KR100709900B1 - 백업 롤 베어링 유닛의 장착 및 탈착 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤 스탠드의 백업 롤의 베어링 유닛을 장착 및 탈착시키는 장치에 관한 것이다. 상기 베어링 유닛은 롤 핀 베어링이 내부에 삽입되어 배치된 부분을 포함하고 있다. 본 발명에 의하면, 변환장치가 일시적으로 상기 베어링 유닛에 결합될 수 있게 형성되어 있고, 상기 백업 롤로부터 축 방향으로 멀어지거나 가까워지도록 이동될 수 있다.

롤 스탠드, 백업 롤, 교환장치, 중간 링, 관통 너트, 래치 돌출부, 압축링, 클로, 롤 핀 베어링

Description

백업 롤 베어링 유닛의 장착 및 탈착 장치{DEVICE FOR RAISING AND WITHDRAWING A BACK-UP ROLL BEARING UNIT}

본 발명은 롤 스탠드의 백업 롤과 연결되며, 롤 핀 베어링이 배치되고 초크( chock)로 구성되어 이루어진 베어링 유닛을 롤 스탠드의 백업 롤에서 장착 및 탈착시키는 장치에 관한 것이다.

롤 스탠드의 백업 롤이 모고일 베어링(morgoil bearing)과 같은 베어링 유닛에 설치되는 것은 종래 기술에서 잘 알려져 있다. 상기에서는 롤 핀에 또는 롤 핀에서 베어링을 장착하고 탈착시키기 위한 초크 내에 설치된 유압식 탈착 장치가 설치된다. 모든 베어링 유닛에 장착된 유압식 탈착 장치에는 예를 들면, 각각의 백업 롤이 정지 뿐만 아니라 가동 베어링 측에 각각 하나의 베어링 유닛을 구비하기 때문에, 7개의 스탠드 롤 링 트레인을 비롯하여 총 28개의 유닛이 필요하다. 이에 더하여, 최소한의 공간이 추가로 필요하고 또한 고가의 특수 부품은 구매 기간이 길기 때문에 미리 많은 량의 예비 부품을 확보하여야 한다는 단점이 있다. 유압식 탈착 장치는 자주 베어링 유닛에 들어가기 때문에 수명을 단축시키고 점검을 필요로 하게 되는 오염된 오일, 베어링 파손물 및 찌꺼기 등과 같은 베어링의 외부 영향을 받게 된다는 단점도 있다.

본 발명은 상기와 같은 백업 롤 베어링의 단점을 해소할 수 있는 장치, 특히 베어링 교환 비용을 줄이고 가변적으로 사용 가능한 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 목적은 임의적으로 베어링 유닛과 결합할 수 있고 백업 롤 쪽 방향과 멀어지는 방향에서 축 운동을 일으키도록 구성된 본 발명의 교환장치를 사용하여 달성된다. 한편으로는 별개의 교환 장치, 즉 베어링 유닛에 독립적인 교환장치를 제공함으로써, 다른 한편으로는 베어링 유닛을 장착 및 탈착하기에 통상적으로 사용됨으로써, 하나의 교환장치가 베어링 유닛의 장착과 탈착에 충분하며, 백업 롤의 두 베어링 유닛을 동시에 교환하여야 할 경우에는 제2의 상기와 같은 교환장치가 필요하다. 어떠한 경우에도, 롤 스탠드의 각각의 백업 롤에 종래의 유압식 탈착 장치와 같은 것을 장착할 필요는 더 이상 없게 된다. 교환장치가 롤 동작의 영향을 더 이상 받지 않는 경우에는 베어링 유닛의 제작법이 간단해지고 용이해진다. 교환장치는 베어링 공장과 롤 공장에 설치할 수 있으며, 상기 장치를 확장 및 신규 설치 베어링 유닛과 연결시킬 필요가 있는데, 이로서 하나의 교환장치를 사용하여 모든 베어링 유닛을 각각의 백업 롤에 장착 및 탈착시킬 수 있게 된다는 장점이 있다.

본 발명에서는 교환장치는 레버 형태의 내부 클로(claw)와 레버 형태의 외부 클로를 구비하고, 여기서 내부 클로는 백업 롤의 롤 핀 말단부와 결합하고 외부 클로는 베어링 유닛과 결합한다. 상기 경우에 클로는 연결 수단의 역할을 하고 동시에 축 운동의 안내 역할을 함으로써, 베어링 유닛을 롤 핀으로 가압하거나 이것에서 탈착되게 한다. 교환장치는 클로를 사용하여 연결하는 대신에 예를 들어, 나사 결합을 통하여 베어링 유닛에 연결시킬 수도 있다.

본 발명에 따른 또 다른 실시예에 있어서는 내부 및 외부 클로는 회전 가능하고 베이어닛 폐쇄부(bayonet closure)와 같이 롤 핀 말단부나 베어링 유닛에 로크할 수 있다. 교환장치를 부착하거나 삽입한 후에는 로킹 동작을 확실하게 하기 위하여 내부와 외부 클로를 각각 약 45°씩 회전시킨다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 베어링 유닛의 외측에서 나사로 조인 중간 링 핀 말단부는 클로버 잎 형태이고, 내부 및 외부 클로를 위한 제 3 관통 홈 및 제 1 관통 홈이 형성되고, 클로는 결합 위치로 회전시킨 후에 후방 물림 위치에 직접 롤 핀 말단부 또는 중간 링의 상보적인 로킹 돌출부에 설치되고, 여기에서 외부 클로는 축 베어링의 전방부에 연결된 압축링의 반대편에 놓이게 된다. 백업 롤에 고정되게 로크된 내부 클로로 유도된 축 운동은 중간 링의 로킹 돌출부와 접촉하는 외부 클로에 의해 반대쪽의 운동 방향이나 힘 방향으로 이동하는 동안에 벗어나고, 전체 베어링 유닛은 결과적으로 롤 피벗에서 탈착된다. 장착 시에 내부 클로로 유도된 축 운동의 전환으로 인하여 클로는 압축링에 압력을 가하게 되고, 이를 통하여 전체 베어링 유닛이 롤 핀에 가압된다.

예를 들어, 웜 기어와 래크 기어를 사용함으로써, 기계식 혹은 전기식 구동의 축 운동이 작용하는 경우에는, 내부 클로가 교환장치에 설치 가능한 유압 실린더의 피스톤에 설치될 수 있다는 장점이 있다. 상업적으로 이용가능한 표준 실린더를 상기 목적을 위하여 사용할 수 있고, 본 발명에 따른 탈착 장치와 베어링 유닛의 분리로 인하여 축 핀 베어링과 롤 핀 베어링에 필요한 윤활유와 유압 오일 사이의 오일 혼합이 생기지 않을 수 있다.

유압 실린더의 내부 클로(18)로부터 먼 자유 피스톤 말단부에는 핸드휠(23)이 바람직하게 구비되고, 베이어닛 폐쇄부는 외부에서 간단하게 할 수 있고, 전체 교환장치를 통일적으로 설치할 수 있다. 상기는 내부 및 외부 클로를 위한 관통 홈은 클로와 같이 일직선상에 자체적으로 설치되어야 한다는 전제조건이 필요하다.

도 1은 교환장치를 사용하여 장착할 때 길이 단면으로 도시된 베어링 유닛이 있는 백업 롤의 롤 피벗 베어링을 도시하지 않은 롤 스탠드의 부품을 도시한 도면;

도 2는 도 1의 선 II-II를 따라서 절단한 단면도; 그리고

도 3은 탈착 과정으로 도 1의 반대 상태도이다.

도 1과 도 3에는 백업 롤(1)의 각각 하나의 롤 핀(2)만을 도시하였다. 도 1에 따르면, 하나의 베어링 유닛(3)이 롤 핀 베어링이나 축 베어링(5)을 갖춘 초크(4)를 포함하는 롤 핀(2)에 장착된다. 베어링 유닛(3)의 전방 말단부에는 중간 링(6)이 나사로 고정되며, 상기 링(6)은 클로버 잎 형상이고 제 3 관통 홈(7)과 로킹 돌출부(8)가 교호로 설치된다(도 2 참조).

롤 핀(2)에, 즉 롤 핀 말단부(9) 부위에서는 축 베어링(5)과 접촉하는 압축 링(11)과 거기에 나사 고정시킨 링 너트(12)가 로킹 링(10)에 설치된다. 로킹 링(10)에는 잠금 돌출부(13)가 설치되며, 상기 돌출부는 도 2에서 점선으로 도시한 제 2 관통 홈(14)과 결합되고 롤 핀 말단부(9)의 외부 주변에 설치된다.

도 1에 도시된 동작 위치에 베어링 유닛(3)을 장착하기 위하여, 베어링 유닛(3)은 백업 롤(1)의 중심에 정확하게 위치되여 정렬된다. 로킹 링(10)에 대해서도 마찬가지이며, 상기 래치 링의 잠금 돌출부(13)는 롤 핀 말단부(9)의 제 2 관통 홈(14)과 정렬되어야 한다. 그 후에 베어링 유닛(3)은 롤 피벗(2)에 가압되며, 로킹 링(10)의 회전에 의하여 도 2에 도시된 위치에서 백업 롤(1), 즉 롤 핀(2)에 로크된다. 장착된 유지 부품(15)(도 1과 도 2 참조)은 로킹 링(10)의 불필요한 회전을 방지하게 된다. 베어링 유닛(3)의 최종 장착을 준비하기 위하여, 링 너트(12)는 가능한 한 나사로 조여서 고정된다.

상기의 준비된 조치를 종료한 후에, 교환장치(16)를 설치하게 되며, 동일한 간격으로 배치된 4개의 외부 클로(17)와 또한 동일한 간격으로 배치된 4개의 내부 클로(18)가 설치된다. 내부 클로(18)는 도 2에 자세히 도시된 제 1 관통 홈(19)과 롤 핀 말단부(9)에 단면에서 결합된다. 교환장치(16)를 삽입할 때, 외부 클로(17)는 중간 링(6)의 제 3 관통 홈(7)을 통하여 그리고 내부 클로(18)는 제 1 관통 홈(19)을 통하여 들어가게 되고, 45°회전시킨 후에 도 1과 2에 도시된 결합 위치에 도달하게 되고, 여기서 외부 클로(17)는 중간 링(6) 즉, 로킹 돌출부(8)에 로크되고, 내부 클로(18)는 백업 롤(1) 즉, 롤 핀 말단부(9)에 로크된다. 실시예에 있어서, 내부 클로(18)는 교환장치(16)에 고정된 유압 실린더(21)의 실린더 피스톤(20)에 설치되고, 상기 피스톤의 말단에는 핸드 휠(23)이 달린 실린더 피스톤 말단부(22)가 설치된다. 교환장치(16)는 도시되지 않은 스윙 크레인으로 조정하는 동안에, 핸드휠(23)은 간단한 방법으로 클로의 로킹 회전을 가능하게 한다.

유압 실린더(21)에 짙은 화살표로 도시한 방향으로 압력이 가해지면, 내부 클로(18)를 통하여 백업 롤(1)에 고정된 교환장치(16)는 롤 핀 베어링 또는 축 베어링(5)에 대해 압축 링(11)에 외부 클로(17)를 통하여 압력을 가한다. 이와 같은 방식으로, 베어링 유닛(3)은 핀 부싱(24)과 함께 롤 핀(2)의 원추 쪽으로 도 1에 따른 최종 위치에 도달할 때까지 한층 더 가압하게 된다.

이러한 장착 위치를 고정하기 위하여 링 너트(12)는 데드 스탑(dead stop)까지 조여지게 된다. 클로(17, 18)는 제 3 관통 홈(7) 및 제 1 관통 홈(19)과 정렬되어서, 교환장치(16)를 제거할 수 있도록 한다. 유지 부품(15)이 링 너트(12)에서 나사로 조여져 고정될 때, 링 너트는 풀림에 대해 고정되게 된다. 먼저 열린 잠김 덮개(25)가 롤 핀(2)에 봉해진 닫힘 위치(도 1에 점선으로 도시)로 피벗되면 롤 동작이 다시 시작된다.

도 3에 도시된 탈착과정에서는 교환장치(16)의 설치는 상기의 설명된 것과 일치하지만 링 너트(12)에서 유지 부품(15)을 푸는 과정은 반대 순서로 이루어진다. 유압 실린더(21)의 실린더 피스톤(20)을 짙은 화살표 방향으로 압력을 가함으로서 압축 링(11)에 압력이 가해지고 링 너트(12)에서는 부하가 제거되어서 풀 수 있게 되며, 그래서 도 3에 도시되지 않은 유지 부품(15)(도 1 참조)이 제거될 수 있게 된다. 로킹 링(10)을 45°회전시킴으로서 베어링 유닛이 언로크 된다. 유압을 새로 가한 후에는 내부 클로(18)에 의해서 백업 롤(1)에 고정된 교환장치(16)는 중간 링(6)의 로킹 돌출부(8)와 접촉하는 외부 클로(17)를 통하여 중간 링(6)을 끌어당기고, 전체 베어링 유닛(3)은 도 3에 도시된 것과 같이 롤 핀(2)의 원추에서 핀 부싱(24)을 끌어당긴다. 핀 부싱(24)이 풀리면 곧 바로 유압이 차단되고 도 1에서 장착되는 것과 같이 교환장치(16)를 제거할 수 있게 된다. 초크(4)와 축 베어링(5)을 갖춘 베어링 유닛(3)은 백업 롤(1)에서 제거될 수 있도록 풀리게 된다.

상기와 같은 구성에 의해 종래의 백업 롤 베어링의 단점을 해소할 수 있는 장치, 특히 베어링 교환 비용을 줄이고 가변적으로 사용 가능한 장치를 제공할 수 있다.

Claims (6)

1. 롤 핀 베어링이 설치된 초크로 이루어지고, 롤 스탠드의 백업 롤로 이루어진 베어링 유닛의 장착 및 탈착 장치에 있어서,

   교환장치(16)가 임의적으로 베어링 유닛(3)과 결합할 수 있고 백업 롤(1) 쪽 방향과 상기 롤로부터 멀어지는 방향으로 축 운동을 일으키도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 베어링 유닛의 장착 및 탈착 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 교환장치(16)는 레버 형태의 내부 클로(18)와 레버 형태의 외부 클로(17)를 구비하고, 내부 클로(18)는 백업 롤(1)의 롤 핀 말단부(9)와 결합하고 그리고 외부 클로(17)는 베어링 유닛(3)과 결합하는 것을 특징으로 하는 베어링 유닛의 장착 및 탈착 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 내부 및 외부 클로(17, 18)는 회전 가능하고 베이어닛 폐쇄부와 같이 롤 핀 말단부(9)에서 그리고 베어링 유닛(3)에서 각각 로크되는 것을 특징으로 하는 베어링 유닛의 장착 및 탈착 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 롤 핀 말단부(9)와 측 베어링 유닛(3)의 외측에 나사로 연결된 중간 링(6)은 내부 및 외부 클로(17, 18)를 위한 제 3 관통 홈(7) 및 제 1 관통 홈(19)이 형성된 클로버 잎 형태이고, 클로(17, 18)는 결합위치로 회전한 후에 롤 핀 말단부(9)와 중간 링(6)의 상보적인 로킹 돌출부(8)에 각각 설치되고, 외부 클로(17)는 축 베어링(5)의 전방부에 연결된 압축링(11)의 반대편에 놓이게 되는 것을 특징으로 하는 베어링 유닛의 장착 및 탈착 장치.
5. 제2항, 제3항, 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 클로(18)가 교환장치(16)에 결합된 유압 실린더(21)의 피스톤(20)에 설치되는 것을 특징으로 하는 베어링 유닛의 장착 및 탈착 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 핸드휠(23)이 내부 클로(18)에서 먼 피스톤 말단부(22)에 설치되는 것을 특징으로 하는 베어링 유닛의 장착 및 탈착 장치.

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