KR102529090B1

KR102529090B1 - 리볼버형 연속 열처리 시스템

Info

Publication number: KR102529090B1
Application number: KR1020210076080A
Authority: KR
Inventors: 조진구; 정연성
Original assignee: 조진구; 정연성
Priority date: 2021-06-11
Filing date: 2021-06-11
Publication date: 2023-05-08
Also published as: KR20220167033A

Abstract

본 발명은 리볼버형 연속 열처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 컨베이어를 구비하여, 사각봉, 원형핀 및 중공형 등으로 마련되는 금속성의 가공물이 직선으로 이송될 수 있도록 하는 제1이송부, 상기 제1이송부의 일측에 마련되어, 상기 제1이송부에 의해 이송되는 가공물을 가열하는 유도가열부, 상기 제1이송부와 인접되게 배치되어 상기 유도가열부에 의해 가열된 가공물이 안착될 수 있도록 하며, 상기 가공물이 냉각될 수 있도록 하는 리볼버형 냉각모듈, 상기 리볼버형 냉각모듈의 하부에 배치되어, 냉각이 완료된 가공물을 컨베이어를 통해 이송시키는 제2이송부 및, 상기 제2이송부의 단부측에 마련되며, 상기 제2이송부에 의해 이송된 가공물을 자력으로 흡착하여 적재하는 적재부를 포함한다. 그리고, 상기 리볼버형 냉각모듈은, 상기 가공물이 안착되면 회전되는 방식으로 상기 가공물이 연속적으로 냉각될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 리볼버의 회전식 약실 형태로 마련되며 회전운동하는 회전식 냉각유자켓에 가공물이 연속적으로 안착될 수 있으며, 상기 회전운동에 의해 상기 가공물이 하방으로 이송되며 자동으로 소입될 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

리볼버형 연속 열처리 시스템{Heat treatment system in revolver form}

본 발명은 리볼버형 연속 열처리 시스템에 관한 것으로, 열처리된 금속재 가공물의 냉각을 위한 냉각수조에 가공물이 연속적으로 투입될 수 있도록 하고, 상기 가공물의 전방위에 냉각유가 분사될 수 있도록 하여 냉각속도의 편차가 발생되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 리볼버형 연속 열처리 시스템.

통상적으로, 무한궤도의 부품 중 하나인 부시는 높은 표면 경도를 요하기 때문에 부시에 대한 열처리 공정이 수행된다. 이때, 고주파 유도코일을 통해 부시의 표면을 소입온도까지 가열하고, 냉각유를 통해 급냉하여 부시의 표면을 경화시킴으로써, 부시의 기계적 성질이 향상될 수 있다. 다만, 부시의 급냉을 위해 냉각유가 수용되는 탱크에 부시를 투입시키는 경우 계속되는 냉각 작업으로 인해 냉각유의 온도가 상승되어 냉각 효율이 떨어질 수 있다는 문제점이 있다. 또한, 부시에 냉각유를 직접 분사하는 경우에는 부시의 표면에 냉각속도의 편차로 인한 크랙이 발생되어, 부시가 폐기처리될 수 있다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 선행문헌으로, 대한민국등록특허공보 제10-1443582호를 살펴보면, 트랙 부시용 고주파 열처리 장치에 관한 것으로, 고주파 유도부에 의해 가열된 상기 트랙 부시의 외주면을 냉각시키는 외측 냉각부와, 상기 고주파 유도부에 의해 가열된 상기 트랙 부시의 내주면을 냉각시키는 내측 냉각부를 가지는 열처리수단에 대해 개시되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술은 부시에 냉각유를 직접 분사함으로써, 여전히 부시의 표면 냉각속도에 편차가 발생될 수 있다는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1443582호 (2014.09.17.)

본 발명의 목적은 리볼버의 회전식 약실 형태로 마련되는 냉각시스템에 가공물이 연속적으로 안착되며 균등하게 소입될 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 선행 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 컨베이어를 구비하여, 사각봉, 원형핀 및 중공형 등으로 마련되는 금속성의 가공물이 직선으로 이송될 수 있도록 하는 제1이송부, 상기 제1이송부의 일측에 마련되어, 상기 제1이송부에 의해 이송되는 가공물을 가열하는 유도가열부, 상기 제1이송부와 인접되게 배치되어 상기 유도가열부에 의해 가열된 가공물이 안착될 수 있도록 하며, 상기 가공물이 냉각될 수 있도록 하는 리볼버형 냉각모듈, 상기 리볼버형 냉각모듈의 하부에 배치되어, 냉각이 완료된 가공물을 컨베이어를 통해 이송시키는 제2이송부 및, 상기 제2이송부의 단부측에 마련되며, 상기 제2이송부에 의해 이송된 가공물을 적재함에 적재하는 적재부를 포함한다. 그리고, 상기 리볼버형 냉각모듈은, 상기 가공물이 안착되면 회전되는 방식으로 상기 가공물이 연속적으로 냉각될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제의 해결수단에 의해, 본 발명은, 리볼버의 회전식 약실 형태로 마련되며 회전운동하는 회전식 냉각유자켓에 가공물이 연속적으로 안착될 수 있으며, 상기 회전운동에 의해 상기 가공물이 하방으로 이송되며 자동으로 소입될 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 회전식 냉각유자켓은 안착된 가공물의 표면에 냉각유가 골고루 분사될 수 있도록 함으로써, 가공물의 표면마다 냉각속도의 편차가 발생되지 않도록 하여 크랙의 생성이 방지될 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 소입이 끝난 가공물을 자력으로 흡착한 뒤, 자력을 해제시켜 가공물을 적재함에 내려놓는 방식으로, 가공물이 안정적으로 적재될 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 리볼버형 연속 열처리 시스템의 모식도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 리볼버형 연속 열처리 시스템에서 가공물의 공급, 가열, 냉각 및 배출까지의 진행 방향을 나타낸 모식도이다.
도 3은, 본 발명의 냉각모듈을 측면에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는, 본 발명의 냉각모듈을 정면에서 바라본 모습을 나타낸 도면으로, (A)의 B지점에 있던 가공물이 회전식 냉각유자켓의 회전에 의해 낙하하여, (B)와 같이 컨베이어에 안착된 모습이다.
도 5는, 본 발명의 약실부의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 6a는, 본 발명의 회전식 냉각유자켓의 내부 모습을 나타낸 도면으로, 냉각유분사부와 냉각유공급부가 동일선상에 배치된 모습이다.
도 6b는, 본 발명의 회전식 냉각유자켓의 내부 모습을 나타낸 도면으로, 냉각유분사부와 냉각유공급부가 어긋나게 배치된 모습이다.
도 7은, 도 6의 A-A` 단면을 나타낸 도면이다.
도 8은. 본 발명의 적재부의 평면도로, (A)는 가공물이 전자석에 흡착된 모습, (B)는 흡착된 가공물이 적재함으로 이송되는 모습이다.
도 9는, 본 발명의 적재부의 측면도로, (A)는 가공물이 전자석에 흡착된 모습, (B)는 흡착된 가공물이 적재함으로 이송되는 모습이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 리볼버형 연속 열처리 시스템에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수평형 연속 고주파 열처리 시스템은, 컨베이어를 구비하여, 사각봉, 원형핀 및 중공형 등으로 마련되는 금속성의 가공물(50)이 직선으로 이송될 수 있도록 하는 제1이송부(100), 상기 제1이송부(100)의 일측에 마련되어, 상기 제1이송부(100)에 의해 이송되는 가공물(50)을 가열하는 유도가열부(200), 상기 제1이송부(100)와 인접되게 배치되어 상기 유도가열부(200)에 의해 가열된 가공물(50)이 안착될 수 있도록 하며, 상기 가공물(50)이 냉각될 수 있도록 하는 리볼버형 냉각모듈(300), 상기 리볼버형 냉각모듈(300)의 하부에 배치되어, 냉각이 완료된 가공물(50)을 컨베이어를 통해 이송시키는 제2이송부(400) 및, 상기 제2이송부(400)의 단부측에 마련되며, 상기 제2이송부(400)에 의해 이송된 가공물(50)을 자력으로 흡착하여 적재하는 적재부(500)를 포함한다.

보다 상세히, 상기 제1이송부(100)는, 상기 가공물(50)이 상기 유도가열부(200)에 의해 열처리 될 수 있도록 상기 가공물(50)을 이송시키는 역할을 한다. 일례로, 상기 제1이송부(100)는, 일직선상으로 마련되며 상기 유도가열부(200)를 관통하는 형태로 마련되는 제1컨베이어(110) 및 상기 제1컨베이어(110)의 하부에 마련되는 스텝피더(120)를 포함한다.

그리고, 상기 스텝피더(120)는, 열처리되기 전의 가공물(50)이 수용될 수 있도록 하는 형태로 마련되며, 내부에 수용된 가공물(50)이 승강될 수 있도록 하는 수단을 구비한다. 즉, 상기 스텝피더(120)는 상기 가공물(50)을 상방으로 이송시켜 상기 제1컨베이어(110)에 안착시킨다. 또한, 상기 제1컨베이어(110)는 안착된 가공물(50)을 직선으로 이송시켜, 상기 가공물(50)이 상기 유도가열부(200)를 통과할 수 있도록 한다.

다음으로, 상기 유도가열부(200)는, 중공형으로 마련되는 코일 형태로 마련되고, 고주파를 발생시켜 상기 유도가열부(200)를 통과하며 지나가는 가공물(50)이 가열될 수 있도록 한다. 이때, 상기 유도가열부(200)는 상기 제1컨베이어(110)에 의해 이송되는 가공물(50)과 일직선상에서 동심원을 이루도록 배치됨으로써, 상기 가공물(50)과 접촉되지 않도록 한다.

이때, 상기 유도가열부(200)는 상기 가공물(50)을 직접가열하여, 상기 가공물(50)의 표면온도가 단시간에 ??칭온도에 도달할 수 있도록 함으로써, 산화스케일이 적게 발생되도록 한다. 반면에, 히터를 사용하는 연속가열로는, 내화벽돌을 이용하여 공기를 데워 가열하기 때문에 장시간 가열로 인한 산화스케일이 많이 발생되도록 하며, 복사가열 방식임에 따라 생산성이 떨어진다는 문제점이 있다.

다음으로, 상기 리볼버형 냉각모듈(300)은, 상기 가공물(50)이 안착되면 회전되는 방식으로 상기 가공물(50)이 연속적으로 냉각될 수 있도록 한다. 보다 상세히, 상기 리볼버형 냉각모듈(300)은, 상기 가공물(50)의 냉각을 위한 냉각유가 수용되는 냉각수조(310)와, 리볼버의 회전식 약실 형태로 마련되어 회전운동하며, 상기 냉각수조(310)의 냉각유에 적어도 절반 이상 잠기도록 수용되는 회전식 냉각유자켓(320)과, 상기 냉각수조(310)의 내부에서 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 일면과 수직되게 마련되어, 상기 회전식 냉각유자켓(320)에 안착된 가공물(50)의 중공부를 향해 냉각유를 분사하는 중공부 냉각유자켓(330)과, 상기 냉각수조(310)의 내부에서 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 외주면 일부를 감싸는 형태로 마련되어, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 외주면을 향해 냉각유를 분사하는 측면부 냉각유자켓(340)을 포함한다.

먼저, 상기 냉각수조(310)는, 냉각유가 수용될 수 있도록 수조 형태로 마련된다. 또한, 상기 냉각수조(310)에 수용되는 냉각유는 상기 유도가열부(200)에 의해 가열된 가공물(50)을 냉각시키며 담금질 될 수 있도록 한다. 이때, 상기 냉각유는 Super Quenching Oil을 사용하여 상기 가공물(50)의 담금질 과정 중 가공물(50)의 크랙 및 변형이 방지될 수 있도록 한다. 또한, 상기 냉각유는, 상기 가공물(50)의 특징 및 재질에 따라 오일, 물 및 수용성 열처리유(폴리머계열) 등이 범용적으로 사용될 수 있도록 한다.

또한, 상기 회전식 냉각유자켓(320)은, 회전가능한 원통형태로 마련되며, 외주면의 일측이 함몰되어 상기 가공물(50)이 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 외주면에 안착될 수 있도록 한다. 즉, 상기 회전식 냉각유자켓(320)은 리볼버의 회전식 약실에 탄환이 장전되는 방식과 같이 상기 가공물(50)이 하나씩 안착되며 회전될 수 있도록 한다.

또한, 상기 회전식 냉각유자켓(320)은, 상기 가공물(50)이 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 회전운동에 의하여, 상기 냉각수조(310)에 잠겨 담금질 될 수 있도록 한다. 그리고, 상기 가공물(50)은 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 회전운동의 하사점에 도달하면, 상기 회전식 냉각유자켓(320)으로부터 탈착되어, 상기 제2이송부(400)를 향해 토출될 수 있다.

보다 상세히, 상기 회전식 냉각유자켓(320)은, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 외주면으로부터 내측으로 함몰되는 형태로 마련되며, 일면에 복수개의 타공홀(322)이 마련되는 복수개의 약실부(321) 및, 상기 약실부(321)의 타공홀(322)으로부터 냉각유가 분사될 수 있도록 하는 냉각유분사부(323)를 포함한다.

상기 약실부(321)는, 상기 제1이송부(100)에 의하여 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 외주면 상부로 이송된 가공물(50)이 용이하게 안착될 수 있도록 하는 역할을 한다. 또한, 상기 약실부(321)는 일측이 단차지도록 마련되어, 상기 약실부(321)에 안착된 가공물(50)이 쉽게 이탈되지 않도록 한다. 즉, 도 4 (A)의 A지점에 위치한 약실부(321)에 안착된 가공물(50)은, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 회전운동의 하사점에 해당되는 도 4 (A)의 B지점까지 이송될 수 있는 것이다. 그리고, 도 4 (B)와 같이, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 회전에 의해, 상기 가공물(50)이 낙하될 수 있다. 또한, 상기 약실부(321)의 일면에 복수개로 마련되는 타공홀(322)에서는 냉각유가 분사되어, 상기 약실부(321)에 안착된 가공물(50)의 외주면이 용이하게 냉각될 수 있도록 한다.

또한, 상기 약실부(321)는, 복수개로 마련되며, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 중심부로부터 방사형으로 배치된다. 이로 인해, 상기 회전식 냉각유자켓(320)은, 회전되며 상기 약실부(321)에 상기 가공물(50)이 연속적으로 안착될 수 있도록 한다.

상기 냉각유분사부(323)는, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 내부에 마련되어, 복수개의 상기 약실부(321) 중, 기설정된 위치로 이동된 약실부(321)에서만 냉각유가 분사될 수 있도록 하는 역할을 한다. 보다 상세히, 상기 냉각유분사부(323)는, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 내부에 마련되고, 상기 약실부(321)를 감싸는 형태로 마련되는 냉각유수용부(3231) 및, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 중심축에 해당되는 부분에 마련되고, 상기 냉각유수용부(3231)에 냉각유를 공급하는 냉각유공급부(3232)를 포함한다.

그리고, 상기 냉각유공급부(3232)는, 상기 복수개의 약실부(321) 중, 상기 가공물(50)이 상기 회전식 냉각유자켓(320)에 최초로 안착되는 지점(A)에서부터 상기 하사점에 해당되는 지점(B)까지의 경로에 위치한 약실부(321)에 마련되는 냉각유수용부(3231)에 냉각유가 공급될 수 있도록 한다. 또한, 상기 냉각유수용부(3231)는, 상기 냉각유공급부(3232)로부터 공급받은 냉각유가 상기 타공홀(322)을 통해 분사될 수 있도록 한다.

일례로, 도 6 내지 도 7을 참조하여, 상기 냉각유수용부(3231)는, 상기 약실부(321)의 일면으로부터 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 내측 방향으로 이격되게 마련되며, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 내부에서 상기 약실부(321)를 감싸는 형태로 마련될 수 있다. 즉, 상기 약실부(321)와 냉각유수용부(3231) 사이에는 수용공간이 마련될 수 있는 것이다. 또한, 상기 냉각유수용부(3231)의 일측에는 상기 냉각유공급부(3232)의 방향으로 일측이 개방되는 개구부(3231-1)가 마련된다. 그리고, 상기 냉각유공급부(3232)로부터 공급되는 냉각유가 상기 개구부(3231-1)를 통해 상기 냉각유수용부(3231)로 유입될 수 있다. 또한, 상기 냉각유수용부(3231)에 수용된 냉각유는 상기 타공홀(322)을 통해 상기 약실부(321)에 안착된 가공물(50)로 분사될 수 있다.

또한, 상기 냉각유공급부(3232)는, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 중심부에 마련되며, 회전하지 않고 고정된 상태로 냉각유를 공급한다. 일례로, 상기 냉각유공급부(3232)는, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 회전축과 일직선상에 마련되며 일측이 개방되는 형태로 마련되고, 냉각유를 공급하는 제1공급파이프(3232-1), 상기 제1공급파이프(3232-1)로부터 냉각유를 공급받아 상기 냉각유수용부(3231)로 전달하는 제2공급파이프(3232-2), 상기 제1공급파이프(3232-1)의 일측에 연결되는 한 쌍의 메카니컬씰(3232-3) 및, 상기 메카니컬씰(3232-3)과 인접되게 마련되며, 상기 제1공급파이프(3232-1)에 연결되는 한 쌍의 베어링(3232-4)을 포함한다.

그리고, 상기 베어링(3232-4)은, 금속소재로 마련되며, 상기 제1공급파이프(3232-1)의 외주면에 연결된다. 또한, 상기 베어링(3232-4)의 일면은 상기 메카니컬씰(3232-3)의 일면과 접촉되도록 배치된다.

또한, 상기 개구부(3231-1)는, 상기 냉각유공급부(3232)와 1.5mm 내지 2mm 정도로 이격되어, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 회전운동에 간섭되지 않도록 한다.

먼저, 상기 제1공급파이프(3232-1)는, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 중심부를 관통하는 형태로 마련되며, 단부가 막힌 형태로 형성된다. 또한, 상기 제1공급파이프(3232-1)는, 상기 제1공급파이프(3232-1)의 외주면 일측이 개방되는 형태로 마련되도록 하는 천공부(3232-1a)를 포함한다. 그리고, 상기 천공부(3232-1a)는, 상기 제1공급파이프(3232-1)로 유입된 냉각유가 개방된 부분을 통해 밖으로 분출될 수 있도록 한다.

그리고, 상기 메카니컬씰(3232-3)은, 중공형의 너트 형태로 마련되며, 기계부품 간의 틈새를 차폐시키는 역할을 한다. 즉, 상기 제1공급파이프(3232-1)로부터 공급된 냉각유가 누출되는 것을 방지한다. 따라서, 상기 메카니컬씰(3232-3)은 상기 제1공급파이프(3232-1)의 외주면과 회전식 냉각유자켓(320)의 내주면에 단단하게 밀착됨으로써, 상기 제1공급파이프(3232-1)와 회전식 냉각유자켓(320) 사이에 마련되는 공간을 차폐시킨다. 그리고, 상기 제1공급파이프(3232-1)로부터 분출된 냉각유는 상기 제2공급파이프(3232-2)로 용이하게 유동될 수 있다.

또한, 상기 제2공급파이프(3232-2)는, 상기 제1공급파이프(3232-1)와 수직으로 배치되며, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 내주면과 연결됨으로써 상기 제1공급파이프(3232-1)와 연통된다. 즉, 상기 제1공급파이프(3232-1)와 메카니컬씰(3232-3)과 회전식 냉각유자켓(320) 사이에 마련되는 공간으로 분출된 냉각유는 상기 제2공급파이프(3232-2)로 유동될 수 있는 것이다.

그리고, 상기 회전식 냉각유자켓(320)이 회전될 때, 상기 냉각유분사부(323)는 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 중심부 측에서 회전되지 않고 고정된 상태를 유지한다. 이로 인해, 상기 제2공급파이프(3232-2)는, 복수개의 약실부(321)에 각각 마련되는 냉각유수용부(3231) 중, 상기 제2공급파이프(3232-2)의 단부와 마주보는 위치와 대응되는 부분으로 이송된 약실부(321)에 마련되는 냉각유수용부(3231)에 냉각유가 공급될 수 있도록 한다. 즉, 상기 회전식 냉각유자켓(320)이 연속적으로 회전운동하더라도, 최초 안착지점(A)에서부터 하사점(B)의 사이에 해당되는, 도 6a의 C지점에 위치한 약실부(321)에 안착된 가공물(50)에 냉각유가 분사될 수 있는 것이다. 그리고, 도 6b와 같이, 상기 회전식 냉각유자켓(320)이 회전되면, 상기 제2공급파이프(3232-2)와 개구부(3231-1)의 연통이 해제되어, 상기 타공홀(321)으로부터 냉각유가 분사되지 않는다.

다음으로, 상기 중공부 냉각유자켓(330)은, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 일면과 수직되는 방향으로 배치되어, 상기 약실부(321)에 안착된 가공물(50)의 중공부를 향해 냉각유를 분사한다. 즉, 상기 중공부 냉각유자켓(330)은, 하사점(B)을 향해 하방으로 이송되는 약실부(321)에 대응되는 위치에서 냉각유를 계속 분사하여, 상기 회전식 냉각유자켓(320)에 의해 연속적으로 이송되는 가공물(50)을 순차적으로 냉각시킨다.

다음으로, 상기 측면부 냉각유자켓(340)은, 상기 냉각수조(310)의 내부에 고정되며, 상기 약실부(321)의 너비 및 길이와 대응되는 형태로 마련된다. 또한, 상기 측면부 냉각유자켓(340)은 상기 가공물(50)이 최초로 안착되는 지점(A)에서 하사점(B)으로 이송되는 경로에 해당되는 부분에 위치한 약실부(321)를 향해 냉각유가 분사될 수 있도록 배치된다. 즉, 상기 측면부 냉각유자켓(340)은 도 4 내지 도 6에 도시된 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 기준으로, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 좌측 하부에 해당되는 부분의 외주면을 감싸는 형태로 마련된다.

따라서, 상기 중공부 냉각유자켓(330)과 측면부 냉각유자켓(340)은, 상기 가공물(50)의 표면 중 상기 약실부(321)로부터 분출되는 냉각유와 접촉되는 부분의 반대편에 해당되는 외주면과 중공부의 내주면에도 냉각유가 용이하게 분사될 수 있도록 한다.

또한, 상기 측면부 냉각유자켓(340)은, 상기 측면부 냉각유자켓(340)이 냉각유를 분사할 수 있도록 냉각유를 공급해주는 제2냉각유공급부(341)를 포함한다. 상기 제2냉각유공급부(341)는, 상기 냉각수조(310)와 연결되어 냉각유를 빨아들이거나 별도의 냉각유 공급 펌프가 구비되어, 상기 측면부 냉각유자켓(340)에 냉각유가 용이하게 공급될 수 있도록 한다.

다음으로, 상기 제2이송부(400)는, 컨베이어 수단이 구비되고, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 하부에 배치되며, 일측이 절곡되며 상방으로 경사지는 형태로 마련되어 상기 냉각수조(310)의 밖으로 연장된다. 또한, 상기 제2이송부(400)는, 상기 회전식 냉각유자켓(320)의 회전운동의 하사점(B)에 해당되는 부분의 하부에 배치됨으로써, 하사점(B)에 도달한 상기 약실부(321)로부터 탈착되어 낙하되는 가공물(50)이 안착될 수 있도록 한다. 그리고, 상기 제2이송부(400)에 안착된 가공물(50)은, 상기 제2이송부(400)에 의해 상기 냉각수조(310)의 밖으로 이송될 수 있다. 즉, 상기 제2이송부(400)는, 상기 회전식 냉각유자켓(320)으로부터 연속적으로 낙하하여 계속 공급되는 가공물(50)이 연속적으로 이송될 수 있도록 하는 것이다.

다음으로, 상기 적재부(500)는, 냉각이 끝난 뒤, 상기 제2이송부(400)에 의해 상기 냉각수조(310)의 밖으로 이송된 가공물(50)이 적재될 수 있도록 하는 역할을 한다. 보다 상세히, 상기 적재부(500)는, 지면과 수직되게 배치되는 실린더 형태로 마련되며, 길이방향을 회전축으로 하여 회전하거나, 승강하는 액츄에이터(510), 상기 액츄에이터(510)의 상단부로부터 상기 액츄에이터(510)와의 수직방향으로 연장되며, 일측이 절곡되어 단부가 하방을 바라보도록 하는 형태로 마련되는 외팔부(520) 및, 상기 외팔부(520)의 단부에 연결되는 전자석(530)을 포함한다.

그리고, 상기 전자석(530)은, 상기 액츄에이터(510)의 작동에 의해 상기 제2이송부(400)로부터 이송된 가공물(50)과 인접하게 되면 상기 가공물(50)을 자력으로 흡착하며, 상기 가공물(50)이 흡착된 상태에서 상기 액츄에이터(510)의 작동에 의해 적재함(540)의 상부에 위치하게 되면 자력에 의한 흡착이 해제되도록 하여 상기 가공물(50)이 상기 적재함(540)에 자동으로 적재될 수 있도록 한다.

일례로, 도 8 내지 9를 참조하면, 상기 전자석(530)은, 상기 제2이송부(400)의 단부까지 이송된 가공물(50)의 상부에서 상기 액츄에이터(510)의 하강에 의해 가공물(50)과 접촉되며, 상기 가공물(50)을 흡착한다. 그리고, 상기 전자석(530)은 상기 액츄에이터(510)의 회전에 따라 회동되어, 상기 적재함(540)의 상부에 배치된다. 마지막으로, 상기 전자석(530)은 상기 액츄에이터(520)의 하강에 의해 상기 적재함(540)의 내부로 인입되며, 전자력에 의한 흡착력이 해제되어 상기 가공물(50)이 상기 적재함(540)의 내부에 안전하게 적재될 수 있도록 한다.

따라서, 상기 제2이송부(400)에 의해 연속적으로 공급되는 가공물(50)이 상기 적재함(540)에 자동으로 안전하게 적재될 수 있는 것이다. 이로 인해, 상기 가공물(50)의 적재과정에서 서로 부딪히며 손상되는 것이 방지될 수 있다.

따라서, 본 발명은, 리볼버의 회전식 약실 형태로 마련되며 회전운동하는 회전식 냉각유자켓에 가공물이 연속적으로 안착될 수 있으며, 상기 회전운동에 의해 상기 가공물이 하방으로 이송되며 자동으로 소입될 수 있도록 하고, 균등하게 냉각되어 우수한 품질의 가공물을 생산할 수 있으며, 가공이 끝난 가공물이 자동으로 안전하게 적재될 수 있도록 하는 효과가 있다.

이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

50 : 가공물
100 : 제1이송부
110 : 제1컨베이어
120 : 스텝피더
200 : 유도가열부
300 : 리볼버형 냉각모듈
310 : 냉각수조
320 : 회전식 냉각유자켓
321 : 약실부
322 : 타공홀
323 : 냉각유분사부
3231 : 냉각유수용부
3231-1 : 개구부
3232 : 냉각유공급부
3232-1 : 제1공급파이프
3232-1a : 천공부
3232-2 : 제2공급파이프
3232-3 : 메카니컬씰
3232-4 : 베어링
330 : 중공부 냉각유자켓
340 : 측면부 냉각유자켓
341 : 제2냉각유공급부
400 : 제2이송부
500 : 적재부
510 : 액츄에이터
520 : 외팔부
530 : 전자석
540 : 적재함

Claims

컨베이어를 구비하여 금속성의 가공물이 직선으로 이송될 수 있도록 하는 제1이송부;
상기 제1이송부의 일측에 마련되어, 상기 제1이송부에 의해 이송되는 가공물을 가열하는 유도가열부;
상기 제1이송부와 인접되게 배치되어 상기 유도가열부에 의해 가열된 가공물이 안착될 수 있도록 하며, 상기 가공물이 냉각될 수 있도록 하는 리볼버형 냉각모듈;
상기 리볼버형 냉각모듈의 하부에 배치되어, 냉각이 완료된 가공물을 컨베이어를 통해 이송시키는 제2이송부; 및
상기 제2이송부의 단부측에 마련되며, 상기 제2이송부에 의해 이송된 가공물을 적재함에 적재하는 적재부;를 포함하고,
상기 리볼버형 냉각모듈은,
상기 가공물의 냉각을 위한 냉각유가 수용되는 냉각수조; 및
리볼버의 회전식 약실 형태로 마련되어 회전운동하며, 상기 냉각수조의 냉각유에 적어도 절반 이상 잠기도록 수용되는 회전식 냉각유자켓;을 포함하며,
상기 회전식 냉각유자켓은,
상기 회전식 냉각유자켓의 외주면으로부터 내측으로 함몰되는 형태로 마련되며, 일면에 복수개의 타공홀이 마련되는 복수개의 약실부; 및
상기 약실부의 타공홀으로부터 냉각유가 분사될 수 있도록 하는 냉각유분사부;를 포함하고,
상기 리볼버형 냉각모듈은, 상기 약실부에 상기 가공물이 안착되면 회전되는 방식으로 상기 가공물이 연속적으로 냉각될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 리볼버형 연속 열처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 리볼버형 냉각모듈은,
상기 냉각수조의 내부에서 상기 회전식 냉각유자켓의 일면과 수직되게 마련되어, 상기 회전식 냉각유자켓에 안착된 가공물의 중공부를 향해 냉각유를 분사하는 중공부 냉각유자켓; 및
상기 냉각수조의 내부에서 상기 회전식 냉각유자켓의 외주면 일부를 감싸는 형태로 마련되어, 상기 회전식 냉각유자켓의 외주면을 향해 냉각유를 분사하는 측면부 냉각유자켓;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리볼버형 연속 열처리 시스템.
제2항에 있어서,
상기 약실부는, 상기 제1이송부에 의하여 상기 회전식 냉각유자켓의 상부로 이송된 가공물이 안착될 수 있도록 하며,
상기 가공물은, 상기 회전식 냉각유자켓의 회전운동에 의하여, 상기 냉각수조에 잠겨 담금질 될 수 있으며, 상기 회전운동의 하사점에 도달하면 상기 약실부로부터 탈착되어 상기 제2이송부를 향해 토출될 수 있는 것을 특징으로 하는 리볼버형 연속 열처리 시스템.
제3항에 있어서,
상기 냉각유분사부는,
상기 회전식 냉각유자켓의 내부에 마련되고, 상기 약실부를 감싸는 형태로 마련되는 냉각유수용부; 및
상기 회전식 냉각유자켓의 중심축에 해당되는 부분에 마련되고, 상기 냉각유수용부에 냉각유를 공급하는 냉각유공급부;를 포함하고,
상기 냉각유공급부는, 상기 복수개의 약실부 중, 상기 가공물이 상기 회전식 냉각유자켓에 최초로 안착되는 지점에서부터 상기 하사점에 해당되는 지점까지의 경로에 위치한 약실부에 마련되는 냉각유수용부에 냉각유가 공급될 수 있도록 하며,
상기 냉각유수용부는, 상기 냉각유공급부로부터 공급받은 냉각유가 상기 타공홀을 통해 분사될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 리볼버형 연속 열처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 적재부는,
지면과 수직되게 배치되는 실린더 형태로 마련되며, 길이방향을 회전축으로 하여 회전하거나, 승강하는 액츄에이터;
상기 액츄에이터의 상단부로부터 상기 액츄에이터와의 수직방향으로 연장되며, 일측이 절곡되어 단부가 하방을 바라보도록 하는 형태로 마련되는 외팔부; 및
상기 외팔부의 단부에 연결되는 전자석;을 포함하고,
상기 전자석은, 상기 액츄에이터의 작동에 의해 상기 제2이송부로부터 이송된 가공물과 인접하게 되면 상기 가공물을 자력으로 흡착하며, 상기 가공물이 흡착된 상태에서 상기 액츄에이터의 작동에 의해 적재함의 상부에 위치하게 되면 자력에 의한 흡착이 해제되도록 하여 상기 가공물이 상기 적재함에 자동으로 적재될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 리볼버형 연속 열처리 시스템.