KR101485695B1

KR101485695B1 - 크랭크방식 지지롤을 구비한 코일 스트리퍼

Info

Publication number: KR101485695B1
Application number: KR1020130101225A
Authority: KR
Inventors: 문창호; 정창규; 최강혁; 김형전; 이도륜
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-08-26
Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2015-01-22

Abstract

본 발명은 크랭크방식 지지롤을 구비한 코일 스트리퍼에 관한 것으로서, 구체적으로 권취기의 맨드렐에 권취되는 코일을 지지하는 장치에 있어서, 본 발명에 따른 코일 스트리퍼는 코일의 자중을 지지하는 한 쌍의 제1롤; 상기 한 쌍의 제1롤 각각의 외측에 구비되어 상기 코일의 좌굴량을 억제하는 한 쌍의 제2롤; 상기 제1롤 중 어느 하나 및 상기 어느 하나의 제1롤에 인접하는 제2롤의 단부가 회전 가능하도록 고정되는 한 쌍의 제1 크랭크부; 및 나머지 제1롤 및 상기 나머지 제1롤에 인접하는 제2롤의 단부가 회전가능하도록 고정되는 한 쌍의 제2 크랭크부;를 포함하고, 상기 제1롤이 상기 코일을 지지한 상태에서 상기 제2롤이 상향 이동하여 상기 코일에 접하도록 상기 제1 크랭크부 및 상기 제2 크랭크부가 회동가능하다.
본 발명에 따르면 지지롤과 코일과의 접점을 확장하는 구조를 도입함으로써 협소한 권취기 내부공간에도 불구하고 권취를 위하여 코일 스트리퍼가 상승하는 시기에도 내측 구성부들과의 간섭 및 권취공정 후공정 설비와의 간섭이 발생하지 않는다.

Description

크랭크방식 지지롤을 구비한 코일 스트리퍼{Coil stripper having crank-type support roll}

본 발명은 크랭크방식 지지롤을 구비한 코일 스트리퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열연 코일의 좌굴량 감소가 뛰어난 코일 스트리퍼에 관한 것이다.

코일 스트리퍼는 권취공정에서 권취롤에 의하여 권취기의 멘드렐을 중심축으로 하여 권취된다. 코일 스트리퍼의 지지롤이 하부로부터 권취기롤 가이드를 통과하여 코일하부로 상향 이동하여 코일 자중을 지지한다. 이후 권취기의 멘드렐을 회전시켜 코일 끝단부 재배치를 수행하고, 코일 내경을 지지하는 맨드렐을 코일로부터 빼낸다. 이후 코일은 후공정인 코일 이송을 위한 안착설비(S-Station)까지 이송된다.

권취공정 또는 이전 소재 냉각 공정에서 권취기 롤갭제어, 온도편차 제어, 권취장력 제어 등을 통해 내경과 외경이 진원을 가진 코일을 생산하고는 있으나, 권취공정중 코일내부에 국부적으로 발생한 소재간 갭, 온도차, 코일의 형상불량 등에 기인하여, 권취공정 후 맨드렐이 빠지게 되면 코일자중에 의해 코일이 주저앉는 좌굴이 종종 발생한다.

좌굴이 심한 경우 코일이 맨드렐에서 빠지지 않아 생산성과 실수율을 하락시키게 된다. 이를 좌굴을 제거하기 위해 종래에는 권취공정에서 코일 표면에 냉각수를 분사하여 좌굴량을 감소시키고 있으나, 좌굴량이 큰 소재(좌굴 민감강)의 길이방향/폭방향 재질편차를 증가시키고 코일 외권부의 스크랩(Scrap) 길이를 증가시키는 문제점이 있다. 좌굴량이 큰 소재는 주로 자동차용 AHSS 강재로써, 최근 자동차 시장은 연평균 6.2%의 성장을 하고 있으며, 자동차의 충돌 안전성 및 경량화 니즈에 따라 AHSS제품의 요구가 증가되고 있다.

권취 공정 직후 단계에서 좌굴을 최소화 하기 위한 특허로서 본 출원인에 의하여 기출원된 대한민국 특허출원 제2003-0049986호 "코일 이송 거리측정기 및 표시기가 결합된 스트리퍼카"를 들 수 있다. 그러나, 거리측정장치를 구비한 코일 스트리퍼는 코일 자중만을 지지하는 구조를 사용함에 따라 원척적인 좌굴을 감소하는 데는 한계가 있다.

이외에도 지지장치 삽입방식은 내경 지지장치의 삽입/인출 등을 위한 복잡한 설비가 요구되는 단점이 있으며, 가위자형 코일 스트리퍼는 협소한 권취기 내부와 권취공정 후공정 설비와의 간섭이 발생하는 단점과 지지핀의 파손시 코일이 스트리퍼를 이탈하는 문제점이 있다.

본 발명은 협소한 권취기 내부공간으로 인한 내측 구성부들과의 간섭 및 권취공정 후공정 설비와의 간섭이 발생하지 않고, 다양한 외경 사이즈를 가진 코일의 좌굴량 감소가 가능한 지지롤을 구비한 코일 스트리퍼를 제공한다.

또한 본 발명은 특히 후공정을 위하여 코일이 이송을 위하여 안착되는 권취롤 가이드 쌍이 형성하는 좁은 간격을 통하여 상승함에도 불구하고 권취롤 가이드 쌍이 형성하는 간격에 비하여 상대적으로 넓은 지지점을 형성하는 지지롤을 구비한 코일 스트리퍼를 제공한다.

권취기의 맨드렐에 권취되는 코일을 지지하는 장치에 있어서, 본 발명에 따른 코일 스트리퍼는 코일의 자중을 지지하는 한 쌍의 제1롤; 상기 한 쌍의 제1롤 각각의 외측에 구비되어 상기 코일의 좌굴량을 억제하는 한 쌍의 제2롤; 상기 제1롤 중 어느 하나 및 상기 어느 하나의 제1롤에 인접하는 제2롤의 단부가 회전 가능하도록 고정되는 한 쌍의 제1 크랭크부; 및 나머지 제1롤 및 상기 나머지 제1롤에 인접하는 제2롤의 단부가 회전가능하도록 고정되는 한 쌍의 제2 크랭크부;를 포함하고, 상기 제1롤이 상기 코일을 지지한 상태에서 상기 제2롤이 상향 이동하여 상기 코일에 접하도록 상기 제1 크랭크부 및 상기 제2 크랭크부가 회동가능하다.

또한 플레이트 형상으로 형성되는 하부 프레임; 및 상기 하부 프레임 상에서의 상기 제1롤의 회전 중심축의 위치를 고정시키는 롤지지부;를 포함할 수 있다.

나아가 상기 롤지지부와 상기 제1롤의 회전축 사이에는 베어링부가 구비될 수 있다.

또한 상기 하부 프레임은 상기 권취기에 구비되는 한 쌍의 권취롤 가이드의 간격에 비하여 상대적으로 좁은 폭을 갖도록 형성될 수 있다.

또한 상기 제1 크랭크부 및 상기 제2 크랭크부는, 크랭크 본체; 상기 크랭크 본체의 일 단부에 형성되어 상기 제1롤을 회전가능하도록 고정시키는 제1 축고정부; 상기 크랭크 본체의 타 단부에 형성되어 상기 제2롤을 회전가능하도록 고정시키는 제2 축고정부; 및 일 단부가 상기 제1 축고정부로부터 일정 거리의 연결점에 회동 가능하도록 연결되는 링크부;를 포함할 수 있다.

나아가 상기 하부 프레임으로부터 상기 제1롤의 회전 중심축까지의 높이(h)와 상기 연결점으로부터 상기 제1롤의 회전 중심축까지의 거리(r1)는 하기의 식 (1) 내지 식 (3)의 조건을 만족하도록 형성될 수 있다.

식 1: (Do_max + r2) x (θ2 - θ1) + r2 < h

식 2: r1 < h

식 3: r1 < (Do_max + r2) x (θ2 - θ1)

(단, Do_max는 코일의 최대 외경, r2는 상기 제1 축고정부의 외반경, (θ2 θ1)는 제1롤 및 제2롤이 각각 코일과 접촉하는 점 사이의 사이각)

또한 상기 하부 프레임에 고정되어 상기 링크부의 타 단부를 밀어 상기 크랭크부의 제2롤이 상기 코일에 접하도록 회동시키거나, 상기 링크부의 타 단부를 끌어당김으로써 상기 크랭크부의 제2롤이 상기 코일로부터 이격되도록 회동시키는 실린더부를 포함할 수 있다.

또한 상기 제1롤 및 상기 제2롤은, 상기 코일과 직접 접촉하는 외주면으로 정의되는 코일접촉부와, 상기 코일접촉부에 비하여 작은 직경을 갖도록 형성되고 상기 제1 축고정부 및 제2 축고정부에 각각 수용되는 제1롤 축부재 및 제2롤 축부재가 형성될 수 있다.

나아가 상기 코일접촉부의 길이(L1)은 하기 식 (4)에 의하여 결정될 수 있다.

식 4: L1 < Wmax - b (단, Wmax는 코일 최대폭이고, b는 롤 자중감소를 위해 사용된 여유치)

또한 상기 제1 크랭크부와 상기 제2 크랭크부의 외경은 상기 제1롤 및 상기 제2롤의 외경에 비하여 작게 형성될 수 있다.

또한 상기 제1 크랭크부 및 상기 제2 크랭크부는 상기 코일과 접촉되지 않도록 구비될 수 있다.

본 발명에 따르면 지지롤과 코일과의 접점을 확장하는 구조를 도입함으로써 협소한 권취기 내부공간에도 불구하고 권취를 위하여 코일 스트리퍼가 상승하는 시기에도 내측 구성부들과의 간섭 및 권취공정 후공정 설비와의 간섭이 발생하지 않는다.

또한 본 발명에 따르면 지지롤과 코일과의 접점을 확장함으로써 권취롤 가이드 쌍이 형성하는 간격에 비하여 상대적으로 넓은 지지점을 형성하고, 다양한 외경 사이즈를 가진 코일의 좌굴량을 감소시킬 수 있다.

도 1은 종래의 코일 스트리퍼의 모습을 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취기의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 코일 스트리퍼의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 4 및 도 5는 일 실시예에 따른 코일 스트리퍼의 작동모습을 나타내는 정면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 크랭크부의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 지지롤의 모습을 나타내는 평면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 지지롤이 코일을 지지하는 모습을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 9 내지 도 12는 코일 스트리퍼의 작동 모습을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 종래의 코일 스트리퍼와 본 발명에 따른 코일 스트리퍼의 좌굴량을 비교한 그래프이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 특별한 정의나 언급이 없는 경우에 본 설명에 사용하는 방향을 표시하는 용어는 도면에 표시된 상태를 기준으로 한다. 또한 각 실시예를 통하여 동일한 도면부호는 동일한 부재를 가리킨다. 한편, 도면상에서 표시되는 각 구성은 설명의 편의를 위하여 그 두께나 치수가 과장될 수 있으며, 실제로 해당 치수나 구성간의 비율로 구성되어야 함을 의미하지는 않는다.

도 1을 참조하여 설명하면, 권취공정 후 맨드렐이 빠지게 되면 코일(10)의 자중에 의해 코일이 주저앉는 좌굴이 종종 발생한다. 좌굴코일(10a)은 횡방향 직경이 더 늘어나 타원형으로 변형된다.

코일(10)을 지지하면서 이러한 좌굴 현상을 최소화하기 위해서는 코일 스트리퍼(100a)에 구비된 롤(140a) 간의 간격을 충분히 크게 확보 해야한다. 다만, 코일 스트리퍼(100a)는 코일의 권취시에 양 권취롤 가이드(20) 사이를 통하여 상승하여야 하고, 후공정 시에는 양 권취롤 가이드(20) 사이를 통하여 하강하여야 한다. 권취롤 가이드(20)는 코일(10)의 낙하를 방지하고 후공정을 위하여 코일(10)을 안착된 상태로 가이드하는 역할을 한다.

다만, 권취기는 내측 공간이 매우 협소하고 권취롤 가이드(20) 간의 간격 또한 한정되기 때문에 상술한 코일 스트리퍼(100a)의 롤(140a)간 간격을 넓히거나 롤(140a)의 개수를 증가시키는 데에는 한계가 있다.

본 발명은 이러한 공간으로 협소한 권취기의 한계 내에서 코일(10)의 좌굴을 최소화할 수 있는 코일 스트리퍼를 개시한다.

도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 스트리퍼를 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 권취기 및 코일 스트리퍼의 모습을 나타내는 사시도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 코일 스트리퍼의 모습을 나타내는 사시도이다. 또한 도 4 및 도 5는 일 실시예에 따른 코일 스트리퍼의 작동모습을 나타내는 정면도이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 코일 스트리퍼(100)는 코일(10)의 하부에 위치한다. 코일 스트리퍼(100)는 한 쌍의 권취롤 가이드(20) 사이로 상승하여 코일(10)을 지지하거나, 한 쌍이 권취롤 가이드(20) 사이로 하강하여 후공정이 수행될 수 있도록 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 코일 스트리퍼(100)는 하부 프레임(101), 롤지지부(103), 제1롤(140), 제2롤(130) 및 실린더부(105) 등을 포함한다.

하부 프레임(101)은 플레이트 형상으로 형성되며, 코일 스트리퍼(100)의 타 구성부들을 지지하는 기능을 한다. 하부 프레임(101)은 앞서 설명한 바와 같이 권취롤 가이드 쌍의 사이를 통과할 수 있는 크기의 폭을 갖도록 형성되어야 한다.

하부 프레임(101) 상에는 총 2쌍의 롤지지부(103)가 구비된다. 각 롤지지부(103) 쌍에는 제1롤(140)의 회전 중심축으로 기능하는 제1롤 축부재(145)들이 회전 가능하도록 고정된다.

제1롤(140)은 제1롤 축부재(145)를 중심으로 회전한다. 제1롤(140)과 제1롤 축부재(145)는 별도의 부재로 형성되는 것도 가능하고 일체로 형성되는 것도 가능하다. 제1롤 축부재(145)들은 앞서 설명한 바와 같이 각각 총 2쌍의 롤지지부(103) 상에 회전가능하도록 고정된다. 제1롤(140)은 코일에 직접 접촉하도록 구비되며, 코일의 자중은 제1롤(140), 제1롤 축부재(145) 및 롤지지부(103)를 통해 하부 프레임(101)에 전달된다.

제2롤(130)은 제2롤 축부재(135)를 중심으로 회전한다. 제1롤(140)의 경우와 마찬가지로 제2롤(130)은 제2롤 축부재(135)와 별도의 부재로 형성되는 것도 가능하고 일체로 형성되는 것도 가능하다.

제1롤(140)과 제2롤(130)은 크랭크부(110)로 연결된다. 즉, 제2롤 축부재(135)와 제1롤 축부재(145)는 서로 다른 위치에서 크랭크부(110)를 관통하도록 구비된다. 이 때 제1롤(140)과 제2롤(130)은 크랭크부(110)가 회전함에 따라 서로 독립적으로 회전할 수 있다. 크랭크부(110)는 각각의 롤지지부(103)에 인접하도록 총 4개가 구비된다. 크랭크부(110)에 관하여는 이후 관련 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

서로 다른 제1롤(140)에 연결되어 있는 크랭크부(110) 사이의 하부 프레임(101) 상에는 실린더부(105)가 구비된다. 실린더부(105)는 유압 등을 이용하여 크랭크부(110)를 회동시키게 된다. 실린더부(105)는 크랭크부(110)의 개수에 대응하여 총 4개가 구비되는 것이 바람직하다.

구체적으로 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 크랭크부(110)의 중앙부근에는 링크부(111)가 연결된다. 링크부(111)는 실린더부(105)에 연결된다. 실린더부(105)가 피스톤 로드(106)를 당기면, 피스톤 로드(106)는 도 4에 도시된 바와 같이 연속적으로 링크부(111)를 내측으로 당기게 되며, 결과적으로 제2롤(130)이 제1롤(140)을 중심으로 시계 반대방향으로 회동하여 아래로 떨어지게 된다. 반대로 실린더부(105)가 피스톤 로드(106)를 밀어내면, 피스톤 로드(106)는 연속적으로 링크부(111)를 외측으로 밀어내게 되며, 결과적으로 제2롤(130)이 제1롤(140)을 중심으로 시계 방향으로 회동하여 상향 이동한다.

즉, 실린더부(105)가 링크부(111)를 당기게 되면, 제2롤(130)은 코일로부터 이격되어 하부로 이동하게 되고, 실린더부(105)가 링크부(111)를 밀어내면, 제2롤(130)은 상부로 밀려 올라가 코일에 접촉하게 된다.

실린더부(105)는 앞서 설명한 바와 같이 총 4개가 구비되는 것이 바람직하다. 다만, 하부 프레임(101)의 길이가 두 개의 실린더부(105)를 동일 선상에 배치하기에 비좁은 경우에는 해당 실린더부(105)를 서로 엇갈리도록 배치하는 것도 가능하다.

도 6을 참조하여 일 실시예에 따른 크랭크부 및 링크부를 구체적으로 설명한다. 도 6은 일 실시예에 따른 크랭크부의 모습을 나타내는 사시도이다.

크랭크부(110)는 일 단부에 앞서 설명한 제1롤이 회전가능하도록 고정되는 제1 축고정부(114)가 형성된다. 제1 축고정부(114)는 크랭크 본체(115)에 연결되며. 관형으로 형성되어 제1롤 축부재(도 3 참조)를 수용한다.

또한 크랭크부(110)의 타 단부에는 제2 축고정부(113)가 구비된다. 제2 축고정부(113) 또한 크랭크 본체(115)에 연결되며, 관형으로 형성되어 제2롤 축부재(도 3참조)를 수용한다.

크랭크 본체(115)의 중앙부에는 링크부(111)가 연결된다. 링크부(111)의 일측 단부(1117)는 크랭크 본체(115)의 중앙부에 형성된 연결점(117)에 연결된다. 링크부(111)의 일측 단부(1117)는 핀(미도시) 등을 이용하여 크랭크부(111)의 일측 단부(1117)와 연결점(117)을 함께 관통하도록 함으로써 회전 가능하도록 고정된다. 이 때 핀과 링크부(111) 등과의 마찰력을 최소화하기 위하여 그리스 또는 베어링 등을 이용할 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하여 일 실시예 따른 코일 스트리퍼의 물리적인 특성을 설명한다. 도 7은 일 실시예에 따른 지지롤의 모습을 나타내는 평면도이고, 도 8은 일 실시예에 따른 지지롤이 코일을 지지하는 모습을 개략적으로 나타내는 정면도이다.

한편, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 앞서 설명한 제1롤 및 제2롤 중 코일과 접촉하는 롤의 외주면을 코일 접촉부라 한다. 또한 이하에서는 제1롤을 가정하여 설명하고 있으나, 이는 별도로 언급하는 차이점 이외에는 제2롤의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

제1롤(140)의 양 단부측에는 제1롤(140)은 중심축으로부터 외주면인 코일접촉부까지의 거리, 즉 제1롤(140)의 반경에 비하여 작은 반경을 갖도록 단차가 형성되는 제1롤 축부재(145)가 형성된다. 마찬가지로 제2롤의 양 단에는 동일한 방식으로 제2롤 축부재가 형성될 수 있다.

이 때 제1롤 축부재(145)의 외주면 상에 구비되는 제1 크랭크부의 제1 축고정부(114)의 외경(D2)은 제1롤(140)의 외경(D1)에 비하여 적게 형성되어야 한다. 제1 축고정부(114)의 외경(D2)이 제1롤(140)의 외경(D1)과 같거나 제1롤(140)의 외경(D1)에 비하여 큰 경우에는 제1 축고정부(114)가 코일과 직접 접촉하여 코일의 표면결함을 유발하는 등 문제가 발생할 수 있다.

한편, 제1롤 양단에는 도 7에 도시된 바와 같이 베어링부(147)가 구비될 수 있다. 베어링부(147)는 제1롤(140)이 제2롤에 대하여 상대적인 회전이 가능하도록 하는 기능을 한다. 다만 좌굴량 억제가 주요 기능인 제2롤의 경우에는 베어링부(147)를 별도로 구비하지 않는 것이 바람직하다.

또한 제1롤(140)의 외주면인 코일접촉부의 길이(L1)은 아래의 식 (1)에 의하여 결정될 수 있다.

[식 1]: L1 < Wmax - b

단, 이 때 Wmax는 코일 최대폭이고, b는 롤 자중감소를 위해 사용된 여유치이다.

또한 도 8을 참조하여 설명하면, 크랭크부(제1 및 제2 크랭크부 동일)는 코일과 직접 접촉되지 않도록 구비되는 것이 바람직하다.

또한 하부 프레임(101)으로부터 제1롤(140)의 회전 중심축까지의 높이(h)와 연결점(117)으로부터 제1롤(140)의 회전 중심축까지의 거리(r1)는 아래의 식 (2) 내지 식 (4)의 조건을 만족하도록 형성될 수 있다.

[식 2]: (Do_max + r2) x (θ2 - θ1) + r2 < h

[식 3]: r1 < h

[식 4]: r1 < (Do_max + r2) x (θ2 - θ1)

단, 이 때 Do_max는 코일의 최대 외경, r2는 제2롤(제1롤의 경우에도 동일한것으로 가정)의 외반경, (θ2 - θ1)는 제1롤 및 제2롤이 각각 코일과 접촉하는 점 사이의 사이각이다.

도 9 내지 도 12를 참조하여 일 실시예에 따른 코일 스트리퍼의 작동 방법을 설명한다. 도 9 내지 도 12는 권취기에 코일 스트리퍼의 작동 모습을 순차적으로 나타내는 도면이다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 초기에 코일 스트리퍼(100)는 권취롤 가이드(20)들 보다 아래에 위치하고 있다가 코일(10)을 지지하기 위하여 상승하기 시작한다. 이 때 코일 스트리퍼(100)는 양 권취롤 가이드(20)들 사이로 통과하여 상승한다.

코일 스트리퍼(100)가 상승하면, 도 11에 도시된 바와 같이 제1롤(140)들이 코일(10)에 접촉하게 된다. 이 때 실린더부(105)는 커넥팅 로드(106)를 당긴 상태이며, 제2롤(130)들은 코일(10)과 이격된 상태가 된다.

이후 도 12에 도시된 바와 같이 실린더부(105)가 커넥팅 로드(106)를 통하여 링크부(111)를 밀어내면 제1롤(140)이 회전의 중심이 된 상태에서 제2롤(130)이 상향 이동하여 코일(10)에 접촉하게 된다. 이 때 제2롤(130)은 코일(10)의 자중을 지지하는 역할 보다는 주로 좌굴량을 억제하는 기능을 수행한다.

도 13을 참조하여 종래의 코일 스트리퍼와 본 발명에 따른 코일 스트리퍼의 좌굴량을 비교 실험한 결과를 설명한다. 도 13은 종래의 코일 스트리퍼와 본 발명에 따른 코일 스트리퍼의 좌굴량을 비교한 그래프이다.

본 발명의 바람직한 실시예로서, 폭 1200 mm,외경 2150mm, 내경 760mm 인 코일에 대해 종래의 코일 스트리퍼와 본 발명에 따른 코일 스트리퍼에 의한 좌굴량을 비교한 도표이다.

이때 본 발명에서 사용된 치수는 제1롤 및 제2롤의 코일접촉부의 길이(L1)는 1000mm, 제1롤 및 제2롤의 외경은 270 mm, 제1롤 축부재 및 제2롤 축부재의 외경은 80 mm, 크랭크부의 폭(L2)은 200 mm, 크랭크부의 외경(D2)은 100 mm로 하였다.

결과적으로 종래의 코일 스트리퍼의 경우 코일폭 에지부에서는 좌굴량이 약 59mm가 발생했으며, 코일폭 중앙부에서는 약 54mm가 발생했다. 이에 비하여 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 스트리퍼의 경우에는 코일폭 에지부에서 약 37mm가 발생했으며, 코일폭 중앙부에서는 약 38mm가 발생하였다.

즉, 비교 결과 종래발명에 따른 코일 스트리퍼에 비해 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 스트리퍼의 경우 코일에 대한 좌굴량 면에서 약 37% 감소되는 것으로 나타났다.

이와 같이 본 발명의 상승 이후에 크랭크 타입으로 확장하여 4점 지지 방식으로 코일을 지지하는 구성으로 인하여 좌굴량이 종래에 비하여 급격히 감소하는 효과를 얻을 수 있었다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 상술한 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양한 크랭크방식 지지롤을 구비한 코일 스트리퍼로 구현될 수 있다.

10: 코일 20: 권취롤 가이드
100: 코일 스트리퍼 105: 실린더부
110: 크랭크부 111: 링크부
130: 제2롤 135: 제2롤 축부재
140: 제1롤 145: 제1롤 축부재
147: 베어링부

Claims

권취기의 맨드렐에 권취되는 코일을 지지하는 장치에 있어서,
코일의 자중을 지지하는 한 쌍의 제1롤;
상기 한 쌍의 제1롤 각각의 외측에 구비되어 상기 코일의 좌굴량을 억제하는 한 쌍의 제2롤;
상기 제1롤 중 어느 하나 및 상기 어느 하나의 제1롤에 인접하는 제2롤의 단부가 회전 가능하도록 고정되는 한 쌍의 제1 크랭크부; 및
나머지 제1롤 및 상기 나머지 제1롤에 인접하는 제2롤의 단부가 회전가능하도록 고정되는 한 쌍의 제2 크랭크부;를 포함하고,
상기 제1롤이 상기 코일을 지지한 상태에서 상기 제2롤이 상향 이동하여 상기 코일에 접하도록 상기 제1 크랭크부 및 상기 제2 크랭크부가 회동가능한 코일 스트리퍼.
제1항에 있어서,
플레이트 형상으로 형성되는 하부 프레임; 및
상기 하부 프레임 상에서의 상기 제1롤의 회전 중심축의 위치를 고정시키는 롤지지부;를 포함하는 코일 스트리퍼.
제2항에 있어서,
상기 롤지지부와 상기 제1롤의 회전축 사이에는 베어링부가 구비되는 코일 스트리퍼.
제2항에 있어서,
상기 하부 프레임은 상기 권취기에 구비되는 한 쌍의 권취롤 가이드의 간격에 비하여 상대적으로 좁은 폭을 갖도록 형성되는 코일 스트리퍼.
제2항에 있어서,
상기 제1 크랭크부 및 상기 제2 크랭크부는,
크랭크 본체;
상기 크랭크 본체의 일 단부에 형성되어 상기 제1롤을 회전가능하도록 고정시키는 제1 축고정부;
상기 크랭크 본체의 타 단부에 형성되어 상기 제2롤을 회전가능하도록 고정시키는 제2 축고정부; 및
일 단부가 상기 제1 축고정부로부터 일정 거리의 연결점에 회동 가능하도록 연결되는 링크부;를 포함하는 코일 스트리퍼.
제5항에 있어서,
상기 하부 프레임으로부터 상기 제1롤의 회전 중심축까지의 높이(h)와 상기 연결점으로부터 상기 제1롤의 회전 중심축까지의 거리(r1)는 하기의 식 (1) 내지 식 (3)의 조건을 만족하도록 형성되는 코일 스트리퍼.
식 1: (Do_max + r2) x (θ2 - θ1) + r2 < h
식 2: r1 < h
식 3: r1 < (Do_max + r2) x (θ2 - θ1)
(단, Do_max는 코일의 최대 외경, r2는 상기 제1 축고정부의 외반경, (θ2 θ1)는 제1롤 및 제2롤이 각각 코일과 접촉하는 점 사이의 사이각)
제5항에 있어서,
상기 하부 프레임에 고정되어 상기 링크부의 타 단부를 밀어 상기 제1 및 제2 크랭크부의 제2롤이 상기 코일에 접하도록 회동시키거나, 상기 링크부의 타 단부를 끌어당김으로써 상기 제1 및 제2 크랭크부의 제2롤이 상기 코일로부터 이격되도록 회동시키는 실린더부를 포함하는 코일 스트리퍼.
제5항에 있어서,
상기 제1롤 및 상기 제2롤은, 상기 코일과 직접 접촉하는 외주면으로 정의되는 코일접촉부와, 상기 코일접촉부에 비하여 작은 직경을 갖도록 형성되고 상기 제1 축고정부 및 제2 축고정부에 각각 수용되는 제1롤 축부재 및 제2롤 축부재가 형성되는 코일 스트리퍼.
제8항에 있어서,
상기 코일접촉부의 길이(L1)은 하기 식 (4)에 의하여 결정되는 코일 스트리퍼.
식 4: L1 < Wmax - b (단, Wmax는 코일 최대폭이고, b는 롤 자중감소를 위해 사용된 여유치)
제1항에 있어서,
상기 제1 크랭크부와 상기 제2 크랭크부의 외경은 상기 제1롤 및 상기 제2롤의 외경에 비하여 작게 형성되는 코일 스트리퍼.
제1항에 있어서,
상기 제1 크랭크부 및 상기 제2 크랭크부는 상기 코일과 접촉되지 않도록 구비되는 코일 스트리퍼.