KR20040038505A - 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치 - Google Patents

맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치 Download PDF

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KR20040038505A
KR20040038505A KR1020020067473A KR20020067473A KR20040038505A KR 20040038505 A KR20040038505 A KR 20040038505A KR 1020020067473 A KR1020020067473 A KR 1020020067473A KR 20020067473 A KR20020067473 A KR 20020067473A KR 20040038505 A KR20040038505 A KR 20040038505A
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Abstract

본 발명은 제철소에서 압연이 완료된 강판 스트립을 맨드렐을 이용하여 권취하는 과정에서 상기 강판 스트립을 안내하는 장치에 관한 것으로, 전자석 타입의 회전가능한 마그네트 롤러를 안내 플레이트상에 구비하여 상기 강판 스트립을 상기 마그네트 롤러의 자력에 의해 부착시켜 상기 강판 스트립의 선단부를 상기 맨드렐의 그립홈으로 안내하는 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 압연공정에서 압연이 완료된 강판 스트립을 맨드렐에 의해 권취하는 강판 스트립 권취설비에 있어서, 롤러바디에 일측이 힌지고정되어 상기 맨드렐과 디플렉터 롤러와의 사이에 배치된 안내 플레이트; 상기 안내 플레이트의 후면과 상기 롤러바디에 회전능하게 고정되어 상기 안내 플레이트의 각도를 조절하는 제 1실린더; 및 상기 안내 플레이트의 전면에 회전 가능하도록 제 2실린더와 고정되어 상하운동이 가능한 마그네트 롤러;를 포함하여 상기 강판 스트립의 선단부을 상기 맨드렐의 그립홈으로 안내하는 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치를 제공한다.

Description

맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치{AN APPARATUS FOR GUIDING STEEL STRIP ON MANDREL}
본 발명은 제철소에서 압연이 완료된 강판 스트립을 맨드렐을 이용하여 권취하는 과정에서 상기 강판 스트립을 안내하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자석 타입의 회전가능한 마그네트 롤러를 안내 플레이트상에 구비하여 상기 강판 스트립을 상기 마그네트 롤러의 자력에 의해 부착시켜 상기 강판 스트립의 선단부를 상기 맨드렐의 그립홈으로 안내하는 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치에 관한 것이다.
일반적으로 열간압연 공정에서 생산된 열연코일은 일정한 냉각시간을 통해 냉각된 후 압연 공정에서 생산된 강판 스트립에 경압하를 부여하여 형상을 교정하는 조질압연을 실시하고 상기 조질압연이 완료된 강판 스트립은 권취설비에 의해 코일타입으로 권취된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 조질 압연롤러(102)에 의해 조질압연이 완료된 강판 스트립(110)은 벤딩 롤러(104), 디플렉터 롤러(106), 및 핀치 롤러(108)을 지나 맨드렐(100)에 의해 권취되는데, 상기 맨드렐(100)상에 형성되어 있는 그립홈(100a)에 강판 스트립(110)의 선단부가 삽입된 뒤 상기 맨드렐(100)이 회전됨으로서 상기 강판 스트립(110)의 권취가 이루어지는 것이다.
한편, 롤러바디(112)에 일측이 힌지고정되어 상기 맨드렐(100)과 디플렉터 롤러(106)와의 사이에 배치된 안내 플레이트(114)와 상기 안내 플레이트(114)의 후면에 회전가능하도록 고정되고 상기 롤러바디(112)에 회전가능하도록 고정된 유압 실린더(116)를 구비하여, 상기 안내 플레이트(114)의 각도를 조절함으로서 상기 강판 스트립(110)의 선단부가 지나치게 하방향으로 처지는 경우, 상기 유압 실린더(116)를 작동시켜 상기 안내 플레이트(114)의 각도를 조정함으로서 상기 강판 스트립(110)의 선단부가 상기 맨드렐(100)의 그립홈(100a)으로 유도된다.
그리고, 상기 강판 스트립(110)이 하방향으로 처지지 않는 경우에는 상기 벤딩 롤러(104)에 의해 상기 강판 스트립(110)의 선단부 굽힘작업을 실시함으로서 상기 강판 스트립(110)의 선단부를 상기 맨드렐(100)의 그립홈(100a)으로 유도하였다.
그러나, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 강판 스트립(110)의 두께가 과도하게 두껍거나 탄소 함유량이 많은 고탄소강인 경우(실선)에는 상기 강판 스트립(110)의 선단부가 하방향으로 처지지 않아 상기 강판 스트립(110)을 전,후진시켜 벤딩 롤러(104)에 의한 상기 강판 스트립(110) 선단부의 굽힘작업을 수차례 실시함으로서 상기 강판 스트립(110)의 변형을 초래하고, 작업이 지연되는 등의 문제점이 발생하였다.
그리고, 상기 강판 스트립(110)이 과도하게 얇은 경우에는 상기 벤딩 롤러(104)에 의한 상기 강판 스트립(110)의 선단부 굽힘작업으로 인해 상기 강판 스트립(110)이 상,하방향으로 심하게 휘어지는 C형 벤딩(은선)이 발생하여 강판 스트립(110) 선단부의 상기 그립홈(100a)으로의 삽입이 용이하지 않음으로서 작업이 지연되는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서 그 목적은, 상기 강판 스트립의 두께나 변형 용이성에 관계없이 용이하게 상기 강판 스트립의 선단부를 상기 맨드렐의 그립홈으로 용이하게 삽입되도록 유도하는 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치를 제공함에 있는 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
도 1은 종래의 권취설비의 개략도;
도 2는 종래의 권취설비에 있어서의 문제점 발생도;
도 3은 본 발명에 따른 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치의 측면도;
도 4는 본 발명에 따른 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치의 마그네트 롤러의 구성도;
도 5는 본 발명의 따른 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치의 작동 상태를 도시한 것으로서,
(a)는 안내 플레이트의 각도조절이 되는 상태를 도시한 사시도,
(b)는 상승된 마그네트 롤러와 강판 스트립의 부착상태를 도시한 사시도,
(c)는 하강된 마그네트 롤러에 의해 강판 스트립이 정상적으로 유도된 상태를 도시한 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10..... 안내 플레이트10a..... 오목부
30..... 제 1실린더30a..... 로드
50..... 마그네트 롤러52..... 바디
52a..... 중공부52b..... 암나사부
54..... 코일56..... 철심
58..... 고정캡60..... 제 2실린더
62..... 베어링64..... 슬립링
66..... 조작단100..... 맨드렐
102..... 조질압연 롤러104..... 벤딩 롤러
106..... 디플렉터 롤러108..... 핀치 롤러
110..... 강판 스트립112..... 롤러바디
114..... 안내플레이트116..... 유압실린더
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 압연공정에서 압연이 완료된 강판 스트립을 맨드렐에 의해 권취하는 강판 스트립 권취설비에 있어서, 롤러바디에 일측이 힌지고정되어 상기 맨드렐과 디플렉터 롤러와의 사이에 배치된 안내 플레이트; 상기 안내 플레이트의 후면과 상기 롤러바디에 회전능하게 고정되어 상기 안내 플레이트의 각도를 조절하는 제 1실린더; 및 상기 안내 플레이트의 전면에 회전 가능하도록 제 2실린더와 고정되어 상하운동이 가능한 마그네트 롤러;를 포함하여 상기 강판 스트립의 선단부를 상기 맨드렐의 그립홈으로 안내하는 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치를 제공한다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치의 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치의 마그네트 롤러의 분해 구성도이며, 도 5는 본 발명의 따른 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치의 작동 상태를 도시한 것으로서, (a)는 안내 플레이트의 각도조절이 되는 상태를 도시한 사시도이고, (b)는 상승된 마그네트 롤러와 강판 스트립의 부착상태를 도시한 사시도이며, (c)는 하강된 마그네트 롤러에 의해 강판 스트립이 정상적으로 유도된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 6에서는 본 발명에 따른 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치(1)가 도시되어 있는데, 그 구성요소들을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
본 발명에 따른 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치(1)는 크게 안내 플레이트(10), 제 1실린더(30), 및 마그네트 롤러(50)을 포함하고 있는데, 우선 상기 안내 플레이트(10)에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 안내 플레이트(10)는 롤러바디(112)의 전단에 일측이 힌지고정되어 상기 맨드렐(100)과 디플렉터 롤러(106)와의 사이에 배치되고, 그 전면에는 오목부(10a)가 형성되어 있으며, 후면에는 연결구(10b)가 고정되어 있다.
다음, 상기 제 1실린더(30)는 상기 롤러바디(112)에 몸체부(30a)가 회전가능하도록 힌지고정되고, 상기 제 1실린더(30)의 로드(30a)는 상기 안내 플레이트(10)의 후면에 고정된 연결구(10b)에 회전가능하도록 힌지고정되어 있어서, 상기 제 1실린더(30)의 작동에 의해 상기 안내 플레이트(10)의 각도가 조절되도록 구성되어 있다.
그리고, 상기 마그네트 롤러(50)는 전자석의 원리에 따라 자력을 발생하도록 되어 있는데, 그 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 마그네트 롤러(50)의 바디(52)는 그 단면의 중앙에 중공부(52a)를 갖춘 중공형의 원주(圓柱)형상이고 상기 중공부(52a)의 내주면에는 암나사부(52b)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 바디(52)의 중공부(52a)에는 철심(56)이 삽입되는데, 상기 철심(56)의 외주면에 도전성의 코일(54)이 감겨 있어서 상기 코일(54)에 전류를 인가하면 상기 철심(56)은 자화(磁化)되는 것이다.
이때, 상기 철심(56)이 없어도 전류가 지나는 코일(54)은 원래 자석과 동등한 자기장을 가지지만, 그 속에 철심(56)을 넣으면 상기 철심(56)이 강력하게 자화되고, 그것으로 인한 자기장이 가해져서 한층 강력한 자석이 된다.
상기와 같이, 상기 바디(52)의 중공부(52a)에 삽입된 철심(56)은 그 양단이 고정캡(58)에 의해 상기 바디(52)에 고정됨으로서 상기 바디(52)와 고정되는데, 상기 고정캡(58)은 도 4에 도시된 바와 같이, 플랜지부를 갖춘 원통형상으로 일측의 외주면에는 숫나사부(58a)가 형성되어 있고 타측에는 직경축소부를 가진 회전 지지부(58b)가 마련되어 있다.
또한, 상기 숫나사부(58a)의 중앙에는 상기 철심(56)이 삽입되는 원통형의 삽입홈(58c)이 형성되어 있으며, 상기 삽입홈(58c)의 하부에는 상기 삽입홈(58c)의 직경보다 작은 직경의 관통홀(58d)이 상기 고정캡(58)을 관통하여 형성되어 있다.
즉, 상기 철심(56)의 양단은 상기 고정캡(58)의 삽입홈(58d)에 삽입되고, 상기 고정캡(58)은 상기 고정캡(58)에 형성된 숫나사부(58a)와 상기 바디(52)의 중공부(52a)에 형성된 암나사부(52b)가 나사결합됨으로서 상기 철심(56)이 상기 바디(52)에 고정된 마그네트 롤러(50)를 형성한다.
상기와 같이 고정캡(58)에 의해 철심(56)이 고정된 바디(52)는 상기 안내 플레이트(10)의 양측에 배치된 제 2실린더(60)의 로드(60a)에 회전가능하도록 고정되는데, 상기 제 2실린더(60)의 로드(60a)에는 베어링(62)이 삽입되어 상기 베어링(62)의 외륜이 지지되도록 형성된 베어링홈(60b)이 마련되어 있다.
이때, 상기 고정캡(58)의 회전 지지부(58b)에 형성된 직경축소부는 상기 베어링(62)에 삽입되어 상기 베어링(62)의 내륜과 함께 회전함으로서 상기 고정캡(58)에 의해 철심(56)이 고정된 바디(52)가 상기 제 2실린더(60)의 로드(60a)에 회전가능하도록 고정된다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 마그네트 롤러(50)의 양측에 배치되어 상기 안내 플레이트(10)의 측면에 고정된 제 2실린더(60)중 일측에 고정된 제 2실린더(60)의 로드(60a)에는 상기 철심(56)에 감겨있는 코일(54)과 전기적으로 연결된 슬립링(64)이 고정되어 있어서, 상기 슬립링(64)은 조작단(66)을 통해 전원으로부터 공급된 전류를 상기 코일(54)에 공급한다.
일반적으로, 상기 슬립링(64)은 회전하는 물체에 전류를 공급하여, 회전하는 물체에서 또 다른 장치를 동작시키는 경우에 사용되는 전원공급장치의 일종으로 상기 슬립링(64)을 사용함으로서 상기 코일(54)로의 전류 공급시, 상기 마그네트 롤러(50)가 회전하더라도 상기 코일(54)과 연결된 전선이 꼬이지 않게 된다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 슬립링(64)은 상기 코일(54)로 공급되는 전류를 조절할 수 있는 조작단(66)를 통해 전원과 전기적으로 연결되어 있어서, 상기 코일(54)로 공급되는 전류의 세기를 조절함으로서 상기 마그네트 롤러(50)에서 발생되는 자력의 세기를 필요에 따라 조절할 수 있다.
상기에서 설명한 구성요소들을 포함하는 상기 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치(1)는 다음과 같이 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 안내 플레이트(10)의 전면에 형성된 오목부(10a)에는 상기 마그네트 롤러(50)가 안착되어 상기 안내 플레이트(10)의 전면으로 그 일부가 돌출되도록 배치된다.
이때, 상기 제 2실린더(60)는 상기 안내 플레이트(10)의 양측에 각각 하나씩 고정되므로 상기 제 2실린더(60)의 작동시 상기 마그네트 롤러(50)의 바디(52)는상기 안내 플레이트(10)의 전면으로 완전히 돌출된다.
본 실시예에서 사용된 제 1,2실린더(30,60)는 유압식 실린더를 사용하고 있으나 다른 타입의 실린더를 적용하는 것도 가능하다.
상기에서 설명한 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치(1)의 구성요소들은 도면에 도시되지는 않았으나 각각 조작단(66)과 전기적으로 연결되어 있어서 다음과 같이 작동되도록 운전된다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 강판 스트립(110)의 두께가 과도하게 두껍거나 그 재질이 탄소 함유량이 많은 고탄소강인 경우에 상기 강판 스트립(110)의 선단부가 하방향으로 처지지 않으므로 상기 안내 플레이트(10) 후면에 배치된 제 1실린더(30)를 작동시켜 상기 마그네트 롤러(50) 상승시, 상기 강판 스트립(110)과 상기 마그네트 롤러(50)가 접촉될 수 있도록 상기 안내 플레이트(10)의 각도를 조절한다.
이후에, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 제 2실린더(60)의 작동에 의해 상기 마그네트 롤러(50)를 상승시켜 상기 마그네트 롤러(50)와 강판 스트립(110)을 접촉시키고, 상기 코일(54)에 전류를 공급하면 상기 마그네트 롤러(50)에 자력이 발생되어 상기 마그네트 롤러(50)에 강판 스트립(110)이 부착된다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 강판 스트립(110)이 마그네트 롤러(50)의 자력에 의해 부착되면 상기 제 2실린더(60)를 작동시켜 상기 마그네트 롤러(50)를 하강시키게 되는데, 이때 상기 마그네트 롤러(50)가 상기 안내 플레이트(10)의 측면에 고정배치된 제 2실린더(60)의 로드(60a)에 회전가능하도록 고정되어 있으므로 상기강판 스트립(110)의 진행을 방해하지 않으며 회전한다.
따라서, 상기와 같이 마그네트 롤러(50)가 강판 스트립(110)을 부착시킨 상태에서 하강하면 제 1실린더(30)를 동작시켜 상기 안내 플레이트(10)의 각도를 조절하여 상기 강판 스트립(110)을 맨드렐(100)에 형성된 그립홈(100a)으로 삽입시키는 것이 가능하다.
이후에, 상기 그립홈(100a)에 강판 스트립(110)이 삽입되면 상기 마그네트 롤러(50)로의 전류공급을 차단함으로서 자력을 제거하고, 상기 맨드렐(100)의 회전에 의해 강판 스트립(110)의 권취가 진행됨에 따라 상기 마그네트 롤러(50)는 상기 강판 스트립(110)을 안내한 뒤 상기 안내 플레이트(10)상의 오목부(10a)내로 완전히 안착된다.
그리고, 상기 강판 스트립(110)이 과도하게 얇은 경우 C형 벤딩이 발생하더라도, 상기와 동일한 방법으로 강판 스트립(110)을 고정하므로 강판 스트립(110)을 상기 맨드렐(100)에 형성된 그립홈(100a)으로 유도할 수 있다.
상기와 같이, 강판 스트립(100)을 마그네트 롤러(50)에서 발생된 자력에 의해 고정할 때, 강판 스트립(110)의 종류 및 그 두께에 대응하도록 상기 조작단(66)에 의해 상기 코일(54)로 공급되는 전류를 조절함으로서 상기 마그네트 롤러(50)에 발생되는 자력의 세기를 조절할 수 있다.
상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 강판 스트립(110)의 종류나 두께에 관계없이 상기 강판 스트립(110)의 선단부가 맨드렐(100)에 형성된 그립홈(100a)에 용이하게 삽입됨으로서, 벤딩 롤러(104)에 의한 상기 강판 스트립(110) 선단부의 굽힘작업을 수차례 실시할 필요가 없으므로 상기 강판 스트립(110)의 변형 및 손상을 방지할 수 있고 강판 스트립(110)의 권취작업이 신속히 이루어지므로 생산성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (3)

  1. 압연공정에서 압연이 완료된 강판 스트립(110)을 맨드렐(100)에 의해 권취하는 강판 스트립 권취설비에 있어서,
    롤러바디(112)에 일측이 힌지고정되어 상기 맨드렐(100)과 디플렉터 롤러(106)와의 사이에 배치된 안내 플레이트(10);
    상기 안내 플레이트(10)의 후면과 상기 롤러바디(112)에 회전능하게 고정되어 상기 안내 플레이트(10)의 각도를 조절하는 제 1실린더(30); 및
    상기 안내 플레이트(10)의 전면에 회전 가능하도록 제 2실린더(60)와 고정되어 상하운동이 가능한 마그네트 롤러(50);를 포함하여 상기 강판 스트립(110)의 선단부를 상기 맨드렐(100)의 그립홈(100a)으로 안내함을 특징으로 하는 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 마그네트 롤러(50)는 전자석 타입임을 특징으로 하는 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 마그네트 롤러(50)는 중공부(52a)가 형성된 바디(52)와 상기 중공부(52a)에 삽입되고 도전성의 코일(54)이 감긴 철심(56), 및 상기 바디(52)의 양측에 나사결합되어 상기 철심(56)을 고정하는 고정캡(58)을 포함함을 특징으로 하는 맨드렐에 권취되는 코일선단부의 그립 유도장치.
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