KR100484672B1 - 국부접촉용 이송 롤러 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고온 이송용 롤러에 관한 것으로, 특히 이송되는 물건과 국부적으로 접촉하는 세라믹 성형체의 롤 카바를 포함하는 고온 이송용 롤러에 관한 것이다.
본 발명은 이를 위하여, 물건과 접촉되는 단열 롤 카바, 및 단열 롤 카바를 장착시키고 회전 구동되는 금속 축을 포함하는 고온 상태, 또는 고온 영역에서 물건을 이송하는데 사용되는 고온 이송용 롤러에 있어서, a) ⅰ) 축의 양단부에 장착되고, 축의 끝단으로부터 축의 중앙부로 단열 롤 카바를 압착하여 고정시키는 2 개의 금속 단부 스톱퍼; 및 ⅱ) 축의 중앙부에 위치되어 장착되는 중앙부 스톱퍼를 포함하는 금속 축; 및 b) 상기 단부 스톱퍼와 중앙부 스톱퍼 사이에 위치하여 장착되는 2 개 이상의 단열 롤 커버를 포함하는 고온 이송용 롤러를 제공한다.
본 발명의 롤은 가운데 부분에 스톱퍼를 설치하거나 중앙부분에 다양한 재질과 모양의 튜브를 장착하여 실제로 이송물체와 접촉하는 양쪽 끝 단에만 세라믹 성형체를 장착하여 롤러의 제작이 용이하고 제작비용을 절감할 수 있다.
Description
[산업상 이용분야]
본 발명은 고온 이송용 롤러에 관한 것으로, 특히 이송되는 물건과 국부적으로 접촉하는 세라믹 성형체의 롤 카바를 포함하는 고온 이송용 롤러에 관한 것이다.
[종래 기술]
이송 물체 표면의 조도가 영향을 받거나 표면에 이물질이 묻어 오면되는 경우에 대상 물체의 가장자리에만 접촉시켜 이송하는 목적으로 부분 접촉 고온 이송용 롤이 사용되고 있다. 특히 LCD 화면에 사용되는 유리는 유리표면의 조도가 제품의 품질을 좌우하는 요소 중의 하나이며, 또한 이와 같은 제품이 알칼리와 같은 물질에 오염되면 제품에 치명적인 영향을 미치므로 가능하면 접촉을 피해야 한다. 그러므로 유리를 이송할 때 유리표면의 가장자리 부분만 접촉되도록 도 1의 고온 이송용 롤러를 도 2의 모양이 되도록 롤 카바의 가장자리 끝 부분만 높이 돌출되도록 롤러를 가공하여 사용하고 있다.
종래의 고온 이송용 롤러는 세라믹 섬유나 분말을 혼합 사용하여 제조된 디스크 모양을 미국특허 제5,205,398호 및 제5,378,219호에서와 같이 금속 샤프트의 전면에 걸쳐서 세라믹 성형체의 단열 롤 커버를 여러 가지 방법으로 고정한 후 가공하거나 또는 진공 성형법을 이용하여 다양한 방법으로 제조된 세라믹 성형체를 금속 축에 고정하는 방법을 이용하여 도 1에 나타낸 모양의 롤을 제조한다. 그 후 제조된 롤을 양쪽 끝 단이 돌출되도록 가운데 부분을 연마하여 도 2에 나타낸 모양의 롤을 만들어 사용한다.
그러나 상기 롤들은 도 2와 같이 매번 스톱퍼와 스톱퍼 사이에 상기 방법에 의해 제조된 성형체를 장착, 가공하여 사용하며, 롤의 수명이 다하면 양쪽 끝 단을 제외한 부분들은 직접 사용되지도 않고 단지 롤에 장착되어 있다가 양쪽 끝 단이 마모되거나 양쪽 끝 단이 마모되지 않는 경우에도 중앙의 세라믹 성형체에 균열이 발생하거나 수축이 일어나는 등의 문제가 발생하면 장착되었던 세라믹 성형체의 50 % 이상을 재활용하지 못하고 버리는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 고려하여, 물건과 접촉되는 단열 롤 카바, 및 단열 롤 카바를 장착시키고 회전 구동되는 금속 축을 포함하는 고온 상태, 또는 고온 영역에서 물건을 이송하는데 사용되는 고온 이송용 롤러에 있어서, 가운데 부분을 스톱퍼나 연속적으로 사용할 수 있는 공정장치로 대체하여 롤러의 제조비용을 낮출 수 있는 세라믹 성형체의 롤 카바를 포함하는 고온 이송용 롤러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 물건과 접촉되는 단열 롤 카바, 및 단열 롤 카바를 장착시키고 회전 구동되는 금속 축을 포함하는 고온 상태, 또는 고온 영역에서 물건을 이송하는데 사용되는 고온 이송용 롤러에 있어서,
a) ⅰ) 축의 양단부에 장착되고, 축의 끝단으로부터 축의 중앙부로 단열 롤
카바를 압착하여 고정시키는 2 개의 금속 단부 스톱퍼; 및
ⅱ) 축의 중앙부에 위치되어 장착되는 중앙부 스톱퍼
를 포함하는 금속 축; 및
b) 상기 단부 스톱퍼와 중앙부 스톱퍼 사이에 위치하여 장착되는 2 개 이상
의 단열 롤 커버
를 포함하는 고온 이송용 롤러를 제공한다.
본 발명을 이하에서 상세하게 설명한다.
[작 용]
본 발명은 종래의 단열 롤 카바와 이송 물건의 접촉이 국부 접촉이 되도록 단열 롤 카바의 중앙부를 가공하여 양 끝단만 이송 물건과 접촉하도록 한 것을 양단의 돌출된 세라믹 성형체 또는 세라믹계 섬유 압축판의 단열 롤 커버 사이에 위치한 중앙부분을 계속 사용할 수 있는 물질로 대체하거나 축의 구조를 변경하여 새로운 롤을 제조할 때 양쪽 끝 단의 마모된 부분만 교체하여 사용할 수 있도록 하여 롤의 제조비용을 감소시키고, 중앙부분의 세라믹 성형체에서 발생하는 문제를 해결하고자 한 것이다. 상기 금속 축은 냉각 액체의 통로가 구비되는 금속축이 될 수 있다.
이를 위하여, 하나의 일례는 종래의 금속 축과 동일하게 축의 양단부에 장착되고, 축의 끝단으로부터 축의 중앙부로 단열 롤 카바를 압착하여 고정시키는 2 개의 금속 단부 스톱퍼 외에 축의 중앙부에 장착되고 축의 중앙부로부터 축의 단으로 단열 롤 카바를 압착하여 고정시키는 2 개의 금속 중앙부 스톱퍼를 장착하고, 단부 스톱퍼와 중앙부 스톱퍼 사이에 위치되는 2 개 이상의 단열 롤 커버를 장착시킨 고온 이송용 롤을 제공하는 것이다.
상기 중앙부 금속 스톱퍼와 양단부의 금속 스톱퍼는 나선형 로드로 연결된 볼트로 조여질 수 있으며, 또한 각각은 선택적으로 용접이 될 수도 있다.
이 때 상기 2 개의 금속 중앙부 스톱퍼 사이의 금속 축 중앙부에 단열재가 장착시켜 이송 물건의 열 분포에 영향을 미치는 경우에 대비할 수 있다.
또 다른 일례는 상기 고온 이송용 롤과 유사하나 2 개의 금속 중앙부 스톱퍼 대신에 금속 또는 세라믹으로 된 튜브형 스톱퍼를 하나 사용하거나, 금속 축을 중앙부에 스톱퍼가 장착된 것과 같이 가공하여 스톱퍼와 금속 축이 일체화된 고온 이송용 롤을 제공하는 것이다.
상기 세라믹 튜브의 재질은 실리카, 알루미나, 지르코니아, 뮬라이트, 질화물, 및 탄화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 압축강도가 우수한 세라믹이 될 수 있다. 또한 금속 튜브의 재질은 일반적인 금속재료이면 한정되지 않는다.
또한 상기 중앙부 스톱퍼는 축의 내부통로로 흐르는 냉각수와 같은 냉각액체에 의해 이송 대상 물건이 냉각되어 물건의 온도가 균일하지 못할 경우, 또는 스톱퍼의 재질에서 오염의 가능성이 있을 때에는 해당 부분을 오염의 염려가 없는 단열재를 스톱퍼의 외부에 덮어서 장착시켜 문제를 해결할 수 있다. 또한 튜브 등의 중앙부 스톱퍼는 단열재를 덮기 위하여 다양한 형상으로 가공하여 사용할 수도 있다.
이하의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
[실시예]
비교예 1
실리카와 알루미나의 중량 조성비가 50 : 50인 세라믹 단섬유, 실리카졸, 알루미나졸, 전분을 물에 혼합한 후, 탈수, 압축성형하고 건조하여 제조한 두께 5 mm, 밀도 0.8 g/㎠의 세라믹 섬유 밀보드를 6 인치의 외경과 6각형 축의 평면에 대하여 3/16인치의 내경을 갖는 디스크로 제조하여 롤 카바(2)로 사용하였다.
이 롤 카바(2)를 도 1과 같이 축(1) 위에 278 개를 집적하고, 외측의 금속 스톱퍼(3) 2 개로 65 % 압축 고정시켰다.
이 롤러를 도 2와 같이 이송되는 물건이 접촉될 부분만 남기고 이송되는 물건과 접촉되지 않은 부분의 외경을 4 인치로 하여 회전 가공으로 연마하여 롤러를 제작하였다.
상기 롤러를 수직유리 인발기에 바닥 롤쌍(bottom pair of roll)으로 설치하고 2 개월 이상 작동하여도 균열이나 수축이 발생하지 않았지만, 이송되는 물건과 접촉되는 부분이 마모될 때 상기 이송되는 물건과 접촉되지 않는 롤 커버(2)를 포함하여 전부 교체하였고, 교체 시에는 상기 가공 과정을 반복하였다.
실시예 1
상기 비교예 1과 같은 밀보드를 롤 카바(2)로 사용하였다.
도 3과 같이 축(1) 위의 중앙부에 2개의 금속 중앙부 스톱퍼(4)를 위치시키고, 축의 바깥으로부터 각각 30 개의 롤 카바(2)를 집적하고, 외측의 금속 스톱퍼(3) 2 개로 65 % 압축 고정시켰다.
상기 롤러를 수직유리 인발기에 바닥 롤쌍(bottom pair of roll)으로 설치하고 2 개월 이상 작동하여도 균열이나 수축이 발생하지 않았다. 또한 롤 카바(2)가 마모된 후 이송되는 물건과 접촉되는 롤 카바(2) 만을 교체하였고, 교체가 용이하였다.
실시예 2
상기 비교예 1과 같은 밀보드를 롤 카바(2)로 사용하였다.
도 5와 같이 축(1) 위의 중앙부에 1 개의 금속제 튜브형 중앙부 스톱퍼(4)를 위치시키고, 축의 바깥으로부터 각각 30 개의 롤 카바(2)를 집적하고, 외측의 금속 스톱퍼(3) 2 개로 65 % 압축 고정시켰다.
상기 롤러를 수직유리 인발기에 바닥 롤쌍(bottom pair of roll)으로 설치하고 2 개월 이상 작동하여도 균열이나 수축이 발생하지 않았다. 또한 롤 카바(2)가 마모된 후 이송되는 물건과 접촉되는 롤 카바(2) 만을 교체하였고, 교체가 용이하였다.
실시예 3
상기 비교예 1과 같은 밀보드를 롤 카바(2)로 사용하였다.
도 5와 같이 축(1) 위의 중앙부에 1 개의 알루미나제 튜브형 중앙부 스톱퍼(4)를 위치시키고, 축의 바깥으로부터 각각 30 개의 롤 카바(2)를 집적하고, 외측의 금속 스톱퍼(3) 2 개로 65 % 압축 고정시켰다.
상기 롤러를 수직유리 인발기에 바닥 롤쌍(bottom pair of roll)으로 설치하고 2 개월 이상 작동하여도 균열이나 수축이 발생하지 않았다. 또한 롤 카바(2)가 마모된 후 이송되는 물건과 접촉되는 롤 카바(2) 만을 교체하였고, 교체가 용이하였다.
실시예 4
상기 비교예 1과 같은 밀보드를 롤 카바(2)로 사용하였다.
도 7과 같이 중앙부 스톱퍼(4)와 일체로 가공된 금속 축(1) 위에 축의 바깥으로부터 각각 30 개의 롤 카바(2)를 집적하고, 외측의 금속 스톱퍼(3) 2 개로 65 % 압축 고정시켰다.
상기 롤러를 수직유리 인발기에 바닥 롤쌍(bottom pair of roll)으로 설치하고 2 개월 이상 작동하여도 균열이나 수축이 발생하지 않았다. 또한 롤 카바(2)가 마모된 후 이송되는 물건과 접촉되는 롤 카바(2) 만을 교체하였고, 교체가 용이하였다.
본 발명의 롤은 가운데 부분에 스톱퍼를 설치하거나 중앙부분에 다양한 재질과 모양의 튜브를 장착하여 실제로 이송물체와 접촉하는 양쪽 끝 단에만 세라믹 성형체를 장착하여 롤의 제작이 용이하고 제작비용을 절감할 수 있으며, 또한 롤의 중앙부분의 세라믹에 의해서 발생하는 문제에 의한 공정의 중단이나 제품에 영향을 미치는 요인을 사전에 제거하여 일차적으로는 롤러의 품질을 향상시키는 결과를 가져오며, 이차적으로는 이를 사용하는 제조업체의 생산 비용을 절감하고, 생산 관리를 효율적으로 실시할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 국부접촉을 위해 가공하기 전의 세라믹 성형체의 단열 롤 카바가 금속 축에 장착된 고온 이송용 롤러를 나타낸 단면도이다.
도 2는 종래의 국부접촉을 위해 세라믹 성형체의 단열 롤 카바가 금속 축에 장착된 후 양끝 단이 돌출되도록 가공된 고온 이송용 롤러를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 금속 중앙부 스톱퍼가 2 개 장착된 금속 축에 세라믹 단열 롤 카바가 장착된 고온 이송용 롤러를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 금속 중앙부 스톱퍼가 2 개 장착된 금속 축에 세라믹 성형체의 단열 롤 카바가 장착되고, 중앙부 축의 외부에 단열재가 덮여서 장착된 고온 이송용 롤러를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 튜브로 된 중앙부 스톱퍼가 장착된 금속 축에 세라믹 성형체의 단열 롤 카바가 장착된 고온 이송용 롤러를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 튜브로 된 중앙부 스톱퍼가 장착된 금속 축에 세라믹 성형체의 단열 롤 카바가 장착고, 튜브로 된 중앙부 스톱퍼의 외부에 단열재가 덮여서 장착된 고온 이송용 롤러를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 중앙부 스톱퍼가 금속 축과 함께 가공되어 금속 축과 일체화되어 장착된 금속 축에 세라믹 성형체의 단열 롤 카바가 장착된 고온 이송용 롤러를 나타낸 단면도이다.
* 도면 부호
1 : 금속 축 2 : 단열 롤 카바
3 : 단부 스톱퍼 4 : 중앙부 스톱퍼
5 : 단열재
Claims (9)
- 물건과 접촉되는 단열 롤 카바, 및 단열 롤 카바를 장착시키고 회전 구동되는 금속 축을 포함하는 고온 상태, 또는 고온 영역에서 물건을 이송하는데 사용되는 고온 이송용 롤러에 있어서,a) ⅰ) 축의 양단부에 장착되고, 축의 끝단으로부터 축의 중앙부로 단열 롤카바를 압착하여 고정시키는 2 개의 금속 단부 스톱퍼; 및ⅱ) 축의 중앙부에 위치되어 장착되는 중앙부 스톱퍼를 포함하는 금속 축; 및b) 상기 단부 스톱퍼와 중앙부 스톱퍼 사이에 위치하여 장착되는 2 개 이상의 단열 롤 커버를 포함하는 고온 이송용 롤러.
- 제 1 항에 있어서,상기 a)ⅱ)의 중앙부 스톱퍼가 2 개인 고온 이송용 롤러.
- 제 2 항에 있어서,상기 2 개의 중앙부 스톱퍼 사이의 금속 축 중앙부에 단열재가 장착되는 고온 이송용 롤러.
- 제 1 항에 있어서,상기 a)ⅱ)의 중앙부 스톱퍼가 금속 튜브, 및 세라믹 튜브로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 고온 이송용 롤러.
- 제 4 항에 있어서,상기 중앙부 스톱퍼는 스톱퍼의 외주부에 단열재가 장착되는 고온 이송용 롤러.
- 제 4 항에 있어서,상기 세라믹 튜브의 재질이 실리카, 알루미나, 지르코니아, 뮬라이트, 질화물, 및 탄화물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 고온 이송용 롤러.
- 제 1 항에 있어서,상기 a)ⅱ)의 중앙부 스톱퍼가 금속 축과 함께 가공되어 금속 축과 일체화된 고온 이송용 롤러.
- 제 1 항에 있어서,상기 a)의 금속 축은 내부에 냉각 액체용 통로가 구비된 중공 축인 고온 이송용 롤러.
- 제 1 항에 있어서,상기 b)의 단열 롤 커버는 세라믹 성형체, 또는 세라믹계 섬유 압축판의 환형 부재인 고온 이송용 롤러.
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