KR101546959B1 - Melt mixing apparatus - Google Patents
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Abstract
용탕 혼합 장치를 개시한다. 본 발명의 일실시예에 따른 용탕 혼합 장치는 회전력을 발생시키는 동력부, 상기 동력부의 회전축에 고정 결합된 제1베벨기어, 상기 제1베벨기어와 맞물리도록 배치된 적어도 하나의 제2베벨기어, 상기 제1베벨기어의 일측에 연결되어 상기 제1베벨기어와 함께 회전되는 제1축부, 상기 제1축부가 길이 방향으로 관통하여 결합되도록 형성된 제2축부, 상기 제2베벨기어와 맞물리도록 위치되고, 상기 제2축부의 일단부에 형성되어 상기 제2축부가 제1축부의 회전방향과 반대방향으로 회전되게 하는 제3베벨기어, 상기 제1축부에 형성된 제1회전부 및 상기 제2축부에 형성된 제2회전부를 포함할 수 있다.A molten metal mixing apparatus is disclosed. A molten metal mixing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a power unit for generating a rotational force, a first bevel gear fixedly coupled to a rotating shaft of the power unit, at least one second bevel gear arranged to mesh with the first bevel gear, A first shaft portion connected to one side of the first bevel gear and rotated together with the first bevel gear, a second shaft portion formed so that the first shaft portion penetrates through in the longitudinal direction, and is meshed with the second bevel gear A third bevel gear formed at one end of the second shaft portion to rotate the second shaft portion in a direction opposite to the rotation direction of the first shaft portion, a first rotating portion formed at the first shaft portion, And may include a second rotating portion.
Description
본 발명은 용탕 혼합 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a molten metal mixing apparatus.
일반적으로, 금속 스트립이나 리본을 제조하기 위한 방법으로 주조 방법이 사용될 수 있다. 주조 방법은 용융된 금속을 도가니에서 보관하였다가 배출시키면서 금속 스트립을 생산하는 것이다.In general, casting methods can be used as a method for producing metal strips or ribbons. The casting method is to store molten metal in a crucible and produce a metal strip while discharging it.
한편, 도가니 내부에는 용탕이 균일하게 혼합될 수 있게 하는 용탕 혼합 장치가 배치될 수 있다. 종래의 용탕 혼합 장치는 하나의 회전 날개를 회전시켜서 용탕을 혼합하는 것이 일반적이다.On the other hand, a molten metal mixing device capable of uniformly mixing the molten metal can be disposed inside the crucible. In a conventional molten metal mixing apparatus, it is common to mix a molten metal by rotating one rotary blade.
도가니에 채워진 용탕이 신속하게 혼합되어 혼합시간이 단축되면, 열손실을 최소로 할 수 있다. 혼합 시간을 단축하기 위해서는 회전 날개의 회전력 및 회전 속도를 증가시키는 방법이 제시될 수 있다. 그러나, 상기와 같이 회전 날개의 회전력 및 회전 속도를 증가시키기 위해서는 성능이 더욱 우수한 모터를 구비해야 하는데, 이러한 방법은 제조 비용이 증가되는 문제점이 있다.If the molten metal filled in the crucible is mixed quickly and the mixing time is shortened, the heat loss can be minimized. In order to shorten the mixing time, a method of increasing the rotational force and rotational speed of the rotating blades may be suggested. However, in order to increase the rotational force and the rotational speed of the rotary blades as described above, it is necessary to provide a motor with better performance. This method has a problem in that the manufacturing cost is increased.
본 발명의 일 실시예는 회전 날개의 회전구조를 개선하여 교반 효율을 향상시킴으로써 용탕이 더욱 신속하게 혼합될 수 있는 용탕 혼합 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a molten metal mixing apparatus capable of mixing molten metal more rapidly by improving the rotating structure of the rotating wing to improve stirring efficiency.
본 발명의 일 측면에 따른 용탕 혼합 장치는 회전력을 발생시키는 동력부, 상기 동력부의 회전축에 고정 결합된 제1베벨기어, 상기 제1베벨기어와 맞물리도록 배치된 적어도 하나의 제2베벨기어, 상기 제1베벨기어의 일측에 연결되어 상기 제1베벨기어와 함께 회전되는 제1축부, 상기 제1축부가 길이 방향으로 관통하여 결합되도록 형성된 제2축부, 상기 제2베벨기어와 맞물리도록 위치되고, 상기 제2축부의 일단부에 형성되어 상기 제2축부가 제1축부의 회전방향과 반대방향으로 회전되게 하는 제3베벨기어, 상기 제1축부에 형성된 제1회전부 및 상기 제2축부에 형성된 제2회전부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a molten metal mixing apparatus including a power unit generating a rotational force, a first bevel gear fixedly coupled to a rotating shaft of the power unit, at least one second bevel gear arranged to mesh with the first bevel gear, A first shaft portion connected to one side of the first bevel gear and rotated together with the first bevel gear, a second shaft portion formed so that the first shaft portion penetrates through in the longitudinal direction, A second bevel gear formed at one end of the first shaft and adapted to rotate the second shaft in a direction opposite to a rotation direction of the first shaft, a first rotating part formed at the first shaft, 2 rotating parts.
이때, 상기 제1베벨기어와 상기 제3베벨기어는 서로 일정 거리 이격되도록 위치되고, 상기 제2베벨기어는 2개일 수 있고, 상기 2개의 제2베벨기어들은 동축선상에서 회전되도록 위치되며, 상기 제2베벨기어는 상기 제1베벨기어와 상기 제3베벨기어 사이에서 상기 제1베벨기어와 상기 제3베벨기어 각각과 맞물리도록 위치될 수 있다.At this time, the first bevel gear and the third bevel gear are positioned to be spaced apart from each other by a certain distance, the second bevel gear may be two, the two second bevel gears may be positioned to rotate on a coaxial line, And the second bevel gear may be positioned between the first bevel gear and the third bevel gear so as to mesh with the first bevel gear and the third bevel gear, respectively.
이때, 상기 제1회전부는 상기 제2회전부로부터 일정 거리 이격되도록 위치될 수 있다.In this case, the first rotation part may be positioned to be spaced apart from the second rotation part by a predetermined distance.
이때, 상기 제1회전부 또는 상기 제2회전부는 프로펠러일 수 있다.At this time, the first rotating part or the second rotating part may be a propeller.
이때, 상기 제1축부와 상기 제2축부 사이에 위치된 베어링을 포함할 수 있다.At this time, the bearing may be positioned between the first shaft portion and the second shaft portion.
상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 용탕 혼합 장치에서는 제1회전부와 제2회전부가 서로 반대 방향으로 회전되도록 이루어져 있다. 그러므로, 교반 효율을 향상시켜 용탕이 더욱 신속하게 혼합될 수 있도록 하고, 회전 날개의 회전구조를 개선하여 동일한 동력의 모터를 사용하더라도 그 교반 효율을 향상시킬 수 있다.In the molten metal mixing apparatus according to an embodiment of the present invention, the first rotating unit and the second rotating unit are rotated in opposite directions. Therefore, the stirring efficiency can be improved, the molten metal can be mixed more quickly, the rotating structure of the rotating blades can be improved, and the stirring efficiency can be improved even if the same power motor is used.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 용탕 혼합 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는, 도 1의 본 발명의 일실시예에 따른 용탕 혼합 장치로 용탕을 혼합하는 경우의 유동을 해석한 그래프.
도 3은 비교예에 따른 용탕 혼합 장치로 용탕을 혼합하는 경우의 유동을 해석한 그래프.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing the internal structure of a molten metal mixing apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a graph showing an analysis of the flow when the molten metal is mixed with the molten metal mixing apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a graph showing a flow analysis of mixing molten metal with a molten metal mixing apparatus according to a comparative example. FIG.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" between other parts. Also, when a part is referred to as "including " an element, it does not exclude other elements unless specifically stated otherwise.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 용탕 혼합 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic view illustrating an internal structure of a molten metal mixing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 용탕 혼합 장치(100)는 동력부(110)와, 제1베벨기어(120)와, 제2베벨기어(130)와, 제1축부(150)와, 제2축부(160)와, 제3베벨기어(140)와, 제1회전부(170)와, 제2회전부(180)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a molten metal mixing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a
동력부(110)는 회전력을 발생시킨다. 동력부(110)는 일례로 전기 모터일 수 있으나, 이에 한정하지는 않으며, 연료에 의해 구동되는 엔진인 것도 가능할 수 있다.The
제1베벨기어(120)는 상기 동력부(110)의 회전축에 고정 결합된다.The
제2베벨기어(130)는 상기 제1베벨기어(120)와 맞물리도록 배치된다. 제2베벨기어(130)의 회전축은 동력부(110)의 회전축과 직교하도록 위치될 수 있다. 제2베벨기어(130)는 하우징(190)에 회전가능하게 결합될 수 있다. The
하우징(190)은 동력부(110)의 외면에 고정되도록 이루어질 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다. 이와 다르게, 제2베벨기어(130)는 미도시된 구조물에 회전가능하게 결합될 수 있다. 이러한 제2베벨기어(130)는 제1베벨기어(120)의 회전과 연동되어 회전된다. The
제1축부(150)는 상기 제1베벨기어(120)의 일측에 연결된다. 제1축부(150)는 상기 제1베벨기어(120)와 함께 회전된다.The
제2축부(160)는 상기 제1축부(150)가 길이 방향으로 관통하여 결합되도록 형성된다. 제2축부(160)는 제1축부(150)보다 길이 방향의 길이가 짧게 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제1축부(150)의 양단이 외부로 노출될 수 있다.The
제3베벨기어(140)는 상기 제2베벨기어(130)와 맞물리도록 위치된다. 그리고, 제3베벨기어(140)는 상기 제2축부(160)의 일단부에 형성되어 상기 제2축부(160)가 제1축부(150)의 회전방향과 반대방향으로 회전되게 한다. 즉, 제1베벨기어(120), 제2베벨기어(130) 및 제3베벨기어(140)가 순차적으로 맞물리도록 이루어질 수 있다.The
제1베벨기어(120), 제2베벨기어(130) 및 제3베벨기어(140)의 배치를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 제1베벨기어(120)와 상기 제3베벨기어(140)는 서로 일정 거리 이격되도록 위치될 수 있다. 그리고, 상기 제2베벨기어(130)는 2개일 수 있고, 상기 2개의 제2베벨기어(130)들은 동축선상에서 회전되도록 위치되며, 상기 제2베벨기어(130)는 상기 제1베벨기어(120)와 상기 제3베벨기어(140) 사이에서 상기 제1베벨기어(120)와 상기 제3베벨기어(140) 각각과 맞물리도록 위치될 수 있다.More specifically, the
이에 따라, 제1베벨기어(120)의 회전되면, 2개의 제2베벨기어(130)들도 회전되면서 제3베벨기어(140)도 회전될 수 있다. 이때, 제3베벨기어(140)의 회전방향은 제1베벨기어(120)의 회전 방향과 반대 방향이 된다.Accordingly, when the
제1회전부(170)는 상기 제1축부(150)에 형성된다. 상기 제1회전부(170)의 형상은 일례로 프로펠러일 수 있다.The
제2회전부(180)는 상기 제2축부(160)에 형성된다. 상기 제2회전부(180)의 형상은 일례로 프로펠러일 수 있다.The second
한편, 상기 제1회전부(170)는 상기 제2회전부(180)로부터 일정 거리 이격되도록 위치될 수 있다. 이에 따라, 제1회전부(170)와 상기 제2회전부(180)가 용탕 내부에서 회전되면, 용탕 내부에 와류가 발생되어 용탕이 더욱 원활하게 혼합될 수 있다.Meanwhile, the
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 용탕 혼합 장치(100)는 베어링(미도시)을 포함할 수 있다. 베어링은 상기 제1축부(150)와 상기 제2축부(160) 사이에 위치된다. 본 발명의 일실시예에 따른 용탕 혼합 장치(100)에서는 제1축부(150)와 제2축부(160)가 서로 상이한 방향으로 회전되도록 이루어져 있으므로, 이러한 베어링에 의해 제1축부(150)와 제2축부(160)의 회전이 원활하게 이루어질 수 있다.Meanwhile, the molten metal mixing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a bearing (not shown). The bearing is positioned between the
상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 용탕 혼합 장치(100)의 동작 과정을 간략하게 설명한다. 동력부(110)에서 회전력이 발생되면, 제1베벨기어(120)가 회전된다. 제1베벨기어(120)의 회전에 의해 제2베벨기어(130)도 회전되며, 이와 함께, 제3베벨기어(140)도 회전된다.The operation process of the molten metal mixing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be briefly described. When the rotational force is generated in the
제3베벨기어(140)와 연결된 제2축부(160)는 제3베벨기어(140)와 함께 회전된다. 그리고, 제1베벨기어(120)와 연결된 제1축부(150)는 제2축부(160)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전된다. And the
그리고, 제1축부(150)에 연결된 제1회전부(170)와 제2축부(160)에 연결된 제2회전부(180)는 서로 반대 방향으로 회전된다. 즉, 제1회전부(170)와 제2회전부(180)가 용탕 내부에 수용된 상태에서 서로 상이한 방향으로 회전되면서 용탕을 혼합한다.The
이와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 용탕 혼합 장치(100)가 한 개의 회전부로 이루어진 종래의 용탕 혼합 장치보다 더욱 빠른 속도로 용탕을 혼합한다는 것은 도면을 참고하여 확인할 수 있다.It is possible to confirm that the molten metal mixing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention having such a structure mixes the molten metal at a higher speed than the conventional molten metal mixing apparatus having one rotating unit can be confirmed with reference to the drawings.
도 2는, 도 1의 본 발명의 일실시예에 따른 용탕 혼합 장치로 용탕을 혼합하는 경우의 유동을 해석한 그래프이고, 도 3은 비교예에 따른 용탕 혼합 장치로 용탕을 혼합하는 경우의 유동을 해석한 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing an analysis of the flow when mixing the molten metal with the molten metal mixing apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a graph showing the flow FIG.
실시예에 따른 용탕 혼합 장치는 전술한 구조로 이루어진 용탕 혼합 장치다. 그리고, 비교예에 따른 용탕 혼합 장치는 하나의 프로펠러로 이루어진 종래의 용탕 혼합 장치다. 여기서, 실시예 및 비교에에 따른 용탕 혼합 장치에 탑재된 동력부는 동일한 성능(spec)의 모터이다.The molten metal mixing apparatus according to the embodiment is a molten metal mixing apparatus having the above-described structure. The molten metal mixing apparatus according to the comparative example is a conventional molten metal mixing apparatus composed of one propeller. Here, the power unit mounted on the molten metal mixing apparatus according to the embodiments and the comparison is a motor of the same specification.
유동 해석 그래프에서 좌측은 속도(m/s)를 색상으로 표기한 것이고, 우측은 도가니(미도시) 내에서 유동의 방향 및 속도를 도시한 것이다.In the flow analysis graph, the left side shows the velocity (m / s) in color, and the right side shows the direction and velocity of the flow in the crucible (not shown).
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 용탕 혼합 장치로 용탕을 혼합하는 경우에는 용탕 내부의 평균 유속이 0.0071 m/s 이다. 그리고, 도 3을 참조하면, 비교예에 따른 용탕 혼합 장치로 용탕을 혼합하는 경우에는 용탕 내부의 평균 유속이 0.0034 m/s 이다. Referring to FIG. 2, when the molten metal is mixed with the molten metal mixing apparatus according to the embodiment of the present invention, the average flow rate in the molten metal is 0.0071 m / s. Referring to FIG. 3, when the molten metal is mixed with the molten metal mixing apparatus according to the comparative example, the average flow rate in the molten metal is 0.0034 m / s.
평균 유속이 빠를수록 용탕이 더욱 신속하게 혼합되는 것으로 판단할 수 다. 즉, 이러한 유동 해석 결과를 통하여 동일한 모터를 사용하더라도, 본 발명의 일실시예에 따른 용탕 혼합 장치가 비교예에 따른 용탕 혼합 장치보다 용탕이 혼합되는 속도가 더욱 향상됨을 확인할 수 있다.The higher the average flow rate, the more quickly the molten metal can be judged to be mixed. That is, even if the same motor is used, the speed at which the molten metal is mixed with the molten metal according to the embodiment of the present invention is more improved than with the molten metal according to the comparative example.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 용탕 혼합 장치에서는 제1회전부(170)와 제2회전부(180)가 서로 반대 방향으로 회전되도록 이루어져 있다. 상기 제1회전부(170)와 제2회전부(180)의 회전을 통해 교반 효율을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 용탕이 더욱 신속하게 혼합될 수 있다.Therefore, in the molten metal mixing apparatus according to an embodiment of the present invention, the first
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이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And are not used to limit the scope of the present invention described in the scope. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
100: 용탕 혼합 장치 110: 동력부
120: 제1베벨기어 130: 제2베벨기어
140: 제3베벨기어 150: 제1축부
160: 제2축부 170: 제1회전부
180: 제2회전부 190: 하우징100: molten metal mixing apparatus 110: power unit
120: first bevel gear 130: second bevel gear
140: third bevel gear 150: first shaft portion
160: second shaft part 170: first rotating part
180: second rotating part 190: housing
Claims (5)
상기 동력부의 회전축에 고정 결합된 제1베벨기어,
상기 제1베벨기어와 맞물리도록 배치된 적어도 하나의 제2베벨기어,
상기 제1베벨기어의 일측에 연결되어 상기 제1베벨기어와 함께 회전되는 제1축부,
상기 제1축부가 길이 방향으로 관통하여 결합되도록 형성된 제2축부,
상기 제2베벨기어와 맞물리도록 위치되고, 상기 제2축부의 일단부에 형성되어 상기 제2축부가 제1축부의 회전방향과 반대방향으로 회전되게 하는 제3베벨기어,
상기 제1축부에 형성된 제1회전부, 및
상기 제2축부에 형성된 제2회전부를 포함하고,
상기 제1베벨기어와 상기 제3베벨기어는 서로 일정 거리 이격되도록 위치되며,
상기 제2베벨기어는 2개이고, 상기 2개의 제2베벨기어들은 동축선상에서 회전되도록 위치되며, 상기 제2베벨기어는 상기 제1베벨기어와 상기 제3베벨기어 사이에서 상기 제1베벨기어와 상기 제3베벨기어 각각과 맞물리도록 위치된 용탕 혼합 장치.A power section for generating a rotational force,
A first bevel gear fixedly coupled to a rotating shaft of the power unit,
At least one second bevel gear disposed to mesh with the first bevel gear,
A first shaft portion connected to one side of the first bevel gear and rotated together with the first bevel gear,
A second shaft portion formed so that the first shaft portion passes through in the longitudinal direction,
A third bevel gear disposed at one end of the second shaft and adapted to rotate the second shaft in a direction opposite to a rotation direction of the first shaft,
A first rotating portion formed on the first shaft portion, and
And a second rotation part formed on the second shaft part,
The first bevel gear and the third bevel gear are spaced apart from each other by a predetermined distance,
Wherein the second bevel gears are two and the two second bevel gears are positioned so as to rotate on a coaxial line and the second bevel gear is disposed between the first bevel gear and the third bevel gear, And the third bevel gears, respectively.
상기 제1회전부는 상기 제2회전부로부터 일정 거리 이격되도록 위치된 용탕 혼합 장치.The method according to claim 1,
And the first rotating part is positioned to be spaced apart from the second rotating part by a predetermined distance.
상기 제1회전부 또는 상기 제2회전부는 프로펠러인 용탕 혼합 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first rotating part or the second rotating part is a propeller.
상기 제1축부와 상기 제2축부 사이에 위치된 베어링을 포함하는 용탕 혼합 장치.The method according to claim 1,
And a bearing positioned between the first shaft portion and the second shaft portion.
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KR1020130164449A KR101546959B1 (en) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | Melt mixing apparatus |
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