KR101841575B1 - 산업용 고무롤의 홈 가공용 휠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필름ㆍ제지ㆍ섬유 등의 제조설비에 사용되는 산업용 고무롤의 표면에 홈을 가공하기 위한 휠에 관한 기술로서, 고무롤의 표면에 특정한 패턴으로 홈을 가공할 수 있고, 산업용 고무롤의 특성에 따라 홈의 패턴을 다양하게 변형할 수 있을 뿐만 아니라 필름 원단의 주행 직진성 및 안정성을 최대한 높이며, 회전휠의 밸런스를 잡아주어 가공작업에서 떨림현상을 방지하고, 가공성을 높이는 산업용 고무롤의 홈 가공용 휠에 관한 기술이다.
이러한 본 발명의 주요 구성은, 원통 형상으로 구성되고, 중앙부에 체결홀이 형성되는 한편 한쪽 측면의 가장자리 둘레에 커터홈이 형성된 회전휠; 상기 회전휠의 커터홈에 끼워져 고정 설치되는 커터; 및 상기 회전휠의 다른 한쪽 측면에 결합 설치되고, 웨이트가 부착되는 밸런스휠;을 포함하여 구현된다.

Description

산업용 고무롤의 홈 가공용 휠 {Industrial rubber roll grooving wheel}

본 발명은 필름ㆍ제지ㆍ섬유 등의 제조설비에 사용되는 산업용 고무롤의 표면에 홈을 가공하기 위한 휠에 관한 기술로서, 보다 상세하게 설명하면 모터의 구동으로 회전하는 회전휠의 한쪽 측면에 끝이 날카로운 커터가 설치되고, 이와 반대쪽 측면에 회전휠의 밸런스(balance)를 잡아주는 밸런스휠이 설치됨으로써, 고무롤의 표면에 특정한 패턴으로 홈을 가공할 수 있고, 산업용 고무롤의 특성에 따라 홈의 패턴을 다양하게 변형할 수 있을 뿐만 아니라 필름 원단의 주행 직진성 및 안정성을 최대한 높이며, 회전휠의 밸런스를 잡아주어 가공작업에서 떨림현상을 방지하고, 가공성을 높이는 산업용 고무롤의 홈 가공용 휠에 관한 기술이다.

일반적으로 필름ㆍ제지ㆍ섬유 등의 제조설비는 필름, 스트립, 시트 등의 물품을 제조공정에 따라 이송하기 위하여 다수의 롤(Roll)이 사용되며, 이러한 롤은 사용 목적 및 특성에 따라 다양한 재질로 제작되고 있는데, 예를 들어 섬유강화 플라스틱(FRP)이나 탄소섬유강화 플라스틱(CFRP) 또는 스틸(steel) 및 고무(rubber) 등의 재질로 제작되고 있다.

종래 산업용 필름의 제조설비에서 완성된 필름의 권취과정은, 먼저 완성된 필름이 커팅기로 슬리팅(slitting) 후, 고무 재질로 이루어진 컨텍트롤을 거친 다음, 이와 인접한 와인딩롤에 감겨 권취된다.

여기서, 완성된 필름을 권취할 경우, 컨텍트롤과 와인딩롤은 회전하는 상태로서, 필름과 컨텍트롤이 접촉하는 지점 및 필름과 와인딩롤이 접촉하는 지점에서 공기가 외부로 배출되지 못하고, 내부로 유입되어 필름과 롤 사이에 공기층(기포)이 발생함에 따라 와인딩된 필름의 표면에 주름이 발생하여 품질을 저하시키는 문제점이 있다.

또한 종래 필름의 이송설비에서 롤 측으로 유입되는 공기층은 필름 원단의 진행속도가 빠르고, 롤의 회전이 빠를수록 증가할 뿐만 아니라 롤 측으로 유입된 공기층은 필름 원단과 롤의 접촉면 사이를 흐르면서 이들 사이의 마찰력을 크게 저하시키며, 이로 인하여 롤과 필름 원단에 슬립(slip)이 발생하는 문제점이 있다.

결과적으로, 필름 원단에 슬립이 발생하면, 필름 원단이 그 후방측으로 주행하면서 좌우로 유동 즉, 원단의 폭방향으로 유동이 발생하고, 이로 인해 필름의 주행 직진성 및 안정성이 크게 떨어지므로 와인딩롤에 감긴 필름 원단의 양측 단면이 깨끗하지 않고, 흐트러져 감김으로써, 상품가치가 저하되고, 후속 공정에서 작업효율이 떨어질 뿐만 아니라 각종 트러블을 야기하게 된다.

따라서, 필름 원단의 주행 직진성 및 안정성을 개선하기 위한 방안이 제안되고 있으며, 예를 들어 PET, OPP, CPP, BOPP 등 필름 원단의 주행 직진성 및 안정성을 향상시키기 위하여 표면에 경방향 일자홈 또는 경방향 나선홈이 가공된 고무롤이 제안되고 있다.

종래 산업용 고무롤의 표면에 경방향 일자홈 또는 나선홈을 가공하기 위한 대표적인 선행기술로서, 대한민국 등록특허 제10-1508510호(고무롤러 가공장치)가 제시된 바 있다.

상기 선행기술은 고무롤의 양측 샤프트를 공작기계의 로터리 테이블과 심압대에 각각 척킹하여 고무롤을 회전시키면서 공구대에 설치된 그라인더휠을 심압대 방향으로 이동시켜 고무롤의 표면에 원주방향으로 나선홈을 가공하게 된다.

이러한 선행기술은 고무롤을 회전시키면서 그라인더휠을 한쪽 방향으로 이송시켜 고무롤의 표면에 홈을 가공하므로, 홈의 패턴이 나선형으로 국한되고, 산업용 고무롤의 특성에 따라 홈의 패턴을 다양하게 변형할 수 없으며, 필름 원단의 주행 직진성 및 안정성을 높이는데 제한적인 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0740777호. 대한민국 등록특허 제10-0778534호. 대한민국 등록특허 제10-1045140호. 대한민국 등록특허 제10-1170531호. 대한민국 등록특허 제10-1508510호.

본 발명은 종래 산업용 고무롤의 표면에 홈을 가공하기 위한 선행기술에서 홈의 패턴이 나선형으로 국한되고, 홈의 패턴을 다양하게 변형할 수 없는 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 끝이 날카로운 커터가 모터의 구동으로 회전하는 회전휠의 한쪽 측면에 설치되고, 이와 반대쪽 측면에 회전휠의 밸런스를 잡아주는 밸런스휠이 설치됨에 따라 고무롤의 표면에 특정한 패턴으로 홈을 가공할 수 있는 산업용 고무롤의 홈 가공용 휠을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 커터가 회전하면서 고무롤의 표면에 간헐적으로 특정한 패턴의 홈을 형성하여 고르게 분포시킴으로써, 필름과 고무롤의 접촉면에서 공기층(기포)을 제거하여 필름 원단의 주행 직진성 및 안정성을 최대한 높이고, 회전속도와 이송속도 및 이송방향 등을 조절하여 산업용 고무롤의 특성에 따라 홈의 패턴을 다양하게 변형할 수 있는 산업용 고무롤의 홈 가공용 휠을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

원통 형상으로 구성되고, 중앙부에 체결홀이 형성되는 한편 한쪽 측면의 가장자리 둘레에 커터홈이 형성된 회전휠; 상기 회전휠의 커터홈에 끼워져 고정 설치되는 커터; 및 상기 회전휠의 다른 한쪽 측면에 결합 설치되고, 웨이트가 부착되는 밸런스휠;을 포함하여 구현된다.

또한 본 발명의 실시예로서, 회전휠은 중앙부에 나사산이 형성된 체결홀이 관통 형성되고, 상기 체결홀과 가장자리 둘레 사이에 일정한 간격으로 다수개의 장공이 관통 형성되며, 상기 커터홈은 가장자리 단부에서 중심부를 향하여 형성되는 한편 외측면이 개방된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예로서, 밸런스휠은 중심부에 중공홀이 관통 형성된 체결부가 커터가 위치한 방향으로 돌출 형성되며, 외측면 가장자리 둘레에 웨이트홈이 형성되는 한편 상기 웨이트홈에 다수개의 웨이트가 체결나사로 고정 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예로서, 회전휠의 커터홈은 한쪽 측면의 가장자리 둘레에 일정한 간격으로 다수개가 형성되고, 회전휠의 회전 방향으로 경사지게 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예는 모터의 구동으로 회전하는 회전휠의 한쪽 측면에 끝이 날카로운 커터가 설치되고, 이와 반대쪽 측면에 회전휠의 밸런스(balance)를 잡아주는 밸런스휠이 설치됨으로써, 고무롤의 표면에 특정한 패턴으로 홈을 가공할 수 있고, 회전휠의 밸런스를 잡아주어 홈의 가공작업에서 떨림현상을 방지할 뿐만 아니라 홈의 가공성을 높이는 효과가 있다.

아울러, 본 발명의 실시예는 커터가 회전하면서 고무롤의 표면에 간헐적으로 특정한 패턴의 홈을 형성하여 고르게 분포시킴으로써, 필름과 고무롤의 접촉면에서 공기층(기포)을 제거하여 필름 원단의 주행 직진성 및 안정성을 최대한 높이는 효과가 있다.

또한 본 발명의 실시예는 회전휠과 커터의 회전속도와 이송속도 및 이송방향 등을 조절하여 산업용 고무롤의 사용 특성에 따라 홈의 패턴과 모양을 다양하게 변형할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명에서 설치상태를 나타낸 측단면도.
도 4는 본 발명에서 커터홈을 나타낸 요부 정면도.
도 5는 본 발명에서 커터의 설치상태를 나타낸 요부 정면도.
도 6은 본 발명에서 밸런스휠의 설치상태를 나타낸 배면도.
도 7은 본 발명에서 밸런스휠의 설치상태를 나타낸 요부 측단면도.
도 8은 본 발명에서 커터홈의 다른 실시예를 나타낸 정면도.
도 9는 본 발명에서 홈 가공상태를 나타낸 요부 평면도.
도 10은 본 발명에서 산업용 고무롤을 나타낸 사시도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 주요 구성을 살펴보면, 원통 형상으로 구성되고, 중앙부에 체결홀(11)이 형성되는 한편 한쪽 측면의 가장자리 둘레에 커터홈(13)이 형성된 회전휠(10); 상기 회전휠(10)의 커터홈(13)에 끼워져 고정 설치되는 커터(20); 및 상기 회전휠(10)의 다른 한쪽 측면에 결합 설치되고, 웨이트(35)가 부착되는 밸런스휠(30);을 포함하여 이루어진다.

상기 실시예의 주요 구성에서 회전휠(10)은 모터의 구동으로 회전하는 기능으로서, 상기 회전휠(10)은 도면에서 도 1 내지 도 3과 같이, 납작한 원통 형상으로 구성되고, 그 중앙부에 나사산이 형성된 체결홀(11)이 형성되는 한편 한쪽 측면의 가장자리 둘레에 커터홈(13)이 형성된다.

상기에서 회전휠(10)은 중앙부에 나사산이 형성된 체결홀(11)이 관통 형성되고, 상기 체결홀(11)과 가장자리 둘레 사이에 일정한 간격으로 다수개의 장공(12)이 관통 형성되며, 상기 커터홈(13)은 가장자리 단부에서 중심부를 향하여 형성되는 한편 외측면이 개방된다.

상기에서 커터홈(13)은 도면에서 도 4와 같이, 외측면이 개방된 사각이나 또는 반원형으로 형성할 수 있으며, 커터(20)가 사각의 막대 형상이면 사각으로 형성하고, 커터(20)가 원통형 막대 형상이면 반원형으로 구성할 수 있으며, 커터(20)의 형상에 따라 달리하여 형성된다.

한편 상기에서 중심부의 체결홀(11)과 가장자리 둘레 사이에 형성된 다수개의 장공(12)은 회전휠(10)의 하중을 줄이는 기능으로서, 회전휠(10)의 하중을 줄임에 따라 모터의 구동력을 줄이고, 회전력을 높이게 된다.

또한 상기 실시예의 주요 구성에서 커터(20)는 고무롤의 표면에 홈을 가공하는 기능으로서, 상기 커터(20)는 도면에서 도 1 내지 도 3과 같이, 한쪽 끝이 날카로운 막대 형상으로 구성되고, 사각이나 또는 원통형으로 형성할 수 있으며, 회전휠(10)의 커터홈(13)에 끼워져 체결볼트(21)로 고정 설치된다.

상기에서 커터(20)는 도면에서 도 3 및 도 5와 같이, 고무롤의 표면에 홈을 형성할 수 있도록 한쪽 끝단부가 날카롭게 형성되고, 상기 날카로운 끝단부가 회전휠(10)의 외주면보다 외측으로 돌출되도록 커터홈(13)에 끼워져 고정 설치되며, 상기 커터홈(13)의 내측 방향에 체결홀(23)이 관통 형성된다.

상기에서 커터(20)는 회전휠(10)의 커터홈(13)에 끼워진 다음, 이와 반대쪽 측면에서 체결볼트(21)를 체결홀(23)에 관통시켜 끼우고, 커터(20)의 체결공(22)에 체결볼트(21)를 조여서 커터홈(13)에 고정 설치된다.

또한 상기 실시예의 주요 구성에서 밸런스휠(30)은 회전휠(10)의 밸런스(balance)를 잡아주는 기능으로서, 상기 밸런스휠(30)은 도면에서 도 3 및 도 6 내지 도 7과 같이, 회전휠(10)에서 커터(20)의 반대쪽 측면에 배치되고, 상기 회전휠(10)의 체결홀(11)에 나사 결합되는 한편 체결볼트(33)로 고정 설치된다.

상기에서 밸런스휠(30)은 납작한 원통 형상으로 구성되고, 중심부에 중공홀(32)이 관통 형성된 체결부(31)가 커터(20)가 위치한 방향으로 돌출 형성되며, 외측면 가장자리 둘레에 웨이트홈(34)이 형성되는 한편 상기 웨이트홈(34)에 다수개의 웨이트(35)가 체결나사로 고정 설치된다.

한편 상기에서 체결부(31)는 외주면에 나사산이 형성되어 회전휠(10)의 체결홀(11)에 나사 결합되고, 상기 웨이트홈(34)은 외측면 가장자리 둘레에 원형으로 형성되어 회전휠(10)의 무게 중심에 따라 웨이트(35)가 특정 위치에 체결나사로 고정 설치된다.

상기에서 웨이트(35)는 별도의 밸런스기기로 회전휠(10)의 밸런스를 맞추면서 웨이트홈(34)의 특정 위치에 부착 설치되며, 체결부(31)를 회전휠(10)의 체결홀(11)에 나사 결합하고, 외측면에서 다수개의 체결볼트(33)를 회전휠(10)의 측면에 체결하여 밸런스휠(30)이 결합 설치된다.

따라서, 밸런스휠(30)에 다수개의 웨이트(35)가 부착되어 회전휠(10)의 밸런스를 잡아주므로, 고무롤의 홈 가공작업에서 회전휠(10)의 고속 회전시 떨림현상을 방지할 뿐만 아니라 홈의 가공성을 높이게 된다.

한편 본 발명의 실시예는 도면에서 도 8과 같이, 한쪽 측면의 가장자리 둘레에 다수개의 커터홈(13)을 형성할 수 있으며, 이러한 경우 다수개의 커터홈(13)이 회전휠(10)의 가장자리 둘레에 일정한 간격으로 형성되고, 상기 커터홈(13)을 회전휠(10)의 회전방향 또는 역방향으로 경사지게 구성할 수 있다.

상기에서 회전휠(10)의 가장자리 둘레에 다수개의 커터홈(13)을 형성하여 각각 커터(20)를 설치할 경우, 고무롤의 표면에 보다 다양한 패턴으로 홈을 가공할 수 있으며, 또한 커터(20)를 회전휠(10)의 회전 방향으로 경사지게 설치할 경우, 홈의 가공성이 보다 우수하다.

또한 커터(20)를 회전휠(10)의 회전 방향으로 경사지게 설치할 경우, 고무롤의 재질과 경도에 따라 홈의 선명도를 높일 수 있고, 또한 고무롤의 표면에서 버(burr)의 발생을 최대한 억제할 수 있다.

다음으로, 고무롤의 표면에 홈을 가공하는 과정은 도면에서 도 9와 같이, 선반(旋盤)과 같은 공작기계의 척과 심압대에 고무롤(100)의 양측 샤프트(200)를 척킹한 다음, 고무롤(100)과 인접하도록 축방향으로 모터의 구동축에 밸런스휠(30)의 중공홀(32)을 끼워 결합 설치하고, 공작기계로 고무롤(100)을 회전시키면서 이와 함께 모터를 구동하여 회전휠(10)을 회전시킨다.

상기에서 고무롤(100)과 회전휠(10)을 서로 반대방향 또는 정방향으로 회전시키면서 공작기계로 모터와 회전휠(10)을 고무롤(100)의 축방향으로 서서히 이송시켜 홈의 가공작업이 수행된다.

상기에서 회전휠(10)은 모터의 구동으로 고속 회전하며, 이때 커터(20)는 회전휠(10)의 외주면보다 외측으로 돌출되어 회전휠(10)과 함께 회전하면서 고무롤(100)의 표면에 특정한 패턴으로 홈을 가공하게 된다.

따라서, 회전휠(10)과 함께 커터(20)가 회전하면서 고무롤(100)의 표면에 홈을 가공하므로, 고무롤(100)과 회전휠(10)의 회전속도 및 회전휠(10)의 이송속도에 따라 홈의 간격 및 홈과 홈 사이의 간격이 조절되므로, 도면에서 도 10과 같이, 고무롤(100)의 표면에 다양한 패턴으로 홈을 가공할 수 있다.

즉, 홈의 길이는 커터(20)의 끝단부와 고무롤(100)의 표면 거리로 조절되고, 또한 홈의 간격 또는 홈과 홈 사이의 간격은 고무롤(100)과 회전휠(10)의 회전속도 및 회전휠(10)의 이송속도로 조절된다.

이러한 본 발명의 실시예는 회전휠과 커터가 회전하면서 고무롤의 표면에 간헐적으로 특정한 패턴의 홈을 형성하여 고르게 분포시킴으로써, 필름과 고무롤의 접촉면에서 공기층(기포)을 제거하여 필름 원단의 주행 직진성 및 안정성을 최대한 높이고, 회전속도와 이송속도 및 이송방향 등을 조절하여 산업용 고무롤의 특성에 따라 홈의 패턴을 다양하게 변형할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예는 회전휠의 밸런스를 잡아주는 밸런스휠이 설치됨에 따라 홈의 가공작업에서 회전휠의 밸런스를 잡아주어 떨림현상을 방지할 뿐만 아니라 홈의 가공성을 높이게 된다.

아울러, 본 발명의 실시예는 고무롤의 표면을 연마 가공한 후, 고무롤의 사양에 따라 간헐적으로 홈 가공작업이 이루어지므로, 홈 가공의 시작점 및 이송방향에 따라 다양한 패턴으로 홈을 가공할 수 있다.

상기에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명 하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10: 회전휠 11: 체결홀
12: 장공 13: 커터홈
20: 커터 21: 체결볼트
30: 밸런스휠 31: 체결부
32: 중공홀 33: 체결볼트
34: 웨이트홈 35: 웨이트

Claims (4)

1. 납작한 원통 형상으로 구성되고, 중앙부에 체결홀(11)이 형성되는 한편 한쪽 측면의 가장자리 둘레에 커터홈(13)이 형성된 회전휠(10); 상기 회전휠(10)의 커터홈(13)에 끼워져 고정 설치되는 커터(20); 및 상기 회전휠(10)의 다른 한쪽 측면에 결합 설치되며, 웨이트(35)가 부착되는 밸런스휠(30);을 포함하고,
   상기 회전휠(10)은 중앙부에 나사산이 형성된 체결홀(11)이 관통 형성되며, 상기 체결홀(11)과 가장자리 둘레 사이에 일정한 간격으로 다수개의 장공(12)이 관통 형성되고, 상기 커터홈(13)은 가장자리 단부에서 중심부를 향하여 형성되는 한편 외측면이 개방되며,
   상기 커터(20)는 고무롤의 표면에 홈을 형성할 수 있도록 한쪽 끝이 날카로운 막대 형상으로 구성되고, 상기 날카로운 끝단부가 회전휠(10)의 외주면보다 외측으로 돌출되도록 커터홈(13)에 끼워져 고정 설치되며, 상기 커터홈(13)의 내측 방향에 체결홀(23)이 관통 형성되고,
   상기 밸런스휠(30)은 중심부에 중공홀(32)이 관통 형성된 체결부(31)가 커터(20)가 위치한 방향으로 돌출 형성되며, 외측면 가장자리 둘레에 웨이트홈(34)이 형성되는 한편 상기 웨이트홈(34)에 다수개의 웨이트(35)가 체결나사로 고정 설치되고,
   상기 회전휠(10)의 커터홈(13)은 한쪽 측면의 가장자리 둘레에 일정한 간격으로 다수개가 형성되고, 회전휠(10)의 회전 방향으로 경사지게 구성된 것을 특징으로 하는 산업용 고무롤의 홈 가공용 휠.
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