KR102262922B1 - 금속 판재를 평탄화하는 레벨러 - Google Patents

Abstract

이 발명은 금속 판재의 코일로부터 풀려나오는 금속 판재를 평탄화하는 금속 판재의 레벨러에 관한 것으로서, 이 발명의 레벨러는, 축선 방향이 금속 판재의 폭방향으로 배치되고 금속 판재의 표면과 접촉하여 응력을 가하는 복수 개의 로울러를 갖추되, 로울러들은 금속 판재의 상측 표면과 접촉하는 상부 로울러들 및 금속 판재의 하부 표면과 접촉하는 하부 로울러들을 포함하고, 금속 판재가 상부 로울러들과 하부 로울러들 사이를 통과하면서 상부 로울러들과 하부 로울러들 사이에 작용하는 응력에 의해 금속 판재가 반복적이고 교호로 작용 방향이 변동하는 굽힘 응력을 받아 평탄화되도록 구성되고, 하부 로울러들 중 금속 판재의 이송 방향 최하류의 하부 로울러는 상하로 가동되는 작동 로울러로서 구성되어 금속 판재의 선단에 상향으로 응력을 가하도록 구성되는 것이다.

Description

금속 판재를 평탄화하는 레벨러{Leveller for Platening of Metal Plate}

이 발명은 금속 판재를 평탄화하는 레벨러에 관한 것으로서, 구체적으로는 코일 형태로 권취되어 공급되는 금속 판재의 코일로부터 언코일링되는 금속 판재를 평탄화하는 레벨러에 관한 것이다.

강판이나 알루미늄 판재와 같은 금속 판재는 압연에 의해 일정한 두께와 폭을 갖고 길이가 긴 상태로 제조되고, 운송을 위하여 코일 형태로 권취되어 공급된다.

이렇게 공급되는 코일 형태의 금속 판재는 그 수요에 맞추어 권취 상태로부터 풀려서 다시 편평하게 가공되고, 필요로 하는 치수에 맞추어 절단된다.

금속 판재의 제조사로부터 공급되는 금속 판재는 코일 상태로 언코일러에 장착된다. 금속 판재는 언코일러로부터 풀려나가서 레벨러에 도입되어 평탄하게 가공된다.

레벨러는 복수 개의 로울러가 서로 평행하게 배치되고 상하로 배치되어 있어서, 로울러 사이에 금속 판재가 도입되어 배출되면서 상부에 배치되는 로울러와 하부에 배치되는 로울러를 통과하면서 상하로 굽힘 하중을 받아 변형되면서 평탄화한다.

요구되는 금속 판재의 평탄화 정도에 따라 복수 대의 레벨러가 순차로 배치되며, 레벨러 사이에는 금속 판재의 이송 속도의 차이를 흡수하는 루프 테이블이나 금속 판재의 측면을 절단하는 사이드 트리머 등이 배치되기도 한다.

평탄화된 금속 판재는 수요처에서 요구되는 길이로 절단이 되고 적재되어 보관되거나 수요처로 운송된다.

금속 판재가 언코일러에서 풀려나와 최초에 도입되는 레벨러에서 평탄화되어도 금속 판재의 선단은 아래쪽으로 굴곡된 상태를 유지하기 때문에 후속하는 레벨러나 사이드 트리머 등에 용이하게 투입되도록 선단을 절단하거나 선단만을 추가로 평탄화하여야 한다.

선단을 평탄화하는 장치로서는 대한민국 특허공보 제10-1009010호(문헌 1)에서 개시하는 '스트립 선단부 통판 유도장치'라는 발명이 있다.

문헌 1의 발명에서는 언코일러로부터 풀려나오는 금속 판재를 워크 로울에 의해 일차적으로 평탄화하고 워크 로울의 하류에 배치되어 상하로 구동되는 프레스 기구에 의해 선단을 상향 절곡하여 평탄화한다.

그러나, 이와 같은 방식들에서는 금속 판재의 선단을 절단하는 기구나 절곡하기 위한 기구를 별도로 설치하여야 하므로, 레벨러를 포함한 전체 시스템의 크기를 크게 하고 시스템의 원가를 높이며 구조를 복잡하게 한다.

다른 방식으로서, 핀치 로울을 이용하기도 한다. 핀치 로울을 레벨러를 통과하는 금속 판재에 인장력을 부여하면서 금속 판재의 선단이 레벨러에 진입하는 것을 안내하거나 레벨러로부터 인출되는 금속 판재의 선단이 후속 장치로 유입되는 것을 안내하면서 금속 판재를 견인한다.

이러한 핀치 로울에 의해 금속 판재의 선단을 가압하여 선단을 평탄화하기도 한다.

그러나, 통상의 핀치 로울은 금속 판재를 견인하여 금속 판재가 이송되도록 하는 기능을 하는 것이어서 핀치 로울만으로 금속 판재의 선단을 평탄화하는 데에는 한계가 있으며, 핀치 로울을 상하로 가동하여 금속 판재를 굴곡시키기 위해서는 핀치 로울의 구조가 매우 복잡하게 되는 문제도 있다.

특허공보 제10-1009010호

이 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 고려하여 코일 상태로부터 풀려나와 레벨러를 통과하여 평탄화되는 금속 판재의 선단을 평탄화할 수 있는 구성의 레벨러를 제공하려는 것이다.

특히, 이 발명은 종래 기술에서와 같은 선단의 절곡 기구나 절단 기구를 사용하지 않는 일이 없이, 레벨러로부터 인출되는 금속 판재의 선단을 평탄화할 수 있는 구성을 갖춘 레벨러를 제공하려는 것이다.

이 발명이 해결하고자 하는 과제는, 금속 판재의 코일로부터 풀려나오는 금속 판재를 평탄화하는 것인 이 발명에 따른 금속 판재의 레벨러에 의해 달성된다.

이 발명의 레벨러는.

축선 방향이 금속 판재의 폭방향으로 배치되고 금속 판재의 표면과 접촉하여 응력을 가하는 복수 개의 로울러를 갖추되, 로울러들은 금속 판재의 상측 표면과 접촉하는 상부 로울러들 및 금속 판재의 하부 표면과 접촉하는 하부 로울러들을 포함하고, 금속 판재가 상부 로울러들과 하부 로울러들 사이를 통과하면서 상부 로울러들과 하부 로울러들 사이에 작용하는 응력에 의해 금속 판재가 반복적이고 교호로 작용 방향이 변동하는 굽힘 응력을 받아 평탄화되도록 구성되고,

하부 로울러들 중 금속 판재의 이송 방향 최하류의 하부 로울러는 상하로 가동되는 작동 로울러로서 구성되어 금속 판재의 선단에 상향으로 응력을 가하도록 구성되는 것이다.

이러한 구성에 따른 이 발명의 레벨레의 작동을 설명한다.

금속 판재는 이 발명에 따른 레벨러의 상부 로울러와 하부 로울러 사이를 통과하면서 반복적이고 교호로 작용하는 굽힘 응력을 받아 평탄화된다. 금속 판재의 평탄화에도 불구하고 금속 판재의 선단은 구부러진 상태에 있다.

금속 판재의 선단이 하부 로울러 중에서 금속 판재의 이송 방향에서 최하류의 하부 로울러인 작동 로울러의 위쪽에 배치되는 상태로 되면, 상하부 로울러의 회전 및 금속 판재의 이송이 중단된다.

이때, 작동 로울러는 다른 하부 로울러보다 낮은 위치, 즉 금속 판재와 접촉하지 않는 금속 판재의 저면 아래에 놓여 있다.

작동 로울러가 상승하면서 금속 판재를 위쪽으로 밀어 상향의 응력을 인가한다. 이에 의해 금속 판재는 위쪽으로 소성 변형되어 평탄화된다.

금속 판재가 평탄화된 후에 작동 로울러는 다른 하부 로울러와 같은 높이의 위치에 복귀하고 레벨러가 다시 작동, 즉 상하부 로울러들이 회전하면서 금속 판재의 평탄화가 연속적으로 이루어지고 금속 판재의 선단은 이 발명의 레벨러를 빠져나가 후속하는 다른 레벨러와 같은 후속 공정의 장비에 진입하게 된다.

이와 같이, 일 상태로부터 풀려나온 초기에는 금속 판재는 레벨러에 의한 평탄화에도 불구하고 선단이 평탄화하지 않고 구부러진 상태이다. 따라서, 선단을 평탄화하기 위하여 별도의 프레스 장치를 이용하여 선단을 평탄화하거나 절단 장치를 이용하여 선단을 절단하여야 한다.

그러나, 이 발명에 따른 레벨러에서는 다른 로울러와 함께 금속 판재의 평탄화 작용을 하는 작동 로울러가 금속 판재의 선단을 평탄화하므로, 추가의 장비를 배치하지 않고 하부 로울러 중의 최하류의 하부 로울러를 작동 로울러로 구성함으로써 금속 판재의 선단을 평탄화한다.

이 발명의 부가적 특징으로서, 이 발명의 레벨러는,

작동 로울러의 길이 방향 양단에 배치되어 작동 로울러가 자유 회전 가능하게 지지되고 하면에 경사면을 갖춘 가동 블록 및 가동 블록의 경사면과 맞닿는 경사면을 갖추고 작동 로울러의 축선 방향으로 가동되는 구동 블록을 더 포함하고,

구동 블록이 작동 로울러의 축선 방향으로 가동됨으로써 구동 블록의 경사면이 가동 블록의 경사면에서 활주함으로써 가동 블록이 상하로 이동하여 작동 로울러가 상하로 가동되는 것으로 구성할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 구동 블록이 일종의 쐐기 작용에 의해 작동 로울러를 상향 가압할 수 있게 되어서 작은 작동력으로도 작동 로울러가 상향 가압 작동을 하게 된다.

전술한 부가적 특징의 실시 양태로서, 이 발명의 레벨러에서,

구동 블록은 작동 로울러의 길이 방향 일단에 배치되는 제1 구동 블록과 타단에 배치되는 제2 구동 블록을 포함하고, 제1 구동 블록과 제2 구동 블록은 서로 결합되어 작동 로울러의 축선 방향으로 가동되며,

제1 구동 블록 및 제2 구동 블록의 경사면은 서로 동일 방향으로 경사지고, 제1 구동 블록 및 제2 구동 블록의 경사면과 각각 맞닿는 가동 블록의 경사면도 서로 동일 방향으로 경사지게 구성되는 것으로 할 수 있다.

또한, 제1 구동 블록을 작동 로울러의 축선 방향으로 가동하는 유압 실린더가 더 포함되고, 제1 구동 블록과 제2 구동 블록은 이들 사이에서 연장되는 연결바에 의해 서로 결합됨으로써 제2 구동 블록이 제1 구동 블록과 함께 가동되는 것으로 구성할 수 있다.

이러한 실시 양태에 따르면, 작동 로울러의 양단을 지지하는 구동 블록이 별도의 동기화 작동 없이 함께 동조되어 상승 및 하강하게 되므로, 간단한 구성으로 작동 로울러의 작동이 원할하게 될 수 있다.

이 발명의 다른 실시 양태로서, 이 발명의 레벨러에서,

구동 블록은 작동 로울러의 길이 방향 일단에 배치되는 제1 구동 블록과 타단에 배치되는 제2 구동 블록을 포함하고, 제1 구동 블록과 제2 구동 블록은 서로 동조되어 작동 로울러의 축선 방향으로 서로 반대 방향으로 가동되며,

제1 구동 블록 및 제2 구동 블록의 경사면은 서로 반대 방향으로 경사지고, 제1 구동 블록 및 제2 구동 블록의 경사면과 각각 맞닿는 가동 블록의 경사면도 서로 반대 방향으로 경사지게 구성되는 것으로 구성할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 2개의 구동 블록을 연결하는 연결바를 설치하기 어려운 경우에 각각의 구동 블록을 동조하여 작동시킴으로써 작동 로울러의 상승 및 하강이 이루어질 수 있다.

이 발명의 추가의 특징으로서, 이 발명의 레벨러에서,

구동 블록의 경사면은 측면으로부터 돌출되고, 가동 블록의 경사면에는 구동 블록의 경사면에서 돌출된 부분이 수용되는 홈이 형성되어, 구동 블록의 경사면과 가동 블록의 경사면이 서로 구속된 상태에서 경사면을 따라 구동 블록이 가동 블록에 대해 활주하는 것으로 구성할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 구동 블록과 가동 블록이 경사면을 따라 상대 이동하는 작용은 구동 블록의 돌출되는 부분이 가동 블록의 홈에 구속된 상태에서 활주하여, 가동 블록과 구동 블록의 상대 운동을 안내한다.

즉, 구동 블록의 폭방향 운동이 경사면과 경사면을 따른 홈과 돌출된 부분의 구속 상태에 의해 안내되어 가동 블록의 수직 방향의 운동을 유도하게 된다.

도 1 내지 도 3은 각각 이 발명의 제1 실시예에 따른 레벨러의 평면도, 길이 방향 종단면도 및 폭방향 종단면도이다.
도 4는 도 2의 선 A-A에 따른 폭 방향의 단면도로서 제1 실시예의 레벨러의하부측을 도시한다.
도 5는 도 3의 선 B-B에 따른 길이 방향의 단면도로서 제1 실시예의 레벨러의 하부측을 도시한다.
도 6은 제1 실시예의 레벨러에서 하부 로울러 세트를 보여주는 평면도이다.
도 7은 제1 실시예의 가동 로울러와 높이 조절 기구를 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 5의 원 'C' 부분을 확대한 도면으로서, 가동 블록의 작동을 보여주는 도면이다.
도 9는 도 4에 상응하는 도면으로서, 이 발명의 제2 실시예에 따른 레벨러의 구성을 보여주는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로서 이 발명의 실시예들의 구성과 작용을 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 제1 실시예에 따른 레벨러의 전체적인 구성과 작동을 설명한다.

제1 실시예의 레벨러는 코일 상태로부터 풀려나온 금속 판재에 반복적인 굽힘 응력을 가하여 평탄화하는 데 사용하는 것이다.

제1 실시예의 레벨러의 구성을 대별하면, 제1 실시예의 레벨러는, 지면에 놓이고 레벨러의 구성 요소들을 지지하는 고정 프레임(10), 고정 프레임(10)에 대하여 상하로 가동되는 가동 프레임(20), 고정 프레임(10)에 배치되어 가동 프레임(20)에 하향의 가압력을 인가하는 유압 실린더(30), 가동 프레임(20)의 하부에 배치되고 금속 판재(W)에 굽힘 응력을 가하는 상부 로울러들(41)을 갖춘 상부 로울러 세트(40), 가동 프레임(20)에 배치되어 상부 로울러 세트(10)의 상하 방향 높이를 조절하도록 배치되는 높이 조절 기구(50), 상부 로울러 세트(40)의 하측에 배치되고 상부 로울러 세트(20)의 상부 로울러들(41)과 함께 금속 판재(W)에 굽힘 응력을 가하는 하부 로울러들(61)과 작동 로울러(63)를 갖춘 하부 로울러 세트(60), 상하부 로울러 세트(40, 60)의 로울러들을 회전 구동하는 회전 구동 기구(70) 및 하부 로울러 세트의 작동 로울러(63)를 상하 가동하는 가압 기구(80)를 포함하여 구성되어 있다.

이하의 설명 및 이 명세서 전반에서, 달리 정의하지 않는한, '길이 방향'이라는 용어는 금속 판재(W)가 공급되는 방향 및 이 방향과 평행한 방향을 의미하고, '폭방향'은 길이 방향에 수직한 금속 판재의 폭 방향 및 이 방향과 평행한 방향을의미하며, '상하 방향' 또는 '수직 방향'은 지면에 대해 수직하며 이송되는 금속 판재의 두께 방향을 의미하는 것으로 한다. 이러한 방향에 대한 정의는 금속 판재의 위치나 방향만을 정의하는 것은 아니고 레벨러에서의 방향을 정의하는 것으로도 사용한다.

고정 프레임(10)은, 길이 방향으로 지면에 놓이고 서로 평행하게 배치되는 고정 비임들(14), 고정 비임들으로부터 수직 방향으로 연장되는 수직 비임들(15), 고정 프레임의 상부에서 수직 비임들 사이에 길이 방향으로 연장되어 수직 비임들(15)에 고정되고 유압 실린더(30)가 배치되는 제1 비임(11), 고정 프레임의 상부에서 수직 비임들 사이에서 폭방향으로 연장되고 수직 비임들에 고정되는 제2 비임(12), 고정 프레임의 하부에서 수직 프레임의 폭방향으로 연장되는 제3 비임(13)을 포함하여 구성되어 있다.

고정 프레임의 폭 방향 양측에서 길이 방향으로 연장되는 2개의 제1 비임(11)의 중앙에는 유압 실린더(30)가 각각 배치되어 있다. 각각의 유압 실린더(30)는 제1 비임(11)에 고정되고 피스톤(31)의 선단에는 가동 프레임(20)이 각각 결합되어 있어서, 유압 실린더(30)의 확장 및 수축에 따라 가동 프레임(20)이 승강된다.

각각의 가동 프레임(20)은 제1 비임(11)의 아래측에 배치되고, 제1 비임과 마찬가지로 고정 프레임(10)의 폭방향 양단에서 수직빔(11) 사이에 길이 방향으로 연장되어 있다. 가동 프레임(20)의 길이 방향의 양 단부는 수직 비임(15)에 수직 방향으로 연장되어 설치되는 리니어 가이드(16)에 결합되어 있다. 이에 의해 가동 프레임(20)의 수직 방향의 이동이 안내된다.

가동 프레임(20)에는 높이 조절 기구(50)가 설치되어 있다.

가동 프레임(20) 중의 하나에는 구동 모터(51)가 마련되어 있고, 구동 모터(51)의 회전은 베벨 감속 기어(미도시)에 의해 폭 방향을 회전 축선으로 하는 구동축(52)이 회전하게 된다. 구동축(52)은 폭방향 일측의 가동 프레임(20)으로부터 반대측의 가동 프레임(20)으로 연장되어 있다.

가동 프레임(20)의 내측에는 상하 방향으로 연장되는 랙기어(53)가 마련되어 있고, 구동축(52)에는 피니언 기어(미도시)가 형성되어 있어서, 구동축(52)의 회전에 따라 랙기어(53)가 상하 방향으로 구동된다.

하나의 구동 모터(51), 하나의 구동축(52) 및 양측의 가동 프레임(20)에 하나씩 마련되는 랙기어(53)로 이루어지는 한 세트의 높이 조절 기구(50)는 가동 프레임의 길이 방향으로 서로 이격되어 2개의 세트가 설치되어 있다.

랙기어(53)의 하단에는 상부 로울러 세트(40)가 결합되어 있다.

상부 로울러 세트(40)는 서로 동일한 구성을 갖는 원통형의 5개의 상부 로울러(41)와 상부 로울러(41)가 장착되는 상부 프레임(42)으로 이루어져 있다.

상부 로울러(41)는 금속 판재가 이송되는 길이 방향으로 서로 일정한 간격을 두고 나란히 배치있다. 상부 로울러(41)의 회전 축선은 폭방향으로 놓이며, 폭방향의 양 단부가 상부 프레임(42)에 자유 회전 가능하게 장착되어 있다.

상부 프레임(42)은 상부 로울러(41)의 양 단부가 각각 장착되고 길이 방향으로 연장되는 2개의 측면부(421)와 측면부를 서로 연결하는 크로스 비임(422)로 구성되어 있다.

하부 로울러 세트(60)은 원통형의 4개의 하부 로울러(61), 금속 판재의 이송 방향에서 최하류에 배치되는 1개의 작동 로울러(63), 하부 로울러(61)의 양단이 자유 회전 가능하게 지지되는 하부 프레임(62) 및 작동 로울러(63)가 자유 회전 가능하게 지지되는 가동 블록(64)으로 이루어져 있다.

하부 프레임(62)은 고정 프레임의 수직빔(11) 사이에서 고정 프레임의 길이 방향으로 연장되어 수직 빔에 고정되어 배치되어 있다.

하부 로울러(61)와 작동 로울러(63)는, 상부 로울러들(41)과 마찬가지로, 서로 동일한 직경의 원통형 로울러로 구성되고 회전 축선이 폭방향으로 놓여서 금속 판재가 이송되는 길이 방향으로 서로 일정한 간격을 두고 나란히 배치있다.

도 2와 도 3에는 도시를 생략하였지만, 도 1에 도시한 바와 같이, 상부 로울러(41)와 하부 로울러(61) 및 작동 로울러(63)를 회전 구동하는 회전 구동 기구(70)가 마련되어 있다.

회전 구동 기구(70)는 상부 로울러(41)와 하부 로울러(61) 및 작동 로울러(63)의 단부에 각각 결합되어 이들을 회전시키는 구동축들(71), 구동 모터(72) 및 구동 모터(72)의 회전을 각각의 구동축들(71)에 배분하는 동력 전달 장치(73)로 구성되어 있다.

구동축들(71)은 동력 전달 장치(73)의 말단과 상부 로울러(41), 하부 로울러(61) 및 작동 로울러(63)의 단부와의 연결 부위가 유니버설 조인트로 결합되어 회전 축선이 나란하지 않아도 회전력을 전달할 수 있게 구성되어 있다.

상측에 배치되는 상부 로울러(41)의 하단은 레벨러를 통과하는 금속 판재(W)의 상면보다 하측에 배치되고, 하측에 배치되는 하부 로울러(61) 및 작동 로울러(63)의 상단은 금속 판재(W)의 하면보다 상측에 배치되며, 상측에 배치되는 상부 로울러(41)와 하측에 배치되는 하부 로울러(61) 및 작동 로울러(63)는 길이 방향으로 서로 교호로 배치되어 있다.

이러한 구성에 따라, 상부 로울러(41)와 하부 로울러(61) 사이 및 상부 로울러(41)와 작동 로울러(63) 사이를 통과하는 금속 판재(W)는 반복적이고 서로 반대 방향으로 교호로 작용하는 굽힘력을 받아 변형되면서 평탄화한다.

상부 로울러(41)와 하부 로울러(61) 사이 및 상부 로울러(41)와 작동 로울러(63) 사이의 간극은 높이 조절 기구(50)에 의해 조절된다. 높이 조절 기구(50)에 의해 가동 프레임(20)에 대한 상부 로울러 세트(40)의 위치가 조절됨으로써 상부 로울러(41)의 높이가 조절되어 하부 로울러(61) 및 작동 로울러(63)와의 간극이 조절된다.

또한, 유압 실린더(30)가 가동 프레임(20)에 대하여 하향의 가압력을 인가하여 금속 판재(W)에 대한 가압력이 인가되고, 필요에 따라 가동 프레임(20)을 상향이동시키고 레벨러에 대한 유지 보수 작업을 진행할 수 있다.

하부 로울러 세트(60)를 이루는 작동 로울러(63)는 금속 판재(W)에 굽힘력을 인가하는 레벨링 작동 시에는 다른 하부 로울러(61)와 동일한 높이에 배치되지만, 하부 로울러(61)의 위치보다 낮은 위치로부터 더 높은 위치까지 승하강 가능하게 작동하도록 구성되어 있다.

이하에서는 하부 로울러 세트를 보여주는 도 4 내지 도 7을 함께 참조하여 작동 로울러(63)의 승하강 작동에 관한 구성을 설명한다. 도 4는 작동 로울러의 작동을 보여준다.

작동 로울러(63)는 하부 로울러들(61)의 양단이 지지되는 하부 프레임(62) 사이에 상하로 승강 가능하게 배치되는 가동 블록(64)에 양단이 자유 회전 가능하게 지지되어 있다.

가동 블록(64)의 아래쪽에는 가동 블록(64)을 승강시키는 가압 기구(80)가 마련되어 있다. 가압 기구(80)는 가동 블록(64)을 승강시켜 작동 로울러(63)를 상향 이동시킴으로서 금속 판재(W)의 선단에 상향으로 응력을 가하도록 마련되는 것이다.

도 7을 참조하여 설명하면, 가동 블록(64)은 작동 로울러(63)의 양단에 각각 배치되어 있고, 하면(641)이 폭방향이 일측을 향하도록 경사진 경사면으로 구성되어 있고, 하면(641)에는 경사면을 따라 홈(642)이 형성되어 있다.

가압 기구(80)는, 고정 프레임(10)의 폭방향 양단의 가동 블록(64)의 아래에 배치되어 각각 가동 블록과 맞닿아 있는 2개의 구동 블록(81), 구동 블록을 서로 연결하는 연결바(82) 및 고정 프레임의 일측의 수직빔(15)에 고정되는 유압 실린더(83)로 이루어져 있다.

구동 블록(81)의 상면(811)은 각각 가동 블록(64)의 하면(641)과 맞닿는 경사면으로 구성되어 있고 상면(811)에는 측면으로부터 측방으로 돌출되어 가동 블록(61)의 홈(642)에 삽입되는 부분(812)이 형성되어 있다. 양측의 구동 블록들(81) 및 가동 블록들(63)의 경사진 상면과 하면은 모두 폭방향 일측의 같은 방향 및 동일한 각도로 경사져 있다.

폭방향 일측의 구동 블록(81)은 폭방향 외측에서 유압 실린더(83)의 피스톤(831)에 결합되어 있다. 유압 실린더(83)는 하부 프레임(62)에 고정되는 고정용 브라켓(621)에 결합되어 고정 프레임(10)에 고정되고, 피스톤(831)이 고정용 브라켓(621)을 관통하여 하나의 구동 블록(81)에 결합되어 있다.

유압 실린더(83)는 작동 축선이 폭방향으로 배치되어 있어서, 유압 실린더(83)의 작동에 따라 피스톤(831)에 결합된 구동 블록(81)과 연결축(82) 및 반대편의 구동 블록(81)이 함께 폭방향, 즉 작동 로울러(63)의 축선 방향으로 가동된다.

이러한 구동 블록(81)의 폭방향 이동에 따라, 구동 블록의 상면(811)이 가동 블록(64)의 하면(641)의 경사면을 따라 활주하면서 가동 블록(64)이 상부 프레임(62) 사이에서 수직 방향으로 상승 또는 하강하게 된다.

구동 블록(81)의 상면의 돌출된 부분(812)이 가동 블록(64) 하면의 홈(642)에 삽입된 상태이므로, 구동 블록(81)은 가동 블록(64)에 대해 경사면을 따라 활주하면서 홈(642)과 돌출된 부분(812)이 서로 구속되어 구동 블록(81)과 가동 블록(64)의 상대 이동이 안내된다.

가동 블록(64)의 승하강에 따라 작동 로울러(63)도 수직 방향으로 승하강하게 된다.

이상과 같이 구성되는 제1 실시예의 레벨러의 작동에 대해 설명한다.

레벨러에는 길이 방향의 상류측에서 코일 상태로부터 풀려나온 금속 판재(W)가 유입되어 상부 로울러(41)와 하부 로울러(61) 사이의 간극 및 상부 로울러(41)와 작동 로울러(63) 사이의 간극을 통과하면서 반복적이고 교호로 방향이 변동되는굽힘 응력을 받아 평탄하게 된다.

높이 조절 기구(50)에 의해 상부 로울러 세트(40)의 높이가 조절되어 금속 판재(W)의 두께에 따라 상부 로울러(41)와 하부 로울러 및 작동 로울러(61, 63) 사이의 간극이 조절된다.

금속 판재(W)가 연속적으로 레벨러를 통과할 때에 하부 로울러 세트(60)를 이루는 작동 로울러(63)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 하부 로울러(61)과 같은 높이에 배치되어 금속 판재(W)에 평탄화를 위한 굽힘 응력을 인가한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 코일 상태로부터 풀려나오는 금속 판재(W)의 선단은 상부 로울러(41)와 하부 로울러(61)가 인가하는 굽힘 응력에도 불구하고 충분한 평탄화가 이루어지지 않아서, 아래쪽으로 구부러진 상태로 된다.

제1 실시예의 레벨러는 코일 상태로부터 풀려나오는 금속 판재(W)의 선단이 유입되는 작동 초기에, 하부 로울러 세트(60)의 최하류에 배치되는 작동 로울러(63)가 하부 로울러(61)와 나란히 놓이는 위치로부터 아래로 이동된 상태에 있다.

가압 기구(80)의 유압 실린더(83)가 수축하면, 피스톤(831)이 구동 블록(81)을 도 5의 왼쪽으로 당긴다. 이에 따라, 폭방향 양단의 구동 블록(81)이 모두 왼쪽으로 이동하면, 구동 블록(81)과 맞닿아 있는 하부 로울러 세트의 가동 블록(64)은 아래쪽으로 이동한다.

이로써 작동 로울러(63)는 하부 로울러(61)보다 낮은 위치에 놓이게 된다.

금속 판재(W)의 선단이 작동 로울러(63)의 상측에 놓이는 위치에 도달하면, 회전 구동 기구(70)에 의한 상부 로울러(41)와 하부 로울러(61) 및 작동 로울러(63)의 회전을 중단시켜 금속 판재(W)가 이송되지 않는다.

이 상태에서 가압 기구(80)의 유압 실린더(83)가 확장되어 구동 블록(81)을 도 5의 오른쪽으로 민다. 이에 따라, 구동 블록의 상면(831)은 가동 블록(64)의 하면(641)을 활주하면서 가동 블록(64)을 상측으로 가압하여 작동 로울러(63)가 상승한다.

이러한 작동 로울러(63)의 상승에 의해 금속 판재(W)의 선단은 상향의 굽힘력을 받아서 소성 변형되어 아래쪽으로 구부러진 상태로부터 평탄한 상태로 된다.

가압 기구(80)의 유압 실린더(83)가 수축하여 구동 블록(81)과 가동 블록(64)이 아래쪽으로 이동하여 작동 로울러(63)는 하부 로울러(61)와 동일한 높이에 배치되는 상태로 된다.

회전 구동 기구(70)가 작동하여 상부 로울러(41), 하부 로울러(61) 및 작동 로울러(63)가 회전 구동되고, 금속 판재(W)에 대한 레벨링 작동이 연속적으로 이루어진다.

금속 판재(W)의 선단은 평탄화되어 다음 단계의 레벨러나 사이드 트리머와 같은 다음 공정의 장치로 유입된다.

이와 같이, 이 발명의 제1 실시예에 따른 레벨러에서는 금속 판재의 선단을 평탄화하기 위한 프레스나 선단을 절단해내기 위한 절단 장치를 추가하는 일이 없이, 금속 판재의 레벨링 작동을 하는 하부 로울러 중의 최하류의 로울러를 승하강 작동하는 작동 로울러로 변경함으로써 선단의 평탄화 작용을 한다.

특히, 작동 로울러의 승하강 작용이 쐐기 작용을 하는 구동 블록과, 구동 블록을 폭방향으로 구동하는 유압 실린더라는 간단한 구성으로 이루어진 가압 기구에 의해 이루어진다.

또한, 제1 실시예에서는 작동 로울러의 양단에 배치되는 구동 블록이 하나의 유압 실린더에 의해 구동되므로, 구동 블록들의 작동을 동조시키기 위한 제어가 필요 없다.

다음으로, 도 9를 참조하여 이 발명의 제2 실시예를 설명한다.

제2 실시예의 레벨러는 가압 기구(80')와 작동 블록(64') 외의 구성은 제1 실시예와 동일하다.

제2 실시예의 레벨러는 작동 로울러(63)를 양단에서 지지하는 작동 블록(64')의 하면(641')의 경사면이 서로 반대 방향으로 이루어져 있다. 각각의 작동 블록(64')에는 가압 기구(80')이 각각 마련되고, 제1 실시예의 연결바(82)가 갖추어져 있지 않다.

가압 기구(80')는 수직빔(15)에 설치된 고정용 브라켓(621)에 유압 실린더(83)가 마련되고, 유압 실린더의 피스톤(831)에는 상면(811')이 서로 반대 방향으로 경사진 구동 블록(81')이 결합되어 있다.

2개의 유압 실린더(83)의 작동은 서로 동조되어 구동 블록(64')이 서로 동일한 길이만큼 서로 반대 방향으로 이동하여 작동 블록(64) 및 작동 로울러(63)가 동일한 행정으로 상승 또는 하강한다.

제2 실시예의 레벨러는 구동 블록을 서로 연결하는 연결축이 필요없게 되므로, 제1 실시예에서와 같은 연결축의 설치가 어려운 경우에 이용할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였으며, 이 발명은 이러한 실시예들의 구성에 한정되지 않고, 청구범위에 기재한 범위 내에서 다양한 변경과 변형 및 구성 요소의 부가가 가능하며, 그러한 것은 모두 이 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

10: 고정 프레임 20: 가동 프레임
30: 유압 실린더 40: 상부 로울러 세트
50: 높이 조절 기구 60: 하부 로울러 세트
70: 회전 구동 기구 80: 가압 기구

Claims (6)

1. 금속 판재의 코일로부터 풀려나오는 금속 판재를 평탄화하는 금속 판재의 레벨러로서,
   축선 방향이 금속 판재의 폭방향으로 배치되고 금속 판재의 표면과 접촉하여 응력을 가하는 복수 개의 로울러를 갖추되, 로울러들은 금속 판재의 상측 표면과 접촉하는 상부 로울러들 및 금속 판재의 하부 표면과 접촉하는 하부 로울러들을 포함하고, 금속 판재가 상부 로울러들과 하부 로울러들 사이를 통과하면서 상부 로울러들과 하부 로울러들 사이에 작용하는 응력에 의해 금속 판재가 반복적이고 교호로 작용 방향이 변동하는 굽힘 응력을 받아 평탄화되도록 구성되고,
   하부 로울러들 중 금속 판재의 이송 방향 최하류의 하부 로울러는 상하로 가동되는 작동 로울러로서 구성되어 상향 이동에 의해 금속 판재의 선단에 상향의 응력을 가하도록 구성되고,
   금속 판재의 선단이 작동 로울러의 위쪽에 배치되면, 상하부 로울러의 회전 및 금속 판재의 이송이 중단되고, 작동 로울러가 상승하여 금속 판재의 선단에 상향의 응력을 인가함으로써 금속 판재의 선단이 위쪽으로 소성 변형되어 평탄화되는 것인, 금속 판재의 레벨러.
2. 청구항 1에 있어서,
   작동 로울러의 길이 방향 양단에 배치되어 작동 로울러가 자유 회전 가능하게 지지되고 하면에 경사면을 갖춘 가동 블록 및 가동 블록의 경사면과 맞닿는 경사면을 갖추고 작동 로울러의 축선 방향으로 가동되는 구동 블록을 더 포함하고,
   구동 블록이 작동 로울러의 축선 방향으로 가동됨으로써 구동 블록의 경사면이 가동 블록의 경사면에서 활주함으로써 가동 블록이 상하로 이동하여 작동 로울러가 상하로 가동되는 것인, 금속 판재의 레벨러.
3. 청구항 2에 있어서,
   구동 블록은 작동 로울러의 길이 방향 일단에 배치되는 제1 구동 블록과 타단에 배치되는 제2 구동 블록을 포함하고, 제1 구동 블록과 제2 구동 블록은 서로 결합되어 작동 로울러의 축선 방향으로 가동되며,
   제1 구동 블록 및 제2 구동 블록의 경사면은 서로 동일 방향으로 경사지고, 제1 구동 블록 및 제2 구동 블록의 경사면과 각각 맞닿는 가동 블록의 경사면도 서로 동일 방향으로 경사지게 구성되는 것인, 금속 판재의 레벨러.
4. 청구항 3에 있어서,
   제1 구동 블록을 작동 로울러의 축선 방향으로 가동하는 유압 실린더가 더 포함되고,
   제1 구동 블록과 제2 구동 블록은 이들 사이에서 연장되는 연결바에 의해 서로 결합됨으로써 제2 구동 블록이 제1 구동 블록과 함께 가동되는 것인, 금속 판재의 레벨러.
5. 청구항 2에 있어서,
   구동 블록은 작동 로울러의 길이 방향 일단에 배치되는 제1 구동 블록과 타단에 배치되는 제2 구동 블록을 포함하고, 제1 구동 블록과 제2 구동 블록은 서로 동조되어 작동 로울러의 축선 방향의 서로 반대 방향으로 가동되며,
   제1 구동 블록 및 제2 구동 블록의 경사면은 서로 반대 방향으로 경사지고, 제1 구동 블록 및 제2 구동 블록의 경사면과 각각 맞닿는 가동 블록의 경사면도 서로 반대 방향으로 경사지게 구성되는 것인, 금속 판재의 레벨러.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
   구동 블록의 경사면은 측면으로부터 돌출되고, 가동 블록의 경사면에는 구동 블록의 경사면에서 돌출된 부분이 수용되는 홈이 형성되어, 구동 블록의 경사면과 가동 블록의 경사면이 서로 구속된 상태에서 경사면을 따라 구동 블록이 가동 블록에 대해 활주하는 것인, 금속 판재의 레벨러.

Images