KR20210054928A - 롤 표면의 이물질 제거 장치 - Google Patents

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KR20210054928A
KR20210054928A KR1020190141226A KR20190141226A KR20210054928A KR 20210054928 A KR20210054928 A KR 20210054928A KR 1020190141226 A KR1020190141226 A KR 1020190141226A KR 20190141226 A KR20190141226 A KR 20190141226A KR 20210054928 A KR20210054928 A KR 20210054928A
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Abstract

롤 표면의 이물질 제거 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치는, 롤의 표면에 접촉되기 위한 블레이드, 다수개로 분할된 단위 홀더를 포함하는 블레이드 홀더, 블레이드의 접촉압을 조정하기 위한 접촉압 조정부, 및 접촉압 조정부에 결합되고 블레이드, 블레이드 홀더, 및 접촉압 조정부를 냉각하기 위한 제1 냉각부를 포함한다.

Description

롤 표면의 이물질 제거 장치{DEVICE FOR REMOVING FOREIGN MATERIAL OF ROLL SURFACE}
본 발명은 롤 표면의 이물질 제거 장치에 관한 것이다.
냉간 압연 및 용융 금속(아연, 알루미늄 등) 도금 공정에 있어서, 강판을 반송시키는 롤(roll)에 이물질(금속 칩, 금속 가루, 금속 찌꺼기 등)이 부착되면, 롤에 부착된 이물질로 인해 강판의 표면에 흠집이 발생될 수 있다.
강판의 표면에 흠집이 발생하게 되면, 강판은 불량품이 되어 제품의 가치를 상실하게 된다. 이를 방지하고자 롤 표면의 이물질을 제거하기 위한 장치가 도금 공정의 생산 라인 등에 설치된다.
롤 표면의 이물질 제거 장치는, 롤의 표면에 선단부가 접촉 가능한 내열성의 블레이드, 및 블레이드를 홀딩하고 3개로 분할된 블레이드 홀더를 포함할 수 있는데, 고온 분위기에 노출된 블레이드는 변형될 가능성이 높고 변형된 블레이드는 롤 표면의 이물질을 제거하는데 방해 요소로 작용한다.
본 발명은 장시간 고온에 노출된 상태에서도 블레이드의 형상 변형을 방지할 수 있는 롤 표면의 이물질 제거 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치는, 롤의 표면에 접촉되기 위한 블레이드, 블레이드를 홀딩하고 다수개로 분할된 단위 홀더를 포함하는 블레이드 홀더, 블레이드 홀더가 결합되고 롤의 표면에 접촉되는 블레이드의 접촉압을 조정하기 위한 접촉압 조정부를 포함할 수 있다.
또한, 롤 표면의 이물질 제거 장치는, 접촉압 조정부에 결합되고, 블레이드, 블레이드 홀더 및 접촉압 조정부를 냉각하기 위한 제1 냉각부를 포함할 수 있다.
롤 표면의 이물질 제거 장치는, 접촉압 조정부에 결합되고, 블레이드의 접촉압을 자동으로 제어하기 위한 접촉압 자동 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 롤 표면의 이물질 제거 장치는, 접촉압 자동 제어부에 연결되고, 접촉압 자동 제어부를 설정된 온도로 냉각하기 위한 제2 냉각부를 포함할 수 있다.
롤 표면의 이물질 제거 장치는, 블레이드에 결합되고, 블레이드의 압축 강도를 증대시키기 위한 블레이드 압축 강도 증대부를 포함할 수 있다.
블레이드 압축 강도 증대부는 블레이드의 상면에 결합되는 백플레이트를 포함할 수 있다.
블레이드 압축 강도 증대부는 백플레이트의 상면을 덮어 주기 위한 홀더 커버를 포함할 수 있다.
홀더 커버의 상면에는 블레이드의 보강을 위한 보강 플레이트가 결합될 수 있다.
접촉압 조정부는, 길이 방향으로 냉각구멍이 관통하여 배치되는 제1 덕트백, 제1 덕트백이 삽입되며 제1 덕트백에 회전 가능하게 결합되고 블레이드 홀더 중 하나 이상의 단위 홀더가 고정 결합되는 제2 덕트백을 포함할 수 있다.
접촉압 조정부는, 제1 덕트백이 삽입되며 제1 덕트백에 고정 결합되고, 블레이드 홀더 중 하나의 단위 홀더가 고정 결합되는 제3 덕트백을 포함할 수 있다.
제1 덕트백, 상기 제2 덕트백, 및 제3 덕트백은 내부가 비워 있는 중공형상의 관으로 이루어질 수 있다.
제3 덕트백은 제2 덕트백과 상기 제2 덕트백 사이에 배치될 수 있다.
제1 덕트백과 제2 덕트백 사이에는 베어링이 개재되며, 베어링 이외의 부분에는 제1 간극부가 배치될 수 있다.
제1 덕트백과 제3 덕트백 사이에는 스페이서가 고정 결합되며, 스페이서 이외의 부분에는 제2 간극부가 배치될 수 있다.
접촉압 조정부는, 제1 덕트백, 제2 덕트백, 및 제3 덕트백의 회전각을 수동으로 조정하기 위한 제1 레버, 제2 레버를 포함할 수 있다.
접촉압 자동 제어부는, 제1 덕트백의 일단부에 결합되는 링크, 및 링크를 회전시키도록 연결 로드에 의하여 연결되는 액츄에이터를 포함할 수 있다.
엑츄에이터는, 이중으로 구성된 외벽과 외벽 사이에는 공간부가 배치되는 작동 실린더, 및 작동 실린더의 일면에 공간부와 연통되게 연결되는 제1 유입관을 포함할 수 있다.
제1 냉각부는, 냉각구멍에 연결되는 제2 유입관, 및 제2 유입관에 연결되고 제2 유입관에 냉각 공기를 유입하기 위한 냉각기를 포함할 수 있다.
제1 냉각부는, 제1 덕트백, 제2 덕트백, 및 제3 덕트백에 각각 길이 방향을 따라 설정된 간격으로 다수개 관통하여 배치되는 제1 배출구멍, 제2 배출구멍, 및 제3 배출구멍을 포함할 수 있다.
제2 냉각부는, 작동 실린더에 연결되는 제1 유입관, 및 제1 유입관에 연결되고 제1 유입관에 냉각 공기를 유입하기 위한 냉각기를 포함할 수 있다.
냉각기는, 제1 유입관, 제2 유입관과 각각 연결되는 제1 매니폴더, 및 제1 매니폴더에 연결되며 압축 공기의 유입을 위한 에어관이 연결되는 냉각 튜브를 포함할 수 있다.
냉각기는, 제1 유입관, 제2 유입관과 각각 연결되는 제2 매니폴더, 및 제2 매니폴더에 일단면에 적어도 하나 이상 관통된 관통구멍에 삽입 고정된 냉각팬을 포함할 수 있다.
본 발명의 구현예에 따르면, 이송되는 강판에 의한 가열과 냉각이 반복되면서 발생하는 이물질 제거 장치 구성부품의 형상의 변형을 방지할 수 있다. 이에 따라, 복수의 덕트백이 휘어지게 되어 회전되지 않는 현상을 미연에 방지할 수 있다.
아울러, 블레이드 홀더가 휘어지게 되어 블레이드가 롤러의 표면에 일부만 밀착되는 현상을 방지할 수 있으므로 이물질을 제대로 제거하지 못하는 현상을 미연에 방지할 수 있다. 나아가, 이물질로 인해서 강판의 불량을 초래하는 현상을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 제1, 제2 레버를 회전시켜 설정한 후에 액츄에이터에 의해서 자동으로 블레이드를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 원하는 각도만큼 회전시킬 수 있기 때문에 그 만큼 작업의 편의성을 제공할 수 있다.
또한, 백플레이트에 의해서 블레이드의 압축 강도를 증대시킬 수 있는데, 두께를 다양하게 조정할 수 있으므로 압축 강도를 적절하게 조정할 수 있다.
그리고, 보강 플레이트에 의해서 블레이드가 장시간 작업에 의해서 상방으로 들어올려져서 롤의 표면에서 이탈하게 되어 이물질을 제대로 제거하지 못하는 현상을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 생산 라인을 정지한 후 블레이드를 다시 교체하는 번거로움을 해결할 수 있으므로, 그 만큼 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 F-F'선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치의 개략적인 일부 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 A부의 제1 덕트백의 길이 방향을 따른 단면도이다.
도 5는 도 1의 B부의 제1 덕트백의 길이 방향을 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치의 엑츄에이터에서 냉풍 유입 공간을 설명하기 위한 일부 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치의 냉각기로서 냉각 튜브가 적용된 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치의 냉각기로서 열전소자가 적용된 예를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.
이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 F-F'선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치의 개략적인 일부 분해 사시도이고, 도 4는 도 1의 A부의 제1 덕트백의 길이 방향을 따른 단면도이며, 도 5는 도 1의 B부의 제1 덕트백의 길이 방향을 따른 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치의 엑츄에이터에서 냉풍 유입 공간을 설명하기 위한 일부 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치의 냉각기로서 냉각 튜브가 적용된 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치는, 롤(10)의 표면에 선단부(도 1의 Y 방향쪽 단부)가 접촉되기 위한 블레이드(100)와, 블레이드(100)를 홀딩하고 다수개로 분할된 단위 홀더(201, 202, 303)를 포함하는 블레이드 홀더(200)를 포함할 수 있다.
또한, 롤 표면의 이물질 제거 장치는, 블레이드 홀더(200)가 결합되고, 블레이드 홀더(200)에 회전력을 발생시켜 롤(10)의 표면에 접촉되는 블레이드(100)의 접촉압을 조정하기 위한 접촉압 조정부(300)를 포함할 수 있다.
롤 표면의 이물질 제거 장치는, 접촉압 조정부(300)에 결합되고, 이송되는 강판으로 인해 가열된 블레이드(100), 블레이드 홀더(200), 및 접촉압 조정부(300)의 열변형 현상을 방지할 수 있도록 접촉압 조정부(300)와 이에 결합된 부품들을 설정된 온도 이하로 냉각하기 위한 제1 냉각부를 포함할 수 있다.
또한, 롤 표면의 이물질 제거 장치는, 접촉압 조정부(300)에 결합되고, 블레이드(100)의 회전 각도를 자동으로 제어하여 접촉압 조정부(300)에 의한 블레이드의 접촉압을 자동으로 제어하기 위한 접촉압 자동 제어부를 포함할 수 있다.
롤 표면의 이물질 제거 장치는, 접촉압 자동 제어부에 연결되고, 접촉압 자동 제어부의 열변형 현상을 방지할 수 있도록 접촉압 자동 제어부를 설정된 온도 이하로 냉각하기 위한 제2 냉각부를 포함할 수 있다.
롤 표면의 이물질 제거 장치는, 블레이드(100)에 결합되고, 블레이드(100)의 압축 강도를 증대시키기 위한 블레이드 압축 강도 증대부를 포함할 수 있다.
블레이드(100)는 롤(10)의 표면에서 발생되는 고열 등에 견딜 수 있도록 니켈-크롬-텅스텐 합금 (예: 헤인즈 230(haynes 230)), 스테인레스 스틸, 또는 내열성 고무 등과 같은 재질로 이루어질 수 있다.
블레이드 홀더(200)는 다수개의 단위 홀더(201, 202, 203)으로 분할될 수 있으며, 여기에서는 3개로 분할된 것을 예시하고 있지만 3개 이상인 경우에도 동일한 방식으로 적용될 수 있다.
블레이드(100)는 선단부 전방(도 1의 Y 방향)으로 튀어나오도록 단위 홀더(201, 202, 203)의 선단부 상면에 밀착 결합될 수 있다.
하기에서 접촉압 조정부(300)의 구성으로 설명되는 제2 덕트백(305)과 제3 덕트백(305)에는 플레이트(205)가 블레이드(100)의 선단부 방향(도 1의 Y 방향)으로 각각 나란하게 고정 결합될 수 있다.
플레이트(205)는 내열성을 구비한 스테인레스 스틸 등의 재질로 이루어질 수 있다.
블레이드 압축 강도 증대부는 블레이드(100)의 상면에 밀착 결합되는 백플레이트(210)를 포함할 수 있다.
백플레이트(210)는 블레이드(100)의 압축 강도를 보다 증대시킬 수 있도록 블레이드(100)의 길이 방향(도 1의 X 방향)을 따라 배치될 수 있다.
또한, 백플레이트(210)는 블레이드(100)를 최대한 압박하여 마찰력이 최대한 증대될 수 있도록 플레이트(205)의 선단부보다는 튀어나오고 블레이드(100)의 선단부보다는 들어가도록 배치될 수 있다.
여기서, 플레이트(205)의 선단부라 함은 플레이트(205)의 단부 중 롤(R)쪽에 근접하는 단부를 가리키며, 또한, 블레이드(100)의 선단부라 함은 블레이드(100)의 단부 중 롤(R)쪽에 근접하는 단부를 가리킨다.
그리고, 백플레이트(210)의 상면은 각각의 플레이트(205)에 대응하도록 단위 형태로 이루어진 홀더 커버(220)에 의하여 덮일 수 있다.
또한, 홀더 커버(220)의 상면에는 블레이드(100)가 상방(도 1의 Z 방향)으로 휘어지는 것을 방지하기 위한 보강 플레이트(230)가 밀착 결합될 수 있다.
보강 플레이트(230)는 블레이드(100)의 휘어짐을 보다 효과적으로 방지할 수 있도록 일단부(235)가 블레이드(100)의 상면을 향하도록 절곡된 형태를 가질 수 있다.
또한, 보강 플레이트(230), 홀더 커버(220), 백플레이트(210), 및 블레이드(100)와 플레이트(205)를 결합시키는 결합장치(240)가 구비될 수 있다.
결합장치(240)는, 일 예로서 플레이트(205)에 관통되는 탭구멍(미도시)과, 보강 플레이트(230), 홀더 커버(220), 백플레이트(210), 및 블레이드(100)를 관통하여 삽입되어 탭구멍에 체결되는 볼트(미도시)를 포함할 수 있다.
플레이트(205), 홀더 커버(220)는 각각 단위 형태로 구비되고, 블레이드(100), 백 플레이트(210), 보강 플레이트(230)는 단위 형태로 구비되어 각각의 플레이트(205)에 동시에 결합될 수 있다.
또한, 접촉압 조정부(300)는, 제1 덕트백(duct bag)(301), 제2 덕트백(305), 및 제3 덕트백(311)을 포함할 수 있다.
제1 덕트백(301)은 길이 방향(도 1의 X 방향)으로 냉각구멍(303)이 관통하여 배치되는 중공형상을 가질 수 있다.
제2 덕트백(305)은, 제1 덕트백(301)이 삽입되며 제1 덕트백(301)에 제1 덕트백(301)을 중심으로 회전 가능하게 결합되고, 블레이드 홀더(200) 중 하나 이상의 단위 홀더(201, 203)가 고정 결합될 수 있다.
제3 덕트백(311)은, 제1 덕트백(301)이 삽입되며 제1 덕트백(301)에 고정 결합되고, 블레이드 홀더(200) 중 하나의 단위 홀더(202)가 고정 결합될 수 있다.
제1 덕트백(301), 제2 덕트백(305), 제3 덕트백(311)은 용이한 결합 및 원활한 회전을 위하여 내부가 비워 있는 중공형상의 관 등으로 이루어질 수 있다.
제2 덕트백(305)은 제1 덕트백(301)의 양단부쪽에 서로 이격되어 배치되며, 제3 덕트백(311)은 제1 덕트백(310)의 길이 방향(도 1의 X 방향) 중앙부에 배치될 수 있다.
즉, 제3 덕트백(311)은 제2 덕트백(305)과 제2 덕트백(305) 사이에 배치될 수 있다.
또한, 제1 덕트백(301)과 제2 덕트백(305) 사이에는 베어링(G)이 개재되며, 제1 덕트백(301)과 제2 덕트백(305) 사이에서 베어링(G) 이외의 부분에는 공간을 이루는 제1 간극부(306)가 배치될 수 있다.
베어링(G)은 제2 덕트백(305)의 내측면 양단부에 배치된 베어링 설치홈(미도시)에 삽입 결합될 수 있다.
제2 덕트백(305)에는 길이 방향(도 4의 X 방향) 또는 원주면을 따라 설정된 간격으로 제2 덕트백(305)을 관통하는 다수개의 체결구멍(W)이 배치되고, 체결구멍(W)에는 제1 덕트백(301)을 가압하는 제2 볼트(미도시)가 체결될 수 있다.
따라서, 제2 덕트백(305)의 회전을 정지시킬 수 있도록 구성되며, 즉, 체결구멍(W)에 체결되는 제2 볼트(미도시)에 의하여 제2 덕트백(305)의 회전각이 설정된 회전각도로 유지될 수 있다.
또한, 제1 덕트백(301)과 제3 덕트백(311) 사이에는 스페이서(309)가 고정 결합되며, 제1 덕트백(301)과 제3 덕트백(311) 사이에서 스페이서(309) 이외의 부분에는 공간을 이루는 제2 간극부(307)가 배치될 수 있다.
따라서, 제3 덕트백(311)은 제1 덕트백(301)에 고정 결합되므로, 제1 덕트백(301)과 동시에 회전되며, 그 양측의 제2 덕트백(305)과 제2 덕트백(305) 사이에 개재될 수 있다.
스페이서(309)는 링 형상을 가지며, 제1 덕트백(301)의 외측면과 제3 덕트백(311)의 내측면 양단부에 용접 등에 의하여 고정 결합 결합될 수 있다.
또한, 접촉압 조정부(300)는, 제1 덕트백(301), 제2 덕트백(305), 제3 덕트백(311)의 회전각을 작업자가 수동으로 조정할 수 있도록 제1 덕트백(301), 제2 덕트백(305)에 각각 고정된 제1 레버(313), 제2 레버(315, 317)를 포함할 수 있다.
접촉압 자동 제어부는 제1 덕트백(301), 제2 덕트백(305), 제3 덕트백(311)의 회전각을 자동으로 조정할 수 있도록 하기 위한 것이다.
이를 위해 접촉압 자동 제어부는, 제1 덕트백(301)의 일단부에 결합되는 링크(321), 및 링크(321)를 회전시키도록 연결 로드(333)에 의하여 연결되고 제1 덕트백(301)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키기 위한 액츄에이터(330)를 포함할 수 있다.
액츄에이터(330)는 일 예로서, 에어실린더 또는 유압실린더 등으로 이루어질 수 있다.
여기에서, 액츄에이터(330)는 피스톤이 왕복 운동하는 작동 실린더(331)로 이루어진 것으로 예시하고 있다.
작동 실린더(331)는 외벽(332)이 이중으로 구성되어, 외벽(332)과 외벽(332) 사이에는 냉풍이 유입되는 공간부(335)가 배치될 수 있다.
작동 실린더(331)의 일면에는 제1 니플(336)이 장착되고, 제1 니플(336)에는 냉각부에 연결되는 제1 유입관(339)이 연결되며, 제1 유입관(339)은 제1 니플(336)에 의하여 공간부(335)에 연통될 수 있다.
또한, 외벽(332)의 외측면에는 제1 유입관(339)을 통하여 공간부(335)로 유입된 냉각 공기를 배출하기 위한 제4 배출구멍(337)이 관통되어 배치될 수 있다.
그리고, 제1 냉각부는 제1 덕트백(301)의 냉각구멍(303)에 연결되어 냉각 공기를 유입하기 위한 제2 유입관(319), 제2 유입관(319)에 연결되고 제2 유입관(319)에 냉각 공기를 유입하기 위한 냉각기(340)를 포함할 수 있다.
제1 덕트백(301)의 일단부에는 제2 유입관(319)과 연결을 위하여 제2-1 니플(320)이 장착되고, 제1 덕트백(301)의 타단부에는 냉각구멍(303)의 밀폐를 위하여 밀폐부재(320B)에 의하여 단부를 막고 있는 제2-2 니플(320A)이 장착될 수 있다.
제1 냉각부는 제1 덕트백(301), 제2 덕트백(305), 제3 덕트백(311)에 각각 길이방향(도 1의 X 방향)을 따라 설정된 간격으로 다수개 관통하여 배치되고, 제2 유입관(319)을 통하여 제1 덕트백(301), 제2 덕트백(305), 제3 덕트백(311)으로 유입된 냉각 공기를 배출하기 위한 제1, 제2, 제3 배출구멍(H1, H2, H3)을 포함할 수 있다.
이를 위해, 제1 덕트백(301)의 일단부는 냉각구멍(303)을 막고 있으며, 타단부는 냉각구멍(303)을 개방하여 제2 니플(320)에 의하여 유입관(319)에 연결되어 있다.
제1 덕트백(310)으로 유입된 냉각 공기는 제1 배출구멍(H1)을 통하여 제2 덕트백(305)과 제3 덕트백(311)으로 유입된 후 제2 배출구멍(H2)과 제3 배출구멍(H3)을 통하여 각각 배출될 수 있다.
또한, 제2 냉각부는, 엑츄에이터(330)의 작동 실린더(331)에 연결되고 작동 실린더(330)의 공간부(335)로 냉각 공기를 유입하기 위한 제1 유입관(339), 및 제1 유입관(339)에 연결되고 제1 유입관(339)에 냉각 공기를 유입하기 위한 냉각기(340)를 포함할 수 있다.
이하에서, 냉각기(340)로서 냉각 튜브를 적용한 예를 설명하기로 한다.
냉각 튜브가 적용된 냉각기(340)는, 제1, 제2 유입관(339, 319)과 각각 연결되는 박스형의 제1 매니폴더(344), 및 제1 매니폴더(344)에 연결되며 압축 공기의 유입을 위한 에어관(I)이 연결되는 냉각 튜브(349, vortex tube)를 포함할 수 있다.
냉각 튜브(349)에 에어관(I)을 통하여 압축 공기를 유입하게 되면, 제1 매니폴더(344) 쪽으로는 냉풍이 배출되고, 제1 매니폴더(344) 반대쪽으로는 온풍이 배출될 수 있다.
또한, 제1 매니폴더(344)에는 제1 유입관(339)과 연결을 위한 제3 니플(R)이 연결되고, 제2 유입관(319)과 연결을 위한 제4 니플(Q)이 연결될 수 있다.
제3 니플(R)과 제4 니플(Q)에는 제1 유입관(339)과 제2 유입관(319)이 각각 연결되므로, 제1 매니폴더(344)에 충전된 냉풍 즉, 냉각된 공기가 제3 니플(R)과 제4 니플(Q), 및 제1 유입관(339)과 제2 유입관(319)을 통하여 각각 제1 덕트백(301)과 액츄에이터(330)로 공급되어 냉각 작용을 할 수 있다.
이하에서, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치의 작동에 대해서 설명한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치는 냉간 압연 및 용융 금속(아연, 알루미늄 등) 도금 공정에서 설정 온도 이상의 고온 상태의 강판을 반송하기 위한 생산 라인에 장착된다.
이 때, 블레이드(100)의 선단부(도 1의 Y 방향 단부)를 롤(10)에서 떨어진 상태로 대향하도록 배치한다.
그리고, 제1 덕트백(301)은 생산 라인에 고정된 베어링(G)에 회전 가능하게 지지되고, 엑츄에이터(330)도 생산 라인에 지지된다.
이러한 상태에서, 제1 레버(313)와 제2 레버(315, 317)를 회전시켜, 블레이드 홀더(200)의 각 단위 홀더(201, 202, 203)를 롤(10)쪽으로 회전시켜 블레이드(100)가 롤(10)에 설정된 압력으로 밀착되도록 한다.
이 때, 블레이드 홀더(200)는 다수개의 단위 홀더(201, 202, 203)는 분할되어 있기 때문에, 롤(10) 크라운의 형상에 부합하도록 블레이드(100)가 적합하게 휘어지면서 롤(10)에 부합하게 된다.
그리고, 제2 덕트백(305)의 체결구멍(W)에 체결된 볼트(미도시)에 의하여 제1 덕트백(301)을 압박하게 되면, 제2 덕트백(305)이 제1 덕트백(301)을 중심으로 회전되는 현상이 방지된다.
이로 인해서, 제1 덕트백(301)과 제 2덕트백(305), 및 제3 덕트백(317)은 동시에 회전할 수 있게 된다.
제3 덕트백(317)은 제1 덕트백(301)에 고정 결합된 상태이므로, 제3 덕트백은 제1 덕트백(301)과 동시에 회전하게 된다. 그리고, 제1 덕트백(301)의 회전각만큼 액츄에이터(330)의 연결 로드(333)의 전진량(도 1의 Y 방향 이동량)을 체크한다.
그 다음, 강판을 이송할 때에 액츄에이터(330)를 구동시켜서 연결 로드(333)를 체크된 양만큼 전진(도 1의 Y 방향 이동)하도록 하여 링크(321)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 설정된 각도로 회전시킨다.
링크(321)가 설정된 각도로 회전되면, 블레이드(100)가 설정된 압력으로 롤(10)을 압축할 수 있도록 제1 덕트백(301)이 회전하게 된다.
이 상태에서 롤(10)의 표면에 묻어 있는 금속 찌거기 등의 이물질은, 롤(10)에 마찰 접촉되는 블레이드(100)에 의해서 롤(10)로부터 이탈하게 된다.
이 때, 백플레이트(210)는 블레이드(100)에 설정된 크기의 힘을 가하여 블레이드(100)가 상방(도 1의 Z 방향)으로 쉽게 휘어지는 현상을 방지하여 마찰력을 증대시킬 수 있도록 한다.
또한, 보강 플레이트(230)에 의해서 블레이드(100)가 상방으로 휘어지는 정도를 제한할 수 있도록 하기 때문에, 블레이드(100)는 일정한 압력으로 롤(10)을 압박할 수 있게 된다.
그리고, 냉각기(340), 즉, 도 7에 도시한 냉각 튜브(349)에 압축 공기를 유입하게 되면, 제1 매니폴더(344)측으로는 냉풍, 즉 냉각 공기가 공급되고, 냉각 튜브(349)를 기준으로 제1 매니폴더(344)의 반대측으로는 온풍, 즉 더운 공기가 배출된다.
이와 같이, 제1 매니폴더(344)에 유입되어 충전된 냉풍은 제3, 제4 니플(R, Q)과 제1, 제2 유입관(339, 319)를 통해서 액츄에이터(330)와 제1 덕트백(301)으로 유입된다.
그러면, 제1 덕트백(301)으로 유입된 냉풍은 냉각구멍(303)을 거쳐서 제1 배출구멍(H1)을 통하여 제1 덕트백(301)의 외측으로 빠져 나온다.
그리고, 제1 덕트백(301)의 외측으로 빠져 나온 냉풍은, 제1 간극부(306)와 제2 간극부(307)를 순환하면서 제2 덕트백(305)의 제2 배출구멍(H2)과 제3 덕트백(311)의 제3 배출구멍(H3)을 통해서 외부로 배출되며, 블레이드 홀더(200)쪽으로도 배출된다.
이러한 냉풍의 이동 과정을 통해서 이송되는 강판으로 인해서 가열된 제1 덕트백(301), 제2 덕트백(305), 제3 덕트백(311), 및 블레이드 홀더(200)의 단위 홀더(201, 202, 203)와 블레이드(100)의 결합구조체는, 블레이드 홀더(200)쪽으로 배출되는 냉풍에 의하여 냉각되어 열변형되는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 냉각기(340)의 냉풍은 액츄에이터(330)의 작동 실린더(331)의 외벽(332)의 공간부(335)에도 유입된 후 제4 배출구멍(337)으로 배출되기 때문에 강판의 고열에 의해서 가열된 액츄에이터(330)가 냉풍에 의하여 냉각되므로 강판의 고열에 의한 열변형, 및 센서와 고무패킹 등의 손상을 방지할 수 있다.
이와 같이, 이물질 제거 및 냉각 작업이 완료되면, 액츄에이터(330)의 연결 로드(333)를 원래의 위치로 후진시켜 제1 덕트백(301)을 반시계 방향 또는 시계 방향으로 설정 각도만큼 회전시켜 주면, 블레이드(100)가 롤(10)에서 이탈된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 고온용 롤 표면의 이물질 제거 장치는 제1 냉각부, 제2 냉각부, 접촉압 조정부, 접촉압 자동 제어부, 블레이드 압축 강도 증대부를 구비하고 있으므로 다음과 같은 효과를 발휘할 수 있다.
이송되는 강판에 의한 가열과 냉각이 반복되면서 발생하는 이물질 제거 장치 구성부품의 형상 변형을 방지할 수 있으며, 따라서, 제1 덕트백(301), 제2 덕트백(305), 제3 덕트백(311)이 휘어지게 되어 회전되지 않는 현상을 미연에 방지할 수 있다.
아울러, 블레이드 홀더(200)가 휘어지게 되어 블레이드(100)가 롤러(10)의 표면에 일부만 밀착되는 현상을 방지할 수 있으므로 이물질을 제대로 제거하지 못하는 현상을 미연에 방지할 수 있다. 따라서, 이물질로 인해서 강판의 불량을 초래하는 현상을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 제1, 제2 레버(313, 315, 317)를 원하는 위치로 설정한 후에, 액츄에이터(330)에 의해서 블레이드(100)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 원하는 각도만큼 자동으로 회전시킬 수 있기 때문에 그 만큼 작업의 편의성을 제공할 수 있다.
또한, 백플레이트(210)에 의해서 블레이드(100)의 압축 강도를 증대시킬 수 있는데, 두께를 다양하게 조정할 수 있으므로 압축 강도를 적절하게 조정할 수 있다.
그리고, 보강 플레이트(240)에 의해서 블레이드(100)가 장시간 작업에 의해서 상방으로 들어올려져서 롤(10)의 표면에서 이탈하게 되어 이물질을 제대로 제거하지 못하는 현상을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 생산 라인을 정지한 후 블레이드(100)를 다시 교체하는 번거로움을 해결할 수 있으므로, 그 만큼 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치의 냉각기로서 열전소자가 적용된 예를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 롤 표면의 이물질 제거 장치에 장착되는 냉각기로서 열전소자가 적용된 예를 도시한 단면도로서, 하기에서 특별히 설명하는 사항 이외에는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤 표면의 이물질 제거 장치에서 설명한 사항과 동일하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 열전소자가 적용된 냉각기(340A)는, 제1, 제2 유입관(339, 319)과 각각 연결되는 박스형의 제2 매니폴더(341), 및 제2 매니폴더(341)에 일단면에 적어도 하나 이상 관통된 관통구멍(3411)에 삽입 고정된 냉각팬(342)을 포함할 수 있다.
제2 매니폴더(341)에는 제1 유입관(339)과 연결을 위한 제5 니플(M)이 연결되고, 제2 유입관(319)과 연결을 위한 제6 니플(L)이 연결될 수 있다.
냉각팬(342)과 제2 매니폴더(341)의 사이에는 냉풍이 누설되지 않도록 실링부재(미도시)에 의하여 밀봉될 수 있다.
또한, 냉각팬(342)에는 냉각핀(S)이 다수개 배치된 냉각블록(343)이 부착되고, 냉각블록(343)에는 냉각면과 방열면이 부착된 열전소자(345)가 배치될 수 있다.
열전소자(345)의 방열면에는 방열핀(T)이 배치된 다수개 방열블록(346)이 부착되고, 방열블록(346)에는 방열팬(347)이 부착될 수 있다.
열전소자(345)는 전기의 인가에 의해서 냉각면은 냉각되고 방열면은 가열되는 판상의 소자를 가리킬 수 있다.
열전소자가 적용된 냉각기(340A)에 전기를 인가하면 열전소자(345)에 의해서 냉각블록(343)은 냉각되고, 방열블록(346)은 방열하게 된다.
이 상태에서, 공기가 냉각블록(343)의 냉각핀(S)을 통과하면서 냉각되어 냉풍, 즉 냉각된 공기가 발생되고, 이 냉풍은 냉각팬(342)을 통하여 제2 매니폴더(341)를 거쳐서 제1, 제2 유입관(339, 319)를 통과하여 액츄에이터(330)와 제1 덕트백(301)으로 유입된다.
방열블록(346)은 열전소자(345)의 방열면의 열이 전도되어 방열하게 되면서 온풍이 발생되는데, 이 온풍은 방열블록(346)의 방열핀(T), 및 방열팬(347)을 순차적으로 통과한 후 외부로 배출된다.
따라서, 열전소자(345)의 방열면을 식혀주게 되므로 냉각 효율을 향상시킬 수 있다. 이후의 냉각 과정은 냉각 튜브가 적용된 냉각기(340)의 작용과 동일하므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 개시를 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
10: 롤 100: 블레이드
200: 블레이드 홀더 210: 백플레이트
220: 홀더 커버 230: 보강 플레이트
240: 결합장치 300: 접촉압 조정부
301: 제1 덕트백 305: 제2 덕트백
311: 제3 덕트백 400: 냉각기

Claims (20)

  1. 롤의 표면에 접촉되기 위한 블레이드,
    상기 블레이드를 홀딩하고 다수개로 분할된 단위 홀더를 포함하는 블레이드 홀더,
    상기 블레이드 홀더가 결합되고, 상기 롤의 표면에 접촉되는 상기 블레이드의 접촉압을 조정하기 위한 접촉압 조정부, 및
    상기 접촉압 조정부에 결합되고, 상기 블레이드, 상기 블레이드 홀더 및 상기 접촉압 조정부를 냉각하기 위한 제1 냉각부
    를 포함하는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접촉압 조정부에 결합되고, 상기 블레이드의 접촉압을 자동으로 제어하기 위한 접촉압 자동 제어부를 포함하는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 접촉압 자동 제어부에 연결되고, 상기 접촉압 자동 제어부를 설정된 온도로 냉각하기 위한 제2 냉각부를 포함하는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 블레이드에 결합되고, 상기 블레이드의 압축 강도를 증대시키기 위한 블레이드 압축 강도 증대부를 포함하는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 블레이드 압축 강도 증대부는 상기 블레이드의 상면에 결합되는 백플레이트를 포함하는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 블레이드 압축 강도 증대부는 상기 백플레이트의 상면을 덮어 주기 위한 홀더 커버를 포함하는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 홀더 커버의 상면에는 상기 블레이드의 보강을 위한 보강 플레이트가 결합되는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉압 조정부는,
    길이 방향으로 냉각구멍이 관통하여 배치되는 제1 덕트백,
    상기 제1 덕트백이 삽입되며 상기 제1 덕트백에 회전 가능하게 결합되고, 상기 블레이드 홀더 중 하나 이상의 단위 홀더가 고정 결합되는 제2 덕트백, 및
    상기 제1 덕트백이 삽입되며 상기 제1 덕트백에 고정 결합되고, 상기 블레이드 홀더 중 하나의 단위 홀더가 고정 결합되는 제3 덕트백을 포함하는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 덕트백, 상기 제2 덕트백, 및 상기 제3 덕트백은 내부가 비워 있는 중공형상의 관으로 이루어지는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3 덕트백은 상기 제2 덕트백과 상기 제2 덕트백 사이에 배치되는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 덕트백과 상기 제2 덕트백 사이에는 베어링이 개재되며, 상기 베어링 이외의 부분에는 제1 간극부가 배치되는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 덕트백과 상기 제3 덕트백 사이에는 스페이서가 고정 결합되며, 상기 스페이서 이외의 부분에는 제2 간극부가 배치되는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 접촉압 조정부는, 상기 제1 덕트백과 상기 제2 덕트백의 회전각을 수동으로 조정하기 위한 제1 레버, 제2 레버를 포함하는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 접촉압 자동 제어부는, 상기 제1 덕트백의 일단부에 결합되는 링크, 및 상기 링크를 회전시키도록 연결 로드에 의하여 연결되는 액츄에이터를 포함하는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 엑츄에이터는, 이중으로 구성된 외벽과 외벽 사이에는 공간부가 배치되는 작동 실린더, 및 상기 작동 실린더의 일면에는 상기 공간부와 연통되게 연결되는 제1 유입관을 포함하는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 냉각부는, 상기 냉각구멍에 연결되는 제2 유입관, 및 상기 제2 유입관에 연결되고 상기 제2 유입관에 냉각 공기를 유입하기 위한 냉각기를 포함하는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 냉각부는, 상기 제1 덕트백, 상기 제2 덕트백, 및 상기 제3 덕트백에 각각 길이 방향을 따라 설정된 간격으로 다수개 관통하여 배치되는 제1 배출구멍, 제2 배출구멍, 및 제3 배출구멍을 포함하는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 냉각부는, 상기 작동 실린더에 연결되는 제1 유입관, 및 상기 제1 유입관에 연결되고 상기 제1 유입관에 냉각 공기를 유입하기 위한 냉각기를 포함하는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 냉각기는, 상기 제1, 제2 유입관과 각각 연결되는 제1 매니폴더, 및 상기 제1 매니폴더에 연결되며 압축 공기의 유입을 위한 에어관이 연결되는 냉각 튜브를 포함하는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 냉각기는, 상기 제1, 제2 유입관과 각각 연결되는 제2 매니폴더, 및 상기 제2 매니폴더에 일단면에 적어도 하나 이상 관통된 관통구멍에 삽입 고정된 냉각팬을 포함하는 롤 표면의 이물질 제거 장치.
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