KR20190104777A - 경로 조정 장치 및 이를 구비하는 장입 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 용기가 안착될 수 있는 작업공간 내에 배치되는 지지부; 작업공간에 안착된 용기의 상측에 배치되고, 지지부에 회전 가능하게 연결되며, 회전 정도에 따라 이탈 원료의 이동 경로를 조정하는 작동 암; 및 작동 암을 회전시킬 수 있도록 형성되는 구동부를 포함하는 경로 조정 장치 및 이를 구비하는 장입 설비로서, 원료가 용기에 장입되는 동안 용기의 외측으로 이탈되는 원료의 이동 경로를 조절할 수 있는 경로 조정 장치가 제시된다.

Description

경로 조정 장치 및 이를 구비하는 장입 설비{PATH ADJUSTING APPARATUS FOR FALLING RAW MATERIAL AND CHARGING APPARATUS FOR RAW MATERIAL HAVING THE SAME}
본 발명은 경로 조정 장치 및 장입 설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원료가 용기에 장입되는 동안 용기의 외측으로 이탈되는 원료의 이동 경로를 조절할 수 있는 경로 조정 장치 및 이를 구비하는 장입 설비에 관한 것이다.
제강조업은 용선 예비처리, 전로 정련, 2차 정련 및 연속주조 공정으로 이루어지는데, 그중에 전로 정련 공정은 전로에 용선을 수선하고 산소를 취입하여 용선 내 탄소를 제거하는 공정이다.
전로 정련 공정 시 전로에는 먼저 고철('스크랩' 또는 '철 스크랩'이라고 한다)이 장입되고, 이후 용선이 수선된다. 이때, 장입슈트와 천장 크레인이 사용된다. 예컨대 내부에 고철이 담긴 장입슈트를 천장 크레인에 매달아 전로의 노구 상에 위치시키고, 천장 크레인으로 장입슈트를 경동시키는 과정으로 고철을 전로의 내부로 장입한다.
한편, 고철을 전로 내로 장입하기 전에, 장입슈트에 고철을 장입하는 과정이 수행된다. 예컨대 작업장에 장입슈트를 안착시키고, 장입차를 장입슈트의 상측에 위치시킨 후, 장입차의 적재함을 기울여 적재함 내의 고철을 장입슈트로 낙하 장입시킨다.
이때, 장입슈트의 보권 암('보권걸이'라고도 한다) 주변에 고철이 낙하하여, 낙하물이 보권 암 주변에 쌓이거나, 보권 암에 낙하물이 부착될 수 있다. 낙하물이 보권 암 주변에 쌓이면 다음 번 장입슈트를 안착시킬 때 낙하물에 의해 장입슈트가 불안정하게 안착되는 문제점이 있다. 또한, 낙하물이 보권 암에 부착되면 보권 후크가 보권 암에 정상적으로 체결되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 하기의 특허문헌에 게재되어 있다.
KR 20-0201232 Y1
본 발명은 원료가 용기에 장입되는 동안 용기의 주변에 원료가 낙하하는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 경로 조정 장치 및 장입 설비를 제공한다.
본 발명은 원료가 용기에 장입되는 동안 용기의 외측으로 이탈되는 원료의 이동 경로를 조절할 수 있는 경로 조정 장치 및 장입 설비를 제공한다.
본 발명의 실시 형태에 따른 경로 조정 장치는, 용기에 원료를 장입하는 중에 용기의 외측으로 이탈되는 원료의 이동 경로를 조절하는 경로 조정 장치로서, 용기가 안착될 수 있는 작업공간 내에 배치되는 지지부; 상기 작업공간에 안착된 용기의 상측에 배치되고, 상기 지지부에 회전 가능하게 연결되며, 회전 정도에 따라 이탈 원료의 이동 경로를 조정할 수 있는 작동 암; 및 상기 작동 암을 회전시킬 수 있도록 형성되는 구동부;를 포함한다.
상기 구동부는 상기 용기의 움직임과 상기 작동 암의 회전을 연동시킬 수 있도록 형성되고, 상기 작동 암은 회전 정도에 따라 상기 이탈 원료와의 접촉 여부가 조절될 수 있다.
상기 구동부는, 상기 작동 암에 연계되며 상기 용기와의 접촉을 이용하여 상기 작동 암을 회전시킬 수 있도록 형성될 수 있다.
상기 작업공간에 주행 가능하게 설치되는 대차;를 포함하고, 상기 지지부는 상기 대차에 지지될 수 있다.
상기 작동 암은 수평 방향으로 연장되고, 상기 지지부는, 상하 방향으로 연장되며, 상부가 상기 작동 암의 양 단부의 사이에 연결될 수 있다.
상기 작동 암은, 일 단부에 커버가 형성되고, 타 단부가 구동부에 연결되고, 상기 지지부와의 연결부를 중심으로 회전 가능하며, 상기 커버는 상기 작동 암의 회전에 의하여 상기 용기를 향하는 방향으로 경사지게 배치되어 상기 이탈 원료와 접촉될 수 있다.
상기 구동부는, 수평 방향으로 연장되고, 상기 지지부의 하부를 관통하고, 일측이 상기 용기와 중첩되거나 접촉될 수 있도록 위치하는 레버; 상기 레버의 타측과 상기 작동 암의 타 단부를 연결하는 링크; 및 상기 작동 암의 타 단부에 지지되는 무게 추;를 포함할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 레버의 일측에 접촉되도록 설치되고, 상기 레버의 일측에 상방으로 탄성력을 가하는 탄성부재;를 포함할 수 있다.
상기 레버의 일측과 타측은 상기 지지부의 하부를 기준으로 서로 반대측에 위치하고, 상기 용기와의 접촉에 의하여 상기 지지부의 하부의 관통구를 중심으로 회전할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따른 장입 설비는, 내부에 원료를 장입받을 수 있는 공간을 가지는 용기; 상기 용기의 상측에 배치되고, 상기 용기에 상기 원료를 장입하는 장입기; 상기 장입기와 상기 용기 사이에 배치되고, 상기 원료가 장입되는 장입 경로의 외측으로 이탈되는 이탈 원료를 상기 용기 내로 안내하는 경로 조정 장치;를 포함한다.
상기 경로 조절 장치는, 상기 용기가 안착되는 대차; 상기 대차에 장착되고, 상기 용기와 상기 장입기 사이에 위치하는 지지부; 상기 지지부에 회전 가능하게 연결되고, 상기 대차에 안착된 용기의 상측에 위치하며, 일 단부가 상기 이탈 원료의 이동 경로와 중첩될 수 있도록 배치되는 작동 암;을 포함할 수 있다.
상기 경로 조절 장치는, 상기 작동 암의 일 단부에 장착되고, 상기 장입 경로를 향하여 경사지게 배치되며, 상기 작동 암의 회전에 의해 상기 장입 경로의 연장 방향으로 위치가 조절되는 커버; 및 상기 용기의 움직임과 연동하여 상기 작동 암을 회전시킬 수 있도록 형성되고, 상기 작동 암의 타 단부에 연계되는 구동부;를 포함할 수 있다.
상기 경로 조절 장치는, 상기 작동 암의 일 단부에 장착되고, 낙하물을 감지하는 센서; 및 상기 센서의 감지 결과에 따라 상기 대차의 위치를 조절하는 위치 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 구동부는 상기 용기와의 접촉을 이용하여 상기 작동 암을 회전시키고, 상기 커버는 상기 장입 경로의 하부측에서 상기 이탈 원료를 상기 용기 내로 안내할 수 있다.
상기 용기는 장입슈트를 포함하고, 상기 원료는 전로 정련 공정을 위한 스크랩을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 원료가 용기에 장입되는 동안 용기의 외측으로 원료가 이탈하는 것을 효과적으로 차단할 수 있다. 예컨대 장입슈트에 전로 정련 공정용의 고철을 장입하는 동안 장입슈트의 보권 암 상측에 커버를 위치시킬 수 있고, 커버를 이용하여 장입슈트의 외측으로 이탈하는 고철을 다시 장입슈트 내로 안내하여 고철이 장입슈트의 주변 보권 암 부근에 낙하하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 천장 크레인을 이용하여 고철의 장입을 완료한 장입슈트를 상승시키는 중에 장입슈트의 상승이 원활하도록 커버를 보권 암의 상측에서 후퇴시킬 수 있다. 이때, 커버의 후퇴가 별도의 구동 장치에 의해 동력으로 수행되는 것이 아니고, 장입슈트의 상승에 연동하여 무동력 방식으로 수행될 수 있다. 즉, 커버의 전진과 후퇴 시에 별도의 동력으로 이를 제어가 필요가 없다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 장입 설비의 제1작동도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 장입 설비의 제2작동도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 경로 조정 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 용기의 작동도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시 예에 따른 경로 조정 장치는, 원료가 용기에 장입되는 동안 용기의 주변으로 원료가 이탈하는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 기술적 특징을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 경로 조정 장치는, 전로 정련 공정에서 고철의 적재 작업에 적용될 수 있다. 물론, 이 외에도 각종 원료의 적재 작업에도 본 발명의 실시 예에 따른 경로 조정 장치가 다양하게 사용될 수 있다. 이하, 전로 정련 공정에서 수행되는 고철의 적재 작업을 위한 경로 조정 장치를 기준으로 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 장입 설비 및 경로 조정 장치의 제1작동도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 장입 설비 및 경로 조정 장치의 제2작동도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 경로 조정 장치의 사시도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 용기의 작동도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 경로 조정 장치를 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 경로 조정 장치(200)는, 용기(10)에 원료(S)를 장입하는 중에, 용기(10)의 외측으로 이탈되는 원료(S)의 이동 경로를 조절하는 경로 조정 장치(200)로서, 용기(10)가 안착될 수 있는 작업공간(1) 내에 배치되는 지지부(210), 작업공간(1)에 안착된 용기(10)의 상측에 위치하도록 작업공간(1) 내에 배치되고, 지지부(210)에 회전 가능하게 연결되며, 회전 정도에 따라 이탈 원료의 이동 경로를 조정할 수 있는 작동 암(220), 및 용기(10)의 움직임과 연동하며 작동 암(220)을 회전시킬 수 있도록 형성되는 구동부(230)를 포함한다.
또한, 경로 조정 장치(200)는, 작업공간(1) 내에 주행 가능하게 설치되고, 지지부(210)가 지지되는 대차(240), 작동 암(220)의 일 단부에 장착되고, 이탈 원료를 감지하는 센서(미도시) 및 센서의 감지 결과에 따라 대차(240)의 위치를 조절하는 위치 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
원료(S)는 고철을 포함할 수 있다. 원료(S)는 예컨대 전로 정련 공정 시 전로(2)에 투입되어 용선의 정련에 활용될 수 있다. 더욱 상세하게는, 원료(S)는 전로 정련 공정을 위한 스크랩을 포함하고, 용기(10)의 내부에 담긴 상태에서 천장 크레인에 의하여 전로(2)의 노구 상에 마련된 후, 용기(10)의 경동에 의하여 전로(2)의 내부로 투입될 수 있다.
용기(10)는 고철의 운반을 위한 장입슈트를 포함할 수 있다. 용기(10)는 일 방향(X)으로 연장될 수 있다. 용기(10)는 상부가 개방될 수 있고, 일 방향(X)으로의 일측 단부가 개방될 수 있다. 여기서, 일측 단부는 일 방향(X)으로의 양 단부 중 전방(+X)을 향하는 단부를 의미한다.
용기(10)는 일 방향(X)과 타 방향(Y)으로 연장되어 소정의 면적을 가지는 바닥판, 일 방향(X)으로 연장되고 타 방향(Y)으로 이격되어 바닥판에 장착되는 일 방향 측벽들, 타 방향(Y)으로 연장되고 용기(10) 양 단부 중 후방(-X)을 향하는 단부의 위치에서 바닥판에 장착되는 후방 측벽으로 외피가 구성되고, 이에 의하여 구조와 형상이 형성될 수 있다.
주권 암(11)은 일 방향(X)에 교차하는 타 방향(Y)으로 연장되고, 용기(10)의 일 방향 측벽들에 각각 장착될 수 있다. 주권 암(11)은 후방 측벽에서 전방(+X) 측으로 이격된 소정의 위치에 장착될 수 있다. 주권 암(11)은 천장 크레인(미도시)의 주권 후크(31) 내에 삽입되어 결속되기 용이한 형상 예컨대 원통 형상으로 형성될 수 있다. 주권 암(11)을 예컨대 트러니언(trunnion)이라고 할 수도 있다.
보권 암(12)은 용기(10)의 타측 단부에 장착될 수 있다. 예컨대 보권 암(12)는 후방 측벽에 장착될 수 있다. 보권 암(12)은 천장 크레인(미도시)의 보권 후크(32)가 결속될 수 있는 것을 만족하는 다양한 구조로 형성될 수 있다.
용기(10)에 원료(S)를 장입할 때, 보권 암(12)의 부근으로 이탈 원료가 발생할 수 있다. 이는, 용기(10)의 후방 상측에서 장입차(4)가 적재함을 기울려 적재함 내의 원료(S)를 용기(10)에 낙하 장입시키는 중에 용기(10)와 장입차(4) 사이의 원료의 장입 경로의 외측으로 원료(S)의 일부가 이탈할 수 있고, 특히, 용기(10)와 장입차(4) 사이의 이격 공간으로 원료(S)의 일부가 이탈할 수 있기 때문이다.
이하에서는 이처럼 원료의 장입 경로의 외측으로 이탈되는 원료(S)의 일부를 이탈 원료라고 정의한다. 이탈 원료를 낙하물이라고 지칭할 수도 있다. 여기서, 낙하물은 용기(10)의 외측으로 낙하되는 이탈 원료이고, 용기(10) 내로 장입되는 원료(S)와 구분하여 사용한다. 즉, 원료(S)는 상술한 장입 경로를 따라 용기(10) 내로 장입되는 장입물('장입 원료'라고도 한다)과 장입 경로의 외측 내지 용기(10)의 외측으로 이탈되는 이탈 원료로 구분될 수 있다. 이탈 원료의 이동 경로(미도시)는 장입 경로와는 서로 다르다. 이동 경로는 예컨대 장입 경로로부터 용기(10)와 장입차(4)의 사이의 공간을 항하여 분기되는 다양한 경로일 수 있다. 한편, 이동 경로는 경로 조절 장치(200)에 의하여 그 방향이 조절되어 용기(10)의 내측으로 수렴될 수 있다.
경로 조절 장치(200)는 용기(10)와 장입차(4) 사이에 설치될 수 있고, 이탈 원료가 보권 암(12)에 낙하되기 전에, 커버(221)를 낙하물과 먼저 충돌시켜 낙하물의 이동 경로를 조절하여 낙하물을 용기(10) 내측으로 안내할 수 있다.
지지부(210)는 용기(10)가 안착될 수 있는 작업공간(1) 내에 배치될 수 있다. 지지부(210)는 대차(240)의 상부면에 지지될 수 있고, 이때, 대차(240)의 상부면의 후방(-X) 측에 장착될 수 있다. 지지부(210)는 상하 방향(Z)으로 연장될 수 있다. 지지부(210)는 상부에 작동 암(220)이 회전 가능하게 설치될 수 있다. 이때, 지지부(210)의 상부가 작동 암(220)의 양 단부의 사이에 연결될 수 있다. 지지부(210)의 하부의 소정 높이에 관통구(211)가 형성되며, 관통구(211)를 가로질러 구동부(230)의 레버(231)가 설치될 수 있다. 예컨대 지지부(210)는 상하 방향(Z)으로 긴 장방형의 사각 판 형상이나, 이를 특별히 한정할 필요는 없다.
작업공간(1)은 원료(S)를 용기(10)에 장입하기 위한 다양한 작업장을 포함할 수 있다. 작업장은 그 바닥에 단차('단턱'이라고도 한다)가 형성되고, 단차를 중심으로 상부층과 하부층이 나뉜다. 상부층에는 적재함을 구비한 장입차(4)가 운용될 수 있다. 하부층에는 용기(10)가 안착될 수 있는 대차(240)가 운용될 수 있다. 하부층과 상부층은 계단 형상으로 서로 연결될 수 있다.
대차(240)는 작업공간(1) 내의 하부층에 일 방향(X)으로 설치될 수 있다. 대차(240)는 하부층을 따라서 일 방향(X)으로 주행할 수 있다. 대차(240)는 용기(10)의 위치를 일 방향(X)으로 조절할 수 있다. 대차(240)의 상면에 지지부(210)가 설치될 수 있다. 대차(240)는 경로 조정 장치(200)의 나머지 구성들과 대차(240)에 안착된 용기(10)를 동시에 이동시킬 수 있다.
작동 암(220)은 작업공간(1)에 안착된 용기(10)의 상측에 위치하도록 작업공간(1) 내에 배치된다. 또한, 작동 암(220)은 지지부(210)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 작동 암(220)은 수평 방향으로 연장되는데, 상세하게는, 일 방향(X)으로 길게 연장될 수 있다. 한편, 수평 방향은 일 방향(X)과 타 방향(Y)을 모두 포함할 수 있다.
작동 암(220)은 예컨대 바 형상으로서, 전방(+X)을 향하는 일 단부에는 커버(221)가 장착될 수 있다. 또한, 작동 암(220)은 후방(-X)을 향하는 타 단부에 구동부(230)가 연결될 수 있다. 작동 암(220)의 일 단부와 타 단부 사이의 소정의 위치를 지지부(210)가 회전 가능하게 지지할 수 있다. 이 위치를 작동 암(220)과 지지부(210)의 연결부라고 한다. 작동 암(220)은 연결부를 중심으로 축 회전할 수 있고, 이 때의 축 회전은 타 방향(Y)을 중심으로 하는 축 회전일 수 있다. 이 축 회전에 의해 작동 암(220)의 일 단부가 하강하면 타 단부가 상승할 수 있고, 작동 암(22)의 일 단부가 상승하면 타 단부가 하강할 수 있다. 즉, 작동 암(220)은 일 단부와 타 단부가 번갈아 상승과 하강을 할 수 있다.
커버(221)는 작동 암(220)의 이러한 회전에 의해, 작동 암(220)의 일 단부가 하강할 때 용기(10)를 향하는 방향으로 경사지게 배치되어 이탈 원료와 접촉할 수 있고, 이동 경로를 조정할 수 있다. 또한, 커버(221)는 작동 암(220)의 일 단부가 상승할 때 용기(10)의 후방 상측으로 후퇴할 수 있다. 이처럼 작동 암(220)은 회전 정도에 따라 이탈 원료와의 접촉 여부를 조절할 수 있고, 회전 정도에 따라 이탈 원료의 이동 경로를 선택적으로 조정할 수 있다.
커버(221)는 일 방향(X) 및 타 방향(Y)으로 연장되어 예컨대 사각 판 형상으로 형성될 수 있으나, 이를 특별히 한정할 필요가 없다. 예컨대 원판 형상이나 그 외의 다양한 형상일 수 있다. 커버(221)는 적어도 일부가 보권 암(12)의 상측에 위치할 수 있다. 이때, 커버(221)는 작동 암(220)의 회전 정도에 따라, 보권 암(12)의 상측에 위치하고, 후방(-X)에서 전방(+X)으로 하향 경사지게 배치되거나, 또는, 보권 암(12)의 상측에서 후퇴하여, 전방(+X)에서 후방(-X)으로 하향 경사지게 배치될 수 있다.
커버(221)는 작동 암(220)의 일 단부가 하강하여 타 단부보다 낮은 높이에 위치할 때, 보권 암(12)의 상측에 배치될 수 있다. 커버(221)는 작동 암(220)의 일 단부가 상승하여 타 단부보다 높은 높이에 위치할 때, 보권 암(12)의 상측에서 후퇴할 수 있다. 여기서, 후퇴라 함은 보권 암(12)으로부터 일 방향(X)의 후방으로 멀어지는 것, 상하 방향(Z)으로 멀어지는 것 예컨대 상승하는 것을 모두 의미한다.
한편, 커버(221)는 작동 암(220)이 연장된 방향을 따라 작동 암(220)의 전체를 덮도록 장착될 수도 있다. 또한, 커버(221) 없이 작동 암(220)의 일 단부가 커버의 역할을 직접 할 수 있다. 이 경우, 작동 암(220)의 일 단부의 면적이 보권 암의 주변을 원활하게 커버할 수 있는 면적으로 형성될 수 있다.
커버(221)는 작동 암(220)과 이탈 원료가 직접 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이탈 원료에 의해 커버(221)가 먼저 마모되고, 이때, 커버(221)만 교체함에 따라, 경로 조정 장치(200)의 운용이 원활할 수 있다.
구동부(230)는 작업공간(1) 내에 설치된다. 더욱 상세하게는, 구동부(230)는 대차(240)의 상면에 설치될 수 있다. 구동부(230)는 작동 암(220)을 회전시킬 수 있도록 형성될 수 있다. 특히, 구동부(230)는 작동 암(220)에 연계되고, 용기(10)의 움직임과 연동하여, 예컨대 용기(10)와의 접촉을 이용하여 작동 암(220)을 회전시킬 수 있도록 형성될 수 있다. 즉, 구동부(230)는 용기(10)의 움직임 예컨대 승강과 작동 암(220)의 회전을 연동시킬 수 있도록 형성된다.
구동부(230)는, 수평 방향으로 연장되고, 지지부(210)의 하부를 관통하여 설치되며, 일측이 용기(10)와 중첩 또는 접촉될 수 있도록 위치하는 레버(231), 레버(231)의 타측과 작동 암(220)의 타 단부를 연결하는 링크(232), 작동 암(231)의 타 단부에 지지되는 무게 추(233), 레버(231)의 일측에 접촉되도록 작업공간(1) 내에 배치되고, 레버(231)의 일측에 상방으로 탄성력을 가하는 탄성부재(234)를 포함할 수 있다.
레버(231)는 일 방향(X)으로 연장될 수 있다. 레버(231)는 지지부(210)의 관통구(211)를 일 방향(X)으로 가로질러 배치될 수 있다. 레버(231)의 일측은 전방(+X)을 향하여 연장되고, 용기(10)의 바닥판과 접촉될 수 있는 길이를 가질 수 있다. 레버(231)의 타측은 후방(-X)을 향하여 연장될 수 있다. 레버(231)는 일측이 소정 각도로 절곡되고, 이에 용기(10)와의 접촉이 원활할 수 있다.
레버(231)는 용기(10)의 하강에 연동하여, 일측이 용기(10)와 접촉하여 하강할 수 있다. 또한, 레버(231)는 용기(10)의 상승에 연동하여, 일측이 용기(10)와의 접촉이 해제되어 상승할 수 있다. 레버(231)의 일측의 하강하면 관통구(211)를 중심으로 타측이 상승하고, 타측에 연결된 링크(232)를 통하여 작동 암(220)의 타 단부를 상승시킬 수 있다. 또한, 레버(231)의 일측이 상승하면 관통구(211)를 중심으로 타측이 하강할 수 있고, 링크(232) 및 작동 암(220)의 타 단부도 이와 연동하여 하강할 수 있다. 즉, 레버(231)의 일측과 타측은 관통구(211)를 기준으로 서로 반대측에 위치하고, 용기(10)와의 접촉에 의하여 관통구(211)를 중심으로 회전할 수 있다.
레버(231)는 용기(10)의 상승 및 하강 움직임에 연동하여 지지부(210)의 하부의 관통구(211)를 중심으로 회전 가능하다. 상세하게는, 레버(231)는 용기(10)와 접촉하여 일측이 하강하고 타측이 상승하고, 용기(10)로부터 이격되어 일측이 상승하고 타측이 하강할 수 있다. 이 같은 회전 움직임을 이용하여 링크(232) 및 작동 암(220)을 연동시킬 수 있다. 여기서, 링크(232)가 레버(231)의 움직임을 작동 암(220)에 전달할 수 있다.
링크(232)는 상단이 작동 암(220)의 타 단부에 회전 가능하게 장착되고, 하단이 레버(231)의 타측에 회전 가능하게 장착되며, 작동 암(220)과 레버(231)의 움직임을 연동시킬 수 있다. 특히, 레버(231)의 타측의 상승 시 이를 작동 암(220)에 전달하여 작동 암(220)의 타 단부를 상승시키는 역할을 한다.
한편, 링크(232)의 하단의 전방측과 후방측에 이격되도록, 핀 형상의 스토퍼가 각각 레버(231)의 타측에 장착될 수 있다. 스토퍼는 링크(232)가 작동 범위를 넘어서 회전하지 않도록 회전각을 한정시키는 역할을 한다. 예컨대 도 1과 같은 상태에서는 링크(232)의 후방에 위치하는 스토퍼가 링크(232)와 접촉하여 링크(232)를 지지한다. 이에, 링크(232)는 도면상에서 시계 방향으로의 더 이상의 회전이 방지될 수 있다. 따라서, 레버(231)의 타측의 상승하면서 링크(232)도 같이 상승하여 작동 암(220)의 타 단부를 상승시킬 수 있다. 또한, 도 2를 참조하면, 링크(232)는 전방에 위치하는 스토퍼에 접촉하여 도면상에서 반시계 방향으로의 더 이상의 회전이 방지된다. 이에, 작동 암(220)의 타측 단부가 무게 추(233)에 의해 지나치게 하강하는 것을 방지할 수 있다. 이처럼 스토퍼들에 의해 링크(232)가 원하는 작동 범위 내에서 안정적으로 작동하여 구조적 손상이 방지될 수 있다.
무게 추(233)는 작동 암(220)의 타측 단부를 하방으로 당기는 역할을 한다. 무게 추(233)는 예컨대 체인을 통하여 작동 암(220)의 타 단부에 설치될 수 있다. 무게 추(233)는 자중을 이용하여 작동 암(220)의 타 단부를 하방으로 당기며, 예컨대 레버(231)의 타측이 상승할 때, 그 힘에 의해 작동 암(220)의 타 단부가 상승하는 것을 허용할 수 있는 정도로 소정의 무게를 가질 수 있다.
탄성부재(234)는 대차(240)의 상면에 설치될 수 있고, 레버(231)의 일측에 접촉될 수 있다. 탄성부재(234)는 용기(10)의 상승 시 레버(231)의 일측을 상방으로 밀어서 레버(231)의 작동을 개시하는 역할을 한다. 탄성부재(234)는 용기(10)의 하강 시 그 충격을 완화시키는 역할도 한다.
센서는 용기(10)를 향하는 작동 암(220)의 일 단부에 장착되고, 낙하물을 감지할 수 있다. 예컨대 센서는 낙하물에 의한 커버(221)의 진동을 감지하는 압전 센서이거나 다양한 진동 센서일 수 있다.
위치 제어부는 센서 및 대차(240)에 연결될 수 있다. 위치 제어부는 센서의 감지 결과에 따라 대차(240)의 위치를 조절할 수 있다. 예컨대 위치 제어부는 센서에서 감지되는 커버(221)의 진동 값이 소정 값을 넘으면 낙하물이 발생하는 것으로 판단하고, 대차(230)를 후방측으로 소정 거리 이동시켜, 원료(S)가 낙하되는 영역을 용기(10)내에 정확하게 위치시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 장입 설비를 설명한다. 이때, 설명의 중복을 피하고자, 장입 설비의 전체 구성, 작동 및 구성부들 상호 관계를 중심으로, 본 발명의 실시 예에 따른 장입 설비를 아래에서 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 장입 설비는 상술한 경로 조정 장치(200)를 구비하는 장입 설비로서, 내부에 원료(S)를 장입받을 수 있는 공간을 가지는 용기(10), 용기(10)의 상측에 배치되고, 용기(10)에 원료(S)를 장입하는 장입기 예컨대 장입차(4), 장입기와 용기(10) 사이에 배치되고, 원료(S)가 장입되는 장입 경로의 외측으로 이탈되는 이탈 원료를 용기(10) 내로 안내하는 경로 조정 장치(200)를 포함할 수 있다.
용기(10)는 장입슈트를 포함하고, 원료(S)는 전로 정련 공정을 위한 스크랩을 포함할 수 있다. 경로 조절 장치는(200)는, 용기(10)가 안착되는 대차(240), 대차(240)에 장착되고, 용기(10)와 장입기 사이에 위치하는 지지부(210), 지지부(210)에 회전 가능하게 연결되고, 대차(240)에 안착된 용기(10)의 상측에 위치하며, 일 단부가 이탈 원료의 이동 경로와 중첩될 수 있도록 배치되는 작동 암(220), 작동 암(220)의 일 단부에 장착되고, 장입 경로를 향하여 경사지게 배치되며, 작동 암(220)의 회전에 의해 장입 경로의 연장 방향으로 위치가 조절되며, 장입 경로의 하부측에서 이탈 원료를 용기(10) 내로 안내하는 커버(221), 용기(10)의 움직임과 연동하여 작동 암(220)을 회전시킬 수 있도록 형성되고, 작동 암(220)의 타 단부에 연계되며, 용기(10)와의 접촉을 이용하여 작동 암(220)을 회전시키는 구동부(230), 작동 암(220)의 일 단부에 장착되고, 낙하물을 감지하는 센서(미도시) 및 센서의 감지 결과에 따라 대차(240)의 위치를 조절하는 위치 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 경로 조정 장치(200)의 작동을 설명한다.
도 1은 경로 조정 장치(200)의 제1 작동도이다. 이때, 원료(S)를 장입하는 동안의 경로 조정 장치(200)의 작동을 제1 작동이라 한다. 도 1을 참조하면, 용기(10)가 대차(240)에 안착되어 원료(S)를 장입받는 동안, 구동부(230)에 의해 작동 암(220)이 예컨대 정회전(도면상의 반시계 방향 회전)하여 커버(221)를 보권 암(12)의 상측에 위치시킨다. 원료(S)가 장입되는 중에 일부가 장입 경로에서 이탈한다. 이러한 원료(S) 중의 이탈 원료는 커버(221)에 충돌하여 용기(10) 측으로 반환될 수 있다.
이때, 이탈 원료 즉, 낙하물의 양이 소정의 값을 넘어서면 커버(221)에 가해지는 진동이 설정된 값을 넘게되고, 이를 센서가 감지하여, 결과를 위치 제어부로 송출한다. 위치 제어부는 진동값이 설정된 소정의 값을 넘으면, 대차(240)의 일 방향(X)의 위치를 조절하여 용기(10)를 재위치시킬 수 있다. 예컨대 대차(240)를 후방으로 소정 거리 이동시킬 수 있다.
도 2는 경로 조정 장치(200)의 제2 작동도이다. 이때, 원료(S)의 장입이 종료되고, 용기(10)를 상승시키는 동안의 경로 조정 장치(200)의 작동을 제2 작동이라고 한다. 도 2를 참조하면, 주권 후크(31)와 보권 후크(32)가 각각 주권 암과 보권 암에 결속되고, 이후, 천장 크리인의 각 후크를 권상하여 용기(10)를 상승킨다. 용기(10)가 대차(240)의 바닥에서 부상되면 탄성부재(234)가 레버(231)의 일측을 상방으로 밀어내며 레버(231)의 작동을 개시한다. 레버(231)의 타측이 하강하면 링크(232)가 작동 암(220)의 타측 단부를 상측으로 밀던 힘이 해제된다. 이 경우, 무게 추(233)에 의한 하중이 링크(232)에 분산되지 않고 작동 암(220)의 타측 단부를 하방으로 당기게 된다. 따라서, 커버(221)가 상승하면서 보권 암(12) 및 보권 후크(32)로부터 일 방향(X) 및 상하 방향(Z)으로 멀어지도록 후퇴할 수 있다.
이후, 용기(10)가 전로(2)로 이송되고, 용기(10) 내의 원료(S)가 전로(2)에 장입될 수 있다.
한편, 내부가 빈 용기(10)가 대차(240)의 상부에 이송된 후, 하강하여 대차(240)에 안착되면, 이에 연동하여 레버(231)의 일측이 용기(10)와 접촉하여 하강하고, 타측이 상승한다. 레버(231)의 타측이 상승하면 링크(232)가 상승하며 작동 암(220)의 타측 단부를 상측으로 밀고, 이에, 무게 추(233)의 하중을 링크(232)가 분담한다. 따라서, 작동 암(220)의 타측 단부에 가해지는 하중이 경감됨에 따라 커버(221)가 하강하여 보권 암(12)의 상측을 커버할 수 있다.
본 발명의 상기 실시 예는 본 발명의 설명을 위한 것이고, 본 발명의 제한을 위한 것이 아니다. 본 발명의 상기 실시 예에 개시된 구성과 방식은 서로 결합하거나 교차하여 다양한 형태로 변형될 것이고, 이 같은 변형 예들도 본 발명의 범주로 볼 수 있음을 주지해야 한다. 즉, 본 발명은 청구범위 및 이와 균등한 기술적 사상의 범위 내에서 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 해당하는 기술 분야에서의 업자는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
1: 작업공간 2: 전로
10: 용기 11: 주권 암
12: 보권 암 200: 경로 조정 장치
210: 지지부 220: 작동 암
221: 커버 230: 구동부
231: 레버 232: 링크
233: 무게 추 234: 탄성부재
240: 대차 31: 주권 후크
32: 보권 후크 4: 장입차

Claims (15)

  1. 용기에 원료를 장입하는 중에 용기의 외측으로 이탈되는 원료의 이동 경로를 조절하는 경로 조정 장치로서,
    용기가 안착될 수 있는 작업공간 내에 배치되는 지지부;
    상기 작업공간에 안착된 용기의 상측에 배치되고, 상기 지지부에 회전 가능하게 연결되며, 회전 정도에 따라 이탈 원료의 이동 경로를 조정할 수 있는 작동 암; 및
    상기 작동 암을 회전시킬 수 있도록 형성되는 구동부;를 포함하는 경로 조정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동부는 상기 용기의 움직임과 상기 작동 암의 회전을 연동시킬 수 있도록 형성되고,
    상기 작동 암은 회전 정도에 따라 상기 이탈 원료와의 접촉 여부가 조절되는 경로 조정 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동부는, 상기 작동 암에 연계되며 상기 용기와의 접촉을 이용하여 상기 작동 암을 회전시킬 수 있도록 형성되는 경로 조정 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 작업공간에 주행 가능하게 설치되는 대차;를 포함하고,
    상기 지지부는 상기 대차에 지지되는 경로 조정 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 작동 암은 수평 방향으로 연장되고,
    상기 지지부는, 상하 방향으로 연장되며, 상부가 상기 작동 암의 양 단부의 사이에 연결되는 경로 조정 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 작동 암은, 일 단부에 커버가 형성되고, 타 단부가 구동부에 연결되고, 상기 지지부와의 연결부를 중심으로 회전 가능하며,
    상기 커버는 상기 작동 암의 회전에 의하여 상기 용기를 향하는 방향으로 경사지게 배치되어 상기 이탈 원료와 접촉되는 경로 조정 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동부는,
    수평 방향으로 연장되고, 상기 지지부의 하부를 관통하고, 일측이 상기 용기와 중첩되거나 접촉될 수 있도록 위치하는 레버;
    상기 레버의 타측과 상기 작동 암의 타 단부를 연결하는 링크; 및
    상기 작동 암의 타 단부에 지지되는 무게 추;를 포함하는 경로 조정 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 레버의 일측에 접촉되도록 설치되고, 상기 레버의 일측에 상방으로 탄성력을 가하는 탄성부재;를 포함하는 경로 조정 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 레버의 일측과 타측은 상기 지지부의 하부를 기준으로 서로 반대측에 위치하고, 상기 용기와의 접촉에 의하여 상기 지지부의 하부의 관통구를 중심으로 회전 가능한 경로 조정 장치.
  10. 내부에 원료를 장입받을 수 있는 공간을 가지는 용기;
    상기 용기의 상측에 배치되고, 상기 용기에 상기 원료를 장입하는 장입기;
    상기 장입기와 상기 용기 사이에 배치되고, 상기 원료가 장입되는 장입 경로의 외측으로 이탈되는 이탈 원료를 상기 용기 내로 안내하는 경로 조정 장치;를 포함하는 장입 설비.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 경로 조절 장치는,
    상기 용기가 안착되는 대차;
    상기 대차에 장착되고, 상기 용기와 상기 장입기 사이에 위치하는 지지부; 및
    상기 지지부에 회전 가능하게 연결되고, 상기 대차에 안착된 용기의 상측에 위치하며, 일 단부가 상기 이탈 원료의 이동 경로와 중첩될 수 있도록 배치되는 작동 암;을 포함하는 장입 설비.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 경로 조절 장치는,
    상기 작동 암의 일 단부에 장착되고, 상기 장입 경로를 향하여 경사지게 배치되며, 상기 작동 암의 회전에 의해 상기 장입 경로의 연장 방향으로 위치가 조절되는 커버; 및
    상기 용기의 움직임과 연동하여 상기 작동 암을 회전시킬 수 있도록 형성되고, 상기 작동 암의 타 단부에 연계되는 구동부;를 포함하는 장입 설비.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 경로 조절 장치는,
    상기 작동 암의 일 단부에 장착되고, 낙하물을 감지하는 센서; 및
    상기 센서의 감지 결과에 따라 상기 대차의 위치를 조절하는 위치 제어부;를 포함하는 장입 설비.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 구동부는 상기 용기와의 접촉을 이용하여 상기 작동 암을 회전시키고,
    상기 커버는 상기 장입 경로의 하부측에서 상기 이탈 원료를 상기 용기 내로 안내하는 장입 설비.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 용기는 장입슈트를 포함하고,
    상기 원료는 전로 정련 공정을 위한 스크랩을 포함하는 장입 설비.
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