KR100770209B1 - 소둔설비의 스트립 텐션 조정장치 - Google Patents

Abstract

소둔로에 투입되는 스트립의 상태를 감지하여 스트립의 텐션을 자동으로 조정하는 소둔설비의 스트립 텐션 조정장치를 제공한다. 상기 스트립 텐션 조정장치는 스트립 소둔을 위한 소둔부와; 다수의 광원을 구비하는 투광기 및 상기 광원에 대응하는 다수의 센서를 구비하는 수광기를 스트립의 상, 하부에 각기 배치하여 스트립의 용접부 홀과 에지부 크랙 및 스트립 자체의 결함에 의한 홀 등을 감지하는 스트립 감지부와; 스트립 하단에서 스트립과의 접촉으로 회전하는 컨택 롤과, 베어링을 통해 컨택 롤의 양단을 지지하면서 다른 일단에 설치되는 추의 무게에 의해 컨택 롤을 상승시켜 스트립과 접촉하게 하는 롤 프레임과, 상기 베어링 하단에 설치되는 로드셀을 구비하여 스트립의 텐션과 파단 여부를 감지하는 텐션 감지부를 포함한다.

스테인리스, 소둔로, 브라이들롤, 서포트롤, 투광기, 수광기, 광차판단, 로드셀, 컨택롤

Description

소둔설비의 스트립 텐션 조정장치 {DEVICE FOR CONTROLLING TENSION OF COIL STRIP IN ANNEALING FURNACE}

도 1은 본 발명에 의한 스트립 텐션 조정장치의 개략도.

도 2는 도 1에 도시한 스트립 감지부와 텐션 감지부의 확대 사시도.

도 3은 도 2에 도시한 수광기와 위치 조정부의 확대 사시도.

도 4는 도 4에 도시한 제1 조정 볼트의 분해 사시도.

도 5는 종래 기술에 의한 스트립 텐션 조정장치의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 소둔로 3 : 브라이들 롤

5 : 서포트 롤 20 : 스트립 감지부

21 : 투광기 22 : 수광기

40 : 텐션 감지부 46 : 컨택 롤

본 발명은 스테인리스 제작공정 중 소둔공정에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소둔로에 투입되는 스트립의 텐션을 자동으로 조정하기 위한 소둔설비의 스트 립 텐션 조정장치에 관한 것이다.

일반적으로 스테인리스 열연 철판은 열간 압연시 형성된 가공조직을 재결정시켜 내부 응력을 제거함으로써 냉간 가공을 용이하게 하고, 열간 압연시 형성된 탄화물을 고용시켜 내식성을 확보하며, 탈 스케일성을 향상시키기 위한 소둔공정을 거치게 된다.

통상의 소둔설비는 도 5에 도시한 바와 같이, 소둔로(2) 전면에 브라이들 롤(3)이 설치되어 소둔로(2)에 투입되는 코일 스트립(4)에 텐션을 부여 및 조정하는 역할을 한다. 이 때, 소둔로(2)에 투입되는 코일 스트립(4)은 다른 스트립과 용접으로 연결되어 연속적인 소둔 처리가 이루어지도록 한다.

이로서 소둔로(2)에 투입되는 코일 스트립(4)에는 용접부를 표시하는 홀(5)이 형성되며, 소둔로(2)와 브라이들 롤(3) 사이에는 용접부 홀(5)을 감지하기 위한 감지센서(11)와 반사판(12)이 센서 프레임(13)에 설치된다. 따라서 소둔 작업중 감지센서(11)가 용접부 홀(5)을 감지하면, 새로 투입되는 코일 스트립의 두께 및 강종에 적합한 새로운 소둔 온도와 코일 스트립의 텐션 및 기타 여러가지 조건들을 재설정하게 된다.

그러나 상기 감지센서(11)는 단순히 용접부 홀(5)을 감지할 뿐, 용접부 홀(5)의 위치가 조금만 벗어나도 용접부 홀(5)을 감지할 수 없는 단점이 있다. 이로서 코일 스트립의 종류와 두께에 맞는 적절한 소둔 조건을 설정할 수 없으므로, 소둔로 내부에서 코일 스트립(4)이 파단되거나, 소둔 불량이 일어나는 문제점을 안고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 용접부 홀과 스트립 에지 부분의 크랙 및 스트립 자체에 발생하는 홀의 감지를 통해 브라이들 롤을 제어하여 코일 스트립의 텐션을 자동으로 조정할 수 있는 코일 스트립의 텐션 조정장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 소둔로와 서포트 롤 및 브라이들을 구비하는 소둔부와, 투광기와 수광기 및 광 차단판을 구비하여 소둔로에 투입되는 스트립의 용접부 홀과 에지 부분의 크랙 및 스트립 자체의 결함에 의한 홀 등, 스트립 상태를 감지하는 스트립 감지부와, 스트립과의 접촉으로 회전하는 컨택 롤 및 상기 컨택 롤이 스트립에 가하는 압력을 감지하는 로드셀을 구비하여 스트립의 텐션과 파단 여부를 감지하는 텐션 감지부를 포함하는 소둔설비의 스트립 텐션 조정장치를 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 스트립 텐션 조정장치의 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시한 스트립 감지부와 텐션 감지부의 확대 사시도이다.

도시한 바와 같이, 스트립 텐션 조정장치는 크게 코일 스트립(4) 소둔을 위한 소둔부(1)와, 코일 스트립(4)의 용접부 홀(5)과 에지 부분에서의 크랙 및 스트립 자체의 홀 등을 감지하는 스트립 감지부(20)와, 코일 스트립(4)의 텐션 및 파단 을 감지하는 텐션 감지부(40)로 구성된다.

먼저, 상기 소둔부(1)는 소둔로(2)와, 소둔로(2)에 투입되는 스트립(4)을 지지하는 서포트 롤(5)과, 소둔로(2)에 투입되는 스트립(4)에 텐션을 부여하면서 스트립(4)의 텐션을 조정하는 브라이들 롤(3)로 이루어진다.

그리고 서포트 롤(5)과 브라이들 롤(3) 사이에 설치되어 스트립(4)의 상태를 감지하는 스트립 감지부(20)는 코일 스트립(4)을 사이로 코일 스트립(4)의 상, 하부에 각기 배치되는 투광기(21) 및 수광기(22)와, 투광기(21)에서 방출된 빛을 스트립(4) 방향으로 모아주는 광 차단판(23)과, 스트립(4)의 이동 방향과 수직한 방향으로 투광기(21)와 수광기(22)의 위치를 조정하는 위치 조정부(30)로 이루어진다.

상기 투광기(21)는 코일 스트립(4)을 향해 빛을 제공하며, 코일 스트립(4)에 용접부 홀(5), 에지 부분의 크랙 및 스트립 자체의 홀 발생시, 수광기(22)가 빛을 검지하여 스트립(4) 상태를 파악하게 된다.

상기한 투광기(21)와 수광기(22)는 코일 스트립(4)의 폭 방향을 따라 다수의 광원(미도시)과 센서(24)를 구비하여 코일 스트립(4)의 상태를 용이하게 검지하도록 하며, 투광기(21) 상부에는 광 차단판(23)이 제1 고정 볼트(25)에 의해 베이스 프레임(26)에 고정된다.

그리고 위치 조정부(30)는 투광기(21) 또는 수광기(22)를 고정하는 고정판(31)과, 고정판(31) 일단에 설치되는 핸들(32)과, 고정판(31)의 이동을 가이드하는 가이드 레일(33)과, 고정판(31)을 베이스 프레임(26)에 고정시키는 다수의 제2 고정 볼트(34)로 이루어지며, 일례로 수광기(22)의 위치 조정부(30)를 도 3에 도시하였다.

도시한 바와 같이 수광기(22)의 위치를 조정하기 위해서는 제2 고정 볼트(34)를 너트(35)로부터 분리하고, 핸들(32)을 이용하여 고정판(31)을 이동시켜 수광기(22)를 원하는 위치에 정지시킨 다음, 제2 고정 볼트(34)를 통해 고정판(31)을 베이스 프레임(26)에 결합시키면, 수광기(22)를 원하는 위치에 용이하게 설치할 수 있다.

한편, 상기 수광기(22)는 제어 패널(50)과 연결되어 코일 스트립(4)의 상태 변화에 의한 제어 신호를 제어 패널(50)에 전달하며, 제어 패널(50)은 수광기(22)에서 전달된 제어 신호에 의해 브라이들 롤(3)을 제어하여 스트립(4)의 텐션을 자동으로 조정하게 된다.

그리고 텐션 감지부(40)는 사각 베이스(41) 상부에서 축(42)을 기준으로 회전 가능하게 설치되는 롤 프레임(43)과, 롤 프레임(43)의 좌측 끝단에 설치되는 추(44)와, 베어링(45)을 통해 롤 프레임(43)의 우측 끝단에 설치되며 코일 스트립(4)의 하단에서 코일 스트립(4)과 접촉하는 컨택 롤(46)과, 베어링(45) 하부에 설치되어 컨택 롤(46)이 코일 스트립(4)에 가하는 압력을 감지하는 로드셀(47)을 포함한다.

상기 추(44)는 롤 프레임(43)에 형성된 레일(48)을 통해 위치가 조정되며, 제3 고정 볼트(49)를 통해 롤 프레임(43)에 고정된다. 이로서 롤 프레임(43)은 추(44)의 무게에 의해 컨택 롤(46)을 들어올려 컨택 롤(46)이 코일 스트립(4)과 접 촉하도록 하며, 상기 컨택 롤(46)은 코일 스트립(4)의 이동을 따라 자체 회전한다.

또한 로드셀(47)은 추(44)의 무게에 의해 컨택 롤(46)이 코일 스트립(4)에 가하는 압력을 감지하고, 압력 변화시 제어 신호를 제어 패널(50)에 전달하여 브라이들 롤(3)의 텐션을 자동 조절하도록 한다.

한편, 사각 베이스(41)에는 롤 프레임(43) 좌, 우측 끝단의 하강 정도를 제한하는 제1, 2 조정 볼트(51, 52)가 구비되며, 일례로 도 4에 제1 조정 볼트(51)를 확대 도시하였다.

도시한 바와 같이 제1 조정 볼트(51)는 롤 프레임(43)과 마주하는 일측에 쿠션 러버(53)를 부착하여 롤 프레임(43) 하강시 충격을 방지하며, 사각 베이스(41)와 마주하는 일측에 나사산(54)을 형성하여 사각 베이스(41)에 설치된 너트(55)와 결합한다. 이 때, 나사산(54)이 너트(55)에 삽입되는 정도에 따라 제1 조정 볼트(51)의 높이를 조절할 수 있다.

이하 본 발명의 작용에 대해 도 1과 도 2를 중심으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 코일 스트립(4)은 브라이들 롤(3)과 컨택 롤(46)을 거쳐 투광기(21)와 수광기(22) 사이를 지나 소둔로(2)에 진입하게 된다. 여기서, 텐션 감지부(40)에 설치된 축(42)과 추(44)의 작용으로 컨택 롤(46)은 코일 스트립(4) 하부에서 스트립(4)을 위로 받쳐주는 역할을 하며, 이 때 스트립(4)에 작용하는 힘은 로드셀(47)을 통해 제어 패널(50)에 전달된다.

그리고 스트립(4)은 텐션 감지부(40)의 전면에 설치된 투광기(21)와 수광기(22) 사이를 지나는데, 상기 투광기(21)에서 스트립(4)으로 투여되는 빛은 광 차단판(23)에 의해 흩어지지 않고 스트립(4) 표면에 전달된다.

이 때, 스트립(4)의 용접부를 표시하는 홀(5)은 크기가 동일하여 빛의 투과율이 일정하므로, 용접부 홀(5)의 위치가 변하여도 상기 수광기(22)는 용접부 홀(5)을 용이하게 인식할 수 있다.

그러나 스트립(4) 자체의 결함에 의한 홀이나 스트립(4) 에지 부분의 크랙 발생시에는 빛의 투과율이 달라지게 되므로, 수광기(22)가 이를 감지하였을 때에는 제어 패널(50)에 신호를 전달하여 상기 제어 패널(50)이 브라이들 롤(3)에 부여된 텐션값을 최소치로 조정하게 된다.

또한, 소둔로(2)를 향해 이동하는 코일 스트립(4)이 파단되면, 텐션 감지부(40)에 설치된 컨택 롤(46)이 스트립(4)에 가하는 압력, 즉 로드셀(47)이 감지하고 있는 압력이 제거되므로, 이 순간 로드셀(47)이 제어 패널(50)에 신호를 전달하여 설비 전체를 중지시킨다. 이러한 텐션 감지부(40) 작동에 의해 코일 스트립(4)이 소둔로(2) 내부에서 파단되는 것을 사전에 방지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 용접부 홀의 위치가 변하여도 용접부 홀을 정확하게 감지하여 코일 스트립의 두께와 종류에 맞는 적절한 소둔 조건 및 스트립 텐션을 용이하게 설정하고, 스트립 자체의 결함에 의한 홀이나 스트립 에지 부분의 크랙을 판단하여 스트립 텐션을 조정함으로써 소둔로 내부에서 코일 스트립이 파단되는 것을 예방할 수 있다.

Claims (3)

1. 소둔로와, 상기 소둔로에 투입되는 스트립을 지지하는 서포트 롤과, 상기 스트립에 텐션을 부여하는 브라이들 롤을 구비하는 소둔부와;

   상기 서포트 롤과 브라이들 롤 사이에 설치되며, 상기 스트립의 폭 방향을 따라 다수의 광원을 구비하는 투광기 및 상기 광원에 대응하는 다수의 센서를 구비하는 수광기를 상기 스트립의 상, 하부에 각기 배치하여 스트립의 상태를 감지하는 스트립 감지부; 및

   상기 스트립의 하단에서 스트립과의 접촉으로 회전하는 컨택 롤과, 베어링을 통해 상기 컨택 롤의 양단을 지지하면서 다른 일단에 설치되는 추의 무게에 의해 컨택 롤을 상승시켜 스트립과 접촉하게 하는 롤 프레임과, 상기 베어링 하단에 설치되는 로드셀을 구비하여 스트립의 텐션과 파단 여부를 감지하는 텐션 감지부

   를 포함하는 소둔설비의 스트립 텐션 조정장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스트립 감지부가 투광기와 수광기의 위치를 조정하는 위치 조정부를 포함하며, 상기 위치 조정부가 투광기 또는 수광기를 고정하는 고정판과, 상기 고정판 일단에 설치되는 핸들과, 상기 고정판의 이동을 가이드하는 가이드 레일과, 상기 고정판을 베이스 프레임에 고정시키는 다수의 고정 볼트로 구성되는 소둔설비의 스트립 텐션 조정장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 텐션 감지부가 롤 프레임의 회전을 제한하는 제1, 2 조정 볼트를 포함하며, 상기 제1, 2 조정 볼트가 롤 프레임 하강시 충격을 방지하는 쿠션 러버와, 사각 베이스에 설치된 너트와 결합하여 고정되는 나사산으로 구성되는 소둔설비의 스트립 텐션 조정장치.

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