KR20040081980A - 선재압연용 디스크롤 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압연기의 롤축에 장착되어 선재를 압연하는 디스크롤에 관한 것으로, 특히 초경합금으로 이루어진 롤부재와 일반 강재로 이루어진 고정부재를 확산접합에 일체화되도록 하고 상기 롤부재와 고정부재는 양측이 대칭된 편심구조를 이루도록 하여 선재의 고속압연시에 상기 롤부재와 고정부재가 쉽게 이완되는 것을 방지하여 설비의 고장 발생 및 안전사고를 미연에 방지하고 설비의 제조원가를 절감할 수 있으며 압연의 정확도 및 내마모성이 향상되어 작업생산성을 높일 수 있는 선재압연용 디스크롤에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 선재압연용 디스크롤은 초경합금 또는 초내합금, 공구강 등과 같은 내마모성이 우수한 재질로 이루어지며 외주면에 복수개의 캘리버가 형성되고 양측의 개구단부가 상하로 편심되어 대칭구조를 이루되, 내측 중앙으로 경사져 오목한 형태의 접합부가 형성된 롤부재와; 상기 롤부재의 내측에 배치되고 양단이 상하로 편심된 대칭구조를 이루며 외주면에 볼록한 원뿔형상의 돌출부가 형성된 고정부재와; 상기 고정부재가 롤부재의 내측 접합부에 확산접합되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

선재압연용 디스크롤{DISK ROLL FOR ROLLING}

본 발명은 압연기의 롤축에 장착되어 선재를 압연하는 디스크롤에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초경합금 또는 초내합금, 공구강 등과 같이 내마모성이 우수한 재질로 이루어진 롤부재와 일반 강재로 이루어진 고정부재를 확산접합에 일체화되도록 하되, 상기 롤부재와 고정부재는 양측이 대칭된 편심구조를 이루도록 함으로써, 선재의 고속압연시에도 상기 롤부재와 고정부재가 쉽게 이완되는 것을 방지하고 설비의 제조원가를 절감할 수 있게 되며 압연의 정확도 및 내마모성이 향상되어 작업생산성을 높일 수 있도록 개선된 선재압연용 디스크롤에 관한 것이다.

일반적으로 선재를 압연하기 위해서는 높은 경도의 롤부재를 필요로 하기 때문에, 이러한 롤부재의 경도를 높이기 위해서는 통상적으로 초경합금을 사용하는 기술이 보편화 되어 있다.

그러나 상기와 같이 초경합금으로 제조되는 롤부재는 비교적 중량체로서 비중이 일반강의 두배 수준으로 높기 때문에, 취급이 매우 어려울 뿐만아니라 롤부재가 갖는 무게로 인해 고속압연시 진동으로 인한 제품의 편·경차가 발생하게 되고, 이로 인해 베어링이 조기 파손되어 설비의 고장 및 사고의 원인이 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같이 초경합금으로 제조되는 롤부재는 매우 고가품이기 때문에, 초기 설비투자에 따른 비용이 상당하게 소요되는 문제점이 있었다.

따라서, 최근에는 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 방안으로 첨부된 도면 도 1과 도 2에서 보여주는 바와 같이 캘리버(2a)가 형성되는 외측의 롤부재(2)를 초경합금으로 형성하고, 그 내측에 주철재로 된 원통형상의 고정부재(4)을 일체로하여 주조하는 방식으로 제조된 선재압연용 디스크롤(1)이 제안된 바 있다.

그러나, 이러한 구조를 갖는 종래의 디스크롤(1)은 고속 선재압연시 상기 롤부재(2)와 고정부재(4)가 쉽게 이완될 우려가 있기 때문에, 회전 속도가 빠른 고속 선재압연시에는 사용이 용이하지 못하고, 대개 회전 속도가 낮은 중저속 압연기에 한정 사용되는 것이어서, 사용상의 제한이 따른는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점들을 해소하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 선재압연시 롤부재와 고정부재의 이완을 방지하여 고속 압연작업이 가능하게 함은 물론 디스크롤의 경량화에 따른 취급이 용이하고 고속 압연시에도 진동이 발생되지 않아 설비의 고장 및 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 되며 설비에 소요되는 자재비를 절감시킬 수 있는 선재압연용 디스크롤을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 선재압연기의 롤축에 장착되어 고속으로 선재를 압연하는 선재압연용 디스크롤을 제조함에 있어, 초경합금재로 이루어지며 외주면에 복수개의 캘리버가 형성되고 양측의 개구단부가 상하로 편심되어 대칭구조를 이루되, 내측 중앙으로 경사져 오목한 형태의 접합부가 형성된 롤부재와; 상기 롤부재의 내측에 배치되고 양단이 상하로 편심된 대칭구조를 이루며 외주면에 볼록한 원뿔형상의 돌출부가 형성된 고정부재가 상기 롤부재의 내측 접합부에 확산접합되어 일체로 구성된 선재압연용 디스크롤을 제안한다.

도 1은 종래 기술에 따른 선재 디스크롤의 단면도.

도 2는 종래 기술에 따른 또 다른 선재 디스크롤의 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 선재압연용 디스크롤의 일부 절개사시도.

도 4는 본 발명에 따른 선재압연용 디스크롤의 단면도.

도 5는 본 발명이 다른 실시예를 보여주는 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 선재압연용 디스크롤이 압연기의 롤축에 장착된 상태를 보여주는 단면구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 디스크롤 12 : 롤부재

12a: 접합부 12b: 캘리버

14 : 고정부재 14a: 돌출부

20 : 압연기 22 : 롤축

이하, 본 발명이 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 선재압연용 디스크롤의 일부가 절개된 상태의 사시도를 나타내는 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 선재압연용 디스크롤의 단면도를 나타내는 것이다.

또한, 도 5는 본 발명이 다른 실시예를 보여주는 단면도를 나타내는 것이고, 도 6은 본 발명에 따른 선재압연용 디스크롤이 압연기의 롤축에 장착된 상태를 보여주는 단면구성도를 나타내는 것이다.

먼저, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 선재압연용 디스크롤(10)은 초경합금재로 이루어진 외부측 롤부재(12)와, 일반강재로 이루어진 링형상의 내부측 고정부재(14)가 확산접합에 의해 일체화되도록 구성된다.

상기 롤부재(12)는 외주면에 복수개의 캘리버(12b)가 형성되고 양측의 개구단부가 상하로 편심되어 대칭구조를 이루되, 내측 중앙으로 경사져 오목한 형태의 접합부(12a)가 형성되고, 상기 고정부재(14)는 양단이 상하로 편심된 대칭구조를 이루며 외주면에 볼록한 원뿔형상의 돌출부(14a)가 형성되어 상기 롤부재(12) 내측 접합부(12a)에 접합되어 이루어진다.

여기에서 확산접합에 의한 디스크롤(10)의 접합구조는 먼저, 외부측 롤부재(12)를 초경합금재로 제조한 다음, 그 내측의 고정부재(14)를 비교적 가격이 저렴한 일반 강재의 분말을 채워 힙(HIP, Hot Isostatic Pressing, 열간 동반 압축)에 의해 확산접합시키는 경우와, 내부의 고정부재(14)를 일반 강재로 만든 다음, 그 외부측 롤부재(12)를 초경합금재질의 분말을 충진시킨 후, 힙 가공을 하여 확산접합시켜 제조하게 되는데, 이때 상기 롤부재(12)와 고정부재(14)는 확산접합에 의해 일체화 되므로 어떠한 압연 하중에서도 견딜 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 제조되는 디스크롤(10)은 도 4에서 보여지는 바와 같이 롤부재(12)의 양측 개구단부가 상하로 편심되어 좌우 대칭구조를 이루며 내측 중앙으로 경사진 오목한 형태의 접합부(12a)가 형성되어 있고, 그 내측에 접합되는 고정부재(14)는 상기 접합부(12a)와 동일한 경사면을 이루는 볼록한 원뿔형상의 돌출부(14a)가 형성되고 양단이 상기 롤부재(12)의 개구단부와 동일한 편심구조를 이루고 있기 때문에, 고속 압연시에도 쉽게 이완되거나 이탈되지 않게 된다.

더욱이 상기 롤부재(12)의 양측 개구단부와 고정부재(14)의 양 단부가 각각 상하로 편심되어 좌우 대칭구조를 이루고 있기 때문에, 선재압연시 첨부도면 도 6에서 보여주는 바와 같이 압연기(20)의 롤축(22)에 장착되어 회전되는 디스크롤(10)이 정회전작동 되거나 역회전작동될 때에도 회전에 의한 압력이 동일하게 작용하여 압연의 정확도 및 내마모성을 향상시키고 작업생산성을 높여주게 되는 것이다.

한편, 도 5는 본 발명에 따른 선재압연용 디스크롤의 다른 실시예를 나타내는 것으로, 상기 롤부재와 고정부재가 기계식으로 조립된 형태를 보여주는 것이다.

이와 같은 구성은 상기 롤부재(120)의 양측 개구단부가 상하로 편심되어 대칭구조를 이루되, 그 내측에는 양측 개구단부에서 중앙으로 경사를 이루는 볼록한형태의 접합부(120a)가 형성되고, 상기 롤부재(120)의 내측 접합부(120a)에는 양측으로 대칭 구조를 이루는 한쌍의 제1고정부재(140)와 제2고정부재(150)가 볼트(160)로 결합되어 이루어진 것이다.

이때, 상기 제1고정부재(140)와 제2고정부재(150)는 그 외주면이 내향으로 경사지게 형성되어 상기 접합부(120a)의 양측 경사면과 밀착 고정될 수 있도록 록타이트 등과 같은 금속접착제를 이용하여 견고하게 조립하게 된다.

또한, 상기 제1고정부재(140)와 제2고정부재(150)에는 원주상으로 다수개의 볼트삽입홈(140a)과 볼트삽입공(150a)이 형성되고 일측의 제2고정부재(150)에 형성된 볼트삽입공(150a)을 통해 볼트(160)가 삽입되도록 하되, 상기 볼트삽입공(150a)에는 마감재(170)가 끼워져 이루어진다.

이러한 상태에서 선재의 압연작업이 이루어지는 경우에도 상기 디스크롤(100)은 전술한 본 발명의 작용에서와 같이 양측으로 대칭을 이루는 편심구조를 갖으며, 상기 롤부재(120)의 내측에 볼트(160)로 견고하게 조립되어 있는 제1고정부재(140)와 제2고정부재(150)가 쉽게 이완되거나 이탈되지 않아 고속 선재압연시 안전하고 효율적인 작업이 가능하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 선재압연용 디스크롤에 의하면, 롤부재와 고정부재가 확산접합에 의해 일체화된 구조를 갖도록 하되, 양단이 상하로 편심되어 좌우 대칭된 조립구조를 갖도록 함으로써, 선재의 고속압연시에도 롤부재와 고정부재가 쉽게 이완되거나 이탈되지 않게 됨에 따라, 설비의 고장발생 및안전사고를 방지할 수 있게 됨은 물론 내구성이 보장되어 장기간 연속운전이 가능하고 정확한 캘리버의 위치가 보장되어 선재압연시 불량품발생을 최소화할 수 있게 되며, 상기 롤부재는 초경합금으로 구성하고 내부의 고정부재는 일반 강재로 구성하여 제조원가를 크게 낮출수 있는 매우 유용한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 선재압연기(20)의 롤축(22)에 장착되어 고속으로 선재를 압연하는 선재압연용 디스크롤(10)에 있어서,

   상기 디스크롤(10)은 초경합금 또는 초내합금, 공구강 등과 같은 내마모성이 우수한 재질로 이루어지며 외주면에 복수개의 캘리버(12b)가 형성되고 양측의 개구단부가 상하로 편심되어 좌우 대칭구조를 이루되, 내측 중앙으로 경사진 오목한 형태의 접합부(12a)가 형성된 롤부재(12)와;

   상기 롤부재(12)의 내측에 배치되고 양단이 상하로 편심되어 좌우 대칭구조를 이루며 외주면이 볼록한 원뿔형상으로 경사져 돌출부(14a)가 형성된 고정부재(14)와;

   상기 고정부재(14)의 돌출부(14a)가 롤부재(12)의 내측 접합부(12a)에 확산접합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 선재압연용 디스크롤.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정부재(14)가 주철 또는 주강, 스테인레스강 등으로 주조된 것을 특징으로 하는 선재압연용 디스크롤.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 롤부재(120)는 양측의 개구단부가 상하로 편심되어 대칭구조를 이루되,내측에는 양측 개구단부에서 중앙으로 경사를 이루는 볼록한 형태의 접합부(120a)가 형성되고, 상기 롤부재(120)의 내측 접합부(120a)에는 양측으로 상하 대칭 구조를 이루는 한쌍의 제1고정부재(140)와 제2고정부재(150)가 볼트(160)로 결합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 선재압연용 디스크롤.