KR100839032B1 - 실링구성을 갖는 산업용 레벨링 롤러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤러의 회전체와 축 사이에 충진된 윤활제가 외부로 유출되지 않도록 하기 위해 설치된 실링구조가 보다 높은 물리적 강성을 갖는 부재로 장착되도록 하고, 상기 실링구조가 우수한 기밀성을 유지할 수 있도록 한 실링구성을 갖는 산업용 레벨링 롤러에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 축의 외주면에 롤몸체가 회전가능하게 결합되고, 축의 외주면과 롤몸체의 내주면 사이에 롤몸체의 원활한 회전을 위해 윤활제가 충진되며, 상기 축과 롤몸체의 양단에는 윤활제가 외부로 유출됨을 방지하기 위해 실링부가 장착된 산업용 레벨링 롤러에 있어서, 상기 실링부는, 축과 롤몸체의 사이에 장착된 베어링 중 양측의 외곽에 설치된 베어링의 고정결합상태를 지지하며, 그 내측에 충진된 윤활제의 유출을 차단하는 가이드커버와; 상기 각 가이드커버와는 외측으로 이격되어 축과 롤몸체의 사이에 위치되고, 축의 외주면에 억지끼워맞춤되어 결합된 부싱과; 상기 부싱과 롤몸체의 사이에 1이상의 개수로 이격되어 결합되고, 내주면은 부싱의 외주면에, 외주면은 롤몸체의 내주면에 접촉결합되어 가이드커버에서 차단하지 못한 윤활제를 차단하도록 구성된 실링부재를 포함하여 구성된다.

실링, 롤러

Description

실링구성을 갖는 산업용 레벨링 롤러{Levelling roller}

본 발명은 산업용 레벨링 롤러에 관한 것이다.

더욱 상세하게, 본 발명은 롤러의 회전체와 축 사이에 충진된 윤활제가 외부로 유출되지 않도록 하기 위해 설치된 실링구조가 보다 높은 물리적 강성을 갖는 부재로 장착되도록 하고, 상기 실링구조가 우수한 기밀성을 유지할 수 있도록 한 실링구성을 갖는 산업용 레벨링 롤러에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 산업용 강판을 제작하는 제강설비라인에 있어서, 냉연 또는 압연되는 강판(P)을 가이드 하는 상하부 압착롤러(R1, R2)의 상부 및 하부에서 롤링되며 상기 압착롤러(R1, R2)의 평탄도를 일정하게 유지할 수 있도록 하는 것이 레벨링 롤러(100)이다.

도 2는 상기 산업용 레벨링 롤러의 구성을 나타낸 단면도이다.

도면을 참조하면, 종래 산업용의 레벨링 롤러(100)는 축(1)의 외측에 롤몸체(2)가 위치되고, 롤몸체(2)가 축(1)의 외면에서 회전되도록 하기 위해 축(1)의 외면과 롤몸체(2)의 내주면에는 다수의 베어링(3)이 장착되어 구성된다.

특히, 상기 베어링(3)은 롤러에 진동이나 일정한 압력 이상의 인장력 또는 전단력이 인가될 때 축(1)과 롤몸체(2)의 사이에서 이탈되는 현상을 방지하기 위해 롤몸체(2)의 내주면에 고정결합되는 지지부재(4)가 설치된다.

또한, 상기와 같은 롤러는 축(1) 상에서 롤몸체(2)가 보다 원활하게 회전되도록 하기 위해 축(1)의 외면과 롤몸체(2)의 사이에는 윤활제(S)가 충진된다. 이와 같은 윤활제(S)는 겔이나 액체의 상태이기 때문에 축(1)과 롤몸체(2)의 사이에서 유출을 방지하기 위해 축(1)과 롤몸체(2) 사이 양선단부에는 실링패킹(5)이 결합된 실링구조가 갖추어진다.

상기와 같은 실링패킹(5)이 결합된 실링구조는 주로 베어링(3)을 통과하여 축(1)과 롤몸체(2)의 외부로 유출되는 윤활제(S)의 진행을 차단하기 위해, 베어링(3)을 고정지지하는 지지부재(4)와 롤몸체(2)의 결합된 틈새를 외측에서 막아 밀폐시키게 된다.

특히, 이와 같은 실링구조는 주로 합성수지나 고무재질의 오-링으로 제작되어 설치되는 것이 일반적이며, 롤러의 크기에 따라 축방향으로 양단에 설치되어 구성된다.

상기와 같은 종래 산업용 레벨링 롤러의 실링구조는 합성수지나 고무재질로 제작되어 물리적 강성이 낮기 때문에 롤러의 회전시 발생되는 진동이나 불의의 외력에 의해 쉽게 파손된다.

또한, 상기 산업용 레벨링 롤러는 선단부에 설치되는 실링패킹(5)이 끼워져 고정되기 때문에 축의 회전시 같이 회전하지 않으며, 이에 롤러의 장시간 회전시 발생되는 열에 의해 실링패킹이 빠르게 마모되어 훼손되어 롤몸체와의 사이에는 틈새가 발생되므로서, 상기 틈새로 윤활제가 유출되거나 또는 외부의 물이 침투하여 내측의 베어링 및 지지부재까지도 그 효율을 떨어뜨려 전체적으로 실링효율이 낮아지는 문제점이 발생하며 내구성이 약해 단시간내 교체하여야 하는 문제가 있다.

즉, 제강설비의 강판 압출라인에는 압축롤러를 지지하며 롤링되는 레벨링 롤러가 다수개 나란히 배치되어 있으므로 만약, 이들 중 하나라도 이상이 발생할 때에는 압축롤러의 평탄도가 틀어지게 되며, 이때에는 레벨링 롤러 전체를 교체하여야 하는 커다란 문제점이 발생하게 되는 것이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이다. 이에 본 발명은 롤몸체와 축사이에 결합되는 실링구성을 금속재질로 제작함과 동시에 실링구성이 최적화된 결합구성으로 설치되도록 하여, 높은 물리적 강성의 유지 및 롤몸체가 열에 의해 확장되어도 실링구성과 롤몸체 사이의 틈새발생이 전혀 일어나지 않는 반영구적인 산업용 레벨링 롤러를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다.

본 발명은, 축의 외주면에 롤몸체가 회전가능하게 결합되고, 축의 외주면과 롤몸체의 내주면 사이에 롤몸체의 원활한 회전을 위해 윤활제가 충진되며, 상기 축과 롤몸체의 양단에는 윤활제가 외부로 유출됨을 방지하기 위해 실링부가 장착된 산업용 레벨링 롤러에 있어서, 상기 실링부는, 축과 롤몸체의 사이에 장착된 베어링 중 양측의 외곽에 설치된 베어링의 고정결합상태를 지지하며, 그 내측에 충진된 윤활제의 유출을 차단하는 가이드커버와; 상기 각 가이드커버와는 외측으로 이격되어 축과 롤몸체의 사이에 위치되고, 축의 외주면에 억지끼워맞춤되어 결합된 부싱과; 상기 부싱과 롤몸체의 사이에 1이상의 개수로 이격되어 결합되고, 내주면은 부싱의 외주면에, 외주면은 롤몸체의 내주면에 접촉결합된 링형상의 실링부재를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 부싱은 외주면에 실링부재가 끼워져 결합되기 위한 장착홈이 형성되며, 일측면에 관통되는 열배출구를 더 형성하여 구성된다. 또한, 상기 축에는 부싱의 외측면이 위치된 지점에 부싱의 고정력을 보강하는 스냅링이 결합되어 구성된다.

특히, 본 발명에서 상기 부싱은 축의 외주면과 결합되는 내주면 외측부에 결 합홈이 형성되고, 상기 결합홈과 축의 외주면에는 윤활제의 유출을 차단하기 위한 실링부싱이 결합되어 구성될 수 있다.

또한, 상기 축에는 내측에 유체가 저장되는 공간부를 마련하며, 공간부와 연결되는 축의 양선단부에는 체결부재를 결합하여, 상기 공간부를 밀폐시키도록 구성될 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명은, 실링구성의 물리적 강성이 높아 그 파손발생률이 최소화되어 제품의 수명연장 및 제품의 사용상 신뢰도를 향상시키는 효과를 얻게 된다.

또한, 본 발명은 롤러의 회전시 발생되는 롤몸체의 열변형에 대응하여 보다 견고한 결합력이 갖추어지게 되므로서, 롤러의 장시간 사용시에도 윤활제가 유출되지 않아 제품의 구동불량률을 낮추며, 전술한 사용상의 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 구성이 적용된 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 산업용 레벨링 롤러의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 산업용 레벨링 롤러의 실링부 분해사시도이다.

도면을 참조하면, 상기 산업용 레벨링 롤러는 축(10)의 외주면에 롤몸체(20)가 회전가능하게 결합된 기본 구성을 갖는다. 이를 위해 상기 축(10)의 외주면과 롤몸체(20)의 내주면 사이에는 다수의 베어링(30)이 장착되어 구성된다. 또한, 상기 각 베어링(30)의 사이에는 롤몸체(20)가 축(10)의 외주면에서 보다 원활하게 회전되기 위해 윤활제가 충진되어 구성된다.

이 때, 상기 베어링(30)은 주로 니들베어링(needle bearing)이 적용되며, 상기 윤활제는 주로 그리스(grease)가 적용됨이 바람직하다.

이와 같은 산업용 레벨링 롤러는 롤몸체(20)와 축(10)의 사이에 충진된 윤활제가 외부로 유출됨을 방지하기 위해 롤몸체(20)와 축(10)의 양단부에는 실링부(40)가 설치되어 구성된다.

상기 실링부(40)는 가이드커버(50), 부싱(60), 실링부재(70)로 이루어진 기본 구성을 갖는다.

상기 가이드커버(50)는 양측의 외곽에 설치된 베어링(30)의 외측면에 접촉되어 축(10)의 외주면 또는 롤몸체(20)의 내주면 중 어느 일측에 고정되어 장착된다.

이와 같은 가이드커버(50)는 베어링(30)이 외측으로 위치이탈되는 현상을 방지하기 위해 베어링(30)의 고정력을 보강함과 동시에 베어링(30)의 내측에 충진된 윤활제가 베어링(30)의 외측으로 유출됨을 1차적으로 차단하게 된다.

상기 부싱(60)은 각 가이드커버(50)와는 외측으로 이격된 지점의 축(10) 외면에 고정장착된다. 이 때, 상기 부싱(60)이 장착된 지점은 축(10)과 롤몸체(20)의 양단부가 되며, 축(10)과의 결합시 부싱(60)의 내주면이 축(10)의 외주면에 억지끼 워맞춤에 의해 고정장착되도록 구성된다.

특히, 상기 부싱(60)은 롤몸체(20)의 내주면과 대향되는 외주면에 실링부재(70)가 끼워져 결합되기 위한 장착홈(61)이 형성된다. 또한, 상기 장착홈(61)은 실링부재(70)가 결합될 개수(도면에서는 2개소)에 대응하여 형성됨은 당연하다.

이 때, 상기 부싱(60)은 축(10) 상에서 보다 견고한 결합상태를 유지하기 위해 부싱(60)의 외측면이 위치된 축(10)의 지점에 부싱(60)의 고정력을 보강하는 스냅링(62)이 결합되어 구성된다.

상기 실링부재(70)는 부싱(60)의 장착홈(61)에 장착된다. 즉 상기 실링부재(70)는 부싱(60)과 롤몸체(20)의 사이에 1이상의 개수(도면에서는 2개)로 이격되어 결합된다. 이와 같은 결합상태는 실링부재(70)의 내주면이 부싱(60)의 외주면에, 실링부재(70)의 외주면이 롤몸체(20)의 내주면에 접촉결합되어서 된 구성을 갖는다.

이러한 실링부재(70)는 가이드커버(50)에서 차단하지 못한 윤활제를 차단하기 위한 구성이며 또한 축과 롤몸체의 양쪽 선단부에서 내부와 외부를 차단하기 위한 구성으로, 그 재질을 금속재질로 선택하여 롤러의 진동이나, 롤몸체(20)의 회전에 따른 마모 및 불의의 외력에 대한 물리적 강성이 우수하도록 구성된 것이다.

특히, 상기와 같은 실링부재(70)를 롤몸체(20)의 회전시 열변형이 발생되는 정도에 대응하는 금속재질로 제작하게 되면 상기 실링부재(70)와 롤몸체(20) 내주면 사이의 틈새발생이 최소화되어 보다 우수한 실링효율을 얻을 수 있게 된다.

이를 위해, 상기 실링부재(70)는 링형상으로 되며 일측이 절개되어 외측으로 탄성을 유지하도록 되어 있으며, 롤몸체의 회전시에도 같이 회전되므로 마모률이 현저하게 줄게되는 장점을 갖게 된다. 이에 차단력뿐만 아니라 반영구적으로 사용할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 축(10)과 부싱(60) 사이의 실링을 구현하기 위한 구성을 가지고 있다.

이를 위해 상기 부싱(60)은 축(10)과의 결합지점 일부에 실링부싱(63)을 결합하여 구성된다. 상기 실링부싱(63)은 부싱(60)의 내주면 외측부에 형성된 결합홈(64)에 끼움결합된다.

이 때, 상기 결합홈(64)의 내주면과 실링부싱(63)의 외주면에는 나사산, 나사홈을 형성하여 상호 나사결합되도록 하여 보다 견고한 체결력을 갖도록 함이 바람직하다.

또한, 본 발명은 롤링시 압착열에 따른 축의 열변형을 줄이기 위해 축 내부에 유체 또는 냉매로서 기체가 충진된다. 이때 유체는 상기 윤활제와 동일한 것을 사용하여도 무방하며, 냉매로서는 프레온 가스등을 사용하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 축(10) 내측에 길이방향으로 관통하거나 또는 양단으로부터 드릴링이 가능한 지점까지 공간부(11)를 마련하며, 공간부(11)와 연결되는 축(10)의 양선단부에는 볼트형태로 된 체결부재(12)를 결합하여 상기 공간부를 밀폐시키도록 한다.

또한, 상기 체결부재(12)에는 기체를 축 내부의 공간부로 주입할 수 있도록 몸체를 관통하여서는 주입용 첵밸브(12a)가 구비된다.

따라서, 본 발명은 기존 문제가 되어 왔던 실링부재의 마모에 따른 롤러 내부로의 물유입 등을 완전히 차단할 수 있으며, 또한 축의 재질에 따른 신축 열변형을 더욱 줄일 수 있어 반영구적으로 사용될 수 있는 유용한 발명이다.

도 1은 산업용 레벨링 롤러의 설치상태를 도시한 구성도

도 2는 종래 산업용 레벨링 롤러의 구성을 나타낸 단면도

도 3은 본 발명에 의한 실링장치가 적용된 산업용 레벨링 롤러의 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 실링장치의 분해사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 축 20: 롤몸체

30: 베어링 40: 실링부

50: 가이드커버 60: 부싱

61: 장착홈 62: 스냅링

63: 실링부싱 64: 결합홈

70: 실링부재

Claims (5)

1. 축(10)의 외주면에 롤몸체(20)가 회전가능하게 결합되고, 축(10)의 외주면과 롤몸체(20)의 내주면 사이에 롤몸체(20)의 원활한 회전을 위해 윤활제(S)가 충진되며, 상기 축(10)과 롤몸체(20)의 양단에는 윤활제가 외부로 유출됨을 방지하기 위해 실링부(40)가 장착되며, 축(10)과 롤몸체(20)의 사이에 장착된 베어링(30) 중 양측의 외곽에 설치된 베어링(30)의 고정결합상태를 지지하며 그 내측에 충진된 윤활제의 유출을 차단하는 가이드커버(50)와, 상기 각 가이드커버(50)와는 외측으로 이격되어 축(10)과 롤몸체(20)의 사이에 위치되고 축(10)의 외주면에 억지끼워맞춤되어 결합된 부싱(60)을 가지는 산업용 레벨링 롤러에 있어서,

   상기 부싱(60)은 외주면에 실링부재(70)가 끼워져 결합되기 위한 장착홈(61)이 형성되며, 일측면에 관통되는 열배출구(65)가 더 형성되어 있고, 상기 부싱(60)과 롤몸체(20)의 사이에 1이상의 개수로 이격되어 결합되고, 내주면은 부싱(60)의 외주면에, 외주면은 롤몸체(20)의 내주면에 접촉결합되며, 링형상으로 일측이 절개되어 외측으로 탄성을 유지하도록 된 실링부재(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 실링구성을 갖는 산업용 레벨링 롤러.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 축(10)에는

   내측에 유체 또는 기체가 저장되는 공간부(11)를 마련하며, 공간부와 연결되는 축의 양선단부에는 체결부재(12)를 결합하여, 상기 공간부를 밀폐시키도록 된 것을 특징으로 하는 산업용 레벨링 롤러.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 체결부재(12)에는 축의 내측 공간부(11)로 가스 등의 기체를 주입할 수 있도록 주입용 첵밸브(12a)가 구비된 것을 특징으로 하는 실링구성을 갖는 산업용 레벨링 롤러.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 부싱(60)은

   축(10)의 외주면과 결합되는 내주면 외측부에 결합홈(64)이 형성되고, 상기 결합홈(64)과 축(10)의 외주면에는 윤활제의 유출을 차단하기 위한 실링부싱(63)이 결합된 것을 특징으로 하는 실링구성을 갖는 산업용 레벨링 롤러.

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