KR19990048263A - 변화하는 선재의 규격에 대응가능한 선재인출기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인출롤에 의해 선재표면이 눌림에 의해 품질이 저하하는 것을 방지하고, 또한 변화하는 선재의 직경에 부합하여 교체없이 작동할 수 있도록 된 변화하는 선재의 규격에 대응가능한 선재인출기에 관한 것으로서,

외표면에 홈을 갖춘 한쌍의 인출롤을 가지며, 상기 인출롤이 서로 가까워지거나 멀어질 수 있도록 구성하고, 또한 상기 인출롤이 별도의 구동모터와 유니버셜축 및 연결축에 의하여 회전동력을 제공받음으로서 선재에 인출력을 가하도록 된 선재인출기에 있어서, 상기 인출롤(10)의 외표면에 서로 다른 규격을 가지는 반원형 홈(12)이 길이방향에 다수개 형성되고, 상기 인출롤(10)을 회전가능하도록 지지하는 지지대(20)(20')는 설비에 고정된 레일(40)을 따라 공압실린더(46)에 의해 이동가능함을 특징으로 한다.

Description

변화하는 선재의 규격에 대응가능한 선재인출기

본 발명은 선재생산시에 선재에 발생하는 통과저항을 강제인출에 의하여 보상하도록 된 선재인출기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인출롤에 의해 선재표면이 눌림에 의해 품질이 저하하는 것을 방지하고, 또한 변화하는 선재의 직경에 부합하여 교체없이 작동할 수 있도록 된 변화하는 선재의 규격에 대응가능한 선재인출기에 관한 것이다.

일반적으로 선재는, 도 1에 도시한 바와같이 가열된 빌렛트(110)가 여러개의 압연기(111)(112)(113)를 통해 압연됨으로써 제조되고, 최종압연기(113)를 거쳐 설정된 규격을 가지도록 형성된 선재(120)는 수냉대(130)에서 적정한 온도로 냉각된 후, 인출기(150)에 의해 직선 또는 곡선의 경로를 가지도록 안내가이드(160)를 통과하고, 최종적으로 권취기(170)에서 코일형상으로 권취완료되어 최종제품(180)회되는 것이다. 그리고, 상기 수냉대(140)와 인출기(150) 사이에는 라인분할기(190)가 갖추어지고, 이러한 라인분할기(190)는 솔레노이드밸브(194)에 의하여 제어되는 공압실린더(192)에 의하여 선재(120)의 경로를 미도시된 다른 권취기측으로 변화시킴으로써, 연속적인 선재생산이 가능하도록 하는 것이다.

한편, 이러한 선재제조설비에는 최종압연기(113)에서 권취기(170)까지 이르는 경로중에 다수개의 선재안내가이드(160)가 갖추어져 선재(120)를 직선 또는 곡선의 경로를 가지도록 안내하게 되는바, 선재(120)의 선단부가 설정된 경로를 따라 이송되는 도중에 최초로 안내가이드(160)로 인입되어 통과하는 경우, 선재(120)에는 그 안내가이드(160)로 인입하는 중에 발생하는 충격과 마찰에 의하여 부하가 발생하고, 이러한 부하가 과도하게 발생하는 경우 선재(120)는 도 2a에 도시한 바와같이 엉키는 부분(120')이 형성되어 권취기(170)까지 도달하지 못함은 물론 최종압연기(113)를 파손하고 또한 선재(120) 표면이 긁히는 결함을 유발하는 것이며, 또한 이러한 경우에는 도 2b와 같이 선재(120)의 이동경로가 굴곡을 형성하여 안내가이드(160)에 의한 경로안내도 무의미하여 안내가이드(160)와의 접촉에 의해 표면이 긁히거나 상기한 엉키는 부분(120')이 발생하여 선제재조설비가 원할하게 운용될 수 없는 것이다.

이와같은 현상을 방지하기 위해 종래에는, 도 3에 도시한 바와같이 권취기(170) 상부의 곡선경로상에 바인코일(bar in coil) 인출기(200)를 설치하여 사용해 왔다. 이는 선재(120)를 인출시키도록 한쌍으로 된 상, 하 두 개의 롤(210)을 갖추고, 이들 각각의 롤(210)은 베이링블록(220)(220')에 회전가능하도록 장착되며, 하부 롤(210)을 지지하는 베어링블록(220)은 설비의 프레임(222)에 고정되고, 상부 롤(210)을 지지하는 베어링블록(220')은 수직하게 설치된 공압실린더(230)의 로드(232)에 연결되어 상하방향으로 이동할 수 있도록 설치된다. 상기 롤(210)의 축(212)은 각각 유비너셜축(240)의 일측단부에 회전가능하도록 장착되고, 상기 유니버셜축(240)은 내표면에 기어형상의 산(미도시)을 길이방향으로 형성하여 외표면에 기어형상의 산을 길이방향으로 형성한 연결축(242)에 의하여 다른 유니버셜축(250)에 연결됨으로써 이들 유니버셜축(240)(250) 사이의 거리가 조절될 수 있도록 장착되며, 상기 유니버셜축(250)은 커플링(260)을 매개로 감속기(270)를 통해 구동모터(280)와 연결되어 회전동력을 제공받는다. 그리고, 상기 공압실린더(230)는 생산되는 선재(120)의 직경에 따라 상하부롤(210)의 갭(Gap)을 적절하게 조정할 수 있도록 프레임(224)에 나사결합으로 장착된 조절나사축(290)에 연결된다.

즉, 생산되는 선재(120)의 규격에 의하여 수동 또는 자동에 의하여 조절나사축(290)을 회전함으로써 먼저 상하부롤(210) 사이의 갭을 조절하고, 이러한 상태에서 공압실린더(230)가 상승한 상태로 유지하면 이러한 상태는 선재를 받아들일 수 있는 준비단계가 된다. 이는 선재(120)의 인입이 미도시한 센서에 의하여 감지되면 제어부에서는 공압실린더(230)를 구동시키도록 신호를 발생하여 그 공압실린더(230)를 전후진시키는바, 이는 선재가 바인코일 인출기(200)에 진입하지 않았을 경우에는 상하부롤(210)이 생산되는 선재의 직경보다 더 큰 거리로 떨어져 선재의 진입을 방해하지 않도록 하고, 진입하는 경우에는 상하부롤(210)의 간격이 생산되는 선재(120)의 직경에 부합하도록 근접하여 구동모터(280)에 의한 회전동력에 의해 회전하는 롤(210)에 의하여 선재(120)를 인출시키는 것이다.

그런데, 이러한 종래의 바인코일 인출기(200)에 있어서는, 도 4에 도시한 바와같이 선재에 직접 접촉되는 롤(210)의 외표면 형상이 대략의 "Ｖ"자형으로 형성되어 그에 의한 눌림마크(120a)가 선재(120)의 길이방향에 연속하여 발생하는 불량요인이 되며, 이는 특히 대경크기의 선재 생산시에는 매우 심하게 나타나 이를 방지하기 위해 롤(210) 사이의 갭을 크게 하는 경우에는 그에 의한 인출작용이 제대로 이루어지지 않아 종래와 같은 문제점이 되풀이되는 것이다. 또한, 생산되는 선재(120)의 규격이 변화할때마다 롤(210)의 교체가 이루어져야 하는바, 이를 위한 작업시간소요는 생산성하락과도 직결되는 것이었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 선재에 발생하는 통과저항에 의해 선재가 경로를 따라 이동하기 위해 필요한 적정한 인장력을 부여받지 못하는 것을 별도의 동력을 받아 회전하는 한쌍의 인출롤에 의해 그 선재를 인출하는 경우, 인출롤에 의해 선재표면이 눌리는 현상을 방지하고, 또한 변화하는 선재의 직경에 부합하여 교체없이 작동할 수 있도록 된 변화하는 선재의 규격에 대응가능한 선재인출기를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 선재생산설비를 개략적으로 도시한 구성도

도 2a 및 2b는 일반적인 선재생산설비에서 발생하는 문제점도출도

도 3은 종래기술에 따른 선재인출기를 도시한 구성도

도 4는 종래기술에 따른 선재인출기의 문제점 도출도

도 5는 본 발명에 따른 변화하는 선재의 규격에 대응가능한 선재인출기를 도시한 구성도

도 6은 본 발명의 선재인출기를 구성하는 지지대의 개략구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 ... 선재인출롤

12 ... 홈

20,20' ... 지지대

30 ... 공압실린더

40 ... 레일

46 ... 공압실린더

61,63 ... 유니버셜축

62 ... 연결축

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 외표면에 홈을 갖춘 한쌍의 인출롤을 가지며, 상기 인출롤이 서로 가까워지거나 멀어질 수 있도록 구성하고, 또한 상기 인출롤이 별도의 구동모터와 유니버셜축 및 연결축에 의하여 회전동력을 제공받음으로서 선재에 인출력을 가하도록 된 선재인출기에 있어서, 상기 인출롤의 외표면에 서로 다른 규격을 가지는 반원형 홈이 길이방향에 다수개 형성되고, 상기 인출롤을 회전가능하도록 지지하는 지지대는 설비에 고정된 레일을 따라 공압실린더에 의해 이동가능함을 특징으로 하는 변화하는 선재의 규격에 대응가능한 선재인출기를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 변화하는 선재의 규격에 대응가능한 선재인출기를 도시한 단면구성도로서, 원주방향에 연속하여 형성되는 반원형 홈(12)이 서로 다른 크기로 형성되어 길이방향에 다수개 갖춘 선재인출롤(10)을 복수개 준비되며, 이는 쌍을 이루어 선재를 강제인출하게 된다. 물론, 상기 홈(12)의 크기는 생산되는 선재의 규격에 부합하도록 형성되며, 그 개수는 필요에 따라 변화될 수 있다. 상기 인출롤(10)은 내부가 중공형으로 형성되며, 이는 충격흡수등을 위하여 효과적이다.

상기 인출롤(10)은 양단부에 각각 회전축(14)을 일체로 형성하고, 이 회전축(14)이 베어링부재(16)를 매개로 지지대(20)(20')에 회전가능하도록 장착된다.

상기 지지대(20)(20')는 인출롤(10)과 인출롤(10)이 마주하는 부분, 즉 선재가 통과하는 부분이 개방될 수 있도록 하는 다양한 형상으로 갖추어질 수 있으며, 도면에는 그 개방부가 서로 마주하도록 된 대략의 "ㄷ"자 형상의 단면을 가지는 것을 보인다.

상기 어느 하나의 지지대(20') 일측, 즉 인출롤(10)의 일측 단부가 위치하는 부분에는 외부로 돌출하는 돌기(22)를 형성하고, 상기 돌기에는 다른 지지대(20)측으로 향하는 관통구멍(23)을 갖추어, 그 구멍(23)에 공압실린더(30)가 미끄럼 가능하도록 끼워지며, 상기 공압실린더(30)는 그 로드(32)가 다른 지지대(20)의 외부로 돌출하는 돌기(24)에 핀(34)을 매개로 회전가능하도록 연결된다. 그리고, 상기 공압실린더(30)는 후단부에 나사축(36)의 선단부가 회전가능하도록 장착되고, 상기 나사축(36)은 하부지지대(20')의 외측으로 돌출하는 또다른 돌기(26)에 형성된 암나사구멍(27)에 끼워지며, 상기 나사축(36)의 후단부에는 핸들(37)이 갖추어짐으로써 핸들(37)의 회전에 의하여 상기 공압실린더(30)가 돌기(22)내에서 미끄럼이동하게 된다.

그리고, 상기 지지대(20)(20')는 도 6에 도시한 바와같이 후방측 단부끼리 핀(21)을 매개로 회전가능하도록 연결된다.

또한, 상기 하부지지대(20')는 설비에 고정되며 선재이송방향에 대하여 수직한 방향으로 설치되는 레일(40)을 따라 이동할 수 있도록 설치되는바, 이를 위하여 상기 하부지지대(20')의 하단부에는 레일(40)이 끼워지는 홈(28)을 형성하고, 상기 홈(28)을 통하여 상하로 관통하는 구멍(29)을 형성하며, 레일(40)의 각각에는 상기 구멍(29)을 통하여 끼워지는 이탈방지핀(42)이 관통되는 장공(Slot Hole)(44)을 형성함으로써, 상기 하부지지대(20')가 레일(40)을 따라 이동하는 중에 이탈되는 것을 방지하는 것이고, 이때 상기 이탈방지핀(42)은 그 양단부가 구멍(29) 및 장공(44)의 크기보다 큰 머리부를 형성하여 그 구멍(29)과 장공(44)으로부터 빠져나오지 못하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 장공(44)의 길이는 하부지지대(20')가 레일(40)을 따라 이동하는 주행거리를 한정하는 것으로서, 이 주행거리는 적어도 인출롤(10)에 갖추어진 홈(12) 사이의 최대거리보다 크게 하여야 한다. 물론, 상기 이탈방지핀(42)은 하부지지대(20')와 레일(40)을 서로 고정할 수 있는 보울트부재와 너트부재의 형식을 갖추어도 좋으며, 이때에는 공압실린더(46)의 작동시에는 보울트부재와 너트부재를 조절하여 지지대(20')와 레일(40)이 서로 느슨하도록 하고, 공압실린더(46)에 의하여 하부지지대(20')와 상부지지대(20)의 위치가 조절된 다음에는 보울트부재와 너트부재를 조여 지지대(20')와 레일(40)이 서로 고정된 상태를 유지할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 하부지지대(20')가 레일(40)을 따라 이동하게 하는 힘은 공압실린더(46)에 의해 제공받는바, 이러한 공압실린더(46)는 설비프레임(50)에 고정되고, 그 로드(48)의 선단이 핀(49)을 매개로 하부지지대(20')의 일측에 연결된다.

또한, 상기 인출롤(10)의 회전축(14)은 종래구성과 유사하게 유니버셜축(61), 연결축(62) 및 유니버셜축(63)을 매개로 구동모터(미도시)에 연결되어 회전동력을 제공받는다.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 장치(1)는, 마찰 등에 의하여 설정된 경로를 통과하는데 지장을 받는 선재(120)에 별도의 인출력을 가하도록 된 선재인출롤(10)은 길이방향에 서로 다른 규격으로 된 다수개의 홈(12)을 갖추는바, 생산하고자 하는 선재의 규격이 설정되면, 제어부 또는 수동에 의하여 공압실린더(46)를 구동하여 상, 하부지지대(20)(20')의 위치를 조정함으로써 생산되어질 선재에 부합하는 홈(12)이 선재의 경로상에 위치할 수 있도록 한다. 물론, 이러한 이동시 유니버셜축(61)(63)은 연결축(62)에 대하여 서로 미끄럼운동하면서 지지대(20)(20')의 이동에 적응한다.

상기 작업이 종료되면, 핸들(37)의 회전에 의하여 공압실린더(30)가 하부지지대(20')의 돌기(22)내에서 미끄럼이동하게 되면, 이러한 이동은 상, 하부지지대(20)(20')가 핀(21)을 중심으로 회전하도록 하고, 이는 인출롤(10)의 외표면 사이의 갭(G)이 조절될 수 있으며, 따라서 선재의 인출에 적절한 갭(G)을 가질 수 있도록 핸들(37)이 회전된다.

이러한 상태는 선재의 인출을 위한 준비단계가 완료되었음을 의미하고, 이 상태에서 선재제조가 수행되면, 공압실린더(30)는 전진하여 지지대(20)(20')를 서로 벌어지게 하고, 이는 인출롤(10)의 홈(12) 사이의 간격이 벌어져 선재를 수용하기 위하여 대기한다. 미도시된 센서에 의하여 선재가 본 장치의 롤(10) 사이로 진입하였음이 감지되면 수동 또는 자동에 의하여 공압실린더(30)를 후진하게 되고, 이는 지지대(20)(20')가 서로 오므라들게 되며, 따라서 인출롤(10)의 홈(12)은 서로 접근하여 최초로 설정된 갭(G)만큼 떨어진 상태에서 선재를 물게된다.

물론, 이와 동시에 구동모터가 회전하여 유비버셜축(61)(62)과 연결축(62)을 통해 인출롤(10)이 회전하고, 이는 선재가 마찰력 등에 의하여 느슨하게 되어 있던 것을 보상함으로써 상기 선재는 적정한 인장력을 가진 상태로 이송되며, 따라서 선재가 마찰력 등에 의하여 이송이 정지되거나 구부러지면서 구성요소들을 파손시키는 것을 방지하게 된다.

그리고, 선재의 규격이 바뀌는 경우에는, 상기한 방법이 반복되면서 그 변화된 선재의 규격에 대응하게 된다.

상술한 바와같이 본 발명에 따른 변화하는 선재의 규격에 대응가능한 선재인출기에 의하면, 다수개의 규격을 가지는 선재마다에 부합하는 홈을 다수개 갖춘 인출롤이 길이방향으로 이동가능하고, 또한 서로의 간격조절이 이루어질 수 있도록 함으로써, 선재의 규격이 변화되는 경우 선재인출롤에 형성되어 그 변화되는 선재에 부합하는 홈이 선재의 경로에 위치하도록 하고, 이는 선재의 규격변화에 매우 신속하게 대응할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 인출롤에 형성된 홈은 그 형상이 대략의 반원형으로 갖추어져 선재의 외표면에 균일하게 밀착됨으로써 눌림에 의한 표면불량이 발생하지 않는다.

Claims (2)

1. 외표면에 홈을 갖춘 한쌍의 인출롤을 가지며, 상기 인출롤이 서로 가까워지거나 멀어질 수 있도록 구성하고, 또한 상기 인출롤이 별도의 구동모터와 유니버셜축 및 연결축에 의하여 회전동력을 제공받음으로서 선재에 인출력을 가하도록 된 선재인출기에 있어서,

   상기 인출롤(10)의 외표면에 서로 다른 규격을 가지는 반원형 홈(12)이 길이방향에 다수개 형성되고, 상기 인출롤(10)을 회전가능하도록 지지하는 지지대(20)(20')는 설비에 고정된 레일(40)을 따라 공압실린더(46)에 의해 이동가능함을 특징으로 하는 변화하는 선재의 규격에 대응가능한 선재인출기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 인출롤(10)은 내부가 중공부임을 특징으로 하는 변화하는 선재의 규격에 대응가능한 선재인출기.