KR810002015B1 - 압 연 기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

압연기

제1도는 압연기의 측면도.

제2도는 하나의 로울 지지대의 구동상태를 도시하는 도면.

제3도는 하나의 로울 지지대를 통한 부분적인 측단면도.

제4도와 제5도는 압연작업을 예시하는 사시도.

제6도와 제7도는 칼라(Collar)가 없는 로울을 사용하고 있는 변형을 도시하며

제6도는 로울 지지대의 정면도.

제7도는 통과선에서의 로울을 도시하는 도면.

제8도는 판의 압연을 도시하는 도면.

본 발명은 가공물을 한쌍 또는 여러쌍의 로울과 단속적으로 교합시키므로서 기다란 가공제의 횡단면 크기를 축소하기 위한 압연기에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 영국 특허 No 1214905호 명세서중 제2도에 의하여 예시되어 있는 가공재가 그 사이에서 제1축소방향으로 단속적으로 축소되는 한쌍의 제1로울과 가공재가 그 사이에서 제1축소방향에 교차하는 제2축소방향으로 단속적으로 축소되는 한쌍의 제2로울이 설치되어 있으며, 로울이 로울축을 중심으로 회전하도록 축지되어 있는 제1 및 제2로울을 위한 지지대가 다른 지지대 축을 중심으로 회전하도록 장치되어 있으며, 제1로울을 위한 지지의 축이 통과선과 교차하여 그 양축에 설치되어 있고, 제2로울을 위한 지지대의 축이 통과선과 제1의 두 지지대 축과 교차하여 통과선의 양측에 설치되어 있으며, 지지대를 그들의 축을 중심으로 동시에 구동시키기 위한 수단이 설치되어 있으며, 그에 의해서 각 쌍의 로울의 로울이 각 사이클에 있어서, 로울이 통과선에서 이동하는 것처럼 통과선으로부터 또한 서로 접근 및 후퇴하며, 가공재가 각 쌍의 교대로 로울에 의해 단속적으로 접촉 및 축소되도록 구성된 압연기에 관한 것이다. 전기한 영국 특허 명세서의 제2도의 압연기에 있어서 각 로울의 지지대는 로울측에 평행한 편심축을 중심으로 도는 편심윤의 형으로 되어 있으며 각 로울은 그 자신의 축을 중심으로 자유롭게 회전한다.

제2도에 관하여 전기한 영국 특허 제1214905명세서에 기재된 압연기를 사용하여 빌렛(Billet)으로부터 로드(rod) 또는 비아(Bar)를 압연할 때에 두 쌍의 로울이 서로 수직인 평면 위에서 가공재를 교대로 압연하기 때문에 압연된 제품에 야금학적으로 불합리하다고 사료되는 예리한 세로 연부가 형성된다.

이러한 결함을 위하여, 만일 각 로울이 가공재의 연부를 둥글게 하기 위하여 가공물의 연부를 포위하는 압연표면을 부여한다면, 가공재의 세로의 축으로부터 연부의 분리는 압연에 따라 방해되고, 또한 압연기의 적당한 작업을 방해하게 되는 것이 명백하다.

따라서, 본 발명의 목적은 연부가 둥근 압연단면을 이루게 하는 압연기계를 고안함에 있다.

본 발명에 의한 압연기는 로울이 축지된 지지대의 회전축에 대히 경사진 각 로울축을 가지는 것이 특징이다.

그러므로, 예를들어서 각 로울이 그 로울측의 축방향 또는 가로방향의 압연표면을 가지고 있을때는, 가로방향표면은 로울이 가공재 위에 스쳐갈때 가공재의 중앙축으로부터 멀리 벗어나고, 또한 가공재의 변경되는 넓이는 조절된다.

본 발명의 형태는 각 로울이 마름모꼴 단면 가공재의 연부를 둥글게 하거나 또는 집어어 넣도록 고안한 압연면이 있는 칼라(Collar)를 보유하는 것이 바람직하다.

그러나, 본 발명은 연부를 둥글게 하는 것이 로울 지지대에 의해 지지되며, 주 로울을 따르는 분리된 연부로울러에 의하여 이루워질 수도 있으므로, 그러한 장치로 국한되는 것은 아니다.

또한, 각 로울은 둥근 단면을 생성하는 것을 목적으로써, 가공제 위에서 굴곡된 면을 압연하도록 고안할 수도 있다.

본 발명의 압연기는 최초에 기다란 강철 가공물을 대폭 축소하기 위하여 시도하였으나, 다른 금속의 가공에도 이용할 수도 있다.

이하 본 발명을 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

제1도 내지 제5도에서 도시된 압연기는 기본적으로 일반적인 원추형으로 되어 있는 4개의 로울지지대(12A)(12B)(12C)(12D)로서 구성되어 있다.

4개의 로울지지대는 그 구조 및 각 부분에 있어서 동일하므로, 그것이 속하는 지지대이 일치하는 첨자 (A)(B)(C)(D)와 함께 깊은 숫자로써 표시한다.

로울지지대는 4각 측면을 형성하는 원추의 측인 축(13A)-(13D)를 중심으로 회전한다.

각 로울지지대(12)는 지지대 축(13)에 경사진 로울축(15)을 중심으로 독립 회전하는 최소한 하나의 로울(14)(도면에서는 4개의 로울이 도시되어 있다)을 지지한다.

도시한 바와 같이 지지대가 하나이상의 로울(14)을 가질때는 로울측(15)은 지지대축(13)에 대해 동일한 각도 간격을 두게 된다.

4개의 지지대(12)는 4개의 베어링블럭(16)내의 베어링에 장치되어 있다.

예를들어 지지대(12A)는 베어링블럭(16A)(16B)내의 베어링에 장치되어 있고, 또한 지지대(12B)는 베어링블럭(16B)(16C) 내의 베어링에 장치되어 있다.

이 4개의 베어링 블럭은 블럭(16)의 반대축에 용접된 두 개의 일정한 간격을 둔 직선프레임부재(17)에 의하여 구성된 프레임에 고착되고, 또한 기둥(18)에 의하여 지지된다.

로울지지대(12)들은 그 축(13)들을 중심으로 동시에 회전한다.

그리고, 제1도는 기둥(18)에 의하여 지지되며, 플라이 휘일(21)을 개재하여 4개의 샤프트 (22A)-(22D)를 구동하는 보통 구동모우터(20)를 도시하고 있다.

샤프트(22)는 프레임 위에 있으며, 축(13)으로부터 이동된 것으로 베벨기어 (23A)-(23D)를 개재하여 서로 맞물려 있다.

샤프트(22)는 제1도 및 제2도에서 도시한 감속기어장치를 통하여 이에 대응하는 로울 운반대(12)에 기어로써 맞물려 있다.

따라서, 축(13A)은 로울지지대(12A)에 고착된 피니온(27A)와 같이 물리고 있는 피니온(26A)에 동축으로 연결된 피니온(25A)와 맞물려 있는 피니온(24A)를 축지한다.

구동에 따라서 4개의 로울지지대는 동일하 회전 속도로 회전된다.

한쌍의 로울지지대(12A)(12C)는 로울(14A)(14C)가 제1도에 도시한 바와 같이 동시에 지지대축(13)을 포함하는 평면에 직각인 통과선(28)에 달하는 그런 위상에서 회전한다.

다른 한쌍의 지지대(12B)(12D)는지지대(12A)(12C)에 관련된 위상과는 다른 위상 즉, 연속된 쌍의 로울(14A)(14C)가 통과선(28)에서 연속된 쌍의 로울(14B)(14D)과 교대하는 위상에서 회전한다.

제3도는 로울지지대(12C)의 확대 상세도로서, 특히 지지대(12C)의 로울(14C)에의 전동을 도시한 것이다.

또한, 제3도에는 베어링블럭(16C) 내에 일부분이 배설되어 있으며, 스플라인(30C)에 의해 지지대(12C)에 스플라인 연결되어 있는 링기어와 같은 피니온(27C)이 도시되어 있다.

지지대(12C)는 베어링블럭(16D)로부터 연장된 스터브샤프트(29D)상의 일단에서 베어링블럭(16C)에 의하여 지지되는 베어링(31C)속내의 타단에 축지되어 있다.

지지대는 일렬로 이격된 두 개의 베어링(32C)(33C)으로써 지지대축(13C)과 동축인 로울 구동 샤프트(34C)를 지지한다.

샤프트(34C)에는 지지대에 축지되어 있는 샤프트(37C)에 고착되어 있는 4개의 피동 베벨기어(36C)(도면에서는 한 개만 도시되어 있음)와 맞물려 있는 베벨기어(35C)가 스플라인 결합되어 있다.

각 샤프트(37C)에는 지지대에 축지되어 있는 로울샤프트(40C)와 하나의 로울(14C)에 고착되어 있는 그 단부에 스플라인 결합된 기어(38C)와 맞물려 있는 피니온(미도시)이 지지되어 있다.

로울구동샤프트(34C)는 그 일단이 만능이음(41C)을 개재하여 단독 구동모우터(43C)의 연결축(42C)에 부착되어 있으며, 베어링블럭(16D)내의 베어링(미도시)에 지지되어 있다.

로울구동샤프트(34C)가 회전하면, 베벨기어(35C)(36C)를 개재하여 로울지지대(12C)의 4개의 로울샤프트(40C)가 회전하여 4개의 로울(14C)이 회전한다.

동시에, 로울지지대(12C)가 모우터(20)에 의해서 전술한 치차열을 통해 축(13C)을 중심으로 회전한다.

제3도에 명시되어 있는 바와 같이, 각 로울샤프트(40C)의 축(15C)은 지지대축(13C)에 대해 로울샤프트(40) 전체에 있어서 동일 각도 즉, 45°보다 약간 큰 각도로 경사져 있다.

또한, 각 로울지지대(12)에 있어서의 4개의 로울축(15)은 각각 같은 교차점에서 해당 지지대의 축(13)과 교차한다.

제1도와 제3도에서 예시한 바와 같이, 각 로울(14)은 그 모선(母線)이 지지대의 축 교차점을 통과하는 절두형 원추면(44)을 보유한다.

각 로울의 내측 단부에는 칼라(45)가 일체로 형성되어 있으며, 칼라(45)는 원추면(44)와 원활히 연결되도록 (47)부분에서 라운딩되어 있으며, 칼라(45)에는 로울측(15)과 교차되는 환형면(46)이 형성되어 있다.

이하 사간단면의 강철 빌렛을 강철봉으로 압연하는 압연기의 작동을 제4도 및 제5도에 따라 설명한다.

이들의 도면에서, 가공재 즉, 강철봉으로 축소하기 위한 빌렛은 (50)으로 표시되어 있다.

가공재는 핀치로울(미도시)에 의해서 통과선(28)에 따라 정해진 방향으로 저속으로 추진된다.

각 지지대(12)의 로울(14)은 가공재의 표면(50A)(50B)(50C)(50D)의 하나와 접촉하여 계속적으로 회동하도록 되어 있으며, 가공재의 이동과 반대방향으로 접촉하면서 이동한다.

동시에 각 로울은 그 축을 중심으로해서 정해진 방향으로 회전하여 가공재를 그 이동방향으로 밀어낸다.

반대쪽 로울지지대(12A)(12C) 혹은 (12B)(12D)의 로울이 상기한 바와 같은 위상에서 이동하기 때문에, 로울(14A)와 로울(14C)은 함께 통과선에 달하며, 협동하여 그 사이에서 표면(50A)(50C)을 압연하여 가공재(50)의 전단부분을 축소시킨다.

각 지지대(12)가 그 축(13)을 중심으로 회전하면, 각 로울(14)의 축(15)은 원추표면을 따르므로, 로울은 원형 통로를 따르게 된다.

즉, 최초에는 그의 협동 로울 및 가공재의 종축으로부터 최소한으로 떨어진 상태에서 축소가공재에 접촉하고, 다음 원추면(44A)이 가공재로부터 최대로 떨어질때까지 가공재 종축으로부터 요동해서 멀어진다.

동시에 지지대축(13)이 로울축에 대해 경사져 있으므로, 두 로울의 칼라(45)는 서로 반대방향으로 요동해서 멀어진다.

로울에 의해서 수행되는 단속적인 축소의 순서는 다음과 같다.

(1) 가공재가 제4도 및 제5도에 도시한 바와 같이 부분적으로 축소된다고 가정하면, 지지대(12A)(12C)의 한쌍의 협동 로울은 그 축소된 크기로 가공재를 협지한다.

다음, 로울이 가공재의 표면(50A)(50C)을 압연하면, 로울표면(44A)(44C)에 의해서 가공재 표면이 증분만큼 축소된다.

(2) 동시에 로울(14A)(14C)의 환형면(46)이 가공재의 연부(51A)(51C)를 압연한다.

그 결과 로울표면의 (47)부분에 의해서 그 연부가 둥글게 된다.

(3) 로울(14A)(14C)의 뒤를 이어 계속하여 지지대(12B)(12D)의 로울(14B)(14D)가 표면(50A)(50B)에 직각인 표면(50B)(50D) 상에서 같은 방식으로 작동하며, 칼라(45B)(45D)에 의해서 연부 (51B)(51D)가 둥글게 된다.

로울측이 지지대축에 대해 경사져 있으므로, 로울표면(46B)(46D)은 먼저번에 지지대(12A)(12C)의 로울에 의해 압연가공된 가공재의 표면(50A)(50C)를 따른다.

로울(14B)(14D)는 먼저 작동했던 로울(14A)(14C)이 접촉을 중단했던 지점으로부터 연속적인 압연작업간의 가공재의 전방 이동에 따른 거리만큼 가공재 이동에 대해 반대방향으로 이동시킨 지점에서 가공재(50)과의 접촉을 중단한다.

(4) 먼저번과 같이, 한 쌍의 로울(14B)(14D)의 뒤을 지지대(12A)(12B)의 다음 한 쌍의 로울(14A)(14C)이 이어받으며, 로울(14A)(14B)의 표면(50A)(50C)의 증분 축소를 이행한다.

따라서, 가공재(50)는 교대되는 한쌍의 면(50A)(50C)와 (50B)(50D)상에서 증분 축소되어, 가공재의 연부(51)은 증분 축소된 후에 둥글게 된다.

그리고, 가공재는 연부가 둥글며, 압연전의 빌렛보다 단면적이 작은 사각형 횡단면의 봉으로 점차 축소된다.

압연된 봉의 크기를 조절할 수 있도록 하기 위하여 각 로울지지대(12)는 편심 장착되어 있다.

즉, 베어링(31C)(제3도)는 블럭(16C)에 편심으로 장치된 링(53C)에 의하여 지지된다.

그리고, 지지대를 위한 다른 베어링(54)은 스터브 샤프트(29) 위에 위치한 편심슬리브(52)에 장치한다.

링(53)과 슬리브(52)의 각도 위치를 변경함으로써 협동로울(14A)(14C) 또는 (14B)(14D)의 최소 이격 정도를 변경할 수 있다.

이러한 방법으로 압연된 4각 단면을 변경할 수 있으며, 또한 직사각형 단면의 봉을 얻을 수 있다.

로울지지대(12)를 조절할 때는, 그 링기어(26)를 그 구동기어(26)에 대하여 맞물린상태에서 접선방향으로 이동시킨다.

이하, 각 지지대의 각 로울 축(15)에 대해 각 지지대축(13)을 경사지게 한 목적에 대해 설명한다.

예를 들어서, 만일 지지대축(13)이 로울축에 평행하다면, 칼라(45A)(45C)는 각 압연 작업을 하는동안 서로 분기되지 않게 되며, 또한 부분적으로 축소되는 가공물의 펴지는 표면(50B)(50D)에 의해 방해를 받게 된다.

축이 경사져 있으므로, 칼라(45)는 환형면(46A)(46C)이 그 위에서 구르는 표면(50B)(50D)과 유사한 통로를 따르게 된다.

표면(50A)(50C)의 외형은 표면(50B)(50D)의 외형과 유사함으로 저지대 축과 각 로울측 사이의 각도 θ는 약 45°로 한다.

그러나, 각 쌍의 협동로울(14A)(14C) 또는 (14B)(14D)는 먼저의 한 쌍의 로울(14B)(14D) 또는 (14A)(14C)에 있어서 대응점으로부터 옮겨진 가공재상의 지점에서 증분의 축소를 시작 및 중단하므로, 그 각도는 45°보다 약간 큰 것이 좋다.

실제의 각도는 가공재의 속도에 따르지만, 46°20'의 각도가 적합하다.

이상에서는 각 지지대 당 4개의 로울을 사용한 예를 설명하였으나, 로울수는 필요에 따라 변경할 수 있다.

예를들면, 많은 생산을 요할때는 각 지지대당 6개의 로울을 사용할 수 있다.

매 지지대당 4개의 로울을 설치한 경우와 6개의 로울을 설치한 경우에 있어서의 최고 생산량은 각각 매 시간당 100톤과 150톤이며, 그에 따른 최고 빌렛속도는 각각 0.16m/s와 0.24m/s이다.

압연기에 의해 1회 통과시의 최대 축소량은 93%정도이다.

로울(14)은 가공재(50)에 전방이동을 촉진할 수 있는 속도로 지지대의 회전속도에 비례하여 그 축을 중심으로 회전한다.

가공재상에 작용하는 핀치로울은 전방이동 특히 연속적인 쌍의 로울에 의해 압연되는 구간동안과 압연 개시 할 때에 있어서의 전방이동을 확실하게 해 준다.

본 발명 압연기에 의해 축소된 봉은, 칼라(45)가 없을 때 형성되는 길이 방향의 예리한 연부가 형성되지 않으므로 야금학적으로 허용할 수 있는 것이다.

상기한 압연기는 여러가지 점에 있어서 개량할 수 있다.

즉, 전기한 압연기에 있어서는 지지대축(13)이 가공물 통과선에 수직인 평면상에 위치하는데, 이와는 달리 반대 축들의 한 쌍 또는 두 쌍 모두 (12A)(12C) 또는 (12B)(12D)를 가공재 통과선에 수직인 평면에 대해 약간 경사진 평면상에 설치할 수도 있다.

두번째로는 각 로울(14)에 칼라(45)를 없애고, 원통형으로 바람직하기로는 절두 원추면을 보유하도록 제조할 수도 있다.

칼라가 없는 로울을 사용했을 때는 로울(14)에 부가적으로 구동되는 동수의 예저로울(Edger Roll)(55)(제6, 7도)을 각 지지대에 설치한다.

단, 에저로울(55)은 구동되지 않고 자유로 회전되는 것이 좋다.

각 에저로울(55)은 제6도에 도시한 바와 같이 지지대(12)의 회전방향으로 로울(14)을 따라 이동하머, 앞쪽의 로울(14)에 의해 압연된 표면(50A)(-50D)의 연부(51)를 압연하도록 설치되며, 그 연부(51)를 둥글게 하기 위해 압연면(56)을 보유한다.

제7도는 둥글게 된 연부(51A)(51C)(제4도)를 압연하는 에저로울(55A)(55C)와 함께 통과선에서의 칼라가 없는 로울(14A)(14C)를 도시한다.

또한, 제7도에서는 통과선에 있을때의 다른 쌍의 로울(14B)(14D)을 쇄선으로 도시하고 있으며, 그들에 관련된 에저로울을 도시되어 있지 않다.

본 발명의 압연기는 로울(14)의 외형을 적당히 변형하므로써 정방형외의 다른 단면으로 압연할 수 있다.

따라서, 둥근 단면은 각 로울(14)의 둥근부분(47)(제3도)의 길이를 증가시키거나 이의 굴곡을 감소함으로써 압연할 수 있다.

평판 즉, 그의 두께에 비해서 큰 폭을 가지는 단면을 칼라없이, 폭이 넓은 로울(14A)(14C)와 칼라없이 폭이 좁은 로울(14B)(14D)로써 압연할 수 있다(제8도).

이때, 지지대축(13B)(13D)는 그들의 최소이격 정도가 로울(14A)(14C)의 최소 이격정도보다 사실상 크게 표시되어 있는 바와 같이 되도록 제1도에 도시한 위치로부터 이동된다.

제6도 및 제7도에서와 같이 각 에저로울(55)은 로울(14)를 따라 가면서 가공재(50)의 각 연부(51)를 둥글게 한다.

압연된 가공재가 적당히 다른 폭과 두께의 비를 가지는 장방형 단면일 경우에는, 로울의 칼라가 가공재 연부를 적합하게 따르게 하기 위해서 필요하다면 로울의 축 위치를 변경하므로써, 제1도 및 제3도-제5도에 도시한 바와 같이 칼라가 있는 로울을 사용할 수 있다.

이와같이 타원형 단면을 압연할 때에도 적용할 수 있다.

Claims (1)

1. 가공재를 제1축소방향으로 간헐 축소하는 한 쌍의 제1로울(14A)(14C)과 가공재를 제1축소방향과 교차하는 제2축소방향으로 간헐 축소하는 한 쌍의 제2로울(14B)(14D)의 설치되어 있으머, 가공재(50)표면을 압연하기 위한 각 로울(14)의 압연표면은 적어도 부분적으로 절두 원추형으로 구성되어 있고, 가공재(50)상의 둥글게 된 표면을 압연하기 위하여, 각 로울(14)에 칼라(45)를 설치하거나, 또는 별도의 에저로울(55)이 설치되어 있고, 로울(14)이 로울축을 중심으로 회전하도록 장착된 지지대(12)가 설치되어 있으며, 로울(14A)(14C)의 지지대(12A)(12C)의 축(13A)(13C)이 로울(14B)(14D)의 지지대(12B)(12D)의 축(13B)(13D)을 횡단하도록 하여 지지대(12)는 통과선을 교차하는 지지대축(13)을 중심으로 회전하도록 설치되어 있으며, 로울축(15)를 중심으로 로울(14)을 구동시키는 모우터(43)와 지지대축(13)을 중심으로 지지대(12)를 동시적으로 구동하는 모우터(20)가 설치되어 있고, 이로써 각 사이클에 있어서 각 쌍의 로울(14A)(14C) 또는 (14B)(14D)가 통과선(28)에 대해 서로 진퇴하며, 가공재(50)을 교대로 단속적으로 축소하도록 한 압연기에 있어서, 각 로울(14)의 축(15)은 그것이 장착된 지지대(12)의 회전축(13)에 대해 경사져 있으며, 협동로울(14)과 다른 협동로울에 의해 압연된 가공재의 표면 사이의 연부(51)상의 둥글게 된 표면을 압연하기 위해 둥근 표면의 압연용 칼라(45) 또는 에저로울(55)이 설치된 것을 특징으로 하는 압연기.

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