KR20090069594A - 가역식 코일 압연기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스트립의 통판을 효과적으로 수행할 수 있는 가역식 코일 압연기에 관한 것이다. 가역식 코일 압연기는 코일이 취입되고 코일의 상부로부터 스트립을 푸는 맨드랠, 두 개의 홈이 형성되며 맨드랠로부터 풀려진 스트립의 이동 경로의 하부에 위치하여 스트립을 안내하는 경동식 안내판, 두 개의 홈에 각각 경동식 안내판의 하부로부터 삽입되어 설치되는 두 개의 안내판롤, 경동식 안내판과 이동축을 공유하고 맨드랠로부터 풀려진 스트립의 이동 경로의 상부에 위치하여 스트립을 안내하는 경동식 스누브롤 지지판 및 경동식 스누브롤 지지판에 설치되어 두 개의 안내판롤들에 인근시 두 개의 안내판롤들 사이공간의 위쪽에 위치되어 두 개의 안내판롤들과 함께 곡율진 스트립의 선단부를 펴주는 스누브롤을 포함한다.
압연기, 코일, 스트립, 통판, 곡율, 선단부

Description

가역식 코일 압연기{Reversing Mill}
본 발명은 가역식 코일 압연기에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 코일로부터 제공된 스트립을 정방향 또는 역방향으로 이동시켜 압연하는 가역식 코일 압연기에 관한 것이다.
압연 공정은 압연 강괴 또는 강편과 같은 소재를 회전하는 2개의 롤 사이에 끼우고 롤의 간격을 점차 좁히면서 연속적인 힘을 가하여 늘리거나 얇게 성형하는 소성가공으로서 단조, 압출, 인발 등의 가공에 비해 비교적 단순한 형상의 제품을 능률적으로 만들 수 있는 매우 우수한 방법이다
압연 공정 기술의 발달로 코일로부터 제공된 스트립을 정방향뿐만 아니라 역방향으로 이동시켜 압연하는 가역식 압연 방법이 널리 사용되고 있으며 실질적으로 압연 공정의 사용 범위가 광범위하기 때문에 압연 공정의 효율성을 증대시킬 수 있는 세부 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명의 일 실시예는 코일로부터 제공된 스트립의 선단부를 효과적으로 통판시킬 수 있는 가역식 코일 압연기를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가역식 코일 압연기는 코일이 취입되고 상기 코일의 상부로부터 스트립을 푸는 맨드랠, 두 개의 홈이 형성되며 상기 맨드랠로부터 풀려진 상기 스트립의 이동 경로의 하부에 위치하여 상기 스트립을 안내하는 경동식 안내판, 두 개의 상기 홈에 각각 상기 경동식 안내판의 하부로부터 삽입되어 설치되는 두 개의 안내판롤, 상기 경동식 안내판과 이동축을 공유하고 상기 맨드랠로부터 풀려진 상기 스트립의 이동 경로의 상부에 위치하여 상기 스트립을 안내하는 경동식 스누브롤 지지판 및 상기 경동식 스누브롤 지지판에 설치되어 상기 두 개의 안내판롤들에 인근시 상기 두 개의 안내판롤들 사이공간의 위쪽에 위치되어 두 개의 안내판롤들과 함께 곡율진 상기 스트립의 선단부를 펴주는 스누브롤을 포함한다.
여기서 상기 가역식 코일 압연기는 경동식 안내판을 거친 상기 스트립의 상기 이동 경로의 하부에 위치하는 디플렉트롤, 상기 디플렉트롤의 상부에 인근하여 상기 디플렉트롤과 함께 상기 스트립을 이동시키는 핀치롤 및 상기 디플렉트롤 및 상기 핀치롤에 의해서 이동된 상기 스트립을 압연하는 한쌍의 압연롤을 더 포함할 수 있다. 그리고 공유되는 상기 경동식 안내판 및 상기 경동식 스누브롤 지지판의 상기 이동축은 상기 디플렉트롤의 중심축일 수 있다. 그리고 상기 코일은 마그네슘을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가역식 코일 압연기는 코일이 취입되고 상기 코일의 하부로부터 스트립을 푸는 맨드랠, 한 개의 홈이 형성되며 상기 맨드랠로부터 풀려진 상기 스트립의 이동 경로의 하부에 위치하여 상기 스트립을 안내하는 경동식 안내판, 상기 홈에 상기 경동식 안내판의 하부로부터 삽입되어 설치되는 안내판롤, 상기 경동식 안내판과 이동축을 공유하고 상기 맨드랠로부터 풀려진 상기 스트립의 이동 경로의 상부에 위치하여 상기 스트립을 안내하는 경동식 스누브롤 지지판 및 상기 경동식 스누브롤 지지판에 설치되는 두 개의 스누브롤을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 두 개의 스누브롤은 상기 안내판롤에 인근시 상기 안내판롤이 상기 두 개의 스누브롤들 사이공간의 아래에 위치되어 상기 안내판롤과 함께 곡률진 상기 스트립의 선단부를 펴줄 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 스트립을 통판시킬 때 스트립의 선단부가 상대적으로 곧게 펴져 압연기의 각종 유틸리티 설비에 간섭되지 않고 쉽게 통판시켜 인력과 시간을 줄일 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해서 상세하게 설명하겠지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니다. 따라서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 첨부된 도면에서 구성 요소들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가역식 코일 압연기를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 가역식 코일 압연기(100)는 압연롤(10), 맨드랠(20), 핀치롤(30), 디플렉트롤(40), 경동식 안내판(50), 안내판롤(60), 경동식 스누브롤 지지판(70) 및 경동식 스누브롤(80)을 포함한다.
가역식 코일 압연기(100)는 코일(C)에서 풀려진 스트립(S)을 정방향 또는 역방향으로 이동시키면서 가역식 압연 공정을 수행하는데 사용된다. 가역식 압연 공정을 수행하기 위해서는 코일(C)에서 풀려진 스트립(S)을 워크롤(10a)과 백업롤(10b)로 이루어지고 스트립(S)의 압연이 이루어지는 한 쌍의 압연롤(10)들까지 통판시키는 작업이 선행되어야 한다.
스트립(S)의 통판 작업은 코일(C)을 감거나 풀기 위한 맨드랠(20)에 코일(C)을 취입한 후 맨드랠(20)을 회전시켜 코일(C)로부터 풀려진 스트립(S)의 선단부를 핀치롤(30)과 디플렉트롤(40) 사이로 통과시킴으로서 수행된다.
본 실시예에서 가역식 코일 압연기(100)는 상부 권취식(over winding type)으로서 맨드랠(20)에 취입된 코일(C)의 상부에서 스트립(S)이 풀리거나 감기게 된다.
핀치롤(30) 및 디플렉트롤(40)은 압연롤(10)과 맨드랠(20)의 사이에 위치되어 스트립(S)을 이동시키는 역할을 한다. 핀치롤(30)은 디플렉트롤(40)에 대하여 멀어지고 가까워지는 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 따라서 스트립(S)의 선단부 통판 작업이 수행될 때에 핀치롤(30)은 디플렉트롤(40)에 대하여 멀어지는 방향으로 이동하여 핀치롤(30)과 디플렉트롤(40)의 사이에 스트립(S)의 선단부가 통과할 수 있는 소정 간격의 틈을 형성한다. 그리고 스트립(S)의 선단부가 핀치롤(30)과 디플렉트롤(40) 사이를 통과한 후에는 핀치롤(30)이 회전하면서 디플렉트롤(40) 쪽으로 하강하여 스트립(S)을 압연롤(10) 쪽으로 전진시키는 역할을 한다.
디플렉트롤(40) 및 맨드랠(20)의 사이에는 맨드랠(20)에 취입된 코일(C)로부터 풀려지거나 감겨지는 스트립(S)을 안내하도록 스트립(S) 이동 경로의 하부에 경동식 안내판(50)이 형성된다.
경동식 안내판(50)에는 두 개의 홈이 형성되며 각 홈에는 맨드랠(20)과 평행한 중심축을 갖는 안내판롤(60)이 경동식 안내판(50)의 하부에서부터 삽입된다. 경동식 안내판(50)과 홈에 삽입된 안내판롤(60) 사이의 틈은 미세하여 통판될 스트립(S)이 틈에 끼지 않도록 하는 것이 바람직하다.
경동식 스누브롤 지지판(70)에는 경동식 스누브롤(80)이 설치된다. 경동식 스누브롤 지지판(70)의 이동에 의해서 경동식 스누브롤(80)이 이동되게 되며 경동식 스누브롤(80)이 두 안내판롤(60)들에 인근하는 경우 경동식 스누브롤(80)은 두 안내판롤(60)들 사이공간의 위쪽에 위치된다.
경동식 안내판(50) 및 경동식 스누브롤 지지판(70)의 이동에 무관하게 경동 식 스누브롤(80)이 두 안내판롤(60)들에 인근시 경동식 스누브롤(80)이 두 안내판롤(60)들 사이공간의 위쪽에 위치되도록 하기 위하여 경동식 안내판(50) 및 경동식 스누브롤 지지판(70)은 동일한 이동축을 중심으로 이동가능하도록 설치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 경동식 안내판(50) 및 경동식 스누브롤 지지판(70)은 디플렉트롤(40)의 중심축을 동일한 이동축으로 공유할 수 있다.
그리고 본 실시예에서는 경동식 스누브롤 지지판(70)을 경동식 스누브롤(80)이 설치되는 부재로서 설명하였으나 이 뿐만 아니라 경동식 스누브롤 지지판(70)은 맨드랠(20)에 취입된 코일(C)로부터 풀려지거나 감겨지는 스트립(S)을 이동 경로의 상부에서 스트립(S)을 안내하는 역할을 할 수 있다.
맨드랠(20)에 권취된 코일(C)에서 풀려진 스트립(S)의 선단부가 경동식 안내판(50)에 설치된 두 안내판롤(60)들을 지나면 스누브롤(80)을 하강시킨다. 상술한 바와 같이 경동식 스누브롤(80)이 두 안내판롤(60)들에 인근하는 경우 경동식 스누브롤(80)은 두 안내판롤(60)들 사이공간의 위쪽에 위치하게 되어 두 안내판롤(60)들 및 스누브롤(80)이 함께 곡율진 스트립(S)의 선단을 펴주는 3 밴더(bender)로서 역할을 한다.
이 때 스누브롤(80)이 두 안내판롤(60)들에 인근하는 정도는 코일(C)의 직경, 스트립(S)의 탄성 계수, 항복 강도, 두께 등에 의해서 달라질 수 있다. 또한, 스누브롤(80)이 하강된 상태에서 스트립(S)을 전진시킬 때 스트립(S)의 선단부가 위로 들리면 스누브롤(80)을 다소 상승시키고 반대로 아래로 쳐지면 스누브롤(80) 을 다소 하강시켜서 스트립(S)의 전진을 원활히 할 수 있다.
권취된 코일을 풀게 되면 스트립이 곡율을 유지하려는 특성이 있어 초기 통판시 스트립의 선단부가 코일의 곡율을 따라 휘어진 상태로 전진하게 되며 스트립의 두께가 약 2mm만 넘어도 작업자의 힘으로는 펼 수 없게 된다.
이렇게 휘어진 스트립의 선단부는 이 후 압연롤까지 이송되게 되는데 디플렉트롤을 통과한 스트립의 선단부는 점차 초기 곡율로 복원되는 탄성력이 생겨 휘어져 디플렉트롤과 압연롤 사이에 설치되는 주위 보조 설비인 X선 장비, 압연유 분무 장치, 스퀴즈롤 등에 간섭되어 통판이 어려워지는 문제가 있다. 특히, 코일 상태로 열처리를 거친 스트립의 통판시에는 이러한 현상이 심각해져 통판에 많은 어려움이 있다.
뿐만 아니라 코일이 마그네슘으로 이루어지는 경우, 기존 구조용 금속 재료로 형성된 코일보다 초기 통판이 더욱 어려운데 이는 마그네슘이 비강도 및 강성이 크고 치수 안정성이 우수하여 고온에서 장시간 방치하여도 치수 변화가 적으며 상온에서 소성 변형이 어렵다는 고유한 특성을 가지기 때문이다.
그러나 본발명의 실시예에 따르면, 두 안내판롤(60)들 및 스누브롤(80)이 함께 곡율진 스트립(S)의 선단을 펴주는 3 밴더(bender)로서 역할을 하기 때문에 기존 구조용 금속 재료뿐만 아니라 열처리된 코일 및 마그네슘 코일의 경우에도 초기 통판을 수월하게 수행할 수 있다.
도 1에서는 가역식 코일 압연기(100)가 상부 권취식(over winding type)인 것을 예로 들어 설명하였으나 본 발명의 다른 실시예에 따르면 가역식 코일 압연기 는 맨드랠에 취입된 코일의 하부에서 스트립이 풀리거나 감기게 되는 하부 권취식(under winding type)일 수 있다.
가역식 코일 압연기(100)가 상부 권취식인 경우 두 개의 안내판롤(60)들과 하나의 스누브롤(80)을 채용하였으나 가역식 코일 압연기가 하부 권취식인 경우 두 개의 스누브롤들과 하나의 안내판롤을 채용할 수 있으며 이 경우 상부 권취식과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이는 하부 권취식의 경우 상부 권취식과 반대 방향으로 스트립의 선단부가 휘어지기 때문이다.
보다 구체적으로 가역식 코일 압연기가 하부 권치식인 경우, 맨드랠에 취입된 코일의 하부로부터 스트립이 풀리게 된다. 그리고 스트립의 이동 경로의 하부에 위치하여 스트립을 안내하는 경동식 안내판에는 하나의 홈이 형성되며 하나의 홈에는 하나의 안내판롤이 경동식 안내판의 하부로부터 삽입되어 설치된다. 경동식 안내판과 이동축을 공유하고 맨드랠로부터 풀려진 스트립의 이동 경로의 상부에 위치하여 스트립을 안내하는 경동식 스누브롤 지지판에는 두 개의 스누브롤이 설치되게 되는데 두 개의 스누브롤은 안내판롤에 인근시 안내판롤이 두 개의 스누브롤들 사이공간의 아래에 위치되어 안내판롤과 함께 곡률진 스트립의 선단부를 펴준다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가역식 코일 압연기를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.

Claims (5)

  1. 코일이 취입되고 상기 코일의 상부로부터 스트립을 푸는 맨드랠;
    두 개의 홈이 형성되며 상기 맨드랠로부터 풀려진 상기 스트립의 이동 경로의 하부에 위치하여 상기 스트립을 안내하는 경동식 안내판;
    두 개의 상기 홈에 각각 상기 경동식 안내판의 하부로부터 삽입되어 설치되는 두 개의 안내판롤;
    상기 경동식 안내판과 이동축을 공유하고 상기 맨드랠로부터 풀려진 상기 스트립의 이동 경로의 상부에 위치하여 상기 스트립을 안내하는 경동식 스누브롤 지지판; 및
    상기 경동식 스누브롤 지지판에 설치되어 상기 두 개의 안내판롤들에 인근시 상기 두 개의 안내판롤들 사이공간의 위쪽에 위치되어 두 개의 안내판롤들과 함께 곡율진 상기 스트립의 선단부를 펴주는 스누브롤을 포함하는 가역식 코일 압연기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 경동식 안내판을 거친 상기 스트립의 상기 이동 경로의 하부에 위치하는 디플렉트롤;
    상기 디플렉트롤의 상부에 인근하여 상기 디플렉트롤과 함께 상기 스트립을 이동시키는 핀치롤; 및
    상기 디플렉트롤 및 상기 핀치롤에 의해서 이동된 상기 스트립을 압연하는 한쌍의 압연롤을 더 포함하는 가역식 코일 압연기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    공유되는 상기 경동식 안내판 및 상기 경동식 스누브롤 지지판의 상기 이동축은 상기 디플렉트롤의 중심축인 가역식 코일 압연기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일은 마그네슘을 포함하는 가역식 코일 압연기.
  5. 코일이 취입되고 상기 코일의 하부로부터 스트립을 푸는 맨드랠;
    한 개의 홈이 형성되며 상기 맨드랠로부터 풀려진 상기 스트립의 이동 경로의 하부에 위치하여 상기 스트립을 안내하는 경동식 안내판;
    상기 홈에 상기 경동식 안내판의 하부로부터 삽입되어 설치되는 안내판롤;
    상기 경동식 안내판과 이동축을 공유하고 상기 맨드랠로부터 풀려진 상기 스트립의 이동 경로의 상부에 위치하여 상기 스트립을 안내하는 경동식 스누브롤 지지판; 및
    상기 경동식 스누브롤 지지판에 설치되는 두 개의 스누브롤을 포함하고,
    상기 두 개의 스누브롤은 상기 안내판롤에 인근시 상기 안내판롤이 상기 두 개의 스누브롤들 사이공간의 아래에 위치되어 상기 안내판롤과 함께 곡률진 상기 스트립의 선단부를 펴주는 가역식 코일 압연기.
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