KR102015426B1 - 텐션 릴 장치 - Google Patents

Abstract

텐션 릴 장치가 개시된다. 축 방향을 따라 다수 개로 분할되어 단위 릴들을 형성하고 원주 방향으로 회전하여 스트립을 권취하는 텐션 릴; 및 상기 각 단위 릴의 직경을 조절하도록 상기 각 단위 릴에 설치된 엑츄에이터를 포함하여, 텐션 릴에 권취되는 스트립의 권취 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

텐션 릴 장치{TENSION REEL DEVICE}

본 발명은 텐션 릴에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉간 압연 공정으로 제조된 강판 스트립의 권취시에 강판 스트립의 폭 방향 권취 품질을 제어하여, 권취 품질을 향상시킬 수 있는 텐션 릴 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 철강 제품 중에서 강판은 그 제조 과정에서 하나의 공정이 완료되면 코일 형태로 권취되어 다음 공정으로 이송되고, 또한 최종 단계에서도 코일 형태로 권취되어 시장으로 출하된다.

냉간 압연 공정으로 제조되는 스트립은 밀 스탠드(Mill Stand)의 압하 롤을 통해 스트립을 압연하여, 텐션 릴로 권취해서 코일 형태로 출하되게 된다.

밀 스탠드의 압하 롤로 스트립을 압연하는 과정에 롤 에지부로 스트립을 압하하면, 스트립이 크라운(Crown) 형태를 가지고 되는 데, 즉 스트립 에지부의 두께가 센터부의 두께보다 얇아지는 크라운 형상으로 스트립이 압연되고, 이러한 스트립이 텐션 릴에 의해 권취되어 코일 형태로 제작되는 과정에, 스트립의 폭 방향 두께 차이로 인해 코일의 내경들 사이에 갭이 발생하게 되고, 또한 텔레스코프(코일의 내경부.외경부의 에지부가 돌출되어 나오는 현상; Telescope) 현상 등이 발생되어 코일의 권취 품질이 저하되게 되었다.

또한, 스트립의 형상에 따라 스트립의 권취 후에 스트립의 폭 방향으로 작용하는 응력이 상이하여, 국소적으로 마찰흠(스트립이 코일 형상으로 권취된 상태에서 코일이 풀리면서 스트립 표면과 표면 사이에 마찰이 발생하여 스트립의 표면에 형성된 스크래치(Scratch) 형태의 결함)이 발생하여, 스트립 권취 품질이 저하될 수 있었다.

본 발명의 실시 예는 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 텐션 릴을 그 축 방향(스트립의 폭 방향)을 따라 다수 개의 단위 릴로 분할하고, 스트립의 권취 과정에 스트립의 국부적 권취 불량에 해당하는 단위 릴들을 적절히 제어해서, 스트립의 권취 품질을 향상시킬 수 있는 텐션 릴 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 텐션 릴 장치는, 축 방향을 따라 다수 개로 분할되어 단위 릴들을 형성하고 원주 방향으로 회전하여 스트립을 권취하는 텐션 릴; 및 상기 각 단위 릴의 직경을 조절하도록 상기 각 단위 릴에 설치된 엑츄에이터를 포함할 수 있다.

상기 권취되는 스트립의 폭 길이 감지하는 길이감지센서; 및 상기 길이감지센서를 통해 감지된 폭 길이를 기준 길이와 비교하여 상기 엑츄에이터를 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

상기 엑츄에이터는 실린더일 수 있다.

상기 각 단위 릴들은 4개의 세그멘트가 상호 결합하여 샤프트를 형성할 수 있다.

상기 4개의 세그멘트는 각각 90도의 각도는 가지는 원호 형상으로 형성될 수 있다.

상기 각 단위 릴의 내부에는 외부에서 작용하는 부하를 감지하는 하중감지센서가 내장될 수 있다.

상기 하중감지센서는 로드 셀일 수 있다.

상기 권취된 스트립의 에지 드롭에 의해 에지부의 응력이 작으면, 해당 단위 릴의 직경이 확장되도록 해당 단위 릴의 직경이 확장되도록 상기 컨트롤러가 상기 엑츄에이터를 제어할 수 있다.

상기 컨트롤러는 상기 권취된 스트립의 워크 사이드 측의 직경과 드라이브 사이드 측의 직경을 비교하고, 비교된 직경들이 서로 상이한 경우에 직경이 큰 쪽의 단위 릴들의 직경이 확장되게 상기 엑츄에이터를 제어할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 텐션 릴 장치에 의하면, 스트립이 텐션 릴에 권취되는 과정에 사행이나 텔레스코프 현상 혹은 응력 집중 현상 들이 발생하면, 단위 릴의 직경을 확장 혹은 축소되게 조절하여 줌으로써, 텐션 릴에 권취되는 스트립의 권취 품질을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 텐션 릴 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 텐션 릴 장치의 단위 릴의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 텐션 릴 장치의 작동 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 텐션 릴 장치는, 도시되지 않은 모터와 같은 구동원에 의해 회전할 수 있는 텐션 릴(1)을 포함할 수 있다.

텐션 릴(1)의 일측은 워크 사이드(W/S; Work Side)이고, 타측은 드라이브 사이드(D/S; Drive side)라 할 수 있다.

텐션 릴(1)의 타측, 즉 드라이브 사이드에는 텐션 릴(1)에 권취되는 예를 들면, 강판 스트립의 폭 길이를 감지할 수 있는 길이감지센서(2)가 구비될 수 있다.

즉, 텐션 릴(1)에 권취된 강판 스트립의 드라이브 사이드로부터 워크 사이드까지의 폭 길이를 감지할 수 있다.

길이감지센서(2)는 컨트롤러(C)의 입력단자에 접속되어, 길이감지센서(2)에 의해 감지된 스트립의 폭 길이는 컨트롤러(C)에 입력되게 된다.

텐션 릴(1)은 그 축 방향을 따라 다수 개의 단위 릴(10)로 분할되어 서로 연결된 구조를 가질 수 있다.

도 2를 참조하면, 각 단위 릴(10)은 90도 각도의 원호를 형성하는 4개의 세그멘트(11)가 서로 결합하여 하나의 샤프트를 형성하는 구조를 가질 수 있다.

각 세그멘트(11)에는 액츄에이터로서 유압 혹은 공압으로 작동되는 실린더(12)가 장착되어, 액츄에이터의 작동에 따라 각 세그멘트(11)는 샤프트의 직경을 확장시키거나 축소시키는 방향으로 이동될 수 있다.

4개의 세그멘트(11)가 직경 방향으로 동시에 확장되거나 수축될 수 있고, 각 세그멘트(11)가 독립적으로 직경 방향으로 확장되거나 수축할 수 있다.

각 세그멘트(11)의 실린더(12)는 컨트롤러(C)에 접속되어, 컨트롤러의 제어신호에 따라 신장되거나 수축될 수 있다.

각 세그멘트(11)의 내주면에는 그에 작용하는 부하 하중을 감지할 수 있는 하중감지센서로서 로드 셀(13)이 부착될 수 있다.

컨트롤러(C)는 각 단위 릴(10) 혹은 단위 세그멘트(11)에 작용하는 부하 하중을 상기 로드 셀(13)을 통해 감지하고, 감지된 하중에 따라 하나의 단위 릴(10)만을 제어하거나 혹은 여러 개의 단위 릴(10)을 동시에 혹은 순차적으로 제어할 수 있다.

즉, 하나의 단위 릴(10)에 집중 부하 혹은 이상 부하가 걸릴 때에 해당 단위 릴(10)만을 제어할 수 있고, 여러 개의 단위 릴(10)에 이상 부하가 걸릴 때에 여러 개의 단위 릴(10)을 동시에 혹은 순차적으로 제어할 수 있다.

예를 들면, 권취된 스트립의 에지 드롭(DROP)에 의해 에지부의 응력이 작으면, 해당 단위 릴(10)의 직경이 확장되도록 해당 단위 릴(10)의 실린더(12)를 신장시켜, 부하 하중 혹은 응력이 권취된 스트립의 중앙 부위에 집중되는 현상을 방지할 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 텐션 릴(1)을 이용하여 스트립(20)을 권취하는 과정에 텔레스코프(Telescope) 현상이 발생할 수 있는 바, 예를 들면 워크 사이드(W/S)에 측에 권취된 스트립(20)의 직경(D1)이 드라이브 사이드(D/S) 측에 권치된 직경(D2)보다 작을 수 있다.

이 경우에, 컨트롤러(C)는 길이감지센서(2)를 통해 텐션 릴(10)에 감겨진 스트립(20)의 폭 길이를 기준 길이와 비교하여 이상 여부를 판단하고, 감겨진 스트립의 폭 길이가 비정상적인 것으로 판단될 경우에, 드라이브 사이드(D/S)에 근접한 단위 릴(10)들의 직경이 확대되도록 해당 단위 릴(10)들의 실린더에 작동 신호를 인가할 수 있다.

이에 따라 다음에 감겨지는 스트립들은 먼저 드라이브 사이드 측에서 권취되므로, 텔레스코프 현상을 예방할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

1: 텐션 릴
2: 길이감지센서
10: 단위 릴
11: 세그멘트
12: 실린더
13: 로드 셀
20: 스트립

Claims (9)

1. 축 방향을 따라 다수 개로 분할되어 단위 릴들을 형성하고 원주 방향으로 회전하여 스트립을 권취하는 텐션 릴; 및
   상기 각 단위 릴의 직경을 조절하도록 상기 각 단위 릴에 설치된 엑츄에이터
   를 포함하며,
   상기 각 단위 릴의 내부에는 외부에서 작용하는 부하를 감지하는 하중감지센서가 내장되며,
   상기 권취된 스트립의 에지 드롭에 의해 에지부의 응력이 작으면, 해당 단위 릴의 직경이 확장되도록 상기 엑츄에이터를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 텐션 릴 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 권취되는 스트립의 폭 길이 감지하는 길이감지센서를 더 포함하며,
   상기 컨트롤러는 상기 길이감지센서를 통해 감지된 폭 길이를 기준 길이와 비교하여 상기 엑츄에이터를 제어하는 텐션 릴 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 엑츄에이터는 실린더인 것을 특징으로 하는 텐션 릴 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 각 단위 릴들은 4개의 세그멘트가 상호 결합하여 샤프트를 형성하는 것을 특징으로 하는 텐션 릴 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 4개의 세그멘트는 각각 90도의 각도는 가지는 원호 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 텐션 릴 장치.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 하중감지센서는 로드 셀인 것을 특징으로 하는 텐션 릴 장치.
8. 삭제
9. 제2항에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 권취된 스트립의 워크 사이드 측의 직경과 드라이브 사이드 측의 직경을 비교하고, 비교된 직경들이 서로 상이한 경우에 직경이 큰 쪽의 단위 릴들의 직경이 확장되게 상기 엑츄에이터를 제어하는 것을 특징으로 하는 텐션 릴 장치.

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