KR101586192B1 - 소재 반전냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소재 반전냉각장치에 관한 것으로서, 지지프레임(100)과, 이 지지프레임(100)에 횡단하도록 설치되는 구동축(2)과, 이 구동축(2)에 병렬연결되며 소정 방향으로 편심된 리프트캠(12)과 상기 리프트캠(12)에 대하여 직각을 이루며 서로 대향방향으로 편심된 제1시프트캠(14)과 제2시프트캠(16)이 한 조를 이루는 캠조립체(11)를 포함하는 캠구동기구(10)와, 상기 리프트캠(12)에 연결로드(21,22)에 의해 연결되어 대향측에는 각각 제1지지부(24)와 제2지지부(25)가 형성된 요동부재(20)와, 상기 요동부재(20)의 제1지지부(24)에 수평방향으로 슬라이드가능하게 탑재되는 제1서포트부재(26)와, 상기 요동부재(20)의 제2지지부(25)에 수평방향으로 슬라이드가능하게 탑재되는 제2서포트부재(28)와, 상기 제1시프트캠(14)에 연결되어 제1서포트부재(26)의 하단을 전후진작동하는 제1시프트로드(18)와, 상기 제2시프트캠(16)에 연결되어 상기 제2서포트부재(28)의 하단을 전후진작동하는 제2시프트로드(19)와, 상기 복수개의 제1서포트부재(26) 및 제2서포트부재(28)에 탑재되어 평행하게 수평연장되고 상면에는 톱니부(36,38)가 형성되며 상기 캠구동기구(10)의 작동에 따라 승강 및 전후진되는 제1레이크빔(32) 및 제2레이크빔(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 반전냉각장치가 제공된다.

Description

소재 반전냉각장치 {Material Turn-over Cooling Bed}

본 발명은 소재 반전냉각장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 빌렛 등의 소재가 안정적으로 견고하게 지지되면서 반전되어 이송되면서 냉각되고 장치의 내구성이 우수한 새로운 구조의 소재 반전냉각장치에 관한 것이다.

제철소의 연속주조 공정에서 제조된 강괴 등은 좀 더 작은 크기인 빌렛(billet)으로 압연되고, 냉각공정을 거치면서 이송된 후, 이후에는 그 용도에 따라 선재압연공정이나 기타의 공정으로 도입되게 된다. 이러한 빌렛이 처음으로 압연 형성되면 뜨거우므로 이를 반전냉각장치를 통과시키면서 빌렛을 반전시키면서 순차적으로 이송하면서 공기로 냉각시키는 과정을 거치게 된다.

종래의 이러한 빌렛 반전냉각장치는, 상면에 톱니부가 형성된 빔형상의 고정레이크빔와, 상면에 또 다른 톱니부가 형성된 빔형상의 가동레이크빔이 병렬배치되고, 이들 가동레이크빔과 고정레이크빔의 톱니부에 걸쳐진 빌렛이 가동레이크빔의 승강 및 전후진 운동에 따라 들려서 한피치씩 순차적으로 이송되면서 반전되고, 이 때 빌렛의 표면이 골고루 공기중에 노출되면서 냉각되게 된다.

그런데 종래의 이러한 빌렛 등의 반전냉각장치는 가동레이크빔의 승강 및 전후진작동이 가동레이크빔에 직결된 링크기구에 의해 이루어지므로, 뜨거운 빌렛과 접촉하여 가열되는 가동레이크빔의 열이 그대로 링크기구의 회동핀이나 링크로드에 전달되어 열팽창이나 열변형이 일어나서 원활한 링크작동이 이루어지지 못하고 부품의 마모가 발생하는 등의 문제점이 있었다. 또한 가동레이크빔에 의해 들린 빌렛이 고정레이크빔으로 옮겨지면서 반전될 때, 빌렛이 어느 정도 기울어진 후에 낙하되면서 고정레이크빔에 탑재되므로 고정레이크빔에 충격이 발생되어 장치의 내구성이 약화되거나 빌렛의 형태가 변형되는 등의 문제점이 있었다. 아울러 이러한 가동레이크빔의 링크기구는 구조가 복잡하고 유지보수가 번거롭다는 문제점이 있었다.

공개특허 제10-2012-0071832호

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 빌렛 반전냉각장치의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 구조가 간단하면서도 작동이 원활하고, 빌렛의 반전시에 충격에 의한 소음이나 소재의 손상이 억제되며, 장치의 열변형으로 인한 고장이나 마모를 방지할 수 있는 새로운 구조의 소재 반전냉각장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 이송방향을 따라 연장되는 지지프레임(100)과, 이 지지프레임(100)에 횡단하도록 설치되며 구동모터 등의 구동원에 구동적으로 연결되는 구동축(2)과, 이 구동축(2)에 병렬연결되며 소정 방향으로 편심된 리프트캠(12)과 상기 리프트캠(12)에 대하여 직각을 이루며 서로 대향방향으로 편심된 제1시프트캠(14)과 제2시프트캠(16)이 한 조를 이루는 캠조립체(11)를 포함하는 캠구동기구(10)와, 상기 리프트캠(12)에 연결로드(21,22)에 의해 연결되어 상하방향으로 시소운동하며 대향측에는 각각 제1지지부(24)와 제2지지부(25)가 형성된 요동부재(20)와, 상기 요동부재(20)의 제1지지부(24)에 수평방향으로 슬라이드가능하게 탑재되어 수직연장되는 복수개의 제1서포트부재(26)와, 상기 요동부재(20)의 제2지지부(25)에 수평방향으로 슬라이드가능하게 탑재되어 수직연장되는 복수개의 제2서포트부재(28)와, 상기 제1시프트캠(14)에 연결되어 제1서포트부재(26)의 하단을 전후진작동하는 제1시프트로드(18)와, 상기 제2시프트캠(16)에 연결되어 상기 제2서포트부재(28)의 하단을 전후진작동하는 제2시프트로드(19)와, 상기 복수개의 제1서포트부재(26) 및 제2서포트부재(28)에 탑재되어 평행하게 수평연장되고 상면에는 톱니부(36,38)가 형성되며 상기 캠구동기구(10)의 작동에 따라 승강 및 전후진되는 제1레이크빔(32) 및 제2레이크빔(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 반전냉각장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제1레이크빔(32)의 톱니부(36)는 단면이 U자형상이고, 상기 제2레이크빔(34)의 톱니부(38)는 단면이 V자형상인 것을 특징으로 하는 소재 반전냉각장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 요동부재(20)의 제1 및 제2지지부(24,25)는 롤러로 이루어진 것을 특징으로 하는 소재 반전냉각장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 소재 반전냉각장치의 구동기구를 소정방향으로 편심된 리프트캠(12)과, 이 리프트캠(12)에 대하여 직각을 이루며 대향방향으로 편심된 제1시프트캠(14)과 제2시프트캠(16)이 한조를 이루는 캠조립체(11)로 구성하고, 상기 리프트캠(12)에는 상하방향으로 시소운동하는 요동부재(20)를 연결하여 제1레이크빔(32)와 제2레이크빔(34)를 교호로 승강시키고, 제2시프트캠(14)과 제2시프트캠(16)은 각각 제1레이크빔(32)와 제2레이크빔(34)를 교호로 전후진시킴으로써, 제1레이크빔(32)와 제2레이크빔(34)가 동시에 교호로 승강 및 전후진운동하면서 그 상단에 탑재된 빌렛이나 기타 소재를 반전시키면서 냉각시키며 이송할 수 있어서, 빌렛의 반전시에 레이크빔(32,34)의 상면에 낙하되어 충돌하는 일이 없이 원활하게 반전이송될 수 있어서, 소재나 장치의 손상을 억제하면서 원활한 반전냉각작동이 이루어질 수 있다.

또한 본 발명에 따르면, 요동부재(20)의 상부에 전후로 슬라이드가능하게 탑재되며 수직연장되는 서포트부재(26,28)의 상부에 레이크빔(32,34)이 위치되므로, 빌렛과 같은 뜨거운 소재와 캠구동기구(10)와의 거리가 상당이 떨어져 있어서, 캠구동기구(10)가 열에 의해 변형되거나 손상되는 일이 방지되어 원활한 작동이 내구성있게 유지될 수 있다.

또한, 본 발명은 제1레이크빔(32)의 톱니부(36)를 단면 U자형상으로 하고, 제2레이크빔(34)의 톱니부(38)를 단면 V자형상으로 함으로써, 빌렛과 같은 단면이 각형이 소재의 부드럽고 원활한 반전이송이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 리프트캠(12)에 연결되는 요동부재(20)의 대향측에 형성되는 제1 및 제2지지부(24,25)를 롤러로 구성함으로써, 이 롤러형태의 지지부재(24,25)에 탑재되는 서포트부재(26,28)가 각각 제1 및 제2시프트캠(14,16)에 의해 원활하고 부드럽게 전후진 왕복운동할 수 있어서, 레이크빔(32,34)의 원활한 승강 및 전후진작동을 통한 반전이송이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 개략 전체구성도
도 2는 상기 실시예의 캠기동기구의 사시도
도 3 내지 도 5는 각각 리프트캠과 제1 및 제2 시프트캠의 구동연결도
도 6은 각각의 캠들의 편심부의 상대위치를 보여주는 도면
도 7은 본 발명에 따른 장치의 반전이송동작을 순차적으로 보여주는 도면

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 일 실시예의 개략 전체 구성도이고, 도 2는 캠구동기구의 사시도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 소재의 이송방향을 따라 연장되는 지지프레임(100)에 횡단하는 방향으로 연장되는 구동축(2)이 구비된다. 이 구동축(2)은 구동모터가 전기모터 기타 적절한 구동수단에 의해 회전되며 장치의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 복수개 배치된다. 이 구동축(2)에는 3개의 캠이 한조를 이루는 캠조립체(11)를 포함하는 캠구동기구(10)가 구비된다.

이 캠조립체(11)는 그 중앙부에 배치되며 후술하는 레이크빔(32,34)을 승강구동하는 리프트캠(12)과, 이 리프트캠(12)의 양측에 배치되며 레이크빔(32,34)의 각각에 연결되어 이들을 전후로 왕복운동하도록 구동하는 제1시프트캠(14)과 제2시프트캠(16)으로 구성된다. 이들 캠조립체(11)는 장치의 폭방향의 길이에 따라 폭방향으로 다단 배치될 수 있다. 이들 리프트캠(12)과 시프트캠(14,16)은 각각 그 편심방향이 서로 직각방향을 이루도록 형성된다. 구체적으로는 도 6에 도시된 바와 같이, 리프트캠(12)의 편심부(e)의 편심위치를 기준으로 제1시프트캠(14)은 이에 직각방향으로 편심부(e2)가 형성되고, 제2시프트캠(16)은 제1시프트캠(14)에 대하여 180도 위치에 편심부(e3)가 형성되어, 제2시트트캠(16)은 리프트캠(12)에 대하여 그 편심부가 직각, 즉, 90도를 이루도록 구성된다.

도 3을 참조하면, 리프트캠(12)은 수평방향으로 연장되는 연결로드(21,22)를 통해 요동부재(20)의 하부에 축연결되어 이 요동부재(20)를 회동축(23)을 중심으로 시소운동, 즉 그 양단부를 교호로 승강운동시킨다. 이 요동부재(20)의 대향단에는 롤러로 이루어진 제1지지부(24) 및 제2지지부(25)가 구비된다. 그리고 이 제1지지부(24)와 제2지지부(25)의 상부에는 후술하는 제1레이크빔(32)과 제2레이크빔(34)을 일정간격으로 지지하는 수직연장되는 제1서포트부재(26)와 제2서포트부재(28)가 각각 탑재된다. 도시된 실시예에서는 제1서포트부재(26)와 제2서포트부재(28)의 하단부가 직접 롤러형태의 제1지지부(24)와 제2지지부(25)에 직접 탑재되는 것으로 도시되었으나, 이들은 다른 연결부재, 예를 들면 이들 서포트부재들을 각각 수평방향으로 연결하는 연결부재를 매개로 간접적으로 지지부(24,25)에 탑재될 수도 있다. 이러한 구조에 따라, 리프트캠(12)의 회전운동에 의해 요두부재(20)가 시소운동하고 이에 따라 제1서포트부재(26)와 제2서포트부재(28)가 교호로 승강되어 제1레이크빔(32)과 제2레이크빔(34)이 교호로 승강된다.

한편, 도 4와 도 5를 참조하면, 제1시프트캠(14)이 제1시프트로드(18)를 통해 복수개의 제1서포트부재(26)의 하단을 연결하는 제1서포트빔(29)에 축연결되고, 제2시프트캠(16)이 제2시프트로드(19)를 통해 복수개의 제2서포트부재(28)의 하단을 연결하는 제2서포트빔(30)에 축연결된다. 이러한 구성에 따르면, 제1시트프캠(14)의 회전운동에 따라 제1서포트부재(26)가 전후로 왕복운동하고, 제2시프트캠(16)의 회전에 따라 제2서포트부재(28)가 상기 제1서포트부재(26)와는 반대방향으로 전후로 왕복운동하게 된다. 이때, 이들 서포트부재(26,28)는 롤러 또는 롤러베어링형태의 지지부(24,25) 위에 탑재되어 요동부재(20)의 시소운동에 따라 승강작동을 함과 동시에 롤러형태의 지지부(24,25) 위에서 수평방향으로 원활하게 슬라이드되며 전후로 왕복운동하게 된다. 이에 따라 이들 서포트부재(26,28)의 상부에 탑재된 제1레이크빔(32)과 제2레이크빔(34)이 교호로 승강작동하면서 반대방향으로 전후진 왕복운동하면서 그 위의 톱니부(36,38)에 탑재된 빌렛과 같은 소재를 서서히 회전시켜 반전시키면서 그 표면을 골고루 냉각시키면서 이송하게 된다.

제1레이크빔(32)의 상면에 형성된 톱니부(36)는 바람직하게는 단면 U자형상이고, 제2레이크빔(34)의 상면의 톱니부(38)는 단면이 V자형상이다. 바람직하게는 제1레이크빔(32)의 톱니부(36)는 그 저면이 일측으로 경사지게 형성되거나, 이송되는 단면 사각형 소재의 폭보다 작게 형성된다.

도 7은 이러한 레이크빔(32,34)이 교호로 승강 및 반대방향으로 왕복운동하면서 빌렛과 같이 단면 사각형의 소재를 회전시키며 반전하여 이송하는 동작을 순차적으로 보여준다. 도시된 바와 같이 제1레이크빔(32)과 제2레이크빔(34)이 모두 교호로 승강되면서 전후진하므로, 어느 하나의 레이크빔(32)에 의해 피이송물이 들려서 반전되려고 할 때 다른 레이크빔(34)이 이에 접근하여 받아내기 때문에, 피이송물이 반전할 때 급격하게 회동되거나 낙하되어 장치나 소재에 충격이 가해지는 것이 효과적으로 억제된다. 이에 따라 소재에 대한 원활한 반전이송이 가능하고, 장치나 소재에 대한 손상을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 제1레이크빔(32)과 제2레이크빔(34)이 캠구동기구(10)에 의해 모두 교호로 승강 및 전후진운동하면서 소재인 빌렛을 반전이송하므로, 소재의 원활한 이송이 가능하고 소재나 장치의 충격을 줄일 수 있으며, 캠구동기구(10)는 구조가 단순하면서도 원활한 승강 및 전후진운동을 가능하게 하고, 아울러 이러한 캠구동기구(10)가 수직연장되는 서포트부재(26,28)에 의해 고온인 피이송물과 상당거리만큼 이격되므로, 이러한 구동기구가 열에 의해 변형되거나 손상되는 일이 방지되므로 장치의 내구성이 증대된다.

Claims (3)

1. 이송방향을 따라 연장되는 지지프레임(100)과, 이 지지프레임(100)에 횡단하도록 설치되며 구동모터 등의 구동원에 구동적으로 연결되는 구동축(2)과, 이 구동축(2)에 병렬연결되며 소정 방향으로 편심된 리프트캠(12)과 상기 리프트캠(12)에 대하여 직각을 이루며 서로 대향방향으로 편심된 제1시프트캠(14)과 제2시프트캠(16)이 한 조를 이루는 캠조립체(11)를 포함하는 캠구동기구(10)와, 상기 리프트캠(12)에 연결로드(21,22)에 의해 연결되어 상하방향으로 시소운동하며 대향측에는 각각 제1지지부(24)와 제2지지부(25)가 형성된 요동부재(20)와, 상기 요동부재(20)의 제1지지부(24)에 수평방향으로 슬라이드가능하게 탑재되어 수직연장되는 복수개의 제1서포트부재(26)와, 상기 요동부재(20)의 제2지지부(25)에 수평방향으로 슬라이드가능하게 탑재되어 수직연장되는 복수개의 제2서포트부재(28)와, 상기 제1시프트캠(14)에 연결되어 제1서포트부재(26)의 하단을 전후진작동하는 제1시프트로드(18)와, 상기 제2시프트캠(16)에 연결되어 상기 제2서포트부재(28)의 하단을 전후진작동하는 제2시프트로드(19)와, 상기 복수개의 제1서포트부재(26) 및 제2서포트부재(28)에 탑재되어 평행하게 수평연장되고 상면에는 톱니부(36,38)가 형성되며 상기 캠구동기구(10)의 작동에 따라 승강 및 전후진되는 제1레이크빔(32) 및 제2레이크빔(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 반전냉각장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1레이크빔(32)의 톱니부(36)는 단면이 U자형상이고, 상기 제2레이크빔(34)의 톱니부(38)는 단면이 V자형상인 것을 특징으로 하는 소재 반전냉각장치.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 요동부재(20)의 제1 및 제2지지부(24,25)는 롤러로 이루어진 것을 특징으로 하는 소재 반전냉각장치.

Images