KR101663190B1 - 투입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용기의 출구 내부에 충전재를 투입 가능하도록 출구부가 하측으로 개방되는 충전재 투입부재 및 상기 충전재 투입부재를 상하 방향으로 승강 가능하도록 형성되는 승강부재를 구비하는 충전재 투입부, 상기 충전재 투입부재의 외측에 배치되며 상기 충전재 투입부재의 승강을 이용하여 상기 충전재 투입부재와 연결 가능하도록 형성되는 충전재 저장부, 상기 출구의 상부에 커버를 투입 가능하도록 상기 충전재 투입부재의 승강 경로에 교차하는 위치에 형성되는 커버 투입부재 및 상기 커버 투입부재에 대하여 전후진 가능하도록 형성되는 커버 공급부재를 구비하는 커버 투입부를 포함하는 투입장치로서, 용기의 출구를 향하여 대상물을 투입함에 있어서, 상기 충전재 투입부재 및 커버 투입부재에 의하여 상기 충전재 투입부재의 하측으로 이송된 용기 예컨대 래들의 출강구에 충전재 및 커버를 연속적으로 투입 가능한 투입장치가 제시된다.

Description

투입장치{Apparatus for throwing}

본 발명은 투입장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용기의 출구를 향하여 충전재 및 커버를 투입하는 공정을 하나의 장치에서 연속적으로 실시할 수 있는 투입장치에 관한 것이다.

래들(Ladle)은 제강 설비로부터 정련된 용강을 공급받아 이를 연속주조 설비로 전달하는 설비이다. 예컨대 도 1(a)를 참조하면, 래들(10)은 내부가 내화물로 보호되며, 출강구에는 탑 노즐(12)이 설치된다. 이때, 도면 상에 도시하지는 않았으나, 탑 노즐(12)에 슬라이딩 가능하게 연결되는 콜렉트 노즐(Collect Nozzle)에 의하여 래들(10)의 출강이 단속된다.

한편, 래들(10)의 출강구가 차단된 상태에서 래들(10) 내에 용강이 수강되어 있는 동안에, 용강이 출강구 내로 유입되는 경우에는 출강구 내에서 용강이 응고되어 출강구 및 탑 노즐(12)이 막히는 문제가 발생된다.

이를 방지하기 위하여, 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 래들(10)의 출강구 내에는 필러(1)가 채워진다. 예컨대 등록특허공보 제10-0779121호에는 래들의 출강구에 충전되는 필러(filler)가 제시되고 있다. 출강구 내에 채워진 필러(1)는 콜렉트 노즐이 슬라이딩되어 래들(10)의 탑 노즐(12)이 개방되기 전까지 래들(10) 내에 수강된 용강이 출강구 및 탑 노즐(12)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

하지만, 도 1(c)에 도시된 바와 같이 래들(10)의 내부로 용강(2)을 수강하는 과정의 초기에 출강구 내에 채워진 필러(1)가 낙하 되는 용강의 강한 흐름에 씻겨 내려 유실되는 경우가 있다. 이를 방지하고자, 종래에는 별도의 크레인을 작업장에 마련하여 출강구 내에 채워진 필러(1)의 상부에 커버를 투입하였으나, 하기의 문제점들에 의하여 개선이 요구되고 있다.

예컨대 커버를 투입하는 크레인과 필러를 투입하는 래들 설비와의 충돌 및 간섭 등의 구조적 문제점으로 인하여 커버를 투입하는 공정의 효율이 상당히 제한되고 있다. 또한, 별도의 대형 크레인을 커버의 공급에 활용함에 따라 장치의 유지 보수 및 공정 스케줄의 관리에 어려움이 있다. 그리고 크레인이 필러를 투입하는 설비와는 별도로 운영됨에 따라 필러의 투입과 커버의 투입 사이에 대기 시간이 발생하는 등 전체 공정시간이 지연되는 문제점이 있다.

따라서, 상기의 문제점들을 해소하여 래들의 출강구에 필러 및 커버를 투입하는 공정의 효율을 증가시킬 수 있는 새로운 방안이 요구되고 있다.

KR 10-0779121 B1

본 발명은 용기의 출구에 충전재 및 커버를 투입하는 일련의 공정을 하나의 장치에서 연속적으로 실시할 수 있는 투입장치를 제공한다.

본 발명은 용기의 출구 상측으로 충전재의 투입 위치 및 커버의 투입 위치가 동시에 정렬될 수 있는 투입장치를 제공한다.

본 발명은 충전재의 유실 및 이물질의 유입을 억제 또는 방지 가능한 투입장치를 제공한다.

본 발명은 정량의 충전재를 투입 가능한 투입장치를 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 투입장치는, 용기의 출구를 향하여 대상물을 투입하는 투입장치로서, 상기 출구의 내부에 충전재를 투입 가능하도록 출구부가 하측으로 개방되는 충전재 투입부재 및 상기 충전재 투입부재를 상하 방향으로 승강 가능하도록 형성되는 승강부재를 구비하는 충전재 투입부; 및 상기 충전재 투입부재의 외측에 배치되며, 상기 충전재 투입부재의 승강을 이용하여 상기 충전재 투입부재와 연결 가능하도록 형성되는 충전재 저장부;를 포함할 수 있다.

상기 출구의 상부에 커버를 투입 가능하도록 상기 충전재 투입부재의 승강 경로에 교차하는 위치에 형성되는 커버 투입부재 및 상기 커버 투입부재에 대하여 전후진 가능하도록 형성되는 커버 공급부재를 구비하는 커버 투입부;를 더 포함할 수 있다.

상기 충전재 투입부재 및 커버 투입부재 각각은 서로 교차하도록 배치되어 상기 충전재의 투입 위치 및 상기 커버의 투입 위치가 상호 정렬될 수 있다.

상기 용기의 상측에서 좌우 방향 및 전후 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동 가능하도록 형성되는 이동부;를 더 포함하고, 상기 충전재 투입부재, 승강부재 및 커버 투입부재 각각은 상기 이동부에 장착되며, 상기 충전재 투입부재 및 커버 투입부재는 상기 이동부의 이동에 의하여 상기 용기의 출강구 상측으로 위치가 동시에 정렬될 수 있다.

상기 충전재 저장부는 충전재가 저장되는 복수개의 호퍼를 구비하되, 적어도 하나의 호퍼는 상기 이동부에 장착되어 상기 충전재 투입부재의 승강을 이용하여 상기 충전재 투입부재에 선택적으로 연결될 수 있다.

상기 이동부는 상기 용기의 상측에서 좌우 방향으로 연장되는 제1 지지부재, 상기 제1 지지부재 상에 좌우 방향으로 주행 가능하도록 장착되는 제1 이동부재, 상기 제1 이동부재 상에 전후 방향으로 주행 가능하도록 장착되는 제2 이동부재 및 상기 제2 이동부재에 상하 방향으로 장착되는 제2 지지부재를 포함할 수 있다.

상기 제2 이동부재는 제1 이동부재의 상측에서 전후 방향으로 연장되는 제2 이동부재 몸체 및 상기 제2 이동부재 몸체와 상기 제1 이동부재 사이를 연결하는 제2 이동부재 구동수단을 구비하며, 상기 제2 지지부재는 상기 제1 이동부재의 전방으로 돌출되는 상기 제2 이동부재 몸체의 일측 단부 상에 장착될 수 있다.

상기 제2 지지부재는 좌우 방향 및 전후 방향 중 적어도 하나의 방향으로 서로 이격되는 복수의 수직 바 및 상하 방향으로 서로 이격되어 상기 복수의 수직 바 사이를 연결하는 복수의 수평 바를 구비하고, 상기 충전재 투입부재는 상기 복수의 수직 바 및 수평 바 사이에 배치되어 상하 방향으로 승강될 수 있다.

상기 충전재 투입부재는 상기 제2 이동부재 몸체의 일측 단부를 관통하여 상기 제2 지지부재 내에 배치되는 투입관 및 상기 투입관의 상측 단부에 장착되는 투입 호퍼를 구비하고, 상기 충전재 투입부재의 상기 출구부는 상기 투입관의 하측 단부에 형성될 수 있다.

상기 승강부재는 상기 제2 이동부재 몸체에 장착되는 윈치, 상기 충전재 투입부재와 상기 윈치를 연결하는 로프 및 상기 충전재 투입부재의 상측에 위치하는 상기 제2 지지부재의 상측 단부에 장착되어 상기 로프의 적어도 일부를 외주면에 둘러 감아 지지하는 활차를 구비할 수 있다.

상기 충전재 저장부는 제1 지지부재의 상측으로 이격되는 복수의 위치에 각각 배치되는 저장 호퍼, 상기 저장 호퍼에 연결되는 배출관, 상기 배출관의 출구부의 위치에 대응되도록 상기 제2 이동부재에 장착되어 상부가 개방되는 공급 호퍼, 상기 공급 호퍼에 장착되어 상기 충전재 투입부재의 승강경로를 향하여 연장되는 공급관을 구비하고, 상기 배출관 및 공급관 각각에는 밸브가 장착되며, 상기 저장호퍼에는 열 공급수단이 장착될 수 있다.

상기 커버 투입부재는 상기 제2 이동부재 몸체의 일측 단부의 하부면에 회전 가능하게 장착되는 복수개의 커버 고정구, 상기 커버 고정구 각각을 회전시키도록 상기 복수개의 커버 고정구 각각에 연결되는 커버 고정구 구동수단을 구비하며, 상기 커버 고정구는 적어도 세개 이상 구비되어 상기 커버의 외경의 크기에 대응하도록 서로 이격될 수 있다.

상기 커버 공급부재의 이동 경로상의 일측에 배치되며, 상부면에 커버가 적재되는 적재 대차를 구비하는 커버 저장부;를 포함할 수 있다.

상기 커버 공급부재는 이동 대차, 전후 방향으로 연장되어 상기 이동 대차를 전후 방향으로 이동시키도록 형성되는 이동 대차 구동부, 상기 이동 대차의 상측에서 이동 대차와 연결되는 커버 고정부재, 상기 커버 고정부재를 상하 방향으로 승강시키도록 형성되는 커버 고정부재 승강수단을 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 용기 예컨대 래들의 출강구에 충전재 및 커버를 투입하는 일련의 공정을 하나의 장치에서 연속적으로 실시할 수 있다. 이처럼 일련의 공정이 하나의 장치에서 연속적으로 실시됨에 따라 전체 공정 시간이 줄어들고, 작업 효율이 향상될 수 있다.

또한, 용기의 출구 상측으로 충전재의 투입 위치 및 커버의 투입 위치가 동시에 동일 위치로 정렬 가능한 구조로 구성될 수 있다. 따라서, 하나의 장치에서 충전재의 투입 및 커버의 투입을 연속하여 실시하는 과정 동안 래들의 출강구 상측을 향하여 장치가 정렬된 상태가 지속적으로 유지되며 충전재 및 커버를 연속하여 투입 가능하다. 이처럼 충전재의 투입 이후 별도의 위치 정렬 과정 없이 출강구에 채워진 충전재 상의 정확한 위치에 커버를 투입 가능하다.

또한, 충전재 예컨대 필러 상에 투입되는 커버에 의하여 필러 내로 이물질이 유입되는 것을 억제 또는 방지 가능함은 물론이고, 필러 상에 투입되는 커버에 의하여 래들에 용강을 수강하는 과정에서 용강의 강한 흐름에 의한 필러의 손실을 억제 또는 방지 가능하다. 이로부터 래들의 출강구에 정량의 필러를 공급 가능하다. 즉, 종래에는 손실분을 고려하여 정량보다 많은 필러를 투입하였다면, 본 발명에서는 커버에 의하여 정량의 필러만을 공급하여도 출강구 내로 용강이 침투되는 것을 효과적으로 방지 가능하다. 따라서, 필러의 손실이 감소되는 만큼의 원가 절감이 이루어질 수 있다.

도 1은 일반적인 래들의 개략도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 투입장치의 개략도.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 투입장치의 작동 상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 도면을 실시 예를 설명하기 위하여 크기가 과장될 수 있고, 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 투입장치를 측면 및 정면에서 각각 도시한 개략도이며, 도 4 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 투입장치가 작동되는 과정을 도시한 상태도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 투입장치는 도 4 내지 도 8에 순차적으로 도시된 바와 같이 용기의 출구를 향하여 대상물인 충전재 및 커버를 투입하는 장치이다. 이때, 용기는 제강 설비로부터 정련된 용강을 공급받아 이를 연속주조 설비로 전달하는 래들(10)을 포함할 수 있으며, 용기의 내부는 내화물로 보호된다. 한편, 도면으로 도시하지는 않았으나, 용기의 출구 예컨대 래들의 출강구에는 복수개의 노즐이 구비된다. 예컨대 용기의 하측에서 출구를 관통하여 상부 노즐이 설치되고, 상부 노즐의 단부에는 하부 노즐이 슬라이드 가능하게 설치된다. 이때, 상부 노즐과 하부 노즐의 정렬 상태에 따라 출구의 개폐가 단속된다.

용기에는 용융물 예컨대 용강 등이 수강될 수 있다. 이때, 출구가 개방되기 전까지 용기 내에 수강된 용융물이 출구 내로 유입되어 응고 또는 고착되는 것을 방지하도록 출구에는 대상물이 투입된다. 대상물은 충전재 및 커버(3)를 포함할 수 있으며, 충전재는 출구(11)의 내부에 투입될 수 있고, 커버(3)는 출구(11)의 상부에 투입될 수 있다.

충전재는 소정의 입도를 가지는 파우더 상으로 준비될 수 있고, 예컨대 제강 공정 및 연속주조 공정 등에서 사용되는 필러(1)일 수 있다. 커버(3)는 소정의 면적 및 두께를 가지는 판 상으로 준비될 수 있으며, 예컨대 다양한 형상의 철판(steel plate)일 수 있다. 이때, 커버의 면적은 용기의 출구 상측을 충분히 덮도록 용기의 출구 면적보다 넓게 형성될 수 있다. 특히, 커버(3)는 그 중심위치가 용기의 출구 내에 투입되어 상부면이 상측으로 소정 높이까지 돌출된 충전재의 상부면을 덮은 상태에서 가장자리부가 용기의 바닥면과 빠짐없이 접촉되도록 면적이 형성될 수 있다.

용기의 출구에 투입된 충전재 및 커버(3)에 의하여 출구 내로 용강 등의 유입이 방지될 수 있으며, 특히, 커버(3)에 의하여 용강의 수강 초기에 용강의 강한 흐름에 충전재가 씻겨 내려 유실되는 것이 방지될 수 있다. 소정의 시간이 지나 커버(3)가 용융되어 제거되더라도 출구 내에 채워진 충전재에 의하여 출구 내로 용강 등이 침투하는 것이 지속적으로 방지될 수 있다.

한편, 출구의 개방은 용기의 상부 노즐과 하부 노즐을 일치 또는 정렬시킴에 의하여 용강의 정압에 출구 내에 채워진 충전재의 층이 파괴되며 출구가 자연 개공되어 이루어진다.

하기에서는 도 2 내지 도 8을 참조하여 투입장치(2000)를 상세히 설명한다. 투입장치(2000)는 용기의 상측에 형성되는 이동부(2100), 이동부(2100)에 장착되어 용기의 출구 내로 충전재를 투입하는 충전재 투입부(2200), 충전재 투입부(2200)로부터 이격된 소정의 위치에서 충전재 투입부(2200)와 선택적으로 연결되는 충전재 저장부(2300), 충전재 투입부(2200)와 교차하도록 이동부(2100)에 장착되어 용기의 출구(11) 상부에 커버(3)를 투입하는 커버 투입부(2400) 및 커버 투입부(2400)의 외측에서 커버 투입부(2400)로 커버를 공급하는 커버 저장부(2500)를 포함한다.

투입장치(2000)는 투입장치(2000)의 하측으로 이송된 용기 예컨대 래들(10)의 출강구에 충전재 및 커버를 연속적으로 투입 가능하다. 이때, 충전재를 투입하는 작업이 종료된 직후에 바로 커버(3)를 투입 가능하다. 그 이유는 다음과 같다.

투입장치(2000)의 후술하는 충전재 투입부재(2210), 승강부재(2220) 및 커버 투입부재(2410) 각각은 이동부(2100)에 장착되며, 이때, 충전재 투입부재(2210) 및 커버 투입부재(2410) 각각은 서로 교차하도록 배치되어 충전재의 투입 위치 및 커버(3)의 투입 위치가 서로 대응되도록 상호 정렬된 상태를 항상 유지한다.

이로부터 충전재 투입부재(2210) 및 커버 투입부재(2410)는 이동부(2100)의 이동에 의하여 용기 예컨대 래들(10)의 출강구 상측으로 동시에 정렬되며, 이에 예컨대 용강을 수강하는 용강 처리공정에서 래들의 출강구에 충전재를 투입하는 과정 및 커버를 투입하는 과정을 대기 시간 없이 연속적으로 실시 가능하다.

상기와 같이, 투입 장치(2000)는 용기의 출구 상측으로 충전재의 투입 위치 및 커버의 투입 위치가 동시에 정렬될 수 있어, 용기의 출구(11)에 충전재 및 커버를 투입하는 일련의 공정을 하나의 장치에서 신속하게 실시할 수 있다.

하기에서는 도 2 내지 도 8을 참조하여 투입장치(2000)의 구성부들을 상세히 설명한다. 이때, 각 구성부들의 구조 및 연결관계를 설명하기 용이하도록 방향의 정의를 다음과 같이 한다. 먼저, 전후 방향은 도 5 및 도 6을 대비하여 볼 때, 제2 이동부재(2130)가 이동되는 방향을 전후 방향으로 정의하며, 여기서, 충전재 투입부재(2210)가 제1 이동부재(2120)로부터 멀어지는 방향을 전방으로 정의한다. 다음으로 상하 방향은 도 6 및 도 7을 대비하여 볼 때, 투입관(2211)이 이동되는 방향을 상하 방향으로 정의하며, 여기서 하측은 투입관(2211)이 래들(10)과 가까워지는 방향을 하측으로 정의한다. 마지막으로 좌우 방향은 앞서 정의한 전후 방향 및 상하 방향에 의하여 특정 가능하므로 설명을 생략한다.

이동부(2100)는 용기(10)의 상측에서 좌우 방향 및 전후 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동 가능하도록 형성되되, 하기의 충전재 투입부재(2210) 및 커버 투입부재(2410)를 용기의 출구 상측에 정렬시킬 수 있는 다양한 구성 및 방식으로 형성될 수 있다. 예컨대 이동부(2100)는 용기의 상측에서 좌우 방향으로 연장되는 제1 지지부재(2110), 제1 지지부재(2110) 상부에 좌우 방향으로 주행 가능하도록 장착되는 제1 이동부재(2120), 제1 이동부재(2120) 상에 전후 방향으로 주행 가능하도록 장착되는 제2 이동부재(2130) 및 제2 이동부재(2130)에 상하 방향으로 장착되는 제2 지지부재(2140)를 포함할 수 있다.

제1 지지부재(2110)는 베이스 플레이트(2111), 복수개의 수평 프레임(2112) 및 복수개의 수직 프레임(2113)을 구비할 수 있다. 베이스 플레이트(2111)는 소정의 면적 및 두께로 형성될 수 있으며, 베이스 플레이트(2111)의 상부면의 면적은 제1 이동부재(2120)의 좌우 방향으로의 이동 거리 및 제2 이동부재(2130)의 전후 방향으로의 이동 거리에 대응하도록 형성될 수 있다.

복수개의 수평 프레임(2112)은 좌우 방향으로 연장되는 부재로서, 제1 이동부재(2120)의 좌우 방향으로의 주행을 안내하는 예컨대 레일의 역할을 한다. 수평 프레임(2112)은 전후 방향으로 서로 이격되어 배치되며, 이때, 전방으로 이격되어 배치되는 수평 프레임(이하, 전방 수평 프레임)은 후술하는 커버 투입부(2400)와의 구조적인 간섭을 피하기 위하여 베이스 플레이트(2111)로부터 상측으로 소정 높이 이격된 위치에 배치될 수 있다. 후방으로 이격되어 배치되는 수평 프레임(이하, 후방 수평 프레임)은 제1 이동부재(2120) 및 제2 이동부재(2130)의 구조적인 안정을 위하여 전방 수평 프레임보다 낮은 높이에 배치될 수 있으며, 예컨대 베이스 플레이트(2111)의 상부면에 배치될 수 있다. 복수개의 수직 프레임(2113)은 전방 수평 프레임의 양측 단부에 각각 장착되어 전방 수평 프레임을 지지하는 역할을 한다.

물론, 제1 지지부재(2110)의 구조는 상술한 바에 한정되지 않으며, 제1 이동부재(2120)의 주행을 안정적으로 지지할 수 있는 다양한 구조로 변경 가능하다.

제1 이동부재(2120)는 제1 이동부재 몸체(2121), 복수개의 주행 휠(2122), 복수개의 주행 휠 지지바(2123) 및 제1 이동부재 구동수단을 구비할 수 있다. 제1 이동부재 몸체(2121)는 전후 방향으로 연장되는 소정 면적의 상부면을 가지는 것을 만족하는 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 예컨대 소정 면적 및 두께의 사각 판일 수 있다. 제1 이동부재 몸체(2121)의 상부면에는 제2 이동부재(2130)가 장착될 수 있으며, 따라서, 제1 이동부재 몸체(2121)의 상부면은 제2 이동부재(2130)가 전후 방향으로 주행하며 지지되기 용이한 면적으로 형성될 수 있다. 이때, 제1 이동부재 몸체(2121)의 전방을 향하는 단부는 전방 수평 프레임과 전후 방향으로의 위치가 동일하도록 또는 상하 방향으로 나란하도록 배치될 수 있으며, 이에 제1 이동부재(2120)의 이동 시에 후술하는 제2 이동부재 몸체(2131)와의 구조적 간섭 즉, 충돌이 방지될 수 있다.

복수개의 주행 휠(2122)은 제1 지지부재(2110)의 수평 프레임(2112) 상에 주행 가능하도록 장착 지지된다. 예컨대 전방 수평 프레임의 상부면 및 후방 수평 프레임을 마주보는 전방 수평 프레임의 내측면에 각각 장착 지지된다. 그리고, 후방 수평 프레임의 상부면 및 전방 수평 프레임을 마주보는 후방 수평 프레임의 내측면에 각각 장착 지지된다. 이때 각각의 수평 프레임(2112)의 상부면에 장착되는 주행 휠(2122)는 각각의 상부면에서 복수의 쌍을 이루어 장착될 수 있으며, 이에 제1 이동부재 몸체(2121)는 제1 지지부재(2110)에 안정적으로 장착된 상태에서 좌우 방향으로 주행될 수 있다.

복수개의 주행 휠 지지바(2123)는 각각의 주행 휠(2122)을 제1 이동부재 몸체(2121)에 연결하도록 장착되며, 그 구조를 특별히 한정하지 않는다. 예컨대 주행 휠 지지바(2123)는 복수개의 주행 휠(2122) 각각의 위치에 대응하는 제1 이동부재 몸체(2121)의 하부면의 복수의 위치에서 하측으로 연장되어 형성될 수 있으며, 각각의 주행 휠 지지바(2123)의 하측 단부에 복수개의 주행 휠(2122) 각각이 회전 가능하게 장착될 수 있다.

제1 이동부재 구동수단은 제1 이동부재 몸체(2121)를 좌우 방향으로 주행시킬 수 있는 다양한 구성 및 방식일 수 있으며, 제1 이동부재 몸체(2121)의 전방을 향하는 단부에 구비되어 전방 수평 프레임의 상부면에 결합된 주행 휠(이하, 구동 휠)과 연결될 수 있다.

예컨대 제1 이동부재 구동수단은 제1 이동부재 몸체(2121)의 전방을 향하는 단부에 장착되는 제1 이동부재 구동모터(2124), 제1 이동부재 구동모터(2124)의 전방으로 이격되어 제1 이동부재 구동모터(2124)에 연결되는 제1 스프라켓(2125), 전방 수평 프레임의 상부면에 장착된 구동 휠의 전방으로 이격되어 구동 휠에 연결되는 제2 스프라켓(2126) 및 제1 스프라켓(2125)과 제2 스프라켓(2126)을 연결하는 체인(2127)을 구비하도록 구성될 수 있다. 제1 이동부재 구동모터(2124)에서 발생되는 회전력은 제1 스프라켓(2125), 체인(2127) 및 제2 스프라켓(2126)을 거쳐 전방 수평 프레임의 상부면에 장착된 구동 휠에 전달된다. 이에 구동 휠이 회전하며 제1 이동부재 몸체(2121)가 좌측 또는 우측 방향으로 이동될 수 있다.

물론, 제1 이동부재(2120)의 구성 및 방식은 상술한 바에 한정되지 않으며, 좌우 방향으로 주행하면서 제2 이동부재(2130)의 전후방향으로의 주행을 안정적으로 지지할 수 있는 다양한 구성 및 방식으로 변경 가능하다.

제2 이동부재(2130)는 제1 이동부재(2120)의 제1 이동부재 몸체(2121) 상측에서 전후 방향으로 연장되는 제2 이동부재 몸체(2131), 제2 이동부재 몸체(2131)와 제1 이동부재 몸체(2121) 사이를 연결하는 제2 이동부재 구동수단(2132)을 구비할 수 있다. 한편, 제2 이동부재 몸체(2131)의 전방을 향하는 일측 단부(2131a)는 전방 수평 프레임 또는 제1 이동부재 몸체(2121)의 전방으로 이격 또는 돌출되되, 제1 이동부재 몸체(2121) 또는 전방 수평 프레임보다 하측에 위치하도록 베이스 플레이트(2111) 상측의 소정 위치까지 연장되어 형성될 수 있다.

이로부터 베이스 플레이트(2111)에 장착되는 후술하는 커버 공급부재(2420)가 제2 이동부재 몸체의 일측 단부(2131a)에 장착되는 커버 투입부재(2410)로 커버를 공급하기 용이할 수 있다. 또한, 제2 이동부재 몸체의 일측 단부(2131a)에 장착되는 후술하는 충전재 투입부재(2210)가 충전재를 투입하도록 하강된 상태에서 제2 이동부재 몸체(2131)에 장착된 후술하는 공급 호퍼(2320)로부터 충전재를 공급받기 용이할 수 있다.

제2 이동부재 구동수단(2132)은 제2 이동부재 몸체(2131)의 하부면 및 제1 이동부재 몸체(2121)의 상부면에 각각 마련되어 제2 이동부재 몸체(2131)를 제1 이동부재 몸체(2121)의 상부면 상에 전후 방향으로 주행 가능하게 연결시키는 다양한 구성 및 방식일 수 있다.

예컨대 제2 이동부재 구동수단(2132)은 제2 이동부재 몸체(2131)의 하부면에 장착되는 주행 블록(2132a), 주행 블록(2132a)의 좌우 측면에서 전후 방향으로 각각 이격된 복수의 위치에 회전 가능하게 장착되어 외주면이 제1 이동부재 몸체(2121)의 상부면에 접촉되는 지지 휠(2132b), 지지 휠(2132b)의 외측에서 각각의 지지 휠(2132b)의 외주면의 적어도 일부와 접촉되며 지지 휠(2132b)의 주행을 가이드 가능하도록 제1 이동부재 몸체(2121)의 상부면 상에 돌출 형성되어 전후 방향으로 연장되는 한 쌍의 가이드 블록(2132c), 제1 이동부재 몸체(2121)의 상부면의 양측 단부 각각에서 각각의 외주면이 주행 블록(2132a)을 마주보도록 설치되는 복수의 벨트 풀리(2132d), 복수의 벨트 풀리(2132d) 각각의 외주면을 둘러 감아 주행 블록(2132a)의 전후 방향으로의 양측 단부에 연결되는 벨트(2132e) 및 복수의 벨트 풀리(2132d) 중 어느 하나에 연결되는 제2 이동부재 구동모터(2132f)를 구비할 수 있다.

제2 이동부재 구동모터(2132f)가 일 방향으로 회전되면, 구동모터(2132f)에 연결된 벨트 풀리가 회전하면서 벨트(2132e)가 일 방향으로 주행하게 되고, 이에 주행 블록(2132a)를 전방으로 당기게 된다. 주행 블록(2132a)이 벨트(2132e)에 의하여 전방으로 당겨지는 동안 지지 휠(2132b)이 가이드 블록(2132c)에 가이드 되면서 제2 이동부재 몸체(2131)가 안정적으로 이동될 수 있다. 이와 마찬가지로, 제2 이동부재 구동모터(2132f)가 일 방향의 반대 방향으로 회전되면, 벨트 풀리(2132d) 및 이에 감겨있는 벨트(2132e)가 일 방향의 반대 방향으로 회전 및 주행하게 되고, 이에 주행 블록(2132a)를 후방으로 당기게 된다. 주행 블록(2132a)이 벨트(2132e)에 의하여 후방으로 주행되는 동안 지지 휠(2132b)이 가이드 블록(2132c)에 가이드 되면서 제2 이동부재 몸체(2131)가 안정적으로 이동될 수 있다.

물론, 제2 이동부재(2130)의 구성 및 방식은 상술한 바에 한정되지 않으며, 제1 이동부재(2120) 상에서 전후 방향으로 주행하면서 제2 지지부재(2140)를 안정적으로 지지할 수 있는 다양한 구성 및 방식으로 변경 가능하다.

제2 지지부재(2140)는 제1 이동부재(2120)의 전방으로 돌출된 제2 이동부재 몸체의 일측 단부(2131a)의 상부면 상에 장착되어 후술하는 충전재 투입부재(2210)의 승강을 안내하는 역할을 한다. 제2 지지부재(2140)의 구조는 다양할 수 있으며, 예컨대 다음과 같은 구조로 형성될 수 있다.

제2 지지부재(2140)는 좌우 방향 및 전후 방향 중 적어도 하나의 방향으로 서로 이격되는 복수의 수직 바(2141) 및 상하 방향으로 서로 이격되어 복수의 수직 바(2141) 사이를 연결하는 복수의 수평 바(2142)를 구비할 수 있다. 수직 바(2141)는 제2 이동부재 몸체의 일측 단부(2131a)의 상부면의 가장자리 영역에 장착되되, 좌우 방향 및 전후 방향으로 서로 이격되는 적어도 네 위치에서 각각 장착될 수 있다. 수평 바(2142)는 상하 방향으로의 복수의 위치로 이격되어 수직 바(2141)들의 사이를 연결하여 장착될 수 있다. 한편, 복수의 수평 바(2142) 중 가장 높은 위치 예컨대 복수의 수직바(2141) 각각의 상측 단부를 연결하는 수평 바(이하, 상부 바)는 상부면이 소정의 면적으로 형성될 수 있다. 그 면적은 후술하는 승강부재(2220)의 활차(2223)를 안정적으로 장착할 수 있는 면적일 수 있다. 이로부터, 상부 바에 활차(2223)가 안정적으로 장착될 수 있으며, 이에 후술하는 충전재 투입부재(2210)가 안정적으로 승강될 수 있다.

물론, 제2 지지부재(2140)의 구성 및 방식은 상술한 구성 및 방식에 한정되지 않으며, 후술하는 충전재 투입부재(2210)의 승강을 안정적으로 안내할 수 있는 다양한 구성 및 방식으로 변경 가능하다.

충전재 투입부(2200)는 이동부(2100)에 장착되어 용기의 출구 내로 충전재를 투입하는 구성부이다. 따라서, 충전재 투입부(2200)는 이동부(2100)에 의하여 용기의 출구 상측으로 정렬될 수 있고, 후술하는 충전재 저장부(2300)로부터 충전재를 공급받아 용기의 출구 내로 투입 가능한 것을 만족하는 다양한 구성 및 방식으로 형성될 수 있다. 예컨대 충전재 투입부(2200)는 용기의 출구 즉, 래들(10)의 출강구 내에 충전재를 투입 가능하도록 출구부(2211a)가 하측으로 개방되는 충전재 투입부재(2210) 및 충전재 투입부재(2210)를 상하 방향으로 승강시킬 수 있도록 형성되는 승강부재(2220)를 포함할 수 있다.

한편, 충전재 투입부(2200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 좌우 방향으로 이격되어 복수개 구비될 수 있으나, 상대적으로 좌측에 배치되는 충전재 투입부(2200)와 우측에 배치되는 충전재 투입부(2200)가 서로 동일한 기술적 특징들을 가질 수 있으므로, 이하에서는 이를 특별히 구분하여 설명하지 않는다.

충전재 투입부재(2210)는 제2 지지부재(2140)의 복수의 수직 바(2141) 및 수평 바(2142) 사이에서 제2 이동부재 몸체의 일측 단부(2131a)를 상하 방향으로 관통하여 제2 지지부재(2140) 내에 배치될 수 있다. 충전재 투입부재(2210)는 투입관(2211) 및 투입 호퍼(2212)를 구비할 수 있으며, 상하 방향으로 승하강되며 용기의 출구 내로 충전재를 투입하는 역할을 한다.

투입관(2211)은 내부로 충전재가 통과 가능한 중공형의 투입관으로서, 상하 방향으로 연장되어 형성된다. 투입관(2211)의 하측 단부에는 출구부(2211a)가 형성되며, 투입관(2211)은 하강 시에 출구부(2211a)가 용기의 출구 상측으로 목적하는 높이만큼 이격 되도록 그 상하 방향으로의 길이가 형성될 수 있다. 투입관(2211)은 제2 이동부재 몸체의 일측 단부(2131a)를 관통하여 장착될 수 있다. 투입관(2211)의 승강을 안정적으로 안내하도록 투입관(2211)이 관통되는 제2 이동부재 몸체의 일측 단부(2131a)의 관통구 내벽에는 투입관 가이드부재(2211b) 예컨대 가이드롤러가 장착되어 투입관(2211)의 외주에 회전 가능하게 접촉될 수 있다. 또한, 제2 이동부재 몸체의 일측 단부(2131a)의 상부면에서 상측으로 돌출되되, 투입관(2211)의 외주를 감싸도록 투입관 가이드블록(2211c)이 형성될 수 있다.

투입 호퍼(2212)는 투입관(2211)의 상측 단부에 장착되어 투입관(2211)의 내부와 연통될 수 있다. 투입 호퍼(2212)의 외주 일측은 개방될 수 있으며, 이를 통하여 후술하는 충전재 저장부(2300)와 연결될 수 있다. 따라서, 투입 호퍼(2212)의 외주 일측의 개구는 투입 호퍼(2212)가 하강하였을 때 후술하는 충전재 저장부(2300)의 공급관(2321)의 위치에 대응하도록 형성될 수 있다.

상기와 같이 형성되는 충전재 투입부재(2210)는 제2 이동부재(2130)의 전후 방향으로의 주행에 의하여 이동되며 용기의 출구 상측으로 정렬될 수 있고, 후술하는 승강부재(2220)에 의하여 상하 방향으로 하강되며 용기의 출구 상측에 위치할 수 있다. 이어서, 하강된 위치에서의 투입 호퍼(2212)에 연결되는 충전재 저장부(2300)로부터 충전재를 투입받아 출구 내로 충전재를 투입할 수 있다.

한편, 충전재 투입부재(2210)의 구조는 상술한 바에 한정하지 않으며, 상하 방향으로 연장되어 충전재가 통과될 수 있는 경로를 구비하는 다양한 구조로 변경 가능하다.

승강부재(2220)는 제2 이동부재 몸체(2131)에 장착되는 윈치(2221), 충전재 투입부재(2210)와 윈치(2221)를 연결하는 로프(2222), 충전재 투입부재(2210)의 상측에 위치하는 제2 지지부재(2140)의 상측 단부 예컨대 상부 바에 장착되어 로프(2222)의 적어도 일부를 외주면에 둘러 감아 지지하는 활차(2223) 및 윈치(2221)와 활차(2223)의 사이에서 제2 이동부재 몸체(2131)에 장착되어 로프(2222)의 경로를 안내하는 가이드 풀리(2224)를 구비할 수 있다. 이때, 활차(2223)는 제1 활차(2223a), 제2 활차(2223b) 및 이들 사이에서 로프의 경로를 안내하는 로프 가이드(2223c)를 구비할 수 있다.

승강부재(2220)의 연결 구조를 로프(2222)의 경로를 중심으로 설명하면 다음과 같다. 로프(2222)의 단부는 투입 호퍼(2212)에 연결되며, 제2 활차(2223b) 및 로프 가이드(2223c)를 통과하며, 그 경로가 상하 방향에서 전후 방향으로 전환된 후, 제1 활차(2223a)의 상측 외주면을 둘러감아 후방 하측으로 굴절된다. 이어서, 가이드 풀리(2224)의 하측에서 가이드 풀리(2224)의 외주면을 감싸 그 경로가 다시 전후 방향으로 전환되어 윈치(2221)에 결합된다. 로프(2222)에 의하여 충전재 투입부재(2210)의 하중이 지지되며, 로프(2222)가 승강부재의 나머지 구성부에 의하여 형성 및 되는 이동 경로를 따라 이동되면서 충전재 투입부재(2210)의 승강이 이루어진다.

물론, 승강부재(2220)의 구조 및 작동방식은 상술한 바에 한정되지 않으며, 충전재 투입부재(2210)의 무게를 지지하며 상하 방향으로 이를 승강시키는 것을 만족하는 다양한 구조 및 작동방식으로 변경 가능하다.

충전재 저장부(2300)는 충전재 투입부재(2210)의 외측에 배치되며, 충전재 투입부재(2210)의 승강을 이용하여 충전재 투입부재(2210)와 연결 가능하도록 형성될 수 있다. 이때, 충전재 저장부(2300)는 충전재가 저장되는 복수개의 호퍼를 구비하되, 적어도 하나의 호퍼는 이동부(2100)에 장착되어 충전재 투입부재(2210)의 승강을 이용하여 충전재 투입부재(2210)에 선택적으로 연결될 수 있다. 그리고 나머지 하나의 호퍼에는 열 공급수단(2330) 예컨대 히터가 구비되어, 충전재로부터 수분을 제거할 수 있다.

한편, 충전재 저장부(2300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 좌우 방향으로 이격되어 복수개 구비될 수 있으나, 상대적으로 좌측에 배치되는 충전재 저장부(2300)와 우측에 배치되는 충전재 저장부(2300)가 서로 동일한 기술적 특징들을 가질 수 있으므로, 이하에서는 이를 특별히 구분하여 설명하지 않는다.

상기의 충전재 저장부(2300)는 제1 지지부재(2110)의 상측에서 좌우 방향으로 이격되는 복수의 위치에 각각 배치되는 저장 호퍼(2310), 저장 호퍼(2310)에 연결되어 하측으로 연장되는 배출관(2311), 배출관(2311)에 장착되어 정량의 충전재를 하측으로 배출시키는 배출밸브(2312), 저장 호퍼(2310)와 제1 지지부재(2110)의 베이스 플레이트(2111) 사이를 연결하도록 형성되는 호퍼 지지프레임(2313), 제2 이동부재(2130)의 좌우 이동 시의 위치에서 배출관(2311)의 출구부의 위치에 대응되도록 제2 이동부재(2130)에 장착되어 상부가 개방되는 공급 호퍼(2320), 공급 호퍼(2320)에 장착되어 하강 위치에서의 투입 호퍼(2212)의 개방된 일측에 연결 가능하도록 충전재 투입부재(2210)의 승강경로를 향하여 연장되는 공급관(2312) 및 공급관(2312)에 장착되어 이의 개폐를 조절하는 공급밸브(2322)을 구비할 수 있다.

저장 호퍼(2310)는 충전재가 저장되는 내부 공간을 구비하며, 일측에 열 공급수단(2330)이 장착되어 충전재 내로 혼입되는 수분 등을 제거할 수 있다. 저장 호퍼(2310)는 배출밸브(2312)를 개방하여 배출관(2311)으로 정량의 첨가재를 공급한다. 공급 호퍼(2320)는 제1 이동부재(2120) 및 제2 이동부재(2130)의 이동에 의하여 배출관(2311)의 출구부의 하측으로 이동될 수 있으며, 배출관(2311)으로부터 정량의 첨가재를 공급받을 수 있다. 공급 호퍼(2320)는 충전재 투입부재(2210)가 하측으로 하강된 위치에서 공급 밸브(2322)를 개방하여 내부의 첨가재를 공급관(2321)으로 공급하고, 이에 공급관(2321)의 출구부와 개구가 일치되어 연통되는 투입 호퍼(2212)의 내부로 첨가재가 투입될 수 있다. 투입 호퍼(2212) 내로 공급되는 첨가재는 이어서 투입관(2211)을 통과하여 하측으로 낙하되며 용기의 출구 내부로 투입된다.

한편, 충전재 저장부(2300)의 구조 및 작동방식은 상술한 바에 한정되지 않으며, 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대 충전재 저장부(2300)는 하나의 호퍼를 구비하고 호퍼에 연결되는 배관이 플렉서블한 재질로 형성되어, 배관의 출구부가 제1 이동부재(2120) 및 제2 이동부재(2130)의 이동과 함께 이동되며 제2 이동부재 몸체의 일측 단부(2131a) 상에서 목적하는 방향으로 개방될 수 있다.

즉, 충전재 저장부(2300)는 충전재 투입부재(2210)의 하강 위치에서 충전재 투입부재(2210)에 선택적으로 연결되며 충전재를 공급 가능한 다양한 구조 및 방식으로 변경 가능하다.

커버 투입부(2400)는 용기의 출구 상부에 커버를 투입 가능하도록 충전재 투입부재(2210)의 승강 경로에 교차하는 위치에서 충전재 투입부재(2210)에 교차하는 방향으로 형성되는 커버 투입부재(2410) 및 커버 투입부재(2410)에 대하여 전후진 가능하도록 형성되는 커버 공급부재(2420)를 구비할 수 있다. 커버 투입부(2400)는 충전재의 투입이 완료된 이후 충전재 투입부재(2210)에 결합되어 있는 커버를 하측으로 낙하시켜 용기의 출구 상부에 투입하는 역할을 한다. 이때, 하강 상태를 유지하고 있는 투입관(2211)이 커버의 낙하를 가이드 할 수 있으며, 이에 별도의 정렬 과정이나 커버 투입부(2400)의 위치 이동 없이 즉시 커버를 투입 가능하다. 이를 위하여, 커버 투입부재(2410)에 결합된 커버는 그 중심위치 및 주변부에 복수의 관통구가 형성되며, 그 중심위치의 관통구에 충전재 투입부재(2210)의 투입관(2211)이 정렬되도록 위치될 수 있다. 따라서, 커버 공급부재(2420)와 충전재 투입부재(2210)가 서로 교차되더라도 투입관(2211)의 승강 및 충전재의 투입 그리고 커버의 투입은 서로 간섭됨이 없이 독립적으로 실시될 수 있으며, 특히, 커버의 투입 시에 투입관(2211)을 커버의 가이드에 이용할 수 있다.

커버 투입부재(2410)는 도 3에 도시된 바와 같이, 충전재 투입부재(2210)의 위치에 대응하도록 좌우 방향으로 이격되어 복수개 구비될 수 있으나, 상대적으로 좌측에 배치되는 커버 투입부재(2410)와 우측에 배치되는 커버 투입부재(2410)가 서로 동일한 기술적 특징들을 가질 수 있다. 따라서, 이하에서는 이를 특별히 구분하여 설명하지 않으며, 좌측 및 우측의 커버 투입부재(2410) 중 어느 하나를 기준으로 하여 설명한다.

커버 투입부재(2410)는 제2 이동부재 몸체의 일측 단부(2131a)의 하부면에 회전 가능하게 장착되는 복수개의 커버 고정구(2411), 커버 고정구(2411) 각각을 회전시키도록 복수개의 커버 고정구(2411) 각각에 연결되는 커버 고정구 구동수단(2412)을 구비할 수 있다. 이때, 커버 고정구(2411)는 적어도 세개 또는 네개 이상 구비되어 커버의 외경의 크기에 대응하도록 서로 이격 배치될 수 있다.

커버 고정구(2411)는 커버의 하부면의 가장자리부에 고리 형상의 커버 고정구(2411)의 단부가 걸릴 수 있도록 제2 이동부재 몸체의 일측 단부(2131a)의 하부면의 복수의 위치에 구비될 수 있으며, 회전 가능하게 장착되도록 제2 이동부재 몸체의 일측 단부(2131a)의 하부면에 힌지(2413)에 의해 결합될 수 있다. 커버 고정구 구동수단(2412)은 커버 고정구(2411)에 연결되어 이를 회전시키는 것을 만족하는 다양한 방식의 링크 장치일 수 있으며, 이를 특별히 한정하지 않는다. 따라서, 도면상으로 간략히 도시하였으며 그 상세한 설명은 생략한다.

커버 투입부재(2410)는 상기에서 예컨대 커버 고정구 등과 같은 회전 고리를 회전시켜 커버의 가장자리 및 하부면을 지지하는 방식으로 구성되었으나, 이의 구성은 다양하게 변경 가능하며, 예컨대 자력 흡착 방식 또는 진공 흡착 방식의 패드를 구비하여 커버를 고정 및 낙하시키는 방식으로 구성될 수 있다.

커버 공급부재(2420)는 복수의 커버 투입부재(2410)의 좌우 방향으로의 중심 위치에 배치되도록 제1 지지부재(2110)의 베이스 플레이트(2111) 상부면에 전후 방향으로 주행 가능하게 장착되는 이동 대차(2421), 이동 대차(2421)의 하측에서 이동 대차(2421)에 연결되어 전후 방향으로 연장되며, 이동 대차(2421)를 전후 방향으로 이동시키도록 형성되는 이동 대차 구동부(2422), 이동 대차(2421)의 상측으로 이격된 위치에서 이동 대차(2421)와 연결되되, 커버 투입부재(2410)의 하측에 위치하도록 이동 대차(2421)의 상측의 좌우 외측으로 각각 이격되는 커버 고정부재(2423), 커버 고정부재(2423)를 상하 방향으로 승강시키도록 형성되는 예컨대 승강 실린더 구조의 커버 고정부재 승강수단(2424)을 구비할 수 있다.

이동 대차(2421)는 커버 공급부재(2420)의 몸체로서 전후 방향으로 주행하며 주행 경로상에 위치되는 후술하는 커버 저장부(2500) 및 커버 투입부재(2410)의 하측으로 커버 고정부재(2423)를 이동시키는 역할을 한다. 한편 이동 대차(2421)는 도 3에 도시된 바와 같이, 좌우 방향으로 이격되어 복수개 구비되는 커버 투입부재(2410)의 사이에 위치하도록 배치될 수 있다. 이동 대차(2421)의 주행을 위하여 이동 대차 구동부(2422)가 구비되며, 이의 구동 방식은 다양할 수 있다. 본 실시 예에서는 유압 실린더로 형성되어 유압의 주입 정도에 따라 전후 방향으로 신전 및 수축되며 이동 대차(2421)를 이동시키는 이동 대차 구동부(2422)를 예시한다. 커버 고정부재(2423)는 자력 패드 또는 진공 패드일 수 있으며, 예컨대 철판을 포함하는 커버의 상부면에 자력 또는 진공을 이용하여 결합 및 분리될 수 있다. 커버 고정부재 승강수단(2424) 예컨대 승강 실린더에 연결되어 지지될 수 있으며, 커버 고정부재 승강수단(2424)에 의하여 승강될 수 있다.

이동 대차(2421)가 후방으로 이동하여 커버 저장부(2500)의 적재 대차(2510)와 전후 방향에 대하여 동일 위치로 나란하게 위치하게 되면, 커버 고정부재 승강수단(2424)이 하강되어 커버 고정부재(2423)를 커버의 상부면에 밀착시킨다. 이어서 커버 고정부재(2423)에 연결된 진공 생성수단 또는 자력 생성수단에 의하여 커버의 상부면과 결합될 수 있다. 다음으로 커버 고정부재 승강수단(2424)이 커버 고정부재(2423) 및 이에 결합된 커버를 들어올리고 이동 대차(2421)가 전진하여 커버를 커버 투입부재의 하측(2410)에 위치시킨다. 커버 고정구(2411)가 안측으로 회전하여 커버의 가장자리부를 소정의 힘으로 움켜쥐는 방식으로 고정시키면 커버 고정부재(2423)의 자력 또는 진공이 해제되어 서로 분리되고, 이어서 이동 대차(2421)가 이동되어 커버 고정구(2411)의 하측으로부터 이탈한다.

한편, 커버 공급부재(2420)는 상기의 구조 및 방식으로 한정되지 않으며, 커버 투입부재(2410)로 커버를 공급 가능한 것을 만족하는 다양한 구조 및 방식으로 변경될 수 있다.

커버 저장부(2500)는 커버 공급부재(2420)의 이동 경로상의 일측에 배치되며, 상부면에 커버가 적재되는 적재 대차(2510) 및 적재 대차의 상부면에 구비되는 커버 적재 가이드(2520)를 구비할 수 있다. 커버 저장부(2500)는 도 3에 도시된 바와 같이 커버 투입부재(2410)의 좌우 방향으로의 위치에 대응하는 복수의 위치에 각각 구비되며, 이때, 좌측의 커버 저장부(2500)와 우측의 커버 저장부(2500)는 서로 대응하므로, 이를 특별히 구분하여 설명하지 않는다.

적재 대차(2510)는 소정 면적 예컨대 가로 및 세로가 각 1m 이상으로 형성되는 사각 면적의 커버가 적재될 수 있는 것을 만족하는 상부면을 가지는 다양한 구조 및 방식으로 형성될 수 있으며, 이를 특별히 한정하지 않는다. 이때, 적재 대차(2510)의 상부면에 적재된 커버가 안정적으로 적재 상태를 유지하도록 커버에 형성되는 관통구들 중 어느 하나의 위치에 대응하여 바 형상의 커버 적재 가이드(2520)가 적재 대차(2510) 상부면의 상측으로 돌출되어 형성될 수 있다.

도 4는 저장 호퍼의 배출관과 공급 호퍼의 공급관을 일치시키는 과정 및 커버를 커버 투입부재로 공급하여 장착시키는 과정을 설명하기 위한 투입장치의 작동 상태도이고, 도 5는 커버가 장착되어 준비가 완료된 상태를 설명하기 위한 투입장치의 작동 상태도이다. 또한, 도 6은 용기의 출구 상측으로 충전재 투입부재 및 커버 투입부재를 정렬시키는 과정을 설명하기 위한 투입장치의 작동 상태도이고, 도 7은 투입관을 하강시켜 용기의 출구상에 위치시키고 이어서 충전재를 투입하는 과정을 설명하기 위한 투입장치의 작동 상태도이다. 그리고 도 8은 투입관(2211)이 하측으로 하강된 상태를 유지하는 동안 커버를 낙하시켜 용기의 출구 상부에 투입하는 과정을 설명하기 위한 투입장치의 작동 상태도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 투입장치가 적용되는 용융물 처리방법을 설명한다. 이때, 도 4 내지 도 8을 참조하여 투입장치의 작동 방법 또한 같이 설명한다.

용융물 처리방법은 용기 예컨대 래들(10) 내로 용융물 예컨대 정련된 용강을 수강시키는 처리방법으로서, 충전재 및 커버를 준비시키는 과정, 투입장치(2000)의 하측으로 용기를 위치시키는 과정, 투입장치(2000)의 충전재 투입부재(2210) 및 커버 투입부재(2410)를 용기의 출구 상측에 동시에 정렬시키는 과정, 용기의 출구 내로 충전재를 투입하는 과정, 용기의 출구 상부에 커버를 투입하는 과정, 용기를 용융물 수강 위치로 이동시켜 용융물을 수강하는 과정을 포함한다.

먼저, 충전재를 준비시킨다. 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 이동부재(2120) 및 제2 이동부재(2130)를 이동시켜 저장 호퍼(2310)의 배출관(2311) 출구부와 공급 호퍼(2320)의 상부 개구를 일치시킨다. 이어서, 배출밸브(2312)를 개방하여 기 설정된 정량의 첨가재를 공급 호퍼(2320) 내에 장입하여 충전재를 준비시킨다. 이때, 공급 밸브(2322)가 잠겨 있으므로, 첨가재는 공급 호퍼(2320) 내에 임시 저장될 수 있다. 한편 첨가재가 공급 호퍼(2320)로 공급되기 전에 저장 호퍼(2310)의 열 공급수단(2330)에 의하여 첨가재 내의 수분을 제거할 수 있다. 다음으로, 커버를 준비시킨다. 커버 공급부재(2420)의 커버 고정부재(2423)에 커버를 임시 고정시킨 뒤, 이동 대차(2421)를 이동시켜 커버 고정구(2411)의 하측으로 커버를 위치시킨다. 이어서, 커버 고정구 구동수단(2412)을 작동시켜 커버 고정구(2411)를 내측으로 회전시키고 이에 커버 고정구(2411)의 하단에 커버의 하부면의 가장자리가 지지되며 커버가 커버 고정구(2411)와 결합된다. 이에 커버의 준비가 완료된다. 이러한 일련의 과정이 도 4 및 도 5에 도시되어 있다.

다음으로, 투입장치(2000)의 하측으로 용기를 위치시키는 과정을 실시한다. 투입장치(2000)의 하측으로 용기를 위치시키는 방식은 특별히 한정되지 않으며, 래들 크레인을 이용하여 소정 위치에 투입하거나, 대차에 적재하여 소정 위치로 이송시켜 용기를 위치시킬 수 있다. 도 6에는 제2 이동부재(2130)가 전진하는 상태를 도시하였다.

다음으로 투입장치(2000)의 충전재 투입부재(2210) 및 커버 투입부재(2410)를 용기의 출구 상측에 동시에 정렬시키는 과정을 수행한다. 이는 다음의 세부 과정을 포함한다. 먼저, 용기의 출구의 위치에 대응하도록 제1 이동부재(2120)를 좌측 또는 우측으로 이동시킨 뒤, 이어서 제2 이동부재(2130)를 전진시킨다. 물론 이의 순서는 변경되어도 무방하다. 이어서, 승강부재(2220)의 윈치(2221)에 감긴 로프(2222)를 풀면서 이에 연결된 충전재 투입부재(2210)를 하측으로 하강시킨다. 이에 투입관(2211)의 출구부가 용기의 출구 상측에 근접하여 위치될 수 있으며, 이러한 일련의 과정을 거쳐 충전재 투입부재(2210) 및 커버 투입부재(2410)의 정렬 과정을 완료한다. 이때, 충전재 저장부(2300)의 공급관(2321)의 하측 단부와 충전재 투입부재(2210)의 투입 호퍼(2212)의 개방된 일측이 정렬되며 두 구성부는 서로 연통될 수 있다.

다음으로, 용기의 출구 내로 충전재를 투입하는 과정을 수행한다. 공급 밸브(2322)를 개방하여 공급 호퍼(2320)에 담긴 정량의 충전재를 공급관(2321)으로 공급한다. 충전재는 공급관을 거쳐 투입 호퍼(2212) 내로 유입되고, 이어서 투입관(2211) 내에서 낙하되며 용기의 출구 내로 투입된다.

충전재의 투입이 완료되면 용기의 출구 상부에 커버(3)를 투입하는 과정을 수행한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 투입관(2211)이 하측으로 하강된 상태를 유지하는 동안, 커버 고정구 구동수단(2412) 만을 구동시키며 커버 고정구(2411)를 외측으로 회전시켜 커버를 낙하시킨다. 즉, 충전재의 투입 이후 별도의 위치 정렬 및 이동 과정이 생략되며, 충전재 투입 직후 바로 커버를 투입 가능하다. 이때. 커버는 투입관(2211)의 외주면에 끼워진 상태로 낙하되며 이에 낙하 위치가 가이드 되며 목적하는 위치로 정확히 투입될 수 있다. 이처럼 커버 투입부재(2410)가 용기의 외측에 위치하는 상태에서 용기 내부로의 진입 없이 커버를 투입 가능함에 따라 커버 투입부재(2410)의 열적 손상이 방지될 수 있다.

다음으로, 용기를 용융물 수강 위치로 이동시켜 용융물을 수강하는 과정을 수행한다. 이때, 용기의 출구 즉 래들(10)의 출강구에 투입된 커버 및 충전재에 의하여 수강되는 용융물 예컨대 용강이 용기의 출구 내로 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 투입장치(2000)를 이용하여 용기의 출구에 충전재 및 커버(3)를 투입하는 일련의 공정을 하나의 장치에서 연속적으로 실시할 수 있으며, 이때, 용기의 출구 상측으로 충전재의 투입 위치 및 커버의 투입 위치가 동시에 정렬될 수 있어 전체 작업이 신속하게 진행될 수 있다. 또한, 용기의 출구 내에 투입되는 충전재의 유실 및 이물질의 유입이 억제 또는 방지될 수 있다.

본 발명의 상기 실시 예는 래들의 경우가 예시되었으나, 이 외에도 각종 용융물을 수강하는 다양한 용기에 적용되어 용기의 토출구가 개방되기 전까지 토출구 내로 용융물이 유입되는 것을 방지 가능하다. 한편, 본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이며, 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명이 해당하는 기술 분야에서의 업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

2000: 투입장치 2100: 이동부
2120: 제1 이동부재 2130: 제2 이동부재
2200: 충전재 투입부 2211: 투입관
2212: 투입 호퍼 2220: 승강부재
2300: 충전재 저장부 2320: 공급 호퍼
2321: 공급관 2400: 커버 투입부
2411: 커버 고정구 2420: 커버 공급부재
2421: 이동 대차 2423: 커버 고정부재

Claims (14)

1. 용기의 출구를 향하여 대상물을 투입하는 투입장치로서,
   상기 출구의 내부에 충전재를 투입 가능하도록 출구부가 하측으로 개방되는 충전재 투입부재 및 상기 충전재 투입부재를 상하 방향으로 승강 가능하도록 형성되는 승강부재를 구비하는 충전재 투입부;
   상기 충전재 투입부재의 외측에 배치되며, 상기 충전재 투입부재의 승강을 이용하여 상기 충전재 투입부재와 연결 가능하도록 형성되는 충전재 저장부; 및
   상기 용기의 상측에서 좌우 방향 및 전후 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동 가능하도록 형성되는 이동부;를 포함하고,
   상기 이동부는 상기 용기의 상측에 좌우 방향으로 주행 가능하도록 장착되는 제1 이동부재, 상기 제1 이동부재 상에 전후 방향으로 주행 가능하도록 장착되는 제2 이동부재, 및 상기 제2 이동부재에 상하 방향으로 장착되는 제2 지지부재를 포함하며,
   상기 제2 이동부재는 제1 이동부재의 상측에서 전후 방향으로 연장되는 제2 이동부재 몸체, 및 상기 제2 이동부재 몸체와 상기 제1 이동부재 사이를 연결하는 제2 이동부재 구동수단을 구비하고,
   상기 제2 지지부재는 상기 제1 이동부재의 전방으로 돌출된 상기 제2 이동부재 몸체의 일측 단부 상에 장착되는 투입장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 출구의 상부에 커버를 투입 가능하도록 상기 충전재 투입부재의 승강 경로에 교차하는 위치에 형성되는 커버 투입부재, 및 상기 커버 투입부재에 대하여 전후진 가능하도록 형성되는 커버 공급부재를 구비하는 커버 투입부;를 더 포함하고,
   상기 충전재 투입부재 및 커버 투입부재 각각은 서로 교차하도록 배치되어 상기 충전재의 투입 위치 및 상기 커버의 투입 위치가 상호 정렬되는 투입장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 충전재 투입부재, 승강부재 및 커버 투입부재 각각은 상기 이동부에 장착되고, 상기 충전재 투입부재 및 커버 투입부재는 상기 이동부의 이동에 의하여 상기 용기의 상기 출구 상측으로 위치가 동시에 정렬되며,
   상기 이동부는 상기 용기의 상측에서 좌우 방향으로 연장되는 제1 지지부재를 포함하고, 상기 제1 이동부재는 상기 제1 지지부재 상에 좌우 방향으로 주행 가능하도록 장착되는 투입 장치.
4. 용기의 출구를 향하여 대상물을 투입하는 투입장치로서,
   상기 출구의 내부에 충전재를 투입 가능하도록 출구부가 하측으로 개방되는 충전재 투입부재 및 상기 충전재 투입부재를 상하 방향으로 승강 가능하도록 형성되는 승강부재를 구비하는 충전재 투입부;
   상기 충전재 투입부재의 외측에 배치되며, 상기 충전재 투입부재의 승강을 이용하여 상기 충전재 투입부재와 연결 가능하도록 형성되는 충전재 저장부; 및
   상기 출구의 상부에 커버를 투입 가능하도록 상기 충전재 투입부재의 승강 경로에 교차하는 위치에 형성되는 커버 투입부재;를 포함하고,
   상기 커버 투입부재에 상기 커버가 결합되고, 상기 커버의 중심위치에 형성된 관통구가 상기 충전재 투입부재에 정렬되어, 상기 충전재의 투입 위치 및 상기 커버의 투입 위치가 상호 정렬되는 투입장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 커버 투입부재에 대하여 전후진 가능하도록 형성되는 커버 공급부재;를 더 포함하고,
   상기 충전재 투입부재 및 상기 커버 투입부재 각각은 서로 교차하도록 배치되는 투입장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 용기의 상측에서 좌우 방향 및 전후 방향 중 적어도 하나의 방향으로 이동 가능하도록 형성되고, 상기 충전재 투입부재와 상기 승강부재와 상기 커버 투입부재가 각각 장착되며, 상기 충전재 투입부재와 상기 커버 투입부재의 위치를 상기 용기의 상기 출구 상측으로 동시에 정렬시키는 이동부;를 포함하고,
   상기 이동부는 상기 용기의 상측에서 좌우 방향으로 연장되는 제1 지지부재, 상기 제1 지지부재 상에 좌우 방향으로 주행 가능하도록 장착되는 제1 이동부재, 상기 제1 이동부재 상에 전후 방향으로 주행 가능하도록 장착되는 제2 이동부재, 및 상기 제2 이동부재에 상하 방향으로 장착되는 제2 지지부재를 포함하며,
   상기 제2 이동부재는 제1 이동부재의 상측에서 전후 방향으로 연장되는 제2 이동부재 몸체, 및 상기 제2 이동부재 몸체와 상기 제1 이동부재 사이를 연결하는 제2 이동부재 구동수단을 구비하고,
   상기 제2 지지부재는 상기 제1 이동부재의 전방으로 돌출된 상기 제2 이동부재 몸체의 일측 단부 상에 장착되는 투입장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 3 및 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 충전재 저장부는 충전재가 저장되는 복수개의 호퍼를 구비하되, 적어도 하나의 호퍼는 상기 이동부에 장착되어 상기 충전재 투입부재의 승강을 이용하여 상기 충전재 투입부재에 선택적으로 연결되는 투입장치.
8. 청구항 1 내지 청구항 3 및 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 제2 지지부재는 좌우 방향 및 전후 방향 중 적어도 하나의 방향으로 서로 이격되는 복수의 수직 바 및 상하 방향으로 서로 이격되어 상기 복수의 수직 바 사이를 연결하는 복수의 수평 바를 구비하고,
   상기 충전재 투입부재는 상기 복수의 수직 바 및 수평 바 사이에 배치되어 상하 방향으로 승강되는 투입장치.
9. 청구항 1 내지 청구항 3 및 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 충전재 투입부재는 상기 제2 이동부재 몸체의 일측 단부를 관통하여 상기 제2 지지부재 내에 배치되는 투입관 및 상기 투입관의 상측 단부에 장착되는 투입 호퍼를 구비하고,
   상기 충전재 투입부재의 상기 출구부는 상기 투입관의 하측 단부에 형성되는 투입장치.
10. 청구항 1 내지 청구항 3 및 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 승강부재는 상기 제2 이동부재 몸체에 장착되는 윈치, 상기 충전재 투입부재와 상기 윈치를 연결하는 로프 및 상기 충전재 투입부재의 상측에 위치하는 상기 제2 지지부재의 상측 단부에 장착되어 상기 로프의 적어도 일부를 외주면에 둘러 감아 지지하는 활차를 구비하는 투입장치.
11. 청구항 3 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 충전재 저장부는 제1 지지부재의 상측으로 이격되는 복수의 위치에 각각 배치되는 저장 호퍼, 상기 저장 호퍼에 연결되는 배출관, 상기 배출관의 출구부의 위치에 대응되도록 상기 제2 이동부재에 장착되어 상부가 개방되는 공급 호퍼, 상기 공급 호퍼에 장착되어 상기 충전재 투입부재의 승강경로를 향하여 연장되는 공급관을 구비하고,
    상기 배출관 및 공급관 각각에는 밸브가 장착되며,
    상기 저장호퍼에는 열 공급수단이 장착되는 투입장치.
12. 청구항 9에 있어서,
    상기 커버 투입부재는 상기 제2 이동부재 몸체의 일측 단부의 하부면에 회전 가능하게 장착되는 복수개의 커버 고정구, 상기 커버 고정구 각각을 회전시키도록 상기 복수개의 커버 고정구 각각에 연결되는 커버 고정구 구동수단을 구비하며,
    상기 커버 고정구는 적어도 세개 이상 구비되어 상기 커버의 외경의 크기에 대응하도록 서로 이격되는 투입장치.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 커버 공급부재의 이동 경로상의 일측에 배치되며, 상부면에 커버가 적재되는 적재 대차를 구비하는 커버 저장부;를 포함하는 투입장치.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 커버 공급부재는 이동 대차, 전후 방향으로 연장되어 상기 이동 대차를 전후 방향으로 이동시키도록 형성되는 이동 대차 구동부, 상기 이동 대차의 상측에서 이동 대차와 연결되는 커버 고정부재, 상기 커버 고정부재를 상하 방향으로 승강시키도록 형성되는 커버 고정부재 승강수단을 구비하는 투입장치.

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