KR101259272B1 - 선재 권취장치 - Google Patents

Abstract

선재 권취장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 선재 권취장치는 선재의 권취를 위해 회전 가능하게 제공된 회전구동부; 회전구동부의 적어도 일측에 원심방향으로 피봇이동 가능하게 제공되며 선재가 권취되는 복수의 권취부재; 권취부재의 일측을 구속하도록 제공되는 권취부재 지지부; 회전구동부에 설치되어 권취부재 지지부를 고정 유지토록 제공된 가이드부를 포함한다.

Description

선재 권취장치 {WIRE ROD WINDING APPARATUS}

본 발명은 선재를 코일형태로 권취하는 과정에서 권취부재의 요동에 의한 선재의 타박흠 발생을 방지할 수 있는 선재 권취장치에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 선재 권취장치에 선재가 권취되는 상태를 도시한 공정도이다.

도 1을 참고하면, 일반적으로 대경선재(W)는 직경이 14~42인 선재로, 이러한 선재는 압연소재인 빌렛트(B)를 압연 가능한 온도(940~1200℃)로 가열한 후 압연공정인 조압연과 중간조압연, 중간 사상압연 공정, 사상압연공정을 거쳐 선재를 제조한다.

이러한 공정은 빌렛트(B)를 가열하기 위한 가열로(10)를 포함하고, 이후 다수의 압연기(20)를 거쳐서 압연된 후, 다수의 가이드(30)를 거치며 선재 형태로 제조된다.

이러한 과정에서 제조된 선재는 온도가 800~1000℃ 이상이며, 이후 수냉공정을 거쳐 대략 850℃ 이하로 냉각된 후, 릴러권취공정에 의해 선재 권취장치(50)의 내부에 코일 등의 형태로 권취된다. 그리고, 이러한 선재(W)는 공냉의 열처리 과정을 거쳐 선재 제품의 표면결함 등의 외관검사를 거친 후, 선재코일 결속공정을 통하여 최종적인 선재 제품으로 제조된다.

여기서, 미설명된 도번 40은 선재(W)의 권취를 위한 예비절곡기(40)이고, 도번 80은 릴러드럼에 회전력을 제공하는 구동모터(80)이며, 도번 90은 선재 권취장치(50)에 권취된 선재(W)코일을 외부로 취외하기 위한 승하강 실린더(90)이다.

도 2는 종래기술에 따른 선재 권취장치의 단면도이고, 도 3은 종래 기술에 따른 선재 권취장치의 포크핀 지지부를 도시한 평면도이고, 도 4는 종래 기술에 따른 선재 권취장치의 포크핀 지지부를 도시한 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 종래의 선재 권취장치(50)는 내부에 선재(W)가 수용되는 공간이 마련된 릴러드럼을 포함한다. 릴러드럼(52)은 입상으로 제공되며, 그 하부에는 선재(W)의 권취를 위해 회전 가능하게 제공된 회전구동부(60)가 제공된다.

회전구동부(60)의 상부에는 권취되는 선재(W)를 지지하기 위한 선재코일 받침대(70)가 제공되고, 이 선재코일 받침대(70)는 회전구동부(60)에 결합된 돌출부(62)에 결합되어 일체로 회전한다.

또한, 릴러드럼(52)의 내경부에는 일정간격으로 이격된 릴러포크핀(54)이 육각형태로 배열된다. 또한, 이들 릴러포크핀(54)들은 상부에 설치되는 포크핀 지지부(56)에 의해 자유로운 이동이 구속된다.

이러한 선재 권취장치(50)는 릴러드럼(52) 및 릴러포크핀(54)이 고속으로 회전하는 작용에 의하여 직선 형태로 공급되는 선재(W)를 코일 형상으로 권취하게 된다.

포크핀 지지부(56)에는 릴러포크핀(54)이 결합되는 걸이부재(57)가 형성되고, 이 걸이부재(57) 사이에 릴러포크핀(54)이 개재된 상태에서 걸이부재(57)에 형성된 홀(57a)에 핀부재(57b)가 관통되어 삽입된다. 릴러포크핀(54)에는 핀부재(57b)가 관통하는 위치에 슬릿홀(54a)이 형성된다. 그리고, 릴러드럼(52) 및 릴러포크핀(54)은 회전시 원심력에 의해 릴러포크핀(54)이 슬릿홀(54a)의 길이에 대응하여 소정 거리 벌어지거나, 오므려지도록 제공된다.

이러한 릴러포크핀(54)은 중심축을 기준으로 내측 및 외측으로 요동함에 따라 진동을 유발하게 된다.

그러나, 종래에는 포크핀 지지부(56)가 릴러포크핀(54)의 상부에만 결합되어 있어, 포크핀 지지부(56)를 안정적으로 지지할 수 없으며, 이에 따라 릴러포크핀(54) 및 포크핀 지지부(56)의 진동에 의해 권취되는 선재(W)가 릴러포크핀(54)과 계속하여 접촉하게 되는 과정에서 선재(W)의 표면에 타박흠을 발생시키고 있다.

또한, 릴러포크핀(54)은 냉각작용 수단을 구비하지 못한 상태에서 회전함에 따라 고열(일례로 850~1050℃)의 선재(W)와 반복하여 접촉하므로 릴러포크핀(54)의 열변형이 이루어진다.

더욱이 릴러포크핀(54)에 형성된 포크핀 라이너(55)는 선재(W) 등에 의해 가열된 주변 분위기 온도가 고온(약 850℃ 정도)로 유지되고, 고온의 선재(W)와 반복적으로 접촉되므로 포크핀 라이너(55)의 표면부에 심한 열적현상에 의한 마모층이 형성되며, 이러한 포크핀 라이너(55)의 표면 마모층에 의해 선재(W)의 표면부에 발생하는 접촉성 타박흠이 더욱 증가되는 요인이 되고 있다.

본 발명의 일 실시예는 릴러포크핀의 회전시 발생하는 진동을 방지하고, 릴러포크핀의 회전 정지시 릴러포크핀이 내측으로 원활하게 수축되도록 개선한 선재 권취장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 선재 권취장치는 선재의 권취를 위해 회전 가능하게 제공된 회전구동부; 회전구동부의 적어도 일측에 원심방향으로 피봇이동 가능하게 제공되며 선재가 권취되는 복수의 권취부재; 권취부재의 일측을 구속하도록 제공되는 권취부재 지지부; 회전구동부에 설치되어 권취부재 지지부를 고정 유지토록 제공된 가이드부를 포함하고, 가이드부는 회전구동부에서 상측으로 연장되는 적어도 하나의 연장부재와, 권취부재 지지부에 제공되며 연장부재가 결합되도록 제공된 결합부를 포함하고, 결합부는 권취부재 지지부의 적어도 일측에 형성된 돌출부와, 돌출부에 형성되어 연장부재의 상부에 대응하도록 제공된 결합구를 포함하고, 연장부재는 결합구에 대응하는 부분에 내측으로 단차져 형성된 단면수축부를 포함한다.

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본 발명의 일 실시예에 따르면 권취부재인 릴러포크핀을 구속하도록 제공된 권취부재 지지부의 유동이 방지되도록 제공되어, 선재를 권취하기 위해 회전하는 과정에서 릴러포크핀이 유동에 의해 선재와 부딪치거나 반복적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 선재의 표면 또는 포크핀 및 포크핀의 라이너에 발생하는 마모현상을 감소시킬 수 있으며, 타박흠의 발생을 줄일 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 선재 권취장치에 선재가 권취되는 상태를 도시한 공정도.
도 2는 종래기술에 따른 선재 권취장치의 단면도.
도 3은 종래 기술에 따른 선재 권취장치의 포크핀 지지부를 도시한 평면도.
도 4는 종래 기술에 따른 선재 권취장치의 포크핀 지지부를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선재 권취장치의 일부를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선재 권취장치의 단면도.
도 7은 도 6의 Ⅰ-Ⅰ선의 단면도.
도 8은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선재 권취장치에 선재가 취외되는 상태의 단면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 선재 권취장치의 포크핀 지지부를 도시한 평면도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 선재 권취장치의 포크핀 지지부를 도시한 단면도.
도 12는 도 5의 'A'부분이 변형된 상태를 도시한 단면도.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선재 권취장치의 일부를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선재 권취장치의 단면도이다. 또한, 도 7은 도 6의 Ⅰ-Ⅰ선의 단면도이고, 도 8은 도 7의 Ⅱ-Ⅱ선의 단면도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선재 권취장치에 선재가 취외되는 상태의 단면도.

도 5 내지 도 9를 참고하면, 본 실시예의 선재 권취장치(100)는 내부에 연속적으로 공급되는 선재(W)를 수용하기 위한 공간이 마련된 릴러드럼(110)을 포함할 수 있다. 이러한 릴러드럼(110)은 선재(W)의 수용을 위해 상부가 개방될 수 있다. 또한, 이러한 릴러드럼(110)은 전체적인 형상이 원통형으로 형성될 수 있다.

또한, 릴러드럼(110)은 선재(W)의 권취시 회전하도록 제공되며, 이를 위해 릴러드럼(110)의 하부에 회전구동부(120)가 제공될 수 있다.

본 실시예에서 회전구동부(120)의 일측에는 릴러드럼 구동모터(180)가 연결되어 회전력을 제공하게 된다.

또한, 회전구동부(120)의 상부에는 선재(W)의 권취 및 취외를 용이하기 위해 수용되는 선재(W)를 받치도록 제공된 선재코일 받침재(112)가 구비될 수 있다.

또한, 릴러드럼(110)의 하부에는 선재코일 받침재(112)의 하부에 연결되어, 권취된 선재(W)를 릴러드럼(110)의 외부로 취외하기 위한 승하강 실린더(190)가 구비될 수 있다.

한편, 회전구동부(120)의 내측에는 상측으로 돌출된 복수의 돌출부(122)들이 형성될 수 있다. 그리고, 선재코일 받침재(112)에는 이들 돌출부(122)에 대응하는 관통홀(124)이 형성될 수 있으며, 이에 따라 선재코일 받침재(122)가 회전구동부(120)에 안착시 관통홀(124)에 돌출부(122)들이 끼워지며 고정 유지될 수 있다.

또한, 회전구동부(120)의 적어도 일측에는 선재(W)가 권취되도록 제공된 복수의 권취부재(130)가 제공될 수 있다. 일례로 본 실시예에서 권취부재(130)는 릴러포크핀(130)으로 제공될 수 있다.

릴러포크핀(130)은 회전구동부(120)의 일측에 하단부가 원심방향으로 피봇이동 가능하게 제공될 수 있다. 릴러포크핀(130)은 회전구동부(120)의 회전시 원심력에 의해 원심방향으로 벌어진 상태로 선재(W)를 권취할 수 있으며, 회전구동부(120)의 회전 중지시 릴러포크핀(130)이 다시 원래의 위치로 복귀하도록 제공된다.

본 실시예에 릴러포크핀(130)은 회전구동부(120)의 일측에 제공될 수 있으며, 회전구동부(120)의 상부에 제공되는 포크핀 지지체(126)에 제공되는 것도 가능하다. 또한, 본 실시예에서 릴러포크핀(130)은 6개로 이루어져, 서로 균등한 간격으로 이격된 형태, 즉 6각형의 형태로 배열될 수 있다. 이때, 릴러포크핀(130)의 설치개수, 위치 등은 한정되지 않으며, 성능향상 등을 위해 다양한 변형이 가능하다.

또한, 릴러포크핀(130)은 선재(W)와 접촉하는 측면에 마찰 등을 저감하기 위한 라이너(132)가 설치될 수 있다.

한편, 릴러포크핀(130)의 상부에는 원심방향의 이동을 제한하기 위한 권취부재 지지부(140)가 제공될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 선재 권취장치의 포크핀 지지부를 도시한 평면도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 선재 권취장치의 포크핀 지지부를 도시한 단면도이다.

도 10과 도 11을 참고하면, 본 실시예에서 권취부재 지지부(140)는 포크핀 지지부(140)로 제공될 수 있다.

포크핀 지지부(140)는 릴러포크핀(130)의 상부를 구속하되, 릴러포크핀(130)이 원심력에 의해 소정 거리 벌어지거나 오므려지는 것을 허용할 수 있다.

이를 위해, 포크핀 지지부(140)는 환형의 몸체부를 포함할 수 있고, 이 몸체부의 외주에는 릴러포크핀(130)이 결합되는 복수의 걸이부재(142)가 형성될 수 있다. 이들 걸이부재(142)는 릴러포크핀(130)의 양측면으로 돌출된 한 쌍으로 제공되며, 이들을 관통하는 홀(143)이 형성될 수 있다.

한편, 릴러포크핀(130)에는 걸이부재(142)의 홀(143)에 대응하는 위치에 슬릿홀(132)이 형성될 수 있다.

이때, 걸이부재(142)의 일측 홀에는 핀부재(144)가 삽입될 수 있으며, 이 핀부재(144)는 릴러포크핀(130)의 슬릿홀(132)을 관통하여 다른 쪽의 걸이부재 홀(143)에 결합될 수 있다.

릴러포크핀(130)은 핀부재(144)에 의해 구속된 상태에서 슬릿홀(132)의 길이에 대응하는 거리만큼 이동이 가능하다. 이에 따라 릴러포크핀(130)은 회전구동부(120)의 회전에 의해 원심력이 발생하면, 외측으로 벌어진 상태로 회전하게 되며 이 과정에서 직선 형태로 공급되는 선재(W)를 코일 형태로 권취하게 된다.

한편, 릴러포크핀(130)은 회전구동부(120)가 회전을 멈추게 되면, 외측으로 벌어졌던 릴러포크핀(130)이 다시 중심쪽으로 모이게 되며 권취된 선재(W)들과 틈새를 형성하게 되며, 이에 따라 선재(W)의 취외가 용이해진다.

더불어, 회전구동부(120)에는 포크핀 지지부(140)를 지지하도록 제공되는 가이드부(150)를 포함할 수 있다. 가이드부(150)는 포크핀 지지부(140)를 지지하여 릴러포크핀(130)에 유동 또는 진동 등이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

본 실시예에서 가이드부(150)는 회전구동부(120)에서 상측으로 연장되는 적어도 하나의 연장부재(152)를 포함할 수 있다.

또한, 본 실시예에서 연장부재(152)는 회전구동부(120)에 형성된 돌출부(122)의 단부에서 연장되는 것도 가능하다.

또한, 가이드부(150)는 포크핀 지지부(140)의 일측에 형성되어 연장부재(152)가 결합되도록 제공된 결합부(154)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 결합부(154)는 포크핀 지지부(140)의 적어도 일측에 돌출 형성될 수 있으며, 일례로 결합부(154)는 포크핀 지지부(140)의 내주측에서 중앙부를 향하여 돌출 형성될 수 있다. 그리고, 결합부(154)에는 돌출된 몸체의 일측에 연장부재(152)의 상부에 대응하는 결합구(155)가 형성될 수 있다.

여기서, 연장부재(152)는 상부의 일측이 결합구(155)에 삽입되어 끼워져 고정될 수 있으며, 이에 따라 회전구동부(120)의 회전시 포크핀 지지부(140) 및 이에 구속된 릴러포크핀(130)의 요동을 방지할 수 있다.

본 실시예에서 결합부(154)는 몸체 및 이에 형성된 결합구(155)로 이루어진 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 연장부재(152)의 단부에 고정 유지되는 클램프 등의 다양한 형태로 제공되는 것도 가능하다.

도 12는 도 5의 'A'부분이 변형된 상태를 도시한 단면도로서, 도 12를 참고하면, 연장부재(152)는 결합구(155)에 삽입되는 부분이 내측으로 단차진 단면수축부(156)를 포함할 수 있다.

연장부재는 단면수축부(156)는 결합구(155)에 삽입되어 핀포크 지지부(140)의 측면부를 지지할 수 있으며, 단차진 부분(156a)은 핀포크 지지부(140)의 저면을 지지할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

100 : 선재 권취장치 110 : 릴러드럼
112 : 선재코일 받침재 120 : 회전구동부
122 : 돌출부 124 : 관통홀
126 : 포크핀 지지체 130 : 릴러포크핀
132 : 슬릿홀 132 : 라이너
140 : 포크핀 지지부 142 : 걸이부재
143 : 홀 144 : 핀부재
150 : 가이드부 152 : 연장부재
154 : 결합부 155 : 결합구
156 : 단면수축부 W : 선재

Claims (4)

1. 선재의 권취를 위해 회전 가능하게 제공된 회전구동부;
   회전구동부의 적어도 일측에 원심방향으로 피봇이동 가능하게 제공되며 상기 선재가 권취되는 복수의 권취부재;
   상기 권취부재의 일측을 구속하도록 제공되는 권취부재 지지부;
   상기 회전구동부에 설치되어 상기 권취부재 지지부를 고정 유지토록 제공된 가이드부를 포함하고,
   상기 가이드부는 상기 회전구동부에서 상측으로 연장되는 적어도 하나의 연장부재와, 상기 권취부재 지지부의 일측에 형성되어 상기 연장부재와 결합되는 결합부를 포함하고,
   상기 결합부는 상기 연장부재의 상부에 대응하도록 제공된 결합구를 포함하고,
   상기 연장부재는 상기 결합구에 대응하는 부분에 내측으로 단차져 형성된 단면수축부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선재 권취장치.
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