KR100957202B1 - 냉연강판의 장력 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉연강판의 장력 조절장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은, 스트립을 굽힘가공하는 텐션레벨러의 입측 및 출측에서 장력을 부여하도록 수개의 입측 브라이들롤 및 출측 브라이들롤로 구성된 냉연강판의 장력 조절장치에 있어서, 상기 텐션레벨러를 통과하면서 손실된 장력을 보상하기 위해, 수개의 입측 브라이들롤 사이에서 스트립을 지지하면서 장력을 조절하도록 상하로 이동가능하게 배치되어 회전되는 핀치롤; 상기 핀치롤을 상하로 이동시켜서 위치를 조절하는 위치조절부재로 구성된다.

따라서, 본 발명은 상하로 이동하는 핀치롤이 입측 브라이들롤을 통과하는 스트립을 지지하므로, 스트립의 장력 밸런스를 유도할 수 있는 장점이 있다.

냉연강판, 브라이들롤, 텐션레벨러, 핀치롤, 장력.

Description

냉연강판의 장력 조절장치{TENSION ADJUSTMENT FOR A STEEL SHEET}

본 발명은 냉연강판의 장력 조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 텐션레벨러를 통과하면서 손실된 냉연강판의 장력을 보상하도록 조절할 수 있는 냉연강판의 장력 조절장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 냉간압연으로 제조되는 스트립은 제조과정 중, 온도변화, 설비의 기계적 정도 부족 또는 조정 불량 등의 여러 요인에 의해 부분적인 연신 및 반곡 등의 형상불량이 발생된다.

이러한 스트립의 형상불량은 제품의 외관을 손상시켜서 상품가치를 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 스트립의 가공 공정에서도 통판 효율을 저하시켜서 자동화를 저해하며, 이로 인해 스트립의 2차 가공시 또 다른 변형을 초래하는 문제점이 있었다.

따라서, 종래에는 상기와 같은 스트립의 형상불량을 교정하기 위해, 냉간압연 이후의 공정에서 텐션레벨러를 사용하고 있다.

첨부된 도 1a는 종래의 소둔 공정을 도시한 공정도로서, 전해청정설비(1)를 통과한 스트립(S)은, 수개의 입측 브라이들롤(3) 및 출측 블라이들롤(5)에 의해 장 력이 부여되고, 수개의 비구동 워크롤(4a)로 이루어진 텐션레벨러(4)를 통과하면서 굽힘가공되어 형상이 교정된다.

그리고 도 1b는 상기 양측 블라이들롤(3)(5)의 연결관계를 예시적으로 도시한 예시도로서, 그 구성을 살펴보면, 스트립(S)을 이송시키는 메인모터(6)와, 속도차이에 의해 스트립(S)을 적절한 연신율로 연신시키는 스트레칭모터(7)로 구성된다.

여기서, 입측 브라이들롤(3)은 출측 브라이들롤(5)의 회전속도를 기준으로 적절한 연신율을 부여하도록 저속으로 회전된다. 그리고 각각의 브라이들롤(3)(5)은 입측 기어열(8)과 출측 기어열(9)에 의해 메인모터(6)와 스트레칭모터(7)에 연결되어 있으므로, 입측 브라이들롤(3)과 출측 브라이들롤(5)의 회전속도는 동일해 진다.

또한, 스트립(S)은 양측 브라이들롤(3)(5)의 위치에 따라 크기가 다른 장력에 의해 연신되고, 이로 인해 양측 브라이들롤(3)(5) 사이에는 미끄럼이 발생되어 스트립(S)의 표면이 손상되므로, 양측 브라이들롤(3)(5)과 각각의 기어열(8)(9) 사이에는 파우더클러치(C)가 개재된다.

따라서 연산처리기는, 입측 브라이들롤(3)을 통과하는 스트립(S)의 전단 및 후단 장력 T1 및 T2, 출측 브라이들롤(5)을 통과하는 스트립(S)의 전단 및 후단 장력 T6 및 T10를 가지고 장력을 분배하여, 스트립(S)의 입측 장력 T2, T3, T4와 스트립(S)의 출측 장력 T7, T8, T9의 값을 구하고, 이 각각의 장력을 이용하여 파우 더클러치(C)의 토오크를 연산하고 제어함에 따라, 양측 브라이들롤(3)(5)과 스트립(S)의 미끄럼을 방지하게 된다.

이같은 장력을 제어하기 위해서는, T1 및 T5, T6 및 T10의 값을 반드시 알고 있어야 하는데, T1과 T10은 제조라인 상의 장력이므로 이미 알고 있는 장력으로 간주되며, T6은 텐션레벨러(4)의 출측에 설치된 텐션미터롤(TM)에 의해 측정값을 얻고, T5는 출측 브라이들롤(5)을 통과하는 스트립(S)의 전단부 장력과 같다고 입력하여 파우더클러치(C)의 토오크를 계산하게 된다.

그러나, 스트립(S)은 텐션레벨러(4)의 워크롤(4a)을 통과하면서 장력이 손실되고, 이로 인해 입측 블라이들롤(3)을 지나는 스트립(S)의 후단부 장력인 T5는, 출측 브라이들롤(5)을 지나는 스트립(S)의 전단부 장력보다 작아져서, 냉연강판(특히, 초극박 냉연강판) 작업시 산발적으로 판겹침이 발생되며, 이러한 판겹침은 냉연강판의 열처리과정에서 버클(Buckle)로 이어져 소둔로의 판파단을 유발시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 텐션레벨러를 통과하면서 발생된 스트립의 장력손실에 의해 냉연강판의 판겹침을 미연에 방지할 수 있는 냉연강판의 장력 조절장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 스트립을 굽힘가공하는 텐션레벨러의 입측 및 출측에서 장력을 부여하도록 수개의 입측 브라이들롤 및 출측 브라이들롤로 구성된 냉연강판의 장력 조절장치에 있어서, 상기 텐션레벨러를 통과하면서 손실된 장력을 보상하기 위해, 수개의 입측 브라이들롤 사이에서 스트립을 지지하면서 장력을 조절하도록 상하로 이동가능하게 배치되어 회전되는 핀치롤; 상기 핀치롤을 상하로 이동시켜서 위치를 조절하는 위치조절부재를 포함하여 구성하는 것이다.

여기서, 상기 위치조절부재는, 상기 핀치롤의 회전축을 회전가능하게 지지하도록 연결되어 상하로 이동되는 슬라이더와, 상기 슬라이더를 상하로 이동시키도록 연결된 스크류축이 구비된 스크류잭과, 상기 스크류잭을 지지하는 서포트프레임과, 상기 서포트프레임에 지지된 스크류잭을 구동시키도록 연결된 구동모터를 포함한다.

특히, 상기 핀치롤의 회전축 양단부에 각각 연결된 슬라이더는 서포트프레임의 양측에 각각 설치된 스크류잭에 연결되며, 상기 양측 스크류잭은 구동모터의 구동력이 전달되도록 커넥팅로드로 연결되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 서포트프레임에는 슬라이더의 상하이동을 안내하면서 전후이동을 방지하도록 안내공간이 형성되며, 상기 슬라이더의 전후 양측에는 수직으로 유동방지레일이 형성되고, 상기 서포트프레임의 안내공간에는 슬라이더의 상하 슬라이딩을 안내하여 슬라이더의 좌우 유동을 방지하도록 가이드레일을 형성하는 것이다.

상기와 같은 수단으로 구현된 본 발명은, 상하로 이동하면서 입측 브라이들롤로 통과되는 스트립을 지지하는 핀치롤에 의해, 스트립의 장력 밸런스를 유도하여 판겹침 및 버클 등의 발생을 미연에 방지할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 슬라이더의 양측 회전축을 지지하는 슬라이더가 유동방지레일 및 가이드레일에 의해 좌우 방향으로 유동이 방지될 뿐만 아니라, 서포트프레임에 형성된 안내공간에 의해 슬라이더의 전후 방향으로 유동이 방지되는 효과가 있다.

아울러, 본 발명은 어느 하나의 스크류잭에 연결된 구동모터의 구동력이 커넥팅로드에 의해 다른 스크류잭에 전달되므로, 좌우 밸런스를 유지하면서 안정적으로 핀치롤을 상하로 이동시킬 수 있는 효과도 있다.

이하에서는 본 발명의 기술적인 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은, 스트립(S)을 굽힘가공하는 텐션레벨러(30), 이 텐션레벨러(30)의 입측에서 장력을 부여하는 수개의 입측 브라이들롤(10), 텐션레벨러(30)의 출측에서 장력을 부여하는 수개의 출측 브라이들롤(40), 수개의 입측 브라이들롤(10) 사이에서 스트립(S)을 지지하면서 장력을 조절하는 핀치롤(20), 이 핀치롤(20)을 상하로 이동시키는 위치조절부재(50)를 포함한다.

텐션레벨러(30)는 복수개의 비구동 워크롤(32)로 이루어지며, 이 텐션레벨러(30)를 통과하는 스트립(S)은 굽힘가공에 의해 형상이 교정된다.

수개의 입측 브라이들롤(10)은 텐션레벨러(30)의 입측에서 회전가능하게 설치되는데, 이러한 입측 브라이들롤(10)은 제1브라이들롤(11) 및 제2브라이들롤(12)을 포함하며, 이 제1브라이들롤(11) 및 제2브라이들롤(12) 사이는 일정한 간격으로 이격된다.

수개의 출측 브라이들롤(40)은 텐션레벨러(30)의 출측에서 회전가능하게 설치되며, 이 출측 브라이들롤(40)은 입측 브라이들롤(10)과 함께 스트립(S)에 장력을 부여한다.

핀치롤(20)은 수개의 입측 브라이들롤(10) 사이에 설치되어 텐션레벨러(30)로 통과되면서 손실된 스트립(S)의 장력을 보상하기 위한 것으로서, 이러한 핀치 롤(20)은 제1브라이들롤(11)과 제2브라이들롤(12) 사이에서 스트립(S)의 상면을 지지하도록 회전가능하게 설치되며, 상하 방향으로 이동하면서 스트립(S)의 장력값을 조절하게 된다.

위치조절부재(50)는 핀치롤(20)을 상하로 이동시키는 것으로서, 이러한 위치조절부재(50)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 핀치롤(20)의 회전축(22)을 회전가능하게 지지하는 슬라이더(52)와, 이 슬라이더(52)를 상하로 이동시키는 스크류잭(54)과, 이 스크류잭(54)을 지지하는 서포트프레임(56) 및, 스크류잭(54)을 구동시키는 구동모터(58)를 포함한다.

슬라이더(52)는 도 4에 도시된 바와 같이, 핀치롤(20)의 회전축(22) 양단부에 각각 설치되어 핀치롤(20)을 회전가능하게 지지한다. 그리고 양측 슬라이더(52)의 상부에는 후술하는 스크류잭(54)에 구비된 스크류축(54a)의 하단부가 부시 또는 베어링 따위에 의해 회전가능하게 연결되어, 회전하면서 상하로 이동되는 스크류축(54a)과 동시에 이동된다. 아울러, 양측 슬라이더(54)의 전면 및 후면에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 수직으로 유동방지레일(52a)이 형성되어 슬라이더(20)의 좌우 유동을 방지하게 된다.

스크류잭(54)은 양측 슬라이더(52)에 각각 연결되어 슬라이더(52)를 상하로 이동시킨다. 스크류잭(54)은 케이스(54b)와, 이 케이스(54b)에 수평으로 회전가능하게 설치되어 구동모터(58)의 구동축(58a)에 연결된 웜(54c)과, 이 웜(54c)에 맞물리도록 배치되어 수직을 이루는 축 중앙부에 암나사(도시생략)가 구비된 웜휠(도 시생략)과, 이 웜휠의 암나사에 나사결합되어 슬라이더(52)를 상하로 이동시키는 스크류축(54a)을 포함한다. 따라서, 구동모터(58)의 구동에 따라 웜(54c)이 회전되면서 직교로 맞물린 웜휠을 회전시키고, 웜휠의 회전에 의해 스크류축(58a)은 회전하면서 상부 또는 하부로 이동되는 것이다.

서포트프레임(56)은 도 3에 도시된 바와 같이 형성되어 양측 스크류잭(54)을 견고히 지지하도록 제조라인 상의 메인프레임(도시생략)에 설치된다. 서포트프레임(56)의 좌측 및 우측 상부에는 스크류잭(54)이 각각 설치되고, 그 하부에는 슬라이더(52)의 상하이동을 안내하도록 안내공간(56a)이 형성되는데, 이 안내공간(56a)은 슬라이더(52)의 전면 및 후면이 슬라이딩가능하게 접촉되도록 형성되어, 슬라이더(52)의 전후 이동을 방지하게 된다. 그리고 서포트프레임(56)에는 상술한 안내공간(56a)에 연이어져 통하도록 수직으로 작동공(56b)이 천공되어, 스크류잭(54)의 스크류축(54a)이 회전하면서 상하로 이동가능하게 설치된다. 또한, 안내공간(56a)의 전후 내면에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 수직으로 가이드레일(56c)이 구비되어 유동방지레일(52a)의 상하 슬라이딩을 안내하며, 이에 따라 슬라이더(52)는 좌우로 유동이 방지되는 것이다.

구동모터(58)는 어느 하나의 스트류잭(54)을 구동시키는데, 이러한 구동모터(58)의 구동축(58a)은 상술한 바와 같이 스크류잭(54)의 웜(54c)에 연결되어 스크류축(54a)을 상하로 이동시키게 된다. 그리고 구동모터(58)는 서포트프레임(56)의 일측에 구비된 모터브래킷(56d)에 고정된다.

서포트프레임(56)의 양측에 각각 설치된 스크류잭(54)은 커넥팅로드(60)로 연결되며, 이에 따라 도 4의 우측에 도시된 스트류잭(54)에 연결된 구동모터(58)의 구동력은 좌측에 도시된 스크류잭(54)으로 전달된다. 그리고 커넥팅로드(60)의 양단부는 양측 스크류잭(54)의 웜(54c)에 커플링(62)으로 착탈가능하게 결합되는데, 이러한 커플링(62)은 양측 스크류잭(54)의 좌우 수평을 조절하도록 구현되는 것이 바람직하다. 예컨대, 커플링(62)은 도 4에 도시된 바와 같이, 커넥팅로드(60)의 양단부와 양측 스크류잭(54)의 웜(54c)의 단부에 각각 형성된 플랜지(62a)와, 이 플랜지(62a)를 결속시키는 볼트(62b) 및 너트(62c)를 포함하며, 상기 플랜지(62a)에는 양측 스크류잭(54)의 좌우 수평을 조절하도록 수개의 결속공(도시생략)이 천공되어 볼트(62b)와 너트(62c)가 나사결합되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 전체적인 작동관계를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 입측 브라이들롤(10)을 통과하는 스트립(S)의 장력값이 목표로 하는 장력값에 미치지 못하여 장력편차량이 발생되면, 도 4에서와 같이 위치된 핀치롤(20)을 상부 또는 하부로 이동시켜야 하므로, 구동신호에 의해 구동모터(58)를 구동시킨다.

상기 구동신호에 의해 구동모터(58)의 구동축(58a)은 회전하며, 이 구동축(58a)의 회전력은 스크류잭(54)을 통해 전달되고, 스크류잭(54)의 스크류축(54a) 은 도 5a 또는 도 5b의 화살표 방향으로 회전하면서 하부 또는 상부로 이동된다.

이때, 구동모터(58)의 구동력은 도 4의 우측에 도시된 스크류잭(54)에서 커넥팅로드(60)를 통해 좌측의 스크류잭(54)으로 전달된다.

이어서, 상기와 같은 스크류잭(54)의 하강 또는 승강에 따라 슬라이더(52)도 동시에 서포트프레임(56)의 안내공간(56a)을 따라 하부 또는 상부로 이동하는데, 이때 슬라이더(52)의 유동방지레일(52a)은 서포트프레임(56)의 가이드레일(56c)을 따라 슬라이딩되어 슬라이더(52)의 좌우 유동을 방지하게 된다.

상기와 같이 상하로 이동되는 양측 슬라이더(52)에 의해 핀치롤(20)도 하부 또는 상부로 이동하면서 회전되어, 제1브라이들롤(11) 및 제2브라이들롤(12) 사이를 통과하는 스트립(S)을 지지하게 된다.

따라서, 핀치롤(20)은 상하로 이동하면서 입측 브라이들롤(10)을 통과하는 스트립(S)에 적절한 장력을 부여하는 것이다.

이상의 설명은 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 첨부된 청구범위 내에서 다양하게 변형할 수 있음은 당업자에게 자명하다.

도 1a는 종래의 소둔 공정을 도시한 공정도.

도 1b는 종래의 입측 브라이들롤 및 출측 브라이들롤의 연결관계를 예시적으로 도시한 예시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 공정도.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 핀치롤 및 위치조절부재를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 핀치롤 및 위치조절부재를 도시한 정단면도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 의한 작동도.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

10 : 입측 브라이들롤 20 : 핀치롤

30 : 텐션레벨러 40 : 출측 브라이들롤

50 : 위치조절부재 52 : 슬라이더

54 : 스크류잭 54a : 스크류축

56 : 서포트프레임 56a : 안내공간

56c : 가이드레일 58 : 구동모터

60 : 커넥팅로드 S : 스트립

Claims (5)

1. 스트립을 굽힘가공하는 텐션레벨러의 입측 및 출측에서 장력을 부여하도록 수개의 입측 브라이들롤 및 출측 브라이들롤로 구성된 냉연강판의 장력 조절장치에 있어서,

   상기 텐션레벨러를 통과하면서 손실된 장력을 보상하기 위해, 수개의 입측 브라이들롤 사이에서 스트립을 지지하면서 장력을 조절하도록 상하로 이동가능하게 배치되어 회전되는 핀치롤; 그리고 상기 핀치롤을 상하로 이동시켜서 위치를 조절하는 위치조절부재;를 포함하고,

   상기 위치조절부재는,

   상기 핀치롤의 회전축을 회전가능하게 지지하도록 연결되어 상하로 이동되는 슬라이더와, 상기 슬라이더를 상하로 이동시키도록 연결된 스크류축이 구비된 스크류잭과, 상기 스크류잭을 지지하며 상기 슬라이더의 상하이동을 안내하면서 전후이동을 방지하도록 안내공간이 형성된 서포트프레임과, 상기 서포트프레임에 지지된 스크류잭을 구동시키도록 연결된 구동모터를 포함하고,

   상기 슬라이더의 전후 양측에는 수직으로 유동방지레일이 형성되고, 상기 서포트프레임의 안내공간에는 슬라이더의 상하 슬라이딩을 안내하여 슬라이더의 좌우 유동을 방지하도록 가이드레일이 형성된 것을 특징으로 하는 냉연강판의 장력 조절장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 핀치롤의 회전축 양단부에 각각 연결된 슬라이더는 서포트프레임의 양측에 각각 설치된 스크류잭에 연결되며,

   상기 양측 스크류잭은 구동모터의 구동력이 전달되도록 커넥팅로드로 연결된 것을 특징으로 하는 냉연강판의 장력 조절장치.
4. 삭제
5. 삭제

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