KR101796237B1 - 절단설 제거 장치 - Google Patents

Abstract

절단설 제거 장치는, 제1 방향으로 확장된 내부 공간을 가지며 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 서로 마주하는 한 쌍의 피스톤 관통홀을 복수개로 형성하는 쉬어 빔과, 한 쌍의 피스톤 관통홀마다 삽입 설치되는 복수의 피스톤 하우징과, 쉬어 캡이 결합된 상단과 그 반대의 하단이 쉬어 빔의 외측으로 돌출되며 복수의 피스톤 하우징 각각에 설치되고 상하로 구동하는 복수의 쉬어 피스톤과, 복수의 쉬어 피스톤 각각의 하측부에 상호 고정되는 제1 및 제2 클램프를 포함하는 이탈 방지부를 포함한다.

Description

절단설 제거 장치 {REMOVING DEVICE FOR CUTTING BURR}

본 발명은 절단설 제거 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쉬어 피스톤(shear piston)의 이탈 방지 구조에 관한 것이다.

후판 공정이나 열연 공정의 소재가 되는 반제품인 슬라브(slab)는 용탕을 연속 주조기의 주형에 주입하고 냉각 및 응고시킴으로써 소정의 두께와 폭을 갖는 블록 형상으로 제조된다. 슬라브는 토치 절단 장치를 거치면서 일정한 길이로 절단되며, 절단된 슬라브는 이송롤을 통해 후속 공정으로 이송된다.

산소와 가스를 이용한 고온/고압의 토치로 슬라브를 절단함에 따라, 슬라브의 헤드(head) 및 테일(tail) 부위 하면에 절단설(burr)이 융착 형성된다. 절단설은 후속 공정의 설비를 손상시키거나 후속 공정에서 제조되는 제품의 품질을 저하시키므로, 토치 절단 장치와 이송롤 사이에 절단설 제거 장치가 설치된다.

절단설 제거 장치는 쉬어 빔(shear beam)과, 피스톤 하우징을 매개로 쉬어 빔을 관통하면서 쉬어 빔에 고정 설치되며 상하로 구동하는 복수의 쉬어 피스톤(shear piston)을 포함한다. 절단 나이프는 쉬어 피스톤의 상단에 결합되고, 엔드 스토퍼(end stopper)는 쉬어 피스톤 하단에 체결된 후 고정 볼트에 의해 고정된다.

그런데 쉬어 피스톤이 작동하는 과정에서 고정 볼트의 잦은 풀림과 절손으로 인해 조업 중 쉬어 피스톤이 쉬어 빔에서 이탈할 수 있다. 이 경우 절단설 제거 장치는 작동 불능 상태가 되어 슬라브의 절단설을 제대로 제거할 수 없으며, 작업장은 비상 조업 및 긴급 정비 상태에 돌입하게 된다.

본 발명은 슬라브의 절단설을 제거하는 절단설 제거 장치에 있어서, 쉬어 빔에 대한 쉬어 피스톤의 이탈을 효과적으로 차단하여 안정적인 조업을 가능하게 하는 절단설 제거 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 절단설 제거 장치는, 제1 방향으로 확장된 내부 공간을 가지며 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 서로 마주하는 한 쌍의 피스톤 관통홀을 복수개로 형성하는 쉬어 빔과, 한 쌍의 피스톤 관통홀마다 삽입 설치되는 복수의 피스톤 하우징과, 쉬어 캡이 결합된 상단과 그 반대의 하단이 쉬어 빔의 외측으로 돌출되며 복수의 피스톤 하우징 각각에 설치되고 상하로 구동하는 복수의 쉬어 피스톤과, 복수의 쉬어 피스톤 각각의 하측부에 상호 고정되는 제1 및 제2 클램프를 포함하는 이탈 방지부를 포함한다.

제1 및 제2 클램프는 쉬어 피스톤의 하측부를 원주 방향으로 둘러싸며 고정볼트에 의해 상호 고정될 수 있다. 고정 볼트는 제1 및 제2 클램프의 양측단에 각각 형성된 제1 및 제2 지지대에 체결되어 제1 및 제2 클램프를 고정시킬 수 있으며, 고정 볼트의 길이 방향은 쉬어 피스톤의 운동 방향과 수직일 수 있다. 이탈 방지부는, 제1 및 제2 클램프의 상단에서 쉬어 피스톤에 설치되며 납으로 제작된 클램프 완충용 와셔를 더 포함할 수 있다.

쉬어 피스톤의 하측부에는 원주 방향을 따라 일정 폭과 일정 깊이로 형성된 클램프 오목홈이 형성될 수 있고, 제1 및 제2 클램프는 클램프 오목홈에 위치할 수 있다. 쉬어 피스톤은 클램프 오목홈과 일정 거리를 두고 그 상부에 나사산을 형성할 수 있으며, 클램프 완충용 와셔는 나사산과 제1 및 제2 클램프 사이에 설치될 수 있다.

이탈 방지부는 나사산에 체결된 디스크 와셔 및 더블 너트를 더 포함할 수 있다. 디스크 와셔, 더블 너트, 클램프 완충용 와셔, 제1 및 제2 클램프의 순서대로 쉬어 빔으로부터 멀리 위치할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 이탈 방지부의 고정 볼트는 쉬어 피스톤의 운동 방향과 수직인 방향으로 설치되므로 쉬어 피스톤의 지속적인 운동에도 볼트 풀림이 일어나지 않는다. 본 실시예의 절단설 제거 장치는 볼트 풀림과 결손을 억제하여 쉬어 피스톤의 이탈을 방지하며, 그 결과 안정적인 조업을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단설 제거 장치의 구성도이다.
도 2와 도 3은 도 1에 도시한 절단설 제거 장치의 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 절단설 제거 장치 중 쉬어 피스톤과 이탈 방지부의 분해 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 절단설 제거 장치의 구성도이고, 도 2와 도 3은 도 1에 도시한 절단설 제거 장치의 단면도이며, 도 4는 도 1에 도시한 절단설 제거 장치 중 쉬어 피스톤과 이탈 방지부의 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 절단설 제거 장치(100)는 토치에 의해 절단된 슬라브(slab)(200)의 표면, 특히 슬라브(200) 절단면의 아래측에 돌출된 절단설(201)(burr)을 제거하기 위한 장치이다. 본 실시예의 절단설 제거 장치(100)는 크게 쉬어 빔(10)과, 쉬어 빔(10)에 설치된 복수의 피스톤 하우징(20) 및 복수의 쉬어 피스톤(30)과, 복수의 쉬어 피스톤(30) 각각에 설치된 이탈 방지부(40)를 포함한다.

쉬어 빔(10)은 원통 모양의 지지 용기로서, 제1 방향(도면을 기준으로 수평 방향)을 따라 확장된 내부 공간을 가지며, 제1 방향과 교차하는 제2 방향(도면을 기준으로 수직 방향)을 따라 서로 마주하는 한 쌍의 피스톤 관통홀(11a, 11b)을 형성한다.

한 쌍의 피스톤 관통홀(11a, 11b)은 제1 방향(수평 방향)을 따라 복수개로 구비되어 제1 방향(수평 방향)을 따라 복수의 피스톤 하우징(20)과 복수의 쉬어 피스톤(30)이 일렬로 설치되도록 한다.

쉬어 빔(10)의 양단은 벨로우즈 실린더(12) 상단의 고정 블록(13)에 고정되고, 이로써 쉬어 빔(10) 전체는 벨로우즈 실린더(12)에 의해 상승 또는 하강한다. 쉬어 빔(10)의 내부 공간은 구동 유체를 공급 및 회수하는 유체 공급기(도시하지 않음)와 연결된다. 구동 유체는 쉬어 피스톤(30)을 상승 또는 하강시키는 작용을 하며, 압축 공기 또는 오일이 구동 유체로 사용될 수 있다.

피스톤 하우징(20)과 그 하단의 플랜지(21)는 한 쌍의 피스톤 관통홀(11a, 11b)에 삽입 고정된다. 피스톤 하우징(20)은 쉬어 피스톤(30) 장착을 위한 내부 공간(SP)을 형성하며, 피스톤 하우징(20)의 내부 공간은 하우징 관통홀(22)에 의해 쉬어 빔(10)의 내부 공간(SP)과 연통한다. 도 2와 도 3에서 부호 23은 피스톤 하우징(20)과 플랜지(21)를 쉬어 빔(10)에 고정시키는 볼트를 나타낸다.

쉬어 피스톤(30)은 피스톤 하우징(20) 내부에 슬라이드 가능하게 설치된다. 쉬어 피스톤(30)은 피스톤 헤드(31)와, 피스톤 헤드(31)의 하단에 연결되며 피스톤 헤드(31)보다 작은 직경을 가지는 피스톤 지지대(32)를 포함할 수 있다. 피스톤 하우징(20)의 내부 공간(SP)은 피스톤 헤드(31)를 수용하기 위한 상측부(SP1)와, 상측부(SP1)보다 작은 직경을 가지며 피스톤 지지대(32)와 이격되는 하측부(SP2)로 구분될 수 있다.

하우징 관통홀(22)은 피스톤 하우징(20)의 하측부(SP2)에 연결 형성된다. 유체 공급기에서 쉬어 빔(10) 내부로 구동 유체를 공급하면, 구동 유체는 하우징 관통홀(22)을 통해 피스톤 하우징(20) 내부로 유입되면서 피스톤 헤드(31)를 상승시킨다. 반대로 유체 공급기에서 쉬어 빔(10) 내부의 구동 유체를 회수하면, 구동 유체는 피스톤 하우징(20) 밖으로 배출되면서 피스톤 헤드(31)를 하강시킨다.

피스톤 헤드(31)의 상측부와 피스톤 지지대(32)의 하측부는 쉬어 빔(10) 외측으로 돌출된다. 피스톤 헤드(31)의 상단에는 절단 나이프로 기능하는 쉬어 캡(33)이 결합되고, 피스톤 지지대(32)의 하측부에는 쉬어 빔(10)에 대한 쉬어 피스톤(30)의 이탈을 방지하는 이탈 방지부(40)가 설치된다. 복수의 쉬어 피스톤(30)은 쉬어 빔(10)의 길이 방향(제1 방향)을 따라 일렬로 정렬된다.

토치 절단 장치에서 절단된 슬라브(200)는 롤 테이블에 안착되어 절단설 제거 장치(100)로 유입된다. 쉬어 빔(10)은 벨로우즈 실런더(12)에 의해 상승하고, 유체 공급기에서 쉬어 빔(10) 내부로 구동 유체를 공급하여 복수의 쉬어 피스톤(30)을 상승시킨다. 그러면 복수의 쉬어 캡(33)이 슬라브(200)의 절단설(201)과 접하면서 절단설(201)을 밀어 제거한다.

복수의 쉬어 피스톤(30)은 절단설(201) 제거 작업 중 상승과 하강을 반복한다. 그리고 쉬어 빔(10)의 외측에서 쉬어 피스톤(30)의 하측부에 결합된 이탈 방지부(40)는 쉬어 피스톤(30)의 반복되는 승하강 과정에서 쉬어 피스톤(30)이 이탈하지 않도록 함으로써 절단설(201) 제거 작업이 원활하게 이루어지도록 한다.

피스톤 지지대(32)는 나사산(34)과 클램프 오목홈(35)을 형성한다. 이탈 방지부(40)는 나사산(34)에 체결되는 디스크 와셔(41) 및 더블 너트(42)와, 나사산(34)과 클램프 오목홈(35) 사이에 체결되는 클램프 완충용 와셔(43)와, 클램프 오목홈(35)에 끼움 고정되는 제1 및 제2 클램프(44, 45)를 포함한다.

클램프 오목홈(35)은 나사산(34)과 일정 거리를 두고 그 아래에 형성되며, 피스톤 지지대(32)의 원주 방향을 따라 일정 폭과 일정 깊이로 형성된 홈으로 이루어진다.

제1 및 제2 클램프(44, 45) 각각은 반원 모양을 이루며, 제1 및 제2 클램프(44, 45)의 양측단에 각각 제1 지지대(46)와 제2 지지대(47)가 돌출 형성된다. 제1 클램프(44)는 클램프 오목홈(35)의 일측에 끼워지고, 제2 클램프(45)는 클램프 오목홈(35)의 타측에 끼워지며, 고정 볼트(48)가 서로 맞닿은 제1 및 제2 지지대(46, 47)에 체결되어 제1 및 제2 클램프(44, 45)를 단단히 고정시킨다.

고정 볼트(48)는 쉬어 피스톤(30)의 운동 방향(도면을 기준으로 수직 방향)과 수직인 방향(도면을 기준으로 수평 방향)으로 설치되므로, 쉬어 피스톤(30)의 지속적인 운동에 따른 볼트 풀림을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 고정 볼트(48)는 쉬어 피스톤(30)에 직접 체결되지 않고 제1 및 제2 클램프(44, 45)에 체결되어 쉬어 피스톤(30)에 간접 결합되므로, 쉬어 피스톤(30)의 지속적인 운동에 따른 볼트 풀림을 최소화할 수 있다.

클램프 완충용 와셔(43)는 더블 너트(42)와 제1 및 제2 클램프(44, 45) 사이에 위치하며, 연성이 우수한 납으로 제작될 수 있다. 클램프 완충용 와셔(43)는 제1 및 제2 클램프(44, 45)가 쉬어 피스톤(30)과 함께 상승 또는 하강할 때 제1 및 제2 클램프(44, 45)의 충격을 흡수하여 제1 및 제2 클램프(44, 45)가 파손되는 것을 방지한다.

피스톤 지지대(32) 중 클램프 오목홈(35)의 상측 부위가 제1 및 제2 클램프(44, 45)의 상부 스토퍼로 기능하고, 클램프 오목홈(35)의 하측 부위가 제1 및 제2 클램프(44, 45)의 하부 스토퍼로 기능한다.

이와 같이 본 실시예의 절단설 제거 장치(100)에서, 이탈 방지부(40)는 쉬어 피스톤(30)의 하측부를 원주 방향으로 둘러싸며 고정 볼트(48)에 의해 상호 고정되는 반원 모양의 제1 및 제2 클램프(44, 45)를 포함한다. 이때 고정 볼트(48)는 쉬어 피스톤(30)의 운동 방향과 수직인 방향으로 설치되므로 쉬어 피스톤(30)의 지속적인 운동에도 볼트 풀림이 일어나지 않으며, 그 결과 이탈 방지부(40)는 쉬어 피스톤(30)의 이탈을 효과적으로 방지할 수 있다.

쉬어 피스톤(30)의 작동 과정에서 볼트 풀림이 일어나면 더블 너트(42)와 디스크 와셔(41)가 순차적으로 풀리면서 쉬어 빔(10)으로부터 쉬어 피스톤(30)이 이탈된다. 본 실시예의 절단설 제거 장치(100)는 제1 및 제2 클램프(44, 45) 구조를 적용하여 볼트 풀림을 차단함으로써 쉬어 피스톤(30)의 이탈을 방지할 수 있고, 그 결과 안정적인 조업을 수행할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

100: 절단설 제거 장치 200: 슬라브
201: 절단설 10: 쉬어 빔
11a, 11b: 관통홀 12: 벨로우즈 실린더
13: 고정 블록 20: 피스톤 하우징
21: 플랜지 22: 하우징 관통홀
30: 쉬어 피스톤 31: 피스톤 헤드
32: 피스톤 지지대 33: 쉬어 캡
34: 나사산 35: 클램프 오목홈
40: 이탈 방지부 41: 디스크 와셔
42: 더블 너트 43: 클램프 완충용 와셔
44, 45: 제1, 제2 클램프

Claims (6)

1. 제1 방향으로 확장된 내부 공간을 가지며 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 서로 마주하는 한 쌍의 피스톤 관통홀을 복수개로 형성하는 쉬어 빔;
   상기 한 쌍의 피스톤 관통홀마다 삽입 설치되는 복수의 피스톤 하우징;
   상기 복수의 피스톤 하우징 각각의 내측에 설치되고, 쉬어 캡이 결합된 상단과 원주 방향을 따라 일정 폭과 일정 깊이로 형성된 클램프 오목홈을 가지는 하단이 상기 쉬어 빔의 외측으로 돌출되며, 상하로 구동하는 복수의 쉬어 피스톤; 및
   상기 클램프 오목홈을 원주 방향으로 둘러싸며 고정 볼트에 의해 상호 고정되는 반원 모양으로 이루어진 제1 및 제2 클램프를 포함하는 이탈 방지부
   를 포함하며,
   상기 고정 볼트는 상기 제1 및 제2 클램프의 양측단에 각각 형성된 제1 및 제2 지지대에 체결되고, 상기 고정 볼트의 길이 방향은 상기 쉬어 피스톤의 운동 방향과 수직인 절단설 제거 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 이탈 방지부는, 상기 제1 및 제2 클램프의 상단에서 상기 쉬어 피스톤에 설치되며 납으로 제작된 클램프 완충용 와셔를 더 포함하는 절단설 제거 장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 쉬어 피스톤은 상기 클램프 오목홈과 일정 거리를 두고 그 상부에 나사산을 형성하며,
   클램프 완충용 와셔는 상기 나사산과 상기 제1 및 제2 클램프 사이에 설치되는 절단설 제거 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 이탈 방지부는 상기 나사산에 체결된 디스크 와셔 및 더블 너트를 더 포함하며,
   상기 디스크 와셔, 상기 더블 너트, 상기 클램프 완충용 와셔, 상기 제1 및 제2 클램프의 순서대로 상기 쉬어 빔으로부터 멀리 위치하는 절단설 제거 장치.

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