KR101443075B1 - 코일 교정장치 - Google Patents

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유용현
김정훈
박영국
윤일성
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Abstract

코일 교정장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 코일 교정장치는: 코일이 안치되는 받침부와, 받침부의 외측으로 연장되는 지지부 및 지지부에 착탈되며 코일의 중공부로 인입되어 코일을 지지하는 가이드부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

코일 교정장치{APPARATUS FOR CORRECTING STRIP COIL}
본 발명은 코일 교정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 짱구 현상이 발생되는 코일을 교정하여 코일의 품질을 향상시킬 수 있는 코일 교정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 열연강판은 연속적인 작업공정 중 사상압연에서 최종제품과 동일한 형상을 형성하게 되고, 사상압연을 통과한 후 런-아웃-테이블(Run Out Table)의 상하부에 설치되는 냉각설비에서 분사되는 냉각수에 의해 냉각된다. 이러한 열연강판은 이동이 편리하도록 권취기에서 일정 길이만큼 코일 형태로 권취된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 2009-0069594호(2009.07.01 공개, 발명의 명칭: 가역식 코일 압연기)에 개시되어 있다.
본 발명은, 짱구 현상이 발생되는 코일을 교정하여 코일의 품질을 향상시킬 수 있는 코일 교정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 코일 교정장치는: 코일이 안치되는 받침부와, 받침부의 외측으로 연장되는 지지부 및 지지부에 착탈되며 코일의 중공부로 인입되어 코일을 지지하는 가이드부를 포함한다.
또한 받침부는, 코일의 하부에 "V"자 형상으로 경사지게 설치되는 받침대 및 받침대를 지지하는 받침몸체를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 지지부는, 일측은 받침부에 고정되며 타측은 받침부의 상측으로 연장되는 고정프레임과, 고정프레임의 내측으로 인입되어 상하 이동되는 가변프레임과, 가변프레임의 측면을 따라 복수 개의 치형이 형성된 직선기어와, 직선기어에 맞물려 돌아가는 구동기어 및 구동기어를 회전시키는 구동모터를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 지지부는, 가변프레임의 측면으로 돌출되어 가이드부에 결합되는 장착기어를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 가이드부는, 장착기어가 인입되는 장착홈부를 구비하며 지지부에 결합되는 가이드몸체 및 가이드몸체의 외측으로 돌출되며 코일의 내측에 접하여 회전하는 가이드롤러를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 가이드부는, 가이드롤러를 관통하여 가이드몸체에 회전 가능하게 설치되는 회전지지핀을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 코일 교정장치는, 가이드부가 코일의 중공부로 인입되어 짱구 현상이 발생되는 코일을 교정하므로 코일의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부와 지지부가 분리된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 교정장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부를 분해 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변프레임의 동작상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부에 코일의 이동되기 전 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부가 코일의 중공부로 인입된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부가 코일의 중공부에 인입된 상태에서 장착기어와 분리된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 코일 교정장치의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 제철소에서 사용되는 코일 교정장치를 예로 들어 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 일 실시예에 따른 가이드부와 지지부가 분리된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 교정장치를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부를 분해 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변프레임의 동작상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부에 코일의 이동되기 전 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부가 코일의 중공부로 인입된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부가 코일의 중공부에 인입된 상태에서 장착기어와 분리된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 교정장치(1)는, 코일(10)이 안치되는 받침부(20)와, 받침부(20)의 외측으로 연장되는 지지부(30)와, 지지부(30)에 착탈되며 코일(10)의 중공부(12)로 인입되어 코일(10)을 지지하는 가이드부(40)를 포함한다.
압연이 완료된 열연강판은 권취기에서 코일(10) 형태로 권취되며, 이러한 코일(10)의 내측에는 중공부(12)가 구비된다. 권취기에 구비된 멘드렐(14)은 코일(10)의 중공부(12)에 위치하며, 멘드렐(14)에서 코일 교정장치(1)로 이동되는 코일(10)의 중공부(12)로 가이드부(40)가 인입되어 코일(10)의 중공부(12)를 지지한다.
코일 교정장치(1)의 하부에 위치하는 받침부(20)는 코일(10)이 상부에 안치되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 받침부(20)는 고정된 상태로 설치될 수 있으며, 필요에 따라 코일(10)을 설정된 장소로 이동시킬 수 있다.
받침부(20)가 이동되는 경우, 받침부(20)의 하부에 바퀴가 구비될 수 있으며, 받침부(20)가 레일을 따라 이동될 수 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
일 실시예에 따른 받침부(20)는, 코일(10)의 하부에 "V"자 형상으로 경사지게 설치되는 받침대(22)와, 받침대(22)를 지지하는 받침몸체(24)를 포함한다.
코일(10)의 하부를 지지하는 받침대(22)가 "V"자 형상으로 경사지게 설치되므로, 코일(10)이 받침대(22)의 외측으로 이동됨을 방지할 수 있다.
받침대(22)의 하부에 위치하는 받침몸체(24)는 받침대(22)와 같이 이동되며, 이러한 받침몸체(24)에 지지부(30)가 연결된다.
도 2와 도 6에 도시된 바와 같이, 받침부(20)의 상측으로 연장되는 지지부(30)는 코일(10)의 내경으로 인입되는 가이드부(40)와 결합되기 위한 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 지지부(30)는, 고정프레임(31)과 가변프레임(32)과 직선기어(33)와 구동기어(34)와 구동모터(35)와 장착기어(36)를 포함한다.
고정프레임(31)의 일측은 받침부(20)의 받침몸체(24)에 고정되며, 고정프레임(31)의 타측은 받침부(20)의 상측으로 연장된다.
고정프레임(31)의 상측은 개구되어 있으며, 고정프레임(31)의 내측에는 가변프레임(32)이 상하 이동되기 위한 내측공간이 구비된다.
고정프레임(31)의 내측으로 인입되어 상하 이동되는 가변프레임(32)은 수직방향으로 설치되며, 이러한 가변프레임(32)의 측면을 따라 복수 개의 치형이 형성된 직선기어(33)가 구비된다.
직선기어(33)에 맞물려 돌아가는 구동기어(34)가 고정프레임(31)의 상측에 위치하며, 구동기어(34)를 회전시키는 구동모터(35)는 고정프레임(31)에 고정된다.
받침부(20)에 코일(10)이 안착될 때, 코일(10)의 내경을 마주하는 가변프레임(32)의 측면으로 장착기어(36)가 돌출된다.
장착기어(36)는 가이드부(40)에 결합되며, 장착기어(36)의 외주면에는 기어가 형성되어 가이드부(40)에 결합된다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 지지부(30)에 착탈되는 가이드부(40)는, 코일(10)의 중공부(12)로 인입되어 코일(10)을 지지하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 가이드부(40)는, 장착기어(36)가 인입되는 장착홈부(43)를 구비하며 지지부(30)에 결합되는 가이드몸체(42)와, 가이드몸체(42)의 외측으로 돌출되며 코일(10)의 내측에 접하여 회전하는 가이드롤러(46)와, 가이드롤러(46)를 회전 가능하게 지지하는 회전지지핀(49)을 포함한다.
가이드몸체(42)는 원기둥 형상으로 형성되며, 코일(10)의 중공부(12)로 인입되어 코일(10)이 타원형으로 변형되는 짱구 현상을 방지한다.
가이드몸체(42)의 양측에는 장착홈부(43)를 구비하는 내측기어(44)가 설치된다. 링 형상으로 형성된 내측기어(44)의 내측에는 장착기어(36)에 맞물리는 기어가 형성된다.
따라서, 가이드부(40)가 장착기어(36)와 수평인 방향으로 이동되어 장착기어(36)에 접하면, 장착기어(36)가 내측기어(44)의 장착홈부(43)로 삽입되어 장착기어(36)와 내측기어(44)가 서로 맞물려서 회전이 구속된다.
가이드몸체(42)의 내측에는 가이드롤러(46)가 회전 가능하게 설치되며, 이러한 가이드롤러(46)의 일부는 가이드몸체(42)의 외측으로 돌출되어 코일(10)의 내측에 접하여 회전한다.
일 실시예에 따른 가이드롤러(46)는 가운데 부분이 볼록하게 돌출된 돌출부(47)를 구비하며, 가이드몸체(42)의 내측에 인입된 상태로 설치된다.
가이드롤러(46)의 회전축과 마주하는 가이드몸체(42)에는 삽입홈부(45)가 형성되며, 회전지지핀(49)이 가이드롤러(46)를 관통하여 가이드몸체(42)에 회전 가능하게 설치된다.
이러한 가이드롤러(46)는 가이드몸체(42)의 원주 방향을 따라 설정된 간격으로 설치되며, 필요에 따라 모터의 동력을 전달받아 회전될 수 있다.
가이드롤러(46)는 가이드몸체(42)의 길이방향(좌우방향)을 따라 복수로 설치되므로, 가이드부(40)가 코일(10)의 내경으로 인입되는 동작에서 가이드롤러(46)가 회전되어 코일(10)의 이동이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
도 1과 도 9에 도시된 바와 같이, 가이드부(40)는 지지부(30)에 착탈될 수 있으며, 로봇팔(50)이 이동되어 가이드부(40)를 지지부(30)에 결합할 수 있다.
로봇팔(50)에도 장착기어(36)와 동일한 형상의 기어가 형성되어 가이드부(40)의 측면에 형성된 내측기어(44)에 결합될 수 있으며, 로봇팔(50)에 파지되어 가이드부(40)가 이동될 수 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
멘드렐(14)에 권취된 코일(10)이 바로 코일 교정장치(1)의 가이드부(40)로 전달될 수 있으며, 멘드렐(14)에서 권취된 코일(10)을 이동시키는 스트리퍼카(60)를 통해 코일 교정장치(1)로 전달될 수도 있다.
멘드렐(14)에서 코일(10)이 스트리퍼카(60)로 이동되는 동작과, 스트리퍼카(60)에서 코일 교정장치(1)로 코일(10)이 이동되는 동작에는 유압실린더가 사용되어 코일(10)을 수평방향으로 가압할 수 있다. 또는 스트리퍼카(60)와 코일 교정장치(1)의 받침부(20)가 서로 연이어 설치된 상태에서 코일(10)이 수평이송장치의 가압으로 이동될 수 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
멘드렐(14)에서 권취된 코일(10)을 이동시키는 스트리퍼카(60)와, 스트리퍼카(60)에서 코일(10)을 전달받아 설정된 장소로 이동하는 받침부(20)는, 이동경로를 따라 설치된 컨베이어벨트나 무한궤도 방식으로 회전하는 체인에 연결되어 이동될 수 있으며, 다양한 방식의 이동장치에 연결되어 이동될 수 있다.
스트리퍼카(60)의 이동과 관련된 세부구성과 동작상태는 당업자에게 있어서 공지된 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한 코일 교정장치(1)의 받침부(20)도 스트리퍼카(60)와 동일한 방식으로 이동이 이루어지므로, 받침부(20)의 이동과 관련된 상세한 설명도 생략하기로 한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 교정장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 로봇팔(50)이 가이드부(40)를 이동시키므로, 지지부(30)의 장착기어(36)가 가이드부(40)의 장착홈부(43)로 인입되어 내측기어(44)에 결합된다.
가이드부(40)의 중량이 비교적 가벼우므로, 장착기어(36)와 내측기어(44)의 맞물리는 동작으로도 가이드부(40)가 수평방향으로 지지된다.
도 7과 도 8에 도시된 바와 같이, 멘드렐(14)에서 권취된 코일(10)은 스트리퍼카(60)의 상부에 안치되며, 스트리퍼카(60)가 코일 교정장치(1)를 향한 방향으로 이동되면서 가이드부(40)가 코일(10)의 내경으로 인입된다.
즉, 스트리퍼카(60)가 코일 교정장치(1)를 향항 방향으로 이동되면서 멘드렐(14)이 코일(10)에서 분리되며, 멘드렐(14)이 분리된 코일(10)의 중공부(12)로 가이드부(40)가 인입된다.
가이드부(40)의 외측으로 돌출된 가이드롤러(46)가 코일(10)에 접하면서 회전하므로, 코일(10)이 가이드부(40)를 따라 지지부(30)로 이동되는 동작이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 코일 교정장치(1)가 설정된 장소로 이동되어 다른 스트리퍼카(60)로 코일(10)을 이동시키는 경우, 코일(10)은 별도의 유압실린더 등에 의해 가압되어 코일 교정장치(1)에서 스트리퍼카(60)로 수평 이동된다.
코일 교정장치(1)에서 코일(10)이 다른 스트리퍼카(60)로 이동되는 경우, 지지부(30)의 장착기어(36)와 가이드부(40)의 내측기어(44)가 분리되므로, 코일(10)의 중공부(12)에 가이드부(40)가 인입된 상태로 이동되어 코일(10)의 짱구 현상을 방지한다.
상술한 바와 같은 구성에 의하면, 일 실시예에 따른 코일 교정장치(1)는, 가이드부(40)가 코일(10)의 중공부(12)로 인입되어 짱구 현상이 발생되는 코일(10)을 교정하므로 코일(10)의 품질을 향상시킬 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.
또한, 제철소에서 사용되는 코일 교정장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 코일이 사용되는 다른 공장에서도 본 발명에 의한 코일 교정장치가 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 코일 교정장치
10: 코일 12: 중공부
14: 멘드렐 20: 받침부
22: 받침대 24: 받침몸체
30: 지지부 31: 고정프레임
32: 가변프레임 33: 직선기어
34: 구동기어 35: 구동모터
36: 장착기어 40: 가이드부
42: 가이드몸체 43: 장착홈부
44: 내측기어 45: 삽입홈부
46: 가이드롤러 47: 돌출부
49: 회전지지핀 50: 로봇팔
60: 스트리퍼카

Claims (6)

  1. 코일이 안치되는 받침부;
    상기 받침부의 외측으로 연장되는 지지부; 및
    상기 지지부에 착탈되며, 상기 코일의 중공부로 인입되어 상기 코일을 지지하는 가이드부를 포함하며,
    상기 지지부는, 일측은 상기 받침부에 고정되며 타측은 상기 받침부의 상측으로 연장되는 고정프레임;
    상기 고정프레임의 내측으로 인입되어 상하 이동되는 가변프레임;
    상기 가변프레임의 측면을 따라 복수 개의 치형이 형성된 직선기어;
    상기 직선기어에 맞물려 돌아가는 구동기어;
    상기 구동기어를 회전시키는 구동모터; 및
    상기 가변프레임의 측면으로 돌출되어 상기 가이드부에 결합되며, 외주면에는 기어가 형성되는 장착기어를 포함하며,
    상기 가이드부는, 상기 장착기어가 인입되는 장착홈부를 구비하며 상기 지지부에 결합되는 원기둥 형상의 가이드몸체; 및
    상기 가이드몸체의 외측으로 돌출되며 상기 코일의 내측에 접하여 회전하는 가이드롤러를 포함하며,
    상기 가이드몸체의 양측에는 상기 장착홈부를 구비하는 내측기어가 설치되며, 상기 내측기어의 내측에는 상기 장착기어에 맞물리는 기어가 형성됨을 특징으로 하는 코일 교정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 받침부는, 상기 코일의 하부에 "V"자 형상으로 경사지게 설치되는 받침대; 및
    상기 받침대를 지지하는 받침몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 교정장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 가이드롤러를 관통하여 상기 가이드몸체에 회전 가능하게 설치되는 회전지지핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 교정장치.
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