KR200261311Y1 - 흄 침투 방지용 홀드다운 롤러 - Google Patents

Abstract

중공의 원통으로 스트립에 밀착되며, 내부에는 양측단면에 암나사부를 가지는 롤러쉴이 형성되되, 상기 롤러의 외측에는 고무라이닝이 부착되는 롤러와, 상기 롤러의 내부에 장착되어, 양측단에 다수의 단을 형성하되 각각의 양측단면 중앙을 뚫어 형성되는 압축공기유로에는 에어 호스가 결합되어, 상기 롤러의 내부에 압축공기가 공급되며 에어호스가 결합되는 면의 반대편 압축공기유로 끝에는 플러그가 결합되는 롤러축과, 상기 롤러축의 양단에 동일하게 형성된 다수의 단중 일개의 단에 각각 삽입되는 한쌍의 베어링과, 상기 롤러축의 양단에 동일하게 형성된 다수의 단중 일개의 단에 각각 삽입되며, 중앙이 관통되어 있으며 상부에는 다수의 암나사부를 가지는 씰링커버 접촉부 가 형성되어 있고, 중간에는 상기 롤러의 롤러쉴 양측단면에 형성된 암나사부에 일치되는 다수의 개구를 가지는 롤러쉴 가압부가 형성되며, 상기 씰링커버접촉부의 배면에는 상기 씰링커버 접촉부의 내경과 동일한 내경을 가지는 베어링가압부가 형성되되, 내부에는 씰링이 삽입되는 한쌍의 씰링수단과, 상기 씰링커버 접촉부의 상부에 결합되며, 중앙에 관통공을 가져 외주면에는 상기 씰링커버 접촉부의 암나사부와 일치되는 개구를 가지는 원판으로 구성되는 한쌍의 씰링커버를 포함하는 흄 침투 방지용 홀드다운 롤러를 요지로 한다.

Description

흄 침투 방지용 홀드다운 롤러

본 고안은 흄 침투 방지용 홀드다운 롤러에 관한 것으로서, 특히 전기도금 공장의 핵심부분인 콘덕터롤과 스트립(strip)의 밀착성을 증대하는 홀드다운롤러의 베어링부에 도금용액 및 부식성 흄(fume)이 침투하는 것을 방지할 수 있는 흄 침투 방지용 홀드다운 롤러에 관한 것이다.

일반적으로 냉간압연후 소둔을 거친 스트립(띠강)은 내식성을 부여하기 위하여 전기도금공정을 거치게 된다. 일반적인 전기도금공정을 도 1 통하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 일반적인 홀드다운롤러가 설치된 도금조의 사시도로서, 도금포트(113)에는 도금용액(114)이 담겨 있다. 도금포트(113)에는 콘덕터롤(111)이 50%정도 잠기도록 콘덕터롤(111)을 설치하게 된다. 콘덕터롤(111)의 중앙부에는 스틸밴드(112)가 설치되어 스트립(115)에 전류를 전달하게 된다. 한편, 콘덕터롤(111)의 축에는 콜랙터링(122)이 고정되어 (-)전류가 공급된다.

콘덕터롤(111)의 상부양측에는 디프랙터롤(120,120a)이 설치되어 회전하게 된다. 양측의 디프랙터롤(120,120a)의 회전방향은 동일하게 회전하고, 콘덕터롤의 (111)회전방향은 디프랙터롤(120,120a)의 회전방향과 반대이다. 제 1디프랙터롤(120) 상부를 지나온 스트립(115)은 콘덕터롤(111) 하부를 감고 지나면서 도금용액(114)에 의하여 도금이 이루어진다. 이후 스트립(115)은 제 2디프랙터롤(120a) 상부를 지나면서 회전하게 된다.

한편, 제 2디프랙터롤(120a) 하부면의 콘덕터롤(111) 측면에 홀드다운롤러(1)를 설치하여 스트립(115)이 콘덕터롤(111)에 밀착될 수 있도록 하였다. 홀드다운롤러(1)의 양단부에는 아암(116,116a)이 설치되어 있다. 아암의 단부에는 각각 실린더(117,117a)가 설치되어 있어 각각의 실린더(117,117a)구동에 의하여 홀드다운롤러(1)가 스트립(115)을 밀착하게 된다. 실린더 로드를 전진시키면 홀드다운롤러(1)가 스트립(115)을 밀어서 스트립(115)이 콘덕터롤(111)에 밀착된다. 실린더로드를 후진시키면 홀드다운롤러(1)가 스트립(115)의 접촉면에서 떨어지게 된다.

콘덕터롤(111)의 하부에는 아노드(118)가 도금용액에 침적된 상태로 설치되며, 도금용액(114)은 전해액의 역할을 하게 된다. 한편, 아노드(118)에는 아노드 브리지(119)가 설치되어 있다. 아노드 브리지(119)에는 직류전원공급장치(121)가 연결되어 전원을 공급하게된다.

도 2는 일반적인 전기도금고정에서의 전기도금 원리를 나타내는 도면으로서, 콘덕터롤의 축에 설치된 콜랙터링(122)을 통해 (-)전류를 공급하면, 축을 통해서 콘덕터롤의 중앙부에 고정된 스틸밴드를 통해 스트립(115)에 (-)전류가 공급된다. 아노드 브리지(119)에는 (+)전류를 공급하여 아노드 브리지에 장착된 아노드(118)로 (+) 전류를 공급하게 된다. 도금용액으로 녹아서 이온화된 아노드(118)가 (-) 전류를 가지고 있는 스트립(115)의 표면에 증착된다. 이때, 스트립(115)은 구동모터(도시되지 않음)에 의해 구동되는 콘덕터롤(111)에 의하여 연속적으로 전기도금이 실행된다. 이때, 홀드다운롤러(1)와 콘덕터롤(111)의 접촉이 불량하면 아크 스포트가 발생하게 된다. 이러한 아크 스포트에 의하여 콘덕터롤(111)의 표면이 파이게 되고, 결국 스크래취가 발생하게 된다. 콘턱터롤(111) 표면의 스크래취는 콘덕터롤(111)에 감겨지나는 스트립(115)에 흠집을 내게 된다. 결국 도금강판에 흠집을 내게 되고, 도금강판의 품질저하를 초래하게 된다.

결국, 도금강판의 품질저하를 막기 위해서는 홀드다운 롤러의 신뢰성이 중요하다. 종래의 홀드다운 롤러의 구조를 도 3을 통하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 종래의 홀드다운 롤러의 단면도로서, 종래의 홀드다운롤러는 롤러축(20a), 베어링(20b), 씰링(20d), 슬리브(21), 롤러(20)로 구성되어 있다.

롤러(20)는 중공의 원통으로서, 롤러의 양단에는 롤러의 외측에 띠모양으로 고무라이닝(20c)이 고정되어 있다. 한편, 롤러의 내측에는 롤러축(20a)이 장작 되는데 롤러축(20a)은 고정되고 롤러축의 외측에 장착된 롤러(20)는 회전하게 된다. 롤러의 원활한 회전을 위하여 롤러축(20a)의 양단에는 베어링(20b)이 장착된다. 한편, 베어링의 외측에는 씰링(20d)이 장착되어 기밀을 유지하게 된다. 롤러축의 맨 끝단에는 원통형의 슬리브(21)가 장착된다. 이후에 슬리브의 외측에 씰링커버(20e)를 장착한 후 볼트를 체결하여 조립하게 된다.

그러나 이러한 홀드 다운롤러는 장시간 사용하다보면, 씰링이 마모되어 기밀이 유지되지 않는다. 기밀이 유지되지 않는 이유는 씰링과 롤러축 사이에 틈새가 생기기 때문이다. 이러한 틈새로 도금용액이 집적 튀어서 묻거나, 도금 용액에서 발생하는 부식성 흄이 홀드다운롤러의 베어링부로 스며들어 베어링이 부식된다. 이러한 베어링의 부식으로 인하여 베어링이 회전하지 못하게 되고, 결국 베어링의 교체주기를 단축시키게 된다. 또한 홀드다운롤러의 구동을 불가능하게 하는 심각한 고장을 자주 유발하게 된다. 홀드다운롤러의 베어링을 제외한 모든 부분을 내부식성 재질로 사용할 수 있으나, 베어링은 내부식성 재질을 사용할 수 없기 때문에 부식을 방지하기 어려운 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도금공정의 콘덕터롤을 지나는 스트립이 콘덕터롤에 밀착되도록 하는 홀드다운롤러의 베어링 손상을 방지할 수 있고, 이를 통하여 도금강판의 품질향상에 기여할 수 있는 흄 침투 방지용 홀드다운 롤러의 제공을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 목적은 도금용액이 담긴 도금용액에 설치되는 콘덕터 롤과 스트립의 밀착성을 향상시키는 홀드다운롤러에 있어서, 중공의 원통으로 상기 스트립에 밀착되어 회전가능하며, 내부에는 양측단면에 암나사부를 가지는 롤러쉴이 형성되되, 상기 롤러의 외측에는 고무라이닝이 부착되는 롤러와, 상기 롤러의 내부에 장착되어 고정되며 양측이 동일대칭형으로 구성되어, 양측단에 다수의 단을 형성하되 각각의 양측단면 중앙을 뚫어 형성되는 압축공기유로에는 에어 호스가 결합되어, 상기 롤러의 내부에 압축공기가 공급되며 에어호스가 결합되는 면의 반대편 압축공기유로 끝에는 플러그가 결합되는 롤러축과, 상기 롤러축의 양단에 동일하게 형성된 다수의 단중 일개의 단에 각각 삽입되는 한쌍의 베어링과, 상기 롤러축의 양단에 동일하게 형성된 다수의 단중 일개의 단에 각각 삽입되며, 중앙이 관통되어 있으며 상부에는 다수의 암나사부를 가지는 씰링커버 접촉부 가 형성되어 있고, 중간에는 상기 롤러의 롤러쉴 양측단면에 형성된 암나사부에 일치되는 다수의 개구를 가지는 롤러쉴 가압부가 형성되며, 상기 씰링커버접촉부의 배면에는 상기 씰링커버 접촉부의 내경과 동일한 내경을 가지는 베어링가압부가 형성되되, 내부에는 씰링이 삽입되는 한쌍의 씰링수단과, 상기 씰링커버 접촉부의 상부에 결합되며, 중앙에 관통공을 가져 외주면에는 상기 씰링커버 접촉부의 암나사부와 일치되는 개구를 가지는 원판으로 구성되는 한쌍의 씰링커버를 포함하여 이루어져, 상기 롤러축에 형성된 상기 압축공기유로를 통하여 압축공기가 롤러의 내부에 공급된 후 외부로 배출되어, 흄 및 도금용액이 롤러의 내부로 침투되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 흄 침투 방지용 홀드다운 롤러에 의하여 달성된다.

도 1은 일반적인 홀드다운롤러가 설치된 도금조의 사시도.

도 2는 일반적인 전기도금 공정에서의 전기도금 원리를 나타내는 도면.

도 3는 종래의 홀드다운롤러의 베어링조립부를 도시한 상세 부분단면도.

도 4는 본 고안에 의한 흄 침투 방지용 홀드다운 롤러의 분해사시도.

도 5는 본 고안에 의한 흄 침투 방지용 홀드다운 롤러의 단면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1: 흄침투 방지용 홀드 다운롤러 2: 고무라이닝

3: 롤러쉴 4: 롤러축

4e: 중간축 4f: 키홈

5,5a:씰링수단 6,6a:씰링커버

7,7a:베어링 8:씰링

9,9a: 씰링블럭 고정볼트 10,10a: 씰링 커버 고정볼트

11: 플러그 12: 에어 호스

12a:니플 A,B,C,D,E,F:압축공기유로

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명한다.

도 4는 본 고안에 의한 흄 침투 방지용 홀드다운 롤러의 분해사시도이고, 도 5는 본 고안에 의한 흄 침투 방지용 홀드다운 롤러의 단면도로서, 롤러(2), 롤러축(4), 씰링커버(6), 씰링커버 고정볼트(10.10a)), 씰링블럭 고정볼트(9,9a), 베어링(7,7a)으로 구성되는데, 양쪽이 대칭형을 이루고 있다.

롤러(2)는 중공의 원통으로서 양단부에는 띠모양의 고무라이닝(2a)이 부착되어 있다. 한편, 고무라이닝(2a)의 내측에는 롤러쉴(3)이 형성되는데, 롤러 쉴(3)의 측면에는 다수의 암나사부(3a)가 형성되어 있다.

롤러축(4)은 양쪽이 동일한 대칭형을 이루고 있는데, 중앙에는 중간축(4e)이 형성되고, 중간축(4e)의 양단부에는 4개의 단(4a,4b,4c,4d, 4a',4b',4c',4d')이 각각 형성되어 있다. 제 1단부(4a,4a')로부터 제 4단부(4d,4d')로 갈수록 점차로 직경이 감소하고 제 4단부(4d,4d')의 외측에는 키홈(4f)이 형성되어 롤러축(4)을 고정하는 키(도시되지 않음)가 삽입된다. 제 4단부(4d,4d')의 외측면 중앙으로부터 중간축(4e)의 외측면까지 압축공기유로(A)가 형성되어 있다. 제 4단부(4d,4d')의 외측면 중앙에서 시작되는 압축공기유로(A,F)의 입구에는 암나사부(도시되지 않음)가 형성되어 있다. 한편, 제 3단부(4C)의 외측면과도 연통되는 압축공기유로(B)가 형성된다. 압축공기유로 B의 상부면에는 각각의 부재를 결합시 공간 Y가 형성된다. 롤러(2)와 롤로축(4)을 결합시 중간축(4e)의 상부에는 공간(X)이 형성된다. 이 공간을 통하여 압축공기는 압축공기 유로 D로 유입된다. 압축공기 유로 D는 플러그(11)가 결합되는 부분까지 연통되어 있다. 한편, 압축공기 유로 E는 압축공기 유로D와 연통됨은 물론, 제 3단부(4c')의 외측에 조립시 형성되는 공간(Y')과도 연통된다.

한쌍의 씰링수단(5,5a)은 중앙에 관통공이 형성되고, 관통공에는 내경이 제 3단부(4c,4c')의 외경과 동일한 씰링(8)이 삽입된다. 씰링수단(5,5a)의 외측에는 롤러쉴 가압부(5b,5b')가 돌출되어 형성되며 다수의 관통공이 형성되어 있다. 롤러쉴 가압부(5b,5b')에서 연장되어 형성된 씰링커버 접촉부(5c,5c')의 상부면에는 다수의 암나사부가 형성되어 있다. 씰링커버 접촉부(5c,5c')의 배면에는 베어링 가압부(5d,5d')가 형성되어 있다. 씰링수단(5,5a)의 내경은 제 3단부(4c,4c')의 외경에 끼워맞춤 할 수 있는 크기로 되며, 씰링수단은 제 3단부(4c,4c')에 각각 장착된다.

한쌍의 씰링 커버(6,6a)는 중앙에 관통공이 형성되고 외주면에 다수의 개구가 형성되어 상술한 씰링수단의 씰링커버 접촉부(5c,5c')에 일치시킨 후, 씰링커버 고정볼트(10,10a)를 체결하여 씰링(8,8a)이 씰링수단(5,5a)의 외부로 이탈되는 것을 방지하게 된다.

한쌍의 베어링(7,7a)은 내경이 제 2단부(4b,4b')의 외경에 억지 끼워맞춤할 수 있는 크기로 되어 있다. 베어링(7,7a)은 제 2단부(4b,4b')에 끼워맞춤 되는데, 베어링(7,7a)의 상부면은 씰링수단(5,5a)의 베어링가압부(5d,5d')가 접촉된다.

압축공기유로(A,B,C,D,D,F)는 롤러축(4)의 양단부에 형성되는데, 압축공기유로(A,F)의 입구에 형성된 암나사부 중 일측의 암나사부 단부에 니플(12a)을 가지는 에어 호스(12)가 결합되고, 타측의 암나사부에는 플러그(11)가 결합되어 압축공기를 막고 있다.

씰링블럭 고정볼트(9,9a)는 롤러쉴 가압부(5b,5b')에 형성된 개구에 삽입되어진 후, 롤러쉴(3)의 측면부에 형성된 암나사부(3a)에 체결된다. 씰링블럭 고정볼트(9,9a)에 의하여 씰링수단(5,5a)은 롤러(2)에 고정된다. 한편, 씰링커버 고정볼트(10,10a)는 씰링커버(6,6a)에 형성된 개구에 삽입되어진 후, 씰링수단의 씰링커버 접촉부(5c,5c')에 형성된 암나사부에 체결되어, 씰링(8,8a)이 이탈되지 않도록 씰링의 상부에서 씰링커버(6,6a)가 씰링(8,8a)을 가압하게 한다.

이하 본 고안의 작동 및 기능에 대하여 설명하면 다음과 같다.

피스톤(117,117a)을 구동하여 로드를 전진시키게 되면, 로드의 단부에 결합된 암(116,116a)이 움직이면서 홀드다운롤러(1)를 스트립(115)의 표면에 밀착시키게 된다. 스트립에 밀착된 홀드다운 롤러(1)에 의하여 스트립(115)과 콘덕터롤 (111)사이에서 발생하는 아크 스포트가 방지된다. 이때, 롤러(2)는 롤러축(4)에 장착되어 회전하게 되는대, 롤러(2)의 외부에는 고무라이닝(2a)이 부착되어 있다. 고무라이닝에 의하여 롤러(2)가 스트립(115)에 강하게 밀착되어 회전할 수 있다. 회전하는 롤러(2)는 롤러축(4)의 제 2단부(4b,4b')에 결합된 베어링(7,7a)에 의하여 원활한 회전이 가능하다. 롤러축(4)의 제 3단부(4c,4c')에 고정되는 씰링(8,8a)은 압축공기가 외부로 유출되는 것을 방지함은 물론, 외부로부터 이물질이 롤러축에 장착된 베어링(7,7a)으로 침투되는 것을 방지한다. 압축공기는 단부에 니플(12a)을 가지는 에어호스를 통하여 압축공기 유로 A에 공급되며, 압축공기 유로 A부터 F까지 모두 연통된다. 롤러축(4)의 내부에 공급된 압축공기는 압축공기유로(A,B,C,D,E,F)에 공급된 후, 각각의 부재사이에 생기는 공간(X,Y,Y') 및 틈을 타고 외부로 유출된다. 신품인 롤러를 장착한 후, 시간의 경과로 씰링(8,8a)이 마모하게 되면, 씰링이 마모된 틈으로 압축공기가 외부로 유출된다. 압축공기가 외부로 유출되면서 외부의 도금용액이나 흄이 롤러의 내부로 흡입되는 것이 방지된다.

본 고안에 의하여 도금용액 및 흄이 씰링이 마모된 틈으로 침투된후, 베어링을 부식 및 마모시키는 것을 방지하게 된다. 또한 압축공기가 롤러의 내부로 공급되어 롤러의 축과 베어링을 냉각하는 효과를 거두게 된다. 결과적으로 베어링의 손상에 의한 돌발사고를 미연에 방지하고, 설비의 효율을 극대화하는 매우 우수한 효과가 있다.

Claims (1)

1. 도금용액이 담긴 도금용액에 설치되는 콘덕터 롤과 스트립의 밀착성을 향상시키는 홀드다운롤러에 있어서,

   중공의 원통으로 상기 스트립에 밀착되어 회전가능하며, 내부에는 양측단면에 암나사부를 가지는 롤러쉴이 형성되되, 상기 롤러의 외측에는 고무라이닝이 부착되는 롤러와,

   상기 롤러의 내부에 장착되어 고정되며 양측이 동일대칭형으로 구성되어, 양측단에 다수의 단을 형성하되 각각의 양측단면 중앙을 뚫어 형성되는 압축공기유로에는 에어 호스가 결합되어 상기 롤러내에 압축공기를 공급가능하며, 상기 에어호스가 결합되는 면의 반대편 압축공기유로 끝에는 플러그가 결합되는 롤러축과,

   상기 롤러축의 양단에 동일하게 형성된 다수의 단중 일개의 단에 각각 삽입되는 한쌍의 베어링과,

   상기 롤러축의 양단에 동일하게 형성된 다수의 단중 일개의 단에 각각 삽입되며, 중앙이 관통되어 있으며 상부에는 다수의 암나사부를 가지는 씰링커버 접촉부 가 형성되어 있고, 중간에는 상기 롤러의 롤러쉴 양측단면에 형성된 암나사부에 일치되는 다수의 개구를 가지는 롤러쉴 가압부가 형성되며, 상기 씰링커버접촉부의 배면에는 상기 씰링커버 접촉부의 내경과 동일한 내경을 가지는 베어링가압부가 형성되되, 내부에는 씰링이 삽입되는 한쌍의 씰링수단과,

   상기 씰링커버 접촉부의 상부에 결합되며, 중앙에 관통공을 가져 외주면에는 상기 씰링커버 접촉부의 암나사부와 일치되는 개구를 가지는 원판으로 구성되는 한쌍의 씰링커버를 포함하여 이루어져, 상기 롤러축에 형성된 상기 압축공기유로를 통하여 압축공기가 롤러의 내부에 공급된 후 외부로 배출되어, 흄 및 도금용액이 롤러의 내부로 침투되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 흄 침투 방지용 홀드다운 롤러.