KR101295064B1 - 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치는 몰드 클램핑 실린더의 디스크 스프링을 압축시키는 압축 실린더와, 디스크 스프링의 수축 양을 측정하는 인디케이터와, 디스크 스프링에 걸리는 힘을 측정하는 로드 셀을 포함한다. 디스크 스프링의 수축 양과 디스크 스프링에 걸리는 힘을 측정함으로써 디스크 스프링의 장력을 정밀하게 계산할 수 있으므로 몰드 설비의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

몰드 클램핑 실린더의 장력 측정장치{APPARATUS FOR MEASURING TEMSION OF MOLD CLAMPING CYLINDER}
본 발명은 연주 공정에 있어서 동판 간 갭(Gap) 유지를 위한 몰드 클램핑 실린더의 장력을 측정하는 장치에 관한 것이다.
제강에서 출강되어 연주 공정으로 이송된 용강은 턴디쉬(Tundish)와 몰드(Mold)와 세그먼트(Segment)를 차례로 통과하면서 응고되어 슬랩(Slab)화 된다. 이 중 몰드는 사각의 주형 틀로 용강을 응고시켜 슬랩 형상을 만드는 주요 설비로서, 몰드에는 철정압에 의해 동판 간에 갭이 벌어지지 않도록 동판을 고정시켜 주는 디스크 스프링 내장형 유압 클램핑 실린더가 설치된다.
특히, 클램핑 실린더에 내장되는 디스크 스프링은 주조 중에 발생하는 철정압이 동판에 가해질 때 동판을 잡아줄 수 있도록 일정한 장력을 유지할 수 있어야 한다. 디스크 스프링의 장력에 이상이 생기는 경우 동판 간에 갭이 벌어짐으로써 용강이 유출되는 사고로 이어질 수 있기 때문이다.
다만, 현재 이러한 디스크 스프링 장력의 이상 여부를 몰드 클램핑 실린더의 작동 스피드를 육안으로 확인함으로써 어림 잡아 판단하고 있는 실정이다. 따라서, 몰드 설비의 신뢰성 확보와 용강 유출 사고의 예방을 위해 디스크 스프링의 장력을 정량적으로 정밀 측정할 수 있는 장치가 요구된다.
본 발명의 일 측면은 몰드 클램핑 실린더의 디스크 스프링의 장력을 정량적으로 정밀 측정할 수 있는 장치를 개시한다.
본 발명의 일 측면은 형태가 상이한 다양한 종류의 몰드 클램핑 실린더에 대해서 두루 적용할 수 있는 몰드 클램핑 실린더의 디스크 스프링 장력 측정 장치를 개시한다.
본 발명의 실시예에 따르면 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치는 실린더 하우징과, 진퇴 운동하는 실린더 로드와, 상기 실린더 로드를 탄성 지지하는 탄성 부재를 갖고, 상기 실린더 로드에는 가동 동판에 장착되는 클램핑 수단이 연결되고, 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치는 메인 프레임;과, 상기 몰드 클램핑 실린더를 장착하도록 상기 메인 프레임에 마련되는 포켓부;와, 상기 탄성 부재를 압축시키는 압축 실린더;와, 상기 탄성 부재의 수축 양을 측정하는 인디케이터;와, 상기 탄성 부재에 걸리는 힘을 측정하는 로드셀; 및 상기 인디케이터에 의해 측정된 수축 양과 상기 로드셀에 의해 측정된 힘을 표시하는 표시부; 를 포함한다.
여기서, 상기 압축 실린더는 유압 실린더로서, 상기 압축 실린더의 유압의 변화에 따라 진퇴 운동하는 가압 로드를 포함하고, 상기 가압 로드에 상기 로드셀이 장착되고, 상기 로드셀이 상기 포켓부에 장착된 상기 몰드 클램핑 실린더의 상기 실린더 로드를 가압함으로써 상기 탄성 부재를 압축시킬 수 있다.
여기서, 상기 압축 실린더는 상기 가압 로드가 수평 방향으로 진퇴하도록 배치되고, 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치는 상기 가압 로드를 지지하는 지지다리로서, 상기 프레임에 대해 슬라이드 가능하게 마련되는 지지다리; 를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 포켓부는 상기 프레임에 분리 가능하게 장착될 수 있다.
여기서, 상기 프레임은 상기 포켓부를 장착하도록 돌출되는 장착 레일을 포함하고, 상기 포켓부는 상기 장착 레일을 수용하는 장착 홈을 포함하고, 상기 포켓부가 일 방향으로 슬라이드 되어 상기 프레임에 장착되고, 상기 포켓부가 타 방향으로 슬라이드 되어 상기 프레임에서 분리될 수 있다.
본 발명에 개시된 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치를 이용함으로써 몰드 클램핑 실린더의 장력을 정밀하게 측정할 수 있으며 따라서 슬랩의 품질 확보 및 생산 장애를 예방할 수 있다.
본 발명에 개시된 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치는 몰드 클램핑 실린더를 장착하는 포켓부가 몰드 클램핑 실린더의 사양에 따라 교체 가능하도록 마련되어 하나의 설비로써 다양한 사양의 몰드 클램핑 실린더의 장력을 측정할 수 있다.
도 1은 연속 주조 공정의 몰드 설비를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치를 도시한 도면.
도 3은 도 2 의 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치의 포켓부를 도시한 도면.
이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 연속 주조 공정의 몰드 설비를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 몰드 설비는 프레임(1)과, 상기 프레임(1)에 고정되는 고정 장변 동판(10)과, 상기 고정 장변 동판(10)에 마주 보도록 배치되는 가동 장변 동판(11)과, 상기 장변 동판(10)과 함께 사각형 틀을 형성하는 한 쌍의 단변 동판으로 구성될 수 있다.
고정 장변 동판(10)은 나사 등의 체결 부재를 통해 프레임(1)에 고정될 수 있으며, 가동 장변 동판(11)은 고정 장변 동판(10)과 일정한 갭을 형성하며 마주 보도록 배치될 수 있다.
한 쌍의 장변 동판(10,11)과 한 쌍의 단변 동판의 내부에 용강이 부어지며, 용강은 프레임(1)에 설치된 워터자켓의 내부를 순환하는 냉각수에 의해 응고될 수 있다.
한 쌍의 단변 동판을 이동할 시에 장변 동판(10,11) 간의 갭을 변경해줘야 하며, 이때, 가동 장변 동판(11)이 장변 동판(10,11)의 반대 측으로(B 방향) 이동될 수 있다. 다만, 주조 중에는 가동 장변 동판(11)은 내부에 부어진 용강의 철정압에 의해 장변 동판(10,11) 간의 갭이 일정하게 유지되도록 고정되어야 한다.
따라서, 프레임(1)에는 주조 중에는 장변 동판(10,11) 간의 갭이 일정하게 유지되도록 가동 장변 동판(11)을 고정시켜주고, 장변 동판(10,11) 간의 갭 변경 필요 시에는 가동 장변 동판(11)을 고정 장변 동판(10)의 반대측으로 밀어주기 위한 몰드 클램핑 실린더(20)가 설치된다.
몰드 클램핑 실린더(20)는 외관을 형성하는 실린더 하우징(21)과, 진퇴 운동하는 실린더 로드(22)와, 실린더 로드(22)를 지지하는 탄성 부재(24)로 구성될 수 있다.
실린더 하우징(21)은 나사 등의 체결 부재로 프레임(1)에 고정될 수 있다. 실린더 로드(22)는 유압에 의해 진퇴 운동할 수 있으며 유압에 의해 실린더 헤드(23)에 압력이 가해지면 탄성 부재(24)를 압축시키는 방향(A 방향)으로 이동될 수 있다.
실린더 로드(22)의 단부는 고정 장변 동판(10)을 관통하는 연결 로드(25)에 연결될 수 있다. 연결 로드(25)는 클램핑 수단(26)에 의해 가동 장변 동판(11)에 결합될 수 있다.
따라서, 실린더 로드(22)가 탄성 부재(24)를 압축시키는 방향(A 방향)으로 이동하면, 실린더 로드(22)는 연결 로드(25)를 가압하고 연결 로드(25)에 결합된 가동 장변 동판(11)이 고정 장변 동판(11)의 반대 측(B 방향)으로 이동될 수 있다.
탄성 부재(24)로는 디스크 스프링이 사용될 수 있으며, 실린더(20)에 유압이 가해지지 않는 평상 시에 상기 디스크 스프링의 장력에 의해 실린더 로드(22)를 잡아주는 역할을 하게 된다.
특히, 이러한 디스크 스프링은 몰드의 사각형 틀 내부의 철정압에 의해 가동 장변 동판(11)이 고정 장변 동판(10)의 반대 측(B 방향)으로 벌어지지 않도록 일정한 장력을 유지하여야 한다. 디스크 스프링의 장력이 부족해지면 철정압에 의해 장변 동판(10,11) 간의 갭이 벌어지게 되어 용강이 유출되는 사고가 발생할 수 있기 때문이다.
이하에서, 이러한 디스크 스프링의 장력을 측정할 수 있는 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치에 대해 상술한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2 의 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치의 포켓부를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치(30)는 메인 프레임(40)과, 몰드 클램핑 실린더(20)를 장착하도록 프레임(40)에 마련되는 포켓부(50)와, 몰드 클램핑 실린더(20)의 탄성 부재(24,도 1)를 압축하기 위한 압축 실린더(60)와, 몰드 클램핑 실린더(20)의 탄성 부재(24)의 수축 양을 측정하기 위한 인디케이터(44)와, 몰드 클램핑 실린더(20)의 탄성 부재(24)에 걸리는 힘을 측정하기 위한 로드 셀(80)으로 구성될 수 있다.
이때, 압축 실린더(60)는 유압식으로 마련될 수 있으며, 유압 펌프(62)에서 공급되는 유압에 의해 진퇴 운동하는 가압 로드(61)를 포함할 수 있다. 압축 실린더(60)는 도 2에 도시된 바와 같이 지면에 수평하게 배치될 수 있으며, 메인 프레임(40)의 지지부(41)에 의해 지지될 수 있다.
압축 실린더(60)의 가압 로드(61)는 메인 프레임(40)의 지지 다리(42)에 의해 지지될 수 있다. 지지 다리(42)의 일 단부는 가압 로드(61)에 결합되고, 타 단부는 메인 프레임(40)의 슬라이딩 레일(43)을 따라 슬라이드 가능한 슬라이딩 블록(44)에 결합될 수 있다. 따라서, 가압 로드(61)는 진퇴 운동하는 도중에도 지지 다리(42)에 의해 안전하게 지지될 수 있다.
이러한 가압 로드(61)의 단부에는 가해지는 힘의 크기를 측정할 수 있는 로드 셀(80)이 장착된다. 압축 실린더(60)에 유압이 가해져서 가압 로드(61)가 신장하게 되면(C 방향), 가압 로드(61)의 단부에 장착된 로드 셀(80)이 포켓부(50)에 장착된 몰드 클램핑 실린더(20)의 실린더 로드(22)를 가압하게 된다. 따라서, 실린더 로드(22)를 지지하는 탄성 부재(24)가 압축되게 되며, 탄성 부재(24)에 걸리는 힘이 로드 셀(80)에 의해 측정될 수 있다.
한편, 가압 로드(61)를 지지하는 메인 프레임(40)의 지지 다리(42)에는 가압 로드(61)의 길이 방향 변위를 측정하는 인디케이터(70)가 장착될 수 있다. 인디케이터(70)는 가압 로드(61)의 길이 방향 변위를 측정함으로써 결과적으로 몰드 클램핑 실린더(20)의 탄성 부재(24)의 수축 양을 측정할 수 있다.
몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치(30)는 상기와 같이 측정된 탄성 부재(24)에 걸리는 힘과 탄성 부재(24)의 수축 양을 표시해 주는 표시부(90)를 더 포함한다. 표시부(90)는 디스플레이 장치로 마련될 수 있으며, 탄성 부재(24)에 걸리는 힘을 표시하는 부분(92)과, 탄성 부재(24)의 수축 양을 표시하는 부분(91)을 가질 수 있다.
한편, 몰드 클램핑 실린더 장력 측정 장치(30)의 포켓부(50)는 도 3에 도시된 바와 같이, 메인 프레임(40)에 분리 가능하게 장착된다.
포켓부(50)는 몰드 클램핑 실린더(20)가 장착될 수 있는 장착부(51)와, 메인 프레임에 결합되기 위한 결합부(52)를 가질 수 있다.
장착부(51)는 몰드 클램핑 실린더(20)가 수용될 수 있는 홈 형상으로 마련될 수 있고, 몰드 클램핑 실린더(20)의 형태에 따라 다양하게 마련될 수 있다.
결합부(52)는 포켓부(50)를 메인 프레임(40)에 장착하기 위한 것으로서, 메인 프레임(40)에 형성된 결합 레일(45)을 수용할 수 있는 홈 형태로 마련될 수 있다. 따라서, 결합 레일(45)이 결합 홈(52)에 삽입되도록 포켓부(50)를 도 3의 D 방향으로 슬라이드시켜 포켓부(50)를 메인 프레임(40)에 장착시킬 수 있다. 반대로 결합 레일(45)이 결합 홈(52)에서 분리되도록 포켓부(50)를 도 3 의 E 방향으로 슬라이드시켜 포켓부(50)를 메인 프레임(40)에서 분리시킬 수 있다.
이와 같이, 몰드 클램핑 실린더(20)를 장착할 수 있는 포켓부(50)를 메인 프레임(40)에서 분리시킬 수 있으므로, 몰드 클램핑 실린더(20)의 형태에 맞도록 포켓부(50)를 교체해줌으로써 다양한 형태를 갖는 몰드 클램핑 실린더(20)의 장력을 모두 측정할 수 있다.
본 발명의 권리 범위는 상기 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 이 기술의 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 수정 및 변형될 수 있는 다양한 실시예들 역시 본 발명의 권리 범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 프레임 10 : 고정 장변
11 : 가동 장변 20 : 몰드 클램핑 실린더
21 : 실린더 하우징 22 : 실린더 로드
23 : 헤드 24 : 탄성 부재
25 : 연결 로드 26 : 클램핑 수단
30 : 몰드 클램핑 실린더 장력 측정 장치 40 : 메인 프레임
41 : 지지부 42 : 지지 다리
43 : 슬라이딩 레일 44 : 슬라이딩 블록
45 : 결합 레일 50 : 포켓부
51 : 장착부 52 : 결합홈
60 : 압축 실린더 61 : 가압 로드
62 : 유압 펌프 70 : 인디케이터
80 : 로드셀 90 : 표시부
91 : 수축 양 표시부 92 : 걸리는 힘 표시부

Claims (5)

  1. 실린더 하우징과, 진퇴 운동하는 실린더 로드와, 상기 실린더 로드를 탄성 지지하는 탄성 부재를 갖고, 상기 실린더 로드에는 가동 동판에 장착되는 클램핑 수단이 연결되는 몰드 클램핑 실린더의 장력을 측정하는 장치에 있어서,
    메인 프레임;
    상기 몰드 클램핑 실린더를 장착하도록 상기 메인 프레임에 마련되는 포켓부;
    상기 탄성 부재를 압축시키는 압축 실린더;
    상기 탄성 부재의 수축 양을 측정하는 인디케이터;
    상기 탄성 부재에 걸리는 힘을 측정하는 로드셀; 및
    상기 인디케이터에 의해 측정된 수축 양과 상기 로드셀에 의해 측정된 힘을 표시하는 표시부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 압축 실린더는 유압 실린더로서, 상기 압축 실린더의 유압의 변화에 따라 진퇴 운동하는 가압 로드를 포함하고,
    상기 가압 로드에 상기 로드셀이 장착되고,
    상기 로드셀이 상기 포켓부에 장착된 상기 몰드 클램핑 실린더의 상기 실린더 로드를 가압함으로써 상기 탄성 부재를 압축시키는 것을 특징으로 하는 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 압축 실린더는 상기 가압 로드가 수평 방향으로 진퇴하도록 배치되고,
    상기 가압 로드를 지지하는 지지다리로서, 상기 프레임에 대해 슬라이드 가능하게 마련되는 지지다리; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 포켓부는 상기 프레임에 분리 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 포켓부를 장착하도록 돌출되는 장착 레일을 포함하고,
    상기 포켓부는 상기 장착 레일을 수용하는 장착 홈을 포함하고,
    상기 포켓부가 일 방향으로 슬라이드 되어 상기 프레임에 장착되고, 상기 포켓부가 타 방향으로 슬라이드 되어 상기 프레임에서 분리되는 것을 특징으로 하는 몰드 클램핑 실린더의 장력 측정 장치.
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