KR100623348B1 - Cooling apparatus for dies - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 냉각 가스를 예열되지 아니한 상태로 공급, 분사하므로써, 압출 다이스를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 압출 다이스 냉각장치에 관한 것이다. 본 발명에서는, 스틸 와이어에 알루미늄을 기계적으로 접합하는 압출기의 압출 다이스(100)를 냉각하기 위한 장치로서, 압출 다이스(100)의 방향으로 소정 길이 돌출되어 단부의 배출 노즐(11)이 압출 다이스(100)의 출구에 인접하여 위치하고, 상기 배출 노즐(11)을 통하여 냉각 가스를 압출 다이스(100)로 분사하는 노즐부(10)와; 상기 노즐부(10)로 냉각 가스를 공급하는 냉각 가스 공급기(12)를 포함하여 구성되므로써; 냉각 가스에 의하여 압출 다이스(100)를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 압출 다이스의 냉각장치가 제공된다. The present invention relates to an extrusion die cooling device capable of effectively cooling an extrusion die by supplying and spraying a cooling gas without being preheated. In the present invention, an apparatus for cooling the extrusion die 100 of the extruder for mechanically bonding aluminum to the steel wire, protrudes a predetermined length in the direction of the extrusion die 100, so that the discharge nozzle 11 of the end portion is extruded die ( A nozzle unit 10 positioned adjacent to the outlet of the nozzle 100 and injecting cooling gas to the extrusion die 100 through the discharge nozzle 11; Comprising a cooling gas supplier (12) for supplying cooling gas to the nozzle unit (10); There is provided a cooling apparatus for an extrusion die, wherein the extrusion die 100 is cooled by a cooling gas.
본 발명의 냉각 장치에 의하면, 냉각 가스가 고온의 챔버(121)와 슈(122)를 통과하지 않고, 별도의 노즐부(10)를 통하여 공급되므로, 냉각 가스가 예열되지 아니한 상태로 압출 다이스(100)에 분사할 수 있게 된다. 따라서, 압출 다이스(100)를 효과적으로 냉각 시킬 수 있게 되며, 종래의 여러 가지 문제점을 사전에 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 스틸 와이어의 작업 속도 즉, 선속을 증가시켜도 불량 발생회수가 증가되지 않게 되고, 결과적으로는 생산성을 향상시킬 수 있게 된다. According to the cooling apparatus of the present invention, since the cooling gas is supplied through the separate nozzle unit 10 without passing through the high-temperature chamber 121 and the shoe 122, the extrusion die ( 100) can be sprayed. Therefore, it is possible to effectively cool the extrusion die 100, not only to prevent various problems in the past, but also to increase the working speed of the steel wire, that is, the speed of the wire does not increase the number of defects, resulting This can improve productivity.
압출, 다이스, 알루미늄 피복, 클레딩, 냉각, 스틸 와이어 Extrusion, dies, aluminum cladding, cladding, cooling, steel wire
Description
도 1은 종래의 압출기에 구비된 압출 다이스에 의하여 알루미늄 피복 강선이 압출되는 형상을 보여주는 개략도이다. 1 is a schematic view showing a shape in which an aluminum coated steel wire is extruded by an extrusion die provided in a conventional extruder.
도 2는 본 발명에 따른 압출 다이스 냉각 장치의 설치 구조를 보여주는 개략도이다. 2 is a schematic view showing the installation structure of the extrusion die cooling apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 노즐부 11 : 노즐10
12 : 냉각 가스 공급기 13 : 가스 공급관12
100 : 압출 다이스 101 : 스틸 와이어100: extrusion die 101: steel wire
102 : 알루미늄 피복 강선 103 : 알루미늄 피복102: aluminum clad steel wire 103: aluminum clad
121 : 챔버 122 : 슈121: chamber 122: shoe
본 발명은 압출 다이스의 냉각장치에 관한 것으로서, 특히 전력선용 알루미 늄 피복 강선 제조 시 압출기의 압출 다이스를 통하여 스틸 와이어의 표면에 알루미늄이 압력에 의하여 기계적으로 접합되어 압출 피복될 때, 압출 다이스를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 압출 다이스의 냉각장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
최근에 스틸 와이어의 표면에 알루미늄을 피복한 알루미늄 피복 강선(ACW Wire : Aluminum Cladded Steel Wire)이 사용되고 있다. 알루미늄 피복 강선은 내부의 스틸 와이어가 선재의 인장강도를 높여 주는 역할을 하고 선재 표면의 알루미늄 피복은 전기적 도체로서의 역할 수행하게 된다. 이렇게 제조된 알루미늄 피복 강선은 고압 송전용 전력선인 OPGW(Optical Ground Wire)에 사용된다.Recently, aluminum clad steel wire (ACW Wire) coated with aluminum on the surface of steel wire has been used. The aluminum clad steel wire serves to increase the tensile strength of the wire rod, and the aluminum cladding on the wire rod surface serves as an electrical conductor. The aluminum-coated steel wire thus manufactured is used for an optical ground wire (OPGW), a power cable for high voltage transmission.
스틸 와이어의 표면에 알루미늄을 피복하는 방법으로서 연속압출(CONFORM : Continuous Forming)공법이 사용되며, 이러한 압출공정을 통하여 제조된 알루미늄 피복강선은, 이후 선경에 따라 여러 단계의 신선과정을 거쳐 요구되는 외경으로 제조된다. As a method of coating aluminum on the surface of the steel wire, a continuous extrusion (CONFORM) method is used, and the aluminum coated steel wire manufactured by such an extrusion process is required after the drawing process in several steps depending on the wire diameter. Is prepared.
도 1에는 종래의 압출기에 구비된 압출 다이스(100)에 의하여 알루미늄 피복 강선(102)이 압출되는 형상을 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼, 압출기 본체의 중앙에는 챔버(121)가 형성되어 있고, 상기 챔버(121)의 전후에는 각각 압출 다이스(100)와 만드렐(110)이 구비되어 있다. 상기 압출기 본체의 상하부에는 슈(122)가 구비되어 있다. 스틸 와이어(101)는 예열된 채로 만드렐(110)을 통하여 챔버(121) 내로 인입되며, 상기 압출 다이스(100)에 의하여 그 표면에 알루미늄 피복(103)이 형성되어, 알루미늄 피복 강선(102)의 상태로 배출된다. 상기 챔버(121) 내에는 알루미늄 투입로(123)를 통하여 알루미늄이 공급된 다. 1 is a schematic view showing a shape in which the aluminum-coated
이와 같이 알루미늄 피복 강선(102)을 제조하는 과정에서, 압출 다이스(100)를 통과하는 예열된 스틸 와이어(101)와 알루미늄에 의하여, 압출 다이스(100)의 온도가 상승하게 된다. 압출 다이스(100)가 소정 온도 이상으로 상승하게 되면, 스틸 와이어(101)의 표면에 형성되는 알루미늄 피복 상태가 불량하게 되고, 후속하는 신선 공정에서 신선 다이스의 파손, 강선의 단선 등의 문제점을 야기하게 된다. As such, in the process of manufacturing the aluminum-
이를 방지하기 위하여 종래에는, 챔버(121)와 슈(122)를 관통하는 냉각 가스 투입로(124)를 형성하고, 상기 냉각 가스 투입로(124)를 통하여 질소 가스 등의 냉각 가스를 주입하여 냉각 가스가 다이스 고정볼트(125)를 통하여 배출되도록 하였다. In order to prevent this, in the related art, a
그런데, 알루미늄 피복 강선(102)의 진행 속도가 180mpm인 통상 작업 속도에서도 슈(122)와 챔버(121), 그리고 압출 다이스(100)의 온도는 약 450℃ 정도이다. 따라서, 챔버(121)와 슈(122)를 관통하는 냉각 가스 투입로(124)를 냉각 가스가 통과하게 되면, 냉각 가스 역시 예열되어 높은 온도를 갖게 된다. 이렇게 예열된 냉각 가스에 의해서는 압출 다이스의 냉각 효과가 높지 않게 되며, 결국 앞서 지적한 바와 같이 스틸 와이어(101)의 알루미늄 피복 상태 불량, 신선 다이스의 파손, 강선의 단선 등의 문제점이 발생하게 된다. By the way, the temperature of the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 냉각 가 스를 예열되지 아니한 상태로 공급, 분사하므로써, 압출 다이스를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 압출 다이스 냉각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was developed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an extrusion die cooling apparatus that can effectively cool the extrusion die by supplying and spraying the cooling gas without being preheated.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 스틸 와이어를 압출하는 압출기의 압출 다이스를 냉각하기 위한 장치로서, 압출 다이스의 방향으로 소정 길이 돌출되어 단부의 배출 노즐이 압출 다이스의 출구에 인접하여 위치하고, 상기 배출 노즐을 통하여 냉각 가스를 압출 다이스로 분사하는 노즐부와; 상기 노즐부로 냉각 가스를 공급하는 냉각 가스 공급기를 포함하여 구성되므로써, 냉각 가스에 의하여 압출 다이스를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 압출 다이스의 냉각 장치를 제공함으로써 달성된다.An object of the present invention as described above is an apparatus for cooling an extrusion die of an extruder for extruding a steel wire, the protrusion die protrudes a predetermined length in the direction of the extrusion die, the discharge nozzle at the end is located adjacent to the exit of the extrusion die, the discharge A nozzle unit for injecting cooling gas into the extrusion die through the nozzle; It is achieved by providing a cooling device for an extrusion die, characterized by comprising a cooling gas supply for supplying a cooling gas to the nozzle portion, by cooling the extrusion die by the cooling gas.
본 발명에 있어서, 상기 노즐부가 상기 압출 다이스로부터 멀어지거나 접근할 수 있도록, 상기 냉각 가스 공급기는 신축이 가능한 길이 가변형 고정 툴에 의하여 냉각 수조의 전방에 설치될 수도 있다. In the present invention, the cooling gas supply may be installed in front of the cooling tank by the flexible variable length fixed tool so that the nozzle portion is away from or accessible from the extrusion die.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도 1에 도시된 종래의 구성에 구비된 부재와 동일한 부재에 대해서는 같은 부재번호를 사용하였으며, 이에 대한 반복 설명은 생략한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. The same member number is used for the same member as that provided in the conventional configuration shown in FIG. 1, and the repeated description thereof will be omitted.
도 2에는 본 발명에 따른 압출 다이스 냉각 장치의 설치 구조를 보여주는 개략도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 냉각 장치는, 와이 어의 진행 방향으로 소정 길이 돌출되어 단부의 배출 노즐(11)이 압출 다이스(100)의 출구에 인접하여 위치하게 되어, 상기 배출 노즐(11)을 통하여 질소 가스 등의 냉각 가스를 압출 다이스(100)의 출구로 분사하는 노즐부(10)와, 상기 노즐부(10)로 냉각 가스를 공급하는 냉각 가스 공급기(12)를 포함한다.2 is a schematic view showing the installation structure of the extrusion die cooling apparatus according to the present invention. As shown in the figure, the cooling device according to the present invention, the predetermined length protrudes in the direction of travel of the wire so that the
상기 냉각 가스 공급기(12)에는 냉각 가스가 공급되는 가스 공급관(13)이 연결되어 있으며, 상기 가스 공급관(13)에는 가스 공급을 조절하는 밸브(14), 압력게이지(15), 유량계(16) 등이 구비되어 있다. 부재번호 17은 가스 공급원(17)이다. The
냉각 가스 공급기(12)의 후방으로는 알루미늄 피복 강선(102)을 수냉식으로 냉각하기 위한 냉각 수조(21)가 구비되어 있다. A
한편, 압출기에서 상부의 슈(122)와 상부의 챔버(121)는 개방되는 구조를 가진다. 따라서, 본 발명에서는 상부의 슈(122)와 상부의 챔버(121)가 개방될 때 노즐부(10)가 손상되는 것을 방지하기 위하여 다음과 같은 구조를 가진다. On the other hand, the
도면에 도시된 것처럼, 본 발명에서 냉각 가스 공급기(12)를 냉각 수조(21)의 전방에 설치함에 있어서, 신축이 가능한 길이 가변형 고정 툴(22)을 이용하는 것이다. 구체적으로 냉각 수조(21)의 전방에 볼 부싱이 구비된 플랜지(23)를 설치하고, 상기 플랜지(23)에 상기 고정용 툴을 설치함으로써, 냉각 수조(21) 전방으로 길이의 신축이 가능한 구조의 길이 가변형 고정 툴(22)을 설치할 수 있다. 상기 가변형 고정 툴(22)에는 위치를 고정할 수 있는 스토퍼가 구비될 수 있다. As shown in the figure, in the present invention, in the installation of the
이와 같이 노즐부(10)가 길이 신축이 가능한 길이 가변형 고정 툴(22)에 설치되어 있는 경우, 미리 가변형 고정 툴(22)을 수축시켜 노즐부(10)가 압출 다이스 (100)의 출구로부터 멀어진 위치에 있도록 한 상태에서 상부의 슈(122)와 상부의 챔버(121)를 개방할 수 있다. 따라서, 상부의 슈(122)와 상부의 챔버(121)의 개방 시에 발생할 수 있는 노즐부(10)의 손상을 예방할 수 있게 된다. 또한, 가변형 고정 툴(22)의 길이를 조절하여 노즐부(10)를 압출 다이스(100)의 출구에 가깝게 또는 다소 거리를 두고 위치할 수 있으므로, 와이어의 진행 속도에 맞추어 그 냉각 성능을 용이하게 조절할 수도 있게 된다. Thus, when the
상기한 길이 가변형 고정 툴(22)의 구성 즉, 신축이 가능하도록 하는 구성은 위에서 예시한 것에 한정되는 것은 아니며, 다양한 구성을 이용하여 신축이 가능하도록 구성할 수 있다. 상기 길이 가변형 고정 툴(22)의 가변 길이는 대략 600mm 정도이나, 이에 한정되는 것은 아니다. The configuration of the variable-length
한편, 압출 다이스(100)의 냉각 효과를 더욱 향상시키기 위하여, 도 2에 도시된 것처럼 압출 다이스(100)의 출구를 오목하게 만들고, 상기 오목부에 상기 노즐부(10)의 배출 노즐(11)이 위치하게 할 수도 있다. On the other hand, in order to further improve the cooling effect of the
다음에서는 위와 같은 구성의 본 발명에 따른 냉각 장치를 이용하여 알루미늄 피복 강선을 압출하는 과정을 설명한다. Next, a process of extruding an aluminum clad steel wire using the cooling device according to the present invention having the above configuration will be described.
우선, 길이 가변형 고정 툴(22)을 적절히 신축하여, 노즐부(10)의 단부에 형성된 노즐(11)이 압출 다이스(100)의 출구에 근접하여 위치하도록 한 후, 스톱퍼 등을 이용하여 길이 가변형 고정 툴(22)의 위치를 고정시킨다. First, the variable-length
스틸 와이어(101)가 만드렐(110)로 인입되고 알루미늄 투입로(123)를 통해서는 알루미늄이 챔버(121) 내로 공급된다. 스틸 와이어(101)가 압출 다이스(100)를 거치면서 스틸 와이어(101)의 표면에는 알루미늄이 압출되어 피복된 상태로 압출 다이스(100)의 출구로 배출된다. 이와 동시에, 작업 표준에 따라 밸브(14), 압력게이지(15), 유량계(16) 등을 조절하여 가스 공급관(13)을 통하여 질소 가스와 같은 냉각 가스가 냉각 가스 공급기(12) 및 노즐부(10)로 공급된다. 노즐부(10)로 공급된 냉각 가스는 노즐(11)을 통하여 압출 다이스(100)의 출구를 향하여 분사되므로써, 알루미늄 피복 강선(102)이 압출되어 나오는 압출 다이스(100)를 냉각시키게 된다. 압출되어 나온 알루미늄 피복 강선(102)은 냉각 수조(21)를 거치게 되고 후속하는 신선공정으로 진행하게 된다. The
이상에서 설명한 바와 같이, 종래의 기술에서는 냉각 가스가 공급되는 냉각 가스 투입로(124)가 고온의 챔버(121)와 슈(122)에 형성되어 있어, 냉각 가스가 예열된 상태로 압출 다이스로 분사되었으며, 그 결과로 알루미늄 피복 강선의 피복 상태 불량, 단선 등의 문제점이 발생하였다. As described above, in the related art, the cooling
그러나, 본 발명에서는 냉각 가스가 고온의 챔버(121)와 슈(122)를 통과하지 않고, 별도의 노즐부(10)를 통하여 공급되므로, 냉각 가스가 예열되지 아니한 상태로 압출 다이스(100)에 분사할 수 있게 된다. 따라서, 압출 다이스(100)를 효과적으로 냉각시킬 수 있게 되며, 압출 다이스(100)의 불충분한 냉각으로 인한 종래의 여러 가지 문제점을 사전에 예방할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 예열되지 아니한 냉각 가스로 압출 다이스(100)를 효과적으로 냉각시킬 수 있으므로, 스틸 와이어의 작업 속도 즉, 선속을 증가시켜도 불량 발생회수가 증가되지 않게 되고, 결과적으로는 생산성을 향상시킬 수 있게 된다. However, in the present invention, since the cooling gas is supplied through the
또한, 본 발명에서는 노즐부(10)의 위치를 이동시킬 수 있도록 길이 가변 고정 툴을 구비하고 있으므로, 압출기의 슈와 상부 본체를 개방할 때에도, 노즐부가 손상되는 것을 예방할 수 있게 된다. In addition, in the present invention, since the variable length fixed tool is provided to move the position of the
이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.In the above, certain preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. will be.
Claims (2)
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