KR102622383B1 - 캠을 이용한 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 슬라이드 게이트용 밸브판의 가압 및 가압 해제를 위한 자동 클램핑 장치는 상기 밸브판과 접촉하여 상기 밸브판을 가압 또는 가압 해제하는 복수의 클램프; 상부 카세트와 하부 카세트 사이 코너(모서리) 부위에 마련되며 상기 카세트가 이동함에 따라 대응되는 카세트와 충돌하여 회전함으로써 상기 클램프를 제어하고 이에 따라 상기 밸브판의 이동을 가능케 하는 복수의 캠(cam); 및 상기 카세트 이동을 위한 동력을 제공하는 하나 이상의 구동 장치; 를 포함하며 상기 캠은 회전 중심 축을 기준으로 일측은 반경이 동일한 반원 형태의 정경부; 타측은 반경이 한 방향으로 증가하는 변경부; 로 이루어져 비대칭 형상으로 마련되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 제강 공정 중 레이들과 턴디쉬 사이에 위치하여 용강의 유량을 조절하는 슬라이드 게이트용 밸브판의 클램핑 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 캠을 이용함으로써 밸브판과 클램프 사이의 체결력을 고르게 분산 또는 흡수하고 사용 시 체결과 해제의 자동화를 가능케 하는 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치에 관한 것이다.
일반적으로 제강 공정은 용선 예비정련 - 전로정련 - 2차 정련공정으로 구성되며, 이 과정을 통해 얻어진 용강은 연속 주조공정을 거쳐 수요자가 원하는 주편 등으로 제조된다. 상기 전로 내에서 용선 및 고철의 처리가 완료되면, 전로를 기울여 상기 전로의 측벽에 설치된 출강구를 통하여 용강을 레이들(ladle)로 옮기는 공정이 수행된다. 레이들로 옮겨진 용강은 연속주조 공정과 같은 후속 공정을 거치면서 최종적으로 제품화된다.
이때, 레이들에서 정련된 용강을 턴디쉬로 옮기는 과정을 거치게 되며, 용강의 유량을 조절하기 위해 레이들과 턴디쉬 사이에 밸브 역할을 하는 슬라이드 게이트가 장착된다. 슬라이드 게이트는 각각의 오리피스가 형성된 상부 밸브판과 하부 밸브판으로 구성된다. 슬라이드 게이트는 두 개의 오리피스가 같은 위치일 때 열린 상태가 되고, 하부 밸브판이 슬라이딩하여 상부 밸브판의 오리피스가 하부 밸브판에 의해 막힐 때 닫힌 상태가 된다.
즉, 하부 밸브판의 이동 정도에 따라 상부 밸브판 오리피스의 열린 정도를 제어함으로써 용강의 유랑을 조절할 수 있는데 이때, 상기 밸브판을 슬라이딩 이동하기 위해서는 클램핑 장치를 이용하며 클램프가 밸브판과 접촉한 후 실린더 내지 다양한 구동력을 이용하여 밸브판을 가압 또는 가압해제 함으로써 밸브판이 서로 슬라이딩 이동할 수 있는 것이다. 특히, 클램프는 밸브판의 균열을 억제하고 수명을 증대시키기 위하여 밸브판의 전 둘레를 감싸거나 가압, 가압 해제 시 밸브판에 가해지는 체결력을 고르게 분산 내지 흡수하는 것이 필요하다.
또한, 종래에는 상기 클램프와 밸브판을 체결 또는 체결 해제하기 위해 볼트(볼팅)와 같은 체결구를 이용하거나 사용자가 직접 가압 또는 탄성체(스프링)을 이용하는 등의 방법으로 사용하였는데 이러한 방법은 자동화가 어렵고 사용 상의 불편함이 발생한다.
특히, 밸브판은 수 미터의 깊이로 용강을 수용하고 있는 래들의 하부에 설치되는 관계로 매우 큰 수직압력을 인가 받게 될 뿐 아니라, 이 압력을 이기고 슬라이딩되기 위해서 매우 큰 횡력까지 복합적으로 인가 받게 된다. 동시에 밸브판 사이의 접촉면에는 매우 큰 마찰력도 작용한다.
또한, 밸브판의 유로공(오리피스)은 1600℃의 용강과 직접 접촉되는 반면 외부의 온도는 수백도 정도밖에 이르지 아니하므로 밸브판 내, 외부의 온도편차가 매우 심하게 발생되며, 이로 인해 밸브판은 불균일한 열팽창에 의한 열응력을 받게 된다. 통상의 밸브판은 세라믹스(Ceramics)를 주성분으로 하는 내화물 소재로 제작되는데 이러한 소재는 취성(脆性, Brittleness)이 높아 인장 응력에 매우 약한 특성이 있기 때문에 밸브판에는 열응력으로 인한 균열이 쉽게 발생된다.
이러한 밸브판의 균열은 용강 유로공을 중심으로 밸브판 외곽까지 점진적으로 진행되는데, 균열로 생긴 틈을 통하여 용강에 공기 유입되면서 용강의 품질이 저하된다. 특히, 슬라이딩 방향으로의 균열이 진행될 경우에는 공기 유입을 심화하고 용강과의 마찰로 인한 용손을 가속화하므로 반드시 억제되어야 한다.
따라서, 밸브판에 작용하는 인장응력을 차단하기 위하여, 슬라이드 게이트의 본체부분에 해당하는 카세트 내부에 상기 밸브판을 고정하도록 밸브판의 외주면을 클램프, 클램핑 장치를 이용하여 클램핑시키는 방법이 주로 이용되는 것이다.
종래, 밸브판의 외측면을 감싸는 클램프로 강철밴드를 이용하였으나, 상기 밴드는 밸브판의 가열됨에 따라 열팽창 되어 느슨해지면서 밸브판에 압축력을 제공하지 못한다. 특히, 밴드의 특성상 밸브판의 코너부나 곡면부와 같은 국부적인 부위에서만 압축력을 제공할 뿐 나머지 직선부위에서는 압축력을 제공하지 못하는 근본적인 결함이 있었다.
따라서, 최근에는 상기와 같은 문제를 개선하기 위하여, 밸브판을 다각형상을 갖도록 하고 밸브판의 외주면들에 대응되는 복수의 직선 클램퍼를 설치한 다음 이 직선 클램퍼를 해당 외주면에 밀착 고정시켜 작업 중에 열팽창하는 밸브판에 압축력을 가함으로써 밸브판에 작용하는 인장응력이 상쇄되도록 하고 있다.
그러나, 이러한 클래핑 장치는 밸브판에 작용하는 인장응력을 상쇄시키는 데는 어느 정도 효과가 있으나, 클램핑 각도와 클램핑 면적에 따라 밸브판에 작용하는 인장응력의 분포와 크기가 현저히 달라지게 되므로 밸브판의 설계시 밸브판의 각도와 각 면들의 길이 설정에 많은 제약이 뒤따르게 된다.
따라서, 상기의 클램핑 장치를 사용하여 밸브판의 균열 발생을 최소화시킬 경우에는 인장응력을 최소화하기 위해서 클램핑 각도와 면적을 최적화하는 방법만이 유일하므로 이와 같이 한정된 방법으로는 인장응력을 저감시키는 데에는 한계가 있다.
또한, 클램프와 밸브판을 체결하기 위해 여러 가지 방법의 클램핑 장치가 사용되었는데 탄성 변형 능력이 좋은 말발굽 형상의 중간 매개체를 이용하여 한 개의 볼트로 체결을 제어하는 장치가 개시된 바 있다. 즉, 중간 매개체는 클램핑에서 발생할 수 있는 과도한 체결력과 변형을 어느 정도 흡수해주는 역할을 수행한다. 즉, 플레이트를 감싸는 모양의 탄성체의 설계를 통해 체결력을 적절하게 분산할 수 있으며, 접촉부의 세밀한 설계를 통해 체결력의 발생 위치 등을 조절할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 클램핑 작업 자체가 볼트를 이용한 체결 방식이기에 자동화가 매우 어렵다는 단점이 있다. 또한 본 기술이 중간 매개체를 이용하여 작업의 난이도에 대한 보정은 어느 정도 가능하나, 본 기술이 적용되는 작업 환경은 매우 고온의 환경이기에 매우 위험한 환경에 작업자가 노출될 수밖에 없고 이로 인한 안전 사고의 위험이 우려된다. 또한, 슬라이트 플레이트의 클램핑에 있어 핵심적인 체결력 부여를 사람의 손으로 해야 하기 때문에 작업 난이도 또한 어렵다는 단점이 있다.
또한, 본 방식은 체결력을 한 개의 볼트로 제어해야 하기 때문에 볼트에 가해지는 힘이 커지게 되므로 사람의 힘으로 볼트를 체결하는 데에는 상당한 노동력이 필요하다. 체결력이 적절하게 부여되지 못할 경우, 슬라이드 플레이트에 적절치 못한 방향의 크랙이 유도되어 쇳물이 작업 도중 유출될 수 있다.
또한, 클램프와 밸브판을 체결하기 위한 방법으로 클램프를 이동하기 위해 클램핑을 4점에 하되 3점을 고정시키고 한 점을 유동적으로 하는 방식을 사용하기도 하였는데 이는 슬라이드 게이트의 이동 시 가하는 힘을 이용하여 슬라이드 플레이트를 체결하는 방식이다. 즉, 유동 체결부에는 돌출부가 있어 슬라이드 게이트가 이동할 시 돌출부를 같이 이동시켜 체결을 완성시키며, 체결력을 위한 힘의 방향 전환을 위해 스프링을 적용하였다. 본 기술은 기존의 볼트 체결 방식을 이용한 클램핑과는 다르게 슬라이드 플레이트의 클램핑을 일부 자동화할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 최초 체결 이후에도 돌출부와 연결된 스프링에 의해서 강건한 체결을 유지할 수 있다는 장점이 있다.
그러나, 이러한 기술은 클램핑의 체결은 자동화가 가능하나, 스프링에 의해 고정되는 방식이므로 체결의 해제는 자동화가 어렵다. 또한 유동 체결부가 대칭형이 아니기에 체결력의 고른 분산이 힘들다는 단점이 있다. 이로 인해 슬라이드 플레이트에 적절하지 못한 방향으로의 크랙이 유도될 수 있는 가능성이 있다.
또한, 유동 체결부의 스프링이 내부에 노출이 될 수밖에 없는 구조이기 때문에 조업 도중 발생하는 각종 분진에 의한 오염에 매우 취약하다. 따라서 스프링이 오염될 시 체결력 유지 및 해제에 장애를 일으킬 수 있으므로 실제 작업 환경에 적용하기 위해서는 본 기술은 설계상의 보완이 반드시 필요하다.
그리고, 스프링에 의한 체결은 완전 자동화가 가능하지만 조업 후 체결의 해제에 있어서는 여전히 수동으로 체결을 해제해야 하기 때문에 클램핑의 체결과 해제 작업을 완전 자동화하는 데에는 어느 정도 한계가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조를 개선한 캠을 사용함으로써 밸브판과 클램프 사이의 체결력을 고르게 분산 또는 흡수하고 사용 시 체결과 해제의 전 공정의 자동화를 가능케 하는 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치를 제공하려는 것이다.
본 발명에 따른 슬라이드 게이트용 밸브판의 가압 및 가압 해제를 위한 자동 클램핑 장치는 상기 밸브판과 접촉하여 상기 밸브판을 가압 또는 가압 해제하는 복수의 클램프, 상부 카세트와 하부 카세트 사이 코너(모서리) 부위에 마련되며 상기 카세트가 이동함에 따라 대응되는 카세트와 충돌하여 회전함으로써 상기 클램프를 제어하고 이에 따라 상기 밸브판의 이동을 가능케 하는 복수의 캠(cam); 및 상기 카세트 이동을 위한 동력을 제공하는 하나 이상의 구동 장치; 를 포함한다.
또한, 상기 캠은 회전 중심 축을 기준으로 일측은 반경이 동일한 반원 형태의 정경부; 타측은 반경이 한 방향으로 증가하는 변경부; 로 이루어져 비대칭 형상으로 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캠의 변경부는 한 방향으로 갈수록 반경이 증가하고 상기 정경부의 반경은 상기 변경부의 가장 긴 반경과 동일하되, 상기 정경부와 변경부가 일체형으로 제작되어 캠 동작을 하며, 상기 캠이 회전함에 따라 상기 캠과 클램프가 연결되는 부분에서 상기 변경부의 반경 증가로 인해 상기 클램프를 밀어내며 이동시키고, 소정 크기 이동 후 클램프를 체결하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캠의 변경부는 한 방향으로 갈수록 반경이 증가하고 상기 정경부의 반경은 상기 변경부의 가장 짧은 반경과 동일하되, 상기 정경부와 변경부가 일체형으로 제작되어 캠 동작을 하며, 슬라이드 게이트(카세트)의 이동에 따라 상기 캠이 자동으로 회전하여 슬라이드 게이트용 밸브판에 대한 클램핑이 자동화 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캠은 상기 클램프 및 밸브판보다 굳기 및 물성이 우수한 재질로 마련하며, 상기 정경부와 변경부의 재질, 두께, 크기, 형상은 작업 현장의 상황, 요구 조건에 따라 다양하게 선택 변경할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캠과 상기 클램프의 접촉 시 슬립 현상을 방지하기 위해 상기 클램프와 접촉하는 상기 캠의 표면에는 논슬립 코팅, 돌기부 및 요철부 중 어느 하나 이상의 미끄럼 방지 수단이 마련되며, 상기 변경부의 반경보다 더 큰 반경으로 인해 돌출되는 상기 정경부의 돌출부에는 하나 이상의 걸림 수단이 더 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밸브판은 팔각 형상의 제 1판 및 제 2판이 연결부로 연결되되 상기 연결부는 상기 제 1판 및 제 2판의 너비보다 작은 너비로 마련됨으로써 상기 제 1판 및 제 2판 사이에 오목부가 형성되어 아령 형태를 가지고, 상기 제 1판 및 제 2판은 가로 방향 및 세로 방향의 장변과, 상기 장변 사이의 모서리 단변을 갖되, 상기 모서리 단변은 가로방향 축과 소정의 각도 θ를 이루고, 상기 각도 θ에 따라 상기 모서리 단변의 모깍기 반경 R을 조정함으로써 내부 응력을 최소화하도록 마련되며, 상기 클램프 역시 상기 밸브판의 형상인 아령 형상에 밀착 접촉하도록 형상을 가공하고, 가공된 상기 클램프를 가압 또는 가압 해제하기 위해 상기 캠의 형태도 상기 클램프의 형상에 따라 변경하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밸브판에 대응되는 형상으로 클램프를 마련함으로써 상기 클램프 자체 중량을 감소시키고, 내부 응력의 집중을 최소화하며, 내구성 증가 및 경제성을 확보하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치는 구조를 개선한 캠을 사용함으로써 밸브판과 클램프 사이의 체결력을 고르게 분산 또는 흡수하고 사용 시 체결과 해제의 전 공정의 자동화를 가능케한다.
도 1은 종래 기술에 따른 슬라이드 게이트용 밸브판의 클램핑 장치에 관한 설명도,
도 2는 본 발명에 따른 슬라이드 게이트용 밸브판의 클램핑 장치에 관한 투시 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 장치의 측면 설명도,
도 4, 도 5, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치가 캠에 의해 동작하는 과정을 설명하는 투시 사시도 및 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 슬라이드 게이트용 밸브판의 클램핑 장치에 관한 투시 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 장치의 측면 설명도,
도 4, 도 5, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치가 캠에 의해 동작하는 과정을 설명하는 투시 사시도 및 측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치에 관하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시 할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않으며, 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다. 본 발명의 설명을 위한 표현들은 서로 동일 또는 유사한 의미의 여러 표현으로 기재될 수 있고 표현에 한정하여 해석하지 않으며 발명의 취지에 맞게 해석할 수 있다.
먼저, 앞서 설명한 바와 같이 본 발명은 특수한 형상의 캠을 활용하여 상부 카세트의 움직임에 따라 슬라이드 게이트 내부의 밸브판(플레이트)를 체결 혹은 해제할 수 있는 장치에 대한 내용이며, 상기 캠의 형상 선택은 단순히 선택한 것이 아니라 본 특허의 발명자가 오랜 연구와 노력 끝에 찾아낸 결과물로서 그 효과가 종래 기술에 비해 뛰어나다.
본 발명에 따른 슬라이드 게이트용 밸브판의 가압 및 가압 해제를 위한 자동 클램핑 장치(10)는 상기 밸브판(400)과 접촉하여 상기 밸브판을 가압 또는 가압 해제하는 복수의 클램프(300), 상부 카세트(200)와 하부 카세트(210) 사이 코너(모서리) 부위에 마련되며 상기 카세트가 이동함에 따라 대응되는 카세트와 충돌하여 회전함으로써 상기 클램프를 제어하고 이에 따라 상기 밸브판의 이동을 가능케 하는 복수의 캠(100)을 포함한다.
여기서 상기 캠(100)은 일반적으로 회전 운동을 왕복 운동, 요동 운동 따위로 바꾸는 기계 장치를 말하며 보통 경사판 캠, 원뿔 캠, 하트 캠, 홈 캠 등이 이용되고, 본 발명에 따른 캠(100)은 그 형상을 독창적이고 효율적으로 선택하여 가공함으로써 슬라이드 게이트용 밸브판의 클램핑 장치에 적용하여 종래 문제점을 해결하여 우수한 효과를 얻을 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치(10)는 상기 카세트 이동을 위한 동력을 제공하는 하나 이상의 구동 장치(미도시)를 포함하며, 상기 캠(100)은 회전 중심 축을 기준으로 일 측은 반경이 동일한 반원 형태의 정경부(110) 타 측은 반경이 한 방향으로 증가하는 변경부(130)로 이루어져 비대칭 형상으로 마련되는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 정경부와 변경부의 반경 차이로 인해 비대칭 형상을 갖게 되며 상기 정경부의 반경이 상기 변경부의 반경보다 큼으로써 상기 정경부는 돌출부(111)를 가지게 된다. 상기 정경부(110)는 동일한 반경 R1을 가지며, 상기 변경부(130)는 반경이 다양하게 변경되되 도시된 바와 같이 제 1반경 R2, 제 2반경 R3이 규칙적, 불규칙적, 순차적으로 변하게 되는 것이다. 물론, 상기 정경부의 반경과 변경부의 반경 변화율은 선택할 수 있으며, 그 비율은 사용 요구조건 및 환경에 따라 선택할 수 있다.
상기 캠(100)의 변경부(130)는 한 방향으로 갈수록 반경이 증가하고 상기 정경부(110)의 반경은 상기 변경부의 가장 긴 반경과 동일하되, 상기 정경부와 변경부가 일체형으로 제작되어 캠 동작을 하며, 상기 캠이 회전함에 따라 상기 캠과 클램프가 연결되는 부분에서 상기 변경부의 반경 증가로 인해 상기 클램프를 밀어내며 이동시키고, 소정 크기 이동 후 클램프를 체결한다.
상기 캠(100)의 변경부(130)는 한 방향으로 갈수록 반경이 증가하고 상기 정경부(110)의 반경은 상기 변경부의 가장 짧은 반경과 동일하되, 상기 정경부와 변경부가 일체형으로 제작되어 캠 동작을 하며, 슬라이드 게이트(카세트)의 이동에 따라 상기 캠이 자동으로 회전하여 슬라이드 게이트용 밸브판에 대한 클램핑이 자동화 가능하게 된다.
상기 캠(100)은 상기 클램프(300) 및 밸브판(400)보다 굳기 및 물성이 우수한 재질로 마련하며, 상기 정경부와 변경부의 재질, 두께, 크기, 형상은 작업 현장의 상황, 요구 조건에 따라 다양하게 선택 변경할 수 있다.
상기 캠(100)과 상기 클램프(300)의 접촉 시 슬립 현상을 방지하기 위해 상기 클램프와 접촉하는 상기 캠의 표면에는 논슬립 코팅, 돌기부 및 요철부 중 어느 하나 이상의 미끄럼 방지 수단이 마련된다.
또한, 상기 변경부의 반경보다 더 큰 반경으로 인해 돌출되는 상기 정경부의 돌출부에는 하나 이상의 걸림 수단(미도시)이 더 마련될 수 있다.
상기 밸브판(400)은 팔각 형상의 제 1판 및 제 2판이 연결부로 연결되되 상기 연결부는 상기 제 1판 및 제 2판의 너비보다 작은 너비로 마련됨으로써 상기 제 1판 및 제 2판 사이에 오목부가 형성되어 아령 형태를 가지고, 상기 제 1판 및 제 2판은 가로 방향 및 세로 방향의 장변과, 상기 장변 사이의 모서리 단변을 갖되, 상기 모서리 단변은 가로방향 축과 소정의 각도 θ를 이루고, 상기 각도 θ에 따라 상기 모서리 단변의 모깍기 반경 R을 조정함으로써 내부 응력을 최소화하도록 마련된다.
따라서, 본 발명에 따른 상기 클램프(300) 역시 상기 밸브판의 형상인 아령 형상에 밀착 접촉하도록 형상을 가공하고, 가공된 상기 클램프를 가압 또는 가압 해제하기 위해 상기 캠(100)의 형태도 상기 클램프의 형상에 따라 변경할 수 있다.
상기 밸브판(400)에 대응되는 형상으로 클램프(300)를 마련함으로써 상기 클램프 자체 중량을 감소시키고, 내부 응력의 집중을 최소화하며, 내구성 증가 및 경제성을 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 캠(100)은 도시된 바와 같이 상부 카세트(200)의 아래쪽과 하부 카세트(210)의 위쪽에 설치되어 양 카세트가 교차할 경우 반대쪽 카세트의 벽면과의 충돌로 인해 캠(100)이 회전할 수 있도록 한다. 또한, 캠의 위치는 작업 시 슬라이드 플레이트(밸브판, 400)와의 직접적인 접촉을 피하기 위해 카세트 양 모서리에 위치한다.
또한, 슬라이드 게이트 작업을 위하여 상부 카세트를 이동시킬 때 상부 카세트에 장착된 캠은 하부 카세트의 모서리에, 반대로 하부 카세트에 장착된 캠은 상부 카세트 모서리에 충돌하고 캠의 평면부를 밀어내면서 이에 따라 캠이 회전한다.
캠이 회전함에 따라 캠과 플레이트와 맞닿는 부분에서 반경 증가로 인해 플레이트의 클램프(300)를 밀어내면서 클램프를 이동시키고 일정량 이동 후엔 물리적으로 플레이트를 체결하게 된다.
상술한 바와 같이 카세트 모서리에 위치한 캠은 플레이트와의 충돌 방지를 위해 카세트 양 모서리에 배치되므로, 작업 과정 동안에 카세트 벽면 혹은 클램프와 맞닿아 있다. 이로 인해 체결 되도록 회전한 캠이 다시 반대로 회전하지 못하게 막는 역할을 수행한다.
조업 중에도 카세트 벽면 혹은 클램프에 의해 구속이 유지되며 이를 통해 작업 과정 중 플레이트 체결의 해제를 방지하여 작업의 안전성을 높인다. 또한, 클램프의 해제는 슬라이드 게이트의 원 위치와 함께 이루어진다. 상부 슬라이드 게이트가 내려 옴에 따라 캠의 회전에 대한 구속력이 없어지게 되므로 플레이트에 대한 체결력이 없어진다. 이로 인해 자동으로 클램핑이 원위치와 동시에 해제되는 효과를 얻을 수 있다.
이와 같이 본 특허에 따른 자동 클램핑 장치는 볼트 체결 방식을 사용하지 않기 때문에 기존의 방식에 비해 노동력을 크게 절감할 수 있다. 종래 기술은 체결 과정만 자동으로 이루어지는 것에 반해 체결과 해제 모두 슬라이드 게이트의 이동에 따라 자동으로 이루어지기 때문에 슬라이드 플레이트 클램핑에 대한 완전한 자동화가 가능하다는 차별성을 가지고 있다.
또한, 고온의 작업 환경에서 많은 힘이 필요한 기존의 작업 방식에 비해 인력이 투입되지 않으므로 생산 비용을 획기적으로 절감할 수 있을 것으로 예상된다. 더 나아가 비용 절감을 통해 슬라이드 게이트 제품의 가격 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 예상된다.
또한 기존의 볼트 체결 방식은 작업자의 숙련도가 어느 정도 필요한 것에 비해 본 특허의 방식은 그러한 요소가 배제되므로 안전 사고에 대한 위험도 또한 낮다는 장점이 있다.
나아가, 슬라이드 게이트용 밸브판(400)을 팔각 형상의 제 1판 및 제 2판이 연결부로 연결되되 상기 연결부는 상기 제 1판 및 제 2판의 너비보다 작은 너비로 마련됨으로써 상기 제 1판 및 제 2판 사이에 오목부가 형성되어 전체적으로 아령 형태를 갖게 할 수 있어 재료의 절감 효과를 얻을 수 있다.
상기 밸브판(400)에 대응되는 형상의 상기 클램프(300), 그리고 상기 클램프에 대응되는 형상의 상기 캠(100)을 마련함으로써 제작 시 재료의 투입량을 줄이게 되고 자체 중량을 감소시키며, 내부 응력의 집중을 최소화하며, 상기 모서리 단변의 모깍기 반경 R을 상기 각도 θ에 따라 최적 값을 선택함으로써 내구성 증가 및 경제성을 확보할 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치는 그 규격, 모양 및 형상을 다양하게 변경 선택하여 사용할 수 있고, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것으로 해석될 것이다.
본 발명에 따른 슬라이드 게이트용 밸브판의 클램핑 장치는 캠을 이용함으로써 밸브판과 클램프 사이의 체결력을 고르게 분산 또는 흡수하고 사용 시 체결과 해제의 자동화를 가능케 할 수 있다.
10: 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치
100: 캠 110: 정경부
111: 돌출부 130: 변경부
200: 상부 카세트 210: 하부 카세트
300: 클램프 400: 밸브판
R1: 정경부 반경
R2: 변경부 제 1반경
R3: 변경부 제 2반경
100: 캠 110: 정경부
111: 돌출부 130: 변경부
200: 상부 카세트 210: 하부 카세트
300: 클램프 400: 밸브판
R1: 정경부 반경
R2: 변경부 제 1반경
R3: 변경부 제 2반경
Claims (7)
- 슬라이드 게이트용 밸브판의 가압 및 가압 해제를 위한 자동 클램핑 장치에 있어서,
상기 밸브판과 접촉하여 상기 밸브판을 가압 또는 가압 해제하는 복수의 클램프;
상부 카세트와 하부 카세트 사이 코너(모서리) 부위에 마련되며 상기 카세트가 이동함에 따라 대응되는 카세트와 충돌하여 회전함으로써 상기 클램프를 제어하고 이에 따라 상기 밸브판의 이동을 가능케 하는 복수의 캠(cam); 및
상기 카세트 이동을 위한 동력을 제공하는 하나 이상의 구동 장치; 를 포함하며
상기 캠은 회전 중심 축을 기준으로 일측은 반경이 동일한 반원 형태의 정경부; 타측은 반경이 한 방향으로 증가하는 변경부; 로 이루어져 비대칭 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 캠의 변경부는 한 방향으로 갈수록 반경이 증가하고 상기 정경부의 반경은 상기 변경부의 가장 긴 반경과 동일하되, 상기 정경부와 변경부가 일체형으로 제작되어 캠 동작을 하며, 상기 캠이 회전함에 따라 상기 캠과 클램프가 연결되는 부분에서 상기 변경부의 반경 증가로 인해 상기 클램프를 밀어내며 이동시키고, 소정 크기 이동 후 클램프를 체결하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 캠의 변경부는 한 방향으로 갈수록 반경이 증가하고 상기 정경부의 반경은 상기 변경부의 가장 짧은 반경과 동일하되, 상기 정경부와 변경부가 일체형으로 제작되어 캠 동작을 하며, 슬라이드 게이트(카세트)의 이동에 따라 상기 캠이 자동으로 회전하여 슬라이드 게이트용 밸브판에 대한 클램핑이 자동화 가능한 것을 특징으로 하는 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 캠과 상기 클램프의 접촉 시 슬립 현상을 방지하기 위해 상기 클램프와 접촉하는 상기 캠의 표면에는 논슬립 코팅, 돌기부 및 요철부 중 어느 하나 이상의 미끄럼 방지 수단이 마련되며, 상기 변경부의 반경보다 더 큰 반경으로 인해 돌출되는 상기 정경부의 돌출부에는 하나 이상의 걸림 수단이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 밸브판은 팔각 형상의 제 1판 및 제 2판이 연결부로 연결되되 상기 연결부는 상기 제 1판 및 제 2판의 너비보다 작은 너비로 마련됨으로써 상기 제 1판 및 제 2판 사이에 오목부가 형성되어 아령 형태를 가지고, 상기 제 1판 및 제 2판은 가로 방향 및 세로 방향의 장변과, 상기 장변 사이의 모서리 단변을 갖되, 상기 모서리 단변은 가로방향 축과 소정의 각도 θ를 이루고, 상기 각도 θ에 따라 상기 모서리 단변의 모깍기 반경 R을 조정함으로써 내부 응력을 최소화하도록 마련되며,
상기 클램프 역시 상기 밸브판의 형상인 아령 형상에 밀착 접촉하도록 형상을 가공하고, 가공된 상기 클램프를 가압 또는 가압 해제하기 위해 상기 캠의 형태도 상기 클램프의 형상에 따라 변경하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치.
- 제 6항에 있어서,
상기 밸브판에 대응되는 형상으로 클램프를 마련함으로써 상기 클램프 자체 중량을 감소시키고, 내부 응력의 집중을 최소화하며, 내구성 증가 및 경제성을 확보하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020220049043A KR102622383B1 (ko) | 2022-04-20 | 2022-04-20 | 캠을 이용한 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020220049043A KR102622383B1 (ko) | 2022-04-20 | 2022-04-20 | 캠을 이용한 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치 |
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| KR20230149612A KR20230149612A (ko) | 2023-10-27 |
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ID=88514240
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| KR1020220049043A KR102622383B1 (ko) | 2022-04-20 | 2022-04-20 | 캠을 이용한 슬라이드 게이트용 밸브판의 자동 클램핑 장치 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0630710A2 (de) | 1993-04-03 | 1994-12-28 | Leopold Dipl.-Ing. Schladofsky | Feuerfeste Verschlussplatte für Schieberverschlüsse an metallurgischen Gefäsen und Verfahren zur Herstellung der Verschlussplatte |
| KR101520038B1 (ko) | 2014-02-06 | 2015-05-13 | 포항공과대학교 산학협력단 | 슬라이드 게이트 및 슬라이드 게이트용 밸브판 |
| CN209139812U (zh) | 2018-10-17 | 2019-07-23 | 无锡黑崎苏嘉耐火材料有限公司 | 耐材滑板压紧固定装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2605079Y2 (ja) * | 1993-01-28 | 2000-06-19 | 品川白煉瓦株式会社 | 溶融金属流量制御用スライドバルブのプレート煉瓦 |
| JP3322461B2 (ja) * | 1993-10-26 | 2002-09-09 | 黒崎播磨株式会社 | スライディングノズル装置のプレートれんが着脱装置 |
| JP3247941B2 (ja) * | 1997-10-31 | 2002-01-21 | 日本鋼管株式会社 | スライディングノズル用プレート |
| EP1138419A1 (fr) | 2000-03-29 | 2001-10-04 | Vesuvius Crucible Company | Cale d'un dispositif de clamage de plaque réfractaire dans un valve à tiroir |
| CN109877306B (zh) * | 2017-11-10 | 2021-12-24 | 维苏威集团有限公司 | 包括卡口式自由集液管口的底板组件 |
-
2022
- 2022-04-20 KR KR1020220049043A patent/KR102622383B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0630710A2 (de) | 1993-04-03 | 1994-12-28 | Leopold Dipl.-Ing. Schladofsky | Feuerfeste Verschlussplatte für Schieberverschlüsse an metallurgischen Gefäsen und Verfahren zur Herstellung der Verschlussplatte |
| KR101520038B1 (ko) | 2014-02-06 | 2015-05-13 | 포항공과대학교 산학협력단 | 슬라이드 게이트 및 슬라이드 게이트용 밸브판 |
| CN209139812U (zh) | 2018-10-17 | 2019-07-23 | 无锡黑崎苏嘉耐火材料有限公司 | 耐材滑板压紧固定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230149612A (ko) | 2023-10-27 |
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