KR200275554Y1 - 선재생산라인의바인코일권취장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선재 생산 라인의 가열로에서 가열된 빌레트(Billet)가 추출되어 조압연기, 중간 조압연기, 최종 사상 압연기를 거쳐 공형으로 압연된 선재를 각 사이즈 및 종별로 안내가이드를 거쳐 수냉대에서 냉각된후 양측 라인으로 분리하여 바인 코일(Bar in Coil)로 권취시키는 선재 생산 라인의 바인 코일 권취기에 관한 것이다.

본 고안의 선재 생산 라인의 바인 코일 권취기는, 열연 코일을 권취하기 위한 권취기에 있어서, 권취 드럼(54) 내부에 장착되어 코일의 내경을 형성하기 위한 맨드렐(58)이, 상단부의 맨드렐 고정 홀더(56)에 형성된 맨드렐 장착홈(51)에 결합되는 맨드렐 상단부에는 결합핀(57)보다 직경이 큰 장공(585)을 형성하며, 타원형 외면(583)을 가지는 맨드렐(58)의 하단부는 하부핀(65)이 고정결합될 구멍(582)이 형성되어 외측으로 돌출된 경사부(581)를 가지도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 구성이다.

Description

선재 생산 라인의 바인 코일 권취 장치

본 고안은 선재 생산 라인인 가열로에서 가열된 빌레트(Billet)가 추출되어 조압연기, 중간 조압연기, 최종 사상 압연기를 거쳐 공형으로 압연된 선재를 각 사이즈 및 종별로 안내가이드를 거쳐 수냉대에서 냉각된후 양측 라인으로 분리하여 바인 코일(Bar in Coil)로 권취시키는 선재 생산 라인의 바인 코일 권취기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 권취 완료된 코일 내경과 맨드렐 사이의 마찰을 방지하여 코일 제품의 품질을 향상시키고 재가공의 필요성을 제거한 선재 생산 라인의바인코일 권취기에 관한 것이다.

일반적으로 선재 생산 라인은 도 1 도시와 같이, 가열로(1)에서 가열된 빌레트(Billet)를 조압연기(2), 중간 압연기(3),사상압연기(4)에서 압연하여 공형 선재(100)로 압연한후 안내가이드(5)를 거쳐 수냉대(6)에서 냉각후 공압실린더(7)에 의해 작동되는 분류기구(8)에서 사이즈 및 종별로 선재가 구분되어 각각의 라인으로 이송안내되고, 이후 인출기(9)와 곡선가이드(11)에 의해 권취기(10)까지 인도되어 권취기(10)에서 바인 코일(Bar in Coil)(12)로 권취하여 권취 작업이 완료되는 구성이다.

이와같이 권취 완료된 코일은 코일 회전 이송장치(Coil Transfer Unit)의 클램핑 아암에 의해 클램핑되어 회전되고 체인 콘베어에 의해 정정 라인으로 이송된다.

이와같은 일련의 공정에서 코일을 권취하는 권취기(10)는 도 2 도시와 같이, 콘크리트 지지대 위에 설치된 회전 동력 발생 모터와 감속기(Bevel gear)(102) 내면에 상하로 작동하는 샤프트(103)가 내장되고, 샤프트의 일단부에는 코일을 감기 위한 원통형 권취 드럼(104)이 장착되며, 그 내측에는 권취된 열연코일의 내경을 형성하기 위한 맨드렐(108)이 원주 방향으로 6 개 정도 설치되고, 권취 드럼(104)을 둘러싸도록 냉각수 드럼(105)이 장착되어 있다. 냉각수 드럼(105)에는 원주 방향으로 설치된 워터자켓(107)과 수직으로 노즐(106)이 다수 설치되며, 권취 드럼(104)과 맨드렐(108) 사이로 열연 코일(120)을 권취시 발생하는 열 전달을 차단한다.

상기 구조의 권취기(10)에서 권취 드럼(104) 내부 하단부에는 코일 권취 완료후 권취된 코일을 상부로 상승시키도록 지지판(112)이 설치되어 샤프트(103) 하단부에 베어링 박스(118)를 개재하여 결합된 유압 실린더(111)에 의해 상하로 작동된다.

상기와 같이 구성된 권취기(10)에서 권취된 코일은 샤프트(103) 하부의 유압실린더(111)의 작동에 의해 지지판(112)을 권취 드럼(104) 상부면까지 밀어 올려 코일 회전 이송 장치(Coil transfer unit)의 클램핑 아암에 클램핑시킨다.

그러나, 상술한 바와 같은 권취기에서 최종 권취된 바인 코일을 이송시키기 위해 유압실린더(111)가 샤프트(103)를 밀어올릴때, 맨드렐(108) 외부면과 권취 완료된 코일의 내경부가 마찰되면서 상부면까지 상승될 때, 코일 표면이 열간 상태에서 맨드렐에 의해 깎여 마찰흠을 발생하여 코일 제품의 품질을 저하시키는 문제가 있었으며, 이러한 결함을 방지하기 위해 종래 열간 상태에서 맨드렐 외면을 면취 작업하거나 맨드렐을 신제품으로 교체하였으나, 이는 생산 중단 및 불량제품 발생의 원인이 되었으며, 특히, 2차 수요가에서 마찰흠 발생 부위를 절삭 가공하는등 바인 코일 전체를 재가공하지 않으면 아니되어 가공비 상승 및 실수율 하락의 원인이 되었다.

본 고안은 상기 설명한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 맨드렐 하부 고정핀의 무게 중심이 권취 작업중 변동가능하게 구성하여 맨드렐 외부면과 권취 완료된 바인 코일 내경을 이격시킴으로써 마찰흠의 발생을 방지한 선재 생산 라인의 바인 코일 권취기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 선재생산 라인을 개략적으로 도시한 도면,

도 2 는 바인 코일 권취기의 구조를 도시한 단면도,

도 3 은 본 고안의 바인 코일 권취기를 도시한 도면,

도 4 는 본 고안을 구성하는 권취기 맨드렐을 도시한 도면이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

54: 권취 드럼 56: 맨드렐 고정 홀더 58: 맨드렐

581: 경사부 583: 외면 585: 장공

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 선재 생산 라인의 바인 코일 권취기는, 열연 코일을 권취하기 위한 권취기에 있어서, 권취 드럼(54) 내부에 장착되어 코일의 내경을 형성하기 위한 맨드렐(58)이, 상단부의 맨드렐 고정 홀더(56)에 형성된 맨드렐 장착홈(51)에 결합되는 맨드렐 상단부에는 결합핀(57)보다 직경이 큰 장공(585)을 형성하며, 타원형 외면(583)을 가지는 맨드렐(58)의 하단부는 하부핀(65)이 고정결합될 구멍(582)이 형성되어 외측으로 돌출된 경사부(581)를 가지도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부 도면과 관련하여 본 고안을 상세하게 설명한다.

도 3 에는 본 고안의 권취된 코일의 내경을 형성하도록 권취기 드럼 내부에 장착되는 맨드렐을 변동가능하게 구성한 본고안의 바인 코일 권취기가 도시되는데, 도시와 같이, 권취드럼(54) 내부에서 상부 고정홀더(56)에 형성된 홈(51)에 맨드렐(58)의 상단부가 끼워져 장착되는데, 맨드렐(58) 상단부의 고정홀더(56)와 결합하는 부위에 도 4 도시와 같이 결합핀(57)이 유동가능하게 장착되도록 결합핀(57) 보다 직경이 큰 타원형 장공(585)을 형성하며, 맨드렐(58)이 권취기의 축 중심 방향으로 일정한 각도(θ)기울어지도록 맨드렐(58) 하단부에는 외측으로 돌출되는 형상의 경사부(581)를 형성하고 권취 드럼의 브라켓에 결합시키도록 하부핀(65)이 결합될 구멍(582)을 형성한다.

따라서, 맨드렐(58)이 권취 드럼(54) 하부에 고정 설치되면 맨드렐(58) 상측은 하부핀(65)을 중심으로 하여 내측으로 기울어져 맨드렐의 무게 중심이 변화된다.

즉, 상기 경상부(581)는 맨드렐(58)의 수직중심선(T)에 대하여 외측인 고정홀더(56)의 직경 외측방향으로 약 15°~25°의 경사진(θ)을 갖고 경사지게 형성된다.

아울러, 상기 장공(585)도 상기 경사(581)와 동일한 경사각을 갖고 맨드렐(58)의 상단에 사선방향으로 형성되되, 상기 홈(51)의 단부로부터 고정홀더(56)이 외주면을 향하여 하향경사진 형태로 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 맨드렐(58)의 외면(583)은 상기 고정홀더(56)에 형성된 홈(51)의 길이방향, 즉 맨드랠(58)의 폭방향으로 타원형을 이루도록 형성된다.

뿐만 아니라, 맨드렐(58)이 좌우로 유동가능하도록 상기 맨드렐?(58)이 하부에서 관통하는 지지판의 맨드렐 장착공 및 권취 드럼의 맨드렐 장착공을 맨드렐 하단부 보다 직경이 크게 형성하였다.

상기와 같이 구성된 맨드렐이 장착된 코일 권취기의 작동을 설명하면 다음과 같다.

직선으로 공형 압연된 선재를 권취기에서 바인 코일로 권취시키기 위해 권취 드럼(54)이 맨드렐(58)과 도 2 도시의 지지판(112) 및 샤프트(103)와 함께 동시에 회전시 맨드렐(58)이 하부 브라켓의 결합핀(65)을 중심으로 회전하면, 권취기 축중심에서 원심력을 받아 맨드렐(58) 상부의 장공(585)에서 맨드렐(58)이 외부 방향으로 밀려나고, 결합핀(57)은 장공(585)의 내측에 걸려 맨드렐이 수직 상태로 된다.

맨드렐(58)이 수직 상태로 되면 맨드렐 들의 외경이 코일 내경을 형성하면서 일정하게 코일을 권취 완료한다.

코일 감지기에 의해 권취 완료가 감지되면 맨드렐(58)은 상단부의 장공(585)에 결합된 핀(57)의 유효 간격 만큼 하부핀(65)을 중심으로 맨드렐(58)의 무게 중심이 내측으로 변동되어 권취 완료된 코일 내경은 맨드렐(58)의 타원형 외부면(583)과의 사이에 간격을 발생하여, 유압실린더(111)로 지지판(112)을 상승시켜도 맨드렐(58) 외면(583)은 코일 내경과 마찰을 발생하지 않고 상승되어 마찰흠의 발생이 없게 된다.

이후 코일 회전 이송 장치의 클램핑 아암으로 코일을 파지하여 콘베어로 이송시키며, 권취기는 재구동하여 코일의 권취 작업을 계속하게 된다.

따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 고안에 의하면, 권취 완료된 바인 코일을 콘베어로 이동시키기 위하여 권취기 외부로 돌출 상승시킬 때, 맨드렐 외면과 코일 내경 사이에 간격이 형성되어 코일 내경과 맨드렐 외면이 마찰하지 않으므로 마찰흠의 발생이 방지되고 이로써 고열하의 면취 작업이나 맨드렐 교체 작업에 의한 작업 중단 등이 불필요하게 되어 생산성이 향상되며, 2차 수요가의 재가공 필요 제거에 의해 수요가를 만족시키는등 유용한 효과가 달성된다.

Claims (1)

1. 권취드럼(54) 내부에 장착되어 열연코일 권취시 코일의 내경을 형성하는 맨드랠(58)을 구비한 권취기에 있어서,

   맨드렐(58)을 고정하는 고정홀더(56)의 홈(51)에 결합되는 매드렐(58) 상단부에는 결합핀(57)보다 직경이 크고 상기 홈(51)으로부터 고정홀더(56)를 향하여 사선형태로 하향경사지게 장공(585)을 형성하고;

   폭방향으로 타원형 외면(583)을 가지는 맨드렐(58)의 하단부는 하부핀(65)이 고정결합될 그 수직중심선(T)에서 외측으로 편심되어 구멍(582)이 형성되며,

   그와 인접하여 15~25°의 경사각을 갖고 외향 돌출된 경사부(581)가 형성된 것을 특징으로 하는 선재 생산 라인의 바인 코일 권취장치.