KR20020000063A - 선재 코일의 나선형 코일링 권취 유도 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선재 코일 이송 콘베어 끝단 리폼 튜브(reform tube)에서의 코일링, 권취 유도 장치에 관한 것으로 선재코일을 집적하는 권취 리폼 튜브에 있어서, 코일링을 이송하는 콘베이어 이송 롤러 상부에 위치하는 2개의 스프라켓, 상기 2개의 스프라켓을 수용하여 연결, 고정시키는 베이스, 상기 베이스에 연결되며 그 한쪽 단부에 취부된 무게 중심추를 갖는 연결대와 상기 연결대가 상하 움직이도록 고정지지대를 축으로 하여 상기 연결대를 통해서 상기 베이스를 상하로 이동시키는 실린더, 상기 2개의 스프라켓 중의 어느 한 스프라켓에 커플링을 갖는 유니버설 축을 통해서 동력을 전달하며 상기 전달되는 동력이 콘베이어 롤러와 연동하여 코일 링이 적정한 속도로 이송되도록 조절하는 감속기, 상기 감속기에 연결되며 상기 콘베이어의 전체 이송 롤러에 동력을 공급하는 모터 및 상기 감속기로부터 동력이 전달되는 상기 스프라켓으로부터 다른 스프라켓으로 동력을 전달하며 상기 스프라켓들을 연결하면서 회전하고 상기 회전에 의해서 컨베이어 롤러와 함께 코일 링을 압착하여 진행시켜 코일 링을 리폼 튜브의 콘 위로 균일하게 낙하되도록 유도하는 캠 로드를 구비하여 이루어 진다.

Description

선재 코일의 나선형 코일링 권취 유도 장치{Guiding apparatus of winding spiral coil ring for wire rod-coil}

본 발명은 선재 코일 이송 콘베어 끝단 리폼 튜브(reform tube)에서의 코일링, 권취 유도 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 최종 압연된 열간 공형 선재가 권취기(laying hade)를 통해서 나선형 코일링으로 형성되는 코일이 장거리로 설치된 롤라 콘베이어로 이송될 때 제품 사이즈 및 강종에 따라 여러 방법으로 열처리된 후 집적시키는 리폼 튜브 권취의 유도 장치에 관한 것이다.

통상, 리폼 튜브로 낙하되는 코일은 상기 열처리 공법에 따른 코일 형상, 낙하속도, 코일 표면온도, 연신율, 낙하 코일량(이송 코일 두께)등 여러 형상으로 낙하될 때 무게중심 변화로 경사지게 낙하되어 최종 권취 형상이 불균일하고 코일내, 외부 표면상으로 마찰 결함흠이 동반 되었다. 이로 인하여 후공정의 진행 장애로 생산 중단과 연속진행 되어 이송되는 롤라 콘베이어 상의 코일은 불량품으로 처리되었다.

일반적으로 도1과 같은 선재코일 이송라인은 최종 압연된 열간직선 형태의 공형선재(1)가 권취기(2)를 통해 나선형 코일(3)로 형성되어 제품 사이즈 및 강종별로 냉각 패턴(pattern)에 따라 열처리 되는 중에 콘베어 롤러(4)로 리폼 튜브(reform tube)(6)까지 이송되어 최종 집적된다.

이때 끝단 이송 롤라(41)에서 벗어난 코일링(3)은 리폼 튜브 콘(5)으로 낙하될 때 무게균형 상실로 경사지게 낙하하여 콘과의 마찰흠이 동반된 상태로 콜렉팅 플레이트(collecting plate)(7) 상단에 경사지게 권취가 이루어져 권취 코일 내면에 마찰 결함흠이 발생되었다. 또한, 선단링이 끝단 이송 롤라(41)와 콘(5) 사이에서 처짐으로 선단링 진입불량에 의한 전체 이송 불량의 원인이 되었다.

한편, 후단부 코일링이 약간 크게 형성되거나 콘베이어 롤러 이송 중에 링 형상이 불량하게 진입될 때 양방향 측벽(side wall) 진입 장애로 콘까지 이송되지 않는 동시에 연속되는 코일링과 겹치면서 후공정 진행이 불가능하여 생산중단 및 불량품이 양산되었다. 따라서, 이 경우에는 수작업으로 코일링을 콘까지 잡아 당겨서 집적시켰다.

상기 종래의 열간 코일 권취 공정은, 끝단 롤러(41)에서 벗어난 코일링(3)이 콘(5)으로 진입될 때 링(3) 간의 무게중심을 잃고 경사진 상태로 맨드랠(8)로 낙하하여 콜랙팅 플레이트(7)에 이르기까지 점점 그 기울기가 크게 형성되는 상태로 권취됨으로써 전체의 권취 코일이 불량하게 형성될 수 밖에 없고, 이로 인해 코일 링(3) 내부에 마찰 결함흠이 발생되고 코일 링의 권취 상태가 계단상으로 변하여 이후 이송 진행이 어렵게 되거나 생산 차질이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 근본적으로 제거하기 위하여 리폼 튜브로 낙하되는 코일 링의 권취 형성 상태가 열처리 공정과 생산조건에 관계없이 콘과 수평상태로 균일하고 낮게 형성됨은 물론 코일 접촉시 발생되는 마찰 결함흠을 방지하는 동시에 경사 권취 형상을 피하고 후공정이 보다 안전하게 이루어 질 수 있도록 하는 선재 코일의 나선형 코일 링 권취 유도 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 종래의 선재 코일의 권취 과정을 나타내는 구성도이다.

도2는 본 발명에 따른 선재 코일의 코일 링 권취 유도 장치의 사시도이다.

도3은 본 발명에 따른 코일 링 권취 유도 장치의 작동 상태도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 공형 선재 2 : 권취기

3 : 코일링 4 : 이송롤러

5 : 콘 6 : 리폼 튜브

8 : 맨드렐 14 : 원동축 스프라켓

15 : 종동축 스프라켓 16 : 베이스

17 : 캠 로드 18 : 무게중심추

19 : 공압 실린더 20 : 연결대

21 : 고정지지대 22 : 충격방지대

23 : 유니버살 축 24 : 감속기

25 : 유니버살 조인트 27 : 모터

본 발명에 따른 선재 코일의 나선형 코일링 권취 유도 장치는 선재코일을 집적하는 권취 리폼 튜브에 있어서 코일링을 이송하는 콘베이어 이송 롤러 상부에 위치하는 2개의 스프라켓, 상기 2개의 스프라켓을 수용하여 연결, 고정시키는 베이스, 상기 베이스에 연결되며 그 한쪽 단부에 취부된 무게 중심추를 갖는 연결대와 상기 연결대가 상하 움직이도록 고정지지대를 축으로 하여 상기 연결대를 통해서 상기 베이스를 상하로 이동시키는 실린더, 상기 2개의 스프라켓 중의 어느 한 스프라켓에 커플링을 갖는 유니버설 축을 통해서 동력을 전달하며 상기 전달되는 동력이 콘베이어 롤러와 연동하여 코일 링이 적정한 속도로 이송되도록 조절하는 감속기, 상기 감속기에 연결되며 상기 콘베이어의 전체 이송 롤러에 동력을 공급하는 모터 및 상기 감속기로부터 동력이 전달되는 상기 스프라켓으로부터 다른 스프라켓으로 동력을 전달하며 상기 스프라켓들을 연결하면서 회전하고 상기 회전에 의해서 컨베이어 롤러와 함께 코일 링을 압착하여 진행시켜 코일 링을 리폼 튜브의 콘 위로 균일하게 낙하되도록 유도하는 캠 로드를 구비하여 이루어 진다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 코일 링 권취 유도 장치의 사시도이다. 도2를 참조하면, 코일 집적 리폼 튜브의 끝단 이송 롤라(41) 상단부와 수직 방향으로 원동축 스프라켓(14)과 종동축 스프라켓(15)으로 구성된 두 축이 회전할 수 있도록 공간이 형성되어 있고 공간에 따라 결합되어 지지되는 베이스(16)로 구성되며 종동축 회전중심축과 끝단 롤라 중심의 상단과 수직된 상태로 하여 외접면이 곡선 형태로 형성된 캠 로드(cam rod)(17)로 두 축을 연결한다.

상기 베이스(16)와 일체로 결합된 원, 종동축의 무게와 일치하도록 무게중심추(18)가 결합된 연결대(20)가 고정지지대(21)와 핀(211)으로 결합되고, 연결대(20) 후단으로는 결합된 두 축이 고정지지대(21) 중심으로 상하 동작되도록 공압 실린더(19), 솔레노이드 밸브(191)로 연결시키되 공압 설정치에 따라 상하 동작속도가 제어되도록 구성한다.

공압 실린더(19)의 공압 설정치에 따라 두 축을 연결시킨 베이스(16)의 무게 중심부에 고정보울트(201)로 연결된 연결대의 상하 동작속도와 코일 홀딩 압력을 미리 설정하여, 솔레노이드 밸브(191)가 이에 따라 동작되고 공압 실린더(19) 자체도 그 기울기에 따라 유동되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 무게 중심추(18)와 원, 종동축 스프라켓(14, 15)을 포함한 베이스(16) 전체의 무게와 상호 일치된 상태로 공압 실린더(19)의 솔레노이드(191) 밸브의 공압설정치에 따라 연결대(20)가 하부로 작동하여 코일을 홀딩하면서 압착할 때 그 충격을 완화시키는 충격 방지대(22)를 구비한다. 충격 방지대의 완충력은 받침대 로드(221)에 삽입된 압축 스프링(222)과 로드 상하 조절 보울트(223), 너트(224)로 조절되게 구성된다.

한편, 동력 전달은 커플링(coupling)으로서 원동축 유니버살 축(universal shaft)(23)으로 연결 구성하고 상, 하 동작 각도는 대략 30도로서 유니버살 조인트(joint)(25) 인입 동작의 상, 하 동작거리를 조절한다. 또한, 동력 모터(27)는 끝단 이송 롤라 구동축(42)과 유니버살 축(23)이 연결된 감속기(24)로 동력을 전달한다.

원, 종동축과 연결되는 캠 로드(17)는 외접면이 곡선형으로 형성되어 코일을 홀딩시킬 때 마찰결함이 발생되지 않도록 연결요소(도시안됨)를 내, 외측으로 조합하고 링으로 연결, 구성하여 원동축과 종동축간의 동력이 전달되도록 한다.

한편, 원동축, 종동축 스프라켓(14, 15)과 고정 베이스(16) 연결 상태는 베이스(16)에 각각 홀(145, 155)을 형성시켜 양방향 초크 베어링(도시 안됨), 초크 커버(142, 152), 고정 보울트(도시 안됨)로 고정시킨 다음, 스프라켓 원동축의 커플링 내부로 키(key)(도시 안됨) 삽입 후 고정링(도시 안됨)으로 원동축과 커플링 연결하여 구성된다.

또한, 동력 전달 유니버살 조인트(25)는 동력 전달 감속기(24) 측으로 커플링이 연결되어 동력 전달 각도(대략 상, 하 15도)로 길이 변환하면서 상하 동작 거리를 움직이면서 원동축 스프라켓(14)커플링과 유니버살 축(25) 커플링으로 결합되어 동력을 전달하게 된다.

도3은 본 발명의 코일 링 권취 유도장치의 일실시예의 작동 상태를 도시한다. 도3을 참조하면, 권취기(2)에서 나선형 코일로 형성된 코일 링(3)이 장거리에 걸친 콘베이어 롤러(4)로 이송될 때 제품 사이즈 및 강종별로 열처리 공정을 거친다. 열처리 공정별로 이송 코일 두께차, 코일 잠열, 연신율, 탄성차, 코일 링 크기 및 형상, 이송 속도 등의 차이로 각기 다른 형태의 코일 링이 끝단 롤러(41) 까지 이송된다.

끝단 롤러(41)까지 이송된 코일링은 원, 종동축 스프라켓 휠(14, 15) 로 연결된 캠 로드(17)가 동일한 속도와 적정한 압력의 공압 실린더 솔레노이드 밸브(191)의 제어 하에, 상기 적정한 압력과 회전력의 캠 로드(17)와 이송롤러(4)에 압착되면서 리폼 튜브 콘(5) 상부로 기울어짐이 없이 수평으로 유도되어 이송되고 코일링 형상에 따라 이송속도 두께를 자유자재로 하여 제어된다.

또한, 회전되는 캠 로드와 이송롤라(41)간의 간격은 연결대(20)의 완충 방지대(22)와 조절 보울트, 너트(223)로 그 받침 높이를 산정하여 조절하면서 캠 로드(17)가 상하로 동작될 때 완충작용을 겸하고, 압착이 불필요할 경우 공압 실린더(19)가 역작용하여 상부측으로 들어 올린다. 따라서, 유도 장치의 사용 유무에 따라 공압 실린더의 솔레노이드(191) 제어로 캠 로드(17)의 동작이 자동 제어된다.

상기 작용으로 이송 코일 링(3)이 끝단 롤러에서 벗어날 때까지 기울어짐이 없이 수평이송과 동일속도로 제어하여 콘(5) 중심과 링 중심이 상호 일치되면서 낙하하고, 콘과 맨드렐(8)에서 마찰 결함이 발생되는 것을 방지하도록 튜브(6)와 일정한 간격을 유지한다.

또한, 코일링 권취가 양방향으로 균일하게 배분되고 권취상태도 수평으로 이루어짐으로써 권취 높이가 낮게 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 코일링 권취 유도 장치에 의하면, 열간 선재 코일링이 콘베이어 롤러로 이송 중에 다양한 열처리 공정에 상관없이 끝단 롤러(41)와 캠 로드(17)가 상, 하 수직 방향을 이루면서 적정 압력으로 코일 링을 홀딩하여 콘(5)과 맨드렐(8)에서 수평 낙하시켜 마찰 결함 흠을 방지하면서 균일한 수평 권취가 가능하며 선재 코일 품질향상과 종래에 수작업으로 이루어지던 선, 후단 형상 불량의 코일 링을 자동적으로 처리할 수 있는 효과가 있다.

또한, 전체 코일의 이송이 안전하게 자동처리 되면서 권취 형상이 균일하게 되므로 권취할 때 동반되는 마찰흠 발생을 해소하고 권취 높이가 낮게 이루어지므로 후공정 작업이 안정하게 이루어져 생산성 향상과 불량품 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (1)

1. 선재코일을 집적하는 권취 리폼 튜브에 있어서,

   코일링을 이송하는 콘베이어 이송 롤러 상부에 위치하는 2개의 스프라켓;

   상기 2개의 스프라켓을 수용하여 연결, 고정시키는 베이스;

   상기 베이스에 연결되며 그 한쪽 단부에 취부된 무게 중심추를 갖는 연결대와 상기 연결대가 상하 움직이도록 고정지지대를 축으로 하여 상기 연결대를 통해서 상기 베이스를 상하로 이동시키는 실린더;

   상기 2개의 스프라켓 중의 어느 한 스프라켓에 커플링을 갖는 유니버설 축을 통해서 동력을 전달하며 상기 전달되는 동력이 콘베이어 롤러와 연동하여 코일 링이 적정한 속도로 이송되도록 조절하는 감속기;

   상기 감속기에 연결되며 상기 콘베이어의 전체 이송 롤러에 동력을 공급하는 모터;및

   상기 감속기로부터 동력이 전달되는 상기 스프라켓으로부터 다른 스프라켓으로 동력을 전달하며 상기 스프라켓들을 연결하면서 회전하고 상기 회전에 의해서 컨베이어 롤러와 함께 코일 링을 압착하여 진행시켜 코일 링을 리폼 튜브의 콘 위로 균일하게 낙하되도록 유도하는 캠 로드를 구비하여 이루어 진 것을 특징으로 하는 선재 코일의 나선형 코일링 권취 유도 장치.