KR101227113B1 - 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 예를 들어 철, 구리, 알루미늄 재질의 코일 또는 강판을 권취하기 위한 종이 슬리브(paper sleeve) 또는 지관에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 권취되는 코일 또는 강판을 권취할 때 그 무게에 의해 두께차 만큼의 변형이 생기는 것을 방지하고자 하는 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브에 관한 것이다. 본 발명에 따른 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브는 마분지로 형성된 원통형상의 종이 슬리브 본체;와 상기 종이 슬리브 본체의 외주면에 일체로 형성되되, 대체로 길이방향으로 골과 마루가 교번하여 배열된 파형면이 형성된 파형부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 권취 대상 코일 또는 강판을 보관 및/또는 운반 목적으로 종이 슬리브에 권취할 때 처음으로 권취되는 부분이 마루와 마루 사이의 골에 위치하므로 그 다음으로 권취되어 겹쳐지는 부분이 상기한 바와 같이 처음으로 권취되는 부분의 단차진 끝단에 의해 위치하지 않고 처음으로 권취되는 부분의 연장선상에 있는 면에 위치하게 됨으로써 권취되는 코일 또는 강판의 무게에 의해 두께차 만큼의 변형이 생길 가능성을 상당히 떨어뜨리는 장점이 제공된다.

Description

코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브 {PAPER SLEEVE FOR WINDING COIL OR STEEL PLATE}
본 발명은 예를 들어 철, 구리, 알루미늄 재질의 코일 또는 강판을 권취하기 위한 종이 슬리브(paper sleeve) 또는 지관에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 권취되는 코일 또는 강판을 권취할 때 코일 또는 강판의 자중에 의해 두께차 만큼의 변형이 생기는 것을 방지하고자 하는 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브에 관한 것이다.
제철소에서 생산되는 철, 구리, 알루미늄 코일 또는 강판은 롤 상태로 권취하여 보관 및 운반된다.
이때, 종래에는 제철소 등에서 냉연공정을 통해 생산되는 일반 강판이나 도금 강판은 철 재질의 스틸롤(steel roll)에 수 톤 내지 수십 톤 씩 권취하여 출하하였다. 그러나 종래의 스틸롤을 이용한 출하 방식의 경우에는 그 자체로 무게가 무거울 뿐만 아니라 녹 발생으로 인해 제품 내권부가 오염되는 현상이 발생하여 출하 품질을 떨어뜨리는 요인이 되었다. 또한, 종래의 스틸롤을 이용한 출하 방식에서는 자재 관리시 크레인 또는 지게차와 같은 중장비로 운송 시 이의 형태가 변형되는 문제가 있었다.
이에 따라, 한 때는 스틸롤 또는 스틸 슬리브 없이 출하하고자 하는 코일 또는 코일형 강판을 자체적으로 권취하여 출하하였으나, 항만 하역 및 육상 운송시에 크레인, 와이어로프, 지게차 등에 의한 제품 손상을 피할 수 없는 문제가 되었다.
최근, 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 개선하고자 스티롤 대신에 마분지 또는 골판지를 이용한 지관 또는 종이 슬리브(sleeve)가 개발되어 상용화되었다.
이로써, 스틸롤 또는 스틸 슬리브의 사용으로 인한 문제점은 해소되었으나, 이 경우에도 도 6에 도시된 바와 같이, 특히 도 6의 확대도로 도시된 부분에서와 같이 종이 슬리브에 권취되는 코일 또는 강판이 다수겹으로 권취될 때 권취되는 코일 또는 강판의 두께차로 인해 처음으로 권취되는 코일 또는 강판과 4-5회까지 권취되는 코일 또는 강판이 그 무게를 버티지 못하고 변형되는 현상이 발생하게 된다. 이는 곧 권취되는 코일 또는 강판의 일부 품질 저하를 가져오게 된다.
본 발명과 관련된 특허문헌은 하기와 같다: 대한민국공개특허공보 특2003-0050322호 (2003년 6월 25일 공개, 출원인 주식회사 포스코, 발명의 명칭 "코일 권취용 종이 슬리브") 대한민국공개특허공보 제10-2005-0019319호 (2005년 3월 3일 공개, 출원인 주식회사 포스코, 발명의 명칭 "용융도금제품 권취를 위한 종이슬리브의 홀딩방법") 대한민국등록특허공보 제10-0877797호 (2009년 1월 2일 등록, 출원인 사카팬코리아 주식회사, 발명의 명칭 "강판권취용 고무슬리브 및 그의 제조방법") 대한민국등록특허공보 제10-1077830호 (2011년 10월 24일, 출원인 주식회사 삼영지관, 발명의 명칭 "코일권취용 페이퍼 슬리브의 제조방법")
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 제철소에서 생산되는 철, 구리, 알루미늄 코일 또는 강판을 다수겹으로 권취하여도 이들의 자중에 의해 생길 수 있는 두께차 만큼의 변형 없이 양호한 품질로 권취할 수 있는 지관 또는 종이 슬리브(paper sleeve)를 제공하는 데에 있다.
상기 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브에 있어서,
마분지로 형성된 원통형상의 종이 슬리브 본체;와
상기 종이 슬리브 본체의 외주면에 일체로 형성되되, 대체로 길이방향으로 골과 마루가 교번하여 배열된 파형면이 형성된 파형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브를 제공한다.
본 발명의 하나의 실시 형태에 따르면, 상기 파형면이 적어도 상기 종이 슬리브의 종축과 나란하게 형성된 부분을 포함한다.
본 발명의 다른 하나의 실시 형태에 따르면, 상기 파형면이 적어도 상기 종이 슬리브의 종축에 대하여 2도 내지 25도의 각도의 나선형으로 형성된 부분을 포함한다.
이때, 상기한 파형면은 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브의 전체에 걸쳐 일괄적으로 형성될 수도 있고, 일정한 간격으로 부분적으로 형성될 수도 있다. 후자의 경우에는, 상기 나선형으로 형성된 부분의 폭이 100 내지 400mm 이고, 상기 나선형으로 형성된 부분과 이웃하는 나선형으로 형성된 부분 사이의 간격이 0.2 내지 15mm 인 것을 특징으로 한다.
상기한 실시 형태에서, 바람직하게는, 각각의 이웃하는 골 사이의 간격이 0.1 내지 25mm이고, 상기 종이 슬리브 본체의 외주면으로부터 상기 마루까지의 높이가 0.1 내지 10mm 이며, 골판지 두께가 5 내지 15mm이고, 상기 종이 슬리브 본체의 내주면으로부터 상기 마루까지의 두께가 5 내지 40mm 이며, 상기 종이 슬리브의 폭(종방향으로의 길이)이 100mm이고 두께(H)가 5mm 내지 40mm 일 때의 인장 및 압출시험기를 이용한 강도가 10 내지 500kgf/mm2 인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 권취 대상 코일 또는 강판을 보관 및/또는 운반 목적으로 종이 슬리브에 권취할 때 처음으로 권취되는 부분이 마루와 마루 사이의 골에 위치하므로 그 다음으로 권취되어 겹쳐지는 부분이 상기한 바와 같이 처음으로 권취되는 부분의 단차진 끝단에 의해 위치하지 않고 처음으로 권취되는 부분의 연장선상에 있는 면에 위치하게 됨으로써 권취되는 코일 또는 강판의 무게에 의해 두께차 만큼의 변형이 생길 가능성을 상당히 떨어뜨리는 장점이 제공된다.
뿐만 아니라, 본 발명에 의하면, 종이 슬리브에서의 조정된 골과 골 사이의 간격, 조정된 골과 마루 사이의 높이, 조정된 전체 두께 및 이들을 고려하여 조정된 전체 강도에 의해 처음으로 권취되는 코일 또는 강판 부분 뿐만 아니라 이에 연장선상에 있는 면이 어느 정도의 두께 범위로 탄성 지지되므로, 그 다음부터 권취되는 코일 또는 강판 부분이 전체적으로 변형 없이 균일하게 권취되는 장점이 제공된다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태(제1실시예)에 따른 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브의 전체 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브에 적용되어 있는 파형면의 단면 치수를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태(제2실시예)에 따른 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브의 전체 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 상기한 바와 같은 다른 실시 형태(제2실시예)에 대한 변형 형태에 따른 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브의 전체 모습을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브에 권취되는 코일 또는 강판의 하중에 의한 두께차 만큼의 변형 없이 코일 또는 파형 강판이 권취되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 6은 종래의 종이 슬리브에서 권취되는 코일 또는 강판의 자중에 의해 두께차 만큼의 변형이 생기는 모습을 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명은 첨부된 예시 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 도면부호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1에는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브에 적용되어 있는 파형면의 단면 치수가 제시되어 있다. 본 발명에서는 내경이 350mm 내지 610mm 규격의 종이 슬리브를 대상으로 한다.
먼저, 도 1과 함께 도 2를 참조하면, 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브(이하 "종이 슬리브"라 칭함)는 종이 슬리브 본체(10)와 상기 종이 슬리브 본체(10)의 외주면에 형성된 파형부(20)를 포함한다.
상기 종이 슬리브 본체(10)는 잘 짜여진 골판지로 이루어지며, 이에 권취되는 코일 또는 강판의 하중을 견딜 수 있을 정도의 강도를 가져야 한다. 종이 슬리브 본체(10)는 상기한 배경이 되는 기술 부문에서와 같이 그 자체로는 당해 기술분야에 상용화되어 있는 기술이 적용된다. 따라서, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
종이 슬리브 본체(10)의 외주면에는 특히 도 2에 도시된 바와 같이 종이 슬리브 본체(10)와 일체로 형성되는 지지면(20a)과 상기 지지면(20b)에서 일정한 간격으로 골(22)과 마루(24)가 교번적으로 배열되는 파형면(20b)이 형성된다. 도 1에 도시된 실시 형태에서는 이러한 파형면(20b)이 종이 슬리브(1)의 길이방향, 즉, 축 방향으로 배향되어 있다. 본 명세서에서는 종이 슬리브 본체(10)의 외주면에 일체로 형성되는 지지면(20a)과 이의 지지에 의해 파형 형상을 갖는 파형면(20b)을 함께 파형부(20)라 칭한다. 따라서, 본 명세서에서 달리 명시되어 있지 않는 한, 파형부(20)는 상기한 지지면(20a)과 파형면(20b) 모두를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
다시 도 2를 참조하면, 파형부(20)의 파형면(20b)을 이루는 골(22)과 마루(24)의 교번 배열에서 마루(24)와 이웃하는 마루(24) 사이의 간격 (W1)은 권취되는 코일 또는 강판의 규격 및/또는 종이 슬리브(1)의 내경 규격에 따라 0.1 내지 25mm 사이에서 결정된다. 가령, 권취되는 코일 또는 강판의 두께가 얇고/거나 권취된 후의 하중이 작은 경우 및/또는 종이 슬리브(1)의 내경 규격이 약 350mm 내지 430mm 인 경우에는 0.1 내지 4mm 간격(W1)이 고려될 수 있다. 또한, 권취되는 코일 또는 강판의 두께 및/또는 권취된 후의 하중에 따라 및/또는 종이 슬리브(1)의 내경 규격이 430mm 내지 510mm, 510mm 내지 610mm 인 경우에는 순차적으로 5 내지 10mm, 10mm 내지 25mm의 간격(W1)이 고려될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니며, 내경이 약 350mm 내지 610mm 사이에서 0.1 내지 25mm 사이에서 임의로 결정될 수 있다.
이때, 종이 슬리브(1)에 권취되는 코일 또는 강판의 두께 및/또는 그 하중에 따른 간격(W1) 설정은 어떠한 경우에도 0.1 내지 25mm 사이에서 이루어진다. 마루(24)와 이웃하는 마루(24) 사이의 간격(W1)이 규격에 미치지 못하는 경우에는 권취되는 코일 또는 강판의 두께차 만큼의 하중에 의한 변형을 피할 수 없으며, 규격을 초과하는 경우에는 오히려 종이 슬리브(1)에 밀착력이 떨어져서 권취한 후 보관 및/또는 운반이 용이하지 않게 된다.
또한, 파형부(20)에서 지지면(20a)의 밑면에서부터 그 지지면(20a) 상에 형성되는 파형면(20b)의 마루(24)까지의 높이(H1)는 약 0.1 내지 10mm의 규격으로 형성되는 것이 바람직하다. 높이 H1이 규격에 못미치는 경우에는 종이 슬리브(1)에 권취되는 코일 또는 강판의 두께차 만큼의 변형을 피할 수 없게 되며, 규격을 초과하는 경우에는 종이 슬리브(1)에 권취되는 코일 또는 강판에 대한 지지력 또는 밀착력이 떨어져서 권취한 후 보관 및/또는 운반이 용이하지 않게 된다.
이때, 지지면(20a)을 이루는 골판지 자체의 두께는 0.1 내지 10mm 사이에서 형성되며, 파형면(20b)을 이루는 골판지 자체의 두께는 0.1 내지 10mm 사이에서 형성된다. 또한, 지지면(20a)의 내측면에서부터 파형면(20b)의 마루까지의 높이(H1)는 0.2 내지 20mm 범위에서 결정된다. 지지면(20a)을 이루는 골판지와 파형면(20b)을 이루는 골판지의 두께가 규격에 못미치는 경우에는 골판지의 변형이 유발될 수 있고, 규격을 초과하는 경우에는 권취되는 코일 또는 강판에 단차가 형성될 수 있다.
또한, 종이 슬리브 본체(10)의 내주면으로부터 파형면(20b)의 마루(24)까지의 두께(H)는 5 내지 40mm 사이로 형성된다. 두께(H)가 40mm를 초과하는 경우에는 그 자체 하중으로 인해 운반이 용이하지 않게 된다.
또한, 종이 슬리브(1)의 강도는 폭이 (종방향 길이) 100mm이고 두께(H)가 5mm 내지 40mm의 인장 및 압출시험기를 이용한 강도 10 내지 500kgf/mm2 사이에서 설정되는 것이 바람직하다. 이때, 종이 슬리브(1)의 강도가 상기한 규격에 못미치는 경우에는 종이 슬리브로서의 역할을 못하게 되며, 강도가 상기한 규격을 초과하는 경우에는 종래 기술에서와 같이 권취되는 코일 또는 강판의 두께차 만큼의 변형이 발생하게 된다.
도 3에는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3에 도시된 실시 형태에 대한 변형 형태가 도시되고 있다.
도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 다른 실시 형태 및 변형 형태에 따른 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브(1')(1")에서 파형부(20)에 형성된 파형면(20b)이 상기한 제1실시예와 달리 나선형 각도로 배향된다. 이러한 나선형 배향 각도, 즉 종축(Y)에 대한 배향각 θ는 2도 내지 25도로 형성된다. 이러한 나선형 배향의 각도가 주어지는 경우에는 강판 보다도 특히 코일이 권취될 때 유리하다. 즉, 권취되는 코일이 나선형으로 배향된 파형면(20b)을 따라 전체적으로 권취되는 것이다.
이때, 도 4에 도시된 바와 같이 나선형 배향 파형면(20b)의 폭(W2)이 100 내지 400mm 사이로 설정되고 나선형 배향 파형면(20b)과 이웃하는 나선형 배향 파형면(20b) 사이의 간격은 0.2 내지 15mm 사이로 설정되는 형태도 본 발명의 범위에 속한다. 폭이 400mm를 초과하게 되면 나선형 형태의 권취가 안된다. 또한, 간격이 0.2m 미만인 경우에는 골판지가 서로 맞물림 현상으로 불량제품 발생하고 15mm를 초과하는 경우에는 골판지로서의 기능을 상실하게 된다.
이와 같이 구조화된 본 발명에 따른 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브(1)(1')(1")는 도 5에 도시된 바와 같이 처음으로 권취되는 코일 또는 강판의 일단이 파형면(20b)의 마루(24)와 마루(24) 사이의 골(22)에 위치하고 처음으로 권취되는 코일 또는 강판의 연장선상에 있는 코일 또는 강판(M)이 마루(24)와 마루(24) 사이에서 탄성 지지되므로 종래기술에서와 같이 이들의 무게에 의해 생길 수 있는 두께차 만큼의 변형이 발생하지 않게 되는 것이다.
이상의 규격 및 강도는 구조적인 특징부, 즉, 종이 슬리브 본체(10)에 대한 파형면을 구성한 후, 수백회의 반복적인 실험을 통해 얻은 결과를 토대로 한 것이다. 또한, 본 명세서를 읽을 때에는 상기한 바와 같은 구조적인 특징과 함께 코일 또는 강판의 하중, 즉, 수 톤 내지 수십톤의 하중이 고려되어야 할 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태 및 변형 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1, 1', 1" : 종이 지관
10 : 종이 슬리브 본체
20 : 파형부
20a : 지지면
20b : 파형면
22 : 골
24 : 마루
M : 권취 대상 코일 또는 강판

Claims (5)

  1. 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브에 있어서,
    마분지로 형성된 원통형상의 종이 슬리브 본체;와
    상기 종이 슬리브 본체의 외주면에 일체로 형성되되, 길이방향으로 골과 마루가 교번하여 배열된 파형면이 형성된 파형부를 포함하며,
    상기 파형면이 적어도 상기 종이 슬리브의 종축에 대하여 2도 내지 25도의 각도의 나선형으로 형성된 부분을 포함하되,
    상기 나선형으로 형성된 부분의 폭이 100 내지 400mm 이고,
    상기 나선형으로 형성된 부분과 이웃하는 나선형으로 형성된 부분 사이의 간격이 0.2 내지 15mm 인 것을 특징으로 하는 강판 권취용 종이 슬리브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 파형면이 적어도 상기 종이 슬리브의 종축과 나란하게 형성된 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    각각의 이웃하는 골 사이의 간격이 0.1 내지 25mm이고, 상기 종이 슬리브 본체의 외주면으로부터 상기 마루까지의 높이가 0.1 내지 10mm 이며, 골판지 두께가 5 내지 15mm이고, 상기 종이 슬리브 본체의 내주면으로부터 상기 마루까지의 두께가 5 내지 40mm 이며, 상기 종이 슬리브의 폭(종방향 길이)이 100mm이고 두께(H)가 5mm 내지 40mm 일 때의 인장 및 압출시험기를 이용한 강도가 10 내지 500kgf/mm2 인 것을 특징으로 하는 코일 또는 강판 권취용 종이 슬리브.
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