KR101493850B1 - 텐션레벨러 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 텐센레벨러는 강판의 일면과 맞닿아 상기 강판에 압하력을 가하는 복수개의 롤러들; 상기 복수개의 롤러와 연결되어 함께 승강하는 카세트프레임; 상기 카세트프레임의 양측에 배치되어 상기 카세트프레임이 승강가능하도록 연결되는 측면프레임; 및 상기 카세트프레임의 양측에 설치되며, 상기 측면프레임 내벽을 따라 슬라이딩하는 볼이 수용되는 볼하우징을 포함한다.

Description

텐션레벨러{TENSION LEVELLER}
본 발명은 텐션레벨러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스트립의 형상을 교정하기 위해 사용되는 복수개의 레벨러롤들과 연결된 카세트프레임의 높이를 용이하게 조정하여 이송가능한 텐션레벨러에 관한 것이다.
일반적으로 압연된 강판은 그 제조과정 중에서 온도변화, 설비의 온도변화, 설비의 기계적 정밀도, 조정불량 등의 여러 가지 원인에 의해 강판의 연신 또는 반곡 등의 형상결함을 갖게 된다. 이런 형상불량은 제품의 외관을 손상시켜 상품의 가치를 떨어뜨리며, 스트립의 가공공정에서도 통판 효율을 저하시켜 자동화를 저해하여 강판의 2차 가공시에 다른 변형을 초래하는 문제점이 발생한다.
따라서, 이러한 문제점을 보완하기 위해 냉간압연 이후에 스트립 형상을 교정하기 위해 텐션레벨러(tension leveller)를 이용하여 압연된 강판의 결함을 교정한다. 텐션레벨러는 강판의 형상을 교정하고 평판도를 높히도록 하는 레벨링 공정을 위한 장치로서 압연하여 생산되는 제품의 스트립, 강판, 틀레드 시트 등의 편탄도 개선에 널리 사용되고 있다.
일반적인 텐션레벨러는 압연제품의 형상결함을 교정하기 위하여 상,하부에 다수의 워크롤, 아이들롤, 백업롤로 이루어진 카세트롤러와 카세트롤러들을 승강 및 제어하는 장치로 구성된다. 텐션레벨러의 카세트롤은 고정상태이며, 하부 카세트롤들은 카세트프레임에 연결되며, 카세트프레임이 승강유닛에 의해 승강함으로써 카세트롤들도 함께 승강하여 강판의 형상을 교정한다. 기설정된 높이로 상승한 카세트프레임은 자중 하중에 의해 하부로 다운되어야 하나, 상,하부에 각각 설치된 카세트롤들 사이로 스트립을 통과시킬 경우, 장시간 물을 이용한 습식 미스트 스프레이 작업과 강판에 묻어있는 이물 등이 모여져 카세트프레임이 하강하지 않는 문제점이 발생한다.
한국등록특허공보 10-0417518호. 2004. 02. 05.
본 발명의 목적은 강판의 형상 결함을 용이하게 제거하는 텐션레벨러를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 카세트롤들과 함께 승강하는 카세트프레임의 높이를 제어하여 강판의 결합을 방지하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 텐센레벨러는 강판의 일면과 맞닿아 상기 강판에 압하력을 가하는 복수개의 롤러들; 상기 복수개의 롤러와 연결되어 함께 승강하는 카세트프레임; 상기 카세트프레임의 양측에 배치되어 상기 카세트프레임이 승강가능하도록 연결되는 측면프레임; 및 상기 카세트프레임의 양측에 설치되며, 상기 측면프레임 내벽을 따라 슬라이딩하는 볼이 수용되는 볼하우징을 포함한다.
상기 볼하우징은 상기 볼을 수용하는 수용홈을 가지며, 상기 텐션레벨러는, 상기 볼하우징에 체결되어 상기 볼이 상기 수용홈으로부터 이탈을 방지하는 볼커버를 더 포함할 수 있다.
상기 텐션레벨러는, 상기 측면프레임의 내측에 설치되는 볼슬라이딩 플레이트를 더 포함하되, 상기 볼은 상기 카세트프레임이 승강함에 따라 상기 볼슬라이딩 플레이트와 구름접촉할 수 있다.
텐션레벨러는, 상기 카세트프레임의 하단부에 설치되며, 외부로부터 인가된 전원에 의해 자력을 가지는 전자석플레이트; 상기 전자석플레이트의 하부에 배치되며, 상기 자력에 의해 상기 전자석플레이트와 결합하여 승강하는 실린더로드; 상기 실린더로드를 승강하는 실린더를 더 포함할 수 있다.
상기 텐션레벨러는,상기 실린더의 하부에 설치되며, 상기 실린더를 승강하여 상승된 상기 실린더로드의 위치를 미세조정하는 구동유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 텐션레벨러는, 상기 구동유닛의 하부에 연결되어 바닥에 고정되며, 상기 구동유닛을 지지하는 지지부재를 더 포함할 수 있다.
상기 텐션레벨러는, 상기 지지부재의 외측에 배치되는 레일; 상기 측면프레임의 하단부에 고정설치되어 상기 레일을 따라 이동가능한 레일하우징을 더 포함할 수 있다.
상기 전자석플레이트는 중앙부에 개구를 가지는 링형상이며, 상기 실린더로드의 상단부는 상기 개구 상에 삽입될 수 있다.
상기 텐션레벨러는, 상기 카세트프레임의 하부에 배치되며 상기 측면프레임의 내벽에 고정설치되는 고정레일; 상기 카세트프레임의 하단부에 연결되며 상기 고정레일을 따라 이동가능한 이송롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 승강유닛에 의해 상승된 카세트프레임이 카세트프레임과 측면프레임 사이에 발생되는 이물질에 의해 하강하지 못하는 문제점을 방지할 수 있다. 따라서, 강판의 형상을 용이하게 교정할 수 있으며, 강판의 품질결함 발생을 최소화하여 생산성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 텐션레벨러를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시한 텐션레벨러(A)의 작동과정을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 텐션레벨러의 측면도이다.
도 5은 도 4의 정면도이다.
도 6은 도 4에 도시한 B의 확대도이다.
도 7은 도 5에 도시한 C의 확대도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 첨부된 도 1 내지 도 7을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다. 또한, 이하에서 언급하는 ‘연결’은 두 개의 구성요소가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, 다른 매개체를 통해 간접 연결되는 경우도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 텐션레벨러를 개략적으로 나타내는 도면이다. 일반적으로 텐션레벨러(tension leveller)는 스트립의 형상을 교정하고 평판도를 높히도록 하는 레벨링 공정을 위한 장치로서 압연하여 생산되는 제품의 스트립, 강판, 클레드 시트 등의 평탄도 개선에 널리 사용되고 있다. 텐션레벨러는 도 1에 도시한 바와 같이, 압연제품의 형상결함을 교정하기 위해 상, 하부에 각각 다수의 워크롤러(3), 아이들롤러(5), 백업롤러(7)로 이루어진 카세트롤러과, 카세트롤러를 승강하는 승강유닛을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제철소 압연 공정에 냉연, 전기도금 등의 연속 생산라인에 있어 형상을 교정하는 텐션레벨러는, 강판의 웨이브(wave) 및 상,하 반곡 등의 형상 결함을 제거하여 후공정인 도금 및 소둔 작업을 원활하게 진행한다. 텐션레벨러는 상부 카세트롤들은 고정 상태이며, 하부 카세트롤의 승강에 의해 강판의 형상 교정 작업을 진행한다. 이하에서는, 설명의 편의상 하부 일측에 설치된 카세트프레임의 승강과정을 통해 설명하되, 각각 복수개로 구비되는 카세트프레임의 승강유닛의 구성요소 및 작동과정은 동일할 수 있다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시한 텐션레벨러(A)의 작동과정을 나타내는 도면이다. 도 2는 카세트프레임의 작동위치를 나타내는 도면이며, 도 3은 카세트프레임의 해제위치를 나타내는 도면이다. 강판은 수개의 입측 브라이들롤(도시안함) 및 출측 브라이들롤(도시안함)에 의해 장력이 부여되고, 수개의 워크롤(3)로 이루어진 텐션레벨러(100)를 통과하면서 굽힘 가공되어 형상이 교정된다.
텐셜레벨러(100)는 복수개의 롤러들로 구성된 카세트롤러들과 연결되어 함께 승강하는 카세트프레임(20), 그리고 카세트프레임(20)의 양측에 배치되는 측면프레임(10)이 설치된다. 카세트프레임(20)은 측면프레임(10)의 내벽에 연결되어 승강유닛에 의해 승강하며, 강판에 대해 기설정된 압하력을 제공하여 강판의 형상을 교정한다.
카세트프레임(20)을 승강하는 승강유닛은 카세트프레임(20)과 맞닿는 실린더로드(74)를 통해 카세트프레임(20)을 승강하는 실린더(70) 및 실린더(70)에 의해 기설정된 높이로 상승된 카세트프레임(20)의 높이를 미세조정하는 구동유닛(80)을 포함할 수 있다. 구동유닛(80)은 모터일 수 있으며, 바람직하게는 스테핑모터일 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 텐션레벨러(100)는 강판을 향해 압하력을 제공하기 위해 카세트프레임(20)은 기설정된 높이로 상승한다. 강판의 형상을 교정하기 위해서는 강판의 강종 및 치수에 따라서 강판에 적절한 연신을 가하여 강판의 형상을 교정하는데, 강판에 연신을 주기 위해서는 입출측 브라이들롤에 의해 강판에 높은 장력을 부여함과 동시에 워크롤(3)에 의해 강판의 굽힘을 발생시켜 강판의 소성변형을 유발한다.
예를 들어, 형상교정이 필요한 강판의 강종과 두께가 주어지면 그 강판의 형상을 교정하기 위한 연신율이 결정되고, 강판에 결정된 연신율을 주기 위해서 텐션레벨러는 강판의 장력과 워크롤(3)의 인터메쉬(intermesh)가 조정된 후, 강판을 통판함으로써 원하는 연신률을 얻어 형상을 교정한다.
앞서 설명한 바와 같이, 워크롤(20)은 카세트프레임(20)에 연결되어 함께 승강하며, 형상교정작업을 마친 뒤에는 카세트프레임(20)을 상승한 실린더로드(77)는 하강한다. 실린더로드(77)가 하강함에 따라 카세트프레임(20)은 자제 하중에 의해 하강하며, 카세트프레임(20)의 하단부에 연결된 이송롤러(55)가 측면프레임(10)에 고정설치된 고정레일(50)에 안착된다.
반면, 강판과 복수개의 롤러가 접촉하는 텐션레벨러(100)의 작업 특성상, 장시간 물을 이용하여 습식 미스트 스프레이 작업을 병행하며, 강판에 묻어 있는 이물 등이 모여져 카세트프레임(20)과 측면프레임(10) 사이에 녹이 발생하며, 이물이 유입되어 카세트프레임(20)이 하강하지 못하는 문제점이 빈번하게 발생함에 따라 적정 형상교정작업의 수행이 어려운 문제점이 발생한다. 따라서, 이하에서는 카세트프레임(20)이 강판의 형상 결함을 제거가능하며, 카세트롤러들과 함께 승강하는 카세트프레임(20)의 높이를 용이하게 제어가능한 텐션레벨러(100)에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 텐션레벨러의 측면도이며, 도 5은 도 4의 정면도이다. 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 텐션레벨러(100)는 강판의 일면에 맞닿아 강판에 압하력을 제공하는 복수개의 카세트롤러들이 구비된다. 카세트롤러는 워크롤러(3), 아이들롤러(5), 백업롤러(7)로 이루어질 수 있으며, 카세트롤러는 카세트프레임(20)에 연결되어 카세트프레임(20)과 함께 승강가능하다.
카세트프레임(20)의 양측에는 측면프레임(10)이 배치되며, 카세트프레임(20)은 측면프레임(10)의 내벽을 따라 승강가능하도록 연결된다. 카세트프레임(20)의 하단부에는 전자석플레이트(60)가 고정설치된다. 전자석플레이트(60)는 외부로부터 인가된 전원에 의해 자력을 가지며, 기설정된 위치에 복수개로 구비될 수 있다. 실린더(70)는 전자석플레이트(60)의 하부에 배치되며, 실린더로드(74)를 가압 또는 수축하여 실린더로드(74)를 승강할 수 있다.
실린더로드(74)의 상단부는 전자석플레이트(60)의 자력에 의해 결합가능한 재질로 구성된다. 전자석플레이트(60)는 링형상을 가질 수 있으며, 실린더로드(74)의 상단부 또한, 전자석플레이트(60)의 중앙 개구 상에 삽입가능한 형상으로 결합할 수 있다. 바람직하게는 실린더로드(74)의 상단부에 전자석플레이트(60)의 결합에 용이한 형상의 연결부재(77)가 설치될 수 있다.
실린더(70)의 하단부에는 메인브라켓(88)이 연결되며, 메인브라켓(88)은 스태핑모터(80)와 연결되어 스태핑모터(80)의 회전에 의해 승강될 수 있다. 메인브라켓(88)의 하단부에는 모터하우징(도시안함)이 연결되며, 모터하우징의 내부에는 각각 나사홀과 나사산이 형성되는 무빙축(83) 및 스크류축(85)이 구비되며, 스태핑모터(80)에 연결된 스크류축(85)의 회전에 의해 나사홀이 형성된 무빙축(83)을 따라 승강할 수 있다.
모터하우징의 하단부에는 지지부재(89)가 연결되며, 지지부재(89)는 지면에 고정되어 모터하우징을 지지한다. 지지부재(89)의 외측에는 이송레일(19)이 배치되며, 측면프레임(10)의 하단부에는 레일하우징(17)이 설치된다. 즉, 카세트프레임(20)을 승강하는 실린더로드(74) 및 스태핑모터(80)는 지지부재(89)에 연결되어 기설정된 위치에 고정되며, 측면프레임(10)은 이송레일(19)을 따라 이송가능하므로 카세트프레임(20)을 승강하는 승강유닛(실린더 및 스태핑모터)와 분리될 수 있다.
도 6은 도 4에 도시한 B의 확대도이며, 도 7은 도 5에 도시한 C의 확대도이다. 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 볼하우징(30)은 볼(35)을 수용하는 수용홈(37)을 가진다. 수용홈(37)에 수용된 볼(35)은 볼커버(38)에 의해 수용홈(37)으로부터 이탈되는 것을 방지한다. 수용홈(37)은 기설정된 간격으로 복수개로 형성될 수 있으며, 볼(35) 및 볼커버(38) 또한 수용홈(37)에 대응되는 개수로 구비될 수 있다.
측면프레임(10)의 내측에는 볼슬라이팅플레이트(40)가 설치되며, 볼(35)들은 볼슬라이딩플레이트(40)를 따라 회전할 수 있다. 즉, 측면프레임(10)과 카세트프레임(20) 사이에 이물질 또는 습식 스프레이에 의해 녹이 발생할 경우, 볼슬라이딩플레이트(40)를 따라 볼(35)의 회전에 의해 용이하게 승강할 수 있다. 따라서, 카세트프레임(20)의 자체 하중에 의해 용이하게 하강이 가능할 뿐만 아니라, 전자석플레이트(60)와 결합된 실린더로드(74)의 하강에 의해 카세트프레임(20)을 함께 하강할 수 있다.
즉, 실리더(70) 및 스태핑모터(80)에 의해 상승된 카세트프레임(20)이 카세트프레임(20)과 측면프레임(10) 사이에 발생되는 이물질에 의해 하강하지 못하는 문제점을 방지하여 강판의 형상을 용이하게 교정할 수 있으며, 강판의 품질결함 발생을 최소화하여 생산성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.
본 발명을 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 이와 다른 형태의 실시예들도 가능하다. 그러므로, 이하에 기재된 청구항들의 기술적 사상과 범위는 실시예들에 한정되지 않는다.
3 ; 워크롤러 5 : 아이들롤러
7 : 백업롤러 10 : 측면프레임
20 : 카세트프레임 30 : 볼 하우징
35 : 볼 37 : 수용홈
38 : 볼커버 40 : 볼슬라이딩플레이트
50 : 고정레일 55 : 이송롤러
60 : 전자석플레이트 70 : 실린더
74 : 실린더로드 77 : 연결부재
80 : 스태핑모터 88 : 메인브라켓
89 : 지지부재 100 : 텐션레벨러

Claims (9)

  1. 강판의 일면과 맞닿아 상기 강판에 압하력을 가하는 복수개의 롤러들;
    상기 복수개의 롤러와 연결되어 함께 승강하는 카세트프레임;
    상기 카세트프레임의 양측에 배치되어 상기 카세트프레임이 승강가능하도록 연결되는 측면프레임;
    상기 카세트프레임의 양측에 설치되며, 상기 측면프레임 내벽을 따라 슬라이딩하는 볼이 수용되는 볼하우징;
    상기 카세트프레임의 하단부에 설치되며, 외부로부터 인가된 전원에 의해 자력을 가지는 전자석플레이트;
    상기 전자석플레이트의 하부에 배치되며, 상기 자력에 의해 상기 전자석플레이트와 결합하여 승강하는 실린더로드; 및
    상기 실린더로드를 승강하는 실린더를 포함하는 텐션레벨러
  2. 제1항에 있어서,
    상기 볼하우징은 상기 볼을 수용하는 수용홈을 가지며,
    상기 텐션레벨러는,
    상기 볼하우징에 체결되어 상기 볼이 상기 수용홈으로부터 이탈을 방지하는 볼커버를 더 포함하는 텐션레벨러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 텐션레벨러는,
    상기 측면프레임의 내측에 설치되는 볼슬라이딩 플레이트를 더 포함하되,
    상기 볼은 상기 카세트프레임이 승강함에 따라 상기 볼슬라이딩 플레이트와 구름접촉하는 텐션레벨러.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 텐션레벨러는,
    상기 실린더의 하부에 설치되며, 상기 실린더를 승강하여 상승된 상기 실린더로드의 위치를 미세조정하는 구동유닛을 더 포함하는 텐션레벨러.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 텐션레벨러는,
    상기 구동유닛의 하부에 연결되어 바닥에 고정되며, 상기 구동유닛을 지지하는 지지부재를 더 포함하는 텐션레벨러.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 텐션레벨러는,
    상기 지지부재의 외측에 배치되는 레일;
    상기 측면프레임의 하단부에 고정설치되어 상기 레일을 따라 이동가능한 레일하우징을 더 포함하는 텐션레벨러.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전자석플레이트는 중앙부에 개구를 가지는 링형상이며, 상기 실린더로드의 상단부는 상기 개구 상에 삽입되는 텐션레벨러.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 텐션레벨러는,
    상기 카세트프레임의 하부에 배치되며 상기 측면프레임의 내벽에 고정설치되는 고정레일;
    상기 카세트프레임의 하단부에 연결되며 상기 고정레일을 따라 이동가능한 이송롤러를 더 포함하는 텐션레벨러.
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JP3440083B2 (ja) * 2001-03-16 2003-08-25 川崎重工業株式会社 テンションレベラー
JP2007118064A (ja) 2005-10-31 2007-05-17 Kasatani:Kk レベラー、板状材加工システム、及び板状材の矯正方法

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