KR102167266B1

KR102167266B1 - 스킨패스밀라인

Info

Publication number: KR102167266B1
Application number: KR1020190056196A
Authority: KR
Inventors: 유병덕
Original assignee: 태창기계공업(주)
Priority date: 2019-05-14
Filing date: 2019-05-14
Publication date: 2020-10-19

Abstract

본 발명은 스킨패스밀라인으로서, 페이오프릴(2)에서 나온 코일(s)을 일차로 평탄화시키는 스트레이트너(4) 및 이 스트레이트너(4)의 후단에 배치되는 스킨패스밀(6), 그리고 스킨패스밀(6)을 통과한 코일(s)이 감기는 텐션릴(8)이 순차적으로 배치되고, 스트레이트너(4)는 복수개의 스트레이트롤(5)과, 구동모터에 구동연결되는 감속기(14), 상기 감속기(14)의 복수개의 출력축(15)과 각각의 스트레이트롤(5)을 연결하는 복수개의 유니버셜조인트(17)와, 상기 감속기(14)의 각각의 출력축(15)과 상기 각각의 유니버셜조인트(17) 사이에 배치되어 구동을 접속 또는 차단하는 복수개의 클러치(20)를 포함한다.

Description

스킨패스밀라인{Skin Pass Mill Line}

본 발명은 스킨패스밀라인에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 스킨패스밀의 전단에 스트레이트너가 배치되는 압연라인에서, 스킨패스밀과 스트레이트너의 연동작업구간을 확대하여 코일의 전장에 걸쳐서 교정작업을 가능하여 코일의 품질을 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 스킨패스밀라인에 관한 것이다.

일반적으로 열연코일을 소재로 하여 소둔 및 산세작업을 거쳐서 생산되는 완제품 및 냉연 반제품은 형상개선을 위해 스킨패스밀이 구비된 정정라인을 통과시켜서 되풀림압연, 검사, 절단, 및 귄취를 하고 출측 컨베이어에서 제품형량, 라벨부착 및 포장을 통해 제품을 출하하게 된다. 여기서 스킨패스밀(SPM; Skin Pass Mill)은 경미한 압연에 의해 코일의 평탄도, 표면성상 및 기계적 성질을 개선하는 작업을 수행한다. 한편, 두께가 두꺼운 후물 스트립이나 고강도 스트립의 경우에는 코일상으로 감긴 스트립을 풀면 길이방향, 즉 진행방향의 만곡이 심해서 스트레이트너로 코일의 선단부를 교정해주지 않으면, 스킨패스밀(6)이나 텐션릴(8)까지 통판하기 어렵다.
도 1은 종래의 이러한 스킨패스밀의 전단에 스트레이트너가 배치된 포함하는 정정라인 또는 스킨패스밀라인의 배열을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도시된 바와 같이 이러한 스킨패스밀라인은, 일차로 생산된 열연코일이 거치되는 페이오프릴(2)과, 이 페이오프릴(2)에서 나온 코일(s)을 일차로 평탄화시키는 스트레이트너(4) 및 이 스트레이트너(4)의 후단에 배치되는 스킨패스밀(6), 스킨패스밀(6)을 통과한 코일(s)이 감기는 텐션릴(8)이 순차적으로 배치되며, 필요에 따라 스킨패스밀(6)과 텐션릴(8) 사이에는 평탄화교정을 위한 레벨러나 장력조절을 위한 텐션브라이들롤, 폭이나 두께 측정용 게이지 등 다양한 부가적인 구성요소들이 배치된다. 그리고 상기 스트레이트너(4)에는 롤구동을 위해 구동모터와 감속기를 구비하고, 구동모터와 감속기 사이에는 클러치가 배치되었다.
이러한 종래의 스킨패스밀라인의 동작을 설명하면, 먼저 페이오프릴(2)에서 풀려나온 코일(s)의 선단부가 스트레이트너(4)에 진입하면, 개방상태로 대기중이던 상부스트레이트롤(5)이 닫히면서 코일(s)과 맞물리게 되고, 스트레이트너(4)의 구동력에 의해 코일(s)을 전진시키면서 코일(s)에 대한 일차적인 평탄화작업이 수행된다. 이어서 스트레이트너(4)의 구동력에 의해 코일(s)의 선단이 스킨패스밀(6)에 도달하면, 개방상태로 대기중이던 스킨패스밀(6)이 닫히면서 코일(s)과 마찰접합하고 이후에는 스킨패스밀(6) 자체의 구동력에 의해 코일(s)을 전진시키면서 스킨패스밀(6)에 의한 형상개선작업이 수행된다.

삭제

그런데, 이와 같이 코일(s)이 스킨패스밀(6)에 맞물리면 코일(s)은 스트레이트너(4)에 의한 통판작용, 즉 코일이송작용과 스킨패스밀(6)에 의한 통판작용이 동시에 일어나게 되는데, 이때 스킨패스밀(6)과 스트레이트너(4)의 스피드동조가 사실상 어려워서, 스킨패스밀(6)과 스트레이트너(4) 사이의 코일에 루프, 텐션헌팅, 또는 슬립발생과 같은 문제점이 발생하는 것을 피하기 어려웠다. 이러한 스피드동조의 어려움으로 인해 스트레이트너(4)를 아이들(idle) 상태로 두고 스킨패스밀(6)의 구동력만으로 코일을 통판시키는 방법을 시도하였으나, 기존의 스트레이트너(4)는 스트레이트롤(5)에 감속기가 연결되어 있어서 감속기의 부하로 인해 롤이 아이들(Idle)로 될 수 없는 문제점이 있었다.
이에 따라 종래에 스킨패스밀(6)의 전단에 스트레이트너(4)를 배치한 정정라인에서 후물 또는 고강도 스트립을 형상교정하는 경우에, 부득이 코일(s)이 스킨패스밀96)에 도달할 때까지만 스트레이트너(4)가 코일과 맞물려 형상교정기능을 수행하고 그 이후에는 스트레이트너(4)의 상부 스트레이트롤(5)을 상승 개방한 상태로 코일(s)을 통과시켜야 했으며, 이에 따라 스트레이트너(4)의 교정기능은 코일(s)의 선단이 스킨패스밀(6)에 도달할 때까지 스트레이트롤(5)이 닫혀있는 동안에만 가능했고, 그 이후에는 스트레이트너(4)가 교정기능을 수행할 수 없어서, 만족스러운 효과적인 형상교정기능을 수행하여 고품질의 코일제품을 얻기 어렵다는 문제점이 있었다.

등록특허제10-1591260호(2016.1.28)

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 스킨패스밀라인의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 스킨패스밀의 전단에 스트레이트너가 배치되는 압연라인에서, 스킨패스밀과 스트레이트너의 연동작업구간을 확대하여 코일의 전장에 걸쳐서 교정작업을 가능하게 하여 코일의 품질을 향상시킬 수 있는 새로운 구조의 스킨패스밀라인을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 페이오프릴(2)과, 이 페이오프릴(2)에서 나온 코일(s)을 일차로 평탄화시키는 스트레이트너(4) 및 이 스트레이트너(4)의 후단에 배치되는 스킨패스밀(6), 그리고 스킨패스밀(6)을 통과한 코일(s)이 감기는 텐션릴(8)이 순차적으로 배치되는 스킨패스밀라인에 있어서, 상기 스트레이트너(4)는 복수개의 스트레이트롤(5)과, 구동모터에 구동연결되는 감속기(14), 상기 감속기(14)의 복수개의 출력축(15)과 각각의 스트레이트롤(5)을 연결하는 복수개의 유니버셜조인트(17)와, 상기 감속기(14)의 각각의 출력축(15)과 상기 각각의 유니버셜조인트(17) 사이에 배치되어 구동을 접속 또는 차단하는 복수개의 클러치(20), 및 이들의 작동을 제어하는 콘트롤러를 포함하고, 상기 콘트롤러는 코일(s)의 선단이 스킨패스밀(6)에 맞물리면, 상기 스트레이트너(4)의 클러치(20)를 개방하여 상기 스트레이트롤(5)이 코일(s)에 접촉한 상태에서 아이들(idle)작동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 스킨패스밀라인이 제공된다.

삭제

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 클러치(20)는 감속기(14)에 인접한 프레임(21)에 장착되며 감속기(14)의 상하 2열로 배치된 복수개의 출력축(15)의 상부 및 하부에 각각 배치되는 브라켓(22), 이 브라켓(22)에 장착되는 실린더(23)와 이 실린더(23)에 의해 클러치의 착탈방향으로 전후진하는 직선운동부재(24)와, 상기 직선운동부재(24)의 대향측에 배치되는 캠폴로워(25)와, 상기 캠폴로워(25)가 안내되는 원형의 캠면(27)이 둘레면을 따라 형성되고 일측은 감속기(14)의 출력축(15)에 축결되고 타측에는 클러치면(28)이 형성된 제1클러치바디(26)와, 상기 제1클러치바디(26)에 상대적으로 슬라이드가능하게 결합되고 일측은 상기 유니버셜조인트(17)에 연결되고 타측에는 상기 제1클러치바디(26)의 클러치면(28)과 맞물리거나 해제되는 클러치면(32)이 형성된 제2클러치바디(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스킨패스밀라인이 제공된다.

본 발명에 따르면, 스킨패스밀(6)의 전단에 스트레이트너(4)가 배치되는 스킨패스밀라인에서, 스트레이트너(4)의 스트레이트롤(5)의 구동력을 접속 또는 차단하는 클러치(20)를 감속기(14)의 각각의 출력축(15)과 스트레이트롤(5) 측의 유니버셜조인트(17) 사이에 배치한 장치에서, 코일(s)의 선단이 스트레이트너(4)를 지날 때는 스트레이트너(4)와 마찰접촉하여 스트레이트너(4)의 구동력으로 코일(s)을 전진시키고, 코일(s)의 선단이 스킨패스밀(6)에 도착하여 맞물리기 시작하면 클러치(20)를 개방하되 감속기(14)의 부하가 스트레이트롤(5)로 전달되지 않으므로 스트레이트롤(5)이 구동력없이나 부하없이 아이들링 상태로 코일(s)에 접촉되므로, 코일(s)이 스킨패스밀(6)에 맞물려서 스킨패스밀(6)의 구동력에 의해 코일(s)이 통판될 때, 스트레이트너(4)는 아이들상태에서 스킨패스밀(6)의 회전에 추종하여 자연스럽게 동조되어 코일(s)을 통판시키면서 스트레이트롤(5)의 인터메쉬에 의해 코일교정기능을 수행할 수 있으므로, 후물 스트립이나 고강도 스트립의 경우, 종래와 같이 코일(s)의 선단이 스킨패스밀(6)에 도달한 이후부터 스트레이트너(4)의 상부 스트레이트롤(5)을 상승 개방하여 코일(s)과 이격시키지 않더라도 스트레이트너(4)와 스킨패스밀(6)의 동조가 가능하므로, 코일(s)이 스킨패스밀(6)에 도달한 이후에도 스트레이트너(4)에 의한 코일교정동작이 가능하게 되어 스킨패스밀라인의 코일교정효율이 증대되고 고품질의 코일을 생산할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 클러치(20)를 감속기(14)의 출력측에 배치함에 있어서, 상하 2열로 배치된 감속기(14)의 복수개의 출력축(15)의 상부 및 하부에 각각 브라켓(22)을 배치하고, 이 브라켓(22) 상에 실린더(23)와 직선운동기구(24)를 배치하고, 이 직선운동기구(24)에 캠폴러워(25)를 설치하고, 이에 대응하여 감속기출력축(15)에 축결되는 제1클러치바디(26)에는 상기 캠폴로워(25)가 안내되는 캠면(27)을 형성하고, 스트레이트롤(5)에 연결되는 유니버셜조인트(17)에는 제1클러치바디(26)와 맞물림 또는 해제되는 제2클러치바디(30)를 배치함으로써, 다수의 출력축(5)과 유니버셜조인트(17)가 밀집되어 있는 스트레이트너(4)의 구동측의 한정된 공간에 다수의 클러치를 컴팩트하고 집약적으로 설치할 수 있다.

도 1은 종래의 스킨패스밀라인의 개략구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예의 개략구성도
도 3은 상기 실시예의 스트레이트너 구동부의 구성도
도 4는 도 3의 A-A선 단면도
도 5는 상기 실시예의 클러치부의 정면도
도 6은 상기 실시예의 클러치부의 개략 횡단면도
도 7은 상기 실시예의 작동상태 설명도

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예의 개략구성도이고, 도 3과 도 4는 스트레이트너의 구동부를 보여주는 도면이고, 도 5와 도 6은 클러치부의 구성도이고, 도 7은 본 발명의 작동상태도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스킨패스밀라인은, 열연코일 또는 냉연반제품 코일 등이 거치되는 페이오프릴(2)과, 이 페이오프릴(2)에서 풀려나오는 코일(s)이 일차로 지나면서 통판 또는 평탄화 교정되는 스트레이트너(4), 및 스트레이트너(4)의 후단에 배치되는 스킨패스밀(6) 그리고 코일(s)에 장력을 부여하면서 당기고 처리완료된 코일(s)을 권취하는 텐션릴(8)로 구성되는 것은 일반적인 스킨패스밀라인 또는 정정라인과 동일하다. 그리고 스트레이트너(4)에 배치된 복수개의 상부롤과 하부롤을 스트레이트롤(5)이라 칭한다.

스트레이트너(4)의 구동부를 보여주는 도 3과 도 4를 참조하면, 스트레이트너(4)의 스트레이트롤(5)를 구동하기 위해 구동모터에 연결된 감속기(14) 및 감속기(14)에서 나오는 복수개의 출력축(15)에 결합되어 구동력을 접속 또는 차단하는 클러치(20)가 순차적으로 배치된다. 상기 감속기(14)의 복수개의 출력축(15)은 상하 2열로 콤팩트하게 배치되고, 이들 출력축(15)에 각각 연결되는 클러치(20)도 상하 2열로 출력축(15)에 대응하여 배치된다. 한편, 클러치(20)의 타단에는 유니버셜조인트(17)가 연결되고, 이 유니버셜조인트(17)에는 스트레이트너(4)의 각각의 스트레이트롤(5)이 연결된다. 이러한 구조에 따라 구동모터의 구동력은 감속기(14)와 클러치(20) 및 유니버셜조인트(17)를 거쳐 스트레이트롤(5)을 회전구동하고, 클러치(20)가 개방되면 감속기(14)로부터의 구동력은 차단된다. 여기서 본 발명의 한 특징은 클러치(20)가 도시안된 구동모터와 감속기(14) 사이에 배치되지 않고, 감속기(14)의 출력축(15)과 스트레이트롤(5)측의 유니버셜조인트(17) 사이에 배치되는 점이다.

이와 같이 감속기(14)와 출력측에는 복수개의 유니버셜조인트(17)가 밀집되어 있으므로, 이러한 부분에 각 출력축(15) 또는 유니버셜조인트(17) 마다 클러치(20)를 콤팩트하면서도 원활하게 작동하도록 배치하는 것은 용이하지 않다. 이에 대하여 본 발명에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 감속기(14)에 인접한 프레임(21)에서 감속기(14)의 2열로 배치된 복수개의 출력축(15)에 인접하게 그 상부 및 하부에 브라켓(22)을 배치하고, 이 브라켓(22)에 각각의 클러치(20)를 배치한다. 구체적으로는, 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 브라켓(22)에 실린더(23)와 이 실린더(23)에 의해 클러치의 착탈방향으로 전후진하는 직선운동부재(24)를 장착한다. 그리고 이 직선운동부재(24)의 대향측에는 한 쌍의 캠폴로워(25)가 배치된다. 그리고 이에 대응하여 일측이 감속기(14)의 출력축(15)에 축결되고 타측에는 클러치면(28)이 형성된 제1클러치바디(26)의 둘레면을 따라 원형의 캠면(27)이 형성되어, 이 캠면(27)에는 상기 캠폴로워(25)가 결합되어 안내된다. 또한, 상기 제1클러치바디(26)와 맞물리고 해제되는 제2클러치바디(30)는 일측이 상기 유니버셜조인트(17)에 연결되고 타측에는 클러치면(32)이 형성된다.

한편, 실린더(23)의 일측에는 클러치의 개폐동작과 연동되는 내부 피스톤의 위치를 검출하여 클러치의 맞물림 및 해제상태를 검출하는 클러치센서(36)가 배치된다. 이 클러치센서(36)가 클러치의 오동작을 검출하면 도시안된 컨트롤러가 라인의 작동을 멈추도록 할 수 있고, 필요에 따라 스트레이트너(4)의 개별 스트레이트롤(5)을 전체 또는 개별적으로 작동시킬 수 있다.

이러한 구조에 따라, 감속기의 각각의 출력축(15)에 인접한 상부 및 하부에 각각 대응하는 클러치(20)를 컴팩트하게 배치하면서도, 실린더(23)에 의한 클러치(20)의 개폐작동과 아울러 캠면(27)과 캠폴로워(25)의 결합에 의해 스트레이트롤(5)에 대한 구동모터의 구동력이 원활하게 전달될 수 있어서 구조가 컴팩트하면서도 스트레이트너의 구동 및 클러치작동이 모두 원활하게 이루어질 수 있다.

도 7을 참조하여 본 발명에 따른 스킨패스밀의 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저 페이오프릴(2)에서 코일(s)을 풀어서 스트레이트너(4)로 보낸다. 이 때 스트레이트너(4)의 스트레이트홀(5)은 상승되어 개방상태로 대기한다(S1). 코일(s)이 스트레이트너(4)에 맞물리면 스트레이트홀(5)이 하강하여 스트레이트너(4)는 닫히고 스트레이트너(4)의 구동력으로 코일(s)을 통판시키면서 스트레이트롤(4)의 인터메쉬에 의해 일차적인 평탄교정작업을 행한다(S2). 다음에 코일(s)이 스킨패스밀(6)에 도달하면 개방되어 있던 스킨패스밀(6)이 닫히면서 스킨패스밀(6)의 구동력으로 코일(s)을 전진, 즉 통판시키면서 스킨패스밀(6)에서 소정의 교정작업을 개시한다. 이때, 콘트롤러는 스트레이트너(4)의 클러치(20)를 개방하도록 제어하여, 스트레이트너(4)는 구동력이 차단된 아이들링상태에서 코일(s)에 접촉된 상태가 되고 스킨패스밀(6)의 마찰구동에 의한 속도에 추종하면서 자연스럽게 속도가 동조된다(S3). 여기서 본 발명에 따르면, 클러치(20)가 감속기(14)의 입력측이 아닌 출력측에 배치되므로, 스트레이트롤(5)이 아이들링상태가 되더라도 감속기로 인한 부하가 작용하지 않으므로, 스트레이트롤(5)이 별다른 부하없이 아이들링되면서 스킨패스밀(6)의 속도에 동조하게 된다.
도시되지는 않았으나, 스킨패스밀(6)의 후단에는 필요에 따라 레벨러나, 게이지, 텐션브라이드롤 등, 다양한 구성요소들이 부가될 수 있다. 다음에 코일(s)이 텐션릴(8)에 도달하면, 텐션릴(8) 자체의 구동력에 의해 코일(s)에 적절한 장력을 부여하면서 코일(s)을 권취하게 된다(S4). 이때 스킨패스밀(s)은 통판 및 교정작용을 행하고, 스트레이트너(4) 역시 아이들링상태로 스킨패스밀(6)과 속도를 동조하면서 스트레이트너(4)의 인터메쉬에 의한 교정작업을 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면 코일(s)의 거의 전장에 걸쳐서 스트레이트너(4)에 의한 일차적 평탄화교정을 수행할 수 있으므로, 종래와 같이 코일(s)의 선단이 스킨패스밀(6)에 도달한 이후에는 스트레이트너(4)의 스트레이트롤(5)이 상승개방된 상태로 되어 코일(s)의 교정에 기여하지 못함으로 인한 교정불량이나 만족스럽지 못한 교정이 방지되고, 고품질의 코일 생산과 수율제고가 가능하게 된다.

Claims

페이오프릴(2)과, 이 페이오프릴(2)에서 나온 코일(s)을 일차로 평탄화시키는 스트레이트너(4) 및 이 스트레이트너(4)의 후단에 배치되는 스킨패스밀(6), 그리고 스킨패스밀(6)을 통과한 코일(s)이 감기는 텐션릴(8)이 순차적으로 배치되는 스킨패스밀라인에 있어서, 상기 스트레이트너(4)는 복수개의 스트레이트롤(5)과, 구동모터에 구동연결되는 감속기(14), 상기 감속기(14)의 복수개의 출력축(15)과 각각의 스트레이트롤(5)을 연결하는 복수개의 유니버셜조인트(17)와, 상기 감속기(14)의 각각의 출력축(15)과 상기 각각의 유니버셜조인트(17) 사이에 배치되어 구동을 접속 또는 차단하는 복수개의 클러치(20), 및 이들의 작동을 제어하는 콘트롤러를 포함하고, 상기 콘트롤러는 코일(s)의 선단이 스킨패스밀(6)에 맞물리면, 상기 스트레이트너(4)의 클러치(20)를 개방하여 상기 스트레이트롤(5)이 코일(s)에 접촉한 상태에서 아이들(idle)작동되도록 제어하고,
상기 클러치(20)는 감속기(14)에 인접한 프레임(21)에 장착되며 감속기(14)의 상하 2열로 배치된 복수개의 출력축(15)의 상부 및 하부에 각각 배치되는 브라켓(22), 이 브라켓(22)에 장착되는 실린더(23)와 이 실린더(23)에 의해 클러치의 착탈방향으로 전후진하는 직선운동부재(24)와, 상기 직선운동부재(24)의 대향측에 배치되는 캠폴로워(25)와, 상기 캠폴로워(25)가 안내되는 원형의 캠면(27)이 둘레면을 따라 형성되고 일측은 감속기(14)의 출력축(15)에 축결되고 타측에는 클러치면(28)이 형성된 제1클러치바디(26)와, 상기 제1클러치바디(26)에 상대적으로 슬라이드가능하게 결합되고 일측은 상기 유니버셜조인트(17)에 연결되고 타측에는 상기 제1클러치바디(26)의 클러치면(28)과 맞물리거나 해제되는 클러치면(32)이 형성된 제2클러치바디(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스킨패스밀라인.
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