KR20140054311A - 롤링 밀 레잉 헤드를 위한 교체가능한 마모 요소 - Google Patents

Abstract

롤링 밀 레잉 헤드를 위한 선택적으로 교체가능한 마모 요소가 제공된다. 하나의 교체가능한 마모 요소(110)가 단부 링(90) 안내 표면을 형성하고 그리고, 레잉 헤드로부터 안내 링을 제거하지 않고, 단부 링 내경 내에 설치된다. 복수의 마모 요소 본체(112, 114)가 단부 링 안내 표면 내경의 하나 이상의 부분 주위로 설치될 수 있을 것이다. 단부 링 안내 표면 마모 요소 본체(112, 114)의 크기, 구성 및 재료 성질이 안내 링 내경 내의 상이한 섹션에 대해서 달라질 수 있을 것이다. 다른 교체가능한 마모 요소는, 레잉 헤드 트리퍼 메커니즘 안내 표면을 형성하는 트리퍼 패들이다. 트리퍼 패들 및 안내 표면 마모 요소 본체는, 단부 링 또는 트리퍼 메커니즘을 레잉 헤드로부터 제거하지 않고, 단부 링 외부에서 교체될 수 있다.

Description

롤링 밀 레잉 헤드를 위한 교체가능한 마모 요소{REPLACEABLE WEAR ELEMENT FOR ROLLING MILL LAYING HEAD}

본원 발명의 실시예는 롤링 밀 레잉 헤드에 관한 것이고 그리고 보다 특히 레잉 헤드 내의 안내 링 보호판(shroud)을 위한 교체가능한 마모 요소에 관한 것이다.

롤링 밀 레잉 헤드는 일련의 나선형의 연속적인 루프 링 내로 이동하는 롤링된 세장형 재료를 형성한다. 이러한 링은, 임의의 희망하는 수의 나선형 회선(turn)의 코일로 그 링을 번들화(bundling)함으로서 하류에서 추가적으로 프로세싱될 수 있을 것이다. 공지된 레잉 헤드가 일반적으로 미국 특허 제 5,312,065; 6,769,641; 및 7,011,264 호에 개시되어 있고, 그 특허의 전부의 전체 내용은, 본원에서 전부 기재된 바와 같이, 본원에 의해서 참조로서 포함된다.

상기 특허에 개시된 바와 같이, 롤링 밀 레잉 헤드는, 세장형 재료를 방사상 외측으로 펼쳐진(flared) 섹션으로 배출하는 회전 퀼(quill)을 포함하고, 상기 재료는, 예를 들어, 중공의 튜브형 레잉 파이프와 같은, 세장형 중공 구조물의 진입 단부 내에 수용된다. 레잉 파이프 또는 다른 세장형 중공 구조물은, 퀼의 펼쳐진 섹션에 의해서 둘러싸이는 곡선형 중간 부분 및 퀼의 회전 축에 대해서 대체로 접선을 이루고 그리고 상기 회전축으로부터 방사상 외측으로 돌출하는 단부 부분을 구비한다. 회전 퀼 및 레잉 파이프 중공 세장형 구조물의 조합은 롤링된 재료를 나선형의 곡선형 형상과 일치시킨다. 상이한 치수의 롤링된 재료를 수용하도록 레잉 헤드를 재구성하기 위해서, 레잉 파이프 또는 다른 대안적인 중공 세장형 구조물이 상이한 프로파일 및/또는 직경 중 하나로 대체될 수 있을 것이다.

롤링된 재료의 추가적인 나선형 프로파일링은, 외측 외주 주위로 롤링된 재료를 수용하기 위한 홈통을 포함하는 회전하는 나선형 안내부 내에서 달성된다. 미국 특허 제 6,769,641 호에 개시된 나선형 안내부는 림 섹터(rim sector) 내에 형성된 외주 홈통을 가지는 세그먼트화되고(segmented), 섹터-성형된 모듈형 림 구성을 가진다. 상이한 치수의 롤링된 재료를 수용하기 위해서 레잉 헤드를 재구성하고자 할 때, 림 섹터들 모두가 새로운 재료를 코일링하기 위해서 필요한 상이한 홈통 프로파일 및/또는 나선형 피치를 가지는 다른 세트로 교환된다. 서비스 사용 중에 특정 홈통 세그먼트가 마모될 때마다, 그 전체 림 섹터 구조 부재를 새로운 것으로 교체한다.

일반적으로, 또한 단부 링 또는 안내 링으로서 일반적으로 지칭되는 환형 링 또는 보호판은 레잉 파이프 배출 단부 및 나선형 안내부를 둘러싸는 안내 표면을 가지고, 그에 따라 세장형 재료가, 이제 완전히 코일링된 구성으로 후속 번들링 및 기타 프로세싱을 위해서 컨베이어 벨트로 배출될 때, 축방향 및 방사상으로 한정된다. 하나 이상의 트리퍼 패들(tripper paddle)을 포함하는 피봇팅 트리퍼 메커니즘이 퀼의 단부 링/보호판 말단부의 약 6시 방향 또는 하단부 위치에 배치될 수 있을 것이다. 링/보호판 내경 표면에 대한 트리퍼 메커니즘의 피봇 공격(attack) 각도를 변화시키는 것이, 예를 들어 변화되는 세장형 재료 가소성(plasticity) 두께, 조성, 롤링 속도 및 횡단면 구조를 보상하기 위해서, 세장형 재료 코일링을 제어하는데 있어서 유용하다. 트리퍼 패들 상단 표면은, 레잉 헤드를 통해서 배출 컨베이어 구조물로 전달될 때, 세장형 롤링된 재료와 러빙(rubbing) 접촉하는 제어 표면이다. 그러한 러빙 접촉은 다시 패들의 마모 또는 삭마를 유발한다. 과거에는, 단부 링을 제거 및 교체하기 위해서, 트리퍼 메커니즘이 레잉 헤드로부터 분리되어야 했다.

단부 링 또는 보호판은 주기적으로 교체될 필요가 있다. 또한 그 내경 안내 표면은, 레잉 헤드를 통해서 배출 컨베이어 구조물로 전달될 때, 세장형의 롤링된 재료와 러빙 접촉하는 마모 표면이다. 그러한 러빙 접촉은 다시 링 내부 안내부 표면의 마모 또는 삭마를 유발한다. 종종 단부 링 주위의 마모 패턴이 균일하지 않다. 많은 상황하에서, 트리머 메커니즘 및 링의 6시 방향 위치 주변의 마모가 링의 다른 외주방향 부분에서 보다 더 현저하다는 것이 발견되었다. 마모 저항의 관점에서, 링 마모 표면을 비교적 경질의 스틸로 형성하는 것이 바람직할 수 있고 그리고 추가적인 표면 경화 및 열처리를 실시하는 것이 더 바람직할 수 있으나, 그러한 마모 처리 단계는 링 제조의 용이성 및 비용과 균형을 이루어야 한다.

링/보호판 구조물은 종종 스틸 시트로 제조되고, 상기 스틸 시트는 축방향 치수를 따라서 직선형 원통형 또는 절두-원추형의, 외측으로 펼쳐지는 외주 벽을 가지는 대체로 환형인 평면 형태로 롤링된다. 부가적인 보강 플랜지, 링 및 거싯(gusset)이 환형 링에 부가된다. 디자인 상충관계(trade-off)로 인해서, 링 재료 마모 저항 성질과 제조 용이성/비용 간의 절충이 요구된다. 보다 경질의 스틸 등급은 대체로 롤링된 환형 형상으로 제조하기가 더 어렵다. 제조-후 열처리 및 다른 경화 프로세스가 제조된 단부 링을 변형시킬 수 있을 것이다. 대안적으로, 만약 주조(casting)로 단부 링의 부분을 형성하는 것이 요구된다면, 이는 비교가능한 제조된 구성요소보다 표면 경화하기가 더 어렵다.

과거에, 마모된 안내부 단부 링/보호판 마모 표면을 보수하기 위한 유일한 방법은 전체 단부 링을 제거하고 새로운 것으로 교체하는 것이었다. 마모된 마모 표면(worn wear surface)을 제외하고, 단부 링의 나머지는 연속적인 서비스에 대해서 달리 기능적 및 구조적으로 견실하다. 용량이 큰(massive) 단부 링 구조물로 인해서 그리고 다른 레잉 헤드 구성요소 연동하는 방식으로 인해서, 안내 링 교체는 비용이 많이 들고 그리고 교체 서비스 동작 중에 긴 레잉 헤드 중단시간을 필요로 한다.

따라서, 본원 발명의 실시예는, 단부 링의 내경 내에 설치된 레잉 헤드 단부 링을 위한 선택적으로 교체가능한 안내 링 마모 요소 본체를 포함한다. 상기 마모 요소 본체는, 안내 링 내에 설치될 때, 링 내에서 속박되는(constrained) 세장형 재료를 위한 안내 표면을 형성한다. 마모 요소 본체가 교체를 필요로 하는 것으로 간주될 때, 오래된 마모 요소 본체가 단부 링 내경으로부터 제거되고 그리고 새로운 것으로 교체된다. 복수의 마모 요소 본체가 단부 링 내경의 하나 이상의 부분 주위로 설치될 수 있고 그리고 복수의 마모 요소 본체가 안내부 표면을 형성한다. 마모 요소 본체의 크기, 구성 및 재료 성질이 단부 링 내경 내의 링 안내부 안내부 표면 내의 다른 부분들에 대해서 달라질 수 있을 것이다. 예를 들어, 링 안내부 내경 내의 6시 방향 위치에서 설치하도록 의도된 마모 요소 본체가 링 안내부의 다른 부분 보다 더 경질인 재료 성질 또는 보다 두꺼운 두께를 가질 수 있고, 및/또는 링 안내부의 다른 부분 보다 더 신속한 제거 및 재설치를 위해서 구성될 수 있을 것이다. 단부 링의 일부 부분이 교체가능한 마모 요소를 가지지 않을 수 있는 한편, 다른 외주 부분이 교체가능한 마모 요소를 포함할 수 있을 것이다. 본원 발명의 마모 요소 실시예의 다른 타입은 트리퍼 메커니즘 제어 표면을 형성하는 트리퍼 패들이다. 단부 링 내경 내의 마모 요소 본체 및 트리퍼 패들은, 레잉 헤드로부터 트리퍼 메커니즘을 제거하지 않고 단부 링 외부에서 교체 가능하다.

다른 예시적인 실시예는 링의 내경 내에 배향된 곡선형 내측 표면을 가지는 마모 요소 본체를 포함하는, 레잉 헤드 안내 링을 위한 선택적으로 교체가능한 안내 링 마모 표면을 포함한다. 마모 요소 본체는, 안내 링 내경과 짝을 이루어(mated) 커플링되도록 구성된 안내 링 내경에 일치되는 프로파일을 가지는 외측 표면을 구비한다. 마모 요소 본체는 또한, 단부 링에 또한 커플링되는 체결 요소와 짝을 이루는 결합을 위해서 구성된 결합 표면을 가진다. 마모 요소 본체가 체결 요소 및 단부 링과 결합될 때, 마모 요소 본체는 단부 링 내경 내의 안내 링 마모 표면의 일부를 형성한다. 일부 실시예에서, 안내 링 및/또는 그 교체가능한 마모 표면이 트리퍼 패들 교체를 돕기 위한 간극 노치(clearance notch) 및 트리퍼 기능 동작을 위한 간극을 포함한다. 마모 요소 표면은, 레잉 헤드 시스템으로부터 트리퍼 메커니즘을 제거하지 않고도, 교체될 수 있을 것이다.

다른 예시적인 실시예는, 안내 표면의 적어도 일부를 형성하는 곡선형 내측 표면 및 안내 링 내경과 짝을 이루어 커플링되도록 구성된 안내 링 내경과 일치되는 프로파일을 가지는 외측 표면, 그리고 단부 링에 커플링되는 체결 요소와 짝을 이루어 결합하도록 구성된 결합 표면을 제공함으로써, 레잉 헤드 안내 링의 내경 내에 형성된 안내 링 마모 표면을 선택적으로 교체하기 위한 방법이 포함된다. 마모 요소 본체는, 상기 체결 요소 및 단부 링과 결합될 때, 안내 링 마모 표면의 일부를 형성한다. 상기 방법은 상기 마모 본체 외측 표면을 상기 단부 링 내경의 상응하는 표면과 짝을 이루게 하는 단계를 추가로 제공한다. 상기 짝을 이루게 하는 단계 후에, 상기 방법은 상기 체결 요소를 상기 단부 링 및 마모 본체 결합 표면에 대해서 체결하여, 상기 마모 본체 내경 내의 단부 링 마모 표면의 적어도 일부를 형성하는 단계를 제공한다.

다른 예시적인 실시예는 고온 롤링된 세장형 재료를 코일링하기 위한 레잉 헤드 시스템을 포함하고, 상기 시스템은 세장형 재료를 배출하기 위한, 축 주위로 회전하는 퀼을 포함한다. 파이프 지지부가 퀼 회전 축과 동축적이다. 세장형 재료의 통과를 위해서, 레잉 파이프와 같은 세장형의 중공 부재가 파이프 지지부에 커플링된다. 레잉 파이프는 퀼로부터 배출되는 세장형 재료를 수용하기 위한, 상기 퀼 회전 축과 대체로 정렬된 제 1 단부, 및 대체로 상기 회전 축에 대해서 접선방향으로 세장형 재료를 배출하기 위한, 상기 회전 축으로부터 방사상으로 이격된 제 2 단부를 가진다. 상기 시스템은 또한, 상기 레잉 파이프 제 2 단부로부터 배출되는 세장형 재료를 단부 링으로부터 배출되는 연속적인 코일로 안내하기 위한, 퀼 회전 축과 동축적인 대체로 환형인 단부 링을 포함한다. 안내 링은 상기 레잉 파이프 제 2 단부를 방사상 및 축방향으로 둘러싸는 내경을 가지고 그리고 상기 퀼의 원위 및 근위에서 각각의 축방향 측부(side)를 추가로 형성한다. 피봇팅 트리퍼는, 트리퍼와 단부 링 사이의 피봇 각도를 변화시키는 것에 의해서 단부 링으로부터 배출되는 세장형 재료 코일을 선택적으로 배향시키기 위해서, 상기 단부 링 내경에 대해서 대체로 접선적인 피봇 축에 의해서 원위 측부를 따라서 상기 단부 링에 커플링된다. 트리퍼 메커니즘은, 인접하는 단부 링과 협력하여 대기중인 컨베이어 상으로 루프 형태로 세장형 재료를 배출하는 트리퍼 제어 표면을 가진다. 또한, 이러한 시스템의 안내 링이 단부 링 내경을 라이닝하는(lining) 선택적으로 교체가능한 안내 링 마모 표면 마모 요소 본체를 또한 구비하고, 상기 선택적으로 교체가능한 안내 링 마모 표면 마모 요소 본체는: 상기 안내 표면의 적어도 일부를 형성하는 곡선형 내측 표면; 및 안내 링 내경과 짝을 이루어 커플링되도록 구성된 안내 링 내경과 일치되는 프로파일을 가지는 외측 표면을 구비한다. 마모 표면 요소 본체는 또한 결합 표면을 가진다. 체결 요소가 마모 표면 요소 본체 결합 표면 및 단부 링과 결합하고, 상기 마모 요소 본체를 단부 링에 커플링시키며, 그에 따라 마모 표면 요소 본체 곡선형 내측 표면이 단부 링 내경 내에 안내 링 마모 표면의 일부를 형성한다. 트리퍼 메커니즘 제어 표면은 단부 링의 외부에서 선택적으로 교체가능한 트리퍼 패들이다. 트리퍼 메커니즘은, 마모 요소 본체 또는 트리퍼 패들을 교체하기 위해서, 레잉 헤드로부터 제거될 필요가 없다.

이러한 그리고 다른 실시예는, 세장형 재료를 배출하기 위한, 축 주위로 회전하는 퀼을 포함하는, 고온 롤링된 세장형 재료를 코일링하기 위한 레잉 헤드 시스템에 의해서, 본원 발명에 따라서 달성될 수 있다. 파이프 지지부가 퀼 회전 축과 동축적이다. 세장형 재료의 통과를 위해서, 레잉 파이프와 같은 중공형의 세장형 부재가 파이프 지지부에 커플링된다. 레잉 파이프는 퀼로부터 배출되는 세장형 재료를 수용하기 위한, 상기 퀼 회전 축과 대체로 정렬된 제 1 단부, 및 대체로 상기 회전 축에 대해서 접선방향으로 세장형 재료를 배출하기 위한, 상기 회전 축으로부터 방사상으로 이격된 제 2 단부를 가진다. 이러한 시스템에서, 대체로 환형인 단부 링이, 상기 레잉 파이프 제 2 단부로부터 배출되는 세장형 재료를 단부 링으로부터 배출되는 연속적인 코일로 안내하기 위한, 퀼 회전 축과 동축적이다. 환형 단부 링/보호판은 상기 레잉 파이프 제 2 단부를 방사상 및 축방향으로 둘러싸는 내경을 가지고, 그리고 상기 퀼의 원위 및 근위에서 각각의 축방향 측부뿐만 아니라 축방향 인셋(inset) 노치를 형성한다. 인셋 노치는 노치면 표면을 추가로 형성한다. 이러한 실시예는 피봇팅 트리퍼를 포함하고, 상기 피봇팅 트리퍼는 상기 단부 링 내경에 대해서 대체로 접선적인 피봇 축에 의해서 원위 측부를 따라서 상기 단부 링에 커플링된다. 트리퍼는, 트리퍼와 안내 표면 사이의 피봇 각도를 변화시키는 것에 의해서 단부 링으로부터 배출되는 세장형 재료 코일을 선택적으로 배향시킨다. 상기 트리퍼는, 인접하는 노치 면과 협력하여 배출되는 세장형 재료를 형성된 루프로 안내하는 단부 링 노치에 접촉지지되고(abutting) 그 내부에 있는 트리퍼 제어 표면 인셋을 가진다. 이러한 시스템 실시예의 안내 링/보호판은 노치 면 및 안내 표면의 적어도 일부를 형성하는 곡선형 내측 표면을 가지는 선택적으로 교체가능한 안내 링 마모 표면 마모 요소 본체를 가진다. 마모 요소 본체는 또한, 결합 표면뿐만 아니라, 안내 링 내경과 짝을 이루어 커플링되도록 구성된 안내 링 내경에 일치되는 프로파일을 가지는 외측 표면을 구비한다. 이러한 시스템 실시예에서, 체결 요소가 마모 표면 요소 본체 결합 표면 및 단부 링과 결합하여, 상기 마모 요소 본체를 단부 링에 커플링시키며, 그에 따라 마모 표면 요소 본체 곡선형 내측 표면이 안내 링 마모 표면의 일부를 형성한다.

본원 발명 실시예의 특징이 당업자에 의해서 임의의 조합 또는 하위-조합으로 결합되어 또는 개별적으로 적용될 수 있을 것이다. 본원 발명의 실시예의 추가적인 실시예 및 그에 의해서 제공되는 장점은 첨부 도면에 도시된 특정 실시예를 참조하여 이하에서 더 구체적으로 설명되고, 상기 도면에서 유사한 요소가 유사한 참조 표시에 의해서 표시되어 있다.

첨부 도면과 함께 이하의 구체적인 설명을 고려함으로써 본원 발명의 교시 내용이 용이하게 이해될 수 있다.
도 1은 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 레잉 헤드 시스템의 측면 입면도를 도시한다.
도 2는 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 도 1의 레잉 헤드 시스템의 상단 평면도를 도시한다.
도 3은 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 단부 링 및 트리퍼 메커니즘을 포함하는, 도 1의 레잉 헤드 시스템의 단면 입면도를 도시한다.
도 4는 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 단부 링 및 트리퍼 메커니즘을 포함하는, 도 1의 레잉 헤드 시스템의 배출 단부의 입면도를 도시한다.
도 5는 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 마모 요소 본체가 없는 상태로, 레잉 헤드 시스템 단부 링의 원위 또는 배출 단부의 입면도를 도시한다.
도 6은 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 마모 요소 본체가 설치된, 도 5의 레잉 헤드 시스템 단부 링의 원위 또는 배출 단부의 사시도를 도시한다.
도 7은 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 7-7을 따라 취한, 도 6의 레잉 헤드 시스템 단부 링의 단면도를 도시한다.
도 8은 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 8-8을 따라 취한, 도 6의 레잉 헤드 시스템 단부 링의 단면도를 도시한다.
도 9는 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 트리퍼 메커니즘을 위한 간극 노치를 포함하는, 도 6의 단부 링의 하부 부분을 부분적으로 상세하게 도시한 입면도이다.
도 10은 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 트리퍼 메커니즘을 위한 간극 노치를 포함하는, 도 6의 단부 링을 부분적으로 상세하게 도시한 저면 사시도이다.
도 11은 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 도 7의 단부 링의 저면 평면도를 도시한다.
도 12는 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 교체가능한 마모 본체 요소를 유지하기 위한 체결 요소를 도시한, 12-12를 따라 취한, 도 6의 단부 링의 부분적인 횡단면도를 도시한다.
도 13은 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 교체가능한 마모 본체 요소를 유지하기 위한 체결 요소의 대안적인 실시예를 도시한, 도 12와 유사한 단부 링의 부분적인 횡단면도를 도시한다.
도 14는 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 교체가능한 마모 본체 요소를 유지하기 위한 나사 클램프 체결 요소의 대안적인 실시예를 도시한, 도 12와 유사한 단부 링의 부분적인 횡단면도를 도시한다.
도 15는 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 교체가능한 마모 본체 요소를 유지하기 위한 수압-작동식 클램프 체결 요소의 대안적인 실시예 도시한, 도 12와 유사한 단부 링의 부분적인 횡단면도를 도시한다.
도 16은 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 레잉 헤드 시스템 단부 링 내의 교체가능한 마모 본체 요소의 대안적인 실시예의 원위 또는 배출 단부의 입면도를 도시한다.
도 17은 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 17-17를 따라 취한, 도 16의 마모 본체 요소 및 단부 링의 부분적인 횡단면도를 도시한다.
도 18은 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 일련의 측방향 연동(interlocking) 마모 본체 요소와 함께, 레잉 헤드 시스템 단부 링 내에서 교체가능한 마모 본체 요소의 대안적인 실시예의 입면 사시도를 도시한다.
도 18a는 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 도 18의 교체가능한 마모 본체 요소의 상세도이다.
도 19는 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른, 19-19를 따라 취한, 도 18의 레잉 헤드 시스템 단부 링 내의 교체가능한 마모 본체 요소의 횡단면도이다.
도 20은, 연동 축방향 보강 리브(rib)를 도시한, 20-20를 따라 취한, 도 18의 레잉 헤드 시스템 단부 링 내의 교체가능한 마모 본체 요소의 횡단면도이다.
이해를 돕기 위해서, 가능한 경우에, 도면에서 공통되는 동일한 요소를 나타내기 위해서 동일한 참조 번호를 사용하였다.

이하의 설명을 고려한 후에, 당업자는, 본원 발명의 교시 내용이 롤링 밀 레잉 헤드에서 그리고 보다 특히 레잉 헤드 내의 안내 링 보호판을 위한 교체가능한 마모 요소에 대해서 용이하게 이용될 수 있다는 것을 분명하게 이해할 것이다. 본원 발명은, 전체 안내 링을 교체할 필요가 없이, 모듈형 마모 요소 본체를 제거 및 교체함으로써, 안내 링 보호판의 마모된 부분을 신속하고 효과적으로 교체하는 것을 돕는다.

레잉 헤드 시스템 개관

도 1-4를 전반적으로 참조하면, 본원 발명의 레잉 헤드 시스템(30)은, 예를 들어 고온 롤링된 스틸 리바(rebar)와 같은, 롤링된 세장형 재료(M)를 코일링한다. 약 500 피트/초(150m/초)까지의 속도(S)로 진행하는 세장형 재료(M)가 레잉 헤드 시스템(30) 유입구(intake) 단부(32) 내로 수용되고 그리고 배출 단부(34)에서 일련의 연속적인 코일 루프로 배출되고, 여기에서 코일이 컨베이어(40) 상에 놓여 진다.

레잉 헤드 시스템(30)은 축 주위로 회전하는 대체로 뿔(horn) 형상의 퀼(50)을 포함한다. 중공형 레잉 파이프(60)가 증가되는 반경의 전반적으로 나선형인 축방향 프로파일을 가지고, 퀼(50)의 회전 축과 정렬되고 그리고 퀼로부터 배출되는 세장형 재료를 수용하는 제 1 단부(62)를 가진다. 레잉 파이프(60)는 퀼(50) 회전 축에 대해서 전반적으로 접선 방향으로 그리고 퀼(50) 회전 축으로부터 방사상 외측으로 이격되어 회전 퀼에 대해서 전반적으로 접선방향으로 세장형 재료를 배출하는 제 2 단부를 가진다. 레잉 파이프(60)는 퀼(50)에 다시 동축적으로 커플링되는 파이프 지지부(70)에 커플링되며, 그에 따라 모두 3개의 구성요소가 퀼 회전 축 주위로 동시적으로 회전한다. 퀼(50) 회전 속도는, 다른 인자들 중에서, 세장형 재료(M) 구조적 치수 및 재료 성질, 진행 속도(S), 및 희망하는 코일 직경에 의존하여 선택된다.

이러한 실시예에서, 세장형 재료(M)가 레잉 파이프 제 2 단부(64)로부터 배출됨에 따라, 본 출원인이 공통으로 소유한 미국 특허 제 6,769,641 호에서 기술된 것과 같은, 나선형 피치 프로파일을 가지는 안내 홈통 채널(84)이 내부로 형성되는 안내 림 세그먼트(82)를 가지는 링 안내부(80) 내로 세장형 재료가 지향된다. 세장형 재료(M)가 링 안내부(80)를 통해서 진행함에 따라, 세장형 재료가 연속적인 루프 나선으로 일치하게 된다.

'641 특허에서 기술된 바와 같이, 세그먼트화된 링 안내부는, 전체 링 안내부(80)의 분해 및 교체 없이 림 세그먼트(82)를 변경함으로써 상이한 세장형 재료를 수용하기 위한 링 안내부 나선형 피치의 비교적 용이한 재구성을 가능하게 한다. 대안적으로, 레잉 헤드 시스템이 중실형(solid) 구조 링 안내부로 구성될 수 있고 또는 링 안내부를 전혀 가지지 않을 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이, 세장형 재료(M)는, 그러한 세장형 재료가 링 안내부(80) 나선형 홈통 채널(84) 내부에서 라이딩(ride)됨에 따라, 연속적인 루프형 코일로 구성된다. 링 안내부(80)가 파이프 지지부(70)에 커플링되고 그리고 퀼(50)과 동축적으로 회전한다. 나선형 홈통(84) 진행 회전 속도는 세장형 재료(M) 진행 속도(S)와 조화되고, 그에 따라 2개의 접촉지지되는 객체들 사이에 상대적인 선형 이동 속도가 거의 없게 되고 그리고 코일링 재료와 접촉하는 홈통(84) 표면의 러빙 마모가 거의 없게 된다.

정지적인 단부 링(90)은 퀼(50) 회전 축과 동축적이고 그리고 링 안내부(80)뿐만 아니라 레잉 파이프(60) 제 2 단부(62)를 둘러싸는 내경을 가진다. 단부 링(90)은, 세장형 재료(M)가 레잉 파이프(60) 제 2 단부(62)로부터 배출되고 그리고 단부 링 내경 안내 표면 내에서 재료를 방사상으로 제한하는 것에 의해서 링 안내부(80) 나선 홈통 채널(84)을 따라서 진행함에 따라, 세장형 재료(M)로 부여되는 원심력에 반작용한다. 진행하는 세장형 재료(M)와 정지 단부 링(90) 사이의 큰 상대적인 속도가 단부 링 내경 안내 표면 상의 러빙 마모를 유발한다.

도 1을 참조하면, 레잉 헤드 시스템(30)으로부터 방출되는 세장형 재료(M)가, 시스템 배출 단부(34)에서의 하향 각도진 퀼 회전 축에 의해서 보조되어, 중력에 의해서 컨베이어(40) 상의 연속적인 루프 내로 낙하된다. 트리퍼 메커니즘(150)은 단부 링(90) 안내 표면의 원위 축방향 측부와 접촉지지되는 축 주위로 피봇된다. 그러한 피봇 축은 대략적으로 피봇 운동 범위(θ)로 단부 링(90) 내경 안내 표면에 대해서 대체로 접선적이 된다. 공지된 바와 같이, 코일형 재료(M) 코일링 특성 및 컨베이어(40) 상에서의 배치가 피봇 각도(θ)를 변화시키는 것에 의해서 제어될 수 있다.

단부 링 구조

도 5 및 6을 참조하면, 단부 링(90)이, 링의 원위 또는 배출 축방향 단부를 향해서 외측으로 펼쳐지는 원통형의, 또는 대안적으로, 절두-원추형의 프로파일의 환형 지지 링(92)을 포함한다. 트리퍼 메커니즘(150)을 수용하기 위해서, 단부 링(90)의 원위 둘레가 링 좌측 노치(94), 링 하단부 노치(96) 및 링 우측 노치(98)를 형성한다. 원위 및 근위 외주 플랜지(100, 102) 및 일련의 축방향 거싯(104, 106)이 단부 링(90)에 대한 구조적 무결성(integrity)을 제공한다.

도 6-12에 도시된 안내 단부 링(90) 실시예는, 나선형 링 안내부(80) 및 레잉 파이프(60) 배출 제 2 단부(62)를 둘러싸는 세장형 재료(M) 외주방향 안내 표면을 형성하는 선택적으로 교체가능한 마모 표면(110)을 포함한다. 레잉 헤드 시스템(30) 동작 중에, 세장형 재료(M)가 고속에서 마모 요소에 대해서 러빙됨에 따라, 마모 요소(110)가 마모되나, 상기 마모 요소를 배면 지지하는(backing) 환형 지지 링(92)은 손상되지 않고 유지된다. 따라서, 안내 표면을 형성하는 내경이 마모되었을 때, 전체 단부 링 구조물(90)을 교체할 필요는 없다. 본원 발명 마모 요소(110)는, 전체 단부 링(90)을 레잉 헤드 시스템(30)으로부터 제거할 필요가 없이, 효과적인 현장에서의 교체를 돕도록 구성된다.

도 6-10을 참조하면, 교체가능한 마모 요소(110)는, 링(90) 내경의 전체 360도를 둘러싸는 하부 및 상부 환형 분할 링 마모 요소 본체(112, 114)를 가진다. 환형 마모 요소 본체(112, 114)의 각각은, 세장형 재료(M)를 속박하기 위한 단부 링(90) 안내 표면을 형성하는 곡선형 내경 및 안내 링 환형 지지부(92) 내경의 형상에 일치되는 프로파일을 가지는 외경을 가진다. 마모 요소(110)와 안내 링 환형 지지부(92) 사이의 환형의 짝을 이루는 프로파일이 도면에 도시되어 있지만, 다른 짝을 이루는 프로파일이 본원 발명의 실시에서 채용될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다. 예를 들어, 하나 이상의 마모 요소(110) 및 단부 링(90)이 짝을 이루는 다각형 프로파일을 포함할 수 있다. 유사하게, 일체형의 환형 형상의 지지 링을 가지는 대신에, 단부 링이 복수의 섹터로 또는 따른 짝을 이루는 제조된 또는 주조 세그먼트로 구성될 수 있다. 조립된 세그먼트는, 레잉 헤드의 배출 단부에서 세장형 재료를 둘러싸는 내경 외주방향 안내 표면을 형성한다.

도 6-8에 도시된 바와 같이, 마모 요소 본체는, 하부/상부 환형 분할 링 마모 요소(112, 114) 및 환형 지지 링(92)의 각각의 원위 축방향 단부에 대해서 접촉지지하는 관계로 커플링된 각각 상부, 좌측 및 우측 마모 요소 플랜지(116, 118, 120)를 포함한다. 접촉지지하는 커플링은 단부 링(90)에 대해서 부가적인 구조적 무결성을 제공하고 그리고 또한, 세장형 재료가 레잉 헤드(30)로부터 배출될 때, 세장형 재료와의 마모 접촉으로부터 환형 지지 링(92) 내측 립(lip)을 보호한다. 이러한 실시예에서, 환형 지지 링 근위 좌측, 하단 및 우측 노치(94, 96, 98)의 하부 섹터 내에서 유사한 마모 염려가 존재하지 않는데, 이는 해당 섹터가 트리퍼 메커니즘에 의해서 차폐되기 때문이다.

이러한 예시적인 실시예에서, 트리퍼 메커니즘(150)의 피봇 운동을 위한 간극을 제공하기 위해서, 하부 환형 분할 링 마모 요소(112)가, 상응하는 환형 지지 링 노치(94, 96, 98)에 접촉지지되는 각각의 좌측, 하단부, 및 우측 간극 노치(122, 124, 126)를 가진다. 마모 요소 본체(110) 또는 링(90) 중 어느 하나 또는 양자 모두에서 트리퍼 메커니즘 간극 노치를 포함하는 것은, 본원 발명의 실시에서, 선택적이다.

마모 요소 본체(110) 상부 및 하부 환형 분할 링 마모 요소(112, 114)는 체결 요소와 짝을 이루는 결합을 위해서 구성된 체결부 결합 표면(130)을 포함하고, 그에 따라 마모 본체가 단부 링(90)에 강성으로(rigidly) 커플링된다. 도 11 및 12를 참조하면, 편평한 표면(132)이 환형 지지 링(92)의 외측 외주 주위로 접선 방향으로 만나며(ground), 그리고 짝을 이루는 육각형(hex) 너트(138) 및 나사산형 나사 체결부(136)의 수신을 위한 통과 개구(134)를 포함한다. 나사 체결부(136)는, 짝을 이루는 접촉지지 상태의 환형 지지 링(92) 및 마모 본체 내에 형성된 짝을 이루는 체결 결합 표면 보어(130)를 통해서 하부 환형 분할 링 마모 요소(112)를 캡쳐한다. 나사산형 체결부(136)의 이용은, 컷팅 토치(T)로 노출된 나사의 외측 단부 및 그 외측 단부와 짝을 이루는 너트(138)를 제거하는 것에 의해서, 마모된 마모 요소(112)의 제거를 돕는다.

마모 요소 본체(112)를 단부 링(90)에 커플링시키는 다른 방식이 도 13-15에 도시되어 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 이격부재 슬리브(140)가 환형 지지 링(92) 외측 반경에 일치되는 근위 측부 및 육각형 너트(138)에 대한 접촉지지를 위한 편평한 원위 측부를 가진다. 이격부재 슬리브(140)는, 도 12의 실시예에서와 같이 편평한 표면(132)을 환형 지지 링 내로 연마(grind)할 필요성을 배제한다. 이격부재 슬리브(140)는 또한 환형 지지 링(92)의 외측 외주 표면과 육각형 너트(138) 사이의 이격(standoff) 거리를 증가시키고, 그리고 그에 수반하여, 마모 표면 교체 중에 컷팅 토치(T)에 의해서 지지 링이 손상될 가능성을 감소시킨다.

마모 요소 본체(112)를 단부 링(90)에 커플링시키기 위한 다른 대안적인 방법은, 클램프 나사(142) 및 클램프 너트(144)를 포함하는 클램프 메커니즘(141)을 이용하는 것이다. 클램프 너트를 회전시키면, 마모 요소(112)와 환형 지지 링 사이의 클램핑력(F_S)이 증가된다. 마모 요소 본체(112) 교체가 필요할 때, 클램핑 메커니즘(141)을 느슨하게 함으로써 마모 요소 본체가 제거된다. 유사하게, 도 15의 예시적인 체결 실시예는 수압식 클램핑 메커니즘의 이용에 의한 마모 요소의 신속한 제거 및 교체를 제공한다. 체결부(136)가, 제어 밸브(147) 및 가압 유체의 공급원(148)과 직렬로 유체 소통하는 가압된 수압식 또는 공압식 실린더(146)에 커플링된다. 클램핑력(F_H)은 마모 요소 본체(112)를 단부 링(90) 내에서 유지한다.

예시적인 마모 본체(110) 커플링 메커니즘의 임의 조합이 단부 링(90) 내에서 이용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 마모 본체(110)의 하나 이상의 섹션이 다른 섹션 보다 더 빈번하게 변경될 것임이 예상된다면, 그러한 섹션에 대해서 도 14 또는 15의 클램핑 나사 또는 수압 실린더 마모 요소 본체 유지 메커니즘을 이용하는 것이 유리할 수 있는데, 이는 그러한 메커니즘이 도 12 또는 13의 나사 체결부 실시예 보다 더 신속하게 분리되기 때문이다. 결과적으로, 단순한 나사 체결부가, 덜 빈번한 교체를 필요로 할 수 있는 마모 요소 본체(110) 섹션에 적합할 수 있다.

마모 요소 본체(110')의 대안적인 실시예가 도 16 및 17에 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 단부 링(90)이 링의 최하부 부분을 보호하는 부분적인 마모 요소(112')를 가진다. 단부 링(90)의 상부 부분은 마모 요소 본체를 가지지 않으며, 그에 따라 레잉 헤드 내에서 코일링되는 세장형 재료와 환형 지지 링(92) 사이의 직접적인 접촉을 허용한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 마모 요소 본체(112')의 외주방향 종단부와 근위 및 원위 축방향 단부가 세장형 재료와의 매끄러운 전이적인(transitional) 접촉을 위해서 테이퍼링되고, 그에 따라 환형 지지 링(92)과 마모 요소 본체 사이에는 단차형 전이부가 존재하지 않는다.

단부 링(90')의 다른 대안적인 실시예가 도 18-20에 도시되어 있으며, 여기에서 마모 요소 본체(110')는 환형 지지 링(92') 주위로 복수의 섹터 성형된 섹션(112A'-112N')(여기에서 N = 섹션의 수)을 가진다. 도 18a 및 19에 도시된 바와 같이, 접촉지지 마모 요소 조인트가, 그들 각각의 계면에서의 증대된 구조적 무결성을 위해서 상보적인 연동 토크 요소(170', 172')를 가진다. 상보적인 연동 구조물의 다른 형태가 이용될 수 있을 것이다. 도 18에서, 3개의 마모 요소 플랜지(116', 118' 및 120')가 도시되어 있으나, 그 수는 증가되거나 감소될 수 있을 것이다. 환형 지지 링(92')은, 도 20에서 짝을 이루는 마모 요소 본체(112') 및 링(92')으로 도시된 바와 같은, 마모 요소 본체(110') 내에 형성되는 방사상으로 돌출하는 리브(182')를 수용하기 위해서 내부에 형성된 채널(180')을 가진다. 유리하게, 상보적인 연동 채널(180') 및 리브(182')는 축방향 및 방사상 접선 방향 모두를 따라서 커플링된 마모 요소 본체(110')와 단부 링(90') 사이의 구조적 무결성을 증가시킨다. 협력하는 상보적인 연동 구성의 다른 형태가 단부 링(90)과 마모 본체(110) 요소 사이에서 이용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 리브 및 채널이 반대가 될 수 있고, 그에 따라 채널이 마모 요소 본체(110') 내에 형성되고 그리고 리브가 단부 링(90') 내에 형성된다.

또한, 교체가능한 마모 요소 본체(110, 110')의 이용은 또한 단부 링(90 또는 90')에서의 마모 성질 및 제조 효율의 최적화를 돕는다. 마모 요소 본체는, 환형 지지 링(92)과 같은, 단부 링(90) 구조 요소보다 비교적 경질인 재료로 구축될 수 있고 및/또는 더 큰 경도로 열처리될 수 있다. 일반적으로, 보다 경질인 재료로 구성요소를 제조하는 것이 보다 어렵고, 그리고 열처리 프로세스는 공작물 변형의 위험을 높인다. 본원 발명의 실시에 의해서, 환형 지지 링(92)과 같은, 단부 링(90) 구조적 구성요소가, 그들의 제조를 용이하게 하기 위해서, 보다 연성인 스틸 및/또는 주조물로 구축될 수 있다. 조화롭게, 마모 요소(110)가, 순수한 구조적 지지 요소에 대해서 필요한 것 보다, 더 경질이고, 더 고가일 수 있는 재료로 구축될 수 있고 및/또는 부가적인 열처리 또는 다른 표면 처리될 수 있다. 예를 들어, 마모 요소가 냉간 압연된 1020 계열 스틸로 구축될 수 있고, 이어서 열처리될 수 있다. 단부 링 내에서 복수 섹터-형상의 마모 요소를 이용하는 것에 의해서 열처리 변형의 위험이 감소될 수 있고, 그에 따라 작은 개별적인 요소 변형 변동(variation)이 마모 링의 최종적인 조립을 방해하지 않는다. 대안적으로, 마모 요소(110)가, AR 800 계열 스틸과 같은, 보다 경질인 재료로 구축될 수 있으며, 이는, 보다 부드러운 스틸 보다 제조하기가 비교적 더 어려운 한편, 완전한 단부 링(90, 90')을 제조하는데 필요한 노력의 비교적 적은 부분만을 포함한다.

단부 링/트리퍼 메커니즘 계면(interface)

도 1 및 4에 도시된 바와 같이, 트리퍼 메커니즘(150)이 단부 링(90)의 베이스에서 레잉 헤드 시스템(30)에 커플링된다. 트리퍼 메커니즘(150)은 3개의 트리퍼 패들(152, 154, 156)을 포함하고, 그 상부 표면은, 세장형 재료(M)가 레잉 헤드(30)로부터 배출될 때, 세장형 재료(M)를 배향하기 위한 제어 표면이 된다. 각각의 트리퍼 액추에이터 메커니즘(153, 155, 157)으로 각각의 트리퍼 패들 상부 표면과 단부 링 내부 안내 표면 사이의 피봇 각도(θ)를 독립적으로 변경하는 것은 레잉 헤드 배출 단부(34)에서의 하향 기울기를 변경하고, 그에 따라 세장형 재료(M) 코일 루프가 컨베이어 상으로 낙하되는 방식을 변경한다.

단부 링(90) 및 트리퍼 메커니즘(150)은 또한, 트리퍼 액추에이터 메커니즘을 단부 링으로부터 제거할 필요가 없이, 마모된 트리퍼 패들(152, 154, 156)의 신속한 교체를 돕는다. 예를 들어, 중앙 트리퍼 패들(152)이 제거가능한 체결부(158)(예를 들어, 기계 나사 및 너트)에 의해서 중앙 트리퍼 액추에이터 메커니즘(153)에 대해서 커플링된다. 패들(152)은, 그 피봇 축을 따라서, 언더컷 링 하단부 노치(96) 그리고 마모 요소 본체(112)(도 10 참조) 및 환형 지지 링(92) 내에 각각 형성된 마모 요소 본체 하단부 노치(124)에 근위적으로 배향되고, 그에 따라 세장형 재료(M)가 단부 링(90) 안내 표면과 트리퍼 메커니즘(150) 사이의 매끄러운 전이부 위에서 슬라이딩된다. 트리퍼 액추에이터 메커니즘(153)을 단부 링으로부터 제거할 필요가 없이, 레잉 헤드(30)의 개방된 배출 단부(34)로부터 직접적으로 체결부(158)를 제거함으로써, 트리퍼 패들(152) 및 단부 링(90) 내의 상응하는 노치(96, 124) 사이의 구조적인 협력이 트리퍼 패들의 동작, 제거 및 교체를 위한 간극을 제공한다. 도 4 및 10을 참조하면, 패들(154 및 156), 그러한 패들과 연관된 각각의 액추에이터 메커니즘 및 단부 링 간극 노치 사이의 동일한 구조적 협력이 존재한다. 본원 발명은 3개의 트리퍼 패들(152, 154, 156)의 이용으로 제한되지 않는다. 하나 이상의 트리퍼 패들이 트리퍼 메커니즘(150) 내에 포함될 수 있을 것이다. 대안적으로, 레잉 헤드가 어떠한 트리퍼 메커니즘없이 본원 발명의 단부 링을 이용하여 구축될 수 있다.

레잉 헤드 유지보수

본원 발명은, 하나 이상의 모듈형의 교체가능한 레잉 파이프(60), 나선형 링(80) 림 세그먼트(82), 단부 링(90) 마모 요소 본체(110) 및 트리퍼 메커니즘(150) 패들(152, 154, 156)의 조합에 의해서, 레잉 헤드 시스템(30)의 비교적 용이한 현장 수리 및 유지보수를 돕는다. 레잉 헤드 시스템은, 이러한 모듈 구성요소 중 임의의 구성요소를 교체하기 위한 전체적인 분해를 필요로 하지 않는다. 보다 특히, 레잉 파이프(60)는, 전체 퀼 구조물(50), 파이프 지지부(70), 나선형 링(80) 또는 단부 링(90)을 분해하지 않고 교체될 수 있다. 전체 나선형 링(80) 구조물을 제거하지 않고, 림 세그먼트(82)가 함께 또는 개별적으로 교체될 수 있다. 유사하게, 전체 단부 링(90) 구조물 또는 트리퍼 메커니즘(150)을 제거하지 않고도, 마모 요소 본체(110) 세그먼트(예를 들어, 112, 114, 112' 또는 112A-N') 및 트리퍼 패들(152, 154, 156)이 레잉 헤드(30) 배출 단부(34)로부터 제거될 수 있다.

단부 링이 현장에서의 사용을 통해서 이미 마모되었거나 사용되지 않았든지 간에, 기존의 단부 링은 본원 발명의 설치 방법을 이용하여, 기존의 환형 링 내경을 마모 요소 본체로 라이닝함으로써, 교체가능한 안내 표면으로 개장될(retrofitted) 수 있다. 교체 금속 패치의 설치, 용접 비드 축적(weld bead build up)과 같은 공지된 수리 기술을 이용하여, 또는 고온 플라즈마 침착(deposition), 및 희망하는 표면 마감을 달성하기 위한 후속 연마에 의해서, 기존의 링 내경이 마모된 표면 교체를 위해서 재컨디셔닝될(reconditioned) 수 있다. 기존의 단부 링이 비교적 적게 마모되었다면, 링 재컨디셔닝의 필요 없이, 마모 요소 본체가 설치될 수 있다. 체결 요소 본체 라이닝을 링 내경에 체결하는 것을 돕기 위해서, 통과 개구가 기존 링 내에 형성될 수 있다.

고온 롤링된 세장형 재료를 코일링하기 위한 레잉 헤드 시스템의 안내 링의 안내 표면을 선택적으로 교체하기 위한 방법이 제공된다. 시스템은: 세장형 재료를 배출하기 위한, 축 주위로 회전하는 퀼; 상기 퀼 회전 축과 동축적인 파이프 지지부; 및 세장형 재료의 통과를 위한, 파이프 지지부에 커플링된, 레잉 파이프와 같은 중공형의 세장형 부재를 포함하고, 상기 레잉 파이프 또는 다른 중공형의 세장형 부재는 상기 퀼로부터 배출되는 세장형 재료를 수용하기 위한, 상기 퀼 회전 축과 대체로 정렬된 제 1 단부, 및 대체로 상기 회전 축에 대해서 접선방향으로 세장형 재료를 배출하기 위한, 상기 회전 축으로부터 방사상으로 이격된 제 2 단부를 가진다. 상기 시스템은 또한, 상기 레잉 파이프 제 2 단부로부터 배출되는 세장형 재료를 단부 링으로부터 다시 배출되는 연속적인 코일로 안내하기 위한, 퀼 회전 축과 동축적인 대체로 환형인 단부 링을 포함한다. 상기 단부 링은 상기 레잉 파이프 제 2 단부를 방사상 및 축방향으로 둘러싸는 내경을 가지고 그리고 상기 퀼의 원위 및 근위에서 각각의 축방향 측부를 형성한다. 단부 링은 또한 그 원심 측부 내에 축방향으로 인셋 노치를 형성한다. 인셋 노치는 추가로 노치 면 표면을 형성한다. 피봇팅 트리퍼는, 트리퍼와 단부 링 사이의 피봇 각도를 변화시키는 것에 의해서 단부 링으로부터 배출되는 세장형 재료 코일을 선택적으로 배향시키기 위해서, 상기 단부 링 내경에 대해서 대체로 접선적인 피봇 축에 의해서 원위 측부를 따라서 상기 단부 링에 커플링된다. 트리퍼는, 인접하는 노치 면과 협력하여 배출되는 세장형 재료를 형성된 루프로 안내하는 단부 링 노치 내의 그리고 접촉지지되는 트리퍼 제어 표면 인셋을 가진다. 안내 표면을 선택적으로 교체하기 위한 방법이 마모 요소 본체를 제공하는 단계를 포함하며, 상기 마모 요소 본체는: 상기 안내 표면 및 노치 면의 적어도 일부를 형성하는 곡선형 내측 표면; 안내 링 내경과 짝을 이루어 커플링되도록 구성된 안내 링 내경과 일치되는 프로파일을 가지는 외측 표면; 및 상기 단부 링에 커플링된 체결 요소와 짝을 이루어 결합하도록 구성된 결합 표면을 가지고, 상기 마모 요소 본체는, 체결 요소 및 단부 링과 결합될 때, 안내 링 마모 표면의 일부를 형성한다. 상기 방법은 상기 마모 본체 외측 표면을 단부 링 내경의 상응하는 표면과 짝을 이루게 하는 단계; 및 상기 단부 링 및 상기 마모 본체 결합 표면에 대한 체결 요소를 체결하여, 상기 마모 본체 내측 표면으로 상기 단부 링 안내 마모 표면의 적어도 일부를 형성하는 단계를 더 포함한다.

고온 롤링된 세장형 재료를 코일링하기 위한 레잉 헤드 시스템 내의 선택적으로 교체가능한 마모 표면이 제공된다. 상기 시스템은: 세장형 재료를 배출하기 위한, 축 주위로 회전하는 퀼; 상기 퀼 회전 축과 동축적인 파이프 지지부; 세장형 재료의 통과를 위해서, 파이프 지지부에 커플링된, 레잉 파이프와 같은 세장형의 중공 부재를 포함한다. 상기 중공형의 세장형 레잉 파이프는 퀼로부터 배출되는 세장형 재료를 수용하기 위한, 상기 퀼 회전 축과 대체로 정렬된 제 1 단부, 및 대체로 상기 회전 축에 대해서 접선방향으로 세장형 재료를 배출하기 위한, 상기 회전 축으로부터 방사상으로 이격된 제 2 단부를 가진다. 대체로 환형인 단부 링은, 상기 레잉 파이프 제 2 단부로부터 배출되는 세장형 재료를 단부 링으로부터 다시 배출되는 연속적인 코일로 안내하기 위한, 퀼 회전 축과 동축적이다. 상기 단부 링은 상기 세장형의 중공형 레잉 파이프 제 2 단부를 방사상 및 축방향으로 둘러싸는 내경을 가지고, 그리고 상기 퀼의 원위 및 근위에서 각각의 축방향 측부 및 상기 안내 표면 원위 측부 근처의 단부 링 내에 형성된 축방향 인셋 노치를 형성한다. 인셋 노치는 추가로 노치 면 표면을 형성한다. 피봇팅 트리퍼 메커니즘은, 트리퍼와 단부 링 사이의 피봇 각도를 변화시키는 것에 의해서 단부 링으로부터 배출되는 세장형 재료 코일을 선택적으로 배향시키기 위해서, 상기 단부 링 내경에 대해서 대체로 접선적인 피봇 축에 의해서 안내 표면 원위 측부를 따라서 상기 단부 링에 커플링되고, 상기 트리퍼는, 인접하는 단부 링 내경과 협력하여 배출되는 세장형 재료를 형성된 루프로 안내하는, 단부 링 노치 내의 그리고 단부 링 노치와 접촉지지되는 트리퍼 제어 표면 인셋을 가진다. 선택적으로 교체가능한 레잉 헤드 마모 표면이 노치 면 및 안내 표면의 적어도 일부를 형성하는 곡선형 내측 표면을 가지는 단부 링 마모 요소 본체; 안내 링 내경과 짝을 이루어 커플링되도록 구성된 안내 링 내경과 일치되는 프로파일을 가지는 외측 표면; 및 상기 단부 링에 커플링된 체결 요소와 짝을 이루어 결합하도록 구성된 결합 표면을 가진다. 상기 마모 요소 본체는, 체결 요소 및 단부 링과 결합될 때, 안내 링 교체가능 마모 표면의 일부를 형성한다. 상기 선택적으로 교체능한 마모 표면이 상기 단부 링의 외부에서 트리퍼 메커니즘에 커플링된 트리퍼 제어 표면을 형성하는 트리퍼 패들을 구비하는 트리퍼 마모 요소; 및 상기 단부 링의 외부에서 제거를 위해서 접근가능한, 트리퍼 메커니즘에 트리퍼 패들을 커플링 시키는 선택적으로 제거가능한 트리퍼 체결부를 더 포함할 수 있을 것이다.

본원 발명의 교시 내용을 포함하는 여러 실시예를 여기에서 도시하고 구체적으로 설명하였지만, 당업자는 이러한 교시 내용을 여전히 포함하는 많은 다른 변경된 실시예를 용이하게 안출할 수 있다.

Claims (20)

1. 고온 롤링된 세장형 재료를 코일링하기 위한 레잉 헤드 시스템으로서, 상기 시스템은, 레잉 헤드로부터 방출되는 세장형 재료를 차례로 단부 링으로부터 배출되는 연속적인 코일로 안내하기 위한 대체로 환형인 단부 링을 가지고, 상기 단부 링은 상기 세장형 재료를 방사상 및 축방향으로 둘러싸는 내경을 가지고 그리고 각각 근위 및 원위 측방향 측부를 형성하여, 선택적으로 교체가능한 안내 표면이 마모 요소 본체를 포함하는 단부 링 내경의 적어도 일부를 라이닝하고,
   상기 마모 요소 본체가:
   상기 안내 표면의 적어도 일부를 형성하는 곡선형 내측 표면;
   상기 안내 링 내경과 짝을 이루어 커플링되도록 구성된 안내 링 내경과 일치되는 프로파일을 가지는 외측 표면; 및
   상기 단부 링에 커플링된 체결 요소와 짝을 이루어 결합하도록 구성된 결합 표면으로서, 상기 마모 요소 본체가, 상기 체결 요소 및 단부 링과 결합될 때, 상기 안내 표면의 일부를 형성하는, 결합 표면을 구비하는, 교체가능한 안내 표면.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 마모 요소 본체를 접촉지지하고 그리고 단부 링 원위 축방향 측부에 커플링되도록 구성된 둘레 플랜지를 더 포함하는, 교체가능한 안내 표면.
3. 제 1 항에 있어서,
   단부 링과 접촉지지 관계로 커플링될 때 서로 간에 연동하는 측방향 결합을 위해서 구성된 각각의 짝을 이루는 요소를 가지는 제 1 및 제 2 마모 요소 본체를 더 포함하는, 교체가능한 안내 표면.
4. 제 1 항에 있어서,
   단부 링 내경 내에 형성된 상보적인 제 3 결합 표면과 연동 결합하도록 구성된 마모 요소 본체 외측 표면 상의 제 2 결합 표면을 더 포함하는, 교체가능한 안내 표면.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 마모 요소 본체가, 단부 링에 대한 커플링시에 전체 안내 표면을 집합적으로 형성하도록 구성된 복수의 마모 요소 본체를 포함하는, 교체가능한 안내 표면.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 결합 표면이, 나사산형 나사, 나사 클램핑 메커니즘 및 수압 클램핑 메커니즘으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 체결 요소와 짝을 이루어 결합하도록 구성되는, 교체가능한 안내 표면.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 마모 요소 본체가, 피봇팅 트리퍼 메커니즘으로 근위 배향되도록 구성된, 단부 링 원위 축방향 측부에 근접하여 간극 노치를 형성하는, 교체가능한 안내 표면.
8. 고온 롤링된 세장형 재료를 코일링하기 위한 레잉 헤드 시스템으로서, 상기 시스템은, 레잉 헤드로부터 방출되는 세장형 재료를 차례로 단부 링으로부터 배출되는 연속적인 코일로 안내하기 위한 대체로 환형인 단부 링을 가지고, 상기 단부 링은 상기 세장형 재료를 방사상 및 축방향으로 둘러싸는 내경을 가지고 그리고 각각 근위 및 원위 측방향 측부를 형성하며, 단부 링 내경의 적어도 일부를 라이닝하는 안내 표면을 선택적으로 교체하기 위한 방법은,
   마모 요소 본체를 제공하는 단계로서, 상기 마모 요소 본체가:
   상기 안내 표면의 적어도 일부를 형성하는 곡선형 내측 표면;
   상기 안내 링 내경과 짝을 이루어 커플링되도록 구성된 안내 링 내경과 일치되는 프로파일을 가지는 외측 표면; 및
   상기 단부 링에 커플링된 체결 요소와 짝을 이루어 결합하도록 구성된 결합 표면으로서, 상기 마모 요소 본체가, 상기 체결 요소 및 단부 링과 결합될 때, 상기 안내 표면의 일부를 형성하는, 결합 표면을 구비하는, 마모 요소 본체를 제공하는 단계와,
   상기 마모 요소 본체 외측 표면을 상기 단부 링 내경의 상응하는 표면과 정합하는 단계와,
   상기 단부 링 및 상기 마모 본체 결합 표면에 대해서 체결 요소를 체결하여, 상기 마모 본체 내측 표면으로 상기 단부 링 안내 표면의 적어도 일부를 형성하는, 체결 단계를 포함하는, 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 정합 단계가, 상기 단부 링을 상기 레잉 헤드 시스템으로부터 분리하지 않고, 상기 단부 링 원위 축방향 측부로부터 상기 단부 링 내로 마모 요소 본체를 삽입하는 단계에 의해서 실시되는, 방법.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 체결 단계는,
    나사산형 나사, 나사 클램핑 메커니즘 및 수압식 클램핑 메커니즘으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 체결 요소를 제공하는 단계와,
    상기 체결 요소를 상기 마모 요소 본체 결합 표면 내로 삽입하는 단계와,
    상기 체결 요소를 상기 단부 링 외부에서 상기 단부 링 내경을 통해서 통과시키는 단계와,
    상기 체결 요소를 조이는 것에 의해서 상기 마모 요소 본체를 상기 단부 링에 커플링시키는 단계에 의해서 실시되는, 방법.
11. 제 8 항에 있어서,
    피봇 축을 가지는 트리퍼 패들 메커니즘을 피봇팅 트리퍼에 제공하고, 그리고 상기 트리퍼 메커니즘을 상기 안내 표면 원위 축 단부 근위의 단부 링 외부에 커플링시키는 단계와,
    상기 트리퍼 패들 메커니즘을 상기 레잉 헤드 시스템으로부터 분리하지 않고, 상기 단부 링 외부에서, 상기 트리퍼 패들 또는 마모 요소 본체를 선택적으로 교체하는 단계를 더 포함하는, 방법.
12. 제 8 항에 있어서,
    상기 교체가능한 마모 요소 본체 및 체결 요소를 수용하기 위해서 상기 단부 링 내경을 준비하는 것에 의해서 상기 선택적으로 교체가능한 마모 요소 라이닝을 포함하도록 상기 레잉 헤드 단부 링을 개장하는 단계, 및 상기 체결 요소로 상기 마모 요소 본체를 상기 단부 링에 커플링시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
13. 고온 롤링된 세장형 재료를 코일링하기 위한 레잉 헤드 시스템으로서:
    상기 레잉 헤드로부터 배출되는 세장형 재료를 연속적인 코일로 안내하기 위한 대체로 환형인 단부 링으로서, 상기 단부 링은 상기 세장형 재료를 방사상 및 축방향으로 둘러싸는 내경을 가지고, 상기 단부 링이 각각의 원위 및 근위 축방향 측부를 형성하는, 환형 단부 링;
    상기 단부 링에 커플링되는 체결 요소; 및
    선택적으로 교체가능한 안내 표면 마모 요소 본체를 포함하고,
    상기 선택적으로 교체가능한 안내 표면 마모 요소 본체가:
    상기 안내 표면의 적어도 일부를 형성하는 곡선형 내측 표면;
    상기 안내 링 내경에 커플링되는 안내 링 내경과 일치되는 프로파일을 가지는 외측 표면; 및
    상기 체결 요소에 커플링된 결합 표면으로서, 상기 마모 요소 본체는, 상기 체결 요소 및 단부 링과 결합될 때, 상기 안내 표면의 일부를 형성하는, 결합 표면을 구비하는, 레잉 헤드 시스템.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 마모 요소 본체를 접촉지지하고 그리고 단부 링의 원위 축방향 측부에 커플링되도록 구성된 둘레 플랜지를 더 포함하는, 레잉 헤드 시스템.
15. 제 13 항에 있어서,
    단부 링과 접촉지지 관계로 커플링되는, 서로 간에 연동하는 측방향 결합으로 각각의 짝을 이루는 요소를 가지는 제 1 및 제 2 마모 요소 본체를 더 포함하는, 레잉 헤드 시스템.
16. 제 13 항에 있어서,
    단부 링 내경 내에 형성된 상보적인 제 3 결합 표면과 연동 결합하는 마모 요소 본체 외측 표면 상의 제 2 결합 표면을 더 포함하는, 레잉 헤드 시스템.
17. 제 13 항에 있어서,
    상기 마모 요소 본체가, 전체 단부 링 안내 표면을 집합적으로 형성하는 복수의 마모 요소 본체를 포함하는, 레잉 헤드 시스템.
18. 제 13 항에 있어서,
    상기 체결 요소가 나사산형 나사, 나사 클램핑 메커니즘 및 수압 클램핑 메커니즘으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 레잉 헤드 시스템.
19. 제 13 항에 있어서,
    상기 단부 링의 원위 축방향 단부 근처에서 단부 링에 커플링된, 피봇 축을 가지는, 피봇팅 트리퍼 메커니즘; 및
    상기 트리퍼 메커니즘 피봇 축으로 근위 배향되도록 구성된, 상기 단부 링 원위 축방향 측부 근처의 마모 요소 본체에 의해서 형성되는 간극 노치를 더 포함하는, 레잉 헤드 시스템.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 트리퍼 제어 표면이, 제거가능한 체결부에 의해서 상기 단부 링의 외부에서 상기 피봇 축을 따라서 상기 트리퍼에 대해서 커플링된 선택적으로 교체가능한 트리퍼 패들을 더 포함하는, 레잉 헤드 시스템.

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