KR200159507Y1 - 냉연강판의 선단부 눌림자국 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 강판(S)을 맨드릴에 권취할때 발생하는 선단마크를 제거하기 위한 선단마크 제거장치에 있어서, 실린더(20)에 의해 강판(S)의 폭방향으로 이동할 수 있는 대략의 ㄷ자형 프레임(10)을 가지며, 상기 프레임(10)은 그 내측 상, 하부면에 강판(S) 진행의 후류측과 전방측으로 각각 경사를 형성한 상, 하부 스웨징 롤(61)(61')을 회전가능토록 지지하여 전,후진시키는 제1수직실린더(31)(31')와, 강판(S)을 매개로 전기가 통할 수 있게 된 전극휠(63)(63')을 회전가능하도록 지지하여 전, 후진시키는 제 2수직실린더(33)(33') 및, 상, 하부 나이프(54)(54')를 전, 후진시키는 실린더(34)(45)와를 적정한 간격으로 연속하여 장착하며, 상기프레임(10)의 강판(S) 이동에 대한 후류측에 상기 강판(S)으로 전, 후진되어지는 강판클램크판(56)(56')이 설치되며, 상기 프레임(10)의 개방측에서 적정 거리 떨어진 위치에 상기 강판(S)의 선단을 감지할 수 있는 레이져 센서(82)가 장착되어 강판(S)의 선단 상부면을 일정 경사토록 가공함으로써, 강판의 선단이 맨드릴에 감기면서 발생되는 선단마크가 획기적으로 제거되어 실수율을 향상시킴을 특징으로 하는 냉연강판의 선단부 눌림자국 방지장치를 제공한다.

Description

냉연강판의 선단부 눌림자국 방지장치

제1도는 일반적인 강판권취방법을 도시한 개략도.

제2도는 종래의 강판선단에 따른 선단마크제거를 위하여 강판선단을 만곡형으로 가공한 것을 보이는 개략도.

제3도는 본 고안에 따른 냉연강판의 선단부 눌림자국 방지장치를 도시한 개략사시도.

제4도는 본 고안의 스웨징 롤 부위를 도시한 개략 측면도.

제5도는 본 고안의 전극휠 부위를 개략적으로 도시한 정면도.

제6도는 본 고안의 전극휠에 전기가 공급되는 계통을 보이는 개략구성도.

제7도는 본 고안의 장치에 의해 선단부가 직선경사를 가지도록 가공된 강판을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 프레임 20 : 수평실린더

31, 31', 33, 33', 34, 35 : 수직실린더 61, 61' : 스웨징 롤

63, 63' : 전극휠 54, 54' : 나이프

82 : 레이져 센서

본 고안은 강판이 권취되어 코일화될 때 그 선단에 단차가 발생하여 눌림자국이 형성되는 것을 방지하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 맨드릴 전방측에 설치되어 이송되는 강판을 정지시킨후 그 강판의 선단을 일정 경사토록 가공하여 권취함으로서, 강판의 선단이 맨드릴에 감기면서 발생되는 선단마크가 획기적으로 제거되어 실수율을 향상시킨 냉연강판의 선단부 눌림자국 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 철강제품은 압연공정, 도금공정 및 화성처리공정등의 다양한 공정을 거쳐 생산되어지며, 상기 각 공정을 완료한 강판(S)은 제1도에 도시된 바와 같은 멘드릴(Mandreel)(110)에 의해 감겨져 코일화된다.

이렇게 코일화되는 제품은 그 강판(S)의 선단부와 통상 원통형으로 형성되는 상기 멘드릴(110)의 외표면과의 사이에 강판(S)의 두께에 해당되는 단차를 발생시키는 것이고, 이러한 단차는 상기 강판(S)이 멘드릴(110)의 원주면상에서 진원(眞圓)으로 감기는 것을 방지하여 그 강판(S)이 굽어지도록 변형시키는 것이며(이하, 선단마크라 한다.), 상기 선단마크는 강판(S)이 멘드릴(110)에 감기면서 멘드릴(110)의 직경측으로 발생되는 하중(F)과 강판(S)의 길이방향으로 발생되는 장력(T)등에 의하여 외측으로 연속적으로 전사됨으로서 상당량의 불량품을 발생시키게 된다.

이러한 선단마크는 통상 강판(S)의 재질이 연하고(soft), 자중이 크며, 권취장력이 클수록 더 많은 영향을 받아 심하게 발생하는 것이고, 예를들어 두께 1㎜, 폭1000㎜의 강판에 하중 10톤(ton)이 가해지면 상기 선단마크는 평균적으로 30m이상 발생하여 이는 중량에 있어서 236㎏이상의 막대한 손실을 가져오는 것이다.

종래에는 상기한 선단마크를 제거하기 위하여 멘드릴에 완충용 고무부재를 설치하는 방법 또는 강판의 선단부를 멘드릴에 형성되는 가로방향홈에 끼워넣는 방법 및 제2도에 도시된 바와 같이 강판(S)의 선단을 연삭등에 의해 만곡형으로 가공하여 맨드릴(110)에 권취하는 방법, 맨드릴에 완충역활을 하도록 된 고무벨트를 삽입하는 방법 및 강판 선단부를 맨드릴의 길이 방향으로 가공된 가로방향 홈에 끼워넣는 방법등이 사용되었으나, 기대되는 선단마크 제거효과를 가져오지는 못한 것이었다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은, 강판의 선단이 맨드릴에 감기면서 그 선단마크가 획기적으로 제거되도록 하여 실수율을 향상시킨 냉연강판의 선단부 눌림자국 방지장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 고안은, 강판을 맨드릴에 권취할때 발생하는 선단마크를 제거하기 위한 선단마크 제거장치에 있어서, 실린더에 의해 강판의 폭방향으로 이동할 수 있는 대략의 ㄷ자형 프레임을 가지며, 상기 프레임은 그 내측 상, 하부면에 강판 진행의 후류측과 전방측으로 각각 경사를 형성한 상, 하부 스웨징 롤을 회전가능토록 지지하여 전, 후진시키는 제1수직실린더와, 강판을 매개로 전기가 통할 수 있게 된 전극휠을 회전가능하도록 지지하여 전, 후진시키는 제2수직실린더 및, 상, 하부 나이프를 전, 후진시키는 실린더와를 적정한 간격으로 연속하여 장착하며, 상기 프레임의 강판 이동에 대한 후류측에 상기 강판으로 전, 후진되어지는 강판클램프판이 설치되며, 상기 프레임의 개방측에서 적정 거리 떨어진 위치에 상기 강판의 선단을 감지할 수 있는 레이져 센서가 장착되어 강판의 선단 상부면을 일정 경사토록 가공할 수 있게 됨을 특징으로 하는 냉연강판의 선단부 눌림자국 방지장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

제3도는 본 고안에 따른 냉연강판의 눌림자국 방지장치 및 화성처리강판의 선단마크 제거장치를 도시한 사시도로서, 본 장치(1)는 강판(S) 진행경로상에 설치된다.

강판(S)의 일측에서 그 강판(S)의 폭방향으로 이동할 수 있는 대략의 ㄷ자형 프레임(10)이 보인다.

상기 프레임(10)의 하부 중앙에 강판(S)의 폭방향으로 전후진하도록 된 실린더(20)의 로드(22) 단부로 부터 연장된 수직지지봉(23)이 고정되고, 상기 실린더(20)는 강판(S)의 폭방향으로그 로도(22)가 작용할 수 있도록 설치되어 주변설비에 고정된다.

상기 프레임(10)은 그 내측 상, 하부면에 제 1수직실린더(31)(31'), 수직지지대(32)(32'), 제 2수직실린더(33)(33')를 서로 마주하도록 장착한다. 이때 상기 제 1수직실린더(31)(31')가 프레임(10)의 폐쇄부측으로 위치하도록 하여 각각 일정 간격 떨어지게 장착되고, 상기 제 2수직실린더(33)(33')보다 더 외측으로 프레임(10)의 상부면에는 제 3수직실린더(34)가 장착된다.

상기 상부측 제1수직실린더(31)의 로드(41) 단부에는 ㄷ자형 브라켓(51)을 고정하고, 상기 브라켓(51)에는 상부 스웨징 롤(61)이 공회전가능하도록 장착된다. 상기 하부측 제 1수직실린더(31')의 로드(41') 단부에는 ㄷ자형 브라켓(51')을 고정하고, 상기 브라켓(51')에는 하부 스웨징 롤(61')이 공회전가능하도록 장착된다.

상기 스웨징 롤(61)(61')에 있어서는 제4도에 보다 상세히 도시한 바와 같이, 상부 스웨징 롤(61)이 강판(S) 진행의 후류측으로 그 직경이 감소되는 콘(Cone)형의 롤이고, 하부 스웨징 롤(61')이 강판(S) 진행의 후류측으로 그 직경이 증가하는, 그리고 상기 상부 스웨징 롤(61)의 경사정도와 동일한 경사정도를 가지는 콘형의 롤이다. 그리고, 상기 상, 하부 스웨징 롤(61)(61')의 강판(S) 진행의 후류측으로 강판(S) 상, 하부측에 수직실린더(36)(36')가 갖추어져 주변설비에 고정되는데, 상부 수직실린더(36)의 로드(46) 단부에는 그 하부면이 평활한 강판클램프판(56)이 고정되고, 하부 수직실린더(36')의 로드(46') 단부에는 그 상부면이 평활한 강판클램프판(56')이 고정된다.

상기 상, 하부측 수직지지대(32)(32')의 각 단부에는 제5도에 보다 상세히 도시한 바와 같이 수평실린더(42)(42')가 고정되고, 상기 수평실린더(42)(42')의 로드(52)(52')는 강판(S) 폭방향측으로 전, 후진될 수 있도록 장착되어 그 단부에 ㄷ자형 브라켓(62)(62')을 고정하고, 상기 브라켓(62)(62')의 각각에는 드레싱롤(Dressing roll)(71)(71')이 공회전 가능하도록 장착한다.

상기 상, 하부측 제 2수직실린더(33)의 각각의 로드(43)(43') 단부에는 ㄷ자형 브라켓(53)(53')이 고정되고, 상기 브라켓(53)(53')에는 전극휠(63)(63')이 공회전 가능하도록 장착된다. 상기 전극휠(63)(63')은 제 6도에 개략적으로 도시한 바와 같이 전기제어부에 전기적으로 연결되어 강판(S)을 매개로 통전되도록 한다. 그리고, 상기 전극휠(63)(63')의 일측에는 고압의 공기를 분사할 수 있게된 고압공기분사노즐(72)이 장착되고, 타측에는 칩(chip)등을 흡입할 수 있게된 포집깔대기(74)를 설치한다. 상기 포집깔대기(74)는 프레임(10)의 외측 지지대(58) 상에 장착된 실린더(38)의 로드(48) 단부에 고정되고, 상기 실린더(38)는 그 로드(48)가 프레임(10)측으로 전, 후진할 수 있게 설치된다.

상기 제3수직실린더(34)의 로드(44) 단부에는 강판(S)을 절단할 수 있는 상부 나이프(54)가 고정되고, 상기 상부 나이프(54)의 상부면 좌, 우측 단부에는 미끄럼축(44a)(44b)이 수직하게 고정되며, 상기 미끄럼축(44a)(44b)은 각각 프레임(10)에 고정된 미끄럼안내부재(34a)(34b)에 미끄럼가능하도록 끼워진다. 상기 상부 나이프(54)에 부합하는 하부 나이프(54')가 설치되고, 상기 하부 나이프(54')의 하부면 양측에는 수직 로드(45)가 고정되고, 상기 수직 로드(45)는 프레임(10)에 고정된 수직실린더(35)에 의하여 상, 하이동할 수 있게 된다.

또한, 상기 프레임(10)의 개방측으로 부터 일정 거리 떨어진 위치에 강판(S)의 선단부를 검지할 수 있는 레이져 센서(82)를 설치하여 구성된다.

이러한 구성으로된 본 고안의 작용효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

제3도 내지 제6도에 도시된 바와 같은 본 고안의 장치(1)는 강판(S)이 멘드릴(미도시)에 진입되기 전(前)공정으로 작동된다.

강판(S)이 미도시된 맨드릴 쪽으로 진행하면서 본 장치(1)가 작동하기에 적합한 위치(물론 이러한 위치는 사전에 설정될 것이다)에 도달하면, 이를 레이져 센서(82)가 감지하여 상기 강판(S)의 진행을 정지시킨다.

이러한 상태에서 강판클램프판(56)(56')이 후진하여 있던 수직실린더(36)(36')의 전진동작에 의하여 강판(S)의 상, 하부면으로 이동하고, 따라서 상기 강판(S)은 견고하게 고정된다.

이때 ㄷ자형 프레임(10)은 그 개방부측이 강판(S)을 향하여 전진하고, 그 전진은 실린더(20)가 담당한다.

상기 프레임(10)이 계속 전진하여 프레임(10) 내측의 나이프(54)(54')의 위치가 강판(S) 상,하부면에 위치하게 되면 후진하여 있던 제 3수직실린더(34)와 수직실린더(35)의 전진동작에의하여 상기 나이프(54)(54')는 강판(S)을 절단하게 된다.

상기 강판(S)의 절단작업이 종료하면 제 3수직실린더(34)와 수직실린더(35)는 후진하고, 따라서 상기 나이프(54)(54')는 강판(S)으로 부터 분리된다.

상기 나이프(54)(54')가 강판(S)으로 부터 분리되면, 실린더(20)는 전진동작을 계속하여 프레임(10)을 강판(S)쪽으로 전진시킨다. 또한, 후진하여 있던 제 2수직실린더(33)(33')를 전진시키면 상기 제 2수직실린더(33)(33')의 전진동작에 의하여 그 로드(43)(43') 단부에 장착된 전극휠(63)(63')이 전진하며, 따라서 상기 강판(S) 선단의 상, 하부면은 전극휠(63)(63')의 외주면에 접촉한 상태로 있게 된다.

이러한 상태에서 상기 전극휠(63)(63')에 전기를 통하게 하면 상기 전극휠(63)(63')에는 발열현상이 나타나면서 강판(S)의 선단이 반용융상태가 된다.

이렇게 반용융상태로 된 강판(S) 선단은 실린더(20)의 계속적인 전진에 의하여 스웨징 롤(61)(61') 사이에 있게 되고, 이때 상기 스웨징 롤(61)(61')은 후진하여 있던 제1수직실린더(31(31')의 전진동작에 의하여 강판(S) 선단쪽으로 이동하여 그 강판(S)에 접촉하여 공회전하게 된다.

따라서, 상기 스웨징 롤(61)(61') 사이에 있는, 그리고 전극휠(63)(63')에 의하여 반용융상태로 있던 강판(S)의 선단부는 상기 스웨징 롤(61)(61')에 의하여 일정한 경사면을 가질 수 있게 된다.

물론, 상기 전극휠(63)(63')의 일측에 장착된 고압공기분사노즐(72)로부터 고압의 공기가 전극휠(63)(63')쪽으로 분사되고, 상기 고압의 공기는 전극휠(63)(63')을 냉각함과 동시에 그 전극휠(63)(63')의 외주면에 묻어있는 이물질등을 제거한다. 그리고, 이러한 이물질등은 전극휠(63)(63') 타측에 설치된 포집깔대기(74)에 의하여 흡입되어 외부로 제거되어진다.

따라서, 본 장치(1)를 이용하면 강판(S)의 선단을 제7도에 도시한 바와 같이 소정의 경사(θ)를 가지도록 자동 가공할 수 있다.

본 고안자등은 수많은 시험과 시행오차를 겪으면서 강판(S)의 선단을 균일한 경사각을 가지도록 형성하여 멘드릴의 직경측으로 발생되는 하중(F)과 강판(S)의 길이 방향으로 발생되는 장력(T)등을 적절하게 분산시킴으로서 권취중 외경측으로 연속적으로 전사되는 선단마크를 획기적으로 감소시킬 수 있음을 알았다.

또한, 본 고안의 장치(1)에 의하여 두께 1.0㎜, 폭 1,000㎜, 중량 8 Ton의 소재 12개 (재질 : 일반타소강)를 준비하고, 통전전류 25,000 암페어, 전극휠 주행속도 4~15m/min, 전극휠 가압력 300~1,800kgf/㎟, 스웨징 롤의 가압력 500~2,400kgf/㎟ 상태로 강판(S) 선단을 직선의 경사로 가공한 후 권취하여 10일동안 적치한 후, 그에 따른 선단마크 상쇄정도를 측정하여 하기 표 1의 결과를 얻었다.

[표 1]

상기 표 1에 의하면 선단 가공에 따른 선단마크 제거효과가 있읍을 알 수 있으며, 특히 40˚이상으로 경사 가공하는 경우에 그 효과가 큼을 알 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 냉연강판의 선단부 눌림자국 방지장치에 의하면, 맨드릴 전방에 설치되어 이송되는 강판을 정지시킨후 그 강판의 선단을 일정 경사토록 가공하여 권취함으로서, 강판의 선단이 맨드릴에 감기면서 발생되는 선단마크가 획기적으로 제거되어 실수율을 향상시킨 실용상의 우수한 효과를 가진다.

Claims (1)

1. 강판(S)을 맨드릴에 권취할때 발생하는 선단마크를 제거하기 위한 선단마크 제거장치에 있어서, 실린더(20)에 의해 강판(S)의 폭방향으로 이동할 수 있는 대략의 ㄷ자형 프레임(10)을 가지며, 상기 프레임(10)은 그 내측 상, 하부면에 강판(S) 진행의 후류측과 전방측으로 각각 경사를 형성한 상, 하부 스웨징 롤(61)(61')을 회전가능토록 지지하여 전, 후진시키는 제 1수직실린더(31)(31')와, 강판(S)을 매개로 전기가 통할 수 있게 된 전극휠(63)(63')을 회전가능하도록 지지하여 전, 후진시키는 제 2수직실린더(33)(33') 및, 상, 하부 나이프(54)(54')를 전, 후진시키는 실린더(34)(45)를 적정한 간격으로 연속하여 장착하며, 상기 프레임(10)의 강판(S) 이동에 대한 후류측에 상기 강판(S)으로 전, 후진되어지는 강판클램프판(56)(56')이 설치되며, 상기 프레임(10)의 개방측에서 적정 거리 떨어진 위치에 상기 강판(S)의 선단을 감지할 수 있는 레이져 센서(82)가 장착되어 강판(S)의 선단 상부면을 일정 경사토록 가공할 수 있게 됨을 특징으로 하는 냉연강판의 선단부 눌림자국 방지장치.