KR200450215Y1 - 몰드판에 볼트가 결합된 장치 - Google Patents

몰드판에 볼트가 결합된 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안에 따른 몰드판에 볼트가 결합된 장치는, 용융 금속으로부터 슬라브 형태의 금속 제조용 몰드용 벽체로서 사용되며, 일측면이 개방된 수용홈부가 마련되고, 그 수용홈부는 수용공간과 그 수용공간에 연결되며 내주면에 암나사부가 형성된 개구부를 구비하며, 상기 개구부의 폭은 상기 수용공간의 폭보다 좁게 형성되며, 상기 수용공간의 바닥면에는 돌출기둥이 배치된 몰드판; 일단부는 상기 몰드판의 수용홈부에 수용되며 상기 돌출기둥에 의해 상기 개구부의 폭보다 넓어지도록 구조가 변경되어 상기 수용홈부에 상대 고정되는 플랜지부를 구비하며, 타단부는 그 몰드판의 외부로 돌출되도록 설치되며 외주면에 수나사부가 구비된 볼트부재; 및 외주면에 수나사부를 구비하여 상기 개구부에 나사결합되며, 상기 볼트부재의 플랜지부의 외주에 끼워져 그 볼트부재의 플랜지부에 그 볼트부재의 길이방향으로 압력을 가하는 나사부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

몰드판에 볼트가 결합된 장치{Device having structure of bolt attached to mold plate}
본 고안은 몰드판에 볼트가 결합된 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 용접이 어려운 이종 합금으로 이루어진 몰드판과 볼트의 결합 구조에 관한 것이다.
일반적으로 액체 금속으로부터 고체 상태의 슬래브 형태로 주조하는 공정은, 도 1에서와 같이 1500℃ 정도로 용융되는 용융 금속(M)을 몰드(1)의 내부로 통과시키며, 상기 몰드(1)에서 배출되는 용융 금속은 그 몰드(1)에 의해 소정의 형상을 유지하면서 배출되면서 수냉 등의 냉각 수단에 의해 되어 슬라브(S), 불룸, 빌렛등의 주편을 생산하게 된다.
그리고 상기 몰드(1)는 열전달이 용이한 동을 몸체로 하고 그 내부는 내마모성이 높은 크롬, 니켈 등으로 도금하여 마모를 방지하는 구성으로 이루어진 복수의 장변(3)과 단변(4)이 각각 연결되어 주편을 형성하기 위한 소정의 투입공간(6)을 형성하는 몰드판(5)로 이루어져 있다. 상기 투입공간(6) 사이에 용융 금속이 통과할 때 주편을 형성하도록 되며, 상기 장변(3)과 단변(4)에는 다수의 냉각홈(미도시)이 외면에 형성되어 냉각수통로(미도시)를 통하여 냉각수가 공급되고, 단변(3) 은 공압실린더(미도시)에 의해 가변토록 설치된다.
이와 같은 용도에 사용되는 상기 몰드판(5)의 일측면에는 고온의 금속 슬라브가 접하고 타측면에는 냉각수가 접촉하게 된다. 따라서 상기 몰드판(5)에 관통공이 형성되어서는 아니된다. 즉, 상기 냉각수와 슬라브가 직접 접촉하지 않도록 되어 있는 구조이다. 그런데 상기 몰드판(5)을 유압실린더나 공압실린더 등과 같은 외부 장치에 고정하기 위해서 상기 몰드판(5)의 타측면에는 복수의 볼트부재(7)가 설치되어 있다. 도 1의 괄호안에 표기된 지시부호 20과 30은 아래에서 상술될 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위해 부여해 둔 것이다.
종래의 볼트부재(7)는 상기 몰드판(5)에 용접되어 그 몰드판(5)에 상대고정되어 있다. 그런데 일반적으로 상기 몰드판(5)의 재질과 상기 볼트부재(7)의 재질이 서로 다르다. 예컨대 상기 몰드판(5)은 동으로 이루어져 있고 상기 볼트부재(7)는 크롬동으로 이루어진 경우가 있다. 이와 같이 이종 비철 금속간에는 용접성이 열악한 것이 일반적이다. 따라서 상기 볼트부재(7)와 상기 몰드판(5)의 결합이 견고하지 못할 뿐 아니라 용접하는 비용도 예컨대 레이저 용접 등과 같은 특수한 용접법을 사용하여야 하기 때문에 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 몰드판과 볼트부재를 용접에 의하지 않고 견고하게 결합하도록 구조가 개선된 몰드판에 볼트가 결합된 장치를 제공함에 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 고안에 따른 몰드판에 볼트가 결합된 장치는, 용융 금속으로부터 슬라브 형태의 금속 제조용 몰드용 벽체로서 사용되며, 일측면이 개방된 수용홈부가 마련되고, 그 수용홈부는 수용공간과 그 수용공간에 연결되며 내주면에 암나사부가 형성된 개구부를 구비하며, 상기 개구부의 폭은 상기 수용공간의 폭보다 좁게 형성되며, 상기 수용공간의 바닥면에는 돌출기둥이 배치된 몰드판;
일단부는 상기 몰드판의 수용홈부에 수용되며 상기 돌출기둥에 의해 상기 개구부의 폭보다 넓어지도록 구조가 변경되어 상기 수용홈부에 상대 고정되는 플랜지부를 구비하며, 타단부는 그 몰드판의 외부로 돌출되도록 설치되며 외주면에 수나사부가 구비된 볼트부재; 및
외주면에 수나사부를 구비하여 상기 개구부에 나사결합되며, 상기 볼트부재의 플랜지부의 외주에 끼워져 그 볼트부재의 플랜지부에 그 볼트부재의 길이방향으로 압력을 가하는 나사부재;를 포함하는 점에 특징이 있다.
상기 플랜지부는 상기 돌출기둥에 의해 상기 개구부의 폭보다 넓어지도록 소 성 변형되어 상기 수용홈부에 상대 고정되는 것이 바람직하다.
상기 돌출기둥은 상기 수용홈부의 바닥면과 분리된 독립된 부재로 제작된 것이 바람직하다.
상기 플랜지부는 상기 볼트부재의 길이방향으로 길게 형성된 공간을 가지며, 그 공간은 복수의 슬롯에 의해 그 볼트부재의 외주면에 연결된 것이 바람직하다.
상기 공간에는 금속분말이 충전되어 그 금속분말은 소결에 의해 상기 플랜지부에 결합되는 것이 바람직하다.
상기 돌출기둥은 원뿔대 형상인 것이 바람직하다.
상기 플랜지부는 상기 볼트부재의 길이방향에 대해 수직인 관통공을 구비하며,
그 관통공에 슬라이딩 가능하게 설치되며 상기 돌출기둥에 의해 상기 개구부의 폭보다 넓게 구조가 변경됨으로써 상기 플랜지부가 상기 수용공간에 상대고정될 수도 있다.
본 고안에 따른 몰드판에 볼트가 결합된 장치는 용접에 의하지 않고 몰드판과 볼트부재를 견고하게 결합하여 내구성과 경제성이 현저하게 향상된 몰드장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 고안에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 몰드장치의 개략적 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 Ⅱ-Ⅱ 선 단면으로서 본 고안의 바람직한 일 실시예를 보여주기 위한 도면이다. 도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 본 고안의 바람직한 일 실시예를 설명하기 위한 부분 사시도 및 분해 사시도이다. 도 5 및 도 6은 도 3에 도시된 본 고안의 바람직한 일 실시예의 조립과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 몰드판에 볼트가 결합된 장치(10)는 몰드판(20)과, 볼트부재(30)와, 나사부재(40)을 포함하고 있다.
상기 몰드판(20)은 용융 금속(M)으로부터 슬라브(S) 형태의 금속 제조용 몰드용 벽체로서 사용되는 것이다. 상기 몰드판(20)에는 일측면이 개방된 수용홈부(22)가 마련되어 있다. 상기 수용홈부(22)는 수용공간(24)과 그 수용공간(24)에 연결되며 내주면에 암나사부가 형성된 개구부(26)를 구비하고 있다. 상기 개구부(26)의 폭은 상기 수용공간(24)의 폭보다 좁게 형성되어 있다. 상기 수용공간(24)의 바닥면에는 돌출기둥(28)이 배치되어 있다. 상기 돌출기둥(28)은 상기 수용홈부(22)의 바닥면과 분리된 독립된 부재로 제작되어 그 수용홈부(22)의 바닥면과 접촉되도록 배치되어 있다. 상기 수용홈부(22)와 상기 개구부(26)의 경계부근에 테이퍼(27) 구조가 마련되어 있다. 상기 테이퍼(27) 구조는 상기 개구부(26)로부터 상기 수용공간(24)으로 향할수록 그 폭이 넓어지도록 형성되어 있다. 상기 돌출기둥(28)은 원뿔대 형상으로 이루어져 있다. 더 구체적으로 상기 돌출기둥(28)은 상기 수용공간(24)으로부터 상기 개구부(26)쪽으로 갈수록 그 단면의 크기가 작아지 도록 형성되어 있다.
상기 볼트부재(30)는 상기 수용홈부(22)에 상대고정되어 있다. 더 구체적으로 상기 볼트부재(30)의 일단부는 상기 몰드판(20)의 수용홈부(22)에 수용되며 상기 돌출기둥(28)에 의해 상기 개구부의 폭보다 넓어지도록 구조가 변경됨으로써 상기 수용홈부(22)에 상대 고정되는 플랜지부(32)를 구비하고 있다. 상기 플랜지부(32)는 상기 돌출기둥(28)에 의해 상기 개구부(26)의 폭보다 넓어지도록 소성 변형되어 상기 수용홈부(22)에 상대 고정되어 있다. 상기 플랜지부(32)는 상기 수용홈부(22) 테이퍼(27) 구조에 대응하는 테이퍼부(33)를 가지고 있다. 상기 플랜지부(32)는 상기 볼트부재(30)의 길이방향으로 길게 형성된 공간(34)을 가지며, 그 공간(34)은 복수의 슬롯(36)에 의해 그 볼트부재(30)의 외주면에 연결되어 있다. 상기 복수의 슬롯(36)은 상기 볼트부재(30)의 둘레방향으로 서로 이격되도록 배치되어 있다. 상기 슬롯(36)들과 공간(34)은 상기 플랜지부(32)가 소성변형되기 쉽도록 하기 위해 마련된 구조이다. 상기 공간(34)에는 금속분말이 충전되어 있다. 상기 금속분말(Mf)은 상기 돌출기둥(28)과 상기 공간(34)이 상호 결합함에 따라 그 공간(34)에서 일부가 밀려나와 상기 슬롯(36)들 사이에 충전된다. 상기 금속분말(Mf)은 상기 몰드판(20)이 금속 슬라브 제조를 위해 사용되는 과정에서 고온의 금속 용탕에 의해 가열되면서 자연 소결되어 상기 플랜지부(32)와 상호 결합된다. 또한, 상기 금속분말(Mf)은 별도의 소결 공정에 의해 상기 플랜지부(32)와 상호 결합될 수도 있다.
상기 볼트부재(30)의 타단부는 상기 몰드판(20)의 외부로 돌출되도록 설치되 어 있다. 상기 볼트부재(30)의 돌출된 외주면에는 수나사부가 구비되어 있다.
상기 나사부재(40)는 외주면에 수나사부를 구비하고 있다. 상기 나사부재(40)는 상기 개구부(26)에 나사결합되어 있다. 상기 나사부재(40)는 상기 볼트부재(30)의 플랜지부(32)의 외주에 끼워져 있다. 상기 나사부재(40)는 상기 볼트부재(30)의 플랜지부(32)에 그 볼트부재(30)의 길이방향으로 압력을 가하도록 되어 있다. 상기 나사부재(40)의 내주면은 상기 수용홈부(22)의 바닥면에 가까워 질 수록 그 내경의 크기가 커지도록 테이퍼진 형상을 가지는 것이 바람직하다.
이하, 상술한 바와 같은 구조를 가지는 몰드판에 볼트가 결합된 장치(10)의 작용을 상기 몰드판(20)에 상기 볼트부재(30)를 결합하는 과정을 예로 들어 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 3을 참조하면 상기 몰드판(20)의 수용홈부(22)에 상기 볼트부재(30)의 플랜지부(32)를 접근 시킨다. 이때 상기 플랜지부(32)의 외경의 크기는 상기 개구부(26)의 폭보다 작아서 그 개구부(26)를 통과한다. 도 5를 참조하면 상기 플랜지부(32) 상기 개구부(26)를 통과하여 그 플랜지부(32)의 내부에 마련된 공간(34)과 상기 몰드판(20)에 배치된 돌출기둥(28)이 상호 결합함에 따라 상기 플랜지부(32)의 외경이 커지는 소성변형이 일어나게 된다. 이때 상기 나사부재(40)를 상기 볼트부재(30)의 외주에 끼워서 상기 개구부(26)에 마련된 암나사부에 나사결합시킨다. 상기 나사부재(40)의 선단부는 상기 플랜지부(32)에 상기 볼트부재(30)의 길이방향으로 압력을 가하게 된다. 그러면 상기 볼트부재(30)는 상기 수용공간(24)으로 더욱 진입하게 된다. 상기 돌출기둥(28)은 상기 플랜지부(32)의 공간에 삽입되어 그 플랜지부(32)의 외경을 확대하는 작용을 하게 된다. 이때 상기 플랜지부(32)의 공간(34)에 충전된 금속분말(Mf)은 일부가 그 공간(34)으로부터 밀려서 상기 슬롯(36)들을 충전하게 된다. 상기 나사부재(40)를 더욱 조이면 상기 플랜지부(32)의 선단이 상기 수용공간(24)의 바닥면에 접촉하게 되며, 더 이상 볼트부재(30)가 그 길이방향으로 전진하지 못하게 된다. 이때 상기 플랜지부(32)는 그 외경이 확대되어 상기 수용홈부(22)에 마련된 수용공간(24)의 내측벽에 밀착하게 된다. 따라서 상기 플랜지부(32)는 상기 수용공간(24)의 바닥면과 수용공간(24)의 내측벽 사이에 끼이게 되므로 그 볼트부재(30)는 상기 몰드판(20)에 상대고정된다. 결과적으로 상기 볼트부재(30)와 상기 몰드판(20)은 견고하게 상호 결합되어 일체가 됨으로써 그 볼트부재(30)는 그 몰드판(20)과 분리되지 않는 구조가 된다. 이와 같은 구조는 반복적인 하중이 상기 볼트부재(30)에 가해지더라도 그 볼트부재(30)가 상기 몰드판(20)으로부터 이탈되지 않기 때문에 내구성이 현저하게 향상되는 효과가 있다. 또한, 이종 합금 간의 용접이 필요하지 않기 때문에 특수한 용접비용이 절감되며, 그 용접구조가 고온에서 사용중 파괴됨으로써 발생하는 문제점이 제거되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서와 같이 상기 플랜지부(32)의 공간(34)에 금속분말(Mf)을 충전하게 되면 상기 슬롯(36)들이 그 금속분말(Mf)에 의해 채워짐으로써 플랜지부(32)의 구조가 더욱 견고해지며, 후에 소결 등에 의해 그 금속분말(Mf)과 상기 플랜지부(32)가 일체로 결합됨으로써 결합력이 더욱 향상되는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서와 같이 상기 플랜지부(32)와 상기 수용홈부(22)에 테이퍼 구조를 마련하면 상기 볼트부재(30)와 상기 몰드판(20)의 결합시 조립성이 향상되는 되는 효과가 있다.
본 고안의 바람직한 실시예에서는, 상기 플랜지부는 상기 돌출기둥에 의해 상기 개구부의 폭보다 넓어지도록 소성 변형되어 상기 수용홈부에 상대 고정되는 것으로 서술하였으나, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 플랜지부가 소성변형되지 않고도 핀(39) 등을 사용하여 그 목적을 달성할 수 있다. 도 8을 참조하면 플랜지부(32)는 볼트부재(30)의 길이방향에 대해 수직인 관통공(38)을 구비하고 있다. 또한, 상기 핀(39)은 상기 관통공(38)에 슬라이딩 가능하게 설치되며 돌출기둥(28)에 의해 상기 개구부(26)의 폭보다 넓게 구조가 변경됨으로써 상기 플랜지부(32)가 상기 수용공간(24)에 상대고정되어 있다. 상기 핀(39)은 비원형 단면 예컨대 사각형이나 반원형 단면 등의 구조를 가져서 그 관통공(38)의 둘레 방향으로 회전하지 않도록 구성할 수도 있다. 이러한 경우에는 상기 관통공(38)도 상기 핀(39)과 대응하는 단면 구조를 가지는 것이 바람직하다. 상기 핀(39)은 상기 개구부(26)를 지나 상기 돌출기둥(28)에 의해 그 관통공(38)의 외부로 밀려남으로써 상기 플랜지부(32)가 상기 수용홈부(22)에 상대고정되도록 하는 작용을 한다.
본 고안의 바람직한 실시예에서는, 상기 수용홈부와 상기 개구부의 경계 부근에 테이퍼 구조를 가지는 것으로 서술하였으나, 도 7에 도시된 바와 같이 수용홈부에 테이퍼 구조가 마련되어 있지 않더라도 본 고안의 목적을 달성할 수 있다.
본 고안의 바람직한 실시예에서는, 상기 플랜지부는 상기 볼트부재의 길이방향으로 길게 형성된 공간을 가지며, 그 공간은 복수의 슬롯에 의해 그 볼트부재의 외주면에 연결된 것으로 서술하였으나 상기 공간이 마련되지 않거나 상기 슬롯들이 마련되지 않더라도 상기 플랜지부가 상기 개구부에 진입한 후에 그 개구부의 폭보다 넓은 폭을 가지도록 구조가 변경되는 경우라면 본 고안의 목적을 달성할 수 있다.
본 고안의 바람직한 실시예에서는, 상기 공간에는 금속분말이 충전되어 그 금속분말은 소결에 의해 상기 플랜지부에 결합되는 것으로 서술하였으나, 상기 금속분말이 충전되지 않더라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
본 고안의 바람직한 실시예에서는, 상기 돌출기둥은 원뿔대 형상인 것으로 서술하였으나, 상기 돌출기둥은 원기둥 형성이나 원뿔 또는 삼각뿔이나 사각뿔 등 다양한 형태로 마련되더라도 본 고안의 목적을 달성할 수 있다.
이상, 본 고안을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.
도 1은 일반적인 몰드장치의 개략적 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 Ⅱ-Ⅱ 선 단면으로서 종래의 구조를 보여주기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 Ⅱ-Ⅱ 선 단면으로서 본 고안의 바람직한 일 실시예를 보여주기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 본 고안의 바람직한 일 실시예를 설명하기 위한 부분 사시도 및 분해 사시도이다.
도 5 및 도 6은 도 3에 도시된 본 고안의 바람직한 일 실시예의 조립과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 Ⅱ-Ⅱ 선 단면으로서 본 고안의 또 다른 일 실시예를 보여주기 위한 도면이다.
도 8은 도 1에 도시된 Ⅱ-Ⅱ 선 단면으로서 본 고안의 또 다른 일 실시예를 보여주기 위한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10...몰드판에 볼트가 결합된 장치 20...몰드판
22...수용홈부 24...수용공간
26...개구부 27...테이퍼
28...돌출기둥 30...볼트부재
32...플랜지부 34...공간
36...슬롯 38...관통공
39...핀 40...나사부재
M...용융 금속 Mf...금속분말

Claims (7)

  1. 용융 금속으로부터 슬라브 형태의 금속 제조용 몰드용 벽체로서 사용되며, 일측면이 개방된 수용홈부가 마련되고, 그 수용홈부는 수용공간과 그 수용공간에 연결되며 내주면에 암나사부가 형성된 개구부를 구비하며, 상기 개구부의 폭은 상기 수용공간의 폭보다 좁게 형성되며, 상기 수용공간의 바닥면에는 돌출기둥이 배치된 몰드판;
    일단부는 상기 몰드판의 수용홈부에 수용되며 상기 돌출기둥에 의해 상기 개구부의 폭보다 넓어지도록 구조가 변경되어 상기 수용홈부에 상대 고정되는 플랜지부를 구비하며, 타단부는 그 몰드판의 외부로 돌출되도록 설치되며 외주면에 수나사부가 구비된 볼트부재; 및
    외주면에 수나사부를 구비하여 상기 개구부에 나사결합되며, 상기 볼트부재의 플랜지부의 외주에 끼워져 그 볼트부재의 플랜지부에 그 볼트부재의 길이방향으로 압력을 가하는 나사부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드판에 볼트가 결합된 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지부는 상기 돌출기둥에 의해 상기 개구부의 폭보다 넓어지도록 소성 변형되어 상기 수용홈부에 상대 고정되는 것을 특징으로 하는 몰드판에 볼트가 결합된 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 돌출기둥은 상기 수용홈부의 바닥면과 분리된 독립된 부재로 제작된 것을 특징으로 하는 몰드판에 볼트가 결합된 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 플랜지부는 상기 볼트부재의 길이방향으로 길게 형성된 공간을 가지며, 그 공간은 복수의 슬롯에 의해 그 볼트부재의 외주면에 연결된 것을 특징으로 하는 몰드판에 볼트가 결합된 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 공간에는 금속분말이 충전되어 그 금속분말은 소결에 의해 상기 플랜지부에 결합되는 것을 특징으로 하는 몰드판에 볼트가 결합된 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 돌출기둥은 원뿔대 형상인 것을 특징으로 하는 몰드판에 볼트가 결합된 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지부는 상기 볼트부재의 길이방향에 대해 수직인 관통공을 구비하 며,
    그 관통공에 슬라이딩 가능하게 설치되며 상기 돌출기둥에 의해 상기 개구부의 폭보다 넓게 구조가 변경됨으로써 상기 플랜지부가 상기 수용공간에 상대고정되는 것을 특징으로 하는 몰드판에 볼트가 결합된 장치.
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