KR100419934B1 - 냉간압연에 의한 그레이팅용 빔의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배수구나 맨홀의 덮개, 안전발판 또는 각종 설비의 덮개 등의 구조물로 이용되는 그레이팅에서 상기 그레이팅을 구성하는 소재인 빔을 미끄러움 방지 등의 효과를 높일 수 있도록하기 위한 그레이팅용 빔의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명의 특징은 냉간압연공정으로 이루어지는 것으로, 소정의 폭과 두께를 가진 평강 또는 I형강을 소정의 길이로 절단한 소재(1)를 상하 나이프(2)(3)에 의하여 소재(1)의 선단부를 “＞”형인 화살표 형상으로 절단하는 제1 공정과,

선단부가 화살표 형상으로 절단된 소재(1)는 폭 방향의 한쪽단면에 성형하고자 하는 부분만 전기식 또는 가스 가열 방법에 의해 국부가열하는 제2 공정과,

성형하고자 하는 일부분만 국부 가열된 소재(1)는 냉간 2단롤러(4)(5)에 의해 상기 국부 가열된 폭 방향의 한쪽단면을 소정의 높이로 돌기부(6)가 형성되도록 성형하는 제3 공정과,

폭 방향의 한쪽단면이 소정의 높이로 돌기부(6)가 형성된 소재는 좌우측에 회전하는 인압성형롤러(7)(8)사이를 통과시켜 일측 돌기부(6)를 요철(凹凸)형상으로 형성하는 제4 공정과,

상기 돌기부(6)에 요철을 형성하여 이루어진 소재를 두개의 상하 피니싱 롤러(Finishing Roll)(9)(10)에서 최종정밀 압연을 하여 마무리하는 제5 공정과,

상기 소재를 상하 롤러(11)(12)에 의해 평탄도를 교정하는 제6 공정과,

상기 소재를 좌우측의 롤러(13)(14)에 의해 직진도를 교정하는 제7 공정으로 이루어진 것을 특징하는 그레이티용 빔의 제조 방법이다.

위와 같은 본 발명은 냉간압연의 공정을 거쳐 제조되는 그레이팅용 빔은 소재의 선단부를 “＞”형인 화살표 형상으로 절단하고, 성형하고자 하는 폭 방향의 한쪽단면에 일부분만 국부가열하기 때문에 인압성형롤러(7)(8)에 의해 돌기부(6)를 인압하여 요철(凹凸)을 성형할 때 중앙부에 좌굴변형(座屈變形)이 발생되지 않아 돌기부(6)에 인압성형롤러(7)(8)에 의한 요철성형(凹凸成形 ) 인압력(印壓力)이 우수하여 정밀하고 양호한 요철성형을 달성할 수 있어 미끄럼방지 효과가 매우 뛰어나며 전(全)공정의 롤러에 진입을 원활하게 하여 공정의 흐름이 단절되는 일이 없고, 삽입 트러블(Trouble)이 전혀 발생하지 않으며, 피니싱 롤러(9)(10)에 의하여 마무리를 함으로써 규격의 정밀성 및 외관의 모양을 양호하게 할 수 있고, 평탄도와 직진도의 교정 공정을 거침으로서 그레이팅용 빔의 평탄도와 직진도가 우수한 제품을 제조할 수 있어 정밀하고, 다양하며, 견고하고, 수명이 오래가며, 양호한 요철성형을 달성할 수 있어 미끄럼방지 효과가 매우 뛰어난 그레이팅용 빔을 제조할 수 있는 효과가 있다.

Description

냉간압연에 의한 그레이팅용 빔의 제조 방법{Manufacturing Process of Beam for Grating by Cold Rolling}

본 발명은 냉간압연(Cold Rolling)에 의한 그레이팅(Grating)용 빔(Beam)의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배수구나 맨홀의 덮개, 안전발판 또는 각종 설비의 덮개 등의 구조물로 이용되는 그레이팅에서 상기 그레이팅을 구성하는 소재인 빔을 미끄러움 방지 등의 효과를 높일 수 있도록하기 위한 냉간압연에 의한 그레이팅용 빔의 제조 방법에 관한 것이다.

즉, 도시된 도1과 같은 배수구나 맨홀의 덮개, 안전발판 또는 각종 설비의 덮개 등의 구조물로 이용되는 그레이팅(G)을 구성하기 위한 소재로써 도2와 같은 그레이팅용 빔(B)을 제조하기 위한 것인데, 냉간압연에서 평강(平鋼) 또는 I자형의 형강(型鋼)(이하, I자형강이라 한다)의 폭방향 한면에 형성하는 요철(凹凸)을 충분하고 정밀하게 인압(印壓)하여 요철상태를 양호하게 함으로써 미끄럼 방지효과를 높이고 작업성이 우수하고 견고하며 제조 공정상에 있어서도 흐름을 양호하게 하는등의 그레이팅용 빔의 제조 방법을 제공하는 것이다.

종래에는 그레이티용 빔을 제조하기 위한 방법으로서 도시된 도6에서와 같이 먼저 열간 압연에서 평강(101)으로 제공되는 제1 공정에서 평강은 그 선단부가 a 또는 b와 같이 수평형이거나 또는 약간의 라운딩형이면서 가운데 부분에 약간의 홈이 형성된 평강이 공급되고, 이는 제2 공정으로서 회전하는 상하 롤러(102)(103)에 의해 I자형강을 형성함과 동시에 폭 방향의 한쪽면을 소정의 높이로 돌기부(104)가 형성되도록 한다.

위와 같은 방법에 의해 제조된 I자형강(105)은 제3 공정으로서 좌우측에 회전하는 인압성형롤러(106)(107)사이를 통과시켜 한쪽 단면은 평면으로 가공하고 타측의 돌기부(104)는 요철(凹凸)형상으로 형성하여 도8와 같은 그레이팅용 빔을 제조하게 된다.

즉, 상기 좌우측의 인압성형롤러(106)(107)는 상기 제2 공정에서 제조된 I자형강(105)이 삽입되는 홈(106a)(107a)을 형성하되, 좌측 인압성형롤러의 홈(106a)은 평면으로하고 우측 인압성형롤러의 홈(107a)은 상기 돌기부(104)에 요철형상으로 인압할 수 있도록 요철(凹凸)이 형성되어 있다.

위와 같은 열간압연에 의한 그레이팅용 빔을 제조하는 종래의 기술은 다음과 같은 문제가 발생하였다.

즉, 상기 제1 공정에서 열간압연으로 제조되어 이송된 평강(101)이 수평형이거나 또는 약간의 라운딩형이면서 가운데 부분에 약간의 홈이 형성된 상태로 제2 공정에서의 상하 롤러(102)(103)를 통과할 때 I자형강(105)으로 형성되면서 그 선단부가 벌어지거나 넓어지게 된다.

이와 같은 I자형강(105)은 제3 공정에서 인압성형롤러(106)(107)에 의해 돌기부(104)를 인압하여 요철을 성형할 때 압축되는 힘에 의해 c, d와 같이 소재의 중앙부에 좌굴변형(座屈變形)이 발생되어 돌기부(104)에 인압성형롤러(106)(107)에 의한 요철성형(凹凸成形) 인압력(印壓力)이 떨어져 충분한 요철성형이 이루어지지 않아 미끄럼방지 효과가 미약한 것이 었다.

즉, 공정속도가 빠른 열간압연 상태에서 인압성형롤러(106)(107)를 통과하는 소재는 우측 인압성형롤러의 홈(107a)에 형성된 요철(凹凸)에 의해 충분하게 인압되지 못한채 통과되기 때문에 도8에서와 같은 성형인압부족현상(成形印壓不足現象) 이 발생되는 것이었다. 따라서 요철(凹凸)의 모서리 부분이 완만하게 형성되어 미끄럼방지 효과가 미약한 것이 었다.

상기, 소재에 I자형강(105)이 형성되면서 그 선단부가 벌어지거나 넓어짐에 따라 공정의 흐름이 단절되거나 직진불량, 흔들림, 높이공차 등이 불량하게 되어 도6에서와 같이 인압성형롤러(107)의 홈(107a)에 소재의 돌기부 삽입 트러블 (Trouble)이 발생하여 요철 성형이 불량하게 되는 것이었다.

그리고, 상기 제2 공정에서 회전하는 상하 롤러(102)(103)에 의해 I자형강을 형성할 때 돌기부(104)가 직각으로 인압성형되면서 압출되도록 되어 있어 소재의 직진도 불량 혹은 치수변화의 원인이 되었다.

이와 같이 종래기술의 열간압연에 의해 제조된 그레이팅용 빔으로 그레이팅을 제조할 경우 미끄럼방지 효과가 떨어짐은 물론 제품의 견고성이 떨어지고 수명저하 등의 문제가 있었다.

본 발명은 상기에서와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 냉간압연에 의해 평강이나 I자형강의 폭방향(幅方向)의 한쪽 단면(端面)에 정밀하고 양호한 요철을 성형하여 미끄럼 방지효과를 높이고 견고하며 제조 공정의 흐름을 원활하게 하는 냉간압연에 의한 그레이팅용 빔의 제조 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명에 의해 제조된 그레이팅용 빔으로 제작 구성된 그레이팅을 도시한 사시도이다.

팽창 부재; 및 일단에는 볼트 요소가 삽입되는 입구 단부가 구비되며 타단에는 축방향으로 형성된 절결부가 구비된 몸체부;를 포함하며 볼트 요소를 고정 지지하는 앵커 조립체에 있어서,

상기 볼트요소를 고정 지지하는 스프링을 포함하며,

상기 앵커 몸체에는,

볼트 요소 삽입측 내부에 상기 스프링의 일단을 지지하며 상기 몸체의 타단을 향하여 각도가 커지는 경사각으로 형성된 경사부와, 타단측에 상기 팽창 부재를 지지하도록 축상의 타단 방향으로 방사형으로 펼쳐지거나 수축되며 상기 길이 방향의 절결부가 구비되는 연장 단부와, 상기 스프링과 상기 팽창부재를 위치시키도록 상기 경사부로부터 상기 연장 단부를 향해 형성된 통형상의 내벽, 및 상기 내벽과 상기 연장 단부 사이에 형성된 목이 제공되어,

상기 연장단부는, 상기 팽창 부재가 외력에 의해 상기 연장 단부 방향으로 이동되면 상기 연장 단부가 방사형으로 펼쳐지도록, 단면상에서 볼 때 상기 몸체 타단 방향으로 갈수록 내벽의 내경이 감소되는 형상으로 형성되고,

상기 볼트 요소에 의해 상기 입구 단부 방향으로 상기 스프링이 외력을 받을 때, 상기 경사부를 따라 상기 입구 단부 방향으로 상기 스프링이 삽입되면서 스프링의 내경이 상기 경사부에 의해 감소되도록 구성된 것을 특징으로 하는 앵커 조립체.

도 3는 본 발명에 따른 그레이팅용 빔의 제조 공정도이다.

도 4는 본 발명에 의해 제조된 그레이팅용 빔의 일부발췌 확대도이다.

도 5는 본 발명에 의해 제조된 다양한 형상의 그레이팅용 빔을 도시한 사시도이다.

도 6은 종래기술의 제조 공정도이다.

도 7은 종래기술의 제조 공정 중 일예의 결점을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 8은 종래기술의 제조 공정에 의해 제조된 그레이팅용 빔의 일부발췌 확대도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1: 소재 2: 상측 나이프

3: 하측 나이프 4: 상측 냉간 압연 롤러

5: 하측 냉간 압연 롤러 6: 돌기부

7: 좌측 인압성형롤러 8: 우측 인압성형롤러

8a, 9a: 홈 9: 상측 피니싱 롤러

10: 하측 피니싱 롤러 11: 상측 롤러

12: 하측 롤러 13: 좌측 롤러

14: 우측 롤러 B: 그레이티용 빔

G: 그레이팅

상기, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예로서 첨부된 도면에 따라 다음과 같이 설명한다.

먼저, 본 발명의 그레이팅용 빔을 제조하는 공정은 전체가 냉간압연 공정에 의하여 이루어진다.

도시된 도3에서와 같이 코일로 된 소정의 폭과 두께를 가진 평강 또는 I형강을 소정의 길이로 절단한 소재(1)를 제1 공정으로서 상하 나이프(2)(3)에 의하여 소재(1)의 선단부를 도시된 바와같이 “＞”형인 화살표 형상(이하, 화살표 형상이라 고도 한다)으로 절단한다.

위와 같이 선단부가 화살표 형상으로 절단된 소재(1)는 제2 공정으로서 폭 방향의 한쪽단면(2)에 성형하고자 하는 일부분만 전기식 또는 가스 가열 방법에 의해 600℃~800℃로 1초이내로국부 가열한다.

성형하고자 하는 폭 방향의 한쪽단면에 일부분만 국부 가열된 소재(1)는 제3 공정으로서 냉간 2단롤러(4)(5)에 의해 상기 국부 가열된 폭 방향의 한쪽단면을 소정의 높이(1.5 ~ 2.0mm)로 돌기부(6)가 형성되도록 한다.

위와 같이 폭 방향의 한쪽단면이 소정의 높이로 돌기부(6)가 형성된 소재는 제4 공정으로 이송되고 제4 공정에서 좌우측에 회전하는 인압성형롤러(7)(8)사이를 통과시켜 일측 돌기부(6)를 요철(凹凸)형상으로 형성하여 그레이팅용 빔을 제조하게 된다.

즉, 상기 좌우측의 인압성형롤러(7)(8)는 소재가 삽입되는 홈(7a)(8a)을 형성하되, 좌측 인압성형롤러(7)의 홈(7a)은 평면으로하고 우측 인압성형롤러(8)의 홈(8a)은 상기 돌기부(6)에 요철형상으로 인압할 수 있도록 요철(凹凸)이 형성되어 있다.

그리고, 인압성형롤러(7)(8)는 소재가 삽입되는 홈(7a)(8a)의 깊이를 깊게하여 보다 안정되게 협지하면서 돌기부(6)에 요철을 성형하며 인압성형롤러(7)(8)를 통과하여 그레이팅용 빔이 제조 된다.

위와 같이 폭 방향의 한쪽단면에 형성한 돌기부(6)에 요철을 형성하여 이루어진 그레이팅용 빔은 미끄럼방지 효과는 있으나 규격의 정밀성 및 외관이 양호하지 못하기 때문에 제5 공정으로서 두개의 상하 피니싱 롤러(Finishing Roll) (9)(10)에서 최종정밀 압연을 하여 마무리(다듬질)를 하게 된다.

이후, 제6 공정으로서 상하 롤러(11)(12)에 의해 평탄도를 교정하고, 제7공정으로 좌우측의 롤러(13)(14)에 의해 직진도를 교정하여 완제품인 그레이팅용 빔 (B)을 제조한다.

위와 같은 방법으로 제조되는 그레이팅용 빔은 도5와 같이 다양한 형상의 요철(凹凸)을 성형할 수 있다.

위와 같이 그레이팅용 빔을 제조하는 본 발명은 상기 제1 공정에서 소재의 선단부를 화살표형상으로 절단함에 따라 소재의 선단부가 벌어지거나 넓어지는 현상이 일어나지 않아 그레이팅용 빔으로 제조되는 전(全)공정에 걸쳐 롤러 사이로의 진입을 원활하게 하여 공정의 흐름이 단절되는 일이 없고, 삽입 트러블 (Trouble)이 전혀 발생하지 않게 된다.

또한, 성형하고자 하는 폭 방향의 한쪽단면에 일부분만 국부가열하기 때문에 인압성형롤러(7)(8)에 의해 돌기부(6)를 인압하여 요철(凹凸)을 성형할 때 소재의 전체가 열간가열상태(열간압연)에서 압연하는 방법에 비해 중앙부에 좌굴변형(座屈變形)이 발생되지 않아 돌기부(6)에 인압성형롤러(7)(8)에 의한 요철성형(凹凸成形 ) 인압력(印壓力)이 우수하여 정밀하고 양호한 요철성형을 달성할 수 있어 미끄럼방지 효과가 매우 뛰어난 그레이팅용 빔을 제조할 수 있다(도4 참조).

그리고, 상기 공정 중 피니싱 롤러(9)(10)에 의하여 마무리를 함으로써 규격의 정밀성 및 외관의 모양을 양호하게 할 수 있다.

상기, 그레이팅용 빔의 폭방향(幅方向) 한쪽 단면(端面)에 연속해서 형성되는 요철의 높이는 1.5 ~ 2.0mm로 함이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 냉간압연의 공정을 거쳐 제조되는 그레이팅용 빔은 소재의 선단부를 “＞”형인 화살표 형상으로 절단하고, 성형하고자 하는 폭 방향의 한쪽단면에 일부분만 국부가열하기 때문에 인압성형롤러(7)(8)에 의해 돌기부(6)를 인압하여 요철(凹凸)을 성형할 때 중앙부에 좌굴변형(座屈變形)이 발생되지 않아 돌기부(6)에 인압성형롤러(7)(8)에 의한 요철성형(凹凸成形 ) 인압력(印壓力)이 우수하여 정밀하고 양호한 요철성형을 달성할 수 있어 미끄럼방지 효과가 매우 뛰어나며 전(全)공정의 롤러에 진입을 원활하게 하여 공정의 흐름이 단절되는 일이 없고, 삽입 트러블(Trouble)이 전혀 발생하지 않으며, 피니싱 롤러(9)(10)에 의하여 마무리를 함으로써 규격의 정밀성 및 외관의 모양을 양호하게 할 수 있고, 평탄도와 직진도의 교정 공정을 거침으로서 그레이팅용 빔의 평탄도와 직진도가 우수한 제품을 제조할 수 있어 정밀하고, 다양하며, 견고하고, 수명이 오래가며, 양호한 요철성형을 달성할 수 있어 미끄럼방지 효과가 매우 뛰어난 그레이팅용 빔을 제조할 수 있다.

Claims (2)

1. 냉간압연에 있어서 소정의 폭과 두께를 가진 평강 또는 I형강을 소정의 길이로 절단한 소재(1)를 상하 나이프(2)(3)에 의하여 소재(1)의 선단부를 “＞”형인 화살표 형상으로 절단하는 제1 공정과,

   선단부가 화살표 형상으로 절단된 소재(1)는 폭 방향의 한쪽단면에 성형하고자 하는 부분만 전기식 또는 가스 가열 방법에 의해 국부가열하는 제2 공정과,

   성형하고자 하는 일부분만 국부 가열된 소재(1)는 냉간 2단롤러(4)(5)에 의해 상기 국부 가열된 폭 방향의 한쪽단면을 돌기부(6)가 형성되도록 성형하는 통상의 제3 공정과,

   폭 방향의 한쪽단면이 돌기부(6)가 형성된 소재는 좌우측에 회전하는 인압성형롤러(7)(8)사이를 통과시켜 일측 돌기부(6)를 요철(凹凸)형상으로 형성하는 통상의 제4 공정과,

   상기 돌기부(6)에 요철을 형성하여 이루어진 소재를 두개의 상하 피니싱 롤러(Finishing Roll)(9)(10)에서 최종정밀 압연을 하여 마무리하는 제5 공정과,

   상기 소재를 상하 롤러(11)(12)에 의해 평탄도를 교정하는 제6 공정과,

   상기 소재를 좌우측의 롤러(13)(14)에 의해 직진도를 교정하는 제7 공정으로 이루어진 것을 특징하는 냉간압연에 의한 그레이티용 빔의 제조 방법.
2. 삭제