KR20110044988A

KR20110044988A - 롤링 밀로부터의 와이어를 코일로 권취하기 위한 향상된 기계

Info

Publication number: KR20110044988A
Application number: KR1020117002308A
Authority: KR
Inventors: 잔프란코 만토반; 레모 티치아니
Original assignee: 지멘스 바이 메탈스 테크놀로지스 에스.알.엘.
Priority date: 2008-07-29
Filing date: 2009-07-08
Publication date: 2011-05-03
Also published as: US20110233319A1; CN102112247A; EP2334449A1; IT1390842B1; RU2505372C2; MX2011001166A; RU2011107213A; ITMI20081388A1; BRPI0916682A2; WO2010012574A1

Abstract

본 발명은 롤링 밀로부터의 와이어(40)를 코일(M)로 권취하기 위한 기계(10)에 관한 것으로, 상기 기계는 관련 바인딩 수단(41, 42)을 이용하여 상기 와이어(40)의 헤드 단부를 나사 결합시키기 위한 안착부(39)를 구비한 스핀들(11)을 포함한다. 상기 나사 결합 안착부(39) 및 상기 바인딩 수단(41, 42)은 상기 스핀들(11)에 가동식으로 커플링되는 개별형 커버 모듈(13)에 연결된다.

Description

롤링 밀로부터의 와이어를 코일로 권취하기 위한 향상된 기계{IMPROVED MACHINE FOR WINDING A WIRE FROM A ROLLING MILL INTO A COIL}

본 발명은 롤링 밀로부터의 와이어를 코일로 권취하기 위한 향상된 와이어 결합 시스템(wire engagement system)을 구비한 기계에 관한 것이다.

본 기술분야의 당업자에게 자명한 바와 같이, 롤링 밀로부터의 와이어는 상용 가능한 중량의 코일로 권취된 다음 스트래핑에 의해 개별적으로 바인딩되어 저장소에 보관된다.

이를 위해, 일반적으로 와이어 안정 냉각 시스템의 하류에는 다이버터(diverter)를 이용하여 교번식으로 와이어가 공급되는 2개의 권취기가 제공된다.

따라서, 2개의 권취기가 교번되며 작동한다. 즉, 하나의 권취기에 코일이 생성되고 있을 때, 다른 하나의 권취기에서는 완성된 코일이 제거되어 바인딩 스테이션으로 이송된다. 이런 유형의 기계 및 시설은, 예를 들면 PCT 국제특허출원 WO2004/108314A호, WO2004/108315A호, WO2004/108316A호, WO2004/108317A호 및 WO2005/084843A호에 설명되고 도시되어 있으며, 이들 국제특허출원은 예로서 본 기술분야와 관련하여 일반적인 설명이 요구되는 경우에 참고문헌으로서 인용된다.

이들 권취기를 제조함에 있어 해결해야할 가장 중요한 기술적 문제들 중 하나는 롤링 밀로부터 나온 와이어의 헤드 단부를 코일 권취기의 스핀들에 부착시키는 것이다.

종래 기술에 따르면, 와이어의 헤드 단부는 나사 유닛을 이용하여 기계 스핀들의 본체의 슬리브에 직접 제공된 안착부에 나사결합되어 부착된다.

앞서 간략하게 설명드린 바와 같이, 와이어의 헤드 단부를 기계의 스핀들(슬리브)에 직접 나사결합하여 고정하는 것은, 와이어 헤드 단부의 안착부를 구성하는 단계를 포함하여, 작업 처리될 제품의 치수 특성을 변화시키고자 할 때 비교적 긴 시간동안 기계를 작동 중지시켜야 하는 큰 단점을 가진다.

이런 문제는 와이어 헤드 단부와 관련 고정 시스템이 부품의 교체 및/또는 관리를 필요로 할 시에 특히 그러하다.

본 발명의 목적은, 와이어 헤드 단부를 스핀들에 나사결합하여 부착하기 위한 시스템이 제품 변경, 또는 부품의 교체 및/또는 관리 유지를 수행할 필요가 있는 경우에 기계의 긴 작업 중단을 발생시키지 않는, 롤링 밀로부터의 와이어를 코일로 권취하기 위한 기계를 제작함으로써 전술한 종래기술의 단점들을 해결하는 것이다.

본 발명에 따른 이런 목적은 기계의 스핀들의 본체로부터 구조적으로 독립된 와이어 헤드 단부를 나사결합하여 부착하기 위한 시스템을 제작함으로써 달성된다.

보다 구체적으로, 본 발명의 보호 범위는 첨부된 대표 청구항과 종속 청구항들에 기재된 특징들을 갖는 기계의 의해 달성된다.

본 발명에 따른 권취기의 구조적 특징 및 기능적 특징들과, 종래기술과 비교한 장점들이 본 발명의 예시적인 실시예를 도시한 첨부된 개략적 도면들을 참조하여 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확해 질 것이다.

도 1은 와이어를 코일 상에 권취하는 작동 위치에 있는, 본 발명에 따른 예시적인 기계를 도시하는 종단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기계의 평면도이다.
도 3은 코일의 권취 초기 단계에 있는, 와이어 헤드 단부를 모듈에 나사결합하여 부착하기 위한 안착부를 도시하는 기계의 커버 모듈의 확대 단면도이다.
도 4는 도 3과 유사한 도면으로서, 코일의 권취가 완료된 다음 스핀들 분리 단계 동안의 커버 모듈을 도시하는 확대 단면도이다.
도 5 및 도 6은 도 1과 유사한 단면도로서, 형성된 코일이 상부로부터 제거될 수 있도록 스핀들로부터 커버 모듈을 제거하기 위한 일련의 과정을 도시하는 단면도이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 실용적 구현이 가능한 실시예에 따른 코일 권취기(coil winding machine)는 도면부호 10으로 도시되고, 전동식 스핀들(11)에 의해 구조적으로 형성되며, 상기 전동식 스핀들(11)은 도시된 실시예에서 수직축(12)을 중심으로 회전되지만 수평축을 중심으로 회전될 수도 있다.

본 발명에 따르면, 스핀들(11)은 커버 모듈(13)에 의해 상부가 폐쇄되고, 상기 커버 모듈(13)은 스핀들(11)과 상호 작용하는 이동 구조체(14)에 의해 이동될 수 있다.

도 1, 도 2, 도 5 및 도 6에 명확하게 도시된 바와 같이, 구조체(14)는 트랙(16)을 지지하는 베이스(15)로 구성되며, 트랙 상의 프레임(17)은 화살표(19)의 방향을 따라 전후 방향으로 이동하도록 모터(18)에 의해 제어된다.

트랙(16)의 후방은 지점(20)에서 한 쌍의 측방향 지지 필라(21)에 피벗 가능하게 연결되며, 트랙(16)의 전방은 지점(22)에서 한 쌍의 측방향 유압 작동기(실린더; 23)에 피벗 가능하게 연결되고, 결국 지점(24)에서 베이스(15)에 피벗 가능하게 연결된다.

이에 따라, 트랙(16)-프레임(17) 조합체는 지점(20) 둘레로 화살표(25)의 방향을 따라 피벗하도록 통제될 수 있고, 프레임(17)을 화살표(19; 도 1, 도 5 및 도 6)의 방향을 따라 이동하도록 통제될 수 있다. 명확하게 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 커버 모듈(13)의 후방은 프레임(17)에 지지되고 스핀들(11)을 회전시킴으로써 결합해제 가능한 방식으로, 예를 들면 본 기술분야의 당업자에게 공지된 임의 유형일 수 있는 셀프 센터링 조우 커플링(self-centering jaw coupling)에 의해 결합(커플링)된다. 상기 조우 커플링이 스핀들(11)에 축방향으로 연결된 수형 요소(26)와, 커버 모듈(13)의 중심에 배열된 정합 암형 요소(27)로 도면에 도식화되어 있으며, 상기 커버 모듈(13)은 상기 요소(27)의 본체(31) 내부에 마련된 (도시되지 않은) 베어링에 대해 회전한다.

커버 모듈(13)은 쌍을 이룬 아암(28)을 이용하여 셀프 센터링 및 피벗 방식으로 프레임(17)의 자유 단부에 장착된다. 상기 아암(28)의 지점(29)에서 프레임(17)에 피벗식으로 연결되고 이의 타단은 지점(30)에서 커버 모듈(13)을 스핀들(11)에 연결하는 조인트의 암형 요소(27)의 베어링의 본체(31)에 피벗식으로 연결된다.

또한, 커버 모듈(13)의 상부는 정반대에 위치한 유압 작동기(실린더; 34)에 의해 프레임(17)에 지지된 피벗 디스크(33)에 연동된다.

상기 작동기(34)는 지점(35)에서 프레임(17)에 피벗식으로 연결되고 지점(36)에서 디스크(33)에 피벗식으로 연결되며, 상기 작동기는 와이어(40)의 최상부 코일에 작용하는 커버 모듈(13)의 내재하는 탄성 핀(32)과 협동하여, 스핀들(11)로부터 커버 모듈(13)을 제거할 때 임의의 방해가 발생하지 않도록 한다 (도 4 참조).

도면의 도 3 및 도 4의 상세도를 참조하면, 스핀들(11) 상부의 가까운 곳에 있는 나사 유닛인 이동식 베인(mobile vane; 37)은 공지의 방식으로 스핀들과 상호 작용하고, 또한 커버 모듈(13) 아래에서부터 연장되는 대응하는 대향 환형 칼라(38)와 상호 작용하여, 롤링 밀에서 나온 와이어(40)의 제1 코일을 나사 결합 및 바인딩하기 위한 환형 안착부(39)를 형성한다. 안착부(39)에서 와이어 헤드 단부(40)의 바인딩 또는 록킹은 임의의 공지의 수단에 의해, 예를 들면 각진 웨지형 벽들 또는 표면(41, 42)들 사이에 와이어 헤드 단부(40)를 웨지 처리(wedging) 및 픽싱 처리(fixing)함으로써 이루어질 수 있다. 도시된 비제한적 실시예에서, 표면(41)은 커버 모듈(13)의 바닥면이고, 표면(42)은 표면(41)에 대해 예각을 형성하는 환형 칼라(38)의 내부 표면이다.

사실상, 도 3에 도시된 바와 같이, 와이어 헤드 단부(40)는 이동식 베인(37)에 의해 화살표(F) 방향으로 이동되어 안착부(30)의 표면(41, 42) 사이에서 마찰에 의해 나사 결합되고 로킹되며, 이어서 베인(37)은 도 4에 도시된 바와 같이 와이어(40)의 코일의 권취를 허용하도록 공지의 방식으로 스핀들(11)로부터 분리된다.

이동식 베인(37)을 이용하여 와이어 헤드 단부(40)를 나사 결합하기 위한 작업은 본 기술분야의 당업자에게 공지된 유형이므로, 본 명세서에서는 구체적으로 설명하지 않는다. 본 발명에 따른 코일 권취기의 작동은 도면을 참조한 전술한 설명을 통해 명확하며, 다음과 같이 요약될 수 있다. 코일은 도 1에 도시된 위치, 즉 스핀들(11)의 상부가 커버 모듈(13)에 의해 폐쇄되고 베인(37)이 스핀들(11)의 슬리브로부터 제거된 위치(도 4)에서 코일 권취기에 의해 생성된다.

코일(M)이 권취되면(도 4), 커버 모듈(13)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상승된 다음, 스핀들(11)에 대해 측방향으로 이동된 도 6의 위치로 이동된다.

따라서, 형성된 코일(M)은 공지의 시스템을 이용하여 스핀들로부터 제거될 수 있고, 이어서 전술한 작동 순서의 반대 순서를 따라 커버 모듈(13)이 신규의 코일 형성 사이클을 위해 스핀들(11)에 재위치 설정될 수 있다.

비제한적 실시예를 통해, 이하의 발명의 명칭으로 동일한 출원인에 의해 동일한 일자로 이탈리아에 출원되어 공동 계류중인 특허에 설명된 시스템과 같은, 코일을 이동시키기 위한 시스템이 이용될 수 있다.

"와이어 테일을 로킹하고 형성된 코일을 내장하기 위한 향상된 수단을 구비한 롤링 밀로부터의 와이어를 코일로 권취하기 위한 기계(Machine for winding into a coil a wire from a rolling mill with improved means for locking the wire tail end and containing the coil formed)"

이는 상세한 설명의 도입부에 기재된 본 발명의 목적 달성을 위한 와이어 코일 권취기의 생성을 허용하며, 기계의 스핀들의 본체의 슬리브로부터 자연스럽게 분리될 수 있고 와이어 헤드 단부를 바인딩 및 나사 결합하기 위한 시스템을 포함하는 개별형인 커버 모듈의 생성에 의해 부품의 관리, 및/또는 마모로 인한 부품의 교체, 또는 제작될 제품의 치수 특성에 따른 변경을 위해 요구되는 시간이 현저하게 감축된다.

물론, 상기 와이어의 단면은 (비제한적 실시예에 도시된 바와 같이) 원형이거나, 또는 평평하거나 각이 진 형상, 또는 그 이외의 다른 형상일 수 있다.

본 발명의 보호 범위는 이하의 특허청구범위에 의해 한정된다.

Claims

롤링 밀로부터의 와이어(40)를 코일(M)로 권취하기 위한 유형의 기계(10)로서, 관련 바인딩 수단(41, 42)에 의해 상기 와이어(40)의 헤드 단부를 나사 결합하기 위한 안착부(39)를 구비한 스핀들(11)을 포함하는 기계에 있어서,
나사 결합식 안착부(39)와 바인딩 수단(41, 42)이 상기 스핀들(11)에 가동식으로 연결되는 개별형 커버 모듈(13)에 연동되는 것을 특징으로 하는 기계.
제1항에 있어서, 상기 커버 모듈(13)은, 코일(M)을 형성하기 위해 스핀들(11)과 함께 회전하여 커플링되는 작동 위치와 형성된 코일(M)을 제거하기 위해 상기 스핀들(11)로부터 제거되는 비 작동 위치 사이에서 커버 모듈(13)을 이동시키기 위해, 상기 스핀들(11)과 상호 작동하는 이동 구조체(14)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 기계.
제1항에 있어서, 상기 커버 모듈(13)은 상기 이동 구조체(14)에 의해 회전 및 피벗 가능한 방식으로 지지되는 것을 특징으로 하는 기계.
제3항에 있어서, 상기 이동 구조체(14)는 트랙(16)을 지지하는 베이스(15)를 포함하며, 트랙 상의 프레임(17)은 화살표(19)의 방향으로 전후 이동되도록 모터(18)에 의해 제어되고, 트랙(16)은 트랙의 후방 지점(20)에서 한 쌍의 측방향 지지 필라(21)에 피벗식으로 연결되고, 트랙의 전방 지점(22)에서 한 쌍의 측방향 유압 작동기(실린더)(23)에 피벗식으로 연결되며, 결국 지점(24)에서 베이스(15)에 피벗식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 기계.
제4항에 있어서, 상기 커버 모듈(13)은 프레임(17)의 전방에 지지되고 용이하게 제거되는 방식으로 스핀들(11)을 중심으로 회전시킴으로써 결합되는(커플링되는) 것을 특징으로 하는 기계.
제5항에 있어서, 커버 모듈(13)은 수형-암형 조인트를 이용하여 스핀들(11)에 커플링되는 것을 특징으로 하는 기계.
제6항에 있어서, 상기 조인트는 스핀들(11)에 축방향으로 연결된 수형 요소(26)와, 커버 모듈(13)의 중심에 배열된 정합 암형 요소(27)를 포함하며, 커버 모듈은 상기 암형 요소(27)의 본체(31) 내부에서 회전하는 것을 특징으로 하는 기계.
제7항에 있어서, 상기 커버 모듈(13)은 쌍을 이룬 아암(28)에 의해 셀프 센터링 및 피벗 가능한 방식으로 프레임(17)의 자유 단부에 장착되고, 상기 아암(28)은 일 단부의 지점(29)에서 프레임(17)에 피벗식으로 연결되고, 대향 단부의 지점(30)에서 스핀들(11)에 대한 커버 모듈(13)의 연결 조인트인 암형 요소(27)의 본체(31)에 피벗식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 기계.
제5항에 있어서, 커버 모듈(13)은 상부에서 마주하며 대향하는 쌍을 이룬 유압 작동기(실린더)(34)에 의해 프레임(17)에 지지된 피벗 디스크(33)에 연결되며, 상기 작동기(34)는 지점(35)에서 프레임(17)에 피벗식으로 연결되고 지점(36)에서 디스크(33)에 피벗식으로 연결되며, 상기 작동기는 와이어(40)의 상부 코일에 작용하는 커버 모듈(13)의 하부 탄성 핀(32)과 협동하여, 커버 모듈(13)이 스핀들(11)로부터 제거될 때 임의의 방해가 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 기계.
제1항에 있어서, 커버 모듈(13)의 아래에 위치한 환형 칼라(38)는, 커버 모듈(13) 자체의 하부면과 칼라(38)의 내부면에 의해 한정된 웨지형 표면(41, 42)에 대해 와이어(40)의 제1 코일을 나사결합하여 바인딩하기 위한 환형 안착부(39)를 한정하는 것을 특징으로 하는 기계.