KR102449781B1 - 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치 및 이를 포함하는 롤러테이블 - Google Patents

철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치 및 이를 포함하는 롤러테이블 Download PDF

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Abstract

철판 이송시 롤러와의 충격 발생을 방지할 수 있도록, 프레임, 상기 프레임에 폭방향으로 배치되고 길이방향을 따라 간격을 두고 설치되는 복수개의 롤러를 포함하는 롤러테이블의 상기 롤러와 롤러 사이에 배치되어 철판의 처진 선단을 들어 올리기 위한 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치에 있어서, 상기 승강장치는 상기 롤러테이블에 설치되는 베이스판, 상기 베이스판에 설치되는 브라켓을 매개로 양 선단이 자유 회전가능하게 지지되어 철판과 접하여 회전되며 회전운동을 철판의 수직운동으로 전환하여 철판을 승강시키는 캠 구조의 보조롤러를 포함하는 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치를 제공한다.

Description

철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치 및 이를 포함하는 롤러테이블{APPARATUS FOR LIFTING STEEL PLATE OF ROLLER TABLE AND ROLLER TABLE WITH THE SAME}
본 개시내용은 후판 등 철판을 이송하는 롤러테이블 및 롤러테이블에 설치되는 철판 승강장치에 관한 것이다.
예를 들어, 철강 공정 중 후판 공정에서 슬라브를 압연하여 제조되는 후판은 이송테이블을 따라 이송되며 절단 등의 과정을 거쳐 출하된다.
이송테이블은 후판 등의 철판을 이송하기 위한 시스템으로 테이블을 따라 간격을 두고 복수개의 롤러가 폭방향으로 배치된 구조로 되어 있다.
철판은 이송테이블의 롤러 상부에 안착된 후, 회전 구동되는 롤러에 의해 테이블 위를 이동하게 된다. 이송 과정에서 철판은 자중에 의해 선단 쳐짐이 발생된다. 이에, 철판의 선단은 철판 이송 높이인 패스라인(pass line) 밑으로 쳐져 롤러의 외주면에 부딪히는 문제가 발생된다. 따라서, 철판과 롤러의 충돌에 의한 충격으로 인해 롤러의 수명 단축은 물론 매운 큰 소음이 발생되어 작업 환경을 악화시키는 원인이 된다.
이러한 문제 해결을 위해, 롤러와 롤러 사이에 보조롤러를 추가 배치함으로써 롤러에 대한 철판 선단의 처짐량과 충격을 줄이고자 하는 시도가 종래에 있었다.
그러나, 종래의 구조는 단순하게 롤러와 롤러 사이에 별도로 보조롤러를 배치한 구조로, 철판의 쳐진 선단을 들어 올려 후단 롤러와의 충돌을 방지하는 데 미흡했다.
또한, 철판과의 충돌에 따른 손상 방지를 위해 강도와 경도가 높은 고장력 탄소강으로 보조롤러가 제조됨에 따라, 매우 무거워 철판과 접하였을 때 미끄러지면서 제대로 회전되지 못하였다. 이에, 보조롤러에 의해 철판 제품에 줄무늬 등의 흠집이 발생하여 품질이 저하되는 문제가 있다.
또한, 철판으로부터 전달되는 열이 제대로 방열되지 못해 보조롤러는 물론 고열에 의해 베어링이 쉽게 손상되고, 이로 인해 보조롤러가 제대로 회전되지 못하였다.
본 과제는 철판 이송시 롤러와의 충격 발생을 방지할 수 있도록 된 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치 및 이를 포함하는 롤러테이블을 제공하는 것이다.
본 과제는 이송테이블의 롤러 사이에 설치되는 보조롤러의 구조를 개선하여 밑으로 쳐진 철판을 보다 효과적으로 들어 올려 후단의 롤러와의 충돌을 방지할 수 있도록 된 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치 및 이를 포함하는 롤러테이블을 제공하는 것이다.
본 과제는 이송테이블의 롤러 사이에 설치되는 보조롤러의 구조를 개선하여, 철판에서 전달되는 고열을 보다 효과적으로 방열시켜 고열에 의한 손상을 방지할 수 있도록 된 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치 및 이를 포함하는 롤러테이블을 제공하는 것이다.
본 과제는 이송테이블을 지나는 다양한 철판 조건에 따라 보조롤러의 배치 구조를 최적화할 수 있도록 된 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치 및 이를 포함하는 롤러테이블을 제공하는 것이다.
본 구현예의 롤러테이블은, 프레임, 상기 프레임에 폭방향으로 배치되고 길이방향을 따라 간격을 두고 설치되는 복수개의 롤러, 상기 롤러와 롤러 사이에 배치되어 철판의 처진 선단을 들어 올리는 적어도 하나의 승강장치를 포함할 수 있다.
상기 승강장치는 상기 롤러테이블에 설치되는 베이스판, 상기 베이스판에 설치되는 브라켓을 매개로 양 선단이 자유 회전가능하게 지지되어 철판과 접하여 회전되며 회전운동을 철판의 수직운동으로 전환하여 철판을 승강시키는 캠 구조의 보조롤러를 포함할 수 있다.
상기 보조롤러는 상기 브라켓에 설치되는 회전축에 베어링블럭을 매개로 회전가능하게 설치되고, 상기 회전축 중심은 상기 보조롤러 중심에서 벗어나 일측으로 편심된 구조일 수 있다.
상기 보조롤러는 상기 회전축 중심에서 외주면까지 거리가 가장 짧은 하사점이 상부를 향한 상태에서, 지면으로부터 상기 하사점의 높이가 지면으로부터 상기 롤러의 상단 높이보다 낮은 구조일 수 있다.
상기 보조롤러는 상기 회전축 중심에서 외주면까지 거리가 가장 긴 상사점이 상부를 향한 상태에서, 지면으로부터 상기 상사점의 높이가 지면으로부터 상기 롤러의 상단 높이보다 높은 구조일 수 있다.
상기 보조롤러는 알루미늄 합금 재질로 형성될 수 있다.
상기 보조롤러는 외주면에 아노다이징 표면 처리되어 강도를 보강한 구조일 수 있다.
상기 보조롤러는 외주면에 PBO(Poly-phenylene benzobisoxazole) 펠트층을 형성한 구조일 수 있다.
상기 보조롤러 외면에 설치되는 고무, 실리콘, 또는 우레탄 재질의 외피를 더 포함하고, 상기 외피는 상기 보조롤러의 슬릿에 채워져 형성된 구조일 수 있다.
상기 보조롤러는 상사점 부분 내측에 설치되는 무게추를 더 포함하여 상사점 부분이 아래쪽에 위치하고 하사점이 위쪽에 위치하는 구조일 수 있다.
상기 보조롤러는 외주면에 축방향을 따라 연속적으로 파여져 형성되고 원주면을 따라 간격을 두고 배치된 복수개의 슬릿을 포함하여, 기어 형태의 단면 구조를 이룰 수 있다.
상기 보조롤러는 하사점 위치에서 외주면에 설치되어 철판과의 접촉에 의한 마모를 방지하는 보강판을 더 포함할 수 있다.
상기 브라켓에 형성된 체결홀에 나사결합되어 상기 베이스판에 대해 상기 브라켓을 상하로 이동시키는 잭볼트를 더 포함할 수 있다.
상기 승강장치는 상기 보조롤러로 냉각용 공기를 공급하는 냉각부를 더 포함할 수 있다.
상기 냉각부는 상기 회전축의 일측에 연결되는 에어 공급구, 상기 회전축 내부를 따라 형성되는 에어관로, 상기 에어관로 형성되어 보조롤러 내부 공간으로 연통되는 공급홀, 상기 보조롤러의 외주면에 관통 형성되어 상기 내부공간의 공기를 배출하는 배출홀을 포함할 수 있다.
상기 배출홀은 상기 슬릿 내측에 형성될 수 있다.
상기 승강장치는 상기 롤러와 롤러 사이 영역에 폭방향을 따라 간격을 두고 배열 설치될 수 있다.
상기 승강장치는 상기 롤러와 롤러 사이 영역에 길이방향을 따라 간격을 두고 배열 설치될 수 있다.
이와 같이 본 구현예에 의하면, 편심된 보조롤러에 의해 철판을 들어 올려 이송시킴으로써, 후단에 배치된 롤러와 철판의 충돌을 방지하고 충돌에 의한 소음과 롤러의 손상을 줄일 수 있게 된다.
보조롤러의 재질을 가벼운 알루미늄 재질로 형성하여 중량을 줄임에 따라 이송되는 철판에 대해 원활하게 같이 회전될 수 있다. 또한, 보조롤러가 기어 형태를 이룸으로써, 철판에 대한 미끄러짐 현상을 줄일 수 있다. 이에, 보조롤러와의 마찰에 의한 철판의 손상을 방지할 수 있게 된다.
기어 형태의 보조롤러 구조를 통해 표면적을 증가시킴으로써 철판에서 전달되는 고열을 보다 효과적으로 방열시킬 수 있다. 이에, 고열에 의해 보조롤러나 베어링이 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 철판과의 접촉 면적이 줄어, 철판의 고열이 보조롤러로 전달되는 것을 최소화할 수 있게 된다.
철판의 선단이 닿는 보조롤러의 상부쪽 강성을 높임으로써 보조롤러의 손상을 방지할 수 있다.
냉각용 공기를 공급하여 보조롤러의 냉각효율을 극대화할 수 있다.
보조롤러 표면에서 우레탄 등의 외피를 견고하게 설치할 수 있어 외피가 박리되는 것을 방지하고 사용 수명을 연장할 수 있다.
다양한 철판 조건에 따라 보조롤러의 배치 구조를 최적화할 수 있고, 철판의 이송 구간별로 온도나 마모 조건에 따라 다양한 구조의 보조롤러를 배치하여 보다 경제적으로 설비를 운용할 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 철판 이송용 롤러테이블의 승강장치 배치 구조를 도시한 개략적인 도면이다.
도 2와 도 3은 본 실시예에 따라 다양한 구조의 승강 장치를 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 철판 승강 장치의 단면도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 철판 승강 장치의 보조롤러를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 철판 승강 장치의 보조롤러를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 실시예에 따른 철판 승강 장치의 보조롤러의 외피 구조를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 실시예에 따른 철판 승강 장치의 작용을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며, 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 실시예는 철강 공정 중 후판 공정에서 제조되는 철판인 후판을 이송하는 롤러테이블을 예로서 설명한다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며 후판 외에 선단 처짐이 발생되는 다양한 철판을 이송하는 롤러테이블에 모두 적용될 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 철판 이용송 롤러테이블의 승강장치 배치 구조를 도시한 개략적인 평면도이다.
이하, 도 1에서 y축 방향을 상하방향 또는 수직방향이라 하며, y축 방향을 따라 위쪽을 상 또는 상부라 하고 아래쪽을 하 또는 하부라 한다. 또한, x축 방향을 철판 진행방향 또는 길이방향이라 하고, z축 방향을 폭방향이라 한다. 또한, 진행방향을 따라 상대적으로 앞선 위치를 전단이라 하고 뒤쪽 위치를 후단이라 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 롤러테이블(100)은 길이방향으로 연장된 프레임(110)과, 프레임(110)에 폭방향으로 배치되고 길이방향을 따라 간격을 두고 설치되는 복수개의 롤러(120), 롤러(120)와 롤러(120) 사이에 배치되어 이송되는 철판(도 8의 P 참조)의 처진 선단을 들어 올리는 적어도 하나의 승강장치(10) 포함할 수 있다.
프레임(110)은 롤러(120)를 지지하는 뼈대를 이룬다. 프레임(110)은 철판을 후공정까지 연속적으로 이동할 수 있도록 철판 진행방향을 따라 쭉 뻗어져 있다. 프레임(110)의 크기나 구조는 다양하게 변형될 수 있다.
롤러(120)는 프레임(110)에 폭방향으로 배치되어 예를 들어 구동모터의 구동력을 받아 회전가능하게 설치된다. 롤러(120)와 롤러(120) 사이 거리는 공정 등에 따라 다양하게 변형될 수 있으며, 후판 공정의 경우 대략 1000mm의 내외의 간격을 두고 설치될 수 있다.
철판은 롤러테이블(100)의 상부에 안착된 후 다수개의 롤러(120)의 회전 구동에 의해 롤러(120) 표면에 미끄러지면서 이송된다.
승강장치(10)는 롤러(120)와 롤러(120) 사이에 배치되어 밑으로 처진 철판의 선단을 패스라인(도 8의 L 참조) 위쪽으로 들어 올려 주게 된다. 이에, 이송되는 철판의 선단이 후단에 배치된 롤러(120)와 충돌되는 것을 막아 충격 소음 발생은 물론 롤러(120)와 철판의 손상을 방지할 수 있다. 패스라인(pass line)이라 함은 철판이 이송되는 높이로 예를 들어, 지면에서 롤러(120) 상단까지의 높이를 의미할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 승강장치(10)는 롤러(120)와 롤러(120) 사이 영역에서 폭방향을 따라 간격을 두고 배열 설치될 수 있다. 폭방향으로 배치된 복수개의 승강장치(10)가 철판 선단의 하중을 분산하여 들어 올릴 수 있게 된다. 또한, 철판의 폭방향 크기에 관계없이 다양한 크기의 철판이 어느 위치로 이동되더라도 승강장치(10)에 의해 들어 올려질 수 있게 된다. 승강장치(10)의 폭방향 배치 개수나 배치 간격은 다양하게 변형될 수 있다.
또한, 승강장치(10)는 롤러(120)와 롤러(120) 사이 영역에서 길이방향을 따라 간격을 두고 배열 설치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 승강장치(10)는 길이방향을 따라 2열 또는 3열로도 배치될 수 있다. 승강장치(10)는 2열 이나 3열 외에 4열 또는 그 이상의 개수로 배열 설치될 수 있다. 길이방향에 대한 승강장치(10)의 배열 개수 또는 배치 위치는 롤러(120)와 롤러(120) 사이 간격이나 철판 종류 등에 따라 변형될 수 있다.
이에, 롤러(120)와 롤러(120) 사이 간격이 매우 큰 경우에도 길이방향을 따라 배치된 복수의 승강장치(10)에 의해 철판의 선단은 후단으로 가면서 차례로 들어 올려져 최종적으로 철판의 선단이 후단의 롤러(120) 위쪽에 올릴 수 있게 된다.
여기서, 철판 진행방향을 따라 가장 후단에 배치되는 승강장치(10)는 보조롤러의 둘레길이의 반에 대응하는 거리만큼 후단 롤러(120)로부터 이격될 수 있다. 이러한 구조에 대해서는 뒤에서 다시 상세하게 설명하도록 한다.
도 2내지 도 4은 본 실시예에 따른 승강장치(10)의 구성을 나타내고 있으며, 도 5와 도 6은 승강장치(10)의 보조롤러를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 본 실시예의 승강장치(10)는 롤러테이블(100)에 설치되는 베이스판(12), 베이스판(12)에 설치되는 브라켓(14)을 매개로 양 선단이 자유 회전가능하게 지지되어 철판을 승강시키는 캠 구조의 보조롤러(20)를 포함할 수 있다.
도 2는 하나의 보조롤러(20)를 구비한 승강장치(10)의 일예를 나타내고 있다.
승강장치(10)는 하나의 보조롤러(20)를 구비한 구조 외에 도 3의 a)에 도시된 바와 같이, 두 개의 보조롤러(20)를 구비한 구조 또는, 도 3의 b)에 도시된 바와 같이, 3개의 보조롤러(20)를 구비한 구조일 수 있다.
도 3에 도시된 실시예의 승강장치(10)는 복수개의 보조롤러(20)를 구비한 구조로, 보조롤러(20) 개수에 대응하여 복수개의 베이스판(12)을 구비하며, 브라켓(14)의 길이가 길게 연장된 구조를 제외하고 도 2에 도시된 구조와 동일하다.
따라서, 이하 본 승강장치에 대한 설명은 도 2의 실시예를 참고하여 설명하며, 도 3의 실시예에 따른 승강장치는 이에 갈음한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 베이스판(12)은 롤러테이블(100)의 프레임(110) 상면에 설치된다. 베이스판(12) 상에 보조롤러(20) 지지를 위해 두 개의 브라켓(14)이 설치된다. 브라켓(14)은 예를 들어, 직각으로 절곡된 플레이트 구조물로, 프레임(110)에 수직으로 설치된 스터드볼트(16)에 끼워져 너트(17)를 매개로 고정 설치될 수 있다.
또한, 승강장치(10)는 브라켓(14)에 형성된 체결홀에 나사결합되어 베이스판(12)에 대해 브라켓(14)을 상하로 이동시키는 잭볼트(18)를 더 포함할 수 있다. 잭볼트(18)는 각각의 브라켓(14)에 수직으로 나사체결되고 하단은 브라켓(14)을 관통하여 베이스판(12)에 접하는 구조로 되어 있다. 프레임(110)에 대해 브라켓(14)을 고정하는 너트(17)를 풀고 잭볼트(18)를 조이거나 풀어줌에 따라 브라켓(14)을 상하로 이동시킬 수 있다.
잭볼트(18)를 이용하여 브라켓(14)의 높이를 조절함으로써, 브라켓(14)에 설치되는 보조롤러(20)를 프레임(110)에 대해 상하로 이동할 수 있게 된다. 이에, 보조롤러(20)를 상하방향을 따라 원하는 위치로 조절할 수 있게 된다. 따라서, 철판의 종류나 처짐 등에 따라 보조롤러(20)의 높이를 정확히 셋팅할 수 있어, 철판과 보조롤러(20) 간의 심한 충돌을 방지하고 철판을 원활하게 들어 올릴 수 있다.
보조롤러(20)는 브라켓(14)에 설치되는 회전축(22)에 회전가능하게 설치된다. 이격 배치된 두 개의 브라켓(14) 사이에 회전축(22)이 설치되고, 회전축(22)에 베어링블럭(24)을 매개로 보조롤러(20)가 자유롭게 회전 가능하게 설치된다.
보조롤러(20)는 원형 단면 구조로 형성될 수 있다. 철판 하부면이 보조롤러(20)에 접함에 따라 철판과의 마찰에 의해 보조롤러(20)가 회전축(22)을 중심으로 회전된다.
본 실시예의 보조롤러(20)는 무게를 최소화할 수 있도록 알루미늄 합금 재질로 형성될 수 있다. 보조롤러(20)는 철 재질의 종래 보조롤러와 비교하여 중량을 1/10로 줄일 수 있다.
예를 들어, 보조롤러(20)는 6061 알루미늄 합금을 포함하여 인장강도나 내력, 경도가 큰 알루미늄 합금 재질에서 선택될 수 있다.
이와 같이, 보조롤러(20)의 무게를 줄임에 따라 철판과 접하였을 때 이동하는 철판에서 인가되는 작은 수평력으로도 보조롤러(20)가 원활하게 회전될 수 있다. 진행하는 철판과 접하는 보조롤러(20)가 원활하게 회전됨에 따라 철판에 대해 보조롤러(20)가 미끄러지는 현상을 줄이고, 철판과 보조롤러(20)와의 마찰에 의한 철판의 손상을 방지할 수 있게 된다.
또한, 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 보조롤러(20)는 외주면에 축방향을 따라 연속적으로 파여져 형성되고 원주면을 따라 간격을 두고 배치된 복수개의 슬릿(26)을 포함하여, 기어 형태의 단면 구조를 이룰 수 있다.
이에, 슬릿(26) 형성량 만큼 전체적으로 보조롤러(20)의 중량을 보다 줄일 수 있다. 따라서, 보다 가벼운 철판을 이송하는 경우에도 보조롤러(20)가 철판에 의해 원활하게 회전하여 철판에 대한 미끄러져 회전되지 않는 것을 방지할 수 있다.
철판과 접하는 보조롤러(20)가 기어 형태를 이룸에 따라 철판에 대한 보조롤러(20)의 마찰력을 높일 수 있다. 즉, 본 실시예의 보조롤러(20)는 슬릿(26)을 사이에 두고 앞뒤의 기어 형태를 이루는 부분이 철판과 접하면서 외주면이 평면 형태인 롤러와 비교하여 철판과 복수의 곳에서 동시에 접촉이 이루어진다. 그리고 보조롤러(20)가 회전되면서 뒤쪽 기어가 철판을 밀어주는 작용을 하게 되어, 철판에서 미끄러지는 것을 보다 줄여줄 수 있게 된다. 이에, 진행하는 철판과 접하였을 때 보조롤러(20)가 원활하게 회전될 수 있다.
또한, 보조롤러(20)에 슬릿(26)을 형성함으로써, 보조롤러(20)를 자연 냉각시킬 수 있다. 보조롤러(20)는 슬릿(26)을 제외한 면에서만 철판과의 접촉이 이루어진다. 이에, 보조롤러(20) 전체적으로 철판과의 접촉면적은 줄어, 철판의 고열이 보조롤러(20)로 전달되는 것을 최소화할 수 있다.
그리고, 슬릿(26) 형성을 통해 보조롤러(20)의 표면적은 넓어져 대기와 보조롤러(20) 간의 접촉 면적을 보다 증가시킬 수 있게 된다. 이에, 보조롤러(20)가 회전하는 것만으로도 철판으로부터 보조롤러(20)로 전달된 열을 충분히 대기중으로 방열시킬 수 있게 된다. 또한, 위쪽 철판으로부터 수직방향으로 전달되는 철판의 복사열의 흐름을 슬릿(26)에서 끊어줌으로써, 하부의 베어링블럭(24)으로 전달되는 복사열의 온도를 낮출 수 있다.
따라서, 보조롤러(20)를 고열로부터 보호하는 것은 물론, 베어링블럭(24)으로 전달되는 열을 차단하여 베어링블럭(24)이 고열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
슬릿(26)은 전체적으로 일정한 크기로 형성될 수 있다. 이에, 보조롤러(20) 전체적으로 균일하게 방열이 이루어질 수 있다. 슬릿(26)의 크기나 형성 개수는 다양하게 변형될 수 있다.
보조롤러(20)의 냉각 효율을 보다 높일 수 있도록, 본 실시예의 승강장치(10)는 보조롤러(20)로 냉각용 공기를 공급하는 냉각부를 더 포함할 수 있다. 냉각부는 압축공기를 공급하여 보조롤러(20)를 포함한 승강장치(10)를 냉각시키는 구조일 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 냉각부는 회전축(22)의 일측에 연결되어 냉각용 압축 공기를 공급하기 위한 에어공급구(30), 회전축(22) 내부를 따라 형성되는 에어관로(31), 에어관로(31) 형성되어 보조롤러(20) 내부 공간으로 연통되는 공급홀(32), 보조롤러(20)의 외주면에 관통 형성되어 내부공간의 공기를 배출하는 배출홀(33)을 포함할 수 있다.
회전축(22)은 네부에 축방향을 따라 에어관로(31)가 연속적으로 형성된다. 브라켓(14)에 지지된 회전축(22)의 일측 선단에는 에어관로(31)와 연통되도록 에어공급구(30)가 설치될 수 있다. 공급홀(32)은 회전축(22) 측면에 관통 형성되어, 베어링블럭(24)에 의해 지지되는 회전축(22)과 보조롤러(20) 사이 내부 공간과 에어관로(31) 사이를 연결한다.
배출홀(33)은 슬릿(26) 내측에 형성되어 보조롤러(20)의 내부 공간과 연결 수 있다.
이에, 에어공급구(30)를 통해 공급되는 고압의 압축공기는 에어관로(31)와 공급홀(32)을 통해 보조롤러(20) 내부로 공급되고, 배출홀(33)을 통해 보조롤러(20) 외측으로 배출되어 보조롤러(20)를 냉각시킬 수 있다.
본 실시예에서, 에어공급구(30)에는 압축공기를 냉각하여 공급하기 위한 공기냉각기(34)(vortex tube)를 더 설치될 수 있다. 압축 공기는 공기냉각기(34)를 통과하면서 상온 보다 차가운 공기로 온도가 낮아져 보조롤러(20) 내부로 공급될 수 있다. 따라서, 보다 차가운 공기를 이용하여 보조롤러(20)와 베어링블럭(24)을 포함하여 승강장치(10)의 구성부를 고열로부터 보호할 수 있게 된다.
예를 들어, 후 공정의 정체로 철판의 이동이 제대로 이루어지지 못하는 상태에서 상온의 압축 공기만으로 보조롤러(20)와 베어링블럭(24)의 냉각이 어려울 수 있다. 이 경우, 상기와 같이 공기냉각기(34)를 거치도록 함으로써 보다 차가운 공기를 상승장치로 공급하여, 냉각 효율을 높일 수 있다.
공기냉각기(vortex tube)(34)는 압축공기를 뜨거운 흐름과 차가운 흐름으로 분리시키는 구조로, 이러한 구조에 대해서는 알려져 있는 바 상세한 설명은 생략한다.
본 실시에의 보조롤러(20)는 강도 보강과 내열성 확보 등을 위해 다양한 구조로 변형될 수 있다.
보조롤러(20)는 강도 보강을 위해 외주면을 하드 아노다이징(hard-anodizing) 표면 처리하여 경질 피막을 형성한 구조일 수 있다. 하드 아노다이징 처리를 통해 보조롤러(20) 표면이 산화되어 내마모성이 우수한 알루미나 세라믹으로 변화된다. 이에, 알루미늄 재질의 보조롤러(20) 표면 경도가 높아져 철판과의 접촉에 의한 마찰로부터 보조롤러(20)의 표면이 마모되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 보조롤러(20)는 최초 철판과 접하는 상부쪽 외주면에 설치되어 철판과의 접촉에 의한 마모를 방지하는 보강판(36)을 더 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 보조롤러(20)는 캠 구조를 이룸에 따라 철판과 접하지 않을 때에는 후술하는 하사점(도 6의 52 참조)이 상부에 위치한 상태가 된다. 이에, 철판 선단은 대기 중인 보조롤러(20)의 하사점(52) 부분에 접촉하게 된다. 따라서, 본 실시예에서 보강판(36)은 보조롤러(20)의 하사점(52) 부분에 설치될 수 있다.
보강판(36)은 하사점(52) 부분 및 하사점(52)을 기준으로 전단 쪽에 적어도 하나 이상 설치될 수 있다. 또한, 보강판(36)은 보조롤러(20)의 외주면은 물론 축방향 선단면에도 설치될 수 있다.
보강판(36)은 알루미늄 재질의 보조롤러(20) 표면을 철판으로부터 보호할 수 있는 재질이면 모두 적용될 수 있다. 예를 들어, 보강판(36)은 질기고 연성과 탄성이 강한 금속 재질로 형성될 수 있다. 보강판(36)의 크기나 설치 개수 등은 다양하게 변형될 수 있다.
이와 같이, 철판과의 접촉 부위에 보강판(36)이 설치됨으로써, 철판으로부터 보조롤러(20)가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 아래로 구부러진 일부 철판이나 절단 불량으로 선단이 날카롭게 아래로 처진 철판의 경우, 철판 선단이 보조롤러(20)에 접할 때 알루미늄 재질의 보조롤러(20) 외주면이나 선단면에 부딪치면서 보조롤러(20)를 손상시킬 수 있다.
본 실시예의 보조롤러(20)는 외주면과 선단면에 보강판(36)이 더 설치됨으로써, 철판과의 접촉에 의해 보조롤러(20)가 압착되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.
외주면에 슬릿(26)을 형성한 보조롤러(20) 구조의 경우, 하사점(52) 위치에서는 슬릿(26)의 형성 간격이 상대적으로 넓어 슬릿(26)과 슬릿(26) 사이 보조롤러(20)의 외주면의 두께가 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 이에, 보강판(36) 설치 위치에는 슬릿(26)이 형성되지 않아, 보강판(36)을 보조롤러(20)의 슬릿(26) 사이 넓은 외주면에 안정적으로 설치할 수 있다. 따라서, 철판과의 충돌에 의해 보강판(36)이 안쪽으로 변형되는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 보조롤러의 또 다른 실시예를 나타내고 있다.
도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 보조롤러(20)는 외면에 설치되는 고무 또는 실리콘 재질의 외피(40)를 더 포함할 수 있다.
보조롤러(20)는 외면에 예를 들어, 우레탄 재질의 외피(40)를 형성함으로써 철판과의 접촉에 따른 소음을 보다 줄일 수 있다.
본 실시예에서, 외피(40)는 보조롤러(20)의 슬릿(26)에 채워져 형성된 구조일 수 있다. 이에, 외피(40)가 보조롤러(20) 표면에서 박리되는 것을 방지할 수 있고, 외피의 내력을 증가시켜 사용 수명을 연장할 수 있게 된다.
또한, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 보조롤러(20)는 외면에 PBO 펠트(Poly-phenylene benzobisoxazole flet) 재질의 외피(42)을 형성한 구조일 수 있다. 보조롤러(20) 외면에 PBO 펠트 재질의 외피(42)를 형성함으로써, 고온에 대한 내열성을 확보하여 철판의 고온으로부터 보조롤러나 베어링블럭 등의 손상을 방지할 수 있게 된다. PBO 펠트 재질의 외피(42)가 박리되는 것을 방지하기 위해, 보조롤러(20) 표면은 슬릿의 깊이를 줄여 요철 형태를 이룰 수 있다.
본 실시예의 이송장치는 롤러테이블(100)의 철판 이송 구간에 따라 다양한 구조의 보조롤러(20)가 설치될 수 있다.
철판을 이송하는 구간은 예를 들어, 온도가 높은 구간, 중간 온도 구간, 낮은 온도 구간으로 구분될 수 있다.
온도가 높은 구간이나 중간 온도 구간에서는 외주면에 슬릿(26)이 형성된 보조롤러(20)를 구비한 승강장치(10)가 마련될 수 있다. 이 구간에서도 온도에 따라 슬릿(26) 형성 보조롤러(20)로 상온 냉각하거나 보조롤러(20) 내부로 압축공기를 공급하여 냉각할 수 있다.
온도가 상대적으로 더 높은 구간에서는 승강장치(10)에 공기공급기가 추가되어 보조롤러(20) 내부로 냉각공기를 공급함으로써, 승강장치(10)를 고열로부터 보호할 수 있다.
온도가 낮은 구간에서는 슬릿(26)이 없는 평면의 보조롤러(20) 또는 외측에 우레탄 재질의 외피(40)가 설치된 보조롤러(20)를 구비한 승강장치(10)가 마련될 수 있다.
이와 같이, 롤러테이블(100)의 온도 구간 별로 적절한 구조의 보조롤러(20)를 구비한 승강장치(10)가 마련되어, 롤러테이블(100) 전체적으로 승강장치(10)를 고열로부터 보호하면서 소음까지 최소화할 수 있게 된다.
한편, 본 실시예의 보조롤러(20)는 캠 구조를 이루어, 철판과 접하여 회전되면서 회전운동을 철판의 수직운동으로 전환하여 철판을 승강시키게 된다. 캠 구조라 함은 회전체의 회전운동을 종동체의 직선운동으로 전환하는 구동 매커니즘을 갖는 것으로 이해할 수 있다. 이에, 회전체인 보조롤러(20)의 구동 매커니즘에 의해 회전운동이 종동체인 철판의 상하 직선 운동으로 전환되어 철판을 승강시킬 수 있게 된다.
보조롤러(20)는 캠 구조에 의한 구동 매커니즘을 나타낼 수 있으며 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 보조롤러(20)는 회전축(22)이 편심되거나 타원, 계란 형태 등 비원형 구조를 이룰 수 있다.
이하, 본 실시예의 보조롤러(20)는 원형으로 이루어지고 회전축(22)이 편심되어 캠으로 구동되는 구조를 예로서 설명한다. 보조롤러(20)는 이에 한정되지 않으며 캠 구조에 의한 구동 매커니즘을 통해 철판을 위로 들어 올리는 구조면 모두 적용될 수 있다.
본 실시예에서, 회전축(22)은 보조롤러(20) 중심에서 벗어나 일측으로 편심되어 설치된 구조로 되어 있다. 즉, 보조롤러(20)의 회전 중심인 회전축(22)의 중심(50)이 원형의 보조롤러(20) 중심(51)과 서로 어긋나 편심을 이룬다. 여기서, 보조롤러(20)의 중심(51)이란 원형 단면 구조로 된 보조롤러(20)의 원 중심을 의미한다. 회전축(22)의 중심(50)과 보조롤러(20)의 중심(51) 사이 편심량(E)은 다양하게 변형될 수 있다.
이에, 보조롤러(20)는 진행하는 철판과 접하여 편심된 회전축(22)을 중심으로 회전되면서 철판을 위로 들어 올릴 수 있게 된다. 따라서, 철판은 승강장치(10)를 지나면서 보조롤러(20)에 의해 선단이 들려 후단의 롤러(120)에 충돌되지 않고 그 위로 얹어질 수 있게 된다.
이와 같이 본 실시예의 승강장치(10)는, 편심 구조의 보조롤러(20)가 철판의 처진 선단과 접하여 회전되면서 철판을 패스라인(L) 위쪽으로 들어 올림으로써, 철판과 후단 롤러(120)와의 충돌을 방지하고 소음 발생을 억제할 수 있다.
이하 설명의 편의를 위해, 도 6에서 회전축(22)의 중심(50)과 보조롤러(20)의 중심(51)을 지나는 라인을 따라 회전축(22) 중심에서 보조롤러(20) 외주면까지 거리가 가장 짧은 지점을 하사점(52)이라 하고, 가장 거리가 긴 지점을 상사점(53)이라 한다.
본 실시예에서, 보조롤러(20)는 하사점(52)이 위를 향하였을 때 지면으로부터 하사점(52)까지의 높이가 패스라인(L) 즉, 지면으로부터 롤러(120)의 상단 높이와 같거나 바람직하게는 패스라인(L)보다 낮은 구조일 수 있다.
이에, 패스라인(L) 밑으로 처진 철판의 선단이 보조롤러(20)와 강하게 충돌되는 것을 방지하고, 철판과 보조롤러(20)의 손상을 방지할 수 있게 된다. 또한, 철판의 선단이 지나간 후에는 보조롤러(20)는 패스라인(L)을 따라 진행하는 철판과 이격되므로 다음 철판이 올 때까지 철판에 접하지 않고 회전되지 않는 상태로 대기할 수 있게 된다.
보조롤러(20)는 편심된 구조로, 회전축(22) 중심(50)을 기준으로 하사점(52) 부분이 더 무거워 철판과 비접촉시 하사점(52) 부분이 아래쪽에 위치한 상태로 회전된다.
본 실시예에서, 보조롤러(20)는 상사점(53)이 아래쪽에 위치한 상태를 보다 확실하게 유지할 수 있도록, 상사점(53) 부분 내측에 설치되는 무게추(60)를 더 포함할 수 있다. 무게추(60)에 의해 보조롤러(20)의 무게 중심이 상하점 부분으로 더 치우쳐져, 보조롤러(20)는 회전시 하사점(52)이 아래에 있는 상태로 확실하게 복귀될 수 있다.
무게추(60)는 바 형태로 된 중량물로, 보조롤러(20) 측면에 형성된 홀을 통해 내측으로 삽입 설치될 수 있다. 무게추(60)는 보조롤러(20)의 축방향 균형을 맞출 수 있도록 축방향 양 선단에 대응되는 위치에 각각 설치되거나, 보조롤러(20)의 축방향을 따라 길게 연장되어 설치될 수 있다.
무게추(60)가 더 설치됨에 따라 보조롤러(20)는 구속이 없는 상태에서 항상 하사점(52)이 상부에 있고 상사점(53)이 아래에 있는 상태를 유지하게 된다.
또한, 보조롤러(20)는 180도 회전되어 상사점(53)이 위를 항하였을 때 지면으로부터 상사점(53)까지의 높이가 패스라인(L) 즉, 지면으로부터 롤러(120)의 상단 높이보다 높은 구조일 수 있다.
이에, 보조롤러(20)가 회전되면서 상사점(53)이 패스라인(L) 위로 이동되면서 롤러(120)에 접하고 있는 철판을 패스라인(L) 위쪽으로 밀어 올릴 수 있게 된다. 따라서, 패스라인(L) 밑으로 쳐져 있던 철판의 선단이 패스라인(L) 위로 들어 올려져 후단의 롤러(120)에 충돌되지 않고 롤러(120) 위에 얹어져 이동될 수 있다.
도 8은 본 실시예의 보조롤러에 의한 작용을 잘 나타내고 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 보조롤러(20)는 하사점(52)이 위쪽을 향한 상태로 대기하며, 철판이 진행방향을 따라 이동함에 따라 패스라인(L) 아래로 처진 철판의 선단이 보조롤러(20) 상부에 접하게 된다.
철판 선단이 보조롤러(20)에 접함에 따라 철판의 하중에 의해 보조롤러(20)가 회전된다. 이에, 철판은 보조롤러(20)에 얹어져 진행방향으로 이동되고, 보조롤러(20)는 회전되면서 하부에 위치한 상사점(53)이 위로 이동된다.
보조롤러(20)는 회전축(22)의 중심(50)이 편심되어 있어서, 보조롤러(20)가 회전되면서 외주면의 높이는 점차 높아져 패스라인(L) 위쪽으로 이동된다. 보조롤러(20)가 180도 회전되면, 상사점(53)은 완전히 상부에 위치하여 보조롤러(20) 외주면의 높이가 가장 높아지고, 보조롤러(20)에 얹어져 있는 철판은 패스라인(L) 위쪽으로 최대한 들어 올려진 상태가 된다.
보조롤러(20)가 180도 회전되는 동안 진행방향으로 이동되는 철판의 선단은 롤러(120)상부에 도달하게 된다.
언급한 바와 같이, 철판은 편심된 보조롤러(20)의 회전에 의해 패스라인(L) 위쪽으로 최대한 들어 올려진 상태로, 철판의 선단 역시 패스라인(L) 위로 상승되어 롤러(120)와 충돌되지 않고 롤러(120) 위에 얹어지게 된다.
이와 같이, 철판의 처진 선단이 보조롤러(20)를 지나면서 패스라인(L) 위로 상승됨으로써, 철판의처진 선단과 롤러(120) 간의 충돌에 의한 소음 발생을 방지할 수 있게 된다.
롤러(120) 위에 올려진 철판은 롤러(120)의 구동에 따라 진행방향으로 이동된다.
그리고, 철판에 접한 상태에서 보조롤러(20)가 계속 회전되어 180도 이상 회전되면 상사점(53)이 최고점을 지나 아래로 이동되면서 보조롤러(20)의 외주면 높이가 점차 낮아진다. 보조롤러(20)가 360도 회전되면, 하사점(52)이 원상태로 상부에 위치하면서 보조롤러(20) 외주면은 패스라인(L) 아래로 최대한 높이가 낮아진다. 이에, 보조롤러(20)는 패스라인(L)을 따라 진행되는 철판과 이격되어 접촉되지 않는다. 따라서 보조롤러(20)는 다음 철판의 처진 선단이 도달할 때까지 회전되지 않는 상태로 대기하게 된다. 따라서, 철판과 보조롤러(20)의 마찰을 방지하고 보조롤러(20)의 손상을 최소화할 수 있다.
여기서, 진행방향을 따라 보조롤러(20)의 위치 즉, 승강장치(10)의 위치는 보조롤러(20)의 둘레길이의 반에 대응하는 거리만큼 후단 롤러(120)로부터 이격될 수 있다.
보조롤러(20)는 대기 상태에서 180도 회전되었을 때 철판을 가장 높이 들어 올릴 수 있으며, 이 때 철판의 선단이 후단의 롤러(120)와 충돌되지 않고 롤러(120) 위에 안정적으로 얹힐 수 있다.
따라서, 도 8에 도시된 바와 같이 본 실시예에서 후단 롤러(120)에 대한 보조롤러(20)의 이격 거리(D)는 보조롤러(20)의 전체 둘레의 절반 길이인 보조롤러(20)의 반지름 × π에 대응될 수 있다.
후단 롤러(120)에 대한 보조롤러(20)의 이격 거리(D)가 상기 값 이하인 경우, 보조롤러(20)가 철판 선단을 패스라인(L) 위로 완전히 올리지 않은 상태에서 철판 선단이 후단 롤러(120)에 도달하게 된다. 이에, 철판 선단과 후단 롤러(120) 간에 충돌이 발생될 수 있다.
후단 롤러(120)에 대한 보조롤러(20)의 이격 거리(D)가 상기 값보다 큰 경우에는, 보조롤러(20)가 철판 선단을 최대한 들어 올린 상태에서 철판 선단이 후단 롤러(120)에 도달하지 못한다. 이에, 철판 선단이 자중에 의해 다시 밑으로 내려간 상태로 후단 롤러(120)에 도달함으로써, 철판 선단과 후단 롤러(120)의 충돌이 발생될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.
10 : 승강장치 12 : 베이스판
14 : 브라켓 18 : 잭볼트
20 : 보조롤러 22 : 회전축
24 : 베어링블럭 26 : 슬릿
30 : 에어공급구 31 : 에어관로
32 : 공급홀 33 : 배출홀
34 : 공기냉각기 36 : 보강판
40,42 : 외피 50 : 회전축 중심
51 : 보조롤러 중심 52 : 하사점
53 : 상사점 60 : 무게추
100 : 롤러테이블 110 : 프레임
120 : 롤러

Claims (13)

  1. 프레임, 상기 프레임에 폭방향으로 배치되고 길이방향을 따라 간격을 두고 설치되는 복수개의 롤러를 포함하는 롤러테이블의 상기 롤러와 롤러 사이에 배치되어 철판의 처진 선단을 들어 올리기 위한 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치에 있어서,
    상기 승강장치는 상기 롤러테이블에 설치되는 베이스판, 상기 베이스판에 설치되는 브라켓을 매개로 양 선단이 자유 회전가능하게 지지되어 철판과 접하여 회전되며 회전운동을 철판의 수직운동으로 전환하여 철판을 승강시키는 캠 구조의 보조롤러를 포함하고,
    상기 보조롤러는 상기 브라켓에 설치되는 회전축에 베어링블럭을 매개로 회전가능하게 설치되고, 상기 회전축 중심은 상기 보조롤러 중심에서 벗어나 일측으로 편심된 구조이고,
    상기 보조롤러는 상기 회전축 중심에서 외주면까지 거리가 가장 짧은 하사점이 상부를 향한 상태에서, 지면으로부터 상기 하사점의 높이가 지면으로부터 상기 롤러의 상단 높이보다 낮은 구조의 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조롤러는 상기 회전축 중심에서 외주면까지 거리가 가장 긴 상사점이 상부를 향한 상태에서, 지면으로부터 상기 상사점의 높이가 지면으로부터 상기 롤러의 상단 높이보다 높은 구조의 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조롤러는 외주면에 축방향을 따라 연속적으로 파여져 형성되고 원주면을 따라 간격을 두고 배치된 복수개의 슬릿을 포함하여, 기어 형태의 단면 구조를 이루는 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 보조롤러는 외주면에 설치되어 철판과의 접촉에 의한 마모를 방지하는 보강판을 더 포함하는 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조롤러는 알루미늄 합금 재질로 형성된 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 브라켓에 형성된 체결홀에 나사결합되어 상기 베이스판에 대해 상기 브라켓을 상하로 이동시키는 잭볼트를 더 포함하는 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조롤러로 냉각용 공기를 공급하는 냉각부를 더 포함하는 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조롤러는 상기 회전축 중심에서 외주면까지 거리가 가장 긴 상사점 부분 내측에 설치되는 무게추를 더 포함하는 철판 이송용 롤러테이블의 철판 승강 장치.
  11. 프레임, 상기 프레임에 폭방향으로 배치되고 길이방향을 따라 간격을 두고 설치되는 복수개의 롤러, 상기 롤러와 롤러 사이에 배치되어 철판의 처진 선단을 들어 올리는 상기 청구항 제1 항, 및 제 4 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 승강장치를 적어도 하나 이상 포함하는 철판 이송용 롤러테이블.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 승강장치는 상기 롤러와 롤러 사이 영역에 폭방향을 따라 간격을 두고 배열 설치된 철판 이송용 롤러테이블.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 승강장치는 상기 롤러와 롤러 사이 영역에 길이방향을 따라 간격을 두고 배열 설치된 철판 이송용 롤러테이블.
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