KR101935806B1

KR101935806B1 - 멀티 챔버형 가열기

Info

Publication number: KR101935806B1
Application number: KR1020180062737A
Authority: KR
Inventors: 권순덕; 민두식; 김승현
Original assignee: 아진산업(주)
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2019-01-07
Anticipated expiration: 2038-05-31
Also published as: JP2020525744A; WO2019231035A1; KR101935806B9; EP3597324A4; CN110785243A; EP3597324A1; US20210037612A1

Abstract

본 발명은 설치공간을 적게 차지하면서도 효율적으로 블랭크의 가열공정을 수행할 수 있는 멀티챔버형 가열기를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 전술한 기술적 과제를 해결하기 위해 블랭크를 가열하기 위한 멀티챔버형 가열기로서, 하부 하우징부와, 상기 하부 하우징부의 상부에 설치되는 중간 하우징부와. 상기 중간 하우징부의 상부에 설치되는 상부 하우징부로 이루어지고, 상기 중간 하우징부는 복수의 중간 하우징이 적층되어 형성되며, 상기 중간 하우징의 각각의 내부에는 블랭크를 가열하기 위한 가열부가 설치되고, 상기 중간 하우징은 상하가 개방된 형태로 형성되며 전방에는 도어가 삽입되기 위한 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

멀티 챔버형 가열기{HEATING UNIT OF MULTI-CHAMBER TYPE}

본 발명은 멀티 챔버형 가열기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속 소재의 블랭크를 다단으로 안치하여 가열할 수 있는 멀티 챔버형 가열기에 관한 것이다.

핫 스탬핑(Hot-stamping)은 금속재료의 일례로 냉연강판을 가열기에서 고온으로 가열하고, 가열된 금속재료를 프레스 성형(Press forming)한 후 금형 안에서 급랭하는 담금질 효과에 의하여 금속재료의 강도를 높이는 공법이다.

이 공법은 금속재료의 성형성이 우수하면서도 강도를 높일 수 있어 자동차의 부품, 예들 들어 임팩트빔(Impact beam), 센터필러(Center pillar) 등의 제조에 이용되고 있다.

이러한 핫 스탬핑 공정에 사용되는 가열기는 미국 특허 제6,564,604호에 개시되어 있는 바와 같이, 금속재료로 박강판(Steel sheet)의 공급, 절단, 가열, 성형, 냉각 등 여러 공정들이 인라인 시스템(Inline system)으로 구성되어 있다.

따라서, 자동차 부품의 제조를 위한 핫 스탬핑 라인이 설치공간을 많이 차지하는 문제점을 가지게 된다.

또한, 가열기에서는 절단을 거친 박강판 블랭크(Steel sheet blank)를 수 분 동안 고온으로 가열해야 하므로, 가열기의 가열공정은 핫스탬핑 라인에서 낭비시간(Dead time)을 발생시키는 병목 공정으로 되는 문제가 있다.

미국 등록특허 제6,564,604호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 설치공간을 적게 차지하면서도 효율적으로 블랭크의 가열공정을 수행할 수 있는 멀티챔버형 가열기를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기는 전술한 문제점을 해결하기 위해 블랭크를 가열하기 위한 멀티챔버형 가열기로서, 하부 하우징부와, 상기 하부 하우징부의 상부에 설치되는 중간 하우징부와. 상기 중간 하우징부의 상부에 설치되는 상부 하우징부로 이루어지고, 상기 중간 하우징부는 복수의 중간 하우징이 적층되어 형성되며,상기 중간 하우징의 각각의 내부에는 블랭크를 가열하기 위한 가열부가 설치되고, 상기 중간 하우징은 상하가 개방된 형태로 형성되며 전방에는 도어가 삽입되기 위한 개구부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 중간 하우징은 높이 방향으로 서로 분리 및 장착이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 중간 하우징의 둘레에는 플랜지가 형성되어 상하로 적층되는 중간 하우징이 서로 탈착가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 중간 하우징의 전방의 개구부 둘레에는 상기 도어를 지지하기 위한 도어 지지부가 형성되고, 상기 도어 지지부는 내부가 빈 중공형상으로 형성되며. 상기 도어 지지부에는 냉각수가 유입 및 유출되기 위한 유입포트 및 유출포트가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 도어는, 상기 도어 지지부의 내부로 삽입되는 밀폐부와, 상기 밀폐부의 전방에 설치되며 횡방향으로 밀폐부의 폭보다 더 큰 폭을 가지도록 형성되는 전면판과, 상기 전면판에 형성되는 걸림부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 가열부는 열을 발산하는 전열부와 상기 전열부에 설치되는 열원부로 이루어지며, 상기 중간 하우징에 횡방향으로 설치되는 지지대에 횡방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 전열부는 평판부와 상기 평판부의 상부에 형성되는 블랭크 지지부로 이루어지며, 상기 블랭크 지지부는 상기 평판부에서 횡방향으로 서로 이격되어 형성되는 복수의 돌출부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 열원부는 상기 평판부의 저면에 배치되는 금속 열선과, 상기 금속 열선을 고정하기 위해 상기 평판부에 고정되는 열선 지지부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 가열부는 종방향으로 복수의 열로 배치되며, 상기 블랭크 지지부에 형성된 돌출부 사이의 간극은 상기 하우징부의 종방향으로 일치하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 종방향으로 배열된 가열부의 열원부는 제어부에 의해 각각 별도로 온도제어가능하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 종방향으로 배열된 가열부에서 상기 도어에 가장 인접한 가열부에는 열원부가 설치되지 않는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 하우징부의 종방향으로 상기 블랭크 지지부의 돌출부 사이로 온도측정부가 설치되며, 상기 온도측정부는 블랭크가 적치되는 위치에서 블랭크의 하부에 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 중간 하우징부에 설치되어 상기 도어가 닫힌 경우 상기 도어를 밀폐하기 위해 설치되는 도어 밀폐부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 도어 밀폐부는, 상기 중간 하우징부에 일단이 회전가능하게 고정되는 제1액추에이터와, 상기 제1액추에이터의 타단에 설치되는 링크부로 이루어지고, 상기 링크부는 일단이 상기 중간 하우징부의 도어 지지부에 인접한 위치에 회전가능하게 설치되고 타단이 상기 제1액추에이터의 단부에 회전가능하게 설치됨으로써 상기 제1액추에이터의 작동에 의해 상기 링크부가 상기 도어를 가압하여 밀폐하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 하우징부과 양측에서 상기 하우징부과 분리되어 설치되는 도어 이동부를 더 포함하며, 상기 도어 이동부는, 높이 방향으로 연장되어 설치되는 컬럼과, 상기 컬럼에 설치되어 상기 컬럼에 대해 높이방향 및 종방향으로 이동가능하게 설치되는 아암 이동부와, 상기 아암 이동부에 설치되며 상기 도어에 체결 및 분리가능하게 형성되는 아암부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 아암부는, 상기 아암 이동부에 설치되는 아암과, 상기 아암에 고정되며 횡방향으로 작동하는 제2액추에이터와, 상기 제2액추에이터의 단부에 고정되며 상기 도어에 형성된 걸림핀에 대응하는 개방된 형상을 가지는 걸림홈이 형성된 체결부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 멀티챔버형 가열기에서, 상기 양측에 설치된 상기 도어 이동부의 체결부에서 각각의 걸림홈은 하우징부의 외측을 향해 개방된 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 설치공간을 적게 하면서도 동시에 여러 개의 블랭크 가열공정 시간을 단축할 수 있는 장점을 가지게 된다.

본 발명에서 중간 하우징부는 복수의 중간 하우징이 적층되어 형성되는 바, 설치 및 유지보수작업이 유리한 장점을 가진다.

또한, 블랭크의 바로 하부에 설치된 가열부에 의해 가열되며 표면적인 넓은 형태의 전열기에 의해 가열되는 바, 열전단 효율이 전반적으로 개선되는 효과를 가지게 된다.

종방향으로 배열된 복수의 가열부의 온도를 각각 개별적으로 제어할 수 있어 가열기 내부의 온도를 블랭크가 가열에 적합한 상태로 유지하는 것이 가능하게 되는 효과를 가진다.

한편, 간단한 장치 구성만으로 도어의 밀폐 및 해제작용과 도어의 이동작용이 달성되는 장점을 가진다.

도 1 은 본 발명의 멀티챔버형 가열기의 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 멀티챔버형 가열기에서 하우징부에 대한 분해 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 멀티챔버형 가열기에서 가열부를 도시하는 도면이다.
도 4 본 발명의 멀티챔버형 가열기에서 가열부가 하우징부에 설치된 상태를 도시하는 도면이다.
도 5 는 본 발명의 멀티챔버형 가열기의 측단면도이다.
도 6 은 본 발명의 멀티챔버형 가열기에서 도어 밀폐부를 도시하는 도면이다.
도 7 은 본 발명의 멀티챔버형 가열기에서 도어 이동부를 도시하는 도면이다.
도 8 은 본 발명의 멀티챔버형 가열기에서 아암부를 도시하는 도면이다.
도 9a 내지 도 9e 는 본 발명의 멀티챔버형 가열기의 작동상태를 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 은 본 발명의 멀티챔버형 가열기의 사시도이다.

본 발명의 멀티 챔버형 가열기(10)는 하우징부(100)과, 상기 하우징부(100)의 내부에 설치되는 가열부(200)와, 상기 하우징부(100)에는 도어 밀폐부(300)와, 상기 하우징부(100)의 둘레에 형성되는 도어 이동부(400)로 이루어진다.

도 2 는 본 발명의 멀티챔버형 가열기에서 하우징부에 대한 분해 사시도이다.

하우징부(100)는 하부 하우징부(110)과, 상기 하부 하우징부(110)의 상부에 설치되는 중간 하우징부(120)과, 상기 중간 하우징부(120)의 상부에 설치되는 상부 하우징부(130)으로 형성된다.

하부 하우징부(110)은 대략 상부가 개방된 형상을 가지며 본 실시예에서는 사각 박스형상으로 구성된다.

하부 하우징부(110)은 금속 소재로 이루어지는 하부 프레임부(111)와, 상기 하부 프레임부(111)의 내측 둘레에서 저면 및 측면에 형성되는 하부 단열벽부로(112)로 이루어진다.

하부 하우징부(110)의 상부에는 바아 형상의 도어 지지부(150)가 형성되고, 상기 도어 지지부(150)는 내부가 중공형으로 형성되며 도어 지지부(150)의 일단에는 냉각수가 유입되기 위한 유입포트(150a) 및 냉각수가 유출되기 위한 유출포트(150b)가 형성되어 있다.

중간 하우징부(120)은 복수의 중간 하우징(120-1)이 적층되는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

왜냐하면 중간 하우징부(120)의 외부를 하나로 형성하고 내부만을 다수의 중간 하우징이 되도록 형성하는 경우, 제작도 용이하지 않으며 특정 중간 하우징에서 문제가 발생한 경우 보수 작업에도 유리하지 않기 때문이다.

각 중간 하우징(120-1)은 상부 및 하부가 개방된 형상을 가지며 본 실시예에서는 둘레가 사각 박스형상으로 형성된다.

중간 하우징(120-1)은 금속 소재로 이루어지는 중간 프레임부(121)와, 상기 중간 프레임부(121)의 내측 둘레에 형성되는 중간 단열벽부(122)로 이루어진다.

중간 프레임부(121)의 전방에는 개구부(121a)가 형성되고, 개구부(121a)의 둘레에는 도어(140)를 지지하기 위해 전방이 개구된 형상으로 도어 지지부(150)가 형성된다.

도어 지지부(150)는 금속 소재로 이루어지며 내부가 빈 형태로 형성됨으로써 도어 지지부(150)의 일단에 설치된 입구포트(150a)를 통해 냉각수가 유입되고 도어 지지부(150)의 타단에 설치된 출구포트(150b)를 통해 유출됨으로써 도어 지지부(150)가 냉각되도록 형성된다.

한편, 중간 프레임부(121)의 상부 및 하부 둘레에는 플랜지(f)가 구비되어 복수의 중간 하우징(120-1)을 서로 연결하는 것이 용이하게 되도록 형성되어 있다.

중간 프레임부(121)의 양측에 설치된 중간 단열벽부(122)의 상단에는 가열부(200)를 지지하기 위한 지지홈(122a)이 형성되어 있다.

도어(140)는 개구부(121a)의 내부로 삽입되는 밀폐부(141)와, 상기 밀폐부(141)의 전방에 설치되며 횡방향으로 밀폐부(141)보다 더 폭을 가지는 전면판(142)과, 상기 전면판(142)에 형성되는 걸림부(143)로 이루어진다

상부 하우징(130)도 하부 하우징(110)과 유사한 형태로 형성된다.

상부 하우징부(130)은 대략 하부가 개방된 사각 박스형상으로 구성된다.

상부 하우징부(130)은 금속 소재로 이루어지는 상부 프레임부(131)와, 상기 상부 프레임부(131)의 내측 둘레에서 상면 및 측면에 형성되는 상부 단열벽부로(132)로 이루어진다.

상부 하우징부(130)에도 개구부(131a)의 둘레에 도어 지지부(150)가 형성되고, 상기 도어 지지부(150)는 내부가 중공형으로 형성되며 도어 지지부(150)의 일단에는 냉각수가 유입되기 위한 유입포트(150a) 및 냉각수가 유출되기 위한 유출포트(150b)가 형성되어 있다.

도 3 은 본 발명의 멀티챔버형 가열기에서 가열부를 도시하는 도면이다. 도 4 본 발명의 멀티챔버형 가열기에서 가열부가 하우징부에 설치된 상태를 도시하는 도면이다.

가열부(200)는 열을 발산하는 전열부(210)와, 상기 전열부(210)에 설치되는 열원부(220)로 이루어진다.

전열부(210)는 평판부(211)와 상기 평판부(211)에서 상방으로 연장되는 블랭크 지지부(212)로 이루어진다.

블랭크 지지부(212)는 상기 평판부에서 횡방향으로 서로 이격되어 형성되는 복수의 돌출부로 이루어진다.

블랭크 지지부(212)사이의 간극은 블랭크(b)의 횡방향 크기보다 작으나 블랭크(b)를 챔버의 내부로 삽입 및 탈거하는 작업핀(p)의 외경보다는 크게 형성된다.

중간 단열벽부(122)에 형성된 지지홈(122a)에 횡방향으로 지지대(123)가 설치되고, 상기 지지대(123)에 전열부(210)가 설치된다.

전열부(210)는 중간 프레임부(121)의 횡방향으로 하나 또는 복수 개가 배열되도록 설치된다.

또한, 전열부(210)는 종방향으로도 복수 열로 설치가능한데 이때 돌출부(212) 사이의 간극이 하우징부(100)의 종방향으로 일치하도록 설치된다.

열원부(220)는 제어부(500)에 연결되는 금속 열선(221)과 상기 금속 열선(221)을 상기 평판부(211)에 고정하기 위한 열선 지지부(222)로 이루어진다.

본 발명에서 금속 열선(221)은 전열부(210)의 평판부(211)의 바로 아래 저면에서 횡방향으로 배치되는 데, 직선으로 배열되는 것이 아니라 접혀진 형태로 형성됨으로써 동일한 평판부(210)의 면적에 최대한 많이 포함되도록 형성된다.

본 실시예에서 전열부(210)는 횡방향으로 복수 개 형성되는데 열원부(220)는 전열부(210)의 횡방향 전체에 걸쳐 연결되도록 설치된다.

한편, 본 실시예에서 전열부(210)는 종방향으로 복수 열로 설치되는 데, 종방향에서 도어(140)에 가장 인접한 부분에 설치되는 전열부(210)에는 열원부(220)를 설치하지 않도록 구성하는 것도 가능하다.

왜냐하면 도어(140)의 개폐작용으로 인해 도어(140)에 인접한 부분에서는 가열온도가 충분하지 않을 수도 있기 때문이다.

종방향 각 열별로 전열부(210)에 인가되는 전류 등의 전원을 제어부(500)에서 개별적으로 제어하도록 구성하는 것도 가능하다.

종방향 전열부(210)에 인가되는 전원을 모두 동일하게 할 경우 도어(140)의 개폐로 인해 종방향 최전방 열의 전열부(210) 외의 다음 후방의 전열부(210)에서도 블랭크(b) 가공에 필요한 온도가 충분하지 못할 가능성도 존재하기 때문이다.

도 5 는 본 발명의 멀티챔버형 가열기의 측단면도이다.

한편, 중간 하우징(120-1)의 후면에서 블랭크 지지부(212)의 간극으로 종방향으로 관통하여 블랭크(b)가 적치되는 위치 바로 아래에 온도 측정부(230)가 설치된다.

온도 측정부(230)는 종방향로 연장되는 형상의 보호 튜브(231)와, 상기 보호 튜브(231)의 내부에 설치되며 종방향으로 연장되어 블랭크(b)가 적치된 위치에 설치되는 온도계(232)로 이루어진다.

온도 측정부(230)에서 보호 튜브(231)는 멀티챔버 가열기(10)의 내부의 고온으로부터 온도계(232)를 보호하는 작용을 한다.

온도계(232)로는 쉬즈(sheath)타입 온도센서, 예를 들어 열전대 타입이 사용된다.

온도계(232)는 블랭크(b)의 개수만큼 설치되는 데, 본 실시예의 경우 2개의 블랭크(b)가 종방향으로 적치되므로 종방향으로 길이가 서로 상이한 2개의 온도계(232a,232b)로 이루어진다.

도 6 은 본 발명의 멀티챔버형 가열기에서 도어 밀폐부를 도시하는 도면이다.

중간 하우징(120-1)의 양측에는 도어(140)를 고정하기 위한 한 쌍의 도어 밀폐부(300)가 형성된다.

도어 밀폐부(300)는 제어부(500)에 연결되는 제1액추에이터(310)와, 상기 제1액추에이터(310)의 단부에 고정되는 링크부(320)로 이루어진다.

제1액추에이터(310)는 단부가 중간 하우징(120-1)의 중간 프레임부(121)의 단부에 힌지(h)에 의해 일단이 회전가능하게 고정되는 실린더(311)와, 상기 실린더(311)의 타단에 형성되는 로드(312)로 이루어진다.

로드(312)의 단부에 설치된 브라켓(312a)에는 링크부(320)가 고정된다.

링크부(320)는 일단부가 도어 지지부(150)에 인접한 위치에 힌지(h)에 의해 회전가능하게 고정되고 타단부가 브라켓(312a)에 고정되는 제1링크(321)와, 상기 제1링크(321)의 타단부에 일단부가 고정되고 타단부에는 가압판(322a)이 고정되는 제2링크(322)로 이루어진다.

제1링크(321)와 제2링크(322)는 서로 각도를 이루도록 형성되며 각도의 교차점에서 브라켓(312a)에 고정된다.

도 7 은 본 발명의 멀티챔버형 가열기에서 도어 이동부를 도시하는 도면이다.

한편, 하우징부(100)의 양측에는 한 쌍의 도어 이동부(400)가 설치된다.

도어 이동부(400)는 높이방향으로 연장되어 설치되는 컬럼(410)과, 상기 컬럼(410)에 설치되며 제어부(500)에 연결되는 아암 이동부(420)와, 상기 아암 이동부(420)에 설치되는 아암부(430)로 이루어진다.

컬럼(410)은 상기 하우징부(100)과 별도로 설치되는 것이 바람직한데, 그 이유는 본 발명의 경우 중간 하우징(120-1)을 개별적으로 분리하여 수리하는 것이 가능하도록 구성되는 데 이때 컬럼(410)이 하우징부(100)에 인접하여 설치된 경우 개별적인 중간 하우징(120-1)의 탈거 및 설치가 불편하거나 곤란하기 때문이다.

컬럼(410)에 설치되는 아암 이동부(420)는 아암부(430)를 높이방향으로 이동가능하게 하기 위한 높이방향 이동부(421)와, 아암부(430)를 종방향으로 이동가능하게 하기 위한 종방향 이동부(422)로 이루어진다.

높이 방향 이동부(421) 및 종방향 이동부(422)는 LM(linear motion) 가이드나 볼스크류 방식의 공지된 선형운동장치로 구성된다.

예를 들어, 높이 방향 이동부(421)는 제어부(500)에 연결되는 제1구동 모터(421a)와, 상기 제1구동모터(421a)에 의해 구동되어 볼스크류 방식 등의 공지된 선형운동기구(미도시)에 의해 컬럼(410)에 형성된 레일(410a)을 따라 높이방향으로 이동하는 슬라이더(421b)로 이루어진다.

또한, 종방향 이동부(422)는 제2구동모터(422a)와, 상기 제2구동모터(422a)에 의해 구동되어 볼스크류 방식 등의 공지된 선형운동기구(미도시)에 의해 상기 슬라이더(421b)에 대해 종방향으로 상대운동가능한 레일(422b)로 이루어진다.

도 8 은 본 발명의 멀티챔버형 가열기에서 아암부를 도시하는 도면이다.

한편, 아암부(430)는 종방향 이동부(422)의 레일(422b)에 고정되는 아암(431)과, 상기 아암(431)에 고정되며 제어부(500)에 의해 횡방향으로 작동하며 로드(432a)를 구비하는 제2액추에이터(432)와, 상기 제2액추에이터(432)의 로드(432a)의 단부에 고정되는 체결부(433)로 이루어진다.

체결부(433)는 브라켓 형상으로 형성되며 상기 도어(140)에 형성된 걸림부(143)에 대응하도록 개방된 홈형상의 걸림홈(433a)이 형성되어 있다.

본 발명에서는 도어 이동부(400)는 하우징부(100)의 양측에 한 쌍으로 형성되는 바, 체결부(433)도 양측에 형성되는데 이때 각 체결부(433)에서의 걸림홈(433a)의 방향은 각각 하우징부(100)의 외측을 향해 반대로 개방되도록 배치된다.

다음으로 이와 같이 구성된 멀티챔버형 가열기의 작동을 도면을 참조하여 설명한다. 도 9a 내지 도 9e 는 본 발명의 멀티챔버형 가열기의 작동상태를 도시하는 도면이다.

먼저, 블랭크(b)가 삽입될 중간 하우징(120-1)을 개방하기 위해 해당 중간 하우징(120-1)에서 도어(140)를 탈거하는 작업을 수행한다.

도 9a 에 도시된 바와 같이, 제어부(500)에 의해 제1액추에이터(310)의 작동을 해제시키면 링크부(320)의 회전으로 인해 도어(140)를 가압하고 있던 제2링크(322)도 회전하게 되어 도어(140)의 가압상태가 해제되고 링크부(320)가 도어(140)의 종방향 이동에 간섭되지 않는 위치로 이동하게 된다.

다음으로, 도 9b 에 도시된 바와 같이, 제어부(500)에 의해 제2액추에이터(432)를 작동시키면 제2액추에이터(432)의 단부에 고정된 체결부(433)의 걸림홈(433a)이 도어(140)의 전면에 형성된 걸림부(143)로 삽입된다.

이때, 체결부(433)의 개방홈(433a)은 각각 하우징부(100)의 양측을 향하여 개방되도록 형성되어 있고 2개의 제2액추에이터(432)가 각각 하우징부(100)의 외측측 단부로 미는 작용을 하게 되는 바, 도어(140)가 아암부(430)에 견고하게 체결되어 도어(140)를 종방향이나 높이방향으로 이동 시에도 안정적으로 도어(140)를 이동시키는 작용을 하게 된다.

또한, 아암부(430)에서의 체결부(433)의 체결홈을 개방형으로 간단하게 형성하는 간단한 구성만으로도 도어(140)를 견고하게 지지하는 것이 가능하게 되는 바, 도어를 이동시키는 장치를 간단하게 구성하는 것이 가능하게 되는 작용을 한다.

그런 다음, 도 9c 에 도시된 바와 같이 종방향 이동부(422)의 제2구동모터(422a)를 동작시켜 레일(422b)이 슬라이더(421b)에 대해 종방향 전방으로 상대운동하게 하여 도어(140)가 체결된 아암부(430)를 종방향 전방으로 이동시킨다.

다음으로는, 도 9d 에 도시된 바와 같이, 높이 방향 이동부(421)의 제1구동모터(421a)를 동작시켜 슬라이더(421b)가 컬럼(410)에 형성된 레일(410a)를 따라 높이방향으로 슬라이딩 이동하게 하여 도어(140)가 체결된 아암부(430)를 높이방향 상방 또는 하방으로 이동시킨다.

이와 같은 작업에 의해 블랭크(b)를 삽입하기 전에 도어(140)를 탈거하는 작업이 완료된다.

다음으로, 도 9d 에 도시된 바와 같이 블랭크(b)를 멀티챔버형 가열기(10)의 내부에 삽입하기 위해 외부에 설치된 블랭크 삽입장치(e)의 삽입핀(p)의 상부에 블랭크(b)를 적치한다.

블랭크(b)가 적치된 삽입핀(p)을 블랭크 지지부(212)의 상부 높이로 하우징부(100)의 도어 지지부(150)의 내부의 종방향으로 삽입한다.

그런 다음 삽입핀(p)을 하방으로 이동시키면 삽입핀(p)이 블랭크 지지부(212)의 돌출부 사이의 간극으로 삽입되고 블랭크(b)는 블랭크 지지부(212)의 상면에 안착된다.

삽입핀(p)을 종방향 후방으로 후퇴하여 하우징부(100)에서 탈거시키면 블랭크(b)의 적치가 완료된다.

다음으로, 블랭크(b)가 적치된 중간 하우징으로 도어를 체결하는 단계를 수행한다.

먼저, 블랭크(b)가 삽입된 해당 중간 하우징(120-1)의 도어(140)가 체결되어 있는 상태로 상방 또는 하방에 위치하던 아암 이동부(420)의 높이방향 이동부(421)를 제어부(500)에 의해 작동시켜 블랭크(b)가 삽입된 중간 하우징(120-1)의 도어 지지부(150)에 위치하게 한다.

그리고 나서 종방향 이동부(422)에 의해 도어(140)를 도어 지지부(150)의 내부로 삽입시킨다.

이때, 도어(140)의 전면판(142)은 도어 지지부(150)의 내부로 삽입되는 밀폐부(141)보다 횡방향으로 더 큰 폭을 가지므로 도어(140)가 더 이상 내부로 유입되지 않게 하는 스토퍼로서 작용하게 된다.

다음으로, 제어부(500)를 통해 도어 밀폐부(300)의 제1액추에이터(310)를 작동시켜 링크부(320)가 회전하여 제2링크(322)에 형성된 가압판(322a)이 도어(140)의 전면판(142)을 가압하여 도어(140)가 밀폐되는 작용을 하게 된다.

이와 같은 도어(140) 밀폐 작업단계는 전술한 바와 같이 도 9a 내지 도 9d 에서의 도어(140) 밀폐 해제단계와 반대의 작업순서로 이루어지는 것이다.

한편, 블랭크(b)가 하우징부(100)의 내부에 배치되는 작업이 완료되면, 블랭크(b)를 가열하는 공정을 수행한다.

제어부(500)에 의해 열원부(220)에 전기가 인가되어 금속 열선(221)에서 저항열이 발생하여 전열부(210)로 전달되는 작용을 하게 된다.

본 발명에서는 평판부(211)의 저면에서 금속 열선(221)이 접혀진 상태로 설치되는 바, 횡방향으로 선형으로 형성된 경우에 비해 동일한 평판부에 더 많은 길이의 금속 열선(221)이 배치되므로 단위면적당 발열량이 더욱 크게 되는 작용을 하게 된다.

게다가, 본 발명에서는 전열부(210)의 평판부(211)의 바로 아래에서 열이 발생하게 되므로 열이 손실없이 바로 평판부(211)로 전달되어 열전달 효율이 개선되는 작용을 하게 된다.

따라서, 종래의 가열기에서 열원부가 가열기 중앙이 아니라 둘레에 설치된 경우에 비해 블랭크(b)로 이루어지는 열전달 효율이 대폭적으로 개선되는 작용을 하게 된다.

또한, 전열부(210)에서 블랭크 지지부(212)는 돌출부 형상으로 형성되므로 표면적이 넓게 형성되므로 블랭크(b)로의 열전달에 유리한 작용을 하게 된다.

이와 같이 본 발명에서는 다단으로 적층된 중간 하우징(120-1)에서 각각 교대로 블랭크(b)의 가열 작업이 이루어지는 바, 종래의 길이방향으로 연장된 연속로 형태의 가열기를 사용하는 경우에 비해 설치공간이 감소하게 되고, 열처리 가공시간이 감소하는 효과를 가지게 된다.

한편, 블랭크(b)가 가열되는 동안 도어 지지부(150)에는 유입포트(150a) 및 유출포트(150b)를 통해 지속적으로 냉각수가 순환되어 도어 지지부(150)를 냉각하는 작용을 하게 된다.

금속 소재 등으로 이루어진 도어 지지부(150)의 냉각작용을 하지 않을 경우열변형이 발생하게 되어 도어(140)의 삽입 및 탈거가 용이하지 않게 됨을 방지하기 위해서이다.

또한, 본 발명에서 블랭크(b)의 바로 아래에 온도 측정부(230)가 설치되어 있는 바, 블랭크(b)에 영향을 미치는 온도를 정확하게 측정하는 것이 가능하게 되는 작용을 한다.

본 발명에서는 제어부(500)에서 각 종방향에 배치된 전열부(210)의 온도를 제어하는 것이 가능하게 되는 바, 도어(140)의 개폐작동으로 인한 멀티챔버 내부에서의 온도 불균일성이나 멀티챔버형 가열기(10)가 설치된 외부 환경 등의 요인에 의해 종방향으로 배열된 전열부(210)에서 온도차이가 발생하는 것을 방지하여 제품의 열처리 신뢰성을 확보하는 작용을 한다.

한편, 온도 측정부(230)에서 측정된 온도는 제어부(500)로 송신되어 미리 설정된 온도가 유지되지 않거나 변동이 발생하는 경우에는 필요한 보수 작업 등을 수행하게 된다.

보수 작업을 수행하는 경우 전술한 바와 같이 복수의 적층된 중간 하우징(120-1)에서 문제되는 중간 하우징(120-1)만을 분리하여 수리가능한 장점을 가지게 된다.

또한, 컬럼(410)이 하우징부(100)와 분리형으로 형성되므로 수리 등을 위해 중간 하우징(120-1)을 분리 및 재결합하는 경우 컬럼(410)이 간섭되는 것이 방지되는 작용을 하게 된다.

전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 기술한 것인 바, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 유사한 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이다.

100:하우징부 200:가열부
300:도어 밀폐부 400:도어 이동부

Claims

블랭크를 가열하기 위한 멀티챔버형 가열기로서,
하부 하우징부와,
상기 하부 하우징부의 상부에 설치되는 중간 하우징부와,
상기 중간 하우징부의 상부에 설치되는 상부 하우징부로 이루어지고,
상기 중간 하우징부는 복수의 중간 하우징이 적층되어 형성되며,
상기 중간 하우징의 각각의 내부에는 블랭크를 가열하기 위한 가열부가 설치되고,
상기 중간 하우징은 상하가 개방된 형태로 형성되며 전방에는 도어가 삽입되기 위한 개구부가 형성되고,
상기 중간 하우징은 높이 방향으로 서로 분리 및 장착이 가능하도록 형성되며,
상기 중간 하우징의 둘레에는 플랜지가 형성되어 상하로 적층되는 중간 하우징이 서로 탈착가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 가열기.
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청구항 1 에 있어서,
상기 중간 하우징의 전방의 개구부 둘레에는 상기 도어를 지지하기 위한 도어 지지부가 형성되고,
상기 도어 지지부는 내부가 빈 중공형상으로 형성되며,
상기 도어 지지부에는 냉각수가 유입 및 유출되기 위한 유입포트 및 유출포트가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 가열기.
청구항 4 에 있어서,
상기 도어는,
상기 도어 지지부의 내부로 삽입되는 밀폐부와,
상기 밀폐부의 전방에 설치되며 횡방향으로 밀폐부의 폭보다 더 큰 폭을 가지도록 형성되는 전면판과,
상기 전면판에 형성되는 걸림부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 가열기.
청구항 5 에 있어서,
상기 가열부는 열을 발산하는 전열부와 상기 전열부에 설치되는 열원부로 이루어지며,
상기 중간 하우징에 횡방향으로 설치되는 지지대에 횡방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 가열기.
청구항 6 에 있어서,
상기 전열부는 평판부와 상기 평판부의 상부에 형성되는 블랭크 지지부로 이루어지며,
상기 블랭크 지지부는 상기 평판부에서 횡방향으로 서로 이격되어 형성되는 복수의 돌출부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 가열기.
청구항 7 에 있어서,
상기 열원부는 상기 평판부의 저면에 배치되는 금속 열선과,
상기 금속 열선을 고정하기 위해 상기 평판부에 고정되는 열선 지지부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 가열기.
청구항 8 에 있어서,
상기 가열부는 종방향으로 복수의 열로 배치되며,
상기 블랭크 지지부에 형성된 돌출부 사이의 간극은 상기 하우징부의 종방향으로 일치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 가열기.
청구항 9 에 있어서,
상기 종방향으로 배열된 가열부의 열원부는 제어부에 의해 각각 별도로 온도제어가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 가열기.
청구항 10 에 있어서,
상기 종방향으로 배열된 가열부에서 상기 도어에 가장 인접한 가열부에는 열원부가 설치되지 않는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 가열기.
청구항 11 에 있어서,
상기 하우징부의 종방향으로 상기 블랭크 지지부의 돌출부 사이로 온도측정부가 설치되며,
상기 온도측정부는 블랭크가 적치되는 위치에서 블랭크의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 가열기.
청구항 12 에 있어서,
상기 중간 하우징부에 설치되어 상기 도어가 닫힌 경우 상기 도어를 밀폐하기 위해 설치되는 도어 밀폐부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 가열기.
청구항 13 에 있어서,
상기 도어 밀폐부는, 상기 중간 하우징부에 일단이 회전가능하게 고정되는 제1액추에이터와, 상기 제1액추에이터의 타단에 설치되는 링크부로 이루어지고,
상기 링크부는 일단이 상기 중간 하우징부의 도어 지지부에 인접한 위치에 회전가능하게 설치되고 타단이 상기 제1액추에이터의 단부에 회전가능하게 설치됨으로써 상기 제1액추에이터의 작동에 의해 상기 링크부가 상기 도어를 가압하여 밀폐하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 가열기.
청구항 14 에 있어서,
상기 하우징부과 양측에서 상기 하우징부과 분리되어 설치되는 도어 이동부를 더 포함하며,
상기 도어 이동부는,
높이 방향으로 연장되어 설치되는 컬럼과,
상기 컬럼에 설치되어 상기 컬럼에 대해 높이방향 및 종방향으로 이동가능하게 설치되는 아암 이동부와,
상기 아암 이동부에 설치되며 상기 도어에 체결 및 분리가능하게 형성되는 아암부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 가열기.
청구항 15 에 있어서,
상기 아암부는,
상기 아암 이동부에 설치되는 아암과,
상기 아암에 고정되며 횡방향으로 작동하는 제2액추에이터와,
상기 제2액추에이터의 단부에 고정되며 상기 도어에 형성된 걸림핀에 대응하는 개방된 형상을 가지는 걸림홈이 형성된 체결부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 가열기.
청구항 16 에 있어서,
상기 양측에 설치된 상기 도어 이동부의 체결부에서 각각의 걸림홈은 하우징부의 외측을 향해 개방된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 가열기.