KR101913166B1

KR101913166B1 - 분할 배출 트로프

Info

Publication number: KR101913166B1
Application number: KR1020167037077A
Authority: KR
Inventors: 우베 게이브
Original assignee: 우베 게이브
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2018-11-05
Also published as: DE102014107778A1; KR20170033281A; EA201650132A1; CN106660847A; CA2958938A1; EP3152170A1; JP2017523051A; US20170106442A1; WO2015185585A1

Abstract

본 발명은 용융로(2)로부터 상기 용융로(2)의 배출구(3)를 통해 적어도 하나의 생산유닛(6)에 용융물질(10)을 공급하기 위한 주물장치(1)에 관한 것으로서, 세크먼트(4)들로 분할되는 배출트로프(5)를 포함하고, 적어도 하나의 세그먼트(4)는 상기 용융물질(10)을 위한 유출로(42)를 포함하고, 적어도 하나의 세그먼트(4)는 적어도 하나의 이동가능 격벽(44)을 포함한다.

Description

분할 배출 트로프{SEGMENTED DISCHARGE TROUGH}

본 발명은 용융로로부터 용융물, 특히 유리용융물, 금속용융물 및 미네랄용융물을 하나 또는 그 이상의 생산유닛(production unit)에 공급하는 주물장치에 관한 것이다.

용융로로부터 용융물을 공급하기 위한 유출트로프(trough)는, 예를 들어, DE 199 35 664 A1과 같은 선행 기술에 공지되어 있다. 더구나, 용융물 유출로를 가지며 유출트로프에 교환가능하게 배치되는 공급헤드가 공지되어 있다. 아울러, 자동적으로 교환가능한 주물파이프를 가지는 유출트로프 또는 용기(vessel)가 공지되어 있다.

유출트로프는 특정 영역에 걸쳐서 용융물 분배를 위한 채널(channel)을 실질적으로 구성하는 장치를 의미하는 것으로 이해된다. 상기 채널은 유출트로프로 유입되는 상기 용융물을 하류 생산유닛에 공급할 수 있게 하는 출구개구 및/또는 공급헤드를 가질 수 있다.

마멸(abrasion), 마모 및/또는 부식으로 인해, 유출로 주물파이프들 뿐만 아니라 공급헤드들이 정기로 교환되어야 하고 유출트로프들이 더 큰 간격을 두고 교환되어야 할 필요가 있다. 종래 기술에서는, 격렬한 마모를 받는 주물파이프를 생산 도중에 교환하는 것을 허용하는 장치들이 공지되어 있다. 공급헤드, 또는 유출트로프의 일부 또는 전체의 교환을 위하여, 용융물의 공급은 중단되어야 하며 이로 인해 상기 생산공정의 중단이 초래된다.

상기 종래 기술을 시작점으로 하여, 본 발명의 목적은 특히, 연속적인 주물공정에 있어서, 용융물, 특히, 유리용융물, 금속용융물 및 미네랄용융물의 분배를 향상시키기 위하여 개선된 주물장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 명세서에 있어서, 상기 주물장치는 유출트로프를 가지며 상기 유출트로프 또는 상기 유출트로프의 임의의 구성요소를 이동(moving), 취급(handling) 및/또는 변경(changing)시키는 수단을 가지는 장치를 의미하는 것으로 이해된다.

상기 목적은 청구항 1의 특징을 가지는 주물장치 및 청구항 8의 특징을 가지는 방법에 의하여 달성된다. 이로운 개선점들은 하위 청구항들에서 개시된다.

상응하여, 용융물을 용융로로부터 적어도 하나의 생산유닛에 공급하는 주물장치가 특정된다. 이때, 세그먼트(segment)들로 분할되는 유출트로프가 제공된다. 적어도 하나의 세그먼트에는 상기 용융물 유출로가 구비되며, 적어도 하나의 세그먼트는 적어도 하나의 이동가능 격벽을 가진다.

상기 유출트로프는 크기의 주된 방향(main direction of extent) 및 두 끝단을 가져서, 상기 크기의 주된 방향으로 연장되는 길이방향 축을 가진다. 상기 유출트로프는 이 경우에 그 크기의 주된 방향 또는 그 길이방향 축과 수직하게 세그먼트들로 분할된다.

이러한 경우 상기 세그먼트들은 다중층으로 이루어질 수 있다. 따라서, 그 내부에는, 처리될 용융물에 실질적으로 강한 물질이 배치된다. 그 바깥쪽으로는, 절연을 위한 다양한 층들, 가열 및 냉각하기 위한 요소들로서, 예를 들어, 공기 및/또는 유체용 라인들, 특히, 절연체에 있어서 구멍 또는 천공덕트(duct)일 수 있는 가열 및 냉각하기 위한 요소들, 및 유출트로프를 안정화시키기 위한 층들이 마련될 수 있다. 상기 적어도 하나의 세그먼트의 유출로를 통하여, 용융물은 상기 유출트로프의 아래에 위치한 적어도 하나의 생산유닛에 전달될 수 있다. 이러한 경우, 가열 또는 냉각 목적의 공기 또는 유체의 전도는 주기적으로(cyclically) 그리고 연속적으로 수행될 수 있다. 이 대신에, 가열을 위한 공기 또는 유체 및 냉각을 위한 공기 또는 유체가 요구사항에 따라 번갈아(alternately) 전도될 수 있음이 또한 가능하다.

각 세그먼트의 이동가능 격벽으로 인해, 상기 용융물의 유출로의 흐름은 조절될 수 있다. 특히, 유출트로프의 끝단의 폐쇄격벽은 상기 용융물이 상기 유출트로프로부터 유출되는 것을 방지한다.

상기 주물장치의 개선점에 있어서, 상기 유출트로프의 세그먼트들의 적어도 하나는 교환가능하다.

상기 유출트로프의 세그먼트들로의 분할의 결과, 각 세그먼트는 추가, 제거, 교환 및/또는 처리될 수 있다. 상기 세그먼트들은 바람직하게는 적극적 잠금작용(positively locking action)에 의하여, 특히, 바람직하게는 은촉(隱鏃)붙임(tongue-and-groove connection)에 의하여 서로 체결된다.

상기 주물장치의 바람직한 개선점에 있어서, 상기 격벽을 가지는 적어도 하나의 세그먼트의 상기 적어도 하나의 격벽은 상기 격벽을 가지는 상기 적어도 하나의 세그먼트를 통한 상기 용융물의 흐름을 허용하는 개방위치를 가진다. 더구나, 상기 적어도 하나의 격벽은 상기 이동가능 격벽의 하류 용융물의 흐름이 방지되는 폐쇄위치를 가진다.

이러한 방식으로, 상기 유출트로프의 각 세그먼트 또는 영역은 상기 용융물의 유동영역으로 통합되거나 상기 용융물의 유동영역으로부터 분리될 수 있다. 이 경우에 상기 용융물의 유동영역은 상기 유출트로프의 길이방향 축의 방향으로 바라본 바와 같이 상기 용융물의 적어도 하나의 공급부로부터 상기 유출트로프의 두 끝단까지 연장된다. 후자가 상기 폐쇄위치에 있다면, 상기 유동영역은 상기 적어도 하나의 격벽에 의해 상기 길이방향에서 한계가 정해진다. 따라서, 상기 유동영역에 대하여 상기 폐쇄격벽(closed partition)의 하류에 위치한 세그먼트들은 상기 용융물의 유동영역과 접하지 않는다.

상기 폐쇄격벽의 하류에 위치한 세그먼트들은, 상기 용융로로부터 용융물을 중단되어야 할 유출트로프로 공급하지 않고, 교환되거나 처리될 수 있다. 따라서, 연속적인 동작이 가능하고, 하류에 위치한 세그먼트들의 처리, 제거 또는 교환, 및/또는 상기 유출트로프의 일단에 적어도 하나의 새로운 세그먼트의 추가와 병행하여 상기 적어도 하나의 생산유닛에 용융물의 공급이 수행될 수 있다.

상기 용융로는 상기 용융물의 유출트로프로의 연속적인 공급을 위한 적어도 하나의 배출구를 가질 수 있다.

또는, 상기 용융로로부터 상기 유출트로프로의 용융물의 공급은 또한 주기적으로, 특히, 용기에 의하여, 바람직하게는 주물국자(casting ladle)에 의하여 실행될 수 있다. 예를 들어 상기 주물장치가 공정공학단계, 예를 들어, 상기 용융물의 착색(pigmentation)을 위해 제공된다면 본 실시의 예가 사용될 수 있다.

상기 주물장치의 바람직한 실시의 예에 있어서, 격벽을 가지는 적어도 하나의 세그먼트의 격벽은 동일한 세그먼트의 유출로의 상류에 배치된다. 이러한 배치에 의하여, 상기 적어도 하나의 유출로는 상기 용융물의 유동영역으로부터 분리 가능하다.

또는, 상기 격벽은 동일한 세그먼트의 유출로의 하류에 또한 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 용융물의 유동영역은 상기 격벽을 가지는 세그먼트의 하류에 배치된 세그먼트로부터 분리되는 것이 가능하다. 더욱이, 격벽의 이러한 배치로 인하여, 격벽을 가지는 세그먼트의 유출로는 상기 용융물의 영역내에 위치할 수 있고, 용융물을 상기 유출로의 하부에 배치한 생산유닛으로 전달시키기 위하여 제공될 수 있다.

다른 바람직한 실시의 예에 있어서, 상기 적어도 하나의 세그먼트는 상기 세그먼트의 유출로의 상류 및 하류에 하나의 격벽을 각 경우에 가진다. 이때, 상기 격벽들은 서로에게 독립적으로 이동가능할 수 있다. 또는, 상기 격벽들은 그들의 움직임의 관점에서 결합될 수도 있다.

상기 적어도 하나의 격벽은 바람직하게는 상기 유출트로프의 길이방향 축과 수직하게 배치된다. 이러한 방식으로, 상기 적어도 하나의 세그먼트에 대한 상기 적어도 하나의 격벽의 배치는 재료 및 제조 관점에서 최소한의 경비로 수행가능하다. 상기 적어도 하나의 격벽이 스트로크(stroke) 움직임으로 인하여 상기 개방위치와 폐쇄위치 사이에 변위되는 것이 완벽하게 가능하다. 이러한 경우, 이 스트로크 움직임은 예를 들어 기계적으로, 전기적으로 또는 수동으로 수행될 수 있다.

또는, 상기 격벽은 또한 회전가능하게 제공될 수 있다. 상기 회전가능한 격벽은 바람직하게는 상기 격벽이 상기 유출트로프의 길이방향 축과 평행하게 배치되는 개방위치와 상기 격벽이 상기 유출트로프의 길이방향 축과 수직하게 배치되어 상기 격벽을 가지는 상기 해당 세그먼트를 밀봉하여 폐쇄하는 폐쇄위치를 가진다.

다른 바람직한 실시의 예에 있어서, 적어도 하나의 유출로를 가지는 상기 적어도 하나의 세그먼트는 적어도 하나의 유출로를 개폐하는 적어도 하나의 폐쇄수단을 가진다. 이때, 상기 적어도 하나의 폐쇄수단은 상기 적어도 하나의 유출로 위로 그리고 상기 적어도 하나의 유출로에 대하여 동심(concentrically)으로 배치되며, 상기 적어도 하나의 유출로에 대하여 수직으로 이동가능하다. 상기 적어도 하나의 폐쇄수단은 바람직하게는 개방위치와 폐쇄위치를 가지며, 바람직하게는 스트로크(stroke) 움직임으로 인하여 상기 두 위치 사이에 변위가능할 수 있다. 상기 폐쇄위치에서 상기 적어도 하나의 폐쇄수단은 상기 적어도 하나의 유출로를 밀봉하여 폐쇄하며, 상기 개방위치에서 상기 적어도 하나의 유출로에서의 용융물의 흐름조건에 대해 영향을 미치지 않는다.

바람직한 실시의 예에 있어서, 상기 적어도 하나의 유출로를 통해 흐르는 용융물의 체적유량(volume flow)은 상기 적어도 하나의 폐쇄수단의 위치에 의해서 조정될 수 있다. 이 경우 상기 적어도 하나의 폐쇄수단의 위치는 바람직하게는 상기 개방위치에서 폐쇄위치까지 연속적으로 가변적인 방식으로 조정가능하다.

또는, 갭을 통해 흐르는 용융물의 체적유량은 상기 적어도 하나의 격벽의 위치 및 따라서 상기 적어도 하나의 격벽 및 상기 적어도 하나의 격벽을 가지는 상기 적어도 하나의 세그먼트의 베이스(base)에 의하여 제공된 갭의 크기 에 의해서 조정될 수 있다.

바람직한 개선점에 있어서, 상기 유출트로프는 그 길이방향 축을 따라 변위가능하도록 배치된다. 상기 변위의 크기는 바람직하게는, 상기 변위 이후, 상기 변위 이전에 제1세그먼트가 차지한 위치에 제2세그먼트가 위치하도록, 상기 적어도 하나의 세그먼트의 길이와 대응된다. 이러한 방식으로, 제2세그먼트의 적어도 하나의 유출로가 상기 변위 이전에 상기 제1세그먼트의 적어도 하나의 유출로가 차지한 위치에 위치되는 경우 또한 있다. 따라서, 상기 적어도 하나의 생산유닛에 상기 용융물의 공급이 상기 변위 전후에 실질적으로 동일한 위치에서 발생하는 것을 보장할 수 있다.

상기 유출트로프가 그 길이방향 축을 따라 변위가능하도록 배치되는 것에 의해서, 아래에서 설명하는 바와 같이, 각 세그먼트는, 상기 공급원으로부터 상기 유출트로프로의 상기 용융물의 흐름을 중단함이 없이, 장치의 일단에서 추가되거나 제거가 가능하다.

바람직한 개선점에 있어서, 상기 적어도 하나의 세그먼트는 U자형일수 있다. 다시 말해서, 상기 적어도 하나의 세그먼트는 평평하거나 굽은 베이스(flat or curved base), 두 측벽, 및 용융물이 유입 및 유출되는 두 개방단을 가진다. 이 경우 상기 적어도 하나의 유출로가 상기 적어도 하나의 세그먼트의 상기 베이스에 제공된다. 이때, 상기 개방단에서, 세그먼트들은 바람직하게는 적극적 잠금작용으로 인해 서로 연결될 수 있다.

또는, 적어도 상기 적어도 하나의 유출로의 영역에서, 상기 적어도 하나의 세그먼트는 베이스에 깔때기(funnel)를 가질 수 있고, 상기 깔때기에 대하여 상기 유출로가 깔때기의 하부의 좁은 일단에서 동심으로 제공된다. 상기 깔때기에 의하여, 첫째로, 적어도 하나의 유출로로의 용융물의 공급이 개선가능하고, 둘째로, 깔때기 없는 베이스와 관련하여 적어도 하나의 유출로보다 상위의 레벨 때문에, 보다 높은 부분 압력이 적어도 하나의 유출로에 형성된다. 부분 압력의 증가로 인해, 상기 용융물의 유출속도도 증가한다. 따라서, 상기 적어도 하나의 유출로에서의 용융물의 유출속도는 상기 세그먼트의 기하학적 구조에 영향받을 수 있다.

바람직한 실시의 예에 있어서, 상기 용융물의 이송에 대한 가이드는 상기 용융로의 적어도 하나의 배출구와 상기 유출트로프 사이에 적어도 간헐적으로 제공될 수 있다. 상기 가이드로 인하여, 상기 용융물이 상기 적어도 하나의 배출구로부터 상기 유출트로프로 흐르는 것이 보장된다. 특히, 상기 유출트로프의 세그먼트들이 상기 유출트로프의 길이방향을 따라 가변하는 폭을 가지는 경우, 예를 들어, 원형 깔때기 영역과 깔때기의 가장 두꺼운 지점에서의 직경보다 좁은 연결영역을 가지는 세그먼트들의 경우, 상기 적어도 하나의 배출구가 상기 깔때기영역들을 향하여 있다면, 길이방향을 따른 유출트로프의 움직임 동안에 용융물이 외부의 상기 좁은 연결영역을 지나 흐르는 것이 가능할 것이다. 상기 가이드를 제공함으로써, 상기 용융물은 상기 좁은 연결영역으로 또한 흐르도록 방향을 바꿀 수 있다.

바람직한 실시의 예에 있어서, 상기 유출트로프의 세크먼트들 중 적어도 하나는 상기 용융물의 유동영역을 한정하기 위한 적어도 하나의 장벽을 가질 수 있다. 상기 적어도 하나의 장벽은 상기 용융물이 흐를 수 있는 적어도 하나의 통로를 제공한다. 개선점에 있어서, 상기 통로는 상기 베이스에 가까운 세그먼트의 영역에 배치된다. 만약 상기 세그먼트가 상기 장벽의 일측에서 상기 용융물로 채워지면, 상기 베이스 부근의 상기 적어도 하나의 통로는 상기 베이스 부근의 용융물만 장벽을 통과하는 효과를 가진다. 이러한 방식으로, 표면에 가까운 용융물의 영역에서 실질적으로 마주치는 상기 용융물의 불균일 물질들(inhomogeneities) 또는 경화된 영역들(solidified regions)이 상기 장벽의 타측의 영역으로 들어가는 것이 방지될 수 있다. 또는, 상기 적어도 하나의 통로는 상기 적어도 하나의 장벽의 어느 다른 영역에 제공될 수도 있다.

개선점에 있어서, 상기 적어도 하나의 세그먼트는 다중 장벽을 가질 수도 있다. 전술한 긍정적 영향을 더 강화하기 위하여 상기 장벽들의 통로들은 장벽들의 다른 영역에 배치될 수 있다.

바람직하게는 상기 적어도 하나의 격벽은 상기 적어도 하나의 장벽의 상류에 제공되는 것이 가능하다. 상기 적어도 하나의 격벽은 상기 용융물의 소정의 레벨이 설정될 때까지 상기 폐쇄위치에서 유지될 수 있다. 상기 레벨에 도달한 후 상기 격벽이 개방되면, 상기 용융물의 파괴요소들(disruptive elements)이 상기 적어도 하나의 장벽의 상기 적어도 하나의 통로를 통과하는 것을 방지할 수 있도록 상기 용융물의 레벨은 상기 적어도 하나의 장벽에 존재한다.

상기 세그먼트들, 격벽들, 및/또는 장벽들은, 예를 들어, 거친 세라믹(coarse ceramic), 금속, 또는 예를 들어 백금-로듐합금과 같은 금속합금, 또는 기타 적합한 재질로 제조될 수 있다.

공기 및/또는 유체가 전도될 수 있는 가열 및/또는 냉각요소들, 특히 구멍(bore) 및 천공덕트(drilled duct)는 상기 용융물의 온도의 조절이 가능하도록 하기 위해 상기 세그먼트 안 또는 위에 및/또는 상기 장벽, 격벽 및/또는 폐쇄수단 내에 배치될 수 있다.

실시의 예에 있어서, 상기 장벽 및/또는 격벽 및/또는 폐쇄수단과 같은 상기 유출트로프의 구성요소들은 교환가능할 수 있다. 따라서, 상기 구성요소들이 상기 생산공정에 영향을 주지 않으면서 자신들의 개방위치에 위치하는 경우, 상기 구성요소들은 개별적으로 또는 각자 교환되는 것이 가능하다.

유사하게 본 발명은 상기와 같이 다중 세그먼트들로 구성되는 유출트로프의 세그먼트를 교환하는 방법에 관한 것이다. 이때, 적어도 하나의 세그먼트에는 유출로가 구비되며, 상기 적어도 하나의 세그먼트는 격벽을 가진다. 본 발명에 따르면, 첫째로, 상기 격벽은 상기 교환되는 세그먼트가 상기 유출트로프의 다른 세그먼트들로부터 분리되기 위하여 폐쇄된다. 상기 교환되는 세그먼트에 여전히 남아있는 용융물은 필요에 따라 배기(排氣)될 수 있다. 이어서, 상기 교환되는 세그먼트는 다른 세그먼트들과 분리되고 상기 유출트로프로부터 제거된다. 최종적으로, 새로운 세그먼트가 상기 유출트로프에 추가되고 다른 세그먼트들과 연결된다. 이전 폐쇄격벽 혹은 가능하게는 다른 격벽이 개방되어, 상기 추가된 세그먼트는 또한 다른 세그먼트들과 유체적으로 연결된다.

상기 방법의 바람직한 실시의 예에 있어서, 상기 교환될 세그먼트의 제거와 상기 새로운 세그먼트의 추가는 상기 유출트로프의 일단에서 수행된다.

상기 방법의 다른 바람직한 실시의 예에 있어서, 상기 교환될 세그먼트의 제거는 상기 유출트로프의 일단에서 수행되고, 상기 새로운 세그먼트의 추가는 상기 유출트로프의 다른 일단에서 수행된다.

양측에서 다른 세그먼트에 연결되는, 상기 유출트로프의 ‘내측’세그먼트가 제거되는 것이 또한 가능하다. 상기 추가될 세그먼트는 동일한 위치에 추가되거나, 또는 상기 남아있는 세그먼트들은 서로 연결되고 상기 추가될 세그먼트는 상기 유출트로프의 일단에 추가된다.

바람직한 실시의 예에 있어서, 일부 세그먼트들만이 폐쇄수단의 유무에 관계없이 적어도 하나의 격벽, 장벽 및/또는 유출로를 가지며, 격벽, 유출로, 또는 장벽 없이, 연결요소로서 사용되는 적어도 하나의 세그먼트로 인하여 연결된다. 예를 들면, 하나의 세그먼트에는 유출로가 있을 수 있고, 두 개의 인접한 세그먼트는 각 경우에 하나의 격벽을 가질 수 있다. 상이하게 설계된 세그먼트의 기타 가능한 조합을 통해 상기 유출트로프의 다른 구성들 또한 가능하다.

개선된 절연을 위하여, 상기 유출트로프는 적어도 하나의 영역에 커버를, 예를 들면 뚜껑 또는 폐쇄수단을 적어도 상측에 가질 수 있다. 이때, 상기 상측커버는 정적인 것으로 제공될 수 있거나, 또는 상기 유출트로프와 함께 움직이는 상측커버로서 배치될 수 있다. 상기 상측커버는 상기 용융물의 상기 유출트로프로의 공급을 위한 개구를 가질 수 있다. 이때, 상기 개구는 마찬가지로 폐쇄가능하게 제공될 수 있다. 상기 상측커버는 부분으로 나누어지지 않거나 분할된 형태일 수 있고, 또한, 예를 들면, 하나 이상의 층으로 상기 세그먼트의 구성과 대응되게 구성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 실시의 예들 및 양상들은 아래의 도면의 설명을 통하여 보다 상세히 논의된다.
도1a는 개방위치에 있는 격벽 및 개방위치에 있는 폐쇄수단을 가지는 유출트로프의 세그먼트의 단면에서의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도1b는 관통유동 용융물을 가지는 도1a의 세그먼트를 개략적으로 도시한다.
도1c는 도1a의 세그먼트의 평면도를 개략적으로 도시한다.
도2a는 폐쇄위치에 있는 격벽 및 폐쇄위치에 있는 폐쇄수단을 가지는 유출트로프의 세그먼트의 단면에서의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도2b는 관통유동 용융물을 가지는 도2a의 세그먼트를 개략적으로 도시한다.
도2c는 폐쇄위치에 있는 격벽 및 개방위치에 있는 폐쇄수단을 가지는 유출트로프의 세그먼트의 단면에서의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도2d는 관통유동 용융물을 가지는 도2c의 세그먼트를 개략적으로 도시한다.
도3은 주물장치의 단면에서의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도4는 주물장치의 평면도를 개략적으로 도시한다.
도5는 도4의 주물장치의 단면에서의 정면도를 개략적으로 도시한다.
도6은 다른 실시의 예의 세그먼트를 가지는 주물장치의 평면도를 개략적으로 도시한다.
도7은 제공되는 가이드를 가지는 주물장치의 단면에서의 정면도를 개략적으로 도시한다.
도8은 세그먼트당 두 개의 유출로를 가지는 주물장치의 평면도를 개략적으로 도시한다.
도9는 세그먼트의 양종단에 격벽을 가지는 주물장치의 세그먼트의 평면도를 개략적으로 도시한다.
도10은 세그먼트의 일단에 두 개의 격벽을 가지는 주물장치의 세그먼트의 평면도를 개략적으로 도시한다.
도11a는 세그먼트의 일단에 한 개의 격벽 및 두 개의 장벽을 가지는 주물장치의 세그먼트의 평면도를 개략적으로 도시한다.
도11b는 도11a의 세그먼트의 단면에서의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도12는 개방위치에 있는 회전가능한 격벽을 가지는 유출트로프의 세그먼트의 단면에서의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도13은 폐쇄위치에 있는 회전가능한 격벽을 가지는 유출트로프의 세그먼트의 단면에서의 측면도를 개략적으로 도시한다.

이하, 바람직한 실시의 예들이 도면을 기준으로 설명된다. 이때, 동일하거나 유사한 요소 또는 동일한 작용은 동일한 참조번호로 표시된다. 중복을 피하기 위하여, 상기 요소들의 반복되는 설명은 그 다음의 설명에서는 부분적으로 생략된다.

도1a은 용융물을 용융로로부터 용융로의 배출구를 거쳐 적어도 하나의 생산유닛으로 공급하기 위한 주물장치에 대한 유출트로프의 세그먼트(4)의 단면에서의 측면도를 개략적으로 도시한 도면이다. 상기 세그먼트(4)는 그 바닥면에 유출로(42) 및 깔대기(47)를 가진다. 깔대기(47)는 플랫폼(flat form)의 세그먼트베이스(도5에 예시된 바와 같이)에 비하여 증가된 레벨을 생성하여 유출로(42)에 퍼져있는 용융물(10)에서의 부분압의 크기를 증가시킬 수 있다. 이에 의해 용융물(10)의 배출구속도는 증가된다. 세그먼트(4)를 지나 흐르는 용융물은 유출로(42)을 통해 유출될 수 있다. 상기 유출로의 유출 축(outflow axis)에 대해 동심으로 변위가능하도록 배치되는 폐쇄수단(46)은 개방위치에서 상기 유출로 위로 제공된다. 아울러, 상기 세그먼트(4)는 개방위치에 있는 격벽(44)을 가진다.

용융물(미도시)이 오른쪽에서 왼쪽으로 세그먼트(4)를 따라 흐르면, 용융물의 일부가 유출로(42)를 통해 생산유닛(미도시)으로 흐른다. 용융물의 다른 부분은 세그먼트(4)를 따라 흘러 개방격벽(44)을 지난다.

도1b는 관통유동 용융물(10)을 가지는 도1a의 세그먼트(4)를 도시한다.

도1c는 도1a의 세그먼트의 평면도를 개략적으로 도시한다. 상기 격벽(44)은 세그먼트(4)의 전체 폭에 걸쳐 있고, 변위가능한 방식으로 세그먼트의 양측벽에 장착된다. 상기 폐쇄수단(46)(미도시)는 원통형이고, 마찬가지로 원형단면을 가지는 유출로(42)의 상부에 위치한다. 또는, 유출로(42)와 폐쇄수단(46)은 예를 들면 직사각형 단면과 같은 다른 기하학적 구조를 가질 수도 있다.

도2a는 폐쇄위치에 있는 격벽(44)을 가지고 폐쇄위치에 있는 폐쇄수단(46)을 가지는 도1a 및 1b의 세그먼트(4)를 개략적으로 도시한다. 도1a에 따른 격벽의 개방위치와 관련하여, 이 경우 격벽(44)은 세그먼트(4)의 바닥면 방향으로 수직하게 변위되어, 세그먼트(4)의 측면 및 베이스에서 세그먼트(4)의 통로를 밀봉하여 폐쇄할 수 있다. 세그먼트(4)를 따라 흐르는 용융물은 폐쇄격벽(4)에 부딪쳐, 상기 용융물의 전진흐름을 방지한다. 더구나, 상기 폐쇄수단(46)은, 용융물이 유출로(42)를 통과하지 못하도록, 자신의 하부끝단을 통해 유출로(42)를 밀봉하는 폐쇄위치에 있다. 상기 폐쇄수단(46)은 세그먼트(4)의 폭의 일부만을 차지하므로 용융물은 세그먼트(4)를 따라 상기 폐쇄수단(46)을 지나 흐를 수 있다.

도2b는 오른쪽으로부터 세그먼트(4)로 흐르는 용융물(10)을 가지는 도2a의 세그먼트(4)를 도시한다.

상기 격벽(44)과 폐쇄수단(46)은 결합방식으로 또는 서로 독립적으로 도1a 및2a에 도시된 위치들을 취할 수 있다. 이들의 움직임은 예를 들어 기계적으로, 기학상으로(pneumatically), 전기적으로 또는 수동으로 구현될 수 있다.

도2c및2d는 격벽(44)이 상기 폐쇄위치에 있고 상기 폐쇄수단(46)은 개방위치에 있는 도1a 내지2b의 세그먼트(4)를 도시한다.

도3은 주물장치(1)의 단면에서의 측면도를 개략적으로 도시한다. 유출트로프(4)는 도1a내지2d에 따른 4개의 라인업(lined-up)된 세그먼트(4’, 4’’, 4’’’, 4’’’’)로 형성된다. 유출트로프(5)는 배출구(3)를 통하여 용융로(2)와 연결된다. 상기 용융물(10)은 상기 용융로로부터 유출되어 상기 배출구(3)를 거쳐 유출트로프(5)로 흐른다. 상기 유출트로프(5)는 폐쇄격벽(44’, 44’’’’)에 의하여 한계가 정해진다. 개방격벽(44’’,44’’’)은 용융물(10)이 유출트로프(5)를 통해 상기 폐쇄격벽(44’, 44’’’’)까지 흐르도록 한다. 용융물(10)의 추가처리를 위한 생산유닛(6)은 세그먼트(4’) 하부에 배치된다. 폐쇄수단(46’’, 46’’’)이 폐쇄위치에 위치하기 때문에, 상기 유출로(42’’, 42’’’)은 용융물(10)이 통과하지 못하도록 폐쇄된다. 폐쇄수단(46’)이 개방위치에 위치하기 때문에, 용융물은 유출로(42’)를 통해 나와, 용융물 하부에 위치하고 용융물(10)의 추가처리가 수행되는 상기 생산유닛(6)으로 전달될 수 있다.

상기 폐쇄격벽(44’, 44’’’’)은 외부에 대해 상기 용융물(10)의 유동영역을 한정하므로, 폐쇄격벽(44’, 44’’’’) 외부의 영역에서 유출트로프(5)의 변경이 가능하다. 이에 따라, 개별 또는 수개의 세그먼트(4, 4’’’’’)가 추가, 제거, 교환 및/또는 처리되는 것이 가능하다. 이는 상기 유출트로프(5)로부터 이격되는 속박되지 않은(loose) 세그먼트(4, 4’’’’’)에 의하여 개략적으로 표시된다. 여기에서 상기 세그먼트(4, 4’’’’’)의 추가, 제거, 교환 및/또는 처리는, 상기 취급 동작이 제조공정의 중단없이 수행될 수 있도록, 유출트로프를 완전히 비우지 않고 가능하다.

상호 독립적으로 폐쇄가능한 상기 폐쇄수단(46, 46’,46’’, 46’’’)으로 인해, 주물장치의 주변부는 상기 제조공정의 각 요구사항에 따라 개별적으로 적응될 수 있다. 이러한 경우 폐쇄수단 없는 세그먼트(4’’’’, 4’’’’’)의 유출로(42’’’’, 42’’’’’)는 단순히 격벽(44’’’’, 44’’’’’)의 상승 또는 하강, 또는 개폐에 의하여 용융물흐름에 통합될 수 있다. 더구나, 상기 폐쇄수단(46, 46’,46’’, 46’’’)은 유출트로프(5)의 용융물(10)이 일정한 레벨에 도달할 때까지 폐쇄된 상태로 유지될 수 있다. 이에 의하여, 하나 또는 그 이상의 폐쇄수단(46, 46’, 46’’, 46’’’)이 개방시, 상기 용융물(10)의 정의된 유동조건이 각 유출로(들)에 제공될 수 있다.

상기 폐쇄수단(46, 46’, 46’’, 46’’’)의 위치에 따라, 상기 폐쇄수단(46, 46’,46’’, 46’’’)의 움직임에 의해, 상기 폐쇄수단(46, 46’,46’’, 46’’’)이 상기 개방위치에 있을 경우, 유출로(42, 42’, 42’’, 42’’’)를 흐르는 용융물(10)의 체적유량은 최대체적유량으로부터, 상기 폐쇄수단(46, 46’, 46’’, 46’’’)이 완전히 폐쇄되었을 경우, 0까지 조절될 수 있다. 따라서, 상기 용융물(10)의 체적유량은 제조공정 및 연결된 생산유닛의 요구사항에 따르는 방법으로 각 유출로(42, 42’, 42’’, 42’’’)에 대해 독립적으로 조절될 수 있다.

상기 세그먼트(4, 4’, 4’’, 4’’’, 4’’’’, 4’’’’’)의 폐쇄수단(46, 46’, 46’’, 46’’’) 및 격벽(44, 44’, 44’’, 44’’’, 44’’’’, 44’’’’’) 모두는 바람직하게 예를 들어 마멸 또는 마모 때문에 여기에는 미도시된 교환유닛에 의하여 교환가능하도록 제공된다. 또는, 상기 교환은 수동으로도 이루어질 수 있다.

상기 세그먼트(4, 4’, 4’’, 4’’’, 4’’’’, 4’’’’’)는 교환될 세그먼트(4, 4’, 4’’, 4’’’, 4’’’’, 4’’’’’)의 상류 세그먼트(4, 4’, 4’’, 4’’’, 4’’’’, 4’’’’’)에서의 격벽(44, 44’, 44’’, 44’’’, 44’’’’, 44’’’’’)의 폐쇄 이후 및 교환될 세그먼트(4, 4’, 4’’, 4’’’, 4’’’’, 4’’’’’)로부터 상기 용융물(10)의 배출 이후, 추가, 제거 또는 교환이 로봇(미도시)에 의하여 수행되도록 제공된다. 또는, 어느 장치를 사용할 수도 있거나, 상기 추가, 제거 또는 교환이 수동으로 이루어질 수 있다.

도3에 도시된 주물장치(1)에 있어서, 유출트로프는 그 길이방향 축을 따라 변위가능하도록 배치된다. 특정 시간이 흐른 후, 유출트로프(5)에 현재 배치된 상기 세그먼트(4’, 4’’, 4’’’, 4’’’’)의 폐쇄수단(46’, 46’’, 46’’’)은 폐쇄된다. 이어서, 세그먼트(4)는 유출트로프(5)에 연결된다. 이제, 상기 유출트로프(5)는, 상기 유출트로프(5)의 상기 새로운 세그먼트(4)의 유출로(42)가 상기 유출트로프(5)의 변위되기 전에 유출로(42’)의 위치에 위치되도록, 하나의 세그먼트(4)의 길이 만큼 변위될 수 있다. 격벽(46’)의 개방 후, 용융물(10)의 유동영역은 상기 새로운 세그먼트(4)의 폐쇄격벽(44)까지 연장된다.

유사하게, 상기 유출트로프(5)의 변위 후, 상기 격벽(44’’’)은 상기 세그먼트(4’’’’)로부터 용융물의 유동영역을 분리시키기 위하여 폐쇄될 수 있다. 여전히 용융물로 채워진 세그먼트(4’’’)를 비운 후, 유출로(42’’’)를 통하여, 세그먼트(4’’’’)는 유출트로프(5)로부터 제거될 수 있다. 또는, 격벽(44’’’)의 변위 및 세그먼트(4’’’’)의 비우기는 상기 유출트로프(5)의 움직임 이전에 수행될 수 있다.

도4는 도3의 구조와 유사한 주물장치(1)의 평면도를 개략적으로 도시한다. 후자와 유사하게, 도4에서는, 용융로(2) 및 용융로(2)의 배출구(3)에 의해서 용융물(10)이 유출트로프(5)에 공급된다. 이 경우 유출트로프(5)는 세 개의 세그먼트(4, 4’, 4’’)로 형성된다. 용융물(10)의 유동영역은 폐쇄격벽(44, 44’’)에 의하여 정의된다. 이 경우 용융물에 의하여 가려지는 세그먼트(4, 4’)의 유출로가 용융물을 공급받고 후자를 생산유닛(미도시)에 전달시킬 수 있도록 개방격벽(44’)은 용융물(10)이 유출트로프(5)의 세그먼트(4)로 흐르는 것을 허용한다. 폐쇄수단(46’’)에 의해서 가려지는 오른쪽 세그먼트(4’’)의 유출로는 유출트로프(5)에서의 용융물의 유동영역에 대해서 유동영역을 한정하는 폐쇄격벽(46’’)의 외부에 위치하기 때문에 용융물로 충전되지 않는다.

도5는 용융로(2)의 배출구(3)를 통한 용융물(10)의 유입에 따른 도4에서의 주물장치의 단면을 도시한다. 폐쇄격벽(44’’)의 상부영역이 용융레벨 위로 보일 수 있도록 용융물(10)은 세그먼트(4’)를 완전히 채우지는 않는 것을 알 수 있다. 상기 폐쇄수단(46’)은 세그먼트(4’)의 유출로(42’)를 폐쇄시키는 폐쇄위치에 배치된다.

도6은 세그먼트(4, 4’, 4’’)가, 그 유출로(42, 42’, 42’’) 영역에서, 플랫폼의 세그먼트베이스(도5에 예시된 바와 같이)와 관련하여 증가된 레벨을 생성하여 유출로(42)에 퍼져있는 용융물(10)에서의 부분압의 크기를 증가시킬 수 있는 깔대기(47, 47’, 47’’)를 가지는 주물장치(1)의 부분영역을 개략적으로 도시한다. 이에 의하여, 용융물(10)의 배출구속도는 증가한다. 상기 유출트로프(5)에서의 용융물(10)의 유동영역은 우측상에서 상기 폐쇄격벽(44’’)에 의하여 한정된다. 개방격벽(44’)은 상기 용융로의 배출구(3)로부터 세그먼트(4’)를 거쳐 세그먼트(4)로의 상기 용융물(10)의 흐름을 허용한다. 상기 폐쇄수단(46, 46’)이 개방위치에 위치하므로, 상기 용융물(10)은 상기 폐쇄수단(46, 46’)에 의하여 가려지는 유출로를 거쳐 그 하부에 위치하는 생산유닛(미도시)으로 전달된다.

도7은 용융로(2)의 배출구(3)를 통한 용융물(10)의 유입에 따른 도6에 대응하는 주물장치의 단면을 도시한다. 단면의 세그먼트(4)는 깔대기를 가지지 않는다. 도시된 실시의 예에서, 상기 용융물(10)의 이송에 대한 가이드는 상기 용융로의 배출구(3)와 상기 유출트로프(5) 사이에 제공될 수 있다. 상기 가이드로 인해, 깔대기 형상의 배출구를 가지는 세그먼트들이 길이방향으로 변위되어 배출구(3)가 세그먼트(4, 4’, 4’’)의 상대적으로 좁은 연결영역 상부에 위치되는 경우에도, 상기 용융물은 배출구로부터 유출트로프로 흐른다는 것이 보장된다.

도8에 개략적으로 도시된 주물장치(1)는 도3및4에 따른 주물장치에 대응한다. 여기서 유출트로프(5)는 두 개의 유출로(42’’)가 각각 구비된 세 개의 세그먼트(4, 4’, 4’’)로 구성된다. 이들은, 유출트로프(5)의 아래에서, 상기 용융물(10)이 오프셋되어 배치된 생산유닛(미도시)으로 공급될 수 있도록, 상기 세그먼트(4, 4’, 4’’)의 중심축에 대하여 오프셋되어 배치된다. 마찬가지로 왼쪽 및 중앙 세그먼트(4, 4’)는 각 유출로에 대하여 폐쇄수단(46, 46’)을 가진다. 상기 격벽(44’)이 개방위치에 위치하므로, 상기 용융물(10)의 유동영역은 상기 두 개의 폐쇄격벽(44, 44’’)에 의하여 한정된다. 상기 세그먼트(4’’)의 유출로(42’’)는 따라서 용융물(10)의 유동영역의 외부에 위치한다. 더구나, 네 개의 폐쇄수단(46, 46’)은 유출로(42, 42’) 상부로 개방위치에 위치한다.

도9는 유출로(42)의 영역에서 깔대기(47)를 가진 세그먼트(4)를 개략적으로 도시하며 양 개방 측에 이동가능 격벽(44, 44’)을 가진다. 이에 의하여, 세그먼트(4)는 유출트로프(5)에서의 설치위치와 상관없이 용융로(2)의 배출구(3)에 더 가깝게 위치하는 격벽(44)의 개방위치로의 상승의 경우 및/또는 폐쇄위치로의 하강의 결과, 유출로(42)의 활성화 또는 차단을 허용한다. 더구나, 갭을 통해 흐르는 용융물의 체적유량은 격벽(44)의 위치 및 따라서 세그먼트(4)의 베이스와 격벽에 의하여 제공되는 갭의 크기에 의하여 조절가능하다. 이러한 방식으로, 유출로(42)의 직접폐쇄 및/또는 배출구(42)에서의 체적유량의 조절에 대한 폐쇄수단을 생략하는 것이 가능하다. 유출로(42)의 하류의 격벽(44’)때문에, 유출로(42)는 도5의 세그먼트(4’’)에 따른 유출트로프에서 세그먼트(4)의 위치의 경우에도 이용될 수 있다.

도10은 유출로(42)의 한 측에 두 개의 격벽(44, 44’)을 가지는 세그먼트(4)를 도시한다. 거친 세라믹과 같은 다공성물질의 경우에는, 밀봉되지 않은 지점(unsealed point)이 세그먼트(4)의 격벽(44)의 용기(receptacle)에서 발생할 수 있다. 상기 두개의 격벽(44, 44’)의 제공을 통해, 밀봉작용과 관련하여 증가된 신뢰성이 구현된다.

도11a 및 도11b는 내측에서 외측으로 바라봤을 때, 일단에, 격벽(44), 하부영역에 통로(482)를 가지는 제1장벽(48), 및 상부영역에 통로(482’)를 가지는 제2장벽(48’)을 가지는 주물장치의 세그먼트(4)를 도시한다. 유출트로프(미도시)에 통합되는 상기 세그먼트(4)의 충전 동안에, 그리고 용융물(미도시)의 일정 레벨에 도달한 후, 격벽(44)은 개방된다. 그 결과, 베이스에 가깝게 위치한 용융물은 상기 장벽(48)의 하부영역에서 통로(482)를 흐르고, 장벽(48’)에 부딪치며, 상부영역의 통로(482’)에 도달한 후, 상기 유출트로프의 추가의 세그먼트(미도시)로 흐른다.

도12는 다른 실시의 예에서의 세그먼트(4)를 도시한다. 이때, 격벽(44)은 회전조인트(49: rotary joint)에 의하여 회전가능하게 장착된다. 상기 격벽(44)은 폐쇄위치에 있으므로, 용융물(10)은 세그먼트(4)를 통해 흐르지 못하고 폐쇄수단(46) 아래에 위치한 유출로로 전달된다.

도13은 격벽(44)이 개방위치에 있는 도12의 세그먼트(4)를 도시한다. 이렇게 하여, 용융물(10)은 격벽(44)을 지나 세그먼트(4)를 통과하여 흐를 수 있다.

1 주물장치
2용융로
3 배출구
4 세그먼트
42 유출로
44 격벽
46 폐쇄수단
47 깔대기
48 장벽
482 개구
49 회전조인트
5 유출트로프(outflow trough)
6 생산유닛
7 가이드

Claims

용융물(10)을 용융로(2)로부터 적어도 하나의 생산유닛(6)으로 공급하기 위한 주물장치(1)에 있어서, 상기 주물장치(1)는 세그먼트(4)들로 분할되는 유출트로프(5)를 포함하며, 적어도 하나의 세그먼트(4)는 상기 용융물(10)을 위한 유출로(42)를 포함하고, 적어도 하나의 세그먼트(4)는 적어도 하나의 이동가능 격벽(44)을 가지는, 주물장치(1).
제1항에 있어서,
적어도 하나의 세그먼트(4)는 교환가능한, 주물장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 이동가능 격벽(44)은 상기 격벽(44)을 가지는 상기 적어도 하나의 세그먼트(4)를 통한 상기 용융물(10)의 흐름을 허용하는 개방위치 및 상기 이동가능 격벽(44)의 하류 용융물(10)의 흐름이 방지되는 폐쇄위치를 가지는, 주물장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
적어도 하나의 유출로(42)를 가지는 상기 적어도 하나의 세그먼트(4)는 상기 적어도 하나의 유출로(42)를 개폐하는 적어도 하나의 폐쇄수단(46)을 가지는, 주물장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유출트로프(5)는 길이방향 축을 따라 이동가능하도록 배치되는, 주물장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 용융로(2)는 상기 용융물(10)을 상기 유출트로프(5)로 공급하기 위한 배출구(3)를 가지며, 상기 용융물(10)의 이송을 위한 가이드(7)가 상기 용융로(2)의 상기 배출구(3)와 상기 유출트로프(5) 사이에 적어도 간헐적으로 제공되는, 주물장치(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
적어도 하나의 세그먼트(4)는 적어도 하나의 통로(282)를 가지는 적어도 하나의 장벽(48)을 가지는, 주물장치(1).
다중 세그먼트들(4)로 구성되는 유출트로프(5)의 세그먼트(4)를 교환하는 방법에 있어서, 적어도 하나의 세그먼트(4)는 유출로(42)를 가지고, 적어도 하나의 세그먼트(4)는 격벽(46)을 가지며, 상기 방법은 상기 격벽(46)을 폐쇄하는 단계, 교환될 세그먼트(4)를 비우는 단계, 상기 교환될 세그먼트(4)를 제거하는 단계, 및 새로운 세그먼트(4)를 추가하는 단계를 포함하는, 유출트로프의 세그먼트 교환 방법.
제8항에 있어서,
상기 교환될 세그먼트(4)를 제거하는 단계 및 상기 새로운 세그먼트(4)를 추가하는 단계는 상기 유출트로프(5)의 일단에서 수행되는, 유출트로프의 세그먼트 교환 방법
제8항에 있어서,
상기 교환될 세그먼트(4)를 제거하는 단계는 상기 유출트로프(5)의 일단에서 수행되고, 상기 새로운 세그먼트(4)를 추가하는 단계는 상기 유출트로프(5)의 타단에서 수행되는, 유출트로프의 세그먼트 교환 방법.