KR20180079004A - 디버어링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연주공장에서 생산된 빌렛이나 슬래브의 토치머신 절단시 주편 절단부 저면에 생기는 용융산화 절단설을 제거하기 위한 디버어링 장치에 관한 것이며, 특히 모터의 구동에 의해 회전하는 출몰식 회전햄머가 주편 선단부 저면에 융착된 버어를 직접 고속으로 연속하여 타격함으로써 주편으로 부터 버어를 손쉽고 신속하게 제거할 수 있는 디버어링 장치에 관한 것이다. 본 발명에서 버어를 직접 고속으로 연속하여 타격함으로써 주편으로부터 버어를 제거하는 회전햄버는 그 회전시 반경방향으로 출몰가능한 구성으로 되어 있어 버어의 제거효과가 좋다.

Description

디버어링 장치{A DEBURRING APPARATUS}

본 발명은 디버어링 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는 버어를 손쉽고 신속하게 제어하는 디버어링 장치에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 제철공장의 연주공정을 도시한 도면으로서, 레이들( 100) 과 턴디쉬( 100a) 를 거쳐 주형( 110) 에 주입되고, 이후 벤더( BENDER) ( 120) 와 캐스팅로 우(CASTINGROW)(130)및 핀치롤(130a)을 거쳐 생산된 주편(140)은 수용자의 요구 에 부응하여 적당한 길이로 토치컷팅머신( 150) 을 통하여 절단된다. 그런데, 이와 같은 주편(140)의 절단시 토치컷칭머신(150)이 고온 고압 산소로 주편(140)을 용융 절단하기 때문에, 주편( 140) 의 절단부에는 용융산화된 버어( 140a) 가 생겨 주편(140)의 저면에 융착된다.

이처럼 연속 주조를 거쳐 생산되는 슬래브가 토치컷팅머신을 사용하여 일정 한 길이를 갖도록 절단 공정을 거치는 과정에서 주편의 절단 단부 저면에 융착되는 토치램프에 의한 절단용융산화물인 버어(140a)는 압연판의 품질을 나쁘게 할 뿐 아 니라 날카롭게 돌출되어 있어서 이송롤과 압연롤에 대하여 흠을 내는 등의 라인트 러블을 일으키기 때문에, 소정의 디버어링 장치(200)을 사용하여 주편 저면의 버 어(140a)를 제거하지 않으면 안된다.

종래 연주설비에서 슬래브의 버어를 제거하는 장치에 관한 기술로는 예컨대 도 2에 도시한 것과 같은 국내 공개특허공보 제10-2011-0076024호에 따른 디버어링 장치가 있다. 이 기술은 직각 형상으로 이루어지고, 슬래브의 전면 및 하면에 접촉 된 상태에서 슬래브의 폭 방향으로 이동하여 버어를 제거하는 절삭부(101) ; 및 절 삭부에 연결되고, 절삭부를 상기 슬래브의 폭 방향으로 이동시키는 구동부(102) 및 절삭부의 양측에 위치되고, 이 절삭부와 함께 이동하여 슬래브의 하면을 연삭하는 연삭부(103) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬래브의 버어 제거장치이다. 이 기술 에 따르면 절삭부(101)는 슬래브의 전면 및 하면에 접촉된 상태에서 구동부(102)에 의해 슬래브의 폭 방향으로 이동한다. 연삭부(103)는 이러한 절삭부(101)의 이동 과 함께 이동하여 슬래브의 하면을 연삭하는 절삭부와 연삭부의 조합 작동방식에 의해 효과적으로 슬래브의 버어를 제거할 수 있다고 소개되고 있다.

종래 연주설비에서 슬래브의 버어를 제거하는 장치에 관한 또다른 기술로는 도 3에 도시한 바와 같은 국내 공개특허공보 제10-2013-0053796( 2013. 5. 24. ) 호에 따른 회전형 나이프 조립체를 구비하는 디버어링 장치이다.

이 회전형 나이프 조립체를 구비하는 디버어링 장치는, 본체( 110) ; 본체에 회전 구동 가능하게 장착되며, 슬래브의 배면에서 선회 동작하는 암( 120) ; 이 암의 선단에 암의 길이 방향을 따르는 축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 회전 지지 체(131); 회전 지지체에 설치되며, 암(120)의 선회 동작에 따라 슬래브 배면의 버 어를 제거하는 제1나이프( 132) ; 및 회전 지지체에 제1나이프와 다른 위치에 설치되 며, 회전 지지체의 회전에 따라 제1나이프에 대체되는 제2나이프( 133) 를 포함하는 디버링 장치이다. 이 장치는 앞서 소개한 국내 공개특허공보 제10-2011-0076024호 에 따른 디버어링 장치가 슬래브의 폭 방향으로 복수로 배열된 원형 절삭 커터가 이송중인 슬래브에 접촉하면서 버어를 제거하는 구조를 갖거나, 구동부의 구동에 의해 절삭부가 슬래브의 폭 방향으로 이동하면서 버어를 제거하는 구조를 가짐에 따라 커터의 마모시마다 커터를 빈번하게 교체해 주어야만 하는 번거로움 및 전체 공정 시간을 증가시키는 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 나이프의 교체 회수를 감소시켜 사용자의 불편을 해소하고 전체 공정 시간을 단축시킬 수 있는 이점이 강조되는 기술이다.

또한 연주설비에서 슬래브의 버어를 제거하는 장치에 관한 또다른 기술로는 도 4에 도시한 바와 같은 국내 공개특허공보 10-2013-0002018에 따른 이물제거장치 에 관한 것이 있다. 이 기술은 고온소재(주편, 예컨대 제철소 연주설비에 의해 제 조되는 빌렛이나 슬래브)의 이송경로 상에 위치되되, 구동원(115)을 매개로 회전가 능하게 제공된 회전부(110) 와; 이 회전부에 고온소재의 이물(버어)을 제거토록 제 공된 이물제거수단(120); 및 회전부( 110)를 매개로 이물제거수단(120)에 연계되어, 이물제거수단의 위치 가변시, 그 이물제거수단이 원래 위치로 되돌아가도록, 하부 에 무게추(133)를 제공하는 회전부복원수단(130);을 포함하는 것을 특징으로 하는이물제거장치이다. 여기서 회전부( 110) 는 고온소재의 이송경로를 형성하는 롤러테 사이에 위치되어, 이물제거수단이 고정된 제1샤프트( 111) ; 및 제 연계되어, 이 제1샤프트에 회전력을 제공하는 구동원( 115) 을 포함한다. 이 장치에 따르면 무게추(133)는 회전부(110)에 의해 이물제거수단(120)에 가해지던 힘이 제거되면 자중( 自重) 에 의해 하향이동되면서, 원위치로 되돌아가도록 한다.

이상과 같은 종래 제철소 연주설비에서 슬래브의 버어를 제거하는 장치들은 각기 다른 방식의 디버어링 장치로서, 앞서 소개한 두 가지 장치의 경우는 소정의 회전날이 버어에 맞닿아 회전함으로써 버어를 연삭 및 절삭하여 제거하는 방식의 것이고, 세 번째 소개한 장치는 소정의 피봇이동 방식의 버어 제거수단이 버어를 직접 타격하여 제거하는 것이지만 그 버어의 절삭제거이든 타격제거이든 어느 것도 그 버어의 제거에 따른 시간 및 이물제거수단(120)의 원위치 복귀시간이 상당히 소 요되는 것이어서 버어 제거 공정시간의 단축에 한계가 있다. 또한 특히 본 발명과 마찬가지로 타격방식에 의해 버어를 제거하는 전술한 국내 공개특허공보 10-2013- 0002018호에 따른 이물제거장치는 회전 절삭방식에 비해 좀 더 빠른 버어 제거효과 를 기대할 수 있지만 장치의 구성이 복잡하고 버어를 타격하는 타격기구가 정역방 향으로 그 작동위치를 바꾸어 복원(선회 작동)하는 것이어서 이 방식 역시 타격기 구 작동의 신속성과 신뢰성에 한계가 있다.

국내 공개특허공보 제10-2011-0076024호 국내 공개특허공보 제10-2013-0053796호 국내 공개특허공보 제10-2013-0002018호

본 발명의 기술적 과제는 전술한 바와 같은 종래 다양한 구성의 제철소 연주설비에서의 슬래브 디버어링 장치의 문제점을 개선하여, 디버어링 장치의 구성이 간단하되 버어 제거를 보다 신속하고 작동 신뢰성이 좋게 행할 수 있는 연주설비에서의 슬래브 디버어링 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 디버어링 장치는 제철소 연주설비에 구비된다

본 발명에 따르면 제철소 연주설비에서의 주편 디버어링 장치의 구성이 견고하고 간단하며, 작동방향( 회전방향) 의 중심에서 보았을 때 원주방향 및 반경방향으로 동심(同心)구조 및 대칭구조로서 장치의 작동이 균질하고 회전햄머가 반경 방향으로 돌출가능하게 구성됨으로 인해 회전햄머의 고속회전에 의해 버어 제거가 보다 신속 하고 작동 신뢰성이 좋게 이루어질 수 있다.

도 1은 일반적인 제철공장의 연주공정을 도시한 도면이다.
도 2는 종래 국내 공개특허공보 제10-2011-0076024호에 개시된 주편 디버어링 장치의 요부를 도시한 도면이다.
도 3은 국내 공개특허공보 제10-2013-0053796호에 개시된 주편 디버어링 장치의 요부를 도시한 도면이다.
도 4는 국내 공개특허공보 제10-2013-0002018호에 개시된 주편 디버어링 장치의 요부를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 디버어링 장치의 전체 외관을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 디버어링 장치의 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 디버어링 장치의 정면도 방향에서 본 종단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 디버어링 장치의 평면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 디버어링 장치의 구동상태 측면도로서 구동모터의 저속구동시 회전햄머의 돌출길이가 짧은 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 디버어링 장치의 구동상태 측면도로서 구동모터의 고속구동시 회전햄머의 돌출길이가 긴 상태를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 디버어링 장치의 전체 외관을 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 디버어링 장치의 정면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 디버어링 장치의 정면도(도 6) 방향에서 본 종단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 디버어링 장치의 평면도이다.

이들 도면에 의해 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 제철소 연주 설비의 디버링 장치는 기본적으로 구동모터(30)의 동력을 전달받아 일 방향으로 고속 회전하는 회 전 햄머 기구가 주편(S)의 저면에 융착된 버어(50)를 물리적으로 타격하여 제거해 내는 회전운동기구로서, 그 구체적인 구성은 베이스플레이트(10) 와; 상기 베이스플레이트 위에 간격을 두어 나란하게 대향하여 세워진 한 쌍의 마운팅구조물(12) 과; 상기 각 마운팅구조물 위에 세워진 한 쌍의 축받이(14)와; 상기 한 쌍의 축받이에 회전가능하게 지지된 회전축(16) 과; 상기 한 쌍의 축받이 내측에서 간격 을 두어 상기 회전축에 고정된 한 쌍의 회전원반(18)과; 상기 한 쌍의 회전원반 사이에서 방사상 반경 방향으로 형성된 복수개의 회전햄머 출몰가이드(20)와; 상기 각 회전햄머 출몰가이드 내에 상기 회전축(16)의 회전에 따라 원심력에 의해 반경방향으로 출몰할 수 있게 장착된 적어도 한 개 이상의 회전햄머(22) 와; 구동모터(30) ; 및 상기 구동모터의 동력을 상기 회전축(16) 에 전달하는 동력전달수단을 포함하여 이루어진다.

상기 구성에 있어서, 회전햄머(22) 및 회전햄머 출몰가이드( 20)는 도 7에 도시한 종단면도에 의해 그 구성을 알 수 있다. 본 발명에서 회전햄머(22)는 예를 들어 그 종단면 형상이 상부와 하부에 각각 돌출턱(23, 25)이 형성된 아령형상의 것으로서, 걸림편(27) 을 사이에 두고 나란하게 연속 설치된다. 도 7에 도시한 단면도에서는 인접하는 회전햄머(22) 의 돌출턱(23, 25) 의 각 높이(h1, h2) 와 걸림 편(27)의 높이(h3)가 각각 일정한 경우를 도시하였지만 다르게 구성할 수도 있다. 즉, 인접하는 회전햄머( 22) 사이에 위치하는 걸림편(27) 은 구동모터의 가동에 따라 회전햄머(22)가 원심력을 받아 반경방향 외측으로 이동할 때 그 상하방향(반경방향) 으로의 운동범위를 구속하기 위한 걸림편 27) 으로서, 이 걸림편의 높이(h3) 를 달리 구성하거나 회전햄머(22) 의 돌축턱(23, 25) 의 높이(h1, h2) 를 달리 구성함으로써, 회전햄머( 22) 가 원심력을 받아 반경방향 외측으로 이동할 때의 회전햄머(22) 가 원심력을 받아 반경방향 외측으로 이동하는 이동량을 가변적으로 다르게 구속할 수 있으며, 이러한 회전햄머(22) 이동량의 가변구성은 제거하고자 하는 버어의 크기가 다양한 경우에 좀 더 효율적으로 그 버어를 제거할 수 있다.

한편 상기 원주방향으로 복수개 구비되는 회전출몰가이드(20) 내에 장착되는 적어도 한 개 이상의 회전햄머(22)는 원주방향 별로 그 폭방향 크기 또는 중량을 다르게 구성할 수도 있는데 이러한 회전햄머(22)의 물리량의 불균등 구성도 원심력 의 크기가 다르게 나타날 수 있도록 하는 변수로서 전술한 회전햄머(22) 이동량의 가변구성과 마찬가지로 제거하고자 하는 버어의 크기가 다양한 경우에도 좀 더 효 율적으로 그 버어를 제거하는 데에 기여할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 구동모터는 그 회전속도를 가변할 수 있는 변속기어로 구성할 수 있는데 이러한 구동모터의 변속가능 구성은 전술한 회전햄머(22)의 물리 량의 불균등 구성과 호응하여 그 회전햄머(22)에 대하여 각기 다른 운동에너지(원 심력) 를 부여함으로써 회전햄머(22)의 고속회전시, 제거하고자 하는 버어( 50)에 대하여 대단히 빠른 속도로 강약의 타격 크기에 변화를 줄 수 있어 버어 제거에 효과적이다.

도면부호 29는 회전햄머 출몰가이드(20)를 한 쌍의 회전원반(18) 사이에 고정하여 구성하기 위한 체결구를 나타내며, 일부 회전햄머(22)를 교체하여 장착할 필요가 있을 때 이 체결구(29)를 풀어서 교체할 수 있다.

전술한 도면에서 한 쌍의 회전원반(18) 사이에서 방사상 반경 방향으로 형성 된 복수개의 회전햄머 출몰가이드(20) 및 그 내부에 구비되는 회전햄머(22)는 원주 방향으로 90도 간격으로 두어 4개가 형성된 것이 도시되어 있지만 120도 간격으로 3개 구비되어도 좋은 것으로서, 원주방향 구성 갯수의 차이가 본 발명의 본질에 영 향으로 주는 것은 아니다.

도 9는 본 발명에 따른 디버어링 장치의 구동상태 측면도로서, 구동모터의 저속구동시 회전햄머( 22) 의 반경방향 돌출길이가 짧은 상태를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 디버어링 장치의 또다른 구동상태 측면도로서, 구동모터의 고속구동 시 회전햄머의 돌출길이가 도 9의 경우보다 더 긴 상태를 도시한 도면이다.

이들 도 9 및 도 10에 의해 알 수 있듯이, 본 발명에 있어서 구동모터의 동 력을 회전축(16)에 전달하는 동력전달수단은 구동모터의 구동축(32) 에 장착된 구 동 스프로켓풀리(34) 와 회전축(16) 에 장착된 종동 스프로켓풀리(17) 및 이들 두 스프로켓 풀리 사이에 감긴 스프로켓체인(40)에 의해 이루어질 수 있다.

또한 도 9 및 도 10에 의해 알 수 있는 것은 본 발명에 따른 상기 적어도 한 개 이상의 회전햄머(22)는 그 반경 방향 최외각 선단부(22a)의 형상이 제거하고자 하는 버어(50)를 향하여 후육부(厚肉部)를 이루는 사다리꼴 형상인 것에 의해 이루 어지는 것이 바람직하다. 이처럼 회전햄머(22) 가 그 반경방향 최외각 선단부(22a) 의 형상을 제거하고자 하는 버어(50)를 향하여 후육부(厚肉部)를 이루는 사다리꼴 형상으로 하는 것은 제거하고자 하는 버어에 대한 물리적 충격량을 좀더 효과적으 로 전달할 수 있는 이점 외에 회전햄머(22)의 내구성을 높이는 데에 유리하다. 이 선단부(22a)는 회전햄머(22)의 몸체에 체결되는 조립식 선단부로 구성할 수도 있으 며, 그 경도를 높인 특수강으로 구성하는 것도 바람직하다

본 발명에 따른 디버어링 장치의 특징 중의 하나는 회전햄머(22)의 반경방향 으로의 출몰가능 구성이다. 이러한 특징은 기본적으로 회전햄머(22) 자체의 반경방 향으로의 슬라이딩이 가능하도록 이루어지는 것 및 전술한 것처럼 회전햄머(22)의돌출턱(23, 25)의 각 높이(h1, h2)와 걸림편(27)의 높이(h3)를 다르게 할 수 있는 구성, 회전햄머(22)를 원주방향별로 그 폭의 크기 또는 중량을 다르게 할 수 있는 구성 및/또는 구동모터의 변속가능 구성 등의 특징이 종합적 또는 선택적으로 결합 되으로써 회전햄머의 회전시의 반경방향으로의 돌출량을 제어할 수 있으며, 이로 인해 제거하고자 하는 버어(50)에 대한 회전햄머(22)의 물리적 타격의 강도 내지 타격 위치를 효과적으로 제어할 수 있게 된다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 베이스플레이트 12 : 마운팅구조물
14: 축받이 16 : 회전축
18: 회전원반 20 : 회전햄머 출몰가이드
22: 회전햄머 22a : 회전햄머의 상단 사다리꼴 후육부
23 : 회전햄머(22)의 상단 돌출턱 25 : 회전햄머(22)의 하단 돌출턱
27: 걸림편 30: 구동모터
40 : 스프로켓 체인 50 : 버어
h1 : 회전햄머(22)의 상단 돌출턱의 높이
h2 : 회전햄머(22)의 상단 돌출턱의 높이
h3 : 걸림편의 높이
S: 주편

Claims (1)

1. 제철소 연주설비의 주편 디버어링장치로서,
   베이스플레이트(10) 와;
   상기 베이스플레이트 위에 간격을 두어 나란하게 대향하게 세워진 한 쌍의 마운팅 구조물(12)(12)과;
   상기 각 마운팅 구조물 위에 세워진 한 쌍의 축받이(14)와;
   상기 한 쌍의 축받이에 회전가능하게 지지된 회전축(16)과;
   상기 한 쌍의 축받이 내측에서 간격을 두어 상기 회전축에 고정된 한 쌍의 회전원반(18) 과;
   상기 한 쌍의 회전원반 사이에서 방사상 반경 방향으로 형성된 복수개의 회전햄머 출몰가이드(20)와;
   상기 각 회전햄머 출몰가이드 내에 상기 회전축의 회전에 따라 원심력에 의해 반경방향으로 출몰할 수 있게 장착된 적어도 한 개 이상의 회전햄머(22)와;
   구동모터(30); 및
   상기 구동모터의 동력을 상기 회전축(16)에 전달하는 동력전달수단을 포함하 여 이루어지며.
   상기 원주방향으로 복수개 구비되는 회전햄머 출몰가이드(20) 내에 장착되는 적어도 한 개 이상의 회전햄머(22)는 원주방향 별로 그 폭 또는 중량이 다르며, 상기 회전출몰가이드(20) 내에 교체가능하게 장착되며, 그 반경방향 최외각 선단부의 형상이 제거하고자 하는 버어(50)를 향하여 후육부(厚肉部)를 이루는 사다리꼴 형상이며.
   상기 구동모터(30)는 그 구동속도의 제어가 가능한 변속모터인 것을 특징으
   로 하는 디버어링장치.
   

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