KR101750467B1 - 진공로의 뚜껑개폐 안전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공로의 내부에 압력이 존재하는 경우에는 뚜껑이 절대로 열리지 않도록 하는 안전기능을 부여할 수 있도록 하고, 이를 통해 진공로의 내부에 압력이 모두 제거된 상태에서만 안전하게 뚜껑을 열 수 있도록 한 진공로의 뚜껑개폐 안전장치에 관한 것이다.
본 발명은 입구 외주연에 형성된 플랜지(11)를 구비하는 진공로(10); 상기 진공로(10)의 입구 일측에 힌지(H)로 결합되어 방사상으로 다수의 철부(21a)가 형성된 플랜지(21)를 구비하는 뚜껑(20); 상기 진공로(10)와 뚜껑(20)의 플랜지(11)(21)를 감싸도록 회전가능하게 설치되어 철부(21a)에 대응하는 다수의 요부(31)를 구비하는 클램프링(30); 상기 클램프링(30)을 일정각도 정역으로 회전시키면서 철부(21a)와 요부(31)를 로킹 및 해지시키는 실린더(40); 상기 진공로(10)의 적소에 내부로 통하도록 설치되어 압력을 배출시키는 압력배출관(50); 상기 압력배출관(50)에 연결되어 진공로(10)의 내부 압력으로만 클램프링(30)을 로킹방향으로 가압하는 안전실린더(60)를 포함하여 구성된다.

Description

진공로의 뚜껑개폐 안전장치{Safety system for opening-closing door of furnace}

본 발명은 진공로의 뚜껑개폐 안전장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 진공로의 내부에 압력이 존재하는 경우에는 뚜껑이 절대로 열리지 않도록 하는 안전기능을 부여할 수 있도록 하고, 이를 통해 진공로의 내부에 압력이 모두 제거된 상태에서만 안전하게 뚜껑을 열 수 있도록 한 진공로의 뚜껑개폐 안전장치에 관한 것이다.

일반적으로 진공로는 내부를 진공상태로 만들어 금속을 용해하거나 열처리하는 노(爐)를 뜻하는 것으로, 진공상태 하에서 열처리를 하게 되므로 피가열체에 산화작용이 일어나지 않을 뿐만 아니라, 주위로부터의 오염이 발생하지 않고, 금속 중의 가스 함유량을 낮출 수 있는 등의 장점이 있다.

진공로를 이용하여 열처리함에 따라 열처리 된 금속은 변형발생량이 작고, 가압냉각방식을 통해 경도가 높으면서 조직이 균일하며, 내마모성이 향상되고, 탈탄 및 산화가 없음으로 각종 공구강이나, 내열강 및 특수금속 또는 자성처리와 같이 열처리가 어려운 특수한 금속들에도 쉽게 적용된다.

진공로는 피가열체를 진공로 내부에 넣고 뺄 수 있도록 구성되며, 단열재로 둘러싸인 몸체 내부에 진공을 형성하는 진공형성수단과 발열체를 구비하여 발열체에 전기를 공급하여 피가열체를 가열하며, 냉각수단을 통하여 피가열체를 냉각시켜 열처리를 수행한다.

이러한 진공로의 경우 내부가 고진공 상태를 유지해야 하고, 질소 등 가압된 냉각가스를 고압 상태로 유지해야 하기 때문에, 진공로의 뚜껑이 중량이 많이 나가는 거대한 구조물로 적용되는 것이 일반적인데, 이러한 뚜껑이 적용될 때 만약 뚜껑의 개폐에 많은 힘이 소요된다면 사용상의 편의성이 현저하게 저하될 수 있고, 진공이나 가압에 의한 사용중의 변형이나 자중에 의한 처짐을 보정할 수 없다면 기밀성이 저하되어 열처리 제품의 생산성이 현저하게 저하될 수 있으므로 이러한 사항을 감안한 구조 개선이 요구된다.

즉, 진공로의 내부에는 진공 또는 압력이 형성되므로 뚜껑을 닫았을 때 기밀을 위한 견고한 폐쇄성능이 요구되고, 또한 진공로의 내부에 압력이 존재하는 경우에는 뚜껑이 열리지 않도록 하는 안전기능이 요구된다.

한편, 하기 특허문헌인 국내 등록실용신안 제20-0420766호에는 동체의 측면에 힌지 결합되어 회동 개폐되는 도어를 서로 고정하기 위한 진공로의 잠금장치에 있어서: 선단에 플랜지를 개재하여 일체로 결합하고, 외주면이 상향되게 돌출되는 체결리브를 구비하는 동체; 상기 동체의 플랜지에 접하도록 플랜지를 개재하여 일체로 결합하고, 상기 동체의 체결리브에 대응하게 외주면이 돌출되는 체결리브와 보강편을 구비하는 도어; 상기 동체와 도어의 체결리브를 수용하도록 개재하고, 이를 서로 접하도록 돌출되는 체결리브와 보강편을 구비하고, 동체의 체결리브상에 안착되어 활주하는 다수의 안내롤러를 구비하는 클러치; 및 상기 동체와 클러치의 외주면에 각각 브라켓을 개재하여 장착하는 구동실린더를 구비하고, 상기 구동실린더의 작동으로 클러치를 회동시켜 동체와 도어를 클램프하는 잠금수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공로의 도어잠금장치가 기재되어 있다.

이러한 진공로의 도어잠금장치는 설치에 있어 간단한 조작으로 신속정확하게 장착되어 작업성이 우수하고, 사용에 있어 양압으로 인한 변형이나 파손을 유발하지 않아 내구성이 향상됨과 함께 동체와 도어 사이에 기밀성이 향상되어 그 내부의 진공상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.

그러나 종래의 진공로의 도어잠금장치에 있어서는 진공로의 내부 압력이 존재하는 경우에는 뚜껑이 열리지 않도록 하는 안전기능이 결여되었기 때문에, 구조적으로 진공로의 내부에 압력이 있는 상태에서도 뚜껑을 열 수 있게 되는 문제점이 있었으며, 특히 압력계기 등의 고장이나 작업자의 부주의로 진공로의 내부에 압력이 있는 상태에서도 뚜껑이 열리므로 인하여 발생하는 안전사고의 위험을 예방할 수 없는 문제점이 있었다.

특허문헌 : 등록실용신안 제20-0420766호(등록일자 : 2006.06.28)

본 발명의 목적은 상기에서와 같은 종래의 결점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 진공로의 내부에 압력이 존재하는 경우에는 뚜껑이 절대로 열리지 않도록 하는 안전기능을 부여할 수 있도록 하고, 이를 통해 진공로의 내부에 압력이 모두 제거된 상태에서만 안전하게 뚜껑을 열 수 있도록 한 진공로의 뚜껑개폐 안전장치를 제공하는데 있다.

또한 본 발명은 이를 통해 압력계기 등의 고장이나 작업자의 부주의로 진공로의 내부에 압력이 있는 상태에서 뚜껑이 열리므로 인하여 발생하는 안전사고의 위험을 미연에 예방할 수 있도록 한 진공로의 뚜껑개폐 안전장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 진공로의 입구 외주연에 플랜지를 형성하고, 상기 진공로의 입구를 개폐시키도록 힌지로 연결된 뚜껑에 방사상으로 다수의 철(凸))부가 구비된 플랜지를 형성하며, 상기 진공로와 뚜껑의 플랜지를 감싸도록 회전가능하게 설치된 클램프링에 뚜껑의 철부와 대응하는 다수의 요(凹)부를 형성하고, 상기 클램프링을 일정각도 정역으로 회전시키면서 철부와 요부를 로킹 및 해지시키는 실린더를 설치하며, 상기 진공로의 적소에 내부로 통하도록 압력배출관을 설치하고, 상기 압력배출관에 진공로의 내부 압력으로만 클램프링을 로킹방향으로 가압하는 안전실린더를 연결한 것이다.

또한 본 발명에서 상기 실린더는 클램프링의 일측 상부와 타측 하부에 각각 설치하고, 상기 안전실린더는 클램프링의 타측 중앙 하부에 설치한 것이다.

또한 본 발명에서 상기 안전실린더에 의한 클램프링의 가압시 실린더의 해지작동이 이루어지지 않고, 진공로의 내부 압력이 제거되면 안전실린더의 가압력이 해지되어 실린더의 해지작동이 이루어지도록 한 것이다.

본 발명의 진공로의 뚜껑개폐 안전장치에 따르면, 진공로의 내부 압력으로 클램프링을 로킹방향으로 가압하는 안전실린더가 설치되고, 이러한 안전실린더를 통해 진공로의 내부에 압력이 존재하는 경우에는 뚜껑이 절대로 열리지 않도록 하는 안전기능을 부여할 수 있기 때문에, 구조적으로 진공로의 내부에 압력이 모두 제거된 상태에서만 안전하게 뚜껑을 열 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 이를 통해 압력계기 등의 고장이나 작업자의 부주의로 진공로의 내부에 압력이 있는 상태에서 뚜껑이 열리므로 인하여 발생하는 안전사고의 위험을 미연에 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 설치상태를 보인 정면도.
도 2a는 도 1의 좌측면도.
도 2b는 도 1의 우측면도.
도 3은 본 발명의 작동상태를 보인 정면도.
도 4는 도 3의 "A"부 확대단면도.

이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 진공로의 뚜껑개폐 안전장치는 도 1 내지 도 4에 도시되는 바와 같이, 입구 외주연에 형성된 플랜지(11)를 구비하는 진공로(10); 상기 진공로(10)의 입구 일측에 힌지(H)로 결합되어 방사상으로 다수의 철부(21a)가 형성된 플랜지(21)를 구비하는 뚜껑(20); 상기 진공로(10)와 뚜껑(20)의 플랜지(11)(21)를 감싸도록 회전가능하게 설치되어 철부(21a)에 대응하는 다수의 요부(31)를 구비하는 클램프링(30); 상기 클램프링(30)을 일정각도 정역으로 회전시키면서 철부(21a)와 요부(31)를 로킹 및 해지시키는 실린더(40); 상기 진공로(10)의 적소에 내부로 통하도록 설치되어 압력을 배출시키는 압력배출관(50); 상기 압력배출관(50)에 연결되어 진공로(10)의 내부 압력으로만 클램프링(30)을 로킹방향으로 가압하는 안전실린더(60)를 포함하여 구성된 것을 그 기술적 구성상의 기본적인 특징으로 한다.

여기서, 상기 진공로(10)는 내부를 진공상태로 만들어 금속을 용해하거나 열처리하는 것으로, 이러한 진공로(10)의 입구 외주연에는 플랜지(11)가 일체형으로 형성된다. 이때, 상기 플랜지(11)에는 뚜껑(20)의 철부(21a)에 대응하는 다수의 철부가 방사상으로 형성될 수 있다.

상기 진공로(10)는 피가열체를 내부에 넣고 뺄 수 있도록 뚜껑(20)에 의해 개폐되는 입구를 구비하고, 단열재로 둘러싸인 몸체 내부에 진공을 형성하는 진공형성수단과 발열체를 구비하여 발열체로 피가열체를 가열하며, 질소 등의 가압된 냉각가스를 통하여 피가열체를 냉각시켜 열처리를 수행하게 된다.

한편, 본 발명에 따르면 진공로(10)의 후방에는 냉각모터(100)가 설치되고, 상기 진공로(10)의 내부에는 열교환기(200)가 설치된다. 이때, 기존의 진공로의 구조를 보면 냉각모터와 열을 급속도로 식혀주는 열교환기 장치 등이 진공로와 분리되어 있어 가스 가압의 어려움과 복잡한 배관에 따른 리크 관리, 넓게 차지하는 설치공간, 많은 배관으로 커진 체적으로 질소 가스 손실 등을 비교해 볼 때 본 발명은 냉각모터(100)와 열교환기(200)가 도 2a,2b에서와 같이 설치되기 때문에, 적은 면으로도 설치가능하며, 냉각모터(100)는 진공로(10)에 장착한 일체형이며, 배관 또한 훨씬 체적이 적어 질소 가스 소모량도 적을 뿐 아니라 열처리 제품의 조직 그리고 열처리 수명에 가장 중요한 급냉각에 용이한 10 BAR 이상의 고 가압열처리를 할 수 있는 편리한 구조로 되어 있다.

상기 뚜껑(20)은 진공로(10)의 입구 일측에 힌지(H)로 결합되어 입구를 개폐시키는 것으로, 이러한 뚜껑(20)의 외주연에는 플랜지(21)가 일체형으로 형성되고, 플랜지(21)에는 방사상으로 다수의 철부(21a)가 형성된다. 이때, 상기 뚜껑(20)의 외면 타측에는 개폐용 손잡이(22)가 구비되고, 상기 다수의 철부(21a)들 사이에는 자연적으로 다수의 요부(21b)가 형성된다.

상기 클램프링(30)은 진공로(10)와 뚜껑(20)의 플랜지(11)(21)를 감싸도록 회전가능하게 설치되는 것으로, 이러한 클램프링(30)은 한쌍의 내향 내,외측플랜지를 가지는 채널형으로 절곡형성되고, 클램프링(30)의 외측플랜지에는 뚜껑(20)의 철부(21a)에 대응하는 다수의 요부(31)가 방사상으로 형성된다. 이때, 상기 다수의 요부(31)들 사이에는 자연적으로 다수의 철부(32)가 형성되고, 한편 상기 클램프링(30)의 내측플랜지에도 방사상으로 다수의 요부가 형성될 수 있다.

따라서, 상기 클램프링(30)의 요부(31)와 뚜껑(20)의 철부(21a)가 서로 마주하는 위치에서는 도 1에서와 같이 뚜껑(20)을 열 수 있는 해지상태가 되고, 상기 클램프링(30)의 철부(32)와 뚜껑(20)의 철부(21a)가 서로 겹쳐지도록 맞물린 위치에서는 도 3에서와 같이 뚜껑(20)을 열 수 없는 로킹상태가 된다.

본 발명에 따르면 상기 진공로(10)의 플랜지(11)에는 뚜껑(20)에 접촉되는 패킹(12)이 설치된다.

본 발명에 따르면 상기 뚜껑(20)에 형성된 철부(21a)의 외면과 클램프링(30)에 형성된 철부(32)의 내면에서 로킹시 서로 경사면으로 맞물리는 보강편(23)(33)이 각각 부착된다.

본 발명에 따르면 상기 클램프링(30)에는 진공로(10)의 플랜지(11)에 접촉되는 다수의 가이드롤러(34)가 설치된다.

상기 실린더(40)는 클램프링(30)을 일정각도 정역으로 회전시키면서 철부(21a)와 요부(31)를 로킹 및 해지시키는 것으로, 이러한 실린더(40)는 진공로(10)에 부착된 브래킷(B1)에 고정되고, 실린더(40)의 로드(41)는 클램프링(30)에 부착된 브래킷(B2)에 연결된다. 이때, 상기 실린더(40)의 로드(41)를 도 1에서와 같이 작동시키면 클램프링(30)은 해지방향으로 회전되어 뚜껑(20)을 열 수 있는 해지상태가 되고, 한편 상기 실린더(40)의 로드(41)를 도 3에서와 같이 작동시키면 클램프링(30)은 로킹방향으로 회전되어 뚜껑(20)을 열 수 없는 로킹상태가 된다.

상기 압력배출관(50)은 진공로(10)의 적소에 내부로 통하도록 설치되어 압력을 배출시키는 것으로, 이러한 압력배출관(50)은 진공로(10)의 내부 압력을 안전실린더(60)에 공급하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 압력배출관(50)과 안전실린더(60)의 유입포트는 호스(S)로 연결된다.

상기 안전실린더(60)는 압력배출관(50)에 호스로 연결되어 진공로(10)의 내부 압력으로만 클램프링(30)을 로킹방향으로 가압하는 것으로, 이러한 안전실린더(60)는 진공로(10)에 부착된 브래킷(B3)에 고정되고, 안전실린더(60)의 로드(61)는 클램프링(30)에 부착된 고정편(B4)에 접촉된다. 이때, 상기 안전실린더(60)는 진공로(10)의 내부에 압력이 존재하는 경우에는 뚜껑(20)이 절대로 열리지 않도록 하는 안전기능을 부여하는 역할을 수행한다.

본 발명에 따르면 상기 실린더(40)는 클램프링(30)의 일측 상부와 타측 하부에 각각 설치되고, 상기 안전실린더(60)는 클램프링(30)의 타측 중앙 하부에 설치된다.

본 발명에 따르면 상기 안전실린더(60)에 의한 클램프링(30)의 가압시 실린더(40)의 해지작동이 이루어지지 않고, 상기 진공로(10)의 내부 압력이 제거되면 안전실린더(60)의 가압력이 해지되어 실린더(40)의 해지작동이 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 안전실린더(60)가 진공로(10)의 내부 압력으로 클램프링(30)을 로킹방향으로 가압하는 경우에는, 실린더(40)의 로드(41)를 해지방향으로 작동시켜도 안전실린더(60)의 로드(61)가 클램프링(30)을 로킹방향으로 가압하는 상태를 견고하게 유지하기 때문에, 실린더(40)의 로드(41)는 해지방향으로 작동하지 않는다. 한편, 상기 뚜껑(20)을 열기 위해서는 반드시 진공로(10)의 내부에 압력이 모두 제거된 상태에서, 안전실린더(60)의 가압력이 해지되어야만 실린더(40)가 해지방향으로 작동되기 때문에, 진공로(10)의 내부 압력이 모두 제거되어 안전실린더(60)의 가압력이 자동적으로 해지될 때까지 기다린 후, 실린더(40)를 작동시켜 클램프링(30)을 해지방향으로 회전시켜야만 뚜껑(20)을 열 수 있다.

따라서 이러한 본 발명은 진공로(10)의 내부 압력으로 클램프링(30)을 로킹방향으로 가압하는 안전실린더(60)가 설치되고, 이러한 안전실린더(60)를 통해 진공로(10)의 내부에 압력이 존재하는 경우에는 뚜껑(20)이 절대로 열리지 않도록 하는 안전기능을 부여할 수 있기 때문에, 구조적으로 진공로(10)의 내부에 압력이 모두 제거된 상태에서만 안전하게 뚜껑(20)을 열 수 있는 장점이 있다.

또한 이러한 본 발명은 이를 통해 압력계기 등의 고장이나 작업자의 부주의로 진공로(10)의 내부에 압력이 있는 상태에서 뚜껑(20)이 열리므로 인하여 발생하는 안전사고의 위험을 미연에 예방할 수 있는 장점이 있다.

10 : 진공로 11 : 플랜지
20 : 뚜껑 21 : 플랜지
21a : 철부 30 : 클램프링
31 : 요부 40 : 실린더
50 : 압력배출관 60 : 안전실린더

Claims (3)

1. 입구 외주연에 형성된 플랜지(11)를 구비하는 진공로(10); 상기 진공로(10)의 입구 일측에 힌지(H)로 결합되어 방사상으로 다수의 철부(21a)가 형성된 플랜지(21)를 구비하는 뚜껑(20); 상기 진공로(10)와 뚜껑(20)의 플랜지(11)(21)를 감싸도록 회전가능하게 설치되어 철부(21a)에 대응하는 다수의 요부(31)를 구비하는 클램프링(30); 상기 클램프링(30)을 일정각도 정역으로 회전시키면서 철부(21a)와 요부(31)를 로킹 및 해지시키는 실린더(40); 상기 진공로(10)의 적소에 내부로 통하도록 설치되어 압력을 배출시키는 압력배출관(50); 상기 압력배출관(50)에 연결되어 진공로(10)의 내부 압력으로만 클램프링(30)을 로킹방향으로 가압하는 안전실린더(60)를 포함하고,
   상기 안전실린더(60)에 의한 클램프링(30)의 가압시 실린더(40)의 해지작동이 이루어지지 않고, 상기 진공로(10)의 내부 압력이 제거되면 안전실린더(60)의 가압력이 해지되어 실린더(40)의 해지작동이 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공로의 뚜껑개폐 안전장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 실린더(40)는 클램프링(30)의 일측 상부와 타측 하부에 각각 설치되고, 상기 안전실린더(60)는 클램프링(30)의 타측 중앙 하부에 설치된 것을 특징으로 하는 진공로의 뚜껑개폐 안전장치.
3. 삭제

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