KR102231782B1 - 선형부재 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선형부재 세정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 비교적 길이 간 선형부재의 세정과정이 신속하게 수행되고 세정작업시 휴지시간을 최소할 수 있을 뿐만 아니라 세정품질을 향상시킬 수 있는 선형부재 세정장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 선형부재 세정장치는 선형부재 세정장치에 있어서, 선형부재가 이동되는 경로를 따라 관통되는 이동공과, 상기 이동공을 통과하는 상기 선형부재에 세정용 물질을 공급하거나 이물질을 흡입하기 위해 상기 이동공과 연통되게 연통노즐이 형성된 세정챔버; 및 상기 세정챔버가 내장되도록 수용공간이 마련되고 흡입용 접속구가 형성된 세정본체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

선형부재 세정장치{CLEANING APPARATUS FOR LINEAR ELEMENT}

본 발명은 선형부재 세정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 비교적 길이 긴 선형부재의 세정과정이 신속하게 수행되고 세정작업시 휴지시간을 최소할 수 있을 뿐만 아니라 세정품질을 향상시킬 수 있는 선형부재 세정장치에 관한 것이다.

일반적으로, LM 가이드모듈의 가이드레일, 각종 프로파일, 파이프 등과 같이 비교적 길이가 장 길이인 부재(이하 '선형부재'라 한다)는 압출을 실시한 후 인발 및 열처리 공정 등을 통해 제조하게 된다.

그리고 선형부재는 압출, 인발 및 열처리 공정 등을 거친 후 제품의 종류, 사용목적이나 용도 등에 따라 마킹공정, 도색 또는 도금과정, 및 표면처리 공정 등과 같은 후처리과정을 수행하게 된다.

이에 따라 선형부재의 표면에 유분, 철가루, 기름, 먼지 등과 같은 이물질이 잔류하게 되므로 후처리과정을 어렵게 하고, 불량품을 양산하게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 부러싱, 세척 등의 세정공정을 수행하게 되는데, 세정공정은 솔벤트와 같이 휘발성이 강한 용제를 이용하여 표면을 닦아내는 수작업 방식이 일반적이지만 이러한 방식은 유해한 솔벤트에 의해 산업재해와 환경오염을 유발하는 단점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2011-0067440호에는 파이프를 연속적으로 세척할 수 있는 파이프 연속 자동 세척장치가 개시되어 있다.

상기한 파이프 연속 자동 세척장치는 도1에 도시된 바와 같이 교정기에서 배출되는 파이프가 공급되는 몸체부(10)와, 상기 몸체부(10)에 연결설치되어 파이프의 공급 및 배출을 감지하는 센서부(20)와, 상기 몸체부(10) 상측에 위치하도록 연결되어 세척수를 분사하는 세척수 공급노즐(30)과, 상기 몸체부(10) 양측에 위치하도록 설치되는 브러쉬부(40)와, 상기 브러쉬부(40)와 연결되어 브러쉬부(40)를 수평이동시키도록 몸체부(10)에 고정설치되는 실린더부(50)와, 상기 몸체부(10) 및 세척수공급노즐(30)과 연결설치되어 세척수 공급노즐(30)에 의해 분사된 세척수를 회수 및 정제하여 다시 세척수 공급노즐(30)로 공급하는 세척수 재처리부(60)를 포함하도록 되어 있다.

또한, 상기 몸체부(10)의 전/후단에는 교정기(100)내에서 배출되는 파이프(200)를 몸체부(10)내로 가이드하는 공급로울러(70)와, 세척된 파이프를 외부로 배출시키는 배출로울러(80)가 더 설치되어 있다.

전술한 파이프 연속 자동 세척장치는 수작업에 의존하는 파이프의 세정작업을 기계화함으로써 산업재해와 환경오염을 줄일 수 있고 세정효율이 향상되는 장점은 있지만 여전히 이하와 같은 여러 가지 문제점을 수반하고 있다.

먼저, 전술한 파이프 연속 자동 세척장치는 브러쉬를 파이프 외면에 접촉시켜 세척하는 과정이 주된 세정공정이므로 세정속도가 낮아서 세정량에 한계가 있고, 브러쉬의 마모로 인해 잦은 교체가 필요하므로 세척비용이 상승되고 휴지시간이 발생 되는 단점이 있다.

그리고, 전술한 파이프 연속 자동 세척장치는 세척수에 의해 철가루 및 먼지와 같은 고형 이물질의 제거효율은 높지만 방청유, 압연유 등과 같은 기름성분의 제거효율이 낮아서 마킹공정, 도색 또는 도금과정, 및 표면처리 공정과 같은 후처리과정을 수행할 경우 불량품이 양산되는 단점이 있었다.

또한, 전술한 파이프 연속 자동 세척장치는 브러쉬부와, 이 브러쉬부를 이동시키는 실린더부 등이 요구되는 등 구조요소가 많고 복잡하여 제조비용이 상승되고 유지보수비용이 상승되는 단점이 있다.

특히, 종래 파이프 연속 자동 세척장치는 LM 가이드모듈의 가이드레일이나 각종 프로파일과 같은 선형부재를 세정할 경우 복잡하게 요입된 홈 부위의 세정이 불가능하여 이물질이 잔류하게 되므로 불량품을 양산을 막을 수 없고, 후처리과정을 어렵게 하는 문제점이 있었다.

한국공개특허 제10-2011-0067440호 "파이프 연속 자동 세척장치" 한국등록특허 제10-0530038호 "파이프 세척장치" 한국등록특허 제10-0977657호 "파이프 자동 교정 및 세척장치"

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 길이가 긴 선형부재의 세정과정이 신속하게 수행되고 세정작업시 휴지시간이 발생 되지 않을 뿐만 아니라 세정품질이 향상되도록 한 선형부재 세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 요철이나 홈이 형성된 선형부재를 효과적으로 세정할 수 있도록 한 선형부재 세정장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 선형부재 세정장치는 선형부재 세정장치에 있어서, 선형부재가 이동되는 경로를 따라 관통되는 이동공과, 상기 이동공을 통과하는 상기 선형부재에 세정용 물질을 공급하거나 이물질을 흡입하기 위해 상기 이동공과 연통되게 연통노즐이 형성된 세정챔버; 및 상기 세정챔버가 내장되도록 수용공간이 마련되고 흡입용 접속구가 형성된 세정본체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에 따른 선형부재 세정장치는 상기 선형부재의 유입측에 해당되는 상기 세정본체의 앞쪽에 설치되고 상기 선형부재에 스팀을 분사하는 분사노즐을 구비한 진입세정부; 및 상기 선형부재의 배출측에 해당되는 상기 세정본체의 뒤쪽에 설치되고, 상기 선형부재에 공기를 분사하는 분사노즐을 구비한 배출세정부를 더 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 선형부재 세정장치는 상기 연통노즐 및 상기 진입세정부에 접속되어 스팀공급부로부터 공급받은 스팀을 공급하는 스팀공급배관; 및 상기 흡입용 접속구에 일측이 접속되고 타측이 이물질흡입력발생부와 접속되는 흡입배관이 구비되어 있다.

상기 세정본체는 상기 세정챔버가 안착되는 베이스부재, 상기 베이스부재에 개폐 가능하게 결합되는 커버부재로 구성되고, 상기 세정챔버는 길이방향을 따라 상기 이동공이 형성된 통 형상의 몸체에 분사공이 천공된 이동부와, 상기 이동부의 둘레에 공간부가 형성되도록 결합되고 상기 연통노즐이 형성된 챔버바디로 구성될 수 있다.

한편, 상기 세정챔버는 길이방향을 따라 상기 이동공이 형성된 통 형상의 몸체에 분사공이 천공된 이동부와, 상기 이동부의 둘레에 공간부가 형성되도록 결합되고 상기 연통노즐이 형성된 챔버바디로 구성되고, 상기 이동부는 상기 선형부재의 횡단면 형상과 대응하는 형상으로 형성되되, 상기 선형부재에 요철부가 형성된 경우 상기 이동부에 상기 요철부와 대응하는 형상의 세정요철부가 형성되고, 상기 세정요철부에 상기 요철부를 향하도록 상기 분사공이 배치될 수 있다.

바람직하게, 상기 세정챔버는 복수 개로 구성되어 상기 세정본체의 길이방향을 따라 이격 배치되되, 상기 흡입용 접속구와 대응하는 위치에 상기 챔버바디의 단부 사이가 서로 이격되어 흡입구간이 마련되도록 배치될 수 있다.

상기 베이스부재와 상기 커버부재에는 상기 세정챔버가 정위치 되어 지지되도록 상기 챔버바디가 기밀적으로 안착, 고정되는 챔버지지부재가 구성될 수 있다.

한편, 상기 세정챔버는 길이방향을 따라 상기 이동공이 형성된 통 형상의 몸체에 분사공이 천공된 이동부, 상기 이동부의 둘레에 공간부가 형성되도록 결합되고 상기 연통노즐이 형성된 챔버바디로 구성되고, 상기 챔버바디는 상기 이동부에 복수 개가 형성되고, 상기 챔버바디와 챔버바디 사이에 해당되는 상기 이동부에 흡입부가 천공 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 선형부재 세정장치는 상기 선형부재가 상기 세정챔버를 경유하여 이송되도록 구성된 컨베이어가 더 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 선형부재 세정장치는 상기 세정챔버로 진입되는 상기 선형부재의 이동을 안내하도록 상기 세정본체의 일측에 구성되는 선형부재 진입안내장치; 상기 세정챔버로부터 배출되는 상기 선형부재의 이동을 안내하도록 상기 세정본체의 타측에 구성되는 선형부재 배출안내장치; 및 상기 세정챔버로 진입되는 선형부재의 외면에 세정제를 공급하도록 분사노즐이 구비된 세정제공급부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 선형부재 세정장치에 의하면, 종래와 같이 브러쉬의 마찰작용과 같은 물리적 접촉에 의존하여 세정작용을 수행하는 것이 아니라 선형부재를 이송시키면서 고온 스팀을 분사하여 이물질 박리 및 세정하고 부압을 인가하여 흡입, 제거하는 방식이므로 비교적 고속으로 세정작용을 수행할 수 있고, 선형부재의 표면 손상을 최소화할 수 있고, 브러쉬 등의 교체가 불필요하여 휴지시간 없이 세정작업을 수행할 수 있어서 작업성이 향상될 뿐만 아니라 구조가 간결, 단순하여 제조비용과 유지보수비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따른 선형부재 세정장치에 의하면, 선형부재의 횡단면 형상과 유사하게 형성된 세정챔버를 다단으로 통과하면서 세정작업이 이루어짐에 따라 요철이나 홈이 형성된 LM 가이드모듈의 가이드레일, 각종 프로파일 등과 같은 선행부재를 효과적으로 세정할 수 있는 장점이 있다.

도1은 종래 세정장치를 설명하기 위한 도면,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 주요 구성을 개략적으로 나타낸 구성도,
도3a 내지 도3d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 전체적인 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 도3a는 정면도, 도3b는 평면도, 도3c는 측면도, 도3d는 도3c의 A 부분을 확대하여 나타낸 확대도이다.
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 주요 구성을 나타낸 사시도,
도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 주요 구성을 나타낸 분리사시도,
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 세정부를 나타낸 측면도,
도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도,
도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 세정부를 나타낸 사시도,
도9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 세정부를 나타낸 분리사시도,
도10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 세정부를 나타낸 측면도,
도11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 세정챔버를 나타낸 전단면도,
도12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 변형예를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2 내지 도12에 의거하여 상세히 설명하고, 도2 내지 도12에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 주요 구성을 개략적으로 나타낸 구성도, 도3a 내지 도3d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 전체적인 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 도3a는 정면도, 도3b는 평면도, 도3c는 측면도, 도3d는 도3c의 A 부분을 확대하여 나타낸 확대도이다. 도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 주요 구성을 나타낸 사시도, 도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 주요 구성을 나타낸 분리사시도이다.

도2 내지 도5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형부재 세정장치는 LM 가이드모듈의 가이드레일, 각종 프로파일, 파이프 등과 같이 비교적 길이가 장 길이인 부재(이하 '선형부재'라 한다)의 세정을 위한 장치로서 프레임(1), 프레임에 설치되어 세정작업을 수행하는 세정부(2), 세정부(2)를 경유하여 이동되도록 선형부재를 이동시키는 컨베이어(3)로 구성되어 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 선형부재 세정장치에서 세정부(2)는 프레임(1)에 설치되는 세정본체(22), 및 세정본체(22)의 내부에 내장되는 세정챔버(23)를 구비한 것으로, 파이프, 환봉, 각봉, 형강재 등과 같은 다양한 종류의 선형부재(p)를 세정할 수 있지만 본 실시예에서는 복잡한 요철 구조로 내부 홈에 축적된 이물질의 제거가 어려운 LM 가이드모듈의 가이드레일이나, 각종 프로파일과 같이 요철부가 형성된 선형부재를 세정하는 용도로 사용하는 것을 중심으로 설명한다.

프레임(1)은 도3a 및 도4에 도시된 바와 같이 세정본체(22)가 설치되는 메인고정대(11)와, 세정을 위해 공급되는 선형부재(p)의 공급 높이에 맞게 세정본체(22)가 정위치 되도록 메인고정대(11)에 결합되는 지지대(12) 등으로 구성된다.

세정본체(2)는 도5에 도시된 바와 같이 복수의 세정챔버(23)가 내장되도록 수용공간이 마련되고 흡입용 접속구(221b)가 형성된 것으로, 세정챔버(23)가 안착되는 베이스부재(221)와 이 베이스부재(221)에 복수의 경첩부재(225)에 의해 개폐 가능하게 결합되는 커버부재(222)로 구성되어 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 베이스부재(221)는 대략 직육면체 형상을 갖는 몸체에 길이방향을 따라 수용공간을 형성하기 위한 관통홈(221a)이 형성되어 있고, 이 관통홈(221a)에는 일정한 간격으로 복수의 흡입용 접속구(221b)가 형성되어 있다.

그리고, 베이스부재(221)는 후술되는 세정챔버(23)의 연통노즐(234)이 삽입되도록 대응하는 위치에 노즐삽입용 접속구(221c)가 형성되어 있다. 이 노즐삽입용 접속구(221c)는 연통노즐(234)이 삽입될 수 있는 정도의 내경을 갖는 구멍으로 형성될 수도 있지만 본 실시예에서는 상기한 흡입용 접속구(221b)와 유사하게 대략 파이프 형상의 부재를 베이스부재에 용접하여 구성하였다.

커버부재(222)는 전술한 베이스부재(221)와 정합되도록 대략 직육면체 형상을 갖는 몸체에 길이방향을 따라 수용공간을 형성하기 위한 관통홈(222a)이 형성되어 있다.

그리고 베이스부재(221)와 커버부재(222)에는 세정챔버(23)가 정위치되어 지지되도록 챔버지지부재(223)가 설치되어 있다. 챔버지지부재(223)는 세정챔버(23)를 효과적으로 지지할 수 있고 후술되는 세정챔버의 챔버바디(232)가 기밀적으로 안착, 고정될 수 있다면 소재, 형상 및 구조에 특별한 제한은 없지만 본 실시예에서는 박판의 판재를 관통홈(221a,222a)의 굴곡 형상에 맞게 제작한 세정부지지브라켓(223a)을 체결부재에 의해 베이스부재(221) 및 커버부재(222)에 결합하여 구성한다.

이때, 세정부지지브라켓(223a)은 각 세정챔버(23)마다 2개가 챔버바디(232)의 두께(폭) 정도로 이격, 배치되어 세정챔버(23)가 흔들림 없이 안정적으로 지지되도록 되어 있다. 그리고, 세정부지지브라켓(223a)은 관통홈(221a,222a)의 표면으로부터 돌출되어 챔버바디(332) 사이 공간의 기밀이 유지되도록 함으로써 이물질의 흡입작용이 효과적으로 이루어지도록 한다.

아울러, 베이스부재(221)에는 커버부재(222)의 닫힘 된 상태를 견고하게 유지하기 위한 잠금수단(224)이 구비되어 있다. 잠금수단(224)은 커버부재(222)에 일정 간격으로 설치된 걸림편(224a)과, 이 걸림편(224a)에 결속 또는 이탈되는 결속고리(224b)로 구성된다. 결속고리(224b)는 도5 및 도6에 도시된 바와 같이 손잡이(224c)의 회동시에 고리 부분(224d)이 회동되면서 걸림편(224a)에 결속되는 것을 적용하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며 결속작용을 효과적으로 수행할 수 있다면 통상 매미 고리 등으로 호칭되는 다양한 결속구를 선택하여 적용할 수 있다.

도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 세정부를 나타낸 측면도이다.

도2 내지 도6을 참조하면, 세정챔버(23)는 프로파일 형태의 선형부재(p)가 이동되는 경로를 따라 관통되는 이동공(233)과, 이동공(233)을 통과하는 선형부재(p)에 고온의 스팀을 공급하거나 이물질을 흡입하기 위해 이동공(333)과 연통되게 연통노즐(334)이 형성된 구조로 되어 있다. 여기서, 세정챔버(23)의 이동공(233)은 선형부재의 횡단면 형상을 갖되 세정하고자 하는 선형부재의 이동이 가능하도록 어느 정도의 이격 공간을 갖도록 형성된다.

세정챔버(23)는 도5에 도시된 바와 같이 길이방향을 따라 이동공(233)이 형성된 이동부(231)와, 이 이동부(231)의 중앙 부분에 외경이 확대되는 형태로 돌출 형성되는 챔버바디(232)로 이루어진다.

이동부(231)는 통 형상의 몸체에 분사공이 천공된 구조로서 선형부재의 횡단면 형상과 대응하는 형상으로 형성되되, 선형부재(p)가 도3d에 도시된 바와 같이 복수의 요철부(p2)가 형성된 프로파일 형태로 구성됨에 따라 요철부와 대응하는 형상으로 요입 및 돌출되는 세정요철부(231b)가 형성되고, 이 세정요철부(231b)에 요철부를 향하도록 분사공(231a)이 배치되어 있다. 이때, 분사공(231a)은 선형부재(p)의 둘레를 따라 복수 개가 형성되되, 요철부(p2)에 의해 형성된 요입홈 방향으로 배치되는 분사공(231a)은 도3d의 확대부에 도시된 바와 같이요입홈의 깊이를 고려하여 입구가 넓고 출구가 좁은 원추형의 홀로 형성되어 고압의 스팀이 비교적 원거리까지 고압으로 분출되도록 함으로써 원활한 세정이 이루어지도록 한다.

그리고, 챔버바디(232)는 내부에 공간부(232a)를 갖는 링 형상의 통으로 형성되고, 그 하측 외면에는 연통노즐(234)이 하방 돌출되는 형태로 형성되어 있다.

또한, 세정챔버(23)는 도2에 도시된 바와 같이 복수 개로 구성되어 세정본체(22)의 길이방향을 따라 이격되게 배치되되, 흡입용 접속구(221b)와 대응하는 위치에 이동부(231)의 단부 사이가 서로 이격되어 흡입구간(s)이 마련되도록 배치되어 있다.

한편, 세정챔버(23)의 연통노즐(234)에는 파이프 또는 고압호스 등으로 형성된 스팀공급배관(51)의 일단이 접속되어 있고, 스팀공급배관(51)의 타단은 연통노즐(234)을 통해 분사되는 스팀을 공급하는 스팀공급부(5)에 접속되는데, 여기서 스팀공급부(5)는 공지의 스팀발생기 등이 선택되어 설치될 수 있다.

또한, 세정본체(22)의 흡입용 접속구(221b)에는 파이프 또는 고압호스 등으로 형성된 흡입배관(61)이 접속되어 있고, 흡입배관(61)의 타단은 이물질의 흡입을 위한 흡입력을 생성하는 이물질흡입력발생부(6)에 접속되는데, 이러한 이물질흡입력발생부(6)는 진공펌프, 고압 진공청소기 등이 선택되어 설치될 수 있다.

그리고, 각 흡입배관(61)은 도3a 및 도3c에 도시된 바와 같이 이물질흡입력발생부(6)와 연결되는 연결용기(65)에 마련된 접속구에 접속되어 있다. 여기서 연결용기(65)는 파이프 형상의 통으로 형성된 몸체에 복수의 접속구가 돌출된 것으로서 흡입배관(61)이 접속되지 않은 접속구에 커버캡을 설치하여 밀폐하도록 한다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형부재 세정장치는 도2에 도시된 바와 같이 선형부재(p)의 유입측에 해당되는 세정본체(22)의 앞쪽에 설치되고 선형부재에 스팀을 분사하는 분사노즐(241)을 구비한 진입세정부(24)와, 선형부재의 배출측에 해당되는 세정본체(22)의 뒤쪽에 설치되고, 선형부재에 공기를 분사하는 분사노즐(251)을 구비한 배출세정부(25)가 구성되어 있다.

진입세정부(24)는 스팀공급부(7)와 연결되는 스팀 배관(242)으로부터 스팀을 제공받아 선형부재에 분사함으로써 세정부(2)로 진입하기 전에 이물질을 제거하는 작용을 수행한다. 여기서, 분사노즐(241)은 선형부재(p)의 둘레를 향하여 효과적으로 스팀을 분사할 수 있다면 구조나 형태, 수량에 제한 없이 다양하게 구성할 수 있다. 예컨대, 분사노즐(241)은 선형부재를 향하여 다수의 분출공이 천공된 노즐블록(미도시)으로 형성될 수 있는 것으로, 노즐블록은 프레임(1)이나 컨베이어의 프레임에 설치되는 노즐지지부재(미도시)에 의해 고정될 수 있다.

배출세정부(25)는 세정부(2)를 경유한 선형부재에 압축공기를 분사하여 수분이나 잔류 이물질을 최종적으로 제거하는 구성요소로서, 분사노즐(251)은 콤퓨레셔와 같은 압축공기공급부(9)와 연결된 압축공기 배관(252)을 통해 압축공기를 제공받아 분사작용을 수행한다.

한편, 컨베이어(3)는 도3a 내지 도3c에 도시된 바와 같이 체인구동 롤러 컨베이어로 구성되어 있지만, 이에 제한 되는 것은 아니며 선형부재의 형태 등에 따라 벨트 컨베이어 등과 같은 다양한 컨베이어로 구성할 수 있다.

체인구동 롤러 컨베이어는 통상 '롤러체인 컨베이어'로도 호칭되는 이송장치로서 다수 개의 롤러(32)가 일정 간격으로 컨베이어프레임(31)에 회전가능하게 설치되고, 전체 또는 일부 롤러(32)에 설치된 롤러 스프로킷(33)에 연결되도록 전동체인(34)이 설치되어 있다.

이러한 체인구동 롤러 컨베이어는 주지된 바와 같이 스프로킷(33)과 연결되어 있는 전동체인(34)을 전동모터가 회전시키게 되면, 전동체인(35)의 이동에 따라 롤러 스프로킷(33)이 회전되면서 롤러(120)가 제자리에서 회전함에 따라서 그 위에 놓여 있는 선형부재(130)가 이송되게 된다.

그리고, 컨베이어(3)에는 선형부재(p)의 표면에 브러쉬를 이용하여 마찰력을 작용함으로써 이물질을 제거하는 브러쉬장치(36)가 설치되어 있다.

브러쉬장치(36)는 선형부재와 마주보게 배치된 한 쌍의 브러쉬 롤러가 롤러회전모터에 의해 회전되는 장치로서 배경기술에도 기술된 바와 같이 이물질 제거분야에서 일반적으로 사용되는 장치이므로 이에 대한 구체적인 도시나 설명을 생략한다.

한편, 도4의 미설명부호 227은 세정본체(22)를 메인고정대(11)에 고정하기 위한 고정플레이트이고, 도4의 미설명부호 226은 커버부재(222)의 개폐동작시에 사용자가 파지하기 위해 구성되는 손잡이이다.

이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 작용을 간략하게 설명한다.

먼저, 도5에 도시된 바와 같이 커버부재(222)를 개방하여 복수의 세정챔버(23)를 설치하고, 커버부재(22)를 닫은 다음 잠금수단(24)을 결속하여 커버부재를 고정한다.

이후 도2 및 도5에 도시된 바와 같이 첫 번째 및 두 번째 세정챔버(23)의 연통노즐(234)에 스팀공급배관(51)을 접속하고, 세정본체(22)의 각 흡입용 접속구(221b)와 세 번째 세정챔버(3)의 연통노즐(234)에 흡입배관(61)을 접속한다.

이러한 상태에서 도3a에 도시된 바와 같이 선형부재(p)를 컨베이어(3)에 탑재하여 이동시키게 되면 브러쉬장치(36)의 브러쉬 롤러와 접촉되면서 이물질이 분리된다.

연이어, 선형부재가 진입세정부(24)로 진입하게 되면 분사노즐로부터 스팀이 분사되면서 세정부(2)로 진입하기 전에 이물질을 제거하는 작용과 고착된 이물질을 불리는 작용을 수행한다. 이후 선형부재(p)는 첫 번째 세정챔버(23)의 이동공(233)으로 진입시키게 되고 연이어 배치된 세정챔버(23)의 이동부(231)를 선형적으로 이동하면서 세정작용이 수행되는데 이하 구체적으로 설명한다.

먼저, 선형부재가 첫 번째 세정챔버(23)의 이동부(231)을 따라 이동되는 과정에서 연통노즐(234)를 통해 고압의 스팀이 분사되면 이동부(231)와 근접하여 통과하게 되므로 스팀의 열기 및 압력에 의해 파이프 외면에 부착된 이물질을 박리시키고, 기름때와 같이 고착된 이물질을 불리는 작용을 수행한다.

이후, 첫 번째 세정챔버(23)의 이동부(231)를 경유한 파이프는 두 번째 세정챔버(23)의 이동부(231)로 이동되는데, 이때 이동부 사이에 마련된 흡입구간(s)을 통과하게 되면서 흡입용 접속구(221b)에 접속된 흡입배관(61)의 흡입력에 의해 박리된 이물질이나 수분이 흡입되어 흡입배관(61)을 통해 외부로 제거된다.

그리고 선형부재가 두 번째 세정챔버(23)의 이동부(231)을 따라 이동되면 연통노즐(234)를 통해 분사되는 고압 스팀의 열기 및 압력에 의해 파이프 외면에 부착된 이물질을 다시 한 번 더 박리시키게 되고, 이어 흡입구간(s)을 통과하게 되면서 흡입용 접속구(221b)를 통해 작용되는 부압에 박리된 이물질이나 수분이 흡입되어 제거된다.

이후 선형부재는 세 번째 세정챔버(23)의 이동부(231)을 따라 이동되는데 이 세 번째 세정챔버(23)의 연통노즐(234)에는 흡입배관(61)이 접속되어 있어서 흡입력에 의해 다시 한번 더 이물질을 흡입하고 수분을 흡입하여 건조 시키는 기능을 수행하게 되므로 청결한 상태로 배출된다.

전술한 바와 같은 세정부(2)의 세정과정을 거친 선형부재가 외부로 인출되면 배출세정부(25)는 압축공기를 분사하여 수분이나 잔류 이물질을 최종적으로 제거하는 마무리 공정을 수행하게 된다.

이하, 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명하되, 전술한 제1 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 다른 실시예에서는 제1 실시예에 나타난 구성요소 또는 서로 다른 실시예에 나타난 구성요소 중에서 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.

도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도, 도8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 세정부를 나타낸 사시도, 도9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 세정부를 나타낸 분리사시도, 도10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 세정부를 나타낸 측면도, 도11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 세정챔버를 나타낸 전단면도이다.

도7 내지 도11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형부재 세정장치는 프레임(1)과, 이 프레임에 설치되어 세정작업을 수행하는 세정부(2)로 구성되고, 세정부(2)는 프레임(1)에 설치되는 세정본체(22), 및 세정본체(22)의 내부에 내장되는 세정챔버(23')로 구성되되, 세정챔버(23')는 선형부재 중에서 파이프, 환봉, 각봉, 형강재 등과 같이 비교적 요철부를 구비하지 않은 다양한 종류의 선형부재(p)를 세정할 수 있도록 구성한 것이지만 본 실시예에서는 파이프를 세정하는 용도로 사용하는 것을 중심으로 설명한다.

그리고, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형부재 세정장치는 프레임(1), 세정부(2)의 세정본체(22) 등의 구성은 전술한 제1 실시예와 동일 유사하므로 차이점을 갖는 부분을 중심으로 이하 설명한다.

도7 내지 도11을 참조하면, 세정챔버(23')는 파이프와 같은 선형부재(p)가 이동되는 경로를 따라 관통되는 이동공(233')과, 이동공(233')을 통과하는 선형부재(p)에 세정용 물질을 공급하거나 이물질을 흡입하기 위해 이동공(233')과 연통되게 연통노즐(234')이 형성된 구조로 되어 있다. 여기서, 세정챔버(23)의 이동공(233')은 세정하고자 하는 선형부재의 이동이 가능하도록 선형부재의 외경보다 다소 큰 내경을 갖도록 형성된다.

세정챔버(23')는 길이방향을 따라 이동공(233')이 형성된 원통 형상의 이동부(231')와, 이 이동부(231')의 중앙 부분에 외경이 확대되는 형태로 돌출 형성되는 챔버바디(232')로 이루어진다. 이때 챔버바디(232')는 내부에 공간부(232a')를 갖는 링 형상의 통으로 형성되고, 그 하측 외면에는 연통노즐(234')이 하방 돌출되는 형태로 형성되어 있다. 그리고, 세정챔버(23)는 이동공(233')과 공간부(232a')가 서로 연통되도록 이동부(231')의 외주면 둘레를 따라 복수의 분사공(231a')이 천공되어 있다.

바람직하게, 세정챔버(23')는 복수 개로 구성되어 세정본체(22')의 길이방향을 따라 이격되게 배치되되, 흡입용 접속구(221b')와 대응하는 위치에 이동부(231')의 단부 사이가 서로 이격되어 흡입구간(s)이 마련되도록 배치되어 있다. 그리고, 이동부(231')는 선형부재(p)의 진입이 용이하도록 입구측 부분의 관경이 크게 형성된 것으로 대략 파이프에 레듀셔(reducer)가 결합된 형태로 형성되어 있다.

아울러, 세정챔버(23')는 다양한 외경 사이즈를 갖는 선형부재를 효과적으로 세정하기 위해서 이동공의 내경이 서로 다른 복수의 세정챔버를 추가로 구비하여 선형부재의 사이즈에 따라 교환하면서 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 세정챔버(23')의 연통노즐(234')에는 파이프 또는 고압호스 등으로 형성된 스팀공급배관(51)의 일단이 접속되어 있고, 스팀공급배관(51)의 타단은 연통노즐(234')을 통해 분사되는 스팀을 공급하는 스팀공급부(5)에 접속되어 있다.

한편, 본 발명에 따른 선형부재 세정장치는 선형부재(p)의 진입방향인 세정본체(22)의 일측에 구성되는 선형부재 진입안내장치(81)와, 선형부재(p)의 배출방향인 세정본체(22)의 타측에 구성되는 선형부재 배출안내장치(82)가 구성되어 있다.

선형부재 진입안내장치(81)는 세정챔버(23')로 진입되는 선형부재(p)의 이동을 안내하도록 세정본체의 앞쪽 부분에 구성되는 것으로, 선형부재의 하중을 지지하면서 이동을 안정적으로 안내할 수 있다면 구조 및 형상에 특별한 제한은 없지만 본 실시예에서 회전 가능하게 배치된 2개의 롤러(81a)로 구성되어 이 롤러 사이로 선형부재(p)가 통과하도록 되어 있다.

그리고, 선형부재 배출안내장치(82) 또한 전술한 선형부재 진입안내장치(81)와 마찬가지로 회전 가능하게 배치된 2개의 롤러(82a) 사이로 선형부재(p)가 통과하도록 구성되어 있다.

한편, 본 발명에 따른 선형부재 세정장치는 세정챔버(23)로 진입되는 선형부재의 외면에 세정제를 공급하는 세정제공급부(7)가 구성되어 있다.

세정제공급부(7)는 세정제가 수용되는 세정제용기(미도시), 이 세정제용기에 수용된 세정제가 분출되는 분사노즐(71)이 구비되어 세정챔버(3) 내부로 진입하는 선형부재(p) 표면에 세정제를 공급하도록 되어 있다. 그리고 세정제공급부(7)는 분사노즐(71)로부터 분출되는 세정제의 외부 유출이나 비산을 방지할 수 있도록 분사노즐(72)의 하측 부분에 회수장치(72)와, 분사노즐(71)로 세정제를 분출하기 위한 펌프(미도시) 등이 더 구비될 수 있다.

이하 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 작용을 간략하게 설명한다.

도9에 도시된 바와 같이 커버부재(222)를 개방하고 세정하고자 하는 선형부재의 외경 사이즈에 맞는 복수의 세정챔버(23')를 설치하고, 커버부재(222)를 닫은 다음 잠금수단(224)을 결속하여 커버부재를 고정한다.

이후 도7 및 도9에 도시된 바와 같이 첫 번째 및 두 번째 세정챔버(23')의 연통노즐(234')에 스팀공급배관(51)을 접속하고, 세정본체(22)의 각 흡입용 접속구(221b)와 세 번째 세정챔버(23')의 연통노즐(234')에 흡입배관(61)을 접속한다.

전술한 바와 같이 선형부재 세정장치의 조립을 완료하고 선형부재 진입안내장치(81)를 작동시켜 선형부재(p)로서 파이프를 이동시키게 되면 세정제공급부(7)의 분사노즐(71)를 통과하면서 파이프의 외면에 세정제가 도포 된다. 이후 파이프는 첫 번째 세정챔버(23')의 이동공(233')으로 진입시키게 되고 연이어 배치된 세정챔버(23')의 이동부(231')를 선형적으로 이동하면서 세정작용이 수행되는데 이하 구체적으로 설명한다.

먼저, 파이프가 첫 번째 세정챔버(23')의 이동부(231')을 따라 이동되는 과정에서 연통노즐(234')를 통해 고압의 스팀이 분사되면 파이프 표면에 부착된 세정제의 세정작용과 스팀의 열기 및 압력에 의해 파이프 외면에 부착된 이물질을 박리시키고, 기름때와 같이 고착된 이물질을 불리는 작용을 수행한다.

이후, 첫 번째 세정챔버(23')의 이동부(231')를 경유한 파이프는 두 번째 세정챔버(23')의 이동부(231')로 이동되는데, 이때 이동부 사이에 마련된 흡입구간(s)을 통과하게 되면서 흡입용 접속구(221b)에 접속된 흡입배관(61)의 흡입력에 의해 박리된 이물질이나 수분이 흡입되어 흡입배관(61)을 통해 외부로 제거된다.

그리고 파이프가 두 번째 세정챔버(23')의 이동부(231')을 따라 이동되면 연통노즐(234')를 통해 분사되는 고압 스팀의 열기 및 압력에 의해 파이프 외면에 부착된 이물질을 다시 한 번 더 박리시키게 되고, 이어 흡입구간(s)을 통과하게 되면서 흡입용 접속구(221b)를 통해 작용되는 부압에 박리된 이물질이나 수분이 흡입되어 제거된다.

이후 파이프는 세 번째 세정챔버(23')의 이동부(231')을 따라 이동되는데 이 세 번째 세정챔버(23')의 연통노즐(234')에는 흡입배관(61)이 접속되어 있어서 흡입력에 의해 다시 한번 더 이물질을 흡입하고 수분을 흡입하여 건조 시키는 기능을 수행하게 되므로 파이프는 청결한 상태로 배출된다.

첨부도면, 도12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선형부재 세정장치의 변형예를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도12를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 선형부재 세정장치는 프레임(1)과, 이 프레임에 설치되어 세정작업을 수행하는 세정부(2)로 구성되고, 세정부(2)는 프레임(1)에 설치되는 세정본체(22), 및 세정본체(22)의 내부에 내장되는 세정챔버(23")로 구성되되, 세정챔버(23")는 길이방향을 따라 이동공(233")이 형성된 통 형상의 이동부(231"), 이동부(231")에 일체로 이격, 돌출되고 연통노즐(234")이 형성된 복수의 챔버바디(232"), 챔버바디(232") 사이에 해당되는 이동부(231")에 천공되는 흡입부(235")로 형성되어 있다.

여기서, 흡입부(235")는 이동부(231")의 외주면에 슬릿 형태로 천공된 다수의 절개공으로 구성될 수도 있지만, 흡입용 접속구(221b")를 통해 인가되는 부압에 의해 이물질을 효과적으로 흡입할 수 있도록 하방으로 개방된 하나의 홀로 형성되는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같은 본 발명의 변형예에 따른 선형부재 세정장치는 단일의 이동부(231")에 복수의 챔버바디(232")가 일체로 형성된 구조로서 세정챔버(23")를 단일 구조로 구성하더라도 다단으로 세정작용을 수행할 수 있고, 세정이 필요한 선형부재의 사이즈 변경 등으로 세정챔버(23")의 교체가 필요한 경우에도 한 번의 교체로 작업이 완료되므로 작업성 및 유수보수성이 향상되는 장점이 있다. 또한, 세정챔버의 제작성과 관리의 편의성이 제공될 뿐만 아니라 제작비용이 절감되는 장점이 있다.

한편, 본 발명에 따른 선형부재 세정장치는 도면을 통해 구체적으로 도시하지는 않았으나 선형부재의 오염 정도나 오염물질의 종류에 따라 세정챔버(23")의 배치수량을 추가하거나 감소하여 세정작업을 수행할 수 있다. 그리고, 세정챔버(23")의 연통노즐(234")에는 스팀공급배관(51)이나 흡입배관(61)이 선택적으로 접속될 수 있고, 필요시 세정제를 공급하는 세정제공급라인이 접속될 수도 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 선형부재 세정장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

상기한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

1:프레임 2:세정부
22:세정본체 221:베이스부재
222:커버부재 223:챔버지지부재
23,23',23":세정챔버 231,231',231":이동부
232,232',232":챔버바디 233,233',233":이동공
234,234',234":연통노즐 24:진입세정부
25:배출세정부 3:컨베이어
5:스팀공급부 6:이물질흡입력발생부
7:세정제공급부 9:압축공기공급부
p:선형부재 s:흡입구간

Claims (10)

1. 선형부재 세정장치에 있어서,
   선형부재가 이동되는 경로를 따라 관통되는 이동공과, 상기 이동공을 통과하는 상기 선형부재에 세정용 물질을 공급하거나 이물질을 흡입하기 위해 상기 이동공과 연통되게 연통노즐이 형성된 세정챔버; 및
   상기 세정챔버가 내장되도록 수용공간이 마련되고 흡입용 접속구가 형성된 세정본체를 포함하고,
   상기 세정본체는 상기 세정챔버가 안착되는 베이스부재, 상기 베이스부재에 개폐 가능하게 결합되는 커버부재로 구성되고,
   상기 세정챔버는 길이방향을 따라 상기 이동공이 형성된 통 형상의 몸체에 분사공이 천공된 이동부와, 상기 이동부의 둘레에 공간부가 형성되도록 결합되고 상기 연통노즐이 형성된 챔버바디로 구성된 것을 특징으로 하는 선형부재 세정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 선형부재의 유입측에 해당되는 상기 세정본체의 앞쪽에 설치되고 상기 선형부재에 스팀을 분사하는 분사노즐을 구비한 진입세정부; 및
   상기 선형부재의 배출측에 해당되는 상기 세정본체의 뒤쪽에 설치되고, 상기 선형부재에 공기를 분사하는 분사노즐을 구비한 배출세정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형부재 세정장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 연통노즐 및 상기 진입세정부에 접속되어 스팀공급부로부터 공급받은 스팀을 공급하는 스팀공급배관; 및
   상기 흡입용 접속구에 일측이 접속되고 타측이 이물질흡입력발생부와 접속되는 흡입배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 선형부재 세정장치.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 이동부는 상기 선형부재의 횡단면 형상과 대응하는 형상으로 형성되되, 상기 선형부재에 요철부가 형성된 경우 상기 이동부에 상기 요철부와 대응하는 형상의 세정요철부가 형성되고, 상기 세정요철부에 상기 요철부를 향하도록 상기 분사공이 배치된 것을 특징으로 하는 선형부재 세정장치.
   
6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
   상기 세정챔버는 복수 개로 구성되어 상기 세정본체의 길이방향을 따라 이격 배치되되, 상기 흡입용 접속구와 대응하는 위치에 상기 챔버바디의 단부 사이가 서로 이격되어 흡입구간이 마련되도록 배치된 것을 특징으로 하는 선형부재 세정장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 베이스부재와 상기 커버부재에는 상기 세정챔버가 정위치 되어 지지되도록 상기 챔버바디가 기밀적으로 안착, 고정되는 챔버지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형부재 세정장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 챔버바디는 상기 이동부에 복수 개가 형성되고,
   상기 챔버바디와 챔버바디 사이에 해당되는 상기 이동부에 흡입부가 천공 형성된 것을 특징으로 하는 선형부재 세정장치.
   
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 선형부재가 상기 세정챔버를 경유하여 이송되도록 구성된 컨베이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형부재 세정장치.
   
10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세정챔버로 진입되는 상기 선형부재의 이동을 안내하도록 상기 세정본체의 일측에 구성되는 선형부재 진입안내장치;
    상기 세정챔버로부터 배출되는 상기 선형부재의 이동을 안내하도록 상기 세정본체의 타측에 구성되는 선형부재 배출안내장치; 및
    상기 세정챔버로 진입되는 선형부재의 외면에 세정제를 공급하도록 분사노즐이 구비된 세정제공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선형부재 세정장치.

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