KR200451148Y1 - 조압연용 롤러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 조압연용 롤러에 관한 것으로 압연 소재를 압연하는 외주면의 표면에 슬립 방지홈이 이격되게 복수로 파여진 롤 몸체부재를 포함한 것이다.

본 고안은 표면에 형성된 슬립 방지홈에 압연 소재의 일부가 압입되면서 압연되도록 하여 압연 시 발생하는 슬립 및 미스 롤 현상을 방지하는 효과가 있는 것이다.

따라서, 적은 수의 조압연기를 사용하여 조압연을 안정적으로 할 수 있어 설비 비용을 절감하고 조압연 공정을 단순화하는 것이다.

또한 조압연 시 발생하는 작업 불량을 최소화하여 최종 압연 제품의 불량률을 최소화함은 물론 조압연 시 제품을 안정적으로 압연하여 최종 압연 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

조압연용 롤러{Roller for Rough Mill}

본 고안은 조압연용 롤러에 관한 것으로 더 상세하게는 조압연 시 슬립 및 미스 롤을 방지하여 압연기의 오작동을 방지하고, 압연 제품의 품질을 향상시킬 수 있도록 고안된 것이다.

일반적으로, 봉 형강은 토목,건축,기계분야에서 널리 사용되고 있다.

기존 형강 등의 압연재를 제조하는데 사용되는 압연 소재는 고로에서 제조된 용선을 제강로로 이송한 후에 정련하여 강을 제조한 후 압연용 강괴를 제조하기 위하여 연주작업을 통해 슬라브, 빌레트, 블룸 등의 형태로 제조되는 것이다.

상기 압연 소재는 압연공장으로 이송하여 재 가열후 압연을 하여 형강재를 만들고, 압연된 형강재는 롤러 테이블을 타고 이송되면서 고속 회전되는 절단기에 의해 절단되어 적정 길이의 형강으로 제작되는 공정을 가지게 된다.

일예로 선재 압연의 소재중 하나인 빌릿(billet)는 가열로에서 약 90분간 가열되어 대략 1100℃에서 추출되어 조압연, 중간사상 압연, 사상압연을 거쳐 마무리되는 공정을 갖는다.

종래 압연기는 롤의 개수와 조립 형태에 따라 2단식 압연기, 3단식 압연기, 4단식 압연기, 특수식 압연기등으로 구분되며, 그중 기존 봉 형강을 제조하기 위한 압연기는 상, 하부 압연 롤러로 이루어지는 2단식 압연기를 채용하고 있다.

상기 봉 형강은 상, 하부 압연 롤러로 압연 소재를 가압하는 2단식 평행 압연기와, 좌, 우 압연 롤러로 압연 소재를 가압하는 2단식 수직 압연기를 교대로 다수 구성하여, 상기 2단식 평행 압연기와, 2단식 수직 압연기에 의해 교대로 조압연, 중간압연, 사상압연되면서 점차적으로 원형 형상으로 압연되는 것이다.

한편, 조압연기는 압연 소재를 상, 하부 또는 좌, 우 양 쪽에서 가압하는 한 쌍의 압연 롤러를 구비하는데, 상기 압연 롤러는 압연 소재의 표면을 압연하는 롤부와, 롤부의 일 측에 돌출되는 회전 축부를 포함하여, 롤부가 회전 축부를 중심으로 회전하면서 압연 소재를 가압하여 압연하게 되는 것이다.

그러나 상기한 종래의 조압연기에 사용되는 조압연용 롤러는 압연 소재를 압연하는 롤부의 외주면이 매끄러운 평면으로 형성되므로 조압연 시 슬립 현상 및 미스 롤이 자주 발생하는 문제점이 있었던 것이다.

따라서 조압연 시 안정적인 작업을 위해서 많은 수의 조압연기가 사용되는 것은 물론 슬립 및 미스 롤로 인해 압연 제품의 품질이 저하되는 폐단이 있었던 것이다.

또한 조압연 시 압연 소재가 압연 방향과 수직인 양 측으로 팽창되어 터지는 사고가 자주 발생하는 폐단이 있었던 것이다.

본 고안의 목적은 조압연 시 발생하는 슬립 및 미스 롤 현상을 방지하여 안정적이고 효율적인 조압연이 가능하도록 함은 물론 최종 압연 제품의 품질을 향상시키는 조압연용 롤러를 제공하는 데 있다.

이러한 본 고안의 과제는 압연 소재를 압연하는 외주면의 표면에 슬립 방지홈이 이격되게 복수로 파여진 롤 몸체부재를 포함한 조압연용 롤러를 제공함으로써 해결되는 것이다.

본 고안은 표면에 형성된 슬립 방지홈에 압연 소재의 일부가 압입되면서 압연되도록 하여 압연 시 발생하는 슬립 및 미스 롤 현상을 방지하는 효과가 있는 것이다.

따라서, 적은 수의 조압연기를 사용하여 조압연을 안정적으로 할 수 있어 설비 비용을 절감하고 조압연 공정을 단순화하는 것이다.

또한 조압연 시 발생하는 작업 불량을 최소화하여 최종 압연 제품의 불량률을 최소화함은 물론 조압연 시 제품을 안정적으로 압연하여 최종 압연 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 것이다.

본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음 과 같다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 요부 확대 단면도로서, 롤 몸체부재의 외주면에 이격되게 복수의 슬립 방지홈이 형성되는데, 슬립 방지홈이 롤 몸체부재의 중앙에서 양 측으로 갈수록 깊이가 작아지도록 형성된 예를 나타내고 있다.

도 3은 본 고안의 다른 실시 예를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2의 요부 확대 단면도로서, 롤 몸체부재의 외주면에 따라 이격되게 형성된 복수의 슬립 방지홈이 외주면의 중앙을 따라 이격되게 복수로 파여지는 제 1 홈부와, 제 1 홈부 양 측에서 외주면에 이격되게 복수로 파여지는 제 2 홈부를 포함하는데, 제 1 홈부의 깊이가 제 2 홈부의 깊이보다 깊게 형성되는 예를 나타내고 있다.

도 5는 본 고안의 사용 상태도로서, 본 고안인 조압연용 롤러 사이로 압연 소재가 통과되면서 압연되는 예를 나타내고 있다.

도 6은 본 고안의 제조 과정을 도시한 개략도로서, 회전 모터의 회전력을 전달받아 회전하는 홈 가공 바이트를 사용하여 슬립 방지홈을 일정한 형상으로 균일하게 형성하는 예를 나타내고 있다.

이하, 도 1 내지 도 2에서 도시한 바와 같이 본 고안인 조압연용 롤러(2)의 롤 몸체부재(10)는 원통 형상을 가지며, 양 측에 각각 회전 축부(12)가 돌출된다.

상기 회전 축부(12)의 중심은 회전 축부(12)의 중심과 일치되며, 도시하지는 않았지만 조압연기의 구동축에 연결되는 것이다.

상기 롤 몸체부재(10)의 표면에는 외주면에, 즉, 외주면 둘레로 임의의 간격, 바람직하게는 일정한 간격을 두고 복수로 슬립 방지홈(11)이 형성된다.

또 상기 롤 몸체부재(10)는 외주면 둘레에 간격을 두고 복수의 슬립 방지홈(11)이 형성되며 압연 소재(1)를 압연하는 압연 롤부(10a)와, 압연 롤부(10a)의 양 측에 외주면 둘레로 돌출되어 압연 롤부(10a)로 압연되는 압연 소재(1)의 측면을 지지하는 가이드 롤부(10b)를 포함하는 것이 바람직하다.

압연 소재(1)의 양 측면, 즉, 압연 소재(1)에서 압연되는 면에 수직으로 위치하는 양 측면은 상기 가이드 롤부(10b)에 의해 지지되므로 압연 소재(1)는 압연 시 가해지는 압력에 의해 팽창되어 파열되지 않고 안정적으로 조압연되는 것이다.

한편, 상기 슬립 방지홈(11)은 롤 몸체부재(10)의 외주면에서 가로 방향으로 평행하게 임의의 간격을 두고 복수로 구비되는데, 도 2에서 도시한 바와 같이 양 측에서 중앙부로 갈수록 깊게 파여지도록 형성되는 것이 바람직하다.

롤 몸체부재(10)에서 압연 시 압연이 이루어지는 부분, 즉, 압연 롤부(10a)는 고온의 압연 소재(1)를 압연하면서 열팽창되어 중앙부분이 원형으로 볼록해지는 크라운 현상이 발생하는데, 이렇게 크라운 현상이 발생되어 중앙부분이 볼록해지면 압연 소재(1)를 균일하게 가압하지 못해 압연 품질이 저하되는 문제점이 발생하는 것이다.

따라서 슬립 방지홈(11)은 크라운 현상이 발생하는 중앙부분의 깊이를 깊게 하여 크라운 현상으로 중앙부분이 볼록해질 경우 홈의 깊이가 일정하게 됨으로써 압연 소재(1)를 더 균일하게 압연할 수 있는 것이다.

한편, 상기 슬립 방지홈(11)은 도 3 내지 도 4에서 도시한 바와 같이 롤 몸 체부재(10)의 외주면 중앙, 즉, 압연 롤부(10a)의 외주면에서 중앙 둘레로 이격되게 복수로 파여지는 제 1 홈부(11a)와, 제 1 홈부(11a) 양 측에서 외주면 둘레로 이격되게 복수로 파여지는 제 2 홈부(11b)를 포함하는데, 제 1 홈부(11a)의 깊이는 제 2 홈부(11b)의 깊이보다 깊게 파여지는 것이 바람직하다.

롤 몸체부재(10)에서 압연 시 압연이 이루어지는 부분, 즉, 압연 롤부(10a)는 고온의 압연 소재(1)를 압연하면서 열팽창되어 중앙부분이 원형으로 볼록해지는 크라운 현상이 발생하는데, 이렇게 크라운 현상이 발생되어 중앙부분이 볼록해지면 압연 소재(1)를 균일하게 가압하지 못해 압연 품질이 저하되는 문제점이 발생하는 것이다.

따라서 압연 롤부(10a)의 외주면에서 중앙 둘레로 이격되게 복수로 파여지는 제 1 홈부(11a)의 깊이를 제 1 홈부(11a)의 양 측에 형성되는 제 2 홈부(11b)의 깊이보다 깊게 형성하여 크라운 현상으로 중앙부분이 볼록해질 경우 홈의 깊이가 일정하게 됨으로써 압연 소재(1)를 더 균일하게 압연할 수 있는 것이다.

본 고안인 조압연용 롤러(2)는 도 5에서 도시한 바와 같이 한 쌍으로 구비되어 각각 조압연기의 구동축(미도시)에 연결되어 서로 반대 방향으로 회전하면서 롤 몸체부재(10)의 사이를 통과하는 압연 소재(1)의 상, 하부 또는 좌, 우 측을 가압하여 조압연하는 것이다.

즉, 본 고안인 조압연용 롤러(2)는 롤 몸체부재(10)의 외주면에 파여진 슬립 방지홈(11)에 압연 소재(1)가 압입되면서 걸리게 되므로, 조압연 중에 슬립 현상이나 미스 롤 현상이 발생되지 않는 것이다.

또한, 압연 소재(1)에서 압연되는 면에 수직으로 위치하는 양 측면 즉, 롤 몸체부재(10)에 의해 압연되지 않는 양 측면을 상기 가이드 롤부(10b)로 지지하므로 압연 소재(1)는 압연 시 가해지는 압력에 의해 팽창되어 파열되지 않고 안정적으로 조압연되는 것이다.

한편, 상기 슬립 방지홈(11)은 도 6에서 도시한 바와 같이 표면 홈 가공 장치(20)에 의해 가공되며, 표면 홈 가공 장치(20)는 단부에 홈 가공 바이트(21b)가 구비되며, 고정 베이스(21a)에 회전 가능하게 장착되는 공구 회전 축부재(21)와,

전기 전원을 공급받아 발생되는 회전력으로 회전하는 샤프트부(22a)를 구비한 회전 모터(22)와;

상기 회전 모터(22)의 회전력을 공구 회전 축부재(21)로 전달하여 공구 회전 축부재(21)를 회전시키는 회전력 전달수단(23)을 포함한다.

상기 회전력 전달수단(23)은 회전 모터(22)의 샤프트부(22a)에 구비되는 제 1 벨트 풀리(23a)와, 상기 공구 회전 축부재(21)에 구비되는 제 2 벨트 풀리(23b)와, 양 단이 각각 상기 제 1, 2 벨트 풀리(23a, 23b)에 감기는 벨트부재(23c)를 포함한다.

또 표면 홈 가공 장치(20)는 상기 공구 회전 축부재(21)와, 회전 모터(22)를 내장하며, 수평 및 상, 하 이동 가능한 하우징(24)을 포함하며, 상기 공구 회전 축부재(21)의 홈 가공 바이트(21b)는 단부가 뾰족한 탐침 공구로 형성되어 하우징(24)의 외부로 돌출되어 롤 몸체부재(10)의 표면을 가공하게 되는 것이다.

즉, 표면 홈 가공 장치(20)는 롤 몸체부재(10)의 표면에 홈 가공 바이트(21b)의 단부를 접촉시킨 상태에서 하우징(24)을 좌, 우, 상, 하로 이동하고, 롤 몸체부재(10)를 필요에 따라 일부 회전시키면서 롤 몸체부재(10)의 표면에 슬립 방지홈(11)을 형성하게 되는데, 롤 설계에 따라 정밀하게 형성할 수 있는 것이다.

본 고안은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 고안의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 고안의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예를 도시한 사시도

도 2는 도 1의 요부 확대 단면도

도 3은 본 고안의 다른 실시 예를 도시한 사시도

도 4는 도 2의 요부 확대 단면도

도 5는 본 고안의 사용 상태도

도 6은 본 고안의 제조 과정을 도시한 개략도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

1 : 압연 소재 10 : 롤 몸체부재

11 : 슬립 방지홈 12 ; 회전 축부

Claims (4)

1. 압연 소재를 압연하는 외주면의 표면에 슬립 방지홈이 이격되게 복수로 파여진 롤 몸체부재를 포함하며,

   상기 슬립 방지홈은 상기 롤 몸체부재의 외주면에서 가로 방향으로 평행하게 간격을 두고 복수로 구비되고, 양 측에서 중앙부로 갈수록 깊게 파여지는 것을 특징으로 하는 조압연용 롤러.
2. 압연 소재를 압연하는 외주면의 표면에 슬립 방지홈이 이격되게 복수로 파여진 롤 몸체부재를 포함하며,

   상기 슬립 방지홈은 상기 롤 몸체부재의 외주면에서 중앙 둘레로 이격되게 복수로 파여지는 제 1 홈부와, 상기 제 1 홈부 양 측에서 외주면 둘레로 이격되게 복수로 파여지는 제 2 홈부를 포함하고,

   상기 제 1 홈부의 깊이는 상기 제 2 홈부의 깊이보다 깊게 파여지는 것을 특징으로 하는 조압연용 롤러.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 롤 몸체부재는 외주면 둘레에 간격을 두고 복수의 슬립 방지홈이 형성되며 압연 소재를 압연하는 압연 롤부와, 상기 압연 롤부의 양 측에 외주면 둘레로 돌출되어 상기 압연 롤부로 압연되는 압연 소재의 측면을 지지하는 가이드 롤부를 포함한 것을 특징으로 하는 조압연용 롤러.
4. 삭제

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