KR20190038457A

KR20190038457A - 디스케일링 소자

Info

Publication number: KR20190038457A
Application number: KR1020180116848A
Authority: KR
Inventors: 헤르텔 우도; 슐체 셴킹 더크; 호프만 홀거
Original assignee: 하우힌코 마쉬넨파브릭 지. 하우쉐르, 요훔스 게엠베하 앤드 씨오. 케이지
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2019-04-08
Also published as: DE102017122802B3; CN109570247B; US20190099791A1; PL3461561T3; JP2019063871A; TWI766107B; BR102018069784A8; EP3461561B1; EA201891935A2; BR102018069784A2; JP7260274B2; TW201922371A; US10894279B2; CN109570247A; EP3461561A1; US20210107048A1; EA038496B1; EA201891935A3

Abstract

본 발명은 소자 하우징(2), 샤프트(3), 샤프트 베어링(4), 노즐 헤드(5), 및 매체 커플링(6)을 포함하되, 상기 샤프트 베어링(4)은 상기 소자 하우징(2)에 배열되고 상기 샤프트(3)가 회전 운동(12)을 수행하기 위한 샤프트 베어링(4)에 의해 상기 소자 하우징(2)에 장착되고, 상기 샤프트(3)와 상기 노즐 헤드(5)가 비파괴 방식으로 서로 분리가능하게 연결되며, 상기 매체 커플링(6)은 매체(21) 공급용 매체 연결부(20)를 구비하고, 상기 샤프트(3)는 상기 매체 연결부(20)에서 공급된 매체(21)를 상기 노즐 헤드(5)로 안내하기 위한 샤프트 캐비티(22)를 구비하는 디스케일링 소자(1)에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 개선된 유지 보수 및 신뢰성을 갖는 디스케일링 소자(1)를 제공하는 것이다.
상기 목적은 상기 디스케일링 소자(1)가 모터(32)를 구비하고, 상기 샤프트(3)의 회전 운동(12)을 생성하기 위하여 모터(32)가 상기 노즐 헤드(5)와 매체 커플링(6)사이 소자 하우징(2)내의 샤프트(3)상에 배열되는 것에 의해 달성된다.

Description

디스케일링 소자{Descaling device}

본 발명은 소자 하우징, 샤프트, 샤프트 베어링, 노즐 헤드 및 매체 커플링을 구비하는 디스케일링 소자에 관한 것이다. 상기 샤프트 베어링은 상기 소자 하우징에 배열되고, 상기 샤프트는 회전 운동을 수행하기 위한 상기 샤프트 베어링에 의해 상기 소자 하우징에 장착된다. 상기 샤프트와 노즐 헤드는 비파괴 방식으로 서로 분리가능하게 연결된다. 상기 매체 커플링은 매체 공급용 매체 연결부를 구비하며, 상기 샤프트는 상기 매체 연결부에서 공급된 상기 매체를 상기 노즐 헤드로 안내하기 위한 샤프트 캐비티를 구비한다.

보통, 이러한 다수의 디스케일링 소자는 스케일 와셔에 속한다. 특히, 스케일 와셔도 고압 발생 소자를 구비한다, 고압 발생 소자는 매체를 대략 200 bar 내지 420 bar 의 압력하에 매체를 위치시킨다. 이 매체는, 예를 들어, 물이다. 스케일 와셔는 대개 가열된 가공물들을 형성하는 열 가공 소자(hot working device)의 일부이다. 가열은 성형성을 향상시키는 역할을 한다. 이러한 열 가공 소자들은, 예를 들어, 열간 압연기와 단조 프레스들이다. 열 가공동안 열 가공물의 온도는 보통 가공물의 재결정 온도보다 높다. 가공물의 열은 그의 표면상에 스케일의 형성을 초래한다. 스케일은 산화철의 불순물이다. 가공물의 가열 직후 생기기 시작하는 스케일은 나중에 생성된 스케일에 비해 특별 오래 지속되며, 1차 스케일(primary scale)이라 한다. 가공물로부터 제거되지 않은 스케일은 그 가공물에 해롭다.

고압 발생 소자에 의해 가압된 매체는 매체 커플링의 매체 연결부에서 디스케일링 소자로 제공된다. 상기 매체 커플링은 매체 연결부에서 공급된 매체가 상기 샤프트의 샤프트 캐비티로 향하도록 한다. 그 다음, 샤프트 캐비티는 매체가 노즐 헤드로 향하게 한다. 노즐 헤드는 압력을 운동 에너지로 변환하고 매체를 가공물 방향으로 토출한다. 기본적으로, 매체가 가공물의 표면에 부딪힐 때, 매체의 운동 에너지는 스케일이 가공물의 표면으로부터 제거되도록 한다. 표면으로부터 스케일을 제거하는 것을 역시 디스케일링이라 한다. 디스케일링의 효과는 매체의 속도에 의존하여 매체의 압력 및 가공물로부터 노즐 헤드의 거리에 따라 달라진다. 이로 인해, 매체가 한편으로는 가능한 높은 압력하에 놓여지고, 다른 한편으로는 노즐 헤드는 가능한 가공물에 인접하게 배열된다.

디스케일링의 효율을 향상시키기 위해, 샤프트와 함께 노즐 헤드는 샤프트 베어링에 의해 제공된 회전 운동을 수행한다. 샤프트는 추가적인 구동 부품들을 통해 상기 디스케일링 소자와 분리되어 배열된 모터에 의해 구동된다.

상술한 유형의 디스케일링 소자 및 디스케일링 브레이커는, 예를 들어 특허 DE 43 28 303 C2 에 공지되어 있다.

별개로 배열된 단일 모터가 다수의 디크세일링 소자들이 구동되도록 하지만, 모터와 디스케일링 소자뿐만 아니라 모터와 디스케일링 소자간의 다른 구동 부품들은 유지 보수를 필요로 하고, 신뢰성을 저하시키며, 설치 공간을 필요로 하며, 열간 압연기와 같은 어플리케이션에의 적용을 더 어렵게 하고, 그리고 특히 모터와 디스케일링 소자상에 다른 구동 부품들의 배열에 의해 모터 및 디스케일링 소자의 유지보수를 더 어렵게 한다. 유지 보수는, 특히 마모를 판단하고 마모가 일정 레벨에 도달했을 때 교체하는 것을 포함한다.

본 발명의 목적은 어쨌든 상술한 단점 중 적어도 하나를 최소화하는, 상술한 유형의 디스케일링 소자를 제공하는 것이다.

상기 목적은 청구항 제1항의 특징을 갖는 디스케일링 소자에 의해 달성된다. 본 발명에 따르면, 상술한 유형의 디스케일링 소자는 샤프트의 회전 운동을 생성하기 위하여 상기 노즐 헤드와 매체 커플링사이 소자 커플링내의 상기 샤프트상에 배열되는 모터를 구비한다.

모터의 배열은 별개로 배열된 모터부터 디스케일링 소자의 샤프트로 회전 운동을 전달하기 위한 다른 구동 부품이 더 이상 필요없다는 것을 의미한다. 이것은 이들 소자들의 유지 보수에 대한 필요성을 제거하고, 신뢰성을 증가시키며, 적응성을 용이하게 하며, 디스케일링 소자의 유지 보수를, 특히 다른 구동 부품의 제거에 따라 개선된 접근성에 의해 단순화한다. 상기 디스케일링 소자는 역시 기존의 디스케일링 소자들보다 소형이며, 스케일 와셔의 모듈 설계를 가능하게 한다.

상기 디스케일링 소자는 열 가공 소자에서 열 가공물 바로 가까이에 위치한다. 따라서, 열 가공 소자의 환경적 영향에도 노출된다. 이러한 환경적 영향들은, 특히 고온, 습기 및 제거된 (즉, 분리된) 스케일과 같은 파티클을 포함할 수 있다. 이러한 이유로, 본 발명에 따른 상기 디스케일링 소자의 설계는 상기 소자 하우징이 상기 모터를 밀폐시켜 둘러싸도록 한다. 상기 모터의 밀봉은 모터 자체가 환경적 영향으로부터 보호되도록 한다. 특히, 소자 하우징은 파티클과 바람직하게는 디스케일링 매체가 통과될 수 없도록 설계된다.

다른 설계에서, 상기 모터가 전기 모터로 설계된 것을 제공한다. 전기 모터는 기본적으로 모터 샤프트, 상기 모터 샤프트 상에 배열된 회전자, 모터 하우징, 상기 모터 하우징에 배열된 고정자, 및 상기 모터 하우징에 모터 샤프트를 장착하기 위한 모터 샤프트 베어링을 구비한다. 전기 에너지가 공급되면, 자계가 상기 회전자 그리고 상기 모터 샤프트로 전달하는 토크를 회전자에 가하는 상기 고정자사이에 작용한다. 상기 디스케일링 소자의 본 설계에서, 소자 하우징은 역시 모터 하우징으로 설계되고, 상기 샤프트와 샤프트 베어링도 모터 샤프트 및 모터 샤프트 베어링으로 설계된다. 상기 고정자는 소자 하우징에 배열되고, 상기 회전자는 상기 샤프트상에 배열된다. 따라서, 디스케일링 소자의 동작 동안, 상기 샤프트의 회전 운동은 추가 구동 부품들없이 상기 전기 모터에 의해 직접 실행된다.

조사는 가공물의 디스케일링의 효과를 위해, 노즐 헤드의 유리한 회전 속도는 500 rpm과 600 rpm 사이의 범위에 있음을 보여준다. 50 Hz 와 60 Hz 사이의 주파수를 갖는 교류 전류가 전기 모터에 전기 에너지를 공급하는데 이용가능한 경우, 6 극 쌍을 갖는 비동기식 모터가 특히 전기 모터로서 적합하다. 6 극 쌍을 갖는 비동기식 모터의 샤프트는 50Hz의 주파수를 갖는 교류 전류가 에너지로 공급될 때 500 rpm의 속도를 가지며, 60Hz의 주파수를 갖는 교류 전류가 공급될 때 600 rpm의 속도를 갖는다.

디스케일링 소자의 다른 설계에서, 샤프트가 단일의 가공물로 구성되는 것이 아니라 제1부분 샤프트 및 제2부분 샤프트로 구성되되, 상기 제1부분 샤프트와 제2부분 샤프트가 비파괴 방식으로 서로 분리가능하게 연결되는 것을 제공한다. 바람직하게, 상기 샤프트는 제1 및 제2부분 샤프트들로만 구성된다. 제1부품(즉, 제1부분 샤프트)과 제2부품(즉, 제2부분 샤프트)은, 상기 부품들이 서로 분리된 후 연결 상태와 비교하여 변경되지 않은 경우, 비파괴 방식으로 분리가능하게 서로 연결된다. 이것은, 특히 지체없이 상기 부품들을 다시 연결할 수 있음을 의미한다. 상기 제1 및 제2부분 샤프트들간의 비파괴적 분리가능한 연결은, 예를 들어, 제1부분 샤프트의 종방향 축(longitudinal axis)을 따르는 제1부분 샤프트의 나사산과 이 나사산에 상보적인 제2부분 샤프트의 종방향 축을 따르는 제2부분 샤프트의 나사산에 의해 이루어진다. 따라서, 제1 및 제2부분 샤프트들을 함께 조여(screwing) 비파괴방식으로 서로 용이하게 분리가능하게 연결할 수 있으며, 제1 및 제2부분 샤프트들을 풀어(unscrewing) 비파괴방식으로 서로 분리할 수 있다. 상기 제1 및 제2부분 샤프트들간의 밀봉을 위해, 밀봉 소자가 바람직하게 연결부에 제공될 수 있다. 이 밀봉 소자는, 예를 들어, 적어도 하나의 환형 시일(annular seal)이다.

이 설계에서, 상기 제1부분 샤프트는 상기 노즐 헤드에 연결되고, 상기 샤프트 베어링은 상기 제1부분 샤프트에만 배열되고, 상기 매체 커플링은 상기 제2부분 샤프트상에 배열되는 것이 더 제공된다. 상기 매체 커플링은 샤프트, 즉 상기 샤프트와 상기 매체 커플링이 접촉면을 갖는 제2부분 샤프트에 배열된다. 매체 커플링에서 상기 샤프트의 회전 운동에 의해, 상기 샤프트와 매체 커플링은 이 접촉면에서 마모된다. 본 설계로, 접촉면에서 상기 샤프트의 마모가 임계 레벨에 도달하면, 상기 샤프트를 더 이상 교체할 필요없이 상기 제2부분 샤프트만을 상기 샤프트 베어링을 수반하지 않고도 교체할 수 있다.

상기 설계의 다른 발전(further development)에서, 상기 제1 및 제2부분 샤프트들이 각각 하나의 개방된 단부와 하나의 폐쇄된 단부를 갖는 블라인드 홀을 구비하는 것을 제공한다. 상기 제1부분 샤프트의 블라인드 홀과 상기 제2부분 샤프트의 블라인드 홀은 함께 상기 샤프트 캐비티를 형성한다. 따라서, 제1부분 샤프트의 폐쇄된 단부는 상기 노즐 헤드에 배열되고 상기 제2부분 샤프트의 폐쇄된 단부는 매체 커플링에 배열된다. 그러므로, 상기 샤프트는 상기 블라인드 홀들의 폐쇄된 단부들에 의해 그의 단부가 폐쇄된다. 기존의 기술에 의해 알려진 디스케일링 소자에서, 상기 샤프트의 적어도 하나의 단부는 종종 스크류로 폐쇄된다. 그러나, 샤프트의 단부를 스크류로 폐쇄하는 것은 바람직하지 못하며, 디스케일링 소자의 동작동안 공급된 매체는 스크류상에 종방향으로 맥동력을 가하는 강한 압력 변동을 가지므로, 스크류가 느슨해져 상기 샤프트의 단부로부터 매체가 빠져 나가게 된다.

디스케일링 소자의 다른 설계에서, 매체 커플링이 커플링 하우징, 커버 및 밀봉 소자를 구비하는 것을 제공한다. 상기 커플링 하우징은 커플링 캐비티를 가지며 상기 비파괴적 분리가능한 방식으로 연결된 커버는 커플링 캐비티를 밀봉한다. 상기 커버와 상기 커플링 하우징간의 비파괴적 분리가능한 연결은, 예를 들어, 적어도 하나의 스크류를 갖는 스크류 연결부에 의해 이루어지되, 상기 적어도 하나의 스크류에 대한 나사산은 커플링 하우징내에 설계된다. 상기 적어도 하나의 스크류는 커버의 분리(demounting)를 위해 나사산으로부터 풀어지고(unscrewed), 상기 적어도 하나의 스크류는 커버의 장착을 위해 상기 나사산에 조여진다(screwed). 상기 밀봉 소자는 상기 샤프트와 상기 매체 연결부간의 밀봉을 위해 상기 커플링 캐비티에 삽입된다. 그러므로, 상기 밀봉 소자는 상기 매체 연결부로 공급되는 매체가 상기 샤프트 캐비티로 공급되고, 예를 들어 상기 샤프트와 상기 커플링 하우징사이로 빠져 나가지 않도록 한다. 게다가, 상기 매체 커플링과 상기 샤프트는 상기 커버가 제거될 때, 상기 밀봉 소자가 제거되고 삽입될 수 있도록 설계된다. 이것은 한편으로는 상기 밀봉 소자가 상기 샤프트 캐비티로부터 인출되고 상기 샤프트 캐비티로 인입될 수 있으며, 다른 한편으로는 상기 샤프트로부터 인출되고 상기 샤프트상으로 인입될 수 있음을 의미한다. 상기 매체 커플링의 설계는 특히, 커플링 하우징 및 밀봉 소자로 간주된다. 매체 커플링과 상기 샤프트는, 예를 들어 상기 커플링 캐비티와 상기 샤프트 모두 각각 수직한 원통 형상(vertical circular cylinder)을 가지며, 상기 밀봉 소자가 상기 커플링 캐비티 및 상기 커플링 캐비티내의 샤프트에 적용되는 중공 실린더의 외측 형상에 의해 제한되도록 설계된다. 바람직하게, 밀봉 소자는 다수의 밀봉 소자(sealing elements)로 구성된다. 그러므로, 이러한 설계가 밀봉 소자의 제거 및 삽입을 용이하게 한다.

본 설계에서, 상기 샤프트와 매체 커플링간의 상술한 접촉면은 상기 샤프트와 상기 매체 커플링의 일부인 밀봉 소자간에 위치한다. 상기 밀봉 소자에서 상기 샤프트의 회전 운동은 상기 샤프트와 상기 밀봉 소자가 상기 접촉면에서 마모되게 한다. 본 설계로, 한편으로는 매체 커플링으로부터 단순히 제거한 후 밀봉 소자를 점검하는 것이 가능하고 다른 한편으로는 상기 접촉면에서 상기 밀봉 소자의 마모가 임계 레벨에 도달한 경우, 상기 밀봉 소자를 용이하게 교체가능하게 하는 것을 제공한다.

상기 스케일링 소자의 상술한 설계의 다른 발전에서, 커플링 하우징이 상기 소자 하우징으로부터 분리되고 상기 커플링 하우징과 상기 소자 하우징이 비파괴 방식으로 서로 분리가능하게 연결되는 것을 제공한다. 상기 커플링 하우징과 상기 소자 하우징간의 상기 비파괴적 분리가능한 연결은 적어도 하나의 스크류를 구비하는 스크류 연결부에 의해 구현되되, 상기 적어도 하나의 스크류용 나사산은 상기 소자 하우징에 형성된다. 상기 커플링 하우징의 탈착(demounting)을 위해 상기 적어도 하나의 스크류는 풀어지고, 장착을 위해 상기 적어도 하나의 스크류는 조여진다. 이러한 다른 발전은, 상기 접촉면과 상기 샤프트의 일부가 자유로이 접근한 후, 커플링 하우징이 상기 소자 하우징으로부터 분리되도록 할 수 있다. 이는 불리한 방식으로 상기 샤프트의 상기 접촉면을 점검하게 한다.

샤프트가 제1부분 샤프트와 제2부분 샤프트를 구비하고 상기 매체 커플링이 상기 제2부분 샤프트에 배열되면, 상술한 다른 발전의 바람직한 또 다른 발전은 상기 커플링 하우징이 분리될 때 상기 제2부분 샤프트가 상기 제1부분 샤프트로부터 분리되고 상기 제1부분 샤프트에 장착될 수 있도록, 상기 커플링 하우징이 상기 소자 하우징상에 설계 및 배열되는 것을 제공한다. 그 다음, 상기 제2부분 샤프트는, 상기 커플링 하우징이 탈착될 때 상기 제2부분 샤프트와 상기 제1부분 샤프트간의 연결이 분리가능하고 연결가능한 경우, 상기 제1부분 샤프트로부터 분리될 수 있다. 이러한 다른 발전에서, 유리한 방식으로 상기 샤프트에서 접촉면을 점검할 수 있으며, 상기 접촉면에서 상기 샤프트의 마모가 임계 레벨에 도달하면 유리한 방식으로 상기 샤프트를 교체할 수 있다.

상기 디스케일링 소자의 동작동안, 열 가공물은 상기 노즐 헤드의 전면에 있으며, 상기 모터는 동작중으로 상기 샤프트의 회전 운동을 발생시킨다. 상기 모터에 의한 상기 모터 운동중 상기 모터에서 발생된 열과 특히, 가공물의 복사열은 상기 디스케일링 소자가 과열되지 않도록 방출되어야 한다. 이러한 이유로, 디스케일링 소자의 설계는 냉각 채널이 소자 하우징에 형성되고, 모터로부터 열 및/또는 특히, 노즐 헤드의 전면에서 가공물의 복사열이 상기 냉각 채널들에 존재하는 매체로 전달되도록 상기 소자 하우징이 더 설계되는 것을 제공한다. 특히, 상기 냉각 채널들은 열 가공물에 가장 인접한 상기 소자 하우징의 일부분에 형성된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 다른 설계에서, 모터 자체가 모터 운동동안 모터에 의해 발생된 열을 샤프트 캐비티에 존재하는 매체로 전달하도록 설계되는 것을 제공한다. 모터의 설계는, 예를 들어, 모터의 열전도도가 충분히 높을 때, 열이 충분히 매체로 전달되도록 제공된다. 이것은 종종 전기 모터의 경우이다.

디스케일링 소자의 노즐 헤드는 최대한의 디스케일링 효율을 얻기 위해 가능한 가공물에 가까이 배열되고 스케일로 코팅된 가공물의 표면상에 디스케일링 매체를 토출시킨다. 그 결과, 스케일이 가공물의 표면으로 분사되고 또한 스케일의 충돌에 의해 마모되는 노즐 헤드에 부딪친다. 이러한 이유로, 다른 설계에서 상기 노즐 헤드가 노즐 헤드 캐리어와 노즐 캐리어를 구비하는 것을 제공한다. 노즐 캐리어내에 매체를 분사시키기 위한 적어도 하나의 노즐이 있으며, 상기 샤프트 캐비티로부터 상기 적어도 하나의 노즐로 매체를 가이드하기 위한 상기 노즐 헤드 캐리어내에 적어도 하나의 채널이 있다. 게다가, 상기 노즐 캐리어와 노즐 헤드 캐리어는 비파괴 방식으로 서로 분리가능하게 연결되고 상기 노즐 헤드 캐리어와 상기 샤프트는 서로 연결된다. 따라서, 상기 노즐 캐리어는 상기 가공물에 대해 상기 노즐 헤드 캐리어의 전면에 배열되며 상기 노즐 캐리어는 상기 스케일에 의해 마모된다. 상기 노즐 헤드와 상기 노즐 헤드 캐리어간의 상기 비파괴적 분리가능한 연결은, 예를 들어, 상기 적어도 하나의 스크류를 갖는 스크류 연결부에 의해 구현되되, 상기 노즐 헤드 캐리어에는 상기 적어도 하나의 스크류용 나사산이 형성된다. 상기 노즐 헤드를 제거하기 위해 상기 적어도 하나의 스크류가 풀어지고, 상기 노즐 헤드를 장착하기 위해 상기 적어도 하나의 스크류가 조여진다. 본 설계로, 마모가 임계 레벨에 도달한 경우 더 이상 노즐 전체를 교체할 필요없이 노즐 캐리어의 교체로 충분하다.

구체적으로, 디스케일링 소자를 설계하고 더 발전시킬 많은 가능성이 있다. 이를 위해, 청구항 제1항의 종속 종속 청구항들 및 도면과 관련하여 하기의 바람직한 실시예의 설명 모두가 참조된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스케일링 소자의 제1사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스케일링 소자의 제2사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 종 단면도이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스케일링 소자의 제1사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스케일링 소자의 제2사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 종 단면도이다.

상기 디스케일링 소자(1)는 소자 하우징(2), 샤프트(3), 샤프트 베어링(4), 노즐 헤드(5) 및 매체 커플링(6)을 구비한다.

상기 소자 하우징(2)은 하우징 중간 세그먼트(7), 제1하우징 단부 세그먼트(8) 및 제2하우징 단부 세그먼트(9)를 포함한다. 상기 하우징 중간 세그먼트(7)는 중공의 원통형(hollow cylindrical)이고 제1하우징 단부 세그먼트(8)와 제2하우징 단부 세그먼트(9)는 판상형이다. 상기 하우징 중간 세그먼트(7)는 각각 4개의 스크류 연결부(10)에 의해, 한편으로는 상기 제1하우징 단부 세그먼트(8)에 연결되고 다른 한편으로는 상기 제2하우징 단부 세그먼트(9)에 연결된다. 그러므로, 각 스크류 연결부(10)는 하나의 스크류와 하나의 나사산을 포함한다. 따라서, 상기 스크류 연결부들(10)은 비파괴 방식으로 분리가능하고 또한 재연결될 수 있다. 8개의 나사산들 모두가 상기 하우징 중간 세그먼트(7)에 형성된다. 상기 하우징 중간 세그먼트(7), 상기 제1하우징 단부 세그먼트(8) 및 상기 제2하우징 단부 세그먼트(9)은 함께 하우징 내부(11)를 형성한다.

샤프트 베어링(4)은 상기 소자 하우징(2)에 배열되고 상기 샤프트(30)는 상기 회전 운동(12)을 위해 샤프트 베어링(4)에 의해 상기 소자 하우징(2)에 장착된다. 상기 샤프트 베어링(4)은 제1하우징 단부 세그먼트(8)에 배열된 제1베어링(13)과 상기 제2하우징 단부 세그먼트(9)에 배열된 제2베어링(14)을 포함한다.

상기 샤프트(3)은 제1부분 샤프트(15)와 상기 제2부분 샤프트(16)로 구성된다. 상기 제1부분 샤프트(15)와 상기 제2부분 샤프트(16)는 비파괴방식으로 서로 분리가능하게 연결된다. 비파괴방식으로 분리되고 또한 다시 연결될 수 있는 상기 제1부분 샤프트(15)와 상기 제2부분 샤프트(16)간의 연결은 상기 제1부분 샤프트(15)의 종방향 축을 따르는 제1부분 샤프트(15)내의 상기 제1부분 샤프트 나사산(17)과 상기 제1부분 샤프트 나사산(17)에 상보적인 상기 제2부분 샤프트(16)의 종방향 축을 따르는 제2부분 샤프트(16)내의 상기 제2부분 샤프트 나사산(18)에 의해 구현될 수 있다. 상기 제1부분 샤프트(15)와 상기 제2부분 샤프트(16)간의 밀봉을 위해, 부분 샤프트 시일(19)는 상기 제1부분 샤프트(15)와 상기 제2부분 샤프트(16)사이에 배열된다. 부분 샤프트 시일(19)는 2개의 환형 시일(annular seal)을 포함한다. 상기 샤프트(3)는 상기 제1부분 샤프트(15)에 의해 비파괴식 분리가능한 방식으로 상기 노즐 헤드(5)에 연결된다. 게다가, 상기 샤프트 베어링(4)은 상기 제1부분 샤프트(15)에만 배열되고 상기 매체 커플링(6)은 상기 제2부분 샤프트(16)에만 배열된다. 상기 매체 커플링(6)은 매체(21) 공급용 매체 연결부(20)를 구비한다.

상기 샤프트(3)는 매체 연결부(20)에서 공급된 매체(21)를 상기 노즐 헤드(5)로 안내하기 위한 샤프트 캐비티(22)를 구비한다. 상기 제1부분 샤프트(15)와 상기 제2부분 샤프트(16) 각각은 하나의 개방된 단부 및 하나의 폐쇄된 단부를 갖는 블라인드 홀(23)을 구비한다. 상기 제1부분 샤프트(15)의 블라인드 홀(23)과 상기 제2부분 샤프트(16)의 블라인드 홀(23)은 함께 상기 샤프트 캐비티(22)를 형성한다.

상기 노즐 헤드(5)는 노즐 헤드 캐리어(24)와 노즐 캐리어(25)를 구비한다. 매체(21)을 토출하기 위한 8개의 노즐(26)이 상기 노즐 캐리어(25)에 배열된다. 상기 토출된 매체(21)의 분사 패턴은 팬 형상이다. 8개의 채널(27)은 상기 매체(21)가 상기 샤프트 캐비티(22)로부터 상기 8개의 노즐(26)로 향하도록 상기 노즐 헤드 캐리어(24)에 설계된다. 상기 노즐 캐리어(25)와 상기 노즐 헤드 캐리어(24)는 비파괴 방식으로 서로 분리가능하게 연결된다. 상기 연결은 8개의 연결부(10)에 의해 이루어지되, 상기 대응하는 나사산은 상기 노즐 헤드 캐리어(24)에 형성된다. 상기 노즐 헤드 캐리어(24) 및 상기 제1부분 샤프트(15)의 형태인 샤프트(3)는 비파괴 방식으로 역시 분리가능하게 연결된다. 여기서, 상기 연결은 스크류 연결부(10)에 의해 이루어지되, 상기 대응하는 나사산은 상기 제1부분 샤프트(15)에 형성된다.

상기 매체 커플링(6)은 커플링 하우징(28), 커버(29) 및 밀봉 소자(30)를 구비한다. 상기 커플링 하우징(28)도 비파괴방식으로 상기 커플링 하우징(28)에 분리가능하게 연결되는 커버(29)에 의해 밀봉되는 커플링 캐비티(31)를 역시 구비한다. 상기 커버(29)는 4개의 스크류 연결부에 의해 상기 커플링 하우징(28)에 연결되되, 해당하는 나사산은 상기 커플링 하우징(28)에 형성된다. 상기 밀봉 소자(30)가 상기 제2부분 샤프트(16) 형태인 샤프트(3)와 매체 연결부(20)간의 밀봉을 위해 상기 커플링 캐비티(31)에 삽입된다. 상기 매체 커플링(6)과 상기 제2부분 샤프트(16)의 형태인 샤프트(3)는 상기 커버(29)가 탈착될 때 상기 밀봉 소자(30)가 제거되고 삽입될 수 있도록 설계된다. 상기 매체 커플링(6)과 상기 제2부분 샤프트(16)는 상기 커플링 캐비티(31)와 상기 제2부분 샤프트(16) 각각이 수직 원통형상을 갖도록 설계되고, 상기 밀봉 소자(30)는 상기 커플링 캐비티(31)와 상기 커플링 캐비티(31)내의 제2부분 샤프트(16)에 적용되는 중공 원통의 외측 형상에 의해 제한된다. 상기 밀봉 소자(30)는 다수의 밀봉 소자로 구성된다.

상기 커플링 하우징(28)은 상기 소자 하우징(2)으로부터 분리되되, 상기 커플링 하우징(28)과 상기 소자 하우징(2)이 비파괴 방식으로 분리가능하게 연결된다. 상기 연결은 4개의 스크류 연결부에 의해 이루어지되, 상기 해당하는 나사산은 제2하우징 단부 세그먼트(9)에 형성된다. 상기 커플링 하우징(28)은 상기 커플링 하우징(28)이 탈착될 때, 상기 제2부분 샤프트(16)가 상기 제1부분 샤프트(15)로부터 탈착되고 상기 제1부분 샤프트(15)상에 장착될 수 있는 방식으로 상기 소자 하우징(20)에 설계되어 배열된다.

상기 디스케일링 소자(1)는 전기 모터로 설계된 모터(32)를 구비한다. 상기 디스케일링 소자(1)의 동작 동안, 상기 모터(32)는 샤프트(3)의 회전 운동을 생성하고, 이를 위해 상기 모터(32)는 상기 노즐 헤드(5)와 상기 매체 커플링(6)사이 상기 소자 하우징(2)의 하우징 내부(11)의 상기 샤프트(3)상에 배열된다. 특히, 상기 모터(32)는 역시 상기 제1베어링(13)과 상기 제2베어링(14)사이에 배열된다. 상기 소자 하우징(2)은 상기 모터(32)를 밀폐시켜 둘러싼다. 상기 모터(32)는 회전자(33)와 고정자(34)를 구비한다. 상기 회전자(33)는 상기 제1부분 샤프트(15)의 형태인 샤프트(3)상에 배열되고 상기 고정자(34)는 상기 소자 하우징(2)상의 상기 하우징 내부(11)에 배열된다. 전기 모터로 설계된 상기 모터(32)는 6극 쌍을 갖는 비동기식 모터이다.

냉각 채널(35)는 상기 소자 하우징(2)내에 형성되고, 상기 소자 하우징(2) 역시 상기 모터(32)로부터 동작중 발생되는 열과 상기 노즐 헤드(5)의 전면에 배열된 열 가공물로부터의 복사열을 상기 냉각 채널(35)에 존재하는 매체로 전달하도록 설계된다. 이러한 이유로, 냉각 채널(35)은, 특히 상기 소자 하우징(2)의 일부분, 즉 열 가공물에 인접한 제1하우징 단부 세그먼트(8)에 형성된다. 상기 냉각 채널에 존재하는 매체는, 예를 들어 디스케일링에 사용되는 매체(21)이다.

1: 디스케일링 소자
2: 소자 하우징
3: 샤프트
4: 샤프트 베어링
5: 노즐 헤드
6: 매체 커플링
7: 하우징 중간 세그먼트
8: 제1하우징 단부 세그먼트
9: 제2하우징 단부 세그먼트
10: 스크류 연결부
11: 하우징 내부
12: 회전 운동
13: 제1베어링
14: 제2베어링
15: 제1부분 샤프트
16: 제2부분 샤프트
17: 제1부분 샤프트 나사산
18: 제2부분 샤프트 나사산
19: 부분 샤프트 시일
20: 매체 연결부
21: 매체
22: 샤프트 캐비티
23: 블라인드 홀
24: 노즐 헤드 캐리어
25: 노즐 캐리어
26: 노즐
27: 채널
28: 커플링 하우징
29: 커버
30: 밀봉 소자
31: 커플링 캐비티
32: 모터
33: 회전자
34: 고정자
35: 냉각 채널

Claims

소자 하우징(2), 샤프트(3), 샤프트 베어링(4), 노즐 헤드(5), 및 매체 커플링(6)을 포함하되,
상기 샤프트 베어링(4)은 상기 소자 하우징(2)에 배열되고 상기 샤프트(3)가 회전 운동(12)을 수행하기 위한 샤프트 베어링(4)에 의해 상기 소자 하우징(2)에 장착되고,
상기 샤프트(3)와 상기 노즐 헤드(5)가 비파괴 방식으로 서로 분리가능하게 연결되며,
상기 매체 커플링(6)은 매체(21) 공급용 매체 연결부(20)를 구비하고,
상기 샤프트(3)는 상기 매체 연결부(20)에서 공급된 매체(21)를 상기 노즐 헤드(5)로 안내하기 위한 샤프트 캐비티(22)를 구비하는 디스케일링 소자(1)에 있어서,
상기 디스케일링 소자(1)는 모터(32)를 구비하고, 샤프트(3)의 회전 운동(12)을 일으키기 위해 상기 모터(32)는 상기 노즐 헤드(5)와 상기 중간 커플링(6) 사이 상기 소자 하우징(2)내의 상기 샤프트(3)상에 배열되는 것을 특징으로 하는 디스케일링 소자(1).
제1항에 있어서, 상기 소자 하우징(2)은 상기 모터(32)를 밀폐시켜 둘러싸는 것을 특징으로 하는 디스케일링 소자(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 모터(32)는 전기 모터로 설계되는 것을 특징으로 하는 디스케일링 소자(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 샤프트(3)는 제1부분 샤프트(15) 및 제2부분 샤프트(16)를 구비하고, 상기 제1부분 샤프트(15)와 상기 제2부분 샤프트(16)는 비파괴 방식으로 서로 분리가능하게 연결되며, 상기 제1부분 샤프트(15)는 상기 노즐 헤드(5)에 연결되고, 상기 샤프트 베어링(4)은 상기 제1부분 샤프트(15)에만 배열되며, 상기 매체 커플링(6)은 상기 제2부분 샤프트(16)에 배열되는 것을 특징으로 하는 디스케일링 소자(1).
제4항에 있어서, 상기 제1부분 샤프트(15)와 제2부분 샤프트(16) 각각은 개방된 단부와 폐쇄된 단부를 갖는 블라인드 홀(23)을 구비하고, 상기 제1부분 샤프트(15)의 블라인드 홀(23)과 상기 제2부분 샤프트(16)의 블라인드 홀(23)은 함께 상기 샤프트 캐비티(22)를 형성하는 것을 특징으로 하는 디스케일링 소자(1).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매체 커플링(6)은 커플링 하우징(28), 커버(29) 및 밀봉 소자(30)을 구비하고, 상기 커플링 하우징(28)은 커플링 캐비티(31)를 구비하며, 상기 커버(29)는 비파괴 방식으로 상기 커플링 하우징(28)과 분리가능하게 연결되어 상기 커플링 캐비티(31)를 밀봉하고, 상기 밀봉 소자(30)는 상기 샤프트(3)와 밀봉용 매체 연결부(20) 사이의 커플링 캐비티(31)로 도입되며, 상기 매체 커플링(6)과 샤프트(3)는 상기 커버(29)가 제거될 때 상기 밀봉 소자(30)가 제거되고 삽입될 수 있도록 설계되는 것을 특징으로 하는 디스케일링 소자(1).
제6항에 있어서, 상기 커플링 하우징(28)은 상기 소자 하우징(2)으로부터 분리되고, 상기 커플링 하우징(28)과 상기 소자 하우징(2)은 비파괴 방식으로 서로 분리가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 디스케일링 소자(1).
제4항 및 제7항, 또는 제5항 및 제7항에 있어서, 상기 커플링 하우징(28)이 탈착될 때, 상기 제2부분 샤프트(16)가 상기 제1부분 샤프트(15)로부터 분리되고 상기 제1부분 샤프트(15)에 장착될 수 있도록 상기 커플링 하우징(28)이 상기 소자 하우징(2)상에 설계 및 배열되는 것을 특징으로 하는 디스케일링 소자(1).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 냉각 채널들(35)은 상기 소자 하우징(2)에 형성되고, 상기 소자 하우징(2)은 동작중 모터(32)로부터 발생된 열 및/또는 가공물로부터의 복사열을 상기 냉각 채널들(35)내에 존재하는 매체로 전달하도록 설계된 것을 특징으로 하는 디스케일링 소자(1).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모터(32)는 동작중에 모터(32)로부터 발생된 열을 상기 샤프트 캐비티(22)내에 존재하는 매체로 전달하도록 설계된 것을 특징으로 하는 디스케일링 소자(1).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐 헤드(5)는 노즐 헤드 캐리어(24)와 노즐 캐리어(25)를 구비하고, 매체(21)를 토출하기 위한 적어도 하나의 노즐(26)은 상기 노즐 캐리어(25)에 배열되며, 적어도 하나의 채널(27)이 상기 매체(21)를 상기 샤프트 캐비티(22)로부터 상기 적어도 하나의 노즐(26)로 안내하기 위한 상기 노즐 헤드 캐리어(24)에 형성되며, 상기 노즐 캐리어(25)와 상기 노즐 헤드 캐리어(24)는 비파괴 방식으로 서로 분리가능하게 연결되며, 상기 노즐 헤드 캐리어(24)와 상기 샤프트(3)는 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 디스케일링 소자(1).