KR101328222B1 - 좌굴 방지장치 및 이를 이용한 열연 코일용 좌굴 방지 시스템 - Google Patents

좌굴 방지장치 및 이를 이용한 열연 코일용 좌굴 방지 시스템 Download PDF

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KR101328222B1
KR101328222B1 KR1020120057426A KR20120057426A KR101328222B1 KR 101328222 B1 KR101328222 B1 KR 101328222B1 KR 1020120057426 A KR1020120057426 A KR 1020120057426A KR 20120057426 A KR20120057426 A KR 20120057426A KR 101328222 B1 KR101328222 B1 KR 101328222B1
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송길호
배재욱
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주식회사 포스코
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Abstract

좌굴 방지장치 및 이를 이용한 열연 코일용 좌굴 방지 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 좌굴 방지장치는 대향되는 방향으로 이동 가능하게 제공된 복수의 접촉부; 및 접촉부 사이에 제공되어 접촉부를 외측 방향으로 밀어내도록 탄성력을 제공하는 적어도 하나의 탄성가압부;를 포함하고, 열연 코일용 좌굴 방지 시스템은 권취된 열연 코일의 내경부를 지지하도록 열연 코일의 내경부에 삽입되는 전술된 좌굴 방지장치; 및 좌굴 방지장치를 열연 코일의 내경부에 삽입 또는 분리하되, 좌굴 방지장치의 삽입 또는 분리시 접촉부에 연계되어 탄성가압부를 수축하도록 제공되는 로더/언로더;를 포함한다.

Description

좌굴 방지장치 및 이를 이용한 열연 코일용 좌굴 방지 시스템 {BUCKING PREVENTED APPARATUS AND BUCKING PREVENTED SYSTEM FOR HOT ROLLED COILING STRIP USING THE SAME}
본 발명은 좌굴 방지장치 및 이를 이용한 열연 코일용 좌굴 방지 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열간 압연 공정 등에서 코일 형태로 권취된 제품의 좌굴을 방지토록 제공되는 좌굴 방지장치 및 이를 이용한 열연 코일용 좌굴 방지 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 산업의 발달에 따라 사용되는 강판의 강도 등의 향상이 요구되고 있으며, 이에 따라 강판의 강도를 향상시키기 위해 석출경화 또는 고용강화방법 등이 활용되고 있다.
이와 같이, 강판을 사용하는 대표적인 산업으로 자동차 산업이 있으며, 이러한 자동차 산업에서는 안전 및 연비절감이나, 환경규제 등에 대응하기 위해 강도가 더 높으면서 두께가 얇은 고강도강이 요구되고 있다.
이에 따라 최근에는 강의 변태조직을 이용하여 강도를 향상시킨 열연 고강도강(AHSS;Advanced High Strength Steel)과 같은 고강도강이 개발되었으며, 생산량이 지속적으로 증가되고 있다.
열연 고강도강은 열간압연후, 고속 냉각구간인 런 아웃 테이블(Run Out Table)상을 주행하며 목표 권취온도(Coiling Temperature)에 맞게 설정된 물의 양에 의해 냉각되는 과정을 거치면서 변태가 일어난다.
그런데, 대부분의 열연 고강도강은 런 아웃 테이블상에서 변태과정이 완료되지 못하고 있으며, 권취기에 코일 스트립으로 권취된 후 냉각야드에 적재된 상태에서 변태과정이 완료된다.
또한, 코일 스트립은 온도에 민감하게 반응하며, 권취도중 또는 냉각야드에서 냉각되며 변태가 완료되는 과정에서 부피팽창이 수반되고 있다. 이에 따라 코일 스트립은 부피팽창과정에서 스트립이 감겨있는 각 층(layer)간에 틈이 발생하며, 이로 인해 코일 스트립의 자중을 견디지 못하고 반경방향으로 변형(좌굴: bucking)이 발생되는 문제가 있다.
즉, 좌굴은 강의 변태력에 의해 코일의 내경이 찌그러지는 현상으로, 후 공정, 예컨대 열간압연 및 냉간압연공정에서의 정상적인 작업을 불가능하게 하는 요인이 되고 있으며, 이에 따라 생산성 및 실수율 측면에서 많은 손실을 초래하게 된다.
이에 따라 종래에는 코일 스트립의 냉각 온도나 성분조절 등의 조업조건 설정을 통해 해결하는 방법이 활용되고 있으나, 제품의 특성마다 다른 조업 조건을 설정해야 하는 불편함이 있고, 최근에는 좌굴의 해결시 소요되는 시간을 줄이기 위한 기술 개발이 요구되고 있다.
한편, 종래의 냉연공정에서 박판을 생산하는 경우, 박판 스트립의 강도가 부족하여 코일로 권취된 후 냉각과정에서 좌굴이 발생하면, 이를 교정하기 위해 후공정에서 좌굴된 냉연 박판 코일을 대상으로 유압 교정기로 권취 내경을 교정하는 방법이 사용되고 있다.
그러나, 이러한 기술은 단순히 냉연공정의 박판을 대상으로 하는 기술로, 열연 고강도강의 경우 강판의 강성으로 인해 권취코일의 변형이 완료된 후, 유압교정기 등으로 권취 내경을 교정하는데 한계가 있다.
본 발명의 일 실시예는 권취가 완료된 열연 고강도강 등의 코일 형태의 제품에서 좌굴이 발생하기 전에 적절한 시점에서 코일 내경의 적절한 위치에 버팀력을 제공하고, 변태가 완료된 후에는 다른 코일의 좌굴 방지를 위해 분리되어 재활용되는 좌굴 방지장치 및 이를 이용한 열연 코일용 좌굴 방지 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 좌굴 방지장치는 대향되는 방향으로 이동 가능하게 제공되는 복수의 접촉부; 상기 접촉부 사이의 중심축선상에 배치되어 축방향으로 이동 가능하게 제공된 축부재; 상기 접촉부의 내측면 또는 상기 축부재의 외측면 중 한 쪽에 축방향에 대해 경사지도록 제공된 경사면을 갖는 적어도 하나의 제1받침부; 및 상기 접촉부의 내측면 또는 상기 축부재의 외측면 중 다른 쪽에 상기 제1받침부와 대응하여 접촉되며 상기 축부재의 이동에 의해 상기 접촉부를 외측 방향으로 밀어내도록 제공된 제2받침부;를 포함한다.
여기서, 상기 제2받침부는 상기 제1받침부의 경사면에 대응하는 역경사면을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2받침부는 상기 제1받침부의 경사면을 지지하도록 제공된 지지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 지지부의 단부에는 상기 제1받침부의 경사면과 마찰을 저감하는 구름부재가 더 제공될 수 있다.
또한, 상기 축부재에 슬라이딩 이동 가능하게 제공된 축상이동멤버와, 상기 축상이동멤버와 상기 접촉부에 각 단부가 연결부재를 매개로 연결되어 상기 접촉부의 이동에 연계되어 상기 축부재를 따라 이동하며 상기 접촉부를 지지하도록 제공되는 작동로드와, 상기 축부재에 제공되어 상기 축상이동멤버의 역방향 이동을 제한하는 이동제한부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 이동제한부는 상기 축부재의 일측에 관통된 홈을 통해 인출가능하게 제공된 스토퍼부재와, 상기 스토퍼부재가 외측으로 돌출하도록 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스토퍼부재는 상기 축상이동멤버의 이동시 상기 축상이동멤버와 접촉하는 면이 상기 축상이동멤버에 의해 눌려지도록 경사지게 제공되며, 상기 축상이동멤버의 역방향 이동시 상기 축상이동멤버와 접촉하는 면은 상기 축상이동멤버가 걸리도록 평면부로 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 열연 코일용 좌굴 방지 시스템은 권취된 열연 코일의 내경부를 지지하도록 상기 열연 코일의 내경부에 삽입되는 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 따른 좌굴 방지장치; 및 상기 좌굴 방지장치를 상기 열연 코일의 내경부에 삽입 또는 분리하되, 상기 좌굴 방지장치의 삽입 또는 분리시 상기 접촉부가 팽창 또는 수축하도록 상기 축부재를 이동시키는 로더/언로더;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 로더/언로더는 구동수단을 포함하는 본체부와, 상기 본체부에 제공되어 상기 축부재를 축방향으로 이동하도록 연계되는 이동형 척유닛과, 상기 본체부에 제공되어 상기 좌굴 방지장치를 이동시키도록 상기 접촉부에 연계되고, 상기 축부재의 이동시 상기 접촉부의 축방향 이동을 제한하는 작동로드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 본체부는 상기 작동로드를 회전시키는 회전 모듈과, 상기 작동로드의 높낮이를 조절하는 승강 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열연공정에서 생산되는 고강도강에 적용되어 고강도강의 변태가 형성되는 과정에서 적용되어 코일의 좌굴을 기계적으로 방지함으로써 실수율 향상 및 품질 향상에 이바지할 수 있으며, 향후 신규 강종의 개발시 권취후 온도조건이나 냉각조건을 재설정하지 않더라도 좌굴의 발생을 방지할 수 있어, 신규 강종의 개발에 따른 생산제약의 발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예는 코일의 내경부에 좌굴 방지장치를 삽입하거나 분리하는 과정을 자동으로 수행할 수 있어, 전체적인 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 좌굴 방지장치의 사시도.
도 2는 발명의 일 실시예에 따른 좌굴 방지장치의 정면도.
도 3은 발명의 일 실시예에 따른 좌굴 방지장치의 측단면도.
도 4는 일 실시예에 따른 열연 코일용 좌굴 방지 시스템의 로더/언로더를 개략적으로 도시한 도면.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일용 좌굴 방지 시스템의 좌굴 방지장치가 열연 코일에 삽입되는 상태의 작동상태도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 좌굴 방지장치의 단면도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 좌굴 방지 장치의 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 좌굴 방지장치의 사시도이고, 도 2는 발명의 일 실시예에 따른 좌굴 방지장치의 정면도이며, 도 3은 발명의 일 실시예에 따른 좌굴 방지장치의 측단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예의 좌굴 방지장치(10)는 대향되는 방향으로 이동 가능하게 제공되는 복수의 접촉부(20)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 접촉부(20)의 외측면은 열연 코일 등의 코일 제품의 내경부에 밀착되도록 제공되며, 코일 내경부와의 접촉면적을 넓히기 위해서 코일 내경부에 대응하는 형상의 곡면, 즉 원호 형태로 제공될 수 있다.
이때, 접촉부(20)의 내측면은 외측면에 대응하는 곡면, 즉 원호 형태로 제공될 수 있으며, 이외에도 평면으로 제공되는 것도 가능하다.
또한, 복수의 접촉부(20) 사이의 중심축선상에는 축부재(30)가 배치될 수 있다. 여기서, 축부재(30)는 중심축선상을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
또한, 접촉부(20)의 내측면에는 축방향에 대해 경사지도록 제공된 경사면(22a)을 갖는 적어도 하나의 제1받침부(22)가 제공될 수 있다.
또한, 축부재(30)의 외측면에는 제1받침부(22)와 대응하도록 제공된 제2받침부(32)가 제공될 수 있다.
제2받침부(32)는 축부재(30)의 이동에 의해 제1받침부(22)와 접촉하게 되며, 축부재(30)의 이동이 지속됨에 따라 제1받침부(22)가 제2받침부(32)를 따라 이동되며, 이로 인해 접촉부(20)가 외측 방향으로 팽창된다.
일례로, 본 실시예에서 제2받침부(32)는 제1받침부(22)의 경사면(22a)에 대응하는 역경사면(32a)을 포함할 수 있다. 제2받침부(32)는 역경사면(32a)이 제1받침부(22)와 접촉시 경사면(22a)의 기울기를 따라 서로 슬라이딩 이동하게 되며, 이에 따라 제1받침부(22)와 연계된 접촉부(20)가 벌어지게 된다.
또한, 본 실시예에서 제1받침부(22)의 경사면(22a) 또는 제2받침부(32)의 역경사면(22a) 중 하나에는 다른 하나와 접촉시 발생하는 마찰저항을 줄이기 위해 요철부가 제공되는 것도 가능하다.
이러한 좌굴 방지장치(10)는 열연 공정 등에서 코일 형태로 제조되는 제품, 예컨대 열연 코일의 코일 내경부에 삽입될 수 있으며, 이에 따라 코일에 발생할 수 있는 좌굴을 방지토록 제공될 수 있다.
즉, 열간 압연 과정에서 권취되는 코일은 권취 전에 냉각에 의해 변태되고 있으며, 변태가 완료되지 않은 상태에서 권취됨에 따라 필요로 하는 강성을 갖추지 못한 상태에서 냉각이 진행되고 있다. 이에 따라 열연 코일은 권취된 상태에서 냉각이 진행됨에 따라 코일의 스트립(strip) 층(layer)간에 틈이 발생되며, 이러한 틈에 의한 영향 및 자중 등에 의해 좌굴(bucking)이 발생한다.
따라서, 열연 코일이 권취기로부터 분리된 후, 적절한 시점에 코일 내경의 적절한 위치에 본 실시예의 좌굴 방지장치(10)를 삽입하고, 열연 코일이 냉각에 의해 충분한 강도를 갖기 전까지 복수의 접촉부(20)가 팽창이동된 상태로 코일의 내경부를 지지하며 버팀력을 제공함으로써 좌굴을 방지할 수 있다.
여기서, 접촉부(20)는 제1받침부(22)가 제2받침부(32)를 따라 상향 이동함에 따라 외측, 즉 코일 내경부측으로 팽창한 상태일 수 있다. 접촉부(20)는 코일 내경면으로 팽창 이동함에 따라 코일 내경면으로 밀어주는 역할을 할 수 있다. 따라서, 코일의 냉각시 변태과정에서 틈이 발생하더라도, 좌굴 방지장치(10)의 접촉부(20)가 팽창되는 압력에 의해 코일의 좌굴을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예에서 축부재(30)에는 축방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 제공된 축상이동멤버(40)가 제공될 수 있다.
또한, 축상이동멤버(40)에는 연결부재를 매개로 작동링크(42)의 일단부가 연계될 수 있다. 또한, 이 작동링크(42)의 타단부는 접촉부(20)의 내측면에 연계될 수 있다.
이러한 작동링크(42)는 축부재(30)가 축방향으로 이동함에 따라 팽창하는 접촉부(20)에 연계되어 축부재(30)를 따라 이동할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 연결부재는 핀부재(44a, 44b)를 포함할 수 있으며, 축상이동멤버(40) 및 접촉부(20)에는 핀부재가 작동링크(42)의 단부에 제공된 홀을 관통하여 회전 가능하게 결합되도록 제공된 힌지연결부(45a, 45b)가 마련될 수 있다.
본 실시예에서 연결부재는 핀부재(44a, 44b)로 한정되지 않으며, 다양한 형태로 변형될 수 있다. 일례로 연결부재는 축상이동멤버(40) 및 접촉부(20)에 각각 제공되는 고리부재를 포함할 수 있으며, 작동링크(42)의 단부에는 이 고리부재와 연결하기 위한 고리연결부가 제공될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 제1받침부(22) 및 제2받침부(32)는 접촉부(20) 및 축부재(30)의 일단부에 제공되며, 이에 따라 접촉부(20)의 타단부는 허공에 떠있는 형태, 즉 외팔보 형태로 배치될 수 있다.
작동링크(42)는 접촉부(20)의 타단부측에 연계될 수 있으며, 이에 따라 접촉부(20)의 타단부를 지지하며 버팀력을 제공할 수 있다.
한편, 축상이동멤버(40)는 접촉부(20)로 전달되는 반력, 즉 열연 코일의 좌굴력에 의해 축부재(30)가 역방향으로 이동되며 버팀력을 상실하는 것을 방지하기 위해, 축부재(30)의 일측에 축상이동멤버(40)의 역방향 이동을 제한하는 적어도 하나의 이동제한부(50)가 제공될 수 있다.
일례로, 본 실시예에서 이동제한부(50)는 축부재(30)의 일측에 관통된 홈(34)을 통해 인출 가능하게 제공된 스토퍼 부재(52)를 포함할 수 있으며, 이 스토퍼 부재(52)는 탄성력을 제공하는 탄성부재에 의해 외측으로 돌출될 수 있다.
본 실시예에서 탄성부재는 축부재(30)의 관통된 홈(34) 내측에 설치되어 스토퍼 부재(52)의 하부를 탄성 가압하도록 제공된 스프링(54)을 포함할 수 있다.
또한, 스토퍼 부재(52)는 정방향, 즉 축상이동멤버(40)가 접촉부(20)를 팽창하는 방향으로 이동시 축상이동멤버(40)를 통과시킬 수 있고, 축상이동멤버(40)가 접촉부(20)를 가압하는 반력, 즉 좌굴력에 의해 역방향, 즉 접촉부(20)를 수축하는 방향으로의 이동을 제한할 수 있다.
이를 위해, 스토퍼 부재(52)는 축상이동멤버(40)가 정방향으로 이동시 축상이동멤버(40)와 접촉하는 면이 축상이동멤버(40)에 접촉되며 눌려지도록 경사지게 제공될 수 있다.
여기서, 스토퍼 부재(52)는 경사지게 제공된 면(52a)이 축상이동멤버(40)에 접촉함에 따라 점차적으로 가압되고, 이에 따라 스토퍼 부재(52)를 하부에서 탄성 가압하던 스프링(54)이 수축되며 스토퍼 부재(52)가 관통된 홈(34) 내측으로 수용될 수 있다.
또한, 스토퍼 부재(52)의 다른 쪽 면, 즉 축상이동멤버(40)가 접촉부(20)에 가해지는 외력, 즉 좌굴력에 의해 역방향으로 이동시 축상이동멤버(40)와 접촉하는 면은 축상이동멤버(40)가 걸리며 이동이 제한되도록 평면부(52b)로 제공될 수 있다.
이와 같이 스토퍼 부재(52)는 전체적인 형태가 축상이동멤버(40)가 정방향 이동하는 방향으로 경사진 직삼각형으로 제공될 수 있으며, 이에 따라 축상이동멤버(40)의 정방향 이동을 허용하되, 축상이동멤버(40)의 역방향 이동을 제한할 수 있다.
한편, 본 실시예에서 제1받침부(22) 및 제2받침부(32)는 각각 접촉부(20)와 축부재(30)의 일단부에 제공된 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 다양한 형태로 변형될 수 있다.
일례로, 제1받침부(22) 및 제2받침부(32)는 각각 접촉부(20)와 축부재(30)의 중간부분 및 타단부와 인접한 부위에 복수로 제공되는 것도 가능하다.
따라서, 접촉부(20)는 축부재(30)와 수평 상태를 더욱 확실하게 유지한 상태로 팽창 또는 수축이 가능해지며, 접촉부(20)를 전체적으로 균일한 가압력으로 팽창시킬 수 있다.
더불어, 본 실시예에서 이동제한부(50)가 제공된 위치는 한정되지 않으며, 좌굴방지를 위해 삽입되는 열연 코일의 내경 크기에 따라 다르게 제공될 수 있다.
즉, 열연 코일의 내경 크기가 클 경우, 접촉부(20)의 외경 굴곡도 이에 대응하여 완만하게 제공될 수 있으며, 축상이동멤버(40)의 이동 길이 및 축상이동멤버(40)의 역방향 이동을 제한하는 이동제한부(50)의 설치위치도 일단부로부터 먼 위치에 위치될 수 있다.
또한, 열연 코일의 내경 크기가 작을 경우, 접촉부(20)의 외경 굴곡도 이에 대응하여 완만하게 제공될 수 있으며, 축상이동멤버(40)의 이동 길이 및 축상이동멤버(40)의 역방향 이동을 제한하는 이동제한부(50)의 설치위치도 일단부로부터 짧은 위치에 위치될 수 있다.
한편, 미설명된 도번 36은 축부재(30)의 타단부에는 후술되는 로더/언로더의 이동형 척유닛에 물림 고정되는 플랜지(36)이다.
전술된 바와 같이 구성된 좌굴 방지장치(10)는 열연 코일 등의 코일부에 삽입된 상태로 열연 코일이 냉각되는 과정에서 버팀력을 제공할 수 있다. 한편, 열연 코일의 냉각이 완료되면, 후공정을 위해 좌굴 방지장치(10)를 분리하여야 하며, 이와 같이 분리된 좌굴 방지장치(10)는 다른 열연 코일에 삽입되는 과정을 반복적으로 수행하게 된다.
이를 위해, 본 실시예는 좌굴 방지장치(10)를 열연 코일에 삽입하거나 분리하여 순환하는 열연 코일용 좌굴 방지 시스템(100)을 포함할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 열연 코일용 좌굴 방지 시스템의 로더/언로더를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참고하면, 열연 코일용 좌굴 방지 시스템(100)은 전술된 좌굴 방지장치(10)를 포함하며, 이러한 좌굴 방지장치(10)가 열연 코일의 내경부에 밀착되며 지지하도록 열연 코일의 내경부에 삽입되거나 이를 분리하기 위한 로더/언로더(loader/unloader)(110)를 포함할 수 있다.
로더/언로더(110)는 좌굴 방지장치(10)의 삽입 또는 분리시 접촉부(20)를 지지한 상태에서 축부재(30)를 이동시켜 접촉부(20)의 팽창 또는 수축을 발생시킬 수 있다.
일례로, 로더/언로더(110)는 본체부(120)를 포함할 수 있다. 또한, 본체부(120)에는 로더/언로더(110)의 작동을 제어하기 위한 (도시되지 않은) 제어부가 구비될 수 있다.
또한, 본체부(120)에는 축부재(30)를 축방향으로 이동하도록 연계되는 이동형 척유닛(130)이 제공될 수 있다.
이동형 척유닛(130)은 축부재(30)의 단부에 물림 고정될 수 있으며, 축부재(30)의 단부를 고정한 상태에서 열연 코일의 축방향으로 삽입 또는 후퇴하며 축부재(30)를 이동시킬 수 있다.
바람직하게는 축부재(30)의 단부에는 이동형 척유닛(130)에 물림 고정을 위한 플랜지(36)가 제공될 수 있다.
또한, 본체부(120)에는 좌굴 방지장치(10)를 이동시킬 수 있도록 접촉부(20)가 연계되는 작동로드(140)가 제공될 수 있다.
즉, 본 실시예에서 작동로드(140)는 접촉부(20) 사이로 진입되어 접촉부(20)의 내경부를 들어올리도록 제공될 수 있다.
또한, 작동로드(140)는 이동형 척유닛(130)이 축부재(30)를 축방향으로 이동시킬 때 접촉부(20)의 이동을 제한하도록 함으로써, 접촉부(20)의 제1받침부(22)가 축부재(30)의 제2받침부(32)에 안내되며 팽창되게 할 수 있다.
또한, 로더/언로더(110)에서 본체부(120)는 작동로드(140)를 회전시키는 회전 모듈(150)과, 작동로드(140)의 높낮이를 조절하는 승강 모듈 (160)을 포함할 수 있다.
일례로, 회전 모듈(150)은, 복수의 작동로드(140)가 설치되어 회전 가능하게 제공된 회전원판(152)과, 본체부(120)의 일측에 제공되어 회전원판(152)에 연계되도록 제공됨 모터(154)를 포함할 수 있다. 따라서, 모터(154)의 구동시 회전원판(152)이 회전함에 따라 복수의 작동로드(140)의 위치를 회전시킬 수 있다.
여기서, 회전원판(152)에는 기어부가 형성될 수 있고, 모터(154)의 회전축에는 기어부에 치합되는 기어(155)가 제공될 수 있다.
더불어, 회전 모듈(150)은 본 실시예에 의해 한정되지 않으며, 다양한 형태로 변형될 수 있다. 일례로, 모터(154)가 회전원판(152)의 회전축에 연계될 수 있으며, 이외에도 회전 모듈(150)의 회전원판(152)과 모터(154)는 체인 등의 회전 연결부재에 의해 회전력을 전달받도록 제공되는 것도 가능하다.
또한, 승강 모듈(160)은 본체부(120)의 일측에 제공된 (도시되지 않은) 유압 실린더를 포함할 수 있으며, 이 유압 실린더에 제공되는 압력에 의해 본체부(120)의 높낮이를 조절할 수 있다. 더불어, 본 실시예에서 승강 모듈(160)의 구성은 한정되지 않으며, 다양한 형태로 변형될 수 있다. 일례로 승강 모듈(160)은, 모터 및 이에 연계되는 기어 조립체를 포함할 수 있으며, 모터에 와이어 등의 수단을 연결하여 본체부(120)를 승강시키도록 제공되는 것도 가능하다.
따라서, 로더/언로더(110)는 좌굴 방지장치(10)가 쓰러져 있거나, 기울어진 상태로 보관되더라도 회전 모듈(150) 또는 승강 모듈(160)을 이용하여 작동로드(140)를 회전 또는 높낮이를 조절하여 접촉부(20)의 압착수단 삽입부(22)에 삽입할 수 있다.
또한, 로더/언로더(110)의 본체부(120) 이동을 위한 구동수단(170)이 연계될 수 있다.
따라서, 로더/언로더(110)는 구동수단(170)을 이용하여 좌굴 방지장치(10)가 결합된 상태에서 좌굴 방지장치(10)를 이동할 수 있고, 열연 코일의 내경부에 좌굴 방지장치(10)를 삽입하거나, 이를 분리하여 다른 열연 코일의 내경부에 삽입하거나 또는 보관소로 이동할 수 있다.
일례로, 본 실시예에서 구동수단(170)은 조향수단이 연계된 이동바퀴(172)를 포함할 수 있으며, 이동바퀴(172)에는 (도시되지 않은) 모터 등이 연계될 수 있다.
전술된 바와 같이 구성된 본 실시예의 좌굴 방지장치(10) 및 이를 이용한 열연 코일용 좌굴 방지 시스템(100)의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
또한, 도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일용 좌굴 방지 시스템의 좌굴 방지장치가 열연 코일에 삽입되는 상태의 작동상태도이다.
먼저, 도 5를 참고하면, 본 발명의 좌굴 방지장치(10)는 보관소 또는 다른 열연 코일의 내경부로부터 분리된 상태일 수 있다.
그리고, 로더/언로더(110)는 이러한 좌굴 방지장치(10)에 인접하게 이동한 후, 작동로드(140)가 접촉부(20) 사이에 삽입된 후, 접촉부(20)의 내경부를 지지하며 들어올릴 수 있다.
이때, 로더/언로더(110)의 이동형 척유닛(130)은 축부재(30)의 단부를 물림 고정할 수 있다.
이와 같이, 로더/언로더(110)는 좌굴 방지장치(10)를 들어올린 상태에서 열연 코일 권취공정으로 이동하고, 이어서 도 6과 같이, 열연 공정의 권취기(200)로부터 분리되는 열연 코일(1)의 내경부에 좌굴 방지장치(10)를 삽입한다.
다음으로, 도 7과 같이, 로더/언로더(110)의 이동형 척유닛(130)을 후퇴 이동시킨다.
이때, 이동형 척유닛(130)에 의해 축부재(30)가 후퇴 이동하게 된다.
또한, 접촉부(20)는 작동로드(140)에 의해 후퇴 이동이 제한되며, 이에 따라 접촉부(20)의 제1받침부(22)가 축부재(30)의 제2받침부(32)와 접촉된 상태에서 경사 이동함에 따라 열연 코일(1)의 내경측으로 팽창되어 밀착되며 버팀력을 제공하게 된다.
한편, 접촉부(20)의 팽창에 따라 축상이동멤버(40)가 축부재(30)에 슬라이딩 이동하게 되며, 이후 축부재(30)의 스토퍼 부재(52)를 통과하게 되면, 스토퍼 부재(52)가 스프링(54)의 탄성력에 의해 돌출되며 축상이동멤버(40)의 후퇴 이동을 제한한다.
그리고, 축상이동멤버(40)에 연계된 작동링크(42)는 축상이동멤버(40)의 후퇴 이동이 제한됨에 따라 접촉부(20)의 일측을 지지하며 버팀력을 제공한다.
이와 같이, 좌굴 방지장치(10)의 삽입이 완료되면, 좌굴 방지장치(10)가 로더/언로더(110)로부터 분리되도록 로더/언로더(110)를 이동시킨다.
한편, 도 8과 같이 좌굴 방지장치(10)가 결합된 열연 코일(1)은 냉각 야드 등으로 이동되어 완전히 냉각이 이루어지게 되며, 좌굴 방지장치(10)는 열연 코일(1)이 완전히 냉각된 후, 분리되어 다른 열연 코일()에 삽입되거나 보관소에 보관될 수 있다.
본 실시예에서 좌굴 방지장치(10)는 접촉부(20)와 축부재(30)에 제1받침부(22)와 제2받침부(32)가 각각 제공된 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 좌굴 방지장치의 단면도이다.
도 9를 참고하면, 좌굴 방지장치(310)는 복수의 접촉부(320)와, 이 접촉부(320) 사이에 배치되는 축부재(330)와, 접촉부(320)의 내측면 또는 축부재(330)의 외측면 중 한 쪽에 축방향에 대해 경사지도록 제공된 경사면을 갖는 적어도 하나의 제1받침부(322)를 포함할 수 있다.
일례로, 본 실시예에서 제1받침부(322)는 접촉부(320)의 내측면에 제공될 수 있다.
그리고, 축부재(330)에는 제1받침부(322)와 대응하도록 제공된 제2받침부(332)가 제공될 수 있다.
제2받침부(332)는 제1받침부(322)와 접촉시 경사면을 따라 슬라이딩 이동하며 접촉부(320)와 축부재(330) 사이를 벌리도록 제공되며, 이를 위해 제1받침부(322)의 경사면에 지지되며 이동하는 지지부(332)를 포함할 수 있다.
여기서, 지지부(332)는 축부재(330)의 외주면에서 접촉부(320) 방향으로 돌출되는 형태, 예컨대 축부재(330)의 외주면에 대해 수직으로 세워진 형태로 제공될 수 있다. 또한, 지지부(332)는 축부재(330)의 제1받침부(322)와 접촉시 충분한 지지력을 제공할 수 있도록 제공되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 지지부(332)는 접촉부(320)와 접촉되는 면의 후면 및 축부재(330)의 외주면 사이를 연결하는 보강리브(333)가 제공될 수 있다.
또한, 지지부(332)의 단부에는 제1받침부(322)의 경사면(322a)과 접촉시 마찰 저항을 줄일 수 있도록 구름부재가 제공될 수 있다.
일례로, 구름부재는 지지부(332)의 단부에 회전축을 매개로 회전 가능하게 제공된 롤러(332a)를 포함할 수 있으며, 이외에도 마찰저항이 적은 소재로 이루어진 부싱 등이 제공되는 것도 가능하다.
따라서, 좌굴 방지장치(310)는 축부재(330)가 정방향(예컨대 도 9의 우측방향)으로 이동하게 되면, 제2받침대의 지지부(332)가 접촉부(20)의 제1받침부(322)와 밀착되고, 정방향 이동이 계속됨에 따라 제1받침부(322)의 경사면이 지지부의 롤러에 안내되며 접촉부(230)를 팽창시킬 수 있다.
또한, 접촉부(320)의 팽창에 연계하여 축상이동멤버(340)가 작동링크(342)를 매개로 함께 이동하게 된다.
그리고, 축상이동멤버(340)가 이동제한부(350)의 스토퍼 부재(352)를 통과하게 되면, 스토퍼 부재(352)가 스프링의 탄성에 의해 돌출되며 축상이동멤버(30)의 측면을 지지하여 후퇴 이동을 방지함으로써, 접촉부(320)가 충분한 버팀력을 제공하도록 지지할 수 있다.
본 실시예에서, 제1받침부(232)는 접촉부(320)에 제공된 경사면을 포함하고, 제2받침부(332)는 축부재(330)에 세워진 지지부를 포함하는 것으로 설명하고 있으나, 제1받침부(322)와 제2받침부(332)의 구조는 이에 한정되지 않는다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 좌굴 방지장치의 단면도이다.
도 10을 참고하면, 좌굴 방지장치(410)는 복수의 접촉부(420)와, 이 접촉부(420) 사이에 배치되는 축부재(430)와, 접촉부(420)의 내측면 또는 축부재(340)의 외측면 중 한 쪽에 축방향에 대해 경사지도록 제공된 경사면을 갖는 적어도 하나의 제1받침부(432)를 포함할 수 있다.
도 10에서, 제1받침부(432)는 축부재(430)의 외주면에 제공될 수 있다.
그리고, 접촉부(420)의 내측면에는 제1받침부(432)와 대응하도록 제공된 제2받침부(422)가 제공될 수 있다.
제2받침부(422)는 제1받침부(432)와 접촉시 경사면을 따라 슬라이딩 이동하며 접촉부(420)와 축부재(430) 사이를 벌리도록 제공되며, 이를 위해 제1받침부(432)의 경사면에 지지되며 이동하는 지지부(422)를 포함할 수 있다.
여기서, 지지부(422)는 축부재(340)의 외주면에서 접촉부(420) 방향으로 돌출되는 형태, 예컨대 축부재(430)의 외주면에 대해 수직으로 세워진 형태로 제공될 수 있다. 또한, 지지부는 축부재(430)의 제1받침부(432)와 접촉시 충분한 지지력을 제공할 수 있도록 제공되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 지지부(422)는 접촉부(420)와 접촉되는 면의 후면 및 축부재(430)의 외주면 사이를 연결하는 보강리브(426)가 제공될 수 있다.
또한, 지지부(422)의 단부에는 제1받침부(432)의 경사면과 접촉시 마찰 저항을 줄일 수 있도록 구름부재가 제공될 수 있다.
일례로, 구름부재는 지지부(422)의 단부에 회전축을 매개로 회전 가능하게 제공된 롤러(422a)를 포함할 수 있으며, 이외에도 마찰저항이 적은 소재로 이루어진 부싱 등이 제공되는 것도 가능하다.
따라서, 좌굴 방지장치(410)는 축부재(430)가 정방향(예컨대 도 10의 우측방향)으로 이동하게 되면, 제2받침대의 지지부가 접촉부(420)의 제1받침부(432)와 밀착되고, 정방향 이동이 계속됨에 따라 제1받침부(432)의 경사면이 지지부(422)의 롤러(422a)에 안내되며 접촉부(420)를 팽창시킬 수 있다.
또한, 접촉부(420)의 팽창에 연계하여 축상이동멤버(440)가 작동링크(442)를 매개로 함께 이동하게 된다.
그리고, 축상이동멤버(440)가 이동제한부(450)의 스토퍼 부재(452)를 통과하게 되면, 스토퍼 부재(452)가 스프링의 탄성에 의해 돌출되며 축상이동멤버(440)의 측면을 지지하여 후퇴 이동을 방지함으로써, 접촉부(420)가 충분한 버팀력을 제공하도록 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.
10: 좌굴 방지장치 20: 접촉부
22: 제1받침부 22a: 경사면
30: 축부재 32: 제2받침부
32a: 역경사면 34: 홈
40: 축상이동멤버 42: 작동링크
50: 이동제한부 52: 스토퍼 부재
54: 스프링 100: 좌굴 방지 시스템
110: 로더/언로더 120: 본체부
130: 이동형 척유닛 140: 작동로드
150: 회전 모듈 152: 회전원판
154: 모터 160: 승강 모듈
170: 구동수단 172: 이동바퀴

Claims (10)

  1. 대향되는 방향으로 이동 가능하게 제공되는 복수의 접촉부; 상기 접촉부 사이의 중심축선상에 배치되어 축방향으로 이동 가능하게 제공된 축부재; 상기 접촉부의 내측면 또는 상기 축부재의 외측면 중 한 쪽에 축방향에 대해 경사지도록 제공된 경사면을 갖는 적어도 하나의 제1받침부; 및 상기 접촉부의 내측면 또는 상기 축부재의 외측면 중 다른 쪽에 상기 제1받침부와 대응하도록 제공되어 상기 축부재의 이동에 의해 상기 제1받침부와 접촉되며 상기 접촉부를 외측 방향으로 밀도록 제공된 제2받침부;를 포함하고,
    상기 축부재에 슬라이딩 이동 가능하게 제공된 축상이동멤버와, 상기 축상이동멤버와 상기 접촉부에 각 단부가 연결부재를 매개로 연결되어 상기 접촉부의 이동에 연계되어 상기 축부재를 따라 이동하며 상기 접촉부를 지지하도록 제공되는 작동로드와, 상기 축부재에 제공되어 상기 축상이동멤버의 역방향 이동을 제한하는 이동제한부를 포함하는 좌굴 방지장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2받침부는 상기 제1받침부의 경사면에 대응하는 역경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 좌굴 방지장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2받침부는 상기 제1받침부의 경사면을 지지하도록 제공된 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 좌굴 방지장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 지지부의 단부에는 상기 제1받침부의 경사면과 마찰을 저감하는 구름부재가 더 제공되는 것을 특징으로 하는 좌굴 방지장치.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 이동제한부는
    상기 축부재의 일측에 관통된 홈을 통해 인출가능하게 제공된 스토퍼부재와,
    상기 스토퍼부재가 외측으로 돌출하도록 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 좌굴 방지장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 스토퍼부재는
    상기 축상이동멤버의 이동시 상기 축상이동멤버와 접촉하는 면이 상기 축상이동멤버에 의해 눌려지도록 경사지게 제공되며, 상기 축상이동멤버의 역방향 이동시 상기 축상이동멤버와 접촉하는 면은 상기 축상이동멤버가 걸리도록 평면부로 제공된 것을 특징으로 하는 좌굴 방지장치.
  8. 권취된 열연 코일의 내경부를 지지하도록 상기 열연 코일의 내경부에 삽입되는 청구항 1 내지 청구항 4 , 청구항 6 및 청구항 7 중 어느 한 항에 따른 좌굴 방지장치; 및
    상기 좌굴 방지장치를 상기 열연 코일의 내경부에 삽입 또는 분리하되, 상기 좌굴 방지장치의 삽입 또는 분리시 상기 접촉부가 팽창 또는 수축하도록 상기 축부재를 이동시키는 로더/언로더;
    를 포함하는 열연 코일용 좌굴 방지 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 로더/언로더는
    구동수단을 포함하는 본체부와,
    상기 본체부에 제공되어 상기 축부재를 축방향으로 이동하도록 연계되는 이동형 척유닛과,
    상기 본체부에 제공되어 상기 좌굴 방지장치를 이동시키도록 상기 접촉부에 연계되고, 상기 축부재의 이동시 상기 접촉부의 축방향 이동을 제한하는 작동로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연 코일용 좌굴 방지 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 본체부는
    상기 작동로드를 회전시키는 회전 모듈과,
    상기 작동로드의 높낮이를 조절하는 승강 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 열연 코일용 좌굴 방지 시스템.
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