KR102376654B1 - 빌렛 절단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빌렛의 인발속도와 본체의 이동속도를 동일하게 하여 빌렛의 이송 중에 상대속도가 영인 상태에서 절단 작업을 수행할 수 있도록 하여 절단공구에 가해지는 스트레스를 최소화시켜 절단공구의 파손을 막고, 아울러, 빌렛 절단 과정에서 빌렛의 인발을 중지시킬 필요 없도록 함으로써 생산성 향상에 기여할 수 있도록 하는 빌렛 절단장치에 관한 것이다.

Description

빌렛 절단장치{Cutting apparatus for billet}

본 발명은 빌렛 절단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 빌렛의 인발속도에 맞게 본체의 이동속도를 동기화시켜 빌렛의 인발 중지 없이 연속적으로 절단할 수 있는 빌렛 절단장치에 관한 것이다.

빌렛의 캐스팅 설비는 용강이 정련 운반되는 래들과, 상기 래들로부터 정련된 용강을 옮겨 받는 턴디쉬와, 상기 턴디쉬로부터 용강을 주입 받아 연속주조를 행하는 몰드와, 상기 몰드로부터 주조되어 나오는 주편을 인발 안내하는 복수의 스트랜드(strand)들을 포함하는 구성으로 되어 있다

상기 캐스팅 설비를 통해 연속주조가 이루어지면 빔블랭크(Beam Blank), 블룸(Bloom), 빌렛(Billet) 등 압연의 소재가 되는 반제품이 생산되며, 이중 빔블랭크는 중·대형 형강 제품, 블룸은 중·대형 앵글(angle)이나 채널(channel), 빌렛은 철근이나 소형 앵글을 만드는데 사용된다.

한편, 캐스팅 설비에서 연속적으로 인발되는 빌렛을 일정한 길이로 절단하기 위해서 등록특허 10-2023176호(종래기술)에 개시된 빌렛 절단장치를 사용하고 있다.

상기 종래기술의 구성을 개략적으로 설명하면, 상기 종래기술은 빌렛을 절단하는 작업부; 상기 작업부가 설치되는 베이스프레임; 상기 베이스프레임의 상부에 설치되고, 회전하면서 상부에 배치된 빌렛을 이동시키는 복수의 롤러를 구비하여

상기 빌렛을 상기 작업부로 전달하는 고정이송부; 상기 베이스프레임의 상부에 설치되어 상기 작업부를 향해 전후방향으로 이동하고, 상기 작업부를 통과한 빌렛을 이송하는 슬라이드이송부; 일단이 상기 베이스프레임에 힌지결합되고, 타단이 상기 슬라이드이송부의 하부에 힌지결합되어, 공압 또는 유압에 의해 신축하면서 상기 슬라이드이송부를 전후방향으로 이동시키는 슬라이드구동부; 상기 베이스프레임에 설치되어 상기 슬라이드이송부에 의해 전달된 빌렛을 배출하는 취출부; 및 상기 작업부, 고정이송부, 슬라이드이송부, 슬라이드구동부 및 취출부를 통합하여 작동시키는 제어부로 이루어진다.

이와 같이 구성된 종래기술은 빌렛이 고정이송부에 의해 이송되어 빌렛의 전단부분이 관통구로 진입하면, 고정이송부가 정지하고 고정부가 하강하여 빌렛을 고정시킨다. 이와 같이 빌렛이 고정된 상태에서 커팅부가 빌렛의 전단부분을 절단하기 때문에 빌렛의 이송을 중지시킨 상태에서 절단이 수행돼 그만큼 생산성이 떨어진다는 단점이 존재하였다. 만일, 빌렛을 고정시키지 않은 상태에서 절단을 수행하게 되면 커팅부가 빌렛을 절단하는 과정에서 절단톱이 빌렛에 의해 밀리게 되면서 커팅부의 부품들이 파손될 우려가 발생된다.

대한민국 등록특허 10-2023176호

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 빌렛의 인발속도와 본체의 이동속도를 동일하게 하여 빌렛의 인발 중에 상대속도가 영인 상태에서 절단 작업을 수행할 수 있도록 하여 절단공구에 가해지는 스트레스를 최소화시켜 절단공구의 파손을 막고, 아울러, 빌렛 절단 과정에서 빌렛의 인발을 중지시킬 필요 없도록 함으로써 생산성 향상에 기여할 수 있도록 하는 빌렛 절단장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 캐스팅유닛으로부터 인발되는 빌렛의 인발속도와 동일한 이동속도로 이동하면서 빌렛을 일정 길이로 절단시키는 절단유닛, 상기 절단유닛에 의해 절단된 단위빌렛을 트레이에 적재시키는 적재유닛 및 상기 단위빌렛을 절단유닛에서 적재유닛 측으로 안내하는 이송유닛을 포함하는 빌렛 절단장치에 있어서, 상기 절단유닛은, 빌렛의 인발방향과 평행하게 전후방향으로 연장되는 메인가이드; 중심으로 상기 캐스팅유닛으로부터 인발되는 빌렛이 안내되며 상기 메인가이드를 타고 전후방향으로 왕복이동되며, 하부에 챔버가 형성되는 본체; 상기 본체가 상기 메인가이드를 타고 빌렛의 인발속도와 동일한 이동속도로왕복이동되도록 구동력을 제공하는 메인모터; 상기 본체에 설치되어 빌렛을 절단시키는 절단부; 상기 절단부로 윤활수를 공급하는 윤활수 공급부; 및 상기 챔버에 설치되어 칩을 본체의 외부로 배출시키는 배출스크류;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 챔버의 상부에는 상기 절단부의 절단과정에서 발생되는 칩과 절단부 측으로 공급되는 윤활수가 혼합된 슬러지를 모아 상기 배출스크류를 향해 배출시키는 수렴호퍼가 형성되며, 상기 절단유닛은, 상기 수렴호퍼의 배출단에 설치되어 수렴호퍼에 모여진 슬러지에 와류를 발생시키는 와류발생부;를 더 포함하며, 상기 와류발생부는, 상기 수렴호퍼의 배출단에서 하방으로 연장되는 중공형태의 고정하우징; 상기 고정하우징의 내부에 배치되는 중공형태의 회전하우징; 상기 고정하우징과 회전하우징 사이에 설치되어 회전하우징을 회전지지하는 베어링; 상기 회전하우징의 상단에 설치되는 복수 개의 와류날개; 상기 회전하우징의 하단에서 일정간격 이격된 위치에 상기 회전하우징과 연동 설치되는 제1 풀리; 출력단에 제2 풀리가 설치되는 회전모터; 상기 제1 풀리와 제2 풀리를 연결시키는 연결벨트; 상기 고정하우징의 하단에 착탈 가능하게 장착되는 중공형태의 가동하우징; 및 상기 가동하우징의 하단에 장착되며 상기 가동하우징의 하단으로 배출되는 슬러지에 포함된 칩을 여과시키는 필터부재;를 포함하며, 상기 회전모터가 제2 풀리를 회전시키면 이와 연동해 회전하우징과 와류날개가 회전되면서 슬러지에 와류가 형성되고, 상기 와류가 형성된 슬러지는 회전하우징의 내부로 안내된 뒤 필터부재를 통과해 배출스크류로 낙하되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 절단유닛은, 상기 챔버의 바닥면에 인접 설치되며 전후방향으로 본체가 왕복이동되면 왕복이동되는 본체에 대해 정지된 상태에서 챔버의 바닥면에 침지된 칩을 전후 가장자리로 밀어내는 블레이드부;를 더 포함하며, 상기 챔버의 바닥면 전후 가장자리에는 상기 블레이드부에 의해 밀려난 칩이 수용되는 칩수용부가 일정 깊이 함몰 형성되며, 상기 칩수용부의 바닥면은 일측으로 갈수록 하향 경사지며, 상기 칩수용부에는 칩이 상부로 떠오르는 것을 방지하는 역류방지가드가 설치되며, 상기 역류방지가드의 하부에는 무한궤도 형태로 회전되면서 칩수용부로 침전되는 칩을 칩수용부의 일측으로 이동시키는 회전이동부가 설치되며, 상기 회전이동부는, 무한궤도 형태로 회전되는 컨베이어; 및 상기 컨베이어에 장착되며 상기 역류방지가드를 통과한 칩이 안착되며 상기 컨베이어를 타고 회전이동하면서 칩수용부의 일측에 돌출형성된 전개돌기에 접촉해 탄성변형되어 안착된 칩을 칩수용부의 일측으로 낙하시키는 포집돌기;를 포함하며, 상기 절단유닛은, 칩이 분리되어 챔버에 저장된 윤활수를 윤활수 공급부 측으로 순환시키는 순환부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 빌렛의 인발속도와 본체의 이동속도를 동일하게 하여 빌렛의 인발 중에 상대속도가 영인 상태에서 절단 작업을 수행할 수 있도록 하여 절단공구에 가해지는 스트레스를 최소화시켜 절단공구의 파손을 막고, 아울러, 빌렛 절단 과정에서 빌렛의 인발을 중지시킬 필요 없도록 함으로써 생산성 향상에 기여할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 빌렛 절단장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 절단유닛의 정면을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 절단유닛의 일측면을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본체가 빌렛의 인발속도에 동기화되어 전후방향으로 왕복이동되는 예를 도시한 도면.
도 5는 도 3에 도시된 A-A선을 기준으로 하는 챔버의 단면구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 이송유닛과 적재유닛의 개략적인 외관을 도시한 도면.
도 7 내지 도 8은 적재유닛의 작용을 설명하기 위한 도면.
도 9는 수렴호퍼, 와류발생부, 블레이드부, 회전이동부, 순환부가 부가된 상태에서 도 3에 도시된 A-A선을 기준으로 하는 단면구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 10은 와류발생부의 작용을 설명하기 위해 와류발생부의 단면구성을 확대도시한 도면.
도 11은 도 9에 도시된 B-B선을 기준으로 한 단면구성을 개략적으로 도시한 도면으로, 본체의 전후방향 상대이동에 따른 블레이드부의 작용을 설명하기 위한 도면.
도 12는 도 11에 도시된 C-C선을 기준으로 칩수용부 부분의 단면구성을 개략적으로 도시한 도면.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

발명의 설명에 앞서 엄밀하지 않은 방향기준을 도 3을 기준으로 특정하면, 도 3에 도시된 그대로의 상태에서 도면의 좌측을 후방, 우측을 전방이라 특정하고, 이와 연관된 도면에서도 이 기준에 따라 방향을 특정한다.

도 1은 본 발명에 따른 빌렛 절단장치의 전체적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이고 도 2는 절단유닛의 정면을 개략적으로 도시한 도면이고 도 3은 절단유닛의 일측면을 개략적으로 도시한 도면이고 도 4는 본체가 빌렛의 인발속도에 동기화되어 전후방향으로 왕복이동되는 예를 도시한 도면이고 도 5는 도 3에 도시된 A-A선을 기준으로 하는 챔버의 단면구성을 개략적으로 도시한 도면이고 도 6은 이송유닛과 적재유닛의 개략적인 외관을 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 빌렛 절단장치는 크게 도 1에 도시된 바와 같이 절단유닛(10), 적재유닛(20) 및 이송유닛(30)을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

먼저, 절단유닛(10)은 캐스팅유닛(CTU)으로부터 인발되는 빌렛의 인발속도와 동일한 이동속도로 이동하면서 빌렛을 일정 길이로 절단시켜 단위 빌렛을 제조하는 역할을 담당한다.

이를 위해, 절단유닛(10)은, 빌렛의 인발방향과 평행하게 전후방향으로 연장되는 메인가이드(100), 중심으로 상기 캐스팅유닛(CTU)으로부터 인발되는 빌렛이 안내되며 상기 메인가이드(100)를 타고 전후방향으로 왕복이동되며, 하부에 챔버(210)가 형성되는 본체(200), 상기 본체(200)가 상기 메인가이드(100)를 타고 빌렛의 인발속도와 동일한 이동속도로 왕복이동되도록 구동력을 제공하는 메인모터(300), 상기 본체(200)에 설치되어 빌렛을 절단시키는 절단부(400), 상기 절단부(400)로 윤활수를 공급하는 윤활수 공급부(미도시) 및 상기 챔버(210)에 설치되어 칩을 본체(200)의 외부로 배출시키는 배출스크류(500)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

메인모터(300)의 구동을 통해 캐스팅유닛(CTU)에서 인발되는 빌렛의 인발속도와 메인가이드(100)를 타고 왕복이동되는 본체(200)의 왕복이동속도가 서로 동기화가 이루어지며, 동기화기 이루어진 상태에서 절단부(400)가 빌렛을 절단시키도록 동작하게 된다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 메인가이드(100)는 전후방향으로 직선 연장된 상태에서 상부로 본체(200)가 안착될 수 있다.

본 실시예에서의 메인가이드(100)는 랙기어로 형성될 수 있으며, 본체(200) 좌, 우측에 각각 한 쌍으로 마련될 수 있다.

메인모터(300)는 정,역방향 회전전환이 가능한 스텝모터로 이루어지며 본체(200)의 외측으로 장착될 수 있다. 메인모터(300)의 출력단에는 피니언기어(310)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 피니언기어(310)는 메인가이드(100)에 치합되어 메인모터(300)의 회전구동력을 메인가이드(100)로 전달한다.

메인모터(300)가 구동되면 본체(200)는 메인가이드(100)를 타고 메인모터(300)의 출력방향에 따라 전,후방향으로 왕복 이동되며 특히, 빌렛의 인발속도에 맞게 메인가이드(100)에 의해 가이드되면서 이동될 수 있다.

메인모터(300)의 출력을 제어하여 본체(200)의 이동속도와 빌렛의 인발속도를 동기화시킬 수 있다.

필요에 따라 메인모터(300)와 메인가이드(100)의 구성은 공지의 LM가이드와 같은 구조로 설계변경될 수 있다.

절단부(400)는 본체(200)로 안내된 빌렛을 일정 길이로 절단시키는 역할을 담당한다. 절단부(400)는 본체(200)의 중앙에 배치되어 본체(200)로 안내된 빌렛을 횡방향으로 절단시키도록 동작되며, 이를 위해 절단쏘를 상하방향으로 이동시키기 위한 구성요소를 포함할 수 있다.

절단부(400)는 빌렛을 횡방향으로 절단시키는 공지의 절단기 구조가 이용할 수 있으므로 이하 구체적인 설명은 생략한다.

배출스크류(500)는 상기 절단부(400)가 빌렛을 절단시키는 과정에서 발생되는 칩을 챔버(210)의 외부로 배출시키도록 동작된다.

배출스크류(500)에 의해 배출된 칩은 본체(200) 외측으로 배치된 칩저장부(40)에 수납되어 빌렛의 사출원료로 재활용될 수 있다.

빌렛이 절단되는 과정에서 공급되는 윤활수와 빌렛이 절단되는 과정에서 발생되는 칩이 혼합된 슬러지는 배출스크류(500)로 낙하하게 되고, 이때, 슬러지에 포함된 칩은 대부분 배출스크류(500)를 타고 이송되어 챔버(210)의 외부로 배출됨으로써 슬러지에 포함된 칩의 비율을 최소화시킬 수 있다. 칩이 분리되지 못한 슬러지는 챔버(210)에 저장된다.

도 5에 도시된 바와 같이 배출스크류(500)의 하방에는 스크류커버(510)가 설치될 수 있으며, 상기 스크류커버(510)는 배출스크류(500)가 칩을 운반하는 과정에서 배출스크류(500)에서 흘러내리는 슬러지를 챔버(210)의 바닥면으로 안내하는 역할을 담당하게 된다.

도시하지 않았지만, 윤활수 공급부는 빌렛의 절단지점으로 윤활수를 분사하는 노즐, 윤활수가 저장되는 탱크, 상기 탱크에 저장된 윤활수를 노즐로 압송하는 펌프 등을 포함하는 공지의 유체분사구조로 이루어질 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

캐스팅유닛(CTU)으로부터 본체(200)를 향해 빌렛이 인발되면 도 4a에 도시된 바와 같이 본체(200)는 메인모터(300)의 구동력에 의해 빌렛의 인발속도와 동기화되어 메인가이드(100)를 타고 후방으로 이동된다. 본체(200)가 후방으로 이동되는 과정에서 절단부(400)가 구동되어 빌렛을 횡방향으로 절단하게 된다. 절단부(400)가 빌렛을 절단하는 동안 본체(200)는 메인가이드(100)를 타고 후방으로 이동하게 되며 절단부(400)가 빌렛을 절단시켜 단위빌렛이 형성되면 본체(200)는 도 4b에 도시된 바와 같이 전방으로 이동하면서 원점으로 복귀된다. 이와 같은 과정을 반복적으로 수행함으로서 단위빌렛을 제조할 수 있다.

따라서 본 발명에 따른 빌렛 절단장치는 빌렛의 인발속도와 본체(200)의 이동속도를 동일하게 하여 빌렛의 인발 중에 상대속도가 영인 상태에서 절단 작업을 수행할 수 있도록 하여 절단부(400)에 가해지는 스트레스를 최소화시켜 절단부(400)의 파손을 막고, 아울러, 빌렛 절단 과정에서 빌렛의 인발을 중지시킬 필요 없도록 함으로써 생산성 향상에 기여할 수 있다.

다음으로, 이송유닛(30)은 절단유닛(10)의 후방에 배치되어 상기 단위빌렛을 절단유닛(10)에서 적재유닛(20) 측으로 안내하는 역할을 담당한다.

본 실시예에서의 이송유닛(30)은 프레임(31) 상에 전후방향을 따라 복수의 롤러(32)가 일렬로 설치된 구조물을 예시하나, 단위빌렛을 연속적으로 이송시킬 수 있도록 하는 공지의 컨베이어벨트와 같은 구조로 이루어질 수도 있다.

도 6에 도시된 바와 같이 이송유닛(30)의 후단에는 접촉스위치(33)가 마련될 수 있다. 단위빌렛이 이송유닛(30)의 최후단으로 이송되어 접촉스위치(33)에 접촉되면 적재신호가 생성될 수 있다.

적재신호를 근거로 적재유닛(20)의 동작이 제어되어 최후단으로 이송된 단위빌렛을 트레이(T)에 적재시키도록 구동된다.

다음으로, 적재유닛(20)은 상기 절단유닛(10)에 의해 절단된 단위빌렛을 트레이(T)에 적재시키는 역할을 담당한다.

적재유닛(20)은 이송유닛(30)의 최후단에 인접 배치되어 적재유닛(20)을 타고 이송된 단위빌렛을 트레이(T)에 적재시키도록 동작된다.

일례로, 적재유닛(20)은 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이 적재유닛(20)의 골격을 구성하는 바디(21), 상기 바디(21)에 장착되는 회동축(22), 상기 회동축(22)에 장착된 상태에서 이송유닛(30)의 롤러(32) 사이로 연장되는 적재아암(23) 및 상기 회동축(22)을 회동시키는 회동실린더(24)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

단위빌렛이 이송유닛(30)의 최후단으로 이송되어 접촉스위치(33)에 접촉되면 접촉신호가 생성되고, 회동실린더(24)는 상기 접촉신호를 근거로 동작하여 회동축(22)을 회동시킨다. 회동축(22)이 회동되면 롤러(32) 사이에 있던 적재아암(23)이 회동되면서 롤러(32)에 안착된 단위빌렛을 회전이동시켜 적재유닛(20) 주변으로 배치된 트레이(T)에 적재시키게 된다.

적재유닛(20)은 전술한 구조 외에도, 도 8에 도시된 바와 같이 바디(21), 상기 바디(21)에 설치되며 이송유닛(30)에 안착된 단위빌렛을 향해 신창, 압축되는 가압실린더(25) 및 상기 가압실린더(25)의 출력단에 설치되는 가압판(26)을 포함하는 구조로 이루어질 수도 있다.

이 경우, 가압실린더(25)가 신장되어 가압판(26)이 롤러(32)에 안착된 단위빌렛을 트레이(T) 측으로 밀어 트레이(T)에 적재시키는 구조를 갖춘다.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이 챔버(210)의 상부에는 상기 절단부(400)의 절단과정에서 발생되는 칩과 절단부(400) 측으로 공급되는 윤활수가 혼합된 슬러지를 모아 상기 배출스크류(500)를 향해 배출시키는 수렴호퍼(211)가 형성될 수도 있다.

상기 수렴호퍼(211)는 빌렛의 절단과정에서 발생되는 슬러지를 한쪽으로 모아 배출스크류(500)를 향해 배출시킴으로써 슬러지가 배출스크류(500)에 직접적으로 접촉되지 못하고 챔버(210)에 저장되는 문제점을 해결할 수 있다.

발생되는 슬러지가 배출스크류(500)에 접촉되지 못하였을 경우, 슬러지에서 칩의 회수효율이 저하될 수 있다.

수렴호퍼(211)가 형성되는 경우 상기 절단유닛(10)은 수렴호퍼(211)의 배출단에 설치되어 수렴호퍼(211)에 모여진 슬러지에 와류를 발생시키는 와류발생부(600)를 더 포함할 수 있다.

상기 와류발생부(600)는 수렴호퍼(211)의 배출단 측으로 모인 슬러지에 와류를 형성함으로써 슬러지가 수렴호퍼(211)에 정체되지 않고 배출스크류(500)를 향해 신속히 배출될 수 있도록 한다.

수렴호퍼(211)에서 슬러지를 신속하게 배출시키지 못하였을 경우 슬러지의 역류현상이 발생될 우려가 있다.

상기 와류발생부(600)는 상기 수렴호퍼(211)의 배출단에서 하방으로 연장되는 중공형태의 고정하우징(610), 상기 고정하우징(610)의 내부에 배치되는 중공형태의 회전하우징(620), 상기 고정하우징(610)과 회전하우징(620) 사이에 설치되어 회전하우징(620)을 회전지지하는 베어링(630), 상기 회전하우징(620)의 상단에 설치되는 복수 개의 와류날개(640), 상기 회전하우징(620)의 하단에서 일정간격 이격된 위치에 상기 회전하우징(620)과 연동 설치되는 제1 풀리(650), 출력단에 제2 풀리(661)가 설치되는 회전모터(660), 상기 제1 풀리(650)와 제2 풀리(661)를 연결시키는 연결벨트(670), 상기 고정하우징(610)의 하단에 착탈 가능하게 장착되는 중공형태의 가동하우징(680) 및 상기 가동하우징(680)의 하단에 장착되며 상기 가동하우징(680)의 하단으로 배출되는 슬러지에 포함된 칩을 여과시키는 필터부재(690)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

고정하우징(610)은 수렴호퍼(211)의 배출단에 연결되는 고정형 부재로 이루어질 수 있다. 회전하우징(620)은 상하단이 개방된 중공체로, 고정하우징(610)의 내부에 고정하우징(610)과 동축상에 배치되어 고정하우징(610)에 대해 상대회전될 수 있다.

와류날개(640)의 일부는 수렴호퍼(211)의 내부를 향해 연장된 상태에서 회전하우징(620)과 일체형으로 형성될 수 있다. 회전하우징(620)이 회전되면 이와 연동하여 회전되면서 수렴호퍼(211)의 출구단으로 흐르는 슬러지에 와류를 형성한다.

제1 풀리(650)는 회전하우징(620)의 하단이 막히지 않도록 회전하우징(620)의 하단에서 일정간격 이격된 위치에 회전하우징(620)과 일체로 마련된다.

회전모터(660)는 고정하우징(610)의 외측으로 장착될 수 있고 연결벨트(670)는 가동하우징(680)을 관통해 제1 풀리(650)와 제2 풀리(661)에 연결설치된다.

도 10에 도시된 바와 같이 상기 회전모터(660)가 제2 풀리(661)를 회전시키면 이와 연동해 회전하우징(620)과 와류날개(640)가 회전되면서 슬러지에 와류가 형성되고, 와류가 형성된 슬러지는 회전하우징(620)의 내부로 안내된 뒤 필터부재(690)를 통과해 배출스크류(500)로 낙하될 수 있다.

필터부재(690)를 통해 슬러지에 포함된 칩을 1차적으로 분리시킴으로서 칩의 회수율을 향상시킬 수 있다.

필터부재(690)에 칩이 어느정도 여과된 상태가 되면 가동하우징(680)을 고정하우징(610)에서 분해시켜 필터부재(690)에 여과된 칩을 수거할 수 있다.

필터부재(690)를 통과해 배출스크류(500)로 배출된 슬러지는 배출스크류(500)의 회전방향을 따라 이동되면서 윤활수는 스크류커버(510)를 타고 챔버(210)로 흐르고, 칩은 본체(200)의 외부로 배출되어 칩저장부(40)에 수납된다.

한편, 스크류커버(510)를 타고 흘러 챔버(210)에 저장된 슬러지에는 미회수 칩이 포함될 수 있다. 미회수 칩은 비중차에 의해 챔버(210)의 바닥면으로 침전될 수 있다. 이때, 절단유닛(10)은 챔버(210)에 침전된 미회수 칩을 윤활수로부터 분리시키고, 아울러, 미회수 칩이 분리된 윤활수를 윤활수 공급부로 순환시키는 구조를 갖출 수 있다.

이를 위해, 절단유닛(10)은 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이 상기 챔버(210)의 바닥면에 인접 설치되며 전후방향으로 본체(200)가 왕복이동되면 왕복이동되는 본체(200)에 대해 정지된 상태에서 챔버(210)의 바닥면에 침지된 칩을 전후 가장자리로 밀어내는 블레이드부(700)를 더 포함할 수 있다.

블레이드부(700)는 챔버(210)의 하부에 전후방향으로 관통되는 고정축(710)과 상기 고정축(710)에 장착되되 챔버(210)의 바닥면에 밀착되는 스크래퍼(720)를 포함할 수 있다.

빌렛의 인발속도에 동기화되어 본체(200)가 전후방향으로 왕복이동되면, 스크래퍼(720)에 의해 챔버(210)의 바닥면으로 침전된 칩들이 챔버(210)의 바닥면 전후 가장자리로 밀려나게 된다.

이때, 챔버(210)의 바닥면 전후 가장자리에는 상기 블레이드부(700)에 의해 밀려난 칩이 수용되는 칩수용부(212)가 일정 깊이 함몰 형성되어, 블레이드부(700)에 의해 밀려난 칩들이 저장될 수 있다.

그리고, 칩수용부(212)의 바닥면은 일측으로 갈수록 하향 경사지며, 상기 칩수용부(212)에는 칩이 상부로 떠오르는 것을 방지하는 역류방지가드(213)가 설치될 수 있다.

스크래퍼(720)의 작용에 의해 챔버(210)에 수용된 슬러지에 와류가 발생될 경우 칩수용부(212)에 저장된 칩들이 와류에 의해 상부로 떠오르게 될 수 있으나, 상기 역류방지가드(213)가 칩수용부(212)에 저장된 칩들이 떠오르는 것을 방지하게 된다.

상기 역류방지가드(213)는 칩수용부(212)로 낙하되는 칩들은 통과시키되, 반대로 떠오르는 칩들의 통과는 제한되도록 도 12의 확대도시된 바와 같이 일정간격 이격된 상태에서 사선으로 경사진 복수의 역류방지판(214)을 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

칩수용부(212)로 유입된 칩은 칩수용부(212)의 일측을 향해 경사이동되어 칩수용부(212)의 일측에 마련된 배출드레인(215)의 조작에 의해 외부로 배출될 수 있다.

한편, 상기 역류방지가드(213)의 하부에는 무한궤도 형태로 회전되면서 칩수용부(212)로 침전되는 칩을 칩수용부(212)의 일측으로 이동시키는 회전이동부(800)가 설치될 수 있다.

회전이동부(800)는 칩수용부(212)로 낙하되는 칩들을 칩수용부(212)의 바닥면에 침전되기 전 일측으로 이동시킴으로써 칩이 칩수용부(212)의 바닥면에 쌓이지 않도록 하는 역할을 담당한다.

이를 위해, 회전이동부(800)는 도 12에 도시된 바와 같이 무한궤도 형태로 회전되는 컨베이어(810) 및 상기 컨베이어(810)에 장착되며 상기 역류방지가드(213)를 통과한 칩이 안착되며 상기 컨베이어(810)를 타고 회전이동하면서 칩수용부(212)의 일측에 돌출형성된 전개돌기(216)에 접촉해 탄성변형되어 안착된 칩을 칩수용부(212)의 일측으로 낙하시키는 포집돌기(820)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

복수의 포집돌기(820) 각각이 컨베이어(810)를 타고 이동되면서 칩수용부(212)로 낙하되는 칩들을 포집하다가 칩수용부(212)의 일측에 형성된 전개돌기(216)에 접촉되어 펼쳐지면서 포집된 칩들을 칩수용부(212)의 일측에 적재시키도록 구성된다.

즉, 와류발생부(600), 블레이드부(700) 및 회전이동부(800)의 연계작동에 의해 챔버(210)로 유입되는 슬러지에 포함된 칩을 대부분 분리시킬 수 있으며, 이에 따라, 윤활수가 어느정도 정화되어 재활용이 가능한 상태가 된다.

한편, 상기 절단유닛(10)은 칩이 분리되어 챔버(210)에 저장된 윤활수를 윤활수 공급부 측으로 순환시키는 순환부(900)를 더 포함할 수 있다.

상기 순환부(900)는 정화되어 챔버(210)에 저장된 윤활수를 윤활수 공급부 측으로 순환시키고, 상기 순환수 공급부는 이렇게 순환된 윤활수를 그대로 활용함으로써 윤활수의 불필요한 소모를 방지할 수 있다.

이를 위해, 순환부(900)는 챔버(210)와 윤활수 공급부에 직결되는 순환배관(910) 및 상기 순환배관(910)의 관로상에 설치되어 윤활수를 윤활수 공급부로 압송하는 순환펌프(920)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 절단유닛 20: 적재유닛
30: 이송유닛 100: 메인가이드
200: 본체 300: 메인모터
400: 절단부 500: 배출스크류

Claims (3)

1. 캐스팅유닛으로부터 인발되는 빌렛의 인발속도와 동일한 이동속도로 이동하면서 빌렛을 일정 길이로 절단시키는 절단유닛, 상기 절단유닛에 의해 절단된 단위빌렛을 트레이에 적재시키는 적재유닛 및 상기 단위빌렛을 절단유닛에서 적재유닛 측으로 안내하는 이송유닛을 포함하는 빌렛 절단장치에 있어서,
   상기 절단유닛은,
   빌렛의 인발방향과 평행하게 전후방향으로 연장되는 메인가이드;
   중심으로 상기 캐스팅유닛으로부터 인발되는 빌렛이 안내되며 상기 메인가이드를 타고 전후방향으로 왕복이동되며, 하부에 챔버가 형성되는 본체;
   상기 본체가 상기 메인가이드를 타고 빌렛의 인발속도와 동일한 이동속도로왕복이동되도록 구동력을 제공하는 메인모터;
   상기 본체에 설치되어 빌렛을 절단시키는 절단부;
   상기 절단부로 윤활수를 공급하는 윤활수 공급부; 및
   상기 챔버에 설치되어 칩을 본체의 외부로 배출시키는 배출스크류;를 포함하며,
   상기 챔버의 상부에는 상기 절단부의 절단과정에서 발생되는 칩과 절단부 측으로 공급되는 윤활수가 혼합된 슬러지를 모아 상기 배출스크류를 향해 배출시키는 수렴호퍼가 형성되며,
   상기 절단유닛은,
   상기 수렴호퍼의 배출단에 설치되어 수렴호퍼에 모여진 슬러지에 와류를 발생시키는 와류발생부;를 더 포함하며,
   상기 와류발생부는,
   상기 수렴호퍼의 배출단에서 하방으로 연장되는 중공형태의 고정하우징;
   상기 고정하우징의 내부에 배치되는 중공형태의 회전하우징;
   상기 고정하우징과 회전하우징 사이에 설치되어 회전하우징을 회전지지하는 베어링;
   상기 회전하우징의 상단에 설치되는 복수 개의 와류날개;
   상기 회전하우징의 하단에서 일정간격 이격된 위치에 상기 회전하우징과 연동 설치되는 제1 풀리;
   출력단에 제2 풀리가 설치되는 회전모터;
   상기 제1 풀리와 제2 풀리를 연결시키는 연결벨트;
   상기 고정하우징의 하단에 착탈 가능하게 장착되는 중공형태의 가동하우징; 및
   상기 가동하우징의 하단에 장착되며 상기 가동하우징의 하단으로 배출되는 슬러지에 포함된 칩을 여과시키는 필터부재;를 포함하며,
   상기 회전모터가 제2 풀리를 회전시키면 이와 연동해 회전하우징과 와류날개가 회전되면서 슬러지에 와류가 형성되고, 상기 와류가 형성된 슬러지는 회전하우징의 내부로 안내된 뒤 필터부재를 통과해 배출스크류로 낙하되며,
   상기 절단유닛은,
   상기 챔버의 바닥면에 인접 설치되며 전후방향으로 본체가 왕복이동되면 왕복이동되는 본체에 대해 정지된 상태에서 챔버의 바닥면에 침지된 칩을 전후 가장자리로 밀어내는 블레이드부;를 더 포함하며,
   상기 챔버의 바닥면 전후 가장자리에는 상기 블레이드부에 의해 밀려난 칩이 수용되는 칩수용부가 일정 깊이 함몰 형성되며,
   상기 칩수용부의 바닥면은 일측으로 갈수록 하향 경사지며, 상기 칩수용부에는 칩이 상부로 떠오르는 것을 방지하는 역류방지가드가 설치되며, 상기 역류방지가드의 하부에는 무한궤도 형태로 회전되면서 칩수용부로 침전되는 칩을 칩수용부의 일측으로 이동시키는 회전이동부가 설치되며,
   상기 회전이동부는,
   무한궤도 형태로 회전되는 컨베이어; 및
   상기 컨베이어에 장착되며 상기 역류방지가드를 통과한 칩이 안착되며 상기 컨베이어를 타고 회전이동하면서 칩수용부의 일측에 돌출형성된 전개돌기에 접촉해 탄성변형되어 안착된 칩을 칩수용부의 일측으로 낙하시키는 포집돌기;를 포함하며,
   상기 절단유닛은,
   칩이 분리되어 챔버에 저장된 윤활수를 윤활수 공급부 측으로 순환시키는 순환부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빌렛 절단장치.
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