KR20130092427A

KR20130092427A - 금속 제품 연마용 연마 장치

Info

Publication number: KR20130092427A
Application number: KR1020127033011A
Authority: KR
Inventors: 귄터 쉴러
Original assignee: 에스엠에스 로지스틱시스테메 게엠베하
Priority date: 2010-07-19
Filing date: 2011-06-18
Publication date: 2013-08-20
Also published as: CN103025485A; DE102010027561A1; UA106546C2; MX2013000612A; WO2012019668A1; TW201204508A; TWI496657B; JP2013530847A; ES2467991T3; US20130143475A1; MX339654B; BR112013001405A8; EP2595779B1; RU2013106776A; EP2595779A1; US9248540B2; BR112013001405A2; JP5911486B2; CA2805698A1; CN202174477U

Abstract

본 발명은 금속 제품, 특히 연속 주조된 슬래브, 빌릿 또는 블록을 연마하기 위한 연마 장치(1)에 관한 것이다. 상기 금속 제품들을 연마할 때 높은 연마율을 달성하기 위해, 본 발명에 따라서는, 연마 장치(2)가 2개 이상의 연마 어셈블리(3, 4)를 포함하며, 각각의 연마 어셈블리(3, 4)는 연마 유닛(7, 8)을 위한 장착부(5, 6)를 포함하고, 연마 유닛은 하나 이상의 연마 디스크(9, 10)뿐 아니라, 이 연마 디스크(9, 10)를 구동하는 구동 모터(11, 12)를 포함하며, 그리고 연마 디스크(9, 10)들은 자체의 회전축(A, B)들이 서로 평행하게 연장되는 방식으로 배치된다.

Description

금속 제품 연마용 연마 장치{POLISHING DEVICE FOR POLISHING A METAL PRODUCT}

본 발명은 금속 제품, 특히 연속 주조된 슬래브, 빌릿 또는 블록을 연마하기 위한 연마 장치에 관한 것이다.

연속 주조되는 제품, 특히 슬래브는 대부분 연속 주조 이후에, 제품의 추가 가공 시 충분한 품질을 달성하기 위해, 연마 공정을 통해 표면 가공으로 가공된다. 연속 주조된 슬래브의 연마 시에 슬래브는 통상적으로 연마 장치(연마 어셈블리)의 아래에서는 반전 이동(reversing movement)되면서 길이 방향으로 왕복 이동된다. 각각의 반전 이동이 종료될 때, 연마 장치는, 슬래브 표면 전체가 연마될 때까지, 단계별 횡방향 이송 이동을 실행한다. 슬래브는 연마 공정 동안 자체의 길이가 긴 광폭 측면으로 놓이는 방식으로 연마 테이블 상에서 지지된다.

슬래브를 연마하기 위한 사전 공지된 일반적인 장치는 EP 0 053 274 A1에 기재되어 있다.

슬래브의 이른바 HP(고압) 연마 시에 경제성의 이유에서 충분한 연마 제거율을 달성해야만 한다. 이 경우 연마 용량은 연마 디스크의 폭의 확대를 통해, 그리고 동시에 모터의 구동 출력이 (예컨대 연마 디스크 폭이 배가될 경우 315kW에서 630kW로) 증가될 때 상승된다. 그에 따라 모터 비출력(specific power)은 연마 디스크 폭과 관련하여 동일한 크기로 유지될 수 있다. 그러나 연마 디스크의 폭은 연마 디스크의 제조 공정에 의해, 그리고 연마 디스크의 결합제의 강도에 의해 제한된다. 실무에서 150㎜ 이상의 폭을 갖는 연마 디스크는 이용되지 않는다.

그러므로 연마 스핀들 상에서 복수 개, 특히 2개의 연마 디스크를 나란히 이용하는 점이 공지되었다. 그러나 이 경우 단점은 다음과 같다. 연마 시에 연마 디스크와 연마 재료 사이의 접촉 구역이 연마 디스크의 폭에 걸쳐서 이동하며, 더욱 정확하게 말하면 접촉 구역이 슬래브의 반전에 의해 야기되는 방식으로 연마 디스크의 각각 바깥쪽 가장자리에서부터 연마 디스크의 중심 쪽으로 주기적으로 왕복 이동된다. 그러므로 접촉 구역의 확대와 구동 출력의 증가는 반드시 연마 용량의 목표하는 증가를 달성하는 것이 아니라, 경우에 따라 연마 디스크(들)의 유효 수명이 증가될 수 있게만 한다.

따라서, 상기한 점에 한해서, 구동 출력이 2배인 조건에서 구동 스핀들 상에서 2배의 연마 디스크를 이용함으로써 2배의 연마율을 달성한다는 사실을 기초로 할 수는 없다.

그러므로 본 발명의 목적은, 앞서 언급한 구동 출력의 증가가 곧바로 연마율의 증가를 달성하는 연마 장치를 제공하는 것에 있다. 그에 따라, 또 다른 목적은 슬래브, 빌릿 및 블록과 같은 금속 제품의 연마 시에 연마 공정의 경제성이 향상되도록 하는 것에 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 연마 장치가 2개 이상의 연마 어셈블리를 포함하고, 각각의 연마 어셈블리는 연마 유닛을 위한 장착부(mounting)를 포함하고, 연마 유닛은 하나 이상의 구동되는 연마 디스크를 포함하며, 그리고 연마 디스크들은 자체의 회전축들이 서로 평행하게 연장되도록 배치되는 것을 통해 달성된다.

각각의 장착부는 바람직하게는 연마 디스크의 회전축에 대해 평행하고 이 회전축에 대해 이격 간격을 보유하는 축을 중심으로 회동 가능하게 장착된다. 이런 경우 장착부의 회동축과 연마 디스크의 회전축 사이의 이격 간격이 조정될 수 있게 하는 수단들이 제공될 수 있다. 이격 간격을 조정하기 위한 상기 수단들은 바람직하게는 편심륜(eccentric)으로서 형성될 수 있다.

대체되는 해결 방법에 따라, 각각의 장착부는 선형 가이드를 포함하며, 이 선형 가이드에 의해서는 연마 디스크가 연마 디스크의 회전축에 대해 수직으로, 그리고 바람직하게는 수평 방향으로 변위될 수 있다.

또한, 각각의 연마 어셈블리는 금속 제품에 연마 디스크의 소정의 압착력을 공급하기 위한 부하 장치를 포함할 수 있으며, 부하 장치는 특히 연마 압력-실린더-피스톤 시스템을 포함한다.

연마 어셈블리들은 공동으로 연마 디스크들의 회전축에 대해 수직으로, 그리고 수직 방향으로 배치되는 축을 중심으로 회동될 수 있으며, 회동축은 바람직하게는 연마 디스크들의 영역에, 특히 두 연마 어셈블리의 연마 디스크들 사이에 위치한다.

연마 어셈블리들의 연마 디스크들은 바람직하게는 직접적으로 서로 나란하게 배치된다. 연마 디스크들은 서로 상이한 입자 거칠기 및/또는 구조를 포함할 수 있다.

연마 디스크는 기어 장치나 기타 부재들의 중간 개재 없이 구동 모터에 의해 바람직하게는 직접 구동될 수 있다.

제안되는 해결 방법으로는, 연마 장치의 구동 출력의 증가가 곧바로 연마 용량(연마율)의 비례하는 증가를 실현하는 점이 달성된다. 다시 말하면, 각각의 연마 디스크가 자체 고유의 접촉 구역을 갖도록 연마 용량이 연마 디스크 상에 분배되게끔 할 수 있다.

도면에는 본 발명의 일 실시예가 도시되어 있다.
도 1은 연마 장치의 연마 어셈블리를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1에 따른 연마 어셈블리를 "X" 방향에서 바라보고 도시한 개략도이다.
도 3은 2개의 연마 어셈블리를 포함하는 연마 장치를 개략적으로 도시한 상면도이다.
도 4는 도 3에 따른 연마 장치의 연마 디스크들의 영역을 도시한 확대도이다.

도 1 및 도 2에는 도 3에서 확인되는 연마 장치(1)의 구성 부분인 연마 어셈블리(3, 4)가 도시되어 있다.

연마 어셈블리(3, 4)는 평형추(19)를 포함하는 진자 콘솔(pendulum console)로서 형성되는 장착부(5, 6)를 포함한다. 장착부(5, 6)는 회동축(C, D)을 중심으로 회동 가능하게 장착된다. 연마 어셈블리(3, 4)는 연마 유닛(7, 8)을 포함하고, 지지되는 연마 디스크(9, 10)를 장착하고 있으며, 이 연마 디스크는 구동 모터(11, 12)에 의해 직접 구동된다. 연마 디스크는 회전축(A, B)을 중심으로 회전한다.

연마할 금속 제품(2)에 목표하는 압착력(F)을 인가하기 위해, 예컨대 피스톤-실린더 시스템으로서 형성되고 화살표로만 표시된 부하 장치(14)가 제공된다.

또한, 회동축(C, D)과 회전축(A, B) 사이의 이격 간격이 변경될 수 있게 하는 수단(13)들도 화살표로 표시되어 있다. 본원에서 회전축(A, B)은 회동축(C, D)에 대해 상대적으로 편심륜에 의해 수평 방향(H)으로 설정되거나 조정될 수 있다.

연마할 재료, 다시 말하면 금속 제품(2)은 연마 디스크(9, 10)의 아래에서 진동하는 방식으로 왕복 안내되며, 이런 점은 제품(2)의 이동 방향(G)에 의해 표시되어 있다.

도 3에는 연마 장치(1) 전체가 도시되어 있으며, 여기서도 제품(2)이 연마 행정 시에 실행하는 이동의 방향(G)도 표시되어 있다. 또한, 도 3에서는, 두 장착부(5, 6), 다시 말해 두 진자 콘솔이 서로 평행하게 배치되고 자체의 단부 영역에는 연마 디스크(9, 10)를 포함하는 각각의 연마 유닛(7, 8)이 배치되어 있음을 알 수 있다. 화살표로만 표시된 편심륜(13)에 의해서는 연마 디스크(9, 10)의 위치가 수평 방향으로 변경될 수 있다. 다시 말하면 장착부(5, 6)의 회동축(C 또는 D)과 연마 디스크(9, 10)의 회전축(A 또는 B) 사이의 이격 간격(a 또는 b)이 극미하게 변경될 수 있다. 편심륜(13)에 의해 수평 방향(H)으로 이루어지는 변위는 e₁ 또는 e₂로 표시되어 있다. 두 장착부(5, 6)의 두 편심륜이 수평의 방향(H)에서 볼 때 서로 반대 방향으로 조정된다면, 연마 디스크들(9, 10)에서는 e₁과 e₂의 합에 상당하는 수평 방향(H)의 이격 간격이 설정된다.

또한, 연마 장치(1) 전체는 수직 방향(V)으로 연장되는 축(E)을 중심으로 회동할 수 있다. [회동축(C, D) 상에서 직립하고 본 실시예에서는 수평 방향(H)으로 향하는] 종축에 대한 회동 각도는 α로 표시되어 있고, 여기서는 90°이다. 이 경우 회전점(E)은 두 연마 디스크(9, 10) 사이에 위치한다.

도 4에서는 두 연마 디스크(9, 10)를 가능한 한 서로 가깝게 배치하고자 한 점을 확인할 수 있다. 연마 디스크(9, 10)들은 각각의 연마 디스크 수용부(15 및 16)에 수용된다. 연마 디스크(9, 10)들의 고정은 고정 링(17 또는 18)에 의해 이루어진다. 두 고정 링(17, 18) 사이에는 극미한 간극만이 존재한다. 그에 따라 두 연마 디스크(9, 10) 사이에는, 고정 링(17, 18)들의 폭에 의해서만, 그리고 상기 고정 링들 사이의 극미한 자유 공간에 의해 범위 한정되는 가능한 극미한 이격 간격이 존재한다.

특히, 0°와 90° 사이(바람직하게는 45°와 90° 사이)의 각도(α)에서 연마가 이루어진다면, 두 연마 디스크(9, 10)는 제품(2)에 대해 각각의 별도의 접촉 구역을 가지면서 연이어 연마한다.

2개(또는 복수 개)의 연마 디스크가 서로 상이한 입자 거칠기 및/또는 구조를 구비하여 형성된다면, 바람직하게는 2가지 가공 과정이 시간상 병행되어 실행될 수 있다. 따라서 더욱 크고/더욱 거친 입자를 갖는 연마 디스크가 우선 거친 연마 가공 과정을 실행할 수 있고, 이에 이어서는 더욱 미세한 입자를 갖는 연마 디스크에 의해 실행되는 다듬질 가공 과정이 이루어진다.

바람직하게는 거의 (전기식 또는 유압식) 구동 모터의 구동 샤프트 상에 장착되는 연마 디스크의 직접 구동이 제공된다.

또한, 구동은 기어 장치, 원추형 풀리(cone pulley), 스핀들 등을 통해 간접적으로도 이루어질 수 있다.

이와 관련하여 주지할 사항은, 바람직하게는 각각의 연마 어셈블리에 대해 자체의 고유의 구동 모터를 포함하는 연마 유닛이 제공된다는 점이다. 또한, 전술한 간접 구동 방식이 제공된다면, 단일의 구동 모터가 2개 이상의 연마 디스크를 구동하는 점도 생각해볼 수 있다.

결점 연마 작동(fault polishing operation)이나 기타 특정한 연마 작동을 실행해야 한다면, 단일의 연마 디스크만이 이용될 수 있다.

연마 유닛(7, 8)들 각각에는 하나 이상의 연마 디스크(9, 10)가 장착될 수 있다.

1: 연마 장치
2: 금속 제품(슬래브, 빌릿, 블록)
3: 연마 어셈블리
4: 연마 어셈블리
5: 장착부(진자 콘솔)
6: 장착부(진자 콘솔)
7: 연마 유닛
8: 연마 유닛
9: 연마 디스크
10: 연마 디스크
11: 구동 모터
12: 구동 모터
13: 이격 간격 조정용 수단(편심륜)
14: 부하 장치(연마 압력-실린더-피스톤 시스템)
15: 연마 디스크 수용부
16: 연마 디스크 수용부
17: 고정 링
18: 고정 링
19: 평형추
A: 연마 디스크의 회전축
B: 연마 디스크의 회전축
C: 장착부의 회동축
D: 장착부의 회동축
E: 연마 장치의 회동축
G: 금속 제품의 이동 방향
α: 각도
a: 이격 간격
b: 이격 간격
e₁: 편심 거리
e₂: 편심 거리
F: 압착력
H: 수평 방향
V: 수직 방향

Claims

금속 제품(2), 특히 연속 주조된 슬래브, 빌릿 또는 블록을 연마하기 위한 연마 장치(1)에 있어서,
상기 연마 장치(1)는 2개 이상의 연마 어셈블리(3, 4)를 포함하고, 각각의 연마 어셈블리(3, 4)는 연마 유닛(7, 8)을 위한 장착부(5, 6)를 포함하고, 연마 유닛은 하나 이상의 구동되는 연마 디스크(9, 10)를 포함하며, 그리고 상기 연마 디스크(9, 10)들은 자체의 회전축(A, B)들이 서로 평행하게 연장되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1항에 있어서, 각각의 장착부(5, 6)는 상기 연마 디스크(9, 10)의 회전축(A, B)에 대해 평행하고 이 회전축에 대해 이격 간격(a, b)을 보유하는 축(C, D)을 중심으로 회동 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제2항에 있어서, 상기 장착부(5, 6)의 회동축(C, D)과 상기 연마 디스크(9, 10)의 회전축(A, B) 사이의 이격 간격(a, b)이 조정될 수 있게 하는 수단(13)들이 제공되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제3항에 있어서, 상기 이격 간격(a, b)을 조정하기 위한 상기 수단(13)들은 편심륜을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1항에 있어서, 각각의 장착부(5, 6)는, 상기 연마 디스크(9, 10)가 이 연마 디스크(9, 10)의 회전축(A, B)에 대해 수직으로 변위될 수 있게 하는 선형 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 연마 어셈블리(3, 4)는 금속 제품(2)에 상기 연마 디스크(9, 10)의 소정의 압착력(F)을 공급하기 위한 부하 장치(14)를 포함하고, 이 부하 장치(14)는 특히 연마 압력-실린더-피스톤 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마 어셈블리(3, 4)들은 공동으로, 상기 연마 디스크(9, 10)들의 회전축(A, B)에 대해 수직으로, 그리고 수직 방향으로 배치되는 축(E)을 중심으로 회동될 수 있으며, 상기 회동축(E)은 바람직하게는 상기 연마 디스크(9, 10)들의 영역에, 특히 상기 두 연마 어셈블리(3, 4)의 연마 디스크(9, 10)들 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마 어셈블리(3, 4)들의 연마 디스크(9, 10)들은 직접적으로 서로 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마 어셈블리(3, 4)들의 연마 디스크(9, 10)들은 서로 상이한 입자 거칠기 및/또는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마 디스크(9, 10)는 기어 장치나 기타 부재들의 중간 개재 없이 구동 모터(11, 12)에 의해 직접 구동되는 것을 특징으로 하는 연마 장치.