KR101903666B1 - 경량화된 휨 보정용 산업롤 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필름ㆍ제지ㆍ섬유 등의 제조설비에 사용되는 산업용 롤에 관한 기술로서, 양측부에 샤프트가 결합 설치되는 슬리브를 중앙 부분의 직경이 크게 크라운 연마 가공으로 형성하고, 슬리브의 외주면에 고무층을 피복하여 롤을 구성함으로써, 제조설비의 운전 과정에서 롤의 휨을 보정함에 따라 필름과 롤의 접촉 면적을 일정하게 유지하므로, 필름의 이송 또는 권취과정에서 불량률을 줄이는 한편 작업성을 높이고, 제작비용이 저렴할 뿐만 아니라 제품의 품질을 높이는 경량화된 휨 보정용 산업롤에 관한 기술이다.
이러한 본 발명의 주요 구성은, 롤의 양측부에 배치되는 샤프트; 상기 샤프트에 끼워져 결합되고, 소정의 길이로 형성되는 슬리브; 및 상기 슬리브의 외주면에 형성되는 고무층;을 포함하고, 상기 슬리브는 원통 형상으로 구성되며, 그 양측단 보다 중앙 부분의 외경이 크게 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

경량화된 휨 보정용 산업롤 {Lightweight for deflection correction industry roll}

본 발명은 필름ㆍ제지ㆍ섬유 등의 제조설비에 사용되는 산업용 롤에 관한 기술로서, 보다 상세하게 설명하면 양측부에 샤프트가 결합 설치되는 슬리브를 중앙 부분의 직경이 크게 크라운 연마(Crown Grinding) 가공으로 형성하고, 슬리브의 외주면에 고무층을 피복하여 롤을 구성함으로써, 제조설비의 운전 과정에서 롤의 휨을 보정함에 따라 필름과 롤의 접촉 면적을 일정하게 유지하므로, 필름의 이송 및 합지 또는 권취과정에서 불량률을 줄이는 한편 작업성을 높이고, 제작비용이 저렴할 뿐만 아니라 제품의 품질을 높이는 경량화된 휨 보정용 산업롤에 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.

최근 산업용 필름의 제조설비에 사용되고 있는 고무롤은 일반적으로 도면에서 도 1과 같이, 제조설비에서 롤(100)의 사양에 따라 소정의 길이로 슬리브가 구성되고, 상기 슬리브의 양측에 샤프트(200)가 부착 설치되는 한편 슬리브의 외주면에 소정의 직경으로 고무층을 피복한 다음, 표면을 연마 가공하여 제작되고 있다.

이러한 종래 산업용 고무롤은 필름의 제조설비에 양측부의 샤프트가 베어링으로 회전가능케 설치되어 필름 원단을 제조공정에 따라 반송하거나 또는 한쌍의 롤이 상하로 밀착되게 베어링으로 회전가능케 설치되고, 한쌍의 롤 사이로 필름이 이송되어 필름을 합지하거나 또는 완성된 필름의 와인딩 과정에서 필름을 매끄럽게 펴주는 기능을 수행하게 된다.

종래 산업용 고무롤은 필름의 제조설비에 양측 샤프트가 베어링으로 회전가능케 설치될 경우, 도면에서 도 2와 같이, 롤의 양측부에 베어링 또는 실린더의 가압력이 작용함에 따라 롤의 양측 부분은 필름 원단과 밀착하여 접촉되나, 롤의 중앙 부분은 미세하게 휨 현상이 발생하여 필름 원단과 접촉되지 못하므로, 롤의 기능성이 저하될 뿐만 아니라 불량률이 높아지고, 작업성이 떨어지는 문제점들이 있었다.

따라서, 최근 산업용 롤의 휨 현상을 방지하여 불량률을 줄이는 한편 작업성을 높이기 위한 대표적인 선행기술로서, 대한민국 등록특허 제10-1602653호(대기중에 사용되는 텐션조절롤)가 제시된 바 있다.

상기 선행기술은 롤의 양단에 집중적으로 가해지는 가압력을 일부 흡수하여 롤의 길이가 길어질수록 롤이 휘어지는 벤딩(Bending) 현상을 방지할 수 있고, 또한 텐션조절공간의 폭만큼 사전설정된 가압력에 상관없이 텐션조절이 가능해져 텐션조절을 위한 별도의 사전작업이 필요없는 효과를 제시하고 있다.

그러나, 상기 선행기술은 양측 회전축 사이에 철심롤을 설치하고, 상기 철심롤의 외부에 제1,2조절롤을 설치하는 한편 철심롤과 제1,2조절롤 사이에 각각 텐션조절공간을 구성하므로, 구조가 매우 복잡하고, 제작과정이 난해할 뿐만 아니라 하중이 무거우며, 제작비용이 많이 소요되는 문제점들이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1064646호. 대한민국 등록특허 제10-1197298호. 대한민국 등록특허 제10-1264027호. 대한민국 등록특허 제10-1425202호. 대한민국 등록특허 제10-1602653호.

본 발명은 종래 산업용 롤의 휨 현상을 방지하기 위한 선행기술에서 구조가 매우 복잡하고, 제작과정이 난해할 뿐만 아니라 하중이 무겁고, 제작비용이 많이 소요되는 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 샤프트가 결합 설치되는 슬리브를 중앙 부분의 직경이 크게 크라운 연마 가공으로 형성하고, 상기 슬리브의 외주면에 고무층을 피복하여 구성되는 경량화된 휨 보정용 산업롤을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 필름 제조설비의 운전 과정에서 롤의 휨을 보정함에 따라 필름과 롤의 접촉 면적을 일정하게 유지하므로, 필름의 이송 또는 권취과정에서 불량률을 줄이는 한편 작업성을 높이고, 제작비용이 저렴할 뿐만 아니라 제품의 품질을 높이는 경량화된 휨 보정용 산업롤을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

롤의 양측부에 배치되는 샤프트; 상기 샤프트에 끼워져 결합되고, 소정의 길이로 형성되는 슬리브; 및 상기 슬리브의 외주면에 형성되는 고무층;을 포함하고, 상기 슬리브는 원통 형상으로 구성되며, 그 양측단 보다 중앙 부분의 외경이 크게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예로서, 슬리브는 양측단 내주면에 각각 체결부가 형성되고, 상기 체결부에 샤프트의 결합부가 각각 끼워져 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 실시예로서, 슬리브는 중앙 부분이 곡면으로 볼록한 라운드 형상과, 중앙 부분에서 양측부 방향으로 외경이 점점 작아지는 테이퍼 형상과, 중앙의 일정 부분에서 양측부 방향으로 외경이 점점 작아지는 사다리꼴 형상과, 중앙의 일정 부분에서 양측부 방향으로 외경이 계단 형태로 점점 작아지는 계단 형상, 중에서 어느 하나로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예는 샤프트가 결합 설치되는 슬리브를 중앙 부분의 직경이 크게 크라운 연마 가공으로 형성하고, 슬리브의 외주면에 고무층을 피복하여 롤을 구성함으로써, 제조설비의 운전 과정에서 롤의 휨을 보정함에 따라 필름과 롤의 접촉 면적을 일정하게 유지하는 효과가 있다.

아울러, 본 발명의 실시예는 롤의 휨을 보정하여 필름과 롤의 접촉 면적을 일정하게 유지하므로, 필름의 이송 및 합지 또는 권취과정에서 불량률을 줄이는 한편 작업성을 높이고, 구조가 매우 간단하여 제작비용이 저렴할 뿐만 아니라 제품의 품질을 높이는 효과가 있다.

도 1은 종래 산업용 고무롤을 나타낸 사시도.
도 2는 종래 산업용 고무롤을 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명의 실시예를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에서 샤프트와 슬리브를 나타낸 분해 단면도.
도 5는 본 발명에서 슬리브를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에서 샤프트와 슬리브를 나타낸 요부 정단면도.
도 7은 본 발명에서 설치상태를 나타낸 요부 정단면도.
도 8은 본 발명에서 설치상태를 나타낸 정단면도.
도 9는 본 발명에서 설치상태를 나타낸 측단면도.
도 10은 본 발명에서 슬리브의 실시예를 나타낸 정단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 주요 구성을 살펴보면, 롤의 양측부에 배치되는 샤프트(10); 상기 샤프트(10)에 끼워져 결합되고, 소정의 길이로 형성되는 슬리브(20); 및 상기 슬리브(20)의 외주면에 형성되는 고무층(30);을 포함하고, 상기 슬리브(20)는 원통 형상으로 구성되며, 그 양측단 보다 중앙 부분의 외경이 크게 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 실시예의 주요 구성에서 샤프트(10)는 필름 원단의 제조설비에 베어링으로 회전가능케 설치되는 기능으로서, 상기 샤프트(10)는 도면에서 도 3 내지 도 4와 같이, 롤의 양측부에 각각 배치되며, 필름 원단의 제조설비에 베어링으로 회전가능케 설치되는 체결부와, 상기 체결부의 일측에 형성되고, 체결부 보다 외경이 큰 결합부(11)로 구성된다.

상기에서 샤프트(10)는 하나의 세트로 제작되고, 롤의 양측부에 마주하여 설치되며, 체결부가 필름 원단의 제조설비에 베어링으로 회전가능케 설치되어 필름 원단을 제조공정에 따라 반송하게 된다.

또한 상기 실시예의 주요 구성에서 슬리브(20)는 양측부에 샤프트(10)가 끼워져 결합되는 기능으로서, 상기 슬리브(20)는 도면에서 도 3 내지 도 6과 같이, 내부가 빈 중공의 원통 형상으로 구성되고, 필름 원단의 제조설비의 사양에 따라 소정의 길이로 제작된다.

상기에서 슬리브(20)는 스틸(steel) 또는 합성수지로 제작될 수 있으며, 중공의 원통 형상으로 구성되는 한편 양측단 보다 중앙 부분의 외경이 크게 형성됨이 바람직하다.

상기 슬리브(20)는 크라운 연마(Crown Grinding) 가공으로 양측단 보다 중앙 부분의 외경이 크게 즉, 중앙 부분이 곡면으로 볼록하게 형성할 수 있으며, 양측단 내주면에 각각 체결부(21)가 형성되고, 상기 체결부(21)에 도면에서 도 6 및 도 7과 같이, 샤프트(10)의 결합부(11)가 각각 끼워져 설치된다.

한편 슬리브(20)의 다른 실시예로 도면에서 도 10과 같이, 중앙 부분이 곡면으로 볼록한 라운드 형상(a)과, 중앙 부분에서 양측부 방향으로 외경이 점점 작아지는 테이퍼 형상(b)과, 중앙의 일정 부분에서 양측부 방향으로 외경이 점점 작아지는 사다리꼴 형상(c)과, 중앙의 일정 부분에서 양측부 방향으로 외경이 계단 형태로 점점 작아지는 계단 형상(d)으로 구성할 수 있다.

또한 상기 실시예의 주요 구성에서 고무층(30)은 필름 원단과 접촉하여 필름 원단을 제조 공정별로 반송하는 기능으로서, 상기 고무층(30)은 도면에서 도 7 내지 도 9와 같이, 슬리브(20)의 외주면에 천연고무 또는 합성고무를 피복하여 구성되며, 피복과 경화과정을 거친 다음, 표면을 정밀하게 연마 가공하여 구성된다.

상기에서 고무층(30)은 롤의 사양에 따라 슬리브(20)의 외주면에 일정한 직경으로 천연고무 또는 합성고무를 피복한 다음, 고무층(30)의 표면을 연마하여 정밀하게 가공한다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예는 샤프트가 결합 설치되는 슬리브를 중앙 부분의 외경이 크게 크라운 연마 가공으로 형성하고, 슬리브의 외주면에 고무층을 피복하여 롤을 구성함에 따라 롤의 휨 현상을 보정하므로, 필름 원단과 롤의 접촉 면적을 일정하게 유지한다.

즉, 슬리브에서 중앙 부분의 외경이 크므로, 중앙 부분의 지지력 및 강성이 높아짐에 따라 롤의 양측에 베어링 또는 실린더의 가압력이 작용할 경우, 중앙 부분의 휨 현상을 보정할 수 있으므로, 필름 원단과 롤의 양측 및 중앙 부분의 접촉 면적을 일정하게 유지할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예는 중앙 부분의 외경이 크게 슬리브를 구성하고, 슬리브의 외주면에 고무층을 피복하여 롤을 구성함에 따라 간단한 구조로서 제작이 가능하고, 하중이 매우 가벼울 뿐만 아니라 저렴한 비용으로 제작이 가능하며, 롤의 생산성과 작업성을 높일 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: 샤프트 11: 결합부
20: 슬리브 21: 체결부
30: 고무층

Claims (5)

1. 롤의 양측부에 배치되는 샤프트(10); 상기 샤프트(10)에 끼워져 결합되고, 소정의 길이로 형성되는 슬리브(20); 및 상기 슬리브(20)의 외주면에 형성되는 고무층(30);을 포함하고,
   상기 샤프트(10)는 하나의 세트로 제작되고, 롤의 양측부에 마주하여 설치되며, 체결부가 필름 원단의 제조설비에 베어링으로 회전가능케 설치되고,
   상기 슬리브(20)는 내부가 빈 중공의 원통 형상으로 구성되며, 크라운 연마(Crown Grinding) 가공으로 양측단 보다 중앙 부분의 외경이 크게 형성되고, 양측단 내주면에 각각 체결부(21)가 형성되는 한편 상기 체결부(21)에 샤프트(10)의 결합부(11)가 각각 끼워져 설치되며,
   상기 고무층(30)은 롤의 사양에 따라 슬리브(20)의 외주면에 일정한 직경으로 피복한 다음, 표면을 연마하여 정밀하게 가공한 것을 특징으로 하는 경량화된 휨 보정용 산업롤.
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