KR20140009989A

KR20140009989A - 금속 스트립 처리 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20140009989A
Application number: KR1020137013627A
Authority: KR
Inventors: 울리히 크라머; 토마스 홀쯔하우어; 볼프강 푸흐스; 안드레아스 카스트너; 크리스티안 멘겔; 하인쯔-아돌프 뮐러; 카르스텐 하이데; 칼 로베르트 호프만
Original assignee: 에스엠에스 지마크 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2011-11-08
Publication date: 2014-01-23
Also published as: RU2013131803A; EP2648860A1; DE102011080410A1; WO2012076273A1; EP2648860B1; US9289809B2; JP2014504212A; RU2561945C2; CN103228372B; CN103228372A; US20130256439A1; KR101459308B1; JP5551323B2

Abstract

본 발명은 금속 스트립을 처리하기 위한 금속 스트립 처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 상기 금속 스트립 장치는 권취 맨드릴 상에 코일(200)로 금속 스트립을 권취하기 위한, 권취 맨드릴(112)을 구비한 권취 장치(110)와, 권취 맨드릴로부터 코일(200)을 수용하고 권취 장치(110)로부터 코일을 인출 이송하기 위한, 지지대(124)들을 구비한 코일 인출 대차(120)를 포함한다. 권취 맨드릴에서 코일 인출 대차 상으로 옮길 때뿐 아니라 코일 인출 대차로 이송하는 중에도 권취 장치 내에서 금속 스트립을 추가로 고정하도록 하기 위해, 코일 인출 대차의 지지대들 상에 코일을 압착하도록 코일(200)의 외연 상에 제1 압지력(F1)을 가하기 위한 제1 홀드다운 암(130)이 제공된다.

Description

금속 스트립 처리 장치 및 그 방법{DEVICE AND METHOD FOR HANDLING A METAL STRIP}

본 발명은 금속 스트립을 처리하기 위한 금속 스트립 처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 금속 처리 장치는 특히 코일로 금속 스트립을 권취하기 위한 권취 장치와 권취 장치로부터 코일을 인계받기 위한 코일 인출 대차(coil drawing-out carriage)를 포함한다.

종래 기술에 일반적으로 권취된 금속 스트립들의 처리에 대한 주제를 주요 대상으로 하는 수많은 공보가 공지되었다.

예컨대 독일 공개 공보 DE 10 2007 051 976 A1로부터는 권취 장치와, 이 권취 장치에서 코일을 고정하기 위한 방법이 공지되었다. 구체적으로, 상기 독일 공개 공보는 압연 공정 후에 코일로 열간 압연 스트립을 권취하기 위한 권취 장치를 개시하고 있다. 또한, 코일의 외연 상에서 금속 스트립의 말단을 안쪽에 위치하는 추가 권선부와 용접하도록 하기 위해, 용접 연결부를 형성하기 위한 장치도 개시되어 있다. 이처럼 코일은 고정되어 튀어오르지 않도록 저지된다.

사전 공개되지 않은 특허 출원 DE 10 2009 060 257.7에서는, 권취 장치로부터 유출되는 금속 코일을 위한 지지대가 제안되며, 코일은 3개의 지지점 상에 안착된다. 그러나 지지점들 상에 코일을 압착하기 위한 홀드다운 장치는 개시되어 있지 않다. 요컨대, 이는 강한 바운싱 경향을 갖는 고강도 금속 스트립들은 절대적으로 3개의 지지점 상에 확실하게 지지될 수 없다는 단점이 있다.

독일 공개 공보 DE 10 2007 017 383 A1은 회전 구동되는 맨드릴 상에 위치하는 코일을 결속하기 위한 장치를 개시하고 있다. 두꺼운 스트립들로 권취되고 강한 바운싱 경향을 갖는 코일에서도 안전하면서도 확실하게 에워싸는 것을 가능하게 하기 위해, 상기 독일 공보는, 코일을 튀어오르지 않도록 고정하기 위해, 사전 만곡된 평강 스트립이 코일의 둘레를 따라 안내되게끔 하는 하나 이상의 압착 롤러가 제공되는 점을 개시하고 있다.

본 발명의 대상과 거리가 더 먼 공보의 예시로는 JP 6047438 A, DE 29 01 454, DE 102004029067 A1, EP 1 647 508 A1, DE 19714551 A1, DE 1940426 A, US 5,044,862 A, DE 3 609 086 A1, DE 43 34 582 A1 및 DE 2 806 245 A1이 있다.

유럽 공개 공보 EP 1 888 284 B1은 코일로 권취되는 금속 스트립으로부터 샘플을 채취하기 위한 장치 및 그 방법을 개시하고 있다. 발명에 따르는 장치는 코일을 지지하기 위한 2개의 바닥 롤러를 제공한다. 바닥 롤러들 중 하나 이상의 바닥 롤러는 회전 구동되는 방식으로 형성된다. 스트립 말단은 특히 스트립의 강도가 상대적으로 더 높거나 스트립이 두꺼운 경우 코일의 의도하지 않은 바운싱을 방지하도록 하기 위해 항상 롤러들 중 하나의 롤러에 의해 고정되어야만 한다. 두 바닥 롤러 외에도, 코일의 외부면에서 코일에 접촉하고 코일의 위치를 고려하여 코일을 고정하는 하나 이상의 압착 롤러가 제공된다. 두 바닥 롤러 중 일측의 바닥 롤러는 하강 가능하게 형성되고, 나머지 바닥 롤러뿐 아니라 하나 이상의 압착 롤러에 의한 코일의 고정 후에 코일로부터 이격 회동될 수 있다. 일측의 바닥 롤러의 이격 회동에 의해, 나머지 바닥 롤러와 압착 롤러 사이에 확대된 자유 스트립 길이가 잔존하며, 그럼으로써 스트립 말단의 국소 변형은 더욱 적어지고, 이때 코일의 바운싱 위험에 대한 우려도 발생하지 않는다.

본 발명은 그 대상이 가장 가까운 하기의 종래 기술을 기초로 한다.

열간 압연 스트립 권취기 상에서 열간 압연 스트립, 다시 말해 열간 압연된 금속 스트립을 생산할 때, 완성된 코일들은 권취 공정의 종료 시 코일 인출 대차에 의해 권취 장치로부터 인출 이송된다. 이를 위해 코일 인출 대차는, 코일이 권취 장치 내에서 권취 맨드릴 상에 완전하게 권취되면, 코일 아래로 이동한다. 그 다음 코일 인출 대차에 전형적으로 제공되는 2개의 지지대가 상승되며, 그리고 이후 권취 맨드릴이 분리되고, 그리고/또는 코일의 공심부(eye)로부터 후퇴된 후에 코일이 두 지지대 상에 안착되도록 하부로부터 권취 맨드릴 상의 코일 쪽에 압착된다. 이 경우, 코일 인출 대차는 우선, 스트립 말단이 코일의 중량에 의해 지지대들 쪽에 압착되도록 코일이 두 지지대 상에서 회전하게 함으로써 금속 스트립의 말단을 고정하는 기능을 갖는다. 상기 유형으로 코일 인출 대차 상에 코일을 안착한 후에, 코일은 코일 인출 대차에 의해 코일 바인딩 장치 쪽으로 이동된다.

종래의 열간 압연 스트립에 대한 추세는 특히 높은 강도 및 두꺼운 스트립 두께를 갖는 금속 스트립이 생산되고 있다는 점이다. 상기 금속 스트립은 파이프 강의 제조를 위해 이용될 뿐 아니라, 극한의 강도를 갖는 마모 표면을 위해서도 이용된다. 상기 재료들이 권취된다면, 코일 내부에는 금속 스트립의 말단을 다시 개방하려고 하는 잔여 응력이 잔존한다. 이런 경향은 강도가 더욱 높아지고 스트립 두께가 더욱 두꺼워질수록 상승하며 특히 적은 중량 및 작은 지름을 갖는 소형 코일에서 발생한다. 소형 코일의 표준 지름은 1000㎜ 내지 2300㎜이다.

내부 잔여 응력이 높은 상기 유형의 특별한 코일의 경우, 코일 중량은 자주, 코일 인출 대차의 두 지지대 상에 금속 스트립의 말단 또는 코일을 고정하기에 충분하지 않다. 오히려 코일이 더 이상 권취 맨드릴로부터 확실하게 분리되지 못하고 더불어 바인딩 스테이션으로 이동되지 못하는 위험이 존재한다. 코일이 권취 맨드릴에 매달려 있을 수 있고 코일 자체로 코일 인출 대차로부터 부풀어 오르거나 튀어오를 수 있다.

본 발명의 과제는, 상기 종래 기술을 기초로 하여, 금속 스트립을 처리하기 위한 장치 및 그 방법에 있어서, 금속 스트립, 특히 높은 잔여 응력을 갖는 금속 스트립의 처리가 권취 맨드릴에서 코일 인출 대차 상으로 옮길 때뿐 아니라 코일 인출 대차로 이송하는 동안 추가로 보장되는 방식으로, 상기 금속 스트립 처리 장치 및 그 방법을 개량하는 것에 있다.

상기 과제는 특허 청구항 제1항의 대상에 의해 해결된다. 상기 대상은, 코일 인출 대차의 지지대들 상에 코일을 압착하도록 코일의 외연 상에 제1 압지력을 가하기 위한 제1 홀드다운 암(hold-down arm)을 특징으로 한다.

청구되는 홀드다운 암을 제공하는 것을 통해, 중량 힘의 방향으로 하나 이상의 성분을 갖는 힘이 코일의 외연 상에 가해지며, 그럼으로써 코일은 바람직하게는 튀어오르지 못하도록 저지된다.

기본적으로 본 발명은 내부 잔여 응력이 없거나, 작은 잔여 응력을 갖거나, 또는 높은 잔여 응력을 갖는 코일들을 위해 이용할 수 있다. 잔여 응력이 없거나 극미한 잔여 응력만을 갖는 코일의 경우, 제1 홀드다운 암은 비록 없어도 되긴 하지만, 그럼에도 본 발명에 따르는 상기 홀드다운 암이 상기 경우에 제공된다고 해도 부작용은 없다. 홀드다운 암은 코일의 외연 상에 능동적인 압착력을 가하도록 형성될 수 있다. 그러나 대체되는 방식으로, 홀드다운 암은 무력한 상태에서도 자체의 높이에 고정되어 코일의 외연에 안착될 수 있다. 무력한 상태의 압착 시 압지력과 동일한 의미인 능동적인 압착력은 예외로서 수치상 영(0)과 동일하다. 이 경우 힘(반력)은, 코일이 튀어오르고자 하지만, 자체 높이에 견고하게 포지셔닝된 제1 홀드다운 암에 의해 튀어오르지 못하도록 저지될 때 발생할 수 있다.

정의:

코일은 평평한 금속 스트립, 특히 금속의 열간 압연 스트립으로, 또는 평평하지 않은 재료, 예컨대 와이어로 이루어진 코일 또는 권취 코일을 의미한다. 코일은 전형적으로 금속, 예컨대 강으로 이루어진다.

"금속 스트립의 처리" 개념은 본 발명의 의미에서 특히 권취 맨드릴에서 코일 인출 대차 상으로 코일을 옮기고 코일 인출 대차 상의 코일을 이송하는 것을 의미한다.

코일 인출 대차의 지지대들은, 안착된 코일과 점 형태의 접촉, 선 형태의 접촉, 또는 표면 접촉이 이루어지는 방식으로 형성될 수 있다.

제1 실시예에 따라, 금속 스트립 처리 장치는, 코일 인출 대차를 위한 트랙 위쪽에 배치되는 확장 암과, 홀드다운 암을 파지하면서 확장 암 상에서 홀드다운 암을 이동시키기 위한 트롤리(trolley)와, 제1 홀드다운 암이 바람직하게는 코일 인출 대차의 이동 중에 연속해서 코일의 외연에 안착되어 있는 방식으로 홀드다운 암을 포함한 트롤리 및 코일 인출 대차의 이동을 동기화하기 위한 동기화 장치를 포함한다. 이처럼, 바람직하게는 코일 인출 대차 상에서의 이송 중에 코일의 지속적인 고정이 보장된다.

동기화 장치는 전기 제어 장치의 형태로, 또는 코일에 홀드다운 암의 코일 측 단부를 결합하는 기계식 커플링의 형태로 형성될 수 있다. 확장 암은 예컨대 적어도 일측의 단부를 이용하여 권취 장치의 표면에, 또는 그 영역 내부에 위치 고정 방식으로 고정된다.

확장 암을 따라 트롤리를 이용하여 제1 홀드다운 암을 이동시키는 것에 대체되는 방식으로, 제1 홀드다운 암은 코일 외연으로부터 이격되어 있는 자체의 단부를 이용하여 코일 인출 대차에 기계적으로 연결될 수 있다.

제1 홀드다운 암에 추가로, 본원의 금속 스트립 처리 장치는 바람직하게는, 코일이 코일 인출 대차 상에 압착되는 방식으로, 코일의 공심부 내에서 자체의 코일 측 단부를 이용하여 제2 압지력과 동일한 의미인 제2 압착력(F2)을 가하기 위한 제2 홀드다운 암을 포함한다.

제2 홀드다운 암은 코일 인출 대차 또는 추가 코일 대차에 부착될 수 있다. 이 경우, 추가 코일 대차는 바람직하게는 코일을 지지하는 코일 인출 대차와 동기화되어 이동하도록 형성된다.

제1 및/또는 제2 홀드다운 암은 바람직하게는 높이 조절이 가능하게 형성된다. 제1 및/또는 제2 홀드다운 암은 신축 방식으로 인입 또는 인출 가능하게 형성될 수 있다.

제1 홀드다운 암은 바람직하게는 이 제1 홀드다운 암으로부터 코일 상에 가해지는 제1 압지력(F1)이 중량 힘의 방향으로 하나 이상의 성분을 포함하는 방식으로 코일의 외연 상에 안착하도록 형성된다. 제2 홀드다운 암은 바람직하게는 이 제2 홀드다운 암으로부터 가해지는 제2 압지력(F2)이 중량 힘의 방향으로 하나 이상의 성분을 포함하는 방식으로 코일의 공심부 내에 안착하도록 형성된다.

또한, 앞서 언급한 과제는 금속 스트립 처리 방법에 의해 해결된다. 상기 방법의 장점들은 기본적으로 청구되는 금속 스트립 처리 장치와 관련하여 언급한 장점들에 상응한다.

특히 바람직한 구현예에 따라, 본 발명에 따르는 방법에 의해, 권취 장치로부터 코일을 인출하는 동안 제1 홀드다운 암은 코일의 외연 상에 작용하고, 제1 홀드다운 암은 코일 및 코일 인출 대차와 동기화되어 함께 이동된다.

그러나 제1 홀드다운 암의 도달 범위는, 특히 제1 홀드다운 암이 권취 장치에 배치되는 확장 암을 따라 트롤리에 의해 이동될 때 제한된다. 제1 홀드다운 암의 도달 범위를 넘어 코일을 추가 이송할 때에도 코일 인출 대차 상에서 코일의 확실한 지지를 보장하기 위해, 본 발명에 따르는 방법에 따라, 코일 인출 대차의 지지대들 상에 코일을 압착하도록 제2 홀드다운 암에 의해 제2 압지력이 코일의 공심부 내에 공급된다. 그러나 제2 홀드다운 암은, 코일이 코일 인출 대차에 의해 권취 장치로부터 적어도 약간 멀리 인출 이송되어 권취 맨드릴로부터 분리된 후에 비로소 코일의 공심부 안쪽으로 돌출될 수 있다.

제2 홀드다운 암이 코일의 공심부 내에서 포착한 후에, 제1 홀드다운 암은 코일의 외연으로부터 제거될 수 있는데, 그 이유는 그런 후에 지지대들 상에 코일을 압착하는 제1 홀드다운 암의 기능이 제2 홀드다운 암에 의해 수행되기 때문이다.

제2 홀드다운 암이 제1 홀드다운 암의 기능을 수행하고 그에 따라 코일이 코일 인출 대차 상에 고정됨으로써, 코일 인출 대차 상의 코일은 제1 홀드다운 암의 도달 범위 외부를 향해서도, 예컨대 코일 바인더 쪽으로 이송될 수 있다.

제2 홀드다운 암이 코일로부터 이격되어 있는 자체의 단부를 이용하여 추가 코일 대차 상에 고정되거나 부착된다면, 코일의 추가 이송 중에 코일의 공심부 내에서 제2 압지력(F2)을 계속해서 유지하도록 하기 위해, 추가 코일 대차가 코일 인출 대차와 동기화되어 함께 이동되는 점을 보장해야 한다.

또한, 코일의 스트립 말단을 용접하여 코일을 고정하거나 코일 바인더에서 결속한 후에, 제2 홀드다운 암도 코일의 공심부로부터 제거될 수 있다.

이미 앞서 설명한 것처럼, 본 발명에 따르는 장치와 본 발명에 따르는 방법은 바람직하게는 바운싱 경향을 나타내는 잔여 응력이 높은 코일의 처리를 위해 적합하다. 그러나 본 발명은 상기 유형의 코일에만 국한되는 것이 아니라, 기본적으로 바운싱 위험이 없는 코일에서도 적용될 수 있다. 본 발명에 따르는 방법의 바람직한 이용과 관련하여, 본 발명에 따르는 방법에 따라, 이 방법의 이용 전에 우선 처리할 코일의 경우 상대적으로 높은 내부의 잔여 응력으로 인한 바운싱 위험이 존재하는지의 여부에 대해 검사하는 점이 제공된다. 바람직하게는 코일을 처리하기 위한 본 발명에 따르는 방법은 코일에 대해 앞서 결정된 바운싱 위험이 사전 설정된 임계값을 초과할 때만 제공된다. 바운싱 위험은 처리할 코일의 금속 스트립 강도, 스트립 두께, 및 그 중량 내지 지름에 따라 물리적으로 평가될 수 있다. 구체적으로, 언급한 물리적 파라미터들은 각각 사전 설정된 임계값과 비교될 수 있고, 그에 따라 상기 임계값들 중 소수 이상의 임계값이 초과되면, 코일에 대한 바운싱 위험이 존재하는 것으로 정의할 수 있다.

구체적으로, 금속 스트립의 두께 및 강도에 대한 임계값들을 상회함과 동시에 코일의 지름에 대한 임계값을 하회하면, 바운싱 위험이 있는 것으로 결정할 수 있다.

본 발명에 따르는 장치 및 본 발명에 따르는 방법의 추가의 바람직한 구현예들은 종속 청구항들의 대상이다.

본 발명은 금속 스트립을 처리하기 위한 장치 및 그 방법으로서, 당해 발명에 의하여 특히 높은 잔여 응력을 갖는 금속 스트립의 처리가 권취 맨드릴에서 코일 인출 대차 상으로 옮길 때뿐 아니라 코일 인출 대차로 이송하는 동안 추가로 보장되는 방식으로 금속 스트립 처리 장치 및 그 방법을 개량하는 것을 제공할 수 있다.

본 발명에는 8개의 도가 첨부된다.
도 1은 제1 실시예에 따르는 본 발명에 따른 장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 제1 압지력이 작용하는 상태에서 코일 인출 대차 상에 안착된 코일을 도시한 개략도이다.
도 3은 권취 장치로부터 코일을 적어도 부분적으로 인출 이송한 후에 본 발명에 따르는 장치를 도시한 개략도이다.
도 4는 코일의 공심부 내에서 제2 압지력이 작용하는 상태를 도시한 개략도이다.
도 5는 제1 홀드다운 암의 도달 범위 외부를 향해 코일을 인출 이송한 상태에서 본 발명에 따르는 장치를 도시한 개략도이다.
도 6은 권취 장치의 내부에 있는 코일과 함께 제2 실시예에 따르는 본 발명에 따른 장치를 도시한 개략도이다.
도 7은 권취 장치로부터 코일을 인출 이송한 후에 제2 실시예에 따르는 본 발명에 따른 장치를 도시한 개략도이다.

본 발명은 하기에서 언급한 도들을 참조하여 실시예들의 형태로 상세하게 설명된다. 모든 도에서 동일한 기술 부재들은 동일한 도면 부호로 표시된다.

도 1에는 제1 실시예에 따르는 본 발명에 따른 장치(100)가 도시되어 있다. 이에 따라, 금속 스트립을 처리하기 위한 상기 장치(100)는 코일(200)로 금속 스트립을 권취하기 위한 권취 맨드릴(112)을 구비한 권취 장치(110)를 포함한다. 도 1에서 코일(200)은 권취 맨드릴(112) 상에 권취된 상태로 도시되어 있다.

또한, 본 발명에 따르는 장치(100)는, 도 1에 예시로서 위치 고정된 레일 경로(122) 상에서 이동 가능하게 장착되는 코일 인출 대차(120)를 포함한다. 코일 인출 대차(120)는 예컨대 권취 맨드릴(112)로부터 코일(200)을 수용하기 위한 2개의 지지대(124)를 포함한다. 이를 위해 레일 경로(122)에 대해 자체의 높이(124)가 조절될 수 있는 지지대(124)들은 하부로부터 수직으로 코일(200)의 하부 반부(half) 쪽에 압착된다. 이와 같은 상승 위치에서 코일(200)은 코일 인출 대차의 지지대들에 의해 코일 자체의 높이에서 고정된다. 선택에 따라, 지지대들에 추가로, 특히 하부로부터, 다시 말해 중력에 대항하여 코일 쪽으로 금속 스트립의 말단을 압착하고 이처럼 코일 인출 대차 상에서 코일을 추가로 안정화시키는 회동 암도 코일 인출 대차에 제공될 수 있다. 그 다음, 권취 맨드릴(112)은 비활성화되거나 분리되며, 그럼으로써 권취 맨드릴은 코일(200)의 내부 공심부와의 접촉을 해제한다. 그 다음, 코일 인출 대차(120)는 단단히 고정된 상승 위치에서 권취 맨드릴(112)로부터 코일(200)을 빼내면서 권취 장치로부터 코일을 인출 이송한다.

특히 높은 잔여 응력을 갖는 코일의 경우 권취 장치 내에서 코일의 바운싱을 방지하도록 하기 위해, 본 발명에 따라서, 코일(200)의 외연 상에 제1 압지력(F1)을 가하기 위한 제1 홀드다운 암(130)이 제공된다. 홀드다운 암은 코일 인출 대차의 지지대들 상에 코일을 압착시키는 역할을 한다. 도 1에 도시된 제1 실시예에 따라, 제1 홀드다운 암(130)은 코일로부터 이격되어 있는 자체의 단부(132)를 이용하여 트롤리(135)와 연결되고 상기 트롤리에 의해 확장 암(133)을 따라 이동될 수 있다. 확장 암(133)은 레일 경로(122) 위쪽에 바람직하게는 일정한 높이(H)로 배치되고 예컨대 일측의 단부를 이용하여 권취 장치(110) 영역 내에, 또는 그 표면에 부착된다.

바람직하게는 전자 제어 장치의 형태인 본 발명에 따르는 동기화 장치(140)는, 제1 홀드다운 암(130)이 권취 장치(110)로부터 코일(200)의 인출 이송 중에 코일(200)의 외연에 연속해서 안착되어 있는 방식으로, 제1 홀드다운 암(130)과 함께 이루어지는 트롤리의 이동이 코일(200)과 함께 이루어지는 코일 인출 대차(120)의 이동과 동기화되도록 형성된다. 이를 위해 트롤리(135)는 제1 홀드다운 암(130)과 함께, 코일 인출 대차(120) 및 코일(200)과 동기화되어 이동되어야 한다. 확장 암(133)과 레일 경로(122) 사이의 간격, 예컨대 높이(H)가 확장 암의 연장부를 따라 가변해야 한다면, 동기화 장치(140)는 추가로, 제1 홀드다운 암(130)이 예컨대 트롤리(135)에 대한 자체의 높이 위치와 관련하여 그에 상응하게 가변적으로 조정되거나 높이 조절되게끔 하면서 상기 가변하는 간격을 조정하도록 형성되어야 한다.

또한, 전자 제어 장치의 형태로 동기화 장치를 형성하는 점에 대체되는 방식으로, 동기화 장치는 단순화되어 코일(200)의 외연에 제1 홀드다운 암(130)의 코일 측 단부를 결합하는 기계식 커플링의 형태로도 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 홀드다운 암의 코일 측 단부는 코일에 의해 직접 안내된다. 이 경우, 트롤리에, 코일로부터 이격되어 있는, 제1 홀드다운 암의 단부(132)를 결합하는 기계식 커플링은 코일에 제1 압지력(F1)을 가하는 점이 보장 유지되도록 형성된다.

도 2에는, 도 1에 도시된 본 발명에 따르는 장치의 작동 상태에 따라 코일(200)의 외연에 제1 압지력(F1)이 작용하는 상태에서, 코일 인출 대차(120)의 지지대(124)들 상에 안착된 코일(200)이 도시되어 있다. 코일(200)의 공심부는 도 2에 도면 부호 210으로 표시되어 있다. 도 1에 도시된 작동 상태의 경우 상기 공심부는 권취 맨드릴(112)로 채워진다.

도 3에는, 제1 실시예에 따르는 본 발명에 따른 장치가 도 1과 비교하여 이후에 이루어지는 제2 작동 상태로 도시되어 있다. 코일(200)은 도 3에 도시된 이후의 작동 상태의 경우 이미 코일 인출 대차에 의해 권취 장치로부터 약간 멀리 인출 이송된 상태가 된다. 이제 권취 맨드릴(112)은 제2 홀드다운 암(150)의 삽입을 위해 이미 코일(200)의 공심부(210)의 일부분을 릴리스하게 된다. 제2 홀드다운 암은 도 3에 도시된 제1 실시예의 경우 추가 코일 대차(160) 상에 장착된다. 그러나 대체되는 방식으로, 제2 홀드다운 암(150)은 코일 인출 대차(120) 상에도 장착될 수 있다.

중요한 점은, 제2 홀드다운 암이 공심부(210) 내로 삽입되는 동안, 코일 인출 대차 상에 코일을 고정하도록 하기 위해, 제1 홀드다운 암(130)이 항상 코일(200)의 외연에 작용한다는 사실이다.

도 3에서, 트롤리(135)는 확장 암(133)의 단부에 도달해 있다. 다시 말하면, 도 3에 도시된 작동 상태의 경우, 제1 홀드다운 암(130)의 도달 범위의 말단에 도달해 있다. 코일의 추가 이송을 위해, 제2 홀드다운 암(150)이 코일의 공심부(210) 내에서 코일 인출 대차(120)의 지지대(124)들 상에 코일(200)을 압착시키기 위한 제2 압지력(F2)을 가한 후에, 제1 홀드다운 암(130)은 코일(200)의 외연으로부터 상승된다. 제1 및 제2 압지력(F1, F2)은 우려되는 코일의 바운싱 힘보다 더 크게 각각 치수화된다. 두 압지력은 예컨대 수치상 동일하다.

도 4에는 코일(200)의 공심부(210) 내에 제2 압지력(F2)이 작용하는 앞서 설명한 작동 상태가 횡단면도로 도시되어 있다.

도 5에는 제1 실시예에 따르는 본 발명에 따른 장치가 코일이 코일 인출 대차에 의해 권취 장치(110) 및 제1 홀드다운 암(130)의 도달 범위 외부를 향해 이동되어 있는 제3 작동 상태로 도시되어 있다. 추가 코일 대차(160)는, 예컨대 바인딩 장치 쪽으로 코일의 추가 이송 중에 제2 홀드다운 암(150)을 이용하여 코일(200)의 공심부(210) 내에서 제2 압지력(F2)을 유지하도록 하기 위해, 코일 인출 대차(120)와 동기화되어 이동되어 있다.

도 6에는, 코일로부터 이격되어 있는, 제1 홀드다운 암(130)의 단부가 코일 인출 대차(120) 상에 고정되어 있는 점에서만 도 1을 참조하여 설명한 제1 실시예와 구별되는 본 발명의 제2 실시예가 도시되어 있다. 제1 홀드다운 암(130)을 상기와 같이 배치하는 경우, 제1 홀드다운 암(130)의 도달 범위는 제한되지 않는다. 오히려, 권취 장치(110)의 외부를 향해 코일 인출 대차(120) 상의 코일(200)을 이동시킬 때에도, 코일이 제1 압지력(F1)에 의해 연속해서 코일 인출 대차(120)의 지지대(124)들 상에 압착되고 그에 따라 튀어오르지 않도록 저지되는 점이 보장된다(도 7 참조).

하기에는 본 발명에 따르는 방법이 언급한 도들을 참조하여 설명된다. 본 발명에 따르는 방법은 하기 단계들을 포함한다.

a) 권취 장치(110)로부터 코일 인출 대차(120) 상의 코일(200)을 인출 이송하며, 이때 코일은 코일 인출 대차(120)의 2개의 지지대(124) 상에 안착됨과 동시에 상부로부터 코일(200)의 외연 상에 공급되는 제1 압지력(F1)에 의해 지지대들 상에 압착되고 그에 따라 튀어오르지 않도록 저지되게끔 하는 단계(도 1 참조);

b) 코일 인출 대차가 홀드다운 암의 도달 범위 외부에 위치하게 되기 전에 코일 인출 대차(120)를 정지시키는 단계(도 3 참조);

c) 추가 코일 대차(160) 상에 장착된 제2 홀드다운 암(150)과 함께 상기 추가 코일 대차(160)를 코일 인출 대차(120) 쪽으로 이동시키는 단계;

d) 이송된 코일(200)의 코일 공심부(210) 내로 제2 홀드다운 암을 삽입하고, 지지대(124)들 상에 코일을 압착시키고 튀어오르지 않도록 코일(200)을 고정하기 위해 코일 공심부 내에 제2 압지력(F2)을 공급하는 단계(도 3 참조);

e) 이어서 제1 홀드다운 장치(130)를 제거하는 단계;

f) 형태 안정된 코일(200)을 제조하기 위해 하나 이상의 결속재를 이용하여 코일을 결속하기 위한 코일 바인더의 하나 이상의 결속 위치로 코일 인출 대차(120)를 이용하여 코일을 추가 이송하며, 이때 코일 대차는 바람직하게는 추가 이송 중에 코일 공심부(210) 내에서 제2 홀드다운 암을 통해 제2 압지력(F2)을 유지할 목적으로 코일 인출 대차(120)와 동기화되어 함께 이동되게끔 하는 단계; 및

g) 코일 바인더에서 코일을 결속한 후에, 이송된 코일(200)의 코일 공심부로부터 제2 홀드다운 장치를 제거하는 단계.

또한, 단계 a)는 다음 단계들을 포함한다.

- 코일(200)이 권취 장치(110) 내에서 권취 맨드릴(112) 상에 안착되고 권취 장치 내에서 튀어오르지 않도록 고정되면, 코일(200) 아래로 코일 인출 대차(120)를 이동시키는 단계;

- 하부로부터 코일(200) 쪽으로 코일 인출 대차(120)의 지지대(124)들을 상승시킴으로써, 코일이 지지대(124)들 상에 안착되게 하는 단계;

- 코일의 외연으로 제1 압지력(F1)을 이용하여 예컨대 홀드다운 암(130)의 형태인 제1 홀드다운 장치(130)를 압착시키고, 그에 따라 두 지지대 상에서 튀어오르지 않도록 코일을 고정하는 단계;

- 코일의 공심부로부터 권취 맨드릴(112)을 제거/후퇴시키거나, 또는 대체되는 방식으로 코일의 공심부(210) 내에서 권취 맨드릴(112)을 비활성화하거나 분리하는 단계; 및

- 권취 맨드릴(112)로부터 코일(200)을 빼내고 권취 장치(110)로부터 코일 인출 대차(120) 상의 코일(200)을 인출 이송하는 단계.

100: 금속 스트립 처리 장치
110: 권취 장치
112: 권취 맨드릴
120: 코일 인출 대차
122: 위치 고정된 레일 경로
124: 지지대
130: 제1 홀드다운 암
131: 제1 홀드다운 암의 코일 측 단부
132: 코일로부터 이격되어 있는, 제1 홀드다운 암의 단부
133: 확장 암
135: 트롤리
140: 전자 제어 장치 형태의 동기화 장치
150: 제2 홀드다운 암
160: 추가 코일 대차
200: 코일
210: 코일의 공심부
F1: 제1 압지력
F2: 제2 압지력
H: 높이

Claims

금속 스트립을 처리하기 위한 금속 스트립 처리 장치(100)로서,
권취 맨드릴 상에서 코일(200)로 금속 스트립을 권취하기 위한, 권취 맨드릴(112)을 구비한 권취 장치(110)와,
권취 맨드릴로부터 코일(200)을 수용하고 권취 장치(110)로부터 코일을 인출 이송하기 위한, 지지대(124)들을 구비한 코일 인출 대차(120)를 포함하는 상기 금속 스트립 처리 장치(100)에 있어서,
코일 인출 대차의 지지대들 상에 코일을 압착하도록 상기 코일(200)의 외연 상에 제1 압지력(F1)을 가하기 위한 제1 홀드다운 암(130)을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 장치(100).
제1항에 있어서,
코일 인출 대차를 위한 트랙 위쪽에, 특히 위치 고정된 레일 경로(122) 위쪽에 배치되는 확장 암(133)이 제공되고,
상기 제1 홀드다운 암(130)을 파지하면서 상기 확장 암(133) 상에서 상기 홀드다운 암(130)과 함께 이동하기 위한 트롤리(135)가 제공되며,
상기 제1 홀드다운 암(130)이 코일 인출 대차의 이동 중에 코일의 외연에 안착되어 있는 방식으로, 제1 홀드다운 암 및 코일 인출 대차와 상기 트롤리(135)의 이동을 동기화하기 위한 동기화 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 장치(100).
제2항에 있어서, 상기 동기화 장치는, 전자 제어 장치(140)의 형태로, 또는 코일에 홀드다운 암의 코일 측 단부(131)를 결합하는 기계식 커플링의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 장치(100).
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 확장 암(133)은 적어도 일측의 단부를 이용하여 권취 장치(110)의 표면 또는 그 영역 내부에 위치 고정 방식으로 고정되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 장치(100).
제1항에 있어서, 제1 홀드다운 암(130)은 코일로부터 이격되어 있는 자체의 단부를 이용하여 상기 코일 인출 대차(120)에 기계적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 장치(100).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 홀드다운 암(130)은 신축 방식으로 인입 및 인출 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 장치(100).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 코일이 상기 코일 인출 대차(120) 상에 압착되는 방식으로, 상기 코일(200)의 공심부 내에서 자체의 코일 측 단부를 이용하여 제2 압착력(F2)을 가하기 위한 제2 홀드다운 암(150)을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 장치(100).
제7항에 있어서, 상기 제2 홀드다운 암(150)은 코일 공심부로부터 이격되어 있는 자체의 단부를 이용하여 상기 코일 인출 대차(120) 또는 추가 코일 대차(160)에 부착되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 장치(100).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및/또는 제2 홀드다운 암(130, 150)은 높이 조절 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 장치(100).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 홀드다운 암(130)은, 이 제1 홀드다운 암으로부터 코일에 가해지는 제1 압지력(F1)이 중량 힘의 방향으로 하나 이상의 성분을 포함하는 방식으로, 상기 코일(200)의 중심 평면 상부의 외연 상에 안착하도록 형성되고,
상기 제2 홀드다운 암(150)은, 이 제2 홀드다운 암에 의해 공심부 내에서 코일에 가해지는 제2 압지력(F2)이 중량 힘의 방향으로 하나 이상의 성분을 포함하는 방식으로, 상기 코일(200)의 공심부 내에 안착하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 장치.
금속 스트립을 처리하기 위한 금속 스트립 처리 방법으로서,
권취 장치(110)의 권취 맨드릴(112) 상에서 코일(200)로 금속 스트립을 권취하는 단계와,
권취 맨드릴에서 코일 인출 대차(120) 상으로 상기 코일(200)을 옮기는 단계와,
권취 장치로부터 코일 인출 대차 상의 코일을 인출 이송하는 단계를 포함하는 상기 금속 스트립 처리 방법에 있어서,
권취 맨드릴에서 코일 인출 대차 상으로 코일을 옮기는 중에, 그리고 상기 권취 장치(110)로부터 코일을 인출 이송하는 중에, 상기 코일 인출 대차(120) 상에 코일(200)을 압착하도록 제1 홀드다운 암(130)을 이용하여 상기 코일(200)의 외연 상에 제1 압지력(F1)을 가하는 단계를 특징으로 하는 금속 스트립 처리 방법.
제11항에 있어서, 적어도 상기 제1 홀드다운 암(130)의 코일 측 단부가, 상기 권취 장치(110)로부터 상기 코일 인출 대차(120) 상의 코일의 인출 이송 중에, 코일 및 코일 인출 대차와 동기화되어 함께 이동되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 방법.
제12항 또는 제13항에 있어서, 코일 인출 대차 상의 코일이 권취 장치로부터 적어도 약간 멀리 인출 이송된 후에, 그리고 제1 홀드다운 암의 도달 범위의 말단에 도달하기 전에, 코일 인출 대차의 지지대들 상에 코일을 압착하도록 제2 홀드다운 암을 이용하여 코일의 공심부 내에서 제2 압지력(F2)을 공급하는 단계를 특징으로 하는 금속 스트립 처리 방법.
제13항에 있어서, 상기 제1 홀드다운 암(130)은, 상기 제2 홀드다운 암(150)이 상기 코일(200)의 공심부 내에서 포착한 후에, 상기 코일(200)로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 방법.
제14항에 있어서, 상기 코일 인출 대차(120) 상의 코일(200)이 예컨대 상기 제1 홀드다운 암(130)의 도달 범위 외부에 배치되는 하나 이상의 코일 바인더로 추가 이송되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 방법.
제15항에 있어서, 상부에 제2 홀드다운 암(150)이 코일로부터 이격되어 있는 자체의 단부로 고정되어 있는 추가 코일 대차(160)는, 추가 이송 중에 상기 코일(200)의 공심부 내에서 상기 제2 홀드다운 암(150)을 통한 제2 압지력(F2)을 유지할 목적으로 상기 코일 인출 대차(120)와 동기화되어 함께 이동되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 방법.
제16항에 있어서, 코일 바인더 내에서 코일을 결속하는 단계와, 코일(200)의 공심부(210)로부터 상기 제2 홀드다운 암(150)을 제거함으로써 제2 압지력을 해제하는 단계를 특징으로 하는 금속 스트립 처리 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 제1 홀드다운 암(130)은 코일(200)의 외연에 제1 압지력(F1)을 가할 수 있도록 자체의 높이가 조절되고, 그리고/또는
상기 제2 홀드다운 암은 코일(200)의 공심부(210) 내에서 제2 압지력을 가할 수 있도록 자체의 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 방법.
제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및/또는 제2 압지력(F1, F2)은 중량 힘의 방향으로 하나 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 방법.
제11항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코일(200)에 대한 바운싱 위험이 존재하는지의 여부를 검사하는 단계와,
코일에 대한 바운싱 위험이 결정될 때에만 제11항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따르는 금속 스트립 처리 방법을 실행하는 단계를 특징으로 하는 금속 스트립 처리 방법.
제20항에 있어서, 바운싱 위험을 검사하는 단계는,
- 각각의 사전 설정된 임계값들과, 금속 스트립의 두께와 강도 및 코일의 지름을 각각 비교하는 부분 단계와,
- 상기 임계값들 중 소수 이상의 임계값이 초과되면, 코일에 대한 바운싱 위험을 결정하는 부분 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 방법.
제21항에 있어서, 상기 바운싱 위험은, 금속 스트립의 두께 및 강도에 대한 임계값들을 상회함과 동시에 코일의 지름에 대한 임계값을 하회할 때 결정되는 것을 특징으로 하는 금속 스트립 처리 방법.