KR100958972B1 - 다단식 롤의 이물질 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 다단식 롤의 이물질 제거장치는, 다단식 롤의 길이 방향으로 놓여진 지지 베이스의 양쪽에 일정 간격을 두고 세워진 한 쌍의 랙 및 가이드바; 이 가이드바를 따라 이동되도록 양 가이드바의 사이에 설치된 신축 가능한 커버; 하단에 상기 커버가 부착되는 블레이드 본체; 이 블레이드 본체에 설치되고 상기 랙과는 피니언 기어를 매개로 연결 설치되어 상기 블레이드 본체가 랙을 따라 이동될 수 있도록 해주는 모터; 상기 롤의 표면에 부착된 이물질을 제거하도록 상기 블레이드 본체의 상단에 설치된 블레이드; 및, 이 블레이드가 상기 롤 표면에 탈착되는 것을 제어하도록 상기 블레이드 본체와 블레이드 사이에 설치된 터치 튜브 및 오픈 튜브를 포함한다.

다단식 롤, 이물질, 제거장치, 블레이드

Description

다단식 롤의 이물질 제거장치{Apparatus for removing dust in multi-stage roll}

도1은 일반적인 스킨 패스 라인의 공정도.

도2는 종래의 이물질 제거장치를 도시한 도면.

도3은 본 발명에 따른 이물질 제거장치의 사시도.

도4는 본 발명에 따른 이물질 제거장치가 설치된 측면도.

도5는 본 발명에 따른 이물질 제거장치의 분해 사시도.

도6은 본 발명에 따른 이물질 제거장치의 작동 상태도.

도7은 본 발명에 따른 이물질 제거장치의 작업 순서도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

40: 이동부 41: 지지 베이스

42: 랙(rack) 43: 가이드바

44: 커버 47: 롤러

48: 모터 60: 블레이드부

61: 블레이드 본체 63: 블레이드(blade)

67: 터치 튜브 68: 오픈 튜브

69: 근접 센서 70: 하단 리미트 센서

본 발명은 다단식 롤의 이물질 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 블레이드의 높이를 자동적으로 조절하여 다단식 롤의 표면에 부착된 이물질을 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 작업 중 발생하는 2차 이물질이 롤에 치입되는 것을 방지하여 미려한 표면의 스트립 품질을 확보할 수 있도록 해주는 다단식 롤의 이물질 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 열연공장의 정정 스킨패스 라인은 제품의 평탄도를 향상시키고, 조직을 미세하게 하여 기계적 성질을 향상시키며, 분할(Dividing)을 목적으로 실시하는 것으로, 그 과정을 도1을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 정정 냉각장(미 도시)에서 냉각이 완료된 코일을 입측 컨베이어(10)로 이송하여 입측 코일 카(11)로 페이 오프 릴(Pay Off Reel,12)에 장착하고 장착된 코일(13)은 4단 스킨패스 롤(30, 이하 '롤'이라 한다)에 보내지며, 상기 롤에 물린 열연강판(14, 이하 '스트립'이라 한다)에 경압하를 가하여 출측 텐션 릴(Tension Reel,15)로 진행시키면 텐션 릴(15)은 되감기 작업을 진행하고, 코일 되감기가 종료되면 코일을 출측 코일 카(16)에 의해 출측 컨베이어(17)에 안착시켜 제품 창고(미 도시)에 입고함으로써 한 코일에 대한 작업이 종료하게 된다.

이러한 4단 스킨패스 압연작업 시 공장 내 먼지(dust)와 같은 이물질이 작업 롤에 전사되고, 이 이물질이 압연 시에 스트립 표면에 프린트되며, 열간 압연 중 발생되는 산화 스케일이 스킨 패스 압연 중 다단식 롤의 백업 롤에 낙하되면서 워크 롤에 전사되고 전사된 이물질은 스트립(14)에 다시 프린트되어 제품에 치명적인 표면 결함이 발생되고, 그 정도가 심하여 롤에 오목 마크가 발생되는 경우에는 작업을 중단하고 즉시 롤을 교환해야 한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래의 롤 표면의 이물질 제거장치를 도2를 참조하여 설명한다. 이 장치는 렉시트 나이프(21)를 이용하여 롤의 표면 이물질을 제거하는 것으로서, 나이프 유니트는 상·하 고정 플레이트(22,28) 사이의 렉시트 나이프(21)를 슬라이딩 홀을 통하여 서포트 유니트(24)로 끼우고, 렉시트 나이프(21)에는 렉시트 나이프(21)를 회동시킬 수 있도록 하는 조작 핸들(25)과, 이 조작 핸들(25)에 의해 조작된 렉시트 나이트(21)의 상태를 선택적으로 고정 및 해제할 수 있도록 하는 셀렉트 손잡이(23)와, 상기 렉시트 나이트(21)의 수평을 조절하는 레벨 유니트(27)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 이물질 제거장치는 조작 핸들(25)을 잡고 렉시트 나이프(21)를 조작하고자 하는 방향으로 돌려서 놓으면 렉시트 나이프(21)가 롤(20)에 밀착되어지고, 렉시트 나이프 유니트의 하중에 의해 적정한 압력을 유지하게 된다. 그 후, 측면에서 렉시트 나이프(21)와 롤(20)의 접촉면이 맞는지 확인하고 접촉면이 맞지 않으면 서포트 유니트(24) 측에 설치된 레벨 유니트(27)의 레벨 조정볼트(26)를 좌·우로 돌려서 접촉면과 접촉각을 정확히 맞춘다. 이렇게 하여 이물질을 제거한 후에 셀렉트 키 손잡이(23)를 잡고 상부로 당기면 서포트 유니트(24)에서 빠져 나온다. 그러나, 이러한 종래의 이물질 제거장치는 접촉각을 수작 업으로 맞추어야 하기 때문에 롤경 변화와 렉시트 나이프(21) 마모량의 변화에 적절히 대응하지 못하며, 본 발명자가 고안하고자 하는 다단식 롤에 적용하는 경우에는 작업 중 낙하하는 이물질 등이 롤에 치입되는 근본적인 문제를 해결하지 못한다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 다단식 롤의 표면에 부착된 이물질을 제거할 수 있도록 블레이드의 높이를 자동적으로 이동시킬 수 있고, 이물질 제거 작업 중에 발생하는 2차 이물질이 다시 롤에 치입되는 것을 방지할 수 있도록 구성된 다단식 롤의 이물질 제거장치를 마련하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 후행 스트립의 진입 전에 이물질을 제거할 수 있도록 블레이드가 롤의 표면에서 신속하게 탈착될 수 있도록 구성된 다단식 롤의 이물질 제거장치를 마련하는데 또 다른 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다단식 롤의 이물질 제거장치는, 다단식 롤의 길이 방향으로 놓여진 지지 베이스의 양쪽에 일정 간격을 두고 세워진 한 쌍의 랙 및 가이드바; 이 가이드바를 따라 이동되도록 양 가이드바의 사이에 설치된 신축 가능한 커버; 하단에 상기 커버가 부착되는 블레이드 본체; 이 블레이드 본체에 설치되고 상기 랙과는 피니언 기어를 매개로 연결 설치되어 상기 블레이드 본체가 랙을 따라 이동될 수 있도록 해주는 모터; 상기 롤의 표면에 부착된 이물질 을 제거하도록 상기 블레이드 본체의 상단에 설치된 블레이드; 및, 이 블레이드가 상기 롤 표면에 탈착되는 것을 제어하도록 상기 블레이드 본체와 블레이드 사이에 설치된 터치 튜브 및 오픈 튜브를 포함한다.

또한, 상기 블레이드 본체는 그 양쪽에 상기 가이드바를 따라 이동되는 다수개의 롤러가 설치된다. 또한, 상기 지지 베이스에는 하단 리미트 센서가 설치되고, 상기 블레이드에는 근접 센서가 설치된다.

이하에서 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 이물질 제거장치의 사시도이고, 도4는 본 발명에 따른 이물질 제거장치가 설치된 측면도이며, 도5는 본 발명에 따른 이물질 제거장치의 분해 사시도이다. 이들 도면을 참조로 본 발명의 기술적 구성을 살펴본다. 도시된 다단식 롤은 4단식 롤로서 2개의 작업롤(31,33)과 2개의 백업롤(32,34)로 구성된다. 본 발명은 크게 블레이드(63)를 이물질을 제거하고자 하는 롤의 표면까지 이동시켜주는 이동부(40)와 롤 표면에 부착된 이물질을 제거하는 블레이드부(60)로 크게 구성된다.

상기 이동부(40)는 다단식 롤의 길이 방향으로 놓여진 지지 베이스(41)의 양쪽에 일정한 간격으로 한 쌍의 랙(42)과 가이드바(43)가 설치된다. 이 랙(42)과 가이드바(43)는 반경 방향으로 적당히 라운드된 호형으로 세워지는데, 이는 본 발명에 따른 이물질 제거장치가 다단식 롤의 상부에 셋팅된 작업롤(33)에 보다 효과적으로 접근할 수 있도록 해준다. 상기 가이드바(43)의 사이에는 신축 가능한 커버(44)가 설치되고, 이 커버(44)는 블레이드 본체(61)의 하단에 부착된다. 또한, 이 커버(44)는 그 양단에 설치된 다수개의 링(45)이 상기 가이드바(43)에 끼워짐으로써 가이드바(43)를 따라 이동되도록 구성된다. 본 실시예에서는 상기 커버(44)가 자바라 형태로 이루어져 있으나 신축 가능한 것이면 어느 것이라도 무방하다.

한편, 상기 커버(44)가 부착되는 블레이드 본체(61)의 하부에는 다수개의 홀(62)이 형성되어 있고, 이 홀(62)에는 블레이드 본체(61)를 상기 랙(42)을 따라 이동시켜주는 모터(48)가 설치된다. 상기 모터(48)는 그 회전축에 구동기어(49)가 설치되고, 이 구동기어(49)와 맞물리는 종동기어(50)에는 상기 랙(42) 쪽 방향으로 연장된 동력 전달축(51)이 설치되며, 이 동력 전달축(51)에는 상기 랙(42)과 맞물리는 피니언 기어(52)가 설치된다. 이러한 구성에 따르면, 상기 모터(48)의 회전력에 의해 피니언 기어(52)가 랙(42)을 따라서 회전하면서 직선운동을 하게 되고 결국 모터(48)에 연결 설치된 블레이드 본체(61)도 랙(42)을 따라서 이동하게 된다.

또한, 상기 블레이드 본체(61)의 양단에는 다수개의 롤러(47)가 설치된 롤러 브라켓(46)이 부착되고, 이 롤러(47)는 상기 가이드바(43)에 맞물려 회전되도록 설치되어 상기 블레이드 본체(61)의 이동을 보다 원활하게 해준다.

본 발명에 따른 블레이드부(60)의 구성은 다음과 같다. 상기 모터(48)에 의해 이동되는 블레이드 본체(61)의 상단에는 이물질 제거를 위해 롤 표면에 직접 접촉되는 블레이드(63)가 결합된다. 보다 상세히 설명하면, 상기 블레이드 본체(61)의 전방 하면 양단에는 중앙에 홀이 형성된 브라켓(65)이 부착되고, 상기 블레이드(63)의 후방 상면 양단에는 중앙에 홀이 형성된 링크 아암(64))이 설치되며, 상기 브라켓(65)과 링크 아암(64)의 중앙 홀에는 링크바(66)가 삽입 고정됨으로써 상기 블레이드 본체(61)와 블레이드(63)가 결합되는 것이다. 또한, 상기 블레이드 본체(61)와 블레이드(63) 사이에는 한쪽 단부가 밀봉된 오픈 튜브(68)와 터치 튜브(67)가 각각 삽입 설치된다. 상기 오픈 튜브(68)와 터치 튜브(67)는 상기 블레이드(63)가 롤의 표면에 탈착되는 것을 보다 정밀하게 제어하기 위한 것으로 그 자세한 작용은 후술한다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 작용을 본 발명의 작동 상태를 도시한 도6과 본 발명의 작동 순서를 도시한 도7을 참조로 설명한다.

본 발명에 따른 이물질 제거장치를 지지 베이스 쪽의 스타트 위치에서 랙(42)을 따라 전진시키고자 할 때, 블레이드 본체(61)에 연결 설치된 모터(48)를 작동시키면 그 회전력을 전달받아 구동기어(49))가 회전하면서 종동기어(50)를 회전시키고, 이 종동기어(50)가 회전되면 종동기어(50)와 동력 전달축(51)에 의해 연결 설치된 피니언 기어(52)가 상기 랙(42)에 맞물려 정회전되어 결국 블레이드 본체(61)가 롤(33) 쪽으로 이동된다. 물론, 모터(48)의 회전 방향을 바꿈으로써 상기 블레이드 본체(61)를 상하로 이동시킬 수 있다.

도7을 보면, 먼저, 블레이드 본체(61)가 스타트 위치에 있음을 표시하는 하단 리미트 센서(70)가 온(on) 인가를 확인하고 오프(off) 상태이면 모터(48)를 역회전시켜 블레이드 본체(61)가 스타트 위치에 오도록 한다[100]. 백업롤(32,34)과 워크롤(31,33)이 셋팅되면 모터(48)를 정회전시켜 블레이드(63)의 선단이 워크롤(33)에 미소 간격으로 근접되도록 하고, 근접 센서(69)가 온(on) 되면 모터(48)는 정지된다[110]. 이때, 블레이드 본체(61)에 부착되어 있는 커버(44)도 상방으로 펼쳐져 스트립 표면의 산화 스케일이 박리 낙하하여 2차 이물로 치입되거나 요철 마크 등이 생기는 것을 방지한다. 즉, 상기 커버(44)는 하부 백업롤(34)과 워크롤(33)을 이물질로부터 보호한다.

블레이드(63)가 워크롤(33)에 근접하고, 입측 컨베이어를 통해 코일이 공급되어 페이 오프 릴에 장착되면, 터치 튜브(67)가 팽창하여 일정 공기압으로 블레이드(63)를 워크롤(33)에 밀착시켜 롤 표면에 부착되어 있는 각종 이물질을 제거한다[120]. 이러한 이물질 제거 작업은 입측과 출측 릴에 일정 텐션이 가해져 종합운전 스피드(압연속도 30mpm)가 될 때까지 계속된다. 그 후, 압연속도가 30mpm 이상이 되면 터치 튜브(67)는 축소되고 오픈 튜브(68)가 팽창하여 블레이드(63)가 롤과 일정 미소 간격으로 이격된다[130]. 압연이 완료되고 스트립을 텐션 릴에 되감는 작업이 끝나면 권취된 코일을 출측 코일 카를 이용하여 인출하고 출측 컨베이어에 안착 후 창고에 입고하면 한 코일에 대한 작업이 모두 종료된다.

계속하여 상기한 압연 작업이 이루어지면 상기 작업의 반복운전을 수행하고, 수리 및 기타 사유로 작업이 종료되면 모터(48)를 역회전시켜 블레이드 본체(61)를 스타트 위치로 복귀시킨다[140]. 하단 리미트 스위치(70)가 온(on) 되면 모터(48)는 정지되어 대기상태가 되며, 이때 상기 커버(44)도 접혀져 원상태로 되돌아온다[150].

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 다단식 롤의 이물질 제거장치에 의하면, 블레이드의 높이를 자동적으로 조절하여 다단식 롤의 표면에 부착된 이물질을 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 작업 중 발생하는 2차 이물질이 롤에 치입되는 것을 방지하여 미려한 표면의 스트립 품질을 확보할 수 있도록 해준다.

Claims (3)

1. 다단식 롤의 길이 방향으로 놓여진 지지 베이스(41)의 양쪽에 일정 간격을 두고 세워진 한 쌍의 랙(42) 및 가이드바(43); 이 가이드바(43)를 따라 이동되도록 양 가이드바(43)의 사이에 설치된 신축 가능한 커버(44); 하단에 상기 커버(44)가 부착되는 블레이드 본체(61); 이 블레이드 본체(61)에 설치되고 상기 랙(42)과는 피니언 기어(52)를 매개로 연결 설치되어 상기 블레이드 본체(61)가 랙(42)을 따라 이동될 수 있도록 해주는 모터(48); 상기 롤의 표면에 부착된 이물질을 제거하도록 상기 블레이드 본체(61)의 상단에 설치된 블레이드(63); 및, 이 블레이드(63)가 상기 롤 표면에 탈착되는 것을 제어하도록 상기 블레이드 본체(61)와 블레이드(63) 사이에 설치된 터치 튜브(67) 및 오픈 튜브(68)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단식 롤의 이물질 제거장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 블레이드 본체(61)는 그 양쪽에 상기 가이드바(43)를 따라 이동되는 다수개의 롤러(47)가 설치된 것을 특징으로 하는 다단식 롤의 이물질 제거장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 지지 베이스(41)에는 하단 리미트 센서(70)가 설치되고, 상기 블레이드(63)에는 근접 센서(69)가 설치된 것을 특징으로 하는 다단식 롤의 이물질 제거장치.

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