 고정되어 회동 가능하게 연결된 제2링크와, 상기 제1링크 및 상기 제2링크의 각 자유측 단부를 상호 회동 가능하게 연결한 연결축과, 일정 길이를 가지고 일측 단부가 상기 고정축에 축 고정되어 회동 가능하게 연결되고 타측 단부가 상기 헤드커버의 일측에 고정된 커버 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치에 따르면, 각 구성 요소간의 마찰력이 최소화되어 마모 현상이 거의 없고 안정적인 작동 구조를 통해 내구성이 우수하기 때문에 마모에 의한 파손이나 이상 작동의 우려가 없다.
또한, 댐핑장치의 작동 반경 혹은 작동 공간이 적어서 설치시 공간상의 제약이 없기 때문에 그만큼 공간 활용성을 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있다
도 1은 본 발명에 따른 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치가 폐쇄된 상태를 보인 측단면도이다.
도 2는 도 1의 힌지장치의 확대도이다.
도 3은 도 1의 'A'부의 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치가 개방된 상태를 보인 측단면도이다.
도 5는 도 4의 힌지장치의 확대도이다.
도 6은 본 발명에 따른 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치가 개방된 상태의 실제품 사진이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 보인 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 첨부된 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예이므로 본 발명을 한정하는 것으로 의도되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 기술이거나 용이하게 도출되는 정도의 기술에 대해서는 그에 관한 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치가 폐쇄된 상태를 보인 측단면도이고, 도 2는 도 1의 힌지장치의 요부 확대도이며, 도 3은 도 1의 'A'부의 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하는 바와 같이 본 발명의 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치는, 상단이 개방된 용기본체(100)와, 상기 용기본체(100)의 상단을 개폐하는 헤드커버(200)와, 상기 용기본체(100) 및 헤드커버(200)의 각 일측에 연결되어 상기 헤드커버(200)를 축 회동시키는 힌지장치(300)를 포함하여 구성된다.
상기 힌지장치(300)는, 지지판(310), 지지바(320), 제1스프링(322), 제1링크(330), 제2링크(340)를 포함할 수 있다.
상기 지지판(310)은, 상기 용기본체(100) 일측에서 다수의 고정브라켓(110)을 통해 고정된 힌지케이스(311) 내에서 평판 상으로 배치된 금속판재일 수 있고, 내측에는 상하로 관통된 홀이 형성된다.
상기 지지바(320)는, 일정 길이를 가진 봉 형태이고 상기 지지판(310)에 형성된 홀로 수직 관통한 상태에서 상하 이동 가능하게 마련되고 상단에는 힌지축(331)이, 하단에는 스프링받침대(321)가 각각 고정되어 있다.
상기 제1스프링(322)은 코일형 스프링으로, 그 내부를 상기 지지바(320)가 관통하여 상기 지지바(320)의 외측을 감싸는 형태로 배치되고, 제1스프링(322)의 하단이 상기 지지바(320) 하단에 구비된 스프링받침대(321)에 접하여 지지되는 한편, 제1스프링(322) 상단이 상기 지지판(310)의 하단에 접하도록 설치된다.
상기 제1링크(330) 및 제2링크(340)는 일종의 크랭크(crank) 연결 구조로 이루어진 것으로, 더 구체적으로 상기 제1링크(330)는 일정 길이를 가지고 그의 고정측 단부가 상기 지지바(320) 상단에 구비된 힌지축(331)에 축 고정되어 회동 가능하게 연결되는 한편, 상기 제2링크(340)는 일정 길이를 가지고 그의 고정측 단부가 상기 힌지케이스(311)에 구비된 고정축(342)에 축 고정되어 회동 가능하게 연결된다.
이때, 상기 제1링크(330) 및 상기 제2링크(340)의 각 자유측 단부는 연결축(341)을 매개로 상호 연결되어 상호 회동 가능하게 연결된다.
또한, 제1링크(330) 및 제2링크(340)의 안정적인 연결 구조를 구현하기 위하여, 도 6과 같이 상기 제1링크(330)는 한 쌍이 상호 일정 거리 이격 배치되고, 상기 제2링크(340)의 자유측 단부가 한 쌍의 제2링크(330) 사이에 개재된 상태에서 연결축(341)을 통해 상호 연결되게 할 수 있다.
상기 헤드커버(200)가 상기 고정축(342)을 기점으로 회동할 수 있도록 하기 위해 커버 커넥터(210)가 더 구비되는데, 상기 커버 커넥터(210)는 일정 길이를 가지고 일측 단부가 상기 고정축(342)에 축 고정되어 회동 가능하게 연결되고, 타측 단부가 상기 헤드커버(200)의 일측에 고정된다.
바람직한 실시 예로서, 본 발명은 상기 지지바(320)가 관통하는 코일형 제2스프링(323)을 더 포함할 수 있다.
상기 제2스프링(323)은, 예를 들면 일종의 금형(mold)에 적용되는 코일형 금형스프링일 수 있고, 그의 하단이 상기 지지판(310)의 상단에 접하도록 설치되며, 상기 제2스프링(323)의 상단은 상기 헤드커버(200)의 개방 작동 중에 상기 지지바(320)가 하강 이동할 때 상기 힌지축(331)과 접하게 됨으로써 압축하는 과정에서 헤드커버(220)의 개방 속도를 감속하는 동시에 힌지축(331)과 지지판(310)의 충돌을 방지하는 완충 기능을 가진다.
더욱 바람직한 실시 예로서, 본 발명은 상기 지지판(310) 중에서 상기 지지바(320)가 관통하는 관통 홀 부분에 구비된 가이드부싱(312)를 더 포함할 수 있다.
상기 가이드부싱(312)은, 원통형 관체 형상을 가져서 내부에 중공부가 구비되고 상기 중공부가 상기 지지바(320)의 외면과 접하게 되어 상기 지지바(320)가 승하강 이동할 때 좌우로 유동하지 않도록 가이드하는 기능을 가진다.
이러한 가이드 기능을 가진 상기 가이드부싱은, 상기 지지판(310)에 고정되고 상단이 개방된 컵 형태의 부싱 케이스(310a) 내에 탈착 가능한 상태로 내입될 수 있고, 이때 상기 부싱 케이스(310a) 상단에는 지지와셔(310b)가 구비된다.
상기 지지와셔(310b)는, 도넛 형태의 판재로서 상기 지지바(320)가 관통하도록 중공홀을 가지는 동시에 상기 가이드부싱(312)의 상단을 커버하며, 상기 제2스프링(323) 하단이 상기 지지와셔(310b) 상단에 접하게 할 수 있다.
여기서 상기 지지바(320)는 금속재이고, 상기 가이드부싱(312)은 미끄럼성을 가진 합성수지재로 제조하여 상호 간 접촉부분의 마찰력을 최소화시킬 수 있는 동시에, 상대적으로 가이드부싱(312) 측의 마모를 빠르게 하여 가이드부싱(312)을 교체하게 함으로써 지속적 사용을 가능하게 할 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 상기 헤드커버(200)가 개방되는 작동 관계를 설명하며, 이를 통해 본 발명이 더 구체화될 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치가 개방된 상태를 보인 측단면도이고, 도 5는 도 4의 힌지장치의 요부 확대도이며, 도 6은 본 발명에 따른 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치가 개방된 상태의 실제품 사진으로, 동일한 구성요소는 동일한 부호를 표시하였으며, 그에 관한 반복 설명은 생략한다.
상기 용기본체(100)의 상단 개방부를 상기 헤드커버(200)가 폐쇄한 상태에서 작업자가 헤드커버(200) 중 상기 힌지장치(300)가 위치한 반대측을 들어올리면 헤드커버(200)가 고정축(342)을 기점으로 회동하는 동시에 지지바(320)가 하강하고, 이러한 하강 이동 과정에서 제1스프링(322)의 신장 탄성력이 배가되므로 작업자는 큰 힘을 들이지 않고 헤드커버(200)를 손쉽게 들어올릴 수 있다.
또한, 지지바(320)가 하강 이동하는 동안, 힌지축(331)이 제2스프링(323)의 상단과 접하는 시점부터 제2스프링(323)의 압축이 시작되고, 제2스프링(323)의 반발 탄성력에 의해서 지지바(320)의 하강 속도를 감속시킬 수 있는 동시에 힌지축(331)과 지지판(310)의 충돌을 방지할 수 있다.
반대로, 헤드커버(200)가 완전히 개방된 상태에서 용기본체(100) 상단을 폐쇄하기 위해 닫을 경우 지지바(320)가 상승 이동하게 되는데, 이때 제1스프링(322)의 압축이 시작되므로 그의 탄성 반발력에 의해 상승 속도가 늦춰지므로 헤드커버(200)가 서서히 닫힐 수 있다.
이상의 설명은 비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구범위에 속함은 자명하다.
100: 용기본체 110: 고정브라켓
200: 헤드커버 210: 커버 커넥터
300: 힌지장치 310: 지지판
311: 힌지케이스 312: 가이드부싱
320: 지지바 321: 스프링받침대
322: 제1스프링 323: 제2스프링
330: 제1링크 331: 힌지축
340: 제2링크 341: 연결축
342: 고정축

Claims (6)

  1. 상단이 개방된 용기본체와, 상기 용기본체의 상단을 개폐하는 헤드커버와, 상기 용기본체 및 헤드커버의 각 일측에 연결되어 상기 헤드커버를 축 회동시키는 힌지장치를 포함하는 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치에 있어서,
    상기 힌지장치는, 상기 용기본체 일측에 고정된 힌지케이스 내에서 평판 상으로 배치된 지지판과, 일정 길이를 가진 봉 형태이고 상기 지지판을 수직으로 관통한 상태에서 상하 이동 가능하게 된 지지바와, 상기 지지바가 관통하는 코일형 스프링으로서 하단이 상기 지지바 하단에 구비된 스프링받침대에 접하고 상단이 상기 지지판의 하단에 접하는 제1스프링과, 일정 길이를 가지고 고정측 단부가 상기 지지판 상단에 구비된 힌지축에서 회동 가능하게 연결된 제1링크와, 일정 길이를 가지고 고정측 단부가 상기 힌지케이스에 구비된 고정축에 축 고정되어 회동 가능하게 연결된 제2링크와, 상기 제1링크 및 상기 제2링크의 각 자유측 단부를 상호 회동 가능하게 연결한 연결축과, 일정 길이를 가지고 일측 단부가 상기 고정축에 축 고정되어 회동 가능하게 연결되고 타측 단부가 상기 헤드커버의 일측에 고정된 커버 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 지지바가 관통하는 코일형 스프링으로서 하단이 상기 지지판의 상단에 접하게 된 제2스프링을 더 포함하고, 상기 제2스프링의 상단은 상기 헤드커버의 개방 작동 중에 상기 힌지축과 접하여 완충 가능하게 된 것을 특징으로 하는 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 지지판 중 상기 지지바가 관통하는 관통홀 부분에는 상기 지지바의 외면과 접하는 중공부를 가진 원통형의 가이드부싱이 더 구비된 것을 특징으로 하는 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 가이드부싱은, 상기 지지판에 고정되고 상단이 개방된 컵 형태의 부싱 케이스 내에 탈착 가능한 상태로 내입되고, 상기 부싱 케이스 상단에는 상기 지지바가 관통하도록 중공홀을 가지는 동시에 상기 가이드부싱의 상단을 커버하는 지지와셔가 구비되며, 상기 제2스프링 하단이 상기 지지와셔와 접하게 된 것을 특징으로 하는 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 지지바는 금속재이고, 상기 가이드부싱은 합성수지재로 이루어진 것을 특징으로 하는 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1링크는 한 쌍이 상호 일정 거리 이격 배치되고, 상기 제2링크의 자유측 단부가 한 쌍의 제2링크 사이에 개재된 상태에서 연결축으로 연결된 것을 특징으로 하는 용기의 헤드커버 개폐용 댐핑장치.
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