KR20100100981A - 용융물 용기에 캐스팅 튜브를 교체가능하게 연결하기 위한 장치 - Google Patents

용융물 용기에 캐스팅 튜브를 교체가능하게 연결하기 위한 장치 Download PDF

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KR20100100981A
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헨리흐 토에네
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지멘스 브이에이아이 메탈스 테크놀로지스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 상기 용융물 용기에 체결되며 하나 이상의 고정식 폐쇄 판(4) 및 상기 고정식 폐쇄 판과 관련하여 변위 가능한 폐쇄 판(5)에 의해 형성되는 슬라이드 폐쇄부(3)를 가지며, 상기 변위 가능한 폐쇄 판(5)이 변위 장치(12)에 연결되고 상기 캐스팅 튜브(14)를 지지하는, 용융물 용기(1)로의 캐스팅 튜브(14)의 교체가능한 연결 장치에 관한 것이다. 캐스팅 튜브의 교체 공정을 개선하고 더 안전하게 수행하기 위해서, 상기 변위 가능한 폐쇄 판(5)이 상기 캐스팅 튜브(14)의 중심 맞춤된 장착을 위한 연결 링(13)을 지지하며, 상기 변위 가능한 폐쇄 판(5)이 상기 폐쇄 판과 동시에 변위 가능한, 상기 캐스팅 튜브(14)를 위한 전환 장치(16) 및 상기 캐스팅 튜브(14)를 상기 변위 가능한 폐쇄 판(5)에 압착시키기 위한 클램핑 장치(27)를 지지한다.

Description

용융물 용기에 캐스팅 튜브를 교체가능하게 연결하기 위한 장치 {DEVICE FOR THE INTERCHANGEABLE CONNECTION OF A CASTING TUBE TO A SPOUT OF A MELT VESSEL}
본 발명은 용융물 용기에 체결되며 하나 이상의 고정식 폐쇄 판 및 상기 고정식 폐쇄 판과 관련하여 변위 가능한 폐쇄 판에 의해 형성되는 슬라이드 폐쇄부를 가지며, 용융물 용기의 탕구에 캐스팅 튜브를 교체 가능하게 연결하기 위한 장치에 관한 것이며, 상기 변위 가능한 폐쇄 판은 변위 드라이브에 연결되고 상기 캐스팅 튜브를 지지한다.
일반적인 형태의 슬라이드 폐쇄부는 예를 들어, WO 03/080274호로부터 이미 공지되어 있다. 이러한 슬라이드 폐쇄부는 용융 금속의 통과를 허용하는 "개방 위치"와 용융 금속의 통행을 차단하는 "폐쇄 위치" 사이에서 유압 작동기를 사용하여 이동식 폐쇄 판이 변위될 수 있는 쌍판식 슬라이드(two-plate slide)의 형태이다.
JP 5-318061호에는 쌍판식 슬라이드 및 캐스팅 튜브를 포함하는 소형의 소 조립체(subassembly)가 설명되어 있으며, 상기 소조립체는 클램핑 장치에 의해 작동 위치에 유지되며 조인트 설비 또는 제거 작업을 위해 해체될 수 있다.
슬라이드 폐쇄부는 연속적인 캐스팅 몰드 내측으로의 용융 금속의 조절된 유입을 보장함으로써 안정한 캐스팅 작동을 보장하기 위해 특히, 연속 주조 설비의 캐스팅 레이들 또는 특히, 이송 용기에 사용된다. 내화성 폐쇄 판 인서트(insert) 및 캐스팅 튜브 또는 슈라우드(shroud)는 마모되어 종종 교체되어야 하는 부품들이다. 캐스팅 작업의 시작 이전에, 용융물 용기의 탕구는 특정 수단들을 사용하여 폐쇄되고 개방되어야 한다. 이는 작업자에게 위험한 환경 하에서의 예를 들어, 진화 장비의 용이하고 안전한 조작을 필요로 한다.
캐스팅 튜브 또는 슈라우드를 슬라이드 폐쇄부의 작동 위치에 먼저 고정하고 특정 접촉 압력으로 슬라이드 폐쇄부에 캐스팅 튜브 또는 슈라우드를 압착시킨 후에 캐스팅 튜브를 교체할 수 있게 하기 위한 일련의 해결책들이 이미 발전되어 왔다.
예로서, EP 577 909 A1호에는 캐스팅 튜브를 턴디쉬의 출구에 지지하고 캐스팅 튜브를 압착하기 위한 기구가 설명되어 있으며, 여기서 지지 장치는 외측 회전 축선 주위에서 피봇 운동할 수 있는 두 개의 아암 레버를 포함하며, 상기 아암 레버의 한 단부에는 캐스팅 튜브를 위한 장착 링이 제공되며 대향 단부에는 접촉 압력을 캐스팅 튜브 상에 생성하기 위한 평형추(counterweight)가 제공된다. 그러나 이러한 설계에 있어서, 캐스팅 노즐은 독립적으로 변위할 수 있지만 먼지 발생 경향이 있는 보조 노즐에 의해서만, 용융 금속용 출구 개구에 대해 정확히 위치될 수 있다.
US 4,892,235호에는 캐스팅 노즐용 지지 및 압력 인가 장치가 설명되어 있으며, 상기 장치에 의해서 캐스팅 튜브가 3판 슬라이드의 고정식 폐쇄 판 상에 압착될 수 있다. 수직 축선 주위에서 불규칙하게 피봇될 수 있는 캐스팅 튜브용 포크 마운트는 스프링 부재 형태이며 고정용 스톱이 피봇된 이후에 실질적으로 예정된 접촉 압력을 생성하는데 사용될 수 있는 지지 바아를 포함한다. 캐스팅 튜브를 교체할 수 있도록 일련의 조정 작동들이 수동으로 수행되어야 하는 그 결과로써 작업자의 안정성이 상당히 감소된다.
US 4,526,301호, EP 891 829 A1호, EP 820 825 A1호 및 AT 349 666 B호에도 3판 슬라이드와 관련된 캐스팅 튜브용 전환 장치가 설명되어 있으며, 변위 가능한 폐쇄 판이 두 개의 고정식 폐쇄 판들 사이에 배열되며 캐스팅 튜브가 고정식 폐쇄 판들 중의 하나에 제공된다.
또한, 설명된 전환 장치들은 캐스팅 튜브 또는 슈라우드가 이동식 폐쇄 판에 체결될 쌍판 슬라이드에 사용하기 위한 캐스팅 튜브 및 슈라우드에는 적합하지 않다.
그러므로 본 발명의 목적은 캐스팅 노즐 교체 중에 캐스팅 노즐의 간단한 조정 또는 자동화에 요구되는 어떤 다른 조정을 수행할 수 있으며 쌍판 슬라이드의 교체가능한 폐쇄 판 상에 캐스팅 튜브를 위치적으로 정확하게 결합하는 것이 신뢰성 있게 보장되도록 용융물 용기의 탕구에 캐스팅 튜브를 교체 가능하게 연결하기 위한 장치를 개선하고자 하는 것이다.
서두에 설명한 형태의 용융물 용기의 탕구에 캐스팅 튜브를 교체 가능하게 연결하는 장치의 경우에, 상기 목적은 교체 가능한 폐쇄 판이 캐스팅 튜브의 중심 맞춰진 장착을 위한 연결 링을 지지하며, 교체 가능한 폐쇄 판이 전환 장치를 지지하게 한다는 점에서 달성될 수 있으며, 여기서 상기 전환 장치는 캐스팅 튜브 및 상기 캐스팅 튜브를 변환 가능한 폐쇄 판에 압착시키기 위한 클램핑 장치에 대해 상기 폐쇄 판과 동시에 변위될 수 있다.
상기 변위 가능한 폐쇄 판은 폐쇄 판 인서트를 수용하는 폐쇄 판 프레임을 필수 구성 요소로 포함하며, 상기 폐쇄 판 인서트는 내화 재료로 형성되고 액체 금속를 위한 리세스 형태의 통로 개구를 가진다. 상기 폐쇄 판 프레임은 슬라이드 폐쇄부의 지지 프레임 내에 수평으로 이동되며 상기 슬라이드 폐쇄부의 지지 프레임에 체결되는 변위 드라이브에 연결될 수 있도록 안내된다. 변위 가능한 폐쇄 판의 정확한 위치와는 무관하게, 상기 캐스팅 튜브의 정확한 위치는 상기 캐스팅 튜브용 전환 장치, 및 실시예에 따라 상기 캐스팅 튜브를 상기 폐쇄 판, 특히 폐쇄 판의 폐쇄 판 프레임 상에 압착하기 위한 임의의 클램핑 장치를 체결함으로써 신뢰성 있게 보장된다. 상기 변위 가능한 폐쇄 판은 용융 금속을 통과시키는 "개방 위치"와 용융 금속의 통과를 차단시키는 "폐쇄 위치"에 모두 위치될 수 있다.
바람직한 실시예에 따라, 상기 전환 장치는 피봇 샤프트 및 상기 피봇 샤프트에 연결되는 피봇 드라이브를 포함한다. 상기 피봇 샤프트는 피봇 축선 주위에서의 피봇 운동을 허용하는 변위 가능한 폐쇄 판 상에 지지된다. 게다가, 상기 캐스팅 튜브의 장착을 위한 장착 포크가 피봇 샤프트에 고정적으로 연결되며, 상기 장착 포트의 두 개의 포크 아암이 피봇 축선에 수직한 평행면 내에 배열된다. 그 결과, 상기 캐스팅 튜브는 짧은 포크 아암의 경우에 회전 운동에 의해 폐쇄 판 인서트의 영역으로부터 완전히 피봇-아웃(pivoted-out)될 수 있으며, 그에 따라 폐쇄 판 인서트가 접근 가능해 진다. 예로서, 이러한 캐스팅 튜브의 피봇-아웃 위치에서, 차단된 액체 금속 도관은 조종 장치 또는 로봇에 의해 이동되는 산소 랜스를 사용하여 용이하게 차단이 해제될 수 있다.
피봇 샤프트의 피봇 축선이 캐스팅 튜브용 연결 링으로부터 측면 위치에 배열되고 연결 링 상에 결합되는 폐쇄 튜브가 슬라이드 폐쇄부 상의 연결 위치에 위치되는 경우, 그리고 피봇 축선과 결합하는 수직면과 관련하여 캐스팅 튜브의 연결 위치가 수직면의 한쪽에 위치되고 캐스팅 튜브용 전환 위치가 상기 수직면의 반대편 먼 쪽에 위치되거나 상기 수직면에 바로 위치되는 경우에, 변위 가능한 폐쇄 판 또는 폐쇄 판 프레임에 대한 전환 장치의 기하학적으로 적절한 배열이 제공된다.
전술한 설계를 갖춘 전환 장치는 변위 가능한 폐쇄 판 상의 연결 위치와 피봇 축선 주위의 캐스팅 튜브의 전환 위치 사이에서 90°내지 180° 범위의 피봇 각도에서 캐스팅 튜브가 변위될 수 있게 한다. 이러한 피봇-아웃 운동은 조정 장치로 용이하게 접근할 수 있는 영역의 내측으로 캐스팅 노즐이 이동할 수 있게 함으로써, 어떤 문제없이 커다란 피봇 각도를 운영하고 로봇에 의해 전환 장치의 자동 로딩 및 언로딩을 용이하게 수행할 수 있도록, 포크 아암의 단부들에서 장착 후크의 대응하는 바람직한 세부 운동을 가능하게 한다.
로봇 또는 다른 조종 장치를 사용한 자동 방식으로 캐스팅 튜브를 교체할 수 있도록, 캐스팅 튜브는 지지 링을 갖추고 있으며 지지 링과 함께 피봇 장치 내에 삽입된다. 여기서, 상기 지지 링은 캐스팅 튜브의 외경과 일치하며 내부에 캐스팅 튜브가 위치되는 링 부재를 가지며, 상기 링 부재는 서로 이격되게 지향되고 피봇 장치의 두 개의 포크 아암의 장착 포크 내에 놓이는 지지 핀에 의해 인접되며, 로봇의 그리핑 툴(gripping tool)용 커플링 장치가 상기 링 부재 상에 배열된다. 상기 커플링 장치는 링 부재 상의 지지 핀에 대하여 90°로 적절하게 위치된다.
캐스팅 튜브가 연결 위치로부터 전환 위치로 피봇된 후에, 로봇은 반대로 지향된 지지 링의 커플링 장치와 교체되어 결합되도록 캐스팅 튜브를 용이하게 파지할 수 있다. 그 후 로봇은 피봇 장치의 외측에 캐스팅 튜브를 나사 결합하며 툴 스토어(store)의 하부에 캐스팅 튜브를 세팅한다. 로봇은 캐스팅 튜브를 파지하여 다음 사용을 준비하기 위해 그리핑 툴을 사용하여 툴 스토어로부터 지지 링의 커플링 장치로 이동시키며, 캐스팅 튜브를 전환 장치의 장착 포크에 매달고 전환 위치에서 대기한다. 캐스팅 튜브는 그 후에 피봇 운동에 의해 연결 위치로 다시 피봇되어 사용 준비를 한다.
상기 피봇 장치는 바람직하게 진동 모터에 의해 형성된다. 진동 모터는 피봇 샤프트의 회전 각도를 정확히 세팅함으로써 연결 위치, 전환 위치 및 필요할 수 있는 캐스팅 튜브의 중간 위치들을 정확히 제어할 수 있게 한다.
상기 피봇 장치는 바람직하게 유압 진동 모터를 사용하는 것이다. 그러나, 공압 또는 전기 구동력을 갖는 진동 모터를 사용하는 것도 동등하게 가능하다. 바람직하게 유압 진동 모터는 선형 실린더 및 예정된 피봇 조건 하에서 전환 장치의 피봇 운동을 발생시키기 위한 기구를 포함한다.
캐스팅 튜브를 연결 링 상에 압착시키기 위한 클램핑 장치는 예정된 접촉 압력으로 변위 가능한 폐쇄 판에 적절히 체결된다.
대안으로서, 캐스팅 튜브를 연결 링 상에 압착시키기 위한 클램핑 장치를 전환 장치, 특히 피봇 드라이브에 직접적으로 통합시키는 것도 가능하다.
클램핑 장치에는 바람직하게, 예정된 접촉 압력의 조절된 세팅을 위한 조절 장치가 제공된다. 클램핑 장치가 유압 진동 모터와 직접적으로 통합되거나 유압 진동 모터의 일부이면, 진동 모터의 유압 장치를 사용하여 조절된 접촉 압력이 세팅된다. 이 경우에, 클램핑 장치는 변위 가능한 폐쇄 판 또는 폐쇄 판 프레임에만 간접적으로 배열된다.
클램핑 장치는 피봇 장치의 피봇 샤프트에 작용하는 프리텐션 스프링에 의해 형성될 수도 있다. 프리텐션 스프링은 임의의 바람직한 설계 방식의 기계식 스프링, 예를 들어 비틀림 스프링, 공압 또는 유압 스프링 부재에 의해 형성될 수 있다.
금속야금학적 작동에 있어서, 용융물 용기는 슬라이드 폐쇄부에 의해 폐쇄되고 용융 금속으로 채워지며, 용융물 용기가 캐스팅 레이들인 경우에 용융 금속은 예를 들어 금속야금학적 정련 작동 하에 있거나 합금화되는 동안에 대부분은 복수의 처리 단계들이 수행된다. 이러한 상황 하에서, 슬라이드 폐쇄부 그 자체 이외의 추가의 구성 요소들은 용융물 용기, 특히 유압 제어 장치의 바닥에 체결되어서는 안 된다. 이를 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전환 장치의 경우에 전환 장치는 분할가능한 소조립체로 나누어질 수 있는 피봇 샤프트 및 피봇 드라이브를 포함하며, 상기 피봇 드라이브는 삽입 운동 중에 피봇 샤프트에 자동으로 연결될 수 있다. 피봇 드라이브를 장착 및 위치시키기 위한 하나 이상의 센터링 러그가 변위 가능한 폐쇄 판 또는 특히 변위 가능한 폐쇄 판 프레임 상에 배열된다. 피봇 샤프트 상에 피봇 드라이브의 삽입 및 연결은 로봇을 사용하여 적절히 수행된다.
변위 가능한 폐쇄 판 또는 변위 가능한 폐쇄 판 프레임 상의 장착 포켓 내에 베어링과 함께 삽입, 위치 및 로크될 수 있는 동일한 가능성이 피봇 샤프트에도 존재한다. 이러한 경우에도 역시, 삽입은 로봇을 사용하여 적절히 수행된다.
이들 자동 조립 작동들을 더욱 쉽게 수행하기 위해, 피봇 드라이브, 및 적합하다면 피봇 샤프트도 로봇의 그리핑 툴을 위한 커플링 장치가 제공된다. 그러므로 준비된 지지 브라켓으로부터 상기 소조립체들을 쉽게 픽업하거나 상기 지지 브라켓에 상기 소조립체를 쉽게 세팅할 수 있다. 그러므로 또한, 잠재적으로 위험한 영역에 작업자가 끼어들 필요 없이, 피봇 드라이브 및/또는 피봇 샤프트는 캐스팅 위치를 결정하는 지지 프레임 상의 변위 가능한 폐쇄 판 또는 변위 가능한 폐쇄 판 프레임과는 별개로, 금속야금학적 작동 중인 개별적인 처리 단계들 중에 그리고 용융물 용기의 이송 중에 지지 브라켓 상에 세팅될 수 있으며, 피봇 드라이브 및/또는 피봇 샤프트는 용융물 용기가 지지 프레임 상에 세팅된 후에만 변위 가능한 폐쇄 판 또는 변위 가능한 폐쇄 판 프레임 상에 로봇 또는 다른 조종 장치를 사용하여 삽입될 수 있다.
연속 주조 설비에의 특정 적용을 위해, 용융물 용기는 제강 공장으로부터 연속 주조 설비로 예비 처리된 용융 스틸을 이동시키는데 사용되는 캐스팅 레이들을 형성한다. 캐스팅 레이들을 유지하기 위한 지지 프레임은 포크 아암을 갖춘 레이들 터닝 타워(ladle turning tower)를 형성한다. 지지 브라켓도 레이들 터닝 타워 상에 위치되며, 슬라이드 폐쇄부 상의 로봇 보조 조립체를 위한 피봇 드라이브 및 피봇 샤프트가 상기 브라켓 상에 준비된다.
본 발명의 추가의 장점 및 특징들이 이후의 도면들을 참조한 비 제한적인 예시적인 실시예들에 대한 다음 설명으로부터 명확해진다.
도 1은 캐스팅 튜브의 교체 위치에 있는 용융물 용기의 탕구에 캐스팅 튜브를 상호연결하기 위한 본 발명에 따른 장치를 도시하는 도면이며,
도 2는 캐스팅 튜브의 교체 위치에 있는 용융물 용기의 탕구에 캐스팅 튜브를 상호연결하기 위한 본 발명에 따른 장치를 도시하는 다른 도면이며,
도 3은 캐스팅 튜브의 교체 위치에 있는 용융물 용기의 탕구에 캐스팅 튜브를 상호연결하기 위한 본 발명에 따른 장치를 도시하는 측면도이며,
도 4는 용융물 용기의 탕구에 캐스팅 튜브를 상호연결하기 위한 본 발명에 따른 장치를 도시하는 저면도이다.
용융물 용기의 탕구에 캐스팅 튜브를 상호연결하기 위한 본 발명에 따른 장치가 도 1 내지 도 4의 도면에 다양한 도면으로 개략적으로 도시되어 있으며, 이러한 예시적인 실시예를 참조하여 이후에 상세히 설명된다.
탕구 측면에서, 연속 주조 설비의 이송 용기의 경우에는 보통, 캐스팅 튜브 또는 침지 캐스팅 튜브에 대해 언급되며, 캐스팅 레이들의 경우에는 보통, 슈라우드(shroud)에 대해 언급된다. 본 발명에 따른 해결책은 상기 두 경우를 모두 포함하며 두 경우에 대해 모두 똑같이 적합하다.
도 3은 스틸 케이싱(1a) 및 그 내측에 내화 라이닝(1b)를 가지는 용융물 용기(1)의 부분 단면도이다. 예로서, 용융물 용기는 연속 주조 장치 상의 캐스팅 레이들 또는 턴디쉬의 형태일 수 있다. 용융물 용기의 바닥에는 내화 재료로 제조되고 연속적으로 유출시키기 위한 용융 금속(예를 들어, 액체 스틸)용 출구 개구(2a)를 가지는 탕구(2)가 제공된다. 슬라이드 폐쇄부(3) 형태의 폐쇄 부재가 용융물 용기의 외측에 배열되며, 상기 폐쇄 부재는 출구 개구(2a)를 개폐하는데 사용될 수 있거나 출구 개구를 통해 유동하는 용융 금속의 양을 조절하는데 사용될 수 있다.
도 2에서, 슬라이드 폐쇄부(3)는 쌍판(two-plate) 슬라이드 형태이다. 상기 슬라이드 폐쇄부는 -기능적 측면에서-고정식 폐쇄 판(4) 및 이동식 폐쇄 판(5)을 포함한다. 본 발명의 범주 내에서, 상기 고정식 폐쇄 판과 이동식 폐쇄 판은 복수의 부품들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 판들은 상하로 놓이는 복수의 폐쇄 판을 각각 포함할 수 있다. 상기 고정식 폐쇄 판(4)은 용융물 용기(1)의 스틸 케이싱(1a)에 나사 연결에 의해 직접 고정되는 폐쇄 판 프레임(6)을 포함한다. 내화성 폐쇄 판 인서트(7)가 폐쇄 판 프레임(6)의 내측에 삽입되며 용융물 용기(1) 내의 출구 개구(2a)와 정렬되는 통로 개구(8)를 가진다. 이동식 폐쇄 판(5)은 고정식 폐쇄 판(4) 위에 놓이며 유사하게, 두 제어 위치들 사이에서 고정식 폐쇄 판(4)의 수평 가이드(더 상세히 도시 않음) 위에서 변위될 수 있도록 배열되는 폐쇄 판 프레임(9)을 포함한다. 폐쇄 판 인서트(1)는 이동식 폐쇄 판 프레임(9) 내측에 삽되어 그 내부에 지지되며, 이러한 폐쇄 판 인서트는 두 제어 위치들 중 하나의 위치에서 폐쇄 판 인서트(7)의 통로 개구(8)와 정렬되는 통로 개구(11)를 가지며, 다른 제어 위치에서는 통로 개구(11)를 차단한다. 이동식 폐쇄 판(5)은 유압 작동기(12), 예를 들어 제어가능한 압력-매체 실린더에 관절 방식으로(articulated manner) 연결되며, 상기 작동기(12)는 고정식 폐쇄 판 프레임(6)에 지지되며 두 제어 위치들 사이에서 이동식 폐쇄 판(5)을 변위시킨다.
이동식 폐쇄 판(5)의 폐쇄 판 인서트(10)는 폐쇄 판 인서트(10)의 부품일 수 있는 연결 링(13)을 가지거나 도 2에 도시된 바와 같이 분리형 캐스팅 노즐형 부품(13a)으로서 이동식 폐쇄 판(5)에 기타 다른 부품이 제공될 수도 있다. 이러한 연결 링(13) 또는 캐스팅 노즐형 부품(13a)은 캐스팅 튜브(14)를 장착하고 캐스팅 튜브를 원추형 수용 시트 내에 중심 맞추는 역할을 한다.
캐스팅 튜브(14)의 조정, 바람직하게 마모 인한 캐스팅 튜브의 변경을 위해, 교체 위치(A)로부터 연결 위치(B)로 그리고 본래대로 캐스팅 튜브(14)를 이송하는데 사용될 수 있는 전환 장치(16)가 제공될 수 있다. 전환 장치(16)는 이동식 폐쇄 판(5)의 폐쇄 판 프레임(9)에 고정된 형태로 전체적으로 체결되며, 그에 따라 폐쇄 판과 동시에 변위될 수 있다. 이는 이동식 폐쇄 판(5)에 이러한 방식으로 위치된 전환 장치(16)에 주요 장점을 초래한다. 캐스팅 튜브의 조정을 위한 상대적인 이송로는 이동식 폐쇄 판의 현재 위치(개방 또는 폐쇄 위치)와 무관하게 캐스팅 튜브를 항상 유지하며, 연결 링(13)에 캐스팅 튜브의 중심 맞춤 위치는 항상 신뢰성 있게 보장되며 용이하게 수행될 수 있다(도 1 및 도 2).
도 1, 도 3 및 도 4로부터 알 수 있듯이, 상기 전환 장치(16)는 피봇 드라이브(17) 및 피봇 샤프트(18)를 포함한다. 피봇 샤프트(18)는 모터 구동식 피봇 드라이브(17)에 직접 연결되며 (피봇 축선(19) 상에서의 피봇 운동을 허용하도록)베어링(20)을 통해서 이동식 폐쇄 판(5)에 회전 가능하게 지지된다. 피봇 샤프트(18)의 자유 단부는 캐스팅 튜브(14)를 장착시키기 위한 두 개의 포크 아암(22a,22b)을 갖는 장착 포크(21)쪽으로 연장하며, 상기 포크 아암은 피봇 축선(19)에 수직한 평행면 내에 서로 이격되게 배열된다. 포크 아암(22a,22b)들 사이의 거리는 캐스팅 튜브(14)의 외경에 의존한다. 포크 아암(22a,22b)은 후크 형태로 연장하여 캐스팅 튜브(14)를 장착하기 위한 장착 포켓(23)을 형성한다. 여기서, 장착 포켓(23)은 캐스팅 튜브(14)가 세팅 위치(B)와 교체 위치(A) 사이와 본래대로의 피봇 운동을 통해 장착 포켓의 미끄럼을 방지할 수 있는 방식으로 형성되며, 캐스팅 튜브(14)로부터 연결 링(13)으로 접촉 압력의 전달이 특히 세팅 위치(A)에서 신뢰성 있게 보장된다.
피봇 샤프트(18)와 피봇 축선(19)을 갖는 전환 장치(16)는 슬라이드 폐쇄부(3)와 연결 링(13) 다음에 측면으로 배열된다. 피봇 축선(19)과 결합하는 수직면(C)에 대해, 캐스팅 튜브의 연결 위치(B)는 수직면의 한쪽에 위치되며 캐스팅 튜브의 교체 위치(A)는 상기 연결 위치와 반대편에, 상기 수직면의 먼쪽 또는 상기 수직면 내에 직접 위치된다. 피봇 축선(19)은 이동식 폐쇄 판(5)이 변위되는 방향에 평행하게 지향된다. 상대적으로 짧은 포크 아암(22a,22b)이 연결 위치(B)로부터 상대적으로 용이하게 접근가능한 교체 위치(A)로 캐스팅 튜브(14)를 이동시키는데 사용될 수 있으며, 상기 교체 위치에서는 캐스팅 튜브가 포크 아암의 장착 포켓(23)으로부터 용이하게 제거될 수 있으며 교체된 캐스팅 튜브는 조정장치 또는 로봇(여기에 도시 않음)을 사용하여 재삽입될 수 있다. 게다가, 탕구 영역은 세척 작업, 예를 들어 산소 취입 랜스를 사용하여 출구 개구에 화염을 가하는 작업을 위해 용이하게 접근가능하며, 상기 산소 취입 랜스는 로봇이나 다른 조정장치, 또는 출구 개구의 개방 또는 세척을 위한 다른 장치에 의해 유사하게 이동된다. 상기 장착 위치(B)와 교체 위치(A) 사이의 피봇 각도 범위(α)는 약 180°이다.
캐스팅 튜브(14)는 지지 링(25) 내측으로 밀리며 포크 아암(22a,22b)의 두 개의 장착 포켓(23) 내측으로 지지 링과 함께 삽입된다. 지지 링은 캐스팅 튜브(14)의 상부 영역에 있는 원추형 링 부분에 대응하는, 원추형 수용 시트를 갖는 링 부재(25a)를 포함한다. 상기 링 부재(25a)는 전환 장치(16)의 장착 포켓(23) 내에 놓이고 서로 멀어지게 지향되는 대향 지지 핀(25b)에 의해 서로 인접하게 된다. 게다가, 상기 링 부재는 로봇 또는 조정 장치에 그립 연결을 설정하는데 사용될 수 있는 커플링 장치(25c)를 포함한다.
상기 피봇 드라이브(17)는 바람직하게 유압식으로 작동되는 진동 모터(26)에 의해 형성된다. 이는 메카니즘에 의해 선형 실린더의 유압 생성 운동을 피봇 샤프트(18)의 정량(dosed) 회전 운동으로 직접적으로 변환할 수 있게 한다. 유압 진동 모터도 조절된 접촉 압력을 세팅하고 상기 모터에 결합된 클램핑 장치(27)에 의해 캐스팅 사이클 중에 상기 접촉 압력을 유지할 수 있게 한다.
예를 들어, 피봇 샤프트에 직접 작용하는 프리텐션 스프링(pretensioned spring)의 작용에 의해 이동식 폐쇄 판에 대한 캐스팅 튜브의 정해진 압착을 위한 클램핑 장치(27)도 제공될 수 있다. 이러한 프리텐션 스프링은 도 4의 비틀림 스프링의 형태이며, 피봇 샤프트(18) 주위에 도달하여 피봇 샤프트 및 이동식 폐쇄 판(5) 또는 폐쇄 판 프레임(9)에 고정되며, 연결 위치(B)로의 피봇 운동 중에 대응하는 접촉 압력을 증가시킨다.
상기 피봇 드라이브(17) 및 이동식 폐쇄 판(5)은 (도 3에 도시 않은)로봇을 사용하여 작동 위치에 그리고 작동 위치로부터 피봇 드라이브의 자동 삽입 및 연결 또는 제거를 가능하게 하는 센터링 러그(28: lug)가 제공된다. 유사하게, 피봇 샤프트(18)에 제공된 베어링(20)은 작동 위치에의 로봇-보조식 삽입 및 로킹을 가능하게 하는 방식으로 장착 포켓(29) 내에 배열된다. 상기 피봇 드라이브(17) 및 피봇 샤프트(18)는 예비 조립된 상태로 설계되며 용융물 용기의 지지 프레임 상의 사용 위치에 가깝게 놓인 지지 브라켓(여기에 도시 않음)에서 조립되도록 준비된다. 상기 피봇 드라이브(17) 및 피봇 샤프트(18)는 로봇의 그리핑 툴(gripping tool)에 연결되기 위한 커플링 장치(30)를 갖추고 있다.
1 : 용융물 용기
1a : 용융물 용기의 스틸 케이싱
1b : 용융물 용기의 내화 라이닝
2 : 탕구
2a : 용융물 용기의 출구 개구
3 : 슬라이드 폐쇄부
4 : 고정식 폐쇄 판
5 : 이동식 폐쇄 판
6 : 고정식 폐쇄 판(4)의 폐쇄 판 프레임
7 : 폐쇄 판 인서트
8 : 통로 개구
9 : 이동식 폐쇄 판(5)의 폐쇄 판 프레임
10 : 폐쇄 판 인서트
11 : 폐쇄 판 인서트 내의 통로 개구
12 : 변위 드라이브
13 : 연결 링
13a : 캐스팅 노즐형 부품으로서의 연결 링
14 : 캐스팅 튜브
16 : 전환 장치
17 : 피봇 드라이브
18 : 피봇 샤프트
19 : 피봇 축선
20 : 베어링
21 : 장착 포크
22a, 22b : 포크 아암
23 : 장착 포켓
25 : 지지 링
25a : 링 부재
25b : 지지 핀
25c : 커플링 장치
26 : 진동 모터
27 : 클램핑 장치
27a : 스프링
28 : 센터링 러그
29 : 장착 포켓
30 : 커플링 장치
A : 교체 위치
B : 연결 위치
C : 수직면
α : 피봇 각도 범위

Claims (17)

  1. 용융물 용기(1)로의 캐스팅 튜브(14)의 교체가능한 연결 장치로서,
    상기 용융물 용기에 체결되며 하나 이상의 고정식 폐쇄 판(4) 및 상기 고정식 폐쇄 판과 관련하여 변위 가능한 폐쇄 판(5)에 의해 형성되는 슬라이드 폐쇄부(3)를 가지며, 상기 변위 가능한 폐쇄 판(5)이 변위 장치(12)에 연결되고 상기 캐스팅 튜브(14)를 지지하는, 교체가능한 연결 장치에 있어서,
    상기 변위 가능한 폐쇄 판(5)이 상기 캐스팅 튜브(14)의 중심 맞춤된 장착을 위한 연결 링(13)을 지지하며, 상기 변위 가능한 폐쇄 판(5)이 상기 폐쇄 판과 동시에 변위 가능한, 상기 캐스팅 튜브(14)를 위한 전환 장치(16) 및 상기 캐스팅 튜브(14)를 상기 변위 가능한 폐쇄 판(5)에 압착시키기 위한 클램핑 장치(27)를 지지하는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전환 장치(16)는 피봇 샤프트(18) 및 상기 피봇 샤프트(18)에 연결되는 피봇 드라이브(17)를 포함하며, 상기 피봇 샤프트(18)는 피봇 축선(19) 주위에서의 피봇 운동이 가능하도록 상기 변위 가능한 폐쇄 판(5)에 지지되며, 상기 피봇 샤프트(18)에는 상기 캐스팅 튜브(14)를 장착하기 위한 장착 포크(21)가 고정 연결되며, 상기 장착 포크(21)의 두 개의 포크 아암(22a,22b)이 상기 피봇 축선(19)에 수직한 평행면 내에 배열되는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 피봇 샤프트(18)의 피봇 축선(19)은 상기 캐스팅 튜브(14)용 연결 링(13)으로부터 측면에 배열되며, 상기 연결 링(13)에 연결되는 상기 캐스팅 튜브(14)는 연결 위치(B)를 상기 슬라이드 폐쇄부(3) 상에 위치시키며, 상기 피봇 축선(19)과 결합하는 수직면(C)과 관련하여 상기 캐스팅 튜브(14)의 연결 위치(B)는 상기 수직면(C)의 한 쪽에 위치되며 상기 캐스팅 튜브(14)에 대한 전환 위치(A)는 상기 수직면(C)의 먼 쪽인 반대쪽에 위치되거나 상기 수직면 내에 직접 위치되는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전환 장치(16)는 상기 변위 가능한 폐쇄 판(5) 상의 연결 위치(B)와 상기 캐스팅 튜브의 전환 위치(A) 사이에서 상기 캐스팅 튜브(14)가 90°내지 180°의 피봇 각도 범위(α)로 피봇 축선(19)을 중심으로 변위될 수 있는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐스팅 튜브(14)는 지지 링(25)과 함께 상기 전환 장치(16)의 내측에 삽입되며, 상기 지지 링(25)은 상기 캐스팅 튜브의 외경과 일치하며 내부에 상기 캐스팅 튜브(14)가 위치되는 링 부재(25a)를 가지며, 상기 링 부재(25a)는 서로 이격되게 지향되고 상기 전환 장치(16)의 두 개의 포크 아암(22a,22b)의 장착 포크(21) 내에 놓이는 대향 지지 핀(25b)에 의해 서로 인접되며, 로봇의 그립핑 툴용 커플링 장치(25c)가 상기 링 부재(25b) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피봇 드라이브(17)가 진동 모터(26)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 진동 모터(26)는 선형 실린더 및 상기 피봇 운동을 생성하기 위한 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 진동 모터(26)는 유압, 공압 또는 전기 작동식 진동 모터 형태인 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캐스팅 튜브(14)를 상기 연결 링(13) 상에 압착시키기 위한 상기 클램핑 장치(27)가 예정된 접촉 압력에 의해 상기 전환 가능한 폐쇄 판(5)에 체결되거나, 상기 전환 장치(16), 특히 상기 피봇 드라이브(17) 내에 직접적으로 일체화되는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 클램핑 장치(27)에는 예정된 접촉 압력의 조절된 세팅을 위한 조절 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 클램핑 장치(27)는 유압 진동 모터(26)와 일체화되며, 상기 조절된 접촉 압력은 상기 진동 모터(26)의 유압 장치를 사용하여 세팅되는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 클램핑 장치(27)는 상기 전환 장치(16)의 피봇 샤프트(18) 상에 작용하는 프리텐션 스프링(27a)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변위 가능한 폐쇄 판(5)은 변위 가능한 폐쇄 판 프레임(9) 및 상기 폐쇄 판 프레임(9) 내측으로 삽입될 수 있는 내화성 폐쇄 판 인서트(10)를 포함하며, 상기 피봇 드라이브(17), 적합하다면 상기 클램핑 장치(17)가 상기 변위 가능한 폐쇄 판 프레임(9)에 체결되는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전환 장치(16)는 피봇 샤프트(18) 및 삽입 운동 중에 상기 피봇 샤프트에 자동 연결될 수 있는 피봇 드라이브(17)를 포함하며, 상기 피봇 드라이브(17)를 장착 및 위치시키기 위한 하나 이상의 센터링 러그(28)가 상기 변위 가능한 폐쇄 판(5) 또는 상기 변위 가능한 폐쇄 판 프레임(9) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 피봇 샤프트(18)는 상기 변위 가능한 폐쇄 판(5) 또는 상기 변위 가능한 폐쇄 판 프레임(9) 상의 장착 포켓(29) 내에 베어링(20)과 함께 삽입 및 위치되는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 피봇 장치(17) 및/또는 상기 피봇 샤프트(18)는 로봇의 그리핑 툴을 위한 커플링 장치를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
  17. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피봇 드라이브(17) 및/또는 상기 피봇 샤프트(18)는 상기 캐스팅 위치를 결정하는 지지 프레임 상에서의 상기 변위 가능한 폐쇄 판(5) 또는 상기 변위 가능한 폐쇄 판 프레임(9)과는 별개의 금속야금학적 작동 중인, 개별적인 예비처리 단계 및 상기 용융물 용기(10)의 이송 중에 지지 브라켓 상에 내려 놓여 지며, 상기 피봇 드라이브(17) 및/또는 상기 피봇 샤프트(18)는 상기 용융물 용기(1)가 상기 지지 프레임 상에 내려 놓여 진 후에 로봇 또는 다른 조정 장치를 사용하여 상기 변위 가능한 폐쇄 판(5) 또는 상기 변위 가능한 폐쇄 판 프레임(9) 상에 삽입되는 것을 특징으로 하는,
    교체가능한 연결 장치.
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