(57)【要約】【課題】圧延コイル用巻取装置に関する発明が開示される。【解決手段】本発明の圧延コイル用巻取装置は、圧延コイルが巻かれるように回転可能に設けられるマンドレルと、マンドレルの周りに配置され、マンドレルに巻かれる圧延コイルを加圧する加圧部と、加圧部に配置され、マンドレルとの距離を測定し、冷却媒体によって冷却される距離測定装置と、距離測定装置で測定された距離によって加圧部とマンドレルとの間隔を調整する制御部とを含むことを特徴とする。
2016534878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延コイルが巻取られるように回転可能に設けられるマンドレルと、
前記マンドレルの周りに配置され、前記マンドレルに巻取られる前記圧延コイルを加圧する加圧部と、
前記加圧部に配置され、前記マンドレルに巻取られる前記圧延コイルとの距離を測定する距離測定装置と、
前記距離測定装置で測定された距離によって前記加圧部と前記圧延コイルとの間隔を調整する制御部とを含むことを特徴とする圧延コイル用巻取装置。
【請求項２】
前記距離測定装置は、ベースと、
前記ベースに設けられ、前記マンドレルに巻取られる前記圧延コイルに光を照射するセンサ部と、
前記ベースに結合され、前記センサ部から照射される光が通過するように通過ホール部が形成されるハウジングと、
前記ベースと前記ハウジングにそれぞれ設けられ、冷却媒体を流動させる冷却チャネル部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の圧延コイル用巻取装置。
【請求項３】
前記冷却チャネル部は、前記ハウジングを取り囲むように螺旋形態に形成されることを特徴とする請求項２に記載の圧延コイル用巻取装置。
【請求項４】
前記ハウジングは、前記ハウジングの内部空間に配置されて前記ハウジングの内部空間を仕切り、前記通過ホール部が形成される仕切板部と、
前記ハウジングの内部の空気を外部に排出させる排気ポートとを含むことを特徴とする請求項２に記載の圧延コイル用巻取装置。
【請求項５】
前記冷却チャネル部は、前記ベースに配置される第１冷却チャネル部と、
前記ハウジングに配置される第２冷却チャネル部とを含むことを特徴とする請求項２に記載の圧延コイル用巻取装置。
【請求項６】
前記ベースは、前記ハウジングが結合されるベースプレートと、
前記ベースプレートに結合され、前記センサ部が固定される断熱部材と、
前記断熱部材に結合され、前記センサ部を支持するサポータ部材とを含むことを特徴とする請求項５に記載の圧延コイル用巻取装置。
【請求項７】
前記加圧部は、前記マンドレルの周りに回転可能に設けられる加圧ピストンと、
前記加圧ピストンに結合され、前記距離測定装置が配置される加圧フレームと、
前記加圧フレームに設けられ、前記マンドレルに巻取られる前記圧延コイルを加圧する加圧ローラとを含むことを特徴とする請求項２に記載の圧延コイル用巻取装置。
【請求項８】
圧延コイルが巻取られるように回転可能に設けられるマンドレルと、
前記マンドレルの周りに配置され、前記圧延コイルが前記マンドレルに巻取られると、前記圧延コイルを加圧する加圧部と、
前記加圧部に配置され、前記圧延コイルが前記マンドレルに巻取られる前に前記マンドレルとの距離を測定する距離測定装置と、
前記距離測定装置で測定された距離によって前記加圧部と前記マンドレルとの間隔を調整する制御部とを含むことを特徴とする圧延コイル用巻取装置。
【請求項９】
前記距離測定装置は、ベースと、
前記ベースに設けられ、前記マンドレルに光を照射するセンサ部と、
前記ベースに結合され、前記センサ部から照射される光が通過するように通過ホール部が形成されるハウジングと、
前記ベースと前記ハウジングにそれぞれ設けられ、冷却媒体を流動させる冷却チャネル部とを含むことを特徴とする請求項８に記載の圧延コイル用巻取装置。
【請求項１０】
前記冷却チャネル部は、前記ハウジングを取り囲むように螺旋形態に形成されることを特徴とする請求項９に記載の圧延コイル用巻取装置。
【請求項１１】
前記ハウジングは、前記ハウジングの内部空間に配置されて前記ハウジングの内部空間を仕切り、前記通過ホール部が形成される仕切板部と、
前記ハウジングの内部の空気を外部に排出させる排気ポートとを含むことを特徴とする請求項９に記載の圧延コイル用巻取装置。
【請求項１２】
前記冷却チャネル部は、前記ベースに配置される第１冷却チャネル部と、
前記ハウジングに配置される第２冷却チャネル部とを含むことを特徴とする請求項９に記載の圧延コイル用巻取装置。
【請求項１３】
前記ベースは、前記ハウジングが結合されるベースプレートと、
前記ベースプレートに結合され、前記センサ部が固定される断熱部材と、
前記断熱部材に結合され、前記センサ部を支持するサポータ部材とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の圧延コイル用巻取装置。
【請求項１４】
前記加圧部は、前記マンドレルの周りに回転可能に設けられる加圧ピストンと、
前記加圧ピストンに結合され、前記距離測定装置が配置される加圧フレームと、
前記加圧フレームに設けられ、前記マンドレルに巻取られる前記圧延コイルを加圧する加圧ローラとを含むことを特徴とする請求項９に記載の圧延コイル用巻取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延コイル用巻取装置に関し、より詳細には、マンドレルと加圧部とが接触することを防止可能な圧延コイル用巻取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、製銑工程では、鉄鉱石を溶かして溶銑を製造する。製鋼工程では、溶銑から炭素、リン、硫黄成分などを除去して溶鋼を製造する。連鋳工程では、溶鋼を鋳型に注入した後、冷却および凝固させることによりスラブが製造される。圧延工程では、圧延機でスラブを圧延してコイルを製造する。スラブは、加熱炉で加熱された後、圧延装置に流入する。圧延装置で圧延されたコイルは巻取装置に巻取られる。
【０００３】
本発明の背景技術は、特許文献１（２０１３年７月４日公開、発明の名称：ストリップの欠陥検出装置および方法）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】大韓民国公開特許公報第２０１３−００７４０９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、マンドレルと加圧部とが接触することを防止可能な圧延コイル用巻取装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面による圧延コイル用巻取装置は、圧延コイルが巻取られるように回転可能に設けられるマンドレルと、前記マンドレルの周りに配置され、前記マンドレルに巻取られる前記圧延コイルを加圧する加圧部と、前記加圧部に配置され、前記マンドレルに巻取られる前記圧延コイルとの距離を測定する距離測定装置と、前記距離測定装置で測定された距離によって前記加圧部と前記圧延コイルとの間隔を調整する制御部とを含む。
【０００７】
本発明において、前記距離測定装置は、ベースと、前記ベースに設けられ、前記マンドレルに巻取られる前記圧延コイルに光を照射するセンサ部と、前記ベースに結合され、前記センサ部から照射される光が通過するように通過ホール部が形成されるハウジングと、前記ベースと前記ハウジングにそれぞれ設けられ、冷却媒体を流動させる冷却チャネル部とを含む。
【０００８】
本発明において、前記冷却チャネル部は、前記ハウジングを取り囲むように螺旋形態に形成される。
【０００９】
本発明において、前記ハウジングは、前記ハウジングの内部空間に配置されて前記ハウジングの内部空間を仕切り、前記通過ホール部が形成される仕切板部と、前記ハウジングの内部の空気を外部に排出させる排気ポートとを含む。
【００１０】
本発明において、前記冷却チャネル部は、前記ベースに配置される第１冷却チャネル部と、前記ハウジングに配置される第２冷却チャネル部とを含む。
【００１１】
本発明において、前記ベースは、前記ハウジングが結合されるベースプレートと、前記ベースプレートに結合され、前記センサ部が固定される断熱部材と、前記断熱部材に結合され、前記センサ部を支持するサポータ部材とを含む。
【００１２】
本発明において、前記加圧部は、前記マンドレルの周りに回転可能に設けられる加圧ピストンと、前記加圧ピストンに結合され、前記距離測定装置が配置される加圧フレームと、前記加圧フレームに設けられ、前記マンドレルに巻取られる前記圧延コイルを加圧する加圧ローラとを含む。
【００１３】
本発明の他の側面による圧延コイル用巻取装置は、圧延コイルが巻取られるように回転可能に設けられるマンドレルと、前記マンドレルの周りに配置され、前記圧延コイルが前記マンドレルに巻取られると、前記圧延コイルを加圧する加圧部と、前記加圧部に配置され、前記圧延コイルが前記マンドレルに巻取られる前に前記マンドレルとの距離を測定する距離測定装置と、前記距離測定装置で測定された距離によって前記加圧部と前記マンドレルとの間隔を調整する制御部とを含む。
【００１４】
本発明において、前記距離測定装置は、ベースと、前記ベースに設けられ、前記マンドレルに光を照射するセンサ部と、前記ベースに結合され、前記センサ部から照射される光が通過するように通過ホール部が形成されるハウジングと、前記ベースと前記ハウジングにそれぞれ設けられ、冷却媒体を流動させる冷却チャネル部とを含む。
【００１５】
本発明において、前記冷却チャネル部は、前記ハウジングを取り囲むように螺旋形態に形成される。
【００１６】
本発明において、前記ハウジングは、前記ハウジングの内部空間に配置されて前記ハウジングの内部空間を仕切り、前記通過ホール部が形成される仕切板部と、前記ハウジングの内部の空気を外部に排出させる排気ポートとを含む。
【００１７】
本発明において、前記冷却チャネル部は、前記ベースに配置される第１冷却チャネル部と、前記ハウジングに配置される第２冷却チャネル部とを含む。
【００１８】
本発明において、前記ベースは、前記ハウジングが結合されるベースプレートと、前記ベースプレートに結合され、前記センサ部が固定される断熱部材と、前記断熱部材に結合され、前記センサ部を支持するサポータ部材とを含む。
【００１９】
本発明において、前記加圧部は、前記マンドレルの周りに回転可能に設けられる加圧ピストンと、前記加圧ピストンに結合され、前記距離測定装置が配置される加圧フレームと、前記加圧フレームに設けられ、前記マンドレルに巻取られる前記圧延コイルを加圧する加圧ローラとを含む。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、加圧部とマンドレルとの間の距離を測定して、マンドレルの状態に応じて加圧部とマンドレルとの間隔を調整可能なため、加圧部がマンドレルと接触して互いに損傷することを遮断することができる。
【００２１】
本発明によれば、加圧部とマンドレルに巻取られた圧延コイルとの間の距離を測定して、マンドレルに巻取られた圧延コイルの厚さに応じて加圧部と圧延コイルとの間隔を調整可能なため、加圧部が圧延コイルを過度に加圧することを遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルを示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルと加圧部を示す正面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置における距離測定装置を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置における距離測定装置を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置における距離測定装置を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置における距離測定装置を構成するベースを示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルに圧延コイルが巻かれる状態を示す正面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルのセグメント部材が外側に膨張した状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルに圧延コイルがさらに巻かれた状態を示す正面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルのセグメント部材が収縮した状態を示す断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルのセグメント部材が変形した状態を示す断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルのセグメント部材が変形した時に、 距離測定装置がセグメント部材の距離を測定する状態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る圧延コイル用巻取装置の一実施形態を説明する。圧延コイル用巻取装置を説明する過程において、図面に示された線の厚さや構成要素の大きさなどは、説明の明瞭性と便宜上誇張されて示されていることがある。また、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは、使用者、運用者の意図または慣例によって異なることがある。そのため、これらの用語に対する定義は、本明細書全般にわたる内容に基づいて行われなければならない。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置を示す構成図であり、図２は、本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルを示す断面図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルと加圧部を示す正面図である。
【００２５】
図１〜図３を参照すれば、本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置は、マンドレル１２０と、加圧部１５０と、距離測定装置１３０と、制御部１６０とを含む。
【００２６】
圧延コイル用巻取装置は、巻取ボディ１１０を含み、巻取ボディ１１０には、圧延コイルＣが流入するようにコイル流入部１１１が形成される。コイル流入部１１１には、圧延コイルＣをマンドレル１２０側に案内するガイド部１１３が形成される。ガイド部１１３は、圧延コイルＣがマンドレル１２０側に移動する時に、圧延コイルＣの両側面を支持するピンチローラ１１４を含む。ピンチローラ１１４は、圧延コイルＣの両側面と転がり接触しながら回転する。
【００２７】
マンドレル１２０は、圧延コイルＣが巻かれるように巻取ボディ１１０に回転可能に設けられる。マンドレル１２０は、マンドレルボディ１２１と、セグメント部材１２４と、リンク部材１２７と、移動装置１２８とを含む。
【００２８】
マンドレルボディ１２１は、巻取ボディ１１０に回転可能に設けられる。マンドレルボディ１２１の外側面には、傾斜面部１２２が円周方向に沿って配置される。傾斜面部１２２は、マンドレルボディ１２１の外側面に複数個が形成される。この時、傾斜面部１２２は、マンドレルボディ１２１の長手方向（図２の左右方向）に沿って列をなすように配置される。図３には、傾斜面部１２２がマンドレルボディ１２１の長手方向（図２の左右方向）に並んで４列に配置された構造を示したが、傾斜面部１２２の列数は多様に変更可能である。
【００２９】
セグメント部材１２４の内側面には、傾斜して形成される複数の接触面部１２５が形成される。接触面部１２５は、セグメント部材１２４の長手方向（図２の左右方向）に沿って列をなすように形成される。接触面部１２５は、マンドレルボディ１２１の傾斜面部１２２に一対一に対応する。セグメント部材１２４は、マンドレルボディ１２１の長手方向に沿って形成される傾斜面部１２２の列に一対一対応する。傾斜面部１２２がマンドレルボディ１２１の長手方向に並んで４列に配置された場合、セグメント部材１２４は４つ設けられる。
【００３０】
リンク部材１２７は、セグメント部材１２４とマンドレルボディ１２１とをリンク結合する。リンク部材１２７は、セグメント部材１２４がマンドレルボディ１２１の長手方向に沿って一定距離範囲で移動するようにする。マンドレルボディ１２１がセグメント部材１２４に対して相対的に移動する場合、マンドレルボディ１２１の傾斜面部１２２がセグメント部材１２４の接触面部１２５とスライディングしながら移動する。この時、セグメント部材１２４がマンドレルボディ１２１の中心部から遠くなったり近くなるので、セグメント部材１２４の外径が拡大または縮小する。
【００３１】
移動装置１２８は、マンドレルボディ１２１に連結される。移動装置１２８の作動によって、マンドレルボディ１２１は、セグメント部材１２４に対して相対的に移動する。これによって、移動装置１２８の作動時、セグメント部材１２４の外径が拡大および縮小できる。
【００３２】
移動装置１２８は、マンドレルボディ１２１に連結されるロッド１２８ａと、ロッド１２８ａが挿入されるシリンダ１２８ｂとを含む。シリンダ１２８ｂに流体が供給されることにより、ロッド１２８ａがシリンダ１２８ｂから引き出され、シリンダ１２８ｂから流体が排出されることにより、ロッド１２８ａがシリンダ１２８ｂの内部に引き込まれる。ロッド１２８ａが移動するに伴って、マンドレルボディ１２１が左右方向に（図２基準）移動する。
【００３３】
加圧部１５０は、マンドレル１２０の周部に複数個が配置される。加圧部１５０は、マンドレル１２０に巻かれる圧延コイルＣを加圧する。加圧部１５０は、加圧ピストン１５１と、加圧フレーム１５３と、加圧ローラ１５５とを含む。
【００３４】
加圧ピストン１５１は、マンドレル１２０の周りにおいてヒンジ部１５１ｃによって巻取ボディ１１０に回転可能に設けられる。加圧ピストン１５１は、加圧シリンダ１５１ａと、加圧ロッド１５１ｂとを含む。加圧シリンダ１５１ａに流体が供給されることにより、加圧ロッド１５１ｂが加圧シリンダ１５１ａから引き出され、加圧シリンダ１５１ａから流体が排出されることにより、加圧ロッド１５１ｂが加圧シリンダ１５１ａの内部に引き込まれる。
【００３５】
加圧フレーム１５３は、加圧ピストン１５１の加圧ロッド１５１ｂに結合される。加圧フレーム１５３には距離測定装置１３０が配置される。加圧ロッド１５１ｂが加圧シリンダ１５１ａから引き込まれるかまたは引き出されることにより、加圧フレーム１５３とマンドレル１２０のセグメント部材１２４との間の間隔が調整される。
【００３６】
加圧ローラ１５５は、加圧フレーム１５３の一面、具体的には、マンドレル１２０に対向する面に配置される。加圧ローラ１５５は、マンドレル１２０に巻かれる圧延コイルＣを加圧して、圧延コイルＣがマンドレル１２０に密着した状態で巻かれるようにする。例えば、圧延コイルＣがマンドレル１２０に巻かれる時に、加圧シリンダ１５１ａに流体が供給されることにより、加圧ロッド１５１ｂが加圧シリンダ１５１ａから引き出される。加圧ローラ１５５が圧延コイルＣに接触する時まで、加圧ロッド１５１ｂが加圧シリンダ１５１ａから引き出される。したがって、圧延コイルＣがマンドレル１２０に巻かれる時に、加圧ローラ１５５が圧延コイルＣと転がり接触しながら回転する。
【００３７】
距離測定装置１３０は、加圧部１５０に設けられる。この時、距離測定装置１３０は、加圧部１５０ごとに設けられるか、または１つの加圧部１５０にのみ設けられてもよい。距離測定装置１３０は、測定対象物から距離測定装置１３０までの距離を測定する。測定対象物としては、マンドレル１２０やマンドレル１２０に巻取られる圧延コイルＣであってもよい。したがって、測定対象物がマンドレル１２０の場合、距離測定装置１３０は、マンドレル１２０から距離測定装置１３０までの距離を測定し、測定対象物がマンドレル１２０に巻取られる圧延コイルＣの場合、距離測定装置１３０は、圧延コイルＣから距離測定装置１３０までの距離を測定する。
【００３８】
距離測定装置１３０は、冷却媒体によって冷却される。したがって、距離測定装置１３０がマンドレル１２０または圧延コイルＣと近接距離に設けられていても、マンドレル１２０または圧延コイルＣで発生する熱気によって損傷することを防止することができる。
【００３９】
制御部１６０は、距離測定装置１３０で測定された距離によって、加圧部１５０とマンドレル１２０、または加圧部１５０とマンドレル１２０に巻取られた圧延コイルＣとの間隔を調整する。距離測定装置１３０により、マンドレル１２０と加圧部１５０との間の距離、またはマンドレル１２０に巻取られた圧延コイルＣと加圧部１５０との間の距離をリアルタイムに測定することができ、測定された値に基づいて、制御部１６０により、加圧部１５０とマンドレル１２０との間の間隔、または加圧部１５０とマンドレル１２０に巻取られた圧延コイルＣとの間の間隔を調整することができる。
【００４０】
このように、加圧部１５０と、測定対象物のマンドレル１２０、またはマンドレル１２０に巻取られた圧延コイルＣとの間の間隔がリアルタイムに調整されるため、圧延コイルＣがマンドレル１２０に巻かれる前には、加圧部１５０の加圧ローラ１５５がマンドレル１２０と接触して加圧ローラ１５５が損傷することを防止することができ、圧延コイルＣがマンドレル１２０に巻取られた後には、加圧部１５０の加圧ローラ１５５が圧延コイルＣを過度に加圧することによって加圧ローラ１５５または圧延コイルＣが損傷することを遮断することができる。
【００４１】
制御部１６０は、マンドレル１２０に巻取られた圧延コイルＣの厚さに応じて、マンドレル１２０と加圧部１５０との間の間隔を適切に調整することができる。すなわち、制御部１６０は、距離測定装置１３０で測定された圧延コイルＣの表面からの距離を判断し、加圧ピストン１５１を制御して、マンドレル１２０と加圧部１５０との間の間隔を調整する。これによって、マンドレル１２０に巻取られた圧延コイルＣの厚さが厚くなる分だけ加圧部１５０の加圧ローラ１５５をマンドレル１２０から離隔させることが可能なため、圧延コイルＣの厚さが変更されても、一定の加圧力で加圧ローラ１５５が圧延コイルＣを加圧するようにすることができる。言い換えれば、距離測定装置１３０により、マンドレル１２０に巻取られた圧延コイルＣまでの距離をリアルタイムに測定可能なため、圧延コイルＣの厚さ変化に即時対応して加圧ローラ１５５の位置を調整することができるのである。
【００４２】
マンドレル１２０の下側にはレール１１７が配置される。レール１１７には、巻取られた圧延コイルＣを搭載して移送できるようにコイル移送装置１７０が設けられる。
【００４３】
コイル移送装置１７０は、フレーム１７１と、フレーム１７１の両側に配置され、レール１１７に沿って回転する駆動ホイール１７２と、フレーム１７１に昇降可能に設けられる昇降部１７４と、昇降部１７４を昇降させる昇降ピストン１７６と、昇降部１７４の上側に配置され、巻取られた圧延コイルＣを支持するローラ１７７とを含む。
【００４４】
ローラ１７７に巻取られた圧延コイルＣが搭載されると、昇降部１７４が昇降ピストン１７６によって下降する。引き続き、駆動ホイール１７２が駆動されることにより、圧延コイル移送装置１７０が圧延コイル用巻取装置の外部に移送されながら圧延コイルＣが外部に移される。
【００４５】
図４は、本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置における距離測定装置を示す斜視図であり、図５は、本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置における距離測定装置を示す分解斜視図であり、図６は、本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置における距離測定装置を示す断面図であり、図７は、本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置における距離測定装置を構成するベースを示す斜視図である。
【００４６】
図４〜図７を参照すれば、距離測定装置１３０は、ベース１３１と、センサ部１３３と、ハウジング１３４と、冷却チャネル部１３９とを含む。
【００４７】
ベース１３１は、多角パネルまたは円形パネル形態に形成されてもよい。ベース１３１は、ベースプレート１３１ａと、断熱部材１３１ｂと、サポータ部材１３１ｃとを含む。
【００４８】
ベースプレート１３１ａは、ハウジング１３４に結合され、ハウジング１３４の内部空間が外部と遮蔽されるようにする。すなわち、ベースプレート１３１ａは、開放されたハウジング１３４の内部空間を閉鎖する。
【００４９】
断熱部材１３１ｂは、ベースプレート１３１ａに結合され、ハウジング１３４の内部空間上に配置される。断熱部材１３１ｂは、断熱材質を含んでなり、断熱部材１３１ｂ上にはセンサ部１３３が固定される。これによって、ハウジング１３４の外部の熱エネルギーは、断熱部材１３１ｂによってハウジング１３４の内部に流入することが遮断されるため、外部の熱エネルギーがセンサ部１３３に伝達されることを遮断することができる。したがって、センサ部１３３が外部の熱エネルギーによって加熱されて損傷したり誤作動することを防止することができる。
【００５０】
サポータ部材１３１ｃは、断熱部材１３１ｂに立てられるように設けられる。サポータ部材１３１ｃは、センサ部１３３の一側面に結合され、センサ部１３３を支持する。センサ部１３３は、下面（図５基準）が断熱部材１３１ｂによって支持され、一側面がサポータ部材１３１ｃによって支持されるため、マンドレル１２０に圧延コイルＣが巻かれる時に、加圧部１５０を通して振動が伝達されても、センサ部１３３は本来の位置から離脱しなくなる。
【００５１】
センサ部１３３は、ベース１３１、具体的には、断熱部材１３１ｂに設けられ、測定対象物のマンドレル１２０、またはマンドレル１２０に巻取られた圧延コイルＣに光を照射する。センサ部１３３は、マンドレル１２０のセグメント部材１２４、またはマンドレル１２０に巻取られた圧延コイルＣにレーザを照射するレーザセンサであってもよい。センサ部１３３は、光を照射して、マンドレル１２０の外側面、またはマンドレル１２０に巻取られた圧延コイルＣの表面までの距離を測定する限り、多様な形態が適用可能である。
【００５２】
ハウジング１３４は、ベース１３１に結合される。この時、ハウジング１３４の内部空間は、ベース１３１によって外部と遮蔽される。したがって、ハウジング１３４の内部に配置されるセンサ部１３３は、ハウジング１３４の外部の湿気、熱エネルギー、異物などから保護される。これによって、センサ部１３３が外部の湿気、熱エネルギーまたは異物などによって損傷することを防止することができる。
【００５３】
ハウジング１３４は、仕切板部１３７と、排気ポート１３８とをさらに含む。
【００５４】
仕切板部１３７は、ハウジング１３４の内部空間に配置され、ハウジング１３４の内部空間を仕切る。この時、仕切板部１３７は、ハウジング１３４の内部空間を、センサ部１３３が配置される空間と、センサ部１３３が配置されていない空間とに仕切る。このように仕切板部１３７がハウジング１３４の内部空間を仕切るため、外部の熱エネルギーがセンサ部１３３側に流入することをより一層遮蔽することができる。
【００５５】
仕切板部１３７は、ハウジング１３４の内部空間を仕切るため、ハウジング１３４におけるマンドレル１２０に近い部分と遠い部分とを空間的に分割することができる。したがって、マンドレル１２０によって近い部分が加熱されても、マンドレル１２０から遠い部分に熱気が伝達されることを低減することができる。ハウジング１３４においてマンドレル１２０から遠い部分の内部空間は、実質的に熱遮断バッファとして機能する。
【００５６】
仕切板部１３７には、センサ部１３３から照射される光Ｌが通過できるように通過ホール部１３７ａが形成される。仕切板部１３７に通過ホール部１３７ａが形成されるため、センサ部１３３から照射される光Ｌが仕切板部１３７によって塞がることなく円滑にセグメント部材１２４に到達されるようにすることができる。
【００５７】
排気ポート１３８は、ベース１３１が配置される反対側に設けられる。本実施形態の図６に示されているように、ベース１３１がハウジング１３４の下部側に設けられるため、排気ポート１３８は、その反対側の上部側に設けられる。ハウジング１３４の排気ポート１３８は、ハウジング１３４の内部空間に存在する空気を外部に排出させる。ハウジング１３４の内部の空気が排気ポート１３８によって外部に排出されるため、センサ部１３３がハウジング１３４の内部で加熱された空気によって劣化することを抑制することができる。
【００５８】
排気ポート１３８の内部には、ハウジング１３４の内部圧力が一定圧力以上になった時に、排気ポート１３８を開放させるようにチェックバルブ（図示せず）が設けられる。
【００５９】
ハウジング１３４は、ベース１３１に結合される第１ハウジング１３５と、第１ハウジング１３５に結合される第２ハウジング１３６とを含む。第１ハウジング１３５の外径は、第２ハウジング１３６の外径より大きく形成される。この時、仕切板部１３７は、第１ハウジング１３５と第２ハウジング１３６との間に配置されて第１ハウジング１３５と第２ハウジング１３６の内部空間を仕切ることができる。また、排気ポート１３８は、第２ハウジング１３６に設けられる。
【００６０】
第１ハウジング１３５は、ベース１３１と共に、センサ部１３３の設けられる空間を外部から遮蔽させ、第２ハウジング１３６は、第１ハウジング１３５の上端部（図６基準）側に熱遮断空間を形成する。したがって、センサ部１３３は、ベース１３１によって外部の熱エネルギーが下側から流入することを遮断することができ、第１ハウジング１３５によって外部の熱エネルギーが側部から流入することを遮断することができ、第２ハウジング１３６および／または仕切板部１３７によって外部の熱エネルギーが上側から流入することを遮断することができる。
【００６１】
また、第２ハウジング１３６には、仕切板部１３７の通過ホール部１３７ａに対応するように通過ホール部１３６ａが形成される。第２ハウジング１３６の通過ホール部１３６ａと仕切板部１３７の通過ホール部１３７ａは、センサ部１３３から照射される光Ｌの進行経路上に形成される。センサ部１３３は、第１ハウジング１３５と第２ハウジング１３６によって外部から保護され、センサ部１３３から照射される光Ｌは、２つの通過ホール部１３６ａ、１３７ａを通過した後、セグメント部材１２４に到達される。
【００６２】
冷却チャネル部１３９は、ベース１３１とハウジング１３４に配置される。冷却チャネル部１３９は、冷却媒体が流動するように流路を形成する。冷却媒体が冷却チャネル部１３９に沿って流動することにより、ベース１３１とハウジング１３４が冷却される。冷却媒体としては、冷却水、冷却オイルなどが適用可能である。
【００６３】
冷却チャネル部１３９は、ハウジング１３４とベース１３１に螺旋形態に配置される。したがって、冷却チャネル部１３９とハウジング１３４、そして、冷却チャネル部１３９とベース１３１との間の熱接触面積を増加させることが可能で、ハウジング１３４とベース１３１の冷却効率を向上させることができる。
【００６４】
ハウジング１３４は、冷却媒体によって冷却されると共に、ハウジング１３４の内部の空気が外部に排出されることによって冷却される。したがって、ハウジング１３４は、２つの冷却媒体によって冷却できる。
【００６５】
冷却チャネル部１３９は、ベース１３１、具体的には、ベースプレート１３１ａに配置される第１冷却チャネル部１３９ａと、ハウジング１３４に配置される第２冷却チャネル部１３９ｂとを含む。第１冷却チャネル部１３９ａがベース１３１にコイル形態などと多様に配置されるため、センサ部１３３の設けられるベース１３１を冷却媒体によって直接冷却させることができる。第２冷却チャネル部１３９ｂは、ハウジング１３４の周りに沿って螺旋形態に配置されてハウジング１３４を冷却させるため、ハウジング１３４の内部に配置されるセンサ部１３３が加熱されることを防止することができる。
【００６６】
第２冷却チャネル部１３９ｂは、第１ハウジング１３５にのみ設けられる。したがって、第１ハウジング１３５の内部空間は冷却水または冷却オイルなどの流体によって冷却され、第２ハウジング１３６の内部空間は空気のような気体によって冷却されるようにすることができる。このように第１ハウジング１３５と第２ハウジング１３６が互いに異なる冷却媒体によって冷却されるため、冷却区間が冷却媒体によって分割できる。
【００６７】
また、第２冷却チャネル部１３９ｂは、第１ハウジング１３５と第２ハウジング１３６にすべて設けられてもよいことはもちろんである。
【００６８】
このように構成された本発明に係る圧延コイル用巻取装置の作動に関して説明する。
【００６９】
図８は、本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルに圧延コイルが巻かれる状態を示す正面図であり、図９は、本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルのセグメント部材が外側に膨張した状態を示す断面図である。
【００７０】
図８および図９を参照すれば、圧延機（図示せず）でストリップを圧延して圧延コイルＣを形成する。圧延コイルＣは、移送ローラ（図示せず）によって移送されてコイル流入部１１１に流入する。圧延コイルＣは、コイル流入部１１１でピンチローラ１１４によってマンドレル１２０側に案内される。
【００７１】
加圧部１５０の加圧フレーム１５３は、マンドレル１２０のセグメント部材１２４の近傍に配置される。この時、加圧ローラ１５５は、セグメント部材１２４の外周面と一定間隔離隔して配置される。加圧ローラ１５５とセグメント部材１２４は、マンドレル１２０で巻取られる圧延コイルＣの種類や厚さなどに応じて変更可能である。
【００７２】
マンドレル１２０が回転するに伴って、ピンチローラ１１４から供給される圧延コイルＣがマンドレル１２０に巻かれる。加圧ローラ１５５は、圧延コイルＣが巻かれることによって圧延コイルＣと転がり接触する。マンドレル１２０に圧延コイルＣが２〜５回程度巻かれると、移動装置１２８のロッド１２８ａがシリンダ１２８ｂに引き込まれる。この時、マンドレルボディ１２１がセグメント部材１２４で移動するにつれてセグメント部材１２４の外径が拡大するので、マンドレル１２０に巻かれた圧延コイルＣがピンと張って膨張する。マンドレル１２０に巻かれた圧延コイルＣがピンと張っているので、巻かれた圧延コイルＣの外径が均一になることにより、圧延コイルＣがマンドレル１２０に密着した状態で巻かれるようになる。
【００７３】
マンドレル１２０が継続的に回転するに伴って、マンドレル１２０に巻かれた圧延コイルＣの直径も次第に大きくなる。この時、加圧ピストン１５１がヒンジ部１５１ｃを中心にマンドレル１２０から遠くなるように回転し、加圧ロッド１５１ｂが加圧シリンダ１５１ａに引き込まれる。したがって、加圧ローラ１５５は、マンドレル１２０に巻かれた圧延コイルＣの直径が大きくなるにつれてマンドレル１２０から遠くなる。
【００７４】
マンドレル１２０が圧延コイルＣを巻いている間に、圧延コイルＣの熱気がマンドレル１２０、加圧部１５０および距離測定装置１３０に継続的に伝達される。この時、距離測定装置１３０は、以下のように冷却媒体によって冷却される。
【００７５】
冷却チャネル部１３９に冷却媒体が流動することにより、ハウジング１３４とベース１３１が冷却される。第１冷却チャネル部１３９ａは、ベース１３１に配置されてベース１３１を冷却し、第２冷却チャネル部１３９ｂはハウジング１３４に設けられてハウジング１３４を冷却する。
【００７６】
仕切板部１３７は、ハウジング１３４の内部空間を、センサ部１３３が配置される空間と、センサ部１３３が配置されていない空間とに仕切る（図６参照）。仕切板部１３７がハウジング１３４の内部空間を仕切るため、外部の熱エネルギー、特に第２ハウジング１３６側の熱エネルギーが第２ハウジング１３６、仕切板部１３７を通してセンサ部１３３側に流入することを遮蔽することができる。また、仕切板部１３７は、ハウジング１３４の内部空間を仕切るため、ハウジング１３４におけるマンドレル１２０に近い部分と遠い部分とを空間的に分割することができる。したがって、マンドレル１２０によって近い部分が加熱されても、マンドレル１２０から遠い部分に熱気が伝達されることを低減することができる。
【００７７】
排気ポート１３８は、ハウジング１３４の内部空間に存在する空気を外部に排出させる。ハウジング１３４の内部空気が排気ポート１３８によって外部に排出されるため、センサ部１３３がハウジング１３４の内部で加熱された空気によって劣化することを低減することができる。
【００７８】
図１０は、本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルに圧延コイルがさらに巻かれた状態を示す構成図であり、図１１は、本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルのセグメント部材が収縮した状態を示す断面図である。
【００７９】
図１０および図１１を参照すれば、圧延コイルＣの巻取工程が完了すれば、コイル移送装置１７０の昇降ピストン１７６が昇降部１７４を上昇させる。昇降部１７４が上昇することにより、巻取られた圧延コイルＣを支持する。移動装置１２８のロッド１２８ａがシリンダ１２８ｂから引き出されることにより、マンドレルボディ１２１の傾斜面部１２２がセグメント部材１２４の接触面部１２５とスライディングされながら移動する。この時、傾斜面部１２２が接触面部１２５の幅が広くなる側に移動するに伴って、セグメント部材１２４がマンドレルボディ１２１の中心部側に移動する。したがって、セグメント部材１２４の外径が縮小するので、巻取られた圧延コイルＣがマンドレル１２０から容易に分離できる。
【００８０】
巻取られた圧延コイルＣが積載された圧延コイル移送装置１７０がレール１１７に沿って移動することにより、圧延コイルＣは、マンドレル１２０から分離された後、圧延コイル用巻取装置の外部に排出される。
【００８１】
図１２は、本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルのセグメント部材が変形した状態を示す断面図であり、図１３は、本発明の一実施形態に係る圧延コイル用巻取装置におけるマンドレルのセグメント部材が変形した時に、 距離測定装置がセグメント部材の距離を測定する状態を示す正面図である。
【００８２】
図１２および図１３を参照すれば、マンドレル１２０から巻取られた圧延コイルＣが分離された後、マンドレル１２０が回転しながら冷却流体によって冷却される。約６００℃程度の圧延コイルＣがマンドレル１２０に巻き取られている間に、マンドレル１２０と加圧部１５０が加熱される。
【００８３】
マンドレル１２０が加熱されることにより、セグメント部材１２４が熱変形し得る。この時、セグメント部材１２４の中心部は、セグメント部材１２４の両側部より熱接触面積が狭く形成されるため、セグメント部材１２４の中心部で熱変形の程度が相対的に大きくなる。また、マンドレル１２０が回転している間に、セグメント部材１２４には遠心力が作用する。この時、セグメント部材１２４の両側部がリンク部材１２７によって結合されるため、セグメント部材１２４の中心部が外側にやや膨らむように変形する。このように、セグメント部材１２４は、熱と遠心力によって中心部の外径が両側部より大きくなるように変形する。
【００８４】
センサ部１３３は、セグメント部材１２４の外側面に光Ｌを照射することにより、セグメント部材１２４とセンサ部１３３との間の距離を測定する。制御部１６０は、セグメント部材１２４が熱と遠心力によって変形することにより、セグメント部材１２４の外径が拡大したと判断されると、加圧ピストン１５１を駆動することにより、加圧ローラ１５５とセグメント部材１２４の外側面との間隔を一定に維持する。したがって、マンドレル１２０が圧延コイルＣが巻取られていない状態で回転する時に、セグメント部材１２４が加圧ローラ１５５に接触することを防止可能で、セグメント部材１２４と加圧ローラ１５５がそれぞれ損傷することを遮断することができる。
【００８５】
本発明は、図面に示された実施形態を参照して説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術の属する分野における通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形および均等な他の実施形態が可能である点を理解するであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲によって定められなければならない。
【図１】
2016534878.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2016534878.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2016534878.tif 000014
【図１３】
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【国際調査報告】
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