KR101161877B1 - 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치 - Google Patents

세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동제거장치에 관한 것으로서, 특히, 구동롤 표면에 고착된 이물질에 의하여 스트립표면에서 발생하는 이물질 마크 및 오염 그리고 요철성 결함을 방지하기 위하여 구동하는 롤표면에 엔드리스 나이프를 장착하여 이물질을 제거하는 한편, 상기 나이프 표면에 고착된 이물질을 제거하기 위하여 세척부를 구비시킨 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동제거장치에 관한 것이다.
본 발명은 구동롤(101)의 길이방향으로 일측이 마주한 상태에서 회전가능하도록 폐고리 형태로 이루어지되 다수의 기어홀이 형성되는 엔드리스 나이프(202a)와, 상기 엔드리스 나이프(202a)의 일측에 장착되어 상기 엔드리스 나이프를 회전시키는 나이프 구동부(200)와, 상기 나이프 구동부(200)의 구동력에 의하여 회전하되 상기 엔드리스 나이프의 타측에 장착되는 종속구동부(300)와, 상기 회전하는 엔드리스 나이프의 하부에 장착되되 상기 구동롤에서 제거되어 상기 엔드리스 나이프에 떨어지는 이물질을 세척하는 세척부(400)와, 상기 세척부(400)가 장착되어지며 상기 나이프구동부(200) 및 종속구동부(300)를 지지하는 본체(201)를 포함한다.
Figure R1020050023303
구동롤, 이물질

Description

세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치{An apparatus for removing a alien-material on the roll, which have a capable of cleaning}
도 1(a)는 닥터브레이드에 이물이 고착된 형태의 종래 사시도.
도 1(b)는 구동롤이 정상작업후 후진하는 상태를 나타내는 도면.
도 1(c)는 구동롤이 후진후 정상작업하는 상태를 나타내는 도면.
도 1(d)는 이물질이 묻어 있는 상태를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 의한 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치의 전체 사시도.
도 3은 본발명에 의한 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치 구동측 주요부품도.
도 4는 본발명에 의한 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치의 장력조정부 부품도.
도 5는 본 발명에 의한 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치 부품도.
도 6은 도 2의 A-A' 단면도.
도 7은 도 2의 B-B' 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
200: 나이프 구동부 201: 본체
202a: 엔드리스 나이프 203: 구동축기어
302: 종속축기어 300: 종속구동부
400: 세척부 405a,405b: 브러쉬
본 발명은 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동제거장치에 관한 것으로서, 특히, 구동롤 표면에 고착된 이물질에 의하여 스트립표면에서 발생하는 이물질 마크 및 오염 그리고 요철성 결함을 방지하기 위하여 구동하는 롤표면에 엔드리스 나이프를 장착하여 이물질을 제거하는 한편, 상기 나이프 표면에 고착된 이물질을 제거하기 위하여 세척부를 구비시킨 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동제거장치에 관한 것이다.
도 1(a)는 닥터브레이드에 이물이 고착된 형태의 종래 사시도이고, 도 1(b)는 구동롤이 정상작업 후 후진하는 상태를 나타내는 도면이고, 도 1(c)는 구동롤이 후진 후 정상작업하는 상태를 나타내는 도면으로서, 종래의 구동롤표면에 부착된 이물질을 제거하는 장치에 관하여 살펴보면, 구동롤(101) 표면에 고착된 이물질(104)을 제거하기 위하여 "A" 부인 구동롤(101) 표면에 닥터 브레이드 나이 프(103)가 접촉하여 구동롤 표면의 이물질(104)을 제거하는데, 냉연공정에서 생산되는 제품의 스트립(102)을 진행시키기 위하여 구동롤(101)을 정회전 시킨다. 이때, 구동롤(101)과 닥터 브레이드 나이프(103)는 서로 밀착상태로 되어 있으며, 장시간 사용시 구동롤(101) 표면에서 제거된 이물질(104)이 닥터 브레이드 나이프(103) 상부에 쌓이게 된다.
또한, 공정의 특성상 생산되는 제품의 스트립(102)이 후진 하였을 때 또는 작업 중 스트립 분할컷팅 및 가감속 작업, 그리고 비정상적인 스트립 진행 중 장력의 심한 변화로 인한 충격에 의하여 진동이 발생될 경우, 닥터 브레이드 나이프(103) 상부에 쌓인 이물질(104)이 하부로 이동하여 이물질의 고착이 더욱 심해진다. 이때 대부분의 이물질은 닥터브레이드나이프(103)에 의하여 제거되거나, 일부는 이물질이 묻지않는 구동롤(02) 표면에 재흡착되어 폭방향으로 이물질마크(106)가 발생하게 한다. 또한, 이로 인하여 제품표면에 마크나 오염을 유발한다.
도 1(d)는 이물질이 묻어 있는 상태를 나타내는 도면으로서, 도 1(d) 우측의 단면도 처럼 공정특성상 전진 및 후진시 나이프 상.하면에 고착되는 이물질(105)이 도 면과 같이 발생한다.
위와같은 이물질의 발생으로 인하여 주기적으로 닥터 브레이드 나이프(103)에 물의 분사가 요구되고 있으나, 연속적인 작업이 수행되는 공정에서는 닥터 브레이드 나이프(103)를 분해하여 물을 분사하여 청소 하여야 하는 문제로 인하여 안전사고 위험은 물론, 인출 및 삽입과정에서 생산라인을 정지해야 하는 문제점이 있다. 이로 인하여 나이프 청소작업을 하지 못하며 보조수단을 이용하여 닥터 브레이 드 나이프(103)를 분해하여도 나이프이송 과정에서 나이프 표면에 쌓여 있는 이물질(104)이 바닥으로 떨어져서 바닥을 오염시키는 문제점이 있다.
또한, 닥터 브레이드 나이프(103)와 구동롤(101)표면에 끼인 이물질을 효과적으로 제거하기 위해서는 라인가동 중 닥터브레이드 나이프를 좌우로 이동(이하, "쉬프팅(shifting)기능"이라 칭함)하여야 한다. 그러나, 종래의 닥터 브레이드 나이프(103)는 좌우로 이동하는 기능이 없으므로 이물질의 제거가 어려운 문제점이 있다. 이로 인하여 닥터 브레이드 나이프(103)와 구동 롤(101) 사이에 딱딱한 고체형 이물질이 끼일 경우, 닥터 브레이드 나이프(103)는 물론, 롤 표면에 흠집이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히, 구동롤 표면에서 발생하는 이물질을 엔드리스 나이프를 통하여 제거하고 상기 엔드리스 나이프표면에 부착된 이물질을 브러쉬 및 세척수를 이용하여 효과적으로 제거하므로서 구동롤을 지나는 스트립의 표면에 결함이 생기는 것을 방지할수 있는 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동제거장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상술한 목적은 구동롤(101)의 길이방향으로 일측이 마주한 상태에서 회전가능하도록 폐고리 형태로 이루어지되 다수의 기어홀이 형성되는 엔드리스 나이프(202a)와, 상기 엔드리스 나이프(202a)의 일측에 장착되어 상기 엔드리스 나이프를 회전시키는 나이프 구동부(200)와, 상기 나이프 구동부(200)의 구동력에 의하여 회전하되 상기 엔드리스 나이프의 타측에 장착되는 종속구동부(300)와, 상기 회전하는 엔드리스 나이프의 하부에 장착되되 상기 구동롤에서 제거되어 상기 엔드리스 나이프에 떨어지는 이물질을 세척하는 세척부(400)와, 상기 세척부(400)가 장착되어지며 상기 나이프구동부(200) 및 종속구동부(300)를 지지하기 위한 본체(201)를 포함하는 것을 특징으로 하는 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치에 의하여 달성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치의 전체 사시도이고, 도 3은 본발명에 의한 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치 구동측 주요부품도이고, 도 4는 본발명에 의한 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치의 장력조정부 부품도이고, 도 5는 본 발명에 의한 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치 부품도이고, 도 6은 도 2의 A-A' 단면도이고, 도 7은 도 2의 B-B' 단면도이다.
본 발명에 의한 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치는 구동롤(101)의 길이방향으로 일측이 마주한 상태에서 회전가능하도록 폐고리 형태로 이루어진 엔드리스 나이프(202a)와, 상기 엔드리스 나이프(202a)의 일측에 장착되어 상기 엔드리스 나이프를 회전시키는 나이프 구동부(200)와, 상기 나이프 구동부(200)의 구동력에 의하여 회전하되 상기 엔드리스 나이프의 타측에 장착되는 종속구동부(300)와, 상기 회전하는 엔드리스 나이프의 하부에 장착되되 상기 구동롤에서 제거되어 상기 엔드리스 나이프에 떨어지는 이물질을 세척하는 세척부(400)와, 상기 세척부(400)가 장착되어지며 상기 나이프구동부(200) 및 종속구동부(300)를 지지하기 위한 본체(201)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이하, 본 발명의 각각의 부재에 대하여 설명한다.
엔드리스 나이프(202a)는 폐고리 형태로 이루어지되 길이방향으로 다수의 기어홀(202b)이 형성된다. 엔드리스 나이프(202a)는 구동롤(101)의 표면과 밀착된 상태로 설치되는데, 후술하는 구동축기어(203) 및 종속축기어(302)에 의하여 회전된다.
본체(201)는 일측에 종속구동부 수용부(201a)가 형성되어 후술하는 종속구동부(300)를 장착할수 있도록 하며, 종속구동부 수용부(201a)에는 홈(201b)이 형성되어 있다. 또한, 상부세척수 공급관홀(214) 및 하부세척수 공급관홀(216)이 형성되어 있으며, 상기 상부세척수 공급관홀(214) 및 하부세척수 공급관홀(216) 사이에는 브러쉬구동축홀(215)이 형성된다. 또한, 타측에는 구동축홀(205)이 형성된다.
나이프 구동부(200)는 자동으로 구동롤(101) 표면에 이물질을 제거 할 수 있도록 구성되는데, 나이프 구동부(200)는 상기 엔드리스 나이프의 기어홀(202b)에 장착되는 구동축기어(203)와, 상기 구동축홀(205)에 장착되는 샤프트키(207)을 단부에 가지는 구동축모터(208)와, 상기 구동축기어(203)와 일체로 된 구동축의 양측단에 장착되는 본체베어링(206) 및 축베어링(204)으로 이루어져 있다. 한편, 구동축기어(203)는 기어홀(202b)에 접하게 된다.
세척부(400)는 브러쉬고정부(402a,402b)를 가지는 커버(401)와, 상기 커버(401)의 브러쉬 고정부에 단부가 삽입되는 상부 및 하부 브러쉬(405a,405b)와, 상기 브러쉬(405b)에 장착되는 베어링(408)과, 상기 브러쉬(405a)를 구동하기 위한 브러쉬 구동모터(209)와, 상기 커버(401)내에 세척수를 분사하기 위한 세척수노즐(407a,407b)로 이루어져 있다. 한편, 브러쉬(405a,405b)에는 브러쉬 기어(406a,406b)가 각각 형성되어 맞물려 있다. 또한, 브러쉬(405a,405b)는 각각 일단의 축을 각각 가지는데, 브러쉬(405a)의 축에는 한쌍의 베어링(211,213)이 장착되며, 원활한 회전을 위하여 부싱(212)이 장착된다. 또한, 세척수노즐(407a,407b)에는 도 3에 도시된 상부세척수 공급관홀(214) 및 하부세척수 공급관홀(216)을 통하여 세척수가 공급되며, 상부세척수 공급관홀(214) 및 하부세척수 공급관홀(216)을 통해 세척수노즐(407a, 407b)에 공급분사된 세척수는 커버(401) 내의 이물질을 세척한 후 세척수 폐수관(403)을 통하여 배출되도록 구성된다.
또한, 커버(401)에는 절개부(401a)가 마주하여 한쌍이 형성되는데, 선단에 있는 절개부에는 수분제거용고무판(404b)이 고정되어 있으며, 후단에 있는 절개부에는 이물제거용 고무판(404a)이 고정된다. 한편, 수분제거용고무판 및 이물제거용 고무판은 상하로 마주하는 한쌍의 플레이트로 이루어져 있으며, 다수의 홀이 형성되어 상기 커버(401)에 형성된 절개부에 볼트 등으로 체결하여 고정할수 있도록 구성된다. 한편, 엔드리스 나이프(202a)는 상하로 마주하는 한쌍의 브러쉬(405a,405b) 사이를 통과하면서 회전하게 된다.
종속구동부(300)는 엔드리스나이프 구동작업시 일정한 장력을 유지하기 위한 구성으로서, 상기 엔드리스 나이프의 타측에 형성된 기어홀(202b)에 접하여 회전하는 종속축 기어(302)와, 상기 종속축 기어를 고정시키는 고정핀(301)과, 상기 종속축기어(302)와 연결된 받침축(303)과, 상기 받침축(303)이 장착되어 수평방향으로 이동하도록 하는 이동대(304)와, 상기 엔드리스 나이프(202a)를 회전시키는 구동축기어(203) 및 종속축기어(302)간의 일정한 장력을 유지하기 위한 가이드 바(305a.305b)와, 상기 가이드바에 장착되는 스프링(306a.306b)과, 상기 엔드리스 나이프(202a)의 양측단에 장착되는 구동축기어(203)와 종속축기어(302)간의 간격을 조정하므로서 상기 엔드리스 나이프의 장력을 조정하기 위한 밀착바(308) 그리고, 상기 밀착바(308)의 외부를 보호하는 밀착바커버(307), 상기 밀착바(308)를 회전시키기 위한 핸들(309)로 구성되어 있다.
한편, 밀착바(308)는 밀착바커버(307)중간에 형성된 홀(307a)에 나사 결합되며,홀(307a)에는 암나사가 형성되어 있고, 말착바(308)에는 숫나사가 형성되어 상기 핸들(309)를 돌림에 따라 상기 밀착바(308)가 상기 이동대(34)를 밀을 수 있도록 구성된다. 한편, 스프링(306a,306b)에 의하여 이동대(304)는 밀착바(308)방향으로 탄성적으로 지지된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 작동 및 기능에 대하여 설명하면 다음과 같다.
구동롤(101)에 묻어 있는 이물질들은 엔드리스 나이프(202a)에 의하여 제거되는데, 그 과정을 보면, 엔드리스 나이프(202a)는 구동축모터(208)의 구동에 의하여 회전하게 된다. 구동축모터(208)의 회전에 의하여 구동축모터(208)와 샤프트키(207)에 의하여 연결된 구동축기어(203)를 회전시키게 되고, 구동축기어(203)에 맞물려 있는 엔드리스 나이프(202a)가 회전하게 된다. 이때, 엔드리스 나이프 상부에 있는 이물질은 회전하는 과정에서 세척부(400)에 의하여 세척된다.
세척되는 과정을 보면, 우선, 상부세척수 공급관홀(214) 및 하부세척수 공급관홀(216)을 통하여 세척수가 세척수노즐(407a,407b)에 공급된 후 분사된다. 이와 동시에 브러쉬(405a,405b)는 회전하게 되는데, 서로 맞물려 있는 브러쉬 기어(406a,406b)에 의하여 회전하게 되며, 상단에 있는 브러쉬(405a)는 브러쉬구동모터(209)에 의하여 회전하게 된다. 즉, 상단에 있는 브러쉬(405a)가 회전하게 됨에 따라 브러쉬기어에 의하여 맞물려 있는 하단의 브러쉬(405b)도 함께 회전하게 된다. 하단의 브러쉬(405b)는 베어링(408)에 의하여 상단의 브러쉬(405a)에 대하여 종속적으로 구동하게 된다.
한편, 상하로 마주하는 브러쉬(406a,406b)사이로 엔드리스나이프(202a)가 통과하게 되고, 통과되는 과정에서 브러쉬가 엔드리스나이프(202a)의 표면을 세척하게 되고, 세척수노즐에 의하여 공급된 세척수가 함께 작용하여 더욱 효과적으로 세척하게 된다. 엔드리스 나이프(202a)의 세척에 이용된 폐세척수는 세척수폐수관(403)를 통하여 외부로 배출된다. 한편, 엔드리스 나이프(202a)가 세척부(400)를 통과하는 과정에서 커버(401)의 전후단에 각각 고정된 수분제거용 고무판(404b) 및 이물질 제거용 고무판(404a)에 의하여 이물질과 수분이 효과적으로 제거된다.
한편, 구동축기어(203)와 마주하여 장착되는 종속구동부(300)의 작동을 살펴보면, 종속축기어(302)는 구동축기어(203)의 구동력을 엔드리스 나이프(202a)에 의하여 전달받아서 회전하게 된다. 즉, 종속축기어(302)는 구동축기어(203)가 회전하면 함께 회전하고, 정지하면 함께 정지하며, 별도의 구동수단을 가지지 않는다. 또한, 종속축기어(302)는 수평방향으로 유동가능한데, 수평방향으로의 유동을 통하여 구동축기어(203)와의 거리를 조정하여 엔드리스 나이프(202a)의 장력을 조정할 수 있다. 장력을 줄이고자 하면, 작업자는 핸들(309)을 돌려서 핸들과 연결된 밀착바(308)를 수평방향으로 이동시킨다.
밀착바(308)가 이동대(304)를 구동축기어(203)방향으로 밀므로서 이동대(304)에 장착된 받침축(303)및 종속축기어(302)가 수평방향으로 이동하게 되고, 구동축기어(203)와 종속축기어(302)간의 거리가 가까워져서 장력이 느슨해진다. 한편, 엔드리스 나이프(202a)의 장력을 증가시키고자 하면, 핸들(309)를 반대방향으로 돌리면 되는데, 이때 이동대(304)가 밀착바커버(307)방향으로 이동하게 된다. 이는 이동대(304)를 탄성적으로 지지하고 있는 스프링(306a,306b)에 의하여 가능하다.
본 발명에 의하여, 정지하지 않고 계속적으로 작업이 수행되는 연속공정의 구동롤 표면에 묻어있는 고착된 이물질을 즉시 제거하므로 제품의 표면에 길이방향 또는 폭 방향으로 결함이 발생되지 않고 롤 표면에 마크가 발생되지 않는 효과가 있다.
또한, 엔드리스 나이프에 의해 제거된 이물질과 나이프 표면에 누적된 이물질을 제거하기 위하여 작업 중에도 나이프의 분해작업을 하지 않고도 이물질 떨어짐 없이 자동으로 나이프 표면의 이물질을 제거하는 효과가 있다.
또한, 작업과정에서 항상 세척수를 분사해 줌으로서 엔드리스 나이프의 상태를 항상 청결하게 유지해주는 효과가 있다. 또한, 제품표면에 요철로 인한 치명적 결함 발생을 방지하고 이를 통하여 품질을 향상하는 효과가 있다. 또한, 분해작업을 줄임으로서 작업자의 안정적인 작업을 확보하는 효과가 있다.
또한, 엔드리스 나이프를 종속구동부에 의하여 지지하므로서 엔드리스 나이프의 장력을 조정함은 물론 엔드리스 나이프를 수평방향으로 움직이게 함으로서 이물질을 떨어내는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 구동롤(101)의 길이방향으로 일측이 마주한 상태에서 회전가능하도록 폐고리 형태로 이루어지되 다수의 기어홀이 형성되는 엔드리스 나이프(202a)와, 상기 엔드리스 나이프(202a)의 일측에 장착되어 상기 엔드리스 나이프를 회전시키는 나이프 구동부(200)와, 상기 나이프 구동부(200)의 구동력에 의하여 회전하되 상기 엔드리스 나이프의 타측에 장착되는 종속구동부(300)와, 상기 회전하는 엔드리스 나이프의 하부에 장착되되 상기 구동롤에서 제거되어 상기 엔드리스 나이프에 떨어지는 이물질을 세척하는 세척부(400)와, 상기 세척부(400)가 장착되어지며 상기 나이프구동부(200) 및 종속구동부(300)를 지지하기 위한 본체(201)를 포함하는 것을 특징으로 하는 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    나이프 구동부(200)는 상기 엔드리스 나이프의 기어홀(202b)에 장착되는 구동축기어(203)와, 상기 본체(201)에 형성된 구동축홀(205)에 장착되는 샤프트키(207)을 단부에 가지는 구동축모터(208)와, 상기 구동축기어(203)와 일체로 된 구동축의 양측단에 장착되는 본체베어링(206) 및 축베어링(204)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 본체(201) 일측에는 종속구동부 수용부(201a)가 형성되되 상기 종속구동부 수용부(201a)에는 홈(201b)이 형성되고, 상부세척수 공급관홀(214) 및 하부세척수 공급관홀(216)이 형성되어 있으며, 상기 상부세척수 공급관홀(214) 및 하부세척수 공급관홀(216) 사이에는 브러쉬구동축홀(215)이 형성되는 것을 특징으로 하는 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 세척부(400)는 브러쉬고정부(402a,402b)를 가지는 커버(401)와, 상기 커버(401)의 브러쉬 고정부에 단부가 삽입되는 상부 및 하부 브러쉬(405a,405b)와, 상기 브러쉬(405b)에 장착되는 베어링(408)과, 상기 브러쉬(405a)를 구동하기 위한 브러쉬 구동모터(209)와, 상기 커버(401)내에 세척수를 분사하기 위한 세척수노즐(407a,407b)과, 상기 커버(401)내의 폐세척수를 배출하기 위한 세척수 폐수관(403)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 종속구동부(300)는 상기 엔드리스 나이프에 형성된 기어홀(202b)에 접하여 회전하는 종속축 기어(302)와, 상기 종속축 기어를 고정시키는 고정핀(301)과, 상기 종속축기어(302)와 연결된 받침축(303)과, 상기 받침축(303)이 장착되어 수평방향으로 이동하도록 하는 이동대(304)와, 상기 엔드리스 나이프(202a)를 회전 시키는 구동축기어(203) 및 종속축기어(302)간의 일정한 장력을 유지하기 위한 가이드 바(305a.305b)와, 상기 가이드바에 장착되는 스프링(306a.306b)과, 상기 엔드리스 나이프(202a)의 양측단에 장착되는 구동축기어(203)와 종속축기어(302)간의 간격을 조정하므로서 상기 엔드리스 나이프의 장력을 조정하기 위한 밀착바(308)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 세척기능을 가지는 롤표면 이물질 자동 제거장치.
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