KR100506346B1

KR100506346B1 - 바-인 코일 핀치롤 입구 가이드 제어장치

Info

Publication number: KR100506346B1
Application number: KR10-2000-0080068A
Authority: KR
Inventors: 김기일; 강명권; 박한열
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2005-08-04
Also published as: KR20020050879A

Abstract

본 발명은 선재 열연공정에서 최종 압연을 거친 선재를 핀치롤(5) 입구로 안내하는 가이드 제어장치에 관한 것으로서 가이드 바(10)와, 상기 가이드 바(10)의 내부로 돌출되어 설치된 한쌍의 가이드 롤러(15)와, 상기 가이드 바(10)의 출구 측에 인접하여 설치된 롤러 지지프레임(20)과, 상기 롤러 지지프레임(20)의 입구에 경사지게 설치되고 일단이 힌지로 고정된 스토퍼(25)와, 상기 스토퍼(25)의 상부에 설치된 리턴 스프링(26)과, 상기 스프링의 상부에 고정된 탄성조절 볼트(27)와, 상기 롤러 지지프레임(20) 내부에 설치되며, 상하 롤러(30) 간의 간격이 핀치롤(5) 쪽으로 갈수록 좁아지며 편심축(31)으로 롤러 지지프레임(20)에 장착되는 3쌍의 롤러(30)와, 상기 롤러 지지프레임(20)의 상부에 설치되어 상기 3쌍의 롤러(30)를 냉각하기 위한 냉각수를 공급하는 냉각수구(40)와, 상기 롤러 지지프레임(20)의 측벽에 형성되어 롤러(30)에 윤활유를 공급하기 위한 윤활유구(41)와, 상기 롤러(30)간의 간격과 상하 핀치롤(5)의 간격을 조정하기 위해 생산되는 선재의 직경과 동일한 직경을 갖는 간격 조정 바(50)로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

Description

바-인 코일 핀치롤 입구 가이드 제어장치{A guiding apparatus into the bar-in coil type pinch roll entrance}

본 발명은 선재 열연공정에서 최종 압연을 거친 선재를 핀치롤 입구로 안내하는 가이드 제어장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 최종 압연을 거친 선재를 원통형 릴러에 고르고 용이하게 권취되도록 하는 핀치롤의 입구로 가이드하는 데 있어서 생산되는 선재의 직경에 달라지는 경우에 보다 용이하고 신속하게 대응할 수 있도록 하는 핀치롤 입구 가이드 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 선재 가공에 있어서, 도1에 도시된 바와 같이 열간 상태로 최종 압연기(1)를 통과한 바-인 코일(Bar-in coil)은 수냉대(2)에서 냉각수로 1차 냉각된 후 두개의 릴러-라인을 번갈아 가면서 코일을 전환하여 보내주는 장치인 다이버트(3, divert)에 의해 가공되는 선재의 직경에 따라서 G 라인과 W 라인으로 각각 안내되어지는데, 그 중 비교적 직경이 큰 선재는 G 라인(Garret line)으로 유도된다.

다이버트(3)를 통과한 선재는 원통형 회전드럼 설비인 릴러(4, reeler)에 권취되게 되는데 다이버트(3)와 릴러(4) 사이에 핀치롤(5)을 설치하여 권취가 용이하게 되도록 하고 있다.

도2는 종래의 핀치롤(5) 입구 가이드(6)를 도시한 것으로 최종 압연기(1)를 통과한 선재가 입구 가이드(6)로 진입시에 입구 가이드(6)의 입구나 테이퍼진 내벽에 선재가 부딪혀서 선재의 선단부가 휘어져서 진행 저항이 발생하여 코블(cobble)을 발생시킬 우려가 있으며, 표면에 흠이 생길 수도 있다.

또한, 최종 압연기(1)를 선재의 후단부가 통과하는 경우에 선재가 상기 입구 가이드(6)의 내부에서 상하좌우로 흔들려서 흠이 생길 수 있으며 특히 가공되는 선재의 직경이 작은 경우에는 빠른 압연 스피드로 인해서 핀치롤(5)을 통과하면서 가속도의 영향으로 흔들림이 발생하여 코일 외부에 흠이 생길 수 있다. 이러한 흠을 제거하기 위해 제품의 일부분을 절단 크롭으로 제거하여야 하므로 수율의 하락 및 트리밍 작업(trimming) 부하가 많이 나타나게 된다.

또한, 상기와 같은 가이드 장치에 있어서, 가공되는 선재의 직경이 달라지면 상기 핀치롤(5)과 입구 가이드(6)를 교체해야 하는데, 이러한 작업을 위해서는 입구 가이드가 장착된 테이블에서 입구 가이드를 해체하기 위해 2인이 1조로 하여 작업을 하여야 한다.

그 과정은 먼저 입구 가이드(6)를 고정하는 고정쐐기를 빼내고, 핀치롤(5)의 상하 간격을 가공되는 선재의 직경에 맞게 재조정한 후 새로운 입구 가이드를 안착시킨후 입구 가이드의 후측 중심을 최종 압연기(1) 측의 파이프 연결 가이드의 중심과 맞추고, 입구 가이드의 앞쪽 중심을 상기 두개의 핀치롤(5)의 패스 라인(pass line)과 핀치롤(5)에 형성된 캘리버(caliber)의 중심과 각각 맞춘 후에 다시 고정쐐기를 이용하여 입구 가이드를 고정하게 된다.

이러한 작업으로 인해서 공정의 가동 중단 시간이 길어지게 되어 생산성의 하락을 가져오게 되고 또한 안전사고의 위험도 상존하는 문제점이 있는 것이다. 또한, 상기 각각의 중심을 작업자가 육안으로 확인하여 맞추게 되므로 조정작업이 정확하지 않게 될 경우가 있고, 이런 경우 선재가 안내 가이드의 내벽에 접촉하게 되므로 제품의 품질이 저하되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 선재의 표면에 흠이 발생하는 것을 방지하고 가공되는 선재의 직경이 변경되는 경우에 상기 안내 가이드를 교체할 필요없이 간단한 작업으로 신속하게 변경된 직경을 갖는 선재를 핀치롤로 안내할 수 있는 핀치롤 입구 가이드 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가이드 바(10)와, 상기 가이드 바(10)의 내부로 돌출되어 설치된 한쌍의 가이드 롤러(15)와, 상기 가이드 바(10)의 출구 측에 인접하여 설치된 롤러 지지프레임(20)과, 상기 롤러 지지프레임(20)의 입구에 경사지게 설치되고 일단이 힌지로 고정된 스토퍼(25)와, 상기 스토퍼(25)의 상부에 설치된 리턴 스프링(26)과, 상기 리턴 스프링(26)의 상부에 고정된 탄성조절 볼트(27)와, 상기 롤러 지지프레임(20) 내부에 설치되며, 상하 롤러(30) 간의 간격이 핀치롤(5) 쪽으로 갈수록 좁아지며 편심축(31)으로 롤러 지지프레임(20)에 장착되는 3쌍의 롤러(30)와, 상기 롤러 지지프레임(20)의 상부에 설치되어 상기 3쌍의 롤러(30)를 냉각하기 위한 냉각수를 공급하는 냉각수구(40)와, 상기 롤러 지지프레임(20)의 측벽에 형성되어 롤러(30)에 윤활유를 공급하기 위한 윤활유구(41)와, 상기 롤러(30)간의 간격과 상하 핀치롤(5)의 간격을 조정하기 위해 생산되는 선재의 직경과 동일한 직경을 갖는 간격 조정 바(50)로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 핀치롤 입구 가이드 장치의 일 실시예에 대해 더욱 상세하게 설명하고자 한다.

도3을 참조하면, 가이드 바(10)가 설치되어 있는데 상기 가이드 바(10)는 속이 빈 원통형의 형상을 가지고 있으며 그 출구는 후술할 롤러(30) 지지 프레임의 입구에 인접하여 설치된다.

상기 가이드 바(10)는 절개부를 가지고 있으며, 상기 절개부에는 도시된 바와 같이 한쌍의 가이드 롤러(15)가 삽입되어 있다. 상기 가이드 롤러(15)는 별도의 동력이 공급되지 않는 프리 롤러이며, 도4에 도시된 바와 같이 가이드 바(10)의 내부로 돌출되어 있어 가이드 바(10) 내부로 선재가 유도되는 경우에 내벽에 선재가 부딪히는 것을 최소화하는 역할을 한다.

도4를 참조하면, 상기 가이드 바(10)의 출구 측에 인접하여 롤러 지지프레임(20)이 설치되어 있다. 상기 롤러 지지프레임(20)은 입구 측 상부에 후술할 스토퍼(25)의 회전 각도를 제한하기 위한 스토퍼 지지부(21)가 형성되어 있으며, 양쪽벽에는 롤러(30)를 고정하기 위한 6개의 홀이 각각 형성되어 있다. 상기 롤러(30)는 상하 롤러(30)가 한쌍을 이루며, 서로 간격을 두고 모두 3쌍이 롤러 지지프레임(20) 내부에 설치되어 있는 데, 상기 상하 롤러(30) 간의 간격은 핀치롤(5)의 입구쪽으로 갈수록 작아져서 선재가 단계적으로 핀치롤(5) 입구로 안내되도록 한다.

상기 롤러(30)는 모두 동력이 공급되지 않는 프리 롤러로서 외주면에는 원형의 캘리버가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 롤러(30)는 롤러 지지프레임(20)의 측벽에 형성된 홀에 삽입된 편심축(31)에 의해 롤러 지지프레임(20) 내에 고정된다. 즉, 도5에 도시된 바와 같이 상기 편심축(31)은 롤러 지지프레임(20)의 측벽 외부로 돌출되어 있어서, 상기 돌출된 편심축(31)을 회전시키면 롤러(30)가 편심량 만큼 상하좌우로 이동할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 롤러 지지프레임(20) 상부에는 냉각수 공급원(도시되지 않음)과 연결되어 롤러 지지프레임(20) 내부를 관통하는 선재 및 롤러(30)를 냉각하기 위한 냉각수를 공급하는 냉각수구(40)가 형성되어 있고, 측벽에는 윤활유 공급원(도시되지 않음)과 연결되어 롤러(30)의 회전을 원활하게 하는 윤활유를 공급하는 윤활유구(41)가 형성되어 있다. 상기 냉각수와 윤활유는 상기 롤러 지지프레임(20)의 하부에 형성된 통로를 통하여 밖으로 배출되게 된다.

상기 스토퍼(25)는 직사각형의 판 형상을 갖는 것이 바람직하며, 상기 롤러 지지프레임(20)의 입구 상부에 일단이 힌지로 결합되어 고정된다. 스토퍼(25)는 상기 스토퍼 지지부(21)에 안착된 경우 그 끝단의 높이가 상기 롤러(30) 중 첫번째 상부 롤러(30)의 최하단부의 높이보다 높게 설치되어 있는 것이 바람직하다. 스토퍼(25)의 윗면과 롤러 지지프레임(20)의 상부 사이에는 리턴 스프링(26)이 설치되어 상기 스토퍼(25)를 스토퍼 지지부(21)로 미는 탄성력을 작용시키도록 되어 있으며, 상기 리턴 스프링(26)의 상부에는 탄성조절 볼트(27)가 설치되어 있어 상기 탄성조절 볼트를 조이면 리턴 스프링(26)의 전체 길이가 짧아져서 스토퍼(25)에 작용되는 탄성력이 강해지며, 탄성조절 볼트(27)를 풀면 반대로 탄성력이 약해지도록 구성된다.

이하에서는 상기 실시예의 작동에 대해서 더욱 상세하게 설명하고자 한다.

최종 압연기(1)를 통과한 선재의 선단부는 먼저 상기 가이드 바(10)의 내부를 통해서 롤러 지지프레임(20)의 입구로 취입되게 되는데 이때 선단부가 중심에서 벗어난 상태로 취입되는 경우 도3에 도시된 바와 같이 상기 스토퍼(25)에 의해서 첫번째 한쌍의 롤러(30) 내부로 안내되게 되어 있다.

이렇게 안내된 선재는 진행을 하면서 상기 3쌍의 롤러(30)에 의해 흠의 발생없이 핀치롤(5) 입구로 안내되게 된다. 후단부 선재가 안내되는 경우에도 가속도에 의한 출렁거림이 3쌍의 롤러(30)에 의해 모두 흡수되어 핀치롤(5) 입구로 안내되게 된다.

가공되는 선재의 직경이 달라지는 경우 먼저 핀치롤(5)의 상부롤을 실린더에 의해서 들어올린 후 상기 가이드 바(10)의 내부를 통해서 핀치롤(5) 까지 가공되는 선재와 동일한 직경을 갖는 상기 간극 조정 바를 삽입한 후 핀치롤(5)을 다시 하강시켜서 핀치롤(5)의 간격을 조정하고, 상기 3쌍의 롤러(30)는 롤러 지지프레임(20)의 외부로 돌출된 편심축(31)을 회전시켜서 상하 롤러(30)간의 간격을 조정하면 된다.

상기와 같은 구성을 통하여 본 발명은 가공되는 선재의 직경 변경시 안내 가이드를 해체할 필요없이 용이하고 신속하게 조정할 수 있으며, 최종 압연기에서 선재의 후단부가 벗어날 때 가속도로 인한 튕김 현상으로 인해 선재의 표면에 흠이 생기는 것을 방지할 수 있다.

또한, 선재의 선단부가 취입되는 경우 휘어지는 것이 방지되어 코블로 이어지는 장애 현상을 방지할 수 있고, 권휘형상 불량으로 인한 선재의 스크랩 처리량을 감소시켜 품질 향상과 더불어 수율 하락을 방지하므로 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 하나의 간격 조정 바로 상하 한쌍으로 되는 3쌍의 롤러의 간격과 핀치롤 간격을 동시에 조정할 수 있으며, 롤러 간격의 조정도 간단히 편심축을 돌리는 것만으로 이루어지므로 작업능률을 향상시킬 수 있다.

도1은 종래의 일반적인 선재 코일 권취 흐름도이다.

도2는 종래의 핀치롤 입구 가이드의 구성을 나타낸 사시도이다.

도3은 본 발명에 따른 핀치롤 입구 가이드 제어장치를 도시한 사시도이다.

도4는 도3에 도시된 핀치롤 입구 가이드 제어장치의 작동 상태를 도시한 상태도이다.

도5는 도3에서 선 A-A'에 따른 단면도이다.

[도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 …최종 압연기, 5 …핀치롤,

6 …핀치롤 입구 가이드, 10 …가이드 바,

15 …가이드 롤러, 20 …롤러 지지프레임,

21 …스토퍼 지지부, 25 …스토퍼,

26 …리턴 스프링, 27 …탄성조절 볼트,

30 …롤러, 31 …편심축,

40 …냉각수구, 41 …윤활유구,

50 …간격 조정 바.

Claims

최종 압연기(1) 출구 측에 인접하여 설치된 원통형의 가이드 바(10)와, 상기 가이드 바(10)의 내부로 돌출되어 설치된 한쌍의 가이드 롤러(15)와, 상기 가이드 바(10)의 출구 측에 인접하여 설치된 롤러 지지프레임(20)과, 상기 롤러 지지프레임(20)의 입구에 경사지게 설치되고 일단이 힌지로 고정된 스토퍼(25)와, 상기 스토퍼(25)의 상부에 설치된 리턴 스프링(26)과, 상기 스프링의 상부에 고정된 탄성조절 볼트(27)와, 상기 롤러 지지프레임(20) 내부에 설치되며, 상하 롤러(30) 간의 간격이 핀치롤(5) 쪽으로 갈수록 좁아지며 편심축(31)으로 롤러 지지프레임(20)에 장착되는 3쌍의 롤러(30)와, 상기 롤러 지지프레임(20)의 상부에 설치되어 상기 3쌍의 롤러(30)를 냉각하기 위한 냉각수를 공급하는 냉각수구(40)와, 상기 롤러 지지프레임(20)의 측벽에 형성되어 롤러(30)에 윤활유를 공급하기 위한 윤활유구(41)와, 상기 롤러(30) 간의 간격과 상하 핀치롤(5)의 간격을 조정하기 위해 생산되는 선재의 직경과 동일한 직경을 갖는 간격 조정 바(50)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 핀치롤(5) 입구 안내 제어장치.