KR200278275Y1

KR200278275Y1 - 전자석형텐션릴

Info

Publication number: KR200278275Y1
Application number: KR2019970039872U
Authority: KR
Inventors: 김인수
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 2002-10-31
Also published as: KR19990027283U

Abstract

본 고안은 제철소의 압연공정이나 도금공장 등의 연속라인에서 강판을 연속적으로 풀어주고, 다시 되감는 작업을 수행하는 텐션릴에 관한 것으로, 텐션릴샤프트(143)의 외주면에는 열십자형으로 요크(11)가 형성되고, 상기 요크에는 서로 대향하여 동일한 극성이 발생되도록 전자석(12)을 갖춘 자석부(10);와, 상기 텐션릴사프트(143) 외주면에는 'Ｔ'자형 단면의 슬롯홈(21)이 복수개 갖추어지고, 상기 슬롯홈(21)에 내면이 끼워지며, 외면에는 경사면(22a)을 갖는 'Ｔ'자형 단면의 돌출부(22b)를 형성한 웨지(22)를 복수개 갖추며, 상기 웨지(22)의 돌출부(22b)에 끼워지는 'Ｔ'자형 단면의 삽입홈(24a)을 내면에 형성한 세그먼트(24)를 복수개 갖춘 보호부(20);와, 상기 세그먼트(24)의 선단에는 하우징(33)내에 설치된 베어링(32)과 조립되는 헤드샤프트(31)를 갖추고, 상기 텐션릴샤프트(143)의 중심공(143a)으로 끼워지는 로타리실린더샤프트(148)의 선단에는 상기 웨지(22)의 끼움공(23)에 조립되는 끼움구(38a)를 복수개 돌출형성하고, 로크너트(39)로서 취부되는 스파이더(38)를 갖춘 지지부(30);와, 상기 로타리실린더샤프트(148)의 후단에는 로크너트(42)에 고정되고, 실린더커버(43)에 의해 후단이 밀페되는 피스톤(41)을 갖추고, 상기 피스톤(41)의 전,후진이 가능하도록 복수개의 유압라인(45a),(45b)을 형성한 보디(45)를 갖춘 작동부(40);를 포함하는 전자석형 텐션릴을 제공한다.

Description

전자석형 텐션릴{Tension reel of electromagnetic type}

본 고안은 제철소의 압연공정이나 도금공장 등의 연속라인에서 강판을 연속적으로 풀어주고, 다시 되감는 작업을 수행하는 연속라인의 종단부에서 강판을 되감기하는 작업에 사용되는 전자석형 텐션릴(Tension Reel)에 관한 것이다.

일반적인 제철소의 연속라인에서 강판을 두루마리형태로 권취하는 종래의 방법은 텐션릴 그리퍼(Tension Reel Gripper)를 이용하여 강판의 선단부를 그리핑(Gripping)한 후 권취하는 방법, 도 1에 도시한 바와같이, 벨트 래퍼(Belt Wrapper)(130)를 이용하여 디플렉터롤(Deflector ROLL)(110)과 강판안내테이블(120)을 거쳐 취입되는 강판(2)선단을 3 내지 6회 권취후에 장력을 부여하여 텐션릴(140)에 권취하는 방법, 도 2와 3에 도시한 바와같이, 텐션릴(140) 외주면에 부착된 다수의 셀로 이루어진 전자석(141)를 이용하는 방법등이 사용되어 왔다.

그러나, 이러한 종래의 강판권취방법중 그리퍼(미도시)를 이용하는 것은 그리퍼에 의해서 그리핑되는 강판굴곡부에 빌드업(Buid-Up)현상이 발생되어 품질을 저하시키고, 상기 벨트래퍼(130)를 사용할 경우에는 상기 벨트래퍼(130)를 작동하는 시간이 소요되어 초기에 강판권취시간이 지연되고, 강판권취시 심하게 마모되는 상기 벨트래퍼(130)를 주기적으로 교체해야하며, 설비의 관리 및 수리등으로 인하여 설비유지비를 상승시키는 문제점이 있었다.

한편, 도 2와 3에 도시한 바와같이, 로타리 실린더 샤프트(Rotary Cylinder Shaft)(148)에 조립된 종래의 전자석형 텐션릴(140)은 텐션릴 샤프트(143)의 외주면에 복수개 장착되는 세그먼트(Segment)(149)에 삽입되고, 절연체(142)에 쌓여진 전자석(141)과, 외부전원케이블(146)에 연결된 브러쉬(144)와 접하는 슬립링(Slip Ring)(145)과, 상기 전자석(141)에 연결되는 내장케이블(147)등으로 이루어져 강판안내테이블(120)을 거쳐 취입되는 강판(2)을 권취하는 것이다.

그러나, 상기 세크먼트(149)에 장착된 전자석(141)이 외부로 노출되어 있기때문에 외력에 취약하여 파손될 우려가 높고, 권취시 상기 강판(2)이 항상 접촉하여 마모되어 상기 전자석(141)이 설치된 세크먼트(149)를 주기적으로 교환해야만 하기 때문에, 원가상승의 주요인이 된다. 또한, 상기 전자석(141)이 마모되어 내부에 설치된 내장케이블(147)과 같은 코일이 노출될 위험이 있고, 누전 등의 전기적인 장애를 일으켜 조업에 막대한 지장을 초래할 위험이 항상 잔존하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상술한 바와같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 세크먼트가 보호하고 있는 텐션릴 샤프트의 돌출부 양측면에 전자석를 설치하여 전자석이 파손되는 위험을 줄이고, 전자석을 반영구적을 사용할수 있으며, 낮은 전류로 강력한 자력선을 발생시켜 보다 강한 힘으로 강판을 권취할 수 있는 전자석형 텐션릴을 제공하고자 한다.

도 1은 종래기술에 따른 벨트래퍼를 이용한 강판의 권취작업을 도시한 개략도,

도 2는 종래기술에 따른 전자석형 텐션릴을 도시한 구성도,

도 3은 종래기술에 따른 전자석형 텐션릴을 도시한 작업상태도,

도 4는 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴의 자장형성을 도시한 종단면도,

도 5는 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴을 구성하는 텐션릴 샤프트를 도시한 구성도,

도 6은 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴을 구성하는 텐션릴 샤프트를 도시한 종단면도,

도 7은 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴을 구성하는 웨지를 도시한 상세도,

도 8은 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴을 구성하는 세그먼트를 도시한 상세도,

도 9는 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴을 도시한 조립단면도,

도 10은 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴을 도시한 분해사시도,

도 11은 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴을 도시한 작업상태도.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ＞

1 ..... 전자석형 텐션릴 2 ..... 강판

10 .... 자석부 11 .... 요크(Yoke)

12 .... 전자석 20 .... 보호부

21 .... 슬롯(Slot)홈 22 .... 웨지(Wedge)

23 .... 끼움공 24 .... 세크먼트(Segment)

30 .... 지지부 31 .... 헤드샤프트

32 .... 베어링 33 .... 하우징

40 .... 작동부 41 .... 피스톤

42 .... 로크너트 43 .... 실린더커버

45 .... 보디 45a,45b ..... 유압라인

120 .... 강판가이드테이블 143 .... 텐션릴샤프트

143a .... 중심공 146 .... 외부전원케이블

147 .... 내장케이블 148 .... 로타리실린더샤프트

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 외면에 경사면을 갖는 'Ｔ'자형 단면의 돌출부를 형성한 웨지를 복수개 갖추며, 상기 웨지의 돌출부에 끼워지는 'Ｔ'자형 단면의 삽입홈을 내면에 형성한 세그먼트를 복수개 갖추어 연속라인의 종단부에서 취입되는 강판을 두루마리형태로 권취하는 텐션릴에 있어서, 텐션릴샤프트의 외주면에는 열십자형으로 요크가 돌출형성되고, 서로 마주하는 요크에는 동일한 극성이 발생되도록 전자석용 코일을 권선한 전자석을 갖추어 강력한 자력을 발생시키는 자석부;와, 상기 텐션릴사프트 외주면에는 'Ｔ'자형 단면의 슬롯홈이복수개 갖추어지고, 상기 슬롯홈에 상기 세그먼트가 조립되는 웨지의 내면이 끼워져 상기 전자석의 파손을 방지하는 보호부;와, 상기 세그먼트의 선단에는 하우징내에 설치된 베어링과 조립되는 헤드샤프트를 갖추고, 상기 텐션릴샤프트의 중심공으로 끼워지는 로타리실린더샤프트의 선단에는 상기 웨지의 끼움공에 조립되는 끼움구를 복수개 돌출형성하고, 로크너트로서 취부되는 스파이더를 갖춘 지지부; 및 상기 로타리실린더샤프트의 후단에는 로크너트에 고정되고, 실린더커버에 의해 후단이 밀페되는 피스톤을 갖추고, 상기 피스톤의 전,후진이 가능하도록 복수개의 유압라인을 형성한 보디를 갖추어 상기 세크먼트를 확장,축소시키는 작동부;를 포함함을 특징으로 하는 전자석형 텐션릴을 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 첨부한 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

도 4는 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴의 자장형성을 도시한 종단면도이고, 도 5는 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴을 구성하는 텐션릴 샤프트를 도시한 구성도이며, 도 6은 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴을 구성하는 텐션릴 샤프트를 도시한 종단면도이고, 도 7은 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴을 구성하는 웨지를 도시한 상세도이며, 도 8은 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴을 구성하는 세그먼트를 도시한 상세도이고, 도 9는 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴을 도시한 조립단면도이며, 도 10은 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴을 도시한 분해사시도이며, 도 11은 본 고안에 따른 전자석형 텐션릴을 도시한 작업상태도이다.

본 고안에 따른 전자석형 텐션릴(1)은 도 4내지 11에 도시한 바와같이, 전원인가시 외경부에서 발생되는 전자석의 자력으로서 취입되는 강판(2)의 선단부를 이에 밀착시켜 상기 강판(2)을 두루마리형태로 권취할수 있도록 연속라인의 종단부에 설치되는 것으로서, 이러한 텐션릴(1)은 자석부(10), 보호부(20), 지지부(30) 및 작동부(40)로 이루어져 있다.

즉, 취입되는 상기 강판(1) 선단이 밀착되도록 일정세기의 강력한 자력을 발생시키는 자석부(10)는 상기 강판(2)의 권취작업시 회전구동되는 텐션릴샤프트(143)에 갖추어지는바, 이러한 텐션릴 샤프트(143)의 외주면에는 90。 간격으로 요크(Yoke)(11)를 길이방향으로 복수개 돌출형성하고, 열십자(十)형태로 배치되는 각 요크(11)에는 내장케이블(147)과 전기적으로 연결된 전자석용 코일을 일정횟수 권선하여 상기 요크(11)에 외부전원인가시 일정세기의 강력한 자력이 형성되고, 전원차단시 자력이 자동으로 없어지는 전자석(12)을 구성한다. 이때, 전원이 인가된 전자석(12)에 의해서 강력한 자력이 형성되는 상기 요크(11)는 도 4에 도시한 바와같이 서로 대향하는 요크(11)가 서로 동일한 극성(N극 또는 S극)으로 갖추어지도록 상기 요크(11)의 양측면에 감겨지는 전자석용 코일의 감김방향 및 전류흐름방향을 고려하여 코일을 권선해야만 한다.

그리고, 일정세기의 자력을 발생시키는 전자석(12)의 파손을 방지하도록 이를 감싸는 보호부(20)는 열십자형으로 돌출된 상기 요크(11)사이의 상기 텐션릴사프트 외주면에 'Ｔ'자형 단면으로 파여져 함몰형성되는 복수개의 슬롯(Slot)홈(21)을 길이방향으로 갖추고, 상기 슬롯홈(21)에는 이에 내면이 끼워져 길이방향으로 길게 배치되는 웨지(Wedge)(22)를 복수개 갖추며, 상기 웨지(22)의 외면에는 일정각도로 경사진 경사면(22a)을 갖는 'Ｔ'자형 단면의 돌출부(22b)를 길이방향으로일정간격으로 다수개 형성하는 한편, 복수개의 웨지(22)의 각 선단에는 일정크기의 끼움공(23)을 천공하여 갖춘다.

그리고, 상기 복수개의 웨지(22)의 각 외면에 대응하여 조립되는 세그먼트(24)는 상기 돌출부(22b)에 끼워져 상기 웨지(22)의 경사면(22a)과 접하는 'Ｔ'자형 단면의 삽입홈(24a)을 내면에 형성하여 상기 텐션릴샤프트(143)의 외주면을 전체적으로 감싸도록 분할조립됨으로서 전원인가시 강력한 자력을 발생시키는 상기 전자석(12)을 권취되는 강판(2)으로 부터 보호할수 있는 것이다.

또한, 상기 지지부(30)는 원통형으로 조립된 상기 세그먼트(24)의 선단에 끼워지는 헤드샤프트(Head Shaft)(31)를 갖추고, 상기 헤드샤프트(31)의 축부(31a)는 양단에 제 1,2커버(Cover)(34),(35)가 조립되며, 후단에 엔드플레이트(End Plate)(36)를 갖는 베어링(Bearing)(32)이 내장된 하우징(Housing)(33)과 조립구성되는 것이다. 그리고, 상기 텐션릴샤프트(143)의 중심공(143a)에 전,후진가능하도록 끼워지는 로타리실린더샤프트(148)의 선단에는 상기 슬롯홈(21)에 각각 조립된 웨지(22)와 일체로 연결되도록 로크너트(Lock Nut)(39)로서 스파이더(38)(Spider)를 갖추고, 상기 스파이더(38)의 외주면에는 상기 웨지(22)의 선단에 형성된 끼움공(23)에 삽입되는 끼움구(38a)를 열십자형으로 돌출형성한다.

그리고, 상기 강판(2)의 권취작업시 분할조립된 복수개의 세크먼트(24)를 동시에 확장,축소작동시킬수 있도록 상기 로타리실린더샤프트(148)을 전,후진작동시키는 작동부(40)는 상기 로타리실린더샤프트(148)의 후단에 로크너트(42)에 의해 위치고정되는 피스톤(41)을 갖추고, 상기 피스톤(41)의 후단에는 풀림이 방지되도록 엔드플레이트(44)를 갖추고, 밀페가 이루어지도록 실린더커버(43)를 갖추는 한편, 상기 실린더커버(43)의 후단에는 보디(Body)(45)를 갖추어 구성한다. 이러한 상기 보디(45)의 내부에는 공급라인의 방향에 따라 상기 피스톤(41)을 전,후진시켜 이를 후단에 갖추어 상기 텐션릴샤프트(143)의 중심공(143a)에 조립된 로타리실린터샤프트(148)를 전,후방향으로 조작할 수 있도록 작동유를 공급하는 2개의 유압라인(45a),(45b)을 가공하여 갖춤으로서, 상기 웨지(22)의 경사면(22a)과 접하는 삽입홈(24a)을 갖는 복수개의 세그먼트(24)를 상기 텐션릴샤프트(143)의 외주면에서 외주방향으로 동시에 확장시키거나, 반대로 내주방향으로 수축시킬수 있는 것이다.

상술한 바와같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

즉, 본 고안의 전자석형 텐션릴(1)을 연속라인이 종단부에 설치하여 디텍터롤을 통과하여 강판가이드테이블(120)을 따라 내려오는 강판(2)을 두루마리형태로 권취하고자 하는 경우, 먼저, 상기 로타리실린더샤프트(148)에 조립된 보디(45)의 일측 유압라인(45a)측으로 작동유를 공급하여 피스톤(41)을 후진작동시키면, 이와 더불어 후진되는 상기 로타리실린더샤프트(148)의 선단에 조립된 스파이더(38)에 의해 일체로 연결된 웨지(22)도 후진하게 되는데, 이러한 경우, 상기 웨지(22)의 경사면(22a)이 분할조립된 세그먼트(24)의 하면에 형성된 삽입홈(24a)과 접해져 있고, 상기 웨지(22)의 돌출부(22b)가 상기 삽입홈(24a)을 따라 후진되기 때문에, 상기 텐션릴샤프트(143)의 외주면을 감싸도록 분할조립된 상기 세그먼트(24)를 외주방향으로 밀어올려 외경이 커지도록 확장시킬수 있는 것이다. 이때, 강판(2)을 감기 위한 준비상태가 완료되는 상기 세그먼트(24)의 확장이 완료되는 시점까지 상기텐션릴샤프트(143)의 요크(11)에 갖추어진 전자석(12)측으로의 전원공급은 차단된 상태이기 때문에, 상기 텐션릴샤프트(143)의 외경부에는 자장이 형성되지 않은 상태이다.

이에 따라, 상기 세크먼트(24)의 확장동작이 완료됨과 동시에, 외부전원케이블(146)측으로 전원을 공급하여 도 4에 도시한 바와같이, 일정세기의 자장이 형성되도록 내장케이블(147)에 연결된 전자석(12)을 작동시키면, 상기 전자석(12)을 각 요크(11)에 설치한 텐션릴샤프트(143)의 외주면에 일정세기의 자력이 형성되는 것이다.

이러한 경우, 강판가이드안내판(120)을 따라 내려오던 강판(2)선단이 외경이 확장된 상기 텐션릴샤프트(143)의 세그먼트(24)까지 안내된 다음, 공급된 전원에 의해서 강력한 자장이 형성된 상기 텐션릴샤프트(143) 외주면의 자장범위에 취입되면, 상기 강판(2)선단은 상기 텐션릴샤프트(143)의 외주면에 밀착되는 것이다. 이때, 상기 텐션릴샤프트(143)의 각 요크(11)에 길이방향으로 갖추어지는 전자석(12)은 상기 텐션릴샤프트(143)의 외주면에 감기는 강판(2) 선단의 초기밀착이 원할하게 이루어지도록 상기 강판(2)의 폭길이(W1)보다 큰 폭길이(W)로 갖추어지는 것이 바람직하다.

이어서, 선단이 밀착된 강판(2)은 상기 텐션릴샤프트(143)를 일방향으로 3 내지 4회 회전시킴에 따라 상기 세크먼트(24)의 표면에 밀착되어 감기고, 상기 강판(2) 선단이 텐션릴샤프트(143)의 외주면에 완전히 감기면, 상기 전자석(12)측으로 공급하던 외부전원을 차단하여 자력을 소거시킴과 동시에, 상기 강판(2)에 장력을 부여하면서 두루마리형태로 권취하는 것이다. 이때, 상기 전자석(12)은 세크먼트(24)에 감싸져 권취되는 강판(2)과 접하지 않기 때문에, 종래와 같이 전자석(12)이 강판(2)과의 마모에 의하여 손상되는 것을 방지할수 있다.

그리고, 상기 강판(2)의 권취작업이 완료되면, 상기 로타리실린더샤프트(148)가 초기상태로 전진복귀되도록 상기 보디(45)의 또다른 유압라인(45b)으로 작동유를 공급하여 피스톤(41)을 전진시킬수 있기 때문에, 상기 웨지(22)의 이동에 의해서 상기 세크먼트(25)는 내주방향으로 축소되어 상기 텐션릴샤프트(143)의 외경크기를 초기상태로 줄임에 따라, 두루마리형태로 감긴 상기 강판(2)의 내경부로 부터 상기 텐션릴샤프트(143)를 완전히 이탈시켜 강판권취작업을 종료하는 것이다.

상술한 바와같이 본 고안에 의하면, 텐션릴샤프트(143)의 각 요크(11) 양측면에 전원공급시 강력한 자력을 형성하는 전자석(12)을 갖추고, 그 외주면에 세그먼트(24)를 원통형으로 분할조립하여 전자석(12)을 보호할 수 있기 때문에, 종래와 같이 전자석(12)이 파손되는 위험을 방지하고, 웨지(22), 세그먼트(24)가 마모되어 주기적으로 이를 교체하는 반면에, 전자석(12)은 반영구적으로 사용할 수 있어 정비 및 수리비용을 현저히 절감할수 있다. 그리고, 전자석(12)이 감기는 요크(11)에서의 자력이 일정한 자력선을 형성하면서 강력하게 발생되기 때문에, 종래보다 강한 힘으로 강판(2)선단을 밀착시켜 권취작업을 수행할수 있고, 종래에 비하여 낮은 전류로 종래보다 동일하거나 강한 자력을 형성할수 있기 때문에, 설비의 소비전력을 현저히 절감할수 있는 실용상의 효과가 얻어진다.

Claims

외면에 경사면(22a)을 갖는 'Ｔ'자형 단면의 돌출부(22b)를 형성한 웨지(22)를 복수개 갖추며, 상기 웨지(22)의 돌출부(22b)에 끼워지는 'Ｔ'자형 단면의 삽입홈(24a)을 내면에 형성한 세그먼트(24)를 복수개 갖추어 연속라인의 종단부에서 취입되는 강판(2)을 두루마리형태로 권취하는 텐션릴에 있어서, 텐션릴샤프트(143)의 외주면에는 열십자형으로 요크(11)가 돌출형성되고, 서로마주하는 요크(11)에는 동일한 극성이 발생되도록 전자석용 코일을 권선한 전자석(12)을 갖추어 강력한 자력을 발생시키는 자석부(10);와, 상기 텐션릴사프트(143) 외주면에는 'Ｔ'자형 단면의 슬롯홈(21)이 복수개 갖추어지고, 상기 슬롯홈(21)에 상기 세그먼트(24)가 조립되는 웨지(22)의 내면이 끼워져 상기 전자석(12)의 파손을 방지하는 보호부(20);와, 상기 세그먼트(24)의 선단에는 하우징(33)내에 설치된 베어링(32)과 조립되는 헤드샤프트(31)를 갖추고, 상기 텐션릴샤프트(143)의 중심공(143a)으로 끼워지는 로타리실린더샤프트(148)의 선단에는 상기 웨지(22)의 끼움공(23)에 조립되는 끼움구(38a)를 복수개 돌출형성하고, 로크너트(39)로서 취부되는 스파이더(38)를 갖춘 지지부(30); 및 상기 로타리실린더샤프트(148)의 후단에는 로크너트(42)에 고정되고, 실린더커버(43)에 의해 후단이 밀페되는 피스톤(41)을 갖추고, 상기 피스톤(41)의 전,후진이 가능하도록 복수개의 유압라인(45a)(45b)을 형성한 보디(45)를 갖추어 상기 세크먼트(24)를 확장,축소시키는 작동부(40);를 포함함을 특징으로 하는 전자석형 텐션릴.