KR200175365Y1 - 빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가열로에서 충분히 가열되어 연속압연의 상태로 이송 대기중인 빌렛트가 두 라인의 하부공정에서 요구되는 일시적 혹은 즉시의 추출중지 요구에 대하여 기존의 압연기 빌렛트 치입용 핀치롤러를 이용하여 해당라인의 추출차단과 타 스트랜드의 연속작업을 동시에 가능하게 한 빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 고안은 가열로로부터 추출되는 빌렛트를 압연롤러로 치입시키는 상하부핀치롤러중 상부핀치롤러에 회전가능하게 축고정되고 그 일부는 경사지게 절곡형성되되 경사진 일단이 유압실린더에 연결되어 연동되도록 한 한쌍의 헤드베이스와; 상기 헤드베이스의 절곡되지 않은 양측 내면에 용접고정되는 한쌍의 상하부헤드커버와; 상기 상하부헤드커버 사이에 고정되되 그 일단이 상기 상부헤드커버의 전면으로 돌출되어 추출되는 빌렛트와 접촉될 수 있도록 설치되고 디스크스프링 및 상기 디스크스프링을 양측에서 지지하는 디스턴스링에 의해 완충가능하게 설치된 한쌍의 헤드핀으로 구성함으로서 빌렛트의 추출지연을 방지함과 동시에 가열로 내외부의 설비를 보호하고 즉각적인 자동 연속압연작업을 가능케 한 것이다.

Description

빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드장치{REJECT HEAD DEVICE FOR SEPARATION EXTRACTING BILLET}

본 고안은 가열로의 빌렛트 추출라인별 추출소재를 제어하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가열로에서 충분히 가열되어 연속압연의 상태로 이송 대기중인 빌렛트가 A,B 두 라인의 하부공정에서 요구되는 일시적 혹은 즉시의 추출중지 요구에 대하여 기존의 압연기 빌렛트 치입용 핀치롤러를 이용하여 해당라인의 추출차단과 타 스트랜드(STRAND)의 연속작업을 동시에 가능하게 한 빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 선재공장에서 코일을 생산하기 위해서는 빌렛트(BILLET) 장입설비를 거쳐 가열로 내부로 빌렛트를 장입하게 되고 가열로 워킹빔의 워킹플로우에 의해 추출롤러테이블 위에서 대기하게 되며 이때 빌렛트는 소재의 품질특성에 적정하게 가열되어 있고 추출도어의 개방에 의하여 압연스탠드롤러로 상기 빌렛트를 추출하게된다.

본 고안은 빌렛트의 압연라인이 두 개 또는 그 이상의 추출라인을 가진 선재공장에 적용될 수 있는 것으로, 추출핀치롤러의 핀칭에 의해 압연롤러로 치입되는 형식의 설비에 모두 적용된다.

이와 같이 빌렛트를 추출하는 방식은 도 1 내지 도 2e에 도시된 바와 같이, 장입콘베이어롤러(6)에 의해 가열로(14) 내부로 장입된 빌렛트(5)는 약 260㎜ 간격으로 고정빔(3) 위에 정렬하게 되는데 그 정렬원리는 이동빔(4)의 하부에 있는 감속기(미도시)에 의해 상승, 하강되고 유압실린더(13)에 의해 전,후진되는 동작, 일명 워킹스텝에 의해 이루어진다.

가열로(14) 내부의 소재투입 가능량(본수)은 설계적으로 하부 생산설비의 생산능력에 부합되게 고려되고 기계구조적 특성 및 효율적인 설비운용을 위해 단독 또는 분리 동작될 수 있다.

본 고안은 가열로(14) 내부의 구동방법과 상관없이 적용될 수 있다.

이송장치에 의해 가열로(14)의 장입롤러테이블(1) 위에 도착한 빌렛트(5)는 이동빔(4) 상승부의 전동모터가 회전구동하게 되면 감속기에 의해 속도조절되면서 상기 이동빔(4)의 하단부에 접하는 편심리프팅휠(12)의 연동에 따라 설정된 편심량만큼 상기 이동빔(4)과 그 상부에 거치된 빌렛트(5)를 도 2b와 같이 직상부로 이송시킨다.

그리고, 상기 이동빔(4)의 리프팅동작이 완료됨과 동시에 바닥 베이스면에 고정된 유압실린더(13)를 도 2c와 같이 일정길이 대략 260㎜ 정도 전진시키면 상기 유압실린더(13)와 이동빔(4) 사이에 설치된 도시하지 않은 크랭크레버에 의해 상기 고정빔(3)으로부터 이격된 이동빔(4)은 일정길이 추출롤러테이블(2)쪽으로 전진하여 상기 이동빔(4) 위의 빌렛트(5)를 위치이동시킬 수 있게 된다.

이어, 유압실린더(13)의 전진동작이 완료되면 도 2d와 같이 상기 전동모터에 의해 상기 편심리프팅휠(12)이 다시 회전되고 이에 따라 상기 이동빔(4)을 하강시킨 후 유압실린더(13)의 후진동작에 의해 상기 이동빔(4)은 원래 위치로 복귀되게 된다.

이러한 워킹스텝(이동빔의 상승,전진,하강 및 후진)을 96회 반복하게 되면 상기 장입롤러(1) 위의 빌렛트(5)는 추출롤러테이블(2)에 안착되고 이때 추출롤러테이블(2) 위에는 도 2e에 도시한 것처럼 2본의 빌렛트가 추출대기중인 상태가 된다.

이 소재들이 압연 상황설정에 따라 해당 라인으로 치입되게 된다.

여기서, 빌렛트가 추출롤러테이블상(2)에 안착되어 압연롤러(9)의 압연패스라인(압여소재가 지면을 기준한 압연될 때의 높이와 좌우를 기준한 진행방향의 기준)과 일치되는 포지션을 추출대기위치라 한다.

빌렛트 치입용 핀치롤러는 도 1 및 도 3의 도시와 같이, 상부핀치롤러(10)와 하부핀치롤러(10-1)로 구분될 수 있는데, 하부핀치롤러(10-1)는 전동모터(8)와 여기에 연결된 감속기(32)에 의해 추출 빌렛트(5)의 추출진행속도에 연동되고 상부롤러(10)는 슬라이딩 베어링으로 조립되며 빌렛트 추출시 연동으로 하강, 빌렛트를 입하하며 이때 상부핀치롤러(10)의 하강거리는 빌렛트(5)의 크기와 관계없이 유압실린더(11)의 규정 스트로크만큼 하강하게 되고 상기 유압실린더(11)의 압하력과 하부핀치롤러(10-1)의 구동력을 빌렛트(5)의 추출력으로 실행하게 된다.

따라서, 소재치입을 위한 상부핀치롤러(10)의 하강거리는 상부핀치롤러(10)와 하부핀치롤러(10-1) 사이의 빌렛트 두께에 의해 일정거리 만큼만 하강할 수 밖에 없으며 이때 유압실린더(11)는 전진동작중의 상태로 공급된 유압과 유압실린더(11)의 단면적에 의해 생성되는 힘으로 추출하는 빌렛트(5)를 압하하는 형태이며 유압실린더(11) 자체의 스트로크가 최대 전진한 상태는 아닌 위치로 추출빌렛트를 핀칭하게 된다.

특히, 도 1은 빌렛트를 두 라인, 즉 A, B 라인으로 동시 추출하는 상황을 도시한 것으로, 장입된 빌렛트(5)가 96회 워킹동작하여 추출롤러테이블(2) 상에 거치되면 상기 추출롤러테이블(2)은 실린더(미도시)에 의해 일정량 후진되고 다시 워킹동작이 실시되어 이동빔(4)은 두 본의 빌렛트(5)를 추출대기상태로 만들고 이어 압연롤러(9)의 패스라인에 일치되게 빌렛트(5) 중심을 정렬하게 된다.

그리하여, 상기 빌렛트(5)는 가열로(14)에서 추출됨과 동시에 압연되어 소정형태의 코일로 가공된다.

그런데, 이와 같이 연속적인 제품생산 과정에서 가열로(14) 하부의 압연 및 권취공정중 품질결함이 발생하거나 비연속적인 추출의 필요 혹은 코블(선재 빌렛트가 압연도중 정상적이지 못한 진행으로 압연스탠드롤러를 이탈해버리는 상태) 등이 A, B 라인중 어느 하나에서 발생되면 설비운전자는 설비보호와 안전사고 예방을 위해 빌렛트 추출을 모두 정지하여 추가적인 소재의 치입을 방지해야만 하는데 이때 추출이 요구되는 정상가동라인 쪽으로는 빌렛트를 계속 공급해주어야 하는 작업이 동시 요구된다.

종래에는 도 4a 내지 도 4e와 같이, 이미 추출롤러테이블(2)로 일정간격을 유지한 채 이송된 빌렛트를 워킹동작의 역순으로 수동운전하여 가열로 내부의 빌렛트를 분리디바이스(33)의 위치에서 강제로 밀착시켜 주어야만 추출롤러테이블(2) 위에는 한본의 빌렛트만이 잔류하게 되어 정상적인 생산라인으로 빌렛트 공급이 가능해질 수 있었다.

예컨대, 추출이 차단되어야 할 라인이 A라인이라면 워킹동작의 역순으로 수동운전을 1회 실시함으로써 분리디바이스(33)에는 2본의 빌렛트 끼임이, B라인의 경우에는 역운전을 2회 실시함으로써 분리디바이스(33)에는 3본의 빌렛트 끼임이 발생하게 되며, 이 두 경우 모두에서도 이같은 역동작 실시 및 정상추출조치까지는 생산작업이 전면중지될 수 밖에 없게 된다.

또한, 이같은 강제적인 역동작으로 인해 가열로(14) 내부에서 고온의 빌렛트가 서로 접촉함으로써 소재 실열을 방지하고 빌렛트의 균일한 가열을 위해 빔(3,4)의 상부설치된 도 5와 같은 스키드레일(27) 및 레일어테치먼트(28)를 탈락시켜야 하는 바, 이로 인해 연속압연을 위해 정렬된 소재의 간격이 불량하게 되어 생산량 감소를 불러 일으키게 된다.

뿐만 아니라, 이와 같이 비표준화된 장애조치 작업은 완전히 작업자의 숙련도에 따라 큰 차이를 보이게 되므로 비숙련자의 경우에는 무리한 작업실시에 따른 주변기기의 파손, 안전사고의 위험 등의 문제도 동반하게 된다.

본 고안은 상술한 바와 같은 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 안출한 것으로, 가열로에서 추출대기중인 빌렛트가 가열로 하부 공정의 이상으로 A라인이나 혹은 B라인의 즉각적인 추출중지가 요구될 때 해당 라인에 빌렛트의 압연롤러 치입을 위해 사용되던 핀치롤러의 상부핀치롤러가 유압실린더의 스트로크만큼 최대 전진하여 상부핀치롤러를 리젝트 위치까지 하강시켜 상부핀치롤러의 전방에 설치된 리젝트헤드가 추출 빌렛트의 진행충격을 흡수함과 동시에 정지시키도록 하고 정상가동라인에는 그래도 빌렛트를 공급하도록 함으로써 가열로의 추출지연을 방지함과 동시에 가열로 내외부의 설비를 보호하고 즉각적인 자동 연속압연작업을 가능케 하도록 한 빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 가열로의 일반적인 이송설비를 도시한 평면도,

도 2a 내지 도 2e는 일반적인 이송설비의 반복적인 워킹동작을 도시한 작업상태도,

도 3은 빌렛트의 추출에 따른 핀치롤의 동작과 압연롤러에 치입되는 상태를 도시한 작업상태도,

도 4a 내지 도 4e는 일반적인 이송설비의 빌렛트 분리추출을 위해 이동빔을 역동작시키는 상태를 도시한 작업상태도,

도 5는 빌렛트 분리추출을 위한 이동빔의 역동작시 발생되는 빔의 손상상태를 도시한 작업상태도,

도 6은 본 고안에 따른 빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드장치의 분해 사시도,

도 7은 본 고안에 따른 빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드장치를 도시한 정면도, 측면도 및 평면도,

도 8은 본 고안에 따른 빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드장치의 작동상태를 도시한 단면도,

도 9a 내지 도 9b는 본 고안에 따른 빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드장치의 작동상태를 도시한 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 장입롤러, 2 : 추출롤러,

3 : 고정빔, 4 : 이동빔,

5 : 빌렛트, 6 : 장입콘베이어롤러,

9 : 압연롤러, 10 : 상부핀치롤러,

10-1 : 하부핀치롤러, 11 : 유압실린더,

14 : 가열로, 15 : 상부헤드커버,

16 : 상부가이드부쉬, 17 : 세트핀,

18 : 헤드핀, 19,21 : 디스턴스링,

20 : 디스크스프링, 22 : 하부헤드커버,

23 : 하부가이드부쉬, 26 : 헤드베이스.

본 고안의 상술한 목적은 가열로로부터 추출되는 빌렛트를 압연롤러로 치입시키는 상하부핀치롤러중 상부핀치롤러에 회전가능하게 축고정되고 그 일부는 경사지게 절곡형성되되 경사진 일단이 유압실린더에 연결되어 연동되도록 한 한쌍의 헤드베이스와; 상기 헤드베이스의 절곡되지 않은 양측 내면에 용접고정되는 한쌍의 상하부헤드커버와; 상기 상하부헤드커버 사이에 고정되되 그 일단이 상기 상부헤드커버의 전면으로 돌출되어 추출되는 빌렛트와 접촉될 수 있도록 설치되고 디스크스프링 및 상기 디스크스프링을 양측에서 지지하는 디스턴스링에 의해 완충가능하게 설치된 한쌍의 헤드핀으로 구성함에 의해 달성된다.

이하에서는, 본 고안에 따른 바람직한 일 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 6은 본 고안에 따른 빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드의 분해사시도이고, 도 7은 본 고안에 따른 빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드의 정면도, 측면도 및 평면도이다.

도시된 바에 따르면, 헤드핀(18)은 외경을 정밀가공하여 상,하부에 삽입, 슬라이딩되는 가이드부쉬(16,23)와 쉽게 슬라이딩되게 하고, 상,하커버(15,22)의 체결후에도 후술할 디스크스프링(20)의 탄성유지를 조정할 수 있도록 그 단부에는 나사가 가공된다.

또한, 진동에 의한 풀림을 방지하기 위해 구멍이 가공되며 그 대향단에는 가이드부쉬(16)와의 위치고정 및 슬라이딩을 위한 사각면상의 가공면을 갖는다.

가이드부쉬(16,23)는 상,하부커버(15,22)에 각각 억지끼워 고정되고 상기 상부커버(15)에 조립될 상부가이드부쉬(16)는 헤드핀(18)의 위치를 고정할 수 있도록 면가공되며, 그 면의 유도로 인해 상기 헤드핀(18)은 일정한 고정위치를 유지하게 된다.

이것은 상기 디스크스프링(20)의 장력 조정시 상기 헤드핀(18)의 고정에 추가적인 공구소요가 불필요하도록 하여 줌으로써 장력조정을 용이토록 하여 준다.

아울러, 분해시 분해할 헤드핀(18)의 구멍위치를 항상 일정하게 유지함으로써 상기 디스크스프링(20)의 탄성에 의한 분해 및 정비를 수월하게 실시할 수 있게 된다.

상기 헤드핀(18)의 외부에는 추출 빌렛트의 진행충격을 상쇄시킬 수 있도록 디스크스프링(20)이 장착된다.

그리고, 상기 디스크스프링(20)의 전후에는 디스크스프링(20)의 대기탄성을 조정할 수 있음과 동시에 지지할 수 있도록 둥근평면에 구멍이 가공된 디스턴스링(19,21)이 조립된다.

상기 디스턴스링(19,21)은 평행한 면을 가지며 상기 헤드핀(18)의 외경과 상기 상,하커버(15,22)의 내경에 장착될 수 있도록 그와 대응되는 크기의 외경을 갖는다.

상부헤드커버(15)는 상기 상부가이드부쉬(16)가 억지끼워 맞춤되는 내경을 갖고 그 내측면에는 상기 디스턴스링(19)과 디스크스프링(20)이 장착될 수 있는 크기의 내경이 형성되며 상기 하부커버(22)와의 체결을 위해 소켓볼트(15-1)용 구멍이 형성된다.

하부헤드커버(22)는 상기 상부헤드커버(15)와 유사하게 형성되지만 상부헤드커버(15)와의 소켓볼트(15-1) 체결을 위한 탭가공이 필요하다.

그리고, 상,하부헤드커버(15,22)의 조립시 중심고정과 조립후 조립부 비틀림을 방지하기 위한 세트핀(17)이 고정되는 홀이 상기 상,하부커버(15,22)의 조립면에 정밀하게 가공된다.

특히, 상부헤드커버(15)의 내측에는 2개의 헤드핀(18)이 장착되며, 상기 헤드핀(18)의 대향측으로는 디스턴스링(19,21)과 디스크스프링(20)이 조립되고, 상,하부커버(15,22)의 접촉면에 가공된 구멍에는 상기 세트핀(17)을 조립하여 상기 상,하부커버(15,22)가 견고히 조립되도록 하고 이들 커버(15,22)의 반대쪽에는 하부가이드부쉬(23)를 억지끼워 고정한다.

이때, 상부헤드커버(15)의 외측에는 소켓볼트(15-1)를 삽입하여 체결하고 상기 헤드핀(18)의 돌출된 나사부에 와셔(24)와 로그너트(25) 및 힌지핀(25-1)을 순차 조립한다.

도 8은 본 고안에 따른 빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드가 설치된 측단면도이고, 도 9a 내지 도 9b는 본 고안에 따른 빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드가 설치된 평면도이다.

상기 도면들에 따르면, 리젝트 헤드(29)의 하부커버(22)는 상부핀치롤러(10)의 블록 선단부에 헤드베이스(26)와 용접체결되어 있는데 상기 헤드베이스(26)는 상부핀치롤러(10)가 리젝트 포지션까지 하강했을 때 추출되는 빌렛트(5)와 수평면을 유지할 수 있도록 일정한 기울기를 가지고 있으며, 하부헤드커버(22)와의 용접시 변형에 주의하여 조립하여야 하고 그 체결면은 좌우측이 일치된 높낮이와 수평면을 가져야 한다.

그리고, 리젝트 헤드(29)는 볼트에 의해 상기 상부핀치롤러(10)의 선단부에 조립된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 고안의 빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드장치는 다음과 같은 작동관계를 갖는다.

두 개 이상의 압연라인을 가진 선재공장에서 자동제어로 빌렛트(5)가 라인 수에 맞게 연속추출되고 있을 때 가열로(14) 하부의 임의 공정에서 품질결함, 비연속적인 추출의 필요 혹은 코블 등이 발생되게 되면, 운전자는 추가적인 소재의 치입방지와 설비보호를 위해 빌렛트(5) 추출을 중지하고 추출이 요구되는 정상가동중인 라인쪽으로만 빌렛트(5)를 공급해주어야 한다.

이러한 경우가 발생되면, 운전자는 먼저 자동운전으로 설정된 운전패턴을 수동으로 전환하고 추출중지가 요구되는 해당 라인의 상부핀치롤러(10)를 리젝트할 수 있도록 지시한다(수동 최대전진).

이에 따라, 상기 상부핀치롤러(10)의 유압실린더(11)는 최대전진하여 리젝트위치까지 리젝트헤드(29)를 하강시켜 빌렛트(5)의 추출 중심위치에서 대기하도록 한다.

이어, 운전자는 가열로(14) 추출도어(7)를 개방한 다음 추출롤러테이블(2)을 전진구동시키게 된다.

그리하여, 추출되는 빌렛트(5)중 리젝트헤드(29)가 하강한 상태가 유지되는 라인의 빌렛트(5)는 상기 리젝트헤드(29)에 의해 그 추출이 차단되고 다른 라인의 빌렛트(5)는 정상추출되게 된다.

따라서, 추출된 빌렛트(5)는 상부핀치롤러(10)의 압하에 의해 정상적으로 압연롤러(9)로 치입되어 코일로 생산되게 된다.

한편, 리젝트헤드(29)에 의해 차단된 빌렛트(5)는 해당 빌렛트(5)의 추출이 완료되면 추출롤러테이블(2)의 역회전에 의해 가열로(14) 내부로 재 장입되어 다음 추출패턴에 맞춰 자동으로 추출될 수 있도록 한다.

이때, 리젝트 포지션까지 하강된 상부핀치롤러(10)는 다시 상승되어 빌렛트(5) 추출시 소재 압하를 위한 핀치롤러의 기능을 수행하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 가열로의 연속압연중 돌발적인 추출중지 요구가 발생될 때 문제가 발생된 라인만을 정지시킨 채 다른 정상라인은 계속적으로 작업시킬 수 있게 되어 생산성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

둘째, 기존의 핀치롤러를 간단하게 구조변경함으로써 운전제어가 가능해지므로 기기를 효율적으로 운용 관리할 수 있게 된다.

셋째, 빌렛트의 강제 제거를 위해 워킹작업을 역회전시킬 때 발생하는 소재의 끼임현상이나 하나의 빌렛트를 제거하기 위해 분리디바이스까지 수차례의 역동작을 취하지 않아도 되기 때문에 문제해결시간이 단축된다.

넷째, 문제가 발생된 빌렛트만 추출제거할 수 있음으로써 설비의 안전성이 향상된다.

Claims (1)

1. 가열로(14)로부터 추출되는 빌렛트(5)를 압연롤러(9)로 치입시키는 상하부핀치롤러(10,10-1)중 상부핀치롤러(10)에 회전가능하게 축고정되고 그 일부는 경사지게 절곡형성되되 경사진 일단이 유압실린더(11)에 연결되어 연동되도록 한 한쌍의 헤드베이스(26)와;

   상기 헤드베이스(26)의 절곡되지 않은 양측 내면에 용접고정되는 한쌍의 상하부헤드커버(15,22)와;

   상기 상하부헤드커버(15,22) 사이에 고정되되 그 일단이 상기 상부헤드커버(15)의 전면으로 돌출되어 추출되는 빌렛트(5)와 접촉될 수 있도록 설치되고 디스크스프링(20) 및 상기 디스크스프링(20)을 양측에서 지지하는 디스턴스링(19,21)에 의해 완충가능하게 설치된 한쌍의 헤드핀(18)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 빌렛트 분리추출용 리젝트 헤드장치.