KR101373160B1 - 더미바 냉각유닛 및 상기 더미바 냉각유닛을 구비하는 더미바 카 - Google Patents

더미바 냉각유닛 및 상기 더미바 냉각유닛을 구비하는 더미바 카 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 주조공정에서 몰드 내부에 삽입되어 주편을 인발하는 더미바 헤드를 냉각하는 냉각유닛에 있어서, 상기 더미바 헤드를 감싸도록 배치되며, 상기 더미바 헤드를 향해 냉각유체를 분사하는 복수개의 냉각노즐들을 포함하는 홀더; 및 상기 홀더에 연결되며, 상기 홀더를 승강하는 승강유닛을 포함한다.

Description

더미바 냉각유닛 및 상기 더미바 냉각유닛을 구비하는 더미바 카 {DUMMY BAR COOLING UNIT AND DUMMY BAR CAR WITH THE DUMMY BAR COOLING UNIT }
본 발명은 더미바 냉각 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉각노즐을 포함한 홀더를 이용하여 더미바를 냉각하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 슬라브 생산을 위한 연속주조공정은 잉곳 케이스의 주조, 형발, 균열, 분괴 압연을 생략하고 직접 용강을 몰드에 주입하여 냉각, 응고시켜 연속적으로 슬라브, 블룸, 빌레트(billet) 등을 제조하는 방법이다. 특히, 연주공정에서 주조작업은 몰드 내로 용강을 주입하여 행해지는데, 주조작업에 의해 몰드 내에 형성된 주편은 스스로 몰드 하부에 형성된 만곡부를 가진 주조부를 따라 그 끝단까지 이송되지 못한다. 그러므로, 더미바를 이용하여 주편 연결부가 형성되도록 하여 더미바를 만곡부를 가진 주조부로부터 인발시켜 주편을 주조부로부터 인출시키는 방법으로 행해진다.
더미바는 더미바 헤드, 더미바 몸체, 더미바 꼬리가 링크식으로 연결되어 있으며, 더미바 헤드는 용강의 고열에 직접적으로 노출되어 적열된다. 따라서, 더미바 헤드는 일정 온도 이하로 냉각시켜야 몰드에 재삽입하여 발생공간을 실링 자재를 이용하여 밀폐하여도 실링자재가 견고하게 융착 밀폐하여 몰드에 용강을 재주입하여도 용강 유출됨이 없이 안전하다. 하지만, 충분히 냉각시키지 못한 상태의 더미바 헤드를 몰드에 삽입할 경우, 실링자재가 녹아 공간이 형성되어 용강 유출 사고가 발생할 수 있다. 따라서, 더미바 헤드를 냉각시키는 장치가 필요하다.
한국특허등록공보 10-0840284호 2008.06.16
본 발명의 목적은 더미바 카 및 더미바 냉각유닛을 이용하여 더미바 헤드를 냉각하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 주조공정에서 몰드 내부에 삽입되어 주편을 인발하는 더미바 헤드를 냉각하는 냉각유닛에 있어서, 상기 더미바 헤드를 감싸도록 배치되며, 상기 더미바 헤드를 향해 냉각유체를 분사하는 복수개의 냉각노즐들을 포함하는 홀더; 및 상기 홀더에 연결되며, 상기 홀더를 승강하는 승강유닛을 포함한다.
상기 승강유닛은, 상기 홀더에 연결되는 주연결바; 상기 제1 연결바에 연결되는 이동암; 상기 이동암의 길이방향을 따라 상기 이동암을 이동시키는 실린더; 및 상기 실린더가 회전가능하도록 연결되며, 상기 실린더를 지지하는 실린더 지지축을 구비하며, 상기 홀더는 상기 실린더에 의해 상기 이동암이 이동함에 따라 승강할 수 있다.
상기 승강유닛은, 상기 홀더에 연결되는 보조 연결바; 및 상기 보조 연결바가 회전가능하도록 연결되며, 상기 제2 연결바를 지지하는 보조 지지축을 더 구비할 수 있다.
상기 더미바 헤드 냉각유닛은, 상기 보조 지지축의 하부에 연결되는 결합부재; 및 상기 결합부재를 회전시키는 구동유닛을 더 포함하며, 상기 실린더 지지축은 상기 결합부재에 연결되어 상기 결합부재와 함께 회전할 수 있다.
상기 냉각노즐들은 상기 홀더의 길이방향을 따라 배치된 제1 및 제2 냉각노즐을 가지며, 상기 더미바 헤드 냉각유닛은, 상기 제1 및 제2 냉각노즐에 각각 대응되는 제1 및 제2 감지센서; 상기 제1 및 제2 냉각노즐에 각각 공급되는 상기 냉각유체의 이동을 조절하는 제1 및 제2 밸브; 및 상기 제1 및 제2 감지센서와 상기 제1 및 제2 밸브에 연결되며, 제1 및 제2 감지센서의 감지신호에 따라 상기 제1 및 제2 밸브를 개폐하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
상기 홀더는, 상기 더미바 헤드의 상부에 이격되어 위치하는 덮개판; 상기 덮개판의 일변에 연결되어 상기 더미바 헤드의 외측에 배치되는 측판; 및 상기 덮개판의 타변과 상기 측판을 함께 연결하는 전방판을 포함할 수 있다.
상기 홀더는 상기 더미바 헤드로부터 이탈되는 대기위치 및 상기 더미바 헤드를 감싸는 냉각위치로 전환할 수 있다.
상기 더미바 헤드의 일측 및 타측을 감싸도록 각각 배치되며, 상기 더미바 헤드를 향해 냉각유체를 각각 분사하는 제1 및 제2 냉각노즐들을 포함하는 제1 및 제2 홀더; 및 상기 제1 및 제2 홀더에 각각 연결되는 제1 및 제2 주연결바; 상기 제1 및 제2 주연결바에 연결되는 제1 및 제2 이동암; 상기 제1 및 제2 이동암의 길이방향을 따라 상기 제1 및 제2 이동암을 이동시키는 제1 및 제2 실린더; 및 상기 제1 및 제2 실린더가 회전가능하도록 각각 연결되며, 상기 제1 및 제2 실린더를 각각 지지하는 제1 및 제2 실린더 지지축; 상기 제1 및 제2 홀더에 각각 연결되는 제1 및 제2 보조 연결바; 상기 제1 및 제2 보조 연결바가 각각 회전가능하도록 연결되며, 상기 제1 및 제2 보조 연결바를 각각 지지하는 제1 및 제2 보조 지지축; 상기 제1 및 제2 보조 지지축의 하부에 각각 연결되는 제1 및 제2 결합부재; 상기 제1 및 제2 결합부재를 각각 회전시키는 제1 및 제2 구동유닛; 상기 제1 및 제2 결합부재에 각각 설치되는 발광부 센서 및 수광부 센서; 및 상기 구동유닛과 상기 발광부 센서 및 상기 수광부 센서에 연결되며, 상기 수광부 센서가 상기 발광부 센서로부터 발산된 광을 감지한 경우 상기 제1 및 제2 홀더가 상기 더미바 헤드를 감싸도록 상기 제1 및 제2 승강유닛과 상기 제1 및 제2 구동유닛을 각각 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
몰드 내부에 삽입되어 주편을 인발하는 더미바 헤드를 이송하는 더미바 카에 있어서, 상기 더미바 헤드가 상부에 안착되는 복수의 가이드롤들; 및 상기 가이드롤들의 외측에 설치되어 상기 더미바 헤드를 냉각하는 더미바 냉각유닛을 포함하되, 상기 더미바 냉각유닛은, 상기 더미바 헤드를 감싸도록 배치되며, 상기 더미바 헤드를 향해 냉각유체를 분사하는 복수개의 냉각노즐들을 포함하는 홀더; 및 상기 홀더에 연결되며, 상기 홀더를 승강하는 승강유닛을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면 더미바 헤드를 냉각할 수 있다. 특히, 더미바를 이송 중에 더미바 헤드를 냉각할 수 있다.
도 1은 연주공정에서 더미바의 이송경로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 더미바 냉각유닛이 설치되는 위치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 더미바 냉각유닛의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 냉각노즐의 연결상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 더미바 냉각유닛의 회전 및 승강을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 더미바 냉각유닛의 사시도이다.
도 7은 발광부 센서와 수광부 센서, 모터 및 실린더에 각각 연결된 제어기의 연결을 도시하는 순서도이다.
도 8 및 도 9는 더미바 냉각 유닛의 대기위치 및 냉각위치를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 10은 제1 센터 및 에지 감지센서들과 제1 센터 및 에지 냉각벨브들이 연결된 제어기를 개략적으로 나타내는 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부된 도 1 내지 도 10을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
한편, 이하에서 사용하는 "연결"은 'A'를 'B'에 직접 연결하는 경우 뿐만 아니라, 'C'를 통해 'A'를 'B'에 연결하는 경우도 포함하는 것으로 해석된다. 또한, 이하에서 사용하는 "연결"은 'A'와 'B'를 기계적으로 연결하는 경우 뿐만 아니라, 'A'와 'B'를 공간적으로 연결하여 어떤 물질이 'A'로부터 'B'로 이동할 수 있는 경우도 포함하는 것으로 해석된다.
도 1은 연주공정에서 더미바의 이송경로를 개략적으로 나타낸 도면이다. 더미바(10)는 몰드(30)의 하부에 위치하여 용강과 접촉하는 부분으로 적열되는 더미바 헤드(11)와 더미바 헤드(11)의 하단부와 연결되는 더미바 몸체(12) 및 더미바 몸체(12)의 하단부와 연결되는 더미바 꼬리(13)로 나눌 수 있다. 더미바 헤드(11)와 더미바 몸체(12) 및 더미바 꼬리(13)는 각각 링크식으로 연결되어 있을 수 있으며, 더미바 꼬리(13)는 후술하는 윈치 후크(28)에 걸릴 수 있는 구조로 되어있다.
연주공정에서 주조작업은 몰드(30) 내로 용강을 주입하여 행해지는데, 주조작업에 의해 몰드 내에 형성된 주편은 스스로 몰드(30) 하부에 형성된 만곡부를 가진 주조부를 따라 그 끝단까지 이송되지 못한다. 그러므로, 더미바(10)를 이용하여 주편 연결부가 형성되도록 하여 더미바(10)를 만곡부를 가진 주조부로부터 인발시켜 주편을 주조부로부터 인출시키는 방법으로 행해진다.
일반적으로 연주공정에서 몰드(30)는 더미바 헤드(11)가 삽입된 후 실링 자재(도시안함)를 이용하여 밀폐된다. 하부가 밀폐된 몰드(30)의 상부에는 턴디쉬(도시안함)로부터 용강이 주입된다. 몰드(30)로 주입된 용강은 냉각되어 응고 셀을 형성하며, 몰드(30)의 하단부와 연결된 핀치 롤(33)을 구동하여 더미바 몸체(12)를 인발하면 주편은 더미바 헤드(11)와 함께 인발된다.
주편은 연속적으로 인발되며, 절단공정을 거쳐 후공정의 소재로 공급된다. 더미바 윈치(도시안함)는 연주 주편 추적관리 시스템에 의하여 이를 감지하여 더미바(10)를 주상(40)에 위치한 더미바 카(20)로 올리기 위하여 더미바 꼬리(13)에 윈치 후크(28)를 이용하여 상승시킨다. 그러면, 더미바 헤드(11)가 주편과 함께 마지막 세그먼트를 통과하여 설비 내부에서 빠져나오면, 더미바 헤드(11)와 주편은 자연 분리가 된다.
주편과 분리된 더미바 헤드(11)를 결합한 더미바 몸체(12) 및 더미바 꼬리(13)는 윈치 후크(28)에 의해 더미바(10)를 주상(40)에 있는 더미바 카(20)로 일정 높이 상승하여 더미바 카(20)의 체인 컨베이어 후크(21)에 걸린다. 체인 컨베이어 후크(21)에 걸린 더미바(10)는 회전장치(도시안함)에 의해 체인 컨베이어(도시안함)가 회전하여, 더미바(10)는 더미바 카(20)의 가이드 롤(22)에 안착된다. 더미바 카(20)에 안착된 더미바(10)는 더미바 카(20)에 설치된 체인 컨베이어에 의해 처음 주조 대기 상태로 위치되는 과정을 반복하는 것이다.
한편, 더미바 헤드(11)는 용강과 접촉하는 부분으로써 적열되어 일정 온도 이하로 냉각시켜야 몰드(30)에 재삽입할 수 있다. 냉각된 더미바 헤드(11)를 삽입한 후, 몰드의 내부에 발생하는 공간을 실링 자재(도시안함)를 이용하여 밀폐할 경우, 실링 자재가 견고하게 융착 밀폐되어 몰드(30)에 용강을 주입하여도 용강이 유출되지 않고 안전하다. 하지만 적열된 상태의 더미바 헤드(11)를 삽입할 경우, 실링 작업을 하면 밀폐한 부분의 실링 자재가 녹아 몰드(30) 내부에 공간이 형성되어 용강 유출사고가 발생할 수 있다. 따라서, 몰드(30) 내부로 더미바 헤드를 삽입하기 전에 더미바 헤드(11)를 냉각시키는 것이 바람직하며, 더미바 카(20)에 안착된 상태로 더미바 헤드(11)를 냉각을 시키는 것이 더욱 바람직하다.
도 2는 더미바 냉각유닛이 설치되는 위치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1에서 설명한 바와 같이 더미바 헤드(11)는 가이드 롤(22)의 기설정된 위치에 안착되며, 더미바 카(20)의 상부에 더미바(10)가 안착되면, 더미바 카(20)는 몰드(30)를 향해 이동한다. 더미바 냉각 유닛은 더미바 헤드(11)가 안착되는 더미바 카(20)의 상부의 양측면에 각각 설치될 수 있으며, 더미바(10)가 이송되는 방향의 우측(A)에 설치되는 제1 더미바 냉각 유닛 및 더미바(10)가 이송되는 방향의 좌측(B)에 설치되는 제2 더미바 냉각 유닛으로 구성될 수 있다. 더미바 카(20)의 양측면(A,B)에 각각 설치되어 더미바 헤드(11)를 냉각하는 더미바 냉각 유닛에 대해 도 3 내지 도 6을 통해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 더미바 냉각유닛의 사시도이다. 도 3에 도시하는 바와 같이 더미바 냉각 유닛(1)의 제1 홀더(50)는 더미바 헤드(11)와 이격되어 위치하며, 복수의 제1 냉각 노즐(60)들을 포함한다. 제1 냉각 노즐(60)들은 제1 홀더(50)가 더미바 헤드(11)의 상부에 이격되어 위치했을 경우, 센터 냉각 노즐(60a)과 에지 냉각 노즐(60b)로 이격되어 설치될 수 있다.
제1 홀더(50)의 형상은 제1 주연결바(53)에 연결되는 제1 덮개판(50a)과 보조 연결바(52)와 연결되는 제1 측판(50b) 및 제1 덮개판(50a)과 제1 측판(50b)의 일단부를 함께 연결하는 제1 전방판(50c)로 구성될 수 있다. 제1 센터 및 제1 에지 냉각 노즐(60a,60b)들은 냉각기체를 공급하는 제1 공급관(도시안함)에 각각 연결되며, 더미바 헤드(11)를 향해 냉각기체를 분사한다.
또한, 제1 덮개판(50a)은 더미바 헤드(11)를 감지하는 제1 센터 감지센서(90a)와 에지 감지센서(90b)들을 구비할 수 있다. 더미바 헤드(11)는 폭이 좁은 경우(통상적으로 1300mm 이하)는 제1 홀더(50)의 중앙부에 구비되는 제1 센터 감지센서(90a)가 반응하며, 더미바 헤드(11)의 폭이 넓은 경우(통상적으로 1980mm 이하)는 제1 에지 감지센서(90b)가 반응한다. 감지센서(90)들의 개수는 이에 한정치 않으며, 더미바 헤드(11)의 크기 및 종류를 다양하게 사용할 경우 감지센서(90)들의 개수는 그에 대응하는 위치에 추가로 설치할 수 있다. 감지센서(90)들의 기능 및 효과는 냉각노즐(60)들과 함께 후술하기로 한다.
제1 주연결바(53)는 제1 덮개판(50a)의 상단부와 연결되며, 제1 브라켓(55)은 제1 주연결바(53)의 상단부와 연결된다. 또한, 제1 실린더(57)의 가압 또는 수축에 따라 길이방향으로 이동되는 제1 이동암(58)를 포함하며, 제1 이동암(58)의 일단부는 제1 브라켓(55)과 연결된다. 따라서, 제1 실린더(57)의 가압 또는 수축함에 따라 제1 이동암(58)이 이동함에 따라 제1 홀더(50)도 함께 이동할 수 있다. 제1 실린더(57)의 타측면은 제1 실린더 지지축(59)에 연결되며, 제1 실린더 지지축(59)은 제1 실린더(57)을 파지하는 형상을 가진다. 그러므로, 제1 실린더(57)는 제1 실린더 지지축(59)에 연결된 상태에서 따로 회전이 가능하다.
또한, 제1 보조 연결바(52)의 일단부는 제1 홀더(50)의 제1 전방판(50c)에 연결되며, 제1 보조 연결바(52)의 타단부는 제1 보조 지지축(51)과 연결된다. 따라서, 제1 실린더(57)가 제1 이동암(58)을 가압하면, 제1 주연결바(53)와 제1 보조 연결바(52)에 함께 연결되는 제1 홀더(50)는 하강하며, 제1 실린더(57)가 제1 이동암(58)을 수축하면, 제1 주연결바(53)와 제1 보조 연결바(52)에 연결되는 제1 홀더(50)는 상승한다.
제1 결합부재(70)는 제1 보조 지지축(51)과 제1 실린더 지지축(59)의 하단부에 설치되어 제1 보조 지지축(51)과 제1 실린더 지지축(59)을 함께 지지한다. 제1 결합부재(70)의 하단부에는 구동유닛과 연결된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 종동기어(82)는 제1 구동기어(81)와 맞물려 연결되어 함께 회전하며, 제1 모터(83)는 제1 구동기어(81)에 구동력을 공급한다. 제1 회전축(80)은 제1 종동기어(82)와 연결되어 함께 회전한다. 또한 제1 회전축(80)은 제1 결합부재(70)의 하단부와 연결되어 제1 회전축(80)의 회전에 따라 제1 결합부재(70)도 함께 회전할 수 있다. 따라서, 제1 더미바 냉각 유닛(1)의 제1 홀더(50)는 승강 및 회전이 가능하며, 후술하는 더미바 냉각 유닛(1)의 홀더(50)는 더미바 헤드의 상부에 이격되는 냉각 위치로 이동할 수 있다.
또한, 제1 결합부재(70)의 상단부에는 발광부 센서(64)가 구비된다. 발광부 센서(64)는 후술하는 수광부 센서(165)를 향해 광을 발산하며, 발광부 센서(64)에서 발산한 광이 수광부 센서에서 감지할 경우 제1 및 제2 더미바 냉각 유닛(1,100)은 하강하여 각각의 홀더(50,150)들은 더미바 헤드(11)의 상부에 이격되어 위치한다. 발광부 센서(64)와 수광부 센서(165)를 구비함으로써, 더미바 냉각 유닛이 더미바 헤드(11)를 향해 하강할 경우 방해물의 존재 여부를 파악할 수 있으므로 각각의 홀더(50,150)들의 손상을 방지할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시한 냉각노즐의 연결상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 홀더(50)가 더미바 헤드(11)의 상부에 위치할 경우, 제1 냉각노즐(60)들은 더미바 헤드(11)를 향해 냉각가스를 분사한다. 제1 홀더(50)에 포함된 제1 냉각노즐(60)들은 더미바 헤드(11)의 중앙부를 향해 냉각기체를 분사하는 제1 센터 냉각노즐(60a) 및 측면부를 향해 냉각기체를 분사하는 제1 에지 냉각노즐(60b)로 구분할 수 있다. 제1 센터 및 에지 냉각노즐(60a,60b)는 냉각기체를 개폐하는 벨브 또한 제1 센터벨브(62a), 제1 에지벨브(62b)로 각각 연결되어, 제1 감지센서(도시안함)의 감지 여부에 따라 냉각기체를 분사 여부를 달리 할 수 있다.
제1 센터 냉각노즐(60a) 및 제1 에지 냉각노즐(60b)들은 각각에 대응하는 제1 공급관(61)에 연결되며, 냉각 기체 저장탱크(63)로부터 제1 공급관(61)을 통해 전달받은 냉각 기체를 더미바 헤드(11)에 분사함으로써 더미바 헤드(11)를 냉각시킨다. 제1 홀더(50)는 제1 냉각 노즐(60)들을 복수개로 포함할 수 있으며, 제1 홀더(50)의 제1 덮개판(50a) 및 제1 전방판(50c)의 내주면에 각각 이격되어 설치될 수 있다.
또한, 본 실시예에서 설명하는 더미바 헤드(11)를 냉각시키는 냉각기체는 냉각수로 대체될 수 있으며, 냉각기체 및 냉각수의 종류 또한 한정하지 않는다. 뿐만, 아니라 제1 냉각노즐(60)들은 설명의 편의를 위해 제1 센터 및 에지 냉각노즐(60a, 60b)로 구분하여 설명하였으나, 제1 홀더(50)는 제1 센터 및 에지 냉각노즐(60a,60b) 이외의 추가로 제1 보조 냉각노즐(60x)을 더 포함할 수 있으며, 각각에 대응되는 제1 보조 벨브(62x) 또한 대응하여 더 포함할 수 있다.
도 5는 제1 더미바 냉각유닛의 회전 및 승강을 개략적으로 나타내는 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 더미바 냉각유닛(1)은 제1 실린더(57)의 가압 및 수축에 따라 제1 이동암(58)은 길이 방향으로 이동하며, 제1 이동암(58)의 일단부와 연결된 제1 브라켓(55)은 함께 이동한다. 제1 덮개판(50a)의 상단부는 제1 주연결바(53)와 연결되며, 제1 브라켓(55)은 제1 주연결바(53)의 상단부와 함께 연결되어, 제1 실린더(57)의 가압 및 수축에 의해 제1 홀더(50)도 함께 이동된다. 제1 실린더 지지축(59)은 제1 실린더(57)를 지지하며, 제1 실린더(57)의 일측부를 파지하는 형상을 가진다. 제1 결합부재(70)의 일측면은 제1 실린더 지지축(59)의 하단부와 연결되어 제1 결합부재(70)는 제1 실린더 지지축(59)을 지지한다. 또한, 제1 측판(50c)은 제1 보조 연결바(52)와 연결되며, 제1 보조축(51)은 제1 보조 연결바(52)와 연결되어 제1 보조 연결바(52)를 지지하며 제1 보조 연결바(52)를 파지하는 형상을 가질 수 있다. 제1 보조축(51)은 제1 결합부재(70)의 상단부에 설치되며, 제1 실린더(57)의 가압 및 수축에 의해 제1 홀더(50)는 승강할 수 있다.
또한, 제1 결합부재(70)는 제1 보조 지지축(51)과 제1 실린더 지지축(59)의 하단부에 서로 각각 이격 설치되며, 제1 보조 지지축(51)과 제1 실린더 지지축(59)를 지지한다. 제1 결합부재(70)의 하단부에는 구동유닛과 연결된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 종동기어(82)는 제1 구동기어(81)와 맞물려 연결되어 함께 회전하며, 제1 모터(83)는 제1 구동기어(81)에 구동력을 공급한다. 제1 회전축(80)은 제1 종동기어(82)와 연결되어 함께 회전한다. 또한 제1 회전축(80)은 제1 결합부재(70)의 하단부와 연결되어 제1 회전축(80)의 회전에 따라 제1 결합부재(70)도 함께 회전할 수 있다. 따라서, 더미바 냉각 유닛(1)의 제1 홀더(50)는 승강 및 회전이 가능하며, 더미바 냉각 유닛(1)의 제1 홀더(50)는 더미바 헤드(11)의 상부에 이격되는 냉각 위치로 이동할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 더미바 냉각유닛의 사시도이다. 제 2 더미바 냉각 유닛(100)은 더미바 헤드(11)의 중앙을 기준으로 제1 더미바 냉각 유닛(1)과 서로 대칭되는 위치에 설치된다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 더미바 냉각 유닛(1)과 제2 더미바 냉각 유닛(100)의 각각의 구성요소 및 동작은 대체로 동일하다. 후술하는 설명은 제1 더미마 냉각 유닛(1)과의 차이점을 설명하기로 하며, 언급하지 않는 설명은 제1 더미바 냉각 유닛과 동일하다. 제2 더미바 냉각유닛(100)은 제1 더미바 냉각 유닛(1)과 비교했을 경우, 측판(150b)의 위치 및 더미바 헤드(11)를 향해 회전시 모터(183)의 회전 방향은 반대이다.
또한, 제1 더미바 냉각 유닛(1)의 결합부재(70)의 상단부에는 발광부 센서(64)가 설치되며, 제2 더미바 냉각 유닛(100)의 결합부재(170)의 상단부에는 수광부 센서(165)가 설치된다. 발광부 센서(64)와 수광부 센서(165)는 서로 나란한 방향에서 마주보며 위치한다.
도 7은 발광부 센서와 수광부 센서, 모터 및 실린더에 각각 연결된 제어기의 연결을 도시하는 순서도이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 제어기(98)는 제1 더미바 냉각유닛(1)에 구비된 발광부 센서(64)와 제2 더미바 냉각유닛(100)의 수광부 센서 (165), 제1 모터(83), 제1 실린더(57)와 각각 연결된다. 제어기(98)는 수광부 센서(165)가 발광부 센서(64)로부터 발산한 광을 감지한 경우에는 제1 홀더(50)가 더미바 헤드(11)를 감싸도록 위치시킬 수 있다.
또한, 제어기(98)는 수광부 센서(165) 및 발광부 센서(64)와 제2 모터(183), 제2 실린더(157)와 각각 연결되며, 제어기(98)는 수광부 센서(165)가 발광부 센서(64)로부터 발산된 광을 감지한 경우에는 제2 홀더(150)가 더미바 헤드(11)를 감싸도록 위치시킨다.
예를 들어, 제1 더미바 냉각 유닛(1)과 제2 더미바 냉각 유닛(100)에 각각 설치된 제1 및 제2 실린더(57,157)들의 수축에 의해 상승된 각각의 제1 및 제2 홀더(50,150)들은 더미바 헤드(11)를 향해 회전한다. 발광부 센서(64)에서 발광한 빛이 수광부 센서(165)에서 수광될 경우에만 제1 및 제2 홀더(50,150)들은 제1 및 제2 실린더(57,157)들을 가압함에 따라 더미바 헤드(11)를 향해 하강된다. 제1 및 제2 더미바 냉각 유닛(1,100)에 각각 발광부 센서(64)와 수광부 센서(65)를 구비함으로써, 각각의 더미바 냉각 유닛(1,100)이 더미바 헤드(11)가 위치한 방향으로 회전한 경우, 더미바 냉각 장치들(1,2) 사이에 장애물의 존재 여부를 확인하여 제1 및 제2 홀더(50,150)를 하강함으로써 제1 및 제2 홀더(50,150)의 파손을 방지할 수 있다.
뿐만 아니라, 제1 및 제2 더미바 냉각 유닛(1,100)에 각각 구비되는 제1 및 제2 덮개판(50a,150a)과 제1 및 제2 측판(50b,150b) 및 제1 및 제2 전방판(50c,150c)으로 구비되는 제1 및 제2 홀더(50,150)는 더미바 헤드(11) 방향으로 하강시, 더미바 몸체(12) 방향을 제외한 모든 방향을 일정 간격 이격시킨 상태로 둘러싸는 형상을 갖으므로, 복수개의 제1 및 제2 냉각노즐(60,160)들을 이용해 더미바 헤드(11)를 냉각시 분사된 냉각기체의 잔류 시간을 증대하여 냉각효과를 높일 수 있다.
도 8 내지 도 10과 함께 더미바 냉각 유닛의 작동과정 및 효과에 대해 설명하기로 한다. 도 8 및 도 9는 더미바 냉각 유닛의 대기위치 및 냉각위치를 개략적으로 도시하는 도면이다. 또한, 도 10은 제1 센터 및 에지 감지센서들과 제1 센터 및 에지 냉각벨브들이 연결된 제어기를 개략적으로 나타내는 순서도이다. 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 더미바 냉각유닛(1,100)은 더미바(10)의 이송을 허용하는 대기위치(도8) 및 더미바 헤드(11)가 더미바 카(20)의 기설정된 위치에 위치한 경우 승강 및 회전하여 더미바 헤드(11)를 냉각하는 냉각위치(도9)를 갖는다. 대기위치는 더미바(10)가 이송되는 경로의 외부에 위치한다. 제1 및 제2 더미바 냉각 유닛(1,100)은 주조공정이 진행되는 중에는 대기위치에 위치한다.
제1 및 제2 더미바 냉각 유닛(1,100)은 제1 및 제2 실린더(57,157)들의 수축 및 가압함에 따라 제1 및 제2 홀더(50,150)들은 승강하며, 제1 및 제2 모터(83,183)의 회전에 의해 제1 및 제2 더미바 냉각 유닛(1,100)들은 함께 회전할 수 있다. 제2 더미바 냉각 유닛(100)의 제2 모터(183)의 회전방향은 더미바 헤드(11)를 향해 회전시 제1 더미바 냉각 유닛(1)의 제1 모터(83)의 회전은 반대방향이다.
제1 및 제2 더미바 냉각유닛(1,100)은 대기위치에서 더미바 헤드(11)가 기설정된 가이드 롤(22)에 위치하면, 제1 및 제2 실린더(57.157)를 수축하여 제1 및 제2 홀더(50,150)들을 상승시킨다. 각각 상승된 제1 및 제2 홀더(50,150)들을 상승된 상태를 유지하며 각각의 구동유닛에 의해 제1 및 제2 더미바 냉각 유닛(1,100)은 서로 마주보게 된다. 이때, 제1 및 제2 더미바 냉각 유닛(1,100)에 각각 구비된 발광부 센서(64) 및 수광부 센서(165)를 통해 제1 및 제2 더미바 냉각 유닛(1,100) 사이에 장애물의 발생 여부를 감지할 수 있으며, 더미바 헤드(11)를 향해 하강하여 냉각 위치로 전환된다. 냉각 위치에서는 제1 및 제2 더미바 냉각 유닛(1,100)의 제1 및 제2 홀더(50,150)들은 각각 더미바 헤드(11)와 기설정된 간격만큼 이격되어 제1 및 제2 냉각노즐(60)들을 통해 냉각기체를 분사한다.
즉, 제1 및 제2 더미바 냉각유닛(1,100)의 제1 및 제2 홀더(50,150)들은 더미바 헤드(11)가 기설정된 위치에 도달한 경우, 더미바 헤드(11)의 상단부와 이격되어 냉각위치에 위치한다. 제1 및 제2 홀더(50,150)의 제1 및 제2 덮개판(50a,150a)에는 복수개의 제1 및 제2 감지센서(90,190)들을 포함한다. 제1 및 제2 감지센서(90,190)들은 더미바 헤드(11)의 폭을 감지하는 것으로, 더미바 헤드(11)의 폭에 따라 분사할 제1 및 제2 냉각노즐(60,160)들의 영역을 결정할 수 있다. 일반적으로 더미바 헤드(11)의 폭이 좁을 경우 약 1300mm 이하이며, 더미바 헤드(11a)의 폭이 넓을 경우는 약 1980mm 이하의 폭을 갖으므로, 제1 및 제2 감지 센서(90,190)들은 더미바 헤드(11)의 크기에 따라 제1 및 제2 감지 센서(90,190)들의 위치를 설정하여 설치될 수 있다.
또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 더미바 냉각 유닛(1)의 제1 센터 벨브(62a)와 제1 및 감지센서(90a)는 제어기(98)와 각각 연결된다. 제어기(98)는 제1 센터 감지센서(90a)에서 더미바 헤드(11)를 감지할 경우에만, 제1 센터 벨브(62a)를 개방하여 제1 센터 냉각노즐(60a)을 통해 더미바 헤드(11)에 냉각 가스를 분사한다. 또한, 제1 에지 벨브(62b)와 제1 에지 감지센서(90b) 역시 제어기(98)에 연결되어 제1 에지 감지센서(90b)에서 더미바 헤드(11)를 감지할 경우에만, 제1 에지 벨브(62b)를 개방하여 제1 에지 냉각노즐(60b)을 통해 더미바 헤드(11)에 냉각 가스를 분사한다.
제2 더미바 냉각 유닛(100)에 구비된 제2 센터 및 에지 벨브(162a,162b)와 제2 센터 및 에지 감지센서(190a,190b) 역시 제어기(98)와 각각 연결되어 앞서 설명한 방법과 같이 제2 센터 및 에지 감지센서(190a,190b)에서 더미바 헤드(11)를 감지한 경우에만 개별적으로 제2 센터 및 에지 벨브(162a,162b)를 제어하여 각각 냉각기체를 분사할 수 있다.
또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 홀더(50,150)의 일측면에는 온도센서(95)를 포함할 수 있다. 온도센서(95)는 제1 및 제2 홀더(50,150)에 각각 설치될 수 있으며, 제1 홀더(50)에만 설치될 수 있다. 뿐만 아니라, 제1 및 제2 홀더(50,150)들의 승강 및 회전은 제1 및 제2 더미바 냉각 유닛(1,100)이 따로 순차적으로 이루어질 수 있다. 제1 홀더(50)에만 온도센서(95)가 설치된 경우, 온도센서(95)가 설치된 제1 홀더(50)가 먼저 냉각위치로 회전 및 승강하여 더미바 헤드(11)의 온도를 감지하는 것이 바람직하다.
본 발명을 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.
10 : 더미바 20 : 더미바 카
22 : 가이드 롤 30 : 몰드
40 : 주상 50 : 제1 홀더
52 : 제1 보조 연결바 53 : 제1 주연결바
55 : 제1 브라켓 57 : 제1 실린더
60 : 제1 냉각 노즐 70 : 제1 결합부재
80 : 제1 회전축 81 : 제1 구동기어
82 : 제1 종동기어 90 : 제1 감지 센서
95 : 온도 센서 98 : 제어기
150 : 제2 홀더 152 : 제2 보조 연결바
153 : 제2 주연결바 155 : 제2 브라켓
157 : 제2 실린더 160 : 제2 냉각 노즐
170 : 제2 결합부재 180 : 제2 회전축
181 : 제2 구동기어 181 : 제2 종동기어
190 : 제2 감지 센서

Claims (9)

  1. 주조공정에서 몰드 내부에 삽입되어 주편을 인발하는 더미바 헤드를 냉각하는 냉각유닛에 있어서,
    상기 더미바 헤드를 감싸도록 배치되며, 상기 더미바 헤드를 향해 냉각유체를 분사하는 복수개의 냉각노즐들을 포함하는 홀더; 및
    상기 홀더에 연결되며, 상기 홀더를 승강하는 승강유닛을 포함하되,
    상기 냉각노즐들은 상기 홀더의 길이방향을 따라 배치된 센터 및 에지 냉각노즐을 가지며,
    상기 더미바 헤드 냉각유닛은,
    상기 센터 및 에지 냉각노즐에 각각 대응되는 센터 및 에지 감지센서;
    상기 센터 및 에지 냉각노즐에 각각 공급되는 상기 냉각유체의 이동을 조절하는 센터 및 에지 밸브; 및
    상기 센터 및 에지 감지센서와 상기 센터 및 에지 밸브에 연결되며, 센터 및 에지 감지센서의 감지신호에 따라 상기 센터 및 에지 밸브를 개폐하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 더미바 헤드 냉각유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 승강유닛은, 상기 홀더가 승강 가능토록,
    상기 홀더에 연결되는 주연결바;
    상기 주연결바의 상단부에 회동 가능하게 결합된 브라켓에 연결되는 이동암;
    상기 이동암의 길이방향을 따라 상기 이동암을 이동시키는 실린더; 및
    상기 실린더가 회전가능하도록 연결되며, 상기 실린더를 지지하는 실린더 지지축을 구비한 것을 특징으로 하는 더미바 헤드 냉각유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 승강유닛은,
    상기 홀더에 연결되는 보조 연결바; 및
    상기 보조 연결바가 회전가능하도록 연결되며, 상기 보조 연결바를 지지하는 보조 지지축을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 더미바 헤드 냉각유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 더미바 헤드 냉각유닛은,
    상기 보조 지지축의 하부에 연결되는 결합부재; 및
    상기 결합부재를 회전시키는 구동유닛을 더 포함하며,
    상기 실린더 지지축은 상기 결합부재에 연결되어 상기 결합부재와 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 더미바 헤드 냉각유닛.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 홀더는,
    상기 더미바 헤드의 상부에 이격되어 위치하는 덮개판;
    상기 덮개판의 일변에 연결되어 상기 더미바 헤드의 외측에 배치되는 측판; 및
    상기 덮개판의 타변과 상기 측판을 함께 연결하는 전방판을 포함하는 것을 특징으로 하는 더미바 헤드 냉각유닛.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 몰드 내부에 삽입되어 주편을 인발하는 더미바 헤드를 이송하는 더미바 카에 있어서,
    상기 더미바 헤드가 상부에 안착되는 복수의 가이드롤들; 및
    상기 가이드롤들의 외측에 설치되어 상기 더미바 헤드를 냉각하는 청구항 1의 상기 더미바 냉각유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 더미바 카.
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