KR0154971B1 - 도전성 펠트 로울 - Google Patents

Abstract

철판 제조공장의 냉연간판 설비의 전기용접 전후공정에 설치되어 있는 어스로울(EARTH ROLL)이나 장력 부라이들로울(TENSION BRIDLEROLL)등의 후공정 작업시 철판대(IRON SHEET STRIP)에 장력을 주고, 그 중심을 일정하게 유지(센터링: CENTERING이라고도 한다)하기 위해 철재로 되어 있는 로울이 주로 사용되고 있다. 이와 같은 철판용 로울은 마찰성, 내마모성, 내열성 및 전기 전도성(電氣 傳導性)이 우수한 것이 요구된다. 종래 일반적으로 사용된 로울은 철로울, 도전성 고무로울이 사용되고 있으며, 때로는 펠트 로울도 사용되고 있다. 철로울은 전기 전도성은 매우 좋으나, 유효 마찰력이 약하여 미끄러짐(Slip)현상과 철판 표면에 상처를 내는 결점이 있고, 도전성 고무로울은 유효 마찰성과 내열성은 양호하나 내마모성이 나쁘며, 펠트로울은 내열성, 내마모성이 양호하나 유효마찰력도 충분하지 못하여 전기가 통하지 않는 부도체이다. 본 발명은 유효마찰력, 내마모성, 내열성이 우수하면서도 전기전도성이 우수한 로울에 관한 것이다. 본 발명의 로울은 펠트(Felt)로 된 디스크(Disk)를 로울 본체의 철심(鐵芯)에 끼워서 적층(積層)하고, 이를 고압프레스로 가압하여 밀착시켜서 본체에 고정시키고 로울면을 평활(平滑)하게 연마 가공하여 제작되는 것이다.

Description

도전성 펠트 로울

제1도 로울구조도.

제2도 로울 A-A' 단면도.

제3도 펠트 디스크 단면도 A.

제4도 펠트 디스크 단면도 B.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 로울 샤후트 2 : 로울 철심

3 : 키 4 : 펠트 디스크

5 : 플랜지 6 : 플랜지 고정볼트

7 : 카본화이바

철판제조공장의 냉연간판 설비의 전기용접 전후공정에 설치되어 있는 어스로울(EARTH ROLL)이나 장력 부라이들로울(TENSION BRIDLEROLL)등의 후 공정 작업시 철판대(IRON SHEET STRIP)에 장력을 주고 그 중심을 일정하게 유지(센터링:CENTERING이라고도 한다)하기 위해 철재로 되어 있는 로울이 주로 사용되고 있다. 이와 같은 철판용 로울은 유효마찰이 크고 내모성이 요구되고 고온의 철판 작업인 경우에는 내열성이 필요하다.

또한, 이와 같은 철판대의 작업중에는 정전기(靜電氣)의 발생으로 철로울 표면 및 철판 표면에 미세한 먼지 입자들이 부착되는 수가 많이 있다. 로울러(Roller)의 로울은 회전하기 때문에 정전기에 의한 자장이 발생하기 때문이다.

이와 같은 철로울 및 철판표면에 부착된 먼지들은 철판표면을 손상하며 철판표면에 곰보무늬를 형성케하는 원인이 되고, 철판에 도금(鍍金) 또는 도장(塗裝) 작업시에는 도금이나 도장이 균일하게 잘 되지 않으며 결국은 철판의 품질을 저하시키게 된다.

그리하여 로울은 유효마찰이 크고, 내마모성, 내열성 및 전기전도성(電氣傳導性)이 우수한 것이 요구된다. 종래 일반적으로 사용된 로울은 철로울, 도전성 고무로울이 사용되고 있으며, 때로는 펠트 로울도 사용되고 있다. 철로울은 전기 전도성은 매우 좋으나, 유효 마찰력이 약하여 미끄러짐(Slip)현상과 철판 표면에 상처를 내는 결점이 있고, 도전성 고무로울은 유효마찰력과 내열성은 양호하나 내마모성이 나쁘며, 펠트로울은 내열성, 내마모성이 양호하나 유효마찰력도 충분치 못하며, 전기가 통하지 않는 부도체이다.

본 발명은 유효마찰력, 내마모성, 내열성이 우수하면서도 전기전도성이 우수한 로울에 관한 것이다. 본 발명을 첨부한 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 로울은 펠트(Felt)로 된 디스크(Disk)(제2도 참조)를 로울 본체의 철심(鐵芯)(2)에 끼워서 적층(積層)하고, 이를 고압프레스로 가압하여 밀착시켜서 양쪽의 플랜지(5)를 볼트(6)로 로울 본체에 고정시킨 것으로 본 발명의 로울이 강철판과 접촉되는 로울면은 평활(平滑)하게 연마 가공된 것이다.

이때 사용되는 펠트디스크의 두께는 6㎜내지 8㎜의 것으로서 펠트디스크 내주(內周)에는 제2도와 같이 키(3)가 삽입될 수 있는 요부(凹部)가 있다. 이 펠트 디스크에 도전성(導電性)과 내열성을 부여할 수 있는 배합물의 용액속에서 침윤(浸潤)시킨 다음 건조시켜 고무 배합물 용액분이 30% 정도 되도록 건조 된때의 두께는 약 10%정도 부푼상태가 된다. 이와 같은 고무배합물 용액에 의한 처리는 팰트 디스크의 결착력(結着力)을 강화시키는 바인다(Binder) 역할도 한다. 이와 같이 고무 배합물 침윤처리된 펠트 디스크는 120℃ 내지 150℃의 온도 범위내에서 공지 공용의 방법으로 약 4시간 동안 가황처리(加黃處理)한다.

도전성과 내열성을 부여해 주는 배합물은 수종이 연구되고 있으나, 고무계의 표1과 같은 배합물이 가장 그 효과가 우수하였다.

표1의 고무배합물 용액조성에 있어서 카본 블랙의 함량이 많으면 도전성은 향상될 수 있으나 마찰성, 내마모성 등 로울의 물성이 나빠짐으로 카본 블랙은 31.2%을 초과하지 않아야 한다. 노화방지제로는 TMDQ, 가소제로는 DOP, 가황반응촉진제로는 투램계(Thiuram)의 TMTM이나 타이졸계(Thiazole)의 MBT, MBTS가 매우 효과적이었다.

요구되는 로울 특성에 따라 노화방지제 또는 가황촉진제만이 사용될 수도 있으나, 노화방지제와 가황촉진제의 혼합물을 사용할 수도 있다.

도전성 고무처리로서 펠트디스크의 전기 저항은 10 옴(Ohm)까지 향상시킬수 있으며, 펠트 디스크층의 도전성을 보다 향상시키기 위하여 카본섬유(Carbon Fiber)를 꼬아서 2㎜ 내지 3㎜ 직경의 꼬아 만든 카본화이바(7)를 펠트 디스크에 방사선상으로 삽입(揷入)한다. 카본섬유가 삽입된 펠트 디스크를 본체철심(2)에 끼워서 적절한 폭으로 적충하고 고압프레스로 가압 밀착시켜 플랜지(5)로 고정시킨 다음 로울전체를 다시 가황처리를 한다. 이와 같은 2차 가황처리로서 미쳐 가황되지 않은 고무는 완전히 가황되고 그 경도(硬度)도 고른 로울이 된다.

또한, 내열성 고무 배합물에 의한 처리로서 로울 표면은 최고 250℃까지의 온도에 견딜 수 있는 내열성을 가진다. 본 발명에 사용되는 펠트는 각종 섬유가 무작위적으로 혼합결착된 것으로 각 섬유의 마모계수가 다르기 때문에 그 표면은 항상 거칠은 상태를 유지할 수 있어 유효 마찰이 탁월하여, 그 내마모성은 일반 고무 제품의 4 내지 5배에 달한다.

본 발명의 로울의 제조방법을 공정도에 따라 상세히 설명하면 아래와 같습니다.

1.두께가 6㎜ 내지 7㎜인 원료 펠트를 제2도와 같은 모양의 디스크로 펀칭(Punching)하여 펠트 디스크를 만든다.

2.고무배합물 용액을 침윤 처리 탱크에 넣고 전공정에서 제조된 펠트 디스크를 침윤 처리한다.

3.고무배합물 용액으로 침윤 처리된 펠트 디스크에 잔유 용액이 약 30%정도 되도록 건조한 다음 펠트 디스크를 120℃ 내지 150℃에서 약 4시간 가열하여 제1차 가항처리한다.

4.가황처리된 펠트 디스크에 직경이 2㎜ 내지 3㎜가 되도록 꼬아 만든 카본화이바를 삽입한다. 꼬아 만든 화이바를 펠트 디스크에 삽입하는 대한 펠트 디스크에 코일(Coil)형으로 감아서 쓸 수도 있다. 어떤 방법이든 간에 로울의 접촉면에서의 카본 화이바의 간격은10㎜이하가 되도록 해야 하며, 7-8㎜의 간격일 때 가장 효과적이었다.

5. 전공정의 처리로 카본 화이바가 삽입된 펠트 디스크를 로울 본체의 철심에 기우고 키(3)를 삽입한 다음 가압 밀착시켜 로울 본체의 플랜지(5)를 플랜지 고정볼트(6)으로 고정시킨다.

6.전 공정에서 제조된 로울은 약 140℃ 온도에서 약 5시간 가열함으로서 2차 가황 반응 처리한 다음 상온에서 2일 이상 숙성한다.

7.전 공정에서 제조된 로울의 표면을 평활(平滑)하게 연마함으로서 본 발명의 도전성 펠트로울이 완성된다.

[공정도]

본 발명의 도전성 벨트 로울과 기타 재질의 로울의 물성을 대비하면 아래와 같다.

* 마찰 계수는 건조된 상태에서 웨스트 오버식 시험기로 수직하중(Normal Weight) 100g으로서 측정한 값임.

본 발명의 도전성 펠트 로울은 로울 본체의 축방향으로 펠트 디스크를 가압 밀착하여 제조됨으로 그 압력을 조절함으로서 펠트 접촉면의 경도(硬度)를 임의로 조절할 수 있으며, 펠트 디스크를 고무 배합물 용액으로 바인딩 처리하였으므로, 펠트의 섬유가 풀리거나, 헝크러져 나오는 일이 없고, 부식손상(Etching)도 없는 평활(平滑)한 로울 접촉면을 유지할 수 있다는 장점이 있습니다.

더욱이 펠트 디스크가 강력하게 상호 결착(結着)되어 있어, 탄력성이 크므로 내전단력(Shearing stress)와 내충격성도 매우 우수합니다.

Claims (1)

1. 펠트로된 디스크(4)를 중량비로 NBR고무 43.4% 내지 44.6%, 카본 블랙 30.3% 내지 31.2%, 코로이드상 유황 3.6% 내지 4.0%, 스테아린산 0.5% 내지 0.7%, 가소제 16.0% 내지 17.6%, 아연화 2.5% 내지 2.7%, 노화방지제 또는 가황촉진제, 또는 노화방지제와 가황촉진제의 혼합물 1.5% 내지 2.1%의 비율로 된 고무 배합물 용액에 침윤처리후 120℃내지 150℃에서 약 4시간 가황처리한 다음 직경이 2㎜ 내지 3㎜되도록 꼬아 만든 카본화이바(7)을 삽입한 펠트 디스크(4)를 로울 본체의 철심(2)에 삽입하고 적층가압하여, 고정시킨 로울을 다시 약 140℃의 온도에서 약 5시간 가열하여 가황처리한 다음 숙성시킴을 특색으로 하는 도전성 펠트 로울의 제조방법.