KR20040096470A - 슬리팅 머신의 권취 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스텐레스, 고니켈 합금강의 박판 스트립을 다수의 협폭 스트립으로 절단하는 슬리팅머신의 권치장치에 관한것으로, 더욱 상세하게는 각각의 협폭 스트립의 두께편차, 길이편차에 의해 필연적으로 발생되는 권취장력의 편차를 없애므로서 협폭 스트립이 일정한 속도로 권취되어 매우 안정적으로 권취되도록한 슬리팅 머신의 권취장치에 관한것이다.

본 발명은 모터에 의해서 회전되며 내부에 전자석(21)을 내장하고 있는 회전축(5)과, 상기 회전축 외부로 삽입 결합되어 회전축과 함께 회전하면서 스트립을 권취 하도록 된 권취부(20)와, 상기 회전축에 내장된 전자석에 전원을 공급하기 위한 외부전원공급단자(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬리팅 머신의 권취장치를 제공한다.

Description

슬리팅 머신의 권취 장치{A Coiler of Slitting Machine}

본발명은 스텐레스, 고니켈 합금강의 박판 스트립을 다수의 협폭 스트립으로 절단하는 슬리팅머신의 권치장치에 관한것으로, 더욱 상세하게는 각각의 협폭 스트립의 두께편차, 길이편차에 의해 필연적으로 발생되는 권취장력의 편차를 없애므로서 협폭 스트립이 일정한 속도로 권취되어 매우 안정적으로 권취되도록한 슬리팅 머신의 권취장치에 관한것이다.

일반적으로 압연박판스트립은 스트립의 부위에 따라 평탄도가 일정하지 않다. 예를들면 스트립의 중앙부와 사이드부의 두께가 다르게 나타나고 폭방향의 길이도 편차가 나타난다. 이는 압연의 속성상 어쩔수없이 나타나는 현상이다.

이러한 평탄도 및 길이의 차이때문에 스트립을 여러개의 협폭스트립으로 슬리팅후 권취하는 경우 협폭 스트립의 두께편차 및 길이편차로 인해 권취되는 각각의 협폭스트립의 권취직경이 다르게 되어 권취 장력이 각각 다르게 부과 되고, 이러한 불균일한 텐션으로 인하여 스트립형상 불량 및 권취불량이 발생한다.

이런한 문제를 해결하기 위해서 각각의 스트립에 여러가지 권취장력을 부여하여 스트립을 단단하게 권취하는 방법이 제시되고 있다.

권취장력을 부여하는 대표적인 장치로서 벨트제 패드를 삽입하여 스트립에 균일한 장력을 부여하는 텐션 패드, 고무라이닝롤에 브레이크를 걸어 고무의 탄성과 슬리프에 의해 장력을 주는 롤 텐션, 전폭에 슬리트를 넣은 고무롤에 브레이크를 걸어 균일한 장력을 부여하는 싱크롤 와인드 텐션등이 사용되고 있다.

예를들어, 리드프레임이나 쉐도우 마스크등의 용도로 사용되는 소재를 제조하는 경우 박판 스트립을 슬리터에서 18~20개의 협폭으로 절단하게 되는데 이때 절단된 협폭스트립의 장력을 일정하게 하기 위해서 텐션롤을 장치하여 재료를 일정한 압력으로 지지하기도 하고 또는 루프를 설치하여 스트립의 길이 차이 및 이동속도의 차이를 없애므로써 스트립에 균일한 장력을 부여하여 권취 불량 발생을 최소화 하고 있다.

그러나 텐션롤로 재료를 지지하는 경우 재료에 부하가 걸려 소재 표면이 손상되는 문제가 발생하고 있고, 루프를 설치하는 경우 슬리터 밑의 지하에 커다란 공간부를 형성하여야 하므로 기초공사가 필요하며 라인전체가 길어지는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 제안된 장치가 제8도에 도시되어 있는 소위 슬립권취방식이다.

이 장치는 권취축에 권취판이 다수 삽입 되어 있으며, 귄취판의 양측에는 클러치가 장착되어진 슬립판을 끼워서 된 것으로 양측면에서 압력을 가하여 슬립판을 이동시키면 클러치와 권취판이 밀착하게되고 이때 발생되는 마찰력에 의해 토크를 제어하고 권취장력을 제어하도록 되어있다.

즉, 측압에 의하여 슬립판과 권취판이 동시에 회전하게 되는데 이때 평탄도 및 길이의 편차에 의해 권취 장력의 차이가 발생하여 권취판의 권취장력이 스트립의 장력보다 작으면 권취판이 회전하면서 스트립을 권취하고, 권취판의 권취장력이스트립의 장력보다 크게되면 권취판이 회전축과 같이 회전하지 않고 겉돌게 되어 권취장력 차이를 해소하여 균일한 권취장력을 부여하도록 되어 있다.

그러나 이와 같은 구성은 권취판이 18~20개 있는 경우 외측부와 중앙부에 걸리는 측압의 차이가 필연적으로 발생하게므로 각 권취판에 걸리는 측압이 달라지게 되어 균일한 압력으로 권취하는것이 불가하여 제품불량의 원인이 되고 있다.

본발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 권취판 각각에 걸리는 압력을 일정하게 하여 권취를 안정적으로 수행 할 수있으며, 장치의 구성과 조작을 간단하게 하여 작업성을 향상시킨 권취장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

도1은 슬리터 개략도.

도2는 권취기의 회전축.

도3은 회전축의 단면도.

도4는 권취기의 흡착판 및 보빈 장착도.

도5는 흡착판의 개략도.

도6은 보비과 흡착판의 결합 상태도.

도7은 권취기 장력 제어 흐름도.

도8은 종래 슬립 권취기의 단면 개략도.

* 부호의 상세한 설명 *

1 : 슬리터 2 : 텐션롤 3 : 상부권취기

4: 하부권취기 5 : 회전축 6 : 외부전원단자

7 : 카본브러쉬 8 : 구리합금링 9 : 절연체 분리링

10 : 권선코일 11 : 고정볼트 12 : 코아

13 : 흡착판 14 : 흡착판핀 15 : 보빈

16 : 베어링 20 : 권취부 21 : 전자석

22 : 고정핀

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 모터에 의해서 회전되며 내부에 전자석(21)을 내장하고 있는 회전축(5)과, 상기 회전축 외부로 삽입 결합되어 회전축과 함께 회전하면서 스트립을 권취 하도록 된 권취부(20)와, 상기 회전축에 내장된 전자석에 전원을 공급하기 위한 외부전원공급단자(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬리팅 머신의 권취장치를 제공한다.

상기 회전축의 전자석(21)은 코어(11)에 전선 코일(10)을 감아서 된것으로 회전축의 단면으로 볼때 4~5개가 고정 볼트(12)로 고정되어 있는것으로서 회전축의 길이 방향으로 다수개 설치되어 있으며, 상기 회전축(5)은 일측단부에 절연체 분리링(9)으로 분리된 구리 합금링(8)이 장착되어 있으며 이 구리 합금링은 권선코일(10)과 연결되어 있으며, 상기 권취부(20)는 상하 이동이 가능하도록 흡착판(13)이 일측면에 핀(14)으로 결합되어 있는 보빈(15)이 다수 설치 되어 있으며, 상기 보빈의 흡착판(13)은 회전축에 내장된 전자석(21)의 자력에 의해 회전축에 흡착결합되며, 보빈(15)에 걸리는 스트립의 장력이 전자석에 인가되는 자력(권취장력)보다 낮을때는 보빈(15)이 회전축과 같이 회전하고, 높을때는 보빈은 회전하지 않고 회전축만 회전하도록 되어 있는것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외부 전원 공급 단자(6)는 끝부분에 카본브러쉬(7)가 부착되어 회전축의 구리 합금링(8)을 통하여 권선코일과 전기적으로 연결되어 있는것을 특징으로 한다.

이하 본발명을 도면에 의거 상세히 기술한다.

도1은 본발명 슬리팅장치의 개략도이다.

본발명 슬리팅 장치는 스트립을 절단하는 슬리터(1)와, 슬리팅된 협폭 스트립의 텐션을 잡아주는 텐션롤(2)과, 텐션롤(2)을 거친 협폭스트립을 권취하기위한 상부권취기(3)및 하부권취기(4)로 이루어진다.

권취기의 권취장력 및 회전속도는 텐션롤(2)의 센서에서 감지된 스트립 이송시 스트립의 장력을 콘트롤러에서 조절하여 결정된다.

도2는 본발명 권취기 회전축을 나타낸것으로 회전축(5)에서 보빈이 외삽되는 부분에는 전자석이 18~20개 삽입 설치되고, 타측에는 절연체분리링(9)으로 절연된 구리 합금링(8)이 설치되어 있다.

전자석은 회전축 내부에 권선 철심코일이 장착되어 있는 형태이며, 각각의권선 철심 코일은 구리합금링(8)과 전기적으로 연결되어 있다.

외부 전원 공급단자(6)는 끝부분에 카본브러쉬(7)가 부착되어 회전축과 마찰력을 감소하면서 구리합금링(8)과 접촉되며 이를 통하여 권선 철심코일에 외부전원을 연결하는 역활을 한다.

도3은 회전축의 단면도로서 전자석이 내장된 상태를 나타내는데, 회전축의 단면을 4개 부분으로 나누어 각 부분에 권선철심코일을 장착하였다. 상부권취기(3)에는 5개씩의 권선철심코일이 각 부분에 장착되었고, 하부권취기에는 각 부분에 4개와 5개씩 권선철심코일이 장착되었다. 권선 철심코일은 권선코일(10)과 코아(11)로 구성되며, 이러한 권선철심 코일은 고정볼트(12)로 고정되어 있다. 이 권선철심코일에 전원이 공급되면 전자석원리에 의해 권선부 표면에 자장이 형성된다.

도4는 회전축에 장착된 보빈(15)과 흡착판(13)을 나타낸 개략도 이고, 도5는 흡착판이고, 도6은 보빈과 흡착판이 결합된 상태도를 나타낸다.

도4에서 보이는 바와 같이 보빈(15)과 흡착판(13)은 권치기의 회전축(5)에 끼워지게 되며, 도5에서 보는 바와 같이 흡착판(13)은 흡착판 핀(14)이 상하이동이 가능하도록 고정핀(22)에 의해 결합되어 있다. 흡착판 핀(14)에는 고정핀(22)이 이동할수 있도록 장방형의 홀이 형성되어 있다. 흡착판(13) 내경부에 부착된 흡착판 핀(14)은 권취시 전자석의 자력에 의해 회전축(5)에 부착되고, 자력이 제거되면 회전축으로 부터 분리되게 되어있다. 흡착판(13)의 내경부에는 회전시 권취부와의 마찰에 의한 마멸 및 파손을 방지하기 위하여 폴리머 재질의 링을 부착하였다.

또한, 흡착판은 보빈에 결합하지 않은 상태에서 흡착판 위에 바로 스트립을권취할 수도 있다.

보빈과 흡착판은 도6에 나타난 바와 같이 볼트로 고정된다. 보빈은 협폭의 스트립으로 슬리팅시 권취상태를 양호하게 유지하며, 스트립 코일을 보호하는 역할을 한다.

이와같이 구성된 본발명의 작용에 대하여 설명한다.

스트립 권취시 전원이 외부전원공급단자(6)를 통해 권선코일(10)에 공급되며, 이때 회전축(5)에 자장이 형성된다. 형성된 자장에 의해 흡착판(13)에 부착된 흡착판핀(14)이 회전축에 부착하게 된다.

스트립 권취와 관련한 텐션롤, 회전축, 슬리터의 역할 및 제어신호의 흐름에 대한 개략도를 도7에 나타내었다.

초기 권취장력값은 콜트롤 판넬에서 설정되는데, 스트립은 슬리터에서 슬리팅되어 텐션롤을 통과하게 되며, 이때 스트립의 장력이 텐션롤의 센서에 의해 감지된다.

감지된 신호는 콘트롤 판넬에 전달되며, 이때 초기 설정된 권취장력을 기준으로 하여 제어신호가 상부권취기와 하부권취기에 전달된다.

이러한 제어신호에 의해 권취기의 회전속도 및 권치장력은 일정하게 조절되어 진다. 또한 슬리터의 회전속도와 권취기의 회전속도비를 계산하여 콜트롤판넬에서 프로그램화하였으며, 권치기의 회전속도는 슬리터의 회전속도에 의해 연산제어 된다.

스트립의 슬리팅속도는 operator에 의해 조정되며, 이와 같은 조작에 의해회전축은 일정한 속도로 회전하게 되며, 각각의 흡착판은 스트립의 장력이 설정된 권취장력보다 낮을 때는 회전축과 같이 회전하게 되며, 장력이 높을때는 회전하지 않고 회전축 만이 회전하게 된다.

이러한 방식으로 각각의 흡착판에 권취장력이 일정하게 유지되며, 각 스트립의 귄취상태는 균일하게 유지됨으로서 권취불량 및 형상불량을 방지할 수 있다.

본발명 구성에 따르면 양호한 스트립의 형상과 권취상태를 유지할 수 있으며 또한, 스트립의 폭과 길이에 따라 전자석축 권취기의 용량을 크게 변경할 수 있어, 권취불량에 대한 문제 해결 및 생산성을 높일 수 있다.

Claims (8)

1. 모터에 의해서 회전되며 내부에 전자석(21)을 내장하고 있는 회전축(5)과, 상기 회전축 외부로 삽입 결합되어 회전축과 함께 회전하면서 스트립을 권취 하도록 된 권취부(20)와, 상기 회전축에 내장된 전자석에 전원을 공급하기 위한 외부전원공급단자(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬리팅 머신의 권취장치
2. 제1항에 있어서,

   상기 회전축의 전자석(21)은 코어(11)에 권선 코일(10)을 감아서 된것으로 회전축의 단면으로 볼때 4~5개가 고정 볼트(12)로 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 슬리팅 머신의 권취장치
3. 제2항에 있어서,

   상기 회전축의 전자석은 회전축의 길이 방향으로 다수개 설치되어 있는것을특징으로 하는 슬리팅 머신이 권취장치
4. 제1항에 있어서,

   상기 회전축(5)은 일측단부에 절연체 분리링(9)으로 분리된 구리 합금링(8)이 장착되어 있으며 이 구리 합금링은 권선코일(10)과 연결되어 잇는 것을 특징으로 하는 슬리팅 머신의 권취장치
5. 제1항에 있어서,

   상기 권취부(20)는 다수개의 보빈(15)이 설치되어 있으며, 상기 보빈(15)의 일측면에는 상하 이동이 가능하도록 흡착판(13)이 핀(14)으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 슬리팅 머신의 권취장치
6. 제5항에 있어서,

   상기 보빈의 흡착판(13)은 회전축에 내장된 전자석(21)의 자력에 의해 회전축에 흡착결합되며, 보빈(15)에 걸리는 스트립의 장력이 전자석에 인가되는 자력(권취장력)보다 낮을때는 회전축과 같이 회전하고, 높을때는 회전하지 않고 회전축만 회전하도록 된것을 특징으로 하는 슬리팅 머신의 권취장치
7. 제6항에 있어서,

   상기 흡착판(13)은 내경부에 폴리머 재질의 링이 부착되어 있는것을 특징으로 하는 슬리팅 머신의 권취장치
8. 제1항에 있어서,

   상기 외부 전원 공급 단자(6)는 끝부분에 카본브러쉬(7)가 부착되어 있으며 회전축의 구리 합금링(8)을 통하여 권선코일과 전기적으로 연결되어 있는것을 특징으로 하는 슬리팅 머신의 권취장치