KR101340460B1 - 롤러의 열처리 방법 - Google Patents

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왕재원
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주식회사 화신텍
(주)동진솔루텍
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Abstract

본 발명은 롤러의 열처리 방법에 관한 것으로, 이러한 방법은 롤러의 중공부의 일단에 차단판을 장착하고, 타단에 밀폐판을 장착하여 중공부를 밀폐하는 밀폐단계와; 밀폐된 중공부에 냉각액을 주입하는 주입단계와; 상기 롤러의 외주면에 열을 가하는 가열단계; 및 상기 롤러에는 상기 차단판과 상기 밀폐판을 분리하여 해체하는 해체단계를 포함하게 된다.
그리고 상기 차단판에는 냉각수가 중공부로 유입되는 유입구와; 냉각액이 중공부에서 외부로 유출되는 유출구가 형성게 된다.
상기와 같은 방법에 의하여 간단한 방법에 의하여 열변형을 최소화하게 되고, 제조원가를 절감할 수 있으며. 또한 환경 오염을 방지할 수 있는 효과가 발생하게 된다.

Description

롤러의 열처리 방법{HEAT TREATMENT METHOD FOR ROLLER}
본 발명은 열처리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열처리 되는 롤러의 변형을 최소화하는 롤러의 열처리 방법에 관한 것이다.
산업용 플라스틱의 각종 소재의 압출기 및 철강용 이송롤러가 사용되고 있다. 도 1에 도시된 롤러는 이송되는 물체와 끊임없이 접촉하게 되므로 우수한 내마모성을 지녀야 할 필요가 있기 때문에 초경도 수준의 경도가 높은 것을 사용하게 되지만, 이러한 소재는 제조하기가 까다롭고 가격도 고가에 이른다. 따라서 이러한 롤러는 열처리에 의하여 경도를 높이고 있다.
그러나 이와 같은 열처리를 하면 열에 의하여 변형이 이루어지는데, 이러한 변형을 방지하기 위한 방법이 있다.
종래기술에 의한 롤러의 열변형을 방지하는 방법은 도 2a와 2b를 참조하여 설명한다.
먼저 도 2a에 도시된 바와 같이 열처리 되는 롤러의 중공부에 복수의 보강재를 설치하고 상기 롤러의 외주면을 열처리하게 된다.
그러나 열처리를 한 후에는 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 보강재가 지지하지 못한 부위가 열응력에 의하여 함몰되는 현상이 발생한다는 문제점이 있다.
예를 들어서 외경이 400mm 이고 내경이 340mm의 롤러를 열처리하면 중간에 약 2mm 정도가 함몰되는 현상이 발생한다는 문제점이 있다.
문헌1: 공개특허공보 특1998-087567호(공개일 1998.12.05) 문헌2: 공개특허공보 10-2006-0020535(공개일 2006.03.06) 문헌3: 등록특허공보 10-0566579(공고일 2006.03.30)
따라서 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 방법에 의하여 롤러가 열변형이 되는 것을 최소화되는 롤러의 열처리 방법을 제공하는데 있다.
이러한 상기 목적은 본 발명에 의해 달성되며, 본 발명의 일면에 따라, 롤러의 열처리 방법은, 상기 롤러의 중공부의 일단에 차단판을 장착하고, 타단에 밀폐판을 장착하여 중공부를 밀폐하는 밀폐단계와; 밀폐된 중공부에 냉각액을 주입하는 주입단계와; 상기 롤러의 외주면에 열을 가하는 가열단계; 및 상기 롤러에는 상기 차단판과 상기 밀폐판을 분리하여 해체하는 해체단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 차단판에는 냉각액이 중공부로 유입되는 유입구와; 냉각액이 중공부에서 외부로 유출되는 유출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각액은 냉수로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 주입단계 후에, 상기 유입구을 통하여 상기 롤러의 중공부에 냉각액을 주입하고, 상기 유출구를 통하여 중공부 내부의 수용된 냉각액을 외부로 배출하는 순환단계가 추가로 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기와 같은 방법에 따라, 간단한 방법에 의하여 열변형을 최소화하게 되고, 제조원가를 절감할 수 있으며. 또한 환경 오염을 방지할 수 있는 효과가 발생하게 된다.
도 1은 열처리 대상이 되는 롤러의 부분 절단 사시도.
도 2a와 2b는 종래기술에 따른 열처리 방법을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 롤러의 열처리 방법의 공정도.
도 4는 도 3에 따른 열처리 방법을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 롤러의 열처리 방법의 공정도이고, 도 4는 도 3에 따른 열처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 밀폐단계(S10), 주입단계(S20), 가열단계(S30), 순환단계(S40) 및 해체단계(S50)를 포함한다.
싱기 밀폐단계(S10)는 열처리를 할 상기 롤러(10)의 중공부를 밀폐하는 단계인데, 도 4에 도시된 바와 같이 중공부의 일단에는 차단판(30)을 장착하고, 타단에는 밀폐판(40)을 장착하여서 중공부를 밀폐하게 된다.
상기 차단판(30)에는 냉각액이 중공부로 유입되는 유입구(50)와, 냉각액이 중공부에서 외부로 유출되는 유출구(60)가 형성되어 있다. 그러나 상기 유입구(50)와 유출구(60)는 상기 차단판(30)에 한정되어서 구성되는 것이 아니고, 필요에 따라서는 상기 유입구(50)는 상기 차단판(30)에 형성되고, 상기 유출구(60)는 상기 밀폐판(40)에 형성될 수도 있다.
이와 같이 중공부가 밀폐되면, 밀폐된 중공부에 냉각액을 주입하는 주입단계(S20)가 진행된다.
상기 냉각액의 주요성분으로 물 3-6중량부(parts by weight), 요소 0.5-1.5중량부, 글리콜 1.5중량부 이하, 포름산 나트륨 1-2중량부, 및 아세트산 나트륨 1-2 중량부를 포함하여 냉각효율이 증대되고 금속이 부식되는 것을 방지할 수도 있으나, 본 발명에서는 제조원가와 환경오염 및 상기 차단판(30)과 상기 밀폐판(40)이 수시로 해체되게 되므로 통상의 냉각수(수돗물)을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 가열단계(S30)는 상기 롤러(10)의 외주면에 열을 가하여 열처리를 하는 단계이고, 상기 순환단계(S40)는 상기 유입구(50)와 상기 유출구(60)를 통하여 냉각액을 순환하면서 상기 가열단계(S30)에서 가한 열을 흡수하여서 상기 롤러(10)가 열응력에 의하여 변형되는 것을 방지하게 된다.
본원 출원인의 여러 번의 실험에 의하여 외경이 외경이 400mm 이고 내경이 340mm의 롤러(10)를 냉각수를 순환하면서 열처리를 하면 외경이 0.4mm 정도가 변형이 발생되는 것을 확인할 수 있었다.
즉 외경과 내경이 동일한 롤러(10)를 종래기술의 보강재(20)를 이용하여서 열처리를 하면 2mm 정도 변형되었으나 본 발명에 방법에 의해서는 0.4mm 정도의 변형이 이루어지는 효과가 발생하게 된다.
이와 같이 가열단계(S30)와 순환단계(S40) 후에는 상기 차단판(30)과 상기 밀폐판(40)을 분리하여 해체하는 해체단계(S50)가 진행되어 열처리 공정이 완료되게 된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 롤러의 열처리 방법을 실시하기 위한 것으로서, 본 발명의 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다
10: 롤러 20: 보강재
30: 차단판 40: 밀폐판
50: 유입구 60: 유출구
S10: 밀폐단계 S20: 주입단계
S30: 가열단계 S40: 순환단계
S50: 해체단계

Claims (4)

  1. 중공부가 형성되는 롤러(10)의 표면 열처리 방법에 있어서,
    상기 롤러(10)의 중공부의 일단에 차단판(30)을 장착하고, 타단에 밀폐판(40)을 장착하여 중공부를 밀폐하는 밀폐단계(S10);
    밀폐된 중공부에 냉각액을 주입하는 주입단계(S20);
    상기 롤러(10)의 외주면에 열을 가하는 가열단계(S30); 및
    상기 롤러(10)에서 상기 차단판(30)과 상기 밀폐판(40)을 분리하여 해체하는 해체단계(S50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러의 열처리 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 차단판(30)에는 냉각액이 중공부로 유입되는 유입구(50)와; 냉각액이 중공부에서 외부로 유출되는 유출구(60)가 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러의 열처리 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 냉각액은 냉수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤러의 열처리 방법.

  4. 제 2항에 있어서, 상기 주입단계(S20) 후에, 상기 유입구(50)을 통하여 상기 롤러(10)의 중공부에 냉각액을 주입하고, 상기 유출구(60)를 통하여 중공부 내부의 수용된 냉각액을 외부로 배출하는 순환단계(S40)가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 롤러의 열처리 방법.
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