KR101220631B1 - 와이어 교환 장치 및 와이어 교환 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와이어 교환 장치 및 와이어 교환 방법에 관한 것이며, 상세하게는 냉연 공정에서 루퍼설비의 정비 및 조업효율을 향상시킬 수 있는 와이어 교환 장치 및 와이어 교환 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 교환 장치는 와이어를 구동원으로 사용하는 수직형 루퍼설비의 프레임측면에 제공되면서 와이어 교체시 와이어의 진행방향을 안내하는 적어도 하나의 와이어 안내수단; 및 와이어의 교체시, 와이어 안내수단으로 와이어를 공급토록 제공된 와이어 공급수단을 포함하는 것이 바람직하다.

Description

와이어 교환 장치 및 와이어 교환 방법{APPARATUS FOR EXCHANGING THE DRIVING WIRE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 와이어 교환 장치 및 와이어 교환 방법에 관한 것이며, 상세하게는 냉연 공정에서 루퍼설비의 정비 및 조업효율을 향상시킬 수 있는 와이어 교환 장치 및 와이어 교환 방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉연강판의 연속공정에서는 강판을 연속적으로 진행시키면서 도금 및 소둔 등의 여러 공정을 수행하고 있다. 그런데, 이와 같은 강판의 연속진행을 위하여는 입측코일(2a)이 모두 제공되어 새로운 코일 제공시 강판코일을 풀면서 강판코일의 선단부와 후단부를 연속적으로 용접시킨다.

그런데, 이와 같은 강판의 연속 용접시에, 용접기를 기준으로 선행강판은 출측코일(2b)에 감기면서 연속 진행되기 때문에, 용접시 발생되는 시차를 위하여 강판의 용접라인 앞에는 연속 진행되는 강판을 저장하여 용접시 그 진행이 잠시 중단되어도 강판의 연속진행을 원활하게 하기 위한 루퍼설비가 설치되고, 이와 같은 루퍼 타워는 도 1에서 도시하고 있다.

즉, 도 1 및 도2 에서 도시한 바와 같이, 선,후행 강판이 후단부 및 선단부가 용접되어 진행되면, 작동 와이어(41, 42)로 상하 이동하는 상부운반부(15)와 타워 하측으로 고정되어 배치된 하부 캐리지(7b)에 각각 설치된 강판 지지롤(14,12)들에 루퍼를 형성하면서 감기면서 이동하여 루퍼설비(1)내에 저장되게 된다.

이때, 상기 루퍼설비(1)내에 저장되는 강판(3)의 저장량을 조정할 수 있는데, 상부운반부(15)가 연결되어 지지된 복수의 작동 와이어(41, 42)를 모터 드럼(5)을 구동시키면, 상기 상부운반부(15)는 상하 이동하게 되고, 결국 상부운반부(15)의 상하 이동에 따라 일체로 상부지지롤(14)들이 이동하여 하부지지롤(12)과 상부지지롤(14) 사이에 감기는 강판(3)의 저장량이 조정된다. 다만, 도면에서는 모터와 감속기를 생략하였다.

이때, 상기 작동 와이어(41, 42)는 모터 드럼(5)의 반복적인 정,역회전시 정,역회전에 따라 연결 지지된 상부운반부(15)를 상승 또는 하강시킨다. 이때, 상기 작동 와이어(41, 42)는 상부운반부(15)에 턴버클(16)을 통하여 연결되어 있어, 와이어(41, 42)의 텐션이 조정된다.

상기에 설명한 바와 같이, 턴버클(16)을 통해 와이어의 연속된 풀림과 감김에 의해 루퍼가 상하로 작용하는 관계로 장기간 사용시 마모로 인한 와이어(41, 42)의 절손현상이 발생될 수 있으며, 아울러 승강구동부의 과부하현상으로 설비트러블이 발생될 수 있다. 이에 따라, 와이어(41, 42)는 일정주기 사용하면 교환해야 한다.

상기와 같은 현상을 방지하고자, 매일 수직형 루퍼설비 점검을 실시하더라도 육안으로 미세한 부분까지 점검하기에는 난이하다. 이를 방지하기 위해, 주기적으로 와이어(41, 42)를 교체해야 하는데, 종래에는 구동용 와이어를 수작업으로 교체함에 따라 교체시간이 길어지는 문제점이 있다.

또한, 수작업으로 구동용 와이어를 교체할 때는 구동용 와이어에 인가되는 장력이 일정하게 유지되지 않아, 구동용 와이어가 제 1 및 제 2 하부휠(31, 32), 그리고 제 1 및 제 2 상부휠(21, 22)을 경유하면서 이들 중 적어도 하나에 제대로 걸려지지 않게 될 수도 있으며, 이를 일일히 확인하면서 구동용 와이어를 교체하는 점에서 교체작업이 비효율적이다.

아울러, 소정의 위치에 상부운반부(15)를 고정시키고 와이어를 교환함에 따라 상부운반부(15) 아래에서 작업하는 작업자에 대한 안전사고 위험이 있다. 또한, 와이어 교환시 교환용 와이어를 하부로 늘어뜨려 잘라서 제거함에 따른 교환작업 시간과다와 환경오염 등의 문제점이 있었다.

그리고, 새로운 와이어 제공시 교체를 위하여 윈치를 이용하여 메신저 와이어에 연결하여 루퍼설비(1) 상부로 끌어올려 교환을 하는데, 이때 윈치(6)의 속도와 교체용 와이어의 풀림 속도가 상이하여 와이어가 작업장에 풀어지는 등 작업효율이 극히 제한되는 문제점을 갖게 되었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수직형 루퍼설비에 설치된 구 와이어를 새로운 와이어로 용이하게 교환할 수 있는 와이어 교환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 수직형 루퍼설비에 설치된 와이어의 교체시, 와이어가 일정 장력을 유지토록 하여 와이어가 수직형 루퍼설비에 걸리지 않도록 하는 와이어 교환 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 교환 장치는 와이어를 구동원으로 사용하는 수직형 루퍼설비의 프레임측면에 제공되면서 와이어 교체시 와이어의 진행방향을 안내하는 적어도 하나의 와이어 안내수단; 및 와이어의 교체시, 와이어 안내수단으로 와이어를 공급토록 제공된 와이어 공급수단을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 와이어 안내수단은 와이어 공급수단에 인접한 프레임의 일측면에 설치되어, 제 1 와이어를 안내토록 제공된 제 1 와이어 안내수단과, 프레임의 타측면에 설치되어, 제 2 와이어를 안내토록 제공된 제 2 와이어 안내수단 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 제 1 와이어 안내수단은 프레임의 일측에 고정된 제 1 고정축; 일단이 제 1 고정축에 연계되고, 타단에 제 1 와이어의 진행시 회전하면서 제 1 와이어를 안내하는 제 1 가이드휠이 연결된 제 1 가이드바; 및 일단이 제 1 고정축에 연계되고, 타단에 제 1 가이드휠의 하부에 위치되어 제 1 가이드휠을 통과하는 제 1 와이어의 처짐을 방지토록 제공된 제 1 아이들휠이 연결된 제 1 지지바를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 제 2 와이어 안내수단은, 프레임의 타측에 고정된 제 2 고정축; 일단이 제 2 고정축에 연계되고, 타단에 제 2 와이어의 진행시 회전하면서 제 2 와이어를 안내하는 제 2 가이드휠이 연결된 제 2 가이드바; 및 일단이 제 2 고정축에 연계되고, 타단에 제 2 가이드휠을 통과하는 제 2 와이어의 처짐을 방지토록 제공된 제 2 아이들휠이 제 2 가이드 휠의 하부에 오도록 연결된 제 2 지지바를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 와이어 공급수단은 제 1 및 제 2 와이어가 권취되며, 와이어 안내수단으로 제 1 및 제 2 와이어를 공급토록 제공된 구동풀리부; 및 구동풀리부에 연계되어, 와이어의 진행시 와이어가 일정 장력을 유지토록 제공된 장력유지부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 구동풀리부는, 격벽에 의해, 제 1 와이어가 권취되는 제 1 권취구간과 제 2 와이어가 권취되는 제 2 권취구간으로 구분된 회전유닛; 회전유닛이 탈착가능토록 설치되되, 회전유닛의 축수부가 회전가능토록 연결된 회전유닛지지대; 회전유닛으로 회전력을 제공하는 구동유닛; 및 축수부에 연계된 상부기어와, 장력유지부의 축수부에 연계되고 상부기어와 기어결합된 하부기어를 포함하여, 구동유닛의 회전력을 회전유닛으로 전달토록 제공된 기어유닛을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 장력유지부는 하부기어와 연결된 출력축의 슬립 회전수가 12rpm을 넘지 않도록, 구동유닛에 연결된 입력축의 회전수를 조정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 와이어 교환 장치를 이용하여 루퍼설비의 와이어를 교환하는 와이어 교환 방법은, a) 루퍼설비의 상부운반부의 턴버클에서 구동용 와이어의 일단이 해체되어, 구동용 와이어의 일단이 와이어 안내수단을 경유하여 회전유닛에 고정되는 단계; b) 회전유닛이 역회전됨에 따라, 구동용 와이어가 회전유닛에 권취되는 단계; c) 구동용 와이어의 권취 완료후, 구동용 와이어에 연결된 메신저 와이어가 분리되는 단계; d) 구동용 와이어가 권취된 회전유닛이 회전유닛지지대에서 분리되는 단계; e) 회전유닛지지대에, 교체용 와이어가 권취된 회전유닛이 결합되는 단계; f) 교체용 와이어의 일단이 메신저 와이어에 연결되는 단계; g) 회전유닛이 정회전됨에 따라, 회전유닛으로부터 교체용 와이어가 풀리고, 동시에 메신저 와이어가 연결된 메신저 윈치가 작동되어, 교체용 와이어가 메신저 윈치를 향해 이동되는 단계; 및 h) 교체용 와이어의 타단이 턴버클에 결합되는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, g) 단계에서 장력유지부는 메신저 윈치가 교체용 와이어를 당기는 속도와 구동유닛이 교체용 와이어를 풀어주는 속도 차이를 통해, 장력유지부의 출력축의 슬립회전수가 12rpm 이하가 되도록, 장력유지부의 입력축 회전수를 조정함으로써, 교체용 와이어에 일정 크기의 장력이 가해지도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명은 수직형 루퍼설비에 설치된 구 와이어를 새로운 와이어로 용이하게 교환할 수 있다.

또한, 본 발명은 수직형 루퍼설비에 설치된 와이어의 교체시, 와이어가 일정 장력을 유지토록 하여 와이어가 수직형 루퍼설비에 걸리지 않도록 할 수 있다.

아울러, 본 발명은 복수 개의 구와이어를 동시에 새로운 와이어로 교체함으로써, 와이어 교체시간을 줄일 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 냉연 공정의 정비시간을 단축시켜 조업효율을 향상시킴으로써, 생산능률과 경영이익을 극대화할 수 있다.

도 1은 냉연공정에서의 루퍼설비의 설치상태도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 루퍼설비의 작동상태도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 교환 장치가 구동용 와이어를 제거하는 작동상태를 개략적으로 도시한 작동상태도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 교환 장치가 교체용 와이어를 설치하는 작동상태를 개략적으로 도시한 작동상태도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 공급수단에 대한 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 공급수단에 대한 단면도를 개략적으로 도시한 것이다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 교환 장치 및 와이어 교환 방법에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 교환 장치(100)는 와이어를 구동원으로 사용하는 수직형 루퍼설비(1)의 프레임(11)측면에 제공되면서 와이어 교체시 와이어의 진행방향을 안내하는 장치이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 교환 장치(100)는 적어도 하나의 와이어 안내수단(110, 120)과, 와이어의 교체시 와이어 안내수단으로 와이어를 공급토록 제공된 와이어 공급수단(150)을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 와이어 안내수단(110, 120)은 수직형 루퍼설비(1)의 프레임(11) 측면에 설치되어, 와이어 교체시 와이어의 진행방향을 안내토록 제공된 것이다.

여기서, 수직형 루퍼설비(1)는 복수 개의 하부지지롤(12)이 구비된 하부운반부(13), 복수 개의 상부지지롤(14)이 설치된 상부운반부(15), 하부운반부(13)와 상부운반부(15)가 소정의 간격으로 이격되어 위치되도록 설치된 프레임(11), 턴버클(16)에 의해 상부운반부(15)에 연결된 제 1 및 제 2 구동용 와이어(41, 42)가 연결되어 상부운반부(15)를 승하강시키토록 구동되는 승강구동부(50), 프레임(11)의 상부에 고정된 적어도 하나 이상의 상부휠(21, 22), 프레임(11)의 하부에 설치된 적어도 하나 이상의 하부휠(31, 32)을 구비한다.

그리고, 상부운반부(15)에 구비된 복수 개의 턴버클(16)에는 각각 와이어(41, 42)가 연결되고 상기 상부휠(21, 22)과 하부휠(31, 32)을 경유하여 승강구동부(50)에 연결된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 적어도 하나 이상의 상부휠을 설치된 위치에 따라 프레임(11)의 일측 상부에 설치된 상부휠을 제 1 상부휠(21)이라 지칭하고, 프레임(11)의 타측 상부에 설치된 상부휠을 제 2 상부휠(22)이라 지칭하고, 이에 대응되도록 프레임(11)의 하부에 위치된 하부휠을 제 1 및 제 2 하부휠(31, 32)이라 지칭하기로 한다.

그리고, 복수 개의 턴버클(16)에 연결되어 제 1 및 제 2 상부휠(21, 22)과 제 1 및 제 2 하부휠(31, 32)를 경유하여 루퍼설비(1)에 설치된 와이어를 제 1 및 제 2 와이어로 지칭한다.

여기서, 제 1 와이어는 루퍼설비(1)에 원래 설치되어 상부운반부(15)를 승하강시키도록 제공된 것을 제 1 구동용 와이어(41)라 하고, 와이어 공급수단(150)에 권취되어 제 1 구동용 와이어(41)를 교체토록 제공된 것을 제 1 교체용 와이어(171)라 구분하여 지칭하기로 한다.

그리고, 제 2 와이어는 루퍼설비(1)에 원래 설치되어 상부운반부(15)를 승하강시키도록 제공된 것을 제 2 구동용 와이어(42)라 하고, 와이어 공급수단(150)에 권취되어 제 2 구동용 와이어(42)를 교체토록 제공된 것을 제 2 교체용 와이어(172)라 구분하여 지칭하기로 한다.

제 1 구동용 와이어(41)는 일단이 상부운반부(15)의 일측에 연결되고 제 1 구동용 와이어(41)의 타단은 제 1 상부휠(21), 제 1 하부휠(31), 그리고 제 2 하부휠(32)을 경유하여 승강구동부(50)에 연결된다.

그리고, 제 2 구동용 와이어(42)는 일단이 상부운반부(15)의 타측에 연결되고, 제 2 구동용 와이어(42)의 타단은 제 2 상부휠(22)을 경유하여 승강구동부(50)에 연결된다.

이하에서, 도 3을 참조하여 와이어 안내수단(110, 120)에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 와이어 공급수단에 인접하게 위치된 프레임(11)의 일측면에 설치되어, 제 1 와이어(예컨대, 제 1 구동형 와이어 또는 제 1 교체형 와이어)를 안내토록 제공된 와이어 안내수단을 제 1 와이어 안내수단(110)이라 지칭한다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 프레임(11)의 타측면에서 제 1 와이어 안내수단(110)과 마주보게 위치되어 제 2 와이어(예컨대, 제 2 구동형 와이어 또는 제 2 교체형 와이어)를 안내토록 제공된 와이어 안내수단을 제 2 와이어 안내수단(120)이라고 지칭하기로 한다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서, 제 1 및 제 2 와이어 안내수단(110, 120)은 구동용 와이어의 개수에 따라 그 설치개수가 가변될 수 있다.

여기서, 제 1 와이어 안내수단(110)은 제 1 고정축(112), 제 1 가이드바(113) 및 제 1 지지바(114)를 구비한다. 여기서, 제 1 고정축(112)은 프레임(11)의 일측에 고정되고, 제 1 가이드바(113)와 제 1 지지바(114)가 연결되는 부재이다.

제 1 가이드바(113)는 일단이 제 1 고정축(112)에 연계된다. 그리고, 제 1 가이드바(113)의 타단에는 제 1 가이드휠(113a)이 설치된다. 제 1 가이드휠(113a)은 제 1 가이드바(113)의 타단에 회전가능토록 연결된다.

여기서, 제 1 가이드휠(113a)는 제 1 와이어의 진행시 제 1 와이어의 이탈을 방지토록, 브이(V)자형 홈이 형성된 휠 형상을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 제 1 지지바(114)는 일단이 제 1 고정축(112)에 연계된다. 그리고, 제 1 지지바(114)의 타단에는 제 1 가이드휠(113a)을 통과하는 제 1 와이어의 처짐을 방지토록 제공된 제 1 아이들휠(114a)이 회전가능토록 연결되며, 이때, 제 1 아이들휠(114a)은 제 1 가이드휠(113a)의 하부에 위치되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 제 1 아이들휠(114a)은 제 1 가이드휠(113a)과 더불어 제 1 와이어 안내수단(110)을 경유하는 제 1 와이어의 진행방향을 안내하는 부재이다. 다만, 제 1 아이들휠(114a)은 공회전하는 휠로서, 제 1 가이드휠(113a)로부터 이탈된 제 1 와이어의 접촉시에만 회전되면서 제 1 와이어의 진행방향을 안내한다.

한편, 와이어를 교체하지 않은 경우에, 제 1 가이드바(113)와 제 1 지지바(114)는 제 1 와이어(예컨대, 제 1 구동용 와이어 또는 제 1 교체용 와이어)의 진행에 영향을 주지 않도록, 제 1 고정축(112)에 대해 회전되어 루퍼설비의 프레임(11)의 종방향으로 위치되도록 작동될 수 있다.

한편, 제 2 와이어 안내수단(120)은 제 2 고정축(122), 제 2 가이드바(123) 및 제 2 지지바(124)를 구비한다. 여기서, 제 2 고정축(122)은 프레임(11)의 타측에 고정되며, 제 2 지지바(124)와 제 2 가이드바(123)가 연계되는 부재이다.

제 2 가이드바(123)는 일단이 제 2 고정축(122)에 연계된다. 이때, 제 2 가이드바(123)는 제 1 가이드바(113)에 대해 마주보도록 프레임(11)의 타측에 고정된 것이 바람직하다. 그리고, 제 2 가이드바(123)의 타단에는 제 2 가이드휠(123a)이 회전가능토록 연결된다.

여기서, 제 2 가이드휠(123a)는 제 2 와이어(예컨대, 제 2 구동용 와이어 또는 제 2 교체용 와이어)의 진행시 제 2 와이어의 이탈을 방지토록, 브이(V)자형 홈이 형성된 휠 형상을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서, 제 2 지지바(124)는 일단이 제 2 고정축(122)에 연계된다. 그리고, 제 2 지지바(124)의 타단에는 제 2 가이드휠(123a)을 통과하는 제 2 와이어의 처짐을 방지토록 제공된 제 2 아이들휠(124a)이 회전가능토록 연결되며, 이때, 제 2 아이들휠(124a)은 제 2 가이드휠(123a)의 하부에 위치되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 제 2 아이들휠(124a)은 제 2 가이드휠(123a)과 더불어 제 2 와이어 안내수단(120)을 경유하는 와이어의 진행방향을 안내하는 부재이다. 다만, 제 2 아이들휠(124a)은 공회전하는 휠로서, 제 2 가이드휠(123a)로부터 이탈된 제 2 와이어의 접촉시에만 회전되면서 제 2 와이어의 진행방향을 안내한다.

한편, 와이어를 교체하지 않은 경우에, 제 2 가이드바(123)와 제 2 지지바(124)는 제 2 와이어(예컨대, 제 2 구동용 와이어 또는 제 2 교체용 와이어)의 진행에 영향을 주지 않도록, 제 2 고정축(122)에 대해 회전되어 루퍼설비의 프레임(11)의 종방향으로 위치되도록 작동될 수 있다.

이에 따라, 와이어 공급수단(150)에서 제공된 제 2 교체용 와이어(172)는 제 2 가이드휠(123a)을 경유하면서 진행하여 제 2 구동용 와이어(42)와의 용접된다. 이에 따라, 승강구동부(50)가 회전함에 따라 제 2 구동용 와이어(42)가 제 2 교체용 와이어(172)로 교체된다.

이하에서는, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 와이어 안내수단으로 교체용 와이어를 제공하는 와이어 공급수단에 대해 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 공급수단에 대한 사시도를 개략적으로 도시한 것이고, 도 6은 와이어 공급수단에 대한 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 와이어 공급수단(150)은 프레임(11)의 일측에 인접하게 위치되며, 승강구동부(50)와 마주보도록 위치되는 것이 바람직하다. 다만, 본 발명의 일 실시예에서, 와이어 공급수단의 설치개수는 상부운반부(15)를 승강토록 연결된 구동용 와이어의 개수에 따라 가변되므로, 본 발명의 일 실시예에 기재된 것에 의해 한정되지 않는다.

와이어 공급수단(150)에 권취되어 상기 제 1 구동용 와이어(41)에 연결되는 교체용 와이어를 제 1 교체용 와이어(171)라 지칭하고, 와이어 공급수단(150)에 권취되어 상기 제 2 구동용 와이어(42)에 연결되는 교체용 와이어를 제 2 교체용 와이어(172)라 지칭한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 공급수단(150)은 제 1 및 제 2 와이어 안내수단(110, 120)으로 제 1 및 제 2 교체용 와이어(171, 172)를 공급토록 제공된 구동풀리부(150a)와, 구동풀리부(150a)에 연계되어 제 1 및 제 2 교체용 와이어(171, 172)의 진행시 제 1 및 제 2 교체용 와이어(171, 172)에 일정 장력을 유지토록 제공된 장력유지부(150b)를 포함한다.

여기서, 구동풀리부(150a)는 회전유닛(151), 회전유닛(151)의 축수부(151a)에 연계된 기어유닛(154), 및 회전유닛(151)을 회전토록 작동되는 구동유닛(155)을 포함한다.

여기서, 회전유닛(151)은 수단프레임(158) 상에 고정된 회전유닛지지대(159)에 탈착가능하게 연결된 유닛으로서, 제 1 및 제 2 구동용 와이어(41, 42)를 권취할 수 있고 또는 제 1 및 제 2 교체용 와이어(171, 172)가 권취된 것일 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 회전유닛(151)은 격벽(180)에 의해 제 1 교체용 와이어(171)가 권취된 제 1 권취구간(152)과 제 2 교체용 와이어(172)가 권취된 제 2 권취구간(153)으로 구분된다.

그리고, 회전유닛의 제 1 권취구간(152)에는 제 1 교체용 와이어(171)의 일단을 고정하기 위한 제 1 고정홀더(152a)가 설치된다. 여기서, 제 1 교체용 와이어(171)의 타단은 제 1 권취구간(152)으로부터 인출되어 제 1 와이어 안내수단(110)으로 제공된다.

회전유닛의 제 2 권취구간(153)에는 제 2 교체용 와이어(172)의 일단을 고정하기 위한 제 2 고정홀더(153a)가 설치된다. 여기서, 제 2 교체용 와이어(172)의 타단은 제 2 권취구간(153)으로부터 인출되어 제 2 와이어 안내수단(120)으로 제공된다.

그리고, 축수부(151a)는 회전유닛(151)의 회전축으로서, 일단이 회전유닛지지대(159)에 회전가능토록 연결된다. 한편, 축수부(151a)는 타단이 회전유닛지지대(159)를 매개로 기어유닛(154)과 연결되며, 구동유닛(155)의 회전력이 기어유닛(154)을 통해 전달된다.

상세하게는, 축수부(151a)의 타단에는 기어유닛(154)의 상부기어(154a)가 연결된다. 그리고, 상부기어(154a)는 상부기어(154a)의 하부에 위치된 하부기어(154b)와 기어결합된다.

하부기어(154b)는 장력유지부(150b)를 경유하여 구동유닛(155)으로부터 전달된 회전력을 기어결합된 상부기어(154a)로 전달하고, 하부기어(154b)와 기어결합된 상부기어(154a)는 축수부(151a)를 회전시킴으로써 회전유닛(151)을 회전시킬 수 있다.

다음으로, 회전유닛(151)으로 회전력을 제공하는 구동유닛(155)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 기어유닛(154)을 매개로 회전유닛(151)에 연계되어 회전유닛(151)을 회전시키도록 제공된 구동모터(156), 및 구동모터(156)와 장력유지부(150b) 사이에 연계되어 회전유닛(151)의 속도를 감속토록 제공된 감속기(157)를 포함한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서, 장력유지부(150b)는 하부기어(154b)와 감속기(157) 사이에 설치된다. 여기서, 장력유지부(150b)는 제 1 구동용 와이어(41)를 제 1 교체용 와이어(171)로 교체하는 과정에서, 그리고 제 2 구동용 와이어(42)를 제 2 교체용 와이어(172)로 교체하는 과정에서, 제 1 및 제 2 교체용 와이어(171, 172)에 걸리는 장력을 일정하게 유지토록 하는 것이다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 장력유지부(150b)는 구동유닛(155)의 동력을 회전유닛(151)으로 전달함에 있어서, 제 1 및 제 2 교체용 와이어(171, 172)에 의해 승강구동부(50)와 연동되어 작동되는 회전유닛(151)에 갑작스럽게 힘이 전달되는 방지할 수 있다.

즉, 장력유지부(150b)는 하부기어(154b)와 연결된 출력축의 슬립 회전수가 12rpm을 넘지 않도록, 구동유닛(155)에 연결된 입력축의 회전수를 조정하는 것이 바람직하다. 한편, 장력유지부(150b)로는 내마모성이 강한 Fe, Al, Cr 합금의 구상 분말로 이루어진 자성체인 파우더가 내장된 슬립 클러치가 사용될 수 있다.

이하에서, 와이어 공급수단(1500의 구동속도 조절방법에 대해 설명하면 다음과 같다.

회전유닛(151)에 감긴 와이어(171, 172)를 루퍼설지(1)에 설치할 때 교환 해야할 와이어(41, 42)와 연결후 메신저 윈치(60)로 임의의 속도 약(20~40m/min)으로 당기면서 회전유닛(151)에서 풀어준다. 이때 회전유닛(151)이 풀어주는 속도는 메신저 윈치(60)가 당기는 속도보다 대략(2~3m/min) 느리게 풀어준다.

이때, 장력유지부는 전류를 조정하며 루퍼설비(1)에 설치되는 와이어의 장력이 200 내지 300kg.f가 되도록 맞추어 놓으면, 당기는 속도와 풀어주는 속도차가 발생하면서 장력유지부(150b)에 마찰 회전력이 발생하고, 이때 발생한 에너지는 열 에너지로 변하여 장력유지부(150b)를 통하여 발산되는데 본 기계의 클러치에 장착된 클러치의(EKB-40-A-F)열 방산량은 약 500W정도이다.

스립공율 W=1.03Nr ⅹ T ................식 (1)

(Nr : 스립 회전수, T : 연결 토르크, T= 40Kg.m Max 일때)

...............식 (2)

식 (1) 및 식 (2)를 통해, 장력유지부(150b)의 출력축의 슬립회전수가 12rpm이 되는 것이 바람직함을 알 수 있다. 이를 통해, 장력유지부(150b)는 출력축의 슬립회전수가 12rpm을 넘지 않도록, 출력축의 회전수에 맞추어 입축의 회전수를 조정할 때, 제 1 및 제 2 교체용 와이어(171, 172)이 느슨해지거나 또는, 너무 팽팽하지 않은 상태로 진행될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예예 따른 루퍼설비의 와이어 교환 장치의 와이어 교환 방법에 대해 설명하기로 한다.

우선, 도 3을 참조하여, 종래에 사용하여 수명이 다한 구동용 와이어를 교환하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 여기서, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 교환 장치가 구동용 와이어를 제거하는 작동상태를 개략적으로 도시한 작동상태도이다.

우선, 제 1 및 제 2 구동용 와이어(41, 42)를 상부운반부(15)의 턴버클(16)에서 분리한 후, 제 1 구동용 와이어(41)의 일단을 회전유닛의 제 1 권취구간에 설치된 제 1 고정홀더(152a)에 고정하고, 제 2 구동용 와이어(42)의 일단을 제 2 권취구간에 설치된 제 2 고정홀더(153a)에 고정한다.

제 1 및 제 2 구동용 와이어(41, 42)가 회전유닛(151)에 연결되면, 구동유닛(155)의 구동모터(156)을 작동시켜 회전유닛(151)을 역방향으로 회전시킨다.

회전유닛이 역방향으로 회전되면, 제 1 구동용 와이어(41)는 화살표방향을 따라 제 1 와이어 안내수단(110)의 제 1 가이드휠(113a)을 경유하여 회전유닛의 제 1 권취구간(152)에 권취되고, 제 2 구동용 와이어(42)는 화살표 방향을 따라 제 2 와이어 안내수단(120)의 제 2 가이드휠(123a)을 경유하여 회전유닛의 제 2 권취구간(153)에 권취된다.

이때, 회전유닛에 제 1 및 제 2 구동용 와이어(41, 42)가 감기는 속도는, 승강구동부(50)에서 제 1 및 제 2 구동용 와이어(41, 42)가 풀리는 속도에 비례하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 제 1 구동용 와이어(41)에 비해 상대적으로 길이가 짧은 제 2 구동용 와이어(42)의 타단은 제 1 구동용 와이어(41)에 비해 승강구동부(50)에서 먼저 풀리게 되면, 승강구동부(50)와 와이어 공급수단(150)의 작동을 정지시킨다.

이후, 승강구동부(50)에 인접하게 위치된 메신저 윈치(60)에 권취된 메신저 와이어를 제 2 구동용 와이어(42)의 타단에 연결한 후, 승강구동부(50)와 와이어 공급수단(150)을 작동시켜, 제 1 구동용 와이어(41)가 승강구동부(50)에서 완전히 풀리도록 한다.

다음으로, 제 1 구동용 와이어(41)가 승강구동부(50)에서 완전히 풀리면, 승강구동부(50)와 와이어 공급수단(150)의 작동을 정지시킨 후, 제 1 구동용 와이어(41)의 타단을 메신저 윈치(60)의 메신저 와이어에 연결한 후, 다시 승강구동부(50)와 와이어 공급수단(150)을 작동시킨다.

승강구동부(50)와 와이어 공급수단(150)의 작동으로 인해, 제 2 구동용 와이어(42)의 타단과 메신저 와이어의 결합부분이 제 2 권취구간(153)에 권취되면, 승강구동부(50)와 와이어 공급수단(150)의 작동을 정지한 후, 메신저 와이어를 제 2 구동용 와이어(42)의 타단에서 분리하여, 제 2 구동용 와이어(42)를 회전유닛(151)에 고정시킨다.

이어서, 승강구동부(50)와 와이어 공급수단(150)를 계속하여 작동시켜, 제 1 구동용 와이어(41)의 타단과 메신저 와이어의 결합부분이 제 1 권취구간(152)에 권취되면, 승강구동부(50)와 와이어 공급수단(150)의 작동을 정지시킨 후, 제 1 구동용 와이어(41)의 타단에서 메신저 와이어를 분리한 후, 제 1 구동용 와이어(41)를 회전유닛(151)에 고정시킨다.

상기와 같은 과정에 따라, 종래에 사용됐던 제 1 및 제 2 구동용 와이어(41, 42)가 루퍼설비(1)에서 제거되면, 천정기중기(미도시)를 사용하여 회전유닛지지대(159)에서 회전유닛(151)을 분리하여 지상으로 이송한다. 이에 따라, 제 1 및 제 2 구동용 와이어(41, 42)의 해체 작업이 완료된다.

다음으로, 도 4를 참조하여 제 1 및 제 2 교체용 와이어(171, 172)를 루퍼설비(1)에 설치하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 교환 장치가 교체용 와이어를 설치하는 작동상태를 개략적으로 도시한 작동상태도이다.

우선, 제 1 및 제 2 교체용 와이어(171, 172)가 감겨진 회전유닛(151)이 회전유닛지지대(159)에 결합된다. 제 1 교체용 와이어(171)의 일단이 메신저 와이어에 결합된 후, 회전유닛(151)이 정회전되도록 와이어 공급수단(150)을 작동시키고, 승강구동부(50)를 작동시킨다.

이때, 제 2 교체용 와이어(172)에 결합된 메신저 와이어가 승강구동부(50)에 인접하게 위치되면, 와이어 공급수단(150)과 승강구동부(50)의 작동을 정지시킨 후 제 2 교체용 와이어(172)에서 메신저 와이어를 분리한 후, 제 2 교체용 와이어(172)를 승강구동부(50)에 인접한 곳에 임시적으로 고정시킨다. 이후, 제 2 교체용 와이어(172)의 타단을 상부운송부(15)의 턴버클(16)에 결합시킨다.

다음으로, 와이어 공급수단(150)과 승강구동부(50)를 작동시켜, 제 1 교체용 와이어(171)와 메신저 와이어의 결합부분이 승강구동부(50)에 인접하게 위치되면, 와이어 공급수단(150)과 승강구동부(50)의 작동을 정지시킨 후 제 1 교체용 와이어(171)에서 메신저 와이어를 분리한 후, 제 1 교체용 와이어(171)를 승강구동부(50)에 인접한 곳에 임시저으로 고정시킨다. 이후, 제 1 교체용 와이어(171)의 타단을 상부운송부(15)의 턴버클(16)에 결합시킨다.

다음으로, 승강구동부(50)의 인접한 곳에 임시적으로 고정해놨던 제 1 및 제 2 교체용 와이어의 일단을 승강구동부(50)에 결합한 후, 승강구동부(50)를 조금 구동시켜 제 1 및 제 2 교체용 와이어(171, 172)의 텐션을 조종한다. 이때, 제 1 및 제 2 교체용 와이어(171, 172)의 텐션 및 균형은 턴버클(16)를 이용하여 최종적으로 조절가능하다.

상기와 같은 과정에서, 장력유지부(150b)는 메신저 윈치(60)가 제 1 및 제 2 교체용 와이어(171, 172)를 당기는 속도와 구동유닛(155)이 제 1 및 제 2 교체용 와이어(171, 172)를 풀어주는 속도 차이를 통해, 장력유지부(150b)의 출력축의 슬립회전수가 12rpm 이하가 되도록, 장력유지부(150b)의 입력축 회전수를 조정함으로써, 제 1 및 제 2 교체용 와이어(171, 172)에 일정 크기의 장력이 가해지도록 하는 것이 바람직하다.

위에 설명된 예시적인 실시예는 제한적이기보다는 본 발명의 모든 관점들 내에서 설명적인 것이 되도록 의도되었다. 따라서 본 발명은 본 기술 분야의 숙련된 자들에 의하여 본 명세서 내에 포함된 설명들로부터 얻어질 수 있는 많은 변형 및 상세한 실행이 가능하다. 다음의 청구범위에 의하여 한정된 바와 같이 이러한 모든 변형 및 변경은 본 발명의 범위 및 사상 내에 있는 것으로 고려되어야 한다.

100: 와이어 교환 장치 110: 제 1 와이어 안내수단
120: 제 2 와이어 안내수단 150: 제 1 와이어 공급수단
150a: 구동풀리부 150b: 장력유지부
160: 제 2 와이어 공급수단

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 와이어를 구동원으로 사용하는 수직형 루퍼설비의 프레임 측면에 제공되면서 와이어 교체시 와이어의 진행방향을 안내하는 적어도 하나의 와이어 안내수단; 및 와이어의 교체시, 상기 와이어 안내수단으로 상기 와이어를 공급토록 제공된 와이어 공급수단;을 포함하며,
   상기 와이어 안내수단은, 상기 와이어 공급수단에 인접한 프레임의 일측면에 설치되어, 제 1 와이어를 안내토록 제공된 제 1 와이어 안내수단과, 상기 프레임의 타측면에 설치되어, 제 2 와이어를 안내토록 제공된 제 2 와이어 안내수단 중 적어도 하나를 구비하며,
   상기 제 1 와이어 안내수단은, 상기 프레임의 일측에 고정된 제 1 고정축; 일단이 상기 제 1 고정축에 연계되고, 타단에 상기 제 1 와이어의 진행시 회전하면서 상기 제 1 와이어를 안내하는 제 1 가이드휠이 연결된 제 1 가이드바; 및 일단이 상기 제 1 고정축에 연계되고, 타단에 상기 제 1 가이드휠의 하부에 위치되어 상기 제 1 가이드휠을 통과하는 제 1 와이어의 처짐을 방지토록 제공된 제 1 아이들휠이 연결된 제 1 지지바;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 교환 장치.
   
4. 와이어를 구동원으로 사용하는 수직형 루퍼설비의 프레임 측면에 제공되면서 와이어 교체시 와이어의 진행방향을 안내하는 적어도 하나의 와이어 안내수단; 및 와이어의 교체시, 상기 와이어 안내수단으로 상기 와이어를 공급토록 제공된 와이어 공급수단;을 포함하며,
   상기 와이어 안내수단은, 상기 와이어 공급수단에 인접한 프레임의 일측면에 설치되어, 제 1 와이어를 안내토록 제공된 제 1 와이어 안내수단과, 상기 프레임의 타측면에 설치되어, 제 2 와이어를 안내토록 제공된 제 2 와이어 안내수단 중 적어도 하나를 구비하며,
   상기 제 2 와이어 안내수단은, 상기 프레임의 타측에 고정된 제 2 고정축; 일단이 상기 제 2 고정축에 연계되고, 타단에 상기 제 2 와이어의 진행시 회전하면서 상기 제 2 와이어를 안내하는 제 2 가이드휠이 연결된 제 2 가이드바; 및 일단이 상기 제 2 고정축에 연계되고, 타단에 상기 제 2 가이드휠을 통과하는 제 2 와이어의 처짐을 방지토록 제공된 제 2 아이들휠이 상기 제 2 가이드 휠의 하부에 오도록 연결된 제 2 지지바;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 교환 장치.
   
5. 와이어를 구동원으로 사용하는 수직형 루퍼설비의 프레임 측면에 제공되면서 와이어 교체시 와이어의 진행방향을 안내하는 적어도 하나의 와이어 안내수단; 및 와이어의 교체시, 상기 와이어 안내수단으로 상기 와이어를 공급토록 제공된 와이어 공급수단;을 포함하며,
   상기 와이어 안내수단은, 상기 와이어 공급수단에 인접한 프레임의 일측면에 설치되어, 제 1 와이어를 안내토록 제공된 제 1 와이어 안내수단과, 상기 프레임의 타측면에 설치되어, 제 2 와이어를 안내토록 제공된 제 2 와이어 안내수단 중 적어도 하나를 구비하며,
   상기 와이어 공급수단은, 상기 제 1 및 제 2 와이어가 권취되며, 상기 와이어 안내수단으로 제 1 및 제 2 와이어를 공급토록 제공된 구동풀리부; 및 상기 구동풀리부에 연계되어, 상기 와이어의 진행시 상기 와이어가 일정 장력을 유지토록 제공된 장력유지부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 교환 장치.
   
6. 제 5 항에 있어서, 상기 구동풀리부는,
   격벽에 의해, 상기 제 1 와이어가 권취되는 제 1 권취구간과 상기 제 2 와이어가 권취되는 제 2 권취구간으로 구분된 회전유닛;
   상기 회전유닛이 탈착가능토록 설치되되, 상기 회전유닛의 축수부가 회전가능토록 연결된 회전유닛지지대;
   상기 회전유닛으로 회전력을 제공하는 구동유닛; 및
   상기 축수부에 연계된 상부기어와, 상기 장력유지부의 축수부에 연계되고 상기 상부기어와 기어결합된 하부기어를 포함하여, 상기 구동유닛의 회전력을 상기 회전유닛으로 전달토록 제공된 기어유닛;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 교환 장치.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 장력유지부는
   상기 하부기어와 연결된 출력축의 슬립 회전수가 12rpm을 넘지 않도록,
   상기 구동유닛에 연결된 입력축의 회전수를 조정하는 것을 특징으로 하는 와이어 교환 장치.
   
8. 와이어 교환 장치를 이용하여 루퍼설비의 와이어를 교환하는 와이어 교환 방법에 있어서,
   a) 루퍼설비의 상부운반부의 턴버클에서 구동용 와이어의 일단이 해체되어, 상기 구동용 와이어의 일단이 와이어 안내수단을 경유하여 회전유닛에 고정되는 단계;
   b) 상기 회전유닛이 역회전됨에 따라, 상기 구동용 와이어가 상기 회전유닛에 권취되는 단계;
   c) 상기 구동용 와이어의 권취 완료후, 상기 구동용 와이어에 연결된 메신저 와이어가 분리되는 단계;
   d) 상기 구동용 와이어가 권취된 상기 회전유닛이 회전유닛지지대에서 분리되는 단계;
   e) 상기 회전유닛지지대에, 교체용 와이어가 권취된 회전유닛이 결합되는 단계;
   f) 상기 교체용 와이어의 일단이 상기 메신저 와이어에 연결되는 단계;
   g) 상기 회전유닛이 정회전됨에 따라, 상기 회전유닛으로부터 상기 교체용 와이어가 풀리고, 동시에 상기 메신저 와이어가 연결된 메신저 윈치가 작동되어, 상기 교체용 와이어가 상기 메신저 윈치를 향해 이동되는 단계; 및
   h) 상기 교체용 와이어의 타단이 상기 턴버클에 결합되는 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 교환 방법.
   
9. 삭제

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