KR20120073685A - 무동력 무빙 닥터블레이드 장치. - Google Patents

무동력 무빙 닥터블레이드 장치. Download PDF

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Abstract

무동력 무빙 닥터블레이드 장치가 소개된다. 본 발명에 따른 무동력 무빙 닥터블레이드 장치는 루퍼상부롤 회전시 연동하여 회전할 수 있도록 그 외주면이 상기 루퍼상부롤에 접촉한 상태를 유지하는 아이들롤(100); 상기 루퍼상부롤의 축방향으로 이동 가능하게 설치된 무빙하우징(200); 상기 아이들롤 회전시 상기 무빙하우징이 상기 루퍼상부롤의 축방향으로 이동할 수 있도록 상기 아이들롤의 회전력을 상기 무빙하우징에 전달하는 제1동력전달수단(300); 상기 무빙하우징의 상부에 결합된 클리닝수단(400); 및 상기 무빙하우징 내측에 설치되어 상기 무빙하우징 이동시 상기 클리닝수단을 상기 루퍼상부롤 방향으로 이동시키는 제2동력전달수단(500)을 포함한다.

Description

무동력 무빙 닥터블레이드 장치.{MOVING DOCTOR-BLADE DEVICE}
본 발명은 무동력 무빙 닥터블레이드 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 제철소의 압연 공정 중 롤 표면의 이물질을 제거하는 무동력 무빙 닥터블레이드 장치에 관한 것이다.
일반적으로 냉연강판의 연속공정에서는 강판을 연속적으로 진행시키면서 도금등의 여러 공정을 수행하는데, 이와 같은 강판의 연속진행을 위하여는 강판코일을 풀면서 그 선,후단부를 연속적으로 용접시키게 된다. 이와 같은 강판의 연속용접시에는 용접기를 기준으로 선행강판은 연속 진행되기 때문에, 용접시 발생되는 시차를 위하여 강판의 용접라인 앞에는 연속진행되는 강판을 저장하여 용접시 그 진행이 잠시 중단되어도 강판의 연속진행을 원활하게 하기 위한 루퍼 타워가 설치된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 루퍼타워는 작동체인(C)으로 연결되며 상하로 이동하는 상부캐리지(1)와 타워 하측으로 고정 배치된 하부캐리지(3)와, 상부캐리지(1)에 설치된 루퍼상부롤(1a) 및 하부캐리지(3)에 설치된 루퍼하부롤(3a)을 포함한다.
또한, 루퍼상부롤(1a) 내지 루퍼하부롤(3a)에는 작업시 발생되는 이물질을 제거하기 위핸 닥터블레이드(5)가 설치되는 바, 이 닥터블레이드(5)는 전력 공급이 필요한 에어실린더(5a)에 의해 작동된다. 그러나, 상부캐리지(1)는 위 아래로 수십 미터씩 이동을 하게 되므로, 전력공급을 위한 전기선 연결 작업이 매우 어렵다는 단점을 가지고 있는 바, 이러한 닥터블레이드(5)를 설치하지 않는 경우에는 롤 표면의 이물질을 제거할 수 없어서, 제품에 결함이 생기며, 수작업으로 제거하는 경우에는 안전사고를 방지할 수 없다는 문제점이 있었다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 롤 표면 이물질을 수작업으로 제거할 필요가 없어서 안전사고를 예방하는 것은 물론, 전기선 연결 작업 없이도 작동 가능하며, 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 무동력 무빙 닥터블레이드 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무동력 무빙 닥터블레이드 장치는 루퍼상부롤 회전시 연동하여 회전할 수 있도록 그 외주면이 상기 루퍼상부롤에 접촉한 상태를 유지하는 아이들롤; 상기 루퍼상부롤의 축방향으로 이동 가능하게 설치된 무빙하우징; 상기 아이들롤 회전시 상기 무빙하우징이 상기 루퍼상부롤의 축방향으로 이동할 수 있도록 상기 아이들롤의 회전력을 상기 무빙하우징에 전달하는 제1동력전달수단; 상기 무빙하우징의 상부에 결합된 클리닝수단; 및 상기 무빙하우징 내측에 설치되어 상기 무빙하우징 이동시 상기 클리닝수단을 상기 루퍼상부롤 방향으로 이동시키는 제2동력전달수단을 포함한다.
상기 제1동력전달수단은, 상기 아이들롤의 회전축에 장착된 풀리와, 회전운동을 직선운동으로 변형시키는 제1베벨기어와, 상기 풀리와 제1베벨기어의 횡축에 걸려 무한궤도로 회전하는 제1벨트와, 상기 제1베벨기어의 직교축과 상기 무빙하우징의 일측을 연결하는 오실레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오실레이터는, 상기 제1베벨기어의 직교축에 그 중심이 결합된 원형브라켓과, 이 원형브라켓의 상부에 결합된 제1링브라켓과, 상기 무빙하우징의 일측에 결합된 제2링브라켓과, 상기 제1링브라켓과 제2링브라켓이 동일축선상에서 어긋나도록 연결하는 원형브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2동력전달수단은, 상기 무빙하우징의 내측에 결합된 랙기어와, 상기 무빙하우징의 상단에서 삽입된 종축에 결합되어 상기 랙기어와 맞물려 일방향으로만 회전하는 피니언기어와, 상기 종축의 끝단에 결합된 제2베벨기어와, 이 제2베벨기어로부터 동력을 전달받아 회전하는 캠과, 이 캠과 상기 클리닝수단을 매개하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 캠은 그 중심이 상기 제2베벨기어의 횡축과 제2벨트를 매개로 연결되고 그 외주면에는 요철면이 형성되며, 상기 연결부는 상기 캠의 요철면상에 접촉된 상태를 유지하는 롤러, 하단이 상기 롤러의 중심에 연결되고 상단에는 클리닝수단이 설치되며 종방향으로 길게 형성된 롤러브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.
롤러브라켓은 상기 무빙하우징의 상면을 관통하여 설치되고, 롤러브라켓의 외주면에는 상기 무빙하우징의 외측에 위치하는 제2상부리미터링과 상기 무빙하우징의 내측에 위치하는 제2하부리미터링이 형성되며, 상기 제2하부리미터링과 상기 무빙하우징의 내측 상면 사이에는 제2압축스프링이 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 클리닝수단은, 블레이드하우징과, 상기 루퍼상부롤 표면의 이물질을 제거할 수 있도록 상기 블레이드하우징의 일단에 결합된 블레이드와, 제거된 이물질이 수용되는 공간이 형성될 수 있도록 상기 블레이드하우징의 일측에 결합된 컬렉트플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기한 기술적 구성으로 인해 전기선 연결 작업 없이도 작동 가능한 무동력 무빙 닥터블레이드 장치를 제공할 수 있다.
또한, 수작업에 의한 이물질 제거 작업을 할 필요가 없으므로, 안전사고를 방지할 수 있는 잇점이 있다.
나아가, 롤 표면의 이물질을 제거함으로써, 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 닥터블레이드가 루퍼타워를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 단면도,
도 3는 도 2의 A부를 화살표 방향에서 본 상태를 나타낸 도면,
도 4는 도 2의 B부를 화살표 방향에서 본 상태를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 무동력 무빙 닥터블레이드 장치에 대하여 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 무동력 무빙 닥터블레이드 장치는 아이들롤(100), 무빙하우징(200), 제1동력전달수단(300), 클리닝수단(400) 및 제2동력전달수단(500)을 포함한다.
아이들롤(100)은 루퍼상부롤(R) 회전시 연동하여 회전할 수 있도록 그 외주면이 루퍼상부롤(R)의 외주면에 접촉한 상태를 유지한다. 아이들롤(100)이 항상 루퍼상부롤(R)에 접촉한 상태를 유지할 수 있도록 아이들롤(100)의 회전축(100a)과 베어링 접촉되는 베어링블록(B)의 하단에는 푸슁축(600)의 일단이 결합되고, 그 푸슁축(600)에는 제1상부리미터링(610)이 그 외주면에 형성되며, 바닥메인프레임(BF)에 고정된 스프링프레임(SF)의 상단과 제1상부리미터링(610)의 사이에는 제1압축스프링(620)이 장착된다. 따라서, 제1압축스프링(620)의 복원력에 의해 항상 푸슁축(600)이 상방으로 힘을 받게 되고, 그 힘에 의해 아이들롤(100)은 루퍼상부롤(R)과 항상 접촉될 수 있는 것이다. 또한, 푸슁축(600)은 스프링프레임(SF)의 상부를 관통하는 바, 그 하단에는 제1하부리미터링(630)이 그 외주면에 형성되어 있어서, 푸슁축(600)의 상방으로의 이동 범위를 제한한다.
루퍼상부롤(R)의 회전에 따라 아이들롤(100)이 회전하게 되면, 제1동력전달수단(300)은 이러한 회전력을 무빙하우징(200)에 전달한다. 제1동력전달수단(300)은 아이들롤(100)의 회전 운동을 직선운동으로 변환시켜주는 구성을 포함하는 바, 이러한 직선운동력은 무빙플레이트(200)에 전달되어 무빙플레이트(200)가 루퍼상부롤(R)의 축방향으로 이동하게 된다.
무빙플레이트(200)의 내측에는 무빙플레이트(200)의 직선운동을 회전운동으로 바꾸고, 다시 상하방향의 직선운동으로 변환시켜주는 제2동력전달수단(500)이 설치되는 바, 이러한 제2동력전달수단(500)의 작동에 의해 무빙플레이트(200)의 상부에 위치한 클리닝수단(400)이 루퍼상부롤(R) 방향으로 이동하여 루퍼상부롤(R)의 표면에 접착된 이물질을 제거할 수 있게 된다.
이러한 각각의 구성을 더 자세히 설명한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1동력전달수단(300)은 제1풀리(310), 제1베벨기어(320), 제1벨트(330), 오실레이터(340)를 포함한다.
풀리(310)는 아이들롤(100)의 회전축(100a)에 장착되고, 제1베벨기어(320)는 아이들롤(100)과 일정 간격 이격되어 위치한다. 제1베벨기어(320)는 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 기능을 하는 바, 횡축(320a)과 직교축(320b)을 가지고 있다.
제1벨트(330)는 제1풀리(310)와 제1베벨기어(320)의 횡축(320a)에 양 끝단이 걸린 상태에서 무한궤도로 회전한다. 따라서, 아이들롤(100) 회전시 제1벨트(330)를 통하여 그 회전력이 제1베벨기어(320)에 전달되고, 제1베벨기어(320)가 이러한 회전운동을 직선운동으로 변환시킬 수 있는 것이다. 또한, 오실레이터(340)는 제1베벨기어(320)의 직교축(320b)과 무빙하우징(200)의 일측을 연결하는 바, 제1베벨기어(320)로부터 무빙하우징(200)으로 운동력을 전달하는 기능을 한다.
오실레이터(340)는 원형브라켓(342)과, 제1링브라켓(344), 제2링브라켓(346) 및 연결브라켓(348)을 포함한다. 원형브라켓(342)은 제1베벨기어(320)의 직교축(320b)에 그 중심이 결합된다. 이러한 원형브라켓(342)의 상부에는 제1링브라켓(344)이 결합되고, 무빙하우징(200)의 일측에는 제2링브라켓(346)이 결합되는 바, 이러한 제1링브라켓(344) 및 제2링브라켓(346)은 동일축선상에 위치하지 않고 서로 어긋난 축선상에 위치하며 연결브라켓(348)에 의해 서로 연결되어진다. 즉, 제1베벨기어의 직교축의 회전에 따라 원형브라켓이 회전하게 되면, 제1베벨기어와 연결된 제1링브라켓(344) 및 무빙하우징(200)에 연결된 제2링브라켓(346)이 의해 무빙하우징(200)이 직선 운동 가능하게 되는 것이다. 또한, 제1베벨기어(320)의 직교축(320b)에는 베어링블록(B)이 장착될 수도 있다.
이와 같이, 제1동력전달수단(300)에 의해 무빙하우징(200)이 직선 방향으로 이동(오실레이팅)하면, 제2동력전달수단(500)이 작동하게 된다.
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2동력전달수단(500)은 랙기어(510)와, 피니언기어(520)와, 제2베벨기어(530)와, 캠(540)과, 연결부(550)를 포함한다.
랙기어(510)는 무빙하우징(200)의 내측 일면에 장착된다. 무빙하우징(200)의 상단으로부터 삽입된 종축(210)에는 피니언기어(520)가 형성되어 있는데, 이 피니언기어(520)는 랙기어(510)와 기어 결합되어 있는 바, 피니언기어(520)의 회전에 따라 종축(210)이 회전되는 것이다. 또한, 종축(210)의 끝단에는 제2베벨기어(530)가 결합되어 있는데, 제2베벨기어(530)에 의해 종축(210)의 회전력은 그와 직교하는 방향으로의 회전력으로 변환된다. 이러한 변환된 회전력에 의해서 캠(540)이 회전되는 바, 캠(540)의 회전력은 다시 연결부(550)를 통해 클리닝수단(400)에 전달되어 클리닝수단(400)이 작동하게 되는 것이다.
제2베벨기어(530)로부터 캠(540)에 회전력이 전달되는 과정을 더 상세히 설명하면, 종축(210)의 회전에 따라 제2베벨기어(530)의 횡축(530a)이 회전을 하게 되고, 제2베벨기어(530)의 횡축(530a)은 캠(540)의 중심과 제2벨트(560)를 매개로 연결되어 있는 바, 결국, 제2벨트(560)에 의해서 캠(540)에 회전력이 전달되는 것이다.
캠(540)의 외주면에는 요철면(540a)이 일정한 간격을 두고 형성된다. 또한, 연결부(550)는 롤러(552)와, 롤러브라켓(554)을 포함하는데, 롤러(552)는 캠(540)의 외주면에 형성된 요철면(540a)과 대응되는 형상으로 형성되며, 종방향으로 길게 형성된 롤러브라켓(554)의 하단에 회전 가능하게 결합된다. 따라서, 캠(540)의 회전에 따라 요철면상(540a)에 접촉된 상태를 유지하는 롤러(552)는 캠(540)의 볼록한 면과 접촉할 때는 그 위치가 상승하고, 캠(540)의 오목한 면과 접촉할 때는 그 위치가 하강하게 되는 것이다.
롤러브라켓(554)은 무빙하우징(200)의 상면을 관통하여 상하 방향으로 이동가능하게 설치된다. 상술한 바와 같이, 그 하단에는 롤러(552)가 회전가능하게 결합되고, 그 상단에는 클리닝수단(400)이 장착된다. 또한, 롤러브라켓(554)의 외주면에는 그 둘레방향으로 제2상부리미터링(556)과 제2하부리미터링(558)이 장착된다. 제2하부리미터링(558)과 무빙하우징(200)의 상면의 내측 사이에는 제2압축스프링(559)이 장착되며, 제2상부리미터링(556)은 무빙하우징(200)의 상면 외측과 선택적으로 접촉된다. 이러한 제2상부리미터링(556), 제2압축스프링(559) 및 제2하부리미터링(558)은 롤러브라켓(554)의 상하 이동범위를 제한하는 기능을 한다.
클리닝수단(400)은 블레이드하우징(410)과, 블레이드(420) 및 컬렉트플레이트(430)를 포함한다. 블레이드(420)는 블레이드하우징(410) 일단에 설치되고, 블레이드하우징(410)의 외면 일측에는 컬렉트플레이트(430)가 결합된다. 따라서, 블레이드(420)와 컬렉트플레이트(430) 및 블레이드하우징(410) 외면 일측에 의해 일정 공간이 형성될 수 있는 바, 블레이드(420)에 의해 루퍼상부롤(R)로부터 제거된 이물질은 그 공간에 수용될 수 있다.
한편, 바닥메인프레임(BF)상에는 무빙가이드암(700)이 설치되어 있는 바, 무빙하우징(200)의 좌우 방향 오실레이팅을 가이드한다.
도 3은 도 2의 A부를 평면에서 바라본 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 루퍼상부롤(R) 회전시 아이들롤(100)도 연동하여 회전하고, 이러한 아이들롤(100)의 회전력은 제1동력전달수단(300)에 의해서 무빙하우징(200)에 전달되는 바, 무빙하우징(200)은 루퍼상부롤(100)의 회전축(100a) 방향으로 오실레이팅(좌우로 이동)한다. 또한, 클리닝수단(400)은 블레이드하우징(410)에 블레이드(420)와 컬렉트플레이트(430)가 장착된 상태로 루퍼상부롤의 아래에서 대기한다.
도 4는 도 2의 B부를 평면에서 바라본 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제2동력전달수단(500)의 랙기어(510)는 무빙하우징(200)의 이동에 의해 피니언기어(520)를 회전시킨다. 또한, 피니언기어(520)의 회전력은 결국, 제2벨트(560)를 통해 캠(540)에 전달되는 것이고, 이러한 캠(540)의 요철면(도 2참조)고 접하고 있는 이이들롤(100)이 승강시킬 수 있는 것이다.
이와 같이, 본 발명은 루퍼상부롤의 회전력을 전달받아 클리닝수단을 작동시킴으로써, 설비 작업 등으로부터 발생될 수 있는 안전사고를 방지하고, 롤 표면의 청정성을 유지, 향상시켜 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허등록청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 아이들롤 200 : 무빙하우징
300 : 제1동력전달수단 310 : 제1풀리
320 : 제1베벨기어 330 : 제1벨트
340 : 오실레이터 400 : 클리닝수단
500 : 제2동력전달수단 510 : 랙기어
520 : 피니언기어 530 : 제2베벨기어
540 : 캠 550 : 연결부

Claims (7)

  1. 루퍼상부롤 회전시 연동하여 회전할 수 있도록 그 외주면이 상기 루퍼상부롤에 접촉한 상태를 유지하는 아이들롤(100);
    상기 루퍼상부롤의 축방향으로 이동 가능하게 설치된 무빙하우징(200);
    상기 아이들롤 회전시 상기 무빙하우징이 상기 루퍼상부롤의 축방향으로 이동할 수 있도록 상기 아이들롤의 회전력을 상기 무빙하우징에 전달하는 제1동력전달수단(300);
    상기 무빙하우징의 상부에 결합된 클리닝수단(400); 및
    상기 무빙하우징 내측에 설치되어 상기 무빙하우징 이동시 상기 클리닝수단을 상기 루퍼상부롤 방향으로 이동시키는 제2동력전달수단(500)을 포함하는 무동력 무빙 닥터블레이드 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1동력전달수단(300)은,
    상기 아이들롤의 회전축에 장착된 제1풀리(310)와, 회전운동을 직선운동으로 변형시키는 제1베벨기어(320)와, 상기 제1풀리와 제1베벨기어의 횡축에 걸려 무한궤도로 회전하는 제1벨트(330)와, 상기 제1베벨기어의 직교축과 상기 무빙하우징의 일측을 연결하는 오실레이터(340)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 무빙 닥터블레이드 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 오실레이터(340)는,
    상기 제1베벨기어의 직교축에 그 중심이 결합된 원형브라켓(342)과, 이 원형브라켓의 상부에 결합된 제1링브라켓(344)과, 상기 무빙하우징의 일측에 결합된 제2링브라켓(346)과, 상기 제1링브라켓과 제2링브라켓이 동일축선상에서 어긋나도록 연결하는 연결브라켓(348)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 무빙 닥터블레이드 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제2동력전달수단(500)은,
    상기 무빙하우징의 내측에 결합된 랙기어(510)와, 상기 무빙하우징의 상단에서 삽입된 종축에 결합되어 상기 랙기어와 맞물려 일방향으로만 회전하는 피니언기어(520)와, 상기 종축의 끝단에 결합된 제2베벨기어(530)와, 이 제2베벨기어로부터 동력을 전달받아 회전하는 캠(540)과, 이 캠과 상기 클리닝수단을 매개하는 연결부(550)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 무빙 닥터블레이드 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 캠(540)은 그 중심이 상기 제2베벨기어의 횡축과 제2벨트를 매개로 연결되고 그 외주면에는 요철면이 형성되며, 상기 연결부(550)는 상기 캠의 요철면상에 접촉된 상태를 유지하는 롤러(552)와, 하단이 상기 롤러의 중심에 연결되고 상단에는 클리닝수단이 설치되며 종방향으로 길게 형성된 롤러브라켓(554)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 무빙 닥터블레이드 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 롤러브라켓(554)은 상기 무빙하우징(200)의 상면을 관통하여 설치되고, 롤러브라켓(554)의 외주면에는 상기 무빙하우징(200)의 외측에 위치하는 제2상부리미터링(554a)과 상기 무빙하우징(200)의 내측에 위치하는 제2하부리미터링(554b)이 형성되며, 상기 제2하부리미터링과 상기 무빙하우징(200)의 내측 상면 사이에는 제2압축스프링(560)이 장착되는 것을 특징으로 하는 무동력 무빙 닥터블레이드 장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 클리닝수단(400)은,
    블레이드하우징(410)과, 상기 루퍼상부롤 표면의 이물질을 제거할 수 있도록 상기 블레이드하우징의 일단에 결합된 블레이드(420)와, 제거된 이물질이 수용되는 공간이 형성될 수 있도록 상기 블레이드하우징의 일측에 결합된 컬렉트플레이트(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 무빙 닥터블레이드 장치.
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