KR101492559B1 - 열처리용 급속냉각장치 - Google Patents

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(주)이진히팅시스템
문한규
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Abstract

본 발명의 열처리용 급속냉각장치는 열처리로(1) 정면에 상하로 개폐되는 개폐도어(2)의 전방에 인접하여 설치되며, 상기 개폐도어(2)의 전방 하부에 설치되며, 냉각처리대상물을 냉각하기 위한 냉각재가 수용되는 냉각수조(10); 상기 열처리로(1)에 고정되며 상기 개폐도어(2) 양측에서 상하로 직립설치되는 한 쌍의 가이드레일(20); 한 쌍의 상기 가이드레일(20)에 각각 결합되어 상하로 이동되는 한 쌍의 가이드결합부(30); 상기 열처리로(1)에서 이동시킨 가열된 냉각처리대상물이 거치되며 일측이 한쌍의 상기 가이드결합부(30)에 각각 고정되어 상하로 이동되며 상기 냉각수조(10) 상부에 설치되는 거치대(40); 한쌍의 상기 가이드결합부(30)를 상하로 동일한 높이로 승강되도록 하는 승강장치(50); 를 포함하여 이루어진다.

Description

열처리용 급속냉각장치{Quenching Apparatus for Heat Treatment}
본 발명은 열처리용 급속냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열처리를 위해 가열된 피가공물의 내구성 향상을 위한 담금질 조작 중에 일어나는 변형을 방지하여 품질을 향상시키고 담금질 조작에 필요한 냉각수조의 길이를 최소화하면서도 연속적인 작업이 가능하도록 하는 열처리용 급속냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로 철이나 스테인리스 또는 여러 금속을 합금한 공구강 등으로 제조되는 대부분의 금속 공구는 고온으로 가열한 후 물이나 담금질유 등에 침적시켜 급 속한 냉각을 행함으로서 재료의 경도와 강성 및 인성 등의 향상을 이루기 위한 담금질 등의 열처리 조작이 행해진다.
이러한 금속재료의 열처리 조작은 금속 재료의 내구성을 향상시키는 장점을 가지지만 금속의 용융점 정도까지 가열된 피가공물은 냉각 중에 쉽게 그 형상의 변형이 일어날 수 있는 것이고, 특히 얇은 두께를 갖는 원형 톱 등은 그 변형의 정도가 큰 것으로 열처리 조작에 많은 주의를 요하고 숙련도를 필요로 한다.
종래에 원형톱과 같이 얇은 두께를 갖는 판상의 제품을 열처리하기 위해서는 목적한 소정의 직경과 두께를 갖도록 가공된 제품을 메쉬벨트 등의 이송장치를 이용하여 가열로를 연속적으로 통과시켜 가열한 후 물이나 담금질유가 담겨진 냉각수조에 투입하여 냉각한 후 건져내거나 소정의 형태를 갖는 지그로 체결하여 냉각을 행한 뒤 건져내었다.
그러나 상기와 같은 종래의 방법은 고온의 제품을 냉각수조에 급속히 투입하게 됨으로서 충격 등으로 인해 변형이 쉽게 일어나 품질의 저하를 초래할 뿐 아니라 투입과 회수가 인력에 의존하게 됨으로서 생산성이 떨어지는 문제점이 있었고, 작업자의 안전사고의 우려가 높은 문제점이 있었다.
이에 따라 근래에는 메쉬벨트 한 쌍의 상하가 서로 밀착된 상태에서 냉각수조 내부로 하향 경사지도록 설치하여 메쉬벨트 사이에 적재된 제품을 냉각수조의 내부로 이송시켜 냉각시킨 후 메쉬벨트 후단부에 연결되는 별도의 반출수단을 형성하여 냉각된 제품을 회수함으로서 연속적인 냉각작업이 가능하고 제품은 메쉬벨트 사이에 끼워진 채 이송됨으로서 제품으로 가해지는 충격이 없어 제품의 변형을 방지할 수 있게 하는 것이었다.
그러나 높은 온도로 가열된 제품을 정해진 온도까지 냉각시키기 위해서는 일정한 시간이 소요되어야 하는 것이나 제품이 적재된 메쉬벨트의 동작이 중단되거나 일정한 속도 이하로 동작할 경우 제품에 가해지는 중력에 의해 변형이 일어나게 됨으로서 항상 메쉬벨트의 동작이 일정한 속도 이상으로 지속시켜야 하는 것으로, 이로 인해 메쉬벨트의 전장이 길어지고 냉각수조의 길이 또한 길어지게 됨으로서 설치한 필요한 충분한 부지의 확보를 필요로 하였고, 냉각제로 사용되는 고가의 담금질유를 필요한 높이까지 충전하기 위해 많은 비용을 필요로 하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 한국등록실용신안 제20-0369506호(고안의 명칭: 열처리용 냉각장치)가 개시된 바 있으며, 이를 도 1에 도시하였다.
상기 장치는 냉각제가 소정의 높이로 충전되고 개방된 상면을 갖는 함체상의 냉각수조(110)와 피가공물의 진행 방향을 따라 일정한 간격을 갖도록 다수 개의 구동롤러(122)가 축 결합된 상부틀체(120)와 상기 상부틀체(120)의 하부에 일정거리 이격되어 볼트 등의 결합수단(134)에 의해 결합되며 다수 개의 종동롤러(132)가 상기 구동롤러(122)와 평행하게 축 결합된 하부틀체(130)와 상기 구동롤러(122)에 정회전과 역회전이 반복되는 구동력을 전달하기 위한 구동모터(140) 및 상기 상부틀체(120)와 하부틀체(130)의 승하강을 위한 승강장치(150)로 이루어진다.
상기 고안은 냉각수조의 길이를 최소화함으로서 설치에 필요한 부지와 냉각제의 충전에 필요한 비용을 절감하면서도 피가공물의 충분한 냉각을 이룰 수 있도록 된 열처리용 냉각장치를 제공하기 위한 것으로, 고온으로 가열되어 냉각수조로 투입된 제품이 충분히 냉각될 때까지 전후로 이동을 반복시켜 짧은 길이를 갖는 냉각수조를 이용한 담금질이 가능하고 피가공물은 정지 상태가 없이 지속적으로 이동이 이루어지게 됨으로서 제품의 변형을 막을 수 있도록 한 것이다.
상기 고안은 하부틀체(130)의 일측이 힌지결합되고 타측은 승강장치(150)로 하부틀체(130)를 하강시켜 하부틀체(130)를 회동시켜 냉각수조(10)에 잠기도록 하여 담금질을 하도록 되어 있다. 이에 따라 판상으로 된 다수의 냉각처리 대상물을 철사 등을 이용하여 꿰고 다층으로 적층시키는 지그에 고정시켜 열처리를 하는 경우나 높이가 높은 냉각처리 대상물의 경우에는, 힌지결합된 부위와 가까운 하부틀체(130)에서는 수심이 낮거나 잠기지 않게 되므로 사용할 수 없어 하부틀체(130)가 길어지게 되는 단점이 있다. 또한, 지그를 사용하더라도 담금질시에 하부틀체(130)가 회동되어 경사지게 되므로 지그가 전복되지 않도록 별도로 지그를 고정하여야 하는 문제점이 있다. 따라서, 상기 장치는 다수의 냉각처리 대상물을 담금질하기에는 부적절하며 소수의 판상으로 된 냉각처리 대상물에만 적용할 수 있다.
아울러, 담금질시에 하부틀체(30)가 회동되어 경사지게 되므로 냉각처리 대상물이 하부틀체(30) 전방에 낙하되는 경우에는 냉각처리 대상물을 냉각수조에서 별도로 건져내야 하는 문제점이 있다. 따라서, 담금질시에 하부틀체(30)가 회동되어 경사지게 되므로 판상으로 된 냉각처리 대상물이라고 하더라도 고정시켜 담금질해야 하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 지그를 사용하여 열처리하는 냉각처리 대상물이나 높이가 높은 냉각처리 대상물에도 적용하여 급속냉각처리할 수 있도록 하는 열처리용 급속냉각장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 지그의 고정 또는 담금질할 냉각처리 대상물의 고정이 필요없이 급속냉각처리할 수 있도록 하는 열처리용 급속냉각장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 열처리용 급속냉각장치는, 열처리로(1) 정면에 상하로 개폐되는 개폐도어(2)의 전방에 인접하여 설치되며, 상기 개폐도어(2)의 전방 하부에 설치되며, 냉각처리대상물을 냉각하기 위한 냉각재가 수용되는 냉각수조(10); 상기 열처리로(1)에 고정되며 상기 개폐도어(2) 양측에서 상하로 직립설치되는 한 쌍의 가이드레일(20); 한 쌍의 상기 가이드레일(20)에 각각 결합되어 상하로 이동되는 한 쌍의 가이드결합부(30); 상기 열처리로(1)에서 이동시킨 가열된 냉각처리대상물이 거치되며 일측이 한쌍의 상기 가이드결합부(30)에 각각 고정되어 상하로 이동되며 상기 냉각수조(10) 상부에 설치되는 거치대(40); 한쌍의 상기 가이드결합부(30)를 상하로 동일한 높이로 승강되도록 하는 승강장치(50); 를 포함하여 이루어진다.
이때, 본 발명의 상기 승강장치(50)는, 한쌍의 상기 가이드레일(20) 상부에서 상기 열처리로(1) 전방으로 각각 연장되는 한쌍의 브라켓(51); 한쌍의 상기 브라켓(51)에 회전가능하게 고정되는 회전축(52); 한쌍의 상기 가이드레일(20) 외측에 위치되는 상기 회전축(52)에 각각 고정되어 회전되는 한쌍의 제 1 종동스프라켓(53); 한쌍의 상기 가이드레일(20) 내측에 위치되는 상기 회전축(52)에 각각 고정되어 회전되는 한쌍의 제 2 종동스프라켓(54); 일측단부가 한쌍의 상기 제 2 종동스프라켓(54) 외주연에 고정되고, 타측단부가 한쌍의 상기 가이드결합부(30)의 상단부에 각각 고정되며, 한쌍의 상기 제 2 종동스프라켓(54) 회전시 한쌍의 상기 제 2 종동스프라켓(54)에 감기거나 풀리는 한쌍의 제 2 종동체인(55); 상부로 인출되는 피스톤로드(56a)가 각각 구비되며 한쌍의 상기 가이드레일(20) 외측에 위치하고 상기 개폐도어(2)의 외측에 위치하는 상기 열처리로(1)에 각각 고정되는 한쌍의 실린더(56); 한쌍의 상기 실린더(56)를 상기 열처리로(1)에 고정시키며 상기 열처리로(1)와 인접하는 상기 피스톤로드(56a) 일측과 상응하는 위치에 고정고리(57a)가 구비된 한쌍의 실린더 고정부(57); 상기 피스톤로드(56a) 상단부에 회전가능하게 각각 결합되는 한쌍의 구동스프라켓(58); 일측단부가 상기 실린더 고정부(57)의 고정고리(57a)에 각각 고정되며, 중간부위가 상기 구동스프라켓(58)에 각각 치합되고, 타측단부가 상기 제 1 종동스프라켓(53) 외주연에 각각 고정되며, 상기 제 1 종동스프라켓(53) 회전시 상기 제 1 종동스프라켓(53)에 감기거나 풀리는 한쌍의 구동체인(59);으로 이루어지며, 상기 피스톤로드(56a) 인출시 상기 구동체인(59)이 상기 제 1 종동스프라켓(53)으로부터 풀리면서 상기 제 1 종동스프라켓(53)이 회전되고, 상기 제 1 종동스프라켓(53) 회전에 의해 상기 회전축(52) 및 상기 제 2 종동스프라켓(54)이 연동되며, 상기 제 2 종동체인(55)이 상기 제 2 종동스프라켓(54)에 감기면서 상기 가이드결합부(30)를 상승시키는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명은 상기 거치대(40)의 상부에는 상기 열처리로(1)에서 이동시킨 가열된 냉각처리대상물이 상기 거치대(40)로의 이동이 용이하도록 회전축방향이 상기 열처리로(1) 전방방향과 직각되게 연이어 설치되는 다수의 롤러(41)가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 롤러(41)의 상부에 위치하고 상기 거치대(40)의 양측단부에 고정설치되며 냉각처리대상물이 상기 거치대(40)의 양측으로 이탈되는 것을 방지하도록 상기 거치대(40)의 전후방향으로 길게 형성된 측면이탈방지부(42)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 거치대(40)의 전단부에는 상기 롤러(41)에 의해 이동되는 냉각처리대상물이 더 이상 전방으로 이동되는 것을 저지하며 냉각처리대상물과 부딪치는 충격을 줄이도록 스프링이 탄지된 정면충격방지부(43)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또, 상기 냉각수조(10)의 내부로 설치되는 수온센서(11)와, 상기 냉각수조(10)의 내부로 설치되어 상기 냉각수조(10)의 수위를 감지하는 수위감지센서(12)와, 상기 냉각수조(10)와 별도로 구비되어 상기 냉각수조(10)로 냉각재를 보충하는 보조수조(13)와, 상기 냉각수조(10)와 상기 보조수조(13)를 연결하되, 상기 수위감지센서(12)의 감지에 의해 상기 냉각수조(10)의 수위를 일정하게 유지되도록 상기 보조수조(13)로부터 냉각재를 공급하며, 상기 수온센서(11)의 감지에 의해 상기 냉각수조(10)와 상기 보조수조(13) 내의 냉각재를 순환시켜 온도를 조절되도록 하는 공급 및 순환라인(14)과, 상기 공급 및 순환라인(14) 상에 설치되는 펌프(15)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 냉각처리 대상물을 지지하는 지지대를 수직으로 하강시켜 냉각수조로 잠기도록 함으로써 지그를 사용하여 열처리하는 냉각처리 대상물이나 높이가 높은 냉각처리 대상물에도 적용하여 급속냉각처리할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 지지대를 수직으로 하강시켜 냉각수조로 잠기도록 하므로 지지대가 기울어짐이 없어 지그의 고정 또는 담금질할 냉각처리 대상물의 고정이 필요없이 급속냉각처리할 수 있는 효과가 있다. 또한, 지지대가 기울어짐이 없어 담금질시 수심이 일정하게 할 수 있어 온도편차가 발생되지 않아 열처리 변형을 방지할 수 있어 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
또, 지지대를 수직으로 하강시켜 냉각수조로 잠기도록 하므로 냉각수조 전체 공간을 최대한 활용할 수 있으며, 냉각수조의 길이를 최소화함으로써 장소를 적게 차지하고, 냉각수조의 크기가 작아 냉각제의 충전에 필요한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 모터에 의한 구동이 아니라 실린더 및 피스톤로드를 이용한 구동으로 스프로켓을 회전시켜 지지대를 수직으로 승하강하게 되므로 반응속도가 빨라 급속냉각에 유리하다.
아울러, 체인과 스프로켓을 이용하여 도르레와 같은 원리를 적용함으로써 무거운 냉각처리 대상물도 쉽게 승하강이 가능하게 된다.
아울러, 수온 센서 및 수위 레벨 센서를 이용하여 수온을 일정하게 유지하도록 하고 냉각수조의 수위를 일정하게 조절함으로써 온도편차에 의한 열처리 변형 또한 방지할 수 있어 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 종래의 열처리용 냉각장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 열처리용 급속냉각장치와 열처리로를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 열처리용 급속냉각장치를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 열처리용 급속냉각장치를 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 열처리용 급속냉각장치의 작동상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 열처리용 급속냉각장치를 나타낸 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 열처리용 급속냉각장치를 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 열처리용 급속냉각장치와 열처리로를 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 열처리용 급속냉각장치를 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 열처리용 급속냉각장치를 나타낸 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 열처리용 급속냉각장치의 작동상태를 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 열처리용 급속냉각장치를 나타낸 평면도이다.
본 발명의 열처리용 급속냉각장치는 열처리로(1) 정면에 상하로 개폐되는 개폐도어(2)의 전방에 인접하여 설치되어 열처리로(1)에서 가열된 냉각처리대상물을 급속냉각(Quenching)시켜 열처리하는 장치이다.
본 발명의 열처리용 급속냉각장치는 냉각수조(10), 한 쌍의 가이드레일(20), 가이드결합부(30), 거치대(40) 및 승강장치(50)를 포함하여 이루어진다.
상기 냉각수조(10)는 개폐도어(2)의 전방 하부에 설치되며, 냉각처리대상물을 냉각하기 위한 냉각제가 수용된다. 상기 냉각제는 일반적으로 물을 사용하나, 급속냉각(담금질: Quenching)에 사용되는 공지된 냉각제를 사용할 수 있다.
상기 가이드레일(20)은 상기 열처리로(1)에 고정되고, 상기 개폐도어(2) 양측에서 상하로 직립설치되며, 한 쌍으로 된다. 상기 가이드레일(20)에는 상기 가이드결합부(30)가 설치되어 상하로 이동되게 된다.
상기 가이드결합부(30)는 한 쌍의 상기 가이드레일(20)에 각각 결합되어 상하로 이동되며 한 쌍으로 된다. 상기 가이드결합부(30)에는 상기 거치대(40)가 고정되어 상기 가이드결합부(30)의 승하강시 상기 거치대(40)가 승하강되게 된다.
상기 거치대(40)는 상기 열처리로(1)에서 이동시킨 가열된 냉각처리대상물이 거치되며 상기 거치대(40)의 일측이 한 쌍의 상기 가이드결합부(30)에 각각 고정되어 상기 가이드결합부(30) 승하강시 상하로 이동되며 상기 냉각수조(10) 상부에 설치된다.
상기 승강장치(50)는 한 쌍의 상기 가이드결합부(30)를 상하로 동일한 높이로 승강되도록 한다.
이와 같이 본 발명은 냉각처리 대상물을 지지하는 거치대(40)를 수직으로 하강시켜 냉각수조(10)로 잠기도록 함으로써 지그를 사용하여 열처리하는 냉각처리 대상물이나 높이가 높은 냉각처리 대상물에도 적용하여 급속냉각처리할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 지지대를 회전시켜 냉각수조에 잠기도록 하는 종래의 냉각장치와는 달리 지지대를 수직으로 하강시켜 냉각수조로 잠기도록 하므로 지지대가 기울어짐이 없어 지그의 고정 또는 담금질할 냉각처리 대상물의 고정이 필요없이 급속냉각처리할 수 있는 효과가 있다. 또한, 지지대가 기울어짐이 없어 담금질시 수심이 일정하게 할 수 있어 온도편차가 발생되지 않아 열처리 변형을 방지할 수 있어 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
또, 지지대를 수직으로 하강시켜 냉각수조로 잠기도록 하므로 냉각수조 전체 공간을 최대한 활용할 수 있으며, 냉각수조의 길이를 최소화함으로써 장소를 적게 차지하고, 냉각수조의 크기가 작아 냉각제의 충전에 필요한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 승강장치(50)는 실린더 및 피스톤로드를 이용하여 구동시키고 체인과 스프로켓을 이용하여 도르레와 같은 원리를 적용한다.
이와 같은 원리를 위한 본 발명의 승강장치(50) 구성은, 도 3에 도시된 바와 같이, 한쌍의 브라켓(51), 회전축(52), 한쌍의 제 1 종동스프라켓(53), 한쌍의 제 2 종동스프라켓(54), 한쌍의 제 2 종동체인(55), 한쌍의 실린더(56), 한쌍의 실린더 고정부(57), 한쌍의 구동스프라켓(58), 한쌍의 구동체인(59)을 포함하여 이루어진다.
한쌍의 상기 브라켓(51)은 한 쌍의 상기 가이드레일(20) 상부에서 상기 열처리로(1) 전방으로 각각 연장된다. 한쌍의 상기 브라켓(51)에는 회전축(52)이 설치된다.
상기 회전축(52)은 한쌍의 상기 브라켓(51)에 회전가능하게 고정된다.
한쌍의 상기 브라켓(51)에는 한쌍의 회전축 고정부(51a)가 설치되고 상기 회전축 고정부(51a)에는 상기 회전축(52)이 회전가능하게 고정된다.
상기 제 1 종동스프라켓(53)은 한쌍의 상기 가이드레일(20) 외측에 위치되는 상기 회전축(52)에 고정되어 상기 회전축(52)과 연동되어 회전된다.
한쌍의 제 2 종동스프라켓(54)은 한쌍의 상기 가이드레일(20) 내측에 위치되는 상기 회전축(52)에 각각 고정되어 회전된다.
한쌍의 제 2 종동체인(55)은 일측단부가 한쌍의 상기 제 2 종동스프라켓(54) 외주연에 고정되고, 타측단부가 한쌍의 상기 가이드결합부(30)의 상단부에 각각 고정되며, 한쌍의 상기 제 2 종동스프라켓(54) 회전시 한쌍의 상기 제 2 종동스프라켓(54)에 감기거나 풀린다.
상기 한쌍의 실린더(56)는 상부로 인출되는 피스톤로드(56a)가 각각 구비되며 한쌍의 상기 가이드레일(20) 외측에 위치하고 상기 개폐도어(2)의 외측에 위치하는 상기 열처리로(1)에 각각 고정된다.
상기 한쌍의 실린더 고정부(57)는 한쌍의 상기 실린더(56)를 상기 열처리로(1)에 고정시키며, 상기 한쌍의 실린더 고정부(57)에는 상기 열처리로(1)와 인접하는 상기 피스톤로드(56a) 일측과 상응하는 위치에 고정고리(57a)가 구비된다.
상기 한쌍의 구동스프라켓(58)은 상기 피스톤로드(56a) 상단부에 회전가능하게 각각 결합된다.
상기 한쌍의 구동체인(59)은 일측단부가 상기 실린더(56)에 위치되는 상기 열처리로(1)에 각각 고정되며, 중간부위가 상기 구동스프라켓(58)에 각각 치합되고, 타측단부가 상기 제 1 종동스프라켓(53) 외주연에 각각 고정되며, 상기 제 1 종동스프라켓(53) 회전시 상기 제 1 종동스프라켓(53)에 감기거나 풀린다.
상기와 같은 구성으로 된 본 발명의 승강장치(50) 구동을 살펴보면, 상기 구동체인(59)의 일측단부가 상기 실린더 고정부(57)에 구비된 고정고리(57a)에 고정되어 있으므로, 도 3 및 도 4에서와 같이, 상기 피스톤로드(56a)가 상기 실린더(56)로부터 인출되면 도르레 역할을 하는 구동스프라켓(58)은 시계방향으로 회전되게 되고 상기 구동체인(59)의 타측은 상승하게 된다. 이때, 상기 구동체인(59)에 걸리는 힘은 상기 구동스프라켓(58)이 도르레 역할을 하게 되므로 상기 제 1 종동스프라켓(53)을 회전시키는 회전력의 절반이 되게 된다. 상기 구동체인(59)의 타측단부는 상기 제 1 종동스프라켓(53)의 외주연에 고정되어 있으므로 상기 구동체인(59)의 상승으로 상기 제 1 종동스프라켓(53)은 반시계방향으로 회전하게 된다. 상기 제 1 종동스프라켓(53)은 상기 회전축(52)에 고정되어 있어 상기 제 1 종동스프라켓(53)이 회전하게 되면 상기 회전축(52) 또한 연동되어 반시계방향으로 회전하게 되고, 상기 회전축(52)에 고정된 제 2 종동스프라켓(54)도 연동되어 반시계방향으로 회전하게 된다. 상기 제 2 종동스프라켓(54)의 회전에 의해 상기 제 2 종동체인(55) 일측단부가 상기 제 2 종동스프라켓(54)의 외주연에 고정되어 있으므로 상기 제 2 종동체인(55)은 상기 제 2 종동스프라켓(54)에 치합되면서 감기게 되고 상기 제 2 종동체인(55)의 타측단부가 고정된 상기 가이드결합부(30)는 상승하게 된다. 상기 가이드결합부(30)에는 거치대(40)가 고정되어 있어 상기 가이드결합부(30)가 상승하면 상기 거치대(40)도 상기 냉각수조(10) 내에서 상승하게 된다. 상기 거치대(40)의 상승이 완료된 상태는 도 3 및 도 4의 상태이다.
이와는 반대로, 도 5에서와 같이, 상기 피스톤로드(56a)가 상기 실린더(56)내로 인입되면 도르레 역할을 하는 상기 구동스프라켓(58)은 반시계방향으로 회전되게 되고 상기 구동체인(59)의 타측은 하강하면서 상기 제 1 종동스프라켓(53)에 감기게 된다. 상기 제 1 종동스프라켓(53)은 시계방향으로 회전하게 된다. 상기 제 1 종동스프라켓(53)이 시계방향으로 회전하면 상기 회전축(52)도 연동되어 시계방향으로 회전하게 되고, 상기 회전축(52)에 고정된 제 2 종동스프라켓(54)도 연동되어 시계방향으로 회전하게 된다. 상기 제 2 종동스프라켓(54)의 회전에 의해 상기 제 2 종동체인(55)은 상기 제 2 종동스프라켓(54)으로부터 풀리게 되고 상기 제 2 종동체인(55)의 타측단부가 고정된 상기 가이드결합부(30)는 하강하게 된다. 상기 가이드결합부(30)가 하강하면 상기 거치대(40)도 하강하여 상기 냉각수조(10)에 잠기게 된다. 이때, 상기 피스톤로드(56a)가 상기 실린더(56)내로 인입되면 상기 구동체인(59)의 타측이 하강하면서 상기 제 1 종동스프라켓(53)에 감기게 되는데, 상기 제 1 종동스프라켓(53)에 상기 구동체인(59)이 감기도록 회전하는 회전력은 상기 거치대(40) 및 상기 가이드결합부(30)의 자중에 의해 제공된다. 상기 거치대(40) 및 상기 가이드결합부(30)의 자중에 의해 일측단부가 상기 가이드결합부(30)에 결합된 상기 제 2 종동체인(55)이 하강하게 되고, 타측단부가 상기 제 2 종동스프라켓(54)의 외주연에 고정된 상기 제 2 종동체인(55)이 풀리게 되며 상기 제 2 종동스프라켓(54)은 시계방향으로 회전되게 된다. 상기 제 2 종동스프라켓(54)이 고정된 상기 회전축(52)이 시계방향으로 회전되게 되고 상기 회전축(52)에 고정된 상기 제 1 종동스프라켓(53)이 시계방향으로 회전되게 되며 상기 제 1 종동스프라켓(53)에 고정된 상기 구동체인(59)이 상기 제 1 종동스프라켓(53)에 감기게 된다. 따라서, 상기 피스톤로드(56a)가 상기 실린더(56)내로 인입되면 상기 제 1 종동스프라켓(53)에 상기 구동체인(59)이 감기게 되고 상기 구동스프라켓(58)은 반시계방향으로 회전되게 되는 것이다.
이와 같이 본 발명은 모터에 의한 구동이 아니라 실린더 및 피스톤로드를 이용한 구동으로 스프로켓을 회전시켜 지지대를 수직으로 승하강하게 되므로 반응속도가 빨라 급속냉각에 유리하게 된다.
아울러, 체인과 스프로켓을 이용하여 도르레와 같은 원리를 적용함으로써 무거운 냉각처리대상물도 쉽게 승하강이 가능하게 된다.
아울러, 본 발명은 신속한 열처리를 위하여 상기 열처리로(1)에서 이동시킨 가열된 냉각처리대상물을 상기 거치대(40) 상부로 신속하게 이동시킬 필요성이 있다.
이를 위하여 본 발명은 상기 거치대(40)의 상부에 상기 열처리로(1)에서 이동시킨 가열된 냉각처리대상물이 상기 거치대(40)로의 이동이 용이하도록 회전축방향이 상기 열처리로(1) 전방방향과 직각되게 연이어 설치되는 다수의 롤러(41)가 구비되도록 한다(도 2, 도 3 및 도 4 참조).
상기 열처리로(1)에서 이동시킨 가열된 냉각처리대상물을 상기 거치대(40) 상부로 신속하게 이동시킬 때, 상기 거치대(40) 상부에 구비된 다수의 상기 롤러(41)의 회전으로 이동되게 되는데, 이 경우 냉각처리대상물이 상기 거치대(40)의 측면으로 이탈될 수 있다.
이를 방지하기 위하여 본 발명은 상기 롤러(41)의 상부에 위치하고 상기 거치대(40)의 양측단부에 고정설치되며 냉각처리대상물이 상기 거치대(40)의 양측으로 이탈되는 것을 방지하도록 상기 거치대(40)의 전후방향으로 길게 형성된 측면이탈방지부(42)가 구비되도록 한다(도 3 및 도 6 참조).
아울러, 상기 열처리로(1)에서 이동시킨 가열된 냉각처리대상물을 상기 거치대(40) 상부로 신속하게 이동시킬 때, 상기 거치대(40) 상부에 구비된 다수의 상기 롤러(41)의 회전으로 이동되게 되는데, 이 경우 냉각처리대상물이 상기 거치대(40)의 전단부에 부딪쳐 냉각처리대상물이 충격을 받을 수 있다.
이를 방지하기 위하여 본 발명은 상기 거치대(40)의 전단부에 설치되며 상기 롤러(41)에 의해 이동되는 냉각처리대상물이 더 이상 전방으로 이동되는 것을 저지하며 냉각처리대상물과 부딪치는 충격을 줄이도록 스프링이 탄지된 정면충격방지부(43)가 더 구비되도록 한다(도 3, 도 4 및 도 6 참조).
아울러, 열처리시 냉각수조(10)내의 냉각제가 증발하게 되며 열처리 시간이 경과함에 따라 냉각수조(10)내의 냉각제의 온도가 상승하게 된다. 따라서, 냉각수조(10)가 일정한 수위를 유지되도록 하고, 일정한 온도를 유지되도록 할 필요성이 있다.
이를 위하여 본 발명은, 도 2에서와 같이, 수온센서(11), 수위감지센서(12), 보조수조(13), 공급 및 순환라인(14) 및 펌프(15)를 구비하여 냉각수조(10)의 수위 및 온도를 조절하도록 한다.
상기 수온센서(11)는 상기 냉각수조(10)의 내부로 설치된다.
상기 수위감지센서(12)는 상기 냉각수조(10)의 내부로 설치되어 상기 냉각수조(10)의 수위를 감지한다.
상기 보조수조(13)는 상기 냉각수조(10)와 별도로 구비되어 상기 냉각수조(10)로 냉각제를 보충하는 역할을 한다.
상기 공급 및 순환라인(14)은 상기 냉각수조(10)와 상기 보조수조(13)를 연결하되, 상기 수위감지센서(12)의 감지에 의해 상기 냉각수조(10)의 수위를 일정하게 유지되도록 상기 보조수조(13)로부터 냉각제를 공급하며, 상기 수온센서(11)의 감지에 의해 상기 냉각수조(10)와 상기 보조수조(13) 내의 냉각제를 순환시켜 온도를 조절되도록 하는 역할을 한다.
상기 펌프(15)는 상기 공급 및 순환라인(14) 상에 설치되어, 상기 냉각수조(10)의 수위 유지를 위해 상기 보조수조(13)로부터 상기 냉각수조(10)로 냉각제를 공급하도록 하며, 온도 유지를 위해 상기 보조수조(13)에 수용된 냉각제와 상기 냉각수조(10)에 수용된 냉각제를 서로 순환시키는 역할을 한다.
이와 같이 본 발명은 수온 센서 및 수위 레벨 센서를 이용하여 수온을 일정하게 유지하도록 하고 냉각수조의 수위를 일정하게 조절함으로써 온도편차에 의한 열처리 변형 또한 방지할 수 있어 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 열처리로 2: 개폐도어 10: 냉각수조
11: 수온센서 12: 수위감지센서 13: 보조수조
14: 공급 및 순환라인 15: 펌프 20: 가이드레일
30: 가이드결합부 40: 거치대 41: 롤러
42: 측면이탈방지부 43: 정면충격방지부 50: 승강장치
51: 브라켓 51a: 회전축 고정부 52: 회전축
53: 제 1 종동스프라켓 54: 제 2 종동스프라켓 55: 제 2 종동체인
56a: 피스톤로드 56: 실린더 57: 실린더 고정부
57a: 고정고리 58: 구동스프라켓 59: 구동체인

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 열처리로(1) 정면에 상하로 개폐되는 개폐도어(2)의 전방에 인접하여 설치되며,
    상기 개폐도어(2)의 전방 하부에 설치되며, 냉각처리대상물을 냉각하기 위한 냉각재가 수용되는 냉각수조(10);
    상기 열처리로(1)에 고정되며 상기 개폐도어(2) 양측에서 상하로 직립설치되는 한 쌍의 가이드레일(20);
    한 쌍의 상기 가이드레일(20)에 각각 결합되어 상하로 이동되는 한 쌍의 가이드결합부(30);
    상기 열처리로(1)에서 이동시킨 가열된 냉각처리대상물이 거치되며 일측이 한쌍의 상기 가이드결합부(30)에 각각 고정되어 상하로 이동되며 상기 냉각수조(10) 상부에 설치되는 거치대(40);
    한쌍의 상기 가이드결합부(30)를 상하로 동일한 높이로 승강되도록 하는 승강장치(50);를 포함하여 이루어지며,
    상기 승강장치(50)는,
    한쌍의 상기 가이드레일(20) 상부에서 상기 열처리로(1) 전방으로 각각 연장되는 한쌍의 브라켓(51);
    한쌍의 상기 브라켓(51)에 회전가능하게 고정되는 회전축(52);
    한쌍의 상기 가이드레일(20) 외측에 위치되는 상기 회전축(52)에 각각 고정되어 회전되는 한쌍의 제 1 종동스프라켓(53);
    한쌍의 상기 가이드레일(20) 내측에 위치되는 상기 회전축(52)에 각각 고정되어 회전되는 한쌍의 제 2 종동스프라켓(54);
    일측단부가 한쌍의 상기 제 2 종동스프라켓(54) 외주연에 고정되고, 타측단부가 한쌍의 상기 가이드결합부(30)의 상단부에 각각 고정되며, 한쌍의 상기 제 2 종동스프라켓(54) 회전시 한쌍의 상기 제 2 종동스프라켓(54)에 감기거나 풀리는 한쌍의 제 2 종동체인(55);
    상부로 인출되는 피스톤로드(56a)가 각각 구비되며 한쌍의 상기 가이드레일(20) 외측에 위치하고 상기 개폐도어(2)의 외측에 위치하는 상기 열처리로(1)에 각각 고정되는 한쌍의 실린더(56);
    한쌍의 상기 실린더(56)를 상기 열처리로(1)에 고정시키며 상기 열처리로(1)와 인접하는 상기 피스톤로드(56a) 일측과 상응하는 위치에 고정고리(57a)가 구비된 한쌍의 실린더 고정부(57);
    상기 피스톤로드(56a) 상단부에 회전가능하게 각각 결합되는 한쌍의 구동스프라켓(58);
    일측단부가 상기 실린더 고정부(57)의 고정고리(57a)에 각각 고정되며, 중간부위가 상기 구동스프라켓(58)에 각각 치합되고, 타측단부가 상기 제 1 종동스프라켓(53) 외주연에 각각 고정되며, 상기 제 1 종동스프라켓(53) 회전시 상기 제 1 종동스프라켓(53)에 감기거나 풀리는 한쌍의 구동체인(59);으로 이루어지며,
    상기 피스톤로드(56a) 인출시 상기 구동체인(59)이 상기 제 1 종동스프라켓(53)으로부터 풀리면서 상기 제 1 종동스프라켓(53)이 회전되고, 상기 제 1 종동스프라켓(53) 회전에 의해 상기 회전축(52) 및 상기 제 2 종동스프라켓(54)이 연동되며, 상기 제 2 종동체인(55)이 상기 제 2 종동스프라켓(54)에 감기면서 상기 가이드결합부(30)를 상승시키는 것을 특징으로 하는 열처리용 급속냉각장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 거치대(40)의 상부에는 상기 열처리로(1)에서 이동시킨 가열된 냉각처리대상물이 상기 거치대(40)로의 이동이 용이하도록 회전축방향이 상기 열처리로(1) 전방방향과 직각되게 연이어 설치되는 다수의 롤러(41)가 구비된 것을 특징으로 하는 열처리용 급속냉각장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 롤러(41)의 상부에 위치하고 상기 거치대(40)의 양측단부에 고정설치되며 냉각처리대상물이 상기 거치대(40)의 양측으로 이탈되는 것을 방지하도록 상기 거치대(40)의 전후방향으로 길게 형성된 측면이탈방지부(42)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 열처리용 급속냉각장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 거치대(40)의 전단부에는 상기 롤러(41)에 의해 이동되는 냉각처리대상물이 더 이상 전방으로 이동되는 것을 저지하며 냉각처리대상물과 부딪치는 충격을 줄이도록 스프링이 탄지된 정면충격방지부(43)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 열처리용 급속냉각장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 냉각수조(10)의 내부로 설치되는 수온센서(11)와,
    상기 냉각수조(10)의 내부로 설치되어 상기 냉각수조(10)의 수위를 감지하는 수위감지센서(12)와,
    상기 냉각수조(10)와 별도로 구비되어 상기 냉각수조(10)로 냉각재를 보충하는 보조수조(13)와,
    상기 냉각수조(10)와 상기 보조수조(13)를 연결하되, 상기 수위감지센서(12)의 감지에 의해 상기 냉각수조(10)의 수위를 일정하게 유지되도록 상기 보조수조(13)로부터 냉각재를 공급하며, 상기 수온센서(11)의 감지에 의해 상기 냉각수조(10)와 상기 보조수조(13) 내의 냉각재를 순환시켜 온도를 조절되도록 하는 공급 및 순환라인(14)과,
    상기 공급 및 순환라인(14) 상에 설치되는 펌프(15)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열처리용 급속냉각장치.
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