KR101435057B1 - 에지 마스크 장치 - Google Patents

Abstract

에지 마스크 장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 에지 마스크 장치는: 소재를 향해 냉각수를 분사하는 분사부의 하방에 배치되는 프레임부와, 분사부에서 분사되는 냉각수의 낙하경로 상에 배치되고, 냉각수의 낙하경로를 개폐하도록 프레임부에 회전 가능하게 설치되는 복수 개의 플레이트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

에지 마스크 장치{EDGE MASK APPARATUS}

본 발명은 에지 마스크 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소재의 폭 방향 냉각을 균일하게 이룰 수 있는 에지 마스크 장치에 관한 것이다.

압연 공정은 슬라브를 가열로에 장입하여 압연에 적합한 온도로 재가열하여 추출한 후, 조압연기를 통해 폭압연 및 두께압연을 실시하고, 사상압연기에서 수요자가 원하는 두께를 갖는 제품으로 최종압연하는 일련의 공정으로 이루어진다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2011-0022336호(2011. 03. 07. 공개, 발명의 명칭 : 열연판재의 국부과냉 방지장치)에 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 소재의 폭 방향 냉각을 균일하게 이룰 수 있는 에지 마스크 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 에지 마스크 장치는: 소재를 향해 냉각수를 분사하는 분사부의 하방에 배치되는 프레임부; 상기 분사부에서 분사되는 냉각수의 낙하경로 상에 배치되고, 냉각수의 낙하경로를 개폐하도록 상기 프레임부에 회전 가능하게 설치되는 복수 개의 플레이트부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 에지 마스크 장치는 복수 개의 상기 플레이트부 각각에 회전 동력을 개별적으로 제공하는 구동부; 및 상기 소재의 폭에 따라 상기 구동부의 작동을 개별적으로 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 상기 플레이트부가 냉각수의 낙하방향과 평행하게 배치되면 냉각수의 낙하경로는 개방되고, 상기 플레이트부가 냉각수의 낙하방향과 직교하게 배치되면 냉각수의 낙하경로는 폐쇄된다.

본 발명에서 복수 개의 상기 플레이트부 중 적어도 2개 이상의 상기 플레이트부가 냉각수의 낙하방향과 직교하게 배치되는 경우 상기 플레이트부는 이웃한 상기 플레이트부와 상하로 겹쳐지게 배치된다.

본 발명에서 상기 플레이트부는 일측에 제1요철부를 구비하고, 타측에 제2요철부를 구비하며, 상기 플레이트부가 냉각수의 낙하방향과 직교하게 배치되는 경우 상기 플레이트부의 상기 제1요철부는 이웃한 상기 플레이트부의 상기 제2요철부와 끼움 결합된다.

본 발명에서 상기 플레이트부가 냉각수의 낙하경로를 폐쇄하는 경우 상기 플레이트부는 상기 소재의 중앙측보다 상기 소재의 외곽측으로 갈수록 바닥면으로부터의 높이가 점차적으로 낮아진다.

본 발명에 따른 에지 마스크 장치는 소재의 폭 방향 냉각을 균일하게 이룰 수 있으므로, 소재의 품질을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 소재의 폭에 따라 플레이트부의 회전 조작을 용이하게 이룰 수 있어 소재의 가장자리부가 국부 냉각되는 것을 차단할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 플레이트부가 경사를 갖도록 배치되므로 플레이트부에 의해 차단되는 냉각수가 소재의 외곽으로 자연스레 배출될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 마스크 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트부가 냉각수의 낙하경로를 개방하는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트부가 냉각수의 낙하경로를 개방하는 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트부가 냉각수의 낙하경로를 폐쇄하는 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트부가 냉각수의 낙하경로를 폐쇄하는 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 마스크 장치의 작동 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 마스크 장치의 작동 상태를 나타낸 정면도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 에지 마스크 장치의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 마스크 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트부가 냉각수의 낙하경로를 개방하는 상태를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트부가 냉각수의 낙하경로를 개방하는 상태를 나타낸 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트부가 냉각수의 낙하경로를 폐쇄하는 상태를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트부가 냉각수의 낙하경로를 폐쇄하는 상태를 나타낸 단면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 마스크 장치의 작동 상태를 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 마스크 장치의 작동 상태를 나타낸 정면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 마스크 장치는 프레임부(20), 플레이트부(30), 구동부(40), 제어부(50)를 포함하여 이루어진다.

분사부(10)는 소재(S)를 이송시키는 이송롤러부(미도시)의 상방에 설치되고, 소재(S)를 향해 냉각수(W)를 분사한다. 소재(S)는 이송롤러부에 의해 후공정으로 이송되는 과정에서 분사부(10)에서 분사되는 냉각수(W)와 접촉하면서 냉각된다.

분사부(10)는 소재(S)의 폭방향(도 7 기준 좌우방향)으로 복수 개가 연이어 배열되고, 외부의 공급원으로부터 제공된 냉각수(W)를 소재(S)를 향해 분사한다.

프레임부(20)는 소재(S)와 분사부(10)의 사이, 즉 분사부(10)의 하방에 배치된다. 본 실시예에서 프레임부(20)는 소재(S)의 이송경로의 양 측방에 각각 1개씩 한 쌍이 서로 마주보도록 배치된다.

프레임부(20)는 지지프레임(21), 장착프레임(22), 연결프레임(23)을 포함하여 이루어진다.

지지프레임(21)은 바닥면, 또는 고정물에 하단이 고정된 상태에서 상측으로 연장된 기둥 형상을 한다. 본 실시예에서 지지프레임(21)은 플레이트부(30)의 폭에 대응되는 정도로 한 쌍이 이격되게 배치된다.

장착프레임(22)은 지지프레임(21)의 상부에서 소재(S)를 향해 연장된다. 구체적으로, 일측(도 1 기준 좌측) 프레임부(20)의 장착프레임(22)과, 소재(S)를 사이에 두고 맞은 편에 설치되는 타측(도 1 기준 우측) 프레임부(20)의 장착프레임(22)은 서로 대향되는 방향으로 연장 형성된다. 본 실시예에서 장착프레임(22)은 지지프레임(21)과 마찬가지로 플레이트부(30)의 폭에 대응되는 정도로 한 쌍이 이격되게 배치된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 연결프레임(23)은 서로 평행하게 배치되는 한 쌍의 장착프레임(22)을 연결한다. 본 실시예에서 연결프레임(23)은 장착프레임(22)의 일측 단부에만 설치되는 것으로 예시하였으나 이에 한정될 것은 아니므로, 장착프레임(22)의 타측 부분은 물론, 한 쌍의 지지프레임(21)을 서로 연결하도록 설치될 수 있음은 물론이다.

플레이트부(30)는 분사부(10)에서 분사되는 냉각수(W)의 낙하경로 상에 배치된다. 플레이트부(30)는 프레임부(20), 구체적으로 장착프레임(22)에 회전 가능하게 설치되어 냉각수(W)의 낙하경로를 개폐한다. 즉, 플레이트부(30)는 냉각수(W)의 낙하경로를 개폐하기 위해 냉각수(W)의 낙하경로 상에 배치되는 것이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 플레이트부(30)는 냉각수(W)의 낙하방향(도 2 기준 상하방향)과 평행하게 배치되면서 냉각수(W)의 낙하경로를 개방한다. 플레이트부(30)가 냉각수(W)의 낙하경로를 개방함에 따라 냉각수(W)는 플레이트부(30)에 간섭 받지 않은 채로 소재(S)에 도달하게 된다.

본 실시예에서는 플레이트부(30)가 냉각수(W)의 낙하방향과 평행하게 배치되는 것으로 예시하였으나 이에 한정될 것은 아니다. 즉, 냉각수(W)의 낙하경로를 개방하고자 할 때 플레이트부(30)는 냉각수(W)의 낙하경로 상에만 위치하지 않으면 되므로, 냉각수(W)의 낙하방향과 평행하게는 물론 평행에 근접하게 배치되어도 무방하다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 플레이트부(30)는 냉각수(W)의 낙하방향(도 4 기준 상하방향)과 직교하게 배치되면서 냉각수(W)의 낙하경로를 폐쇄한다. 플레이트부(30)가 냉각수(W)의 낙하경로를 폐쇄함에 따라 냉각수(W)는 플레이트부(30)에 의해 차단되어 소재(S)에 도달하지 않게 된다. 플레이트부(30)에 의해 차단된 냉각수(W)는 플레이트부(30)를 따라 흘러내리면서 소재(S)의 외곽으로 낙하된다.

본 실시예에서는 플레이트부(30)가 냉각수(W)의 낙하방향과 직교하게 배치되는 것으로 예시하였으나 이에 한정될 것은 아니다. 즉, 냉각수(W)의 낙하경로를 폐쇄하고자 할 때 플레이트부(30)는 냉각수(W)가 소재(S)로 낙하하지 않게만 하면 되므로, 냉각수(W)의 낙하방향과 직교하게는 물론 직교에 근접하게 배치되어도 무방하다.

플레이트부(30)는 복수 개가 장착프레임(22)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 냉각수(W)의 낙하경로를 복수 군데에서 폐쇄하고자 하는 경우, 바꿔 말해 복수 개의 플레이트부(30) 중 적어도 2개 이상의 플레이트부(30)가 냉각수(W)의 낙하방향과 직교하게 배치되는 경우, 플레이트부(30)는 바로 이웃한 다른 플레이트부(30)와 상하로 겹쳐지게 배치된다. 이로써, 플레이트부(30)의 맞닿은 면에서 냉각수(W)의 누수를 방지할 수 있게 된다.

도 5와 같이 플레이트부(30)가 냉각수(W)의 낙하경로를 폐쇄하고 있는 경우 냉각수(W)는 플레이트부(30)를 따라 소재(S)의 외곽으로 흘러가게 된다. 이때 서로 이웃한 플레이트부(30)가 맞닿아 있음은 물론 상하로 겹쳐지게 배치되므로, 서로 이웃한 플레이트부(30)의 사이로 냉각수(W)가 누수되지 않게 된다. 이로써, 의도치 않은 지점에서 냉각수(W)가 소재(S) 상으로 낙하되는 것을 원천적으로 차단할 수 있게 되고, 냉각수(W)에 의한 소재(S)의 국부적 냉각을 방지할 수 있다.

플레이트부(30)는 회전플레이트(31), 회전축(32)을 포함하여 이루어진다. 회전플레이트(31)는 판재 형상으로 형성되고, 회전축(32)은 회전플레이트(31)에 형성되어 회전플레이트(31)를 장착프레임(22)에 회전 가능하게 결합한다. 따라서 회전플레이트(31)는 회전축(32)을 중심으로 장착프레임(22)에 대해 회전된다.

회전플레이트(31)는 일측면(도 5 기준 상측면)에 제1요철부(35)를 구비하고, 타측면(도 5 기준 하측면)에 제2요철부(36)를 구비한다. 제1요철부(35)는 오목부와 돌출부가 연이어 형성된 부분으로, 제2요철부(36) 역시 제1요철부(35)와 같이 오목부와 돌출부가 연이어 형성된다. 일 실시예로, 제1요철부(35)와 제2요철부(36)는 회전축(32)을 중심으로 서로 대략 대칭되게 형성된다.

서로 이웃하게 배치되는 회전플레이트(31)는 냉각수(W)의 낙하경로를 폐쇄하고자 할 때 단부에서 서로 겹쳐지게 된다. 도 4, 5를 참조하여 설명하면, 서로 이웃하게 배치되는 회전플레이트(31) 중 좌측 회전플레이트(31)의 제2요철부(36)는 우측 회전플레이트(31)의 제1요철부(35)와 끼움 결합되면서 맞닿게 된다. 이때 제1요철부(35)의 돌출부는 제2요철부(36)의 오목부와 끼움 결합되고, 제1요철부(35)의 오목부는 제2요철부(36)의 돌출부와 끼움 결합된다.

이와 같이, 서로 이웃한 회전플레이트(31)가 상하로 겹쳐지게 배치되는 구조는 제1요철부(35)와 제2요철부(36)의 끼움 결합을 수반하므로, 회전플레이트(31)가 접한 부분에서 냉각수(W)의 누수는 발생하지 않게 된다.

플레이트부(30)가 냉각수(W)의 낙하경로를 폐쇄하는 경우, 플레이트부(30)는 소재(S)의 중앙측보다 소재(S)의 외곽측으로 갈수록 바닥면으로부터, 또는 소재(S)로부터의 높이가 점차적으로 낮아진다. 따라서 플레이트부(30)에 의해 낙하경로가 차단된 냉각수(W)는 플레이트부(30)의 경사에 의해 소재(S)의 외곽측으로 자연스레 흐르게 된다. 본 실시예에서 플레이트부(30)의 경사도는 장착프레임(22)의 경사 배치에 의해 구현되나 이에 한정될 것은 아니라 할 것이다.

구동부(40)는 복수 개의 플레이트부(30) 각각에 회전 동력을 개별적으로 제공한다. 구동부(40)는 장착프레임(22)에 설치되어 회전축(32)을 회전시킴으로써 회전플레이트(31)를 회전시킨다. 구동부(40)가 복수 개의 회전플레이트(31)를 개별적으로 회전시킬 수 있으므로, 복수 개 중 일부의 회전플레이트(31)는 냉각수(W)의 낙하경로를 개방하나, 나머지 일부의 회전플레이트(31)는 냉각수(W)의 낙하경로를 폐쇄할 수 있다.

제어부(50)는 구동부(40)와 연결되어 소재(S)의 폭에 따라 구동부(40)의 작동을 개별적으로 제어한다. 구체적으로, 소재(S)의 폭이 커질수록 회전플레이트(31)에 의한 냉각수(W)의 낙하경로 차단은 줄어든다.

도 1, 도 6 및 도 7을 중심으로 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 마스크 장치의 작동을 설명한다.

소재(S)는 이송롤러부에 의해 후공정으로 이송되는 과정에서 분사부(10)에서 분사되는 냉각수(W)에 의해 냉각된다. 이때 소재(S)의 가장자리부(E)가 다른 부위에 비해 과냉될 수 있으므로 소재(S)의 가장자리부(E)에 냉각수(W)가 직접 낙하되지 않도록 한다.

본 실시예에서는 플레이트부(30)의 회전을 조작함으로써 소재(S)의 가장자리부(E)에 냉각수(W)가 직접 낙하되는 것을 차단한다. 본 실시예에서 소재(S)의 가장자리부(E)는 거리 L로 지정되는 소재(S)의 측단부를 일컫는다.

소재(S)의 가장자리부(E)에 냉각수(W)가 직접 낙하되지 않도록 소재(S)의 가장자리부(E)에서 연직 상방과 그 외곽에 배치되는 플레이트부(30)를 조작하여 해당 플레이트부(30)가 냉각수(W)의 낙하경로 상에 위치되도록 한다.

이때 제어부(50)는 각 구동부(40)를 개별적으로 제어하여 소재(S)의 가장자리부(E)에서 연직 상방과 그 외곽에 배치되는 플레이트부(30)는 냉각수(W)의 낙하방향과 직교하게 배치시키고, 그 외 플레이트부(30)는 냉각수(W)의 낙하방향과 평행하게 배치시킨다.

이를 통해 소재(S)의 가장자리부(E)에는 냉각수(W)가 직접 낙하되지 않고, 소재(S)의 가장자리부(E)를 제외한 부분만 냉각수(W)가 직접 낙하되면서 소재(S)를 냉각한다. 한편, 소재(S)의 가장자리부(E)는 소재(S)에 도달한 냉각수(W)가 소재(S)의 외곽으로 배출되는 과정에서 냉각된다.

살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 마스크 장치는 소재의 폭 방향 냉각을 균일하게 이룰 수 있어 소재의 품질을 향상할 수 있다. 또한, 소재의 폭에 따라 플레이트부의 회전 조작을 용이하게 이룰 수 있어 소재의 가장자리부가 국부 냉각되는 것을 차단할 수 있고, 플레이트부가 경사를 갖도록 배치되므로 플레이트부에 의해 차단되는 냉각수가 소재의 외곽으로 자연스레 배출될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 분사부 20 : 프레임부
21 : 지지프레임 22 : 장착프레임
23 : 연결프레임 30 : 플레이트부
31 : 회전플레이트 32 : 회전축
35 : 제1요철부 36 : 제2요철부
40 : 구동부 50 : 제어부

Claims (6)

1. 소재를 향해 냉각수를 분사하는 분사부의 하방에 배치되는 프레임부; 및
   상기 분사부에서 분사되는 냉각수의 낙하경로 상에 배치되고, 냉각수의 낙하경로를 개폐하도록 상기 프레임부에 회전 가능하게 설치되는 복수 개의 플레이트부를 포함하고,
   상기 플레이트부가 냉각수의 낙하방향과 평행하게 배치되면 냉각수의 낙하경로는 개방되고, 상기 플레이트부가 냉각수의 낙하방향과 직교하게 배치되면 냉각수의 낙하경로는 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 에지 마스크 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   복수 개의 상기 플레이트부 각각에 회전 동력을 개별적으로 제공하는 구동부; 및
   상기 소재의 폭에 따라 상기 구동부의 작동을 개별적으로 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에지 마스크 장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   복수 개의 상기 플레이트부 중 적어도 2개 이상의 상기 플레이트부가 냉각수의 낙하방향과 직교하게 배치되는 경우 상기 플레이트부는 이웃한 상기 플레이트부와 상하로 겹쳐지게 배치되는 것을 특징으로 하는 에지 마스크 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 플레이트부는 일측에 제1요철부를 구비하고, 타측에 제2요철부를 구비하며,
   상기 플레이트부가 냉각수의 낙하방향과 직교하게 배치되는 경우 상기 플레이트부의 상기 제1요철부는 이웃한 상기 플레이트부의 상기 제2요철부와 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 에지 마스크 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 플레이트부가 냉각수의 낙하경로를 폐쇄하는 경우 상기 플레이트부는 상기 소재의 중앙측보다 상기 소재의 외곽측으로 갈수록 바닥면으로부터의 높이가 점차적으로 낮아지는 것을 특징으로 하는 에지 마스크 장치.

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