KR20040023911A - 연주 설비의 몰드 클램핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연주 공정에서 몰드 설비를 사용하여 슬라브를 생산하는 과정에서 주형의 구성품인 단변동판을 장변동판 사이에서 좌우로 움직일 때 적정 코너 갭(Corner gap)을 유지하고, 주조중에 코너 갭이 발생하지 않도록 한 연주 설비의 몰드 클램핑 장치에 관한 것이다.

본 발명은 장변 워터자켓의 상/하, 또는 좌/우측에 조립된 디스크 스프링 팩(pack); 상기 디스크 스프링 팩(70a,b)의 후부에 설치된 유압 실린더; 디스크 스프링을 구비하고 상기 유압 실린더의 전면에 설치된 제 1로드(rod); 상기 제 1로드에 턴 버클을 통해 연결된 제 2로드; 상기 제 2로드의 끝단부에 설치되어 상기 용강의 철정력을 체크하는 로드 셀(Load cell); 및 운전판넬에 연결된 제어기(PLC)에 의해 상기 유압 실린더 및 로드 셀의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

연주 설비의 몰드 클램핑 장치{Apparatus for mold clamping of continuous casting device}

본 발명은 연주 설비의 몰드 클램핑 장치에 관한 것으로서, 특히 연주 공정에서 몰드 설비를 사용하여 슬라브를 생산하는 과정에서 주형의 구성품인 단변동판을 장변동판 사이에서 좌우로 움직일 때 적정 코너 갭(Corner gap)을 유지하고, 주조중에 코너 갭이 발생하지 않도록 한 연주 설비의 몰드 클램핑 장치에 관한 것이다.

일반적으로 연주 공정에서는 슬라브(Slab)를 생산하기 위해 몰드(mold)설비를 사용한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 몰드 설비는 프레임(Frame)(1)에 장,단변 워터자켓(1a,b;2a,b)이 각각 설치되어 있고, 여기에는 장,단변 동판(cu-plate)(4a,b;3a,b)이 각각 부착되어 이 동판 내부에 최초로 용강이 부어지며, 상기 워터자켓(1a,b;2a,b)내부에서 순환되는 냉각수에 의해 용강이 응고되어 슬라브를 생산하게 된다.

한편, 주조중 몰드 주형은 사각형의 형틀을 이루고 있어야 하며, 이 형틀은 일반적으로 장변 인/아웃 사이드(In/Outside) 동판(4a,b)과 단변 라이트/레프트(Right/Left) 동판(3a,b)으로 조합되어 있고, 장변 아웃사이드 동판(4b)은 장변 워터자켓(1b)에 조립되어 고정 볼트(7a,b)를 이용하여 일정한 거리로 프레임(1)에 고정되며, 장변동판(4a,b) 내부 좌우측에는 단변동판(3a,b)이 조립되는 바, 이때 장변 인사이드 동판(4a)은 장변 워터 자켓(1a)에 조립되어 이 워터자켓 내부에 조립된 디스크 스프링 팩(disk spring pack)(6a,b)의 장력으로 장변 인사이드 동판(4a)을 장변 아웃사이드 동판(4b)방향으로 밀어서 주조중 장,단변 동판(4a,b;3a,b) 사이의 갭(Gap)이 벌어지는 것을 방지하게 된다.

주조중 에는 갭이 제로(0)에 가까워야 되고, 주조중 폭변경시에는 장변동판과 단변동판 갭이 0.1-0.2㎜정도 유지되어야 하며 그 이상 발생할시에는 설비사고 발생 및 제품 품질의 저하를 가져와 사용할수가 없다.

따라서, 몰드 설비에서 수요자가 원하는 슬라브를 생산하기 위해서는 주조중 워터자켓(1a,b;2a,b)에 설치된 디스크 스프링 팩(6a,b)의 장력 조정을 통해 생산 제품의 폭에 따라 장력을 항상 적정하게 조정해 주어야 하고, 이에 따라 설비 사용수명 연장 및 브레이크 아웃(break out)과 같은 설비사고를 방지할 수 있으며, 이에 따라 몰드의 주형내의 갭을 일정하게 유지시켜 주는 것은 매우 중요하다.

종래 일반적으로 사용되는 몰드 설비의 소프트 클램핑 장치에 있어서는 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임(1)에 워엄 휠(Worm wheel)(52a,b)과 샤프트(51a,b)를 포함한 클램핑 장치(5a,b)가 설치되고, 워엄 휠(52a,b) 내부에는 스핀들(13a,b)이 조립되어 있으며 상기 스핀들은 상부에 있는 핸들(53a,b)을 이용하여 전,후로 움직여 상기 워터자켓(1a,b;2a,b) 내부에 조립된 디스크 스프링 팩(6a,b)의 장력을 일정한 힘으로 조정하여 준다.

이와 같은 종래의 소프트 클램핑 장치는 상기 워터 자켓(1a,b;2a,b)에 조립된 디스크 스프링 팩(6a,b)이 핸들(53a,b)을 이용하여 그 장력을 조정하므로 스프링의 장력에 관계없이 스핀들(13a,b)이 전,후로 움직이는 거리만큼 스프링의 장력이 조정되어진다. 그러나 주조중 제품 폭에 따라 주형 내부에 있는 장변 동판(4a,b)에 작용하는 용강의 철정력이 달라지기 때문에 슬라브 철정력이 스프링장력 보다 작을 경우는 주조중에 동판 코너 갭이 발생되지 않으나 주조중 폭변경을 하기 위하여는 단변동판(3a,b)이 장변동판(4a,b) 내부에서 좌우로 움직여야 하기 때문에 스프링 장력에 의해 장,단변 동판(4a,b;3a,b) 마찰부위에 손상이 발생한다.

이와는 반대로 슬라브 철정력이 스프링 장력 보다 클 경우는 주조중에 동판 코너 갭이 발생되며, 또한 디스크 스프링 팩(6a,b)은 일정기간 사용하면 스프링 장력이 변하여 상,하에 조립된 스프링 장력이 각각 다르기 때문에 장력에 따라 좌 우 갭이 발생하여 설비사고의 원인이 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연주 과정에서 생산되는 슬라브 제품의 폭에 따라 코너 갭을 발생시키지 않고, 장변동판과 단변동판의 갭을 일정하게 유지하므로써, 폭 변경시에도 동판의 손상을 방지할 수 있는 연주 설비의 몰드 클램핑 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적으로 사용되는 몰드 설비를 도시한 평면도.

도 2는 종래 연주 설비의 몰드 클램핑 장치를 도시한 단면도.

도 3a 및 도 3b는 종래 몰드 클램핑 장치를 통한 스프링 장력 조정방법을 설명하기 위한 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 연주 설비의 몰드 클램핑 장치가 설치된 몰드 설비를 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 연주 설비의 몰드 클램핑 장치의 작동 상태도.

도 6은 본 발명에 따른 연주 설비의 몰드 클램핑 장치의 부분 단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

60a,b : 코너 갭 70a,b: 디스크 스프링 팩

80a,b : 유압 실린더 81a,b : 실린더 로드

92a,b : 턴 버클 100a,b : 로드 셀

110 : 운전 판넬 112 : 제어기(PLC)

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 연주 설비의 몰드 클램핑 장치는 몰드 프레임에 장,단변 워터자켓이 각각 설치되고, 상기 워터자켓에 동판이 부착되어 상기 동판 내부에 용강이 부어지며, 상기 워터자켓 내부에서 순환되는 냉각수에 의해 용강이 응고되어 슬라브를 생산하는 장치에 있어서, 상기 장변 워터자켓의 상/하, 또는 좌/우측에 조립된 디스크 스프링 팩(pack); 상기 디스크 스프링 팩(70a,b)의 후부에 설치된 유압 실린더; 디스크 스프링을 구비하고 상기 유압 실린더의 전면에 설치된 제 1로드(rod); 상기 제 1로드에 턴 버클을 통해 연결된 제2로드; 상기 제 2로드의 끝단부에 설치되어 상기 용강의 철정력을 체크하는 로드 셀(Load cell); 및 운전판넬에 연결된 제어기(PLC)에 의해 상기 유압 실린더 및 로드 셀의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 연주 설비의 몰드 클램핑 장치가 설치된 몰드 설비를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 연주 설비의 몰드 클램핑 장치의 작동 상태도이며, 도 6은 본 발명에 따른 연주 설비의 몰드 클램핑 장치의 부분 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 장변 워터자켓(1b)의 상/하, 또는 좌/우측에 디스크 스프링 팩(pack)(70a,b)이 조립되어 있고, 상기 디스크 스프링 팩(70a,b)의 후부에 유압 실린더(80a,b)가 설치된다.

상기 유압 실린더(80a,b)의 전면에는 디스크 스프링이 조립된 제 1로드(Rod)(90a,b)가 설치되어 있고, 로드(90a,b)의 선단부는 턴 버클(Turn burkle)(92a,b)을 통해 반대쪽 장변 워터자켓(1a)에 조립된 제 2로드(94a,b)와 연결되며, 제 2로드(94a,b)의 끝단부에는 용강의 철정력을 체크할 수 있는 로드 셀(Load cell)(100a,b)이 설치되어 있다.

상기 로드 셀(100a,b)은 장변 워터자켓(1a)을 관통하여 너트(101a,b)를 통해 조립되고, 상기 제 1로드(90a,b)에 조립된 디스크 스프링 팩(70a,b)은 본 몰드를 이용하여 생산하는 최대폭의 생산 제품을 기준으로 스프링 장력을 조정하여 준다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제어부는 운전 판넬(110)과 연결된 제어기(PLC;Programable Logic Controller)(112)에 상기 유압실린더(80a,b)와 연결된 유압 펌프 유닛(114) 및 유압 밸브(116)가 연결되어 있고, 상기 제어기(112)는 상기 로드 셀(100a,b)의 작동을 제어하며, 도면 중 미설명 부호 81a, 81b는 실린더 로드, 91a,91b; 93a,93b는 더블 너트이다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명한다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제품인 슬라브 폭이 결정되어 장,단변 동판(4a,b;3a,b)으로 조립된 주형내에 용강이 부어져 주조 할 때, 스프링 장력이 주조 중 가장 큰 제품을 기준으로 일정한 힘으로 조정되어 있으므로 주조중에는 장변 동판(4a,b)과 단변 동판(3a,b) 사이에 코너 갭(도 4의 60a,b)이 발생되지 않으며, 주조중 제품의 폭을 큰 폭에서 작은 폭으로, 또는 작은 폭에서 큰 폭으로 폭변경을 실시할 경우는 장변 동판(4a,b)내에서 단변 동판(3a,b)을 좌우로 움직여 주어야 한다.

상기 장변 동판(4a,b) 내부에서 단변 동판(3a,b)을 자유롭게 움직이려면 단변 동판(3a,b)이 움직일 때 장변 인사이드 동판(4a)을 밀고 있는 디스크 스프링 팩(70a,b)의 스프링 장력을 조정하여 주어야 하며, 이를 위해서는 생산되는 슬라브의 폭에 따라 용강의 철정력이 다르기 때문에 장변 워터 자켓(1a,b)에 조립된 로드 셀(100a,b)을 이용하여 철정력을 체크한다.

위와 같이 체크된 철정력은 상기 제어기(112)에 전달되어 제어되고, 유압 실린더(80a,b)에 연결된 유압 밸브(116)를 통하여 실린더 로드(81a,b)가 디스크 스프링 팩(70a,b)을 통해 제 1로드(90a,b)를 밀면 상기 장변 아웃사이드 동판(4b)에 조립된 더블 너트(93a,b)를 밀어서 장변 워터자켓(1a,b)이 뒤로 밀려 상기 장변동판(4a,b)와 단변 동판(3a,b)사이의 갭을 발생시킨다.

상기한 바와 같은 본 발명의 연주 설비의 몰드 클램핑 장치에 따르면, 주조중 주형에서의 코너 갭이 발생하지 않고 슬라브 폭 변경을 위하여 필요한 경우 제어부를 통해 코너 갭을 발생시키는 것이 가능하다. 이에 따라 연주 설비의 장기간 사용으로 설비에 조립된 디스크 스프링의 장력이 변하더라도 로드 셀을 이용하여 장력 조정을 항상 일정하게 조정할 수 있으므로 주조중에 동판 코너 갭의 자동 조정이 가능해져서 설비사고 및 동판의 손상을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 몰드 프레임에 장,단변 워터자켓이 각각 설치되고, 상기 워터자켓에 동판이 부착되어 상기 동판 내부에 용강이 부어지며, 상기 워터자켓 내부에서 순환되는 냉각수에 의해 용강이 응고되어 슬라브를 생산하는 장치에 있어서,

   상기 장변 워터자켓의 상/하, 또는 좌/우측에 조립된 디스크 스프링 팩(pack);

   상기 디스크 스프링 팩(70a,b)의 후부에 설치된 유압 실린더;

   디스크 스프링을 구비하고 상기 유압 실린더의 전면에 설치된 제 1로드(rod);

   상기 제 1로드에 턴 버클을 통해 연결된 제 2로드;

   상기 제 2로드의 끝단부에 설치되어 상기 용강의 철정력을 체크하는 로드 셀(Load cell); 및

   운전판넬에 연결된 제어기(PLC)에 의해 상기 유압 실린더 및 로드 셀의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연주 설비의 몰드 클램핑 장치.