KR101353855B1 - Uniform cooling apparatus for wire-rod coil - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치는 투입된 선재를 코일로 권취토록 제공되고, 권취된 선재코일이 순차로 적치되어 이송유닛에 의해 이송되도록 전달하기 위한 회전드럼을 포함하는 권취유닛 및 상기 권취유닛과 연계되어 순차로 적치된 선재코일을 냉각토록 제공되는 냉각유닛을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The wire coil uniform cooling apparatus according to an embodiment of the present invention is provided to wind the input wire rod into a coil, and the winding unit includes a winding drum for transferring the wound wire coil to be sequentially stacked and transferred by the transfer unit. It may be characterized in that it comprises a cooling unit provided to cool the wire coils sequentially stacked in conjunction with the winding unit.
Description
본 발명은 선재코일 균일냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선재코일을 이송유닛에 나란히 전달하여 상기 선재코일을 균일하게 냉각하는 발명에 관한 것이다.The present invention relates to a wire rod uniform cooling device, and more particularly to an invention for uniformly cooling the wire coil by transferring the wire coil side by side to the transfer unit.
일반적으로 선재는, 가열로에서 소재를 대략 1000 ~ 1200 ℃로 가열하고, 압연기(조압연, 중간조압연, 중간사상압연 및 사상압연)를 거친 열간 선재를 수냉대에서 냉각시킨 후, 레잉 헤드(laying head)를 통하여 비동심 원형 코일형태로 형성시키면, 이송 설비의 이송롤러를 따라 이송되면서 공냉을 통한 열처리를 수행한 후, 집적기(reforming tub)를 통하여 집적한 다음, 검사라인으로 투입된다. In general, the wire rod is heated in a heating furnace to approximately 1000 ~ 1200 ℃, the hot wire passed through the rolling mill (rough rolling, intermediate rough rolling, intermediate sand rolling and finishing rolling) in a water cooling zone, and then the laying head ( When the non-concentric circular coil is formed through a laying head, the heat treatment is performed through air cooling while being transported along the transport roller of the transport facility, and then integrated through a reforming tub, and then introduced into the inspection line.
이때, 압연단계에 따라 선재코일은 직경 13mm 이하의 소구경 선재와 14mm 이상의 대구경 선재를 생산하게 된다.At this time, the wire coil according to the rolling step to produce a small diameter wire of 13mm or less in diameter and a large diameter wire of 14mm or more.
즉, 2선재공장은 1개의 선재(Strand)로 압연이 실시되지만, 생산 사이즈에 따라 2개의 압연라인으로 분리된다. 직경 13mm 이하의 소구경 선재는 Wire Rod Line으로 제품을 생산하고, 직경 14mm 이상의 대구경 선재는 BIC(Bar-In-Coil) Line으로 제품을 생산하고 있다. That is, the two wire mills are rolled with one strand, but are separated into two rolling lines according to the production size. Small diameter wires less than 13mm in diameter produce wire rod line, and large diameter wires over 14mm in diameter produce bar-in-coil line.
Wire Rod Line은 레잉 헤드를 이용하여 직선의 소재를 링(Ring) 형태로 감아주게 되며, 링들이 포개어지면서 컨베이어를 통해 이송하게 된다. 이때 컨베이어 하부에 블로어(Blower)를 설치하여 송풍량 및 컨베이어 속도에 따라 코일의 냉각속도를 조절하게 된다. The wire rod line uses a laying head to wind a straight line of material in a ring shape, and the rings are stacked to transfer through the conveyor. At this time, by installing a blower (Blower) in the lower portion of the conveyor to control the cooling rate of the coil in accordance with the blowing amount and the conveyor speed.
그러나 대구경 선재는 코일자체의 강성이 크고 압연 스피드도 상대적으로 느려서 레잉 헤드를 이용한 권취는 불가능하다. 그래서 가렛트(Garret)라는 설비를 이용하여 원통 형태로 코일을 감은 후에 컨베이어를 통해 이송하고, 컨베이어 상하부에 블로어를 설치하여 냉각을 시키게 된다. However, the large-diameter wire rod has a rigidity of the coil itself and a relatively slow rolling speed, so that winding using a laying head is impossible. So, by using a garret (Garret), the coil is wound in a cylindrical shape and then transported through a conveyor, and a blower is installed above and below the conveyor to cool it.
다만, 이 방식은 상부 또는 하부에서 블로어로 냉각을 하더라도 코일이 하나로 집적된 상태로 냉각되어, 대기중에 노출된 면이 적어서 냉각속도가 느리고 위치별 집적된 정도에 따라 냉각속도의 편차가 크게 발생하기 때문에, 위치별 냉각속도의 차이가 크게 발생할 수밖에 없다. 따라서, 균일냉각이 불가능한 문제가 있다. However, in this method, even if cooling by blower in the upper or lower part, the coil is cooled in an integrated state, and the surface exposed to the air is small, so the cooling rate is slow and the variation in cooling rate is large depending on the degree of integration by location. Therefore, the difference in cooling rate for each position is bound to occur largely. Therefore, there is a problem that uniform cooling is impossible.
또한, 권취시 설비 내부에 코일을 구속하는 장치가 없기 때문에 권취된 링별로 직경의 차이가 발생하게 되고, 이는 코일형상을 불량하게 만드는 문제점이 있다. In addition, since there is no device for restraining the coil inside the facility during winding, a difference in diameter occurs for each ring wound, which causes a problem in that the coil shape is poor.
본 발명의 목적은 회전드럼에 의해 선재를 링 형상의 선재코일로 권취하여 순차로 적치되며 이송유닛에 전달하여, 상기 선재코일을 균일냉각시키는 선재코일 균일냉각장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a wire coil uniform cooling device for winding the wire rod in a ring-shaped wire coil by a rotating drum, and then sequentially loaded and transferred to a transfer unit to uniformly cool the wire coil.
본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치는 투입된 선재를 코일로 권취토록 제공되고, 권취된 선재코일이 순차로 적치되어 이송유닛에 의해 이송되도록 전달하기 위한 회전드럼을 포함하는 권취유닛 및 상기 권취유닛과 연계되어 순차로 적치된 선재코일을 냉각토록 제공되는 냉각유닛을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The wire coil uniform cooling apparatus according to an embodiment of the present invention is provided to wind the input wire rod into a coil, and the winding unit includes a winding drum for transferring the wound wire coil to be sequentially stacked and transferred by the transfer unit. It may be characterized in that it comprises a cooling unit provided to cool the wire coils sequentially stacked in conjunction with the winding unit.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치의 상기 권취유닛은 상기 선재의 선단을 지지하여 링 형태의 코일 형성 후에 상기 이송유닛에 전달하기 위해, 개폐가능하게 상기 회전드럼의 하부에 설치된 게이트를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the winding unit of the wire coil uniform cooling device according to an embodiment of the present invention supports the front end of the wire rod to form a ring-shaped coil to be delivered to the transfer unit, the opening and closing in the lower portion of the rotating drum It may be characterized in that it further comprises a gate.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치는 상기 선재의 선단을 감지하고, 상기 선재의 선단이 상기 회전드럼에 치입된 시간을 계산하여 상기 게이트의 개폐시점을 제어하기 위해, 상기 게이트의 개폐수단과 연결된 제어유닛를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the wire coil uniform cooling apparatus according to an embodiment of the present invention to detect the front end of the wire rod, and to control the opening and closing time of the gate by calculating the time that the front end of the wire is inserted into the rotary drum, It may be characterized in that it further comprises a control unit connected to the opening and closing means of the gate.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치의 상기 권취유닛은 상기 선재코일이 상기 이송유닛까지 전달되는 것을 가이드하기 위한 하부가이드를 제공하며, 상기 회전드럼을 내부에 위치시키는 외부드럼 및 상기 회전드럼을 상기 외부드럼 내부에 위치시키며 지지하기 위한 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the winding unit of the wire coil uniform cooling apparatus according to an embodiment of the present invention provides a lower guide for guiding the wire coil to be delivered to the transfer unit, an external drum for positioning the rotating drum therein And it may be characterized in that it further comprises a bearing for positioning and supporting the rotating drum inside the outer drum.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치의 상기 권취유닛은 상기 회전드럼에 회전력을 전달하기 위한 구동기어가 구비되어, 상기 회전드럼에 회전력을 공급하는 구동수단을 더 포함하며, 상기 회전드럼은 상기 구동수단으로부터 회전력을 전달받기 위한 회전기어이가 둘레방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the winding unit of the wire coil uniform cooling apparatus according to an embodiment of the present invention is provided with a drive gear for transmitting a rotational force to the rotating drum, further comprising a driving means for supplying a rotating force to the rotating drum, The rotating drum may be characterized in that the rotary gear teeth for receiving the rotational force from the drive means is formed in the circumferential direction.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치의 상기 회전드럼은 원통 형상 또는 상기 선재를 코일로 권취시키기 위한 굽힘력을 안정적으로 서서히 작용시키기 위한 역원뿔대 형상의 드럼인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the rotating drum of the wire coil homogenous cooling apparatus according to an embodiment of the present invention is characterized in that the cylindrical or inverted truncated conical drum for slowly applying a bending force for winding the wire to the coil stably. Can be.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치는 상기 선재코일의 권취된 지름을 조절하기 위해, 상기 회전드럼에 회전력을 공급하는 구동수단과 연결되어 상기 회전드럼의 회전속도를 제어하는 제어유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the wire coil uniform cooling apparatus according to an embodiment of the present invention is connected to a driving means for supplying a rotational force to the rotating drum to control the wound diameter of the wire coil to control the rotational speed of the rotating drum It may be characterized by further comprising a control unit.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치는 상기 선재는 대구경의 선재이며, 상기 냉각유닛은 제어유닛과 연결되어, 상기 선재코일을 서냉 또는 급냉으로 조절하여 냉각시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the wire coil uniform cooling apparatus according to an embodiment of the present invention, the wire rod is a wire rod of a large diameter, the cooling unit is connected to the control unit, characterized in that for cooling by adjusting the wire coil to slow cooling or rapid cooling. Can be.
본 발명에 따른 선재코일 균일냉각장치는 대구경의 선재 등 선재코일의 직경에 상관없이 균일냉각이 가능한 효과가 있다. 즉, 종래에는 대구경의 선재코일의 경우에는 균일냉각이 어려운 문제가 있었는데, 이를 해결한 것이다.The wire coil homogenous cooling apparatus according to the present invention has an effect capable of uniform cooling regardless of the diameter of the wire coil such as wire rod of large diameter. That is, conventionally, in the case of the wire rod of a large diameter, there was a problem that uniform cooling was difficult.
또한, 선재에 대한 냉각속도 제어를 통한 조직편차 및 스케일제어가 가능해지며, 회전드럼의 회전속도 제어를 통한 권취형상 제어가 용이하여 이로 인해 발생할 수 있는 불량을 줄일 수 있는 이점도 있다.In addition, it is possible to control the tissue deviation and scale through the control of the cooling rate for the wire rod, it is easy to control the winding shape through the control of the rotation speed of the rotating drum has the advantage of reducing the defects that can be caused by this.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치를 포함한 선재 제조 공정의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치의 권취유닛에 대하여 개략적으로 도시한 부분절단 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치의 권취유닛에 대한 작동상태도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 회전드럼의 개략 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 회전드럼의 개략 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 회전드럼을 포함한 권취유닛의 작동상태도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치의 작업공정을 개략적으로 도시한 공정도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a wire rod manufacturing process including a wire coil uniform cooling device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a partially cut perspective view schematically showing the winding unit of the wire coil uniform cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an operating state diagram for the winding unit of the wire coil uniform cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic perspective view of a rotating drum according to a first embodiment of the present invention.
5 is a schematic perspective view of a rotating drum according to a second embodiment of the present invention.
6 is an operational state diagram of a winding unit including a rotating drum according to a second embodiment of the present invention.
7 is a process diagram schematically showing a working process of the wire coil uniform cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventive concept. Other embodiments falling within the scope of the inventive concept may readily be suggested, but are also considered to be within the scope of the present invention.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
The same reference numerals are used to designate the same components in the same reference numerals in the drawings of the embodiments.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치(1)를 포함한 선재(2) 제조 공정의 개략적인 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치(1)의 권취유닛(100)에 대하여 개략적으로 도시한 부분절단 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치(1)의 권취유닛(100)에 대한 작동 상태도이다.
1 is a schematic cross-sectional view of a
도 1을 참조하면, 선재 제조 공정의 경우에 선재(2)는 압연롤(6)을 거쳐 선재(2)를 초기 냉각 시키는 수냉대(5)를 통과하여 가이드롤(4)에 의해 지지되며 레잉 헤드(3)를 통하여 본 발명의 선재코일 균일냉각장치(1)에 제공되게 된다. 상기 선재코일 균일냉각장치(1)에서 냉각된 선재코일(2)은 집적기(7)에 적치되며, 공정이 마무리된다.Referring to FIG. 1, in the case of a wire rod manufacturing process, the
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치(1)는 투입된 선재(2)를 코일(2)로 권취토록 제공되고, 권취된 선재코일(2)이 순차로 적치되어 이송유닛(300)에 의해 이송되도록 전달하기 위한 회전드럼(110)을 포함하는 권취유닛(100) 및 상기 권취유닛(100)과 연계되어 순차로 적치된 선재코일(2)을 냉각토록 제공되는 냉각유닛(200)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
2 and 3, the wire coil
상기 선재코일(2)은 본 발명의 선재코일 균일냉각장치(1)에 적용되기 위한 직경에 제한은 없으나, 본 발명은 주로 대구경의 선재(2)의 경우에 균일냉각이 어려운 점을 보완하기 위한 발명인바, 상기 선재(2)는 대구경의 선재(2)인 경우가 더 본 발명의 적용 이점이 클 것이다.The wire coil (2) is not limited to the diameter to be applied to the wire coil uniform cooling device (1) of the present invention, the present invention is mainly to compensate for the difficulty of uniform cooling in the case of large diameter wire rod (2) Inventive bar, the
이는 종래에 대구경의 선재(2)의 경우에는 선재(2)를 코일(2)로 적치한 원통형 모양으로 이송유닛(300)에 의해 이송되며 냉각되기 때문에 코일(2)의 균일 냉각이 어려웠으나, 본 발명에서는 회전드럼(110)을 사용함으로써, 상기 선재코일(2)이 순차로 적치되어 상기 이송유닛(300)에 의해 이송되도록 하여 종래기술의 문제점을 해결하였다. 즉, 종래와 달리 냉각유닛(200)에 접촉하는 상기 선재코일(2)의 접촉시간 및 냉각속도의 차이를 줄여 균일한 냉각이 가능하도록 하여, 선재코일(2)의 직경에 상관없이 균일냉각이 가능하도록 한 것이다.
In the case of the
상기 냉각유닛(200)은 제어유닛(400)과 연결되어 상기 선재코일(2)을 냉각시키는 역할을 한다. 상기 냉각유닛(200)의 작동을 중지시켰을 경우에는 상기 이송유닛(300)에 의해 상기 선재코일(2)이 이송되며 실온에서 서냉시키거나, 상기 냉각유닛(200)을 작동시켜 공기를 상기 선재코일(2)에 불어넣는 등으로 상기 선재코일(2)을 급냉시킬 수 있다. The
다만, 상기 선재코일(2)의 서냉 또는 급냉의 조절은 상기 냉각유닛(200)은 계속 작동시키면서도 상기 공기만을 서냉 커버에 이해 차단하여 서냉시키는 등의 실시예도 포함할 수 있다.However, the control of the slow cooling or quenching of the
이에 의하면, 상기 선재(2)에 대한 냉각속도 제어를 통한 조직편차 및 스케일제어가 가능해지는 이점이 발생한다.
According to this, there is an advantage that the tissue deviation and scale control through the cooling rate control for the wire rod (2) is possible.
상기 권취유닛(100)은 상기 선재(2)의 선단을 지지하여 링 형태의 코일(2) 형성 후에 상기 이송유닛(300)에 전달하기 위해, 개폐가능하게 상기 회전드럼(110)의 하부에 설치된 게이트(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The
이는 상기 게이트(150)가 없다면, 상기 선재(2)의 선단이 코일(2)로 형성되기도 전에 상기 회전드럼(110)을 통과하여 빠져나가기 때문에, 연속적인 선재코일(2)의 형성이 불가능한 문제점을 해결하기 위한 것이다.This is because without the
즉, 상기 선재(2)를 코일로 연속적으로 형성하며 상기 이송유닛(300)에 전달하기 위해서, 상기 게이트(150)는 상기 선재(2)의 선단이 링 형태의 코일(2)을 형성하도록 지지하는 역할을 하여, 상기 게이트(150)에 의해 지지되는 상기 선재(2)가 상기 회전드럼(110)을 따라서 회전하며, 코일(2)로 형성될 수 있게 하는 것이다.
That is, in order to continuously form the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치(1)는 상기 선재(2)의 선단을 감지하고, 상기 선재(2)의 선단이 상기 회전드럼(110)에 치입된 시간을 계산하여 상기 게이트(150)의 개폐시점을 제어하기 위해, 상기 게이트(150)의 개폐수단(152)과 연결된 제어유닛(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the wire coil
이는 상기 선재(2)가 링 형태의 코일(2)로 형성된 후에 연속적으로 상기 회전드럼(110)을 빠져나가게 하는 것을 제어하기 위한 발명이다. 즉, 상기 게이트(150)는 상기 선재(2)의 권취 초기에만 상기 회전드럼(110)의 하부에서 상기 선재(2)의 선단을 지지하도록 하고, 2~3 회의 권취 후에는 연속적인 코일형성이 가능한바, 상기 게이트(150)를 열도록 하는 것이다.This is an invention for controlling the
이를 위해 상기 제어유닛(400)은 상기 게이트(150)의 개폐수단(152)과 연결되어 상기 게이트(150)의 게이트판(151)을 개폐하도록 제어할 수 있다.To this end, the
한편, 상기 제어유닛(400)에 의하여 상기 개폐수단(152)과 연결된 상기 게이트판(151)을 제어하여 상기 회전드럼(110)의 하부를 밀폐시킬 수도 있으나, 상기 게이트판(151)이 상기 회전드럼(110)의 하부를 완전히 밀폐한 경우에 상기 외부드럼(120)의 외면에 의해 정지할 수 있도록 상기 게이트판(151) 진행방향의 끝단에 게이트판스토퍼(153)를 형성할 수도 있다. On the other hand, by controlling the
상기 제어유닛(400)은 상기 개폐수단(152) 등에 에너지를 공급할 수 있는 에너지원과 연결될 수 있으며, 주로 전기에너지를 공급하는 전원공급원(Power Supply: PS)이 될 것이다.
The
상기 권취유닛(100)은 상기 선재코일(2)이 상기 이송유닛(300)까지 전달되는 것을 가이드하기 위한 하부가이드(121)를 제공하며, 상기 회전드럼(110)을 내부에 위치시키는 외부드럼(120) 및 상기 회전드럼(110)을 상기 외부드럼(120) 내부에 위치시키며 지지하기 위한 베어링(130)을 더 포함할 수 있다.The winding
상기 외부드럼(120)은 상기 하부가이드(121)를 제공하며, 후술할 구동기어(141)가 상기 회전드럼의 회전기어이(111)에 직접 접촉할 수 있도록, 구동홈(122)이 형성될 수 있다. The
또한, 상기 게이트판(151)이 자유롭게 드나들 수 있는 게이트홈(123)도 형성할 수 있으며, 상기 게이트홈(123)은 상기 하부가이드(121)의 바로 위에 형성될 수 있다. 이는 상기 게이트판(151)이 상기 회전드럼(110)의 하부를 밀폐시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.In addition, a
상기 하부가이드(121)는 상기 회전드럼(110)을 빠져나온 상기 선재코일(2)이 상기 이송유닛(300)으로 전달하는 것을 가이드하기 위해 상기 이송유닛(300) 방향으로 경사진 형태를 가질 수 있다. 이 경우에 상기 외부드럼(120) 내지 회전드럼(110)과 이루는 각도는 공정에 따라 다르게 설정하여 상기 외부드럼(120)에 형성할 수 있다.The
상기 베어링(130)은 상기 회전드럼(110)이 상기 외부드럼(120)의 내부에서 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하는 역할을 한다. 이를 위하여 상기 베어링(130)은 상기 회전드럼(110)과 상기 외부드럼(120)의 사이에 설치되어야 하며, 상기 외부드럼(120)에 고정되어 있을 수 있다. 베어링(130)의 종류에는 제한이 없으며, 볼베이링, 유압베어링, 공기베이링 등이 사용될 수 있다. 다만, 각각의 베이링에 따른 요소의 추가가 필요할 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 베어링(130)은 볼 베어링(130)의 일종으로 내륜링과 외륜링 사이에 볼이 위치하여 상기 회전드럼(110)의 회전이 가능하도록 할 수 있다. 다만, 본 발명의 베어링(130)이 볼베어링(130)에 한정되지 않음은 전술한 바와 같다.
The
상기 권취유닛(100)은 상기 회전드럼(110)에 회전력을 전달하기 위한 구동기어(141)가 구비되어, 상기 회전드럼(110)에 회전력을 공급하는 구동수단(140)을 더 포함하며, 상기 회전드럼(110)은 상기 구동수단(140)으로부터 회전력을 전달받기 위한 회전기어이(111)가 둘레방향으로 형성될 수 있다.The winding
상기 구동수단(140)은 상기 회전드럼(110)에 회전력을 공급하기 위한 구동원(142)으로써, 전기모터 등이 사용될 수 있다. 다만, 상기 회전드럼(110)에 회전력을 공급한다면, 그 수단이 한정되지는 않는다. The driving means 140 is a driving
한편, 상기 구동수단(140)은 상기 외부드럼(120)에 고정되어 있을 수 있으나, 다른 외부의 베이스 등에 고정될 수도 있다. On the other hand, the driving means 140 may be fixed to the
상기 구동수단(140)의 회전력은 상기 구동기어(141)에 의해 상기 회전드럼(110)에 전달된다. 상기 회전드럼(110)에는 상기 구동기어(141)와 맞물리는 회전기어이(tooth: 111)가 형성되어 회전력을 효율적으로 전달받을 수 있다. The rotational force of the drive means 140 is transmitted to the
다만, 상기 구동수단(140)의 회전력을 상기 회전드럼(110)에 전달한다면 전술한 기어구성에 한정되는 것은 아니다. 예를들어, 마찰차 등의 회전력을 전달하는 구성도 본 발명에 포함될 수 있다. However, if the rotational force of the drive means 140 is transmitted to the
한편 상기 회전기어이(111)는 상기 회전드럼(110)의 하단부의 둘레방향에 형성될 수 있으나, 실시예에 따라서는 상기 회전드럼(110)의 상단 또는 중단 등에도 위치할 수 있다.
On the other hand, the
본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치(1)는 상기 선재코일(2)의 권취된 지름을 조절하기 위해, 상기 회전드럼(110)에 회전력을 공급하는 구동수단(140)과 연결되어 상기 회전드럼(110)의 회전속도를 제어하는 제어유닛(400)을 더 포함할 수 있다.Wire coil
이는 상기 회전드럼(110)으로 취입되는 선재(2)의 길이는 일정시간 동안 동일한데 비하여, 상기 선재(2)의 권취속도는 상기 회전드럼(110)의 회전력을 높임으로써 증가하여, 동일한 길이의 선재(2)에 대하여 귄취되는 횟수를 증가시켜 권취되는 상기 선재코일(2)의 지름을 감소시키는 원리를 이용한 것이다. This is because the length of the
한편, 상기 회전드럼(110)의 회전력을 낮추면 반대의 경우가 되어 권취되는 상기 선재코일(2)의 지름을 증가시킬 수 있다. 이와 같이 상기 회전드럼(110)의 회전속도를 조절함으로써 권취되는 상가 선재코일(2)의 지름을 조절할 수 있게 된다.
On the other hand, lowering the rotational force of the
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 회전드럼(110)의 개략 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 회전드럼(110)의 개략 사시도이며, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 회전드럼(110)을 포함한 권취유닛(100)의 작동 상태도이다.
4 is a schematic perspective view of a
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치(1)의 상기 회전드럼(110)은 원통 형상일 수 있으며, 상기 회전드럼(110)의 둘레방향에 회전기어이(111)가 형성될 수 있음은 전술하였다.
Referring to FIG. 4, the
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치(1)의 상기 회전드럼(110)은 상기 선재(2)를 코일(2)로 권취시키기 위한 굽힘력을 안정적으로 서서히 작용시키기 위한 역원뿔대 형상의 드럼일 수 있다.Referring to FIG. 5, the
즉, 상기 회전드럼(110)이 역원뿔대의 드럼 형상을 함으로써, 상기 선재(2)가 상기 회전드럼(110)에 치입될 때의 상기 회전드럼(110)직경을 넓게 설정할 수 있다. 이는 치입 초기에 상기 선재(2)를 곡률이 상대적으로 큰 드럼으로 치입시킴으로써, 상대적으로 곡률이 작은 원통형의 회전드럼(110)에 비하여 작용하는 굽힘력을 작게 설정할 수 있다. That is, since the
다만, 상기 역원뿔대 형상의 회전드럼(110) 하단부분에서는 상기 원통형 회전드럼(110)과 동일한 곡률로 상기 선재코일(2)을 빠져나가게 함으로써, 동일한 직경의 코일(2)로 권취할 수 있게 된다. 이는 상기 회전드럼(110)에 작용하는 굽힘력의 부담을 줄일 수 있어, 상기 회전드럼(110)의 수명을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 선재(2)에 초기에 작용하는 굽힘력도 작기 때문에, 갑작스런 굽힘력 작용에 의해 의도되지 않은 형태로 권취되는 것을 방지할 수 있는 이점도 있다.However, at the lower end portion of the reverse drum truncated
한편, 역원뿔대 형상의 상기 회전드럼(110)에도 상기 구동수단(140)의 회전력을 전달해야 하기 때문에, 상기 역원뿔대 형상의 상기 회전드럼(110)의 외면에도 상기 회전기어이(111)가 형성되어야 한다. 다만, 상기 구동기어(141)와 맞물려 구동되기 위해서 상기 회전기어이(111)는 상기 역원뿔대 형상의 상기 회전드럼(110)의 외면과 일정 각도로 단차진 부분(110a)에 상기 구동기어(141)와 평행하게 형성되어야 할 것이다.
On the other hand, since the rotational force of the driving means 140 must also be transmitted to the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선재코일 균일냉각장치(1)의 작업공정을 개략적으로 도시한 공정도이다.7 is a process diagram schematically showing a working process of the wire coil
도 7의 (a)를 참조하면, 본 발명의 선재코일 균일냉각장치(1)는 상기 선재(2)의 선단이 상기 회전드럼(110)에 치입되면, 선단감지센서(410)가 상기 선재(2)의 선단을 감지하고, 이후에 상기 제어유닛(400)은 상기 선단감지센서(410)에서 감지한 신호에 의해 상기 선재(2)의 선단이 상기 회전드럼(110)에 치입된 시간을 계산하여 상기 선재(2)가 코일(2)로 권취되는 횟수를 제어하게 된다. 상기 코일(2)의 권취 수는 상기 선재(2)가 압출되는 속도가 일정하기 때문에 계산이 가능하며, 이에 따라 제어할 수 있게 된다. 이때, 상기 게이트판(151)은 상기 회전드럼(110)의 하부에 위치하여 상기 선재(2)의 선단을 지지하여 상기 선재(2)가 코일(2)로 권취될 수 있게 한다.Referring to Figure 7 (a), the wire coil
또한, 상기 선단감지센서에서의 측정값을 증폭기(Amplifier: A)에 의해 증폭하여 상기 제어유닛(400)에 전달하여 분명한 측정값을 제공할 수도 있다.
In addition, the measured value in the tip detection sensor may be amplified by an amplifier A and transmitted to the
도 7의 (b)를 참조하면, 상기 선재코일(2)의 권취가 2~3회 정도 되면, 상기 선재(2)는 상기 게이트판(151)이 없어도 상기 회전드럼(110)의 회전력에 의해 자연스럽게 권취가 된다. 따라서, 상기 게이트판(151)은 상기 개폐수단(152)에 의해 상기 회전드럼(110)의 하부에서 빠져나가게 된다. 이때, 상기 선재(2)의 선단은 상기 이송유닛(300)으로 하강하며 전달되게 되어 상기 이송유닛(300)에 순차로 적치되며 이송된다.
Referring to FIG. 7 (b), when the winding of the
도 7의 (c)를 참조하면, 상기 이송유닛(300)에 적치된 상기 선재코일(2)은 이송되면서, 상기 이송유닛(300)의 주변부에 위치한 냉각유닛(200)에 의해 냉각된다. 이때 냉각유닛(200)이 상기 이송유닛(300)의 하부에 위치하는 것은 일 실시예에 불과하고, 이에 한정되는 것은 아니다. 냉각유닛(200)에서는 바람을 불어 급냉시키거나, 실온에서 서냉시킬 수도 있다. Referring to FIG. 7 (c), the
한편, 상기 선재코일(2)은 종래기술과 같이 원통형으로 권취되어 이송되는 것이 아니고, 상기 이송유닛(300)의 바닥에 넓게 펴져서 이송되기 때문에 냉각시의 편차가 거의 없어 균일한 냉각이 가능하게 한다.
On the other hand, the wire coil (2) is not wound and transported in a cylindrical shape as in the prior art, and is spread wide on the bottom of the
도 7의 (d)를 참조하면, 냉각된 상기 선재코일(2)은 상기 이송수단에 의해 상기 집적기(7)로 이동되어 적치되며 상기 선재코일(2)의 균일냉각에 의한 작업을 마무리하게 된다.
Referring to FIG. 7 (d), the cooled
100: 권취유닛 110: 회전드럼
111: 회전기어이 120: 외부드럼
121: 하부가이드 122: 구동홈
123: 게이트홈 130: 베어링
140: 구동수단 141: 구동기어
142: 구동원 150: 게이트
151: 게이트판 152: 개폐수단
153: 게이트판스토퍼 200: 냉각유닛
300: 이송유닛 400: 제어유닛
410: 선단감지센서 100: winding unit 110: rotating drum
111: rotary gear 120: outer drum
121: lower guide 122: drive groove
123: gate groove 130: bearing
140: drive means 141: drive gear
142: drive source 150: gate
151: gate plate 152: opening and closing means
153: gate plate stopper 200: cooling unit
300: transfer unit 400: control unit
410: tip detection sensor
Claims (8)
상기 권취유닛과 연계되어 순차로 적치된 선재코일을 냉각토록 제공되는 냉각유닛을 포함하며,
상기 권취유닛은 상기 선재의 선단을 지지하여 링 형태의 코일 형성 후에 상기 이송유닛에 전달하기 위해, 개폐가능하게 상기 회전드럼의 하부에 설치된 게이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선재코일 균일냉각장치.
A winding unit provided to wind the input wire rod into a coil, the winding unit including a rotating drum for transferring the wound wire rod in order to be transferred by the transfer unit; And
And a cooling unit provided to cool the wire coils sequentially stacked in association with the winding unit,
The winding unit further supports a wire coil uniform cooling device, characterized in that it further comprises a gate installed in the lower portion of the rotating drum to open and close to support the front end of the wire rod to form the coil after delivery to form the ring.
상기 선재의 선단을 감지하고, 상기 선재의 선단이 상기 회전드럼에 치입된 시간을 계산하여 상기 게이트의 개폐시점을 제어하기 위해, 상기 게이트의 개폐수단과 연결된 제어유닛를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선재코일 균일냉각장치.
3. The method of claim 2,
The wire rod further comprises a control unit connected to the opening and closing means of the gate to sense the tip of the wire rod, and to control the opening and closing time of the gate by calculating the time that the tip of the wire rod is inserted into the rotary drum. Coil homogenizer
상기 권취유닛은 상기 선재코일이 상기 이송유닛까지 전달되는 것을 가이드하기 위한 하부가이드를 제공하며, 상기 회전드럼을 내부에 위치시키는 외부드럼; 및
상기 회전드럼을 상기 외부드럼 내부에 위치시키며 지지하기 위한 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선재코일 균일냉각장치.
3. The method of claim 2,
The winding unit provides a lower guide for guiding the wire coil to be delivered to the transfer unit, the outer drum for positioning the rotating drum therein; And
And a bearing for positioning and supporting the rotating drum inside the outer drum.
상기 권취유닛은 상기 회전드럼에 회전력을 전달하기 위한 구동기어가 구비되어, 상기 회전드럼에 회전력을 공급하는 구동수단을 더 포함하며,
상기 회전드럼은 상기 구동수단으로부터 회전력을 전달받기 위한 회전기어이가 둘레방향으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 선재코일 균일냉각장치.
3. The method of claim 2,
The winding unit is provided with a drive gear for transmitting a rotational force to the rotating drum, further comprising a drive means for supplying a rotating force to the rotating drum,
The rotating drum is a wire coil uniform cooling device, characterized in that the rotary gear teeth for receiving the rotational force from the drive means is formed in the circumferential direction.
상기 회전드럼은 원통 형상 또는 상기 선재를 코일로 권취시키기 위한 굽힘력을 안정적으로 서서히 작용시키기 위한 역원뿔대 형상의 드럼인 것을 특징으로 하는 선재코일 균일냉각장치.
3. The method of claim 2,
The rotary drum is a wire coil uniform cooling device, characterized in that the drum of the cylindrical shape or inverted truncated conical shape for slowly and slowly acting the bending force for winding the wire to the coil.
상기 선재코일의 권취된 지름을 조절하기 위해, 상기 회전드럼에 회전력을 공급하는 구동수단과 연결되어 상기 회전드럼의 회전속도를 제어하는 제어유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선재코일 균일냉각장치.
3. The method of claim 2,
In order to adjust the wound diameter of the wire coil, the wire coil uniform cooling apparatus further comprises a control unit connected to the driving means for supplying a rotational force to the rotating drum to control the rotational speed of the rotating drum.
상기 선재는 대구경의 선재이며,
상기 냉각유닛은 제어유닛과 연결되어, 상기 선재코일을 서냉 또는 급냉으로 조절하여 냉각시키는 것을 특징으로 하는 선재코일 균일냉각장치.3. The method of claim 2,
The wire rod is a large diameter wire rod,
The cooling unit is connected to the control unit, the wire coil uniform cooling apparatus, characterized in that for cooling by adjusting the wire coil to slow cooling or quenching.
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