KR20190018374A - 배관 내경 브라스트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관 내경 브라스트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연마재가 투입되어 보관되는 몸체 탱크 상측에 상하방향으로 LM 가이드 타고 승강하는 플레이트에 고정되는 노즐이 형성되며, 상기 노즐은 파이프에 고정된 후, 회동축과 일체로 조립되어 회전되며, 상기 회동축에는 연동 체인기어가 조립되고, 상기 연동 체인기어는 구동모터의 회전력을 전달받는 구동 체인기어와 체인으로 연결되어 상기 회동축을 회전시키며, 상기 회동축과 구동모터는 플레이트에 고정된 후, LM 가이드를 타고 상하방향으로 승강 되도록 플레이트 하측에는 랙 피니언 기어가 형성된 후, 구동모터의 작동으로 피니언 기어가 회전하면서 랙 기어를 작동시켜 플레이트를 이동시키고,
몸체 탱크 내부에 수용된 배관 내부에 작업자는 상기 노즐을 삽입시켜 분사되는 연마재를 배관 내경 표면에 브라스트 작업할 수 있도록 구성되는 배관 내경 브라스트 장치에 관한 것이다.

Description

배관 내경 브라스트 장치{BLAST NOZZLE DEVICE}

본 발명은 배관 내경 브라스트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연마재가 투입되어 보관되는 몸체 탱크 상측에 상하방향으로 LM 가이드 타고 승강하는 플레이트에 고정된 노즐이 형성되며, 상기 노즐은 파이프에 고정된 후, 회동축과 일체로 조립되어 회전되며, 상기 회동축에는 연동 체인기어가 조립되고, 상기 연동 체인기어는 구동모터의 회전력을 전달받는 구동 체인기어와 체인으로 연결되어 상기 회동축을 회전시키며, 상기 회동축과 구동모터는 플레이트에 고정된 후, LM 가이드를 타고 상하방향으로 승강 되도록 플레이트 하측에는 랙 피니언 기어가 형성된 후, 구동모터의 작동으로 피니언 기어가 회전하면서 랙 기어를 작동시켜 플레이트를 이동시키고,

몸체 탱크 내부에 수용된 배관 내부에 작업자는 상기 노즐을 삽입시켜 분사되는 연마재를 배관 내경 표면에 브라스트 작업할 수 있도록 구성되는 배관 내경 브라스트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 브라스트(blast)란, 영어로 "내뿜는다"라 의미로, 작은 입자의 연마재 혹은 유사한 소재를 물체의 표면에 격렬하게 쏘아붙여 가공하는 여러 종류의 방법을 말한다.

일반적으로 브라스트 장치는 작은 입자(shot ball, 연마용 입자, glass bead 등)가 무수히 부딪치면 물건의 표면은 상하거나, 깍이거나, 때로는 깨지게 되는데, 이런 원리를 이용하여 제품의 표면청정(clean), 바리제거(debarring), 다듬질(peening), 표면처리(finishing) 등의 공정을 수행하게 된다.

이러한 브라스트 장치의 종류는 Shot Blast Cleaning와 Sand Blast Cleaning 등이 있다. 상기 Shot Blast Cleaning는 금속입자(shot ball, grit, cut wire 등) 등을 이용한 blast 가공으로, 금속 제품의 표면을 청정화함은 물론 금속 표면을 강하게 하고, 금속 피로 수명을 비약적으로 향상시키며, 금속표면에 형성된 녹, scale 등의 이물질을 제거하고, 주물 및 정밀 주조의 모래제거, 열처리 후 탄화 표층의 제거, 진공 증착 장치의 클리닝, 다이캐스팅 수지 성형 등의 burr 제거로부터 금속의 절삭, 천공에 동반해 생기는 burr 제거에 이르기까지 어떤 표면가공 기법보다 우수한 특징이 있으며, 분체도장, 코팅 및 고무적착, 도금 등 피막 가공시의 밀착성을 향상시키는 효과가 있다. 또한, shot blast는 air를 사용하지 않고 대신에 분사장치를 motor로 고속회전시킨 다음 연마재를 공급하여 원심력 방향으로 제품 표면에 투사하는 원리이다.

상기 Sand blast Cleaning는 금강사 및 bead 등 각종 media를 이용하여 극소 부품의 burr 제거, 일반생활용품, 목제제품, 글라스 제품, 석제품 등 소재의 딱딱함에 맞춘 연마재를 선택하여 표면가공을 할 수 있으며, 압축공기나 임페라를 이용하여 적절한 속도로 피 가공물체에 금강사 및 bead 등을 투사할 때 그 입소자가 갖는 운동에너지로 제품 표면이 처리되는 공법이다. 이는, 순수한 물리적 공법으로 모든 가공물의 끝마무리 및 표면 후처리 등으로 제품을 고급화하며, 기계부품은 peening 효과로 수명을 길게하고, 특히 코팅, 도금의 전 처리작업은 그 제품의 수명을 향상시키게 된다.

한편, 밀폐된 룸에서 브라스트 하는 방법은 압축공기(4-6kg/cm2)를 투사재가 담겨진 압력탱크와 투사 노즐 라인에 연결하여 투사재를 강제로 밀어내어 메터링 밸브에서 투사재가 압축공기를 혼합시켜 뿜어내는 방식으로, 브라스팅 효과가 탁월하여 플라스틱 메디아에 의한 금형의 크리닝, 그라스 비드에 의한 스테인레스 연마, 요철이 심한 신발 금형의 탈사, 주물 주강 제품의 크리닝 도정 전처리 등에 효과적으로 사용되고 있다.

그러나, 이와 같은 방법을 통하여 가공물 표면을 브라스트 하는 경우에는 밀폐되고 한정된 공간에서 작업을 수행하게 되며, 가공물의 전체를 각각으로 브라스트 하게 되는바, 이러한 상태에서 가공물의 내부 또는 외부를 동시에 브라스트 하는 장치는 아직 없으며, 종래의 방법은 작업자가 직접 밀폐된 공간에서 투사재를 포함된 압축공기를 뿜어내는 방식으로 가공물 전체를 브라스트 가공하고 있다.

상기의 방법은 수 작업에 의한 작업자의 많은 노동력이 필요하게 되는 단점과 함께 가공물의 내부 및 외부 표면을 정교하게 브라스트 하지 못하므로 제품의 품질이 저하되는 문제점이 있으며, 가공물을 처리하는데 많은 시간이 소요되어 생산성의 저하로 인해 생산 능률은 저하됨을 물론 부가적으로 생산원가가 상승하는 문제점이 있다.

한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 실용신안등록출원 제20-2007-0011586호의 " 회전식 임펠라 브라스트 " 가 있으나 이는 노후한 상수도관의 재생 공사에 있어서 관 내부의 코팅 공사의 사전 공정인 녹 제거를 위한 기계로 종래 고정식 임펠라 브라스트를 사용했을 때 상수도관 내부를 길이 방향으로 수차례 왕복하여 작업하는 번거로움과 비산된 쇼트볼을 별도의 장치를 통하여 회수하는 장치가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 몸체 탱크 상부에 LM 가이드 블록을 타고 상하방향으로 이동하는 플레이트에 고정된 노즐에서 분사되는 연마재가 몸체 탱크 내부에 수용된 배관 내부 표면을 연마 가공할 수 있도록 구성되는 배관 내경 브라스트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 연마재가 투입되어 보관되는 몸체 탱크 상측에 상하방향으로 LM 가이드 타고 승강하는 플레이트에 고정된 노즐이 형성되며, 상기 노즐은 파이프에 고정된 후, 회동축과 일체로 조립되어 회전되며, 상기 회동축에는 연동 체인기어가 조립되고, 상기 연동 체인기어는 구동모터의 회전력을 전달받는 구동 체인기어와 체인으로 연결되어 상기 회동축을 회전시키며, 상기 회동축과 구동모터는 플레이트에 고정된 후, LM 가이드를 타고 상하방향으로 승강 되도록 플레이트 하측에는 랙 피니언 기어가 형성된 후, 구동모터의 작동으로 피니언 기어가 회전하면서 랙 기어를 작동시켜 플레이트를 이동시키고,

몸체 탱크 내부에 수용된 배관 내부에 작업자는 상기 노즐을 삽입시켜 분사되는 연마재를 배관 내경 표면에 브라스트 작업할 수 있도록 구성되는 배관 내경 브라스트 장치에 관한 것이다.

본 발명의 회전기능을 갖는 브라스트 노즐에서 분사되는 연마재 부분은 가공물 배관 내부 표면 전체를 동시에 연마 가공하므로 인하여 별도의 후 가공이 필요없게 되면서 대량생산이 가능해져 생산성을 향상시킬 수 있는 특징과 함께 자동 라인을 통하여 가공되어 균일한 제품을 얻을 수 있고, 또한 작업에 소요되는 작업시간과 작업 인원을 최소로 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 요부가 조립된 상태를 계략적으로 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명의 요부가 조립된 상태를 계략적으로 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명의 요부가 조립된 상태를 계략적으로 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 요부인 노즐이 회동축에 고정되어 LM 가이드 블록에 조립된 상태의 정면도.
도 5는 본 발명의 요부인 노즐이 회동축에 고정되어 LM 가이드 블록에 조립된 상태의 측면도.
도 6은 본 발명의 요부인 노즐이 회동축에 고정되어 LM 가이드 블록에 조립된 상태의 평면도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계 없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제어하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

먼저, 본 발명은 도 1 및 도 2와 같이 연마재가 투입되어 보관되는 몸체 탱크(10)에는 사이클론 탱크(11), 컨베이어(12), 브라스트 유닛(13), 제어부(14)가 일체로 형성된다.

그리고, 몸체 탱크(10) 내부에는 가공물인 배관부재(33)가 수용되는 구성이다.

한편, 몸체 탱크(11) 내부 상측에는 상하방향으로 LM 가이드(28) 타고 승강하는 플레이트(27)에 고정된 노즐(20)이 형성된다.

여기서, 상기 노즐(20)은 에어호스(32)와 연결된 파이프(21)에 고정된 후, 회동축(22)과 일체로 조립되어 회전하는 구성이다.

여가서, 상기 회동축(22)에는 연동 체인기어(23)가 조립되고, 상기 연동 체인기어(23)는 구동모터(24)의 회전력을 전달받는 구동 체인기어(26)와 체인으로 연결되어 상기 회동축(22)을 회전시키는 구성이다.

한편, 회동축(22)과 구동모터(24)는 플레이트(27)에 고정된 후, LM 가이드(28)를 타고 상하방향으로 승강 되도록 플레이트(27) 하측에는 랙(21) 피니언 기어(30)가 형성된다.

여기서, 구동모터(29)의 작동으로 피니언 기어(30)가 회전하면서 랙 기어(31)를 작동시켜 플레이트(27)를 상하방향으로 이동시키는 구성이다.

그리고, 몸체 탱크(10) 내부에 수용된 배관부재(33) 내부에 작업자는 상기 노즐(20)을 삽입시켜 분사되는 연마재를 배관부재(33) 내경 표면에 브라스트 작업할 수 있는 구성이다.

다음, 브라스트 작업을 마친 가공물은 컨베이어(12) 상에 위치시키면 자동으로 몸체 탱크(10) 외부로 배출되는 구성이다.

한편, 연마재는 에어호스(32) 내부와 일체로 연결된 파이프(21), 노즐(20)을 단계적으로 통과하면서 배출된 후, 브라스트 유닛(13) 내부에 낙하 되며 연마재를 수거하기 위한 회수탱크(미도시됨)로 이동하게 된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1 및 도 2, 도 3과 같이 작업자는 가공물 배관부재(33)를 몸체 탱크(10) 내부 소정의 위치에 놓게 된다.

그리고, 몸체 탱크(10) 내부 상측에 형성된 노즐(20)은 LM 가이드(28)를 타고 이동하는 플레이트(27)에 고정된 후, 하강하면서 배관부재(33) 내부에 수용된다.

이때, 배관 부재(33)의 내부 깊이에 따라 노즐(20)은 하강과 상승할 수 있다.

여기서, 노즐(20)은 파이프(21)와 일체로 형성되어 있으며, 상기 파이프(21)는 회동축(22)과 일체로 형성된다.

그리고, 회동축(22)은 회전될 수 있도록 연동 체인기어(23)가 형성되어 있고, 상기 연동 체인기어(23)는 구동모터(24)의 회전력을 전달하는 구동 체인기어(26)와 체인으로 연결된다.

따라서, 구동 체인기어(26)의 회전력을 전달받는 연동 체인기어(23)는 회동축(22)과 노즐(20)을 회전시키게 된다.

즉, 배관 부재(33) 내부에 수용된 노즐(20)은 360° 회전하면서 내부 표면을 연마할 수 있는 구성이다.

한편, 회동축(22)과 구동모터(24)는 플레이트(27)에 고정된 후, LM 가이드(28)를 타고 상하방향으로 승강한다.

여기서, 플레이트(27) 하측에는 랙 기어(31)와 피니언 기어(30)가 형성된 후, 구동모터(29)의 작동으로 피니언 기어(30)가 회전하면서 랙 기어(31)를 작동시켜 플레이트(27) 전체를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.

따라서, 몸체 탱크(10)에 수용된 배관부재(33)의 내부에는 360° 회전하는 노즐(20)이 삽입되어 분사되는 연마재가 배관부재(33)의 내경 표면을 브라스트 작업할 수 있는 것이다.

그리고, 연마재는 에어호스(32)와 일체로 연결된 파이프(21)와 노즐(20)을 통하여 외부로 배출될 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 회전기능을 갖는 브라스트 노즐에서 분사되는 연마재 부분은 가공물 배관 내부 표면 전체를 동시에 연마 가공하므로 인하여 별도의 후 가공이 필요 없게 되면서 대량생산이 가능해져 생산성을 향상시킬 수 있는 특징과 함께 자동 라인을 통하여 가공되어 균일한 제품을 얻을 수 있고, 또한 작업에 소요되는 작업시간과 작업 인원을 최소로 할 수 있는 효과가 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합 된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10. 몸체 탱크 11. 사이클론 탱크
12. 컨베이어 13. 브라스트 유닛
14. 제어부 15. 작업창
20. 노즐 21. 파이프
22. 회동축 23. 연동 체인기어
24. 구동모터 25. 커플링
26. 구동 체인기어 27. 플레이트
28. LM 가이드 29. 구동모터
30. 피니언 기어 31. 랙기어
32. 에어호스 33. 배관부재

Claims (2)

1. 연마재가 투입되어 보관되는 몸체 탱크(10) 상측에 상하방향으로 LM 가이드(28)를 타고 승강하는 플레이트(27)에 고정되는 노즐(20)이 형성되며,
   상기 노즐(20)은 파이프(21)에 고정된 후, 회동축(22)과 일체로 조립되어 회전되며,
   상기 회동축(22)에는 연동 체인기어(23)가 조립되고,
   상기 연동 체인기어(23)는 구동모터(24)의 회전력을 전달받는 구동 체인기어(26)와 체인으로 연결되어 상기 회동축(22)을 회전시키며,
   상기 회동축(22)과 구동모터(27)는 플레이트(27)에 고정된 후, LM 가이드(28)를 타고 상하방향으로 승강 되도록 플레이트(27) 하측에는 랙 기어(31), 피니언 기어(30)가 형성된 후, 구동모터(29)의 작동으로 피니언 기어(30)가 회전하면서 랙 기어(31)를 작동시켜 플레이트(27)와 노즐(20)을 일체로 상하방향으로 승강시킬 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 배관 내경 브라스트 장치.
2. 몸체 탱크(10)에 수용된 배관부재(33)의 내부에는 360° 회전하는 노즐(20)이 삽입된 후, 노줄(20)에서 분사되는 연마재가 배관부재(33)의 내경 표면을 브라스트 작업할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 배관 내경 브라스트 장치.

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