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KR101695458B1 - 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버 제조장치 - Google Patents

소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버 제조장치 Download PDF

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KR101695458B1
KR101695458B1 KR1020150084283A KR20150084283A KR101695458B1 KR 101695458 B1 KR101695458 B1 KR 101695458B1 KR 1020150084283 A KR1020150084283 A KR 1020150084283A KR 20150084283 A KR20150084283 A KR 20150084283A KR 101695458 B1 KR101695458 B1 KR 101695458B1
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김종우
박종수
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(주) 화승엑스윌
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Abstract

본 발명은 소나 체계 선배열 예인센서용 보호 커버 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 보호 커버를 신속하고 용이하게 제조할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있음은 물론 내심 가이드 어셈블리를 다이스 어셈블리에 장착하여 보호커버의 정 위치에 내심(inner core)을 정확하게 배치할 수 있으므로 보호커버의 절연성과 내구성을 높일 수 있다.

Description

소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버 제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING PROTECTION COVER FOR LINE ARRAY TYPE TOWED SENSOR}
본 발명은 소나 체계 선배열 예인센서를 보호하기 위한 보호 커버 제조장치에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 보호 커버를 신속하고 용이하게 제조할 수 있음은 물론 내심 가이드 어셈블리를 다이스 어셈블리에 장착하여 보호커버의 정 위치에 내심(inner core)을 정확하게 배치할 수 있는 소나 체계 선배열 예인센서용 보호 커버 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 육상이나 공중에서는 전자파를 이용하여 레이더, 레이저 또는 적외선으로 표적을 탐지하지만, 수중에 있는 표적을 탐지할 때는 음향신호를 이용하는 소나(SONAR: Sound Navigation And Ranging)를 사용한다.
소나는 위협이 되는 수중 물체를 찾아내 수상함이나 잠수함 등의 함정이 안전하게 항해할 수 있도록 하는 장비로서 음향탐지장비 혹은 음탐기로도 불린다.
소나는 탐지 방법에 따라 수동 소나와 능동 소나로 구분된다.
수동 소나는 잠수함이 항해할 때 엔진이나 프로펠러에서 내는 소음을 먼 거리에서 수신하여 잠수함을 찾아내는 장비로서, 잠수함 또는 함정에서 케이블로 예인하는 선배열 소나, 잠수함의 선체 주위에 부착하는 선체 부착 소나, 해저에 부설하는 해역감시 음향체계용 선배열 센서 등이 있다.
능동 소나는 수상함정 소나에서 발생한 음파가 표적에서 반사되어 되돌아 오는 신호를 이용하여 적 잠수함 등을 탐지하는 장비로서, 함정 앞 부분에 설치하여 운용하는 함정 소나, 함정 뒷부분에서 케이블로 예인하면서 사용깊이를 조절할 수 있는 가변심도 소나가 있다.
소나의 작동원리는 압전현상을 이용하는데, 압전현상을 나타내는 결정이나 세라믹에 흐르는 전류의 세기를 일정한 주파수로 변화시켜주면, 이들이 진동하면서 같은 주파수의 음파를 발생한다. 반대로 외부에서 음파를 받으면 전기에너지를 발생시키므로 이 전기신호를 분석하면 음파의 성분을 찾아낼 수 있다.
이와 같은 소나는 일반적으로 다수의 음향센서가 특정 형태로 배열되어 있는 구조를 가지며, 상기 배열 구조를 형성하고 있는 각각의 음향 센서에서 발생이 이루어지는 음향 신호의 파장과 각각의 음향센서를 구동시키는 전기 신호의 위상 차이를 고려하여 특정 방향의 음향 신호를 탐지한다.
도 1은 종래 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버를 보인 측면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버(10)는 소나 체계 선배열 예인센서(1)를 둘러 감싸도록 구성되며, 그 보호커버(10)에는 내심(20)이 균등 간격으로 배열된다.
보호커버(10)의 내부에는 원통형으로 유지하기 위하여 절연 오일(2)이 채워진다. 보호커버(10)는 고분자 플라스틱 재료, 예를 들어 폴리우레탄 재질로 형성된다.
그러나 종래 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버 제조장치는 전체 구성이 복합하고 보호 커버를 신속하고 용이하게 제조할 수 없어서 생산성을 향상시키는 데에 한계가 있으며, 내심을 보호커버의 정 위치에 정밀하게 배치되지 못하여 보호커버의 절연성과 내구성이 떨어지는 문제가 있다.
국내 공개번호 제10-2011-0077100호
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보호 커버를 신속하고 용이하게 제조할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있음은 물론 내심 가이드 어셈블리를 다이스 어셈블리에 장착하여 보호커버의 정 위치에 내심(inner core)을 정확하게 배치할 수 있으므로 보호커버의 절연성과 내구성을 높일 수 있는 소나 체계 선배열 예인센서용 보호 커버 제조장치를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소나 체계 선배열 예인센서의 외주 면을 둘러 감싸도록 배치되는 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버의 제조장치에 있어서, 상기 보호커버의 원재료를 공급하는 원재료 공급 부, 상기 원재료 공급 부에서 공급한 원재료를 압출하는 원재료 압출기, 상기 보호커버를 성형하기 위하여 상기 원재료 압출기와 결합하는 다이스 어셈블리, 상기 보호커버 안에 내심을 투입하는 내심 투입 유닛, 상기 내심이 투입된 상기 보호커버의 사이즈를 조절하기 위한 사이징 금형부, 성형 완료된 상기 보호커버를 냉각하는 냉각유닛, 및 냉각 완료된 상기 보호커버를 인출하는 인출 유닛을 포함한다.
상기 원재료 공급 부는 원재료가 투입되는 호퍼, 상기 호퍼의 하측에 설치되는 덕트, 및 상기 덕트 안에 회전 가능하게 설치되며 원재료를 상기 원재료 압출기로 이송시키는 이송 스크류를 포함한다.
상기 원재료 압출기에는 원재료 유출로가 형성되며, 상기 다이스 어셈블리는 인너 다이와, 미들 다이와, 아웃터 다이로 구성되고, 상기 인너 다이와 상기 미들 다이 및 상기 아웃터 다이 사이에 상기 원재료 유출로와 연결되는 보호커버 성형로가 형성될 수 있다.
상기 내심 투입 유닛은 다수의 내심이 배열된 내심 셋팅 부, 각 내심을 원주방향으로 균등 배열하는 내심 정렬 부, 및 상기 다이스 어셈블리에 결합하여 상기 내심을 상기 보호커버의 성형물 안에 투입하기 위한 내심 가이드 어셈블리를 포함한다.
상기 내심 가이드 어셈블리는 관상체로 형성되며, 상기 다이스 어셈블리에 삽입 결합하는 제1 중공 바디와, 상기 제1 중공 바디로부터 연장 형성되며 상기 다이스 어셈블리 안으로 관통하는 제2 중공 바디로 구성될 수 있다.
상기 사이징 금형부는 상기 냉각유닛의 전면에 설치되며 보호커버 관통 홀이 형성되는 사이징 플레이트, 및 상기 보호커버 관통 홀에 연장 형성되는 가이드 관을 포함한다.
한편, 본 발명은 소나 체계 선배열 예인센서의 외주 면을 둘러 감싸도록 배치되는 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버의 제조방법에 있어서, 상기 보호커버의 원재료에서 수분을 제거한 후, 상기 보호커버의 원재료를 공급하는 단계; 원재료 압출기가 상기 원재료 공급 부에서 공급한 원재료를 다이스 어셈블리로 압출하는 단계; 상기 보호커버 안에 내심을 투입하는 단계; 상기 내심이 투입된 상기 보호커버의 사이즈를 조절하는 단계; 성형 완료된 상기 보호커버를 냉각하는 단계; 및 냉각 완료된 상기 보호커버를 인출하는 단계를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 보호 커버를 신속하고 용이하게 제조할 수 있으므로 생산성을 향상시킬 수 있음은 물론 내심 가이드 어셈블리를 다이스 어셈블리에 장착하여 보호커버의 정 위치에 내심(inner core)을 정확하게 배치할 수 있으므로 보호커버의 절연성과 내구성을 높일 수 있다.
도 1은 종래 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버를 보인 측면시도
도 2는 도 1의 A-A선 단면도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소나 체계 선배열 예인센서용 보호 커버 제조장치를 보인 구성도
도 4는 본 발명의 원재료 공급부를 보인 단면도
도 5는 본 발명의 다이스 어셈블리를 보인 단면도
도 6은 도 5의 요부 발췌 확대도
도 7은 본 발명의 사이징 금형부의 일 예를 보인 단면도
도 8은 본 발명의 사이징 금형부의 다른 예를 보인 단면도
도 9는 본 발명의 냉각유닛을 보인 평면도
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소나 체계 선배열 예인센서용 보호 커버 제조방법을 설명하는 블록도
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소나 체계 선배열 예인센서용 보호 커버 제조장치 및 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소나 체계 선배열 예인센서용 보호 커버 제조장치를 보인 구성도, 도 4는 본 발명의 원재료 공급부를 보인 단면도, 도 5는 본 발명의 다이스 어셈블리를 보인 단면도, 도 6은 도 5의 요부 발췌 확대도, 도 7은 본 발명의 사이징 금형부의 일 예를 보인 단면도, 도 8은 본 발명의 사이징 금형부의 다른 예를 보인 단면도, 및 도 9는 본 발명의 냉각유닛을 보인 평면도이다.
위 도면을 참조하면, 본 발명은 소나 체계 선배열 예인센서의 외주 면을 둘러 감싸도록 배치되는 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버(10)의 제조장치로서, 원재료 공급 부(110), 원재료 압출기(120), 다이스 어셈블리(130), 내심 투입 유닛(140), 사이징 금형부(150), 냉각유닛(160), 및 인출 유닛(170)을 포함한다.
상기 원재료 공급 부(110)는 보호커버(10)의 원재료를 공급하는 장치로서, 원재료가 투입되는 호퍼(111), 호퍼(111)의 하측에 설치되는 덕트(112), 및 덕트(112) 안에 회전 가능하게 설치되며 원재료를 원재료 압출기(120)로 이송시키는 이송 스크류(113)를 포함한다. 도면에 도시하지는 않았으나, 이송 스크류(113)에는 이송 스크류(113)를 구동하기 위한 구동모터가 연결될 수 있다.
상기 원재료 압출기(120)는 원재료 공급 부(110)에서 공급한 원재료를 압출하는 장치로서, 원재료 압출기(120)의 내부에는 원재료 유출로(121: 도 5 참조)가 형성된다.
상기 다이스 어셈블리(130)는 보호커버(10)를 성형하기 위하여 원재료 압출기(120)의 후면에 결합할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 다이스 어셈블리(130)는 인너 다이(131)와, 미들 다이(132)와, 아웃터 다이(133)로 구성될 수 있다.
인너 다이(131)와 미들 다이(132) 및 아웃터 다이(133) 사이에는 원재료 유출로(121)와 연결되는 보호커버 성형로(134)가 형성된다.
도 3, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 내심 투입 유닛(140)은 보호커버(10) 안에 내심(20)을 투입하는 장치로서, 다수의 내심(20)이 배열된 내심 셋팅 부(141), 각 내심(20)을 원주방향으로 균등 배열하는 내심 정렬 부(142), 및 상기 다이스 어셈블리(130)에 결합하여 내심(20)을 보호커버(10)의 성형물 안에 투입하기 위한 내심 가이드 어셈블리(143)를 포함한다.
내심 투입 유닛(140)은 보호커버(10) 안으로 내심(20) 투입을 하는 역할을 하는데, 내심 셋팅 부(141)에는 다수의 내심(20)이 권선된 보빈이 배열되어 있고, 내심 정렬 부(142)는 각 내심(20)을 원주방향으로 균등 배열한다. 내심 정렬 부(142)는 각 내심(20)을 원주방향으로 균등 배열하기 위하여 다수의 배열 홈(미도시)이 형성된다.
내심 가이드 어셈블리(143)는 다이스 어셈블리(130) 안에 결합하여 내심(20)을 성형중인 보호커버(10) 안으로 투입하기 위해 가이드 하는 역할을 한다.
상기 내심 가이드 어셈블리(143)는 관상체로 형성되며, 다이스 어셈블리(130)에 삽입 결합하는 제1 중공 바디(143a)와, 제1 중공 바디(143a)로부터 연장 형성되며 다이스 어셈블리(130) 안으로 관통하는 제2 중공 바디(143b)로 구성될 수 있다.
제1 중공 바디(143a)의 직경은 제2 중공 바디(143b)의 직경보다 크게 형성되고, 제1 중공 바디(143a)의 내부에는 부싱(143c)이 삽입된다.
제1 중공 바디(143a)의 끝단에는 미들 다이(132)에 걸리는 걸림 턱(143d)이 형성되고, 제1 중공 바디(143a)의 상부에는 고정핀(S)이 체결되도록 구성된다.
상기 사이징 금형부(150)는 내심(20)이 투입된 보호커버(10)의 사이즈를 조절하기 위한 장치로서, 냉각유닛(160)의 전면에 설치되며 보호커버 관통 홀(151a)이 형성되는 사이징 플레이트(151), 및 보호커버 관통 홀(151a)에 연장 형성되는 가이드 관(152)을 포함한다. 사이징 플레이트(151)의 입구에는 경사면이 형성되는 것이 보호 커버의 원활한 진행을 위해서 바람직하다.
사이징 플레이트(151)의 보호커버 관통 홀(151a)은 설계조건에 따라 적당한 사이즈로 변경될 수 있는바, 사이징 플레이트(151)는 교체 가능하도록 구성된다.
가이드 관(152)은 원형 파이프 형상(도 7 참조)뿐만 아니라 코일형상으로 형성될 수 있다(도 8 참조). 도면에 도시하지 않았으나, 코일형상의 가이드 관(152)은 중공으로 형성될 수도 있으며, 그 중공 내부에 냉매를 순환시켜서 보호 커버를 좀더 신속하게 냉각시킬 수도 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 냉각유닛(160)은 성형 완료된 보호커버(10)를 냉각하는 장치로서, 냉각수를 분출하기 다수의 노즐을 구비하는 노즐 어레이(161)가 양쪽으로 구비되고, 노즐을 통해서 성형 완료된 보호커버(10)의 표면에 냉각수를 분사하여 냉각하도록 하며, 냉각수는 순환하도록 구성된다.
상기 인출유닛(170)은 냉각 완료된 보호커버(10)를 인출하는 장치로서, 상측 롤러(171)와 하측 롤러(172) 사이에 보호 커버(10)를 위치하도록 하고, 상측 롤러(171)와 하측 롤러(172)의 회전에 의해서 성형 완료된 보호커버(10)를 인출하도록 구성된다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소나 체계 선배열 예인센서용 보호 커버 제조방법을 설명하는 블록도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버의 제조방법은 원재료 공급 단계(S 10), 압출 단계(S 20), 내심(20) 투입 단계(S 30), 사이징 단계(S 40), 냉각 단계(S 50), 및 인출 단계(S 60)를 포함한다.
이하, 도 3 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
단계(S 10)에서는, 보호커버의 원재료에서 수분을 제거한 후, 원재료를 호퍼(111)에 투입한다. 호퍼(111)에 투입된 원재료는 덕트(112)에 설치된 이송 스크류(113)의 회전에 의해서 원재료 압출기(120) 쪽으로 이송된다.
단계(S 20)에서는, 원재료 압출기(20)가 원재료 공급 부(110)에서 공급한 원재료를 다이스 어셈블리(130) 쪽으로 압출한다. 이때, 원재료 유출로(121)를 통해서 배출된 원재료는 다이스 어셈블리(130)의 보호커버 성형로(134) 안으로 주입된다. 다이스 어셈블리(130) 안에서 보호커버(10)가 성형된다.
단계(S 30)에서는, 다이스 어셈블리(130) 안에서 성형되고 있는 보호커버(10) 안에 내심(20)을 투입한다. 내심 투입 유닛(140)은 보호커버(10) 안에 내심(20)을 투입하는 역할을 하는데, 내심 셋팅 부(141)에서 다수의 내심(20)이 배열되고, 내심 정렬 부(142)는 각 내심(20)을 원주방향으로 균등 배열한 상태에서, 내심 가이드 어셈블리(143)는 내심(20)을 성형중인 보호커버(10) 안으로 가이드 하는 역할을 한다.
단계(S 40)에서는, 내심(20)이 투입된 보호커버(10)를 사이징 플레이트(151)의 보호커버 관통 홀(151a) 안으로 관통하도록 가이드 한다. 이때, 가이드 관(152)은 보호커버(10)의 진행을 원활하게 한다. 가이드 관(152)의 형상은 원형 파이프 형상(도 7 참조)뿐만 아니라 열전도를 최소화하기 위하여 코일형 파이프 형상(도 8 참조)으로 형성될 수도 있다.
단계(S 50)에서는, 성형 완료된 보호커버(10)가 진행할 때에, 노즐 어레이(161)의 노즐을 통해서 성형 완료된 보호커버(10)의 표면에 냉각수를 분사하여 냉각시킨다.
마지막으로, 단계(S 60)에서는, 상측 롤러(171)와 하측 롤러(172)가 회전하여 성형 완료된 보호커버(10)를 인출한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 보호 커버를 신속하고 용이하게 제조할 수 있음은 물론 내심 가이드 어셈블리를 다이스 어셈블리에 장착하여 보호커버의 정 위치에 내심(inner core)을 정확하게 배치할 수 있으므로 보호커버의 절연성과 내구성을 높일 수 있다.
10: 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버
110: 원재료 공급 부
111: 호퍼
112: 덕트
113: 이송 스크류
120: 원재료 압출기
121: 원재료 유출로
130: 다이스 어셈블리
131: 인너 다이
132: 미들 다이
133: 아웃터 다이
134: 보호커버 성형로
140: 내심 투입 유닛
141: 내심 셋팅 부
142: 내심 정렬 부
143: 내심 가이드 어셈블리
143a: 제1 중공 바디
143b: 제2 중공 바디
143c: 부싱
143d: 걸림 턱
150: 사이징 금형부
151: 사이징 플레이트
151a: 보호커버 관통 홀
152: 가이드 관
160: 냉각유닛
161: 노즐 어레이
170: 인출유닛
171: 상측 롤러
172: 하측 롤러
S: 고정핀

Claims (7)

  1. 소나 체계 선배열 예인센서의 외주 면을 둘러 감싸도록 배치되는 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버의 제조장치에 있어서,
    상기 보호커버의 원재료를 공급하는 원재료 공급 부; 상기 원재료 공급 부에서 공급한 원재료를 압출하는 원재료 압출기; 상기 보호커버를 성형하기 위하여 상기 원재료 압출기와 결합하는 다이스 어셈블리; 상기 보호커버 안에 내심을 투입하는 내심 투입 유닛; 상기 내심이 투입된 상기 보호커버의 사이즈를 조절하기 위한 사이징 금형부; 성형 완료된 상기 보호커버를 냉각하는 냉각유닛; 및 냉각 완료된 상기 보호커버를 인출하는 인출 유닛;을 포함하며,
    상기 내심 투입 유닛은 다수의 내심이 배열된 내심 셋팅 부; 각 내심을 원주방향으로 균등 배열하는 내심 정렬 부; 및 상기 다이스 어셈블리에 결합하여 상기 내심을 상기 보호커버의 성형물 안에 투입하기 위한 내심 가이드 어셈블리;를 포함하고,
    상기 내심 가이드 어셈블리는 관상체로 형성되며, 상기 다이스 어셈블리에 삽입 결합하는 제1 중공 바디; 및 상기 제1 중공 바디로부터 연장 형성되며 상기 다이스 어셈블리 안으로 관통하는 제2 중공 바디;로 구성되는 것을 특징으로 하는 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버의 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 원재료 공급 부는
    원재료가 투입되는 호퍼;
    상기 호퍼의 하측에 설치되는 덕트; 및
    상기 덕트 안에 회전 가능하게 설치되며 원재료를 상기 원재료 압출기로 이송시키는 이송 스크류;를 포함하는 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버의 제조장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 원재료 압출기에는 원재료 유출로가 형성되며,
    상기 다이스 어셈블리는
    인너 다이와, 미들 다이와, 아웃터 다이로 구성되고,
    상기 인너 다이와 상기 미들 다이 및 상기 아웃터 다이 사이에 상기 원재료 유출로와 연결되는 보호커버 성형로가 형성되는 것을 특징으로 하는 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버의 제조장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 사이징 금형부는
    상기 냉각유닛의 전면에 설치되며 보호커버 관통 홀이 형성되는 사이징 플레이트; 및
    상기 보호커버 관통 홀에 연장 형성되는 가이드 관;을 포함하는 소나 체계 선배열 예인센서용 보호커버의 제조장치.
  7. 삭제
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