KR20130142194A

KR20130142194A - 분말 압연 장치

Info

Publication number: KR20130142194A
Application number: KR1020137030481A
Authority: KR
Inventors: 치토시 모치즈키; 다모츠 오다
Original assignee: 가부시키가이샤 아이에이치아이
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2012-04-11
Publication date: 2013-12-27
Also published as: WO2012165057A1; TWI486224B; TW201302349A; JP2012251217A; EP2716388A1; EP2716388A4; CN103561892A

Abstract

본 발명에 관한 분말 압연 장치는 예비 압하 롤을 구비하고, 압연 롤(2)에 의해 분말 재료(Y)를 베이스재(X)에 압착하지 않은 상태(분말 압연 실행 전 상태)에서 압연 롤(2)들을 이격되는 방향으로 바이어스시키는 바이어스 장치(12)를 구비한다. 상기 구성을 갖는 분말 압연 장치에 따르면, 압연 롤들 사이에 공급되는 분말재의 공급량을 보다 고정밀도로 조절할 수 있다.

Description

분말 압연 장치{Powder rolling mill}

본 발명은 분말 압연 장치에 관한 것이다. 본원은 2011년 6월 3일에 출원된 일본 특허출원 2011-125054호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

최근에 베이스재(基材)의 표면에 대해 클래드층이 부착 형성된 클래드 시트를 제조하는 과정에서 이용되는 장치로서 베이스재에 대해 분말을 압착하는 분말 압연 장치가 제안되어 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는 상기와 같은 분말 압연 장치가 개시되어 있다.

보다 상세하게 설명하면, 분말 압연 장치는 대향 배치되는 한 쌍의 압연 롤을 구비하고 있고, 압연 롤 간에 압연 하중을 가함으로써 압연 롤 간에 공급되는 베이스재의 표면에 대해 압연 롤로 분말을 압착시킨다. 이에 의해, 베이스재 표면에 분말층을 형성한다.

그리고, 상기와 같은 압연 롤은, 예를 들면 특허문헌 2에 나타내는 바와 같이 베어링 및 액슬박스로 지지되어 있다.

특허문헌 1: 일본특허 제4211576호 공보 특허문헌 2: 일본공개특허 2009-270169호 공보

분말 압연 장치에서는, 압연 롤들 사이에 분말 재료를 안정적으로 공급하기 위해 베이스재에 압착되기 전에 분말 재료를 압연 롤의 둘레면(周面)에 대해 눌러 붙이는 예비 압하(壓下) 롤을 이용하는 경우가 있다.

압연 롤의 둘레면과 예비 압하 롤의 둘레면 간의 간격은 압연 롤들 사이로의 분말 재료의 공급량을 규정한다. 이 때문에, 압연 롤의 둘레면과 예비 압하 롤의 둘레면 간의 간격은 클래드 시트의 제조 전에 분말 재료의 공급량에 따른 거리로 설정된다.

그러나, 압연 롤을 지지하는 베어링이나 액슬박스는 기계적인 오차가 있거나 가동을 가능하게 하기 위한 약간의 간극을 갖고 있다. 이 때문에, 압연 롤들 사이에 베이스재나 분말 재료가 존재하고, 압연 롤 간에 압연 하중이 걸린 상태로 압연 롤이 분말 재료를 압연하고 있는 경우에는, 압연시의 반력이 압연 롤에 대해 작용하여 압연 롤들이 서로 이격되는 방향으로 이동하므로, 압연 롤이 상기 간극을 메운다.

즉, 액슬박스 내에서 압연 롤을 지지하고 있는 위치가 압연시와 비압연시에 약간 다르고, 그 결과, 압연시와 비압연시에 압연 롤과 예비 압하 롤의 상대 위치가 변화한다.

따라서, 종래의 분말 압연 장치에서는 압연 전에 압연 롤의 둘레면과 예비 압하 롤의 둘레면 간의 간격을 조절하였다고 해도 압연시에 압연 롤의 둘레면과 예비 압하 롤의 둘레면 간의 간격이 약간 변화한다. 그리고, 이 약간의 변화에 의해 압연 롤들 사이에 공급되는 분말 재료의 공급량이 허용 범위를 넘는 경우가 발생한다.

본 발명은, 예비 압하 롤을 갖는 분말 압연 장치에 있어서 압연 롤들 사이에 공급되는 분말 재료의 공급량을 보다 고정밀도로 조절하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는, 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 분말 압연 장치에 있어서, 시트형상의 베이스재에 대해 분말 재료를 압착하면서 상기 베이스재의 압연을 행하는 한 쌍의 압연 롤과, 상기 압연 롤의 둘레면에 공급된 상기 분말 재료가 상기 베이스재에 압착되기 전에, 상기 분말 재료를 상기 압연 롤의 둘레면에 대해 눌러 붙임으로써 예비 압하 분말층을 형성하는 예비 압하 롤과, 상기 압연 롤에 의해 상기 분말 재료를 상기 베이스재에 압착하지 않은 상태에서 상기 압연 롤들을 서로 이격되는 방향으로 바이어스시키는 바이어스 장치를 구비한다는 구성을 채용한다.

본 발명에 따르면, 압연 롤에 의해 분말 재료를 베이스재에 압착하지 않은 상태(분말 압연 실행 전 상태)에서 바이어스 장치에 의해 압연 롤들을 서로 이격되는 방향으로 바이어스시키고 있다. 이 때문에, 분말 압연 실행 전에서의 압연 롤의 위치를 분말 압연 실행 중에서의 액슬박스 내의 압연 롤의 축심 위치와 거의 같은 위치에 맞출 수 있다.

따라서, 압연 롤의 둘레면과 예비 압하 롤의 둘레면 간의 간격을 분말 압연 실행 전 상태에서의 압연 롤의 위치를 모의(模擬)하여 조절할 수 있어, 상기 간격을 보다 정확하게 조절할 수 있다. 압연 롤의 둘레면과 예비 압하 롤의 둘레면 간의 간격에 대응하여 분말 재료의 공급량이 결정되기 때문에, 압연 롤의 둘레면과 예비 압하 롤의 둘레면 간의 간격을 정확하게 조절한 결과, 압연 롤들 사이에 공급되는 분말 재료의 공급량을 보다 고정밀도로 조절할 수 있다.

본 발명에 따르면, 예비 압하 롤을 갖는 분말 압연 장치에 있어서 압연 롤들 사이에 공급되는 분말 재료의 공급량을 보다 고정밀도로 조절할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시형태에서의 분말 압연 장치의 주요부를 도시한 개략 구성도로서, 압연 롤의 회전축 방향에서 본 모식도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시형태에서의 분말 압연 장치의 주요부를 도시한 개략 구성도로서, 도 1a의 A-A선 단면을 화살표 방향으로 본 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 관한 분말 압연 장치의 일 실시형태에 대해 설명한다. 또, 이하의 도면에서 각 부재를 인식 가능한 크기로 하기 위해 각 부재의 축척을 적절히 변경하고 있다.

본 실시형태의 분말 압연 장치(1)는, 금속의 시트형상의 베이스재(X)의 양면에 대해 예를 들면 땜납재층으로서 기능하는 클래드층을 부착시켜 형성된 클래드 시트를 제조하는 과정에서 이용되고, 베이스재의 양면에 대해 클래드층의 형성 재료가 되는 분말 재료(Y)를 압착시킨다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 실시형태의 분말 압연 장치(1)는 압연 롤(2), 압연 롤 액슬박스(3), 리니어 가이드(4), 압연 롤용 유압 실린더(5), 유압 장치(6), 하우징 프레임(7)(지지 프레임), 예비 압하 롤(8), 예비 압하 롤 액슬박스(9), 예비 압하 롤 승강 기구(10), 회전 구동부(11), 바이어스 기구(12)를 구비하고 있다.

또, 도 1a 및 도 1b에 도시되지 않았지만, 본 실시형태의 분말 압연 장치(1)는 베이스재(X)가 감긴 코일을 지지함과 동시에 베이스재(X)를 송출하는 송출 장치, 베이스재(X)를 반송하는 반송 장치, 분말 재료(Y)를 압연 롤(2)의 둘레면에 공급하기 위한 분말 재료 공급 장치 및 분말 압연 장치(1) 전체를 제어하는 제어 장치 등을 구비하고 있다.

압연 롤(2)은 분말 재료(Y)를 압연하여 베이스재에 대해 압착한다.

본 실시형태의 분말 압연 장치(1)에서는, 도 1a에 도시된 바와 같이 2개의 압연 롤(2A, 2B)이 한 쌍이 되어 있고, 이들 2개의 압연 롤(2A, 2B)이 둘레면을 서로 마주 보게 하여 대향 배치되어 있다. 또한, 도 1a에 도시된 바와 같이, 2개의 압연 롤(2A, 2B)은 회전축이 평행해지도록, 그리고, 같은 높이가 되도록 배치되어 있다.

그리고, 본 실시형태의 분말 압연 장치(1)에서는, 2개의 압연 롤(2A, 2B) 간에 상방으로부터 하방으로 향하여 베이스재(X)가 통과되고, 이들 2개의 압연 롤(2A, 2B)의 갭(G)에서 분말 재료(Y)를 베이스재(X)의 표면에 압착한다.

압연 롤 액슬박스(3)는 압연 롤(2)의 양단의 축부(2a)에 대해 각각 설치되어 있고, 축부(2a)를 회전 가능하게 지지함으로써 압연 롤(2)을 지지한다.

압연 롤 액슬박스(3)는 축부(2a)에 대해 직접 장착되는 베어링을 지지하고 있다.

리니어 가이드(4)는, 압연 롤 액슬박스(3)를 압연 롤(2A, 2B)의 배열 방향으로 이동 가능하게 지지한다.

구체적으로 리니어 가이드(4)는 압연 롤 액슬박스(3)의 하방에 배치되고, 상기 액슬박스를 압연 롤(2A, 2B)의 배열 방향으로 이동 가능하게 지지하고 있다.

압연 롤용 유압 실린더(5)는 압연 롤 액슬박스(3)를 압연 롤(2A, 2B)의 배열 방향의 외측으로부터 지지하고, 압연 롤(2A, 2B)에 대해 이들이 서로 가까워지는 방향으로 하중을 가한다.

유압 장치(6)는, 압연 롤(2A) 측에 장착된 압연 롤용 유압 실린더(5)를 구동하여 압연 롤(2A, 2B)에 대해 걸리는 하중을 조절한다.

하우징 프레임(7)은 압연 롤(2), 압연 롤 액슬박스(3), 리니어 가이드(4), 압연 롤용 유압 실린더(5), 유압 장치(6), 예비 압하 롤(8), 예비 압하 롤 액슬박스(9) 및 예비 압하 롤 승강 기구(10)를 지지하는 지지 구조체이다.

그리고, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 하우징 프레임(7)은 리니어 가이드(4)를 개재하여 압연 롤 액슬박스(3)를 지지하고 있다. 즉, 본 실시형태에 있어서, 하우징 프레임(7)은 리니어 가이드(4)를 개재하여 압연 롤 액슬박스(3)를 슬라이드 가능하게 지지하고 있다.

또한, 압연 롤용 유압 실린더(5)는 하우징 프레임(7)에 설치되고, 하우징 프레임(7)과 압연 롤 액슬박스(3)의 사이에 배치되어 있다.

예비 압하 롤(8)은 압연 롤(2)의 상방에 배치되어 있다. 예비 압하 롤(8)은, 분말 재료 공급 장치로부터 공급된 분말 재료(Y)가 갭(G)에 도달하기 전에 분말 재료(Y)를 압연 롤(2)의 둘레면에 대해 눌러 붙여 예비적으로 압하한다. 예비 압하 롤(8)에 의한 분말 재료(Y)의 예비적인 압하에 의해, 분말 재료(Y)가 압연 롤(2)의 둘레면에서 균일한 두께의 분말층이 되고, 상기 분말층이 압연 롤(2)의 둘레면으로부터 미끄러져 떨어지는 것이 억제된다.

또한, 예비 압하 롤(8)은 회전수에 따라 갭(G)에 송출하는 분말 재료(Y)의 공급량을 조절한다.

예비 압하 롤 액슬박스(9)는 예비 압하 롤(8)의 양단의 축부(8a)에 대해 각각 설치되어 있고, 축부(8a)를 회전 가능하게 지지함으로써 예비 압하 롤(8)을 지지한다.

예비 압하 롤 액슬박스(9)는 축부(8a)에 대해 직접 장착되는 베어링을 구비하고 있다.

예비 압하 롤 승강 기구(10)는 예비 압하 롤 액슬박스(9)를 상방으로부터 지지하고, 예비 압하 롤(8)의 둘레면과 압연 롤(2)의 둘레면 간의 간격을 일정하게 유지하며, 하우징 프레임(7)에 고정되어 있다.

예비 압하 롤 승강 기구(10)는 도면에서는 하우징 프레임(7)에 고정되어 있지만, 압연 롤 액슬박스(3)에 고정되어 있어도 된다.

또한, 예비 압하 롤 승강 기구(10)는 분말 재료(Y)가 공급되지 않은 상태에서 예비 압하 롤(8)의 상하 방향의 위치를 조절 가능하게 되어 있다. 즉, 예비 압하 롤 승강 기구(10)에 의해 압연 롤(2)의 둘레면과 예비 압하 롤(8)의 둘레면 간의 간격이 조절 가능하다.

회전 구동부(11)는 압연 롤(2) 및 예비 압하 롤(8)을 회전 구동하고, 압연 롤(2)과 예비 압하 롤(8)에 접속되어 있다.

바이어스 기구(12)는, 압연 롤(2) 간에 분말 재료가 공급되지 않은 상태에서 압연 롤(2)들을 이격되는 방향으로 바이어스시킨다.

바이어스 기구(12)는 보조 액슬박스(12a), 이격용 유압 실린더(12b)(제1 압압 장치), 상승용 유압 실린더(12c)(제2 압압 장치)를 구비하고 있다.

보조 액슬박스(12a)는 압연 롤(2)의 중량을 지지하는 압연 롤 액슬박스(3)와는 별체로서 압연 롤(2)의 축부(2a)에 설치되어 있고, 압연 롤(2)의 축부(2a)에 직접 장착되는 베어링을 구비하고 있다.

이들 보조 액슬박스(12a)는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 압연 롤(2A)과 압연 롤(2B) 각각에 설치되어 있고, 하나의 압연 롤(2)에 대해 2개 설치되어 있다.

이격용 유압 실린더(12b)는 압연 롤(2)을 압연 롤(2)들이 이격되는 방향으로 압압한다.

이격용 유압 실린더(12b)는, 한쪽의 압연 롤(2A)에 설치된 보조 액슬박스(12a)와 다른 쪽의 압연 롤(2B)에 설치된 보조 액슬박스(12a)의 사이에 배치되어 있고, 보조 액슬박스(12a)를 개재하여 압연 롤(2)을 압압한다.

또, 이격용 유압 실린더(12b)는 대향하는 2개의 보조 액슬박스(12a)의 한쪽(본 실시형태에서는 압연 롤(2A)에 설치된 보조 액슬박스(12a))에 고정되고, 다른 쪽의 보조 액슬박스(12a)(본 실시형태에서는 압연 롤(2B)에 설치된 보조 액슬박스(12a))를 압압한다.

이 결과, 압연 롤(2A)과 압연 롤(2B)은 이격용 유압 실린더(12b)의 압압력 및 그 반력에 의해 이격되는 방향으로 바이어스된다.

상승용 유압 실린더(12c)는 압연 롤(2)을 상방으로 향하여 압압한다.

상승용 유압 실린더(12c)는 보조 액슬박스(12a)와 하우징 프레임(7)의 사이에 배치되어 있고, 보조 액슬박스(12a)를 개재하여 압연 롤(2)을 압압한다.

또, 상승용 유압 실린더(12c)는 하우징 프레임(7)에 고정되어 보조 액슬박스(12a)를 상방에 압압한다. 이 결과, 압연 롤(2)은 상승용 유압 실린더(12c)의 압압력에 의해 상방으로 들어 올려진다.

상기한 바와 같이 구성된 본 실시형태의 분말 압연 장치(1)에서는, 우선 분말 재료(Y)를 압연하기 전(압연 롤(2)에 의해 분말 재료(Y)를 베이스재(X)에 압착하지 않은 상태)에 압연 롤(2)의 둘레면과 예비 압하 롤(8)의 둘레면 간의 간격을 조절한다.

구체적으로는 바이어스 기구(12)에 의해 압연 롤(2)을 이격되는 방향으로 바이어스시킨다. 이 때, 바이어스 기구(12)는, 상승용 유압 실린더(12c)에 의해 압연 롤(2)을 들어올리면서 이격용 유압 실린더(12b)에 의해 압연 롤(2)들을 이격되는 방향으로 압압한다.

그리고, 바이어스 기구(12)에 의해 압연 롤(2)이 바이어스된 상태에서, 예비 압하 롤 승강 기구(10)에 의해 예비 압하 롤(8)의 위치를 조절하여 압연 롤(2)의 둘레면과 예비 압하 롤(8)의 둘레면 간의 간격을 조절한다.

압연 롤(2)의 둘레면과 예비 압하 롤(8)의 둘레면 간의 간격이 조절된 후, 압연 롤(2)의 갭(G)에 베이스재(X)가 상방으로부터 공급되고, 압연 롤(2)의 둘레면에 분말 재료 공급 장치(도시생략)로부터 분말 재료(Y)가 공급된다.

그리고, 압연 롤(2)의 둘레면에 공급된 분말 재료(Y)는 예비 압하 롤(8)에 의해 압연 롤(2)의 둘레면에 눌러 붙여져 압하된다. 그 후, 분말 재료(Y)는 압연 롤(2)에 의해 베이스재(X)의 표면에 압착된다.

이상과 같은 본 실시형태의 분말 압연 장치(1)에 따르면, 압연 롤(2)에 의해 분말 재료(Y)를 베이스재(X)에 압착하지 않은 상태(분말 압연 실행 전 상태)에서 바이어스 기구(12)에 의해 압연 롤(2)들을 서로 이격되는 방향으로 바이어스시키고 있다. 이 때문에, 분말 압연 실행 전에서의 압연 롤(2)의 위치를 분말 압연 실행 중에서의 압연 롤(2)의 위치와 거의 같은 위치에 맞출 수 있다.

따라서, 압연 롤(2)의 둘레면과 예비 압하 롤(8)의 둘레면 간의 간격을 분말 압연 실행 전 상태에서의 압연 롤(2)의 위치를 고려하여 조절할 수 있다. 그 결과, 압연 롤(2)의 둘레면과 예비 압하 롤(8)의 둘레면 간의 간격을 보다 정확하게 조절할 수 있다.

또한, 압연 롤(2)의 둘레면과 예비 압하 롤(8)의 둘레면 간의 간격에 대응하여 분말 재료(Y)의 공급량이 결정된다. 따라서, 압연 롤(2)의 둘레면과 예비 압하 롤(8)의 둘레면 간의 간격을 정확하게 조절한 결과, 압연 롤(2)들 사이에 공급되는 분말 재료의 공급량을 보다 고정밀도로 조절할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 분말 압연 장치(1)에서는, 바이어스 기구(12)가, 압연 롤(2)들을 서로 이격되는 방향으로 압연 롤(2)을 압압하는 이격용 유압 실린더(12b)와, 압연 롤(2)을 상방으로 향하여 압압하는 상승용 유압 실린더(12c)를 구비하고 있다.

압연 롤(2)은 중량물이다. 이 때문에, 이격용 유압 실린더(12b)만으로 압연 롤(2)을 압압할 때에 큰 압압력이 필요하게 된다. 이에 대해, 본 실시형태와 같이 상승용 유압 실린더(12c)로 압연 롤(2)을 들어올림으로써, 작은 압압력으로 압연 롤(2)을 분말 압연 실행 전의 위치로 이동시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 보조 액슬박스(12a)를 개재하여 압연 롤(2)을 압압하는 구성으로 하였다.

상기의 구성을 채용함으로써, 회전체인 압연 롤(2)을 직접 압압하는 것보다 안정적으로 압연 롤(2)을 압압할 수 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않는 것은 물론이다. 상술한 실시형태에서 나타낸 각 구성 부재의 여러 가지 형상이나 조합 등은 일례로서, 본 발명의 취지에서 벗어나지 않는 범위에서 설계 요구 등에 기초하여 다양하게 변경 가능하다.

예를 들면, 상기 실시형태에서는 보조 액슬박스(12a)가 베어링을 가지고 있는 것으로 설명하였다.

그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 보조 액슬박스(12a)로서 링형상 혹은 원호형상의 지지 패드 등을 이용하는 것도 가능하다.

또한, 보조 액슬박스(12a)의 설치 개소는 압연 롤(2)에 장착되는 범위에서 임의이며, 예를 들면 압연 롤용 액슬박스(3)보다 외측에 설치해도 된다.

1……분말 압연 장치, 2, 2A, 2B……압연 롤, 3……압연 롤 액슬박스, 4……리니어 가이드, 7……하우징 프레임, 8……예비 압하 롤, 9……예비 압하 롤 액슬박스, 10……예비 압하 롤 승강 기구, 12……바이어스 기구(바이어스 장치), 12a……보조 액슬박스, 12b……이격용 유압 실린더(제1 압압 장치), 12c……상승용 유압 실린더(제2 압압 장치), G……갭, X……베이스재, Y……분말 재료

Claims

시트형상의 베이스재에 대해 분말 재료를 압착하면서 상기 베이스재의 압연을 행하는 한 쌍의 압연 롤;
상기 압연 롤의 둘레면에 공급된 상기 분말 재료가 상기 베이스재에 압착되기 전에, 상기 분말 재료를 상기 압연 롤의 둘레면에 대해 눌러 붙임으로써 예비 압하 분말층을 형성하는 예비 압하 롤;
상기 압연 롤에 의해 상기 분말 재료를 상기 베이스재에 압착하지 않은 상태에서 상기 압연 롤들을 서로 이격되는 방향으로 바이어스시키는 바이어스 장치;를 구비하는 분말 압연 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 바이어스 장치는,
상기 압연 롤을 상기 압연 롤들이 이격되는 방향으로 압압하는 제1 압압 장치;
상기 압연 롤을 상방으로 향하여 압압하는 제2 압압 장치;를 구비하는 분말 압연 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 바이어스 장치는, 상기 압연 롤의 중량을 지지하는 압연 롤 액슬박스와는 별체로서 각 상기 압연 롤에 설치되는 보조 액슬박스를 구비하고,
상기 제1 압압 장치 및 상기 제2 압압 장치가 상기 보조 액슬박스를 개재하여 상기 압연 롤을 압압하는 분말 압연 장치.