KR101159776B1 - 소재 상향 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소재 상향 방지 장치에 관한 것으로서, 사상압연기에서 송출되는 소재를 이송시키는 복수의 이송롤러의 측방에 위치하는 제1프레임부와, 제1프레임부에 구비되고 소재를 향해 유체를 분사하는 제1분사부와, 제1프레임부에 구비되고 제1프레임부를 좌우 이동시켜 제1분사부와 소재와의 거리를 조정하는 제1이동부와, 이송롤러의 사이에 위치하고 전자기력을 생성하여 소재의 상향을 보정하는 전자석유닛과, 제1분사부, 제1이동부 및 전자석유닛의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 고압의 유체를 분사하는 분사부와 전자기력을 생성하는 전자석유닛을 통해 사상압연기에서 송출되는 소재의 선단부가 상향되는 것을 방지할 수 있으므로 소재 겹침 등의 소재 품질 불량의 문제를 해소할 수 있다.

Description

소재 상향 방지 장치{APPARATUS FOR PREVENTING UPWARD MOVEMENT OF MATERIAL}

본 발명은 소재 상향 방지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사상압연기에서 송출되는 소재의 선단부가 상향되는 것을 방지하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 소재 상향 방지 장치에 관한 것이다.

일반적인 철강 제조는 용선을 생산하는 제선 공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강 공정, 액체 상태의 철이 고체로 되는 연속주조 공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연 공정으로 이루어진다.

압연 공정은 연속주조 공정에서 생산된 슬래브, 블룸 등의 중간 소재를 회전하는 여러 개의 롤러 사이를 통과시켜 연속적인 힘을 가하여 늘리거나 얇게 만드는 과정을 말하며 크게 열간 압연과 냉간 압연으로 나뉜다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

본 발명은 사상압연기에서 송출되는 소재의 선단부가 상향되는 것을 방지하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 소재 상향 방지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 소재 상향 방지 장치는: 사상압연기에서 송출되는 소재를 이송시키는 복수의 이송롤러의 측방에 위치하는 제1프레임부; 상기 제1프레임부에 구비되고, 상기 소재를 향해 유체를 분사하는 제1분사부; 상기 제1프레임부에 구비되고, 상기 제1프레임부를 좌우 이동시켜 상기 제1분사부와 상기 소재와의 거리를 조정하는 제1이동부; 상기 이송롤러의 사이에 위치하고, 전자기력을 생성하여 상기 소재의 상향을 보정하는 전자석유닛; 및 상기 제1분사부, 상기 제1이동부 및 상기 전자석유닛의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 사상압연기의 출구측에 배치되어 상기 사상압연기에서 상기 소재가 송출되는 것을 감지하는 감지센서를 더 포함하고, 상기 감지센서는 상기 소재의 송출이 감지되면 감지신호를 상기 제어부에 전송하고, 상기 제어부는 감지신호를 토대로 상기 제1분사부 및 상기 전자석유닛의 작동을 제어한다.

더 바람직하게는, 상기 이송롤러를 사이에 두고 상기 제1프레임부에 대향되도록 위치하는 제2프레임부; 상기 제2프레임부에 구비되고, 상기 소재를 향해 유체를 분사하는 제2분사부; 및 상기 제2프레임부에 구비되고, 상기 제2프레임부를 좌우 이동시켜 상기 제2분사부와 상기 소재와의 거리를 조정하는 제2이동부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제2분사부 및 상기 제2이동부의 작동을 제어한다.

더 바람직하게는, 상기 소재의 송출이 감지되면 상기 제어부는 상기 감지센서에서 전송한 감지신호를 토대로 상기 제2분사부의 작동을 제어한다.

더 바람직하게는, 상기 제1프레임부에 회전 가능하게 설치되는 제1보호롤러; 및 상기 제2프레임부에 회전 가능하게 설치되는 제2보호롤러를 더 포함하고, 상기 제1보호롤러의 외주면의 일단은 상기 제1분사부의 일단보다 상기 소재에 더 근접하게 배치되고, 상기 제2보호롤러의 외주면의 일단은 상기 제2분사부의 일단보다 상기 소재에 더 근접하게 배치된다.

더 바람직하게는, 상기 제1이동부는, 상기 제1프레임부에 설치되는 제1구동부; 상기 제1구동부와 연결되고, 상기 제1구동부의 구동에 의해 회전되는 제1회전기어부; 및 상기 제1회전기어부와 맞물리고, 상기 제1회전기어부의 좌우 이동을 안내하는 제1랙기어부를 포함한다.

더 바람직하게는, 상기 제2이동부는, 상기 제2프레임부에 설치되는 제2구동부; 상기 제2구동부와 연결되고, 상기 제2구동부의 구동에 의해 회전되는 제2회전기어부; 및 상기 제2회전기어부와 맞물리고, 상기 제2회전기어부의 좌우 이동을 안내하는 제2랙기어부를 포함한다.

더 바람직하게는, 상기 전자석유닛은 복수개가 구비되어 상기 이송롤러 사이에 각각 배치되며, 상기 제어부는 상기 사상압연기에 최근접하게 배치되는 상기 전자석유닛을 필두로 하여 상기 전자석유닛을 순차적으로 작동시킨다.

더 바람직하게는, 상기 전자석유닛은, 상기 이송롤러의 사이에 위치하는 하우징; 상기 하우징에 구비되는 전자석부; 및 상기 하우징의 상단부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 소재와 상기 전자석부 사이에 간격을 두는 회전롤러를 포함한다.

더 바람직하게는, 상기 하우징은 상기 전자석부의 작동 시 상기 전자석부가 상기 이송롤러의 작동을 방해하지 않도록 상기 전자석부를 둘러싸도록 형성된다.

더 바람직하게는, 상기 제1보호롤러는 상기 소재의 이송 방향으로 복수개가 배열되고, 상기 제1분사부는 상기 제1보호롤러 사이에 각각 배치되며, 상기 제2보호롤러는 상기 소재의 이송 방향으로 복수개가 배열되고, 상기 제2분사부는 상기 제2보호롤러 사이에 각각 배치된다.

더 바람직하게는, 상기 제1분사부 및 상기 제2분사부는, 외부공급원으로부터 유체를 공급받는 공급관; 상기 공급관과 연통되고, 상기 소재의 높이 방향으로 복수개가 배열되는 배출관; 및 상기 배출관과 연통되고, 상기 배출관으로부터 공급받은 유체를 상기 소재를 향해 분사하는 노즐을 각각 포함한다.

본 발명에 따르면 분사부에서 분사되는 고압의 유체를 통해 사상압연기에서 송출되는 소재의 선단부가 상향되는 것을 방지할 수 있으므로 소재 겹침 등의 소재 품질 불량의 문제를 해소할 수 있다.

또한 이송롤러의 사이에 배치되는 전자석유닛에 의해 사상압연기에서 송출되는 소재의 선단부가 상향되는 것을 보정할 수 있으므로 소재 겹침 등의 소재 품질 불량의 문제를 해소할 수 있다.

또한 소재 선단부의 상향이 방지되므로 소재의 온도, 두께, 폭 등의 계측 데이터를 정확히 측정할 수 있어 이를 통한 제어 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 소재 겹침 등의 문제를 해소할 수 있으므로 권취 설비의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한 보호롤러에 의해 분사부가 소재와 충돌되는 것이 차단되므로 충돌에 따른 내구성의 저하를 방지할 수 있어 설비의 유지, 보수 측면에서 시간적, 물질적 비용 절감을 이룰 수 있다.

또한 사상압연기에서 소재가 송출될 때 분사부에서 유체가 분사되기 시작하므로 불필요한 유체의 사용을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치의 작동 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 전자석유닛의 part Ⅰ이 작동되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 전자석유닛의 part Ⅱ가 작동되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 전자석유닛의 part Ⅲ가 작동되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 분사부와 보호롤러가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 분사부와 보호롤러의 관계를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 분사부와 보호롤러의 관계를 나타낸 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 분사부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 이송롤러와 전자석유닛을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 이송롤러와 전자석유닛을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 전자석유닛을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치의 제어 흐름을 나타낸 블록도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 소재 상향 방지 장치의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치의 작동 상태를 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 전자석유닛의 part Ⅰ이 작동되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 전자석유닛의 part Ⅱ가 작동되는 상태를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 전자석유닛의 part Ⅲ가 작동되는 상태를 나타낸 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 분사부와 보호롤러가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 측면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 분사부와 보호롤러의 관계를 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 분사부와 보호롤러의 관계를 나타낸 평면도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 분사부를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 이송롤러와 전자석유닛을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 이송롤러와 전자석유닛을 개략적으로 나타낸 측면도이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치에서 전자석유닛을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치의 제어 흐름을 나타낸 블록도이다.

도 1, 도 6 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치(1)는 제1프레임부(10), 제1분사부(20), 제1이동부(30), 제1보호롤러(40)를 포함하여 이루어지는 제1상향방지부(부호생략)와, 제2프레임부(10a), 제2분사부(20a), 제2이동부(30a), 제2보호롤러(40a)를 포함하여 이루어지는 제2상향방지부(부호생략)로 구성된다.

제1상향방지부는 사상압연기(F)에서 송출되는 소재(S)를 이송시키는 이송롤러(R)의 우측방(도 1 기준)에 위치하고, 제2상향방지부는 이송롤러(R)를 사이에 두고 제1상향방지부에 대향되도록 이송롤러(R)의 좌측방에 위치한다.

제1프레임부(10)는 사상압연기(F)의 출구측에 배치되며, 이송롤러(R)의 우측방에 위치한다. 제1프레임부(10)는 제1설치프레임(11), 제1연결프레임(12), 제1지지프레임(13)을 포함하여 이루어진다.

제1설치프레임(11)은 제1보호롤러(40)를 사이에 두고 소재(S)의 이송 방향으로 한 쌍이 상하 배열된다. 제1보호롤러(40)는 일측의 제1설치프레임(11)에 일단이 힌지(h) 결합되고, 타측의 제1설치프레임(11)에 타단이 힌지(h) 결합되어, 전체적으로 제1설치프레임(11)에 회전 가능하게 설치된다.

제1설치프레임(11)에는 제1보호롤러(40) 외에 제1분사부(20)가 설치된다. 제1분사부(20)는 제1보호롤러(40)와 교호(交互)로 제1설치프레임(11)에 설치된다. 즉, 복수의 제1보호롤러(40)가 제1설치프레임(11)에 소재(S)의 이송 방향으로, 바꿔 말해 소재(S)의 길이 방향으로 배열되도록 설치될 때 제1분사부(20)는 제1보호롤러(40)의 사이에 각각 배치되도록 제1설치프레임(11)에 설치된다. 제1분사부(20)는 제1보호롤러(40)와 마찬가지로 복수개가 제1설치프레임(11)에 설치된다.

제1연결프레임(12)은 제1설치프레임(11)의 일단부(도 1 기준 후단부) 및 타단부(도 1 기준 전단부)에 각각 결합되고, 제1설치프레임(11)에서 이송롤러(R)로부터 멀어지는 방향으로 연장 형성된다. 제1연결프레임(12)에 의해 제1설치프레임(11)과 제1지지프레임(13)은 연결된다.

일측(후측)의 제1연결프레임(12)의 외측단부는 제1지지프레임(13)의 일단(후단)과 결합되고, 타측(전측)의 제1연결프레임(12)의 외측단부는 제1지지프레임(13)의 타단(전단)과 결합된다.

제1지지프레임(13)은 일측의 제1연결프레임(12)과 타측의 제1연결프레임(12)을 서로 연결하여 각각의 제1연결프레임(12)이 흔들리지 않도록 지지한다. 이로써 제1프레임부(10)의 내구성은 향상된다.

제2프레임부(10a)는 사상압연기(F)의 출구측에 배치되며, 이송롤러(R)의 좌측방에 위치한다. 제2프레임부(10a)는 제2설치프레임(11a), 제2연결프레임(12a), 제2지지프레임(13a)을 포함하여 이루어진다.

제2설치프레임(11a)은 제2보호롤러(40a)를 사이에 두고 소재(S)의 이송 방향으로 한 쌍이 상하 배열된다. 제2보호롤러(40a)는 일측의 제2설치프레임(11a)에 일단이 힌지(h) 결합되고, 타측의 제2설치프레임(11a)에 타단이 힌지(h) 결합되어, 전체적으로 제2설치프레임(11a)에 회전 가능하게 설치된다.

제2설치프레임(11a)에는 제2보호롤러(40a) 외에 제2분사부(20a)가 설치된다. 제2분사부(20a)는 제2보호롤러(40a)와 교호(交互)로 제2설치프레임(11a)에 설치된다. 즉, 복수의 제2보호롤러(40a)가 제2설치프레임(11a)에 소재(S)의 이송 방향으로, 바꿔 말해 소재(S)의 길이 방향으로 배열되도록 설치될 때 제2분사부(20a)는 제2보호롤러(40a)의 사이에 각각 배치되도록 제2설치프레임(11a)에 설치된다. 제2분사부(20a)는 제2보호롤러(40a)와 마찬가지로 복수개가 제2설치프레임(11a)에 설치된다.

제2연결프레임(12a)은 제2설치프레임(11a)의 일단부(도 1 기준 후단부) 및 타단부(도 1 기준 전단부)에 각각 결합되고, 제2설치프레임(11a)에서 이송롤러(R)로부터 멀어지는 방향으로 연장 형성된다. 제2연결프레임(12a)에 의해 제2설치프레임(11a)과 제2지지프레임(13a)은 연결된다.

일측(후측)의 제2연결프레임(12a)의 외측단부는 제2지지프레임(13a)의 일단(후단)과 결합되고, 타측(전측)의 제2연결프레임(12a)의 외측단부는 제2지지프레임(13a)의 타단(전단)과 결합된다.

제2지지프레임(13a)은 일측의 제2연결프레임(12a)과 타측의 제2연결프레임(12a)을 서로 연결하여 각각의 제2연결프레임(12a)이 흔들리지 않도록 지지한다. 이로써 제2프레임부(10a)의 내구성은 향상된다.

도 1, 도 3 내지 도 9, 도 13을 참조하면, 제1분사부(20)는 제1설치프레임(11)에 설치되고, 제2분사부(20a)는 제2설치프레임(11a)에 설치된다. 제1분사부(20)와 제2분사부(20a)는 소재(S)의 상부를 향해 유체를 분사하여 소재(S)의 상향을 방지한다. 이러한 유체는 공기일 수 있다.

제1분사부(20)는 제1보호롤러(40) 사이에 각각 배치되도록 복수개가 구비되고, 제2분사부(20) 역시 제2보호롤러(40a) 사이에 각각 배치되도록 복수개가 구비된다. 제1분사부(20)와 제2분사부(20a)는 공급관(21), 배출관(22), 노즐(23)을 각각 포함한다.

공급관(21)은 외부공급원(미도시)으로부터 유체를 공급받으며, 외부공급원으로부터 분기되어 제1보호롤러(40)/제2보호롤러(40a) 사이로 각각 연장된다.

배출관(22)은 공급관(21)과 연통되고, 하나의 공급관(21)으로부터 복수개로 분기되어 소재(S)의 높이 방향으로 나란하게 배열된다. 배출관(22)은 장착부(b)에 의해 제1설치프레임(11)/제2설치프레임(11a)에 설치된다.

노즐(23)은 배출관(22)과 연통되고, 공급관(21)과 배출관(22)을 통해 공급되는 유체를 소재(S)의 상부를 향해 분사하여 소재(S)가 상향되는 것을 방지한다.

사상압연기(F)에서 송출되는 소재(S)는, 특히 얇은 두께를 가지는 소재(S)는 사상압연기(F)의 상하 워크롤의 속도차 등에 의해 상향이 발생될 수 있으며, 상향이 발생된 소재(S)는 이송 시 발생되는 공기 저항 등으로 인해 상향 정도가 더욱 심해질 수 있다.

소재(S)의 상향이 일어날 시점에 제1분사부(20)와 제2분사부(20a)를 통해 소재(S)의 상부로 고압의 유체를 분사함으로써 소재(S)의 상향을 억제한다. 또한 소재(S)의 상향이 발생된 경우 제1분사부(20)와 제2분사부(20a)를 통해 고압의 유체를 지속적으로 분사함으로써 소재(S)의 상향 정도를 점차적으로 감소시킬 수 있게 되어 소재(S)가 평평한 상태로 후공정으로 진입되도록 한다.

배출관(22)은 노즐(23)과 연통되는 일단이 공급관(21)과 연통되는 타단보다 하측에 배치되도록 경사지게 설치되며, 노즐(23)은 배출관(22)의 경사진 각도와 평행하도록 하측으로 경사지게 형성된다. 이로써 유체가 배출관(22)과 노즐(23)을 따라 상측에서 하측으로 경사지게 분사되므로, 상향된 소재(S)는 상측으로부터 고압의 유체를 맞게 되므로 점차적으로 평평하게 된다.

이로써 소재(S)의 겹침에 따른 소재(S) 품질 불량의 문제를 해소할 수 있고, 겹쳐진 소재(S)가 권취되는 경우 발생되는 권취 설비의 내구성 저하 현상을 차단할 수 있다. 물론, 소재(S) 선단부의 상향이 방지됨에 따라 온도, 두께, 폭 등의 계측 데이터를 정확히 측정할 수 있어 이를 통한 제어 성능을 향상시킬 수도 있다.

도 1, 도 3 및 도 13을 참조하면, 소재 상향 방지 장치(1)는 감지센서(61)를 더 포함한다. 감지센서(61)는 사상압연기(F)의 출구측에 배치되어 사상압연기(F)에서 소재(S)가 송출되는 것을 감지한다.

감지센서(61)는 사상압연기(F)의 출구측에서 소재(S)의 송출이 감지되면 감지신호를 제어부(60)에 전송한다. 제어부(60)는 전송된 감지신호를 토대로 제1분사부(20)와 제2분사부(20a)의 작동을 제어한다. 즉, 제어부(60)는 소재(S)의 송출이 감지된 경우에 한해 제1분사부(20)와 제2분사부(20a)를 작동시키므로, 불필요한 상황에서 유체가 분사되는 것을 억제할 수 있다.

도 1, 도 2 및 도 13을 참조하면, 제1이동부(30)는 제1지지프레임(13)의 중앙부에 결합되며, 제1지지프레임(13)을 좌우 이동시킴으로써 제1분사부(20)와 소재(S)와의 거리를 조정한다. 제1이동부(30)는 제1구동부(31), 제1회전기어부(32), 제1랙기어부(33)를 포함하고, 제어부(60)에 의해 작동이 제어된다.

제1구동부(31)는 제1지지프레임(13)에 설치되어 제1회전기어부(32)를 회전시키는 동력을 생성한다. 제1구동부(31)는 동력을 생성하는 구동모터를 구비하며, 제1회전기어부(32)와 연결되어 생성된 동력을 제1회전기어부(32)에 공급한다. 제1구동부(31)의 작동은 제어부(60)의 의해 제어된다.

제1회전기어부(32)는 제1구동부(31)와 연결되어 제1구동부(31)에서 생성된 동력에 의해 회전된다. 제1회전기어부(32)는 피니언기어일 수 있다.

제1랙기어부(33)는 제1회전기어부(32)와 맞물리도록 구성되어 제1회전기어부(32)의 회전에 따른 제1회전기어부(32)의 좌우 이동을 안내한다. 이를 위해 제1랙기어부(33)에는 제1회전기어부(32)의 이탈이 방지되도록 가이드부(미도시)가 구비된다.

제1랙기어부(33)는 지지대(W)에 고정된다. 이러한 지지대(W)는 제1이동부(30)의 작동 시 제1랙기어부(33)의 흔들림을 방지할 수 있는 인접한 다른 장치일 수 있다. 일 예로 이송롤러(R)를 지지하는 롤러테이블일 수 있다.

본 실시예에서 제1구동부(31)가 제1지지프레임(13)에 설치되고, 제1랙기어부(33)가 지지대(W)에 고정되는 것으로 예시하였으나 이에 한정될 것은 아니다. 따라서 제1구동부(31)가 지지대(W)에 고정되고, 제1랙기어부(33)가 제1지지프레임(13)에 설치되도록 구성되는 등 제1이동부(30)의 좌우 이동을 위한 다양한 변형 실시예가 가능함은 물론이다.

제2이동부(30a)는 제2지지프레임(13a)의 중앙부에 결합되며, 제2지지프레임(13a)을 좌우 이동시킴으로써 제2분사부(20a)와 소재(S)와의 거리를 조정한다. 제2이동부(30a)는 제2구동부(31a), 제2회전기어부(32a), 제2랙기어부(33a)를 포함하고, 제어부(60)에 의해 작동이 제어된다.

제2구동부(31a)는 제2지지프레임(13a)에 설치되어 제2회전기어부(32a)를 회전시키는 동력을 생성한다. 제2구동부(31a)는 동력을 생성하는 구동모터를 구비하며, 제2회전기어부(32a)와 연결되어 생성된 동력을 제2회전기어부(32a)에 공급한다. 제2구동부(31a)의 작동은 제어부(60)의 의해 제어된다.

제2회전기어부(32a)는 제2구동부(31a)와 연결되어 제2구동부(31a)에서 생성된 동력에 의해 회전된다. 제2회전기어부(32a)는 피니언기어일 수 있다.

제2랙기어부(33a)는 제2회전기어부(32a)와 맞물리도록 구성되어 제2회전기어부(32a)의 회전에 따른 제2회전기어부(32a)의 좌우 이동을 안내한다. 이를 위해 제2랙기어부(33a)에는 제2회전기어부(32a)의 이탈이 방지되도록 가이드부(미도시)가 구비된다.

제2랙기어부(33a)는 지지대(W)에 고정된다. 이러한 지지대(W)는 제2이동부(30a)의 작동 시 제2랙기어부(33a)의 흔들림을 방지할 수 있는 인접한 다른 장치일 수 있다. 일 예로 이송롤러(R)를 지지하는 롤러테이블일 수 있다.

본 실시예에서 제2구동부(31a)가 제2지지프레임(13a)에 설치되고, 제2랙기어부(33a)가 지지대(W)에 고정되는 것으로 예시하였으나 이에 한정될 것은 아니다. 따라서 제2구동부(31a)가 지지대(W)에 고정되고, 제2랙기어부(33a)가 제2지지프레임(13a)에 설치되도록 구성되는 등 제2이동부(30a)의 좌우 이동을 위한 다양한 변형 실시예가 가능함은 물론이다.

도 1, 도 6 및 도 13을 참조하면, 제1보호롤러(40)는 한 쌍의 제1설치프레임(11)에 각각 힌지(h) 결합되어 제1설치프레임(11)에 회전 가능하게 설치되며, 소재(S)의 이송 방향으로 복수개가 배열된다. 제1보호롤러(40)의 외주면의 일단은 노즐(23)보다 소재(S)에 더 근접하게 배치된다.

따라서 소재(S)가 비정상적으로 이송되는 경우에도 소재(S)는 제1분사부(20)와 충돌하기에 앞서 제1보호롤러(40)에 접촉하게 되므로 소재(S)에 의해 제1분사부(20)가 파손되는 것을 차단할 수 있다.

또한 제1보호롤러(40)는 제1설치프레임(11)에 회전 가능하게 설치되므로 소재(S)는 제1보호롤러(40)에 접촉되더라도 이송속도가 저하되지 않는다.

제2보호롤러(40a)는 한 쌍의 제2설치프레임(11a)에 각각 힌지(h) 결합되어 제2설치프레임(11a)에 회전 가능하게 설치되며, 소재(S)의 이송 방향으로 복수개가 배열된다. 제2보호롤러(40a)의 외주면의 일단은 노즐(23)보다 소재(S)에 더 근접하게 배치된다.

따라서 소재(S)가 비정상적으로 이송되는 경우에도 소재(S)는 제2분사부(20a)와 충돌하기에 앞서 제2보호롤러(40a)에 접촉하게 되므로 소재(S)에 의해 제2분사부(20a)가 파손되는 것을 차단할 수 있다.

또한 제2보호롤러(40a)는 제2설치프레임(11a)에 회전 가능하게 설치되므로 소재(S)는 제2보호롤러(40a)에 접촉되더라도 이송속도가 저하되지 않는다.

도 1, 도 10 내지 도 13을 참조하면, 전자석유닛(50)은 이송롤러(R)의 사이에 위치하고, 전자기력을 생성하여 소재(S)의 상향을 보정한다. 전자석유닛(50)은 하우징(51), 전자석부(52), 회전롤러(53)를 포함한다.

하우징(51)은 이송롤러(R)의 사이에 위치한다. 하우징(51)은 내측에 전자석부(52)를 구비한다. 하우징(51)은 전자석부(52)의 작동 시 전자석부(52)에서 생성되는 전자기력에 의해 이송롤러(R)의 작동이 방해되지 않도록 전자석부(52)를 둘러싸도록 형성된다.

하우징(51)은 단면이 ㄷ자 형상으로 형성되고 비자성 재질을 포함하여 이루어진다. 이로써 전자석부(52)에서 생성되는 전자기력은 하우징(51)에 의해 차단되어 이송롤러(R)의 작동에 영향을 미치지 않게 된다.

전자석부(52)는 하우징(51)의 내측에 이송롤러(R)와 평행하게 구비된다. 전자석부(52)는 제어부(60)의 제어에 의해 전자기력을 생성하며, 철심 코어와 이를 감싸는 코일 등으로 이루어진다. 전자기력은 코일에 인가되는 전류값에 비례하며, 전류값은 이송되는 소재(S)의 강종, 두께, 폭 등에 따라 각각 다르게 설정된다. 이러한 전자석부(52)의 구성은 일반적인 것으로 이에 대한 구체적은 설명은 생략하기로 한다.

회전롤러(53)는 하우징(51)의 상단부에 회전 가능하게 설치되고, 이송롤러(R)와 평행하게 배치된다. 이로써 소재(S)가 전자석유닛(50)과 접촉되는 경우 소재(S)의 속도 저하를 억제할 수 있다.

회전롤러(53)는 소재(S)와 전자석부(52) 사이에 간격이 확보되도록 하우징(51)의 상단부에 설치된다. 따라서 소재(S)는 전자석부(52)에서 전자기력이 과도하게 생성되는 경우에도 전자석부(52)로부터 이격되어 있으므로 원래의 이송이 방해받지 않는다.

도 1, 도2 및 도 13을 참조하면, 제어부(60)는 제1이동부(30)와 제2이동부(30a)의 작동을 개별적으로 제어할 수 있다. 소재(S)의 폭이 넓은 경우 소재(S) 선단부의 좌측과 우측의 상향 정도는 다를 수 있다. 이때 소재(S) 선단부의 좌측과 우측에 가해지는 유체의 압력은 달라져야 한다.

동일한 압력으로 유체가 분사될 때 소재(S)에 가해지는 유체의 압력은 제1분사부(20)/제2분사부(20a)와 소재(S) 사이의 거리가 가까울수록 높아진다. 따라서 소재(S) 선단부의 좌측이 우측보다 상향 정도가 심한 경우 제2분사부(20a)가 제1분사부(20)보다 소재(S)에 더 근접되도록 제2이동부(30a)를 작동시켜 제2분사부(20a)에서 가해지는 유체의 압력이 제1분사부(20)에서 가해지는 유체의 압력보다 높아지게 한다. 이를 통해 소재(S) 선단부의 좌우측에서 고르게 상향을 억제할 수 있게 되고, 상향된 소재(S)를 고르게 평평한 상태로 되돌릴 수 있게 된다.

도 1, 도 3 내지 도 5, 도 13을 참조하면, 전자석유닛(50)은 소재(S)의 상향을 보정하도록 복수개가 구비되어 이송롤러(R)의 사이에 각각 배치된다. 본 실시예에 따르면 전자석유닛(50)은 이송롤러(R)의 사이에 하나씩 배치된다.

전자석유닛(50)은 소재(S)의 이송 속도에 맞춰 순차적으로 작동된다. 구체적으로, 소재(S)가 사상압연기(F)에서 송출되는 것을 감지센서(61)를 통해 감지한 경우, 제어부(60)는 감지신호를 토대로 전자석유닛(50)의 part I을 ON시킨다. 이때 전자석유닛(50)의 part I을 제외한 나머지 부분(part Ⅱ, Ⅲ)은 OFF 상태이다.

전자석유닛(50)의 part I이 ON 상태가 되므로 이송되는 소재(S)는 전자석유닛(50)의 part I에서 발생되는 전자기력에 의해 전자석유닛(50)쪽으로 하향하게 되면서 소재(S)의 상향은 점차적으로 보정된다. 이때 제1분사부(20)와 제2분사부(20a)는 고압의 유체를 소재(S)의 상부로 분사하여 소재(S)의 상향을 보정한다.

이송롤러(R)의 작동에 의해 소재(S)는 전자석유닛(50)의 part I을 통과한 후 전자석유닛(50)의 part Ⅱ에 진입한다. 이때 제어부(60)는 전자석유닛(50)의 part I을 OFF시키고, 전자석유닛(50)의 part Ⅱ를 ON시킨다. 전자석유닛(50)의 part Ⅱ를 지나는 소재(S)는 전자석유닛(50)의 part Ⅱ에서 발생되는 전자기력에 의해 소재(S)의 상향이 더욱 보정된다. 이때도 제1분사부(20)와 제2분사부(20a)의 작동은 이루어진다.

마찬가지로 소재(S)가 전자석유닛(50)의 part Ⅲ에 진입하는 경우 제어부(60)는 전자석유닛(50)의 part Ⅱ를 OFF시키고, 전자석유닛(50)의 part Ⅲ를 ON시킨다. 전자석유닛(50)의 part Ⅲ를 지나는 소재(S)는 전자석유닛(50)의 part Ⅲ에서 발생되는 전자기력에 의해 소재(S)의 상향이 보정되어 평평한 상태를 이루게 된다. 전자석유닛(50)의 part Ⅲ의 작동과 함께 제1분사부(20)와 제2분사부(20a)의 작동도 이루어진다.

소재(S)가 전자석유닛(50)의 part I을 통과한 경우 전자석유닛(50)의 part I을 OFF시키고, 소재(S)가 전자석유닛(50)의 part Ⅱ를 통과한 경우 전자석유닛(50)의 part Ⅱ를 OFF시키는 것은 전자석유닛(50)의 part I/Ⅱ에서 발생되는 전자기력에 의해 소재(S)의 이송 속도가 저하되는 것을 방지하기 위함이다. 따라서 소재(S)가 해당 part를 통과한 경우에는 해당 part의 전자석유닛(50)은 ON 상태에서 OFF 상태로 변환된다.

본 실시예에서 제어부(60)는 전자석유닛(50)의 각 part를 소재(S)의 이송 속도에 맞춰 순차적으로 작동시킨다. 제어부(60)는 기설정된 소재(S)의 이송 속도를 고려하여 소재(S)가 사상압연기(F)에서 송출되는 순간부터 사상압연기(F)에 최근접한 전자석유닛(50)을 시작으로 순차적으로 전자석유닛(50)의 각 part를 작동시킨다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 상향 방지 장치의 작동원리를 설명한다.

사상압연기(F)에서 송출되는 소재(S)는 이송롤러(R)에 의해 후공정으로 이송된다. 이때 사상압연기(F)의 출구측에는 소재(S)의 상향을 방지하는 소재 상향 방지 장치(1)가 배치된다.

사상압연기(F)에서 송출되는 소재(S)는 사상압연기(F)의 상하 워크롤의 속도차 등에 의해 상향이 발생하게 된다. 따라서 제1분사부(20)와 제2분사부(20a)는 소재(S)의 상부를 향해 고압의 유체를 분사함으로써 전자석유닛(50)은 소재(S)가 통과하는 시점에 맞춰 전자기력을 생성함으로써 소재(S)가 상향되는 것을 억제하고, 상향된 소재(S)의 하향을 유도한다. 이로써 소재(S)는 상향이 보정되어 권취 설비에 들어가기 전에 평평한 상태를 이루게 된다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한 사상압연기의 출구측에 배치되는 소재 상향 방지 장치를 예로 들어 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 사상압연기가 아닌 다른 기기에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 제1프레임부 11 : 제1설치프레임
12 : 제1연결프레임 13 : 제1지지프레임
20 : 제1분사부 30 : 제1이동부
31 : 제1구동부 32 : 제1회전기어부
33 : 제1랙기어부 40 : 제1보호롤러
50 : 전자석유닛 51 : 하우징
52 : 전자석부 53 : 회전롤러
60 : 제어부 61 : 감지센서

Claims (12)

1. 사상압연기에서 송출되는 소재를 이송시키는 복수의 이송롤러의 측방에 위치하는 제1프레임부;
   상기 제1프레임부에 구비되고, 상기 소재를 향해 유체를 분사하는 제1분사부;
   상기 제1프레임부에 구비되고, 상기 제1프레임부를 좌우 이동시켜 상기 제1분사부와 상기 소재와의 거리를 조정하는 제1이동부;
   상기 이송롤러의 사이에 위치하고, 전자기력을 생성하여 상기 소재의 상향을 보정하는 전자석유닛; 및
   상기 제1분사부, 상기 제1이동부 및 상기 전자석유닛의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 상향 방지 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 사상압연기의 출구측에 배치되어 상기 사상압연기에서 상기 소재가 송출되는 것을 감지하는 감지센서를 더 포함하고,
   상기 감지센서는 상기 소재의 송출이 감지되면 감지신호를 상기 제어부에 전송하고, 상기 제어부는 감지신호를 토대로 상기 제1분사부 및 상기 전자석유닛의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 소재 상향 방지 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 이송롤러를 사이에 두고 상기 제1프레임부에 대향되도록 위치하는 제2프레임부;
   상기 제2프레임부에 구비되고, 상기 소재를 향해 유체를 분사하는 제2분사부; 및
   상기 제2프레임부에 구비되고, 상기 제2프레임부를 좌우 이동시켜 상기 제2분사부와 상기 소재와의 거리를 조정하는 제2이동부를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 제2분사부 및 상기 제2이동부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 소재 상향 방지 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 소재의 송출이 감지되면 상기 제어부는 상기 감지센서에서 전송한 감지신호를 토대로 상기 제2분사부의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 소재 상향 방지 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1프레임부에 회전 가능하게 설치되는 제1보호롤러; 및
   상기 제2프레임부에 회전 가능하게 설치되는 제2보호롤러를 더 포함하고,
   상기 제1보호롤러의 외주면의 일단은 상기 제1분사부의 일단보다 상기 소재에 더 근접하게 배치되고, 상기 제2보호롤러의 외주면의 일단은 상기 제2분사부의 일단보다 상기 소재에 더 근접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 소재 상향 방지 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1이동부는, 상기 제1프레임부에 설치되는 제1구동부;
   상기 제1구동부와 연결되고, 상기 제1구동부의 구동에 의해 회전되는 제1회전기어부; 및
   상기 제1회전기어부와 맞물리고, 상기 제1회전기어부의 좌우 이동을 안내하는 제1랙기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 상향 방지 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2이동부는, 상기 제2프레임부에 설치되는 제2구동부;
   상기 제2구동부와 연결되고, 상기 제2구동부의 구동에 의해 회전되는 제2회전기어부; 및
   상기 제2회전기어부와 맞물리고, 상기 제2회전기어부의 좌우 이동을 안내하는 제2랙기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 상향 방지 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 전자석유닛은 복수개가 구비되어 상기 이송롤러 사이에 각각 배치되며,
   상기 제어부는 상기 사상압연기에 최근접하게 배치되는 상기 전자석유닛을 필두로 하여 상기 전자석유닛을 순차적으로 작동시키는 것을 특징으로 하는 소재 상향 방지 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 전자석유닛은, 상기 이송롤러의 사이에 위치하는 하우징;
   상기 하우징에 구비되는 전자석부; 및
   상기 하우징의 상단부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 소재와 상기 전자석부 사이에 간격을 두는 회전롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 상향 방지 장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 전자석부의 작동 시 상기 전자석부가 상기 이송롤러의 작동을 방해하지 않도록 상기 전자석부를 둘러싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 소재 상향 방지 장치.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1보호롤러는 상기 소재의 이송 방향으로 복수개가 배열되고, 상기 제1분사부는 상기 제1보호롤러 사이에 각각 배치되며,
    상기 제2보호롤러는 상기 소재의 이송 방향으로 복수개가 배열되고, 상기 제2분사부는 상기 제2보호롤러 사이에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 소재 상향 방지 장치.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 제1분사부 및 상기 제2분사부는, 외부공급원으로부터 유체를 공급받는 공급관;
    상기 공급관과 연통되고, 상기 소재의 높이 방향으로 복수개가 배열되는 배출관; 및
    상기 배출관과 연통되고, 상기 배출관으로부터 공급받은 유체를 상기 소재를 향해 분사하는 노즐을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 상향 방지 장치.

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