KR100419651B1

KR100419651B1 - 스크러버 탱크내의 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤 높이 제어장치

Info

Publication number: KR100419651B1
Application number: KR10-1999-0049345A
Authority: KR
Inventors: 한복렬
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 1999-11-09
Filing date: 1999-11-09
Publication date: 2004-02-25
Also published as: KR20010045862A

Abstract

본 발명은 냉간압연후 스트립의 표면에 부착된 압연유 혹은 기타 이물질을 제거하는 전해청정설비에서 스크러버 탱크내에 갖춰진 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤의 높이를 제어하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 스트립의 형상에 따라서 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤의 상하 높이를 자동조절하여 스트립의 최적의 탈지효과를 얻을 수 있도록 개선된 스크러버 탱크내의 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤 높이 제어장치에 관한 것이다.

본 발명은, 브러쉬롤의 상류측에서 스트립의 형상을 측정하는 센서와 스트립의 이동속도를 검출하는 센서를 구비하여 전기적 신호를 송신하는 검출부; 상기 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤이 회전가능하도록 장착되는 베어링블럭들을 상하로 변위시키기 위한 실린더와 래크기어 및 캠기어들을 구비한 높이조절부; 및, 상기 검출부로 부터의 신호에 따라서 상기 1조를 이루는 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤을 동시에 승하강시켜 스트립과 브러쉬롤 및 스트립과 브러쉬 백업롤사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 신호를 높이 조절부로 출력시키는 제어부;를 포함하는 스크러버 탱크내의 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤 높이 제어장치를 제공한다.

Description

스크러버 탱크내의 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤 높이 제어장치{APPARATUS FOR CONTROLLING THE HEIGHT OF BRUSH ROLL AND BRUSH BACK-UP ROLL IN SCRUBBER TANK}

일반적으로 냉간압연과정에서는 스트립의 표면상에 압연유, 철분등의 이물질이 부착되기 때문에 이들을 제거할 필요가 있다. 이러한 스트립상의 이물질 제거는 전해청정 설비에 의해서 이루어지며, 이러한 과정에서 스트립은 알칼리(Alkali)용액 분사탱크내를 지나고, 스크러버 탱크내의 브러쉬롤에 의하여 마모되어 1차적으로 세정된다. 그 후, 스트립은 미세한 철분을 제거하기 위하여 전해탱크를 통과하게 되며, 이러한 과정에서 스트립은 스크러버 탱크내의 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤사이를 통과하는 것이다.

한편, 상기 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤은 스크러버 탱크내에서 상하 1조를 이루면서 4세트가 나란하게 배치되며, 브러쉬롤에는 올소 규산 소오다(2Na₂OSiO₂) 용액을 분사하여 스트립을 세정하게 된다. 이때, 브러쉬롤은 일정한 압하력을 항상 유지하게 되며, 1조의 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤 사이에 놓인 스트립 사이에는 동일한 간격이 유지되어야 한다. 그러나, 스트립의 형상은 냉간압연중 항상 변화할 수 있는 것이며, 라인 속도의 변화에 따라서 스트립에는 루프가 발생될 수 있고, 이러한 스트립의 형상변화와 루프등은 굴곡진 형상으로 나타나고, 일정하게 유지되어야 할 스트립과 브러쉬롤및 스트립과 브러쉬 백업롤사이의 간격을 다르게 하여 어느 한쪽이 과도하게 되고, 다른 한쪽은 협소하게 된다.

이는 도 7의 a)에서와 같이 스트립(S)의 형상이 불량하게 되면, 스트립(S)으로부터 동일하게 유지되어야 할 브러쉬롤(200)측이나 혹은 브러쉬 백업롤(300)측의 사이간격(도 7a)의 a = a)이 다르게 되어 b>b'의 상태로 유지되기 때문에, 과도한 간격을 유지하는 부분은 탈지효과가 크게 저하되어 탈지를 이룰 수 없다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 스트립의 형상에 따라서 1조를 이루는 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤의 상하 높이를 자동 조절하여 스트립의 최적의 탈지효과를 얻을 수 있도록 개선된 스크러버 탱크내의 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤 높이 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 구성을 개략적으로 도시한 개략 설명도;

도 2는 본 발명에 따른 스크러버 탱크내의 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤 높이 제어장치의 구성을 도시한 블록도;

도 3은 본 발명에 따른 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤 높이 제어장치의 높이 조절부를 도시한 사시도;

도 4는 본 발명에 따른 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤 높이 제어장치의 높이 조절부를 도시한 정면도;

도 5는 본 발명에 따른 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤 높이 제어장치의 높이 조절부에서 베어링 블럭부분을 도시한 사시도;

도 6은 본 발명에 따른 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤 높이 제어장치의 높이 조절부에서 래크기어와 피니언 기어를 도시한 구성도;

도 7의 a)와 b)는 본 발명이 적용되는 스트립의 형상변화를 도시한 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

5a..... 스트립 형상검출센서 5b..... 스트립 속도검출센서

10..... 검출부 12..... 액튜에이터

16..... 실린더 20..... 래크기어

24a,24b.... 캠기어 36a,36b.... 평기어

40..... 유니버셜 죠인트 50..... 제어부

200.... 브러쉬롤 250.... 회전모터

300.... 브러쉬 백업롤 B...... 베어링 블럭

p1..... 캠기어의 중심점 p2..... 평기어의 중심점

p3..... 편심 중심

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 브러쉬롤의 상류측에서 스트립의 형상을 측정하는 센서와 스트립의 이동속도를 검출하는 센서를 구비하여 전기적 신호를 송신하는 검출부;상기 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤이 회전가능하도록 장착되는 베어링블럭들을 상하로 변위시키기 위한 높이조절부; 및,상기 검출부로 부터의 신호에 따라서 상기 1조를 이루는 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤을 승하강시키는 신호를 높이 조절부에 출력시키는 제어부;를 포함하고, 냉간압연후 스트립의 표면에 부착된 압연유 혹은 기타 이물질을 제거하는 전해 청정설비의 스크러버 탱크내에 구비된 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤의 높이를 제어하는 장치에 있어서,상기 높이조절부는 프레임에 유압 혹은 공압실린더가 장착되고, 상기 실린더의 로드에는 래크기어가 장착되고, 상기 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤들이 장착된 일측 베어링블럭에는 각각 유니버셜 죠인트들을 통하여 한쌍의 캠기어들이 연결되며;상기 캠기어들의 타측면에는 원형의 평기어가 장착되고, 상기 평기어들 사이에는 회전전달기어가 구비되는 한편, 상기 평기어와 회전전달기어들은 각각 상기 프레임의 일측면에 회전가능하도록 장착되고, 상기 캠기어중 상부측의 것에는 외주면에 치차가 형성되어 상기 래크기어에 맞물리며;상기 캠기어들은 그 중심이 각각 일측면에 장착된 원형의 평기어들의 회전중심에 일치되고, 유니버셜 죠인트에 연결되는 축의 중심은 캠기어 중심으로부터 일측으로 벗어나며, 상기 캠기어에서 이러한 축의 중심들은 서로 동일하게 편심되어 있음으로서, 상기 유압 혹은 공압실린더의 작동은 상기 1조를 이루는 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤을 동시에 승하강시켜 스트립과 브러쉬롤 및 스트립과 브러쉬 백업롤 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 것임을 특징으로 하는 스크러버 탱크내의 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤 높이 제어장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 스크러버 탱크내의 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤 높이 제어장치(1)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 냉간압연후 스트립(S)의 표면에 부착된 압연유 혹은 기타 이물질을 제거하는 전해 청정설비에서 스크러버 탱크(220)내에 갖춰진 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)의 높이를 적절하게 스트립(S)의 형상에 따라서 제어하도록 구성된 것이다.

본 발명은 브러쉬롤(200)의 상류측에서 스트립(S)의 형상을 측정하는 센서(5a)와 스트립(S)의 이동속도를 검출하는 센서(5b)를 구비하여 전기적 신호를 송신하는 검출부(10)를 갖추고, 상기 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)이 회전가능하도록 장착되는 베어링블럭(B)들을 상하로 변위시키기 위한 액튜에이터(actuator)(12)인 실린더(16)와 래크기어(20) 및 캠기어(24a)(24b)들을 구비한 높이조절부(30)를 갖는다. 그리고, 상기 검출부(10)로 부터의 신호에 따라서 상기 1조를 이루는 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)을 동시에 승하강시켜 스트립(S)과 브러쉬롤(200) 및 스트립(S)과 브러쉬 백업롤(300)사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 제어부(50)도 포함하게 된다.

상기에서 검출부(10)를 이루는 스트립 형상검출센서(5a)와 스트립 속도검출 센서(5b)는 공지의 것으로, 스트립 형상검출센서(5a)는 투광부(미도시)에서 X레이등의 형상광원을 스트립(S)의 표면에 반사시켜 되돌아 오는 속도를 수광부(미도시)에서 검출하고, 그들 속도의 차이를 이용하여 스트립(S)의 형상 굴곡을 판별하고 그 신호를 출력시키는 방식이 사용될 수 있으며, 스트립 속도검출센서(5b)는 회전 엔코더, 혹은 스트립(S)을 감는 텐션릴(미도시) 회전속도등을 검출하는 센서등을 이용하여 이루어질 수 있다.

그리고, 높이조절부(30)는 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같은 것으로, 이를 설명하기에 앞서 종래의 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)의 구성에 대하여 간단히 설명하기로 한다. 상기 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)은 스크러버 탱크(220)의 내부에 상하로 1조를 이루어 장착되는 것으로, 이들은 양단부에 각각베어링 블럭(B)을 통하여 회전가능하도록 장착되고, 상기 일측 베어링 블럭(B)으로는 그 중심축들이 연장되어 유니버셜 죠인트(240)들을 통하여 각각 회전모터(250)의 축에 연결된다. 따라서, 상기 회전모터(250)의 작동은 유니버셜 죠인트(240)들을 통하여 상기 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)들을 각각 다른 반대의 방향으로 회전시키고, 그들 사이를 탈지 처리하고자 하는 스트립(S)이 진행되는 것이다.

한편, 상기 베어링 블럭(B)들이 장착된 지주(260)의 일측 상부에는 상기 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)들을 보수하는 경우에, 이들 베어링 블럭(B)들을 상부로 들어주기 위한 실린더(270)가 장착된 구조를 갖는다.

상기와 같은 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)의 구성에서, 본 발명의 높이조절부(30)의 액튜에이터(12)는 상기 지주에 근접된 프레임(34)에 유압 혹은 공압실린더(16)가 장착되고, 상기 실린더(16)의 로드에는 래크기어(20)가 장착된다. 그리고, 상기 일측 베어링블럭(B)에는 각각 유니버셜 죠인트(240)들을 통하여 한쌍의 캠기어(24a)(24b)들이 연결되며, 상기 캠기어(24a)(24b)들의 타측면에는 원형의 평기어(36a)(36b)가 장착되고, 상기 평기어(36a)(36b)들 사이에는 회전전달기어 (38)가 구비된다.

상기 평기어(36a)(36b)와 회전전달기어(38)들은 각각 상기 프레임(34)의 일측면에 회전가능하도록 장착된 구조를 갖는다. 그리고, 상기 캠기어(24a)(24b)중 상부측의 것에는 외주면에 치차가 형성되어 상기 래크기어(20)에 맞물리도록 구성된다.

한편, 상기 캠기어(24a)(24b)들은 유니버셜 죠인트(40)에 연결되는축(42a)(42b)이 각각 그들 중심으로부터 편심(offset)된 것으로서, 그 상세 구조가 도 6에 도시되어 있다. 즉 상기 캠기어(24a)(24b)들은 그 중심점(p1)이 각각 일측면에 장착된 원형의 평기어(36a)(36b)들의 회전중심(p2)에 일치되지만, 유니버셜 죠인트(240)에 연결되는 축(42a)(42b)의 중심(p3)은 캠기어(24a)(24b)의 중심(p1)으로부터 일측으로 벗어나 있고, 상하 캠기어(24a)(24b)의 이러한 축(42a)(42b)의 편심점(p3)들은 서로 동일하다.

그리고, 유니버셜 죠인트(40)의 타측 단부들, 즉 베어링 블럭(B)에 연결된 축(42a)(42b)의 단부들은 도 5에 도시된 바와 같이, 다수개의 볼트(45)등으로 베어링 블럭(B)을 일측에 연결되는 것이다. 또한, 이러한 높이조절부(30)들은 스크러버 탱크(220)내의 4조의 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)각각에 동일하게 장착되고 제어부(50)에 의해서 각각 단독적으로 동작된다.

한편, 상기 제어부(50)는 상기 검출부(10)로 부터의 신호에 따라서 상기 1조를 이루는 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)을 동시에 승하강시켜 스트립(S)과 브러쉬롤(200) 및, 스트립(S)과 브러쉬 백업롤(300)사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 것으로, 상기 검출부(10)로 부터의 신호들을 연산하는 연산부(미도시)와 각종 데이터를 저장하는 기억부(미도시) 및 이러한 신호들을 입출력시키는 입,출력부(미도시)들을 구비한 프로세스 컴퓨터등으로 이루어질 수 있다.

도 5에서 미설명부로 (70)은 베어링부재로서 그 내측 레이스(inner race)부분에 브러쉬롤(200) 또는 브러쉬 백업롤(300)의 축들이 회전가능하도록 고정된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)의 전방에 위치된 검출부(10)의 센서(5a)(5b)들로부터 신호가 제어부(50)로 입력되면, 제어부(50)는 사전에 설정된 프로그램에 따라서, 높이조절부(30)의 실린더(16)를 동작시키게 된다. 즉, 스트립 형상 검출 센서(5a)가 스트립(S)의 형상을 검출하고, 스트립 속도 센서(5b)가 스트립(S) 속도를 검출하면, 이러한 신호는 제어부(50)에서 가장 전방측의 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)들의 높이를 스트립(S)의 형상에 맞추어 위치이동시키고, 스트립(S)의 해당부분이 가장 전방측의 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)을 통과하면, 다음 번의 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)의 높이를 변경시키고, 그것을 통과하면, 그 다음의 것을 차례차례 높이 조정하게 된다.

즉 제어부(50)는 스트립(S)의 형상이 굴곡된 부분을 검출하면, 그 검출위치, 즉 스트립 형상 검출센서(5a)가 위치된 지점과 최전방의 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)이 위치된 지점사이의 거리와, 스트립(S) 속도등의 팩터(factor)를 이용하여, 얼마 후에 상기 굴곡진 스트립(S)의 형상부분이 상기 최전방의 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)이 위치된 지점을 통과할 것인지를 연산하고, 그 타이밍에 맞추어 상기 높이조절부(30)의 액튜에이터(12)를 동작시켜 해당 굴곡진 스트립(S)부분이 통과할 때 높이 조절하고, 도 7b에 도시된 바와 같이 스트립(S)과 브러쉬롤(200) 및 스트립(S)과 브러쉬 백업롤(300)사이의 간격이 동일하게 하는 것이다.

상기와 같은 제어부(50)의 신호에 따라서 높이조절부(30)는 실린더(16)의 로드가 전,후진하게 되고, 상기 로드에 연결된 래크기어(20)는 상단의 캠기어(24a)를회전시킨다. 동시에 상부 캠기어(24a)는 후방의 원형 평기어(36a)를 회전시키고, 이는 회전전달기어(38)를 통하여 하부 평기어(36b)를 회전시키고 하부 캠기어(24b)를 상부 캠기어(24a)와 동일방향으로 동일 변위만큼 회전시킨다. 따라서, 상,하부 캠기어(24a)(24b)는 회전되면서 유니버셜 죠인트(40)를 통하여 이들에 연결된 베어링 블럭(B)을 상하로 이동시킨다.

여기서 상기 베어링 블럭(B)들은 상하방향으로 이동하게 되며, 그 이유는 상기 캠기어(24a)(24b)들이 유니버셜 죠인트(40)를 통하여 베어링 블럭(B)에 연결되기 되고, 상기 베어링 블럭(B)들은 지주에 의해서 상하방향의 변위만이 허용되기 때문에 캠기어(24a)(24b)의 편심량만큼 상하방향으로 이동된다. 즉 도 6에서 상기 유니버셜 죠인트(40)에 연결된 축(42a)(42b)들은 실선부분에서 점선부분으로 혹은 그 반대의 회전인 경우는 점선부분에서 실선부분으로 각각 편심 변위되며, 이들 변위량은 상하부 캠기어(24a)(24b) 모두가 같은 것이다.

이와 같이 일측의 베어링 블럭(B)이 상,하변위되면, 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)의 타측의 베어링 블럭(B)들도 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)을 통하여 동시에 상하이동되며, 전체적으로 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)이 상하로 변위된다. 이러한 경우에도 회전모터(250)로 부터의 회전력은 동일하게 전달되며, 이는 상기 회전모터(250)와 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)사이에도 각각 유니버셜 죠인트(240)들이 배치되어 있기 때문이다.

한편, 상기에서 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)이 상하로 변위되는 량은 대략 10mm 내외이며, 상기 이러한 변위는 굴곡진 스트립(S)부분이 후방측의 1조를 이루는 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)사이를 통과할 때마다 순차적으로 이루어지는 것이다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 굴곡진 스트립(S)부분을 검출부(10)가 검출하여 그 신호를 제어부(50)로 송신하면, 제어부(50)는 각각의 조를 이루는 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)의 높이 조절부(30)를 동작시켜서 해당된 굴곡진 스트립(S)부분이 통과하는 경우, 그 부분의 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)을 상부 혹은 하부로 차례차례 변위시켜 주는 것이다. 따라서, 굴곡진 스트립(S)부분은 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)과의 사이가 도 7a)와 같이 항상 동일하게 유지되어 탈지효과가 고르게 이루어지는 것이다.

따라서, 본 발명에 의하면, 스트립(S)의 형상에 따라서 1조를 이루는 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)의 상하 높이를 자동 조절하여 스트립(S)의 최적의 탈지효과를 얻을 수 있는 것이다.

Claims

브러쉬롤(200)의 상류측에서 스트립(S)의 형상을 측정하는 센서(5a)와 스트립(S)의 이동속도를 검출하는 센서(5b)를 구비하여 전기적 신호를 송신하는 검출부(10);

상기 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)이 회전가능하도록 장착되는 베어링블럭(B)들을 상하로 변위시키기 위한 높이조절부(30); 및,

상기 검출부(10)로 부터의 신호에 따라서 상기 1조를 이루는 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)을 승하강시키는 신호를 높이 조절부(30)에 출력시키는 제어부(50);를 포함하고, 냉간압연후 스트립(S)의 표면에 부착된 압연유 혹은 기타 이물질을 제거하는 전해 청정설비의 스크러버 탱크(220)내에 구비된 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤의 높이를 제어하는 장치에 있어서,

상기 높이조절부(30)는 프레임에 유압 혹은 공압실린더(16)가 장착되고, 상기 실린더(16)의 로드에는 래크기어(20)가 장착되고, 상기 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)들이 장착된 일측 베어링블럭(B)에는 각각 유니버셜 죠인트(40)들을 통하여 한쌍의 캠기어(24a)(24b)들이 연결되고;

상기 캠기어(24a)(24b)들의 타측면에는 원형의 평기어(36a)(36b)가 장착되고, 상기 평기어(36a)(36b)들 사이에는 회전전달기어(38)가 구비되는 한편, 상기 평기어(36a)(36b)와 회전전달기어(38)들은 각각 상기 프레임(34)의 일측면에 회전가능하도록 장착되고, 상기 캠기어(24a)(24b)중 상부측의 것에는 외주면에 치차가 형성되어 상기 래크기어(20)에 맞물리며;

상기 캠기어(24a)(24b)들은 그 중심(p1)이 각각 일측면에 장착된 원형의 평기어(36a)(36b)들의 회전중심(p2)에 일치되고, 유니버셜 죠인트(40)에 연결되는 축(42a)(42b)의 중심(p3)은 캠기어(24a)(24b)중심(p1)으로부터 일측으로 벗어나며, 상기 캠기어(24a)(24b)에서 이러한 축(42a)(42b)의 중심(p3)들은 서로 동일하게 편심되어 있음으로서, 상기 유압 혹은 공압실린더(16)의 작동은 상기 1조를 이루는 브러쉬롤(200)과 브러쉬 백업롤(300)을 동시에 승하강시켜 스트립(S)과 브러쉬롤(200) 및 스트립(S)과 브러쉬 백업롤(300)사이의 간격을 일정하게 유지시키는 것임을 특징으로 하는 스크러버 탱크내의 브러쉬롤과 브러쉬 백업롤 높이 제어장치.
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