KR101400565B1

KR101400565B1 - 강재의 탈자장치

Info

Publication number: KR101400565B1
Application number: KR1020130084658A
Authority: KR
Inventors: 신윤은
Original assignee: 경성산업(주)
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2014-05-27

Abstract

본 발명은 강재의 탈자장치에 관한 것으로서, 양극(+) 및 음극(-) 각각에 연결되는 복수의 전극케이블과 상기 복수의 전극케이블 양단 각각에 고정되는 전극봉으로 구성하고, 강재의 양단 각각에 상기 전극봉과 강재 사이가 절연되도록 지지하는 절연지그를 삽입시켜, 상기 강재의 탈자작업을 수행함으로써, 상기 강재를 이동시키지 않고 현장에서 탈자작업을 수행하는 편리성 및 직류전류를 이용한 탈자작업으로 탈자효율성을 극대화하는 데 그 목적이 있다.
이를 위해 본 발명은, 강재의 탈자를 시키기 위한 탈자장치에 있어서, 전원의 인가 여부를 제어하는 온/오프 스위치(110)와; 전류의 통전시켜 강재(3)를 탈자시키도록 제어하는 쇼트버튼(112); 강재에 맞게 전압을 조절하는 전압조절노브(120); 양극(+) 및 음극(-) 각각에 연결되는 복수의 전극케이블(130); 및 상기 복수의 전극케이블(130) 각각에 연결되고, 상기 강재(3)의 양단 각각에 연결되어 전류통전에 의해 탈자가 이루어지도록 하는 전극봉수단(140);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

강재의 탈자장치{DEMAGNETIZE}

본 발명은 강재의 탈자장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는, 양극(+) 및 음극(-) 각각에 연결되는 복수의 전극케이블과 상기 복수의 전극케이블 양단 각각에 고정되는 전극봉으로 구성하고, 강재의 양단 각각에 상기 전극봉과 강재 사이가 절연되도록 지지하는 절연지그를 삽입시켜, 상기 강재의 탈자작업을 수행함으로써, 상기 강재를 이동시키지 않고 현장에서 탈자작업을 수행하는 편리성 및 직류전류를 이용한 탈자작업으로 탈자효율성을 극대화하는 강재의 탈자장치에 관한 것이다.

일반적으로, 강재를 제조하는 과정이나 운반, 보관, 가공, 비파괴검사, 용접 등의 과정에서 강한 자기적 쇼크를 받거나 장시간 자기적 분위기 하에 적치될 때 상기 강재에서 자화가 유발된다. 특히, Fe-Ni 합금강은 일반 탄소강에 비하여 쉽게 자화되는 특성이 있다. 이에 따라 금형가공, 프레스가공, 용접 등의 2차 가공 작업시에는 세심한 주의를 하지 않으면 자화 현상이 필연적으로 발생한다. 만약, 이렇게 자화된 강재를 사용할 경우, 자화된 강재의 주변에 산재(散在)된 이물질, 예컨대 금속성 물질이나, 분진 등이 자착되어 제품 생산에 악영향을 끼치고, 또한, 압연롤과 같은 경우 압연되는 제품이 자화된 롤레 자착되는 등의 여러 가지 문제점이 발생하게 된다. 이에 따라, 자화된 강재는 탈자(脫磁)를 시켜주어야 한다.

종래에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 강재를 용접할 때 강재가 자화되어 강재(20)에 화살표방향(->)의 자장이 발생될 때 용접전원(22)과 연결된 용접케이블(21)을 감아 용접케이블(21)로부터 유기되는 역방향(<---)의 자기장으로 상쇄시키는 방법이 사용되었다.

이러한 방법은 특별한 장비없이 DC용접기와 용접케이블(21)을 사용하여 자기장을 반대방향으로 형성시키는 매우 단순한 방법으로, 작업이 번거롭고, 완전한 탈자가 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.

또한 자화도를 "0(zero)" 상태까지 완전히 탈자시키는 방법으로, 자화된 강재를 자기변태온도(큐리온도) 이상으로 가열한 후 냉각시키는 방법이 있는데, 이 경우, 강재의 기계적 성질이 변화되고, 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점으로 탈자장치가 제공되고 있는바, 도 2에 도시된 바와 같이, 내측에 코일이 구성되어, 인가되는 전류에 의해 제품을 탈자시키는 터널식 탈자장치(1), 및 상기 터널식 탈자장치(1)의 내측으로 제품이 이송되도록 하는 컨베이어장치(2)로 구성된다.

또한, 상기 탈자장치(1)는, 교류 전원을 이용한다.

그러나, 종래의 터널식 탈자장치는, 내측으로 제품을 통과시키면서 탈자가 이루어짐에 따라, 내측의 공간크기에 따라 탈자가 가능한 제품의 크기가 한정되는 문제점이 있다.

또한, 교류전원을 사용함으로써, 원하는 탈자가 이루어지도록 하기 위해서는 다수 반복적으로 탈자장치(1)의 내측으로 통과시켜야 하는 번거로운 문제점이 있다.

특히, 기계적 장치에 사용되는 롤(또는 축)의 경우, 사용목적에 따라 지름이 작게는 수십mm에서 수천mm를 가지고, 길이도 수백mm에서 수만mm이며, 이에 따라 하중이 수백kg에서 수만kg에 이룬다. 이러한 롤을 종래의 터널식 탈자장치(1)로 이동하기 위한 별도의 이송장치가 필요하고, 또한, 그 하중에 의해 그에 대응되도록 컨베이어장치(2)를 별도로 제작 또는 전용장치를 구비하여야 하는 유지보수 비용이 추가되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안하는 것으로서, 본 발명의 목적은, 양극(+) 및 음극(-) 각각에 연결되는 복수의 전극케이블과 상기 복수의 전극케이블 양단 각각에 고정되는 전극봉으로 구성하고, 강재의 양단 각각에 상기 전극봉과 강재 사이가 절연되도록 지지하는 절연지그를 삽입시켜, 상기 강재의 탈자작업을 수행함으로써, 상기 강재를 이동시키지 않고 현장에서 탈자작업을 수행하는 편리성 및 직류전류를 이용한 탈자작업으로 탈자효율성을 극대화하는 강재의 탈자장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 강재의 탈자를 시키기 위한 탈자장치에 있어서, 전원의 인가 여부를 제어하는 온/오프 스위치와; 전류의 통전시켜 강재를 탈자시키도록 제어하는 쇼트버튼; 강재에 맞게 전압을 조절하는 전압조절노브; 양극(+) 및 음극(-) 각각에 연결되는 복수의 전극케이블; 및 상기 복수의 전극케이블 각각에 연결되고, 상기 강재의 양단 각각에 연결되어 전류통전에 의해 탈자가 이루어지도록 하는 전극봉수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 탈자장치는, 직류 전류;를 이용한 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 탈자장치에는, 상기 강재와 전극봉수단 사이가 비접촉상태를 유지되도록 절연시키는 절연지그;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 절연지그는, 고무, 실리콘 또는 합성수지;로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 전극봉수단은, 상기 복수의 전극케이블 각각의 끝단에 고정되는 전극봉; 및 상기 전극봉의 일단에 고정되어 작업자가 파지시 감전되지 않도록 절연체로 이루어진 손잡이;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 양극(+) 및 음극(-) 각각에 연결되는 복수의 전극케이블과 상기 복수의 전극케이블 양단 각각에 고정되는 전극봉으로 구성하고, 강재의 양단 각각에 상기 전극봉과 강재 사이가 절연되도록 지지하는 절연지그를 삽입시켜, 상기 강재의 탈자작업을 수행함으로써, 상기 강재를 이동시키지 않고 현장에서 탈자작업을 수행하는 편리성 및 직류전류를 이용한 탈자작업으로 탈자효율성을 극대화하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 탈자방법을 설명하기 위한 구성도.
도 2는 종래의 터널식 탈자장치의 개략적인 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 탈자장치의 개략적인 구성도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 탈자장치(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전류의 인가를 제어하는 전원 온(ON)/오프(OFF) 스위치(110)와, 전압의 세기를 조절하는 전압조절노브(120)와, 전류의 양극(+)과 음극(-) 각각에 연결되는 전극케이블(130), 및 상기 전극케이블(130)의 끝단에 구비되어 강재(3)의 양단 각각에 접속시켜 통전에 의해 탈자가 이루어지도록 하는 전극봉수단(140)으로 구성된다.

또한, 상기 탈자장치(100)에는, 상기 전극봉수단(140)에서 일정시간 전류가 통전되어 강재(3)에 탈자작용이 이루어지도록 제어하는 쇼트(Shot)버튼(112)이 구비된다.

또한, 상기 탈자장치(100)는, 직류전류를 사용하여, 강재(3)를 탈자시키도록 한다. 이 경우, 상기 탈자장치(100)는, 단상 AC 220V, 150A 이상의 전원을 사용함이 바람직하다. 이는, 교류전류를 사용하여 탈자할 경우, 표피효과(Skin effect)로 인해 강재(3)의 두께에 따라 탈자작용이 간섭되는 문제점이 있어, 이러한 문제점을 해결하기 위해 직류전류를 사용한다.

상기 전원 온/오프 스위치(110)는, 탈자장치(100) 내로 전원의 인가 여부를 제어하는 스위치이다.

상기 쇼트버튼(112)은, 온/오프 스위치(110)가 온(ON)된 상태에서만 작동되며, 상기 쇼트버튼(112)을 작동시키면 전극봉수단(140)에서 통전이 이루어져 탈자작용이 이루어진다. 또한, 탈자작용이 완료되면 자동으로 쇼트버튼(112)이 해제되아, 전극봉수단(140)의 통전을 차단한다.

상기 쇼트버튼(112)은, 최초 동작이 이루어지면, 일정시간 동안만 전극봉수단(140)에서 통전이 이루어지도록 한다. 이 경우, 상기 쇼트버튼(112)의 작동시간은 10 ~ 20초이다. 즉, 10초 미만이면 전류의 통전으로 강재(10)의 탈자가 원활하게 이루어지지 않게 되고, 20초 이상이면 과도한 전류의 통전으로 강재(3)의 탈자를 방해 또는 성질을 변화시킨다.

상기 전압조절노브(120)는, 강재(3)의 재질, 크기 및 길이와 같은 제원에 따라 전압을 조절시켜 탈자가 원활하게 이루어지도록 하는 수단이다.

상기 전극케이블(130)은, 양극(+) 및 음극(-) 각각이 전극봉수단(140)으로 원할하게 이송되도록 하는 수단이다.

상기 전극봉수단(140)은, 양극(+) 또는 음극(-) 각각을 전달받아, 이를 강재(3)의 양단 각각에 연결시켜 통전되도록 함으로써, 상기 강재(3)에서 탈자가 이루어지도록 하는 수단이다.

상기 전극봉수단(140)은, 양극(+) 또는 음극(-) 각각의 전극케이블(130)에 연결되는 도체의 전극봉(142)과, 상기 전극봉(142)의 일단에 구비되고 작업자의 파지가 용이하며 탈자작업 중 감전사고의 발생을 방지하도록 부도체의 절연손잡이(144), 및 강재(3)의 양단 각각에 구비되어 상기 강재(3)와 전극봉(142) 사이를 절연시키며 상기 전극봉(142)이 강재(3) 양단 각각에 안정적으로 고정되도록 지지하는 절연지그(146)로 구성된다.

상기 강재(3)는, 일정길이를 가지고, 양단 각각에 타 장치에 연결, 결합되도록 하는 가공공간(4)이 형성되어 있음으로써, 상기 가공공간(4)에 절연지그(146)가 안정적으로 삽입되어 고정된다. 상기 강재(3)는, 속이 꽉 찬 축 또는 내측이 빈 중공축 형상으로 이루어진다. 이 경우, 상기 강재(3)는, 제철소에 사용되는 압연롤이나 이송롤 또는 선박엔진과 같은 대형기계에 사용 축과 같이, 길이 및 하중에 의해 작업자가 쉽게 움직이지 못하는 대형으로 이루어진 강재를 탈자할 때 더욱 바람직하게 이용할 수 있다.

상기 전극봉(142)은, 양극(+) 또는 음극(-) 각각에서 연결된 전극케이블(130) 각각에 연결되어 전류가 흐르는 도체로 이루어진다. 또한, 상기 전극봉(142)은, 절연지그(146)의 내측에 삽입되도록 일정길이를 가지는 원형의 축 형상으로 형성됨이 바람직하다.

상기 절연손잡이(144)는, 전극봉(142)의 일단에 구비되어, 작업자가 상기 전극봉(142)을 원하는 작업위치에 시킬 수 있고 감전되지 않도록 절연체로 구성된다.

상기 절연지그(146)는, 상기 강재(3)와 전극봉(142) 사이를 절연시켜, 원활하게 강재(3)에서 탈자가 이루어지도록 지지한다.

상기 절연지그(146)는, 절연재로 구성된다. 이 경우, 상기 절연지그(146)는, 고무나 실리콘 또는 합성수지로 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 절연지그(146)는 연질로 이루어져, 상기 강재(3)의 가공공간(4)의 형상에 구애됨이 없이 원활하게 삽입, 고정될 수 있도록 형성됨이 바람직하다. 물론, 이에 한정하는 것은 아니며, 강재(3)의 가공공간(4)에 삽입되고 내측에 전극봉(142)을 안정적으로 고정시킬 수 있는 재질 및 형상이면 어느 것이든 사용 가능하다.

또한, 상기 절연지그(146)에는, 상기 전극봉(142)이 내측으로 삽입되도록 하는 삽입공(147)이 구성된다.

상기와 같이 구성된 탈자장치의 작용상태를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 탈자하고자 하는 강재(3)의 양단 각각에 구성된 가공공간(4)에 절연지그(146)의 일단을 삽입시켜 고정한다. 이 경우, 상기 강재(3)의 주변에는 전류통전 발생할 수 있는 쇼트에 대비하여 절연상태를 유지하도록 한다. 예컨대, 지면에서 일정높이를 가지는 부도체인 나무토막을 준비하고, 상기 나무토막에 상기 강재(3)를 안착시킨다.

그리고, 상기 절연지그(146)의 내측에 구성된 삽입공(147) 각각에 양극(+) 및 음극(-)으로 구성된 전극봉(142) 각각을 안정적으로 고정되도록 삽입한다.

아울러, 전압조절노브(120)를 강재(3)의 크기에 맞춰 전압을 조절한다.

이후, 온/오프 스위치(110)를 온(ON) 시킨 상태에서, 쇼트버튼(112)을 동작시킨다. 이에 따라, 직류전류가 양극(+)의 전극봉(142)과 음극(-)의 전극봉(142) 사이에 통전되면서 상기 강재(3)를 탈자시킨다.

또한, 쇼트버튼(112)은 일정시간 즉, 10 ~ 20 초 동안만 통전이 이루어지고, 이후 통전을 차단하게 된다.

만약, 강재(3)의 탈자가 원활하게 이루어지지 않았을 경우에는 재차 탈자작업을 수행하게 되는데, 이때에는 20 ~ 40초의 여유시간을 두고, 쇼트버튼(112)을 재 동작시켜, 탈자작업을 수행한다.

상기한 과정을 거쳐 강재(3)의 탈자공정이 완료되면, 온/오프 스위치(110)를 오프(OFF) 시킨다.

이어서, 절연지그(146)에서 전극봉(142)을 이탈시키고, 절연지그(146)를 강재(3)에서 이탈시킨다.

상기와 같이, 탈자장치를 이용한 강재의 탈자 시험결과치는 다음과 같다.

(탈자 전) 길이(mm) : 1807, 단위 : mA

면 측정				모서리 측정
동 H7 외경	498	동 E8 외경	688	동 H7	699	동 E8	677
동 H7 측면	743	동 E8 측면	613
서 H7 외경	658	서 E8 외경	599	서 H7	647	서 E8	604
서 H7 측면	569	서 E8 측면	615
남 H7 외경	649	남 E8 외경	684	남 H7	842	남 E8	643
남 H7 측면	613	남 E8 측면	749
북 H7 외경	754	북 E8 외경	755	북 H7	765	북 E8	722
북 H7 측면	743	북 E8 측면	634

(탈자 후)

면 측정				모서리 측정
동 H7 외경	113	동 E8 외경	392	동 H7	173	동 E8	387
동 H7 측면	118	동 E8 측면	244
서 H7 외경	174	서 E8 외경	234	서 H7	207	서 E8	336
서 H7 측면	140	서 E8 측면	265
남 H7 외경	439	남 E8 외경	231	남 H7	468	남 E8	273
남 H7 측면	345	남 E8 측면	181
북 H7 외경	223	북 E8 외경	398	북 H7	284	북 E8	530
북 H7 측면	179	북 E8 측면	394

(탈자 전) 길이(mm) : 3000, 단위 : mA

면 측정				모서리 측정
동 H7 외경	625	동 E8 외경	651	동 H7	648	동 E8	648
동 H7 측면	599	동 E8 측면	624
서 H7 외경	648	서 E8 외경	598	서 H7	657	서 E8	684
서 H7 측면	605	서 E8 측면	645
남 H7 외경	704	남 E8 외경	703	남 H7	698	남 E8	732
남 H7 측면	731	남 E8 측면	716
북 H7 외경	749	북 E8 외경	722	북 H7	732	북 E8	766
북 H7 측면	810	북 E8 측면	734

(탈자 후)

면 측정				모서리 측정
동 H7 외경	167	동 E8 외경	223	동 H7	205	동 E8	402
동 H7 측면	189	동 E8 측면	241
서 H7 외경	156	서 E8 외경	185	서 H7	176	서 E8	282
서 H7 측면	151	서 E8 측면	205
남 H7 외경	377	남 E8 외경	259	남 H7	556	남 E8	399
남 H7 측면	447	남 E8 측면	257
북 H7 외경	206	북 E8 외경	341	북 H7	317	북 E8	506
북 H7 측면	189	북 E8 측면	350

상기의 표에서 보는 바와 같이, 강재(3)가 탈자가 이루어진 상태를 확인할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 강재의 탈자장치를 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니한다. 본 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

100: 탈자장치 110: 온/오프 스위치
112: 쇼트버튼 120: 전압조절노브
130: 전극케이블 140: 전극봉수단
142: 전극봉 144: 손잡이
146: 절연지그 147: 삽입공

Claims

강재의 탈자를 시키기 위한 탈자장치에 있어서,
전원의 인가 여부를 제어하는 온/오프 스위치(110)와;
전류의 통전시켜 강재(3)를 탈자시키도록 제어하는 쇼트버튼(112);
강재에 맞게 전압을 조절하는 전압조절노브(120);
양극(+) 및 음극(-) 각각에 연결되는 복수의 전극케이블(130); 및
상기 복수의 전극케이블(130) 각각에 연결되고, 상기 강재(3)의 양단 각각에 연결되어 전류통전에 의해 탈자가 이루어지도록 하는 전극봉수단(140);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 강재의 탈자장치.
청구항 1에 있어서, 상기 탈자장치(100)는,
직류 전류;
를 이용한 것을 특징으로 하는 강재의 탈자장치.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 탈자장치(100)에는,
상기 강재(3)와 전극봉수단(140) 사이가 비접촉상태를 유지되도록 절연시키는 절연지그(146);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강재의 탈자장치.
청구항 3에 있어서, 상기 절연지그(146)는,
고무, 실리콘 또는 합성수지;
로 형성되는 것을 특징으로 하는 강재의 탈자장치.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 전극봉수단(140)은,
상기 복수의 전극케이블(130) 각각의 끝단에 고정되는 전극봉(142); 및
상기 전극봉(142)의 일단에 고정되어 작업자가 파지시 감전되지 않도록 절연체로 이루어진 손잡이(144);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강재의 탈자장치.