KR970000372B1 - 압연기용 가변폭롤 - Google Patents

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내용 없음.

Description

압연기용 가변폭롤

제1도는 종래기술의 압연기용 롤을 도시한 부분단면도.

제2도는 본 발명에 따른 가변폭롤의 단면도.

제3도는 제2도의 선III-III을 따라 취한 단면도.

제4도는 제2도의 선IV-IV을 따라 취한 단면도.

제5도는 H비임의 압연에 대한 설명도.

제6a도는 본 발명의 또 하나의 실시예의 가변폭롤의 단면도.

제6b도는 제6a도 가변폭롤의 일단부를 도시한 부분단면도.

제7도는 제6b도에 도시된 일부의 부분 단면도.

제8a도 및 제8b도는 제6b도에 도시된 가변폭롤을 장착 및 해체하기 위하여 사용된 장착 및 분해장치의 도해도.

제9a도 및 제9b도는 장착 및 분해장치의 기어에 대한 설명도.

제10도는 제8a도에 도시된 장착 및 분해장치의 승강수단의 설명도.

제11도는 장착 및 분해장치의 제3프레임의 확대도.

제12도는 장착 및 분해장치의 롤호울더의 도해도.

제13도는 본 발명의 제3실시예의 가변폭롤의 일단부를 도시한 부분단면도.

제14도는 본 발명에 따른 제2롤폭변경수단을 도시한 단면도.

제15도는 제14도에 도시된 제2롤폭변경수단으로서 롤의 폭을 좁히는 양을 설명하는 단면도.

본 발명은 압연기용 가변폭롤에 관한 것으로, 더 구체적으로는 H 비임 등을 제조하는데 사용되는 만능 압연기용 수평롤에 특히 적합한 가변폭롤에 관한 것이다.

압연으로 H 비임을 제조하기 위하여 만능압연기가 통상 사용되며, 이 압연기에는 상하로 배치된 한쌍의 수평롤과 양측에 배치된 한쌍의 수직롤이 동일한 롤스탠드내에 결합된다.

이러한 압연기를 사용하여 비임이 제조되는 경우에, 비임의 플랜지 폭은 수직롤의 폭내에 있는 한 자유로이 변할 수 있다. 한편, 비임의 웨브 높이(h)가 플랜지의 두께(t₁)와 수평롤의 폭(W)에 의하여 관계식 h=2t₁+W으로부터 결정될 때는 웨브 높이에 관련한 이하의 난점들이 있다.

여기서 사용되는 롤폭(width off roll or roll width)이라는 표현은 압연될 제품에 직접 접촉하는 롤의 동체길이를 나타내고자 하는 것이다.

1) 수평롤의 단부 표면은 H 비임 내표면의 변형과 압연을 수행하여 그 단부표면에서 대부분의 마모가 일어난다. 따라서 H 비임의 높이는 한 압연 공정에서 압연된 양이 증가함에 따라 일정비율로 감소하는 경향이 있으며, 이 때문에 일정한 치수를 가진 압연제품을 안정적으로 얻을 수 없다. 따라서 일정치수의 압연제품을 제조하기 위해서는 롤을 자주 교환할 필요가 있다.

2) H 비임의 플랜지 높이가 자유로이 선정될 수 있다 하더라도 웨이브 높이는 한쌍의 수평롤 당 하나의 치수에만 한정된다.

3) 일정높이(h)를 가진 H 비임에 관하여, 관계식 h=W+2t₁에서 하나의 공정치수하에 다수의 플랜지 두께(t₂)가 존재한다. 따라서, 필요두께(t₁)에 따라 수평롤의 폭(W)을 변경시킬 필요가 있게 되며 이에 의해 필요두께를 일치시키기 위하여 수평롤이 자주 교환되어야 한다. 결과적으로 생산성은 불이익한 영향을 받으며 소요 공수(man-hour)도 증가한다.

4) 수평롤의 단부표면은 치수정밀도를 향상시키기 위해 수평롤의 롤폭(W)을 내부치수(W₁)와 일치시키기 위하여 자주 가공되어야 한다.

따라서 한 압연당 원가는 상승한다(제5도).

상기 문제들을 해결하기 위하여 여러 제안들이 있어 왔다. 예를 들면 일본국 특허출원 공개번호 제61-262,407호 및 제61-169,105호에서는 롤의 마모를 보상하기 위하여 한쌍의 슬리브롤들 사이에 롤폭을 조절하기 위한 스페이서를 삽입하는 기구를 제안하였다(제1도). 또한 일본국 특허출원 공개번호 제61-262,407호에서는 롤폭을 조절하기 위하여 상호가 나사결합하는 스크류와 너트의 도움으로 슬리브롤들을 이들 중심에 관하여 축방향으로 이동시키는 기구를 공표하였다. 더우기 일본국 특허출원 공개번호 제59-202,101호, 제61,172,605호 및 제63-56,302호에서는 H 비임의 웨브 높이를 자유로이 변경하기 위하여 경사 이동하는 롤을 사용한 기구를 제안하였다.

슬리브롤들 사이에 삽입되는 스페이서를 사용하는 시스템에서, 수평롤은 스페이서를 슬리브롤에 삽입하거나 또는 떼어내기 위하여 롤스탠드로부터 분리되어야 한다. 이런 작업은 생산효율에 불이익한 영향을 미치며 장착 및 해체를 위한 공수가 증가한다. 더욱 불리한 것은 이 시스템에서 롤폭의 미세조정이 곤란하다는 것이다.

슬리브롤들을 이들의 축방향에서 이동시키는 시스템에서는 슬리브를 구동용의 복잡한 수단이 요구되며 가로 방향에서의 슬리브롤의 강성이 저하된다. 또한 압연하중이 가해질 때 수평롤이 이들 축방햐응로 흔들거리며 이로 인해 압연제품의 치수정밀도가 저하한다.

경사 가동롤을 사용하는 시스템에서, 이 목적을 위한 설비가 매우 복잡하여 초기 원가를 엄청나게 증가시킨다.

본 발명의 제1목적은 압연기용 가변폭롤을 제공하는 것으로, 이는 종래기술의 단점들을 제거하며, 여러가지 폭을 가진 롤들을 교환하지 않고 용이하게 롤폭을 변경시킬 수 있으며, 일정치수 또는 변동치수의 형강을 제조하는데 있어서의 만능압연기의 수평롤용으로 특히 적합한 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 간단한 방법으로 롤의 폭을 변경시킬 수 있으며 용이하게 조립 및 해체되는 압연기용 가변롤을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 압연기용의 가변폭들 각각은, 상기 압연기에 대해 회전가능 및 축방향이동 가능하게 지지되어 상기 가변폭롤의 축부재를 형성하는 롤측과 상기 롤측에 고정되어 있는 축방향 가변슬리브롤과, 상기 롤축상에 설치되어 축방향 활주가능하나 상기 롤축에 대한 상대적인 회전운동은 불가능한 축방향 정지슬리브롤과, 상기 축방향 가변슬리브롤에 의해 고정지지되어 상기 가변폭롤의 압연동체의 실질적인 반을 형성하는 축방향 가변롤과, 상기 축방향 정지슬리브롤에 고정 지지되어 상기 가변폭롤의 압연동체의 실질적인 나머지 반을 형성하는 축방향 정지롤과, 그리고 상기 롤축의 하나 이상의 축방향으로 상기 롤축을 구동하는 구동수단을 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 구동수단은, 상기 롤축을 축방향으로 구동하는 모터와, 모터에 의해 회전구동되도록 배열된 너트와, 너트에 나사 결합되어 너트가 모터에 의해 회전될 때 축방향으로 이동되는 활주블록과, 그리고 활주블록이 축방향으로 이동될때 롤축이 하나의 축방향으로 이동되도록 상기 활주블록 및 상기 롤축과 맞물리는 아버(arbor)로서 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 가변폭롤은, 구동수단을 지지하며 구동수단의 측부사에서 롤축의 일단부를 둘러싸는 지지케이싱을 또한 가진다. 지지케이싱은 가변폭롤의 롤쐐기와 나사결합되며 지지케이싱 외주부에 기어가 제공된다. 지지케이싱상의 기어에 제공되어 구동동력원에 의해 구동되는 기어와 맞물리는 기어와, 지지케이싱을 지지하는 롤러들과, 그리고장착 및 분해장치에 마련된 롤러들과 기어와 기어와 지지케이싱간의 위치관계를 조절하는 위치조절수단에 의하여 구동되는 기어를 가지는 장착 및 분해장치가 제공된다.

본 발명은 첨부도면에 기재된 이하의 상세한 명세서와 특허청구범위를 참조함으로써 더욱 완전하게 이해될 것이다.

제2도 내지 제4도는 만능 압연기에 수평롤로서 조립된 본 발명에 따른 가변폭롤의 일 실시예를 나타낸다. 만능압연기는, H 비임(1)의 플랜지의 표면을 압연하기 위한 수직롤(2a 및 2b)들고, 수직롤(2a,2b)를 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링쐐기(3a,3b)와, 그리고 후술될 롤폭변경수단을 가지고 상하에 배치된 한쌍의 수평롤(4a, 4b)들을 가진다.

본 발명에 따른 롤폭변경수단을 가지는 수평롤(4a)은 수평롤(4a,4b)들이 거의 동일한 구조이기 때문에 상세히 후술될 것이다. 제2도의 좌측은 압연기의 구동수단에 연결되는 구동축이며, 우측은 제어수단을 가진 압연기의 작동측이다.

수평롤(4a)이 슬리브롤은 5a 및 5b로 나타낸 바와 같이 둘로 분할된 구조로 형성되어 있으며, 압연기의 구동측상에 축방향 가변롤(L_R)과 작동측상에 축방향 정지롤(R_R)을 가진다. 이들 롤(L_R,R_R)들은 H 비임(1)의 플랜지의 웨브 및 표면을 압연하는 역할을 한다.

축방향 가변슬리브롤(5a)은 여기에 고정된 축방향 가변롤(L_R)을 지지하며 롤축(6)상에 슬리브롤(5a)의 관통구멍(H)과 열수축에 의하여 수평롤(4a)의 축부재로서 고정된다. 롤축(6)의 일단부는 베어링(7)을 통해 롤스탠드 하우징(8)에 설치된 베어링쐐기(9)에 의하여 지지된다.

롤축(6)은 수평롤(4a)을 구동하기 위하여 필요 토오크를 전달하기 위하여 구동수단(도시되지 않음)에 연결된다.

작동측상에 있는 롤축(6)의 타단부에는, 롤축(6)을 그 축방향으로 활주시키고 스크류로드(10)상에 나사결합되도록 만들어진 너트(11)를 가지고 이동수단으로서 롤축(6)단부에 동축적으로 고정되는 스크류로드(10)가 제공된다.

너트(11)는 너트수용상자(12)에 의해 회전가능하게 지지되며, 연결축(13)과 감속장치(14)를 통하여 너트(11)를 회전시키기 위한 유압모터(15)에 연결된다. 모터(15)가 정 혹은 역 방향으로 회전할 때는 롤축(6)이 정 또는 역방향으로 활주됨은 물론이다.

한편, 축방향 정지 슬리브롤(5b)은, 여기에 고정된 축방향 정지롤(R_R)을 지지하며, 롤스탠드 하우징(8)에 설치된 베어링 쐐기(17)의 베어링(16)에 의하여 외팔보(cantilever beam)처럼 지지된다. 롤축(6)은 슬리브롤(5b)의 관통구멍(H')내에 설치된다. 관통구멍(H')의 내표면에는 예를 들어 스플라인 홈(18)이 형성되어 있고, 롤축(6)의 외주표면에는 제3도에 도시된 바와 같이 스플라인 홈(18)에 대응하는 스플라인 이(19)가 형성되어 있다. 따라서 롤축(6)에 연결된 압연기의 구동수단(도시되지 않음)이 작동할때 작동측 상의 슬리브롤(5a)은 롤축(6)과 함께 회전한다.

유압실(20)은 슬리브롤(5b)과 롤축(6) 사이에 형성되어 있으며, 롤축(6) 및 슬리브롤(5b)과 같은 연결 부재들의 축방향 요동과 탄성변형을 방지하기 위하여 유압공급 및 배출회로에 연결되어 있다. 구동 및 작동측에 있는 베어링쐐기들(9,17)은 타이 바아(tie bar)(21)에 의하여 연결되어 있다. 스케일 카버(scale cover)(22)가 롤(L_R,R_R)들 사이에 제공되어 이물질이 슬리브롤들 사이로 들어오는 것을 방지한다. 제4도를 참조하면, 스터퍼(23a), 레버(23b) 및 조절스크류로드(23c)로 이루어지는 위치조절수단수단(23)이 제공되어 수평롤(4a)의 중심위치를 조절한다.

상기 장치로서 수평롤(4a)의 폭을 조절하는 조작을 이하에서 설명한다.

제2도는 폭이 좁혀져 있는 상부 수평롤(4a)과 폭이 확장되어 있는 하부 수평롤(4b)을 나타낸다. 상부 수평롤(4a)을 하부 수평롤(4b)의 폭과 같은 정밀도로 확장하기 위하여 제1모터(15)가 작동하여 감속장치(15)및 연결축(13)을 거쳐 너트(11)를 회전시킨다. 너트(11)의 회전은 스크류로드(10)를 모터 (15)로부터 멀리 이동하게 하여 롤축(6)이 제2도의 좌측을 향하여 관통구멍(H')과 베어링(7)내에서 활주 이동하게 한다. 따라서 슬리브롤(5a,5b)에 각각 고정된 축방향 가변 및 정지롤(L_R,L_R)의 총 롤폭은 하부 수평롤(4b)과 같이 새로운 값으로 변경된다.

상기 조작중에, 유압 공급 및 배출회로는 유압실(20)에 어떠한 유압도 공급되지 않도록 개방 혹은 단속된 상태로 유지된다. 새로운 롤폭이 설정된 후 즉시 유압이 유압실(20)로 공급되어 롤축(6)이 그 축방향에서 요동하지 않도록 유압실(20)내의 압력을 소정의 값에 고정시킨다.

이 경우에, 유압실(20)내의 소정 압력을 조절하기 위하여 유압이 유압실(20)로 공급될 때, 수평롤(4a)의 탄성병형이 유압실(20)에 작용하는 하중에 기인하여 발생한다. 따라서 롤폭 설정시에 수평롤(4A)의 변형에 상응하는 값만큼 더 큰 쪽으로 설정되어야 한다. 보다 구체적으로 말하면 탄성변형 ε_X는 이하의 식으로 표시된다.

ε_X=W₀/K_X

W₀: 유압실에 작용하는 하중(ton)

K_X: 횡강성(ton/mm)

ε_X: 탄성변형(mm)

따라서 유압실에 작용하는 하중(W₀)은 압연작업에서 발생하는 축하중 보다 약간 큰 값으로 설정된다.

롤폭 조절용 구동원이 본 실시예에서는 모터(15)이지만, 이 목적을 위하여 전기 모터도 사용될 수 있다. 또한 롤이 이동된 거리를 검출하는 검출기가 제공되면 롤폭은 더욱 고정밀도로 변경된다.

상기 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따르면 롤폭은 어떠한 문제점도 없이 직결(on-line)로 용이하게 변경될 수 있다.

본 발명이 비임 제조용 만능 압연기의 수평롤에 응용된 경우에, 롤상에서 마모가 일어나더라도 일정한 치수를 가진 제품이 안정적으로 생산될 수 있으며, 여러가지 사이즈의 제품을 여러가지 롤을 교환하지 않고 용이하게 생산할 수 있다.

제6a 및 제6b도는 압연기의 가변폭롤을 더욱 용이하게 장착 및 분해할 수 있게 하는 본 발명의 제2실시예를 나타냈다. 만능 압연기는, 비임의 플랜지의 외표면을 압연하는 수직롤(52a, 52b)과, 수직롤(52a, 52b)들을 회전 가능하게 지지하는 베어링쐐기(53a,53b)와, 그리고 일단이 롤구동수단(도시되지 않음)에 연결되고 타단이 본 발명에 따를 롤푹변경수단에 연결되며 상하로 배치되는 한쌍의 수평롤(54a,54b)을 가진다.

이하의 설명에서는 제1실시예에서와 같이, 구동측은 롤 구동수단(도시되지 않음)이 배치되는 제6도의 좌측이며, 작동측은 롤폭변경수단이 위치되는 제6도의 우측이다. 상하 수평롤(54a,54b)의 구조가 완전히 동일하기 때문에 상부 수평롤(54a)만 설명하겠다.

제1실시예에서와 같이 수평롤(54a)의 슬리브롤은 55a와 55b로 나타낸 바와 같이 2분할 구조로 형성되며, 구동측상에 축방향 가변롤(L_R)과 압연기의 작동측상에 축방향 정지롤(R_R)을 가진다. 이들 롤(L_R,R_R)들은 H 비임(51)의 웨브 및 플랜지 내부표면을 압연하는 역할을 한다. 축방향 정지롤(R_R)을 고정 지지하는 축방향 정지 슬리브를(55a)은 그 중앙에 관통구멍(h)이 형성되어 있으며, 베어링쐐기(56)에 고정된 베어링(57)(레이디얼 하중용)과 베어링(58)(트러스트 하중용)에 의하여 외팔보로서 회전가능하게 지지된다.

구동측상의 축방향 가변롤(L_R)을 고정지지하는 축방향 가변슬리브롤(55b)은 관통구멍(h')이 형성되어 있으며, 롤축(59)상에 열수축으로 삽입된다.

롤축(59)은 이 구동축 상의 일단부가 하우징(61)에 설치된 베어링 쐐기(62)내의 메어링(60)에 회전가능하게 지지되며, 타단부는 제3도에 도시된 바와 같이 스플라인을 설치시키면서 축방향 정지롤(R_R)을 고정지지하는 축방향 정지 슬리브롤(55a)의 관통구멍(h)에 설치된다.

롤축(59)에 연결된 압연기의 구동 수단(도시되지 않음)이 작동하면 슬리브롤(55b,55a)에 지지되는 롤(L_R,R_R)들은 롤축(59)과 함께 회전하여 H비임(51)의 압연을 실시한다.

이 실시예의 롤폭변경수단(63)은 제6a도의 원(c)으로 둘러싸인 부분(배척도인 제7도)에서 나사결합에 의하여 롤쐐기(56)에 고정된다. 롤축(59)의 일단부를 배척으로 부분 도해한 제6b도에 도시된 바와 같이 지지케이싱(S)은 그 외주부상에 후술될 장착 및 분해장치와 맞물리도록 만들어진 기어(T)를 갖추고 있다. 지지케이싱(S)내에는, 롤축(59)의 단부(59a)를 수용하기 위한 개구부(opening)(d)를 가진 아버(64)와, 베어링(e)(롤축의 트러스트 하중용) 및 베어링(f)(롤축의 레이디얼 하중용)으로 아버(64)를 회전 가능하게 지지하는 활주 블록(65)과, 지지케이싱(S)에 고정되는 너트수용박스(66)와, 전기모터와 같은 구동동력원(67)에 연결되는 클러치(68)와, 그리고 너트 수용박스(66)에 지지되며 활주블록(65)과 나사결합하여 클러치(68)에 의해 구동되는 너트(69)가 배치되어 있다.

아버(64)와 롤축(59)의 단부(59a)는 도면에 도시되 있지 않지만 상호간 축방향 이동 가능한 단순끼움 결합으로 결합되어 있다.

너트(69)가 회전하면 활주블록(65)은 지지케이싱(S)의 내표면상에서 롤축(59)과 함께 축방향으로 활주이동한다.

핀(70)은 활주 블록(65)이 지지케이싱(S)에 상대회전하는 것을 방지한다. 유압실(72)은 롤축(59)과 슬리브롤(55a) 사이에 슬리브롤(71)의 도움으로 형성되어 있으며, 롤축(59)의 축방향 요동과 탄성변형을 방지하기 위한 유압공급 및 배출회로에 연결된다.

유압실(72)은 물론 제1실시예에서와 같이 관련 부재들이 축방향요동가 탄성변형을 방지하는 역할을 한다. 그러나 제2실시예에서의 유압실(72)은 롤(L_R,R_R)들의 전체폭을 줄이거나 좁히는 방향으로 롤축(56)을 이동시키는 중요한 기능을 갖는다. 달리 말하면, 아버(64)가 모터(67)의 역회전에 의하여 철회된 후에, 유압실(72)로 유압실이 가해져서, 유압실(72)내의 우세한 압력이 롤축(59)과 슬리브(71)를 서로 멀어지게 이동하도록 유압실(72)를 팽창시킨다. 그러나 슬리브롤(55a)은 정지해 있으며 따라서 슬리브(71)가 슬리브에 나사결합된 롤축(59)과 함께 작동측 또는 제6a 또는 6b도의 우측으로 이동된다. 결과적으로 유압실(72)은 롤(L_R,R_R)들의 총폭을 좁히는 롤폭변경수단으로서 역할한다.

제8a도 및 제8b도의 상기 구조와 같은 가변폭롤을 장착 및 분해하기 위하여 바람직하게 사용되는 본 발명에 따른 장착 및 분해장치를 나타난다. 본 장치는 제1프레임(73)을 가지며, 제1프레임(73)은, 그 상부표면에 구동 동력원을 가진 기어(74)와, 지지케이싱(S)을 지지하기 위한 위치 조절수단(가압볼트 등)을 가지는 지지롤러(75)와, 그리고 하부 표면상에 프레임 가이드(76)를 포함한다. 기어(74)는 기어(T)를 구동하기 위하여 지지케이싱(S)상에 제공된 기어(T)와 적절하게 맞물린다.

제9a 및 제9b도에 상세히 도시된 바와 같이, 기어(74)는, 중앙부에서 베이스(base)(77)상에 요동가능하게 지지되는 링크 레버(74a)의 일단부에 회전가능하게 지지된다. 링크레버(74a)의 타단부는 유압실린더(74b)의 로드 단부에 연결되며, 유압실린더의 실린더 단부는 베이스(77)에 선회가능하게 연결된다. 따라서 기어(74)는 유압실린더(74b)의 피스톤로드의 신장과 수축에 의하여 수직방향내에서 정교하게 조절될 수 있다.

제2프레임(78)은 제1프레임(73)의 프레임 가이드(76)와 연결되도록 만들어진 롤러(79)를 가진다.

제3프레임(80)은 제1및 제2프레임(73,78)을 수직 이동시키는 승강수단(81)과 제2프레임(78)을 제1프레임(73)과 함께 롤축(59)의 축방향에서 이동시키는 이동수단을 갖는다.

승강수단(81)은, 오른 및 왼 나사가 형성되어 있고 구동원에 연결된는 스크류 로드(g)와, 테이퍼 형상면을 가진 쐐기의 형태이며 스크류 로드(g)의 오른 및 왼 나사와 나사결합된 활주 슈우(i,i')와, 활주 슈우(i,i')들을 안내하기 위하여 이들이 설치된 활주 슈우 가이드(i,i')로 이루어진다. 스크류로드(g)가 전기 모터(k)와 같은 구동원에 의하여 회전될 때 활주 슈우(i,i')들은 상호관 원근이동하여 제2프레임(78)이 제1프레임(73)과 함께 상승 또는 하강하게 된다.

제10도는 승강수단(81)의 주요부를 단면으로 나타낸다. 제10도에서 베어링(g₁)은 스크류축(g)을 회전가능하게 지지하는 역할을 함과 동시에 스크류축(g)이 그 축방향으로 이동하는 것을 방지한다.

제3프레임(80)을 이동시키기 위하여, 제11도에 도시된 바와 같이 스크류 로드(m)는 구동원(ι)에 일단부가 연결되고 제3프레임(80)에 마련딘 블록(n)과 나사 결합되며, 그리고 제3프레임(80)을 위한 선형 가이드(o)는 베이스(77)상의 안내슈우(p)와 맞물린다(제8a도).

롤호울더(82)는 축방향 가변 및 정지롤(L_R,R_R)을 고정 지지하는 슬리브롤(55a,55b)들과 맞물려서 슬리브롤(55a,55b)들을 지지하기 위하여 제공된다.

이 경우에, 슬리브롤(55a,55b)들을 롤호울더(82)로 확고하게 고정하기 위하여, 호울더(82)는 그 측면상에서 로드 단부에 쐐기형상 블록(82a)을 갖는 유압실린더(82b)가 제공된다. 유압실린더(82b)가 작동하며 쐐기 형상 블록(82a)은 롤호울더(82)에 마련된 가이드(82c)를 따라 이동하여 쐐기 형상블록(82a)을 롤호울더(82)와 롤쐐기(56,62)들 사이로 삽입시킨다.

제12도는 제8a도의 선XII-XII을 따라 취한 롤호울더(82)의 측단면도이다.

제5도에 도시된 바와 같이 H 비임을 압연할 때, H 비임의 폭(B)은 플랜지의 폭이 수지롤폭 내에 있는 한 자유로이 변경될 수 있다.

그러나 H 비임의 웨브 높이(h)는 플랜지의 두께(t₁)에 의하여 결정되기 때문에 서두에서 언급한 바와 같이 여러가지 문제가 야기된다.

본 발명의 상기 실시예의 가변폭롤을 사용하면, 롤축(59)의 단부(59a)에 연결된 구동 동력원(67)이 작동할 때, 구동 동력원(67)에 클러치(68)을 통하여 연결된 너트(69)가 회전하여 활주블록(65)이 롤축(59)과 함께 구동 동력원(67)으로부터 멀어지는 축방향 이동하게 된다. 따라서 H 비임(51)의 압연을 수행하는 축방향 가변롤 및 정지롤의 전체폭은 용이하고 신속하게 변경 또는 확장된다.

또한 롤폭을 변경시킬때 유압실(72)용의 유압공급 및 배출통로가 개방되어 유압실(72)에 유압이 가해지지 않는다. 롤의 전체폭의 설정된 후 유압회로는 유압실(72)에 유압을 공급하기 위하여 폐쇄되어 이 유압을 소정압력으로 유지한다.

롤(L_R,R_R)들의 전체폭을 좁히는 것은 유압실(72)을 상기 방식으로 사용하여 실행한다.

이제 수평롤(54a)의 분해를 설명한다. 압연기의 하우징으로부터 제거된 롤쐐기를 구비한 가변폭롤은 천정크레인의 사용으로 롤호울더(82)상에 위치되고, 그리고 쐐기 형상 블록(82a)의 도움으로 롤호울더(82)에 견고히 고정된다.

그리고 기어(74)는 장착 및 분해장치의 제2 및 제3프레임(78,80)과 유압실린더(74b)의 미세 이동으로 기어(74)의 측방 및 수직위치를 조절함으로써 지지케이싱(S)에 마련된 기어(T)와 맞물리도록 이동된다. 이후 기어(74)는 구동 동력원에 의하여 회전구동되어 지지케이싱(S)을 회전시킨다.

지지케이싱(S)이 압연기의 베어링쐐기(56)에 나사결합만으로 연결되어 있기 때문에, 필요수로 회전된 지지케이싱(S)의 회전이 롤푹변경수단을 압연기로부터 용이하고 신속하게 이탈시킨다.

지지케이싱(S)이 회전되면 지지케이싱은 축방향에서 롤쐐기(56)로부터 멀리 이동되며 동시에 지지케이싱과 롤쐐기의 나살 결합도 해제된다. 제1프레임(73)은 지지케이싱(S)의 상기 축방향 이동을 따라간다. 그러나 기어(74,T)들이 축방향으로 이동될 위험이 존재한다면 지지롤러(75)와 접촉한 지지케이싱(S)의 주변부에 홈(g)을 형성하는 것이 바람직하다.

수평롤의 조립은 상기한 바와같은 수평롤의 분해에 있어서의 단계와 역단계로 수행된다.

본 실시예에 따르면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.

1) 압연기의 롤폭이 원격제어로써 직렬로 변경될 수 있다.

2) 롤들이 마모되었다 하더라도 롤을 교환하지 않고 롤폭은 정확하게 변경될 수 있으므로 일정치수 혹은 여러가지 치수의 철강제품이 안정된 조건으로 제조될 수 있다.

3) 압연기에 제공된 롤폭변경수단이 압연기로부터 분리될 수 있기 때문에, 압연기를 약간 수정하는 것만으로 다른 현존하는 혹은 새로운 압연기에 사용가능하므로 이에 따른 초기 원가가 현저하게 절약될 수 있다.

4) 보수시에 롤폭변경수단을 구비한 롤을 장착 및 분해하는 것이 짧은 시간 내에 이루어질 수 있으므로 공수 및 에너지 절감에 크게 기여한다.

제13도 내지 15도는 본 발명의 제3실시예를 나타내며, 제6a 및 6b에 도시된 제2실시예에서와 같은 부품은 동일한 참고부호로서 정의된다. 제13도는 수평룔(54a)의 작동측상의 단부를 나타내는 제6b도에 대응한다. 제13도 내지 15도에 도시된 실시예의 수평롤(54a)의 단부를 제외한 압연기의 나머지 부품들은 제6a도에서 도시된 것과 거의 동일한다.

제13도에 도시된 제3실시예의 수평롤(54a)의 단부는 제6b도에 도시된 유압실(72)과 유압실(72)을 형성하기 위한 슬리브(71)를 갖지 않는다. 제13도에 도시된 기구들은 제3실시예의 수평롤(54a) 단부의 나머지 기구들이 제6b도에 도시된 것과 대체로 동일하기 때문에 추가의 상세한 설명은 하지 않는다.

제3실시예에서는, 롤(L_R및 R_R)들의 전체 롤폭을 짧게 혹은 좁히기 위하여 슬리브롤(55b)를 롤축(59)과 축방향 가변롤(K_R)과 함께 축방향정기롤(R_R)로 향하여 밀도록 작동되는 제2롤폭변경수단(121)이 제공된다.

제2롤폭변경수단(121)은 각각, 실린더 단부가 압연기의 하우징에 고정되는 유압실린더(122)와, 그 자유단에 롤러(125)를 가지고 유압실린더(122)의 피스톤 로드에 연결되는 활주로드(123)와, 그리고 롤쐐기(124)에 형성된 개구부에 삽입되어 활주로드(123)을 안내하는 지지블록(126)으로 바람직하게 이루어진다.

제3실시예에서는, 롤축(5)의 단부(59a)에 연결된 제1롤폭변경수단(63)의 구동동력원(67)이 클러치(68)를 통하여 너트(69)를 회전시키기 위해 작동하면, 활주블록(65)이 롤축(59)과 함께 구동측으로 이동된다. 따라서 비임(51)을 압연하는 축방향 가변 및 정지롤(L_R및 R_R)들의 전체 폭은 넓어진다.

제13도에서 알 수 있는 바와 같이, 롤축(59)의 단부(59a)는 아버(64)의 개구부(d)에 단순히 삽입된다. 따라서 구동 동력원(67)이 역방향으로 작동하더라도, 축방향 가변 및 정지롤(L_R및 R_R)의 전체폭을 줄이거나 좁히기 위하여 롤축(59)을 작동측으로 이동시키는 것을 불가능하게 된다.

따라서, 롤(L_R및 R_R)의 전체폭을 줄이거나 좁히기 위해 롤축(59)을 작동측으로 이동시키기 위하여, 제1활주블록(65)이 아버(64)와 함께 작동측상에원위치로 철회되고 따라서 제2롤폭변경수단(121)의 활주로드(124)가 슬리브롤(55b)과 접촉상태로 옮겨져 롤축(59)이 작동측으로 이동하여 롤(L_R및 R_R)의 전체폭은 좁혀진다.

폭좁힘의 양은 제15도에 도시된 바와 같이 롤축(59)의 단부(59a)에 있는 여유(Sc)내의 어떤 값으로 설정될 수 있다.

상기와 같은 실시예에서, 롤의 폭을 넓히거나 좁히는 것은 독립된 수단에 의하여 조절될 수 있으므로 제1롤폭변경수단의 내부구조는 특히 단순화된다.

제15도에 도시된 바와 같이, 활주로드(123)들 각각은 그 자유단에 롤러를 가지고 있다. 롤러들이 슬리브롤(55b)과 접촉상태로 유지된다면 롤러들은 압연기 부품들의 요동을 방지하여 압연정밀도를 향상시킨다. 그러나, 일반적으로, 요구되는 롤폭을 설정한 후에는 롤러들을 슬리브롤러로부터 철회하여 롤러들의 접촉을 이격시키는 것이 바람직하다.

수평롤을 장착 및 분해하는 것은 제2실시예에서 설명된 장착 및 분해장치를 사용하여 실행한다. 지지케이싱(S)이 롤쐐기(56)에 나사결합만으로 연결되어 있기 때문에, 제1롤폭변경수단은 제2실시예에서와같은 방식으로 롤쐐기(56)로부터 용이하게 제거될 수 있다.

제3실시예에 따르면, 유압실이 제2실시예에서 설명된 롤폭변경수단에서 제거되어 그 구조 및 작동을 더욱 단순화한다. 동시에 제2실시예에서 설명한 효과가 제3실시예에서와 마찬가지로 성취된다.

본 발명의 바람직한 실시예를 참고하여 구체적으로 나타내고 설명하였지만, 당해 기술분야의 전문가에 의하여 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 아니하고 상기한 것 및 형태와 내용에 있어서의 다른 변경이 이루어질 수 있음을 알 수 있다.

Claims (11)

1. 압연기의 가변폭롤(L_R,R_R)에 있어서, 각각의 상기 가변폭롤(L_R,R_R)은, 상기 압연기에 대해 회전가능 및 축방향 이동 가능하게 지지되어 상기 가변폭롤(L_R,R_R)의 축부재를 형성하는 롤축(6,59)과, 상기 롤축(6,59)에 고정되어 있는 축방향 가변슬리브롤(5a,55b)과 상기 롤축(6,59)상에 설치되어 축방향 활주가능하나 상기 롤축(6,59)에 대한 상대적인 회전운동은 불가능한 축방향 정지슬리브롤(5b,55a)과, 상기 축방향 가변슬리브롤(5a,55b)에 의해 고정 지지되어 상기 가변폭롤(L_R,R_R)의 압연동체의 실질적인 반을 형성하는 축방향 가변롤(L_R)과, 상기 축방향 정지 슬리브롤(5b,55a)에 고정 지지되어 상기 가변폭롤(L_R,R_R)이 압연동체의 실질적인 나머지 반을 형성하는 축방향 정지롤(R_R)과, 그리고 상기 롤축(6,69)의 하나 이상의 축방향으로 상기 롤축(6,59)을 구동하는 구동수단을 포함하는 압연기용 가변폭롤.

제1항에 있어서, 상기 구동수단은, 상기 롤축(6,59)에 동축적으로 연결되어 있는 스크류 로드(10)와, 상기 스크류 로드(10)에 나사물림되는 너트(11,69)와, 그리고 상기 너트(11,69)를 회전구동시키는 모터(15,67)를 포함하는 압연기용 가변폭롤.

제1항에 있어서, 상기 가변폭롤(L_R,R_R)은 상기 롤축(6,59)과 상기 축방향 정지슬리브롤(5b,55a) 사이에 위치한 유압실(20,72)을 포함하는 압연기용 가변폭롤.

제1항에 있어서, 상기 구동수단은, 상기 롤축(6,59)을 축방향으로 구동시키는 모터(15,67)와, 상기 모터(15,67)에 의해 회전 구동되도록 배치된 너트(11,69)와, 상기 너트(11,69)와 나사물림되어 상기 너트(11,59)가 상기 모터(15,67)에 의해 회전할때 축방향으로 이동하는 활주블록(65)과, 그리고 상기 활주블록(65) 및 상기 롤축(6,59)과 결합함으로써 상기 활주블록(65)이 축방향 이동할 때 상기 롤축(6,59)을 하나의 축방향으로 이동시키는 아버(64)를 포함하는 압연기용 가변폭롤.

제4항에 있어서, 상기 구동수단은, 상기 롤축(6,69)과 상기 축방향 정지슬리브롤(5b,55a)사이에 위치한 유압실(20,72)과, 그리고 상기 롤축(6,59)에 연결되어 상기 유압실(20,72)의 하나의 벽을 형성하는 슬리브(71)를 포함하며, 이에 의해 유압이 상기 유압실(20,.72)에 가해지는 경우 상기 롤축(6,59)을 상기 하나의 축방향의 반대 방향으로 이동시키는 압연기용 가변폭롤.

제4항에 있어서, 상기 구동수단은, 상기 축방향 가변롤(L_R)의 측부에 배치되어 상기 롤축(5,59)을 상기 하나의 축방향의 반대방향으로 이동시키는 제2롤폭변경수단(121)을 추가로 포함하는 압연기용 가변폭롤.

제6항에 있어서, 상기 제2롤폭변경수단(121)은 하나 이상의 유압실린더(122)를 포함하며, 상기 유압실린더(122)의 실린더 단부는 상기 압연기의 프레임에 결속되며, 상기 유압실린더(122)의 피스톤 로드는 그 자유단에 상기 압연기의 프레임에 대해 상대적인 활주운동이 가능하며, 또한 상기 롤축(59), 상기 축방향 가변슬리브롤(55b) 및 상기 축방향 가변롤(L_R)중 어느 하나와 결합하는 활주로드(123)를 갖는 압연기용 가변폭롤.

제1항에 있어서, 상기 가변폭롤(L_R,R_R)은 지지케이싱(S)과 장착 및 분해장치를 포함하며, 상기 지지케이싱(S)은 상기 구동수단을 지지하면서 상기 구동수단의 측부상의 롤축(6,59)의 일단부를 둘러싸고, 상기 가변폭롤(L_R,R_R)의 롤쐐기(56,62)와 나사결합하면서 그 외주상에 기어(T)가 제공되며, 상기 장착 및 분해장치는 상기 지지케이싱(S)상에 설치된 상기 기어(T)와 맞물리면서 구동동력원에 의해 구동되는 기어(74)와, 상기 지지케이싱(S)을 지지하는 롤러(75)들과, 그리고 상기 지지케이싱(S)과, 상기 장착 및 분해장치에 설치된 상기 기어(74) 및 상기 롤러(75)들간의 위치관계를 조절하는 위치조절수단을 포함하는 압연기용 가변폭롤.

제8항에 있어서, 상기 장착 및 분해장치에 설치된 상기 기어(74)는, 중앙부의 위치에서 요동 가능하게 지지되면서 그 일단부가 상기 기어(74)를 회전가능하게 지지되고 그 타단부가 유압실린더(74b)에 연결되어 있는 링크레버(74a)를 포함하여, 이에 의해 상기 기어(74)는 상기 지지케이싱(S)에 설치된 상기 기어(T)로 부터 전진 및 후퇴하는 압연기용 가변폭롤.

제8항에 있어서, 상기 지지케이싱(S)은 그 원주부에 상기 지지케이싱(S)을 지지하기 위해 제공된 상기 롤러(75)들이 설치되도록 홈(g)이 형성되는 압연기용 가변폭롤.

제8항에 있어서, 상기 장착 및 분해장치는 상기 슬리브롤(55a,55b)들 중 어느 하나를 지지하기 위한 하나 이상의 롤호울더(82)를 포함하며, 상기 롤호울더(82)는 주프레임과, 상기 주프레임에 고정된 유압실린더(82b)와, 상기 유압실린더(82b)의 피스톤로드에 설치되어 상기 주프레임상에 설치된 가이드(82c)를 따라 유압실린더(82b)에 의해 이동되는 쐐기형상블록(82a)을 포함하는 압연기용 가변폭롤.

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