KR100973885B1 - 선재코일 절단장치 - Google Patents

Abstract

선재코일 예컨대, 냉각상태의 선재코일을 절단하는 선재코일 절단장치가 제공된다.

상기 선재코일 절단장치는 그 구성 일예로서, 장치 하우징에 구비된 피스톤에 연결되면서 상기 장치 하우징에 돌출 상태로 전,후진 가능하게 제공된 작동체에 연결되는 가동 브레이드오, 상기 장치 하우징에 연결되면서 가동 브레이드에 대향하여 배치되는 고정체에 상기 가동 브레이드와 협력하여 선재코일을 절단토록 구비된 고정 브레이드 및, 상기 가동 브레이드 또는 고정 브레이드 중 하나에 구비되되 브레이드 끝이 삽입되는 브레이드 오버랩부를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 선재코일 절단장치는, 절단장치의 절단력을 향상시키는 것은 물론, 특히 절단장치의 가동시 가동 브레이드측의 작동체에 절단력의 편하중이 가해지는 것을 방지하여 궁극적으로 절단장치의 가동상 문제 발생이나 수명 단축 등을 방지하는 것을 가능하게 한 개선된 효과를 얻을 수 있다.

선재코일, 선재코일 절단장치, 브레이드, 브레이드 오버랩 부

Description

선재코일 절단장치{Apparatus for Cutting Wie-Rod Coil}

도 1은 종래 선재코일 절단장치를 도시한 구성도

도 2는 도 1의 종래 선재코일 절단장치의 작동상태를 도시한 구성도

도 3은 종래의 다른 선재코일 절단장치를 도시한 구성도

도 4는 도 3의 종래 선재코일 절단장치의 작동상태를 도시한 구성도

도 5는 본 발명에 따른 선재코일 절단장치를 도시한 구성도

도 6은 도 5의 측면 구성도

도 7은 도5의 본 발명 장치에서 브레이드를 제거한 작동체와 고정체의 브레이드 삽입부를 도시한 구성도

도 8은 본 발명인 선재코일 절단장치의 작동상태를 도시한 개략도

도 9는 본 발명의 선재코일 절단장치에서 브레이드를 도시한 것으로서,

(a)는 가동 브레이드를 도시한 사시도

(b)는 고정 브레이드를 도시한 사시도

도 10a 및 도 10b는 도 9a 및 도 9b의 브레이드들을 도시한 정면도

도 11은 도 10a 및 도 10b의 본 발명 장치에서 가동 및 고정 브레이드의 칼날 오버랩 작동을 도시한 요부도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 선재코일 절단장치 10.... 장치 하우징

12.... 작동체 12a.... 피스톤

14,52.... 브레이드 삽입부 14a,52a.... 핀 통과홈

14b,52b.... 브레이드 돌부 삽입홈 30,70.... 브레이드

32,72.... 브레이드 몸체 34,74.... 브레이드 칼날

36,76.... 브레이드 다각 돌부 90.... 오버랩부

본 발명은 선재코일 예컨대, 타이어 코드 용과 같은 선재코일을 냉각상태에서 절단하는 선재코일 절단장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 냉각 선재코일의 절단 작업시 절단장치의 가동 및 고정 브레이드간 오버랩이 형성되도록 함으로써, 절단장치의 절단력을 향상하는 것은 물론, 특히 절단장치의 가동시 가동 브레이드측의 작동체에 절단력의 편하중이 가해지는 것을 방지하여 궁극적으로 절단장치의 가동상 문제 발생이나 수명 단축 등을 방지하는 것을 가능하게 한 선재코일 절단장치에 관한 것이다.

일반적으로 선재압연 공정은 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 빌 렛(billet)을 가열하는 가열공정과 상기 가열된 빌렛트 소재로 선재압연을 실시하는 압연공정과 압연공정으로 생산된 선재코일의 열처리 공정 및 선재코일 권취공정을 거쳐서 대략 직경 42 ~ 28 mm의 선재코일이 생산된다.

그런데, 통상 이와 같은 압연공정을 거쳐 생산되는 선재코일의 선단부(top portion) 및/또는 말단부(tail portion)는 소재가 초기 또는 마지막으로 압연되는 부분이므로 압연 불량이 발생될 확율이 높고, 동시에 제품의 품질 유지를 위하여 통상 선재코일의 선단부 및 말단부를 절단하게 된다.

그리고, 압연된 선재코일의 압연 품질을 체크하기 위하여 선재코일의 시험편을 채취하는 경우에도 통상 선재코일의 선단부 또는 말단부를 절단하게 되는 절단작업을 거치게 된다.

한편, 이와 같은 선재코일의 절단 예컨대, 선단부 및/또는 말단부 절단시 사용되는 종래의 선재코일 절단당치를 도 1 및 도 2에서 도시하고 있다.

즉, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 종래 선재코일 절단장치(100)는, 장치 하우징(110)에 공급되는 고압유체로서 이동하도록 내장된 피스톤(120)의 작동체(122) 단부에 가동 브레이드(130)가 설치되고, 그 반대측에 배치된 고정체(140)에는 고정 브레이드(150)가 구비된다.

따라서, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 종래 절단장치(100)에서는, 하우징(110)에 고압의 유체가 공급관(112)을 통하여 공급되면 파워피스톤(120)과 일체로 작동체(122)와 가동 브레이드(130)가 전진 이동하게 된다.

이때, 파워피스톤(120)은 내장된 스프링(124)을 압축하면서 전진하다가, 공급되는 유체압이 제거되면 상기 스프링(124)의 반발력으로 초기 상태로 복귀되고, 따라서 가동 브레이드(130)는 고정 브레이드(150)에서 이탈된다.

따라서, 상기와 같은 가동 브레이드의 왕복 이동이 구현되면서 가동 및 고정 브레이드에 의하여 선재코일이 절단되는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래 절단장치(100)에 있어서는, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 실제 고압의 유체 공급으로 장치 하우징내의 파워피스톤 전진시 일체로 가동 브레이드(130)가 전진 작동되어 고정브레이드(150)사이에서 선재코일이 절단되는 때에, 가동 브레이드(130)의 선단 칼날부분이 고정 브레이드(150)의 칼날부분과 맞닿으면서 선재코일을 절단하게 되므로 상기 가동 브레이드(130) 및 고정 브레이드(150)간에 절단작업에 따른 전단 오버랩이 발생되지 않는 구조이다.

따라서, 이와 같은 종래 선재코일 절단장치(100)에 있어서, 냉각 선재코일의 절단 작업성이 매우 불량하고 절단장치의 작동력 부하가 크게 증가되는 문제가 있었다.

또한, 상기 가동 및 고정 브레이드(130)(150)의 칼날부분이 빈번하게 접촉하면서 브레이드 칼날부분의 파손이 쉽게 발생되었다.

한편, 이와 같은 종래의 선재코일 절단장치(1)를 개선한 다른 선재코일 절단장치(200)가 도 3 및 도 4에서 도시하고 있다. 다만, 종래의 절단장치(100)와 동일한 구성은 동일한 도면부호로 나타내고 그 작용 설명은 간략하며, 종래의 다른 절단장치(200)에 해당하는 구성은 200 단위의 도면부호로 설명한다.

즉, 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이, 도 1,2의 종래 선재코일 절단장치(100)에서 절단 오버랩이 발생하지 않은 상태에서 냉각 선재코일의 절단시 발생하는 문제점을 해소하고자, 종래의 다른 선재코일 절단장치(200)는 절단 오버랩이 가능한 가동 브레이드(230) 및 고정 브레이드(250)를 이용하는 것에 그 특징이 있다.

즉, 플레이트 구조의 가동 브레이드(230)와 고정 브레이드(250)를 구비하여, 냉각 선재코일의 절단시, 가동 브레이드(230)와 고정 브레이드(250)간에 절단부위의 오버랩(겹쳐지는 것)이 구현되어 선재코일의 절단력을 우수하게 한 것에 종래의 다른 브레이드를 구비하는 절단장치(200)의 특징이다.

그러나, 도 3 및 도 4에서 도시한 종래의 다른 절단장치(200)에 있어서는, 하우징(110)의 작동체(120)가 도 4와 같이 화살표로 표시 방향 즉, 편방향으로 큰 부하를 받기 때문에, 작동체 변형이나 고압 유체 즉, 작동유가 하우징에서 누설되는 문제가 있었다.

더하여, 종래의 다른 선재코일 절단당치(200)에 있어서는, 가동 및 고정 브레이드(230),(250)의 칼날부분의 마모가 발생될 경우, 선재코일 절단편이 튕겨지면서 주변의 설비나 작업자를 부상시키는 등의 안전사고가 발생하는 다른 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적 측면은, 냉각 선재코일의 절단 작업시 절단장치의 가동 및 고정 브레이드간 오버랩이 형성되도록 함으로써, 절단장치의 절단력을 향상하는 것은 물론, 특히 절단장치의 가동시 가동 브레이드측 작동체에 절단력의 편하중이 가해지는 것을 방지하여 궁극적으로 절단장치의 가동상 문제발생이나 수명 단축 등을 방지하는 것을 가능하게 한 선재코일 절단장치를 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 장치 하우징에 구비된 피스톤에 연결되면서 상기 장치 하우징에 돌출 상태로 전,후진 가능하게 제공된 작동체에 연결되는 가동 브레이드;
상기 장치 하우징에 연결되면서 가동 브레이드에 대향하여 배치되는 고정체에 상기 가동 브레이드와 협력하여 선재코일을 절단토록 구비된 고정 브레이드; 및,
상기 가동 브레이드 또는 고정 브레이드 중 하나에 구비되되 브레이드 끝이 삽입되는 브레이드 오버랩부;
를 포함하여 구성된 선재코일 절단장치를 제공한다.

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바람직하게는, 상기 가동 브레이드와 고정 브레이드는, 상기 작동체 및 고정체에 교체를 용이토록 각각 설치된 브레이드 몸체 및, 상기 각각의 브레이드 몸체의 선단부에 일체로 되어 선재코일을 절단하는 브레이드 칼날로 구성된다.

이때, 상기 오버랩부는 상기 각각의 브레이드 칼날 중 하나에 구비되되 다른 칼날 끝이 삽입되는 것이다.

더 바람직하게는, 상기 고정 브레이드는 상기 장치 하우징에 연결된 고정체의 절곡단부에 연결되는 것이다.

여기서, 상기 오버랩부는 상기 가동 브레이드의 칼날 끝부분에 그 길이방향으로 오목하게 파여진 홈으로 형성되어 상기 고정 브레이드의 칼날 끝이 오버랩 형태로 삽입된다.

그리고, 상기 가동 브레이드의 칼날에 구비되는 오버랩부의 파여진 형성각도는 상기 고정 브레이드의 칼날 각도보다 작게 형성되는 것이다.

바람직하게는, 상기 작동체와 고정체의 단부에는 상기 가동 브레이드와 고정 브레이드의 몸체들이 끼움 조립되는 브레이드 삽입부가 일체로 구비되고, 상기 가동 브레이드와 고정 브레이드는 교체를 용이토록 상기 각 브레이드 삽입부에 핀 조립된다.

그리고, 상기 작동체와 고정체의 각 브레이드 삽입부에는 상기 가동 및 고정 브레이드의 몸체에 구비된 고정돌부가 끼워지는 삽입홈이 형성되어 상기 각 브레이드들의 회전이 방지토록 구성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5 내지 도 7에서는 본 발명에 따른 선재코일 절단장치(1)를 도시하고 있다.

즉, 도 5 및 도 7에서 도시한 바와 같이, 이와 같은 본 발명의 선재코일 절단장치(1)는, 크게 장치 하우징(10)에 전,후진 가능하게 구비된 가동 브레이드(30)와, 상기 가동 브레이드(30)에 대향하여 배치되는 고정체(50)에 상기 가동 브레이드와 협력하여 선재코일(C)을 절단하도록 구비된 고정 브레이드(70) 및, 상기 가동 브레이드 또는 고정 브레이드 중 하나에 구비된 브레이드 오버랩부(90)를 포함하여 구성된 것에 그 특징이 있다.

따라서, 본 발명의 선재코일 절단장치(1)는 가동 브레이드(30)와 고정브레이드(70)가 서로 협력하여 도 8에서 도시한 작동 상태도와 같이 선재코일(C)을 절단한다.

즉, 앞에서 설명한 바와 같이, 선재 압연시 권취 전에 냉각 선재코일(C)의 선단부 및 말단부를 절단하는 것이다.

특히, 본 발명의 선재코일 절단장치(1)에서는 상기 가동 브레이드 또는 고정 브레이드 중 하나에 구비되는 브레이드 오버랩부(90)를 포함하는 것에 그 특징이 있다.

이와 같은 본 발명의 장치에서 상기 브레이드 오버랩부(90)는, 다음에 도 9 내지 11에서 그 작용에 대하여 다시 상세하게 설명하겠지만, 오버랩부가 형성되는 않은 다른 브레이드 칼날 끝부분이 삽입되면 겹쳐지는 부분을 형성하기 때문에, 실질적인 선재코일의 절단이 원활하게 진행되는 것을 가능하게 하고, 브레이드의 작동 부하를 감소시키고, 더욱이 오버랩부(90)에 의하여 서로 접촉하는 가동 및 고정 브레이드의 칼날이 일정하게 겹쳐지면서 편하중을 발생시키지 않고, 이는 가동 브레이드(30)가 연계되는 작동체(12)에 가해지는 편 하중을 제거하여 작동체와 하우징 사이의 작동유(13a) 누설을 차단하게 한다.

한편, 도 5 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 가동 브레이드(30)는, 장치 하우징(10) 예컨대, 원통형상의 장치 바디를 구현하는 하우징(10)에 전,후진 가능하게 구비된 피스톤(12a)에 연결되어 하우징에서 돌출 전,후진되는 작동체(12) 에 그 교체가 용이하게 설치된다.

따라서, 장치 하우징(10)에 구비된 작동유 공급관(12a')을 통하여 하우징 내부로 고압의 작동유(13a)가 공급되면 피스톤(12a)과 일체로 상기 작동체(12)가 전진하게 된다.

이때, 상기 피스톤과 하우징 사이의 스프링(13b)은 압착되고, 반대로 작동유 공급이 중단되면 상기 스프링(13b)의 탄성력으로 상기 피스톤(12a)은 작동유(13b)를 밀어내면서 일체로 작동체와 같이 후진하게 된다.

한편, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 장치 하우징(10)의 피스톤 전방측의 전면벽에는 공기 유통을 위한 작은 구멍(10a)이 형성되어 있고, 동시에 피스 톤(12a)에는 별도의 부호로 나타내지 않았지만 작동유(13a)가 스프링 공간으로 누설되는 것을 방지하는 패킹이 구비되어 있다.

또한, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 고정체(50)는 실제로는 상기 장치 하우징(10)에 연결되고 절곡된 단부에 상기 고정 브레이드(70)가 상기와 같은 작동으로 전,후진하게 되는 작동치(12)상의 가동 브레이드(30)의 위치에 대응하여 정밀하게 설치되게 된다.

한편, 이와 같은 본 발명에서 상기 가동 브레이드(30)와 고정 브레이드(70)는, 원통체로 된 브레이드 몸체(32)(52)와 각각의 브레이드 몸체(32)(52)의 선단부에 일체로 되어 선재코일을 서로 협력하여 절단하는 브레이드 칼날(34)(54)로 이루어 진다.

이때, 도 5 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 앞에서 설명한 본 발명의 상기 오버랩부(90)는 상기 각각의 브레이드 칼날 중 하나에 구비되되 다른 칼날 선단이 삽입되도록 구성된다.

즉, 도 9 및 도 10에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 장치(1)에서 상기 가동 브레이드(30)와 고정 브레이드(70)의 각각의 브레이드 칼날(34)(74)은 원통 몸체(32)(72)의 선단부에 일체로 형성되되 칼날(34)(74)은 길게 신장되는 구조이다.

이때, 도 9 및 도 10에서 도시한 바와 같이, 상기 오버랩부(90)는 상기 가동 브레이드(30)의 칼날(34) 끝부분에서 오목하여 파여진 홈 예컨대, 삼각형상으로 파여진 홈으로 제공되고, 이 부분에 상기 고정 브레이드(70)의 칼날(74) 끝이 삽입 오버랩된다.

따라서, 도 11과 같이, 본 발명의 장치(1)에서 오버랩되는 가동 블레이드 (30)의 칼날 오버랩부(90)에 고정 브레이드(70)의 칼날(74) 끝부분이 삽입되면서 선재코일 코일 절단시 서로 겹쳐지는 브레이드 칼날부분의 오버랩부분을 형성시키게 된다.

이때, 도 10a 및 도 10b에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 장치(1)에서, 바람직하2게는, 상기 가동 브레이드(30)의 칼날(34)에 구비되는 오버랩부(90)의 형성각도(A1)는 상기 고정 브레이드(70)의 칼날(74) 각도(A2)보다 작게 형성되는 것이다.

예를 들어, 상기 오버랩부(90)의 형성각도(A1)가 58°이고, 상기 고정 브레이드(70)의 칼날 형성각도(A2)를 60°로 하면, 도 11에서 도시한 바와 같이, 고정 브레이드(70)의 칼날 각도가 가동 브레이드(30)의 오버랩부(90)의 각도 보다 크기 때문에, 상기 고정 브레이드 칼날(74)의 끝부분과 오버랩부(90) 내부 공간에는 미세한 틈(도 11의 'S')을 형성시키고, 이는 종래 브레이드들의 칼날 끝이 서로 직접 접촉하는 구조보다 칼날 마모를 감소시키게 한다.

다음, 본 발명의 선재코일 절단장치(1)에서는 브레이드(30)(70)들의 교체를 용이하게 하면서, 브레이드가 작동체나 고정체에서 회전되지 않게 한다.

예를 들어, 도 5 내지 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 선재코일 절단장치(1)에서, 상기 작동체(12)와 고정체(50)의 단부에는 가동 브레이드와 고정 브레이드의 몸체(32)(72)들이 끼움 조립되는 브레이드 삽입부(14)(52)가 각각 일체로 구비되어 있다.

동시에, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 가동 브레이드(30)와 고정 브레이드(70)의 각 몸체(32)(72)에는 핀홈(32a)(72a)이 각각 형성되어 있고, 상기 작동체와 고정체의 브레이드 삽입부에도 각각 핀홈(14a)(52a)이 형성되되 상기 조립되는 브레이드들의 핀홈들에 대응 위치되어 있다.

따라서, 본 발명의 선재코일 절단장치(1)에서 상기 가동 브레이드(30)와 고정 브레이드(70)의 몸체(32)(72)들은 상기 작동체와 고정체 단부의 브레이드 삽입부에 끼움되면서 핀(도 6의 P) 조립된다.

결국, 본 발명의 선재코일 절단장치에서 상기 브레이드들은 종래 브레이드 보다는 작지만 쉽게 마모되고, 결국 상기 핀 조립되는 브레이드 들의 교체가 용이하게 된다.

다음, 도 7에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 선재코일 절단장치(1)에서, 상기 작동체(12)와 고정체(50)의 각 브레이드 삽입부(14)(52)에는 상기 가동 및 고정 브레이드의 몸체에 구비된 다각 고정돌부(36)(76)가 끼워지는 삽입홈(14b)(52b)이 형성되어 있다.

이때, 실질적으로 상기 브레이드 몸체에 구비된 고정돌부(36)(76)는 사각돌부일 수 있다.

따라서, 브레이드 몸체는 원통형상이나 그 후단부의 사각 고정돌부(36)(76)가 상기 작동체 및 고정체의 단부 브레이드 삽입부(14)(52)의 홈(14b)(52b)에 삽입되기 때문에, 핀 조립후 브레이드 몸체가 자체적으로 회전되는 것이 방지되고, 이는 브레이드를 통한 선재코일의 절단성을 안정적으로 유지시키도록 할 것이다.

이와 같이 본 발명인 선재코일 절단장치는, 냉각 선재코일의 절단 작업시 절단장치의 가동 및 고정 브레이드 칼날 끝부분의 오버랩이 형성되도록 함으로써, 절단장치의 절단력을 향상시키는 것이다.

특히, 본 발명의 선재코일 절단장치의 가동시 가동 브레이드측의 작동체에 절단력의 편하중이 가해지는 것을 방지하여 궁극적으로 절단장치의 가동상 문제 발생이나 수명 단축 등을 방지하는 등의 우수한 효과를 제공하는 것이다.

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

Claims (7)

1. 장치 하우징에 구비된 피스톤에 연결되면서 상기 장치 하우징에 돌출 상태로 전,후진 가능하게 제공된 작동체에 연결되는 가동 브레이드;

   상기 장치 하우징에 연결되면서 가동 브레이드에 대향하여 배치되는 고정체에 상기 가동 브레이드와 협력하여 선재코일을 절단토록 구비된 고정 브레이드; 및,

   상기 가동 브레이드 또는 고정 브레이드 중 하나에 구비되되 브레이드 끝이 삽입되는 브레이드 오버랩부;

   를 포함하여 구성된 선재코일 절단장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가동 브레이드와 고정 브레이드는, 상기 작동체 및 고정체에 교체를 용이토록 각각 설치된 브레이드 몸체 및, 상기 각각의 브레이드 몸체의 선단부에 일체로 되어 선재코일을 절단하는 브레이드 칼날로 구성되고,

   상기 오버랩부는 상기 각각의 브레이드 칼날 중 하나에 구비되되 다른 칼날 끝이 삽입되는 것을 특징으로 하는 선재코일 절단장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 고정 브레이드는 상기 장치 하우징에 연결된 고정체의 절곡단부에 연결되는 것을 특징으로 하는 선재코일 절단장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 오버랩부는 상기 가동 브레이드의 칼날 끝부분에 그 길이방향으로 오목하게 파여진 홈으로 형성되어 상기 고정 브레이드의 칼날 끝이 오버랩 형태로 삽입되는 것을 특징으로 하는 선재코일 절단장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 가동 브레이드의 칼날에 구비되는 오버랩부의 파여진 형성각도는 상기 고정 브레이드의 칼날 각도보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 선재코일 절단장치.
6. 제2항에 있어서,

   상기 작동체와 고정체의 단부에는 상기 가동 브레이드와 고정 브레이드의 몸체들이 끼움 조립되는 브레이드 삽입부가 일체로 구비되고, 상기 가동 브레이드와 고정 브레이드는 교체를 용이토록 상기 각 브레이드 삽입부에 핀 조립되는 것을 특징으로 하는 선재코일 절단장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 작동체와 고정체의 각 브레이드 삽입부에는 상기 가동 및 고정 브레이드의 몸체에 구비된 고정돌부가 끼워지는 삽입홈이 형성되어 상기 각 브레이드들의 회전이 방지토록 구성된 것을 특징으로 하는 선재코일 절단장치.

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