KR200494994Y1 - 그립퍼 세그먼트의 마모 및 스트립 끼임 방지가 가능한 맨드릴 - Google Patents

그립퍼 세그먼트의 마모 및 스트립 끼임 방지가 가능한 맨드릴 Download PDF

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KR200494994Y1
KR200494994Y1 KR2020210003033U KR20210003033U KR200494994Y1 KR 200494994 Y1 KR200494994 Y1 KR 200494994Y1 KR 2020210003033 U KR2020210003033 U KR 2020210003033U KR 20210003033 U KR20210003033 U KR 20210003033U KR 200494994 Y1 KR200494994 Y1 KR 200494994Y1
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송광수
김병렬
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Abstract

본 고안은 그립퍼 세그먼트의 마모 및 스트립 끼임 방지가 가능한 맨드릴에 관한 것으로서, 본 고안의 일실시 예에 따른 맨드릴에 의하면, 세그먼트가 확장되는 경우에 그립퍼용 세그먼트와 그립퍼용 서브 세그먼트 사이에 스트립의 선단이 고정될 수 있게 됨에 따라, 별도의 그립퍼 구성없이도 권취하기 위한 스트립의 선단을 고정할 수 있으며, 또한 그립퍼용 세그먼트와 서브 세그먼트 사이에 그립퍼 부재가 구비됨에 따라, 스트립 고정시 상기 그립퍼용 세그먼트와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트의 손상과 마모를 방지할 수 있으며, 또한 그립퍼용 세그먼트 내측에 라이너가 구비됨에 따라 그립퍼용 세그먼트와 그립퍼용 서브 세그먼트 사이에 형성된 틈으로 스트립이 삽입되는 경우 상기 삽입되는 스트립에 의한 그립퍼용 세그먼트의 손상을 방지할 수 있으며, 나아가 상기 라이너의 끝단부에는 방지턱이 형성됨에 따라, 상기 삽입되는 스트립이 샤프트와 그립퍼용 세그먼트 사이에 끼워지는 것을 방지할 수 있으며, 또한 그립퍼용 서브 세그먼트의 중심부가 소정의 곡률을 가지기 때문에, 스트립 권취시 릴 마크(reel mark, 찍힘 마크)가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Description

그립퍼 세그먼트의 마모 및 스트립 끼임 방지가 가능한 맨드릴 {Mandrel for preventing wear of gripeer segment and strip entrapment}
본 고안은 그립퍼 세그먼트의 마모 및 스트립 끼임 방지가 가능한 맨드릴에 관한 것으로서, 상세하게는 별도의 그립퍼 구성없이도 권취하기 위한 스트립의 선단을 고정할 수 있으며, 스트립 고정시 그립퍼용 세그먼트와 그립퍼용 서브 세그먼트의 손상과 마모를 방지할 수 있으며, 스트립이 샤프트와 그립퍼용 세그먼트 사이에 끼워지는 것을 방지할 수 있는 맨드릴에 관한 것이다.
일반적으로 열간압연, 냉간압연 설비 등의 라인 출구 측에는 압연된 띠강판(스트립, strip)을 연속적으로 권취하는 스트립 권취 설비가 배치되는데, 이는 길이방향으로 긴 판상의 스트립을 이송의 편의를 위해 코일형태로 권취하기 위한 것이다.
이를 위해, 압연 설비 라인의 출구 측에는 핀치롤이 배치되고, 상기 핀치롤을 통해 인출되는 스트립은 권취 드럼인 맨드릴(mandrel)로 유도된 후 상기 맨드릴의 회전에 따라 맨드릴의 외주면에 코일형태로 권취된다.
이러한 맨드릴의 일 형태에 대해서는 대한민국 공개특허 제10-2003-0035551호(고안의 명칭: 코일 권취기의 2단 확장형 맨드릴 장치), 등록특허 제10-1633690호(고안의 명칭: 마그네틱 맨드릴) 등에 의해 개시된 바 있다.
상기 맨드릴은 강판 코일의 내경부에 원활하게 삽입되기 위해 강판 코일을 지지하기 이전에 맨드릴의 외경을 형성하는 세그먼트가 축소되고, 강판 코일이 맨드릴에 삽입된 이후 세그먼트가 확장되면서 강판 코일의 내경부를 지지하도록 작동된다.
도 1 및 도 2는 종래의 일 형태에 따른 맨드릴의 개략적인 단면도로서, 도 1은 맨드릴의 외경이 축소된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 2는 맨드릴의 외경이 확장된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 일 형태에 따른 맨드릴(1)은 샤프트(2), 상기 샤프트(3)의 외경부에 배치되는 복수의 웨지(3), 상기 샤프트(2)의 외측에 배치되어 상기 맨드릴(1)의 외주면을 형성하는 복수의 세그먼트(4)를 포함한다.
상기 복수의 웨지(3)는 상기 샤프트(2)의 외측방향 또는 내측방향으로 이동가능하게 구비되고, 상기 복수의 세그먼트(4)는 상기 복수의 웨지(3)가 외측방향으로 이동하는 경우 확장되고(도 2 참조), 반대로 상기 복수의 웨지(3)가 내측방향으로 이동하는 경우 축소되도록(도 1 참조) 구비된다.
한편, 상기 맨드릴(1)의 세그먼트(4)에는 대한민국 등록실용신안 제20-0488326호(고안의 명칭: 릴 마크 방지용 스트립 권취 장치)에 개시되어 있는 바와 같이, 맨드릴(1)에 권취되는 스트립의 선단을 고정하는 그립퍼가 구비된다.
도 3은 종래의 일 형태에 따른 맨드릴의 세그먼트에 구비되는 그립퍼를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 종래의 일 형태에 따른 맨드릴(1)의 세그먼트(4)에는 그립퍼(5)가 장착되는 그립퍼 홈(6)이 구비된다.
또한, 상기 맨드릴(1)의 세그먼트(4)에는 상기 그립퍼 홈(6) 일측에 결합하여 상기 맨드릴(1)의 외주면 일부를 형성하는 제1 그립퍼 홈 커버(7), 상기 그립퍼 홈(6) 타측에 결합하여 상기 맨드릴(1)의 외주면 일부를 형성하되 상기 스트립 선단이 상기 그립퍼(5)와 상기 제1 그립퍼 홈 커버(7) 사이로 삽입되는 삽입홈(8)을 형성하는 제2 그립퍼 홈 커버(9)가 구비된다.
또한, 상기 맨드릴(1)의 세그먼트(4)에는 상기 제1 그립퍼 홈 커버(7) 외주면에 결합하여 상기 권취되는 스트립의 릴 마크 발생을 방지하는 릴 마크 방지 플레이트(10)가 구비된다.
그러나, 상기 맨드릴(1)의 세그먼트(4)에 스트립의 선단을 고정하기 위한 구성들 즉, 그립퍼(5), 그립퍼 홈(6), 제1 그립퍼 홈 커버(7), 제2 그림퍼 홈 커버(9), 릴 마크 방지 플레이트(10) 등의 구성을 구비시키는 것은 구성이 복잡해지고, 제작이 어렵다는 문제가 있다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 그립퍼 구성없이도 권취하기 위한 스트립의 선단을 고정할 수 있는 맨드릴를 제공함을 목적으로 한다.
또한, 본 고안은 스트립 고정시 그립퍼용 세그먼트와 그립퍼용 서브 세그먼트의 손상과 마모를 방지할 수 있는 맨드릴을 제공함을 목적으로 한다.
또한, 본 고안은 스트립이 샤프트와 그립퍼용 세그먼트 사이에 끼워지는 것을 방지할 수 있는 맨드릴을 제공함을 목적으로 한다.
본 고안의 일실시 예에 맨드릴은, 스트립을 코일형태로 권취하는 스트립 권취 장치용 맨드릴에 있어서, 샤프트(110); 상기 샤프트(110)의 외측에 구비되어 상기 맨드릴의 외주면을 이루는 복수의 세그먼트(120); 및 상기 샤프트(110)의 외측에 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측 또는 내측으로 이동가능하도록 구비되며, 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측으로 이동하는 경우 서로 이웃하는 상기 복수의 세그먼트(120) 각각의 사이로 이동되어 상기 세그먼트(120)를 확장시키는 복수의 서브 세그먼트(130);를 포함하고, 상기 복수의 세그먼트(120)는 상기 맨드릴이 권취하는 스트립의 선단을 고정하기 위한 그립퍼용 세그먼트(125)를 포함하고, 상기 복수의 서브 세그먼트(130)는 상기 그립퍼용 세그먼트(125)에 인접하여 상기 그립퍼용 세그먼트(125)와 사이에 상기 스트립의 선단을 고정하는 그립퍼용 서브 세그먼트(135)를 포함하고, 상기 그립퍼용 세그먼트(125)와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135) 중 적어도 어느 하나에는 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135)가 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측으로 이동하여 상기 그립퍼용 세그먼트(125)가 확장하는 경우에 상기 그립퍼용 세그먼트(125)와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135) 사이에 삽입된 스트립의 선단을 고정하는 그립퍼부재(140)가 구비되고, 상기 세그먼트(120)는 상기 맨드릴의 외주면을 이루는 곡면부(121)와, 상기 서브 세그먼트(130)에 접촉하는 접촉부(122)와, 상기 샤프트(110)와 사이에 상기 세그먼트(120)를 축소시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재(124)가 구비되는 지지부(123)를 포함하고, 상기 서브 세그먼트(130)는 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측으로 이동하는 경우 상기 세그먼트(120)의 접촉부(122)를 밀어 상기 세그먼트(120)를 확장시키는 밀착부(132)와, 상기 밀착부(132)가 상기 접촉부(122)를 밀어 상기 세그먼트(120)를 확장시키는 경우 서로 이웃하는 상기 복수의 세그먼트(120) 각각의 사이로 이동되어 상기 곡면부(121)와 함께 상기 맨드릴의 외주면을 이루는 중심부(133)를 포함하고, 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 지지부(127)는 상기 복수의 서브 세그먼트(130)가 상기 샤프트(110)의 반경방향 내측으로 이동하여 상기 탄성부재(124)의 탄성력에 의해 상기 복수의 세그먼트(120)가 축소되는 경우에 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 접촉부(126)와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135)의 밀착부(136) 사이에 상기 스트립의 선단이 끼워지는 틈(134)이 형성되도록 상기 샤프트(110) 방향으로 돌출되고, 상기 그립퍼 부재(140)는 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 접촉부(126)와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135)의 밀착부(136) 중 적어도 어느 하나에 구비되고, 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 지지부(127) 측부(128)에는 상기 삽입된 스트립의 선단에 의해 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 지지부(127) 측부(128)가 손상되는 것을 방지하는 라이너(150)가 구비되고, 상기 라이너(150)의 끝단부에는 상기 삽입된 스트립의 선단이 상기 샤프트(110)와 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 지지부(127) 사이로 끼워지는 것을 방지하는 방지턱(153)이 형성될 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 고안의 일실시 예에 따른 맨드릴에 의하면, 세그먼트가 확장되는 경우에 그립퍼용 세그먼트와 그립퍼용 서브 세그먼트 사이에 스트립의 선단이 고정될 수 있게 됨에 따라, 별도의 그립퍼 구성없이도 권취하기 위한 스트립의 선단을 고정할 수 있다.
또한, 본 고안의 일실시 예에 따른 맨드릴에 의하면, 그립퍼용 세그먼트와 서브 세그먼트 사이에 그립퍼 부재가 구비됨에 따라, 스트립 고정시 상기 그립퍼용 세그먼트와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트의 손상과 마모를 방지할 수 있다.
또한, 본 고안의 일실시 예에 따른 맨드릴에 의하면, 그립퍼용 세그먼트 내측에 라이너가 구비됨에 따라 그립퍼용 세그먼트와 그립퍼용 서브 세그먼트 사이에 형성된 틈으로 스트립이 삽입되는 경우 상기 삽입되는 스트립에 의한 그립퍼용 세그먼트의 손상을 방지할 수 있으며, 나아가 상기 라이너의 끝단부에는 방지턱이 형성됨에 따라, 상기 삽입되는 스트립이 샤프트와 그립퍼용 세그먼트 사이에 끼워지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 고안의 일실시 예에 따른 맨드릴에 의하면, 그립퍼용 서브 세그먼트의 중심부의 곡률이 다른 서브 세그먼트의 중심부의 곡률보다 작은 크기의 곡률을 가지기 때문에, 스트립 권취시 릴 마크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 고안에 따른 효과들은 이상에서 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위와 상세한 설명의 기재로부터 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 종래의 일 형태에 따른 맨드릴의 개략적인 단면도로서, 도 1은 맨드릴의 외경이 축소된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 2는 맨드릴의 외경이 확장된 상태를 나타낸 단면도이고,
도 3은 종래의 일 형태에 따른 맨드릴의 세그먼트에 구비되는 그립퍼를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 4 및 도 5는 본 고안의 일실시 예에 따른 맨드릴의 개략적인 단면도로서, 도 4는 맨드릴의 외경이 축소된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 5는 맨드릴의 외경이 확장된 상태를 나타낸 단면도이고,
도 6은 도 4의 A-A' 선을 기준으로 절단하여 개략적으로 나타낸 부분단면도이고,
도 7은 도 5의 B-B' 선을 기준으로 절단하여 개략적으로 나타낸 부분단면도이고,
도 8은 그립퍼용 세그먼트와 그립퍼용 서브 세그먼트 사이에 형성된 틈에 스트립의 선단이 삽입된 상태를 개략적으로 나타내는 부분단면도이고,
도 9는 스트립의 선단이 그립퍼용 세그먼트와 그립퍼용 서브 세그먼트 사이에 고정된 상태를 개략적으로 나타내는 부분단면도이고,
도 10 및 도 11은 본 고안의 일실시 예에 따른 그립퍼용 서브 세그먼트를 설명하기 위한 도면으로서, 도 10은 스트립 권취시 발생하는 릴 마크의 원인을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 본 발생의 일실시 예에 따른 그립퍼용 서브 세그먼트에 의해 릴 마크 발생을 방지할 수 있는 효과를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 실시 예들에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 고안이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시 예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 고안을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 고안은 청구항들에 의해 정의된 본 고안의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
또한, 첨부 도면에서, 두께 및 크기는 명세서의 명확성을 위해 과장되어진 것이며, 따라서 본 고안은 첨부도면에 도시된 상대적인 크기나 두께에 의해 제한되지 않는다.
도 4 및 도 5는 본 고안의 일실시 예에 따른 맨드릴의 개략적인 단면도로서, 도 4는 맨드릴의 외경이 축소된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 5는 맨드릴의 외경이 확장된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 4의 A-A' 선을 기준으로 절단하여 개략적으로 나타낸 부분단면도이고, 도 7은 도 5의 B-B' 선을 기준으로 절단하여 개략적으로 나타낸 부분단면도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 고안의 일실시 예에 따른 맨드릴(100)은 회전가능하게 구비되는 샤프트(110), 상기 샤프트(110)의 외측에 구비되어 상기 맨드릴의 외주면을 이루는 복수의 세그먼트(120), 상기 샤프트(110)의 외측에 구비되어 상기 복수의 세그먼트(120)를 확장시키는 복수의 서브 세그먼트(130)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 서브 세그먼트(130)는 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측 또는 내측으로 이동가능하도록 구비될 수 있으며, 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측으로 이동하는 경우 서로 이웃하는 상기 복수의 세그먼트(120) 각각의 사이로 이동되어 상기 세그먼트(120)를 확장시키도록 구비될 수 있다.
이를 위해, 상기 맨드릴(100)은 로드(160)와 복수의 웨지(170)를 더 포함할 수 있다.
상기 샤프트(110)에는 중공홀(112)이 구비될 수 있으며, 상기 로드(160)는 상기 중공홀(112)에 삽입 관통되어 상기 샤프트(110)의 축 방향 직선운동하도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 로드(160)는 로더리 실린더(미도시)에 연결되어 축 방향으로 직선 이동 가능하게 구성될 수 있다.
상기 복수의 웨지(170)는 상기 샤프트(110)의 외측 상기 복수의 세그먼트(120) 사이 사이에 배치된 상태에서, 상기 중공홀(112)에 삽입 관통된 로드(160)의 끝단부(163)에 결합하여(도 6 및 7 참조), 상기 로드(160)의 축방향 직선운동에 따라 함께 축 방향 직선운동하도록 구성될 수 있다.
그러면, 상기 서브 세그먼트(130)는 상기 웨지(170) 상부에 구비되어 상기 웨지(170)의 축방향 직선운동에 따라 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측 또는 내측으로 이동가능하게 구비될 수 있다.
예를 들어, 도 6 및 7에서 보이는 바와 같이, 상기 웨지(170)의 외측면에는 제1구동경사면(171)이 형성되며, 상기 서브 세그먼트(130)의 내측면에는 제1구동경사면(171)을 따라 슬라이딩되는 제2구동경사면(131)이 형성될 수 있다.
그러면, 상기 웨지(170)가 축방향 직선운동하는 경우 상기 서브 세그먼트(130)는 상기 제2구동경사면(131)이 상기 제1구동경사면(171)에 슬라이딩됨에 따라 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측 또는 내측으로 이동가능해질 수 있다.
예를 들어, 도 6에서 상기 웨지(170)가 우측에서 좌측으로 축방향 직선운동하면, 도 7에서 보이는 바와 같이, 상기 서브 세그먼트(130)는 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측으로 이동될 수 있으며, 반대로 도 7에서 상기 웨지(170)가 좌측에서 우측으로 축방향 직선운동하면, 도 6에서 보이는 바와 같이, 상기 서브 세그먼트(130)는 상기 샤프트(110)의 반경방향 내측으로 이동될 수 있다.
또한, 상기 세그먼트(120)는 상기 맨드릴(100)의 외주면을 이루는 곡면부(121)와, 상기 서브 세그먼트(130)에 접촉하는 접촉부(122)와, 상기 샤프트(110)와 사이에 상기 세그먼트(120)를 축소시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재(124)가 구비되는 지지부(123)를 포함할 수 있다.
상기 서브 세그먼트(130)는 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측으로 이동하는 경우 상기 세그먼트(120)의 접촉부(122)를 밀어 상기 세그먼트(120)를 확장시키는 밀착부(132)와, 상기 밀착부(132)가 상기 접촉부(122)를 밀어 상기 세그먼트(120)를 확장시키는 경우 서로 이웃하는 상기 복수의 세그먼트(120) 각각의 사이로 이동되어 상기 곡면부(121)와 함께 상기 맨드릴(100)의 외주면을 이루는 중심부(133)를 포함할 수 있다.
그러면, 상기 복수의 서브 세그먼트(130)가 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측으로 이동하는 경우 상기 복수의 세그먼트(120)는 확장되어 상기 맨드릴(100)의 외경은 확장될 수 있다.
이때, 상기 복수의 서브 세그먼트(130) 각각의 중심부(133)는 상기 복수의 세그먼트(120)가 확장됨에 따라 상기 복수의 세그먼트(120)의 사이에 형성되는 이격 공간으로 삽입되어 상기 복수의 세그먼트(120)의 곡면부(121)와 함께 상기 맨드릴(100)의 외주면을 이루게 된다.
또한, 상기 복수의 서브 세그먼트(130)가 상기 샤프트(110)의 반경방향 내측으로 이동하는 경우 상기 복수의 세그먼트(120)는 상기 탄성부재(124)의 탄성력에 의해 축소되어 상기 맨드릴(100)의 외경은 축소될 수 있다.
한편, 상기 복수의 세그먼트(120)는 상기 맨드릴(100)이 권취하는 스트립의 선단을 고정하기 위한 그립퍼용 세그먼트(125)를 포함하고, 상기 복수의 서브 세그먼트(130)는 상기 그립퍼용 세그먼트(125)에 인접하여 상기 그립퍼용 세그먼트(125)와 사이에 상기 스트립의 선단을 고정하는 그립퍼용 서브 세그먼트(135)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 그립퍼용 세그먼트(125)와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135) 중 적어도 어느 하나에는 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135)가 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측으로 이동하여 상기 그립퍼용 세그먼트(125)가 확장하는 경우에 상기 그립퍼용 세그먼트(125)와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135) 사이에 삽입된 스트립의 선단을 고정하는 그립퍼부재(140)가 구비될 수 있다.
도 8은 그립퍼용 세그먼트와 그립퍼용 서브 세그먼트 사이에 형성된 틈에 스트립의 선단이 삽입된 상태를 나타내는 도면이고, 도 9는 스트립의 선단이 그립퍼용 세그먼트와 그립퍼용 서브 세그먼트 사이에 고정된 상태를 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 그립퍼 부재(140)는 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135)의 밀착부(136)에 구비될 수 있다. 다만, 본 고안은 그에 한정하지 않으며, 상기 그립퍼 부재(140)는 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 접촉부(126)에 구비될 수도 있으며, 상기 밀착부(136)와 상기 접촉부(126) 각각에 서로 마주하도록 구비될 수도 있다.
따라서, 본 고안의 일실시 예에 따른 맨드릴(100)에 의하면, 상기 그립퍼용 세그먼트(125)와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135) 사이에 상기 그립퍼 부재(140)가 구비됨에 따라, 스트립(103) 고정시 상기 그립퍼용 세그먼트(125)와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135)의 손상과 마모를 방지할 수 있다.
또한, 상기 그립퍼부재(140)에는 상기 스트립(103)의 선단을 꽉물어 고정하는 요철(142)이 형성될 수 있다.
상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 지지부(127)는 상기 복수의 서브 세그먼트(130)가 상기 샤프트(110)의 반경방향 내측으로 이동하여 상기 탄성부재(124)의 탄성력에 의해 상기 복수의 세그먼트(120)가 축소되는 경우에 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 접촉부(126)와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135)의 밀착부(136) 사이에 상기 스트립(103)의 선단이 끼워지는 틈(134)이 형성되도록 상기 샤프트(110) 방향으로 돌출될 수 있다.
예를 들어, 상기 복수의 세그먼트(120)의 지지부(123)가 상기 샤프트(110) 방향으로 돌출되는 경우, 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 지지부(127) 돌출크기는 나머지 세그먼트(120)들의 지지부(123) 돌출크기보다 더 크게 형성될 수 있다.
따라서, 도 4에서 보이는 바와 같이, 상기 복수의 세그먼트(120)가 축소된 경우 상기 맨드릴(100)의 외경은 상기 그립퍼용 세그먼트(125)가 나머지 세그먼트(120)들보다 돌출된 상태가 된다.
도 8을 참조하면, 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 지지부(127)가 돌출형성됨에 따라, 상기 복수의 세그먼트(120)가 축소된 경우 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 접촉부(126)와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135)의 밀착부(136) 사이에는 소정의 틈(134)이 형성될 수 있어서, 상기 틈(134)으로 권취하고자 하는 스트립(103)의 선단을 삽입시킬 수 있다.
이때, 상기 틈(134)으로 삽입되는 스트립(103)의 선단으로 인해 상기 그립퍼용 세그먼트(125)가 손상될 수 있으므로, 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 손상이 방지되도록 할 필요가 있다.
이를 위해, 상기 그립퍼용 세그먼트(125) 내측에는 상기 삽입된 스트립(103)의 선단에 의해 상기 그립퍼용 세그먼트(125)가 손상되는 것을 방지하는 라이너(150)가 구비될 수 있다.
예를 들어, 상기 라이너(150)는 상기 삽입된 스트립(103)의 선단에 의해 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 지지부(127) 측부(128)가 손상되는 것을 방지하도록 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 지지부(127) 측부(128)에 구비될 수 있다.
또한, 상기 틈(134)으로 삽입되는 스트립(103)의 선단은 상기 샤프트(110)와 상기 그립퍼용 세그먼트(125) 사이로 끼워질 수 있으므로, 상기 라이너(150)에는 상기 삽입된 스트립(103)의 선단이 상기 샤프트(110)와 상기 그립퍼용 세그먼트(125) 사이로 끼워지는 것을 방지하는 방지턱(153)이 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 방지턱(153)은 상기 삽입된 스트립(103)의 선단이 상기 샤프트(110)와 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 지지부(127) 사이로 끼워지는 것을 방지하도록 상기 라이너(150)의 끝단부에 형성될 수 있다.
한편, 상기 스트립(103)이 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 접촉부(126)와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135)의 밀착부(136) 사이에 구비된 상기 그립퍼 부재(140)의 요철(142)에 의해 꽉 물린 상태로 고정된 상태에서(도 9 참조) 상기 샤프트(110)가 회전하면, 상기 스트립(103)은 상기 맨드릴(100)의 외주면을 이루는 상기 복수의 세그먼트(120)의 곡면부(121)와 상기 복수의 서브 세그먼트(130)의 중심부(133)의 외주면을 따라 권취된다.
이때, 상기 스트립(103)의 권취 시작은 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135)의 중심부(137)에 의해 꺽이게 되면서, 상기 스트립(103)에는 상기 꺽임에 의한 릴 마크가 발생하게 된다.
도 10 및 도 11은 본 고안의 일실시 예에 따른 그립퍼용 서브 세그먼트를 설명하기 위한 도면으로서, 도 10은 스트립 권취시 발생하는 릴 마크의 원인을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 본 발생의 일실시 예에 따른 그립퍼용 서브 세그먼트에 의해 릴 마크 발생을 방지할 수 있는 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 11에서 보이는 바와 같이, 본 고안의 일실시 예에 따른 그립퍼용 서브 세그먼트(135)의 중심부(137)는 상기 틈(134)으로 끼워진 스트립(103)에 릴 마크가 발생하는 것을 방지하도록 다른 서브 세그먼트(130)의 중심부(133)의 곡률보다 작은 크기의 곡률을 가질 수 있다.
상기 서브 세그먼트(130)의 중심부(133)는 상기 세그먼트(120)가 확장된 경우 상기 세그먼트(120)의 곡선부(121)와 함께 상기 맨드릴(100)의 외주면을 이루는 구성으로서, 대략 상기 곡선부(121)의 곡률과 동일한 곡률로 이루어지게 된다.
그러나, 도 10에서 보이는 바와 같이, 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135)의 중심부(137)도 다른 서브 세그먼트(130)의 중심부(133)와 같은 크기의 곡률을 가지도록 하면, 초기 꺽임(105)이 커져서 릴 마크(reel mark, 찍힘 마크)가 발생하게 된다.
반면, 도 11에서 보이는 바와 같이, 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135)의 중심부(137)의 곡률이 다른 서브 세그먼트(130)의 중심부(133)의 곡률보다 작은 크기의 곡률을 가지도록 하면, 상기 초기 꺽임(105')을 빗금친 영역(107) 만큼 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 릴 마크 발생을 방지할 수 있다.
따라서, 본 고안의 일실시 예에 따른 그립퍼용 서브 세그먼트(135)의 중심부(137)에 의하면, 종래의 릴 마크 방지 플레이트(10)와 같은 별도의 구성없이도(도 3 참조), 상기 스트립(103)에 릴 마크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 별도의 그립퍼 구성없이도 권취하기 위한 스트립의 선단을 고정할 수 있는 스트립 권취 장치용 맨드릴에 관한 것으로서, 그 실시 형태는 다양한 형태로 변경가능하다 할 것이다. 따라서 본 고안은 본 명세서에서 개시된 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경 가능한 모든 형태도 본 고안의 권리범위에 속한다 할 것이다.
100 : 맨드릴 110 : 샤프트
120 : 복수의 세그먼트 125 : 그립퍼용 세그먼트
130 : 복수의 서브 세그먼트 135 : 그립퍼용 서브 세그먼트
140 : 그립퍼 부재 150 : 라이너
153 : 방지턱 160 : 로드
170 : 복수의 웨지

Claims (1)

  1. 스트립을 코일형태로 권취하는 스트립 권취 장치용 맨드릴에 있어서,
    샤프트(110);
    상기 샤프트(110)의 외측에 구비되어 상기 맨드릴의 외주면을 이루는 복수의 세그먼트(120); 및
    상기 샤프트(110)의 외측에 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측 또는 내측으로 이동가능하도록 구비되며, 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측으로 이동하는 경우 서로 이웃하는 상기 복수의 세그먼트(120) 각각의 사이로 이동되어 상기 세그먼트(120)를 확장시키는 복수의 서브 세그먼트(130);를 포함하고,
    상기 복수의 세그먼트(120)는 상기 맨드릴이 권취하는 스트립의 선단을 고정하기 위한 그립퍼용 세그먼트(125)를 포함하고,
    상기 복수의 서브 세그먼트(130)는 상기 그립퍼용 세그먼트(125)에 인접하여 상기 그립퍼용 세그먼트(125)와 사이에 상기 스트립의 선단을 고정하는 그립퍼용 서브 세그먼트(135)를 포함하고,
    상기 그립퍼용 세그먼트(125)와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135) 중 적어도 어느 하나에는 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135)가 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측으로 이동하여 상기 그립퍼용 세그먼트(125)가 확장하는 경우에 상기 그립퍼용 세그먼트(125)와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135) 사이에 삽입된 스트립의 선단을 고정하는 그립퍼부재(140)가 구비되고,
    상기 세그먼트(120)는 상기 맨드릴의 외주면을 이루는 곡면부(121)와, 상기 서브 세그먼트(130)에 접촉하는 접촉부(122)와, 상기 샤프트(110)와 사이에 상기 세그먼트(120)를 축소시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성부재(124)가 구비되는 지지부(123)를 포함하고,
    상기 서브 세그먼트(130)는 상기 샤프트(110)의 반경방향 외측으로 이동하는 경우 상기 세그먼트(120)의 접촉부(122)를 밀어 상기 세그먼트(120)를 확장시키는 밀착부(132)와, 상기 밀착부(132)가 상기 접촉부(122)를 밀어 상기 세그먼트(120)를 확장시키는 경우 서로 이웃하는 상기 복수의 세그먼트(120) 각각의 사이로 이동되어 상기 곡면부(121)와 함께 상기 맨드릴의 외주면을 이루는 중심부(133)를 포함하고,
    상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 지지부(127)는 상기 복수의 서브 세그먼트(130)가 상기 샤프트(110)의 반경방향 내측으로 이동하여 상기 탄성부재(124)의 탄성력에 의해 상기 복수의 세그먼트(120)가 축소되는 경우에 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 접촉부(126)와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135)의 밀착부(136) 사이에 상기 스트립의 선단이 끼워지는 틈(134)이 형성되도록 상기 샤프트(110) 방향으로 돌출되고,
    상기 그립퍼 부재(140)는 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 접촉부(126)와 상기 그립퍼용 서브 세그먼트(135)의 밀착부(136) 중 적어도 어느 하나에 구비되고,
    상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 지지부(127) 측부(128)에는 상기 삽입된 스트립의 선단에 의해 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 지지부(127) 측부(128)가 손상되는 것을 방지하는 라이너(150)가 구비되고,
    상기 라이너(150)의 끝단부에는 상기 삽입된 스트립의 선단이 상기 샤프트(110)와 상기 그립퍼용 세그먼트(125)의 지지부(127) 사이로 끼워지는 것을 방지하는 방지턱(153)이 형성되는 것을 특징으로 하는 맨드릴.
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