KR101307442B1

KR101307442B1 - 봉상 소재의 선단 가열방법 및 장치

Info

Publication number: KR101307442B1
Application number: KR1020130040262A
Authority: KR
Inventors: 이봉임
Original assignee: 이봉임
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2013-09-12

Abstract

본 발명은 고주파유도가열기의 코일을 소재의 선단이 투입되어 통과하는 수평방향의 가열공간을 갖도록 연속하여 배치하고, 상기 가열공간에는 복수의 소재 선단이 동시에 위치시켜 코일에 전원의 공급시 소재의 선단을 가열토록 하는 봉상 소재의 선단 가열방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

봉상 소재의 선단 가열방법 및 장치{DEVICE AND METHOD FOR HEATING THE MATERIALS}

일반적으로, 종래의 유두 봉상소재의 제조는 대별하여 냉간단조와 열간단조가 있으나 봉재의 지름이나 제품의 용도에 따라 열간단조가 많이 채용되고 있는 현상이다.

그리고, 현재의 열간단조에서는 봉상소재를 일정길이로 절단하고 이 정척 소재를 증유로나 가스로와 같은 가열로나 고주파 유도가열장치로서 그 단부를 열간단조온도까지 가열한 후 이 정척소재의 가열부를 형 단조하여 헤드를 형성하는 것이다.

그러나, 이와같은 방법으로서는 필요 부분이상이 가열되게 되며, 따라서 열효율이 현저하게 나쁘게 되고, 장치가 복잡하여 취급이 매우 어렵고 설비비용이 비싸다는 결점도 있다.

또한, 상기 중유로, 가스로의 경우 스케일이 발생하여 완제품의 회수율이 나쁘고, 배기 가스나 소음에 의한 공해 발생의 결점이 있다.

한편, 다른 방법으로 가늘고 긴 환봉재의 전체를 가열하는 단조가열은 전기저항이 큰것(길이가 긴 소재)에 한하여 직접 통전가열 방식을 채용하고 있으나 이 방법으로 헤드부만을 가공하는 경우 불필요한 타부분 전체가 가열되기 때문에 열효율이 현저하게 저하한다.

그러나, 정척으로 절단한 소재의 끝 부분만을 이와같은 통전방식으로 가열하는 것은 가열부의 길이가 짧기 때문에 전기저항이 극히 작아서 매우 곤란하고, 설령 가열되었다 하더라도 가열부의 온도 불균형이 크게 되는 단점이 있는 것이다.

이와같은 기술과 관련되어 종래의 특허 제1065357호에 볼트용 단조장치의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도1에서 도시한 바와같이, 단조장치(100)는 타이타늄합금 소재(B)를 절단하지 않은 상태로 이송하는 이송강제부(110)와, 상기 이송강제부(110)에 의해 이송되는 타이타늄합금 소재(B)의 이송거리를 선택적으로 제한하는 스토퍼(120)와, 상기 스토퍼(120)에 의해 정지된 타이타늄합금 소재(B)의 외면 일측을 가압하여 움직임을 제한하는 홀더(130)와, 상기 타이타늄합금 소재(B) 중 상기 홀더(130) 외측으로 돌출된 부위를 급속 가열하는 급속가열부(140)와, 상기 가열된 타이타늄합금 소재(B)를 가압하여 타이타늄합금 볼트용 단조품을 형성하는 펀치(150)를 포함하여 구성된다.

그러나, 상기와 같은 단조장치는, 급속가열부(140)는 직접통전, 유도가열, 반사로가열 중 어느 하나의 가열방식으로 타이타늄합금 소재(B)에 승,하강하여 접촉가열하는 방식으로 전체에 균일한 가열이 힘들게 되고, 상기 홀더(130)는 타이타늄합금 소재(B)에 전도되는 열을 외부로 방열토록 설치하여야 하여 별도의 냉각장치를 필요로 하게 되는 단점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 봉상 소재의 선단을 신속하게 가열할 수 있도록 하고, 봉상 소재의 선단을 균일하게 가열할 수 있도록 하며, 봉상 소재를 대량으로 신속하게 가열하여 볼트 등의 제조에 따른 단조작업의 효율을 높이도록 하고, 복수의 소재 선단을 한번의 동작에 가열할 수 있도록 하며, 자동화에 의해 가열작업이 이루어져 안전사고를 방지할 수 있도록 하는 봉상 소재의 선단 가열방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 고주파유도가열기의 코일을 소재가 통과하는 수평방향의 가열공간을 갖도록 연속하여 배치하고, 상기 가열공간에는 복수의 소재 선단이 동시에 위치토록 하여 코일에 전원의 공급시 선단을 가열토록 하는 봉상 소재의 선단 가열방법을 제공한다.

그리고, 본 발명은 가열공간에 위치한 복수의 소재가 이동토록 하면서 회전토록 설치되는 봉상 소재의 선단 가열방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 수평방향으로 일정깊이와 폭을 갖는 가열공간을 갖도록 코일이 배치되는 고주파유도가열기와, 상기 가열공간에 수평방향에 복수의 소재를 지지토록 설치되는 소재지지부를 포함하는 구성으로 이루어진 봉상 소재의 선단 가열장치를 제공한다.

더하여, 본 발명의 소재지지부는, 소재가 이동 및 회전토록 가변수단이 구비되고, 상기 가변수단은 모터의 구동시 회전되는 체인에 제1브라켓을 통하여 지지되는 지지로울러와 지지로울러의 단부에 구비되는 회전기어에 연결되어 지지로울러를 회전시키는 벨트로서 이루어진 봉상 소재의 선단 가열장치를 제공한다.

그리고, 본 발명의 소재지지부는, 소재를 상부에서 지지토록 복수의 아이들로울러를 갖는 제2브라켓이 스프링을 개재하여 탄성 설치되고, 상기 제2브라켓은 승하강 또는 좌,우이송토록 설치되는 봉상 소재의 선단 가열장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 소재지지부 일측에는 제1컨베이어로 공급되는 소재를 소재지지부에 공급토록 푸시플레이트와 실린더의 연결구조로 이루어진 소재공급부가 구비되고, 상기 소재지지부의 타측에는 선단이 가열된 소재를 배출토록 낙하된 소재가 이송하는 가이드판과 이에 연결되는 제2컨베이어로 이루어진 봉상 소재의 선단 가열장치를 제공한다.

계속하여, 본 발명의 고주파유도가열기는, 호 또는 원형상으로 일정깊이와 폭을 갖는 가열공간을 갖도록 코일이 배치되는 봉상 소재의 선단 가열장치를 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 봉상 소재의 선단을 자동화에 의해 신속하게 가열하여 수작업에 따른 능률저하와 안전사고의 발생을 방지하고, 봉상 소재의 선단을 균일하게 가열하여 제품의 품질을 높이며, 봉상 소재를 대량으로 신속하게 가열하여 볼트 등의 제조에 따른 단조작업의 효율을 높이고, 복수의 소재 선단을 한번의 동작에 가열하여 작업 능률을 높이는 효과가 있는 것이다.

도1은 종래의 볼트 가열장치를 도시한 측면도이다.
도2는 본 발명에 따른 선단 가열장치를 가열상태를 도시한 사시도이다.
도3은 본 발명에 따른 선단 가열장치의 배출상태를 도시한 사시도이다.
도4는 본 발명에 따른 선단 가열장치를 도시한 정면도이다.
도5는 본 발명에 따른 선단 가열장치를 도시한 측면도이다.
도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선단 가열장치를 도시한 정면도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2는 본 발명에 따른 선단 가열장치를 가열상태를 도시한 사시도이고, 도3은 본 발명에 따른 선단 가열장치의 배출상태를 도시한 사시도이며, 도4는 본 발명에 따른 선단 가열장치를 도시한 정면도이고, 도5는 본 발명에 따른 선단 가열장치를 도시한 측면도이며, 도6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선단 가열장치를 도시한 정면도이다.

본 발명은, 고주파유도가열기(500)의 코일(510)을 소재가 통과하는 수평방향의 가열공간(530)을 갖도록 연속하여 배치한다.

그리고, 상기 가열공간(530)에는 복수의 소재(610) 선단이 동시에 위치토록 하여 코일(510)에 전원의 공급시 고주파유도가열에 의해 소재(610) 선단(A)을 가열토록 한다.

이때, 상기 고주파유도가열기(500)는 코일(510)의 가열공간을 갖도록 형성되는 하우징(550)의 내측에 배치된다.

또한, 상기 소재(610)는 하기에서 설명하는 소재지지부(700)를 통하여 동일 수평방향에 위치토록 한다.

그리고, 상기 가열공간(530)에 위치한 복수의 소재(610)를 회전토록 한다.

또한, 본 발명은 소재(610)의 선단이 삽입되어 수평방향으로 이동하도록 수평방향에 일정깊이와 폭을 갖는 가열공간(530)을 갖도록 코일(510)이 배치되는 고주파유도가열기(500)가 설치된다.

계속하여, 상기 가열공간(530)에 소재(610)의 선단이 삽입된 상태로 이동하도록 수평방향에 복수의 소재(610)를 지지토록 소재지지부(700)가 설치된다.

더하여, 상기 소재지지부(700)는, 소재(610)가 이동 및 회전토록 가변수단(730)이 구비된다.

이때, 상기 가변수단(730)은, 모터(731)의 구동시 회전되는 체인(733)에 제1브라켓(735)을 통하여 지지되는 지지로울러(737)와 상기 지지로울러(737)의 단부에 구비되는 회전기어(732)에 연결되어 지지로울러(737)를 회전시키는 벨트(734)로서 이루어진다.

또한, 상기 지지로울러(737)의 선단에는 소재와의 마찰을 증대하기 위한 요철부(737a)가 더 구비된다.

그리고, 상기 소재지지부(700)는, 소재(610)를 상부에서 지지토록 복수의 아이들로울러(741)를 갖는 제2브라켓(744)이 스프링(746)을 개재하여 리프터(748)에 탄성연결된다.

이때, 상기 제2브라켓(744)은 리프터(748)를 통하여 승하강하도록 설치된다.

더하여, 상기 제2브라켓(744)은 좌,우이송토록 설치되어도 좋다.

한편, 본 발명의 소재지지부(700) 일측에는 제1컨베이어(821)로 공급되는 소재(610)를 소재지지부에 공급토록 푸시플레이트(824)와 실린더(825)의 연결구조로 이루어진 소재공급부(820)가 구비된다.

더하여, 상기 소재지지부(700)의 타측에는 선단이 가열된 소재(610)를 배출토록 낙하된 소재가 이송하는 가이드판(841)과 이에 연결되는 제2컨베이어(844)로 이루어진 소재배출부(840)가 설치되어 프레스(미도시)에 선단이 가열된 소재를 공급토록 설치된다.

계속하여, 상기 고주파유도가열기(500)는, 가열공간(530)이 호 또는 원형상으로 일정깊이와 폭을 갖는 가열공간을 갖도록 하면서 그 내측에 배치되는 코일 역시 동일 형상을 갖도록 배치되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도6에서 도시한 바와같이 본 발명은, 고주파유도가열기(500)의 코일(510)을 소재가 통과하는 수평방향의 가열공간(530)을 갖도록 연속하여 배치하여 가열공간(530)에서 복수의 소재(610)가 수평배치될 때 복수의 소재를 동시에 가열토록 한다.

이때, 상기 가열공간(530)은, 볼트등을 제조하는 소재(610)의 선단(A) 만을 가열토록 수평방향에 소재(610)의 선단만이 삽입되어 이동하도록 일정깊이와 폭을 갖도록 하우징(550)의 일측면에 함몰 설치된다.

즉, 상기 고주파유도가열기(500)는 가열공간(530)에 수평상태로 이동되는 복수의 소재가 삽입될 때 동시에 가열토록 된다.

또한, 상기 소재(610)는 소재지지부(700)를 통하여 가열공간(530)과 동일 수평방향에 위치토록 하면서 가열공간(530)의 중앙부에 위치토록 하여 상,하부에서 균일한 가열이 이루어진다.

그리고, 상기 가열공간(530)에 위치한 복수의 소재(610)를 회전토록 하여 봉상인 소재(610)의 선단을 전체적으로 균일 가열토록 한다.

더하여, 상기 소재지지부(700)는, 소재(610)가 이동 및 회전토록 가변수단(730)이 구비되어 가열을 위하여 소재(610)를 가열공간에 삽입하거나 가열이 완료된 소재를 배출토록 한다.

이때, 상기 가변수단(730)은, 모터(731)의 구동시 스프라켓 또는 지지로울러를 통하여 가열공간에 대응되는 적어도 일측이 수평선상에 위치토록 되는 체인(733) 및 상기 체인에 연결되는 제1브라켓(735)을 통하여 지지되면서 소재를 지지토록 한쌍씩 구비되는 지지로울러(737)와 상기 지지로울러(737)의 단부에 구비되는 회전기어(732), 상기 회전기어에 연결되어 지지로울러(737)를 회전시키는 벨트(734)로서 이루어져 체인의 회전시 소재를 지지하는 복수의 지지로울러가 수평선상에 위치토록 되어 소재(610)의 선단이 가열공간(530)의 중앙에 위치토록 된다.

그리고, 상기 체인(733)이 정지할 때 상기 지지로울러(737)의 단부에 형성되는 회전기어(732)가 벨트로서 지지되어 회전될 때 상기 지지로울러(737)의 선단에는 소재와의 마찰을 증대하기 위한 요철부(737a)가 더 구비되어 소재를 회전시켜 균일한 가열이 가능하게 된다.

이때, 상기 소재지지부(700)는, 지지로울러(737)의 회전시 회전되는 소재(610)를 상부에서 지지토록 소재에 대응되는 한쌍의 아이들로울러(741)가 갖는 제2브라켓(744)에 연결되어 상기 제2브라켓이 스프링(746)이 개재되는 리프터(748)에 연결될 때 소재의 상부를 탄성적으로 지지하여 소재의 이탈없이 회전이 이루어 진다.

이때, 상기 제2브라켓(744)은 리프터(748)의 동작을 통하여 소재의 배출시 상승되어 소재를 소재배출부에 자유낙하에 의해 배출토록 한다.

한편, 본 발명의 소재지지부(700) 일측에는 제1컨베이어(821)로 공급되는 소재(610)를 소재지지부에 공급토록 푸시플레이트(824)와 실린더(825)의 연결구조로 이루어진 소재공급부(820)가 구비되어 소재를 자동화에 의해 공급하게 된다.

더하여, 상기 소재지지부(700)의 타측에는 선단이 가열된 소재(610)를 배출토록 낙하된 소재가 이송하는 가이드판(841)과 이에 연결되는 제2컨베이어(844)로 이루어진 소재배출부(840)가 설치되어 그 일측에 설치되는 프레스에 공급함으로써 볼트머리의 가공기 가능토록 되는 것이다.

계속하여, 상기 고주파유도가열기(500)는, 가열공간(530)이 호 또는 원형상으로 일정깊이와 폭을 갖는 가열공간을 갖도록 하면서 그 내측에 배치되는 코일 역시 동일 형상을 갖도록 배치되고, 상기 소재지지부 역시 동일 형상을 갖도록 배치되어 동일 면적에서 최대의 소재 가열이 가능토록 되는 것이다.

500...고주파유도가열기 510...코일
530...가열공간 610...소재
700...소재지지부 737...지지로울러
800...소재공급부 825...실린더
840...소재배출부

Claims

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수평방향에 일정깊이와 폭을 갖는 가열공간을 갖도록 하여 수평 배치되고, 상기 가열공간에 대응되어 공급되는 복수의 소재 선단이 삽입될 때 가열토록 코일이 배치되는 고주파유도가열기; 및,
상기 가열공간에 위치토록 수평방향에서 복수의 소재를 지지토록 설치되는 소재지지부를 포함하며,
상기 소재지지부는, 소재가 이동 또는 회전토록 가변수단이 구비되고,
상기 가변수단은, 모터의 구동시 모터에 연결되는 스프라켓을 통하여 회전되는 체인, 상기 체인에 소재가 올려지도록 연결되는 복수의 지지로울러, 상기 지지로울러에 연결되는 회전기어, 상기 회전기어에 연결되는 벨트로서 이루어져 체인에 의한 지지로울러의 이동시 회전토록 설치되고,
상기 체인은,
a). 지지로울러의 양단에 지지토록 복수개 설치되고,
b). 상부면에서 한쌍의 지지로울러 양단이 각각 지지토록 지지로울러 양단을 지지하는 복수의 제1브라켓이 각각 연결되는 구성으로 이루어진 봉상 소재의 선단 가열장치.
삭제
제3항에 있어서, 상기 소재지지부는, 소재를 상부에서 밀착 지지토록 복수의 아이들로울러를 갖는 제2브라켓이 스프링을 개재하여 탄성 설치되고,
상기 제2브라켓은 승하강 또는 좌,우이송토록 설치되는 것을 특징으로 하는 봉상 소재의 선단 가열장치.
제3항에 있어서, 상기 소재지지부의 일측에는 소재를 공급하는 제1컨베이어및 상기 제1컨베이어로 공급되는 소재를 소재지지부에 공급토록 설치되는 푸시플레이트와 실린더의 연결구조로 이루어진 소재공급부가 구비되고,
상기 소재지지부의 타측에는 선단이 가열된 소재를 배출토록 낙하된 소재가 이송되는 가이드판과 상기 가이드판의 일측에 설치되는 제2컨베이어로 이루어진 소재배출부가 구비되는 것을 특징으로 하는 봉상 소재의 선단 가열장치.
제3항에 있어서, 상기 고주파유도가열기는, 호 또는 원형상으로 일정깊이와 폭을 갖는 가열공간을 갖도록 코일이 배치되며,
상기 가열공간에 대응토록 소재지지부가 설치되는 것을 특징으로 하는 봉상 소재의 선단 가열장치.