KR20010021908A - 열간 압연 스톡용 전단 및 코일성형 조립체 - Google Patents

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KR20010021908A
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coil forming
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KR1020007000472A
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파우스토 드리가니
지아친토 달판
체사레 갈레티
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비안치 에지오
다니엘리 앤드 씨. 오피시네 메카니케 쏘시에떼 퍼 아찌오니
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Abstract

0.5 내지 5mm 이상의 두께를 가진 압연 스톡용 전단 및 코일성형 조립체에 있어서, 상기 전단 및 코일성형 조립체는 전단기(11) 및 코일성형기(10)로 구성되고, 상기 코일성형기(10)는 회전대 조립체(12)로 구성되며, 상기 회전대 조립체(12)는 압연 스톡의 이송축에 대해 직각인 회전축(13) 주위로 회전하고, 압연 스톡의 이송면(14)과 평행인 평면에 구성되며, 서로 정반대로 배열되고 회전축(13)과 평행한 축을 가진 두 코일성형 심축(15a,15b)을 회전대 조립체(12)가 지지하고, 회전대 조립체(12)는 하나 이상의 제 1 작동 위치를 포함하며, 상기 제 1 작동 위치에서, 압연 스톡의 전단부를 대기하고 코일성형이 개시되며 이송면(14)과 공동작동하는 위치에 제 1 심축(15a)이 구성되고, 회전대 조립체(12)는 제 1 작동 위치에 대해 180°회전된 하나 이상의 제 2 작동 위치를 포함하며, 상기 제 2 작동 위치에서, 압연 스톡이 완전히 코일성형되고 코일(30)이 배출되는 위치에 제 1 심축(15a)이 구성되고, 압연 스톡의 전단부를 대기하고 코일성형이 개시되는 위치에 제 2 심축(15b)이 구성되며, 전단기(11)가 작동 위치 및 이송면(14)으로부터 이격된 비작동 위치 사이에서 이동될 수 있고, 상기 작동 위치에서 상기 전단기(11)는 압연 스톡의 이송면(14)을 따라 정렬된다.

Description

열간 압연 스톡용 전단 및 코일성형 조립체{SHEARING AND COILING ASSEMBLY FOR HOT ROLLED STOCK}
본 기술분야에서, 열간 또는 냉간 압연 트레인을 나오는 스트립 또는 시트를 코일성형하기 위한 다수의 장치가 있고, 상기 장치는 다소 효율적으로 기능을 수행한다.
특히 스트립 또는 시트의 열간 압연에 사용되는 한 형태의 코일성형기는 하향코일성형기(downcoiler)이고, 상기 하향코일성형기는 일렬로 배열되고 평면 아래에 구성된 두 개 이상의 코일성형 심축을 포함하며, 코일성형되는 스트립 또는 시트가 상기 평면에서 이동된다.
비록 상기 코일성형 시스템이 널리 사용되나, 특히 얇은 제품의 경우에, 상기 코일성형 시스템은 코일이 형성되는 속도 및 시트의 질에 관한 문제점을 가진다.
얇은 스트립 또는 시트의 경우, 하향코일성형기에서 코일성형되기 위해 전단부(leading end)가 이송되는 평면 아래로 상기 전단부가 굽혀질 때, 제품의 질에 원인이 되는 문제가 발생될 수 있다.
또한, 코일성형은 반복적으로 수행되지 않는데, 그 이유는 전단기로부터 다른 거리에 구성된 두 하향코일성형기에서 상기 코일성형이 선택적으로 수행되기 때문이다.
코일성형되는 스트립 또는 시트의 두께에도 관련되는 다른 문제점은, 스트립이 상기 스트립을 코일성형기에 전달하는 주행로와 마찰되는 점이고, 상기는 스트립 또는 시트의 표면질에 대한 열화를 발생시킬 수 있다.
다른 문제점은, 초기 와인딩(winding)용 안내 벨트를 가지는 본 기술분야에 공지된 시스템에서 와인딩 속도는 낮은 상태로 유지되어야 한다는 점이다. 또 다른 문제점은, 얇은 스트립이 생산될 때 초기 와인딩 단계 중 스트립의 인입(lead-in)이다.
다른 단점은, 압연 스톡 전단부의 차단 위험으로 인한 전단기 및 하향코일러 하류 사이의 거리와, 복사로 인한 열 손실의 문제점이다.
또한, 코일의 제동 단계 중 장치와 충돌하는 감겨진 스트립의 후단부(trailing end)에 대한 문제점이 있다. 외팔보로서 코일성형 심축을 지지하는 것도 문제가 된다.
또 다른 문제점은, 스트립의 표면을 손상시키지 않고 어떠한 방법으로 상기 스트립을 안내하는가 하는 문제점이다.
본 출원인은 작동가능하고 제품의 질에 관계된 매우 효율적이고 기능적인 해법을 제시함으로써 본 기술분야의 단점을 극복하고자 본 발명을 설계하고 시험하며 실시하였다.
본 발명은 독립항에 기술된 스트립(strip) 또는 시트(sheet)와 같은 열간 압연 스톡(hot rolled stock)용 전단(shearing) 및 코일성형(coiling) 조립체에 관한 것이다.
본 발명은, 압연 트레인(train)의 하류에서 수행되는 열간 압연 코일의 형성 단계를 최적화시키고, 합리화시키며, 가속시키기 위해, 평제품(flat product)용 압연 라인(line)에 적용된다.
본 발명은 특히 스트립 또는 시트의 생산에 적용되고, 상기 스트립 또는 시트는 0.5 내지 5mm 사이의 두께 및 5mm 이상의 두께를 가지며, 압연 스톡의 온도는 약 700-800℃이고, 생산량은 초당 약 20-22m이다.
첨부 도면은 비제한적인 예로서 제공되고, 본 발명의 선호되는 실시예를 나타낸다.
도 1 은 본 발명에 따른 코일성형기가 구성된 압연 라인에 대한 단부 영역을 나타낸 도면.
도 2 는 비작동 또는 배제 위치의 회전대 조립체를 가진 본 발명에 따른 코일성형기.
도 3 은 제 1 작동 위치의 회전대 조립체를 가진 본 발명에 따른 코일성형기.
도 4 는 제 2 작동 위치의 회전대 조립체를 가진 본 발명에 따른 코일성형기.
도 5 는 이전 실시예의 변형을 나타낸 도면.
도 6 은 제 1 작업 배치에 본 발명에 따른 코일성형기가 구성된 압연 라인에 대한 평면도.
도 7 은 제 2 작업 배치에 구성된 도 6 에 도시된 압연 라인의 평면도.
도 8 은 제 1 작업 배치에 구성된 압연 라인에 대한 측면도.
도 9 는 제 2 작업 배치에 구성된 압연 라인에 대한 측면도.
*부호 설명
10...코일성형기 11...전단 조립체
15a,15b...심축 19a,19b...인발 조립체
20a...상부 블레이드 20b...하부 블레이드
22...슬릿 24...로울러
26,41,42...아암 36,38...축
본 발명은 독립항에 기술되고 특징지어지며, 종속항은 주 실시예의 변형을 나타낸다.
본 발명의 목적은 전단 및 코일성형 조립체를 제공하는 것이고, 0.5 내지 5mm의 비교적 얇은 두께를 가진 압연 스톡을 작업할 때 압연 스톡이 코일성형될 수 있으며, 반면에 5mm 이상의 두께를 가진 압연 스톡을 작업할 때 코일성형을 피할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 전단기를 제공하는 전단 및 코일성형 조립체를 구성하는 것이고, 상기 전단기는 압연 스톡이 5mm 이하의 두께를 가질 때 압연 스톡을 일정크기로 전단시키기 위해 압연 라인과 용이하게 그리고 선택적으로 결합될 수 있으며, 상기 전단기는 압연 스톡이 5mm 이상의 두께를 가질 때 압연 라인으로부터 제거될 수도 있다.
본 발명의 세 번째 목적은, 상기의 단점을 효율적으로 해결하기 위한 그리고 특히 코일성형 작업에 대한 효율, 기능성 및 합리성을 보장하기 위한, 얇은 스트립 또는 시트용 코일성형 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 코일성형되는 압연 스톡의 표면질에 대한 특징의 어떠한 변경도 가능한 한 크게 제한하는, 코일성형 조건을 얻는 것이다.
본 발명에 따른 전단 및 코일성형 조립체는, 0.5 내지 5mm 사이의 두께를 가지고 초당 약 20-22m의 속도로 이동하는, 스트립 또는 시트용 최종 트레인의 출구에 장착된다.
본 발명에 따라, 코일성형기는 전단기 조립체의 하류 인접한 곳에 구성되고, 코일의 코일성형이 완성되었을 때 그리고 다음 코일을 형성하는 스트립의 전단부를 준비하기 위해 상기 전단기 조립체가 작동한다.
본 발명에 따른 전단기 조립체는, 스트립 전단부의 차단 위험을 최소로 감소시키도록, 코일성형기에 가능한 한 근거리로 배열된다.
상기 목적에 따라, 큰 두께를 가진 제품이 작업될 때 삽입되는 접개들이 로울러주행로(rollerway)로 코일성형기가 구성된다; 상기 제품은 본 발명에 따른 코일성형기에 의해 코일성형될 수 없어, 코일성형기가 라인으로부터 제외되거나 비작동 조건이 구성된 후에 하류로 이동된다.
본 발명의 변형에 따라, 전단기는 위치설정 및 지지용 프레임(frame)을 포함하고, 상기 프레임은 이동가능한 캡슐(capsule)과 결합되며, 상기 캡슐은 전단 블레이드(blade)를 운반하고 상기 전단 블레이드의 교체를 용이하게 한다.
변형에 따라, 캡슐은 블레이드의 축에 축방향으로 추출/삽입될 수 있다.
본 발명에 따라, 코일성형기는 회전대(turntable) 조립체로 구성되고, 상기 회전대에 두 코일성형 심축이 정반대 위치에 장착된다.
회전대 조립체는 각각 배제 위치 및 두 작동 위치인 세 개 이상의 위치를 구성하도록 회전된다.
제 1 배제 위치에서, 두 심축은 압연 스톡의 이송면과 접촉하지 않은 위치에 구성된다.
상기 위치는 큰 두께를 가진 압연 스톡이 생산될 때 구성되고, 예를 들어 하향코일성형기와 같은 종래 코일성형기 또는 냉각 장치로 압연 스톡을 전달하기 위해 로울러주행로는 작동 위치에 구성된다.
제 1 작동 위치에서, 압연 스톡의 이송면과 공동작동하는 위치에 제 1 심축이 구성되고, 코일성형되는 압연 스톡의 전단부를 수용하기 위해 대기하며, 완성된 코일 또는 코일성형의 단부를 배출하기 위한 위치에 제 2 심축이 구성된다.
상기 제 1 작동 위치에서, 스트립의 코일성형이 개시되고 일정 길이로 제 1 심축에서 수행된다.
제 1 작동 위치에 대하여 180°회전된 제 2 작동 위치에서, 코일성형이 완료되는 위치로 제 1 심축이 이동하고, 제 2 코일을 형성하도록 압연 스톡의 이송면과 공동작동하는 대기 위치로 제 2 심축이 이동된다.
따라서, 코일성형 방법은 한 심축 및 다른 한 심축의 교대 코일성형에 대한 반복 순서를 포함하고, 동일한 심축이 코일성형의 개시 위치로 복귀하기 전에 완성된 코일이 본 기술분야에 공지된 수단으로 심축으로부터 배출된다.
본 발명에 따라, 전단 및 코일성형 조립체는 적어도 이동가능한 안내 블레이드로 구성되고, 상기 안내 블레이드는 전단기에서 힌지(hinge)식으로 작동되며, 압연 스톡의 이송면 위에 배열된다.
변형에 따라, 두 개의 이동가능한 안내 블레이드가 구성되고, 상기 안내 블레이드의 하나는 압연 스톡의 이송면 아래에 구성되고, 다른 하나는 압연 스톡의 이송면 위에 구성된다.
변형에 따라, 이동가능한 상부 안내 블레이드는 이동가능한 제 2 안내 블레이드와 결합되고, 상기 제 2 안내 블레이드는 제 1 안내 블레이드에서 회전가능하며, 자유 헤드(free head)에서 적어도 미끄럼 로울러를 지지한다.
이동가능한 안내 블레이드는, 압연 스톡의 이송면과 공동작동하는 압연 스톡을 안내하고 지지하는 작동 위치와, 간섭을 발생시키지 않도록 상기 안내 블레이드가 이송면으로부터 제외되는 위치를 가진다.
또한, 상부 안내 블레이드는 제 3 위치를 가지고, 상기 상부 안내 블레이드는 상기 제 3 위치를 사이클 중에 그리고 두 위치 사이의 전이상(transition phase)에서 형성한다; 상기 위치에서 상부 블레이드는 압연 스톡을 유지하고, 상기 압연 스톡은 상기 압연 스톡의 제 2 위치에 구성된 심축에서 코일성형되며, 제 1 작동 위치에 구성된 다른 심축에 의해 상기 압연 스톡이 적출될 수 있도록 상기 압연 스톡을 이송면에서 동반한다.
본 발명에 따라, 이동가능한 안내 블레이드는 상기 안내 블레이드의 표면에 구성된 슬릿(slit)을 포함하고, 상기 슬릿은 압연 스톡의 이송면과 공동작동한다; 상기 슬릿은 코일성형을 위해 전달되는 압연 스톡을 지지하기 위해 공기 제트(jet), 액체 또는 상기 공기 제트와 액체의 혼합물을 방출한다.
공압, 유압 또는 혼합된 지지는 마찰에 의해 압연 스톡의 표면에 발생되는 문제점을 방지하고, 본 발명과 같이 얇은 스톡의 경우에 상기 문제점은 중요하며, 따라서 상기 지지는 최종 제품의 표면질에 대한 열화를 방지한다.
또한, 상기 지지는 인발(drawing) 조립체-전단기 및 심축 사이의 부분에서 압연 스톡의 전단부가 전도되거나 굽혀지는 것을 방지하고, 따라서 차단의 위험 또는 장치와의 충돌이 방지된다.
본 발명에 따라, 코일성형이 개시되고 압연 스톡의 이송면과 공동작동하는 제 1 작동 위치에 구성된 심축은, 관절식 아암(arm)에 장착된 래퍼 로울러(wrapper roller)의 조립체와 공동작동하고, 상기 관절식 아암은 코일성형되는 압연 스톡과 여러 원주방향 위치에서 접촉하며, 따라서 코일성형을 용이하게 하고 가속시킨다.
변형에 따라, 스트립의 전단부가 도달될 때 상기 스트립의 전단부는 두 개 이상의 평행하고 인접한 로울러와 공동작동하고, 상기 로울러는 스트립의 전단부를 캘린더가공(calendering)하는 기능을 가진다.
래퍼 로울러의 조립체는 트롤리(trolley)에 장착되고, 비작동 위치를 구성할 수 있으며, 로울러는 개방되고, 코일성형되는 압연 스톡과 접촉하지 않는다.
적어도, 코일성형을 완료하기 위해 심축이 상기 심축의 제 1 작동 위치로부터 제 2 작동 위치로 이동될 때, 비작동 위치가 구성된다.
심축의 제 2 작동 위치에서, 심축은 작동 위치로부터 비작동 위치까지 두 개 이상의 이동가능한 조립체와 공동작동한다.
더 정확하게 설명하면, 본 발명에 따라, 심축을 지지하기 위한 조립체가 구성되고, 상기 조립체는 코일이 상당한 중량을 갖기 시작할 때 심축의 축을 지지하기 위해 삽입되며, 로울러가 구비된 코일을 지지하기 위한 조립체가 구성되고, 상기 로울러는 아래로부터 코일과 주변 접촉으로 구성되며, 코일성형을 용이하게 한다.
변형에 따라, 심축을 지지하기 위한 조립체는 중량 성분 및 인발 작용의 벡터합(vectorial sum)에 따라 작동한다.
다른 변형에 따라, 로울러가 구비된 다른 이동가능한 조립체가 구성되고, 상기 로울러는 작동 위치에서 코일성형을 용이하게 하고 코일을 규칙적으로 그리고 일정하게 만들기 위해 상기 코일과 접촉한다; 스트립이 전단되고 코일이 제동 단계에 있으면, 상기 로울러는 스트립의 후단부가 장치와 충돌하고 손상되며 코일로부터 풀리는 것을 방지한다.
상기 모든 조립체는, 회전대 조립체의 제 1 작동 위치로부터 제 2 작동 위치로 그리고 역방향으로 또는 배제 위치에서 상기 회전대 조립체의 이동 중에 비접촉 위치로 이동하기 위해, 축방향으로 그리고/또는 회전방향으로 이동가능하다.
첨부된 도면들을 참고할 때, 5㎜ 이상의 두께를 가진 압연 스톡을 처리하기 위하여, 초당 20-22미터의 속도로 이동하는 (도면에 도시되지 않은) 스트립 또는 시트를 처리하고, 0.5㎜ 내지 5㎜의 박판 구조의 압연 스톡을 생산하기에 적합하지만 다용도로 이용가능하며, 적응가능한 열간 압연 트레인(100)의 출구에 본 발명의 코일성형기(10)가 설치된다.
두 개의 인발 조립체(19a,19b)들이 제공된 전단 조립체(11)가 코일성형기(10)의 상류에 위치하고, 코일이 완전히 성형될 때 압연 스톡을 전단하기에 적합한 전단 요소(11a,11b)들의 하류 및 상류에 상기 인발 조립체들이 위치한다.
U자 형상을 가진 베어링 구조물(47)이 전단 조립체(11)에 구성되고, 상기 베어링 구조물의 수직 아암(47a,47b)들에 두 개의 인발 조립체(19a,19b)들이 장착된다.
두 개의 블레이드 베어링(blade-bearing) 축(49a,49b)들이 회전가능하게 장착되는 캡슐(48)이 아암(47a) 및 아암(47b) 사이에 구성된다.
축(49a,49b)들과 평행한 축방향으로 변위를 발생시키거나 상향운동을 하면, 캡슐(48)이 베어링 구조물(47)로부터 선택적으로 제거될 수 있다.
또한 도 1 내지 도 6 에 도시된 작동위치로부터 도 7 내지 도 9 에 도시된 비작동 위치까지 전체 전단 조립체(11)가 선택적으로 이동될 수 있다.
사실상, 한 쌍의 레일(50)들 위에 조립된 베어링 구조물(47)이 압연라인의 축과 직교하는 축을 따라 이동될 수 있다.
(도 1 내지 도 4 를 참고할 때) 코일성형되는 스트립, 시트 및 압연 스톡의 이송면(14)과 평행한 평면 위의 축(13) 주위에서 회전하는 회전대 조립체(12)가 코일성형기(10)에 구성되고, 상기 축(13)은 작업되는 압연 스톡의 이송축과 직교한다.
정반대로 배열된 두 개의 심축(mandrel)(15a,15b)들이 상기 회전대 조립체(12)에 의해 지지되고, 각각의 심축은 회전대 조립체(12)의 회전축과 평행한 축 위에서 회전한다.
축(13) 주위에서 회전시키면 회전대 조립체(12)에 의해 심축(15a,15b)들은 세 개 이상의 위치들을 형성한다.
도 2 에 도시된 비작동 위치에서 압연 스톡의 이송면(14)과 접촉하지 않는 심축(15a,15b)들이 회전대 조립체(12)에 구성된다. 정확히 설명하면, 심축(15a,15b)들은 단일 수평면상의 축들에 의해 배열되어, 심축들이 상기 이송면(14)상에 위치하거나 단일 수직 평면상의 축들에 의해 배열되어, 심축들 중 한 개가 이송면(14)상에 배열되고, 다른 한 개가 이송면(14) 하부에 배열된다.
예를 들어 압연 스톡이 5㎜ 이상의 두께를 가져서 코일성형기(10)에 의해 압연 스톡이 코일로 형성될 수 없을 때와 같은 비작동 위치가 코일성형기(10)가 압연라인으로부터 배제된 위치에 있을 때, 상기 비작동 위치가 형성된다.
(도 2 및 도 6 내지 도 9 를 참고할 때) 코일성형기(10)와 선택적으로 공동작동하기에 적합한 접개들이 로울러주행로(16)가 제공된다. 수평방향 벤치(bench)(60)의 횡방향 지지대들 위에서 회전가능하게 조립된 다수의 로울러(16a)들이 로울러주행로(16)에 구성되고, 상기 로울러들은 한 쌍의 레일(62)들에 의해 형성된 하부 트랙상에서 레일들과 평행하며 인접한 휠(wheel)(61)들에 의해 미끄럼운동 가능하다. 또한 압연 라인과 평행하고 따라서 레일(62)들과 직교하게 배열된 또 다른 한 쌍의 레일(63)들 위에서 벤치(60)가 슬라이더(slider)(64)에 의해 미끄럼 운동가능하다. 또한 벤치(60) 위에 한 쌍의 보호 스크린(screen)(67,68)들이 구성되고, 회전대(12)가 비작동 위치 또는 배제 위치에 있을 때, 상기 보호 스크린들은 다음과 같이 배열된다. 우선 로울러주행로(16) 하부의 심축(15a) 및 제 1 로울러(16a)들 사이에 배열되고, 다음에 로울러주행로(16)상부의 심축(15b) 및 로울러(16a)들 사이에 배열된다. 따라서 상기 보호 스크린(67)들에 의해 로울러(16a) 상부를 통과하는 압연 스톡으로부터 방출되는 열이 심축(15a,15b)에 도달 및 손상시키는 것이 방지되고, 작동 사이클의 상기 단계동안 상기 심축(15a,15b)들은 정치상태로 냉각되지 않는다.
0.5 및 5㎜ 사이의 두께를 가진 압연 스톡이 작업될 때, 벤치(60) 및 관련 로울러주행로(16)가 코일성형기(10)로부터 떨어져 후방에 위치하고(도 6 및 도 8 에 도시된) 비작동 위치내에 위치한다.
그러나 5㎜ 이상의 두께를 가진 압연 스톡이 작업될 때, 관련 로울러주행로(16) 및 벤치(60)가 모터(65,66)에 의해 도 2, 도 7 및 도 9 에 도시된 작업위치로 이동된다.
상기 작업위치에서, 압연 스톡이 냉각 영역(18)을 통과한 후에 (도 1 에 도시된) 하향코일성형기(17a,17b)와 같이 하류에 배열된 종래기술의 코일성형기들에 압연 스톡을 부착하도록, 로울러주행로(16)가 이송면(14)과 공동작동한다.
그러나 0.5 및 5㎜ 사이의 두께와 같이 압연 스톡의 두께가 코일성형기(10)에 적합할 때, 스트립을 코일성형하기 위하여 상기 회전대 조립체(12)에 의하여 두 개의 심축(15a,15b)들이 도 3 및 도 4 에 도시된 두 개의 작동 위치들 중 한 개 또는 다른 한 개의 위치에 배열된다.
각각의 작동 위치에서, 도 5 에 도시된 비작동 위치 또는 배제 위치에 회전대(12)가 위치할 때 심축들의 회전축들이 위치하는 수직 평면에 대하여, 두 개의 심축(15a,15b)들의 회전축들을 통과하는 평면이 45°각도를 형성한다.
(도 3 에 도시된) 제 1 작동 위치에 있어서, 제 2 심축(15b)이 이송면(14)과 이격되어 위치하고 상승된 위치에 있을 때, 제 1 심축(15a)이 이송면(14)과 공동작동하도록 배열된다.
반면에, 제 1 위치에 대해 180°도 회전된 (도 4 의) 제 2 작동 위치에서, 압연 스톡의 코일이 이미 감겨진 심축(15a)이 해당 심축(15b)이 이전에 위치한 위치에 놓이게 되는 동시에, 상기 심축(15b)은 심축(15a)이 이전에 위치한 위치에 놓이고 압연 스톡의 새로운 전단부를 수용하게 된다.
전단 조립체(11)의 출구에서 인발 조립체(19b)는 압연 스톡의 전단부를 제 1 심축(15a)을 향해 부착시켜서, 이동가능한 안내 블레이드, 각각 상부 블레이드(20a) 및 하부 블레이드(20b)를 통과가능하다.
이동가능한 안내 블레이드(20a,20b)들이 이송면(14)에 대해 서로 마주보게 배열되고, 이송면(14)으로부터 떨어져 위치한 비접촉 상태의 제 1 위치 및 이송면(14)과 직접 공동작동하는 (도 3 및 도 5 의) 제 2 작동 위치를 형성하기 위하여 전단 조립체(11)의 수직 아암(47b)내에서 각각의 지지점(21a,21b)에서 진동 운동하며 관절연결된다. 또한 로울러주행로(16) 및 관련 벤치(60)와 간섭되지 않도록, 안내 블레이드들이 장착되는 전단 조립체(11)와 함께 이동가능한 안내 블레이드(20a,20b)들은 이송면(14)으로부터 떨어져 위치하기에 적합하다.
전단 조립체(11) 및 회전대 조립체(12) 사이의 영역내에서 압연 스톡을 위한 공압, 유압 또는 혼합식 유공압 지지체로서 작동하고 유체 특히 공기 또는 오일(oil)이 혼합된 공기 또는 다른 유체의 제트를 방출하기 위한 슬릿(22)들이 이동가능한 안내 블레이드(20a,20b)들의 표면에 구성된다.
상기 공압, 유압 또는 혼합식 유공압 지지체에 기인하여, 스트립의 전단부를 굽힘가공하거나 선삭하거나 마찰작업없이 상기 전단부를 안내가능하고, 모든 경우에 압연 스톡의 확실한 안내작용이 이루어진다.
비간섭 상태의 제 1 위치 및 제 2 작동위치 사이의 단부 및 적어도 중간 위치에서 미끄럼 로울러(sliding roller)(51)가 상부의 안내 블레이드(20a)에 제공된다. 상기 중간 위치에서 회전대(12)가 제 2 작동 위치에 위치하는 코일성형 최종단계동안 상부의 안내 블레이드(20a)가 압연 스톡에 부착된다.
도 5 에 도시된 변형예에 있어서, 유체 제트를 방출하는 슬릿(22)들이 이동가능한 안내 블레이드(20a,20b)들에 포함되고, 슬릿(22)들과 결합되며, 압연 스톡의 이송 속도보다 큰 원주 속도로 회전운동하여 막힘문제를 방지하는 피동 로울러(52)들이 제공된다.
또한 도 5 를 참고할 때, 미끄럼 로울러(51)와 공동작동하며 상부의 안내 블레이드(20a)가 상부의 제 2 안내 블레이드(120a)와 연결되고, 상기 안내 블레이드(120a)는 제 1 블레이드(20a)위에서 회전가능하며, 또한 단부에서 미끄럼 로울러(151)가 제공되어 압연 스톡을 제어 및 안내하고, 코일의 제동 단계동안 후단부를 구속한다.
또한 상부의 제 2 안내 블레이드(120a)는 유체 제트를 위한 슬릿(22)들을 포함할 수 있다.
각각의 경우에 (도 3 의) 이송면(14)과 공동작동하는 위치에 놓이는 심축 또는 제 1 심축(15a) 위에서 이루어지는 코일성형의 초기단계동안, 압연 스톡의 전단부를 제 1 심축(15a) 위에 부착시키고 코일성형작업을 개시하기 위해, 트롤리(trolley)상에 장착되는 랩퍼 로울러(24)의 조립체(23)가 (도 2 의) 배제 위치로부터 제 1 심축(15a)과 공동작동하는 작동 위치까지 이동된다.
상기 경우에 있어서 심축(15a)에 형성되는 세 개 또는 4 개의 원주 위치들과 공동작동하고 일련 구조를 이루는 4개의 로울러(24)들이 상기 조립체(23)에 구성되고, 관련 작동기(27)와 연결되고 각각 관절식 아암(arm)(26)상에 각각의 로울러(24)들이 장착된다.
도 2 에 도시된 배제 위치로부터 도 3 에 도시된 작동 위치까지 조립체(23)를 이동시킬 때, 작동기(27)들의 작동에 의해 로울러(24)들이 개방되고, 다음에 트롤리(25)가 상승되어 이송면(14)과 더욱 인접하게 위치하며, 다음에 심축(15a)과 공동작동하는 로울러(24)들의 삽입작용을 완성하도록 작동기(28)가 작동하여, 조립체(23)의 원주방향 측단면(29)내부에 로울러들이 배열된다.
작동기(27)들을 작동시켜서 각각의 지지점 주위에서 관절식 아암(26)들을 진동 운동시키는 심축 주위에서 로울러(24)들이 밀폐된다.
적출 단계동안, 본 발명에 따르면, (도 5 를 참고할 때) 압연 스톡의 전단부위에서 캘린더가공을 수행하고 상기 목적을 위해, 압연 스톡의 전단부가 도달할 때, 예비 굽힘작업을 수행하고 쌍을 이루는 두 개의 로울러(24a,24b)들이 포함된다.
다음에, 심축(15a) 주위에서 압연 스톡을 제어하며 코일성형이 개시된다.
제 1 심축(15a)위에 소요 권수로 코일성형될 때, 회전대 조립체(12)가 180°도 회전하여 (도 4 의) 제 2 작동 위치로 회전되어 제 1 심축(15a)은 코일성형이 완성되고, 코일이 연속적으로 배출되는 위치로 이동되는 동시에, 제 2 심축(15b)은 제 1 심축(15a)에 의해 이전에 점유된 코일성형 개시 및 대기 위치로 이동된다.
회전대 조립체(12)가 회전되기 전에, 랩퍼 로울러(24)가 개방된다.
회전대 조립체(12)가 회전되는 동안, 제 1 심축이 도 5 의 위치 내에서 위치설정작업을 정지할 때까지, 상기 제 1 심축(15a)이 계속해서 회전운동하고 주위에 압연 스톡을 감는다.
형성중인 코일(30)이 특정 중량에 도달할 때까지 코일성형이 계속되고, 상기 중량에서 심축(15a) 하부에 배열되는 각각의 지지 조립체(31,32)들이 심축(15a) 및 코일(30)을 지지하도록 삽입된다. 또한 상기 중량에서 코일성형을 규칙적이고 일정하게 만들며 심축(15a)에 대해 원주에 배열되는 조립체(33,34)들이 삽입된다.
비접촉상태의 위치로부터 회전대(12)로부터 떨어져 심축(15a)의 축(36)과 공동작동하는 위치까지 축방향으로 이동가능한 하나 이상의 아암(35)이 심축(31) 지지용 조립체에 구성된다.
상기 목적을 위해 포크(fork) 요소, 핸드(hand) 요소, 안장형태의 지지부들등에 의해 단부에서 장착되는 아암(35)이 적합하고, 작동기(37)에 의해 구동되는 심축(15a)을 향해 연장구성되며, 형성되는 코일(30)의 중량이 증가됨에 따라 심축(15a)의 축(36)을 지지한다.
도 5 의 변형예를 따르면, 단자 단부에서, 심축(15a)의 축(36)을 지지하기에 적합한 지지부가 회전 운동하는 아암(35)에 구성된다.
인발력 및 중량 하중의 성분 주위에서 상기 지지작용이 이루어진다.
축(38)을 따라 상승될 수 있고 이동가능한 트롤리(39)가 코일(32)을 지지하는 조립체에 구성된다. 코일(32)을 지지하는 조립체 상부에 하부로부터 코일(30)을 지지하는 로울러(40)들이 구성되고, 로울러(40)들의 작동 위치에서 로울러(40)들은 코일(30)과 접촉상태로 위치하고 코일을 하부로부터 지지한다.
(도 2 및 도 4 를 참고할 때) 비접촉상태의 위치로부터 형성되는 코일(30)과 공동작동하는 작동 위치까지 이동하는 각각의 지지점(43,44)주위에서 회전 운동하는 각각의 아암(41,42)이 코일성형을 규칙적이고 일정하게 만드는 조립체(33,34)들에 구성된다.
코일(30) 형성이 완성될 때 코일(30)의 풀림 또는 낙하를 방지하고 제동작용을 수행하기 위해 코일성형된 압연 스톡과 접촉하고, 코일(30)이 형성됨에 따라 간섭이 발생하지 않도록, 코일(30)이 형성될 때 코일(30)의 주변부로부터 약 10mm 거리에 배열된 각각의 로울러(45,46)들이 아암(41,42)들의 단부에 구성된다.
도 5 의 변형예를 따르면, 안내부(120a)와 공동작동하면서 방금 완성된 코일(30)이 심축(15a)으로부터 제거되기 전에, 압연 스톡의 후단부가 회전대(12)의 상부와 돌발적으로 충돌하는 것을 방지하기 위해 로울러(46) 상부로 연장구성되는 안내 부속기(70)가 아암(42)에 제공된다. 코일성형 단계동안, 코일(30)이 형성됨에 따라 코일(32)을 지지하는 조립체 및 코일성형을 규칙적이고 일정하게 만드는 조립체(33,34)들이 코일(30)두께 증가에 따라 조정되면서 이동된다.
코일(30)이 완성될 때, 코일성형기(10)의 상류에 위치하는 전단 조립체(11)는 압연 스톡을 전단하고, 이전에 심축(15a)에 의해 수행된 것과 같이 랩퍼 로울러(24)들의 조립체(23)가 심축(15b)과 공동작동하는 위치로 이동된 후에 제 2 심축(15b)위로 코일성형이 개시되는 새로운 코일의 전단부가 동시에 형성된다.
제 1 심축(15a)과 공동작동하며 코일성형을 규칙적이고 일정하게 만드는 조립체(33,34) 및 코일(32)을 지지하는 조립체가 부분적으로 개방되어, 형성된 코일이 배출가능하다. 상기 작업은 공지된 방법 및 수단에 의해 수행된다.
따라서 코일성형 사이클(coiling cycle)이 상기 방법에 따라 반복될 수 있다.

Claims (24)

  1. 수평 이송면(14)을 형성하는 압연 트레인(100), 압연 스톡을 선택적으로 전단하기에 적합한 전단 조립체(11) 및 전단 조립체(11)에 의해 전단되는 스톡을 선택적으로 감기 위해 전단 조립체(11)의 하류에 배열된 코일성형기로 구성되고, 코일 성형기(10)는 이송면(14)과 평행한 중심 회전축(13) 주위로 회전되는 회전대 조립체(12)와, 중심 회전축(13)에 대해 정반대로 회전대(12)에 회전가능하게 장착되고 중심 회전축(13)과 평행한 회전축을 가지는 두 코일성형 심축(15a,15b)으로 구성되는, 0.5 내지 5mm 이상의 가변 두께를 가진 스트립 또는 시트와 같은 열간 압연 스톡용 전단 및 코일성형 조립체에 있어서,
    전단 조립체(11)는 이송면(14)에 대해 횡으로 배열된 제 1 안내 수단(50)에서 미끄럼운동할 수 있도록 장착되고, 제 1 작동 위치 및 제 2 비작동 위치 사이에서 선택적으로 이동가능하며, 상기 제 1 작동 위치에서 상기 전단 조립체(11)는 이송면(14)을 따라 정렬되고, 상기 제 2 비작동 위치에서 상기 전단 조립체(11)는 이송면(14)과 이격되며, 수평면에 배열된 로울러주행로(16)는 이송면(14)에 대해 횡으로 배열된 제 2 안내 수단(62)에서 미끄럼운동할 수 있도록 장착되고, 제 1 작동 위치 및 제 2 비작동 위치 사이에서 선택적으로 이동가능하며, 상기 제 1 작동 위치에서 상기 전단 조립체(11)는 이송면(14)을 따라 정렬되고, 상기 제 2 비작동 위치에서 상기 전단 조립체(11)는 이송면(14)과 이격되며, 전단 조립체(11)가 제 1 작동 위치에 구성될 때 로울러주행로(16)는 제 2 비작동 위치에 구성되고, 전단 조립체(11)가 제 2 비작동 위치에 구성될 때 로울러주행로(16)는 제 1 작동 위치에 구성되며, 전단 조립체(11)가 제 2 비작동 위치에 구성되고 로울러주행로(16)가 제 1 작동 위치에 구성될 때 코일성형기(10)는 비작동 위치를 형성하기에 적합한 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 전단 조립체(11)는 U형 베어링 구조물(47)로 구성되고, 한 쌍의 블레이드-베어링 축(11a,11b)을 지지하기 위해 상기 U형 베어링 구조물(47)에 캡슐(48)이 장착되며, 캡슐(48)은 베어링 구조물(47)로부터 선택적으로 제거될 수 있는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일형성 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서, 제 1 안내 수단은 하나 이상의 수평 레일(50)로 구성되고, 제 2 안내 수단은 하나 이상의 수평 레일(62)로 구성되며, 상기 레일(50,62)은 이송면(14)에 대해 직각으로 배열되는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일형성 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서, 로울러주행로(16)는 수평 지지 벤치(60)로 구성되고, 상기 수평 지지 벤치(60)에 다수의 로울러(16a)가 회전가능하게 장착되며, 제 1 심축(15a)은 로울러(16a) 아래에 배열되고 제 2 심축(15b)은 로울러(16a) 위에 배열되면서, 회전대(12)는 각도를 이룬 비작동 위치에 배열되기에 적합하고, 로울러주행로(16)가 제 1 작동 위치에 구성될 때 심축(15a,15b) 및 로울러(16a) 사이에 배열되도록 열에 대한 보호 수단(67,68)이 벤치(60)에 장착되는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  5. 제 2 항에 있어서, 베어링 구조물(47)에 수직 아암(47a,47b)이 구비되고, 상기 수직 아암(47a,47b)의 각각에 압연 스톡에 대한 상응하는 인발 조립체(19a,19b)가 장착되는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  6. 제 2 항에 있어서, 적어도 제 1 안내 블레이드(20a)는 압연 스톡을 심축(15a,15b)으로 안내하기 위해 베어링 구조물(47)에서 힌지식으로 작동되는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서, 안내 블레이드(20a)는, 이송면(14)으로부터 이격되어 배열된 제 1 배제 위치, 이송면(14)과 공동작동하는 제 2 작동 위치 및 두 위치 사이의 전이 부분에 구성된 압연 스톡을 유지시키기 위한 제 3 위치 사이에서, 이동가능한 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서, 제 2 안내 블레이드(20b)는 제 1 안내 블레이드(20a)와 결합되고, 압연 스톡을 심축(15a,15b)으로 안내하기 위해 베어링 구조물(47)에서 힌지식으로 작동되는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서, 두 안내 블레이드(20a,20b)는 이송면(14)과 각각 위에서 그리고 아래에서 공동작동하는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  10. 제 6 항에 있어서, 적어도 압연 스톡용 공기 제트 또는 액체를 방출하기 위해 안내 블레이드(20a)에 수단(22)이 구비되는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서, 압연 스톡의 이송 속도보다 더 큰 주변 속도에서 회전하기에 적합한 피동 로울러(52)가 안내 블레이드(20a)에 구비되는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  12. 제 10 항에 있어서, 안내 블레이드(20a)는 심축(15a,15b)에서 코일성형되는 압연 스톡을 안내하기에 적합한 다른 상부 안내 블레이드(120a)와 연결되는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  13. 제 1 항에 있어서, 스트립을 안내하기 위한 조립체(23)는 각 심축(15a,15b)과 선택적으로 공동작동하기에 적합하고, 회전대 조립체(12)는 회전에 의해 제 1 각위치를 구성할 수 있으며, 상기 제 1 각위치에서 제 1 심축(15a,15b)은 이송면(14)과 상응하고 압연 스톡의 전단부를 수용하며 코일성형을 개시하고, 스트립을 안내하기 위한 조립체(31)는 회전대 조립체(12) 외부의 제 1 비작동 위치에 배열되며, 회전대(12)의 제 1 작동 각위치와 결합된 제 2 작동 위치로 선택적으로 이동가능하고, 상기 제 2 작동 위치에서 상기 조립체(23)는 상기 조립체(23)를 제 1 심축(15a,15b) 주위로 안내하기 위해 압연 스톡의 전단부와 공동작동하기에 적합한 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  14. 제 13 항에 있어서, 회전대 조립체(12)는 제 1 작동 각위치에 대해 180°회전된 제 2 작동 각위치를 회전에 의해 구성하기에 적합하고, 상기 제 2 작동 각위치에서 제 2 심축(15b 또는 15a)은 이송면(14)과 상응하며 압연 스톡의 전단부를 수용하고 코일성형을 개시하며, 코일(30)이 완전히 코일성형되고 배출되는 위치에 제 1 심축(15a 또는 15b)이 동시에 구성되며, 스트립(23)을 안내하기 위한 조립체는 제 1 작동 각위치로부터 제 2 작동 각위치까지 그리고 제 2 작동 각위치로부터 제 1 작동 각위치까지 회전대 조립체(12)의 회전 중 비작동 위치를 구성하기에 적합한 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  15. 제 13 항에 있어서, 스트립(23)을 안내하기 위한 조립체는 다수의 래퍼 로울러(24)로 구성되고, 상기 래퍼 로울러(24)는 중심 회전축과 평행한 회전축을 가지며, 이송면(14)과 일시적으로 상응하는 심축 주위로 압연 스톡의 전단부에 대한 원형 안내 경로를 형성하기 위해 각 심축(15a,15b)에 의해 점유된 영역을 넘어서 가공의 원주를 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  16. 제 15 항에 있어서, 세 개 이상의 래퍼 로울러(24)가 구성되고, 상기 래퍼 로울러(24)의 축은 가공의 원주를 따라 일정한 각거리에 배열되며, 래퍼 로울러(24)의 하나 이상은 상응하는 심축(15a,15b)이 세 개의 래퍼 로울러(24) 사이에 배열되도록 하기 위해 가공의 원주로부터 선택적으로 이격될 수 있는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  17. 제 15 항에 있어서, 래퍼 로울러(24)는 상응하는 진동 아암(26)에 장착되고, 상기 진동 아암(26)은 각 심축(15a,15b)의 원주와 공동작동하는 위치로부터 상기 진동 아암(26)을 선택적으로 이격시키기에 적합한 작동기(27)에 연결되는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  18. 제 1 항에 있어서, 각 심축(15a,15b)에 상기 심축(15a,15b)의 회전축(36)이 구비되고, 심축(31)을 지지하기 위한 하나 이상의 조립체가 심축의 회전축(36)과 공동작동하기 위해 구비되며, 코일(30)이 완성되고 심축(15a,15b)으로부터 배출되는 위치에 상기 심축이 구성되며, 심축(31)을 지지하기 위한 조립체는 비작동 위치 및 작동 위치로부터 이동가능하고, 상기 작동 위치에서 상기 조립체는 심축(36)의 축과 공동작동하는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  19. 제 18 항에 있어서, 심축(31)을 지지하기 위한 조립체는 아암(35)으로 구성되고, 상기 아암(35)은 축방향으로 이동가능하며, 심축(36)의 축을 지지하기 위해 단부에 포크형, 핸드형 또는 안장형의 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  20. 제 19 항에 있어서, 하나 이상의 코일 지지 조립체(32)가 아래로부터 코일(30)과 공동작동하기 위해 구비되고, 코일(30)이 완전히 코일성형되고 심축(15a,15b)으로부터 배출되는 위치에 상기 코일(30)이 형성되며, 코일 지지 조립체(32)는 이동가능하고 제 1 비작동 위치 및 코일(30)과 공동작동하는 제 2 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  21. 제 20 항에 있어서, 코일 지지 조립체(32)는 한 쌍의 로울러(40)로 구성되고, 상기 로울러(40)는 이동가능한 트롤리(39) 및 리프팅 작동기와 결합되는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  22. 제 1 항에 있어서, 코일성형을 규칙적이고 일정하게 하는 하나 이상의 조립체(33,34)는 코일(30)의 원주와 공동작동하기 위해 구비되고, 코일(30)이 완전히 코일성형되고 심축(15a,15b)으로부터 배출되는 위치에 상기 코일(30)이 형성되며, 코일성형을 규칙적이고 일정하게 하는 조립체(33,34)는 이동가능하고 제 1 비작동 위치 및 형성되는 코일(30)의 원주와 결합된 제 2 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  23. 제 22 항에 있어서, 코일성형을 규칙적이고 일정하게 하는 조립체(33,34)는 단부에 로울러(46)를 가진 진동 아암(42)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
  24. 제 23 항에 있어서, 후단부가 코일성형기(10)의 부품과 충돌하는 것을 방지하기 위해 코일(30)이 상기 코일(30)의 완성 단계에 있을 때, 압연 스톡의 후단부와 공동작동하기에 적합한 부속기(70)가 진동 아암(42)에 구비되는 것을 특징으로 하는 전단 및 코일성형 조립체.
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