KR20030013704A - 정밀 이동이 가능한 턴디쉬 주입노즐 개폐용 스토퍼 장치 - Google Patents

Abstract

금속을 연속주조하는 연속주조기에서 용탕을 래들로부터 받는 턴디쉬의 주입노즐을 개폐시키는 스토퍼장치(1)를 제공한다.

상기 스토퍼장치(1)는, 상기 턴디쉬 주입노즐(12)를 개폐토록 그 중심선 방향으로 수직 이동토록 배치된 스토퍼(20);와, 상기 주축 안내수단(32)을 갖추어 턴디쉬에 고정되는 프레임부재(30);와, 상기 안내수단(32)의 내측에 삽입되고, 다중구조의 연결수단(40)으로서 상기 스토퍼(20)와 상부가 직접 연결되고, 하부에는 상기 프레임부재(30)의 측방에 수직 설치된 엑츄에이터(60)가 연결된 주축(50); 및, 상기 프레임부재(30)의 중앙부분에 수평방향으로 선회가능토록 설치되고, 상기 주축(50)의 수직 이동을 조작 가능토록 하는 선회형 조작수단(70);으로 구성되어 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 턴디쉬 주입노즐의 중심방향으로 보다 정밀하게 스토퍼가 이동함으로서, 용탕의 공급을 정밀하게 제어할 수 있도록 하는 효과를 제공하는 것이다.

Description

정밀 이동이 가능한 턴디쉬 주입노즐 개폐용 스토퍼 장치{STOPPER APPARATUS FOR OPENING AND CLOSING TUNDISH NOZZLE CAPABLE OF PRECISION MOVING}

본 발명은 금속을 연속적으로 주조하는 설비인 연속주조공정에서 용탕을 래들로부터 받는 턴디쉬의 노즐을 개폐시키어 용탕의 연속주조기 투입량을 조절토록 하는 턴디쉬 노즐용 스토퍼장치에 관한 것으로 이는 특히, 턴디쉬 주입노즐의 중심방향으로 보다 정밀하게 스토퍼가 이동함으로서, 용탕의 공급을 정밀하게 제어할 수 있도록 한 정밀 이동이 가능한 턴디쉬 주입노즐 개폐용 스토퍼장치에 관한 것이다.

도 1에서는 상기 턴디쉬 주입노즐용 스토퍼를 개략적으로 도시하고 있는데, 제강 및 정련공정을 거친 용탕이 도면에는 도시하지 않은 연속주조기 상의 턴디쉬 (110)까지 래들(120)로서 운반되면 래들(120)의 노즐(122)을 통하여 용탕은 턴디쉬 (110)내에 장입되고, 이때 주형에는 턴디쉬(110)에 설치된 주입노즐(112)을 통하여 장입되는데, 상기 주입노즐(112)의 중심축을 따라 수직선상에는 상기 스토퍼(200)가 설치되어 있다.

따라서, 상기 스토퍼(200)의 수직 이동에 따라 턴디쉬 주입노즐(112)의 개폐량이 조절되고, 이는 연속주조기에 장입되는 용탕의 수위를 항상 일정하게 유지하도록 하는 것이다.

한편, 도 2에서는 종래의 스토퍼를 도시하고 있는데, 턴디쉬(110)의 외벽 (114)에 고정된 슬라이드 웨이(SLIDE WAY)(210)을 따라 수직 이동하는 주축(220)이 실린더등의 액츄에이터(230)로서 이동하는 아암(240)에 연결되고, 상기 아암 (240)의 단부에는 도 1에서와 같이 스토퍼(200)가 하방으로 수직위치토록 연결되어 있다.

따라서, 상기 엑츄에이터(230)의 구동에 따라 주축(220)이 슬라이드 웨이 (210)로 지지되면서 아암(230)의 상하 이동을 안내하고, 상기 아암(230)의 이동에 따라 스토퍼(200)가 수직 이동하여 턴디쉬 주입노즐(112)의 용탕 유입구(도 1)를 개폐시키거나 또는 그 개방상태를 조절하는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래의 턴디쉬 주입노즐용 스토퍼에 있어서는, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 주축(220)의 이동을 안내하는 슬라이드 웨이(slideway)(210)를 사용하기 때문에, 점성이 큰 윤활제를 사용할 수 밖에 없고, 결국 슬라이드 웨이(210)와 주축(220)사이의 공차가 크게 되는데, 통상 1 m의 이동거리에 대하여 대략 1mm 정도 공차를 두게 된다.

따라서, 실제 스토퍼(200)의 수직 이동시 슬라이드 웨이(210)를 따라 이동하는 주축(220)이 공차로 인하여 액츄에이터(230)의 작동시 상기 주축(220)이 흔들리게 되고, 이와 같은 진동은 아암(240)을 통해 연결된 스토퍼(200)에 전달되어, 결국 도 1의 요부도에서 도시한 바와 같이, 용탕의 연속주조기 장입이 완료되어 스토퍼(200)로서 주입노즐(122)의 상부 유입구(122a)부분을 밀폐시키기 위하여 스토퍼 (200)를 하강시키어도 정확한 밀페가 수행되지 않고 편심이 발생되어 이후 장입되는 용탕이 스토퍼(200)와 주입노즐(112)의 상부 유입구(112a)사이에 발생된 틈새 (S)를 통하여 용탕이 새어 나가게 되면서 연속주조공정의 작업불량을 초래하고, 심한 경우 하부의 주변설비를 손상시킬 우려가 있는 것이다.

한편, 도 3에서는 상기 종래의 스토퍼의 이동시 발생하는 편차에 의한 문제를 해결하고자 개선된 종래의 다른 스토퍼(300)를 도시하고 있다.

즉, 도 3a에서 도시한 바와 같이, 종래 스토퍼(200)에서 슬라이드 웨이로 주축을 지지하는 대신에, 편심롤러세트를 사용한 것인데, 턴디쉬(110)의 외벽(114)에 장착된 프레임(310)에 내부에 이동 가능하게 주축(320)이 삽입된 편심롤러세트 (330)을 설치하고, 상기 프레임(310)의 롤러세트 외곽으로 실린더와 같은 엑츄에이터(340)를 수직 부착하며, 상기 실린더(34)의 상부와 주축(320)을 연결한 연결아암 (350)의 단부에 스토퍼(300)가 연결되어 있다.

그러나, 도 3b 에서 도시한 바와 같이, 스토퍼(300)의 정밀한 수직 이동을 위하여는 주축(320)의 수직 이동을 정밀하게 유지토록 해야므로, 결국 상기 주축 (320)이 내부에 안내토록 삽입된 편심롤러세트(330)의 편심롤러(332)들을 주축 (320)과 공차없이 그 중심축이 일정하도록 맞추어 4개의 편심롤러(332)의 위치를 조정하여야 하기 때문에 실제 사용시 편심롤러(332)의 조정이 매우 어렵게 되어, 결국 편심롤러(232)와 주축(320) 사이에는 2~3 mm 정도의 공차가 손쉽게 발생하는 것이다.

결국, 종래의 다른 스토퍼(300)의 경우에도 편심롤러(332)의 정밀한 조정으로 작업지연은 물론, 조정상태에 따라 손쉽게 발생되는 편심롤러(332)와 주축(320)사이의 공차로 스토퍼(300)의 정밀한 수직운동을 보장할 수 없어 주입노즐의 틈새(도 1의 S)로 용탕이 누출되는 문제가 완전하게 해결되지 않는 것이다.

그리고, 도 2 및 도 3의 종래 스토퍼들에 있어서는, 액츄에이터(230)(340)와 스토퍼(200)(300)가 연결된 아암(240)(350의 중간에 주축(220)(320)이 연결되어 있어 이를 중심점으로 회전 모멘트가 발생되어 액츄에이터에 발생된 이동력이 스토퍼(200)(300)에 그대로 전달되지 않고 도면에는 도시하지 않았지만 그래프상에서 볼때 그 이동력이 경사지게 전해지는 것은 물론, 스토퍼가 경사지게 이동하는 것이다.

결국, 스토퍼의 작동중에 발생되는 기울어짐과 주축과 슬라이드 웨이 또는 편심롤러세트사이의 공차발생으로 턴디쉬를 통하여 장입된 주형의 탕면높이를 정밀하게 일정수준으로 유지하기가 어렵게 된다.

그리고, 도 3b 및 도 3c에서 도시한 바와 같이, 상기 주축(320)의 중앙부분에는 엑츄에이터(340)의 작동불량시 수동으로 스토퍼(300)를 조작하기 위한 조작레버(360)가 피봇(364)으로 회전토록 연결되어 있는데, 이와 같은 조작레버 (360)의 경우 그 작동방향이 수직방향으로 제한되는 구조 즉, 주축(320)에 레버의 단부가 핀(362) 지지되는 구조이므로, 조작레버를 수평방향으로 이동시키어 조작하는 것은 불가능하고, 결국 작업자가 조작레버를 조작하는 데에 용이하지 않은 것이다.

따라서, 스토퍼의 수직이동을 직접 조정토록 엑츄에이터를 연결하고, 주축의 수직 이동을 공차없이 정밀하게 이루어 지도록 하며, 조작레버를 수평방향으로 선회시키어도 조작이 가능하도록 하면 보다 바람직할 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 턴디쉬의 주입노즐을 개폐시키는 스토퍼의 수직이동을 주입노즐의 중심축을 따라 기울어짐 없이 정밀하게 이루어 지게 함으로서, 턴디쉬를 통하여 장입된 주형의 용탕높이를 보다 일정하게 유지할 수 있도록 하는 한편, 주입노즐과 스토퍼사이의 틈새발생을 완전하게 차단함으로서 용탕의 누출을 방지하도록 한 정밀 이동이 가능한 턴디쉬 주입노즐 개폐용 스토퍼장치를 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 스토퍼의 수직 이동을 위한 주축의 수직 이동을 수작업으로 조작하는 조작레버를 수평방향으로 선회 가능토록 함으로서, 엑츄에이터의 작동불량시 작업자가 보다 용이하게 조작레버를 조작하게 되어 보다 원활한스토퍼 작동을 수행토록 한 정밀 이동이 가능한 턴디쉬 주입노즐 개폐용 스토퍼장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 일반적인 래들과 턴디쉬 및 스토퍼를 도시한 개략도

도 2는 종래 슬라이드 웨이를 사용한 스토퍼 장치를 도시한 부분 정면도

도 3은 종래의 다른 편심롤러를 이용한 스토퍼 장치를 도시한 것으로서,

(a)는 측면도

(b)는 개략 평면도

(c)는 개략 구성도

도 4는 본 발명에 따른 리니어 베어링을 이용한 스토퍼장치를 도시한 측면 구성도

도 5는 본 발명인 스토퍼장치를 도시한 평면도

도 6은 본 발명인 스토퍼장치의 구동수단을 도시한 정면 구성도

도 7은 본 발명인 스토퍼장치에서 조작레버의 작동상태를 도시한 평면 구성도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1.... 스토퍼장치10.... 턴디쉬

12.... 주입노즐12a....노즐개구

20.... 스토퍼30.... 프레임부재

32.... 리니어 베어링36.... 베어링 고정블록

38.... 레버블록39.... 연결블록

39a.... 리테이너40.... 연결수단

42.... 수평 연결판44.... 수직 연결판

50.... 주축52.... 암 기어부

60.... 엑츄에이터70.... 조작수단

72.... 기어블록72a.... 수 기어부

74.... 레버

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 금속을 연속적으로 주조하는 설비인 연속주조기에서 용탕을 래들로부터 받는 턴디쉬에 있어서, 상기 턴디쉬의 주입노즐 개구를 개폐토록 그 중심선 방향으로 수직 이동토록 배치된 스토퍼;와,

상기 턴디쉬의 외벽에 부착되고 주축을 정밀하게 안내토록 내부 장착된 주축 안내수단을 갖춘 프레임부재;와,

상기 안내수단의 내측에 삽입되고, 다중구조의 연결수단으로서 상기 스토퍼와 상부가 직접 연결되고, 하부에는 상기 프레임부재의 측방에 수직 설치된 엑츄에이터가 연결되어 스토퍼를 수직 이동토록 하는 주축; 및,

상기 프레임부재의 중앙부분에 수평방향으로 선회가능토록 설치되고, 상기 주축의 수직 이동을 조작 가능토록 하는 선회형 조작수단;으로 구성된 정밀 이동이 가능한 턴디쉬 주입노즐 개폐용 스토퍼장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시에를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 리니어 베어링을 이용한 스토퍼장치를 도시한 측면구성도이고, 도 5는 본 발명인 스토퍼장치를 도시한 평면도이며, 도 6은 본 발명인 스토퍼장치의 구동수단을 도시한 정면 구성도이고, 도 7은 본 발명인 스토퍼장치에서 조작레버의 작동상태를 도시한 평면 구성도이다.

도 4에서는 본 발명인 정밀 이동이 가능한 턴디쉬 주입노즐 개폐용 스토퍼장치(1)의 전체 구성으로 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 장치(1)는 크게 스토퍼(20)와 프레임부재(30)와 주축(50) 및 조작수단(70)으로서 나누어 질 수 있고, 이와 같은 본 발명인 스토퍼장치(1)의 상기 각 구성요소(20)(30)(50)(70)들을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 4 에서는 본 발명의 스토퍼(20)를 도시하고 있는데, 이와 같은 스토퍼(20)는 금속을 연속적으로 주조하는 설비인 연속주조기에서 용탕을 래들(미도시)로부터 받는 턴디쉬(10)의 저부 일측에 설치된 용탕의 주형 장입용 주입노즐 (12)의 상측 개구(12a)를 개폐토록 그 중심선 방향으로 수직 이동토록 배치되어 있다.

그리고, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 스토퍼(20)의 상부에는 다음에 설명하는 연결수단(40)과의 연결 고정을 위하여 고정봉(22)이 나사 결합된다.

다음, 도 4 및 도 6에서는 상기 프레임부재(30)를 도시하고 있는데, 이와 같은 프레임부재(30)는 상기 턴디쉬(10)의 외벽(10a)에 부착되고 주축을 정밀하게 안내토록 내부 장착된 주축 안내수단(32)을 갖추고 있다.

즉, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기와 같은 프레임부재(30)을 상세하게 살펴보면, 상기 프레임부재(30)는 크게 상기 턴디쉬(10)의 외벽(10a)에 부착된 고정판(34)과, 상기 고정판(34)의 상,하측에 직각으로 고정되고 내부에 상기 안내수단 (32)이 장착되는 고정블록(36) 및, 상기 고정블록(36)사이에 설치되어 주축(50)과 조작레버(60)의 연결을 안내하는 레버블록(38)으로 나누어 질수 있다.

그런데, 상기 고정판(34)은 상기 턴디쉬(10)의 외벽이 경사져 있으므로, 별도의 브라켓트(34a)를 통하여 상기 턴디쉬(10)의 외벽에 대하여 수직하게 고정되어야 하는데, 이와 같은 고정판(34)의 수직도는 실제 스토퍼(20)의 수직 이동에 영향을 미치므로 정밀하게 조정되어야 한다.

그리고, 도 4에서는 다음에 설명하듯이 스토퍼(20)의 수직 이동시 기울어짐 없이 정밀하게 이동하는 데에 영향을 미치는 안내수단(32)을 도시하고 있는데, 이와 같은 안내수단(32)은 상기 고정블록(36)의 내측에 일체로 장착되면서 내부에 삽입된 주축(50)의 수직 이동을 공차없이 정밀하게 안내토록 하는 리니어 베어링 (LINER BEARING)으로 이루어 진다.

물론, 본 실시예에서는 리니어 베어링으로 주축(50)의 안내수단을 설명하였디만 실제 이와 같은 리니어 베어링으로 한정되는 것은 아니고, 주축의 이동을 지지하는 때에 공차가 발생되지 않는 어떠한 다른 지지부품 예를 들어, 리테이너등의 사용도 가능할 것이고, 본 실시예에서 사용된 리니어 베어링(32)은 1m 당 3/100mm 의 공차를 유지하도록 하는 것이 바람직하며, 도 4에서 도시한 바와 같이, 주축(50)의 상하측부분을 지지하도록 안내수단 즉, 리니어베어링(32)을 설치하였지만, 이와 같은 설치갯수도 이에 한정되는 것은 아님을 알아야 한다.

다음, 도 4 및 도 6에서는 상기 주축(50)을 도시하고 있는데, 이와 같은 주축(50)은 상기 고정블록(36)내에 장착된 안내수단인 리니어 베어링(32)의 내측에 이동 가능하게 삽입되고, 다음에 설명하는 연결수단(40)으로서 상기 스토퍼(20)와 상부가 직접 연결되고, 상기 주축(50)의 하부에는 상기 프레임부재(30)의 측방에 수직 설치된 엑츄에이터(60)가 연결되어 있다.

한편, 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 스토퍼(20)와 주축(50)을 그 상부에서 직접 연결하는 상기 연결수단(40)은, 하나의 수평 연결판(42)과 그 상부에 수직 고정된 한쌍의 수직 연결판(44)이 견고하게 용접으로 조립된 다중구조의 연결판 구조로 이루어 진다.

즉, 종래 일체형의 아암을 설치하는 것에 비하여, 본 발명의 다중 연결판 (40)은 하나의 수평판(42)상에 3개의 수직판(44)을 고정하여 제작하였기 때문에, 강도가 일체형의 아암보다 강화되고, 특히 2개의 수직판(44)은 대기로 열을 손쉽게 전달하기 때문에, 턴디쉬를 통한 용탕의 주형 장입시 턴디쉬(10)의 내측으로 신장되어 스토퍼(20)를 연결되어 있어도 턴디쉬(10)의 복사열에 견딜수 있다.

그리고, 도면에서는 도시하지 않았지만, 상기 수직판(44)에 여러개의 구멍을 형성시키면 열의 대기 전달이 용이하여 연결판(40)의 내열성을 높일 수 있어 바람직할 것이다.

결국, 본 발명의 스토퍼장치(1)에서 스토퍼(20)와 주축(50)을 연결하는 연결수단(40)이 내열성 및 강성이 향상되기 때문에, 종래 아암의 구조에 비하여 엑츄에이터(60)의 작동시 주축(50)을 통하여 그 이동력이 그대로 스토퍼에 전달되기 때문에, 스토퍼(20)의 이동이 보다 정밀하게 수행토록 되는 것이다.

또한, 상기 스토퍼(20)의 상부에 결합된 고정봉(22)은 이에 수평 고정되는 연결바아(24)가 상기 연결수단(40)의 수직 연결판(44)사이에 고정되기 때문에, 도면에서는 별도의 부호로 나타내지는 않았지만, 상기 연결바아(24)를 통하는 스토퍼 상단의 고정봉(22)을 용이하게 착탈 고정할 수 있게 한다.

그리고, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 연결수단(40)에는 주축(50)의 상단부(54)가 수직 연결판(44)사이에 설치된 리테이너(46)를 통하여 볼트 고정되어 있어 상기 연결수단(40)의 주축 분리작업도 용이한 것이다.

다음, 도 6에서는 상기 주축(50)과 연결되는 엑츄에이터(60)를 도시하고 있는데, 본 발명의 스토퍼장치(1)에서 엑츄에이터(60)의 가장 큰 특징은, 상기 엑츄에이터(60)가 상기 프레임부재(30)의 고정판(32)에 수직하게 하방을 향하도록 장착되는 실린더로서 이루어 지는데, 특히 상기 실린더(60)의 로드(60a)가 연결블록(B)을 통하여 상기 주축(50)의 하단부에 연결 고정된다는 것이다.

즉, 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 종래 스토퍼(200)(300)들이 주축 (220)(320)과 아암(240)(350)을 통하여 엑츄에이터(230)(340)들과 상부가 직선상으로 연결되어 있기 때문에, 엑츄에이터들의 작동에 따라 항상 아암에는 주축의 연결지점을 축으로 하는 회전 모멘트가 가해지게 됨으로서, 실제 엑츄에이터와 주축 및 스토퍼간의 이동거리는 차이가 날 뿐만 아니라, 스토퍼가 기울지면서 수직 이동하게 되는데에 반하여, 본 발명에서는 엑츄에이터(60)와 주축(50)을 하부에서 연결하고, 상기 주축(50)과 스토퍼(20)는 강성이 향상된 연결수단(40)으로서 상부가 직접 연결되기 때문에, 엑추에이터(60)의 구동력이 그대로 스토퍼에 전달되어 이동이 정확하게 이루어 지고, 회전 모멘트의 발생이 없어 스토퍼(20)의 수직이동시 기울어 짐이 전혀 없는 것이다.

또한, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 실린더(60)의 상부와 로드(60a)가 핀(P)으로서 프레임부재(30)와 주축(50)의 연결블록(B)과 착탈가능하게 고정되기 때문에, 실제 조업시 고열에 의하여 엑추에이터(60)의 보수유지 또는 교체작업이 빈번히 발생되어도 엑추에이터인 실린더(60)의 처리작업이 용이하다.

다음, 도 4 및 도 7에서는 상기 선회형 조작수단(70)을 도시하고 있는데, 이와 같은 조작수단(70)은 상기 프레임부재(30)의 중앙부분에 수평방향으로 선회가능토록 설치되어 있다.

즉, 상기 선회형 조작수단(70)을 상세하게 살펴보면, 상기 주축(50)의 암기어부(52)에 맞물리는 수기어부(72a)가 선단부에 일체로 형성되고 프레임부재의 레버블록(38)에 피봇(72b)된 기어블록(72) 및, 상기 레버블록(38)을 통하여 돌출토록 일체로 신장되는 레버(74)를 갖추고 있다.

그리고, 상기 레버블록(38)은 상기 주축(50)의 암 기어부(52) 외곽을 감싸는 리테이너(39a)를 개재하여 회동가능하게 고정되고, 상,하측 고정블록사이에서 고정된 연결블록(39)에 연결되어 상기 레버(74)의 수평선회를 가능토록 구성되어 있다.

한편, 상기 주축(50)의 중앙부분에는 상기 조작수단(70)의 기어블록(72)의 수 기어부(72a)가 맞물리는 요철형 암 기어부(52)가 일체로 형성되어 있는데, 이때 중요한 것은 상기 암,수 기어부(52)(72a)가 스크류형태가 아니라 요철형태로 형성되어 다음에 상세하게 설명하는 기어블록(72)이 주축(50)의 원주방향으로 선회하는것을 가능하게 한 것이다.

즉, 도 4 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 주축(50)의 암 기어부(52)에는 기어블록(72)의 수 기어부(72a)가 맞물려 있고, 상기 수 기어부(72a)는 호형으로 형성되어 있어 일체로 신장된 레버(74)의 상,하방향으로의 회전시 상기 기어블록(72)이 레버블록(38)에 피봇(72b)되어 있어 상기 주축(50)은 상하 방향으로 안내수단인 리니어 베어링(32)을 통하여 상하 이동하여 엑추에이터(60)의 작동불량시 작업자는 수작업으로 주축(50)의 이동을 신속하게 수`행토록 설치된다.

그리고, 상기 기어부(52)(72a)들이 요철형태로 기어가 형성되어 있어 기어블록(72)은 주축(50)의 원주방향으로 선회하는 것을 가능하게 하는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 작용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 턴디쉬(10)의 주입노즐 개구를 수직방향으로 스토퍼(20)를 정밀하게 이동시키어 주입노즐(12)의 개구(12a)에 전혀 틈새를 발생시키지 않아 항상 턴디쉬(10)를 통하여 장입된 주형(미도시)의 용탕높이를 일정하게 유지할 수 있도록 하는 본 발명인 정밀 이동이 가능한 턴디쉬 주입노즐 개폐용 스토퍼장치(1)는 다음과 같다.

도 4 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 스토퍼(20)가 턴디쉬(10)의 주입노즐 개구(12a)를 개방시키는 상측으로 이동한 위치를 초기위치라 하면, 상기 엑추에이터(60)는 후진된 상태로 있다.

다음, 스토퍼(20)로서 턴디쉬(10)의 주입노즐 개구(12a)를 밀폐시키는 경우에는 상기 엑추에이터(60)를 하강시키면, 상기 엑추에이터(60)의 로드(60a)에 연결된 주축(50)이 리니어 베어링(32)으로서 대략 1m 당 3/100mm 의 공차로 안내되면서 고정블록(36)을 통하여 하강하면, 상기 주축(50)의 상단부에 수평하게 연결된 연결수단(40)이 일체로 하강하여 상기 연결수단(40)에 단부에 고정된 스토퍼(20)가 상기 턴디쉬 주입노즐(12)의 중심선을 축으로 기울어짐 없이 정밀하게 하강하게 된다.

따라서, 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 종래 스토퍼(200)(300)들이 주축의 유동 또는 회전 모멘트에 의한 기울어진 상태에서 하강하는 것에 비하여 본 발명의 스토퍼(20)는 1차적으로 실린더(60)가 하방 설치되어 주축(50)을 이동시키고 주축(50)과 스토퍼(20)의 상부가 연결수단(40)으로서 직접 연결되어 있으며, 특히 상기 주축(20)이 리니어 베어링(32)으로서 최소한의 공차내에서 이동하기 때문에, 상기 스토퍼(20)는 정밀하게 턴디쉬 주입노즐(12)의 개구(12a)를 틈새(S)(도 1) 발생없이 안전하게 밀폐시키게 되고, 이는 용탕이 누출되는 것을 차단하여 주형내에는 항상 일정한 높이의 용탕이 장입되도록 하는 것이다.

한편, 도 4 및 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 연결수단(40)은 하나의 수평 연결판(42)에 2개의 수직 연결판(44)이 용접되어 견고하게 조립되어 있는 다중 구조이므로, 수직판(44)을 통하여 턴디쉬(10)의 복사열이 방출되고 그 강도는 향상되어 실린더(60)의 주축 구동력이 그대로 스토퍼(20)에 전달될 수 있어 스토퍼(20)의 이동력이 실린더(60)의 이동력과 거의 같게 유지되기 때문에, 스토퍼(20)에 이동을 정밀하게 조정할 수 있음은 물론, 그 이동후 주입노즐의 밀폐력도 향상되는 것이다.

다음, 통상 턴디쉬를 통한 용탕의 주형 장입시 엑추에이터(60)의 작동이 중단되면 근처에 있는 작업자가 신속하게 수작업으로 스토퍼(20)를 조작해야 하는데, 이와 같은 스토퍼 조작수단(70)은 도 4 및 도 7에서 도시하고 있다.

즉, 작업자가 레버(74)를 상방 또는 하방으로 올리거나 누르면, 상기 레버(740가 신장된 기어블록(72)은 프레임 고정블록(38)에 피봇(72b)상태에서 반대로 하방 또는 상방으로 회전하게 되고, 결국 상기 기어블록(72)의 선단부에 형성된 수 기어부(72a)는 주축(50)의 중앙부분에 일정길이로 그 원주방향으로 따라 일체로 형성된 암 기어부(52)와 맞물려 있어 상기 주축(50)을 상승 또는 하강시키면서, 일체로 스토퍼(20)의 수직 이동을 수행하는 것이다.

이때, 상기 기어부(52)(72a)들이 스크류형태가 아니고 요철형태로 형성되어 있기 때문에, 상기 암,수 기어부들이 맞물린 상태에서 레버(74)를 수평방향으로 선회시키는 것이 가능하데, 이때 상기 레버블록(38)에는 레버(74)가 신장되는 개구 (74a)가 원주방향으로 형성되어 있어, 작업자는 먼저 자신의 작업위치에 따라 레버(74)를 자신과 가장 가까운 위치로 선회시킨 상태에서 비상시의 레버조작을 대비하면, 보다 신속하고 용이하게 레버(74)를 조작할 수 있다.

즉, 레버블록(38)은 주축(50)의 외곽으로 리테이너(39a)를 재개하여 위치되는 연결블록(39)과 연결되어 있어, 레버(74)가 선회하면 상기 레버블록(38)이 연결블록(39)에 지지된 상태에서 회전하게 되어 레버(74)의 선회작동이 가능한 것이다.

따라서, 도 3c에서 도시한 바와 같이, 종래 레버(360)가 상하 방향으로만 작동되는 것에 비하여, 본 발명에서는 레버(74)가 상하 방향은 물론, 주축의 원주방향 즉, 수평방향으로의 선회 작동도 가능하여 작업자가 엑추에이터(60)의 작동불량시 신속하게 레버조작을 가능하게 하는 것이다.

다음, 본 발명의 스토퍼장치(1)를 사용한 경우와 종래 슬라이드 웨이 및 편심롤러를 사용한 종래 스토퍼(200)(300)들의 작용을 비교하면 다음과 같은데, 예를 들어 스토퍼(20)(200)(300)들이 완전히 하강시켜 턴디쉬 주입노즐(12)의 개구(12a)를 밀폐시킨 경우 턴디쉬 주입노즐(12)을 통하여 용탕이 흘러 나오면 스토퍼에 의한 노즐 밀폐성이 낮은 것임을 알수 있는데, 이를 표 1로서 나타내면 다음과 같다.

종래와 본 발명의 스토퍼작동에 따른 용탕 누출비교

구분	주조회수(A)	용탕누출회수(B)	주입노즐 밀폐 실폐율(B/A)	주형 탕면높이 제어가능치
종래 스토퍼(200)	142	49	35%	+/- 2mm
종래의 다른 스토퍼(300)	370	280	76%	+/- 2mm
본 발명의 스토퍼(20)	130	0	0%	+/- 1mm

따라서, 상기 표 1에서 알수 있듯이, 본 발명의 스토퍼장치(1)를 이용하여 스토퍼(20)를 통한 턴디쉬 주입노즐(12)의 밀폐성이 가장 우수함을 알 수 있고, 또한 본 발명의 스토퍼(20)는 그 수직 이동의 수직도를 항상 일정하게 유지하게 됨으로서, 엑추에이터(60)를 작동시키어 스토퍼(20)를 통한 주입노즐(12)의 개공량을조절하여 항상 적정량의 용탕이 주형에 장입되어 주형내의 용탕높이 조절도 보다 정밀하게 수행할 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명인 정밀 이동이 가능한 턴디쉬 주입노즐 개폐용 스토퍼 장치에 의하면, 엑츄에이터의 작동불량시 작업자가 보다 용이하게 조작레버를 조작하게 되어 보다 원활한 스토퍼 작동을 수행하도록 하는 잇점을 제공한다.

또한, 주축과 스토퍼을 직접연결하고, 그 일측으로 엑츄에이터를 연결하여 엑츄에이터의 구동력이 주축과 스토퍼에 그대로 전달됨으로서, 스토퍼의 작동성을 향상시키는 효과를 제공한다.

그리고, 주축과 스토퍼를 연결하는 아암의 강성을 높이고 내열성을 갖도록 함으로서, 스토퍼의 수직 이동이 보다 정밀하게 수행되도록 하는 우수한 효과를 제공한다.

결국, 턴디쉬를 통하여 장입된 주형의 용탕높이를 보다 일정하게 유지할 수 있도록 하는 한편, 주입노즐과 스토퍼사이의 틈새발생을 완전하게 차단함으로서 용탕의 누출을 효과적으로 방지시키기 때문에, 연속주조공정의 생산성을 향상시키는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (5)

1. 금속을 연속적으로 주조하는 설비인 연속주조기에서 용탕을 래들로부터 받는 턴디쉬(10)에 있어서,

   상기 턴디쉬(10)의 주입노즐 개구를 개폐토록 그 중심선 방향으로 수직 이동토록 배치된 스토퍼(20);와,

   상기 턴디쉬(10)에 고정되고 주축을 정밀하게 안내토록 내부 장착된 주축 안내수단(32)을 갖춘 프레임부재(30);와,

   상기 안내수단(32)의 내측에 삽입되고, 다중구조의 연결수단(40)으로서 상기 스토퍼(20)와 상부가 직접 연결되며, 하부에는 상기 프레임부재(30)의 측방에 수직 설치된 엑츄에이터(60)가 연결되어 스토퍼를 수직 이동토록 하는 주축(50); 및,

   상기 프레임부재(30)의 중앙부분에 수평방향으로 선회가능토록 설치되고, 상기 주축(50)의 수직 이동을 조작 가능토록 하는 선회형 조작수단(70);으로 구성된 것을 특징으로 하는 정밀 이동이 가능한 턴디쉬 주입노즐 개폐용 스토퍼장치
2. 제 1항에 있어서, 상기 프레임부재(30)는, 상기 턴디쉬(10)의 외벽(10a)에 부착된 고정판(34);과, 상기 고정판(34)의 상,하측에 직각으로 고정되고 내부에 상기 안내수단(32)이 장착되는 고정블록(36); 및, 상기 고정블록(36)사이에 설치되어 주축(50)과 조작레버(60)의 연결을 안내하는 레버블록(38);으로 구성되고,

   상기 안내수단(32)은 주축(50)의 수직 이동을 공차없이 정밀하게 안내토록하는 리니어 베어링(LINER BEARING)으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 턴디쉬 주입노즐 개폐용 스토퍼장치
3. 제 1항에 있어서, 상기 스토퍼(20)와 주축(50)을 연결하는 연결수단(40)은, 하나의 수평 연결판(42)과 그 상부에 고정된 복수의 수직 연결판(44)의 다중 연결판으로 이루어 져 내열성 및 강도를 높이도록 구성된 것을 특징으로 하는 턴디쉬 주입노즐 개폐용 스토퍼장치
4. 제 1항에 있어서, 상기 엑츄에이터(60)는 상기 프레임부재(30)의 고정판(32)에 수직하게 하방을 향하도록 장착되는 실린더로서 이루어 지고,

   상기 주축(50)의 하단부에는 상기 실린더(60)의 로드(60a)가 연결블록을 통하여 연결되어 상기 주축(50)은 엑츄에이터의 구동시 하방으로 이동토록 구성된 것을 특징으로 하는 턴디쉬 주입노즐 개폐용 스토퍼장치
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 주축(50)의 중앙부분에는 요철형 암기어부(52)가 일체로 형성되고,

   상기 선회형 조작수단(70)은, 상기 주축(50)의 암기어부(52)에 맞물리는 수기어부(72a)가 선단부에 일체로 형성되고 프레임부재의 레버블록(38)에 피봇(72b)된 기어블록(72); 및, 상기 레버블록(38)을 통하여 돌출토록 일체로 신장되는 레버(74);를 갖추고,

   상기 레버블록(38)은 상기 주축(50)의 암 기어부(52) 외곽을 감싸는 리테이너(39a)를 개재하여 회동가능하게 고정되고, 상,하측 고정블록사이에서 고정된 연결블록(39)에 연결되어 상기 레버(74)의 수평선회를 가능토록 구성된 것을 특징으로 하는 턴디쉬 주입노즐 개폐용 스토퍼장치