KR200188908Y1 - 압출기 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 압출 제품을 냉각하기 위한 압출기의 냉각장치에 관한 것이다. 본 고안에서는 상부 냉각장치(1)와 하부 냉각장치(2)에 압출제품의 최대폭 만큼 냉각수 파이프(5)를 서로 마주보게 설치하여 위에서 아래로 아래에서 위로 냉각수를 압출제품(4)에 분사한다. 이때, 냉각수 파이프(5)에는 다수개의 냉각 노즐(6)을 장착함으로써 냉각 능력이 향상된다. 또한, 다수개의 냉각 노즐이 장착된 측부 파이프(7)를 상부 및 하부 냉각장치 사이에 삽설하여 측면에서 냉각수를 분사시킴으로써 단면이 비대칭적인 제품이 냉각도중에 발생하는 비틀림 등을 억제할 수가 있다.

Description

압출기 냉각장치{Cooling device of extrusion press}

본 고안은 압출 후 제품을 냉각하는 압출기의 냉각장치에 관한 것이다.

종래의 압출기 냉각장치는 크게 2가지 방식으로 구성되어 있다.

하나는 생산되는 제품을 큰 저수조를 통과하여 냉각시키는 침적식이고, 다른 하나는 제품에 공기와 냉각수를 동시에 분사하여 주는 스프레이(spray) 방식이다.

전자의 침적식 냉각장치는, 냉각수를 저장하여 제품을 냉각할 수 있도록 하는 1차 저수조와, 1차 저수조에서 흐른 냉각수를 배수하는 2차 저수조로 되어 있는 이중 구조로 되어 있다. 이러한 침적식 냉각장치는, 생산되는 제품을 냉각조에 담그기 때문에 냉각속도를 크게 할 수 있으나, 제품의 폭이 커짐에 따라 냉각수를충분히 저장할 수 있는 저수조의 구성이 더욱 커져 제품의 제조공정상 비효율적인 문제점이 있다.

또한 후자의 스프레이식 냉각장치는, 냉각장치를 모식적으로 나타낸 도 1과 종래 스프레이 냉각장치를 나타낸 도 2에서와 같이, 상부 냉각장치(1)와 하부 냉각장치(2)가 위아래로 분리되어 있어서, 이 상부 냉각장치(1)와 하부 냉각장치(2)가 결합시에 형성되는 터널 내부를 압출 제품(4)이 통과할 때 터널 내부의 각 모서리에 장착된 스프레이 장치(3)가 공기와 냉각수를 동시에 분사하여 제품을 냉각시키는 장치이다. 그러나, 이러한 스프레이식 냉각장치의 경우, 빠른 공기에 의하여 분사되는 냉각수는 제품을 완전히 냉각시키기에 그 양이 충분하지 않으며, 냉각수가 제품에 분사되지 않는 경우도 종종 발생하여 심한 경우에는 제품의 형태에 따라 뒤틀림이 발생하기 쉬운 문제점이 있다.

따라서, 본 고안에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해서, 침적식의 냉각속도를 가지도록 하면서 저수조의 구성이 필요없이 냉각노즐을 여러방향으로 장착하여 제품을 침적시킬 수 있는 충분한 유량을 좁은 영역에서 종래 스프레이 방식보다 폭이 큰 제품까지도 균일하고 충분하게 냉각시킬 수 있도록 하고, 또한 그 노즐의 분사각을 조정할 수 있도록 하여 제품의 두께에 따라 냉각을 선택적으로 할 수 있도록 하며, 이에 따라 단면이 비대칭적인 제품이 냉각도중에 발생하는 비틀림 등을 억제하는데 그 목적이 있다.

도 1은 냉각장치의 모식도,

도 2는 종래 스프레이 냉각장치의 구성도,

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 냉각장치의 모식도,

도 4는 도 3의 'A'방향에서 본 냉각장치의 정면 구성도,

도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 냉각장치의 다른 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 상부 냉각장치 2 : 하부 냉각장치

3 : 스프레이 장치 4 : 압출 제품

5 : 냉각수 파이프 6 : 냉각노즐

7 : 측부 파이프 8 : 팬(Fan)

이하, 본 고안을 첨부된 도면들에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

대부분의 압출재질인 6xxx 계열 합금에서 기계적 강도를 향상시키기 위해서 압출 후 가능하면 빠른 냉각속도를 유지하고자 한다. 즉, 압출 후 에이징 공정에서 많은 양의 미세한 Mg₂Si 석출물을 형성시켜 강도를 증가시키고자 하는 것이다. 느린 냉각속도에서는 이러한 석출물들이 냉각도중에 조대화되어 강도증가에 영향을 미치지 못하기 때문이다. 이 때문에 대부분의 압출 제품 제조회사들은 빠른 냉각속도를 얻기 위하여 수냉을 하고자 한다.

이에 따라 안출된 본 고안의 냉각장치는 빠른 냉각속도를 얻기 위해서 침적 방식의 냉각 저수조 대신에 스프레이식 냉각장치를 개조하여 냉각성능을 향상시킨 장치다. 이에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

본 고안의 냉각장치는, 도 3에 도시된 투과 사시도와 도 4에 도시된 도 3을 'A'방향에서 본 정면도에서와 같이, 상부와 하부로 구성되어, 수냉이 필요치 않은 경우 위로 올려 작동시킬 수 있고 상하 이동이 가능한 상부 냉각장치(1)와, 이 상부 냉각장치(1)와 체결되어 압출제품이 통과되는 터널을 이루는 하부 냉각장치(2)와, 그 상부 냉각장치(1)와 하부 냉각장치(2)의 각 내면상에 서로 마주보게 수평으로 압출제품의 최대폭 만큼 장착되어 냉각 노즐(6)을 통해 제품에 냉각수를 분사하는 냉각수 파이프(5)와, 그리고 상부 냉각장치(1)가 하부 냉각장치(2)에 삽설되어 상부 냉각장치(1) 외면과 하부 냉각장치(2) 내면 사이의 공간에 장착되어 제품이 동일한 냉각을 받을 때 제품의 두께 편차로 인한 비틀림을 억제하기 위해 냉각수를 분사하는 측부 파이프(7)로 구성되어 있다.

위에서, 상기 냉각수 파이프(5)는, 상부와 하부에 약 1m 길이의 3/4인치 파이프(pipe)로서, 압출 제품의 최대 폭 만큼 다수개가 설치되어, 수동으로 랜치에 의해 파이프가 도 4에 도시된 바와 같이 좌우로 회전 가능하다. 이러한 냉각수 파이프(5) 각각에는 1/2인치 노즐을 약 10 개씩 장착하여 충분한 냉각이 이루어질 수 있다.

또한, 측부 파이프(7)도 상기 냉각수 파이프와 마찬가지로 구성되되, 측부 파이프를 수동으로 랜치에 의해 위,아래로 가능하도록 설치된다.

그리고, 상술한 각 파이프(5, 7)에는 상기한 노즐(6)이 일체화되어서 파이프가 움직이는 방향(즉, 노즐의 분사각)에 따라 냉각수를 분사한다. 이때, 측부 파이프(7)의 냉각노즐은 상부 냉각장치(1)를 관통하도록 설치된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예를 도 5에 도시하였다. 도 5에서는, 상기 도 4에 도시된 상부 냉각장치(1)와 하부 냉각장치(2)의 모서리 부분에 설치되어 공기를 주입하기 위한 강제공냉장치인 팬(Fan)(8)을 더 설치함으로써, 한층 더 제품에 대한 냉각 능력을 향상시킬 수 있는 것이다.

상기에서 냉각영역을 좁은 부분으로 설정한 이유는, 제품이 긴 구간에서 냉각이 되는 경우 연속압출시 제품이 정지하게 될 때, 그 지역에서 제품이 다른 부위에 비하여 큰 냉각을 계속 유지하기 때문에 그 열이력에 의해 크게 비틀림을 유발할 수 있다. 따라서, 냉각 영역을 짧은 구간으로 설정하였으나, 압출 정지시 냉각수의 작동을 멈추게 할 수 있기 때문에 긴 영역에서도 설치가 가능하다.

이상과 같은 본 고안의 압출기 냉각장치를 이용하면 다음과 같은 효과를 갖는다.

먼저, 폭이 넓은 제품에서도 냉각이 균일하고 용이하게 실시할 수 있으며, 침적식 냉각장치의 빠른 냉각속도를 얻을 수 있어 침적방식에 의한 설비적 어려움을 극복할 수 있다.

둘째, 노즐의 분사각 조절이 용이하기 때문에 냉각을 선택적으로 할 수 있다.

셋째, 단면이 비대칭인 제품이 냉각도중에 발생되는 비틀림 등을 억제할 수 있다.

Claims (6)

1. 상하로 이동이 가능하고 아래 방향으로 냉각수를 분사하기 위한 상부 냉각수단과;

   압출 제품이 통과되도록 상기 상부 냉각수단과 체결되어 위 방향으로 냉각수를 분사하기 위한 하부 냉각수단과;

   상기 상부 냉각수단이 상기 하부 냉각수단에 삽설되고 상부 냉각수단의 외면과 하부 냉각수단 내면 사이의 공간에 장착되어 제품이 동일한 냉각을 받을 때 제품의 두께 편차로 인한 비틀림을 억제하기 위해 측면으로 냉각수를 분사하는 측부 냉각수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 압출기의 냉각장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 냉각수단은 상부 냉각장치와, 이 상부 냉각장치의 내면상에 압출제품의 최대폭 만큼 장착되어 냉각 노즐을 통해 제품에 냉각수를 분사하는 제 1 냉각수 파이프로 구성되고,

   상기 하부 냉각수단은 하부 냉각장치와, 이 하부 냉각장치의 내면상에 상기 제 1 냉각수 파이프와 마주보게 수평으로 설치되고 냉각 노즐을 통해 제품에 냉각수를 분사하는 제 2 냉각수 파이프로 구성된 것을 특징으로 하는 압출기의 냉각장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 냉각수 파이프는,

   냉각 노즐이 일체로 장착되어 좌우로 회전되고, 그 노즐의 분사각이 조절되어 냉각을 선택적으로 할 수 있는 것을 특징으로 하는 압출기의 냉각장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 측부 냉각수단은,

   냉각 노즐이 측부 파이프에 일체로 장착되어 위 아래로 이동하며 냉각수를 분사하는 것을 특징으로 하는 압출기의 냉각장치.
5. 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,

   상기 각 파이프는, 약 1m 길이의 3/4인치 파이프를 사용하고 이 파이프에 1/2인치 냉각 노즐을 약 10개씩 장착한 것을 특징으로 하는 압출기의 냉각장치.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 상부 냉각장치와 하부 냉각장치의 모서리 부분에 공기로 냉각시키기 위한 강제공냉수단을 더 설치한 것을 특징으로 하는 압출기의 냉각장치.