KR20020050966A - 선재 코일 2단형 롤라 콘베아 - Google Patents

Abstract

본 발명은 최종 열간압연된 공형선재가 권취기(laying head)를 통해서 나선형코일으로 형성된 코일이 장거리 롤라콘베아 구간에서 각 강종별 열처리패턴에 따라 열처리 공정이 병행되면서 그 용도에 따라 변환되도록 한 선재코일 2단형 롤라 콘베아에 관한 것으로, 선재코일 이송콘베아에 있어서, 복열구간을 제외한 공냉 열처리구간에 이송롤라(5)가 순차적으로 상,하 유동식 롤라(5A) 및 고정식 롤라(5B)를 반복 구동시키고, 상기 상,하 유동식 롤라(5A) 및 고정식 롤라(5B) 양방향으로 구동축과 열전도 방지홈(5A-h,5A-h')이 끝단의 원주방향으로 복열로 형성되며, 동력전달용 스프라켓(SP,SP')에 체인(CH)이 양방향으로 상호 순차적으로 연결되어 하나의 모타로서 다수의 롤라 그룹에 동력이 전달되고, 각각의 롤라(5A,5B) 양방향으로 베아링(5A-2,5A'-2,5B-2,5B'-2)이 내장된 상태로의 유동식 롤라(5A)는 양방향 몸체부(5A-1,5A'-1)에 홀다(5B-3,5B'-3)로 결합되고, 고정식 롤라(5B)는 콘베아베이스부(10)과 홀(5B-h)에 결합되는 상태에서 상호 끝단(5B-1)으로 연결시키는 몸체부(5A-1,5A'-1)와 카바(5A-4,5A'-4)로 결합되며, 상기 몸체부(5A-1,5A'-1)에 결합된 몸체부 하단(5A-5)으로는 양방향으로 각각 공압실린더 로드에 완충스프링(11S,11S')이 삽입되고 그 끝단에 결합된 상태에서 제어용 솔레노이드(S0)가 연결된 상,하 유동형 롤라(5A)를 구동시키는 공압실린더(11-1,2,3..)가 설치되며, 상기 콘베아베이스 유동형 롤라 안착홀(10H)과 고정롤라홀(5B-h)로 반복,형성되고 각각 윤활유받이(12,12')측면에 일체되며, 그상단으로는 유동롤라 홀(14H) 및 고정롤라 홀(14H')이 형성된 콘베아 사이드 웰(14)이 안전카바(13) 홀(13H)(13')에 고정대에 일체하여 구비되어 상,하 유동롤라(5A)가 코일강종에 따라 2단배열이 되고 부상으로 변화하여 이송됨으로써, 2단형 이송롤라가 생산강종에 따라 그 용도가 전환되어 코일링간의 인장강도를 균일하게 열처리시켜 2차 가공시 불량품의 양산을 방지하고 권취를 향상시키며, 또한 이송롤라의 설비결함발생 감소로 인해 보다 안전한 코일을 이송시키는 효과가 있다.

Description

선재 코일 2단형 롤라 콘베아{wire rod coil two step type roller conveyer}

본 발명은 선재코일 이송수단으로 이용되는 공형롤라에 관한 것으로, 특히 최종 열간압연된 공형선재가 권취기(laying head)를 통해서 나선형코일으로 형성된 코일이 장거리 롤라콘베아 구간에서 각 강종별 열처리패턴에 따라 열처리 공정이 병행되면서 그 용도에 따라 변환되도록 한 선재코일 2단형 롤라 콘베아에 관한 것이다.

도 1 은 종래의 선재코일 이송중 열처리과정을 나타내는 구성도이고, 도 2 는 종래의 선재코일 이송에 따른 상태의 일실시예이며, 도 3 은 종래의 선재코일 이송에 따른 상태의 또다른 일실시예로써, 이를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

통상 800∼1000℃의 열간코일은 이송콘베아에서 각 생산사이즈 및 강종에 다라 규정된 열처리 조건으로 처리될때 이송콘베아의 열전도로 롤라변형 및 회전부의베아링파손, 롤라 동력연결부 체인절손 등의 설비결함과 코일진행 장애로 인한 장시간의 생산중단이나 연속 진행되는 롤라 콘베아 상의 코일 냉각 및 권취 불량품이 양산된다.

또한, 수평으로 이송시키는 롤라콘베아 이송조건은 권취기에서 롤라부로 낙하될때 코일 링간의 기준으로 중심부와 겹침부의 높이차가 발생하고 그 온도차의 영향으로 균일한 열처리가 이루어지지 않아 2차 가공시 불균일한 인장강도차(인발)로 단선의 원인이 되는 품질불량의 원인이 된다.

상기 원인은 국내,외적으로 스틸 모아(steel more) 선재코일 열처리의 문제점이 된다.

도 1 과 같은 선재코일 이송콘베아는 최종 압연된 mm 형태의 공형선재(1)가 핀치롤(pinch roll)(2)로 인장되어 회전하는 권취기(3)를 통해 나선형 코일(4)이 형성된다.

상기 권취기(3)로 형성된 나선형 코일은 생산사이즈, 강종에 따라 복열콘베아 이송구간(가)에서 이송된 코일이 열처리조건 규정에 따라 행하는 열처리구간(나)의 롤라콘베아(7)로 이송된다.

상기 열처리 방법은 롤라(5)의 하단부에 설치된 블로워(blower)(6)가 회전하여 발생된 풍량이 위치별로 구분된 노즐구(5-1)(5-2)를 통해 냉각시키는 열처리는 공냉재와 블로워를 정지시키고 열간보온 상태로 이송시키는 열처리는 서냉재로 크게 이분화된다.

상기 공냉조건으로 이송시킨 공냉재의 경우 도 1 의 최종 권취코일(7)과 같이 콘베아구간에서 이송시킬때 중심부(4-C)와 겹침부(4-E)의 불균일한 공냉으로 온도편차(4-C,4-E)가 발생된다.

이러한 것이 인장강도가 불균일하여 2차 가공시 단선되어 품질불량의 원인이 된다.

상기 원인을 해소하기 위해 종래에는 도 2 의 ⓐ 와 같이 이송콘베아의 양단에 스크류형 사이드 롤라(S-R,S-R')를 결합시켜 이송되는 코일 양단 겹침부(4-E)를 상호 분표(R)시켜 겹침부를 균일하게 공냉한다.

그러나, 최종 권취된 코일(7)은 그 권취높이(H)가 높고 측면부가 불균일(h)하게 권취형상이 불량하고, 도 2 의 ⓑ 와 같이 콘베아 일정구간에 편심으로 형성된 롤라(5-R)를 설치하여 코일 이송중 코일간의 와블(wobble)로 유도로 검침부 온도를 균일하게 열처리한다.

그러나, 이는 공냉패턴의 규정에 따라 고속으로 회전시킬 경우 회전부 부하로 베아링(BE)이 급속마모 및 파손되어 전체 코일 이송장애의 원인이 된다.

그리고, 도 3 의 서냉재 생산시 이송콘베아 전구간에 보온카바(8)가 덮힌상태로 열간코일(4)를 이송시킬때 이송롤라(5)가 열간변형되어 양측 지지베아링 파손은 물론 동력전달 모타(5M)부하 및 체인결손(5C)의 원인으로 대량생산이 불가능하고 이로인한 생산장애 및 불량품이 양산된다.

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 공냉재 생산시 코일링간의 열처리를 균일하게 이루게 하는 동시에 최종 권취코일 형상이 향상되고, 서냉재 생산시 열전도로 인한 롤라변형으로 이송모타 부하 및 동력전달 체인 절손을 방지시킴은 물론 전체 이송콘베아 이송능률을 향상시켜 고품질의 선재코일 생산과 보다 안전한 코일이송이 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 종래의 선재코일 이송중 열처리과정을 나타내는 구성도.

도 2 는 종래의 선재코일 이송에 따른 상태의 일실시예.

도 3 은 종래의 선재코일 이송에 따른 상태의 또다른 일실시예.

도 4 는 본 발명에 따른 선재코일 이송 콘베아 사시도.

도 5 는 본 발명에 따른 롤라 선재코일 이송 콘베아 제어 상태의 일실시예.

도 6 은 본 발명에 따른 롤라 선재코일 이송 콘베아 제어 상태의 또다른 일실시예.

도 7 은 본 발명에 따른 롤라 몸체부 사시도.

도 8 은 본 발명에 따른 롤라 부품연결 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

3 : 권취기 4 : 코일링 4-C : 코일링 중심부 4-E : 코일링 겹침부

5 : 롤라 콘베아 가 : 복열구간 나 : 열처리구간 5M : 모타

5-C : 구동체인 6 ; 블로워 7 : 권취코일

S-R, S-R' : 사이드 스크류 롤라 8 : 보온카바 5-R : 편심롤라

5A : 상,하 유동롤라 5A-1, 5A'-1 : 몸체 5A-2, 5A'-2 : 베아링

5A-3, 5A'-3 : 고정롤라 5A-4, 5A'-4 : 고정카바 5B : 고정롤라

5A-S, 5A-S', 5B-S, 5B-S' : 열전도방지홀

SP, SP' : 스프라켓 CH : 체인 S0, S0' : 솔레노이드 10 : 고정베이스

11-1,2,3.., 11'-1,2,3 : 공압실린더 11S, 11S' : 완충스프링

11SE : 위치센서 12 : 윤활받이 13 : 안전카바 14 : 사이드 월

15 : 소재감지기

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 롤라 콘베아의 실시예는,

선재코일 이송콘베아에 있어서,

복열구간을 제외한 공냉 열처리구간에 이송롤라(5)가 순차적으로 상,하 유동식 롤라(5A) 및 고정식 롤라(5B)를 반복 구동시키고, 상기 상,하 유동식 롤라(5A) 및 고정식 롤라(5B) 양방향으로 구동축과 열전도 방지홈(5A-h,5A-h')이 끝단의 원주방향으로 복열로 형성되며, 동력전달용 스프라켓(SP,SP')에 체인(CH)이 양방향으로 상호 순차적으로 연결되어 하나의 모타로서 다수의 롤라 그룹에 동력이 전달되고, 각각의 롤라(5A,5B) 양방향으로 베아링(5A-2,5A'-2,5B-2,5B'-2)이 내장된 상태로의 유동식 롤라(5A)는 양방향 몸체부(5A-1,5A'-1)에 홀다(5B-3,5B'-3)로 결합되고, 고정식 롤라(5B)는 콘베아베이스부(10)과 홀(5B-h)에 결합되는 상태에서 상호 끝단(5B-1)으로 연결시키는 몸체부(5A-1,5A'-1)와 카바(5A-4,5A'-4)로 결합되며, 상기 몸체부(5A-1,5A'-1)에 결합된 몸체부 하단(5A-5)으로는 양방향으로 각각 공압실린더 로드에 완충스프링(11S,11S')이 삽입되고 그 끝단에 결합된 상태에서 제어용 솔레노이드(S0)가 연결된 상,하 유동형 롤라(5A)를 구동시키는 공압실린더(11-1,2,3..)가 설치되며, 상기 콘베아베이스 유동형 롤라 안착홀(10H)과고정롤라홀(5B-h)로 반복,형성되고 각각 윤활유받이(12,12')측면에 일체되며, 그 상단으로는 유동롤라 홀(14H) 및 고정롤라 홀(14H')이 형성된 콘베아 사이드 웰(14)이 안전카바(13) 홀(13H)(13')에 고정대에 일체하여 구비되어 상,하 유동롤라(5A)가 코일강종에 따라 2단배열이 되고 부상으로 변화하여 이송됨이 바람직하다.

도 4 는 본 발명에 따른 선재코일 이송 콘베아 사시도이고, 도 5 는 본 발명에 따른 롤라 선재코일 이송 콘베아 제어 상태의 일실시예이며, 도 6 은 본 발명에 따른 롤라 선재코일 이송 콘베아 제어 상태의 또다른 일실시예이고, 도 7 은 본 발명에 따른 롤라 몸체부 사시도이며, 도 8 은 본 발명에 따른 롤라 부품연결 사시도로써, 이를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

열처리용도에 따라 변환되는 선재코일 2단형 롤라콘베아 장치는 이송롤라 양측과 동력전달부가 단계별로 고정부 및 상,하 유동부로 구성하고, 그 양단에는 모타와 연결되는 동력전달 체인이 연결되며, 상,하로 유동시키는 양방향 공압실린더가 연결되어 소재감지기의 신호에 따라 순서별로 연결된 유동형 롤라부의 동작형태가 선내코일 열처리조건 변화에 따라 상,하 동작되게 구성된다.

즉, 다수의 롤라로 구성되고 장거리로 설치된 선재코일 콘베아의 이송롤라가 유동식과 고정식으로 반복, 구성되어 코일강종의 열처리조건에 따라 자유자재로 그 이송형태를 변화시켜 종래의 편심롤라와 와블기능을 향상시키고, 유동형 롤라가 상,하로 고속 작동상태에서는 코일이송 형상이 그 이송방향으로 부상되는 상태로 변환하여 코일전체가 균일하게 공냉(냉각)열처리됨과 동시에 링간이 롤라 선상으로분포되지 않고 일정한 방향으로 이송되므로 종래의 공냉 열처리 문제점을 해결한다.

또한, 고정부 롤라콘베아 전체는 1단(하단)으로 형성시키고 유동형 롤라 전체는 2단(상단)으로 상승시켜 열간코일을 상,하단 롤라로 각각 이중으로 이송시킬수 있다.

즉, 서냉재 생산 이송시 전체 콘베아 이송롤라중 유동형 상단 이송롤라만으로 코일이송이 가능하고, 고정부 이송롤라는 직접 코일과 접촉되지 않고(비접촉:열전도방지)공회전되어 코일 열전도를 받지 않는다.

따라서, 종래의 롤라변형으로 인한 이송부하가 절반으로 감소된다.

상기 상,하 유동형 롤라 및 로정롤라 양측방으로 열전도를 방지할 수 있는 도 8 의 홈(5A-h,5B-h)이 축방향으로 다수로 형성되고, 양방향 동력전달은 유동부 롤라(5A) 연결 스프라켓(SP)과 고정부 스프라켓의 상호 유도작동 거리를 산정한 체인(ch)으로 연결시킨다.

또한, 끝단부는 베아링을 내장시킨 몸체부가 고정롤라와 결합되고, 그 후단에는 스프링을 삽입시킨 공압실린더 끝단부 로드(ROD)로 연결하며, 소재감지기(15)와 위치센서(11SE)로 동작이 구분되고 동시에 그 위치를 인지할 수 있도록 구성한다.

그리고, 콘베아 코일이송 롤라구간(롤라중심간격)을 코일 한 링 기준으로 이송시킬수 있는 최대 롤라수 6∼7개를 감안하여 이송롤라수를 최고 절반으로 이송 가능하게 하여 상,하 유동롤라(5A)와 양방향 고정롤라(5B)를 비례되게 순차적으로구성시키고, 그 양단에는 동력전달체인(Ch)이 스프라켓(SP,SP')으로 연결시키되 양방향 체인 연결방향이 병행(유동롤라→고정, 일측방향: 유동롤라 ↔고정롤라, 고정롤라↔유동롤라)되도록 하여 한 그룹의 롤라 전체가 하나의 모타(5M)로 연결되고 동력 전달되도록 구성한다.

또한, 유동롤라(5A)의 구성은 양방향 롤라고정부 몸체(5A-1) 양단에 베아링(5A-2)이 축으로 삽입, 내장되고, 그 상부에는 홀다부(5A-3)로 고정되며, 측면으로는 카바(5A-4)로 고정, 일체가 된다.

한편, 몸체부가 유동롤라(5A)에 결합될때 고정롤라(5B) 양방향 끝단으로 베아링(5B-2)을 내장시킨 상태에서 결합(5B-1)되고, 고정롤라(5B)는 콘베아 고정부베이스(10)에 베아링(10B)이 내장된 상태로 하여 홀다(5B-3)가 고정되게 구성한다.

즉, 고정롤라(5B)는 양방향으로 고정부베이스, 베아링(10B), 상부홀다(5B-3), 스프라켓(SP'), 몸체부베아링(5B-1)이 삽입된 상태로 유동롤라(5A)와 몸체(5A-1)로 결합된다.

그리고, 상기 몸체부 양방향 끝단(5A-5)에는 유동롤라를 지지와 동시에 상,하로 동작시킬수 있는 다수의 공압실린더(11-1,11-2,11-3...)가 로드 내측으로 완충기능의 압축스프링(11S)이 결합된 상태에서 일체되어 로드(11R)를 전,후진시키는 솔레노이드(S0-1,2,3...)와 그 위치를 감응시키는 센서(11SE)에 취부되어 로드가 후진상태에는 유동롤라(5A)와 고정롤라(5B) 전체가 수평이 된다.

또한, 체인(CH)하부측으로는 윤활유받이 고정대(12)와 안전카바(13)가 상부로 결합되는 콘베아 사이드 웰(side wall)(14)이 각각 고정베이스(10)로 결합하되상,하 유동롤라홀(14H')로 각각 그흘(13H,13H',10H,5B-H)이 상,하 동작거리만큼 형성된 상태로 결합된다.

상기와 같이 구성된 유동형 롤라(5A)는 선재코일 열처리용도에 따라 도 5 의 소재감지기(15) 신호에 의해서 솔레노이드(S0-1,2,3...) 제어수단에 의해서 공압실린더(11-1,2,3...)를 상부로 작동시켜 유동형 롤라만 코일을 이송시키는 제어구성(ⓐ,ⓑ,ⓒ... : 상부작동후 고정)과 상,하 반복적으로 작동되는 제어구성(ⓐ,ⓑ,ⓒ... : 상,하 반복작용)으로 분리된다.

도 7 및 도 8 을 통해서 콘베아 고정부베이스(10)와 롤라연결부를 설명하면 유동형 롤라(5A) 상,하 동작홀(10h)과 사이드월(14)홀(14H)로 결합된후 고정볼트(10b)로 결합되며, 다음 연결되는 홀(5B-H)은 사이드월 홀(14H')로 연결된다.

양측면으로는 윤활유받이(12)와 공압실린더(11-1,2,3,,,)가 안착되고, 중심부로는 블러워(6)의 노즐구(6-N,6-N')가 각각 형성되어 있다.

도 8 에서 상,하 유동형 롤라(5A) 양방향으로 열전도(변형)방지 홀(5A-h)(5A-h')이 원주방향으로 형성되고, 그 양단으로 각각의 스프라켓(SP,SP'), 베아링(5A-2,5A'-2), 몸체공정부(5B-1,5B'-3), 베아링 고정홀다(5B-3,5B'-3), 베아링 고정카바(5A-4,5A'-4)가 결합된다.

그리고, 도 5 에서 최종 압연된 공형선재(1)가 핀치롤(2)로 인장되어 권취기에 내장된 파이프(3P)에 의해서 나선형 코일(4)로 형성하고, 콘베아 복열구간(가)(수냉된 코일 내외부 온도 복열구간:4∼5M)로 낙하된다.

상기 낙하된 코일 생산강종이 서냉재 열처리(고온상태로 이송)일 경우 롤라 콘베아 열처리구간(나)에서의 상,하 유동롤라(5A) 전체가 소재감지기(15)의 신호에 따라 양방향, 공압실린더(11-1,11'-1) 솔레노이드(S0,SO')의 제어에 따라 동시에 동작될때 이송코일이 유동형 첫번째 롤라(5A-T)에 진입후 동작된다.

이후에 연결된 코일링은 상승된 롤라(5A,5A1,5A2,5A3)만으로 서냉재 보온이 유지된 상태로 이송권취된다.

이때, 고정롤라(5B,5B1,5B2,5B3)에는 코일링 표면(4P)이 닿지않고 이송되고, 열변형 효과가 절반으로 감소된다.

도 8 에서 동일한 방법으로 공냉재(강제 공냉열처리 강종)생산일 경우 블로워(6)가 구동된 상태에서 콘베아 복열구간(가)에서 낙하된 코일(4)의 첫번째 롤라(5A-T)로 선단부가 진입된 순간부터 유동형 롤라(5A,5A1,5A2,5A3)전체가 순차적으로 상,하 반복작용일때 코일이 부상(진동)(4h)된 형태(4P)로 공냉되어 이송시키게 된다.

이때, 이송되는 코일링간의 겹침부와 도 1 의 중앙부(4E,4C)가 균일하게 열처리되어 한링기준(L)에서 온도(T)분포가 균일(x)하게 열처리된다.

이와같이 전체코일(7)이 겹침부(4E)와 중앙부(4C)의 온도편차가 감소되어 2차 인발가공시 단선이 방지되는 동시에 권취가 향상된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 2단형 이송롤라가 생산강종에 따라 그 용도가 전환되어 코일링간의 인장강도를 균일하게 열처리시켜 2차 가공시불량품의 양산을 방지하고 권취를 향상시키며, 또한 이송롤라의 설비결함발생 감소로 인해 보다 안전한 코일을 이송시키는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 선재코일 이송콘베아에 있어서,

   복열구간을 제외한 공냉 열처리구간에 이송롤라(5)가 순차적으로 상,하 유동식 롤라(5A) 및 고정식 롤라(5B)를 반복 구동시키고, 상기 상,하 유동식 롤라(5A) 및 고정식 롤라(5B) 양방향으로 구동축과 열전도 방지홈(5A-h,5A-h')이 끝단의 원주방향으로 복열로 형성되며, 동력전달용 스프라켓(SP,SP')에 체인(CH)이 양방향으로 상호 순차적으로 연결되어 하나의 모타로서 다수의 롤라 그룹에 동력이 전달되고, 각각의 롤라(5A,5B) 양방향으로 베아링(5A-2,5A'-2,5B-2,5B'-2)이 내장된 상태로의 유동식 롤라(5A)는 양방향 몸체부(5A-1,5A'-1)에 홀다(5B-3,5B'-3)로 결합되고, 고정식 롤라(5B)는 콘베아베이스부(10)과 홀(5B-h)에 결합되는 상태에서 상호 끝단(5B-1)으로 연결시키는 몸체부(5A-1,5A'-1)와 카바(5A-4,5A'-4)로 결합되며, 상기 몸체부(5A-1,5A'-1)에 결합된 몸체부 하단(5A-5)으로는 양방향으로 각각 공압실린더 로드에 완충스프링(11S,11S')이 삽입되고 그 끝단에 결합된 상태에서 제어용 솔레노이드(S0)가 연결된 상,하 유동형 롤라(5A)를 구동시키는 공압실린더(11-1,2,3..)가 설치되며, 상기 콘베아베이스 유동형 롤라 안착홀(10H)과 고정롤라홀(5B-h)로 반복,형성되고 각각 윤활유받이(12,12')측면에 일체되며, 그 상단으로는 유동롤라 홀(14H) 및 고정롤라 홀(14H')이 형성된 콘베아 사이드 웰(14)이 안전카바(13) 홀(13H)(13')에 고정대에 일체하여 구비되어 상,하 유동롤라(5A)가 코일강종에 따라 2단배열이 되고 부상으로 변화하여 이송됨을 특징으로하는 롤라 콘베아.