KR19980043979A - Non-contact strip feeder with air guided baffle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스트립에 압축공기를 분사시키고 이를 적절하게 분배시킴으로서 스트립을 안정적으로 부상시켜 이송하고 스트립의 표면결함을 방지하도록 개선된 공기 유도 배플(Baffle)을 갖는 비접촉식 스트립 이송장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-contact strip conveying device having an air-induced baffle that is improved to stably float and transport the strip and to prevent surface defects on the strip by injecting compressed air into the strip and distributing it appropriately.
본 발명은 스트립의 하부에 위치되어 스트립을 지지하여 이송하는 장치에 있어서, 일측으로는 공기 유입구가 형성되는 중공형의 공기 헤더를 갖추고, 상기 헤더의 상부측으로는 스트립의 폭방향으로 균일한 압력을 유지하면서 헤더의 중앙을 향하여 경사진 상태로 고압의 공기를 분사시키는 공기 분사구가 복수개 대향 배치되며, 상기 헤더의 상부면에는 스트립의 진행방향으로 연장되는 공기 유도 배플이 다수개 직립배치되고, 상기 헤더의 양측면에는 스트립의 사행을 방지하기 위한 수직판이 각각 일정높이 형성됨을 특징으로 하는 공기 유도 배플(Baffle)을 갖는 비접촉식 스트립 이송장치를 제공한다.The present invention is a device located in the lower portion of the strip for supporting and transporting the strip, one side having a hollow air header is formed with an air inlet, the upper side of the header to the uniform pressure in the width direction of the strip A plurality of air injection holes for injecting high-pressure air in a state inclined toward the center of the header while being maintained are disposed facing each other, a plurality of air induction baffles extending in the advancing direction of the strip is arranged upright on the upper surface of the header, Both sides of the provides a non-contact strip conveying apparatus having an air induction baffle (baffle), characterized in that the vertical plate is formed at a certain height to prevent meandering of the strip.
Description
본 발명은 연속소둔라인(Continuous Annealing Line), 연속도금라인(Continuous Galvanizing Line) 및, 전기강판라인에서 소재로 사용되고 있는 철재 스트립(Steel Strip/ Coil)을 롤(Roll)과 접촉시키지 않고 이송시키는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 스트립에 압축공기를 분사시키고 이를 적절하게 분배시킴으로서 스트립을 안정적으로 부상시켜 이송하고 스트립의 표면결함을 방지하도록 개선된 공기 유도 배플(Baffle)을 갖는 비접촉식 스트립 이송장치에 관한 것이다.The present invention is a continuous annealing line (Continuous Annealing Line), continuous galvanizing line (Continuous Galvanizing Line), and an apparatus for transferring the steel strip (Steel Strip / Coil) used as a material in the electrical steel sheet line without contacting the roll (Roll) More specifically, it relates to a non-contact strip conveying device having an air-induced baffle that is improved to stably float and transport the strip and prevent surface defects on the strip by injecting compressed air into the strip and distributing it appropriately. will be.
종래에는 제철공정에서 스트립(S)의 이송을 모터의 회전력을 주동력원으로 사용하고 있으며, 장거리 혹은 방향전환을 위하여 제 1 도에 도시된 바와 같은 지지롤(110)을 활용하고 있다. 이러한 종래의 기술은 철재 스트립(S)의 이송시 스트립(S)과 지지롤(110)의 마찰구동은 지지롤(110)의 지지력과 접촉각에 의하여 구동상태가 결정되며, 이는 스트립(S)과 롤(110) 사이에 이물질의 개입으로 인한 스트립(S)의 사행발생, 스트립(S)과 지지롤(110)의 접촉부위(120)에 의한 표면 긁힘 자국(Scratch) 및 패인자국(Dent), 롤의 열팽창만곡(Roll Thermal Crown)과 같은 원인으로 표면결함이 발생하여 스트립(S)의 품질에 직접적인 악영향을 주어왔다. 특히 스트립(S)의 고속이송시 이러한 문제는 더욱 커지게 되는 것이다.Conventionally, in the steelmaking process, the rotational force of the motor is used as the main power source, and the support roll 110 as shown in FIG. 1 is used for long distance or direction change. In this prior art, the frictional driving of the strip S and the support roll 110 during the transfer of the steel strip S is determined by the driving force and the contact angle of the support roll 110, and the strip S and Meandering of the strip S due to the involvement of foreign matter between the rolls 110, surface scratches and dent marks by the contact portion 120 of the strip S and the support roll 110, Surface defects occur due to the same cause as the roll thermal crown of the roll, which has a direct adverse effect on the quality of the strip (S). In particular, this problem becomes even more large at high speeds of the strip (S).
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 스트립에 압축공기를 분사시켜 적절하게 분배시킴으로서 스트립을 안정적으로 부상시키고 이송하고 스트립의 표면결함을 방지하고 표면품질을 향상시키도록 개선된 공기 유도 배플(Baffle)을 갖는 비접촉식 스트립 이송장치를 제공함을 그 목적으로 하는 것이다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and by improving the air quality by improving the quality of the surface by stably floating and transporting the strip, preventing the surface defects of the strip by spraying the compressed air to the strip to distribute appropriately It is an object of the present invention to provide a non-contact strip conveying apparatus having an induction baffle.
도 1은 종래의 스트립 이송장치인 롤과 스트립의 구성도,1 is a configuration diagram of a roll and a strip which is a conventional strip conveying apparatus,
도 2는 본 발명에 따른 공기 유도 배플(Baffle)을 갖는 비접촉식 스트립 이송장치를 도시한 구성도,2 is a block diagram showing a non-contact strip conveying apparatus having an air induction baffle according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 공기 유도 배플(Baffle)을 갖는 비접촉식 스트립 이송장치에 갖춰진 헤더를 도시한 분해사시도,3 is an exploded perspective view showing a header provided in a non-contact strip conveying apparatus having an air guided baffle according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 공기 유도 배플(Baffle)을 갖는 비접촉식 스트립 이송장치에 갖춰진 상판구성도,4 is a top plate configuration provided in a non-contact strip conveying apparatus having an air induction baffle according to the present invention,
도 5는 본 발명에 따른 공기 유도 배플(Baffle)을 갖는 비접촉식 스트립 이송장치에 갖춰진 공기 분사구의 단면도,5 is a cross-sectional view of an air jet provided in a non-contact strip conveying apparatus having an air guided baffle according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 공기 유도 배플(Baffle)을 갖는 비접촉식 스트립 이송장치를 이용하여 스트립을 이송시키는 경우, 스트립에 가해지는 공기흐름을 도시한 설명도,FIG. 6 is an explanatory view showing an air flow applied to a strip when the strip is transferred using a non-contact strip conveying apparatus having an air guided baffle according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 공기 유도 배플(Baffle)을 갖는 비접촉식 스트립 이송장치를 이용하여 스트립을 이송시키는 경우, 스트립에 가해지는 공기압력 분포를 도시한 설명도,7 is an explanatory view showing an air pressure distribution applied to a strip when the strip is transferred using a non-contact strip conveying apparatus having an air guided baffle according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 비접촉식 스트립 이송장치를 이용하여 스트립을 이송시키는 경우, 스트립의 주행복원력(Steering Ability)을 설명하기 위한 구성도.8 is a configuration diagram for explaining the traveling restoring force (Steering Ability) of the strip when using the non-contact strip conveying apparatus according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
6.... 공기 유입구10.... 헤더6 .... air inlet 10 .... header
11.... 하판12.... 측판11 .... Bottom 12 .... Shroud
12a.... 절곡부13.... 상판12a .... Bend 13 ... Top
15.... 공기 분사구17.... 경사부15 .... Air nozzle 17 .. Inclined part
19.... 공기 유도 배플20.... 수직판19 .... air induction baffle
110.... 지지롤S.... 스트립110 .... support roll S ... strip
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 스트립의 하부에 위치되어 스트립을 지지하여 이송하는 장치에 있어서, 일측으로는 공기 유입구가 형성되는 중공형의 공기 헤더를 갖추고, 상기 헤더의 상부측으로는 스트립의 폭방향으로 균일한 압력을 유지하면서 헤더의 중앙을 향하여 경사진 상태로 고압의 공기를 분사시키는 공기 분사구가 복수개 대향 배치되며, 상기 헤더의 상부면에는 스트립의 진행방향으로 연장되는 공기 유도 배플이 다수개 직립배치되고, 상기 헤더의 양측면에는 스트립의 사행을 방지하기 위한 수직판이 각각 일정높이 형성됨을 특징으로 하는 공기 유도 배플(Baffle)을 갖는 비접촉식 스트립 이송장치를 마련함에 의한다.In order to achieve the above object, the present invention is located in the lower portion of the strip to support the conveying apparatus, the hollow air header having an air inlet is formed on one side, the upper side of the header A plurality of air inlets for injecting high pressure air in an inclined state toward the center of the header while maintaining a uniform pressure in the width direction of the strip are disposed facing each other, the upper surface of the header air induction baffle extending in the advancing direction of the strip A plurality of non-contact strip conveying apparatus having an air-induced baffle, characterized in that a plurality of upright arrangements, both sides of the header are formed in a vertical height to prevent meandering of the strip.
이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
본 발명의 공기 유도 배플(Baffle)을 갖는 비접촉식 스트립 이송장치(1)는 제 2도에 도시된 바와 같이, 일측으로 공기 유입구(6)가 형성되는 중공형의 공기 헤더(10)를 갖추고, 상기 헤더(10)의 상부측으로는 스트립(S)의 폭방향으로 균일한 압력을 유지하면서 헤더(10)의 중앙을 향하여 경사진 상태로 고압의 공기를 분사시키는 공기 분사구(15)가 복수개 대향배치되며, 상기 헤더(10)의 상부면에는 스트립(S)의 진행방향으로 연장되는 공기 안내 배플(19)이 다수개 직립배치되고, 양측면에는 스트립(S)의 사행을 방지하기 위한 수직판(20)의 각각 일정높이 형성된다.The non-contact strip conveying apparatus 1 having the air guided baffle of the present invention has a hollow air header 10 having an air inlet 6 formed at one side, as shown in FIG. On the upper side of the header 10, a plurality of air injection holes 15 for injecting high-pressure air in an inclined state toward the center of the header 10 while maintaining a uniform pressure in the width direction of the strip S are disposed facing each other. On the upper surface of the header 10, a plurality of air guide baffles 19 extending in the advancing direction of the strip S are disposed upright, and both sides are vertical plates 20 for preventing meandering of the strip S. Each of the constant height is formed.
그리고, 본 발명의 공기 유도 배플(Baffle)을 갖는 비접촉식 스트립 이송장치(1)는 헤더(10)의 공기 유입구(6)를 통해서 압축공기를 헤더(10)로 주입시켜 정해진 각도 θ와 간극 δ을 가진 압축공기 분사구(15)(Air Slit)를 통해 스트립(S)에 분사시킴으로서 롤(110)과 직접 접촉시키지 않고 부상 이송시킨다.In addition, the non-contact strip conveying apparatus 1 having the air induction baffle of the present invention injects compressed air into the header 10 through the air inlet 6 of the header 10, thereby providing a predetermined angle θ and a gap δ. By injecting the strip (S) through the excited compressed air injection port (15) (Air Slit) is conveyed floating without direct contact with the roll (110).
이러한 본 발명에서 헤더(10)의 구성품을 살펴보면 제 3도에 도시된 바와 같이, ㄷ형의 단면구조를 갖추고, 일측으로는 공기 유입구(6)가 형성된 하판(11), 상기 하판(11)의 양측에서 대향 결합되고 상단모서리는 절곡부(12a)를 형성하는 좌,우측판(12), 그리고 상기 하판(11)과 좌,우측판(12)의 상부측 개방부를 덮는 상판(13)으로 구성되어 있으며, 상판(13)은 다시 두 개의 수직판(20)(Siede Plate)을 상부양측으로 형성하고 있고, 상기 측판(12)의 절곡부(12a)측으로는 상기 측판(12)의 절곡부(12a)와 나란하게 연장하는 경사부(17)가 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상판(13)의 상부측에는 다수의 공기 유도 배플(19)(Baffle)을 장착하며, 상기 상부 공기 유도 배플(19)의 부착간격은 상판의 중심선(X)을 중심으로 좌,우 대칭으로, 그리고 수직판(20)에 가까울수록 촘촘하면서 중심선(X)에 가까울수록 간격이 넓게 부착함으로서 스트립(S)을 안정적으로 부상시켜 이송시킬 수 있다. 특히 상부 공기 유도 배플(19)(Baffle)은 상판(13)의 중심선(X)을 피해서 부착시키는 것이 스트립(S)을 안정적으로 부상, 이송시킬 수 있다.Looking at the components of the header 10 in the present invention as shown in Figure 3, having a c-shaped cross-sectional structure, one side of the lower plate 11, the air inlet 6 is formed, both sides of the lower plate 11 Opposed to the upper edge is composed of a left, right side plate 12 to form a bent portion (12a), and the upper plate 13 to cover the upper side opening of the lower plate 11 and the left, right side plate (12) In addition, the upper plate 13 again forms two vertical plates 20 (Siede Plate) on both sides of the upper side, and the bent portion 12a of the side plate 12 toward the bent portion 12a side of the side plate 12. There is an inclined portion 17 extending in parallel with. In addition, as shown in Figure 4, the upper side of the upper plate 13 is equipped with a plurality of air induction baffles 19 (Baffle), the attachment interval of the upper air induction baffle 19 is the centerline (X) of the upper plate In the left and right symmetry, and closer to the vertical plate 20, the closer to the center line (X), the wider the interval is attached to the strip (S) can be stably floated and transported. In particular, the upper air guide baffle 19 (Baffle) can be attached to avoid the center line (X) of the upper plate 13 to stably lift and transport the strip (S).
한편, 상기 측판(12)의 절곡부(12a)와 상판(13)의 경사부(17)는 제 5도에 도시된 바와 같이, 서로 일정한 각도 θ와 간극 δ을 가진 압축공기 분사구(15)(Air Slit)를 형성하는 것이다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 5, the bent portion 12a of the side plate 12 and the inclined portion 17 of the upper plate 13 are compressed air injection holes 15 having a constant angle θ and a gap δ from each other. To form an air slit.
여기서, 상기 압축공기 분사구(15)(Air Slit)를 통하여 스트립(S)에 분사되는 최적의 압축공기 분사각도를 살펴보면 다음과 같다. 만일, 압축공기 분사구(15)(Air Slit)를 통하여 압축공기를 스트립(S)과 수직으로 분사하게 되면(제 5도에서 각도 θ가 90˚로 될 때) 스트립(S) 표면에 국부적인 압력분포가 형성된다. 이는 스트립(S)이 비접촉으로 이송되기 때문에 스트립(S)에 정상적으로 분사하는 각도는 본 발명의 설계시 대단히 중요한 요소이다. 본 발명에서는 압축공기를 스트립(S)에 분사하는 각도(θ)는 실험 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 35∼45도가 가장 이상적임이 입증되었다. 상기 압축공기 분사구(15)(Air Slit)에서 스트립(S)에 압축공기를 35∼45도 각도로 분사시킴으로써 헤더(10) 상부의 스트립(S)에 고른 압력분포를 가질 수 있기 때문에 스트립(S)이 안정적으로 이송가능하며 이러한 압력분포로 인해서 정상 괘도를 벗어나려는 스트립(S)은 자체 복원력을 가지게 된다.Here, looking at the optimum compressed air injection angle is injected to the strip (S) through the compressed air injection port 15 (Air Slit) as follows. If the compressed air is injected perpendicularly to the strip S through the compressed air injection port 15 (Air Slit) (when the angle θ becomes 90 ° in FIG. 5), the pressure localized on the surface of the strip S is applied. Distribution is formed. This is because the angle S that is normally sprayed on the strip (S) is very important in the design of the present invention because the strip (S) is conveyed non-contact. In the present invention, the angle θ of blowing compressed air to the strip S is proved to be ideal by 35 to 45 degrees through experiments and computer simulations. In the compressed air injection port 15 (Air Slit), by spraying compressed air to the strip S at an angle of 35 to 45 degrees, the strip S may have an even pressure distribution on the strip S above the header 10. ) Can be transported stably, and due to this pressure distribution, the strip S trying to deviate from the normal trajectory has its own restoring force.
특히, 스트립(S)을 안정적으로 부상, 이송시키기 위해서는 제 6도에서 보여주고 있는 것처럼 스트립(S) 표면에서의 안정된 공기 압력분포를 얻어야 하며 이는 상판(13)의 공기 유도 배플(19)의 부착위치를 변화시켜 줌으로써 가능하다.In particular, in order to stably float and transport the strip S, it is necessary to obtain a stable air pressure distribution on the surface of the strip S as shown in FIG. 6, which is attached to the air induction baffle 19 of the upper plate 13. This is possible by changing the position.
이것을 정량적으로 표현하면 다음과 같다. 즉, 상판(13)의 중심선(X)에 가까운 상부 공기 유도 배플(19)은 헤더(10) 길이 1의 1/3∼1/4, 그 옆의 것은 1/6∼1/8, 그리고 그 다음것은 1/12∼1/16의 사이간격으로 수직판(20)에 가까울수록 촘촘하면서 중심선(X)에 가까울수록 간격이 널ㄱ게 부착배열시키면 최적의 공기 압력분포를 얻을 수 있다.If this is quantitatively expressed as follows. That is, the upper air induction baffle 19 close to the center line X of the upper plate 13 has 1/3 to 1/4 of the length of the header 10, the next one is 1/6 to 1/8, and the Next, as the distance between 1/12 and 1/16 is closer to the vertical plate 20, the closer to the center line X, the tighter the spacing is to obtain the optimum air pressure distribution.
여기서 상부 공기 유도 배플(19)의 역할을 살펴보면 다음과 같다. 도 7에서 보는 것처럼 두 개의 상부 공기 유도 배플(19)은 일정의 공기 주머니(Air Pocket) 역할을 함으로서 압축공기가 두 개의 공기 유도 배플(19) 사이의 영역 A,B,C,D에 가두어지게 되고 그 간격이 넓을수록 더 많은 압축공기를 가둘 수 있을 뿐만 아니라, 이영역 A에서의 공기의 속도가 영역 D보다 상대적으로 떨어지게 되기 때문에 공기 유도 배플(19)의 간격이 좁은 영역 D보다 더 큰 압력을 얻게 된다.Looking at the role of the upper air induction baffle 19 as follows. As shown in FIG. 7, the two upper air induction baffles 19 serve as a constant air pocket so that the compressed air is trapped in the areas A, B, C, and D between the two air induction baffles 19. And the wider the gap, the more compressed air can be trapped, and the air velocity in this zone A is lower than that in zone D. You get
또한, 종래의 롤(Roll)(110)에 일정량의 구배(Crown)을 줌으로써 스트립(S)을 이송시킬 때 중심으로 쏠리는 역할을 할 수 있는 효과를 얻기 위해서는 공기 분사구(15)에서 스트립(S)에 압축공기를 35∼45도의 각도로 분사시켜 스트립표면에서의 압축공기를 균일하게 분포시켜주어야 하며, 스트립 표면에 균일하게 분포된 압축공기가 스트립(S)의 중심부에서 더 큰 압력 부위를 형성하도록 상기 공기 유도 배플(19)의 간격을 조정해 주어야 한다.In addition, the strip (S) in the air injection port (15) in order to obtain an effect that can be concentrated to the center when the strip (S) is transferred by giving a certain amount of gradient to the conventional roll (110) (110) Compressed air is sprayed at an angle of 35 to 45 degrees to distribute the compressed air evenly on the surface of the strip, and compressed air evenly distributed on the surface of the strip forms a larger pressure portion at the center of the strip (S). The spacing of the air induction baffles 19 should be adjusted.
한편, 도 5에서는 압축공기가 정해진 각도 θ와 간극 δ를 갖는 압축공기 분사구(15)를 통해 이송되는 스트립(S)에 부딪쳤을 때 일어나는 현상을 도식적으로 보여주고 있으며, 그 상관관계는 다음과 같이 주어진다.On the other hand, Figure 5 schematically shows a phenomenon that occurs when the compressed air hits the strip (S) transported through the compressed air injection hole 15 having a predetermined angle θ and the gap δ, the correlation is given as follows .
- δWν + αδWν + hlν' += 0식 1-δWν + αδWν + hlν '+ = 0 Equation 1
Pch = γαδν2+ γδcosθν2식 2P c h = γαδν 2 + γδcosθν 2 Equation 2
식 3 Expression 3
여기서 W : 스트립의 폭, h : 스트립의 부상량Where W is the width of the strip, h is the lift on the strip
ν : 공기 분사구에서의 속도 ν' : 스트립측면에서의 속도ν: velocity at the air injection port ν ': velocity at the strip side
α : 공기분사구의 길이 l : 헤더의 길이α: length of air jet port l: length of header
θ : 공기분사구의 각도 γ : 유체밀도θ: Angle of air jet γ: Fluid density
상기에서 질량 보존의 법칙에 따른 관계식은 식 1로서 주어지며, 운동량 보존의 법칙에 따른 관계식은 식 2로 주어지고, 정압과 유출속도와의 관계에서 압력손실 계수를 고려한 관계식은 식 3에 의하여 주어진다.The relational expression according to the law of conservation of mass is given by Equation 1, the relational expression according to the law of conservation of momentum is given by Equation 2, and the relational expression considering the pressure loss coefficient in relation between the static pressure and the outflow velocity is given by Equation 3. .
한편, 도 8에서 보는 것처럼 스트립(S)이 사행등으로 인해서 정상행로를 벗어날 경우, 즉 스트립(S)이 수직판(20)으로 가까이 갈수록 수직판(20)과 가장 가까운 상부 공기 유도 배플(19) 사이의 영역 D에서 공기 주머니 효과로 인하여 압력이 올라가며, 이 압력은 스트립(S)과 수직으로 작용하는 힘 V1을 형성하게 된다. 이렇게 스트립(S)과 수직으로 작용하는 힘 V1은 다시 수평분력 V2과 수직분력 V3으로 분산되며 수평분력 V2로 인해서 스트립(S)은 다시 가운데로 돌아가는 힘을 가지게 된다. 따라서, 상판(13)의 양측에 수직판(20)을 설치함으로써 스트립(S)의 사행을 방지해 주며 스트립(S)은 자기복원력(Self Steering Ability)을 갖게 된다.Meanwhile, as shown in FIG. 8, when the strip S leaves the normal path due to meandering light, that is, as the strip S moves closer to the vertical plate 20, the upper air guided baffle 19 is closest to the vertical plate 20. The pressure rises in the region D between) due to the air bag effect, which forms a force V1 acting perpendicular to the strip S. In this way, the force V1 acting perpendicular to the strip S is distributed back to the horizontal component V2 and the vertical component V3, and the strip S has a force to return to the center due to the horizontal component V2. Thus, by installing the vertical plate 20 on both sides of the upper plate 13 to prevent meandering of the strip (S), the strip (S) has a self-resilience (Self Steering Ability).
상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 스트립(S)에 압축공기를 분사시키고, 이를 공기유도 배플(19)를 이용하여 적절하게 분배시킴으로서 스트립(S)을 안정적으로 부상시켜 이송하고 스트립(S)의 표면결함을 방지하도록 개선된 효과가 얻어지는 것이다.According to the present invention as described above, by spraying the compressed air to the strip (S), and by using the air induction baffle (19) to properly distribute the strip (S) to stably float to convey and An improved effect is obtained to prevent surface defects.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |