KR102176953B1

KR102176953B1 - 랜스 파이프용 고정홀더

Info

Publication number: KR102176953B1
Application number: KR1020200093849A
Authority: KR
Inventors: 강의창
Original assignee: 주식회사 비비씨
Priority date: 2020-07-28
Filing date: 2020-07-28
Publication date: 2020-11-10
Also published as: WO2022025535A1

Abstract

본 발명은 절단용 산소 랜스 장비에서 랜스 파이프를 파지하는 고정홀더와 관련되며 실시예로, 절단용 산소 랜스의 선단부에 구비되어, 봉 형상인 랜스 파이프를 파지하는 고정홀더에 있어서, 전후로 관통하는 장착홀을 구비하는 홀더바디, 상기 장착홀에 삽입되며, 상기 랜스 파이프를 파지하는 복수의 조임조 후방으로 비원형 단면의 블록체가 구비되어 있는 콜릿, 상기 장착홀에 장착되며, 상기 블록체의 단면에 대응하는 단면 형상의 삽입홀을 구비하여 상기 콜릿의 회전을 방지하는 가이드부재 및 상기 홀더바디의 전방으로부터 나사 체결되며, 회전 방향에 따라 상기 복수의 조임조를 조이거나 조임을 해제하는 캡부재를 포함하는 랜스 파이프용 고정홀더를 제시한다.

Description

랜스 파이프용 고정홀더{Retaining holder for lance pipe}

본 발명은 제철소의 연주 공정에서 큰 지금의 절단 작업이나 레이들 개공 작업 등에 사용되는 절단용 산소 랜스 장비 중 랜스 파이프를 파지하는 고정홀더와 관련된다.

절단용 산소 랜스 장비는 산소를 분출하는 랜스 파이프의 고온 연소를 이용하여 대형 지금을 절단하거나, 막힌 레이들에 구멍을 뚫는 작업 등에 사용된다.

공급된 산소로 인하여 랜스 파이프가 용융되면서 발생하는 고온을 이용하여, 이제 막 액상에서 고체로 응고된 강철을 대상으로 사용되어 높은 안전성이 요구된다.

랜스 파이프는 소모성 부재로 랜스 장비의 전단에 구비된 고정홀더에 고정하게 된다. 랜스 파이프? 긴 봉 형상으로 내부의 통로로 산소가 공급되고, 선단부는 별도의 토치 등으로 충분히 고온으로 달궈 사용하게 된다.

통상적으로 사용되는 직선형 랜스 파이프와 달리, 사용처에 따라 L자로 밴딩된 형상의 랜스 파이프가 고정홀더에 장착된다.

랜스 파이프가 고정홀더에 물린 부위가 원형 단면인 데다가, 랜스 파이프의 무게가 상당하여 랜스 장비의 사용 중, 중력에 의해 L자형 랜스 파이프가 회전할 우려가 있다. 이러한 경우에는 대형 인명 사고가 발생하게 된다.

대한민국 등록실용신안 제20-0222944호 (2001.02.26)

본 발명은 랜스 파이프가 임의로 회전하지 아니하도록 고정하여 안전성을 향상시킨 랜스 파이프용 고정 홀더를 제시하고자 한다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로, 절단용 산소 랜스의 선단부에 구비되어, 봉 형상인 랜스 파이프를 파지하는 고정홀더에 있어서, 전후로 관통하는 장착홀을 구비하는 홀더바디, 상기 장착홀에 삽입되며, 상기 랜스 파이프를 파지하는 복수의 조임조 후방으로 비원형 단면의 블록체가 구비되어 있는 콜릿, 상기 장착홀에 장착되며, 상기 블록체의 단면에 대응하는 단면 형상의 삽입홀을 구비하여 상기 콜릿의 회전을 방지하는 가이드부재 및 상기 홀더바디의 전방으로부터 나사 체결되며, 회전 방향에 따라 상기 복수의 조임조를 조이거나 조임을 해제하는 캡부재를 포함하는 랜스 파이프용 고정홀더를 제시한다.

나아가 상기 장착홀에는 상기 조임조와 상기 블록체 사이에 개재되어 상기 콜릿이 상기 장착홀의 전방으로의 이탈됨을 방지하는 장착부재가 결합될 수 있다.

또한 상기 콜릿의 후방에는 랜스 파이프가 지나가는 통과홀이 형성되어 있는 원통형 실링부재가 구비되고, 상기 실링부재는 상기 캡부재에 의해 상기 콜릿이 후퇴하여 누름에 따라 측면부가 부풀면서 상기 장착홀의 내주면과 상기 랜스 파이프 사이를 채우며 산소 누설이 차단될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, L 자형 랜스 파이프와 같이 직선형이 아닌 랜스 파이프를 파지하여 사용할 때에, 랜스 파이프가 임의로 회전하지 아니함에 따라 작업 안전성이 크게 향상된다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고정홀더가 장착된 랜스 홀더의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 고정홀더를 분리하여 나타낸 사시도.
도 3의 (a), (b)는 도 1에 도시된 실시예에 채용된 콜릿의 사시도이고, (c), (d)는 가이드부재와 장착부재의 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 실시예에 따른 고정홀더의 조립된 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정홀더의 주요부가 조립된 상태를 나타낸 단면도.
도 6의 (a) 내지 (e)는 콜릿의 비원형 블록체와 이에 대응하는 가이드부재의 다양한 실시예들을 나타낸 도면.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 랜스 파이프용 고정홀더의 구성, 기능 및 작용을 설명한다. 단, 도면들과 실시예들에 걸쳐 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 도면번호는 통일하여 사용하기로 한다.

첨부된 도면은 본 발명의 적용된 실시예를 나타낸 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 통하여 제한 해석해서는 아니된다. 이 기술분야에 속하는 전문가의 견지에서 도면에 도시된 일부 또는 전부가 발명의 실시를 위하여 필연적으로 요구되는 형상, 모양, 순서가 아니라고 해석될 수 있다면, 이는 청구범위에 기재된 발명을 한정하지 아니한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고정홀더가 구비된 절단용 산소 랜스와 관련된다.

산소 랜스(200)는 고정홀더(100), 봉형 바디(201) 및 스위치부재(202)를 포함한다.

고정홀더(100)의 전방에는 봉 형상인 랜스 파이프(p)가 장착된다. 도시한 실시예에서 랜스 파이프(p)는 중간부가 밴딩되어 L자 형상이다. 사용처에 따라 랜스 파이프는 직선형이 될 수 있다.

고정홀더(100)의 후방으로는 봉형상의 바디(201)와, 스위치부재(202)가 이어진다. 스위치부재(202)의 후단은 산소를 제공하는 호스(204)와 연결된다. 사용자가 스위치부재(202)의 레버(203)를 조작함에 따라 산소는 스위치부재(202), 바디(201), 고정홀더(100)를 거쳐 랜스 파이프(p)의 선단부로 배출된다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고정홀더와 관련된다.

본 발명의 실시예에 따른 고정홀더(100)는 원형 단면의 긴 랜스 파이프를 분리 가능하게 파지하는 수단으로 콜릿(20)을 사용한다.

그에 따라 고정홀더(100)는 홀더바디(10), 콜릿(20), 가이드부재(30) 및 캡부재(40)를 포함한다. 생략 가능한 추가적인 구성으로 장착부재(50), 실링부재(60), 실링캡(62), 받침링(70), 탄성지지부(80)를 더 포함한다.

홀더바디(10)에는 콜릿(20)이 들어가는 장착홀(11)이 형성되어 있다. 장착홀은 홀더바디의 전후를 관통하며, 내주면은 전방에서 후방으로 몇 단계에 걸쳐 내경이 줄어드는 단턱들이 형성되어 있다.

장착홀(11)에는 탄성지지부(80), 받침링(70), 실링부재(60), 실링캡(62), 가이드부재(30), 콜릿(20), 장착부재(50)가 차례로 삽입된다. 가이드부재(30) 내지 장착부재(50)가 삽입되는 부분의 내주면에는 나사산이 형성되어 있다.

탄성지지부(80)는 슬라이딩부재(81)와 스프링(82)을 포함한다. 슬라이딩부재(81)는 상부로 개방되어 랜스 파이프의 단부를 수용하는 컵(811)과, 그 컵의 하부로 외주면에 스프링(82)이 장착되는 원통체(812)가 길게 연장되어 있다. 또한 슬라이딩부재(81)의 중심을 상하로 관통하여 산소가 통과하는 홀이 형성되어 있다.

받침링(70)의 중심에는 랜스 파이프가 지나가는 홀이 형성되어 있으며, 장착홀(11)에 삽입되어 슬라이딩부재(81)의 상단부에 의해 탄성 지지된다.

실링부재(60)는 랜스 파이프(p)가 지나가는 통과홀(61)이 상하로 개방되어 있는 원통 형상으로, 탄성 변형이 가능한 합성수지 재질이다. 실링캡(62)은 실링부재(60)의 상단면과 외주면을 일부 감싸는 형상이고, 통과홀(61)에 대응하는 홀이 형성되어 있다.

한편 실링캡(62) 위에는 가이드부재(30)가 장착된다. 이때 가이드부재(30)의 외주면에 나사산(31)이 형성되어 있어, 장착홀(11)의 내주면과 나사 체결된다. 가이드부재(30)에는 삽입홀(32)이 형성되어 있으며, 삽입홀(32)의 단면 형상은 후술하는 콜릿(20)의 블록체(23)의 단면 형상에 대응하는 것이다.

콜릿(20)에는 랜스 파이프의 외주면을 수용하는 물림홀(21)이 전후를 관통하게 형성되어 있다. 콜릿(20)의 선단부에는 랜스 파이프를 파지하는 복수의 조임조(22)가 구비되고, 조임조(22)의 후방에는 비원형 단면의 블록체(23)가 구비된다.

각 조임조(22)는 블록체에서 전방으로 연장된 탄성편(221)과, 탄성편(221)의 전방에 형성되어 완만한 빗면(223)을 가진 쐐기형 물림편(222)을 포함한다. 블록체(23)와 물림편(222)을 연결하는 탄성편(221) 부분의 외경이 상대적으로 작아 콜릿(20)의 중간부는 상하에 비해 오목하다.

도 2 내지 3에서 블록체(23)의 단면은 대략 6각형이다. 이러한 블록체(23)를 수용할 수 있도록 가이드부재(30)의 삽입홀(32) 단면 역시 6각형으로 형성되어 있다.

이때 삽입홀(32)의 단면 사이즈는 블록체(23)의 단면 사이즈보다 다소 크게 형성할 수 있다. 즉 삽입홀(32)에 블록체(23)가 들어옴에 따라 콜릿(20)이 회전하지는 않지만, 다소 헐렁하게 들어가 들썩거릴 정도는 되도록 할 수 있다.

또한 가이드부재(30)의 높이는 블록체(23)의 높이보다 다소 크게 할 수 있다. 이로써 콜릿(20)을 풀어 랜스 파이프(p)를 분리할 때에, 탄성지지부(80)가 랜스 파이프(p)와 콜릿(20)을 살짝 쳐올려 랜스 파이프(p)의 분리가 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.

가이드부재(30)는 장착홀(11)의 내주면과 나사 체결하여 가이드부재(30)를 홀더바디(10)에 결합한 후 콜릿(20)의 블록체(23)를 삽입홀(32)에 맞춰 장착할 수 있다.

장착부재(50)는 콜릿(20)이 장착홀(11)의 전방으로 이탈하는 것을 방지하는 것으로, 콜릿(20)보다 나중에 장착홀(11)에 결합하거나, 콜릿(20)과 장착부재(50)를 먼저 결합한 후 이를 장착홀(11)에 조립할 수 있다.

장착부재(50)의 외주면에는 장착홀(11)의 나사 체결되는 나사산(53)이 형성되어 있으며, 내주면에는 콜릿(20)의 오목한 중간부 둘레를 향하여 돌출된 돌출둘레부(51)가 형성된다. 도 3의 (d)를 참고하면, 돌출둘레부(51)의 내주면에는 요홈(511)이 형성되고, 이 요홈(511)에는 멈춤링(52)이 장착된다.

도 4를 참고하면, 멈춤링(52)은 돌출둘레부(51)의 내경을 더 줄이는 것으로써, 블록체(23)의 전단과 접촉하여 콜릿(20)이 장착홀(11)의 전방으로 빠지지 않게 된다.

다른 실시에에서 블록체(23)의 단면 사이즈에 따라 장착부재(50)의 하단부가 블록체(23)의 일단부에 접촉하여 콜릿(20)이 빠지지 아니하도록 구성할 수 있다. 이와 관련하여 도 5에는 다른 실시예에 따른 콜릿(20), 가이드부재(30) 및 장착부재(50)가 도시되어 있다.

도면에서 가이드부재(30)의 상하 길이를 블록체보다 길게 하여 콜릿(20)이 상하로 움직일 공간이 확보된다.

도면의 B-B 선에 따른 단면을 참고하면, 돌출둘레부(51)의 내경(w)은 블록체(23)의 최대 직경(d)보다 작게 형성됨에 따라, 콜릿(20)이 상부로 들리더라도 블록체(23)의 일부분이 돌출둘레부(51)에 간섭되어 콜릿(20)이 장착홀 밖으로 빠지지 아니하게 된다.

다시 도 2 내지 도 4를 참고하면, 캡부재(40)는 홀더바디(10)의 전방으로부터 그의 외주면에 나사체결된다. 캡부재(40)에는 랜스 파이프(p)가 곧게 진입하도록 안내하여 콜릿(20)의 물림홀(21)로 진입시키는 진입홀(41)이 형성되어 있다.

또한 캡부재(40)의 내측에는 캡부재가 회전함에 따라 물림편의 빗면을 가압하여 조임조들을 조이는 누름부(42)가 장착되어 있다. 그에 따라 캡부재(40)의 회전 방향에 따라 복수의 조임조(22)로 랜스 파이프를 고정하거나, 그 조임을 해제할 수 있다.

한편 도 6은 또 다른 실시예에 따른 고정홀더에 채용되는 콜릿과 가이드부재의 조합에 대한 예시들이다.

도 6의 (a)는, 콜릿(20)의 블록체(23)의 단면이 8각형이고, 이에 대응하여 가이드부재(30)의 삽입홀(32)도 8각형 단면으로 형성되어 있다. 그 외에도 블록체의 단면과 가이드부재의 삽입홀 단면은 5각형, 10각형 등 다양한 다각형으로 변경될 수 있다.

도 6의 (b), (c)에서 블록체(23)의 단면과 가이드부재(30)의 삽입홀(32)의 단면은, 원형에서 일부분을 제거하여 비원형으로 형성한 것이다. 절개한 부위의 수에 따라 (b)와 같은 대략 사각형 단면이거나, (c)와 같이 평행한 두 변이 있는 단면 형상이 될 수 있다. 또한 다른 실시예에서 원형의 일부를 직선 또는 원호의 일부가 아닌 곡선으로 잘라내는 구간은 하나 이상이 될 수 있다.

한편 도 6의 (d)와 (e)는 원형 단면의 외주면을 따라 요철형 돌기(231)와 요홈(33)을 형성하여, 블록체(23)와 삽입홀(32)의 단면을 비원형상으로 한 것이다. 여기서 돌기는 블록체에 형성되고 요홈은 삽입홀에 형성되거나 반대로 요홈이 블록체에 형성되고 돌기는 삽입홀에 형성될 수 있다. 또한 돌출된 요철형 돌기(231)를 구현함에 있어, 스크루 볼트가 사용될 수 있다. 또한 다른 실시예에서 돌기와 요홈의 수, 간격은 다양하게 변경될 수 있다.

도 3, 도 5 및 도 6의 (a) 내지 (e)에서 도시한 예시들 외에도, 블록체의 단면과 이에 대응하는 형상의 삽입홀의 단면을 비원형으로 하여, 콜릿의 회전을 억제하는 다양한 방식이 적용될 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참고하여, 랜스 파이프를 파지하는 작용 관계를 살펴본다.

고정홀더(100) 안으로 랜스 파이프(p)를 삽입하면, 조임조(22)가 벌어져 있는 콜릿(20)의 물림홀(21), 실링부재(60)의 통과홀(61), 받침링(70)의 홀을 지나 슬라이딩부재(81)의 컵(811) 바닥에 파이프 단부가 접촉하게 된다.

캡부재(40)를 조임에 따라 콜릿(20)이 눌려 하강하면서, 탄성지지부(80)의 스프링(82)이 눌리고, 실링부재(60)도 위에서 콜릿(20)이 눌러 좌우로 부풀게 탄성 변형된다. 눌려 부푼 실링부재(60)가 장착홀(11)의 내주면과 랜스 파이프(p) 사이를 채우며, 탄성지지부의 홀을 거쳐 들어오는 산소는 랜스 파이프(p) 안으로만 흘러들어가고 고정홀더 밖으로 누설되지 않게 한다.

한편 캡부재(40)가 콜릿(20)의 조임조(22)를 조여 콜릿(20)에 랜스 파이프(p)가 견고하게 물림 고정된다.

가이드부재(30)는 장착홀(11)에 나사 체결되어 있어 고정된 상태이다. 나아가 장착부재(50)가 단단히 조여짐에 따라 가이드부재(30) 또한 더욱 견고하게 홀더바디(10)에 고정된다.

가이드부재(30)의 삽입홀(32)에 블록체(23)가 위치함으로써, 도 1과 같이, L자형 랜스 파이프(p)가 중력에 의해 일방으로 회전하려는 힘이 발생하더라도, 블록체가 가이드부재에 간섭되어 콜릿(20)과 랜스 파이프(p)가 임의로 회전하지 않게 된다.

이로써 사용자는 절단용 산소 랜스를 다룸에 있어, 랜스 파이프가 임의로 돌아가 발생하는 안전 사고의 염려를 덜 수 있다.

200 : 산소 랜스 201 : 바디 202 : 스위치부재 203 : 레버 204 : 호스
100 : 고정홀더
10 : 홀더바디 11 : 장착홀
20 : 콜릿
21 : 물림홀 22 : 조임조 221 : 탄성편 222 : 물림편
223 : 빗면 23 : 블록체 231 : 돌기
30 : 가이드부재 31 : 나사산 32 : 삽입홀 33 : 요홈
40 : 캡부재 41 : 진입홀 42 : 누름부
50 : 장착부재 51 : 돌출둘레부 511 : 요홈 52 : 멈춤링 53 : 나사산
60 : 실링부재 61 : 통과홀 62 : 실링캡
70 : 받침링
80 : 탄성지지부 81 : 슬라이딩부재 811 : 컵 812 : 원통체 82 : 스프링
p : 랜스 파이프

Claims

절단용 산소 랜스의 선단부에 구비되어, 봉 형상인 랜스 파이프를 파지하는 고정홀더에 있어서,
전후로 관통하는 장착홀을 구비하는 홀더바디,
상기 장착홀에 삽입되며, 상기 랜스 파이프를 파지하는 복수의 조임조와, 상기 조임조의 후방으로 비원형 단면의 블록체가 구비되어 있는 콜릿,
상기 장착홀에 장착되며, 상기 블록체의 단면에 대응하는 단면 형상의 삽입홀을 구비하여 상기 콜릿의 전후 이동을 허용하면서 상기 콜릿의 회전은 방지하는 가이드부재,
상기 가이드부재와 상기 콜릿이 장착된 후 상기 장착홀에 장착되며, 상기 조임조와 상기 블록체 사이에 개재되어 상기 가이드부재를 고정시키면서 상기 콜릿이 상기 장착홀의 전방으로의 이탈됨을 방지하는 장착부재 및
상기 홀더바디의 전방으로부터 나사 체결되며, 회전 방향에 따라 상기 복수의 조임조를 조이거나 조임을 해제하는 캡부재를 포함하는
랜스 파이프용 고정홀더.
삭제
제1항에서,
상기 콜릿의 후방에는 랜스 파이프가 지나가는 통과홀이 형성되어 있는 원통형 실링부재가 구비되고,
상기 실링부재는 상기 캡부재에 의해 상기 콜릿이 후퇴하여 누름에 따라 측면부가 부풀면서 상기 장착홀의 내주면과 상기 랜스 파이프 사이를 채우며 산소 누설이 차단되는 것을 특징으로 하는
랜스 파이프용 고정홀더.