KR20130077485A - 주조장치용 스토퍼 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용탕과 접촉한 부위만 교체가 가능하도록 그 구조가 개선된 주조장치용 스토퍼 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 상단부가 실린더에 장착되어 상기 실린더에 의해 승강하는 상부스토퍼와; 상기 상부스토퍼의 하단부에 결합되어 용탕 출탕구를 개폐하는 하부스토퍼;를 포함하는 주조장치용 스토퍼 장치를 제공한다.

Description

주조장치용 스토퍼 장치{STOPPER FOR CASTER}

본 발명은 주조장치용 스토퍼 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용탕과 접촉한 부위만 교체가 가능하도록 그 구조가 개선된 주조장치용 스토퍼 장치에 관한 것이다.

일반적으로 주조 공정에서 용해 후 턴디쉬에 용탕을 출탕할 때, 도 1에 도시된 바와 같은 일체형의 스토퍼(31) 또는 후술하는 슬라이딩 게이트를 주로 이용한다.

우선, 도 1과 같은 스토퍼(31)를 이용할 경우 용해로에서 탕도를 따라 하부 턴디쉬로 용탕이 이동하게 된다. 이때 온도차를 줄이기 위하여 턴디쉬를 예열하는 경우가 많고, 턴디쉬는 용탕의 슬래그를 제거하고, 일정한 철정압을 이용하여 하부로 일정하게 용탕이 분출되게 하는 역할을 한다.

그리고 상기 스토퍼(31) 상단 조립방법에 있어, 위치 조정의 편의성을 위하여 실린더(10)의 좌우 양단에 2개의 볼트(21)를 이용하여 스토퍼(31)를 지지하였다. 이를 위해 상기 실린더(10)에는 볼트(21)가 관통되는 관통공(12)이 형성되고, 스토퍼(31)에는 볼트(21)의 체결을 위한 체결홈이 형성되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 방법은 재현성에 문제가 있고, 정확한 위치에 재조립이 어려워 턴디쉬 바닥면 홀과 일치하지 않을 수 있다.

또한 예열 전 도가니 하부의 출탕구를 스토퍼(31)로 정확하게 밀착되도록 미리 설치하여야 하는데, 만일 용탕 출탕시 미세한 공간이 생기면 초반에 스토퍼(31)와 턴디쉬 출탕구 사이에 용탕이 주입되어 초반 응고를 유발하여 스토퍼(31)의 개방을 방해하고, 심하게는 스토퍼(31)의 개방공정에서 스토퍼(31)의 파괴를 유발하기도 한다.

그런데, 종래의 스토퍼(31)의 하단부 일부가 커팅된 커팅부(31b)가 형성되어 있기 때문에 상기와 같은 문제점을 더욱 악화시키는 원인을 제공한다.

상기한 문제점을 개선하기 위하여, 출탕 공정에서 슬라이딩 게이트 방식을 이용하기도 한다.

이를 구체적으로 설명하면, 우선, 게이트 3장을 준비하고, 상부, 중부, 하부의 게이트 가운데 홀을 뚫은 후 중간 슬라이딩 게이트의 위치를 이동시켜, 3개의 홀이 일직선상에 놓이지 않도록 위치시킨다.

그리고 턴디쉬에 용탕이 채워지면, 중간의 슬라이딩 게이트를 움직여 3홀이 일직선상에 위치하도록 조정하여 출탕을 실시하게 된다.

상기와 같은 슬라이딩 게이트 방식을 이용하면, 용탕의 제어가 용이하고, 스토퍼(31)를 사용하지 않으므로 초반 용탕의 누출을 막을 수 있을 뿐 아니라, 노즐 및 게이트의 예열에 유리하다는 장점을 가진다.

반면, 슬라이딩 게이트 상판과 턴디쉬 사이에 존재하는 용탕의 온도가 급격하게 저하되어 용탕의 선단이 일부 응고되어 출탕시 막힘(clogging) 등의 문제를 유발하는 점과, 슬라이딩 게이트 상부와 중간부위에 용탕의 누출이 종종 발생하게 되는데, 이 또한 용탕의 원활한 출탕을 방해하는 요소가 되기도 한다.

무엇보다도, 한번 실험에 사용되는 슬라이딩 게이트의 소모성 양이 많아 원가 상승의 원인을 제공한다는 단점을 가진다.

최근에는 슬라이딩 게이트와 스토퍼(31) 방식을 동시에 적용하는 주조 공정도 있는데, 공정의 안정성에는 유리하지만 소모성 부품의 증가로 제조원가 상승이라는 한계를 가진다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 스토퍼를 용탕에 침지되는 부분과 침지되지 않는 부분으로 크게 구분하기 위해 스토퍼를 분할하며, 용탕에 침지되는 부분만 교체가 가능하도록 하고, 분할된 스토퍼는 조립이 가능하게 하여 용탕에 침지되지 않는 부분은 조립부로 하며, 사용 후 용탕과 접촉한 부위만 교체해서 재사용이 가능하게 하여 원가 절감에 기여하도록 한 주조장치용 스토퍼 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주조장치용 스토퍼 장치는, 상단부가 실린더에 장착되어 상기 실린더에 의해 승강하는 상부스토퍼와; 상기 상부스토퍼의 하단부에 결합되어 용탕 출탕구를 개폐하는 하부스토퍼;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 상부스토퍼와 상기 실린더는 볼트에 의해 체결된다.

그리고 상기 실린더 및 상기 상부스토퍼에는 관통공이 형성되어, 상기 관통공을 관통한 볼트와, 상기 볼트의 단부를 체결하는 너트에 의해 상기 상부스토퍼와 상기 실린더가 체결되는 것이 바람직하다.

또한 상기 상부스토퍼와 상기 하부스토퍼에는 돌기와, 상기 돌기와 결합되게 결합홈이 형성되어 있어, 상기 돌기가 상기 결합홈에 결합되고, 상기 돌기는 상기 결합홈에 나사 결합된다.

그리고 상기 하부스토퍼의 끝 단부는 원뿔형으로 이루어지되, 상기 원뿔형의 끝 단부는 라운드로 형성된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명과 같은 스토퍼를 적용하면, 스토퍼의 안정성, 재현성이 확보되어 일정한 실험조건을 유지할 수 있을 뿐 아니라, 1회성으로 사용되는 스토퍼의 절반 이상을 재사용이 가능하므로, 기존 소모품 대비 원가를 절반 이하로 낮출 수 있어 원가절감에 크게 기여할 수 있다.

도 1은 일반적인 주조장치의 스토퍼 장치의 분해도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주조장치용 스토퍼 장치의 구성을 나타낸 분해도이다.
도 3은 도 2의 조립도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2에는 본 발명의 실시예에 따른 주조장치용 스토퍼 장치의 구성을 나타낸 분해도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 조립도가 도시되어 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 주조장치용 스토퍼 장치는, 상단부가 실린더(110)에 장착되어 실린더(110)에 의해 승강하는 상부스토퍼(130)와, 이 상부스토퍼(130)의 하단부에 상단부가 결합되어 용탕 출탕구를 개폐하는 하부스토퍼(140)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 실린더(예컨대, 유압 실린더 장치)(110)는 도면에는 도시하지 않았지만, 스토퍼 장치를 승강 작동시켜 턴디쉬의 출탕구를 개폐시킨다.

그리고 상기 상부스토퍼(130)와 실린더(110)는 볼트(120)에 의해 체결되는데, 여기서 볼트(120)는 일 실시예로, 도 2에 도시된 바와 같이, 통상 끝 단부에 나사산이 형성되고, 나사산에 너트(121)가 체결되는 관통볼트가 적용된다.

또한 상기한 바와 같은 관통볼트가 적용되기 위해, 실린더(110) 및 상부스토퍼(130)에는 관통공(111,131)이 형성되는데, 이 관통공(111,131)을 관통한 볼트(120)와, 볼트(120)의 단부를 체결하는 너트(121)에 의해 상부스토퍼(130)와 실린더(110)가 체결된다.

그리고 상기 상부스토퍼(130)의 하단부에는 돌기(132)가 형성되어 있고, 하부스토퍼(140)에는 돌기(132)와 결합되게 결합홈(141)이 형성되어 있어, 돌기(132)가 결합홈(141)에 결합된다.

그런데, 상기 돌기(132)는 결합홈(141)에 나사 결합되기 위해 돌기(132) 외주면과 결합홈(141) 내주면에는 나사가 형성되어 있다.

이러한 돌기(132)와 결합홈(141)의 나사 결합은 일 실시예에 지나지 않고, 상부스토퍼(130)와 하부스토퍼(140)가 분리 가능하게 결합될 수 있는 수단이면, 특별한 결합수단으로 한정되지 않는다.

또한 상기 하부스토퍼(140)의 끝단부(142)는 하부스토퍼가 승강 작동될 때 턴디쉬의 출탕구를 정확하게 개폐시키는 동시에 밀착되도록 하기 위해 원뿔형으로 이루어지되, 원뿔형의 끝단부는 라운드(R)로 형성된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 주조장치용 스토퍼 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 주조장치용 스토퍼 장치는, 주조공정에서 많이 사용하는 스토퍼를 개선한 것으로, 기존의 1회용 스토퍼를 분리형으로 제작하여 용탕과 접촉면만 교체하여 사용할 수 있고, 상부스토퍼(130)의 체결방법을 개선하여 스토퍼의 정확한 위치제어가 가능하도록 하였다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 우선, 스토퍼 장치를 상부스토퍼(130) 및 하부스토퍼(140)로 분할하여 제작한다.

그러나, 본 발명에서처럼, 스토퍼를 2분할하였지만, 이를 3분할도 가능한 것은 물론이다.

이러한 스토퍼 분할방법은, 크게 스토퍼가 용탕에 닿는 부분과 그렇지 않는 부분으로 구분하여 분할 구조(또는 분할 수)를 결정하면 된다.

그리고 상부스토퍼(130)의 돌기(132)와 하부스토퍼(140)의 결합홈(141)을 결합한다. 이때, 상기 돌기(132)와 결합홈(141)은 나사 결합한다.

그러면, 상부스토퍼(130)와 하부스토퍼(140)를 결합하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 기존의 스토퍼와 외관은 동일하다.

또한 이렇게 조립된 상부스토퍼(130)와 하부스토퍼(140)를 실린더(110)의 삽입홈(112)에 삽입하고, 볼트(120)를 결합하며, 볼트(120)의 단부에 너트(121)를 체결함으로써, 조립이 완료된다.

하나의 관통볼트(120)를 상부스토퍼(130)의 상단부에 형성된 관통공(131)을 통과시켜 조립이 되도록 한다. 따라서, 스토퍼의 위치를 거의 일정하게 조립할 수 있어, 실험 조건의 재현성 확보가 가능하며, 실린더(110) 혹은 볼트(120) 한쪽 손상으로 인한 스토퍼 개방 불량 등의 문제점을 사전에 예방할 수 있다.

그리고 상기 하부스토퍼(140)의 경우, 탕면을 예측하여 길이를 조정하되, 사용에 의해 용탕과 접촉하였으므로 상부스토퍼(130)로부터 분리하여 폐기하고, 상부스토퍼(130)는 계속 사용한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 주조장치용 스토퍼 장치는, 주조공정에 주로 사용되는 1회성 소모품이므로 재활용 및 절감할 수 있도록 조립방식을 개선하여 스토퍼 조립시 반복 재현성을 향상시키고, 조립의 용이성을 향상시킨 것이다.

또한 스토퍼 등의 소모품의 원가절감을 위하여 적어도 2분할하여 하부 용탕에 침지되는 부분만 교체가 가능하도록 하였고, 분할된 스토퍼는 스토퍼 자체 가공을 통하여 조립이 가능한 볼트(120) 및 너트(121)를 적용하였으며, 조립부가 용탕에 닿지 않도록 하였다.

그리고 본 발명에 따른 주조장치용 스토퍼 장치는, 용탕에 침지되는 부분과 그렇지 않은 부분으로 크게 구분되게 하였고, 사용 후 용탕과 접촉한 부위만 교체해서 재사용이 가능하므로, 소모성 부품의 원가를 절감하였다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

110 : 실린더 111,131 : 관통공
112 : 삽입홈 120 : 볼트
121 : 너트 130 : 상부스토퍼
132 : 돌기 140 : 하부스토퍼
141 : 결합홈 142 : 끝단부

Claims (6)

1. 상단부가 실린더에 장착되어 상기 실린더에 의해 승강하는 상부스토퍼와;
   상기 상부스토퍼의 하단부에 결합되어 용탕 출탕구를 개폐하는 하부스토퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주조장치용 스토퍼 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 상부스토퍼와 상기 실린더는 볼트에 의해 체결된 것을 특징으로 하는 주조장치용 스토퍼 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 실린더 및 상기 상부스토퍼에는 관통공이 형성되어, 상기 관통공을 관통한 볼트와, 상기 볼트의 단부를 체결하는 너트에 의해 상기 상부스토퍼와 상기 실린더가 체결된 것을 특징으로 하는 주조장치용 스토퍼 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 상부스토퍼와 상기 하부스토퍼에는 돌기와, 상기 돌기와 결합되게 결합홈이 형성되어 있어, 상기 돌기가 상기 결합홈에 결합된 것을 특징으로 하는 주조장치용 스토퍼 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 돌기는 상기 결합홈에 나사 결합된 것을 특징으로 하는 주조장치용 스토퍼 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 하부스토퍼의 끝단부는 원뿔형으로 이루어지되, 상기 원뿔형의 끝단부는 라운드로 형성된 것을 특징으로 하는 주조장치용 스토퍼 장치.

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