KR20030043000A - 전기로 전극봉 홀더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기로의 전극봉 홀더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전극봉의 클램프링에 죠우를 장착하고 공기를 분사시켜 전극봉을 보다 견고하게 지지하는 개선된 전극봉 홀더에 관한 것이다.

본발명은 몸체 내부로 일정압력의 공기를 분사하는 에어라인; 상기 몸체의 입구에 삽입되고, 전방에 다수개의 톱니가 돌출되어 있으며, 후방부분의 돌출원통부에는 나사산이 형성되고, 전방 및 후방 중앙에 관통하는 공기구멍이 형성된 죠우; 전방부분이 상기 죠우의 후방부분과 연결되고 상기 몸체에 삽입되며, 후방부분이 테이퍼져서 후방쪽으로 직경이 줄어들도록 형성되며, 공기 관통구멍이 전후방을 거쳐서 형성된 연결로드; 상기 몸체에 삽입되며, 전방부분이 상기 연결로드의 테이퍼부와 들어맞도록 테이퍼져 있으며, 중앙에 공기가 흐르도록 관통구멍이 형성된 피스톤; 상기 피스톤의 후방에 설치되고, 상기 몸체의 뒷면을 밀봉하며, 중앙에 공기공급을 위한 관통구멍이 형성된 커버; 및 상기 커버와 상기 피스톤 사이에 장착되는 판스프링; 을 포함하는 전극봉 홀더를 제공한다.

Description

전기로 전극봉 홀더{ELECTRIC ARC HOLDER FOR ELECTRIC FURNACE}

본 발명은 전기로의 전극봉 홀더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전극봉의 클램프링에 죠우를 장착하고 공기를 분사시켜 전극봉을 보다 견고하게 지지하는 개선된 전극봉 홀더에 관한 것이다.

일반적으로, 전기로에서 사용되는 전극봉(300)은 탄소봉으로서, 도 1에 도시한 바와 같이 전기로(250)의 상부 센터피스(350)에 전극봉(300)을 삽입한 상태로 작업을 하게 된다. 이와 같은 전극봉(300)을 일정부분 삽입된 상태로 유지하고 있기 위해서는 전극암(150)의 끝부분에 형성된 전극홀더(100)에서 전극봉(300)을 지지하고 있어야한다.

도 2는 종래의 전극봉 홀더를 도시한 것으로, (a)는 사시도이고 (b)는 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 전극봉 홀더는 전극홀더 (100)의 내부에 장착된 실린더의 전후진으로 전극봉(300)을 지지하는 클램핑링에 지지된다. 이와같은 전극홀더(100)에는 라운드 플레이트(410)가 내부에 장착되어 전극봉(300)을 지지하게 되는 클램프링(401)과, 전극봉(300)을 고정함과 동시에 전류를 공급하는 패드(415)가 양 측면에 볼트로 고정되어 있다. 또한 전극홀더(100)의 내부에 스프링(470)이 장착된 클램프 피스톤(460)이 상기 클램프링(401)과 연결되어 결합되어 있다.

전극봉(300)의 지지를 해제할 때는, 전극암(150)의 내부에 설치된 유압라인이 홀더(100)의 유압라인(440)과 연결되어 있어서, 오일이 홀더(100) 내부의 클램프 피스톤(460)을 밀면 클램프 피스톤(460)이 외부로 전진하게 되고, 이와 동시에 전극 클램프링(401)이 외부로 전진하게 되어, 클램핑하고 있던 전극봉을 해제하게 된다. 이와 반대로 전극봉을 클램핑할 때는 유압의 공급을 차단하게 되면, 홀더(100) 내부의 스프링(470)이 클램프 피스톤(460)을 밀게 되고, 클램프링(401)을 안으로 당기게 되므로, 전극봉이 라운드 플레이트(410)와 패드(415)에 밀착하게되어 클램핑이 이루어지게 된다.

그러나, 상기와 같이 전극봉을 고정하고 있는 클램프링(401)은 내부의 라운드 플레이트(410)가 협소하고 패드(415)와의 접촉면적이 적어, 전기로의 아칭(arcing) 작업시 심한 진동에 의한 영향으로 전극봉이 미끄러지는 현상이 발생한다. 또한, 이로인하여 전극봉이 스크랩(260)과 마찰되고, 이러한 상태에서 암이 상하로 작동하게 되므로, 전극봉이 절손되게 된다. 이에 따라, 도 3은 전극봉이 절손된 상태를 도시하고 있다.

특히 암(150)과 홀더(100)에 통하는 고전류에 의해 홀더(100)가 절손된 전극봉과 접촉하게 되어 아크(arc)가 발생되며, 아크(arc)로 인해 용손된 홀더(100)는 내부에 흐르는 냉각수가 외부로 유출되어 노의 내부로 흘러들어가 용강을 냉각시키고 용강과 물의 혼합으로 인한 폭발의 위험성을 지니게 되는 문제가 있는 것이다. 이러한 설비사고가 발생되므로 인하여 조업이 중단되고, 생산성이 저하되며, 고열에서 작업을 하게 되어 안전사고의 위험성이 내포되고, 정비의 작업시간이 매우 증가하게 되는 문제가 있어왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전극봉을 클램핑하는 경우, 전극봉을 보다 안전하고 견고하게 고정함으로써, 전극봉의 절손을 방지하여 설비사고를 예방하고, 생산성을 향상시키며, 작업자의 안전사고를 예방할 수 있도록 한 전극봉 홀더를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 전기로의 구조를 도시한 사시도이다.

도 2는 종래의 전극봉 홀더를 도시한 것으로, (a)는 사시도이고 (b)는 단면도이다.

도 3은 전극봉이 절손된 상태를 도시한 단면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 전극봉 홀더 장치를 도시한 것으로, (a)는 사시도이고 (b)는 단면도이다.

도 5는 본 발명에 의한 전극봉 홀더 장치의 상세구조도로서, (a)는 분해조립도, (b)는 분해단면도, (c)는 A-A의 단면도이다.

도 6은 본 발명에 의한 전극봉 홀더 장치의 작동상태도로서, (a)는 홀더의 공기분출상태를 도시한 것이고, (b)는 홀더가 전극봉에 밀착되어 있는 상태를 도시한 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100....클램프장치150....전극암

300....전극봉401....클램프링

410....라운드플레이트440....유압라인

460....클램프 피스톤470....스프링

500....케이스510....죠우

520....몸체530....로드

540....피스톤550....판스프링

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본발명은 전극봉을 고정지지하는 클램프링, 전극봉을 고정하며 전류를 공급하는 패드, 유압 실린더 및 스프링이 삽입된 피스톤을 포함하고, 상기 실린더와 피스톤으로 상기 클램프링을 전후진시키며 전극봉을 고정지지하거나 분리하여 배출하는 전극봉 홀더장치에 있어서, 상기 클램프링이 피스톤과 연결된 측면의 반대편에 장착되고, 입구는 4각형이고, 내부가 원형의 관통홀을 형성하는 몸체; 상기 몸체 내부로 일정압력의 공기를 분사하는 에어라인; 상기 몸체의 입구에 삽입되고, 전방에 다수개의 톱니가 돌출되어 있으며, 후방부분의 돌출원통부에는 나사산이 형성되고, 전방 및 후방 중앙에 관통하는 공기구멍이 형성된 죠우; 전방부분이 상기 죠우의 후방부분과 연결되고 상기 몸체에 삽입되며, 후방부분이 테이퍼져서 후방쪽으로 직경이 줄어들도록 형성되며, 공기 관통구멍이 전후방을 거쳐서 형성된 연결로드; 상기 몸체에 삽입되며, 전방부분이 상기 연결로드의 테이퍼부와 들어맞도록 테이퍼져 있으며, 중앙에 공기가 흐르도록 관통구멍이 형성된 피스톤; 상기 피스톤의 후방에 설치되고, 상기 몸체의 뒷면을 밀봉하며, 중앙에 공기공급을 위한 관통구멍이 형성된 커버; 및 상기 커버와 상기 피스톤 사이에 장착되는 판스프링; 을 포함하고,

상기 케이스에 공급되는 공기가 상기 몸체의 내부에 장착되는 피스톤, 로드, 죠우를 통과하여 분출되며, 죠우 전방면이 압착되면 로드의 테이퍼부분이 피스톤의 테이퍼부분을 막으면서 공기의 공급을 중단시키고, 그 후방의 판스프링에 의해 전극봉을 압착하는 전극봉 홀더를 제공한다.

이하 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 전극봉 홀더 장치를 도시한 것으로, (a)는 사시도이고 (b)는 단면도이다. 또한, 도 5는 본 발명에 의한 전극봉 홀더 장치의 상세구조도로서, (a)는 분해조립도, (b)는 분해단면도, (c)는 A-A선의 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 본 발명의 홀더는 클램프링(401) 상하부에 고정되며, 라운드형의 클램핑장치 케이스(500)는 내부에 공기가 공급되도록 하단에 에어라인(503)이 위치하고 있다. 또한 케이스(500)의 앞면에는 다수개의 홀더(1)장치가 조립되도록 각각의 구멍이 사각모양으로 형성되어 있으며, 케이스(500)의 뒷면에는 라운드형상의 커버(501)가 볼트(502)로 고정되어 있다.

라운드형상의 케이스(500)에 고정되는 클램핑 부재는 내부에 사각의 구멍과 원형의 구멍이 형성된 몸체(520)가 케이스(500)에 조립이 가능하도록 형성된다. 이러한 몸체(520)는 외부 측단에 사각 플렌지형으로 볼트 구멍이 형성되어 있으며, 내부의 원형구멍에는 밀봉링(541)이 조립되도록 홈이 형성되어 있다. 몸체(520)의 다른 한 측단에는 중심에 공기구멍이 형성된 커버(560)가 볼트(561)로 고정되어 있다.

전극봉과 밀착되는 죠우(510)는 전방부분이 전극봉과 같은 라운드 형상으로 이루어져 있으며, 다수개의 톱니가 돌출되어 있다. 죠우(510)의 내부에는 중심에 공기가 통과할 수 있도록 관통구멍이 형성되어 있고, 죠우(510)의 외부 하단부에서 빗각으로 구멍이 형성되어 공기가 하부로 분출되도록 구성되어 있다. 죠우(510)의 일측에는 로드(530)와의 조립이 가능하도록 나사모양으로 형성되어 있으며, 죠우와 결합되는 로드(530)는 원형으로서 일측면의 끝단에서부터 공기구멍이 형성되어 중심의 구멍과 연결되도록 형성된다.

상기 로드(530)는 일측면, 즉 하부측면이 테이퍼의 형상으로 구성되며, 다른 일측 내부에 나사홈이 형성되어 죠우(510)와 조립이 가능한 형상으로 되어 있다. 로드(530)의 테이퍼면과 일치되는 피스톤(540)은 내부에 로드(530)와 결합이 가능하도록 테이퍼형상의 구멍이 있게 되며, 중심을 통과하는 공기구멍이 형성되어 공기를 공급하도록 되어 있다. 피스톤(540)의 외부에는 피스톤이 전후진 시에 실링을 이루도록 밀봉링(541)이 조립되어 있다. 피스톤(540)을 전후진 시키는 것으로 사용되는 스프링(550)은 원형의 판스프링으로서 내부에는 공기가 통과하도록 구멍이 형성된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 전극봉 홀더의 작용을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 6은 본 발명에 의한 전극봉 홀더 장치의 작동상태도로서, (a)는 홀더의 공기분출상태를 도시한 것이고, (b)는 홀더가 전극봉에 밀착되어 있는 상태를 도시한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 클램프링(401)의 상하부에 각각의 홀더(1)가 장착된 케이스(500)가 고정되어 있으며, 에어라인(503)이 상기 케이스에 연결되어 공기가 투입된다. 케이스(500)에 공급되는 공기는 일정한 압력으로 형성되어 유지되도록 되며, 전극봉을 클램핑하고자 할 때는 클램프 피스톤(460)에 가해지는 유압이 빠져나가게 되고, 동시에 스프링(470)의 힘에 의해 클램프링(401)이 안으로 밀려들어간다. 클램프링(401)이 안으로 밀려들어갈 때는 클램프링(401) 상하부에 고정된 케이스(500)도 같이 안으로 밀려들어간다. 이때 케이스(500) 내부의 공기는 홀더의 몸체(520) 뒤쪽의 사이드 커버(560) 중심의 구멍을 통하여 스프링(550)과 피스톤(540), 로드(530), 죠우(510)의 중심을 통과하게 된다. 또한 공기가 통과하면서 전극봉(300)에 스프레이를 실시하여 전극봉의 지금을 제거하게 되고 죠우(510)와 접촉되는 부분을 청소하게 되는 것이다.

전극봉의 클램핑이 시작될 때, 일차적으로 전극봉과 죠우(510)가 밀착하게 되고, 죠우(510)와 연결된 로드(530)가 안으로 밀려들어가며, 일정한 거리로 로드(530)가 안으로 밀려서 들어가면 로드의 테이퍼면이 피스톤(540)의 내측의 테이퍼에 접촉하게 되어 피스톤을 밀게된다. 로드(530)와 피스톤(540)의 테이퍼면이 밀착될 때는 공기의 공급이 차단된다.

죠우(510)와 로드(530) 및 피스톤(540)이 동시에 안으로 밀려들어가면 스프링(550)의 힘에 의해 반발력이 발생하게 되어, 전극봉을 밀게되므로 전극봉 클램핑 작업이 이루어지게 된다. 클램핑장치의 홀더 케이스(500)에는 수개의 홀더(1) 장치가 조립되고, 각각의 장치가 클램핑을 실시하므로 전극봉이 패드(415)에 정확하고 견고하게 고정되어 전극봉의 슬립을 방지하고 절손으로부터 설비를 보호하게 된다.

이와는 반대로 전극봉의 클램핑을 해제할 때는 클램프 피스톤(460)에 다시 유압라인(440)에 의해 오일이 공급되고, 공급된 유압이 클램프 피스톤(460)을 밀게되고, 이와 동시에 클램프링(401)이 외부로 전진하게 되며, 클램프링(401)에 고정되어 있는 클램핑장치의 케이스(500)가 함께 움직이게 된다. 이때 클램핑 장치 내의 판 스프링(550)이 피스톤(540)과 하나의 축을 이루는 로드(530)와 죠우(510)를 밀게되며, 피스톤(540)이 몸체(520)의 내벽에 닿게되면 피스톤(540)이 멈추게 된다. 이때 에공기의 압력에 의해 로드(530)는 앞으로 전진하며, 피스톤(540)과 분리되고, 로드(530)와 죠우(510)는 앞으로 일정한 거리만큼 전진하여 로드(530)가 몸체(520)의 내벽에 닿으면 멈추게 된다.

이때, 피스톤(540)과 로드(530) 사이의 틈으로 공기가 들어가서 죠우(510)의 중심으로 형성된 구멍을 통하여 공기가 분사되게 되며, 전극봉(300)을 청소하며, 동시에 전극봉을 냉각시키게 된다. 클램프링(401)의 전진이 다 이루어지면, 죠우(510)와 전극봉은 일정한 거리를 두게되고, 호이스트(hoist)를 이용하여 전극봉을 교환하는 작업을 하게 된다. 전극봉의 교환작업이 이루어지는 중에도 공기가 분사되어 클램프장치의 패드(415) 면을 냉각시키는 작용을 하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 전극봉을 클램핑할 경우에, 다수개의 홀더장치가 각각 전극봉에 밀착하므로, 전극봉과 패드와의 접촉이 견고하게 이루어지며, 이로인한 전극봉의 슬립을 방지하게 되므로, 전극봉의 절손에 의한 설비사고를 예방하고, 생산성을 향상시키며, 작업자의 안전사고를 예방할 수 있는 효과가 얻어지게 되는 효과가 있는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (5)

1. 전극봉을 고정지지하는 클램프링, 전극봉을 고정하며 전류를 공급하는 패드, 유압 실린더 및 스프링이 삽입된 피스톤을 포함하고, 상기 실린더와 피스톤으로 상기 클램프링을 전후진시키며 전극봉을 고정지지하거나 분리하여 배출하는 전극봉 홀더장치에 있어서,

   상기 클램프링이 피스톤과 연결된 측면의 반대편에 장착되고, 입구는 4각형이고, 내부가 원형의 관통홀을 형성하는 몸체(520);

   상기 몸체 내부로 일정압력의 공기를 분사하는 에어라인(503);

   상기 몸체의 입구에 삽입되고, 전방에 다수개의 톱니가 돌출되어 있으며, 후방부분의 돌출원통부에는 나사산이 형성되고, 전방 및 후방 중앙에 관통하는 공기구멍이 형성된 죠우(510);

   전방부분이 상기 죠우의 후방부분과 연결되고 상기 몸체에 삽입되며, 후방부분이 테이퍼져서 후방쪽으로 직경이 줄어들도록 형성되며, 공기 관통구멍이 전후방을 거쳐서 형성된 연결로드(530);

   상기 몸체에 삽입되며, 전방부분이 상기 연결로드의 테이퍼부와 들어맞도록 테이퍼져 있으며, 중앙에 공기가 흐르도록 관통구멍이 형성된 피스톤(540);

   상기 피스톤의 후방에 설치되고, 상기 몸체의 뒷면을 밀봉하며, 중앙에 공기공급을 위한 관통구멍이 형성된 커버(560); 및

   상기 커버와 상기 피스톤 사이에 장착되는 판스프링(550); 을 포함하고,

   상기 케이스에 공급되는 공기가 상기 몸체의 내부에 장착되는 피스톤, 로드, 죠우를 통과하여 분출되며, 죠우 전방면이 압착되면 로드의 테이퍼부분이 피스톤의 테이퍼부분을 막으면서 공기의 공급을 중단시키고, 그 후방의 판스프링에 의해 전극봉을 압착하는 전극봉 홀더.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전극봉 홀더는 내부가 비어있으며 내측면에는 다수개의 사각구멍이 형성되고 외측면은 막혀있는 케이스(500)에 다수개 삽입되고, 상기 케이스는 클램프링의 외측부에 부착되며, 상기 에어라인은 케이스에 연결되는 것을 특징으로 하는 전극봉 홀더.
3. 제 1항에 있어서, 상기 피스톤의 외주면에는 공기의 밀봉을 위한 밀봉링(541)이 장착되는 것을 특징으로 하는 전극봉 홀더.
4. 제 1항에 있어서, 상기 로드는 돌출된 테이퍼부 주위에 적어도 2개의 관통구멍이 형성되며, 상기 관통구멍은 내부에서 합류하며, 공기가 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 전극봉 홀더.
5. 제 2항에 있어서, 상기 케이스는 상기 클램프링의 외측부 상하면에 부착되는 것을 특징으로 하는 전극봉 홀더.