KR101183257B1 - 인발기에 구비된 금속재료 세척장치 - Google Patents

Abstract

인발기와, 상기 인발기 일측에 설치되며, 하부에 선회실린더가 구비되는 메인서포트와, 상기 메인서포트의 상단 및 선회실린더 전단과 힌지결합되는 세척기 및, 상기 세척기에 세척액을 공급회수하는 세척액순환부로 구성되어, 상기 세척기가 메인서포트를 중심축으로 선회실린더에 의해 회동하여, 인발공정과 세척공정을 동시에 수행하되, 상기 세척기는, 수직가이드가 구비되는 프레임과, 상기 수직가이드에 수직이동 가능하게 설치되며, 인발된 금속재료의 상면 및 좌우면에 회전접촉되는 상부브러시 및 측면브러시와, 상기 상부브러시 및 측면브러시를 회동시키는 상부모터 및 측면모터를 포함하는 상부케이싱과, 상기 프레임의 상측에 설치되며, 상기 상부케이싱을 수직이동 가능하게 하는 상부실린더와, 상기 상부케이싱 하부에 구비되는 것과 더불어 상기 수직가이드에 수직이동 가능하게 설치되며, 인발된 금속재료의 하부에 회전접촉되는 하부브러시와, 상기 하부브러시를 회동시키는 하부모터를 포함하는 하부케이싱 및, 상기 프레임의 하측에 설치되며, 상기 하부케이싱을 수직이동 가능하게 하는 하부실린더로 구성되는 것을 특징으로 하는 인발기에 구비된 금속재료 세척장치에 관한 것이다.

Description

인발기에 구비된 금속재료 세척장치 {Drawing machine equipped metal materials cleaning unit}

본 발명은 인발기에 구비된 금속재료 세척장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 세척기를 회동가능하게 하여 인발공정과 세척공정을 동시에 수행할 수 있는 인발기에 구비된 금속재료 세척장치에 관한 것이다.

통상적으로, 인발은 직경이 굵은 금속재료를 직경이 가는 금속재료로 가공하는 것으로, 인발기 내부에 설치된 금속재료의 직경보다 작은 치수의 다이스(dies)에 통과시켜 인발하여 다이스 구경과 같은 형상의 금속재료를 얻는 가공법을 말한다.

이러한, 금속재료의 인발가공은 봉재 또는 관재 및 신선가공 등으로 분류되며 탄소강, 합금강, 비철 금속의 대부분에 적용된다.

이와 같은 인발 시에는, 금속재료가 다이스를 통과할 때 필연적으로 많은 열이 발생하게 되며, 이러한 인발열에 의하여 금속재료의 변형 등의 많은 부작용이 발생하게 된다.

그러므로, 금속재료를 인발할 경우 재료와 다이스의 유착 마모를 방지하고 마무리 면을 양호하게 하기 위해 냉각성과 유성이 중시되는 인발유를 금속재료에 도포하게 된다.

따라서, 인발된 금속재료의 표면에는 인발유와 이물질 등이 묻어 있는데, 이것을 세척하기 위해 종래에는 인발열이 식은 후 고압 노즐을 이용하여 화학성 세척액을 금속재료에 분사하고 회전 브러시를 사용하여 세척을 하고 있는 실정이다.

이와 같이, 인발열이 식은 후에는 화학성 세척액을 사용하더라도 세척이 깔끔하게 되지 않으며 세척과정에서 인발유와 화학성 세척액이 상호 혼합되어 엉겨 붙음으로써, 세척하는데 까다롭고 세척액이 단시간에 오염되기 일쑤이며, 회전브러시에 의해 인발유와 화학성 세척액의 혼합물의 비산 및 이에 따른 환경 오염을 유발하게 되는 문제점이 있어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 세척기를 회동가능하게 하여 인발공정과 세척공정을 동시에 수행할 수 있게 함으로써, 인발열과 수용성 세척액을 이용하여 금속재료의 세척을 용이하게 할 수 있는 인발기에 구비된 금속재료 세척장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 인발공정과 후공정 사이에 세척기를 위한 공간을 마련할 필요가 없는 인발기에 구비된 금속재료 세척장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인발기에 구비된 금속재료 세척장치는, 인발기와, 상기 인발기 일측에 설치되며, 하부에 선회실린더가 구비되는 메인서포트와, 상기 메인서포트의 상단 및 선회실린더 전단과 힌지결합되는 세척기 및, 상기 세척기에 세척액을 공급회수하는 세척액순환부로 구성되어, 상기 세척기가 메인서포트를 중심축으로 선회실린더에 의해 회동하여, 인발공정과 세척공정을 동시에 수행하되, 상기 세척기는, 수직가이드가 구비되는 프레임과, 상기 수직가이드에 수직이동 가능하게 설치되며, 인발된 금속재료의 상면 및 좌우면에 회전접촉되는 상부브러시 및 측면브러시와, 상기 상부브러시 및 측면브러시를 회동시키는 상부모터 및 측면모터를 포함하는 상부케이싱과, 상기 프레임의 상측에 설치되며, 상기 상부케이싱을 수직이동 가능하게 하는 상부실린더와, 상기 상부케이싱 하부에 구비되는 것과 더불어 상기 수직가이드에 수직이동 가능하게 설치되며, 인발된 금속재료의 하부에 회전접촉되는 하부브러시와, 상기 하부브러시를 회동시키는 하부모터를 포함하는 하부케이싱 및, 상기 프레임의 하측에 설치되며, 상기 하부케이싱을 수직이동 가능하게 하는 하부실린더로 구성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

그리고, 상기 세척액순환부는, 상기 상부케이싱 내측에 구비되어 세척액을 분사하는 노즐과, 상기 하부케이싱 하부에 구비되어 노즐에서 분사된 세척액이 수거되는 세척액챔버와, 상기 세척액챔버의 세척액을 회수하는 회수관로와, 상기 회수관로를 통해 회수되는 세척액을 저장하며, 저장된 세척액을 펌핑하는 펌프가 구비되는 세척액탱크 및, 상기 펌프와 결합되어 상기 노즐에 세척액을 공급하는 공급관로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인발기 타측에는 금속재료의 인발 시작을 감지하는 제1 센서와, 상기 세척기 일측에는 인발된 금속재료의 세척완료를 감지하는 제2 센서가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

먼저, 인발공정과 세척공정을 동시에 수행할 수 있게 됨으로써, 인발공정과 세척공정 간 지연 시간으로 인발된 금속재료 표면에 인발유의 유착을 방지할 뿐만 아니라, 세척에 소비되는 시간적, 물적, 인적 효율성을 높일 수 있는 이점이 있다.

또한, 인발열과 수용성 세척액을 이용하여 금속재료의 세척을 용이하게 함으로써, 인체에 유해한 화학성 세척액의 사용하지 않아도 되고, 나아가 환경오염을 방지할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 세척기를 회동가능하게 하여 인발 후 세척공정을 거치지 않고 후공정으로 이송되는 금속재료의 경우 세척기를 회전하여 인발기로부터 이격시킴으로써, 세척기가 차지하는 공간을 마련할 필요가 없는 또 다른 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인발기에 구비된 금속재료 세척장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인발기에 구비된 금속재료 세척장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 인발기에 구비된 금속재료 세척장치의 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 A-A를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 B-B를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 C-C를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 인발기에 구비된 금속재료 세척장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 인발기에 구비된 금속재료 세척장치의 전체적인 형상을 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 인발기에 구비된 금속재료 세척장치를 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 인발기에 구비된 금속재료 세척장치를 나타낸 측면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 A-A를 확대하여 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 1에 도시된 B-B를 확대하여 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 2에 도시된 C-C를 확대하여 나타낸 평면도이다.

먼저, 상기 도면을 참조하여 본 발명에 따른 인발기에 구비된 금속재료 세척장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 크게 인발기(100)와 메인서포트(200)와 세척기(300) 및 세척액순환부(400)로 구성되어 진다.

상기 인발기(100)는 일정 직경의 금속재료를 보다 작은 직경의 다이스(미도시)에 통과시켜 인발하여 다이스 직경과 같은 형상의 새로운 금속재료로 가공하는 기계이다.

그리고, 상기 메인서포트(200)는 인발기(100)의 일측에 설치되며, 하부에 선회실린더(210)가 구비된다.

이와 같은, 상기 메인서포트(200)는 세척기(300)가 힌지결합되어 회전하게 되므로써 가해지는 하중에 충분히 대항할 수 있는 에이치빔(H-Beam)을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기 선회실린더(210)는 메인서포트(200)의 하부에 구비되며, 상기 세척기(300)의 하단과 힌지결합되어, 상기 세척기(300)를 회동할 수 있게 한다.

이와 더불어, 상기 선회실린더(210) 후단을 메인서포트(200)의 하부에 결합시키고, 상기 선회실린더(210)의 전단을 세척기(300)와 힌지결합되게 한다.

다음으로, 상기 세척기(300)는 메인서포트(200)의 상단 및 선회실린더(210)의 전단과 힌지결합되어, 상기 메인서포트(200)를 중심축으로 선회실린더(210)에 의해 회동하게 된다.

이것은, 본 발명의 특징인 인발공정과 세척공정을 동시에 수행하여, 인발과 동시에 금속재료를 세척할 수 있게 하는 것으로서, 상기 인발기(100)가 작동하기 전에는 인발기(100)의 금속재료 배출방향에서 이격되어 대기하며, 인발이 시작되면 상기 선회실린더(210)가 작동하여 메인서포트(200)를 중심축으로 세척기(300)가 회동하여 인발기(100)의 금속재료 배출방향으로 근접되게 위치하여, 상기 인발기(100)에서 인발과 동시에 배출되는 금속재료를 세척할 수 있게 된다.

이와 더불어, 기존의 세척방법인 인발된 금속재료의 냉각 후 인체에 유해한 화학적 세척액을 이용하여 세척하는 것에서 탈피하고, 인발 시 발생하는 열을 이용하면 인체에 무해한 수용성 세척액을 이용할 수 있는 것에 착안하여, 인발열이 냉각되기 전 수용성 세척액을 이용하여 상기 세척기(300) 내부에서 금속재료를 세척하게 됨으로써, 금속재료 표면의 인발류와 이물질 등의 세척을 용이하게 할 수 있고, 화학성 세척액을 사용하는 것과 달리 환경오염을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 세척기(300)에 의해 금속재료의 세척이 완료되면, 상기 세척기(300)는 선회실린더(210)에 의해 메인서포트(200)를 중심축으로 회동함으로써 인발기(100)로부터 이격되어 대기상태로 복귀하게 되어, 상기 인발기(100) 주변에 세척기(300)가 차지하는 공간을 마련할 필요가 없게 되는 것이다.

한편, 상기 세척액순환부(400)은 상기 세척기(300)에 세척액을 공급회수하게 되며, 세척액을 순환시켜 재활용 가능하게 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 인발기에 구비된 금속재료 세척장치의 전체적인 구성을 설명하였고, 이하 상기 세척기(300)와 세척액순환부(400)의 구조에 대해 자세히 살펴보기로 한다.

먼저, 상기 세척기(300)는 프레임(310), 상부케이싱(330), 상부실린더(350), 하부케이싱(370) 및, 하부실린더(390)로 구성된다.

상기 프레임(310)은 메인서포트(200)의 상단 및 선회실린더(210)의 전단과 힌지결합되며, 상기 상부실린더(350)와 하부실린더(390)에 의해 상기 상부케이싱(330)과 하부케이싱(370)이 수직이동 함에 있어 가이드 역할을 하는 수직가이드(311)가 구비된다.

그리고, 상기 상부케이싱(330)은 수직가이드(311)에 수직이동 가능하게 설치되며, 인발된 금속재료의 상면 및 좌우면에 회전접촉되는 상부브러시(331) 및 측면브러시(333)와, 상기 상부브러시(331) 및 측면브러시(333)를 회동시키는 상부모터(335) 및 측면모터(337)를 포함하여 이루어진다.

이와 같은, 상기 상부케이싱(330)의 일측에 설치되는 상부모터(335)와 연동되는 제1 상부브러시 회전축(332)과, 상부기어(336)에 의해 상기 제1 상부브러시 회전축(332)과 연동되는 제2 상부브러시 회전축(334)에 각각 복수로 대응되는 위치에 설치되는 상기 상부브러시(331)는, 인발 후 배출되는 금속재료의 상면에 밀착되어 회전하면서 세척을 담당하게 된다.

그리고, 상기 상부케이싱의 상측에 설치되는 측면모터(337)와 연동되며 측면기어(338a)가 구비되는 측면브러시 회전축(338)과, 상기 측면브러시 회전축(338)의 하측에 설치되는 상기 측면브러시(333)가 각각 복수로 마련되어, 각각의 상기 측면기어(338a)가 상호 치합되어 연동됨으로써 측면브러시(333)가 회전하게 된다.

이러한, 상기 측면브러시(333)는 인발 후 배출되는 금속재료의 좌우면에 밀착되어 회전하면서 세척을 담당하게 된다.

그리고, 상기 상부실린더(350)는 상기 프레임(310)의 상측에 설치되며, 상기 상부케이싱(330)을 수직이동 가능하게 한다.

이와 같은, 상기 상부실린더(350)는 상부케이싱(330)의 수직이동 가능하게 하기 위하여 상기 상부실린더(350)의 일단이 상기 상부케이싱(330)의 상단과 결합되어, 상기 수직가이드(311)를 따라 승하강 가능하게 된다.

한편, 상기 하부케이싱(370)은 상부케이싱(330) 하부에 구비되는 것과 더불어 상기 수직가이드(311)에 수직이동 가능하게 설치되며, 인발 후 배출되는 금속재료의 하부에 회전접촉되는 하부브러시(371)와, 상기 하부브러시(371)를 회동시키는 하부모터(373)를 포함하여 이루어진다.

이와 같은, 상기 하부케이싱(370)의 일측에 설치되는 하부모터(373)와 연동되는 제1 하부브러시 회전축(미도시)과, 하부기어(미도시)에 의해 상기 제1 하부브러시 회전축과 연동되는 제2 하부브러시 회전축(미도시)에 각각 복수로 상호 대응되는 위치에 설치되는 상기 하부브러시(371)는, 인발 후 배출되는 금속재료의 하면에 밀착되어 회전하면서 세척을 담당하게 된다.

그리고, 상기 하부실린더(390)는 프레임(310)의 하측에 설치되며, 상기 하부케이싱(370)을 수직이동 가능하게 한다.

이와 같은, 상기 하부실린더(390)는 하부케이싱(370)의 수직이동 가능하게 하기 위하여, 상기 하부실린더(390)의 일단이 상기 하부케이싱(370)의 하단과 결합되어, 상기 하부실린더(390)에 의해 하부케이싱(370)이 수직가이드(311)를 따라 승하강 가능하게 된다.

다음으로, 상기 세척액순환부(400)는 노즐(410), 세척액챔버(430), 회수관로(450), 세척액탱크(470) 및 공급관로(490)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 상기 노즐(410)은 상부케이싱(330) 내측에 복수로 구비되어 세척액을 분사하게 되며, 상기 노즐(410) 외주면(미도시)에는 전체적으로 분사공(미도시)이 형성되어, 상기 분사공에서 세척액을 분사되어 상기 상부브러시(331)와 측면브러시(333)에 세척액이 골고루 도포되어 흘러내리게 한다.

그리고, 상기 세척액챔버(430)는 하부케이싱(370)의 하부에 연통되게 구비되어 노즐(410)에서 분사되는 세척액을 수거한다.

이와 같은, 상기 회수관로(450)는 세척액챔버(430)에 저장되는 세척액을 회수하여 세척액탱크(470)로 이송한다.

그리고, 상기 세척액탱크(470)는 상기 회수관로(450)를 통해 회수되는 세척액을 저장하며, 저장된 세척액을 펌핑하여 상기 공급관로(490)에 공급하는 펌프(471)가 구비된다.

또한, 상기 세척액탱크(470)의 내부에는 세척액을 정제할 수 있는 필터(미도시)를 설치하여, 세척액이 상기 펌프(471)에 공급되기 전에 세정할 수 있게 하는 것이 바람직할 것이다.

이와 같은, 상기 공급관로(490)는 펌프(471)와 결합되어, 상기 세척액탱크(470)에 저장된 세척액을 노즐(410)에 공급하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 인발기에 구비된 금속재료 세척장치의 구성에 대해 설명하였고, 다음으로 작동관계에 대하여 자세히 살펴보기로 한다.

상기 인발기(100)가 작동하게 되면 선회실린더(210)에 의해 세척기(300)가 회동하게 되고, 상기 세척기(300)의 하부실린더(390)에 의해 하부케이싱(370) 하강 후, 상기 상부실린더(350)에 의해 상부케이싱(330)이 하강함으로써 인발기(100)에서 배출되는 금속재료가 진입하여 세척될 수 있게 정위치되며, 상,하부케이싱(330, 370)의 상,하부모터(335, 373)와 측면모터(337)에 의해 상,하부브러시(331, 371)와 측면브러시(333)가 회전하게 되는 것과 더불어 상기 노즐(410)에서 세척액이 분사된다.

그리고, 인발과 동시에 배출되는 금속재료가 세척기(300)로 진입하게 되며 상기 상,하부브러시(331, 371)와 측면브러시(333)에 의해 세척되고, 세척이 완료된 금속재료는 레일(미도시)을 따라 후공정으로 이송된다.

상기 세척기(300)에서 금속재료가 세척이 완료되어 배출되면 상기 상,하부브러시(331, 371)와 측면브러시(333)의 회전이 정지되며, 상기 상부실린더(350)에 의해 상부케이싱(330)이 상승한 후, 상기 하부실린더(390)의해 하부케이싱(370) 상승하게 되면, 상기 세척기(300)는 회전하여 대기상태로 복귀하게 된다.

이와 같은, 상기 인발기(100)의 타측에는 금속재료의 인발 시작을 감지하여 상기 세척기(300)의 제어판넬(미도시)로 신호를 보내는 제1 센서(미도시)가 구비되고, 상기 세척기(300)의 일측에는 세척이 완료된 금속재료의 배출을 감지하여 세척기 제어판넬로 신호를 보내는 제2 센서(미도시)가 구비되어 본 발명에 따른 인발기에 구비된 금속재료 세척장치의 작동을 자동화할 수 있다.

이상과 같이, 세척기를 회동 가능하게 하여 인발공정과 세척공정을 동시에 수행할 수 있게 됨으로써, 인발열과 수용성 세척액을 사용하여 금속재료의 세척을 용이하게 할 수 있고, 세척기의 공간을 마련할 필요가 없는 인발기에 구비된 금속재료 세척장치를 제공하는 것을 기본적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상적인 지식을 가진자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

100: 인발기 200: 메인서포트
210: 선회실린더 300: 세척기
310: 프레임 330: 상부케이싱
350: 상부실린더 370: 하부케이싱
390: 하부실린더 400: 세척액순환부

Claims (4)

1. 인발기(100);와,
   상기 인발기(100) 일측에 설치되며, 하부에 선회실린더(210)가 구비되는 메인서포트(200);와,
   상기 메인서포트(200) 상단 및 선회실린더(210) 전단과 힌지결합되는 세척기(300); 및,
   상기 세척기(300)에 세척액을 공급회수하는 세척액순환부(400);로 구성되어,
   상기 세척기(300)가 메인서포트(200)를 중심축으로 선회실린더(210)에 의해 회동하여, 인발공정과 세척공정을 동시에 수행하되,
   상기 세척기(300)는,
   수직가이드(311)가 구비되는 프레임(310)과,
   상기 수직가이드(311)에 수직이동 가능하게 설치되며, 인발된 금속재료의 상면 및 좌우면에 회전접촉되는 상부브러시(331) 및 측면브러시(333)와, 상기 상부브러시(331) 및 측면브러시(333)를 회동시키는 상부모터(335) 및 측면모터(337)를 포함하는 상부케이싱(330)과,
   상기 프레임(310)의 상측에 설치되며, 상기 상부케이싱(330)을 수직이동 가능하게 하는 상부실린더(350)와,
   상기 상부케이싱(330) 하부에 구비되는 것과 더불어 상기 수직가이드(311)에 수직이동 가능하게 설치되며, 인발된 금속재료의 하부에 회전접촉되는 하부브러시(371)와, 상기 하부브러시(371)를 회동시키는 하부모터(373)를 포함하는 하부케이싱(370) 및,
   상기 프레임(310)의 하측에 설치되며, 상기 하부케이싱(370)을 수직이동 가능하게 하는 하부실린더(390)로 구성되는 것을 특징으로 하는 인발기에 구비된 금속재료 세척장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 세척액순환부(400)는,
   상기 상부케이싱(330) 내측에 구비되어 세척액을 분사하는 노즐(410)과,
   상기 하부케이싱(370) 하부에 구비되어 노즐(410)에서 분사된 세척액이 수거되는 세척액챔버(430)와,
   상기 세척액챔버(430)의 세척액을 회수하는 회수관로(450)와,
   상기 회수관로(450)를 통해 회수되는 세척액을 저장하며, 저장된 세척액을 펌핑하는 펌프(471)가 구비되는 세척액탱크(470) 및,
   상기 펌프(471)와 결합되어 상기 노즐(410)에 세척액을 공급하는 공급관로(490)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인발기에 구비된 금속재료 세척장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 인발기(100) 타측에는 금속재료의 인발 시작을 감지하는 제1 센서와,
   상기 세척기(300) 일측에는 세척이 완료된 금속재료의 배출을 감지하는 제2 센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 인발기에 구비된 금속재료 세척장치.

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