KR20040049108A - 루프 타워의 루퍼 와이어 로프 교환장치 - Google Patents

루프 타워의 루퍼 와이어 로프 교환장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 루퍼 와이어 로프 교환장치(100)를 이용한 와이어 로프(1) 교환은, 먼저 와이어 로프(1)의 끝단을 상부 분할드럼(11)의 클립(13)에 결속하고, 상기 회전나사(32)를 돌려서 분할드럼(11, 12)을 벌려 외경을 크게 한 후, 제3 구동부(43)에 의해 받침대(41)를 상기 하부 분할드럼(12)의 아래에 위치시킨다. 그 후, 압착수단(40)에 의해 가이드 바(45)들을 하부 분할드럼(12)에 밀착하여 와이어 로프(1)를 권취할 준비를 완료한다. 이러한 상태에서, 구동수단(20)에 의해 구동축(6)을 회전시키면, 와이어 로프(1)가 분할드럼(11, 12)에 권취된다. 권취작업이 끝나면, 실린더(46)를 전진 작동하여 한 쌍의 가이드 바(45a, 45b)에 의해 권취된 와이어 로프(1)를 압착하고, 상부 분할드럼(11)의 클립(13)을 돌려 푼 다음, 분할드럼의 홈(15)을 이용하여 묶음처리한다. 그 후, 회전나사(12)를 돌려 분할드럼(11, 12)의 외경을 축소하여 상기 분할드럼(11, 12)으로부터 와이어 로프(1)를 인출한다. 따라서, 본 발명의 와이어 로프 교환장치에 의하면, 기존의 작업자가 행하던 와이어 로프를 자동으로 행함으로써 작업 능률을 높일 수 있고, 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

루프 타워의 루퍼 와이어 로프 교환장치{Apparatus for Changing Looper Wire Rope of Loop Tower}
본 발명은 루프 타워(loop tower)의 루퍼 와이어 로프(looper wire rope)의 교환장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수작업에 의존한 루퍼 와이어 로프의 교환을 자동으로 용이하게 행할 수 있는 교환장치에 관한 것이다.
제철소의 연속소둔공정에서는 냉간압연된 강판 스트립(strip)과 스트립을 용접하여 소둔작업이 연속적으로 이루어질 수 있도록 연속소둔로의 전후에는 루프 타워가 설치되어 있다.
루프 타워(110)는 도1에 도시된 바와 같이, 여러 개의 롤러(roller)(2a, 3a)로 구성된 캐리지(carriage)(2, 3)로 되어 있다. 캐리지(2, 3)는 아래의 고정 캐리지(3)와 이동 캐리지(2)로 구성되며, 각 캐리지(2, 3)의 전후 좌우 4곳에서 루퍼 와이어 로프(1)(이하, 단지 `와이어 로프'라고도 한다)와 연결되고, 이들 와이어 로프(1)가 드럼(drum)(5)에서 풀고 감는 동작으로 상하로 움직이게 된다. 상기 이동 캐리지(2)가 상하로 이동되면 캐리지(2, 3)에 걸쳐져 있는 스트립(4)이 소둔로로 공급되는 속도가 조절될 수 있다. 예컨대, 연속소둔공정이 진행되는 과정에서 용접기(미도시)에 의해 스트립과 스트립을 용접하는 동안 루프 타워(110)에서는 스트립(4)의 진행속도를 완화하여, 공정의 정지가 없이 연속적으로 소둔작업을 진행할 수 있다.
상기 캐리지는 중량물이므로, 캐리지에 연결된 와이어 로프는 일정한 기간 동안 사용한 후에는 새로운 와이어 로프로 교환하여야 한다. 종래, 와이어 로프의 교환은 도2에 도시된 바와 같이, 기존의 와이어 로프(1)에 새로운 와이어 로프(1a)를 용접하여 와이어 로프(1)를 작업자가 인력으로 끌어 당기고 올려서 행하고 있기 때문에, 작업시간이 과다하게 소요되고 매우 비능률적이었다. 또한, 인력으로 당기는 작업자가 와이어 로프에 묻은 그리스로 인하여 손에서 미끄럼이 발생하면 하부로 빠져 중량물이 낙하하는 사고의 위험도 가지고 있었다. 또한, 와이어 로프가 굵기 때문에 한번에 다 끌어올려 말 수 없고, 산소절단기로 여러 번 절단하여 나누어 꺼내므로, 교환작업 도중에 고정이 힘들고 많은 인원이 필요하였다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 와이어 로프의 교환, 권취, 인출을 자동으로 행하여 작업 능률을 높일 수 있고, 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 루프 타워의 루퍼 와이어 로프 교환장치를 제공함에 있다.
도1은, 일반적인 루퍼 타워의 정면도이다.
도2는, 종래방법에 따라 루퍼 와이어 로프 교환작업을 설명하기 위한 루퍼 타워의 정면도이다.
도3은, 본 발명에 따른 루퍼 와이어 로프의 교환장치에 대한 전체 구성도이다.
도4은, 도3의 분해 사시도이다.
도5는, 도3의 압착수단에 대한 상세도이다.
도6은, 본 발명의 교환장치를 이용한 루퍼 와이어 로프 교환작업을 설명하기 위한 루퍼 타워의 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 ..... 와이어 로프2, 3 ... 캐리지
4 ..... 강판 스트립10 .... 권취수단
11, 12 ... 분할드럼20 .... 구동수단
21 .... 주회전축22 .... 구동축
30 .... 지지수단31 .... 지지베어링
32 .... 확장베어링35 .... 지지프레임
40 .... 압착수단41 .... 받침대
42 .... 바퀴43 .... 제3 구동부
45 .... 받침대100 ... 와이어 로프 교환장치
110 ... 루프 타워
상기 목적 달성을 위한 본 발명의 루퍼 와이어 로프 교환장치는, 와이어 로프에 연결되는 캐리지를 포함한 루프 타워에 있어서, 상기 와이어 로프가 감져지는 표면이 한쪽으로 경사진 분할드럼을 구비한 권취수단; 상기 분할드럼을 회전시키는 구동수단; 상기 분할드럼의 일측에 탈착 가능하도록 결합되어 상기 분할드럼을 지지하는 지지수단; 상기 분할드럼의 하부에 위치하여 권취되는 와이어 로프를 압착하기 위한 압착수단; 및 상기 구동수단을 제어하는 제어수단;을 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명을 도면을 통하여 상세히 설명한다.
도3은, 본 발명에 따른 와이어 로프의 교환장치에 대한 전체 구성도이고, 도4은 그 분해 사시도이며, 도5는 그 압착수단에 대한 상세 구조를 보이고 있다.
본 발명에 따른 와이어 로프 교환장치(100)는 도3에 도시된 바와 같이, 크게 와이어 로프(1)가 감져지는 권취수단(10)과, 상기 권취수단(10)을 회전시키는 구동수단(20)과, 상기 권취수단(10)을 지지하는 지지수단(30)과, 상기 권취수단(10)에 감긴 와이어 로프(1)를 꺼내는 압착수단(40)을 포함하여 구성된다.
상기 권취수단(10)은, 상기 와이어 로프(1)가 감져지는 한 쌍의 분할드럼(11, 12)과, 상기 분할드럼(11, 12)의 표면에 부착되어 와이어 로프(1)를 결속하기 위한 클립(13)과, 상기 한 쌍의 분할드럼(11, 12)을 체결하는 인장스프링(14)을 포함하여 구성된다.
상기 분할드럼(11, 12)은, 속이 빈 두개의 반원기둥 모양의 몸체를 가지며, 로프(1)가 감기는 표면이 지지수단(20) 쪽으로 곡선형의 테이퍼진 상태로 경사져 있다. 또한, 상기 분할드럼(11, 12)은, 다 감긴 로프(1)의 끝단을 삽입하여 고정시킬 수 있는 홈(15)이 표면에 형성될 수 있다. 그리고, 분할드럼(11, 12)의 일측(직경이 큰 쪽)은 구동수단(20)의 구동축(22)과 탈착 가능하도록 결합되며, 타측(직경이 작은 쪽)에는 인장스프링(14)에 의해 체결되어 두개의 분할드럼(11, 12)을 서로 압착하고 있다. 또한, 분할드럼(11, 12)의 한쪽 내측에는 회전나사(22)가 삽입될 수 있는 홈(11a, 12a)가 형성된다.
상기 구동수단(20)은, 상기 분할드럼(11, 12)의 내부를 관통하여 설치되는 주회전축(21)과, 상기 분할드럼(11, 12)과 결합되는 구동축(22)과, 상기 구동축(22)에 연결된 제1 구동부(23)를 포함하여 구성된다.
상기 주회전축(21)은, 일부분에 스크류(21a)가 형성되며, 일측단에는 지지수단(30)의 지지베어링(31)이 장착되고, 타측단에는 구동수단(20)의 구동축(22)과 결합되어 있다.
상기 구동축(22)은, 권취수단(10)의 중량물을 지지하기 위하여 테이퍼진 콘(cone) 모양을 형성하며, 지지베어링(26)에 자유롭게 회전되도록 고정된다. 상기 구동축(22)은, 구동축(22)의 돌기부(22a, 22b)가 분할드럼(11, 12)의 홈(11a, 12a)에 삽입된 후 볼트나 핀 등에 의해 체결되어 분할드럼(11, 12)과 결합되어 있다.
상기 제1 구동부(23)는, 구동모터(23)와, 감속기(24), 커플링(25) 및 지지베어링(27)으로 구성되어 상기 구동축(22)에 연결된다.
상기 지지수단(30)은, 상기 주회전축(21)의 일측에 장착된 지지베어링(31)과, 상기 지지베어링(31)과 분할드럼(11, 12) 사이에 설치된 회전나사(32)와, 상기 지지베어링(31)을 지지하는 한 쌍의 롤러(34a, 34b)와, 상기 한 쌍의 롤러(34a,34b)를 지지하는 지지프레임(35)과, 상기 지지프레임(35)을 주회전축 방향으로 이동시키는 제2 구동부(36)를 포함하여 구성된다.
상기 지지베어링(31)은, 한 쌍의 롤러(34a, 34b)에 안치되어, 주회전축(21)의 일측에 결합됨으로써, 중량물인 주회전축과 더불어 분할드럼(11, 12)을 지지한다. 또한, 상기 한 쌍의 롤러(34a, 34b)는, 지지프레임(35) 위에 장착되며, 상기 지지프레임(35)은 레일(37)을 따라 주행하면서 제2 구동부(36)의 구동에 의해 주회전축(21)을 따라 왕복 이동할 수 있다. 지지프레임(35)이 레일(37) 위에서 일정한 위치에 오면, 고정나사(38)를 돌려 레일(37)에 지지프레임(35)를 고정시킬 수 있다.
상기 회전나사(32)는, 외경이 테이퍼 형상을 갖으며 내부에는 나사선을 갖고 있다. 또한, 상기 회전나사(32)는 테이퍼진 외경에 볼베어링(32a)이 조립될 수 있다. 상기 회전나사(32)는 외경 표면에 손잡이(32b)가 달려 있어 상기 손잡이(32b)를 돌리면, 주회전축(21)의 스크류를 따라 분할드럼(11, 12) 내의 홈(11a, 12a)에 삽입되어 분할드럼(11, 12)의 직경을 벌릴 수 있게 된다. 상기 회전나사(32)가 장착된 후에는 멈춤나사(33)에 의해 확실히 고정된다.
상기 압착수단(40)은, 받침대(41)와 압축스프링(44), 가이드 바(45) 그리고 제3구동부(43)를 포함하여 구성된다.
상기 받침대(41)는, 사각바(41c)의 양쪽에 파이프(41a, 41b)가 연결된 `ㄷ'자 모양의 골격을 이루나, 이러한 형상은 일 실시예에 불과한 것이다. 이러한 받침대(41)는 상기 분할드럼(11, 12)의 하부에 설치되며, 주회전축(21) 방향을 따라 왕복이동 가능하도록 바퀴(42)가 달려 있다. 또한, 상기 받침대(41)와 바퀴(42)의 지지대 사이에는 압축스프링(44a, 44b, 44c, 44d)이 설치된다. 상기 받침대(41)는 제3 구동부(43)에 의해 주회전축(21) 방향을 따라 왕복이동될 수 있다.
제3 구동부(43)는, 스크류가 있는 블럭(43a), 모터(43b), 스크류축(43c) 및 스크류축(43c)에 연결된 연결축(48)으로 결합되어 있다. 상기 제3 구동부(43)의 연결축(48)과 받침대(41)는 힌지부(48a)와 핀(48b)를 통하여 힌지결합되어 있기 때문에, 받침대(41)는 수평 왕복 이동 뿐만 아니라 상하로 움직일 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 받침대(41)의 양쪽 파이프(41a, 41b)에는 두 쌍의 가이드 바(45)가 설치되어 있는 데, 한 쌍의 가이드 바(45a, 45b)는 파이프(41a, 41b)의 내측에 삽입되어 실린더(46)의 작동에 의해 주회전축(21) 방향으로 이동될 수 있으며, 다른 한 쌍의 가이드 바(45c, 45d)는 파이프(41a, 41b)의 한쪽 끝단에 각각 설치된다.
상기 제어수단(50)은 상기 구동수단(20)을 제어하여 제1 구동부(23) 및 감속기(24)를 제어한다.
이하, 본 발명에 따른 루퍼 와이어 로프 교환장치의 작용 효과를 상세히 설명한다.
도6은, 본 발명의 교환장치(100)를 이용한 와이어 로프(1)의 교환작업을 보이고 있는 루퍼 타워의 구성도이다.
본 발명의 와이어 로프 교환장치를 이용하여 기존의 와이어 로프(1)를 새로운 와이어 로프(1a)로 교환하기 위해서는, 도6에 도시된 바와 같이, 먼저교환장치(100)을 드럼(5) 앞에 설치한 후, 기존의 와이어 로프(1)를 절단한 다음, 새로운 와이어 로프(1a)를 산소용접한다. 그 후, 와이어 로프(1)의 끝단을 상부 분할드럼(11)의 클립(13)에 결속하고, 지지수단(30)의 제2 구동부(36)에 의해 지지프레임(35)을 전진시켜 지지베어링(31)을 지지프레임(35)의 상부에 설치된 롤러(34) 위에 올려놓는다.
그 다음, 상기 회전나사(32)를 돌려서 분할드럼(11, 12)을 벌려 외경을 크게 한 후, 멈춤나사(33)로 고정한 다음, 상기 고정나사(19)로 프레임을 고정시킨다.
그리고, 제3 구동부(43)에 의해 연결축(48)을 회전시켜 받침대(41)를 상기 하부 분할드럼(12)의 아래에 위치시킨 다음, 상기 한 쌍의 가이드 바(45a, 45b)를 실린더(46)의 작동에 의해 후진시킨다. 이와 동시에, 압축스프링(44)에 의해 두 쌍의 가이드 바(45)들이 하부 분할드럼(12)에 밀착되어 와이어 로프(1)를 권취할 준비가 완료된다.
이와 같은 준비상태에서, 제어수단(50)를 조작하여 구동수단(20)의 제1 구동부(23)를 구동시키면, 감속기(24)를 거친 회전력이 구동축(6)을 회전시키고, 와이어 로프(1)가 분할드럼(11, 12)에 권취된다.
이러한 권취작업이 끝나면, 실린더(46)를 전진 작동하여 한 쌍의 가이드 바(45a, 45b)에 의해 권취된 와이어 로프(1)를 압착하고, 상부 분할드럼(11)의 클립(13)을 돌려 푼 다음, 분할드럼의 홈(15)을 이용하여 묶음처리한다. 그 후, 멈춤나사(33)와 회전나사(12)를 돌려 분할드럼(11, 12)의 외경을 축소하고, 지지프레임(35)의 고정나사(38)를 돌려 푼 다음, 제3 구동부(43)를 작동하여 받침대(41)를후진시켜 분할드럼(11, 12)으로부터 와이어 로프(1)를 인출한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 와이어 로프 교환장치에 의하면, 기존의 작업자가 행하던 와이어 로프를 자동으로 행함으로써 작업 능률을 높일 수 있고, 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 와이어 로프(1)에 연결되는 캐리지(2, 3)를 포함한 루프 타워(110)에 있어서,
    상기 와이어 로프(1)가 감져지는 표면이 한쪽으로 경사진 분할드럼(11, 12)을 구비한 권취수단(10);
    상기 분할드럼(11, 12)을 회전시키는 구동수단(20);
    상기 분할드럼(11, 12)의 일측에 탈착 가능하도록 결합되어 상기 분할드럼(11, 12)을 지지하는 지지수단(30);
    상기 분할드럼(11, 12)의 하부에 위치하여 권취되는 와이어 로프(1)를 압착하기 위한 압착수단(40); 및
    상기 구동수단(20)을 제어하는 제어수단(50);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 루프 타워의 루퍼 와이어 로프 교환장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 권취수단(10)은, 상기 와이어 로프(1)가 감져지는 표면이 한쪽으로 경사진 두개의 분할드럼(11, 12)과, 상기 분할드럼(11, 12)의 표면에 부착되어 와이어 로프(1)를 결속하기 위한 클립(13)과, 상기 두개의 분할드럼(11, 12)을 체결하는 인장스프링(14)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 루프 타워의 루퍼 와이어 로프 교환장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동수단(20)은, 일부분에 스크류(21a)가 형성되고 상기 분할드럼(11, 12)의 내부를 관통하여 설치되는 주회전축(21)과, 상기 주회전축(21)의 일측에 장착되어 상기 분할드럼(11, 12)의 일측에 삽입 결합되는 구동축(22)과, 상기 구동축(22)에 연결된 제1 구동부(23)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 루프 타워의 루퍼 와이어 로프 교환장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지수단(30)은, 상기 주회전축(21)의 일측에 장착된 지지베어링(31)과, 외경이 테이퍼 형상을 갖으며 상기 지지베어링(31)과 분할드럼(11, 12) 사이에 설치되는 회전나사(32)와, 상기 지지베어링(31)을 지지하는 한 쌍의 롤러(34a, 34b)와, 상기 한 쌍의 롤러(34a, 34b)를 지지하는 지지프레임(35)과, 상기 지지프레임(35)을 주회전축 방향으로 이동시키는 제2 구동부(36)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 루프 타워의 루퍼 와이어 로프 교환장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 압착수단(40)은, 상기 분할드럼(11, 12)의 하부에 설치되어 주회전축(21) 방향을 따라 왕복이동 가능하도록 바퀴(42)가 달린 받침대(41)와, 상기 받침대(41)를 주회전축(21) 방향을 따라 왕복이동시키는 제3 구동부(43)와, 상기 받침대(41)와 상기 바퀴(42) 사이에 설치된 압축스프링(44)과, 상기 받침대(41)에 설치되어 한 쌍이 주회전축(21) 방향으로 이동되는 가이드 바(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 루프 타워의 루퍼 와이어 로프 교환장치.
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