KR200476669Y1 - 열연코일 이송을 위한 와이어 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안에서 열연코일의 하중을 충분히 지지하여 이송의 효율성을 높이기 위한 열연코일 이송을 위한 와이어 구조를 개시한다.
본 고안에 따른 와이어 구조는, 크레인으로 고정 설치되도록 종단고리가 양 종단부에서 형성되고, 중앙을 접어 중앙고리를 형성하는 와이어; 상기 종단고리로 각각 인입되어 열연 코일의 각 내경 외주면으로 설치되는 두 쌍의 스프링으로 구성되며, 스프링의 두께는 3mm 내지 6mm로 구성되며, 스프링의 길이는 0.5m 내지 3m이고, 스프링은 인장 스프링이며, 스프링의 횡탄성 계수는 7000kgf/㎟ 내지 9000kgf/㎟, 종탄성 계수는 20000kgf/㎟ 내지 22000kgf/㎟를 갖고, 스프링 강선 또는 스테인리스 강선 재질인 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 고안은 열연코일의 내주면 모서리와 와이어 사이에 스프링이 장착됨에 따라, 스프링의 복원력으로 인해 와이어와 열연코일 간의 접촉을 최소화하여 제품의 손상을 억제할 수 있는 효과를 제공한다. 또한, 열연코일의 내주면 모서리에 스프링이 굴곡되어 설치됨으로써, 스프링의 굴곡 면 내경으로 스프링 금속이 가압 밀착되어 열연코일에 대한 지지력을 높여 제품 이송의 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

열연코일 이송을 위한 와이어 구조{WIRE STRUCTURE FOR TRANSFERRING HOT ROLLED COIL}

본 고안은 철판 코일 이송을 위한 와이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 좁은 공간에서 열연 코일(열연 코일 : Hot Rolled Coil)을 적재 또는 하역 시 제품의 하중을 용이하게 지지하고, 단순한 구조로 인한 제작 비용을 격감시킬 수 있는 열연코일 이송을 위한 와이어 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 제철소 냉연공장에서 코일형태로 권취된 제품인 철판(CR 코일)은 코일 팩킹라인(CPL, coil packing line)으로 진행되어 제품의 손상방지와 장기보존, 녹 발생방지를 위해 1차적으로 지포장 후 2차로 철판포장을 하여서 규격에 맞게끔 포장코일 외주방향으로 O형 타입의 스틸밴드(Steel band)로, 코일 내주방향으로 I형 타입의 스틸밴드로 단단히 결속시킨 후, CPL 이송 컨베이어에 의해 크레인 권상 작업위치에 도착하면 크레인의 운송작업에 의해 창고로 적치되는 일련의 작업과정을 거친다. 이러한 크레인 작업은 포장코일이 해상, 육상운송 수요에 따라 최종 제품 가공 전까지 수회 반복되는 운송, 적치작업이다.

여기서, 크레인 작업은 CR 코일을 운반하기 위한 수단으로 L 후크 또는 C 후크 구조를 가지며, 넓은 공간 내에서 CR 코일을 이송할 경우에 사용된다. 그러나, CR 코일은 포장이 이루어지고 밴드가 체결되어 있어서 선적 및 하역 시 제품의 선상이 발생하지 않으나, 열연 코일(열연 Coil)은 포장 구조를 갖지 않기 때문에, 선박 등으로 선적될 경우 제품의 손상을 야기한다. 즉, 열연 코일은 다량이 선적될 때 열연 코일 간 간격이 매우 좁혀지기 때문에, 하역 과정에서는 L 후크 또는 C 후크가 사용되지 못한다. 이러한 경우에 사용되는 것이 와이어가 사용되는데, 이는 도 1에서 도시한 바와 같이 와이어(103)는 소정 길이의 양 종단으로 종단고리(105)를 형성한 후 중앙을 접어 중앙고리(107)가 형성되도록 두 가닥으로 이루어지며, 와이어(103)의 중앙부에 PP로프(Polypropylene Rope)가 권취되어 열연 코일(101)의 하중을 견디고, 열연 코일(101) 하중에 의한 와이어의 훼손을 방지한다.

이와 같이 구성된 와이어(103)는 통상 36TON의 열연 코일의 하중을 견디도록 구성되며, 와이어의 제작 과정이 수작업에 의해 이루어져 제조단가는 매우 높게 설정된다. 그러나, 도시한 바와 같이 와이어가 열연 코일의 내경으로 관통한 후, 크레인에 의해 종단고리(105) 및 중앙고리(107)를 취합하여 열연 코일을 이송하기 때문에, PP 로프(109)와 열연 코일의 내경 사이에서 PP 로프(109)의 훼손이 발생하는 문제가 있다. 근래에는, 열연 코일의 내경과 PP 로프(109) 사이에 금속 패널을 덧대어 PP 로프(109)의 훼손을 방지토록 하고 있다. 그러나, 전술된 금속패널은 와이어(103)와 열연 코일(101)의 내경 사이에서 정확하게 위치되어야 하기 때문에, 작업의 효율이 저하되는 문제를 야기한다.

또 다른 문제점으로, PP 로프(109)를 사용함으로 인해 PP 로프의 재질로부터 이탈된 화학적 성분이 열연 코일(101)의 측부에 흡착되는 문제이다. 여기서, PP 재질이 열연 코일(101)에 흡착될 경우, 열연 코일(101)의 사용 용도에 따라 매우 치명적인 문제를 초래한다. 예컨대, 열연 코일(101)을 연신하여 음식용 캔을 제조할 경우, PP 재질의 성분은 극히 유해한 성분으로 작용하기 때문에, PP 재질이 흡착된 열연 코일은 세척 공정이 추가 반복되어야 한다.

도 2는 열연 코일에 PP 성분이 흡착된 상태를 나타낸 사진이며, 수급업체는 PP 성분을 제어하기 위해 해당 부분을 절단하는 공정을 적용하거나, 세척 공정을 추가한다. 그러나, 이러한 공정은 별도의 비용이 추가될 뿐만 아니라, 절단공정 시 자재의 로스(LOSS) 율이 높아지고, 세척 공정 시에는 출하제품의 안정성을 명확히 보장하지 못하는 문제가 발생한다.

따라서, L 후크 또는 C 후크를 사용하지 못하는 작업 공간 내에서는 반드시 와이어를 사용할 수밖에 없어 와이어의 구조적 개선이 매우 시급한 실정이라 할 수 있다.

대한민국 등록특허 10-0832432, 등록일자 2008년 05월 20일, 발명의 명칭 '포장코일 외표면 보호대 및 이의 자동부착장치'

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 고안의 목적은 열연 코일의 이송을 위한 와이어의 제조 단가를 격감시키고, 설치의 편의성을 높일 수 있는 열연코일 이송을 위한 와이어 구조를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은, PP 로프를 사용하지 않음에 따라 PP 성분으로 인한 제품의 훼손을 방지할 수 있는 열연코일 이송을 위한 와이어 구조를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 열연코일을 이송하기 위한 와이어의 외주면 상으로 인입되는 스프링의 복원력으로 인해, 열연코일의 내경으로 설치되는 와이어의 설치 작업이 용이한 열연코일 이송을 위한 와이어 구조를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 열연코일의 내주면 모서리와 와이어 사이에 스프링이 장착됨에 따라, 스프링의 복원력으로 인해 와이어와 열연코일 간의 접촉을 최소화하여 제품의 손상을 억제할 수 있는 열연코일 이송을 위한 와이어 구조를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 열연코일의 내주면 모서리에 스프링이 굴곡되어 설치됨으로써, 스프링의 굴곡 면 내경으로 스프링 금속이 가압 밀착되어 열연코일에 대한 지지력을 높여 제품 이송의 안정성을 확보할 수 있는 열연코일 이송을 위한 와이어 구조를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 관점에 따른 열연코일 이송을 위한 와이어 구조는, 열연코일을 이송하기 위한 와이어 구조에 있어서, 크레인으로 고정 설치되도록 종단고리가 양 종단부에서 형성되고, 중앙을 접어 중앙고리를 형성하는 와이어; 상기 중앙고리로 인입되어 열연 코일의 각 내경 외주면으로 설치되며, 직선상에서 위치한 한 쌍의 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 실시 예에 따르면, 열연코일을 이송하기 위한 와이어 구조에 있어서, 크레인으로 고정 설치되도록 종단고리가 양 종단부에서 형성되고, 중앙을 접어 중앙고리를 형성하는 와이어; 상기 종단고리로 각각 인입되어 열연 코일의 각 내경 외주면으로 설치되는 두 쌍의 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 상기 스프링의 두께는 3mm 내지 6mm로 구성되며, 스프링의 길이는 0.5m 내지 3m인 것을 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 상기 스프링은 인장 스프링이며, 스프링의 횡탄성 계수는 7000kgf/㎟ 내지 9000kgf/㎟, 종탄성 계수는 20000kgf/㎟ 내지 22000kgf/㎟를 갖고, 스프링 강선 또는 스테인리스 강선 재질인 것을 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 실시 예에 따르면, 열연코일을 이송하기 위한 와이어 구조에 있어서, 크레인으로 고정 설치되도록 종단고리가 양 종단부에서 형성되고, 중앙을 접어 중앙고리를 형성하는 와이어; 상기 종단고리로 각각 인입되어 열연 코일의 각 내경 외주면으로 설치되는 일체화된 한 쌍의 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 상기 스프링은 두 가닥의 와이어 상으로 설치되는 스프링으로써, 서로 다른 권취 방향을 갖는 코일 구조의 제1 스프링 및 제2 스프링의 단부를 최단거리에서 연장시킨 이음체를 포함하며, 상기 제1 스프링 및 제2 스프링은 상호 평행을 유지하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 상기 스프링은 두 가닥의 와이어가 수평하게 설치되는 두 개의 설치 축 사이를 교번되도록 권취한 이중 코일 형태의 이중코일 스프링으로써, 하나의 설치 축 상에서 1.5회 권취된 후 다른 하나의 설치 축 상에서 1.5회 권취되어, 두 개의 설치 축 사이를 교번하도록 권취된 이중코일 스프링인 것을 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 상기 이중코일 스프링은 수평한 두 개의 설치 축을 수용하는데, 하나의 설치 축을 수용하는 제1 코일부와 다른 하나의 설치 축 상을 수용하는 제2 코일부가 동일한 권취 방향을 갖도록, 상기 제1 코일부 및 제2 코일부를 상호 연장하도록 이음체를 포함하는 연속된 구조인 것을 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 상기 스프링은 하나의 설치 축 상에서 0.5회 권취된 후 다른 하나의 설치 축 상에서 0.5회 권취되어, 두 개의 설치 축 사이를 교번하도록 권취된 중첩코일 스프링인 것을 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 상기 중첩코일 스프링은 수평한 두 개의 설치 축을 수용하며, 하나의 설치 축을 수용하는 제1 코일부와 다른 하나의 설치 축 상을 수용하는 제2 코일부가 서로 다른 권취 방향을 갖도록, 상기 제1 코일부 및 제2 코일부가 연속적으로 연장함으로써, 축 방향에서 '8'자 형태의 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 고안에서 제시하는 열연코일 이송을 위한 와이어 구조는, 열연코일을 이송하기 위한 와이어의 외주면 상으로 인입되는 스프링의 복원력으로 인해, 열연코일의 내경으로 설치되는 와이어의 설치 작업이 용이한 효과가 있다. 또한, 열연코일의 내주면 모서리와 와이어 사이에 스프링이 장착됨에 따라, 스프링의 복원력으로 인해 와이어와 열연코일 간의 접촉을 최소화하여 제품의 손상을 억제할 수 있는 효과를 제공한다. 또한, 열연코일의 내주면 모서리에 스프링이 굴곡되어 설치됨으로써, 스프링의 굴곡 면 내경으로 스프링 금속이 가압 밀착되어 열연코일에 대한 지지력을 높여 제품 이송의 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 열연 코일을 이송하기 위해 PP 로프가 권취된 와이어를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 와이어 사용으로 인해 PP 성분이 열연 코일에 흡착된 상태를 도시한 사진이다.
도 3은 본 고안의 전체 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 9는 도 3으로 적용되는 스프링의 서로 다른 실시 예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 10은 본 고안에 따른 스프링의 설치 상태를 나타낸 사진이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 열연코일 이송을 위한 와이어 구조를 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이, 크레인으로 고정 설치되도록 종단고리(305)가 양 종단부에서 형성되고, 중앙을 접어 중앙고리(307)를 형성하는 와이어(301)와, 상기 중앙고리(307)로 인입되어 열연 코일의 각 내경 외주면으로 설치되는 한 쌍의 스프링(321)로 이루어진다.

상기 스프링(321)의 내경은 와이어(301)의 외경과 근접하도록 설계함으로써, 스프링(321)이 와이어(301) 상에서 용이하게 이동되지 않도록 한다. 상기 열연코일은 직경이 350Cm이고, 수백 톤의 중량을 갖는다. 따라서, 상기 스프링(321)은 열연코일의 하중을 충분히 지지하여야 하며, 본 고안에서 적용하는 스프링(321)의 두께는 3mm 내지 6mm로 구성되며, 스프링(321)의 길이는 대략 0.5m 내지 3m가 바람직하다.

여기서, 일직선상으로 위치한 한 쌍의 스프링에 대한 각 스프링(321)의 길이가 0.5m 미만인 경우에는 열연 코일 내경의 모서리 부분에서 스프링이 꺾이지 못할 뿐만 아니라, 열연 코일의 측면과 와이어 간의 간격이 벌어져 이송의 어려움이 발생한다. 그리고, 상기 스프링(321)의 길이가 3m를 넘을 경우에는 와이어와 스프링 간의 체결 과정에서 작업상의 불편을 야기하게 된다. 이는 스프링의 중량이 가중되어 한 사람에 의한 작업이 어렵게 되며, 더욱이 스프링의 제조 단가가 상승하여 불필요한 낭비 요소로 작용한다.

한편, 상기 스프링(321)의 두께가 3mm 미만인 경우에는 스프링의 재질에 관계없이 60톤 이상의 하중을 지지하기가 매우 어렵다. 특히, 스프링의 재질을 고강도로 제작하더라도 60톤의 하중은 스프링을 절곡시키거나 절단시키게 되어 안정성이 결여된다. 즉, 스프링 재질의 와이어에 60톤의 하중을 직접적으로 가압할 때, 절단되는 스프링의 두께가 대략 2.8mm 이하이다. 따라서, 본 고안에서 적용되는 스프링의 두께는 3mm 이상이 가능하며, 바람직하게는 4mm가 적절할 것이다.

또한, 스프링의 두께가 6mm를 넘을 경우에는 스프링의 재질에 따라 휨의 정도가 크게 강화되는데, 본 고안에서 적용되는 열연 코일은 선적과정에서 밀집시켜 적재하기 때문에, 스프링의 휘어지는 정도가 너무 작을 경우 즉, 열연코일의 측면과 와이어 간의 간격이 클 경우에는 열연 코일의 적재가 어렵게 되는 것이다. 따라서, 이러한 점을 감안할 때 상기 스프링의 두께는 6mmm 미만이 바람직할 것이다.

이와 같이 구성된 스프링(321)은 도시된 바와 같이 인장 스프링 구조를 가지며, 조밀하게 밀착된다. 스프링(321)을 조밀하게 밀착되도록 구성함은 스프링(321)이 열연코일 내경 모서리에 굴곡된 상태로 설치 이송되는 과정에서, 열연코일의 하중을 충분히 지지하기 위함이다.

즉, 스프링(321)의 굴곡 면에 형성된 내경은 스프링 금속 간의 밀착이 이루어져 열연코일을 안정적으로 지지한다. 상기 스프링(321)은 인장 스프링이 적용되며, 스프링(321)의 횡탄성 계수는 7000kgf/㎟ 내지 9000kgf/㎟, 종탄성 계수는 20000kgf/㎟ 내지 22000kgf/㎟를 갖고, 스프링 강선 또는 스테인리스 강선 재질로 제작된다.

여기서, 상기 중앙고리(307)로부터 인입되는 한 쌍의 스프링(321)는 작업 과정에서 스프링(321)이 이탈될 수 있는 문제가 발생한다. 따라서, 본 고안에서는 중앙고리(307)에 근접한 위치에 이탈 방지바(미도시함)를 설치할 수 있다. 이는 본 출원인에 의해 등록 특허 10-2013-0070916호에 도시하고 있으며, 전술된 이탈 방지바는 스프링(321)이 와이어(301)에 삽설된 후, 두 와이어 사이로 끼움 결합되는 것으로, 각 종단부가 라운드 처리된 일자형 또는 십자형 구조를 가질 수 있다.

필요에 따라 상기 이탈 방지바는 전술한 바와 같이 직선 구조로 구현되나 곡선 형태의 후크, 반달 형태 등으로 제시될 수 있음은 당연할 것이다.

한편, 상기 스프링(321)은 두 가닥의 와이어(301)에 한 쌍으로 설치되는 것 이외에, 두 가닥의 와이어(301)에 각각으로 스프링(321)이 설치될 수 있다. 이는 스프링(321)의 제조 편의성과 더불어, 와이어 장치의 경량화를 위한다. 따라서, 상기 스프링(321)은 와이어(301)의 각 가닥별로 두 개씩 네 개가 설치되며, 보다 소형화된 스프링이 적용될 수 있다.

그러나, 이와 같이 스프링(321)이 와이어(301)의 가닥별로 설치되는 경우에는, 열연 코일의 이송과정에서 하중이 집중될 때, 와이어(301)의 가닥별로 대향하는 두 개의 스프링 간에는 밀착이 이루어지고, 더욱이 열연 코일의 내경 모서리부에 위치한 스프링은 절곡된 구조를 가짐에 따라, 절곡부위에서 스프링(321)의 외경은 스프링 코일 간 이격 상태를 갖는다. 따라서, 이 경우 상호 대향하는 스프링은 서로 코일의 끼움 현상이 발생하고, 해체 과정에서의 어려움을 갖는다.

이에, 본 고안에서는 도 4에서 도시한 바와 같이, 와이어(301)의 각 가닥별로 설치되어 상호 대향하는 두 스프링(321)은 권취 방향이 상이하도록 설계함으로써, 두 스프링(321) 간의 코일 끼움 현상을 방지토록 한다. 예컨대, 하나의 와이어(301a) 상으로 설치되는 두 개의 스프링(321) 권취 방향은 반시계 방향으로 설치하며, 다른 하나의 와이어(301b) 상으로 설치되는 두 개의 스프링(321)의 권취 방향은 시계 방향으로 설치하는 것이다. 물론, 수직선상에 위치한 두 개의 스프링의 권취 방향은 의미가 없을 것이다.

이와 같이 스프링의 권취 방향이 상이할 경우, 스프링 간의 코일 끼움 현상이 발생하지 않는 것은, 스프링의 코일은 일정 각도로 사선 방향의 기울기를 갖기 때문에, 권취 방향이 상이하면 기울기의 방향이 어긋나서 코일의 끼움 현상이 발생하지 않게 되는 것이다.

도 5는 본 고안의 다른 실시 예로서, 일직선상에 위치한 두 개의 스프링(321)을 일체화된 구조로 제조 가능토록 한 것으로, 두 개의 스프링(321) 사이에 연결체(501)를 구비한다. 상기 연결체(501)는 각 스프링을 연장시킨 직선형 구조를 갖고 두 스프링(321) 간의 이격을 유도하는 것이다. 상기 연결체(501)는 열연 코일의 내주면상의 중앙에 위치하도록 하여 두 개의 스프링(321) 중앙부가 열연 코일의 내경 모서리에 설치되도록 함에 있다.

상기 연결체(501)는 두 개의 스프링(321) 간의 접합에 의해 제조되는 것이 아니라, 두 개의 스프링(321)을 일체로 제작하여 사용의 편의성을 증대시키기 위함이다. 도시한 바와 같이, 일직선상의 두 개의 스프링(321)은 동일한 권취 방향을 갖고 있으며, 이는 제조 과정에서 스프링 권취 롤러의 회전방향을 바꾸지 않아 생산성을 높이게 된다.

한편, 상기 연결체(501)는 사선 방향의 직선형 구조로 설계되고 있으나, 연결체(501)의 구조나 형상은 스프링(321)을 제조하는 권취 롤러의 구조에 따라 곡선 형태를 가질 수 있을 것이다. 연결체(501)의 기능은 직선상에 위치한 두 개의 스프링을 일체화된 공정에 의해 제작 가능하도록 함에 따라, 연결체(501)의 구조적 형상 변형은 가능하다. 또한, 본 실시 예에서도 대향하는 두 개의 스프링 간에는 스프링의 권취 방향을 달리하고 있으며, 전술한 바와 같이 코일의 끼움 현상을 방지하고 있다.

도 6은 본 고안의 다른 실시 예를 도시하고 있다.

본 실시 예에서는 두 가닥의 와이어 상으로 설치되는 스프링으로써, 서로 다른 권취 방향을 갖는 코일 구조의 제1 스프링(601) 및 제2 스프링(603)의 단부를 최단거리에서 연장시킨 이음체(605)를 포함하며, 상기 제1 스프링(601) 및 제2 스프링(603)은 상호 평행을 유지토록 한다.

따라서, 상기 이음체(605)는 각 스프링(601, 603)의 축 방향과 수직된 방향을 갖고 상기 제1 스프링(601) 및 제2 스프링(603)을 포함하여 상기 이음체(605)는 일체화된 구조를 제공한다. 필요에 따라, 상기 이음체(605)는 서로 다른 권취 방향을 갖는 제1 스프링(601) 및 제2 스프링(603)의 단부를 용접한 구조로 제시될 수 있으며, 이 경우에는 제1 스프링(601) 및 제2 스프링(603)의 각 종단부에 각각으로 이음체가 형성될 수 있을 것이다.

한편, 상기 제1 스프링(601) 및 제2 스프링(603)의 단부는 이음체(605)에 의해 연장되고 있으며, 상기 이음체(605)는 제1 스프링(601) 및 제2 스프링(603) 간의 간격이 일정하도록 유지시킨다. 결국, 상기 이음체(605)로 인해 두 스프링 간의 코일 끼움 현상은 발생하지 않게 되는데, 이로 인해 두 스프링 간의 권취 방향은 동일할 수 있을 것이다. 다만, 본 실시 예에서 제1 스프링(601) 및 제2 스프링(603) 사이에 이음체(605)를 용이하게 제공하기 위해, 두 스프링 간의 권취 방향을 달리하는 것이다.

또한, 상기 제1 스프링(601) 및 제2 스프링(603)은 코일 스프링 구조를 갖고 있으며, 중심부가 원 형태를 유지하고 있다. 그러나, 앞서 설명된 바와 같이 본 고안에서 제시하는 스프링은 스프링의 인장력을 사용하기 위한 목적이 아님에 따라 상기 제1 스프링(601) 및 제2 스프링(603)의 구조는 코일 형태를 갖지 않아도 무관할 것이다.

도 7은 본 고안의 다른 실시 예로 나타낸 도면으로, 상기한 스프링의 권취 구조를 달리한 것이다.

도시한 바와 같이, 두 가닥의 와이어 상으로 설치되는 스프링으로써, 서로 다른 권취 방향을 갖는 사각 구조의 제1 사각스프링(701) 및 제2 사각스프링(703)의 단부를 최단거리에서 연장시킨 이음체(705)를 포함하며, 상기 제1 사각스프링(701) 및 제2 사각스프링(703)은 상호 평행을 유지한다.

따라서, 상기 이음체(705) 또한 각 사각스프링(701, 703)의 축 방향과 수직된 방향을 갖고 상기 제1 사각스프링(701) 및 제2 사각스프링(703)을 포함하여 상기 이음체(705)는 일체화된 구조를 제공한다. 이는 도 6에서 제시한 스프링의 축 방향 단부 형상을 사각 구조로 제시하는 것으로, 열연 코일의 내경 모서리에서 하중이 집중될 때 열연 코일을 안정적으로 지지하기 위함이다.

즉, 열연 코일의 내경은 원 형태로서 원형의 코일 스프링이 적용될 때, 열연 코일의 내경과 원형의 코일 스프링은 하나의 점에서 하중이 집중되는 반면, 사각형의 스프링이 적용될 경우에는, 사각 스프링의 직선과 열연 코일의 내경은 두 개의 점에서 하중이 분산된다. 따라서, 사각 스프링 구조는 열연 코일의 지지력을 안정적으로 유지하게 되는 것이다.

전술한 바와 같이, 상기 이음체(705) 또한 서로 다른 권취 방향을 갖는 제1 사각스프링(701) 및 제2 사각스프링(703)의 단부를 용접한 구조로 제시될 수 있으며, 이 경우에는 제1 사각스프링(701) 및 제2 사각스프링(703)의 각 종단부에 각각으로 이음체가 형성될 수 있을 것이다.

도 8a는 본 고안의 또 다른 실시 예로 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 두 가닥의 와이어가 수평하게 설치되는 두 개의 설치 축 사이를 교번되도록 권취한 이중 코일 형태의 이중코일 스프링(801)을 제공한다. 상기 이중코일 스프링(801)은 하나의 설치 축 상에서 1.5회 권취된 후 다른 하나의 설치 축 상에서 1.5회 권취되어, 두 개의 설치 축 사이를 교번하도록 권취된 코일 스프링 구조이다.

상기 이중코일 스프링(801)은 수평한 두 개의 설치 축을 수용하는데, 하나의 설치 축을 수용하는 제1 코일부(803)와, 다른 하나의 설치 축 상을 수용하는 제2 코일부(805)가 동일한 권취 방향을 갖도록, 상기 제1 코일부(803) 및 제2 코일부(805)를 상호 연장하도록 이음체(805)를 포함하며 연속된 구조로서 이중 구조의 코일 스프링을 제시한다.

따라서, 상기 이음체(805)는 제1 코일부(803) 및 제 코일부(805)의 각 상하부서 교번되게 위치함으로써, 연속된 구조를 갖는 제1 코일부(803) 및 제 코일부(805) 간의 상호 결합력을 높여 스프링의 훼손을 방지한다.

본 고안에서는 이중 코일 스프링 구조를 달리하여 이중 사각코일 스프링 구조를 제시할 수 있다. 이는 전술된 코일 구조의 스프링을 사각코일 형태로 전환한 것으로, 사각코일 구조로 인한 열연 코일의 안정적 지지력을 높이기 위한 것이다.

한편, 본 고안에서 제시하는 이중 코일 형태의 이중코일 스프링(801)은 제1 코일부(803) 및 제2 코일부(805)의 권취 회 수가 1.5회로 설계되고, 두 코일부 간의 권취 방향 또한 동일하도록 제시되고 있다. 그러나, 이러한 코일의 권취 회수 및 권취 방향을 달리하여 새로운 구조의 코일 스프링을 제공한다.

도 8b는 상기 이중코일 스프링 구조를 포함하나, 도시한 바와 같이 두 개의 코일 스프링이 '8'자 형태를 유지하고 있다. 즉, 두 가닥의 와이어가 수평하게 설치되는 두 개의 설치 축 사이를 교번되도록 권취한 이중 코일 형태의 중첩코일 스프링(811)을 제공한다.

상기 중첩코일 스프링(811)은 하나의 설치 축 상에서 0.5회 권취된 후 다른 하나의 설치 축 상에서 0.5회 권취되어, 두 개의 설치 축 사이를 교번하도록 권취된 코일 스프링 구조이다.

상기 중첩코일 스프링(811)은 수평한 두 개의 설치 축을 수용하는데, 하나의 설치 축을 수용하는 제1 코일부(813)와, 다른 하나의 설치 축 상을 수용하는 제2 코일부(815)가 서로 다른 권취 방향을 갖도록, 상기 제1 코일부(813) 및 제2 코일부(815)가 연속적으로 연장한다. 따라서, 이와 같은 중첩코일 스프링(811)은 축 방향에서 '8'자 형태의 구조를 재현한다.

도 9는 본 고안의 또 다른 실시 예로서 상기한 이중 사각코일 스프링을 도시하고 있다.

본 실시 예에서, 두 가닥의 와이어가 수평하게 설치되는 두 개의 설치 축 사이를 교번되도록 권취한 이중 구조를 갖는 이중 사각코일 스프링(901)을 도시하고 있다. 상기 이중 사각코일 스프링(901)은 하나의 설치 축 상에서 사각 형태로 1회 권취된 후 다른 하나의 설치 축 상에서 사각 형태로 1회 권취되어, 두 개의 설치 축 사이를 교번하도록 권취된 스프링 구조이다.

상기 이중 사각코일 스프링(901)은 수평한 두 개의 설치 축을 수용하는데, 하나의 설치 축을 수용하는 제1 사각코일부(903)와, 다른 하나의 설치 축 상을 수용하는 제2 사각코일부(905)가 동일한 권취 방향을 갖도록, 상기 제1 사각코일부(903) 및 제2 사각코일부(905)를 상호 연장하도록 이음체(905)를 포함하며 연속된 구조를 갖는다.

본 실시 예에서 또한, 사각 구조로 인한 열연 코일의 안정적 이송을 도모하는데, 전술한 바와 같이 열연 코일의 내경은 원 형태로서 원형의 코일 스프링이 적용될 때, 열연 코일의 내경과 원형의 코일 스프링은 하나의 점에서 하중이 집중되는 반면, 사각형의 스프링이 적용될 경우에는, 사각 스프링의 직선과 열연 코일의 내경은 두 개의 점에서 하중이 분산된다. 따라서, 사각 스프링 구조는 열연 코일의 지지력을 안정적으로 유지한다.

도 10은 본 고안에 따른 스프링(321)이 설치된 사진이다.

사진에 도시된 열연 코일은 30톤(TON) 중량을 가지며, 전술된 스프링(321)에 의한 사용 가능 회 수를 측정하였다. 실험은 종래 기술에서 언급한 PP로프와 비교하였으며, 실험 장소는 당진항에서 이루어졌다. 그리고, 실험은 스프링의 물리적 특성을 검출하는 것이 아니라, 열연 코일의 운송 과정에서 시각적인 변형이 존재하는지를 판단하였다.

일	사용 회 수	사용 중량 (ton)	물리적 변형
1	273	8,190	스프링 코일 벌어짐
2	268	8,040	스프링 코일 꺾임
3	271	8,130	스프링 코일 벌어짐
4	284	8,520	스프링 코일 벌어짐

표 1에서 도시한 바와 같이, 총 4일에 걸쳐 4개의 시료(스프링)로 실험을 하였으며, 사용 회 수가 최소 271회, 최대 284회 사용되었다. 통상 하루에 510회 내지 540회 운반 작업이 이루어짐을 감안할 때, 최소 하루에 2개가 사용될 수 있음을 확신하였다. 사용 중량을 볼 때, 한 번 설치된 스프링은 최소 8,000 톤(ton) 용량을 사용할 수 있음을 확인하였다.

시료의 사용 한도는 다수의 감시관에 의해 스프링의 변형도 또는 작업자의 불안감을 야기할 수 있는 요소가 발견되는 시점까지 사용하는 것으로, 본 실험에서 사용된 스프링(도 10)은 스프링의 코일이 벌어지거나, 일부 꺾이는 현상으로 실질적으로 작업자에 의한 불안감을 유발하지는 않았다.

또한, 종래 사용된 PP로프는 작업자에 의해 와이어 상으로 PP를 감아 사용하기 때문에, 이러한 작업이 통상 1시간 내지 1시간 30분이 소요되는 반면, 본 고안에 따른 스프링의 설치 시간은 3분 이내이다. 따라서, 안정적인 작업과 더불어 작업의 효율성을 높이게 된다.

일	사용 회 수	사용 중량 (ton)	물리적 변형
1	103	3,090	PP 훼손
2	108	3,240	PP 훼손 / 로프 훼손
3	98	2,940	PP 훼손
4	104	3,120	PP 훼손

상기한 표 2는 스프링의 실험 조건과 동일하게 이루어진 PP 로프에 대한 실험이다. 동일한 방법으로 총 4일에 걸쳐 이루어졌으며, 하나의 PP 로프를 사용한 경우 평균 100회 사용에 한정되고 있다. 사용 중량 또한 최소 3,090톤(ton)이고, 최대 3,240톤(ton)을 사용하였다.

그러나, PP 로프를 사용하는 경우에는 로프 상으로 권취된 PP 시트(cloth)가 열연 코일 내경 모서리에서 가압되어 훼손되고 있으며, 이러한 과정에서 로프의 일부가 분리되는 현상이 발생하였다. 작업 현장에서는 PP 시트의 훼손은 작업자들에게 많은 불안감을 안기게 하는데, PP 시트가 크게 훼손되는 경우에는 급속하게 로프가 절단되어 대형 사고를 유발하기 때문이다. 이러한 관점에서 현장에서는 PP 시트의 훼손만으로 더 이상의 작업은 수행되지 못하는 것이다.

결국, 실험에서와 같이, 기존 방식의 PP 로프는 평균 100회 사용, 평균 3000톤 중량을 이송하는 반면, 본 고안에 따른 스프링은 평균 270회, 평균 8000톤 중량을 이송할 수 있어 경제적인 차이가 매우 클 뿐만 아니라, 작업의 안정성과 효율성을 상당히 높이게 되는 것이다.

301 : 와이어 305 : 종단 고리
307 : 중앙 고리 321 : 스프링
501 : 연결체 601 : 제1 스프링
603 : 제2 스프링 605, 705, 805, 905 : 이음체
701 : 제1 사각스프링 703 : 제2 사각스프링
801 : 이중코일 스프링 803, 813 : 제1 코일부
805, 815 : 제2 코일부 811 : 중첩코일 스프링
901 : 이중 사각코일 스프링 903 : 제1 사각코일부
905 : 제2 사각코일부

Claims (14)

1. 열연코일을 이송하기 위한 와이어 구조에 있어서,
   크레인으로 고정 설치되도록 종단고리(305)가 양 종단부에서 형성되고, 중앙을 접어 중앙고리(307)를 형성하는 와이어(301);
   상기 중앙고리(307)로 인입되어 열연 코일의 각 내경 외주면으로 설치되고, 직선상에서 위치한 한 쌍의 스프링으로 구성하며;
   상기 스프링의 두께는 3mm 내지 6mm이고, 상기 스프링의 길이는 0.5m 내지 3m로 형성함으로써, 상기 한 쌍의 스프링이 상기 열연코일 내경 모서리에 굴곡된 상태로 설치 이송되는 과정에서, 상기 스프링 금속 간의 밀착을 유도하여 상기 열연코일의 하중을 지지하는 것을 특징으로 하는 열연코일 이송을 위한 와이어 구조.
2. 열연코일을 이송하기 위한 와이어 구조에 있어서,
   크레인으로 고정 설치되도록 종단고리(305)가 양 종단부에서 형성되고, 중앙을 접어 중앙고리(307)를 형성하는 와이어(301);
   상기 종단고리(305)로 각각 인입되어 열연 코일의 각 내경 외주면으로 설치되는 두 쌍의 스프링으로 구성하며;
   상기 스프링의 두께는 3mm 내지 6mm이고, 상기 스프링의 길이는 0.5m 내지 3m로 형성함으로써, 상기 한 쌍의 스프링이 상기 열연코일 내경 모서리에 굴곡된 상태로 설치 이송되는 과정에서, 상기 스프링 금속 간의 밀착을 유도하여 상기 열연코일의 하중을 지지하는 것을 특징으로 하는 열연코일 이송을 위한 와이어 구조.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 스프링은 인장 스프링이며, 스프링의 횡탄성 계수는 7000kgf/㎟ 내지 9000kgf/㎟, 종탄성 계수는 20000kgf/㎟ 내지 22000kgf/㎟를 갖고, 스프링 강선 또는 스테인리스 강선 재질인 것을 특징으로 하는 열연코일 이송을 위한 와이어 구조.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 와이어(301)의 각 가닥별로 설치되어 상호 대향하는 두 스프링(321)은 권취 방향이 상이하도록 설계함으로써, 두 스프링 간의 코일 끼움 현상을 방지하는 것을 특징으로 하는 열연코일 이송을 위한 와이어 구조.
7. 제 2 항에 있어서,
   일직선상에 위치한 두 개의 스프링 사이에 연결체(501)를 구비하며;
   상기 두 개의 스프링은 동일한 권취 방향을 갖고 상호 평행하며, 두 스프링 간의 이격을 유도하는 것을 특징으로 하는 열연코일 이송을 위한 와이어 구조.
8. 열연코일을 이송하기 위한 와이어 구조에 있어서,
   크레인으로 고정 설치되도록 종단고리(305)가 양 종단부에서 형성되고, 중앙을 접어 중앙고리(307)를 형성하는 와이어(301) 및 상기 종단고리(305)로 각각 인입되어 열연 코일의 각 내경 외주면으로 설치되는 일체화된 한 쌍의 스프링으로 구성되며;
   상기 스프링은 하나의 설치 축 상에서 0.5회 권취된 후 다른 하나의 설치 축 상에서 0.5회 권취되어, 두 개의 설치 축 사이를 교번하도록 권취된 중첩코일 스프링(811)이 적용되고;
   상기 중첩코일 스프링(811)은 수평한 두 개의 설치 축을 수용하며, 하나의 설치 축을 수용하는 제1 코일부(813)와 다른 하나의 설치 축 상을 수용하는 제2 코일부(815)가 서로 다른 권취 방향을 갖도록, 상기 제1 코일부(813) 및 제2 코일부(815)가 연속적으로 연장함으로써, 축 방향에서 '8'자 형태의 구조를 가지며;
   상기 열연코일 내경 모서리에 굴곡된 상태로 설치 이송되는 과정에서, 상기 스프링 금속 간의 밀착을 유도하여 상기 열연코일의 하중을 지지하는 것을 특징으로 하는 열연코일 이송을 위한 와이어 구조.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 제 8 항에 있어서,
    상기 스프링은 원형 구조의 코일 형태 또는 사각코일 형태인 것을 특징으로 하는 열연코일 이송을 위한 와이어 구조.
    

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