KR20110119363A

KR20110119363A - 내압시험을 위한 튜브형 용기의 자동 탈고착장치

Info

Publication number: KR20110119363A
Application number: KR1020100039025A
Authority: KR
Inventors: 남기일; 권오석
Original assignee: 주식회사 엠엘씨
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2011-11-02
Also published as: KR101138006B1

Abstract

본 발명은 각종 가스를 고압으로 저장하는 튜브형 용기의 네크링에 용기지그를 결착시켜 용기의 입구를 밀폐시킨 다음, 용기의 내부로 고압수를 주입시킴으로서 용기의 내압시험을 수행하는 데 사용되는 튜브형 용기의 자동 탈고착장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구동모터에 의한 스플라인기어의 회전으로 용기지그의 체결 및 분리작업을 수행토록 하는 한편, 용기지그의 체결 이후에 실린더를 사용하여 튜브형 용기를 상승시킴에 따라, 네크링의 상단면이 밀폐링과 가압 밀착되어 용기의 입구가 최종적으로 밀폐될 수 있도록 함으로서, 밀폐링과 네크링과의 회전마찰로 인한 밀폐링의 마모와 잦은 교체작업을 방지토록 하고, 용기지그를 포함하는 고압수 주입용 파이프 어셈블리에 완충스프링을 설치함으로서, 용기지그와 네크링과의 체결작업시 발생하는 충격을 완충시켜 부품의 손상을 방지토록 함은 물론 정확한 체결작업이 가능토록 하며, 탈고착장치를 브라켓에 매달아 설치하는 부분에 로드셀을 적용시킴으로서, 내부에 물이 충전된 용기의 무게를 로드셀로 측정하여 빈 용기의 무게와 비교토록 함에 따라, 튜브형 용기의 실질적인 내용적 또한 신속하고 정확하게 확인할 수 있도록 한 튜브형 용기의 자동 탈고착장치에 관한 것이다.

Description

내압시험을 위한 튜브형 용기의 자동 탈고착장치{Apparatus for automatic fixation and separation of a tube-type vessel for pressure test}

본 발명은 튜브형 용기의 네크링에 용기지그를 결착시켜 용기의 내부로 고압수를 주입시킴으로서 용기의 내압시험을 수행토록 하되, 용기지그의 체결 이후에 실린더를 사용하여 튜브형 용기를 상승시킴에 따라, 네크링의 상단면이 밀폐링과 가압 밀착되어 용기의 입구가 최종적으로 밀폐될 수 있도록 함으로서, 밀폐링과 네크링과의 회전마찰로 인한 밀폐링의 마모와 잦은 교체작업을 방지토록 하는 한편, 내부에 물이 충전된 용기의 무게를 로드셀로 측정하여 빈 용기의 무게와 비교토록 함으로서, 튜브형 용기의 실질적인 내용적 또한 신속하고 정확하게 확인할 수 있도록 한 튜브형 용기의 자동 탈고착장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업용이나 의료용으로 사용되는 각종 가스용기는 그 내부에 천연가스(Natural gas)나 질소 또는 산소 등이 일정한 압력으로 충전되는 튜브 형상의 용기로 제조되는 바, 이러한 가스용기는 고압가스를 저장하는 용기의 특성상 우수한 기밀성능 및 내압성능을 발휘할 수 있도록 대부분이 이음매 없는 금속용기로 제조되며, 가스용기의 제조 직후에는 내압시험과 같은 용기의 성능검사를 수행하게 된다.

상기와 같이 가스용기로 사용되는 튜브형 용기의 내압시험시에는 용기의 균열이나 팽창률 및 각종 이상유무를 고압수를 매개체로 하여 검사하게 되는 데, 고압수 주입용 파이프라인을 이용하여 약 250 Kg/cm² 정도의 수압을 용기의 내부에 가함으로서, 용기의 외부로 누수가 발생하는 지의 여부 및 주입된 수압으로 인한 용기의 팽창률과 기타 다른 여러 가지의 이상유무를 검사하게 된다.

상기와 같은 튜브형 용기의 내압시험시 용기의 내부로 고압수를 용이하게 주입시킬 수 있도록, 용기의 상단 입구에 해당하는 네크링(Neck-ring)에 파이프라인 하단부의 용기지그를 결착시켜 용기의 입구를 밀폐시킨 다음, 파이프라인의 내부에 제공된 고압수 주입통로를 따라 고압수를 주입시키게 되며, 이러한 작업을 자동적으로 수행할 수 있도록 한 용기의 탈고착장치가 대한민국 특허등록 제 10-637475호(등록일자: 2006년 10월 16일)에 기재되어 알려져 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 용기 탈고착장치에 의하면, 구동모터를 사용하여 용기지그를 튜브형 용기의 네크링으로 체결시키는 과정에서 용기지그의 하단에 설치된 밀폐링이 네크링과 회전 마찰되는 바, 통상 고무나 합성수지와 같은 유연한 재질의 밀폐링이 단단한 금속 재질의 네크링과 회전 마찰됨으로서, 밀폐링이 매우 빠른 속도로 마모되는 문제점이 발생하게 된다.

상기 밀폐링은 용기지그를 네크링으로 체결하여 용기의 입구를 밀폐시키는 과정에서 용기 입구의 밀폐도를 보다 더 확실하게 보장하는 기능을 담당하는 것으로서 내압시험의 신뢰도를 향상시키기 위하여 반드시 적용되어야 하는 부품이므로, 종래의 용기 탈고착장치를 사용할 경우, 밀폐링의 빈번한 교체작업에 의하여 내압시험의 효율성과 연속성이 크게 저하되는 문제점이 발생하게 된다.

한편, 튜브형 용기의 제조시 그 내용적(內容積)은 가스의 전체적인 충전량과 용기의 두께 및 이에 따른 용기의 가용압력을 판단하는 중요한 척도가 되므로, 튜브형 용기의 내압시험과 함께 용기의 내용적 측정을 병행토록 하는 것이 가장 바람직하지만, 종래의 용기 탈고착장치에 의하면 용기의 내압시험과 내용적 측정을 함께 수행할 수 없는 문제점이 있었다.

이로 인하여, 종래의 용기 탈고착장치가 구비된 내압시험설비 이외에 용기의 내용적을 측정하는 장치나 설비를 별도로 설치하여 운용하게 되는 바, 이러한 설비의 분리 및 개별적인 운용은 튜브형 용기의 안전성과 가용도 등을 측정하는 시간과 비용을 증대시키는 요인이 됨은 물론이고, 가스용기 제품의 원가절감 측면에도 바람직하지 못한 영향을 미치게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 의한 튜브형 용기의 자동 탈고착장치는, 구동모터에 의한 스플라인기어의 회전으로 용기지그의 체결 및 분리작업을 수행토록 하는 한편, 용기지그의 체결 이후에 실린더를 사용하여 튜브형 용기를 상승시킴에 따라, 네크링의 상단면이 밀폐링과 가압 밀착되어 용기의 입구가 최종적으로 밀폐될 수 있도록 함으로서, 밀폐링과 네크링과의 회전마찰로 인한 밀폐링의 마모와 잦은 교체작업을 방지토록 하며, 이로 인하여 내압시험의 효율성과 연속성을 크게 향상시킬 수 있도록 하는 것을 그 기술적 과제로 한다.

이와 더불어, 본 발명은 용기지그를 포함하는 고압수 주입용 파이프 어셈블리에 완충스프링을 설치함으로서, 용기지그와 네크링과의 체결작업시 발생하는 충격을 완충시켜 부품의 손상을 방지토록 함은 물론 정확한 체결작업이 가능토록 하며, 탈고착장치를 브라켓에 매달아 설치하는 부분에 로드셀을 적용시킴으로서, 튜브형 용기의 내압시험을 수행하는 과정에서 물이 충전된 용기의 무게를 로드셀로 측정하여 기측정된 빈 용기의 무게와 비교할 수 있도록 하며, 이로 인하여 내압시험과 함께 튜브형 용기의 실질적인 내용적 또한 신속하고 정확하게 확인할 수 있도록 하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명은, 장치본체의 본체튜브 상단에는 센터조정기를 포함하는 캐리어가 설치되고, 상기 본체튜브에는 가압배관의 연결을 위한 개구부가 제공되며, 상기 본체튜브의 중앙에는 가압배관연결구로부터 고압수의 주입통로를 제공하는 파이프 어셈블리가 본체튜브를 관통하여 수직 하방으로 연장 설치되고, 상기 본체튜브의 하단측에는 구동부케이스가 설치되며, 상기 구동부케이스의 외측 상부에는 구동모터가 설치되고, 상기 구동부케이스의 내측에는 구동모터와 결합된 구동기어와 파이프 어셈블리의 스플라인축에 결합된 스플라인기어가 맞물려 삽입 설치되며, 상기 구동부케이스의 하부에는 수조용 덮개판이 설치되고, 상기 구동부케이스의 하부로 연장되는 스플라인축의 하단에는 파이프 어셈블리로서의 용기지그가 연결되어 덮개판을 관통하도록 설치되며, 상기 용기지그의 하단에는 나사체결부와 센터핀이 형성된 튜브형 용기의 자동 탈고착장치에 있어서, 상기 캐리어의 센터조정기 하측에는 장착판이 설치되고, 상기 장착판의 하측면 중앙부와 외곽부에는 용기밀착실린더와 가이드봉이 각각 하향 설치되며, 상기 가이드봉의 하단부에 본체튜브의 상단측이 연결 설치되고, 상기 용기밀착실린더의 피스톤로드에는 가이드봉을 따라 승하강되는 승하강대가 연결 설치되며, 상기 승하강대의 하측면에는 파이프 어셈블리의 리프팅튜브가 연결 설치되고, 상기 리프팅튜브는 본체튜브와 대응되는 가압배관용 개구부가 형성된 상태로 본체튜브와 파이프 어셈블리의 사이에 삽입 설치되며, 상기 용기지그가 덮개판을 관통하는 부분에는 용기지그의 가이드블록이 개재되어 덮개판측에 고정 설치되고, 상기 가이드블록의 하측면에 네크링용 밀폐링이 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 파이프 어셈블리의 가압배관연결구와 스플라인축은 파이프 커플러에 의하여 연결 설치되고, 상기 파이프 커플러의 하단 외주면에 리프팅튜브가 걸리는 플랜지가 돌출 형성되며, 상기 파이프 커플러의 외측에는 완충스프링이 설치되고, 상기 완충스프링은 파이프 커플러의 플랜지와 상기 플랜지의 상부측에서 리프팅튜브에 고정된 지지대와의 사이에서 탄력 지지되는 것을 특징으로 하며, 상기 캐리어는 탈고착장치를 매달아 이동시키기 위한 메인브라켓을 포함하여서 이루어지고, 상기 메인브라켓과 센터조정기의 사이에는 튜브형 용기의 내용적 측정을 위한 로드셀이 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 로드셀은 메인브라켓의 바닥판과 센터조정기의 상단부에 고정된 연결판과의 사이에 설치되고, 상기 바닥판과 연결판의 가장자리측에는 탈고착장치의 추락을 방지하기 위한 이탈방지봉이 설치되며, 상기 이탈방지봉은 메인브라켓의 바닥판을 수직 방향으로 관통하여 연결판과 연결 설치되고, 상기 이탈방지봉의 상단 헤드부는 이탈방지턱으로 형성되어 바닥판으로부터 소정의 폭만큼 돌출되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 용기밀착실린더에 의한 리프팅(Lifting) 방식으로 튜브형 용기의 입구를 밀폐링과 밀착시키도록 함으로서, 고무나 합성수지와 같은 유연한 재질의 밀폐링이 단단한 금속 재질인 네크링과 회전 마찰되지 않도록 하는 효과가 있으며, 이로 인하여 밀폐링의 급속한 마모와 잦은 교체작업을 방지하는 효과가 있음은 물론이고, 내압시험에 따른 효율성과 연속성 또한 향상시키는 효과가 있다.

또한, 용기지그와 네크링의 체결작업시 발생하는 충격을 파이프 어셈블리에 제공된 완충스프링이 완충시켜 각 부품의 손상을 방지토록 함은 물론, 완충스프링의 탄성력에 의하여 파이프 어셈블리가 상부 방향으로 과도하게 밀리는 현상을 방지하는 효과가 있으며, 이로 인하여 용기지그와 네크링의 체결작업을 보다 더 안전하고 정확하게 수행토록 하는 효과가 있다.

특히, 물이 충진된 튜브형 용기를 탈고착장치에 매달아 내압시험을 수행하는 동시에, 로드셀에 의하여 튜브형 용기의 내용적 또한 정확하게 측정토록 하는 효과가 있으며, 이로 인하여 탈고착장치의 기능성과 상품가치를 한층 더 향상시키는 효과가 있는 한편, 튜브형 용기의 시험에 소요되는 전체적인 시간과 비용을 단축 및 절감시켜 가스용기 제품의 원가절감 측면에도 기여토록 하는 효과가 있다.

마지막으로, 메인브라켓의 바닥판과 로드셀용 연결판의 사이에 이탈방지봉을 추가로 설치한 경우에는, 로드셀의 파손에 의하여 만에 하나 발생할 수 있는 탈고착장치의 추락 또한 미연에 방지할 수 있게 되며, 이로 인하여 본 발명의 탈고착장치에 의한 보다 더 안전한 내압시험이 가능토록 하는 등의 매우 유용한 효과를 가지는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 튜브형 용기의 자동 탈고착장치를 나타내는 정단면도이고,
도 2는 본 발명에 의한 탈고착장치의 요부발췌 정단면도이며,
도 3의 (가) 및 (나)는 실린더에 의한 용기 입구의 밀폐과정을 나타내는 부분확대 단면도이고,
도 4는 본 발명에 의한 탈고착장치의 사용상태를 나타내는 측면도이다.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하며, 도면에 대한 부호의 설명 중 미설명된 부호 4a와 52a 및 63a는 실린더의 피스톤로드를 나타내는 것이다.

본 발명에 따른 튜브형 용기의 자동 탈고착장치(10)의 전체적인 구성은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 구동부를 포함하는 장치본체(2)와, 상기 장치본체(2)의 내부에 설치되어 고압수의 주입통로(37)를 제공하는 파이프 어셈블리(3)와, 상기 장치본체(2)를 매달아 이동시키기 위한 캐리어(Carrier)(1)를 포함하여서 이루어지며, 상기 구동부는 장치본체(2)의 하측부에 설치되어 파이프 어셈블리(3)를 회전시키는 수단을 제공한다.

상기 장치본체(2)는 상측부에 일정 길이만큼 개구부(21a)가 형성된 원통 형상의 본체튜브(21)를 기초로 하여 설치되는 것으로서, 본체튜브(21)의 상측에 상기 캐리어(1)가 설치되는 한편, 본체튜브(21)의 하측에 상기 구동부가 설치되며, 튜브형 용기의 내부로 고압수를 주입시키기 위한 파이프 어셈블리(3)는 본체튜브(21)의 내측 중앙부에서 구동부를 거쳐 수직 하방으로 연장 설치된다.

상기 파이프 어셈블리(3)는 가압배관연결구(31)로부터 파이프 커플러(32)와 스플라인축(33)이 하측 방향을 따라 일직선상의 통로를 이루면서 순차적으로 연결 설치되고, 스플라인축(33)의 하단에는 파이프 커넥터(34)에 의하여 용기지그(35)가 연결 설치된 구성으로 이루어지며, 상기 가압배관연결구(31)에는 본체튜브(21)의 개구부(21a)를 통하여 삽입되는 고압수 주입용 가압배관(39)이 연결 설치된다.(도 2 참조)

상기 파이프 커플러(32)는 가압배관연결구(31)를 스플라인축(33)과 연결시키는 기능을 수행하는 동시에, 스플라인축(33)의 회전시 가압배관(39)과 연결된 가압배관연결구(31)는 스플라인축(33)과 함께 회전하지 않도록 하는 기능을 수행하게 되며, 이러한 기능을 수행할 수 있는 것이라면 어떠한 형태의 배관연결방식을 사용하더라도 무방하다.

이와 더불어, 상기 파이프 커넥터(34)는 스플라인축(33)과 용기지그(35)를 착탈 가능하게 연결시킴으로서, 내압시험을 행하고자 하는 용기의 입구 형상에 맞추어 용기지그(35)를 종류별로 용이하게 교체 사용할 수 있도록 하는 한편, 튜브형 용기의 네크링과 수시로 탈고착되어 소모품이 되는 용기지그(35)를 필요시 새것으로 용이하게 교체시킬 수 있도록 한 것이다.

그러나, 도면에 도시된 것과는 달리, 상기 파이프 커넥터(34)를 사용하지 않고 스플라인축(33)과 용기지그(35)를 착탈 가능하게 직접 연결시킬 수도 있으며, 상기 스플라인축(33)은 스플라인허브(27a)에 의하여 스플라인기어(27)와 함께 회전되도록 설치되는 한편, 스플라인허브(27a)를 따라 축방향(상,하 방향)으로 슬라이드 될 수 있도록 설치된다.

그리고, 상기 용기지그(35)의 하단부에는 튜브형 용기의 네크링으로 용기지그(35)가 용이하게 삽입 및 체결될 수 있도록 센터핀(36)과 나사체결부(35a)가 각각 형성되며, 고압수의 주입통로(37)는 가압배관연결구(31)로부터 상기 파이프 커플러(32)와 스플라인축(33)을 거쳐 용기지그(35)의 센터핀(36)측까지 연통(連通)되도록 파이프 어셈블리(3)의 중심부를 따라 형성된다.

상기와 같은 파이프 어셈블리(3)를 장치본체(2)의 내부에서 회전시킴으로서, 용기지그(35)를 튜브형 용기의 네크링과 결착 및 분리시킬 수 있도록 한 구동부는, 본체튜브(21)의 하단플랜지(23)와 조립되는 구동부케이스(24)를 기초로 하여 구동모터(25)와 함께 설치되는 것이며, 상기 구동부케이스(24)는 케이스 형상 이외에도 지지대나 골조프레임 형상이 될 수도 있다.

상기 구동모터(25)는 구동부케이스(24)의 외측 상부에 고정 설치되는 한편, 구동부케이스(24)의 내부로 삽입되는 구동모터(25)의 모터축(25a)에 구동기어(26)가 설치되며, 상기 파이프 어셈블리(3)의 스플라인축(33)에는 구동기어(26)와 맞물려 회전하는 스플라인기어(27)가 스플라인허브(27a)와 함께 설치됨으로서, 구동모터(25)의 작동에 따라 스플라인기어(27)가 파이프 어셈블리(3)의 스플라인축(33)과 함께 회전할 수 있게 된다.

또한, 스플라인기어(27)의 원활한 회전작동을 위하여 스플라인허브(27a)의 상,하단부와 본체튜브(21)의 하단플랜지(23) 및 구동부케이스(24)의 바닥면 사이에는 베어링(27b)이 설치되어 있으며, 도면상 구동부케이스(24)의 상측에 1개의 구동모터(25)가 설치된 것으로 도시되어 있으나, 용기지그(35)의 체결력을 향상시킬 수 있도록 2개의 구동모터(25)를 설치하여 사용할 수도 있음은 물론이다.

상기와 같은 구동부를 거쳐 파이프 어셈블리(3)의 스플라인축(33) 하단부와 용기지그(35) 부분이 장치본체(2)의 하방으로 연장되도록 한 다음, 용기지그(35)의 나사체결부(35a) 상측에 덮개판(29)을 설치하게 되는 데, 상기 덮개판(29)은 용기지그(35)와 결착된 튜브형 용기를 수조에 장입하여 내압시험을 수행할 시 수조의 덮개 기능을 수행하며, 이를 위하여 덮개판(29)의 하측 외주연부에는 밀폐링(29a)이 설치된다.

도면상 상기 덮개판(29)은 원통 형상의 하부케이스(28)에 의하여 스플라인기어(27)의 스플라인허브(27a)와 연결 설치됨으로서, 스플라인기어(27)의 회전시 하부케이스(28) 및 덮개판(29)이 스플라인기어(27)와 함께 회전될 수 있도록 이루어지며, 이는 튜브형 용기의 네크링으로 용기지그(35)를 체결할 시 보다 큰 원심력이 작용토록 하여 용기지그(35)의 체결력을 증대시킬 수 있도록 한 것이다.

따라서, 도면에 도시된 바와 같이 1개의 구동모터(25)만을 사용하더라도 용기지그(35)의 체결력을 충분하게 확보할 수 있으며, 이와는 달리 상기 덮개판(29)을 구동부케이스(24)와 연결시켜 덮개판(29)이 회전하지 않도록 할 수도 있는 바, 이 경우에는 스플라인기어(27)의 회전에 따라 덮개판(29)을 관통하는 용기지그(35)만이 스플라인축(33)과 함께 회전하게 된다.

본 발명의 요부에 해당하는 구성요소로서는 도 1 내지 도 3에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 용기지그(35)에 결착된 튜브형 용기(46)를 용기밀착실린더(4)로 상승시킴으로서, 튜브형 용기(46)의 네크링(46a)이 덮개판(29)측에 제공된 밀폐링(38a)과 밀착되도록 한 기술적 구성 및 탈고착장치(10)를 매달아 설치하는 부분에 로드셀(Load-cell)(14)을 적용시킨 기술적 구성이 되며, 각각의 기술적 구성이 모두 캐리어(1)와 연관되어 설치된다.

상기 캐리어(1)는 내압시험설비에 구비된 소형크레인이나 윈치(Winch) 또는 승하강실린더와 같은 운반기구에 탈고착장치(10)를 매달아 설치함으로서, 탈고착장치(10)를 튜브형 용기(46)측으로 이동시키거나, 튜브형 용기(46)를 탈고착장치(10)와 함께 들어올릴 수 있도록 하는 수단이 되는 바, 내압시험설비에 제공되는 운반기구의 종류에 맞추어 캐리어(1)의 형상은 다양하게 변경이 가능하다.

본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 승하강실린더(52)의 작동에 의하여 승하강프레임(51)을 따라 메인브라켓(11)이 상,하 방향으로 이동되도록 한 승하강장치(5)를 탈고착장치(10)의 대표적인 운반기구로서 제시하였는 바, 이에 따라 도 1과 도 2에 상기 메인브라켓(11)을 캐리어(1)에 포함시켜 도시하였지만, 위에서 설명되어진 바와 같이 운반기구의 종류에 맞추어 메인브라켓(11)의 형상이나 구조는 변경이 가능하다.

도면상 상기 메인브라켓(11)의 바닥판(11a)을 기초로 하여, 그 직하부에 로드셀(14)이 설치되고, 상기 로드셀(14)의 하부에 센터조정기(15)가 설치되며, 상기 센터조정기(15)의 하부에 용기밀착실린더(4)가 설치되고, 상기 용기밀착실린더(4)가 장치본체(2)의 상부측에 위치한 상태로 파이프 어셈블리(3)와 연계되도록 설치되어 있다.

상기 캐리어(1)에 포함된 센터조정기(15)는 종래의 용기 탈고착장치에도 기재되어 있는 바와 같이, 캐리어(1)를 기준으로 하여 장치본체(2)가 전,후 및 좌,우 방향으로 상대적인 슬라이딩(미끄럼) 운동이 가능토록 함으로서, 용기지그(35)의 센터와 네크링(46a)의 센터가 어느 정도 어긋나더라도 그 결착 과정에서 발생하는 장치본체(2)의 슬라이딩 작동으로 정확한 센터맞춤이 자동적으로 이루어지도록 한 것이다.

상기 센터조정기(15)는 한 쌍의 슬라이드바(18)가 전,후 방향 및 좌,우 방향으로 지지블록(16)을 관통하여 설치되는 한편, 각각의 슬라이드바(18) 양측단이 가이드 베어링(17)을 통하여 삽입 설치되며, 상기 가이드 베어링(17)은 로드셀(14)용 연결판(12)의 하측면과 용기밀착실린더(4)용 장착판(41)의 상측면에 각각 고정 설치되는 한편, 상기 지지블록(16)은 연결판(12) 및 장착판(41)에 고정되지 아니한 상태가 된다.

상기와 같은 방식으로 설치되는 슬라이드바(18)와 지지블록(16)에 의하여 캐리어(1)에 대한 장치본체(2)의 전,후 및 좌,우 방향의 상대운동이 가능하게 되는 것이며, 가이드 베어링(17)을 거쳐 연장되는 슬라이드바(18)의 단부에는 슬라이드바(18)의 이동폭을 제한하는 스토퍼(19)가 고정 설치되고, 지지블록(16)과 가이드 베어링(17)의 사이에는 센터조정스프링(18a)이 탄력적으로 개재됨으로서, 센터조정기(15)의 작동시 완충 및 복원기능을 제공하게 된다.

본 발명의 제 1요부에 해당하는 구성요소로서는, 상기 캐리어(1)의 센터조정기(15)와 연결된 장착판(41)의 하측면 중앙부와 외곽부에 용기밀착실린더(4)와 가이드봉(42)이 각각 하향 설치되며, 상기 가이드봉(42)의 하단부에 본체튜브(21)의 상단플랜지(22)가 연결 설치되고, 상기 용기밀착실린더(4)의 피스톤로드(4a)에는 가이드부시(43a)와 함께 가이드봉(42)을 따라 승하강되는 승하강대(43)가 연결 설치된다.

이와 더불어, 상기 승하강대(43)의 하측면에는 용기밀착실린더(4)의 작동에 따라 파이프 어셈블리(3)를 상승시키기 위한 리프팅튜브(44)가 연결 설치되는 바, 상기 리프팅튜브(44)는 본체튜브(21)와 대응되는 가압배관(39)용 개구부(44a)가 형성된 상태로 본체튜브(21)와 파이프 어셈블리(3)의 사이에 삽입 설치되는 한편, 그 하단부가 파이프 어셈블리(3)에 걸리도록 설치된다.

그리고, 도 3에 보다 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 상기 용기지그(35)가 덮개판(29)을 관통하는 부분에는 용기지그(35)의 가이드블록(38)이 개재되어 덮개판(29)측에 고정 설치되고, 상기 가이드블록(38)의 하측면에 네크링(46a)용 밀폐링(38a)이 설치된 구성으로 이루어지며, 상기 가이드블록(38)은 덮개판(29)과 별도의 부품으로 제조되어 덮개판(29)과 조립 설치될 수도 있고, 덮개판(29) 자체에 상기 가이드블록(38)을 일체로 형성시킬 수도 있다.

도 2에 보다 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 가압배관연결구(31)와 스플라인축(33)을 연결하는 파이프 커플러(32)의 하단 외주면에 리프팅튜브(44)가 걸리는 플랜지(32b)가 돌출 형성된 것으로 도시되어 있으나, 리프팅튜브(44)가 파이프 어셈블리(3)측에 걸리는 위치 및 그 걸림부위의 구조는 도면에 도시된 형태로 한정되지 아니함을 밝혀두는 바이다.

또한, 파이프 커플러(32)의 외측에는 상기 플랜지(32b) 및 해당 플랜지(32b)의 상부측에서 리프팅튜브(44)에 고정된 지지대(45)와의 사이에 완충스프링(32a)이 설치됨으로서, 용기지그(35)와 네크링(46a)의 체결작업시 발생하는 충격을 완충시키는 한편, 파이프 어셈블리(3)가 상방향으로 과도하게 밀려나지 않도록 하며, 이로 인하여 용기지그(35)와 네크링(46a)의 체결작업을 보다 안전하고 정확하게 수행토록 하게 된다.

본 발명의 제 2요부에 해당하는 구성요소로서는, 상기 메인브라켓(11)의 바닥판(11a)과 센터조정기(15)의 상부측 연결판(12) 사이에 튜브형 용기(46)의 내용적 측정을 위한 로드셀(14)이 설치되도록 한 것이며, 상기 로드셀(14)은"ㄹ"자 형상을 가지는 금속제 로드에 5개 내지 6개의 센서를 부착시켜 하중에 의한 로드의 변형량을 센서선의 저항변화로 감지하여 하중을 측정하는 공지의 부품이다.

상기 로드셀(14)의 상단측 연결단부(14a)를 메인브라켓(11)의 바닥판(11a)에 고정시키는 한편 그 하단측 연결단부(14b)를 연결판(12)에 고정시키게 되면, 본 발명에 따른 탈고착장치(10)가 메인브라켓(11)의 하측에서 로드셀(14)에 의하여 매달리는 식으로 설치될 수 있는 것이며, 이와 같이 로드셀(14)에 매달려 설치되는 탈고착장치(10)의 추락을 방지하여 안전한 사용이 가능하도록, 메인브라켓(11)의 바닥판(11a)과 연결판(12)의 사이에 이탈방지봉(13)이 설치된다.

상기 이탈방지봉(13)은 가이드부시(13b)를 따라 메인브라켓(11)의 바닥판(11a)을 수직 방향으로 관통하여 연결판(12)과 연결 설치되도록 하되, 상기 이탈방지봉(13)의 상단 헤드부를 이탈방지턱(13a)으로 형성시킨 상태에서, 상기 이탈방지턱(13a)이 바닥판(11a)의 상부면으로부터 소정의 폭, 즉 하중에 의한 로드셀(14)의 변형폭보다 다소 큰 폭으로 돌출되도록 설치된다.

본 발명의 제 2요부에 해당하는 로드셀(14)을 적용시키지 아니한 경우에는, 상기 센터조정기(15)가 메인브라켓(11)의 바닥판(11a)과 직접 연결 설치되고, 로드셀(14)과 센터조정기(15)를 모두 적용시키지 아니한 경우에는, 상기 용기밀착실린더(4)와 가이드봉(42)이 메인브라켓(11)의 바닥판(11a)과 직접 연결 설치되며, 이러한 각각의 경우 모두 본 발명의 실시예에 포함되는 것임을 밝혀두는 바이다.

이하, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 탈고착장치(10)를 사용하여 튜브형 용기(46)의 내압시험을 수행하는 과정을 첨부된 도면 제 4도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 내부가 비어 있는 상태의 튜브형 용기(46)가 이송컨베이어(7)에 의하여 용기클램핑장치(6)측으로 이송되면, 상기 용기클램핑장치(6)의 클램핑죠오(61)를 사용하여 튜브형 용기(46)를 클램핑시킨 다음, 용기클램핑장치(6)의 장치대(62)와 연결된 푸싱실린더(63)를 사용하여 튜브형 용기(46)를 용기클램핑장치(6)와 함께 도면에 도시된 바와 같이 수직 방향으로 세우게 된다.

상기와 같이 튜브형 용기(46)를 수직 방향으로 세운 상태에서, 미도시된 물충수장치를 사용하여 튜브형 용기(46)의 내부에 물을 1차적으로 가득 채우게 되며, 튜브형 용기(46)의 내부에 물을 1차적으로 채운 다음에는 승하강장치(5)의 승하강실린더(52)를 작동시킴으로서, 본 발명에 따른 탈고착장치(10)를 튜브형 용기(46)측으로 하강시키게 된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 탈고착장치(10)를 튜브형 용기(46)측으로 하강시킴으로서 용기지그(35)의 센터핀(36)이 네크링(46a)으로 삽입됨과 동시에, 미도시된 센서가 이를 감지하여 구동모터(25)를 가동시키게 되며, 이로 인하여 도 3의 (가)에 도시된 바와 같이, 용기지그(35)를 포함하는 파이프 어셈블리(3)가 스플라인기어(27)와 함께 연동 회전하여 용기지그(35)의 나사체결부(35a)가 네크링(46a)을 따라 견고하게 체결된다.

또한, 용기지그(35)와 네크링(46a)의 체결작업시 발생하는 충격을 파이프 어셈블리(3)에 제공된 완충스프링(32a)이 완충시켜 각 부품의 손상을 방지토록 함은 물론, 완충스프링(32a)의 탄성력에 의하여 파이프 어셈블리(3)가 상부 방향으로 과도하게 밀리는 현상을 방지할 수 있게 됨으로서, 용기지그(35)와 네크링(46a)의 체결작업을 보다 더 안전하고 정확하게 수행할 수 있게 된다.

상기와 같이 용기지그(35)와 네크링(46a)의 체결작업이 1차적으로 완료되면, 미도시된 센서가 이를 감지하여 구동모터(25)의 작동을 중지시키는 한편, 용기밀착실린더(4)를 가동시키게 되며, 이로 인하여 용기밀착실린더(4)의 피스톤로드(4a)가 실린더의 내부로 들어가는 한편, 상기 피스톤로드(4a)와 연결된 승하강대(43)와 리프팅튜브(44)가 파이프 어셈블리(3)와 함께 상부로 이동하게 된다.

상기와 같이 용기밀착실린더(4)의 작동에 따라 파이프 어셈블리(3)가 리프팅튜브(44)와 함께 상승하게 되면, 도 3의 (나)에 도시된 바와 같이 용기지그(35)와 결착된 튜브형 용기(46) 또한 상승하게 되며, 이로 인하여 튜브형 용기(46)의 네크링(46a) 상단면이 가이드블록(38)의 하측면에 설치된 밀폐링(38a)과 가압식으로 밀착되어 튜브형 용기(46)의 입구가 최종적으로 밀폐되는 것이다.

상기와 같이 용기밀착실린더(4)에 의한 리프팅(Lifting) 방식으로 튜브형 용기(46)의 입구를 밀폐링(38a)과 밀착시키도록 함으로서, 고무나 합성수지와 같은 유연한 재질의 밀폐링(38a)이 단단한 금속 재질인 네크링(46a)과 회전 마찰되지 않도록 할 수 있으며, 이로 인하여 밀폐링(38a)의 급속한 마모와 잦은 교체작업을 방지할 수 있음은 물론이고, 내압시험에 따른 효율성과 연속성 또한 향상시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 튜브형 용기(46)의 입구에 대한 밀폐작업이 완료된 다음에는, 용기클램핑장치(6)에 의한 튜브형 용기(46)의 클램핑 상태를 해제시킴으로서 튜브형 용기(46)가 탈고착장치(10)에 매달린 상태가 되도록 한 다음, 승하강실린더(52)를 작동시켜 탈고착장치(10)에 매달린 튜브형 용기(46)를 수조(47)의 내부로 하강시키게 되는 데, 이 과정에서 로드셀(14)에 의한 튜브형 용기(46)의 내용적 측정이 이루어지게 된다.

다시 말해서, 내부가 비어 있는 상태의 튜브형 용기(46)를 이송컨베이어(7)로 공급시키기 이전에 해당 용기의 초기 무게가 각종 하중계에 의하여 기측정되도록 하는 한편, 튜브형 용기(46)가 매달리지 않은 상태에서 로드셀(14)에 작용하는 탈고착장치(10) 자체의 하중을 기준점(영점)으로 세팅하여 놓게 된다.

상기와 같은 조건하에서, 내부에 물이 충진된 튜브형 용기(46)가 탈고착장치(10)에 매달리도록 하면, 물이 충진된 튜브형 용기(46)의 하중이 로드셀(14)에 의하여 측정되며, 이 값에서 기측정된 초기값, 즉 내부가 비어 있는 상태의 용기 무게를 빼내게 되면 순수한 물의 무게가 산출되는 바, 측정된 물의 무게를 기초로 튜브형 용기(46)의 정확한 내용적이 계산되는 것이다.

주) 중량(무게)은 부피(내용적)와 밀도를 곱한 값이 되고, 물의 밀도는 1이 되므로, 측정된 물의 무게값이 내용적이 됨.

상기와 같이 물이 충진된 튜브형 용기(46)를 탈고착장치(10)에 매달아 그 내용적을 측정한 이후에 튜브형 용기(46)를 수조(47)의 내부로 장입시키게 되며, 이와 같은 상태에서 탈고착장치(10)의 덮개판(29)과 수조(47)용 덮개클램퍼(48)를 사용하여 수조(47)를 닫아 놓은 다음, 파이프 어셈블리(3)를 통하여 튜브형 용기(46)의 내부로 고압수를 주입시키게 된다.

상기와 같이 튜브형 용기(46)의 내부로 주입되는 고압수의 압력에 의하여 용기의 외부로 누수가 발생하는 지의 여부 및 주입된 수압으로 인한 용기의 팽창률과 기타 다른 여러 가지의 이상 유무를 수조(47)에 채워진 물의 수위증감을 통하여 검사하는 내압시험을 행하게 된다.

상기와 같은 용기의 내압시험이 완료되면, 위에서 설명되어진 것과 반대의 순서대로 각각의 장치를 가동시켜 탈고착장치(10)와 튜브형 용기(46)를 분리시킴으로서, 다음 용기의 내압시험을 위한 준비를 하는 한편, 내압시험이 완료된 용기는 배수 및 건조장치로 이동시켜 용기 내부에 채워진 물을 빼내는 한편 용기의 내부를 건조시키게 되는 것이다.

상기와 같은 내압시험의 과정에서 물이 충진된 튜브형 용기(46)가 탈고착장치(10)에 매달린 상태의 전체 하중을 메인브라켓(11)과 연결된 로드셀(14)이 충분히 지지할 수 있지만, 메인브라켓(11)의 바닥판(11a)과 로드셀(14)용 연결판(12)의 사이에 이탈방지봉(13)을 추가로 설치함으로서, 만에 하나 발생할 수 있는 탈고착장치(10)의 추락을 미연에 방지하여 보다 더 안전한 내압시험이 가능하게 된다.

도 4에 도시된 것은 본 발명의 탈고착장치(10)를 사용하여 내압시험을 행하는 하나의 대표적인 적용례를 도시한 것에 불과하며, 이외에도 다른 여러 가지 방식의 내압시험에 본 발명의 탈고착장치(10)가 사용될 수 있음은 물론이고, 튜브형 용기(46)의 가압시험에도 본 발명의 탈고착장치(10)가 적용될 수 있음을 밝혀두는 바이다.

1 : 캐리어 2 : 장치본체 3 : 파이프 어셈블리
4 : 용기밀착실린더 5 : 승하강장치 6 : 용기클램핑장치
7 : 이송컨베이어 10 : 탈고착장치 11 : 메인브라켓
11a : 바닥판 12 : 연결판 13 : 이탈방지봉
13a : 이탈방지턱 13b,43a : 가이드부시 14 : 로드셀
14a,14b : 연결단부 15 : 센터조정기 16 : 지지블록
17 : 가이드베어링 18 : 슬라이드바 18a : 센터조정스프링
19 : 스토퍼 21 : 본체튜브 21a,44a : 개구부
22 : 상단플랜지 23 : 하단플랜지 24 : 구동부케이스
25 : 구동모터 25a : 모터축 26 : 구동기어
27 : 스플라인기어 27a : 스플라인허브 27b,45a : 베어링
28 : 하부케이스 29 : 덮개판 29a,38a : 밀폐링
31 : 가압배관연결구 32 : 파이프 커플러 32a : 완충스프링
32b : 플랜지 33 : 스플라인축 34 : 파이프 커넥터
35 : 용기지그 35a : 나사체결부 36 : 센터핀
37 : 주입통로 38 : 가이드블록 39 : 가압배관
41 : 장착판 42 : 가이드봉 43 : 승하강대
44 : 리프팅튜브 45 : 지지대 46 : 튜브형 용기
46a : 네크링 47 : 수조 48 : 덮개클램퍼
51 : 승하강프레임 52 : 승하강실린더 53 : 체인롤러
54 : 지지롤러 55 : 보조롤러 56 : 승하강체인
61 : 클램핑죠오 62 : 장치대 63 : 푸싱실린더

Claims

장치본체(2)의 본체튜브(21) 상단에는 센터조정기(15)를 포함하는 캐리어(1)가 설치되고, 상기 본체튜브(21)에는 가압배관(39)의 연결을 위한 개구부(21a)가 제공되며, 상기 본체튜브(21)의 중앙에는 가압배관연결구(31)로부터 고압수의 주입통로(37)를 제공하는 파이프 어셈블리(3)가 본체튜브(21)를 관통하여 수직 하방으로 연장 설치되고, 상기 본체튜브(21)의 하단측에는 구동부케이스(24)가 설치되며, 상기 구동부케이스(24)의 외측 상부에는 구동모터(25)가 설치되고, 상기 구동부케이스(24)의 내측에는 구동모터(25)와 결합된 구동기어(26)와 파이프 어셈블리(3)의 스플라인축(33)에 결합된 스플라인기어(27)가 맞물려 삽입 설치되며, 상기 구동부케이스(24)의 하부에는 수조(47)용 덮개판(29)이 설치되고, 상기 구동부케이스(24)의 하부로 연장되는 스플라인축(33)의 하단에는 파이프 어셈블리(3)로서의 용기지그(35)가 연결되어 덮개판(29)을 관통하도록 설치되며, 상기 용기지그(35)의 하단에는 나사체결부(35a)와 센터핀(36)이 형성된 튜브형 용기(46)의 자동 탈고착장치(10)에 있어서,
상기 캐리어(1)의 센터조정기(15) 하측에는 장착판(41)이 설치되고, 상기 장착판(41)의 하측면 중앙부와 외곽부에는 용기밀착실린더(4)와 가이드봉(42)이 각각 하향 설치되며,
상기 가이드봉(42)의 하단부에 본체튜브(21)의 상단측이 연결 설치되고, 상기 용기밀착실린더(4)의 피스톤로드(4a)에는 가이드봉(42)을 따라 승하강되는 승하강대(43)가 연결 설치되며,
상기 승하강대(43)의 하측면에는 파이프 어셈블리(3)의 리프팅튜브(44)가 연결 설치되고, 상기 리프팅튜브(44)는 본체튜브(21)와 대응되는 가압배관(39)용 개구부(44a)가 형성된 상태로 본체튜브(21)와 파이프 어셈블리(3)의 사이에 삽입 설치되며,
상기 용기지그(35)가 덮개판(29)을 관통하는 부분에는 용기지그(35)의 가이드블록(38)이 개재되어 덮개판(29)측에 고정 설치되고, 상기 가이드블록(38)의 하측면에 네크링(46a)용 밀폐링(38a)이 설치되는 것을 특징으로 하는 내압시험을 위한 튜브형 용기의 자동 탈고착장치.
제 1항에 있어서, 상기 파이프 어셈블리(3)의 가압배관연결구(31)와 스플라인축(33)은 파이프 커플러(32)에 의하여 연결 설치되고, 상기 파이프 커플러(32)의 하단 외주면에 리프팅튜브(44)가 걸리는 플랜지(32b)가 돌출 형성되며,
상기 파이프 커플러(32)의 외측에는 완충스프링(32a)이 설치되고, 상기 완충스프링(32a)은 파이프 커플러(32)의 플랜지(32b)와 상기 플랜지(32b)의 상부측에서 리프팅튜브(44)에 고정된 지지대(45)와의 사이에서 탄력 지지되는 것을 특징으로 하는 내압시험을 위한 튜브형 용기의 자동 탈고착장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 캐리어(1)는 탈고착장치(10)를 매달아 이동시키기 위한 메인브라켓(11)을 포함하여서 이루어지며,
상기 메인브라켓(11)과 센터조정기(15)의 사이에는 튜브형 용기(46)의 내용적 측정을 위한 로드셀(14)이 설치되는 것을 특징으로 하는 내압시험을 위한 튜브형 용기의 자동 탈고착장치.
제 3항에 있어서, 상기 로드셀(14)은 메인브라켓(11)의 바닥판(11a)과 센터조정기(15)의 상단부에 고정된 연결판(12)과의 사이에 설치되고, 상기 바닥판(11a)과 연결판(12)의 가장자리측에는 탈고착장치(10)의 추락을 방지하기 위한 이탈방지봉(13)이 설치되며,
상기 이탈방지봉(13)은 메인브라켓(11)의 바닥판(11a)을 수직 방향으로 관통하여 연결판(12)과 연결 설치되고, 상기 이탈방지봉(13)의 상단 헤드부는 이탈방지턱(13a)으로 형성되어 바닥판(11a)으로부터 소정의 폭만큼 돌출되는 것을 특징으로 하는 내압시험을 위한 튜브형 용기의 자동 탈고착장치.