KR101458809B1

KR101458809B1 - 캘린더머신용 가공롤러의 가열장치

Info

Publication number: KR101458809B1
Application number: KR1020130164894A
Authority: KR
Inventors: 허만근
Original assignee: 허만근
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2014-11-07

Abstract

본 발명은 섬유원단이나 부직포, 피혁, 종이 등과 같은 피가공물을 가열가압하여 광택을 부여하거나 평활하게 확포함과 동시에 일정한 두께로 가공하기 위한 캘린더머신용 가공롤러의 가열장치에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명은 가공롤러의 외주면에 등간격으로 관통공을 뚫어 로타리죠인트를 통하여 공급된 열매유가 통과하면서 가공롤러를 가열케 하고, 가공롤러 중심부에 축공을 뚫어 관통공의 일측과 연결되게 함으로서, 가공롤러를 가열한 열매유가 축공을 통하여 회수된 다음 로타리죠인트를 통하여 열매유탱크로 회수될 수 있게 구성한 것이다.

Description

캘린더머신용 가공롤러의 가열장치{HEATING DEIVCE OF PROCESSING ROLLER FOR CALENDAR MACHINE}

본 발명은 섬유원단이나 부직포, 피혁, 종이 등과 같은 피가공물을 가열가압하여 광택을 부여하거나 평활하게 확포함과 동시에 일정한 두께로 가공하기 위한 캘린더머신용 가공롤러의 가열장치에 관한 것이다.

일반적으로 캘린더머신은 섬유원단이나 부직포, 피혁, 종이 등과 같은 피가공물을 가공롤러 사이를 통과시키면서 광택을 부여하거나 평활하게 확포시킴과 동시에, 일정한 두께로 가공하기 위한 장치로서, 상기에서 사용되는 가공롤러는 피가공물의 가공목적에 따라 적절한 온도로 가열, 가압하게 된다.

따라서 상기에서 사용되는 가공롤러의 구성을 검토하여 보면 환봉으로 구성된 탄소강 내부를 절삭가공하여 내면에 중공부를 형성하고, 상기 중공부 사이에 열매유를 통과시켜 가공롤러가 가열되게 하며, 이때 중공부의 공간이 넓기 때문에 중공부 내에 내부롤러를 끼워 중공부 면적을 줄여 열매유의 사용량을 줄일 수 있게 하고 있다.

따라서 환봉으로 된 탄소강 내부를 절삭가공하여 중공부를 구성하고, 상기 중공부 내에 다시 내부롤러를 끼워 설치하는 작업에 많은 어려움이 있는 것이었다.

또한 가공롤러의 중공부 내부를 스팀을 통과시켜 가열되게 하는 수단의 경우 중공부 바닥에 응축수가 발생하게 되므로 응축수 배출을 위한 별도의 사이폰 파이프를 설치하여야 하며, 사용중 내부에 위치하는 사이폰 죠인트가 분리될 경우 수리작업에 많은 어려움이 따르게 되는 등의 단점이 있는 것이었다.

피가공물을 가공하기 위한 가공롤러의 가열장치에 관한 선행기술을 검토하여 보면 특허 제10-0453385호 "직물지 가공용 롤러의 가열장치"(특허문헌 1)와, 특허 제10-0859417호 "가열실린더롤러의 표면온도 제어시스템 및 그 방법"(특허문헌 2)과, 특허 제10-1156926호 "코팅기의 직접가열식 히팅롤러"(특허문헌 3) 등이 제공된바 있다.

상기 특허문헌 1에 기재된 가공용 롤러의 기술구성을 검토하여 보면 원통형 고정파이프와, 상기 고정파이프 양단부에 밀폐되게 설치되면서 홀을 구비한 플랜지와, 오리피스를 형성하는 샤프트와, 상기 플랜지 외주에 결합되면서, 고정파이프와는 간격을 두며 설치되는 가압파이프와, 상기 가압파이프 양단부 내측에 밀폐되게 설치되면서 플랜지와는 이격되며 샤프트에 결합되는 커버를 구성되게 한 것이다.

상기 특허문헌 1의 가공용 롤러의 경우 가압파이프 내면중공부에 외경이 가압파이프의 내경보다 작은 고정파이프를 끼워, 그 사이에 원통형의 오일통로가 구성되게 한 것이나, 이는 오일통로의 공간이 넓어 많은 량의 오일을 필요로 하게 될 뿐 아니라, 가공용 롤러가 멈출 경우 오일이 잔류하는 바닥부와 오일의 열이 전달되지 않는 상부 사이에 온도편차가 발생하게 되며, 스팀을 사용할 경우 바닥에 응축수가 발생하게 되는 등의 문제가 있다.

또한 특허문헌 2 및 특허문헌 3의 경우 롤러의 가열수단을 전기히터를 사용하는 것으로서, 전기에너지의 소모가 많아지게 되므로 유지관리에 많은 비용이 소요되는 등의 단점이 있는 것이었다.

특허 제10-0453385호 "직물지 가공용 롤러의 가열장치" 특허 제10-0859417호 "가열실린더롤러의 표면온도 제어시스템 및 그 방법" 특허 제10-1156926호 "코팅기의 직접가열식 히팅롤러"

본 발명은 이러한 종래의 제반 단점을 시정하고자 캘린더머신용 가공롤러를 구성하되, 제작이 용이할 뿐 아니라 고른 열전달이 이루어지게 하여 온도편차를 최소화하고, 또한 가공롤러의 변형이 거의 발생하지 않도록 하여 피가공물의 가공정밀도를 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명은 가공롤러의 외주면에 등간격으로 관통공을 뚫어 로타리죠인트를 통하여 공급된 열매유가 통과하면서 가공롤러를 가열케 하고, 가공롤러 중심부에 축공을 뚫어 관통공의 일측과 연결되게 함으로서, 가공롤러를 가열한 열매유가 축공을 통하여 회수된 다음 로타리죠인트를 통하여 열매유탱크로 회수될 수 있게 구성한 것이다.

본 발명은 캘린더머신용 가공롤러를 구성하되, 가공롤러의 외주면에 등간격으로 관통공을 뚫어 구성하고, 중심부에는 축공을 뚫어 관통공의 일측과 연결되게 함으로서, 로타리죠인트를 통하여 공급된 열매유가 관통공을 통과하면서 가공롤러를 가열케 하고, 관통공을 통과한 열매유는 축공 및 로타리죠인트를 통하여 열매유탱크로 공급되게 함으로서 가공롤러의 제작이 용이할 뿐 아니라 열전달이 균일하게 이루어지게 하여 온도편차를 최소화하고, 가공롤러의 변형이 거의 발생하지 않도록 하여, 피가공물의 가공정밀도를 향상시킬 수 있게 되는 등의 효과가 있는 것이다.

도 1 : 본 발명 가공롤러의 측면구성도
도 2 : 본 발명 가공롤러의 일부분해사시도
도 3 : 도 2의 확대도
도 4 : 본 발명 가공롤러의 단면구성도
도 5 : 본 발명의 요부단면구성도(열매유 공급부)
도 6 : 본 발명의 요부단면구성도(열매유 회수부)
도 7 : 본 발명에 사용되는 로타리죠인트부의 단면도
도 8 : 본 발명에 구성된 축공과 관통공의 연결구성도
도 9 : 본 발명의 사용상태 예시도

이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

본 발명에서 제공하고자 하는 캘린더머신용 가공롤러의 가열장치는 가공롤러(10)와 로타리죠인트(60)로 구성되며, 가공롤러(10)는 본체(20)와 본체(20) 양측에 결합되는 플랜지(30)로 구성된다.

본체(20)의 구성을 설명한다.

본체(20)는 양측에 샤프트(21)를 돌출구성하고, 측면테두리에는 환형요입홈(22)을 구성하고, 상기 환형요입홈(22)에는 등간격으로 본체(20)를 길이방향을 관통하는 관통공(23)을 뚫어 구성한다.

환형요입홈(22)과 샤프트(21) 사이에는 본체(20)를 길이방향으로 관통하는 열차단공(24)을 등간격을 뚫어 구성하고, 로타리죠인트(60)가 연결되는 샤프트(21) 중심부에는 축공(25)을 뚫어 구성하되, 상기 축공(25) 단부는 도 4에서와 같이 타측에 위치하는 샤프트(21)까지 뚫려지게 한다.

양측 샤프트(21) 외면에는 중심부를 향하여 다수개의 유출공(26)을 뚫어 축공(25)과 연결되게 하고, 로타리죠인트(60)가 위치하는 유출공(26) 일측에는 도 5 및 도 8에서와 같이 볼트공(27)을 뚫은 다음 렌치볼트(28)와 밀폐용 마개(29)를 결합하고, 본체(20) 양측에는 등간격으로 나사공(31)을 뚫어 구성한다.

가공롤러(10)의 본체(20) 양측에 결합되는 플랜지(30)는 원판형으로 구성하되, 도 2 및 도 3에서와 같이 통공(32)과 다수개의 체결공(33) 및 유입공(34)을 뚫어 통공(32)에 샤프트(21)가 끼워지게 하고, 체결공(33)은 본체(20)의 나사공(31)과 일치되게 한 다음 체결볼트(35)로 체결함으로서, 본체(20) 양측에 플랜지(30)가 체결고정되게 하고, 이때 유입공(34)은 본체(20)의 환형요입홈(22)부분에 위치되게 한다.

가공롤러(10)의 본체(20) 양측에 플랜지(30)의 조립이 완료되면 양측 샤프트(21)에 뚫린 다수개의 유출공(26)과 플랜지(30)에 뚫린 유입공(34)을 연결관(37)으로 연결되게 하되, 닙플(36)을 통하여 이들이 연결되게 한다.

본체(20) 중앙에 뚫린 축공(25)에는 밀폐기능을 하는 메탈(42)을 끼워 걸림턱(44)에 걸려지게 한 다음 도 8에서와 같이 볼트공(27)에 끼워진 렌치볼트(28)로 고정되게 함으로서 축공(25)에 끼워진 메탈(42)의 이동이 방지되게 한다.

또한 샤프트(21)에 뚫린 축공(25) 입구부에는 걸림판(51)이 형성된 회전축관(50)을 나사식으로 조립하여 샤프트(21)와 함께 회전되게 하고, 상기 회전축관(50) 내면에는 회전축관(50)의 내경보다 작은 외경을 갖되, 축공(25)에 끼워진 메탈(42)의 내경과 동일한 외경을 갖는 회수관(40)을 끼워 회수관(40)과 회전축관(50) 사이와, 회수관(40)과 샤프트(21)에 뚫린 축공(25) 사이에 공간부(43)을 형성하여 유출공(26)과 연결되게 한다.

샤프트(21) 단부에 나사결합된 회전축관(50)에는 유입구(61) 및 유출구(62)가 형성된 로타리죠인트(60)를 연결한다.

로타리죠인트(60)의 연결수단은 도 7에서와 같이 회전축관(50)에 구성된 걸림판(51) 내측에 메탈(63)이 끼워진 결속구(64)를 끼우고, 걸림판(51) 외측에서 메탈(63')이 끼워진 본체(65) 끼운 다음 결속구(64)에서 볼트(66)로 본체(65)와 체결고정되게 한다.

이때 본체(65) 내면에 위치하는 메탈(63')은 본체(65)와 회전축관(60) 사이에 끼워지면서 밀폐되게 하고, 메탈(63') 일측에 압지편(67)을 위치시킨 다음 스프링(68)으로 탄지되게 하고, 본체(65) 외측 단부에 유출구(62)가 형성된 연결구(69)를 나사결합되게 하여서 된 것이다.

미설명부호 (80)은 캘린더머신, (81)은 프레임, (82)는 브라켓, (83)은 구동모터, (84)는 공급호스, (85)는 배출호스이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 가공롤러(10)는 도 9에서와 같이 캘린더머신(80)의 프레임(81) 상에 브라켓(82)을 통하여 설치한 다음 구동모터(83)를 작동시키면 가공롤러(10)가 회전하게 되고(가공롤러(10)는 수평으로 나란히 설치된 상태임), 상기 가공롤러(10) 사이에 섬유원단이나 부직포, 피혁, 종이 등과 같은 피가공물을 통과시켜 광택을 부여하거나, 평활하게 확포함과 동시에 가열가압하여 일정한 두께로 가공되게 한다는 것은 종래와 다를바 없다.

본 발명은 상기 캘린더머신(80)에서 사용하는 가공롤러(10)는 가열수단이 효과적으로 이루어질 수 있게 함과 동시에 사용중 가공롤러(10)의 변형을 방지할 수 있게 한다는 것이다.

캘린더머신(80)을 작동시키면 브라켓(82)에 굴대설치된 샤프트(21)를 축으로 가공롤러(10)가 회전하게 되며, 이때 샤프트(21)의 축공(25) 단부에 나사결합된 회전축관(50)만 회전하고, 로타리죠인트(60)나 회수관(40)은 회전하지 않는다.

이때 로타리죠인트(60)와 회전축관(50) 사이에는 메탈(63)(63')이 위치하고 있고, 상기 메탈(63)(63')은 스프링(68)에 의해 탄지되므로 밀폐성을 유지하면서 로타리죠인트(60)는 고정된 상태에서 가공롤러(10)와 함께 회전축관(50)만 회전하는 작동에는 무리가 없다.

상기 가열롤러(10)의 가열은 다음과 같이 이루어지게 된다.

로타리죠인트(60)에 구성된 유입구(61)를 통하여 열매유나 스팀이 펌핑되어 오면 회전축관(50)과 회수관(40) 사이에 구성된 공간부(43)로 유입된 다음 유출공(26)과 연결관(37) 및 유입공(34)을 통하여 환형요입홈(22) 내로 유입된다.

이때 회수관(40) 외면에 끼워진 메탈(42)은 축공(25)과 회수관(40) 사이의 공간부(43)를 차단하여 열매유나 스팀이 유출공(26)을 통하여 환형요입홈(22)으로 공급되게 한다.

환형요입홈(22)으로 공급되어온 열매유나 스팀이 등간격으로 뚫린 관통공(23)을 지나면서 가공롤러(10)의 본체(20)를 가열하게 되고 관통공(23)을 통과한 열매유나 스팀은 다시 타측에 위치한 환형요입홈(22)으로 이동한 다음 연결관(37)을 통하여 축공(25)으로 유입된다.

축공(25)으로 유입된 열매유나 스팀은 회수관(40)의 회수공(41)으로 유입된 다음 로타리죠인트(60)의 유출구(62)를 통하여 탱크(도시안됨)로 회수되고 회수된 열매유나 스팀은 가열하여 재사용된다.

가공롤러(10)에 뚫린 열차단공(24)은 관통공(23)을 통과하는 열매유나 스팀의 열기가 가공롤러(10)의 본체(20) 중심부쪽으로 전달되는 열손실을 방지하여 가공롤러(10)의 효과적인 가열이 이루어질 수 있게 하는 것이다.

뿐만 아니라 본 발명의 가공롤러(10)는 본체(20) 상에 횡방향으로 관통공(23)과 열차단공(24) 및 축공(25)을 드릴링하는 작업으로 제작이 가능하게 되므로 가공롤러(10)의 제작이 용이할 뿐 아니라 견고성이 우수하여 가열, 가압상태에서도 변형이 일어나지 않게 되므로 피가공물의 우수한 가공작업성을 기대할 수 있게 된다.

(10)--가공롤러 (20)--본체
(21)--샤프트 (22)--환형요입홈
(23)--관통공 (24)--열차단공
(25)--축공 (26)--유출공
(27)--볼트공 (28)--렌치볼트
(29)--밀폐용 마개 (30)--플랜지
(31)--나사공 (32)--통공
(33)--체결공 (34)--유입공
(35)--체결볼트 (40)--회수관
(41)--회수공 (42)--메탈
(43)--공간부 (44)--걸림턱
(50)--회전축관 (51)--걸림판
(60)--로타리죠인트 (61)--유입구
(62)--유출구 (63)--메탈
(64)--결속구 (65)--본체
(66)--볼트 (67)--압지편
(68)--스프링 (69)--연결구

Claims

가공롤러(10)를 구성하는 본체(20) 양측에 축공(25)이 뚫린 샤프트(21)와 환형요입홈(22)을 구성하되, 일측 샤프트(21) 내면에 축공(25)을 뚫어 구성하고, 환형요입홈(22)에는 등간격으로 관통공(23)을 구성한 다음, 플랜지(30)를 체결고정하고, 상기 플랜지(30)에 유입공(34)을 구성하여 환형요입홈(22)과 연결되게 하고, 상기 플랜지(30) 일측 샤프트(21) 상에 축공(25)과 연결된 유출공(26)을 뚫은 다음 유입공(34)과 연결관(37)으로 연결하고, 일측 샤프트(21)에 뚫린 축공(25)에 회전축관(50)을 결합하고, 상기 회전축관(50) 내면에 회수관(40)을 끼워 회전축관(50)과 회수관(40) 사이와, 축공(25)과 회수관(40) 사이에 공간부(43)가 형성되게 하고, 유출공(26) 일측에 위치하는 회수관(40)에 메탈(42)을 끼워 공간부(43)가 밀폐되게 하고, 회전축관(50) 단부에 유입구(61)와 유출구(62)로 구성된 로타리죠인트(60)를 결합구성함으로서, 유입구(61)로 유입된 열매유나 스팀이 공간부(43)로 유입된 다음, 유출공(26)과 연결관(37) 및 유입공(34)을 통하여 환형요입홈(22)으로 유입되고, 환형요입홈(22)에 유입된 열매유나 스팀은 관통공(23)을 통과하면서 본체(20)를 가열하고, 관통공(23)을 통과한 열매유나 스팀은 유입공(30)과 연결관(37) 및 유출공(26)을 통하여 축공(25)으로 유입되고, 축공(25)으로 유입된 열매유나 스팀은 회수관(40)을 통하여 유출구(62)로 유출되게 하여 가공롤러(10)가 가열되게 구성함을 특징으로 하는 캘린더머신용 가공롤러의 가열장치.
제1항에 있어서, 본체(20) 양측에 구성된 샤프트(21)와 관통공(23) 사이에 열차단공(24)을 구성하여 관통공(23)을 통과하는 열매유나 스팀의 열손실을 방지할 수 있게 함을 특징으로 하는 캘린더머신용 가공롤러의 가열장치.
제1항에 있어서, 축공(25) 내면에 걸림턱(44)을 구성하고, 상기 걸림턱(44)에 메탈(42)이 걸려 고정되게 하고, 상기 메탈(42)은 볼트공(27)에 결합된 렌치볼트(28)에 의해 이동이 방지될 수 있게 함을 특징으로 하는 캘린더머신용 가공롤러의 가열장치.