KR101009916B1 - Multi-stage heating furnace - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다단 가열로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속소재를 다단으로 안치하여 가열할 수 있는 다단 가열로에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-stage heating furnace, and more particularly to a multi-stage heating furnace that can be heated by placing a metal material in multiple stages.
가열로는 금속재료의 가열을 위한 노이며, 용도에 따라 열처리용, 단조용, 압연용 등으로 구분되고 있다. 열처리용 가열로는 담금질로, 풀림로, 불림로 등이 있다. 핫 스탬핑(Hot-stamping)은 금속재료의 일례로 냉연강판을 가열로에서 고온으로 가열하고, 가열된 금속재료를 프레스 성형(Press forming)한 후 금형 안에서 급랭하는 담금질 효과에 의하여 금속재료의 강도를 높이는 공법이다. 핫 스탬핑은 금속재료의 성형성이 우수하면서도 강도를 높일 수 있어 자동차의 부품, 예들 들어 임팩트빔(Impact beam), 센터필러(Center pillar) 등의 제조에 이용되고 있다.The furnace is a furnace for heating metal materials, and is classified into heat treatment, forging, rolling, and the like depending on the use. Heating furnaces for heat treatment include quenching furnaces, annealing furnaces, and soaking furnaces. Hot-stamping is an example of a metal material. The cold-rolled steel sheet is heated at a high temperature in a heating furnace, press-formed the heated metal material, and then hardened in a mold to increase the strength of the metal material. Height is construction method. Hot stamping is used to manufacture automotive parts such as impact beams, center pillars, etc., because of excellent moldability of metal materials and high strength.
미국 특허 제6,564,604호에 개시되어 있는 바와 같이, 핫 스탬핑은 생산성의 향상을 위하여 금속재료로 박강판(Steel sheet)의 공급, 절단, 가열, 성형, 냉각 등 여러 공정들이 인라인 시스템(Inline system)으로 구성되어 있다. 따라서 자동차 부품의 제조를 위한 핫 스탬핑 라인은 설치공간을 많이 차지하게 된다. 가열로에서는 절단을 거친 박강판 블랭크(Steel sheet blank)를 수 분 동안 고온으로 가열해야 하므로, 가열로의 가열공정은 핫 스탬핑 라인에서 낭비시간(Dead time)을 발생시키는 병목공정(Bottleneck process)으로 되는 문제가 있다.As disclosed in US Pat. No. 6,564,604, hot stamping is an inline system in which various processes such as feeding, cutting, heating, forming and cooling a sheet of steel from a metallic material are used to improve productivity. Consists of. Therefore, the hot stamping line for manufacturing automotive parts takes up a lot of installation space. In the furnace, the cut sheet blank must be heated to high temperature for several minutes, so the heating process is a bottleneck process that generates dead time in the hot stamping line. There is a problem.
한국 등록특허 제10-0907265호의 핫 스탬핑용 가열로는 회전테이블에 의하여 설치공간을 줄이고 병목공정을 해결할 수 있는 기술이 개시되어 있다. 이 특허 문헌의 기술은 회전판의 상면 가장자리에 등간격으로 설치되어 있는 복수의 프레임들과, 프레임들에 다단으로 설치되어 있는 복수의 가열로들과, 회전판을 회전시키는 구동장치로 구성되어 있다. 회전판은 구동장치의 구동에 의하여 금속소재의 로딩위치(Loading portion)로 회전된다. 복수의 프레임들 중 하나의 프레임이 회전판의 회전에 의하여 로딩위치에 도달되면, 작업자는 복수의 가열로들 중 하나의 가열로에 대하여 금속소재를 로딩 또는 언로딩한다. 그러나 상기한 핫 스탬핑용 가열로는 회전판 위에 복수의 프레임과 복수의 가열로들이 설치되는 구조에 의하여 설치공간을 줄이는데 한계가 있다. 또한, 가열로들이 개별적으로 구성되어 설비비용과 유지비용이 많이 소요되는 문제가 있다. Korean Patent No. 10-0907265 discloses a technology for reducing the installation space and solving the bottleneck process by the rotary table for hot stamping furnace. The technique of this patent document consists of a plurality of frames provided at equal intervals on the upper edge of the rotating plate, a plurality of heating furnaces provided in multiple stages on the frames, and a driving device for rotating the rotating plate. The rotating plate is rotated to the loading portion of the metal material by the driving device. When one of the plurality of frames reaches the loading position by the rotation of the rotating plate, the operator loads or unloads the metal material with respect to one of the plurality of heating furnaces. However, the hot stamping furnace has a limitation in reducing the installation space due to the structure in which a plurality of frames and a plurality of heating furnaces are installed on the rotating plate. In addition, the heating furnaces are configured individually, there is a problem that takes a lot of equipment costs and maintenance costs.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 복수의 금속소재들을 다단으로 안치하여 가열할 수 있는 다단 가열로를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a multi-stage heating furnace that can be heated by placing a plurality of metal materials in multiple stages.
본 발명의 다른 목적은, 복수의 도어들에 의하여 금속소재가 안치되어 있는 복수의 칸들 중 하나의 칸만을 열고 나머지 칸들을 닫아둘 수 있는 다단 가열로를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a multi-stage heating furnace capable of opening only one compartment of a plurality of compartments in which a metal material is placed by a plurality of doors and closing the remaining compartments.
본 발명의 또 다른 목적은, 구조가 간단하면서도 복수의 금속소재들을 동시에 가열할 수 있으므로, 설치공간을 최소화할 수 있고, 설비비용과 유지비용을 절감할 수 있는 다단 가열로를 제공함에 있다. Still another object of the present invention is to provide a multi-stage heating furnace having a simple structure and capable of simultaneously heating a plurality of metal materials, thereby minimizing installation space and reducing installation cost and maintenance cost.
이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 복수의 금속소재들을 가열하기 위한 챔버를 가지며, 복수의 금속소재들을 챔버에 로딩할 수 있도록 챔버와 연결되어 있는 입구를 가지고, 챔버는 복수의 금속소재들 각각을 층층이 안치할 수 있도록 복수의 선반들에 의하여 복수의 칸들로 구획되어 있는 본체와; 입구의 전방에 승강할 수 있도록 설치되어 있으며, 입구와 연결되는 공간을 갖는 리프팅프레임과; 복수의 칸들 각각을 여닫을 수 있도록 공간에 배치되어 있고, 양단에 한 쌍의 로킹구멍들이 형성되어 있는 복수의 도어들과; 리프팅프레임과 복수의 도어들 각각이 함께 승강되어 복수의 칸들 각각을 여닫을 수 있도록 도어들 각각을 리프팅프레임에 로킹하는 것으로 리프팅프레임의 양측에 장착되어 있는 한 쌍의 액츄에이터들과 한 쌍의 액츄에이터들의 작동에 의하여 한 쌍의 로킹구멍들에 맞춤되는 한 쌍의 로킹핀들을 갖는 복수의 로킹장치들과; 리프팅프레임을 승강시키기 위하여 리프팅프레임과 연결되어 있는 승강장치를 포함하는 다단 가열로에 있다.A feature of the present invention for achieving the above objects, has a chamber for heating a plurality of metal materials, has an inlet connected to the chamber to load the plurality of metal materials into the chamber, the chamber is a plurality of metal A main body partitioned into a plurality of compartments by a plurality of shelves so that each of the materials can be layered; A lifting frame which is installed to move up and down in front of the inlet, and has a space connected to the inlet; A plurality of doors arranged in a space to open and close each of the plurality of compartments, and having a pair of locking holes formed at both ends thereof; Operation of a pair of actuators and a pair of actuators mounted on both sides of the lifting frame by locking each of the doors to the lifting frame so that each of the lifting frames and the plurality of doors are elevated together to open and close each of the plurality of compartments. A plurality of locking devices having a pair of locking pins adapted to fit the pair of locking holes by There is a multi-stage heating furnace comprising a lifting device connected with the lifting frame for lifting the lifting frame.
본 발명에 따른 다단 가열로는 단일의 챔버가 복수의 금속소재들을 다단으로 안치할 수 있는 복수의 칸들로 구획되어 있으므로, 금속소재들을 효율적으로 가열할 수 있다. 복수의 도어들에 의하여 복수의 칸들 중 하나의 칸만을 열어 금속소재의 로딩을 실시하고, 나머지 칸들은 닫혀 있는 상태에서 금속소재를 지속적으로 가열할 수 있으므로, 가열에 소요되는 열에너지의 손실을 방지하고, 설비비용과 유지비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 구조가 간단하면서도 복수의 금속소재들이 복수의 칸들에 안치되어 동시에 가열되는 구조에 의하여 핫 스탬핑 라인 등에서의 설치공간을 감소시키고, 병목현상을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Since the multi-stage heating furnace according to the present invention is partitioned into a plurality of compartments in which a single chamber can hold a plurality of metal materials in multiple stages, the metal materials can be efficiently heated. Only one of the compartments is opened by a plurality of doors to load the metal material, and the remaining compartments can continuously heat the metal material in a closed state, thereby preventing loss of thermal energy required for heating. In addition, the cost of equipment and maintenance can be reduced. In addition, the structure is simple, but a plurality of metal materials are placed in a plurality of compartments at the same time heated by the structure to reduce the installation space in the hot stamping line, etc., there is an effect that can improve the productivity by preventing bottlenecks.
도 1은 본 발명에 따른 다단 가열로의 구성을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 다단 가열로에서 도어들이 닫힌 상태의 구성을 나타낸 정면도,
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 다단 가열로의 구성을 나타낸 좌측면도,
도 5는 본 발명에 따른 다단 가열로의 구성을 나타낸 우측면도,
도 6은 본 발명에 따른 다단 가열로에서 리프팅프레임, 승강장치와 밸런싱장치의 구성을 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 다단 가열로에서 도어들과 로킹장치의 구성을 나타낸 정면도,
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 다단 가열로에서 도어들 중 두 번째 도어가 열린 상태의 구성을 나타낸 정면도,
도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ선 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 다단 가열로의 다른 실시예를 나타낸 정면도,
도 12는 도 11의 ⅩⅡ-ⅩⅡ선 단면도이다.1 is a perspective view showing the configuration of a multi-stage heating furnace according to the present invention,
2 is a front view showing the configuration of the doors are closed in the multi-stage heating furnace according to the present invention,
3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
Figure 4 is a left side view showing the configuration of the multi-stage heating furnace according to the present invention,
5 is a right side view showing the configuration of the multi-stage heating furnace according to the present invention,
Figure 6 is a perspective view showing the configuration of the lifting frame, the lifting device and the balancing device in a multi-stage heating furnace according to the present invention,
7 is a front view showing the configuration of the doors and the locking device in a multi-stage heating furnace according to the present invention,
8 is a cross-sectional view taken along line VII-VII of FIG. 7;
Figure 9 is a front view showing the configuration of the second door of the open state in the multi-stage heating furnace according to the present invention,
10 is a cross-sectional view taken along line VII-VII of FIG. 9.
11 is a front view showing another embodiment of the multi-stage heating furnace according to the present invention,
12 is a cross-sectional view taken along the line II-XIII of FIG. 11.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명에 따른 다단 가열로에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of a multi-stage heating furnace according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 가열로는 외관을 구성하는 본체(10)를 구비한다. 본체(10)는 상판(12a), 하판(12b), 우판(12c), 좌판(12d)과 후판(12e)의 조합에 의하여 복수의 금속소재(2)들을 높이 방향을 따라 다단으로 안치할 수 있는 챔버(14)를 갖는다. 입구(16)가 금속소재(2)들의 로딩과 언로딩을 위하여 챔버(14)와 연결되도록 본체(10)의 전면에 형성되어 있다. First, referring to FIGS. 1 to 5, the heating furnace according to the present invention includes a
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 챔버(14)는 복수의 선반(20)들에 의하여 금속소재(2)들을 층층이 안치할 수 있도록 복수의 칸(18; 18-1, 18-2, 18-3, … , 18-n)들로 구획되어 있다. 선반(20)들은 금속소재(2)들을 올려놓을 수 있도록 챔버(14)를 구획하고 있는 복수의 서포트바(Support bar: 22)들로 구성되어 있다. 서포트바(22)들의 양단은 챔버(14)의 양측 내면에 고정되어 있다. 서포트바(22)들은 칸(18)들 각각에 동일한 수평 평면에 배치되어 금속소재(2)들을 안정적으로 받쳐준다. 도 3에 6개의 칸(18)들이 구성되어 있는 것이 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로 칸(18)들의 개수는 필요에 따라 적절하게 증감될 수 있다. 챔버(14)의 양측 내면에 가열을 위한 수단으로 복수의 히터(Heater: 30)들이 장착되어 있다. 히터(30)들은 코일히터(Coil heater: 32), 세라믹히터(Ceramic heater)로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 3, the
도 1 내지 도 3, 도 6과 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 다단 가열로는 본체(10)의 전방에 승강할 수 있도록 설치되어 있는 리프팅프레임(Lift frame: 40)과 복수의 도어(50; 50-1, 50-2, 50-3, … , 50-n)들을 구비한다. 리프팅프레임(40)은 내측에 입구(16)와 정렬되는 공간(42)을 갖는 사각형상으로 구성되어 있다. 도어(50)들은 칸(18)들 각각의 전방을 여닫을 수 있도록 리프팅프레임(40)의 공간(42)에 층층이 배치되어 있고, 동일한 수직 평면에 정렬되도록 공간(42)에 배치되어 있다. 도어(50)들 각각의 양측단에 한 쌍의 로킹구멍(Locking hole: 52)들이 형성되어 있다. 1 to 3, 6 and 7, the multi-stage heating furnace according to the present invention is a lifting frame (Lift frame) 40 and a plurality of doors that are installed to be elevated in front of the main body (10) 50; 50-1, 50-2, 50-3, ..., 50-n). The
도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 도어(50)들 중 인접하는 두 개의 도어(50)들은 서로 맞춤되도록 돌기(54)와 홈(56)을 갖는다. 돌기(54)는 도어(50)들의 상단에 형성되어 있다. 홈(56)은 도어(50)들의 하단에 형성되어 있다. 돌기(54)와 홈(56)의 맞춤에 의하여 인접하는 두 개의 도어(50)들 사이의 틈새를 최소화할 수 있다. As shown in FIG. 8, two
도 1, 도 2, 도 6과 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 다단 가열로는 리프팅프레임(40)과 도어(50)들 각각을 로킹(Locking) 또는 언로킹(Unlocking)시키는 복수의 로킹장치(Locking device: 60; 60-1, 60-2, 60-3, … , 60-n)들을 구비한다. 로킹장치(60)들은 한 쌍의 액츄에이터(Actuator: 62)들과 한 쌍의 로킹핀(Locking pin: 64)들로 구성되어 있다. 액츄에이터(62)들은 도어(50)들 각각의 양단에 근접하도록 리프팅프레임(40)에 장착되어 있다. 로킹핀(64)들은 액츄에이터(62)들 각각의 구동에 의하여 작동되도록 액츄에이터(62)들 각각에 연결되어 있다. 액츄에이터(62)들이 구동되면, 로킹핀(64)들이 전진되어 로킹구멍(52)들에 끼워지고, 이에 따라 리프팅프레임(40)과 도어(50)들이 로킹된다. 도 7에 첫 번째 및 두 번째 도어(50-1, 50-2)가 첫 번째 및 두 번째 로킹장치(60-1, 60-2)의 로킹에 의하여 상승되어 칸(18)들 중 두 번째 칸(18-2)이 열려져 있는 것이 예시적으로 도시되어 있다. 액츄에이터(62)들은 에어액츄에이터(Air actuator), 유압액츄에이터(Hydraulic actuator), 솔레노이드 액츄에이터(Solenoid actuator) 등으로 다양하게 구성될 수 있다. 본 실시예에 있어서 도어(50)들 중 최상부에 배치되어 있는 첫 번째 도어(50-1)는 리프팅프레임(40)에 고정되고, 첫 번째 로킹장치(60-1)는 삭제될 수 있다. 첫 번째 도어(50-1)가 리프팅프레임(40)에 고정되어 있으면, 리프팅프레임(40)과 함께 승하강되어 첫 번째 칸(18-1)을 여닫는다. 1, 2, 6 and 7, a multi-stage heating furnace according to the present invention includes a plurality of locks for locking or unlocking each of the
도 1, 도 2, 도 4, 도 6과 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 다단 가열로는 리프팅프레임(40)을 승강시키는 승강장치(70)를 구비한다. 승강장치(70)의 리니어액츄에이터(Linear actuator: 72)는 리프팅프레임(40)의 승강을 위하여 직선 운동된다. 리니어액츄에이터(72)는 에어실린더(74)로 구성되어 있다. 에어실린더(74)의 실린더하우징(74a)은 본체(10)의 일측면, 즉 좌판(12d)의 하부에 수직하게 고정되어 있다. 에어실린더(74)의 실린더로드(74b)는 실린더하우징(74a)의 상단에 전진 또는 후퇴되도록 연결되어 있다.1, 2, 4, 6 and 9, the multi-stage heating furnace according to the present invention includes a
승강장치(70)의 체인전동장치(76)는 리니어액츄에이터(72)의 직선 운동을 리프팅프레임(40)에 전달한다. 체인전동장치(76)는 제1 스프로킷휠(Sprocket wheel: 76a), 제2 스프로킷휠(76b), 제3 스프로킷휠(76c), 제1 체인(76d)과 제2 체인(76e)으로 구성되어 있다. 제1 스프로킷휠(76a)은 본체(10)의 상부 일측에 회전할 수 있도록 장착되어 있다. 제2 스프로킷휠(76b)은 본체(10)의 상부 일측에 회전할 수 있도록 장착되어 있으며, 제1 스프로킷휠(76a)과 동축으로 정렬되어 있다. 제3 스프로킷휠(76c)은 본체(10)의 상부 타측에 회전할 수 있도록 장착되어 있으며, 제2 스프로킷휠(76b)과 직선으로 정렬되어 있다. 제1 체인(76d)과 제2 체인(76e) 각각의 일단은 실린더로드(74b)와 턴버클(Turnbuckle: 78a, 78b)에 의하여 연결되어 있다. 작업자는 제1 및 제2 체인(76d, 76e)의 장력을 턴버클(78a, 78b)에 의하여 간편하게 조절할 수 있다. 제1 체인(76d)의 타단은 제1 스프로킷휠(76a)을 경유하여 리프팅프레임(40)의 상부 일측에 연결되어 있다. 제2 체인(76e)의 타단은 제2 스프로킷휠(76a)과 제3 스프로킷휠(76c)을 순차적으로 경유하여 리프팅프레임(40)의 상부 타측에 연결되어 있다.The
본 실시예에 있어서 승강장치(70)는 서보모터(Servo motor), 리드스크루(Lead screw), 볼너트(Ball nut), 가이드레일(Guide rail)과 슬라이더(Slider)로 구성될 수 있다. 서보모터의 구동에 의하여 리드스크루가 회전되면, 회전되는 리드스크루를 따라 볼너트가 나사 운동된다. 슬라이더는 볼너트에 결합되어 볼너트와 함께 운동된다. 슬라이더는 가이드레일을 따라 슬라이딩(Sliding)되면서 직선운동된다. 슬라이더는 리프팅프레임(40)에 직접 결합되거나 체인전동장치(76)에 의하여 리프팅프레임(40)에 연결될 수 있다. 또한, 승강장치(70)의 체인전동장치(76)는 로프전동장치로 구성될 수도 있다. In this embodiment, the elevating
도 1, 도 2, 도 5, 도 6과 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 다단 가열로는 승강장치(70)의 작동에 의하여 승강되는 리프팅프레임(40)의 균형을 잡아주기 위한 밸런싱장치(Balancing device: 80)를 구비한다. 밸런싱장치(80)는 밸런스웨이트(Balance weight: 82)와 체인전동장치(84)로 구성되어 있다. 밸런스웨이트(82)는 에어실린더(74)와 반대 방향에 위치되어 있고, 본체(10)의 타측, 즉 우측에 승강하도록 배치되어 있다.1, 2, 5, 6 and 9, the multi-stage heating furnace according to the present invention a balancing device for balancing the lifting
체인전동장치(84)는 제1 내지 제8 스프로킷휠(84a~84h), 제1 체인(84i)과 제2 체인(84j)으로 구성되어 있다. 제1 스프로킷휠(84a)은 본체(10)의 타측면 상부에 회전되도록 장착되어 있다. 제2 스프로킷(84b)은 본체(10)의 타측면 상부에 회전되도록 장착되어 있고, 제1 스프로킷휠(84a)과 동축으로 정렬되어 있다. 제3 스프로킷휠(84c)은 본체(10)의 타측면 하부에 회전되도록 장착되어 있고, 제1 스프로킷휠(84a)과 수직선상에 정렬되어 있다. 제4 스프로킷휠(84d)은 본체(10)의 타측면 하부에 회전되도록 장착되어 있고, 제2 스프로킷휠(84b)과 수직선상에 정렬되어 있으며, 제3 스프로킷휠(84c)과 동축으로 정렬되어 있다. 제5 스프로킷휠(84e)은 본체(10)의 전면 하부 우측에 회전되도록 장착되어 있고, 제3 스프로킷휠(84c)과 근접되어 있다. 제6 스프로킷휠(84f)은 본체(10)의 전면 하부 우측에 회전되도록 장착되어 있고, 제4 스프로킷휠(84d)과 근접되어 있으며, 제5 스프로킷휠(84e)과 동축으로 정렬되어 있다. 제7 스프로킷휠(84g)은 본체(10)의 전면 하부 중앙에 회전되도록 장착되어 있다. 제8 스프로킷휠(84h)은 본체(10)의 전면 하부 좌측에 회전되도록 장착되어 있다. The
제1 체인(84i)의 일단은 밸런스웨이트(82)에 고정되어 있다. 제1 체인(84i)의 타단은 제1 스프로킷휠(84a), 제3 스프로킷휠(84c)과 제5 스프로킷휠(84e)을 지나 리프팅프레임(40)의 전면 하부 우측에 고정되어 있다. 제2 체인(84j)의 일단은 밸런스웨이트(82)에 고정되어 있다. 제2 체인(84j)의 타단은 제2 스프로킷휠(84b), 제4 스프로킷휠(84d)과 제6 내지 제8 스프로킷휠(84f~84h)을 지나 리프팅프레임(40)의 전면 하부 좌측에 고정되어 있다. 제2 체인(84j)은 제7 스프로킷휠(84g)의 외면 상부에 지지되어 처짐이 방지되어 있다. One end of the
도 1, 도 2와 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 다단 가열로는 히터(30)들, 로킹장치(60)들의 액츄에이터(62)들과 승강장치(70)의 에어실린더(74)의 작동을 제어하는 컨트롤러(90)를 구비한다. 컨트롤러(90)는 본체(10)의 일측에 설치되어 있고, 액츄에이터(62)들과 에어실린더(74)의 시퀀스제어(Sequence control)에 의하여 도어(50)들을 여닫는다.1, 2 and 5, the multi-stage heating furnace according to the present invention of the
지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 다단 가열로에 대한 작용을 설명한다.From now on, the operation | movement with respect to the multistage heating furnace which concerns on this invention which has such a structure is demonstrated.
도 2, 도 7과 도 8을 참조하면, 승강장치(70)의 작동에 의하여 리프팅프레임(40)이 상승될 때 로킹핀(64)들이 도어(50)들의 로킹구멍(52)에서 빠져 있으면, 도어(50)들은 열리지 않는다. 도어(50)들은 돌기(54)와 홈(56)의 맞춤에 의하여 인접하는 두 개의 도어(50)들 사이의 틈새를 최소화하여 챔버(14)로부터 열의 방출을 방지한다. 따라서 히터(30)들의 작동에 의하여 챔버(30)의 온도를 균일하게 유지할 수 있고, 금속소재(2)를 효율적으로 가열할 수 있다.2, 7 and 8, if the locking pins 64 are pulled out of the locking holes 52 of the
도 7, 도 9와 도 10을 참조하면, 도어(50)들 중 두 번째 도어(50-2)를 열어주고자 하는 경우, 컨트롤러(90)의 제어에 의하여 로킹장치(60)들 중 첫 번째 및 두 번째 로킹장치(60-1, 60-2)의 액츄에이터(62)들이 작동된다. 액츄에이터(62)들의 작동에 의하여 로킹핀(64)들이 전진되어 첫 번째 및 두 번째 도어(50-1, 50-2)들의 로킹구멍(52)들에 각각 끼워진다. 따라서 첫 번째 및 두 번째 도어(50-1, 50-2)는 첫 번째 및 두 번째 로킹장치(60-1, 60-2)에 의하여 리프팅프레임(40)에 로킹되고, 세 번째 도어(50-3)는 리프팅프레임(40)에 언로킹된다.7, 9, and 10, when the second door 50-2 of the
도 9에 화살표 "A"로 도시되어 있는 바와 같이, 에어실린더(74)의 실린더로드(74b)가 후퇴되면서 제1 및 제2 체인(76d, 76e)을 당긴다. 제1 및 제2 체인(76d, 76e)이 당겨지면, 도 10에 화살표 "B"로 도시되어 있는 바와 같이, 제1 및 제2 체인(76d, 76e)과 연결되어 있는 리프팅프레임(40)이 상승된다. 리프팅프레임(40)이 상승되면, 첫 번째 및 두 번째 로킹장치(60-1, 60-2)에 의하여 로킹되어 있는 첫 번째 및 두 번째 도어(50-1, 50-2)들이 리프팅프레임(40)과 함께 상승되어 열린다. 세 번째 도어(50-3)부터 마지막 번째 도어(50-n)는 열리지 않는다. 두 번째 도어(50-2)는 첫 번째 도어(50-1)와 함께 상승되면서 첫 번째 칸(18-1)을 닫아준다.As shown by arrow " A " in FIG. 9, the
도 9와 도 10을 참조하면, 리프팅프레임(40)의 상승이 정지되면, 첫 번째 칸(18-1)은 두 번째 도어(50-2)에 의하여 닫혀 있고, 두 번째 칸(18-2)은 열려 있게 된다. 따라서 작업자는 입구(16)를 통하여 두 번째 칸(18-2)의 서포트바(22)들 위에 금속소재(2)를 로딩하거나 두 번째 칸(18-2)으로부터 가열이 완료된 금속소재(2)를 언로딩할 수 있다. 금속소재(2)의 로딩 또는 언로딩이 완료되면, 에어실린더(74)의 실린더로드(74b)가 전진되면서 당겨져 있던 제1 및 제2 체인(76d, 76e)을 풀어주면, 리프팅프레임(40)이 하강된다. 리프팅프레임(40)의 하강이 정지되면, 첫 번째 및 두 번째 로킹장치(60-1, 60-2)의 액츄에이터(62)들이 작동되고, 로킹핀(64)들이 후퇴되어 첫 번째 및 두 번째 도어(50-1, 50-2)들의 로킹구멍(52)들로부터 빠진다.9 and 10, when the lifting of the lifting
한편, 첫 번째부터 마지막 번째 로킹장치(60-1~60-n)의 로킹핀(64)들이 첫 번째부터 마지막 번째 도어(50-1~50-n)들의 로킹구멍(52)들에 모두 로킹되어 있으면, 리프팅프레임(40)의 승강에 의하여 첫 번째부터 마지막 번째 도어(50-1~50-n)들이 모두 함께 승강되면서 마지막 번째 칸(18-n)을 여닫는다. On the other hand, the locking pins 64 of the first to the last locking devices 60-1 to 60-n are all locked in the locking holes 52 of the first to the last doors 50-1 to 50-n. If it is, the first to the last door (50-1 ~ 50-n) are all lifted together by the lifting of the lifting
이와 같이 리프팅프레임(40)의 상승과 함께 챔버(14)의 칸(18)들 중 금속소재(2)를 로딩 또는 언로딩해야 하는 칸만을 여닫을 수 있고, 나머지 칸들은 닫혀 있는 상태에서 금속소재(2)를 지속적으로 가열할 수 있으므로, 가열에 소요되는 열에너지의 손실을 방지하고, 설비비용과 유지비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 다단 가열로는 복수의 칸(18)들에 금속소재(2)들을 층층이 안치하여 동시에 가열할 수 있으므로, 예를 들어 핫 스탬핑 라인에서의 병목현상을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있고, 설치공간을 감소시킬 수 있다.As such, as the lifting
도 1, 도 2, 도 5와 도 9를 참조하면, 승강장치(70)의 작동에 의하여 리프팅프레임(40)이 상승되면, 상승되는 리프팅프레임(40)은 체인전동장치(84)의 제1 및 제2 체인(84i, 84j)을 당긴다. 제1 및 제2 체인(84i, 84j)이 당겨지면, 도 9의 화살표 "C"로 도시되어 있는 바와 같이 밸런스웨이트(82)가 리프팅프레임(40)과 함께 상승되면서 리프팅프레임(40)의 균형을 안정적으로 맞춰준다. 리프팅프레임(40)이 하강되면, 당겨져 있던 제1 및 제2 체인(84i, 84j)이 풀어져 밸런스웨이트(82)가 하강된다. 이와 같이 밸런싱장치(80)에 의하여 승강되는 리프팅프레임(40)의 균형이 안정적으로 유지되어 도어(50)들의 여닫음 동작을 정확하고 원활하게 실시할 수 있다.1, 2, 5 and 9, when the lifting
도 11과 도 12에 본 발명에 따른 다단 가열로의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 11과 도 12를 참조하면, 다른 실시예의 다단 가열로는 본체(10)의 전면과 후면 각각에 형성되어 있는 입구(16, 116)들을 갖는다. 입구(16, 116)들은 앞에서 설명한 것과 마찬가지로 리프팅프레임(40, 140)들, 도어(50; 50-1, 50-2, 50-3, …, 50-n, 150; 150-1, 150-2, 150-3, …, 150-n)들, 로킹장치(60; 60-1, 60-2, 60-3, …, 60-n, 160; 160-1, 160-2, 160-3, …, 160-n)들과 승강장치(70, 170)들에 의하여 여닫을 수 있다. 밸런싱장치(180)는 승강장치(170)의 작동에 의하여 승강되는 리프팅프레임(140)의 균형을 안정적으로 잡아준다. 다른 실시예의 다단 가열로의 리프팅프레임(140), 도어(150; 150-1, 150-2, 150-3, …, 150-n)들, 로킹장치(160; 160-1, 160-2, 160-3, …, 160-n)들, 승강장치(170), 밸런싱장치(180)는 앞에서 설명한 리프팅프레임(40), 도어(50; 50-1, 50-2, 50-3, …, 50-n)들, 로킹장치(60 60-1, 60-2, 60-3, …, 60-n)들, 승강장치(70), 밸런싱장치(80)와 그 구성이 작용이 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.11 and 12 show another embodiment of a multi-stage heating furnace according to the invention. 11 and 12, the multi-stage heating furnace of another embodiment has
다른 실시예의 다단 가열로에 있어서 금속소재(2)들은 입구(16, 116)들 중 어느 하나, 예를 들어 입구(16)를 통하여 칸(18; 18-1, 18-2, 18-3, …, 18-n)들에 각각에 로딩하고, 칸(18)들로부터 입구(116)를 통하여 언로딩할 수 있다. 이와 같이 본체(10)의 전면과 후면 각각에 입구(16, 116)들이 형성되는 구조에 의하여 금속소재(2)의 로딩과 언로딩을 개별적으로 실시할 수 있으므로, 본 발명에 따른 다른 실시예의 다단 가열로는 핫 스탬핑 라인에 유용하게 적용될 수 있다.In the multi-stage heating furnace of another embodiment the
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiments described above are merely illustrative of the preferred embodiments of the present invention, the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, those skilled in the art within the spirit and claims of the present invention It will be understood that various changes, modifications, or substitutions may be made thereto, and such embodiments are to be understood as being within the scope of the present invention.
10: 본체 14: 챔버
16, 116: 입구 18: 칸
20: 선반 30: 히터
40, 140: 리프팅프레임 50, 150: 도어
60, 160: 로킹장치 62: 액츄에이터
64: 로킹핀 70, 170: 승강장치
72: 리니어액츄에이터 74: 에어실린더
76: 체인전동장치 80, 180: 밸런싱장치
82: 밸런스웨이트 84: 체인전동장치
90: 컨트롤러10: main body 14: chamber
16, 116: Entrance 18: Khan
20: shelf 30: heater
40, 140: lifting
60, 160: locking device 62: actuator
64: locking
72: linear actuator 74: air cylinder
76:
82: balance weight 84: chain drive
90: controller
Claims (11)
상기 입구의 전방에 승강할 수 있도록 설치되어 있으며, 상기 입구와 연결되는 공간을 갖는 리프팅프레임과;
상기 복수의 칸들 각각을 여닫을 수 있도록 상기 공간에 배치되어 있고, 양단에 한 쌍의 로킹구멍들이 형성되어 있는 복수의 도어들과;
상기 리프팅프레임과 상기 복수의 도어들 각각이 함께 승강되어 상기 복수의 칸들 각각을 여닫을 수 있도록 상기 도어들 각각을 상기 리프팅프레임에 로킹하는 것으로 상기 리프팅프레임의 양측에 장착되어 있는 한 쌍의 액츄에이터들과 상기 한 쌍의 액츄에이터들의 작동에 의하여 상기 한 쌍의 로킹구멍들에 맞춤되는 한 쌍의 로킹핀들을 갖는 복수의 로킹장치들과;
상기 리프팅프레임을 승강시키기 위하여 상기 리프팅프레임과 연결되어 있는 승강장치를 포함하는 다단 가열로.The chamber has a chamber for heating a plurality of metal materials, and has an inlet connected to the chamber to load the plurality of metal materials into the chamber, wherein the chamber is capable of layering each of the plurality of metal materials. A main body partitioned into a plurality of compartments by a plurality of shelves;
A lifting frame which is installed to move up and down in front of the inlet, and has a space connected to the inlet;
A plurality of doors disposed in the space to open and close each of the plurality of compartments, and having a pair of locking holes formed at both ends thereof;
A pair of actuators mounted on both sides of the lifting frame by locking the doors to the lifting frame so that each of the lifting frames and the plurality of doors are lifted together to open and close each of the plurality of compartments; A plurality of locking devices having a pair of locking pins that are fitted to the pair of locking holes by operation of the pair of actuators;
And a lifting device connected to the lifting frame to lift the lifting frame.
상기 본체의 일측면 하부에 장착되어 있는 리니어액츄에이터와;
상기 리니어액츄에이터의 직선 운동에 의하여 상기 리프팅프레임이 승강되도록 상기 리니어액츄에이터의 직선 운동을 상기 리프팅프레임에 전달하는 체인전동장치로 구성되어 있는 다단 가열로.According to claim 1, The elevating device,
A linear actuator mounted on one side lower portion of the main body;
And a chain transmission device for transmitting the linear movement of the linear actuator to the lifting frame so that the lifting frame is lifted by the linear movement of the linear actuator.
상기 본체의 일측에 승강할 수 있도록 배치되어 있는 밸런스웨이트와;
상기 리프팅프레임와 상기 밸런스웨이트가 함께 승강되도록 상기 리프팅프레임과 상기 밸런스웨트를 연결하는 체인전동장치로 구성되어 있는 다단 가열로.The method of claim 9, wherein the balancing device,
A balance weight disposed to move up and down on one side of the main body;
And a chain transmission device for connecting the lifting frame and the balance weight so that the lifting frame and the balance weight are lifted together.
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