KR100542540B1 - 압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 열간압연 또는 냉간압연 공정에서 조질압연된 압연판을 권취하거나 검사후에 재권취하는 과정에서 압연판 폭방향으로 발생되는 단차 자국인 엔드마크를 감소시키기 위하여 권취용 맨드랠의 표면에 장착되는 압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링에 관한 것이다.

본 발명의 압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링은, 압연판을 권취하기 위한 맨드랠의 표면을 감싸도록 설치되어 압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링에 있어서, 상기 실린더링이 외경부 전체 표면에 걸쳐서 일정한 간격으로 엠보싱 형태의 돌출부가 형성되며, 탄성을 갖는 재질을 이용하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 다른 특징에 의하면 상기 돌출부는 반원형, 원뿔형 또는 반타원형의 형상을 갖는다.

압연, 엔드마크, 단차자국, 권취, 맨드랠, 실린더링, 돌출부

Description

압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링{Cylinder ring for reducing the end mark of strip coil}

도 1은 통상의 압연(강)판의 권취공정을 나타내는 개략도,

도 2는 권취공정중 발생되는 압연판의 엔드마크 발생상태 개념도,

도 3은 압연판에 발생된 엔드마크의 일예시도,

도 4는 본 발명에 의한 실린더링의 외관사시도,

도 5는 도 4의 실린더링의 외경부 표면에 형성된 돌출부형상의 실시예들,

도 6은 본 발명에 의한 실린더링 사용시의 압연판 선단부의 권취상태도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 압연판 2 : 맨드랠

3 : 선단부 유도가이드 4 : 고무링

5 : 압연기 6 : 실린더링

7 : 돌출부 8 : 엔드마크

본 발명은 압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 열간압연 또는 냉간압연 공정에서 조질압연된 압연판을 권취하거나 검사후에 재권취하는 과정에서 압연판 폭방향으로 생성되는 단차 자국인 엔드마크를 감소시키기 위하여 권취용 맨드랠의 표면에 장착되는 압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링에 관한 것이다.

통상적으로 연속 압연기에서 압연된 압연(강)판은 재질을 균일화하기 위하여 조질압연(skin pass rolling)을 수행하거나, 또는 조질압연 공정없이 바로 권취를 하게 된다. 권취시에 압연판은 통상 원통의 맨드랠에 감겨지는데, 감겨지는 압연판의 선단부에 의하여 폭방향으로 단차에 의한 자국(이하 "엔드마크"라고 통칭함)이 발생된다. 상기 엔드마크는 압연판이 맨드랠에 한 바퀴 씩 감길 때마다 계속하여 발생되므로 제품의 품질저하의 한요인이 된다. 이러한 품질저하는 소비자의 불만사항으로 이어지고 엔드마크가 발생된 부분은 제품을 절단, 폐기하게 되므로 수익성이 저하되는 요인이 된다.

먼저 도 1 내지 도 3을 참고하여 종래 맨드랠을 이용한 압연판의 권취공정 및 엔드마크 발생요인을 살펴 보면 다음과 같다.

도 1을 참고하면, 조질압연기(5)를 통과한 압연판(1)은 압연판의 선단을 유도하는 선단부 유도가이드(3)를 따라서 맨드랠(2)에 감기게 된다. 상기 맨드랠(2)은 통상 금속재질로 제조되므로 압연판(1)과 접촉시에 상호간의 파손발생을 방지하기 위하여 고무로 제조된 고무링(4)이 맨드랠(2)의 외주면에 끼워져 있다.

압연판(1)의 최선단부가 권취기의 맨드랠(2)을 감싸고 1회전하면, 그 최선단부는 계속하여 권취기를 향하여 이동하는 압연판(1)의 하단부와 접촉된다. 한편, 압연판(1)은 적절한 장력을 가해주면서 권취하게 되는데, 이것은 권취완료후에 압연판(1)을 90°회전시켜서 세우더라도 압연판(1)의 내권부가 빠져나오는 것을 방지하기 위한 것이다. 따라서 주어진 압력으로 압연판(1)을 2~3회 회전시킨 후에 선단부 유도가이드(3)는 후방으로 이동시키고, 맨드랠(2)의 회전만으로 나머지 압연판(1)을 전부 권취하게 된다.

상기와 같이 권취되는 압연판(1)의 표면에 엔드마크가 발생되는 경우가 있다. 도 2를 참고하면, 엔드마크의 발생요인은 다음과 같다. 도면에서 A는 압연판(1)의 최선단부를 가리킨다. 압연판(1)이 권취되는 도중에 압연판(1)에 가해지는 장력의 크기에 비례하는 압축력이 맨드랠(2)의 중심방향으로 작용한다.

이 때 압연판(1)의 두께가 두꺼우면 맨드랠(2)에 감긴 압연판(1)에는 도시된 것과 같이 A부분에 의한 단차가 생긴다. 이와 같은 단차는 상기한 압축력 및 코일의 자중에 의하여 압연판(1)의 두 번째 바퀴 하단부인 A 지점에 판폭방향으로 국부적인 소성변형(흠집)을 일으키는 요인으로 작용하게 된다.

상기의 소성변형은 압연판(1)의 폭방향으로 일직선형태로 발생되며, 이러한 소성변형을 단차마크 또는 엔드마크라고 부른다. 도 3에 압연판(1)의 선단부로부터 길이방향으로 발생된 엔드마크(8)의 일례가 도시되어 있다. 이러한 엔드마크(8)는 압연판(1)이 권취되는 매회마다 발생될 수 있으며, 소재의 강도 및 판의 두께에 따라서 크기가 달라진다. 또한 두께방향 함몰상태 및 크기는 선단부쪽으로 갈수록 심해진다.

종래 압연판(1)에 발생되는 엔드마크(8)를 감소시키기 위한 것으로서 일본국 특허 JP09010834-A, JP3042381-B2, JP10128439-A, JP10005860-A, JP54025252-A, JP20005917-A, 한국특허 KR98052533-A가 공지되어 있다. 그러나 상기한 종래 특허들은 엔드마크(8)를 감소시키기 위하여 강판의 속도를 제어하거나, 강판의 선단부를 단차가 감소하도록 연삭가공하거나, 강판의 선단부에 별도의 완충부를 부착하거나, 강판사이에 완충재를 삽입하여 엔드마크를 감소시키고 있는 것으로서, 별도의 장치를 장착하여야 하며, 이에 따른 유지보수비용의 증가, 시간경과에 따른 제어의 부정확성이 발생할 가능성이 높은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 열간압연 또는 냉간압연 공정에서 조질압연된 압연판을 권취하거나 검사후에 재권취하는 과정에서 압연판 폭방향으로 발생되는 단차 자국인 엔드마크를 감소시키기 위하여 권취용 맨드랠의 표면에 장착되는 압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 압연판을 권취하기 위한 맨드랠에 간단히 설치하여 주어진 환경과 조건의 변화에도 적용이 가능한 압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링은, 압연판을 권취하기 위한 맨드랠의 표면을 감싸도록 설치되어 압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링에 있어서, 상기 실린더링이 외경부 전체 표면에 걸쳐서 일정한 간격으로 엠보싱 형태의 돌출부가 형성되며, 탄성을 갖는 재질을 이용하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 다른 특징에 의하면 상기 돌출부는 반원형, 원뿔형 또는 반타원형의 형상을 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 의한 실린더링(6)의 외관사시도이다. 도시된 바와 같이, 맨드랠(2)의 외경부 표면을 감싸는 형상으로서 내부에 중공을 갖는다. 상기 중공의 내부직경은 맨드랠(2)이 강판을 권취하기 위해 팽창된 상태에서의 외부직경 보다는 작게 구성된다. 이것은 실린더링이 맨드랠과 억지끼워 맞춤이 되어 작업중 맨드랠로부터 이탈되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다. 또한 실린더링(6)의 두께는 조정이 가능하다.

실린더링(6)의 외경부 표면에는 다수의 돌출부(7)가 형성되어 있다. 상기 돌출부(7)는 통상의 엠보싱(embossing)과 유사하다. 상기 실린더링(6)은 또한 통상의 고무재질로 제조된다. 물론 고무 이외에도 탄력성있는 재질로 구성하는 것이 가능함은 명백하다. 상기 돌출부(7)는 가로, 세로 방향으로 일정한 간격으로 이격되어 형성된다. 또한 돌출부(7)는 압연판(1)이 감길 때에 균일하게 감길 수 있도록 하기 위하여 약간 변형될 수 있는 내압강도를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 돌출부(7)는, 단면을 나타낸 상태인 도 5를 참고하면, 상부로부터 (가) 반원형, (나) 반타원형, (다) 원뿔형의 형태를 갖도록 구성할 수 있 다. 이러한 형태는 기본적으로 압연판(1)과의 접촉면적을 최소화시킴으로서 발생되는 엔드마크(8)의 크기를 최소화시키기 위한 것이다. 물론 압연판(1)과의 접촉시에 충분한 지지력을 갖기 위하여 돌출부(7)의 형상을 원통형 또는 사각형상으로 구성하거나 또다른 형상으로 변형하는 것도 가능하다.

상기와 같은 본 발명의 실린더링(6)의 작동상태를 도 6을 참고하여 설명하면 다음과 같다. 도면에서 점선은 원래의 돌출부(7) 상태를 나타내며, 실선은 압축력을 받아서 변형되는 상태를 나타낸다.

먼저 도 6의 (가)는 반원형 돌출부(7)의 k번 째 정점(임의의 정점)에 압연판(1)의 최선단부가 약간 미달된 상태를 나타내고 있다. 이러한 상태에서 압연판(1)은 k-1번 째 돌출부(7)의 정점을 지지점으로하여 선단부가 상부로부터 작용되는 압축력에 의하여 굽힘변형을 받게 되며, 자연스럽게 휘게 된다. 이 때 k-1번 째 돌출부(7)는 후방으로 약간의 타성변형을 일으키고, k번 째 돌출부(7)는 압연판(1)의 선단부에 밀려나서 앞쪽으로 탄성변형되므로 압연판(1)간의 접촉은 크게 감소된다.

(나)는 압연판(1)의 선단부가 반원형 돌출부(7)의 k번 째 정점을 약간 지나서 걸쳐지는 상태를 나타내고 있다. 이 때에도 압연판(1)의 선단부는 상부로부터 압축력을 받는다. 그러나 아래가 자유표면이므로 자연스럽게 굽힘변형이 발생된다. 이 때 탄성체인 실린더링(6)의 k번 째 삼각 정점은 후방으로 탄성변형된다.

(다)는 반원형의 정점과 압연판(1)의 최선단부가 일치되어 접촉되는 상태를 나타내고 있다. 이것은 돌출부(7)의 정점이 전체의 원주면상에서 차지하고 있는 면 적이 작으므로 매우 낮은 확률을 가진 경우이다. 그러나 이러한 경우에도 압연판(1)의 최선단부에 작용되는 압력은 탄성체인 실린더링(6)의 돌출부(7)를 탄성변형시켜서 압연판(1)의 선단부가 하방으로 처지게 되는 효과가 발생된다.

상기와 같이 압연판(1)의 최선단부와 돌출부(7)의 접촉시 발생될 수 있는 3가지 경우에 있어서, 탄성체 실린더링(6)의 탄성변형에 의하여 압연판(1)의 선단부가 다음에 감겨지는 압연판(1)의 하단부와 접촉하는 강도가 대폭 감소하게 되므로 압연판(1) 간의 상호접촉에 의한 흠집발생의 원인이 제거된다.

이와 같이 본 발명에 의하면, 열간압연 또는 냉간압연 공정에서 조질압연된 압연판을 권취하거나 검사후에 재권취하는 과정에서 압연판 폭방향으로 생성되는 단차 자국인 엔드마크를 감소시킬 수 있으며, 압연판을 권취하기 위한 맨드랠에 간단히 설치하여 주어진 환경과 조건의 변화에도 적용이 가능한 엔드마크를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 압연판을 권취하기 위한 맨드랠의 표면을 감싸도록 설치되어 압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링에 있어서,

   상기 실린더링이 외경부 전체 표면에 걸쳐서 일정한 간격으로 엠보싱(embossing) 형태의 돌출부가 형성되며, 탄성을 갖는 재질을 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링.
2. 제1항에 있어서,

   상기 돌출부는 반원형, 원뿔형 또는 반타원형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 압연판의 엔드마크를 감소시키기 위한 실린더링.

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