KR101121499B1 - 지지 롤러의 베어링 조립체를 장착 및 제거하기 위한 장치 - Google Patents

지지 롤러의 베어링 조립체를 장착 및 제거하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 롤 스탠드의 지지 롤러의 롤 넥(1)에서, 내부에 배치되는 롤 넥 베어링을 포함하고 있는 초크로 이루어진 베어링 조립체(3)를 장착 및 제거하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 제공된 롤 넥(1)에서 변경 또는 대규모 변경을 야기하지 않으면서 상기와 같은 장착 및 제거 장치를 작동상 신뢰되는 장치로 교체하는 것에 있다. 본 발명은 오랜 기간 동안 가능한 한 마모 없는 기능과 최고의 동심 회전 특성의 보장을 제공하기 위해 재현 가능한 장착력 뿐 아니라, 롤 스탠드의 안전한 작동을 제공하기 위해 제어가 용이한 제거력을 확보하는 것을 그 목적으로 한다. 이를 위해 롤 넥(1)에 고정 가능한 너트(8)가 제안되고, 이 너트는 예압된 상태에서 베어링 조립체(3)에서 지지되며, 그리고 경우에 따라 제거 유닛(11)은 일시적으로 베어링 조립체(3)와 결합될 수 있고, 제거 유닛(11)의 유압 실린더(15)는 롤 넥에서 지지될 수 있다.
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롤 스탠드, 지지 롤러, 유압 실린더, 베어링 조립체, 타이 로드, 너트

Description

지지 롤러의 베어링 조립체를 장착 및 제거하기 위한 장치{DEVICE FOR INSTALLING AND REMOVING A ROLLER SUPPORTING A BEARING ASSEMBLY}
본 발명은 롤 스탠드의 지지 롤러의 롤 넥(roll neck)에서, 내부에 배치되는 롤 넥 베어링을 포함하고 있는 초크(chock)로 이루어진 베어링 조립체를 장착 및 제거하기 위한 장치에 관한 것이다.
이미 오래전부터 롤 스탠드의 지지 롤러를 베어링 조립체 내에, 예컨대 모고일 베어링 내에서 지지하는 점은 공지되어 왔다. 롤 넥 상에서 베어링 조립체를 장착 또는 제거하기 위해, 베어링 조립체를 기계적으로 베어링 저널 상에 장착하는데 이용할 수 있는 너트들이 폭넓게 이용되고 있다. 이와 관련하여 베어링 조립체를 제거하는 경우, 기계 너트들을 푼 다음에, 베어링 조립체와 롤러 플랭크 사이에 장착된 레버, 키 등을 이용하여 롤 넥으로부터 베어링 조립체를 제거하거나 혹은 초크에 대항하여 육중한 중량물, 예컨대 폭이 더욱 넓은 롤러의 래밍법을 통해 롤 넥으로부터 베어링 조립체를 제거한다.
또한, 너트를 둘러싸는 돌기의 양 플랭크를 베어링 조립체에 구비시킴으로써, 너트를 조여 고정하면 베어링 조립체가 고정되고, 너트를 풀면 베어링 조립체가 풀리는 점도 공지되어 있다. 이를 위해 필요한 큰 힘은 종종, 너트를 크레인 케이블로 휘감고 크레인의 상승 운동을 통해 너트가 풀리거나 혹은 고정되게 함으로써 인가된다. 이와 같이 너트를 조이거나 풀기 위한 방법은 특히 위험하다. 왜냐하면, 인장된 상태의 크레인 케이블이 옆으로 미끄러지면 조작자가 상해를 입을 수 있기 때문이다.
그 외에도 롤 넥의 베어링 조립체를 장착하거나 제거하기 위해 베어링 조립체 내에 내장되는 유압식 장착 및 제거 장치들이 공지되어 있다. 이러한 유압식 장착 및 제거 장치들은 베어링 조립체들의 각각의 내부에서 지속적으로 잔류되면서 장착 또는 제거를 위해 외부의 유압 공급원과 연결된다. 그러나 이와 같은, 베어링 조립체의 장착 및 제거 장치는 매우 복잡하면서도 많은 비용이 소요된다. 장착 및 제거를 위해 오로지 기계 너트들만을 이용하는 기존의 롤러들에 상기와 같은 장착 및 제거 장치를 추가 설치하는 것은 오로지 롤 넥에 대한 상당한 비용 집약적인 변경을 통해서만 가능하며, 그로 인해 바람직한 실현은 불가능하다.
또한, 베어링 조립체와 일시적으로 연결될 수 있는 유압식 장착 및 제거 장치들도 공지되어 있다. 그러나 이들 장치들을 베어링 저널에 플랜지 결합시키기 위해서는 마찬가지로 베어링 저널의 특수한 설계가 필요하다.
베어링 조립체를 장착하기 위한 기계 너트를 유압 너트로 대체하는 것도 마찬가지로 제안되었다. 그러나 이러한 경우 유압 너트를 푼 후에, 베어링 조립체를 레버, 키를 통해, 그리고 전술한 래밍법 등을 통해 롤 넥으로부터 제거하여야 한다.
최초에 기술하였던 지지 롤 넥 상에 베어링 조립체를 장착하기 위한 기계 너 트들은 여전히 매우 폭넓게 사용되고 있다. 그러나 이러한 너트들은 크레인을 통한 장착뿐 아니라 레버, 키, 래밍법 등을 통한 제거와 관련하여 요구되는 안전 표준에 부합하지 못한다.
본 발명의 목적은 종래 기술에 따른 장착 및 제거 장치들을 작동상 신뢰되는 장치들로 교체하는 것에 있어, 이와 같은 교체시에 기존의 롤 넥에 대한 변경 또는 큰 변경을 실행할 필요 없이 상기와 같은 교체를 가능케 하는 것에 있다. 더욱 상세하게는 상기 목적은 오랜 기간 동안 가능한 한 마모가 없는 기능과 최고의 동심 회전 특성의 보장을 위해 재현 가능한 장착력 뿐 아니라, 롤 스탠드의 안전한 작동을 위해 제어가 용이한 제거력을 확보하는 것에 있다.
이를 위해, 롤 넥에 고정 가능하면서 예압된 상태에서는 베어링 조립체에서 지지되는 너트가 제안된다. 이와 같은 장착 유닛 하나로도 바람직하게는 지정 가능한 예압력으로써 베어링 조립체가 롤 넥 상에 안착되며, 그럼으로써 베어링 조립체와 롤 넥 사이에 작동시 유격이 발생하지 않으며, 그에 따라 최고의 동심 회전 특성이 보장될 뿐 아니라 설령 유격이 발생하더라도 오로지 최소의 마모만이 야기되는 것이 또한 보장된다.
롤 넥 상에 베어링 조립체를 장착하기 위한 공지된 기계 너트의 경우, 혹은 유압 너트의 기계 록크 너트의 경우, 너트들은 우선적으로 롤 넥 상에 견고하게 나사 고정되었다. 너트가 압연 작동시에 제거되지 않도록 하기 위해, 고정 부재는 너트를 통과하여, 베어링 조립체 내에 제공된 구멍 환상선 내에 삽입된다. 너트의 구멍과 베어링 조립체의 구멍 원주가 일치하도록 하기 위해, 빈번하게 고정 부재가 삽입될 수 있도록 너트를 극미하게 역회전시켜야만 했다. 그렇게 함으로써 베어링 조립체와 롤 넥 사이에 유격이 발생하였는데, 이러한 유격은 작동이 이루어지는 동안 비원형 회전뿐 아니라 바람직하지 못한 마모를 야기한다.
본 발명에 따라 제안되는 예압된 너트는 다음과 같이 고정된다. 우선적으로 유압식 예압 기구를 통해 베어링 조립체가 롤 넥 상에 장착된다. 유압식 예압 기구의 하중은 타이 로드가 예압될 수 있는 방식으로 조정된다. 너트의 나사 조임을 완료한 후에, 유압식 예압 기구는 무압 상태로 전환된다. 그런 다음 타이 로드의 예압은 롤 넥과 견고하게 결합된 타이 로드로부터 너트를 통해 베어링 조립체 상에 전달된다.
롤 스탠드의 지지 롤러의 롤 넥으로부터 베어링 조립체를 제거하는 경우, 본 발명에 따라 제거 유닛이 제안되는데, 이러한 제거 유닛은 일시적으로 베어링 조립체와 결합될 수 있으며, 그리고 제거 유닛의 유압 실린더는 롤 넥에서, 혹은 이 록 넥과 견고하게 연결된 타이 로드에서 지지될 수 있다.
이때, 제거 유닛은 예컨대 베어링 조립체의 엔드 플레이트와 나사 체결될 수 있다. 그 외에도 베어링 조립체 및 제거 유닛에 베이어닛 조인트를 제공하거나, 혹은 베어링 조립체의 영역을 뒤로부터 고정시킬 수 있는 클로를 제거 유닛에 제공할 수도 있다.
이와 관련하여 장점으로서 입증된 점에서, 롤러에 있어 대개 상이한 내부 치수를 갖는 그 두 베어링 조립체들을 이용하여 일체형 결합 가능성이 제공될 수 있는 방식으로 제거 유닛이 베어링 조립체에 고정되며, 그럼으로써 제거 유닛은 롤러의 양 측면에 대해 범용으로 이용될 수 있다.
또한, 공지된 유압 너트를 이용하여, 혹은 심지어 롤 넥 상에 베어링을 장착하기 위한 공지된 기계 너트를 이용하여 제거 유닛을 작동시킬 수도 있다. 그러나 특히 바람직한 경우는 본 발명에 따른 제거 유닛과 함께 본 발명에 따른 장착 장치가 사용될 때이다.
본 발명은 도면의 실시예를 참조하여 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 장착 및 제거 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 공지된 유압 너트와 조합된 본 발명에 따른 제거 장치를 나타내는 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
1 롤 넥 2 부시
3 베어링 조립체 4 보어
5 타이 로드 6: 유니온 디스크
7 테두리부 8 유압 너트
9 회전 방지 부재 10 덮개부
11 제거 유닛 12 테두리부
13 나사 14 후방부
15 유압 실린더 16 유압식 예압 기구
17 유압 너트
도 1에는 롤 넥(1)이 도시되어 있다. 이 롤 넥(1) 상에는 베어링 조립체(3)의 부시(2)가 장착된다. 롤 넥(1)의 단부 영역에서 상기 롤 넥(1)은 보어(4)를 구비하고 있는데, 이 보어 내에는 암나사가 제공되어 있다. 타이 로드(5)는 자신의 수나사로써 회전 불가능하게 상기 보어(4)의 암나사와 나사 체결된다. 이때, 무엇보다 에러 위치를 가질 수 있는 롤 넥이 주조용 재료로 제조된 경우, 특수 나사가 이용될 수 있다. 그에 따라 특수 나사를 통해, 개별 나사산들에 대한 인장 하중의 균일한 분포가 달성된다. 타이 로드(5) 상에는 컵 모양의 유니온 디스크(6)가 축방향으로 변위 가능하게 배치되고, 컵 모양 유니온 디스크(6)의 테두리부(7)는 베어링 조립체(3)에서, 본 실시예에 따라서는 베어링 조립체(3)의 액시얼 베어링에서 장착된다. 상기 타이 로드(5)에 있어 롤 넥(1) 내에 나사 체결되는 반대의 단부에서 상기 타이 로드(5)는 추가의 수나사를 가지는데, 이 수나사 상에 너트(8)가 장착된다. 상기 너트(8)에는 도 1에 도시한 바와 같이 유압식 예압 기구(16)가 일시적으로 결합될 수 있다.
상기와 같이 예압 가능한 장착 장치는 다음과 같이 작동된다. 유압식 예압 기구(16)는 타이 로드(5)에서 지지되면서 상기 유니온 디스크(6)를 베어링 조립체(3) 쪽으로 이동시킨다. 이때 베어링 조립체(3)의 부시(2)가 롤 넥(1) 상으로 활주 이동된다. 상기 부시(2)가 견고하게 롤 넥(1) 상에 안착되면, 재차 압력이 상기 유압식 예압 기구(16) 상에 인가되며, 그럼으로써 상기 타이 로드(5)는 탄성적 으로 신장된다. 사전 지정된 탄성 신장을 달성한 후에, 너트(8)는 유니온 디스크(6) 쪽에 밀착된다. 유압 압력이 유압식 예압 기구(16)에 의해 차단된 후에, 롤 넥(1)과 견고하게 결합된 타이 로드(5)는, 롤 넥(1)에 대해 그에 상응하게 설정된, 타이 로드의 탄성 예압을 이용하여, 너트(8) 및 유니온 디스크(6)를 통해 베어링 조립체(3)를 신장시킨다. 작동시에 타이 로드(5)와 너트(8) 사이에서 영구적으로 작용하는 예압력으로 인해 너트(8)는 자기 고정 방식으로 비틀림 회전이 방지된다.
유니온 디스크(6)는 회전 방지 부재(9)를 구비하며, 그럼으로써 압연 작동시에 유니온 디스크(6) 뿐만 아니라 너트(8)는 풀릴 수 없게 된다. 그에 따라 재현 가능한 장착력은 유압식으로 예압된 타이 로드(5)에 의해 제공된다. 유압식 예압 기구(16)는 외부의 유압 펌프를 통해 간단하면서도 안전하게 작동된다. 롤 넥(1)과 베어링 조립체(3) 사이의 결합은 타이 로드(5)에 의해 마찰 결합식으로 유지된다. 그럼으로써, 종래 기술에서보다도 롤 넥과 베어링 조립체의 더욱 높은 예압이 달성되는데, 이러한 예압은 높은 동심 회전 특성과 마모 없는 결합을 보장한다.
예컨대 기계 너트 혹은 유압 너트를 구비한 장착 장치를 본 발명에 따른 장착 장치로 교체할 시에 롤 넥 외부면의 외부 윤곽에 대한 변경은 요구되지 않는다.
도1은 또한 덮개부(10)를 도시하고 있다. 이 덮개부(10)는 작동 중에 베어링 조립체(3)를 보호하며, 그리고 베어링 조립체(3)를 장착 또는 제거할 수 있도록 비스듬히 흔들어 분리할 수 있다.
또한, 제거 장치(11)가 도시되어 있는데, 이 제거 장치는 컵 모양으로 형성되어 있으며, 제거 장치의 테두리부(12)는 롤 넥(1)으로부터 베어링 조립체를 제거 할 목적으로 나사(13)를 통해 베어링 조립체(3)와 나사 체결될 수 있다. 본 실시예에 따라 또 다른 해결 방법이 가능하다. 상기 테두리부(12)는 예컨대 미도시한 클로(claw)를 구비할 수도 있으며, 이 클로는 후방부(14)의 영역에서 베어링 조립체(3)를 뒤에서부터 고정시킨다.
제거 유닛(11)은 유압 실린더(15)를 포함하며, 이 유압 실린더는 도 1에서 알 수 있듯이 롤 넥(1)과 견고하게 결합된 타이 로드(5)에서 지지된다.
너트(8)를 푼 후에, 유압 실린더(15)를 통해 롤 넥(1) 및 베어링 조립체(3) 사이에 제거력이 인가될 수 있다. 그럼으로써 롤 넥으로부터 베어링 조립체(3)를 안전하면서도 간단하게 제거할 수 있게 된다. 통제하기 힘든 래밍 과정은 요구되지 않는다.
도 2는 통상적인 유압 너트(17)와 조합된 제거 유닛(11)을 도시하고 있다. 상기 유압 너트(17)는 타이 로드(5) 대신에 롤 넥(1) 상에 고정될 수 있다. 이와 같이 배치할 시에, 롤 넥(1)에는, 다시 말해 롤 넥의 단부면에는 어떠한 변경도 실시할 필요가 없다. 본 실시예에 따라 자명하게 적용할 수 있는 너트, 즉 롤 넥 상에 베어링 조립체를 장착하기 위한 공지된 너트들은 오로지 유압 너트(17)로만 교체하여야 한다. 본 실시예에 따라 제거를 하는 경우, 유압 실린더(15)는 롤 넥(1)의 단부면에 고정된다.

Claims (13)

  1. 롤 스탠드의 지지 롤러의 롤 넥(1) 상에, 내부에 배치되는 롤 넥 베어링을 포함하고 있는 초크로 이루어진 베어링 조립체(3)를 장착하거나, 또는 롤 스탠드의 지지 롤러의 롤 넥(1)으로부터 상기 베어링 조립체를 제거하기 위한 장치에 있어서,
    롤러의 축방향으로 뻗어 있는 타이 로드(5)는 롤 넥(1)에 고정되며, 상기 타이 로드(5)는 이 타이 로드 상에서 축방향으로 변위 가능한 유니온 디스크(6)를 지지하고, 이 유니온 디스크는 일측에서는 상기 타이 로드(5)에서 나사산을 따라 이동 가능한 너트(8)에서 지지되고 타측에서는 상기 베어링 조립체(3)에서 지지되며, 상기 너트(8)에는 유압식 예압 기구(16)가 일시적으로 결합될 수 있고, 상기 유압식 예압 기구를 통해 타이 로드(5)와 상기 베어링 조립체(3)에서 지지되는 유니온 디스크(6) 사이에 장착력이 인가될 수 있으며, 제거 유닛(11)은 상기 베어링 조립체(3)와 일시적으로 결합될 수 있고 상기 제거 유닛(11)의 유압 실린더(15)는 롤 넥(1)에서 지지될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 너트(8)는 타이 로드(5)가 예압될 시에 상기 유니온 디스크(6) 쪽에 밀착되며, 타이 로드(5)와 너트(8) 사이의 인장 하중에 의해 자기 고정 방식으로 상기 너트의 비틀림 회전이 방지되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 유니온 디스크(6)에 회전 방지 부재(9)가 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 유압식 예압 기구(16)는 롤러가 정지할 시에 타이 로드(5)에 결합될 수 있으며, 외부의 유압 공급원에 의해 구동되면서 상기 유니온 디스크(6) 쪽에 밀착될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제거 유닛(11)은 롤러의 양쪽의 베어링에 대해 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제거 유닛(11)은 베어링 조립체(3)와 나사 체결될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제거 유닛(11)은 베이어닛 조인트를 통해 상기 베어링 조립체(3)와 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제거 유닛(11)은 베어링 조립체(3)를 뒤에서 고정시키는 클로를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 유압 실린더(15)는 롤 넥(1)과 견고하게 연결된 타이 로드(5)에서 지지되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 예압 기구(16)와 상기 제거 유닛(11)은 상호간에 분리되어 상기 베어링 조립체(3)와 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
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