KR19990063164A - 다단계연삭기에 의한 버르제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 장치는 빌레트 이송라인의 방향을 따라 설치된 복수의 고정식연삭기(fixed grinding machine)를 가진다. 마주보는 각 쌍의 그라인더(grinders)는 마주보는 각 쌍의 그라인더 사이의 거리가 빌레트 이송라인을 따라 상류측에서 하류측으로 점차적으로 짧아지는 방식으로 장착된다. 이러한 다단계연삭기에 있어서, 빌레트의 상하부측 용접부 위의 버르는 그라인더에 의해 연속적으로 연삭되고, 빌레트의 좌우측 용접부 위의 버르 역시 그라인더에 의해 연속적으로 연삭된다.

Description

다단계연삭기에 의한 버르제거 장치

본 발명은 빌레트가 플래시버트용접법(flash butt welding method)에 의해 결합되는 연속압연 공정(continuous rolling process)에서 버르를 연삭하여 제거하기 위한 다단계연삭기 장치에 관한 것이다.

연속압연 공정에서, 연속적으로 주조되는 빌레트는 플래시버트용접법에 의해 압연기의 입구측에서 결합된다. 그리고 나서 연속 빌레트가 형성된다.

최종적으로 무한압연공정(Endless Rolling Process)이라 지칭되는 연속압연 공정이 완성된다. 그러나 상기 과정은 스필(spills, 깎이지 않은 층상부분 라인에 의해 생김)과 다른 결함이 있는 융기된 용접 부분을 발생시킬 가능성이 있다. 그 결과, 이와 같이 용접된 그대로의 빌레트는 아무 교정이 없이 압연된다. 이와 같은 방식으로는, 제품 품질의 관점에서 봤을 때, 만족할 만한 제품이 만들어지지 못한다. 따라서 용접부 위의 버르는 압연기에 들어가기 전에 제거할 필요가 있다.

정사각형 빌레트의 경우, 버르제거 장치는 '특개소 52-43754호, 특공소 57-11722호'에서 개시되어 있다. 이들 개시된 버르제거 장치는 상기 용접부의 버르를 제거하기 위해 총형바이트(formed turning tools)나 마주보는 변에서 서로 대향하는 바이트를 사용한다. 그러나 이들 장치는 바이트의 마모가 심하고, 이 바이트를 교환하는데 많은 시간을 들여야 하는 단점이 있다. 이 이유로 인해, 이 장치는 통상 24시간 연속가동 조건하의 연속압연 공정에 사용하기에는 적당하지 않다.

또한 이송되는 빌레트와 연삭기를 동기(同期)시켜, 연삭기에 의해 용접부 위의 버르를 연삭하는 방법이 알려져 있다(특개평 9 - 66450호, 특개평 9-122918호). 그러나 이와 같은 방법은 이송되는 빌레트와 동시에 연삭 소요시간(3-10초)동안 연삭기를 이동시킬 필요가 있다. 이는 관련되는 공간배치 및 장치 제어시스템상의 문제를 발생시킨다.

이러한 빌레트 연속압연 과정에 있어서, 용접부 위의 버르를 제거하는 데에는 가혹한 압연조건을 만족시키기 때문에 연삭법(grinding method)이 가장 적합하다. 이 같은 경우 주행식연삭기(travelling grinding machine)를 사용하는 조건하에서, 이동을 위해 많은 공간이 필요하게 된다. 또한, 연삭기를 빌레트의 이송속도와 동기시키기 위한 복잡한 장치 제어시스템이 필요하다. 반면에, 고정식연삭기는 넓은 공간이나 복잡한 제어시스템을 필요로 하지 않으나, 연삭능력을 고려해 보면 단일 연삭방법은 연속적으로 발생하는 용접부를 대처할 수가 없다.

본 발명의 목적은 공간을 절약하고 보다 간단한 제어시스템을 만들기 위해 작은 크기의 그라인더로 단계적으로 빌레트 용접부 위의 버르를 제거하기 위한 다단계연삭기 장치를 제공하는 것이다.

도 1의 (A)는 본 발명에 의한 다단계연삭 방법을 도시하는 개략도로서, 다단계연삭기(multiple-stage-grinding machine)로 연삭하기 전의 빌레트(billet) 용접부 위의 버르(burr)를 나타낸다.

도 1의 (B)는 본 발명에 의한 다단계연삭 방법을 도시하는 개략도로서, 용접된 빌레트가 연삭 과정에서 첫 번째 단계를 거칠 때의 상태를 나타낸다.

도 1의 (C)는 본 발명에 의한 다단계연삭 방법을 도시하는 개략도로서, 용접된 빌레트가 연삭 과정에서 두 번째 단계를 거칠 때의 상태를 나타낸다.

도 2는 본 발명에 의한 다단계연삭기에 의한 버르제거 장치의 평면도이다.

* 도면의 주요부에 대한 부호의 설명

1: 빌레트 2: 용접부 버르

3∼6: 그라인더(grinder) 7: 연삭 모터(grinding motor)

8: 기어 모터(geared motor) 10∼13: 고정식연삭기(fixed grinding machine)

본 장치는 연속압연 과정에서 다단계연삭기에 의해 플래시버트용접된 부분 위의 버르를 제거하는 기술적 특징을 가지는데, 다수의 고정식연삭기가 마주하는 각 쌍의 연삭기간의 서로 다른 거리상에 위치하며, 그 거리는 상류측(upstream)에서 하류측(downstream)으로 빌레트의 이송방향을 따라서 점차적으로 짧아진다.

또한 본 장치는 상기 다수의 고정식연삭기의 그라인더축(the axes of the grinders)이 빌레트 이송라인 방향에 대해 경사진 상태로 위치하는 다단계연삭기에 의한 버르제거 장치이다.

본 발명에서 다수의 고정식연삭기는, 빌레트의 상부측과 하부측, 좌측과 우측 사이에서 서로 마주보는 각 쌍의 그라인더 사이의 거리가 상류측에서 하류측으로 빌레트의 이송방향을 따라 단계적으로 짧아지는 방식으로 장착되어 있다. 따라서 용접부 위의 버르는 연속적인 빌레트가 각 쌍의 그라인더를 통과하는 방식으로 단계적으로 연삭된다. 그러므로 각 그라인더의 부하를 빌레트에 무리한 힘을 가하지 않고 줄일 수 있다. 게다가 그라인더의 사이즈가 작으므로 장치의 공간을 줄일 수 있다. 연삭기를 이동시킬 필요가 없으므로 장치를 간단한 방식으로 제어할 수 있다.

또 다른 측면을 보면, 다수의 고정식연삭기의 그라인더축이 이송라인에 대해 경사진 위치로 배치되어 있으므로, 빌레트와의 접촉시간(contacting time)과 빌레트 검색시간(retrieval time)이 더 길게 설정될 수 있다. 결과적으로 버르에서 연삭되는 분말은 빌레트 위와 주위의 연삭기 위에 흩날리지 않으므로 쉽게 처분된다.

도 1의 (A), (B), (C)는 본 발명에 의한 다단계연삭 방법의 개략도이다. 비록 이 예에서는 2단계의 연삭 방법을 나타내고 있지만, 물론 이 예가 이 실시예에서의 방식으로만 적용되도록 한정되는 것은 아니다.

선행 공정에서 이동플래시버트용접(travelling flash butt welding) 장치에 의해 용접되고 결합된 빌레트의 결합 부위에, 융기한 용접 버르(2)가 있다. 이 실시예에서 두 고정식연삭기(10, 11)가 빌레트(1)의 이송방향으로 설치된다. 또한, 두 번째 단계에서의 한 쌍의 상하부 그라인더(4)의 거리 B는 첫 번째 단계에서의 한 쌍의 상하부 그라인더(3)의 거리 A보다 작게 설정된다. 각 단계에서의 연삭 깊이가 거의 일정하므로, 빌레트(1)가 첫 번째 단계와 두 번째 단계의 고정식연삭기를 계속적으로 통과함에 따라 용접부의 버르(2)는 단계적으로 연삭되어서 버르의 높이가 연속적으로 낮아지고 버르의 레벨이 빌레트 표면과 거의 같게 된다.

이와 같은 방법으로 상하부측 용접부 위의 버르가 연삭되고, 좌우측 용접부 위의 버르도 다단계연삭기에 의해 같은 과정을 거쳐 연삭되고 제거된다.

각 단계의 그라인더의 외경은 같은 크기를 갖도록 설정된다. 외경의 크기는 또한 상기 장치를 작게 만들기 위해 300mm 내지 400mm 정도의 작은 크기로 만들어진다. 효과적인 그라인더폭은 빌레트의 한 변보다 약간 더 넓다. 또한 그라인더축은 빌레트의 이송라인 방향에 대해 30°∼45°정도 경사진 위치로 설치되는 것이 좋다. 이러한 경사에 의해 연삭면이 용접면의 버르와 대각으로 접촉한다. 그러므로 접촉시간과 연삭시간이 경사가 있는 경우가 없는 경우보다 더 길다. 버르에서 발생한 연삭 분말은 빌레트쪽으로 경사진 각도로 흩날리므로 용이하게 처리할 수가 있다. 게다가 연삭이 순간적으로 이뤄지므로 플라이휠(fly-wheel)을 사용해서 연삭기 모터를 훨씬 작게 할 수가 있다. 따라서 전 장치가 차지하는 공간을 다단계연삭기의 경우에도 더욱 작게 할 수 있다. 그리고 연삭 장치를 이동시킬 필요가 없으므로 그라인더의 회전속도를 일정하게 유지할 수가 있다. 또한 장치 제어시스템을 대폭 단순화할 수 있다.

도 2는 다단계연삭기에 의한 버르제거 장치의 구체적인 구성을 도시하고 있다. 이 도면에서 10은 빌레트(1) 상부측과 하부측 용접부 위의 버르를 연삭하기 위한 첫 번째 단계의 고정식연삭기이고 11은 두 번째 단계의 고정식연삭기이다. 하류측에서 첫 번째 단계의 고정식연삭기(12)와 두 번째 단계의 고정식연삭기(13)가 같은 방식으로 빌레트(1)의 우측과 좌측의 용접부 위의 버르를 연삭하기 위해서 설치된다. 빌레트(1)의 우측과 좌측에 있는 고정식연삭기(12, 13)의 그라인더가 작도상 빌레트(1)와 평행하게 그려져 있기는 하지만, 실제로 그라인더축은 빌레트(1) 상부측과 하부측의 고정식연삭기(10, 11)의 방향에 대해 경사진 위치로 되어 있다. 각 단계의 고정식연삭기에는 상부측과 하부측의 한 쌍의 연삭기(3, 4)와 우측과 좌측의 한 쌍의 연삭기(5, 6)가 각각 장착되어 있다. 그라인더는 연삭 모터(7)에 의해 회전한다. 하류측 상하 마주보는 그라인더(4) 사이의 거리는 상류측 상하 마주보는 그라인더(3) 사이의 거리보다 좁게 설정된다. 같은 방식으로 하류측 좌우 마주보는 그라인더(6) 사이의 거리는 상류측 좌우 마주보는 그라인더(5) 사이의 거리보다 좁게 설정된다. 이들 그라인더 사이의 거리는 거리를 조정하기 위한 기어모터(8)에 의해 자동으로 조정될 수 있으나 수동으로도 조정할 수 있다. 원가절감이나 장치의 소형화, 콤팩트화 등을 고려해 볼 때 수동 조정이면 충분하다.

다단계연삭기에 의한 버르제거 장치의 작동은 전술한 바와 같다. 작동법을 상세히 살펴보면, 첫 번째로 플래시버트용접 방법에 의해 용접된 빌레트(1)가 본 발명의 장치로 이송된다. 두 번째로 버르의 높이를 낮추기 위해서 빌레트(1)의 상하부측 용접부 위의 버르가 두 고정식연삭기 10과 11의 그라인더 3과 4에 의해 연속적으로 연삭된다. 세 번째로 빌레트(1)의 좌우측 용접부 위의 버르가 두 고정식연삭기 12와 13의 그라인더 5와 6에 의해 연속적으로 연삭된다. 용접부 위의 버르가 연삭된 후, 빌레트는 연속적으로 압연되기 위해서 압연기로 이송된다.

버르의 연삭 순서가 상기 예에서 보여지는 바와 같이 상하부측에서 좌우측으로 이뤄지기는 하지만, 그 역순서도 가능하다. 다른 경우가 아니면 용접부 위의 버르를 상하부측에서 좌우측으로 순차적으로 연삭할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 고정식연삭기의 복수의 그라인더가 마주보는 각 그라인더 사이의 거리가 상류측에서 하류측으로 빌레트의 이송방향을 따라 점차적으로 짧아지는 방식으로 설치되고, 용접부 위의 버르가 단계적으로 연삭되는 장치를 가진다.

따라서 주행식연삭기에 비해 장치가 차지하는 공간을 많이 절감할 수 있다. 이 이유로 인해, 장치의 제어시스템이 단순화된다. 각 연삭 단계에서의 연삭부하를 줄일 수 있고, 장치의 크기를 작게 할 수 있으며 불필요한 동력을 절감할 수 있다.

또한 빌레트와의 접촉시간과 연삭을 위한 검색시간이 길게 된다. 각 연삭 단계에서 그라인더축을 이송라인에 대해 경사지게 배치함으로써 슬랙(slag)을 용이하게 제거할 수 있다.

Claims (2)

1. 첫 번째 고정식연삭기(fixed grinding machine)와 두 번째 고정식연삭기의 적어도 두 개의 고정식연삭기와;

   상기 첫 번째 고정식연삭기에 설치되며, 마주보는 그라인더(grinders)간의 거리 A를 가지는 첫 번째의 마주보는 그라인더 쌍과;

   상기 두 번째 고정식연삭기에 설치되며, 마주보는 그라인더간의 거리 B를 가지는 두 번째의 마주보는 그라인더 쌍과;

   상류측(upstream)에서 하류측(downstream)으로 빌레트의 이송되는 방향을 따라 거리 A보다 짧은 거리 B를 포함하는, 연속압연 과정에서 플래시버트용접(flash butt welding)에 의해 결합되는 빌레트에서 용접부 위의 버르(burr)를 제거하기 위한 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 두 개의 고정식연삭기가 빌레트 이송라인의 방향에 대해 경사진 위치로 배치되는 그라인더축(the axes of the grinders)을 가지는 장치.