KR101853587B1 - 촉매 컨버터용 단열재 계량장치의 개량구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 배기 가스를 정화하는데 사용되는 촉매 컨버터를 구성하는 단열재의 중량을 계량하여 이에 의해 감싸지는 촉매와의 조립시 촉매 컨버터를 구성하는 원통케이스의 내부에 밀착상태로 용이하게 삽입시킬 수 있도록 단열재를 계량하는 본 출원인의 선등록 특허 제1458736호 촉매 컨버터용 단열재 계량장치의 구조에서 단열재의 계량시 단열재를 지지하는 단열재 가이드의 구조를 개량하여 보다 정확한 계량이 가능하도록 안출한 촉매 컨버터용 단열재 계량장치의 개량구조에 관한 것이다.

Description

촉매 컨버터용 단열재 계량장치의 개량구조{Improved structure of thermal insulation material metering device for catalytic converter}

본 발명은 자동차의 배기 가스를 정화하는데 사용되는 촉매 컨버터를 구성하는 단열재의 중량을 계량하여 이에 의해 감싸지는 촉매와의 조립시 촉매 컨버터를 구성하는 원통케이스의 내부에 밀착상태로 용이하게 삽입시킬 수 있도록 단열재를 계량하는 본 출원인의 선등록 특허 제1458736호 촉매 컨버터용 단열재 계량장치의 구조에서 단열재의 계량시 단열재를 지지하는 단열재 가이드의 구조를 개량하여 보다 정확한 계량을 가능하게 하고 다음 공정으로 이송하는 과정에서 위치가 변동되지 않도록 지지하여 연속되는 래핑 공정과 축관 공정을 원활하게 수행할 수 있도록 안출한 촉매 컨버터용 단열재 계량장치의 개량구조에 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 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 원통 케이스(a)와, 그 내부에 단열재(11)로 감싸여진 촉매(b)가 삽입 설치된 구조로서 자동화 라인에서 생산되는데, 원통 케이스를 수직 또는 수평으로 위치시킨 상태에서 촉매와 이를 감싼 단열재를 원통케이스의 내부에 삽입하고 견고하게 결합될 수 있도록 축관하여 제작한다.

보다 구체적으로는 단열재를 감싼 촉매를 원통케이스의 내부에 밀착되게 삽입시키기 위해서는 촉매를 래핑한 단열재가 긴밀히 원통케이스의 내부에 긴밀히 삽입될 수 있도록 단열재의 두께를 사전에 설정하여 성형 제작하고 이와같이 제작된 단열재로서 촉매를 래핑하여 원통케이스의 내부에 삽입한 상태에서 견고한 결합을 위해 원통케이스를 축관함으로써 완성하게 된다.

그러나, 단열재를 설정한 두께로서 성형하여도 단열재의 소재가 단열과 함께 충격을 흡수하는 무기섬유 또는 유기섬유로서 이루어지므로 섬유의 특성상 밀도가 균일하지 않아 두께가 일정하지 않고 중량이 차이가 발생하게 됨에 따라 축관공정에서 측정한 중량에 따라 압착 정도를 조정하여 견고한 결합이 이루어지도록 하고 있다.

이와 같이 원통케이스의 내부에 촉매를 감싼 단열재를 단열재의 중량에 따라 압착 정도를 조정하는 장치가 본 출원인에 의해 특허 제553257호로서 등록되었는 바, 상기 특허로서 등록된 공정을 수행하기 위한 선행공정으로서 단열재의 중량을 개량하는 장치가 본 출원인에 의해 안출되어 특허 제1458736호로서 등록되었다.

상기 특허 제1458736호 촉매 컨버터용 단열재 계량장치는 단열재를 단열재가이드에 안치시킨 상태에서 승강장치에 의해 테이블을 하강시켜 전자저울에 단열재 만을 올려 계량하고 계량 후 승강장치에 의해 단열재를 전자저울로 부터 분리시켜 밖으로 이송시키게 되는 데 상기 단열재는 승 하강시와 계량 후 이송시에 안정된 정위치를 유지할 수 있도록 테이블 위의 양측에 설치된 단열재 가이드의 사이에 안착된다.

상기한 단열재 가이드는 도 4에 도시된 바와 같이 단열재의 양측부에 형성된 요철 형성에 대응하는 형태의 요철부가 형성되어 단열재를 사방으로 유동되지 않도록 하는 구조로 이루어져 단열재의 계량시에는 분리되고 이송시에는 요철부에 의해 움직이지 않도록 고정하는 작용 효과를 제공하게 된다.

그러나, 단열재는 단열재의 가이드에 안착되어 계량하는 과정에서 테이블의 승강에 따라 전자저울에 올려질 때에는 단열재가 단열재 가이드로 부터 완전 분리되어야만 정확한 단열재의 계량이 이루어지게 되지만 단열재가 섬유소재로 성형되므로 일정한 규격으로 성형하여도 섬유조직의 밀도 차이와 부풀음의 차이 등으로 인해 크기의 차이가 발생하게 됨에 따라 단열재의 크기가 클 경우 단열재 가이드에 끼인 상태로 분리되는 않는 경우가 발생되어 단열재 가이드의 무게가 가해진 상태로 계량이 되는 등 정확한 계량이 안되어 연속되는 축관공정에서 중량에 대응하여 정확한 압착을 할 수 없게 되어 결국 촉매 컨버터의 불량을 초래하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 이와같은 문제점을 해소하기 위한 데 있는 것으로 단열재를 지지하는 단열재 가이드의 구조를 일측이 개방된 구조로 개량하여 단열재의 규격이 약간의 차이가 있어도 계량시 단열재가 단열재 가이드로 부터 쉽게 분리될 수 있도록 함으로써 정확한 계량을 할 수 있게 한 촉매 컨버터용 단열재 계량장치의 개량구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 단열재 가이드의 일측을 개방된 구조로 하되 계량 후 다음 공정을 위한 단열재의 이송시 단열재가 움직이지 않도록 지지하는 지지장치를 설치하여 계량 후 다음 공정으로 정확하게 이송될 수 있도록 한 촉매 컨버터용 단열재 계량장치의 개량구조를 제공하는 데 있다.

본 발명은 이와같은 목적을 달성하기 위한 수단으로 베이스의 상부에 설치된 전자저울; 베이스에 설치된 승강레일과 승강레일에 체결되어 승강하는 승강셔틀로 이루어진 플로팅유닛; 승강셔틀을 승강시키는 플로팅실린더; 승강셔틀에 설치된 이송실린더; 승강셔틀에 설치된 이송레일과 이송레일에 체결되어 왕복 이송되는 이송셔틀로 이루어진 이송유닛; 이송셔틀에 체결되어 이송실린더에 의해 왕복이송되고, 가운데에 저울구멍이 형성되며, 저울구멍의 양측에 요부와 철부가 양단에 각각 형성된 단열재를 지지하는 가이드가 설치된 테이블로 구성되고, 상기 가이드는 내측이 개방된 구조로서 단열재의 철부가 안치되는 쪽의 가이드는 철부의 형상에 대응하는 계단식의 단면

형상으로 구성되고, 요부가 안치되는 쪽의 가이드는 단열재의 직교면에 대응하는 단면

형상으로 이루어진 촉매 컨버터용 단열재 계량장치에 있어서, 상기 가이드의 내측 테이블에는 지지실린더와 피스톤롯드 및 푸시바로 이루어진 단열재 지지장치가 저울구멍의 양측에 설치되어 계량 전과 계량 후에 단열재의 양측을 폭 방향으로 움직이지 않도록 지지할 수 있게 함을 특징으로 하는 촉매 컨버터용 단열재 계량장치의 개량구조를 제공한다.

삭제

본 발명에 따르면, 단열재를 지지하는 단열재 가이드의 구조가 종래와 같이 단열재의 양측 형상에 대응하는 형상으로서 단열재를 사방으로 유동되지 않도록 고정하지 않고 일측이 개방된 구조로 개량됨으로써 단열재의 규격 차이에도 단열재의 분리가 용이하여 정확한 계량을 할 수 있게 하고, 또 계량 후 이송시에도 단열재를 지지장치에 의해 지지하여 이송시키게 되므로 연속 공정에 지장을 주지 않게 됨에 따라 촉매컨버터의 제작을 보다 효율적으로 할 수 있어 결국 촉매 컨버터의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 촉매 컨버터의 분해 사시도
도 2는 촉매 컨버터의 단면도
도 3은 촉매 컨버터의 단열재를 전개한 사시도
도 4는 종래의 단열재가 단열재 가이드에 안치된 상태를 나타낸 평면도
도 5는 단열재 계량장치의 정면도
도 6은 본 발명의 단열재 가이드에 단열재가 안치된 상태의 평면예시도
도 7은 계량 후 단열재가 전자저울의 외측으로 이송된 상태의 평면도
도 8은 본 발명의 단열재를 지지하는 지지장치의 구조를 나타낸 요부 평면도

이하, 본 발명을 첨부도면에 의거 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명에 의한 촉매 컨버터용 단열재 계량장치의 개량구조는 베이스(1)의 상부에 설치된 전자저울(2); 베이스(1)에 설치된 승강레일(3)과 승강레일(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 이송레일(8)과 이송레일(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 요부(11a)와 철부(11b)가 양단에 각각 형성된 단열재(11)를 지지하는 가이드(12)(12')가 설치된 테이블(13)로 구성되고, 상기 가이드(12)(12')는 내측이 개방된 구조로서 단열재(11)의 철부(11b)가 안치되는 쪽의 가이드(12)는 철부(11b)의 형상에 대응하는 계단식의 단면

형상으로 구성되고, 요부(11a)가 안치되는 쪽의 가이드(12')는 단열재(11)의 직교면에 대응하는 단면

형상으로 이루어진 촉매 컨버터용 단열재 계량장치에 있어서, 상기 가이드(12)(12')의 내측 테이블에는 지지실린더(15)와 피스톤롯드(16) 및 푸시바(17)로 이루어진 단열재 지지장치(100)가 저울구멍(10)의 양측에 설치되어 계량 전과 계량 후에 단열재(11)의 양측을 폭 방향으로 움직이지 않도록 지지할 수 있게 함을 특징으로 한다.

그리고 상기한 전자저울(2)과 베이스(1)의 사이에는 방진재(18)가 설치될 수 있다. 방진재(18)는 전자저울(2)의 진동을 방지하여 정밀한 계측이 가능하도록 하는 역할을 한다.

삭제

상기 구조에서 테이블(13)이 플로팅실린더(6)와 이송실린더(7)에 의해 승강 및 이송되고, 단열재(11)를 실어나르는 테이블(13)의 가운데 부분에 형성된 저울구멍(10)의 양측 가장자리부분에 단열재(11)의 양측단부가 가이드(12)(12')에 재치됨으로써, 로드 셀에 의한 전자저울(2)에 단열재(11)만 올려져 계량된다.

테이블(13)에는 단열재(11)가 재치되는 데, 이는 별도의 이송장치 또는 수작업으로 가능하다. 테이블(13)에는 도 7에 도시된 바와 같이, 전자저울(2)이 관통될 수 있는 저울구멍(10)의 양측에 단열재(11)가 가지런히 직선상으로 놓여질 수 있도록 지지하는 가이드(12)(12')가 설치되어 있는 데 상기 가이드(12)(12')는 종래와 같이 단열재(11)의 요부(11a)와 철부(11b)에 각각 끼워져 고정되는 형태가 아니라 일측이 개방된 형상과 모양을 가진다.

따라서 가이드(12)에 안치되도록 단열재(11)를 재치시키면 도 6과 같은 상태가 된다. 그리고 이 단열재(11)의 중량을 계량하기 위해서는 테이블(13)이 전자저울(2)의 하부로 이동되어 단열재(11)만 전자저울(2)의 상면에 올려지게 되고 계량 후에는 테이블(13)이 상승되면서 단열재(11)를 들어 재치시킨 다음 후속 공정을 위해 도 7과 같이 테이블(13)이 이송되는 작동을 하게 된다.

이하에서는 도 5 내지 도 8과 같은 계량의 단계부터 순차적인 진행단계별로 상술한다.

계량하는 단계에서는 테이블(13)이 아래로 하강한 상태여서 단열재(11)만 전자저울(2)의 상부에 얹혀 계량된다. 따라서, 본 발명은 단열재(11)만 계량하도록 하는 특징을 가진다. 전자저울(2)을 로드셀이 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 5와 같이 플로팅실린더(6)의 작동으로 승강셔틀(4)이 승강레일(3)을 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.

그리고, 플로팅실린더(6)의 작동이 멈추면, 이송실린더(7)가 작동하여 테이블(13)을 전자저울(2)의 외측으로 이동시키게 된다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 이송실린더(7)가 작동하면, 이송셔틀(9)은 승강셔틀(4)에 설치된 이송레일(8)을 따라 이동된다. 테이블(13)은 이송셔틀(9)에 설치되어 있으므로, 이송실린더(7)의 작동은 테이블(13)을 수평 방향으로 이동시키게 된다. 따라서 도 7과 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.

이와같은 단열재 계량구조는 촉매담체를 감싸는 단열재(11)의 무게를 정확하게 계량함으로서 이를 원형케이스의 내부에 밀착상태로 삽입이 용이하도록 후속 공정에서 압착정도를 정확하게 조절할 수 있게 됨은 선등록 발명에서 기지한 바와 같다.

본 발명은 상기의 구조에서 단열재(11)를 지지하는 단열재 가이드의 구조를 개량하여 단열재(11)의 밀도차이와 부풀음의 차이에 따른 단열재 지지와 분리를 용이하게 하는 데 특징이 있는 것으로, 본 발명의 가이드(12)(12')는 각각 일측이 개방된 단면

형상과 단면

형상으로 각각 구성되어 단열재(11)의 철부(11b) 측은 이에 대응하는 형상으로 된 계단식의 단면

형상 구조에, 그리고 요부(11a) 측은 단면

형상 구조에 각각 안치되므로 가이드(12)(12')의 내측이 개방되어 계량과정에서 단열재(11)의 크기가 다소 차이가 있더라도 테이블(13)의 하강에 의해 단열재(11)가 테이블(13)과 분리되어 전자저울(2)에 올려질 때 단열재(11)가 가이드(12)(12')의 개방된 측면으로 쉽게 빠져나와 분리되므로 종래와 같이 단열재(11)가 가이드(12)(12')에 끼어 빠지지 않거나 완전히 안 빠져 부정확하게 계량되는 문제점이 완전히 해소되는 장점이 있다.

또한, 상기 가이드(12)(12')의 내측 테이블에는 지지실린더(15)와 피스톤롯드(16) 및 푸시바(17)로 이루어진 단열재 지지장치(100)가 저울구멍(10)의 양측에 설치되어 단열재(11)의 양측을 폭방향으로 지지할 수 있게 한 것이므로 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이 단열재(11)를 처음 계량시나 계량후에 단열재(11)를 폭방향의 양측에서 단열재 지지장치(100)의 푸시바(17)가 단열재(11)를 지지하게 됨에 따라 단열재(11)를 계량하기 위해 전자저울(2)에 올릴 때 가지런히 바르게 올려놓을 수 있어 정확한 계량을 가능하게 하고, 계량 후 다음 공정을 위해 테이블(13)이 이송되는 과정에 단열재(11)를 움직이지 않도록 지지하고 있으므로 연속되는 다음 의 래핑공정으로 단열재(11)를 바르게 공급할 수 있어 촉매 컨버터의 제작을 위한 자동화 공정을 원활히 이루어지게 하는 작용효과가 있으며 특히 품질이 우수하고 균일한 제품을 생산할 수 있는 잇점이 있다.

1 : 베이스 2 : 전자저울 3 : 승강레일 4 : 승강셔틀 5 : 플로팅유닛 6 : 플로팅실린더 7 : 이송실린더 8 : 이송레일 9 : 이송셔틀 10 : 저울구멍 11 : 단열재 11a : 요부 11b : 철부 12, 12': 가이드 13 : 테이블 14 : 이송유닛 15 : 지지실린더 16 : 피스톤롯드 17 : 푸시바 18 : 방진재 100 : 단열재 지지장치

Claims (2)

1. 베이스(1)의 상부에 설치된 전자저울(2); 베이스(1)에 설치된 승강레일(3)과 승강레일(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 이송레일(8)과 이송레일(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 요부(11a)와 철부(11b)가 양단에 각각 형성된 단열재(11)를 지지하는 가이드(12)(12')가 설치된 테이블(13)로 구성되고, 상기 가이드(12)(12')는 내측이 개방된 구조로서 단열재(11)의 철부(11b)가 안치되는 쪽의 가이드(12)는 철부(11b)의 형상에 대응하는 계단식의 단면

   

   형상으로 구성되고, 요부(11a)가 안치되는 쪽의 가이드(12')는 단열재(11)의 직교면에 대응하는 단면

   

   형상으로 이루어진 촉매 컨버터용 단열재 계량장치에 있어서, 상기 가이드(12)(12')의 내측 테이블에는 지지실린더(15)와 피스톤롯드(16) 및 푸시바(17)로 이루어진 단열재 지지장치(100)가 저울구멍(10)의 양측에 설치되어 계량 전과 계량 후에 단열재(11)의 양측을 폭 방향으로 움직이지 않도록 지지할 수 있게 함을 특징으로 하는 촉매 컨버터용 단열재 계량장치의 개량구조.
2. 삭제

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