KR100399539B1 - 브러시 롤 및 그의 브러시 소자 - Google Patents

브러시 롤 및 그의 브러시 소자 Download PDF

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KR100399539B1 KR10-2001-7003916A KR20017003916A KR100399539B1 KR 100399539 B1 KR100399539 B1 KR 100399539B1 KR 20017003916 A KR20017003916 A KR 20017003916A KR 100399539 B1 KR100399539 B1 KR 100399539B1
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Abstract

그라인딩(grinding), 폴리싱(polishing), 클리닝(cleaning) 또는 그 외의 처리에 이용되는 브러시 롤(brush roll) 및 브러시 소자에 있어서, 외측둘레에 연마 브리슬(bristle) 또는 세정사(洗淨絲)가 심어진 환형 디스크를 두께 방향으로 병렬 나열해서 일체로 결합된 어셈블리로서 구성된 브러시 소자를, 샤프트의 길이방향으로 병렬로 나열해서 복수개 끼워 장착하고, 브러시 소자와 샤프트가, 샤프트 둘레면 및 브러시 내측둘레면에 걸쳐서 원주방향에 등간격으로 형성된 키이 홈 및 각 키이 홈에 끼우는 성크 키이(sunk key)에 의해서 결합되고, 성크 키이는 브러시 소자의 길이보다 크지 않은 길이를 갖으며, 폭방향의 확장에 의해 키이 홈에 견고하게 결합하고 수축에 의해 결합을 해제하는 구조로 되고, 빠짐 방지수단에 의해 키이 홈으로부터 길이방향으로 빠지지 않도록 된 브러시 롤러 및 브러시 소자.

Description

브러시 롤 및 그의 브러시 소자{BRUSH ROLL AND ITS BRUSH DEVICE}
종래, 이런 종류의 브러시 롤은 다음의 구성을 갖는다. 외측둘레에 연마 브리슬(bristle) 또는 세정사(洗淨絲)가 심어진 환형 디스크가, 롤 한 개분의 다수개를 샤프트에 끼워 나열되고, 그 환형 디스크의 어셈블리는 양 사이드에서 강하게 가압해서 압축되며, 그 압축이 느슨해지지 않도록, 샤프트상에 플랜지(flange)를고정한다. 따라서, 신구(新舊) 롤의 교환은, 환형 디스크와 샤프트가 결합된 상태에서 행해질 필요가 있다. 만약, 샤프트와 어셈블리를 분리하기 위하여, 샤프트상의 플랜지를 실수로 느슨하게 하면, 그 순간, 어셈블리에서의 환형 디스크는 급격하게 압축을 풀게되어 튈 위험이 있다.
환형 디스크의 어셈블리와 샤프트가 결합된 상태에서, 신구 롤을 교환하기 위해서는, 롤 쵸크 및 베어링의 해체, 제거 및 재장착을 필요로 한다. 그 해체, 제거 및 재장착은, 신구의 브러시 롤 각각에서, 샤프트의 양단에 대하여 행할 필요가 있다. 다시 말해서, 총 4 개의 롤 쵸크 및 총 4 개의 베어링에 대해서 해체, 제거 및 재장착을 해야 한다. 롤 쵸크의 해체, 제거는 반드시 용이하다 할 수 없다. 베어링은, 샤프트에 가열되어 끼워져 견고하게 결합되어 있기 때문에, 해체, 제거가 상당히 어렵고, 장착도 가열하여 끼움 결합되기 때문에 어려움이 있다. 이와 같이 반드시 용이하다 할 수 없는 롤 쵸크의 해체, 제거 및 재장착, 및 상당히 곤란한 베어링의 해체, 제거 및 재장착을, 총 4 개의 롤 쵸크 및 베어링의 각각에 대하여 행하는 것은, 매우 곤란하다고 말해도 과언은 아니다. 또한 샤프트에 갖춰지는 브러시 롤은, 통상 약 1톤의 중량이고, 브러시 롤 자체가 브러시 롤 기계의 프레임으로부터 철거, 프레임으로의 재장착, 더욱이 사용자와 제조업자 간의 수송도 용이하지 않다.
브러시 롤이 샤프트에 환형 디스크를 끼워 장착하는 구조는 샤프트와 환형 디스크 사이에 클리어런스(clearance)를 필요로 한다. 그리고 종래에서는, 브러시 소자 및 샤프트를 일반적인 키이 및 키이 홈에 의해 결합해서, 샤프트의 토크를 브러시 소자에 전달하고 있다. 따라서, 브러시 롤의 작동에서는, 강판의 채터 마크(chatter mark) 등 품질악화의 원인이 되는 축 편차가 브러시 롤에서 발생한다. 이 때문에 종래의 브러시 롤은, 고 정밀도를 요구하는 강판의 연마에 충족하지 못하는 문제가 있다.
본 발명은, 제철공업에 있어서의 강판 혹은 강 스트립(strip)(이하, 간략히 "강판"이라 한다)의 그라인딩(grinding), 폴리싱(polishing), 클리닝(cleaning) 또는 그 외의 처리에 이용되는 브러시 롤 및 그의 브러시 소자, 보다 자세하게는, 외측둘레에 연마 브리슬(bristle) 또는 세정사(洗淨絲)가 심어진 다수의 병렬하는 환형 디스크로 구성되는 브러시 소자가 샤프트(shaft)에 설치되는 형식의 브러시 롤(brush roll) 및 그의 브러시 소자에 관한 것이다.
이와 같은 브러시 롤은, 마모에 의해 새로운 제품으로 교환할 필요가 있고, 그 교환 기간은 길지 않다. 이 종류의 브러시 롤은 샤프트의 양단에서 롤 쵸크(roll chock)의 베어링에 의해 지지된다.
도 1a 는 본 발명에 관한 브러시 롤의 개요를 나타내는 정면도.
도 1b 는 본 발명에 관한 바람직한 브러시 롤을 나타내는 단면도.
도 2 는 도 1a 에 나타내는 키이 홈의 정면도.
도 3 은 본 발명에 관한 바람직한 환형 디스크를 나타내는 사시도.
도 4 는 본 발명에 관한 성크 키이의 바람직한 제1 키이 부재의 평면도.
도 5 는 도 4 에 나타내는 키이 부재를 나타내는 좌측면도.
도 6 은 동일 키이 부재의 우측면도.
도 7 은 도 4 의 VII-VII 선 단면도.
도 8 은 도 4 의 정면도.
도 9 는 도 4 의 IX-IX 선 단면도.
도 10 은 본 발명에 관한 성크 키이의 바람직한 제2 키이 부재의 평면도.
도 11 은 도 10 에 나타내는 키이 부재의 우측면도.
도 12 는 도 10 의 X11-X11 선 단면도.
도 13 은 도 10의 정면도.
도 14 는 본 발명에 관한 바람직한 스페이서(spacer)의 정면도.
도 15 는 동일 스페이서의 저면도.
도 16 은 동일 스페이서의 측면도.
도 17 은 본 발명에 관한 성크 키이의 수축 상태를 나타내는 평면도.
도 18 은 수축 상태하에서 성크 키이가 브러시 소자의 키이 홈에 끼워진 상태를 나타내는 단면도. 이 단면도에서, 브러시 소자는 성크 키이에 의해 하측이 생략되어 있다.
도 19 는 스페이서를 빼내고 수축된 상태의 성크 키이를 나타내는 평면도.
도 20 은 도 19 의 상태에 있는 성크 키이가 브러시 소자의 키이 홈에 끼워진 상태를 나타내는 단면도. 이 단면도에서, 브러시 소자는 성크 키이에 의해 하측이 생략되어 있다.
도 21 은 도 19 의 상태로부터 제2 키이 부재를 제1 키이 부재에 대하여 삽입해서, 성크 키이를 폭방향으로 확장시킨 상태를 나타내는 평면도.
도 22 는 도 21 의 상태로부터 다시 제2 키이 부재를 제1 키이 부재에 대하여 삽입해서, 동일 키이를 수축시킨 상태를 나타내는 평면도.
도 23 은 샤프트에 대하는 롤 소자의 탈장착 요령을 나타내는 참고도.
본 발명의 목적은, 앞서 기술한 형식의 브러시 롤의 신구 교환을 간단 용이하게 하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 폭이 다른 강판의 그라인딩(grinding), 폴리싱(polishing), 클리닝(cleaning) 혹은 그 외 처리에 대응하기 위하여, 브러시 롤의 유지 관리를 종래보다 간단 용이하게 해결되도록 하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 종래 기술의 축 편차의 문제를 해소하는 것에 있다.
본 발명에 관한 브러시 롤은, 다음의 1, 2에 기술하는 구성을 구비한다.
1. 복수개의 브러시 소자가 샤프트에 이 샤프트의 길이방향으로 병렬해서 장착되고, 상기 브러시 소자는 외측둘레에 연마 브리슬(bristle) 또는 세정사(洗淨絲)가 심어진 환형 디스크를 두께 방향으로 병렬해서 일체로 결합된 어셈블리를 구성하고, 상기 브러시 소자의 각각과 샤프트가 상기 샤프트의 둘레면 및 브러시 소자의 내측둘레면에 걸쳐 그것들의 원주방향에 등간격으로 형성된 키이 홈 및 그 각 키이 홈에 끼우는 성크 키이에 의해 결합되고, 상기 성크 키이 및 키이 홈은, 그횡단면의 프로파일(profile)이, 브러시 소자의 레디얼(radial) 방향으로 성크 키이가 브러시 소자의 키이 홈으로부터 빠지는 것을 방지하는 형상이고, 상기 성크 키이는 브러시 소자의 길이보다 크지 않은 길이를 갖으며, 또한 성크 키이는 폭방향으로 확장 수축 가능하게, 확장에 의해 상기 키이 홈에 견고히 결합되고, 그 결합을 수축에 의해 해제하도록 되며, 또한 수축하에서 브러시 소자의 키이 홈에 끼워진 상태로, 빠짐 방지 수단에 의해 상기 키이 홈으로부터 길이방향으로 빠지지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 브러시 롤.
2. 복수개의 브러시 소자가 샤프트에 이 샤프트의 길이방향으로 병렬 장착되되, 상기 브러시 소자는, 외측둘레에 연마 브리슬(bristle) 또는 세정사(洗淨絲) 가 심어진 환형 디스크를 두께 방향으로 병렬해서 일체로 결합된 어셈블리를 구성하고, 상기 브러시 소자의 각각과 샤프트가 샤프트의 둘레면 및 브러시 소자의 내측둘레면에 걸쳐 그것들의 원주방향에 등간격으로 형성된 키이 홈 및 그 각 키이 홈에 끼워지는 성크 키이에 의해 결합되고, 상기 성크 키이 및 키이 홈은 그 횡단면의 프로파일(profile)이, 브러시 소자의 레디얼(radial) 방향으로 성크 키이가 브러시 소자의 키이 홈으로부터 빠지는 것을 방지하는 형상이고, 상기 성크 키이는 브러시 소자의 길이보다 크지 않은 길이의 제1 키이 부재와 제2 키이 부재를 구비하며, 제1 키이 부재는 상기 키이 홈의 측벽과 결합되는 상호 병행하는 결합부, 상기 결합부의 내측면에 길이방향으로 번갈아 형성된 돌출부 및 오목부, 상기 결합부를 폭방향으로 확장, 수축가능하게 연결하는 스프링 형의 브리지(bridge)부, 및 제2 의 키이 부재가 길이방향으로 이동 가능하게 꼭 끼이는 요홈을 갖고, 상기 제1키이 부재의 병행하는 결합부는 폭방향의 확장에 의해 상기 키이 홈에 견고하게 결합하고, 그 결합을 폭방향의 수축에 의해 해제하도록 되어 있으며, 제2 키이 부재는 외측면에 상기 결합부 내측면의 번갈아 형성된 돌출부 및 오목부에 일치 결합하는 형태, 배열의 오목부 및 돌출부를 갖고, 제1 키이 부재의 결합부의 돌출부 및 오목부 사이의 중간부와 제2 키이 부재의 오목부와 돌출부 사이의 중간부는 제1 키이 부재에 대해서 제2 키이 부재가 길이방향으로 이동 가능하도록 경사지고, 제2 키이 부재는 그 일단측의 단부에 장착되는 빼냄 가능한 스페이서(spacer)와 협동해서, 제1 키이 부재에 대한 상기 요홈 내의 제2 키이 부재의 길이방향의 삽입 깊이를 제한하는 컷팅(cutting) 내지는 브레이킹(breaking) 가능한 스토퍼(stopper)를 상기 일단측에 갖고, 제1 키이 부재는 상기 스토퍼가 제2 키이 부재 길이방향으로 이동 삽입될 수 있도록 하는 요부를 일단면에, 타단면에는 브러시 소자의 샤프트 구멍측의 단면에 접촉하는 스토퍼를 더 갖는 것을 특징으로 하는 브러시 롤.
본 발명에 관한 브러시 롤의 브러시 소자는, 다음의 3, 4 에 기술하는 구성를 갖는다.
3. 외측둘레에 연마 브리슬(bristle) 또는 세정사(洗淨絲)가 심어진 환형 디스크를 두께 방향으로 병렬해서 일체로 결합된 어셈블리를 구성하고, 샤프트에 이 샤프트의 길이방향으로 병렬해서 장착되는 브러시 소자에 있어서, 브러시 소자는 샤프트의 외측둘레면 및 브러시 소자의 내측둘레면에 걸쳐서 그것들의 원주방향에 등간격으로 형성된 키이 홈 및 그 각각의 키이 홈에 끼워지는 성크 키이에 의해 샤프트에 결합되고, 상기 성크 키이 및 키이 홈은 그 횡단면의 프로파일(profile)이,브러시 소자의 레디얼(radial) 방향으로 성크 키이가 브러시 소자의 키이 홈으로부터 빠지는 것을 방지하는 형상이고, 상기 성크 키이는 브러시 소자의 길이보다 크지 않은 길이를 갖으며, 또한 폭방향으로 확장 수축 가능하게 확장에 의해 상기 키이 홈에 견고하게 결합하고 그 결합을 수축에 의해 해제하도록 되며, 또한 수축하에 브러시 소자의 키이 홈에 끼워진 상태에서 빠짐 방지 수단에 의해 상기 키이 홈으로부터 길이방향으로 빠지지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 브러시 소자.
4. 외측둘레에 연마 브리슬(bristle) 또는 세정사(洗淨絲)가 심어진 환형 디스크를 두께 방향으로 병렬해서 일체로 결합된 어셈블리를 구성하고, 샤프트에 이 샤프트의 길이방향으로 병렬해서 장착되는 복수개의 브러시 소자에 있어서, 브러시 소자는, 샤프트의 둘레면 및 브러시 소자의 내측둘레면에 걸쳐서 그것들의 원주방향에 등간격으로 형성된 키이 홈 및 그 각 키이 홈에 끼워지는 성크 키이에 의해 샤프트에 결합되고, 상기 성크 키이 및 키이 홈은 그 횡단면의 프로파일이, 브러시 소자의 레디얼 방향으로 성크 키이가 브러시 소자의 키이 홈으로부터 빠지는 것을 방지하는 형상이고, 상기 성크 키이는 브러시 소자의 길이보다 크지 않은 길이의 제1 키이 부재와 제2 키이 부재를 구비하고, 제1 키이 부재는 상기 키이 홈의 측벽과 결합되는 상호 병행하는 결합부, 상기 결합부의 내측면에 길이방향으로 번갈아 형성된 돌출부 및 오목부, 상기 결합부를 폭방향으로 확장, 수축 가능하게 연결하는 스프링 형의 브리지부, 및 제2 부재가 길이방향으로 이동가능하게 꼭 끼이는 요홈을 갖고, 상기 제1 키이 부재와 병행하는 결합부는 폭방향의 확장에 의해 상기 키이 홈에 견고하게 결합하고, 그 결합을 폭방향의 수축에 의해 해제하도록되어 있고, 제2 키이 부재는 외측면에 상기 결합부 내측면의 돌출부 및 오목부에 일치 결합하는 형상, 배열의 오목부 및 돌출부를 갖으며, 제1 키이 부재의 결합부의 돌출부 및 오목부 사이의 중간부와 제2 키이 부재의 오목부 및 돌출부 사이의 중간부는 제1 키이 부재에 대해서 제2 키이 부재가 길이방향으로 이동가능하도록 경사지고, 제2 키이 부재는 그 일단측의 단부에 장착되는 빼냄 가능한 스페이서(spacer)와 협동해서 제1 키이 부재에 대하는 상기 요홈내의 제2 키이 부재의 길이방향의 삽입 깊이를 제한하는 컷팅(cutting) 내지는 브레이킹(breaking) 가능한 스토퍼를 상기 일단측에 갖고, 제1 키이 부재는 상기 스토퍼가 제2 키이 부재 길이방향으로 이동 삽입 될 수 있도록 하는 요부를 일단면에, 타단면에는 브러시 소자의 샤프트 구멍측의 단면에 접촉하는 스토퍼를 더 갖는 것을 특징으로 하는 브러시 롤.
본 명세서에 있어서 본 발명에 관한 「세정사(洗淨絲)」라는 것은, 강판의 세정의 브러싱(brushing)에 충족되는 선(線) 형상물의 총징을 말한다. 이것은 특허청구 범위의 항 및 이하의 기재에 대해서도 동일하다.
본 발명에 관한 상기 「브러시 소자」라고 하는 것은, 외측 둘레에 연마 브리슬(bristle) 또는 세정사가 심어진 두께 방향으로 병렬하는 다수 장의 환상 디스크의 어셈블리로 이루이지는 종래 브러시 롤의 브러시 소자를 브러시 소자의 길이방향으로 소정 개소로 분할하고, 그 분할한 유닛(unit) 각각에 대해, 그 유닛 각각에 있어서 병렬하는 환형 디스크를 일체로 연결한 것을 말한다. 여기에서, 본 발명에 관한 브러시 소자는 내측 둘레면 소정 부위에 소정 구성의 키이 홈에 제공된다.브러시 소자에 관한 상기 정의는 특허청구 범위의 항의 기재 및 이하의 기재에 대해서도 동일하다. 병렬하는 환형 디스크를 일체로 결합하는 것으로는 접착매체의 개재하에서 다수개의 환형 디스크를 병렬하되, 그의 키이 홈을 일선상에 맞춰 병렬하고, 그 병렬방향으로 압축해서 접합하는 사양을 예로서 들 수 있다. 접착매체는 도포형이 적용가능하고, 도포에 의해 환형 디스크에 도포시키이면 바람직하다.
본 발명에서 브러시 소자는 샤프트 둘레면 및 브러시 소자 내측둘레면의 키이 홈내에서 성크 키이를 폭방향으로 확장 시키는 것에 의해 샤프트에 견고하게 결합되고, 샤프트에 대한 브러시 소자의 구동 가능한 결합을 얻을 수 있으며, 그 구동 가능한 결합은 성크 키이를 폭방향으로 수축시키는 것에 의해 해제된다.
따라서, 본 발명에서는 샤프트에 브러시 소자를 용이하게 장착할 수 있고, 샤프트에 장착한 브러시 소자를 빼내는 것도 용이하다. 또한, 샤프트가 없는 형, 다시 말해서 브러시 소자만의 신구(新舊) 교환에서, 실질적으로 브러시 롤의 신구 교환이 가능하고, 사용자와 제조업자간의 실질적인 신구 브러시 롤의 수송도 간단 용이하게 행할 수 있다. 또한, 브러시 소자만의 신구 교환에서, 실질적으로 브러시 롤의 신구 교환이 가능하기 때문에, 브러시 롤의 신구 교환으로 롤 쵸크(roll chock) 및 회전 베어링의 해체, 제거 및 재장착은, 샤프트의 일측편에 대해서 행하면 충분하고, 그것들의 해체, 제거 및 재장착에 요구한 노력, 시간을 종래에 비하여 현저히 감소된다.
또한, 롤 쵸크에 장착되는 회전 베어링의 외경을 브러시 소자의 내경보다 작은 직경으로 할 때에는, 샤프트에서 회전 베어링을 장착한 상태에서 브러시 소자의 신구 교환을 행할 수 있다. 즉, 매우 곤란한 샤프트에 대한 회전 베어링의 탈,장착이 불필요하게 된다. 브러시 롤 장치의 롤 쵸크(도 23 참조)는 브러시 롤의 교환에서 구비되어, 도 23 에 나타낸 바와 같은 해체 가능한 구조로 되어 있는 것이 일반적이다. 따라서, 회전 베어링(도 23 참조)의 외경이 브러시 소자의 내경보다 작은 직경일 경우, 일측 방향의 롤 쵸크를 해체하면, 샤프트로부터 회전 베어링을 빼내지 않고, 샤프트에 대한 브러시 소자를 탈 장착할 수 있다. 이 브러시 소자의 탈 장착 요령은 도 23 에 나타내었다. 도 23 에 있어서, 브러시 소자는 개략적으로 나타내고, 샤프트에 장착된 회전 베어링을 지지하고 있는 롤 쵸크는 일점쇄선으로 나타내고 있다.
또한, 본 발명에서는, 폭이 다른 강판의 그라인딩(grinding), 폴리싱(polishing), 클리닝(cleaning) 또는 그 외의 처리에 대한 브러시 롤을 적용함에 있어, 그 유지 관리가 종래보다 간단 용이하다. 이 점에 대해서, 구체적인 예를 들어, 다음에 기술한다.
4 개의 브러시 롤을 구비하는 브러시 롤 장치의 경우, 폭이 다른 4 종류의 강판을 브러싱(brushing) 하는 것에 대응하는 것으로는, 4 종류의 강판의 폭에 대응하는 길이가 다른 총 4 종류의 브러시 롤을 준비할 필요가 있다. 이것에 대응하는 것으로 종래 기술에서는, 샤프트 장비로 짧아도 약 1m 로 하는 길이의 브러시 롤을 16 개 비축할 필요가 있고, 그 비축에 대한 유지 관리가 간단 용이하지 않다.
이와 다른 본 발명에서는, 폭이 다른 강판의 그라인딩, 폴리싱, 클리닝 또는 그 외의 처리에 대응하기 위하여, 브러시 롤의 몇분의 일, 예를 들면 1/10 로 하는짧고 샤프트 없는 브러시 소자의 준비로 충분하고, 그 비축에 대한 유지 관리는 매우 간단 용이하다.
본 발명에서는, 성크 키이를 브러시 소자의 키이 홈에 수축하에 끼워 넣은 상태에서, 브러시 소자를 샤프트에 끼워 넣으면, 샤프트에 브러시 소자를 바로 키이 결합할 수 있는 대기 상태를 얻을 수 있다. 이 상태하에서, 브러시 소자상의 성크 키이를 폭방향으로 확장하는 것에 의해, 간단 용이하게 브러시 소자를 샤프트에 결합할 수 있다.
본 발명에 있어서, 성크 키이 및 키이 홈의 횡단면의 프로파일(profile)을, 브러시 소자의 레디얼 방향으로 성크 키이가 빠지는 것을 방지하는 형상으로 하고, 성크 키이를 수축하에서 브러시 소자의 키이 홈에 끼운 상태에서, 빠짐 방지 수단에 의해 상기 키이 홈으로부터 길이방향으로 빠지지 않도록 하고 있는 것은, 브러시 소자를 성크 키이 장비 바꿔 말하면 샤프트에 바로 키이 잠금 가능한 형태하에서, 이동하는 것을 가능하게 한다.
본 발명에서는, 샤프트 둘레면 및 브러시 소자 내측둘레면에 걸쳐서 형성된 키이 홈은, 샤프트, 브러시 소자의 원주방향에 등간격으로 배치되어 있다. 이 때문에, 키이 홈 내에서 성크 키이를 폭방향으로 확장하고, 샤트프에 브러시 소자를 키이 결합하면, 브러시 소자는 샤프트에 대하여 중심에 있을 수 있게 된다.
본 발명에서는, 성크 키이를 폭방향으로 확장하고 샤프트에 브러시 소자를 키이 잠금하면, 샤프트 및 브러시 소자 사이에는 실질적으로 간극이 없게 되기 때문에, 종래 기술에서 보여진 브러시 롤 작동시의 축 편차의 문제는 해소된다.
본 발명에 있어서, 성크 키이가 브러시 소자의 길이보다 크지 않은 길이를 갖는 것은, 샤프트에 브러시 소자를 소정 필요 개수 병렬하여 끼워서 키이 잠금 할 경우, 브러시 소자와 브러시 소자 사이에 성크 키이의 단부에서 간극이 발생하는 것을 없앤다. 간격이 발생하면, 간극 부분의 강판이 브러싱 되지 않고, 그라인딩 얼룩 또는 폴리싱 얼룩 또는 클리닝 얼룩을 남긴다.
본 발명을 보다 상세히 설명하기 위하여, 첨부의 도면에 따라서 본 발명을 설명한다.
브러시 롤은, 총괄적으로 부호 Ⅰ로 나타나 있다. 브러시 롤(Ⅰ)은, 외측 둘레에 연마 브리슬(bristle) 또는 세정사(洗淨絲)(이하, "연마 브리슬"이라 기재한다)(1)가 심어진 두께 방향으로 병렬하는 다수개의 환형 디스크(2)의 어셈블리로 구성된 브러시 소자(U), 및 브러시 소자(U)를 복수개, 길이방향으로 병렬해서 끼워 장착한 샤프트(3)를 구비한다. 샤프트(3)상의 브러시 소자(U)의 어셈블리의 양 사이드에는, 샤프트(3)상에 고정된 플랜지가 접촉되어 있다.
브러시 소자(U)의 각각과 이것들을 병렬해서 끼워 장착한 샤프트(3)는, 샤프트(2)의 외측둘레면 및 브러시 소자(U)의 내측둘레면에 걸쳐서 그것들의 원주방향에 등간격으로 형성된 키이 홈(5) 및 각 키이 홈(5)에 끼우는 성크 키이(4)에 의해 결합되도록 되어 있다. 키이 홈(5)은 샤프트(3)의 전장(全長)으로 연장 형성되어 있다. 성크 키이(4) 및 키이 홈(5)은, 횡단면의 프로파일(profile)이, 브러시 소자(U)의 레디얼 방향으로 성크 키이(4)가 키이 홈(5a)으로부터 빠지는 것을 방지하는 형상으로 되어 있다. 성크 키이(4) 및 키이 홈(5)의 횡단면 프로파일은, 브러시 소자(U)측의 면적이 대략 사다리꼴, 샤프트(3)측의 면적이 역 사다리꼴이고, 그 사다리꼴과 역 사다리꼴의 외곽 내지는 윤곽의 접점(p)이 샤프트(3) 외측 둘레면보다 브러시 소자(U)측으로 들어가는 위치에 위치되는 형상의 것(도 1(b), 도 2, 도 3)을 바람직한 예로서 들 수 있다. 상기 접점(p)이 브러시 소자(U)측으로 들어가는 위치는, 샤프트(3)에 대하는 브러시 소자(U)를 중심에 두기 위하여, 샤프트 소자(U)와 동심원의 동일선상에 위치된다. 접점(p)이 브러시 소자(U)측으로 들어가는 정도는 작을 수도 있다.
상기 성크 키이(4)는 브러시 소자(U)의 길이보다 크지 않은 길이를 갖는다. 또한, 성크 키이(4)는 폭방향으로 확장, 수축 가능하게 되어, 확장에 의해 상기 키이 홈(5)에서 견고하게 결합하도록 되어 있다. 그 결합은 성크 키이(4)를 폭방향으로 수축시키면 해제 할 수 있다. 또한, 성크 키이(4)는 수축상태하에 브러시 소자(U)의 키이 홈(5a)에 끼워진 상태에서, 빠짐 방지 수단(C)에 의하여 키이 홈(5a)으로부터 길이방향으로 빠지지 않도록 되어 있다. 이 빠짐 방지 수단(C)은 하기의 스토퍼(stopper)(S1)(S2) 및 스페이서(spacer)(S)에 의한 것을 바람직한 예로서 들 수 있다. 성크 키이(4)는 보다 상세하게 다음의 구조를 갖는다.
성크 키이(4)는 브러시 소자(U)의 길이보다 크지 않은 길이를 갖는 제1 키이 부재(4a)(도 4 참조)와 제2 키이 부재(4b)(도 10 참조)를 구비한다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, 제1 키이 부재(4a)는 서로 병행해서 키이 부재(4a) 길이방향으로 연장 형성하는 결합부(6)를 구비한다. 후술하는 결합부(6)는 브러시 소자(U)의 키이 홈(5a) 및 샤프트(3)의 키이 홈(5b)의 측벽과 결합된다. 또한 제1 키이 부재(4a)는 결합부(6)의 내측면에 부재(4a) 길이방향으로 번갈아 나열되어 복수개 형성된 돌출부(7) 및 오목부(8)를 구비한다. 또한 제1 키이 부재(4a)는 그 길이 방향으로 병렬하고, 상기 결합부(6)(6)를 부재(4a) 폭방향으로 확장, 수축가능하게 연결하는 스프링 형의 브리지(bridge)부(9)를 구비한다. 또한, 제1 키이 부재(4a)는 제2 키이 부재(4b)가 길이방향에서 전방(도 10의 좌측방향)으로 이동가능하게 꼭 끼우는 요홈(10)을 갖는다. 도 10 에 나타낸 바와 같이, 제2 키이 부재(4b)는 외측면에 부재(4b) 길이방향으로 번갈아 나열되어 복수개 형성된 오목부(11) 및 돌출부(12)를 갖는다. 상기 오목부(11) 및 돌출부(12)는 상기 결합부(6) 내측면의 번갈아 나열된 돌출부(7) 및 오목부(8)에 일치 결합하는 형태, 배열이다. 즉 돌출부(7)와 오목부(11)는 오목부(8)와 돌출부(12)와 서로 끼워 결합하는 형상으로 배열 되어 있다. 제1 키이 부재(4a)의 결합부(6)의 돌출부(7) 및 오목부(8) 사이의 중간부(13)와, 제2 키이 부재(4b)의 오목부(11) 및 돌출부(12) 사이의 중간부(14)는, 제1 키이 부재(4a)에 대한 제2 키이 부재(4b)가 길이 방향에서 전방으로 이동할 수 있도록 경사지게 형성되어 있다.
또한, 제2 키이 부재(4b)는 후단측에 컷팅(cutting) 또는 브레이킹(breaking) 가능한 스토퍼(S2)를 더 구비한다. 스토퍼(S2)는 제2 키이 부재(4b) 후단 단부에 장착되는 꺼냄 가능한 스토퍼(S)(도 14 내지 도 16, 도 17 내지 도 20 참조)와 협동해서, 제1 키이 부재(4a)에 대하는 상기 요홈(10) 내의 제2 키이 부재(4b)의 길이 방향 전방으로의 삽입 깊이를 제한한다. 또한, 제1 키이 부재(4a)는 상기 스토퍼(S2)가 제2 키이 부재(4b) 전방으로 이동 삽입될 수 있도록 하는 요부(15)를 스토퍼(S2)측의 단면에 갖고, 타단면에 브러시 소자(U)의 내연측 외면에 접촉하는 스토퍼(S1)을 갖는다.
상기 스페이서(S)는 제2 키이 부재(4b)의 스토퍼(S2) 내측(제2 키이 부재(4b)의 평면도를 나타내는 도 10 에 있어서 좌측)에 인접하는 부분(16)에 위치하는 부분(19)과, 상기 부분(16)에 걸치도록 펼쳐진 2 개의 레그(leg)(17)(17), 및 브러시 소자(U) 단면에 접촉하는 대응부(18)를 갖는다. 스페이서(S)는 수지 성형체로부터 형성되고, 그 수지 탄성에 의해 렉(17)(17)이 부분(16)에 대해서 탈장착 가능, 즉 키이 부재(4b)의 단부에 대하여 제거 가능하게 장착된다.
성크 키이(4)는 제1 키이 부재(4a)의 요홈(10)에 제2 키이 부재(4b)를 끼워 넣어서 조립된다. 도 18 에, 성크 키이(4)를 브러시 소자(U)의 키이 홈(5a)(도 18에서 키이 홈(5a)은 성크 키이(4)에 숨겨져 보이지 않는다)에 끼워 넣은 상태를 나타낸다. 이 상태에서, 스페이서(S)가 제2 키이 부재(4b)의 스토퍼(S2)와 브러시 소자(U) 단면과의 사이에 개재되어 있다.
키이 부재(4b)에 장착된 상태에서 스페이서(S)는, 스토퍼(S2)와 협동해서, 브러시 소자(U)상의 제1 키이 부재(4a)에 대해 제2 키이 부재(4b)가 도 17 좌측방향으로 이동하는 것을 제한한다. 즉, 제1 키이 부재(4a)에 대하는 상기 요홈(10)내의 제2 키이 부재(4b)의 길이방향 전방으로의 삽입 깊이를 제한하는 역할을 하고, 제1 키이 부재(4a)단의 스토퍼(S1)가, 브러시 소자(U)에 대해서 제1 키이 부재(4a)가 도 18 의 우측 방향으로 이동하는 것을 제한한다. 이 상태에서는 브러시 소자(U)가 성크 키이(4) 장비이기 때문에, 후술하는 브러시 소자의 비축을 결합 목적하에서 수행할 수 있는 것은 자명하다.
또한 이 상태에서, 제1 키이 부재(4a)의 오목부(8)에 제2 키이 부재(4b)의 돌출부(12)가 끼워지고, 제1 키이 부재(4a)의 돌출부(7)에 제2 키이 부재(4b)의 오목부(11)가 끼워져 있어서, 성크 키이(4)가 수축 형태 하, 다시 말해서 제1 키이 부재(4a)가 브러시 소자(U)의 키이 홈(5a)에 대해 견고하지 않은 체결하에 있다. 이 상태는, 제1 키이 부재(4a) 및 제2 키이 부재(4b)를 구비하는 끼움 홈(4)에 의하여, 브러시 소자(U)를 샤프트(3)에 바로 키이 잠금할 수 있는 대기 상태이다.
수축 상태하에서 키이 홈(5a)에 장착한 성크 키이(4) 장비의 브러시 소자(U)를 샤프트(3)에 키이 잠금하는 것으로는, 성크 키이(4)를 장착한 브러시 소자(U)를 샤프트(3)의 일단으로부터 샤프트(3)에 끼우고, 스페이서(S)를 제거하고(도 19, 도 20), 브러시 소자(U) 상의 제1 키이 부재(4a)에 대해 제2 키이 부재(4b)를 스토퍼(S1) 측으로 삽입하는 것에 의해서 달성될 수 있다. 이 삽입한 상태는, 도 21에 나타내었다.
이 삽입으로, 제1 키이 부재(4a)의 돌출부(7)과 제2 키이 부재(4b)의 돌출부(12)가 서로 대향하고, 제1 키이 부재(4a)의 병행하는 결합부(6)(6)가 폭방향으로 확장된다. 이렇게 해서, 성크 키이(4)가 브러시 소자(U)의 키이 홈(5a) 및 샤프트(3)의 키이 홈(5b), 즉 키이 홈(5)에 견고한 체결하에서 결합한다. 각 브러시 소자(U)는, 전술한 것과 동일한 형태로 해서, 샤프트(3)에 장착, 키이 잠금된다.
샤프트(3)에 키이 잠금한 브러시 소자(U)는, 성크 키이(4)를 키이 홈(5)에 결합한 상태로부터 제2 키이 부재(4b)를, 브러시 소자(U)상의 제1 키이 부재(4a)에 대해 스토퍼(S1) 측으로 더 삽입하면, 제1 키이 부재(4a)의 돌출부(7)와 결합하고 있는 제2 키이 부재(4b)의 돌출부(12)가 삽입방향으로 상기 돌출부(7)에 바로 인접하고 있는 오목부(8)에 도달하여 끼워져서 성크 키이(4)는 수축한다. 이 경우, 제2 키이 부재(4b)의 스토퍼(S2)는 제1 키이 부재(4a)에 대한 제2 키이 부재(4b)의 전방으로의 삽입을 강제적으로 더 행하는 것에 의하여, 요부(15)의 저부에 의해 밀리고, 제2 키이 부재(4b)로부터 끊겨 떨어지도록 해서 제거된다. 스토퍼(S2)의 제거는 상기 강제 삽입에 의하지 않고, 커터(cutter)등으로 잘라냄으로써 제거될 수 도 있다.
이렇게 해서, 샤프트(3)상의 브로시 소자(U)는 샤프트(3)로부터 수작업으로도 용이하게 제거할 수 있다. 그리고, 이와 같이 제1 키이 부재에 대한 제2 키이 부재의 삽입으로 키이 홈과 성크 키이의 견고한 체결하의 결합을 해제 할 수 있는 것은 성크 키이가 용이하게 결합 해제된다는 것을 의미한다.
본 발명에 관한 브러시 롤은 강판의 그라인딩, 폴리싱, 클리닝 또는 그 외의 처리에서 유용하고, 브러시 소자는 상기 브러시 롤에서 사용하기 위한 브로시 소자로서 유용한 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 복수개의 브러시 소자가 복수개 샤프트 길이방향으로 병렬해서 샤프트에 장착되고, 상기 브러시 소자는 외측 둘레에 연마 브리슬(bristle) 또는 세정사(洗淨絲)가 심어진 환형 디스크를 두께 방향으로 병렬해서 일체로 결합한 어셈블리로 구성되고, 상기 브러시 소자의 각각과 샤프트가 상기 샤프트의 둘레면 및 브러시 소자의 내측둘레면에 걸쳐서 그것들의 원주방향에 등간격으로 형성된 키이 홈 및 그 각 키이 홈에 끼우는 성크 키이에 의해 결합되고, 상기 성크 키이 및 키이 홈은 그 횡단면의 프로파일(profile)이, 브러시 소자의 레디얼(radial) 방향으로 성크 키이가 브러시 소자의 키이 홈으로부터 빠지는 것을 방지하는 형상이고, 상기 성크 키이는 브러시 소자의 길이보다 크지 않은 길이를 가지며, 성크 키이는 폭방향으로 확장 수축 가능하게, 확장에 의해 상기 키이 홈에 견고히 결합되고, 그 결합을 수축에 의해 해제하도록 되며, 수축하에 브러시 소자의 키이 홈에 끼운 상태에서, 빠짐 방지 수단에 의해 상기 키이 홈으로부터 길이방향으로 빠지지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 브러시 롤.
  2. 복수개의 브러시 소자가 샤프트 길이방향으로 병렬해서 샤프트에 장착되고, 상기 브러시 소자는 외측둘레에 연마 브리슬(bristle) 또는 세정사(洗淨絲)가 심어진 환형 디스크를 두께 방향으로 병렬해서 일체로 결합한 어셈블리로 구성되고, 상기 브러시 소자의 각각과 샤프트가, 샤프트의 둘레면 및 브러시 소자의 내측둘레면에 걸쳐서 그것들의 원주방향에 등간격으로 형성된 키이 홈 및 그 각 키이 홈에 끼워지는 성크 키이에 의해 결합되고, 상기 성크 키이 및 키이 홈은, 그 횡단면의 프로파일(profile)이 브러시 소자의 레디얼(radial) 방향으로 성크 키이가 브러시 소자의 키이 홈으로부터 빠지는 것을 방지하는 형상이고, 상기 성크 키이는 브러시 소자의 길이보다 크지 않은 길이를 갖는 제1 키이 부재와 제2 키이 부재를 구비하며, 제1 키이 부재는 상기 키이 홈의 측벽과 결합되는 상호 병행하는 결합부, 상기 결합부의 내측면에 길이방향으로 번갈아 나열되어 형성된 돌출부 및 오목부, 상기 결합부를 폭방향으로 확장, 수축 가능하게 연결하는 스프링 형의 브리지(bridge)부, 및 제2 의 키이 부재가 길이방향으로 이동 가능하게 꼭 끼이는 요홈을 갖고, 상기 제1 키이 부재의 병행하는 결합부는, 폭방향의 확장에 의해 상기 키이 홈에 견고하게 결합하고, 그 결합을 폭방향의 수축에 의해 해제하도록 되어 있고, 제2 키이 부재는 외측면에 상기 결합부 내측면의 번갈아 나열되는 돌출부 및 오목부에 일치 결합하는 형태, 배열의 오목부 및 돌출부를 갖고, 제1 키이 부재의 결합부의 돌출부 및 오목부 사이의 중간부와 제2 키이 부재의 오목부와 돌출부 사이의 중간부는, 제1 키이 부재에 대해서 제2 키이 부재가 길이방향으로 이동 가능하도록 경사지고, 제2 키이 부재는, 그 일단측의 단부에 장착되는 제거 가능한 스페이서(spacer)와 협동해서, 제1 키이 부재에 대한 상기 요홈 내의 제2 키이 부재의 길이방향의 삽입 깊이를 제한하는 컷팅(cutting) 내지는 브레이킹(breaking) 가능한 스토퍼를 상기 일단측에 더 갖고, 제1 키이 부재는 상기 스토퍼가 제2 키이부재 길이방향으로의 이동으로 삽입될 수 있도록 하는 요부를 일단면에, 타단면에는 브러시 소자의 샤프트 구멍측의 단면에 접촉하는 스토퍼를 더 갖는 것을 특징으로 하는 브러시 롤.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 성크 키이 및 상기 성크 키이가 끼워지는 키이 홈은, 브러시 소자 및 샤프트의 레디얼 방향에 대해, 횡단면 프로파일이, 브러시 소자측의 면적이 대략 사다리꼴, 샤프트측의 면적이 대략 역 사다리꼴이고, 그 사다리꼴 및 역 사다리꼴의 외곽 내지는 윤곽의 접점이, 샤프트보다 브러시 소자 측으로 들어가는 위치에 위치함과 동시에 브러시 소자의 동심원과 동일선상에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 브로시 롤.
  4. 외측둘레에 연마 브리슬(bristle) 또는 세정사(洗淨絲)가 심어진 환형 디스크를 두께 방향으로 병렬해서 일체로 결합한 어셈블리로 구성되고, 복수개가 샤프트에 샤프트 길이방향으로 병렬해서 장착되는 브러시 소자에 있어서, 브러시 소자는 샤프트의 외면 및 브러시 소자의 내측둘레면에 걸쳐서 그것들의 원주방향에 등간격으로 형성된 키이 홈 및 그 각 키이 홈에 끼워지는 성크 키이에 의해 샤프트에 결합되고, 상기 성크 키이 및 키이 홈은 그 횡단면의 프로파일(profile)이, 브러시소자의 레디얼(radial) 방향으로 성크 키이가 브러시 소자의 키이 홈으로부터 빠지는 것을 방지하는 형상이고, 상기 성크 키이는 브러시 소자의 길이보다 크지 않은 길이를 가지며, 폭방향으로 확장 수축 가능하게 확장에 의해 상기 키이 홈에 견고하게 결합하고, 그 결합을 수축에 의해 해제하도록 되며, 수축하에서 브러시 소자가 키이 홈에 끼워진 상태에서 빠짐 방지 수단에 의해 상기 키이 홈으로부터 길이방향으로 빠지지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 브러시 소자.
  5. 외측둘레에 연마 브리슬(bristle) 또는 세정사(洗淨絲)가 심어진 환형 디스크를 두께 방향으로 병렬해서 일체로 결합한 어셈블리로 구성되고, 복수개가 샤프트에 샤프트 길이방향으로 병렬해서 끼워 장착되는 브러시 소자에 있어서, 브러시 소자는 샤프트의 둘레면 및 브러시 소자의 내측둘레면에 걸쳐서 그것들의 원주방향에 등간격으로 형성된 키이 홈 및 그 각 키이 홈에 끼워지는 성크 키이에 의해 샤프트에 결합되고, 상기 성크 키이 및 키이 홈은 그 횡단면의 프로파일(profile)이, 브러시 소자의 레디얼(radial) 방향으로 성크 키이가 브러시 소자의 키이 홈으로부터 빠지는 것을 방지하는 형상이고, 상기 성크 키이는 브러시 소자의 길이보다 크지 않은 길이를 갖는 제1 키이 부재와 제2 키이 부재를 갖고, 제1 키이 부재는 상기 키이 홈의 측벽과 결합되는 상호 병행하는 결합부, 상기 결합부의 내측면에 길이방향으로 번갈아 나열되어 형성된 돌출부 및 오목부, 상기 결합부를 폭방향으로 확장, 수축 가능하게 연결하는 스프링 형의 브리지(bridge)부, 및 제2 부재가 길이방향으로 이동가능하게 끼워지는 요홈을 갖고, 상기 제1 키이 부재의 병행하는 결합부는, 폭방향의 확장에 의해 상기 키이 홈에 견고하게 결합하고, 그 결합을 폭방향의 수축에 의해 해제하도록 되어 있고, 제2 키이 부재는 외측면에 상기 결합부 내측면의 번갈아 나열되는 돌출부 및 오목부에 일치 결합하는 형태, 배열의 오목부 및 돌출부를 갖고, 제1 키이 부재의 결합부의 돌출부 및 오목부 사이의 중간부와 제2 키이 부재의 오목부 및 돌출부 사이의 중간부는, 제1 키이 부재에 대해 제2 키이 부재가 길이방향으로 이동가능하도록 경사지고, 제2 키이 부재는 그 일단측의 단부에 장착되는 제거 가능한 스페이서(spacer)와 협동해서, 제1 키이 부재에 대한 상기 요홈내의 제2 키이 부재의 길이방향의 삽입 깊이를 제한하는 컷팅(cutting) 내지는 브레이킹(breaking) 가능한 스토퍼를 상기 일단측에 더 갖고, 제1 키이 부재는 상기 스토퍼가 제2 키이 부재 길이방향으로 이동 삽입할 수 있도록 하는 요부를 일단면에, 타단면에는 브러시 소자의 샤프트 구멍측의 단면에 접촉하는 스토퍼를 더 갖는 것을 특징으로 하는 브러시 롤.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 성크 키이 및 상기 성크 키이가 끼워지는 키이 홈은, 브러시 소자 및 샤프트의 레디얼 방향에 대해, 횡단면 프로파일이, 브러시 소자측의 면적이 대략 사다리꼴, 샤프트측의 면적이 대략 역 사다리꼴이고, 그 사다리꼴 및 역 사다리꼴의 외곽 내지는 윤곽의 접점이, 샤프트보다 브러시 소자 측으로 들어가는 위치에 위치함과 동시에 브러시 소자의 동심원과 동일선상에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 브로시 롤.
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