KR101278967B1 - 핫스탬핑용 가열장치, 고주파가열로 및 롤러기구 - Google Patents

핫스탬핑용 가열장치, 고주파가열로 및 롤러기구 Download PDF

Info

Publication number
KR101278967B1
KR101278967B1 KR1020110121416A KR20110121416A KR101278967B1 KR 101278967 B1 KR101278967 B1 KR 101278967B1 KR 1020110121416 A KR1020110121416 A KR 1020110121416A KR 20110121416 A KR20110121416 A KR 20110121416A KR 101278967 B1 KR101278967 B1 KR 101278967B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pipe
hole
bearing block
end portion
hot stamping
Prior art date
Application number
KR1020110121416A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130055801A (ko
Inventor
황정복
김선웅
최문석
이현우
박성우
진홍교
Original Assignee
주식회사 엠에스 오토텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엠에스 오토텍 filed Critical 주식회사 엠에스 오토텍
Priority to KR1020110121416A priority Critical patent/KR101278967B1/ko
Priority to CN201210007530.XA priority patent/CN103128151B/zh
Publication of KR20130055801A publication Critical patent/KR20130055801A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101278967B1 publication Critical patent/KR101278967B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
    • C21D9/0012—Rolls; Roll arrangements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34—Methods of heating
    • C21D1/42—Induction heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D11/00—Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
    • F27D11/06—Induction heating, i.e. in which the material being heated, or its container or elements embodied therein, form the secondary of a transformer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D2003/0034—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities
    • F27D2003/0042—Means for moving, conveying, transporting the charge in the furnace or in the charging facilities comprising roller trains
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Abstract

강판 공급부; 길이 방향을 따라 강판의 이송을 위한 다수의 상·하부 롤러 쌍과 고주파 코일이 배열된 제1 가열로; 및 강판이 배출되는 취출부;를 포함하며, 상기 상·하부 롤러는, 롤러 몸체를 구성하는 파이프; 일단부가 파이프의 단부에 끼움결합되고 타단부에 다각형의 결합홀이 형성된 엔드캡; 파이프의 양단측에 마련되며 내부에 원형의 관통홀이 형성되고 관통홀의 둘레를 따라 베어링이 내장된 베어링블럭; 및 관통홀을 통해 베어링블럭의 외부에서 삽입되며 일단부는 다각형의 단면을 갖도록 형성되어 엔드캡의 결합홀에 끼워지고 타단부는 원형의 단면을 갖도록 형성되어 베어링블럭의 관통홀에 위치되며 타단부에는 스페이스링이 끼워짐으로써 베어링블럭에 조립위치가 고정되는 샤프트;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 가열장치 그리고, 고주파가열로 및 롤러기구가 소개된다.

Description

핫스탬핑용 가열장치, 고주파가열로 및 롤러기구 {HEATING APPARATUS, HIGH FREQUENCY FURNACE AND ROLLER UNIT FOR HOT STAMPING}
본 발명은 핫스탬핑시 연속공정이 가능하고 롤러의 내구성이 향상된 핫스탬핑용 가열장치 및 이에 사용되는 고주파가열로와 롤러기구에 관한 것이다.
현재 차량 제조업계의 가장 커다란 화두 중 하나는 경량화 및 고강도화이며, 최근, 이러한 화두의 중심에 핫스탬핑 기술이 자리 잡고 있다. 핫스탬핑 기술은 1970년대 초반 스웨덴 Norrbottens Jarnverk A.B.사에 의해 제안되었는데, 이 회사의 영국특허 1490535호를 살펴보면 핫스탬핑 기술의 내용이 자세히 기술되어 있다.
도 1을 참조하면, 핫스탬핑 기술은 강판(1)을 가열로(10)에서 Ac3 이상의 고온으로 가열한 후 프레스(20) 내에서 성형과 동시에 열처리를 하여 1500Mpa 이상의 고강도 강판 부품(1b)을 제조하는 것을 특징으로 한다. 그리고 이러한 기술 특징으로 인해, 핫스탬핑은 핫포밍(Hot Forming), 핫프레싱(Hot Pressing) 등으로도 불리우며, 이의 소재로는 0.2중량% 내외의 탄소를 함유하며 열처리 성능 향상 위한 원소로서 Mn, B를 사용하는 이른바 보론강이 사용된다.
위와 같은 핫스탬핑 기술은 성형 및 열처리가 동시에 수행되므로 생산성이 우수할 뿐만 아니라 고온에서 강판이 성형되므로 성형성 및 치수 정밀도를 향상시키며 고강도 부품에서 특히 문제가 되는 스프링백이나 지연파괴가 현저하게 감소시킨다는 장점이 있다. 반면, 공정이 고온에서 이루어지므로, 강판 표면의 산화를 피할 수 없고, 따라서 성형이 완료된 제품은 도 1에서 보듯이 별도의 디스케일링(30)이 실시되어야 한다는 단점이 있다. 이러한 디스케일링 공정의 생략을 위해 제안된 것이 아르셀로나 신일본 제철에서 제공되는 Al 도금 강판 등이다.
한편, 핫스탬핑 기술의 적용에 있어, 종래에 사용되어왔던 가열로는 주로 전기로이었다. 핫스탬핑을 위해서 강판은 Ac3 이상의 880~950℃ 정도로 가열하여 완전히 오스테나이트화시켜야 하는데, 두께 1.2mm 강판의 경우 전기로 사용 시 적어도 12~17분 이상 소요된다. 이와 같이, 전기로나 가스로와 같은 종래 가열로는 가열시간의 증가 및 이로 인한 공정속도의 저하 및 생산비용의 증가를 야기하며, 나아가, 가열로의 길이가 23~30m 정도로 상당히 길고 또한 커야 하기에 설비의 대형화에 따른 비용 상승을 야기하는 문제점이 있다.
현재, 센터 필러 등과 같은 차체 부품의 국부 강화를 위해 고주파 유도가열이 사용되고 있다. 이러한 고주파 유도가열은 수 초 이내에 강판 온도를 1000℃ 이상으로 승온시킬 수 있으므로, 핫스탬핑 기술에 적용할 경우 가열로 장치를 보다 소형화할 수 있으며, 강판의 가열 시간 및 비용을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 고주파 유도가열을 이용한 가열로(이하 '고주파로'라 함)를 사용할 경우, 급격한 온도 상승이나 이송 과정에서의 강판의 변형 등이 문제되기 때문에, 지금까지는 박판재 보다는 어느 정도의 두께를 갖는 부품의 열처리에 이용될 뿐이었다.
한편, 고주파로의 경우 강판을 이송시키는 롤러의 내구성이 매우 중요한데, 롤러 몸체의 경우 고주파에 의한 변형을 방지할 수 있는 소재를 사용해야 하며, 특히 롤러 양단은 회전력 차이에 따른 비틀림에도 견딜 수 있는 구조를 제시하는 기술이 필요한 상황이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 설비의 소형화 및 생산성 향상을 위해 고주파로와 전기로(또는 가스로)를 결합한 핫스탬핑용 하이브리드형 가열로 장치를 제공하고, 특히 소재를 이송시키는 롤러의 내구성을 증대시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 핫스탬핑용 가열장치, 고주파가열로 및 롤러기구를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 핫스탬핑용 가열장치는, 강판 공급부; 길이 방향을 따라 강판의 이송을 위한 다수의 상·하부 롤러 쌍과 고주파 코일이 배열된 제1 가열로; 및 강판이 배출되는 취출부;를 포함하며, 상기 상·하부 롤러는, 롤러 몸체를 구성하는 파이프; 일단부가 파이프의 단부에 끼움결합되고 타단부에 다각형의 결합홀이 형성된 엔드캡; 파이프의 양단측에 마련되며 내부에 원형의 관통홀이 형성되고 관통홀의 둘레를 따라 베어링이 내장된 베어링블럭; 및 관통홀을 통해 베어링블럭의 외부에서 삽입되며 일단부는 다각형의 단면을 갖도록 형성되어 엔드캡의 결합홀에 끼워지고 타단부는 원형의 단면을 갖도록 형성되어 베어링블럭의 관통홀에 위치되며 타단부에는 스페이스링이 끼워짐으로써 베어링블럭에 조립위치가 고정되는 샤프트;를 포함하여 구성된다.
상기 제1 가열로로부터의 강판을 연속적으로 이송시키면서 AC3 온도 이상으로 가열하며, 길이 방향을 따라 다수의 이송 롤러가 배열된 제2 가열로;를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 핫스탬핑용 고주파가열로는, 내부에 길이 방향을 따라 강판의 이송을 위한 다수의 상·하부 롤러 쌍과 고주파 코일이 배열되고, 상기 상·하부 롤러는, 롤러 몸체를 구성하는 파이프; 일단부가 파이프의 단부에 끼움결합되고 타단부에 다각형의 결합홀이 형성된 엔드캡; 파이프의 양단측에 마련되며 내부에 원형의 관통홀이 형성되고 관통홀의 둘레를 따라 베어링이 내장된 베어링블럭; 및 관통홀을 통해 베어링블럭의 외부에서 삽입되며 일단부는 다각형의 단면을 갖도록 형성되어 엔드캡의 결합홀에 끼워지고 타단부는 원형의 단면을 갖도록 형성되어 베어링블럭의 관통홀에 위치되며 타단부에는 스페이스링이 끼워짐으로써 베어링블럭에 조립위치가 고정되는 샤프트;를 포함하여 구성된다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 핫스탬핑용 롤러기구는, 롤러 몸체를 구성하는 파이프; 일단부가 상기 파이프의 단부에 끼움결합되고 타단부에 다각형의 결합홀이 형성된 엔드캡; 상기 파이프의 양단측에 마련되며, 내부에 원형의 관통홀이 형성되고 관통홀의 둘레를 따라 베어링이 내장된 베어링블럭; 및 상기 관통홀을 통해 베어링블럭의 외부에서 삽입되며, 일단부는 다각형의 단면을 갖도록 형성되어 엔드캡의 결합홀에 끼워지고 타단부는 원형의 단면을 갖도록 형성되어 베어링블럭의 관통홀에 위치되며, 타단부에는 원형 단면의 스페이스링이 끼워짐으로써 베어링블럭에 조립위치가 고정되는 샤프트;를 포함한다.
상기 파이프는 세라믹 재질로 될 수 있으며, 상기 파이프는 중공관의 형상이며, 상기 엔드캡 또는 샤프트의 길이는 샤프트의 일단부가 파이프의 단부로부터 일정거리 이격될 수 있는 길이로 형성될 수 있다.
상기 파이프는 내부에 단열재가 충진된 중실관의 형상일 수 있다.
상기 엔드캡은 일단부가 파이프의 단부를 감싸도록 형성되며, 엔드캡의 일단부 내주면에는 접착재가 충진되는 접착홈이 형성될 수 있다.
상기 엔드캡의 일단부 내경은 파이프 단부의 외경과 동일하게 형성될 수 있다.
상기 베어링블럭에는 스페이스링의 단부에 대응되는 링홈이 형성되어 스페이스링 및 샤프트의 조립위치가 고정되고, 샤프트의 타단부에는 볼팅홀이 형성되어 샤프트와 스페이스링이 볼팅 고정될 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 핫스탬핑용 가열장치, 고주파가열로 및 롤러기구에 따르면, 종래에 비하여 50% 이상의 설비 공간을 줄일 수 있으며, 또한, 전기로의 길이 단축에 따라 연료비 절감이 가능하며, 핫스탬핑된 부품의 단가를 낮출 수 있고 강판 제품의 연속생산이 가능해진다.
특히, 가열로에 내장되는 롤러는 고주파에도 영향을 받지 않고, 체결부위가 강화되어 양단에 걸리는 모멘트의 차이에도 불구하고 높은 내구성을 유지할 수 있게 된다. 이를 통해 설비의 중단이 일어나지 않아 생산성이 향상되고 롤러의 잦은 교체에 따른 비용도 저감된다.
도 1은 종래의 핫스탬핑 공정의 설명을 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핫스탬핑용 가열장치와 함께 프레스 장치가 도시된 도면.
도 3은 도 2에 도시된 제1 가열로의 상·하부 롤러 쌍이 도시된 도면.
도 4는 도 3에 도시된 상·하부 롤러 쌍을 상부에서 바라본 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 핫스탬핑용 롤러기구의 파이프를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 핫스탬핑용 롤러기구의 엔드캡을 나타낸 도면.
도 7은 도 6에 도시된 엔드캡의 단면도.
도 8은 도 5의 파이프와 도 6의 엔드캡이 결합된 상태를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 핫스탬핑용 롤러기구의 베어링블럭과 샤프트가 결합된 상태를 나타낸 도면.
도 10은 도 9의 베어링블럭과 샤프트가 결합된 상태를 나타낸 사시도.
도 11은 도 9의 베어링블럭과 샤프트에 스프라켓이 결합된 상태를 나타낸 사시도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 핫스탬핑용 가열장치, 고주파가열로 및 롤러기구에 대하여 살펴본다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핫스탬핑용 가열장치와 함께 프레스 장치가 도시된 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 제1 가열로의 상·하부 롤러 쌍이 도시된 도면이며, 도 4는 도 3에 도시된 상·하부 롤러 쌍을 상부에서 바라본 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 핫스탬핑용 가열장치는, 강판 공급부(100); 길이 방향을 따라 강판의 이송을 위한 다수의 상·하부 롤러 쌍(210)과 고주파 코일(220)이 배열된 제1 가열로(200); 및 강판이 배출되는 취출부(400);를 포함하며,
상기 상·하부 롤러(210)는, 롤러 몸체를 구성하는 파이프(910); 일단부(921)가 파이프(910)의 단부에 끼움결합되고 타단부(922)에 다각형의 결합홀(923)이 형성된 엔드캡(920); 파이프(910)의 양단측에 마련되며 내부에 원형의 관통홀(931)이 형성되고 관통홀(931)의 둘레를 따라 베어링(932)이 내장된 베어링블럭(930); 및 관통홀(931)을 통해 베어링블럭(930)의 외부에서 삽입되며 일단부(941)는 다각형의 단면을 갖도록 형성되어 엔드캡(920)의 결합홀(923)에 끼워지고 타단부(942)는 원형의 단면을 갖도록 형성되어 베어링블럭(930)의 관통홀(931)에 위치되며 타단부(942)에는 스페이스링(943)이 끼워짐으로써 베어링블럭(930)에 조립위치가 고정되는 샤프트(940);를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 제1 가열로(200)로부터의 강판을 연속적으로 이송시키면서 AC3 온도 이상으로 가열하며, 길이 방향을 따라 다수의 이송 롤러(310)가 배열된 제2 가열로(300);를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 핫스탬핑용 가열장치에 사용되는 고주파가열로는, 내부에 길이 방향을 따라 강판의 이송을 위한 다수의 상·하부 롤러 쌍(210)과 고주파 코일(220)이 배열되고, 상기 상·하부 롤러(210)는, 롤러 몸체를 구성하는 파이프(910); 일단부(921)가 파이프(910)의 단부에 끼움결합되고 타단부(922)에 다각형의 결합홀(923)이 형성된 엔드캡(920); 파이프(910)의 양단측에 마련되며 내부에 원형의 관통홀(931)이 형성되고 관통홀(931)의 둘레를 따라 베어링(932)이 내장된 베어링블럭(930); 및 관통홀(931)을 통해 베어링블럭(930)의 외부에서 삽입되며 일단부(941)는 다각형의 단면을 갖도록 형성되어 엔드캡(920)의 결합홀(923)에 끼워지고 타단부(942)는 원형의 단면을 갖도록 형성되어 베어링블럭(930)의 관통홀(931)에 위치되며 타단부(942)에는 스페이스링(943)이 끼워짐으로써 베어링블럭(930)에 조립위치가 고정되는 샤프트(940);를 포함하여 구성된다.
도 2를 참조하면, 핫스탬핑 공정은 강판을 가열로 장치(100,200,300,400)에서 가열한 후, 프레스 장치(600)에서 성형 및 열처리한 다음 컨베이어(800)에 적재하는 과정으로 이루어진다. 가열로 장치(100,200,300,400)와 프레스 장치(600) 사이, 그리고 프레스 장치(600)와 컨베이어(800) 사이에는 각각 강판(또는 제품)의 이동을 위한 이송로봇(500,700)이 배치된다.
상기 가열로 장치(100,200,300,400)는 강판 공급부(100), 가열로(200,300) 및 취출부(400)로 구성되며, 가열로(200,300)는 제1 가열로(200)와 제2 가열로(300)으로 구성된다.
도 2에서 보듯이, 상기 강판 공급부(100)는 제1 가열로(200)로의 강판 공급을 위해 길이 방향으로 배열된 다수의 공급롤(110)을 구비한다. 강판 공급부(100)의 길이는 공급되는 강판 크기 및 기타 필요에 따라 조절될 수 있으며, 공급롤(110)로는 스테인리스 재질의 롤이 사용된다.
상기 제1 가열로(200)는 강판 가열에 고주파 유도가열을 이용하는 고주파로서, 서로 다른 목표 온도를 갖는 2개의 가열존을 가지며, 각 가열존에는 별도의 인버터(미도시)에 연결된 고주파 코일(220)이 설치된다.
한편, 상기 제1 가열로(200)의 길이 방향을 따라서는 강판의 이송을 위한 다수의 상·하부 롤 쌍(210)이 배열되며, 고주파 코일(220)은 롤 길이 방향을 따라 상·하부 롤 쌍(210)과 교대로 배열된다. 고주파 코일(220)은 상부롤(210a)과 인접 상부롤 사이 그리고 하부롤(210b)과 인접 하부롤 사이에 각각 설치되며, 상·하부 롤 쌍(210)의 폭 방향으로 1회 리턴시켜 사각형 형태로 벤딩시킨 구조로 배치된다. 상부롤(210a)과 하부롤(210b) 사이를 통과하는 강판은 각 롤 간의 사이 공간에 설치된 고주파 코일(220)에 의해 거의 연속적으로 가열되며, 가열 과정에서 발생되는 강판의 변형이나 비틀림은 상부롤(210a)과 하부롤(210b) 간의 간격 조절을 통해서 효과적으로 제어될 수 있다. 고주파 코일(220)은 강판과의 접촉 시 스파크가 발생되지 않도록 절연 코팅된다.
도 5 내지 11은 상기 가열장치 내지 고주파가열로에 사용되는 소재의 이동을 위한 롤러를 나타낸 도면으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 핫스탬핑용 롤러기구는, 롤러 몸체를 구성하는 파이프(910); 일단부(921)가 상기 파이프(910)의 단부(912)에 끼움결합되고 타단부(922)에 다각형의 결합홀(923)이 형성된 엔드캡(920); 상기 파이프(910)의 양단측에 마련되며, 내부에 원형의 관통홀(931)이 형성되고 관통홀(931)의 둘레를 따라 베어링(932)이 내장된 베어링블럭(930); 및 상기 관통홀(931)을 통해 베어링블럭(930)의 외부에서 삽입되며, 일단부(941)는 다각형의 단면을 갖도록 형성되어 엔드캡(920)의 결합홀(923)에 끼워지고 타단부(942)는 원형의 단면을 갖도록 형성되어 베어링블럭(930)의 관통홀(931)에 위치되며, 타단부(942)에는 원형 단면의 스페이스링(943)이 끼워짐으로써 베어링블럭(930)에 조립위치가 고정되는 샤프트(940);를 포함한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 핫스탬핑용 롤러기구의 파이프를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 핫스탬핑용 롤러기구의 엔드캡을 나타낸 도면이며, 도 7은 도 6에 도시된 엔드캡의 단면도이고, 도 8은 도 5의 파이프와 도 6의 엔드캡이 결합된 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명의 롤러기구는 파이프(910)와 엔드캡(920) 및 베어링블럭(930)과 이를 결합시키는 샤프트(940)로 구성된다.
파이프(910)는 고주파에도 변형이 되지 않고 견딜 수 있도록 세라믹 재질로 형성됨이 바람직하다.
한편, 파이프(910)는 롤러의 몸체를 구성하는 부분으로서, 이러한 파이프(910)의 단부에는 엔드캡(920)이 결합된다. 엔드캡(920)은 일단부(921)가 상기 파이프(910)의 단부(912)에 끼움결합되고 타단부(922)에 다각형의 결합홀(923)이 형성된다.
구체적으로, 상기 엔드캡(920)은 일단부(921)가 파이프(910)의 단부(912)를 감싸도록 형성되며, 엔드캡(920)의 일단부(921) 내주면에는 접착재가 충진되는 접착홈(924)이 형성된다. 그리고, 상기 엔드캡(920)의 일단부(921) 내경은 파이프(910) 단부(912)의 외경과 동일하도록 형성된다.
이를 통해 엔드캡(920)은 일단부(921)가 파이프(910)의 단부(912)를 감싸도록 끼움결합되는 것이며, 결합된 엔드캡(920)의 일단부(921) 내주면에는 접착재가 충진되기 때문에 엔드캡(920)의 일단부(921)와 파이프(910)의 단부(912)가 결합력을 유지할 수 있도록 한다.
한편, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 핫스탬핑용 롤러기구의 베어링블럭과 샤프트가 결합된 상태를 나타낸 도면으로서, 상기 파이프(910)의 양측에는 베어링블럭(930)이 이격되어 설치된다. 파이프(910)는 이러한 베이스가 되는 베어링블럭(930)에 양단이 엔드캡(920), 샤프트(940) 등을 통해 설치되는 것이다. 베어링블럭(930)은 상기 파이프(910)의 양단측에 마련되며, 내부에 원형의 관통홀(931)이 형성되고 관통홀(931)의 둘레를 따라 베어링(932)이 내장된다.
그리고 그 베어링블럭(930)의 관통홀(931)에는 샤프트(940)가 삽입되어 샤프트(940)가 관통하는데, 샤프트(940)는 상기 관통홀(931)을 통해 베어링블럭(930)의 외부에서 삽입되며, 일단부(941)는 다각형의 단면을 갖도록 형성되어 엔드캡(920)의 결합홀(923)에 끼워지고 타단부(942)는 원형의 단면을 갖도록 형성되어 베어링블럭(930)의 관통홀(931)에 위치되며, 타단부(942)에는 원형 단면의 스페이스링(943)이 끼워짐으로써 베어링블럭(930)에 조립위치가 고정된다.
즉, 샤프트(940)의 일단부(941)는 각형으로 형성되고 타단부(942)는 원형으로 형성되는 단면을 갖도록 한다. 그러한 샤프트(940)는 일단부(941)가 베어링블럭(930)의 외부에서 관통홀(931)로 삽입되어 관통홀(931)을 관통하고 그대로 나아가며 엔드캡(920)의 타단부(922)에 형성된 다각형의 결합홀(923)에 끼워진다. 이러한 엔드캡(920)의 결합홀(923)과 샤프트(940)의 일단부(941)는 그 단면의 형상이 서로 동일한 규격을 갖는 다각형이 되도록 함으로써 파이프 양단의 회전이 동일하게 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 다각형의 단면을 갖기 때문에 파이프(910), 엔드캡(920) 및 샤프트(940)는 모두 함께 회전하게 되는 것이다.
한편, 샤프트(940)의 타단부(942)는 원형의 단면을 가짐으로써 베어링블럭(930)의 베어링(932) 내측에서 원활히 회전될 수 있도록 한다.
여기서, 상기 파이프(910)는 중공관의 형상이며, 상기 엔드캡(920) 또는 샤프트(940)의 길이는 샤프트(940)의 일단부(941)가 파이프(910)의 단부(912)로부터 일정거리 이격될 수 있는 길이로 형성될 수 있다.
즉, 파이프(910)가 중공관으로 형성될 경우에는 샤프트(940)의 일단부(941)가 파이프(910)에 닿게 되어 열전달이 일어날 수 있는바, 엔드캡(920) 또는 샤프트(940)의 길이를 설계함에 있어 샤프트(940)의 일단부(941)가 파이프(910)의 단부(912)로부터 일정거리 이격될 수 있도록 길이를 형성해야 할 것이다. 이를 통해 샤프트(940)의 열적 파괴를 방지할 수 있는 것이다.
또는, 상기 파이프(910)는 내부에 단열재가 충진된 중실관의 형상일 수도 있다.
한편, 상기 베어링블럭(930)에는 스페이스링(943)의 단부에 대응되는 링홈(933)이 형성되어 스페이스링(943) 및 샤프트(940)의 조립위치가 고정되고, 샤프트(940)의 타단부(942)에는 볼팅홀이 형성되어 샤프트(940)와 스페이스링(943)이 볼팅 고정되도록 할 수 있다.
스페이스링(943)은 샤프트(940)의 조립위치를 고정하기 위한 것으로서, 샤프트(940)가 베어링블럭(930)의 관통홀(931)을 통해 삽입되고 난 후에는 스페이스링(943)을 샤프트(940)의 타단부(942)에 끼운다. 스페이스링(943)은 그 단부가 베어링블럭(930)의 링홈(933)에 매칭되어 위치가 고정되고, 이를 통해 샤프트(940)는 베어링블럭(930)의 관통홀(931)과 그 중심이 정확히 일치될 수 있다.
또한, 마지막으로는 샤프트(940)의 타단부(942) 내측에 형성된 볼팅홀을 통해 볼트(944)를 결합한다. 그 볼트(944)는 샤프트(940)에 삽입되면서 외측의 플렌지를 통하여 스페이스링(943) 역시 제한하는바, 볼트(944)에 의해 샤프트(940)와 스페이스링(943)이 결합되는 효과도 갖는다.
이를 통해 샤프트(940)는 베어링블럭(930)의 관통홀(931)과 중심이 일치되고, 더욱이 샤프트(940)의 과도한 삽입을 스페이스링(943)으로 방지함으로써 샤프트(940)의 일단부(941)가 파이프(910)의 단부(912)와 이격되도록 할 수 있고 열적 파괴를 방지할 수 있다.
또한, 파이프(910)의 양단부가 모두 베어링블럭(930)에 설치된 정확한 위치에서 회전만을 하게 되는바, 파이프(910) 양단에 걸리는 토크의 차이를 일정하게 가져갈 수 있어 비틀림 모멘트의 차이도 줄일 수 있는 것이다.
도 10은 도 9의 베어링블럭과 샤프트가 결합된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 11은 도 9의 베어링블럭과 샤프트에 스프라켓이 결합된 상태를 나타낸 사시도이다.
설치된 파이프(910) 양단의 샤프트(940)에는 일반적인 구동롤이 결합되어 벨트에 의해 회전력을 전달받을 수도 있지만, 도 11과 같이 스프라켓(950)이 결합되어 체인으로 회전력을 전달받도록 하는 것도 가능하다.
이러한 구조는 파이프(910)의 양단에 비틀림 모멘트의 차이가 발생되는 경우인바, 본 발명의 결합구조를 통하여 비틀림 모멘트의 인가시에도 그 하중을 견디게 하여 크랙의 발생을 막고 내구성을 증대시킬 수 있는 것이다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 핫스탬핑용 가열장치, 고주파가열로 및 롤러기구에 따르면, 종래에 비하여 50% 이상의 설비 공간을 줄일 수 있으며, 또한, 전기로의 길이 단축에 따라 연료비 절감이 가능하며, 핫스탬핑된 부품의 단가를 낮출 수 있고 강판 제품의 연속생산이 가능해진다.
특히, 가열로에 내장되는 롤러는 고주파에도 영향을 받지 않고, 체결부위가 강화되어 양단에 걸리는 모멘트의 차이에도 불구하고 높은 내구성을 유지할 수 있게 된다. 이를 통해 설비의 중단이 일어나지 않아 생산성이 향상되고 롤러의 잦은 교체에 따른 비용도 저감된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
910 : 파이프 912 : 파이프의 단부
920 : 엔드캡 923 : 결합홀
930 : 베어링블럭 931 : 관통홀
932 : 베어링 940 : 샤프트
943 : 스페이스링 944 : 볼트

Claims (10)

  1. 강판 공급부(100);
    길이 방향을 따라 강판의 이송을 위한 다수의 상·하부 롤러 쌍(210)과 고주파 코일(220)이 배열된 제1 가열로(200); 및
    강판이 배출되는 취출부(400);를 포함하며,
    상기 상·하부 롤러(210)는, 롤러 몸체를 구성하는 파이프(910); 일단부(921)가 파이프(910)의 단부에 끼움결합되고 타단부(922)에 다각형의 결합홀(923)이 형성된 엔드캡(920); 파이프(910)의 양단측에 마련되며 내부에 원형의 관통홀(931)이 형성되고 관통홀(931)의 둘레를 따라 베어링(932)이 내장된 베어링블럭(930); 및 관통홀(931)을 통해 베어링블럭(930)의 외부에서 삽입되며 일단부(941)는 다각형의 단면을 갖도록 형성되어 엔드캡(920)의 결합홀(923)에 끼워지고 타단부(942)는 원형의 단면을 갖도록 형성되어 베어링블럭(930)의 관통홀(931)에 위치되며 타단부(942)에는 스페이스링(943)이 끼워짐으로써 베어링블럭(930)에 조립위치가 고정되는 샤프트(940);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 가열장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 가열로(200)로부터의 강판을 연속적으로 이송시키면서 AC3 온도 이상으로 가열하며, 길이 방향을 따라 다수의 이송 롤러(310)가 배열된 제2 가열로(300);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 가열장치.
  3. 내부에 길이 방향을 따라 강판의 이송을 위한 다수의 상·하부 롤러 쌍(210)과 고주파 코일(220)이 배열되고,
    상기 상·하부 롤러(210)는, 롤러 몸체를 구성하는 파이프(910); 일단부(921)가 파이프(910)의 단부에 끼움결합되고 타단부(922)에 다각형의 결합홀(923)이 형성된 엔드캡(920); 파이프(910)의 양단측에 마련되며 내부에 원형의 관통홀(931)이 형성되고 관통홀(931)의 둘레를 따라 베어링(932)이 내장된 베어링블럭(930); 및 관통홀(931)을 통해 베어링블럭(930)의 외부에서 삽입되며 일단부(941)는 다각형의 단면을 갖도록 형성되어 엔드캡(920)의 결합홀(923)에 끼워지고 타단부(942)는 원형의 단면을 갖도록 형성되어 베어링블럭(930)의 관통홀(931)에 위치되며 타단부(942)에는 스페이스링(943)이 끼워짐으로써 베어링블럭(930)에 조립위치가 고정되는 샤프트(940);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 고주파가열로.
  4. 롤러 몸체를 구성하는 파이프(910);
    일단부(921)가 상기 파이프(910)의 단부(912)에 끼움결합되고 타단부(922)에 다각형의 결합홀(923)이 형성된 엔드캡(920);
    상기 파이프(910)의 양단측에 마련되며, 내부에 원형의 관통홀(931)이 형성되고 관통홀(931)의 둘레를 따라 베어링(932)이 내장된 베어링블럭(930); 및
    상기 관통홀(931)을 통해 베어링블럭(930)의 외부에서 삽입되며, 일단부(941)는 다각형의 단면을 갖도록 형성되어 엔드캡(920)의 결합홀(923)에 끼워지고 타단부(942)는 원형의 단면을 갖도록 형성되어 베어링블럭(930)의 관통홀(931)에 위치되며, 타단부(942)에는 원형 단면의 스페이스링(943)이 끼워짐으로써 베어링블럭(930)에 조립위치가 고정되는 샤프트(940);를 포함하는 핫스탬핑용 롤러기구.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 파이프(910)는 세라믹 재질인 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 롤러기구.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 파이프(910)는 중공관의 형상이며, 상기 엔드캡(920) 또는 샤프트(940)의 길이는 샤프트(940)의 일단부(941)가 파이프(910)의 단부(912)로부터 일정거리 이격될 수 있는 길이로 형성된 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 롤러기구.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 파이프(910)는 내부에 단열재가 충진된 중실관의 형상인 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 롤러기구.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 엔드캡(920)은 일단부(921)가 파이프(910)의 단부(912)를 감싸도록 형성되며, 엔드캡(920)의 일단부(921) 내주면에는 접착재가 충진되는 접착홈(924)이 형성된 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 롤러기구.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 엔드캡(920)의 일단부(921) 내경은 파이프(910) 단부(912)의 외경과 동일한 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 롤러기구.
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 베어링블럭(930)에는 스페이스링(943)의 단부에 대응되는 링홈(933)이 형성되어 스페이스링(943) 및 샤프트(940)의 조립위치가 고정되고, 샤프트(940)의 타단부(942)에는 볼팅홀이 형성되어 샤프트(940)와 스페이스링(943)이 볼팅 고정되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 롤러기구.
KR1020110121416A 2011-11-21 2011-11-21 핫스탬핑용 가열장치, 고주파가열로 및 롤러기구 KR101278967B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110121416A KR101278967B1 (ko) 2011-11-21 2011-11-21 핫스탬핑용 가열장치, 고주파가열로 및 롤러기구
CN201210007530.XA CN103128151B (zh) 2011-11-21 2012-01-11 用于热冲压的加热装置、高频热炉和辊子单元

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110121416A KR101278967B1 (ko) 2011-11-21 2011-11-21 핫스탬핑용 가열장치, 고주파가열로 및 롤러기구

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130055801A KR20130055801A (ko) 2013-05-29
KR101278967B1 true KR101278967B1 (ko) 2013-07-02

Family

ID=48488970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110121416A KR101278967B1 (ko) 2011-11-21 2011-11-21 핫스탬핑용 가열장치, 고주파가열로 및 롤러기구

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101278967B1 (ko)
CN (1) CN103128151B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019062465A1 (zh) * 2017-09-30 2019-04-04 喆能环保技术（深圳）有限公司 一种分段智能电磁加热辊

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014111501B4 (de) * 2014-08-12 2017-10-12 Thyssenkrupp Ag Warmumformvorrichtung und Verfahren zum Herstellen von pressgehärteten Formbauteilen aus Stahlblech
KR101858611B1 (ko) * 2017-04-12 2018-05-17 주식회사 새한산업 자동차용 도어 임팩트 빔 제조장치
CN110935803B (zh) * 2019-11-29 2022-01-04 中国华西企业有限公司 一种厚钢板的变形处理方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001289566A (ja) 2000-04-10 2001-10-19 Ulvac Japan Ltd 搬送ローラ及びこれを備えた水素熱処理炉
KR20100037692A (ko) * 2008-10-02 2010-04-12 주식회사 엠에스 오토텍 핫스탬핑용 가열로 장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2947540C2 (de) * 1979-11-26 1987-03-26 Heimsoth Keramische Öfen GmbH & Co. KG, 3200 Hildesheim Rollenbahn für Tunnelofen
IT1216682B (it) * 1988-03-31 1990-03-08 Siti Dispositivo di supporto e di azionamento per rulli, particolarmente di un forno di cottura di materiali ceramici.
CN200996415Y (zh) * 2006-12-13 2007-12-26 陈平 内燃捣固镐传动轴的连接结构
CN201724769U (zh) * 2010-05-20 2011-01-26 浙江吉利汽车有限公司 一种凸焊螺栓螺柱的扭矩测量工具
CN201971115U (zh) * 2011-01-05 2011-09-14 袁金谦 自行车驱动总成

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001289566A (ja) 2000-04-10 2001-10-19 Ulvac Japan Ltd 搬送ローラ及びこれを備えた水素熱処理炉
KR20100037692A (ko) * 2008-10-02 2010-04-12 주식회사 엠에스 오토텍 핫스탬핑용 가열로 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019062465A1 (zh) * 2017-09-30 2019-04-04 喆能环保技术（深圳）有限公司 一种分段智能电磁加热辊

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130055801A (ko) 2013-05-29
CN103128151B (zh) 2015-09-16
CN103128151A (zh) 2013-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101045839B1 (ko) 핫스탬핑용 가열로 장치
KR101278967B1 (ko) 핫스탬핑용 가열장치, 고주파가열로 및 롤러기구
KR101125069B1 (ko) 핫 스탬핑용 가열로 장치 및 블랭크 가열방법
CN206736310U (zh) 一种辊轴式高效节能回火炉
US10526677B2 (en) Heat treatment furnace and method for heat treatment of a pre-coated steel sheet blank and method for production of a motor vehicle part
EP3246419B1 (en) Continuous heating device for coil springs and heating method using the same device
US20210237138A1 (en) Conduction pre-heating of sheet for hot forming
CN104805276A (zh) 一种支承辊用整体感应加热温度控制方法
KR100684590B1 (ko) 롤러의 열처리 가공 장치 및 방법
CN101008044A (zh) 一种冷轧辊整体感应加热深层淬火用盾牌形感应装置
US20170183757A1 (en) Hot stamping method for manufacturing vehicle body parts
KR20080112487A (ko) 핫스탬핑용 블랭크의 가열방법
RU2661978C2 (ru) Способ изготовления изогнутого элемента и устройство для горячей гибки стального материала
CN212316192U (zh) 一种支撑辊辊颈伸缩式保温装置
JP2013216959A (ja) リング状部材の熱処理設備
CN114381583B (zh) 一种冷轧轧辊加工用热处理装置
JP5421399B2 (ja) 高周波誘導連続加熱方法及び高周波誘導連続加熱装置
KR101365527B1 (ko) 가열로의 스라브 이송장치
KR102267980B1 (ko) 핫스탬핑용 예열장치
CN106755916A (zh) 采用特殊热处理工艺制造的滚动轴承
CN210405700U (zh) 一种贯通轴高频加热装置
KR200289900Y1 (ko) 열처리로 시스템용 컨베이어
CN205037732U (zh) 一种有色冶金炉齿圈固定装置
CN101423885B (zh) 瓦楞辊无软带感应淬火方法
KR101258746B1 (ko) 연속 소둔 모사장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160425

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170405

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180528

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190618

Year of fee payment: 7