KR101399864B1 - 소재 선단부 평탄화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소재 선단부 평탄화 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 소재를 이송하는 이송테이블 상측에서 하향 회동되며 소재를 하향 가압하는 회동가압장치와, 회동가압장치의 각도를 조정하며, 회동가압장치에 소재를 하향 가압하는 가압력을 전달하는 제1구동장치와, 회동가압장치와 제1구동장치가 설치되는 지지대를 포함하는 소재 선단부 평탄화 장치에 관한 것이다.

Description

소재 선단부 평탄화 장치{APPARATUS FOR GETTING FIRSTPART OF MATERIAL STRAIGHT}
본 발명은 소재 선단부 평탄화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압연소재의 선단부에 발생된 굽힘을 평탄화하는 소재 선단부 평탄화 장치에 관한 것이다.
일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체상태의 철을 고체로 변형시키는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.
연주공정은 액체 상태인 용강을 주형(Mold)에 주입한 후 연속 주조기를 통과시키면서 냉각, 응고시켜 연속적으로 슬래브(Slab)나 블룸(Bloom) 등의 중간 소재로 만들어내는 공정이다.
압연공정은 제강공정의 연속 주조기로부터 공급받은 슬라브를 가열로에 장입하여 압연에 적당한 온도(1200 ~ 1300 ℃)로 재가열하여 추출한 후, 조압연기를 통해 폭압연 및 두께 압연을 실시하고, 사상압연기에서 수요자가 원하는 두께를 갖는 제품으로 최종압연을 실시하여 생산된 스트립을 권취기로 감아 두루마리 형태의 압연코일로 권취하는 일련의 공정으로 이루어진다.
관련 선행기술로는 대한민국 등록특허공보 제0765096호(2007.10.01. 등록, 발명의 명칭 : 압연소재 선단부 꺽임 방지장치)가 있다
본 발명은 압연롤을 통과하면서 소재의 선단부에 발생된 굽힘을 평탄화함으로써, 추후 냉각장치에서 소재의 선단부에 냉각수가 고여 과냉되는 것을 방지할 수 있는 소재 선단부 평탄화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일측면에 따른 소재 선단부 평탄화 장치는, 소재를 이송하는 이송테이블 상측에서 하향 회동되며 상기 소재를 하향 가압하는 회동가압장치; 상기 회동가압장치의 각도를 조정하며, 상기 회동가압장치에 상기 소재를 하향 가압하는 가압력을 전달하는 제1구동장치; 및 상기 회동가압장치와 상기 제1구동장치가 설치되는 지지대;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 회동가압장치는, 상기 이송테이블 상측에 상하로 회동가능하게 설치되는 회동프레임; 및 상기 회동프레임에 회전가능하게 연결되고, 상기 회동프레임의 연장방향을 따라 배치되는 복수개의 접촉롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 회동프레임은, 상기 소재의 이송방향측으로 갈수록 하향되게 기울어진 형태로 상기 소재의 상측에 위치되며, 상기 복수개의 접촉롤러는, 상기 소재의 이송방향측으로 갈수록 상기 이송테이블과의 간격이 점차 좁아지는 연속된 구름 접촉면을 이루는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 회동가압장치는, 상기 복수개의 접촉롤러를 연결하는 동력전달체인; 및 상기 회동프레임에 설치되며, 상기 접촉롤러 중 하나를 회전시키는 제2구동장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 제1구동장치는, 일측부가 상기 회동가압장치에 힌지연결되고, 타측부가 상기 지지대에 힌지연결되며, 길이가 신장 변형되며 상기 회동가압장치를 하향 회동시키고 상기 소재에 가압 접촉시키는 실린더부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 이송테이블 상측에서 이송 중인 소재의 이송을 저해하지 않으면서 소재의 선단부에 압하력(押下力)을 가하여 평탄화시킬 수 있다.
또한, 복수개의 접촉롤러가 소재의 이송방향측으로 갈수록 하향 경사지게 배열되어 이루는 구름 접촉면에 소재의 선단부가 가이드되어, 회동가압장치 외부로 이탈되는 일 없이 회동가압장치와 이송테이블 사이로 안정되게 진입될 수 있다.
압연롤을 통과하면서 소재의 선단부에 발생된 굽힘을 평탄화함으로써, 추후 냉각장치에서 소재의 선단부에 냉각수가 고여 과냉되는 것을 방지할 수 있으며, 권취장치에서의 소재 권취 또한 원활하게 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 선단부 평탄화 장치의 설치 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 선단부 평탄화 장치의 설치 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 선단부 평탄화 장치를 이용해 소재의 선단부를 평탄화시키는 일례를 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 선단부 평탄화 장치를 이용해 소재의 선단부를 평탄화시키는 다른 일례를 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 선단부 평탄화 장치를 이용해 소재의 선단부를 평탄화시킨 일례를 도시한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 소재 선단부 평탄화 장치의 일실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 선단부 평탄화 장치의 설치 상태를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 선단부 평탄화 장치의 설치 상태를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소재 선단부 평탄화 장치를 이용해 소재의 선단부를 평탄화시키는 일례를 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 선단부 평탄화 장치를 이용해 소재의 선단부를 평탄화시키는 다른 일례를 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 선단부 평탄화 장치를 이용해 소재의 선단부를 평탄화시킨 일례를 도시한 개념도이다.
도 1, 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 소재 선단부 평탄화 장치(400)는, 회동가압장치(410), 제1구동장치(420), 지지대(430)를 포함한다.
회동가압장치(410)는 소재(10)를 이송하는 이송테이블(30) 상측에서 하향 회동되어 소재(10)의 선단부(11)에 접촉되며, 소재(10)의 선단부(11)를 하향 가압하여 평탄화시킨다.
이송테이블(30)은 복수개의 이송롤러(31)가 소재(10)의 이송방향을 따라 배열되어 형성되며, 소재(10)를 상면에 안착시킨 상태로 회전되면서 소재(10)를 일측(냉각장치, 권취장치측)으로 이송하게 된다.
소재(10)의 선단부(11)는 압연장치의 압연롤(백업롤(21), 작업롤(22)) 사이로 차입될 때 굴곡 변형되며, 이후 굴곡된 상태로 냉각장치, 권취장치측으로 이송 된다.
이러한 소재(10) 선단부(11)의 굴곡은 상하 압연롤간 압하력(押下力)의 차이, 상하 압연롤의 온도차, 소재(10) 차입 시 압연롤의 속도강하, 상하 압연롤간 갭보다 두꺼운 소재(10)가 차입될 경우에 발생되는 충격 등으로 인해 발생된다.
회동가압장치(410)는 이송테이블(30) 상측에서 이송 중인 소재(10)의 선단부(11)를 하향 가압하여, 굴곡된 상태의 소재(10)의 선단부(11)를 평탄화시킨다.
본 발명의 일실시예에 의하면 회동가압장치(410)는, 회동프레임(411), 복수개의 접촉롤러(412), 동력전달체인(413), 제2구동장치(414)를 포함한다.
회동프레임(411)은 소재(10)의 이송방향(도 2에서 우측방향)으로의 연장길이를 가지고, 이송테이블(30) 상측에 상하로 회동가능하게 설치된다.
소재(10)의 이송방향으로의 연장길이를 가지는 회동프레임(411) 중 냉각장치, 권취장치측에 위치되는 일측부는 지지대(430)에 힌지결합된다.
회동프레임(411) 중 압연롤측에 위치되는 타측부(자유단부)는 지지대(430)와 연결된 일측부를 기준으로 하여 상하로 회동하게 된다.
접촉롤러(412)는 회동프레임(411)에 회전가능하게 연결되며, 복수개가 회동프레임(411)의 연장방향을 따라 배치된다.
본 발명의 일실시예에서 회동프레임(411)은 소재(10)의 이송방향측으로 갈수록 하향되게 기울어진 형태로 소재(10)의 상측에 위치된다.
회동프레임(411)의 연장방향을 따라 배치되는 복수개의 접촉롤러(412)의 하단부는, 소재(10)의 이송방향측으로 갈수록 이송테이블(30)과의 간격이 점차 좁아지는 연속된 구름 접촉면(L)을 이루게 된다.
굴곡된 형상을 가지는 소재(10)의 선단부(11)는 복수개의 접촉롤러(412)가 소재(10)의 이송방향측으로 갈수록 하향 경사지게 배열되어 이루는 구름 접촉면(L)에 가이드된다.
이에 따라, 소재(10)의 선단부(11)는 회동가압장치(410)와 충돌되어 회동가압장치(410) 외부로 이탈되는 일 없이, 도 3에 도시된 바와 같이 복수개의 접촉롤러(412)가 이루는 구름 접촉면(L)과 이송테이블(30) 사이로 안정되게 진입하게 된다.
제2구동장치(414)는 회동프레임(411)에 고정 설치되며, 복수개의 접촉롤러(412)를 회전시키기 위한 회전구동력을 생성한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 제2구동장치(414)는 모터가 적용될 수 있다.
동력전달체인(413)은 폐쇄고리 형상을 가지고 제2구동장치(414)(모터의 회전축)와 복수개의 접촉롤러(412)를 상호 연결한다.
동력전달체인(413) 중 하나는, 복수개의 접촉롤러(412) 중 제2구동장치(414)에 가장 근접한 접촉롤러(412)와 제2구동장치(414)에 양단부가 각각 연결되어 제2구동장치(414)의 회전력을 접촉롤러(412)측으로 전달한다.
동력전달체인(413) 중 다른 하나는 상호 인접한 접촉롤러(412)의 일단부끼리, 또 다른 하나는 상호 인접한 접촉롤러(412)의 타단부끼리 연결한다.
상기와 같은 설치구조에 의하면, 동력전달체인(413)을 이용해 제2구동장치(414)에 해당되는 하나의 액츄에이터로 복수개의 접촉롤러(412)를 동시에 회전시킬 수 있다.
동력전달체인(413)은 스프라켓(Sprocket)간 동력전달에 이용되는 체인부재, 마찰력에 의해 동력을 전달하는 벨트부재 등을 통칭하여 지칭한 것으로써, 접촉롤러(412)에 회전력을 전달할 수 있다면 특정한 구조와 소재로 한정되지 않는다.
복수개의 접촉롤러(412)는 상기와 같은 작용에 의해 이송테이블(30)의 이송롤러(31)와 동일한 속도로 회전되면서, 즉 소재(10)의 이송을 저해하지 않으면서 소재(10)를 하향 가압하여 평탄화시킬 수 있다.
제1구동장치(420)는 회동가압장치(410)의 각도를 조정하며, 회동가압장치(410)에 소재(10)를 하향 가압하는 가압력을 전달한다.
본 발명의 일실시예에 따르면 제1구동장치(420)는 길이가 신축 변형되는 실린더부재(예를 들어, 유압 실린더)가 적용될 수 있다.
제1구동장치(420)(실린더부재)의 길이방향 일측부는 회동가압장치(410)의 회동프레임(411)에 힌지결합되고, 타측부는 지지대(430)에 힌지결합된다.
실린더부재의 피스톤부가 실린더부 외부로 이동되면, 즉 제1구동장치(420)의 길이가 신장 변형되면, 도 3에 도시된 바와 같이 회동가압장치(410)가 하향 회동되며 소재(10)의 상면에 근접하게 이동된다.
그리고, 제1구동장치(420)의 길이가 축소 변형되며, 도 5에 도시된 바와 같이 회동가압장치(410)가 상향 회동되면 소재(10)의 상면으로부터 이격된다.
상기와 같이 제1구동장치(420)의 길이에 따라 회동가압장치(410)가 소재(10)에 근접하게 하향 이동되거나, 소재(10)로부터 이격되게 상향 이동된다.
지지대(430)는 이송테이블(30) 외측(소재(10)의 이송방향과 직각되는 방향, 좌, 우측)에서 지면에 직립되게 설치되고, 상부가 이송테이블(30) 상측으로 연장된다.
회동가압장치(410)의 일단부와 제1구동장치(420)의 일단부는 이송테이블(30) 상측에서 지지대(430)에 힌지결합된다.
다음으로, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 소재 선단부 평탄화 장치(400)의 작동에 대해 설명하기로 한다.
압연롤을 거치면서 굴곡 변형된 소재(10)의 선단부(11)는, 도 3에 도시된 바와 같이 복수개의 접촉롤러(412)가 이루는 구름 접촉면(L)에 가이드되면서 접촉롤러(412)와 이송테이블(30)의 회전에 연동되어 일측으로 이송된다.
소재(10)의 선단부(11)는 회동가압장치(410)와의 충돌에 의해 회동가압장치(410) 외부로 이탈되는 일 없이, 복수개의 접촉롤러(412)가 이루는 구름 접촉면(L)과 이송테이블(30) 사이로 안정되게 진입하게 된다.
복수개의 접촉롤러(412)는 소재(10)의 이송방향측으로 갈수록 하향 되는 경사면을 이루며, 즉 소재(10)의 이송방향을 따라 이송테이블(30)과의 간격이 점차 좁아지게 배열되어 있다.
이에 따라, 복수개의 접촉롤러(412)와 이송테이블(30) 사이로 진입된 소재(10)의 선단부(11)는, 복수개의 접촉롤러(412) 중 이송테이블(30)에 가장 근접하게 위치되는 접촉롤러(412)측으로 점차 이동된다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 복수개의 접촉롤러(412) 중 이송테이블(30)에 가장 근접하게 위치되는 접촉롤러(412)와 이송테이블(30)의 이송롤러(31) 사이에서 압하력을 받아 평탄하게 개선된다.
이때, 접촉롤러(412)의 압하력은 제1구동장치(420)의 유압의 세기, 즉 제1구동장치(420)의 길이를 신축 조절함으로써 그 세기가 조절될 수 있다.
제1구동장치(420)를 신장 변형시키면 도 3에 도시된 바와 같이 회동프레임(411)을 하향 회동시킬 수 있다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 접촉롤러(412)가 소재(10) 상면에 접촉된 상태에서 회동프레임(411)을 더 하향 회동시키면 소재(10)에 압하력을 더 강하게 작용시킬 수 있다.
소재(10)의 선단부(11)를 평탄하게 개선시킨 후에는, 도 5에 도시된 바와 같이 회동프레임(411)을 상향 회동시켜 접촉롤러(412)를 소재(10)로부터 이격시킨다.
제1구동장치(420)의 길이를 축소하면 도 5에 도시된 바와 같이 회동프레임(411)을 상향 회동시켜, 선단부(11)가 평탄하게 개선된 소재(10)가 이송테이블(30)에 의해 지속적으로 그 이송이 이루어지게 된다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 소재 선단부 평탄화 장치(400)에 의하면, 이송테이블(30) 상측에서 이송 중인 소재(10)의 이송을 저해하지 않으면서 소재(10)의 선단부(11)에 압하력(押下力)을 가하여 평탄화시킬 수 있다.
또한, 복수개의 접촉롤러(412)가 소재(10)의 이송방향측으로 갈수록 하향 경사지게 배열되어 이루는 구름 접촉면(L)에 소재(10)의 선단부(11)가 가이드되어, 회동가압장치(410) 외부로 이탈되는 일 없이 회동가압장치(410)와 이송테이블(30) 사이로 안정되게 진입될 수 있다.
압연롤을 통과하면서 소재(10)의 선단부(11)에 발생된 굽힘을 평탄화함으로써, 추후 냉각장치에서 소재(10)의 선단부(11)에 냉각수가 고여 과냉되는 것을 방지할 수 있으며, 권취장치에서의 소재(10) 권취 또한 원활하게 이루어질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 소재 11 : 선단부
21 : 백업롤 22 : 작업롤
30 : 이송테이블 31 : 이송롤러
400 : 소재 선단부 평탄화 장치 410 : 회동가압장치
411 : 회동프레임 412 : 접촉롤러
413 : 동력전달체인 414 : 제2구동장치
420 : 제1구동장치 430 : 지지대

Claims (5)

  1. 소재를 이송하는 이송테이블 상측에서 하향 회동되며 상기 소재를 하향 가압하는 회동가압장치;
    상기 회동가압장치의 각도를 조정하며, 상기 회동가압장치에 상기 소재를 하향 가압하는 가압력을 전달하는 제1구동장치; 및
    상기 회동가압장치와 상기 제1구동장치가 설치되는 지지대;를 포함하고,
    상기 회동가압장치는,
    상기 이송테이블 상측에 상하로 회동가능하게 설치되는 회동프레임; 및
    상기 회동프레임에 회전가능하게 연결되고, 상기 회동프레임의 연장방향을 따라 배치되는 복수개의 접촉롤러;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 선단부 평탄화 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회동프레임은, 상기 소재의 이송방향측으로 갈수록 하향되게 기울어진 형태로 상기 소재의 상측에 위치되며,
    상기 복수개의 접촉롤러는, 상기 소재의 이송방향측으로 갈수록 상기 이송테이블과의 간격이 점차 좁아지는 연속된 구름 접촉면을 이루는 것을 특징으로 하는 소재 선단부 평탄화 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회동가압장치는,
    상기 복수개의 접촉롤러를 연결하는 동력전달체인; 및
    상기 회동프레임에 설치되며, 상기 복수개의 접촉롤러 중 하나를 회전시키는 제2구동장치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 선단부 평탄화 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1구동장치는,
    일측부가 상기 회동가압장치에 힌지연결되고, 타측부가 상기 지지대에 힌지연결되며, 길이가 신장 변형되며 상기 회동가압장치를 하향 회동시키고 상기 소재에 가압 접촉시키는 실린더부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 선단부 평탄화 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030022964A (ko) * 2001-09-11 2003-03-19 주식회사 포스코 압연기용 소재의 선단부 유도장치

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