KR20230134044A

KR20230134044A - 전기로 뚜껑 자동개폐장치

Info

Publication number: KR20230134044A
Application number: KR1020220030579A
Authority: KR
Inventors: 이근홍
Original assignee: 이근홍
Priority date: 2022-03-11
Filing date: 2022-03-11
Publication date: 2023-09-20

Abstract

개시된 본 발명에 따른 전기로 뚜껑 자동개폐장치는, 뚜껑 자동개폐장치는 전기로 본체의 일측 외벽에 부착하고, 본체와의 수직 직립 위치되며, 일단부에 지지대가 상기 전기로 본체의 중심까지 연장되는 회전축부; 상기 회전축부를 회전 구동시키는 회전구동부; 및 상기 지지대의 끝단부에 직립 설치되어, 상기 전기로 본체의 도가니 개구부를 개폐하는 뚜껑을 들어올리거나 내려놓는 상하구동부;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 도가니 개구부의 개방 또는 폐쇄시키는 뚜껑을 상하구동부의 구동력에 의해 승강시키고, 회전구동부의 구동력을 통해 도가니 개구부에서 개구 면적을 조절함으로써 전기로의 열손실을 방지하면서 뚜껑 패쇄시 열기를 차단하여 작업자의 작업환경 개선 및 안전사고를 방지 가능하며, 자동뿐만 아니라 수동을 통해서도 뚜껑을 개폐시킬 수 있으므로 효율적으로 사용 가능한 효과가 있다.

Description

전기로 뚜껑 자동개폐장치 {AUTOMATIC OPENING AND CLOSING DEVICE FOR ELECTRIC FURNACE COVER}

본 발명은 전기로 뚜껑 자동개폐장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기로의 뚜껑을 동력에 의해 자동으로 개폐하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전기로는 복수의 전극봉에 전류를 인가함으로써 전극봉과 스크랩 사이에 발생하는 아크(arc)열에 의하여 알루미늄이나 철 등의 원료를 용해, 정련하여 강을 제조하는 설비이다.

이러한 전기로는 고철을 용해하기 전에 상부를 덮는 뚜껑을 개방한 상태로 기중기 등을 통해 스크랩 등의 원료가 장입되고, 다수의 전극봉을 통해 고전압을 인가하여 고열의 아크열에 의해 원료를 용해한다.

그리고 전기로의 용탕을 형틀 등에 부어 다이캐스팅(die-casting)이나 주물 작업이 이루어지게 된다.

이러한 다이캐스팅 기계에 용해한 원료를 공급하기 위해 개폐되는 뚜껑과 관련된 기술이 한국등록특허 제1293060호에 제안된 바 있다.

그러나 특허문헌 1은 전기로의 지붕이 기중기 등을 통해 개폐되므로 사용이 불편하고, 지붕 등의 추락시 안전사고에 노출되는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제1293060호(2013.07.30)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전기로의 뚜껑이 동력에 의해 승강 및 좌우 회전하도록 구비 가능한 전기로 뚜껑 자동개폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기로 뚜껑 자동개폐장치는, 뚜껑 자동개폐장치는 전기로 본체의 일측 외벽에 부착하고, 본체와의 수직 직립 위치되며, 일단부에 지지대가 상기 전기로 본체의 중심까지 연장되는 회전축부; 상기 회전축부를 회전 구동시키는 회전구동부; 및 상기 지지대의 끝단부에 직립 설치되어, 상기 전기로 본체의 도가니 개구부를 개폐하는 뚜껑을 들어올리거나 내려놓는 상하구동부;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 도가니 개구부의 개방 또는 폐쇄시키는 뚜껑을 상하구동부의 구동력에 의해 승강시키고, 회전구동부의 구동력을 통해 도가니 개구부에서 개구 면적을 조절함으로써 전기로의 열손실을 방지하면서 뚜껑 패쇄시 열기를 차단하여 작업자의 작업환경 개선 및 안전사고를 방지 가능하며, 자동뿐만 아니라 수동을 통해서도 뚜껑을 개폐시킬 수 있으므로 효율적으로 사용 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전기로 뚜껑 자동개폐장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 전기로 뚜껑 자동개폐장치에서 핸들부의 연장편이 지지대에서 분리된 상태를 부분 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 전기로 뚜껑 자동개폐장치에서 연동부를 도시한 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 전기로 뚜껑 자동개폐장치에서 연동부의 승강 전 상태를 도시한 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 전기로 뚜껑 자동개폐장치에서 상하구동부의 구동에 의한 연동부의 승강 후 상태를 도시한 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 전기로 뚜껑 자동개폐장치에서 핸들부의 수동 회전에 의한 연동부의 승강 후 상태를 도시한 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 전기로 뚜껑 자동개폐장치에 의한 뚜껑의 작동 과정을 도시한 공정도이다.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전기로 뚜껑 자동개폐장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 의한 일실시예에 따른 전기로 뚜껑 자동개폐장치(100)는 축지지부(110), 회전축부(120), 회전구동부(130), 연동부(140), 상하구동부(150) 및 핸들부(160)를 포함하며, 전기로 본체(10)의 내부에 위치된 도가니(12)의 개구부를 개방 또는 폐쇄시키는 뚜껑(20)을 자동으로 작동시키는 장치이다.

이때, 본 발명의 전기로 뚜껑 자동개폐장치(100)는 도면에는 도시하지 않았지만 이웃한 위치에 배치된 다이캐스팅 기계와의 사이에 도가니의 용탕을 공급하는 바가지가 지나감을 감지하는 근접센서가 구비되어, 바가지의 통과 신호를 근접센서가 한차례 감지하면 뚜껑(20)을 개방하도록 구동되고, 재차 감지하면 뚜껑(20)을 폐쇄시키도록 구동된다.

축지지부(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 상부가 개구된 원통 형상으로 형성되어 고정구(12)에 의해 전기로 본체(10)의 외벽면 일측에 직립 상태로 고정된다.

회전축부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 원기둥 형상으로 형성되며, 하단이 축지지부(110)의 상단 내부에 결합된 상태에서 축지지부(110)를 기점으로 좌우 회전되며, 단부에 지지대(122)가 전기로 본체(10)의 중심까지 횡방향으로 연장된다.

이때, 지지대(122)는 사각 파이프 형상으로 형성되며, 전기로 본체(10)의 중심에 위치된 끝단부 상면에 핸들부(160)의 파지핸들(164)이 전후 이동하도록 절개홈(1222)이 형성되고, 절개홈(1222)과 이웃한 단부에 상하구동부(150)가 직립 상태로 설치된다. 더욱이, 지지대(122)는 양측면에 연동부(140)의 승강 높이에 대응되는 길이를 갖는 슬릿공(1224)이 종방향으로 형성된다.

더욱이, 지지대(122)는 끝단부에 형성된 개구(1220)에 핸들부(160)의 연장편(162)이 삽입되되, 연장편(162)의 단부에 형성된 연동공(1620)이 연동부(140)의 결합공(146) 및 슬릿공(1224)이 동일수평선상에 위치된 상태에서 횡축(148)에 의해 연장편(162)이 회전 가능하게 구비된다.

또한, 회전축부(120)는 중심부 외주면에 종동스프로켓(sprocket: 124)이 설치되어, 후술할 회전구동부(130)의 구동축 상에 구비된 구동스프로켓(132)의 구동력이 체인(126)을 통해 전달된다.

회전구동부(130)는 도 1에 도시된 바와 같이 축지지부(110)의 외벽 일측에 고정되어 도가니(12)의 개구부를 개방 또는 폐쇄시킬 수 있도록 뚜껑(20)을 좌우로 회전 구동시키는 모터 등이 이에 적용된다.

이때, 회전구동부(130)는 구동력이 감속될 수 있도록 감속기(도면에 미도시)가 구비 가능하며, 구동축 상에 구동스프로켓(132)이 구비된다.

더욱이, 회전구동부(130)는 구동스프로켓(132)의 회전방향 및 회전수를 감지하도록 카운터 센서(S1)가 구비 가능하며, 감지값에 따라 뚜껑(20)의 이동 방향 및 이동량 조절 등이 가능하다.

연동부(140)는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 하단이 뚜껑(20)의 상부에 고정되고, 천장면과 하부를 통과한 지지대(122)의 상면과의 사이에 상하구동부(150)가 위치된다.

즉, 연동부(140)는 "

" 자 형상의 측면을 갖도록 구비되며, 하단에 외측 방향으로 수평 절곡한 고정절곡편(142)이 뚜껑(20)의 상부에 고정되고, 천장면인 가압면(144)을 상하구동부(150)의 로드(152)가 가압 또는 가압 해제하게 된다.

따라서, 연동부(140)는 가압면(144)을 상하구동부(150)의 로드(152)가 상승하면서 가압하게 되면 로드(152)에 의해 연동되면서 뚜껑(20)을 들어올리고, 로드(152)가 하강하면서 가압 해제하게 되면 로드(152)에 의해 하강하면서 뚜껑(20)을 내려놓는다.

더욱이, 연동부(140)는 지지대(122)의 슬릿공(1224)의 일부와 중첩되도록 양측면에 복수의 결합공(146)이 종방향으로 형성된다.

결합공(146)은 상하구동부(150)의 구동에 의해 연동부(140)가 상승할 때 양측의 결합공(146)과 지지대(122)의 양측 슬릿공(1224) 및 연장편(162)의 연동공(1620)을 통과한 횡축(148)에 의해 연동부(140)가 슬릿공(1224)의 최대 높이만큼 상승하도록 한다.

이때, 결합공(146)은 상중하 위치에 각각 구비되는 것으로 예시하며, 개수는 이에 한정하지 않고 변경이 가능하다. 이렇게, 결합공(146)의 상측 위치에 횡축(148)을 삽입하면 연동부(140)의 상승 높이가 적어지고, 결합공(146)의 하측 위치에 횡축(148)을 삽입하면 연동부(140)의 상승 높이가 커지게 된다.

더욱이, 횡축(148)은 볼트 등이 이에 적용되며, 연동부(140)의 결합공(146), 지지대(122)의 슬릿공(1224), 연장편(162)의 연동공(1620), 슬릿공(1224) 및 결합공(146)에 단부부터 결합되면서 연동부(140)를 슬릿공(1224)의 상단까지 상승시키면서, 연동부(140)의 상승시 연장편(162)을 상향 회전시키고 연동부(140)의 하강시 연장편(162)을 하향 회전시킬 수 있게 한다.

상하구동부(150)는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 연동부(140)의 가압면(144) 하측과 지지대(122)의 끝단부 사이에 직립 설치되어, 전기로 본체(10)의 도가니(12) 개구부를 개폐하는 뚜껑(20)을 들어올리거나 내려놓을 수 있도록 실린더 등이 이에 적용된다.

이렇게, 상하구동부(150)는 로드(152)가 상승하여 연동부(140)의 가압면(144)을 가압하면서 연동부(140)를 상승시키거나, 로드(152)가 하강하여 연동부(140)의 가압면(144)을 하강시키게 된다.

핸들부(160)는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 지지대(122)의 끝단부 개구(1220) 내에 횡축(148)을 기점으로 상하 회전 가능하게 구비되어, 회전 방향에 따라 연동부(140)를 수동에 의해 승강시키며, 연장편(162) 및 파지핸들(164)을 포함한다. 이때, 핸들부(160)는 수동뿐만 아니라 상하구동부(150)의 구동시에도 회전된다.

연장편(162)은 지지대(122)의 개구(1220)에 삽입되도록 구비되며, 끝단부에 횡축(148)의 도중에 결합되도록 연동공(1620)이 형성되고, 하부에 연동공(1620)과 편심된 상태에서 지지대(122)의 내부 바닥면에 접촉되도록 원호면(1622)이 형성된다. 이렇게, 원호면(1622)은 상하구동부(150)의 로드(152)가 상승하거나 작업자가 파지핸들(164)을 아래로 회전시켜 횡축(148)이 지지대(122)의 슬릿공(1224)의 하부에 위치되는 경우 정점 부위가 지지대(122)의 내부 바닥면에 접촉하면서 파지핸들(164)의 후단이 경사지게 위치되게 하지만, 상하구동부(150)의 로드(152)가 하강하거나 작업자가 파지핸들(164)을 위로 회전시켜 횡축(148)이 지지대(122)의 슬릿공(1224)의 상부에 위치되는 경우 후단 부위가 지지대(122)의 내부 바닥면에 접촉하면서 파지핸들(164)의 후단이 수평 방향으로 위치되게 한다.

즉, 연장편(162)은 상하구동부(150)에 의한 자동으로 회전되거나, 작업자가 후단에 연결된 파지핸들(164)을 수동으로 회전시켜 연동에 의해 회전되게 한다.

따라서, 원호면(1622)은 횡축(148)이 지지대(122)의 슬릿공(1224) 상측으로 이동하게 되면 핸들부(160)가 도 5 및 도 6 기준 반시계방향으로 회전되게 하고, 횡축(148)이 지지대(122)의 슬릿공(1224) 하측으로 이동하게 되면 지지대(122)의 내부 바닥면 접촉에 의해 가압되면서 핸들부(160)가 도 4 기준 시계 방향으로 회전되게 한다.

파지핸들(164)은 연장편(162)에서 연장되면서 단부가 절곡 형성되어 연장편(162)과 연동된다.

여기서, 파지핸들(164)은 상하구동부(150)의 구동력에 의해 연동부(140)를 자동으로 상승시키거나, 작업자가 후단에 연결된 파지핸들(164)을 잡고 회전시켜 연동에 의해 연동부(140)를 수동으로 상승시키게 된다.

이와 같이, 본 발명의 전기로 뚜껑 자동개폐장치(100)에 의해 도가니(12)의 개구부를 뚜껑(20)으로 개폐하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 뚜껑(20)이 전기로 본체(10)의 도가니(12)를 폐쇄시킨 상태[도 7(a) 참조]에서 도가니(12) 내부에서 원료를 용해시키며, 다이캐스팅 기계로 용탕을 공급하기 위해 바가지의 지나감을 근접센서가 감지하게 되면 이 신호에 따라 상하구동부(150)가 구동되면서 로드(152)를 상승시킨다.

다음으로, 상승하는 로드(152)의 단부가 가압면(144)에 밀착되면 연동부(140)가 상승되기 시작하여 연동부(140)의 결합공(146)에 고정된 횡축(148)이 지지대(122)의 슬릿공(1224)의 높이만큼 상승되면서, 연동부(140)의 하부에 고정된 뚜껑(20)이 도가니(12) 개구부에서 이격된다[도 7(b) 참조].

이때, 횡축(148)이 지지대(122)의 슬릿공(1224)의 높이만큼 상승하게 되면 무게중심이 위쪽으로 올라가면서 핸들부(160) 중 연장편(162)이 도 5 기준 반시계방향으로 회전되며, 경사진 파지핸들(164)이 수평 방향으로 위치된다.

다음으로, 상하구동부(150)의 구동은 중지된 상태에서 회전구동부(130)가 구동되어 회전구동부(130)의 구동축에 구비된 구동스프로켓(132)이 체인(126)을 통해 구동력을 종동스프로켓(124)으로 전달하면서 회전축부(120)를 회전시켜 도가니(12) 개구부에서 이격 상태를 유지하고 있던 뚜껑(20)을 이동시킨다[도 7(c) 참조]. 이때, 뚜껑(20)은 도가니(12)에서 이격되면서 바가지가 통과할 수 있는 위치로 이동하게 된다.

다음으로, 상하구동부(150)의 구동에 의해 로드(152)가 하강하면서 도가니(12) 개구부 방향으로 뚜껑(20)을 하강시킨다[도 7(d) 참조].

이때, 횡축(148)이 지지대(122)의 슬릿공(1224)의 하측으로 하강하게 되면 무게중심이 아래쪽으로 내려오면서 핸들부(160) 중 연장편(162)이 도 4 기준 시계방향으로 회전되며, 경사진 파지핸들(164)이 경사 방향으로 위치된다.

다음으로, 도가니(12) 개구부의 폐쇄가 요구되는 경우, 바가지의 원위치로 이동함을 근접센서가 재차 감지하게 되면 이 신호에 따라 상하구동부(150)가 구동되면서 로드(152)를 상승시켜 뚜껑(20)이 도가니(12) 개구부에서 이격되게 한다[도 7(e) 참조].

다음으로, 상하구동부(150)의 구동은 중지된 상태에서 회전구동부(130)가 구동되어 회전구동부(130)의 구동축에 구비된 구동스프로켓(132)이 체인(126)을 통해 구동력을 종동스프로켓(124)으로 전달하면서 회전축부(120)를 회전시켜 도가니(12) 개구부에서 이격 상태를 유지하고 있던 뚜껑(20)을 도가니(12) 개구부 방향으로 이동시킨다[도 7(f) 참조].

다음으로, 상하구동부(150)의 구동에 의해 로드(152)가 하강하면서 도가니(12) 개구부 방향으로 뚜껑(20)을 하강시킨다[도 7(g) 참조].

더욱이, 뚜껑(20)의 상하 높이 조절을 수동에 의해서 구현 가능하다. 이는 뚜껑(20)을 도가니(12) 개구부에서 이격시키거나, 이격된 상태에서 도가니(12) 개구부 방향으로 하강시킬 수 있다. 이는 작업자가 경사 방향으로 위치된 파지핸들(164)을 잡고 하강시키면 연장편(162)이 원호면(1622)에 의해 도 6 기준 반시계방향으로 회전되면서 횡축(148)을 지지대(122)의 슬릿공(1224) 상부로 이동시키고 연장편(162)이 상승되면서 연장편(162) 하부에 고정된 뚜껑(20)이 도가니(12) 개구부에서 이격된다.

그 후에, 상승된 뚜껑(20)을 수동에 의해 도가니(12) 개구부에 밀폐시키는 경우 작업자가 수평 방향으로 위치된 파지핸들(164)을 잡고 상승시키면, 연장편(162)이 원호면(1622)에 의해 도 4 기준 시계방향으로 회전되면서 횡축(148)을 지지대(122)의 슬릿공(1224) 하부로 이동시키고 연장편(162)이 하강되면서 연장편(162) 하부에 고정된 뚜껑(20)이 도가니(12) 개구부를 폐쇄시킨다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: 전기로 뚜껑 자동개폐장치 110: 축지지부
120: 회전축부 130: 회전구동부
140: 연동부 150: 상하구동부
160: 핸들부

Claims

뚜껑 자동개폐장치는 전기로 본체의 일측 외벽에 부착하고, 본체와의 수직 직립 위치되며, 일단부에 지지대가 상기 전기로 본체의 중심까지 연장되는 회전축부;
상기 회전축부를 회전 구동시키는 회전구동부; 및
상기 지지대의 끝단부에 직립 설치되어, 상기 전기로 본체의 도가니 개구부를 개폐하는 뚜껑을 들어올리거나 내려놓는 상하구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기로 뚜껑 자동개폐장치.