KR20220047326A - 야금 용기의 스토퍼 클로져용 구동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제거 가능한 방식으로 용기(40)에 배치된 하우징(12), 높이-변위를 할 수 있게 하우징에 장착될 수 있고 하우징에 결합될 수 있는 구동부(14)를 가진 조정 수단(15), 및 내화 스토퍼를 가진 지지 암용 상부 연결 요소(13)를 포함하는, 야금 용기의 스토퍼 클로져용 구동 장치에 관한 것이다. 상기 스토퍼용 조정 수단(15)은 하우징(12)에 고정된 적어도 하나의 베어링 샤프트(11)에 높이-변위(height-displaceable)가 가능하도록 장착된다. 조정 수단(15)의 이러한 설계는 구동 장치의 강성(stiffness)을 증가시킬 수 있고, 따라서 주입하는 동안 구동 장치에 의해 지지 암에 현가된 내화 스토퍼의 강성을 증가시킨다.

Description

야금 용기의 스토퍼 클로져용 구동 장치
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 야금 용기(metallurgical vessel)의 스토퍼 클로져(stopper closure)용 구동 장치에 관한 것이다.
연속 주조 설비에서 용기의 주입구로부터 흐르는 강(steel) 용융물을 조절하기 위한 스토퍼를 제어하는 제어 유닛을 구비한 공개공보 EP 1 426 126에 따른 구동 장치(drive device)는, 가이드 어셈블리, 스토퍼를 구동하기 위한 구동 샤프트, 모터, 및 모터의 회전 운동을 구동 샤프트의 병진 운동으로 변환하는 데 적합한 수단을 포함하는 것이다. 상기 공보에서는, 모터가 구동 샤프트의 하부 측에 분리 가능한 방식으로 배치되고, 상부 측에 위치한 구동 샤프트는 가이드 어셈블리의 원통형 하우징 밖으로 돌출되며, 지지 암(arm)은 스토퍼를 유지하기 위해 구동 샤프트에 고정될 수 있는 것이다. 구동 장치의 이러한 배열의 단점은 구동 샤프트가 하우징 밖으로 상향하여 돌출되어 있고, 그리고 스토퍼와 스토퍼에 연결된 지지 암에 의해 발생하는 굽힘 동작으로 인해서, 스토퍼의 위치와 관련하여 부정확함이 발생할 수 있어서, 주조 중 용융물의 양에 대한 조절에 편차가 있다는 것이다.
본 발명은 스토퍼 클로져용 구동 장치를 추가로 개발하는 목적에 기초하여, 안정성 및 강성의 향상을 이루어서, 주조를 하는 동안 정확한 계량을 달성할 수 있게 하는 것이다. 또한, 본 발명은 스토퍼 설치 및 작동과 관련하여 사용 편의성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 스토퍼에 대한 이러한 조정 수단이 하우징에 고정된 적어도 1개의 베어링 샤프트에 높이-변위 가능한 방식(height-displaceable manner)으로 장착되는 본 발명에 따라 해결된다.
본 발명에 따른 조정 수단의 이러한 구성으로, 구동 장치의 강성 증가가 이루어질 수 있고, 따라서 주조를 하는 동안 지지 암에 현가된 내화성 또는 금속성 스토퍼의 강성을 증가시킬 수 있다.
강성 증가를 최대화하기 위해, 각각의 케이스에서 베어링 샤프트 상에서 가이드되는, 적어도 하나의 상부 베어링, 그로부터 일정 거리 떨어져 있는 하부 베어링, 및 이들을 연결하는 슬리브 요소를 포함하는 조정 수단이 제공된다.
본 발명 및 본 발명의 추가 이점은 이하에서 예시적인 실시예에 기초하여 도면을 참조하여 상세하게 설명된다.
도 1은 지지 암이 없고 용기에 고정될 수 있는 기부 평판이 없는, 본 발명에 따른 구동 장치의 사시 종단면도이다.
도 2는 지지 암 및 기부 평판을 가진 도 1에 따른 구동 장치의 사시도이다.
도 3은 지지 암 및 암 상의 스토퍼를 가진 도 1에 따른 용기에 장착된 구동 장치의 사시도이다.
도 1은 야금 용기의 스토퍼 클로져용 구동 장치(10)를 도시하며, 이에 대해서는 이하에서 상세하게 설명한다. 구동 장치(10)는, 용기에 장착될 수 있는 하우징(12), 높이-변위 할 수 있게 용기에 장착된 조정 수단(15), 조정 수단에 결합될 수 있는 구동부(14), 및 내화성 또는 금속성 스토퍼를 유지하는 지지 암용 상부 연결 요소(13)를 포함한다. 구동 장치(10)의 조정 기구의 축(A)과 스토퍼는 모두 대체로 수직적으로 정렬된다.
본 발명에 따라서, 조정 수단(15)은 하우징(12)에 고정된 적어도 하나의 베어링 샤프트(11)에서 높이-변위를 할 수 있는 방식으로 장착된다. 이러한 구조는 이러한 높이-변위 가능한 수단(15)이 하우징(12) 내의 임의의 작동 위치에 배치되게 하여, 지지 암에 의해 유지되는 스토퍼에 대한 상당한 강성의 유지가 이루어지게 한다.
베어링 샤프트(11) 상에서 각각의 케이스에서 가이드되는 이격 배치된 상부 베어링 및 하부 베어링(16, 17)과, 이들을 연결하는 슬리브 요소(18)를 조정 수단(15)에 설치하여, 추가적인 지지를 제공하여서 작동하는 구동 장치(10)의 강성을 증가시킨다. 상부 및 하부 베어링(16, 17) 사이의 거리 간격은 용기 높이의 치수 또는 각각의 최대 치수에 기초하여 하우징(12)의 가능한 길이에 맞추어 조정된다. 베어링(16, 17)은 바람직하게 선형 볼 베어링, 슬라이딩 베어링 등으로 구성된다.
상부 베어링(16)은 슬리브 요소(18)에 의해 둘러싸여 있고, 슬리브 요소는 관형 하우징(12)의 내부에서 움직이는 조정 수단(15)의 헤드 피스(19)에 의해 둘러싸여 있다. 하우징(12)에는, 헤드 피스(19)에 연결된 연결 요소(13)가 하우징을 통해 돌출해 있고 그리고 하우징 외부에 위치하는 밀봉 가능한 측면 개구(12')가 상부 영역에 제공된다. 조정 수단(15)의 스트로크 이동 및 그에 따른 측면 개구(12')의 높이는 스토퍼 클로져의 미리 결정된 최대 스트로크보다 어느 정도 긴 치수로 되어 있다. 개구(12')는 또한 먼지(dust)와 같은 더트(dirt) 입자로부터 베어링(16, 17)을 가진 하우징(12)의 내부를 보호하기 위해서, 폴드(folding) 밀봉부(21)에 의해 폐쇄된다. 이러한 베어링(16, 17)은 확대하여 상세하게 나타내지 않은 더트 스크레이퍼에 의해 추가로 보호를 받게된다.
본 발명의 체계 내에서, 베어링 샤프트(11)는 각각의 케이스에서 커버(22, 23)에 의해 관형 하우징(12)의 단부에 고정되고, 이러한 상태에서, 베어링 샤프트(11)는 하우징(12)에 대해 동축 정렬되어 각각의 상부 단부와 하부 단부까지 연장된다. 그와 함께, 상부 베어링(16)과 연결 요소(13)에 고정된 지지 암은 샤프트 축(A)을 중심으로 피벗 동작이 가능하게 장착된다. 따라서 작동되기 전에, 스토퍼는 그에 대응하는 런-아웃 슬리브(run-out sleeve)에 정확히 중앙에 설정될 수 있다. 안정성을 향상시키기 위해서, 지지 암의 연결 요소(13)는 적어도 상부 베어링(16)에 근접하여 배치된다.
하우징(12)의 상부 단부에 있는 커버(22)에는 수동으로 작동되는 브레이크(25)가 포함되어 있고, 이를 통해서 샤프트 축(A)을 중심으로 베어링 샤프트(11) 및 이에 따른 지지 암의 피벗 동작을 해제 또는 차단할 수 있다. 이런 상황에서는 조정 수단(15)과 지지 암(43)에 대한 연결 요소(13) 사이의 연결은 분리되지 않는다. 따라서 작동 안전성과 사용 편의성을 보장한다. 커버(22)에서 회전할 수 있는 디스크(27)는, 회전 가능한 레버(26)와 상호 작용하는 순환 트랙(27')으로 그 외주가 형성되는 베어링 샤프트(11)에 회전 가능하게 연결된다. 레버(26)는 하우징(12)의 상부 측에 있고, 작업자에게 최적한 접근을 할 수 있게 한다.
슬리브 요소(18)는 상부 베어링(16)과 하부 베어링(17) 사이에서 베어링 샤프트(11)에 대해 방사상으로 일정 거리를 두고 배치되어, 링 형상 챔버(31)를 형성하며, 내부에 쌓여 있는 스프링 요소(24)와 스페이서 링(29)을 포함한다. 스프링 요소(24)로서, 조정 수단(15)이 하향 이동할 때, 상부 베어링(16)에 의해 압축되고, 이에 따라 중량 보상을 허용하는 압력 스프링이 바람직하게 사용된다. 이렇게 하면 작동 상태에서 스토퍼가 약간의 힘으로 위쪽으로 이동할 수 있다.
도 2에 따르면, 하우징(12)의 하부 단부에는 특히 주조 중 스토퍼 클로져의 자동 작동 및 수동 작동을 하기 위한 조정 수단(15)을 상승 및 하강시키기 위한 구동부(14)가 제공된다. 이 구동부(14)는 연관된 장착 평판(30) 상의 작동 가능한 잠금 레버(32')를 사용하여 결합 요소(32)에 결합될 수 있어서, 주조 중에 작업자가 쉽게 접근할 수 있다. 구동부(14)는 유리하게는 전기기계적으로 선형 구동부로서 기능하지만, 또한 유압 피스톤/실린더 유닛으로 구성될 수도 있다. 작동을 위한 대응 절환 버튼(14')은 구동부(14)에 배치된다.
조정 수단(15)에 대한 슬리브 요소(18)의 하부 단부에 배치는, 연결 요소(18')가 하우징(12)의 하부 커버(23)를 통해 돌출하는 배치이며, 연결 요소는 구동부(14)의 리프팅 로드에 분리가능한 연결을 하기위해 하우징(12) 아래에 위치한 결합 요소(33)를 포함한다. 또한, 이 결합 요소(33)에 대한 조인트 연결에 의해 부착된 개략적으로 나타낸 리프팅 링크 장치(lifting linkage)(20)는, 조정 수단(15)을 수동으로 상승 및 하강시키며, 그에 따라서 스토퍼가 상승 및 하강 된다.
장착 평판(30)은 그 길이방향으로 측면으로 연장되도록 하우징(12)에 배치되어 기부 평판(35)에 자기 중심적(self-centring)으로 현가될 수 있고, 기부 평판(35)에 배치된 용기에 고정될 수 있는 2개의 슬라이드 블록(37)은 서로 이격되어 비스듬히 상향하여 돌출되고, 그 사이에서, 장착 평판(30)이 그 측부 중심면(34)과 함께 위치하여, 접촉면(36)에 대해 지지를 받을 수 있어서, 구동 장치(10)가 하우징(12)과 함께 용기에 쉽게 장착될 수 있고, 그리고 용기로부터 쉽게 분리될 수 있다. 또한, 슬라이딩 블록(37) 아래에는 장착 평판(30)의 측면 노치 개구(38)와 이들을 통해 돌출된 볼트(38')가 용기의 기부 평판(35)에 배치되며, 이를 통해서 기부 평판 상의 장착 수행에 대한 추가적인 위치설정을 할 수 있다.
도 3은 부분적으로 도시된 용기(40)에 있는 구동 장치(10)를 도시하며, 용기에는 연속 주조 설비에서 턴디시(tundish)로 지칭되는 것이 사용되며, 용기에 채워진 용융물은 공지된 방식으로 상세하게 도시되지 않은, 전환 장치(42)의 내화성 또는 부분 금속성 침지 파이프(41)를 통해 주형으로 전달된다. 용기는 마찬가지로 임의의 원하는 형태의 금속 용융물을 포함하는 국자 또는 용기 또는 용광로일 수 있다. 턴디시는 언급된 바와 같이 기본적으로 알려져 있는 것이기 때문에 이하에서 더 이상 상세하게 설명하지 않을 것이다.
도 2와 관련하여, 추가로, 지지 암(43)이 도시되었으며, 구동 장치(10)의 연결 요소(13)에 고정되고, 내화 스토퍼(44)는 고정 수단(46)에 의해 지지 암의 전방에서 유지된다.
또한, 조정 수단(15) 및 그에 따른 스토퍼(44)의 수동식 상승 및 하강을 하기위한 레버 링크 장치(20)도 도시되어 있다. 이것은 조정 수단(15)의 결합 요소(33)에 조인트 연결되고 그리고 긴 핸드 레버(45)에 회전 가능하게 연결되는 반전 레버(47)로 구성되며, 긴 핸드 레버는 주조가 자동 제어 방식으로 구동부(14)가 수행될 때에는 제거될 수 있다. 이러한 반전 레버(47)는 또한 원하는 위치에 조정 수단(15)을 유지하기 위해서 잠금 브레이크(48)에 작동 가능하게 연결된다. 용기(40)의 밑면에 있는 수동식 작동 레버(45)는 작업자가 금형과 시각적으로 접촉할 수 있다는 이점을 제공한다. 또한 하우징(12) 아래에는 제거 가능한 커버 슬리브(52)가 배치된다.
이에 더하여, 하우징(12)의 상부에는, 유지 요소(51)를 가진 고정 또는 제거가능한 조정 장치(50)와, 적어도 하나의 수동식 조작 레버(49)가 제공되며, 수동식 조작 레버는 조정 수단(15)의 연결 요소(13) 또는 지지 암(43)에 연결되어 있고, 이에 의해서 용기(40)의 상부 또는 측부에 스탠딩 상태로 있고, 작업자는 수직 축(A)을 따라 지지 암(43) 및 그에 따른 스토퍼(44)를 상승시키거나 하강시킬 수 있다.
마찬가지로 바람직하게는 하우징(12)의 상부에는 구동 장치(10)를 운반하는 데 사용될 수 있는 탭 또는 링크 플레이트와 같은 고정된 또는 제거 가능한 유지 요소가 있다. 이것은 힘 또는 굴곡 토크 모멘트가 운반 중에는 베어링 또는 조정 수단에 발생하지 않음을 의미한다.
물론 본 발명은 다른 예시적인 실시예에 의해 설명될 수도 있다. 예를 들어, 베어링 샤프트 대신에, 2개 이상의 샤프트가 서로 옆에 배치되어 대응적으로 구성된 베어링을 제공하는 것도 가능한 것이다. 베어링 샤프트에는 원형 대신에, 사각형, 직사각형, 다각형 등과 같은 다른 단면이 제공될 수도 있다. 또한, 슬리브 요소는 케이지(cage), 버팀대 등으로 구성할 수 있고, 연결 요소는 2개 부분 또는 다수 부분으로 구성하거나, 또는 도시된 것과 다른 형태로 구성할 수도 있다.

Claims (13)

  1. 용기(40)에 배치된 제거 가능한 하우징(12), 조정 수단에 결합될 수 있는 구동부(14), 용기에 장착된 높이-변위 조정 수단(15), 및 내화 스토퍼(44)를 유지하는 지지 암(43)용 상부 연결 요소(13)를 구비하는, 야금 용기의 스토퍼 클로져용 구동 장치에 있어서, 상기 스토퍼(44)에 대한 조정 수단(15)은 하우징(12)에 고정된 적어도 하나의 베어링 샤프트(11)에 높이-변위를 할 수 있는 방식으로 장착되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 조정 수단(15)은, 서로 이격되어 있고 각각의 케이스에서 베어링 샤프트(11) 상에서 가이드 되는, 적어도 하나의 상부 베어링과 하나의 하부 베어링(16, 17), 및 이들을 연결하는 슬리브 요소(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서, 조정 수단(15)의 상부 베어링(16)은 헤드 피스(19)로 구성되거나 헤드 피스(19)에 의해 둘러 싸여지고, 추가로 하우징(12)의 내부에서 가이드 되며, 지지 암의 연결 요소(13)는 적어도 상부 베어링(16) 근처에 안정성을 높이게 배치된 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 하우징(12)은 관형으로 구성되고, 밀봉 가능한 측면 개구(12')가 제공되며, 개구를 통해서 상부 베어링(16)에 연결된 연결 요소(13)가 돌출되고 그리고 하우징(12) 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 베어링 샤프트(11)는 각각의 케이스에서 커버(22, 23)에 의해 하우징(12)의 단부에 고정되며, 이러한 상태로 하우징(12)의 상단부까지 동축 정렬로 연장되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 베어링을 하부 베어링(16, 17)에 연결하는 슬리브 요소(18)는 베어링 샤프트(11)로부터 반경 방향으로 이격되어 배치되고, 내부에 링 형상 챔버를 형성하여 중량 보상을 위한 스프링 요소(24)를 구비하고, 그에 의해 작동 상태에서 스토퍼(44)가 적은 힘을 사용하여 상향 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 조정 수단(15)을 상승 및 하강시키기 위한 구동부(14)와, 그에 따른 지지 암(43)을 통해 구동 연결되는 스토퍼(44)가 하우징(12)의 하단부에 결합될 수 있고, 그에 따라서 작업자가 쉽게 접근할 수 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 조정 수단(15)은 구동부(14)에 대한 분리 가능한 연결을 하게 하우징(12) 밖으로 돌출된 결합 요소(32)를 포함하고, 그리고 수동식 작동을 하게 레버 링크 장치(20)에 조인트 연결되는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 베어링 샤프트(11) 및 그와 함께 있는 상부 베어링(16), 그리고 그에 따르는 연결 요소(13)에 고정된 지지 암(43)은, 축(A)을 중심으로 피벗 동작 할 수 있게 있고, 브레이크(25)는 하우징(12)의 상단부에 제공되며, 이에 의해 베어링 샤프트(11)의 피벗 동작과 그에 따른 하우징(12)의 축(A)을 중심으로 하는 지지 암(43)의 피벗 동작이 해제되거나 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 용기(40)에 고정될 수 있는 기부 평판(35) 및, 하우징(12)의 길이방향 연장부에서 측방향으로 연장되는 하우징(12)의 장착 평판(30)이 제공되며, 하우징(12)과 함께 있는 장착 평판(30)은 상기 기부 평판(35)에 자기 중심적인 방식으로 현가될 수 있고, 차례로 용기(40)에 고정될 수 있는 구조인 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  11. 제10항에 있어서, 기부 평판(35)에 배치된 2개의 슬라이딩 블록(36, 37)은 서로 이격되어 있고 상향하여 비스듬히 돌출되어 있으며, 그 사이에서 또는 그 위에서 장착 평판(30)이 하우징(12)에서 스탠딩 또는 중심 면에 의해 지지될 수 있어서, 하우징(12)이 용기(40)에 장착되거나 용기로부터 제거될 수 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징(12)의 상부에는, 유지 요소(51)를 가진 고정 또는 제거 가능한 조정 장치(50)와, 연결 요소(13) 또는 조정 수단(15)의 지지 암(43)에 연결될 수 있는 하나 이상의 수동식 조작 레버(49)가 제공되고, 그리고 이를 통해 작업자는 축(A)을 따라 지지 암(43) 및 그에 따른 스토퍼(44)를 상승시키거나 하강시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 하우징(12)의 상부 측에서, 고정 또는 제거 가능한 유지 요소가 구동 장치의 운반을 위해 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 구동 장치.
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