KR101927525B1 - 핀치롤 장치 - Google Patents

Abstract

핀치롤 장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 핀치롤 장치는 상부 핀치롤을 승강 가능하게 지지하는 스탠드와, 상부 핀치롤을 승강 구동시키며 상부 핀치롤을 하부로 가압하는 압력을 제공하는 승강 구동장치 및 스탠드의 상부에서 하부로 연장되며, 상부 핀치롤의 좌우 양측 근방에서 상부 핀치롤을 상부로 들어 올리는 탄성력을 제공하여 상부 핀치롤의 좌우 균형을 유지시키는 댐핑장치를 포함한다.

Description

핀치롤 장치{PINCH ROLL STAND}

본 발명은 핀치롤 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스트립 권취에 사용되는 핀치롤 장치에 관한 것이다.

열연제품을 생산하기 위해서는 두꺼운 슬래브를 가열로에 넣어 생산하고자 하는 제품 특성에 맞게 가열하고 1차로 조압연에서 압연하고, 2차로 사상압연에서 얇은 철판을 만들고 런 아웃 테이블(Run Out Table) 상에서 열처리를 하여 최종생산품인 스트립을 권취기(Down Coiler)에서 코일 형태로 감아 제품으로 출하하게 된다.

열처리된 스트립이 제품으로 출하되기 위해 코일형태로 스트립을 감는 설비인 권취기에 스트립이 인입될 때, 권취기 바로 전단에서 스트립의 상, 하부를 핀치롤로 잡아서 스트립이 권취기로 진입할 수 있도록 안내하는 설비인 핀치롤 장치(Pinch Roll Stand)가 제공된다.

도 1을 참조하면, 핀치롤 장치는 고속으로 진행하는 스트립(1)이 진입하게 되면 진입 신호를 받아서 스트립의 진행속도와 같은 속도로 회전하면서 상부 및 하부 핀치롤(2,3)로 스트립을 잡아 하류방향에 설치되어 있는 권취기(4)로 안내하게 된다.

이때 스트립의 자체 중량 및 속도에 의해 발생하는 진동 및 충격에 의해 스트립의 중심점이 틀어지거나 사행이 발생되어 권취 후의 제품에 스트립의 양쪽 끝단이 찢어지거나 접히는 현상이 발생하는 등 권취 품질에 나쁜 영향을 미치게 된다.

이러한 권취불량이 발생하면 후공정에서 스트립을 다시 풀어 절단작업을 수행하여야 하므로 추가 공정으로 인한 손실이 발생하는 문제가 있다.

한국공개특허 제2009-0070480호(2009.07.01 공개)

본 발명의 실시 예들은 상부 핀치롤의 좌우 불균형을 방지하여 권취 시 코일의 품질불량을 방지하고, 스탠드 유지보수 시 불필요한 부품의 분리를 줄여 정비시간 단축 및 생산성 향상을 도모할 수 있는 핀치롤 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상부 핀치롤을 승강 가능하게 지지하는 스탠드와, 상기 상부 핀치롤을 승강 구동시키며, 상기 상부 핀치롤을 하부로 가압하는 압력을 제공하는 승강 구동장치 및 상기 스탠드의 상부에서 하부로 연장되며, 상기 상부 핀치롤의 좌우 양측 근방에서 상기 상부 핀치롤을 상부로 들어 올리는 탄성력을 제공하여 상기 상부 핀치롤의 좌우 균형을 유지시키는 댐핑장치를 포함하는 핀치롤 장치가 제공될 수 있다.

또한 상기 댐핑장치는 상기 스탠드의 상부에 설치된 댐퍼 하우징과, 상기 댐퍼 하우징에 내장되는 댐퍼 스프링과, 상단이 상기 댐퍼 스프링에 지지되며 하단이 상기 상부 핀치롤과 연계되는 댐퍼 로드를 포함한다.

또한 상기 댐퍼 하우징 내에는 상기 댐퍼 로드가 관통하여 결합되는 가이드 부싱이 마련될 수 있다.

또한 상기 댐퍼 스프링은 상기 가이드 부싱 외면에 결합되는 코일 스프링을 포함하고, 상기 코일 스프링은 양단이 각각 상기 가이드 부싱 하단의 부싱 플랜지와 상기 댐퍼 로드 상단의 로드 플랜지에 지지될 수 있다.

또한 상기 상부 핀치롤 양단에 결합되는 한 쌍의 상부 롤쵸크와, 상기 상부 핀치롤 상부에서 상기 한 쌍의 상부 롤쵸크를 연결하는 연결 빔을 포함하고, 상기 댐퍼 로드의 하단은 상기 연결 빔에 결합될 수 있다.

또한 상기 댐핑장치는 4개소 마련되어, 상기 연결 빔의 좌우 양측에 각각 2개씩 연결될 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 핀치롤 장치에 대한 설비보수 주기를 저감할 수 있고, 유지보수 시 부품의 분리가 용이하여 정비시간 단축으로 인한 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 기존 핀치롤 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 핀치롤 장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 핀치롤 장치를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 댐핑장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 댐핑장치를 분리하는 과정을 도시한 동작 상태도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 핀치롤 장치를 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 핀치롤 장치를 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 댐핑장치를 도시한 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 핀치롤 장치(20)는 스탠드(21) 내에 배치되는 상부 핀치롤(22)과 하부 핀치롤(23), 상부 핀치롤(22)을 승강 이동시키는 승강 구동장치(30)와, 상부 핀치롤(22)의 좌우 균형을 유지시키기 위한 댐핑장치(40)를 포함한다.

스탠드(21)로 진입되는 스트립은 상부 핀치롤(22)과 하부 핀치롤(23) 사이를 통과하여 지남에 따라 하류방향에 설치된 권취기로 안내된다.

상부 핀치롤(22)의 양단에는 상부 핀치롤(22)을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 상부 롤쵸크(50)가 결합되고, 한 쌍의 상부 롤쵸크(50)는 스탠드(21)의 양측벽에 각각 개구된 슬롯(24)을 따라 미끄럼 이동할 수 있다.

상부 핀치롤(22)의 상부에는 한 쌍의 상부 롤쵸크(50)를 서로 연결하는 보강 빔(51)이 설치되고, 보강 빔(51)은 상부 핀치롤(22)에 가해지는 충격 및 진동에 의한 상부 롤쵸크(50)의 변형을 방지한다.

보강 빔(51)의 상부에는 승강 구동장치(30) 및 댐핑장치(40)에 의해 제공되는 힘을 상부 롤쵸크(50)에 전달하기 위한 연결 빔(60)이 마련된다.

연결 빔(60)은 하단 플랜지(61)가 상부 롤쵸크(50)에 형성된 걸림턱(52)에 지지되고, 그 하부에 설치된 클램핑 실린더(53)에 의해 하단 플랜지(61)가 상부로 가압됨에 의해 상부 롤쵸크(50)에 견고히 결합될 수 있다.

승강 구동장치(30)는 스탠드(21)의 상부에 설치되는 승강 실린더(31)와, 승강 실린더(31)와 연결되는 승강로드(33)를 포함한다.

승강 실린더(31)의 구동에 따라 승강로드(33)는 상하로 진퇴 이동하며, 승강로드(33)의 하단과 연결된 연결 빔(60)도 이에 연동하여 상하로 승강 이동한다.

승강 실린더(31)는 스트립이 상부 핀치롤(22)과 하부 핀치롤(23) 사이를 통과할 때 연결 빔(60)을 하부방향으로 가압하는 가압력을 제공한다.

승강로드(33)는 상단이 승강 실린더(31)와 연결되며 하단이 스탠드(21)의 상부 프레임(21a)을 관통한 후 연결 빔(60)과 연결될 수 있다.

댐핑장치(40)는 스탠드(21)의 상부 프레임(21a)에 설치되는 댐퍼 하우징(41)과, 댐퍼 하우징(41)에 내장되는 댐퍼 스프링(42)과, 댐퍼 스프링(42)에 의해 탄력 지지되는 댐퍼 로드(43)를 포함한다.

댐핑장치(40)는 파손 시 유지보수를 쉽게 할 수 있도록 스탠드(21)의 상부 프레임(21a)에 설치되며, 댐퍼 로드(43)가 스탠드(21)의 상부 프레임(21a)을 관통하여 하부로 연장된 후 그 하단이 연결 빔(60)과 연결될 수 있다.

댐핑장치(40)는 승강 구동장치(30)가 상부 핀치롤(22)을 하방으로 가압할 때 반대방향의 힘을 제공함에 의해 가압력의 균형에 의한 상부 핀치롤(22)의 좌우 균형을 유지시킨다.

댐핑장치(40)는 연결 빔(60)에 균일한 힘을 제공하기 위해 상부 프레임(21a)의 양측에 각각 2개씩 대칭되게 배치될 수 있다.

이러한 4개의 댐핑장치(40)의 각 댐퍼 로드(43)는 상부 프레임(21a)을 관통하여 하방으로 연결된 하단이 연결 빔(60)의 좌우 양측에 각각 2개씩 연결된다.

댐퍼 로드(43)의 상부는 댐퍼 하우징(41)의 내부에 내장된 가이드 부싱(44)에 의해 안정적 승강 이동이 가능하다.

댐퍼 로드(43)는 가이드 부싱(44)을 관통하여 결합되며, 상단에 결합된 로드 플랜지(45)가 댐퍼 스프링(42)에 지지될 수 있다.

댐퍼 스프링(42)은 가이드 부싱(44) 외면에 결합되는 코일 스프링을 포함한다.

댐퍼 스프링(42)의 하단은 가이드 부싱(44) 하단에 돌출된 부싱 플랜지(46)에 탄력 지지되고, 상단은 로드 플랜지(45)에 탄력 지지되어 댐퍼 로드(43)를 상부로 가압하는 탄성력을 제공한다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 핀치롤 장치의 작용효과에 대하여 설명한다.

먼저, 스트립의 진입신호를 받게 되면, 승강 구동장치(30)의 승강 실린더(31)에 유압이 제공된다. 이에 따라 승강 실린더(31)의 구동에 의해 승강로드(33)는 하강하고, 승강로드(33)와 연결된 연결 빔(60), 상부 롤쵸크(50) 및 상부 핀치롤(22)이 하강하여 준비상태를 유지한다.

이 상태에서 스트립이 핀치롤 장치(20)의 하류에 위치한 권취기에 안내되면 승강 실린더(31)가 한번 더 작동되어 연결 빔(60), 상부 롤쵸크(50) 및 상부 핀치롤(22)이 하강하여, 상부 핀치롤(22)과 하부 핀치롤(23) 사이에 스트립이 맞물리면서 상부 핀치롤(22)에 강한 진동과 충격에 의한 힘의 불안정한 상태가 발생한다. 이 경우, 스탠드(21)로 진입하는 스트립이 겹침 발생의 경우에는 이러한 충격은 배가된다.

이때, 본 실시 예의 댐핑장치(40)는 상부 핀치롤(22)에 가해지는 힘의 불안정한 상태를 해소하고 안정된 상태로 돌아가도록 유도함에 의해 스트립의 사행이나 중심점 틀어짐이 발생하는 것을 방지하여 안정적 권취가 가능하도록 한다.

한편 본 실시 예의 댐핑장치(40)는 스탠드(21)의 상부 프레임(21a)에 장착되어 스탠드(21) 내부로 연결된 구조를 채용함에 따라 구조가 간단하여 설치작업 및 유지보수가 간편하고, 스트립의 특성에 따라 스프링의 탄성력을 적절히 선택하여 적용 가능함에 따라 범용성이 향상되게 된다.

즉 본 실시 예의 댐핑장치(40)의 이상 발생 시 교체 또는 유지보수를 수행하는 경우 스탠드(21) 내부에 위치한 상부 핀치롤(22)을 분리할 필요가 없이 도 5와 같이 스탠드(21)의 상부에서 분리 및 정비가 가능함에 따라 정비시간 단축에 따른 생산성이 월등히 증가하게 된다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

20: 핀치롤 장치, 21: 스탠드,
22: 상부 핀치롤, 23: 하부 핀치롤,
30: 승강 구동장치, 31: 승강 실린더,
33: 승강로드, 40: 댐핑장치,
41: 댐퍼 하우징, 42: 댐퍼 스프링,
43: 댐퍼 로드, 44: 가이드 부싱,
50: 상부 롤쵸크, 51: 보강 빔,
53: 클램핑 실린더, 60: 연결 빔.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 상부 핀치롤을 승강 가능하게 지지하는 스탠드;
   상기 상부 핀치롤을 승강 구동시키며, 상기 상부 핀치롤을 하부로 가압하는 압력을 제공하는 승강 구동장치;
   상기 스탠드의 상부에서 하부로 연장되며, 상기 상부 핀치롤의 좌우 양측 근방에서 상기 상부 핀치롤을 상부로 들어 올리는 탄성력을 제공하여 상기 상부 핀치롤의 좌우 균형을 유지시키는 댐핑장치; 및
   상기 댐핑장치는 상기 스탠드의 상부에 설치된 댐퍼 하우징과, 상기 댐퍼 하우징에 내장되는 댐퍼 스프링과, 상단이 상기 댐퍼 스프링에 지지되며 하단이 상기 상부 핀치롤과 연계되는 댐퍼 로드를 포함하고,
   상기 댐퍼 하우징 내에는 상기 댐퍼 로드가 관통하여 결합되는 가이드 부싱이 마련되는 핀치롤 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 댐퍼 스프링은 상기 가이드 부싱 외면에 결합되는 코일 스프링을 포함하고, 상기 코일 스프링은 양단이 각각 상기 가이드 부싱 하단의 부싱 플랜지와 상기 댐퍼 로드 상단의 로드 플랜지에 지지되는 핀치롤 장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 상부 핀치롤 양단에 결합되는 한 쌍의 상부 롤쵸크와, 상기 상부 핀치롤 상부에서 상기 한 쌍의 상부 롤쵸크를 연결하는 연결 빔을 포함하고,
   상기 댐퍼 로드의 하단은 상기 연결 빔에 결합되는 핀치롤 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 댐핑장치는 4개소 마련되어, 상기 연결 빔의 좌우 양측에 각각 2개씩 연결되는 핀치롤 장치.

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