KR101328325B1 - 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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배재욱
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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 제공되는 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, 권취기(mandrel)에 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; 및 상기 접촉부 사이에 제공되어 상기 접촉부를 외측 방향으로 밀어내도록 탄성력을 제공하는 적어도 하나의 탄성가압부;를 포함하고, 상기 접촉부는 상기 탄성가압부를 압착하도록 압착수단이 연계되는 압착수단 삽입부 또는 압착수단 걸이부를 포함하고, 상기 탄성가압부는 상기 접촉부 사이의 중심축선상에 위치되는 축부재와, 상기 축부재의 외경부를 관통하여 삽입가능하게 제공되는 가이드와, 상기 접촉부와 상기 축부재 사이에 제공되어 상기 가이드를 매개로 상기 접촉부를 탄성 가압하도록 연계되는 코일 스프링을 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 좌굴 방지장치는 대향되는 방향으로 이동 가능하게 제공되는 복수의 접촉부; 및 상기 접촉부 사이에 제공되어 상기 접촉부를 외측 방향으로 밀어내도록 탄성력을 제공하는 적어도 하나의 탄성가압부;를 포함하고, 상기 접촉부는 상기 탄성가압부를 압착하도록 압착수단이 연계되는 압착수단 삽입부 또는 압착수단 걸이부를 포함하고, 상기 탄성가압부는 상기 접촉부 사이에 제공되는 길이 가변형 가이드와, 상기 길이 가변형 가이드를 매개로 상기 접촉부를 탄성 가압하도록 연계되는 코일 스프링을 포함하고, 상기 길이 가변형 가이드는 상기 접촉부 중 어느 한 쪽의 접촉부에 연계되는 제1브래킷과, 상기 접촉부 중 다른 한 쪽의 접촉부에 연계되며 상기 제1브래킷과 일측이 중첩되며 슬라이딩 이동하도록 연계되는 제2브래킷을 포함한다.
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본 발명의 일 측면에 따른 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.
또한, 접촉부는 탄성가압부를 압착하도록 압착수단이 연계되는 압착수단 삽입부 또는 압착수단 걸이부를 포함하고, 로더/언로더는 구동수단을 포함하는 본체부와, 본체부에 제공되어 각각의 접촉부에 포함된 압착수단 걸이부 또는 압착수단 삽입부에 결합되는 복수의 작동로드와, 복수의 작동로드 사이의 간격을 조절하도록 제공되는 액츄에이터를 포함할 수 있다.
또한, 본체부는 작동로드를 회전시키는 회전 모듈과, 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 측면도.
도 3은 발명의 일 실시예에 따른 좌굴 방지장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일용 좌굴 방지 시스템을 도시한 측면도.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일용 좌굴 방지 시스템의 좌굴 방지장치가 열연 코일에 삽입되는 상태의 작동상태도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 좌굴 방지장치의 단면도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 좌굴 방지 장치의 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 측면도이며, 도 3은 발명의 일 실시예에 따른 좌굴 방지장치의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 실시예의 좌굴 방지장치(10)는 대향되는 방향으로 이동 가능하게 제공되는 복수의 접촉부(20)를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 접촉부(20) 사이에는 접촉부(20)를 외측 방향으로 밀어내도록 탄성력을 제공하는 적어도 하나의 탄성가압부(30)가 제공될 수 있다.
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 탄성가압부(30)에 의해 제공되는 탄성력에 의해 복수의 접촉부(20)가 코일의 내경부를 지지하며 버팀력을 제공함으로써 좌굴을 방지할 수 있다.
여기서, 접촉부(20)는 탄성가압부(30)에 의해 외측, 즉 코일 내경부측으로 팽창하는 상태이다. 접촉부(20)는 코일 내경면에 밀착되며 탄성가압부(30)에 의해 팽창되는 방향으로 이동함에 따라 코일 내경면을 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 실시예는 좌굴 방지장치(10)를 코일 내경부에 삽입하거나, 코일 내경부로부터 분리하기 위해 탄성가압부(30)의 탄성력을 극복하여 접촉부(20)를 압착할 필요가 있다.
이를 위해 본 실시예에서 접촉부(20)는 탄성가압부(30)를 압착하도록 압착수단이 연계되는 삽입부 압착수단 또는 압착수단 걸이부를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 접촉부(20)는 압착수단 삽입부(22)를 포함할 수 있으며, 압착수단 삽입부(22)는 접촉부(20)의 측면을 관통하여 (도시되지 않은) 압착수단의 작동로드가 삽입되는 공간으로 마련될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 접촉부(20)는 압착수단의 작동로드가 압착수단 삽입부(22)에 삽입되어 접촉부(20)를 압착하는 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 다양한 형태로 변형될 수 있다.
일례로, 접촉부(20)는 압착수단 걸이부를 포함할 수 있으며, 이 압착수단 걸이부에 압착수단의 작동로드가 끼워짐에 따라 접촉부(20)를 압착시킬 수 있다. 이때, 접촉부(20)는 외면부가 코일의 내경부와 밀착되므로, 압착수단 걸이부는 접촉부(20)의 내면부에 복수개로 제공되는 것이 바람직하다.
한편, 탄성가압부(30)는 복수개로 제공될 수 있으며, 바람직하게는 충분한 버팀력을 제공할 수 있도록 좌굴력이 전해지는 선상의 열을 따라 복수개로 제공될 수 있다.
또한, 탄성가압부(30)는 접촉부(20) 사이의 중심축선상에 위치되는 축부재(32)를 포함할 수 있다.
또한, 축부재(32)의 외경부에는 가이드(34)가 제공되며, 이 가이드(34)는 축부재(32)의 외경부를 관통하여 삽입가능토록 제공될 수 있다.
이를 위해, 축부재(32)에는 가이드(34)의 삽입 또는 인출을 위한 복수의 관통홀(33)이 형성될 수 있다.
또한, 축부재(32)에 형성되는 관통홀(33)에는 대향 측면에서 가이드(34)가 각각 삽입될 수 있으며, 각각의 관통홀(33)에 하나의 가이드(34)가 삽입되도록 제공되는 것도 가능하다.
또한, 축부재(32)와 관통홀(33) 중 어느 하나에는 돌출부(32a)가 형성될 수 있고, 다른 하나에는 이 돌출부(32a)와 대응하는 홈부(34a)가 형성될 수 있다. 여기서, 축부재(32)와 관통홀(33)은 돌출부(32a)가 홈부(34a)에 끼워져 이동함에 따라 회전되지 않도록 구속된 상태에서 삽입 또는 인출이 안내될 수 있다.
본 실시예에서 축부재(32)와 관통홀(33)에는 돌출부(32a) 또는 홈부(34a)에 의해 이동이 안내되도록 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 축부재(32) 및 관통홀(33)에는 서로 대응하도록 축방향을 따라 평면부가 제공될 수 있으며, 이 평면부의 조합에 의해 회전 방향의 이동이 제한된 상태로 삽입 또는 인출이 안내될 수 있다.
또한, 가이드(34)에는 코일 스프링(36)이 연계될 수 있다. 코일 스프링(36)을 가이드(34)를 매개로 접촉부(20)와 축부재(32)에 탄성력을 제공하며, 이에 따라 접촉부(20)는 항상 외측으로 팽창하는 방향으로 탄성력을 받게 된다.
따라서, 접촉부(20)는 열연 코일의 내경부에 삽입된 상태에서 외측으로 팽창함에 따라 열연 코일에 버팀력을 제공할 수 있다.
본 실시예에서 접촉부(20)의 외경 굴곡 및 코일 스프링(36)의 탄성력은 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, 탄성계수가 큰 코일 스프링(36)이 제공될 수 있다. 또한, 열연 코일의 내경 크기가 작을 경우, 접촉부(20)의 외경 굴곡도 이에 대응하여 완만하게 제공될 수 있으며, 탄성계수가 작은 코일 스프링(36)이 제공될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에서 접촉부(20)의 외경 굴곡 및 코일 스프링(36)의 탄성력은 한정되지 않으며, 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 코일 스프링(36)은 수축 또는 팽창하는 길이에 따라 탄성계수를 다르게 설정할 수 있으며, 접촉부(20)의 내경부와 축부재(32) 외경 사이의 거리 등에 의해서도 탄성계수를 다르게 설정할 수 있다.
한편, 본 실시예에서 접촉부(20)의 외측면은 코일 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.
접촉부(20)의 내측면이 원호 형태로 제공될 경우, 가이드(34)는 접촉부(20)와 접촉하는 단부의 안정적인 지지를 위해 플랜지(35)를 포함할 수 있으며, 이 플랜지(35)의 표면부는 단부가 접촉부(20) 내측면에 대응하는 곡면, 즉 원호 형태로 제공될 수 있다.
또한, 접촉부(20)의 내측면에는 이 플랜지(35)가 안착될 수 있도록 안착부(25)가 마련될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 접촉부(20)의 단부에 제공된 플랜지(35)는 원호 형태로 제공되는 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 플랜지(35)의 표면부는 평면으로 제공될 수 있으며, 이에 따라 접촉부(20)의 내측면에 제공된 안착부(25)는 평면으로 제공되는 것이 바람직하다.
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 본 발명의 일 실시예에 따른 열연 코일용 좌굴 방지 시스템을 도시한 측면도이다.
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)에 연계되어 탄성가압부(30)를 수축하도록 제공될 수 있다.
일례로, 본 실시예에서 좌굴 방지장치(10)의 접촉부(20)에는 압착수단 삽입부(22)가 제공되어 있다.
그리고, 로더/언로더(110)는 본체부(120)를 포함할 수 있다. 본체부(120)에는 로더/언로더(110)의 작동을 제어하기 위한 (도시되지 않은) 제어부가 구비될 수 있다.
또한, 이 본체부(120)에는 접촉부(20)의 압착수단 삽입부(22)에 연계되는 복수의 작동로드(130)가 제공될 수 있다.
여기서, 복수의 작동로드(130)는 각각의 접촉부(20)의 압착수단 삽입부(22)에 삽입된 상태에서 간격을 좁힐 수 있으며, 이에 따라 접촉부(20)가 탄성가압부(30)의 탄성력을 극복하며 압착될 수 있다.
이를 위해, 로더/언로더(110)는 복수의 작동로드(130) 사이의 간격을 조절하기 위한 액츄에이터(140)를 포함할 수 있다. 일례로, 본 실시예에서 액츄에이터(140)는 유압 실린더(142)를 포함할 수 있다. 이 유압 실린더(142)에는 유압펌프(144)가 구비되며, 이 유압펌프(144)에 의해 발생되는 유압에 의해 실린더 로드(146)가 신축되며 작동로드(130)의 간격을 조절할 수 있다.
또한, 로더/언로더(110)에서 본체부(120)는 작동로드(130)를 회전시키는 회전 모듈(150)과, 작동로드(130)의 높낮이를 조절하는 (도시되지 않은) 승강 모듈을 포함할 수 있다.
일례로, 회전 모듈(150)은, 복수의 작동로드(130)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(130)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 모듈은 본체부(120)의 일측에 제공된 유압 실린더를 포함할 수 있으며, 이 유압 실린더에 제공되는 압력에 의해 본체부(120)의 높낮이를 조절할 수 있다. 더불어, 본 실시예에서 승강 모듈의 구성은 한정되지 않으며, 다양한 형태로 변형될 수 있다. 일례로 승강 모듈은, 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 모듈을 이용하여 작동로드(130)를 회전 또는 높낮이를 조절하여 접촉부(20)의 압착수단 삽입부(22)에 삽입할 수 있다.
또한, 로더/언로더(110)의 본체부(120) 이동을 위한 구동수단이 연계될 수 있다.
따라서, 로더/언로더(110)는 구동수단을 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 구동수단은 조향수단이 연계된 이동바퀴(125)를 포함할 수 있으며, 이동바퀴(125)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.
도 5 내지 도 7은 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(130)가 접촉부(20)의 압착수단 삽입부(22)에 삽입된다.
그리고, 작동로드(130)는 유압 실린더(142)에 의해 수축되며, 접촉부(20)를 탄성 지지하는 탄성가압부(30)를 압착하게 된다.
이와 같이, 로더/언로더(110)는 좌굴 방지장치(10)의 접촉부(20) 및 탄성가압부(30)가 압착된 상태에서 열연 코일 권취공정으로 이동하고, 이어서 도 6과 같이, 열연 공정의 권취기(mandrel)(200)로부터 분리되는 열연 코일(1)의 내경부에 삽입된다.
다음으로, 로더/언로더(110)의 작동로드(130)를 가압하던 유압 실린더(142)의 유압을 해제하고, 작동로드(130)가 접촉부(20)로부터 분리되도록 로더/언로더(110)를 이동시킨다.
한편, 도 7을 참고하면, 로더/언로더(110)로부터 분리된 좌굴 방지장치(10)는 탄성가압부(30)가 접촉부(20)를 팽창시키고, 이에 따라 접촉부(20)가 열연 코일(1)의 내경부에 밀착되며 버팀력을 제공하게 된다.
한편, 이와 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 코일에 삽입되거나 보관소에 보관될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 탄성가압부(30)는 축부재(32)를 포함하는 것으로 설명하고 있으나, 탄성가압부(30)의 구조는 한정되지 않으며 다양하게 변형될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 좌굴 방지장치의 단면도이다.
도 8을 참고하면, 좌굴 방지장치(310)는 접촉부(320)와, 탄성가압부(330)를 포함할 수 있다.
탄성가압부(330)는 대향되는 접촉부(320) 사이에 길이 가변형 가이드(332)가 각 단부가 연계될 수 있다. 또한, 탄성가압부(330)는 이 길이 가변형 가이드(332)를 매개로 접촉부(320)를 탄성 가압하도록 연계되는 코일 스프링(336)을 포함할 수 있다.
길이 가변형 가이드(332)는 서로 대향하여 배치되는 복수의 접촉부(320) 중 어느 한 쪽의 접촉부(320)에 연계되는 제1브래킷(333)을 포함할 수 있다. 또한, 제1브래킷(333)에는 일측이 중첩되며 슬라이딩 이동하도록 연계되는 제2브래킷(334)이 제공될 수 있다.
제2브래킷(334)은 일단부가 제1브래킷(333)의 내측으로 삽입되어 이동이 안내됨에 따라 전체적인 신축된 길이를 조절할 수 있다.
즉, 본 실시예에서 제1브래킷(333)의 단부에는 어느 하나의 접촉부(320), 예컨대 상부의 접촉부(320)가 연계되고, 제1브래킷(333)에 연계된 제2브래킷(333)의 단부에는 다른 접촉부(320), 예컨대 하부의 접촉부(320)가 연계될 수 있다.
따라서, 서로 대향하게 배치된 접촉부(320)는, 그 사이에 제공되는 탄성가압부(330)의 제1브래킷(333)과 제2브래킷(334)에 구속된 상태에서 코일 스프링(336)에 의해 항상 외측으로 팽창하는 방향으로 탄성력을 받게 된다.
또한, 바람직하게는 탄성가압부(330)는 제2브래킷(334)의 양단부에 각각 제1브래킷(333)이 제공될 수 있고, 제2브래킷(334)에는 각각의 코일 스프링(336)의 일측이 안착 및 지지되는 스프링 시트(338)가 마련될 수 있으며, 이에 따라 코일 스프링(336)의 길이를 줄일 수 있다.
또한, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 좌굴 방지 장치의 단면도이다.
도 9를 참고하면, 좌굴 방지 장치(410)는 접촉부(420)와, 탄성가압부(430)을 포함할 수 있다.
그리고, 탄성가압부(430)는 축부재(432)를 포함할 수 있고, 이 축부재(432)에는 제1브래킷(434)과 제2브래킷(435)를 포함하는 길이 가변형 가이드(433)가 제공될 수 있다.
또한, 탄성가압부(430)는 이 길이 가변형 가이드(433)를 매개로 접촉부(420)를 탄성 가압하도록 연계되는 코일 스프링(436)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1브래킷(434)는 접촉부(420)의 내측 일측에 연계되고, 제2브래킷(435)는 축부재(432)의 일측에 연계될 수 있다.
또한, 본 실시예에서 탄성가압부(30, 330, 430)는 좌굴력이 가장 크게 전해지는 선상을 따라 열을 따라 복수개가 제공되는 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 도 10에 도시된 바와 같이, 좌굴력이 전해지는 선상을 기준으로 양측으로 복수열로 제공되는 것도 가능하다.
도 10을 참고하면, 좌굴 방지 장치(510)는 접촉부(520)와, 탄성가압부(530)을 포함할 수 있다. 여기서, 탄성가압부(530)는 접촉부(520)의 이동을 안내하는 가이드(534) 및 코일 스프링(536)이 복수열로 제공될 수 있다.
또한, 접촉부(20, 320, 420, 520)는 좌굴력이 가장 크게 전해지는 선상에서 대향되는 방향, 예컨대 상, 하방향으로 각각 배치되는 것으로 설명하고 있으나, 접촉부(20, 320, 420, 520)의 배치된 개수나 위치는 한정되지 않는다. 예컨대, 접촉부(20, 320, 420, 520)는 상, 하 방향뿐만 아니라 좌, 우 방향으로도 배치될 수 있으며, 이에 따라 본 실시예의 좌굴 방지장치(10, 310, 410, 520)를 열연 코일(1)에 삽입되는 방향의 제한을 해소할 수 있고, 이외에도 다양한 방향으로 발생하는 외력 등에 의한 좌굴 등의 발생을 방지할 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: 압착수단 삽입부 30: 탄성가압부
32: 축부재 33: 관통홀
34: 가이드 36: 코일 스프링
100: 좌굴 방지 시스템 110: 로더/언로더
120: 본체부 125: 이동바퀴
130: 작동로드 140: 액츄에이터
142: 유압 실린더 144: 유압펌프
146: 실린더 로드 150: 회전 모듈
152: 회전원판 154: 모터
155: 기어

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 대향되는 방향으로 이동 가능하게 제공되는 복수의 접촉부; 및 상기 접촉부 사이에 제공되어 상기 접촉부를 외측 방향으로 밀어내도록 탄성력을 제공하는 적어도 하나의 탄성가압부;를 포함하고,
    상기 접촉부는 상기 탄성가압부를 압착하도록 압착수단이 연계되는 압착수단 삽입부 또는 압착수단 걸이부를 포함하고,
    상기 탄성가압부는 상기 접촉부 사이의 중심축선상에 위치되는 축부재와, 상기 축부재의 외경부를 관통하여 삽입가능하게 제공되는 가이드와, 상기 접촉부와 상기 축부재 사이에 제공되어 상기 가이드를 매개로 상기 접촉부를 탄성 가압하도록 연계되는 코일 스프링을 포함하는 좌굴 방지장치.
  4. 대향되는 방향으로 이동 가능하게 제공되는 복수의 접촉부; 및 상기 접촉부 사이에 제공되어 상기 접촉부를 외측 방향으로 밀어내도록 탄성력을 제공하는 적어도 하나의 탄성가압부;를 포함하고,
    상기 접촉부는 상기 탄성가압부를 압착하도록 압착수단이 연계되는 압착수단 삽입부 또는 압착수단 걸이부를 포함하고,
    상기 탄성가압부는 상기 접촉부 사이에 제공되는 길이 가변형 가이드와, 상기 길이 가변형 가이드를 매개로 상기 접촉부를 탄성 가압하도록 연계되는 코일 스프링을 포함하고,
    상기 길이 가변형 가이드는 상기 접촉부 중 어느 한 쪽의 접촉부에 연계되는 제1브래킷과, 상기 접촉부 중 다른 한 쪽의 접촉부에 연계되며 상기 제1브래킷과 일측이 중첩되며 슬라이딩 이동하도록 연계되는 제2브래킷을 포함하는 좌굴 방지장치.
  5. 삭제
  6. 권취된 열연 코일의 내경부를 지지하도록 상기 열연 코일의 내경부에 삽입되는 청구항 3 또는 청구항 4에 따른 좌굴 방지장치; 및
    상기 좌굴 방지장치를 상기 열연 코일의 내경부에 삽입 또는 분리하되, 상기 좌굴 방지장치의 삽입 또는 분리시 상기 접촉부에 연계되어 상기 탄성가압부를 수축하도록 제공되는 로더/언로더;
    를 포함하는 열연 코일용 좌굴 방지 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 접촉부는 상기 탄성가압부를 압착하도록 압착수단이 연계되는 압착수단 삽입부 또는 압착수단 걸이부를 포함하고,
    상기 로더/언로더는
    구동수단을 포함하는 본체부와,
    상기 본체부에 제공되어 각각의 접촉부에 포함된 상기 압착수단 걸이부 또는 상기 압착수단 삽입부에 결합되는 복수의 작동로드와,
    상기 복수의 작동로드 사이의 간격을 조절하도록 제공되는 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 열연 코일용 좌굴 방지 시스템.
  8. 청구항 7에 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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