KR101016449B1 - 스트립의 정지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트립의 정지 장치에 관한 것으로 특히, 진행되는 스트립을 정지시키고, 롤의 하부에서 롤과 브레이크를 밀착시켜 상기 스트립의 파단시 파단 위치에서 상기 스트립을 고정시켜 스트립의 이격을 최소화할 수 있는 스트립의 정지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 스트립의 정지 장치는, 진행되는 스트립(1)의 파단시 상부 및 하부 클램프를 회전시켜 스트립(1)을 잡아 주는 기능을 갖는 클램핑 브레이크부 및, 에어 튜브의 팽창에 의하여 브레이크 패드를 롤과 밀착시켜 스트립(1)을 잡아 주는 기능을 갖는 팽창형 브레이크부로 각각 이루어져, 수평으로 진행되는 스트립을 정지시키고, 롤의 하부에서 롤과 브레이크를 밀착시켜 상기 스트립의 파단시 파단 위치에서 브레이크 기능의 저하가 없는 동시에 브레이크 자국 등의 발생없이 상기 스트립을 고정시켜 스트립의 이격을 최소화함으로써, 수십개의 롤을 거쳐 진행 중인 스트립의 파단시 복구 시간을 단축시킬 수 있다.

스트립, 브레이크 패드, 클램프, 에어 튜브, 포토 센서, 새들 프레임, 체크밸브, 감압밸브, 방향 전환 밸브, 에어 실린더

Description

스트립의 정지 장치{Apparatus for Quick Stop of Strip}

도 1은 일반적인 냉연라인의 상부 및 하부 롤을 통과하는 스트립을 나타내는 개략도

도 2는 냉연라인에서 본 발명의 스트립의 정지 장치가 설치되는 위치를 나타내는 개략도

도 3은 본 발명의 스트립의 정지 장치 중 클램핑 브레이크부의 결합 상태를 나타내는 결합 사시도

도 4는 본 발명의 스트립의 정지 장치 중 클램핑 브레이크부의 분해 상태를 나타내는 분해 사시도

도 5는 본 발명의 스트립의 정지 장치 중 팽창형 브레이크부의 결합 상태를 나타내는 결합 사시도

도 6은 본 발명의 스트립의 정지 장치 중 팽창형 브레이크부의 분해 상태를 나타내는 분해 사시도

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 스트립의 정지 장치 중 클램핑 브레이크부의 동작 상태를 나타내는 개략도

도 8은 본 발명의 스트립의 정지 장치 중 팽창형 브레이크부의 동작 상태를 나타내는 개략 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 스트립 2 : 하부 롤

3 : 상부 롤 10 : 하부 클램프

10a : 하부 캠축 11 : 상부 클램프

11a : 상부 캠축 13 : 베어링 블록

16 : 에어 실린더 26, 36 : 방향전환밸브

30 : 브레이크 패드 31 : 에어 튜브

32 : 새들 프레임 37 : 감압밸브

37a : 체크밸브 38 : 에어 라인

39 : 니플 41 : 포토 센서

본 발명은 스트립의 정지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수직 또는 수평으로 진행되는 스트립을 정지시키고, 롤의 하부에서 롤과 브레이크를 밀착시켜 상기 스트립의 파단시 파단 위치에서 상기 스트립을 고정시켜 스트립의 이격을 최소화하므로써, 수십개의 롤을 거쳐 진행 중인 스트립의 파단시 복구 시간을 단축시 킬 수 있는 스트립의 정지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉연 코일의 생산시 단위 코일을 입측의 용접기에서 용접하여 스트립을 연속 진행시키는데 있어서, 코일의 재질 및 두께가 용접 조건과 다를 경우 라인 중간에서 용접부가 서로 분리되는 판 파단이 발생되는데, 상기 판 파단의 위치는 도 1에 나타낸 바와 같이, 스트립(1)이 수십개의 롤로 이루어진 루퍼를 통과할 때 용접부가 하부 롤(2)을 통과하면서 굽혀지며, 연속적으로 상부 롤(3)을 통과할 때 반대로 굽혀지는 반복을 수십회하기 때문에 대부분 루퍼의 끝부분에서 판파단이 발생하거나 아니면 루퍼를 통과하면서 판파단이 발생하고 있다.

라인을 따라 진행되는 상기 스트립(1)은 장력을 부여하는 롤 및 릴에 의하여 항상 일정 장력(Tension)이 존재함에 따라 판 파단의 발생시, 상기 스트립 판 파단의 발생 전 및 발생 후의 롤은 순간적으로 그 장력을 유지하기 위하여, 상기 스트립(1)을 서로 당기기 때문에, 파단된 스트립은 수십미터 서로 이격되는 문제점이 발생되며, 가열로의 전, 후에서 상기한 스트립의 파단이 발생하면 파단된 스트립은 기존의 스트립에 걸려 있는 장력에 의하여 상기 가열로 내부로 빨려 들어감에 따라 상기 스트립을 원위치로 복구시키는 시간이 장시간 소요되는 문제점이 발생되었다.

따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 실용신안등록 제190116호(고안의 명칭 : 스트립 브레이크 장치)가 있는데, 이는 용융도금설비 중 엔트리 루퍼 타워의 서포트빔 내측면에 양단이 각각 고정되면서 고정홀이 서로 좌우 이격되게 형성되는 베이스와, 상기 베이스의 상면에 고정되면서 중앙에 고정홀이 형성되고, 가이드홀이 상기 고정홀의 중심과 일치되도록 형성되는 나무판과, 상기 나무판 의 상면에 고정되면서 고정홀이 상기 고정홀과 일치되도록 형성되고, 가이드홀이 상기 가이드홀의 중심과 일치되도록 형성되며, 양단에 고정홀이 각각 형성되는 전극판과, 상기 고정홀에 각각 삽입되는 전류발생기와, 상기 베이스의 하면에 고정형판에 의해 고정되면서 로드가 각각 상기 고정홀 및 가이드홀을 통해 상하강되고, 솔레노이드 조절변에 의해 제어되는 에어실린더와, 하면이 실린더로드의 상단에 고정되면서 가이드홀을 통해 승하강되는 나무클램프 및 상기 전류발생기 및 솔레노이드 조절변을 제어하는 DCS 단말기로 구성되어, 엔트리 루퍼 타워(Entry Looper Tower)에서 스트립의 파단이 발생될 경우 이를 조기에 감지하여 스트립이 엔트리 루퍼 타워로 부터 빠져나가는 것을 방지하므로써, 스트립의 파단 복구 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

그러나 상기한 실용신안등록 제190116호의 스트립 브레이크 장치는 다음과 같은 문제점이 발생되었다.

첫째, 냉연은 스트립 표면을 보호하기 위하여 루버(Rubber)로 코팅한 롤을 사용함에 따라, 스트립과 롤에 브레이크 자국이 남게 되고, 스트립 파단 복구 완료 후 다음 진행되는 스트립에도 상기 브레이크 자국이 발생되는 문제점이 발생되었다.

둘째, 냉연 롤은 사용한 롤을 연마하여 사용하기 때문에 코팅 직후와 여러 번 연마 후의 롤 직경은 다르기 때문에, 상기와 같이 브레이크의 라운드가 결정되어 있을 경우 롤의 직경이 다름으로 인하여 면접촉이 아닌 선접촉에 의해 스트립의 진행을 방지하기 때문에 브레이크의 기능이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 수평으로 진행되는 스트립을 정지시키고, 롤의 하부에서 롤과 브레이크를 밀착시켜 상기 스트립의 파단시 파단 위치에서 브레이크 기능의 저하가 없는 동시에 브레이크 자국 등의 발생없이 상기 스트립을 고정시켜 스트립의 이격을 최소화하므로써, 수십개의 롤을 거쳐 진행 중인 스트립의 파단시 복구 시간을 단축시킬 수 있는 스트립의 정지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 스트립의 정지 장치는, 1/4 등분된 원호를 갖는 상부 및 하부 클램프와, 상부 및 하부 클램프를 회전시킬 수 있도록 상부 및 하부 클램프에 고정되는 상부 및 하부 캠축과, 상부 및 하부 캠축에 각각 결합된 후 베어링 블록에 결합되는 베어링 및 로크 너트와, 베어링과 로크 너트의 이탈과 베어링으로의 이물질 침투를 방지하기 위하여 베어링 블록에 고정되는 베어링 커버와, 상부 및 하부 캠축의 우측 말단부에 그 일측이 고정되며 타측은 에어실린더의 로드부와 헤드부에 각각 고정되는 상부 및 하부 연결 브래킷 및, 에어실린더(16)에 연결되어 로드부 또는 헤드부로의 에어 공급을 선택하는 방향전환밸브로 이루어진 클램핑 브레이크부로 구성되며, 클램핑 브레이크부의 전방에 설치되어 스트립의 파단을 감시하는 기능을 갖는 포토 센서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 상부 및 하부 클램프(11, 10)의 원호면은 상기 스트립(1)의 표면 손상을 방지하기 위한 고무재로 코팅되며, 상기 코팅된 고무재에는 상기 상부 및 하부 클램프(11, 10)의 동작시 상기 스트립(1)의 슬립을 방지하기 위하여 채터링된다.

또한, 본 발명의 스트립의 정지 장치는, 에어 공급용 니플을 구비한 반원 형상의 에어 튜브와, 에어 튜브의 내측에 부착 형성되는 다수의 브레이크 패드와, 에어 튜브의 외측에 고정된 다수의 패드형 볼트로 이루어진 체결부재에 의하여 에어 튜브가 고정되는 새들 프레임과, 플레이트를 통하여 새들 프레임이 고정되는 베이스 플레이트와, 니플과 연통되는 에어 라인과, 에어 라인에 설치되는 방향전환밸브 및, 체크밸브가 붙은 감압밸브로 이루어진 팽창형 브레이크부로 구성되며, 팽창형 브레이크부의 전방에 설치되어 스트립의 파단을 감시하는 기능을 갖는 포토 센서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 스트립의 정지 장치 중 클램핑 브레이크부의 결합 상태를 나타내는 결합 사시도이고, 도 4는 본 발명의 스트립의 정지 장치 중 클램핑 브레이크부의 분해 상태를 나타내는 분해 사시도, 도 5는 본 발명의 스트립의 정지 장치 중 팽창형 브레이크부의 결합 상태를 나타내는 결합 사시도, 도 6은 본 발명의 스트립의 정지 장치 중 팽창형 브레이크부의 분해 상태를 나타내는 분해 사시도로서, 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 스트립의 정지 장치는, 진행되는 스트립(1)의 파단시 상부 및 하부 클램프를 회전시켜 스트립(1)을 잡아 주는 기능을 갖는 클램핑 브레이크부 및, 에어 튜브의 팽창에 의하여 브레이크 패드를 롤과 밀착시켜 스트립(1)을 잡아 주는 기능을 갖는 팽창형 브레이크부로 이루어진다.

상기 구성에서 클램핑 브레이크부는 도 2에 나타낸 바와 같이 가열로의 전방 및 후방에 각각 설치되며, 팽창형 브레이크부는 수직 루퍼의 하부 롤(2) 측에 각각 설치된다.

이하, 상기한 구성을 갖는 본 발명의 스트립의 정지 장치를 이루는 클램핑 브레이크부 및 팽창형 브레이크부에 대하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 클램핑 브레이크부는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 1/4 등분된 원호를 갖는 상부 및 하부 클램프(11, 10)로 이루어지되, 상기 상부 및 하부 클램프(11, 10)를 회전시킬 수 있도록 상기 상부 및 하부 클램프(11, 10)에는 상부 및 하부 캠축(11a, 10a)이 각각 결합 고정되고, 상기 상부 및 하부 캠축(11a, 10a)에는 베어링(21, 17)과 로크 너트(22, 18)가 각각 결합되며, 상기 베어링(21, 17)과 로크 너트(22, 18)가 각각 결합된 상부 및 하부 캠축(11a, 10a)은 각각 베어링 블록(13)에 결합된다. 그리고, 또한 상기 베어링 블록(13)에는 상기 베어링(21, 17)과 로크 너트(22, 18)가 상기 베어링 블록(13)으로 부터 이탈되는 것을 방지하고 상기 베어링으로의 이물질 침투를 방지하기 위한 베어링 커버(23, 19)가 결합 고정된다.

상기 구성에서 상부 및 하부 캠축(11a, 10a)의 사각형상을 갖는 우측 말단부에는 각각 상부 및 하부 연결 브래킷(15, 14)의 일측 말단이 결합되며, 상기 상부 및 하부 연결 브래킷(15, 14)의 후방에는 스냅링(24, 20)이 각각 결합되어 상기 상부 및 하부 캠축(11a, 10a)으로 부터 상부 및 하부 연결 브래킷(15, 14)이 이탈되는 것을 방지하게 된다.

그리고, 상기 상부 및 하부 연결 브래킷(15, 14)의 타측 말단은 에어실린더(16)의 로드부와 헤드부에 각각 핀(25)에 의하여 결합 고정되며, 상기 에어실린더(16)는 로드부 또는 헤드부로의 에어 공급을 선택하기 위한 방향전환밸브(26)에 접속된다.

상기 구성에서, 상부 및 하부 클램프(11, 10)의 원호면은 스트립(1)과 접촉하는 면으로서, 스트립의 표면 손상을 방지하기 위한 고무재가 코팅되며, 상기 코팅된 고무재에는 상기 상부 및 하부 클램프(11, 10)의 동작시 상기 스트립(1)의 슬립을 방지하기 위하여 채터링되어 있다.

그리고 또한, 스트립 진행방향에서의 상기 클램핑 브레이크부의 전방에는 상기 스트립의 파단을 감시하는 기능을 갖는 포토센서(41)(도 4에 도시)가 설치된다.

이어서, 상기 팽창형 브레이크부에 대하여 설명하면, 상기 팽창형 브레이크부는, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 반원 형상을 갖는 에어 튜브(31)로 이루어지되, 상기 에어 튜브(31)는 내측 및 외측이 서로 다른 2종의 재질로 접착되어 로 형성되는데, 내측은 고무재로 형성되며, 외측은 변형과 마모 및 파손을 방지하기 위한 타이어 코드로 형성된다.

그리고, 상기 고무재로 이루어진 내측에는 다수의 브레이크 패드(30)가 부착되어 형성되고, 상기 타이어 코드로 이루어진 외측에는 다수의 패드형 볼트(33)가 부착 형성되며, 상기 다수의 패드형 볼트(33)는 상기 에어 튜브(31)의 형상과 동일한 반원 형상을 갖는 새들 프레임(Saddle Frame)(32)에 형성된 다수의 볼트공(32a)을 관통한 후 너트와 결합된다. 따라서, 상기 에어 튜브(31)는 상기 새들 프레임(32)에 결합 고정되는 것이다.

또한, 상기 새들 프레임(32)은 용접 등에 의하여 플레이트(34)에 고정되며, 상기 플레이트(34)는 볼트와 너트 등의 체결부재에 의하여 베이스 플레이트(35)에 결합 고정된다.

그리고 또한, 상기한 구성을 갖는 에어 튜브(31)의 하부 중앙에는 에어를 공급하는 니플(39)(도 8에 도시)이 설치되어 있으며, 상기 니플(39)은 에어 라인(38)과 연결된다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 에어 라인(38)을 통하여 에어를 공급하는 에어 시스템은, 2위치 스프링 옵셋(Offset)형의 방향전환밸브(36)에서 방향을 전환하여 에어를 공급하면, 체크밸브(37a)가 붙은 감압밸브(37)을 통하여 상기 에어 라인(38)에 에어를 공급하게 되는데, 상기 에어 튜브(30)에 에어를 공급할 때 에어가 최대의 압력으로 공급되고 에어가 배출될 때는 에어 튜브의 탄성이 없을 때까지 배출되지만, 상기 에어 튜브에 에어가 완전히 배출되면 상기 에어 튜브의 변형으로 인하여 브레이크 패드가 스트립(1)에 닿아 스크래치 등의 스트립 표면 결함을 유발시킬 수 있음에 따라, 상기 에어 튜브의 형체를 유지할 수 있도록 내부에 최소의 에어를 남겨 놓기 위하여 체크밸브(37a)가 붙은 감압밸브(37)가 설치된 것이다.

마지막으로, 스트립 진행방향에서의 상기 팽창형 브레이크부의 전방에는 상기 스트립의 파단을 감시하는 기능을 갖는 포토센서(41)(도 6에 도시)가 설치된다.

이하, 상기한 구성을 갖는 본 발명의 스트립의 정지 장치에 대한 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 스트립의 정지 장치 중 클램핑 브레이크부의 동작 상태를 나타내는 개략도이며, 도 8은 본 발명의 스트립의 정지 장치 중 팽창형 브레이크부의 동작 상태를 나타내는 개략 단면도로서, 도면에 나타낸 바와 같이, 만일, 클램핑 브레이크부 전방에서 진행 중이던 스트립(1)의 파단시, 전방에 설치된 포토 센서(41)가 상기 스트립(1)의 파단을 감지하여 도시되지 않은 제어부에 스트립에 대한 파단 신호를 전송하게 되고, 상기 제어부에서는 방향전환밸브(26)를 제어하게 되며, 상기 제어부의 제어에 의하여 방향전환밸브(26)는 "a" 위치(도 3에 도시)로 절환된다. 따라서, 에어가 에어실린더(16)의 로드부로 유입되며, 상기 로드부의 동작에 의하여 상부 및 하부 연결 브래킷(15, 14)이 위치 이동을 하게 된다. 따라서 상기 상부 및 하부 연결 브래킷(15, 14)에 각각 연결된 상부 및 하부 캠축(11a, 10a)이 회전하게 되고, 상기 상부 및 하부 캠축(11a, 10a)의 회전에 의하여 상부 및 하부 클램프(11, 10)가 스트립(1)을 사이에 두고 서로 맞닿아 상기 스트립을 물고 있게 되며, 이에 의하여 상기 파단된 스트립의 더 이상의 진행이 방지된다. 이와 같이 파단된 스트립이 더 이상 진행되지 않음에 따라 작업자들은 복구 작업을 신속하게 수행하게 된다. 이는 도 7a(초기상태) 및 7b(동작상태)에 나타내었다.

그리고 만일, 팽창형 브레이크부 전방에서 진행 중이던 스트립(1)의 파단시, 전방에 설치된 포토 센서(41)가 상기 스트립(1)의 파단을 감지하여 도시되지 않은 제어부에 스트립에 대한 파단 신호를 전송하게 되고, 상기 제어부에서는 방향전환밸브(36)를 제어하게 되며, 상기 제어부의 제어에 의하여 방향전환밸브(36)는 "a" 위치(도 8에 도시)로 절환되어 감압밸브(37)를 바이패스함에 따라 에어 라인(38)의 에어는 니플(39)을 통하여 에어 튜브(32)에 공급된다. 따라서 상기 에어 튜브(32)는 팽창하게 되며, 에어 튜브(32)의 내측에 형성된 다수의 브레이크 패드(30)가 하부 롤(2)을 감싸게 되며, 이에 의하여 상기 하부 롤(2)과 브레이크 패드(30) 사이에 위치한 스트립(1)의 더 이상의 진행이 방지된다.

이어서, 파단된 상기 스트립의 복구 작업시 제어부에 의하여 방향전환밸브(36)는 "b" 위치(도 8에 도시)로 절환되며, 이에 의하여 에어 튜브(32) 내의 에어는 방출된다. 이때 상기 에어 튜브의 변형 방지를 위하여 감압밸브(37)에 의하여 최소한의 에어를 남겨 놓게 된다. 이에 따라, 상기 하부 롤(2)과 브레이크 패드(30) 사이의 공간이 확보됨에 따라 상기 스트립(1)이 원할하게 진행될 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명의 스트립의 정지 장치는, 수평으로 진행되는 스트립을 정지시키고, 롤의 하부에서 롤과 브레이크를 밀착시켜 상기 스트립의 파단시 파단 위치에서 브레이크 기능의 저하가 없는 동시에 브레이크 자국 등의 발생없이 상기 스트립을 고정시켜 스트립의 이격을 최소화하므로써, 수십개의 롤을 거쳐 진행 중인 스트립의 파단시 복구 시간을 단축시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 1/4 등분된 원호를 갖는 상부 및 하부 클램프(11, 10)와, 상기 상부 및 하부 클램프(11, 10)를 회전시킬 수 있도록 상기 상부 및 하부 클램프(11, 10)에 고정되는 상부 및 하부 캠축(11a, 10a)과, 상기 상부 및 하부 캠축(11a, 10a)에 각각 결합된 후 베어링 블록(13)에 결합되는 베어링(21, 17) 및 로크 너트(22, 18)와, 상기 베어링(21, 17)과 로크 너트(22, 18)의 이탈과 상기 베어링으로의 이물질 침투를 방지하기 위하여 상기 베어링 블록(13)에 고정되는 베어링 커버(23, 19)와, 상기 상부 및 하부 캠축(11a, 10a)의 우측 말단부에 그 일측이 고정되며 타측은 에어실린더(16)의 로드부와 헤드부에 각각 고정되는 상부 및 하부 연결 브래킷(15, 14) 및, 상기 에어실린더(16)에 연결되어 상기 로드부 또는 헤드부로의 에어 공급을 선택하는 방향전환밸브(26)로 이루어진 클램핑 브레이크부로 구성되며, 상기 클램핑 브레이크부의 전방에 설치되어 스트립(1)의 파단을 감시하는 기능을 갖는 포토센서(41)를 포함하여 이루어지며,

   상기 상부 및 하부 클램프(11, 10)의 원호면은 상기 스트립(1)의 표면 손상을 방지하기 위한 고무재로 코팅되며, 상기 코팅된 고무재에는 상기 상부 및 하부 클램프(11, 10)의 동작시 상기 스트립(1)의 슬립을 방지하기 위하여 채터링되어 있는 것을 특징으로 하는 스트립의 정지 장치.

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