KR102441545B1 - 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템 - Google Patents

코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템에 관한 것으로서, 코일의 아우터 에지를 커버하기 위한 금속 스트랩을 제작하는 시스템에 있어서, 금속 스트랩의 표면에 비대칭 주름을 형성하는 코러게이션 유닛; 코러게이션 유닛의 상호 맞물리는 기어에 구동력을 제공하는 오퍼레이팅 유닛; 및 코일의 크기에 따라서 오퍼레이팅 유닛의 구동력을 콘트롤하는 콘트롤 유닛을 포함하는 기술적 사상을 개시한다.

Description

코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템{System for forming protect ring for outer of coil through selective corrugation formation}
본 발명은 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 철강 코일을 포장하는데 있어서, 철강 코일의 아우터 에지를 커버하기 위해 장착되는 금속 스트랩에 비대칭 주름을 형성하기 위한 포밍 시스템에 관한 기술분야이다.
철강제품은 형상에 따라서 형강류, 판재류, 강관류, 주강품과 단강품 등이 존재한다. 넓적하게 생긴 판재류는 두꺼운 판자 모양의 후판과 압연 정도에 따른 열연강판과 냉연강판, 표면처리강판 및 전기 강판으로 구분된다.
그 중에서도 열연강판과 냉연강판은 일반적으로 제선 공정, 제강 공정, 연주 공정을 거쳐 응고된 슬라브를 고온에서 압연하여 열연코일을 만들거나, 열연코일을 상온에서 압연하여 더 얇게 처리한 냉연코일을 제조할 수 있게 된다.
코일 형태로 제조된 열연코일과 냉연코일을 공급하기 위해서는 제품의 포장 작업이 필요하다. 철강 코일은 외주면과 내주면을 둘러싸는 포장 작업과 함께 이들 테두리의 일정 부분을 둘러싸는 결속 작업 그리고, 이들 외경과 내경의 모서리를 보호하도록 하는 외주링을 장착하는 등의 작업을 가지게 되는데, 이러한 코일을 보호하기 위한 외주링을 제작 위한 다양한 기술이 도입되고 있다.
이와 관련된 선행 특허문헌의 예로서 “코일보호용 외주링 제조장치 (등록번호 제10-0655962호, 이하 특허문헌1이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌1에 따른 발명의 경우, 외주링의 소재가 되는 시트를 일방향으로 공급하는 공급부; 공급부로터 전달되는 시트를 코일의 외경 크기에 맞는 일정길이로 절단하는 절단부; 절단부에서 절단되어 수평상태로 이송되는 시트를 수직상태로 90도 전환시켜 일방향 이송하는 전환부; 전환부로부터 일방향 이송되는 시트의 폭중앙을 기준으로 하여 직각으로 절곡시키고, 절곡된 시트의 수평면을 가압하여 원형으로 굴곡시켜 원형의 외주링으로 가공하는 원형가공부; 및 공급부, 절단부, 전환부 및 원형가공부의 작동을 제어하는 제어부; 를 포함한다.
또 다른 특허문헌의 예로서 “롤형 철강재의 포장용 보호링 제조장치 (공개번호 제10-2008-0075769호, 이하 특허문헌2이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌2에 따른 발명의 경우, 강판밴드를 압지하여 공급하는 한쌍의 공급롤러; 공급되는 강판밴드를 절단하는 절단장치; 상대적으로 폭이 좁은 수평부와 폭이 넓은 벤딩부를 가진 강판밴드의 벤딩부를 수직으로 절곡하는 것으로, 수평면보다 벤딩면의 길이가 더 크며, 벤딩 각도가 점차 커지도록 순차적으로 배열된 다수 쌍의 벤딩롤러; 강판밴드의 수평부를 압지하여 톱니형의 파형을 형성시켜 절곡된 강판밴드를 둥글게 성형하는 한쌍의 톱니롤러;를 포함하여 구성된 롤형 철강재의 포장용 보호링 제조장치가 제공된다.
또 다른 특허문헌의 예로서 “코일 포장용 밴드 절단 장치(등록번호 제10-1317481호, 이하 특허문헌3이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌3에 따른 발명의 경우, 코일 포장용 밴드의 끝단 모서리를 절단하고, 클립을 삽입 후 클립의 분리를 방지하기 위한 제1절곡부와 제2절곡부를 클립의 양 측면에 형성하는 코일 포장용 밴드 절단 장치에 있어서, 전체 장치의 구조를 지지하는 베이스; 베이스의 일끝단에 고정되며, 권취된 코일 형태의 밴드를 수용하는 밴드 공급부; 밴드 공급부 측면 베이스에 고정되며, 밴드 공급부에서 인출된 밴드를 이송하는 밴드 이송부; 밴드 이송부 측면 베이스에 고정되며, 밴드 이송부에 의하여 이송된 밴드를 절단하는 밴드 절단부; 밴드 절단부 측면 베이스에 고정되며, 이송된 밴드를 클립 내부로 안내하며, 클립의 양 측면에 절곡부를 형성하며, 절곡부 형성이 완료된 경우 밴드를 전면으로 배출하는 밴드 절곡부; 베이스에 고정되며, 밴드 절곡부에 클립을 연속적으로 공급하는 클립 공급부; 및 밴드 이송부, 밴드 절단부, 밴드 절곡부의 동작을 제어하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 특허문헌의 예로서 “포장용 외주링 성형장치 (등록번호 제10-1822041호, 이하 특허문헌4이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌4에 따른 발명의 경우, 외주링의 소재가 되는 스트립상의 시트를 일방향으로 공급하는 공급부; 공급부로부터 일방향 이송되는 시트의 폭중앙을 기준으로 하여 직각으로 절곡시키는 절곡부와; 절곡부에 의해 직각으로 절곡된 시트의 평면부을 가압하여 주름을 형성함으로써 원형으로 굴곡시켜 원형의 외주링으로 가공하는 원형가공부을 구비하며, 원형가공부는 절곡부에서 90도로 절곡된 상부를 주름을 형성할 수 있도록 평면부의 상부측에 위치되는 제1성형기어와, 제1성형기어와 치합되며 평면부의 하부측에 위치되는 제2성형기와, 제1,2성형기어의 일측을 구동시키기는 구동부를 구비하며, 제2성형기어의 치의 길이는 제1성형기어의 치길이보다 작게 형성된다.
또 다른 특허문헌의 예로서 “코일 아우터 에지 프로텍트 링 성형 시스템 (공개번호 제10-2020-0034182호, 이하 특허문헌5이라 한다.)”이 존재한다.
특허문헌5에 따른 발명의 경우, 유인되는 금속 소재를 상호 맞물리는 기어 사이로 인입시켜, 금속 소재의 표면에 규칙적인 주름을 형성하도록 하는 포밍 유닛; 포밍 유닛에 제공되어, 포밍 유닛을 구동시키는 드라이빙 유닛; 금속 소재를 외부로부터 유인하여 포밍 유닛의 상호 맞물리는 기어 사이로 전달하는 트랜스퍼링 유닛; 및 포밍 유닛에 제공되어 상호 맞물리는 기어 사이를 가압하는 힘을 제공하는 프레싱 유닛을 포함하는 기술적 사상을 개시한다.
그러나, 기존의 선행문헌들에서 제작되는 코일을 보호하는 외주링의 경우, 코일과 외주링의 곡률차에 의해 외주링이 코일의 측면에 접촉할 때 외주링의 일부가 손상되거나 과도한 변형이 발생하여 완벽하게 커버가 되지 않는다는 단점이 존재한다.
등록번호 제10-0655962호 공개번호 제10-2008-0075769호 등록번호 제10-1317481호 등록번호 제10-1822041호 공개번호 제10-2020-0034182호
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템은 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결하고자 하는 과제를 제시한다.
첫째, 코일 아우터 에지 보호를 위한 금속 스트랩을 제작하고자 한다.
둘째, 금속 스트랩을 코일의 아우터 에지에 장착하기 위해 금속 스트랩의 표면에 주름을 형성하고자 한다.
셋째, 코일의 아우터 에지와 금속 스트랩의 곡률차를 최소화하기 위해서 금속 스트랩의 표면에 비대칭 주름을 형성하고자 한다.
본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템은 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템은 코일의 아우터 에지를 커버하기 위한 금속 스트랩(strap)을 제작하는 시스템에 있어서, 상기 금속 스트랩을 상호 맞물리는 기어 사이에 유입시켜, 상기 금속 스트랩의 표면에 비대칭 주름을 선택적으로 형성하는 코러게이션 유닛(corrugation unit); 상기 코러게이션 유닛에 제공되어, 상기 코러게이션 유닛의 상기 상호 맞물리는 기어에 구동력을 제공하는 오퍼레이팅 유닛(operating unit); 및 상기 오퍼레이팅 유닛에 연동되어, 상기 코일의 크기에 따라서 상기 오퍼레이팅 유닛의 구동력을 콘트롤하는 콘트롤 유닛(control unit)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 상기 코러게이션 유닛은, 상기 금속 스트랩의 전면(前面)에 제공되어, 상기 오퍼레이팅 유닛으로부터 구동력을 제공받아 회전하며 상기 금속 스트랩의 전면을 선택적으로 가압하여 상기 비대칭 주름을 형성하는 제1기어부; 및 상기 금속 스트랩의 후면(後面)에 제공되어, 상기 제1기어부에 맞물리게 회전하며 상기 금속 스트랩의 후면에 상기 비대칭 주름을 형성하는 제2기어부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 상기 제1기어부는, 상기 금속 스트랩의 전면에 접촉하여 회전하며, 외주면에 형성된 제1톱니를 통해 상기 금속 스트랩의 전면을 순차적으로 가압하여 상기 금속 스트랩 전면의 타측에 주름을 형성하는 제1코러게이션부; 상기 제1코러게이션부에 이격하게 형성되어 회전하며 상기 제1코러게이션부로 구동력을 전달하는 제1픽싱부; 및 상기 제1코러게이션부와 상기 제1픽싱부에 중심축을 제공하여, 상기 오퍼레이팅 유닛의 구동력을 상기 제1픽싱부에 전달하는 제1샤프트부를 포함하되, 상기 제1샤프트부는, 상기 제1샤프트부의 상기 중심축의 앵글변화에 따라서 상기 제1코러게이션부가 틸팅되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 상기 제2기어부는, 상기 금속 스트랩의 후면에 접촉하여 회전하며, 외주면에 상기 제1톱니와 엇갈리도록 형성된 제2톱니를 통해 상기 금속 스트랩의 후면을 순차적으로 가압하여, 상기 금속 스트랩 후면의 타측에 주름을 형성하는 제2코러게이션부; 상기 제2코러게이션부에 이격하게 형성되어 회전하며 상기 제2코러게이션부로 구동력을 전달하며, 상기 제1픽싱부에 맞물려 회전하며 제2픽싱부; 및 상기 제2코러게이션부와 상기 제2픽싱부에 중심축을 제공하여, 상기 오퍼레이팅 유닛의 구동력을 상기 제2픽싱부에 전달하는 제2샤프트부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 상기 코러게이션 유닛은, 일측은 상기 오퍼레이팅 유닛과 연동되며, 타측은 상기 제1샤프트부와 상기 제2샤프트부에 각각 힌지로 상호 연결되어, 상기 오퍼레이팅 유닛으로부터 생성되는 구동력을 상기 제1샤프트부와 제2샤프트부에 전달하는 트랜스미션(transmission)부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 상기 트랜스미션부는, 상기 제2샤프트부의 중심축 대비 상기 제1샤프트부 중심축에 소정의 앵글을 형성시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 상기 오퍼레이팅 유닛은 상기 트랜스미션부에 제공되어, 상기 제1기어부와 상기 제2기어부의 회전 동력을 발생시키는 모터부; 상기 트랜스미션부에 제공되어, 상기 트랜스미션부의 상하 운동을 콘트롤하여, 상기 제2기어부에 대한 상기 제1기어부의 가압력을 제공하는 프레싱부; 및 상기 트랜스미션부에 제공되어, 상기 트랜스미션부의 무게 중심을 콘트롤하여, 상기 제2샤프트의 중심축 대비 상기 제1샤프트부의 중심축에 소정의 앵글이 형성되도록 힘을 제공하는 틸팅부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 상기 콘트롤 유닛은, 상기 코일의 곡률, 곡률 반경, 또는 장반경 중 적어도 하나 이상의 정보를 입력 받는 코일 정보부; 및 상기 코일 정보부로부터 입력된 상기 코일의 곡률, 곡률 반경 또는 장반경 중 적어도 하나 이상을 적용하여, 상기 금속 스트랩의 곡률 또는 곡률 반경을 산출하는 커브 일드부(curve yield)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 상기 콘트롤 유닛은, 상기 커브 일드부로부터 산출된 상기 금속 스트랩의 곡률 또는 곡률 반경에 필요한 가압력을 산출하여 상기 프레싱부에 전달하는 프레싱 일드(pressing yield)부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 상기 콘트롤 유닛은, 상기 커브 일드부로부터 산출된 상기 금속 스트랩의 곡률 또는 곡률 반경에 필요한 상기 주름의 골 깊이를 산출하여, 상기 틸팅부에 제공하는 틸팅 일드(tilting yield)부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 금속 스트랩을 상호 맞물리는 기어 사이에 유입시켜 금속 스트랩의 표면에 선택적으로 주름을 형성할 수 있게 된다.
둘째, 상호 맞물리는 기어 사이의 중심축에 소정의 앵글을 형성하여 비대칭 주름을 형성할 수 있게 된다.
셋째, 코일의 곡률에 따른 금속 스트랩의 곡률을 산출하여, 상호 맞물리는 기어 사이의 가압력과 틸팅 각도를 설정할 수 있게 된다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템에 의해 제작된 스트랩이 장착된 코일의 사시도이다.
도2는 종래의 기술에 따른 코일 아우터 에지 프로젝트 링 성형 시스템의 전면 사시도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 코러게이션 유닛의 정면도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 스트랩을 가압하는 코러게이션 유닛의 측면도이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템에 의해 제작된 비대칭 주름이 형성된 스트랩의 다양한 실시예이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템에 의해 제작된 비대칭 주름이 형성된 금속 스트랩의 부분 사시도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템에 의해 제작된 비대칭 주름이 형성된 금속 스트랩의 부분 사시도 및 단면도이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 오퍼레이팅 유닛의 블록도이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 콘트롤 유닛의 블록도이다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템에 의해 제작된 스트랩이 장착된 코일의 사시도이다. 도2는 종래의 기술에 따른 코일 아우터 에지 프로젝트 링 성형 시스템의 전면 사시도이다. 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 코러게이션 유닛의 정면도이다. 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 스트랩을 가압하는 코러게이션 유닛의 측면도이다. 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템에 의해 제작된 비대칭 주름이 형성된 스트랩의 다양한 실시예이다. 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템에 의해 제작된 비대칭 주름이 형성된 금속 스트랩의 부분 사시도이다. 도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템에 의해 제작된 비대칭 주름이 형성된 금속 스트랩의 부분 사시도 및 단면도이다. 도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 오퍼레이팅 유닛의 블록도이다. 도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 콘트롤 유닛의 블록도이다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 경우, 도1 및 도5에 도시된 바와 같이, 철강 코일(coil, C)을 포장하는데 있어서, 철강 코일(C)의 아우터 에지(outer edge)를 커버하기 위해 장착되는 금속 스트랩(10)에 비대칭 주름을 형성하기 위한 시스템에 관한 것이다.
도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템은 종래 기술에서는 제1기어부(1)와 제2기어부(2)가 수평하게 맞물려 회전하면서, 금속 스트랩(10)의 일측과 타측에 대칭적인 주름을 형성하게 된다. 그러나, 코일(C)의 외주면을 커버하기 위해서는 금속 스트랩(10)의 일측보다 타측의 길이가 짧게 형성되어 금속 스트랩(10)에 일정한 곡률을 형성해야만 하는데 종래의 기술에서 대칭적인 주름이 형성되므로 금속 스트랩(10)의 일측과 타측의 길이가 동일하여 금속 스트랩(10)은 일정한 곡률 형성이 불가하다. 곡률이 형성되지 않은 금속 스트랩(10)은 코일(C)의 외주면에 밀착되지 못하며, 금속 스트랩(10)에 외력을 가해서 코일(C)의 외주면을 커버한다 하더라도, 금속 스트랩(10)의 일부가 손상되거나 과도한 변형이 발생하여 완벽하게 커버가 되지 않는다는 단점이 존재한다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템은 종래 기술의 단점을 극복하기 위한 것으로, 금속 스트랩(10)에 비대칭 주름을 형성하여, 금속 스트랩(10)에 소정의 곡률을 형성하고, 코일(C)과 금속 스트랩(10)의 곡률차를 최소화하여, 코일(C)의 외주면에 금속 스트랩(10)이 완벽하게 장착되기 위한 것이다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 경우, 코러게이션 유닛(corrugation unit, 100), 오퍼레이팅 유닛(operating unit, 200) 및 콘트롤 유닛(control unit, 300) 포함하게 된다.
먼저, 코러게이션 유닛(100)의 경우, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 금속 스트랩(10)을 상호 맞물리는 기어 사이에 유입시켜, 금속 스트랩(10)의 표면에 비대칭 주름을 선택적으로 형성하는 구성이다.
코러게이션 유닛(100)에서 금속 스트랩(10)의 표면에 주름을 형성하기 이전에 금속 스트랩(10)은 90도로 절곡된 형태로 제작하는 공정을 거치게 된다. 금속 스트랩(10)이 도6의 (a)와 같이 90도로 절곡되면 금속 스트랩 외면부(12)와 금속 스트랩 측면부(11)로 구분될 수 있다. 도1에 도시된 바와 같이, 금속 스트랩 외면부(12)는 코일(C)의 외면부에 접촉되며, 금속 스트랩 측면부(11)는 코일(C)의 측면부에 접촉하게 된다.
이때, 코러게이션 유닛(100)에 의해 비대칭 주름이 형성되는 것은 금속 스트랩 측면부(11)가 된다. 코러게이션 유닛(100)의 상호 맞물리는 기어 사이에 금속 스트랩 측면부(11)가 유입되어 비대칭 주름을 형성하게 되는 것이다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 코러게이션 유닛(100)의 경우, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 제1기어부(110), 제2기어부(120) 및 트랜스미션(transmission)부(130)을 포함하게 된다.
먼저, 제1기어부(110)의 경우, 도3에 도시된 바와 같이, 금속 스트랩(10)의 전면(前面)에 제공되어, 오퍼레이팅 유닛(200)으로부터 구동력을 제공받아 회전하며 금속 스트랩(10)의 전면을 선택적으로 가압하여 비대칭 주름을 형성하는 구성이다.
이때, 제1기어부(110)에서 가압하는 금속 스트랩(10)의 전면은 금속 스트랩 측면부(11)의 전면으로서, 금속 스트랩(10)의 측면에 주름을 형성하게 된다.
제2기어부(120)의 경우, 도3에 도시된 바와 같이, 금속 스트랩(10)의 후면(後面)에 제공되어, 제1기어부(110)에 맞물리게 회전하며 금속 스트랩(10)의 후면에 비대칭 주름을 형성하는 구성이다.
마찬가지로, 제2기어부(120)에서 가압하는 금속 스트랩(10)의 후면이란 금속 스트랩 측면부(11)의 후면으로서, 금속 스트랩(10)의 후면에 주름을 형성하게 된다.
제1기어부(110)와 제2기어부(120)는 코러게이션 유닛(100)의 상호 맞물리게 회전하며, 제1기어부(110)는 제2기어부(120)의 사이에 금속 스트랩 측면부(11)가 유입되어 주름을 형성할 수 있게 된다. 이때, 제1기어부(110)는 금속 스트랩(10)의 상부에 배치되며, 제2기어부(120)는 금속 스트랩(10)의 하부에 배치되며, 제1기어부(110)와 제2기어부(120)는 상호 맞물려 회전하면서 금속 스트랩(10)을 일방향으로 이동시키게 된다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 제1기어부(110)는 도3및 도4에 도시된 바와 같이, 제1코러게이션부(111), 제1픽싱부(112) 및 제1샤프트부(113)를 포함하게 된다.
먼저, 제1코러게이션부(111)는 도3의 (a)에 도시된 바와 같이, 금속 스트랩(10)의 전면에 접촉하여 회전하며, 외주면에 형성된 제1톱니를 통해 금속 스트랩(10)의 전면을 순차적으로 가압하여 금속 스트랩(10)의 전면의 타측에 주름을 형성하는 구성이다.
제1코러게이션부(111)는 제1기어부(110)의 타측에 배치되어, 금속 스트랩(10) 전면의 타측을 가압하여 주름을 형성하게 된다.
또한, 제1코러게이션부(111)는 후술하게 될 제2코러게이션부(121)와 맞물리게 회전하며, 금속 스트랩(10)의 타측을 가압하여 주름을 형성하게 된다.
제1픽싱부(112)의 경우, 도3의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1코러게이션부(111)에 이격하게 형성되어 회전하며 제1코러게이션부(111)로 구동력을 전달하게 된다.
제1픽싱부(112)는 제1기어부(110)의 일측에 배치되어, 제1기어부(110)의 타측에 배치된 제1코러게이션부(111)로 회전력을 전달하게 되는 것이다.
또한, 제1픽싱부(112)는 후술하게 될 제2픽싱부와 맞물리게 돌아가며 금속 스트랩(10)의 일측을 가압하는 것이 바람직하다.
제1샤프트부(113)는 도3의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1코러게이션부(111)와 제1픽싱부(112)에 중심축을 제공하여, 오퍼레이팅 유닛(200)의 구동력을 제1픽싱부(112)에 전달하는 구성이다.
즉, 제1코러게이션부(111)와 제1픽싱부(112)는 제1샤프트부(113)와 동일한 축에서 회전하면서 제2코러게이션부(121)와 제2픽싱부와 각각 맞물리게 회전하게 된다.
아울러, 제1샤프트부(113)는 제1샤프트부(113)의 중심축의 앵글변화에 따라서 제1코러게이션부(111)가 틸팅되도록 하는 구성이다. 도3에 도시된 바와 같이, 제1샤프트부(113) 중심축이
Figure 112021141375378-pat00001
에서,
Figure 112021141375378-pat00002
만큼 축의 변화가 발생하게 될 경우, 제1코러게이션부(111)은
Figure 112021141375378-pat00019
만큼의 틸팅될 수 있게 된다.
예컨대, 제1코러게이션부(111)가
Figure 112021141375378-pat00020
만큼 틸팅되면, 금속 스트랩(10)의 타측에
Figure 112021141375378-pat00021
만큼의 골 깊이를 가진 주름을 형성할 수 있으며, 틸팅되는 정도에 따라 형성되는 금속 스트랩(10)의 타측에 형성되는 주름의 깊이가 달라지게 되어, 금속 스트랩(10)의 일측과 타측에 상이한 깊이의 비대칭 주름을 형성할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 제2기어부(120)의 경우, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 제2코러게이션부(121), 제2픽싱부 및 제2샤프트부(123)를 포함하게 된다.
먼저, 제2코러게이션부(121)는 금속 스트랩(10)의 후면에 접촉하여 회전하며, 외주면에 제1톱니와 엇갈리도록 형성된 제2톱니를 통해 금속 스트랩(10)의 후면을 순차적으로 가압하여 금속 스트랩(10) 후면의 타측에 주름을 형성하는 구성이다.
제2코러게이션부(121)는 제2기어부(120)의 타측에 배치되어, 제1코러게이션부(111)와 맞물려 회전하며 금속 스트랩 측면부(11) 타측에 주름을 형성하게 된다.
제2픽싱부는 제2코러게이션부(121)에 이격하게 형성되어 회전하며 제2코러게이션부(121)로 구동력을 전달하며, 제1픽싱부(112)에 맞물려 회전하는 구성이다.
제2픽싱부는 제2기어부(120)의 일측에 배치되어, 제2코러게이션부(121)에 회전력을 전달하는 동시에, 제1픽싱부(112)와 맞물리게 돌아가며 금속 스트랩 측면부(11)의 일측에 주름을 형성하게 되는 것이 바람직하다. 이때, 제1픽싱부(112)와 제2픽싱부 사이에 형성되는 주름(11A)은 제1코러게이션부(111)와 제2코러게이션부(121)로부터 형성되는 주름(11a) 보다 얇게 형성되는 것이 바람직하다.
제2샤프트부(123)의 경우, 제2코러게이션부(121)와 제2픽싱부의 중심축을 제공하여, 오퍼레이팅 유닛(200)의 구동력을 제2픽싱부에 전달하는 구성이다.
트랜스미션부(130)의 경우, 일측은 오퍼레이팅 유닛(200)과 연동되며 타측은 제1샤프트부(113)와 제2샤프트부(123)에 각각 힌지로 상호 연결되어, 오퍼레이팅 유닛(200)으로부터 생성되는 구동력을 제1샤프트부(113)와 제2샤프트부(123)에 전달하는 구성이다.
또한, 트랜스미션부(130)는 제1샤프트부(113)와 힌지 연결됨에 따라 제2샤프트부(123)의 중심축 대비 제1샤프트부(113)의 중심축에 소정의 앵글을 형성시킬 수 있게 된다. 트랜스미션부(130)를 통해 도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 제1기어부(110)와 제2기어부(120)에 유입되는 금속 스트랩 측면부(11)의 일측과 타측에는 각각의 상이한 주름이 형성될 수 있는 것이다.
보다 자세하게는, 트랜스미션부(130)에 의해 제1샤프트부(113)가 소정의 앵글이 형성되면, 도3(b)와 같이, 제1샤프트부(113) 중심축이
Figure 112021141375378-pat00006
에서,
Figure 112021141375378-pat00007
만큼 소정의 앵글 변화가 발생하고, 제1코러게이션부(111)은
Figure 112021141375378-pat00022
만큼의 틸팅된다. 제1코러게이션부(111)가
Figure 112021141375378-pat00023
만큼의 틸팅된 상태에서 코러게이션 유닛(100)이 작동하게 되면 금속 스트랩 측면부(11)에는 도5 및 도7에 도시된 바와 같은 비대칭 주름이 형성될 수 있다. 이때, 금속 스트랩 측면부(11)의 일측에 형성되는 일측 주름(11A)과 금속 스트랩 측면부(11)의 타측에 형성 타측 주름(11a)은 서로 상이한 골의 깊이를 갖게 된다. 예컨대, 금속 스트랩(10)은 도7(b)와 같은 단면을 가지며, 금속 스트랩(10)의 타측 주름(11a)의 골의 깊이(l)는 일측 주름(11A)의 골의 깊이(L)보다 싶은 골을 형성하게 된다. (l>L)
오퍼레이팅 유닛(200)의 경우, 코러게이션 유닛(100)에 제공되어, 코러게이션 유닛(100)의 상호 맞물리는 기어에 구동력을 제공하는 구성이다.
오퍼레이팅 유닛(200)은 제1기어부(110)와 제2기어부(120) 각각에 전달하여 제1기어부(110)와 제2기어부(120)가 맞물려서 상호 회전할 수 있도록 구동력을 생성하여 전달하는 역할을 하게 된다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 오퍼레이팅 유닛(200)은, 도8에 도시된 바와 같이, 모터(motor)부(210), 프레싱(pressing)부(220) 및 틸팅(tilting)부(230)을 포함하게 된다.
먼저, 모터부(210)의 경우, 트랜스미션부(130)에 제공되어, 제1기어부(110)와 제2기어부(120)의 회전 동력을 발생시키는 구성이다.
프레싱부(220)의 경우, 트랜스미션부(130)에 제공되어 트랜스미션부(130)의 상하 운동을 콘트롤하여, 제2기어부(120)에 대한 제1기어부(110)의 가압력을 제공하는 구성이다.
틸팅부(230)의 경우, 트랜스미션부(130)에 제공되어, 트랜스미션부(130)의 무게 중심을 콘트롤하여, 제2샤프트의 중심축 대비 제1샤프트부(113)의 중심축에 소정의 앵글이 형성되도록 힘을 제공하는 구성이다.
콘트롤 유닛(300)의 경우, 오퍼레이팅 유닛(200)에 연동되어, 코일(C)의 크기에 따라서 오퍼레이팅 유닛(200)의 구동력을 콘트롤하는 구성이다.
콘트롤 유닛(300)은, 철강 제품으로 생산되는 코일(C)의 크기가 상이하며, 각각의 코일(C) 크기에 맞는 금속 스트랩(10)을 제작하기 위해, 오퍼레이팅 유닛(200)을 콘트롤하여 금속 스트랩(10)이 가압되는 정도와 각도를 조절하는 역할을 하게 된다.
본 발명에 따른 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템의 콘트롤 유닛(300)의 경우, 도9에 도시된 바와 같이, 코일 정보부(310), 커브 일드(curve yield)부(320), 프레싱 일드(pressing yield)부(330) 및 틸팅 일드(tilting yield)부(340)를 포함하게 된다.
먼저, 코일 정보부(310)는 코일(C)의 곡률, 곡률 반경, 또는 장반경 중 적어도 하나 이상의 정보를 입력 받는 구성이다.
코일 정보부(310)는 포장하고자 하는 코일(C) 제품의 사이즈에 대한 정보를 입력 받게 된다.
커브 일드부(320)의 경우, 코일 정보부(310)로부터 입력된 코일(C)의 곡률, 곡률 반경, 장반경 중 적어도 하나 이상을 적용하여, 금속 스트랩(10)의 곡률 또는 곡률 반경(R)을 산출하는 구성이다.
커브 일드부(320)는, 포장이 필요한 코일(C)의 외주면에 텐션감 있게 커버될 수 있는 금속 스트랩(10) 제작하기 위해서 도6의(b)와 같은 코일(C)의 곡률 또는 곡률 반경에 대응하는 금속 스트랩(10)의 곡률 또는 곡률 반경(R) 값을 산출하게 된다. 이때, 산출되는 금속 스트랩(10)의 곡률 또는 곡률 반경(R)은, 포장하고자 하는 코일(C)의 곡률 또는 곡률 반경의 0.8 또는 0.9배 정도의 값으로 산출하는 것이 바람직하다. 예컨대, 코일(C)의 외주면을 커버하게 위해서는 텐션감 있는 금속 스트랩(10)이 필요하기 때문이다.
프레싱 일드부(330)는 커브 일드부(320)로부터 산출된 금속 스트랩(10)의 곡률 또는 곡률 반경에 필요한 가압력을 산출하여, 프레싱부(220)에 전달하는 구성이다.
틸팅 일드부(340)는 커브 일드부(320)로부터 산출된 금속 스트랩(10)의 곡률 또는 곡률 반경(R)에 필요한 주름의 골 깊이를 산출하여 틸팅부(230)에 제공하는 구성이다.
본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.
1: 종래의 제1기어부 2: 종래의 제1코러게이션부
3: 종래의 제1픽싱부 4: 종래의 제2기어부
5: 종래의 제2코러게이션부 6: 종래의 제2픽싱부
7: 종래의 트랜스미션부 10: 금속 스트랩
11: 금속 스트랩 측면부 12: 금속 스트랩 외면부
100: 코러게이션 유닛 110: 제1기어부
111: 제1코러게이션부 112: 제1픽싱부
113: 제1샤프트부 120: 제2기어부
121: 제2코러게이션부 122: 제2픽싱부
123: 제2샤프트부 130: 트랜스미션부
200: 오퍼레이팅 유닛 210: 모터부
220: 프레싱부 230: 틸팅부
300: 콘트롤 유닛 310: 코일 정보부
320: 커브 일드부 330: 프레싱 일드부
340: 틸팅 일드부 C: 코일

Claims (10)

  1. 코일의 아우터 에지를 커버하기 위한 금속 스트랩(strap)을 제작하는 시스템에 있어서,
    상기 금속 스트랩을 상호 맞물리는 기어 사이에 유입시켜, 상기 금속 스트랩의 표면에 비대칭 주름을 형성하는 코러게이션 유닛(corrugation unit);
    상기 코러게이션 유닛에 제공되어, 상기 코러게이션 유닛의 상기 상호 맞물리는 기어에 구동력을 제공하는 오퍼레이팅 유닛(operating unit); 및
    상기 오퍼레이팅 유닛에 연동되어, 상기 코일의 크기에 따라서 상기 오퍼레이팅 유닛의 구동력을 콘트롤하는 콘트롤 유닛(control unit)을 포함하되,
    상기 코러게이션 유닛은,
    상기 금속 스트랩의 전면(前面)에 제공되어, 상기 오퍼레이팅 유닛으로부터 구동력을 제공받아 회전하며 상기 금속 스트랩의 전면을 가압하여 상기 비대칭 주름을 형성하는 제1기어부; 및
    상기 금속 스트랩의 후면(後面)에 제공되어, 상기 제1기어부에 맞물리게 회전하며 상기 금속 스트랩의 후면에 상기 비대칭 주름을 형성하는 제2기어부를 포함하며,
    상기 제1기어부는,
    상기 금속 스트랩의 전면에 접촉하여 회전하며, 외주면에 형성된 제1톱니를 통해 상기 금속 스트랩의 전면을 순차적으로 가압하여 상기 금속 스트랩 전면의 타측에 주름을 형성하는 제1코러게이션부;
    상기 제1코러게이션부에 이격하게 형성되어 회전하며 상기 제1코러게이션부로 구동력을 전달하는 제1픽싱부; 및
    상기 제1코러게이션부와 상기 제1픽싱부에 중심축을 제공하여, 상기 오퍼레이팅 유닛의 구동력을 상기 제1픽싱부에 전달하는 제1샤프트부를 포함하되,
    상기 제1샤프트부는,
    상기 제1샤프트부의 상기 중심축의 앵글변화에 따라서 상기 제1코러게이션부가 틸팅되도록 하며,
    상기 제2기어부는,
    상기 금속 스트랩의 후면에 접촉하여 회전하며, 외주면에 상기 제1톱니와 엇갈리도록 형성된 제2톱니를 통해 상기 금속 스트랩의 후면을 순차적으로 가압하여, 상기 금속 스트랩 후면의 타측에 주름을 형성하는 제2코러게이션부;
    상기 제2코러게이션부에 이격하게 형성되어 회전하며 상기 제2코러게이션부로 구동력을 전달하며, 상기 제1픽싱부에 맞물려 회전하며 제2픽싱부; 및
    상기 제2코러게이션부와 상기 제2픽싱부에 중심축을 제공하여, 상기 오퍼레이팅 유닛의 구동력을 상기 제2픽싱부에 전달하는 제2샤프트부를 포함하며,
    상기 코러게이션 유닛은,
    일측은 상기 오퍼레이팅 유닛과 연동되며, 타측은 상기 제1샤프트부와 상기 제2샤프트부에 각각 힌지로 상호 연결되어, 상기 오퍼레이팅 유닛으로부터 생성되는 구동력을 상기 제1샤프트부와 상기 제2샤프트부에 전달하는 트랜스미션(transmission)부를 더 포함하며,
    상기 트랜스미션부는,
    상기 제2샤프트부의 중심축 대비 상기 제1샤프트부 중심축에 소정의 앵글을 형성시키는 것을 특징으로 하는, 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 오퍼레이팅 유닛은
    상기 트랜스미션부에 제공되어, 상기 제1기어부와 상기 제2기어부의 회전 동력을 발생시키는 모터부;
    상기 트랜스미션부에 제공되어, 상기 트랜스미션부의 상하 운동을 콘트롤하여, 상기 제2기어부에 대한 상기 제1기어부의 가압력을 제공하는 프레싱부; 및
    상기 트랜스미션부에 제공되어, 상기 트랜스미션부의 무게 중심을 콘트롤하여, 상기 제2샤프트의 중심축 대비 상기 제1샤프트부의 중심축에 소정의 앵글이 형성되도록 힘을 제공하는 틸팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 콘트롤 유닛은,
    상기 코일의 곡률, 곡률 반경, 또는 장반경 중 적어도 하나 이상의 정보를 입력 받는 코일 정보부; 및
    상기 코일 정보부로부터 입력된 상기 코일의 곡률, 곡률 반경 또는 장반경 중 적어도 하나 이상을 적용하여, 상기 금속 스트랩의 곡률 또는 곡률 반경을 산출하는 커브 일드부(curve yield)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 콘트롤 유닛은,
    상기 커브 일드부로부터 산출된 상기 금속 스트랩의 곡률 또는 곡률 반경에 필요한 가압력을 산출하여 상기 프레싱부에 전달하는 프레싱 일드(pressing yield)부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 콘트롤 유닛은,
    상기 커브 일드부로부터 산출된 상기 금속 스트랩의 곡률 또는 곡률 반경에 필요한 상기 주름의 골 깊이를 산출하여, 상기 틸팅부에 제공하는 틸팅 일드(tilting yield)부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 코러게이션 형성을 통한 아우터 프로텍트링 포밍 시스템.
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