KR20040017554A - 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주조공정 중에 몰드설비의 폭을 조정하는 수단으로 유압시스템을 적용함으로써 설비의 백래쉬(Back Lash)가 발생되지 않아 주조 중에 테이퍼가 변하지 않으면서 신속하게 몰드설비의 폭조정이 가능한 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치에 관한 것으로서, 연주몰드설비의 몰드 프레임(41)에 고정되는 장치 프레임(40)에 실린더 고정지그(44)로 고정되는 다수의 유압실린더(43)와; 상기 장치 프레임(40)의 일측으로부터 관통하여 상기 유압실린더(43)의 로드(43a)에 삽입되는 거리 감지센서(42)와; 상기 유압실린더(43)의 로드(43a)와 고정되면서 스핀들 가이드(45)에 내장되는 스핀들(46)과; 상기 스핀들(46)에 고정되면서 몰드의 단변동판(2d)에 부착 고정된 워터재킷(1d)에 형성된 체결고리(48)와 연결 고정되는 스핀들 브래킷(47)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치를 제공한다. 이와 같이, 본 발명은 몰드에 설치되어 주조 중 폭가변시 기계적인 장치를 사용하지 않아 몰드단변 테이퍼에 주조전후 또는 사용 중에 테이퍼 변형이 발생이 되지 않고 미세 조정이 가능하다는 장점이 있다.

Description

유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치{APPARATUS FOR ADJUSTING THE WIDTH MOLD, USING HYDRAULIC SYSTEM}

본 발명은 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주조공정 중에 몰드설비의 폭을 조정하는 수단으로 유압시스템을 적용함으로써 설비의 백래쉬(Back Lash)가 발생되지 않아 주조 중에 테이퍼가 변하지 않으면서 신속하게 몰드설비의 폭조정이 가능한 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치에 관한 것이다.

일반적으로, 최초로 슬래브(Slab)의 두께와 폭을 결정하기 위하여 연주작업에서는 몰드(Mold) 설비를 사용한다,

상기 몰드설비에서 수요자가 원하는 폭의 슬래브를 생산하기 위해서는 주조하는 도중에 슬래브 폭 변경을 실시하는 경우가 발생하며, 이러한 몰드설비에서 슬래브 폭 변경을 하기위해서는 주조 중에 몰드의 단변동판을 바깥쪽에서 안쪽으로 밀고 들어오는 방법, 즉 광폭에서 협폭으로 폭을 변경을 하는 방법과, 이와는 반대로 단변동판을 안쪽에서 바깥쪽으로 밀고 나가는 방법, 즉 협폭에서 광폭으로 폭을 변경을 하는 방법이 있다.

상기와 같은 폭 조정방법에 있어서, 폭변경시 가장 중요한 사항은 단변동판(Narrow Face Cu-Plate)을 구동시켜 폭조정을 실시하는 단변 드라이브장치(Narrow Face Drive)에 조립된 단변동판이 슬래브 철정력에 밀려 테이퍼 변화가 일어나지 않아야 된다.

즉, 주로 단변을 움직이는 단변 스핀들에 의해 백래쉬(Back Lash)가 발생하며, 몰드에서는 백래쉬가 발생하지 않아야 수요자가 원하는 폭의 슬래브를 생산할 수 있으며, 또한 설비사용 수명연장 및 설비사고를 방지할 수 있다.

도 1에서 몰드(10)설비에서 주조를 하기 위해서는 단변동판의 폭을 상부 폭(8)보다 하부 폭(9)을 생산하는 슬래브폭의 1％ 정도를 적게 조정하는데, 이는 주조중 설비사고 및 슬래브 벌징(Bulging)을 예방하기 위함이다.

즉, 예를 들어 1000㎜의 폭의 슬래브를 생산할 경우 단변동판의 상부 폭(8)이 1000㎜일 경우 하부 폭(9)은 1％ 적은 990㎜로 조정하는 것이다.

본 발명이 적용되는 몰드설비에서 단변동판의 테이퍼 변화허용량은 0.3㎜ 정도이다.

이러한 몰드설비에서 테이퍼 밀림현상이 과다하게 발생하는 경우, 슬래브 벌징(Bulging)현상 또는 브레이크 아웃(Break Out)현상 등의 설비사고가 발생한다.

그러기 때문에 단변 드라이브 장치 내부에서 스핀들(Spindle)과 파이프너트(Pipe Nut)사이에 백래쉬(Back Lash)가 발생하면 안되는 것이다.

그러나, 종래의 스크류 타입의 드라이브 장치에서는 기계적인 특성상 백래쉬 발생은 필연적이며, 이러한 백래쉬가 허용오차 안에 있도록 조정을 하여 사용하기 때문에 현재는 사용되고 있다.

그러나, 스크류 타입의 드라이브 장치에서는 백래쉬가 없으면 스핀들이 작동이 되지 않으며, 단변동판이 백래쉬만큼 뒤로 밀려 단변동판의 테이퍼가 변하여 위에서와 같은 문제점이 발생하는 것이다.

그러므로 몰드(Mould)설비의 스크류 타입의 단변 드라이브장치(Narrow FaceDrive)에서는 장치의 작동상태를 수시로 체크하여 단변 드라이브장치를 구성하는 부품에 이상이 있는 경우에 부품교환 및 백래쉬조정을 실시하여야 한다.

이하에서는 종래의 스크류타입의 드라이브장치에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 2는 일반적으로 이용되는 몰드설비의 정면도 및 평면도를 도시한 것으로서, 몰드설비는 베이스 프레임(Base Frame; 10)과 장변 인아웃 사이드 동판(Broad Face In-Out Side Cu-Plate; 2a.2b)과 단변 라이트 래프트 동판(Narrow Face Right Left Cu-Plate; 2c.2d)과, 이를 수용하는 장단변 워터재킷(Broad & Narrow Side Water Jacket; 1a,1b,1c,1d) 및 단변 좌우측의 동판을 움직여 슬래브 폭을 결정하는 드라이브장치(3a,3b)가 구성된다.

상기 드라이브장치에 취부된 상하 파이프너트(Pipe Nut; 30a,30b)와 상하 스핀들(Top Bottom Spindle; 31a,31b)이 있으며, 상기 스핀들(31a,31b)을 움직이는 웜 감속기(Worm Reducer; 4a) 및 구동모터(5a)등으로 구성되어있다.

상기한 단변 드라이브장치의 구조를 살펴보면, 구동모터(5a)에서 감속기(4a)에 동력이 전달되면 감속기(4a)는 중공축 내부에 조립된 스핀들(31a,31b)을 회전시키고, 이 스핀들에는 내장된 베어링이 회전을 하고,

다시 상기 스핀들(31a,31b)에 조립된 파이프 너트(30a,30b)를 축방향으로 왕복운동을 하게 한다.

그러면, 상기 파이프 너트(30a,30b)에 조립된 단변동판이 부착된 단변 워터재킷(??)이 장변동판 사이를 축방향으로 이동하면서 슬래브 폭을 결정하게 된다.

이와 같이 형성된 종래의 몰드설비의 단변 드라이브장치(Narrow Face Drive)의 구조 및 문제점을 도 3에서 자세히 살펴보면 다음과 같다

구동모터(5a,5b)에서 웜 감속기(4a,4b)에 동력이 전달되면 스핀들(31a,31b)에 조립된 베어링(33a,33b,33c,33d)에 의하여 스핀들(31a,31b)이 회전운동을하고, 스핀들(31a,31b)에 조립된 롤러 스크류(32a,32b)에 의해 파이프 너트(30a,30b)가 단변 드라이브장치 프레임 내부에 조립된 부시(30e,30f)에 의해 전후로 왕복운동을 하면서 상하 파이프너트(??) 끝단에 조립된 프레임(52)이 전후로 이동하게 된다.

여기에 조립된 단변 워터재킷(1d)과, 여기에 조립된 단변동판이 전후로 왕복운동을 하면서 슬래브 폭을 결정하고 테이퍼를 조정하여 주는것이다.

여기에서의 문제점은 슬래브 단변 동판을 바깥쪽에서 안쪽으로 단변동판을 밀고 들어오는 방법, 즉 광폭에서 협폭으로 폭변경을 실시할 때와 평상시 주조 중에는 용강의 철정압력에 의해 축방향 하중인 트러스트 하중이 작용하여 스핀들(31a,31b)에 백래쉬만큼 단변동판이 뒤로 움직여 정확한 테이퍼 조정이 어렵게 되며,

상기와 같은 백래쉬가 과다하게 발생하는 경우 테이퍼 밀림 발생으로 스핀들(30a,30b)이 뒤로 밀리면서 단변동판 조립된 프레임 전체가 뒤로 밀려 설비 사고가 발생하게 된다.

또한, 종래에 발표된 더블너트를 이용하여 백래쉬를 제거하는 방법도 장시간 사용하면 더블 너트 및 베어링 조립부위에서 마모가 발생되어 스핀들을 취외후 조정을 하여 주어야 하며 베어링을 교환하여주어야 하는 문재점이 발생하고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 몰드설비에 설치된 드라이브장치에서 종래에 사용하는 기계적인 구동장치인 너트와 베어링을 사용하지 않아 폭 가변 중 발생하는 트러스트 하중에 파손되지 않으면서, 장기간 사용하여도 마모가 발생하지 않아 백래쉬가 발생하지 않음으로써 단변 테이퍼가 변화하지 않는 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적으로 이용되는 몰드설비의 정면도;

도 2는 일반적으로 이용되는 몰드설비의 평면도;

도 3은 종래의 방법을 이용한 몰드 드라이브장치의 정면도;

도 4는 본 발명에 따른 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치의 정면도;

도 5는 본 발명에 따른 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치의 분해 사시도;

도 6은 본 발명에 따른 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치의 단면도이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

41:몰드 프레임 40:장치 프레임 44:실린더 고정지그

43:유압실린더 43a:실린더 로드 42:거리 감지센서

45:스핀들 가이드 46:스핀들 2d:단변동판 1d:워터재킷

48:체결고리 47:스핀들 브래킷

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 연주몰드설비의 몰드 프레임에 고정되는 장치 프레임에 실린더 고정지그로 고정되는 다수의 유압실린더와; 상기 장치 프레임의 일측으로부터 관통하여 상기 유압실린더의 로드에 삽입되는 거리 감지센서와; 상기 유압실린더의 로드와 고정되면서 스핀들 가이드에 내장되는 스핀들과; 상기 스핀들에 고정되면서 몰드의 단변동판에 부착 고정된 워터재킷에 형성된 체결고리와 연결 고정되는 스핀들 브래킷으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 스핀들을 상기 스핀들 브래킷에 고정함에 있어서, 그 고정되는 부위에 스핀들 고정지그에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치를 제공하게 된다.

또한, 본 발명은 상기 거리 감지센서의 보호를 위하여 상기 장치 프레임에 고정되는 거리 감시센서의 부위가 센서커버로 보호되는 것을 특징으로 하는 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치의 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치의 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치의 단면도이다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 연주몰드 설비를 구성하는 상하부 몰드 프레임(41)에 장치 프레임(40)에 고정된다.

상기 장치 프레임(60)의 내부에는 다수의 실린더 삽입홀이 상하부에 형성되어 있으며, 이러한 실린더 삽입홀로 유압실린더(43)가 삽입되어 수용된다.

상기 장치 프레임(40)에 삽입 수용된 유압실린더(43)는 장치 프레임(40)의 일측에 고정된 실린더 고정지그(44)에 삽입되어 안정적으로 유도되어진다.

상기 유압실린더(43)의 실린더 로드(43a)의 중앙부에는 일자형의 가공홀이 형성되어 있으며, 이러한 가공홀로 거리 감지센서(42)의 감지봉(42b)이 삽입되며,

상기 거리 감지센서(42)는 상기 장치 프레임(40)의 일측으로부터 관통하여 상기 유압실린더(43)의 실린더 로드(43a)에 삽입된 다음, 장치 프레임(40)의 일측면부에 고정됨과 동시에 센서커버(42a)가 거리 감지센서(42)를 보호하도록 장착되어진다.

상기와 같이 거리 감지센서(42)가 삽입 장착된 유압실린더(43)의 실린더 로드(43a)의 일측에는 스핀들(46)이 볼트-너트 체결되어 고정되며,

상기 실린더 로드(43a)와 고정된 스핀들(46)은 장치 프레임(40) 고정되는 스핀들 가이드(45)에 내장되어 안정적으로 유도되어진다.

또한, 상기 스핀들(46)의 일측에는 너트부가 가공되어 있으며, 이러한 너트부로 볼트 가공된 스핀들 브래킷(47)이 볼트-너트 체결되어 고정된다.

상기 스핀들(46)이 내장된 스핀들 가이드(45)는 상기 스핀들 브래킷(47)과 스핀들(46)이 고정되는 부위의 외부에 가이드 고정지그(51)가 볼트-너트 체결되어 위치함으로써 스핀들 가이드(45)를 안정적으로 지지하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치는 연주몰드 설비를 구성하는 단변동판(2d)에 고정되어 폭 조정작업에 이용된다.

본 발명에 따른 몰드 폭조정 드라이브장치가 체결되는 방식은 상기 단변동판(2d)에 외부면에 부착 고정된 워터재킷(1d)에 체결된 체결고리(48)가 본 발명을 구성하는 스핀들 브래킷(47)의 양측 돌출핀(47a)에 삽입됨으로써 이루어진다.

상기 워터재킷(1d)에는 냉각수 입수관(49) 및 냉각수 배수관(50)이 형성되어 있으며, 상기 장치 프레임(40)에 고정된 유압실린더(43a)는 유압오일 공급라인(43b)과 연결되어 작동에 필요한 유압오일을 공급받게된다.

이하, 본 발명의 작용에 관하여 상세하게 설명한다.

수요자가 원하는 폭의 양질의 슬래브를 생산하기 위하여, 주조중 단변동판(2d)이 조립된 워터재킷(1d)을 전후로 움직여 폭 조정을 실시하는 본 발명에 따른 몰드 폭조정 드라이브장치에서는 구동력을 기계적인 장치에서유압실린더(43)를 이용함으로써 장기간 사용하여도 마모가 발생되지 않으며, 기계적인 장치가 아니므로 백래쉬(Back Lash)가 발생할 염려가 없다.

즉, 장치 프레임(40)의 내부에 설치된 유압실린더(43) 및 관련 부품의 구조를 살펴보면, 상기 유압실린더(43) 뒤쪽에는 실린더 로드(43a)의 정확한 이동거리를 감지하는 거리 감지센서(90c,90d)가 부착되어 있기 때문에 유압오일 공급라인(43b)을 통하여 유압실린더(43) 내부에 오일이 공급되면 상기 실린더 로드(43a)가 전후로 이동하게 된다.

상기 실린더 로드(43a)가 전후 이동하면, 여기에 고정되면서 스핀들 가이드(45)에 내장된 스핀들(46)이 전후진하게 되며,

상기 스핀들(46)이 전후진하면, 이에 고정된 스핀들 브래킷(47)에 체결고리(48)로 연결된 워터재킷(1d)이 전후함으로써, 이에 부착 고정된 단변동판(2d)이 전후진 이동하는 것이다.

또한, 상기 스핀들(46)은 외부에 크롬도금처리가 되어 있어 부식이 발생하지 않아 미끄럼운동에 적합하며, 스핀들 가이드(45)는 스핀들(46)의 전후진 동작시 흔들림을 방지하고, 안정적인 전후진 동작이 이루어지도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 몰드에 설치되어 주조중 폭 가변을 실시하여 제품 폭을 변경하거나 주조초기 몰드 단변폭을 조정하기 위하여 사용되는 것으로서, 주조 중 폭가변시 기계적인 장치를 사용하지 않아 몰드단변 테이퍼에 주조전후 또는 사용 중에 테이퍼 변형이 발생이 되지 않고 미세 조정이 가능하다는 장점이있다.

이상에서 본 발명에 따른 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

Claims (3)

1. 연주몰드설비의 몰드 프레임(41)에 고정되는 장치 프레임(40)에 실린더 고정지그(44)로 고정되는 다수의 유압실린더(43)와;

   상기 장치 프레임(40)의 일측으로부터 관통하여 상기 유압실린더(43)의 로드(43a)에 삽입되는 거리 감지센서(42)와;

   상기 유압실린더(43)의 로드(43a)와 고정되면서 스핀들 가이드(45)에 내장되는 스핀들(46)과;

   상기 스핀들(46)에 고정되면서 몰드의 단변동판(2d)에 부착 고정된 워터재킷(1d)에 형성된 체결고리(48)와 연결 고정되는 스핀들 브래킷(47)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스핀들(46)은 상기 스핀들 브래킷(47)과 고정되는 부위에 스핀들 고정지그(51)에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정 드라이브장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 거리 감지센서(42)는 상기 장치 프레임(40)에 고정된 부위가 센서커버(42a)로 보호되는 것을 특징으로 하는 유압시스템을 이용한 몰드 폭조정드라이브장치.