KR102096207B1 - 보일러 팽창탱크의 하탱크를 세운 상태로 니플을 용접하는 하탱크 니플조립장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직으로 세워 사용하는 보일러 팽창탱크를 이루는 하탱크는 볼록면(12-1)과 테두리(12-2)로 이루어지고, 하탱크의 볼록면(12-1)의 볼록 측벽(12-3) 일 개소에 형성한 니플공(12-4)에 온수공급용의 니플(17)을 끼워지도록 상승시켜 하탱크를 세운 상태로 용접하는 장치로,
니플(17)의 축공에 끼워지는 니플끼움구(41)가 설치된 니플받침구(40);
볼록면(12-1) 외측면을 수평으로 끼워 고정하는 끼움공(52)을 가지는 수직의 지지판(50);
니플공(12-4)에 끼워지는 니플(17) 상단과 니플공(12-4) 테두리를 동시에 용접하는 용접토치(60);
용접토치(60)를 지지하며, 지지된 용접토치(60)가 니플(17) 외경부위를 따라가면서 용접하도록 일 회전하는 편심캠부(70);
상기 편심캠부(70)를 지지하며 니플(17) 위치로 전진 및 후진을 반복하는 이동판(80); 및
엘엠가이드(92)를 통하여 상부의 이동판(80)을 전후진 시키도록 안내하는 베이스판(90)을 포함하는 보일러 팽창탱크의 하탱크를 세운 상태로 니플을 용접하는 하탱크 니플조립장치이다.

Description

보일러 팽창탱크의 하탱크를 세운 상태로 니플을 용접하는 하탱크 니플조립장치{Nipple assembling apparatus of lower tank for boiler expansion tank}

본 발명은 보일러 팽창탱크의 하탱크를 세운 상태로 니플을 용접하는 하탱크 니플조립장치에 관한 것이다.

일반적으로 보일러에는 팽창탱크를 내장하며, 밀폐형 팽창 탱크[Closed type expansion tank]는 온수 보일러에서 이상 압력(수두압)을 담당할 물(온수)을 외부로 방출하지 않고, 흡수하는 구조를 이루고, 팽창실과 공기(가스) 압축 봉입실은 다이어프램으로 칸막이가 되어 있어 온수가 탱크 내에 압입되면 다이어프램이 변형하며, 온수가 유출해서 수축하면 공기의 압력으로 되돌아 가고 수두압을 일정 범위로 제어한다.

이러한 팽창탱크는 국내공개실용20-0463048호, 국내공개특허10-2007-0071469호 등으로 알려져 있으며, 도 1 과 같이 팽창탱크(10)는 가스보일러 본체(20)내에 설치되고, 팽창탱크(10)는 상하 조립구(30)로 본체(20)에 지지된다. 본체(20)에는 외부 가스를 공급받아 가열하는 버너(22)와 외기를 버너(22)에 공급하는 팬(21)과, 버너(22)의 열을 급수와 열교환하여 온수로 열교환하는 열교환기(23), 외기를 본체(21) 내로 공급하는 급기구(24), 연소 가스를 배출하는 배기구(25), 난방수 연결부(26), 급수 및 온수연결부(27)를 포함하는 구성을 이룬다. 그런데 이러한 팽창탱크(10)는 온수를 흡수하는 하탱크(12)와, 하탱크(12)를 덮는 상탱크(13)와, 하탱크(12)와 상탱크(13) 사이에 설치되어 상탱크(13) 측 가스주입구(16)로 부터 가스가 압력을 발생하도록 제공받아 하탱크(12)를 향하도록 부풀어 가스압력을 하탱크(12) 측으로 제공하며 하탱크(12)측의 온수연결 니플(17)로 부터 온수로 부터 발생한 온수압력을 받아 에어쿠션 기능을 하는 다이어프램(14)으로 이루어진다. (15)는 하탱크(12)와 상탱크(13)의 연결 테두리를 결합하여 탱크로 완성하는 콤바인 플레이트 이다.

그러나 이러한 팽창탱크(10)는 하탱크(12)와 상탱크(13)가 콤바인플레이트(15)로 결합되며, 내부에는 다이어프램(14)이 내장되고, 상탱크(13)에는 가스주입구(16)가 있어 다이어프램(14)이 하탱크(12) 측으로 팽창하도록 기능하므로 가스주입구(16)가 가스 누출 없이 안정하게 용접되어야 하는데, 수작업으로 가스용접하므로 일정한 용접 품징을 제공할 수 없어 불량율이 높은 문제점이 있다. 또한 하탱크(12)에도 온수공급용의 니플(17)을 용접하여 설치하는데 수작업으로 용접하여 역시 불량률이 높은 문제점이 있고, 용접된 니플의 용접 불량을 정확하게 확인할 수 없고, 불량시 미세한 수증기 형태로 외부로 배출되기도 하여 보일러 수명이 저하되는 요인이 된다.

본 발명은 이를 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 하탱크를 세워 수직의 지지판 끼움공에 볼록면이 수평으로 끼움고정되고, 니플 내경부위에 돌기형 니플끼움구가 끼워지도록 하여서 니플의 정위치를 유지하고, 니플끼움구와 니플받침구를 동시에 상하이동토록 하여 상승시 하탱크의 니플공에 일정하게 끼워져 용접할 때 용접 두께가 일정토록 하며, 용접한 하탱크를 분리시킬 때는 니플끼움구가 니플받침구와 함께 하강토록하여, 니플끼움구와 용접된 니플이 잘 분리되도록 하는 자동 조립성을 제공하는 보일러 팽창탱크의 하탱크를 세운 상태로 니플을 용접하는 하탱크 니플조립장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 니플 내경부위를 돌기형 니플끼움구에 끼워서 니플이 정위치를 유지토록하고 니플끼움구와 니플받침구를 동시에 상하이동토록 하여 상승시 하탱크의 니플공에 니플의 상단이 일정하게 끼워져 용접할 때는 용접 토치가 편심캠부와 동시에 이동한 후, 니플위치로 용접노즐부가 니플 외경부를 따라 회전토록함으로써 일정한 회전속도로 외경을 용접토록 하여 용접 특성이 일정하게 용접되도록 하는 보일러 팽창탱크의 하탱크를 세운 상태로 니플을 용접하는 하탱크 니플조립장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 니플 내경부위에 돌기형 니플끼움구가 끼워지도록 하여서 니플이 정위치를 유지토록하고 니플끼움구와 니플받침구를 동시에 상하이동토록 하여 상승시 하탱크의 니플공에 니플 상단이 일정한 높이로 끼워지므로 용접토치와 편심캠부가 일체로 니플 위치로 접근 후 용접한 다음, 다음 공정에 대비하여 후진하는 전후진수단을 부가하여 용접을 자동으로 반복토록 하는 보일러 팽창탱크의 하탱크를 세운 상태로 니플을 용접하는 하탱크 니플조립장치를 제공하려는 것이다.

이를 위한 본원발명은 수직으로 세워 사용하는 보일러 팽창탱크를 이루는 하탱크는 볼록면과 테두리로 이루어지고, 하탱크의 볼록면의 볼록 측벽 일 개소에 형성한 니플공에 니플을 끼워지도록 상승시켜 니플의 축공에 끼워지도록 지지하는 니플끼움구가 설치된 니플받침구;

볼록면 외측면을 수평으로 끼워 고정하는 끼움공을 가지는 수직의 지지판;

니플공에 끼워지는 니플 상단과 니플공 테두리를 동시에 용접하는 용접토치;

용접토치를 지지하며, 지지된 용접토치가 니플 외경부위를 따라가면서 용접하도록 일 회전하는 편심캠부;

상기 편심캠부를 지지하며 온수공급 니플 위치로 전진 및 후진을 반복하는 이동판; 및

엘엠가이드를 통하여 상부의 이동판을 전후진 시키도록 안내하는 베이스판을 포함하고;
상기, 니플끼움구를 지지하는 니플받침구에는 니플끼움구에 내경이 끼워지는 니플을 니플공 아래에서 위로 삽입되도록 상승시키는 상승실린더가 부가되고; 상기, 지지판 이면에는 베이스판에 고정된 고정판이 수직으로 설치되고, 고정판과 지지판은 모서리에 고정바로 연결되며, 고정판과 지지판 사이에는 대용량 하탱크의 볼록면을 지지하는 보조판이 수직으로 더 설치된 것을 특징으로 하는 보일러 팽창탱크의 하탱크를 세운 상태로 니플을 용접하는 하탱크 니플조립장치를 제공한다.

이상과 같이 본 발명은 하탱크를 세워 수직의 지지판 끼움공에 볼록면이 끼움고정되고, 니플 내경부위에를 돌기형 니플끼움구를 끼워서 니플의 정위치를 유지한 상태에서 니플끼움구와 니플받침구를 동시에 상하이동토록 하여 상승시 하탱크의 니플공에 일정하게 끼워져 용접할 때 용접 두께가 일정토록 하며, 용접한 하탱크를 분리시킬 때는 니플끼움구가 니플끼움구와 함께 하강토록하여, 니플끼움구와 용접된 니플이 잘 분리되도록 하여 생산성을 향상시키고 자동 조립을 가능토록 한다.

본 발명은 니플 내경부위에 돌기형 니플끼움구를 끼워서 니플이 정위치를 유지토록하고 니플끼움구와 니플받침구를 동시에 상하이동토록 하여 상승시 하탱크의 니플공에 니플 상단이 일정하게 끼워지므로 용접할 때는 용접 토치가 편심캠부와 동시에 니플 위치로 이동한 후, 용접노즐부가 니플 외경부를 따라 회전토록함으로써 일정한 회전속도로 외경을 용접토록 하여 용접 특성이 일정하게 자동으로 용접되도록 한다.

본 발명은 니플의 내경이 돌기형 니플끼움구에 끼워지므로 니플의 정위치를 유지토록하고, 니플끼움구와 니플받침구를 동시에 상하이동토록 하여 상승시 하탱크의 니플공에 니플의 상단이 일정한 높이로 끼워지므로 용접토치와 편심캠부가 일체로 니플 위치로 접근 후 용접한 다음, 다음 공정에 대비하여 후진하는 전후진수단을 부가하여 용접을 자동으로 반복토록 한다.

도 1은 종래의 가스 보일러 내부 구성도,
도 2는 일반적인 팽창탱크 단면도,
도 3은 본 발명의 용접토치가 하탱크 니플로 전진한 상태 사진.
도 4는 도 3 에서 후진한 상태의 사진,
도 5는 본 발명의 지지판과 니플받침구를 보인 사시사진,
도 6은 도 5 의 니플받침구에 니플에 놓여진 상태를 보인 사시사진,
도 7은 본 발명의 지지판 끼움공에 고정된 하탱크를 보인 측면사진,
도 8은 본 발명의 제어 블럭 구성도이다.

이하 본원발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본원발명은 수직으로 세워 사용하는 보일러 팽창탱크를 이루는 하탱크는 볼록면(12-1)과 테두리(12-2)로 이루어지고, 하탱크의 볼록면(12-1)의 볼록 측벽(12-3) 일 개소에 형성한 니플공(12-4)에 온수공급용의 니플(17)이 끼워지도록 상승시켜 용접하는 장치로,

니플(17)의 축공에 끼워지도록 지지하는 니플끼움구(41)가 설치된 니플받침구(40);

볼록면(12-1) 외측면을 수평으로 끼워 고정하는 끼움공(52)을 가지는 수직의 지지판(50);

니플공(12-4)에 끼워지는 니플(17) 상단과 니플공(12-4) 테두리를 동시에 용접하는 용접토치(60);

용접토치(60)를 지지하며, 지지된 용접토치(60)가 니플(17) 외경부위를 따라가면서 용접하도록 일 회전하는 편심캠부(70);

상기 편심캠부(70)를 지지하며 니플(17) 위치로 전진 및 후진을 반복하는 이동판(80); 및

엘엠가이드(92)를 통하여 상부의 이동판(80)을 전후진 시키도록 안내하는 베이스판(90)을 포함하여 구성한다.

상기, 편심캠부(70)는 용접토치(60)를 고정하는 토치홀더(62)와, 토치홀더(62) 하부를 지지하는 막대형 홀더바(64)와,

홀더바(64) 저면에 고정되어 홀더바(64)를 편심회전시키는 편심캠판(72)과,

편심캠판(72)을 저면에서 편심회전시키며 내장 모터의 회전축을 지지하는 회전축판(74)을 포함하여 구성하며;

회전축판(74)을 지지하는 이동판(80)은 직선운동 엘엠가이드(76) 및 실린더의 실린더로드(77)에 의하여 전진 및 후진 하도록 구성한다.

상기, 니플끼움구(41)를 지지하는 니플받침구(40)에는 니플끼움구(41)에 내경이 끼워지는 니플(17)을 니플공(12-4) 아래에서 위로 삽입되도록 상승시키는 상승실린더(42)가 도 8 과 같이 부가된다.

상기, 지지판(50) 이면에는 베이스판(90)에 고정된 고정판(54)이 수직으로 설치되고, 고정판(54)과 지지판(50)은 모서리에 고정바(55)로 연결되며, 고정판(54)과 지지판(50) 사이에는 대용량 하탱크(12)의 볼록면(12-1)을 지지하는 보조판(56)이 도 7 과 같이 수직으로 더 설치된다.

도 8은 본 발명의 제어블록 구성도로, 베이스판(90)에는 실린더(77a) 본체가 설치되고, 실린더로드(77)는 이동판(80)을 전후진 시킨다. 조작부(92)는 전진보턴(92-1), 후진보턴(92-2), 용접지시용의 용접보턴(92-3)을 포함하는 것을 예시할 수 있으나 개별로 할 수도 있고, 일체로 설치할 수도 있다.

상기 전진보턴(92-1), 후진보턴(92-2), 용접지시보턴(92-3)은 제어부(78)를 통하여 해당구성을 제어하도록 구성하는바, 제어부(78)는 전진보턴(92-1), 후진보턴(92-2), 용접보턴(92-3)을 통한 각 입력단(I1, I2, I3)의 입력 여부를 인식하고 출력단(F, R)을 통하여 실린더(77a) 본체의 작동으로 실린더로드(77)가 연동하면서 이동판(80)을 전진 및 후진 토록 기능한다. 또한 용접보턴(92-3) 작동으로 입력단(I3)을 통한 입력이 있을 때, 출력단(O1)을 통하여 용접토치(60)를 작동시키도록 구성한다. 물론 용접토치(60)는 개념적으로 도시한 것이며, 용접토치(60) 작동을 위하여 스파크 발생수단 및 용접 가스 밸브를 여는 열림수단을 구동하는 구성 자체는 생략한다.

제조공정을 설명한다.

니플(17) 내경부가 도 5 상태에서 도 6 상태로 니플끼움구(41)에 끼워지도록 도시하지 않은 로더를 통하여 공급한다.

이어 하탱크(12)의 볼록면(12-1)이 끼움공(52)에 수평으로 끼워지도록 하탱크(12)를 세운 상태로 도 7 과 같이 수직의 지지판(50)에 공급한다.

조작부(92)의 전진보턴(92-1)을 누르면 제어부(78)는 입력단(I1)을 통하여 이를 인식하고 대응 출력단(F)을 작동시켜 실린더(77a)의 실린더로드(77)가 본체에서 신장되도록 작동한다. 이는 이동판(80)이 토치바(60)와 함께 니플(17)을 향하여 도 3 과 같이 전진함을 의미한다.

이어 니플받침구 상승지시보턴(92-4)을 누르면 상승실린더(42)가 상승하여 니플끼움구(41)에 끼워진 니플(17)이 하탱크(12)의 니플공(12-4)을 통과하여 상단이 노출되며, 토치바(60) 노즐부가 니플공(12-4) 부위의 니플(17) 상단 외경과 접하게 된다. 이 상태에서 용접보턴(92-3)을 누르면 용접이 시작되면서 동시에 편심모터(75)의 회전축에 연동하는 회전축판(74)과 편심된 편심캠판(72)이 회전하면서 니플(17) 외경 테두리를 한바퀴 돌도록 회전한 다음 회전을 멈추고, 동시에 니플받침구 상승지시보턴(92-4)에 연동하는 상승 힘이 원래대로 복귀토록 작동하여(복귀 구성 자체의 예시는 일반 적인 실린더 작동 으로 구현 가능하므로 생략한다) 니플(17)과 니플끼움구(41)를 분리시킨다.

이어 후진보턴(92-2)을 눌러서 실린더(77a)가 수축 작용으로 이동판(80)을 도 4 와 같이 후진시킨다. 이 경우 후진보턴(92-2)을 눌러서 후진시킬 수도 있고, 공정마다 센서를 두어 순차적으로 작동하도록 구성할 수도 있음은 알 수 있을 것이다.

따라서 이를 반복 하여 보일러 팽창탱크의 하탱크에 설치되는 니플(17)을 자동으로 일정한 속도와 품질을 유지할 수 있도록 제조 가능하게 된다.

10;팽창밸브 11;경계부 12;하탱크 12-1;볼록면 12-2;테두리 12-3;볼록측벽 12-4;니플공 13;상탱크 14;다이어프램 15;콤바인플레이트 16;가스주입구 17;니플 20;본체 21;팬 22;버너 23;열교환기 24;급기구 25;배기구 26;난방수 연결부 27;급수온수 연결부 30;조립구 40;니플받침구 41;니플끼움구 42;상승실린더 50;지지판 52;끼움공 54;고정판 55;고정바 56;보조판 60;용접토치 62;토치홀더 64;홀더바 70;편심캠부 72;편심캠판 74;회전축판 75;편심모터 76;엘엠가이드 77;실린더로드 77a;실린더 78;제어부 80;이동판 90;베이스판 92;조작부 92-1;전진보턴 92-2;후진보턴 92-3;용접보턴 92-4;니플받침구 상승지시보턴

Claims (4)

1. 수직으로 세워 사용하는 보일러 팽창탱크를 이루는 하탱크는 볼록면(12-1)과 테두리(12-2)로 이루어지고, 하탱크의 볼록면(12-1)의 볼록측벽(12-3) 일 개소에 형성한 니플공(12-4)에 온수공급용의 니플(17)이 끼워지도록 상승시켜 하탱크를 세운 상태로 용접하는 장치로,
   니플(17)의 축공에 끼워지도록 지지하는 니플끼움구(41)가 설치된 니플받침구(40);
   볼록면(12-1) 외측면을 수평으로 끼워 고정하는 끼움공(52)을 가지는 수직의 지지판(50);
   니플공(12-4)에 끼워지는 니플(17) 상단과 니플공(12-4) 테두리를 동시에 용접하는 용접토치(60);
   용접토치(60)를 지지하며, 지지된 용접토치(60)가 니플(17) 외경부위를 따라가면서 용접하도록 일 회전하는 편심캠부(70);
   상기 편심캠부(70)를 지지하며 니플(17) 위치로 전진 및 후진을 반복하는 이동판(80); 및
   엘엠가이드(92)를 통하여 상부의 이동판(80)을 전후진 시키도록 안내하는 베이스판(90)을 포함하고;
   상기, 니플끼움구(41)를 지지하는 니플받침구(40)에는 니플끼움구(41)에 내경이 끼워지는 니플(17)을 니플공(12-4) 아래에서 위로 삽입되도록 상승시키는 상승실린더(42)가 부가되고;
   상기, 지지판(50) 이면에는 베이스판(90)에 고정된 고정판(54)이 수직으로 설치되고, 고정판(54)과 지지판(50)은 모서리에 고정바(55)로 연결되며, 고정판(54)과 지지판(50) 사이에는 대용량 하탱크(12)의 볼록면(12-1)을 지지하는 보조판(56)이 수직으로 더 설치된 것을 특징으로 하는 보일러 팽창탱크의 하탱크를 세운 상태로 니플을 용접하는 하탱크 니플조립장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 편심캠부(70)는 용접토치(60)를 고정하는 토치홀더(62)와, 토치홀더(62) 하부를 지지하는 막대형 홀더바(64)와,
   홀더바(64) 저면에 고정되어 홀더바(64)를 편심회전시키는 편심캠판(72)과,
   편심캠판(72)을 저면에서 편심회전시키며 내장 모터의 회전축을 지지하는 회전축판(74)을 포함하여 구성하며;
   회전축판(74)을 지지하는 이동판(80)은 직선운동 엘엠가이드(76) 및 실린더의 실린더로드(77)에 의하여 전진 및 후진 하도록 구성한 것을 특징으로 하는 보일러 팽창탱크의 하탱크를 세운 상태로 니플을 용접하는 하탱크 니플조립장치.
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