KR790001992B1 - 호환벨트를 사용하는 무한성 벨트 주형의 길이를 변화하는 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

호환벨트를 사용하는 무한성 벨트 주형의 길이를 변화하는 장치

제1도는 선행 기술에 의한 기본적인 장치의 표시도.

제2도는 본 발명에 의한 연속 주조기의 조립도.

제3도는 제2안내 휘일을 위한 지지 암의 위치를 조절해 주는 기구의 상세도

제4도는 제3도의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따른 단면도임.

본 발명은 홈이진 휘일로 투입되는 연속주조에 의해, 블랭크(blank)로부터 압연된 제품을 연속적으로 제조하는 장치를 제공해 준다.

본 발명은 예를 들어 액체 상태의 금속 또는 합금으로 시작하여 홈이진 휘일에서 구조되고 그리고 연속적으로 압연되는 변형 체인에 있어서, 와이어(wire)의 제조를 위한 비철 금속 또는 합금의 변형을 시키는 분야에서 특히 적용된다고 밝혀졌다.

이러한 개념과 일치하는 이런 종류의 연속 제조된 체인은, 본 장치의 개략적인 정면도인 수반되어진 도면 제1도에서 설명되어진 바와 같이 소위 4개의 휘일로 된 주조 장치로 일반적으로 구성되어 있다.

이 장치에는 여러개의 롤 스탠드가 따라 오게 된다. 본 주조장치는 주위에 홈이진 휘일 2와, 수많은 고리로 형성된 금속 리본 3이 감기게 되는 송환휘일 4,5 그리고 7로 되어 있다.

홈이진 회일 2의 각각 아래와 위에 배치된 두개의 송환 휘일 4와 7은 리본을 부분적으로 휘일 2에 걸어주는데, 이렇게 함으로서 휘일 2의 원주상에 있는 주조 홈을 폐쇄시켜 준다.

세번째 송환 휘일 5는 잭(Jack) 8에 의해 다소 위치가 변할 수 있으며, 리본의 장력과 작업 중에 주조 휘일 2의 원주속도와 같은 선속도를 확보하여 준다. 이렇게 해서 휘임 2에 리본이 미끄러짐 없이 접촉되어진다. 주조가 진행되는 동안 휘일 2와 리본 3은 물에 의해 강제적으로 냉각되어진다. 제품을 제조하는 동안 휘일 2의 상부에 위치한 주조 노즐 1은 연속적으로 용융금속 또는 합금을 리본에 의해 막혀진 홈 부분으로 주입시키는데, 여기서 이것은 연속적으로 작동하는 체인의 롤링 밀로 직접 이동되어지는 제1 블랭크로 응고되어 진다.

블랭크가 휘일을 떠날 때의 온도는 제품의 품질에 매우 중요한 인자이다. 온도가 너무 높다면, 블랭크는 완전히 응고되지 않게 되며 홈을 떠날 때 받게 되는 변형에도 견디지 못하게 된다. 반면에 온도가 너무 낮다면, 금속적인 어려움이 압연작업중에 나타나며 압연시 필요한 힘은 다소 중가하게 될 것이다.

그러므로 작업되어지는 금속 또는 합금에 따라서 적당한 값으로 이 온도를 조절할 수 있다는 것은 중요하다. 금속의 냉각은 홈에서, 물을 뿌려줌에 의해 냉각되어지는 휘일의 림(rim)과의 접촉에 의한 열변화에 의해 이루어진다. 물을 뿌려주는 것이 강하기 때문에, 블랭크의 출측온도를 조절하기 위해서 이러한 흐름에 더 이상의 영양을 준다는 것은 실제적으로 불가능하며, 알려진 장치에서 이 온도를 변경시키는 작용은 홈내에 금속의 잔류시간에 영향을 미치게 되는데 즉 이것은 휘일의 회전속도에 영향을 미치게 되는 것이다. 속도의 증가는 모두 블랭크의 온도 증가로 바뀌어지게 되며, 그 역의 현상도 일어나게 된다.

금속 또는 합금의 성질에 따라 제품이 변하므로, 블랭크의 제조속도와 아랫쪽의 롤링 스탠드로 흐르는 속도는 큰 비율로 변화될 수는 없다. 속도가 너무 빠르면 주조시 결점과 압연결함을 나타나게 하고, 반면에 속도가 늦으면 생산량을 감소시킨다. 즉 환언하면, 모든 제품은 적당한 제조 조건으로 되기 위해 다소 좁은 온도와 속도범위를 가지게 된다. 온도의 조절이 단지 속도의 조절에 의해서 영향을 받을 수 있는 알려진 장치에서는, 동시에 적당한 온도와 속도를 얻는다는 것이 불가능하게 되며, 그러한 목적으로 합금의 각각의 종류에 꼭 적합하게 제조된 체인을 배치하는 것이 필요로 하게 되었다.

본 발명은 그러한 목적을 위해 체인이 개선되었으며 특히 연속 주조휘일이 개선되있는데, 이러한 개선은 다른 조성의 합금을 위해 똑같은 체인의 사용을 가능하게 해주었고, 또 온도와 래미네이션(lamination)속도의 적당한 조건을 제공해 주었다.

본 발명에 따라서 금속리본의 연속 주조를 위한 개량된 기계는 다음과 갈이 구성되어 있다.

휘일을 회전시켜 주는 장치를 가진 고정된 베어링 위에서 축에 의해 움직이는 홈이진 휘일.

홈이진 휘일을 부분적으로 둘러싸는 순환하는 금속 리본을 걸어구는 모터 휘일, 홈이진 휘일에 접촉되어 있으며 홈이진 휘일과 같은 주변속도로 회전을 하는 장치를 포함하는 고정된 베어링 위에서 축에 의해 작동하는 모터 휘일.

리본을 홈이진 휘일의 주위에 걸어주기 위한 방향에서 움직이는 베어링의 운동을 위한 장치를 가진 움직이는 베어링 위에 부착된 리본을 위한 제1안내 및 장력 휘일.

홈이진 휘일의 회전축 주위를 회전하는 암의 선단에 배열된 베어링에 의해 작동되는 리본을 위한 제2안내 휘일, 제2안내 휘일이 항상 홈이진 휘일에 접촉되어 있을 때 두 휘일 사이의 거리가 그들의 반경의 함과 같게 되어지는 제2안내 휘일.

홈이진 휘일의 축 주위에 연결된 암을 회전시키고, 그것을 둘 사이의 각도가 적어도 90°가 되도록 되어진 두 양극의 위치 사이에서 일정위치에 고정시켜 주는 장치.

회전하는 암의 각의 위치가 정해진 것에 따른 각각의 길이가 다른 순환하는 리본의 다수의 한 셋트.

리본을 위한 모터 휘일이 홈이진 휘일과 접촉되는 지점에서 리본에 의해 폐쇄된 홈의 입측 부분에 용융금속을 주입시키는 장치.

홈이진 휘일의 주위를 냉각시키는 장치.

그리고 응고된 블랭크가 홈을 떠나는 지점과 제2 안내 휘일이 홈이진 휘일과 접촉되는 지점에서 응고된 블랭크를 안내해 주는 장치.

본 발명은 무제한의 실시예와 첨부된 도면에 의해 설명되어진 구체적인 형태를 참조함에 의해 더욱 상세하게 설명되어질 것이다.

제2,3,4도에서는 제1도에 나타난 주조휘일의 각 부분을 상세하게 나타내주고 있으며, 같은 부분의 참조번호는 같게 표시하였다.

연속 주조기는 홈이진 주조휘일 2의 베어링 16과 리본을 움직여 주는 모터휘일 4를 위한 베어링을 지탱하여 주는 베이스(base) 15로 구성되어 있다.

도면에서 잘 알 수 있듯이 이러한 일반적인 형태의 기계에서 발견되어 질 수 있는 휘일 2와 4를 위한 구동장치가 나타나지 않았다. 두개의 휘일은 리본 3의 선속도(linear speed)인 같은 주변속도로 회전한다.

베이스 15는 또 용융 금속을 공급해 주는 주입구(pouring spout) 1과, 관 18에 의해 홈이진 휘일 2의 주변에 공급되어지는 냉각수를 위한 파이프 17을 지탱하여 주고 있다.

리본 3에 장력을 걸어주는 제1안내 휘일 5는, 베이스 15의 연장선 22 위에서 21에 연결된 레버 20의 끝부분에 부착되어 있다. 레버 20은 또 다른 레버 24에 연결되어 있다. 레버 24의 끝은 포오크(fork) 25에 의해 수압 잭(Jack) 26의 축과 연결되어 있다.

그리고 실린더는 베이스 15 위에서 27에 연결되어 있다.

잭 26의 작동은 제2도의 실선으로 표시된 5와 점선으로 표시된 5'의 양극의 위차 사이에서 휘일 54의 각 변형량을 제공해 주는데, 이 두 위치 사이의 거리는 리본 3의 탄성과 열팽창에 기인하는 길이의 변화를 보정해 주는 장력을 제공해 주는데 필요한 거리보다 커지게 된다.

제2안내 휘일 7은 리본이 끼워져 있는 홈 부분의 하부 위치에만 한정되어 있고, 결과적으로 응고된 블랭크(blank) 10이 시작되는 점은 주조휘일 2의 홈을 떠나게 된다.

고체이지만 아직도 뜨거운 블랭크 10은 로울러 31이 놓여 있는 안내 슈우트(chute) 30으로 향하게 되며 화살표 32의 방향으로 연속 래미네이터(laminator)로 향하게 된다. 휘일 7은 세개의 평행한 암(arm) 36과 37의 끝에 부착되어 있는 축 35의 끝에서 자유로운 회전을 할 수 있도록 부착되어 있다. 암 36의 하나와 암 37은 관모양의 중간부분 38에 의해 연결되어 있다. 세개의 암 36과 37은 베어링 39에 의해 홈이진 휘일 2와 같은 축에 연결되어 있다.

나사가 쳐진 너트 40은 지지부 42에 결합되어 있는 트러니언(trunnion) 41 위에서 두 개의 암 36 사이를 자유롭게 회전한다. 나사축 45는 너트 40에 끼워져 있는데, 회전하기는 자유로우나 베이스 15 위에 있는 저어널(journal) 47에 자유롭게 회전할 수 있도록 연결된 지지부 46에 의해 축방향으로는 봉쇄되어 있다. 축 45의 선단부 48은 베이스 15를 지나서까지 뻗쳐 있고, 핸드 휘일(hand wheel) 또는 그것을 회전시켜주는 다른 장치를 받아들이는 부분을 포함하고 있다. 나사축 45의 회전은 너트 40의 변화에 기인한다는 것과, 제3도의 실선과 점선에 의해 각각 나타난 양극의 위치 사이에서 암 36과 37 및 휘일 7의 각의 위치를 변화시킨다는 것이 밝혀졌다. 나사와 너트 시스템의 불가역성은 두 양극 사이의 어떤 위치에서도 암 36과 37 및 휘일 7을 고정시켜 준다.

상기에 설명된 새로운 기계는, 90°까지 변화가 가능한 주조휘일 2 위에 리본 3을 걸어주는데 있어서 여러가지 방법을 제공해 준다. 블랭크 10의 출측속도가 래미네이터로 들어가기 위해 최고의 속도가 되고, 리본 3과 휘일 2의 접촉각의 길이 즉 암 36 및 37의 위치를 블랭크의 출측온도가 전적으로 합금의 조성에 달려 있는 래미네이터에서 최고의 입력온도를 제공해 줄 수 있게끔 하기 위해서, 매번 다른 합금이 독립적으로 휘일과 리본의 속도를 조절하여 주는 것은 쉬운 일이라 생각되어 진다.

각각의 합금의 조성을 조절한 후에, 매번 같은 합금을 사용하고, 주입휘일과 래미네이터의 조립부가 즉시 적당한 속도로 되어질 수 있고, 휘일 2가 폐쇄된 홈의 적당한 길이로 되어질 수 있도록 하기 위해서는, 베이스 15에 관하여 암 36의 각의 위치를 반복하는 것으로 충분하게 될 것이다.

각각의 합금을 주조하기 위해 암 36과 37을 이렇게 하여 결정된 각각의 위치에 고정시키기 위해서, 이것은 리본 3의 미리 정해진 길이와 일치하게 될 것이다. 본 발명의 개량된 기계는, 원칙적으로 암의 각각의 위치에 한 셋트 또는 다수의 길이가 다른 끝이 없는 리본 3을 포함하고 있다. 실제로 리본의 수는, 장력조절을 위해 실제로 필요한 것보다 큰 운동을 하는 장력휘일(tension wheel) 5의 변형에 의한 길이를 변화시킴에 의해 제한되어질 수 있다. 이렇게 하여 같은 리본은 여러개의 다른 합금에 의한 각 위치의 모든 범위를 덮을 수가 있다. 실제적으로 리본 3의 셋 또는 넷의 길이는 90°의 각 범위의 전부를 덮을 수가 있다.

새로운 기계의 이점은, 롤링 트레인에 잇달아 오는 홈이진 휘일에서 연속 주조에 의한 순수한 알루미늄을 위해 고안된 종래의 고출력 제조 체인(chain)을 참조함에 의해 잘 이해될 것이다. 이러한 장치는 단면적이 1,000mm²인 홈을 가진 직경 1,400mm인 주조 휘일을 포함한다. 순수한 알루미늄 제품을 제조하기 위해 홈은 2,500mm 이상의 길이를 가진 리본에 의해 덮여져 있다. 여기서 리본의 선속도는 11.5m/min가 된다. 연속 블랭크의 온도는 제1롤링 스탠드의 입측에서 450℃가 적당하다. 이때 소비된 전력은 60-70KW가 된다.

알루미늄 기지로 되어 있으며 2.5%의 마그네슘과 0.02%의 크롬을 포함하는 5052라는 번호로 알려진 합금을 제조하는데 이러한 종래의 장치를 사용하려고 노력하였다. 접하여 있는 홈의 길이를 변화시키는 것이 불가능하므로 다음의 결과가 얻어졌다.

a. 9.5m/min의 속도에서 롤링밀의 입측에서의 블랭크의 온도는 겨우 370℃가 되었으나, 블랭크의 과다한 접촉으로 인하여 소모된 전력은 140KW에 이르렀다.

b. 450℃의 만족스러운 온도를 얻기 위해서, 속도를 13.5m/min로 올리고 소모된 전력을 150KW로 하는 것이 필요하다. 롤링밀에서 일어나는 힘의 감소는 속도의 증가에 의해 보충되는 경우가 있다.

이 두 경우에 있어서 이 장치는 정상적인 동력 범위의 밖에서 작동되어야 한다고 나타났다.

반면에 상기에 서술된 기계를 가지고서 1,650mm가 되는 홈의 폐쇄된 길이를 줄임으로서 9.5m/min의 속도를 얻는 것이 가능하였다. 이때 소모된 전력은 90KW이었다. 같은 종래의 기계로서도 알루미늄 기지로 된 5%의 마그네슘과 0.10%의 망간을 포함하는 5056으로 알려진 합금을 제조하려는 시도가 있었다. 이러한 합금을 만들기 위한 블랭크의 적당한 온도범위는 롤링에 의한 결정을 피하기 위해 400-420℃로 되어지며, 이때의 회전속도는 9-10m/min 사이에 놓여야 한다. 2,500mm 길이의 폐쇄된 홈을 가지고서는 온도와 속도 양쪽다 적당한 범위를 가진다는 것은 불가능하게 되었다. 이렇게 하여 10m/min의 속도를 가지게 하기 위해서는 블랭크의 온도가 310℃로 되어져야 한다.

반면에 상기에 서술된 기계를 가지고서 홈의 폐쇄된 길이가 변하여질 때, 10m/min의 속도에서 블랭크의 온도가 410℃로 되는 것과 이 경우에 있어 리본이 덮고 있는 길이를 1,650mm로 감소시키는 것이 가능하였다.

본 기계는 적당한 조건하에서 순수알루미늄 및 5056과 5052를 제조할 수 있다는 것이 밝혀졌다.

이러한 개량된 기계는 여러가지 종류의 합금 제조에서, 각각의 합금을 위한 주조-압연라인이 적당하지 않은 곳에서 알루미늄을 변형시키는데 필요한 설비를 위한 투자가 절약될 것이다.

물론 본 발명의 범위는 상기의 무제한의 실시예에 설명되어진 실체에 제한되어 있지 않으며, 또 본 발명은 세부적으로 또는 같은 장치의 사용에 있어서 달라지는 어떠한 변화에도 관계없이 사용되어 진다.

Claims (1)

1. 홈이진 휘일, 베이스, 홈이 진 휘일을 지지하고 있는 베이스 위에 있는 베어링, 홈이진 휘일을 회전시키는 장치, 모터 휘일, 주형을 만들기 위해 부분적으로 홈이진 휘일을 둘러싸고 있으며 모터 휘일 위에 있는 제1순환 금속리본, 홈이진 휘일에 접하여 있는 모터 휘일, 홈이진 휘일에 연결된 모터 휘일에 부착시키기 위해 베이스에 부착되어진 베어링, 홈이진 휘일과 같은 주변속도로 모터 휘일을 회전시키기 위해 모터 휘일에 효과적으로 결합된 장치, 리본에 장력을 주기 위해 순환하는 금속리본에 효과적으로 결합된 제1안내 휘일, 베이스에 부착된 제1안내 휘일을 움직이기 위한 가동 베어링, 일정한 장력으로 홈이진 휘일의 주위에 리본을 걸어주기 위한 방향으로 가동베어링을 움직이기 위해 가동베어링에 효과적으로 결합된 장치, 리본과 효과적으로 결합된 제2안내 휘일, 제2안내 휘일에 부착된 베어링, 제2안내 휘일에 부착된 베어링을 지지하여 주고 홈이진 휘일의 회전축 주위를 회전하는 암(arm) 장치, 두 안내 휘일의 중심사이의 거리가 두 안내 휘일의 반경의 합과 실제적으로 같으며 제2안내 휘일이 홈이진 휘일과 접하여 있는 안내 휘일, 홈이진 휘일의 축 주위에 연결된 암을 회전시키고 두 양극의 위치 사이의 일정위치에 그것을 고정시키는 장치, 두 양극 사이의 각이 적어도 90°로 되어진 양극의 위치, 제1순환 금속리본과 길이가 다르며 다른 길이의 주형을 만들기 위해 암을 회전시켜 주는 서로 다른 미리 정해진 각의 위치에 따라 서로 바뀌어질 수 있는 순환금속 리본의 다수, 홈이진 휘일에 접촉되어 있는 리본의 모터 휘일의 구역에서 리본에 의해 폐쇄된 홈의 입측부분에 용융금속을 주입시키기 위해 홈이진 휘일 및 순환금속 리본에 효과적으로 결합된 장치, 홈이진 휘일의 주위를 냉각시켜 주는 홈이진 휘일에 효과적으로 결합된 장치, 그리고 금속 블랭크가 홈을 떠나고 제2안내 휘일이 홈이진 휘일과 접촉되어 있는 지점에서부터 응고된 금속블랭크를 안내해 주기 위해 홈이진 휘일과 제2안내 휘일에 효과적으로 결합된 장치로 구성되어진 금속 리본의 연속 주조를 위한 개량된 호환벨트를 사용하는 무한성벨트주형의 길이를 변화하는 장치.

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