KR101320122B1 - 사이드 롤러 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사이드 롤러 장치에 관한 것으로, 가이드 레일의 측면에 접촉되는 접촉롤러와 접촉롤러가 편심되게 축결합되며, 지지프레임에 고정되는 원주형 지지축과, 지지축의 둘레를 따라 연장되고 지지프레임에 고정되며, 복수의 관통홀이 지지축의 회전중심으로부터 동일한 거리를 두고 형성되는 플랜지와, 일단부가 지지축에 연결되고, 타단부가 횡방향으로 연장되어 관통홀에 결합되며, 타단부의 결합위치에 따라 지지축을 기준으로 접촉롤러의 위치를 조정하는 위치조정바를 포함하는 사이드 롤러 장치를 제공한다.

Description

사이드 롤러 장치{SIDE ROLLER APPARATUS}
본 발명은 사이드 롤러 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 롤러의 마모에 의해 가이드 레일과의 사이에 발생되는 유격을 해결할 수 있는 사이드 롤러 장치에 관한 것이다.
일반적으로 제철공장에 사용되는 철광석과 철광석을 제련하는데 필요한 각종 부원료(이하 '제철 원료'라 한다)는 제철공장에 반입되어 용광로에 투입되기 전까지 파일을 이루어 적치된다.
선박이나 차량을 통해 수송된 제철원료는 컨베이어를 이용해 반입되어 적치기(stacker)로 옥외(yard)에 파일을 이루도록 적치되고, 이와 같이 옥외에 적치된 제철원료는 불출기를 이용해 불출되어 제련공장의 용광로로 이송된다.
제철원료를 선형 또는 원형의 하우스내에서 적치기로 적치하는 작업과, 불출기로 불출하는 작업을 동시에 수행하는 것에 의해, 제철원료의 품질을 높이고 적치와 불출 작업의 효율성을 높이고 있다.
제철원료를 저장하는 선형 저장고는 옹벽과 복수의 격벽에 의해 길이방향을 따라 복수의 셀로 구획되어 있으며, 각 셀에는 브렌드별 제철 원료가 적치되고, 적치된 원료는 각 공장별로 필요시마다 선형 불출기를 사용하여 불출하게 된다.
선형 불출기는 가이드 레일이 설치된 선형 경로를 따라 이동되며, 불출이 필요한 해당 셀에서 정지되고, 복수의 스크래퍼(scraper)를 체인의 공전에 연동하여 이동시키면서 제철원료를 셀 외부로 불출시키는 작업을 수행한다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제1017499호(2011.02.17. 등록, 발명의 명칭 : 선형 불출기의 스크래퍼 하로우 장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 제철원료의 중량이 작용함에 따라 발생되는 사이드 롤러의 급속한 마모와 빈번한 롤러 교체 작업에 따른 생산성 저하를 해결할 수 있는 사이드 롤러 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일측면에 따른 사이드 롤러 장치는, 가이드 레일의 측면에 접촉되는 접촉롤러; 상기 접촉롤러가 편심되게 축결합되며, 지지프레임에 고정되는 원주형 지지축; 상기 지지축의 둘레를 따라 연장되고 상기 지지프레임에 고정되며, 복수의 관통홀이 상기 지지축의 회전중심으로부터 동일한 거리를 두고 형성되는 플랜지; 및 일단부가 상기 지지축에 연결되고, 타단부가 횡방향으로 연장되어 상기 관통홀에 결합되며, 타단부의 결합위치에 따라 상기 지지축을 기준으로 상기 접촉롤러의 위치를 조정하는 위치조정바;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 접촉롤러, 지지축, 플랜지, 위치조정바는, 상기 가이드 레일을 기준으로 한쌍이 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 접촉롤러는 상기 지지축 하부에 회전가능하게 축결합되며, 제1체결홀이 관통형성되는 상부연결구; 상기 상부연결구 하부에 조립되며 상기 가이드 레일의 측면에 외주면이 접촉되고, 제2체결홀이 관통형성되는 롤러본체; 및 상기 제1체결홀과 제2체결홀을 관통하여 상기 상부연결구와 상기 롤러본체에 체결되는 결합볼트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 상부연결구는 상기 지지축 하부에 편심되게 형성된 편심홈에 상부가 삽입되는 축연결부; 및 상기 축연결부 하부에 연결되며, 하측으로 갈수록 직경이 확장되는 원뿔형 경사면을 이루고, 상기 체결홀이 종방향으로 관통형성되는 경사확장부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 복수의 관통홀은 상호 등간격을 두고 이격형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 위치조정바는 상기 위치조정바의 일단부에 형성되며 상기 지지축의 회전중심에 결합되는 제1체결부; 상기 지지축의 다른 위치에 결합되는 제2체결부; 및 상기 지지축 외부로 연장된 타단부에 형성되며, 상기 복수의 관통홀 중 하나에 결합되는 선택체결부;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 의하면 위치조정바를 복수의 관통홀에 선택적으로 결합하는 것에 의해 가이드 레일의 측면에 접촉되는 접촉롤러의 회전중심 위치를 가이드 레일에 인접하거나 이격되는 방향으로 이동시킬 수 있다.
이에 따라, 사이드 롤러 마모에 따른 가이드 레일과의 유격 발생 시, 사이드 롤러 마모 정도에 따라 복수의 관통홀 중 적정한 것에 위치조정바의 단부를 결합함으로써, 가이드 레일과 사이드 롤러간의 유격을 줄일 수 있다.
또한, 결합볼트로 접촉롤러를 지지축상에 착탈 조립하는 것에 의해 접촉롤러만을 교체할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 지지축에 해당되는 부품을 포함한 사이드 롤러 조립체 전체를 교체하는 것과 비교해, 사이드 롤러 보수 작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있으며, 교체되는 부품을 줄여 유지 비용을 절감할 수 있다.
상기와 같이 접촉롤러의 위치를 조정하거나 롤러본체를 교체하는 것에 의해 롤러 수리가 신속하고 용이하게 이루어질 수 있다.
특히, 제철원료의 중량으로 인해 사이드 롤러가 급속하게 마모되고, 이를 보수하기 위한 롤러 수리 작업이 빈번하게 수행되는 제철 공정에 적용 시, 사이드 롤러 수리 작업으로 인한 작업 대기 시간을 현저히 단축할 수 있어 제철 공정의 작업효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 롤러 장치의 설치상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 롤러 장치의 설치상태를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 롤러 장치를 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 롤러 장치를 사용하는 일례를 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 롤러 장치를 사용하는 다른 일례를 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 롤러 장치를 사용하는 또 다른 일례를 도시한 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 사이드 롤러 장치의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 롤러 장치의 설치상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 롤러 장치의 설치상태를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 롤러 장치를 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 롤러 장치를 사용하는 일례를 도시한 개념도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 롤러 장치를 사용하는 다른 일례를 도시한 개념도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 롤러 장치를 사용하는 또 다른 일례를 도시한 개념도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 롤러 장치는, 접촉롤러(220), 지지축(230), 플랜지(240), 위치조정바(250)를 포함한다.
접촉롤러(220)는 지지축(230) 하부에 편심되게 축결합되며, 위치조정바(250)는 지지축(230)의 상부와 플랜지(240)에 형성된 관통홀(241)에 양단부가 각각 결합된다.
위치조정바(250)의 연장 방향을 조정하는 것에 의해 지지축(230)이 동일 각변위로 회전되며, 지지축(230)의 회전에 의해 지지축(230)에 편심되게 결합된 접촉롤러(220)의 위치가 이동하게 된다.
이러한 접촉롤러(220)의 이동에 의해 가이드 레일(10)과 접촉롤러(220)간의 간격을 조정할 수 있다.
위치조정바(250)의 연장 방향을 조정하는 것은, 즉, 접촉롤러(220)의 위치를 조정하는 것은, 위치조정바(250)의 단부를 플랜지(240)에 형성된 복수의 관통홀(241)에 선택적으로 결합시키는 것에 의해 구현할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 접촉롤러(220), 지지축(230), 플랜지(240), 위치조정바(250)로 구성되는 사이드 롤러 조립체는 가이드 레일(10)을 기준으로 한쌍이 대칭되게 설치된다.
접촉롤러(220)는 지지축(230)에 편심되게 결합된 상태에서 가이드 레일(10)의 측면에 접촉되어, 가이드 레일(10)과의 마찰에 의해 구름(회전) 운동을 하게된다.
본 발명의 일 실시예에서 접촉롤러(220)는, 상부연결구(221), 롤러본체(222), 결합볼트(224)를 포함한다.
상부연결구(221)는 지지축(230) 하부에 편심되게 형성된 편심홈(231)에 상부가 삽입되며, 베어링부재(B)에 의해 회전가능하게 축결합되고, 제1체결홀(221a)이 종방향으로 관통형성된다.
롤러본체(222)는 가이드 레일(10) 측면과의 접촉에 의해 구름 운동을 구현가능한 외주면을 가지며, 상부연결구(221) 하부에 일체로 조립되어 상부연결구(221)와 함께 동일 변위로 이동, 회전된다.
롤러본체(222)에는 제1체결홀(221a)에 대응되는 위치에 제2체결홀(222a)이 종방향으로 관통형성되며, 결합볼트(224)를 제1체결홀(221a)과 제2체결홀(222a)를 관통하여 체결하는 것에 의해 상부연결구(221)와 롤러본체(222)를 일체로 연결하게 된다.
상부연결구(221)는 편심홈(231)에 상부가 삽입되는 축연결부(2211)와, 축연결부(2211) 하부에 연결되며, 하측으로 갈수록 직경이 확장되는 원뿔형 경사면을 이루는 경사확장부(2213)를 포함한다.
경사확장부(2213)를 형성하는 것에 의해 지지축(230) 하단과 경사확장부(2213) 상면 사이에 측방향으로 개방된 공간부를 형성할 수 있어 작업자의 시선과 공구가 측방향에서 제1체결홀(221a)까지 도달될 수 있다.
이에 따라, 작업자는 경사확장부(2213)의 상단과 지지축(230) 하단 사이에 형성된 개방공간을 통해 육안으로 제1체결홀(221a)의 위치와 결합볼트(224)의 체결상태를 확인하면서, 공구를 이용해 결합볼트(224)를 쉽게 조립할 수 있다.
상부연결구(221)의 경사확장부(2213)와 롤러본체(222)를 관통하도록 결합볼트(224)를 결합하는 것에 의해 상부연결구(221)와 롤러본체(222)를 일체로 연결할 수 있으며, 결합볼트(224)의 단부를 롤러본체(222)로부터 해제하는 것에 의해 상부연결구(221)로부터 롤러본체(222)를 이탈시킬 수 있다.
롤러본체(222)의 교체가 필요하다고 판단되면, 상기와 같이 결합볼트(224)의 단부를 롤러본체(222)로부터 해제하여 롤러본체(222)를 이탈시키고, 새로운 롤러본체(222)로 대체한 후 다시 결합볼트(224)를 체결하는 것에 의해 신속하게 보수할 수 있다.
상부연결구(221)와 롤러본체(222)간의 접촉부 중앙에 오목부와 돌출부의 형태로 단턱을 형성하면, 롤러본체(222)의 돌출부를 상부연결구(221)의 오목부에 끼운 상태에서 롤러본체(222)를 회전시키며 상부연결구(221)와 롤러본체(222) 각각에 형성된 제1체결홀(221a), 제2체결홀(222a)의 위치를 용이하게 일치시킬 수 있으며, 조립 견고성을 향상시킬 수 있다.
지지축(230)은 원주형상을 가지고 지지프레임(210)상에 회전가능하게 결합되며, 하부에는 접촉롤러(220)가 편심되게 축결합되고, 상부에는 위치조정바(250)의 일측부가 결합된다.
지지프레임(210)은 지지축(230)의 상부 둘레가 결합되는 상부프레임(211)과, 지지축(230)의 하부 둘레가 결합되는 하부프레임(213)을 포함한 한쌍이 구비되어, 지지축(230)이 기울어지지 않게 지지축(230)의 측면을 상, 하측에서 견고하게 지지한다.
플랜지(240)는 지지축(230) 둘레에서 지지프레임(210)상에 고정되며, 복수의 관통홀(241)이 지지축(230)의 회전중심으로부터 동일한 거리를 두고 형성된다.
플랜지(240)를 지지프레임(210)상에 고정함에 있어서는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 볼트부재를 이용하거나, 용접에 의해 접합할 수 있다.
복수의 관통홀(241)을 상호 등간격을 두고 형성하면, 롤러본체(222)의 마모정도에 따라 적정한 관통홀(241)의 위치를 예측하기 용이하다.
예를 들어, 관통홀(241)간의 간격이 롤러본체(222)의 직경 5mm에 대응된다고 가정하면, 롤러본체(222)의 마모가 초기 직경과 비교해 직경 1cm만큼 발생하는 경우, 현재 위치조정바(250)가 결합된 관통홀(241)에서 2개째에 이웃되는 관통홀(241)상에 위치조정바(250)를 결합하여 유격을 보정할 수 있다.
하나의 가이드 레일(10)을 기준으로 양측에 설치된 롤러본체(222)를 보수함에 있어서, 롤러본체(222)의 직경이 서로 동일하면 상호 대칭되는 위치에 형성된 관통홀(241)에 위치조정바(250)를 결합하는 것에 의해 가이드 레일(10) 양측면과 동일한 접촉력을 구현할 수 있다.
하나의 가이드 레일(10)을 기준으로 양측에 설치된 롤러본체(222)를 교체함에 있어서, 롤러본체(222)의 직경이 서로 다른 경우에도 롤러본체(222) 각각의 직경에 대응되는 관통홀(241)의 위치를 용이하게 예측하여 서로 다른 관통홀(241) 위치에 결합할 수 있다.
복수의 관통홀(241) 중에서 순차적으로 선택하는 것에 점차적으로 강하거나 점차적으로 약하게 접촉력을 조정할 수 있으며, 가이드 레일(10) 일측으로의 중량 쏠림이 예상되는 경우, 중량 쏠림이 예측되는 일측에 위치되는 롤러본체(222)가 가이드 레일(10)에 보다 강한 접촉력으로 접촉되게 조정할 수도 있다.
위치조정바(250)는 일단부가 지지축(230)에 연결되며, 타단부가 횡방향으로 연장되어 플랜지(240)에 형성된 복수의 관통홀(241)에 선택적으로 결합되는 것에 의해 지지축(230)의 회전중심을 기준으로 접촉롤러(220)의 위치를 조정하게 된다.
위치조정바(250)는 지지축(230)의 회전중심에 결합되는 제1체결부(251)와, 지지축(230)의 다른 위치에 결합되는 제2체결부(252)와, 복수의 관통홀(241) 중 하나에 선택적으로 결합되는 선택체결부(253)를 포함한다.
제1체결부(251)는 관통공의 형태로 형성되어 센터볼트(261)가 관통하여 지지축(230) 상부에 결합, 고정되며, 제1체결부(251)와 센터볼트(261)는 위치조정바(250)의 방향 조정을 위한 회전중심이 된다.
제2체결부(252) 또한 관통공의 형태로 형성되며 서브볼트(263)가 관통하여 지지축(230)의 상부에 결합, 고정된다.
센터볼트(261)와 서브볼트(263)가 제1체결부(251)와 제2체결부(252)에 해당되는 2개소에서 위치조정바(250)를 관통하여 지지축(230)상에 각각 결합되는 것에 의해 지지축(230)과 위치조정바(250)가 상대 운동(회전)없이 동일 변위로 회전하게 된다.
다음으로, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 사이드 롤러 장치의 사용 과정에 대해 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같은 초기 상태에서, 접촉롤러(220)(롤러본체(222))는 r1의 직경을 가지고 가이드 레일(10)의 측면에 접촉된다.
이때, 위치조정바(250)의 단부는 플랜지(240)에 형성된 복수의 관통홀(241) 중 일측 가장자리에 위치한 관통홀(241)상에 결합된다.
가이드 레일(10)과의 접촉에 의해 접촉롤러(220)가 마모되어 접촉롤러(220)의 직경이 r2(<r1)가 되면, 가이드 레일(10)과의 사이에 r1-r2만큼의 유격이 발생하게 된다.
작업자가 위치조정바(250)의 단부를 당기거나 밀어 이동시키면서 도 5에 도시된 바와 같이 지지축(230)을 회전시키면, 접촉롤러(220)의 위치를 가이드 레일(10)측으로 이동시켜 다시 접촉롤러(220)와 가이드 레일(10)간의 접촉을 구현할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같은 상태에서, 가이드 레일(10)과의 접촉에 의해 접촉롤러(220)가 마모되어 접촉롤러(220)의 직경이 r3(<r2)가 되면, 가이드 레일(10)과의 사이에 r2-r3만큼의 유격이 발생하게 된다.
도 6에 도시된 바와 같이 지지축(230)을 더 회전시키면 접촉롤러(220)의 위치를 가이드 레일(10)측으로 더 이동시켜 또 다시 접촉롤러(220)와 가이드 레일(10)간의 접촉을 구현할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 가이드 레일 210 : 지지프레임
211 : 상부프레임 213 : 하부프레임
220 : 접촉롤러 221 : 상부연결구
221a : 제1체결홀 222 : 롤러본체
222a : 제2체결홀 224 : 결합볼트
230 : 지지축 231 : 편심홈
240 : 플랜지 241 : 관통홀
250 : 위치조정바 251 : 제1체결부
252 : 제2체결부 253 : 선택체결부
261 : 센서볼트 263 : 서브볼트
265 : 조립볼트 2211 : 축연결부
2213 : 경사확장부 B : 베어링부재

Claims (6)

  1. 가이드 레일의 측면에 접촉되는 접촉롤러;
    상기 접촉롤러가 편심되게 축결합되며, 지지프레임에 결합되는 원주형 지지축;
    상기 지지축의 둘레를 따라 연장되고 상기 지지프레임에 고정되며, 복수의 관통홀이 상기 지지축의 회전중심으로부터 동일한 거리를 두고 형성되는 플랜지; 및
    일단부가 상기 지지축에 연결되고, 타단부가 횡방향으로 연장되어 상기 관통홀에 결합되며, 타단부의 결합위치에 따라 상기 지지축을 기준으로 상기 접촉롤러의 위치를 조정하는 위치조정바;를 포함하고,
    상기 접촉롤러는,
    상기 지지축 하부에 회전가능하게 축결합되며, 제1체결홀이 관통형성되는 상부연결구;
    상기 상부연결구 하부에 조립되며 상기 가이드 레일의 측면에 외주면이 접촉되고, 제2체결홀이 관통형성되는 롤러본체; 및
    상기 제1체결홀과 제2체결홀을 관통하여 상기 상부연결구와 상기 롤러본체에 체결되는 결합볼트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이드 롤러 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접촉롤러, 지지축, 플랜지, 위치조정바는,
    상기 가이드 레일을 기준으로 한쌍이 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 하는 사이드 롤러 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부연결구는,
    상기 지지축 하부에 편심되게 형성된 편심홈에 상부가 삽입되는 축연결부; 및
    상기 축연결부 하부에 연결되며, 하측으로 갈수록 직경이 확장되는 원뿔형 경사면을 이루고, 상기 체결홀이 종방향으로 관통형성되는 경사확장부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이드 롤러 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 관통홀은,
    상호 등간격을 두고 이격형성되는 것을 특징으로 하는 사이드 롤러 장치.
  6. 가이드 레일의 측면에 접촉되는 접촉롤러;
    상기 접촉롤러가 편심되게 축결합되며, 지지프레임에 결합되는 원주형 지지축;
    상기 지지축의 둘레를 따라 연장되고 상기 지지프레임에 고정되며, 복수의 관통홀이 상기 지지축의 회전중심으로부터 동일한 거리를 두고 형성되는 플랜지; 및
    일단부가 상기 지지축에 연결되고, 타단부가 횡방향으로 연장되어 상기 관통홀에 결합되며, 타단부의 결합위치에 따라 상기 지지축을 기준으로 상기 접촉롤러의 위치를 조정하는 위치조정바;를 포함하고,
    상기 위치조정바는,
    상기 위치조정바의 일단부에 형성되며 상기 지지축의 회전중심에 결합되는 제1체결부;
    상기 지지축의 다른 위치에 결합되는 제2체결부; 및
    상기 지지축 외부로 연장된 타단부에 형성되며, 상기 복수의 관통홀 중 하나에 결합되는 선택체결부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이드 롤러 장치.
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WO2023167416A1 (ko) * 2022-03-02 2023-09-07 주식회사 세진아이지비 가이드 모듈 및 그를 구비하는 구동장치

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