KR20040013964A - 벨트 지지용 롤 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벨트 지지용 롤에 관한 것으로서, 일측 단부가 지지프레임(F1)에 회전 가능하도록 장착된 제1롤(10); 상기 제1롤(10)과 동일선상에 위치되며, 일측 단부가 지지프레임(F2)에 회전 가능하도록 장착되고, 타측 단부가 상기 제1롤(10)의 자유단과 마주하도록 된 제2롤(20); 상기 지지프레임(F1)에 고정 설치되고, 상기 제1롤(10)을 관통하여 제2롤(20)쪽으로 전, 후진되는 로드(42)가 구비된 실린더(40); 상기 로드(42)에 회전 가능하도록 장착되고, 방사상으로 연장된 미끄럼 지지대(52)가 원주방향에 대하여 다수 개소에 형성된 회전체(50); 및 상기 미끄럼 지지대(52)에 미끄럼 이동되도록 장착되고, 상기 로드(42)의 전진시 방사상으로 수축되면서 상기 제1롤(10)과 제2롤(20) 사이의 외경부를 형성하며, 상기 로드(42)의 후진시 방사상으로 벌어지면서 상기 제1롤(10)의 외측으로 이동되어 제1롤(10)과 제2롤(20) 사이를 분리시키도록 된 다수개의 분할롤(60)을 포함하도록 구성됨으로써, 필요에 의해 중앙부위를 분리시킬 수 있어 벨트의 분해 및 결합이 용이한 효과를 갖는다.

Description

벨트 지지용 롤{Belt support roll}

본 발명은 벨트 지지용 롤에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필요에 의해 중앙부위를 분리시킬 수 있어 벨트의 분해 및 결합이 용이하도록 된 벨트 지지용 롤에 관한 것이다.

일반적으로 벨트는 적어도 2개 이상의 롤에 의해 지지되어 미리 설정된 경로를 따라 진행되며, 이러한 구성은 산업의 전반에 널리 채택된다.

일례로서, 제철소에서 생산되는 강판을 두루마리 형태의 코일로 권취시킬 때 사용되는 벨트 래퍼(Belt wrapper)는 강판의 권취 초기에 권취기의 드럼에 강판의 선단부를 정확하게 안내하여 강판이 드럼에 여러 바퀴 감겨질 수 있도록 도와주는 장치로서 다수개의 롤에 의해 지지된 벨트가 이용된다.

이를 도1 및 도2를 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 벨트 래퍼(110)를 이루는 본체(111)가 회전축(112)에 회동 가능하게 조립되어 강판의 초기 권취가 수행될 때 작동실린더(114)에 의해서 상기 회전축(112)을 중심으로 하여 권취기(120)의 드럼(122)측으로 선회된 다음, 상기 본체(111)의 선단에 회동 가능하게 장착된 아암(116)을 실린더(115)의 구동에 의해 상기 드럼(122)측으로 선회 작동시킴으로써, 본체(111)와 아암(116)에 축방향 회전이 가능하도록 장착된 다수개의 가이드롤(R1)(R2)…(R6)(R7)에 의해 지지된 벨트(B)가 드럼(122)의 외주면을 반 이상 감싸면서 강판(S)을 드럼(122)측으로 완전히 밀착시켜 주는 것이다.

그러나, 벨트는 그 마모 등에 의해 제 기능을 수행하지 못하는 경우 교환되어져야 하며, 특히 벨트 래퍼(110)의 잦은 사용에 의해 벨트(B)의 수명이 짧고 게다가 드럼(122)에 감겨지는 강판(S)의 선단부에 의해 벨트(B)가 자주 파손되기 때문에 벨트(B)의 교환이 비교적 자주 이루어지고 있으며, 이러한 벨트(B)의 교환작업을 위하여는 도3에 도시된 것처럼 롤(R)의 양단이 본체(111)에 축방향 회전이 가능하게 장착되어 있기 때문에 롤(R)의 일측이 장착된 본체(111)를 분해하여 설비로부터 제거한 후 마모 또는 파손된 벨트를 제거하고 새로운 벨트로 교환하는바, 롤을 지지하는 본체의 분해와 조립에 과다한 시간과 노동력이 소요되는 문제점과 대형 설비의 경우 본체가 중량물로 구성되기 때문에 그 본체의 분해와 조립시 안전사고의 위험이 매우 높은 문제점을 갖는 것이었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은, 필요에 의해 중앙부위를 분리시킬 수 있어 다른 부품들을 분해하지 않고 마모 또는 손상된 벨트만을 간단하고 신속하게 분해 및 결합시킬 수 있도록 된 벨트 지지용 롤을 제공함에 있다.

도1은 일반적인 구조의 벨트 지지용 롤이 적용된 산업설비의 일례가 도시된 사시도;

도2는 도1의 작용 설명도;

도3은 종래의 벨트 지지용 롤에 대한 구조가 도시된 개략도;

도4는 본 발명에 따른 벨트 지지용 롤이 지지프레임에 장착된 상태를 전체적으로 나타낸 부분 단면도;

도5는 본 발명의 요부를 나타내기 위한 도4의 단면 구성도;

도6은 본 발명의 작용 설명도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

F1, F2 : 지지프레임10 : 제1롤

12, 66 : 경사면20 : 제2롤

22 : 삽입홈23, 72 : 경사면

31, 32 : 베어링40 : 실린더

42 : 로드44 : 배관

50 : 회전체52 : 미끄럼지지대

54 : 스프링56 : 스토퍼

60 : 분할롤62 : 관통공

64 : 수용홈70 : 삽입구

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 일측 단부가 지지프레임에 회전 가능하도록 장착된 제1롤; 상기 제1롤과 동일선상에 위치되며,일측 단부가 지지프레임에 회전 가능하도록 장착되고, 타측 단부가 상기 제1롤의 자유단과 마주하도록 된 제2롤; 상기 지지프레임에 고정 설치되고, 상기 제1롤을 관통하여 제2롤쪽으로 전, 후진되는 로드가 구비된 실린더; 상기 로드에 회전 가능하도록 장착되고, 방사상으로 연장된 미끄럼 지지대가 원주방향에 대하여 다수 개소에 형성된 회전체; 및 상기 미끄럼 지지대에 미끄럼 이동되도록 장착되고, 상기 로드의 전진시 방사상으로 수축되면서 상기 제1롤과 제2롤 사이의 외경부를 형성하며, 상기 로드의 후진시 방사상으로 벌어지면서 상기 제1롤의 외측으로 이동되어 제1롤과 제2롤 사이를 분리시키도록 된 다수개의 분할롤을 포함하는 벨트 지지용 롤을 마련함에 의한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도4는 본 발명에 따른 벨트 지지용 롤이 지지프레임에 장착된 상태를 전체적으로 나타낸 부분 단면도이다.

본 발명의 롤은 일직선상에 배치되면서 바깥쪽 단부가 베어링(31)(32)을 매개로 축방향 회전이 가능하도록 지지프레임(F1)(F2)에 각각 장착된 제1롤(10)과 제2롤(20)을 갖는다.

상기 제1롤(10)과 제2롤(20)의 안쪽 단부, 즉 서로 마주하는 부분은 필요에 의해 서로 분리될 수 있는 구조를 가지며, 상기 제1롤(10)과 제2롤(20)은 동일한 외경을 갖는다.

상기 제1롤(10)은 중공 원통형으로 형성되어 그 중공부에 실린더(40)가 위치되며, 상기 실린더(40)는 상기 지지프레임(F1)에 후단이 고정되고 선단에는 상기 제1롤(10)의 중심선과 동일선상에 위치되어 제2롤(20)쪽으로 전, 후진되는 로드(42)가 구비된다. 물론, 상기 실린더(40)는 배관(44)을 통해 유압 또는 공압을 공급받아 로드(42)가 전, 후진되는 통상의 구조를 갖는다.

상기 로드(42)의 선단에는 베어링(46)을 매개로 환형의 회전체(50)가 장착되며 이 회전체(50)의 회전 중심선은 상기 로드(42)의 중심선과 일치한다.

상기 회전체(50)의 외표면에는 반경방향으로 길게 형성되고 원주방향으로 동일 각도 떨어져 배치된 다수개의 미끄럼지지대(52)가 고정 설치된다. 이때, 상기 미끄럼지지대(52)의 외측 끝단은 상기 제1롤(10) 및 제2롤(20)의 외경보다 더 외측으로 연장되지 않도록 그 길이가 설정되어야 한다.

그리고, 상기 미끄럼지지대(52)에는 원호 형상의 분할롤(Segment roll)(60)이 장착되는바, 상기 분할롤(60)은 다수개로 이루어져 도5에 도시된 바와 같이 원주방향을 따라 연속되게 배치된 경우 제1롤(10)의 외경과 동일한 외경을 갖도록 그 형상 및 크기가 설정된다.

도4 및 도5에 도시된 것처럼 상기 분할롤(60)의 각각은 상기 미끄럼지지대(52)를 따라 소정 간격 미끄럼 이동되게 장착되는바, 상기 분할롤(60)에 반경방향으로 관통된 관통공(62)이 형성되어 그 관통공(62)에 상기 미끄럼지지대(52)가 끼워지고, 상기 미끄럼지지대(52)에는 상기 분할롤(60)과 회전체(50)의 사이에 위치되어 분할롤(60)에 회전체(50)로부터 멀어지도록 탄성반발력을 제공하는 스프링(54)이 각각 설치되며, 상기 회전체(50)에는 관통공(62)의 직경보다 큰크기를 갖는 스토퍼수용홈(64)이 형성된다. 그리고, 상기 스토퍼수용홈(64)에는 스토퍼(56)가 수용되는데, 이 스토퍼(56)는 상기 미끄럼지지대(52)의 끝단에 일체로 형성된 것으로, 상기 스프링(54)에 의해 가해지는 탄성반발력에 기인하여 분할롤(60)이 회전체(50)로부터 멀어지는 방향으로 이동될 때 그 회전체(50)가 최대로 이동되는 거리를 제한하는 기능을 수행한다.

상기 분할롤(60)의 각각에는 제1롤(10)측 단부의 내표면에 끝단으로 갈수록 중심선으로부터 멀어지는 경사면(66)이 형성되며, 상기 제1롤(10)의 자유단측 단부에도 상기 분할롤(60)의 경사면(66)과 대응되도록 끝단으로 갈수록 중심선쪽으로 가까워지는 경사면(12)이 형성된다.

또한, 상기 분할롤(60)의 각각에는 제2롤(20)측 단부에 삽입구(70)가 장착되고, 상기 제2롤(20)의 분할롤(60)측 단부에는 상기 삽입구(70)가 끼워지는 삽입홈(22)이 형성되는바(도6 참조), 상기 삽입구(70)는 제2롤(20)측으로 갈수록 그 외경이 점차적으로 감소되는 대략의 원추 형상으로 형성되고, 상기 삽입홈(22)은 상기 삽입구(70)와 대응되는 형상을 갖도록 형성된다. 이때, 상기 삽입홈(22)과 삽입구(70)의 단면 형상을 살펴보면, 도4 및 도5에 도시된 것처럼, 제1롤(10)과 제2롤(20)의 중심선에 대하여 외측 부분은 지지프레임(F2)측으로 갈수록 중심선쪽으로 가까워지는 경사면(23)(72)으로 형성되고 내측은 제1롤(10)과 제2롤(20)의 중심선과 나란하도록 형성된다.

상기한 구성으로 된 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명의 롤은 도4에 도시된 상태로 벨트를 지지하도록 장착되며, 이는 실린더(40)의 로드(42)가 전진된 상태를 나타낸다.

실린더(40)의 로드(42)가 전진된 경우, 로드(42)의 선단에 장착된 회전체(50)와 함께 미끄럼지지대(52)와 분할롤(60)이 제2롤(20)쪽으로 이동되며, 이때 스프링(54)에 의해 로드(42)에서 멀어지는 쪽으로 이동되어 있던 삽입구(70)가 제2롤(20)의 삽입홈(22)으로 진입되면서 로드(42)쪽으로 가까워지는 방향으로 미끄럼지지대(52)를 따라 이동되고, 동시에 제1롤(10)의 외측으로 이동되어 있던 분할롤(60)도 제1롤(10)의 경사면(12)을 따라 내경쪽으로 이동됨으로써, 본 발명의 롤은 도4와 같은 상태로 벨트를 지지한다.

벨트가 마모 또는 손상되어 교환을 필요로 할 때, 실린더(40)의 로드(42)를 후진시키며, 이 로드(42)의 후진과 동시에 분할롤(60)이 제1롤(10)쪽으로 이동되는바, 상기 분할롤(60)의 제1롤(10)측 단부에 형성된 경사면(66)이 제1롤(10)의 분할롤(60)측 단부에 형성된 경사면(12)을 따라 미끄러지면서 상기 분할롤(60)이 제1롤(10)의 외측으로 이동되며, 동시에 삽입구(70)가 제2롤(20)의 삽입홈(22)에서 빠져 나오면서 스프링(54)의 탄성반발력과 상기 분할롤(60)의 거동에 의하여 로드(42)로부터 멀어지는 방향으로 미끄럼지지대(52)를 따라 이동된다.

도6은 상기한 작용이 수행되면서 로드(42)가 완전히 후진된 상태를 나타내며, 이 상태에 의하면 롤의 중앙부위가 분리되어 그 부분을 통해 벨트를 교환할 수 있는 것이다.

물론, 벨트의 교환 작업 등이 완료되면, 본 발명의 장치는 상기와 반대의 순서에 의하여 도4와 같은 초기 상태로 복귀되어 정상적인 롤의 역할을 수행하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 벨트 지지용 롤에 의하면, 벨트가 정상적인 경우에는 일반적인 롤과 동일한 기능을 수행하고, 벨트가 마모 또는 손상되어 벨트를 교환할 필요가 있을 때에는 실린더를 작동시켜 롤의 중앙부위를 분리시킨 후 벨트를 간단하고 신속하게 교환할 수 있는 우수한 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 일측 단부가 지지프레임(F1)에 회전 가능하도록 장착된 제1롤(10);

   상기 제1롤(10)과 동일선상에 위치되며, 일측 단부가 지지프레임(F2)에 회전 가능하도록 장착되고, 타측 단부가 상기 제1롤(10)의 자유단과 마주하도록 된 제2롤(20);

   상기 지지프레임(F1)에 고정 설치되고, 상기 제1롤(10)을 관통하여 제2롤(20)쪽으로 전, 후진되는 로드(42)가 구비된 실린더(40);

   상기 로드(42)에 회전 가능하도록 장착되고, 방사상으로 연장된 미끄럼 지지대(52)가 원주방향에 대하여 다수 개소에 형성된 회전체(50); 및

   상기 미끄럼 지지대(52)에 미끄럼 이동되도록 장착되고, 상기 로드(42)의 전진시 방사상으로 수축되면서 상기 제1롤(10)과 제2롤(20) 사이의 외경부를 형성하며, 상기 로드(42)의 후진시 방사상으로 벌어지면서 상기 제1롤(10)의 외측으로 이동되어 제1롤(10)과 제2롤(20) 사이를 분리시키도록 된 다수개의 분할롤(60)을 포함하는 벨트 지지용 롤.
2. 제1항에 있어서, 상기 분할롤(60)을 외측으로 밀어내도록 탄성력을 제공하는 스프링(54)과, 상기 분할롤(60)이 미끄럼지지대(52)를 따라 이동되는 거리를 제한하도록 구비된 스토퍼(64)와, 상기 지지프레임(F2) 쪽으로 갈수록 제2롤(20)의 중심 쪽으로 경사진 경사면(23)을 구비하도록 상기 제2롤(20)의 자유단에 원주방향을따라 다수 개소에 배치된 삽입홈(22)과, 상기 분할롤(60)에 각각 구비되고 그 분할롤(60)이 스프링(54)에 의해 방사상으로 벌어졌을 때 끝단이 상기 경사면(23)의 외경측 끝단보다 더 내경쪽으로 위치되며 상기 경사면(23)과 평행한 경사면(72)이 구비된 삽입구(70)가 더 포함됨을 특징으로 하는 벨트 지지용 롤.
3. 제2항에 있어서, 상기 분할롤(60)에는 제1롤(10)측 단부의 내표면에 상기 경사면(23)(72)과 평행한 경사면(66)이 형성되고, 상기 제1롤(10)에는 제2롤(20)측 단부의 외표면에 상기 경사면(66)과 평행한 경사면(12)이 형성됨을 특징으로 하는 벨트 지지용 롤.