KR102181746B1 - 다운엔더 장치 - Google Patents

Abstract

다운엔더 장치를 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 다운엔더 장치는 클램핑 시 선재코일의 상단부에 배치되는 상부암 및 클램핑 시 선재코일의 하단부에 배치되고, 하부암 본체와 하부암 본체의 외면에 덧씌워지도록 마련되는 아암슈즈를 구비하는 하부암 조립체를 포함하되, 아암슈즈는 표면에 용사 코팅용 분말을 이용하여 형성된 코팅층을 마련한다.

Description

다운엔더 장치{DOWN ENDER DEVICE}

본 발명은 선재코일의 표면 흠 발생을 최소화하는 다운엔더 장치에 관한 것이다.

선재코일(Coil)은 다수의 압연기 롤을 통과하면서, 제강공정 또는 강편공정에서 만들어진 빌렛(Billet) 소재의 단면을 점차 감소시킴으로써 형성된다. 마무리 압연기를 통한 선재코일은 냉각수를 이용하는 수냉대 설비를 지나면서 권취와 품질이 요구하는 온도로 제어되고, 압연속도와 동조되는 원통형 회전 릴러드럼에 의해 수직의 두루마리 형태로 귄취되어 컨베이어벨트 및 롤러테이블 상에 얹혀 이송되면서 냉각된다. 이 때, 열처리 된 선재코일은 다운엔더 장치에 의해 클램핑 되어 90도 터닝되고, 이후 후크(C-Hook)에 걸림으로써 제품검사, 외관 및 칫수, 내부 흠에 대한 시험판정을 받기 위한 정정라인으로 이송될 수 있다.

한편, 90도 터닝 시 하부암과 컨베어 간의 높이 차에 따라 선재코일이 하부암 를 따라 낙하할 때 하부암의 상면부에 마찰 흠이 발생된다는 문제가 존재한다. 또한, 선재코일과 압착되는 다운엔더 장치의 하부암 표면에는 마찰 흠과 눌림 흠 등이 나타날 수 있다는 문제가 존재한다.

이에, 선재코일의 하부암 간의 마찰에 의한 흠의 발생을 최소화하기 위해 하부암을 재구성할 것이 요구된다.

대한민국 공개특허공보 제 20-1996-0020348 호(1996. 07. 18. 공개)

본 실시 예는 선재코일 및 하부암의 흠 발생을 해소할 수 있는 다운엔더 장치를 제공하고자 한다.

본 실시 예는 선재코일의 전복 위험을 방지할 수 있는 다운엔더 장치를 제공하고자 한다.

본 실시 예는 적재된 선재코일의 이탈현상을 방지할 수 있는 다운엔더 장치를 제공하고자 한다.

본 실시 예는 다른 설비와 충돌하는 설비 사고를 최소화할 수 있는 다운엔더 장치를 제공하고자 한다.

본 실시 예는 선재코일의 이송시간을 단축시킬 수 있는 다운엔더 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 롤러테이블을 따라 이송되는 선재코일에 접촉하여 클램핑한 후, 엔더본체에 얹어 정정라인의 시후크까지 이송하는 다운엔더 장치에 있어서, 상기 클램핑 시 상기 선재코일의 상단부에 배치되는 상부암 및 상기 클램핑 시 상기 선재코일의 하단부에 배치되고, 하부암 본체와 상기 하부암 본체의 외면에 덧씌워지도록 마련되는 아암슈즈를 구비하는 하부암 조립체를 포함하되, 상기 아암슈즈는 표면에 용사 코팅용 분말을 이용하여 형성된 코팅층을 마련할 수 있다.

상기 용사 코팅용 분말은 잔부가 니켈을 함유하는 합금인 30 내지 50 질량%의 크롬 카바이드(chromium carbide)를 포함할 수 있다.

상기 하부암 조립체는 상기 아암슈즈의 일단부에 결합되는 지지체를 구비하되, 상기 지지체가 결합된 하부암 조립체의 길이는 상기 선재코일의 직경과 같거나 그보다 크도록 마련될 수 있다.

상기 지지체는 탄성이 있는 재질로 마련될 수 있다.

상기 엔더본체의 배면에 설치되며, 작동에 따라 전, 후진되는 실린더로드를 구비하는 실린더를 더 포함할 수 있다.

상기 실린더로드는 상기 상부암 및 상기 하부암 조립체가 상기 선재코일에 접촉하면 후진 작동되도록 마련될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 다운엔더 장치는 선재코일 및 하부암의 마찰흠 발생을 최소화할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 다운엔더 장치는 선재코일의 전복 위험을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 다운엔더 장치는 적재된 선재코일의 이탈현상을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 다운엔더 장치는 다른 설비와 충돌하는 설비 사고를 최소화할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 다운엔더 장치는 선재코일의 이송시간을 단축시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 다운엔더 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다운엔더 장치의 선재코일 운송상태를 나타낸 도면이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이며, 여기서 제시한 것으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 다운엔더 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다운엔더 장치의 선재코일 운송상태를 나타낸 도면이다.

컨베이어벨트(1)에 의해 이송되는 선재코일(15)은 롤러테이블(3)을 따라 쇼트롤러(6)까지 이송되고, 다운엔더 장치는 컨베이어벨트(1)와 롤러테이블(3)에 의해 이송되는 선재코일(15)에 접촉하여 클램핑한 후, 정정라인의 시후크까지 이송하도록 마련된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 다운엔더 장치는 클램핑 시 선재코일(15)의 상단부에 밀착되도록 배치되는 상부암(9a)과, 클램핑 시 선재코일(15)의 하단부에 밀착되도록 배치되는 마련된 하부암 조립체(9)와, 엔더본체(10)의 배면에 설치되며 작동에 따라 전, 후진되는 실린더로드를 구비하는 실린더(14)와, 롤러테이블(3)을 따라 쇼트롤러(6)로 이송되어 온 선재코일(15)을 감지하는 포토셀감지기(5)를 포함한다.

상부암(9a)은 모터(12)의 구동에 의해 체인(13)을 따라 하강된다. 하강된 상부암(9a)은 선재코일(15)의 상단부에 위치하게 되고 아울러 하부암 조립체(9)는 선재코일(15)의 하단부에 위치하게 되며, 이후 상부암(9a) 및 하부암 조립체(9)는 선재코일(15)의 양 단부를 밀착시켜 클램핑하게 된다.

한편, 종래에는 고온의 선재코일과 압착되는 하부암의 상면부는 흠이 발생될 수 있으며, 아울러, 선재코일이 엔더본체에 밀착되지 않은 상태에서 상, 하부암에 의해 클램핑되어 엔더본체가 수평으로 눕혀지는 경우 선재코일이 자중에 의해 엔더본체로 낙하하면서 선재코일 링에 하부암과의 마찰에 의한 마찰 흠이 발생된다는 문제점이 있었다. 따라서, 하부암은 선재코일 간의 마찰을 최소화할 수 있는 재질로 형성될 필요가 있다.

본 실시예의 하부암 조립체(9)는 하부암 본체(9b)의 외면에 덧씌워지도록 마련되어 선재코일(15)의 하면과 직접 접촉되는 아암슈즈(20)를 포함할 수 있다. 이 때, 아암슈즈(20)는 선재코일과의 마찰을 최소화할 수 있도록, 표면에 용사 코팅용 분말로부터 형성된 코팅층을 마련한다.

용사 코팅용 분말은 잔부가 합금인 30 내지 50 질량%의 크롬 카바이드를 포함한다. 즉, 용사 코팅용 분말은 30 내지 50 질량%의 크롬 카바이드와 50 내지 70 질량%의 합금을 포함한다. 합금은 크롬, 알루미늄, 이트륨, 및 적어도 하나의 코발트 및 니켈을 함유할 수 있으나, 보다 바람직하게는, 상술한 합금은 니켈을 함유할 수 있다.

용사 코팅용 분말 내의 크롬 카바이드의 함량은 30 질량% 이상일 수 있고, 용사 코팅용 분말 내의 합금의 함량은 70 질량% 이하일 수 있다. 크롬 카바이드의 함량이 증가할수록, 용사 코팅용 분말로부터 얻어지는 코팅층의 경도(hardness)가 향상되고, 그 결과 코팅층의 마모 저항성(abrasion resistance)이 향상된다. 즉, 용사 코팅용 분말 내의 크롬 카바이드의 함량이 30 질량% 이상이면, 하부암 본체(9b)의 사용에 적합한 마모 저항성 및 우수한 내구성을 갖는 코팅층이 용사 코팅용 분말로부터 얻어질 수 있다. 용사 코팅용 분말로부터 얻어지는 코팅층의 마모 저항성 및 내구성을 더욱 향상시키기 위해, 용사 코팅용 분말 내의 크롬 카바이드의 함량은 33 질량% 이상인 것이 바람직하고, 35 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 즉, 용사 코팅용 분말 내의 합금 함량은 67 질량% 이하인 것이 바람직하고, 65 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.

용사 코팅용 분말 내의 크롬 카바이드의 함량은 50 질량% 이하일 수 있고, 용사 코팅용 분말 내의 합금의 함량은 50 질량% 이상일 수 있다. 크롬 카바이드의 함량이 감소할수록, 용사 코팅용 분말로부터 얻어지는 코팅층의 인성(toughness)이 향상되고, 그 결과 코팅층의 열충격 저항성이 향상된다. 즉, 용사 코팅용 분말 내의 크롬 카바이드의 함량이 50 질량% 이하이면, 고온의 선재코일과의 접촉에 적합한 우수한 열충격 저항성을 갖는 코팅층이 용사 코팅용 분말로부터 얻어진다. 용사 코팅용 분말로부터 얻어지는 코팅층의 열충격 저항성을 더욱 향상시키기 위해, 용사 코팅용 분말 내의 크롬 카바이드의 함량은 47 질량% 이하인 것이 바람직하고, 45 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 다시 말하면, 용사 코팅용 분말 내의 함금의 함량은 53 질량% 이상인 것이 바람직하고, 55 질량%인 것이 더욱 바람직하다.

한편, 권취 중이나 긴 구간의 컨베어 이송구간에서 선재코일은 유동으로 늘어질 수 있고, 이 때, 코일 링의 직경이 하부암의 길이보다 큰 경우에는, 늘어진 코일 링이 하부암을 넘어가서 주변부에 코일 링이 걸리는 현상이 발생할 수 있다. 또한, 고정물에 하부암 부분이 충돌하는 경우, 선재코일을 지지하는 하부암이 파손됨에 따라 운송 중이던 선재코일이 전복될 위험이 존재한다. 이에, 선재코일의 직경만큼의 길이를 커버할 수 있을 만큼 하부암의 길이를 연장함과 동시에 고정물에 충돌되더라도 굽힘이 자유로운 재질의 하부암이 구비될 필요가 존재한다.

본 실시예의 하부암 조립체(9)는 아암슈즈(20)의 일단부에 연결되도록 마련된 지지체(21)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 지지체(21)가 연결된 아암슈즈(20)의 길이, 즉, 하부암 조립체(9)의 길이는 선재코일(15)의 직경과 같거나 그보다 크게 마련될 수 있다. 이에, 선재코일(15)로부터 흘러내린 링 전체가 하부암 조립체(9)에 의해 지지될 수 있기 때문에 장치 밖으로 이탈되거나, 주변 설비와 걸릴 위험성이 최소화될 수 있다. 또한, 지지체(21)가 굽힘이 자유로운 탄성이 있는 재질로 이루어짐으로써, 운송 중 지지체(21)가 고정물에 부딪히더라도 탄성력에 의해 그 형태를 금방 회복할 수 있게 된다.

이하에서는 본 실시 예의 다운엔더 장치의 작동에 대해 설명한다.

컨베이어벨트(1)에 의해 이송되는 선재코일(15)은 롤러테이블(3)을 따라 쇼트롤러(6)까지 이송된다. 포토셀감지기(5)는 쇼트롤러(6)에 얹어진 선재코일(15)을 감지하고, 이 때, 이송 모터(4)가 정지되고, 선재코일(15)은 대기상태가 된다. 그리고 코일운송대차(7)가 운송 모터(16)와 이에 의해 구동되는 레일(17)을 따라 이동되어 쇼트롤러(6)에 접근되면서, 하부암 조립체(9)가 진입홀(8)로 진입되고 대기상태의 선재코일(15)의 하부에 위치하게 된다. 이후, 모터(12)가 구동되면 상부암(9a)이 체인(13)을 따라 하강되면서 선재코일(15)의 상단부에 밀착되고, 동시에 하부암 조립체(9) 역시 선재코일(15)의 하단부에 밀착되면서 선재코일(15)을 클램핑시킨다.

한편, 종래에는 선재코일(15)이 상, 하부암 사이에서 클램핑이 완료된 이후에 비로소 실린더가 후진 작동되어 선재코일(15)을 엔더본체(10) 상에 수평화하는 작동이 진행되었는데, 이는 코일 운송 작동시간을 지나치게 지연시킬 수 있다는 문제점을 발생시킨다.

따라서 본 실시 예의 다운엔더 장치는 작동에 따라 전, 후진되는 실린더로드를 구비하는 실린더(14)를 구비하고, 상술한 실린더로드는 상부암(9a) 및 하부암 조립체(9)가 선재코일(15)을 클램핑하기 위해 선재코일(15)의 양 단부에 접촉하게 되면 이와 동시에 후진 작동되도록 마련된다. 즉, 실린더로드를 후진 작동시키면 엔더본체(10)가 뒤로 젖혀지면서 선재코일(15)이 엔더본체(10) 상에 수평으로 눕혀지게 되고, 이러한 과정에서 상부암 및 하부암 조립체 (9a, 9)에 의한 클램핑이 비로소 진행된다. 이에, 코일 운송에 소요되는 전체적인 시간을 단축시킬 수 있다.

이후, 다운엔더 장치는 코일이송대차(7)를 레일(17)을 따라 후진시키어 선재코일(15)을 정정라인의 시후크(C-Hook)로 이송하게 된다. 다운엔더 장치는 선재코일(15)로 시후크(C-Hook)를 접근시키기 위해 한 쌍의 상부암(9a) 간 간격을 조정하는 작동실린더(11)를 포함할 수 있다.

작동실린더(11)는 상부암(9a) 간 간격을 조정하는 구성으로서, 시후크(C-Hook)가 선재코일(15)을 걸기 위해 다운엔더 장치에 접근 시 상부암(9a) 간 간격이 벌어지도록 조정하고, 이후, 선재코일(15)를 건 시후크(C-Hook)가 상승하면 다시 상술한 간격이 오므라지도록 조정할 수 있다.

한편, 종래에는 정정라인의 시후크(C-Hook)로 선재코일(15)을 이송함에 있어서, 시후크(C-Hook)가 선재코일(15)을 걸 때에 시후크를 이탈한 일부 코일 링이 엔더본체(10) 하부에 위치한 케이블 선반(미도시)의 입구부에 낙하함에 따라, 상술한 케이블(미도시)에 손상이 발생한다는 문제점이 있었다. 또한, 종래에는 시후크(C-Hook)가 선재코일(15)을 걸고 상승을 완료한 이후에 비로소 코일이송대차(7)를 롤러테이블(3) 측으로 복귀시키는 작동이 진행되었는데, 이는 코일 운송 작동시간을 지나치게 지연시킬 수 있다는 문제점을 발생시킨다.

따라서 본 실시 예의 다운엔더 장치는 상술한 케이블 선반의 입구부에 커버(미도시)를 구비함으로써, 시후크를 이탈한 일부 코일 링이 상술한 커버에 낙하될 수 있도록 마련된다. 또한, 시후크(C-Hook)가 선재코일(15)을 걸기 시작하면 이와 동시에 코일이송대차(7)를 롤러테이블(3) 측으로 이송시키도록 마련된다. 이에, 코일 운송에 소요되는 전체적인 시간을 단축시킬 수 있다.

이후, 다운엔더 장치는 실린더(14)에 의해 엔더본체(10)를 수직상태로 복귀시킨 다음 후속 선재코일(15) 운송 작동을 위해 다시 대기하게 된다. 이 때, 본 실시 예의 다운엔더 장치는 엔더본체(10)의 수직상태를 고정시키는 고정장치(미도시)를 추가로 구비할 수 있다. 즉, 상술한 고정장치에 의해 엔더본체(10)가 수직상태를 유지함에 따라 선재코일(15)을 이송하는 컨베이어벨트(1)와 하부암 조립체(9)가 상호 평행을 이루며 배치될 수 있고, 이에, 컨베이어벨트(1)에 의해 롤러테이블(3)을 따라 쇼트롤러(6)까지 이송되어 온 선재코일(15)과 충돌 없이 하부암 조립체(9)가 진입홀(8)로 진입될 수 있게 된다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 체인콘베어
3: 롤러테이블
4: 이송 모터
5: 포토셀감지기
6: 쇼트롤러
7: 코일이송대차
8: 진입홀
9a: 상부암 9b: 하부암 본체
9: 하부암 조립체
10: 엔더본체
11: 작동실린더
12: 모터
13: 체인
14: 실린더
15: 선재코일
16: 운송 모터
17: 레일
20: 아암슈즈
21: 지지체

Claims (6)

1. 롤러테이블을 따라 이송되는 선재코일을 클램핑한 후, 틸팅 가능한 엔더본체에 얹어 정정라인의 시후크까지 이송하는 다운엔더 장치에 있어서,
   상기 클램핑 시 상기 선재코일의 상단부에 배치되는 상부암; 및
   상기 클램핑 시 상기 선재코일의 하단부에 배치되고, 하부암 본체와 상기 하부암 본체의 외면에 덧씌워지도록 마련되는 아암슈즈를 구비하는 하부암 조립체;를 포함하되,
   상기 아암슈즈는 표면에 용사 코팅용 분말을 이용하여 형성된 코팅층이 마련되고,
   상기 용사 코팅용 분말은 잔부가 니켈을 함유하는 합금인 30 내지 50 질량%의 크롬 카바이드(chromium carbide)를 포함하고,
   상기 하부암 조립체는 상기 아암슈즈의 일단부에 결합되며 굽힘이 자유로운 탄성이 있는 재질로 마련되는 지지체를 구비하되,
   상기 지지체가 결합된 하부암 조립체의 길이는 상기 선재코일의 직경과 같거나 그보다 크도록 마련되는 다운엔더 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 엔더본체의 배면에 설치되고, 작동에 따라 전, 후진되는 실린더로드를 구비하는 실린더;를 더 포함하는 다운엔더 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 실린더로드는
   상기 상부암 및 상기 하부암 조립체가 선재코일을 클램핑하기 위해 상기 선재코일에 접촉하면, 후진 작동되도록 마련되는 다운엔더 장치.
   
   
   
   
   
   

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