KR20010067477A - 인발 금속 와이어 제조용 와이어봉을 기계적으로 세척하기위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인발 금속 와이어 제조용 와이어 봉을 기계적으로 세척하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 장치는, 상기 와이어 봉(2)을 중심으로 회전할 수 있고상기 와이어 봉(2)의 둘레에 한 층 이상으로 배치되는 강모와 같은 연마재(5)를 지지하면서, 상기 연마재(5)를 상기 와이어 봉(2)에 접촉되게 압박하고 상기 연마재(5)가 상기 와이어 봉(2)을 따라서 빠지는 것을 방지하도록 상기 연마재(5)를 유지하는 물림 조오(4a, 4b)를 가지는 하나 이상의 프레스(3)와; 다수의 쌍을 이루면서 서로 결합됨으로써 상기 각 쌍이 상기 조오(4a, 4b)의 상호작용에 자율적으로 기여하는 다수의 부동판(8)으로 이루어지는 작동 부재(6a, 6b)와; 상기 조오들(4a, 4b)사이의 개도를 변화시킬 수 있도록 상기 작동 부재(6a, 6b)를 구동시키기 위한 수단(7)과; 상기 각 쌍의 부동판(8)의 상대적 활주 이동을 상기 와이어 봉(2)에 대하여 횡 방향으로 동기화함으로써, 상기 부동판(8)을 서로 반대 방향으로 동일하게 변위시킬 수 있는 수단을 구비한다.

Description

인발 금속 와이어 제조용 와이어봉을 기계적으로 세척하기 위한 장치{Device for mechanically cleaning wire rod for drawn metal wires}

본 발명은 인발 금속 와이어(drawn metal wire)의 제조 공정에 사용되는 와이어 봉(wire rod)을 기계적으로 세척(cleaning)하기 위한 장치에 관한 것이다.

용어 "와이어 봉"은 길고 둥근 단면을 가지는 것으로서, 인발로 알려진 기술적 공정동안 그 단면이 점차적으로 축소됨으로써 와이어 형태로 축소되는 반가공 야금 제품을 나타내는 의미로 사용된다.

상기 와이어 봉에는 열간 가공에 의해 제조되며 일반적으로 산화물, 수산화물 및 칼라민(calamine)이 피복되어 있으며, 이러한 피복 물질은 실제 인발 작업을 개시하기 전에 제거되어야 한다. 이러한 피복 물질 제거 작업이 수행되지 않는 경우, 불량한 품질의 와이어가 얻어질 수 있으며, 인발을 수행하는 다이(die)가 급속하게 마모될 수 있고, 전체 제조 공정 속도가 상당히 제한될 수 있다. 인발용 와이어 봉을 제조하기 위한 공지의 방법은 화학적 공정 또는 기계적 공정을 이용하여 수행된다. 화학적 공정을 이용하면 세척 품질의 증가를 확보할 수 있지만, 관리 및 플랜트 가동 비용의 증가가 초래되고, 심각한 환경 오염 문제가 발생될 수 있다. 오늘날에는, 와이어 봉의 열등한 세척 품질을 초래하지만 관리 및 조작 비용이 감소되고 환경을 덜 해치기 때문에, 기계적 공정을 이용하는 것이 바람직하다.

예전에, 본 출원인은 와이어 봉의 둘레에 감겨진 강모(steel wool) 또는 또다른 유형의 연마재(abrasive material)를 지지하면서 상기 연마재를 상기 와이어봉과 접촉 상태로 압박(press)하는 물림 조오(gripping jaw)를 구비하는 프레스를 사용하여 와이어 봉을 기계적으로 세척하기 위한 장치를 특허 출원하였다. 상기 와이어 봉이 상기 조오들의 사이를 통해 전진함에 따라, 상기 강모는 금속을 씌우고 있는 산화물 입자를 제거한다. 그러나, 상기 조오는 상기 강모를 일정한 상태로 유지함으로써 강모의 이용 공간이 점차적으로 감소되면서 상기 강모의 마모를 보상하게 되므로, 상기 강모는 상기 와이어 봉을 따라 빠지지 않는다.

또한, 분말상 윤활제를 정착하는 것으로 이루어지는 차후의 작업을 촉진하기 위하여는, 기계적 세척동안에, 강모를 이용하여 금속 입자를 제거하면서 와이어 봉의 표면을 제조하는 것이 바람직하다. 그러나, 필요한 경우, 와이어 봉의 화학적 조성, 반가공 제품의 공급 조건, 윤활제 유형 및 인발 속도와 같은 여러가지의 파라미터에 의존하여, 윤활제를 보유하기 위한 와이어 봉의 특성을 변경하는 것이 바람직할 수 있다. 특히, 세로방향 부분을 변경하지 않고 와이어 봉의 표면에 형성된 절개부의 길이를 증가시킴으로써 상기 와이어 봉 특성을 최대화하는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 목적은 와이어 봉에 강모를 물리는 조오가 상기 와이어 봉의 둘레를 가변 속도로 회전하여, 상기 와이어 봉의 표면상에 나선형 홈들을 형성하는 장치에 의하여 달성되어왔다. 와이어 봉의 공급 속도가 일정하다고 가정하면, 상기 홈들은 상기 조오의 회전 속도에 반비례하는 간격을 가진다. 따라서, 상기 조오의 회전 속도를 조절하면 윤활제를 보유하기위한 와이어 봉의 특성이 효과적으로 조절될 수 있다. 그러나, 이러한 장치의 사용은 해결하기 어려운 단점을나타냈다. 즉, 상기 조오는 이의 일체식 구조로 인하여, 불균일한 성질의 재료로 이루어지는 강모와 불규칙하게 접촉함으로써, 상기 장치의 축방향을 따른 영역에만 효율적인 압력이 발생된다. 기계적인 평형의 필요성으로 인하여, 강모가 와이어 봉에 대하여 연모 작용을 나타내는 영역을 부분적으로 차단하면서, 상기 조오의 축 방향을 따른 지점의 중간 지점에서 조오 동기화 수단을 사용하여야 한다. 끝으로, 상기 조오의 회전으로 인하여 와이어 봉이 비틀어짐으로써, 상기 장치의 조작에 제한이 가해진다. 따라서, 예를들어, 장치의 회전 속도가 감소되어야 하거나 또는 상기 장치의 치수가 축방향(즉, 상기 와이어 봉의 공급 방향에 평행한 방향)을 따라 감소하여야 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 위에서 언급한 단점을 해결하는데 있다.

본 발명에 따라, 상기의 목적은, 인발 금속 와이어 제조용 와이어 봉을 기계적으로 세척하기 위한 장치로서, 상기 와이어 봉을 중심으로 회전할 수 있고 상기 와이어 봉의 둘레에 한 층 이상으로 감싸지는 연마재를 지지하면서, 상기 와이어 봉이 전진함에 따라 상기 연마재를 상기 와이어 봉에 접촉되게 압박하고 상기 연마재를 유지함으로써 상기 연마재가 상기 와이어 봉을 따라서 빠지는 것을 방지하는 물림 조오(gripping jaw)를 가지는 하나 이상의 프레스와; 상기 조오를 지지하며 상기 와이어 봉에 대하여 횡 방향으로 활주가능하게 안내되는 작동 부재와; 상기 조오의 사이의 개도를 변화시킬 수 있도록 상기 작동 부재를 구동시키기 위한 수단을 구비하는 장치에 있어서, 이웃한 다수 쌍들의 부동판(floating plate)으로 이루어지는 작동 부재에 의해 상기 조오를 지지하는 것을 특징으로 하는 장치에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 장치에 의해 얻어지는 주된 이점은 조오에 의해 연마재에 가해지는 압력이 축방향을 따라 균일해 짐으로써 장치의 효율이 최적화된다는 것이다. 또한, 강모가 와이어 봉을 문지르는 영역을 차단하지 않고 각 쌍의 부동판마다 독립적으로 기계적 평형을 달성할 수 있다. 또한, 상기 각 쌍의 부동판들은 상기 일체식 장치의 관성을 대신하도록 서로 독립적으로 설치될 수 있으므로, 상기 부동판 구조체가 경량화될 수 있다. 또한, 이와같이 형성된 조오의 모듈성(modularity)때문에, 가장 광범위하게 변화하는 요건을 만족시키는 치수를 갖는 장치를 제공할 수 있으므로, 서로 동일한 부동판들로 이루어지는 창고 비축품을 최소로 유지할 수 있다. 끝으로, 중요한 이점으로서, 상기 조오는 서로 반대 방향으로 회전하는 두 쌍의 회전판으로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 와이어 봉의 비틀림이 보상되고, 상기 와이어 봉의 표면이 이중 나선부를 가지게 됨으로써 윤활제를 보유하기 위한 특성이 좋아지게 되어 세척 품질이 개선된다.

상기의 목적에 따른 본 발명의 이러한 특징은 특허청구범위로부터 명백하게 결정될 수 있으며, 그 이점은 실시예에 관한 첨부 도면을 참조로 본 발명을 예시하는 하기의 상세한 설명에서 명백히 나타나게 된다.

도 1은 일부를 삭제하여 도시함으로써 다른 부분을 더욱 명백히 도시하는 본 발명에 따른 장치의 정면도.

도 2는 비작동 상태의 장치를 도시하는 것으로, 도 1의 라인 II-II를 따라 절취한 단면도.

도 3은 작동 상태의 도 2의 장치를 도시하는 도면.

도 4는 도 1의 라인 IV-IV를 따라 본 발명 장치의 절취한 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 장치의 일부의 구조적 사항을 도시하는 도면.

도 6은 도 2 및 3에 도시된 장치의 변형예를 도시하는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 장치 2: 와이어 봉

3: 제 1 프레스 3a: 제 2 프레스

4a, 4b: 조오 6a, 6b: 작동 부재

7: 구동 수단 8: 부동판

9: 지지체 20: 모우터

첨부 도면은 인발 금속 와이어 제조용 와이어 봉을 기계적으로 세척하기 위한 장치에 관한 것이다.

첨부 도면을 참조하면, 장치(1)는 케이싱(18)으로 이루어지는 하나 이상의 프레스를 구비한다. 상기 케이싱(18)의 내부에는, 내측에 공동부를 가지는 원통체(14)가 회전 가능하게 설치되어 있다. 상기 원통체(14)의 양측 말단은 회전 지지체(19)를 통해 상기 케이싱(19)과 상호작용한다. 또한, 상기 원통체(14)에는 와이어 봉(2)을 물리기 위한 조오(4a, 4b)를 한정 및 지지하는 작동 부재(6a, 6b)가 장착되어 있다. 상기 작동 부재(6a, 6b)는 이를 구동 시키기 위한 수단(7)에 의하여 원통체(14)와 함께 회전함으로써 상기 조오(4a, 4b)의 개도(opening)를 변화시킨다.

상기 와이어 봉(2)은 상기 장치(1)의 하류측에 위치한 인발 플랜트를 향해 상기 원통체(14)의 축방향(2a)으로 자유로이 직선 이동한다. 상기 물림 조(2a, 2b)는 와이어 봉(2)의 둘레에 한 층 이상으로 감겨지는 강모와 같은 연마재(5)를 공지의 방식으로 지지하고, 상기 연마재를 상기 와이어 봉과 접촉상태로 압박하면서, 상기 와이어 봉(2)이 상기 조오(4a, 4b)의 사이를 통해 전진함에 따라 상기 연마재가 빠지는 것을 방지하도록 상기 연마재를 유지한다.

상기 작동 부재(6a, 6b)는 다수의 쌍을 이루면서 일제히 결합되는 다수의 부동판(8)으로 이루어진다. 각 쌍의 상기 부동판(8)들은 이웃한 쌍의 부동판(8)들로부터 분리되게 설치됨으로써 조오(4a, 4b)와 상기 연마재(5)의 상호작용에 자율적으로 기여한다.

일부의 경우에 있어서 상기 강모 또는 기타 재료는 상기 와이어 봉(2)의 둘레에 수동으로 감싸지는 느슨한 재료로 이루어지므로, 상기 재료의 표면적 및 밀도는 와이어 봉(2)의 공급 방향(2a)을 따라 상당히 불규칙하고 변화할 수 있다. 상기 작동 부재(6a, 6b)는 각 쌍의 부동판(8)으로 분할되므로, 상기 조오(4a, 4b)의 표면은 상기 연마재(5)의 표면에 따라 변경될 수 있다. 따라서, 접촉 표면적이 증가하여, 압력이 축 방향을 따라 균일하게 분포됨으로써 상기 조오(4a, 4b)가 상기 연마재(5) 및 와이어 봉(2)에 더욱 효율적으로 작용하게 된다.

서로 동일하게 구성되는 부동판(8)들은 개구(16)를 가진다. 상기 개구(16)의 에지부는 조오(4a, 4b)를 한정한다. 따라서, 상기 개구(16)는 축 방향으로 반드시 일정할 필요가 없는 치수의 연마재(5)의 영역을 한정하는 V-형 작동 표면(8a, 8b)과 함께 밀폐된 고리 형태를 갖는다.

상기 부동판(8)은 원통체(14)안에 형성된 프리즘 형상의 가이드(15)를 따라 자유로이 이동하고 방사 방향으로 배향된다. 상기 작동 부재(6a, 6b) 및 부동판(8)을 구동시키기 위한 수단(7)은 장치(1)의 작동동안에 각 쌍의 각 부동판(8)에 동일한 힘을 서로 반대 방향으로 가하므로, 도 3에서 도시한 바와같이, 프레스(3)의 조오(4a, 4b)들의 상호침투를 관찰할 수 있다.

본원에서 예시되는 실시예에 있어서, 상기 구동 수단(7)은 모우터(20)와, 구동 밸트(21)를 구비한다. 상기 구동 밸트(21)는 상기 모우터(20)와 상기 프레스(3)의 원통체(14)의 사이에 위치하며, 각 쌍의 부동판(8)들에 서로 반대 방향의 원심력을 제공하는 회전력을 상기 부동판(8)들에 전달한다. 이러한 원심력은 각 쌍의 부동판(8)들을 서로 이격시킴으로써, 상기 와이어 봉(2)의 둘레에 감겨진 연마재(5)를 압박하는 조오(4a, 4b)의 개도(opening)를 감소시킨다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 장치(1)는 각 쌍의 부동판(8)들이 와이어 봉(2)에 대하여 횡방향으로 활주 이동하는 것을 동기화(synchronization)하는 수단(10)을 구비한다. 이러한 수단(10)은 상기 각 쌍의 부동판(8)들을 서로 반대 방향으로 동일하게 변위시킬 수 있는 것이다. 이러한 동기화 수단(10)은 래크 형상의 표면(8c)를 따라 부동판(8)과 상호작용하는 하나 이상의 대치차(10a)를 구비한다. 부동판(8)들의 동기화를 확보하기 위해서는 하나의 대치차(10a)만으로도 충분하지만, 도시된 실시예에서는 부동판(8)의 래크 형상 표면(8c)과 상호작용하고 상기 와이어 봉(2)에 대하여 대칭적으로 배치됨으로써 상기 장치(1)를 기계적으로 평형시키는 두 개의 대치차(10a, 10b)를 사용한다.

상기 장치(1)를 작동시키기 위하여, 우선 연마재(5)를 프레스(3)의 조오(4a, 4b)사이의 와이어 봉(2)의 둘레에 하나 이상의 층으로 수동으로 감는다. 모우터(20)를 작동시키지 않은 상태에서, 각 쌍의 부동판(8)들은 상기 원통형 본체(14)의 가이드(15)를 따라 자유로이 이동할 수 있지만, 모우터(20)를 작동시키면 상기 구동 뱉트(21)는 상기 원통체(14)를 회전시켜서 부동판(8)들로 이루어지는 작동 부재(6a, 6b)를 회전시킨다. 이와같이 발생되는 원심력으로 인하여, 상기 각 쌍의 부동판(8)들이 상기 가이드(15)를 따라 서로 반대 방향으로 변위함으로써, 연마재(5)에 대한 상기 조오(4a, 4b)의 물림은 더욱 커지게 된다. 상기 와이어 봉(2)둘레의 상기 연마재(5)의 압력이 불균일하게 분포되고 상기 부동판(8)들이 각 쌍 마다 서로 독립적이므로, 상기 부동판(8)들은 여러가지의 방식으로 상호 작용함으로써, 상기 조오(4a, 4b)는 내측에서 불규칙한 형상을 가지게된다. 즉, 상기 가이드(15)에서의 변위 및 상기 연마재(5)의 물림이 상기 모든 쌍의 부동판(8)마다 반드시 동일한 것은 아니다.

한편, 와이어 봉(2)은 프레스(3)의 축방향(2a)으로 전진하므로, 상기 와이어 봉(2)에 대한 상기 연마재(5)의 접선 작용 및 압력(축 방향을 따라 실제적으로 일정함)으로 인하여, 산화물이 제거되고 그 하부 표면이 에칭됨으로써 나선형 절개부가 형성된다.

도 6에 도시된 실시예에서는, 상기 제 1 프레스에 대하여 반대 방향으로 회전하는 제 2 프레스(3a)를 사용한다. 따라서, 와이어 봉(2)의 비틀림이 보상되고 상기 와이어 봉의 표면에 이중 나선부가 에칭되며, 이러한 나선부에는 차후에 윤활제가 더욱 잘 보유된다. 마찬가지로, 도시된 장치(1)에서는 연속적으로 배열되거나 또는 두 방향으로 회전하는 한 쌍의 프레스(3)를 사용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 장치는 조오에 의해 연마재에 가해지는 압력이 축방향을 따라 균일해 짐으로써 장치의 효율이 최적화된다. 또한, 강모가 와이어 봉을 문지르는 영역을 차단하지 않고 각 쌍의 부동판마다 독립적으로 기계적 평형을 달성할 수 있다. 또한, 상기 각 쌍의 부동판들은 상기 일체식 장치의 관성을 대신하도록 서로 독립적으로 설치될 수 있으므로, 상기 부동판 구조체는 경량화될 수 있다. 또한, 이와같이 형성된 조오의 모듈성(modularity)때문에, 가장 광범위하게 변화하는 요건을 만족시키는 치수를 갖는 장치를 제공할 수 있으므로, 서로 동일한 부동판들로 이루어지는 창고 비축품을 최소로 유지할 수 있다. 끝으로, 중요한 이점으로서, 상기 조오는 서로 반대 방향으로 회전하는 두 쌍의 회전판으로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 와이어 봉의 비틀림이 보상되고, 상기 와이어 봉의 표면이 이중 나선부를 가지게 됨으로써 윤활제를 보유하기 위한 특성이 좋아지게 되어 세척 품질이 개선된다.

이와 같이 설명한 본 발명은 본 발명의 범위를 일탈하지 않고 여러가지로 변경 및 변형될 수 있다. 또한, 상기에서 설명한 모든 사항들이 기술적으로 균등한 요소로 치환될 수 있다. 실제적으로, 하기의 특허 청구 범위에 속하는 모든 변형 및/또는 개선이 가능함을 명백히 알 수 있다.

Claims (10)

1. 인발 금속 와이어 제조용 와이어 봉을 기계적으로 세척하기 위한 장치로서, 상기 와이어 봉(2)을 중심으로 회전할 수 있고 상기 와이어 봉(2)의 둘레에 한 층 이상으로 감싸지는 연마재(5)를 지지하면서, 상기 와이어 봉(2)이 전진함에 따라 상기 연마재(5)를 상기 와이어 봉(2)에 접촉되게 압박하고 상기 연마재(5)가 상기 와이어 봉(2)을 따라서 빠지는 것을 방지하도록 상기 연마재를 유지하는 물림 조오(4a, 4b)를 가지는 하나 이상의 프레스(3)와; 상기 조오(4a, 4b)를 지지하며 상기 와이어 봉(2)에 대하여 횡 방향으로 활주가능하게 안내되는 작동 부재(6a, 6b)와; 상기 조오(4a, 4b)사이의 개도를 변화시킬 수 있도록 상기 작동 부재(6a, 6b)를 구동시키기 위한 수단(7)을 구비하는 장치에 있어서,

   상기 작동 부재(6a, 6b)는 다수의 부동판(8)들을 구비하고, 상기 부동판(8)들은 다수의 쌍을 이루면서 서로 결합함으로써 상기 각 쌍의 부동판(8)들이 상기 조오(4a, 4b)의 상호작용에 자율적으로 기여하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 조오(4a, 4b)는 상기 프레스(3)에 통과되는 상기 와이어 봉(2)을 둘러싸도록 설계되는 작동 표면(8a, 8b)을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 작동 부재(6a, 6b)를 구동시키기 위한수단(7)은 각 쌍의 부동판(8)들에 힘을 서로 반대 방향으로 가하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 구동 수단(7)은 모우터(20)와, 상기 모우터(20)와 프레스(3)의 사이에 위치하는 구동 벨트(21)를 구비함으로써, 각 쌍의 부동판(8)들에서 서로 반대 방향의 원심력을 일으키는 회전력을 상기 부동판(8)들에 제공할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 쌍의 부동판(8)들이 상기 와이어 봉(2)에 대하여 횡 방향으로 활주 이동하는 것을 동기화함으로써, 상기 각 쌍의 부동판(8)들을 서로 반대 방향으로 동일하게 변위시킬 수 있는 수단을 추가로 구비하는 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 동기화 수단은 상기 부동판(8)의 표면(8c)과 상호작용하는 하나 이상의 대치차(10a)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 동기화 수단은, 상기 부동판(8)의 표면(8c)과 상호작용하며 상기 와이어 봉(2)에 대하여 대칭적으로 배치되는 두 개 이상의 대치차(10a, 10b)를 구비함으로써 상기 장치를 기계적으로 평형시키는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 각 쌍의 대치차(10a, 10b)마다 하나의 고정된 지지체(9)를 추가로 포함하는 장치.
9. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 프레스(3)에 대하여 반대 방향으로 회전함으로써 상기 와이어 봉(2)의 비틀림을 보상하는 하나 이상의 제 2 프레스(3a)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 두 방향으로 번갈아 회전하는 다수의 연속적인 프레스(3)들을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.