KR102721764B1 - 비대칭 압연 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 재료의 물성을 향상시킬 수 있는 비대칭 압연 장치에 관한 것으로서, 피압연재의 제 1 면과 접촉되는 제 1 워크롤; 상기 피압연재의 제 2 면과 접촉되고, 상기 피압연재를 비대칭 압연할 수 있도록 상기 제 1 워크롤의 제 1 반경 보다 큰 제 2 반경을 갖는 제 2 워크롤; 상기 제 1 워크롤과 접촉되어 상기 제 1 워크롤을 구동시킬 수 있도록 상기 제 1 워크롤의 상방 또는 하방에 형성되는 구동롤; 상기 제 2 워크롤 또는 상기 구동롤을 구동시키는 구동 장치; 및 상기 제 1 워크롤과 접촉되어 상기 제 1 워크롤을 전후 방향으로 지지할 수 있도록 상기 제 1 워크롤의 전방 또는 후방에 형성되는 제 1 아이들롤;을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 비대칭 압연 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 재료의 물성을 향상시킬 수 있는 비대칭 압연 장치에 관한 것이다.
금속 부재를 일정한 규격을 가진 판재 등의 형태로 가공하기 위하여 일반적으로 압연 공정이 수행될 수 있다. 이러한, 압연 공정에서 피압연재의 두께 변화에 따라 피압연재 내부의 미세조직도 이에 수반하여 변화될 수 있다.
이러한 피압연재의 미세조직 변화에 따라 결정이 우선 방위 방향으로 배향되는 집합조직(texture)을 나타내게 된다. 이러한 압연에 의해 나타나는 집합 조직은 피압연재의 성형성 등의 재료 물성과 매우 밀접한 관계를 가지고 있다.
따라서, 압연 공정에서 이러한 피압연재의 집합 조직을 제어함으로써 압연 후 피압연재의 성형성 등의 재료 물성을 향상시킬 수 있다.
종래에는 이러한 재료 물성을 향상시키기 위해서 상온 성형성이 열악한 재료 등에서도 전단 변형이 잘 이루어질 수 있도록 서로 다른 반경을 갖는 적어도 한 쌍의 워크롤들을 이용하는 비대칭 압연 기술이 개발된 바 있다.
그러나, 이러한 종래의 비대칭 압연 기술은, 압연 과정에서 상대적으로 반경이 작은 워크롤에서 전후 방향, 즉 피압연재의 진행 방향으로 강한 반력이 작용되어 반경이 작은 워크롤이 쉽게 변형되고, 그 과정에서 피압연재에 불균일한 물결(Wave) 현상이나 비틀림(Buckle) 현상이나 두께 불균일 현상이나 찌그러짐 현상이나 한쪽으로 치우쳐지는 쏠림 현상 등 각종 불량 현상이 발생될 수 있고, 워크롤이 탄성 범위 이상으로 심하게 변형되어 정위치로부터 이탈되거나 파손되는 등 많은 문제점들이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함한 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 제 1 워크롤을 전후 방향을 지지할 수 있는 아이들롤들 및 가이드롤들을 이용하여 전후 방향의 반력에 견고하게 대응할 수 있고, 비록 제 1 워크롤에 변형이 발생되더라도 이에 능동적으로 대응하여 정위치에 정렬 및 원복될 수 있게 하는 비대칭 압연 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 비대칭 압연 장치는, 피압연재의 제 1 면과 접촉되는 제 1 워크롤; 상기 피압연재의 제 2 면과 접촉되고, 상기 피압연재를 비대칭 압연할 수 있도록 상기 제 1 워크롤의 제 1 반경 보다 큰 제 2 반경을 갖는 제 2 워크롤; 상기 제 1 워크롤과 접촉되어 상기 제 1 워크롤을 구동시킬 수 있도록 상기 제 1 워크롤의 상방 또는 하방에 형성되는 구동롤; 상기 제 2 워크롤 또는 상기 구동롤을 구동시키는 구동 장치; 및 상기 피압연재의 직선 이동 경로와 간섭되지 않게 상기 제 1 워크롤과 접촉되어 상기 제 1 워크롤을 전후 방향으로 지지할 수 있도록 상기 제 1 워크롤의 전방 또는 후방에 형성되는 제 1 아이들롤;을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 아이들롤은, 상기 구동롤과 제 1 간격으로 이격되게 형성되고, 상기 피압연재의 압연 경로와 간섭되지 않도록 상기 제 1 워크롤의 상기 제 1 반경 보다 작은 제 3 반경을 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 아이들롤은, 상기 제 1 워크롤의 전방에 형성되고, 제 2 중심축의 제 2 높이가 상기 제 1 워크롤의 제 1 중심축의 제 1 높이와 동일하게 형성되는 제 1-1 아이들롤; 및 상기 제 1 워크롤의 후방에 형성되고, 제 3 중심축의 제 3 높이가 상기 제 1 워크롤의 상기 제 1 중심축의 상기 제 1 높이와 동일하게 형성되는 제 1-2 아이들롤;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 구동 장치는, 상기 제 1 워크롤의 제 1 회전선속도가 상기 제 2 워크롤의 제 2 회전선속도와 동일해지도록 상기 구동롤 및 상기 제 2 워크롤을 각각 구동시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 구동 장치는, 상기 제 1 워크롤의 상기 제 1 회전선속도가 상기 제 2 워크롤의 상기 제 2 회전선속도와 동일해지도록 상기 구동롤의 제 4 반경은 상기 제 2 워크롤의 상기 제 2 반경과 서로 동일하고, 상기 구동롤 및 상기 제 2 워크롤을 동일한 회전각속도로 구동시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 아이들롤과 접촉되어 상기 제 1 아이들롤을 전후 방향 또는 상기 구동롤의 원주 방향으로 지지할 수 있도록 상기 제 1 아이들롤의 전방 또는 후방에 형성되는 제 1 가이드롤;을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 가이드롤은, 상기 구동롤과 접촉되고, 상기 피압연재의 압연 경로와 간섭되지 않도록 상기 제 1 워크롤의 상기 제 1 반경 보다 크거나 또는 상기 제 1 아이들롤의 제 3 반경 보다 큰 제 5 반경을 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 가이드롤은, 상기 제 1 워크롤의 전방에 형성되고, 제 4 중심축의 제 4 높이가 상기 제 1 워크롤의 제 1 중심축의 제 1 높이 보다 높게 형성되는 제 1-1 가이드롤; 및 상기 제 1 워크롤의 후방에 형성되고, 제 5 중심축의 제 5 높이가 상기 제 1 워크롤의 상기 제 1 중심축의 상기 제 1 높이 보다 높게 형성되는 제 1-2 가이드롤;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 가이드롤은, 상기 구동롤과 제 2 간격으로 이격되게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 가이드롤과 접촉되어 상기 제 1 가이드롤을 전후 방향 또는 상기 구동롤의 원주 방향으로 지지할 수 있도록 상기 제 1 가이드롤의 전방 또는 후방에 형성되는 제 2 아이들롤;을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 2 아이들롤과 접촉되어 상기 제 2 아이들롤을 전후 방향 또는 상기 구동롤의 원주 방향으로 지지할 수 있도록 상기 제 2 아이들롤의 전방 또는 후방에 형성되는 제 2 가이드롤;을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 워크롤은, 상기 피압연재를 압연할 수 있도록 상기 피압연재와 접촉되는 압연부; 상기 압연부가 상기 전후 방향으로 관절 운동될 수 있도록 상기 압연부에 형성되는 관절부; 및 상기 압연부가 회전되면서 축방향으로 슬라이딩이 가능하도록 상기 압연부에 형성되는 슬라이딩부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 관절부는, 상기 압연부의 단부에 오목하게 형성된 축홀부에 설치되는 적어도 관절볼, 앵귤러 콘텍트 베어링(Angular contact bearing) 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 슬라이딩부는, 상기 압연부의 상기 축홀부에 헐겁게 삽입되는 슬리브; 상기 슬리브에 회전이 자유롭게 설치되는 슬리브 회전축; 카세트 몸체에 고정되거나 또는 회전이 자유롭게 형성되고, 상기 슬리브 회전축을 회전 및 슬라이딩이 가능하게 지지하는 가이드 부쉬; 및 상기 슬리브 회전축에 설치되고, 진동과 소음을 완화하면서 무부하시 상기 슬리브 회전축의 슬라이딩 위치를 원복시키는 댐핑 장치;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 댐핑 장치는, 상기 슬리브 회전축의 일측에 설치되고, 수축시 탄성 복원력이 작용하는 압축 스프링; 및 상기 슬리브 회전축의 타측에 설치되고, 신장시 탄성 복원력이 작용하는 인장 스프링;을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 슬라이딩부는, 상기 슬리브와 상기 슬리브 회전축 사이에 형성되는 적어도 하나의 딥 그루브 볼 베어링(Deep groove ball bearing); 및 상기 가이드 부쉬와 부쉬캡 사이에 형성되는 트러스트 베어링(Thrust bearing);을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 가이드롤은, 적어도 하나 이상의 압연유 분사홈부가 형성되고, 상기 제 1 아이들롤과 접촉되는 접촉부; 일단부가 카세트 몸체에 고정되고, 타단부가 상기 접촉부의 단부에 오목하게 형성된 오목부에 삽입되는 축부; 및 상기 접촉부의 회전 중심이 정렬되어 회전될 수 있도록 상기 접촉부와 상기 축부 사이에 형성되는 적어도 하나의 자동 조심 베어링(Self-aligning bearing);을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 압연유 분사홈부는, 분사된 압연유가 상기 압연유 분사홈부를 통과하여 상기 제 1 아이들롤과 상기 구동롤 사이의 제 1 간격을 거쳐서 상기 제 1 워크롤에 직접적으로 분사될 수 있도록 상기 접촉부의 원주를 따라 링형 줄홈 형상으로 형성되는 원주줄홈부를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 여러 실시예들에 따르면, 제 1 워크롤을 전후 방향을 지지할 수 있는 아이들롤들 및 가이드롤들을 이용하여 전후 방향의 반력에 견고하게 대응할 수 있고, 제 1 워크롤의 전후 방향의 변형을 최소화할 수 있으며, 비록 제 1 워크롤에 변형이 발생되더라도 이에 능동적으로 대응하여 정위치에 정렬 및 원복될 수 있고, 이를 통해서, 부품의 강도와 내구성을 증대시킬 수 있으며, 불량 현상을 방지하여 생산되는 판재의 형상을 정밀하게 제어할 수 있는 효과를 가질 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비대칭 압연 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 비대칭 압연 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 비대칭 압연 장치를 나타내는 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 비대칭 압연 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 비대칭 압연 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 1의 비대칭 압연 장치의 제 1 워크롤을 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6의 비대칭 압연 장치의 제 1 워크롤의 일부분을 나타내는 확대 단면도이다.
도 8은 도 1의 비대칭 압연 장치의 제 1 아이들롤을 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 1의 비대칭 압연 장치의 제 1 가이드롤을 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 9의 비대칭 압연 장치의 압연유 분사홈부를 통해 압연유가 제 1 워크롤로 직분사되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 11은 도 1의 비대칭 압연 장치의 압연유 분사홈부의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 비대칭 압연 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 비대칭 압연 장치를 나타내는 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 비대칭 압연 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 비대칭 압연 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 1의 비대칭 압연 장치의 제 1 워크롤을 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 6의 비대칭 압연 장치의 제 1 워크롤의 일부분을 나타내는 확대 단면도이다.
도 8은 도 1의 비대칭 압연 장치의 제 1 아이들롤을 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 1의 비대칭 압연 장치의 제 1 가이드롤을 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 9의 비대칭 압연 장치의 압연유 분사홈부를 통해 압연유가 제 1 워크롤로 직분사되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 11은 도 1의 비대칭 압연 장치의 압연유 분사홈부의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비대칭 압연 장치(100)를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 비대칭 압연 장치(100)를 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 2의 비대칭 압연 장치(100)를 나타내는 확대 단면도이다.
먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비대칭 압연 장치(100)는, 크게 제 1 워크롤(WR1)(Work Roll)과, 제 2 워크롤(WR2)과, 구동롤(DR)과, 구동 장치(70)와, 제 1 아이들롤(IR1)(Idle Roll) 및 제 1 가이드롤(GR1)(Guide Roll)을 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 제 1 워크롤(WR1)은 패널 형태인 피압연재(1)의 제 1 면(1a), 즉 상면과 접촉되는 압연롤일 수 있다.
이와 대응되는 상기 제 2 워크롤(WR2)은 상기 피압연재(1)의 제 2 면(1b), 즉 하면과 접촉되고, 상기 피압연재(1)를 비대칭 압연할 수 있도록 상기 제 1 워크롤(WR1)의 제 1 반경(R1) 보다 큰 제 2 반경(R2)을 갖는 압연롤일 수 있다.
도면에서는 상기 제 1 워크롤(WR1)이 상기 피압연재(1)의 상방에 위치되고, 상기 제 2 워크롤(WR2)이 상기 피압연재(1)의 하방에 위치되지만, 이에 반드시 국한되지 않는 것으로서, 상기 제 1 워크롤(WR1)이 상기 피압연재(1)의 하방에 위치되고, 상기 제 2 워크롤(WR2)이 상기 피압연재(1)의 상방에 위치되는 것도 가능하고, 이외에도, 상기 제 1 워크롤(WR1)이 상기 피압연재(1)의 일 측방에 위치되고, 상기 제 2 워크롤(WR2)이 상기 피압연재(1)의 타 측방에 위치되는 것도 가능하다.
따라서, 상기 피압연재(1)는 상기 제 1 워크롤(WR1)과 상기 제 2 워크롤(WR2) 사이를 통과하면서 제 1 두께(T)에서 제 2 두께(t)로 얇게 압연될 수 있고, 이 때, 상기 피압연재(1)를 압연하는 2개의 압연롤들의 반경이 서로 다르기 때문에 상기 피압연재(1)에 작용하는 전단 변형력이 서로 상이하게 작용되어 재료의 조직이 보다 치밀해지고, 이로 인하여 재료의 물성이 보다 우수해질 수 있다.
이러한, 재료의 물성 향상은 상기 피압연재(1)의 종류나 두께나 스팩이나 공정 온도 등의 공정 환경 등에 따라 달라질 수 있는 것으로서, 상기 피압연재(1)의 종류나 두께나 스팩이나 공정 온도 등의 공정 환경 등에 따라 상기 제 1 워크롤(WR1)과 상기 제 2 워크롤(WR2)의 직경 등이 최적화되어 설계될 수 있다.
한편, 예컨대, 상기 구동롤(DR)은 상기 제 1 워크롤(WR1)과 접촉되어 상기 제 1 워크롤(WR1)을 구동시킬 수 있도록 상기 제 1 워크롤(WR1)의 상방 또는 하방에 형성되는 일종의 보조롤로서, 상기 구동 장치(70)에 의해 구동될 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 구동 장치(70)는, 상기 제 2 워크롤(WR2) 및 상기 구동롤(DR)을 구동시키는 장치로서, 상기 제 1 워크롤(WR1)의 제 1 회전선속도(V1)가 상기 제 2 워크롤(WR2)의 제 2 회전선속도(V2)와 동일해지도록 상기 구동롤(DR) 및 상기 제 2 워크롤(WR2)을 각각 구동시킬 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 구동 장치(70)는, 상기 제 1 워크롤(WR1)을 구동시키는 모터 또는 동력전달장치를 포함하는 제 1 액츄에이터(71)와, 상기 제 2 워크롤(WR2)을 구동시키는 모터 또는 동력전달장치를 포함하는 제 2 액츄에이터(72) 및 상기 제 1 액츄에이터(71)와, 상기 제 2 액츄에이터(72)를 제어하는 구동 제어부(73)를 포함할 수 있다.
따라서, 상기 제 1 액츄에이터(71)와 상기 제 2 액츄에이터(72)는 상기 제 1 워크롤(WR1)과 상기 제 2 워크롤(WR2) 각각의 회전각속도를 제어하여 상기 제 1 워크롤(WR1)의 상기 제 1 회전선속도(V1)가 상기 제 2 워크롤(WR2)의 상기 제 2 회전선속도(V2)와 동일해지도록 제어할 수 있다.
이외에도, 상기 구동 장치(70)는, 상기 제 1 워크롤(WR1)의 상기 제 1 회전선속도(V1)가 상기 제 2 워크롤(WR2)의 상기 제 2 회전선속도(V2)와 동일해지도록 상기 구동롤(DR)의 제 4 반경(R4)은 상기 제 2 워크롤(WR2)의 상기 제 2 반경(R2)과 서로 동일하고, 상기 구동롤(DR) 및 상기 제 2 워크롤(WR2)을 동일하거나 반대 방향으로 동일한 회전각속도로 구동시키는 것도 가능하다.
여기서의 "동일"의 의미는 완전한 동일 뿐만 아니라 작업자가 양 롤의 각속도를 동일하게 할 의도로 제어부의 신호를 제어했음에도 기계 장치의 특성상 불가피하게 내포하고 있는 오차에 기인한 공정 마진 내에서의 동일성까지 포함하는 실질적 의미의 동일성으로 파악하여야 할 것이다. 이러한 상기 제 1 워크롤(WR1) 및 상기 제 2 워크롤(WR2)의 회전선속도의 "동일"은 이하에서도 같은 의미로 적용될 수 있다.
다만, 본 발명의 다른 실시예들에서, 상기 제 1 워크롤(WR1)의 상기 제 1 회전선속도(V1)와 상기 제 2 워크롤(WR2)의 상기 제 2 회전선속도(V2)는 여러 의도로 동일하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 피압연재(1)의 상하에서 전단 변형률의 차이를 두거나 피압연재(1)의 휨 등을 제어하기 위해서 제 1 회전선속도(V1)와 제 2 회전선속도(V2)는 약간의 차이가 나도록, 예컨대 10% 범위 이내에서 차이가 나도록 제어될 수도 있다.
또한, 도시하지 않았지만, 상기 제 1 액츄에이터(71)와 상기 제 2 액츄에이터(72)는 모터 이외에도 기어 조합이나, 벨트 풀리 조합이나, 체인 스프로킷휠 조합이나, 와이어 도르레 조합이나, 가동대 및 나사봉 조합 등 다양한 동력 전달 장치들이 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 제 1 아이들롤(IR1)은 상기 피압연재(1)의 직선 이동 경로와 간섭되지 않게 상기 제 1 워크롤(WR1)과 접촉되어 상기 제 1 워크롤(WR1)을 전후 방향으로 지지할 수 있도록 상기 제 1 워크롤(WR1)의 전방 또는 후방에 형성되는 일종의 보조 압연롤일 수 있다.
여기서, 상기 제 1 아이들롤(IR1)은, 상기 구동롤(DR)과 제 1 간격(D1)으로 이격되게 형성되고, 상기 피압연재(1)의 압연 경로와 간섭되지 않도록 상기 제 1 워크롤(WR1)의 상기 제 1 반경(R1) 보다 작은 제 3 반경(R3)을 갖는 압연롤일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 제 1 아이들롤(IR1)은, 상기 제 1 워크롤(WR1)의 전방에 형성되고, 제 2 중심축(C2)의 제 2 높이(H2)가 상기 제 1 워크롤(WR1)의 제 1 중심축(C1)의 제 1 높이(H1)와 동일하게 형성되는 제 1-1 아이들롤(IR1-1) 및 상기 제 1 워크롤(WR1)의 후방에 형성되고, 제 3 중심축(C3)의 제 3 높이(H3)가 상기 제 1 워크롤(WR1)의 상기 제 1 중심축(C1)의 상기 제 1 높이(H1)와 동일하게 형성되는 제 1-2 아이들롤(IR1-2)을 포함할 수 있다.
따라서, 상기 제 1-1 아이들롤(IR1-1) 및 상기 1-2 아이들롤(IR1-2)은 전후 방향, 즉 상기 제 1 워크롤(WR1)의 전방은 물론이고, -전후 방향, 즉 상기 제 1 워크롤(WR1)의 후방에서 상기 제 1 워크롤(WR1)을 보다 견고하게 회전이 가능하게 지지할 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 제 1 가이드롤(GR1)은 상기 제 1 아이들롤(IR1)과 접촉되어 상기 제 1 아이들롤(IR1)을 전후 방향 또는 상기 구동롤(DR)의 원주 방향으로 지지할 수 있도록 상기 제 1 아이들롤(IR1)의 전방 또는 후방에 형성되는 일종의 보조 압연롤일 수 있다.
이러한, 상기 제 1 가이드롤(GR1)은, 보다 견고한 회전 지지력을 위해서 상기 구동롤(DR)과 접촉되고, 상기 피압연재(1)의 압연 경로와 간섭되지 않도록 상기 제 1 워크롤(WR1)의 상기 제 1 반경(R1) 보다 크거나 또는 상기 제 1 아이들롤(IR1)의 제 3 반경(R3) 보다 큰 제 5 반경(R5)을 갖는 압연롤일 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 제 1 가이드롤(GR1)은, 상기 제 1 워크롤(WR1)의 전방에 형성되고, 제 4 중심축(C4)의 제 4 높이(H4)가 상기 제 1 워크롤(WR1)의 제 1 중심축(C1)의 제 1 높이(H1) 보다 높게 형성되는 제 1-1 가이드롤(GR1-1) 및 상기 제 1 워크롤(WR1)의 후방에 형성되고, 제 5 중심축(C5)의 제 5 높이(H5)가 상기 제 1 워크롤(WR1)의 상기 제 1 중심축(C1)의 상기 제 1 높이(H1) 보다 높게 형성되는 제 1-2 가이드롤(GR1-2)을 포함할 수 있다.
따라서, 상기 제 1-1 가이드롤(GR1-1) 및 상기 1-2 가이드롤(GR1-2)은 전후 방향, 즉 상기 제 1 워크롤(WR1)의 전방은 물론이고, -전후 방향, 즉 상기 제 1 워크롤(WR1)의 후방에서 상기 제 1 워크롤(WR1) 및 상기 제 1 아이들롤(IR1)들 까지 보다 견고하게 회전이 가능하게 지지할 수 있다.
그러므로, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 워크롤(WR1)을 전후 방향을 지지할 수 있는 상기 제 1 아이들롤(IR1)들 및 상기 제 1 가이드롤(GR1)들을 이용하여 상기 제 1 워크롤(WR1)을 서로 접촉되게 삼각 배치된 형태로 지지할 수 있어서 전후 방향의 반력에 견고하게 대응할 수 있고, 상기 제 1 워크롤(WR1)의 전후 방향의 변형을 최소화할 수 있으며, 이를 통해서, 부품의 강도와 내구성을 증대시킬 수 있으며, 불량 현상을 방지하여 생산되는 판재의 형상을 정밀하게 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 비대칭 압연 장치(200)를 나타내는 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 비대칭 압연 장치(200)의 제 1 가이드롤(GR1)은, 상기 구동롤(DR)과 제 2 간격(D2)으로 이격되게 형성될 수 있다.
따라서, 이러한 상기 구동롤(DR)과 이격된 상기 제 1 가이드롤(GR1)을 이용하여 상기 제 2 간격(D2) 사이로 압연유를 통과시켜서 압연롤들의 냉각 및 원활한 구동을 유도하는 것도 가능하다.
도 5는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 비대칭 압연 장치(300)를 나타내는 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 비대칭 압연 장치(300)는, 상기 제 1 가이드롤(GR1)과 접촉되어 상기 제 1 가이드롤(GR1)을 전후 방향 또는 상기 구동롤(DR)의 원주 방향으로 지지할 수 있도록 상기 제 1 가이드롤(GR1)의 전방 또는 후방에 형성되는 제 2 아이들롤(IR2) 및 상기 제 2 아이들롤(IR2)과 접촉되어 상기 제 2 아이들롤(IR2)을 전후 방향 또는 상기 구동롤(DR)의 원주 방향으로 지지할 수 있도록 상기 제 2 아이들롤(IR2)의 전방 또는 후방에 형성되는 제 2 가이드롤(GR2)을 더 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 제 2 아이들롤(IR2)은 상기 제 1 가이드롤(GR1)의 전방에 형성되는 제 2-1 아이들롤(IR2-1) 및 상기 제 1 가이드롤(GR1)의 후방에 형성되는 제 2-2 아이들롤(IR2-2)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 가이드롤(GR2)는 상기 제 2 아이들롤(IR2)의 전방에 형성되는 제 2-1 가이드롤(GR2-1) 및 상기 제 2 아이들롤(IR2)의 후방에 형성되는 제 2-2 가이드롤(GR2-2)을 포함할 수 있다.
따라서, 상기 제 1 워크롤(WR1)을 전후 방향을 지지할 수 있는 상기 제 1 아이들롤(IR1), 상기 제 1 가이드롤(GR1)들, 상기 제 2 아이들롤(IR2), 상기 제 2 가이드롤(GR2)들을 이용하여 상기 제 1 워크롤(WR1)을 서로 접촉되게 다중 삼각 배치된 형태로 지지할 수 있어서 전후 방향의 반력에 더욱 견고하게 대응할 수 있고, 상기 제 1 워크롤(WR1)의 전후 방향의 변형을 더욱 최소화할 수 있으며, 이를 통해서, 부품의 강도와 내구성을 더욱 증대시킬 수 있으며, 불량 현상을 방지하여 생산되는 판재의 형상을 더욱 정밀하게 제어할 수 있다.
도 6은 도 1의 비대칭 압연 장치(100)의 제 1 워크롤(WR1)을 나타내는 단면도이고, 도 7은 도 6의 비대칭 압연 장치(100)의 제 1 워크롤(WR1)의 일부분을 나타내는 확대 단면도이다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 여러 실시예들에 따른 비대칭 압연 장치(100)(200)(300)의 상기 제 1 워크롤(WR1)은, 상기 피압연재(1)를 압연할 수 있도록 상기 피압연재(1)와 접촉되는 압연부(10)와, 상기 압연부(10)가 상기 전후 방향으로 관절 운동될 수 있도록 상기 압연부(10)에 형성되는 관절부(20) 및 상기 압연부(10)가 회전되면서 축방향으로 슬라이딩이 가능하도록 상기 압연부(10)에 형성되는 슬라이딩부(30)를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 제 1 워크롤(WR1)의 상기 압연부(10)는 상기 피압연재(1)의 상기 제 1 면(1a)과 접촉되는 전체적으로 원기둥 형상으로 형성되는 부분일 수 있다.
또한, 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 워크롤(WR1)의 상기 관절부(20)는 상기 압연부(10)와 상기 슬라이딩부(30) 사이에 형성되는 것으로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 압연부(10)의 관절 운동이 가능하도록 상기 압연부(10)의 단부에 오목하게 형성된 축홀부(10a)에 설치되는 적어도 관절볼(21), 앵귤러 콘텍트 베어링(22)(Angular contact bearing) 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.
여기서, 도 7의 확대된 우측 부분에 도시된 바와 같이, 상기 관절볼(21)은 상기 축홀부(10)에 삽입되는 스틸볼 베어링(Steel Ball Bearing)이 적용될 수 있고, 상기 앵귤러 콘텍트 베어링(22)은, 트러스트(Thtust) 하중을 견딜 수 있도록 일측이 돌출된 형태의 내륜(221)과, 타측이 돌출된 형태의 외륜(222) 및 그 사이에 설치된 볼(223)들이나 롤러들로 이루어지는 앵귤러 콘텍트 볼 베어링이나 앵귤러 콘텍트 롤러 베어링 등이 적용될 수 있다.
그러나, 이러한 상기 관절보(21) 및 상기 앵귤러 콘텍트 베어링(22)은 도면에 반드시 국한되지 않는 것으로서, 회전이 가능하면서 동시에 압연 하중 및 트러스트 하중을 모두 견딜 수 있는 매우 다양한 형태의 베어링들이 적용될 수 있다.
또한, 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 워크롤(WR1)의 상기 슬라이딩부(30)는, 상기 압연부(10)의 상기 축홀부(10a)에 헐겁게 삽입되는 슬리브(31)와, 상기 슬리브(31)에 회전이 자유롭게 설치되는 슬리브 회전축(32)과, 카세트 몸체(81)에 고정되거나 또는 회전이 자유롭게 형성되고, 상기 슬리브 회전축(32)을 회전 및 슬라이딩이 가능하게 지지하는 가이드 부쉬(33) 및 상기 슬리브 회전축(32)에 설치되고, 진동과 소음을 완화하면서 무부하시 상기 슬리브 회전축(32)의 슬라이딩 위치를 원복시키는 댐핑 장치(34)를 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 댐핑 장치(34)는, 상기 슬리브 회전축(32)의 일측에 설치되고, 수축시 탄성 복원력이 작용하는 압축 스프링(35) 및 상기 슬리브 회전축(32)의 타측에 설치되고, 신장시 탄성 복원력이 작용하는 인장 스프링(36)을 포함할 수 있다.
따라서, 상기 압연부(10)와 독립적으로 상기 슬리브(31)가 회전이 자유롭게 설치되고, 상기 슬리브 회전축(32)이 상기 가이드 부쉬(33)를 기준으로 회전 및 슬라이딩이 가능하여 상술된 상기 관절부(20)의 관절 운동과 함께 축방향으로 슬라이딩 회전될 수 있고, 상기 댐핑 장치(34)를 이용하여 무부하시 상기 슬리브 회전축(32)의 슬라이딩 위치를 원복시킬 수 있다.
여기서, 이러한 상기 압연부(10)의 좌우측 단부에 각각 상기 슬리브(31)와, 상기 슬리브 회전축(32)와, 상기 가이드 부쉬(33) 및 상기 댐핑 장치(34)가 설치되어 상기 압연부(10)가 좌측으로 슬라이딩되면 우측 방향으로 복원력이 작용하고, 상기 압연부(10)가 우측으로 슬라이딩되면 좌측 방향으로 복원력이 작용하여 슬라이딩 위치를 원복시킬 수 있다.
따라서, 이러한 상기 댐핑 장치(34)는 수축과 신장을 반복하는 댐퍼 역할을 하면서 트러스트 하중에 대응할 수 있고, 베어링에 집중되던 베어링 하중을 절감시켜서 베어링의 파손을 방지할 수 있다.
이외에도, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 워크롤(WR1)의 상기 슬라이딩부(30)는, 상기 슬리브(31)와 상기 슬리브 회전축(32) 사이에 형성되는 적어도 하나의 딥 그루브 볼 베어링(37)(Deep groove ball bearing) 및 상기 가이드 부쉬(33)와 부쉬캡(BC) 사이에 형성되는 트러스트 베어링(38)(Thrust bearing)을 더 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 7의 확대된 가운데 부분에 도시된 바와 같이, 상기 딥 그루브 볼 베어링(37)은, 그루브가 형성된 내륜(371)과, 그루브가 형성된 외륜(372) 및 상기 그루브들 사이에 삽입되는 볼(373)들로 이루어지는 베어링으로서, 압연 하중 발생시 상기 슬리브(31)와 상기 슬리브 회전축(32) 사이에서 발생되는 마찰력을 최소화할 수 있다.
또한, 예를 들면, 도 7의 확대된 좌측 부분에 도시된 바와 같이, 상기 트러스트 베어링(38)은, 부쉬캡(BC)에 설치되는 고정륜(381)과, 상기 가이드 부쉬(33) 측에 설치되는 회전륜(382) 및 이들 사이에 설치되는 볼(383)로 이루어지는 베어링으로서, 회전 하중 발생시 상기 가이드 부쉬(33) 까지 회전되는 경우, 고정된 상기 부쉬캡(BC)과 상기 가이드 부쉬(33) 사이에서 발생되는 마찰력을 최소화할 수 있다.
그러나, 이러한 상기 딥 그루브 볼 베어링(37) 및 상기 상기 트러스트 베어링(38)은 도면에 반드시 국한되지 않는 것으로서, 회전이 가능하면서 동시에 압연 하중 및 트러스트 하중을 모두 견딜 수 있는 매우 다양한 형태의 베어링들이 적용될 수 있다.
따라서, 부분마다 적합하게 배치된 다양한 형태의 상기 관절부(20) 및 상기 슬라이딩부(30)를 이용하여 상기 압연부(10)의 관절 운동과, 회전 운동 및 축방향 슬라이딩이 모두 가능하고, 이를 통해서, 비록 강한 압연 하중에 의해 상기 제 1 워크롤(WR1)에 큰 변형이 발생되더라도 이에 능동적으로 대응하여 정위치에 정렬 및 원복될 수 있고, 이를 통해서, 부품의 강도와 내구성을 증대시킬 수 있으며, 불량 현상을 방지하여 생산되는 판재의 형상을 정밀하게 제어할 수 있다.
도 8은 도 1의 비대칭 압연 장치(100)의 제 1 아이들롤(IR1)을 나타내는 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 여러 실시예들에 따른 비대칭 압연 장치(100)(200)(300)의 상기 제 1 아이들롤(IR1)은 상기 제 1 워크롤(WR1)과 접촉되는 아이들부(IRa)와, 모서리 응력 집중 현상을 완화하기 위해서 상기 아이들부(IRa)로부터 반경이 점차로 줄어드는 테이퍼부(IRb)와, 축위치 고정 및 베어링 이탈을 방지하기 위해서 회전축에 설치되는 캡(CP) 및 상기 회전축에 설치되는 딥 그루브 볼 베어링(39)을 포함할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 이러한 상기 딥 그루브 볼 베어링(39)은 응력 집중 현상에 따라 좌측에 3개가 설치되고, 우측의 4개가 설치되는 등 설치 개수가 서로 달라질 수 있다.
도 8의 상기 딥 그루브 볼 베어링(39)은 도 7의 상기 딥 그루브 볼 베어링(37)과 동일한 구성과 역할을 할 수 있는 것으로서, 상세한 설명은 생략한다.
도 9는 도 1의 비대칭 압연 장치(100)의 제 1 가이드롤(GR1)을 나타내는 단면도이고, 도 10은 도 9의 비대칭 압연 장치(100)의 압연유 분사홈부(41)를 통해 압연유(2)가 제 1 워크롤(WR1)로 직분사되는 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 여러 실시예들에 따른 비대칭 압연 장치(100)(200)(300)의 상기 제 1 가이드롤(GR1)은, 적어도 하나 이상의 압연유 분사홈부(41)가 형성되고, 상기 제 1 아이들롤(IR1)과 접촉되는 접촉부(40)와, 일단부가 카세트 몸체(81)에 고정되고, 타단부가 상기 접촉부(40)의 단부에 오목하게 형성된 오목부(40a)에 삽입되는 축부(50) 및 상기 접촉부(40)의 회전 중심이 정렬되어 회전될 수 있도록 상기 접촉부(40)와 상기 축부(50) 사이에 형성되는 적어도 하나의 자동 조심 베어링(60)(Self-aligning bearing)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 자동 조심 베어링(60)은 외륜을 기준으로 내륜이 틸팅이 가능하게 형성되고, 틸팅시 원위치로 원복할 수 있도록 볼이나 롤러가 경사지게 이중으로 설치되는 구성일 수 있다.
그러나, 이러한 상기 자동 조심 베어링(60)은 이에 반드시 국한되지 않는 것으로서, 회전이 가능하면서 동시에 틸팅 하중을 모두 견딜 수 있는 매우 다양한 형태의 베어링들이 적용될 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 압연유 분사홈부(41)는, 분사된 압연유(2)가 상기 압연유 분사홈부(41)를 통과하여 상기 제 1 아이들롤(IR1)과 상기 구동롤(DR) 사이의 제 1 간격(D1)을 거쳐서 상기 제 1 워크롤(WR1)에 직접적으로 분사될 수 있도록 상기 접촉부(40)의 원주를 따라 링형 줄홈 형상으로 형성되는 원주줄홈부를 포함할 수 있다.
따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 분사된 상기 압연유(2)는 상기 압연유 분사홈부(41)를 통과하여 상기 제 1 아이들롤(IR1)과 상기 구동롤(DR) 사이의 제 1 간격(D1)을 거쳐서 상기 제 1 워크롤(WR1)에 직접적으로 분사되어 상기 압연유(2)의 공급을 원활하게 할 수 있고, 이를 통해서 방열성을 높이고, 마찰력을 줄여서 압연 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
도 11은 도 1의 비대칭 압연 장치(100)의 압연유 분사홈부(41)의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 가이드롤(GR1)의 압연유 분사홈부(41)는 나선 형태로 형성될 수 있고, 접촉부(40)에 모서리 응력 집중을 방지하기 위한 테이퍼부(42)가 일체로 형성될 수 있으며, 회전축에 복수개의 상기 자동 조심 베어링(60)이 형성될 수 있다.
그러나, 이러한 상기 자동 조심 베어링(60)은 이에 반드시 국한되지 않는 것으로서, 회전이 가능하면서 동시에 틸팅 하중을 모두 견딜 수 있는 매우 다양한 형태의 베어링들이 적용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 비대칭 압연 장치(100)(200)(300)에 의해 압연이 수행되는 상기 피압연재(1)는 조밀충진육방정(hexagonal close-packed, HCP) 구조를 가지는 마그네슘 또는 마그네슘 합금을 포함할 수 있다. 최근 차세대 경량화 부재로 연구되도 있는 마그네슘은 밀도가 1.74g/cm3로서 밀도가 7.90g/cm3인 철이나, 2.7g/cm3인 알루미늄에 비해 가벼우면서도 매우 우수한 비강도와 비탄성계수를 가질 수 있다. 또한 진동, 충격, 전자파 등에 대한 흡수능력이 탁월하고 전기 및 열전도도가 우수하므로 자동차, 항공기 등의 경량화 소재 뿐만 아니라 휴대용 전화기, 노트북 등의 전자산업 분야에도 응용될 수 있다.
한편, 본 발명의 비대칭 압연 장치(100)(200)(300)에 의해 압연이 수행되는 상기 피압연재(1)는 동일한 상기 피압연재(1)를 복수의 횟수에 걸쳐 압연하는 것도 가능하다. 이러한 복수의 횟수에 걸친 압연을 수행하는 것은 피압연재에 적정수준으로 조절된 압하량을 순차적으로 인가함으로써 급격한 압하량을 인가하였을 경우에 나타나는 문제점을 방지하기 위해 실시될 수 있다.
이때 복수의 횟수는 상기 워크롤(WR1)(WR2)들에 의해 압연된 상기 피압연재(1)를 다시 동일한 상기 워크롤(WR1)(WR2)로 투입하거나 복수개로 구비된 상기 워크롤(WR1)(WR2)을 상기 피압연재(1)가 통과함으로써 상기 피압연재(1)의 총 압연횟수가 2회 이상임을 의미하는 것으로서, 이때 압연된 상기 피압연재(1)가 상기 워크롤(WR1)(WR2)로 투입되는 과정이 연속적인 경우와 단속적인 경우를 모두 포함할 수 있다.
또한, 복수의 횟수는 상기 피압연재(1)가 상기 워크롤(WR1)(WR2)들로부터 물리적으로 이탈된 후 다시 투입되는 것 뿐만이 아니라 상기 피압연재(1)가 상기 워크롤(WR1)(WR2)들 사이에 여전히 배치된 상태에서 상기 워크롤(WR1)(WR2)들의 회전방향이 반대로 됨에 따라 다시 작업롤 사이로 투입되는 경우도 포함할 수 있다.
따라서, 상술된 상기 제 1 워크롤(WR1)을 기준으로 전방과 후방에 각각 상기 제 1 아이들롤(IR1) 및 상기 가이드롤(GR1)이 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 비대칭 압연 장치(100)(200)(300)에 의해 압연이 수행되는 상기 피압연재(1)는 상술된 마그네슘 또는 마그네슘 합금 이외에도 압연재의 집합조직을 제어하는 어떠한 재료에도 적용할 수 있음을 물론이다. 예를 들어, 상기 피압연재(1)가 티타늄(Ti) 또는 티타늄 합금을 포함하는 조밀충진육방정 결정구조를 가진 금속재료이거나 알루미늄, 알루미늄 합금을 포함하는 금속재료이거나 압연재의 결정방향이 자기적 성질에 영향을 주는 Fe-Si 합금인 경우에도 모두 적용될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 피압연재
1a: 제 1 면
1b: 제 2 면
2: 압연유
WR1: 제 1 워크롤
WR2: 제 1 워크롤
DR: 구동롤
IR1: 제 1 아이들롤
IR1-1: 제 1-1 아이들롤
IR1-2: 제 1-2 아이들롤
GR1: 제 1 가이드롤
GR1-1: 제 1-1 가이드롤
GR1-2: 제 1-2 가이드롤
D1: 제 1 간격
D2: 제 2 간격
IR2: 제 2 아이들롤
IR2-1: 제 2-1 아이들롤
IR2-2: 제 2-2 아이들롤
GR2: 제 2 가이드롤
GR2-1: 제 2-1 가이드롤
GR2-2: 제 2-2 가이드롤
10: 압연부
10a: 축홀부
20: 관절부
21: 관절볼
22: 앵귤러 콘텍트 베어링
30: 슬라이딩부
31: 슬리브
32: 슬리브 회전축
33: 가이드 부쉬
34: 댐핑 장치
35: 압축 스프링
36: 인장 스프링
37: 딥 그루브 볼 베어링
38: 트러스트 베어링
40: 접촉부
40a: 오목부
41: 압연유 분사홈부
50: 축부
60: 자동 조심 베어링
70: 구동 장치
V1: 제 1 회전선속도
V2: 제 2 회전선속도
81: 카세트 몸체
100, 200, 300: 비대칭 압연 장치
1a: 제 1 면
1b: 제 2 면
2: 압연유
WR1: 제 1 워크롤
WR2: 제 1 워크롤
DR: 구동롤
IR1: 제 1 아이들롤
IR1-1: 제 1-1 아이들롤
IR1-2: 제 1-2 아이들롤
GR1: 제 1 가이드롤
GR1-1: 제 1-1 가이드롤
GR1-2: 제 1-2 가이드롤
D1: 제 1 간격
D2: 제 2 간격
IR2: 제 2 아이들롤
IR2-1: 제 2-1 아이들롤
IR2-2: 제 2-2 아이들롤
GR2: 제 2 가이드롤
GR2-1: 제 2-1 가이드롤
GR2-2: 제 2-2 가이드롤
10: 압연부
10a: 축홀부
20: 관절부
21: 관절볼
22: 앵귤러 콘텍트 베어링
30: 슬라이딩부
31: 슬리브
32: 슬리브 회전축
33: 가이드 부쉬
34: 댐핑 장치
35: 압축 스프링
36: 인장 스프링
37: 딥 그루브 볼 베어링
38: 트러스트 베어링
40: 접촉부
40a: 오목부
41: 압연유 분사홈부
50: 축부
60: 자동 조심 베어링
70: 구동 장치
V1: 제 1 회전선속도
V2: 제 2 회전선속도
81: 카세트 몸체
100, 200, 300: 비대칭 압연 장치
Claims (18)
- 피압연재의 제 1 면과 접촉되는 제 1 워크롤;
상기 피압연재의 제 2 면과 접촉되고, 상기 피압연재를 비대칭 압연할 수 있도록 상기 제 1 워크롤의 제 1 반경 보다 큰 제 2 반경을 갖는 제 2 워크롤;
상기 제 1 워크롤과 접촉되어 상기 제 1 워크롤을 구동시킬 수 있도록 상기 제 1 워크롤의 상방 또는 하방에 형성되는 구동롤;
상기 제 2 워크롤 또는 상기 구동롤을 구동시키는 구동 장치; 및
상기 피압연재의 직선 이동 경로와 간섭되지 않게 상기 제 1 워크롤과 접촉되어 상기 제 1 워크롤을 전후 방향으로 지지할 수 있도록 상기 제 1 워크롤의 전방 또는 후방에 형성되는 제 1 아이들롤;을 포함하고,
상기 구동 장치는, 상기 제 1 워크롤의 제 1 회전선속도가 상기 제 2 워크롤의 제 2 회전선속도와 동일해지도록 상기 구동롤 및 상기 제 2 워크롤을 각각 구동시키고,
상기 구동 장치는, 상기 제 1 워크롤의 상기 제 1 회전선속도가 상기 제 2 워크롤의 상기 제 2 회전선속도와 동일해지도록 상기 구동롤의 제 4 반경은 상기 제 2 워크롤의 상기 제 2 반경과 서로 동일하고,
서로 다른 직경인 상기 제 1 워크롤과 상기 제 2 워크롤 사이에서 피압연재에 전단 변형력이 서로 상이하게 작용되어 재료의 조직이 보다 치밀해지고, 재료의 물성이 보다 우수해지도록, 상기 구동롤 및 상기 제 2 워크롤을 동일한 회전각속도로 구동시키는, 비대칭 압연 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 아이들롤은, 상기 구동롤과 제 1 간격으로 이격되게 형성되고, 상기 피압연재의 압연 경로와 간섭되지 않도록 상기 제 1 워크롤의 상기 제 1 반경 보다 작은 제 3 반경을 갖는, 비대칭 압연 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 아이들롤은,
상기 제 1 워크롤의 전방에 형성되고, 제 2 중심축의 제 2 높이가 상기 제 1 워크롤의 제 1 중심축의 제 1 높이와 동일하게 형성되는 제 1-1 아이들롤; 및
상기 제 1 워크롤의 후방에 형성되고, 제 3 중심축의 제 3 높이가 상기 제 1 워크롤의 상기 제 1 중심축의 상기 제 1 높이와 동일하게 형성되는 제 1-2 아이들롤;
을 포함하는, 비대칭 압연 장치. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 아이들롤과 접촉되어 상기 제 1 아이들롤을 전후 방향 또는 상기 구동롤의 원주 방향으로 지지할 수 있도록 상기 제 1 아이들롤의 전방 또는 후방에 형성되는 제 1 가이드롤;
을 더 포함하는, 비대칭 압연 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 가이드롤은, 상기 구동롤과 접촉되고, 상기 피압연재의 압연 경로와 간섭되지 않도록 상기 제 1 워크롤의 상기 제 1 반경 보다 크거나 또는 상기 제 1 아이들롤의 제 3 반경 보다 큰 제 5 반경을 갖는, 비대칭 압연 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 1 가이드롤은,
상기 제 1 워크롤의 전방에 형성되고, 제 4 중심축의 제 4 높이가 상기 제 1 워크롤의 제 1 중심축의 제 1 높이 보다 높게 형성되는 제 1-1 가이드롤; 및
상기 제 1 워크롤의 후방에 형성되고, 제 5 중심축의 제 5 높이가 상기 제 1 워크롤의 상기 제 1 중심축의 상기 제 1 높이 보다 높게 형성되는 제 1-2 가이드롤;
을 포함하는, 비대칭 압연 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 가이드롤은, 상기 구동롤과 제 2 간격으로 이격되게 형성되는, 비대칭 압연 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 가이드롤과 접촉되어 상기 제 1 가이드롤을 전후 방향 또는 상기 구동롤의 원주 방향으로 지지할 수 있도록 상기 제 1 가이드롤의 전방 또는 후방에 형성되는 제 2 아이들롤;
을 더 포함하는, 비대칭 압연 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 제 2 아이들롤과 접촉되어 상기 제 2 아이들롤을 전후 방향 또는 상기 구동롤의 원주 방향으로 지지할 수 있도록 상기 제 2 아이들롤의 전방 또는 후방에 형성되는 제 2 가이드롤;
을 더 포함하는, 비대칭 압연 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 워크롤은,
상기 피압연재를 압연할 수 있도록 상기 피압연재와 접촉되는 압연부;
상기 압연부가 상기 전후 방향으로 관절 운동될 수 있도록 상기 압연부에 형성되는 관절부; 및
상기 압연부가 회전되면서 축방향으로 슬라이딩이 가능하도록 상기 압연부에 형성되는 슬라이딩부;
를 포함하는, 비대칭 압연 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 관절부는,
상기 압연부의 단부에 오목하게 형성된 축홀부에 설치되는 적어도 관절볼, 앵귤러 콘텍트 베어링(Angular contact bearing) 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는, 비대칭 압연 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 슬라이딩부는,
상기 압연부의 상기 축홀부에 헐겁게 삽입되는 슬리브;
상기 슬리브에 회전이 자유롭게 설치되는 슬리브 회전축;
카세트 몸체에 고정되거나 또는 회전이 자유롭게 형성되고, 상기 슬리브 회전축을 회전 및 슬라이딩이 가능하게 지지하는 가이드 부쉬; 및
상기 슬리브 회전축에 설치되고, 진동과 소음을 완화하면서 무부하시 상기 슬리브 회전축의 슬라이딩 위치를 원복시키는 댐핑 장치;
를 포함하는, 비대칭 압연 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 댐핑 장치는,
상기 슬리브 회전축의 일측에 설치되고, 수축시 탄성 복원력이 작용하는 압축 스프링; 및
상기 슬리브 회전축의 타측에 설치되고, 신장시 탄성 복원력이 작용하는 인장 스프링;
을 포함하는, 비대칭 압연 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 슬라이딩부는,
상기 슬리브와 상기 슬리브 회전축 사이에 형성되는 적어도 하나의 딥 그루브 볼 베어링(Deep groove ball bearing); 및
상기 가이드 부쉬와 부쉬캡 사이에 형성되는 트러스트 베어링(Thrust bearing);
을 더 포함하는, 비대칭 압연 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 가이드롤은,
적어도 하나 이상의 압연유 분사홈부가 형성되고, 상기 제 1 아이들롤과 접촉되는 접촉부;
일단부가 카세트 몸체에 고정되고, 타단부가 상기 접촉부의 단부에 오목하게 형성된 오목부에 삽입되는 축부; 및
상기 접촉부의 회전 중심이 정렬되어 회전될 수 있도록 상기 접촉부와 상기 축부 사이에 형성되는 적어도 하나의 자동 조심 베어링(Self-aligning bearing);
을 포함하는, 비대칭 압연 장치. - 제 17 항에 있어서,
상기 압연유 분사홈부는, 분사된 압연유가 상기 압연유 분사홈부를 통과하여 상기 제 1 아이들롤과 상기 구동롤 사이의 제 1 간격을 거쳐서 상기 제 1 워크롤에 직접적으로 분사될 수 있도록 상기 접촉부의 원주를 따라 링형 줄홈 형상으로 형성되는 원주줄홈부를 포함하는, 비대칭 압연 장치.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220071509A KR102721764B1 (ko) | 2022-06-13 | 2022-06-13 | 비대칭 압연 장치 |
| CN202280097034.XA CN119403634A (zh) | 2022-06-13 | 2022-11-25 | 非对称轧制装置和装配盒装置 |
| JP2024573139A JP2025519637A (ja) | 2022-06-13 | 2022-11-25 | 非対称圧延装置及びカセット装置 |
| PCT/KR2022/018808 WO2023243787A1 (ko) | 2022-06-13 | 2022-11-25 | 비대칭 압연 장치 및 카세트 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220071509A KR102721764B1 (ko) | 2022-06-13 | 2022-06-13 | 비대칭 압연 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230171210A KR20230171210A (ko) | 2023-12-20 |
| KR102721764B1 true KR102721764B1 (ko) | 2024-10-23 |
Family
ID=89376921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220071509A Active KR102721764B1 (ko) | 2022-06-13 | 2022-06-13 | 비대칭 압연 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102721764B1 (ko) |
Citations (2)
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| JP7041290B2 (ja) * | 2021-02-09 | 2022-03-23 | 株式会社三共 | 遊技機 |
-
2022
- 2022-06-13 KR KR1020220071509A patent/KR102721764B1/ko active Active
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| KR20230171210A (ko) | 2023-12-20 |
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Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20220613 |
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Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20241003 |
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