WO2017039213A1 - 이물질 제거장치 - Google Patents

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WO2017039213A1
WO2017039213A1 PCT/KR2016/009336 KR2016009336W WO2017039213A1 WO 2017039213 A1 WO2017039213 A1 WO 2017039213A1 KR 2016009336 W KR2016009336 W KR 2016009336W WO 2017039213 A1 WO2017039213 A1 WO 2017039213A1
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WO
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foreign matter
foreign material
housing
foreign
roll
Prior art date
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PCT/KR2016/009336
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English (en)
French (fr)
Inventor
박순복
김기수
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주식회사 포스코
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00Cleaning by methods involving the use of tools, brushes, or analogous members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/02Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B28/00Maintaining rolls or rolling equipment in effective condition
    • B21B28/02Maintaining rolls in effective condition, e.g. reconditioning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G45/00Lubricating, cleaning, or clearing devices
    • B65G45/10Cleaning devices
    • B65G45/22Cleaning devices comprising fluid applying means

Definitions

  • the present invention relates to a debris removal device, and more particularly, to a debris removal device for removing debris attached to a rotating roll surface such as a strip conveying roll.
  • strip steel rolled in the form of a sheet is supported by a plurality of rolls and goes through a series of processes while continuously proceeding to manufacture products that meet the requirements of the consumer.
  • the role of delivering the strip to the various processes is performed by a transfer facility consisting of a plurality of transfer rolls.
  • the transfer roll is made of urethane or the like, a problem occurs that a large amount of foreign matter adheres or gets stuck on the surface after a certain period of time.
  • Such foreign matters may also cause a trailing problem that causes dents such as irregularities on the surface of the strip to be transferred.
  • the fixed blade is fixed to the surface of the strip feed roll closely, and then the feed roll is rotated to remove foreign matters such as magnesium oxide (MgO) powder on the surface of the strip feed roll.
  • MgO magnesium oxide
  • the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to provide a foreign matter removal device that can be completely discharged to the outside after collecting the foreign matter attached to the strip transfer roll surface.
  • the foreign material removing apparatus disposed in the width direction of the object; Foreign material dropping means provided in the housing and dropping foreign matter on the surface of the object to be rotated; And an air induction unit disposed in the housing to form a gap with the object, and supplying air to the gap to guide at least foreign substances dropped from the object into the interior of the housing.
  • the air induction unit the body is provided in the housing, the body is formed with a chamber for storing the air flowing from the outside; An air knife disposed on the body, the air knife forming a lip gap with the chamber to induce air to be discharged to the outside; And an induction member protruding from the body toward the target object to form the gap, and having at least a curved surface to attach and flow the high speed air injected from the lip gap.
  • the foreign material dropping means may be provided as a scraper to drop the foreign material in contact with the surface of the object.
  • the scraper may be fastened to the base block hinged to the housing to rotate in a predetermined angle range.
  • the base block may have an inclined surface such that air flowing through the gap and flowing on the scraper is guided into the housing.
  • the foreign matter dropping means may be provided as a wide area nozzle unit for injecting a fluid to the entire area in the width direction of the target object so as to drop off the foreign matter attached to the target object.
  • the wide area nozzle unit the nozzle body member connected to the fluid supply line; And an inclined tab member inclinedly coupled to the nozzle body member so as to inject the fluid inclinedly to the object.
  • the vertical tab member may be further coupled to the nozzle body member so that the fluid is injected perpendicularly to the object.
  • the inclined tab member may be provided between the plurality of vertical tab members.
  • the wide area nozzle unit may further include a drive cylinder coupled to the housing and coupled with the nozzle body member to a linearly moving rod to reciprocate the nozzle body member in the width direction of the object.
  • the air induction unit may be provided in pairs and disposed above and below the wide area nozzle unit.
  • the foreign matter removal means may be provided by a foreign material removal roll that is rotated by the drive unit is rotated by the drive unit, the foreign material removal means to contact the surface of the object to drop the foreign matter.
  • the foreign material removal roll may be provided such that the fiber rope for removing the foreign matter through the contact with the object on the surface spirally wound.
  • the debris removal roll may be provided so that a debris removal groove forming a spiral on the surface.
  • the foreign material removal roll may be provided such that the fiber rope for removing the foreign matter through the contact with the object on the surface is spirally wound, the foreign material removal groove is spirally spaced apart from the fiber rope.
  • the air induction unit may be provided in pairs and disposed above and below the foreign matter removing roll.
  • the drive unit a drive motor for generating rotational power; A drive pulley rotated by the drive motor; And a belt connecting the rotary shaft of the foreign material removing roll to one side of the driving pulley.
  • control unit electrically connected to the drive motor of the drive unit for controlling the rotational speed of the foreign material removal roll may further include a.
  • a base plate disposed under the housing;
  • a sliding panel provided to be slidably moved in the front-rear direction from an upper portion of the base plate, and the housing is fastened through a support;
  • a sliding panel driver slidingly moving the sliding panel.
  • the apparatus may further include a controller electrically connected to the sliding panel driver to control the forward and backward speed of the sliding panel.
  • control unit may control the sliding panel driving unit so that the foreign matter removing roll repeatedly comes into contact with or is separated from the object to remove foreign substances on the surface of the object.
  • the discharge means for collecting the foreign matter guided into the interior of the housing and discharged to the outside may further include a.
  • the discharge means is disposed in the width direction of the housing, a plurality of holes are formed in the foreign material dropping means side collecting portion for the foreign material is sucked; And a discharge part connected to one end of the collecting part to provide a suction force and discharging foreign substances sucked into the collecting part to the outside.
  • the collecting part may be provided in a pipe shape having a hollow part, and may be formed to be tapered such that an inner diameter of the hollow part is smaller from the one end to the other end.
  • the object may be provided with a strip feed roll through which the strip passes.
  • the foreign matter removing apparatus According to the foreign matter removing apparatus according to the present invention, it is possible to obtain the effect of removing the foreign matter completely with respect to the entire width direction of the strip feed roll.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a state in which a foreign matter removing apparatus according to an embodiment of the present invention is installed
  • Figure 2 is a perspective view schematically showing a foreign matter removal apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a foreign matter removal apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a cross-sectional view schematically showing the operating state of the foreign matter removal apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating the region II ′ of FIG. 2;
  • FIG. 6 is an analysis result schematically showing the flow rate distribution of air in the foreign matter removal apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a perspective view schematically showing a foreign matter removing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a partially separated perspective view schematically showing a foreign matter removing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an operating state of the foreign substance removing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an operating state of the foreign substance removing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view schematically showing the foreign material removal roll in the foreign material removal apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a front view schematically showing a foreign matter removing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a side view schematically showing a foreign matter removing apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a state where a foreign matter removing apparatus according to an embodiment of the present invention is installed
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing the foreign matter removing apparatus
  • 3 is a cross-sectional view schematically showing the foreign substance removing apparatus
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an operating state of the foreign substance removing apparatus
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating the region II ′ of FIG. 2. 6 is an analysis result schematically showing the flow velocity distribution of air in the foreign matter removing apparatus.
  • the foreign material removing apparatus 100 includes a housing 210 disposed in a width direction of a target object, and the target object provided and rotating on the housing 210.
  • Foreign matter dropping means for dropping foreign matter on the surface, and air disposed in the housing 210 to form a gap G with the object and supplied air to the gap G to converge the air in the gap G.
  • It includes an air induction unit 300 for emanating foreign matters that are released and dropped into the housing 210.
  • the object may be a strip conveying roll 10 through which the strip passes.
  • the foreign material removing device 100 of the present invention is not limited to the strip transfer roll to the object to remove the foreign matter, if the roll to rotate, such as rolling rolls, continuous casting rolls, foreign matter removal device of the present invention ( 100) can be installed to remove foreign substances on the roll surface.
  • the object to be described will be described as a transfer roll 10.
  • the transfer roll 10 is a transfer roll for transporting the strip after the high temperature secondary annealing during the electrical steel sheet production process, the unreacted MgO powder is attached to the surface of the strip after the high temperature secondary annealing, such powder is a transfer roll ( 10), causing problems such as dents.
  • the foreign material removing apparatus 100 of the present invention may be disposed on the strip conveying roll 10 to drop off the powder (foreign substance) adhered to the conveying roll 10, and then completely suck it and discharge it to the outside.
  • the powder (foreign substance) dropped off from the strip to be transported can also be removed by suction.
  • the application field of the foreign matter removal apparatus 100 of the present invention is not limited thereto, and it is applicable to any field that needs to remove foreign substances on the surface of the rotating roll.
  • the foreign material dropping means may be provided with a scraper 220 to contact the surface of the transfer roll 10, which is the target object to drop the foreign matter.
  • the scraper 220 is formed at least equal to or greater than the length of the conveying roll 10, the end is provided in the form of a blade, the end of the conveying roll 10 in close contact with the surface of the conveying roll 10 is rotated It is provided to remove the foreign matter from the surface of).
  • it is not limited to the shape of the scraper 220, it may be provided in any form that can drop off the foreign matter from the surface of the transfer roll (10).
  • the scraper 220 may be fastened to the base block 230 hinged to the housing 210 to rotate in a predetermined angle range.
  • the base block 230 is inclined surface so that the scraper 220 is fastened to the lower side, the air flowing through the gap (G) on the scraper 220 is guided into the housing 210. 231 may be formed.
  • the base block 230 may be formed such that the end 232 has a round. Although a part of the end portion 232 of the base block 230 is illustrated to have a round shape, the entire end portion 232 of the base block 230 may be formed to have an arc shape.
  • the shape of the base block 230 is also the air in the lower portion of the scraper 220 by the high-speed air flow guided into the housing 210 through the gap (G), the housing 210 Since it is guided to the interior of the flow, the end portion 232 of the base block 230 is formed to be round, it can be flexibly guide the air flowing into the housing 210 from the lower portion of the scraper 220 have.
  • the air induction unit 300 is disposed above the scraper 220 in the housing 210 and supplies high-speed air to the gap G formed with the feed roll 10.
  • the air converges in the gap G, thereby forming a high-pressure air layer.
  • the high pressure air layer thus formed is to press the scraper 220.
  • the scraper 220 is in close contact with the surface of the conveying roll 10 at a predetermined pressure to more effectively eliminate the foreign matter on the surface of the conveying roll (10).
  • the pressure of the air converged in the gap G by the air induction unit 300 reaches about 10 to 15 times the air pressure supplied to the air induction unit 300.
  • the air passing through the gap G expands while diverging, thereby lowering the temperature.
  • the air at which the temperature is lowered may cool the scraper 220 and the feed roll 10. That is, when the scraper 220 is brought into close contact with the rotating feed roll 10, friction heat is generated, and thus the service life of the feed roll 10 and the scraper 220 is reduced.
  • the transfer roll 10 and the scraper 220 can be cooled by the air induction unit 300 without.
  • the air flows through the gap G to be guided by the high-speed air flowing into the housing 210, so that a flow of air moving inside the housing 210 occurs in the lower portion of the scraper 220. Therefore, the foreign matter dispersed in the surroundings may be more effectively collected into the housing 210.
  • the air induction unit 300 is provided in the housing 210 and the body 310 is formed with a chamber 311 for storing the air flowing from the outside, and disposed in the body 310 and the chamber 311 and a lip gap (L) to form an air knife 320 to guide the discharge of the air of the chamber 311 to the outside, and protruding from the body 310 to the conveying roll 10 side formed It includes a guide member 330 formed at least curved to form a gap (G) and to attach and flow the high-speed air injected from the lip gap (L).
  • the body 310 is formed at least equal to or longer than the conveying roll 10, and is spaced apart from the conveying roll 10 by a predetermined interval and disposed in the width direction of the conveying roll 10.
  • the body 310 is provided with a chamber 311 through which air is introduced and stored from the outside.
  • the chamber 311 is provided as a hollow portion inside the body 310 and is formed to penetrate the upper portion of the body 310.
  • the chamber 311 is connected to an external air supply line 20 so that air of a predetermined pressure is supplied to the chamber 311.
  • the air knife 320 is provided on an upper portion of the body 310 to cover the open side of the chamber 311, and is disposed to open only a part of the chamber 311. That is, the air knife 320 forms a lip gap L with the chamber 311 to discharge the air supplied to the chamber 311 at a high speed.
  • the lip gap L may be provided to about 50 ⁇ 100 ⁇ m.
  • the guide member 330 is formed to protrude from the body 310 to the conveying roll 10 to form a gap G with the conveying roll 10, and the high-speed air is injected from the lip gap (L) Is formed into a curved surface to be attached to flow. That is, the high speed air injected from the lip gap L is attached to the induction member 330 by the Coanda effect and flows to guide the high speed air into the housing 210.
  • the induction member 330 may be provided separately and fastened to the body 310 or may be integrally formed with the body 310.
  • the guide member 330 may be provided in various forms having inclined surfaces such as curved surfaces (round surfaces), bent surfaces, and polygonal surfaces, but are preferably formed as curved surfaces.
  • the feed roll 10 is rotated at a speed of 170m / min and 0.03kg / s in the chamber 311 of the body 310
  • air passing through the lip gap L is injected at a high speed of 372 m / s and attached to the induction member 330 to be guided to the gap G.
  • the high speed air flows through the gap G, the surrounding air converges into the gap G, and the flow rate of the air passing through the gap G corresponds to 0.37 kg / s. Therefore, the flow rate of the air passing through the gap G increases about 12 times the flow rate of the air supplied to the chamber 311.
  • the flow rate distribution of air generated in the debris removing apparatus 100 and the air flow rate distribution occurring in the vicinity of the debris removing apparatus 100 are shown by analyzing the finite element analysis in FIG. 6.
  • the temperature of the air supplied to the chamber 311 is 60 °C
  • the temperature of the air passing through the lip gap (L) is dropped to 0.6 °C by the momentary adiabatic expansion.
  • the cooled air may cool the scraper 220 and the transfer roll 10.
  • Discharge means 400 is disposed inside the housing 210 to collect and discharge foreign substances guided into the housing 210 to the outside.
  • the discharge means 400 is disposed in the longitudinal direction of the housing 210 and a plurality of holes are formed in the scraper 220 side to collect the foreign matter 410, and one side end of the collecting unit 410 and The discharge unit 420 is connected to provide a suction force and discharge the foreign substances sucked into the collecting unit 410 to the outside.
  • a suction pump (not shown) is connected to the discharge part 420 to provide a suction force to the collecting part 410 and the discharge part 420 to flow into the collecting part 410. It may be provided to suck the foreign matter to be discharged to the outside.
  • the collecting portion 410 is provided in the form of a pipe having a hollow portion 411, a plurality of holes 412 on the side facing the scraper 220 so that foreign matters dropped from the transfer roll 10 is introduced. Is formed.
  • the inner diameter of the hollow part 411 may be formed to be tapered so as to decrease from the one end to the other end. That is, the collecting part 410 has a diameter of one end connected to the discharge part 420 is larger than the diameter of the other end of the opposite side is formed to be inclined toward the one end from the other end. Therefore, when the suction force is provided from the discharge unit 420, the foreign matter stored in the collecting unit 410 can be easily moved to the discharge unit 420 side along the inclined surface to improve the foreign matter discharge efficiency.
  • FIG. 7 and 8 are a perspective view and a partial separation perspective view schematically showing a foreign material removing apparatus according to another embodiment of the present invention
  • Figure 9 is a cross-sectional view schematically showing the operating state of the foreign material removing apparatus.
  • the foreign matter removing apparatus 110 according to another embodiment of the present invention is provided in the same configuration as the foreign material removing apparatus 100 according to the embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 6. However, there is a difference only in the means of removing foreign substances.
  • the foreign matter dropping means of the foreign matter removing apparatus 110 is a width direction of the strip conveying roll 10 so as to drop off the foreign matter attached to the strip conveying roll 10 as the target object. It may be provided as a wide area nozzle unit 500 for injecting fluid to the entire area.
  • wide means that by spraying the fluid in the inclined direction by the wide-area nozzle unit 500, unlike the prior art, means that the area to be injected is enlarged.
  • the wide area nozzle unit 500 is inclinedly coupled to the nozzle body member 510 connected to the fluid supply line and the nozzle body member 510 so as to inject the fluid inclined to the strip feed roll 10. It includes an inclined tab member 520.
  • the cross section of the pillar is applied to the principle that the cross section cut in the inclined direction is wider than the cross section cut in the vertical direction is applied to the wide-area nozzle unit 500 ).
  • the nozzle body member 510 is configured to serve as a body of the wide area nozzle unit 500, and receives the fluid to be injected and delivers the fluid to the inclined tab member 520.
  • the nozzle body member 510 is connected to a fluid supply line for supplying air or cooling water, etc., and the inclined tab member 520 is coupled to one side of the nozzle body member 510 to the inclined tab member 520. I can deliver it.
  • the nozzle body member 510 may be connected to the driving cylinder 540 to be moved in one direction of the strip feed roll 10 in which the fluid is injected. This makes it possible to enlarge the injection region of the fluid to be injected into a wider region with a parallax.
  • the drive cylinder 540 is coupled to the housing 210, the nozzle body member 510 is coupled to the rod 541 linearly moving to the nozzle body member 510 to the strip feed roll ( It may be configured to reciprocate in the width direction of 10).
  • the configuration for reciprocating the nozzle body member 510 is not limited thereto, and various conventional driving apparatuses may be applied.
  • the inclined tab member 520 serves to inject the fluid in the inclined direction to the strip conveying roll (10).
  • the inclined tab member 520 may be inclinedly coupled to the nozzle body member 510.
  • the inclined tab member 520 is configured such that the injection hole is provided in a direction in which the nozzle body member 510 and the strip feed roll 10 face each other and in a tilted direction.
  • the inclined tab member 520 is coupled to the nozzle body member 510 in an inclined direction, thereby increasing an injection area of the fluid sprayed on the strip feed roll 10.
  • the wide area nozzle unit 500 may further include a vertical tab member 530 coupled vertically to the nozzle body member 510 so as to inject fluid perpendicular to the strip feed roll 10. .
  • the vertical tab member 530 injects a fluid to a portion where the fluid ejection region is not formed by the inclined tab member 520, thereby forming an injection region of the fluid. It can be further extended to spray the fluid with respect to the front surface of the strip transfer roll (10).
  • the inclined tab member 520 of the wide area nozzle unit 500 may be provided between the plurality of vertical tab members 530.
  • the vertical tab member 530 includes the vertical tab member 530 between the plurality of inclined tab members 520 so as to eject the fluid.
  • the wide area nozzle unit 500 drops the foreign matter from the surface of the strip conveying roll 10 by injecting a fluid onto the surface of the strip conveying roll 10
  • the foreign substance dropped by the air induction unit 300 is housed ( It may be introduced into the inside of the 210 and removed.
  • the air induction unit 300 may be provided in pairs and disposed above and below the wide area nozzle unit 500. That is, the wide-area nozzle unit 500 is disposed in the center and the air induction unit 300 is disposed above and below to more effectively remove the foreign matter dropped from the strip feed roll (10).
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing an operating state of a foreign matter removing apparatus according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a perspective view schematically showing the foreign material removing roll taken from the foreign matter removing apparatus
  • 12 and 13 are a front view and a side view schematically showing the foreign matter removing apparatus.
  • the foreign matter removing apparatus 120 according to another embodiment of the present invention is provided in the same configuration as the foreign material removing apparatus 100 according to the embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 6. There is a difference only in the foreign matter dropping means.
  • the foreign matter dropping means of the foreign matter removing apparatus 120 is rotated by the drive unit 620 is fastened to rotate in the housing 210, the strip transfer roll which is the surface of the target object It may be provided as a foreign material removal roll 610 for contacting the (10) to drop off the foreign matter.
  • the foreign material removal roll 610 is provided to be rotated by the drive unit 620, the fiber rope 611 for removing the foreign matter through the contact with the strip transfer roll 10 on the surface may be wound in a spiral. .
  • the debris removing roll 610 may be formed with a helical debris removing groove 612 on the surface.
  • the fiber rope 611 may be spirally wound on the surface of the foreign material removal roll 610 and spaced apart from the fiber rope 611 to form the foreign material removal groove 612 in a spiral shape. That is, when the foreign material removal roll 610 is viewed in the longitudinal direction, the fiber rope 611 and the foreign material removal groove 612 may be provided to be alternately arranged.
  • the grooves are processed in two rows spirally on the surface of the foreign material removing roll 610, and the fiber rope 611 is wound around the grooves of one of the two rows of grooves so that the fiber on the foreign material removing roll 610 The tightening force of the rope 611 can be increased.
  • the other one groove is provided as a foreign material removal groove 612, the foreign material dropped by the fiber rope 611 is received in the foreign material removal groove 612, the foreign matter cake through the rotation of the foreign material removal roll 610. It can be removed off in form.
  • the drive unit 620 may include a drive motor 621 generating rotational power, a drive pulley 622 rotated by the drive motor 621, and a rotation shaft 613 on one side of the foreign material removal roll 610 and the It may be provided as a belt 623 connecting the drive pulley 622.
  • the controller 630 may further include a controller 630 electrically connected to the driving motor 621 of the driving unit 620 to control the rotation speed of the foreign material removing roll 610.
  • the foreign material removal roll 610 to increase the friction by rotating in the same direction as the rotation direction of the strip feed roll (10). That is, since the foreign material removal roll 610 and the strip transfer roll 10 in contact with each other is rotated in the opposite direction can increase the friction force can effectively drop off the foreign matter.
  • the rotational speed of the foreign material removal roll 610 may be controlled to be slower than the rotational speed of the strip conveying roll 10 to further increase the friction force applied to the strip conveying roll 10.
  • the foreign material removing apparatus 120 is to be slidably moved in the front and rear directions from the base plate 640 and the upper portion of the base plate 640 disposed below the housing 210. It may further include a sliding panel 642 is provided and the housing 210 is fastened via the support 641, and a sliding panel driver 620 for sliding the sliding panel 642.
  • the controller 630 may be electrically connected to the sliding panel driver 620 to control the forward and backward speeds of the sliding panel 642.
  • control unit 630 is the sliding panel driving unit 620 to drop the foreign material on the surface of the strip conveying roll 10 by repeatedly removing or contacting the strip removing roll 610 and the strip conveying roll (10). ) Can also be controlled.
  • the housing 210 connected through the support 641 may be moved forward and backward, and the housing 210
  • the foreign matter removal roll 610 installed on the front of the) can be moved in the front and rear direction to maximize the effect of removing the foreign matter by periodically repeating the close contact with the strip transfer roll 10 again after being separated.
  • the controller 630 may control the forward and backward movement speed of the sliding panel 642.
  • the foreign substance removal roll 610 rotates and contacts the surface of the strip conveying roll 10 to drop foreign substances from the surface of the strip conveying roll 10
  • the foreign substance dropped by the air induction unit 300 is housed. It may be introduced into 210 and removed.
  • the air induction unit 300 may be provided in pairs and disposed above and below the foreign matter removing roll 610. That is, the foreign matter removing roll 610 is disposed in the center and the air induction unit 300 is disposed above and below to remove the foreign matter dropped from the strip transfer roll 10 more effectively.

Abstract

본 발명은 스트립 이송롤과 같은 회전하는 롤 표면에 부착된 이물질을 제거하는 이물질 제거장치에 관한 것으로서, 상기 이물질 제거장치는 피대상체의 폭 방향으로 배치되는 하우징과, 상기 하우징에 마련되고 회전하는 상기 피대상체 표면의 이물질을 탈락시키는 이물질 탈락수단, 그리고 상기 피대상체와 갭을 형성하도록 상기 하우징에 배치되고 상기 갭으로 공기를 공급하여 적어도 상기 피대상체에서 탈락된 이물질을 상기 하우징의 내부로 유도하는 공기유도유닛을 포함한다. 이러한 구성으로, 스트립 이송롤의 폭 방향 전체에 대하여 이물질을 완전히 제거할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

이물질 제거장치
본 발명은 이물질 제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스트립 이송롤과 같은 회전하는 롤 표면에 부착된 이물질을 제거하는 이물질 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 박판 형태로 압연된 스트립(strip steel)은 다수개의 롤에 지지되어 연속적으로 진행하면서 여러 공정을 거치게 됨으로써 수요자가 요구하는 조건에 맞는 제품을 제조하게 된다.
여기서, 상기 스트립을 여러 공정들에 전달시켜주는 역할은 여러 개의 이송롤로 구성된 이송설비에 의해 수행된다.
그런데, 이러한 이송롤에는 우레탄 등으로 제작되기 때문에 일정 기간이 경과하면 표면에 많은 이물질이 부착되거나 끼는 문제가 발생하게 된다.
이러한 이물질은 이송되는 스트립의 표면에 요철성 결함 등의 덴트(Dent)를 발생시키는 후행 문제를 야기하기도 한다.
종래에는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 고정식 블레이드를 스트립 이송롤의 표면에 밀착 고정시킨 후, 이송롤을 회전시켜 스트립 이송롤 표면에 산화마그네슘(MgO) 파우더 등의 고착된 이물질을 제거하였다.
하지만, 종래와 같은 방법으로 이물질을 제거하는 경우에는, 상기 산화마그네슘 파우더 등의 이물질이 상기 이송롤의 표면에서 완전히 제거되지 못하는 문제가 있었다.
또한, 상기 이송롤에서 이탈된 이물질의 경우에도, 그 일부가 이송되는 스트립 상면에 떨어져 상기 이송롤과 다시 접촉되어 이송롤 표면에 이물질에 의해 홈이 형성되는 결함을 유발하는 문제도 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 스트립 이송롤 표면에 부착된 이물질을 탈락시킨 후 이를 포집하여 외부로 완전히 배출할 수 있는 이물질 제거장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이물질 제거장치는, 피대상체의 폭 방향으로 배치되는 하우징; 상기 하우징에 마련되고, 회전하는 상기 피대상체 표면의 이물질을 탈락시키는 이물질 탈락수단; 및 상기 피대상체와 갭을 형성하도록 상기 하우징에 배치되고, 상기 갭으로 공기를 공급하여 적어도 상기 피대상체에서 탈락된 이물질을 상기 하우징의 내부로 유도하는 공기유도유닛;을 포함한다.
상기 공기유도유닛은, 상기 하우징에 마련되고, 외부에서 유입되는 공기가 저장되는 챔버가 형성된 몸체; 상기 몸체에 배치되고, 상기 챔버와 립 갭을 형성하여 상기 챔버의 공기를 외부로 배출하도록 유도하는 에어 나이프; 및 상기 몸체에서 상기 피대상체 측으로 돌출 형성되어 상기 갭을 형성하고, 상기 립 갭에서 분사되는 고속의 공기가 부착되어 흐르도록 적어도 곡면으로 형성된 유도부재;를 포함할 수 있다.
상기 이물질 탈락수단은, 상기 피대상체 표면에 접촉하여 이물질을 탈락시키는 스크래퍼로 마련될 수 있다.
그리고, 상기 스크래퍼는, 상기 하우징에 힌지 체결되어 일정 각도 범위에서 회전하는 베이스 블록에 체결될 수 있다.
상기 베이스 블록은, 상기 갭을 통과하여 상기 스크래퍼 상을 유동하는 공기가 상기 하우징 내부로 유도되도록 경사면이 형성될 수도 있다.
상기 이물질 탈락수단은, 상기 피대상체에 부착된 이물질을 탈락시키도록 상기 피대상체의 폭 방향 전 영역에 유체를 분사하는 광역 노즐유닛으로 마련될 수도 있다.
보다 구체적으로, 상기 광역 노즐유닛은, 유체 공급 라인과 연결되는 노즐바디부재; 및 상기 피대상체에 경사지게 유체를 분사하도록, 상기 노즐바디부재에 경사지게 결합되는 경사탭부재;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 피대상체에 수직하게 유체를 분사하도록, 상기 노즐바디부재에 수직하게 결합되는 수직탭부재;를 더 포함할 수도 있다.
상기 경사탭부재는, 복수 개로 구비되는 상기 수직탭부재들 사이에 구비될 수도 있다.
나아가, 상기 광역 노즐유닛은, 상기 하우징에 결합되며, 직선 이동하는 로드에 상기 노즐바디부재가 결합되어 상기 노즐바디부재를 상기 피대상체의 폭 방향으로 왕복 이동시키는 구동실린더;를 더 포함할 수도 있다.
여기서, 상기 공기유도유닛은, 한쌍으로 마련되어 상기 광역 노즐유닛의 상하에 배치될 수도 있다.
상기 이물질 탈락수단은, 상기 하우징에 회전되게 체결되어 구동부에 의하여 회전하고, 상기 피대상체 표면에 접촉하여 이물질을 탈락시키는 이물질 제거 롤로 마련될 수도 있다.
상기 이물질 제거 롤은, 표면에 상기 피대상체와의 접촉을 통하여 이물질을 탈락시키는 섬유 로프가 나선형으로 감겨지게 마련될 수도 있다.
또는, 상기 이물질 제거 롤은, 표면에 나선형을 이루는 이물질 제거 홈이 형성되게 마련될 수도 있다.
나아가, 상기 이물질 제거 롤은, 표면에 상기 피대상체와의 접촉을 통하여 이물질을 탈락시키는 섬유 로프가 나선형으로 감겨지고, 이물질 제거 홈이 상기 섬유 로프와 이격되어 나선형으로 형성되게 마련될 수도 있다.
여기서, 상기 공기유도유닛은, 한쌍으로 마련되어 상기 이물질 제거 롤의 상하에 배치될 수도 있다.
그리고, 상기 구동부는, 회전 동력을 발생시키는 구동모터; 상기 구동모터에 의하여 회전하는 구동풀리; 및 상기 이물질 제거 롤 일측의 회전축과 상기 구동풀리를 연결하는 벨트;를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 구동부의 구동모터에 전기적으로 연결되어 상기 이물질 제거 롤의 회전 속도를 제어하는 제어부;를 더 포함할 수도 있다.
나아가, 상기 하우징의 하부에 배치되는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 상부에서 전후 방향으로 슬라이딩 이동되게 구비되고, 지지대를 매개로 상기 하우징이 체결되는 슬라이딩 패널; 및 상기 슬라이딩 패널을 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩 패널 구동부;를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 슬라이딩 패널 구동부와 전기적으로 연결되어 상기 슬라이딩 패널의 전후진 속도를 제어하는 제어부;를 더 포함할 수도 있다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 이물질 제거 롤이 상기 피대상체과 접촉 또는 이격을 반복하여 상기 피대상체 표면의 이물질을 탈락시키도록 상기 슬라이딩 패널 구동부를 제어할 수도 있다.
상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 하우징의 내부로 유도되는 이물질을 포집하여 외부로 배출하는 배출수단;을 더 포함할 수도 있다.
보다 구체적으로, 상기 배출수단은, 상기 하우징의 폭 방향으로 배치되고, 상기 이물질 탈락수단 측으로 복수의 홀이 형성되어 이물질이 흡입되는 포집부; 및 상기 포집부의 일측단과 연결되어 흡입력을 제공하고, 상기 포집부로 흡입된 이물질을 외부로 배출하는 배출부;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 포집부는, 중공부를 가지는 파이프 형태로 마련되고, 상기 중공부의 내경이 상기 일측단에서 타측단으로 갈수록 작아지도록 테이퍼지게 형성될 수도 있다.
여기서, 상기 피대상체는, 스트립이 통과하는 스트립 이송롤로 마련될 수 있다.
본 발명에 의한 이물질 제거장치에 따르면, 스트립 이송롤의 폭 방향 전체에 대하여 이물질을 완전히 제거할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명에 의하면, 스트립 이송롤에서 탈락된 이물질을 완전히 포집하여 외부로 배출할 수 있어 이물질이 다시 스트립 이송롤에 부착되는 것을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 이물질 제거장치가 설치된 상태를 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 이물질 제거장치를 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 이물질 제거장치를 개략적으로 도시해 보인 단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 이물질 제거장치의 동작 상태를 개략적으로 도시해 보인 단면도,
도 5는 도 2의 I-I' 영역을 절단하여 개략적으로 도시해 보인 단면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 이물질 제거장치에서 공기의 유동 속도 분포를 개략적으로 도시해 보인 해석결과,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 이물질 제거장치를 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 이물질 제거장치를 개략적으로 도시해 보인 부분 분리 사시도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 이물질 제거장치의 동작 상태를 개략적으로 도시해 보인 단면도,
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이물질 제거장치의 동작 상태를 개략적으로 도시해 보인 단면도,
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이물질 제거장치에서 이물질 제거 롤을 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 사시도,
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이물질 제거장치를 개략적으로 도시해 보인 정면도,
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이물질 제거장치를 개략적으로 도시해 보인 측면도이다.
본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 이물질 제거장치에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 이물질 제거장치가 설치된 상태를 개략적으로 도시해 보인 사시도이고, 도 2는 상기 이물질 제거장치를 개략적으로 도시해 보인 사시도이다. 도 3은 상기 이물질 제거장치를 개략적으로 도시해 보인 단면도이고, 도 4는 상기 이물질 제거장치의 동작 상태를 개략적으로 도시해 보인 단면도이다. 도 5는 도 2의 I-I' 영역을 절단하여 개략적으로 도시해 보인 단면도이다. 그리고, 도 6은 상기 이물질 제거장치에서 공기의 유동 속도 분포를 개략적으로 도시해 보인 해석결과이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 이물질 제거장치(100)는 피대상체의 폭 방향으로 배치되는 하우징(210)과, 상기 하우징(210)에 마련되고 회전하는 상기 피대상체 표면의 이물질을 탈락시키는 이물질 탈락수단, 그리고 상기 피대상체와 갭(G)을 형성하도록 상기 하우징(210)에 배치되고 상기 갭(G)으로 공기를 공급하여 상기 갭(G)에서 수렴된 공기가 발산하며 탈락된 이물질을 상기 하우징(210)의 내부로 유도하는 공기유도유닛(300)을 포함한다.
여기서, 상기 피대상체는 스트립이 통과하는 스트립 이송롤(10)일 수 있다. 물론, 본 발명의 이물질 제거장치(100)가 이물질을 제거할 수 있는 피대상체가 스트립 이송롤에 한정되는 것은 아니고, 압연롤, 연속주조용 롤 등과 같이 회전하는 롤이면 본 발명의 이물질 제거장치(100)를 설치하여 롤 표면의 이물질을 제거할 수 있다. 이하에서는 상기 피대상체를 이송롤(10)로 기재한다.
특히, 상기 이송롤(10)은 전기강판 제품 생산 공정 중 고온 2차 소둔 후 스트립을 이송시키는 이송롤인 경우, 고온 2차 소둔 후 스트립 표면에 미반응 MgO 파우더가 부착되어 있어 이러한 파우더가 이송롤(10)에 고착되어 덴트와 같은 문제를 야기시킨다.
본 발명의 이물질 제거장치(100)는 상기 스트립 이송롤(10)에 배치되어 상기 이송롤(10)에 고착된 파우더(이물질)을 탈락시킨 후 이를 완전히 흡입하여 외부로 배출할 수 있다. 또한, 이송되는 스트립에서 탈락되는 파우더(이물질)도 함께 흡입하여 제거할 수 있다.
물론, 본 발명의 이물질 제거장치(100)의 적용 분야가 이에 한정되는 것은 아니고, 회전하는 롤 표면의 이물질 제거가 필요한 어떠한 분야에도 적용이 가능하다.
상기 이물질 탈락수단은 상기 피대상체인 이송롤(10) 표면에 접촉하여 이물질을 탈락시키는 스크래퍼(220)로 마련될 수 있다.
상기 스크래퍼(220)는 상기 이송롤(10)의 길이와 적어도 같거나 크게 형성되고, 단부가 칼날 형태로 마련되며, 단부가 상기 이송롤(10)의 표면에 밀착되어 회전하는 상기 이송롤(10)의 표면에서 이물질을 탈락시키도록 마련된다. 물론, 상기 스크래퍼(220)의 형상에 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 이송롤(10) 표면에서 이물질을 탈락시킬 수 있는 어떠한 형태로도 마련될 수 있다.
그리고, 상기 스크래퍼(220)는 상기 하우징(210)에 힌지 체결되어 일정 각도 범위에서 회전하는 베이스 블록(230)에 체결될 수 있다.
여기서, 상기 베이스 블록(230)은 하측면에 상기 스크래퍼(220)가 체결되고, 상기 갭(G)을 통과하여 상기 스크래퍼(220) 상을 유동하는 공기가 상기 하우징(210) 내부로 유도되도록 경사면(231)이 형성될 수 있다.
나아가, 상기 베이스 블록(230)은 단부(232)가 라운드를 가지도록 형성될 수 있다. 도면에서는 상기 베이스 블록(230)의 단부(232) 일부가 라운드를 가지도록 도시되어 있지만, 상기 베이스 블록(230)의 단부(232) 전체가 호형을 이루도록 형성될 수 있다.
이러한 상기 베이스 블록(230)의 형상은 상기 갭(G)을 통과하여 상기 하우징(210)의 내부로 안내되는 고속의 공기 유동에 의하여 상기 스크래퍼(220)의 하부에서의 공기도 상기 하우징(210)의 내부로 유도되어 유동하게 되므로, 상기 베이스 블록(230)의 단부(232)를 라운드지게 형성하여, 상기 스크래퍼(220)의 하부에서 상기 하우징(210) 내부로 유동하는 공기를 유연하게 안내할 수 있다.
상기 공기유도유닛(300)은 상기 하우징(210)에서 상기 스크래퍼(220)의 상부에 배치되고, 상기 이송롤(10)과 이루는 갭(G)으로 고속의 공기를 공급한다. 상기 갭(G)에서 고속의 공기를 공급하면 상기 갭(G)에서 공기가 수렴하게 되어 고압의 공기층이 형성된다. 이렇게 형성된 고압의 공기층은 상기 스크래퍼(220)를 가압하게 된다. 최종적으로, 상기 스크래퍼(220)가 상기 이송롤(10) 표면에 일정 압력으로 밀착하게 되어 보다 효과적으로 상기 이송롤(10) 표면의 이물질을 탈락 시킬 수 있다.
여기서, 상기 공기유도유닛(300)에 의하여 상기 갭(G)에서 수렴된 공기의 압력은 상기 공기유도유닛(300)에 공급되는 공기 압력의 약 10~15배에 달하게 된다.
그리고, 상기 갭(G)을 통과한 공기는 발산하면서 팽창하게 되어 온도가 저하된다. 이렇게 온도가 저하된 공기는 상기 스크래퍼(220)와 상기 이송롤(10)을 냉각시킬 수 있다. 즉, 회전하는 상기 이송롤(10)에 상기 스크래퍼(220)를 밀착하게 되면 마찰열이 발생하게 되어 상기 이송롤(10)과 상기 스크래퍼(220)의 수명이 저하되는 문제가 있는데, 별도의 냉각장치 없이 상기 공기유도유닛(300)에 의하여 상기 이송롤(10)과 스크래퍼(220)를 냉각할 수 있다.
나아가, 상기 갭(G)을 통과하여 상기 하우징(210)의 내부로 유동하는 고속의 공기에 유도되어 상기 스크래퍼(220)의 하부에서도 상기 하우징(210)의 내부로 이동하는 공기의 유동이 발생하게 되어 보다 효과적으로 주위에 분산되는 이물질을 하우징(210) 내부로 포집할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 공기유도유닛(300)은 상기 하우징(210)에 마련되고 외부에서 유입되는 공기가 저장되는 챔버(311)가 형성된 몸체(310)와, 상기 몸체(310)에 배치되고 상기 챔버(311)와 립 갭(L)을 형성하여 상기 챔버(311)의 공기를 외부로 배출하도록 유도하는 에어 나이프(320), 그리고 상기 몸체(310)에서 상기 이송롤(10) 측으로 돌출 형성되어 상기 갭(G)을 형성하고 상기 립 갭(L)에서 분사되는 고속의 공기가 부착되어 흐르도록 적어도 곡면으로 형성된 유도부재(330)를 포함한다.
상기 몸체(310)는 적어도 상기 이송롤(10)보다 같거나 길게 형성되고, 상기 이송롤(10)과 일정 간격 이격되어 상기 이송롤(10)의 폭 방향으로 배치된다. 그리고, 상기 몸체(310)에는 외부에서 공기가 유입되어 저장되는 챔버(311)가 형성된다.
상기 챔버(311)는 상기 몸체(310) 내부에 중공부로 마련되고 상기 몸체(310)의 상부로 관통되게 형성된다. 그리고, 상기 챔버(311)는 외부의 에어 공급라인(20)과 연결되어 있어 상기 챔버(311)에 일정 압력의 공기가 공급된다.
상기 에어 나이프(320)는 상기 챔버(311)의 개방된 측을 덮도록 상기 몸체(310)의 상부에 마련되고, 상기 챔버(311)의 일부만을 개방하도록 배치된다. 즉, 상기 에어 나이프(320)는 상기 챔버(311)와 립 갭(L)을 형성하여 상기 챔버(311)에 공급되는 공기를 고속으로 배출하게 된다. 여기서 상기 립 갭(L)은 약 50~100μm로 마련될 수 있다.
상기 유도부재(330)는 상기 몸체(310)에서 상기 이송롤(10) 측으로 돌출 형성되어 상기 이송롤(10)과 갭(G)을 형성하고, 상기 립 갭(L)에서 분사되는 고속의 공기가 부착되어 흐르도록 곡면으로 형성된다. 즉, 상기 립 갭(L)에서 분사되는 고속의 공기가 코안다 효과(Coanda effect)에 의하여 상기 유도부재(330)에 부착하여 흐르게 되어 고속의 공기를 상기 하우징(210)의 내부로 유도하게 된다. 여기서, 상기 유도부재(330)는 개별로 마련되어 상기 몸체(310)에 체결되거나, 상기 몸체(310)와 일체로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 유도부재(330)는 곡면(라운드면), 절곡면, 다각면 등 경사면을 가지는 다양한 형태로 마련될 수 있으나, 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 공기유도유닛(300)의 동작 상태의 일 실시예를 살펴보면, 이송롤(10)이 170m/min의 속도로 회전하고 상기 몸체(310)의 챔버(311)에 0.03kg/s의 유량으로 공기가 공급되면, 상기 립 갭(L)을 통과하는 공기는 372m/s의 고속으로 분사되어 상기 유도부재(330)에 부착되어 상기 갭(G)으로 안내된다. 그리고, 상기 갭(G)으로 고속의 공기가 유동하게 되면 주위의 공기가 상기 갭(G)으로 수렴하게 되어 상기 갭(G)을 통과하게 되는 공기의 유량은 0.37kg/s에 해당하게 된다. 따라서, 상기 갭(G)을 통과하는 공기의 유량은 상기 챔버(311)에 공급되는 공기의 유량의 약 12배 증가하게 된다.
이러한, 상기 이물질 제거장치(100)에서 발생하는 공기의 유동 속도 분포와, 상기 이물질 제거장치(100) 주변에서 발생하는 공기 유동 속도 분포를 도 6에 유한요소해석으로 분석하여 나타내었다.
또한, 상기 챔버(311)에 공급되는 공기의 온도가 60℃인 경우, 상기 립 갭(L)을 통과한 공기의 온도는 순간적인 단열 팽창에 의하여 0.6℃로 급강하된다. 이렇게 냉각된 공기는 상기 스크래퍼(220)와 이송롤(10)을 냉각할 수 있다.
상기 하우징(210)의 내부로 유도되는 이물질을 포집하여 외부로 배출하도록 상기 하우징(210)의 내부에 배출수단(400)이 배치된다.
상기 배출수단(400)은 상기 하우징(210)의 길이 방향으로 배치되고 상기 스크래퍼(220) 측으로 복수의 홀이 형성되어 이물질이 흡입되는 포집부(410)와, 상기 포집부(410)의 일측단과 연결되어 흡입력을 제공하고 상기 포집부(410)로 흡입된 이물질을 외부로 배출하는 배출부(420)로 구성된다.
그리고, 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 배출부(420)에는 흡입펌프(미도시)가 연결되어 상기 포집부(410) 및 상기 배출부(420)에 흡입력을 제공하여 상기 포집부(410)로 유입되는 이물질을 흡입하여 외부로 배출하도록 마련될 수 있다.
여기서, 상기 포집부(410)는 중공부(411)를 가지는 파이프 형태로 마련되고, 상기 이송롤(10)에서 탈락된 이물질이 유입되도록 상기 스크래퍼(220)를 향하는 측에 복수의 홀(412)이 형성된다. 그리고, 상기 중공부(411)의 내경이 상기 일측단에서 타측단으로 갈수록 작아지도록 테이퍼지게 형성될 수 있다. 즉, 상기 포집부(410)는 상기 배출부(420)가 연결되는 일측단의 직경이 반대편의 타측단의 직경보다 크게 형성되어 타측단에서 일측단으로 갈수록 낮아지는 경사가 형성된다. 따라서, 상기 배출부(420)에서 흡입력이 제공되면 상기 포집부(410)에 저장된 이물질이 경사면을 따라 상기 배출부(420) 측으로 용이하게 이동할 수 있어 이물질 배출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 이물질 제거장치를 개략적으로 도시해 보인 사시도 및 부분 분리 사시도이고, 도 9는 상기 이물질 제거장치의 동작 상태를 개략적으로 도시해 보인 단면도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 이물질 제거장치(110)는 도 1 내지 도 6에서 설명한 본 발명의 실시예에 의한 이물질 제거장치(100)와 동일한 구성으로 마련되고, 이물질 탈락수단에서만 차이가 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 다른 실시예에 의한 이물질 제거장치(110)의 이물질 탈락수단은 피대상체인 스트립 이송롤(10)에 부착된 이물질을 탈락시키도록 상기 스트립 이송롤(10)의 폭 방향 전 영역에 유체를 분사하는 광역 노즐유닛(500)으로 마련될 수 있다.
여기서, "광역"의 의미는 상기 광역 노즐유닛(500)에 의해서 종래와 달리 경사 방향으로 유체를 분사함으로써, 분사되는 영역이 확대됨을 의미하는 것이다.
보다 구체적으로, 상기 광역 노즐유닛(500)은 유체 공급 라인과 연결되는 노즐바디부재(510)와, 상기 스트립 이송롤(10)에 경사지게 유체를 분사하도록, 상기 노즐바디부재(510)에 경사지게 결합되는 경사탭부재(520)를 포함한다.
이와 같이, 유체를 경사지게 분사하도록 마련되어 있어 상기 스트립 이송롤(10)에 분사되는 유체의 분사영역을 확장할 수 있게 된다.
즉, 유체가 분사되는 부분을 기둥의 단면으로 가정하였을 때, 기둥의 단면은 수직한 방향으로 절단한 단면보다 경사진 방향으로 절단한 단면이 더 넓게 형성되는 원리를 적용하여 상기 광역 노즐유닛(500)을 구성한 것이다.
여기서, 상기 노즐바디부재(510)는 상기 광역 노즐유닛(500)의 바디 역할을 하는 구성으로써, 분사될 유체를 공급받아 상기 경사탭부재(520)로 전달하는 역할을 한다.
즉, 상기 노즐바디부재(510)는 공기 또는 냉각수 등을 공급하는 유체 공급 라인과 연결이 되고, 일측에는 상기 경사탭부재(520)가 결합되어 있어 공급되는 유체를 상기 경사탭부재(520)로 전달할 수 있다.
그리고, 상기 노즐바디부재(510)는 구동실린더(540)와 연결되어 상기 유체가 분사되는 상기 스트립 이송롤(10)의 일측 방향으로 이동되게 구성될 수 있다. 이에 의해서, 분사되는 유체의 분사 영역을 시차를 두고 더 광범위한 영역으로 확대할 수 있게 된다.
보다 구체적으로, 상기 구동실린더(540)는 하우징(210)에 결합되며, 직선 이동하는 로드(541)에 상기 노즐바디부재(510)가 결합되어 상기 노즐바디부재(510)를 상기 스트립 이송롤(10)의 폭 방향으로 왕복 이동시키도록 구성될 수 있다. 물론, 상기 노즐바디부재(510)를 왕복 이동시키기 위한 구성이 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 종래의 구동장치가 적용될 수 있다.
상기 경사탭부재(520)는 유체를 상기 스트립 이송롤(10)에 경사진 방향으로 분사하는 역할을 하게 된다. 이를 위해서, 상기 경사탭부재(520)는 상기 노즐바디부재(510)에 경사지게 결합될 수 있다. 다시 말해, 상기 경사탭부재(520)는 분사 구멍이 상기 노즐바디부재(510)와 상기 스트립 이송롤(10)가 대면하는 방향과 일정 각도 틸팅된 방향으로 제공되게 결합되어 구성된다.
그리고, 상기 경사탭부재(520)가 상기 노즐바디부재(510)에 경사진 방향을 향하게 결합됨으로써, 상기 스트립 이송롤(10)에 분사되는 유체의 분사 면적을 증가시킬 수 있게 된다.
이에 더하여, 상기 광역 노즐유닛(500)은 상기 스트립 이송롤(10)에 수직하게 유체를 분사하도록, 상기 노즐바디부재(510)에 수직하게 결합되는 수직탭부재(530)를 더 포함할 수도 있다.
이와 같이, 상기 수직탭부재(530)를 구비하는 경우 상기 경사탭부재(520)에 의해서 유체 분사의 영역이 형성되지 않는 부분에 상기 수직탭부재(530)가 유체를 분사하여 유체의 분사 영역을 더 확장할 수 있어 상기 스트립 이송롤(10)의 전면에 대하여 유체를 분사할 수 있다.
그리고, 상기 광역 노즐유닛(500)의 상기 경사탭부재(520)는 복수 개로 구비되는 상기 수직탭부재(530)들 사이에 구비될 수 있다.
다시 말해, 상기 경사탭부재(520)가 광역의 분사 영역을 형성하기 위해서 복수 개 구비되는 경우에도 복수의 상기 경사탭부재(520) 사이에 유체가 분사되지 않는 영역이 있을 수 있는데 이러한 영역에는 상기 수직탭부재(530)가 유체를 분사하도록 복수의 상기 경사탭부재(520) 사이에 상기 수직탭부재(530)를 구비하는 것이다.
이러한 구성으로, 상기 광역 노즐유닛(500)이 스트립 이송롤(10) 표면에 유체를 분사하여 스트립 이송롤(10) 표면에서 이물질을 탈락시키면 공기유도유닛(300)에 의하여 탈락된 이물질이 하우징(210)의 내부로 유입되어 제거할 수 있다.
이때, 상기 공기유도유닛(300)은 한쌍으로 마련되어 상기 광역 노즐유닛(500)의 상하에 배치될 수 있다. 즉, 상기 광역 노즐유닛(500)이 중심에 배치되고 상하에 공기유도유닛(300)이 배치되어 스트립 이송롤(10)에서 탈락되는 이물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이물질 제거장치의 동작 상태를 개략적으로 도시해 보인 단면도이고, 도 11은 상기 이물질 제거장치에서 이물질 제거 롤을 발췌하여 개략적으로 도시해 보인 사시도이다. 도 12 및 도 13은 상기 이물질 제거장치를 개략적으로 도시해 보인 정면도 및 측면도이다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이물질 제거장치(120)는 도 1 내지 도 6에서 설명한 본 발명의 실시예에 의한 이물질 제거장치(100)와 동일한 구성으로 마련되고, 이물질 탈락수단에서만 차이가 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이물질 제거장치(120)의 이물질 탈락수단은 하우징(210)에 회전되게 체결되어 구동부(620)에 의하여 회전하고, 상기 피대상체 표면인 스트립 이송롤(10)에 접촉하여 이물질을 탈락시키는 이물질 제거 롤(610)로 마련될 수 있다.
상기 이물질 제거 롤(610)은 상기 구동부(620)에 의하여 회전되게 마련되고, 표면에 상기 스트립 이송롤(10)과의 접촉을 통하여 이물질을 탈락시키는 섬유 로프(611)가 나선형으로 감겨질 수 있다. 또는, 상기 이물질 제거 롤(610)은 표면에 나선형을 이루는 이물질 제거 홈(612)이 형성될 수도 있다. 나아가, 상기 이물질 제거 롤(610)의 표면에 상기 섬유 로프(611)가 나선형으로 감겨지고, 상기 섬유 로프(611)와 이격되어 상기 이물질 제거 홈(612)이 나선형으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 이물질 제거 롤(610)을 길이 방향으로 보았을 때, 상기 섬유 로프(611)와 이물질 제거 홈(612)이 서로 번갈아 배치되게 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 이물질 제거 롤(610)의 표면에 2줄로 홈이 나선형을 이루면서 가공되고, 2줄의 홈 중 하나의 홈에는 섬유 로프(611)를 감아주어 상기 이물질 제거 롤(610)에 섬유 로프(611)의 체결력을 높일 수 있다. 그리고, 나머지 하나의 홈은 이물질 제거 홈(612)으로 마련되어 상기 섬유 로프(611)에 의하여 탈락된 이물질이 이물질 제거 홈(612)에 수용된 후 상기 이물질 제거 롤(610)의 회전을 통하여 이물질이 케이크 형태로 떨어져 제거될 수 있다.
상기 구동부(620)는 회전 동력을 발생시키는 구동모터(621)와, 상기 구동모터(621)에 의하여 회전하는 구동풀리(622), 그리고 상기 이물질 제거 롤(610) 일측의 회전축(613)과 상기 구동풀리(622)를 연결하는 벨트(623)로 마련될 수 있다. 그리고, 상기 구동부(620)의 구동모터(621)에 전기적으로 연결되어 상기 이물질 제거 롤(610)의 회전 속도를 제어하는 제어부(630)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 이물질 제거 롤(610)은 스트립 이송롤(10)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전시켜 마찰력을 높인다. 즉, 상기 이물질 제거 롤(610)과 스트립 이송롤(10)이 접촉하는 부분에서는 서로 반대 방향으로 회전하게 되므로 마찰력을 높여 이물질을 효과적으로 탈락시킬 수 있다.
그리고, 상기 이물질 제거 롤(610)의 회전 속도를 상기 스트립 이송롤(10)의 회전 속도보다 느리게 제어하여 스트립 이송롤(10)에 가해지는 마찰력을 더 높일 수 있다.
나아가, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 이물질 제거장치(120)는 상기 하우징(210)의 하부에 배치되는 베이스 플레이트(640)와, 상기 베이스 플레이트(640)의 상부에서 전후 방향으로 슬라이딩 이동되게 구비되고 지지대(641)를 매개로 상기 하우징(210)이 체결되는 슬라이딩 패널(642), 그리고 상기 슬라이딩 패널(642)을 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩 패널 구동부(620)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제어부(630)는 상기 슬라이딩 패널 구동부(620)와 전기적으로 연결되어 상기 슬라이딩 패널(642)의 전후진 속도를 제어할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(630)는 상기 이물질 제거 롤(610)이 상기 스트립 이송롤(10)과 접촉 또는 이격을 반복하여 상기 스트립 이송롤(10) 표면의 이물질을 탈락시키도록 상기 슬라이딩 패널 구동부(620)를 제어할 수도 있다.
즉, 상기 베이스 플레이트(640) 상부에 설치된 상기 슬라이딩 패널(642)이 전후방향으로 슬라이딩 이동되면서 지지대(641)를 매개로 연결된 상기 하우징(210)을 전후방향으로 이동시킬 수 있고, 상기 하우징(210)의 전면에 설치된 상기 이물질 제거 롤(610)을 전후방향으로 이동시켜 상기 스트립 이송롤(10)과 이격 후 재차 밀착되는 작업을 주기적으로 반복하여 이물질 제거 효과를 극대화할 수 있다. 여기서, 상기 제어부(630)는 상기 슬라이딩 패널(642)의 전후진 이동 속도를 제어할 수도 있다.
이러한 구성으로, 상기 이물질 제거 롤(610)이 회전하면서 스트립 이송롤(10)의 표면에 접촉하여 스트립 이송롤(10) 표면에서 이물질을 탈락시키면 공기유도유닛(300)에 의하여 탈락된 이물질이 하우징(210)의 내부로 유입되어 제거할 수 있다.
이때, 상기 공기유도유닛(300)은 한쌍으로 마련되어 상기 이물질 제거 롤(610)의 상하에 배치될 수 있다. 즉, 상기 이물질 제거 롤(610)이 중심에 배치되고 상하에 공기유도유닛(300)이 배치되어 스트립 이송롤(10)에서 탈락되는 이물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

Claims (25)

  1. 피대상체의 폭 방향으로 배치되는 하우징;
    상기 하우징에 마련되고, 회전하는 상기 피대상체 표면의 이물질을 탈락시키는 이물질 탈락수단; 및
    상기 피대상체와 갭을 형성하도록 상기 하우징에 배치되고, 상기 갭으로 공기를 공급하여 적어도 상기 피대상체에서 탈락된 이물질을 상기 하우징의 내부로 유도하는 공기유도유닛;
    을 포함하는 이물질 제거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기유도유닛은,
    상기 하우징에 마련되고, 외부에서 유입되는 공기가 저장되는 챔버가 형성된 몸체;
    상기 몸체에 배치되고, 상기 챔버와 립 갭을 형성하여 상기 챔버의 공기를 외부로 배출하도록 유도하는 에어 나이프; 및
    상기 몸체에서 상기 피대상체 측으로 돌출 형성되어 상기 갭을 형성하고, 상기 립 갭에서 분사되는 고속의 공기가 부착되어 흐르도록 적어도 곡면으로 형성된 유도부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 탈락수단은,
    상기 피대상체 표면에 접촉하여 이물질을 탈락시키는 스크래퍼로 마련되는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스크래퍼는,
    상기 하우징에 힌지 체결되어 일정 각도 범위에서 회전하는 베이스 블록에 체결되는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 베이스 블록은,
    상기 갭을 통과하여 상기 스크래퍼 상을 유동하는 공기가 상기 하우징 내부로 유도되도록 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 탈락수단은,
    상기 피대상체에 부착된 이물질을 탈락시키도록 상기 피대상체의 폭 방향 전 영역에 유체를 분사하는 광역 노즐유닛으로 마련되는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광역 노즐유닛은,
    유체 공급 라인과 연결되는 노즐바디부재; 및
    상기 피대상체에 경사지게 유체를 분사하도록, 상기 노즐바디부재에 경사지게 결합되는 경사탭부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 피대상체에 수직하게 유체를 분사하도록, 상기 노즐바디부재에 수직하게 결합되는 수직탭부재;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 경사탭부재는,
    복수 개로 구비되는 상기 수직탭부재들 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 광역 노즐유닛은,
    상기 하우징에 결합되며, 직선 이동하는 로드에 상기 노즐바디부재가 결합되어 상기 노즐바디부재를 상기 피대상체의 폭 방향으로 왕복 이동시키는 구동실린더;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 공기유도유닛은,
    한쌍으로 마련되어 상기 광역 노즐유닛의 상하에 배치되는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 탈락수단은,
    상기 하우징에 회전되게 체결되어 구동부에 의하여 회전하고, 상기 피대상체 표면에 접촉하여 이물질을 탈락시키는 이물질 제거 롤로 마련되는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이물질 제거 롤은,
    표면에 나선형을 이루는 이물질 제거 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 이물질 제거 롤은,
    표면에 상기 피대상체와의 접촉을 통하여 이물질을 탈락시키는 섬유 로프가 나선형으로 감겨진 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 이물질 제거 롤은,
    표면에 상기 피대상체와의 접촉을 통하여 이물질을 탈락시키는 섬유 로프가 나선형으로 감겨지고, 이물질 제거 홈이 상기 섬유 로프와 이격되어 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 공기유도유닛은,
    한쌍으로 마련되어 상기 이물질 제거 롤의 상하에 배치되는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 구동부는,
    회전 동력을 발생시키는 구동모터;
    상기 구동모터에 의하여 회전하는 구동풀리; 및
    상기 이물질 제거 롤 일측의 회전축과 상기 구동풀리를 연결하는 벨트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 구동부의 구동모터에 전기적으로 연결되어 상기 이물질 제거 롤의 회전 속도를 제어하는 제어부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 하우징의 하부에 설치되어 지지대를 매개로 상기 하우징을 지지하는 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트의 상부에서 전후 방향으로 슬라이딩 이동되게 구비되고, 상기 하우징이 체결되는 슬라이딩 패널; 및
    상기 슬라이딩 패널을 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩 패널 구동부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 슬라이딩 패널 구동부와 전기적으로 연결되어 상기 슬라이딩 패널의 전후진 속도를 제어하는 제어부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 이물질 제거 롤이 상기 피대상체과 접촉 또는 이격을 반복하여 상기 피대상체 표면의 이물질을 탈락시키도록 상기 슬라이딩 패널 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 하우징의 내부로 유도되는 이물질을 포집하여 외부로 배출하는 배출수단;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 배출수단은,
    상기 하우징의 폭 방향으로 배치되고, 상기 이물질 탈락수단 측으로 복수의 홀이 형성되어 이물질이 흡입되는 포집부; 및
    상기 포집부의 일측단과 연결되어 흡입력을 제공하고, 상기 포집부로 흡입된 이물질을 외부로 배출하는 배출부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 포집부는,
    중공부를 가지는 파이프 형태로 마련되고, 상기 중공부의 내경이 상기 일측단에서 타측단으로 갈수록 작아지도록 테이퍼지게 형성되는 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
  25. 제1항에 있어서,
    상기 피대상체는,
    스트립이 통과하는 스트립 이송롤인 것을 특징으로 하는 이물질 제거장치.
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