KR20130019663A - 연속 소둔로용 스트립 통판장치 - Google Patents

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KR20130019663A
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Abstract

후프 코일(hoop coil)로부터 선형으로 풀리는 스트립을 소둔로 내로 통판시키는 장치에 있어서 본 발명에 따른 연속 소둔로용 스트립 통판장치는 드럼, 하우징 및 구동롤을 포함한다. 드럼은 선형으로 연장되는 회전축과, 후프코일의 내주면을 지지하는 권취부를 구비한다. 하우징은 상기 회전축의 양단부가 수용 및 거치되는 가이드 홈이 형성된다. 구동롤은 한 쌍으로 구비되고, 상기 후프 코일을 선형으로 풀어 낸다.
본 발명에 따른 스트립 통판 장치는 권취된 코일의 종류 및 크기에 제한받지 않고 스트립 통판 작업을 수행할 수 있으며, 연속 소둔로에서 수행되는 스트립 통판작업의 시간을 단축시키고 작업자의 안전을 향상 시키는 효과가 있다.

Description

연속 소둔로용 스트립 통판장치{Apparatus of passing strip for continuous annealing furnace}
본 발명은 연속 소둔로용 스트립 통판장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 코일에 대한 통판 작업을 수행하고, 작업자의 작업환경을 개선할 수 있는 스트립 통판장치에 관한 것이다.
연속 소둔로용 스트립 통판장치는 스테인리스강 냉연 소둔로 내에서 판 파단이 발생한 경우 또는 프로세스 초기에 최초 통판을 위하여 사용된다. 즉, 소둔로에서 판파단이나 소둔로 내부 작업 중 스트립을 제거하고 작업을 하는 경우 해당 작업을 종료한 후 연속적인 소둔 프로세스를 수행하기 위해서는 통판용 코일(Coil)을 통판하여 선행 코일과 후행 코일을 연결 시켜 주는 작업을 하여야 한다. 이때 사용되는 장치가 스트립 통판 장치로서, 종래에는 통판을 위한 대부분의 작업을 수작업에 의존하여 많은 작업시간이 소요되고 코일을 취급하면서 절상 및 자상 등의 재해에 노출되고 있었다.
본 발명의 과제는 권취된 코일의 크기 및 종류에 관계없이 자동적인 통판 작업을 수행할 수 있는 수단을 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 과제는 연속 소둔로에서 수행되는 스트립 통판작업의 시간을 단축시키고 작업자의 안전을 향상 시킬 수 있는 수단을 제공하는 데 있다.
후프 코일(hoop coil)로부터 선형으로 풀리는 스트립을 소둔로 내로 통판시키는 장치에 있어서 본 발명에 따른 연속 소둔로용 스트립 통판장치는 드럼, 하우징 및 구동롤을 포함한다.
드럼은 선형으로 연장되는 회전축과, 후프코일의 내주면을 지지하는 권취부를 구비한다.
하우징은 상기 회전축의 양단부가 수용 및 거치되는 가이드 홈이 형성된다.
구동롤은 한 쌍으로 구비되고, 상기 후프 코일을 선형으로 풀어 낸다.
또한 상기 회전축은 상기 가이드 홈과의 접촉 부분에 베어링부를 구비한다.
또한 상기 권취부는 복수의 바(bar) 형상으로 형성되고, 상기 회전축으로부터 일정 거리에 상기 회전축과 평행하게 배열된다.
나아가 상기 권취부와 상기 회전축을 연결하며, 상기 권취부와 상기 회전축 간의 거리를 조절하는 간격조절부를 포함할 수 있다. 이 때 상기 간격조절부는 제1 간격조절암, 제2 간격조절암 및 조임수단을 구비한다. 제1 간격조절암은 상기 회전축으로부터 회동가능하도록 연결되고, 제2 간격조절암은 상기 제1 간격조절암 및 상기 권취부에 각각 회동가능하도록 연결되며, 조임수단은 상기 제1 간격조절암 과 상기 제2 간격조절암이 형성하는 연결 각도를 조절한다.
한편, 권취부 가이드 플레이트를 더 구비할 수 있다. 권취부 가이드 플레이트는 상기 드럼의 회전축에 직각방향으로 형성되고, 상기 권취부의 회전축 방향 이동을 제한한다.
또한 상기 하우징에는 후프 코일의 측면부를 관찰가능하도록 절개된 점검창이 형성될 수 있다. 나아가 상기 점검창에는 하우징 내부에서 상기 후프 코일이 회전 및 선형으로 풀리는 방향으로 회전하는 가이드 롤이 구비될 수 있다. 더 나아가 상기 가이드 롤의 길이 방향이 상기 드럼의 회전축을 향하도록 형성될 수 있다.
또한 상기 한 쌍의 구동롤 간의 압력을 조절하는 압력조절수단을 포함할 수 있다.
또한 상기 하우징 상부에 구비되고, 상기 드럼에 권취되어 있는 후프코일의 풀림을 방지하는 홀드다운롤을 구비할 수 있다. 나아가 상기 홀드다운롤의 회전을 조절하여 상기 구동롤을 통하여 선형으로 풀리는 스트립의 장력을 조절하는 장력조절부를 포함할 수 있다.
또한 하우징에는 가이드 윙이 형성될 수 있다. 가이드 윙은 상기 드럼이 상기 하우징에 용이하게 수용될 수 있도록 상기 하우징 상단으로부터 외측으로 경사진 형태로 구비된다.
본 발명에 따른 스트립 통판 장치는 관리자의 수작업 없이도 연속 소둔로 내에 후프코일을 선형으로 풀어내어 통판시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따른 스트립 통판 장치는 권취된 코일의 종류 및 크기에 제한받지 않고 스트립 통판 작업을 수행할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 스트립 통판 장치는 연속 소둔로에서 수행되는 스트립 통판작업의 시간을 단축시키고 작업자의 안전을 향상 시키는 효과가 있다.
도 1은 연속 소둔로와 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 통판 장치의 모습을 나타내는 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 드럼의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 드럼의 모습을 나타내는 측단면도이다.
도 4은 일 실시예에 따른 드럼과 드럼에 권취되어 있는 후프 코일의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 코일 통판장치의 모습을 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 코일 통판장치의 모습을 나타내는 개략적인 절개도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 특별한 정의나 언급이 없는 경우에 본 설명에 사용하는 방향을 표시하는 용어는 도면에 표시된 상태를 기준으로 한다. 또한 각 실시예를 통하여 동일한 도면부호는 동일한 부재를 가리킨다. 한편, 도면상에서 표시되는 각 구성은 설명의 편의를 위하여 그 두께나 치수가 과장될 수 있으며, 실제로 해당 치수나 구성간의 비율로 구성되어야 함을 의미하지는 않는다.
도 1을 참조하여 일 실시예에 따른 스트립 통판 장치를 설명한다. 도 1은 연속 소둔로와 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 통판 장치의 모습을 나타내는 개략도이다.
예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 연속 소둔로는 스트립(1)이 예열대(2)와 가열대(3)를 통과하여 소둔 프로세스가 진행되도록 구비될 수 있다. 소둔 프로세스가 진행하는 도중 소둔로에서 판 파단이 발생한 경우나, 기타 소둔로 내에서 내부 작업을 하기 위하여 스트립을 제거한 후 해당 작업을 마친 경우 연속적인 소둔 프로세스를 수행하기 위해서 통판용 코일(Coil)을 통판하여 선행 코일과 후행 코일을 연결 시켜 주는 작업을 하여야 한다. 이 때 스트립 통판장치(1000)는 예열대(2)와 가열대(3) 사이로 진입하여 통판 작업을 수행하게 된다.
도 2는 일 실시예에 따른 드럼의 모습을 나타내는 사시도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 드럼의 모습을 나타내는 측단면도이며, 도 4은 일 실시예에 따른 드럼과 드럼에 권취 되어있는 후프 코일의 모습을 나타내는 사시도이다. 한편, 본 명세서를 통하여 후프 코일이라 함은 스트립이 링 형상으로 권취되어 있는 것을 말한다.
먼저 드럼(100)은 회전축(101)을 중심으로 회전하면서 드럼(100)의 외주면 상에 권취되어 있는 후프 코일(10)을 선형으로 풀어내기 위한 구성이다.
드럼(100)은 회전의 중심이 되는 회전축(101)을 구비한다. 회전축(101)은 긴 막대 형상으로 형성된다. 회전축(101)은 후프 코일(10)의 폭 보다 충분히 긴 길이를 갖도록 구비된다.
회전축(101)의 중앙부에는 권취부(110)가 형성된다. 권취부(110)는 복수의 바(bar) 형상으로 형성된다. 각각의 권취부(110)는 회전축(101)과 평행하게 구비되어 회전축(101)으로부터 일정한 거리만큼 이격되며 회전축(101)을 일주하도록 배치된다. 각 권취부(110)끼리는 일정한 간격을 형성하도록 구비되는 것이 바람직하다.
회전축(101)와 각 권취부(110)는 단순한 연결부재를 통하여 고정된 상태로도 구현이 가능하나, 본 실시예에서는 권취부(110)와 회전축(101) 사이의 간격이 확장 가능하도록 간격조절부(120)를 구비할 수 있다. 간격조절부(120)는 다양한 형태로 구비될 수 있으나, 본 실시예에서는 제1 간격조절암(121), 제2 간격조절암(122) 및 조임수단(130)을 포함한다. 제1 간격조절암(121)은 회전축(101)과 제1 관절부(128)를 통하여 회동가능하도록 연결된다. 또한 제2 간격조절암(122)은 제1 간격조절암(121)과는 제2 관절부(127)을 통하여 회동가능하도록 연결되고, 권취부(110)와는 제3 관절부(126)를 통하여 회동가능하도록 연결된다. 이 때 제1 간격조절암(121)과 제2 간격조절암(122)이 형성하는 연결각이 클수록 권취부(110)가 형성하는 외주면의 직경, 즉 회전축(101)으로부터 권취부(110)까지의 거리가 점점 커지게 된다. 한편, 조임수단(130)은 나사 방식 등을 이용하여 제2 관절부(127) 또는 제2 간격조절암(122)으로부터 연장된 연장부(122a) 등을 압박하여 제1 간격조절암(121)과 제2 간격조절암(122)의 연결각이 줄어들지 못하도록 제한할 수 있다. 즉, 조임수단(130)은 위치에 따라 각 권취부(110)가 형성하는 둘레의 최소 직경을 결정하게 된다. 이 때 각 권취부(110)는 후프코일(10)의 내주면과 밀착되면서 후프 코일(10)을 지지하게 된다.
권취부(110)의 양 측 또는 어느 일측의 회전축(101)에는 권취부 가이드 플레이트(105)를 구비할 수 있다. 권취부 가이드 플레이트(105)는 원형의 플레이트 형상으로 형성되고, 회전축(101)으로부터 직각으로 연결되며 상술한 각 권취부(110)와 적은 유격을 형성하도록 구비된다. 권취부 가이드 플레이트(105)는 권취부(110)가 형성하는 바깥 둘레의 직경이 확대되거나 축소되는 경우 권취부(110)가 회전축 방향으로 움직이는 것을 제한하는 기능을 한다.
권취부(110) 및/또는 권취부 가이드 플레이트(105)의 외측에는 베어링부(102)를 구비한다. 베어링부(102)는 드럼(100)이 후술할 하우징(210)에 거치되는 경우 드럼(100)이 회전 가능하도록 지지하는 역할을 한다.
후프 코일(10)은 소둔로 내에서 연결하고자 하는 선행 및 후행 스트립의 강종과 두께에 따라 선별적으로 선택되어야 한다. 위와 같이 형성된 드럼(100)은 다양한 두께 및 종류에 따른 후프 코일(10)을 통판시키는 경우에도 간격조절부(120)를 통하여 안정적으로 후프 코일(10)을 지지하면서 통판 작업을 수행할 수 있도록 한다. 한편, 후프 코일(10) 조립 시에는 후프 코일의 선단부가 각 권취부(110)의 사이에 위치되도록 함으로써 고정되도록 할 수도 있다.
도 5 및 도 6을 참조하여 하우징 및 기타 구성에 대하여 설명한다. 도 5는 일 실시예에 따른 코일 통판장치의 모습을 나타내는 개략적인 사시도이고, 도 6은 일 실시예에 따른 코일 통판장치의 모습을 나타내는 개략적인 절개도이다.
하우징(210)은 내측에 상술한 드럼(100)을 수용한 상태에서 드럼(100)에 권취되어 있는 후프 코일(10)을 선형으로 풀어 내는 타 구성들을 지지한다. 이하 상세히 설명한다.
하우징(210)은 상부가 개방된 박스 형상으로 형성된다. 하우징(210)의 일측면과 마주보는 타 측면에는 각각 상단으로부터 일정 길이를 갖는 가이드 홈(213)이 형성된다. 가이드 홈(213)을 따라 상술한 드럼(100)의 회전축(101)이 수용되며, 가이드 홈(213)의 최저 단부에 회전축(101)이 거치되어 드럼(100)을 지지하게 된다. 이 때 회전축(101)에 구비된 베어링부(102)가 가이드 홈(213)과 접촉하게 됨으로써 드럼(100)이 회전 가능하도록 거치된다.
한편, 하우징(210)의 상단에는 적어도 하나 이상의 가이드 윙(214)이 형성될 수 있다. 가이드 윙(214)은 하우징(210)의 상단으로부터 외측 방향으로 경사진 형태로 구비되어 예리한 모서리를 최소화 함으로써 드럼(100)이 하우징(210) 내측으로 수용될 때 용이하게 수용될 수 있도록 하고, 드럼(100)에 권취되어 있는 후프 코일(10)의 손상을 최소화 한다.
또한 하우징(210)은 가이드 홈(213)이 형성된 측면을 일정 부분 절개함으로써 점검창(211)을 형성할 수 있다. 점검창(211)을 통하여 내부에 수용된 드럼(100)을 포함하여 기타 구성을 관찰하고, 보수 등의 작업을 할 수 있다.
또한 점검창(211)에는 가이드 롤(212)을 구비할 수 있다. 가이드 롤(212)은 하우징(210) 내부에서 풀려 나가는 후프 코일(10)의 회전 방향에 맞추어 회전함으로써 후프 코일(10)이 하우징과 직접적으로 접촉하는 등의 이유로 손상되는 것을 최소화 하는 기능을 한다. 따라서 가이드 롤(212)은 길이 방향의 연장선상에 상술한 회전축(101)이 존재하도록 구비하는 것이 바람직하다.
구동롤(231)은 한 쌍의 롤로 형성되며, 상하로 구비되어 후프 코일(10)의 선단부(10a)가 통과하도록 한 후 후프 코일(10)을 선형으로 풀어내는 기능을 한다. 이 때 모터 등을 이용한 구동부(230)로부터 구동력을 전달받게 되며, 압력조절수단(232)을 통하여 한 쌍의 구동롤(231) 간의 압력을 조절한다.
한편, 하우징(210) 상부에는 홀드다운롤(226)을 구비할 수 있다. 홀드다운롤(226)은 하우징(210) 내부에 수용된 후프 코일(10)의 외주면을 압박하여 후프 코일(10)이 임의로 풀려 장력이 불균일해지는 것을 방지한다. 또한 장력조절부(225)를 통하여 홀드다운롤(226)의 회전 속도를 조절함으로써 일정한 회전력을 후프 코일(10)에 전달하고 구동롤(231)과의 사이에서 일정한 장력이 유지될 수 있도록 하는 기능을 한다. 홀드다운롤(226)은 홀드다운 암(223)을 통하여 홀드 다운축(222)에 연결된다. 홀드 다운축(222)은 홀드다운암(223)의 회전축 역할을 함으로써 홀드다운롤(226)과 회동가능 하도록 연결된다. 홀드다운축(222)의 타측에는 홀드다운 구동암(221)이 형성된다. 홀드 다운 구동암(221)은 실린더(220)와 연결되어 실린더(220)의 구동에 따라 홀드다운축(222)과 회동하게 된다. 결론적으로 실린더(220)의 길이가 축소(D3)되는 경우 홀드다운 구동암(221)과 홀드다운암(223)은 시소와 같이 움직임으로써 홀드다운롤(226)이 상부 방향(D4)로 이동하도록 한다. 위와 같이 홀드다운롤(226)을 상부로 들어올린 상태에서 상술한 드럼(100)이 하우징(210) 내부로 수용하게 된다.
한편, 하우징(210)의 저면에는 휠(235)들을 구비하여 베이스(250)에 구비된 레일(251)을 따라 이동할 수 있도록 함으로써, 후프 코일(10)의 수용 작업과 연속 소둔로 내로의 통판 작업 위치를 달리 결정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 상술한 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양한 연속 소둔로용 스트립 통판장치로 구현될 수 있다.
100: 드럼 101: 회전축
102: 베어링부 105: 권취부 가이드 플레이트
110: 권취부 120: 간격조절부
210: 하우징 211: 점검창
212: 가이드롤 214: 가이드윙
221: 홀드다운 구동암 222: 홀드다운 축
223: 홀드다운암 225: 장력조절부
230: 구동부 231: 구동롤
232: 압력조절수단

Claims (12)

  1. 후프 코일(hoop coil)로부터 선형으로 풀리는 스트립을 소둔로 내로 통판시키기 위한 연속 소둔로용 스트립 통판장치에 있어서,
    선형으로 연장되는 회전축과, 후프코일의 내주면을 지지하는 권취부를 구비하는 드럼;
    상기 회전축의 양단부가 수용 및 거치되는 가이드 홈이 형성되는 하우징; 및
    상기 후프 코일을 선형으로 풀어 내는 한 쌍의 구동롤;을 포함하는 연속 소둔로용 스트립 통판장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전축은 상기 가이드 홈과의 접촉 부분에 베어링부를 구비하는 연속 소둔로용 스트립 통판장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 권취부는 복수의 바(bar) 형상으로 형성되고, 상기 회전축으로부터 일정 거리에 상기 회전축과 평행하게 배열되는 연속 소둔로용 스트립 통판장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 권취부와 상기 회전축을 연결하며, 상기 권취부와 상기 회전축 간의 거리를 조절하는 간격조절부를 포함하고,
    상기 간격조절부는,
    상기 회전축으로부터 회동가능하도록 연결되는 제1 간격조절암;
    상기 제1 간격조절암 및 상기 권취부에 각각 회동가능하도록 연결되는 제2 간격조절암; 및
    상기 제1 간격조절암 과 상기 제2 간격조절암이 형성하는 연결 각도를 조절하는 조임수단을 포함하는 연속 소둔로용 스트립 통판장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 드럼의 회전축에 직각방향으로 형성되고, 상기 권취부의 회전축 방향 이동을 제한하는 권취부 가이드 플레이트를 구비하는 연속 소둔로용 스트립 통판장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하우징에는 후프 코일의 측면부를 관찰가능하도록 절개된 점검창이 형성되는 연속 소둔로용 스트립 통판장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 점검창에는 하우징 내부에서 상기 후프 코일이 회전 및 선형으로 풀리는 방향으로 회전하는 가이드 롤이 구비되는 연속 소둔로용 스트립 통판장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가이드 롤의 길이 방향이 상기 드럼의 회전축을 향하도록 형성되는 연속 소둔로용 스트립 통판장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 구동롤 간의 압력을 조절하는 압력조절수단을 포함하는 연속 소둔로용 스트립 통판장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 상부에 구비되고, 상기 드럼에 권취되어 있는 후프코일의 풀림을 방지하는 홀드다운롤을 구비하는 연속 소둔로용 스트립 통판장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 홀드다운롤의 회전을 조절하여 상기 구동롤을 통하여 선형으로 풀리는 스트립의 장력을 조절하는 장력조절부를 포함하는 연속 소둔로용 스트립 통판장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 드럼이 상기 하우징에 용이하게 수용될 수 있도록 상기 하우징 상단으로부터 외측으로 경사진 형태로 구비되는 가이드 윙이 형성되는 연속 소둔로용 스트립 통판장치.
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