KR101715823B1 - 내주링 확장기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내주링 확장기에 관한 것으로, 더 상세하게는 코일의 중공부에 삽입되는 내주링을 코일의 중공부 내주면에 밀착시킬 수 있는 내주링 확장기에 관한 것이다. 금속판이 감긴 코일의 중공축에 상기 코일의 포장을 위해 삽입되는 내주링을 확장시키기 위한 것으로 상기 내주링에 삽입되어 내주면과 접촉되며 양단부에 상호 중첩되게 감긴 스트립형태의 확장부재와; 상기 확장부재의 일측단부에 설치되며 상기 확장부재의 양단부를 상대이동시켜 확장부재의 직경을 가변시키는 직경가변유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 내주링 확장기.

Description

내주링 확장기{Expansion machine of inner ring}

본 발명은 내주링 확장기에 관한 것으로, 더 상세하게는 코일의 중공부에 삽입되는 내주링을 코일 중공부의 내주면에 밀착시킬 수 있는 내주링 확장기에 관한 것이다.

일반적으로, 제철공정은 각종 철광석 등을 주원료를 이용하여 쇳물을 생산하는 제선공정, 쇳물에서 불순물을 제거하여 용강을 만드는 제강공정, 액체상태의 용강을 고체상태로 만드는 연주공정, 고체상태의 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정 등으로 이루어진다.

연주공정은 액체상태인 용강을 주형(mold)에 주입하여 연속 주조기를 통과시켜 냉각 및 응고시켜 연속적인 슬라브(slab), 블룸(bloom), 빌릿(billet) 등의 중간소재로 만든다. 이 중 슬래브는 압연공정에서 회전하는 복수 개의 롤(Roll) 사이를 통과하면서 얇은 강판의 형태의 제품으로 생산된다. 이와 같이 생산되는 강판은 유통 및 사용의 편의를 위해 코일 형태로 감겨져 제공된다.

이러한 코일의 포장은 도 1에 도시된 바와 같이 강판이 권취되어 이루어진 롤(이하, 코일)(100)은 방습을 위해 코일(100)의 내, 외주에 권취되는 방청지(111), 코일(100)의 외주면을 보호하는 외주보호판(112), 코일의 내주면을 보호하는 내주보호판(120), 코일(100)의 양측면을 보호하는 단면측판(113), 코일(100)의 내주면에 내주보호판(120)을 고정시키는 내주링(114) 및 코일(100)의 외주면에 외주보호판(112)을 고정시키는 외주링(115)를 포함하는 포장용 자재로 코일(10)의 내, 외주면을 포장한다.

이러한 코일의 결속과정에서 내주보호판(11)과 외주보호판(12) 및 외주링(15)들의 공급이 로봇에 의해 이루어지게 된다. 이러한 과정에서 상기 내주보호판(120)은 일측이 길이 방향으로 절개된 원통형의 형상으로 이루어져 있으므로 코일(100)의 중공부(110) 내주면에 밀착되지 않게 된다. 이러한 밀착불량은 로봇에 의해 이루어지는 코일의 결속이 원활하게 이루어지지 않게되며, 나아가서는 결속불량의 원인이 된다. 특히 내주보호판이 정확하게 중공부의 내주면에 밀착되지 않은 경우 내주링(114)의 장착이 상대적으로 어렵다.

대한민국 공개특허 제10-2009-0129307호에는 이동형 코일포장용 로봇 결속장치가 게시되어 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2011-0137884호에는 코일 포장용 내주링 및 단면측판의 정렬장치가 게시되어 있다.

게시된 정렬장치는 테이블; 상기 테이블의 상면에 배치되며, 중공이 형성되어 코일의 측단면을 보호하는 데 사용되는 단면측판을 지지하는 단면측판 지지부; 및 상기 테이블의 상면으로부터 개구되며, 상기 코일의 내경부에 삽입되어 상기 코일의 내경부 모서리부를 보호하는 데 사용되는 내주링이 상기 단면측판의 중공에 삽입되는 형태로 상기 내주링을 지지하는 내주링 지지부;를 포함한다.

그러나 정렬장치는 코일의 중공부와 내주링을 밀착시킬 수 있는 수단을 가지고 있지 않으므로 상술한 바와 같은 문제점을 근본적으로 해결할 수 없다.

대한민국 공개특허 제10-2009-0129307호 대한민국 공개특허 제10-2011-0137884호

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 코일의 중공부에 삽입되는 내주링과 코일 중공부의 내주면을 밀착시킬 수 있으며, 나아가서 코일결속에 따른 작업성을 향상시키고 결속 신뢰성을 높일 수 있는 코일의 내주링 확장기를 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 내주링 확장기는 금속판이 감긴 코일의 중공부에 상기 코일의 포장을 위해 삽입되는 내주링을 확장시키기 위한 것으로 상기 내주링에 삽입되어 내주면과 접촉되며 양단부에 상호 중첩되게 감긴 스트립형태의 확장부재와; 상기 확장부재의 일측단부에 설치되며 상기 확장부재의 양단부를 상대이동시켜 확장부재의 직경을 가변시키는 직경가변유닛을 구비한다.

상기 확장부재는 소정의 폭을 가지고 탄성력을 가지며 밴드 또는 스트립상으로 이루어진다.

상기 직경가변유닛은 상기 확장부재의 일측에 고정되는 프레임부와, 상기 프레임부에 회전가능하게 설치되는 제 1기어와, 상기 제 1기어에 치합되며 상기 확장부재의 내주면에 설치되는 피니언부와, 상기 제 1기어를 구동시켜 상기 확장부재의 단부를 상대시켜 상기 확장부재의 직경을 가변시키기 위한 제 1핸들을 구비한다.

잠금유닛은 상기 제 1기어와 치합되고 상기 프레임부에 회전 또는 잠금가능하게 설치되는 제 2기어와, 상기 제 2기어를 회전 또는 잠금 시킬 수 있는 제 2핸들을 더 구비한다.

본 발명의 내주링 확장기는 코일의 중공부 내주면에 내주링을 밀착시킬 수 있으며, 코일의 포장을 위한 결속의 작업성을 향상시킬 수 있으며, 특히 코일의 중공부를 보호하기 위한 내주링의 밀착력을 높여 코일의 중공부 내주면의 포장불량에 따른 코일의 손상을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명의 내주링 확장기는 작업자가 수동으로 작업이 가능하고, 특별한 기술이 없어도 누구나 작업이 가능 하다는 장점이 있다.

도 1은 코일이 포장된 상태를 나타내 보인 분리 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 내주링 확장기의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 내주링 확장기의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 내주링 확장기의 사용상태도,
도 5는 본 발명에 따른 내주링 확장기의 작동상태를 나타내 보인 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 내주링 확장기를 구체적으로 설명한다.

본 발명의 내주링 확장기는 소정의 폭을 가진 강판이 감긴 코일을 포장하기 위한 것으로, 그 일 실시예를 도 2 내지도 4에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 내주링 확장기는 금속판이 감긴 코일(100)의 중공부(110)에 코일(100)의 포장을 위해 삽입되는 내주링(120)을 확장시키기 위한 것으로, 내주링(120)에 삽입되어 내주면과 접촉되며 양단부에 상호 중첩되게 감긴 스트립형태의 확장부재(10)와 상기 확장부재(10)의 일측단부에 설치되며 확장부재(10)의 양단부를 상대이동시켜 확장부재(10)의 직경을 가변시키는 직경가변유닛(20)을 포함한다.

상기 확장부재(10)는 소정의 폭을 가지는 탄성판 즉, 탄성을 가지는 강판이 밴드 또는 스트립상으로 밴딩되어 이루어질 수 있다. 이때, 확장부재(10)의 폭은 코일(100)의 중공부(110)에 삽입되는 내주링(120)의 폭에 따라 달라질 수 있다. 또한, 상기 확장부재(10)의 밴딩된 직경은 외력이 가해지지 않은 상태에서 상기 코일(100)의 중공부(110)에 삽입될 수 있도록 코일(100)의 중공부(110)의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 직경가변유닛(20)은 확장부재(10)의 일측에 고정되는 프레임부(30)와, 프레임부(30)에 회전가능하게 설치되는 제 1기어(21)와, 제 1기어(21)에 치합되며 확장부재(10)의 내주면에 설치되는 피니언부(22)와, 제 1기어(21)를 구동시켜 확장부재(10)의 단부를 상대 이동시켜 확장부재(10)의 직경을 가변시키기 위한 제 1핸들(23)을 포함한다.

상기 프레임부(30)는 상기 확장부재(10)의 단부에 설치되는 서브프레임(33)과, 서브프레임(33)에 수직 나란하게 설치되며 이들 사이에 제 1기어(21)가 회전가능하게 설치되는 제 1,2지지프레임(31,32)과, 제 1기어(21)가 설치되는 공간을 확보하여 제 1기어(21)의 원활한 회전을 위하여 간격을 유지하는 간격유지부(34)를 포함한다.

특히, 상기 서브프레임(33)은 확장부재(10)와 제 1기어(21)의 고정 또는 지지를 강화시킬 수 있도록 제 1,2지지프레임(31,32)의 하단부에 각각 결합된다. 서브프레임(33)의 하단부는 내주링(120)의 내주면에 접촉되어 삽입됨으로 내주링(120)의 내주면 형상과 동일한 곡률로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제 1기어(21)는 상기 제 1,2지지프레임(31,32)에 대한 제 1기어(21)의 제 1보스부(24)에 지지된 제 1회전축(27)이 제 1,2프레임(31,32)에 회전 가능하게 설치된다.

상기 피니언부(22)는 확장부재(10) 내주면의 일측단부에 일부 설치된다. 피니언부(22)는 제 1기어(21)와 치합되며 상기 확장부재(10)의 곡률에 연동할 수 있도록 플렉시블하게 형성된다. 확장부재(10)의 겹쳐진 양측단부는 양측에서 서브프레임(33)의 내측면에 형성된 삽입홈(35)에 끼워져 고정되며 제 1,2지지프레임(31,32)의 하단부에 위치한다. 따라서, 피니언부(22)는 제 1기어(21)를 회전시켜 확장부재(10)의 단부를 상대 이동시켜 확장부재(10)의 직경을 크거나 작게 가변시킬 수 있다.

이때, 서브프레임(33)의 삽입홈(35)에 끼워진 확장부재(10)의 하부에 위치하는 단부는 서브프레임(33)에 고정되고 상부에 위치하는 단부는 피니언부(22)가 설치되어 제 1기어(21)와 연동된다. 또한, 제 1기어(21)와 피니언부(22)의 치합되는 깊이는 제 1기어(21)의 치형과 피니언부(22)가 설치된 확장부재(10)의 내주면이 접촉하지 않도록 함이 바람직하다.

상기 제 1핸들(23)은 제 1회전축(27)의 일측단부에 결합되며 제 1기어(21)를 회전시킬 수 있도록 제 1기어(21)와 연동 가능하게 결합된다. 제 1핸들(23)은 제 1기어(21)에 평행하게 제 1회전축(27)과 연결되는 핸들축(25)과, 핸들축(25)의 일측단부에 연결되는 손잡이를 구비한다. 이때, 제 1핸들(23)의 핸들축(25)은 프레임부(30)에 접촉되지 않도록 소정의 간격을 두는 것이 바람직하다.

잠금유닛(40)은 제 1기어(21)와 치합되고 프레임부(30)에 회전 또는 잠금 가능하게 설치되는 제 2기어(41)와, 제 2기어(41)를 프레임부(30)에 대해 회전을 고정하는 제 2핸들(42)을 구비한다.

상기 제 2기어(41)는 상기 제 1,2지지프레임(31,32)에 대한 제 2기어(41)의 제 2보스부(43)에 지지된 제 2회전축(44)이 제 1,2지지프레임(31,32)에 회전 가능하게 설치된다.

상기 제 2핸들(42)은 제 2기어(41)의 제 2보스부(43)에 지지된 제 2회전축(44)에 제 2핸들(42)이 나사 결합되서 평상시에는 제 2기어(41)와 프레임부(30)사이에 공간이 확보되서 원활히 회전할 수 있지만, 제 2핸들(42)을 당기면 제 2기어(41)와 프레임부(30)가 접촉하여 회전을 잠금할 수 있게 된다.

상기 잠금유닛(40)은 확장부재(10)를 원하는 만큼 확장시켜 고정할 수 있다. 즉, 금속판이 감긴 코일(100)의 중공부(110)에 코일(100)의 포장을 위해 삽입되는 내주링(120)의 내주면에 본 발명의 내주링 확장기를 삽입하여 확장부재(10)를 확장하여 내주링(120)이 원하는 만큼 확장한 상태를 고정 및 유지할 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 내주링 확장기의 작용을 도 2 및 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 내주링 확장기를 이용하여 확장부재(10)를 코일(100)의 중공부(110)의 내주면에 밀착시키기 전에 상기 제 1핸들(23)을 역회전시켜 밴딩되어 감긴 확장부재(10)의 직경이 작아지는 방향으로 확장부재(10)의 양단부를 상대이동시킨다. 상기와 같은 이동은 제 1핸들(23)을 역회전함으로써 상기 제 1기어(21)가 회전하게 되고 이와 치합되는 피니언부(22)가 회전하게 됨으로써, 피니언부(22)가 설치된 확장부재(10)가 이동되어 이루어진다.

이 상태에서 상기 코일(100)의 중공부(110)에 내주링(120)을 설치하고, 상술한 바와 같이 직경이 작아진 내주링 확장기를 코일(100)의 중공부(110)에 삽입된 내주링(120)의 내주면 측에 삽입한다.

그리고, 상기 제 1핸들(23)을 구동시켜 정회전시킴으로써 감겨서 작아진 확장부재(10)의 직경이 커지는 방향으로 확장부재(10)의 양단부를 상대이동시킨다. 이러한 이동은 제 1핸들(23)이 정회전함으로써 상기 제 1기어(21)가 회전하게 되고 이와 치합되는 피니언부(22)가 회전하게 됨으로써, 피니언부(22)가 설치된 확장부재(10)가 이동되어 이루어진다. 상기와 같이 확장부재(10)의 양단부의 상대이동은 확장부재(10)의 직경을 확장시키게 되므로 상기 내주링(120)을 코일(100)의 중공부(110)에 밀착시키게 된다.

또한, 상기 제 2핸들(42)을 구동시켜 회전을 잠금으로써 직경이 확장된 확장부재(10)를 잠금 및 고정시킬 수 있다. 이러한 작용은 제 2핸들(42)을 접어서 제 2회전축(27)을 당기면 제 2기어(41)와 프레임부(30)가 접촉하여 제 2기어(41)의 회전을 잠금으로써, 제 2기어(41)와 치합되는 제 1기어(21)의 회전이 고정되고 이와 치합되는 피니언부(22)의 회전도 고정된다. 상기와 같이 피니언부(22)가 설치된 확장부재(10)의 양단부의 상대이동이 고정되므로 상기 내주링(120)을 코일(100)의 중공부(110)에 밀착시킨 상태로 잠금 및 고정시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 코일(100)의 중공부(110)에 내주링(120)의 밀착이 완료되면, 내주링캡(도 1참조, 115)을 삽입하고, 제 2핸들(42)을 구동시켜 잠금을 해제한다. 그리고 제 1핸들(23)을 역회전시켜 상기 중공부(110)에 설치된 내주링(120)에서 내주링 확장기를 인출한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 내주링 확장기는 상기 코일(100)의 중공부(110)의 내주면에 내주링(120)을 밀착시킬 수 있으므로 코일(100) 결속시 코일포장재가 중공부(110)의 내주면에 밀착되지 않는 밀착불량으로 인한 결속불량을 방지할 수 있으며, 나아가서는 코일(100)의 결속에 따른 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 내주링 확장기는 작업자가 수동으로 작업이 가능하고, 특별한 기술이 없어도 누구나 작업이 가능 하다는 장점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

본 발명의 내주링 확장기는 코일의 결속뿐만 아니라 내경의 확장장치, 탱크의 제작공정 등에 널리 적용 가능하다.

1: 내주링 확장기 33: 서브프레임
10: 확장부재 40: 잠금유닛
20: 직경가변유닛 41: 제 2기어
21: 제 1기어 42: 제 2핸들
22: 피니언부 100: 코일
23: 제 1핸들 120: 내주링
30: 프레임부

Claims (4)

1. 금속판이 감긴 코일의 중공부에 상기 코일의 포장을 위해 삽입되는 내주링을 확장시키기 위한 것으로 상기 내주링에 삽입되어 내주면과 접촉되며 양단부에 상호 중첩되게 감긴 스트립형태의 확장부재와;
   상기 확장부재의 일측단부에 설치되며 상기 확장부재의 양단부를 상대이동시켜 상기 확장부재의 직경을 가변시키는 직경가변유닛을 구비하며,
   상기 직경가변유닛은 상기 확장부재의 일측에 고정되는 프레임부와, 상기 프레임부에 회전가능하게 설치되는 제 1기어와, 상기 제 1기어에 치합되며 상기 확장부재의 내주면에 설치되는 피니언부와, 상기 제 1기어를 구동시켜 상기 확장부재의 단부를 상대시켜 상기 확장부재의 직경을 가변시키기 위한 제 1핸들을 구비하며,
   상기 프레임부에는 제1기어의 회전을 고정하는 잠금유닛이 구비된 것을 특징으로 하는 내주링 확장기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 확장부재는 소정의 폭을 가지고 탄성력을 가지며 밴드 또는 스트립상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 내주링 확장기.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 잠금유닛은 상기 제 1기어와 치합되고 상기 프레임부에 회전 또는 잠금가능하게 설치되는 제 2기어와, 상기 제 2기어를 회전 또는 잠금 시킬 수 있는 제 2핸들을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 내주링 확장기.

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