KR20230010518A - Hearth roll for heat treatment furnace with the function of preventing damage to the workpiece - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 허스롤에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열처리되는 피가공물이 가이드링에 충돌함에 따라 발생하는 손상을 방지할 수 있는 열처리로용 허스롤에 관한 것이다. The present invention relates to a hearth roll, and more particularly, to a hearth roll for a heat treatment furnace capable of preventing damage caused when a workpiece to be heat treated collides with a guide ring.
일반적으로 열처리로 내부에는 피가공물을 지지 및 이송하기 위한 다수의 허스롤이 구비된다. 종래 일반적인 허스롤은, 도 1 에 도시된 바와 같이, 가로 방향으로 길게 연장 형성된 롤튜브(11)와, 상기 롤튜브(11)의 좌우 양측 외주면에 고정 설치되는 가이드링(12)을 구비한다. 상기 가이드링(12)은 피가공물이 다수의 연속적인 허스롤을 따라 이송시 좌우 양측방으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 것으로, 롤튜브(11)의 외주면에 용접 등의 방법으로 고정 설치되는 원형의 디스크 형상으로 구성된다. 이러한 가이드링(12)은 통상 높은 강도를 위하여 주조품으로 제작된다. 한편, 피가공물은 상기 허스롤을 따라 이동하면서 불규칙적으로 요동하게 되고 상기 가이드링(12)에 빈번하게 충돌된다. 이러한 충돌로 인하여 피가공물의 표면이 손상되어 제품의 품질이 저하되는 문제가 발생하고, 상기 가이드링(12) 또한 충격을 받아 롤튜브(11)와의 용접 부위에 크랙이 발생하는 등의 문제점이 존재한다. In general, a plurality of hearth rolls are provided inside the heat treatment furnace to support and transfer the workpiece. As shown in FIG. 1, a conventional general hearth roll includes a
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 고정형 가이드링을 구비하는 허스롤의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 피가공물이 가이드링에 충돌시 충격 흡수를 통하여 피가공물의 손상을 방지함으로써 제품 품질의 저하를 막고, 가이드링의 용접 부위 크랙으로 인한 유지 보수 빈도를 현저하게 감소시킬 수 있는 열처리로용 허스롤을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention was devised to solve the above problems of conventional hearth rolls equipped with fixed guide rings, and prevents product quality degradation by preventing damage to workpieces through shock absorption when workpieces collide with guide rings. It is an object of the present invention to provide a hearth roll for a heat treatment furnace capable of significantly reducing the maintenance frequency due to cracks at the welded portion of a guide ring.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열처리로용 허스롤은, 피가공물을 지지하며 회전에 따라 피가공물을 이송하는 롤튜브(110)와; 롤튜브(110)의 좌우 양측 외주면에 고정 결합되어 피가공물이 좌우 양 측방으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 고정가이드링(120)과; 상기 좌우 양측의 각 고정가이드링(120) 내측에서 롤튜브(110)의 외주면에 관통 결합되는 완충가이드링(130)과; 상기 고정가이드링(120)과 완충가이드링(130) 사이에서 상기 롤튜브(110)의 외주면에 결합되는 스페이서링(140)과; 상기 완충가이드링(130)의 내측에서 롤튜브(110)의 외주면에 고정 결합되는 고정링(150)을 포함한다.A hearth roll for a heat treatment furnace according to the present invention for achieving the above object includes a
여기서, 상기 완충가이드링(130)은 피가공물과의 충돌시 탄성 변형 가능한 재질로 구성되며, 특히 스테인레스 스틸 재질로 구성되는 것이 바람직하다. Here, the
그리고, 완충가이드링(130)은 피가공물과의 충돌시 회전 가능하게 결합된다.And, the
한편, 상기 스페이서링(140)은 상기 롤튜브(110)의 외주면에 회전 가능하게 결합된다.Meanwhile, the
그리고, 상기 롤튜브(110)의 표면에는 상기 고정링(150)의 직경 보다 작은 깊이를 갖는 단차가 형성되며, 상기 고정링(150)은 단차부의 단턱(112)에 접한 상태로 점 용접에 의해 고정되고, 상기 회전가이드링(130), 스페이서링(140) 및 고정가이드링(120)은 단차부의 수평 저면에 설치된다. In addition, a step having a depth smaller than the diameter of the
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 탄성 변형 및 회전 가능한 완충가이드링으로 인하여 피가공물과의 충돌시 충격이 완화됨으로써 피가공물 표면의 손상을 방지하여 제품 품질의 저하를 막을 수 있으며, 완충가이드링과 고정가이드링의 크랙으로 인한 유지 보수 빈도를 현저하게 감소시킬 수 있다는 탁월한 장점을 갖는다. According to the present invention as described above, the impact upon collision with the workpiece is alleviated due to the elastic deformation and rotatable buffer guide ring, thereby preventing damage to the workpiece surface and preventing product quality from deteriorating, and the buffer guide ring and It has an excellent advantage of being able to significantly reduce the frequency of maintenance due to cracks in the fixed guide ring.
도 1 은 종래의 열처리로용 허스롤 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 피가공물 손상 방지 기능을 갖는 열처리로용 허스롤 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 열처리로용 허스롤의 요부 단면도이다. 1 is a configuration diagram of a hearth roll for a conventional heat treatment furnace;
2 is a configuration diagram of a hearth roll for a heat treatment furnace having a function of preventing damage to a workpiece according to the present invention;
3 is a cross-sectional view of main parts of a hearth roll for a heat treatment furnace according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 피가공물 손상 방지 기능을 갖는 열처리로용 허스롤의 구성 및 작용을 첨부된 도면과 바람직한 실시예를 참조로 상세히 설명한다. Hereinafter, the configuration and operation of a hearth roll for a heat treatment furnace having a function of preventing damage to a workpiece according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.
도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 허스롤은, 롤튜브(110), 고정가이드링(120), 완충가이드링(130), 스페이서링(140) 및 고정링(150)을 포함하여 구성된다. 2 and 3, the hearth roll according to the present invention includes a
롤튜브(110)는 피가공물을 하방에서 지지하며 축회전에 따라 피가공물을 이송하는 중공의 원형 튜브로서, 일반적인 허스롤에 공통적인 구성으로 상세한 설명은 생략한다. The
고정가이드링(120)은 종래 일반적인 허스롤의 가이드링에 대응되는 것으로, 롤튜브(110)의 좌우 양측 외주면에 고정 결합되어 피가공물이 허스롤의 좌우 양 측방으로 이탈되는 것을 방지하는 가이드링으로서의 본연의 역할을 수행한다. 상기 고정가이드링(120)은 대체로 6mm 정도의 두께를 갖는 주조품으로 구성되며, 상기 롤튜브(110)의 외주면에 4점 용접 고정된다. 이러한 점 용점으로 인하여 열팽창에 의한 크랙을 방지할 수 있다. 한편, 상기 고정가이드링(120)은 롤튜브(110)로부터 일정 거리까지는 수직으로 편평하게 연장되다가 상측으로 갈수록 외측으로 경사지게 테이퍼진 구조로 형성된다. 이는 추후 설명하는 바와 같이 다양한 직경을 갖는 피가공물에 효과적으로 대응하기 위한 구조이다. The
완충가이드링(130)은 상기 좌우 양측의 각 고정가이드링(120) 내측에서 롤튜브(110)의 외주면에 관통 결합되는 디스크 형태로 구성되며, 피가공물과의 충돌시 충격을 완화시킴에 따라 피가공물의 표면 손상을 방지한다. 또한, 고정가이드링(120)의 내측에서 피가공물과의 충돌에 의한 충격을 1차적으로 흡수함에 따라 외측의 고정가이드링(120)에 전달되는 충격을 완화하여 고정가이드링(120)의 크랙 등 손상을 방지할 수 있다. The
구체적으로, 상기 완충가이드링(130)은 피가공물과의 충돌시 형상 변형후 다시 복원될 수 있도록 텐션을 갖는 재질로 구성되어 충격을 흡수한다. 이에 따라, 상기 완충가이드링(130)은 주조품인 고정가이드링(120)에 비해 강성이 작고 탄성 변형 가능한 스테인레스 스틸 재질로 구성되며, 두께도 고정가이드링(120) 보다 얇은 약 4mm 정도로 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 완충가이드링(130)은 고정가이드링(120)과 달리 롤튜브(110)의 외주면에 고정되지 않고 단순히 관통 결합된 상태로 피가공물과의 충돌시 자유롭게 회전되도록 구성됨에 따라 우수한 충격 완화 효과가 달성된다. 또한, 상기 완충가이드링(130)은 하측에서는 수직 방향으로 편평하게 연장되다가 상측으로 갈수록 외측으로 경사지도록 테이펴진 형태로 구성된다. 이에 따라, 후술하는 바와 같이 다양한 직경의 피가공물에 대응이 가능하다.Specifically, the
추가적으로, 상기 완충가이드링(130)의 표면은 버핑(buffing) 연마 처리되어 매끄럽게 형성됨에 따라, 피가공물의 충돌시 미끄러운 표면에 의해 피가공물이 슬라이딩되면서 충격이 완화되고 피가공물 표면의 손상도 최소화될 수 있다. In addition, as the surface of the
한편, 상기 완충가이드링(130)의 완충 효과를 증대시키고, 충돌시 회전이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여 상기 완충가이드링(130)과 고정가이드링(120) 사이에는 스페이서링(140)이 구비된다. 상기 스페이서링(140)은 고정가이드링(120)과 완충가이드링(130) 사이에서 상기 롤튜브(110)의 외주면에 결합되는 링 부재로서, 직경은 대체로 5mm 정도로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 스페이서링(140)은 상기 고정가이드링(120)과 완충가이드링(130)에 간격을 유지함으로써 상기 완충가이드링(130)이 피가공물과 충돌시 하부 외측면이 상기 스페이서링(140)에 지지되어 상부가 외측으로 쉽게 탄성 변형될 수 있을 뿐만 아니라 유지된 간격만큼 완충가이드링(130)이 변형될 수 있는 공간을 제공해준다. 또한, 이러한 공간으로 인하여 완충가이드링(130)의 충격이 고정가이드링(120)으로 전달되는 것을 방지하는 효과 또한 달성할 수 있다. On the other hand, a
또한, 상기 스페이서링(140)은 완충가이드링(130)과 마찬가지로 롤튜브(110)의 외주면에 고정 결합되지 않고 자유 상태로 회전 가능하게 결합된다. 이에 따라, 상기 완충가이드링(130)이 피가공물과의 충돌에 의해 회전시 함께 회전됨에 따라 완충가이드링(130)이 원활하게 회전되도록 보조한다. In addition, the
상기 스페이서링(140)의 개수는 1개일 수도 있고, 피가공물의 규격이나 완충가이드링(130)의 변형 정도 등을 고려하여 다수개가 설치될 수도 있다. The number of
한편, 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 완충가이드링(130)의 내측에는 고정링(150)이 추가로 구비된다. 상기 고정링(150)은 회전가이드링(130)이 롤튜브(110)를 따라 내측으로 이동하는 것을 방지하기 위한 일종의 스토퍼로서, 상기 스페이서링(140)과 같이 약 5mm 정도의 직경을 갖는 원형 링부재로 구성된다. 다만, 상기 고정링(150)은 스페이서링(140)과 달리 완충가이드링(130)의 내측에서 롤튜브(110)의 외주면에 점 용접에 의해 고정 결합된다. 상기 고정링(150)의 설치를 위해, 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 롤튜브(110)의 표면에 상기 고정링(150)의 직경 보다 작은 깊이를 갖는 단차가 형성되는 것이 바람직하며, 상기 고정링(150)은 단턱(112)에 접한 상태로 점 용접에 의해 고정되는 것이 바람직하고, 상술한 회전가이드링(130), 스페이서링(140) 및 고정가이드링(120)은 단차부의 수평 저면에 설치되는 것이 바람직하다. Meanwhile, as shown in FIG. 3 , a
도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 고정링(150)은 피가공물이 완충가이드링(130) 측으로 이동하는 것을 일차적으로 가로막는 스토퍼 역할도 수행할 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 고정링(150)은 내측에 위치된 피가공물과 접함에 따라 피가공물을 1차적으로 지지하며, A, B, C 와 같이 소경에서 대경에 이르는 다양한 직경의 피가공물도 지지 가능하다. 그리고, 상기 완충가이드링(130)은 상측으로 갈수록 외측으로 경사지게 형성되어 대구경의 피가공물과의 접촉을 최대한 줄일 수 있어 피가공물의 요동에 의한 충격을 최소화할 수 있다. As shown in FIG. 3 , the
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.In the above, specific embodiments of the present invention have been described. However, the spirit and scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and it is common knowledge in the technical field to which the present invention belongs that various modifications and variations are possible without changing the gist of the present invention. Anyone who has it will understand. Therefore, since the embodiments described above are provided to completely inform those skilled in the art of the scope of the invention to which the present invention pertains, it should be understood that it is illustrative and not limiting in all respects, The invention is only defined by the scope of the claims.
100 : 허스롤
110 : 롤튜브
120 : 고정가이드링
130 : 완충가이드링
140 : 스페이서링
150 : 고정링100: heart roll 110: roll tube
120: fixed guide ring 130: buffer guide ring
140: spacer ring 150: fixed ring
Claims (6)
롤튜브(110)의 좌우 양측 외주면에 고정 결합되어 피가공물이 좌우 양 측방으로 이탈되는 것을 방지하기 위한 고정가이드링(120)과;
상기 좌우 양측의 각 고정가이드링(120) 내측에서 롤튜브(110)의 외주면에 관통 결합되는 완충가이드링(130)과;
상기 고정가이드링(120)과 완충가이드링(130) 사이에서 상기 롤튜브(110)의 외주면에 결합되는 스페이서링(140)과;
상기 완충가이드링(130)의 내측에서 롤튜브(110)의 외주면에 고정 결합되는 고정링(150)을 포함하는 것을 특징으로 하는 피가공물 손상 방지 기능을 갖는 열처리로용 허스롤. a roll tube 110 that supports the workpiece and transports the workpiece according to rotation;
A fixed guide ring 120 fixedly coupled to both left and right outer circumferential surfaces of the roll tube 110 to prevent the workpiece from escaping to both left and right sides;
A shock absorber guide ring 130 penetrated and coupled to the outer circumferential surface of the roll tube 110 inside each fixed guide ring 120 on both sides of the left and right sides;
a spacer ring 140 coupled to the outer circumferential surface of the roll tube 110 between the fixed guide ring 120 and the buffer guide ring 130;
A hearth roll for a heat treatment furnace having a function of preventing damage to a workpiece, characterized in that it includes a fixing ring (150) fixedly coupled to an outer circumferential surface of the roll tube (110) inside the buffer guide ring (130).
상기 완충가이드링(130)은 피가공물과의 충돌시 탄성 변형 가능한 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 피가공물 손상 방지 기능을 갖는 열처리로용 허스롤.According to claim 1,
The hearth roll for a heat treatment furnace having a function of preventing damage to a workpiece, characterized in that the buffer guide ring 130 is made of a material capable of elastic deformation upon collision with a workpiece.
상기 완충가이드링(130)은 스테인레스 스틸 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 피가공물 손상 방지 기능을 갖는 열처리로용 허스롤. According to claim 2,
The hearth roll for a heat treatment furnace having a function of preventing damage to a workpiece, characterized in that the buffer guide ring 130 is made of stainless steel.
상기 완충가이드링(130)은 피가공물과의 충돌시 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 피가공물 손상 방지 기능을 갖는 열처리로용 허스롤. According to claim 1,
The hearth roll for a heat treatment furnace having a function of preventing damage to a workpiece, characterized in that the buffer guide ring 130 is rotatably coupled when colliding with a workpiece.
상기 스페이서링(140)은 상기 롤튜브(110)의 외주면에 회전 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 피가공물 손상 방지 기능을 갖는 열처리로용 허스롤. According to claim 1,
The spacer ring 140 is rotatably coupled to the outer circumferential surface of the roll tube 110.
상기 롤튜브(110)의 표면에는 상기 고정링(150)의 직경 보다 작은 깊이를 갖는 단차가 형성되며, 상기 고정링(150)은 단차부의 단턱(112)에 접한 상태로 점 용접에 의해 고정되고, 상기 회전가이드링(130), 스페이서링(140) 및 고정가이드링(120)은 단차부의 수평 저면에 설치되는 것을 특징으로 하는 피가공물 손상 방지 기능을 갖는 열처리로용 허스롤. According to claim 1,
A step having a depth smaller than the diameter of the fixing ring 150 is formed on the surface of the roll tube 110, and the fixing ring 150 is fixed by spot welding in a state in contact with the step 112 of the step, , The rotary guide ring 130, the spacer ring 140, and the fixed guide ring 120 are installed on the horizontal lower surface of the step portion.
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- 2021-07-12 KR KR1020210091167A patent/KR102526274B1/en active IP Right Grant
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