KR102133832B1 - 적재기를 이용한 알루미늄 압출 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알루미늄 압출 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 알루미늄 빌렛을 압출하여 성형품을 생산하는 알루미늄 압출 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 알루미늄 압출 시스템은 알루미늄 빌렛을 압출하여 성형품을 생산하는 알루미늄 압출 시스템으로서, 알루미늄 빌렛을 가열하는 가열기와; 상기 가열기에서 가열되어 배출되는 알루미늄 빌렛을 절단하는 절단기와; 절단된 알루미늄 빌렛을 압출하는 압출기와; 압출된 성형품을 적재하는 적재기가 인라인(in-line)으로 구비되고,
상기 가열기는, 알루미늄 빌렛이 진입되어 가열되는 터널형의 내부공간을 제공하는 가열로와; 상기 가열로의 내부공간을 개폐하도록 가열로의 선단과 후단에 구비되는 게이트와; 상기 가열로의 내부공간을 가로질러 알루미늄 빌렛을 이송시키는 이송롤러와; 상기 가열로의 벽면을 관통하여 상기 가열로의 내부공간으로 진입된 상태로 구비되는 다수의 버너와; 상기 가열로의 벽면을 관통하여 상기 가열로의 내부공간으로 진입 가능하도록 구비되어 알루미늄 빌렛의 온도를 직접 측정하는 적어도 하나 이상의 측온수단을 포함한다.

Description

적재기를 이용한 알루미늄 압출 시스템{Aluminum extrusion system}

본 발명은 알루미늄 압출 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 알루미늄 빌렛을 압출하여 성형품을 생산하는 적재기를 이용한 알루미늄 압출 시스템에 관한 것이다.

다양한 금속 중 알루미늄은 전성(展性), 연성(延性) 등이 풍부하기 때문에 다양한 형태로 가공이 가능하며, 특히, 봉재, 형재 및 관재 등과 같이 일정한 단면을 가진 제품으로 성형하기 위해서는 알루미늄 소재를 가압하는 압출 장치를 이용하는 형태의 압출 공정이 주로 적용된다.

이렇게 알루미늄을 압출하여 제작되는 성형품은 알루미늄을 용융 또는 반용융상태로 준비한 다음 압출기를 통과시켜 성형품을 제작하는 방법과, 알루미늄 잉곳 또는 알루미늄 빌렛과 같이 알루미늄 소재를 1차 성형한 상태로 준비한 다음 압출기를 통과시켜 성형품을 제작하는 방법으로 구분된다.

전술된 알루미늄 성형품을 제작하는 방법 중 전자의 경우는 알루미늄을 용융 또는 반용융상태로 용융시키는 설비를 별도로 준비하여야 하기 때문에 설비의 제작비용이 많이 소요되는 문제가 있다. 또한, 이러한 설비를 이용하는 경우 알루미늄 소재에서 알루미늄 성형품을 인라인(in-line)에서 연속공정으로 제작하는데 한계가 있다.

반면에, 전술된 알루미늄 성형품을 제작하는 방법 중 후자의 경우는 준비된 알루미늄 잉곳 또는 알루미늄 빌렛을 이용하여 알루미늄 성형품을 인라인(in-line)에서 연속공정으로 제작할 수 있는 장점이 있다.

그래서, 알루미늄 성형품의 생산성을 향상시키기 위하여 일반적으로는 알루미늄 소재를 알루미늄 잉곳 또는 알루미늄 빌렛과 같은 형태로 1차 성형한 다음 압출기를 통과시켜 성형품을 제작하는 방법이 주로 사용되고 있다.

하지만, 알루미늄 소재를 1차 성형한 알루미늄 잉곳 또는 알루미늄 빌렛을 최종 제품으로 압출하기 위해서는 압출 공정을 실시하기 전에 알루미늄 소재를 압출이 가능한 온도까지 가열하여야 한다.

통상 잉곳 또는 빌렛과 같은 알루미늄 소재를 가열하기 위해서는 가열로가 사용된다. 이때 사용되는 가열로는 알루미늄 소재를 장입하여 가열하는 배치식 가열로와 알루미늄 소재를 이동시키면서 가열하는 터널식 가열로가 사용된다.

특히, 터널식 가열로는 알루미늄 소재를 이동시키면서 연속적으로 가열할 수 있기 때문에 알루미늄 성형품을 인라인(in-line)에서 연속공정으로 제작하는 방식에 적용된다.

하지만, 종래의 일반적인 터널식 가열로는 생산성이 좋은 장점이 있지만, 다양한 직경 및 크기를 갖는 알루미늄 소재를 원하는 온도로 정확하면서 고르게 가열시키는데 한계가 있었다.

상기의 배경기술로서 설명된 내용은 본 발명에 대한 배경을 이해하기 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

공개특허공보 제10-2016-0109523호 (2016.09.21)

본 발명은 알루미늄 소재를 압출하기 전에 균일하면서 원하는 온도로 정확하게 가열할 수 있는 가열기를 제공하여 알루미늄 압출 성형품의 압출 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있는 알루미늄 압출 시스템을 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 알루미늄 압출 시스템은 알루미늄 빌렛을 압출하여 성형품을 생산하는 알루미늄 압출 시스템으로서, 알루미늄 빌렛을 가열하는 가열기와; 상기 가열기에서 가열되어 배출되는 알루미늄 빌렛을 절단하는 절단기와; 절단된 알루미늄 빌렛을 압출하는 압출기와; 압출된 성형품을 적재하는 적재기가 인라인(in-line)으로 구비되고,

상기 가열기는, 알루미늄 빌렛이 진입되어 가열되는 터널형의 내부공간을 제공하는 가열로와; 상기 가열로의 내부공간을 개폐하도록 가열로의 선단과 후단에 구비되는 게이트와; 상기 가열로의 내부공간을 가로질러 알루미늄 빌렛을 이송시키는 이송롤러와; 상기 가열로의 벽면을 관통하여 상기 가열로의 내부공간으로 진입된 상태로 구비되는 다수의 버너와; 상기 가열로의 벽면을 관통하여 상기 가열로의 내부공간으로 진입 가능하도록 구비되어 알루미늄 빌렛의 온도를 직접 측정하는 적어도 하나 이상의 측온수단을 포함한다.

상기 버너의 점화 시기를 제어하면서, 상기 버너의 점화 시기와 연동하여 상기 가열로의 내부공간으로 상기 측온수단이 진입되는 시기를 제어하는 제어부를 더 포함한다.

상기 측온수단은, 상기 가열로의 외부에 설치되어 상기 가열로의 벽면을 통과하는 가이드 절연튜브와; 상기 가이드 절연튜브의 내부에 구비되어 상기 가이드 절연튜브의 내부에서 왕복운동되는 이동 센서몸체와; 상기 이동 센서몸체의 선단에 설치되어 상기 가열로의 내부공간으로 진입되면서 알루미늄 빌렛의 온도를 직접 측정하는 측온센서와; 상기 가이드 절연튜브와 평행하게 설치되는 가이드 레일과; 상기 가이드 레일 상에서 슬라이딩되면서 활주되도록 설치되어 상기 이동 센서몸체를 일체로 왕복운동시키는 이동블록을 포함하고,

상기 제어부는 상기 이동블록의 이동 거리 및 이동 시기를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 가열기는 가열로의 내부공간을 길이방향으로 구분하는 적어도 하나 이상의 절연 셔터가 더 구비되고, 상기 버너와 측온수단은 상기 절연 셔터에 의해 구획되는 각각의 내부공간에 각각 설치되며, 상기 제어부는 상기 절연 셔터에 의해 구획되는 각각의 내부공간에 각각 설치되는 버너와 측온수단을 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 가열로로 진입되는 알루미늄 빌렛의 직경에 따라 상기 이동블록의 이동 거리 및 시기를 제어하고, 알루미늄 빌렛의 크기에 따라 상기 절연 셔터의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 적재기는, 상기 성형품의 길이방향을 기준으로 서로 이격되어 설치되어 상기 성형품을 길이방향과 수직인 방향으로 이동시키는 다수개의 제 1 이송벨트와; 상기 제 1 이송벨트의 단부에 배치되면서 상기 성형품의 길이방향을 기준으로 서로 이격되어 설치되어 상기 제 1 이송벨트에서 이송되는 상기 성형품을 인계받아 상기 성형품을 길이방향과 수직인 방향으로 이동시키는 다수개의 제 2 이송벨트와; 상기 제 2 이송벨트의 측부에 배치되어 상기 성형품을 적재하는 파레트가 공급되는 파레트 공급베이스와; 상기 성형품의 길이방향을 따라 한 쌍이 나란하게 설치되어 상기 파레트 공급베이스에서 공급되는 파레트를 성형품의 길이방향을 따라 이송시키는 파레트 공급체인과; 상기 파레트 공급베이스와 상기 파레트 공급체인 사이에 배치되어 상기 파레트 공급베이스에서 공급되는 파레트를 상기 파레트 공급체인으로 인계시키는 파레트 공급벨트와; 상기 성형품의 길이방향을 기준으로 서로 이격되면서 설치되어 상기 파레트 공급벨트를 통하여 이동되는 파레트를 인계받아 거치하는 다수개의 파레트 거치수단을 포함한다.

상기 파레트 거치수단은, 상기 파레트가 거치되는 파레트 거치대와; 상기 파레트 거치대의 하단에 연결되어 상기 파레트 거치대를 일체로 승강시키는 승강 랙기어와; 상기 승강 랙기어와 치합되어 상기 승강 랙기어를 상하로 동작시키는 승강 피니언기어를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 알루미늄 소재를 압출하기 전에 측온수단을 가열로의 내부로 진입시켜 알루미늄 소재에 직접 접촉시킴으로써 알루미늄 소재의 온도를 정확하게 제어하여 다양한 직경 및 크기의 알루미늄 소재를 균일하면서도 원하는 온도로 정확하게 가열할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

이에 따라 압출전 알루미늄 소재의 상태를 균일하게 유지함에 따라 압출되는 알루미늄 성형품의 품질을 우수하게 유지하면서도 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 압출 시스템의 구성도이고,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 압출 시스템의 요부인 가열기를 보여주는 사시도이며,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 압출 시스템의 요부인 가열기를 작동 상태를 보여주는 단면도이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 알루미늄 압출 시스템의 요부인 가열기를 보여주는 단면도이며,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 압출 시스템의 요부인 적재기를 보여주은 평면도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 압출 시스템의 요부인 적재기를 보여주은 정면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 압출 시스템의 구성도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 압출 시스템의 요부인 가열기를 보여주는 사시도이며, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 압출 시스템의 요부인 가열기를 작동 상태를 보여주는 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미뉴 압출 시스템은 알루미늄 빌렛(B)을 압출하여 성형품을 생산하는 알루미늄 압출 시스템으로서, 크게 알루미늄 빌렛(B)을 가열하는 가열기(100)와; 상기 가열기(100)에서 가열되어 배출되는 알루미늄 빌렛(B)을 절단하는 절단기(200)와; 절단된 알루미늄 빌렛(B)을 압출하는 압출기(300)와; 압출된 성형품을 파레트에 적재하는 적재기(400)가 인라인(in-line)으로 구비된다. 또한, 압출기(300)의 후후단에는 성형품을 ??칭(quenching) 시키기 위한 냉각기와; ??칭된 성형품의 내부 응력을 제거하기 위한 열처리가 이루어지는 열처리기를 더 포함할 수 있다.

가열기(100)는 다양한 직경을 갖는 알루미늄 빌렛(B)을 원하는 압출이 가능한 온도로 가열하는 수단으로서, 본 실시예에서는 터널식 가열기가 적용된다. 이를 위하여 가열기(100)는 알루미늄 빌렛(B)이 장입되어 가열되는 터널형의 내부공간을 제공하는 가열로(110)와; 상기 가열로(110)의 내부공간을 개폐하도록 가열로(110)의 선단과 후단에 구비되는 게이트(120)와; 상기 가열로(110)의 내부공간을 가로질러 알루미늄 빌렛(B)을 이송시키는 이송롤러(130)와; 상기 가열로(110)의 벽면을 관통하여 상기 가열로(110)의 내부공간으로 진입된 상태로 구비되는 다수의 버너(140)와; 상기 가열로(110)의 벽면을 관통하여 상기 가열로(110)의 내부공간으로 진입 가능하도록 구비되어 알루미늄 빌렛(B)에 접촉하면서 알루미늄 빌렛(B)의 온도를 직접 측정하는 적어도 하나 이상의 측온수단(150)을 포함한다.

가열로(110)는 내부에 알루미늄 빌렛(B)이 이동되면서 가열되는 내부공간을 터널형으로 제공하는 수단으로서, 일반적인 내열벽돌로 벽면이 구성되고 외피는 내열벽돌의 보호 및 기타 부속품의 설치를 위하여 금속 소재로 구성된다.

게이트(120)는 가열로(110)의 내부에 형성된 내부공간의 양단을 개폐하는 수단으로서, 게이트(120)의 작동에 의해 알루미늄 빌렛(B)이 출입하는 시기에는 가열로(110)의 내부공간이 오픈되고, 알루미늄 빌렛(B)이 가열되는 시기에는 가열로(110)의 내부공간이 폐쇄된다.

이송롤러(130)는 가열로(110)의 내부공간을 가로지르도록 내부공간의 하부에 설치되어 그 상부에 알루미늄 빌렛(B)이 안착된 상태로 이동된다.

버너(140)는 가열로(110)의 내부공간을 가열하여 알루미늄 빌렛(B)을 원하는 온도로 가열하기 위하여 가열로(110)의 벽면을 관통하여 설치된다. 이때 버너(140)는 가열로(110)의 측벽면을 통하여 설치되며 그 단부는 알루미늄 빌렛(B)을 향하여 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 버너(140)는 다수개가 가열로(110)의 길이 방향을 기준으로 서로 소정의 간격을 두고 이격되어 설치되는 것이 바람직하다.

측온수단(150)은 가열로(110) 내부공간으로 진입되어 알루미늄 빌렛(B)의 온도를 직접 측정하는 수단으로서, 선택적으로 가열로(110) 내부공간으로 진입하여 온도를 측정한다. 그래서 측온수단(150)을 고온으로부터 보호한다. 그리고 측온수단(150)은 가열되는 대상물인 알루미늄 빌렛(B)과 직접적으로 접촉하여 알루미늄 빌렛(B)의 온도를 직접 측정하기 위하여 가열로(110)의 내부공간으로 진입되는 거리를 조절할 수 있도록 구비된다.

이를 위하여 측온수단(150)은 상기 가열로(110)의 외부에 설치되어 상기 가열로(110)의 벽면을 통과하는 가이드 절연튜브(151)와; 상기 가이드 절연튜브(151)의 내부에 구비되어 상기 가이드 절연튜브(151)의 내부에서 왕복운동되는 이동 센서몸체(152)와; 상기 이동 센서몸체(152)의 선단에 설치되어 상기 가열로(110)의 내부공간으로 진입되면서 알루미늄 빌렛(B)에 직접 접촉되어 온도를 측정하는 측온센서(153)와; 상기 가이드 절연튜브(151)와 평행하게 설치되는 가이드 레일(154)과; 상기 가이드 레일(154) 상에서 슬라이딩되면서 활주되도록 설치되어 상기 이동 센서몸체(152)를 일체로 왕복운동시키는 이동블록(155)을 포함한다.

가이드 절연튜브(151)는 절연체로 구성되는 튜브로서, 그 내부로 이동 센서몸체(152)가 슬라이딩 되어 왕복운동되도록 구비된다. 이때 가이드 절연튜브(151)의 단부는 가열로(110)의 측벽면을 통과하여 가열로(110)의 내부공간으로 연통된다. 또한 가이드 절연튜브(151) 중 가열로(110)의 외부로 노출된 부위는 상부 영역이 개구되어 대략 "U"의 형상으로 형성된다. 그래서 이동 센서몸체(152)를 일체로 이동시키는 이동블록(155)의 이동공간이 확보되도록 한다.

이동 센서몸체(152)는 절연소재로 형성되고, 그 단부에 측온센서(153)가 설치되어 측온센서(153)와 일체로 가이드 절연튜브(151)의 내부에서 왕복운동되는 수단으로서, 그 내부로는 측온센서(153)에 연결되는 전선과 같은 부속품들이 내장된다. 그래서 측온센서(153)를 가열로(110)의 내부로 진입시키는 역할을 하는 동시에 측온센서(153)에 연결되는 전선과 같은 부속품들을 가열로 내부의 고온으로부터 보호하는 역할을 한다.

이때 이동 센서몸체(152)의 내부로는 측온센서(153) 및 이에 연결되는 부속품들을 고온으로부터 보호하기 위하여 냉각수가 유동될 수 있다.

측온센서(153)는 이동 센서몸체(152)의 단부에 설치되어 이동 센서몸체(152)와 일체로 이동되어 알루미늄 빌렛(B)에 직접적으로 접촉되면서 알루미늄 빌렛(B)의 온도를 측정하는 수단으로서, 고온 영역의 온도를 측정하기 위하여 열전대와 같은 수단으로 구현될 수 있다. 물론 측온센서(153)는 열전대로 한정되는 것이 아니라 가열로(110) 내부공간의 온도를 측정할 수 있는 다양한 방식의 온도 계측 수단이 적용될 수 있다.

가이드 레일(154)은 상기 가이드 절연튜브(151)의 주변에서 가이드 절연튜브(151)와 평행하게 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 이동블록(155)은 상기 가이드 레일(154) 상에서 슬라이딩되면서 왕복운동되도록 설치되고, 소정의 영역이 상기 이동 센서몸체(152)의 단부와 일체로 연결됨에 따라 이동블록(155)의 이동에 의해 이동 센서몸체(152)를 일체로 이동시킨다.

이때 가이드 레일(154)과 이동블록(155)은 LM 가이드식으로 구현될 수 있다. 물론 가이드 레일(154)과 이동블록(155)은 LM 가이드식으로 구현되는 것에 한정되지 않고, 이동 센서몸체(152)를 일체로 이동시킬 수 있는 다양한 방식으로 변경되어 구현될 수 있을 것이다.

한편, 본 실시예는 상기 버너(140)의 점화 시기를 제어하면서, 상기 버너(140)의 점화 시기와 연동하여 상기 가열로(110)의 내부공간으로 상기 측온수단(150)이 진입되는 시기를 제어하는 제어부(500)를 더 포함한다.

부연하자면, 제어부(500)는 이동블록(155)의 이동 시기 및 이동 거리를 제어한다.

그래서 제어부(500)는 버너(140)가 점화되지 않은 시기에 맞춰 측온수단(150), 즉 이동 센서몸체(152) 및 측온센서(153)를 가열로(110)의 내부공간으로 진입시켜 알루미늄 빌렛(B)의 온도를 간헐적으로 측정한다. 그래서 측온센서(153)가 버너에 점화된 불꽃에 직접적으로 노출되는 것을 억제하여 측온센서(153)의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 제어부(500)는 가열되는 대상물인 알루미늄 빌렛(B)의 직경에 맞춰 이동 센서몸체(152) 및 측온센서(153)가 가열로(110)의 내부공간으로 진입되는 거리를 제어하여 측온센서(153)가 알루미늄 빌렛(B)에 접촉되면서 알루미늄 빌렛(B)의 온도를 직접 측정할 수 있도록 한다. 그래서, 가열되는 정도에 따라 압출되는 성능이 달라지는 알루미늄 빌렛(B)이 가열되는 정도를 정확하게 측정할 수 있다.

상기와 같은 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열기의 작동상태를 도 3a 및 도 3b를 통하여 설명한다.

도 3a에 도시된 바와 같이 알루미늄 빌렛(B)이 가열로(110)의 내부공간으로 진입되면 제어부(500)는 버너(140)를 점화시켜 가열로(110)의 내부공간을 가열시킨다. 이때 제어부(500)에서는 기 구축된 알루미늄 빌렛(B)의 직경 및 크기에 따른 평균 점화시간에 따라 버너(140)를 작동시킨다. 이렇게 설정된 시간이 경과되면 버너(140)의 작동을 멈춘다.

그리고, 도 3b에 도시된 바와 같이 제어부(500)에서는 이동블록(155)을 전진방향으로 동작시킨다. 그러면 이동블록(155)과 일체로 이동 센서몸체(152)이 가이드 절연튜브(151)의 내부에서 전진방향으로 이동된다. 이에 따라 측온센서(153)가 가열로(110)의 내부로 진입되고 제어부에서는 알루미늄 빌렛(B)의 직경 정보에 대응하여 이동블록(155)의 이동 거리를 제어함으로써 측온센서(153)가 알루미늄 빌렛(B)에 접촉되는 위치까지 진입시키고, 알루미늄 빌렛(B)의 온도를 직접 측정하게 된다. 이때 측정된 온도가 원하는 온도에 도달하였다면 알루미늄 빌렛(B)을 이동시켜 가열로(110)에서 배출시킨다.

만약, 알루미늄 빌렛(B) 주변에서 측정되는 온도가 원하는 온도에 도달하지 않았다면, 이동블록(155)의 후진방향으로 이동시켜 측온센서(153)를 가열로(110)의 외부로 뺀 상태에서 버너(140)를 재점화하여 가열로(110)의 내부공간을 원하는 온도로 가열한다.

이렇게 버너(140)의 점화 및 측온센서(153)에 의한 온도 측정을 반복적으로 실시함으로써 알루미늄 빌렛(B)을 원하는 온도로 비교적 정확하게 가열할 수 있다.

한편, 본 발명은 알루미늄 빌렛(B)의 크기(길이)에 따라 가열로에서 가열되는 효율을 향상시키기 위하여 선택적으로 가열로(110)의 내부를 길이방향으로 구획할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 알루미늄 압출 시스템의 요부인 가열로를 보여주는 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 알루미늄 압출 시스템의 요부인 가열기(100)는 가열로(110)의 내부공간을 길이방향으로 구분하는 적어도 하나 이상의 절연 셔터(160)가 더 구비된다.

절연 셔터(160)는 가열로(110)의 내부공간을 길이방향으로 구획하는 수단으로서, 절연소재로 마련되고, 가열로(110)의 벽면을 통하여 가열로(110)의 내부공간으로 진입되어 그 내부공간을 길이방향으로 구획한다.

이때 가열로(110)에 설치되는 버너(140)와 측온수단(150)은 절연 셔터(160)에 의해 구획되는 각각의 내부공간에 각각 대응하여 설치된다.

그래서, 제어부(500)는 상기 절연 셔터(160)에 의해 구획되는 각각의 내부공간에 각각 설치되는 버너(140)와 측온수단(150)을 개별적으로 제어하는 것이 바람직하다.

특히, 제어부(500)는 가열로(110)로 진입되는 알루미늄 빌렛(B)의 직경에 따라 상기 이동블록(155)의 이동 거리 및 시기를 제어하고, 알루미늄 빌렛(B)의 크기에 따라 상기 절연 셔터(160)의 작동을 제어한다.

도 5를 참조하면, 알루미늄 빌렛(B)의 크기가 가열로(110) 내부공간의 길이보다 작은 길이를 갖는 경우에는 알루미늄 빌렛(B)을 가열로(110)의 선단까지 이동시킨 다음 알루미늄 빌렛(B)의 크기에 해당되는 내부공간을 확보한 상태에서 알루미늄 빌렛(B)이 수용되지 않은 내부공간을 구획할 수 있는 절연 셔터(160)를 작동시켜 가열로(110)의 내부공간을 알루미늄 빌렛(B)이 수용된 공간과 알루미늄 빌렛(B)이 수용되지 않은 공간으로 구획할 수 있다.

그래서, 가열로(110)의 내부공간 전체를 가열하는 것이 아니라 가열로(110)의 내부공간 중 알루미늄 빌렛(B)이 수용된 공간에 설치된 버너(140) 만을 점화시켜 알루미늄 빌렛(B)의 가열 효율을 향상시킬 수 있고, 알루미늄 빌렛(B)의 가열 정도를 균일하게 유지할 수 있다.

상기와 같은 실시예에 따라 알루미늄 빌렛(B)이 가열기(100)에서 원하는 수준으로 가열되었다면, 알루미늄 빌렛(B)을 가열기(100)에서 배출시킨다.

이렇게 배출된 알루미늄 빌렛(B)은 이송롤러(130)에 의해 절단기(200)로 이동된다.

절단기(200)에서는 가열된 알루미늄 빌렛(B)을 최종 압출 성형품에 따라 설정된 길이로 절단시킨다.

이렇게 절단된 알루미늄 빌렛(B)은 연속적으로 이동되어 압출기(300)로 진입된다.

압출기(300)에는 최종 성형품의 형태에 대응하는 금형이 장착되고, 절단된 알루미늄 빌렛(B)이 고압으로 금형을 통과하도록 함으로써 일정 형상의 단면을 갖는 성형품을 성형하게 된다.

이렇게 압출된 알루미늄 성형품(A)은 적재기(400)로 진입된다.

한편, 적재기(400)는 상기 성형품(A)의 길이방향을 기준으로 서로 이격되어 설치되어 상기 성형품(A)을 길이방향과 수직인 방향으로 이동시키는 다수개의 제 1 이송벨트(401)와; 상기 제 1 이송벨트(401)의 단부에 배치되면서 상기 성형품(A)의 길이방향을 기준으로 서로 이격되어 설치되어 상기 제 1 이송벨트(401)에서 이송되는 상기 성형품(A)을 인계받아 상기 성형품(A)을 길이방향과 수직인 방향으로 이동시키는 다수개의 제 2 이송벨트(402)가 구비된다.

그래서, 상기 제 1 이송벨트(401)와 제 2 이송벨트(402)는 압출기(300)에서 압출된 성형품(A)을 파레트(P)에 적재하기 위하여 이송시키는 수단으로서, 성형품을 길이방향과 수직인 방향으로 이동시킨다.

그리고, 적재기(400)는 상기 제 2 이송벨트(402)의 측부에 배치되어 상기 성형품(A)을 적재하는 파레트(P)가 공급되는 파레트 공급베이스(410)와; 상기 성형품(A)의 길이방향을 따라 한 쌍이 나란하게 설치되어 상기 파레트 공급베이스(410)에서 공급되는 파레트(P)를 성형품(A)의 길이방향을 따라 이송시키는 파레트 공급체인(420)과; 상기 파레트 공급베이스(410)와 상기 파레트 공급체인(420) 사이에 배치되어 상기 파레트 공급베이스(410)에서 공급되는 파레트(P)를 상기 파레트 공급체인(420)으로 인계시키는 파레트 공급벨트(411)와; 상기 성형품(A)의 길이방향을 기준으로 서로 이격되면서 설치되어 상기 파레트 공급벨트(411)를 통하여 이동되는 파레트(P)를 인계받아 거치하는 다수개의 파레트 거치수단(430)을 포함한다.

이때 파레트 거치수단(430)은 상기 파레트(P)가 거치되는 파레트 거치대(431)와; 상기 파레트 거치대(431)의 하단에 연결되어 상기 파레트 거치대(431)를 일체로 승강시키는 승강 랙기어(432)와; 상기 승강 랙기어(432)와 치합되어 상기 승강 랙기어(432)를 상하로 동작시키는 승강 피니언기어(433)를 포함한다.

이때 파레트 거치대(431)는 하나의 파레트(P)가 안착되어 거치될 수 있도록 파레트(P)의 길이 방향으로 길게 형성되는 대략 "U"자 형의 단면을 갖는 굴곡진 판으로 제작된다.

그래서, 성형품(A)을 제 2 이송벨트(402) 상에서 파레트(P)에 적재하기 위하여 파레트 공급베이스(410)에서 파레트(P)를 순차적으로 파레트 공급벨트(411)로 이송시키고, 이어서 파레트(P)는 파레트 공급체인(420)으로 인계된다. 이때 파레트 공급체인(420)에는 소정 간격으로 파레트(P)가 고정되는 파레트 고정돌기(421)가 설치된다. 그래서 파레트 공급벨트(411)에서 파레트 공급체인(420)으로 인계되는 파레트(P)는 각각 파레트 고정돌기(421)에 고정되면서 파레트 공급체인(420)을 통하여 이송된다.

이렇게 이송된 파레트(P)는 파레트 거치수단(430)에 배치된 위치까지 이동된 다음 파레트 거치수단(430)에 의해 거치된다.

이를 위하여 파레트(P)가 파레트 거치수단(430)에 배치된 위치까지 이동되면 승강 피니언기어(433)가 동작되면서 승강 랙기어(432)가 상승되고, 이와 일체로 파레트 거치대(431)가 상승되면서 파레트 거치대(431)의 상면에 파레트(P)가 안착된다.

이 상태에서 제 2 이송벨트(402)를 통하여 성형품(A)이 제 2 이송벨트(402)의 상부로 이송되면서 승강 피니언기어(433)가 동작되어 승강 랙기어(432)를 더 상승시키고, 이에 따라 파레트 거치대(431)에 거치된 파레트(P)의 상부에 성형품(A)이 거치되는 것이다.

이렇게 파레트(P)에 성형품이 거치되면 별도의 크레인 수단(미도시)에 의해 성형품(A)이 거치된 파레트(P)를 이동시키게 된다.

상기와 같이 적재기(400)에서는 알루미늄 성형품(A)을 정렬하여 파레트(P)에 적재하고, 파레트(P)에 적재된 알루미늄 성형품(A)은 ??칭(quenching)을 시키기 위한 냉각기를 통과한 다음 내우 응력을 제거하기 위한 열처리기를 통과하면서 최종 제품으로 제작된다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

B: 알루미늄 빌렛 A: 성형품
P: 파레트 100: 가열기
110: 가열로 120: 게이트
130: 이송롤러 140: 버너
150: 측온수단 151: 가이드 절연튜브
152: 이동 센서몸체 153: 측온센서
154: 가이드 레일 155: 이동블록
160: 절연 셔터 200: 절단기
300: 압출기 400: 적재기
401: 제 1 이송벨트 402: 제 2 이송벨트
410: 파레트 공급베이스 411: 파레트 공급벨트
420: 파레트 공급체인 421: 파레트 고정돌기
430: 파레트 거치수단 431: 파레트 거치대
432: 승강 랙기어 433: 승강 피니언기어
500: 제어부

Claims (6)

1. 알루미늄 빌렛을 압출하여 성형품을 생산하는 알루미늄 압출 시스템으로서,
   알루미늄 빌렛이 진입되어 가열되는 터널형의 내부공간을 제공하는 가열로와; 상기 가열로의 내부공간을 개폐하도록 가열로의 선단과 후단에 구비되는 게이트와; 상기 가열로의 내부공간을 가로질러 알루미늄 빌렛을 이송시키는 이송롤러와; 상기 가열로의 벽면을 관통하여 상기 가열로의 내부공간으로 진입된 상태로 구비되는 다수의 버너와; 상기 가열로의 벽면을 관통하여 상기 가열로의 내부공간으로 진입 가능하도록 구비되어 알루미늄 빌렛에 접촉하면서 알루미늄 빌렛의 온도를 직접 측정하는 적어도 하나 이상의 측온수단을 포함하여 알루미늄 빌렛을 가열하는 가열기와;
   상기 가열기에서 가열되어 배출되는 알루미늄 빌렛을 절단하는 절단기와;
   절단된 알루미늄 빌렛을 압출하는 압출기와;
   압출된 성형품을 적재하는 적재기가 인라인(in-line)으로 구비되고,
   상기 버너의 점화 시기를 제어하면서, 상기 버너의 점화 시기와 연동하여 상기 가열로의 내부공간으로 상기 측온수단이 진입되는 시기를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
   상기 측온수단은,
   상기 가열로의 외부에 설치되어 상기 가열로의 벽면을 통과하는 가이드 절연튜브와; 절연소재로 형성되고, 상기 가이드 절연튜브의 내부에 구비되어 상기 가이드 절연튜브의 내부에서 왕복운동되는 이동 센서몸체와; 상기 이동 센서몸체의 선단에 설치되어 상기 제어부의 제어에 의해 상기 버너가 점화되지 않는 시기에 맞춰 선택적으로 상기 가열로의 외부에서 내부공간으로 진입되면서 알루미늄 빌렛에 직접 접촉되어 온도를 측정하는 측온센서와; 상기 가이드 절연튜브와 평행하게 설치되는 가이드 레일과; 상기 가이드 레일 상에서 슬라이딩되면서 활주되도록 설치되어 상기 이동 센서몸체를 일체로 왕복운동시키는 이동블록을 포함하고,
   상기 제어부는 가열로로 진입되는 알루미늄 빌렛의 직경에 따라 상기 이동블록의 이동 거리 및 이동 시기를 제어하고,
   상기 적재기는,
   상기 성형품의 길이방향을 기준으로 서로 이격되어 설치되어 상기 성형품을 길이방향과 수직인 방향으로 이동시키는 다수개의 제 1 이송벨트와;
   상기 제 1 이송벨트의 단부에 배치되면서 상기 성형품의 길이방향을 기준으로 서로 이격되어 설치되어 상기 제 1 이송벨트에서 이송되는 상기 성형품을 인계받아 상기 성형품을 길이방향과 수직인 방향으로 이동시키는 다수개의 제 2 이송벨트와;
   상기 제 2 이송벨트의 측부에 배치되어 상기 성형품을 적재하는 파레트가 공급되는 파레트 공급베이스와;
   상기 성형품의 길이방향을 따라 한 쌍이 나란하게 설치되어 상기 파레트 공급베이스에서 공급되는 파레트를 성형품의 길이방향을 따라 이송시키는 파레트 공급체인과;
   상기 파레트 공급베이스와 상기 파레트 공급체인 사이에 배치되어 상기 파레트 공급베이스에서 공급되는 파레트를 상기 파레트 공급체인으로 인계시키는 파레트 공급벨트와;
   상기 성형품의 길이방향을 기준으로 서로 이격되면서 설치되어 상기 파레트 공급벨트를 통하여 이동되는 파레트를 인계받아 거치하는 다수개의 파레트 거치수단을 포함하는 알루미늄 압출 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 가열기는 가열로의 내부공간을 길이방향으로 구분하는 적어도 하나 이상의 절연 셔터가 더 구비되고,
   상기 버너와 측온수단은 상기 절연 셔터에 의해 구획되는 각각의 내부공간에 각각 설치되며,
   상기 제어부는 상기 절연 셔터에 의해 구획되는 각각의 내부공간에 각각 설치되는 버너와 측온수단을 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 압출 시스템.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제어부는 가열로로 진입되는 알루미늄 빌렛의 크기에 따라 상기 절연 셔터의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 압출 시스템.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 파레트 거치수단은,
   상기 파레트가 거치되는 파레트 거치대와;
   상기 파레트 거치대의 하단에 연결되어 상기 파레트 거치대를 일체로 승강시키는 승강 랙기어와;
   상기 승강 랙기어와 치합되어 상기 승강 랙기어를 상하로 동작시키는 승강 피니언기어를 포함하는 알루미늄 압출 시스템.
   

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