KR100877797B1 - 강판권취용 고무슬리브 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고무층과 적어도 1층의 고무자석층을 고무프레스가공(rubber press forming)에 의해 일체로 형성하여서, 강판권취용 맨드릴과의 슬립(slip) 발생을 최소화시킬 수 있고, 사용 도중 발생되는 고무칩 이탈을 최소화시킬 수 있어 압연강판권취 관련 설비의 고장을 방지할 수 있는 강판권취용 고무슬리브 및 그의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 강판권취용 고무슬리브는 압연강판의 권취 또는 풀림작업용 맨드릴에 삽입되어 사용되도록 중공구조의 몸체(10, 10a, 10b)를 갖는 것으로서, 원자재 구획 충진용 가이드튜브(23)를 이용한 고무프레스가공으로 제작되어 상기 몸체의 내경쪽에 형성된 고무층(11)과, 이런 고무층의 외측에 배치되어 고탄성 유지와 고강도 섬유 보강을 동시에 담당하는 튜브형 메시층(12)과, 이런 튜브형 메시층의 외측에서 상기 고무층에 대해 일체형으로 형성되어 상기 몸체의 외경쪽에 형성된 고무자석층(13)을 포함한다.
고무슬리브, 고무층, 고무자석층, 고무프레스가공

Description

강판권취용 고무슬리브 및 그의 제조방법{RUBBER SLEEVE FOR WINDING STEEL SHEET AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 제철소의 냉연공정에서 생산되는 강판 스트립을 코일형으로 권취하는데 사용되는 강판권취용 고무슬리브 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 강판 스트립을 코일형으로 권취하는 설비로는 맨드릴(mandrel) 또는 그와 매우 유사한 구조의 텐션릴(tension reel) 등이 있다.
예컨대, 맨드릴은 코일을 감는 설비로서, 미끄럼을 방지하기 위해 코일 내경을 잡아주며, 4단계로 내경의 확대 출소 조정이 가능하도록 되어 있다. 이때, 맨드릴은 코일의 적정 내경 확보와 설비 보호를 위하여 고무슬리브를 개재하여 사용된다.
또한, 코일 내경용 고무슬리브의 자동 인입출장치는 실용공개 제20-1998-17920호에 개시된 바와 같이, 스트립을 코일형으로 권취할 때 사용되는 고무슬리브를 전용의 삽입장치를 이용하여 간편하고 신속하게 구동부의 텐션릴(Tension Reel)에 끼우고 뗄 수 있게 한 것으로서, 텐션릴이 구미된 권취장치의 일측 상부에 실린더의 동작에 의해 하강 및 상승되는 지지프레임을 현수 상태로 설치하고, 이 지지 프레임에 고무슬리브가 안착되는 적재대를 수평으로 슬라이딩 가능하게 설치함에 따라, 상기 적재대를 지면에 근접되게 한 상태에서 고무슬리브를 안착 또는 이탈시키고, 실린더에 의해 지지프레임을 상승시켜 고무슬리브와 텐션릴의 센터라인을 일치시킨 상태에서 적재대를 슬라이딩시켜 인입 및 인출 하도록 구성된다.
이를 참조하여 볼 때, 고무슬리브는 텐션릴 또는 맨드릴에 의해 잦은 확장과 수축이 이루어지는 환경에서 사용됨을 할 수 있다.
종래 기술에 따른 압연강판권취용 고무슬리브는 본 출원인에 의한 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 압연강판의 권취 또는 풀림작업용 맨드릴 외면에 삽입하여 사용하되, 중공의 내층(1)의 표면에 맨드릴의 외주면과 마찰력을 부여하기 위한 마찰면과 요철부를 형성하고, 상기한 내층(1)의 외측으로 제1고무층(2a)과 합성섬유사로 직조한 내열내구성의 강도보강섬유층(2b)과 그리고 제2고무층(2c)을 차례로 적층 형성한 다층구조의 중간층(2)을 형성하고, 상기 중간층(2)의 외주면을 감싸면서 중간층보다 표면강도가 높은 외주층(3)을 구성하되, 외주층(3)의 일부는 연마 또는 그라인딩(grinding)에 의하여 거친 요철을 갖는 것을 특징으로 한다.
그러나, 종래 기술에 따른 고무슬리브는 중공구조 형성을 위해 매우 복잡한 테이핑 공법, 즉 가황 또는 가류되지 않은 고무시트(rubber sheet)를 세척, 재단 후, 나선 방향으로 반복적으로 감은 후 열처리하여, 각각의 서로 다른 재질별로 적층된 층을 갖도록 하되, 그 과정이 수작업 또는 반자동 장치를 이용한 공법 등에 의해 제작됨에 따라서, 작업자의 수고로움을 가중시키고, 제조 효율이 상대적으로 떨어지고 제작 기간이 길어 대량 생산이 어려우며, 일체형으로 함몰 또는 돌기된 형상을 고무슬리브에 형성하기 어려운 단점을 갖는다.
또한, 종래 기술에 따른 고무슬리브는 아무리 최적 강도와 탄성을 유지하도록 설계되더라도, 반복적인 재사용시 고무칩이 분리 또는 이탈되어서 고무슬리브용 자동 인입출장치, 맨드릴, 텐션릴 등과 같은 압연강판권취 관련 설비의 틈새에 들어가 설비 작동 오류 또는 고장을 발생시킬 염려가 있어서, 발생 가능한 고무칩의 이탈을 최소화시킬 수 있는 연구가 필요하다.
또한, 종래 기술에 따른 고무슬리브는 비틀림 내구성 및 수명연장 효과차원에서 복수개의 층 구조에 따른 서로 다른 재질의 배치에 초점을 맞춰 제작하였지만, 가장 취약부위인 양측 끝단부를 플레인(plain)하게 형성하고 있으므로, 잦은 확장 및 축소시에 가중된 반복 하중에 의해 양측 끝단부의 일부분이 다른 몸체에 비해 상대적으로 빨리 파괴되어 제품 수명에 영향을 미치는 문제점을 갖는다.
또한, 종래 기술에 따른 고무슬리브는 외주층에 길이방향으로 홈을 형성할 때 연마 방식을 사용함에 따라, 고무 분진 발생으로 인한 작업자의 안전 위협 문제와 함께, 연마 도중에 흠집 발생 인자가 표면에 생길 수 있어서 제품 수명이 상대적으로 떨어지는 단점이 있다.
본 발명의 목적은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 고무층과 적어도 1층의 고무자석층을 고무프레스가공(rubber press forming)에 의해 일체로 형성하여서, 강판권취용 맨드릴과의 슬립(slip) 발생을 최소화시킬 수 있고, 사용 도중 발생되는 고무칩 이탈을 최소화시킬 수 있어 압연강판권취 관련 설비의 고장을 방지할 수 있는 강판권취용 고무슬리브를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼는다.
본 발명의 또 다른 목적은 페일세이프(fail safe) 구조의 방사형 홈을 몸체의 양측 끝단부에서 원주 방향을 따라 복수로 형성하여, 잦은 확장 및 축소에 취약한 끝단부 파손을 방지할 수 있는 강판권취용 고무슬리브를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 고무층의 내측 또는 외측에 고무자석층을 용이하게 형성할 수 있는 강판권취용 고무슬리브의 제조방법을 제공하고자 한다.
앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 목적은, 압연강판의 권취 또는 풀림작업용 맨드릴에 삽입되어 사용되도록 중공구조의 몸체를 갖는 고무슬리브에 있어서, 원자재 구획 충진용 가이드튜브를 이용한 고무프레스가공으로 제작되어 상기 몸체의 내경쪽에 형성된 고무층; 상기 고무층의 외측에 배치되어 고탄성 유지와 고강도 섬유 보강을 동시에 담당하는 튜브형 메시층; 상기 튜브형 메시층의 외측에서 상기 고무 층에 대해 일체형으로 형성되어 상기 몸체의 외경쪽에 형성된 고무자석층을 포함하는 것을 특징으로 하는 강판권취용 고무슬리브에 의해 달성된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 고무층의 저면에는 내부 고무자석층이 고무프레스가공에 의해 더 일체형으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 몸체의 양측 끝단면에는 페일세이프(fail safe) 구조의 방사형 홈이 복수개로 형성되어 있이 바람직하다.
상기 언급한 본 발명의 목적 달성을 위해서, 압연강판의 권취 또는 풀림작업용 맨드릴에 삽입되어 사용되도록 중공구조의 몸체를 갖는 고무슬리브의 제조방법에 있어서, 튜브형 메시층과 가이드튜브를 임시 결합하는 제1단계; 상기 가이드튜브와 튜브형 메시층에 의한 임시결합물이 프레스장치의 하부프레스에 안치되는 제2단계; 상기 가이드튜브 안쪽에 제1원자재가 충진되는 제3단계; 상기 가이드튜브 바깥쪽에 제2원자재가 충진되는 제4단계; 상기 가이드튜브가 하부프레스로부터 제거되는 제5단계; 적어도 온도제어회로 및 가압제어회로를 구비한 상기 프레스장치의 제어반에 의해 가압이 이루어지는 제6단계; 상기 제어반 및 상기 프레스장치에 의해 열가류가 이루어지는 제7단계; 냉각 후 고무슬리브의 몸체와 같은 성형물을 분리시키는 제8단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판권취용 고무슬리브의 제조방법이 제공된다.
따라서 본 발명에 따른 강판권취용 고무슬리브 및 그의 제조방법은 가이드튜 브를 이용하는 하부프레스와 상부프레스를 갖는 프레스장치에 의해 고무프레스가공을 하기 때문에 작업자의 수고로움을 감소시키고, 대량 생산이 가능하고, 프레스금형의 설계를 통해 다양한 함몰 또는 돌기된 형상, 맨드릴 권취 제어에 필요한 단턱 형상, 페일세이프(fail safe) 구조의 방사형 홈 등을 용이하게 형성할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 강판권취용 고무슬리브의 제조방법은 다루기 어렵고 미리 준비하여야 하는 고무시트를 사용하지 않는 대신, 고무분말과 같은 제1원자재, 고무자석분말과 같은 제2원자재를 사용하여 고무프레스가공의 자동화가 용이하여 제작 효율을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 강판권취용 고무슬리브는 고무층의 내측 또는 외측에 고무자석층을 일체형으로 형성하고 있으므로, 발생 가능한 고무칩의 이탈을 고무자석층의 자력에 의해 포집할 수 있어서, 상대적으로 관련 설비의 작동 오류 또는 고장을 미연에 방지할 수 있고 작업과정에서 발생되는 금속분진들을 자력으로 흡착하여 직접 또는 간접으로 작업자를 보호하며 친환경적이라는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 강판권취용 고무슬리브는 고무자석층의 자력과 함께 고유의 표면마찰력을 함께 이용하여, 강판권취용 맨드릴과의 슬립(slip) 발생을 상대적으로 최소화시킬 수 있고, 기존과 같이 과도하게 맨드릴을 확장시킬 필요 없게 하는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 강판권취용 고무슬리브는 가장 취약부위인 양측 끝단부에 페일세이프(fail safe) 구조의 방사형 홈을 형성하고 있으므로, 잦은 확장 및 축소 시에 가중된 반복 하중에 의해 양측 끝단부의 일부분이 상대적으로 조속히 파괴되는 것을 미연에 방지할 수 있어, 제품 수명을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 강판권취용 고무슬리브의 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 강판권취용 고무슬리브의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 원 A의 확대 측면도이다. 또한, 도 5는 도 2에 도시된 강판권취용 고무슬리브의 제조장치에 해당하는 프레스장치의 분리사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 강판권취용 고무슬리브의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 또한, 도 7은 본 발명의 응용예에 따른 강판권취용 고무슬리브의 단면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 응용예에 따른 강판권취용 고무슬리브의 단면도이다.
먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강판권취용 고무슬리브는 고무슬리브 규격(예 : 내경, 외경, 길이, 두께, 탄성 등) 및 치수를 만족하도록 설계되어 있다.
이런 강판권취용 고무슬리브는 고무슬리브 규격을 만족하는 중공구조의 몸체(10)를 갖도록 원자재 구획 충진용 가이드튜브(23)를 이용한 고무프레스가공의 제조방법으로 제작된 것으로서, 상기 몸체(10)의 내경쪽에 형성된 고무층(11)(rubber layer)과, 상기 고무층(11)의 외측에 배치된 튜브형 메시 층(12)(mesh layer)과, 상기 튜브형 메시층(12)의 외측에서 상기 고무층(11)에 대해 일체형으로 형성되어 상기 몸체(10)의 외경쪽에 형성된 고무자석층(13)을 갖는다.
고무층(11)은 천연고무 또는 합성고무 내지 배합제의 분말로 이루어진 제1원자재를 사용하여 형성한다.
예컨대, 고무층(11)용 제1원자재는 천연고무(NR), 합성천연고무(IR), 스티렌고무(SBR), 부타디엔고무(BR), 클로로프렌고무(CR), 부틸고무(BR), 니트릴고무(NBR), 에틸렌프로필렌고무(EPT-EPDM), 하이파론고무(CSM), 아크릴고무(ACM-ANM), 우레탄고무(U), 실리콘 고무(Siloxane), 불소고무(FPM) 등의 고무분말, 또는 이들 고무분말을 2이상 혼합하고, 기타 충전제, 가류촉진제, 내열 내구성 개선제와 같은 배합제를 혼합한 고무분말이다.
튜브형 메시층(12)은 폴리우레탄섬유와 같은 고탄성 스판텍스섬유와, 폴리아라미드섬유와 같은 고강도섬유를 합사하여 다공성 직물 형상으로 편조(braid)된 것으로서, 고탄성 유지와 고강도 섬유 보강을 동시에 담당할 수 있도록 되어 있다.
고무자석층(13)은 상기 고무층(11)용 제1원자재에 고무 본드 형(Rubber bonded type) 페라이트분말을 혼합하여 만든 제2원자재를 사용하여 형성하되, 중량%기준으로 제1원자재 70∼80%와 페라이트분말 20∼30%를 갖는 것이 바람직하다.
도 3을 참조하면, 몸체(10)의 외측에 형성된 고무자석층(13)은 외력 등에 의해 몸체(10) 일부에서 파편 또는 고무칩 등이 형성되더라도, 고무자석층(13)의 자력에 의해 이탈되거나 분리되지 않고 고무자석층(13)의 표면에 부착되어 고무슬리 브용 자동 인입출장치, 맨드릴, 텐션릴 등과 같은 압연강판권취 관련 설비를 보호할 수 있게 된다.
또한, 고무자석층(13)은 강판이 감겨질 때 역시 자력을 작용하여 자성 금속으로 이루어진 강판을 더욱 밀착시키는 보조적인 역할을 담당할 수 있다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 몸체(10)는 일측 끝단면 또는 타측 끝단면에 페일세이프(fail safe) 구조의 방사형 홈(14)을 복수개로 형성하고 있다.
방사형 홈(14)의 개수는 구조적 안전 범위 내에서 최적의 형상적 특징을 발휘하는 것을 기준으로 한 몸체(10) 설계 및 그의 금형 형상에 정해지므로, 본 설명에서 한정되지 않는 것이 바람직하다.
각각의 방사형 홈(14)은 몸체(10)의 중심을 기준으로 미리 설정된 방사 각도를 몸체(10)의 원주 방향을 따라 유지하면서 몸체(10)의 일측 끝단면과 타측 끝단면에 형성된다.
이때 도 4에 확대되어 보이듯이, 방사형 홈(14)은 몸체(10)의 끝단면에서 몸체(10)의 길이 방향을 따라 유한한 깊이만큼 파인 통로부(19a)와, 상기 통로부(19a) 쪽으로 일측을 개방한 원주구멍부(19b)를 각각 갖는 것이 바람직하다.
몸체(10)가 맨드릴 등에 의해 확장 또는 축소될 때 인가되는 표면 응력, 뒤틀림 응력을 각각의 방사형 홈(14)의 통로부(19a) 및 원주구멍부(19b)와 같은 형상적 특성을 이용하여서 분산 또는 흡수시켜서, 결국 몸체(10)의 파손을 방지하는 역할을 담당한다.
또한, 몸체(10)에 직접 강판이 감기면서 발생 가능한 힘의 불균형에 의해 몸 체(10)의 일측 끝단면 부위가 변형되더라도, 상기 방사형 홈(14)을 통해 상기 변형을 흡수 및 축소시켜 변형을 일으킨 응력이 몸체(10)의 다른 부위에 잔류되는 것을 축소시킬 수 있게 된다.
도 5를 통해서, 강판권취용 고무슬리브의 제조방법에 사용된 제조장치인 프레스장치(20)를 개시한다.
도 5를 참조하면, 프레스장치(20)는 유압식 램(RAM)과 같은 가압기구장치(21)와, 이런 가압기구장치(21)에 의해 가압 작동이 가능하도록 결합된 상부프레스(22)와, 고무슬리브의 몸체를 고무층과 고무자석층으로 형성하기 위해 앞서 언급한 제1원자재와 제2원자재를 구분 또는 구획하여 충진시키는 용도로 사용되는 가이드튜브(23)를 갖는다.
이런 프레스장치(20)는 상부프레스(22)에 교합되어 중공구조의 몸체를 형성하도록 내부 공간(24d) 중앙에 코어(24c)를 형성한 하부프레스(24)를 갖는다.
하부프레스(24)의 규격은 고무슬리브의 규격에 대응하게 형성된다.
또한, 프레스장치(20)는 제어반(25)을 포함한다.
제어반(25)은 온도제어회로를 내장하고 있어서, 상부프레스(22) 및 상기 하부프레스(24) 내부에 설치된 해당 열선(도시 안됨)에게 전원을 공급 또는 차단하거나 열선 주위의 온도센서(도시 안됨)로부터 피드백된 온도값을 기준으로 전원 공급 또는 차단 타이밍을 조절하여 열가류를 위한 온도 가열, 유지 및 냉각 등을 미리 설정한 온도 곡선값에 상응하게 수행하도록 되어 있다.
이런 제어반(25)의 온도제어회로는 고속 또는 저속 PID(Proportional Integrate Derivative)제어를 통해 제1, 제2원자재의 열가류를 제어한다.
그리고 제어반(25)은 가압제어회로를 내장하고 있어서, 상기 가압기구장치(21)를 미리 설정한 압력값으로 가압, 유지 및 가압 해제를 수행하여, 결국 상부프레스(22)와 하부프레스(24)의 합체 또는 해제 작동을 수행한다.
예컨대, 가압기구장치(21)는 제어반(25)에 미리 설정된 가압 및 열가류 알고리즘과 가압제어회로에 의해 작동된다. 가압기구장치(21)는 하부프레스(24)에 형성된 복수의 가이드축부재(24a)를 따라 상부프레스(22)를 직선 이동할 수 있도록, 가압기구장치(21)의 액추에이터를 통해 가압력을 상부프레스(22)에게 작용시킨다.
상부프레스(22)는 하부프레스(24)의 가이드축부재(24a) 각각에 대응하는 가이드구멍(22a)을 형성하고 있다.
상부프레스(22)는 그의 저면에 열선과 온도센서를 내장한 상부 형틀(22b)을 형성하고 있다.
상부프레스(22)의 상부 형틀(22b)은 고무슬리브의 중공구조의 몸체를 형성하면서, 그 몸체의 일측 끝단면에 복수개의 방사형 홈을 형성하도록 설계 및 제작된 형틀 형상을 갖는다.
가이드튜브(23)는 코어(24c)를 중심에 형성한 하부프레스(24)의 내부 공간(24d)에 삽입되는 것으로서, 하부프레스(24)의 내부 공간(24d)의 내주면 또는 코어(24c)의 외주면 중 어느 하나에 접촉되는 것을 기준으로 가이드튜브(23)의 센터가 코어(24c)의 센터에 일치되도록 하는 복수개의 센터맞춤돌기(23a)를 형성하고 있는 것이 바람직하다.
가이드튜브(23)는 센터맞춤돌기(23a)를 이용하여 용이하게 하부프레스(24)의 내부 공간(24d)에 임시 정위치 된다. 이후 충진되어지는 제1원자재와 제2원자재를 구분시키는 역할을 가이드튜브(23)가 담당한다.
가이드튜브(23)는 제1원자재와 제2원자재 사이에 개재될 튜브형 메시층(12)을 임시 가이드하는 역할을 담당하도록, 튜브형 메시층(12)의 내경에 삽입될 수 있는 직경을 갖는 것이 바람직하다.
가이드튜브(23)는 제1원자재와 제2원자재를 하부프레스(24)에 충진시킬 때, 제1원자재와 제2원자재를 구분하여 충진시키는 임시 격벽의 용도로 사용될 뿐, 제1, 제2원자재 충진 이후 가압 및 열가류를 위해 하부프레스(24)로부터 제거된다.
하부프레스(24)는 상기 상부프레스(22)와 연동하면서 고무슬리브의 몸체에서 중공구조를 형성시키기 위한 내부 공간(24d)과 열선과 온도센서를 구비한 하부 형틀(24b)과, 내부 공간(24d)의 바닥 중앙에서 상향으로 미리 설계된 높이만큼 상향 돌출되고 열선을 내장한 코어(24c)를 갖는다.
하부프레스(24)의 하우징에는 복수개의 가이드축부재(24a)가 형성되어 있다.
각각의 가이드축부재(24a)는 상부프레스(22)의 가이드구멍(22a)에서 슬라이딩 작동 가능하게 체결된다.
하부프레스(24)의 하부 형틀(24b)의 바닥에는 앞서 설명한 몸체를 형성하면서 그 몸체의 타측 끝단면에 복수개의 방사형 홈을 형성하도록 설계 및 제작된 형틀 형상을 갖는다.
또한, 제어반(25)은 앞서 설명한 온도제어회로 및 가압제어회로 이외에, 프 레스장치(20)의 설정 온도, 측정 온도, 설정 압력, 작동 압력을 표시하는 디스플레이부와; 그래픽사용자인터페이스(GUI) 내지 키패드를 구비하여 설정값을 입력받는 입력회로와; 상용전원 또는 구동전원을 공급받아 열선용 전원 및 회로 작동 전원으로 변환 및 공급하는 전원공급회로와; 회로 또는 구성요소의 제반적인 작동을 관여하도록 비교값 또는 설정값, 프레스준비 프로세스, 프레스가공 프로세스와 같은 작동 알고리즘이 저장된 저장장치와; 상기 저장장치에 연결되고 전원스위치 및 프레스가공 작동스위치에 접속된 마이컴 기반의 운영회로를 더 갖는다.
도 6에 도시된 바와 같이, 강판권취용 고무슬리브의 제조방법은 앞서 설명한 프레스장치를 이용하여 수행 가능하다.
강판권취용 고무슬리브의 제조방법은 프레스장치의 제어반의 전원스위치를 온(ON)시키는 것을 시작으로 개시된다.
이후 제어반의 운영회로는 저장장치에 미리 설정한 프레스준비 프로세스에 상응하게 프레스장치를 작동 준비 상태로 대기시킨다.
그런 다음, 튜브형 메시층과 가이드튜브를 임시 결합하는 제1단계(S10)가 진행된다.
제1단계(S10)에서는 가이드튜브가 튜브형 메시층의 내경에 삽입되어 임시결합물이 된다.
이런 임시결합물이 하부프레스에 안치되는 제2단계(S11)가 진행된다.
제2단계(S11)에서는 임시결합물 일부에 해당하는 가이드튜브의 센터맞춤돌기가 하부프레스의 내부 공간의 내주면에 접촉되면서, 가이드튜브의 센터가 하부프레 스의 코어의 센터와 일치된다.
그런 다음, 가이드튜브 안쪽에 제1원자재가 충진되는 제3단계(S12)가 진행된다.
제1원자재인 고무분말은 가이드튜브와 코어 사이의 공간에 충진된다.
이후, 가이드튜브 바깥쪽에 제2원자재가 충진되는 제4단계(S13)가 진행된다.
제2원자재인 고무자석분말은 가이드튜브에 의해서 제1원자재와 분리된 상태로, 가이드튜브와 하부프레스의 내부 공간의 내주면 사이에 충진된다.
제1, 제2원자재는 충진 전에 체에 걸러 내린 후, 정량 투입이 가능하도록 구성된 분말 피더기에 의해 충진이 이루어질 수 있다.
제1, 제2원자재의 충진 이후 가이드튜브가 하부프레스로부터 제거되는 제5단계(S14)가 진행된다.
가이드튜브가 제거될 경우에, 하부프레스의 내부 공간에서는 튜브형 메시층을 개재한 상태로 일측과 타측에 제1원자재인 고무분말과 제2원자재인 고무자석분말이 충진 된다.
이렇게 제1, 제2원자재의 충진이 완료되면, 제어반에 프레스가공 작동스위치가 온(ON)될 경우, 제어반의 운영회로는 저장장치에 미리 설정한 프레스가공 프로세스에 상응하게 가압제어회로를 작동시켜 가압이 이루어지는 제6단계(S16)를 진행한다.
미리 설정한 프레스가공 프로세스는 가압기구장치를 설정 압력으로 가압, 유지, 압력 해제를 수행한다.
제6단계(S16)에서는 가압제어회로의 작동에 따라 가압기구장치가 작동되고, 이에 따라 상부프레스와 하부프레스가 제1원자재, 튜브형 메시층, 제2원자재가 미리 설정된 압력으로 가압시킨다.
또한, 제어반의 운영회로는 프레스가공 프로세스에 상응하게 온도제어회로를 작동시켜 열가류가 이루어지는 제7단계(S17)를 진행한다.
즉, 제7단계(S17)에서는 온도제어회로의 작동에 따라 열선, 히터 등이 작동되고, 이에 따라 가압된 제1원자재, 튜브형 메시층, 제2원자재가 미리 설정된 온도 곡선값에 상응하게 온도 가열 유지 및 냉각이 이루어져 열가류가 이루어진다.
이렇게 고무슬리브의 몸체와 같은 성형물이 상부프레스와 하부프레스 내부에서 완성되고, 이후 성형물이 분리되는 제8단계(S17)가 진행된다.
제8단계(S17)에서는 제어반의 운영회로에 의해 상부프레스와 하부프레스가 원위치되어 성형물이 수작업 또는 주위에 부가 설치된 탈거장치(도시 안됨)에 의해 분리된다.
분리된 고무슬리브의 몸체는 내경, 길이, 외경에 관한 치수 검사, 표면 상태 검사 등의 검사 과정인 제9단계(S18)가 진행되어 제품으로 완성된다.
한편, 상기 제1단계(S10) 내지 제4단계(S13)에서 나이테 형상과 같이 서로 다른 관경을 갖는 복수의 가이드튜브를 사용할 경우, 하부프레스의 내부 공간의 내주면과 코어 사이에 3개의 구획 공간이 형성되고, 코어 쪽에서 하부프레스의 내부 공간의 내주면까지 차례로 3개의 구획 공간 내부에 고무자석분말인 제2원자재, 고무분말인 제1원자재, 다시 고무자석분말인 제2원자재를 충진시킨 다음, 제5단 계(S14) 내지 제9단계(S18)를 수행할 경우, 도 7과 같이, 샌드위치형 고무자석층 구조의 몸체(10a)를 갖는 강판권취용 고무슬리브가 완성 될 수 있다.
여기서, 몸체(10a)는 강판권취용 고무슬리브 규격을 만족하되, 몸체(10a)의 내경 위치부터 외경 위치까지 차례로 형성된 내부 고무자석층(13a), 고무층(11), 튜브형 메시층(12), 고무자석층(13)을 갖게 된다.
이런 몸체(10a)는 강판권취용 맨드릴 쪽으로도 자력을 작용시켜, 맨드릴과의 슬립(slip) 발생을 최소화시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 강판권취용 고무슬리브의 제조방법과 프레스장치를 이용할 경우, 원자재 분말의 종류를 필요에 따라 선택하거나 서로 다른 직경의 가이드튜브를 사용하여 다양한 제품으로 변형 제작을 수행할 수 있다.
예컨대, 도 8에 도시된 바와 같은 다른 몸체(10b)는 고무프레스가공에 의하여 몸체(10b)의 내경 위치부터 외경 위치까지 차례로 형성되되, 제1원자재에서 선택된 1종의 합성고무분말로 형성된 제1합성고무층(11a), 천연고무분말로 형성된 고무층(11'), 튜브형 메시층(12), 제1원자재에서 선택된 것 중에서 상기 합성고무분말의 재질과 다른 종류의 합성고무분말 재질을 이용하여 제1합성고무층(11a) 보다 상대적으로 더 두껍게 형성된 제2합성고무층(11b)을 갖는다.
이렇게 몸체(10b)는 고무프레스가공에 의해 다양한 단면 형상 및 탄성 특성을 갖도록 용이하게 제조될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 압연강판권취용 고무슬리브의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 강판권취용 고무슬리브의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 강판권취용 고무슬리브의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 원 A의 확대 측면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 강판권취용 고무슬리브의 제조장치에 해당하는 프레스장치의 분리사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 강판권취용 고무슬리브의 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 응용예에 따른 강판권취용 고무슬리브의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 응용예에 따른 강판권취용 고무슬리브의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
10, 10a, 10b : 몸체 11, 11' : 고무층
11a, 11b : 제1, 제2합성고무층 12 : 튜브형 메시층
13, 13a : 자석층 20 : 프레스장치

Claims (10)

  1. 압연강판의 권취 또는 풀림작업용 맨드릴에 삽입되어 사용되도록 중공구조의 몸체를 갖는 고무슬리브에 있어서,
    원자재 구획 충진용 가이드튜브를 이용한 고무프레스가공으로 제작되어 상기 몸체의 내경쪽에 형성된 고무층;
    상기 고무층의 외측에 배치되어 고탄성 유지와 고강도 섬유 보강을 동시에 담당하는 튜브형 메시층;
    상기 튜브형 메시층의 외측에서 상기 고무층에 대해 일체형으로 형성되어 상기 몸체의 외경쪽에 형성된 고무자석층;을
    포함하는 것을 특징으로 하는 강판권취용 고무슬리브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체의 양측 끝단면에는 페일세이프(fail safe) 구조의 방사형 홈이 복수개로 형성되어 있되, 각각의 방사형 홈이 상기 몸체의 끝단면에서 몸체의 길이 방향을 따라 유한한 깊이만큼 파인 통로부와, 상기 통로부 쪽으로 일측을 개방한 원주구멍부를 갖는 것을 특징으로 하는 강판권취용 고무슬리브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고무층과 상기 고무자석층은
    분말 상태의 원자재를 프레스장치에서 충진시킨 후 프레스장치의 가압 및 열가류에 의해 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 강판권취용 고무슬리브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 튜브형 메시층은
    폴리우레탄섬유와 폴리아라미드섬유를 합사하여 다공성 직물 형상으로 편조된 것을 특징으로 하는 강판권취용 고무슬리브.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고무층의 저면에는 내부 고무자석층이 고무프레스가공에 의해 더 일체형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 강판권취용 고무슬리브.
  7. 압연강판의 권취 또는 풀림작업용 맨드릴에 삽입되어 사용되도록 중공구조의 몸체를 갖는 고무슬리브의 제조방법에 있어서,
    튜브형 메시층과 가이드튜브를 임시 결합하는 제1단계;
    상기 가이드튜브와 튜브형 메시층에 의한 임시결합물이 프레스장치의 하부프레스에 안치되는 제2단계;
    상기 가이드튜브 안쪽에 제1원자재가 충진되는 제3단계;
    상기 가이드튜브 바깥쪽에 제2원자재가 충진되는 제4단계;
    상기 가이드튜브가 하부프레스로부터 제거되는 제5단계;
    적어도 온도제어회로 및 가압제어회로를 구비한 상기 프레스장치의 제어반에 의해 가압이 이루어지는 제6단계;
    상기 제어반 및 상기 프레스장치에 의해 열가류가 이루어지는 제7단계;
    냉각 후 고무슬리브의 몸체와 같은 성형물을 분리시키는 제8단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 강판권취용 고무슬리브의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제8단계 이후에는
    고무슬리브의 몸체의 내경, 길이, 외경에 관한 치수 검사, 표면 상태 검사 과정인 제9단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 강판권취용 고무슬리브의 제조방법.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8의 강판권취용 고무슬리브의 제조방법에 의해 만들어진 것을 특징으로 하는 강판권취용 고무슬리브.
  10. 삭제
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