KR101607844B1 - 탈자장치 - Google Patents

Abstract

강재의 두께에 따라 사이즈 조절이 가능한 탈자장치에 관한 것으로, 코일이 구비되며, 강재가 인입되도록 이격 배치되는 제1 탈자부와 제2 탈자부, 상기 코일에 전류를 공급하여, 상기 제1 탈자부와 제2 탈자부에 자기력을 발생시켜, 상기 강재의 자성을 제거하는 전류공급부 및 상기 제1 탈자부와 제2 탈자부 사이의 거리를 조절하는 조절부를 포함하는 탈자장치가 개시된다.

Description

탈자장치{Apparatus for Demagnetizing Steel Material}

본 발명은 탈자장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강재의 두께에 따라 사이즈 조절이 가능한 탈자장치에 관한 것이다.

강재를 가공하는 작업 중에, 강재에 자성이 부가되면 먼지 및 금속가루 등을 끌어당겨 강재의 오염, 부식 및 손상 등을 일으키며, 특히 용접시 아크발생을 방해하여 용접작업이 어렵다. 따라서 용접 및 가공작업 전에 강재의 자성을 제거하는 탈자작업이 이루어져야 한다.

일반적인 탈자장치는 탈자장치 위에 피탈자물을 올려 놓고 탈자시키는 방법을 사용하는데, 피탈자물의 크기가 클수록 탈자장치의 크기 역시 커져야 한다.

하지만 용접 및 가공작업에 사용되는 강재의 크기는 다양하며, 특히 대형 강재의 경우, 일반적인 탈자장치로 자성을 제거하기 어려움이 있다.

한국등록특허 10-1008282 (공개일: 10-2010-0049922)

본 발명은 강재의 두께에 따라 사이즈 조절이 가능한 탈자장치를 제공하는 것이 과제이다.

본 발명은 다양한 크기의 강재를 탈자시킬 수 있는 탈자장치를 제공하는 것이 과제이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 코일이 구비되며, 강재가 인입되도록 이격 배치되는 제1 탈자부와 제2 탈자부, 상기 코일에 전류를 공급하여, 상기 제1 탈자부와 제2 탈자부에 자기력을 발생시켜, 상기 강재의 자성을 제거하는 전류공급부 및 상기 제1 탈자부와 제2 탈자부 사이의 거리를 조절하는 조절부를 포함하는 탈자장치가 개시된다.

상기 조절부는, 일단에 상기 제1 탈자부 또는 제2 탈자부가 장착되어 상기 제1 탈자부 또는 제2 탈자부를 지지하며, 제1 홀이 형성된 가로부재, 상기 가로부재가 삽입되도록 홈을 형성하며, 복수의 제2 홀을 지닌 세로부재 및 상기 복수의 제2 홀 중 일부와 제1 홀을 관통하여 상기 가로부재를 상기 세로부재에 고정시키는 삽입핀을 포함할 수 있다.

상기 강재를 가열하는 가열부 및 상기 가열부의 발열온도를 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 탈자부, 제2 탈자부 및 조절부의 하부에 구비되는 이동대차를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 탈자부 및 제2 탈자부의 높이를 조절하는 지지대를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 탈자장치는 강재의 두께에 따라 사이즈 조절이 가능하기 때문에 다양한 크기의 강재의 자성을 제거할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 탈자장치는 강재 전체 중에 자성이 강한 가장자리의 자성을 제거하여, 다양한 크기 강재의 자성을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 탈자장치를 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탈자장치를 나타낸 도면;
도 3은 본 실시예에 따른 탈자장치의 제1 탈자부 및 제2 탈자부를 나타낸 도면;
도 4는 제1 탈자부 및 제2 탈자부가 강재에 인가하는 자기력에 대한 그래프를 나타낸 도면;
도 5는 강재의 자성에 대한 그래프를 나타낸 도면;
도 6은 본 실시예에 따른 탈자장치의 조절부를 나타낸 도면;
도 7은 본 실시예에 따른 탈자장치의 가열부를 나타낸 도면; 및
도 8은 대형강재를 탈자시키는 본 실시예에 따른 탈자장치를 나타낸 도면;이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

또한, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 피탈자물(20)은 일반적인 탈자장치(30) 위에 올려져서 자성이 제거될 수 있다. 이 때 피탈자물(20)의 크기가 클 경우, 일반적인 탈자장치(30)의 크기 역시 커져야 하며, 일반적인 탈자장치(30)는 피탈자물(20)의 크기에 따라 새롭게 제작되어야 하는 단점이 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 탈자장치는 제1 탈자부(100), 제2 탈자부(200), 조절부(300) 및 전류공급부(400)를 포함할 수 있다.

제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)는, 강재(10)의 자성을 제거하는 구성요소로서, 강재(10)가 제1 탈자부(100)와 제2 탈자부(200) 사이에 인입되도록 이격 배치될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)는 각각 코일(120)과 철심(140)을 포함할 수 있다.

코일(120)은 전류가 통할 수 있는 도선이며, 균일하게 원통형으로 철심(140)을 감은 형태를 지닐 수 있다. 이 때 코일(120)은 솔레노이드 코일(Solenoid Coil) 또는 헤름헬츠 코일(Helmholtz coil)일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

철심(140)은 코일(120) 내부에 삽입되어 코일(120)에 전류가 흐르면 전자석이 되어 자기력을 지닐 수 있다.

전류공급부(400)에서 전류가 코일(120)로 공급되면 코일(120) 내부에 삽입된 철심(140)이 자기력을 지닐 수 있다. 반면 전류공급부(400)에서 전류가 코일(120)로 공급되다가 공급이 중단되면 상기 철심(140)은 자기력을 잃을 수 있다. 이 때 제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)는 강재(10)의 자성방향과 수직한 방향으로 자기력을 발생시킬 수 있다.

도 4는 제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)가 강재(10)에 인가하는 자기력에 대한 그래프를 나타낸 도면이고, 도 4는 강재(10)의 자성에 대한 그래프를 나타낸 도면이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)가 첫번째로 발생시키는 자기력은, 강재(10)의 자성과 동일하거나 더 클 수 있으며, 상기 자기력의 크기를 점점 줄이면서 강재(10)의 자성을 제거할 수 있다.

컨트롤러(600)는 코일(120)에 공급되는 전류의 방향과 양을 제어할 수 있으며, 이에 따라 제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)의 자기력의 크기 및 방향을 조절될 수 있다.

컨트롤러(600)는 상기 자기력의 크기를 점점 감소시키면서, 주기적으로 상기 자기력의 방향을 일방향과 반대방향으로 주기적으로 변화시킬 수 있으며, 이에 따라 강재(10)의 자성은 점점 감소하여 결국 제거될 수 있다.

강재(10)는 각각의 강재 원자의 자극 방향이 일정하지 않게 배열되었을 때 자성을 지니지 않고, 각각의 강재 원자의 자극 방향이 특정한 방향으로 배열되었을 때 자성을 지닐 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 탈자장치는, 자성을 지닌 강재(10)의 원자 자극 방향이 일정하지 않게 배열하여 상기 강재(10)의 자성을 제거할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 조절부(300)는 제1 탈자부(100)와 제2 탈자부(200) 사이에 인입되는 강재(10)의 두께에 따라, 제1 탈자부(100)와 제2 탈자부(200) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 이 때 조절부(300)는 가로부재(320), 세로부재(350) 및 삽입핀(360)을 포함할 수 있다.

가로부재(320)는 제1 가로부재(330)와 제2 가로부재(340)를 포함하며, 제1 가로부재(330)와 제2 가로부재(340)는 가로방향으로 구비되어 제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)를 각각 지지할 수 있다.

제1 가로부재(330)과 제2 가로부재(340)의 일단은 각각 제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)를 장착하고, 상기 일단의 반대편인 타단은 세로부재(350)에 삽입될 수 있다. 이 때 제1 가로부재(330) 및 제2 가로부재(340)의 상기 타단은 삽입핀(360)이 삽입되는 제1 홀(365)을 형성할 수 있다.

세로부재(350)는 가로부재(320)의 타단이 삽입되도록 홈(355)과, 삽입핀(360)이 삽입되는 복수의 제2 홀(370)을 형성할 수 있다.

삽입핀(360)은 복수의 제2 홀(370) 중 일부와, 제1 홀(365)을 관통하여 가로부재(320)의 타단을 세로부재(350)에 고정시킬 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 따라서 본 발명은 실시예에 따른 탈자장치는 강재(10)의 온도를 상승키시는 가열부(500)와 컨트롤러(600)(Controller)를 더 포함할 수 있다.

가열부(500)는 강재(10)를 가열하는 구성요소로서, 가스탱크(520), 토치(540)(Torch) 및 배관(560)을 포함할 수 있다.

가스탱크(520)는 가스연료를 수용할 수 있다.

배관(560)은 가스탱크(520) 및 토치(540)와 연결되어 가스탱크(520)에 수용된 가스연료가 토치(540)로 이송되도록 안내할 수 있다. 이 때 배관(560)은 지지대(380)와 세로배관(560) 내부에 구비될 수 있으나, 배관(560)의 위치가 특정한 위치로 한정되는 것은 아니다.

토치(540)는 배관(560)을 통해 이송된 가스연료를 산소와 접촉시켜 강재(10)를 가열시키는 구성요소로서, 강재(10)의 온도를 상승시킬 수 있다.

가열부(500)의 구성은 이에 한정되는 것은 아니며, 강재(10)의 온도를 증가시킬 수 있는 다른 설비가 구비될 수 있다.

이 때 강재(10)는 종류에 따라 자성을 잃은 고유한 온도인 큐리온도를 지니며, 가열부(500)가 강재(10)를 큐리온도와 근접한 온도까지 가열시킬 수 있다. 이 때 강재(10)를 큐리온도까지 가열하면 강재(10)의 성질이 변화되거나 파손될 위험이 있지만 강재(10)를 큐리온도와 근접한 온도까지 가열시킬 경우, 강재(10)가 탈자되는 성능은 향상될 수 있다.

컨트롤러(600)는 가열부(500)의 발열온도를 제어할 수 있다. 이 때 강재(10)의 종류에 따라 강재(10)가 탈자되는 성능을 향상시키는 목표온도는 다를 수 있다. 작업자가 목표온도를 컨트롤러(600)에 입력하면, 컨트롤러(600)는 가열부(500)의 발열온도를 제어하여, 입력된 강재(10)의 목표온도까지 강재(10)를 가열시킬 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 탈자장치가 자성을 지닌 강재(10)를 탈자시키는 방법에 대해 설명하기로 한다.

제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)가 일방향으로 자성을 지닌 강재(10)에 일방향의 반대 방향으로 자기력을 인가하면, 강재 원자 일부의 자극 방향이 상기 반대 방향으로 변환된다.

그 후 제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)가 상기 강재(10)에 상기 일방향으로 처음보다 작은 자기력을 인가하면 상기 일부보다 적은 강재 원자의 자극 방향이 일방향으로 변환된다.

이와 같은 방법으로 제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)는 계속적으로 자성을 지닌 강재(10)에 방향을 바꿔가며 점점 작아지는 자기력을 인가할 수 있으며, 이에 따라 상기 각각의 강재 원자의 자극 방향이 일정하지 않게 배열되어, 자성을 지닌 강재(10)의 자성은 제거될 수 있다.

다만 전술한 강재(10)를 탈자시키는 방법은, 본 발명의 이해를 위한 하나의 예일뿐이며, 강재(10)의 종류 및 자성 크기에 따라 다른 방법으로 강재(10)를 탈자시킬 수 있다.

이 때 강재(10)의 종류 및 강재(10)의 자성 크기에 따라, 제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)가 자기력을 유지시키는 시간과 상기 자기력의 방향을 변화시키는 주기는 달라질 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 탈자장치는 이동대차(700)를 더 포함할 수 있다.

이동대차(700)는 제1 탈자부(100), 제2 탈자부(200) 및 조절부(300)의 하부에 설치되며, 하측에 회전가능한 롤러(800)를 구비하는 구성요소로서, 가스탱크(520)와 지지대(380)를 지지할 수 있다. 이 때 지지대(380)는 이동대차(700)로부터 상측으로 연장되며, 세로부재(350)와 결합되어 길이가 조절될 수 있다. 세로부재(350)의 길이가 조절됨에 따라, 제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)의 높이가 조절될 수 있다.

한편 강재(10)의 가장자리가 지닌 자성은, 강재(10) 전체의 자성 중 대부분을 차지하며, 상기 가장자리를 탈자시킬 경우, 강재(10) 전체를 탈자시킨 경우와 유사한 효과를 도출할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 탈자장치는 이동대차(700)에 의해 이동할 수 있으며, 강재(10)의 가장자리를 따라 이동하며 상기 가장자리를 탈자시켜 강재(10) 전체의 자성을 감소시킬 수 있다.

이 때 도 8에 도시된 바와 같이, 강재(10)를 지지하는 운송부(900)가 구비될 수 있다. 운송부(900)는 강재(10)의 높이를 조절하며, 강재(10)를 이동시키는 구성요소일 수 있다.

운송부(900)는 보조부재(970), 제1 플레이트(910)(Plate), 서포트(980)(Support), 제2 플레이트(920) 및 힌지(940)(Hinge)를 포함할 수 있다.

보조부재(970)는 제1 플레이트(910) 상에 배치되어 강재(10)를 지지하는 구성요소로서, 제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)에 의해 자기력이 부가되지 않도록 비금속 재질일 수 있다.

제1 플레이트(910)는 보조부재(970)를 지지하는 구성요소로서, 서포트(980)와 결합되어 상하방향으로 이동될 수 있다. 물론 지지대(380)에 의해 제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)의 높이가 조절되어 강재(10)가 제1 탈자부(100)와 제2 탈자부(200) 사이에 인입될 수 있으나, 제1 플레이트(910)의 이동에 의해 강재(10)의 높이가 조절될 수도 있다.

서포트(980)는 제1 플레이트(910)와 제2 플레이트(920)에 구비된 레일(990)과 결합되어 힌지(940)를 중심으로 엇갈려진 한 쌍의 부재일 수 있다. 이 때 서포트(980)가 레일(990)을 따라 슬라이딩하여 제1 플레이트(910)의 높이가 조절될 수 있다.

제2 플레이트(920)는 서포트(980)를 지지하는 구성요소로서, 하부에 바퀴(950)가 구비되어 강재(10)를 이동시킬 수 있다. 물론 이동대차(700)의 롤러(800)에 의해 제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)가 이동하면서 강재(10)의 가장자리를 탈자시킬 수 있으나, 운송부(900)의 바퀴(950)에 의해 강재(10)가 이동하면서 제1 탈자부(100) 및 제2 탈자부(200)에 의해 탈자될 수도 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 강재 20: 피탈자물
30: 일반적인 탈자장치 100: 제1 탈자부
120: 코일 140: 철심
200: 제2 탈자부 300: 조절부
320: 가로부재 330: 제1 가로부재
340: 제2 가로부재 350: 세로부재
355: 홈 360: 삽입핀
365: 제1 홀 370: 제2 홀
380; 지지대 400: 전류공급부
500: 가열부 520: 가스탱크
540: 토치 560: 배관
600: 컨트롤러 700: 이동대차
800: 롤러 900: 운송부
910: 제1 플레이트 920: 제2 플레이트
940: 힌지 950: 바퀴
970: 보조부재 980: 서포트
990: 레일

Claims (5)

1. 삭제
2. 코일이 구비되며, 강재가 인입되도록 이격 배치되는 제1 탈자부와 제2 탈자부;
   상기 코일에 전류를 공급하여, 상기 제1 탈자부와 제2 탈자부에 자기력을 발생시켜, 상기 강재의 자성을 제거하는 전류공급부; 및
   상기 제1 탈자부와 제2 탈자부 사이의 거리를 조절하는 조절부;를 포함하며,
   상기 조절부는,
   일단에 상기 제1 탈자부 또는 제2 탈자부가 장착되어 상기 제1 탈자부 또는 제2 탈자부를 지지하며, 제1 홀이 형성된 가로부재;
   상기 가로부재가 삽입되도록 홈을 형성하며, 복수의 제2 홀을 지닌 세로부재; 및
   상기 복수의 제2 홀 중 일부와 제1 홀을 관통하여 상기 가로부재를 상기 세로부재에 고정시키는 삽입핀;을 포함하는 탈자장치.
3. 코일이 구비되며, 강재가 인입되도록 이격 배치되는 제1 탈자부와 제2 탈자부;
   상기 코일에 전류를 공급하여, 상기 제1 탈자부와 제2 탈자부에 자기력을 발생시켜, 상기 강재의 자성을 제거하는 전류공급부;
   상기 제1 탈자부와 제2 탈자부 사이의 거리를 조절하는 조절부;
   상기 강재를 가열하는 가열부; 및
   상기 가열부의 발열온도를 제어하는 컨트롤러;를 더 포함하는 탈자장치.
4. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 탈자부, 제2 탈자부 및 조절부의 하부에 구비되는 이동대차를 더 포함하는 탈자장치.
5. 제2항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 탈자부 및 제2 탈자부의 높이를 조절하는 지지대;를 더 포함하는 탈자장치.

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