KR101644840B1

KR101644840B1 - 금속용해로 덮개장치

Info

Publication number: KR101644840B1
Application number: KR1020140167612A
Authority: KR
Inventors: 강상열
Original assignee: 강상열
Priority date: 2014-11-27
Filing date: 2014-11-27
Publication date: 2016-08-02
Also published as: KR20160063835A

Abstract

금속용해로 덮개장치가 제공된다. 제공된 덮개장치는 금속을 용해하여 용탕을 만들거나 용탕을 보관하는 도가니 및 히터장치가 내장된 본체와, 상기 본체의 상부에 설치된 덮개를 포함하는 금속용해로에 있어서, 상기 덮개는 제1덮개와 제2덮개로 분할구성하되, 상기 제1덮개와 제2덮개에는 조작레버를 포함하는 제1연결바와 제2연결바가 각,각 연장설치되고, 상기 본체에는 상기 연결바들과 연결되는 회전체와 이 회전체를 소정각도로 수평회전시키기 위한 전체구동체를 포함하는 전체회전수단이 설치되며, 상기 전체구동수단에는 제1연결바 또는 제2연결바 중 어느 하나를 개별회전시키기 위해 상기 회전체에 설치된 상태로 상기 제1연결바와 제2연결바에 연결되는 회전매개체와 이 회전매개체를 소정각도로 수평회전시키기 위한 개별구동체로 구성되는 개별회전수단을 포함한다.

Description

금속용해로 덮개장치{COVER APPARATUS FOR A MELT METALLURGIC FURNACE}

본 발명은 덮개장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속용해로의 상부에 설치되는 덮개를 분할된 구조로 구성하되, 분할된 구조의 덮개를 전체적 또는 개별적으로 수평이동시켜서 개방할 수 있도록 한 금속용해로 덮개장치에 관한 것이다.

일반적으로, 비교적 용해용량이 적은 금속용해로는 도가니로, 반사로, 전기로 큐우폴러 등이 있고 상기 도가니로는 그 사용연료 또는 이용방식에 따라 전기저항로, 고주파유도가열로, 중유로 등 다양하게 나뉘어진다. 이와 같은 금속용해로의 일종인 알루미늄 용해로는 알루미늄을 가열 용해시키고 용해된 용탕을 보온 유지시키는 용해 유지 겸용 복합 기능의 용해유지로나, 용해로의 보조로로써 알루미늄 용탕을 전기 등의 가열수단을 이용하여 가열 보온 유지시키는 유지전용 보온로 등이 있다.

여기서, 종래의 알루미늄 용해로를 포함한 금속용해로는 경유를 열원으로 하여 도가니를 가열하는 버너 타입의 용해로에서 전기식 용해로(보온 유지로)로 많이 바뀌고 있다. 전기식 금속용해로는 단열재 및 내화재가 중첩되어 다중으로 벽체가 형성되는 용해로의 내부에 용탕을 용해 및 보관하는 도가니를 내장하되, 도가니를 고르게 가열함과 동시에 도가니 파손시 누설된 용탕에 의한 히터장치의 파손을 방지하게끔 도가니 주위 소정 간격 이격된 위치 내측벽에 전원의 인가로 고온 발열하는 전열선 히터장치가 매설 장착되어 도가니를 가열하여 금속을 용해하거나 용해된 용탕을 일정온도로 유지시키는 구성을 갖는다.

도 1은 종래 금속용해로의 대표적인 일례를 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래 금속용해로는 열고 닫을 수 있게 하는 개폐수단이 구비된 덮개(200)와, 단열재 및 내화재가 중첩되어 다중으로 측면 벽체 및 바닥이 형성되는 몸체(100)와, 상기 몸체(100)에 내장되어 용탕을 용해 및 보관하는 도가니(30)와, 상기 도가니(300) 외주에 설치된 히터장치(400)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 덮개(200)는 내측에 단열재(23)를 충진하여 온도를 유지시키면서 보온을 할 수 있도록 구성되는데, 상부에는 열고 닫을 수 있게 하는 개폐수단이 구비된다. 이와 같은 상기 개폐수단은 몸체(100)의 상단 일측에 조작 레버(220)로 조작되는 힌지 링크방식의 견인장치(210)로 구성되어 몸체(100)의 상부가 필요에 따라 개폐가능하게 구성된다.

하지만, 상기의 종래 덮개(200)는 개폐수단인 조작레버(220)와 견인장치(210)에 의한 개폐작업에 상당한 어려움이 있다. 다시 말하면, 종래에는 덮개(200)를 개방하기 위해 조작레버(220)을 개방상태로 조작한 후 견인장치에 의해 개방위치로 덮개(200)를 이동시키는 작업을 수행해야 하고, 개방작업의 역순으로 밀폐작업을 수행해야하므로 개폐작업에 상당한 어려움이 있는 것이다. 특히, 금속용해로는 도가니(300)에서 용융된 용탕을 배출하는 작업과, 금속을 투입하여 도가니(300)에서 용해하는 작업을 자주 수행하게 되는데, 이때마다 상기와 같은 방식으로 덮개(200)를 개폐해야 하므로 결과적으로 볼 때 작업효율이 저하되고, 잦은 덮개의 개방작업에 의해 용탕의 열손실이 발생하는 또 다른 문제점이 있다.

한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 대한민국 공개특허 2014-0026183호에서는 덮개를 상하로 들어올려 덮개를 개폐하기 위한 개폐수단으로써, 베이스와, 상기 베이스에 연직으로 세워진 포스트와, 일단이 상하로 회동가능하게 상기 포스트의 상단에 타단이 힌지 연결된 아암과, 상기 아암의 일단과 상기 덮개의 상부를 연결하는 연결바와, 실린더바디 또는 실린더로드 중 하나의 일단은 상기 포스트에 힌지로 연결되고 실린더바디 또는 실린더로드 중 나머지 하나의 일단은 상기 아암에 힌지 연결되어 실린더로드의 출몰로 상기 아암을 상하로 회동시키는 실린더가 구비된 '비철금속 용탕용 용해로 장치'가 제안된 바 있다.

하지만, 상기의 대한민국 공개특허 2014-0026183호는 덮개를 상하방향 또는 좌우방향으로 들어 올리는 방식을 구현하기 위해 용해로 본체와는 별도로 개폐수단을 구비함으로써 용해로의 단가가 상승하는 요인으로 작용함은 물론 용해로 본체와 개폐수단을 설치하기 위해서는 기존에 비해 넓은 설치면적을 확보해야하므로 공간활용효율이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 덮개를 좌우방향으로 이동시키기 위해서는 포스트의 상단에 힌지결합된 아암을 수동으로 이동시켜야하는 번거로움이 있다.

이에, 본 발명은 종래 금속용해로의 덮개가 갖는 제반적인 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로,

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 금속용해로 본체에 설치되는 회전수단에 의해 덮개를 수평이동시키되, 덮개에 이분할된 구조를 부여함과 동시에 이분할된 덮개를 전체적 또는 개별적으로 수평이동시킬 수 있도록 함으로써 금속용해로의 제조단가를 절감할 수 있고, 공간활용효율 또한 상승시킬 수 있는 금속용해로의 덮개장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는;

금속을 용해하여 용탕을 만들거나 용탕을 보관하는 도가니 및 히터장치가 내장된 본체와, 상기 본체의 상부에 설치된 덮개를 포함하는 금속용해로에 있어서,

상기 덮개는 제1덮개와 제2덮개로 분할구성하되, 상기 제1덮개와 제2덮개에는 조작레버를 포함하는 제1연결바와 제2연결바가 각,각 연장설치되고,

상기 본체에는 상기 연결바들과 연결되는 회전체와, 이 회전체를 소정각도로 수평회전시키기 위한 전체구동체를 포함하는 전체회전수단이 설치되며,

상기 전체구동수단에는 제1연결바 또는 제2연결바 중 어느 하나를 개별회전시키기 위해 상기 회전체에 설치된 상태로 상기 제1연결바와 제2연결바에 연결되는 회전매개체와, 이 회전매개체를 소정각도로 수평회전시키기 위한 개별구동체로 구성되는 개별회전수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 금속용해로 덮개장치를 구비한다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 금속용해로 덮개장치는 금속용해로 본체에 전체회전수단 및 개별회전수단을 설치하고, 덮개에 분할된 구조로 구성함으로써, 분할된 제1덮개와 제2덮개를 전체적 또는 개별적으로 수평이동시킬 수 있어서 용해로의 제조단가를 절감할 수 있고, 공간활용효율 또한 상승시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 금속용해로의 대표적인 일례를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 금속용해로 덮개장치를 설명하기 위한 전체구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 금속용해로 덮개장치를 설명하기 위한 평면구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 금속용해로 덮개장치의 측면구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 금속용해로 덮개장치의 작용상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.

여기서, 본 발명의 덮개가 적용되는 금속용해로는 알루미늄과 같은 금속을 용해하여 용탕을 만들거나, 용탕을 보관하는 도가니와 히터장치가 내장된 몸체를 포함하는 금속용해로임을 밝혀 둔다. 다시 말하면, 본 발명의 덮개가 적용되는 금속용해로는 알루미늄과 같은 금속을 가열 용해시키고 용해된 용탕을 보온 유지시키는 용해 유지 겸용 복합 기능의 용해유지로나, 용해로의 보조로로써 알루미늄과 같은 금속 용탕을 전기 등의 가열수단을 이용하여 가열 보온 유지시키는 유지전용 보온로일 수 있다. 아울러, 본 발명이 적용되는 금속용해로는 본체에 용탕을 만들거나 보관하는 도가니와 히터장치가 내장된 본체를 포함한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 덮개장치(2)는 제1,제2덮개(3a,3b)로 분할된 덮개(3)와, 전체회전수단(5)과, 개별회전수단(6)을 포함하여 구성된다.

상기 덮개(3)는 제1덮개(3a)와 제2덮개(3b)로 분할구성된다. 이와 같은 덮개(3)는 전체적으로 볼 때, 단열재가 내장되는 원판형체로 구성되는데, 이러한 덮개(3)는 지름을 기준으로 분할하여 동일한 면적의 제1덮개(3a)와 제2덮개(3b)로 구성되는 것이다. 아울러, 상기 제1덮개(3a)와 제2덮개(3b)의 일단에는 설치홈이 마련되어 제3덮개(3c)가 설치되는데, 이러한 제3덮개(3c)는 개방시 잉고트(ingot)을 투입하여 용탕을 만들거나, 용탕을 취출하는 래들(ladle)을 투입하는 공간을 마련한다(제3덮개는 주로 제1덮개 및 제2덮개를 개방하지 않은 상태에서 사용됨.). 한편, 상기 제1덮개(3a)와 제2덮개(3b)의 타단에는 제1연결바(4)와 제2연결바(4')가 각,각 연장설치된다. 이와 같이 제1덮개(3a)와 제1연결바(4) 및 제2덮개(3b)와 제2연결바(4')가 연결되는 부위에는 기존과 같은 조작레버(41), 예컨대 제1덮개(3a) 또는 제2덮개(3b)의 수평회전이 자유롭도록 소정높이만큼 들어올리는 기능을 수행하는 조작레버(41)가 설치된다. 이러한 조작레버(41)는 링크연결구조로 된 것 또는 스프링이 개재된 것을 적용하는 것이 바람직하다.

상기 전체회전수단(5)은 금속용해로 본체(11), 예컨대 원통형 또는 다각형체로 구성되는 금속용해로 본체(11)에 설치된다. 이와 같은 전체회전수단(5)은 상기 연결바(4,4')들과 연결되는 회전체(51)와, 이 회전체(51)를 소정각도로 수평회전시키기 위한 전체구동체(52)를 포함한다. 이때, 상기 회전체(51)는 상기 연결바(4,4')들이 상부에 연결되는 턴테이블(turntable)을 적용할 수 있다. 이를 위해 상기 본체(11)에는 상기 턴테이블이 적용된 회전체(51)를 설치하기 위한 설치부재(11a), 예컨대 상기 회전체(51)와 베어링(B)결합된 상태에서 상기 본체에 고정되는 지지플레이트와 같은 설치부재(11a)를 마련할 수 있다. 여기서, 상기 설치부재(11a)는 턴테이블(turntable)이 적용되는 회전체(51)를 회전가능하게 할 수 있는 구조라면 어느 형태를 적용할 수 있다. 또한, 상기 전체구동체(52)는 본체(11)에 설치된 상태에서 상기 턴테이블로 된 회전체(51)를 소정각도로 회전시키기 위한 액츄에이터, 예컨대, 전동모터(서보모터 등)나 유압모터 또는 공압실린더(직선운동을 회전운동으로 변환하는 랙과 피니언을 포함한다.)와 같은 액츄에이터를 적용할 수 있다.

상기 개별회전수단(6)은 상기 회전체(51)에 설치된다. 이와 같은 개별회전수단(6)은 상기한 제1연결바(4) 또는 제2연결바(4') 중 어느 하나를 개별회전시키기 위한 구성요소인데, 이를 위해 회전체(51)에 결합된 상태에서 회전할 수 있는 회전매개체(61)를 회전체(51)에 설치하여 이 회전매개체(61)를 통해 상기 제1,제2연결바(4,4')를 연결하고, 회전매개체(61)에는 개별구동체(62), 예컨대 전동모터(서보모터 등)나 유압모터 또는 공압실린더(직선운동을 회전운동으로 변환하는 랙과 피니언을 포함한다.)와 같은 액츄에이터가 적용되는 개별구동체(62)를 동력연결함으로써 개별회전수단을 구성한다. 이때, 상기 회전매개체(61)는 회전체(51)에 베어링결합되어 회전하는 축으로 구성할 수 있으며, 상기 개별구동체(62)는 상기 회전체(51)와 함께 회전할 수 있도록 상기 회전체(51)의 하부에 고정되어 상기 회전매개체(61)로 회전력을 전달하게 된다.

한편, 도면에는 미 도시되어 있으나, 상기와 같은 전체회전수단(5) 및 개별회전수단(6)을 작동시키기 위한 제어반, 예컨대 상기 제1덮개(3a)와 제2덮개(3b)를 원하는 각도로 회전시키기 위해 전체구동체(52)와 개별구동체(62)의 구동을 제어하여 제어반을 더 포함할 수 있다. 아울러, 상기한 전체구동수단(5) 및 개별구동수단(6)은 금속용해로 본체(11)에 설치함에 있어 금속용해로 본체(11)에 별도의 보호함체(11b)를 마련하여 이 보호함체(11b)의 내부에 수용시킬 수 있다.

이에, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 금속용해로 덮개장치의 작용상태에 대하여 살펴보기로 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 덮개장치(2)는 작업환경에 따라 제1덮개(3a)와 제2덮개(3b)를 전체적으로 개방시키거나, 개별적으로 개방시킬 경우에 사용된다(이때에는 제3덮개(3c)를 제1덮개(3a) 및 제2덮개(3b)에서 분리한 상태로 진행된다.). 즉, 본 발명의 덮개장치(2)는 금속용해로 본체(11)에 수용되어 있는 도가니 또는 히터장치를 교체할 경우 제1,제2덮개(3a,3b)를 전체적으로 수평이동시켜서 개방할 수 있고, 도가니에 있는 용탕을 취출하거나 잉고트를 투입할 경우 제1덮개(3a) 또는 제2덮개(3b)만을 개별적으로 수평이동시켜서 개방할 수 있는 것이다.

우선, 제1덮개(3a)와 제2덮개(3b)를 전체적으로 개방할 경우에는 제1덮개(3a)와 제1연결바(4) 및 제2덮개(3b)와 제2연결바(4')의 연결부위에 마련된 조작레버(41)를 통해 제1덮개(3a)와 제2덮개(3b)를 소정높이로 승강시킨 후, 전체회전수단(5)의 전체구동체(52)를 작동시켜서 회전체(51)를 소정각도, 예컨대 제1덮개(3a)와 제2덮개(3b)가 금속용해로 본체(11)의 상부에서 벗어날 수 있는 각도(180°내외)로 회전시켜서, 이 회전체(51)와 연결바(4,4')들에 의해 연결되어 있는 제1,제2덮개(3a,3b)를 회전체(51)를 축으로 수평이동시킴으로써 제1덮개(3a)와 제2덮개(3b)를 전체적으로 개방한다. 이후, 개방위치에 있는 제1덮개(3a)와 제2덮개(3b)를 원위치(밀폐위치)로 이동할 때에는 상기의 개방작업을 역순으로 수행함으로써 제1,제2덮개(3a,3b)를 원위치시킨다.

또한, 제1덮개(3a) 또는 제2덮개(3b)를 개별적으로 개방할 경우에는 해당 덮개(3a, 3b)의 조작레버(41)를 통해 소정높이로 승강시킨 후, 개별회전수단(6)의 개별구동체(62)를 작동시켜서 회전매개체(61)를 소정각도, 예컨대 제1덮개(3a)와 제2덮개(3b)가 금속용해로 본체(11)의 상부에서 벗어날 수 있는 각도(130°내외)로 회전시켜서, 이 회전매개체(61)와 연결바(4,4')들에 의해 연결되어 있는 제1덮개(3a) 또는 제2덮개(3b)를 회전매개체(62)를 축으로 수평이동시킴으로써 제1덮개(3a) 또는 제2덮개(3b)를 개별적으로 개방한다. 이후, 개방위치에 있는 제1덮개(3a) 또는 제2덮개(3b)를 원위치(밀폐위치)로 이동할 때에는 상기의 개방작업을 역순으로 수행함으로써 제1덮개(3a) 또는 제2덮개(3b)를 원위치시킨다.

이때, 상기 제1덮개(3a)와 제2덮개(3b)의 정확한 위치이동을 위해서는 덮개(3a,3b)의 위치를 감지하는 센서들(도면에 미도시됨.)을 추가로 설치하여 전체구동체(52) 및 개별구동체(62)의 작동을 제어함으로써 각 덮개(3a,3b)의 정확한 위치이동을 구현할 수 있으며, 이러한 센서들과 연계되어 전체구동체(52) 및 개별구동체(62)의 작동을 제어하기 위한 제어회로를 조작반에 더 포함시킬 수도 있다.

따라서, 본 발명에 따른 금속용해로 덮개장치(2)는 덮개(3)를 제1덮개(3a)와 제2덮개(3b)로 분할구성한 상태에서 전체회전수단(5)을 통해 제1덮개(3a)와 제2덮개(3b)를 수평회전시키거나 개별회전수단(6)을 통해 제1덮개(3a) 또는 제2덮개(3b)를 수평회전시켜서 각 덮개(3a,3b)를 개별개방함으로써 금속용해로의 제조단가를 절감할 수 있고, 공간활용효율 또한 상승시킬 수 있는 것이다. 다시 말하면, 본 발명의 덮개장치(2)는 전체회전수단(5)과 개별회전수단(6)이 금속용해로 본체(11)에 일체로 설치됨에 따라서 금속용해로의 제조단가가 상승하는 요인을 해소함은 물론 기존과 같이 금속용해로 본체와 별도의 개폐수단을 설치하기 위해 넓은 설치면적을 확보해야하는 문제점을 해결할 수 있으며, 기존과 같이 덮개를 좌우방향으로 이동시키기 위해 포스트의 상단에 힌지결합된 아암을 수동으로 이동시켜야하는 번거로움을 해소할 수 있는 것이다.

한편, 전술한 실시예들은 당업자가 본 발명을 용이하게 이해하고 실시할 수 있도록 구체적인 예를 든 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하려는 것은 아니다. 따라서, 전술한 실시예들에 대해 다양한 변형이나 변경이 가능함을 주목하여야 한다. 본 발명의 권리범위는 원칙적으로 후술하는 특허청구범위에 의해 정하여진다.

2 : 덮개장치 3 : 덮개
3a : 제1덮개 3b : 제2덮개
3c : 제3덮개 4 : 제1연결바
4' : 제2연결바 5 : 전체회전수단
6 : 개별회전수단 11 : 금속용해로 본체
11a : 설치부재 11b : 보호함체
41 : 조작레버 51 : 회전체
52 : 전체구동체 61 : 회전매개체
62 : 개별구동체 B : 베어링

Claims

금속을 용해하여 용탕을 만들거나 용탕을 보관하는 도가니 및 히터장치가 내장된 본체와, 상기 본체의 상부에 설치된 덮개를 포함하는 금속용해로에 있어서,
상기 덮개는 제1덮개와 제2덮개로 분할구성하되, 상기 제1덮개와 제2덮개에는 조작레버를 포함하는 제1연결바와 제2연결바가 각,각 연장설치되고,
상기 본체에는 상기 연결바들과 연결되는 회전체와, 이 회전체를 소정각도로 수평회전시키기 위한 전체구동체를 포함하는 전체회전수단이 설치되며,
상기 전체회전수단에는 제1연결바 또는 제2연결바 중 어느 하나를 개별회전시키기 위해 상기 회전체에 설치된 상태로 상기 제1연결바와 제2연결바에 연결되는 회전매개체와, 이 회전매개체를 소정각도로 수평회전시키기 위한 개별구동체로 구성되는 개별회전수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 금속용해로 덮개장치.