KR102081064B1 - 열처리로 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 개의 열처리로 사이에 세척조를 배치하고, 열처리로와 세척조 사이에 적어도 하나의 항온로를 일렬로 배치하므로, 열처리대상물을 옮기는 이송 거리를 최소화하여 최적의 열처리 분위기에서 열처리가 이루어질 뿐만 아니라 이송 시간을 줄이면서도 열처리 작업 효율을 높일 수 있다. 특히, 본 발명은 본체를 열처리 격실과 중앙 공간으로 구획하고, 본체 안에 장착한 대차가 움직이면서 열처리 격실을 중앙 공간까지 확장할 수 있게 구성하므로, 열처리가 이루어지는 열처리 격실의 안쪽이 외부에 노출되지 않아 열처리 분위기를 쉽게 신속하게 조성하고 열처리 격실 내부에 구성한 내부 구성이 외기에 노출되는 것을 최소화할 수 있고, 또한 주변 구성의 파손을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제어와 유지 보수를 쉽게 할 수 있다.

Description

열처리로 시스템{HEAT TREATMENT FURNACE SYSTEM}

본 발명은 열처리로 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 개의 열처리로 사이에 세척조를 배치하고, 열처리와 세척조 사이에 항온로를 배치하여 클램핑 장치가 양쪽에 배치한 열처리로에서 중앙에 위치한 세척조를 향해 열처리대상물을 차례로 옮기면서 열처리할 수 있게 열처리로 시스템을 일렬로 배치하여 구성할 수 있으므로, 클램핑 장치로 열처리대상물을 차례로 이송하면서 열처리하게 하여 이송 거리를 최소화하여 작업 시간을 줄이고, 또한 쉽게 제어할 수 있게 되어 열처리 작업 효율을 높일 수 있게 한 것이다.

일반적으로 열처리에 사용하는 노(爐))는 열원과 노 형태 등에 따라 여러 가지로 구분한다. 그 중에서, 조업시간에 따른 구분을 보면, 열처리대상물을 계속해서 공급하면서 연속해서 열처리하는 방식과, 하나의 열처리대상물을 완전하게 열처리한 다음 다른 열처리대상물을 열처리하는 방식으로 나눌 수 있다. 아래의 (특허문헌 1)에는 여러 개의 열처리대상물을 차례로 열처리하는 연속 방식의 열처리로에 관한 기술이 개시되어 있다.

(특허문헌 1) 한국등록특허 1910625호

체결 부재가 연속하여 공급되어 이송되고, 고온의 열에너지를 공급하여 가열공정을 행하는 제1 가열부; 상기 제1 가열부에서 배출되는 체결 부재를 저온의 냉매 속으로 통과시키면서 급랭시켜 Quenching 작업을 행하는 제1 냉각부; 상기 제1 냉각부에서 배출되는 체결 부재에 저온 공기가 분사되며, 일정한 시간적 간격을 유지하며 공압에 의한 충격을 제공하여 체결 부재에 잔존하는 냉매를 제거하는 세척부; 상기 세척부에서 배출되는 체결 부재에 고온의 열에너지를 공급하여 2차 가열공정을 행하는 제2가열부; 및 상기 제2가열부에서 배출되는 체결 부재에 저온 공기를 분사하여 냉각시키는 제2 냉각부를 포함하고, 상기 세척부는, 상기 제1 냉각부에서 배출되는 체결 부재가 통과되는 투입구 및 배출구가 형성되는 제2 본체; 상기 투입구를 통해 공급되는 체결 부재를 지지하여 상기 배출구 측으로 이송시키는 컨베이어; 및 상기 컨베이어에 안착되어 이송되는 체결 부재 측으로 상기 제2 본체에 유입되는 공기를 가압하는 공압제공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이처럼 연속해서 열처리대상물을 열처리하는 열처리로는 고온로와 항온로 그리고 세척조 등을 갖춰서, 여러 개의 열처리대상물이 각 고온로와 항온로 그리고 세척조에서 열처리가 차례로 이루어지게 한다. 예를 들어, [도 1]과 같이, 연속 방식의 열처리로는, 열처리대상물을 열처리 온도까지 상승하게 하는 여러 개의 제1 내지 제4 고온조, 소정의 온도로 상승한 열처리대상물을 미리 정한 온도를 유지하게 하여 열처리가 이루어지게 하는 적어도 하나의 항온조, 이러한 열처리 과정에서 열처리대상물 표면에 묻은 이물이나 열처리 과정에서 생긴 이물 등을 제거하는 세척조를 포함한다.

하지만, 이러한 기존의 열처리로는 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 고온로↔항온로 사이, 항온로↔항온로 사이, 항온로↔세척조 사이로 열처리대상물을 운반하면서 정해진 순서에 따라 차례로 열처리해야 하므로, 열처리 과정이 복잡하다.

(2) 특히, 이처럼 열처리대상물을 집어서 고온로, 항온로, 그리고 세척조 등으로 집어넣거나 과정이 끝난 후에 그 다음 공정으로 옮기려고 열처리대상물을 끄집어내는 클램핑 장치는 고온로와 항온로 그리고 세척조 사이를 움직이면서 간섭이 생기지 않아야 하므로 이송 거리가 길어진다.

(3) 즉, 고온로와 항온로 그리고 세척조가 2열이나 3열로 배치하고, 이때 세척조를 함께 사용할 수 있게 구성하는 등, 다열 구조로 배치하므로, 하나의 클램핑 장치가 어느 한 과정을 끝낸 열처리대상물을 그 다음 과정으로 이송하려면 간섭이 발생할 수 있다.

(4) 이러한 간섭을 피하려고 클램핑 장치를 제어하면, 간섭을 피할 수는 있으나 그만큼 열처리로의 가동시간이 늘어나서 열처리 효율이 떨어지게 된다.

(5) 게다가, 이처럼 클램핑 장치를 제어하면, 열처리대상물의 종류에 따라서는 고온로나 항온로 등에 놓인 시간이 정해진 시간보다 오랫동안 노 분위기에 노출하게 되어 원하는 열처리 효과를 얻지 못해 열처리 불량으로 이어질 수 있다.

(6) 또한, 클램핑 장치로 열처리대상물을 옮기는 시간이 길어지게 되므로, 고온로, 항온로, 그리고 세척조 등에 열처리대상물이 놓이지 않아 열처리 작업이 이루어지지 않는 시간이 길어져서 열처리 작업 효율이 더욱 떨어진다.

(7) 한편, 이처럼 클램핑 장치로 열처리대상물을 옮기는 시간이 길어짐에 따라 열처리대상물이 열처리 분위기에서 이탈하는 시간이 길어지게 되고, 이는 열처리대상물의 표면 열처리 등에 영향을 끼쳐 열처리 불량으로 이어질 수 있다.

한국등록특허 1910625호 (등록일 : 2018.10.16)

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 두 개의 열처리로 사이에 세척조를 배치하고, 열처리로와 세척조 사이에 각각 적어도 하나의 항온로를 일렬로 배치하여 구성하므로, 열처리대상물을 옮기는 이송 거리를 최소화하여 최적의 열처리 분위기에서 열처리가 이루어질 뿐만 아니라 이송 시간을 줄이면서도 열처리 작업 효율을 높일 수 있게 한 열처리로 시스템을 제공하는 그 다른 목적이 있다.

특히, 본 발명은 본체를 열처리 격실과 중앙 공간으로 구획하고, 본체 안에 장착한 대차가 움직이면서 열처리 격실을 중앙 공간까지 확장할 수 있게 구성하므로, 실질적으로 열처리가 이루어지는 열처리 격실의 안쪽이 외부에 노출되지 않게 하여 열처리 분위기를 쉽게 신속하게 조성할 수 있을 뿐만 아니라 열처리 격실 내부에 구성한 내부 구성이 외기에 노출되는 것을 최소화할 수 있게 한 열처리로 시스템을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 이처럼 열처리 격실이 외부에 노출되는 것을 최소화함에 따라 열처리 격실 내부에 설치한 파이프 히터와 같은 구성의 파손을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제어와 유지 보수를 쉽게 할 수 있게 한 열처리로 시스템을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열처리로 시스템은, 서로 마주하게 설치한 제1 열처리로(1')와 제2 열처리로(1"); 상기 제1 열처리로(1')와 제2 열처리로(1") 사이에 배치한 세척조(3); 상기 제1 열처리로(1')와 세척조(3) 사이에 배치한 적어도 하나의 항온조(2a); 상기 세척조(3)와 제2 열처리로(1") 사이에 배치한 적어도 하나의 항온조(2b); 상기 제1 열처리로(1'), 제2 열처리로(1"), 세척조(3), 그리고 항온조(2a, 2b) 중에서 적어도 한쪽에 인접하게 설치하여 열처리대상물(O)을 공급하는 공급용 컨베이어(5'); 상기 제1 열처리로(1'), 제2 열처리로(1"), 세척조(3), 그리고 항온조(2a, 2b) 중에서 적어도 한쪽에 인접하게 설치하여 열처리한 열처리대상물(O)을 배출하게 하는 배출용 컨베이어(5"); 및 상기 공급용 컨베이어(5')에서 열처리대상물(O)을 잡아 올려서, 상기 제1 열처리로(1')-항온조(2a)-세척조(3), 그리고 상기 제2 열처리로(1")-항온조(2b)-세척조(3) 안으로 열처리대상물을 집어넣거나 꺼내주고, 열처리한 열처리대상물(O)을 배출용 컨베이어(5")에 올려놓고 배출하게 하는 클램핑 장치(4);를 포함하되;, 상기 제1 열처리로(1')와 제2 열처리로(1")는, 각각, 개폐할 수 있는 개폐 뚜껑(111)을 갖춘 중앙 공간(110), 상기 중앙 공간(110)을 향하도록 형성한 적어도 두 개의 열처리 격실(120', 120"), 그리고 각 열처리 격실(120', 120")에 미리 정한 간격으로 여러 개의 파이프 히터(130)를 갖추며, 내화 재질로 제작한 본체(100); 상부에 열처리대상물을 올려놓을 수 있게 구성하고, 한쪽에 격벽(210)을 형성하여 상기 중앙 공간(110)과 각 격실(120', 120") 사이에 각각 기밀을 유지하게 구획하며, 내화 재질로 이루어진 적어도 두 개의 대차(200); 상기 본체(100) 바닥에 설치하여 상기 대차(200) 바닥에 설치한 롤러(220)를 안내하여 각 대차(200)를 각 열처리 격실(120', 120")에서 중앙 공간(110)까지 움직일 수 있게 안내하는 가이드(300') 및 액추에이터(300"); 및 열처리 격실(120', 120") 내부의 내기를 순환시켜 주는 팬(141), 열처리 격실(120', 120") 안으로 외기를 공급하는 공급 관과 공급 밸브(142), 열처리 격실(120', 120") 밖으로 내기를 배출하는 배출관 및 배출 밸브(143)를 포함하며, 상기 각 열처리 격실(120', 120")에 기밀을 유지하며 개폐할 수 있게 구성한 뚜껑(140);을 포함하는 하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 본체(100)는, 중앙 공간(110)을 기준으로 두 개의 열처리 격실(120', 120")이 양쪽에서 서로 마주하게 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체(100)와 대차(200)는, 서로 접하는 가장자리에 서로 맞물리도록 적어도 하나의 턱(201)을 형성하여 기밀 유지가 이루어지게 구성한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 대차(200)는, 열처리대상물을 집어넣을 수 있는 가열 용기(230)를 더 갖추고, 상기 가열 용기(230) 안에는 열처리대상물을 올려놓고 로 안으로 수납하거나 인출할 수 있게 인양 고리를 가진 지그(231)를 갖춘 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액추에이터(300")는, 실린더인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 개폐 뚜껑(111)은, 상기 개폐 뚜껑(111)을 형성한 면과 인접한 상기 본체(100) 측면에 장착한 실린더(112)와 상기 실린더(112)의 로드 끝과 개폐 뚜껑(111)을 연결하는 "

"형상의 브래킷(113)으로 연결하여 개폐할 수 있게 구성한 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 제1 열처리로(1'), 상기 제2 열처리로(1"), 상기 적어도 두 개의 항온로(2a, 2b), 그리고 적어도 하나의 세척조(3)는, 일렬로 배치한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 열처리로 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 열처리대상물을 열처리 순서에 따라 클램핑 장치가 양쪽에서 중앙으로 이동하면서 열처리 작업이 이루어지므로, 열처리 작업 시간을 줄일 수 있다.

(2) 특히, 열처리로와 항온로 그리고 세척조를 열처리 순서에 맞게 일렬로 배치하고, 클램핑 장치를 이용하여 열처리대상물을 차례로 이송시켜서 열처리 작업이 이루어지게 하므로, 공정간 이동 거리를 최소화하여 열처리 작업 효율을 최대한으로 높일 수 있다.

(3) 게다가, 이처럼 이동 거리를 최소화하므로, 열처리대상물이 대기에 노출되는 등 열처리 분위기에서 노출되는 시간을 최소화할 수 있으므로, 대기 중에서 산화하거나 대기 노출 등으로 발생할 수 있는 품질 저하 문제를 미리 방지하여 열처리 품질을 높일 수 있다.

(4) 클램핑 장치가 열처리 순서에 따라 일렬로 배치한 여러 종류의 노를 따라서 움직이면 되므로, 열처리로 시스템을 쉽고 신속하게 제어할 수 있다.

(5) 대차로 본체 내부에서 열처리 격실과 중앙 공간을 구획하고, 특히 대차를 이용하여 열처리 격실을 확장하여 중앙 공간과 하나로 확장할 수 있게 구성하여 중앙 공간을 통해 열처리대상물을 집어넣거나 빼낼 수 있게 구성하므로, 실질적으로 열처리가 이루어지는 열처리 격실이 외부에 노출되는 부분을 최소화할 수 있다.

(6) 특히, 열처리 격실을 중앙 공간까지 확장하므로, 열처리 격실 내부의 분위기가 서서히 변하여 급격하게 열처리 격실 내부가 외기에 노출됨에 따라 생길 수 있는 문제를 미리 방지할 수 있다.

(7) 이는, 열처리 격실의 내부가 외기에 노출됨에 따라 급격한 온도나 압력 등의 변화가 생기는 것을 방지할 수 있고, 이에 열처리 격실 내부에 설치한 구성이 파손되는 것을 최소화할 수 있고, 또한 열처리 분위기를 짧은 시간에 조성할 수 있어 열처리대상물의 열처리 효율을 높일 수 있다.

(8) 특히, 본 발명은 열처리 격실에서 열처리대상물을 집어넣거나 빼낼 때 사용하는 뚜껑을 열처리 격실이 아닌 중간 공간에서 개폐하도록 구성하므로, 열처리 격실의 열기가 열처리 격실 외부로 방출되지 않고 중간 공간을 통해 방출된다. 이는, 열처리 격실 외부에 단자나 전원 케이블이 노출되게 설치하더라도 이들 단자나 전원 케이블이 열처리 격실에서 새어 나온 고온의 열기에 노출되지 않는다. 따라서, 열처리 격실에서 열처리 분위기를 만드는 히터로 파이프 히터를 사용하더라도 단자나 케이블이 손상을 막을 수 있게 된다.

(9) 또한, 이처럼 파이프 히터를 사용함에 따라, 파이프 히터가 고장이 나더라도 고장이 난 각각의 파이프 히터만 교체하면 되므로, 유지 보수와 제어가 쉬울 뿐만 아니라 열처리 작업 효율을 높일 수 있다. 그리고, 파이프 히터의 교환은 열처리하는 도중에도 파손된 파이프 히터만 교환할 수 있어 열처리 작업 효율을 더욱 높일 수 있다.

[도 1]은 종래 열처리 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
[도 2]는 본 발명에 따른 열처리로 시스템의 전체 구성을 보여주는 블록도이다.
[도 3]은 본 발명에 따른 열처리로 시스템의 전체 구성을 보여주는 정면에서의 단면도이다.
[도 4]는 본 발명에 따른 열처리로 시스템의 전체 구성을 보여주는 측면에서 본 단면도이다.
[도 5]는 본 발명에 따른 열처리로 시스템의 전체 구성을 보여주는 평면에서 본 단면도이다.
[도 6]은 본 발명에 따른 제1 열처리로의 내부 구성을 보여주기 위한 측 단면도이다.
[도 7]은 본 발명에 따른 제1 열처리로의 내부 구성을 보여주기 위한 평 단면도이다.
[도 8]은 본 발명에 따른 제1 열처리로에서 중앙 공간의 개폐 뚜껑이 여닫는 동작을 보여주는 개략도로, (a)는 닫힌 상태를, (b)는 열린 상태를 각각 보여준다.
[도 9]는 본 발명에 따른 열처리 격실에 설치한 덮개와 덮개에 설치한 구성을 보여주는 확대도이다.
[도 10]은 본 발명에 따른 대차의 작동 상태를 보여주는 단면도로, (a)는 어느 하나의 대차가 움직이면서 열처리 격실과 중앙 공간을 하나로 확장하는 것을, (b)는 다른 하나의 대차가 움직이면서 열처리 격실과 중앙 공간을 하나로 확장하는 것을 각각 보여준다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 한가지 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

본 발명에 따른 열처리로 시스템은, [도 2] 내지 [도 10]과 같이, 제1 열처리로(1'), 제2 열처리로(1"), 적어도 두 개씩의 항온로(2a, 2b), 하나의 세척조(3), 클램핑 장치(4), 공급용 컨베이어(5'), 그리고 배출용 컨베이어(5")를 포함한다.

특히, 상기 클램핑 장치(4)는 열처리 순서에 따라 열처리대상물(O)을 차례로 이송하면서 열처리할 수 있게 구성하므로, 열처리대상물(O)의 이동거리를 최소화하여 열처리 작업효율을 높이면서도 열처리대상물(O)이 대기 중에 노출되는 것을 최소화하여 열처리 품질이 떨어지지 않게 한 것이다.

이때, 열처리 순서는, 제1 열처리로(1')-항온로(2a)-세척조(3), 그리고 제2 열처리로(1")-항온로(2b)-세척조(3)로 이루어지도록 일렬로 배치하므로, 클램핑 장치(4)가 이처럼 일렬로 배치한 순서에 따라 차례로 짧은 거리를 신속하게 움직이면서 열처리가 이루어질 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 관해 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

<제1 열처리로 및 제2 열처리로>

제1 열처리로(1')와 제2 열처리로(1")는, [도 2] 내지 [도 5]와 같이, 본 발명에 따른 열처리로 시스템에서 양단에 각각 서로 마주하게 배치하여, 양쪽에서 각각 열처리를 할 수 있게 구성한다. 이러한 제1 열처리로(1')와 제2 열처리로(1")는 구성이 같으므로, 여기서는 제1 열처리로(1')의 구성에 관해서만 설명한다.

제1 열처리로(1')는, [도 6] 내지 [도 10]과 같이, 중앙 공간(110)과 적어도 두 개의 열처리 격실(120', 120")을 갖춘 본체(100), 적어도 두 개의 대차(200), 가이드(300') 및 액추에이터(300"), 그리고 뚜껑(140)을 포함한다. 특히, 상기 각 대차(200)는 본체(100) 안에서 움직이면서 각 열처리 격실(120', 120")을 중앙 공간(110)까지 확장할 수 있게 구성하고, 이처럼 확장된 상태의 중앙 공간(110) 부분에서 열처리대상물을 본체(100)에 집어넣거나 빼낼 수 있게 구성하므로, 확장되기 전의 열처리 격실(120', 120") 내부가 급격하게 외기에 노출되는 것을 방지할 수 있게 하여 본체(100) 내부에 장착한 구성을 보호하면서도 열처리 효과를 높일 수 있게 한 것이다.

본체

본체(100)는, [도 6]·[도 7] 및 [도 10]과 같이, 내부에 미리 정한 크기의 공간을 갖도록 제작한다. 특히, 상기 본체(100)는 내부에 후술할 적어도 두 개의 대차(200)를 장착하므로, 이들 쉽게 장착할 수 있도록 상부 본체(100')와 하부 본체(100")로 구분하는 것이 바람직하다. 그리고, 이들 상부 본체(100')와 하부 본체(100")에는 서로 접하는 부분에 기밀 유지를 위한 실링 처리를 해야 함은 본 발명이 속한 기술 분야에 종사하는 종사자라면 누구든지 쉽게 알 수 있을 것이다. 도면에서는 적어도 하나의 턱을 형성하고 그 턱에 실링 처리한 예를 보여준다.

또한, 상기 본체(100)는, [도 6]·[도 7] 및 [도 10]과 같이, 중앙 부분에 중앙 공간(110)을 구성하고, 이 중앙 공간(110)과 마주하게 적어도 두 개의 열처리 격실(120', 120")을 형성한다. 중앙 공간(110)은 개폐 뚜껑(111)을 갖춰서 열처리대상물을 본체(100) 안으로 집어넣거나 열처리한 열처리대상물을 본체(100) 밖으로 꺼낼 때 사용한다. 이러한 중앙 공간(110)은 후술할 대차(200)의 움직임에 따라 확장되거나 축소되게 되며, 이러한 확장과 축소에 대해서는 대차(200)와 함께 다시 설명한다.

한편, 상기 중앙 공간(110)에는, [도 6] 및 [도 8]과 같이, 열처리대상물을 안으로 집어넣거나 밖으로 꺼낼 수 있게 개폐 뚜껑(111)을 구성한다. 개폐 뚜껑(111)은 열처리에 견딜 수 있도록 내화 재질을 사용하므로 그 중량을 충분히 견디면서도 쉽게 여닫을 수 있게 구성한다. 예를 들어서, [도 8]과 같이, 개폐 뚜껑(111)이 닫히는 면과 이웃한 본체(100)의 한쪽 면에 실린더(112)를 장착하고, 이 실린더(112)와 개폐 뚜껑(111)을 브래킷(113)으로 연결하여 실린더(112)의 작동으로 이 개폐 뚜껑(111)이 개폐될 수 있게 구성할 수 있다. 이때, 상기 브래킷(113)은, "

" 형상으로 형성하고, 꺾인 부분의 한쪽이 본체(100)에 경첩 등을 이용하여 회전할 수 있게 설치하며, 가로변의 양쪽에 각각 실린더(112) 로드와 개폐 뚜껑(111)을 장착한다.

상기 열처리 격실(120', 120")은, [도 6]·[도 7] 및 [도 10]과 같이, 상술한 중앙 공간(110)을 향하도록 적어도 두 개를 구성한다. 각 열처리 격실(120', 120")은 후술할 대차(200)의 움직임에 따라 최소한의 크기로 열처리대상물을 열처리하게 하거나, 최대한의 크기로 열처리한 열처리대상물을 개폐 뚜껑(111)을 통해 꺼낼 수 있게 변하게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 각 열처리 격실(120', 120")은, [도 7] 및 [도 10]과 같이, 상술한 중앙 공간(110)을 기준으로 양쪽에 배치하여 서로 마주하게 설치하는 것이 바람직하다. 이는, 길게 배치함에 따라 열처리 격실(120', 120")을 가변하게 하는 대차(200)를 구동하는 가이드(300') 및 액추에이터(300")를 길게 장착하여 작동 공간으로 활용할 수 있게 하기 위함이다.

또한, 상기 각 열처리 격실(120', 120")은, [도 6]·[도 7] 및 [도 10]과 같이, 내부에 미리 정한 간격으로 여러 개의 파이프 히터(130)를 장착한다. 파이프 히터(130)는 열처리 격실(120', 120") 내부의 열처리 분위기를 조성하는 데 이용하는 히터로, 특히 상기 본체(100)에 그 외부에서 끼움 방식으로 쉽게 장착하고 분리하여 교환이나 교체할 수 있게 구성하며, 고장이 나더라도 하나씩 교환할 수 있을 뿐만 아니라 열처리 중에도 고장이 난 파이프 히터만 교환할 수 있어 유지 보수가 편리하다.

특히, 열처리 격실(120', 120")에서 열처리한 열처리대상물은 중간 공간(110)에 형성한 개폐 뚜껑(111)을 통해 꺼내게 되므로, 열처리 격실(120', 120") 내부의 뜨거운 열기도 이 개폐 뚜껑(111)을 통해 외부로 방출하게 된다. 이에, 열처리 격실(120', 120") 외부에 장착하여 파이프 히터(130)에 전원을 공급하기 위한 단자나 전원 케이블이 뜨거운 열기에 노출되지 않아 이 열기에 의한 손상을 방지할 수 있다.

이처럼 이루어진 본체(100)는 내화 벽돌과 같은 내화 재질로 제작하여 열처리할 때 생긴 열에도 충분히 견딜 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

대차

대차(200)는, [도 6]·[도 7] 및 [도 10]과 같이, 한쪽 면에 열처리대상물을 올려놓을 수 있게 구성하고, 다른 한쪽 면에는 미리 정한 위치에 여러 개의 롤러(220)를 설치한다.

특히, 상기 대차(200)는, [도 6]·[도 7] 및 [도 10]과 같이, 한쪽에 격벽(210)을 형성한다. 격벽(210)은 상술한 중앙 공간(110)과 열처리 격실(120', 120")을 분리하는 일종의 벽체로, 대차(200)가 이동함에 따라 열처리 격실(120', 120")의 내부를 중앙 공간(110)까지 확장하게 한다.

즉, 상기 각 대차(200)는, [도 6] 및 [도 7]와 같이, 중앙 공간(110)을 기준으로 양쪽 끝에 밀착하게 하여 실질적으로 열처리가 이루어지는 열처리 격실(120', 120")을 구성한다. 이러한 대차(200)는 어느 하나의 열처리 격실(120')에서 열처리가 끝나면, [도 10(a)]와 같이 다른 대차(200)와 마주할 때까지 중간 공간(110) 쪽으로 이동하여 대차(200) 위에서 열처리한 열처리대상물이 개폐 뚜껑(111) 아래에 놓이게 하여 이 개폐 뚜껑(111)을 개방한 다음 열처리한 열처리대상물을 꺼내고 다시 열처리할 열처리대상물을 대차(200) 위에 올려놓을 수 있게 한다. [도 10(b)]는 다른 대차(200)에서 열처리 후 다른 열처리대상물로 교체하는 상태를 보여준다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 대차(200)는, [도 6]과 같이, 열처리 격실(120', 120")을 구획할 때 본체(100)와 맞닿는 가장자리는 밀착하여 기밀 유지가 되게 하여 열처리 효율을 높일 수 있게 구성하고, 특히 이들 가장자리는 본체(100)와 서로 맞물리도록 턱(201)을 형성하고 여기에 실링 등을 갖춰서 기밀 유지가 잘 이루어질 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 대차(200)는, [도 6]과 같이, 열처리대상물을 올려놓는 한쪽 면에 가열 용기(230)를 더 갖추는 것이 바람직하다. 가열 용기(230)는 그 안에 열처리대상물을 수용하기 위한 것으로, 특히 전체적으로 균일한 두께로 제작하여 열전달이 골고루 이루어지게 형성하여 그 안에 수용한 열처리대상물 전체에 균일하게 열전달이 이루어져서 열처리 효과를 높이고, 열처리대상물이 본체(100) 안에 장착한 파이프 히터(130)와 같은 구성과 부딪치지 않게 하여 파이프 히터(130)와 열처리대상물을 보호할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 가열 용기(230)는 중앙 공간(110)을 구성하는 개폐 뚜껑(111)을 통해 외부로 꺼내거나 집어넣을 수 있게 구성하므로, 열처리를 반복함에 따라 열처리 격실(120', 120")이 오염되더라도 이 가열 용기(230)를 꺼내서 세척한 다음 다시 집어넣어서 사용함에 따라 열처리대상물의 오염을 최소화하여 열처리 품질을 높일 수 있게 하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 가열 용기(230)는, [도 6]과 같이, 지그(231)를 더 갖추는 것이 바람직하다. 지그(231)는 열처리대상물을 올려놓고서 중앙 공간(110)에 놓인 대차(200)에 집어넣거나 열처리 후에 열처리대상물을 직접 접촉하지 않고 안전하게 꺼낼 수 있게 하기 위한 것이다. 특히, 이러한 지그(231)는 인양 고리를 형성하여 인양기 등을 통해 중앙 공간(110)에서 안전하고 편리하게 꺼내거나 집어넣을 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

이러한 대차(200)는 내화 벽돌과 같은 내화재질로 제작한다. 또한, [도 6]에서, 화살표는 대차(200)의 좌우로 움직이는 방향을 나타낸다.

가이드 및 액추에이터

가이드(300')와 액추에이터(300")는, [도 6]·[도 7] 및 [도 10]과 같이, 상술한 대차(200)를 이동시켜주는 수단을 말한다. 이때, 가이드(300')는 상술한 열처리 격실(120', 120")에서 중앙 공간(110)을 향하도록 설치하고, 각 대차(200)에 장착한 롤러(220)가 이 가이드(300') 안내를 받아 열처리 격실(120', 120")을 구성하거나 확장할 수 있도록 대차(200)가 움직일 수 있게 안내한다.

상기 액추에이터(300")는, [도 6] 및 [도 10]과 같이, 상술한 대차(200)가 가이드(300')를 따라서 움직일 수 있도록 작동력을 제공하는 수단을 말한다. 이러한 액추에이터(300")는 랙-피니언과 같은 구성을 이용할 수도 있으며, 도면에서는 실린더로 대차(200)를 움직일 수 있게 구성한 예를 보여준다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 가이드(300')와 액추에이터(300")는 본체(100) 바닥에 설치하는 것이 바람직하며, 열처리 분위기에서도 고온에 노출되지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.

뚜껑

뚜껑(140)은, [도 6] 및 [도 10]과 같이, 상술한 각 열처리 격실(120', 120")에 장착한다. 이때, 뚜껑(140)은 후술할 팬(141) 등이 고장이 났을 때 고치거나 교환할 수 있도록 액추에이터를 이용하여 본체(100)에 개폐할 수 있게 장착한다.

한편, 상기 뚜껑(140)에는, [도 6]·[도 9] 및 [도 10]과 같이, 열처리 격실(120', 120") 내부의 공기가 골고루 퍼질 수 있게 하기 위하여 통상의 기술로 제작한 팬(141)을 장착한다. 또한, 상기 뚜껑(140)에는 때에 따라 열처리 격실(120', 120") 안으로 외기를 공급하는 공급 관과 공급 밸브(142), 그리고 때에 따라 열처리 격실(120', 120") 밖으로 내기를 배출하는 배출관 및 배출 밸브(143)를 더 갖춘다.

이러한 뚜껑(140)은 내화 벽돌과 같은 내화 재질로 제작하고, 통상의 실링 기법을 통해 기밀 유지를 할 수 있게 장착한다.

<세척조>

세척조(3)는, [도 2] 내지 [도 5]와 같이, 상술한 제1 열처리로(1')와 제2 열처리로(1") 사이에 위치하도록 배치한다. 이때, 세척조(3)는 열처리 후에 후술할 항온조(2a, 2b)에서 항온 처리한 열처리대상물(O)의 표면에 묻은 이물이나 열처리나 항온 처리할 때 생긴 이물 등을 깨끗하게 세척하기 위한 통상의 세척조를 사용한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 세척조(3)에서 세척 시간과 세척제의 선택 등은 열처리대상물의 종류와 재질 열처리 방법 등에 따라 달라져야 함을 본 발명이 속한 기술 분야의 종사자라면 누구든지 쉽게 알 수 있을 것이다.

그리고 본 발명에 따른 바람직한 실시예에서, 이러한 세척조(3)에는, [도 9]와 같은 뚜껑(140)을 갖추는 것이 바람직하다. 이는, 때에 따라 후술할 항온로(2a, 2b)에 집어넣어 항온처리한 열처리대상물(O)을 세척하려고 세척조(3)에 집어넣거나 이 세척조(3)에서 세척 후 꺼낼 때 쉽게 꺼낼 수 있게 하고, 또한 세척 분위기를 유지할 수 있게 하기 위함이다.

< 항온로 >

[도 2] 내지 [도 5]와 같이, 어느 항온로(2a)는 제1 열처리로(1')와 세척조(3) 사이에, 그리고 다른 항온로(2b)는 제2 열처리로(1")와 세척조(3) 사이에 각각 설치한다. 이러한 항온로(2a, 2b)는 일정한 온도를 유지할 수 있게 통상의 기술로 제작한 노로, 자동 제어 방식으로 항상 노 내부가 일정한 온도를 유지할 수 있게 한다.

또한, 상기 항온로(2a, 2b)는, [도 9]와 같은 뚜껑(140)을 갖춰서 때에 따라 상술한 제1 열처리로(1')에서 열처리한 열처리대상물(O)을 이들 항온로(2a, 2b)에 집어넣어 항온처리하거나 항온 처리한 열처리대상물(O)을 쉽게 꺼내서 이송할 수 있게 하고, 항온 처리할 때는 항온 분위기를 유지할 수 있게 한다.

특히, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 항온로(2a, 2b)는 상술한 각 제1 열처리로(1')와 제2 열처리(1")의 열처리 시간에 비례하여 그 장착 개수를 다르게 배치할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 열처리로(1')가 2시간에 걸쳐 열처리가 이루어지면 항온조(2a)는 2개를 배치하여 각각 한 시간씩 항온처리할 수 있게 배치하고, 열처리 시간이 3시간이면 세 개의 항온조(2a)를 배치하여 각각 한 시간씩 항온처리하거나 두 개의 항온조(2a)를 두어 한 시간 반 동안 항온처리할 수 있게 배치하는 것이다. 여기서, 열처리 시간과 항온 처리 시간은 열처리대상물의 종류와 재질 등에 따라 달라지므로, 이러한 변수를 고려하여 항온조(2a)의 개수를 선택하여 배치한다. 이와 마찬가지로 제2 열처리(1")와 세척조(1) 사이에 설치하는 다른 항온조(2b)도 이처럼 배치하는 것이 바람직하다.

<공급용 컨베이어와 배출용 컨베이어>

공급용 컨베이어(5')와 배출용 컨베이어(5")는, [도 5]와 같이, 상술한 상기 제1 열처리로(1'), 제2 열처리로(1"), 세척조(3), 그리고 항온조(2a, 2b) 중에서 어느 한쪽에 인접하게 설치하는 통상의 기술로 제작한 컨베이어이다.

[도 5]에서, 상기 공급용 컨베이어(5')는 제1 열처리로(1')와 인접한 곳에, 그리고 배출용 컨베이어(5")는 제2 열처리로(1")와 인접한 곳에 서로 나란하게 배치한 예를 보여준다.

특히, [도 5]와 같이, 상기 공급용 컨베이어(5')는 도면 하부에서 열처리할 열처리대상물을 계속해서 공급하고, 상기 배출용 컨베이어(5")는 도면 상부와 같이열처리한 열처리대상물(O)을 계속해서 배출하게 구성한다.

이에, 후술할 클램핑 장치(4)는 상기 공급용 컨베이어(5')에 놓인 열처리대상물을 제1 열처리로(1')와 제2 열처리로(1")로 운반하여 열처리가 이루어지게 하고, 열처리 후에 세척조(3)에서 세척한 열처리대상물(O)을 배출용 컨베이어(5") 위에 올려놓게 하여 배출할 수 있게 한다.

< 클램핑 장치>

클램핑 장치(4)는, [도 2] 내지 [도 5]와 같이, 열처리 순서에 따라 배치한 제1 열처리로(1'), 제2 열처리로(1"), 항온조(2a, 2b), 그리고 세척조(3) 사이를 이동하면서 열처리대상물(O)을 안에 집어넣거나 반대로 안에서 꺼낼 수 있게 구성한다. 즉, 상기 클램핑 장치(4)는, 제1 열처리로(1')-항온조(2a)-세척조(3) 순으로, 그리고 제2 열처리로(1")-항온조(2b)-세척조(3) 순으로 열처리대상물(O)을 차례로 이송하여 열처리와 항온 그리고 세척할 수 있게 한다.

이를 위해, [도 3] 내지 [도 5]와 같이, 열처리 순서에 따라 배치한 여러 로와 세척조 사이를 그 위에서 오갈 수 있도록 장착한 레일(4a), 상기 레일(4a)에 장착하여 모터나 실린더와 같은 액추에이터(4b) 구동으로 상하로 작동하는 로드(4c), 그리고 상기 로드(4c) 끝에 장착하여 상술한 지그(231)를 잡아서 고정하거나 풀어서 해제하는 클램퍼(4d)를 포함한다. 이때, 클램퍼(4d)는 서로 마주하여 회전하여움직이면서 지그(231)를 잡거나 풀어줄 수 있게 회전할 수 있게 장착하고, 한쪽 끝에는 실린더나 모터와 같은 액추에이터를 통해 이 클램퍼(4d)가 회전할 수 있게 장착한다.

이상과 같이 이루어진 본 발명은 제1 열처리로(1'), 두 개의 항온조(2a), 세척조(3), 두 개의 항온조(2b), 그리고 제2 열처리로(1")를 일렬 형태로 나란하게 배치하고, 그 위에서 클램핑 장치(4)가 열처리대상물(O)을 고정하여 이송할 수 있게 구성하므로, 열처리대상물의 이송 경로를 최소화할 수 있게 한 것이다. 이에, 열처리 작업 시간을 줄여 생산성과 작업성을 높일 수 있고, 쉽게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 열처리대상물이 대기 중에 노출하는 시간을 줄여 열처리 품질을 높이면서도 효율을 향상할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 각 대차가 열처리 격실을 향해 움직임에 따라 만들어지는 최소 공간에서 열처리가 이루어지고, 열처리 후에는 대차가 중앙 공간으로 이동하여 이 중앙 공간에 형성한 개폐 뚜껑을 통해 열처리한 열처리대상물을 꺼낸 다음 새로운 열처리대상물을 대차에 올려놓고, 다시 대차를 움직여서 열처리 격실이 최소 공간을 이루게 하여 열처리가 이루어지게 한다.

그리고 본 발명은 열처리하거나 열처리한 열처리대상물을 중앙 공간의 개폐 뚜껑을 통해 본체 안으로 집어넣거나 본체에서 꺼내게 되므로, 열처리 격실에서 만든 뜨거운 열기도 이 개폐 뚜껑을 통해 외부로 방출된다. 이에, 파이프 히터에 전원 공급과 제어에 사용하는 단자나 전원 케이블이 열처리 격실 외부에 노출되더라도 뜨거운 열기에 영향을 받지 않고 파이프 히터를 안전하게 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 파이프 히터의 사용으로 고장이 난 파이프 히터만 교환하여 바로 열처리 작업을 할 수 있으므로 유지 보수가 쉬울 뿐만 아니라 교체도 쉽고 편리하게 할 수 있으며, 열처리 작업 중에도 고장이 난 파이프 히터를 쉽고 편리하게 교체하면서 열처리 작업을 할 수 있어 열처리 작업 효율을 더욱 높일 수 있다.

1' : 제1 열처리로 1": 제2 열처리로
2a, 2b : 항온조 3 : 세척조
4 : 클램핑 장치 5' : 공급용 컨베이어
5" : 배출용 컨베이어
100 : 본체 100' : 상부 본체
100" : 하부 본체 110 : 중앙 공간
111 : 개폐 뚜껑 112 : 실린더
113 : 브래킷 120', 120" : 열처리 격실
130 : 파이프 히터 200 : 대차
201 : 턱 210 : 격벽
220 : 롤러 300' : 가이드
300" : 액추에이터

Claims (5)

1. 서로 마주하게 설치한 제1 열처리로(1')와 제2 열처리로(1"); 상기 제1 열처리로(1')와 제2 열처리로(1") 사이에 배치한 세척조(3); 상기 제1 열처리로(1')와 세척조(3) 사이에 배치한 적어도 하나의 항온조(2a); 상기 세척조(3)와 제2 열처리로(1") 사이에 배치한 적어도 하나의 항온조(2b); 상기 제1 열처리로(1'), 제2 열처리로(1"), 세척조(3), 그리고 항온조(2a, 2b) 중에서 적어도 한쪽에 인접하게 설치하여 열처리대상물(O)을 공급하는 공급용 컨베이어(5'); 상기 제1 열처리로(1'), 제2 열처리로(1"), 세척조(3), 그리고 항온조(2a, 2b) 중에서 적어도 한쪽에 인접하게 설치하여 열처리한 열처리대상물(O)을 배출하게 하는 배출용 컨베이어(5"); 및 상기 공급용 컨베이어(5')에서 열처리대상물(O)을 잡아 올려서, 상기 제1 열처리로(1')-항온조(2a)-세척조(3), 그리고 상기 제2 열처리로(1")-항온조(2b)-세척조(3) 안으로 열처리대상물을 집어넣거나 꺼내주고, 열처리한 열처리대상물(O)을 배출용 컨베이어(5")에 올려놓고 배출하게 하는 클램핑 장치(4);를 포함하되,
   상기 제1 열처리로(1')와 제2 열처리로(1")는, 각각,
   개폐할 수 있는 개폐 뚜껑(111)을 갖춘 중앙 공간(110), 상기 중앙 공간(110)을 향하도록 형성한 적어도 두 개의 열처리 격실(120', 120"), 그리고 각 열처리 격실(120', 120")에 미리 정한 간격으로 여러 개의 파이프 히터(130)를 갖추며, 내화 재질로 제작한 본체(100); 상부에 열처리대상물을 올려놓을 수 있게 구성하고, 한쪽에 격벽(210)을 형성하여 상기 중앙 공간(110)과 각 격실(120', 120") 사이에 각각 기밀을 유지하게 구획하며, 내화 재질로 이루어진 적어도 두 개의 대차(200); 상기 본체(100) 바닥에 설치하여 상기 대차(200) 바닥에 설치한 롤러(220)를 안내하여 각 대차(200)를 각 열처리 격실(120', 120")에서 중앙 공간(110)까지 움직일 수 있게 안내하는 가이드(300') 및 액추에이터(300"); 및 열처리 격실(120', 120") 내부의 내기를 순환시켜 주는 팬(141), 열처리 격실(120', 120") 안으로 외기를 공급하는 공급 관과 공급 밸브(142), 열처리 격실(120', 120") 밖으로 내기를 배출하는 배출관 및 배출 밸브(143)를 포함하며, 상기 각 열처리 격실(120', 120")에 기밀을 유지하며 개폐할 수 있게 구성한 뚜껑(140);을 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 열처리로 시스템.
   
2. 제1항에서,
   상기 본체(100)는,
   중앙 공간(110)을 기준으로 두 개의 열처리 격실(120', 120")이 양쪽에서 서로 마주하게 구성한 것을 특징으로 하는 열처리로 시스템.
   
3. 제1항에서,
   상기 본체(100)와 대차(200)는,
   서로 접하는 가장자리에 서로 맞물리도록 적어도 하나의 턱(201)을 형성하여 기밀 유지가 이루어지게 구성한 것을 특징으로 하는 열처리로 시스템.
   
4. 제1항에서,
   상기 대차(200)는,
   열처리대상물을 집어넣을 수 있는 가열 용기(230)를 더 갖추고, 상기 가열 용기(230) 안에는 열처리대상물을 올려놓고 로 안으로 수납하거나 인출할 수 있게 인양 고리를 가진 지그(231)를 갖춘 것을 특징으로 하는 열처리로 시스템.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
   상기 제1 열처리로(1'), 상기 제2 열처리로(1"), 상기 적어도 두 개의 항온로(2a, 2b), 그리고 적어도 하나의 세척조(3)는,
   일렬로 배치한 것을 특징으로 하는 열처리로 시스템.

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