KR101619658B1

KR101619658B1 - 공기부상식 비접촉 롤러

Info

Publication number: KR101619658B1
Application number: KR1020140173265A
Authority: KR
Inventors: 백승진
Original assignee: 주식회사 인터벡스테크놀로지
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2016-05-12

Abstract

본 발명은 비접촉 롤러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼트 머리가 없는 무두(無頭)볼트를 이용하여 원통형 롤러에 압축 공기를 분사하기 위한 미세 분사공을 형성하는 공기부상식 비접촉 롤러에 관한 것이다.

Description

공기부상식 비접촉 롤러{Non-contact Roller}

비접촉 롤러는 종이나 합성수지의 필름을 연속적으로 이송하기 위해 사용하는 것으로, 특히, 종이나 합성수지 필름이 롤러의 외주 면과 직접 접촉하지 않은 상태에서 연속적으로 이송하는 것이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 종래 기술에 따른 공기부상식 비접촉 롤러는, 내부가 중공인 원통형의 롤러(100)와, 상기 원통형 롤러(100)의 외주 면에 형성되어 있는 다수의 미세 분사공(110)과, 상기 원통형 롤러(100)의 내부로 압축공기를 주입하기 위한 압축공기 공급장치(도시되지 않음)를 포함하여 이루어진다.

따라서 원통형 롤러(100)의 내부로 압축공기가 공급되면, 상기 원통형 롤러(100)의 외주 면에 형성된 미세 분사공(110)을 통해서 압축 공기가 외부로 분사된다. 이때 미세 분사공(110)에서 분사되는 압축 공기의 분사 압력에 의해서 원통형 롤러(100)의 외주 면에 있는 필름(120)이 롤러와 접촉되지 않은 상태에서 이송되게 된다. 이와 같이, 공기부상식 비접촉 롤러(100)는 필름(120)과 롤러(110)가 직접 접촉하지 않기 때문에 필름(120)의 인쇄 면이 훼손되는 것을 방지할 수 있다.

이를 위해서, 상기 원통형 롤러(100)의 외주 면에 일정한 간격으로 미세 분사공(110)을 천공하여야 하는데, 이때, 미세 분사공(110)의 지름이 작을수록 적은 에너지로 높은 분사 압력을 얻을 수 있기 때문에 지름이 작은 미세 분사공(110)을 형성할 것이 요구되나, 원통형 롤러(100)에 지름이 작은 미세 분사공(110)을 직접 천공하기 위해서는 값비싼 장비와 고도로 숙련된 기술이 요구된다.

이에 따라서 비교적 쉽게 원통형 롤러(100)에 미세 분사공(110)을 형성하는 다양한 기술이 개발되었다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 원통형 롤러(100)에 미세 분사공(110)을 직접 천공하는 대신에, 미세공(135)이 형성된 원기둥 부재(130)를 원통형 롤러(100)에 형성된 관통구멍에 결합하여 원하는 크기의 미세 분사공(110)을 형성하는 것이다.

또한, 원기둥 부재(130) 전부를 관통하는 미세공(135)을 형성하지 않고, 상부에 일정한 깊이로 상부구멍(131)을 형성하고, 하부에도 일정한 깊이로 하부구멍(132)을 형성한 다음 그 사이를 연결하는 미세공(135)을 천공함으로써 비교적 저렴한 비용으로 미세 분사공(110)을 형성하였다.

그러나 종래 기술에 따른 공기부상식 비접촉 롤러(100)는, 원통형 롤러(100)의 외 측면에 형성된 비교적 지름이 큰 상부구멍(131)이 노출되기 때문에 이 상부구멍(131)을 통해서 이물질이 삽입되어 미세 분사공이 막히는 문제가 있었다. 이와 같이 상부구멍(131)에 이물질이 삽입되면 공기가 원활하게 방사되지 않아 필름(120)의 인쇄 면이 훼손되는 불량이 발생할 수 있다.

또한, 종래와 같이, 미세공(135)의 바깥에 비교적 지름이 큰 상부구멍(131)이 위치하면, 미세공(135)을 통해서 분사되는 압축 공기가 상부구멍(131)을 통과하면서 속도가 급속히 떨어져 분사 압력이 저하되므로 필름이 원통형 롤러(100)와 접촉되어 오염되는 문제가 있었다.

10-0654297 (2006년11월29일 등록) 10-0865702 (2008년10월22일 등록)

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 외부로부터 이물질이 끼지 않고 공기가 원활하게 방사되어 강한 분사 압력을 유지하여 필름이 오염되거나 손상되는 것을 방지할 수 있는 공기부상식 비접촉 롤러를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 저렴한 비용으로 미세 분사공을 형성하면서도 외부로부터 이물질이 유입되지 않도록 하고 분사 압력도 떨어지지 않는 공기부상식 비접촉 롤러를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 무두볼트를 이용하여 저렴한 비용으로 미세 분사공을 형성하여 외부로부터 이물질에 미세 분사공에 막히는 것을 방지함과 아울러 분사 압력도 높일 수 있는 공기부상식 비접촉 롤러를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 공기부상식 비접촉 롤러는,

외 측면과 내 측면을 갖는 원통형 롤러와 상기 원통형 롤러의 외주 면에 형성된 다수의 미세 분사공을 포함하는 비접촉 롤러에 있어서,

상기 원통형 롤러의 외 측면에 형성된 외부구멍과;

상기 원통형 롤러의 내 측면에 형성되고 상기 외부구멍보다 작은 지름을 갖는 내부구멍과;

상기 외부구멍에 체결되고 볼트 머리가 없는 원주형 본체로 이루어진 무두볼트;를 포함하여 이루어지되,

상기 무두볼트의 원주형 본체의 하단에는 수평 미세홈이 형성되고, 상기 원주형 본체의 양측 면에는 상기 수평 미세홈의 양단과 연결되는 두 개의 수직 미세홈이 형성되어, 상기 외부구멍에 상기 무두볼트를 체결할 때, 상기 내부구멍은 상기 수평 미세홈과 연결되고, 상기 수평 미세홈은 상기 수직 미세홈과 연결되어 상기 미세 분사공이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 비접촉 롤러는 수평 홈과 수직 홈이 구비된 무두볼트를 이용하여 저렴한 비용으로 미세 분사공을 형성함으로써 외부로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하고 분사 압력도 향상시킬 수 있어 필름이 원통형 롤러와 접촉되어 인쇄면이 오염되거나 손상되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 공기부상식 비접촉 롤러를 보여주는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 공기부상식 비접촉 롤러의 일 예를 보여주는 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 공기부상식 비접촉 롤러를 보여주는 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 무두볼트의 일 예를 보여주는 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 무두볼트의 평면도,
도 6은 도 4에 도시된 무두볼트의 저면도,
도 7은 본 발명에 따른 공기부상식 비접촉 롤러의 다른 실시 예를 보여주는 확대 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 공기부상식 비접촉 롤러의 작용을 보여주는 설명도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공기부상식 비접촉 롤러의 바람직한 실시 예에 대해서 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 공기부상식 비접촉 롤러(1)의 일 예를 보여주는 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 공기부상식 비접촉 롤러(1)(이하 '비접촉 롤러' 함)는, 원통형 롤러(10)와, 상기 원통형 롤러(10)의 외주 면에 형성된 다수의 미세 분사공(20)을 포함하여 이루어진다.

본 발명의 비접촉 롤러(1)는 상기 원통형 롤러(10)에 형성된 관통구멍(30)에 무두볼트(40)를 체결하여 미세 분사공(20)을 형성하는 것을 특징으로 한다.

더욱 구체적으로, 상기 원통형 롤러(10)는 외 측면(10a)과 내측 면(10b)을 갖는 원통형으로 이루어지고, 외 측면(10a)과 내측 면(10b)을 관통하는 관통구멍(30)이 형성된다.

상기 관통구멍(30)은 외 측면(10a)에 일정 깊이로 형성되는 외부구멍(31)과 내 측면(10b)에 일정 깊이로 형성되는 내부구멍(32)으로 이루어진다. 이때, 상기 내부구멍(32)은 외부구멍(31)보다 작은 지름으로 이루어진다. 이에 따라 상기 외부구멍(31)과 내부구멍(32) 사이에 단턱(33)이 형성된다. 상기 단턱(33)은 후술하는 무두볼트(40)를 지지하는 역할을 한다.

상기 무두볼트(40)는 상기 외부구멍(31)에 체결되는 것으로, 상단에 돌출된 볼트 머리가 없는 원주형 본체(61)로 이루어진다. 그리고 상기 원주형 본체(61)의 외주 면에는 상기 외부구멍(31)의 내주 면에 형성된 나사산(39)에 대응하는 나사홈(69)이 형성된다.

상기 원주형 본체(61)는 상기 외부구멍(31)에 삽입될 때 그 상단이 돌출되지 않도록 외부구멍(31)보다 약간 작은 높이를 갖는다. 그리고 상기 무두볼트(60)의 상단에는 육각 홈이나 일자 또는 십자 홈이 형성된다. 이것은 렌치나 드라이버를 이용하여 무두볼트(60)를 체결하거나 해제할 수 있게 한다.

그리고 상기 무두볼트(60)의 원주형 본체(61)의 하면에는 수평 미세홈(65)이 형성된다. 상기 수평 미세홈(65)은 'V' 자의 단면을 갖도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 수평 미세홈(65)은 하부와 양단이 개방된 형태로 이루어진다. 이러한 수평 미세홈(65)은 미세공을 천공하는 것보다 쉽게 형성할 수 있다. 이때, 수평 미세홈(65)의 크기는 실질적으로 미세공과 대응된다. 바람직하게 상기 수평 미세홈(65)의 폭은 50㎛로 할 수 있다.

또한, 상기 무두볼트(60)의 원주형 본체(61)의 양 측면에는 수직 미세홈(67)이 형성된다. 상기 수직 미세홈(67)은 'ㄷ' 자의 단면을 갖도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 수직 미세홈(67)은 상·하단 그리고 외 측 방향이 개방된다. 이러한 수직 미세홈(67)은 일반적으로 미세공을 천공하는 것도 쉽게 형성할 수 있다. 이때, 수직 미세홈(67)의 크기는 실질적으로 미세공과 대응된다. 바람직하게 상기 수직 미세홈(67)의 폭은 0.5mm이고 깊이는 0.3mm로 할 수 있다. 또한, 바람직하게 상기 두 개의 수직 미세홈(67)은 수평 미세홈(65)의 양단에서 만나도록 형성한다.

아울러, 상기 무두볼트(60)의 원주형 본체(61)의 하단에는, 일정한 크기의 공간형성부(68)를 더 형성할 수 있다. 상기 공간형성부(68)는 원주형 본체(61)의 하단 가장자리에 링 형상의 공간(66)을 형성한다. 상기 공간(64)는 수직 미세홈(67)과 수평 미세홈(65)이 항상 연결될 수 있도록 한다.

바람직하게 상기 공간형성부(68)는 원주형 본체(61)의 하단 중앙에 원주형으로 형성하되, 상기 원주형 본체(61)의 지름보다 작은 지름으로 이루어진다. 따라서 상기 무두볼트(60)를 외부구멍(31)에 체결하면, 상기 공간형성부(68)의 둘레와 관통구멍(30) 사이에 일정한 공간(66)이 형성되게 된다.

이와 같이, 본 발명의 비접촉 롤러(1)는, 원통형 롤러(10)에 외부구멍(31)과 내부구멍(32)을 형성한 후, 상기 외부구멍(31)에 본 발명에 따른 무두볼트(60)를 체결하여, 상기 원통형 롤러(10)의 외주 면에 다수의 미세 분사공(20)을 형성하는 것이다.

또한, 상기 원통형 롤러(10)에 외부구멍(31)과 내부구멍(32)을 직접 형성하지 않고, 도 7에서 보는 바와 같이, 원기둥 부재(50)의 상단에 일정한 깊이로 외부구멍(31)을 형성하고, 하단에 일정한 깊이로 내부구멍(32)을 형성하되 상기 외부구멍(31)과 내부구멍(32) 사이에 단턱(33)이 형성되도록 서로 연결한 다음, 상기 외부구멍(31)에 본 발명에 따른 무두볼트(60)를 체결하여 다수의 미세 분사공(20)을 형성한 후, 상기 원기둥 부재(50)를 원통형 롤러(10)에 형성된 소정의 관통구멍(70)에 결합한다.

이하에서는 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 비접촉 롤러의 작용에 대해서 설명한다.

상기 원통형 롤러(10)의 내부로 압축 공기를 주입하면, 상기 원통형 내부로 주입된 압축 공기는, 내부구멍(32)과 수평 미세홈(65) 및 수직 미세홈(67)을 거쳐서 원통형 롤러(10)의 외주 면의 외부로 분사되게 된다.

그리고 상기 무두볼트(60)의 하부에 공간형성부(68)를 형성한 경우에는, 상기 수평 미세홈(65)을 통과한 공기는 공간형성부(68) 주변에 형성된 공간(66)을 통해서 수직 미세홈(67)으로 공급된다.

그리고 상기 수평 미세홈(65)와 수직 미세홈(67)을 통해서 분사되는 공기는 분사 압력이 강력하기 때문에 원통형 롤러(10)의 주변에 있는 필름(120)을 부상시켜서 상기 필름(120)을 비접촉식으로 이송하게 된다. 또한, 수평 미세홈(65)을 통해 분사되는 공기는 다시 원통형 롤러(10)의 내부로 들어갈 수 없기 때문에 미세 분사공의 압력이 원통형 롤러(10)의 압력 이하로 떨어지는 것이 방지된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 비접촉 롤러(1)는 원통형 롤러(10)에 수평 미세홈(65)과 수직 미세홈(67)이 형성된 무두볼트(60)를 체결하여 미세 분사공(20)을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 상기 수평 미세홈(65)와 수직 미세홈(67)은 미세공을 천공하는 것보다 용이하므로 미세 분사공을 쉽게 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 비접촉 롤러(1)는 무두볼트(60)에 의해 형성된 미세 분사공(60)의 지름이 작기 때문에 외부로부터 이물질이 삽입되는 것이 방지된다. 또한, 본 발명은 따른 비접촉 롤러(1)는 수평 미세홈(65)과 수직 미세홈(67)을 통해서 바로 원통형 롤러(10)의 외부로 분사하기 때문에 공기의 분사 압력을 높일 수 있어 미세 분사공(60)이 막히는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경가능하다는 것은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

1: 비접촉 롤러 10: 원통형 롤러
11: 외 측면 12: 내 측면
20: 미세 분사공 30: 관통구멍
31: 외부구멍 32: 내부구멍
33: 단턱 50: 원기둥 부재
60: 무두볼트 61: 원주형 본체
62: 육각홈 65:수평 미세홈
66: 공간 67: 수직 미세홈
68: 공간형성부 69: 나선홈

Claims

외 측면과 내 측면을 갖는 원통형 롤러와 상기 원통형 롤러의 외주 면에 형성된 다수의 미세 분사공을 포함하는 비접촉 롤러에 있어서,
상기 원통형 롤러의 외 측면에 형성된 외부구멍과;
상기 원통형 롤러의 내 측면에 형성되고 상기 외부구멍보다 작은 지름을 갖는 내부구멍과;
상기 외부구멍에 체결되고 볼트 머리가 없는 원주형 본체로 이루어진 무두볼트;를 포함하여 이루어지되,
상기 무두볼트의 원주형 본체의 하단에는 수평 미세홈이 형성되고, 상기 원주형 본체의 양측 면에는 상기 수평 미세홈의 양단과 연결되는 두 개의 수직 미세홈이 형성되어, 상기 외부구멍에 상기 무두볼트를 체결할 때, 상기 내부구멍은 상기 수평 미세홈과 연결되고, 상기 수평 미세홈은 상기 수직 미세홈과 연결되어 상기 미세 분사공이 형성된 것을 특징으로 하는 공기부상식 비접촉 롤러.
제1 항에 있어서,
상기 무두볼트의 원주형 본체 하단에는, 둘레에 일정한 공간을 형성하는 일정한 크기의 공간형성부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 공기부상식 비접촉 롤러.
제1 항에 있어서,
상기 외부구멍과 내부구멍이 형성된 원기둥 부재에 상기 무두볼트를 체결한 후, 상기 원통형 롤러의 관통구멍에 결합하여 상기 미세 분사공을 형성하는 것을 특징으로 하는 공기부상식 비접촉 롤러.
제1 항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 무두볼트의 원주형 본체의 상단에는 육각 홈이나 일자 홈 또는 십자 홈이 형성되고 상기 원주형 본체의 외주 면에는 상기 외부구멍의 내측면에 형성된 나사홈에 대응하는 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 공기부상식 비접촉 롤러.