KR100775230B1 - 선재의 너울방지가 용이한 업-루프장치 - Google Patents

Abstract

선재 제조공정시 중간사상 압연과정에서, 압연소재의 부하 컨트롤을 위하여 업 루프(UP LOOP)와 사이드 루프(SIDE LOOP) 작업을 수행하기 위한 선재 업-루프장치가 제공된다.

상기 선재 업-루프장치(1)는, 압연 스탠드(10)의 일측으로 배치된 스탠드 (20);와, 상기 스탠드(20)의 하측 중앙에 실린더 (32)로서 상하 이동토록 설치된 브라켓트(34)의 단부에 설치되어 소재(W)를 루프조정토록 가이드하는 업-루프 가이드롤(30);와, 상기 업-루프 가이드롤(30)의 전방 양측으로 소재의 사이드-루프를 조정토록 설치되는 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들; 및, 상기 스탠드(20)의 중앙 일측에 설치되어 소재의 루프를 감지하는 스캐너(S1)를 포함하고, 상기 사이드-루프 가이드롤들은 스탠드(20)의 길이방향으로 이동 가능토록 설치된 이동수단(50)에 장착되어 소재의 너울현상을 방지토록 구성되어 있다.

따라서, 이와 같은 본 발명에 의하면, 선재의 사이드 루프작업시 선재의 너울현상을 효과적으로 방지함으로서, 선재의 제품 품질을 가일층 향상시키는 효과를 제공하는 것이다.

선재, 선재 조압연, 선재 사상압연, 루프장치, 선재 루프

Description

선재의 너울방지가 용이한 업-루프장치{UP-LOOP APPARATUS FOR PREVENTING WIRE ROD FROM WAVING}

도 1은 종래의 선재 업-루프 장치를 도시한 사시도

도 2는 종래의 선재 업-루프 장치를 도시한 평면도

도 3은 종래의 선재 업-루프 장치의 작동불량 상태를 도시한 개략도

도 4는 본 발명에 따른 선재의 너울방지가 용이한 업-루프 장치를 도시한 사시도

도 5는 본 발명인 선재의 너울방지가 용이한 업-루프장치를 도시한 분해 사시도

도 6은 본 발명인 선재의 너울방지가 용이한 업-루프장치의 작동상태를 도시한 개략도

도 7의 (a)-(b)는 본 발명인 선재의 너울방지가 용이한 업-루프장치에서 선재의 너울에 따른 작동상태를 도시한 요부도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 업-루프장치 10.... 압연스탠드

12.... 압연롤 14.... 가이드

16.... 벨 마우스 20.... 스탠드

30.... 업-루프 가이드롤 32.... 실린더

40a,40b.... 사이드-루프 가이드롤 50.... 이동수단

52.... 레일 54.... 지지판

58.... 구동모터 60.... 블록 체결홈

64.... 스크류바아 S1.... 스캐너

S2.... 센서 W.... 소재

W".... 너울형태의 소재

본 발명은 선재 제조공정시 중간사상 압연과정에서, 압연소재의 부하 컨트롤을 위하여 업루프(UP LOOP)와 사이드 루프(SIDE LOOP) 작업을 수행하기 위한 선재 업-루프장치에 관한 것으로 이는 특히, 선재의 업-루프 및 사이드 루프 작업시 선재의 너울현상을 효과적으로 방지함으로서, 선재의 제품 품질을 가일층 향상시킬 수 있도록 한 선재의 너울방지가 용이한 업-루프 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선재의 생산공정은 가열로에서 적정 추출 온도로 소재를 추출하면, 조압연과 중간 조압연과 중간 사상압연 및, 사상압연의 압연공정을 거치고, 이 후 냉각열처리 와 정정설비를 통한 정정공정을 거쳐 선제제품을 생산한다.

한편, 선재의 중간 사상압연시에는 압연소재의 부하 컨트롤을 위하여 업-루프(UP-LOOP)와 사이드 루프(SIDE-LOOP) 작업을 수행하는데, 이와 같은 선재의 루프작업이 필요한 것은 전,후 공정간의 압연 스피드 변화, 소재부위별 온도변화, 강종별 성분에 따른 압연부하의 변화 및, 각 압연기의 성능차이에 따라 압연 진행소재의 부하를 분산시킬 필요가 있기 때문인데, 이와 같은 루프작업은 사상압연공정에서의 생산 규격을 균일하게 하고, 소재 진행속도를 일정하게 한다.

따라서, 선재생산 공정에서 소재의 부하 컨트롤을 위한 루프작업은 선재 제품의 품질을 결정하는 데에 큰 영향을 미치며, 이와 같은 루프공정은 중산사상 압연공정의 여러 지점에서 수행되며, 또한 업-루프 및 사이드-루프가 연속 진행된다.

도 1 및 도 2 에서는 이와 같은 선재의 루프작업을 위한 종래의 선재 업-루프장치를 도시하고 있다.

즉, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 압연롤(110)이 설치되고, 그 전방으로 선재(W)를 안내하는 가이드(120)와 벨마우스(122)가 설치된 압연롤 스탠드 (100)의 후방으로 업-루프 스탠드(130)가 배치되고, 상기 업-루프 스탠드(130)의 상부에는 선재를 가이드 하는 사각 및 직선가이드(132)(134)가 각각 설치되며, 상기 가이드들의 위쪽에는 선재(W)의 루프 가이드를 위한 사이드-루프 가이드롤(140)이 전,후측에 각각 고정형으로 설치되고, 상기 사이드-루프 가이드롤(140)의 하측으로 스탠드 중앙부분에는 실린더(152)로서 선회되는 브라켓트(154)에 고정된 업-루프 가이드롤(150)이 배치되고, 상기 스탠드(130)의 일측에는 선재의 너울상태 (WAVING)를 감지하여 업-루프 가이드롤(150)의 이동을 위한 실린더(152)를 연동시키는 스캐너(160)가 설치되어 있다.

따라서, 상기와 같은 종래의 선재 업-루프장치에 있어서는, 진행되는 선재의 사상압연 즉, 압연스탠드(100)의 전,후방에서 소재의 온도변화에 따라 부하가 발생될 경우 루프현상이 커지거나 작아지는데, 이때 스캐너(160)에 감지된 선재의 루프 크기에 따라 실린더(152)가 연동하여 업-루프 가이드롤(150)이 이동하면서 스캐너 (160)의 감지범위 내에서 선재를 위치하게 한다.

즉, 스캐너(160)의 감지범위 내에서 소재루프가 이루어 져야 하므로, 상기 스캐너(160)의 감응 즉, 진행되는 선재의 온도를 감지하여 선재의 위치를 감지함에 따라 실린더(152)가 작동하여 진행소재(W)의 부하를 분산시키는 것이다.

한편, 도 2 에서 도시한 바와 같이, 초기 선재의 진행시에는 업-루프 가이드롤(150)이 선재의 직선 이동경로의 하측에 위치되어 있어 선재(W)가 압연롤(110)로서 압연이 진행되다가, 중간사상을 거쳐 사상압연공정에 도달하면, 그 신호를 받아 실린더(152)가 작동하여, 도 1에서와 같이 선재의 루프작동을 이루는 것이다.

그런데, 이와 같은 루프를 이루면서 진행되는 소재는 전,후 공정간의 압연속도, 소재 부위별 온도변화 또는, 각 압연롤의 상태등에 따라 항상 다른 크기의 루프를 이루면서 진행하게 된다.

그러나, 도 1 및 도 2 에서 도시한 바와 같이, 종래의 선재 업-루프장치에 있어서는, 다양한 크기의 루프를 이루면서 진행되는 선재의 루프를 조정하는 가이드롤중 사이드-루프 가이드롤(140)이 스탠드(130)상에 설치된 고정브라켓트(142)상 에 고정형으로 설치되어 있어, 이동 가능한 하나의 업-루프 가이드롤(150)로만으로는 선재의 원활한 루프조정이 어려운 문제가 있는 것이다.

즉, 도 3에서 도시한 바와 같이, 업-루프 가이드롤(150)의 상,하 이동에 따라 선재(W)의 루프정도가 커질 경우에는 벨 마우스(122)와 사이드-루프 가이드롤 (140)사이를 통과하는 선재의 형태가 상,하방향으로 크게 되면서 너울지는 너울현상이 발생되고, 이와 같은 경우 심한 너울이 지즌 소재(W')는 텐션이 발생되는 경우 상기 벨 마우스(122)와 가이드(120)에 접촉하면서 소재의 표면에 결함을 발생시키거나 또는 소재의 긁힘현상이 발생되어, 선재의 제품 품질을 저하시키는 것이다.

또한, 도 3에서 도시한 바와 같이, 텐션상태의 소재(W")는 가이드(120)와 벨 마우스(122)의 중심부분을 통과하지 못하고 편심상태로 가이드(120)와 벨 마우스 (122)부분을 통과하기 때문에, 압연롤(110)의 편 마모 또는 이상마모가 발생되고, 불균일한 마모로 인하여 압연롤 또는 베어링 등의 설비가 파손되는 문제를 발생시킨다.

따라서, 텐션 또는 너울형상의 선재(W')(W") 진행시 압연롤(110)의 부하가 과중되면서 롤 및 가이드의 교체주기를 단축시키는 것은 물론, 압연롤 자체의 표면 결합으로 선재의 압연품질을 저하시키는 등의 여러 문제점들이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 사이드-루프 가이드롤을 이동형으로 설치함으로서, 진행소재 의 루프 조정을 보다 원활하게 수행할 수 있어, 소재의 루프 불량으로 인한 소재의 표면결함, 압연롤의 편마모, 설비의 수명단축등을 효과적으로 방지하여, 선재 제품의 품질을 향상시키도록 한 선재의 너울방지가 용이한 업-루프 장치를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 소재를 중간 사상압연하는 압연롤을 갖춘 압연스탠드의 일측으로 배치된 스탠드;

상기 스탠드의 하측 중앙에 실린더로서 상하 이동토록 설치된 브라켓트의 단부에 설치되어 소재를 루프 조정토록 가이드하는 업-루프 가이드롤;

상기 업-루프 가이드롤의 전방 양측으로 소재의 사이드-루프를 조정토록 설치되는 사이드-루프 가이드롤들; 및,

상기 스탠드의 중앙 일측에 설치되어 소재의 루프를 감지하는 스캐너를 포함하고,

상기 사이드-루프 가이드롤들은 스탠드의 길이방향으로 이동 가능토록 설치된 이동수단에 장착되어 소재의 너울현상을 방지토록 구성된 선재의 너울방지가 용이한 업-루프 장치를 마련함에 의한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명인 선재의 너울방지가 용이한 업-루프 장치를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명인 선재의 너울방지가 용이한 업-루프장치를 도시한 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명인 선재의 너울방지가 용이한 업-루프장치의 작동상태를 도시한 개략도이고, 도 7의 (a)-(b)는 본 발명인 선재의 너울방지가 용이한 업-루프장치에서 선재의 너울에 따른 작동상태를 도시한 개략도이다.

도 4에서는 본 발명인 선재의 너울방지가 용이한 업-루프 장치(1)의 전체 구성을 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 업-루프장치(1)는 크게 스탠드(20)와 업-루프 가이드롤(30)과 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들 및 스캐너(S1)를 포함하고, 추가로 센서(S2)를 구비하는데, 이들의 구성요소(20)(30)(40a)(40b)(50) (S1)(S2)들을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4에서는 본 발명인 업-루프장치(1)의 스탠드(20)를 도시하고 있는데, 이와 같은 스탠드(20)는 압연스탠드(10)의 일측으로 배치되고, 실제 이와 같은 본 발명의 스탠드(10)는 여러 단계의 압연스탠드(10)사이에 배치되어 있다.

그리고, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 압연스탠드(10)에는 소재(W)를 중간 사상압연하는 압연롤(12)이 설치되고, 그 일측으로 소재(W)를 가이드하는 가이드롤(14a)이 설치된 원통상의 가이드(14)가 장착되고, 소재(W)의 진행을 가이드하는 벨 마우스(16)가 상기 압연스탠드(10)와 본 발명인 스탠드(20)사이에 배치된다.

다음, 도 4에서는 본 발명인 업-루프장치(1)의 상기 업-루프 가이드롤(30)을 도시하고 있는데, 이와 같은 업-루프 가이드롤(30)은 상기 스탠드(20)의 하측 중앙에 실린더(32)로서 상하 이동토록 설치된 브라켓트(34)의 단부에 설치되어 소재(W) 를 루프 조정토록 가이드하는데, 이때 상기 브라켓트(34)에 인접하여 가이드롤(30)의 상,하 이동을 스토핑하는 스토퍼(36)가 상기 브라켓트(34)의 일측에 설치된다.

다음, 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명인 업-루프 장치(1)의 상기 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들은 상기 업-루프 가이드롤(30)의 전방 양측으로 소재의 사이드-루프를 조정토록 설치되는 한쌍으로 이루어 지고, 이와 같은 본 발명의 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들은 스탠드(20)의 길이방향으로 이동 가능토록 설치된 이동수단 (50)에 장착되어 소재의 너울현상을 방지토록 구성되어 있다.

한편, 도 5에서는 상기 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들의 전후 이동을 가능하게 하게 상기 이동수단(50)을 도시하고 있는데, 이와 같은 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들이 장착되는 이동수단(50)을 다시 상세하게 살펴보면, 이동블록(54)과 지지판(56) 및, 스크류바아(64)로 크게 나누어 진다.

즉, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 이동블록(54)은 상기 스탠드(20)의 상부 양측에 고정된 한쌍의 레일(52)위에 전후 이동토록 체결되는데, 상기 이동블록 (54)의 저부에는 상기 레일(52)상의 돌부(52a)가 끼워지는 안내홈(54a)이 일체로 형성되어 있다.

그리고, 상기 지지판(56)은 상기 이동블록(54)상에 볼트 고정되어 상기 사이드-루프 가이드롤이 베어링을 개재하여 회전 가능하게 수직 장착되고, 또한 상기 스크류바아(64)는 상기 스탠드(20)의 일측에 고정된 브라켓트(58a)에 수평 배치된 구동모터(58)가 연결되고, 상기 이동블록(54)의 중앙을 관통 형성된 체결홈(60)을 통과하여 신장되며, 중앙의 커플링(62)을 중심으로 좌,우측부분이 암,수 나사부(64a)(64b)로 이루어져 상기 모터 구동시 커플링(62)을 중심으로 체결된 이동블록(54)을 서로 반대방향으로 이동토록 구성된다.

또한, 상기 본 발명의 스탠드(20)에는 소재(W)의 진행을 가이드하는 직선가이드(72)(74)가 배치되고, 그 사이로 스탠드(20)의 모서리부분에는 소재(W)를 가이드하는 사각가이드(70)가 설치되어 있다.

그리고, 도 4, 도 6 및 도 7 에서 도시한 바와 같이, 상기 스탠드(20)의 중앙 일측에는 소재(W)의 루프상태를 감지하는 스캐너(S1)가 위치되는 한편, 상기 스탠드(20)에는 이송되는 소재의 높이차를 감지하기 위하여 설치되고, 상기 스캐너(S1)와 제어부를 통하여 전기적으로 작동토록 연결된 센서(S2)가 갖추어 진다.

한편, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들은 소재(W)의 루프를 수축시키는 때에 좌우로 이격되고, 소재 루프의 확장시에는 서로 좁혀지도록 설치되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어 진 본 발명의 작용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4 내지 도 7 에서 도시한 바와 같이, 선제의 중간 사상압연시 소재의 루프를 조정하는 업-루프장치에서 소재의 루프가 너울형태로 진행되는 때에, 신속하게 이를 조정하여 소재 및 압연롤의 표면결함에 의한 선재의 제품 불량을 미연에 방지할 수 있도록 한 본 발명인 선재의 너울방지가 용이한 업-루프 장치(1)는 다음 과 같다.

먼저, 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명인 업-루프장치(1)의 스탠드(20) 일측의 직선 가이드(74)와 스탠드(20)상의 사각 가이드(70) 및 직선 가이드(72)를 통하여 진행되는 소재(W)는 압연스탠드(10)상에 직선상으로 설치된 벨 마우스(16)와 가이드(14) 및 가이드롤(14a)을 통하여 진행하여 압연롤(12)을 통과하면서 중간 사상압연이 진행되는데, 이때 이와 같은 사상 압연스탠드(10)를 통하여 여러 단계의 압연공정이 이루어 진다.

이때, 도 6에서 도시한 바와 같이, 초기 소재(W)가 다음 공정 즉, 사상압연공정에 도달하면, 소재의 진행시 부하를 분산시키기 위하여 업-루프장치(1)에서는 소재(W)를 루프상태로 진행시키게 되는데, 먼저 하측의 업-루프 가이드롤(30)이 실린더(52)의 작동으로 상승하여 소재(W)를 약간 밀고, 그 양측으로 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들은 적당하게 소재(W)를 상기 업-루프 가이드롤(30)의 반대방향에서 누르면서 소재(W)의 루프를 유지시킨다.

그런데, 도 7a 및 도 7b에서 도시한 바와 같이, 진행되는 소재의 온도변화에 따라 부하가 발생될 경우 상기 소재(W)의 루프현상이 커지거나 작아지면서 심한 경우 너울현상이 발생되는데, 먼저 도 7a에서 도시한 바와 같이, 너울소재(W")를 정상적인 소재(W)로 루프조정하는 경우에는, 상기 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들을 c->d 로 이동시키고 업-루프 가이드롤(30)은 하강시키어 소재의 너울현상을 없앤다.

그리고, 도 7b에서 도시한 바와 같이, 소재(W)의 루프를 크게하기 위하여는 소재(W")를 정상적인 소재(W)측으로 이동시키도록 업-루프 가이드롤(30)은 전진시키고 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들은 d-->c 방향으로 서로 간격을 좁힌다.

또한, 도 7에서 도시한 바와 같이, 스탠드(20)의 일측에 설치된 센서(S2)는 소재진행시 높이차를 감지하여 상기 스캐너(S1)와 함께 소재가 b'에 있으면, 사이드 가이드롤(40a)(40b)들을 벌리고(도 7a) 또는 좁혀서(도 7b) a'의 위치로 신속하게 전환시키어 소재가 앞에서 설명한 가이드들의 중심부분을 통과하도록 한다.

이때, 상기 스캐너(S1)는 열을 감응하여 소재(W)의 루프형태를 감지하고, 센거(S2)는 포토센서를 사용하고, 또한 상기 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들의 이동을 설명하면 다음과 같다.

그리고, 도5 에서 도시한 바와 같이, 일측의 구동모터(58)가 구동하면, 일체로 연결된 스크류바아(64)가 회전하고, 상기 스크류바아(64)의 중앙 커플링(62) 양측에 체결된 이동블록(54)은 레일(52)을 따라 이동하며, 이때 상기 이동블록(54)상에 볼트 고정되는 지지판(56)에 상기 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들이 장착된다.

따라서, 상기 구동모터(58)는 제어부(미도시)를 통하여 스캐너(S1)와 센서 (S2)가 연결되고, 상기 업-루프 가이드롤(30)을 조정하는 실린더(34)도 상기 제어부에 연결되어야 한다.

결국, 소재(W)의 루프상태를 스캐너(S1)에서 감지하여, 실린더(34)와 구동모터(58)를 가동시키어 업-루프 가이드롤(30)과 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들의 이동을 제어하여 소재(W)가 너울(W')되지 않은 상태에서 정상적인 루프영역내에서 진행되도록 하는 것이다.

이와 같이 본 발명인 선재의 너울방지가 용이한 업-루프 장치에 의하면, 사이드-루프 가이드롤을 이동형으로 설치함으로서, 진행소재의 루프 조정을 보다 원활하게 수행할 수 있어, 소재의 루프 불량으로 인한 소재의 표면결함, 압연롤의 편마모, 설비의 수명단축등을 효과적으로 방지하여, 선재 제품의 품질을 향상시키는 우수한 효과를 제공하는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (3)

1. 소재(W)를 중간 사상압연하는 압연롤(12)을 갖춘 압연스탠드(10)의 일측으로 배치된 스탠드(20);

   상기 스탠드(20)의 하측 중앙에 실린더(32)로서 상하 이동토록 설치된 브라켓트(34)의 단부에 설치되어 소재(W)를 루프 조정토록 가이드하는 업-루프 가이드롤(30);

   상기 업-루프 가이드롤(30)의 전방 양측으로 소재의 사이드-루프를 조정토록 설치되는 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들; 및,

   상기 스탠드(20)의 중앙 일측에 설치되어 소재의 루프를 감지하는 스캐너 (S1)를 포함하고,

   상기 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들은 스탠드(20)의 길이방향으로 이동 가능토록 설치된 이동수단(50)에 장착되어 소재의 너울현상을 방지토록 구성된 것을 특징으로 하는 선재의 너울방지가 용이한 업-루프 장치
2. 제 1항에 있어서, 상기 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들이 장착되는 이동수단(50)은, 상기 스탠드(20)의 상부 양측에 고정된 한쌍의 레일(52)위에 전후 이동토록 체결된 이동블록(54);과,

   상기 이동블록(54)상에 볼트 고정되어 상기 사이드-루프 가이드롤(40a)(40b)들이 회전 가능하게 장착되는 지지판(56); 및,

   상기 스탠드(20)의 일측에 수평 배치된 구동모터(58)가 연결되고, 상기 이동블록(54)의 중앙을 관통 형성된 체결홈(60)을 통과하여 신장되며, 중앙의 커플링 (62)을 중심으로 좌,우측부분이 암,수 나사부(64a)(64b)로 이루어져 이동블록(54)을 서로 반대방향으로 이동시키는 스크류바아(64);로서 구성된 것을 특징으로 하는 선재의 너울방지가 용이한 업-루프 장치
3. 제 1항에 있어서, 상기 스탠드(20)에는 이송되는 소재의 높이차를 감지하기 위하여 설치되고, 상기 스캐너(S1)와 제어부를 통하여 전기적으로 작동토록 연결된 센서(S2)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 선재의 너울방지가 용이한 업-루프 장치

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