KR101822041B1 - 코일 포장용 외주링 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 코일 포장용 외주링 성형장치는 외주링의 소재가 되는 스트립상의 시트를 일방향으로 공급하는 공급부; 상기 공급부로부터 일방향 이송되는 시트의 폭중앙을 기준으로 하여 직각으로 절곡시키는 절곡부와; 상기 절곡부에 의해 직각으로 절곡된 시트의 평면부을 가압하여 주름을 형성함으로써 원형으로 굴곡시켜 원형의 외주링으로 가공하는 원형가공부을 구비하며,
상기 원형가공부는 절곡부에서 90도로 절곡된 상부를 주름을 형성할 수 있도록 상기 평면부의 상부측에 위치되는 제 1성형기어와, 상기 제 1성형기어와 치합되며 상기 평면부의 하부측에 위치되는 제 2성형기와, 상기 제 1,2성형기어의 일측을 구동시키기는 구동부를 구비하며, 상기 제 2성형기어의 치의 길이는 제 1성형기어의 치 길이보다 작게 형성된다.

Description

코일 포장용 외주링 성형장치{apparatus for attaching outer-ring of coil packing}

본 발명은 코일 포장용 외주링 성형장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 최종 완제품으로 생산된 냉연코일의 포장작업을 실시할 때 코일의 외주에 부착되는 포장재인 강판 외주링을 성형하기 위한 코일 포장용 외주링 성형장치에 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 슬래프(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 유통의 편의를 위해 코일 형태로 감겨져 제공된다.

이러한 코일은 외력에 의해 코일의 손상과 상품성을 높이기 위하여 포장재를 이용하여 포장하게 된다. 이러한 코일의 포장은 도 1에 도시된 바와 같이 코일 형태로 감긴 강판(이하, 코일)(10)은 방습을 위해 코일(10)의 내, 외주에 권취되는 방청지(11), 코일(10)의 외주면을 보호하는 외주보호판(12), 코일의 내주면을 보호하는 내주보호판(13), 코일(10)의 양측면을 보호하는 단면측판(14), 코일(10)의 내주면에 내주보호판(11)을 고정시키는 내주링(15) 및 코일(10)의 외주면에 외주보호판(12)을 고정시키는 외주링(16)에 의해 이루어진다.

상술한 바와 같은 코일의 포장에 있어서, 코일의 외주면에 외주판을 고정하기 위한 외주링(16)은 단면이 엥글의 형상을 가지고 있으므로 별도의 성형장치를 이용하여 제조하게 된다.

대한민국 특허등록 제 524600호에는 냉연코일 포장용 외주링 가공장치가 게시되어 있다. 게시된 외주링 가공장치는 전동모터에 의해서 구동되도록 기어결합되면서 강판을 순차적으로 절곡하도록 15도 경사롤, 45도 경사롤, 90도 경사롤을 구비하는 절곡부와, 상기 절곡부 출측에 구비되고 전동모터에 의해서 구동되는 맞물림 기어에 의하여 동 절곡부에서 90 도로 절곡된 강판의 상부에 주름을 형성하는 주름형성부로 구성된다.

대한민국 특허등록 제 0655962호에는 코일 보호용 외주링 제조장치가 게시되어 있다. 게시된 외주링 제조장치는 강판이 두루마리형태로 권취된 코일의 외주연을 보호하도록 씌워지는 외주링을 제조하는 것으로, 외주링의 소재가 되는 시트를 일방향으로 공급하는 공급부; 상기 공급부로터 전달되는 시트를 상기 코일의 외경크기에 맞는 일정길이로 절단하는 절단부; 상기 절단부에서 절단되어 수평상태로 이송되는 시트를 수직상태로 90도 전환시켜 일방향 이송하는 전환부; 상기 전환부로부터 일방향 이송되는 시트의 폭중앙을 기준으로 하여 직각으로 절곡시키고, 절곡된 시트의 수평면을 가압하여 원형으로 굴곡시켜 원형의 외주링으로 가공하는 원형가공부; 및 상기 공급부, 절단부, 전환부 및 원형가공부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함한다.

상기와 같은 외주링의 가공은 90도로 절곡된 상면에 주름을 형성하여 원형의 형태로 성형하기 위한 주름가공구(원형가공부)를 구비하고 있는데, 이러한 원형가공은 한 쌍의 기어를 이용하여 주름을 형성함으로써 이루어지게 되므로 정확한 원형의 가공이 어렵고, 90도로 절곡되는 부위가 밀리거나 눌리게 되는 문제점이 있다. 특히, 정원형태의 가공이 이루어지지 않게되므로 인하여 코일의 포장 시 외주보호판을 정확하게 밀착시킬 수 없는 문제점이 있다.

대한민국 특허등록 제 524600호 대한민국 특허등록 제 0655962호

본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 코일 포장의 위한 외주링을 성형시 정확한 원형곡율을 갖도록 성형할 수 있으며, 성형 시 90도로 절곡되는 부위가 눌리거나 이상 변형되는 것을 방지할 수 있는 코일 포장용 외주링 성형장치를 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 본 발명의 외주링 성형장치는 외주링의 소재가 되는 스트립상의 시트를 일방향으로 공급하는 공급부; 상기 공급부로부터 일방향 이송되는 시트의 폭중앙을 기준으로 하여 직각으로 절곡시키는 절곡부와; 상기 절곡부에 의해 직각으로 절곡된 시트의 평면부을 가압하여 주름을 형성함으로써 원형으로 굴곡시켜 원형의 외주링으로 가공하는 원형가공부를 구비하며,

상기 원형가공부는 절곡부에서 90도로 절곡된 상부를 주름을 형성할 수 있도록 상기 평면부의 상부측에 위치되는 제 1성형기어와, 상기 제 1성형기어와 치합되며 상기 평면부의 하부측에 위치되는 제 2성형기어와, 상기 제 1,2성형기어의 일측을 구동시키기는 구동부를 구비하며, 상기 제 2성형기어의 치의 길이는 제 1성형기어의 치 길이보다 작게 형성된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 제 2성형기어는 테이퍼진 구성을 가지며, 상기 절곡부로부터 공급되는 시트를 가이드 하기 위한 가이드가 제 2성형기어의 회전중심을 벗어지니 않도록 형성된다.

그리고 상기 원형가공부의 출구측에는 성형된 외주링의 곡율을 조정하는 곡율보정유닛을 더 구비한다.

본 발명의 코일 포장용 외주링 성형장치는 원형가공부에 의해 정원을 가지는 외주링을 제조할 수 있으며, 나아가서는 코일의 포장 시 코일과의 결합력을 높여 외주포장지를 코일에 밀착시킬 수 있다.

도 1은 코일포장재에 의해 코일이 포장되는 상태를 나타내 보인 분리 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 코일 포장용 외주링 성형장치를 나타내 보인 정면도,
도 3은 도 2에 도시된 코일 포장용 외주링 성형장치의 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 평탄화부의 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 절곡부와 원형가공부를 도시한 측면도
도 6은 본 발명에 따른 절곡부와 원형가공부를 발췌하여 도시한 평면도,
도 7은 원형가공부의 제 1,2성형기어에 의해 외주링이 성형되는 상태를 발췌하여 도시한 사시도.

본 발명은 코일 포장용 외주링 성형장치에 관한 것으로 일 실시예를 도 2 내지 도 7에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 코일 포장용 외주링 성형장치는 강판이 두루마리형태로 권취된 코일의 외주연을 보호하도록 씌워지는 외주링(16)을 코일(100)의 다양한 외경크기에 맞추어 신속하고 안전하게 제조할 수 있는 것으로, 이는 공급부(20), 평탄화부(30), 절단부(40), 절곡부(50), 원형가공부(60)를 포함한다.

상기 공급부(20)는 제조하고자 하는 외주링(100)의 소재가 되는 시트(81)를 일정길이 두루마리 형태로 권취 한 시트코일(80)을 일방향으로 언코일링(uncoilng)하면서 시트를 일방향으로 공급하는 것이다.

이러한 공급부(20)는 모터의 회전구동력을 전달받아 일방향 회전구동되는 회전축과, 상기 회전축의 일단에 연결되어 상기 시트코일의 내경부가 삽입되는 언코일러 및 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링블록을 상부면에 구비하는 베이스를 포함한다.

상기 평탄화부(30)는 시트(81)가 롤상으로 감긴 시트코일(80)으로부터 풀리는 시트(81)는 곡선의 형상을 이루게 되는데, 이를 직선 상태로 펼치기 위한 것으로, 제1프레임(31)에 소정의 간격으로 설치되며 직경이 서로 다른 복수개의 평탄화롤러(32)들과, 상기 평탄화롤러(32)들은 회전시키기 위한 제1구동부(35)를 구비한다. 상기 제 1구동부(35)는 제1프레임(31)의 사이에 설치되는 제 1구동모터(35a)와, 상기 상기 제1구동모터(35a)에 설치되는 구동풀리(35b)와, 상기 각 평탄화롤러(32)들의 구동축에 설치되는 종동풀리(35c)들과, 상기 구동풀리(35b)와 종동풀리(35c)에 걸리는 벨트(35d)를 포함한다.

그리고 평탄화롤러(32)들의 사이의 제1프레임(31)에는 평탄화롤러(32)에 지지된 시트(81)을 시트롤러(80)으로부터 풀리면서 밴딩된 방향의 역방향으로 변형시키기 위한 가압롤러(36)들이 가이드부(36a)를 따라 승강가능하게 설치되며, 이 가이드롤러(36)은 쇽업쇼바 또는 별도의 액튜에이터(37)에 의해 상방으로 이송된다.

상술한 바와 같이 구성된 평탄화부(30)은 제1구동부(35)의 구동으로 시트코일(80)으로부터 풀리 시트(81)가 평탄화롤러(32)들의 하부측과 접촉되어 이동되고, 이들의 사이에 위치되는 가압롤러(36)가 액튜에이터(37)에 의해 이동되는 시트(81)를 상방향측으로 변형시킴으로써 소성변형시켜 직선상으로 펼치게 된다.

상기 절단부(40)는 상기 공급부(20)의 언코일러에 의해서 언코일링되어 일방향으로 풀림이송되는 시트(81)를 작업대상물인 코일(100)의 일정길이로 절단하는 것이다. 이러한 구성은 통상적은 액튜에이터에 의해 승강되는 컷트와, 상기 이송되는 시트(81)이 상면에 위치되는 다이를 구비한 통상적인 구조를 가진다. 그러나 상기 절단부는 상술한 실시예에 이해 한정되지 않고, 시트(81)를 길이 방향의 직각 방향으로 절단할 수 있는 구조이면 가능하다.

상기 절곡부(50)는 이송되는 시트(81)의 폭방향의 중앙부를 기준으로 직각으로 절곡시키하는 것으로, 시트를 수직으로 세워진 상태로 가이드하기 위한 가이드롤러(51)가 제 2프레임(52)에 설치되고, 상기 가이드롤러(51)들에 의해 가이드된 시트(81)을 시트(81)의 중앙부를 기준으로 하여 단계적으로 절곡하기 위한 제1,2,3밴딩부(52)(53)(54)가 설치된다. 상기 제1,2,3밴딩부(52)(53)(54)는 하나의 구동부 또는 개별적인 구동부에 의해 구동될 수 있다.

상기 제 1밴딩부(52)는 한쌍의 제 1,2밴딩롤러(52a)(52b)를 구비하는데, 상기 제1밴딩롤러(52a)의 상면에는 상방으로 확개되는 제1테이퍼롤러부(52c)를 구비하고, 상기 제 2밴딩롤러(52b)에는 상기 제1테이퍼롤러부(52c)와 대응되는 각도를 가지는 제 2테이퍼롤러부(52d)를 구비한다. 상기 제1테이퍼롤러부(52c)는 제 2테이퍼롤러부(52d) 보다 상대적으로 높이가 높게 형성된다.

상기 제 2밴딩부(53)는 한쌍의 제 3,4밴딩롤러(53a)(53b)를 구비하는데, 상기 제3밴딩롤러(53a)의 상면에는 상방으로 확개되는 제3테이퍼롤러부(53c)를 구비하고, 상기 제3테이퍼롤러부(53a)의 각도는 제 2테이퍼롤러부(52d) 보다 상대적으로 크게형성된다. 제 4밴딩롤러(53b) 측으로 근접되는 방향으로 각도가 크게 형성된다.

상기 제 3밴딩부(54)는 한쌍의 제 5,6밴딩롤러(54a)(54b)를 구비하는데, 상기 제5밴딩롤러(54a)의 상부측에는 상기 제 6밴딩롤러(54b)의 상면과 나란하거나 상면측으로 절곡된 제 5테이퍼롤러부(54c)를 구비한다.

상술한 바와 같이 구성된 절곡부(50)는 가이드롤러(51)에 의해 가이드된 시트(81)가 상기 제 1밴딩부(52)의 제 1,2밴딩롤러(52a)(52b)를 통과하면서 상기 제1테이퍼롤러부(52c)와 제 2밴딩롤러(52b)에 형성된 제 2테이퍼롤러부(52d)에 의해 소정의 각도로 절곡된다.

그리고 상기 제 2밴딩부(53)의 제 3,4밴딩롤러(53a)(53b)를 통과하면서 상기 제3밴딩롤러(53a)의 상면에 형성된 제3테이퍼롤러부(53c)와 제 4테이퍼롤러부(53d)에 의해 더욱 절곡된고, 상기 제 3밴딩부(54)의 한쌍의 제 5,6밴딩롤러(54a)(54b)를 통과하면서 직각(앵글바 형상)으로 절곡된다. 특히 상기 제 5밴딩롤러(54a)의 상부측에는 상기 제 6밴딩롤러(54b)의 상면측으로 절곡된 제 5테이퍼롤러부(54c)가 형성되어 있으므로 설정된 절곡량보다 더 절곡되어 절곡후 펼쳐지는 스프링 백 현상을 보상할 수 있다.

그리고 상기 원형가공부(60)는 절곡부(50)에 의해 길이방향을 따라 직각으로 절곡된 시트(1)가 직각 상태에서 수평방향으로 절곡된 평면부(81a)을 가압하여 시트(81)가 포장하고자 하는 코일(100)의 외경크기와 대응되는 원형크기를 갖는 외주링(16)이 되도록 원형으로 굴곡하는 것이다.

상기 원형가공부(60)는 절곡부에서 90도로 절곡된 상부를 주름을 형성할 수 있도록 제3프레임(60a)에 형성된 것으로, 상기 평면부(81a)의 상부측에 위치되는 제 1성형기어(61)와, 상기 제 1성형기어(61)와 치합되며 상기 평면부(81a)의 하부측에 위치되는 제 2성형기(65)와, 상기 제 1,2성형기어(61)(65)의 일측을 구동시키기는 구동부(70)를 구비하며, 상기 제 2성형기어(65)의 치(66)의 길이(L2)는 제 1성형기어(61)의 치(62)의 길이(L1)보다 짧게 형성된다.

상기 제 2성형기어(65)는 테이퍼진 구성을 가지며, 상기 절곡부로부터 공급되는 시트(81)를 가이드 하기 위한 가이드(68)가 제 2성형기어(65)의 회전중심을 벗어지니 않도록 형성된다.

그리고 상기 원형가공부의 출구측에는 성형된 외주링의 곡율을 조정하는 곡률보정유닛(90)을 더 구비한다. 상기 곡율보정유닛(90)은 설정된 곡율을 검출하는 검출센서와, 검출센에 의해 검출된 신호에 근거하여 액튜에이터(91)에 의해 전후진되는 밴더(92)를 구비한다.

한편, 상기 원형구동부의 제 1,2성형기어(61)(65)는 별도의 구동부에 의해 구동될 수 있는데, 이 구동부는 상기 절곡부(50)의 제1,2,3밴딩부를 동시에 구동시킬 수도 있다.

상술한 바와 구성된 본 발명에 따른 코일 포장용 외주링 성형장치의 원형가공부(90)는 시트(81)의 평면부(81a)에 주름을 형성하여 밴딩하는 제 1,2성형기어(61)(65)중 상기 제 2성형기어(65)의 치(66)의 길이(L2)는 제 1성형기어(61)의 치(52)의 길이(L1)보다 짧게 형성되어 있으므로 시트가 곡율로 밴딩되면서 시트의 수직부(81b)와 간섭되어 원형밴딩 시 곡율이 외곡되는 것을 방지할 수 있다.

특히 상기 가이드(68)의 단부가 제 2성형기어(65)의 회전중심과 동축선까지 형성되어 있으므로 밴딩 시의 간섭을 최소화 할 수 있다. 그리고 곡율보정유닛(90)의 밴더(92)가 전후진되면서 평면부가 절곡된 부위이 곡율을 보정할 수 있다.

그리고 도면에는 도시되어 있지 않으나 상기 평면부(81a)가 절곡된 외주링(16)을 지지하기 위한 지지판유닛을 더 구비하는데, 상기 지지판유닛은 상기 제 2프레임(60a)의 상면측에 형성된 지지판과 상기 지지판를 틸팅시키기 위한 액튜에이터를 구비한다. 상기 지지판이 틸팅됨으로서 성형된 외주링의 성형되는 뒤틀림을 조정할 수 있다. 즉, 제1,2성형기어(61)(65)에 의해 성형이 이루어지는 과정에서 지지판를 틸팅시킴으로써 평면부(81a)에 성형되는 주름의 성형각도(성형된 외주링을 들어 올림으로써 주림의 성형각조 보정)를 미세하게 조정할 수 있다

따라서 본 발명에 따른 코일 포장용 외주링 성형장치의 외주링의 성형 시 외주링을 정원으로 성형할 수 있으며, 나아가서 코일포장시 외주링에 의한 트러블을 방지할 수 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 코일 포장용 외주링 성형장치는 각종 산업제품 소재의 밴딩에 널리 이용가능하다.

Claims (3)

1. 외주링의 소재가 되는 스트립상의 시트를 일방향으로 공급하는 공급부; 상기 공급부로부터 일방향 이송되는 시트의 폭중앙을 기준으로 하여 직각으로 절곡시키는 절곡부와; 상기 절곡부에 의해 직각으로 절곡된 시트의 평면부를 가압하여 주름을 형성함으로써 원형으로 굴곡시켜 원형의 외주링으로 가공하는 원형가공부를 구비하며,
   상기 원형가공부는 절곡부에서 90도로 절곡된 상부를 주름을 형성할 수 있도록 상기 평면부의 상부측에 위치되는 제 1성형기어와, 상기 제 1성형기어와 치합되며 상기 평면부의 하부측에 위치되는 제 2성형기어와, 상기 제 1,2성형기어의 일측을 구동시키기는 구동부가 구비되고, 상기 제 2성형기어의 치의 길이는 제 1성형기어의 치 길이보다 짧게 형성되며,
   상기 원형가공부의 출구측에는 성형된 외주링의 곡율을 보정하는 곡율보정유닛을 더 구비되고, 상기 곡율보정유닛은 설정된 곡율을 검출하는 검출센서와, 검출센에 의해 검출된 신호에 근거하여 액튜에이터에 의해 전후진되는 밴더가 구비된 것을 특징으로 하는 코일 포장용 외주링 성형장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제 2성형기어는 테이퍼진 구성을 가지며, 상기 절곡부로부터 공급되는 시트를 가이드 하기 위한 가이드가 제 2성형기어의 회전중심을 벗어나지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 코일 포장용 외주링 성형장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
3. 삭제

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