KR890003817B1 - 회전부재 지지장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

회전부재 지지장치
도면은 본 발명의 실시예에 관한 지지장치의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 회전측(내측부제) 12 : 지지부재
22 : 내륜 24 : 외륜
28 : 원통롤러
본 발명은 회전부재 지지장치, 특히 부식 환경하에서 예컨대 합금주조용의 용탕처리로내 혹은 금속용융도금조, 전해도금조의 액증에서의 회전부재를 지지하기 위한 지지장치에 관한 것이다.
예를들면, 알루늄 합금등의 합금 주조시에 사용되는 용탕처리로써 갑지[금속] (1980년 4월호,주식회사 아그네 발행)의 제 11페이지에 기재한 것은 알려져있다. 이 용탕처리로에 있어서, 로외에서 로내의 용탕합금중에 고정축이 연출하고 이 고정축의 외주에 축수를 통하여 회전등이 취부하며 회전통의 선단에 날개를 형성하고 있다. 그리고 이날개에 의하여 용탕합금을 고루섞어서 용탕을 균일화 하도록 구성되어 있다.
그러나, 이 용탕 처리로에 있어서 회전날개는 용탕합금중에 있기때문에 회전통과 고정축과의 사이에 축수를 배설하면, 이 축수는 용탕합금안에 위치한다. 따라서, 축수는 부식환경하에 놓여져 조기에 부식손상된다. 그러므로 종래, 회전통의 단부는 용탕합금의 액면보다 상측에 연출되어 회전통은 이 연출부에 있어서 축수를 통하여 고정축에 회전 자재로 지지되어있다. 따라서 회전통은 축수부에 날개부까지의 거리가 길어지며 축수에 의해 일측이 지지되고 타측은 자유단으로 위치하는 칸티테버(Cantiever) 지지상태로된다. 따라서 날개는 회전시에 휘저어 그 결과 교반효과가 저하하여 용탕 합금이 균일화 되지 못한다.
또 전해 도금조로서[77 제철기계 설비총람] (1976년 11월 25일 중공업 신문사 발생)에 표시된 도금조가 알려져있다. 이 도금조에 의하면, 강판은 전해도금조의 외부에 형성된 콘덕터롤러(Conductor Roller) 및 홀드-다운(Hold-Down)룰러와 전해도금조의 전해액중에 형서오딘 싱크(Sink)룰러등에 의하여 안내된다.
그리고 전해액중의 양극봉과 음극인 콘덕터롤러를 통한 강판과의 사이의 통전으로 강판의 표면이 전해 도금된다. 싱크 롤러의 지지축 양단부는, 도금조의 상단부에 형성된 지지부재의 삽입공내에 끼워 맞추어져있다. 그리고 싱크롤러는 고속으로 회전되기 위하여 롤러의 지지축과 지지부재 사이에는 축수가 형성되며 지지축과 지지부재와의 마모를 방지하고 있다.
이 전해 도금조에 있어서 싱크롤러는 전해액중에 형성되어있어서, 싱크롤러 및 축수는 항상 전해액에 의한 부식환경하에 놓이게된다. 싱크롤러 부식방지 대책은 예컨대 재료의 개선등에 의하여 종래 여러가지 방안이 시도되고 있으나, 축수의 부식방지 대책에 대하여는 특별히 고려되지 않았다. 따라서 축수가 부식에 의하여 조기에 사용불능할 염려가 있었다. 축수는 사용불능이 될 경우 그때, 전해 도금장치의 운전을 정지하여 축를 교환하지 않으면 않될뿐 아니라 현저한 작업능룰의 저하를 초래하였다.
본 발명은 상기 점을 감안하여서 된 것으로, 그 목적은 부식환경하에서 사용되는 내열성 및 내식성이 우수한 회전부재 지지장치를 제공코져 하는 것이다. 상기목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 삽입공을 갖는 외측부재와, 상기 삽입공내에 삽입하여 상기 외측부재와 상대회전 가능하게 형성된 내측부재등을 구비하고 상기 외측부재 및 내측부재의 일방을 회전부재로하고 타방을 회전부재를 지지하는 지지부재로 하고 있음과 동시에, 상기 외측부재와 내측부재와의 사이에 상기 회전부재를 회전 자재로 유지되는 구름축수를 끼워 맞추고 이 구름축수는 내열성 및 내식성을 갖는 상기 내측부재의 외주면에 끼워 맞춘 내륜과, 내열성 및 내식성을 갖는 상기 내륜에 대향하여 상기 삽입공의 내주면에 끼워 맞춘 외륜과, 상기 내륜의 외주면 및 외륜의 내주면 사이에 전동 가능하게 배설된 세라믹으로된 복수의 전동체와를 구비하고 있다.
즉, 도면에 표시한 바와같이 지지장치는, 부식환경하에서 사용되는 내측 부재로써의 회전축(10)을 구비하며, 회전축(10)의 단부는 외측부재로써의 지지부재(12)에 형성된 삽입공(14)내에 끼워 넣어져있다. 회전축(10)의 단부에는 소경의 단부(16)가 형성됨과 동시에, 삽입공(14)의 내주면에는 단부(16)와 대향하여 대경의 단부(18)가 형성되어있다. 그리고 회전축(10)과 삽입공(14)과의 사이에는, 구름축수(20)가 끼워 맞추어져 회전축을 회전자재로 지지하고 있다.
구름축수(20)는 내열성 및 내식성을 갖는 내륜(22) 및 외륜(24)를 구비하며, 내륜(22)은, 회전축(10)의 어깨부(25)에 맞닿도록 소경단부(16)의 외주면에 끼워 맞추어져 있음과 동시에, 회전축에 끼워 맞추어져 있는 고정용 멈춤링(30)에 의하여 회전축으로부터의 빠짐을 방지하고 있다. 또 외륜(24)은 삽입공(12)의 어깨부(26)에 닿도록 삽입공의 대경단부(18)에 끼워 맞추어져 내륜(22)과 대향하고 있다.
이 외륜(24)은 삽입공(12)에 끼워 맞추어진 고정용스티브(32)에 의하여 삽입공으로 부터의 빠짐을 방지하고있다. 내륜(22)은 가락지형의 궤도부(22a)와, 궤도부의 양단부에 일체로 형성되며 원주방향 외측으로 연출한 단부(22b)(22c)등으로 구성되었다. 또 외륜(24)은 가락지형의 궤도부(24a)와, 궤도부의 어깨부(26)측단에 배설되며 경방향 내측으로 연출한 별개체의 단부(24b)와 궤도부의 타단부에 이와일체로 형성되며 둘레방향 내측으로 연출한 단부(24c)등으로 구성되어있다.
내륜(22) 및 외륜(24)의 궤도부(22a)(24a)사이에 규정된 가락지형 공간내에는, 내열성, 내식성부재인 세라믹으로된 복수의 원통롤러(28)가 궤도부(22)의 외주면 및 궤도부(24a)의 내부면에 대하여 전동 가능하게 배설되어있다.
각 원통롤러(27)는, 전동시 내륜(22)의 단부(22b)(22c)의 내측면 및 외륜(24)의 단부(24b)(24c)의 내측면에 의하여 안내된다.
궤도부(22a)(24a)와 단부(22b)(22c)(24b)(24c)등에 의하여 형성되어있는 각 모서리부에는, 종래의 축수와 같은 그라인딩 언터컷(Grinding Undercuts)을 갖지않으며, 원통롤러 가장자리의 불힘 반경과 대체로 동일하거나, 상기 불힘반경보다도 약간 작은 반경으로 형성되어있다.
또, 원통롤러(28)는 도시되지않는 유지기에 의하여 내륜(22)의 원주방향을 따라 등간격 떨어진 상태로 유지하고있어도 무방하다. 이 경유 유지기는 내열성 및 내식성을 갖는 재료 예컨대 스텐레스에 의하여 형성함은 물론이다.
축수의 수명을 생각한 경우 원통롤러(28)를 형성하는 세라믹으로써는 홋트 프레스법이나 홋트 아이소스텍틱법 혹은 분위기 가압 소결법 등의 가압 소결법으로 형성된 질화규소, 싸이어톤, 혹은 탄화규소를 사용하는 것이 바람직하다. 특히 질화규소 소결체의 경우 소결조재로서 회토류 산화물, 바람직하기는 잇트리어(Yttria), 또, 필요에 따라 알미늄 산화물을 각각 10%이하 첨가한 것이 적합하다. 또 필요에 맞추어 질화 알미늄을 10%이하 첨가할것, 혹은 바람직하게는 5%이하의 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화 마그네슘, 탄화몰리브덴, 스피낼, 가넷트등을 첨가하는것도 소결성 개선의 점에서는 효과적이다.
한편, 탄화규소의 경우에는 붕소 또는 붕소화합물, 탄소 또는 탄소화합물, 알마늄 또는 알미늄 화합물등을 첨가하는 것이 소결성 개선점에서 바람직하다.
비교적 저온하에있는 부식환경, 예를들면, 납, 아연합금의 용량처리로의 내부나 전해 도금조내에서 상기 지지장치를 사용할 경우, 부식성은 대체로 엄결하지않기 때문에 원통롤러(28)만을 세라믹에 의하여 형성하고, 내륜(22) 및 외륜(24)은 스텐레스 등의 내식성을 갖는 금속으로 형성하면 족하다.
그러나, 고온저온에 불구하고 대단히 강한 부식환경하에서 예컨데 알미늄 합금용의 용탕처리나 알미늄 전해도금조내에서 지지장치를 사용하는 경우, 원통 롤러(28)만을 세라믹으로 형성하는 것은 불충분하며, 내륜(22) 및 외륜(24)도 세락믹으로 형성하는 것이 소망된다. 또 예컨대, 아연합금용의 용탕처리로내에서 지지장치를 사용할 경우 내륜(22) 및 외륜(24)온로써 통상의 축수강에 의하여 형성된 내륜 및 외륜의 표면 전체에 바나듐 탄화물, 크롬 화합물등의 내식성 피막을 코팅한 것을 사용해도 무방하다.
내륜(22) 및 외륜(24)을 세라막으로 형성한 겨우, 세라믹으로서는 상술한 원통 롤러(28)에 사용한 세라믹과 같은 것이 사용된다. 또, 세라믹으로 형성된 내륜 및 외륜을 회전축(10) 및 지지부재(12)에 각각 조립할경우, 내륜(22)과 회전축(10)과는 소요싸이즈의 헐거움 끼워 맞춤을 하고, 외륜(24)과 삽입공(14)과는 증간끼워 맞춤한다. 그 이유는, 세라믹은 금속에 비하여 열팽창 계수가 적음과 동시에, 압축에 강하고 인장에 약하다는 성질을 가지고있기 때문이다.
내륜(22)과 회전축(10)과의 끼우기를 억지끼워맞춤하였을 경우는 사용시에 있어서 회전축의 열팽창에 의하여 내륜에 방사 방향의 인장력이 작용하고 그 결과 내륜이 손상될 염려가있다. 그러므로 내륜(22)과 회전축(10)은 헐거움 끼워 맞춤이 바람직하다. 또 외륜(24)은 지지부재(12)의 삽입공(14)에 대하여 억지기워 맞춤할수록 사용중 지지부재의 열팽창에 대해 양호한 현상을 유지할수있다.
그러나, 실제로 세라믹은 강도(强度)가 약하기 때문에 삽입공(14)에 압입시킬때 갈라질 염려가 있다. 따라서 외륜(24)은 압입시의 영향 및 지지부재(12)의 열팽창에 의한 영향을 될수 있는대로 적게할수 있는 중간끼워 맞춤이 바람직하다. 또 원통롤러만을 세라믹으로 형성할 경우에는, 상술한 회전축 및 지지부재의 열팽창의 영향은 회피할수가 있다. 상기의 경우에 있어서는 내측부재를 회전부재(10)로하고 외측부재를 이 회전부를 지지하는 지지부재(12)로 한 경우에 대하여 설명하였는바, 그 반대로 내측부재로서의 회전축을 지지축으로 하고 외측부재(12)를 지지축(10)에 지지된 회전부재로 하여 구성해도 좋다.
즉, 내측부재(10) 및 외측부재(12)는 서로 상대적으로 회전 가능하게 끼워 맞추어 일방을 회전부재, 타방을 그 회전부재를 지지하는 비회전부재로 구성해도 무방하며, 전동축수의 조립상태는 내측부재를 지지축으로 하고 외측부재를 회전부재를 회전부재로 한 경우에도 적용됨은 물론이다.
이상과 같이 구성된 회전부재 지지장치는, 구름축수의 적어도 롤러를 세라믹재로하고, 내륜 및 외륜을 내열성 및 내식성을 갖는 재료 예컨대 금속의 전 표면에 바나듐 탄화물, 크롬 화합물등의 내식성 피막을 입힌것으로 형성하거나, 혹은 필요에 따라 내륜 및 외륜을 세라믹제로 하고 있다. 그러므로 이 지지장치는 종래의 것에 비하여 내열성 및 내식성에 우수하며 고온 저온에 불구하고 부식환경하에서 사용한 경우에도 부식에 의한 축수의 손상을 회피할수가 있어서 축수성늘을 장기간에 걸쳐 유지할수가 있다.
상술한 지지장치를, 예를들면 용탕처리로에 적용한 경우, 내측부재(10)가 고정축이되고, 외측부재(12)는 상기 고정축에 회전 자제로 지지된 회전통으로서 구성된다. 그리고 외측부재(12)에 용탕합금을 고루 섞이게 하는 날개가 취부된다.
이 지지장치는 내식성에 우수하기 때문에 회전통을 용탕합금 액면에서 상측으로 연출시킬 필요가 없고, 회전통 및 날개를 대체로 감은위치에서 축수에 의하여 지지할수가있다. 따라서 날개의 휘저음이 적고 고루섞임 효율이 향상되어 용탕을 용이하게 균일화할수가 있다.
또 지지장치를 전해 도금조에 적용한 경우, 내측부재(10)에 의하여 회전 룰러를 구성하고, 외측부재(12)에 의하여 회전롤러를 지지하는 지지부재를 구성한다. 단 이경우 회전룰러의 양단에 각각 외측부재(12) 및 축수(20)가 형성된다. 이와같이 지지장치를 전해도금조에 적용한 경우 축수의 수명이 길고 축수의 교환 회수를 줄일수있다. 따라서 축수 교환에 따르는 도금장치의 정지시간을 크게 줄여 작업 능률을 향상한다.

Claims (9)

  1. 삽입공을 갖는 외측부재와, 상기 삽입공내에 삽입하여 상기외측부재와 상대회전 가능하게 형성된 내측부재 등을 구비하고, 상기 외측부재 및 내측부재의 일방을 회전부재로 하고 타방의 회전부재를 지지하는 지지부재로 하고 있음과 동시에, 상기외측부재와 내측부재와의 사이에 상기 회전부재를 회전자재로 된 구름축수가 끼워 맞추어져있는 회전부재 지지장치에 있어서, 상기 구름축수는 내열성 및 내식성을 가지며, 상기 내측부재의 외주면에 끼워 맞추어진 내륜과, 내열성 및 내식성을 구비하며 상기 내륜과 대향하여 상기 삽입공의 내주면에 끼워 맞추어진 외륜과, 상기 내륜의 외주면 및 외륜의 내주면 사이에 전동가능하게 배설된 세라믹으로된 복수의 전동체등을 구비함을 특징으로 하는 회전부재 지지방치.
  2. 상기 첨구범위 제 1 항에 기재에 있어서, 상기 전동체는 축수용 롤러로 구성됨을 특징으로 하는 회전부재 지지장치.
  3. 청구범위 제 1 항에 기재에 있어서, 상기 내륜 및 외륜은 금속의 외면 전체에 내식성 피막을 코팅하여 형성함을 특징으로 하는 회전부재 지지장치.
  4. 청구범위 제 1 항에 기재에 있어서, 상기 내식성피막은 바나듐 탄화물 혹은 크롬 화합물로됨을 특징으로하는 회전부재 지지장치.
  5. 청구범위 제 1 항에 기재에 있어서, 상기 내륜 및 외륜은 각각 세라믹으로 형성하며, 상기 내측부재와 내륜과의 끼우기는 헐거움 끼워 맞춤하고 상기외측부재와 외륜과의 끼우기는 중간 끼워맞춤함을 특징으로하는 회전부재 지지장치.
  6. 청구범위 제 5 항에 기재에 있어서, 상기 세라믹은 지로하규소를 주체로하는 소결체로 됨을 특징으로 하는 회전부재 지지장치.
  7. 상기 청구범위 제 1 항 또는 제 5 항에 기재에 있어서 상기 세라믹은 질화규소를 주체로하고 회토류 화합물을 첨가한 소결체로 됨을 특징으로하는 회전부재 지지장치.
  8. 청구범위 제 7 항에 있어서, 상기 회토류 화합물은 잇트리어나, 알미늄 산화물임을 특징으로하는 회전부재 지지장치.
  9. 상기첨구범위 제 1 항 또는 제 5 항에 기재에 있어서, 상기 세람기은 탄화규소를 주체로 하는 소결체로됨을 특징으로하는 회전부재 지지장치.
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