KR101298042B1

KR101298042B1 - 멘드렐에 권취된 스트립 코일의 인출장치

Info

Publication number: KR101298042B1
Application number: KR1020120035310A
Authority: KR
Inventors: 황의권
Original assignee: (주)티에스코
Priority date: 2012-04-05
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2013-08-20

Abstract

본 발명은 열간압연으로 제조되는 열연코일을 멘드렐에 권취시켜 생산된 스트립 코일을 후속공정으로 이송하기 위하여 멘드렐에서 인출하는 멘드렐에 권취된 스트립 코일의 인출장치에 관한 것으로 메인 프레임(100)의 중앙에 양측으로 가이드 롤(11)(11')이 설치되고 그 사이에 구면주축(12)(12')이 탑재된 유압실린더(13)(13')가 설치된 받침대(10)를 설치하며 상기 받침대(10)의 하부 중앙에 메인 유압실린더(20)와 그 양측에 승강가이드(21)(21')를 설치하되 일측 승강가이드(21)에는 상하위치 결정장치(30)가 설치되고 상기 메인 프레임(100)의 전후부에는 레일(R)을 따라 구동하는 대차(40)(40')를 설치하되 일측 대차(40)에는 전후위치 결정장치(50)가 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

멘드렐에 권취된 스트립 코일의 인출장치{Strip coil withdrawell systems which are rolled in mandrel}

본 발명은 열간압연으로 제조되는 열연코일을 멘드렐(Mandrel)에 권취시켜 생산된 스트립 코일(Strip Coil)을 후속공정으로 이송하기 위하여 멘드렐에서 인출하는 멘드렐에 권취된 스트립 코일의 인출장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 쌍발식 박판 주조법에 의한 코일 롤링 시 롤링 특성상 롤의 중앙부위가 오목하게 파인 상태로 롤링되어 멘드렐에 완전히 권취되면 스트립 코일의 형상은 중앙이 불룩하게 돌출되어 인출 시 안전사고 및 제품의 손상을 방지할 수 있게 구면주축을 적용하여 스트립 코일의 자동균형과 안전한 인출을 도모하고 승강 시 상하위치 결정 및 주행 시 전후진 위치결정시킬 수 있게 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 압연공정은 연속 주조공정에서 생산된 블룸(Bloom),빔 블랑크(Beam Blank),빌레트(Billet) 및 슬라브(Slab) 등을 회전하는 2개의 롤(Roll) 사이에 삽입시켜 롤의 간격을 순차적으로 좁혀 연속적인 힘을 가함으로써 늘리거나 얇게 만드는 공정이고 열간압연은 연속 주조공정을 거친 압연제품을 압연하기에 적당한 온도 1,100-1,300℃까지 가열한 후 원하는 두께와 폭으로 압연하는 공정이며 상기 얇은 강판 형상의 스트립은 산세탱크에서 스케일 및 이물질을 제거하도록 산세처리되고 가열 및 냉각을 통하여 열처리 후 용융아연욕조에서 도금처리된 후 알카리,크롬 등에 후처리시킴으로써 방식,방청효과를 증대시키며 수요자가 요구한 길이 및 중량에 맞게 텐션 릴에서 권취하여 코일 형태로 보관 및 출고하여 판매하고 있는 실정이다.

상기한 스트립 코일은 제조공정에서 멘드렐에 권취 시 롤링되는 롤의 형상에 의해 중앙이 돌출된 배불뚝이 형상으로 권취되어 인출되는 공정에서 인출장치에 안치될 때 스트립 코일이 인출장치에 점접촉되거나 일측으로 기울어져서 인출 시 중량(약15-35Ton)의 스트립 코일이 낙하하는 안전사고와 이로 인한 고가의 설비가 파손되는 예가 있고 또한 스트립 코일을 안치한 인출장치의 인출 시 스트립 코일과 인출장치 간의 슬립으로 인한 제품의 외부표면이 손상되어 제품불량을 초래하는 경우가 발생하고 있다.

종래의 스트립 코일 인출장치는 도 1 에 도시된 바와 같이 상부에 "V"형 받침대(1)가 형성된 승강대(2)의 하단에 유압실린더(3)에 의해 승강작동케 하고 상기 유압실린더(3)의 양측에 모터에 의해 구동하는 대차(4)를 설치하되 대차(4)는 고정된 레일(R)을 타고 전후진 작동케 구성되었다.

상기한 종래의 스트립 코일(C)의 인출장치(S)는 지하에 설치된 것으로 멘드렐에 권취된 스트립 코일(C)을 인출하여 후속공정으로 이송시키기 위하여 모터가 작동하여 대차(4)가 레일(R)을 타고 전진하여 스트립 코일(C)의 하단의 위치한 후 유압실린더(3)를 작동시켜 승강대(2)의 받침대(1)가 지상으로 상승시켜 스트립 코일(C)을 받친다.

상기와 같이 스크립 코일(C)을 받침대(1)가 지지한 상태로 모터의 작동으로 대차(4)가 레일(R)을 타고 후진하여 멘드렐로부터 스트립 코일(C)을 인출하여 다음공정으로 이송시키는 것이다.

상기한 종래의 인출장치(S)는 중량(약15-35Ton)의 배불뚝이 형상의 스트립 코일(C)을 "V"형 받침대(1)에 안치시킬 때 스트립 코일(C)과 받침대(1) 사이의 접촉면이 점접촉 상태이거나 일측으로 기울어진 상태로 안치되어 불균형을 이루므로 인출 시 스트립 코일(C)이 받침대(1)에서 낙하하는 안전사고의가 발생할 수 있는 위험이 있고 또한 상기와 같이 받침대(1)에 안치된 스크립 코일(C)의 불균형으로 인출 시 받침대(1) 상에서 슬립현상이 발생하여 제품의 외부표면 손상되어 불량품을 양산할 수 있으며 인출장치(S)의 상승 및 하강작동 시에 승강거리가 일정치 않고 전진 및 후진 작동 시에 대차(4)가 레일(R) 상에서 슬립되거나 헛바퀴가 돌아서 이송거리의 정확도가 저하되어 작업에 차질이 발생할 수 있는 등의 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 창출된 것으로 스트립 코일을 인출하기 위한 받침대의 구조를 유압실린더 상에 구면주축을 탑재하여 스트립 코일의 형상에 대응하여 면접촉시키므로 안전하게 지지 및 인출할 수 있을 뿐만 아니라 구면주축 상에서 스트립 코일의 슬립현상을 방지하여 제품 표면의 손상을 방지하고 메인 유압실린더의 일측 가이드에 엔코더(Encoder)가 설치된 상하위치 결정장치를 설치하여 스트립 코일을 받침대 상에 정밀하게 안착시킬 수 있게 하며 전후진하는 대차 상에 일체형으로 기어박스(피니언기어,렉)를 형성하고 또한 엔코더가 설치된 전후위치 결정장치를 설치하여 스크립 코일의 인출 및 이송에 따른 이송거리의 정밀도를 향상시킨 스트립 코일의 인출장치를 제공할 수 있게 하였다.

본 발명은 메인 프레임의 중앙에 양측으로 가이드 롤이 설치되고 그 사이에 구면주축이 탑재된 유압실린더가 설치된 받침대를 설치하며 상기 받침대의 하부 중앙에 메인 유압실린더와 그 양측에 승강가이드를 설치하되 일측 승강가이드에는 상하위치 결정장치가 설치되고 상기 메인 프레임의 전후부에는 레일을 따라 구동하는 대차를 설치하되 일측 대차에는 전후위치 결정장치가 설치된 것을 특징으로 한다.

그러므로 본 발명은 스트립 코일을 안전하게 인출 및 이송시키기 위하여 구면주축이 탑재된 유압실린더를 받침대에 설치하여 스트립 코일의 중량에 대한 자동 균형을 유지함은 물론 변형된 형상에 대응하여 면접촉 부위를 증대시켜 안전하게 지지할 수 있게 하고 메인 유압실린더의 승강거리를 정밀하게 조정할 수 있는 상하위치 결정장치를 장착하여 스트립 코일의 정확한 지지위치와 지지가 가능케 하며 대차 상에 일체형으로 랙,피니언방식의 기어박스를 형성하여 대차의 슬립과 헛바퀴도는 것을 방지하고 엔코더가 설치된 전후위치 결정장치를 설치하여 스트립 코일의 인출 및 이송에 따른 이송거리의 정밀도를 향상시키는 등의 효과가 있는 것이다.

도 1 은 종래 스트립 코일 인출장치의 전체구조도
도 2 는 본 발명의 정면구조 개념도
도 3 은 본 발명의 측면구조 개념도
도 4 는 본 발명의 평면구조 개념도
도 5 는 본 발명 받침대의 상세구조도
도 6 은 본 발명 대차 및 전후위치 결정장치 구조도
도 7 은 본 발명 상하위치 결정장치 구조도
도 8 은 본 발명 전후위치 결정장치의 상세구조도
도 9 는 본 발명 상하위치 결정장치의 상세구조도

이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2,3,4 는 본 발명의 정면,측면 및 평면구조 개념도로 스트립 코일의 인출장치의 메인 유압실린더의 상부에 받침대를 설치하고 받침대의 양측 가이드롤의 중앙에 구면주축이 탑재된 유압실린더가 다수 설치되고 메인 유압실린더의 양측에 대차를 설치하여 레일구동케 하며 일측 대차의 측면에 일체형으로 피니언기어를 설치하여 렉을 따라 구동케 하는 것을 도시하였고,도 5 는 본 발명 받침대의 상세구조도로 받침대의 양측 가이드롤의 중앙에 구면주축이 탑재된 유압실린더가 다수 설치된 구조를 도시하였으며,도 6 은 본 발명 대차 및 전후위치 결정장치 구조도로 대차와 피니언기어가 일체로 형성되어 대차는 레일,피니언기어는 렉을 따라 이동하고 일측 대차의 선단에 전후위치 결정장치가 설치된 구조를 도시하였고, 도 7 은 본 발명 상하위치 결정장치 구조도로 메인 유압실린더의 일측 가이드 상에 상하위치 결정장치가 설치된 구조를 도시하였으며,도 8,9 은 본 발명 전후위치 및 상하위치 결정장치의 상세구조도이다.

멘드렐(M)에 중앙부위가 돌출되게 권취된 스트립 코일(C)을 인출하는 장치 (S)에 있어서,

메인 프레임(100)의 중앙에 양측으로 가이드 롤(11)(11')이 설치되고 그 사이에 구면주축(12)(12')이 탑재된 유압실린더(13)(13')가 설치된 받침대(10)를 설치하며 상기 받침대(10)의 하부 중앙에 메인 유압실린더(20)와 그 양측에 승강가이드(21)(21')를 설치하되 일측 승강가이드(21)에는 상하위치 결정장치(30)가 설치되고 상기 메인 프레임(100)의 전후부에는 레일(R)을 따라 구동하는 대차(40)(40')를 설치하되 일측 대차(40)에는 전후위치 결정장치(50)가 설치된 구조이다.

상기 일측 대차(40)에는 피니언기어(41)가 일체로 형성되고 그 하부에 설치된 렉(42)을 따라 이동할 수 있게 하였다.

상기 받침대(10)에 설치되는 구면주축(12)이 탑재된 유압실린더(13)는 2-5개를 설치한다.

상기 상하위치 결정장치(30)의 롤(31)과 전후위치 결정장치(50)의 롤(51)은 외주연에 소정 두께의 경질 우레탄(31')(51')으로 설치하여 각각 승강가이드(21)와 레일(R)을 따라 이동케 하고 엔코더(32)(52)와 텐션 샤프트를 구비한다.

도면 중 미설명 부호 (43)은 모터이고, (A)는 인출장치(S)의 지하설치공간이다.

이와 같이 된 본 발명은 멘드렐(M)에 권취되어 생산되는 스트립 코일(C)이 제조공정에서 롤링 시 발생되는 특징으로 중앙부위가 돌출되게 배불뚝이 형상으로 권취되어 이를 인출할 때 스트립 코일(C)과 인출설비의 접촉상태가 불량하여 낙하하는 안전사고의 위험을 제거하고 동일한 이유로 인출 시 슬립이 발생하여 제품의 표면에 손상되는 것을 방지할 수 있는 인출장치(S)를 제공하기 위한 것이다.

도 2,3,4 에 도시된 바와 같이 본 발명의 인출장치(S)는 크게 스트립 코일(C)을 지지하는 받침대(10)와 상기 받침대(10)를 상승,하강시키는 메인 유압실린더(20)와 메인 프레임(100)을 전진,후진시키는 대차(40)(40')로 구성된다.

상기 받침대(10)는 스트립 코일(C)을 지지하기 위한 것으로 양측에 가이드 롤(11)(11')이 설치되어 스트립 코일(C)의 하단 양측을 지지하고 그 중앙에는 구면주축(12)(12')이 설치된 유압실린더(13)(13')가 설치되어 유압실린더(13)(13')에 압유가 작동하면 도 5 와 같이 중앙이 돌출된 스트립 코일(C)에 형상에 대응하여 면접촉되면서 접촉면적을 최대화시켜 지지할 수 있는 것이다.

상기 구면주축(12)이 탑재된 유압실린더(13)는 받침대(10)의 중앙에 2-5개 설치되는 것이 바람직하다.

구면주축(12)이 2개 이하일 경우에는 지지하는 접촉면적이 부족하여 균형을 잡지 못하고 5개 이상일 경우에는 받침대(10)에 설치하는 공간확보와 설비비용 증대 및 유지보수에 문제가 있다.

상기 메인 유압실린더(20)는 받침대(10)의 하부 중앙에 설치되고 메인 유압실린더(20)의 양측으로 승강가이드(21)(21')가 설치되어 받침대(10)을 상승시켜 스트립 코일(C)을 지지할 수 있게 하고 스트립 코일(C)을 인출 및 이송시킨 후에는 하강하여 원위치한다.

상기 일측 승강가이드(21)에는 도 7,9 와 같이 상하위치 결정장치(30)가 설치된다.

상하위치 결정장치(30)는 메인 유압실린더(20)에 설치하지 않고 승강가이드(21)에 설치하여 정밀도를 향상시키고 상하위치 결정장치(30)의 롤(31)은 승강가이드(21)를 따라 상승,하강하면서 슬립방지를 위하여 외주연에 우레탄(31')과 텐션샤프트(도시없음)을 설치하고 엔코더(32)가 설치되어 승강거리를 정확하게 이동할수 있게 하였다.

상기 메인 프레임(100)의 전후부에 설치된 대차(40)(40')는 레일(R)을 따라 전진 및 후진하면서 스트립 코일(C)을 멘드렐(M)에서 인출 및 이송시킨다.

상기 일측 대차(40)에는 피니언기어(41)를 일체화시켜 설치하고 그 하단에 설치된 렉(42)을 따라 이동할 수 있게 하여 레일(R) 상에서 대차(40)(40')가 이동하면서 슬립이나 헛바퀴가 돌아서 전후진 이송거리의 오차가 발생할 수 있는 것을 방지할 수 있게 하였다.

또한 상기 일측 대차(40)에는 도 6,8 과 같이 전후위치 결정장치(50)를 설치하여 전후진 이송거리의 정밀도를 향상시킨 것이다.

전후위치 결정장치(50)는 레일(21) 상에 설치하고 전후위치 결정장치(50)의 롤(51)은 레일(R)를 따라 전진,후진하면서 슬립방지를 위하여 외주연에 우레탄(51')과 텐션샤프트(도시없음)을 설치하고 엔코더(52)가 설치되어 전후진거리를 정확하게 이동할 수 있게 하였다.

상기한 스트립 코일(C)의 인출장치의 작동은 다음과 같다.

쌍발식 박판 주조법에 의하여 코일을 롤링시켜 멘드렐(M)에 권취된 스트립 코일(C)을 인출장치(S)로 인출 및 이송하기 위하여 받침대(10),메인 유압실린더(20),대차(40)(40'),상하위치 및 전후위치 결정장치(30)(50)가 탑재된 메인 프레임(100)이 지하설치공간(A)의 중앙 양측에 설치된 레일(R) 상에 대차(40)(40')에 의해 안치된다.

상기한 상태에서 모터(43)가 작동하여 대차(40)(40')를 구동시키면 메인 프레임(100)이 전진하여 멘드렐(M)에 권취된 스트립코일(C)의 하단에 한다.

이때 일측 대차(40)에 일체로 설치된 피니언기어(41)는 그 하단에 설치된 렉(42)을 따라 이동하므로 대차(40)(40')가 레일(R) 상에서 슬립되거나 헛바퀴가 도는 오작동이 발생되지 않게 하고 더불어 일측 대차(40)에 설치된 전후위치 결정장치(50)에 의해 더욱 정밀한 이송거리로 이송시킨다.

상기한 작동 후 메인 유압실린더(20)가 상승하여 멘드렐(M)에 권취된 스트립 코일(C)의 하부면에 일차적으로 받침대(10)의 양측 가이드 롤(11)(11')이 접촉되게 한다.

이때 일측 승강가이드(21)에 설치된 상하위치 결정장치(30)에 의해 메인 유압실린더(20)의 승강거리를 정확하게 조절한다.

받침대(10) 상의 중앙에 설치된 유압실린더(13)(13')에 압유를 공급하여 상승시키면 각각의 유압실린더(13)(13') 상에 설치된 구면주축(12)(12')이 이차적으로 스트립 코일(C)이 중앙 하부면에 접촉되면서 스트립 코일(C)을 안치시킨다.

상기와 같이 일차 가이드 롤(11)(11')로 하부 양측을 지지하고 이차 구면주축(12)(12')으로 하부 중앙에 면접촉되게 즉,스트립 코일(C)의 중앙 돌출부 배불뚝이 형상에 대응되게 균형을 맞혀서 지지한다.

스트립 코일(C)이 안정적으로 안치되면 멘드렐(M)로부터 스트립 코일(C)을 인출시키기 위하여 모터(43)가 역회전 작동하여 대차(40)(40')가 레일(R)을 타고 후진하여 인출 및 이송시킨 후 후속공정으로 이송하기 위하여 스트립 코일(C)과 면접촉하고 있는 구면주축(12)(12')을 유압실린더(13)(13')를 하강작동시켜 가이드 롤(11)(11') 만이 지지하고 있는 상태에서 별도의 트래스퍼에 의해 후속공정으로 이송시킴으로 스트립 코일(C)과의 마찰력을 최소화시킨다.

상기와 같이 작동이 완료되며 메인 유압실린더(20)를 하강작동시켜 다음 공정을 대기한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10: 받침대 11,11': 가이드 롤
12,12': 구면주축 13,13': 유압실린더
20: 메인 유압실린더 21,21': 승강가이드
30: 상하위치 결정장치 31: 롤
31': 우레탄 32: 엔코더
40,40': 대차 41: 피니언기어
42: 렉 50: 전후위치 결정장치
51: 롤 51': 우레탄
52: 엔코더 C: 스트립 코일
M: 멘드렐 S: 인출장치

Claims

멘드렐(M)에 중앙부위가 돌출되게 권취된 스트립 코일(C)을 인출함에 있어 서,
메인 프레임(100)의 중앙에 양측으로 가이드 롤(11)(11')이 설치되고 그 사이에 구면주축(12)(12')이 탑재된 유압실린더(13)(13')가 설치된 받침대(10)를 설치하며 상기 받침대(10)의 하부 중앙에 메인 유압실린더(20)와 그 양측에 승강가이드(21)(21')를 설치하되 일측 승강가이드(21)에는 상하위치 결정장치(30)가 설치되고 상기 메인 프레임(100)의 전후부에는 레일(R)을 따라 구동하는 대차(40)(40')를 설치하되 일측 대차(40)에는 전후위치 결정장치(50)가 설치된 것을 특징으로 하는 멘드렐에 권취된 스트립 코일의 인출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 일측 대차(40)에는 피니언기어(41)가 일체로 형성되고 그 하부에 설치된 렉(42)을 따라 이동할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 멘드렐에 권취된 스트립 코일의 인출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 받침대(10)에 설치되는 구면주축(12)이 탑재된 유압실린더(13)는 2-5개를 설치한 것을 특징으로 하는 멘드렐에 권취된 스트립 코일의 인출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 상하위치 결정장치(30)의 롤(31)과 전후위치 결정자치(50)의 롤(51)은 외주연에 소정 두께의 경질 우레탄(30')(50')으로 설치하여 각각 승강가이드(21)와 레일(R)을 따라 이동케 하고 엔코더(32)(52)와 텐션 샤프트를 구비한 것을 특징으로 하는 멘드렐에 권취된 스트립 코일의 인출장치.