KR20040024022A - 가변식 디스케일링장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소재의 두께 및 재질의 변화에 따라 디스케일링 헤더의 높이 및 위치를 조절할 수 있고, 불량노즐의 발생시 라인을 정지시키지 않고 불량노즐을 교체할 수 있도록 된 가변식 디스케일링장치을 제공하는 데 그 목적이 있다.

따라서 본 발명은 실린더의 상부에 승하강이 가능하도록 연결 설치되며 상하단에 각각 수평으로 플랜지부가 연장되는 채널형상의 프레임과, 프레임의 내부에 회전 가능하도록 설치되고 양측에 각각 반대방향으로 나사산이 형성된 스크류축과, 스크류축에 연결 설치되는 기어드모터와, 스크류축에 치합 설치되며 스크류축의 회전에 따라 승하강되는 볼스크류, 볼스크류에 고정 설치되는 지지플레이트로 이루어지는 승하강부; 상기 지지플레이트에 고정 설치되는 베어링블록과, 베어링블록에 회전가능하도록 설치된 디스케일헤더와, 디스케일헤더의 일측에 연결 설치되어 디스케일헤더를 회전시키는 구동모터, 디스케일헤더의 타측에 연통 설치되어 고압수가 유입되는 로터리조인트로 이루어지는 회전부; 디스케일헤더에 고정 설치되는 노즐조립부를 포함하는 가변식 디스케일링 장치를 제공한다.

Description

가변식 디스케일링장치{variable descalng apparatus}

본 발명은 미니밀공장의 언코일링 시스템(Uncoiling System)에서 소재(strip)가 사상압연 공정으로 진입되기 전 소재의 표면에 고압수를 분사하여 표면에 부착된 산화철(scale)을 제거하는 가변식 디스케일링 장치에 관한 것으로,더욱 상세하게는 소재에 따라 상하부의 디스케일링 헤더의 위치 및 간격을 조절할 수 있도록 된 가변식 디스케일링 장치에 관한 것이다.

일반적으로 미니밀공장의 언코일시스템에서 소재 표면의 산화철을 제거시키는 디스케일링장치는 소재의 상하부에 위치한 디스케일링 헤더가 클램프에 의해 고정 설치되고, 이 디스케일링 헤더를 통하여 고압수가 분사된다.

여기서 디스케일링 헤더에 설치되는 노즐은 회전하면서 고압수를 분사하며, 그 분사각도는 약 15°를 유지한다.

그러나 이와 같은 디스케일링장치는 노즐의 높이와 간격이 고정되어 있으므로 소재의 두께나 강종에 따라 고압수의 조절이 불가능하다.

따라서 산화철을 완전히 제거시키지 못하므로 이로 인한 제품의 불량이 발생되는 문제점이 있다.

한편 디스케일링 헤더에 설치된 노즐은 수질 상태나 팁의 마모에 의하여 불량이 발생하게 되는데, 이 때 불량이 발생된 노즐이 방치되면 불균일 박리가 일어나 제품의 불량이 발생되는 문제점이 있다.

아울러 노즐에 불량이 발생되었을 때 이를 교체하기 위해서 생산라인을 정지시켜야 하므로 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 소재의 두께 및 재질의 변화에 따라 디스케일링 헤더의 높이 및 위치를 조절할 수 있고, 불량노즐의 발생시 라인을 정지시키지 않고 불량노즐을 교체할 수 있도록 된가변식 디스케일링장치을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가변식 디스케일링 장치를 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 스크류축의 설치상태를 나타내는 분해사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 디스케일링헤더의 설치상태를 나타내는 분해사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 노즐조립부의 설치상태를 나타내는 단면도이다.

도 5 본 발명에 따른 노즐조립부의 설치상태를 나타내는 분해사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12 : 디스케일링헤더 14 : 프레임

16 : 스크류축 18 : 기어드모터

44 : 노즐바디

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 실린더의 상부에 승하강이 가능하도록 연결 설치되며 상하단에 각각 수평으로 플랜지부가 연장되는 채널형상의 프레임과, 프레임의 내부에 회전 가능하도록 설치되고 양측에 각각 반대방향으로 나사산이 형성된 스크류축과, 스크류축에 연결 설치되는 기어드모터와, 스크류축에 치합 설치되며 스크류축의 회전에 따라 승하강되는 볼스크류, 볼스크류에 고정 설치되는 지지플레이트로 이루어지는 승하강부; 상기 지지플레이트에 고정 설치되는 베어링블록과, 베어링블록에 회전가능하도록 설치된 디스케일헤더와, 디스케일헤더의 일측에 연결 설치되어 디스케일헤더를 회전시키는 구동모터, 디스케일헤더의 타측에 연통 설치되어 고압수가 유입되는 로터리조인트로 이루어지는 회전부; 디스케일헤더에 고정 설치되는 노즐조립부를 포함하는 가변식 디스케일링 장치를 제공한다.

여기서 노즐조립부는 디스케일헤더에 돌출 형성되고 중앙에 고압수가 유입되는 중공이 형성되며 외주면에 나사산이 형성된 노즐바디, 노즐바디에 삽입되고 중간에 플랜지가 형성된 가이드, 가이드의 후단에 설치된 나선형상의 조립체인 회전자, 회전자의 전방에 설치되고 출구가 타원형상인 노즐팁, 회전자와 노즐팁을 수용하며 베어링에 의해 지지되는 회전노즐, 회전노즐을 수요하는 하우징, 하우징을 노즐바디에 고정시키는 고정캡으로 이루어지는 것이 바람직하다.

아울러 지지플레이트의 측면에 고정 설치되고 내부에 중공이 형성된 가이드블록과, 가이드블록에 삽입되며 양단이 상기 프레임의 상하부 플랜지부의 내측에 고정 설치되는 가이드를 더욱 포함하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 가변식 디스케일링 장치를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 가변식 디스케일링 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스크류축의 설치상태를 나타내는 분해사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 디스케일링헤더의 설치상태를 나타내는 분해사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 노즐조립부의 설치상태를 나타내는 단면도이며, 도 5 본 발명에 따른 노즐조립부의 설치상태를 나타내는 분해사시도이다.

본 발명에 따른 가변식 디스케일링장치는 디스케일링헤더(10)를 승하강시키는 승하강부와, 디스케일링헤더(10)를 회전시키는 회전부와, 디스케일링헤더(10)로부터 고압수를 분사하는 노즐조립부로 이루어진다.

먼저 승하강부는 실린더(12)의 상부에 승하강이 가능하도록 연결 설치되며 상하단에 각각 수평으로 플랜지부가 연장되는 채널형상의 프레임(14)과, 프레임(14)의 내부에 회전 가능하도록 설치되고 양측에 각각 반대방향으로 나사산이 형성된 스크류축(16)과, 스크류축(16)에 연결 설치되는 기어드모터(18)와, 스크류축(16)에 치합 설치되며 스크류축(16)의 회전에 따라 승하강되는 볼스크류(20)와, 볼스크류(20)에 고정 설치되는 지지플레이트(22)로 이루어진다.

프레임(14)은 채널형상으로 웨브부는 소재가 관통될 수 있도록 개방되어 있으며 하부의 플랜지부에는 하방으로 실린더(12)가 연결 설치되고 상부의 플랜지에는 기어드모터(18)가 설치되어 있다.

스크류축(16)은 프레임(14)의 상하부 플랜지부 사이에 설치되며 양단에는 베어링(24)이 설치되어 스크류축(16)을 축지지하고 양측의 나사산이 각각 반대방향으로 형성되어 있다.

한편 각각의 반대방향으로 나사산이 형성된 스크류축(16)에는 볼스크류(20)가 치합 설치되고, 스크류축(16)에는 원활한 회전을 위하여 볼이 내장되어 있다.

기어드모터(18)는 프레임(14)의 상부 플랜지부에 고정되고 스크류축(16)에 연결 설치되어 스크류축(16)을 회전시킨다.

지지플레이트(22)는 동일한 높이의 볼스크류(20) 하단에 고정 설치되어 볼스크류(20)가 회전되지 않도록 고정시키고, 볼스크류(20)가 동일한 높이에 승하강되도록 한다.

한편 지지플레이트(22)의 측면에는 내부에 중공이 형성된 가이드블록(26)이 고정 설치되고, 이 가이드블록(26)의 중공에는 양단이 프레임(14)의 상하부 플랜지부 내측에 고정 설치된 가이드(28)가 삽입되는 것이 바람직하다.

다음으로 회전부는 지지플레이트(22)에 고정 설치되는 베어링블록(30)과, 베어링블록(30)에 회전가능하도록 설치된 디스케일헤더(10)와, 디스케일헤더(10)의 일측에 연결 설치되어 디스케일헤더(10)를 회전시키는 구동모터(32), 디스케일헤더(10)의 타측에 연통 설치되어 고압수가 유입되는 로터리조인트(34)로 이루어진다.

베어링블록(30)은 지지플레이트(22)에 고정 설치되며, 이 베어링블록(30)에디스케일헤더(10)가 축지지된다.

디스케일헤더(10)는 일측으로 구동모터(32)와 연결 설치되어 구동모터(32)에 의해 회전되며 타측으로 로터리조인트(34)가 연통 설치되어 고압수가 유입된다.

한편 디스케일헤더(10)에 유입되는 고압수의 비산방지를 위해서 디스케일헤드(10)의 일측에 칼라(36),부시(38),로크너트(40) 및 와셔(42)가 삽입된다.

다음으로 노즐조립부는 디스케일헤더(10)에 돌출 형성되고 중앙에 고압수가 유입되는 중공이 형성되며 외주면에 나사산이 형성된 노즐바디(44), 노즐바디(44)에 삽입되고 중간에 플랜지가 형성된 가이드(46), 가이드(46)의 후단에 설치된 나선형상의 조립체인 회전자(48), 회전자(48)의 전방에 설치되고 출구가 타원형상인 노즐팁(50), 회전자(48)와 노즐팁(50)을 수용하며 베어링(52)에 의해 지지되는 회전노즐(54), 회전노즐(54)을 수용하는 하우징(56), 하우징(56)을 노즐바디(44)에 고정시키는 고정캡(58)으로 이루어진다.

노즐바디(44)는 디스케일헤더(10)에 일체로 외측으로 돌출 형성되며 중앙에는 고압수가 유입되는 중공이 형성되어 있다. 또한 노즐바디(44)의 외주면에는 나사산이 형성되어 후술하는 고정캡(58)이 씌어져 노즐조립부를 고정시킨다.

가이드(46)는 중간에 플랜지가 형성되며 그 선단 유입구에는 다수개의 홈이 형성되어 고압수가 가이드를 통과하면서 더욱 분무화된다.

회전자(48)는 가이드(46)의 후단에 설치되며 나선형으로 휘어진 두개의 부재가 결합된 조립체로서 유입된 고압수가 회전자(48)와 충돌하면서 회전자(48)도 회전하고 고압수도 와류로 변환된다.

노즐팁(50)은 회전자(48)의 전방에 설치되고 출구가 타원형상으로 이루어져 와류로 변환된 고압수가 폭넓게 분산된다.

회전노즐(54)은 회전자(48)와 노즐팁(50)을 수용하여 회전자(48)와 노즐팁(50)이 이탈하지 않도록 한다.

하우징(56)은 회전노즐(54)의 외부에 설치되어 회전노즐(54)을 고정시킨다.

고정캡(58)은 전면이 엣지부 일부만 남고 개구되어 회전노즐(54)을 통하여 분사되는 고압수가 관통되며 내주면에는 나사산이 형성되어 노즐바디(44)와 체결되므로 하우징(56)이 고정된다.

이하 본 발명에 따른 가변식 디스케일 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저 소재가 진입되면 그 두께를 검출장치(미도시)를 통하여 감지한 후 소재의 두께와 강종에 따라 디스케일헤더(10)의 높이를 결정한다.

다음으로 디스케일헤더(10)의 높이가 결정되면 기어드모터(18)를 구동시켜 스크류축(16)을 회전시키고, 스크류축(16)을 회전시켜 볼스크류(20)가 승하강되도록 한다.

볼스크류(20)가 승하강됨에 따라 볼스크류(20)에 고정 설치된 지지플레이트(22)가 승하강하게 되고, 지지플레이트(22)가 승하강하게 되므로 지지플레이트(22)에 고정 설치된 베어링블록(30)이 승하강하게 된다.

다음으로 디스케일헤더(10)가 결정된 위치에 도달하면 로타리조인트(34)를 통하여 디스케일링헤더(10)에 고압수를 점점 압력을 높이면서 공급한다.

이 때 소재에 분사되는 고압수는 와류현상을 일으키며 분사되므로 더욱 미립화되어 소재 표면의 산화철을 완벽하게 제거한다.

한편 사용중 불량노즐이 발생하면 실린더(12)를 신장시켜 디스케일헤더(12)가 상승되도록 하고, 기어드모터(18)를 작동시켜 디스케일헤더(10)의 간격을 확대시킨 후 불량노즐이나 불량노즐이 형성된 디스케일헤더(10)를 일제히 교환한 후 인출시와 반대로 실린더(12)를 축소시키고 기어드모터(18)를 반대방향으로 회전시켜 원래의 위치로 복귀시킨다.

이와 같이 본 발명에 따른 가변식 디스케일 장치는 소재의 두께나 강종에 따라 고압수의 조절이 가능하여 산화철을 완전히 제거할 수 있고, 불량노즐의 교체가 용이하므로 불량이 발생된 노즐이 신속히 교체되어 고압수를 균일하게 공급할 수 있어 제품의 품질이 향상된다.

아울러 노즐에 불량이 발생되었을 때 이를 교체하기 위하여 생산라인을 정지시킬 필요가 없으므로 생산성이 향상된다.

Claims (3)

1. 실린더의 상부에 승하강이 가능하도록 연결 설치되며 상하단에 각각 수평으로 플랜지부가 연장되는 채널형상의 프레임과, 상기 프레임의 내부에 회전 가능하도록 설치되고 양측에 각각 반대방향으로 나사산이 형성된 스크류축과, 상기 스크류축에 연결 설치되는 기어드모터와, 상기 스크류축에 치합 설치되며 상기 스크류축의 회전에 따라 승하강되는 볼스크류, 상기 볼스크류에 고정 설치되는 지지플레이트로 이루어지는 승하강부;

   상기 지지플레이트에 고정 설치되는 베어링블록과, 상기 베어링블록에 회전가능하도록 설치된 디스케일헤더와, 상기 디스케일헤더의 일측에 연결 설치되어 상기 디스케일헤더를 회전시키는 구동모터, 상기 디스케일헤더의 타측에 연통 설치되어 고압수가 유입되는 로터리조인트로 이루어지는 회전부;

   상기 디스케일헤더에 고정 설치되는 노즐조립부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변식 디스케일링 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 노즐조립부는 상기 디스케일헤더의 고압수가 유입되는 중공이 형성되며 외주면에 나사산이 형성된 노즐바디, 상기 노즐바디에 삽입되고 중간에 플랜지가 형성된 가이드, 상기 가이드의 후단에 설치된 나선형상의 조립체인 회전자, 상기 회전자의 전방에 설치되고 출구가 타원형상인 노즐팁, 상기 회전자와 상기 노즐팁을 수용하며 베어링에 의해 지지되는 회전노즐, 상기 회전노즐을 수요하는 하우징과, 상기 하우징을 상기 노즐바디에 고정시키는 고정캡으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변식 디스케일링 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 지지플레이트의 측면에 고정 설치되고 내부에 중공이 형성된 가이드블록과, 상기 가이드블록에 삽입되며 양단이 상기 프레임의 상하부 플랜지부의 내측에 고정 설치되는 가이드를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 가변식 디스케일링 장치.