KR102363587B1 - 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헤드블록과 로워블록의 보호 및 과열방지를 위해 스카핑유니트의 하부에 장착되는 슈블록 내부 냉각라인의 압력점검을 통한 가공불량 및 그로 인한 냉각수 누수여부를 파악할 수 있도록 한 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 장치구성의 기초구조체로써, 입식작업의 편의를 고려한 적정높이를 갖는 작업대; 누설시험하고자 하는 슈블록의 안착을 위해 상기 작업대 상에 일체로 구비되는 한편, 안착된 상기 슈블록 내부의 냉각라인과 연통하는 주입로 및 배출로가 관통된 거치베드; 상기 거치베드의 정해진 위치에 구비되고, 사용자 조작관계에 따라 상기 거치베드 상에 안착된 상기 슈블록을 수평압박 고정하는 제1구속수단; 상기 거치베드의 다른 정해진 위치에 더 구비되며, 사용자 조작관계에 따라 상기 거치베드 상에 안착된 상기 슈블록을 수직압박 고정하는 제2구속수단; 및, 상기 냉각라인으로의 고압기체 주입 및 배출을 위해 상기 주입로와 상기 배출로에 연결되고, 상기 냉각라인으로 주입된 고압기체를 이용해서 상기 냉각라인의 내압을 점검하는 압력계측수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치{LEAK TEST APPARATUS OF SHOE BLOCK FOR SCARFING UNIT}

본 발명은 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헤드블록과 로워블록의 보호 및 과열방지를 위해 스카핑유니트의 하부에 장착되는 슈블록 내부 냉각라인의 압력점검을 통한 가공불량 및 그로 인한 냉각수 누수여부를 파악할 수 있도록 한 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치에 관한 것이다.

철강산업(鐵鋼産業, steel industry)은 기초소재를 공급하는 국가 기간산업으로, 국내 철강산업은 1968년 포항제철이 설립된 이래 고도의 경제성장과 공업화에 따른 철강수요의 증대 및 지속적인 설비투자 등으로 양적·질적 면에서 비약적인 성장을 이루어 왔다.

한편, 전술한 철강산업의 근간시설인 제철소(製鐵所, steelworks)는, 철광석에서 철을 뽑아내어 그것을 강판·강관 등의 철재를 생산하는 곳으로, 선강일관공장과 독립제강공장으로 분류된다. 이 중 선강일관공장이란 고로(高爐, blast furnace / 용광로)에서 철광석을 제련(製鍊, smelting)하여 선철(銑鐵, pig iron)을 만들고 이것을 제강로(주로 산소전로)에서 정련(精鍊, refining)하여 강을 만든 다음, 강괴(鋼塊)로 하여 이것을 다시 압연가공해서 강재(鋼材, steel material)를 생산하는 등 제선·제강·연주·압연의 4단계 공정을 통해 철강을 생산하는 공장을 말한다.

여기서, 상기 단계 공정 중 제강공정에서 나온 용강(鎔鋼, molten steel)을 압연공정에 적합한 주편(slab) 등의 강재를 만드는 연주공정(連鑄工程, continuous casting process)으로 생산되는 강재의 표면에는 공정특성상 흠집, 균열 및 불순물(scale / 비금속 게재물 또는 탈탄층) 등의 결함이 존재하기 마련이며, 해당 결함은 생산품질의 저하는 물론 후속공정의 작업효율을 떨어뜨리는 원인이 되므로 반드시 제거해야만 한다.

이에, 불꽃가공의 일종으로 가스절단의 원리를 응용하여 강재의 표면을 비교적 낮고 폭넓게 용삭(鎔削)하여 결함을 제거하는 방법으로 스카핑(scarfing)이 이용되고 있는데, 작업자가 직접 토치(torch)를 이용해서 결함을 일일이 제거해 왔으나 작업장 온도가 평균 50~55℃에 이를 정도로 작업여건이 열악하다는 이유로 해당 공정의 자동화장치인 스카핑머신(scarfing machine)의 활용이 점차 증가하는 추세이다.

상기 스카핑머신은, 강재 표면결함 제거의 화염발생에 필요한 혼합가스 및 고압산소를 방출하는 스카핑유니트(scarfing unit)를 포함하는 바, 상기 스카핑유니트(800)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 가스분배기(미도시)에 장착되는 헤드블록(head block, 810)과, 상기 헤드블록(810) 전방에 결합된 상태로 강재를 향해 혼합가스와 고압산소를 방출하는 어퍼블록(upper block, 820) 및 로워블록(lower block, 830)과, 헤드블록(810)의 저면과 상기 로워블록(830)의 하부에 결합된 상태로 상기 헤드블록(810)과 로워블록(830)을 보호하도록 스카핑공정시 강재 표면에 밀착되고 과열방지의 냉각수 순환이 이루어지는 슈블록(shoe block, 840)으로 구성된다.

그리고, 상기 슈블록(840)의 내부에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 화염의 영향으로 과열된 강재로부터 전도되는 열원에 의한 상기 헤드블록(810)과 로워블록(830)의 과열방지 및 열변형방지를 위한 냉각수 순환의 냉각라인(841)이 형성되어 있다.

그런데, 상기 냉각라인(841)의 가공상태가 불량하면 냉각수의 누설 및 순환흐름의 지연이 유발되고, 그로 인한 상기 헤드블록(810)과 로워블록(830)의 냉각효율 저하 및 그에 따른 장치고장은 물론이거니와 스카핑공정의 효율저하가 야기 된다. 이 때문에, 실질적으로 냉각기능을 좌우하는 상기 냉각라인(841)의 압력점검(누설시험)을 사전에 실시해 왔다.

이를 위해, 작업자가 직접 슈블록 내부의 상기 냉각라인(841)으로 고압기체를 주입해서 냉각라인(841)의 누설여부를 파악하는 방법을 주로 이용해 왔으나, 이렇듯 작업자에 의존한 방법을 통해서는 상기 냉각라인(841)의 압력을 명확히 파악하기 어렵고, 가공상태 및 냉각수의 흐름과 누설에 대한 정확한 검사(시험)에 한계가 뒤따라 왔다.

전술한 문제를 해결하기 위하여, 대한민국 등록실용신안 제20-0427587호를 통해, 슈블록 내부에 형성된 냉각수 순환통로(이하 "냉각라인"이라 함)의 수압(압력)을 검사하여 상기 냉각라인의 가공상태를 점검하기 위한 슈블록의 수압 검사장치가 개시된 바 있다.

도 3은 종래 기술에 따른 슈블록의 수압 검사장치를 이용한 슈블록의 실시관계를 나타낸 사용상태도로써, 종래 기술에 따른 상기 슈블록의 수압 검사장치(900)는, 상부에는 슈블록(840)을 안착하고 바닥면에는 상기 슈블록(840)의 내부에 구비(형성)된 냉각수 냉각라인(841)의 입구 및 출구와 대응되도록 유입공(911)과 배출공(912)을 각각 형성한 본체(910)와, 상기 본체(910)의 후방에서 수직방향으로 형성되는 지지대(920)와, 상기 지지대(920)의 일측에 수직방향으로 형성하되 하부에는 고정구(931)가 설치되고 상부에는 핸들(932)을 구비하는 나선축(930)으로 구성된다.

종래 기술에 의하면, 상기 슈블록(840)을 본체(910)의 상부에 안착시킨 후 상기 핸들(940)을 회전시켜 나선축(930) 하부의 고정구(931)가 하강되도록 함을 통해 상기 본체(910)에 슈블록(840)이 밀착고정되도록 한 다음, 상기 냉각라인(841)으로 일정수압을 갖는 물을 공급(주입)하여 이후 외부로 배출되는 물의 수압과 배수량을 측정하는 과정으로, 상기 냉각라인(841)의 가공상태 불량을 파악할 수 있게 된다.

하지만, 전술한 바와 같이 상기 핸들(940)을 회전시켜 나선축(930) 및 그 하부의 고정구(931)가 상승 및 하강되도록 하는 구조적 관계상, 작업자가 상기 핸들(940)을 시계/반시계 방향으로 지속적으로 조작해야만 상기 고정구(931)와 본체(910) 사이로 슈블록(840)의 진입공간 마련 및 상기 슈블록(840) 가압의 고정구(931) 하강을 이룰 수 있기 때문에, 작업과정이 더디고 번거로울 수밖에 없어 왔다.

더욱이, 상기 고정구(931)가 슈블록(840)의 특정부위만을 가압하는 구조적 관계상, 상기 냉각라인(841)으로 일정수압을 갖는 물을 공급하는 과정에서 수압의 영향으로 고정구(931) 가압력이 미약한 상기 슈블록(840)의 다른 부위가 본체(910)로부터 들뜰 수 있고, 그로 인한 압력누설의 영향으로 상기 냉각라인(841)의 정확한 압력측정이 불가하게 되는 문제가 있어 왔다.

아울러, 상기 슈블록(840)을 본체(910)에 밀착고정하기 위한 구성요소 외에 상기 냉각라인(841)의 압력측정을 위한 기술요소가 마련되어 있지 않아, 장치사용의 편의성이 떨어지는 문제가 있어 왔다.

결국, 장치사용 편의성 제공에 따른 작업능률의 향상은 물론이거니와 누설시험의 대상이 되는 슈블록의 견고한 고정구조 달성 및 압력측정의 구성요소 구비 등 장치구조의 개선을 통해, 편리하고도 신속 명확한 누설시험이 가능할 수 있도록 한 슈블록 누설시험장치의 연구개발이 절실하다.

(문헌 1) 대한민국 등록실용신안 제20-0427587호(2006.09.22. 등록) (문헌 2) 대한민국 등록실용신안 제20-0427586호(2006.09.22. 등록)

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 슈블록 수평압박의 제1구속수단 및 슈블록 수직압박의 제2구속수단을 구비하여, 상기 제1구속수단 및 제2구속수단을 이용한 슈블록의 전방위 구속을 통해 거치베드 상에 상기 슈블록을 정확하고 견고하게 고정시킬 수 있고 이로써 누설시험과정에서의 압력누설 가능성을 원천봉쇄할 수 있도록 하는 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 압력매체(고압기체) 주입 및 배출의 흐름제어 및 압력측정을 위한 압력계측수단을 더 구비하여 신속 명확한 슈블록 내부 냉각라인의 내압측정이 가능케 함을 통한 공정시간 단축 등의 공정효율 향상과 더불어, 작업대 구성을 통한 입식작업의 편의성을 도모할 수 있도록 하는 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 장치구성의 기초구조체로써, 입식작업의 편의를 고려한 적정높이를 갖는 작업대; 누설시험하고자 하는 슈블록의 안착을 위해 상기 작업대 상에 일체로 구비되는 한편, 안착된 상기 슈블록 내부의 냉각라인과 연통하는 주입로 및 배출로가 관통된 거치베드; 상기 거치베드의 정해진 위치에 구비되고, 사용자 조작관계에 따라 상기 거치베드 상에 안착된 상기 슈블록을 수평압박 고정하는 제1구속수단; 상기 거치베드의 다른 정해진 위치에 더 구비되며, 사용자 조작관계에 따라 상기 거치베드 상에 안착된 상기 슈블록을 수직압박 고정하는 제2구속수단; 및, 상기 냉각라인으로의 고압기체 주입 및 배출을 위해 상기 주입로와 상기 배출로에 연결되고, 상기 냉각라인으로 주입된 고압기체를 이용해서 상기 냉각라인의 내압을 점검하는 압력계측수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 거치베드에는, 상단에 안착된 상기 슈블록 내부 냉각라인의 입구 및 출구와 각각 연통하는 상기 주입로 및 상기 배출로가 정해진 위치에 관통되고, 상기 슈블록의 전후위치를 결정하는 복수의 고정핀과, 상기 슈블록의 좌우위치를 결정하는 하나의 고정뭉치가 상단 정해진 위치로부터 각각 돌출되며, 상기 주입로와 상기 배출로를 둘러 상단에 매립된 상태로 상기 슈블록 안착시 상기 냉각라인의 입구 및 출구 주변에 밀착되어 틈새발생을 차단하는 패킹이 구비된다.

더하여, 상기 제1구속수단은, 상기 작업대 상단에 일체로 조립되는 베이스뭉치와, 상기 베이스뭉치와 상기 거치베드 사이에서 상기 거치베드를 향한 진퇴이동이 가능한 상태로 구비되고, 진출이동시 상기 거치베드 상에 안착된 상기 슈블록의 측단을 압박하여 상기 슈블록의 고정상태가 이루어지도록 하는 가압뭉치와, 상기 베이스뭉치로부터 상기 가압뭉치를 관통한 상태로 상기 거치베드의 일단으로 이어지며, 사용자 회전조작시 상기 가압뭉치를 전·후로 이동시키는 스크루샤프트와, 상기 베이스뭉치로부터 상기 가압뭉치를 관통한 상태로 상기 거치베드의 일단으로 이어고, 상기 가압뭉치의 이동을 안내하는 적어도 하나 이상의 가이드바로 구성된다.

또한, 상기 제2구속수단은, 상기 거치베드 상단의 정해진 위치에 일체로 조립되는 힌지베이스와, 상기 힌지베이스를 축으로 회전동작하는 동작링크와, 상기 동작링크의 회동선단에 구비되고, 상기 동작링크의 하강회전시 상기 슈블록의 상단을 압박하는 가압대와, 사용자 조작에 따라 상기 힌지베이스를 축으로 회전동작하며, 그 회전동작에 의거 상기 동작링크가 연계회전되도록 하는 조작링크와, 상기 동작링크와 상기 조작링크에 연결되어 상기 조작링크의 회전동작시 상기 동작링크가 상·하 회전되도록 하되, 상기 동작링크의 하강회전시 상기 가압대에 의한 상기 슈블록의 압박상태가 유지되도록 하는 연계링크로 구성된다.

더하여, 상기 압력계측수단은, 고압기체의 주입흐름 제어를 위한 주입밸브와, 상기 주입밸브와 상기 거치베드의 주입로를 연결하여, 상기 주입밸브를 통해 공급되는 고압기체가 상기 주입로를 거쳐 상기 슈블록 내부의 냉각라인으로 주입도록 하는 연결호스와, 상기 거치베드의 배출로에 연결된 상태로, 상기 냉각라인을 통과하는 고압기체의 배출흐름 제어를 위한 배출밸브와, 상기 주입밸브와 상기 연결호스 사이에 구비된 상태로, 고압기체 주입으로 형성된 상기 냉각라인의 내압을 측정하는 압력계와, 상기 주입밸브와 상기 연결호스 및 상기 압력계를 단일경로로 연결하는 매니폴드로 구성된다.

또한, 상기 가압대에는, 상기 슈블럭의 표면손방 방지를 위한 러버가 하말단에 구비되고, 상기 동작링크와의 상호결합과 더불어 상기 동작링크의 길이방향을 따르는 수평위치 변경 및 상기 러버의 상하위치 조정을 위한 복수의 고정너트가 구비된다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치는, 슈블록을 수평압박하는 제1구속수단과 슈블록을 수직압박하는 제2구속수단을 이용해서 거치베드 상에 안착되는 상기 슈블록을 보다 정확한 위치에 견고히 고정시킬 수 있게 됨으로써, 누설시험 도중의 슈블록 유동 가능성은 물론이거니와 상기 거치베드와 슈블록 간 밀착부위에서의 압력누설 가능성이 원천봉쇄되고 그에 따른 누설시험의 정밀도 및 장치사용의 신뢰성이 크게 향상되는 효과를 가져다준다.

또한, 상기 슈블록 내부 냉각라인으로의 고압기체 주입으로 형성된 상기 냉각라인의 내압을 압력계측수단의 압력계가 자동으로 측정하고 또한 수치로 표시함에 따라 누설시험의 효율성이 크게 향상되는 효과가 있고, 이렇듯 상기 냉각라인의 내압을 자동측정 및 수치표시하는 상기 압력계를 포함하여 입식작업의 편의를 고려한 작업대와 슈블록의 견고한 고정을 위한 제1구속수단과 제2구속수단의 구비로 인해 작업편의성 향상 및 그에 따른 공정시간 단축 등 공정효율이 더욱 증대되는 효과가 있다.

이와 함께, 지금까지와 같은 각종 효과달성에 따른 스카핑기술의 진보 및 국내기업의 기술자립화로 수입품 대비 제조원가 절감을 통한 기업이익 창출은 물론이거니와 기초소재 공급의 국가기간산업인 철강산업의 발전 및 활성화에 크게 기여할 수 있는 아주 유용한 발명이다.

도 1은 스카핑유니트의 구성관계를 나타낸 사시도.
도 2는 스카핑유니트 중 슈블록의 구성관계를 나타낸 사시도.
도 3은 종래 기술에 따른 슈블록의 수압 검사장치를 이용한 슈블록의 실시관계를 나타낸 사용상태도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치의 외부구조를 나타낸 사시도와 정면도 및 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치의 내부구조를 나타낸 측단면도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치에 있어서, 제1구속수단의 구성관계와 동작관계를 나타낸 요부확대평단면도 및 작동상태도.
도 8(a)(b) 및 도 9(a)(b)는 본 발명에 따른 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치에 있어서, 제2구속수단의 구성관계와 동작관계를 나타낸 사시도 및 작동상태도.
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 따른 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치의 다른 구성관계를 나타낸 사시도와 평면도.
도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 스카핑유니트용 슈블록의 실시관계를 나타낸 사용상태사시도와 사용상태단면도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

첨부도면 중 도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치의 외부구조를 나타낸 사시도와 정면도 및 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치의 내부구조를 나타낸 측단면도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치에 있어서 제1구속수단의 구성관계와 동작관계를 나타낸 요부확대평단면도 및 작동상태도이고, 도 8(a)(b) 및 도 9(a)(b)는 본 발명에 따른 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치에 있어서 제2구속수단의 구성관계와 동작관계를 나타낸 사시도 및 작동상태도이다.

도 4a 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치(A)는, 장치구성의 기초구조체로써 입식작업(立式作業)의 편의를 고려한 적정높이를 갖는 작업대(1)와, 누설시험하고자 하는 슈블록의 안착을 위해 상기 작업대(1) 상에 일체로 구비되는 한편 안착된 슈블록 내부의 냉각라인과 연통하는 주입로 및 배출로가 관통된 거치베드(2)와, 상기 거치베드(2)의 정해진 위치에 구비되고 사용자(작업자) 조작관계에 따라 거치베드(2) 상에 안착된 슈블록을 수평압박 고정하는 제1구속수단(3)과, 상기 거치베드(2)의 다른 정해진 위치에 더 구비되며 사용자 조작관계에 따라 거치베드(2) 상에 안착된 슈블록을 수직압박 고정하는 제2구속수단(4)과, 상기 냉각라인으로의 압력매체(이하 "고압기체"라 함) 주입 및 배출을 위해 상기 주입로와 배출로에 연결되고 냉각라인으로 주입된 고압기체를 이용해서 상기 냉각라인의 내압(耐壓)을 점검하는 압력계측수단(5)을 포함한다.

작업대(1)는, 앞서 설명한 바와 같이 입식작업의 편의를 고려한 적정높이(대략 작업자 허리높이)를 갖는 테이블(table)인 것으로, 상기 거치베드(2)와 제1구속수단(3) 및 제2구속수단(4)이 거치되는 상판(11)과, 상기 상판(11)을 떠받치는 지지프레임(12)으로 구성된다.

그리고, 상기 상판(11)의 가장자리에는 권상기(hoist) 또는 기중기(crane)를 이용한 장치의 견인이동에 쓰이는 걸기용구인 아이볼트(eyebolt, 111)가 다수 구비될 수 있고, 상기 지지프레임(12)의 하단에는 장치의 주행이동시 필요한 이동바퀴인 캐스터(caster, 121)가 다수 장착될 수 있다.

거치베드(2)는, 누설시험의 대상이 되는 슈블록의 안착과 더불어 그 슈블록 내부에 형성된 냉각라인으로의 고압기체 주입과 배출의 기체흐름을 이어주기 위한 것으로, 상단에 안착된 상기 슈블록 내부 냉각라인의 입구 및 출구와 각각 연통하는 상기 주입로(21) 및 배출로(22)가 정해진 위치(상기 냉각라인의 입구 및 출구 대응위치)에 관통되어 있다.

또한, 상기 슈블록의 전후위치를 결정하는 복수의 고정핀(23)과, 상기 슈블록의 좌우위치를 결정하는 하나의 고정뭉치(24)가 상단 정해진 위치로부터 각각 돌출되어 있다.

그리고, 상기 주입로(21)와 배출로(22)를 둘러 상단에 매립된 상태로 슈블록 안착시 그 슈블록 내부의 냉각라인 입·출구 주변에 밀착되어, 상기 주입로(21)와 냉각라인 입구, 상기 배출로(22)와 냉각라인 출구 간 틈새발생을 차단하는 패킹(25)이 구비된다.

아울러, 상기 고정뭉치(24)와 대향하는 타측 가장자리 단부에는, 후술할 상기 제1구속수단(3)의 가압뭉치가 내재될 수 있는 수용홈(26)이 내향된다(도 6 참조).

제1구속수단(3)은, 상기 거치베드(2) 상에 안착된 슈블록의 유동(좌우유동)이 방지(고정)되도록 수평압박(슈블록의 측단부 가압)하기 위한 것으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 상판(11)의 상단에 일체로 조립되는 베이스뭉치(31)와, 상기 베이스뭉치(31)와 거치베드(2) 사이에서 상기 거치베드(2)를 향한 진퇴이동이 가능한 상태로 구비되고 진출이동시 거치베드(2) 상에 안착된 상기 슈블록의 측단을 압박하여 슈블록의 고정상태가 이루어지도록 하는 가압뭉치(32)와, 상기 베이스뭉치(31)로부터 가압뭉치(32) 관통상태로 거치베드(2)의 일단으로 이어지고 사용자 회전조작시 상기 가압뭉치(32)를 전·후로 이동시키는 스크루샤프트(33)와, 상기 베이스뭉치(31)로부터 가압뭉치(32) 관통상태로 거치베드(2)의 일단으로 이어지며 상기 가압뭉치(32)의 이동을 안내하는 적어도 하나 이상의 가이드바(34)로 구성된다.

또한, 상기 슈블록의 측단을 압박하는 상기 가압뭉치(32)의 일단에는, 슈블록의 표면손상을 목적하여 연질소재의 패드(고무패드 또는 우레판패드 / 미도시)가 부착될 수 있다.

그리고, 상기 스크루샤프트(33)의 외측 선단부에는, 사용자가 손으로 부여잡고 양방향 회전조작함에 필요한 핸들(331)이 일체로 형성되어 있다.

제2구속수단(4)은, 상기 거치베드(2) 상에 안착된 슈블록의 유동(상하유동)이 방지(고정)되도록 수직압박(슈블록의 상단부 가압)하기 위한 것으로, 도 8(a)(b)에서와 같이, 상기 거치베드(2) 상단의 정해진 위치에 일체로 조립되는 힌지베이스(41)와, 상기 힌지베이스(41)를 축으로 회전동작하는 동작링크(42)와, 상기 동작링크(42)의 회동선단에 구비되고 그 동작링크(42)의 하강회전시 상기 슈블록의 상단을 압박하는 가압대(43)와, 사용자 조작에 따라 상기 힌지베이스(41)를 축으로 회전동작하며 그 회전동작에 의거 상기 동작링크(42)가 연계회전되도록 하는 조작링크(44)와, 상기 동작링크(42)와 조작링크(44)에 연결되어 상기 조작링크(44)의 회전동작시 동작링크(42)가 상·하 회전되도록 하되 그 동작링크(42)의 하강회전시 상기 가압대(43)에 의한 슈블록의 압박상태가 유지되도록 하는 연계링크(45)로 구성된다.

상기 가압대(43)에는, 슈블럭의 상단을 압박함에 있어 상기 슈블럭의 표면손방 방지를 위한 러버(431)가 하말단에 구비되어 있고, 도 9(a)(b)에서와 같이, 상기 동작링크(42)와의 상호결합과 더불어 동작링크(42)의 길이방향을 따르는 수평위치 변경 및 상기 러버(431)의 상하위치 조정을 위한 복수의 고정너트(432)가 체결되어 있다.

또한, 상기 러버(431)는, 슈블럭의 표면손상 방지를 위해 연질의 탄성소재(고무, 우레탄 등)로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 조작링크(44)의 외측 선단부에는, 사용자가 손으로 부여잡고 양방향 회전조작함에 필요한 레버(441)가 일체로 형성되어 있다.

압력계측수단(5)은, 상기 슈블록 내부 냉각라인으로의 고압기체 주입과 배출 및 고압기체 주입을 이용한 상기 냉각라인의 압력점검을 위한 것으로, 도 4a 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 별도의 압력발생기와 연결되고 그 압력발생기로부터 공급되는 고압기체의 흐름제어를 위한 주입밸브(51)와, 상기 주입밸브(51)와 거치베드(2)의 주입로(21)를 연결하여 주입밸브(51)를 통해 공급되는 고압기체가 상기 주입로(21)를 거쳐 슈블록 내부의 냉각라인으로 주입도록 하는 연결호스(52)와, 상기 거치베드(2)의 배출로(22)에 연결된 상태로 상기 냉각라인을 통해 배출되는 고압기체의 흐름제어를 위한 배출밸브(53)와, 상기 주입밸브(51)와 연결호스(52) 사이에 구비된 상태로 고압기체 주입으로 형성된 냉각라인(841)의 내압을 측정하는 압력계(54)와, 상기 주입밸브(51)와 연결호스(52) 및 압력계(54)를 단일경로로 연결하는 매니폴드(55)로 구성된다.

상기 주입밸브(51) 및 배출밸브(53)는, 호스를 연결하여 사용할 수 있게 호스이음이 붙어있으며 그 호스이음의 관로개폐를 통해 유체의 이동흐름을 제어하는 호스밸브(hose valve)인 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지 않고 동일한 작용효과를 나타내는 기계요소 또는 전자요소라 한다면 얼마든지 달리 채용할 수 있음이 가능하다.

상기 압력계(54)는, 슈블록 내부 냉각라인으로의 고압기체 주입에 따라 상승하는 상기 냉각라인의 내압 측정 및 그 측정값을 수치로 표시하는 다이얼게이지(dial gauge)인 것이 바람직나, 반드시 이에 한정되지 않고 동일한 작용효과를 나타내는 기계요소 또는 전자요소라 한다면 얼마든지 달리 채용할 수 있음이 가능하다.

한편, 도 10a 및 도 10b는 본 발명에 따른 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치의 다른 구성관계를 나타낸 사시도와 평면도로써, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 규격이 서로 다른 복수의 슈블록을 올려놓고 해당 슈블록들 내부의 냉각라인 압력점검을 동시수행이 가능토록 장치구성을 달리할 수도 있음이 가능하다.

미 설명부호, (b)는 상기 제1구속수단의 베이스뭉치와 상기 거치베드에 내재된 상태로 스크루샤프트의 원활한 회전운동을 돕는데 쓰이는 통상의 베어링(bearing)이다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치(A)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따른 스카핑유니트용 슈블록의 실시관계를 나타낸 사용상태사시도와 사용상태단면도로써, 도면에 도시된 바와 같이, 강재 표면에 존재하는 결함 제거의 스카핑공정을 수행하는 스카핑머신 중 스카핑유니트(800) 하부에 구성된 상태로 헤드블록과 로워블록의 보호와 더불어 과열방지 및 열변형방지를 위한 냉각수 순환이 이루어지는 슈블록(840) 내부에 형성된 냉각라인(841)의 누설시험을 목적하여, 본 발명의 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치(A)를 사용한다.

먼저, 도 11a에 도시된 바와 같이, 작업대(1) 상판(11)에 거치되어 있는 거치베드(2) 위에 누설시험하고자 하는 슈블록(840)을 안착시킨다. 이때, 상기 거치베드(2) 상에 돌출된 위치고정핀(23)과 위치고정뭉치(24)에 상기 슈블록(840)의 전방단부 및 일측단부를 밀착시켜 슈블록(840)이 정해진 위치에 명확히 안착되도록 한다.

이후, 상기 거치베드(2) 상에 구비된 제1구속수단(3)과 제2구속수단(4)을 이용해서 상기와 같이 안착된 슈블록(840)이 거치베드(2) 상에 견고히 고정시킬 수 있는 바, 우선 상기 제1구속수단(3) 중 스크루샤프트(33)의 핸들(331)을 손으로 조작해서 상기 스크루샤프트(33)의 회전(시계방향)가 회전되도록 하고, 그에 따라 위치고정뭉치(24)와 거치베드(2) 사이에 배치된 가압뭉치(32)가 상기 슈블록(840)의 측단부를 압박토록 함을 통해, 슈블록(840)이 보다 명확한 위치에 자리잡도록 함과 더불어 그 상태로 유동(좌우유동)이 방지되는 견고한 고정상태가 이루어지도록 한다(도 7 참조).

다음으로, 도 8(a)(b)를 참조하여, 상기 제2구속수단(4) 중 조작링크(44)의 레버(441)를 조작해서 동작링크(42)가 하강회전되도록 하고, 그에 따라 상기 동작링크(42)의 회전선단에 구비된 가압대(43)의 하말단에 구비된 러버(431)가 상기 슈블록(840)의 상단부를 압박토록 함을 통해, 슈블록(840)의 유동(상하유동)이 방지되어 더욱 견고한 고정상태가 이루어지도록 한다.

이 상태에서, 압력계측수단(5)의 주입밸브(51)를 조작해서 별도의 압력발생기로부터 공급되는 고압기체가 상기 주입밸브(51) 및 그에 연장된 연결호스(52) 그리고 상기 거치베드(2)에 관통된 주입로(1)를 통해 슈블록(840) 내부의 냉각라인(841)으로 주입되도록 하고, 그와 같이 상기 냉각라인(841)으로의 고압기체 주입에 따른 냉각라인(841)의 내압이 주입밸브(51)와 상기 연결호스(52) 사이에 구비된 압력계(54)를 통해 수치로 표시됨으로써 냉각라인(841)의 가공상태(불량 여부 등)를 파악할 수 있다.

이때, 상기 거치베드(2)의 배출로(22)로부터 외부로 연장된 배출밸브(53)는 잠금상태가 유지되는 것이고, 이로써 고압기체가 외부로 배출되지 않고 상기 냉각라인(841) 내부에 머물게 되는 것에 의해 상기 냉각라인(841)의 내압이 상기 압력계(54)를 통해 수치로 표시되며, 이를 통해 냉각수의 누설 및 그로 인한 냉각수 순환흐름 지연의 원인이 되는 냉각라인(841)의 가공상태 불량여부 판단이 가능케 되는 것이다.

이렇듯, 앞서 설명한 과정들을 통해 상기 냉각라인(841)의 압력점검을 완료한 다음에는, 상기 주입밸브(51)는 잠금하여 더이상의 고압기체 주입이 이루어지지 않도록 하는 반면, 상기 배출밸브(53)를 조작을 통해 슈블록(840) 내부의 냉각라인(841)에 주입되어 있던 고압기체가 외부로 배출되도록 함으로써 상기 냉각라인(841)의 누설시험을 완료할 수 있다.

마지막으로, 상기 제1구속수단(3)과 제2구속수단(4)를 조작해서 그들에 의한 거치베드(2)의 고정상태를 해제시킨 후, 상기 거치베드(2)로부터 슈블록(840)을 분리해내는 것을 끝으로 상기 슈블록(840)의 누설시험을 위한 모든 과정을 마무리할 수 있다.

정리하여, 본 발명의 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치(A)에 의하면, 슈블록(940)을 수평압박하는 상기 제1구속수단(3)과 슈블록(940)을 수직압박하는 상기 제2구속수단(4)을 이용해서 거치베드(2) 상에 안착되는 상기 슈블록(840)을 정확한 위치에 견고히 고정시킬 수 있게 됨으로써, 누설시험 도중의 슈블록(840) 유동 가능성은 물론 상기 거치베드(2)와 슈블록(840) 간 밀착부위에서의 압력누설 가능성이 원천봉쇄되고 그에 따른 누설시험 정밀도 및 장치사용 신뢰성 향상의 효과를 거둘 수 있다.

또한, 상기 슈블록(840) 내부 냉각라인(841)으로의 고압기체 주입으로 형성된 상기 냉각라인(841)의 내압을 상기 압력계측수단(5)의 압력계(54)가 자동으로 측정하고 또한 수치로 표시함에 따라, 누설시험의 효울성이 크게 향상되는 효과를 거둘 수 있다.

이와 함께, 입식작업의 편의를 고려한 상기 작업대(1), 슈블록(840)의 견고한 고정을 위한 상기 제1구속수단(3) 및 제2구속수단(4), 상기 슈블록(840) 내부 냉각라인(841)의 내압을 자동측정 및 수치표시하는 상기 압력계(54)의 구비로 인해, 작업편의성 향상 및 그에 따른 공정시간 단축 등의 공정효율이 더욱 증대되는 효과를 거둘 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정과 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

A : 누설시험장치, 1 : 작업대
2 : 거치베드, 3 : 제1구속수단
4 : 제2구속수단, 5 : 압력계측수단
11 : 상판, 12 : 지지프레임
21 : 주입로, 22 : 배출로
23 : 고정핀, 24 : 고정뭉치
25 : 패킹, 26 : 수용홈
31 : 베이스뭉치, 32 : 가압뭉치
33 : 스크루샤프트, 34 : 가이드바
41 : 힌지베이스, 42 : 동작링크
43 : 가압대, 44 : 조작링크
45 : 연계링크, 51 : 주입밸브
52 : 연결호스, 53 : 배출밸브
54 : 압력계, 55 : 매니폴드
111 : 아이볼트, 121 : 캐스터
331 : 핸들, 431 : 러버
432 : 고정너트, 441 : 레버

Claims (6)

1. 장치구성의 기초구조체로서, 입식작업의 편의를 고려한 적정높이를 갖는 작업대;
   누설시험하고자 하는 슈블록의 안착을 위해 상기 작업대 상에 일체로 구비되는 한편, 안착된 상기 슈블록 내부의 냉각라인과 연통하는 주입로 및 배출로가 관통된 거치베드;
   상기 거치베드의 정해진 위치에 구비되고, 사용자 조작관계에 따라 상기 거치베드 상에 안착된 상기 슈블록을 수평압박 고정하는 제1구속수단;
   상기 거치베드의 다른 정해진 위치에 더 구비되며, 사용자 조작관계에 따라 상기 거치베드 상에 안착된 상기 슈블록을 수직압박 고정하는 제2구속수단; 및,
   상기 냉각라인으로의 고압기체 주입 및 배출을 위해 상기 주입로와 상기 배출로에 연결되고, 상기 냉각라인으로 주입된 고압기체를 이용해서 상기 냉각라인의 내압을 점검하는 압력계측수단;을 포함하고,
   상기 거치베드에는, 상단에 안착된 상기 슈블록 내부 냉각라인의 입구 및 출구와 각각 연통하는 상기 주입로 및 상기 배출로가 정해진 위치에 관통되고,
   상기 슈블록의 전후위치를 결정하는 복수의 고정핀과, 상기 슈블록의 좌우위치를 결정하는 하나의 고정뭉치가 상단 정해진 위치로부터 각각 돌출되며,
   상기 주입로와 상기 배출로를 둘러 상단에 매립된 상태로 상기 슈블록 안착시 상기 냉각라인의 입구 및 출구 주변에 밀착되어 틈새발생을 차단하는 패킹이 구비되고,
   상기 제1구속수단은, 상기 작업대 상단에 일체로 조립되는 베이스뭉치와, 상기 베이스뭉치와 상기 거치베드 사이에서 상기 거치베드를 향한 진퇴이동이 가능한 상태로 구비되고, 진출이동시 상기 거치베드 상에 안착된 상기 슈블록의 측단을 압박하여 상기 슈블록의 고정상태가 이루어지도록 하는 가압뭉치와, 상기 베이스뭉치로부터 상기 가압뭉치를 관통한 상태로 상기 거치베드의 일단으로 이어지며, 사용자 회전조작시 상기 가압뭉치를 전·후로 이동시키는 스크루샤프트, 및 상기 베이스뭉치로부터 상기 가압뭉치를 관통한 상태로 상기 거치베드의 일단으로 이어지고, 상기 가압뭉치의 이동을 안내하는 적어도 하나 이상의 가이드바를 포함하고,
   상기 압력계측수단은, 고압기체의 주입흐름 제어를 위한 주입밸브와, 상기 주입밸브와 상기 거치베드의 주입로를 연결하여, 상기 주입밸브를 통해 공급되는 고압기체가 상기 주입로를 거쳐 상기 슈블록 내부의 냉각라인으로 주입도록 하는 연결호스와, 상기 거치베드의 배출로에 연결된 상태로, 상기 냉각라인을 통과하는 고압기체의 배출흐름 제어를 위한 배출밸브와, 상기 주입밸브와 상기 연결호스 사이에 구비된 상태로, 고압기체 주입으로 형성된 상기 냉각라인의 내압을 측정하는 압력계, 및 상기 주입밸브와 상기 연결호스 및 상기 압력계를 단일경로로 연결하는 매니폴드를 포함하여, 상기 압력계측수단의 주입밸브를 조작해서 압력발생기로부터 공급되는 고압기체가 상기 주입밸브와 그에 연장된 연결호스 및 상기 거치베드에 관통된 주입로를 통해 슈블록 내부의 냉각라인으로 주입되도록 하고, 상기 냉각라인으로의 고압기체 주입에 따른 냉각라인의 내압이 상기 주입밸브와 상기 연결호스 사이에 구비된 압력계를 통해 수치로 표시되도록 하며, 이때 상기 거치베드의 배출로로부터 외부로 연장된 배출밸브는 잠금상태가 유지되도록 하여 고압기체가 외부로 배출되지 않고 상기 냉각라인 내부에 머물도록 하는 것을 특징으로 하는 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2구속수단은, 상기 거치베드 상단의 정해진 위치에 일체로 조립되는 힌지베이스와,
   상기 힌지베이스를 축으로 회전동작하는 동작링크와,
   상기 동작링크의 회동선단에 구비되고, 상기 동작링크의 하강회전시 상기 슈블록의 상단을 압박하는 가압대와,
   사용자 조작에 따라 상기 힌지베이스를 축으로 회전동작하며, 그 회전동작에 의거 상기 동작링크가 연계회전되도록 하는 조작링크와,
   상기 동작링크와 상기 조작링크에 연결되어 상기 조작링크의 회전동작시 상기 동작링크가 상·하 회전되도록 하되, 상기 동작링크의 하강회전시 상기 가압대에 의한 상기 슈블록의 압박상태가 유지되도록 하는 연계링크로 구성됨을 특징으로 하는 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치.
   
5. 삭제
6. 제4항에 있어서,
   상기 가압대에는, 상기 슈블럭의 표면손방 방지를 위한 러버가 하말단에 구비되고,
   상기 동작링크와의 상호결합과 더불어 상기 동작링크의 길이방향을 따르는 수평위치 변경 및 상기 러버의 상하위치 조정을 위한 복수의 고정너트가 구비됨을 특징으로 하는 스카핑유니트용 슈블록의 누설시험장치.

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