KR100254691B1 - 가열로용 내화 롤러 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절연 가열로용 롤러(R)와 그의 제조방법에 관한 것으로, 상기한 롤러는, 롤러의 간격이 떨어진 타이어(12)의 사이와, 최외각 타이어와 가열로 벽의 사이의 절연 내화성 주조물과, 주조물(32)의 외부 표면의 안쪽에서 끝나는 외부 끝단을 같은 금속앵커(26)에 의해 롤러의 축(22)을 보호하는 주조물과 함께 제공한다. 그리고, 상기한 타이어와 주조물의 사이에 스페이서 디스크(38)가 제공되고, 디스크와 타이어에 의해 형성된 개구부 사이에는 절연체(34)가 삽입되고, 또한 주조물이 축위에 형성되기 전에 축이 절연체로 감겨진다.

Description

가열로용 내화 롤러 및 그 제조방법

미국특허번호 제3,860,387호와 제4,991,276호 및 영국특허번호 제429,626호는, 가열로 내에서 금속의 슬라브(slab)와 플레이트(plate)와 스트립(strip)들과 같은 주편을 운반하는 롤러에 관한 것이다. 상기한 룰러는, 외부 튜브를 지지하기 위한 내부축과, 가열로를 통과하면서 수평적으로 배치되는 주편을 지지하는 슬리브(sleeve) 또는 타이어(tire)로 이루어진다. 상기한 특허들에 나와 있는 축은, 미국특허들의 경우에 1093.3℃(2000 ℉)를 초과하는 강렬한 열로부터 축들을 구조적으로 보호하기 위해서 내부에 냉각된 공기 또는 물이 있다. 구조적인 손상을 입히는 과열로부터 상기한 축들을 더욱 보호하기 위해서, 그리고 축의 냉각효과로 인하여 원하는 온도까지 주편을 가열하기 위한 가열로의 성능에 역으로 영향을 주는 것을 방지하기 위해서, 상기한 특허들에서 축과 튜브, 슬리브 또는 타이어의 사이에 절연이 이루어지는 롤러를 제공하고 있다.

주어진 환경 속에서 오랜 기간 동작되기 위한 종래의 롤러 설계의 성공여부는, 상기한 두 대상물에서 롤러를 효과적으로 절연시킬 수 있는 절연 설계의 능력에 직접적으로 크게 의존한다. 종래의 설계는, 사용되는 절연 재료의 성질과 구조, 그리고 롤러에 절연 재료를 적용시키는 방법과 기술에 의한 실패를 계속적으로 하여 왔다. 상기한 문제점에 더해진 것은, 롤러가 주편의 무게로 인해 구부러진다는 사실이다. 종래의 실패로 인하여, 현실적으로 필요한 것은, 절연재료의 타입 및 구조와, 가혹한 환경과 롤러가 휘어진 상태에서 롤러로부터 떨어지거나 절연상태가 급속히 악화되는 일없이 롤러가 동작할 수 있는 절연의 적용방법 및 기술을 제공하는 절연설계라는 것이다.

본 발명은 가열로용 내화 룰러(insulated furnace roller)에 관한 것으로서, 특히, 예를 들면 연속 주조 중에 있는 금속의 주편(workpiece)을 가열 또는 재 가열하기 위한 고온의 가열로에서 사용되는 롤러에 관한 것이다.

제1도는 이 발명에 따라 구성된 절연 가열로 롤러의 부분 정단면도이다.

제2도는 제1도와 비슷한 관점에서, 몇 개 요소를 제외하고, 롤러의 몇 개축 부분에서 롤러의 위상이나 제조조건을 설명하는 도면이다.

제3도는 롤러의 두개의 타이어를 설명하는, 제1도의 확대도이다.

제4도는 제1도 Ⅳ-Ⅳ선을 자른 단면도이다.

제5도는 주조물을 형성하기 위해 사용되는 몰드의 사시도이다.

[발명의 목적]

본 발명의 목적은, 예를 들면 본 발명 출원일 전에 공개된 미국특허번호 제4,991,276호(1991.2.12 특허 부여됨)에서 설명된 것과 같은 타입의, 개선된 절연 가열로 롤러와 상기한 롤러의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 롤러의 축과 동심으로 장착된 주조물 절연 부재를 포함하며, 상기한 주조물(castable)은 축에 고정된 앵커(anchor)에 의해 축에 고정되어 있으며, 축의 외곽표면의 안쪽 위치까지의 주조물에 연장되어 있으며, 주조물과 축의 사이에 부가적인 절연재료가 제공되는 축을 포함하는, 예를 들면 미국특허번호 제4,991,276호에서 설명된 것과 같은 타입의, 개선된 절연 가열로 롤러를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 주조물과 타이어의 인접한 단부의 사이의 타이어의 외부 주변까지 뻗어 나온 부재와 같은 롤러 스페이스 디스크(roller spacer disc)가 타이어의 각 면에 고정된 절연 롤러를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기한 절연롤러에서 주조물이 축에 마운트되기 이전에 축 주위에 적용된 래핑(wrapping)을 제공하기 위한 것이다. 상기한 래핑은 펠트 절연 테이프(felt insulation tape)로서 비닐 테이프로 덮여있고, 가열에 의해 앵커와 주조물 사이의 확장영역을 제공하게 되는 코팅 스페이서 부재를 제공함으로써 앵커와 주조물 사이의 열팽창 차이를 허용하기 위한 롤러를 구성하고, 주조물 안에는 스테인리스 스틸 니들(stainless steel needle)과 같은 요소를 포함한다.

본 발명의 다른 목적은, 상기한 절연롤러에 안전 섬유판(masonite) 또는 스페이서 디스크와 같은 부재를, 타이어의 벽과 주조물 사이에 제공한다. 이러한 디스크는 가열로 작동 온도에서 팽창영역을 제공한다. 그리고, 타이어의 핑거(finger) 사이와, 부재와 타이어의 인접 표면 사이의 개구부(opening)와 같은, 주조물과 부재와 타이어의 모든 개방 영역을 절연시키는 것을 제공한다.

본 발명의 다른 목적은, 상기한 절연롤러에서, 타이어 사이에 정렬되어 있는 앵커보다 더 주조물의 외부 표면을 넘어서 가열로의 벽과 타이어의 사이에 정렬되어 있는 앵커 구조를 제공한다.

본 발명의 다른 목적은, 축이 절연되고, 방수 테이프가 입혀진 뒤의 축 위에 몰드(mold)가 형성되고, 상기한 몰드는 액상의 열 저항 절연체나 고강도 주조물을 형성하는 내화성 주조물로부터 형성되는 롤러의 제조방법을 제공한다.

첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 목적과 이점을 더욱 상세히 설명하기로 한다.

제1도를 참조로 하면, 스트립 히팅 가열로(10)에서 사용되며 일정한 거리를 두고 수평적으로 배열되어 있는 많은 가열로용 롤러(R)중의 하나를 보여주고 있다. 롤러의 절연설계를 제외하고 가열로라든가 롤러(R)는 미국특허번호 제4,991,276호에서 설명이 되어 있으므로, 세부 설명은 생략한다.

그러나, 본 발명을 설명하기 위하여, 롤러(R)의 코발트 타이어(12) 네개가 간격을 두고 떨어져 있고, 스트립(S)은 타이어에 의해 지지되며, 롤러에 두개의 외부 축끝부분(14,16)이 형성되고 이것은 인접한 가열로 벽과 두개의 최외각 타이어 사이로 확장되며, 타이어(12)의 사이에 확장된 3개의 내부 축부분(18)이 형성되어 있다는 사실을 확인하는 것이 특히 중요하다.

절연 설계에 관한 본 발명은, 타이어(12)와 다른 주편 지지 부재의 구조로서 사용될 수 있다. 또한, 여기에서 사용된 "절연설계"는 롤러와 조합되어 사용된 절연체의 성질, 타입, 구조에 관계되어 있는 것을 의미하고, 본 발명의 이점을 얻기 위해서 롤러와 함께 절연체의 적용, 고정, 사용하는 기술에 관계되어 있다. 절연설계를 위한 본 발명의 주목적은 급속한 악화를 피하는 것이다. 따라서 본 발명에 의한 절연체는 절연체와 타이어 그리고 롤러의 다른 요소들 사이의 열 팽창률의 차이와 심한 작동 온도에도 불구하고 장시간 사용하여도 절연체가 축과 타이어로부터 떨어지지 않도록 하기 위한 것이다.

제2도~제4도를 참조하여 새로운 절연 가열로 롤러와 상기 롤러의 새로운 제조방법을 설명하기로 한다.

제2도는 롤러(R)의 제조공정의 일면을 설명하기 위해서, 좌에서 우로 본 것이다.

먼저, 롤러(R)의 좌측부분을 참조하면, 미국특허번호 제4,991,276호에서 설명한 바와 같이 냉각수를 공급하는 수냉각 파이프(24)가 들어 있는 롤러축(22)의 단면(20)을 보여주고 있다. 단면(20)과 축의 다른 단면의 주변에는, 앵커(26)의 내부 끝이 축에 용접되어 있고, 앵커의 반대면은 축(22)의 바깥 방향 "Ⅴ"자형으로 뻗어나가고 있다. 앵커의 각 다리는 약 6.35mm(0.25")의 직경을 가지고 있고, 제4도에서와 같이, 다리는 싱글루프(28)를 형성하고, 앵커는 #310 스테인리스 합금강으로 형성되고, 제2도 및 제4도에서와 같이 90°및 45°로 축 주위에 떨어져서 정렬되어 있다.

도시되어 있는 바와 같이, 앵커는 축에서 동일간격으로 떨어져 있고 롤 샤프트 축으로 부터 60°회전되어 있는데, 이것은 제2도에서 롤러(R) 부분(14,16)의 중앙 열에 3줄로 도시되어 있다.

가운데 부분(18)에는 2줄의 앵커가 제공되는데, 45°줄에서 3개와 1개의 앵커가 각각 제공된다. 상기한 부분(14,16,18)의 앵커는, 제3도에 도시되어 있는 바와 같이 축(22)의 약 12.7mm(1/2")의 길이와 약 1.6mm (1/16")의 두께의 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 물질(30)의 코팅으로 된 스페이서와 함께 제공되고 있다. 코팅(30)은 금속 앵커 및 주조 물질 사이의 빈틈이나 공간을 제공하여 약 149℃ (300 ℉)에서 190℃(375 ℉)사이에서 용융에 의한 앵커와 주조물이 결합하는 것을 방지한다. 이것은, 가열로의 온도가 상승할 경우 두 물질의 팽창과 수축 차이 때문에 둘 사이가 물리적으로 접촉되는 것을 방지하여 앵커가 주조물에 압축 또는 인장력을 인가하지 못하게 한다.

제3도에서, 상기한 빈틈이 앵커와 주조물 사이의 공간에 형성된 것을 나타내고 있다.

상기한 공간 코팅은, "Peel Coat" 제2타입으로 알려져 있는 에반스 매뉴팩쳐링사 (Evans Manufacturing, Inc.)의 형태가 될 수도 있다.

상기한 롤러(R)의 실시예에서, 앵커의 바깥 끝은 고무나 플라스틱 테이프로 감겨 있는 플라스틱 캡과 함께 제공되거나, 약 0.8mm (1/32")의 최소 커버를 위한 테이프만으로 사용될 수도 있다. 이러한 커버는, 다른 적절한 물질뿐만 아니라, 가열로 내에서 열을 받게 되면 녹거나, 연화되거나, 구부려지거나, 용해됨으로써 금속의 열적성장이 주조물을 압박하기 전에 필요한 공간을 제공한다.

롤러(R)의 한부분(18)에서의 앵커는, 주조물(32)의 외부표면과 앵커의 외부끝 사이의 거리가 약 22.2mm (7/8")이며 그 길이는 63.5mm (2 1/2")이다. 롤러(R)의 다른 부분(14,16)에서의 앵커의 온도를 줄이기 위해서, 상기한 길이를, 41.3mm (1 5/8")로 감소하고, 주조물의 외부 표면과 앵커의 팁 사이의 거리는 약 28.6mm (1 1/8")로 만들어진다. 앵커 구성에 있어서 이러한 차이는, 제3도에서 부호 X와 Y에 의해 표현되고 있으며, 외부 앵커는 부호 Y로 표현되고 있다. 또한 이러한 차이가 두 부분(14,16)과 한 부분(18)의 사이에 존재하는 작업조건의 차이로 인한 양쪽 부분(14,16)에서의 주조물이 벗겨지는 것을 줄일 수 있다.

앵커가 축(22)에 용접된 후에, 축의 주변은, 제3도에 도시되어 있듯이, 방수비닐 테이프(36)로 덮어진 절연 펠트 테이프(34)로 감겨져 있다. 방수비닐 테이프(36)는 내화성 주조물(32)을 형성하는데 사용되는 액상의 절연 물질로부터 상기한 펠트 테이프(34)를 보호하다. 펠트 테이프(34)의 두께는 약 1.6mm (1/16")이다. 비닐테이프(36)를 감고 난 후 타이어(12)의 양면에 경사타입의 섬유판(masonite) 스페이서 디스크(38)와 같은 압축보드 또는 하드보드를 접착하거나 반을 부착한다. 이러한 디스크는 제3도에 도시한 바와 같이 축(22)을 일주하고, 제2도에 도시한 바와 같이 결합된 타이어 주변의 약간 아래까지 뻗어나가 있다. 상기한 디스크의 두께는 약 3.2mm (1/8")이고, 상대적으로 안정되어 있고, 액체가 스며들지 않는 외부 표면을 가지고 있다.

상기한 섬유판은, 상대적으로 낮은 가열로 온도에서 분해되는 스페이서로서 사용되고, 원래의 두께 정도로 공간이나 틈새를 제공한다. 이에 따라 코발트 주조 타이어의 과도한 열적 팽창과 부하로 인한 축의 휘어짐에 의해 발생되는 접촉을 허용함으로써 타이어가 주조물의 인접표면에 접촉하여 압력을 가하는 것을 방지한다. 섬유판은 약 399℃(750 ℉)와 427℃(800 ℉)의 사이에서 연소한다. 상기한 구성은, 코발트 주조 타이어가 1149℃(2100 ℉)까지의 모든 온도에서 주조물질의 수축을 초과하여 팽창할 수 있게 한다. 이것은 주조물이 압축상태에 놓여지도록 하고, 상기한 주조물이 타이어와 접촉하게 될 때 주조물이 파손될 수도 있게 한다.

하나의 예를 들면, 상기한 압축 상태는, 538℃(1000 ℉)에서 코발트 타이어와 선형적 열정 팽창을 통해 1℃ 당 21×10^-5mm(1 ℉ 당 14.9×10^-6인치)의 비율로 변화하고, 내화성 주조물에서의 선형 변화는 약 -0.3%라는 사실로부터 발생된다. 폭이 50.8mm (2")인 타이어는 약 0.71mm (0.028") 늘어날 것이고, 주조물은 0.61mm (0.024") 수축되어, 타이어가 주조물에 잠재적인 파괴력을 인가하고, 상기한 파괴력은 축의 휘어짐에 따른 타이어에 의해 주조물과 접촉됨으로써 증가된다. 상기한 실시예의 설명에서, 디스크(38)는, 타이어(12)와 주조물(32)의 사이에 존재하는 즉각적인 접촉결합을 방지하기 위한 관점에서 적용되었으며 이것은 절연체(34) 때문에 축(22)과 주조물 사이에는 존재하지 않는다.

제2도에 도시되어 있듯이, 타이어(12)는 베이스에서, 개구부(42)가 인접하는 핑거의 사이에 존재할 수 있도록 축(22)의 주위에 간격을 갖고 축방향으로 설치되어 있는 핑거(40)로 형성된다. 또한, 디스크(38)의 아래 부분과 타이어(12)의 웨브(44)의 사이에 보이드 영역(46)이 형성되고, 상기한 웨브(44)는 핑거(40)와 타이어의 림(48) 사이에 형성된다. 상기한 보이드 영역(46)에서는 벌크 세라믹 절연체(50)가 타이어의 면에 디스크가 부착되기 전에 놓여지고, 개구부(42)에 비슷한 절연체가 축(22)의 냉각 영향으로부터 타이어를 절연시키고, 타이어를 통해서 가열로 열로부터 축(22)을 절연시키기 위해 설치된다. 절연체(50)가 보이드와 개구부에 삽입된 후에, 모든 타이어의 베이스의 인접 영역은 방수비닐 테이프로 덮인다.

상기한 웨브(44)는, 제3도에 도시되어 있듯이, 웨브에서 발생되는 높은 스트레스의 발생을 피하기 위해 타원모양의 개구부(45)와 함께 제공된다.

제4도에 개구부의 형태가 배경 형식으로 도시되어 있다.

제2도에는 제조 상태가 설명되어 있다. 왼쪽 제1 부분(18)은 테이프(52)가 감겨지기 이전 상태이다. 테이프를 감는 제조상태를 축의 다음 인접부분에서 도시하고 있다. 세라믹 절연체(50)는 시중에서 구할 수 있는, 예를 들면 6 PCF 밀도 벌크 세라믹 섬유와 같은 다수개의 저항성 상업용 벌크 절연체일 수도 있다.

상기한 제조 공정이 완성되면, 몰드(54)를 제작하여 롤러(R) 부분(14,16,18)의 주위에 배치되고, 몰드는 모노튜브식의 원형의 방수 처리된 종이로서, 주조물(32)이 확실하게 생산되어 축(22)과 타이어(12)와 함께 동심을 이루도록 하기 위해 축위의 몰드의 위치를 조심스럽게 다루어야 한다.

제5도에서, 상업용 하드 보드 튜브로 형성되고, 패스너(58)에 의해 축 주위에 장착된 반대면에 인입구(56)와 플랜지를 가지고 있는, 약 4.8mm (3/16")의 두께를 갖는 모노 튜브 종이 형태나 몰드(54)의 한 형태를 보여주고 있다.

상기의 몰드는 얇게 도금된 스틸 스트립으로 형성되고, 조립과 해제의 편리성을 위해 두 조각으로 만들어질 수도 있다. 하이드롤릭 작용에 의해서 주조물(32)을 주조함에 있어서, 트래즈멘 컴패니, 레트코 인코포레이티드, 타입 110-LW의 직경 0.5mm (0.020")와 19mm (3/4") 길이의 스테인리스 스틸 니들의 무게의 3% 추가와 함께 제조된 제품과 같은, 시중의 고강도 타입의 액화, 열저항 내화성 절연체가 사용된다.

상기한 몰드의 적당한 채움을 확실하게 하는 것, 동심 형태와 편편한 외부 표면을 얻는 것에 관한 특별한 기술은 잘 알려져 있는 방식을 따른다.

주조물(32)이 형성된 후에, 약 24시간 동안 경화시키기 위해 방치된다. 그 후 몰드(54)를 제거하고 주조물(32)은 약 16시간 동안 약 260℃(500 ℉)에서 건조(양생)시키게 된다.

개선된 가열로 절연 롤러와 그것의 제조방법은 동작시간이 장기간인 혹독한 온도 환경에서도 롤러가 동작되도록 하였으며, 가열로의 열이 축으로 전달되지 않도록 함으로써 축이 보호되고, 타이어에 의해 지지되는 주편은 수냉각된 축의 냉각 효과로부터 보호된다. 주어진 정렬에서, 상기한 롤러의 회전 속도는 4 내지 40 RPM이고, 약 884.5kg(1950 lbs) 무게를 지탱할 수 있다.

본질적으로, 본 발명의 절연 설계 방법과 앵커와 타이어 틈새의 형성 등의 상호관계로 인하여 가열로가 축을 과열시키는 것을 방지하고, 축의 냉각이 가열로 챔버로 전달되어 챔버가 냉각되지 않도록 하여, 타이어의 외부 표면의 온도가 가열로 온도에서 유지되도록 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 축의 크기는 외부직경 127mm (5.0"), 벽두께 25.4mm (1.0")이고, ASTM A53 등급 A 탄소강 튜브로 이루어지며, 94.6 lpm (25 gpm)에서 수온이 약 24℃(75 ℉)이고, 가열로 온도는 약 1204℃(2200 ℉)이다.

절연체를 통한 다른 열 이득뿐만 아니라 전도에 의해 타이어로부터 축으로 전달되는 열전달은 수냉각 시스템의 설정 냉각 용량에 의해 상쇄 된다.

바람직한 실시예에 따라 본 발명이 설명되었지만, 다른 유사한 실시예가 사용될 수도 있으며, 변형과 추가적인 사항들이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명과 동일한 기능을 수행하기 위한 실시예로서 설명될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 어떤 하나의 실시예에 국한되지 않고, 특허청구범위에 따른 범위 안에서 넓게 해석된다.

Claims (27)

1. 가열된 주편을 지지하기 위한 가열로용 롤러에 있어서, 축을 냉각시키기 위한 냉각수를 받아들이는 내부수단(24)이 형성된 회전 가능한 내부 축(22)과, 상기 축상에 고정되어 상기 축과 함께 회전하며 상기 축 주위에 일정한 간격으로 떨어져 있는 다수개의 타이어(12)와, 상기 타이어는 주편을 지지하기 위해 실질적으로 동일한 방사상의 확장된 부분을 가지며, 적어도 한 쌍의 상기 타이어의 반경 안과 타이어 쌍 사이에서 방사상으로 외부로 돌출되는 방식으로 상기 축에 고정되어 있는 앵커 수단(26)과, 축주위에 마운트되고, 상기한 타이어 쌍 사이에 축방향으로 확장되어 있고, 타이어 쌍의 반경보다 작지만 적어도 실질적인 부분으로 확장되는 외부 표면을 갖는 열저항의 주조물 절연수단(32)과, 상기한 주조물 절연수단은, 상기한 앵커수단의 돌출 끝부분이 상기한 주조물 수단의 외부 표면의 안쪽에 위치하는 방식으로 상기한 앵커수단에 의해서 축에 고정되고, 상기한 앵커수단의 돌출 끝부분을 덮고 있으며 접촉되는 스페이서 수단(38)과, 상기한 스페이서 수단이 상기한 앵커수단의 열적 팽창으로부터 상기한 주조 가능한 절연수단의 응력완화를 제공하는 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러.
2. 제1항에 있어서, 상기한 주조물 절연 수단(32)은 원통형이고, 타이어 쌍의 반경보다 약간 작은 위치까지 축으로부터 외부로 상기한 주조물 절연수단이 외부 표면이 확장되어 있는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러.
3. 제1항에 있어서, 상기한 스페이서 수단(38)은 가열 온도에서 용융에 의한 상기한 주조물 절연수단과 앵커수단 사이의 결합을 방지하는 물질로 이루어져서, 상기한 앵커 수단의 열적 팽창으로 상기한 앵커 수단과 상기한 주조물 수단이 유해한 물리적 접촉을 방지하는 공간을 제공하는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러.
4. 가열된 주편을 지지하기 위한 가열로용 롤러에 있어서, 축을 냉각시키기 위한 냉각수를 받아들이는 내부수단(24)이 형성된 회전 가능한 내부 축(22)과, 상기 축상에 고정되어 상기 축과 함께 회전하며 상기 축 주위에 일정한 간격으로 떨어져 있는 다수개의 타이어(12)와, 상기 타이어는 주편을 지지하기 위해 실질적으로 동일한 방사상의 확장된 부분을 가지며, 적어도 한 쌍의 상기 타이어의 반경 안과 타이어 쌍 사이에서 방사상으로 외부로 돌출되는 방식으로 상기 축에 고정되어 있는 앵커 수단(26)과, 축의 외부 주위를 덮으면서 접촉하고 있는 제1 절연수단(50)과, 상기한 축에 의해서 지지되고 있는 상기 제1 절연수단의 주위에 마운트되고, 상기 타이어 쌍사이에 축방향으로 확장되어 있고, 타이어 쌍의 반경보다 작지만 적어도 실질적인 부분으로 확장된 외부 표면을 갖는 열저항의 주조 가능한 제2 절연수단(32)과, 상기한 주조물 제2 절연수단의 상기한 앵커수단에 의해서 축에 고정되는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러.
5. 제4항에 있어서, 상기한 주조물의 2차 절연수단(32)은 원통형이고, 상기한 방사형의 확장은 상기한 타이어 쌍의 반경보다 약간 작은 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러.
6. 제4항에 있어서, 상기한 제1 절연수단(50)과 상기한 제2 주조물 절연 수단(32)의 사이에 접촉하고 있는 비닐 수단(36)을 더 포함한 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러.
7. 가열된 주편을 지지하기 위한 가열로용 롤러에 있어서, 축을 냉각시키기 위한 냉각수를 받아들이는 내부수단(24)이 형성된 회전 가능한 내부 축(22)과, 상기 축상에 고정되어 상기 축과 함께 회전하며 상기 축 주위에 일정한 간격으로 떨어져 있는 다수개의 타이어(12)와, 상기 타이어는 주편을 지지하기 위해 실질적으로 동일한 방사상의 확장된 부분을 가지며, 적어도 한 쌍의 상기 타이어의 반경 안과 타이어 쌍 사이에서 방사상으로 외부로 돌출되는 방식으로 상기 축에 고정되어 있는 앵커 수단(26)과, 상기한 타이어 쌍 사이의 축주위로 확장되고, 상기 타이어 쌍의 반경보다 작지만 적어도 그 외부 표면이 실질적인 부분까지 확장되는 열저항의 주조물 절연수단(32)과, 상기한 주조물 절연수단은, 상기한 앵커수단에 의해서 축에 고정되고, 상기한 주조물 수단의 외부표면에 동일하게 미치게 되는 거리에서 방사상으로 외부로 확장되는 상기 타이어 쌍의 각 측면에 고정되어 있는 스페이서 수단(38)과, 상기한 스페이서 수단이 상기한 축의 열적 패창으로부터 상기한 주조물 절연수단과 긴장완화를 제공하는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러.
8. 제7항에 있어서, 상기한 주조물 절연수단(32)은 원통형이고, 상기한 외부 표면은 상기 타이어 쌍의 반경보다 약간 작은 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러.
9. 제7항에 있어서, 상기한 스페이서 수단은 정해진 두께를 가지고, 상기 타이어의 열팽창과 주편에 의해 상기 축이 휘어짐 때문에 야기되는 상기한 주조물 절연수단에 가해지는 유해한 응력을 방지하기 위한 충분한 공간을 제공하게 함으로써 가열 온도에서 파손으로 인한 상기 주조물 절연 수단과 타이어가 접착되는 것을 방지할 수 있는 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러.
10. 제7항에 있어서, 상기한 스페이서 수단은 섬유판으로 이루어진 디스크의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러.
11. 제7항에 있어서, 상기 각각의 타이어는, 축 주위에 간격을 두고 떨어져 있고 축방향으로 확장된 핑거부재(40)와, 얇은 웨브 부분(web portion)(44)에 의해서 상기한 핑거부재와 결합된 방사상으로 외부로 확장된 림 부분(rim portion)(48)과, 상기 림 부분과 상기 웨브 부분과 관련하여 상기 웨브 부분은 상기한 웨브 부분과 상기한 스페이서 수단의 사이에 보이드 영역(void area)(46)을 형성하고, 상기한 보이드 영역과 상기한 핑거부재 사이에 정렬되어 있는 절연 수단과, 상기한 절연수단을 덮으면서 접촉되어 있는 비닐 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러.
12. 제1항에 있어서, 상기한 앵커 수단(26)은 표면에 가깝게 그러나 방사상으로 안쪽으로, 상기한 주조물 수단의 표면 영역까지 확장된 제1 앵커 수단(26)과, 양쪽 축 끝부분과 상기한 끝부분과 인접된 타이어 사이에서 축방향으로 확장되는 부분(14, 16)을 갖는 축으로 이루어지며, 상기한 주조물 절연수단(32)은 상기한 축 확장부분을 위한 제2 주조물 수단(32)과 상기한 타이어 쌍을 위한 제1 주조물 수단(32)을 포함하고, 상기한 앵커 수단(26)은 상기한 축확장 부분(14, 16)에 고정된 제2 앵커수단(26)을 포함하고, 상기한 제2 앵커 수단은 상기한 앵커수단의 내부 방사상으로 상기한 제2 주조물 수단의 표면의 영역으로 확장하고, 제2 스페이서 수단(30)이 상기한 제2 앵커수단을 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러.
13. 제12항에 있어서, 상기한 제1 및 제2 앵커수단은 일정한 간격으로 떨어져 있는 다수의 금속 앵커로 구성되고, 상기한 앵커는 방사 길이의 실질적인 부분을 따라 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 재료로 된 코팅을 갖는 가열로용 롤러.
14. 가열된 주편을 지지하기 위한 가열로용 롤러에 있어서, 축을 냉각시키기 위한 냉각수를 받아들이는 내부수단(24)이 형성된 회전 가능한 내부 축(22)과, 주편을 지지하기 위한 실질적으로 동일한 방사상의 확장된 부분을 가지는 축에 회전식으로 간격이 떨어져서 다수개가 고정되어 있는 타이어(12)와, 한쌍의 타이어의 반경 안과 적어도 한상의 타이어 사이에서 방사상으로 외부로 돌출되는 방식으로 상기 축에 고정되어 있는 앵커 수단(26)과, 상기한 축의 외부 주위를 덮으면서 접촉되어 있는 제1 절연수단(50)과, 상기한 제1 절연수단을 덮으면서 접촉되어 있는비닐 수단(36)과, 축에 의해서 지지되는 상기한 제1 절연수단의 주위의 열저항 주조물 절연수단(32)과, 상기한 주조물 절연수단은 축방향으로는 상기한 타이어 쌍 사이로 확장되고 반경방향으로는 그 외부 표면이 적어도 실질적인 부분까지 그러나 상기 타이어 쌍의 반경보다는 작게 확장되며, 상기 주조물 절연수단은 상기 앵커수단에 의하여 축상에 고정되며, 타이어 쌍의 양 측면에 고정되고 반경방향 외부로 상기 주조물 절연수단의 외각표면과 일반적으로 일치하는 위치까지 확장된 제1 응력 완화 스페이스 수단(38)과, 상기 타이어 쌍은 적어도 그 한쪽 반경면에 축상에서 일정하게 떨어져 있는 핑거 부재(40)와 확장된 림 부분(48)과 상기 림 부분에 비하여 얇은 웨브 부분(44)을 가지며, 상기 웨브 부분이 상기 웨브 부분과 상기 제2 절연수단(32) 사이에서 보이드 영역을 형성하며, 상기 핑거 부재와 상기 공간영역 사이에 배열된 제2 절연 수단과, 상기한 제2 절연수단을 덮으면서 접촉되고 있는 제2 비닐 수단(36)과, 상기한 앵커수단(26)은 방사상 안쪽으로 상기한 표면에 실질적으로 가까운 상기한 주조물 절연수단의 표면의 영역까지 미치는 제1 앵커수단(26)으로 구성되고, 양 반대편 끝부분과 인접한 타이어와 상기한 끝부분 사이에 축방향으로 확장된 부분(14, 16)을 갖는 축과, 상기한 주조물 절연수단(32)은 상기한 축 확장부분을 위한 제2 주조물 수단과 상기한 타이어 쌍을 위한 제1 주조물 수단(32)을 포함하고, 상기한 앵커 수단은 상기한 축 확장부분(14, 16)에 고정된 제2 앵커수단(26)을 포함하고, 상기 제2 앵커 수단은 상기한 앵커수단의 내부 방사상으로 상기한 제2 주조물의 표면 영역에 근접하게 확장되고, 상기한 제1 및 제2 앵커수단은 다수의 간격이 떨어져 있는 금속앵커로 구성되고, 셀룰로스 아세테이트 부티레이트 금속의 코팅으로 이루어지고, 상기한 앵커 수단의 외부 끝을 덮으면서 접촉하고 있는 제2 응력 완화 스페이서 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러.
15. 제14항에 있어서, 상기한 주조물 절연수단은 원통형이고, 상기한 반경 방향의 확장은 상기한 타이어 쌍의 반경보다 약간 작은 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러.
16. 제7항에 있어서, 상기한 타이어는 상기한 주조물 절연수단보다 더 큰 열팽창률을 가지고, 상기한 타이어와 팽창으로 인하여 상기한 주조물 절연수단에 역으로 영향을 미치는 것을 방지하는 특성이 있는 상기한 스페이서 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러.
17. 축을 냉각시키기 위한 냉각수를 받아들이는 내부수단(24)을 갖는 축(22)과, 주편을 지지하기 위해 실질적으로 동일하게 방사상으로 확장된 부분을 가지며 상기 축과 함께 회전하기 위해 상기 축상에서 일정한 간격으로 떨어져 고정된 적어도 한 쌍의 타이어(12)를 갖는, 가열된 주편을 지지하기 위한 가열로용 롤러를 제조하는 방법에 있어서, 앵커수단(26)을 상기한 한 쌍의 타이어의 반경보다 작고, 인접한 한 쌍의 타이어의 사이에 방사상 외부로 돌출되는 방식으로 상기 축에 고정시키는 단계와, 가열로의 작동 온도에서, 앵커수단 끝과 주조물 수단 사이의 응력 완화 공간을 제공하는 형태의 코팅물질로 적어도 상기 앵커수단의 외부 끝을 덮는 단계와, 절연물질로 축을 덮는 단계와, 가열로 작동 온도에서 한 쌍의 타이어의 측면과 주조물 수단 사이에서 응력 완화 공간을 제공하는 형태의 스페이서 물질(38)을 상기 타이어 쌍의 반경방향의 양측면에 실질적으로 덮어 주기 위하여 고정시키는 단계와, 주조물 수단이 상기 타이어 쌍의 외부 표면 이내이지만 외부 반경방향으로는 상기 축으로부터 실질적으로 상기 타이어 쌍의 외부 표면까지 확장되며 상기 앵커 수단(26)에 의하여 상기 축상에 고정되어 지는 방법으로 액상의 열 저항 절연재료를 상기 타이어 쌍 사이의 축 주위와 상기 앵커 수단 윗부분에 열 저항 주조물 수단(32)을 형성하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가열된 주편을 지지하기 위한 가열로용 롤러 제조 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기한 앵커수단(26)은 스테인리스 강 로드와 같은 부재로 이루어지고, 상기 고정 단계는 상기 앵커수단의 안쪽 끝을 축상에 용접하는 용접단계이며, 상기 앵커수단은 축방향으로 서로 일정한 간격으로 떨어져서 용접되고, 상기한 앵커수단을 덮는 단계는 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트 재료로 된 코팅을 덮는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러의 제조방법.
19. 제17항에 있어서, 상기한 절연재료는 세라믹 섬유 절연테이프와 같은 물질로 이루어지고, 상기한 스페이서 재료는 상기한 한 쌍의 타이어의 단면두께에 비하여 상대적으로 얇은 섬유판 디스크의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러 제조방법.
20. 제17항에 있어서, 상기한 액상의 절연 재료는 고르게 분산된 스테인레스 강 부재가 무게비로 약 3% 정도 포함된 고강도 내화성 절연물질(32)로 형성되고, 상기 고정단계와 상기 두 가지 덮는 단계가 이루어지고 난 뒤에 상기한 주조물 수단을 형성하기 위하여 상기한 한 쌍의 타이어의 사이와 축 주위로 몰드를 형성하는 부가적인 단계와, 상기한 몰드에 상기한 액상의 재료를 부어놓고, 상기한 액상의 재료가 경화되도록 상기 몰드에 방치한 후, 상기한 몰드를 제거하고 상기한 주조물 수단을 건조하는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러의 제조방법.
21. 제20항에 있어서, 상기한 건조단계는 상기한 주조물 수단을 약 260℃(500 ℉)의 온도에서 약 16시간 동안 유지하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러의 제조방법.
22. 제17항에 있어서, 상기한 한 쌍의 타이어의 외부 주변과 실질적으로 동심원으로 되도록 주조물 수단(32)을 형성하는 부가적 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러의 제조방법.
23. 제17항에 있어서, 상기한 외부표면의 내부와 상기한 주조물 수단의 외부 표면에 근접하는 영역에 상기한 한 쌍의 타이어의 사이의 축으로부터 방사상 외부로 돌출하는 앵커수단(26)을 형성하는 부가적인 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러 제조방법.
24. 제23항에 있어서, 방사상 내부로 상기한 외부표면의 실질적으로 근접하는 상기한 주조물 수단의 외부 표면의 영역까지 미치는 상기한 앵커 수단(26)을 정렬하는 부가적인 단계와, 반대편 양 축 끝 부분과 상기 양끝과 인접 타이어 사이의 축방향으로 확장된 부분을 갖는 축과, 상기한 축의 확장 부분 주위에 상기한 주조물 수단을 정렬시키는 단계와, 상기 앵커 수단은 부가적인 앵커 수단으로 포함하고, 상기한 축 확장영역에 상기한 부가적인 앵커 수단을 고정하는 단계와, 상기한 앵커수단의 내부의 상기한 주조물 수단의 표면의 영역까지 확장하는 상기한 부가적인 앵커수단을 정렬하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러의 제조방법.
25. 제17항에 있어서, 상기한 액상 절연 재료는 실리카와 알루미나를 포함하는 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러의 제조방법.
26. 제17항에 있어서, 가열로 작동 온도에서 분해되는 물질로 되고 디스크의 형태로 되어 있는 스페이서 재료(38)를 만드는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러의 제조방법.
27. 제17항에 있어서, 가열로 작동온도에서 녹는 재료로부터 상기 코팅 재료(30)를 만드는 것을 특징으로 하는 가열로용 롤러의 제조방법.