KR101866821B1

KR101866821B1 - 고온용 롤러 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101866821B1
Application number: KR1020170125047A
Authority: KR
Inventors: 송호정
Original assignee: 주식회사 제이유코리아; 송호정
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2018-06-12
Anticipated expiration: 2037-09-27

Abstract

본 발명은 고온용 롤러 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내열 내지 내화성 소재로 이루어지는 디스크를 특정 압축률로 압축하고, 그 규격을 특정함으로써, 내열성 및 내구성을 크게 향상시킴과 동시에, 코팅층을 형성함으로써 표면에 쇳가루가 흡착되는 것을 방지할 수 있는 고온용 롤러 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

고온용 롤러 및 그 제조방법{Roller for high temperature and manufacturing method thereof}

자동차 공장 등에서 제조과정에 투입된 스테인레스 강판이나 열처리 중인 강판을 이송하고 지지하는 디스크 롤은 종래에는 스틸제로 된 롤을 사용하였다. 그러나 이러한 이송용 스틸 롤은 장기간 사용시 롤러 표면부에 발생되는 오염의 제거가 쉽지 않고, 고온에서 사용되는 경우 스틸 자체의 특성상 열적 안정성, 치수 안정성, 내마모성이 불량할 뿐만 아니라, 높은 열전도성으로 인하여 이송되는 제품에 결함이 발생되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 내부 스틸층과 외부 석면을 초조한 이송용 롤이 개발되어 사용되었으나, 석면은 내마모성이 부족할 뿐만 아니라 인체에 유해하다는 문제점을 가지고 있었고, 이산화규소를 압축, 가공한 봉상, 슬리브상의 롤러가 사용되어 왔으나 이들 또한 표면에 쇳물이 부착되어 이송 강판의 표면 품질에 영향을 줄 뿐아니라, 강도면에서 스틸제 롤에 비해 약하기 때문에 내구성에 큰 문제가 있어 왔다.

상기한 바와 같은 제반 문제점들을 해결한 기술로는 일본 특허 특개평 6-287024와 특개 2000-282134를 들 수 있다. 이들 기술에서는 각각 구멍이 형성되어 있고 외주면을 갖는 복수의 링형 디스크 부재와, 이들 링형 디스크 부재의 구멍에 삽입에 의하여 끼워지는 회전 샤프트를 포함하는 디스크 롤로서, 상기 디스크 부재의 외주면이 디스크 롤의 반송면으로서 기능을 하며, 상기 디스크 부재는 세피오라이트와 세라믹 화이버를 주성분으로 하며 특개평 6-287024는 알루미나와 벤토나이트를 사용하였으며, 특개 2000-282134는 알카리 금속 산화물량이 2wt% 미만인 무기 충진재를 함유하는 특징의 디스크 롤이 개시되어 있는데, 여기에서 바인더로는 2-5% 전분 용액이 사용되기도 했다.

이 기술 또는 이와 유사한 기술들에 의하여 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점들이 대부분 해결되었으나 1000℃ 이상의 가혹한 온도 조건하에서는 디스크의 열팽창, 수축이 자주 발생하게 되므로 개개의 디스크의 열화를 방지하기 위하여 디스크 사이에 디스크와 동일 또는 유사한 형상을 한 백 플레이트(back plate)가 끼워져서 사용되고 있다(일본 등록실용신안 제251542호 참조). 백 플레이트의 재질은 주로 SUS로서, 비교적 고가의 재료를 사용하고 있다.

백 플레이트의 두께는 0.1mm정도이며, Roll 길이에 따라 차이가 있지만 약 140-230매 정도가 사용된다. 디스크와 백 플레이트를 소정의 길이와 밀도가 될 때까지 축방향으로 겹치고 삽입하고 압축하여 치밀하게 조작화하고 그 표면을 선반 등으로 연삭하고 롤 모양을 완성한 것이 일반적으로 디스크 롤(disk roll)이라고 불리는 형식의 롤(roll)이다. 이러한 백 플레이트가 사용되지 않는 경우에는 디스크 롤의 열적 내구성이 현저히 저하되므로 고가의 백 플레이트가 필수적으로 사용되어야 하는 것이 상기 기술의 문제점으로 지적될 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1007915호에서는 세라믹 화이버 15~25wt.%, 세피오라이트 30~40wt.%, 침상 울라스토나이트 8~15wt.%로 구성되는 무기섬유 53~80wt.%와, 마이카 5~20wt.%, 알루미나 10~24wt.%로 구성되는 무기질 충진재 15~44wt.%와, 펄프 2~3wt.% 및 응집보조제 1~3wt.%로 이루어지는 고온로용 디스크 롤용 디스크가 개시되어 있다.

다만, 상기 등록특허는 내열성 소재로 이루어지기는 하나, 그 조립 과정을 통해 실제 고온에서 내열성 내지 내마모성을 극대화할 수 있는 구체적인 규격 내지 제조 방법을 개시하지 못하고 있다. 그리고 섬유 소재를 함유하고 있기 때문에 디스크 표면에 쇳물이 흡착되는 것을 방지하지 못하는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1007915호

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 내열 내지 내화성 소재로 이루어지는 디스크를 특정 압축률로 압축하고, 그 규격을 특정함으로써, 내열성 및 내구성을 크게 향상시킴과 동시에, 코팅층을 형성함으로써 표면에 쇳가루가 흡착되는 것을 방지할 수 있는 고온용 롤러를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 회전 샤프트에 조립용 보조 파이프를 설치함으로써, 회전 샤프트에 디스크 조립 및 압축 과정이 후 회전 샤프트를 절단하는 과정을 생략하여 제조 공정을 간소화 할 수 있는 고온용 롤러 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 고온용 롤러는 내부가 빈 파이프 형상의 회전 샤프트와; 상기 회전 샤프트 외면에 끼워지도록 중공홀이 형성되는 다수의 디스크와; 상기 회전 샤프트 양단에 배치되어 상기 디스크를 고정하는 플랜지를 포함하되 상기 다수의 디스크는 상기 회전 샤프트의 길이 방향으로 압축된 고온용 롤러에 있어서, 상기 디스크는 세라믹 화이버 20중량%(wt.%), 세피오라이트 35중량%(wt.%), 침상 울라스토나이트 11중량%(wt.%), 마이카 13중량%(wt.%) 및 알루미나 17중량%(wt.%)로 구성되는 무기질 충진재 30중량%(wt.%)와, 펄프 2중량%(wt.%) 및 응집보조제 2중량%(wt.%)를 혼합하여 다수의 박막디스크를 만들어 적층하는 방식으로 두께 4.5mm의 원형 디스크로 제조하며, 상기 중공홀 지름은 상기 디스크 지름의 0.40~0.45 수준이며, 상기 다수의 디스크는 압축 전 두께를 기준으로 35-45% 압축율로 압축하고, 상기 디스크의 표면에는 알루미나졸 100중량부, 분산 용매 10 내지 30중량부 및, 산화그래핀 1 내지 10중량부로 이루어진 코팅층이 형성된 것을 특징으로 특징으로 한다.

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또한, 본 발명에 따른 고온용 롤러 제조방법은,파이프 형상 회전 샤프트 하단에 플랜지를 설치하고, 상기 회전 샤프트의 상단에는 조립용 보조 파이프를 연결하는 단계와; 상기 조립용 보조 파이프를 통해 중공홀이 형성된 다수의 디스크를 상기 회전 샤프트 및 보조 파이프에 적층하되, 상기 적층된 디스크의 전체 길이는 미리 설정된 길이의 1.35~1.45배로 적층하는 단계와; 상기 적층된 디스크의 상단에 플랜지를 적층한 다음 상기 적층된 디스크가 미리 설정된 길이가 될 때까지 압축 실린더로 압축하는 단계와; 상기 적층된 디스크의 상단에 배치된 플랜지를 고정하고 상기 조립용 보조 파이프를 분리하는 단계와; 상기 디스크 표면에 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하되, 상기 플랜지는 내주면에 고정돌기가 형성되고 회전 샤프트의 양측 외주면에는 상기 고정돌기가 끼워질 수 있도록 가이드홈이 형성되되, 상기 가이드홈은 회전 샤프트 단부에서 연장되는 고정돌기 유입부, 변곡점, 고정돌기 안치부로 구성되고 고정돌기 유입부와 고정돌기 안치부는 변곡점을 기준으로 대향되는 경사진 구조로, 고정돌기가 압착되면서 고정돌기 유입부에 삽입되면 변곡점을 지나 고정돌기 안치부에 인입되어 고정되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 고온용 롤러 및 그 제조방법은 내열 내지 내화성 소재로 이루어지는 디스크를 특정 압축률로 압축하고, 그 규격을 특정함으로써, 내열성 및 내구성을 크게 향상시킴과 동시에, 코팅층을 형성함으로써 표면에 쇳가루가 흡착되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 고온용 롤러 및 그 제조방법은 회전 샤프트에 조립용 보조 파이프를 설치함으로써, 회전 샤프트에 디스크 조립 및 압축 과정이 후 회전 샤프트를 절단하는 과정을 생략하여 제조 공정을 간소화 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1a는 본 발명에 따른 고온용 롤러를 도시하는 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 분해 단면도이다.
도 2는 본 발명의 디스크 규격의 일실시예를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 회전 샤프트에 플랜지가 결합하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 고온용 롤러 제조방법의 S1단계 내지 S3단계를 각각 도시하는 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1a는 본 발명에 따른 고온용 롤러를 도시하는 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 분해 단면도이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 고온용 롤러(100)는 제조 중인 스테인레스 강판이나 열처리 중인 강판 등을 이송하고 지지하는 것으로서, 회전 샤프트(110)와, 다수의 디스크(120)와, 상기 디스크(120)를 고정하는 고정수단을 포함하여 구성된다.

상기 회전 샤프트(110)는 중량을 줄이기 위해 내부가 빈 파이프 형상이며, 고온에서도 녹거나 변형되지 않고 강도를 유지할 수 있는 금속 소재, 예를 들어 1,500℃의 용융점을 가지며 밴딩이 되지 않는 SUS 310 등의 스테인레스 스틸로 이루어지는 것을 예시할 수 있다. 기존의 고온용 롤러로서 이산화규소(SiO₂)를 사용하는 경우에는 강도가 약하기 때문에 규격이 Φ300mm*2,800mm인 것을 사용하였으나, 본 발명에서는 회전 샤프트로서 SUS 310 등을 사용하고 후술하는 바와 같이 디스크에 따른 내화 특성을 강화시켰기 때문에 외경은 Φ80mm로 크게 줄이면서도 길이는 3,500mm까지 크게 늘려서 사용할 수 있는 장점이 있다.

상기 디스크(120)는 상기 회전 샤프트(110) 외면에 끼워지도록 중공홀(121)이 형성되며, 가열된 강판과 직접 접하기 때문에 내열성이 우수한 소재로 이루어진다.

보다 구체적으로 상기 디스크(120)는 무기섬유와, 무기질 충진재와, 펄프와, 응집보조제 등으로 이루어지는 것을 예시할 수 있는데, 일례로 세라믹 화이버 15~25wt.%, 세피오라이트 30~40wt.%, 침상 울라스토나이트 8~15wt.%로 구성되는 무기섬유 53~80wt.%와, 마이카 5~20wt.%, 알루미나 10~24wt.%로 구성되는 무기질 충진재 15~44wt.%와, 펄프 2~3wt.% 및 응집보조제 1~3wt.%로 이루어지는 디스크를 개시하고 있다. 다만, 디스크를 구성하는 구성 성분의 조성비는 가감할 수 있으며, 필요에 따라 일부 구성 성분을 생략할 수도 있고 새로운 구성 성분을 추가하는 등 내열 성능을 발휘하는 것이라면 그 조성 및 조성비에 특별한 제한은 없다. 예를 들어 위 등록특허의 디스크 성분 중 마이카 5~20wt.% 대신 벤토나이트 5~20wt.%로 변경할 수 있는데, 벤토나이트로 인해 치밀한 구조가 되어 방오성이 향상되는 장점이 있다.

도 2는 본 발명의 디스크 규격의 일실시예를 도시하는 도면이다.

도 2를 참조하면, 상기 디스크(120)는 외부 직경이 70~100mm, 중공홀 직경이 30~36mm, 두께 3~6mm인 것을 예시할 수 있다. 다만 디스크(120)의 두께는 압축되기 전의 직경으로서, 상기 성분을 포함하는 섬유재를 복층으로 겹쳐 제조하는 상기 디스크는 제조시 완전히 압축된 상태로 제조하기 어렵기 때문에 회전 샤프트에 끼워져 압축되면 압축 전 두께를 기준으로 35~45% 만큼 압축되도록 제조하는 것이 바람직하다.

다수의 적층된 디스크(120)를 압축하는 이유는 다수의 디스크가 서로 밀착되면서 치밀한 구조를 형성함으로써, 디스크 내부 및 디스크 사이의 밀착력을 더욱 높여 현장 사용시 물리적 강도 및 내열 성능을 더욱 높일 수 있다.

본 발명의 고온용 롤러(100)는 1,000℃ 이상의 고온 환경에서 사용되기 때문에 내열 내지 내화 성능을 발휘하여야 하는데, 이러한 고온의 열은 1차적으로 고온용 롤러의 최외곽에 배치된 디스크로 전달된 다음, 2차적으로 회전 샤프트로 전달되는데 회전 샤프트로 고온의 열이 전달될수록 회전력을 전달하는 샤프트는 쉽게 변형될 수 있게 된다. 따라서, 다수의 내열 디스크를 35~45%의 압축률로 압축하여 회전 샤프트로 전달되는 열을 최대한 차단하는 것이 바람직하다. 이를 통하여 초고온에서 견디는 강재가 아닌 재질을 사용할 수 있게 됨으로써 경제성있는 고온 롤러 제조가 가능할 수 있으며, 종래의 굵기와 샤프트 굵기를 더욱 줄여 소형화, 경량화할 수 있게 된다.

그런데, 디스크의 압축률이 35% 미만이면 열전달율이 커져 1,500℃ 이상의 고온 환경에서는 회전 샤프트가 변형이 진행될 수 있으며, 압축 강도가 충분하지 않아 이송하는 강판과의 마찰 및 하중에 의해 지름 방향으로의 변형이 이루어지는 문제가 있고, 압축률이 45%를 초과하게 되면 열전달율은 크게 낮출 수 있으나, 압축이 과도하게 이루어지게 되어 디스크 파손의 원인이 되므로 상술한 범위의 압축률로 제한하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 디스크(120)의 중공홀(121)은 상기 디스크 지름의 0.40~0.45 수준인 것이 바람직한데, 이는 디스크의 외주면에서부터 중공홀까지의 거리와, 압축률에 따른 열전달 및 지름 방향으로의 압축 강도를 고려한 것으로서, 중공홀이 디스크 지름 대비 0.40 수준 미만인 경우에는 디스크에 비해 중공홀에 삽입되는 회전 샤프트의 지름이 상대적으로 과소해지기 때문에 회전 샤프트의 하중 지지력이 약해지고, 0.45 수준을 초과하면 디스크의 외주면에서부터 중공홀까지의 거리가 가까워져 외부로부터 내측 샤프트쪽으로 열이 작용할 수 있기 때문에 회전 샤프트의 열변형의 원인이 될 수 있으므로, 상술한 범위로 제한하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 디스크의 압축률과, 중공홀과 디스크 지름의 비율은 동시에 만족하는 것이 바람직하다.

[실시예 1]

외부 직경 80mm, 중공홀 직경 33mm, 두께 4.5mm의 고온용 원형 디스크를 제조하였다. 상기 디스크는 세라믹 화이버 20wt.%, 세피오라이트 35wt.%, 침상 울라스토나이트 11wt.%, 마이카 13wt.% 및 알루미나 17wt.%로 구성되는 무기질 충진재 30wt.%와, 펄프 2wt.% 및 응집보조제 2wt.%를 혼합하여 구성하되, 다수의 박막 디스크를 만들어 적층하는 방식으로 제조하였다.

상기 두께 4.5mm의 디스크 양면을 고정한 후, 일면에 1000℃의 열을 가하였고, 반대면의 열을 측정한 결과 450℃ 내외로 나타났다. 이를 통해 4.5mm 두께의 실시예만으로도 열에너지 전달이 크게 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 상기 실험이 4.5mm 두께라는 점을 감안하면 적층된 샤프트의 디스크 외부로부터 종심까지 거리가 23.5mm(디스크두께의 5.2배에 달함)인 경우에는 외부로부터 내부 회전 샤프트까지 거리가 더욱 멀어짐으로써 고온 변형가능성 때문에 종래에는 고온 내구성이 요구되었던 고가의 재료를 사용하지 않아도 된다는 점을 확인한 것이다. 이를 통해 고온 내구성이 좋으면서 다양한 크기로 제조하여 경제적인 고온전용 롤러를 공급할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 다수의 디스크(120) 사이에는 소정 간격, 예를 들어 5~10cm의 간격으로 고온 내구성있는 금속링(125)이 배치되도록 구성할 수 있다.

상기 금속링(125)은 상기 디스크와 대응되는 직경으로 이루어지는 것으로서, 고온용 롤러의 고수명과 내구성을 향상시키기 위해 사용될 수도 있으나, 경우에 따라서는 금속링을 생략하고 다수의 디스크만을 압축하여 사용할 수도 있다.

다만, 상기 금속링(125)은 피이송체인 강판 등과 마찰이 발생하기 때문에 마찰을 줄이며 고온 내구성을 높이기 위한 방안으로서 금속링 표면에 코팅층(127)을 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 디스크(120) 표면에도 코팅층(127)이 형성되는 것이 바람직한데, 이는 피이송체인 강판과의 마찰로 인해 쇳물이 표면에 부착되는 것을 방지하고 고온 내구성을 더욱 높일 수 있기 때문이다.

상기 금속링 및 디스크 표면에 형성되는 코팅층은 산화 그래핀과 알루미나졸과을 포함하되, 분산 용매로서 에탄올 등을 포함하여 이루어지는 것을 예시할 수 있다. 산화 그래핀은 윤활 성능을 제공하여 마찰을 줄이는 역할을 하고, 상기 알루미나졸은 접착력과, 내열성을 제공하는 역할을 한다.

상기 코팅층(127)은 알루미나졸 100중량부를 기준으로, 분산 용매 10~30중량부와, 산화 그래핀 1~10중량부로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.

상기 고정수단은 플랜지(130)인 것을 예시할 수 있다.

상기 플랜지(130)는 상기 회전 샤프트(110)의 양단에 나사결합을 할 수도 있고, 플랜지 및 회전 샤프트에 각각 형성된 고정홀에 체결되는 볼트 또는 나사로 고정될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 회전 샤프트에 플랜지가 결합하는 모습을 도시하는 도면으로서, 이를 참조하면 상기 플랜지(130)는 플랜지(130)의 내주면에 형성되는 고정돌기(131)로 이루어질 수 있으며, 이때 상기 회전 샤프트(110)의 양측 외주면에는 상기 고정돌기(131)가 끼워질 수 있도록 가이드홈(111)이 형성된다.

상기 가이드홈(111)은 상기 회전 샤프트(110)의 단부에서 연장되는 고정돌기 유입부(113)와, 상기 고정돌기 안치부(114)와, 상기 고정돌기 유입부(113) 및 고정돌기 안치부(114) 사이에 배치되는 변곡점(115)으로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.

상기 고정돌기 유입부(113)와 고정돌기 안치부(114)는 상기 변곡점(115)을 기준으로 대향되도록 경사진 구조로 형성되는 것을 예시할 수 있다.

상기 가이드홈(111)은 상기 플랜지(130)의 고정돌기(131)가 압착되면서 상기 고정돌기 유입부(113)로 삽입되면 변곡점(115)을 지나 상기 고정돌기 안치부(114)로 인입되면 고정되는 구조로 이루어지는 것을 예시할 수 있다. 바람직하게는, 사프트의 회전방향이 정해진 경우 회전과 반대방향으로 안치부를 향하도록 설계함으로써 회전시 안정적으로 디스크를 지지할 수 있도록 할 수 있다.

이러한 구조의 회전 샤프트와 플랜지 결합 구조는 디스크를 압착한 상태에서 플랜지를 고정할 때 나사 결합에 비해 편리하다.

이하에서는 본 발명에 따른 고온용 롤러 제조방법의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 고온용 롤러 제조방법의 S1단계 내지 S3단계를 각각 도시하는 단면도이다.

도 2와 함께 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명에 따른 고온용 롤러 제조방법은 파이프 형상의 회전 샤프트(110) 하단에 플랜지(130)를 설치하고, 상기 회전 샤프트(110)의 상단에는 조립용 보조 파이프(140)를 연결하는 S1단계와, 상기 조립용 보조 파이프(140)를 통해 중공홀(121)이 형성된 다수의 디스크(120)를 상기 회전 샤프트(110) 및 조립용 보조 파이프(140)에 끼워서 적층하되, 상기 적층된 디스크(120)의 전체 길이는 미리 설정된 길이의 1.35~1.45배로 적층하는 S2단계와, 상기 적층된 디스크(120)의 상단에 플랜지(130)를 적층한 다음 상기 적층된 디스크(120)가 미리 설정된 길이가 될 때까지 압축하는 S3단계와, 상기 적층된 디스크(120)의 상단에 배치된 플랜지(130)를 고정하고 상기 조립용 보조 파이프(140)를 분리하는 S4단계와, 상기 디스크(120) 표면에 코팅층(127)을 형성하는 S5단계를 포함하여 이루어지는 것을 예시할 수 있다.

여기서, 조립용 보조 파이프(140)는 상기 회전 샤프트(110)의 길이에 비해 그 외주면에 적층되는 다수의 디스크(120)의 압축 전 길이가 더 크기 때문에 압축 전 다수의 디스크(120)를 조립 과정에서 지지할 수 있도록 하는 역할을 한다.

상기 회전 샤프트(110)의 양측에는 상기 조립용 보조 파이프(140)의 일단이 나사 결합할 수 있도록 나사산이 형성되는 것을 예시할 수 있다.

상기 S3단계에서 디스크(120)를 압축하는 수단은 압축 실린더(145)인 것을 예시할 수 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명 및 첨부도면에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들을 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 고온용 롤러 110 : 회전 샤프트
111 : 가이드홈 113 : 고정돌기 유입부
114 : 고정돌기 안치부 115 : 변곡점
120 : 디스크 121 : 중공홀
125 : 금속링 127 : 코팅층
130 : 플랜지 131 : 고정돌기
140 : 조립용 보조 파이프 145 : 압축 실린더

Claims

내부가 빈 파이프 형상의 회전 샤프트와;
상기 회전 샤프트 외면에 끼워지도록 중공홀이 형성되는 다수의 디스크와;
상기 회전 샤프트 양단에 배치되어 상기 디스크를 고정하는 플랜지를 포함하되 상기 다수의 디스크는 상기 회전 샤프트의 길이 방향으로 압축된 고온용 롤러에 있어서,
상기 디스크는 세라믹 화이버 20중량%(wt.%), 세피오라이트 35중량%(wt.%), 침상 울라스토나이트 11중량%(wt.%), 마이카 13중량%(wt.%) 및 알루미나 17중량%(wt.%)로 구성되는 무기질 충진재 30중량%(wt.%)와, 펄프 2중량%(wt.%) 및 응집보조제 2중량%(wt.%)를 혼합하여 다수의 박막디스크를 만들어 적층하는 방식으로 두께 4.5mm의 원형 디스크로 제조하며,
상기 중공홀 지름은 상기 디스크 지름의 0.40~0.45 수준이며,
상기 다수의 디스크는 압축 전 두께를 기준으로 35-45% 압축율로 압축하고,
상기 디스크의 표면에는 알루미나졸 100중량부, 분산 용매 10 내지 30중량부 및, 산화그래핀 1 내지 10중량부로 이루어진 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는, 고온용 롤러
제1항에 있어서,
상기 다수의 디스크 사이에 소정 간격을 두고 복수의 고온 내구성 금속링이 배치되며, 상기 금속링의 표면에는 알루미나졸 100중량부, 분산 용매 10 내지 30중량부 및, 산화그래핀 1 내지 10중량부로 이루어진 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는, 고온용 롤러
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제1항의 고온용 롤러 제조방법에 있어서,
파이프 형상 회전 샤프트 하단에 플랜지를 설치하고, 상기 회전 샤프트의 상단에는 조립용 보조 파이프를 연결하는 단계와;
상기 조립용 보조 파이프를 통해 중공홀이 형성된 다수의 디스크를 상기 회전 샤프트 및 보조 파이프에 적층하되, 상기 적층된 디스크의 전체 길이는 미리 설정된 길이의 1.35~1.45배로 적층하는 단계와;
상기 적층된 디스크의 상단에 플랜지를 적층한 다음 상기 적층된 디스크가 미리 설정된 길이가 될 때까지 압축 실린더로 압축하는 단계와;
상기 적층된 디스크의 상단에 배치된 플랜지를 고정하고 상기 조립용 보조 파이프를 분리하는 단계와;
상기 디스크 표면에 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하되,
상기 플랜지는 내주면에 고정돌기가 형성되고 회전 샤프트의 양측 외주면에는 상기 고정돌기가 끼워질 수 있도록 가이드홈이 형성되되, 상기 가이드홈은 회전 샤프트 단부에서 연장되는 고정돌기 유입부, 변곡점, 고정돌기 안치부로 구성되고 고정돌기 유입부와 고정돌기 안치부는 변곡점을 기준으로 대향되는 경사진 구조로, 고정돌기가 압착되면서 고정돌기 유입부에 삽입되면 변곡점을 지나 고정돌기 안치부에 인입되어 고정되는 것을 특징으로 하는, 고온용 롤러 제조방법