KR20180086891A - 스트립 압연 장치 및 스트립 압연 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트립에 두꺼운 부분과 얇은 부분이 교대로 형성되도록 하는 스트립 압연 장치 및 스트립 압연 방법에 관한 것이다. 상기 스트립 압연 장치는, 스트립이 풀려지도록 회전하는 로딩부; 상기 로딩부에서 풀려지는 스트립이 감기도록 회전하는 픽업부; 상기 로딩부와 상기 픽업부 사이에 위치하고, 원주를 따라 소정의 곡률반경을 갖는 돌출부와 오목부가 교대로 배치되는 부분 압연롤; 상기 부분 압연롤의 하부에 위치하는 지지롤; 을 포함하고, 스트립은 상기 로딩부와 상기 픽업부에 의해 장력이 있는 상태에서 상기 부분 압연롤과 상기 지지롤 사이를 통과하면서 압연되고, 스트립은 상기 돌출부와 상기 오목부에 의해 교대로 압연되어, 스트립에는 얇은 부분과 두꺼운 부분이 교대로 형성된다.
이러한 구성에 따르면, 두꺼운 부분과 얇은 부분이 교대로 존재하는 스트립을 제작하기 위해 종래의 프레스 가공이 아닌 부분 압연롤을 이용함으로써, 일정한 두께를 가지면서 재질 변화를 최소로 할 수 있는 스트립 압연 장치 및 스트립 압연 방법을 제공할 수 있다.

Description

스트립 압연 장치 및 스트립 압연 방법 {Apparatus and method for rolling strip}

본 발명은 스트립에 두꺼운 부분과 얇은 부분이 교대로 형성되도록 하는 스트립 압연 장치 및 스트립 압연 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 압연은 소재가 상하의 롤을 통과하면서 일정한 두께를 갖는 스트립 등을 제조하는 방법이다.

최근에는 스트립에서 다른 부분보다 두께가 더 얇은 부분이 일정한 간격마다 존재하는 제품도 개발되고 있다.

도 1은 종래에 두께가 얇은 부분이 주기적으로 존재하는 스트립을 제작하는 방법을 도시하는 도면이다. 도 1의 (a)는 프레스 가공으로 스트립을 제작하는 방법을 나타내고, 도 1의 (b)는 프레스 가공에 의해 제작된 스트립을 위에서 바라본 평면도를 나타낸다.

도 1의 (a)를 참조하면, 일정한 두께를 갖는 스트립(10)을 원하는 피치만큼 화살표 방향으로 이동시키면서 프레스(20)로 가공한다. 그러면, 일정한 간격마다 두께가 얇은 부분이 주기적으로 존재하는 스트립을 제작할 수 있다. 예를 들어, 프레스 가공된 부분의 두께는 0.1mm이고, 다른 부분의 두께는 0.2mm 일 수 있다.

그러나, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 프레스 가공된 부분은 두께가 얇아지면서 다른 부분보다 폭이 더 넓어지게 된다. 이 경우, 폭이 넓어진 부분(1)을 절단하여 사용하지만, 프레스 가공된 부분은 두께가 얇아지는 과정에서 두께가 일정하지 않고 편차가 발생되고, 단부가 말리고, 재질이 변화되면서, 그에 따라 크랙이 쉽게 발생되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1500219호

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 두꺼운 부분과 얇은 부분이 교대로 존재하는 스트립을 제작하기 위해 종래의 프레스 가공이 아닌 압연을 이용함으로써, 일정한 두께를 가지면서 재질 변화를 최소로 할 수 있는 스트립 압연 장치 및 스트립 압연 방법을 제공하고자 함에 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 스트립 압연 장치는, 스트립이 풀려지도록 회전하는 로딩부; 상기 로딩부에서 풀려지는 스트립이 감기도록 회전하는 픽업부; 상기 로딩부와 상기 픽업부 사이에 위치하고, 원주를 따라 소정의 곡률반경을 갖는 돌출부와 오목부가 교대로 배치되는 부분 압연롤; 상기 부분 압연롤의 하부에 위치하는 지지롤; 을 포함하고, 스트립은 상기 로딩부와 상기 픽업부에 의해 장력이 있는 상태에서 상기 부분 압연롤과 상기 지지롤 사이를 통과하면서 압연되고, 스트립은 상기 돌출부와 상기 오목부에 의해 교대로 압연되어, 스트립에는 얇은 부분과 두꺼운 부분이 교대로 형성된다.

또한, 상기 돌출부와 상기 오목부를 연결하는 라인은 부드러운 곡선으로 형성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스트립 압연 장치는, 스트립이 풀려지도록 회전하는 로딩부; 상기 로딩부에서 풀려지는 스트립이 감기도록 회전하는 픽업부; 상기 로딩부와 상기 픽업부 사이에 위치하고, 원주에 소정의 곡률반경을 갖는 하나의 돌출부가 형성된 부분 압연롤; 상기 부분 압연롤의 하부에 위치하는 지지롤; 을 포함하고, 스트립은 상기 로딩부와 상기 픽업부에 의해 장력이 있는 상태에서 상기 부분 압연롤과 상기 지지롤 사이를 통과하면서 압연되고, 스트립은 상기 돌출부에 의해 압연되어, 스트립에는 얇은 부분과 두꺼운 부분이 교대로 형성된다.

본 발명의 스트립 압연 방법은, 로딩부에서 풀려지는 스트립이 픽업부에서 감겨지도록 하면서, 상기 로딩부와 상기 픽업부 사이에 부분 압연롤과, 상기 부분 압연롤의 하부에서 지지하는 지지롤을 위치시키고, 상기 부분 압연롤에는 원주를 따라 돌출부와 오목부가 교대로 배치되고, 스트립은 상기 로딩부와 상기 픽업부에 의해 장력이 있는 상태에서 상기 부분 압연롤과 상기 지지롤 사이를 통과하면서 압연되고, 스트립은 상기 돌출부와 상기 오목부에 의해 교대로 압연되어, 스트립에는 얇은 부분과 두꺼운 부분이 교대로 형성되도록 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스트립 압연 방법은, 로딩부에서 풀려지는 스트립이 픽업부에서 감겨지도록 하면서, 상기 로딩부와 상기 픽업부 사이에 부분 압연롤과, 상기 부분 압연롤의 하부에서 지지하는 지지롤을 위치시키고, 상기 부분 압연롤에는 원주에 하나의 돌출부가 형성되고, 스트립은 상기 로딩부와 상기 픽업부에 의해 장력이 있는 상태에서 상기 부분 압연롤과 상기 지지롤 사이를 통과하면서 압연되고, 스트립은 상기 돌출부에 의해 압연되어, 스트립에는 얇은 부분과 두꺼운 부분이 교대로 형성되도록 한다.

본 발명에 따르면, 두꺼운 부분과 얇은 부분이 교대로 존재하는 스트립을 제작하기 위해 종래의 프레스 가공이 아닌 부분 압연롤을 이용함으로써, 일정한 두께를 가지면서 재질 변화를 최소로 할 수 있는 스트립 압연 장치 및 스트립 압연 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 종래에 두께가 얇은 부분이 주기적으로 존재하는 스트립을 제작하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스트립 압연 장치를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 스트립 압연 장치에서 부분 압연롤을 상세히 도시하는 도면이다.
도 4는 도 2의 스트립 압연 장치에 의해 형성된 스트립을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트립 압연 장치를 도시하는 도면이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스트립 압연 장치를 도시하는 도면이다. 도 3은 도 2의 스트립 압연 장치에서 부분 압연롤을 상세히 도시하는 도면이다. 도 4는 도 2의 스트립 압연 장치에 의해 형성된 스트립을 도시하는 도면이다.

본 발명의 스트립 압연 장치(100)는 로딩부(110), 픽업부(150), 부분 압연롤(130), 지지롤(140), 제1 롤러(115), 제2 롤러(145) 등을 포함한다.

로딩부(110)는 미리 감겨있는 스트립(10)이 풀려지도록 모터(111)에 의해 구동되어 회전한다. 스트립(10)은 얇은 두께를 가지며 길이가 긴 부재를 말한다. 스트립(10)의 두께는 예를 들어 0.1mm 일 수 있다.

픽업부(150)는 로딩부(110)에서 풀려지는 스트립(10)이 감기도록 모터(151)에 의해 구동되어 회전한다.

부분 압연롤(130)은 로딩부(110)와 픽업부(150) 사이에 위치하고, 원주를 따라 돌출부(131)와 오목부(132)가 교대로 배치된다.

각각의 돌출부(131)를 서로 연결하면 가상의 원(a)이 형성되고, 각각의 오목부(132)를 서로 연결하면 가상의 원(b)이 형성된다. 즉, 돌출부(131)와 오목부(132)의 외부 라인은 소정의 곡률반경을 갖는 원호가 된다.

지지롤(140)은 부분 압연롤(130)의 하부에 위치되어, 부분 압연롤(130)과 함께 스트립(10)을 가압하여 스트립(10)이 압연되도록 한다.

로딩부(110)와 부분 압연롤(130) 사이에는 제1 롤러(115)가 위치되고, 부분 압연롤(130)과 픽업부(150) 사이에는 제2 롤러(145)가 위치될 수 있다. 제1 롤러(115)와 제2 롤러(145)는 스트립(10)이 부분 압연롤(130)에 의해 압연되는 동안 스트립(10)을 지지하면서 스트립(10)이 일정한 장력으로 당겨지도록 한다. 그에 따라, 스트립(10)은 로딩부(110)와 픽업부(150)에 의해 당겨져 장력이 있는 상태에서, 부분 압연롤(130)과 지지롤(140) 사이를 통과하면서 압연될 수 있다.

도 3을 참조하면, 돌출부(131)와 오목부(132)를 연결하는 라인은 소정의 곡률반경을 갖는 제1 곡선부(131a, 132a)와 제2 곡선부(131c, 132c), 그리고 제1 곡선부(131a, 132a)와 제2 곡선부(131c, 132c) 사이의 직선부(131b, 132b)로 이루어질 수 있다. 제1 곡선부(131a, 132a)와 제2 곡선부(131c, 132c)는 동일한 곡률반경을 갖는다. 직선부(131b)가 부분 압연롤(130)의 중심과 연결한 직선과 이루는 각(θ)은 40 내지 50°이고, 예를 들어, 45°일 수 있다.

도 4를 참조하면, 스트립(10)은 돌출부(131)와 오목부(132)에 의해 교대로 압연되어, 스트립(10)에는 얇은 부분(12)과 두꺼운 부분(11)이 교대로 형성된다. 예를 들어, 얇은 부분(12)의 두께는 0.4mm 이고, 두꺼운 부분(11)의 두께는 0.8mm 일 수 있다.

제1 곡선부(131a, 132a), 직선부(131b, 132b) 및 제2 곡선부(131c, 132c)로 이루어지는 돌출부(131)와 오목부(132)를 연결하는 라인은 스트립(10) 표면의 손상을 방지하면서, 얇은 부분(12)과 두꺼운 부분(11)이 교대로 형성되도록 하고, 스트립(10) 표면의 두께 편차를 최소로 한다.

이러한 본 발명의 스트립 압연 장치(100)에서는, 로딩부(110)와 픽업부(150)에 의해 스트립(10)이 길이방향으로 당겨지면서 부분 압연롤(130)과 지지롤(140)에 의해 압연이 이루어진다. 그에 따라, 스트립(10)에 얇은 부분(12)과 두꺼운 부분(11)이 교대로 형성하는 과정에서, 스트립(10)이 폭방향으로 넓어지는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 스트립(10)이 부분 압연롤(130)과 지지롤(140) 사이를 지나면서 압연되므로, 얇은 부분(12)에서 두께 편차가 발생되지 않고, 얇은 부분(12)의 단부가 말리는 현상이나 얇은 부분(12)의 재질이 변화되면서 크랙이 쉽게 발생되는 현상도 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트립 압연 장치를 도시하는 도면이다.

본 실시예의 스트립 압연 장치(200)는 로딩부(210), 픽업부(250), 부분 압연롤(230), 지지롤(240), 제1 롤러(215), 제2 롤러(245) 등을 포함한다.

로딩부(210), 픽업부(250), 제1 롤러(215), 제2 롤러(245)는 도 2에 도시된 로딩부(110), 픽업부(150), 제1 롤러(115), 제2 롤러(145)의 구성과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

부분 압연롤(230)은 로딩부(210)와 픽업부(250) 사이에 위치하고, 원주에 하나의 돌출부(131)가 형성된다. 돌출부(131)의 외부 라인은 소정의 곡률반경을 갖는 원호로 형성된다.

지지롤(240)은 부분 압연롤(230)의 하부에 위치되어, 부분 압연롤(230)과 함께 스트립(10)이 압연되도록 한다.

스트립(10)은 로딩부(210)와 픽업부(250)에 의해 당겨져 장력이 있는 상태에서 부분 압연롤(230)과 지지롤(240) 사이를 통과하면서 압연된다. 이때, 돌출부(231)는 스트립(10)의 다른 부분보다 강한 압력으로 스트립(10)을 가압하므로, 스트립(10)에는 얇은 부분과 두꺼운 부분이 교대로 형성될 수 있다. 부분 압연롤(230)이 1회전하는 동안 하나의 얇은 부분이 형성된다.

부분 압연롤(130)에서 돌출부(131)와 다른 부분을 연결하는 라인은 부드러운 곡선으로 형성될 수 있다.

본 실시예의 스트립 압연 장치(200)에서도, 로딩부(210)와 픽업부(250)에 의해 스트립(10)이 길이방향으로 당겨지면서 부분 압연롤(230)과 지지롤(240)에 의해 압연이 이루어지므로, 스트립(10)에 얇은 부분과 두꺼운 부분이 교대로 형성하는 과정에서 스트립(10)이 폭방향으로 넓어지는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 스트립(10)이 부분 압연롤(230)과 지지롤(240) 사이를 지나면서 압연되므로, 얇은 부분에서 두께 편차가 발생되지 않고, 얇은 부분의 단부가 말리는 현상이나 얇은 부분의 재질이 변화되면서 크랙이 쉽게 발생되는 현상도 방지할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

10 : 스트립
11 : 두꺼운 부분
12 : 얇은 부분
100 : 스트립 압연 장치
110 : 로딩부
111 : 모터
115: 제1 롤러
130 : 부분 압연롤
131 : 돌출부
131a : 제1 곡선부
131b : 직선부
131c : 제 곡선부
132 : 오목부
132a : 제1 곡선부
132b : 직선부
132c : 제 곡선부
140 : 지지롤
145 : 제2 롤러
150 : 픽업부
151 : 모터

Claims (5)

1. 스트립 압연 장치에 있어서,
   스트립이 풀려지도록 회전하는 로딩부;
   상기 로딩부에서 풀려지는 스트립이 감기도록 회전하는 픽업부;
   상기 로딩부와 상기 픽업부 사이에 위치하고, 원주를 따라 소정의 곡률반경을 갖는 돌출부와 오목부가 교대로 배치되는 부분 압연롤;
   상기 부분 압연롤의 하부에 위치하는 지지롤;
   을 포함하고,
   스트립은 상기 로딩부와 상기 픽업부에 의해 장력이 있는 상태에서 상기 부분 압연롤과 상기 지지롤 사이를 통과하면서 압연되고,
   스트립은 상기 돌출부와 상기 오목부에 의해 교대로 압연되어, 스트립에는 얇은 부분과 두꺼운 부분이 교대로 형성되는 스트립 압연 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 돌출부와 상기 오목부를 연결하는 라인은 부드러운 곡선으로 형성되는 스트립 압연 장치.
3. 스트립 압연 장치에 있어서,
   스트립이 풀려지도록 회전하는 로딩부;
   상기 로딩부에서 풀려지는 스트립이 감기도록 회전하는 픽업부;
   상기 로딩부와 상기 픽업부 사이에 위치하고, 원주에 소정의 곡률반경을 갖는 하나의 돌출부가 형성된 부분 압연롤;
   상기 부분 압연롤의 하부에 위치하는 지지롤;
   을 포함하고,
   스트립은 상기 로딩부와 상기 픽업부에 의해 장력이 있는 상태에서 상기 부분 압연롤과 상기 지지롤 사이를 통과하면서 압연되고,
   스트립은 상기 돌출부에 의해 압연되어, 스트립에는 얇은 부분과 두꺼운 부분이 교대로 형성되는 스트립 압연 장치.
4. 스트립 압연 방법에 있어서,
   로딩부에서 풀려지는 스트립이 픽업부에서 감겨지도록 하면서, 상기 로딩부와 상기 픽업부 사이에 부분 압연롤과, 상기 부분 압연롤의 하부에서 지지하는 지지롤을 위치시키고,
   상기 부분 압연롤에는 원주를 따라 돌출부와 오목부가 교대로 배치되고,
   스트립은 상기 로딩부와 상기 픽업부에 의해 장력이 있는 상태에서 상기 부분 압연롤과 상기 지지롤 사이를 통과하면서 압연되고,
   스트립은 상기 돌출부와 상기 오목부에 의해 교대로 압연되어, 스트립에는 얇은 부분과 두꺼운 부분이 교대로 형성되도록 하는 스트립 압연 방법.
5. 스트립 압연 방법에 있어서,
   로딩부에서 풀려지는 스트립이 픽업부에서 감겨지도록 하면서, 상기 로딩부와 상기 픽업부 사이에 부분 압연롤과, 상기 부분 압연롤의 하부에서 지지하는 지지롤을 위치시키고,
   상기 부분 압연롤에는 원주에 하나의 돌출부가 형성되고,
   스트립은 상기 로딩부와 상기 픽업부에 의해 장력이 있는 상태에서 상기 부분 압연롤과 상기 지지롤 사이를 통과하면서 압연되고,
   스트립은 상기 돌출부에 의해 압연되어, 스트립에는 얇은 부분과 두꺼운 부분이 교대로 형성되도록 하는 스트립 압연 방법.

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