KR101643384B1

KR101643384B1 - 언코일러

Info

Publication number: KR101643384B1
Application number: KR1020130163683A
Authority: KR
Inventors: 최대곤; 이응혁
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2016-07-27
Also published as: KR20150090287A

Abstract

본 발명은 권취된 코일의 일단과 타단에 삽입되어 회전하는 한 쌍의 회전대와, 상기 한 쌍의 회전대에 삽입되어 상기 코일과 접촉되는 한 쌍의 탄성부재, 및 상기 한 쌍의 회전대를 축 회전시키는 구동부를 포함하는 언코일러를 개시한다.

Description

언코일러{UNCOILER}

본 발명은 권취된 코일을 선형으로 풀어내는 언코일러에 관한 것이다.

언코일러는 강판 제조라인에서 생산된 강판코일을 거치하여, 이 코일로부터 강판을 풀어내기 위한 장치이다. 도 1을 참고하면, 코일(1)은 언코일러에 의해 풀어져 복수 개의 레벨러(2)를 거쳐 소정 길이를 갖는 시트(3)로 제조된다.

도 2를 참고하면, 코일(1)에 회전대(POR, Pay off Reel, 4)가 삽입되는 과정에서 회전대(4)와 코일(1)의 내권부 간에 불가피한 접촉(C1)이 발생하게 된다. 이때 회전대(4)로부터 코일 내권부에 가해지는 강제 변위가 발생한다. 강제 변위량이 0.5㎜ 이상만 되어도 JS-SPHC과 같은 일반 연질강의 경우, 소재의 항복강도(280MPa)를 초과하므로 이는 절판 작업시 변형(Edge wave)로 나타나는 문제가 있다.

또한, 회전대(4)가 유압력에 의해 확장을 하여 코일 내부에 완전히 밀착(C2)하는 경우, 확장력이 25[㎏f/㎟]이상만 되어도 소성이 발생하여 절판 후 제품의 변형(Edge wave)가 유발된다.

국내 열연 코일센터에서 사용 중인 언코일러는 회전대의 확장력을 조절할 수 없는 설비가 대부분이며, 회전대 외부의 파손 등으로 용접 덧대기 등을 임시 방편으로 사용하고 설비가 많아 이러한 요철 등에 의한 2차 변형이 유발되고 있는 것이 현실이다.

본 발명은 언코일링시 코일의 내권부 변형량을 감소시킬 수 있는 언코일러를 제공한다.

본 발명의 일 특징에 따른 언코일러는, 권취된 코일의 일단과 타단에 삽입되어 회전하는 한 쌍의 회전대; 상기 한 쌍의 회전대에 삽입되어 상기 코일과 접촉되는 한 쌍의 탄성부재; 및 상기 한 쌍의 회전대를 축 회전시키는 구동부;를 포함한다.

본 발명의 일 특징에 따른 언코일러에서, 상기 한 쌍의 회전대는 축 방향으로 갈수록 외경이 작게 형성된 복수 개의 원통부를 포함한다.

본 발명의 일 특징에 따른 언코일러에서, 상기 한 쌍의 탄성부재는 상기 원통부 중 적어도 어느 하나의 외주면에 끼워진다.

본 발명의 일 특징에 따른 언코일러에서, 상기 원통부에 삽입된 탄성부재의 외경은 이웃한 원통부의 외경과 같거나 크게 형성된다.

본 발명의 일 특징에 따른 언코일러에서, 상기 한 쌍의 탄성부재는 축방향으로 형성되어 상기 코일의 내주면이 접촉되는 단턱부를 포함한다.

본 발명의 일 특징에 따른 언코일러에서, 상기 탄성부재는 상기 탄성부재가 끼워지는 원통부에 삽입되는 복수 개의 제1고정돌기, 및 상기 탄성부재가 끼워지는 원통부와 인접한 원통부에 삽입되는 복수 개의 제2고정돌기를 포함한다.

본 발명의 일 특징에 따른 언코일러에서, 상기 탄성부재는 경도가 75±5(Hs) 이고, 연신율이 400%이상이고, 인장강도가 180kg/cm²이상을 만족한다.

본 발명에 따르면, 언코일링시 회전대에 의한 코일의 내권부 변형량을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 절판재 형상 불량을 개선할 수 있다.

도 1은 열연 코일의 절판 공정의 모식도이고,
도 2는 언코일러에 의해 코일 변형이 발생하는 상태를 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 언코일러의 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 언코일러의 개념도이고,
도 5는 본 발명에 따른 회전대가 확장되는 상태를 보여주는 도면이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 언코일러의 개념도이고,
도 7은 도 6의 탄성부재의 측면도이고,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 언코일러의 개념도이고,
도 9는 도 8에 따른 탄성부재의 변형예이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명에서 첨부된 도면은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소하여 도시된 것으로 이해되어야 한다.

이제 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 언코일러의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 언코일러의 개념도이고, 도 5는 본 발명에 따른 회전대가 확장되는 상태를 보여주는 도면이다.

도 3과 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 언코일(1)러는 권취된 코일(1)의 일단과 타단에 삽입되어 회전하는 한 쌍의 회전대(10, 20)와, 한 쌍의 회전대(10, 20)에 삽입되어 상기 코일(1)과 접촉되는 한 쌍의 탄성부재(40, 50), 및 한 쌍의 회전대(10, 20)를 축 회전시키는 구동부(30)를 포함한다.

한 쌍의 회전대(10, 20)는 축 방향(L)으로 서로 대칭되게 배치되어 코일(1) 내경부의 일단과 타탄에 각각 삽입된다. 회전대(10, 20)는 축 방향으로 회전하여 코일(1)을 회전시킴으로써 코일(1)을 선형으로 풀어낸다. 구동부(30)는 회전대(10, 20)를 축 회전시키는 모터일 수 있다.

회전대(10, 20)는 축 방향(L)으로 갈수록 외경이 작게 형성된 복수 개의 원통부(11, 12, 13)를 포함한다. 따라서, 코일(1)의 종류에 따라 삽입되는 원통부가 달라진다.

회전대(10, 20)는 제1원통부(11, 21)와 제2원통부(12, 22), 및 제3원통부(13, 23)를 포함하고, 제2원통부(12, 22)는 제1원통부(11, 21)보다 직경이 작게 형성되며, 제3원통부(13, 23)는 제2원통부(12, 22)보다 직경이 작게 배치된다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 회전대(10, 20)는 다수의 원통부를 가질 수 있다.

일 예로, 제2원통부(12, 22)는 열연 코일을 언코일링할 때 삽입될 수 있는 직경을 가질 수 있으며, 제3원통부(13, 23)는 냉연 코일을 언코일링할 때 삽입되는 직경을 가질 수 있다. 삽입이 용이하도록 제2원통부(12, 22)는 열연 코일의 내경보다 작게 설계되며, 제3원통부(13, 23)는 냉연 코일의 내경보다 작게 설계될 수 있다.

도 5를 참고하면, 각 원통부는 복수 개의 세그먼트(13a)가 결합되어 형성된다. 또한, 복수 개의 세그먼트(13a)는 유압시 축 방향과 수직하게 확장된다. 따라서, 유압에 의해 원통부의 직경은 넓어질 수 있다. 따라서, 각 원통부는 코일(1)의 내경에 삽입된 후 유압에 의해 내경부와 밀착된다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 복수 개의 원통부 중 냉연 코일에 장착되는 제3원통부(13)를 기준으로 설명한다.

다시 도 4를 참고하면, 한 쌍의 탄성부재(40, 50)는 원통부 중 적어도 어느 하나의 외주면에 끼워진다. 구체적으로 탄성부재(40, 50)는 코일(1)의 내경부에 삽입된 제3원통부(13, 23)에 배치될 수 있다. 탄성부재(40, 50)는 링 형상으로 형성되어 언코일링 작업시 제3원통부(13, 23)에 끼워지고 작업이 완료되면 제거될 수 있다. 필요에 따라 탄성부재(40, 50)를 제3원통부(13, 23)에 영구적으로 부착하여 사용할 수도 있다.

탄성부재(40, 50)는 유압에 의한 회전대(10, 20)의 확장 압력을 흡수할 수 있는 재질이면 종류에 제한 없이 적용 가능하다. 일 예로, 탄성 부재는 천연 고무 또는 인조 고무일 수 있다. 탄성부재(40, 50)는 회전대(10, 20)의 확장 면적에 대응되게 변형되어 압력을 흡수하므로 코일(1)의 내경부 결함이 개선된다.

탄성부재(40, 50)의 경도가 75±5(Hs)이고, 연신율이 400%이상이고, 인장강도가 180kg/cm²이상인 경우 회전대(10, 20)의 확장 압력을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 열거한 인자 중 적어도 하나 이상만을 만족하여도 확장 압력을 상대적으로 완화할 수 있다.

제3원통부(13, 23)에 삽입된 탄성부재(40, 50)의 외경은 이웃한 원통부(12, 22)의 외경과 같거나 크게 형성될 수 있다. 만약, 탄성부재(40, 50)의 외경이 이웃한 원통부(12, 22)보다 작은 경우 코일(1)의 측면이 이웃한 원통부와 접촉하게 되어 손상된다. 또한, 접촉된 원통부(12, 22) 역시 손상되어 수리가 필요하게 된다. 따라서, 탄성부재(40, 50)의 직경 두께(d1)는 탄성부재(40, 50)가 끼워진 원통부의 외경과 이웃한 원통부의 외경 사이의 간격(d2)과 같거나 크게 형성되는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 언코일러의 개념도이고, 도 7은 도 6의 탄성부재의 측면도이다.

도 6과 도 7을 참고하면, 한 쌍의 탄성부재(40, 50)는 축방향으로 형성되어 상기 코일(1)의 내주면이 접촉되는 단턱부(41, 51)를 포함한다. 단턱부(41, 51)의 단턱면(41a, 51a)은 코일(1)의 내경부와 접촉된다. 단턱면(41a, 51a)은 회전대(10, 20)의 확장 면적에 대응되게 변형되어 압력을 흡수하므로 코일(1)의 내경부 결함이 개선된다. 단턱부의 측벽(41b, 51b)은 코일(1)의 측면과 접촉된다. 따라서, 단턱부의 측벽(41b, 51b)이 변형응력을 흡수하여 코일(1)의 측면 손상이 방지된다.

한 쌍의 탄성부재(40, 50)는 회전대(10, 20)의 원통부 중 적어도 어느 하나의 외주면에 끼워진다. 탄성부재(40, 50)는 링 형상으로 형성되어 언코일링 작업시 회전대(10, 20)에 끼워지고 작업이 완료되면 제거될 수 있다. 또한, 필요에 따라 탄성부재(40, 50)를 회전대(10, 20)에 부착하여 사용할 수도 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 언코일러의 개념도이고, 도 9는 도 8에 따른 탄성부재의 변형예이다.

도 8을 참고하면, 한 쌍의 탄성부재(40, 50)는 축방향으로 형성되어 상기 코일(1)의 내주면이 접촉되는 단턱부(41, 51)를 포함한다. 단턱부(41, 51)의 단턱면(41a, 51a)은 코일(1)의 내경부와 접촉된다. 단턱면(41a, 51a)은 회전대(10, 20)의 확장 면적에 대응되게 변형되어 압력을 흡수하므로 코일(1)의 내경부 결함이 개선된다. 단턱부의 측벽(41b, 51b)은 코일(1)의 측면과 접촉된다. 따라서, 단턱부의 측벽(41b, 51b)이 변형응력을 흡수하여 코일(1)의 측면 손상이 방지된다.

또한, 탄성부재(40, 50)는 제3원통부(11, 21)에 삽입되는 복수 개의 제1고정돌기(41c, 51c), 및 제3원통부와 인접한 제2원통부(12, 22)에 삽입되는 복수 개의 제2고정돌기(41d, 51d)를 포함한다. 따라서, 회전대(10, 20)가 회전하는 경우 탄성부재(40, 50) 역시 연동 회전되고, 마찰에 의해 탄성부재(40, 50)가 이탈되는 문제가 방지된다.

도 9를 참고하면, 탄성부재(40)는 고정판(42)을 더 포함할 수 있다. 고정판(42)은 탄성부재(40, 50)가 고정되는 안착면(42a)이 마련되고, 후면과 내주면에는 각각 제3고정돌기(42c)와 제4고정돌기(42d)가 형성된다. 고정판(42)은 강성이 있는 재질로 마련되므로 제3고정돌기(42c)와 제4고정돌기(42d)가 안정적으로 회전대에 고정되므로 마찰에 의해 탄성부재(40)가 이탈되는 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 이때, 설치 환경에 따라 제3고정돌기(42c)와 제4고정돌기(42d) 중 어느 하나만이 형성될 수도 있다.

10, 20: 한 쌍의 회전대
40: 50: 한 쌍의 탄성부재
41, 51: 단턱부

Claims

권취된 코일의 일단과 타단에 삽입되어 회전하는 한 쌍의 회전대;
상기 한 쌍의 회전대에 각각 삽입되어 상기 코일과 접촉되는 한 쌍의 탄성부재; 및
상기 한 쌍의 회전대를 축 회전시키는 구동부;를 포함하고,
상기 한 쌍의 회전대는 서로 마주보는 방향으로 갈수록 외경이 작게 형성된 복수 개의 원통부를 포함하고,
상기 한 쌍의 탄성부재는 상기 원통부 중 적어도 어느 하나의 외주면에 끼워지고,
상기 원통부에 삽입된 탄성부재의 외경은 이웃한 원통부의 외경과 같거나 크고,
상기 탄성부재는 경도가 75±5(Hs)이고, 연신율이 400%이상이고, 인장강도가 180kg/cm²이상인 언코일러.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 회전대는 서로 마주보는 제1원통부, 상기 제1원통부보다 직경이 작은 제2원통부, 및 상기 제2원통부보다 직경이 작은 제3원통부를 포함하는 언코일러.
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