KR100953122B1 - 리프팅 전자석 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 전자석(6)으로 자재(4)를 수평 또는 수직형태로 부착하여 운반할 수 있도록 함으로써, 설비비용 감소와 함께 자재(4)의 신속한 운반에 따른 생산성을 획기적으로 향상시키고자 하는 데에 그 목적이 있다.

이를 실현하기 위한 본 발명은, 수납공간(12)을 형성하면서 전,후방을 개방하는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 중간부에 횡 방향으로 배치되면서 수직으로 설치되어 수납공간(12)을 양분하는 분리벽(14)과, 상기 분리벽(14) 전,후면에 각각 장착되는 코아(22)와, 상기 각각의 코아(22)에 끼워져 결합 되는 코일(24)과, 상기 각각의 코일(24)에 연결되어 전류의 흐름을 단속하는 컨트롤부(34)와, 상기 컨트롤부(34)에 연결되는 조작부(36)로 된 것을 특징으로 한다.

전자석, 코일, 코아, 형강, 분리벽

Description

리프팅 전자석{Lifting electromagnet}

본 발명은 리프팅 전자석 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 전자석으로 자재를 수평 또는 수직형태로 부착하여 운반할 수 있도록 함으로써 설비비용 감소와 함께 자재의 신속한 운반에 따른 생산성을 획기적으로 향상시키고, 또한 하우징의 전,후방과 저면 측에 자기력을 전달하는 작용판과 돌출부를 설치하여 부착 위치에 따라 자속이 집중되게 함으로써 자재의 안정적 부착 실현에 따른 전자석의 작동 신뢰성이 획기적으로 향상되게 한 리프팅 전자석 구조에 관한 것이다.

일반적으로 전자석은 전류가 공급되면 자기력을 갖게 되는데, 이러한 전자석의 자기력을 이용하여 산업현장에서는 각종 자재를 운반하거나 철재류를 분리하는데 이용하게 된다.

특히 리프팅 전자석은 T형강을 만드는 데에 필요한 직사각형 모양의 판재를 작업장소로 운반할 때 사용하는데, 이러한 리프팅 전자석은 판재를 수평 또는 수직형태로 부착하여 신속히 작업장소로 운반할 수 있어야 생산성이 향상됨으로, 하나의 리프팅 전자석을 통한 수평 또는 수직형태의 자재 운반 실현이 하나의 관건으로 대두되고 있다.

한편 종래의 기술인 특허등록번호 제10-0432535호 "자력 선별기"를 도 1에서 살펴 보면, 먼저 상부를 개방 형성한 상자형의 마그네트바디(1)가 구성되고, 상기 마그네트바디(1)의 내부 중앙에 코아(12)가 수직으로 배치되면서 장착되며, 상기 코아(12)에는 보빈(13)에 감겨진 코일(14)이 끼워져 설치됨으로써 하나의 전자석(11)을 이루게 된다.

상기와 같이 구성되는 종래의 전자석에 전류를 공급하면 상기 코일(14) 주변으로 자기장이 발생하면서 코아(12)의 양단부에 N,S극이 형성되고 동시에 상기 코아(12)의 양단부는 큰 자기력을 지니게 된다.

이러한 종래의 전자석(11)은 각종 철금속을 폐기물로부터 회수하는 자력선별기로 보통 사용되며, 필요에 따라서 산업현장에서 자재를 수평 또는 수직 형태로 운반하고자 할 경우에 상기와 같은 종래의 전자석(11)이 이용되기도 한다.

따라서 상기 전자석(11)을 통해 자재를 운반하고자 할 경우에는, 운반체인 프레임에 수평 또는 수직 형태의 2가지 타입으로 각각 설치하여 개별적으로 사용하게 된다.

따라서 형강을 만들고자 직사각형 모양의 판으로 형성된 자재를 수평상태로 운반하고자 할 경우에는, 상기 프레임에 수평으로 설치된 전자석(11)을 이용하게 된다.

상기와는 달리 자재를 수직상태로 운반하고자 할 경우에는, 상기 프레임에 수직으로 설치된 전자석(11)을 이용한다.

결국 상기와 같은 종래의 기술로 형강을 만드는 자재를 운반하고자 할 경우 에 전자석(11)이 수평과 수직으로 각각 설치된 2가지 타입을 적용하게 됨으로, 설비비용이 상승하면서 운반지체에 따른 생산성 저하가 초래되는 문제점을 지닌다.

본 발명의 목적은 하나의 전자석으로 자재를 수평 또는 수직형태로 부착하여 운반할 수 있도록 함으로써, 설비비용 감소와 함께 자재의 신속한 운반에 따른 생산성을 획기적으로 향상시키고자 하는 데에 있다.

다른 목적으로는 하우징의 전,후방과 저면 측에 자기력을 전달하는 작용판과 돌출부를 설치하여 부착 위치에 따라 자속이 집중되게 함으로써 자재의 안정적 부착 실현에 따른 전자석의 작동 신뢰성을 획기적으로 향상시키고자 하는 데에 있다.

본 발명은 수납공간(12)을 형성하면서 전,후방을 개방하는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 중간부에 횡 방향으로 배치되면서 수직으로 설치되어 수납공간(12)을 양분하는 분리벽(14)과, 상기 분리벽(14) 전,후면에 각각 장착되는 코아(22)와, 상기 각각의 코아(22)에 끼워져 결합 되는 코일(24)과, 상기 각각의 코일(24)에 연결되어 전류의 흐름을 단속하는 컨트롤부(34)와, 상기 컨트롤부(34)에 연결되는 조작부(36)로 된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 하나의 전자석(6)으로 자재(4)를 수평 또는 수직형태로 부착하여 운반하게 됨으로 설비비용이 감소하고, 또한 자재(4)를 작업장소로 신속히 운반할 수 있어 생산성이 획기적으로 향상되는 효과가 있다.

다른 효과로는 하우징(10)의 전,후방과 저면 측에 자기력을 전달하는 작용판(46)과 돌출부(18)가 설치되어 있어서 자재(4)의 부착 위치에 따라 자속이 집중되는데, 이로 인해 자재(4)의 안정적 부착 실현에 따른 전자석(6)의 작동 신뢰성은 획기적으로 향상된다.

본 발명은 도 2 에 도시된 바와 같이 미 도시한 크레인에 의해 승강하면서 이동하는 프레임(2)이 구성되고, 상기 프레임(2)의 하부에는 T형강을 만들기 위해 작업장소로 직사각형 모양의 판으로 된 자재(4)를 운반하는 전자석(6) 다수개가 체인(8)으로 연결되면서 동일한 간격으로 배치된다.

상기 전자석(6)은 도 3 내지 도 7 에 도시된 바와 같이 직사각형 모양의 하우징(10)(도4참조)이 전,후를 개방한 수납공간(12)을 형성하면서 구성되는데, 상기 하우징(10)의 중간부에는 수납공간(12)을 양분하는 분리벽(14)이 횡 방향으로 배치되면서 수직으로 설치되고, 상기 분리벽(14)의 전,후면 중간부에는 중간벽(16)이 종 방향으로 배치되면서 수직으로 설치된다.

따라서 상기 분리벽(14)과 중간벽(16)에 의해 하우징(10) 내부는 수납공간(12)이 4개로 나뉘어진다.

또한 상기 하우징(10)의 저면 중간부에는 자재(4)가 자기력에 의해 용이하게 부착 될 수 있도록 한 돌출부(18)가 횡 방향으로 형성된다.

계속하여 상기와 같이 하우징(10) 내부에서 나누어진 4개의 수납공간(12) 각각의 모서리에는 안내판(20)이 45도로 기울어져 배치되면서 분리벽(14)에 수직으로 고정 설치되고, 상기 4개의 수납공간(12) 각각에는 안내판(20) 안쪽으로 연철로 만 들어진 코아(core)(22)가 배치되면서 분리벽(14)의 전,후면에 나사로 결합 되며, 상기 각각의 코아(22)에는 보빈(bobbin)에 감겨진 코일(24)이 끼워져 결합 된다.

상기와 같이 설치된 각각의 코일(24)로부터 인출되는 도선(26)은 안내판(20)과 중간벽(16)에 형성된 안내공(28)을 지나 하우징(10) 상부에 형성된 홀(30)을 통해 외부로 인출되고, 이후로 상기 도선(26)은 하우징(10) 상부에 설치되는 박스(32)를 통과하여 전류의 흐름을 단속하는 컨트롤부(34)(도2참조)에 연결되며, 상기 컨트롤부(34)에는 작동을 조정하는 조작부(36)가 연결된다.

한편 상기 각각의 수납공간(12)(도3참조)에 설치된 안내판(20) 안쪽으로는 코아(22)에 끼워진 코일(24)이 유동되지 않도록 고정하는 충진재(38)(통상적으로 널리 판매되어 사용되는 접착재로서의 본드)(도3참조)가 코아(22)의 상측 일부까지 채워지고, 상기 각각의 코아(22)에는 자기장의 영향을 차단하는 스테인리스(stainless) 재질의 커버(40)가 끼워져 결합 된다.

또한 상기 각각의 수납공간(12)이 형성되는 하우징(10)의 바닥면에 홈(42)을 절취하여 형성하면서 자기장의 영향을 차단하는 스테인리스 재질의 바닥판(44)을 설치하는데, 상기 바닥판(44)은 하우징(10) 저면에 형성된 돌출부(18)의 전,후방 측에 위치하면서 양측으로 나누어져 각각 배치된다.

계속하여 상기 하우징(10)에 설치되는 각각의 코아(22) 전면에는 자기력을 전달하는 작용판(46)이 나사로 결합 되면서 커버(40)의 전면에 위치하게 되는데, 상기 작용판(46)은 코아(22) 전면에 나사 결합 되는 전면판(48)과, 상기 전면판(48) 하단부에 일체로 연장 형성되면서 절곡 되어 바닥판(44)의 아래에 나사 로 결합 되는 밑면판(50)으로 이루어진다.

상기와 같이 설치되는 하우징(10), 분리벽(14), 중간벽(16), 돌출부(18), 작용판(46)은 자기력이 전달될 수 있도록 한 재질을 적용하는데 보통 철(Fe)로 만들어지고, 상기 커버(40)와 바닥판(44)은 전술한 바와 같이 스테인리스로 만들어진다.

따라서 상기 전자석(6)으로부터 발생 되는 자기력은 작용판(46)과 돌출부(18)를 통하여 전달되고, 상기 커버(40)와 바닥판(44)에 의해서는 자기력 전달이 차단된다.

상기와 같은 구조를 갖는 전자석(6)은 하우징(10)의 전,후방측과 하부를 통하여 자기력을 제공하는 구조이고, 상기와는 달리 전자석(6)의 전,후방 측 어느 한쪽과 하부를 통하여 자기력을 제공하고자 할 경우에는 상기 하우징(10), 분리벽(14), 중간벽(16), 돌출부(18)는 자기력이 전달될 수 있도록 철로 만들고, 상기 하우징(10)의 전,후방 측에 위치한 어느 하나의 작용판(46)은 자기장의 영향을 차단할 수 있도록 스테인리스 재질로 만들 수 있다.

또한 조작부(36)에서 컨트롤부(34)를 통하여 분리벽(14)의 전,후면 어느 한 쪽에 위치한 코일(24)에만 전류를 공급함으로써, 상기 돌출부(18)와 하우징(10)의 전,후방 측에 위치한 어느 하나의 작용판(46) 만이 자기력을 갖게 함으로써 실현될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 조작부(36)(도2참조)의 스위치를 온 시키면 전류는 컨트롤부(34)를 통 하여 코일(24)(도7참조) 측으로 공급되는데, 이로 인해 코일(24) 주변으로 자기장이 형성되고, 상기 자기장은 전류가 흐르는 방향을 따라 이동하면서 코아(22)를 자성체로 만들게 된다.

상기와 같이 전류가 흐를때 플러스극(+) 측의 코아(22)는 S극이 되고, 마이너스극 측의 코아(22)는 N극이 되며, 상기 자기장은 N극에서 나와 S극으로 들어가게 된다.

이러한 자기장의 이동은 조작부(36)(도2참조)를 통하여 전류 흐름 방향을 바꾸면, 상기 코아(22)(도7참조)의 극이 바뀌면서 자기장의 이동 방향 또한 바뀌게 되는데, 상기와 같은 자기장은 전류의 세기와 코일(24)의 감은 수에 비례하여 증감하게 된다.

상기와 같이 형성된 자기장의 이동 상태를 보다 상세히 살펴보면, 상기 자기장은 코아(22)의 N극으로부터 나와 작용판(46)의 전면판(48), 밑면판(50), 그리고 돌출부(18), 분리벽(14)을 순차적으로 지나 코아(22)의 S극으로 들어가게 된다.

상기 N극으로부터 나온 다른 측 자기장은 작용판(46)의 전면판(48), 하우징(10)의 상부, 분리벽(14)을 순차적으로 지나 코아(22)의 S극으로 들어가게 된다.

상기와 같은 자기장의 이동경로가 형성되도록 하기 위해서는 조작부(36)(도2참조)에서 컨트롤부(34)를 통해 전류의 흐름 방향을 조정함으로써, 상기 분리벽(14)(도7참조)의 양측에 접한 코아(22)의 끝단부가 S극이 되도록 하고, 상기 작용판(46)에 접한 코아(22)의 끝단부가 N극이 되도록 함으로써 실현되게 할 수 있 다.

상기와 같은 자기장 영역하에서의 자기력은 코아(22)의 양단부에서 가장 크게 되는데, 이때 상기 분리벽(14)의 양측에 장착된 코아(22)로부터 발생 되는 N극의 자기력은 작용판(46)을 형성하는 전면판(48)과 밑면판(50)에 전달되며, 상기 코아(22)로부터 발생 되는 S극의 자기력은 분리벽(14)을 지나 돌출부(18) 측으로 전달된다.

그리고 스테인리스 재질로 된 커버(40)와 바닥판(44)에 의해서는 자기장의 영향이 차단됨으로 상기 작용판(46)과 돌출부(18)는 주변의 자기장으로 부터 간섭을 미미하게 받게 된다.

이로 인해 상기 돌출부(18)에 부착된 수평상태의 자재(4)는 S극의 자기력 영향을 주로 받게 되면서, 부차적으로 상기 작용판(46)의 밑면판(50)에 도달한 N극의 자기력 영향을 함께 받게 됨으로 상기 자재(4)의 부착상태는 안정되고, 또한 상기 작용판(46)의 전면판(48)에 부착된 수직 상태의 자재는 N극의 영향만을 받게 되어 부착상태가 안정됨으로, 결국 전자석(6)의 기능에 대한 신뢰성은 획기적으로 향상된다.

한편 상기와 같이 전자석(6)이 작동하는 상태에서 예를 들어 T형강을 만들고자 자재(4)를 운반할 경우에는, 먼저 미 도시된 크레인을 이용하여 프레임(2)(도2참조)에 설치된 전자석(6)을 자재(4)가 적재된 장소로 운반한 후, 도 8a에 도시된 바와 같이 수평으로 놓인 자재(4)에 전자석(6)의 하우징(10) 하부에 형성된 돌출부(18)를 접근시키면, 상기 프레임(2)(도2참조)의 길이 방향을 따라 동일한 간 격으로 설치된 여러개의 전자석(6) 돌출부(18)(도8a참조) 및 작용판(46)의 밑면판(50)에 자재(4)의 일면이 부착된다.

따라서 소정의 길이를 갖는 직사각형 모양의 판으로 이루어진 자재(4)는 전자석(6)에 부착되어 프레임(2)(도2참조) 아래에 수평으로 위치하여 있게 된다.

상기 이후로 크레인을 통하여 전자석(6)에 부착된 자재(4)를 작업장소로 운반한 다음, 상기 조작부(36)를 통하여 전류공급을 차단하면 상기 코일(24)(도7참조) 주변에 형성된 자기장은 소멸 되는데, 이로 인해 작용판(46)과 돌출부(18)에 도달한 자기력도 함께 소멸됨으로 상기 돌출부(18) 및 작용판(46)의 밑면판(50)에 부착된 자재(4)는 전자석(6)으로부터 탈락하게 된다.

따라서 상기 자재(4)는 전자석(6)으로부터 자중에 의해 낙하하여 작업장소에 수평으로 놓이게 된다.

상기 이후로 조작부(36)(도2참조)를 통하여 코일(24)(도7참조)에 전류를 다시 공급하면 코일(24) 주변에 자기장이 형성되면서 상기 작용판(46)과 돌출부(18)는 자기력을 다시 지니게 된다.

계속하여 크레인을 이용하여 전자석(6)(도2참조)을 포함한 프레임(2)을 자재(4)가 적재된 장소로 이동시킨 다음, 도 8b 에 도시된 바와 같이 수직으로 놓인 자재(4)에 전자석(6)의 하우징(10) 전면 또는 배면에 설치된 어느 하나의 작용판(46)을 형성하는 전면판(48)을 접근시키면, 상기 프레임(2)(도2참조)의 길이 방향을 따라 동일한 간격으로 설치된 여러개의 전자석(6)을 구성하는 전면판(48)(도8b참조)에 판으로 이루어진 자재(4)의 일면이 동시에 부착된다.

따라서 소정의 길이를 갖는 직사각형 모양의 판으로 이루어진 자재(4)는 전자석(6)에 부착되어 프레임(2)(도2참조) 아래에 수직으로 위치하여 있게 된다.

상기 이후로 크레인을 통하여 전자석(6)에 부착된 자재(4)를 작업장소로 운반하여 수평으로 놓인 자재(4)의 중심부에 수직으로 위치하게 한 다음, 전술한 바와 같이 조작부(36)를 통하여 전류공급을 차단하면, 상기 작용판(46)의 전면판(48)(도8b참조)에 부착된 자재(4)는 전자석(6)으로부터 탈락하게 된다.

따라서 상기 자재(4)는 전자석(6)으로부터 자중에 의해 낙하하여 수평으로 놓인 자재(4) 위에 수직으로 놓이게 되는데, 이때 작업자는 용접수단으로 상기 자재(4)를 용접함으로써 T형강을 완성한다.

본 발명은 리프팅 전자석 구조에 관한 것으로서, 특히 하나의 전자석에 자재를 수평 또는 수직형태로 부착하여 운반할 수 있도록 함으로써, 설비비용 감소와 함께 자재의 신속한 운반에 따른 생산성을 획기적으로 향상시키고자 한 것이다.

이러한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하였지만, 본 발명은 여기에 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 자명하다.

따라서, 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.

도 1 은 종래 기술에 따른 전자석의 단면도.

도 2 는 본 발명에 따른 전자석이 프레임에 설치된 상태도.

도 3 은 본 발명에 따른 전자석의 사시도.

도 4 는 본 발명에 따른 전자석의 분리 사시도.

도 5 는 본 발명에 따른 전자석의 저면 사시도.

도 6 은 도 3 의 A - A선 단면도.

도 7 은 도 3 의 B - B선 단면도.

도 8a, 8b 는 본 발명에 따른 전자석에 자재가 부착된 상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2:프레임 4:자재

6:전자석 8:체인

10:하우징 12:수납공간

14:분리벽 16:중간벽

18:돌출부 20:안내판

22:코아 24:코일

26:도선 28:안내공

30:홀 32:박스

34:컨트롤부 36:조작부

38:충진재 40:커버

42:홈 44:바닥판

46:작용판 48:전면판

50:밑면판

Claims (10)

1. 삭제
2. 중간벽(16)을 가운데에 설치하여 수납공간(12)을 양측으로 이등분한 하우징(10)과,

   상기 중간벽(16)의 양측에 직각으로 설치되면서 수납공간(12)에 횡 방향으로 배치되는 분리벽(14)과,

   상기 분리벽(14)의 전면 양측에 각각 장착되는 코아(22)와,

   상기 각각의 코아(22)에 끼워져 결합 되는 코일(24)과,

   상기 각각의 코일(24)에 연결되어 전류의 흐름을 단속하는 컨트롤부(34) 및 조작부(36)로 구성함으로써, 상기 하우징(10)의 전,후면에서 플레이트 자재(14)가 수직으로 부착 되도록 한 리프팅 전자석에 있어서,

   상기 분리벽(14)을 하우징(10)의 중간부에 배치하고,

   상기 분리벽(14)의 배면 양측에는 전면과 동일하게 코일(24)을 결합한 코아(22)를 대칭 설치하면서 분리벽(14)을 사이에 두며,

   상기 각각의 코일(24)은 컨트롤부(34)에 연결하는 구성을 함으로써,

   상기 하우징(10)의 저면에서 플레이트 자재(4)가 수평으로 부착 되도록 한 것을 특징으로 하는 리프팅 전자석.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 하우징(10)의 저면 중간에 돌출부(18)를 횡 방향으로 형성하여 자재(4)가 자기력에 의해 용이하게 부착 되도록 한 것을 특징으로 하는 리프팅 전자석.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 각각의 코아(22)에 자기장의 영향을 차단하는 스테인리스 재질의 커버(40)를 끼워 결합하면서 하우징(10)의 개방부를 밀폐시키며, 상기 각각의 수납공간(12)이 형성되는 하우징(10)의 바닥면에 홈(42)을 절취하여 형성하면서 자기장의 영향을 차단하는 스테인리스 재질의 바닥판(44)을 홈(42)에 설치한 것을 특징으로 하는 리프팅 전자석.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 코아(22)의 전면에 자기력을 전달하는 작용판(46)이 결합 되면서 커버(40)의 전면에 위치하는 것을 특징으로 한 리프팅 전자석.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 작용판(46)은 코아(22)의 전면에 결합 되는 전면판(48)과,

   상기 전면판(48) 하단부에 일체로 연장 형성되면서 절곡되어 바닥판(44) 아래에 결합 되는 밑면판(50)으로 된 것을 특징으로 하는 리프팅 전자석.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 하우징(10), 분리벽(14), 중간벽(16), 돌출부(18), 작용판(46)은 자기력이 전달될 수 있도록 철로 만들어지는 것을 특징으로 한 리프팅 전자석.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 하우징(10), 분리벽(14), 중간벽(16), 돌출부(18)는 자기력이 전달될 수 있도록 철로 만들어지고, 상기 하우징(10)의 전,후방 측에 위치한 어느 하나의 작용판(46)은 자기장의 영향을 차단하는 스테인리스 재질로 만든 것을 특징으로 하는 리프팅 전자석.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 컨트롤부(34)는 분리벽(14)의 전,후면 어느 한 쪽에 위치한 코일(24)에만 전류를 공급함으로써, 상기 돌출부(18)와 하우징(10)의 전,후방 측에 위치한 어느 하나의 작용판(46) 만이 자기력을 갖게 하는 것을 특징으로 한 리프팅 전자석.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 컨트롤부(34)는 코일(24)에 전류를 공급할 때, 상기 분리벽(14) 측을 향한 각각의 코아(22) 끝단부가 동일한 극을 갖게 한 것을 특징으로 하는 리프팅 전자석.

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