KR20170119692A

KR20170119692A - 팬 클로저에 슈라우드 파이프의 브래킷을 갖는 주조 유닛

Info

Publication number: KR20170119692A
Application number: KR1020177025975A
Authority: KR
Inventors: 로거 샤이데거
Original assignee: 프리메탈스 테크놀로지스 오스트리아 게엠베하
Priority date: 2015-02-23
Filing date: 2016-02-23
Publication date: 2017-10-27
Also published as: BR112017017626A2; KR102493832B1; CN107249786B; BR112017017626B1; EP3261788A1; EP3261788B1; CN107249786A; WO2016135131A1; AT516885A1; AT516885B1

Abstract

턴디시(2)로부터 액체 금속(1)을 주조하기 위한 주조 디바이스는 턴디시(2)로부터 액체 금속(1)의 유출을 조절하기 위한 팬 클로저(4)를 갖는다. 팬 클로저(4)는 턴디시(2)의 하부측(5) 상에 배열되고, 자신의 하부측(6) 상에, 팬 클로저(4)가 개방될 때 액체 금속(1)이 턴디시(2)에서 배출되는 배출 개구(7)를 갖는다. 팬 클로저(4)는 배출 개구(7)의 영역에서 자신의 하부측(6) 상에 보유 디바이스(8)를 갖는다. 팬 클로저(4)의 하부측(6) 상에서 아래로부터 부착되는 슈라우드 파이프(11)는 카운터-보유 디바이스(10)를 통해 보유 디바이스(8)에 의해 유지된다. 카운터-보유 디바이스(10)는 슈라우드 파이프(11)의 상부 단부에 배열된다. 카운터-보유 디바이스(10)는, 배출 개구(7)에 의해 둘러싸인 수직축(9)에 대해 측방향으로 배치된 개구(25)를 갖는다. 슈라우드 파이프(11)는, 팬 클로저(4)의 하부측(6) 상의 부착 전에, 측방향 개구(25)를 통해 카운터-보유 디바이스(10)에 측방향으로 삽입될 수 있다.

Description

팬 클로저에 슈라우드 파이프의 브래킷을 갖는 주조 유닛

본 발명은 주입 용기(pouring vessel)로부터 액체 금속을 주조하기 위한 주조 유닛에 관한 것이며,

- 주조 유닛은, 주입 용기의 하부측 상에 배열되어, 주입 용기로부터 액체 금속의 유출(outflow)을 제어하기 위한 레이들 게이트(ladle gate)를 갖고,

- 레이들 게이트는, 자신의 하부측 상에, 레이들 게이트가 개방될 때, 액체 금속이 주입 용기에서 배출되는 배출 개구(outlet opening)를 갖고,

- 레이들 게이트는, 자신의 하부측 상에 그리고 배출 개구의 영역에서, 홀더를 갖고, 그리고

- 카운터-홀더(counter-holder)는 슈라우드 튜브(shroud tube)의 상부 단부에 배열된다.

이러한 타입의 주조 유닛은 US 4316561 A로부터 공지되어 있다.

연속 주조 설비(continuous casting plant)에서 액체 금속, 예를 들면, 액체강을 주조하기 위해, 종래 기술에서 슈라우드 튜브들(shroud tubes)이라 불리는 것이 거의 보편적으로 사용되고 있다. 슈라우드 튜브들은, 액체 금속의 화학적 조성이 주입 동안에 변하지 않도록 하기 위해, 주입 용기, 보통, 레이들로부터 턴디시(tundish) 또는 다른 용기로 주입할 때, 환경적 영향들로부터 액체 금속을 보호하도록 기능한다. 종래 기술에서, 슈라우드 튜브는 수동식, 전기식 또는 유압식 조작기들(hydraulic manipulators)에 의해 레이들 게이트의 하부측에 영구적으로 가압된다. 이것은, 주조 동안에, 주조 설비의 이동가능 레이들과 정적 부분 간의 연결을 설정한다.

주조 설비의 정상(normal) 주조 조업 동안에, 이 연결이 임의의 포인트에서 중단될 수 있기 때문에, 연결은 중요하지 않다. 그러나, 슈라우드 튜브가 주입 용기에 부착되는(stuck) 것이 가능하다. 부착된 경우에, 주입 용기로부터 슈라우드 튜브의 즉각적인 분리는 불가능하다. 그러한 부착이 정규의(regular) 주조 조업 동안에 발생하면, 주입 용기가 자신의 현재 위치에서 더 이상 멀어질 수 없기 때문에, 이는 주조 중단을 발생시킨다. 비상 시에, 주입 용기가 멀어져야 할 때, 이는 더 중요하다. 부착이 그러한 비상 시에 발생하면, 조작기는 주입 용기의 제거를 방해한다. 극단적인 경우들에서, 이는 액체 금속이 주조 설비의 주조 플랫폼 상으로 유동하고 주조 플랫폼의 파괴로 이어질 수 있다.

종래 기술에서, 이 문제를 회피하기 위한 어떠한 공지된 해결책들도 존재하지 않았기 때문에, 이러한 위험들이 지금까지 고려되었다.

주조 튜브 교환기를 갖는 일반적인 주조 유닛이 US 4,316,561 A로부터 공지되어 있다. 카운터-홀더가 단지 한번 존재할 필요가 있도록 하기 위해, 주조 튜브 교환기가 교환될 수 있는 방법은 종래 기술에 언급되지 않았다.

본 발명의 목적은, 전술된 문제들이 간단하고 비용 효율적으로 해결되도록, 서두에 언급된 타입의 주조 유닛을 추가로 개량하는 것이다.

그 목적은 제 1 항의 특징들을 갖는 주조 유닛을 통해 달성된다. 본 발명에 따른 주조 유닛의 이로운 실시예들은 종속항들(2 내지 11)의 요지를 형성한다.

본 발명에 따라, 서두에 언급된 타입의 주조 유닛은 다음과 같이 구성되는데,

- 아래로부터 레이들 게이트의 하부측으로 끼워 맞춰지는 슈라우드 튜브는 카운터-홀더를 통해 홀더에 의해 유지되고, 그리고

- 카운터-홀더는, 배출 개구에 의해 둘러싸인 수직축에 대해 측방향으로 절취부(cutout)를 갖고, 슈라우드 튜브는, 레이들 게이트의 하부측으로의 슈라우드 튜브의 끼워 맞춤 전에, 이 절취부를 통해 카운터-홀더에 측방향으로 삽입될 수 있다.

주조 유닛의 본 발명의 구성은, 첫째, 조작기 ― 예를 들면, 산업용 로봇 ― 가 단지 슈라우드 튜브를 레이들 게이트에 고정시키고, 나중에 레이들 게이트로부터 슈라우드 튜브를 제거하기 위해 주입 용기의 이동 경로에 위치되는 것을 의미한다. 주조 조업 동안에, 슈라우드 튜브가 레이들 게이트에 부착되어야 하더라도, 슈라우드 튜브가 조작기에 의해 유지되지 않고 오히려 레이들 게이트에 직접적으로 고정되기 때문에, 이는 중요하지 않다. 따라서, 주입 용기는 이러한 경우에서조차 이동될 수 있다. 둘째, 이러한 구성은, 카운터-홀더가 슈라우드 튜브의 교환 동안에 슈라우드 튜브에 직접적으로 연결될 수 있는 것을 의미한다. 따라서, 카운터-홀더가 여러번 존재하고 그리고 그때마다 슈라우드 튜브들 중 하나에 이전에 연결될 필요가 없고, 오히려 단지 한번 존재해야 한다.

슈라우드 튜브는 액체 금속과의 접촉을 견딜 수 있어야 한다. 따라서, 이는, 또한 종래 기술의 경우에서와 같이 내화 재료로 구성된다. 그러한 재료들은 일반적으로 취성이 있다. 이와 대조적으로, 홀더 및 카운터-홀더는 액체 금속과 접촉하지 않게 된다. 따라서, 그들은 다른 재료로 제조될 수 있다. 홀더 및 카운터-홀더는 일반적으로 금속으로 제조된다. 논의되는 금속은 특히 강이다.

개별적인 경우들에서, 측방향 절취부가, 수직축 방향에서 볼 때, 카운터-홀더의 하부 영역에서만 존재하고, 즉, 카운터-홀더가 레이들 게이트를 향해 배향된 상부 영역에서는 링 형상에 가까운 것이 가능하다. 그러나, 바람직하게는, 측방향 절취부는, 수직축 방향에서 볼 때, 연속적이어서, 카운터-홀더는 수직축에 직교하는 평면에서 볼 때, C-형상 횡단면을 갖는다. 따라서, 수직축 방향에서 볼 때, 카운터-홀더가 환형에 가까운 횡단면을 갖는 어떠한 포지션도 존재하지 않는 것이 바람직하다.

많은 경우들에서, 수직축 방향에서 볼 때, 슈라우드 튜브는, 슈라우드 튜브가 수직축에 직교하는 평면에서 볼 때 최소 직경을 갖는 중간 영역을 갖는다. 또한, 수직축 방향에서 볼 때, 슈라우드 튜브는 보통 레이들 게이트의 하부측을 향해 넓어진다. 넓어진 부분은 특히 원추형일 수 있다. 바람직하게는, 측방향 절취부는, 수직축 방향에서 볼 때, 카운터-홀더가 슈라우드 튜브의 중간 영역에 위치될 때에만, 슈라우드 튜브가 카운터-홀더에 측방향으로 삽입될 수 있도록 크기가 정해진다. 따라서, 슈라우드 튜브를 수용하기 위해, 카운터-홀더는 먼저, 카운터-홀더가 포크(fork) 방식으로 슈라우드 튜브를 둘러싸도록, 슈라우드 튜브의 중간 영역에서 슈라우드 튜브에 걸쳐 측방향으로 안내된다. 이어서, 카운터-홀더는, 카운터-홀더가 슈라우드 튜브를 파지할 때까지, 슈라우드 튜브의 상부 단부, 즉, 끼워 맞춤 상태에서, 레이들 게이트에 인접한 단부를 향해 안내된다.

바람직하게는, 슈라우드 튜브는, 레이들 게이트를 향해 배향된 자신의 상부 단부의 외부측에, 숄더를 갖는다. 이와 일치하게, 카운터-홀더는, 수직축에 대해, 슈라우드 튜브의 숄더가 카운터-홀더로의 측방향 삽입 후에 지탱되는, 방사상 내방측으로 돌출되는 C-형상 베어링 칼라를 갖는다.

바람직하게는, 주조 유닛은 다음과 같이 구성되는데,

- 카운터-홀더는 다수의 L-형상 리셉터클들을 갖고,

- 리셉터클들은, 수직축에 대해, 배출 개구 둘레에 분포된 채 배열되고,

- 홀더는 대응하는 수의 리테이닝 엘리먼트들을 갖고,

- 슈라우드 튜브를 레이들 게이트에 연결하기 위해, 카운터-홀더는, 홀더의 리테이닝 엘리먼트들이 카운터-홀더의 리셉터클들에 삽입되고, 이어서 카운터-홀더가 수직축을 중심으로 미리 결정된 회전각을 통해 회전되도록, 홀더를 향해 수직축 방향으로 안내된다.

따라서, 슈라우드 튜브와 레이들 게이트 사이의 연결은 베이오넷 마운트(bayonet mount) 방식으로 구성될 수 있다. 이러한 타입의 연결은 특히 생성하기에 간단하고, 매우 신뢰할 수 있다.

리셉터클들의 수 및 대응하는 리테이닝 엘리먼트들의 수는 요건들에 따라 결정될 수 있다. 바람직하게는, L-형상 리셉터클들의 수는 정확히 2 개이고, L-형상 리셉터클들은 수직축에 대해 서로에 대해 180°만큼 오프셋된 채 배열된다.

리셉터클들은, 홀더의 리테이닝 엘리먼트들이 회전각을 통한 회전 동안에 지탱되는 가이드 슬롯들을 갖는다. 바람직하게는, 가이드 슬롯들은 수평으로 또는 네거티브 구배(negative gradient)로 진행된다. 따라서, 예를 들면, 조업 동안에 발생하는 졸팅(jolting) 또는 진동으로 인한 슈라우드 튜브와 레이들 게이트 사이의 연결의 원하지 않는 분리는 불가능하다.

주조 유닛의 다른 바람직한 실시예에서, 다음과 같은 주조 유닛이 제공되는데,

- 카운터-홀더는, 슈라우드 튜브가 카운터-홀더로의 측방향 삽입 후에 유지되는 유지 부분을 갖고, 유지 부분은 카운터-홀더로의 슈라우드 튜브의 측방향 삽입 후에 슈라우드 튜브에 대해 위치적으로 고정되고,

- 카운터-홀더는 고정 부분을 갖고, 카운터 홀더는 고정 부분이 홀더로의 연결 후에 홀더에 대해 위치적으로 고정되도록, 고정 부분을 통해 레이들 게이트의 홀더에 연결될 수 있고,

- 유지 부분은 수직축 방향으로 고정 부분에 대해 이동할 수 있고, 수직축 방향으로 스프링 힘을 받아서, 홀더로의 고정 부분의 연결 동안에, 스프링 힘을 초과하는 힘은, 수직축 방향에서 볼 때, 고정 부분에 대해 하방으로 유지 부분을 이동시킬 수 있다.

이는, 우선, 슈라우드 튜브와 레이들 게이트 사이의 안정적이고, 밀봉된 클로저를 달성하는 것을 가능하게 한다. 그러나, 이동성(movability)은, 취성이 있으며 따라서 부서지기 쉬운(fragile) 슈라우드 튜브에 대한 어떠한 손상의 위험도 없다는 것을 의미한다.

바람직하게는, 카운터-홀더는 장착 툴을 카운터-홀더에 끼워 맞추기 위한 맞물림 디바이스를 갖는다. 이는 카운터-홀더를 홀더에 연결하고 홀더로부터 분리하기 위한 조작기를 사용하는 것을 간단하게 한다.

바람직하게는, 레이들 게이트는, 배출 개구의 영역에서, 액체 금속을 안내하도록 기능하고 슈라우드 튜브의 상부 단부로 돌출되는 팁 피팅(tip fitting)을 갖는다. 이것은 슈라우드 튜브와 레이들 게이트 사이의 안정적이고 밀봉된 클로저를 달성 또는 개선시킨다.

일반적으로, 슈라우드 튜브는, 레이들 게이트를 향해 배향된 자신의 상부 단부 내부측에, 넓어진 부분을 갖는다. 바람직하게는, 팁 피팅은 넓어진 부분으로 돌출된다. 이는 슈라우드 튜브와 레이들 게이트 사이의 안정적이고 밀봉된 클로저를 추가로 개선시키는 것을 가능하게 한다.

본 발명의 전술된 특성들, 특징들 및 이점들, 및 이들이 달성되는 방식은, 개략도들과 관련하여 더 상세히 설명되는 예시적인 실시예들의 다음의 설명과 관련하여 더 명백히 이해될 것이다.

도 1은 턴디시 및 주조 유닛을 갖는 레이들을, 측단면으로, 도시한다.
도 2는 II로 표기된 도 2의 원에 대응하는 레이들 게이트 및 슈라우드 튜브를 통한 단면을 도시한다.
도 3은, 슈라우드 튜브를 끼워 맞추거나 제거할 때의 레이들 게이트의 사시도이다.
도 4는 조작기를 갖는 연결 상태에서의 도 3의 레이들 게이트 및 슈라우드 튜브의 사시도이다.
도 5는 조작기가 없는 연결 상태에서의 도 3의 레이들 게이트 및 슈라우드 튜브의 사시도이다.
도 6은 리셉터클 및 리테이닝 엘리먼트의 세부사항을 도시한다.
도 7은, 카운터-홀더로의 슈라우드 튜브들 중 하나의 삽입 전에, 카운터-홀더 및 매거진에 배열된 2 개의 슈라우드 튜브들을 도시한다.
도 8은 카운터-홀더로의 슈라우드 튜브들 중 하나의 삽입 후에, 도 7의 슈라우드 튜브들을 도시한다.
도 9는 카운터-홀더에 유지된 슈라우드 튜브를 도시한다.
도 10은 볼트 연결을 통한 단면을 도시한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 액체 금속(1), 예를 들면, 액체강(1)은 주입 용기(2)로부터 다른 용기(3), 예를 들면, 턴디시로 주입된다. 주조 유닛은 주입 용기(2)로부터 액체 금속(1)의 유출을 제어하기 위해서 레이들 게이트(4)를 갖는다. 레이들 게이트(4)는 주입 용기(2)의 하부측(5) 상에 배열된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 레이들 게이트(4)는 자신의 하부측(6) 상에 배출 개구(7)를 갖는다. 레이들 게이트(4)가 개방될 때, 액체 금속(1)은 배출 개구(7)를 통해 주입 용기(2)에서 나간다. 레이들 게이트(4)는 배출 개구(7)를 개폐하기 위한 게이트 디바이스(도면들에 도시되지 않음)를 갖는다. 게이트 디바이스는 특히, 도 1의 이중 화살표(A)로 표시된 바와 같이, 슬라이더로서 설계될 수 있다.

또한, 레이들 게이트(4)는 자신의 하부측(6) 상에 홀더(8)를 갖는다. 홀더(8)는 배출 개구(7)의 영역에 배열된다. 홀더(8)는 보통 강으로 제조된다.

홀더(8)는 카운터-홀더(10)에 의해 슈라우드 튜브(11)를 유지하고, 슈라우드 튜브는 아래에서부터 레이들 게이트(4)의 하부측(6)에 끼워 맞춰진다. 카운터-홀더(10)는 슈라우드 튜브(11)의 상부 단부에 배열되고, 보통 강으로 제조된다. 이와 대조적으로, 슈라우드 튜브(11)는 내화 재료(refractory material)로 제조된다.

홀더(8) 및 카운터-홀더(10)의 구성이 도 2 내지 6과 관련하여 다음에 설명되고, 이는 그 자체가 본 발명의 요지는 아니다. 그러나, 본 발명은 이러한 구성에 실질적으로 부가된다. 또한, 도 2 내지 6과 관련하여 설명된 구성의 지식은 본 발명의 이해를 용이하게 한다.

홀더(8)와 카운터-홀더(10) 사이의 안정된 연결을 보장하기 위해, 도 2 내지 6에 도시된 홀더는 다수의 리셉터클들(12)을 가질 수 있다. 리셉터클들(12)은, 특히, 도 6에 상세하게 명백히 도시된 바와 같이, L-형상일 수 있다. 리셉터클들(12)은 수직축(9)에 대해서 배출 개구(7) 둘레에 고르게 분포된 채 배열될 수 있다. 카운터-홀더(10)는 대응하는 수의 리테이닝 엘리먼트들(13)을 갖는다. 따라서, 홀더(8)와 카운터-홀더(10)의 연결 상태에서, 하나의 리테이닝 엘리먼트(13)가 각각의 리셉터클(12)에 삽입된다. 리테이닝 엘리먼트들(13)은, 예를 들면, 수직축(9)으로부터 멀리 방사상으로 돌출되는 라운드 러그들(round lugs)로서 형성될 수 있다.

L-형상 리셉터클들(12)은 하방으로 개방된다. 슈라우드 튜브(11)를 레이들 게이트(4)에 연결하기 위해, 카운터-홀더(10)(및 이와 함께 슈라우드 튜브(11))는, 예를 들면, 도 3 및 4에 그와 함께 도시된 조작기(14)를 사용하여, 레이들 게이트(4)를 향해 상방으로, 즉, 수직축(9) 방향으로 안내된다. 이러한 움직임은, 리테이닝 엘리먼트들(13)이 리셉터클들(12) 내에, 더 구체적으로, 리셉터클들(12)의 코너 영역들 내에 있을 때까지 계속된다. 이어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 카운터-홀더(10)는 수직축(9)을 중심으로 미리 결정된 회전각(α)을 통해 회전되고, 따라서 홀더(8)와 카운터-홀더(10) 사이의 연결을 설정한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 리셉터클들(12)은 가이드 슬롯들(15)을 갖는다. 회전각(α)을 통한 카운터-홀더(10)의 회전 동안에, 카운터-홀더(10)의 리테이닝 엘리먼트들(13)은 가이드 슬롯들(15)에 대해 지탱된다. 가이드 슬롯들(15)은 리드-인(lead-in) 영역들(16)에서 포지티브 구배(positive gradient)를 갖는다. 이와 대조적으로, 단부 영역들(17)에서, 가이드 슬롯들(15)은 수평으로(도 6의 점선으로 도시됨) 또는 도 6의 실선으로 도시된 바와 같이, (약간) 네거티브 구배로 진행된다.

슈라우드 튜브(11)는 바람직하게는 수동이 아니라 조작기(14)에 의해 레이들 게이트(4)의 하부측(6)에 고정되고 이로부터 해제된다. 조작기(14)는, 예를 들면, 산업용 로봇으로서 설계될 수 있다. 그러나, 조작기의 특정 설계와 관계없이, 조작기(14)는 도 3 및 4에 도시된 장착 툴(18)을 갖는다. 장착 툴(18)과 카운터-홀더(10) 사이의 안정된 상호작용을 위해, 카운터-홀더(10)는, 장착 툴(18)이 끼워 맞춰질 수 있는 맞물림(engagement) 디바이스(19)를 갖는다. 맞물림 디바이스(19)는, 예를 들면, 서로에 평행하게 이어지거나 리드-인 영역에서 가이드를 갖거나 작은 각도를 갖는 약간 원추형 프로파일을 가지는 2 개의 면들의 배열로서 설계될 수 있다. 각도는, 예를 들면, 2°내지 10°일 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 레이들 게이트(4)는 보통 배출 개구(7)의 영역에서 팁 피팅(tip fitting)(21)을 갖는다. 팁 피팅(21)은 액체 금속(1)을 주입 용기(2)로부터 슈라우드 튜브(11)로 안내하도록 기능한다. 하나의 바람직한 구성에서, 팁 피팅(21)은 슈라우드 튜브(11)의 상부 단부로 돌출된다. 슈라우드 튜브(11)는 보통, 레이들 게이트(4)를 향해 배향되는 자신의 상부 단부의 내부측에, 넓어진 부분(widened portion)(22)을 갖는다. 바람직하게는, 팁 피팅(21)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 넓어진 부분(22)으로 돌출된다.

이미 언급된 바와 같이, 슈라우드 튜브(11)는 내화 재료로 제조된다. 따라서, 이 튜브는 상대적으로 취성이 있고 파괴되기 쉽다. 이러한 이유로, 슈라우드 튜브(11)는, 가능한 한 기계적 응력들로부터 자유롭게, 카운터-홀더(10)에 유지되어야 한다. 그러한 목적으로, 슈라우드 튜브(11)는, 예를 들면, 레이들 게이트(4)를 향해 배향된 자신의 상부 단부의 외부측에, 숄더(23)를 가질 수 있다. 이러한 경우에, 카운터-홀더(10)는 베어링 칼라(bearing collar)(24)를 갖는다. 베어링 칼라(24)는 방사상 내방측으로 돌출되고, 숄더(23)와 중첩된다. 이는, 슈라우드 튜브(11)가 카운터-홀더(10)에 안정적이고, 신뢰할 수 있고, 응력이 없는 방식으로 유지되도록 허용한다. 특히, 숄더(23)는, 카운터-홀더(10)로의 슈라우드 튜브(11)의 삽입 후에, 베어링 칼라(24) 상에서 지탱될 수 있다.

도 2 내지 6을 참조한 위의 설명들에 기반하여, 카운터-홀더(10) 및 필요한 경우 홀더(8)의 위의 구성에 대해 본 발명의 본질적인 차이들 및 이어서 유리한 구성들이 도 7 내지 10과 관련하여 다음에 설명된다.

결정적인 차이는, 도 2 내지 6에 따른 구성에서, 카운터-홀더(10)가 수직축(9)에 대해 환상형(annular) 방식으로 폐쇄되고, 반면에 도 7 내지 10에 도시된 본 발명에 따른 구성에서, 카운터-홀더(10)가, 배출 개구(7)에 의해 둘러싸인 수직축(9)에 대해 측방향으로, 절취부(25)를 갖는다는 것이다. 절취부(25)는, 슈라우드 튜브(11)가 절취부(25)를 통해 카운터-홀더(10)로 측방향으로 삽입될 수 있도록 구성된다. 카운터-홀더(10)로의 슈라우드 튜브(11)의 삽입은, 분명히 레이들 게이트(4)의 하부측(6)으로의 슈라우드 튜브(11)의 끼워 맞춤 전에 발생한다. 절취부(25)는, 특히 그리고 도 7 내지 9에 도시된 바와 같이, 수직축(9)의 방향에서 볼 때 연속적일 수 있다. 따라서, 카운터-홀더(10)는 수직축(9)에 직교하는 평면에서 볼 때 C-형상 횡단면을 갖는다.

또한, 카운터-홀더(10)는 또한 도 2 내지 6과 관련하여 위에 설명된 바와 같이 설계될 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 그러나, 측방향 절취부(25)로 인해, 슈라우드 튜브의 숄더(23)가 지탱되는 베어링 칼라(24)는 또한 C-형상이다. 이것은 특히 도 7 및 8에 도시된다.

바람직하게는, 도 2 내지 6의 구성들과 상이한 주조 유닛의 다양한 이로운 구성들이 실현된다. 이러한 구성들이(그러나, 이러한 구성들이 반드시 이미 언급된 바와 같지는 않음)이 아래에 설명된다.

하나의 바람직한 구성은, 수직축(9) 방향에서 볼 때, 슈라우드 튜브(11)가 중간 영역(26)을 갖는 것으로 구성된다. 중간 영역(26)은, 슈라우드 튜브(11)가 수직축(9)에 직교하는 평면에서 볼 때 최소 직경을 갖는 영역이다. 특히 도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 슈라우드 튜브(11)는, 수직축(9) 방향에서 볼 때, 레이들 게이트(4)의 하부측(6)을 향해 넓어질 수 있다. 넓어진 부분은 스텝형(steplike)일 수 있다. 바람직하게는, 넓어진 부분은, 도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 원추형이다. 측방향 절취부(25)는 바람직하게는, 카운터-홀더(10)가, 도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 수직축(9) 방향에서 볼 때, 슈라우드 튜브(11)의 중간 영역(26)에 위치될 때에 배타적으로, 즉, 이 경우에만, 슈라우드 튜브(11)가 카운터-홀더(10)로 측방향으로 삽입될 수 있도록 크기가 정해진다. 모든 다른 축 포지션들에서, 카운터-홀더(10)로의 슈라우드 튜브(11)의 삽입은 이러한 경우에 불가능하다. 대안적으로, 슈라우드 튜브(11)는 (숄더(23)가 위치되는 상부 영역을 제외하고) 균일한 횡단면을 가질 수 있다. 이러한 경우에, 슈라우드 튜브(11)는 물론 또한 다른 축 포지션들에서 카운터-홀더(10)에 삽입될 수 있다.

도 7 내지 10의 묘사와 관련하여 다른 차이는, 존재하긴 하지만, L-형상 리셉터클들(12)이 홀더(8)의 부분이 아니라 오히려 카운터-홀더(10)의 부분이라는 것이다. 이러한 경우에, 리테이닝 엘리먼트들(13)은 홀더(8)의 부분이다. 따라서, 도 2 내지 6과 비교하여, 운동학적으로 반대(reverse) 절차가 수행된다.

이전과 같이, 리셉터클들(12)은 수직축(9)에 대해 배출 개구(7) 둘레에 분포된 채 배열된다. 또한, 이전과 같이, 리테이닝 엘리먼트들(13)의 수는 L-형상 리셉터클들(12)의 수에 대응한다. 연결의 타입은 또한 이전과 같이 베이오넷 마운트(bayonet mount) 방식이다. 따라서, 슈라우드 튜브(11)를 레이들 게이트(4)에 연결하기 위해, 카운터-홀더(10)는, 리테이닝 엘리먼트들(13)(이번에는 홀더(8))이 리셉터클들(12)(이번에는 카운터-홀더(10))에 삽입되도록 홀더(8)를 향해 수직축(9) 방향으로 안내된다. 이어서, 이전과 같이, 카운터-홀더(10)는 수직축(9)을 중심으로 회전각(α)을 통해 회전된다. 이것은 또한, 특히, 도 2 내지 6과 관련하여 위에서 설명된 바와 같이, 리셉터클들(12)의 다른 구성을 설명한다. 따라서, 리셉터클들(12)은 가이드 슬롯들(15)을 갖는다. 가이드 슬롯들(15)의 구성은 또한 위에서 이미 설명된 바와 같다. 따라서, 홀더(8)의 리테이닝 엘리먼트들(13)은 회전각(α)을 통한 회전 동안에 가이드 슬롯들(15)에 대해 지탱된다. 또한, 가이드 슬롯들(15)은 수평으로 또는 네거티브 구배로 진행된다.

도 2 내지 6에 도시된 구성에서, L-형상 리셉터클들(12)의 수는 4 개이다. 이와 대조적으로, 도 7 내지 10에 도시된 구성에서, L-형상 리셉터클들(12)의 수는 정확히 2 개이다. 2 개의 L-형상 리셉터클들(12)은 수직축(9)에 대해 서로에 대해 180°만큼 오프셋되어 배열된다. 따라서, 그들은 서로 정반대이다.

본 발명에 따른 카운터-홀더(10)의 다른 본질적인 구성은, 카운터-홀더(10)가 유지 부분(27) 및 고정 부분(28)을 가지며, 유지 부분(27)이 수직축(9) 방향으로 고정 부분(28)에 대해 이동할 수 있는 것이다.

유지 부분(27)은, 카운터-홀더(10)로의 측방향 삽입 후에 슈라우드 튜브(11)가 유지되는 카운터-홀더(10)의 부분이다. 유지 부분(27)은, 카운터-홀더(10)로의 슈라우드 튜브(11)의 측방향 삽입 후에, 슈라우드 튜브(11)에 대해 위치적으로 고정된다. 유지 부분(27)은, 예를 들면, 존재하는 경우에, 베어링 칼라(24)를 포함한다.

고정 부분(28)은, 카운터-홀더(10)가 레이들 게이트(4)의 홀더(8)에 연결될 수 있는 카운터-홀더(10)의 부분이다. 고정 부분(28)은, 예를 들면, 존재하는 경우에, L-형상 리셉터클들(12)을 포함한다. 고정 부분(28)은, 홀더(8)로의 연결 후에, 홀더(8)에 대해 위치적으로 고정된다.

이미 언급된 바와 같이, 유지 부분(27)은 수직축(9) 방향으로 고정 부분(28)에 대해 이동할 수 있고, 수직축(9) 방향으로 스프링 힘을 받는다. 스프링 힘은 상방 방향으로, 즉, 레이들 게이트(4)의 하부측(6)을 향해 작동한다. 스프링 힘을 초과하는 하방으로 작동하는 힘이 유지 부분(27)에 인가되면서, 동시에 고정 부분(28)이 고정 위치에서 유지된다면, 유지 부분(27)은 고정 부분(28)에 대해, 수직축(9) 방향에서 볼 때 하방으로 이동될 수 있다. 이러한 상황은 특히 홀더(8)로의 고정 부분(28)의 연결 동안에 발생한다.

스프링 힘을 생성하기 위해, 예를 들면, 아래로부터 고정 부분(28)으로 나사 고정되는 다수의 볼트들(29)이 존재하는 것이 가능하여, 볼트들(29)의 볼트 헤드들이 고정 부분(28)으로부터 미리 규정된 거리에 있다. 이는 도 10에서 볼트들(29) 중 하나에 대해 도시된다. 볼트들(29)의 볼트 넥들(necks)은 유지 부분(27)에서 절취부들(30)을 통과한다. 절취부들(30)의 직경은 볼트들(29)의 볼트 넥들의 직경보다 약간 더 크다. 예를 들면, 스프링들(31)이 절취부들(30)과 볼트들(29)의 볼트 헤드들 사이에 배열되는 것이 가능하다. 스프링들(31)은 유지 부분(27) 상에 상방 스프링 힘을 가하고, 유지 부분(27)은 상방 스프링 힘에 의해 레이들 게이트(4)의 하부측(6)을 향해 가압된다.

도 7 내지 9에서, 각각의 리셉터클(12)에 대해 2 개의 볼트들(29), 즉, 총 4 개의 볼트들(29이 도시된다. 그러나, 볼트들(29)의 수는 동등하게 더 많거나 더 적을 수 있다.

요약하면, 본 발명은 다음의 요지에 관한 것이다.

주입 용기(2)로부터 액체 금속(1)을 주입하기 위한 주조 유닛은 주입 용기(2)로부터 액체 금속(1)의 유출을 제어하기 위해 레이들 게이트(4)를 갖는다. 레이들 게이트(4)는 주입 용기(2)의 하부측(5) 상에 배열되고, 자신의 하부측(6) 상에, 레이들 게이트(4)가 개방될 때, 액체 금속(1)이 주입 용기(2)에서 배출되는 배출 개구(7)를 갖는다. 레이들 게이트(4)는, 자신의 하부측(6) 상에 그리고 배출 개구(7)의 영역에서, 홀더(8)를 갖는다. 홀더(8)는 카운터-홀더(10)에 의해 슈라우드 튜브(11)를 유지하고, 슈라우드 튜브는 아래로부터 레이들 게이트(4)의 하부측(6)으로 끼워 맞춰진다. 카운터-홀더(10)는 슈라우드 튜브(11)의 상부 단부에 배열된다. 카운터-홀더(10)는, 배출 개구(7)에 의해 둘러싸인 수직축(9)에 대해 측방향으로, 절취부(25)를 갖는다. 슈라우드 튜브(11)는, 레이들 게이트(4)의 하부측(6)으로의 슈라우드 튜브(11)의 끼워 맞춤 전에, 측방향 절취부(25)를 통해 카운터-홀더(10)로 측방향으로 삽입될 수 있다.

본 발명은 많은 이점들을 갖는다. 특히, 슈라우드 튜브(11)가 레이들 게이트(4)에 끼이는 경우에 발생할 수 있는 종래 기술의 문제들을 전체적으로 회피하는 것이 가능하다. 이것은, 슈라우드 튜브(11)를 레이들 게이트(4)에 고정하고 후속으로 레이들 게이트(4)로부터 슈라우드 튜브(11)를 제거하기 위해 조작기(14)만이 요구되기 때문이다. 그러나, 주조 조업 동안에 슈라우드 튜브(11)를 자체적으로 유지할 필요가 없다. 따라서, 주입 용기(2)는, 중단 또는 비상의 경우에서조차, 즉시 그리고 언제라도 주입 포지션으로부터 멀리 이동될 수 있다. 또한, 측방향 절취부(25)는, 단지 하나의 카운터-홀더(10)가 요구된다는 것을 의미한다.

본 발명이 바람직한 예시적인 실시예에 의해 상세히 예시 및 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예들에 의해 제한되지 않고, 다른 변형들이 본 발명의 보호 범위에서 벗어나지 않고서, 당업자에 의해 개시된 예들로부터 유도될 수 있다.

1 액체 금속
2 주입 용기
3 다른 용기
4 레이들 게이트
5 주입 용기의 하부측
6 레이들 게이트의 하부측
7 배출 개구
8 홀더
9 수직축
10 카운터-홀더
11 슈라우드 튜브
12 리셉터클들
13 리테이닝 엘리먼트들
14 조작기
15 가이드 슬롯들
16 리드-인 영역들
17 단부 영역들
18 장착 툴
19 맞물림 디바이스
21 팁 피팅
22 넓어진 부분
23 숄더
24 베어링 칼라
25 측방향 절취부
26 슈라우드 튜브의 중간 영역
27 유지 부분
28 고정 부분
29 볼트
30 절취부들
31 스프링들
a 거리
A 이중 화살표
α 회전각

Claims

주입 용기(pouring vessel)(2)로부터 액체 금속(1)을 주조(casting)하기 위한 주조 유닛으로서,
- 상기 주조 유닛은, 상기 주입 용기(2)의 하부측(5) 상에 배열되어, 상기 주입 용기(2)로부터 액체 금속(1)의 유출(outflow)을 제어하기 위한 레이들 게이트(ladle gate)(4)를 갖고,
- 상기 레이들 게이트(4)는, 자신의 하부측(6) 상에, 상기 레이들 게이트(4)가 개방될 때, 상기 액체 금속(1)이 상기 주입 용기(2)에서 배출되는 배출 개구(outlet opening)(7)를 갖고,
- 상기 레이들 게이트(4)는, 자신의 하부측(6) 상에 그리고 상기 배출 개구(7)의 영역에서, 홀더(8)를 갖고,
- 카운터-홀더(counter-holder)(10)는 슈라우드 튜브(shroud tube)(11)의 상부 단부에 배열되고,
- 아래로부터 상기 레이들 게이트(4)의 하부측(6)으로 끼워 맞춰지는 상기 슈라우드 튜브(11)는 상기 카운터-홀더(10)를 통해 상기 홀더(8)에 의해 유지되고,
- 상기 카운터-홀더(10)는, 상기 배출 개구(7)에 의해 둘러싸인 수직축(9)에 대해, 측방향으로 절취부(cutout)(25)를 갖고, 상기 슈라우드 튜브(11)는, 상기 레이들 게이트(4)의 하부측(6)으로의 상기 슈라우드 튜브(11)의 끼워 맞춤 전에, 상기 절취부(25)를 통해 상기 카운터-홀더(10)에 측방향으로 삽입될 수 있는,
주조 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 측방향 절취부(25)는 상기 수직축(9) 방향에서 볼 때 연속적이어서, 상기 카운터-홀더(10)는 상기 수직축(9)에 직교하는 평면에서 볼 때 C-형상 횡단면을 갖는,
주조 유닛.
제 2 항에 있어서,
- 상기 수직축(9) 방향에서 볼 때, 상기 슈라우드 튜브(11)는, 상기 슈라우드 튜브(11)가 상기 수직축(9)에 직교하는 평면에서 볼 때 최소 직경을 갖는 중간 영역(26)을 갖고,
- 상기 수직축(9) 방향에서 볼 때, 상기 슈라우드 튜브(11)는 상기 레이들 게이트(4)의 하부측(6)을 향해 넓어지고,
- 상기 측방향 절취부(25)는, 상기 수직축(9) 방향에서 볼 때, 상기 카운터-홀더(10)가 상기 슈라우드 튜브(11)의 중간 영역(26)에 위치될 때에만, 상기 슈라우드 튜브(11)가 상기 카운터-홀더(10)에 측방향으로 삽입될 수 있도록 크기가 정해지는,
주조 유닛.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 슈라우드 튜브(11)는, 상기 레이들 게이트(4)를 향해 배향된 자신의 상부 단부의 외부측에, 숄더(shoulder)(23)를 갖고, 상기 카운터-홀더(10)는, 상기 수직축(9)에 대해, 상기 슈라우드 튜브(11)의 숄더(23)가 상기 카운터-홀더(10)로의 측방향 삽입 후에 지탱되는, 방사상 내방측으로 돌출되는 C-형상 베어링 칼라(radially inward-projecting C-shaped bearing collar)(24)를 갖는,
주조 유닛.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 카운터-홀더(10)는 다수의 L-형상 리셉터클들(receptacles)(12)을 갖고,
- 상기 리셉터클들(12)은 상기 수직축(9)에 대해 상기 배출 개구(7) 둘레에 분포된 채 배열되고,
- 상기 홀더(8)는 대응하는 수의 리테이닝 엘리먼트들(retaining elements)(13)을 갖고, -
상기 슈라우드 튜브(11)를 상기 레이들 게이트(4)에 연결하기 위해, 상기 카운터-홀더(10)는, 상기 홀더(8)의 리테이닝 엘리먼트들(13)이 상기 카운터-홀더(10)의 리셉터클들(12)에 삽입되고, 이어서 상기 카운터-홀더(10)가 상기 수직축(9)을 중심으로 미리 결정된 회전각(α)을 통해 회전되도록, 상기 홀더(8)를 향해 상기 수직축(9) 방향으로 안내되는,
주조 유닛.
제 5 항에 있어서,
상기 L-형상 리셉터클들(12)의 수는 정확히 2 개이고, 상기 L-형상 리셉터클들(12)은 상기 수직축(9)에 대해 서로에 대해 180°만큼 오프셋된 채 배열되는,
주조 유닛.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 리셉터클들(12)은, 상기 홀더(8)의 리테이닝 엘리먼트들(13)이 상기 회전각(α)을 통한 회전 동안에 지탱되는 가이드 슬롯들(15)을 갖고, 상기 가이드 슬롯들(15)은 수평으로 또는 네거티브 구배(negative gradient)로 진행되는,
주조 유닛.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 카운터-홀더(10)는, 상기 슈라우드 튜브(11)가 상기 카운터-홀더(10)로의 측방향 삽입 후에 유지되는 유지 부분(27)을 갖고, 상기 유지 부분(27)은 상기 카운터-홀더(10)로의 상기 슈라우드 튜브(11)의 측방향 삽입 후에 상기 슈라우드 튜브(11)에 대해 위치적으로 고정되고,
- 상기 카운터-홀더(10)는 고정 부분(securing part)(28)을 갖고, 상기 카운터-홀더(10)는, 상기 고정 부분(28)이 상기 홀더(8)로의 연결 후에 상기 홀더(8)에 대해 위치적으로 고정되도록, 상기 고정 부분(28)을 통해 상기 레이들 게이트(4)의 홀더(8)에 연결될 수 있고,
- 상기 유지 부분(27)은 상기 수직축(9) 방향으로 상기 고정 부분(28)에 대해 이동할 수 있고, 상기 수직축(9) 방향으로 스프링 힘(spring force)을 받아서, 상기 홀더(8)로의 상기 고정 부분(28)의 연결 동안에, 상기 스프링 힘을 초과하는 힘은, 상기 수직축(9) 방향에서 볼 때, 상기 고정 부분(28)에 대해 하방으로 상기 유지 부분(27)을 이동시킬 수 있는,
주조 유닛.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 카운터-홀더(10)는 장착 툴(mounting tool)(18)을 상기 카운터-홀더(10)에 끼워 맞추기 위한 맞물림 디바이스(engagement device)(19)를 갖는,
주조 유닛.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이들 게이트(4)는, 상기 배출 개구(7)의 영역에서, 상기 액체 금속(1)을 안내하도록 기능하고 상기 슈라우드 튜브(11)의 상부 단부로 돌출되는 팁 피팅(tip fitting)(21)을 갖는,
주조 유닛.
제 10 항에 있어서,
상기 슈라우드 튜브(11)는, 상기 레이들 게이트(4)를 향해 배향된 자신의 상부 단부 내부측에, 넓어진 부분(22)을 갖고, 상기 팁 피팅(21)은 상기 넓어진 부분(22)으로 돌출되는,
주조 유닛.