KR100978580B1 - 압연공정의 바 코일링장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압연공정에서 바를 코일 형태로 감는 코일링장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은, 핀치롤로 안내된 후 벤딩롤에 의해 벤딩된 바를 코일링하는 코일링장치에 있어서, 상기 벤딩롤로 벤딩된 바의 선단이 접촉되면서 휘어져 권시단부로 형성되도록 유도하는 유도곡면이 구비된 패커; 상기 패커로 권시단부가 형성된 바가 접촉되면서 초기 코일링을 형성하도록 회전되는 제1크래들롤; 상기 바의 초기 코일링이 제1크래들롤과의 사이에 안착되도록 회전가능하게 설치되어 바의 진행속도와 함께 코일링시켜서 코일바를 형성하는 제2크래들롤; 상기 제1·제2크래들롤을 각각 회전시키는 제1·제2회전수단을 포함하여 구성된다.

따라서, 본 발명은 불안정한 바의 코일링을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

바, 코일링, 코일바, 패커, 크래들롤.

Description

압연공정의 바 코일링장치{COILING APPARATUS FOR BAR}

본 발명은 압연공정에서 바를 코일 형태로 감는 코일링장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미니밀의 압연공정에서 바형상의 주편을 안정적으로 정확히 코일링할 수 있는 압연공정의 바 코일링장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 미니밀의 연속압연공정은 연속주조에 의해 주조된 주편을 연속적으로 압연하여 목적하는 형상 및 크기의 제품을 제조하는 공정으로서, 이러한 연속압연공정에서 초벌압연기로 압연된 주편은 커터에 의해 적절한 크기로 절단된 후, 히터와 열처리로를 지나 코일링장치로 이송되어 코일 형태로 감기게 된다.

첨부된 도 1a 내지 도 1c는 상술한 종래의 코일링장치를 도시한 예시도 및 작동도로서, 종래의 코일링장치는 수개의 핀치롤(10)과, 수개의 벤딩롤(20)과, 포밍롤(30) 및 제1·제2크래들롤(41)(42)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 코일링장치는 도 1a에 도시된 바와 같이, 상·하부핀치롤(10)로 안내된 바형상(bar type)의 주편(1, 이하 ‘바’라 함)은 수개의 벤딩롤(20)을 통과하면서 벤딩된 후, 그 선단(1a)이 역회전(도 1a의 화살표방향)하는 포밍롤(30)에 접촉되면서 약간 휘어지며, 계속해서 진행되는 바(1)는 그 선단(1a) 에 가까운 일면이 정회전(도 1a의 화살표방향)하는 제1크래들롤(41)에 접촉되면서 반원형으로 형성된다.

상기와 같이 바(1)의 선단(1a)이 반원형으로 형성되면, 포밍롤(30)이 정회전되어 도 1b에서와 같이 초기의 내경을 형성하며, 그 이후에는 계속해서 진행되는 바(1)가 코일 형태로 감기게 된다. 그리고 적절한 직경으로 감긴 코일바(1d)는 도 1c에서와 같이 롤실린더(31)로 작동되는 포밍롤(30)에 의해 이송되어 제1·제2크래들롤(41)(42)의 상부에 안착된 후, 코일카(50) 또는 후공정으로 운반된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 코일링장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 포밍롤(30)은 바(1)의 선단(1a)이 휘어지도록 적절한 타이밍에 역회전하는 것이 중요한데, 종래의 코일링장치는 포밍롤(30)의 정회전 후 역회전하는 타이밍이 짧아서 시간 차에 대한 제어가 용이하지 못할 뿐만 아니라, 이로 인해 감긴 코일바(1d)의 양측 단부가 가지런하지 않아서 코일링 불량으로 이어지는 문제점이 있었다.

둘째, 감기고 있는 코일바(1d)가 대략 1000mm 정도의 직경을 이루게 되면, 포밍롤(30)의 작동에 의해 제1·제2크래들롤(41)(42)의 상부에 안착되도록 이송되는데, 이때 코일바(1d)의 직경을 감지하는 센서나 롤실린더(31)의 오작동이 발생할 경우, 포밍롤(30)이 정상적으로 작동하지 않게 되어 코일링 불량으로 이어지는 문제점이 있었다. 이와 더불어, 전류값의 편차로 제1·제2크래들롤(41)(42)의 회전속도가 다를 경우, 코일바(1d)가 제1크래들롤(41)에 매달려서 한쪽으로 편중되는 이른바 텔레스코프형으로 코일링 되는 문제점이 있었다.

셋째, 전류값의 편차로 제1크래들롤(41)의 회전속도가 바(1)의 진행속도에 비해 하락할 경우, 포밍롤(30)과 제1크래들롤(41) 사이에서 코일링되는 코일바(1d)가 제2크래들롤(42) 방향으로 넘어가면서, 제1크래들롤(41)과 제2크래들롤(42) 사이로 빠지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 포밍롤의 정회전과 역회전에 의해 불안정한 바의 코일링 및 롤실린더의 오작동을 미연에 방지할 수 있는 압연공정의 바 코일링장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 제1제2크래들롤의 회전속도에 의한 차이로 인한 코일링 불량을 미연에 방지하면서, 바의 코일링에 따라 직경이 커지는 코일바를 안정적으로 지지할 수 있는 압연공정의 바 코일링장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 핀치롤로 안내된 후 벤딩롤에 의해 벤딩된 바를 코일링하는 코일링장치에 있어서, 상기 벤딩롤로 벤딩된 바의 선단이 접촉되면서 휘어져 권시단부로 형성되도록 유도하는 유도곡면이 구비된 패커; 상기 패커로 권시단부가 형성된 바가 접촉되면서 초기 코일링을 형성하도록 회전되는 제1크래들롤; 상기 바의 초기 코일링이 제1크래들롤과의 사이에 안착되도록 회전가능하게 설치되어 바의 진행속도와 함께 코일링시켜서 코일바를 형성하는 제2크래들롤; 상기 제1·제2크래들롤을 각각 회전시키는 제1·제2회전수단을 포함하여 구성하는 것이다.

여기서, 상기 패커의 유도곡면은, 상기 바의 선단이 슬라이딩되도록 안내하는 안내곡면과, 상기 안내곡면으로 안내된 바의 선단이 순간적으로 정지되면서 바 의 진행속도에 의해 휘어져 권시단부로 형성되도록 유도하는 정지곡면으로 구성되며, 상기 안내곡면과 정지곡면은 곡률반경을 달리하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제1회전수단은 제1크래들롤을 구동시키도록 연결된 제1구동모터로 구현되며, 상기 제2회전수단은 제2크래들롤을 구동시키도록 연결된 제2구동모터로 구현된다.

또한, 본 발명은 상기 제1·제2크래들롤 사이에서 코일링되는 코일바의 밸런스를 유지하면서 지지하기 위해, 제1크래들롤과 제2크래들롤의 간격을 조절하는 간격조절수단을 더 포함하는데, 이러한 간격조절수단은 제2크래들롤을 이송시키도록 연결된 실린더로 구현된다.

특히, 상기 간격조절수단은, 상기 제2크래들롤이 회전가능하게 설치된 제2서포트프레임, 상기 제2서포트프레임이 제1크래들롤과의 간격이 조절되도록 슬라이딩가능하게 연결된 크래들 플레이트를 포함하며, 상기 실린더는 제2서포트프레임을 이송시키도록 크래들 플레이트에 연결된다.

상기 수단으로 구현된 본 발명에 따르면, 패커에 의해 권시단부로 형성된 바를 코일링하는 제1·제2크래들롤이 일방향으로만 회전되므로, 종래에서와 같이 정회전과 역회전에 의해 불안정한 바의 코일링을 미연에 방지할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 바의 코일링을 지지하는 제2크래들롤이 코일바의 직경에 따라 제1크래들롤과의 간격이 조절되어 안정적으로 코일링하면서 지지할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

본 발명은 바(1)의 진행을 안내하는 수개의 핀치롤(100)과, 이 핀치롤(100)로 안내된 바(1)를 벤딩시키는 수개의 벤딩롤(200)과, 이 벤딩롤(200)로 벤딩된 바(1)의 선단(1a)이 휘어지면서 권시단부(1b)로 형성되도록 유도하는 패커(300)와, 이 패커(300)로 권시단부(1b)가 형성된 바(1)가 안착되어 반원형의 초기 코일링(1c)으로 형성되도록 회전하는 제1크래들롤(400) 및 제2크래들롤(500)을 포함하되, 제1크래들롤(400)과 제2크래들롤(500)의 상부에 안착된 바(1)는 진행속도에 의해 코일링되어 코일바(1d)로 형성되는 것이다.

여기서, 수개의 핀치롤(100)과 벤딩롤(200)은 본 발명의 골조를 이루는 프레임(도시생략)에 회전가능하게 지지된다. 수개의 핀치롤(100)은 상부 및 하부핀치롤로 이루어져 진행되는 바(1)를 프레임의 내부로 안내되도록 당긴다. 그리고 수개의 벤딩롤(200)은 상부 및 하부벤딩롤(210)(220)로 이루어져, 핀치롤(100)로 안내된 바(1)를 도 2에서와 같이 하향으로 벤딩시키도록 회전된다.

패커(300)는 수개의 벤딩롤(200)에 의해 하향으로 벤딩된 바(1)의 선단(1a)이 휘어지면서 권시단부(1b)가 형성되도록 유도하는 것으로, 이러한 패커(300)는 도 2의 상부에 확대 도시된 바와 같이, 대략 초승달형상의 판재로 형성되어 하부벤딩롤(220)에 인접된 위치에 벤딩롤(200)의 축방향을 따라 일정한 간격으로 복수개 가 배치된다. 그리고 패커(300)에는 슬라이딩되는 바(1)의 선단(1a)이 휘어지면서 코일링을 시작하는 권시단부(卷始端部, 1b)의 형성을 유도하도록 유도곡면(310)이 구비된다.

여기서, 유도곡면(310)은 곡면이 연속되는 안내곡면(312)과 정지곡면(314)으로 이루어진다. 먼저, 안내곡면(312)은 바(1)의 선단(1a)이 슬라이딩되면서 안내되도록 만곡된 곡면으로 형성된다. 그리고 정지곡면(314)은 안내곡면(312)에 연속된 곡면으로서, 바(1)의 선단(1a)을 순간적으로 정지시키도록 만곡된 곡면으로 형성되는데, 이때 바(1)의 선단(1a)은 도 3에 도시된 바와 같이, 일정하게 진행되는 속도에 의해 휘어지면서 권시단부(1b)를 형성하게 된다.

이같은 안내곡면(312)과 정지곡면(314)은 곡률반경을 달리하는 것이 바람직하다. 예컨대, 안내곡면(312)은 완만히 만곡된 곡면으로 형성되어 바(1)의 선단(1a)을 충격 없이 부드럽게 안내하고, 정지곡면(314)은 안내곡면(312)에 비해 비교적 급격히 만곡된 곡면으로 형성되어 안내된 바(1)의 선단(1a)이 순간적으로 정지하는 것을 유도하는 것이다. 따라서, 안내곡면(312)은 정지곡면(314)과 중심점을 달리하면서 정지곡면(314)에 비해 큰 곡률반경으로 이루어지는 것이 바람직하다.

패커(300)에 의해 형성된 권시단부(1b)는 계속되는 바(1) 진행속도로 인해 패커(300)의 하부에 인접되게 설치된 제1크래들롤(400)에 접촉되는데, 이때 제1크래들롤(400)은 바(1)의 진행속도에 비해 느리게 회전되어, 권시단부(1b)에 연이어진 바(1)의 일면이 제2크래들롤(500)에 자연스럽게 접촉되도록 유도하며, 이로 인해 바(1)는 도 4에 도시된 바와 같이, 반원형의 초기 코일링(1c)을 형성한다.

이러한 제1크래들롤(400)은 도 4에 도시된 바와 같이, 크래들 플레이트(600)의 상면 우측에 수직으로 고정된 제1서포트프레임(410)의 상부에 회전가능하게 설치되어 제1회전수단에 의해 회전되는데, 이 제1회전수단은 제1크래들롤(400)을 구동시키도록 연결된 제1구동모터(420)로 구현된다. 여기서, 제1서포트프레임(410)에 고정된 제1구동모터(420)의 회전축에는 제1구동스프로킷(422)이 설치되고, 이 제1구동스프로킷(422)에 체인(440)으로 연결되도록 제1크래들롤(400)의 회전축에는 제1종동스프로킷(402)이 설치되며, 제1구동스프로킷(422)과 제1종동스프로킷(402) 사이에는 제1감속스프로킷(430)이 설치되어 제1구동모터(420)의 구동력을 감속시킨다.

따라서, 제1구동모터(420)의 구동에 의해 발생된 구동력은, 체인(440)으로 연결된 제1감속스프로킷(430)에서 적절히 감속되어 제1종동스프로킷(402)을 회전시키고, 이같은 회전력에 의해 제1종동스크로킷(402)은 제1크래들롤(400)과 일체로 회전되는 것이다.

또한, 제2크래들롤(500)은 도 4에 도시된 바와 같이, 크래들 플레이트(600)의 상면 좌측에 수직으로 구비된 제2서포트프레임(510)의 상부에 회전가능하게 설치되어 제2회전수단에 의해 회전되는데, 이 제2회전수단은 제2크래들롤(500)을 구동시키도록 연결된 제2구동모터(520)로 구현된다. 여기서, 제2서포트프레임(510)에 고정된 제2구동모터(520)의 회전축에는 제2구동스프로킷(522)이 설치되고, 이 제2구동스프로킷(522)에 체인(540)으로 연결되도록 제2크래들롤(500)의 회전축에는 제2종동스프로킷(502)이 설치되며, 제2구동스프로킷(522)과 제2종동스프로킷(502) 사 이에는 제2감속스프로킷(530)이 설치되어 제2구동모터(520)의 구동력을 감속시킨다.

따라서, 제2구동모터(520)의 구동에 의해 발생된 구동력은, 체인(540)으로 연결된 제2감속스프로킷(530)에서 적절히 감속되어 제2종동스프로킷(502)을 회전시키고, 이같은 회전력에 의해 제2종동스크로킷(502)은 제2크래들롤(500)과 일체로 회전되는 것이다.

상기와 같이 제1크래들롤(400)과 제2크래들롤(500) 사이의 상부에 안착된 바(1)는, 도 5에서와 같이 제1·제2크래들롤(400)(500)의 동일한 회전속도에 의해 감기면서 적절한 직경의 코일바(1d)로 형성되는데, 이같이 코일바(1d)의 직경이 일정한 크기에 이르면, 제2크래들롤(500)은 간격조절수단에 의해 제1크래들롤(400)과의 간격이 조절되고, 이에 따라 제1크래들롤(400)과 제2크래들롤(500) 사이에서 감기는 코일바(1d)는 어느 한쪽으로 치우치지 않고 안정적인 밸런스를 유지하면서 감기게 된다.

여기서, 간격조절수단은 제1크래들롤(400)과의 간격이 조절되도록 제2크래들롤(500)을 이송시키는 실린더(700)로 구현된다. 이러한 간격조절수단을 좀 더 살펴보면, 제1크래들롤(400)과의 간격이 조절되도록 크래들 플레이트(600)의 상부에 슬라이딩가능하게 구비된 제2서포트프레임(510)과, 이 제2서포트프레임(510)을 슬라이딩시키도록 연결된 실린더(700)를 포함한다. 제2서포트프레임(510)의 하부에는 제1크래들롤(400) 방향으로 슬라이딩되도록 슬라이딩레일(512)이 구비되고, 이 슬라이딩레일(512)의 슬라이딩을 안내하도록 크래들 플레이트(600)의 상면에는 가이 드레일(610)이 구비되며, 이에 따라 제2서포트프레임(510)은 제1크래들롤(400) 방향으로 슬라이딩되어 제1크래들롤(400)과 제2크래들롤(500)과의 간격이 조절되는 것이다. 그리고 실린더(700)는 크래들 플레이트(600)의 상면 좌측에 브래킷(710)으로 지지되며, 이 실린더(702)의 이송로드(702)는 제2서포트프레임(510)에 연결되어 제2크래들롤(500)을 제1크래들롤(400) 방향으로 밀거나 당기게 된다.

또한, 크래들 플레이트(600)의 하부에는 플레이트 실린더(620)가 연결되어 크래들 플레이트(600)가 도 7의 이점쇄선 화살표방향으로 슬라이딩이 가능해지며, 이러한 크래들 플레이트(600)에는 슬라이딩을 안내하도록 슬라이딩레일(도시생략)이 구비되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 간격조절수단에 의해 제1크래들롤(400)과 간격이 조절된 제2크래들롤(500)은, 주문에 부합되도록 완성된 코일바(1d)를 코일카(800)에 안착시키도록 다시 제1크래들롤(400)과의 간격이 조절되며, 이에 의해 제1크래들롤(400)과 제2크래들롤(500) 사이에 안착된 코일바(1d)는 도 7에서와 같이 코일카(800)의 상부에 안착되어 후공정으로 운송된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따라서 바의 코일링과정을 첨부된 도면에 따라 상세히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 수개의 핀치롤(100)의 회전에 의해 당겨지면서 프레임의 내부로 안내된 바(1)는, 수개의 벤딩롤(200)의 회전에 의해 도 2에서와 같이 하향으로 벤딩되어 선단(1a)이 패커(300)의 안내곡면(312)에 접촉되면서 부드럽게 슬라이딩된다.

이어서, 바(1)의 선단(1a)은 정지곡면(314)으로 슬라이딩되면서 순간적으로 정지되는데, 이때 바(1)의 선단(1a)은 일정하게 진행되는 속도에 의해 도 3에서와 같이 휘어지면서 코일링을 시작하는 권시단부(1b)로 형성된다.

계속해서, 바(1)의 권시단부(1b)는 제1크래들롤(400)에 접촉되는데, 이때 제1크래들롤(400)은 바(1)의 진행속도에 비해 느리게 회전되어 권시단부(1)에 연이어진 바(1)의 일면이 제2크래들롤(500)에 자연스럽게 접촉되도록 유도하며, 이에 따라 바(1)는 도 4에서와 같이 반원형의 초기 코일링(1c)을 형성하게 된다.

이같이 제1크래들롤(400)과 제2크래들롤(500) 사이에 안착되어 반원형의 초기 코일링(1c)이 형성된 바(1)는, 진행되는 속도와 제1·제2크래들롤(400)(500)의 회전에 의해 도 5에서와 같이 코일링되어, 도 6에서와 같이 원하는 직경의 코일바(1d)로 형성하게 된다.

상기와 같이 코일바(1d)의 직경이 커질 때, 제2크래들롤(500)은 제1크래들롤(400)과의 간격이 넓어지면서, 코일바(1d)를 안정적으로 받치게 된다.

상술한 바에 따라 완성된 코일바(1d)는, 제2크래들롤(500)의 간격조절에 의해 제1크래들롤(400)과의 간격이 넓어지면서 아래로 낙하되어 코일카(800)의 상부에 안착된 후, 후공정으로 운송된다.

이상의 설명은 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 첨부된 청구범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

도 1a 내지 도 1c는 종래의 코일링장치를 도시한 예시도 및 작동도.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 측면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 바의 권시단부를 형성하는 작동도.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 바의 초기 코일링을 형성하는 작동도.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 바의 코일링으로 코일바를 형성하는 작동도.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 바의 코일링으로 완성된 코일바를 도시한 측면도.

도 7은 본 발명의 실시예에 의한 코일바가 코일카에 안착된 상태를 도시한 측면도.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

1 : 바 1a : 선단

1b : 권시단부 1c : 초기 코일링

1d : 코일바 100 : 핀치롤

200 : 벤딩롤 300 : 패커

310 : 유도곡면 312 : 안내곡면

314 : 정지곡면 400 : 제1크래들롤

420 : 제1구동모터 500 : 제2크래들롤

510 : 제2서포트프레임 520 : 제2구동모터

600 : 크래들 플레이트 700 : 실린더

Claims (7)

1. 핀치롤로 안내된 후 벤딩롤에 의해 벤딩된 바를 코일링하는 코일링장치에 있어서,

   상기 벤딩롤로 벤딩된 바의 선단이 접촉되면서 휘어져 권시단부로 형성되도록 유도하는 유도곡면이 구비된 패커;

   상기 패커로 권시단부가 형성된 바가 접촉되면서 초기 코일링을 형성하도록 회전되는 제1크래들롤;

   상기 바의 초기 코일링이 제1크래들롤과의 사이에 안착되도록 회전가능하게 설치되어 바의 진행속도와 함께 코일링시켜서 코일바를 형성하는 제2크래들롤;

   상기 제1·제2크래들롤을 각각 회전시키는 제1·제2회전수단; 및

   상기 제1·제2크래들롤 사이에서 코일링되는 코일바의 밸런스를 유지하면서 지지하기 위해, 제1크래들롤과 제2크래들롤의 간격을 조절하는 간격조절수단;을 포함하고, 상기 간격조절수단은 제2크래들롤을 이송시키도록 연결된 실린더로 이루어진 것을 특징으로 하는 압연공정의 바 코일링장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 패커의 유도곡면은,

   상기 바의 선단이 슬라이딩되도록 안내하는 안내곡면과, 상기 안내곡면으로 안내된 바의 선단이 순간적으로 정지되면서 바의 진행속도에 의해 휘어져 권시단부로 형성되도록 유도하는 정지곡면으로 구성된 것을 특징으로 하는 압연공정의 바 코일링장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 안내곡면과 정지곡면은 곡률반경을 달리하는 것을 특징으로 하는 압연공정의 바 코일링장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1회전수단은 제1크래들롤을 구동시키도록 연결된 제1구동모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 압연공정의 바 코일링장치.
5. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,

   상기 제2회전수단은 제2크래들롤을 구동시키도록 연결된 제2구동모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 압연공정의 바 코일링장치.
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 간격조절수단은,

   상기 제2크래들롤이 회전가능하게 설치된 제2서포트프레임,

   상기 제2서포트프레임이 제1크래들롤과의 간격이 조절되도록 슬라이딩가능하게 연결된 크래들 플레이트를 포함하되,

   상기 실린더는 제2서포트프레임을 이송시키도록 크래들 플레이트에 연결된 것을 특징으로 하는 압연공정의 바 코일링장치.

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