KR102538302B1 - 철도차량부품의 자동 세척장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유지보수에 사용되는 윤활유 등으로 오염된 철도차량의 부품에 유류 성분을 제거하기 위하여 제트 워싱 및 초음파를 조사하여 세척능력을 향상시키고 유류 물질로 야기되는 환경문제를 예방할 수 있는 철도차량부품의 자동 세척장치에 관한 것이다. 이를 위해, 오염된 철도차량부품(30)을 공급채반(670)에 수용하여 세척제 제트워싱조(100) 측으로 공급하는 공급장치(600); 철도차량부품(30)이 수용되는 제 1 채반(170), 침지된 철도차량부품(30)을 향해 제 1 세척제(182)를 제트워싱으로 공급하는 수단, 세척제 제트워싱조(100)를 가열하는 제 1 히터(120)를 포함하는 세척제 제트워싱조(100); 철도차량부품(30)이 수용되는 제 2 채반(270), 침지된 철도차량부품(30)을 향해 제 2 세척제(282)를 공급하는 수단, 세척제 초음파조(200)를 가열하는 제 2 히터(220), 제 2 채반(270)을 향해 초음파를 조사하는 초음파발진부(230)를 포함하는 세척제 초음파조(200); 철도차량부품(30)이 수용되는 제 3 채반(370), 철도차량부품(30)을 향해 순수(382)를 제트워싱으로 공급하는 수단, 세정조(300)를 가열하는 제 3 히터(320)를 포함하는 세정조(300); 철도차량부품(30)이 수용되는 제 4 채반(470), 철도차량부품(30)을 향해 에어를 분사하는 수단을 포함하는 핫에어 스프레이조(400); 세척된 철도차량부품(30)을 배출채반(770)에 수용하여 상기 핫에어 스프레이조(400) 측으로부터 배출하는 배출장치(700); 제 1, 2, 3, 4 채반(170, 270, 370, 470) 및 공급채반(670)과 배출채반(770)을 승강시키는 승강수단; 및 공급장치(600), 세척제 제트워싱조(100), 세척제 초음파조(200), 세정조(300), 핫에어 스프레이조(400), 배출장치(700) 및 승강수단을 제어하는 제어부(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량부품의 자동 세척장치가 제공된다.

Description

철도차량부품의 자동 세척장치{Automatic Cleaning System for Railway Vehicle Components}

본 발명은 세척장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 유지보수에 사용되는 윤활유 등으로 오염된 철도차량의 부품에 유류 성분을 제거하기 위하여 제트 워싱 및 초음파를 조사하여 세척능력을 향상시키고 유류 물질로 야기되는 환경문제를 예방할 수 있는 철도차량부품의 자동 세척장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장 또는 자동차, 철도차량의 부품, 군사용 부품, 기계부품, 가공부품 등을 세척할 때 염소화용매, 석유용매, 다른 유기용매, 유체를 정제하기 위한 수용성 계면활성제 또는 계면활성제 혼합물을 이용한 세척액을 사용하여 세척하게 된다. 이때 세척액으로 인한 수질오염 및 토양오염은 물론 부품에서 세척된 유기 폐기물은 상당히 유해하여 환경을 위협함으로 정부규제에 따라 사용과 처리를 해야만 하는 문제점이 있었다.

따라서, 종래기술인 특허등록제 10-362009호에서는 유체와 접촉시켜 부품을 세척하는 제 1실과, 유체를 수용하고 유체에 있는 유기물을 생분해하는 미생물을 보유하는 제 2실로 구성되고, 유체는 제 2실에서 제 1실로 순환하면서 부품을 세척하고 제 1실에서 제 2실로 배수되는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 부품 세척기가 제시된 바 있다.

여기서, 종래기술은 제 2실에 미생물이 기생하는 다공성매체가 설치되고, 제 1실에서 세척이 이루어진 유기물을 포함하는 세척액이 다공성 매체를 통과함으로 인하여 유기물이 생분해되어 정화된다.

이러한 종래기술은 부품의 세척작업을 브러시로 수작업을 해야하는 관계로 부품의 골이져 있는 부분 또는 틈새와 같은 부위에 끼어 있는 이물질이나 먼지 등을 용이하게 세척할 수 없어 원하는 정도의 세척효과를 얻을 수 없으며, 작업성이 현저히 떨어지는 문제점이 있고, 또한, 정밀하고 많은 양을 처리하며 유독성 유기화합물에는 적합하지 않은 문제점이 있다.

특히, 철도차량의 부품은 유지보수를 통한 지속적인 관리가 필요하다. 특히, 철도차량의 중정비인 경우 부품(예 : 베어링, 기어, 축이음 등)의 오염물질을 세척으로 제거하는 작업이 필수적이다. 그런데 형상이 복잡하고 기계 세척이 어려운 부품은 수작업으로 진행해야만 했고, 이로 인해 작업시간의 증가와 비용 상승의 단점이 있었다. 더욱이 사용되는 유기화합물(유기용제)은 인체에 위해하고 냄새가 독해서 보호장비를 갖추어도 작업의 어려움이 컸다. 아울러, 유기화합물(유기용제)은 화재와 폭발의 위함이 있어서 취급과 관리에 큰 주의를 기울여야만 했다.

1. 대한민국 특허공개 제 10-2009-0011165 호(바이오 초음파 세척장치), 2. 대한민국 특허공개 제 10-2011-0094965 호(플럭스 자동세척기 및 자동세척방법).

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 화재 및 폭발의 위험이 없고, 강력한 제트 워싱과 정밀한 초음파로 세척력을 높인 철도차량부품의 자동 세척장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 철도차량부품을 자동으로 공급하고, 자동으로 세척하며, 세척된 철도차량부품을 자동으로 배출함으로써 인력 사용을 최소화할 수 있는 철도차량부품의 자동 세척장치를 제공하는 것이다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 오염된 철도차량부품(30)을 공급채반(670)에 수용하여 세척제 제트워싱조(100) 측으로 공급하는 공급장치(600); 철도차량부품(30)이 수용되는 제 1 채반(170), 침지된 철도차량부품(30)을 향해 제 1 세척제(182)를 제트워싱으로 공급하는 수단, 세척제 제트워싱조(100)를 가열하는 제 1 히터(120)를 포함하는 세척제 제트워싱조(100); 철도차량부품(30)이 수용되는 제 2 채반(270), 침지된 철도차량부품(30)을 향해 제 2 세척제(282)를 공급하는 수단, 세척제 초음파조(200)를 가열하는 제 2 히터(220), 제 2 채반(270)을 향해 초음파를 조사하는 초음파발진부(230)를 포함하는 세척제 초음파조(200); 철도차량부품(30)이 수용되는 제 3 채반(370), 철도차량부품(30)을 향해 순수(382)를 제트워싱으로 공급하는 수단, 세정조(300)를 가열하는 제 3 히터(320)를 포함하는 세정조(300); 철도차량부품(30)이 수용되는 제 4 채반(470), 철도차량부품(30)을 향해 에어를 분사하는 수단을 포함하는 핫에어 스프레이조(400); 세척된 철도차량부품(30)을 배출채반(770)에 수용하여 상기 핫에어 스프레이조(400) 측으로부터 배출하는 배출장치(700); 제 1, 2, 3, 4 채반(170, 270, 370, 470) 및 공급채반(670)과 배출채반(770)을 승강시키는 승강수단; 및 공급장치(600), 세척제 제트워싱조(100), 세척제 초음파조(200), 세정조(300), 핫에어 스프레이조(400), 배출장치(700) 및 승강수단을 제어하는 제어부(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량부품의 자동 세척장치가 제공된다.

또한, 제 1 세척제(182)를 제트워싱으로 공급하는 수단은, 제 1 세척제(182)가 수용되는 제 1 세척제탱크(180); 제 1 세척제탱크(180)를 가열하는 제 1 탱크히터(185); 제 1 세척제(182)를 공급하는 제 1 펌프(184); 일단이 제 1 펌프(184)에 연결되고, 타단이 분지하여 세척제 제트워싱조(100) 내부에 다수 위치하는 세척제 공급관(135); 및 세척제 공급관(135)의 타단에 구비되는 제트워싱노즐(130);을 포함할 수 있다.

또한, 제 1 세척제탱크(180)는 부유하는 기름을 제거하기 위한 오일 스키머(181)를 더 포함할 수 있다.

또한, 제 1 세척제탱크(180)는 제 1 세척제(182)를 여과하기 위하여 부직포 필터(188)를 더 포함할 수 있다.

또한, 제 2 세척제(282)를 공급하는 수단은, 제 2 세척제(282)가 수용되는 제 2 세척제탱크(280); 제 2 세척제탱크(280)를 가열하는 제 2 탱크히터(285); 및 제 2 세척제(282)를 공급하는 제 2 펌프(284);를 포함할 수 있다.

또한, 승강수단은, 공급채반(670)이 승강되도록 지지하는 공급승강부(610); 제 1 채반(170)이 승강되도록 지지하는 제 1 승강부(110); 제 2 채반(270)이 승강되도록 지지하는 제 2 승강부(210); 제 3 채반(370)이 승강되도록 지지하는 제 3 승강부(310); 제 4 채반(470)이 승강되도록 지지하는 제 4 승강부(410); 배출채반(770)이 승강되도록 지지하는 배출승강부(710); 공급승강부(610), 제 1, 2, 3, 4 승강부(110, 210, 310, 410) 및 배출승강부(710)를 구동시키는 승강모터;를 포함할 수 있다.

또한, 철도차량부품(30)은 베어링이다.

또한, 공급장치(600)는, 공급채반(670) 내에 오염된 철도차량부품(30)이 수용된 채로 연속 공급하기 위한 롤러형 공급컨베이어(620) 장치이고, 롤러형 공급컨베이어(620) 상에서 공급채반(670)은 일정 간격을 유지한 채 이송되어 공급될 수 있다.

또한, 배출장치(700)는, 배출채반(770) 내에 세척된 철도차량부품(30)이 수용된 채로 연속 배출하기 위한 롤러형 배출컨베이어(720) 장치이고, 롤러형 배출컨베이어(720)상에서 상기 배출채반(770)은 일정 간격을 유지한 채 이송되어 배출될 수 있다.

또한, 세척제 제트워싱조(100), 세정조(300), 및 핫에어 스프레이조(400)중 적어도 하나는 상부를 개폐할 수 있는 오토도어를 더 포함하고, 상기 오토도어는, 세척제 제트워싱조(100)의 상부를 개폐하는 제 1 오토도어(541); 세정조(300)의 상부를 개폐하는 제 2 오토도어(542); 및 핫에어 스프레이조(400)의 상부를 개폐하는 제 3 오토도어(543);이다.

또한, 공급채반(670)은, 철도차량부품(30)이 상하로 수용될 수 있도록 구성되고, 승강수단에 의해 걸릴 수 있도록 가장자리에 한쌍의 걸쇠(74)가 더 구비된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 고압의 제트워싱 및 초음파를 이용하여 철도차량 부품 베어링 등의 내,외부에 오염되어 있는 유류의 세척효율이 우수하다.

또한, 화재 및 폭발의 위험이 없어, 작업장의 설비와 관리가 용이한 장점이 있다. 또한, 유기용제 등을 사용하지 않아 무독성, 무공해의 환경친화적 세척이 가능하다. 이로 인해, 쾌적한 작업환경을 조성할 수 있고, 작업자의 피로도를 경감할 수 있으며, 유해물질의 배출이 없어 친환경적이라는 효과가 있다.

또한, 철도차량부품을 자동으로 공급하고, 자동으로 세척하며, 세척된 철도차량부품을 자동으로 배출함으로써 인력 사용을 최소화할 수 있고, 숙련자 없이도 작업효율이 높일 수 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량부품의 자동 세척장치의 측면도,
도 2는 도 1에 도시된 자동세척장치의 평면도,
도 3은 도 1에 도시된 자동세척장치중 작업조의 정면도,
도 4a는 본 발명에서 사용되는 채반(70)의 정면도,
도 4b는 도 4a의 측면도,
도 4c는 도 4a의 평면도,
도 5는 도 3에 도시된 세척제 제트워싱조(100)의 부분 확대 정면도,
도 6는 도 5의 측면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 철도차량부품(30)은 베어링, 축이음, 기어 등 다양한 철도차량의 부품이 될 수 있으며, 베어링(30)을 일예로 설명한다. 아울러, 본 발명의 세척대상은 철도차량부품 이외에 자동차, 선박, 항공기의 부품, 공작기계 등의 산업용 기계부품, 군사용 기계부품 등을 모두 포함할 수 있다.

세척제 제트워싱조(100)의 구성

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량부품의 세척장치의 측면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 세척제 제트워싱조(100)의 부분 확대 정면도이며, 도 6는 도 5의 측면도이다. 도 1, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 채반(170)은 금속망으로서 베어링(30)이 수용된다. 제 1 채반(170)의 상부에는 행거(72)가 구비되어 작업자(10)가 손으로 옮기거나 상하차할 수 있다.

세척제 제트워싱(Jet Washing)조(100)의 내부로 제 1 세척제(182)를 고압(예 : 500 ~ 600 kg/cm²)의 제트워시로 공급하기 위하여, 제 1 세척제탱크(180)에는 제 1 세척제(182)가 수용된다. 제 1 세척제탱크(180)는 세척제 제트워싱조(100)의 뒷편에서 더 낮은 위치로 설치된다. 제 1 세척제탱크(180)의 내부에는 부직포필터(188)(예 : 40 ~ 60 ㎛ 크기)가 구비된다. 부직포필터(188)는 세척에 사용되어 오염된 제 1 세척제(182) 중 기름, 먼지, 이물질 등을 흡착하여 정화하는 기능을 한다. 이를 통해 제 1 세척제(182)를 빈번히 교체하지 않고 재사용할 수 있다.

제 1 세척제(182)는 생분해성 세척제, 중성세제, 계면활성제, 유기용제 등이 될 수 있다.

제 1 탱크히터(185)는 미도시된 제 1 세척제온도센서(198)의 온도를 감지한 제어부(500)에 의해 동작한다.

제 1 펌프(184)는 제 1 세척제탱크(180)와 세척제 제트워싱조(100) 사이에 설치되어 제 1 세척제(182)를 고압으로 공급한다. 제 1 펌프(184)는 제 1 세척제(182)외의 불순물을 여과하기 위해 필터를 더 구비한다.

세척제공급관(135)의 일단은 제 1 펌프(184)에 연결되고, 타단은 분지되어 세척제 제트워싱조(100) 내부의 여러 곳에 위치한다. 세척제공급관(135)의 분지된 타단은 세척제 제트워싱조(100)의 양측에 각각 위치하고, 중앙에도 위치한다. 양측에 위치한 세척제공급관(135)은 베어링(30)의 외면과 상하면을 세척하기 위한 것이고, 중앙에 위치하는 세척제공급관(135)은 베어링(30)의 내면을 세척하기 위한 것이다.

각각의 세척제공급관(135)의 끝단과 중간영역에는 제트워싱노즐(130)이 구비된다. 제트워싱노즐(130)은 베어링(30)을 향해 고압의 제 1 세척제(182)를 분사하여 베어링(30)의 구석구석을 세척할 수 있도록 배치되고 조향된다.

제 1 히터(120)는 세척제 제트워싱조(100)를 일정 온도(예 : 40 ~ 50℃)로 유지되도록 가열한다. 제 1 히터(120))는 전열히터, 적외선 히터, 세라믹히터 등이 될 수 있다.

제 1 배수관(140)은 세척제 제트워싱조(100)의 하부에 설치되어 필요한 경우 세척제 제트워싱조(100)의 내부를 배수하도록 하고, 제 1 밸브(150)는 제 1 배수관(140)을 개방하거나 폐쇄한다.

또한, 배수관(520)은 제 1, 2, 3, 4 배수관(140, 240, 340, 440)이 합지되어 일괄 배출되도록 한다.

세척제 제트워싱조(100)의 상단에는 제 1 오토도어(541)가 구비된다. 제 1 오토도어(541)는 수평면 상에서 슬라이딩 가능하도록 구성되며, 제어부(500)에 의해 동작이 제어된다. 제 1 오토도어(541)는 세척제 제트워싱조(100)를 밀폐하여 제트워싱의 비말이 외부로 퍼지는 것을 방지하고, 세척제 제트워싱조(100)를 개방하여 제 1 채반(170)을 꺼내거나 투입할 수 있도록 한다.

세척제 초음파조(200)의 구성

도 2는 도 1에 도시된 자동세척장치의 평면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 자동세척장치중 작업조의 정면도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제 2 채반(270)은 금속망으로서 베어링(30)이 수용된다. 제 2 채반(270)의 상부에는 행거(72)가 구비되어 작업자(10)가 손으로 옮기거나 상하차할 수 있다.

세척제 초음파조(200)의 내부로 제 2 세척제(282)를 공급하기 위하여, 제 2 세척제탱크(280)에는 제 2 세척제(282)가 수용된다. 제 2 세척제탱크(280)는 세척제 초음파조(200)의 뒷편에서 더 낮은 위치로 설치된다. 제 2 세척제(282)는 제 1 세척제(182)와 동일하게 사용한다.

제 2 탱크히터(285)는 미도시된 제 2 세척제온도센서에 출력온도에 기초하여 제어부(500)에 의해 동작하게 된다.

제 2 펌프(284)는 제 2 세척제탱크(280)와 세척제 초음파조(200) 사이에 설치되어 제 2 세척제(282)를 공급한다.

제 2 히터(220)는 세척제 초음파조(200)를 일정 온도(예 : 40 ~ 50℃)로 유지되도록 가열한다.

제 2 배수관(240)은 세척제 초음파조(200)의 하부에 설치되어 필요한 경우 세척제 초음파조(200)의 내부를 배수하도록 하고, 제 2 밸브(250)는 제 2 배수관(240)을 개방하거나 폐쇄한다.

초음파 발진부(230)는 제 2 채반(270)의 하부에 위치하며, 제 2 채반(270)의 베어링(30)을 향해 초음파를 조사할 수 있도록 구성된다.

세정조(300)의 구성

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제 3 채반(370)은 금속망으로서 베어링(30)이 수용된다. 제 3 채반(370)의 상부에는 행거(72)가 구비되어 작업자(10)가 손으로 옮기거나 상하차할 수 있다.

세정조(300)의 내부로 순수(382)를 공급하기 위하여, 순수탱크(380)에는 순수(382)가 수용된다. 순수탱크(382)는 세정조(300)의 뒷편에서 더 낮은 위치로 설치된다. 순수(382)는 제 3 탱크히터(385)에 의해 고온(예 : 40 ~ 50℃)으로 가열된 증류수이다.

제 3 펌프(384)는 순수탱크(380)와 세정조(300) 사이에 설치되어 순수(382)를 고압의 제트워싱으로 공급한다.

순수공급관(335)의 일단은 제 3 펌프(384)에 연결되고, 타단은 분지되어 세정조(300) 내부의 여러 곳에 위치한다. 순수공급관(335)의 분지된 타단은 세정조(300)의 양측에 각각 위치하고, 중앙에도 위치한다. 양측에 위치한 순수공급관(335)은 베어링(30)의 외면과 상하면을 세척하기 위한 것이고, 중앙에 위치하는 순수공급관(335)은 베어링(30)의 내면을 세척하기 위한 것이다.

각각의 순수공급관(335)의 끝단과 중간영역에는 순수제트워싱노즐(330)이 구비된다. 순수제트워싱노즐(330)은 베어링(30)을 향해 고압의 순수(382)를 분사하여 베어링(30)의 구석구석을 세척할 수 있도록 배치되고 조향된다.

제 3 히터(320)는 세정조(300)를 일정 온도로 유지되도록 가열한다.

제 3 배수관(340)은 초음파 세정조(300)의 하부에 설치되어 필요한 경우 세정조(300)의 내부를 배수하도록 하고, 제 3 밸브(350)는 제 3 배수관(340)을 개방하거나 폐쇄한다.

세정조(300)의 상단에는 제 2 오토도어(542)가 구비된다. 제 2 오토도어(542)는 수평면 상에서 슬라이딩 가능하도록 구성되며, 제어부(500)에 의해 동작이 제어된다. 제 2 오토도어(542)는 세정조(300)를 밀폐하여 제트워싱의 비말이 외부로 퍼지는 것을 방지하고, 세정조(300)를 개방하여 제 3 채반(370)을 꺼내거나 투입할 수 있도록 한다.

핫에어 스프레이조(400)의 구성

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제 4 채반(470)은 금속망으로서 베어링(30)이 수용된다. 제 4 채반(470)의 상부에는 행거(72)가 구비되어 작업자(10)가 손으로 옮기거나 상하차할 수 있다.

핫에어 스프레이조(400)의 내부로 고온(예 : 60 ~ 80℃), 고압((예 : 4 ~ 6 kg/cm²)의 에어를 공급하기 위하여, 공지의 에어유닛과 에어히터가 구비된다.

에어공급관(420)의 일단은 에어히터를 경유하여 에어유닛에 연결되고, 타단은 분지되어 핫에어 스프레이조(400) 내부 여러 곳에 위치한다. 고온의 에어는 세척된 베어링(30)의 건조 및 이물질 제거에 사용된다.

제 4 배수관(440)은 핫에어 스프레이조(400)의 하부에 설치되어 필요한 경우 핫에어 스프레이조(400)의 내부를 배수하도록 하고, 제 4 밸브(450)는 제 4 배수관(440)을 개방하거나 폐쇄한다.

핫에어 스프레이조(400)의 상단에는 제 3 오토도어(543)가 구비된다. 제 3 오토도어(543)는 수평면 상에서 슬라이딩 가능하도록 구성되며, 제어부(500)에 의해 동작이 제어된다. 제 3 오토도어(543)는 핫에어 스프레이조(400)를 밀폐하여 건조시 소음을 차단하고, 고온의 에어가 외부로 퍼지는 것을 방지하고, 핫에어 스프레이조(400)를 개방하여 제 4 채반(470)을 꺼내거나 투입할 수 있도록 한다.

공급장치(600)

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 공급장치(600)는 롤러형 공급 컨베이어(620) 장치이다. 공급장치(600)는 세척제 제트워싱조(100)의 측면까지 인접하도록 배치된다. 이러한 롤러형 공급컨베이어(620)의 상부에는 오염된 베어링(30)이 수용된 공급채반(670)이 위치한다. 공급채반(670)은 일정 간격을 유지한 채 이송되어 공급된다. 롤러형 공급컨베이어(620)는 컨베이어 모터(번호 미부여)에 의해 구동되며, 제어부(500)에 의해 속도가 제어된다.

배출수단(700)

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 배출수단(700)은 롤러형 배출 컨베이어(720) 장치이다. 배출수단(700)은 핫에어 스프레이조(400)의 측면까지 인접하도록 배치된다. 이러한 롤러형 배출컨베이어(720)의 상부에는 깨끗하게 세척되어 건조된 베어링(30)이 수용된 배출채반(770)이 위치한다. 배출채반(770)은 일정 간격을 유지한 채 이송되어 배출된다. 롤러형 배출컨베이어(720)는 컨베이어 모터(번호 미부여)에 의해 구동되며, 제어부(500)에 의해 속도가 제어된다.

기타 구성

승강수단은 제 1, 2, 3, 4 채반(170, 270, 370, 470)과 공급채반(670) 및 배출채반(770)을 일시에 상승 또는 하강시킬 수 있다. 이를 위해, 제 1 승강부(110)는 제 1 채반(170)과 베어링(30)이 승강되도록 지지한다. 제 1 승강부(110)에 의해 하강하였을 때는 베어링(30)의 세척 작업이 이루어지고, 상승하였을 때는 작업자(10)에 의해 이동이 이루어진다. 제 2 승강부(210)는 제 2 채반(270)과 베어링(30)이 승강되도록 지지한다. 제 3 승강부(310)는 제 3 채반(370)과 베어링(30)이 승강되도록 지지한다. 제 4 승강부(410)는 제 4 채반(470)과 베어링(30)이 승강되도록 지지한다.

공급승강부(610)는 공급채반(670)과 베어링(30)이 공급되도록 지지하고, 배출승강부(710)는 배출채반(770)과 베어링(30)이 배출되도록 지지한다.

승강모터는 별도의 링크 구조를 통해 제 1, 2, 3, 4 승강부(110, 210, 310, 410)와 공급승강부(610) 및 배출승강부(71)가 승강되도록 동력을 전달한다. 이를 위해 승강모터는 정역회전이 가능한 모터가 될 수 있다.

승강수단은 또한, 제 1, 2, 3, 4 채반(170, 270, 370, 470)과 공급채반(670) 및 배출채반(770)을 동시에 좌우로 이동시킬 수 있다. 공지의 왕복 이송이 가능한 링크 구조를 구비함으로써 채반을 인접한 탱크로 이송시킬 수 있다.

도 4a는 본 발명에서 사용되는 채반(70)의 정면도이고, 도 4b는 도 4a의 측면도이며, 도 4c는 도 4a의 평면도이다. 채반(70)은 공급채반(670), 제 1, 2, 3, 4 채반(170, 270, 370, 470) 및 배출채반(770)이다. 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 채반(70)은, 금속망 형태이며, 베어링(30)이 상하로 수용될 수 있도록 2단으로 구성된다. 상부에는 작업자(10)가 잡을 수 있도록 한쌍의 행거(72)가 돌출 형성되고, 둘레 좌우측에는 승강수단에 의해 걸릴 수 있도록 한쌍의 걸쇠(74)가 더 구비된다.

제어부(500)는 마이컴 또는 CPU, PLC 등이 될 수 있으며, 컴퓨터가 될 수 있다. 제어부(500)는 전술한 각 구성요소 마다 설치된 온도센서의 신호에 기초하여 일정온도가 되도록 제 1, 2, 3 탱크히터(185, 285, 385), 제 1, 2, 3 히터(120, 220, 320)를 제어한다. 제어부(500)는 제 1, 2, 3 펌프(184, 284, 384) 및 승강모터의 동작을 제어한다. 제어부(500)는 롤러형 공급 컨베이어(620)와 롤러형 배출 컨베이어(720)의 동작 및 속도를 제어한다.

실시예의 동작

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 기름과 먼지 등으로 오염된 베어링(30) 2개를 공급채반(670)에 넣은 후 공급채반(670)을 공급장치(600)의 롤러형 공급 컨베이어(620) 상에 올려 놓는다. 일정 속도 또는 간헐적으로 이송되는 공급채반(670)은 공급승강부(610)에 의해 인상(픽업)되어 세척제 제트워싱조(100)로 하강된다.

세척제 제트워싱조(100)에서 공급채반(670)은 제 1 채반(170)으로 명명된다. 제 1 채반(170)이 세척제 제트워싱조(100)에 침지되면, 제 1 펌프(184)를 동작시켜 제 1 세척제탱크(180)로부터 제 1 세척제(182)를 공급한다. 제 1 펌프(184)에 의해 고압의 제 1 세척제(182)가 세척제 공급관(135)에서 제트워싱노즐(130)을 통해 고압으로 분사된다. 중앙에 배치된 제트워싱노즐(130)은 베어링(30)의 내면을 향해 분사된다. 제 1 세척제(182)는 베어링(30)의 구석까지 파고들어 기름(예 : 그리스), 먼지 등을 세척하게 된다. 이러한 과정은 수십분 ~ 수시간 동안 진행된다.

제어부(500)는 제 1 세척제(182)가 일정한 온도가 되도록 제 1 탱크히터(185)와 제 1 히터(120)를 제어한다.

그 다음, 승강모터를 동작시켜 제 1 승강부(110)를 상승시킨다. 그 다음 공지의 링크 구조에 의해 제 1 채반(170)이 세척제 초음파조(200) 측으로 수평이동한다. 세척제 초음파조(200)에서 제 1 채반(170)은 제 2 채반(270)으로 명명된다. 제 2 승강부(210)에 의해 제 2 채반(270)은 세척제 초음파조(200) 내부로 하강한다. 제 2 채반(270)이 세척제 초음파조(200)에 침지되면, 제 2 펌프(284)를 동작시켜 제 2 세척제탱크(280)로부터 제 2 세척제(282)가 공급된다. 그리고, 제어부(500)는 초음파 발진부(230)를 동작시켜 베어링(30)의 구석구석으로 초음파를 조사한다. 이러한 과정을 통해 제 1 세척제(182)가 미쳐 닿지 못한 구석구석의 기름, 먼지 등이 초음파와 제 2 세척제(282)에 의해 분리된다. 선택적으로 제 2 세척제(282) 용액은 린스, 세제, 저농도 유기용제 등이 될 수 있다. 이러한 과정은 제 2 세척제(282)에 의한 충분한 분해작용이 일어나도록 수십분 ~ 수시간 동안 진행된다.

제어부(500)는 일정한 제 2 세척제(282)의 온도가 되도록 제 2 탱크히터(285)와 제 2 히터(220)를 제어한다.

그 다음, 승강모터를 동작시켜 제 2 승강부(210)를 상승시킨다. 그 다음 공지의 링크 구조에 의해 제 2 채반(270)이 세정조(300) 측으로 수평이동한다. 세정조(300)에서 제 2 채반(270)은 제 3 채반(370)으로 명명된다. 승강모터를 동작시켜 제 3 승강부(310)를 하강한다.

제 3 채반(370)과 베어링(30)이 세정조(300)에 하강되면, 제 3 펌프(384)를 동작시켜 순수탱크(380)로부터 고압의 순수(382)를 공급한다. 그리고, 제어부(500)는 이러한 과정을 통해 베어링(30)에 묻은 제 1, 2 세척제(182, 282), 먼지, 기름 등을 완전히 세정하게 된다. 제 3 펌프(384)에 의해 고압의 순수(382)가 순수공급관(335)에서 순수제트워싱노즐(330)을 통해 고압으로 분사된다. 중앙에 배치된 순수제트워싱노즐(330)은 베어링(30)의 내면을 향해 분사된다. 순수(382)는 베어링(30)의 구석까지 파고들어 제 1, 2 세척제(182, 282), 기름(예 : 그리스), 먼지 등을 세정하게 된다. 이러한 과정은 충분한 세정작용이 일어나도록 수십분 ~ 수시간 동안 진행된다.

제어부(500)는 순수(382)가 일정온도가 되도록 제 3 탱크히터(385)와 제 3 히터(320)를 제어한다. 특히 동절기에 순수의 결빙을 방지할 수 있다. 그 다음, 승강모터를 동작시켜 제 3 승강부(310)를 상승시킨다.

그 다음 공지의 링크 구조에 의해 제 3 채반(370)이 핫에어 스프레이조(400) 측으로 수평이동한다. 핫에어 스프레이조(400)에서 제 3 채반(370)은 제 4 채반(470)으로 명명된다. 승강모터를 동작시켜 제 4 승강부(410)를 하강한다.

제 4 채반(470)과 베어링(30)은 핫에어 스프레이조(400)에서 고온의 에어에 의해 불순물, 이물질 등이 분리되고, 수분이 완전히 건조된다. 공지의 에어유닛으로부터 공급되는 공압은 에어히터에 의해 고온(예 : 60 ~ 80℃)으로 가열되고, 에어공급관(420)과 에어노즐(430)을 통해 베어링(30)으로 분사된다.

제어부(500)는 일정한 온도가 되도록 에어히터를 제어한다. 건조가 완료되면 승강모터를 동작시켜 제 승강부(410)를 상승시킨다.

그 다음 공지의 링크 구조에 의해 제 4 채반(470)이 배출장치(700) 측으로 수평이동한다. 배출장치(700)에서 제 4 채반(470)은 배출채반(770)으로 명명된다. 승강모터를 동작시켜 배출승강부(710)를 하강한다.

깨끗하게 세정되고 건조된 배출채반(770)과 베어링(30)은 배출승강부(710)에 의 롤러형 배출 컨베이어(720) 상에 올려 놓는다. 일정 속도 또는 간헐적으로 이송되는 배출채반(770)속의 베어링(30)은 다시 조립하여 사용할 수 있다.

한편, 간헐적으로, 각 조에 오염물질이 많거나 용액의 교환이 필요한 경우, 제 1, 2, 3, 4 밸브(150, 250, 350, 450)를 개방하여 제 1, 2, 3, 4 배수관(140, 240, 340, 440)으로 배수할 수 있다. 배수된 폐수는 배수관(520)에서 집수되어 일괄 배출된다.

그리고, 세척제 제트워싱조(100)와 세척제 초음파조(200)에서 넘치는 각각의 제 1, 2 세척제(182, 282)는 별도의 오버플로우 관을 통해 제 1, 2 세척제탱크(180, 280)로 리턴된다. 그리고, 지속적인 공급으로 순수(382)가 넘치면 배수관(520)으로 배수된다.

이러한 과정은 각 조에서의 처리시간을 조절하여 연속된 공정으로 진행될 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

10 : 작업자, 30 : 베어링,
70 : 채반, 72 : 행거,
74 : 걸쇠, 100 : 세척제 제트워싱조,
110 : 제 1 승강부, 120 : 제 1 히터,
130 : 제트워싱노즐, 135 : 세척제공급관,
140 : 제 1 배수관, 150 : 제 1 밸브,
170 : 제 1 채반, 180 : 제 1 세척제탱크,
181 : 오일스키머, 182 : 제 1 세척제,
184 : 제 1 펌프, 185 : 제 1 탱크히터,
188 : 부직포필터, 200 : 세척제초음파조,
210 : 제 2 승강부, 220 : 제 2 히터,
230 : 초음파발진부, 240 : 제 2 배수관,
250 : 제 2 밸브, 270 : 제 2 채반,
280 : 제 2 세척제탱크, 282 : 제 2 세척제,
284 : 제 2 펌프, 285 : 제 2 탱크히터,
300 : 세정조, 310 : 제 3 승강부,
320 : 제 3 히터, 330 : 순수제트워싱노즐,
335 : 순수공급관, 340 : 제 3 배수관,
350 : 제 3 밸브, 370 : 제 3 채반,
380 : 순수탱크, 382 : 순수,
384 : 제 3 펌프, 385 : 제 3 탱크히터,
400 : 핫에어 스프레이조, 410 : 제 4 승강부,
420 : 에어공급관, 430 : 에어노즐,
440 : 제 4 배수관, 450 : 제 4 밸브,
470 : 제 4 채반, 500 : 제어부,
520 : 배수관. 530 : 배기장치,
541 : 제 1 오토도어, 542 : 제 2 오토도어,
543 : 제 3 오토도어, 600 : 공급장치,
610 : 공급승강부, 620 : 롤러형 공급컨베이어,
700 : 배출장치, 710 : 배출승강부,
720 : 롤러형 배출컨베이어.

Claims (12)

1. 철도차량부품인 오염된 베어링(30)을 공급채반(670)에 수용하여 세척제 제트워싱조(100) 측으로 공급하는 공급장치(600);
   상기 베어링(30)이 수용되는 제 1 채반(170), 침지된 상기 베어링(30)을 향해 제 1 세척제(182)를 제트워싱으로 공급하는 수단, 상기 세척제 제트워싱조(100)를 가열하는 제 1 히터(120)를 포함하는 상기 세척제 제트워싱조(100);
   상기 베어링(30)이 수용되는 제 2 채반(270), 침지된 상기 베어링(30)을 향해 제 2 세척제(282)를 공급하는 수단, 세척제 초음파조(200)를 가열하는 제 2 히터(220), 상기 제 2 채반(270)을 향해 초음파를 조사하는 초음파발진부(230)를 포함하는 상기 세척제 초음파조(200);
   상기 베어링(30)이 수용되는 제 3 채반(370), 상기 베어링(30)을 향해 순수(382)를 제트워싱으로 공급하는 수단, 세정조(300)를 가열하는 제 3 히터(320)를 포함하는 상기 세정조(300);
   상기 베어링(30)이 수용되는 제 4 채반(470), 상기 베어링(30)을 향해 에어를 분사하는 수단을 포함하는 핫에어 스프레이조(400);
   세척된 상기 베어링(30)을 배출채반(770)에 수용하여 상기 핫에어 스프레이조(400) 측으로부터 배출하는 배출장치(700);
   상기 제 1, 2, 3, 4 채반(170, 270, 370, 470) 및 상기 공급채반(670)과 상기 배출채반(770)을 승강시키는 승강수단;
   상기 공급장치(600), 상기 세척제 제트워싱조(100), 상기 세척제 초음파조(200), 상기 세정조(300), 상기 핫에어 스프레이조(400), 상기 배출장치(700) 및 상기 승강수단을 제어하는 제어부(500);
   상기 세척제 제트워싱조(100)의 상부를 슬라이딩 하며 개폐하는 제 1 오토도어(541);
   상기 세정조(300)의 상부를 슬라이딩 하며 개폐하는 제 2 오토도어(542); 및
   상기 핫에어 스프레이조(400)의 상부를 슬라이딩 하며 개폐하는 제 3 오토도어(543);를 포함하고,
   상기 제 1 세척제(182)를 제트워싱으로 공급하는 수단은,
   상기 제 1 세척제(182)가 수용되고, 부유하는 기름을 제거하기 위한 오일 스키머(181)와 상기 제 1 세척제(182)를 여과하기 위하여 부직포 필터(188)를 포함하는 제 1 세척제탱크(180);
   상기 제 1 세척제탱크(180)를 가열하는 제 1 탱크히터(185);
   상기 제 1 세척제(182)를 공급하는 제 1 펌프(184);
   일단이 상기 제 1 펌프(184)에 연결되고, 타단이 분지하여 상기 세척제 제트워싱조(100) 내부에 다수 위치하는 세척제 공급관(135); 및
   상기 세척제 공급관(135)의 타단에 구비되는 제트워싱노즐(130);을 포함하고,
   상기 공급장치(600)는, 상기 공급채반(670) 내에 오염된 상기 베어링(30)이 수용된 채로 연속 공급하기 위한 롤러형 공급컨베이어(620) 장치이고, 상기 롤러형 공급컨베이어(620) 상에서 상기 공급채반(670)은 일정 간격을 유지한 채 이송되어 공급되며,
   상기 배출장치(700)는, 상기 배출채반(770) 내에 세척된 상기 베어링(30)이 수용된 채로 연속 배출하기 위한 롤러형 배출컨베이어(720) 장치이고, 상기 롤러형 배출컨베이어(720)상에서 상기 배출채반(770)은 일정 간격을 유지한 채 이송되어 배출되고,
   상기 제 2 세척제(282)를 공급하는 수단은,
   상기 제 2 세척제(282)가 수용되는 제 2 세척제탱크(280);
   상기 제 2 세척제탱크(280)를 가열하는 제 2 탱크히터(285); 및
   상기 제 2 세척제(282)를 공급하는 제 2 펌프(284);를 포함하며,
   상기 승강수단은,
   상기 공급채반(670)이 승강되도록 지지하는 공급승강부(610);
   상기 제 1 채반(170)이 승강되도록 지지하는 제 1 승강부(110);
   상기 제 2 채반(270)이 승강되도록 지지하는 제 2 승강부(210);
   상기 제 3 채반(370)이 승강되도록 지지하는 제 3 승강부(310);
   상기 제 4 채반(470)이 승강되도록 지지하는 제 4 승강부(410);
   상기 배출채반(770)이 승강되도록 지지하는 배출승강부(710);
   상기 공급승강부(610), 상기 제 1, 2, 3, 4 승강부(110, 210, 310, 410) 및 상기 배출승강부(710)를 구동시키는 승강모터;를 포함하고,
   상기 공급채반(670)은,
   상기 베어링(30)이 상하로 수용될 수 있도록 구성되고,
   상기 승강수단에 의해 걸릴 수 있도록 가장자리에 한쌍의 걸쇠(74)가 더 구비되며,
   상기 제 1 세척제(182)는 생분해성 세척제, 중성세제, 계면활성제, 유기용제 중 적어도 하나이고,
   상기 세척제공급관(135)의 분지된 타단은, 상기 세척제 제트워싱조(100)의 양측 및 중앙에 위치하며, 상기 제트워싱노즐(130)이 고압의 제 1 세척제(182)를 상기 제 1 채반(170)에 수용된 베어링(30)을 향해 분사하기 위해 각각의 세척제공급관(135)의 끝단과 중간영역에 구비되고,
   상기 제트워싱노즐(130)은,
   고압의 제 1 세척제(182)를 상기 제 1 채반(170)에 수용된 베어링(30)에 분사하여 상기 베어링(30)의 외면과 상하면, 내면을 세척하도록 배치되고 조향되며,
   상기 제 2 세척제(282)는 린스, 세제, 저농도 유기용제 중 적어도 하나이고,
   상기 세정조(300)는,
   상기 순수(382)를 수용하는 순수탱크(380);
   상기 순수(382)를 고압의 제트워싱으로 공급하기 위한 제3 펌프(384);
   일단이 상기 제3 펌프(384)에 연결되고, 타단이 분지하여 상기 세정조(300) 내부에 다수 위치하는 순수공급관(335); 및
   상기 순수공급관(335)의 타단에 구비되는 순수제트워싱노즐(330);을 포함하고,
   상기 순수공급관(335)의 분지된 타단은, 상기 세정조(300)의 양측 및 중앙에 위치하며, 상기 순수제트워싱노즐(330)이 고압의 순수(382)를 상기 제 3 채반(370)에 수용된 베어링(30)을 향해 분사하기 위해 각각의 순수공급관(335)의 끝단과 중간영역에 구비되고,
   상기 순수제트워싱노즐(330)은,
   고압의 순수(382)를 상기 제 3 채반(370)에 수용된 베어링(30)에 분사하여 상기 베어링(30)의 외면과 상하면, 내면을 세척하도록 배치되고 조향되며, 상기 고압의 순수(382)의 분사를 통해 상기 제 3 채반(370)에 수용된 베어링(370)에 묻은 서로 상이한 세척제인 제 1 세척제(182)와 제 2 세척제(182, 282) 그리고 기름, 먼지를 세정하는 것을 특징으로 하는 철도차량부품의 자동 세척장치.
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