KR102070027B1 - 스윙 타입 클램핑 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 타입 클램핑 장치는 롤에 삽입될 수 있도록 형성되고, 내부에는 수용 공간이 형성된 바디; 및 상기 수용 공간에 내장되고, 일단은 상기 롤의 축 방향과 평행하게 형성된 가상의 축을 따라 상기 수용 공간으로부터 선택적으로 외부로 노출되며, 타단은 그 일단과 연동하여 회전하되, 상기 수용 공간으로부터 상기 롤의 외주면 방향을 향해 선택적으로 돌출되어 상기 롤의 외주면에 접촉하는 복수 개의 클램핑 모듈;을 포함한다.

Description

스윙 타입 클램핑 장치{SWING TYPE CLAMPING DEVICE}
본 발명은 롤과 초크(베어링)를 탈착시키기 위해 사용되는 클램프 장치에 관한 것으로서, 고속으로 회전하는 고중량의 롤과 초크를 안정적으로 지지하면서 내구성이 우수하고, 착탈을 용이하게 실시할 수 있는 스윙 타입 클램핑 장치를 제공한다.
일반적으로 제철소 등에서는 스트립을 압연하는 등 강판을 제조하기 위해서 설치되는 롤은 복수개의 압연롤(Work roll)과 보강롤(Back up roll)이 복수 개의 단으로 이루어진 열연공장의 롤과, 압연롤과 보강롤 사이에 중간롤을 갖추어 6단으로 형성하는 냉연공장의 롤 등이 있으며, 이밖에도 여러가지의 공정에 사용되는 다수의 롤이 사용되고 있다.
특히, 상기와 같은 다수의 롤 중에서도 압연기에 사용되는 압연롤은 그 크기가 크고 상당한 중량으로 마련되어 소재를 소정 형태 또는 두께로 압하나는 기능을 하는데, 이러한 압연롤의 양측 단부에는 베어링(bearing) 역활을 하는 쵸크가 설치되며, 그 후단에 초크를 고정하는 클램프가 설치된다.
상기와 같이 압연롤과 초크를 탈착시키기 위해 사용되는 클램프는 크게 수동 클램프와 오토 클램프로 분류되는데, 작업성 및 안정성 확보 측면에서 유리한 오토 클램프의 비중이 점차 증가하고 있다.
종래 일반적인 오토 클램프는 납작한 도넛형상으로 이루어진 바디와 바디의 내측에 클램프의 중심 방향으로 승강 가능하게 설치되되, 클램프 조우 또는 클램프 바와 같은 4개의 클램프가 바디에 십자 방향으로 이격 설치되고 4개의 클램프가 바디 내측으로 삽입 또는 인출되도록 구동력을 제공하는 구동부로 구성된다.
그러나 상기와 같은 종래의 오토 클램프는 클램프가 4개로 제한되어 있어 3ton 이상의 무게로 마련되어 2,000rpm 이상의 속도로 회전되는 롤에 설치되는 경우 롤의 하중을 견디지 못하는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 클램프 조우가 승강 운동함에 따라 클램프 몸체와 마찰되거나, 롤에 끼여 손상되는 등으로 인하여 내구성 및 수명이 저하되는 문제점을 가지고 있엇다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것을 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여서는 안될 것이다.
KR 10-1175262 B1(2012.08.13.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 롤에 결합시 클램프 조우가 회동되도록 함으로써, 끼임 또는 마찰 등으로 인한 고장 및 파손을 최소화할 수 있는 스윙 타입 클램핑 장치를 제공한다.
또한, 롤과 초크을 클램핑시 지지력을 향상시켜, 클램핑 장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 스윙 타입 클램핑 장치를 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 타입 클램핑 장치는 롤에 삽입될 수 있도록 형성되고, 내부에는 수용 공간이 형성된 바디; 및 상기 수용 공간에 내장되고, 일단은 상기 롤의 축 방향과 평행하게 형성된 가상의 축을 따라 상기 수용 공간으로부터 선택적으로 외부로 노출되며, 타단은 그 일단과 연동하여 회전하되, 상기 수용 공간으로부터 상기 롤의 외주면 방향을 향해 선택적으로 돌출되어 상기 롤의 외주면에 접촉하는 복수 개의 클램핑 모듈;을 포함한다.
상기 클램핑 모듈은, 일단이 상기 바디의 전면에 노출되도록 상기 수용 공간에 힌지 결합되는 링크핀; 상기 링크핀에 연동하여 회전되도록, 일단이 제1 링크를 매개로 상기 링크핀과 연결된 래치; 및 일단이 상기 롤의 외주면 방향으로 돌출되도록 상기 수용공간에 힌지 결합되되, 상기 링크핀의 타단과 제2 링크를 매개로 연결되고 타단이 상기 래치의 타단에 접하도록 설치된 클램프;를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게, 상기 클램핑 모듈은, 일측이 상기 링크핀에 고정되고 타측이 상기 래치에 고정되어 상기 래치의 이동을 가이드 하는 제1 스프링;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 클램프는 그 타측에 상기 래치의 타단와 접촉되는 접촉돌기가 형성되고, 상기 클램핑 모듈은, 일단이 상기 래치의 타단에 접하도록, 상기 접촉돌기를 감싸 설치되어 상기 클램프에 복원력을 제공하는 제2 스프링;을 더 포함할 수 있다.
상기 클램프는, 상기 롤의 외주면 방향으로 수직하는 제1 측면과 상기 제1 측면에서 만곡지게 연장되는 제2 측면 및 상기 제2 측면의 단부에서 절곡 연장되는 제3 측면을 포함할 수 있고, 상기 제2 측면과 제3 측면의 경계부가 상기 수용 공간의 내벽과 접촉되어 돌출 정도가 제한되는 것을 특징으로 할 수 있다.
보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 타입 클램핑 장치는, 상기 클램핑 모듈이 설치될 수 있도록 내부 공간이 형성되어 상기 수용 공간에 방사상으로 설치된 복수 개의 클램핑 케이스;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 상기 클램핑 모듈은, 6개 이상으로 마련되어 상기 바디에 방사상으로 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 클램프 초우가 롤의 외주면 방향으로 회전 돌출됨으로써 바디와의 마찰 또는 롤에 끼임 등 오작동이 발생되는 것을 최소화하여 수명을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
나아가, 클램핑 조우의 지지력을 향상시켜, 클램핑 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙타입 클램핑 장치를 보여주는 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 타입 클램핑 장치를 보여주는 평면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 타입 클램핑 장치의 측단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프의 회동을 설명하기 위한 도면이며,
도 5는 도 3 "A"의 부분 확대도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
본 발명은 롤과 접촉되는 클램프가 승강되는 과정에서 마찰이 발생되거나, 롤에 끼이는 문제가 발생되지 않도록, 클램프가 회전되면서 승강되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 타입 클램핑 장치를 보여주는 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 타입 클램핑 장치는 내부에 수용 공간이 형성되어 롤에 삽입되는 바디(100)와 일단은 롤의 축 방향과 평행하게 바디(100)의 전면에서 돌출되고 타단은 롤의 외주면 방향으로 돌출되도록 수용 공간에 방사상으로 설치되되, 롤과 접촉되는 타단은 일단과 연동하여 회전하면서 돌출되는 복수 개의 클램핑 모듈(200)을 포함한다.
바디(100)는 내부로 롤이 삽입될 수 있도록, 중공이 형성된 도넛 형상으로 형성된다.
이때, 바디(100)의 전면에 복수 개의 클램핑 모듈(200)의 일단이 각각 돌출될 수 있도록 복수의 핀 홀이 방사상으로 형성되고, 클램핑 모듈(200)의 타단이 돌출될 수 있도록 바디(100)의 내주면에 각각의 핀홀에 대응되는 복수의 클램프 홀이 형성되어 마련된다.
이에, 수용 공간에 설치된 클램핑 모듈(200)의 전면에 디초킹 장치가 배치되어, 디초킹 장치가 클램핑 모듈(200)의 일단을 가압하면 그 타단이 회전하며 수용 공간 내부로 삽입되며, 가압력이 해제되면 그 일단이 바디(100)의 전면으로 돌출되고 타단은 그에 연동하여 롤의 외주 방향으로 돌출된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 타입 클램핑 장치를 보여주는 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 타입 클램핑 장치의 측단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 모듈은 바디(100)의 전면에 선택적으로 돌출되는 링크핀(210)과, 링크핀(210)에 연동하여 회전하는 래치(220) 및 링크핀(210)과 래치(220)에 연동하여 회전하여 그 일단이 롤의 외주 방향으로 선택적으로 돌출되는 클램프(230)를 포함한다.
링크핀(210)은 부메랑 형상으로 마련되어, 그 일단이 바디(100)의 전방에 돌출될 수 있도록 중심이 수용 공간 내부에 제1 샤프트를 매개로 힌지 결합된다.
래치(220)는 링크핀(210)에 연동되도록 제1 링크(201)를 매개로 링크핀(210)에 연결되는데, 보다 구체적으로 제1 링크(201)는 일단이 링크핀(210)에 고정되고 타단은 래치(220)의 일단에 고정되고, 제1 샤프트를 중심으로 회전될 수 있도록 설치된다.
한편, 클램프(230)는 일단이 롤의 외주면 방향으로 회전하면서 돌출되도록 제2 샤프트를 매개로 수용 공간 내부에 설치되되, 링크핀(210)과 제2 링크(202)를 매개로 연결되고, 그 타단이 래치(220)의 타단에 접하도록 설치된다.
이에, 링크핀(210)이 회전함에 따라, 제1, 2 링크(201, 202)를 매개로 링크핀(210)에 연결되어 링크핀(210)의 회전에 연동되는 래치(220) 및 클램프(230)가수용 공간 내부에서 회전하게 되면서, 클램프(230)의 일단이 선택적으로 롤의 외주면 방향으로 돌출된다.
보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 모듈(200)은 양단이 각각 링크핀(210)과 래치(220)에 고정되어, 링크핀(210) 회동시 래치(220)의 이동을 가이드 하는 제1 스프링(240)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이에, 링크핀(210)이 수용 공간 내부로 삽입시 링크핀(210)에 연동되는 래치(220)의 타단이 클램프(230)의 타단을 가압하도록 그 이동을 가이드하고, 링크핀(210)의 일단이 수용 공간 외부로 인출시 래치(220)가 링크핀(210)을 따라 이동하도록 복원력을 제공함으로써, 클램핑 모듈(200)의 작동 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 제1 스프링(240)은 인장력을 제공하는 인장 스프링으로 설명하고 있으나, 이에 한정하지 않고, 링크핀(210)에 연동되는 래치(220)의 이동을 가이드 하도록 인장력을 제공할 수 있는 토션 스프링 등 다양한 종류의 스프링이 선택적으로 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프(230)는 래치(220)의 타단과 접촉되는 타측에 래치(220) 방향으로 돌출된 접촉돌기(231)가 형성되고, 접촉돌기(231)를 감싸 설치되어 클램프(230)에 복원력을 제공하는 제2 스프링(250)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 제2 스프링(250)은 일단이 래치(220)의 타단에 접하도록 접촉돌기(231)가 삽입 설치된다.
이에, 링크핀(210)에 가해지는 힘이 제거되어 링크핀(210)의 일단이 바디(100)의 전방으로 돌출시, 클램프(230)가 롤의 외주면 방향으로 돌출되도록 복원력을 제공하여 클램핑 모듈(200)의 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 제2 스프링(250)은 코일 스프링인 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정하지 않고, 링크핀(210) 돌출시 클램프(230)의 일단을 롤의 외주면 방향으로 돌출시키는 복원력을 제공할 수 있는 다양한 종류의 스프링이 선택적으로 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램프의 회동을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 바디(100)에서 롤의 외주면 방향으로 돌출되는 클램프(230)의 일측은 인출시 롤과 수직하는 제1 측면(232)과 제1 측면(232)에서 만곡지게 연장되는 제2 측면(233) 및 제2 측면(233)에서 절곡되어 연장된 제3 측면(234)을 포함하며, 클램프(230) 최대 인출시 제2 측면(233) 및 제3 측면(234)의 경계부는가 수용 공간의 내면과 접촉되도록 설치되는 것이 바람직하다.
이에, 클램프(230)가 최대로 인출되더라도 바디(100) 외부로 이탈되어 오작동이 발생되거나 고장이 발생되는 것을 방지하고, 스윙 타입 클램핑 장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 타입 클램핑 장치는 각각의 클램핑 모듈(200)이 삽입될 수 있도록 내부 공간이 형성되어 수용 공간에 삽입되는 복수 개의 클램핑 케이스(300)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이에, 내부 공간에 클램핑 모듈(200)이 장착된 클램핑 케이스(300)를 바디(100)의 수용 공간에 삽입하여 설치함으로써, 조립을 용이하게 하고 조립시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
나아가 복수의 클램핑 모듈(200) 중 어느 하나에 이상이 발생된 경우, 사전에 내부에 클램핑 모듈(200)이 장착된 클램핑 케이스(300)를 이용하여 교체함으로써, 교체 시간을 단축시킬 수 있으며 유지 및 보수를 용이하게 실시할 수 있다.
보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른, 스윙 타입 클램핑 장치는 6개 이상의 클램핑 모듈(200)이 바디(100)의 수용 공간에 방사상으로 설치되는 것이 바람직하다.
그 이유는, 제철산업 등에서 사용되는 압연롤과 같이 고속으로 회전되는 고중량의 롤의 하중을 견디지 못해 파손되는 것을 최소화하여 롤을 보다 안정적으로 클램핑할 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 타입 클램핑 장치의 작동을 설명한다.
도 5는 도 3 "A"의 부분 확대도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스윙 타입 클램핑 장치는 디초킹 장치 등으로 바디(100)의 전면에 돌출된 링크핀(210)의 일단을 가압하면 링크핀(210)이 수용 공간 내부로 삽입되면서 제1 샤프트를 중심으로 회전된다.
상기와 같이 링크핀(210)이 회전되면, 일단이 제1 링크(201)를 매개로 링크핀(210)에 연결된 래치(220)가 링크핀(210)에 연동되어 클램프(230)가 인출되도록 가압하던 래치(220)의 타단이 이동하게 되어 클램프(230)가 수용 공간 내부로 삽입될 수 있도록 한다.
이때, 래치(220)는 양단이 각각 링크핀(210) 및 래치(220)에 연결된 제1 스프링(240)에 의해 그 이동이 가이드 된다.
상기와 같이, 링크핀(210)이 회전하여 수용 공간 내부로 삽입되고, 그에 따라 클램프(230)의 타단을 가압하는 힘이 해제되면, 링크핀(210)에 제2 링크(202)를 매개로 연결된 클램프(230)가 제2 샤프트를 중심으로 회전하여 수용 공간 내부로 삽입되어 롤에서 분리 가능한 상태가 된다.
한편, 클램프(230)의 인출은 링크핀(210)의 일단을 가압하는 가압력이 해제되면, 링크핀(210)의 일단이 바디(100)의 전면으로 인출되도록 회전되고, 그에 따라 제1, 2 링크(201, 202)를 매개로 연결된 래치(220) 및 클램프(230)가 상기의 역방향으로 회전되면서 클램프(230)가 롤의 외주면 방향으로 인출되어 롤을 클램핑하게 된다.
이때, 클램프(230)는 제2 측면(233)과 제3 측면(234)이 이루는 경계부가 바디(100)의 수용 공간 또는 클램핑 케이스(300)의 내부 공간의 내주면과 접촉되면서 그 인출 정도가 제한된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 바디 200: 클램핑 모듈
201: 제1 링크 202: 제2 링크
210: 링크핀 220: 래치
230: 클램프 231: 접촉돌기
232: 제1 측면 233: 제2 측면
234: 제3 측면 240: 제1 스프링
250: 제2 스프링 300: 클램핑 케이스

Claims (7)

  1. 롤에 삽입될 수 있도록 형성되고, 내부에는 수용 공간이 형성된 바디;
    상기 수용 공간에 내장되고, 일단은 상기 롤의 축 방향과 평행하게 형성된 가상의 축을 따라 상기 수용 공간으로부터 선택적으로 외부로 노출되며, 타단은 그 일단과 연동하여 회전하되, 상기 수용 공간으로부터 상기 롤의 외주면 방향을 향해 선택적으로 돌출되어 상기 롤의 외주면에 접촉하는 복수 개의 클램핑 모듈; 및
    상기 클램핑 모듈이 설치될 수 있도록 내부 공간이 형성되어 상기 수용 공간에 방사상으로 설치된 복수 개의 클램핑 케이스;를 포함하는, 스윙 타입 클램핑 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 클램핑 모듈은,
    일단이 상기 바디의 전면에 노출되도록 상기 수용 공간에 힌지 결합되는 링크핀;
    상기 링크핀에 연동하여 회전되도록, 일단이 제1 링크를 매개로 상기 링크핀과 연결된 래치; 및
    일단이 상기 롤의 외주면 방향으로 돌출되도록 상기 수용공간에 힌지 결합되되, 상기 링크핀의 타단과 제2 링크를 매개로 연결되고 타단이 상기 래치의 타단에 접하도록 설치된 클램프;를 포함하는, 스윙 타입 클램핑 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 클램핑 모듈은,
    일측이 상기 링크핀에 고정되고 타측이 상기 래치에 고정되어 상기 래치의 이동을 가이드 하는 제1 스프링;을 더 포함하는, 스윙 타입 클램핑 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 클램프는 그 타측에 상기 래치의 타단와 접촉되는 접촉돌기가 형성되고,
    상기 클램핑 모듈은,
    일단이 상기 래치의 타단에 접하도록, 상기 접촉돌기를 감싸 설치되어 상기 클램프에 복원력을 제공하는 제2 스프링;을 더 포함하는, 스윙 타입 클램핑 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 클램프는,
    상기 롤의 외주면 방향으로 수직하는 제1 측면과 상기 제1 측면에서 만곡지게 연장되는 제2 측면 및 상기 제2 측면의 단부에서 절곡 연장되는 제3 측면을 포함하여, 상기 제2 측면과 제3 측면의 경계부가 상기 수용 공간의 내벽과 접촉되어 돌출 정도가 제한되는 것을 특징으로 하는, 스윙 타입 클램핑 장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 클램핑 모듈은,
    6개 이상으로 마련되어 상기 바디에 방사상으로 설치된 것을 특징으로 하는, 스윙 타입 클램핑 장치.
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