KR20130046603A

KR20130046603A - 소재 측면 이물질 제거장치

Info

Publication number: KR20130046603A
Application number: KR1020110111075A
Authority: KR
Inventors: 임갑수; 박영국
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-05-08

Abstract

본 발명은 소재 측면 이물질 제거장치에 관한 것으로, 회전 구동되는 회전구동부와, 회전구동부에 연동되어 회전되며, 외주부 둘레에 복수의 솔부재가 형성되고, 소재의 측면에 접촉되어 이물질을 쓸어내는 회전솔부와, 이격된 회전구동부와 회전솔부를 연결하는 연결부와, 일단부가 상기 연결부에 힌지결합되며, 신축 구동에 의해 상기 연결부를 회동시켜 상기 소재에 근접되게 상기 회전솔부를 위치시키는 신축구동부를 포함하는 소재 측면 이물질 제거장치를 제공한다.

Description

소재 측면 이물질 제거장치{SCALE REMOVING APPARATUS OF MATERIAL SIDE}

본 발명은 소재 측면 이물질 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압연 소재 측면과의 접촉에 의해 압연 소재 측면의 이물질을 제거하는 장치에 관한 것이다.

일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체상태의 철을 고체로 변형시키는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.

연주공정은 액체 상태인 용강을 주형(Mold)에 주입한 후 연속 주조기를 통과시키면서 냉각, 응고시켜 연속적으로 슬라브(Slab)나 블룸(Bloom) 등의 중간 소재로 만들어내는 공정이다.

압연공정은 제강공정의 연속 주조기로부터 공급받은 슬라브를 가열로에 장입하여 압연에 적당한 온도로 재가열(1200 ~ 1300 ℃)하여 추출한 후, 조압연기를 통해 폭압연 및 두께 압연을 실시하고, 사상압연기에서 수요자가 원하는 두께를 갖는 제품으로 최종압연을 실시하여 생산된 스트립을 권취기로 감아 두루마리 형태의 압연코일로 권취하는 일련의 공정으로 이루어진다.

압연공정 중에는 슬라브 표면에 생성된 산화물 피막을 디스케일링하는 공정을 거치게 되는데, 이러한 디스케일링은 슬라브의 폭방향으로 배열된 복수의 분사노즐을 이용해 고압의 세척수를 이송 중인 슬라브 표면에 분사하여 수행되고 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제1064989호(2011.9.7. 등록, 발명의 명칭 : 디스케일링 장치 및 이를 이용한 디스케일링 시스템)에 개시되어 있다.

본 발명은 압연 소재 측면의 이물질을 제거하는 것에 의해 압연 소재의 품질을 향상시킬 수 있는 소재 측면 이물질 제거장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일측면에 따른 소재 측면 이물질 제거장치는, 회전 구동되는 회전구동부; 상기 회전구동부에 연동되어 회전되며, 외주부 둘레에 복수의 솔부재가 형성되고, 소재의 측면에 접촉되어 이물질을 쓸어내는 회전솔부; 이격된 상기 회전구동부와 상기 회전솔부를 연결하는 연결부; 및 일단부가 상기 연결부에 힌지결합되며, 신축 구동에 의해 상기 연결부를 회동시켜 상기 소재에 근접되게 상기 회전솔부를 위치시키는 신축구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 회전구동부는 회전 동력을 생성하는 모터; 상기 모터의 회전 속도를 감속하는 감속기; 상기 감속기의 출력축에 연결되는 구동풀리; 및 일측부가 상기 구동풀리에 연결되고 타단부가 상기 회전솔부에 연결되어 상기 구동풀리의 토크를 상기 회전솔부로 전달하는 벨트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 회전솔부는 상기 벨트에 의해 상기 구동풀리와 연결되는 종동풀리; 상기 소재의 두께보다 긴 연장길이를 가지고 상기 종동풀리와 동축상에 연결되는 회전바; 상기 복수의 솔부재가 상기 회전바 둘레에 돌출되게 결합되어 형성되는 솔; 및 상기 회전바의 하부가 회전가능하게 축결합되며, 상기 연결부의 일측부에 고정되는 베어링연결구;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 연결부는 수평방향으로의 연장길이를 가지며, 양단부에 상기 회전구동부와 상기 회전솔부가 각각 고정되는 연결대; 상부가 상기 회전구동부에 대응되는 위치에서 상기 연결대에 연결되며, 하부가 제1설치면에 회전가능하게 축결합되는 회동축; 및 상기 연결대와 상기 신축구동부의 일단부가 힌지결합되는 힌지축;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 상기 신축구동부는 일단부가 제2설치면상에 회동가능하게 힌지결합되는 실린더부재; 및 상기 실린더부재의 내부 압력에 따라 상기 실린더부재 내외부로 이동되며, 단부가 상기 힌지축에 회동가능하게 힌지결합되는 로드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 의하면 이송 중인 소재의 측면을 회전솔부의 솔로 가압한 상태에서 소재 측면의 이물질을 쓸어내며 소재 측면으로부터 지속적으로 이탈, 제거할 수 있다.

또한, 신축구동부의 신축 구동에 의해 회전구동부를 기준으로 회전솔부를 회동시키는 것에 의해, 소재의 측면위치(소재의 폭 크기)에 맞추어 회전솔부의 위치를 다양하게 조절할 수 있으며, 소재의 측면에 가해지는 가압력을 조정하거나 착탈 여부를 조정할 수 있다.

또한, 회전바와 솔의 상하방향 길이를 일반적인 압연 소재의 두께보다 길게 형성하는 것에 의해 다양한 두께를 가지는 소재 측면의 이물질 제거에 광범위하게 적용할 수 있다.

이에 따라, 압연 소재 측면에 이물질이 잔류함으로 인해 발생되는 압연 소재의 표면 결함을 방지하여 소재의 생산성과 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 측면 이물질 제거장치의 설치상태를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 측면 이물질 제거장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 측면 이물질 제거장치를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 측면 이물질 제거장치의 사용 상태의 일례를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 측면 이물질 제거장치의 사용 상태의 다른 일례를 도시한 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 소재 측면 이물질 제거장치의 일 실시예를 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 측면 이물질 제거장치의 설치상태를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 측면 이물질 제거장치를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 측면 이물질 제거장치를 도시한 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 측면 이물질 제거장치는, 회전구동부(310), 회전솔부(320), 연결부(330), 신축구동부(340)를 포함한다.

회전구동부(310)는 회전솔부(320)를 회전시키기 위한 회전 동력을 생성하여 회전솔부(320)로 전달하며, 모터(311), 감속기(312), 구동풀리(323), 벨트(314)를 포함한다.

롤러테이블(30)의 양측에는 소재(10)의 형상(폭, 두께)이나 진입여부를 감지하는 센서 송신부(41)와, 센서 수신부(42)가 설치되어 있으며, 센서 수신부(42)에서 감지된 소재(10)의 폭, 두께에 따라 모터(311)의 구동을 제어하는 컨트롤러(미도시)가 구비될 수 있다.

모터(311)는 고속의 회전 동력을 생성하며, 상기 컨트롤러에 의해 서보 제어되어 그 회전 속도나 방향, 정지 여부가 조정된다.

감속기(312)는 고속 회전되는 모터(311)의 회전 속도를 감속하며, 모터(311)의 회전축에 연결되는 구동기어(미도시)와 상기 구동기어보다 큰 직경(다수의 기어치)를 가지는 종동기어(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 구동기어의 기어치의 갯수보다 상기 종동기어의 기어치 갯수가 많아지면, 모터(311)의 회전축(입력축)에 연결된 상기 구동기어의 회전속도에 비해 상기 종동기어는 회전속도가 느려지게 되어 상기 종동기어의 회전축을 출력축(312a)으로 하는 감속을 구현할 수 있다.(도 3 참조)

예를 들어, 상기 구동기어의 기어치 갯수와 상기 종동기어의 기어치 갯수의 비율이 1:2 이면, 모터(311)의 회전속도, 즉 상기 구동기어의 회전속도가 100RPM인 경우 감속기(312) 출력축(312a)의 회전속도, 즉 상기 종동기어의 회전속도는 50RPM이 된다.

상기와 같은 감속기(312)의 구동에 의해 출력축(312a)의 회전속도는 모터(311)에 비해 느려지지만, 토크(회전력)를 증가시킬 수 있어, 중량의 회전솔부(320)측으로 회전 변위를 안정적으로 전달할 수 있다.

구동풀리(313)는 중앙부가 감속기(312)의 출력축(312a)에 결합되어 감속기(312)의 출력축(312a)과 동일 변위로 회전하게 된다.

벨트(314)는 엔드리스(endless) 형태의 띠부재로 구성되며, 일측부가 구동풀리(313)에 연결되고 타단부가 회전솔부(320)에 연결되어, 구동풀리(313)의 회전변위와 토크를 회전솔부(320)로 전달한다.

회전솔부(320)는 회전구동부(310)의 구동풀리(313)에 연동되어 회전되며, 소재(10)의 측면에 접촉되어 이물질을 쓸어내기 위한 복수의 솔부재(b)가 외주부 둘레에 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 회전솔부(320)는, 종동풀리(321), 회전바(322), 솔(323), 베어링연결구(324)를 포함한다.

종동풀리(321)는 벨트(314)에 의해 구동풀리(313)와 연결되어 모터(311) 및 감속기(312)의 회전 구동력을 전달받으며, 구동풀리(313)와의 직경 차이에 따라 감속되거나 가속되어 회전된다.

회전바(322)는 소재(10)의 두께보다 긴 연장길이를 가지고 직립된 원통형상으로 형성되며, 원통형상의 중심부가 종동풀리(321)와 동축상에 연결되어, 종동풀리(321)와 동축 회전된다.

솔(323)은 복수의 솔부재(b)가 회전바(322) 둘레에 돌출되게 결합되어 형성되며, 소재(10)의 측면에 접촉된 상태에서 회전바(322)의 회전에 의해 소재(10) 측면의 이물질을 쓸어내게 된다.

솔(323)은 800~900℃ 고온 소재(10)와의 접촉에 의해서도 손상되지 않을 정도의 열적 특성, 강성을 가지는 니켈 크롬 합금과 같은 금속재나, 내열섬유와 같은 내열소재로 구성된다.

베어링연결구(324)는 회전솔부(320)를 연결부(330)의 지정위치상에 연결하기 위한 구성요소로, 하부가 연결부(330)의 일측부에 연결, 고정되며, 베어링부재에 의해 회전바(322)의 하부가 회전가능하게 축결합된다.

연결부(330)는 상호 이격되게 위치되는 회전구동부(310)와 회전솔부(320)를 지정거리를 두고 연결하는 구성요소로, 벨트(314)와 달리, 회전 변위를 가지지 않는 회전구동부(310)의 모터(311) 본체와, 회전솔부(320)의 베어링연결구(324)가 연결, 고정된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연결부(330)는, 연결대(331), 회동축(332), 힌지축(333)을 포함한다.

연결대(331)는 수평방향으로의 연장길이를 가지는 보 형상을 이루며, 길이방향 양단부의 상면에 회전구동부(310)의 모터(311) 본체와 회전솔부(320)의 베어링연결구(324) 각각 고정된다.

회동축(332)은 회전구동부(310)에 대응되는 위치에서 연결대(331) 하부에 하향 돌출되게 형성되며, 그 하부가 제1설치면(G1)에 회전가능하게 축결합된다.

회동축(332), 신축구동부(340)의 실린더부재(341)(이하 설명)는 작업환경, 조건 등에 따라 롤러 테이블(20)이 설치되는 지면이나 다른 다양한 구조물상에 고정될 수 있는데, 본 발명의 설명에서는 이러한 지면이나 구조물을 포괄하여 각각 제1설치면(G1), 제2설치면(G2)으로 통칭한다.

힌지축(333)은 신축구동부(340)의 일단부와 연결대(331)를 상하방향으로 관통하여 결합되어, 수평방향으로의 신축 변위를 가지는 신축구동부(340)의 일단부를 연결대(331)상에 힌지결합한다.

신축구동부(340)는 그 신축 구동에 의해 회전구동부(310)를 기준으로 회전솔부(320)를 회동시키게 되며, 이에 따라 회전솔부(320)를 소재(10)의 측면에 착탈시키거나 다양한 가압력으로 가압 접촉시키게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 신축구동부(340)는 실린더부재(341)와 로드(343)를 포함하는 유, 공압실린더로 구성된다.

실린더부재(341)는 그 일단부가 제2설치면(G2)상에 회동가능하게 힌지결합된다.

로드(343)는 실린더부재(341)의 내부 압력에 따라 실린더부재(341) 내외부로 이동되며, 실린더부재(341) 외부에 위치하게 되는 일단부가 상기 힌지축(333)에 회동가능하게 힌지결합된다.

유, 공압실린더의 압력제어에 대해서는 공지 기술인 바 그 상세한 설명을 생략한다.

다음으로, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 측면 이물질 제거장치의 작동을 설명하고자 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 측면 이물질 제거장치의 사용 상태의 일례를 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소재 측면 이물질 제거장치의 사용 상태의 다른 일례를 도시한 평면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 소재 측면 이물질 제거장치는 소재(10)를 이송 중인 롤러테이블(20)의 양측(소재(10)의 이송방향과 직각되는 방향, 도 1, 4, 5에서 상하방향)에 한쌍이 설치된다.

본 발명의 일 실시예에서 연결부(330)의 회동축(332)는 그 일단부가 제1설치면(G1)에 회전가능하게 축결합되고, 신축구동부(340)의 실린더부재(341)는 그 일단부가 제2설치면(G2)에 회동가능하게 힌지결합된다.

센서 수신부(42)에 소재(10)가 감지되지 않으면, 센서 수신부(42)의 신호를 입력받은 상기 컨트롤러가 회전솔부(320)를 소재(10)로부터 이격시키기 위한 제어명령을 신축구동부(340)로 전달한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 신축구동부(340)를 신장 구동시키면, 로드(343)가 실린더부재(341) 외측으로 이동되면서, 힌지축(333)으로 연결된 연결대(331)를 밀어내게 된다.

이때, 연결대(331)는 회동축(332)을 기준으로 하여 일측으로 회동하게 되며, 연결대(331)의 자유단부측에 연결된 회전솔부(320)는 소재(10)의 측면으로부터 이격되는 방향으로 이동하게 된다.

센서 수신부(42)에 소재(10)가 감지되면, 센서 수신부(42)의 신호를 입력받은 상기 컨트롤러가 회전솔부(320)를 소재(10)측으로 이동시키기 위한 신축구동부(340) 제어명령과, 회전솔부(320)를 회전시키기 위한 모터(311) 구동명령을 출력한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 신축구동부(340)가 구동되어 그 길이가 짧아지면, 로드(343)가 실린더부재(341) 내측으로 이동되면서, 힌지축(333)으로 연결된 연결대(331)를 실린더부재(341)측으로 당기게 된다.

이때, 연결대(331)는 회동축(332)을 기준으로 하여 타측으로 회동하게 되며, 연결대(331)의 자유단부측에 연결된 회전솔부(320)는 소재(10)측으로 이동되어 소재(10)의 측면에 가압 접촉된다.

회전구동부(310)의 모터(311)를 구동시키면, 감속기(321)를 거쳐 감속되고 토크가 상승되어 구동풀리(313)와 벨트(314)를 통해 회전솔부(320)의 종동풀리(321)로 전달된다.

종동풀리(321)에 연결된 회전바(322)의 연동 회전에 의해 회전바(322)의 외주면에 결합된 솔(323)이 소재(10)의 측면에 접촉된 상태로 회전되며 이물질을 쓸어내게 된다.

다시, 신축구동부(340)를 신장 구동시키면, 로드(343)가 실린더부재(341) 외측으로 이동됨과 동시에 회전솔부(320)가 소재(10)의 측면으로부터 이격되는 방향으로 이동하게 된다.

상기와 같은 신축구동부(340)의 신축 구동에 의해 소재(10)의 측면위치(소재의 폭 크기)에 맞추어 회전솔부(320)의 위치를 다양하게 조정할 수 있으며, 소재(10)의 측면에 가해지는 가압력을 조정하거나 소재(10)로부터 이격시킬 수 있다.

신축구동부(340)의 신장길이가 짧아질수록 회전솔부(320)가 보다 강한 가압력으로 소재(10)의 측면에 접촉될 수 있으며, 센서 송신부(41)와 센서 수신부(42)에서 감지된 소재(10)의 측면과 회전솔부(320)간의 상대적인 거리에 따라 소재(10)의 측면에 가해지는 가압력을 조정할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 소재 20 : 롤러테이블
41 : 센서 송신부 42 : 센서 수신부
310 : 회전구동부 311 : 모터
312 : 감속기 312a : 출력축
313 : 구동풀리 314 : 벨트
320 : 회전솔부 321 : 종동풀리
322 : 회전바 323 : 솔
324 : 베어링연결구 330 : 연결부
331 : 연결대 332 : 회동축
333 : 힌지축 340 : 신축구동부
341 : 실린더부재 343 : 로드
b : 솔부재 G1 : 제1설치면
G2 : 제2설치면

Claims

회전 구동되는 회전구동부;
상기 회전구동부에 연동되어 회전되며, 외주부 둘레에 복수의 솔부재가 형성되고, 소재의 측면에 접촉되어 이물질을 쓸어내는 회전솔부;
이격된 상기 회전구동부와 상기 회전솔부를 연결하는 연결부; 및
일단부가 상기 연결부에 힌지결합되며, 신축 구동에 의해 상기 연결부를 회동시켜 상기 소재에 근접되게 상기 회전솔부를 위치시키는 신축구동부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 측면 이물질 제거장치.
제1항에 있어서,
상기 회전구동부는,
회전 동력을 생성하는 모터;
상기 모터의 회전 속도를 감속하는 감속기;
상기 감속기의 출력축에 연결되는 구동풀리; 및
일측부가 상기 구동풀리에 연결되고 타단부가 상기 회전솔부에 연결되어 상기 구동풀리의 토크를 상기 회전솔부로 전달하는 벨트;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 측면 이물질 제거장치.
제2항에 있어서,
상기 회전솔부는,
상기 벨트에 의해 상기 구동풀리와 연결되는 종동풀리;
상기 소재의 두께보다 긴 연장길이를 가지고 상기 종동풀리와 동축상에 연결되는 회전바;
상기 복수의 솔부재가 상기 회전바 둘레에 돌출되게 결합되어 형성되는 솔; 및
상기 회전바의 하부가 회전가능하게 축결합되며, 상기 연결부의 일측부에 고정되는 베어링연결구;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 측면 이물질 제거장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 연결부는,
수평방향으로의 연장길이를 가지며, 양단부에 상기 회전구동부와 상기 회전솔부가 각각 고정되는 연결대;
상부가 상기 회전구동부에 대응되는 위치에서 상기 연결대에 연결되며, 하부가 제1설치면에 회전가능하게 축결합되는 회동축; 및
상기 연결대와 상기 신축구동부의 일단부가 힌지결합되는 힌지축;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 측면 이물질 제거장치.
제4항에 있어서,
상기 신축구동부는,
일단부가 제2설치면상에 회동가능하게 힌지결합되는 실린더부재; 및
상기 실린더부재의 내부 압력에 따라 상기 실린더부재 내외부로 이동되며, 단부가 상기 힌지축에 회동가능하게 힌지결합되는 로드;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 소재 측면 이물질 제거장치.