KR20030044545A - 스트립 저장 루핑공정에서 스트립 사행 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트립 저장 루핑공정에서 스트립의 쏠림현상을 방지하기 위한 장치에 관한 것으로, 아이들링 상태에서 진행하는 스트립의 장력을 받으며 무동력으로 회전하는 각종 아이들 롤에서 코일의 사행을 방지하는 장치에 관한 것이다.

본 발명은 강판 스트립과 표면이 맞닿는 중공형의 롤러; 상기 롤러의 중심에 틈새를 두고 삽입되고, 양끝에 장착된 베어링을 통하여 지지되는 회전축; 상기 회전축의 길이방향 중앙에 삽입되며, 상기 롤러의 내면과 맞닿아서 그 틈새를 유지시키는 제 1 강구; 상기 회전축의 중앙에 삽입되고, 상기 제1 강구를 지지하는 스프링 및 강구 베이스; 및 상기 회전축와 상기 롤러를 측면에서 지지하고, 상기 회전축의 양끝단에 삽입되는 지지블록;을 포함하고, 상기 롤러를 따라 스트립이 이송될 때 장력의 변화에 따라 스트립의 중심선이 변화하게 되어 사행을 방지하게 되는 스트립 사행 방지장치를 제공한다.

Description

스트립 저장 루핑공정에서 스트립 사행 방지장치{APPARATUS FOR PREVENTING A STRIP FROM MEANDERING IN STRIP STORAGE PROCESS}

본 발명은 스트립 저장 루핑공정에서 스트립의 쏠림현상을 방지하기 위한 장치에 관한 것으로, 아이들링 상태에서 진행하는 스트립의 장력을 받으며 무동력으로 회전하는 각종 아이들 롤에서 코일의 사행을 방지하는 장치에 관한 것이다.

아이들 롤은 모터처럼 동력을 제공받지 않고 스스로 무동력으로 회전할 수 있는 롤을 말한다. 즉, 어떤 동력을 전달받으면 회전이 가능하고, 전달된 동력이 없으면 회전하지 않는 롤을 말하는 것이다. 이와 같은 아이들 롤은 전 산업분야에서 거의 필수적으로 사용되고 있다. 제철소 전체에서 사용하는 것은 물론이고, 사용하는 위치에 따라서 각각의 역할이 다르게 된다. 아이들 롤은 롤의 양쪽에 베어링이 취부되어 있어서 회전이 가능하게 되며, 그 재질은 사용하는 장소에 따라 적합한 스틸 롤, 러버 롤, 플라스틱 롤 등이 있으며, 내열성과 내알카리성을 갖는 것 또는 강도가 높은 롤 등이 개발되고 있다.

아이들 롤을 지나가는 스트립의 형상은 편파, 양파, 중파로 크게 나눌 수 있다. 상기와 같이 스트립이 아이들 롤을 지나가면서 발생하는 종래의 문제점을 도시한 도 1을 참고로 하여 설명을 하면, 냉간 압연 후 편파가 발생하면 진행하는 스트립(19)은 필수적으로 사행이 되게 된다. 냉연공정에서 사행을 수정하려고 라인의수개소에 스트립의 센터를 잡아주는 코일 패스라인 컨트롤러(CPC, 21)가 설치되어 있으나, 편파가 심하면 스트립이 센터의 이탈로 인하여 라인이 정지하는 경우가 발생하게 된다.

또한, 판의 파단 발생후에 각각의 롤에 스트립을 통판한 다음에 처음 스타트할 때에 수동으로 통판을 함으로써 스트립의 중심에 롤의 중심과 일치하지 않게 되어 사행으로 인하여 복구시간이 많이 걸리게 된다. 특히 연속소둔 라인의 스트립을 저장하는 루핑타워, 소둔로의 내부에 있는 롤 등은 온도까지 보유함으로써 복구 시간이 많이 걸리게 되는 문제점이 생긴다.

다시 도 6에서와 같이, CPC(21)에서 스트립과 롤 센터가 맞게 되어도 편파가 발생하면 스트립의 센터가 점점 한쪽으로 쏠리게 되어 이탈하게 되며, 이를 방지하기 위해 수개소에 CPC를 전부 설치할 수 없게 되는 문제점이 있다. 또한, 코일에 편파, 좌굴, 텔레스코프, 찌그러짐, 마찰흠 등이 발생하게 되며, 열처리 후 재처리 작업시에는 스트립의 변형으로 인하여 감속작업을 해야한다. 스트립 저장량이 많은 루핑 타워를 통과할 때는 사행이나 쏠림이 더욱 심하게 발생되고, 심하면 센터를 이탈하게 되는 경우도 생긴다.

상기와 같이, 아이들 롤의 구조상 스트립의 장력이 롤의 양쪽에 똑같이 분산되지 않게되어 장력이 많이 걸리는 쪽으로 스트립이 쏠리게 되는 현상이 발생하게되는 것이다. 또한, 편파가 발생된 코일이 통과할 때는 롤의 한쪽은 틈새가 생기게 되고, 다른 한쪽은 팽팽하게 되어 틈새가 없게 되므로, 스트립은 한쪽으로 쏠리게 되는 것이다. 이때, 스트립의 장력을 분산할 수 있는 아이들 롤이 필요하게 되는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 연속소둔 라인의 스트립을 많이 저장하는 루핑타워, 소둔로 내부의 각종 아이들 롤, 코일이 풀리는 피드업 핀치 롤의 상부 아이들 롤 등에서 코일의 사행과 쏠림을 방지하여 판의 파단으로 인한 라인의 정지 횟수 감소, 작업자의 업무의 부하 감소, 스트립의 슬립 방지 및 슬립 스크래치 등 코일에 발생하는 결함을 감소시키는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 종래의 스트립 이송에 있어서 아이들 롤러의 작동상태를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 스트립 사행방지장치의 단면도이다.

도 3은 도 2의 각 부분의 단면도로서, (a)는 A부, (b)는 B부, (c)는 C부의 단면도이다.

도 4는 도 2의 E-E를 따른 단면도이다.

도 5는 본 발명의 스트립 사행방지장치의 강구의 위치와 중심을 나타낸 도면이다.

도 6은 본 발명의 스트립 사행방지장치의 작동상태를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 회전축2: 베어링블록

3: 지지블록4: 롤러지지대

6: 제1 강구7: 롤러

14: 체결볼트26: 제2 강구

36: 제3 강구

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명은 강판 스트립과 표면이 맞닿는 중공형의 롤러; 상기 롤러의 중심에 틈새를 두고 삽입되고, 양끝에 장착된 베어링을 통하여 지지되는 회전축; 상기 회전축의 길이방향 중앙에 삽입되며, 상기 롤러의 내면과 맞닿아서 그 틈새를 유지시키는 제 1 강구; 상기 회전축의 중앙에 삽입되고, 상기 제1 강구를 지지하는 스프링 및 강구 베이스; 및 상기 회전축와 상기 롤러를 측면에서 지지하고, 상기 회전축의 양끝단에 삽입되는 지지블록;을 포함하고, 상기 롤러를 따라 스트립이 이송될 때 장력의 변화에 따라 스트립의 중심선이 변화하게 되어 사행을 방지하게 되는 스트립 사행 방지장치를 제공한다.

이하 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 스트립 사행방지장치의 단면도이고, 도 3은 도 2의 각 부분의 단면도로서, (a)는 A부, (b)는 B부, (c)는 C부의 단면도이다. 또한, 도 4는 도 2의 E-E를 따른 단면도이며, 도 5는 본 발명의 스트립 사행방지장치의 강구의 위치와 중심을 나타낸 도면이다.

본 발명은 아이들 롤러와 스트립에 미치는 장력을 분산하기 위하여 아이들 롤러의 중심으로부터 여러 각도로 자유자재로, 또한 임의의 각도로 중심을 이동할 수 있게 하는 장치에 관한 것이다. 즉, 스트립의 장력을 아이들 롤러의 한쪽에만 장력을 받지 않고 고르게 분산하도록 한 것이다.

도 2에서는, 아이들 롤이 동력을 전달받아 회전이 가능하도록 양쪽에 회전축(1)을 지지하는 베어링블록(2)이 설치되어 있다. 그리고 지지블록(3)이 키(16)를 통해 회전축(1)에 취부되어 있다. 회전축의 지지블록(3)과 롤러 지지대(4)는 체결볼트(14)를 통해 고정되어 있다. 따라서 A부 전체가 회전이 가능하게 되며 롤러의 분해조립도 가능하도록 형성된다. 롤러 지지대(4)와 롤러(7)는 약간의 간격을 두고 구면의 갭(5)이 형성되어 있으며, 롤러(7)와 회전축(1) 사이에는 강구(6)가 내부에 들어있게 된다. 이를 제1 강구(6)라고 한다. 바람직하게는 제1 강구(6) 주위에 제2 강구(26)및 제3의 강구(36)를 설치할 수 있다.

도 3에 도시한 각 부분의 상세도와 같이, A부에서는 내부의 강구(6)는 샤프트(1)의 중심부분에 있는 강구(6)가 가장 크고 양쪽의 가장자리로 갈수록 구경이 작아지게 된다. 또한, B부의 상세도에 도시한 바와 같이, 강구는 내륜(28)과 외륜(8)에 의해 둘러싸여 있으며, 베이스(15)에 볼트로 체결하고, 구면(9)과 궤도면(10)을 따라서 이동이 가능하도록 되어 있다. 이 구면과 궤도면은 롤러를 중심으로 원형으로 형성된다. 제 1 강구(6)는 회전축에 약 2/3가량이 묻혀있으며, 1/3부분은 롤러(7)의 내측에 묻혀서 지지된다.

제1 강구(6)의 하부에는 각각의 스프링(11)이 있어서, 강구(6)가 하중을 받으면 슬라이드(13)에 의해 상하로 움직일 수 있게되며, 강구 베이스(15)와 내륜, 외륜(8)과 스프링 블록(11)을 포함한다. 내외륜(8)과 강구(6)의 분해조립을 위해서 스프링 블록(11)과 강구 베이스(15)가 일체형으로 되어 있어서 한번에 분해 조립이 가능하도록 되어 있으며, 홈(23)이 있어서 체결볼트(14)를 통해 조립이 가능하도록 되어 있다. 도 3의 (c)는 도 2 및 도 3의 (b)의 C부를 상세히 도시한 것으로, 회전축 지지블록(3)과 롤러 지지대(4), 및 내외륜(8)과 강구베이스(15)에 유격이 없도록 볼트(14)가 체결되어 있다.

강구 베이스(15)는 높이의 조절이 가능하도록 하여 강구(6)가 취부된 롤러 전체의 높이를 조정하여 기울기를 조절할 수 있도록 형성되어 있다. 그러나 제 1 강구(6)의 높이가 조정되어도 다른 강구(26,36)의 높이보다 낮아서는 안된다. 즉, 중앙의 강구(6)가 기울기의 축이 되는 것이다.

도 4 및 도 5는 롤러(7)의 중심부 단면을 도시한 것이다. 본 실시예에서는 가장 큰 제1의 강구(6)가 4개 90도 간격으로 배치되어 있으며, 모두 내륜 및 외륜(8)에 둘러싸여있게 된다. 내륜(28)은 강구의 2/3정도를 감싸고, 내부에는 유격이 가능하도록 구면과 궤도면이 형성되는 구성을 갖는다. 이와 같은 내륜 및 외륜과 강구 사이에 윤활유를 공급하는 방법은, 회전축(1)읜 내부로 윤활유 공급라인에 로타리 조인트를 설치하여 강구와 내외륜에 윤활유를 공급하는 장치를 사용할 수 있으며, 다른 방법으로는 강구의 베이스(15) 내부에 윤활유를 내장할 수 있으며, 윤활유가 없는 강구를 사용할 수도 있다.

제 2 강구(26)는 제 1 강구(6)에 가깝게 회전축상에 위치하게 되며, 제 1 강구(6)의 높이보다 낮게 돌출되어 있으며, 마찬가지로 롤러의 내측에 끼워 넣어진다. 또한 제 3 강구(36)는 회전축(1)의 끝부분에서 상기 롤러(7)의 내측에 끼워 넣어지며, 롤러(7)의 기울어짐을 지지하는 역할을 하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 스트립 사행방지 장치의 작용을 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 6은 본 발명의 스트립 사행방지장치의 작동상태를 도시한 도면이다.

편파가 심한 경우의 예로써, 스트립(19)이 각각의 아이들 롤러(20)를 통과하게 되면 사행이 시작되고, 강판의 치우침이 심하게 발생한다. 이때, 스트립의 장력은 한쪽은 갭이 발생하게 되고, 다른 한쪽은 갭이 없게되어 장력 하중이 많은 쪽으로 쏠리게 되기 때문에, 본 발명과 같은 롤러(7)는 하중이 많은 쪽으로 누르게 되면 반대쪽에는 롤러(7)가 상승하여 기울기를 이루게 되어 중심선(17)이 이동하게 된다. 스트립의 진행방향은 점선(18)으로 표시되어 있다.

즉, 롤러(7)는 하중에 의해 기울어지고, 반대쪽은 스트립과 롤러(7)의 표면과 접촉한 면적이 증가하게되므로, 마찰계수가 증가하게 되어 더이상은 치우치지 않게 되는 것이다. 이와 같이 스트립의 장력의 변화에 따라서 중심선(17)이 이동하게 되는 것이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 스트립의 편파가 있으면 스트립은 한쪽으로 쏠리게 되며, 롤러(7)의 한쪽에는 갭이 생기고, 다른 한쪽은 갭이 없어지게 되어 롤러(7)의 중심선(17)이 이동하여 양쪽의 갭을 자동으로 조절하여 사행을 막을 수 있게 된다.

이때 중앙의 제 1 강구(6)는 경사를 형성하는 중심축 역할을 하게 되며, 제 2 및 제 3의 롤러는 롤러의 회전을 보조하는 지지역할을 하게 되는 것이다. 상기와같이 구성한 아이들 롤러(7)는 중앙의 제1 강구(6)에 스프링(11)을 각각 삽입하게 되어서 어느정도의 전체적인 장력을 흡수할 수 있도록 되어 있다. 또한, 회전축(1)의 양끝단에 삽입되는 지지블록(3)은 롤러(7)의 끝면과 만나는 부분이 반구형으로 형성되고 틈새를 형성하게 되므로, 롤러가 기울어져도 간섭을 일으키지 않게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 연속소둔 라인의 스트립을 많이 저장하는 루핑타워, 소둔로 내부의 각종 아이들 롤, 코일이 풀리는 피드업 핀치 롤의 상부 아이들 롤 등에서 코일의 사행과 쏠림을 방지하여 판의 파단으로 인한 라인의 정지 횟수 감소, 작업자의 업무의 부하 감소, 스트립의 슬립 방지 및 슬립 스크래치 등 코일에 발생하는 결함을 감소시키는 유리한 효과가 있는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (5)

1. 강판 스트립과 표면이 맞닿는 중공형의 롤러;

   상기 롤러의 중심에 틈새를 두고 삽입되고, 양끝에 장착된 베어링을 통하여 지지되는 회전축;

   상기 회전축의 길이방향 중앙에 삽입되며, 상기 롤러의 내면과 맞닿아서 그 틈새를 유지시키는 제 1 강구;

   상기 회전축의 중앙에 삽입되고, 상기 제1 강구를 지지하는 스프링 및 강구 베이스; 및

   상기 회전축와 상기 롤러를 측면에서 지지하고, 상기 회전축의 양끝단에 삽입되는 지지블록;을 포함하고, 상기 롤러를 따라 스트립이 이송될 때 장력의 변화에 따라 스트립의 중심선이 변화하게 되어 사행을 방지하게 되는 스트립 사행 방지장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 강구는 상기 회전축에 2/3 삽입되어서 고정되며, 회전하는 것을 특징으로 하는 스트립 사행 방지장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 강구는 회전축의 중앙부위에 둘레를 따라 90도간격으로 4개 설치되는 것을 특징으로 하는 스트립 사행 방지장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 회전축의 약 1/3 지점에 상기 제 1 강구를 중심으로 대칭되게 설치되는 제 2 강구; 및 상기 회전축과 롤러의 사이 틈새의 양끝단부에 대칭되게 설치되는 제 3 강구를 추가적으로 포함하여, 상기 롤러의 기울임 작용을 지지하는 것을 특징으로 하는 스트립 사행 방지장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 제 2 강구 및 제 3 강구는 회전축의 둘레를 따라 90도 간격으로 4개 설치되는 것을 특징으로 하는 스트립 사행 방지장치.