KR20120099399A - 시트 금속 스트립 열처리용 장치 - Google Patents

Abstract

시트 금속 스트립(6) 열처리용 장치로서, 상기 금속 스트립(6)에 평행한 공통 축면에 위치한 3 개의 파이프들, 즉, 버너에 부착 가능한 하나의 중간 파이프(2) 및 파이프 엘보우(4)들을 통해 상기 중간 파이프(2)로 양 말단이 연결된 두 개의 외측 파이프(3)들을 갖는 하나 이상의 라디에이터 파이프 유닛(1)을 가지며, 상기 버너에 대하여 반대편에 상기 라디에이터 파이프 유닛 측상에서, 일측에는 상기 중간 파이프(2)와 타측에는 상기 두 개의 외측 파이프(3)들 사이에서 상기 두 개의 파이프 엘보우(4)들에 연결된 베어링 핀(9)를 갖는, 시트 금속 스트립 열처리용 장치가 기술된다. 상기 파이프 엘보우(4)들의 영역에서 발생하는 열 팽창들을 고려할 수 있도록 하기 위하여, 상기 베어링 핀(9)이 상기 중간 파이프(2)의 축의 양측들 상에서 연장하며 상기 중간 파이프(2)의 축에 예각으로 기울어져 있는 두 개의 섹션(12)들을 갖는 상기 두 개의 파이프 엘보우(4)들 사이의 거싯(11)을 이어주는 브릿지(10) 상에 배열되는 것이 제안된다.

Description

시트 금속 스트립 열처리용 장치 {Device for heat-treating sheet metal strips}

본 발명은 시트 금속 스트립 열처리용 장치로서, 상기 시트 금속 스트립에 평행한 공통 축면에 위치한 3 개의 파이프들, 즉, 버너에 연결가능한 하나의 중간 파이프 및 파이프 엘보우들을 통해 상기 중간 파이프로 양 말단이 연결된 두 개의 외부 파이프들을 갖는 하나 이상의 라디에이터 파이프 유닛을 가지며, 상기 버너에 대하여 반대편에 상기 라디에이터 파이프 유닛 측상에서, 일측에는 상기 중간 파이프와 타측에는 상기 두 개의 외부 파이프들 사이에서 상기 두 개의 파이프 엘보우들에 연결된 베어링 핀을 갖는, 시트 금속 스트립 열처리용 장치에 관한 것이다.

시트 금속 스트립 열처리를 위해 (독일특허 20 2008 009 065 U1), 버너의 도움으로 가열될 수 있는 라디에이터 파이프 유닛들로서, 상기 버너에 연결된 중간 파이프로부터 유래하고 공통 축면에서 상기 중간 파이프에 평행하게 위치하는 두 개의 외부 파이프를 가져서, 파이프 엘보우들을 통해 상기 중간 파이프에 말단이 연결된 상기 외부 파이프들의 도움으로 상기 중간 파이프 내에서 유동하는, 상기 버너의 뜨거운 배기 가스들의 일부 스트림이 각각의 경우에 회로로 인도될 수 있도록 상기 라디에이터 파이프 유닛들을 제공하는 것이 공지되어 있다. 파이프 축들에 횡으로 연장하는 공급 방향을 갖는 상기 라디에이터 파이프 유닛의 파이프들의 공통 축면에 평행으로 이송되는 상기 처리되는 시트 금속 스트립은 상기 라디에이터 파이프 유닛의 파이프들로부터 방출되는 열 복사를 통해 가열된다. 상기 라디에이터 파이프들의 고온으로 인하여, 상기 라디에이터 파이프 유닛의 실장은 축 방향으로 상기 파이프들의 열 팽창을 고려하도록 설계된다. 이 목적을 위하여, 상기 중간 파이프는 피벗 베어링에서 상기 버너와 외부 파이프들 사이에서 축 방향으로 고정되는 반면에, 상기 라디에이터 파이프 유닛의 반대쪽 말단에서, 상기 외부 파이프들의 말단들에 상기 중간 파이프의 말단들을 연결하는 상기 두 개의 파이프 엘보우들로 용접된, 통상적인 중공 베어링 핀은 지지체 내에서 축 방향으로 이동 가능하도록 지지된다. 그러나, 열 팽창은 상기 파이프 축 방향뿐만 아니라 상기 파이프 엘보우들의 영역에서는 횡으로 발생하기 때문에, 상기 베어링 핀과 상기 파이프 엘보우들 사이에서 용접 이음매들의 현저한 변형(strain)이 발생하여 크래킹(cracking)의 위험이 있는데, 이는 특히, 사용된 강철의 강도가 고온 변형으로 인하여 감소하기 때문이다.

따라서, 본 발명은 이러한 파이프 엘보우들에 베어링 핀을 부착하는 경우에, 외부 파이프들에 금속 파이프를 연결하는 파이프 엘보우들의 영역에서의 열 팽창을 고려할 수 있도록 시트 금속 스트립 열처리의 시작에서 언급된 유형의 장치를 구현하는데 목적이 있다.

본 발명은 베어링 핀이 상기 중간 파이프의 축의 양측들 상에서 연장되며 상기 중간 파이프의 축에 예각으로 기울어져 있는 두 개의 섹션(section)들을 갖고, 상기 두 개의 파이프 엘보우들 사이의 거싯(gusset)을 이어주는 브릿지(bridge) 상에 배열된다는 점에서 상기 언급된 목적을 달성한다.

상기 두 개의 파이프 엘보우들 사이의 상기 거싯 영역을 이어주는 브릿지를 통해, 상기 파이프 엘보우들의 영역에서 열 팽창을 수용하도록 유리한 조건이 제공되어, 상기 베어링 핀과 상기 브릿지 사이의 연결이 실질적으로 장력이 없는 채로 유지될 수 있다. 또한, 상기 파이프 엘보우들로부터 상기 베어링 핀으로의 직접적인 열 전달은 상기 브릿지에 의하여 억제되어 이로 인해, 상기 베어링 핀의 열 변형이 감소된다. 상기 두 개의 파이프 엘보우들의 영역에서 열 팽창을 상기 브릿지를 통해 유리하게 수용될 수 있도록 하기 위해, 상기 브릿지는 상기 중간 파이프의 축의 양측들 상에서 연장하고 상기 중간 파이프의 축에 예각으로 기울어져 있는 두 개의 섹션들을 가져서, 상기 브릿지의 섹션들이 서로 둔각으로 기울도록 각의 변화를 통해, 탄성 범위에서 굽힘 변형들이 발생하기 때문에, 상기 파이프 엘보우들의 열 팽창시에 충분한 길이 보상이 가능하다.

상기 브릿지가 금속 파이프의 축에 대칭으로 구현되면, 이 경우에 상기 중간 파이프로 상기 라디에이터 유닛의 공축 실장(mounting)을 간단히 확보할 수 있기 때문에, 본 맥락에서는 특히 간단한 설계 조건이 된다.

본 발명의 목적은 도면에서 일례로 도시된다. 도면에서
도 1은 라디에이터 파이프 유닛의 영역에서 본 발명에 따른 시트 금속 스트립 열처리용 장치를 단순화된 측면도에서 상세히 도시한다.
도 2는 베어링 핀의 영역에서 라디에이터 파이프 유닛을 부분 절단 측면도에서 더 큰 스케일로 도시한다.

도 1로부터 추론할 수 있는 바와 같이, 시트 금속 스트립 열처리용 장치는 중간 파이프(2) 및 상기 중간 파이프(2)와 공통 축면에 위치한 두 개의 평행 외부 파이프(3)들을 포함하는 하나 이상의 라디에이터 파이프 유닛(1)을 갖는다. 상기 외부 파이브들(3)은 각각 말단 파이프 엘보우(4)들을 통해 상기 중간 파이프(2)로 유동 연결(flow connection)을 갖는다. 따라서, 상기 중간 파이프(2)의 연장부(extension: 5)에 부착된 버너로부터 상기 중간 파이프(2)로 유동하는 뜨거운 배기 가스들은 상기 두 개의 외부 파이프(3)들을 통해 회로 내에서 부분적으로 안내된다. 쇄선(dot-dash line)들로 표시되며 상기 파이프 축들에 대해 횡으로 연장하는 공급 방향(7)으로 상기 파이프들(2,3)의 공통 축면에 평행하게 안내되는 시트 금속 스트립(6)은 상기 파이프들(2,3)로부터 방출되는 복사열의 도움에 의해 가열된다.

상기 라디에이터 파이프 유닛(1)은 상기 파이프들(2, 3)의 양측상에 실장되어, 두 개의 지지체들상에 중량 하중이 실질적으로 균일하게 분포된다. 상기 중간 파이프(2)의 연장부(5)를 수용하며, 명료성의 이유로 인하여 도시되지 않은 상기 지지체(8)는 상기 라디에이터 파이프 유닛(1)을 축 방향으로 고정시키면서, 상기 대향하는 지지체(8)는 상기 라디에이터 파이프 유닛(1)을 지지하여 축 방향으로 이동 가능하다. 이 목적을 위하여, 상기 라디에이터 파이프 유닛(1)은 상기 연장부(5)의 반대쪽의 상기 중간 파이프(2)의 말단 상에서, 지지되는 통상적인 튜브형 베어링 핀(9)을 지니고 있어서, 상기 지지체(8)의 해당 수용기(receptacle) 내에서 축 방향으로 이동 가능하다. 상기 파이프들(2, 3) 내부에서 높은 배기 가스 온도로 인하여, 이러한 파이프들은 해당 열 팽창을 거치게 되며, 이로 인해 요구되는 축 방향 길이 보상은 상기 지지체(8) 내에서 이동 가능한 상기 베어링 핀(9)을 통해 확보된다. 그러나, 상기 파이프들(2, 3)뿐만 아니라 상기 파이프 엘보우(4)들은 엘보우 길이 방향으로 상기 파이프 엘보우들을 열적으로 팽창하게 하는 열적 변형을 거치게 된다. 상기 파이프 엘보우(4)들의 영역에서 이러한 열적 팽창들도 고려하기 위하여, 상기 베어링 핀(9)은 상기 파이프 엘보우(4)상에 직접 체결되지 않고, 오히려 상기 두 개의 파이프 엘보우(4)들 사이에서 거싯 영역(11)을 이어주는 브릿지(10) 상에 배열된다. 그러므로, 상기 파이프 엘보우(4)들의 열적 팽창은 이러한 브릿지를 통해 보상될 수 있다.

도 2에 따르면, 이 목적을 위하여 상기 브릿지(10)는 상기 중간 파이프(2)의 축에 대해 예각으로 연장하며 서로서로 둔각을 에워싸는 두 개의 섹션(12)들에 의하여 형성된다. 상기 파이프 엘보우(4)들의 열 팽창으로 인하여 상기 섹션(12)들과 상기 파이프 엘보우(4)들 사이의 상기 용접 이음매들의 거리가 변화하면, 이러한 길이 변화는 탄성 굽힘 및 그에 연결된 상기 섹션(12)들의 각 변화에 의하여 용이하게 보상될 수 있다. 이는 상기 브릿지(10) 및 상기 베어링 핀(9)의 섹션(12)들 사이의 용접 이음매들이 상기 파이프 엘보우(4)들의 열적 팽창의 결과로서 실질적으로 장력이 없는 상태로 유지되는 것을 의미한 것으로서, 이는 다른 상황에서는 상기 파이프 엘보우(4)들에의 상기 베어링 핀(9)의 연결에 발생하는 위험을 피하게 한다. 또한, 상기 파이프 엘보우(4)들로부터 상기 베어링 핀(9)으로의 직접적인 열 전달은 상기 브릿지(10)의 상기 섹션(12)들을 통해 차단되며, 따라서, 상기 베어링 핀(9)의 열적 변형이 덜 일어날 것이라고 예상할 수 있다.

Claims (2)

1. 시트 금속 스트립(6) 열처리용 장치로서, 상기 시트 금속 스트립(6)에 평행한 공통 축면에 위치한 3 개의 파이프들, 즉, 버너에 부착 가능한 하나의 중간 파이프(2) 및 파이프 엘보우(4)들을 통해 상기 중간 파이프(2)로 양 말단이 연결된 두 개의 외부 파이프(3)들을 갖는 하나 이상의 라디에이터 파이프 유닛(1)을 가지고, 상기 버너에 대하여 반대편에 상기 라디에이터 파이프 유닛 측상에서, 일측에는 상기 중간 파이프(2)와 타측에는 상기 두 개의 외부 파이프(3)들 사이에서 상기 두 개의 파이프 엘보우(4)들에 연결된 베어링 핀(9)을 가지며, 상기 베어링 핀(9)이 상기 중간 파이프(2)의 축의 양측들 상에서 연장하며, 상기 중간 파이프(2)의 축에 예각으로 기울어져 있는 두 개의 섹션(12)들을 갖는 상기 두 개의 파이프 엘보우(4)들 사이의 거싯(11)을 이어주는 브릿지(10) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 시트 금속 스트립 열처리용 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 브릿지(10)는 상기 중간 파이프(2)의 축에 대칭적으로 구현되는 것을 특징으로 하는 시트 금속 스트립 열처리용 장치.
   
   

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