KR960005874B1 - 압연 봉의 전방 및 후방 단부의 링을 조절하는 압연 봉용 레잉 헤드 - Google Patents

압연 봉의 전방 및 후방 단부의 링을 조절하는 압연 봉용 레잉 헤드 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

압연 봉의 전방 및 후방 단부의 링을 조절하는 압연 봉용 레잉 헤드
제1도는 통상의 봉 압연기의 이송 단부를 도시한 개요도.
제2도는 제1도의 선 2-2를 따라서 도시한 평면도.
제3도는 제1도에 도시된 레잉 헤드의 내부 구성 부재를 더 양호하게 도시하기 위해 부분 절결한 종방향 확대 단면도.
제4도는 보조 안내부의 회전 가능 구성 부재를 회전 가능 레잉 파이프 지지부에 착탈 가능하게 결합시키고 중심 위치시키는 수단을 도시하는 확대 단면도.
제5도는 보조 안내부의 회전 가능 구성 부재의 정면도.
제6도는 회전 가능 구성 부재의 측면도.
제7도는 회전 가능 구성 부재의 평면도.
제8도는 제3도의 선 8-8을 따라 도시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 마무리 블럭 12,14 : 수조
16 : 핀치 로울 유니트 18 : 레잉 헤드
20 : 냉각 컨베이어 22 : 교정 튜브
26 : 만드렐 36 : 튜브형 지지부
40,42 : 베벨 기어 46 : 레잉 파이프
46a : 입구 단부 46b : 중간부
46c : 출구 단부 50 : 내부 구성 부재
52 : 외부 구성 부재 54 : 보호판
58 : 링 기어 62 : 칼러
68 : 홈 82 : 나사 스템
84 : 허브 88 : 슬리브
본 발명은 일반적으로 봉 압연기에 관한 것으로서 보다 상세하게는 상기 압연기로부터 나온 봉을 소위 "링"이라 하는 나선형 형상으로 형성시키는데 사용되는 레잉(laying) 헤드의 개선에 관한 것이다.
우선 제1도 및 제2도를 참고하면, 압연기의 통상적인 이송 단부는 최종 압연 스탠드인 마무리 블럭(10)과, 수개의 수조(12,14)와, 핀치 로울 유니트(16)와, 레잉 헤드(18)와, 냉각 컨베이어(20)와, 교정(reforming) 튜브(22)를 포함하는 것으로 개략적으로 도시되었다. 마무리된 봉은 마무리 블럭(10)으로부터 650 내지 950℃의 고온하에 배출된다. 마무리된 봉은 핀치 로울 유니트(16)을 통과하여 레잉 헤드(18)로 들어가기 전에 수조(12,14)에서 담금질된다. 레잉 헤드는 제품을 나선형의 링(24)으로 형성시키고 그 나선형의 링은 컨베이어(20) 상에 수용되어 컨베이어(20)의 길이를 따라 교정 튜브(22)을 향해 이송된다. 상기 링이 컨베이어 상에 있는 동안 링은 나선형으로 배열되어 여러가지 열처리, 일예로 소정의 속도로 조절된 냉각 과정을 거쳐 금속 조직 특성을 얻게 된다. 링은 컨베이어의 이송 단부로부터 교정 튜브(22) 안으로 떨어지고 여기서 링은 수직 만드렐(26) 둘레에 모여서 수직 원통형 코일이 된다(도시되지 않은). 다른 장치가 상기 코일을 다른 위치로 이송시키기 위한 상기 교정 튜브로부터 꺼낸다.
링의 직경을 링이 튜브의 외주부나 중앙 만드렐(26)에 걸리지 않으면서 교정 튜브 안에 원활하게 떨어지도록 하면서, 컨베이어(20) 상의 링의 형태를 균일하게 유지시키는 것이 중요하다. 상기와 같은 사항중 어느 하나라도 이루어지지 않으면 장치가 손상되며 제품의 제조 비용이 증가한다.
봉의 일부분이 압연기에서 압연되고 봉의 다른 부분은 봉을 링으로 형성시켜 컨베이어 상에 올려놓는 레잉 헤드를 통과하는 동안 작업 조건은 실질적으로 안정된 상태를 유지한다. 따라서 레잉 헤드의 작업 속도를 압연기로부터 봉이 이송되는 속도와 동기화시킴으로서 균일한 링 형태가 유지된다.
봉의 말단가 압연기를 빠져나올때 핀치 로울 유니트(16)가 가동하기 시작해서 안정된 작업 조건을 지속시킨다. 따라서 5.5mm의 소직경 제품이 100m/sec의 고속으로 압연될때, 핀치 로울 유니트는 말단부가 마무리 블럭을 빠져나온 후 제품의 속도가 상승하는 경향에 제동을 거는 브레이크로 작용한다. 마찬가지로, 12 내지 20mm의 대직경의 제품이 11 내지 30m/sec의 저속으로 압연될때, 핀치 로울 유니트는 말단부가 마무리 블럭을 빠져나온 후 제품이 레잉 헤드를 통과하여 빠져나오는 것을 지속시킨다.
그러나 제품의 말단부가 핀치 로울 유니트(16)를 빠져나올때 문제가 발생한다. 핀치 로울 유니트와 레잉 헤드(18)의 이송 단부 사이의 거리(d)가 대체로 약 4미터인데, 그 거리는 컨베이어 상에 놓이는 링의 원주와 같거나 또는 그보다 약간 크다. 고속 작업 조건에서 말단부가 핀치 로울 유니트를 빠져나갈때 버클링이 야기되거나 또는 최종 링의 직경이 증가되면서 비교적 짧은 제품 길이의 속도가 증가한다. 결국 이것은 최종 링이 교정 튜브 안으로 하향으로 통과하는 것을 저지할 수 있다.
제품의 전방 단부가 레잉 헤드를 빠져나와서 컨베이어에 접촉하기 전에 제품의 전방 단부는 상기와 관련된 다소 다른 문제점을 겪게 된다. 이러한 짧은 시간 간격 동안 작업 조건은 다시 불안정하게 되고 계속해서 선단 링의 모양은 변형되거나 또는 고리 모양으로 굽혀진다. 이것은 결국 선단부를 교전 튜브의 만들렐(26)에서 엉클러지게 한다.
작업 조건을 적합하게 변경하기 위해 레잉 헤드의 작동 속도를 변화시키면서 상기 문제점들을 해결하고자 했다. 그러나 100m/sec 및 그 이상의 압연기 이송 속도에서, 전방 및 후방 단부가 불안정 상태로 이송되는 짧은 시간 동안에 레잉 헤드의 관성을 극복하기는 불가능하지만은 않지만 어려웠다.
본 발명의 목적은 소직경의 고속압연 제품의 전방 및 말단부의 모양을 안정되게 하고 향상시키는 데에 있어 적합한 보조 안내부를 구비한 레잉 헤드를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 대직경의 저속 압연 제품의 압연에 적합하게 하기 위해 레잉 헤드로부터 용이하게 제거할 수 있는 보조 안내부를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 평형 상태에서의 회전을 위해 레잉 헤드 상의 보조 안내부를 신뢰성있게 중앙위치 및 안정화시키는 수단을 제공하는데 있다.
본 발명은 레잉 헤드의 3차원으로 만곡된 파이프를 회전시킴으로써 한정된 나선형 연장부를 가진 안내 경로를 제공함으로써 상기 목적을 달성한다. 상기 나선형 연장부는 레잉 파이프의 출구 단부의 회전 경로를 둘러싸는 외부 원통형 보호판과, 상기 보호판과 대면하는 개방 측면을 가지는 내부 나선형 홈으로 나누어진다.
상기 나선형 홈은 레잉 파이프를 지지하는 튜브형 파이프 지지부에 착탈 가능하게 고정되는 중앙 허브를 구비하고 있다. 상기 중앙 허브와 튜브형 파이프지지부는 구성 부재들이 균형 회전하도록 신뢰성있게 조립되는 것을 보장하는 상호 작용면을 포함한다.
나선형 연장부는 레잉 파이프의 회전축을 중심으로 한 적어도 1회의 완전한 회전을 한정하는 것이 바람직하다. 선택적으로는, 원통형 보호판이 레잉 파이프의 회전축을 중심으로 한 독립적인 회전을 하도록 장착할 수도 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 예시적으로 설명한다.
제3도 내지 제7도를 참고하면, 레잉 헤드(18)는 입구부(28a)와 이송부(28b)와 후방 연장 안내부(28c)를 구비한 고정형 하우징(28)을 포함한다. 입구부(28a)는 튜브형 지지부(36)를 회전가능하게 지지하는 축방향으로 이격된 베어링(32,34)을 구비한다. 튜브형 지지부(36)는 편의상 축방향 정렬된 구성 부재(36a)와 구성 부재(36b)로 분할되는데 그 플랜지 단부는 볼트(38)로 서로 체결된다. 튜브형 지지부의 구성 부재(36a)는 직각축(44) 상의 베벨 기어(42)와 맞물리는 베벨 기어(40)를 구비한다. 도시하지는 않았지만 상기 축(44)은 하우징의 입구부(28a)의 외부에 장착된 모터로 구동된다. 축(44)은 상호 맞물린 기어(40,42)를 통하여 회전 작동하여 튜브형 지지부(36)를 이것의 종축(A)에 대해 회전 가능하게 구동시킨다.
3차원적으로 만곡된 레잉 파이프(46)는 튜브형 지지부(36) 상에 서로간의 회전을 위해 지지된다. 도시되지는 않았지만 레잉 파이프(46)는 일예로 지지부로부터 반경 방향으로 돌출하는 나선형 웨브인 통상적인 구조로 튜브형 지지부(36)에 결합된다. 상기 연결 구조는 본 기술 분야의 숙련된 자들에게 잘 알려져 있다. 레잉 파이프(46)는 튜브형 지지 구성 부재(36a)의 전방 단부 안에 삽입된 입구 안내 슬리브(48)의 바로 하류측에 위치되고 축(A)에 대해 정렬된 입구 단부(46a)를 가지고 있다. 레잉 파이프의 중간부(46b)는 입구 단부(46a)로부터 축(A)에 대해 회전하도록 축(A)로부터 반경 방향으로 이격되어 배열된 출구 단부(46c)에 이르는 3차원적으로 만곡된 안내 경로를 한정한다.
압연 작업중에 봉은 축(A)를 따라 레잉 헤드로 들어간다. 봉은 안내 슬리브(48)를 통하여 회전하는 레잉 파이프(46)의 입구 단부(46a)안으로 들어간다. 레잉 파이프의 회전 속도와 레잉 파이프의 중간부(46b)의 곡률은 봉이 출구 단부(46c)로부터 일련의 연속 링(제1도, 24)으로 배출되도록 한다.
본 발명은 레잉 파이프(46)에 의해 한정된 만곡 안내 경로의 연장부를 마련하다. 안내 경로 연장부는 내부 구성 부재(50)와 외부 구성 부재(52)에 의해 한정되는데, 내부 구성 부재는 레잉 파이프(46)와 튜브형 지지부(36)와 함께 외부 구성 부재에 대해 독립적이든 비독립적이든 간에 회전 가능하다.
안내 경로 연장부의 외부 구성 부재(52)는 하우징의 이송부(28b)의 하류 단부(56)와 후방으로 연장된 고정 안내부(28c) 사이에 마련된 공간에 위치한 원통형 보호판(54)을 포함한다. 외향으로 치형이 형성된 링기어(58)가 상기 원통형 보호판에 고정된다. 대직경 베어링(60)은 안내부(28c)에 부착된 칼러((62) 상에 링 기어(58)를 회전 가능하게 지지한다. 링기어(58)는 모터(66)에 의해 구동되는 피니언(64)과 맞물린다.
안내 경로 연장부의 내부 구성 부재(50)는 원통형 보호판(54) 둘레를 향해 반경 방향의 외형으로 대면하는 개방 측면을 가지는 나선형 홈(68)을 포함한다. 상기 홈(68)은 허브 조립체(72)가 안에 고정는 중앙구멍을 가지는 나선형 웨브(70)의 가장자리 상에서 지지된다.
제4도에 도시된 바와 같이 튜브형 지지부의 후방 단부(36b)는 내향으로 계단을 이루며 벽(76)에 이르면서 점차 직경이 감소된 직경 감소부(74a,74b,74c)를 가지고 있다. 내향의 테이퍼면(78a)를 가지는 삽입부(78)가 직경 감소부(74a)안에 고정된다. 축방향으로 연장된나사 스템(82)를 구비한 기부 판(80)이 벽(76)에 고정된다. 상기 스템(82)은 지지 구성 부재(36b)의 단부 위로 축방향으로 돌출된다.
허브 조립체(72)는 내부 관통 경로(86)를 한정하는 원통형 허브(84)를 포함한다. 허브는 외향 테이퍼면(84a)과, 반경 방향의 내향으로 상기 경로(86)안으로 돌출하는 원형 플랜지(84b)와, 상기 테이퍼면(84a)로부터 축방향으로 이격된 외향의 원형 견부(84c)를 구비한다. 나사가 내부에 형성된 슬리브(88)이 상기 경로(86)안에 수용된다 슬리브(88)는, 슬리브의 내측 단부에 고정되어서 내부 플랜지(84b)를 고정하는 원형 유지판(90)과 상호 작용하는 외형 견부(88a)를 구비한다. 슬리브(88)의 외부 단부는 캡(92)으로 밀폐된다.
안내 경로 연장부의 내부 구성 부재(72)가 레잉 파이프 지지부(36)상에 장착될때, 허브(84)가 튜브형 지지 구성 부재(36b)의 단부 안으로 축방향으로 삽입되고 슬리브(88)가 스템(82)에 나사 체결된다. 슬리브(88)가 체결될때 내부 및 외부 테이퍼면(78a,84a)은 상호 작용하는 쐐기 결합을 하게 되고 이에 따라 허브(84)가 축(A)에 중앙 위치하게 된다. 이와 동시에 내부 허브 단부상의 외향 원형 견부(84c)가 허브 구성 부재(36b)의 내향 계단면(74c)과 상호 작용해서 허브에 안정화 효과를 부여한다. 나사 슬리브(88)의 체결에 따른 체결 결과 안내 경로 연장부의 전체 내부 구성 부재(72)가 평형 상태에서 회전하도록 레잉 파이프 지지부(36) 상에 견고하게 장착된다.
제5도 내지 제7도를 참고하면, 나선형 홈(68)은 축(A)을 중심으로 한 적어도 1회의 완전한 회전을 한정한다는 것을 알 수 있다. 상기 홈의 수용 단부는 레잉 파이프(46)의 출구 단부(46c)에 바로 인접하게 위치되어 그 출구 단부(46c)와 연통한다. 홈(68)은 보호판(54)과 상호 작용해서 레잉 파이프(46)에 의해 한정된 안내 경로의 나선형 연장부를 마련한다.
소직경은 고속 압연 제품에 있어서, 상기 나선형 연장부는 보다 양호한 한정 및 제어 전방 단부로 작용하므로 고리 모양의 굽힘이 제거되거나 또는 그 고리 모양의 굽힘이 적어도 실질적으로 최소화된다. 말단부는 적어도 축(A) 둘레에서 연장되는 추가적인 360°경로를 따라서 반경 방향 및 축방향으로 한정되므로 제품이 휘는 경향을 제한하고 각 봉 단면의 끝 부분 링이 보다 신뢰성 있고 지속적으로 원형으로 유지되게 한다.
고속 압연 봉과 보호판(54) 사이의 마찰 접촉은 말단부가 핀치 로울 유니트(16)를 빠져나온 후의 잉여 에너지를 흡수하는 이점을 제공한다. 이러한 효과는 보호판(54)를 회전시킴으로써 제어될 수 있다. 제품이 레잉 파이프(46)로부터 배출되는 방향과 반대되는 방향으로 보호판(54)을 회전시키면 에너지가 흡수된다. 대형의 봉에 있어서 제품이 배출되는 방향으로 보호판이 회전하면 에너지가 부여되어 말단부의 배출이 용이해진다.
대직경의 저속 압연 봉이 압연될때 레잉 파이프에 의해 제공되는 것 이외에는 추가 안내부가 필요치 않으며 사실상 그 추가 안내부는 방해물이 될 수 있다. 따라서 내부 구성 부재(50)는 레잉 헤드로부터 간단히 제거 및 해제된다. 이것은 나사 슬리브(88)를 스템(82)으로부터 간단히 해제해서 분리함므로써 신속히 이루어진다. 보호판(54)을 포함한 다른 모든 구성 부재들을 제위치에 유지된다.

Claims (15)

  1. 축방향으로 이동하는 긴 제품을 일련의 링(24)으로 형성시키기 위한 압연 봉용 레잉 헤드(18)에 있어서, 긴 튜브형 지지부(36)와, 상기 지지부(36)를 종축(A)을 중심으로 회전시키는 수단(40,42)과, 상기 종축(A)과 정렬되고 상기 제품을 수용하도록 배치된 입구 단부(46a)와, 상기 입구 단부(46a)로부터 상기 축을 중심으로 회전하도록 배치되고 상기 제품이 일련의 연속하는 링의 형태로 배출되는 출구 단부(46c)까지 이르는 만곡 안내 경로를 한정하는 중간부(46b)를 구비하며 상기 지지부(36)와의 회전을 위해 상기 지지부(36)에 의해 유지된 파이프(46)와, 상기 안내 경로의 나선형 연장부를 한정하는 상기 출구 단부(46c)와 연통하는 안내 수단(50,52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 봉용 레잉 헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 안내 수단(50,52)이 상기 출구 단부(46c)이 회전 경로를 둘러싸는 원통형 보호판(54)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 봉용 레잉 헤드.
  3. 제2항에 있어서, 상기 안내 수단(50,52)이 상기 보호판(54)과 대면하는 개방 측면을 가지고 있는 나선형 홈(68)도 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 봉용 레잉 헤드.
  4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 안내 경로의 나선형 연장부가 상기 종축(A)을 중심으로 한 적어도 1회의 완전한 회전을 한정하는 것을 특징으로 하는 압연 봉용 레잉 헤드.
  5. 제3항에 있어서, 상기 나선형 홈(68)을 상기 튜브형 지지부(36)에 착탈 가능하게 고정시키기 위한 장착 수단(75)도 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 봉용 레잉 헤드.
  6. 제5항에 있어서, 상기 튜브형 지지부(36)가 상기 파이프의 입구 단부(46a)에 인접한 전방 단부와 상기 파이프의 출구 단부의 회전 경로를 포함한 평면에 인접한 후방 단부를 구비하며, 상기 장착 수단(72)이 상기 지지부(36)의 후방 단부에 수용되는 중앙 허브(84)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 봉용 레잉 헤드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 안내 수단(50,52)이 반경 방향으로 내부 구성 부재(50)와 외부 구성 부재(52)로 나누어지고, 상기 내부 구성 부재(50)는 상기 외부 구성 부재(52)와 관련하여 상기 지지부(36)와의 회전을 위해 상기 지지부(36)에 착탈 가능하게 고정된 것을 특징으로 하는 압연 봉용 레잉 헤드.
  8. 제7항에 있어서, 상기 외부 구성 부재(52)가 원통형 보호판(54)을 포함하고, 상기 내부 구성 부재(50)가 반경 방향의 외향으로 상기 보호판(54)을 향해 대면하는 개방 측면을 구비한 나선형 홈(68)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 봉용 레잉 헤드.
  9. 제6항에 있어서, 상기 중앙 허브(84)는 상기 튜브형 지지부(36) 상의 축방향으로 이격된 제1 및 제2내부 위치 면(78a,74c)으로 둘러싸여 그 각각과 맞물림 되는 축방향으로 이격된 제1 및 제2외부 위치면(84a,84c)을 구비하는 것을 특징으로 하는 압연 봉용 레잉 헤드.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1내부 및 외부위치면(78a,84a)이 테이퍼 형성된 것을 특징으로 하는 압연 봉용 레잉 헤드.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제2내부 및 외부 위치면(74c,84c)이 원통형인 것을 특징으로 하는 압연 봉용 레잉 헤드.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 제1내부 및 외부 위치면(78a,84a)과 제2내부 및 외부 위치 면(74c,84c)들이 상기 축에 대해 동심으로 배열된 것을 특징으로 하는 압연 봉용 레잉 헤드.
  13. 제10항에 있어서, 상기 제1내부 및 외부 위치면(78a,84a)을 쐐기형 상호 맞물림이 되게 축방향으로 죄는 조임 수단(78)도 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 봉용 레잉 헤드.
  14. 제13항에 있어서, 상기 조임 수단(78)이 상기 지지부(36)에 고정되어 상기 축 상에 놓인 나사 부재(82)와, 상기 허브(84)에 결합되고 상기 나사 부재 상에 나사 체결되는 너트(92)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 봉용 레잉 헤드.
  15. 제2항에 있어서, 상기 축을 중심으로 상기 원통형 보호판(54)을 회전시키는 수단(58,64,66)도 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 봉용 레잉 헤드.
KR1019930001469A 1992-02-05 1993-02-04 압연 봉의 전방 및 후방 단부의 링을 조절하는 압연 봉용 레잉 헤드 KR960005874B1 (ko)

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US07/831,170 1992-02-05
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