KR20130032442A - 소둔로 시편장입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 소둔로 시편장입장치는, 고정되는 시편에 가해지는 열편차를 줄이도록 구성되는 시편고정수단; 및 상기 시편고정수단을 소둔로에 장입 및 인출시키는 구동수단;을 포함한다.
구체적으로, 본 발명은 고정되는 시편에 가해지는 열편차를 줄이도록 그 구조와 함께 회전되는 시편고정수단을 구비함으로써, 접촉면적을 최소로 하면서도 견고하고 안정적으로 시편을 고정부에 고정함과 동시에, 소둔로 내의 분위기 가스 편차에 따라 시편 표면에 형성되는 산화층 두께편차를 줄일 수 있다.

Description

소둔로 시편장입장치{Apparatus for charging specimen into annealing furnace}

본 발명은 소둔로 시편장입장치로서, 소둔로 내에 시편을 장입 및 인출하는 소둔로 시편장입장치에 관한 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 소둔로 시편장입장치를 나타낸 도이고, 도 2는 도 1의 A를 나타낸 확대도이다.

도면을 참조하면, 시편보트(boot)(4)는 소둔 작업 시 절편형 시편(1)을 고정시켜 가열대(2)와 균열대(3) 내 장입시켜 일정시간 정지 후 소둔로 밖으로 인출할 때 사용된다.

이와 같은 시편보트(8)는 전,후진실린더(5)에 의해 전,후진되는 피스톤(8)의 단부에 일체화되어 수평을 유지한 채 전,후진된다.

특히, 직사각형 시편보트(8)는 가로방향으로 연결대(7)가 용접되어 그 구성을 이룬다. 이때, 시편(1)이 상기 연결대에 접촉되면서 휘게 되는 문제가 발생한다.

아울러, 상기 시편(1)은 고온소둔 후 상,하부면 열 편차가 크게 나타나게 되어, 이에 따라 심하게 휘게 된다.

이에 더하여, 시편(1)은 상,하부 표면에 형성된 스케일 발생 정도가 상이하여 원하는 실험데이터를 얻지 못하게 되는 한계점을 지닌다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 소둔로 내에 장입되는 시편에 가해지는 열편차를 줄이도록 개선된 소둔로 시편장입장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소둔로 시편장입장치는, 고정되는 시편에 가해지는 열편차를 줄이도록 구성되는 시편고정수단; 및 상기 시편고정수단을 소둔로에 장입 및 인출시키는 구동수단;을 포함한다.

이때, 상기 시편고정수단은 상기 시편이 점접촉되도록 구성되는 고정부를 구비하는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 구동수단은 실린더이며, 상기 고정부는 상기 실린더의 피스톤 단부에 연결된 고정틀; 상기 고정틀 상하부에 서로 엇갈리도록 각각 장착된 두 개의 지지바; 및 상기 지지바에 상기 고정틀 내측으로 형성된 침;을 구비하는 것이 바람직하다.

구체적으로, 상기 고정틀은, 상기 피스톤의 단부에 고정된 하부틀부재; 및 상기 하부틀부재에 힌지체결된 상부틀부재;를 구비하며, 상기 하부틀부재에 대해 상기 상부틀부재가 덮어져서 잠김가능한 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명은, 장입 또는 인출되는 상기 시편고정수단을 회전시키도록 구성되는 회전수단;을 더 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 구동수단은 실린더이며, 상기 회전수단은, 실린더몸체에 연결된 제1 피스톤부, 및 상기 제1 피스톤부에 로터리조인트로 연결되고 단부에 상기 고정부가 설치되며 롤러가 장착된 제2 피스톤부를 가진 상기 피스톤; 및 상기 제2 피스톤부가 통과되는 유도관을 구비하고, 상기 유도관에 상기 제2 피스톤부의 롤러가 끼워져서 이동되는 나선홈이 형성된 고정베이스;를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 소둔로 시편장입장치는, 고정되는 시편에 가해지는 열편차를 줄이도록 그 구조와 함께 회전되는 시편고정수단을 구비함으로써, 접촉면적을 최소로 하면서도 견고하고 안정적으로 시편을 고정부에 고정함과 동시에, 소둔로 내의 분위기 가스 편차에 따라 시편 표면에 형성되는 산화층 두께편차를 줄일 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 종래기술에 따른 소둔로 시편장입장치를 나타낸 도이다.
도 2는 도 1의 A를 나타낸 확대도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소둔로 시편장입장치가 시편을 가열대 및 균열대로 장입하는 것을 나타낸 도이다.
도 4는 도 3의 소둔로 시편장입장치를 나타낸 도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소둔로 시편장입장치가 시편을 가열대 및 균열대로 장입하는 것을 나타낸 도이고, 도 4는 도 3의 소둔로 시편장입장치를 나타낸 도이다.

도면을 참조하면, 본 발명은 시편(도 1의 1)이 고정되는 시편고정수단과, 상기 시편고정수단을 소둔로에 장입 및 인출시키는 구동수단을 포함한다.

이때, 상기 시편고정수단은 시편이 점접촉되도록 구성되는 고정부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 고정부(20)는 고정되는 시편에 가해지는 열편차를 줄이도록 구성된다.

구체적으로, 상기 고정부(20)는, 실린더(40)의 피스톤(42) 단부에 연결된 고정틀(22), 상기 고정틀(22) 상하부에 서로 엇갈리도록 각각 장착된 두 개의 지지바(24), 상기 지지바(24)에 고정틀(22) 내측으로 형성된 침(26)을 구비한다.

여기에서, 상기 고정틀(22)은 피스톤(42)의 단부에 고정된 하부틀부재(22a)와, 상기 하부틀부재(22a)에 힌지체결된 상부틀부재(22b)를 구비한다.

이때, 하부틀부재(22a)와 상부틀부재(22b)는 바람직하게 사각형의 프레임 구조로서, 서로에 대해 회동가능하도록 일측부가 힌지(22c)로 연결된다.

아울러, 하부틀부재(22a)에 대해 상부틀부재(22b)가 덮어져서 잠김가능하도록 잠김부가 장착될 수 있으며, 이러한 잠김부는 본 발명에 의해 한정되지 않고, 하부틀부재(22a)와 상부틀부재(22b)가 서로에 대해 고정되도록 하는 기능을 가지면 종래의 어떠한 구조를 가진 잠김부도 활용될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 지지바(24)는 고정틀(22)의 상하부에 각각 설치되는데, 바람직하게 하나가 상부틀부재(22b)에 장착되고 다른 하나가 하부틀부재(22a)에 장착되는데, 이러한 두 개의 지지바(24)는 서로에 대해 엇갈리는 대각선 방향으로 배치될 수 있다.

이와 같은 배치구조를 통해, 두 개의 지지바(24) 사이에 끼워지는 시편은 안정적으로 위치고정될 수 있다.

그리고, 상기 침(26)은 지지바(24)에 고정틀(22) 내측으로 형성된다. 즉, 상부틀부재(22b)에 장착된 지지바(24)에 형성된 침(26)은 하측을 향하도록 구성되고, 하부틀부재(22a)에 장착된 지지바(24)에 형성된 침(26)은 상측을 향하도록 구성된다.

이와 같은 침(26)은, 상하부의 지지바(24) 사이에 배치되는 시편을 점접촉함으로써, 접촉면적을 최소한으로 하면서 견고하게 고정시킬 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 이에 따라, 종래기술과 같이 연결대에 의한 전도를 통한 열전달에 의해 시편의 열편차가 발생되는 것을 방지한다.

그리고, 상기 구동수단은 소둔로, 구체적으로 가열대(2) 및 균열대(3)에 장입 및 인출시키도록 시편고정수단을 전후진 시키는 구동력을 제공한다.

이때, 구동수단은 도시된 바와 같이, 실린더(40)가 선택되어 활용될 수 있으며, 본 발명에 의해 한정되지 않고 시편고정수단을 전후진 시킬 수 있는 구동부재라면 어떠한 구성도 활용될 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명은 장입 또는 인출되는 상기 시편고정수단을 회전시키도록 구성되는 회전수단을 더 포함할 수 있다.

즉, 상기 회전수단은 가열대(2) 및 균열대(3)에 장입되는 시편이 회전되도록 하는 기능을 가지는데, 이를 위해 구성된 상기 피스톤(42)과 고정베이스(60)를 구비한다.

상기 피스톤(42)은 실린더몸체에 연결된 제1 피스톤부(42a), 상기 제1 피스톤부(42a)에 로터리조인트(43)로 연결되고 단부에 고정부(20)가 장착된 제2 피스톤부(42b)를 구비한다.

이때, 제1 피스톤부(42a)는 실린더몸체에 장착되어 일측으로 신장 및 수축되는 운동을 하며, 제2 피스톤부(42b)는 이러한 제1 피스톤부(42a)에 연동되어 일측으로 이동되고 다시 타측으로 이동되는 동작을 수행할 수 있다. 여기에서, 제2 피스톤부(42b)의 단부에 고정부(20)가 장착되는데, 상기 이동동작을 통해 시편을 가열대(2) 및 균열대(3)에 장입 및 인출하는 작업이 수행된다.

이와 같은 제2 피스톤부(42b)는 시편이 회전되면서 장입 및 인출될 수 있도록, 롤러(44)를 구비한다.

또한, 상기 고정베이스(60)는 제2 피스톤부(42b)가 통과되는 유도관(62)을 구비한다. 이때, 상기 유도관(62)에는 제2 피스톤부(42b)의 롤러(44)가 끼워져서 이동되는 나선홈(62a)이 형성된다.

이에 따라, 제2 피스톤부(42b)가 가열대(2) 측으로 이동하는 과정에서 롤러(44)가 유도관(62)의 나선홀을 따라 이동함으로써, 결과적으로 제2 피스톤부(42b)가 회전하게 되며, 이에 의해 고정부(20)가 회전하게 된다.

이와 같이 회전되는 고정부(20)에 의해 시편이 소둔로의 가열대(2) 및 균열대(3) 내로 상하면이 서로 그 위치가 연속적으로 바뀌면서 장입되게 되어, 상기 가열대(2) 및 균열대(3) 내의 분위기 가스 편차에 따라 시편 표면에 형성되는 산화층 두께편차를 줄일 수 있다.

그러면, 여기에서 상기와 같이 구성되는 본 발명의 소둔로 시편장입장치에 의해 시편이 소둔로 내로 장입되는 과정을 살펴보기로 한다.

먼저, 시편을 고정부(20)에 고정하는데, 상부틀부재(22b)를 회동시켜 고정틀(22) 내를 개방한 후 하부틀부재(22a)의 지지바(24) 상에 시편을 안착시킨다.

이어서, 상부틀부재(22b)를 다시 원상회동시켜 하부틀부재(22a)를 덮은 후 잠금부(23)에 의해 잠겨진다.

이에 의해, 시편은 상부틀부재(22b)의 지지바(24)에 형성된 침(26)과, 하부틀부재(22a)의 지지바(24)에 형성된 침(26)에 의해 그 접촉면적을 최소로 하면서도 견고하고 안정적으로 고정부(20)에 고정될 수 있다.

그런 다음, 실린더(40)부재를 작동시켜 피스톤(42)을 신장시킨다.

이때, 제1 피스톤부(42a)와 제2 피스톤부(42b)가 가열대(2) 및 균열대(3) 측으로 이동하는데, 여기에서 제2 피스톤부(42b)의 롤러(44)가 유동관의 나사홈을 따라 이동되기 때문에, 제2 피스톤부(42b)가 축회전하게 된다.

이에 의해 제2 피스톤부(42b)의 단부에 설치된 고정부(20)가 회전하게 됨에 따라, 장입되는 시편이 회전함으로써 상하면이 서로 그 위치가 바뀌는 동작이 연속적으로 이루어지게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은, 고정되는 시편에 가해지는 열편차를 줄이도록 그 구조와 함께 회전되는 시편고정수단를 포함함으로써, 접촉면적을 최소로 하면서도 견고하고 안정적으로 시편을 고정부(20)에 고정함과 동시에, 소둔로 내의 분위기 가스 편차에 따라 시편 표면에 형성되는 산화층 두께편차를 줄일 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

20 : 고정부 22 : 고정틀
22a : 하부틀부재 22b : 상부틀부재
22c : 힌지 23 : 잠금부
24 : 지지바 26 : 침
40 : 실린더 42 : 피스톤
42a : 제1 피스톤부 42b : 제2 피스톤부
43 : 로터리조인트 44 : 롤러
60 : 고정베이스 62 : 유도관
62a : 나선홈

Claims (6)

1. 고정되는 시편에 가해지는 열편차를 줄이도록 구성되는 시편고정수단; 및
   상기 시편고정수단을 소둔로에 장입 및 인출시키는 구동수단;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 소둔로 시편장입장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 시편고정수단은 상기 시편이 점접촉되도록 구성되는 고정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 소둔로 시편장입장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 구동수단은 실린더이며,
   상기 고정부는,
   상기 실린더의 피스톤 단부에 연결된 고정틀;
   상기 고정틀 상하부에 서로 엇갈리도록 각각 장착된 두 개의 지지바; 및
   상기 지지바에 상기 고정틀 내측으로 형성된 침;
   을 구비하는 것을 특징으로 하는 소둔로 시편장입장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 고정틀은,
   상기 피스톤의 단부에 고정된 하부틀부재; 및
   상기 하부틀부재에 힌지체결된 상부틀부재;를 구비하며,
   상기 하부틀부재에 대해 상기 상부틀부재가 덮어져서 잠김가능한 것을 특징으로 하는 소둔로 시편장입장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   장입 또는 인출되는 상기 시편고정수단을 회전시키도록 구성되는 회전수단;
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소둔로 시편장입장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 구동수단은 실린더이며,
   상기 회전수단은,
   상기 실린더의 실린더몸체에 연결된 제1 피스톤부, 및 상기 제1 피스톤부에 로터리조인트로 연결되고 단부에 상기 고정부가 설치되며 롤러가 장착된 제2 피스톤부를 가진 피스톤; 및
   상기 제2 피스톤부가 통과되는 유도관을 구비하고, 상기 유도관에 상기 제2 피스톤부의 롤러가 끼워져서 이동되는 나선홈이 형성된 고정베이스;
   를 구비하는 것을 특징으로 하는 소둔로 시편장입장치.

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