KR101511724B1

KR101511724B1 - 가이드 롤 장치

Info

Publication number: KR101511724B1
Application number: KR20130127911A
Authority: KR
Inventors: 안희동
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2015-04-13

Abstract

본 발명은 롤 셸과 분사기를 포함하고, 상기 룰 셸은 축 회전 가능하고, 피처리물의 이송방향에 교차하는 방향으로 배치되어 상기 피처리물을 이송시키며, 상기 피처리물의 요동과 연동 가능하고, 상기 분사기는 상기 롤 셸과 연동하여 이동 가능하며, 상기 피처리물을 향하여 냉매를 분사하는 가이드 롤 장치로서, 피처리물 이송경로 상에 배치되어 피처리물을 이송하며, 피처리물의 중심영역에 냉매의 분사방향을 형성하고, 이송되는 상기 피처리물의 요동과 연동하여 움직이며, 이에 피처리물이 요동하거나 편향되더라도 피처리물의 중심영역에 냉매를 분사할 수 있는 가이드 롤 장치가 제시된다.

Description

가이드 롤 장치{Guide roll device}

본 발명은 가이드 롤 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이송되는 피처리물에 결함이 발생하는 것을 억제하거나 방지할 수 있는 가이드 롤 장치에 관한 것이다.

연속주조 설비는 제강 설비로부터 정련된 용강을 공급받아 주편을 생산하는 설비이다. 연속주조 설비는 정련된 용강을 임시 저장하는 턴디시(tundish), 턴디시로부터 용강을 공급받아 주편 형상으로 응고시키는 몰드(mold) 및 일련의 성형 작업을 수행하여 주편을 제조하는 스트랜드(strand)를 포함한다. 정련이 완료된 용강은 턴디시에 공급되고, 이는 다시 몰드에 공급되어 주편 형상으로 응고된다. 몰드 내에서 반 응고되는 열간 주편(이하, 주편)은 스트랜드에 의하여 연속적으로 몰드의 하측으로 인발되어 빌릿(billet) 등의 반제품으로 제조된다. 여기서, 스트랜드에는 열간 주편을 인발하며 냉각시키도록 열간 주편의 이송경로를 따라 연속 배열되는 복수의 세그먼트(segment)가 마련된다.

상술한 바와 같이, 세그먼트는 몰드에서 인발되는 주편을 가이드하면서 압하시키며, 동시에 주편에 냉각수를 분사하여 주편의 응고를 진행시키는 장치이다. 이를 위해, 세그먼트에는 주편의 변형을 방지하며 주편을 가이드하는 가이드 롤러 및 주편에 냉각수를 분사하는 스프레이 노즐이 구비된다.

종래에는 스프레이 노즐이 주편의 중심영역에 냉각수를 분사하도록 그 위치가 설비 상에 고정되어 있었다. 이에, 주편이 인발되는 도중 조업 환경에 의해 가이드 롤러 상에서 주편의 폭 방향으로 쏠림 또는 요동하는 경우 냉각수의 분사 위치가 주편의 좌측 또는 우측으로 편중될 수 있다. 이에 주편을 고르게 냉각시키는 것에 어려움이 있었다. 주편의 냉각이 불균일하게 진행되면 주편의 가장자리에 크랙 등의 결함이 발생될 수 있다.

특히, 주편은 몰드의 하측으로 소정거리 인발된 후 벤딩 디바이스에 의해 소정의 곡률로 그 인발방향이 굽어지게 되며, 이러한 주편의 벤딩 구간에서는 주편에 벤딩에 의한 응력이 부가된다. 이러한 주편의 벤딩 구간에서 주편의 쏠림에 의한 냉각수의 편중 분사는 주편 가장자리부에 크랙을 더욱 발생시키는 요인이 된다. 주편에 크랙이 발생되면, 주편을 스크랩 처리하게 되며, 이에 생산성이 저하되는 문제가 있다.

따라서, 주편의 쏠림에 연동하여 움직이며 주편의 중심영역에 냉각수를 분사하여 주편을 냉각시키는 것이 요구되고 있다.

KR

10-2013-0099334

A

본 발명은 이송되는 피처리물의 중심영역에 냉매를 분사할 수 있는 가이드 롤 장치를 제공한다.

본 발명은 이송되는 피처리물의 요동과 연동하여 냉매의 분사방향을 형성할 수 있는 가이드 롤 장치를 제공한다.

본 발명은 이송되는 피처리물에 냉매가 편중 분사되어 결함이 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있는 가이드 롤 장치를 제공한다.

본 발명은 생산되는 피처리물의 품질 및 조업의 생산성을 향상시킬 수 있는 가이드 롤 장치를 제공한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 가이드 롤 장치는 피처리물 이송경로 상에 배치되어 피처리물을 이송하는 가이드 롤 장치로서, 축 회전 가능하고, 상기 피처리물의 이송방향에 교차하는 방향으로 배치되어 상기 피처리물을 이송시키며, 상기 피처리물의 요동과 연동 가능한 롤 셸; 상기 롤 셸과 연동하여 이동 가능하며, 상기 피처리물을 향하여 냉매를 분사하는 분사기; 를 포함할 수 있다.

상기 롤 셸의 축 방향의 가장자리에서 외측으로 각각 이격 배치되고, 상기 롤 셸이 상기 축 방향으로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 지지블록을 포함할 수 있다.

상기 롤 셸은 상기 지지블록에 직접 연결 지지될 수 있다.

상기 롤 셸을 상기 축 방향으로 관통하는 롤 샤프트를 더 포함하며, 상기 롤 셸은 상기 롤 샤프트를 통하여 상기 지지블록과 연결 지지될 수 있다.

상기 지지블록에는 상기 지지블록을 상기 축 방향으로 관통하는 연결구가 구비되고, 상기 롤 셸은 상기 롤 셸의 상기 축 방향의 양 단부에 슬라이딩 돌출부가 구비되며, 상기 슬라이딩 돌출부가 상기 연결구에 삽입되어 상기 지지블록에 직접 연결될 수 있다.

상기 지지블록에는 상기 지지블록을 상기 축 방향으로 관통하는 연결구가 구비되고, 상기 연결구는 내벽에 상기 축 방향으로 연장 형성되는 평면, 돌기, 및 홈을 적어도 하나 이상 구비하며, 상기 롤 샤프트는 상기 롤 샤프트의 양 단부에 상기 연결구의 내벽의 형상에 대응하는 형상으로 외주면이 형성되는 슬라이딩 샤프트부가 구비되고, 상기 슬라이딩 샤프트부가 상기 연결구에 삽입되어 상기 지지블록과 연결 지지될 수 있다.

상기 롤 샤프트에는 상기 롤 셸의 상기 축 방향의 각 단부에 각각 접촉하도록 상기 롤 샤프트에 장착되어 상기 롤 셸과 상기 롤 샤프트를 연동시키는 제1 부재 및 상기 롤 셸이 상기 축 방향으로 회전 가능하도록 상기 롤 샤프트와 상기 롤 셸의 사이에 배치되는 제2 부재가 구비될 수 있다.

상기 롤 셸은 상기 피처리물의 적어도 가장자리 영역에 접촉하여 상기 피처리물을 지지 가능한 지지면 및 상기 롤 셸의 축 방향의 가장자리에서 돌출 형성되어 상기 피처리물의 양측면에 접촉 가능한 돌출부를 구비할 수 있다.

상기 분사기는 상기 피처리물의 중심 영역을 향하여 상기 냉매를 분사 가능한 분사구를 구비할 수 있다.

상기 롤 셸은 상기 롤 샤프트의 상기 축 방향의 중심위치로부터 양측으로 서로 이격 배치되고, 상기 롤 샤프트의 중심위치를 향하는 상기 롤 셸의 각각의 외주면에 경사를 가질 수 있다.

상기 분사기는, 상기 냉매가 유동 가능하도록 상기 롤 샤프트에 형성되는 내부경로; 상기 롤 샤프트의 상기 축 방향의 중심위치에 형성되고, 상기 내부경로와 연결되어 상기 냉매를 분사하는 분사구; 를 포함하고, 상기 분사구는 상기 롤 셸의 사이에 상기 냉매의 분사영역이 형성되도록 분사방향이 형성될 수 있다.

상기 피처리물 이송경로는 연속주조 설비에서 제조되는 주편의 이송경로를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 이송되는 피처리물의 요동과 연동하여 움직이며, 피처리물의 중심영역에 냉매의 분사방향을 형성하고, 이에 피처리물이 요동하거나 편향되더라도 피처리물의 중심영역에 냉매를 분사할 수 있는 가이드 롤 장치를 얻을 수 있다.

또한, 가이드 롤 장치는 피처리물의 가장자리 영역에 접촉하여 피처리물의 가장자리 영역에 냉매가 편중 분사되는 것을 방지할 수 있고, 이에 피처리물의 가장자리가 목적하는 냉각 속도 보다 빠르게 냉각되어 주편이 불균일하게 냉각되는 것을 것을 방지할 수 있다.

이로 인해, 이송되는 피처리물 특히, 피처리물의 가장자리에 결함이 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있고, 이에 생산되는 피처리물의 품질 및 조업의 생산성을 향상시킬 수 있다.

예컨대, 연속주조 설비에 적용되는 경우, 가이드 롤 장치는 연속주조 설비의 벤딩 구간에 배치된 일련의 세그먼트에 마련되어, 주편의 인발을 가이드 한다. 이때, 롤 셸에는 돌출부가 마련되고, 돌출부는 주편이 인발되는 동안 주편의 가장자리에 접촉하여 주편의 요동을 롤 셸에 전달할 수 있다. 이로 인해 롤 셸은 롤 샤프트 상에서 주편의 요동에 연동하여 움직일 수 있고, 롤 셸과 연동하여 이동 가능하도록 롤 샤프트에 마련된 분사기를 통하여 주편의 중심영역에 냉각수를 분사할 수 있다. 또한, 롤 셸에는 주편의 가장자리 영역에 접촉하여 주편을 가이드 하는 경사부가 마련되고, 이에 주편의 가장자리 영역은 주편이 인발되는 동안 롤 셸에 접촉 보호된다. 이에 냉각수가 주편의 가장자리에 편중 분사되는 것이 방지될 수 있고, 주편의 가장자리가 목적하는 냉각 속도보다 빠르게 냉각되어 주편이 불균일하게 냉각되는 것을 방지할 수 있다.

이로 인해, 주편을 균일하게 냉각시킬 수 있고, 이에 주편에 크랙이 발생하는 것을 억제 혹은 방지할 수 있다. 따라서, 생산되는 주편의 품질 및 조업의 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치가 적용되는 연속주조 설비의 개략도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치의 개략도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치의 분해도.
도 4는 본 발명의 변형 예에 따른 가이드 롤 장치의 개략도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치의 운용 상태를 종래와 비교한 비교도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 단지 본 발명의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면은 실시 예를 설명하기 위해 그 크기가 과장될 수 있고, 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치가 적용되는 연속주조 설비를 도시한 개략도 이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치를 도시한 개략도 이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치의 구성부를 분해 도시한 분해도 이다. 여기서, 도 1(a)는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치가 적용되는 연속주조 설비를 도시한 개략도 이고, 도 1(b)는 도 1(a)에 도시된 확대 부분의 A-A' 를 절단하여 확대 도시한 개략도 이다.

먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치(1000)는 연속주조 설비에 적용될 수 있다. 이에, 가이드 롤 장치를 통해 이송되는 피처리물(1)은 연속주조 설비에서 제조되는 주편일 수 있고, 가이드 롤 장치가 배치되는 피처리물의 이송 경로는 연속주조 설비에서 제조되는 주편의 이송경로일 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 연속주조 설비는 정련된 용강이 담기는 래들(ladle)(10)과, 래들(10)로부터 정련된 용강을 공급받아 임시 저장하는 턴디시(20)와, 턴디시(20)의 하측에 마련되어 턴디시(20)로부터 출강되는 용강을 주편 형상으로 응고시키는 몰드(30)와, 일련의 성형 작업을 수행하여 피처리물(1) 예컨대 주편을 제조하도록 몰드(30)의 하측에 마련되는 스트랜드(40)를 포함한다. 여기서, 스트랜드(40)에는 피처리물(1)을 인발하며 냉각시키도록 피처리물(1)의 이송경로를 따라 연속 배열되는 복수개의 세그먼트(50)가 마련된다.

세그먼트(50)에는 피처리물(1)의 이송경로 예컨대 주편의 이송경로를 따라 서로 이격되어 연속 배열되는 복수개의 가이드 롤 장치(1000)가 구비될 수 있고, 가이드 롤 장치(1000)는 피처리물(1)의 이송을 안내하며, 이와 동시에 피처리물(1)에 냉매(2) 예컨대 냉각수를 분사하여 피처리물(1)을 냉각시킨다.

상술한 래들(10), 턴디시(20), 몰드(30), 스트랜드(40) 및 세그먼트(50)는 연속주조 설비에 적용되는 일반적인 구성일 수 있고, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 특정 구성으로 제한할 필요가 없다. 따라서, 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치(1000)를 설명한다.

본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치(1000)는 피처리물 이송경로 상에 배치되어 피처리물(1)을 이송하는 가이드 롤 장치(1000)로서, 축 회전 가능하고, 피처리물(1)의 이송방향에 교차하는 방향으로 배치되어 피처리물(1)을 이송시키며, 피처리물(1)의 요동과 연동 가능한 롤 셸(100) 및 롤 셸(100)과 연동하여 이동 가능하며, 피처리물(1)을 향하여 냉매(2)를 분사하는 분사기(400)를 포함한다. 또한, 가이드 롤 장치(1000)는 롤 셸(100)의 축 방향의 가장자리에서 외측으로 각각 이격 배치되고, 롤 셸(100)이 축 방향으로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 지지블록(300) 및 롤 셸(100)을 축 방향으로 관통하는 롤 샤프트(200)를 더 포함할 수 있고, 롤 셸(100)은 롤 샤프트(200)를 통하여 지지블록(300)과 연결 지지될 수 있다.

롤 셸(100)은 피처리물(1)의 적어도 가장자리 영역에 접촉하여 피처리물(1)을 지지 가능한 지지면(141) 및 롤 셸(100)의 축 방향의 가장자리에서 돌출 형성되어 피처리물(1)의 양측면 가장자리에 접촉 가능한 돌출부(130)를 구비할 수 있다. 이러한, 롤 셸(100)은 롤 셸(100)의 축 방향의 양 단부(110, 120) 중 축 방향의 가장자리에 위치하는 일단부(110)로부터 축 방향의 중심에 위치하는 타단부(120)를 향하여 외경이 감소하는 회전체 형상이다. 이때, 롤 셸(100)의 양단부 사이에는 외경이 일정하게 유지되는 소정 영역이 형성된다. 롤 셸(100)은 그 형상을 기준으로 하여 복수개의 영역으로 구분되고, 일단부(110)로부터 타단부(120)로 돌출부(130), 지지부(140) 및 경사부(150)의 순서로 구분될 수 있다. 돌출부(130)는 롤 셸(100)의 일단부(110)로부터 타단부(120)를 향하는 방향으로 외경이 감소하는 영역이다. 돌출부(130)는 피처리물(1)의 이송 과정에서 돌출부(130)의 외주면에 대면하는 피처리물(1)의 일측 가장자리와 접촉 가능하고, 이에 돌출부(130)는 그 외주면을 통하여 피처리물(1)의 요동을 롤 셸(100)에 전달할 수 있다. 지지부(140)는 롤 셸(100)의 일단부(110)로부터 타단부(120)를 향하는 방향으로 외경이 일정하게 유지되는 영역이다. 지지부(140)의 외주면은 피처리물(1)의 이송 과정에서 지지부(140)의 외주면에 대면하는 피처리물(1)의 가장자리 영역과 접촉 가능한 지지면(141)을 형성하고, 이에 지지부(140)는 지지면(141)을 통하여 피처리물(1)을 지지할 수 있다. 경사부(150)는 롤 셸(100)의 일단부(110)로부터 타단부(120)를 향하는 방향으로 외경이 감소하는 영역이다. 경사부(150)의 외주면은 피처리물(1)의 이송 과정에서 경사부(150)의 외주면에 대면하는 피처리물(1)의 중심 영역으로부터 이격될 수 있고, 이에 경사부(150)와 피처리물(1)의 사이에는 후술하는 냉매(2)의 분사영역이 형성될 수 있다.

또한, 롤 셸(100)에는 롤 셸(100)의 축 방향의 중심위치를 롤 셸(100)의 축 방향으로 관통하여 관통구(160)가 형성된다. 관통구(160)의 내주면의 크기 및 형상은 후술하는 롤 샤프트(200) 및 제2 부재(250)가 관통구(160)에 삽입 연결될 수 있도록 롤 샤프트(200) 및 제2 부재(250)의 외주면의 크기 및 형상에 대응하여 형성된다. 관통구(160) 내주면의 적어도 일부에는 제2 부재(250)가 결합 고정될 수 있도록 제1 결합면(161) 예컨대 나사산 형성면이 마련되고, 나머지에는 제2 부재(250) 및 롤 샤프트(200)의 외주면과 매끄럽게 접촉 연결될 수 있도록 접촉면(162, 163)이 마련된다. 즉, 관통구(160) 내주면에는 롤 셸(100)의 일단부(110)로부터 타단부(120)를 향하는 방향으로 결합면(161), 제1 접촉면(162) 및 제2 접촉면(163)이 순차적으로 마련될 수 있다. 이때, 제1 접촉면(162)은 제2 부재(250)와 접촉 연결되고, 제2 접촉면(163)은 롤 샤프트(200)와 접촉 연결된다. 여기서, 제2 부재(250)는 피처리물(1)의 이송 과정에서 피처리물(1)과 접촉하여 하중이 가해지는 롤 셸(100)의 돌출부(130) 및 지지부(140) 영역에 삽입 연결되어 롤 셸(100)이 원활하게 축 회전되도록 하는 역할을 한다.

롤 셸(100)은 한 쌍으로 구비되어 롤 샤프트(200)에 연결 지지되고, 롤 샤프트(200)의 축 방향의 중심위치로부터 양측으로 서로 이격 배치되며, 롤 샤프트(200)의 축 방향의 중심위치를 중심으로 양측이 대칭하도록 연결될 수 있다. 예컨대, 롤 샤프트(200)의 축 방향의 가장자리에 각 롤 셸(100)의 일단부(110)가 위치하도록 연결되고, 롤 샤프트(200)의 축 방향의 중심위치에 각 롤 셸(100)의 타단부(120)가 위치하도록 연결될 수 있다. 이에, 롤 셀(100)의 경사부(150)의 외주면이 축 방향의 중심위치를 향하도록 형성되어 롤 셸(100)은 롤 샤프트(200)의 중심위치를 향하는 롤 셸(100)의 각각의 외주면에 경사를 가질 수 있다.

한편, 롤 셸(100)은 상술한 형상 및 구조 이외에도 이송되는 피처리물(1)에 접촉하여 피처리물(1)의 요동에 동조하며, 피처리물(1)의 이송을 가이드 할 수 있는 외주면을 구비하는 다양한 회전체 형상 및 구조로 변형될 수 있다.

롤 샤프트(200)는 축 방향으로 연장 형성되며, 롤 셸(100)을 연결 지지하는 롤 샤프트 몸체(210)를 포함하고, 롤 샤프트 몸체(210)의 양 단부에는 슬라이딩 샤프트부(220)가 구비된다. 롤 샤프트(200)는 롤 샤프트(200)의 축 방향의 중심위치를 중심으로 그 양측이 대칭하도록 형상이 형성되며, 롤 샤프트(200)는 슬라이딩 샤프트부(220)를 통하여 후술하는 지지블록(300)에 연결 지지된다. 롤 샤프트 몸체(210)의 외경의 크기는 상술한 롤 셸(100)의 관통구(160) 및 롤 셸(100)의 관통구(160)에 삽입 연결되는 제2 부재(250)의 크기에 대응하는 크기 즉, 관통구(160)과 관통구(160)의 내주면에 마련된 제2 부재(250)에 삽입 가능한 크기로 형성될 수 있다. 롤 샤프트 몸체(210)의 축 방향의 형성길이는 피처리물(1)의 이송방향에 교차하는 방향으로 형성되는 피처리물(1)의 폭 방향의 길이보다 크게 형성될 수 있고, 이에 롤 샤프트 몸체(210)에 롤 셸(100)을 장착하여 롤 셸(100)을 통하여 피처리물(1)의 이송을 안정적으로 가이드 할 수 있다. 롤 샤프트 몸체(210)는 축 방향의 가장자리에서 축 방향의 중심을 향하는 방향으로 외경이 일정하게 유지되는 원통체 형상이다. 이때, 축 방향의 중심에 위치하는 소정영역이 주변보다 돌출되어 그 외주면이 볼록한 볼록부(211) 형성될 수 있다. 이에, 롤 셸(100)이 축 방향의 중심위치로부터 소정 거리 이격되도록 롤 샤프트 몸체(210)에 삽입 연결될 수 있고, 롤 샤프트 몸체(210)에 후술하는 분사기(400)의 분사구(420)가 형성될 수 있는 공간이 마련될 수 있다. 이러한, 롤 샤프트(200)는 롤 샤프트(200)의 양 단부에 후술하는 지지블록(300)의 연결구(310)의 내벽의 형상에 대응하는 형상으로 외주면이 형성되는 슬라이딩 샤프트부(220)가 구비될 수 있고, 슬라이딩 샤프트부(220)가 연결구(310)에 삽입되어 지지블록(300)과 연결 지지될 수 있다.

상술한 바와 같이, 슬라이딩 샤프트부(220)는 롤 샤프트 몸체(210)의 양 단부에 구비되며, 슬라이딩 샤프트부(220)는 그 외주면에는 롤 샤프트(200)의 길이방향 즉, 축 방향으로 연장 형성되는 평면, 돌기 및 홈을 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 본 실시 예에서는 서로 이격되어 축 방향으로 연장 형성되는 한 쌍의 평면을 그 외주면에 가지는 슬라이딩 샤프트부(220)를 예시한다. 슬라이딩 샤프트부(220)는 후술하는 지지블록(300)의 연결구(310)에 삽입 연결되며, 슬라이딩 샤프트부(220)를 통해 지지블록(300)에 지지되는 롤 샤프트(200)는 슬라이딩 샤프트부(220)의 상술한 외주면의 형상에 의해 피처리물(1)의 이송과정에서 축 회전하지 않고, 축 방향으로 슬라이딩 할 수 있다. 이로 인해, 롤 샤프트(200)의 축 방향의 중심위치에 형성되는 후술하는 분사기(400)는 냉매의 분사방향이 피처리물(1)을 향하여 형성될 수 있다. 슬라이딩 샤프트부(220)의 축 방향의 형성길이는 본 실시 예가 적용되는 연속주조 설비의 조업 도중 이송되는 피처리물(1)의 요동 예컨대 피처리물(1)의 이송방향에 교차하는 피처리물(1)의 폭 방향으로의 요동에 대응하여 그 길이가 형성된다. 예를 들어, 본 실시 예에 따른 연속주조 설비에서 피처리물(1)이 조업 도중 피처리물(1)의 폭 방향으로 20㎜ 내지 30㎜ 범위로 요동하는 경우, 슬라이딩 샤프트부(220)는 후술하는 지지블록(300)의 연결구(310)에 삽입되어 30㎜ 이상 돌출되도록 그 길이가 형성될 수 있다. 이에, 슬라이딩 샤프트부(220)는 피처리물(1)의 요동에 연동하여 롤 샤프트(200)가 축 방향으로 슬라이딩 할 수 있는 여유거리를 확보할 수 있다.

롤 샤프트(200)에는 한 쌍의 롤 셸(100)의 축 방향의 가장자리에 위치하는 각각의 일단부(110)에 각각 접촉하도록 롤 샤프트(200)에 장착되어 롤 셸(100)과 롤 샤프트(200)를 연동시키는 제1 부재(240) 예컨대 너트 및 롤 셸(100)이 축 방향으로 회전 가능하도록 롤 샤프트(200)와 롤 셸(100)의 사이에 배치되는 제2 부재(250: 251, 252) 예컨대 부시(bush)(251), 부시커버(252)가 구비될 수 있다. 제1 부재(240)는 롤 샤프트 몸체(210)에 장착되며, 이를 위해 롤 샤프트 몸체(210)의 외주면에는 슬라이딩 샤프트부(220)에서 소정 거리 이격되어 롤 샤프트 몸체(210)의 축 방향의 가장자리에 각각 형성되는 제2 결합면(230) 예컨대 나사산 형성면이 마련될 수 있고, 이에 제1 부재(240)의 내주면에 제2 결합면(230)과 대응하여 마련된 나사산 형성면과 결합되어 제1 부재(240)가 롤 샤프트 몸체부(210)에 장착될 수 있다. 따라서, 롤 셸(100)은 롤 샤프트(200)의 축 방향 중심위치에 형성된 볼록부(211)와 롤 샤프트(200)의 축 방향의 가장자리에서 롤 샤프트(200)에 장착된 제1 부재(240)사이에 각각 축 회전 가능하게 장착될 수 있다. 제1 부재(240)에 의해 롤 셸(100)의 요동이 롤 샤프트(200)로 전달되어 그 움직임이 연동할 수 있다. 제2 부재(250)는 롤 셸(100)의 축 회전을 원활하게 도와주는 부재로서, 다양한 종류의 베어링 부재가 적용 가능하며, 본 실시 예에서는 원통체 형상의 부시(251)와 부시(251)를 롤 샤프트(200)와 롤 셸(100)의 사이에 삽입 고정시키는 부시커버(252)를 예시한다. 이때, 부시(251)가 롤 셸(100)의 일단부(110)에서 타단부(120)를 향하는 방향으로 롤 셸(100)의 관통구(160)에 삽입되고, 이후 부시커버(252)가 관통구(160)에 삽입되어 관통구(160)의 제1 결합면(161)에 장착된다. 이를 위해 부시 커버(252)에는 그 외주면의 적어도 일부에 제1 결합면(161)에 대응하는 나사산 형성면이 구비될 수 있다.

지지블록(300)은 롤 샤프트(200)의 축 방향의 가장자리에서 롤 샤프트(200)의 슬라이딩 갸프트부(220)가 삽입 연결되도록 서로 이격 배치될 수 있다. 지지블록(300)의 형상 및 크기는 특별히 한정하지 않고, 롤 샤프트(200)가 용이하게 연결 지지될 수 있는 형상 및 크기로 제작될 수 있다. 본 실시 예에서는 길이방향으로 연장되고 길이방향의 중심영역의 높이가 주변부에 비해 높게 형성되며, 소정 폭을 가지는 판 현상의 지지블록(300)을 예시한다. 지지블록(300)에는 지지블록(300)을 축 방향으로 관통하는 연결구(310)가 구비되고, 연결구(310)는 내벽에 축 방향으로 연장 형성되는 평면, 돌기 및 홈을 적어도 하나 이상 구비할 수 있다. 본 실시 예에서는 상술한 롤 샤프트(200)의 슬라이딩 샤프트부(220)가 삽입되어 슬라이딩 가능하도록 슬라이딩 샤프트부(220)의 외주면의 형상에 대응하여 한 쌍의 평면을 그 내벽에 가지는 연결구(310)를 예시한다.

분사기(400)는 냉매(2)가 유동 가능하도록 롤 샤프트(200)에 형성되는 내부경로(410)와 롤 샤프트(200)의 축 방향의 중심위치에 형성되고, 내부경로(410)와 연결되며, 피처리물(1)의 중심 영역을 향하여 냉매(2)를 분사 가능한 분사구(420)를 포함할 수 있다. 이때, 분사구(420)는 롤 셸(100)의 사이에 냉매(2)의 분사영역이 형성되며, 피처리물(1)을 향하도록 그 분사방향이 형성될 수 있다. 여기서, 분사구(420)는 피처리물(1)의 중심 영역을 냉각시키도록 냉매(2)의 분사각이 형성될 수 있고, 상술한 롤 셸(100)의 경사부(150)의 기울기는 분사되는 냉매(2)가 효과적으로 피처리물(1)의 중심 영역에 분사되도록 냉매(2)의 분사영역의 가장자리와 수평면과의 사이에 형성되는 사잇각보다 크게 형성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 변형 예에 따른 가이드 롤 장치를 도시한 개략도 이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 하기의 변형 예를 포함하여 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이때, 본 발명의 변형 예에 따른 가이드 롤 장치(1000')는 상술한 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치(1000)와 구성이 유사하므로 중복되는 설명은 생략한다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치(1000)와 구분되는 본 발명의 변형 예에 따른 가이드 롤 장치(1000')의 특징을 이하에서 설명한다.

본 변형 예에 따른 롤 셸(100')은 축 방향의 양측 가장자리로부터 축 방향의 중심을 향하여 외경이 감소하거나 또는 일정한 회전체 형상일 수 있다. 본 실시 예에서는 축 방향의중심을 향하여 외경이 감소하며, 축 방향의 양측 가장자리로부터 각각 이격된 소정 영역에 일정한 내경을 가지는 영역이 형성되는 롤 셸(100')를 예시한다. 롤 셸(100')의 양단부에는 돌출부(130')가 각각 형성되고, 돌출부(130')에서 이웃하여 각각 지지부(140')가 형성되며, 롤 셸(100')의 축 방향의 중심위치에 경사부(150')가 형성된다. 각각의 돌출부(130'), 지지부(140') 및 경사부(150')의 역할은 본 실시 예와 동일하며 이에 대한 설명은 생략한다.

본 발명의 변형 예에 따른 롤 셸(100')은 지지블록(300')에 직접 연결 지지될 수 있다. 이를 위해, 롤 셸(100')는 롤 셸(100')의 축 방향의 양 단부에 슬라이딩 돌출부(170)가 마련되며, 슬라이딩 돌출부(170)가 후술하는 연결구(310')에 삽입되어 지지블록(300')에 직접 연결된다. 이때, 슬라이딩 돌출부(170)의 축 방향의 길이는 피처리물(1)의 요동에 대응하여 롤 셸(100')이 움직일 수 있는 거리가 확보 가능한 길이로 형성된다.

지지블록(300')은 롤 셸(100')의 가장자리에서 외측으로 각각 이격 배치된다. 지지블록(300')에는 롤 셸(100')이 슬라이딩 가능하게 연결되며 이를 위해, 지지블록(300')에는 지지블록(300')를 축 방향으로 관통하는 연결구(310')가 구비될 수 있다. 이때, 연결구(310')는 그 내주면이 원통체 형상을 가지도록 형성될 수 있다.

분사기(400)는 롤 셸(100)의 외측에 별도로 구비될 수 있으며, 이때, 롤 셸(100)의 움직임에 연동 가능하도록 롤 셸(1)의 움직임과 연동되는 별도의 구동부재(미도시)가 더 마련될 수 있으며, 분사기(400)는 피처리물(1)의 중심영역에 냉매를 분사 가능하도록 그 분사방향이 형성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치의 운용 상태를 종래와 비교한 비교도 이다. 이때, 도 5(a)는 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치(1000)의 운용 상태를 도시한 상태도 이고, 도 5(b) 종래의 가이드 롤러(10)의 운용 상태를 도시한 상태도 이다.

하기에서는 비교 예로서 종래의 가이드 롤러(10)를 예시하고, 이를 본 발명의 실시 예에 따른 가이드 롤 장치(1000)와 비교 설명한다.

상술한 바와 같이 형성되는 가이드 롤 장치(1000)는 피처리물(1)의 이송 과정에서 돌출부(130)를 통하여 피처리물(1)의 양측 가장자리와 접촉되고, 예를 들어 도 5(a)에 도시된 바와 같이 피처리물(1)이 우측으로 쏠리는 경우, 이에 연동하여 롤셀(100)이 움직이게 되고, 롤 셸(100)을 지지하는 롤 샤프트(200) 및 롤 샤프트(200)의 중심위치에 형성된 분사기(400) 또한 롤 셸(100)의 움직임에 연동하여 움직일 수 있다. 이에, 본 실시 예에 따른 가이드 롤 장치(1000)는 피처리물(1)이 요동되거나 편향되더라도 피처리물(1) 중심영역에 냉매(2)를 분사할 수 있다.

이와 반대로, 종래의 가이드 롤러(60) 및 스프레이 노즐(61)은 설비에 그 위치가 고정되어 있으며, 예를 들어 도 5(b)에 도시된 바와 같이 피처리물(1)이 종래의 가이드 롤러(60) 상에서 우측으로 쏠리는 경우, 스프레이 노즐(20)에서 분사되는 냉매(2)는 도면을 기준으로 피처리물(1)의 좌측 가장자리에 편중 분사된다. 이로 인해, 종래의 가이드 롤러(60)는 피처리물(1)이 요동되거나 편향되는 경우 피처리물(1)의 중심영역에 냉매(2)를 분사하는데 어려움이 있다.

본 발명의 상기 실시 예는 연속주조 설비의 경우가 예시되었으나, 이외의 각종 설비에서 제조되는 피처리물의 냉각 및 이송에 적용될 수 있다. 한편, 본 발명의 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아니다. 본 발명이 해당하는 기술분야에서의 업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

100: 롤 셸 200: 롤 샤프트
220: 슬라이딩 샤프트부 300: 지지블록
400: 분사기

Claims

피처리물 이송경로 상에 배치되어 피처리물을 이송하는 가이드 롤 장치로서,
축 회전 가능하고, 상기 피처리물의 이송방향에 교차하는 방향으로 배치되어 상기 피처리물을 이송시키며, 상기 피처리물의 요동과 연동 가능한 롤 셸;
상기 롤 셸과 연동하여 이동 가능하며, 상기 피처리물을 향하여 냉매를 분사하는 분사기; 및
상기 롤 셸의 축 방향의 가장자리에서 외측으로 각각 이격 배치되고, 상기 롤 셸이 상기 축 방향으로 슬라이딩 가능하도록 연결되는 지지블록;을 포함하는 가이드 롤 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 롤 셸은 상기 지지블록에 직접 연결 지지되는 가이드 롤 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 롤 셸을 상기 축 방향으로 관통하는 롤 샤프트를 더 포함하며,
상기 롤 셸은 상기 롤 샤프트를 통하여 상기 지지블록과 연결 지지되는 가이드 롤 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 지지블록에는 상기 지지블록을 상기 축 방향으로 관통하는 연결구가 구비되고,
상기 롤 셸은 상기 롤 셸의 상기 축 방향의 양 단부에 슬라이딩 돌출부가 구비되며, 상기 슬라이딩 돌출부가 상기 연결구에 삽입되어 상기 지지블록에 직접 연결되는 가이드 롤 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 지지블록에는 상기 지지블록을 상기 축 방향으로 관통하는 연결구가 구비되고,
상기 연결구는 내벽에 상기 축 방향으로 연장 형성되는 평면, 돌기, 및 홈을 적어도 하나 이상 구비하며,
상기 롤 샤프트는 상기 롤 샤프트의 양 단부에 상기 연결구의 내벽의 형상에 대응하는 형상으로 외주면이 형성되는 슬라이딩 샤프트부가 구비되고, 상기 슬라이딩 샤프트부가 상기 연결구에 삽입되어 상기 지지블록과 연결 지지되는 가이드 롤 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 롤 샤프트에는 상기 롤 셸의 상기 축 방향의 각 단부에 각각 접촉하도록 상기 롤 샤프트에 장착되어 상기 롤 셸과 상기 롤 샤프트를 연동시키는 제1 부재 및 상기 롤 셸이 상기 축 방향으로 회전 가능하도록 상기 롤 샤프트와 상기 롤 셸의 사이에 배치되는 제2 부재가 구비되는 가이드 롤 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 롤 셸은 상기 피처리물의 적어도 가장자리 영역에 접촉하여 상기 피처리물을 지지 가능한 지지면 및 상기 롤 셸의 축 방향의 가장자리에서 돌출 형성되어 상기 피처리물의 양측면에 접촉 가능한 돌출부를 구비하는 가이드 롤 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 분사기는 상기 피처리물의 중심 영역을 향하여 상기 냉매를 분사 가능한 분사구를 구비하는 가이드 롤 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 롤 셸은 상기 롤 샤프트의 상기 축 방향의 중심위치로부터 양측으로 서로 이격 배치되고, 상기 롤 샤프트의 중심위치를 향하는 상기 롤 셸의 각각의 외주면에 경사를 가지는 가이드 롤 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 분사기는,
상기 냉매가 유동 가능하도록 상기 롤 샤프트에 형성되는 내부경로;
상기 롤 샤프트의 상기 축 방향의 중심위치에 형성되고, 상기 내부경로와 연결되어 상기 냉매를 분사하는 분사구;
를 포함하고,
상기 분사구는 상기 롤 셸의 사이에 상기 냉매의 분사영역이 형성되도록 분사방향이 형성되는 가이드 롤 장치.
청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피처리물 이송경로는 연속주조 설비에서 제조되는 주편의 이송경로를 포함하는 가이드 롤 장치.