KR20220028218A - 업 루퍼 장치 - Google Patents

Abstract

업 루퍼 장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 업 루퍼 자이는 베이스 프레임 상부에 설치되며 진입되는 소재의 이동을 안내하는 입측 안내부와, 베이스 프레임에 설치되며 입측 안내부를 통해 인입된 소재에 루프를 형성하는 리프터와, 베이스 프레임 상부에 설치되며 배출되는 소재의 이동을 안내하는 출측 안내부 및 입측 안내부와 출측 안내부 사이에 위치되며 루프가 형성된 소재의 이동을 안내하도록 베이스 프레임 상부에서 소정간격을 두고 마주하게 배치된 두 수직패널을 포함한 중간 안내부를 포함하고, 출측 안내부는 소재의 배출경로를 따라 출측 수직롤러, 출측 상부롤러, 출측 하부롤러 및 출측 가이드부재가 설치되고, 출측 수직롤러는 두 수직패널 사이에서 이동하는 소재의 폭방향 이동을 규제하도록 서로 마주하게 배치되는 한 쌍을 구비한다.

Description

업 루퍼 장치{UP LOOPER DEVICE }

본 발명은 업 루퍼 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선재에 루프를 형성하는 업 루퍼 장치에 관한 것이다.

일반적으로 제강로에서 제조된 용강은 연주공정 및 압연공정을 거치면서 슬라브(slab)로 제작되고, 슬라브는 압연공정을 거쳐 강재로 제조된다.

압연공정은 금속의 소성을 이용하여 고온 또는 상온의 금속재료를 여러가지 형태의 재료로 가공하는 방법으로, 회전하는 2개의 롤 사이에 형성되는 연속적인 힘을 이용하여 두께와 폭을 감소시키고 길게 늘리는 소성가공을 의미한다.

압연공정에는 열간 압연공정, 선재 압연공정, 냉간 압연공정 등이 있다. 이 중 선재 압연공정은 빌렛(billet)을 투입하여 가열, 압연, 냉각 및 정정(검사 및 시험)을 거쳐 직경이 5~50mm인 선재를 생산하는 작업이다.

선재 공장의 압연구간에서는 선재의 텐션(tension)을 제어하고 소재의 진행 및 품질을 확보하기 위해, 강제적으로 소재에 루프(loop)를 형성시키는 업 루퍼 장치가 설치된다.

한국공개특허 제2019-0071460호(2019.06.24 공개)

본 발명의 실시 예들은 업 루퍼 장치에서 소재 진행 시 루프가 형성되는 중간 안내부에서 간섭에 따른 소재의 표면 긁힘을 방지할 수 있는 업 루퍼 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임 상부에 설치되며, 진입되는 소재의 이동을 안내하는 입측 안내부와, 상기 베이스 프레임에 설치되며, 상기 입측 안내부를 통해 인입된 소재에 루프를 형성하는 리프터와, 상기 베이스 프레임 상부에 설치되며, 배출되는 소재의 이동을 안내하는 출측 안내부 및 상기 입측 안내부와 상기 출측 안내부 사이에 위치되며, 상기 루프가 형성된 소재의 이동을 안내하도록 상기 베이스 프레임 상부에서 소정간격을 두고 마주하게 배치된 두 수직패널을 포함한 중간 안내부를 포함하고, 상기 출측 안내부는 소재의 배출경로를 따라 출측 수직롤러, 출측 상부롤러, 출측 하부롤러 및 출측 가이드부재가 설치되고, 상기 출측 수직롤러는 상기 두 수직패널 사이에서 이동하는 소재의 폭방향 이동을 규제하도록 서로 마주하게 배치되는 한 쌍을 구비하는 업 루퍼 장치가 제공될 수 있다.

상기 출측 안내부는 상기 출측 수직롤러, 상기 출측 상부롤러, 상기 출측 하부롤러 및 상기 출측 가이드부재가 설치되며 상기 베이스 프레임 상부에 결합되는 출측 베이스 프레임을 더 포함한다.

상기 출측 베이스 프레임에는 종방향으로 연장되며 소정간격을 두고 배치된 4개의 수직지주와, 상기 소재의 이송방향 전후로 마주한 두 수직지주의 상단에 분리 가능하게 연결되는 한 쌍의 수평패널을 갖는 수직롤러 프레임이 설치될 수 있다.

상기 출측 수직롤러의 상하 양단은 상기 수평패널과 상기 출측 베이스 프레임에 회전 가능하게 지지될 수 있다.

상기 출측 상부롤러는 상기 출측 베이스 프레임에 설치된 출측 롤러 프레임에서 상하 높이 조절이 가능하게 설치될 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 업 루퍼 장치에서 루프 형성 후 출측 안내부를 통해 배출되는 소재는 출측 수직롤러에 의해 안내됨에 따라 중간 안내부에서 좌우 유동이 억제되어 간섭에 따른 손상을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 업 루퍼 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 업 루퍼 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 업 루퍼 장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 입측 안내부의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 입측 안내부의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 리프터의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 푸시 레버의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 스토퍼의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 출측 안내부의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 출측 안내부의 측면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 업 루퍼 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 업 루퍼 장치의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 업 루퍼 장치의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 입측 안내부의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 입측 안내부의 측면도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 리프터의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 푸시 레버의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 스토퍼의 사시도이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 출측 안내부의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 출측 안내부의 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 업 루퍼 장치(10)는 선재공정에서 압연구간에 설치되며 선재의 텐션(tension)을 제어하기 위해 이송되는 소재를 상부 방향으로 밀러내어 강제적으로 소재에 루프(loop)를 형성시키는 장치이다.

업 루퍼 장치(10)는 바닥에 지지되는 베이스 프레임(20)과, 베이스 프레임(20)의 상부에 설치되는 입측 안내부(30), 리프터(50), 중간 안내부(70) 및 출측 안내부(80)를 포함한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 입측 안내부(30)는 업 루퍼 장치(10)로 소재의 진입을 안내하기 위한 것으로서, 소재의 진입위치를 안내하는 안내홀(31a)이 형성된 입측 가이드부재(31)와, 입측 가이드부재(31)를 통과하는 소재의 하부를 지지하는 입측 하부롤러(32)와, 입측 가이드부재(31)를 통과하는 소재의 상부를 지지하는 입측 상부롤러(33)를 포함한다.

입측 가이드부재(31)는 입측 베이스 프레임(34)의 중앙에 고정 설치될 수 있고, 입측 하부롤러(32)는 입측 가이드부재(31)의 하부에서 입측 베이스 프레임(34)의 중앙에 축 결합되어 회전할 수 있다.

입측 상부롤러(33)는 레벨 조절이 가능하도록 입측 롤러 프레임(40)에서 상하로 이동할 수 있게 설치된다.

입측 롤러 프레임(40)은 입측 베이스 프레임(34)에서 좌우로 마주하게 위치된 한 쌍의 수직 프레임부(41)과, 한 쌍의 수직 프레임부(41)의 상부를 덮도록 결합되는 상부 프레임부(42)를 포함한다.

한 쌍의 수직 프레임부(41)에는 입측 상부롤러(33)의 축이 삽입되는 수평 절개부(43)가 형성될 수 있고, 입측 상부롤러(33)의 축(33a)은 수평 절개부(43)에 삽입된 상태에서 조절나사(44)에 의해 승강 이동하는 축 블록(45)에 결합될 수 있다.

축 블록(45)의 양단은 수직 프레임부(41)에 서로 마주하게 결합된 복수의 가이드 리브(46)에 의해 형성되는 홈에 슬라이딩 가능하게 지지될 수 있다.

축 블록(45)에는 입측 상부롤러(33)의 축(33a)이 결합되는 축홈(47)이 절개 형성되고, 축홈(47)의 상하에는 축 블록(45)에 회전할 수 있게 결합되어 상호 결속 가능한 상부 및 하부 결속암(48,49)이 마련된다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 리프터(50)는 베이스 프레임(20)의 상부에 설치된 실린더(51)의 구동에 의해 푸시 롤러(60)를 들어 올림에 의해 이송되는 소재의 루프를 형성한다.

리프터(50)는 일단이 실린더(51)의 로드 단부에 회전할 수 있게 결합되는 링크부(52)와, 링크부(52)의 동작과 연계하도록 결합되어 링크부(52)의 회전방향에 따라 상하로 회전하는 푸시 레버(61)와, 푸시 레버(61)에 회전 가능하게 결합된 푸시 롤러(60)를 포함한다.

리프터(50)는 입측 안내부(30)를 통해 소재가 진입하여 이동하는 동안 실린더(51)의 구동에 의해 푸시 레버(61)를 상부방향으로 회동시키고, 푸시 레버(61)의 회동에 따라 푸시 레버(61)에 결합된 푸시 롤러(60)가 소재를 들어 올림에 의해 소재에 포물선 형태의 루프를 형성시킨다.

실린더(51)는 베이스 프레임(20)의 상부에 위치될 수 있다. 실린더(51)는 상단이 중간 안내부(70)의 일측에 고정된 힌지 브래킷(71)에 의해 회전 가능하게 결합될 수 있고, 실린더(51)의 로드(51a)는 하부로 연장될 수 있다.

실린더(51)의 로드(51a) 단부는 링크부(52)의 일단과 축 결합될 수 있고, 로드(51a)의 상하 이동에 따라 링크부(52)는 타단의 축부(53)를 기준으로 상하 회동할 수 있다.

링크부(52)의 타단에 형성된 축부(53)는 회전축(54)의 일단과 결합될 수 있고, 링크부(52)의 회동에 따라 회전축(54)은 일체로 회전할 수 있다.

회전축(54)의 양측은 한 쌍의 베어링블록(55)에 의해 회전할 수 있게 지지될 수 있다. 한 쌍의 베어링블록(55)에 의해 지지된 회전축(54)은 푸시 레버(61)의 안정적 회전이 가능하도록 한다.

푸시 레버(61)는 일단이 회전축(54)과 결합되며 타단은 회전축(54)의 회전방향에 따라 회전축(54)을 기준으로 상하 회전할 수 있다.

푸시 레버(61)의 일단은 회전축(54)이 삽입 결합되는 축공(62)이 마련되고, 타단에는 푸시 롤러(60)가 회전할 수 있게 장착되는 롤러 장착부(63)가 마련된다. 소정간격 이격된 축공(62)과 롤러 장착부(63)는 연결패널(64)에 의해 연결될 수 있다.

롤러 장착부(63)는 푸시 롤러(60)의 장착 및 분리가 용이하도록 상부가 개방된 축 지지홈(65)이 형성되고, 축 지지홈(65)에 푸시 롤러(60)의 축이 안착된 상태에서 커버부재(66)가 상부를 덮도록 결합됨에 따라 푸시 롤러(60)는 롤러 장착부(63)에 설치될 수 있다.

한편, 실린더(51)는 유압 실린더를 포함할 수 있고, 유압 실린더(51) 내에는 링크부(52)를 들어 올릴 때 실린더(51)에 내장된 완충밸브 또는 스프링과 같은 완충구조를 통한 속도 조절을 통해 충격을 감소시킬 수 있다.

유압 실린더(51)는 피스톤의 압축 시 피스톤 헤드 커버와 직접 충돌하는 것을 방지하는 완충구조가 구비된 것으로서, 유압 실린더(51)를 베이스 프레임(20)의 상부에 배치시킴에 의해 푸시 롤러(60)를 들어 올리도록 유압 실린더(51)의 피스톤이 압축하는 경우 자체의 쿠션에 의한 속도 제어를 통해 상부 스토퍼(미도시)와 충돌에 따른 푸시 레버(61)의 충격을 저감할 수 있다.

실린더(51)의 로드(51a)가 신장되면 푸시 레버(61)는 하강하여 대기 위치로 이동한다.

베이스 프레임(20)에는 푸시 레버(61)의 대기 위치를 규제하기 위한 스토퍼(21)(도 1 참조)가 마련되고, 푸시 레버(61)에는 하강 시 스토퍼(21)와 접촉되는 접촉패널(67)이 스토퍼(21)와 대응하는 위치에 마련될 수 있다.

도 8을 참조하면, 스토퍼(21)의 상부에는 푸시 레버(61)가 하강하는 동안 충돌에 따른 충격을 저감할 수 있도록 고무부재(22)가 마련될 수 있다.

또한 스토퍼(21)의 몸체(23)는 푸시 레버(61)의 대기위치, 푸시 롤러(60)의 마모 및 사용 조건에 따라 위치 조절이 가능하도록 조절너트(24)의 조작에 의해 높이 조절이 가능하도록 마련될 수 있다.

다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 중간 안내부(70)는 입측 안내부(30)를 통해 진입된 후 리프터(50)에 의해 루프 형성된 소재가 출측 안내부(80)로 이동되는 동안 소재의 이송 경로를 안내하도록 소정간격을 두고 서로 마주하게 배치된 두 수직패널(72)을 포함할 수 있다.

출측 안내부(80)는 중간 안내부(70)를 통해 안내된 소재의 배출경로를 안내하여 소재의 긁힘이나 진행 장애(cobble) 발생이 없도록 유도한다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 출측 안내부(80)는 소재의 배출경로를 따라 출측 수직롤러(81), 출측 상부롤러(82), 출측 하부롤러(83) 및 출측 가이드부재(84)를 포함한다.

출측 수직롤러(81), 출측 상부롤러(82), 출측 하부롤러(83) 및 출측 가이드부재(84)는 베이스 프레임(20) 상부에 결합되는 출측 베이스 프레임(85)에 설치될 수 있다.

출측 수직롤러(81)는 중간 안내부(70)에서의 소재의 폭방향 이동을 규제하여 중간 안내부(70)에서 소재의 충돌에 따른 긁힘을 방지하도록 소재의 이동을 안내한다.

출측 수직롤러(81)는 출측 베이스 프레임(85)에서 마주하게 배치되는 한 쌍을 구비할 수 있다.

출측 수직롤러(81)는 출측 베이스 프레임(85)에 결합된 수직롤러 프레임(86)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.

수직롤러 프레임(86)은 종방향으로 연장되되, 소정간격을 두고 대향 배치되는 4개의 수직지주(86a)와, 소재의 이송방향 전후로 마주하는 두 수직지주(86a)의 상단을 연결하는 한 쌍의 수평패널(86b)을 포함한다.

수평패널(86b)은 두 수직지주(86a)의 상단에 볼트 체결에 의해 결합될 수 있고, 수평패널(86b)의 중앙에는 출측 수직롤러(81)의 축을 지지하기 위한 축지지부(86c)가 마련될 수 있다.

출측 수직롤러(81)의 상하 양단은 축지지부(86c)와 출측 베이스 프레임(85)에 지지된 상태로 회전할 수 있다.

한편, 출측 수직롤러(81)는 도시하지는 않았으나 축지지부(86c)의 조작에 의해 폭 조절이 가능할 수 있다. 일 예로, 출측 수직롤러(81)의 하단은 출측 베이스 프레임(85)에 링크구조를 통해 고정되고, 출측 수직롤러(81)의 상단은 축지지부(86c)의 회전조작에 의해 이동하는 피니언 기어와 랙의 구조를 통해 좌우 이동이 가능하도록 구성될 수 있다.

출측 상부롤러(82)는 레벨 조절이 가능하도록 출측 롤러 프레임(90)에서 상하로 이동할 수 있게 설치된다.

출측 롤러 프레임(90)은 출측 베이스 프레임(85)에서 좌우로 마주하게 위치된 한 쌍의 수직 프레임부(91)과, 한 쌍의 수직 프레임부(91)의 상부를 덮도록 결합되는 상부 프레임부(92)를 포함한다.

한 쌍의 수직 프레임부(91)에는 출측 상부롤러(82)의 축이 삽입되는 수평 절개부가 형성되고, 출측 상부롤러(82)의 축(82a)은 수평 절개부에 삽입된 상태에서 조절나사(94)에 의해 승강 이동하는 축 블록(95)에 결합될 수 있다.

축 블록(95)의 양단은 수직 프레임부(91)에 서로 마주하게 결합된 복수의 가이드 리브(96)에 의해 형성되는 홈에 슬라이딩 가능하게 지지될 수 있다.

축 블록(95)에는 출측 상부롤러(82)의 축(82a)이 결합되는 축홈이 절개 형성되고, 축홈의 상하에는 축 블록(95)에 회전할 수 있게 결합되되 상호 결속 가능한 상부 및 하부 결속암(98,99)이 마련된다.

출측 가이드부재(84)는 출측 베이스 프레임(85)의 중앙에 고정 설치될 수 있고, 소재의 배출위치를 안내하는 안내홀(84a)이 전후로 관통 형성될 수 있다.

출측 하부롤러(83)는 출측 가이드부재(84)의 하부에서 출측 베이스 프레임(85)의 중앙에 축 결합되어 회전할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 업 루퍼 장치에서 소재에 루프를 형성하는 과정을 설명한다.

먼저, 압연 스탠드에서 압연된 소재는 입측 안내부(30)를 통해 진입된 후 중간 안내부(70)를 경유하여 출측 안내부(80)를 통해 다음 압연 스탠드로 이송된다.

출측 안내부(80)를 지나서 다음 압연 스탠드에 소재가 치입되면 압연 스탠드의 압연부하로 모터 전류가 상승하게 되고, 운영 시스템에서는 이 전류 상승을 소재가 치입된 것으로 인식하여 리프터(50)를 작동시킨다.

리프터(50)의 작동에 의해 푸시 롤러(60)는 이송되는 소재를 상부로 들어 올리게 되고, 이에 따라 입측 안내부(30)와 출측 안내부(80) 사이에서 소재는 포물선 형태의 완만한 루프를 형성하게 된다.

이때, 리프터(50)의 실린더(51)는 링크부(52)를 들어 올릴 때 실린더(51)에 내장된 완충구조를 통한 속도 조절을 통해 푸시 레버(61)가 상부 스토퍼(미도시)와 충돌에 따른 충격을 저감시킬 수 있고, 링크부(52)를 하방으로 회동시켜 푸시 레버(61)를 원 위치로 이동시키는 경우에는 스토퍼(21)에 구비된 고무부재(22)에 의해 충돌에 따른 충격이 저감될 수 있다.

한편, 중간 안내부(70)의 두 수직패널(72) 사이에서 이동하는 소재는 진행하면서 간섭되어 소재의 표면 긁힘을 유발할 수 있으나, 출측 수직롤러(81)에 안내되어 이송하는 소재는 좌우방향의 유동이 규제됨에 따라 간섭에 따른 손상을 방지할 수 있다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10: 업 루퍼 장치, 20: 베이스 프레임,
21: 스토퍼, 22: 고무부재,
30: 입측 안내부, 40: 입측 롤러 프레임,
50: 리프터, 51: 실린더,
60: 푸시 롤러, 70: 중간 안내부,
80: 출측 안내부, 81: 출측 수직롤러,
90: 출측 롤러 프레임.

Claims (5)

1. 베이스 프레임;
   상기 베이스 프레임 상부에 설치되며, 진입되는 소재의 이동을 안내하는 입측 안내부;
   상기 베이스 프레임에 설치되며, 상기 입측 안내부를 통해 인입된 소재에 루프를 형성하는 리프터;
   상기 베이스 프레임 상부에 설치되며, 배출되는 소재의 이동을 안내하는 출측 안내부; 및
   상기 입측 안내부와 상기 출측 안내부 사이에 위치되며, 상기 루프가 형성된 소재의 이동을 안내하도록 상기 베이스 프레임 상부에서 소정간격을 두고 마주하게 배치된 두 수직패널을 포함한 중간 안내부;를 포함하고,
   상기 출측 안내부는 소재의 배출경로를 따라 출측 수직롤러, 출측 상부롤러, 출측 하부롤러 및 출측 가이드부재가 설치되고, 상기 출측 수직롤러는 상기 두 수직패널 사이에서 이동하는 소재의 폭방향 이동을 규제하도록 서로 마주하게 배치되는 한 쌍을 구비하는 업 루퍼 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 출측 안내부는 상기 출측 수직롤러, 상기 출측 상부롤러, 상기 출측 하부롤러 및 상기 출측 가이드부재가 설치되며 상기 베이스 프레임 상부에 결합되는 출측 베이스 프레임을 더 포함하는 업 루퍼 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 출측 베이스 프레임에는 종방향으로 연장되며 소정간격을 두고 배치된 4개의 수직지주와, 상기 소재의 이송방향 전후로 마주한 두 수직지주의 상단에 분리 가능하게 연결되는 한 쌍의 수평패널을 갖는 수직롤러 프레임이 설치되는 업 루퍼 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 출측 수직롤러의 상하 양단은 상기 수평패널과 상기 출측 베이스 프레임에 회전 가능하게 지지되는 업 루퍼 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 출측 상부롤러는 상기 출측 베이스 프레임에 설치된 출측 롤러 프레임에서 상하 높이 조절이 가능하게 설치되는 업 루퍼 장치.

Images