KR200181437Y1 - 핀치롤 압하력 조정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제1지지블록에 의하여 회전가능하도록 양단이 지지되어 있는 하부롤과 제2지지블록에 의하여 회전가능하도록 양단이 지지되고 상하유동이 가능한 상부롤로 이루어진 핀치롤의 압하력을 조정하기 위한 장치에 관한 것으로, 핀치롤 압하력조정장치는 상기 제1지지블록의 상부에 나사결합되는 나사결합부와, 상기 나사결합부의 상부에 위치하고 편평한 상부면을 갖는 머리부와, 상기 나사결합부의 하부에 위치하는 원형샤프트부로 이루어지고 상기 제1지지블록과 제2지지블록 사이에 개재되는 스크류 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하므로, 핀치롤의 불균형 및 압하력 불량(눌림 압착력 불균형)에 따른 얇은 철판의 진행 불량성을 해소하고, 또한 최종제품을 생산하는 냉연공장 각 설비의 입측의 고질적인 자동용접불량 현상을 해소하고, 최종제품의 권취 상태를 양호하게 유지하여 최종제품의 재처리 작업을 감소시킬 수 있다.

Description

핀치롤 압하력 조정장치{Apparatus for controlling the pressure of the pinch roll}

본 고안은 냉연공장의 생산라인에 사용되는 핀치롤의 압하력을 조정하기 위한 장치에 관한 것이고, 특히 핀치롤의 균형 및 균등한 압하력을 조정하고 확보함으로써 최종제품의 품질향상 및 후처리공정에 소요되는 에너지를 감소시킬 수 있는 핀치롤 압하력조정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전제철설비의 냉연공장은 연속열처리라인(continuous annealing line), 전기도금라인(EGL), 연속도금라인(CGL) 등의 생산라인으로 이루어져 있으며, 이러한 생산라인에는 상하 실린더의 압하력과 회전력에 의해 두께가 상대적으로 얇은 철판을 진행시키기 위한 고무 재질의 핀치롤(pinch roll)이 사용되고 있다.

즉, 냉연공장의 생산라인에 사용되는 핀치롤, 윙가롤(wringer roll), 스나바롤(snubber roll) 등과 같은 핀치롤류에 있어서, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 공기실린더(11)에 의한 압하력과 전기모타(12)에 의한 회전력에 의하여, 장력이 없는 상대적으로 얇은 두께(예를 들어, 0.15㎜ 내지 2.5㎜)의 철판(strip)이 처지지 않게 하고 또한 이송물이 좌우로 이동되지 않고 라인 일직선(line center) 방향으로 이동되도록 한다.

이러한 핀치롤에 있어서, 위치고정되어 회전가능하도록 양단이 지지되어 있는 하부롤(bottom roll; 14)의 수평레벨을 조정한 후, 상하 유동하는 상부롤(top roll; 16)은 좌우 베어링 블록(17, 18)의 베이스 프래임 상부에 공기실린더 로드부(11a, 11b)를 각각 연결하여 약 0.5㎏/㎠ 내지 4㎏/㎠ 정도의 좌우 공기압력과 속도조정밸브를 조정함으로써, 좌우 균형이 맞추어진 상태로 사용되어, 상부롤(16)과 하부롤(14) 사이로 철판이 이송된다.

그러나, 상부롤이 수시로 상하 유동함으로써, 실린더의 로드 마찰력이 변하게 되고, 환경 및 온도가 변하게 되고, 모터측에 연결된 조인트(예를 들어, 볼조인트, 유-조인트, 기어체결부재 등)의 무게에 의해 상부롤의 좌우 균형이 쉽게 흐트려져서, 철판의 눌림 압착력 또는 압하력이 변하게 되므로, 이송하고자 하는 얇은 철판을 라인 일직선 방향으로 진행시키지 못하게 된다.

그 결과, 냉연공장 각 설비 입력측에서, 선행 철판의 후단부와 후행 철판의 전방부가 정렬되지 못한 상태로 용접이 이루어지는 자동용접불량(camber welding)이 발생하여 철판장력에 의해 철판이 파단된다. 그리고, 최종제품의 상단부와 하단부의 권취상태가 불량하여 후속공정으로 권취불량제품을 풀고 다시 감는 재처리작업을 실시하고 있다.

상기된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안은 핀치롤에 의해 얇은 철판을 이송시킬 때, 롤의 균형 및 균등한 압하력을 조정하고 확보함으로써 얇은 철판의 진행 안정성을 향상시켜 각 냉연공장의 입측 용접설비의 안정된 용접과 각 냉연공장 출측 설비의 최종 권취상태의 정밀도를 향상시키고 설비운행 중단 및 후처리 공정작업을 감소시킴으로써 최종제품의 품질향상 및 후처리공정에 소요되는 에너지를 감소시킬 수 있는 핀치롤 압하력조정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 고안에 따르면, 상기 목적을 달성하기 위하여, 한쌍의 제1지지블록에 의하여 회전가능하도록 양단이 지지되어 있는 하부롤과 한쌍의 제2지지블록에 의하여 회전가능하도록 양단이 지지되고 상하유동이 가능한 상부롤로 이루어진 핀치롤의 압하력을 조정하기 위한 장치는 상기 제1지지블록의 상부에 나사결합되는 나사결합부와, 상기 나사결합부의 상부에 위치하고 편평한 상부면을 갖는 머리부와, 상기 나사결합부의 하부에 위치하는 원형샤프트부로 이루어지고 상기 제1지지블록과 제2지지블록 사이에 개재되는 스크류 샤프트인 것을 특징으로 한다.

본 고안의 일실시예에 따르면, 상기 나사결합부와 머리부 사이에는 스크류 샤프트를 회전시키기 위한 6각 형상의 상하레벨 조정부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 핀치롤의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 고안에 따른 압하력 조정장치가 설치되어 있는 핀치롤이 개략적으로 도시되어 있는 도면.

도 3은 본 고안의 실시예에 따라서 하부롤의 일단에 장착되는 지지블록의 분해 결합도.

도 4는 본 고안의 실시예에 따라서 스크류 샤프트가 결합되어 있는 지지블록의 부분단면도.

〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

20 : 핀치롤

22 : 제1블록

24 : 제2블록

30 : 스크류 샤프트

32 : 나사결합부

34 : 머리부

36 : 원형샤프트

38 : 상하레벨조정부

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따라서 제1블록(22)에 의해 회전가능하게 양단이 지지되고 상하유동가능한 상부롤(21)과 제2블록(24)에 의해 회전가능하게 양단이 지지되는 하부롤(23)로 이루어진 핀치롤(20)의 압하력을 조정하기 위하여, 하부롤(23)의 양단을 회전가능하게 지지하는 제2블록(24)의 상부에 나사결합되어 제1블록(22)과 제2블록(24) 사이에 개재되는 스크류 샤프트(30)로 이루어진다.

제1블록(22)의 상부에는 공기실린더(11)의 로드부(11a)가 연결되어 상부롤(21)의 압하력을 조정한다. 즉, 공기실린더(11)의 작동에 의하여 상부롤(21)은 상하로 이동하게 된다. 그리고, 상부롤(21) 일단의 모타연결부는 모타와 연결되어 있으므로, 상기 모타의 구동에 의하여 상부롤(21)은 회전하게 된다. 이때, 상부롤(21)이 하향으로 이동하여 하부롤(23)에 압착될 때, 스크류 샤프트(30)에 의하여 상부롤(21)에 의한 압하력이 조정된다.

한편, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 하부롤(23)을 회전가능하게 지지하는 제2블록(24)의 양측면에는 하부롤(23)의 양단을 각각 지지하는 베어링(B)이 장착되는 베어링 장착구(24a)가 관통하여 형성되어 있다. 제2블록(24)의 상부에는 핀치롤(20)의 압하력을 조정하기 위한 스크류 샤프트(30)가 나사결합되도록 암나사가 가공되어 있는 스크류 삽입구(24b)가 형성되어 있다.

이때, 스크류 삽입구(24b)에 가공된 암나사는 나사산 수와 축경(DIA)이 상부에서 압하하는 공기실린더(11)의 압축강도, 예를 들어 0.5㎏/㎠내지 4㎏/㎠ 정도인 냉연공장의 핀치롤 공기실린더의 공기압에 충분히 견딜 수 있는 크기로 가공된다. 한편, 상기 암나사에 나사결합되는 스크류 샤프트(30)의 나사결합부(32) 길이도 레벨링을 실시하여 상부롤(21) 및 하부롤(23)의 중앙부 접촉 후, 압하되는 고무 핀치롤의 스트로크가 상부롤 및 하부롤의 크라운양이 5㎜ 내지 7㎜ 정도로 아주 적으므로, 상부롤(21)이 하향으로 이동하여도 원형 샤프트(36)의 길이의 단부가 샤프트 구멍(24c)의 하단에 접촉되지 않도록 스크류 샤프트(30)의 길이와 원형 샤프트(36)의 길이를 조정한다.

그리고, 스크류 삽입구(24b)의 하단에는 스크류 샤프트(30)의 하부에 형성된 원형 샤프트(36)가 끼워맞춤되도록 큰 공차를 갖는 샤프트 구멍(24c)이 가공되어 있다. 또, 상기 샤프트 구멍(24c)에 해당하는 제2블록(24)의 일측면에는 상기 구멍(24c)까지 관통되어 고정볼트(1)가 나사결합될 수 있도록 암나사부(24d)가 가공되어 있다.

또한, 상기 스크류 삽입구(24b)와 샤프트 구멍(24c) 사이에는 스크류 샤프트(30)의 외주면에 형성된 나사결합부(32)가 체결되는 나사체결부(24e)가 가공되어 있고, 나사체결부(24e)에 대응하는 제2블록(24)의 일측면에는 나사체결부(24e)에 그리스를 공급하기 위한 그리스 공급기(2)가 장착되는 그리스공급구(24f)가 가공되어 있다.

스크류 샤프트(30)의 상부의 머리부(34)는 대체적으로 원형이며, 표면에는 홈가공 또는 널링가공 등에 의해 골이 형성되어 있어, 상기 표면과 이에 접촉하는 제1블록(22)의 하부와의 사이에 윤활유가 공급되어 압착흡인력을 감소시켜 제1블록(22)이 상기 표면으로부터 용이하게 분리하도록 한다.

한편, 스파나(spanner)와 같은 체결공구를 사용하여 스크류 샤프트(30)를 회전시킴으로써 스크류 샤프트(30)의 상하레벨을 조정할 수 있도록, 스크류 샤프트(30)의 머리부와 나사결합부(32) 사이에는 대체적으로 6각 형상으로 이루어진 상하레벨 조정부(38)가 형성되어 있다.

따라서, 본 발명에 따르면, 공기실린더(11)에 의해 압하하는 상부롤(21)을 하향으로 이동시켰을 때, 편측 크라운, 즉 원형 크라운과 테이퍼 크라운을 0.5㎜ 내지 2㎜로 유지하고, 상부롤(21)과 하부롤(23) 사이의 크라운, 즉 갭의 크기를 감안하고, 상부롤(21)과 하부롤(23) 사이에 압착되는 철판의 압착눌림 상태를 점검하여 공기실리더의 압력과 캡의 크기를 결정한다.

이때, 핀치롤의 압하력은 공기실린더 압력으로 결정되지만, 각 냉연공장의 얇은 철판(strip)의 두께와 폭에 따라서, 철판의 슬립현상 또는 롤에 코팅된 고무이탈현상이 발생되지 않도록 적정압력으로 설정되어야 한다.

압력설정 후, 좌우 공기실린더의 상하 이동속도를 조정하고, 상부롤(유동롤)을 하향으로 이동시켜 상부롤(21)과 하부롤(23)이 접촉되는 순간을 영으로 정한다. 그리고, 공기의 압하력에 의해 핀치롤의 좌우 눌림현상을, 공기실린더를 상하로 반복작동시키면서 갭의 크기를 점검하고, 좌우 하부롤의 제2블록(24)에 설치된 스크류 샤프트(30)의 상하레벨 조정부(38)를 스파나로 회전시켜 블록 좌우의 상하 핀치롤 갭을 동일하게 정밀 조정한다. 이 후에, 고정볼트(1)로 원형 샤프트(36)를 고정시켜 스크류 샤프트(30)의 위치를 고정시킴으로써, 좌우의 핀치롤 균형 및 압하력 균등 상태를 유지한다.

한편, 공기압력을 종전보다 0.5㎏/㎠ 내지 1㎏/㎠ 정도로 증가시켜도, 눌림면적(길이)는 늘어나지 않지만, 압하력이 상승되어 철판의 슬립현상이 감소되고 또한 압착 회전력이 상승하게 된다.

따라서, 본 고안에 따르면, 핀치롤의 압하력을 조정함으로써, 핀치롤의 불균형 및 압하력 불량(눌림 압착력 불균형)에 따른 얇은 철판의 진행 불량성을 해소하고, 또한 최종제품을 생산하는 냉연공장 각 설비의 입측의 고질적인 자동용접불량 현상을 해소하고, 최종제품의 권취 상태를 양호하게 유지하여 최종제품의 재처리 작업을 감소시킬 수 있다.

이상, 상기 내용은 본 고안의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 고안이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 고안에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다.

Claims (2)

1. 한쌍의 제1지지블록에 의하여 회전가능하도록 양단이 지지되어 있는 하부롤과 한쌍의 제2지지블록에 의하여 회전가능하도록 양단이 지지되고 상하유동이 가능한 상부롤로 이루어진 핀치롤의 압하력을 조정하기 위한 장치에 있어서,

   상기 제1지지블록의 상부에 나사결합되는 나사결합부와, 상기 나사결합부의 상부에 위치하고 편평한 상부면을 갖는 머리부와, 상기 나사결합부의 하부에 위치하는 원형샤프트부로 이루어지고, 상기 제1지지블록과 제2지지블록 사이에 개재되는 스크류 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 핀치롤 압하력 조정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 나사결합부와 머리부 사이에는 스크류 샤프트를 회전시키기 위한 6각 형상의 상하레벨 조정부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 핀치롤 압하력 조정장치.