기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치

기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치{APPARATUS FOR ACTIVE AIR CUSHION IN PNEUMATIC CARRIER TUBE}

본 발명은 기송관 내에 설치되는 에어 쿠션 장치에 관한 것이다.

철강 제조 공정에 있어서, 고로 공장의 기송관은 고로에서 생산된 용선 및 슬래그(slag)를 샘플링하고 분석실로 보내는 것으로서, 이후 용선 및 슬래그의 성분 분석 및 특정 목적의 조업용 데이터를 얻을 수 있도록 하는 설비이다.

도 1은 기송관 내 종래 쿠션이 장착된 것을 도시한 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 기송관(10) 내에는 샘플이 수용된 캐리어(미도시)가 수용되도록 하는데, 캐리어는 쿠션(20) 상에 안착되게 제공된다.

기송관(10)은 에어 유닛을 통해 캐리어를 이용 분석실로 보내게 되는데, 이러한 캐리어를 안착시키는 쿠션(20)은 변형 및 마모가 발생되어, 기송관 내에 위치하는 캐리어의 존부 및 그 종류의 인식에 오차가 발생하곤 하였다.

도 2는 기송관에 장착되는 종래 쿠션과 종래 쿠션의 스프링이 파손된 것을 도시한 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 파손, 변형 또는 마모된 쿠션은 기송관(10)과 일체로 교체해야 했는데, 이로 인하여 작업 효율의 저하는 물론이며, 불필요하게 기송관(10) 전체의 교체에 따른 설비 보수 비용이 크게 발생하게 되는 문제점도 수반하였다.

기송관 내의 쿠션에 관한 종래 기술들로는 "콘크리트 펌프트럭의 붐높이 조절장치(출원 번호: 20-1998-0026401)," "버스용 시트의 높낮이 조절 및 충격흡수 장치(출원 번호: 10-1999-0014515)," 또는 "마모보상 클러치커버 조립체(출원 번호: 10-2010-0085105)" 등이 존재하나, 이들 역시 기송관 내의 쿠션의 마모 등에 따른 능동적 오차 수정에 대한 기술적 사상을 제시하지 못하였다.

본 발명에 따른 기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치는 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 종래 쿠션과 같은 파손 현상을 방지하며, 캐리어의 안착 높이를 일정하게 유지할 수 있고자 한다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치는 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.

본 발명에 따른 기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치는 기송관 내에 수용되어, 캐리어를 안착시키기 위한 쿠션 장치로서, 상기 기송관 내에 하부에 위치되어, 상기 캐리어의 하면을 지지하도록 제공되는 헤드부; 상기 헤드부의 하부에 제공되어, 상기 헤드부를 지지하는 피스톤부; 및 상기 피스톤부의 일부를 수용하며, 내부에 수용된 에어를 통해 상기 피스톤부를 상하 유동되도록 지지하는 실린더부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치의 상기 헤드부는, 상기 캐리어의 하면에 접촉되는 연질의 캡을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치의 상기 피스톤부는, 상기 실린더부 내부에 일부가 유동되도록 수용되는 피스톤 보디부; 상기 피스톤부 보디부의 상면에 형성되어, 상기 헤드부의 하면에 접촉되어 지지하는 플레이트부; 상기 피스톤 보디부의 하부에 연장된 외주면을 형성하며, 상기 연장된 외주면이 상기 실린더부의 내주면과 접촉하는 상태로 상기 실린더부 내부에 수용된 에어에 의해 부양되고, 상하로 유동되는 에어 코킹부; 및 상기 플레이트부의 상면에 돌출 형성되어, 상기 캡의 하부를 수용하는 하우징 월부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치의 상기 캡은, 적어도 일 측면에, 하면으로부터 수직한 후, 수평하게 형성된 체결 홈이 형성되며, 상기 하우징 월부는, 돌출 형성된 내주면에 적어도 하나의 핀부를 포함하여, 상기 핀부를 상기 체결 홈에 체결되어, 상기 캡을 고정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치의 상기 실린더부는, 상기 피스톤 보디부의 일부와 상기 에어 코킹부를 유동되도록 하며, 내부의 에어를 수용하여, 상기 에어 코킹부를 부양되도록 하여, 상기 피스톤 보디부의 유동 거리를 제공하는 실린더 보디부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치는 상기 실린더 보디부에 에어를 공급하는 에어 프레싱부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치의 상기 에어 프레싱부는, 상기 실린더 보디부의 하면에 형성된 흡기구에 제공되는 흡기구 밸브; 상기 실린더 보디부의 측면에 형성된 배기구에 제공되는 배기구 밸브; 상기 흡기구에 제공되어, 상기 실린더 보디부의 내부 에어 압력 정보를 센싱하는 압력 센서; 상기 흡기구 밸브를 통해, 상기 실린더 보디부의 흡기구로 에어를 공급하는 에어 펌프; 및 상기 압력 센서로부터 상기 에어 압력 정보를 수신하여, 상기 실린더 보디부 내부의 에어 압력이 소정의 범위를 유지하도록 상기 흡기구 밸브와 상기 배기구 밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 에어를 이용하여, 캐리어로부터 전해오는 충격을 완화하는바, 스프링 등의 수명에 의해 쿠션이 파손되는 현상이 방지된다.

둘째, 에어의 압력 조절을 통해, 쿠션의 헤드 높이를 일정하게 유지시킬 수 있는 효과를 제공한다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 기송관 내 종래 쿠션이 장착된 것을 도시한 사시도이다.
도 2는 기송관에 장착되는 종래 쿠션과 종래 쿠션의 스프링이 파손된 것을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 구성인 헤드부를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 피스톤부 및 실리더부를 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치를 상세히 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명의 일 구성인 헤드부를 도시한 정면도이다. 도 4는 본 발명의 피스톤부 및 실리더부를 도시한 정면도이다. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 기송관 내 능동형 에어 쿠션 장치를 도시한 것이다.

본 발명은 기송관(10) 내에 수용되어, 캐리어(미도시)를 안착시키기 위한 쿠션 장치에 관한 것으로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 헤드부(110); 피스톤부(120); 및 실린더부(130)를 포함한다.

먼저, 헤드부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이, 기송관(10) 내부의 하부에 위치되어, 캐리어의 하면에 접촉되어 지지하는 구성이다.

구체적으로 헤드부(110)는 캐리어의 하면에 직접 닿게 되는 연질의 캡(111)을 포함하게 되는데, 연질의 캡(111)은 우레탄과 같은 재질로 이루어져, 캐리어의 하면이 파손되는 것을 방지하게 된다.

피스톤부(120)는 헤드부(110)의 하부에 제공되어, 헤드부(110)를 지지하는 구성인데, 보다 구체적으로 피스톤부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 피스톤 보디부(121); 플레이트부(122); 에어 코킹부(123); 및 하우징 월부(housing wall, 124)를 포함할 수 있다.

먼저, 피스톤 보디부(121)는 피스톤부(120)의 주요 몸체를 이루는 구성으로서, 상부 또는 하부에서 받는 압축 강도를 버틸 수 있도록 강성을 지니는 것이어야 한다.

피스톤 보디부(121)는 도 4에 도시된 바와 같이, 실린더부(130) 내부에 일부, 보다 구체적으로는 하부의 일부가 상하로 유동되도록 수용된다.

피스톤 보디부(121)의 상면에는 플레이트부(122)가 형성되는데, 플레이트부(122)는 피스톤 보디부(121)의 단면적보다 넓게 형성될 수 있으며, 이러한 단면적은 상술한 캡(111)의 하부면과 실질적으로 동일하게 된다.

플레이트부(122)는 상면에 캡(111)과 직접 접촉하여, 캡(111)을 지지하게되는 구성이며, 그 상면의 테두리에는 상향 돌출되는 벽(wall)에 해당하는 하우징 월(housing wall)부(124)를 형성시켜, 하우징 월부(124)를 통해 캡(111)의 하부의 일부를 수용하게 된다.

아울러, 도 4에 도시된 바와 같이, 피스톤 보디부(121)의 하부 종단에는 에어 코킹부(123)이 형성되는데, 에어 코킹부(123)은 피스톤 보디부(121)의 외주면으로부터 연장된 외주면을 형성하여, 실린더부(130)의 내주면과 접촉하여, 실린더부(130) 내부에 수용된 에어(air)에 의해 부양되며, 에어 코킹부(123)의 연장된 외주면은 실린더부(130)의 내주면과 접촉을 유지한 상태로 상하로 유동된다.

상술한 캡(111)은 도 3을 참조하면, 적어도 일측면, 바람직하게는 상호 대칭되는 외주면에 체결 홈(112)이 형성되는데, 이러한 체결 홈(112)은 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 캡(111)의 하면으로부터 일정 길이만큼 수직하게 형성된 후, 수평으로 다시 일정 길이만큼 형성되어, 캡(111)의 체결 홈(112)이 핀부(125)에 끼워지도록 캡(111)을 하우징 월부(124)에 삽입한 후, 캡(111)을 옆으로 돌려, 수평하게 형성된 부분의 체결 홈(112)에 핀부(125)를 체결시킬 수 있게 된다.

실린더부(130)는 그 명칭에서 알 수 있는 바와 같이, 피스톤부(120)에 대응하는 일종의 실린더와 같은 역할을 수행한다.

실린더부(130)는 피스톤부(120)의 일부, 즉, 그 하부의 일부를 수용하며, 내부에 수용된 에어(air)를 통해 피스톤부(120)를 상하로 유동시키는 기능을 관장한다.

구체적으로 실린더부(130)는 실린더 보디부(131)를 주요 구성으로 포함하게 되는데, 실린더 보디부(131)는 피스톤 보디부(121)의 하부 중 일부와 에어 코킹부(123)를 유동시키며, 내부에 에어를 수용하여, 에어를 통해 에어 코킹부(123)를 부양시키게 된다.

실린더 보디부(131)는 그 내부 공간의 하부에 에어를 저장하고 있으며, 그 에어의 상부에는 에어 코킹부(123)를 위치시켜, 에어 코킹부(123)가 에어의 누출을 방지한 상태로 에어 코킹부(123)는 에어에 의해 부양되며, 에어 쿠션을 통해 상하로 일정한 유동 거리를 가질 수 있게 된다.

실린더 보디부(131)는 도 5에 도시된 바와 같이, 그 측면에는 에어의 배출을 돕는 배기구(133)를 형성할 수 있고, 그 하면에는 에어의 유입을 위한 흡기구(132)를 형성할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른, 쿠션 장치(100)는 실린더 보디부(131)로 고압의 에어를 공급하기 위한 에어 프레싱부(140)를 더 포함할 수 있다.

에어 프레싱부(140)는 그 하위 구성으로서 흡기구 밸브(142); 배기구 밸브(145); 압력 센서(144); 에어 펌프(143); 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.

우선, 흡기구 밸브(142)는 실린더 보디부(131)의 하면에 형성된 흡기구(132)에 제공되는 것이며, 배기구 밸브(145)는 실린더 보디부(131)의 측면에 형성된 배기구(133)에 제공되는 것이다.

먼저, 기송관(10)에 캐리어를 넣고, 기송관(10)의 도어(미도시)를 닫으면 흡기구 밸브(142)가 오픈(open)된 상태에서 폐쇄(close)되며, 이후 에어 펌프(143)가 동작하여 실린더 보디부(131) 내부로 에어를 공급하게 된다.

이후, 에어에 의해 부양되는 피스톤(121)의 에어 코킹부(123)가 배기구 밸브(145)의 위치 이상이 되도록, 에어 펌프(143)는 작동하게 된다.

이를 위하여, 압력 센서(144)는 흡기구(132) 측에 제공되어, 실린더 보디부(131)의 내부 에어 압력 정보를 수신하여, 해당 에어 압력이 에어 코킹부(123)가 배기구(133) 높이 이상이 되도록 에어 펌프(143)가 작동하는 것이다.

이에 따라, 제어부는 압력 센서(144)로부터 에어 압력 정보를 수신하여, 실린더 보디부(131) 내부 압력이 소정의 범위를 유지하도록 흡기구 밸브(142)를 개폐하며, 배기구 밸브(145) 역시 개폐하게 된다.

캡(111)의 상단부가 마모되어 캡(111)의 높이가 줄어들면, 제어부는 흡기구 밸브(142)를 오픈하여, 에어 펌프(143)로부터 실린더 보디부(131)로 에어가 더욱 유입되도록 하며, 외부 온도가 높아지거나, 흡기구 밸브(142)의 과도한 개방으로 에어의 압력이 높아져 캡(111)의 높이가 지나치게 높게되면, 제어부는 배기구 밸브(145)를 일정 개방하여, 에어 코킹부(123)를 부양하는 에어의 압력을 떨어트린다.

본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.

10: 기송관 20: 기송관 내 종래 쿠션
21: 쿠션 헤드 22: 스프링
100: 본 발명 110: 헤드부
111: 캡 112: 체결 홈
113: 공구 결합용 홈 120: 피스톤부
121: 피스톤 보디부 122: 플레이트부
123: 에어 코킹부 124: 하우징 월부
125: 핀부 130: 실린더부
131: 실린더 보디부 132: 흡기구
133: 배기구 140: 에어 프레싱부
141: 파이프 142: 흡기구 밸브
143: 에어 펌프 144: 압력 센서
145: 배기구 밸브