KR101919358B1 - 부산물 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부산물 제거장치에 관한 것으로서, 피처리물을 절단하는 과정에서 발생하는 부산물을 제거하는 장치로서, 상기 피처리물의 하부에 가스를 분사하도록 상기 피처리물의 일측에 구비되는 분사부; 상기 피처리물에서 분리되는 부산물을 수집하도록 상기 피처리물의 타측에 구비되는 수집부; 및 상기 분사부에서 분사되는 가스와 상기 피처리물에서 분리되는 부산물을 상기 수집부로 유도하도록 상기 수집부에 구비되는 흡인기;를 포함하여, 피처리물을 절단하는 과정에서 발생하는 부산물을 효율적으로 제거할 수 있다.

Description

부산물 제거장치{An apparatus of by-product}

본 발명은 부산물 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피처리물을 절단하는 과정에서 발생하는 부산물을 효율적으로 제거할 수 있는 부산물 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소 연주공장에서 제조(주조)되는 빌렛은 수요자의 요구에 따라 소정 길이가 되도록 토치 컷팅기(TOUCH CUTTING MACHINE)로서 절단하여 수요자에게 제공하였다.

그런데 빌렛을 절단하는 과정에서 발생하는 절단설이 절단설의 표면, 예컨대 측면이나 하부면에 융착된다. 이와 같은 절단설은 압연 등과 같은 후 공정에서 탈락되어 압연롤 등에 융착되어 롤마크를 발생시키는 등 최종 제품의 품질을 저하시키고, 전반적인 설비 손상을 초래하는 문제점이 있다.

이에 한국 등록특허 10-0578482호에서는 빌렛의 일측 하부에 산소를 분사하는 산소분사노즐을 배치하고, 그 대향하는 위치에 절단설을 수용하는 포집관을 배치하여 빌렛을 절단하는 과정에서 발생하는 절단설을 실시간으로 수집하는 방법을 제시하였다.

그러나 빌렛에 분사되는 산소와 절단설은 포집관으로 유입되지만, 일부는 비산되어 주변설비를 오염 또는 손상시키는 문제점이 있었다.

KR 0578482B KR 1323299B KR 2007-0091805A

본 발명은 피처리물을 절단하는 과정에서 발생하는 부산물을 효율적으로 수집하여 제거할 수 있는 부산물 제거장치를 제공한다.

본 발명은 제품의 품질을 향상시키고, 작업장이나 설비의 오염을 억제 혹은 방지할 수 있는 부산물 제거장치를 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 부산물 제거장치는, 피처리물을 절단하는 과정에서 발생하는 부산물을 제거하는 장치로서, 상기 피처리물의 하부에 가스를 분사하도록 상기 피처리물의 일측에 구비되는 분사부; 상기 피처리물에서 분리되는 부산물을 수집하도록 상기 피처리물의 타측에 구비되는 수집부; 및 상기 분사부에서 분사되는 가스와 상기 피처리물에서 분리되는 부산물을 상기 수집부로 유도하도록 상기 수집부에 구비되는 흡인기;를 포함할 수 있다.

상기 수집부는, 개구가 형성되는 후드와, 상기 후드에 연결되는 배출관을 포함하고, 상기 후드에는 상기 후드의 내부에 냉각매체를 분사하는 냉각매체 분사 노즐이 구비될 수 있다.

상기 후드는 외통과, 상기 외통과 이격되어 구비되는 내통을 포함하고, 상기 외통과 상기 내통 사이에는 상기 냉각매체를 이동시키는 유로가 구비되며, 상기 냉각매체 분사 노즐은 상기 내통에 구비될 수 있다.

상기 흡인기는 상기 배출관에 구비될 수 있다.

상기 수집부에 진동을 부여하는 진동부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따른 부산물 제거장치, 피처리물, 예컨대 주조물을 제거하는 과정에서 발생하는 절단설 등과 같은 부산물을 실시간으로 제거할 수 있다. 따라서 주조물에 절단설이 유착되는 것을 방지하여 후속 공정에서 제품의 결함이나 설비의 손상을 억제 혹은 방지할 수 있다.

또한, 제거된 절단설을 효율적으로 수집하여 작업장이나 주변설비가 오염되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.

그리고 수집부에 절단설이 부착 또는 융착되는 것을 방지하여 절단설 제거 및 수집이 원활하게 수행되도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 절단설 제거장치가 설치된 절단장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 절단설 제거장치가 설치된 절단장치의 정면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 절단설 제거장치를 구성하는 수집부의 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

본 발명에 따른 부산물 제거장치는 피처리물을 절단하는 과정에서 발생하는 부산물을 실시간으로 수집 및 제거할 수 있다. 이하에서는 피처리물은 빌렛 등과 같은 주조물이고, 부산물은 절단설(burr)이며, 부산물 제거장치는 절단설 제거장치인 예에 대해서 설명한다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 절단설 제거장치가 설치된 절단장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 절단설 제거장치가 설치된 절단장치의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 절단설 제거장치를 구성하는 수집부의 단면도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 절단설 제거장치의 구성을 설명하기에 앞서, 절단설 제거장치가 설치되는 절단장치에 대해서 설명한다.

도 1을 참조하면, 절단장치는 주조공정으로 주조된 빌렛(B)을 이송하는 이송부(100)와, 이송부(100) 상부에 구비되어 이송되는 빌렛(B)을 절단하는 절단부(200)를 포함한다. 이송부(100)는 빌렛(B)이 절단되는 위치에서 빌렛(B)의 이송방향에 대해서 전방 또는 후방으로 이동 가능하게 형성되는 시프팅 테이블일 수 있다. 절단부(200)는 이송부(100) 상부에 빌렛(B)의 이동 방향을 따라 이동 가능하도록 구비되는 몸체(210)와, 몸체(210)에 빌렛(B)의 폭방향으로 이동 가능하도록 구비되는 토치(220)를 포함할 수 있다. 이때, 이송부(100) 상부에는 빌렛(B)의 이동 방향을 따라 연장되는 레일(240)이 구비되고, 몸체(210)에는 레일(240) 상부를 따라 이동 가능하도록 휠(212)이 구비될 수 있다. 또한, 몸체(210)에는 빌렛(B)을 절단하는 동안 빌렛(B)과 동일한 방향으로 이동할 수 있도록 빌렛(B)에 접촉 가능한 클램프(230)가 구비될 수 있다.

토치(220)는 몸체(210)에 빌렛(B)의 폭방향으로 이동 가능하도록 구비될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 토치(220)의 일단, 예컨대 상부를 몸체(210)에 회동 가능하도록 연결하여 토치(220)의 타단, 예컨대 하부가 빌렛(B)의 폭방향을 따라 이동하도록 구성하였다.

절단장치는 이와 같은 구성을 통해 빌렛(B)의 이동방향을 따라 이동하며 빌렛(B)을 폭방향으로 절단할 수 있다.

이렇게 빌렛(B)을 절단하는 동안 빌렛(B)의 절단부위가 용융되면서 용융 상태의 절단설이 발생하는데, 절단설은 빌렛(B)의 하부로 떨어져 빌렛(B)의 표면이나 주변 설비에 융착될 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 빌렛(B)의 폭방향으로 일측에 빌렛(B)에 가스를 분사하는 분사부와, 빌렛(B)의 타측에 분사부에서 분사되는 가스에 의해 빌렛(B)으로부터 분리되는 절단설을 수집하는 수집부(300)를 구비될 수 있다.

분사부는 가스, 예컨대 산소를 포함하는 가스를 빌렛(B)에 분사하도록 가스 분사 노즐(410)과, 가스 분사 노즐(410)에 가스를 공급하는 가스공급수단(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 가스 분사 노즐(410)은 빌렛(B)의 하부측에 분사하도록 설치되어 절단설이 빌렛(B)에 부착되는 것을 억제하면서, 빌렛(B)으로부터 절단설이 용이하게 분리되도록 할 수 있다. 가스 분사 노즐(410)은 몸체(210)에 직접 연결될 수도 있고, 클램프(230)에 연결될 수도 있다.

수집부(300)는 빌렛(B)의 타측에 분사부와 대향하도록 구비될 수 있으며, 분사부에서 분사되는 가스에 의해 빌렛(B)으로부터 분리된 절단설을 수집하는 후드(310)와, 후드(310)에 연결되어 수집된 절단설을 배출하는 배출관(320) 및 배출관(320)에 구비되어 배출관(320)과 후드(310) 내부를 흡인하는 흡인기(340)를 포함할 수 있다. 또한, 수집부(300)에 냉각수 등의 냉각매체를 공급하는 냉각부를 포함할 수 있다.

후드(310)는 빌렛(B)에 인접한 일측, 예컨대 분사부의 가스 분사 노즐(410)과 대향하는 쪽에 개구(311)가 형성되고, 내부에는 절단설을 수집할 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 후드(310)는 개구(311)가 형성되는 일측이 타측보다 높은 위치에 형성되도록, 즉 경사지게 형성될 수 있다. 이는 냉각부에서 공급되는 냉각매체가 개구(311) 측으로 역류하는 것을 방지하고, 후드(310) 내부로 유입된 절단설이 냉각매체와 함께 배출관(320)을 통해 자연스럽게 배출되도록 하기 위함이다.

후드(310)는 외통(310a)과, 외통(310a)과 이격되는 내통(310b)를 포함할 수 있고, 외통(310a)과 내통(310b) 사이에는 냉각매체가 이동하는 유로(330)가 구비될 수 있다. 유로(330)는 후드(310)를 가로지르도록 구비될 수 있으며, 후드(310) 전체를 둘러싸도록 구비될 수 있다. 그리고 후드(310)의 내통(310b)에는 유로(330) 중 일부와 연통되어 후드(310)의 내부로 냉각매체를 분사하는 냉각매체 분사 노즐(332)이 구비될 수 있다. 냉각매체 분사 노즐(332)은 냉각수 등의 냉각매체를 후드(310)의 내부 공간으로 분사하도록 구비될 수도 있으나, 필요에 따라서는 후드(310)의 내벽, 즉 내통(310b)의 표면을 따라 흐르도록 구비될 수도 있다. 예컨대 냉각매체 분사 노즐(332) 중 일부는 개구(311)와 대향하는 내벽에 냉각매체를 분사할 수 있도록 기울어지게 구비될 수 있다. 이에 빌렛(B)에서 분리된 절단설이 후드(310) 내부로 유입되었을 때 신속하게 냉각시킬 수 있는 동시에, 미처 냉각되지 못한 절단설이 후드(310)의 내벽에 융착되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다.

또한, 유로(330) 중 냉각매체 분사 노즐(332)이 연결되지 않은 유로(330)는 그 내부를 따라 흐르는 냉각매체에 의해 후드(310)를 냉각시킬 수 있다.

냉각매체 분사 노즐(332)은 후드(310) 내부에 후드(310)의 폭방향 및 길이방향을 따라 복수개가 구비될 수 있다. 이에 냉각매체 분사 노즐(332)은 후드(310) 내부 전 영역에 걸쳐 냉각매체를 균일하게 분사하여 후드(310) 내부로 유입되는 절단설을 신속하게 냉각시킬 수 있다.

배출관(320)은 후드(310)의 하부측에 후드(310) 내부와 연통되도록 연결되어 후드(310) 내부로 유입되는 절단설과, 후드(310) 내부에서 분사되는 냉각매체를 배출시킬 수 있다.

배출관(320)에는 흡인기(340)가 구비될 수 있다. 흡인기(340)는 배출관(320)과 후드(310) 내부를 흡인하여 가스에 의해 빌렛(B)으로부터 분리된 절단설을 후드(310) 내부로 유입되도록 유도할 수 있다. 즉, 종래에는 가스 분사 노즐(410)에서 분사되는 가스에 의해 절단설이 후드 내부로 유입되었으나, 이 경우 빌렛에서 분리된 절단설 중 일부가 후드까지 도달하지 못하고 빌렛(B) 하부로 떨어지거나 후드 주변으로 비산되어 그 주변 설비에 융착되는 문제점이 있었다. 이에 본 발명에서는 배출관(320)에 흡인기(340)를 구비하여 배출관(320)과 후드(310) 내부를 흡인함으로써 가스 분사 노즐(410)에서 분사되는 가스를 후드(310) 내부로 유도함으로써 절단설의 비산을 억제하여 그 수집 효율을 향상시킬 수 있다.

이때, 배출관(320)에는 절단설과 냉각매체가 배출되는 경로와 연통되는 분기관이 연결되고, 흡인기(340)는 분기관에 구비될 수 있다. 따라서 배출관(320)을 통해 배출되는 절단설과 냉각매체는 자중에 의해 배출관(320)을 통해 배출되고, 가스 분사 노즐(410)에서 분사되는 가스는 분기관 측으로 배출될 수 있다.

또한, 흡인기(340)는 후드(310) 및 배출관(320) 내부를 흡인하여 수집된 절단설이 후드(310) 내부에서 정체되는 것을 방지하고, 절단설에 의해 배출관(320)의 막힘 현상 등을 방지할 수 있다.

그리고 수집부(300)에는 후드(310) 및 배출관(320) 중 적어도 어느 하나에 진동을 부여하는 진동부재(500)가 구비될 수 있다. 진동부재(500)는 진동을 발생시키는 바이브레이터가 사용될 수도 있고, 후드(310)와 배출관(320) 중 적어도 어느 하나를 타격하여 진동을 발생시키는 헤머가 사용될 수도 있다. 이러한 진동부재(500)는 후드(310)나 배출관(320)을 진동시켜 그 내부에 부착되는 절단설을 탈락시킬 수 있다.

이하에서는 상술한 절단설 제거장치를 이용하여 빌렛(B)을 절단할 때 발생하는 절단설을 제거하는 방법에 대해서 설명하며, 도 2를 참고하여 설명하기로 한다.

주조설비에서 주조된 빌렛(B)이 이송부(100) 상부로 공급되어 절단위치가 토치(220)의 하부에 배치되면, 클램프(230)를 빌렛(B)에 고정시킨다. 이에 절단부(200)가 빌렛(B)에 연결되어 빌렛(B)의 이동 방향을 따라 함께 이동할 수 있다.

이후, 토치(220)를 점화시킨 후 빌렛(B)의 일측에서 타측, 즉 빌렛(B)의 폭방향으로 이동시키면서 빌렛(B)을 절단한다. 이와 함께 가스 분사 노즐(410)을 통해 빌렛(B)의 하부에 가스를 분사시켜 빌렛(B)을 절단하면서 발생하는 절단설을 수집부(300) 측으로 이동시킨다. 또한, 흡인기(340)을 구동시켜 수집부(300)의 배출관(320)과 후드(310) 내부를 흡인하여 가스 분사 노즐(410)에 의해 분사되는 가스와 절단설이 후드(310) 내부로 유입되도록 유도한다. 그리고 냉각매체 분사 노즐(332)을 통해 후드(310) 내부에 냉각매체를 분사하여 후드(310) 내부로 유입되는 절단설을 냉각시키는 동시에 배출관(320) 측으로 흘려보낼 수 있다. 이때, 후드(310) 내부로 분사되는 냉각매체에 의해 절단설이 후드(310) 내벽에 부착되는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 또한, 절단설과 냉각매체는 흡인기(340)의 흡인에 의해 빠른 속도로 배출관(320)을 통해 배출되어 절단설이 배출관(320)에 부착되거나 배출관(320)의 막힘 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 방법으로 절단설을 제거하면 빌렛(B)으로부터 분리된 절단설이 수집부(300)의 후드(310) 내부로 안정적으로 유입되어, 절단설의 비산으로 인해 주변 설비가 오염되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 절단설이 후드(310) 내부에 융착되거나 배출관(320)이 막히는 것을 방지하여 설비의 유지 보수를 용이하게 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100:이송부 200: 절단부
210: 몸체 220: 토치
300: 수집부 340: 흡인기
410: 가스 분사 노즐 500: 진동부재

Claims (5)

1. 피처리물을 절단하는 과정에서 발생하는 부산물을 제거하는 장치로서,
   상기 피처리물의 하부에 가스를 분사하도록 상기 피처리물의 일측에 구비되는 분사부;
   상기 피처리물에서 분리되는 부산물을 수집하도록 상기 피처리물의 타측에 구비되는 수집부; 및
   상기 분사부에서 분사되는 가스와 상기 피처리물에서 분리되는 부산물을 상기 수집부로 유도하도록 상기 수집부에 구비되는 흡인기;
   를 포함하고,
   상기 수집부는,
   상기 부산물을 수집할 수 있도록 상기 분사부와 대향하는 개구가 형성되고, 외통과, 상기 외통과 이격되어 구비되는 내통 및 상기 외통과 상기 내통 사이에 구비되고 냉각매체를 이동시키기 위한 유로를 포함하는 후드;
   상기 후드의 내부와 연통되도록 상기 후드의 하부에 연결되는 배출관; 및
   상기 배출관에 연결되는 분기관;을 포함하고,
   상기 내통에는 상기 후드의 내부에 냉각매체를 분사할 수 있도록 상기 유로와 연통하는 냉각매체 분사 노즐이 구비되고,
   상기 흡인기는 상기 분기관에 구비되며,
   상기 배출관은 상기 부산물과 상기 냉각매체가 자중에 의해 배출될 수 있도록 상하방향으로 배치되고,
   상기 분기관은 상기 흡인기에 의해 상기 가스를 상기 부산물과 상기 냉각매체와 분리하여 배출시킬 수 있도록 상기 배출관이 배치되는 방향에 대해서 교차하는 방향으로 배치되는 부산물 제거장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 수집부에 진동을 부여하는 진동부를 포함하는 부산물 제거장치.

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