KR101439632B1 - 전자기 교반 롤 - Google Patents

Abstract

주편 내부의 미응고 용강의 교반을 구현하는 EMS 롤에 관한 것으로, 이는 주편이 접촉하는 복수의 단위 슬리브; 및 상기 단위 슬리브에 조립되고 베어링유닛이 지지되는 허브를 포함하여 다분할 구조로 제공되되, 롤 내부에 제공되는 EMS 수단을 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 연속주조 세그멘트에 배치되어 주편의 이동을 안내하면서, 특히 롤을 다분할 구조로 구축하여 쉽게 변형되거나 파손되지 않도록 하는 한편, 롤 부품, 즉 슬리브와 허브 등의 조립 구조를 견고하게 하여, 롤의 수명을 연장하고, 주편 내부의 미응고 용강에 전자기력을 안정적으로 인가하도록 하여, 궁극적으로 주편의 품질을 향상시키는 개선된 효과를 얻을 수 있다.

Description

전자기 교반 롤{Electro-Magnetic Stirring Roll}

본 발명은 주편 내부의 미응고 용강의 교반을 구현하는 전자기 교반 롤에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 연속주조 세그멘트에 배치되어 주편의 이동을 안내하면서, 특히 롤을 다분할 구조로 구축하여 쉽게 변형되거나 파손되지 않도록 하는 한편, 롤 부품, 즉 슬리브와 허브 등의 조립 구조를 견고하게 하여, 롤의 수명을 연장하고, 주편 내부의 미응고 용강에 전자기력을 안정적으로 인가하도록 하여, 궁극적으로 주편의 품질을 향상시키는 전자기 교반 롤에 관한 것이다.

통상적으로, 연속주조 설비에서는, 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 고온의 용강을 턴디쉬에서 몰드(주형)로 주입하여 주편(예컨대, 슬라브, 블롬 또는 빌렛 등)을 생산하게 된다.

이때, 용강이 응고되면서 몰드에서 추출되어 원하는 규격으로 만들어지는 주편은 몰드 내에서 응고셀을 형성하면서 1차 냉각된 후, 몰드의 하부에서 인발되면서 스트랜드 라인을 따라 배열된 스트랜드 가이드 롤 들에 의해 진행되고, 2차 냉각된다.

물론, 주편의 스트랜드 진행에 있어서는 주편의 진행력을 인가하는 구동원이 연계되는 구동롤이 있고, 그 사이로 공회전 가동되는 스트랜드 가이드 롤들이 배열될 수 있다.

또한, 이와 같은 주편의 연속주조 라인에는 주편의 진행 경로에 대응하여 주편의 진행을 단순 안내하거나, 주편의 두께 제어를 위한 세그멘트들이 배열된다.

이와 같은 세그멘트에는 주편의 진행을 안내하는 가이드 롤들이 구비되고, 상기 가이드 롤들은 그 가압 작동에 따라 롤갭 제어를 통한 주편의 두께 제어, 예를 들어 경 압하 등을 수행한다.

한편, 이와 같은 연속주조 공정에서 알려진 전자기 교반(Electro-Magnetic Stirring)(이하, 'EMS'라 함)은 주편에 이동 자기장을 인가하기 위한 것으로서, 주편 내부의 미응고 용강에 힘(전자기력)을 인가하여 교반을 형성하는 것이다.

이와 같은 EMS는, 통상 스트랜드 가이드 롤을 포위하는 박스형태로 설치하거나, 롤 내부에 EMS 수단을 구비하여 롤 자체를 EMS 롤로 제공하는 것이다.

즉, 주편 내부의 미응고 용강에 대한 EMS는, 주편 내부의 응고 조직을 주상정이 아닌 등축정으로 변경하여 주편의 내부결함을 제거하기 위한 것이다.

그러나, 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 박스형 EMS의 경우 EMS 롤에 비해 주편 표면으로부터의 거리(간격)가 더 멀기 때문에, EMS 롤에 비하여 약 5배 이상의 전력이 필요하고, 따라서 EMS 구축을 위한 비용이나 유지 관리도 어려운 문제가 있었다.

EMS 롤의 경우 대한민국 공개특허 제2009-0033214호에 개시되어 있는데, 상기 공개특허의 EMS 롤은 일체형(통자) 구조이다.

즉, 이와 같은 종래 일체형 EMS 롤은, 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 일체형으로 제공되어 분할 구조에 비하여, 롤의 길이가 길고 롤 내부의 전자기 코일의 피치도 길기 때문에, 주편 내부의 미응고 용강에 영향을 미치는 전자기력이 분할 구조에 비하여 크지만, 실제 연속주조시 주편을 안내하면서(접촉하면서) 전자기력을 인가하기 때문에, 분할 구조에 비해 주편 하중에 따른 롤의 변형이 쉽게 발생되는 문제가 있었다.

따라서, 상기 공개특허의 EMS 롤은 쉽게 변형되고, 이에 따라 롤 냉각을 위한 냉각수가 누수되거나 롤의 회전을 지지하는 베어링 부품의 파손 등이 발생하기 쉬운 것이다.

이에, 본 출원인은 종래 일체형 EMS 롤의 변형이나 파손 등과 같은, 비용 손실이 큰 문제를 해소하기 위하여 본 발명을 제안하게 되었다.

당 기술분야에서는, 종래 EMS 롤의 문제를 해소하기 위하여, EMS 롤을 다분할 구조로 구축하여 쉽게 변형되거나 파손되지 않도록 하는 한편, 롤 부품, 즉 슬리브와 허브 등의 조립 구조를 견고하게 하여, 롤의 수명을 연장하고, 주편 내부의 미응고 용강에 전자기력을 안정적으로 인가하도록 하여, 궁극적으로 주편의 품질을 향상시키는 EMS 롤이 요구되어 왔다.

상기와 같은 요구를 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 주편이 접촉하는 복수의 단위 슬리브; 상기 단위 슬리브의 단부에 체결수단으로 조립되는 슬리브 조립부와 베어링 조립부를 구비한 허브; 상기 베어링 조립부에 조립되어 지지되는 베어링유닛; 상기 단위 슬리브 또는 상기 허브의 내부에 조립되고, 복수의 냉각수 통과구가 형성된 지지구; 상기 단위 슬리브의 내부에 위치하며, 상기 지지구에 의해 지지되는 코어부재와 상기 코어부재에 권선된 전자기 코일을 구비한 EMS 수단; 및 실링부재를 매개로 인접한 상기 허브들 사이에 조립되는 연결 파이프 또는 연결 링으로 제공되어 냉각수가 유통 가능한 연결수단을 포함하여 다분할 구조로 제공되고, 상기 단위 슬리브의 외면에는 롤의 중앙에서 외곽 방향으로 경사지게 나선형 홈이 형성된 전자기 교반 롤을 제공한다.

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더 바람직하게는, 한 쌍의 단위 슬리브로 구성되고, 상기 단위 슬리브에 구비된 상기 나선형 홈은 서로 반대방향으로 경사지게 형성되는 것이다.

더하여, 한 쌍의 단위 슬리브로 구성되고, 적어도 상기 단위 슬리브의 중앙측 단부와 상기 허브는 일체로 가공되거나 용접되는 것이다.

더 바람직하게는, 상기 체결수단은 상기 단위 슬리브에 제공된 나사홈과 상기 허브에 제공된 볼트구멍에 체결되는 조립볼트로 제공되되, 상기 볼트구멍에는 상기 조립볼트의 견고한 체결을 위해 탄성 스톱퍼가 더 조립되는 것이다.

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이와 같은 본 발명에 의하면, 연속주조 세그멘트에 배치되어 주편의 이동을 안내하면서, 특히 롤을 다분할 구조로 구축하여 쉽게 변형되거나 파손되지 않도록 하는 한편, 롤 부품, 즉 슬리브와 허브 등의 조립 구조를 견고하게 하여, 롤의 수명을 연장하는 것을 가능하게 하는 것이다.

따라서, 본 발명은 주편 내부의 미응고 용강에 전자기력을 안정적으로 인가하도록 하여, 궁극적으로 주편의 품질을 향상시키는 것이다.

도 1은 연속주조 라인과 본 발명에 따른 EMS 롤의 세그멘트 설치상태를 도시한 공정 상태도 및 세그멘트의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 EMS 롤의 전체 구성을 도시한 구성도
도 3은 도 2에 도시된 EMS 롤의 'X' 부분을 확대한 구성도
도 4는 본 발명의 EMS 롤을 도시한 사시도
도 5는 EMS 롤의 세그멘트 설치에 따른 인장응력 집중 상태를 도시한 개략도
도 6은 본 발명의 다른 형태의 EMS 롤을 도시한 사시도
도 7은 본 발명의 EMS 롤에서 단위 슬리브와 허브 간 체결구조를 도시한 요부도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

먼저, 도 1에서는 본 발명에 따른 EMS 롤(1)이 적용되는 연속주조 설비(100)와 본 발명의 EMS 롤(1)이 실제 설치되는 세그멘트(140)를 도시하고 있다.

즉, 도 1에서 도시한 바와 같이, 알려진 연속주조 설비(100)는, 래들(110)에 저장된 용강이 턴디쉬(120)와 몰드(130)를 거쳐 슬라브와 같은 주편(S)으로 인발되면서 연속주조되고, 이때 주편(S)은 몰드(130)에서 1차 냉각되고, 스트랜드 라인을 따라 배치되는 세그멘트(140)들을 따라 진행되면서 살수를 통하여 2차 냉각된다.

한편, 도 1의 세그멘트(140)를 구체적으로 살펴보면, 구동 실린더로서 상승 및 하강하는 상부 프레임(142)과 하부 프레임(144)에는 주편이 접촉하여 진행되는 가이드 롤(146)들이 제공되고, 이들 가이드 롤은 실제로는 프레임 사이의 거더(142a)(상부 프레임의 거더이고, 하부 프레임은 일체형이거나 거더를 포함할 수도 있음)에 제공된다.

다음에 상세하게 설명하는 본 발명의 EMS 롤(1)은, 기존 일체형(통자)이 아닌 분할 구조로 세그멘트(140)의 상,하부 프레임 측에 각각 주편의 입측 및 출측에 최소한으로 4개가 제공될 수 있다.

따라서, 본 발명의 EMS 롤(1)은 주편(S) 내부의 용강(m; 도 2 참조)에 이동 자기장의 전자기력을 인가시키어 교반을 수행함으로써, 주편 내부의 품질(미응고 제거 등)을 향상하는 것이다.

세그멘트(140)들은 주편의 스트랜드 라인을 따라 적절하게 배열되어 있다. 가이드 롤(146)을 통과하는 주편은 세그멘트들을 순차적으로 통과하면서 점진적으로 압박되고, 결과적으로 세그멘트의 가이드 롤들은 그 롤갭 제어를 통하여 주편 압하의 제어를 구현하게 된다.

다만, 본 발명의 EMS 롤(1)은 이와 같은 주편 압하보다는 주편이 접촉하여 진행되면서 EMS를 효과적으로 수행되도록 하는 것이다.

다음, 도 2 내지 도 7에서는 도 1에서 설명한 본 발명에 따른 EMS 롤(1)에 대하여 바람직한 실시예들을 도시하고 있다.

먼저, 도 2 내지 도 5에서는 본 발명에 따른 EMS 롤(1)을 도시하고 있는데, 이들 도면에서 알 수 있듯이, 본 발명의 EMS 롤(1)은 분할되고 내부에 미응고 용강(m)을 포함하는 주편(S)이 접촉하는 복수의 단위 슬리브(10)를 기본적으로 포함한다.

그리고, EMS 롤(1)은, 단위 슬리브(10)의 양측에 조립되어, EMS 롤(1)의 회전을 가능하게 하도록 베어링유닛(20)이 외곽에 조립되는 허브(30)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 단위 슬리브(10)는 EMS 수단(50)을 통한 전자기력의 인가시 영향을 주지 않는 비자성체로 제공하는 것이 바람직하다.

더하여, 이와 같은 본 발명의 EMS 롤(1)은 기본적으로 단위 슬리브(10)와 허브(30)의 내부에 제공되어 실질적인 전자기력(이동 자기장)을 발생시키고, 이를 통하여 주편 내부의 미응고 용강(m)의 교반을 가능하게 하는 EMS 수단(50)을 포함한다.

따라서, 본 발명의 EMS 롤(1)은 기존과는 다르게 분할된 단위 슬리브(10)들에 허브(30)가 조립되고, 상기 허브(30)에 베어링유닛(20)이 조립되어, 진행되는 주편(S)에 접촉하면서 롤의 회전을 가능하게 하고 그 진행이 안내되는 동시에 롤의 내부에 있는 EMS 수단(50)을 통하여 인가되는 전자기력은 주편의 용강을 교반하여 주편의 품질을 향상시키는 것이다.

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베어링유닛(20)의 블록(22)은 도 2에서와 같이 세그멘트(140)의 상,하부 프레임(142)(144)(실제로는 거더)에 장착되어, 도 1과 같이 세그멘트의 입측 및 출측에 본 발명의 EMS 롤이 장착되게 한다.

따라서, 기존의 일체형(통자) 구조의 EMS 롤에 비하여, 본 발명의 다분할 슬리브 구조로 된 EMS 롤(1)은, 주편과 접촉하여 하중이 인가되어도 슬리브의 단위 길이가 짧고, 양측 허브에서 베어링유닛(20)이 지지되기 때문에, 변형이 억제되어 설비의 안정적인 가동을 가능하게 하는 것이다.

도 2 내지 도 3에서는 통상적으로 사용되는 듀얼 베어링의 구조의 베어링유닛(20)을 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 형태의 베어링유닛을 선택하여 적용하는 데에는 문제가 없다.

한편, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 허브(30)는, 단위 슬리브(10)에 체결수단, 즉 조립볼트(90)로 체결되어 조립되는 슬리브 조립부(30a)와, 베어링유닛(20)이 외곽에 조립되는 베어링 조립부(30b)로 구분될 수 있다.

도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 EMS 롤(1)에서, 단위 슬리브(10)의 내부를 통하여는 냉각수(W)가 유통되어야 하는데, 이는 고온의 주편이 단위 슬리브(10)에 접촉하여 롤의 냉각이 필요하기 때문이다. 따라서, 냉각수가 롤의 내부에서 순환되게 하기 위해 단위 슬리브(10)들은 서로 연결되어야 하는데, 예를 들어 한 쌍의 단위 슬리브(10)로 EMS 롤(1)을 구축하는 경우, 중앙측 허브(30)의 길이를 연장시키고, 베어링유닛(20)이 조립된 일측으로 연결수단(70), 즉 오링이나 패킹 등의 실링부재(72)를 매개로 냉각수의 누수 없이 연결되는 연결 파이프 또는 연결 링이 조립될 수 있다.

따라서, 도 2 및 도 3과 같이, 냉각수(W)는 일측 단위 슬리브(10)의 내부에 투입되어 타측 단위 슬리브(10)로 배출되면서 EMS 롤(1)의 냉각이 이루어지게 된다.

예를 들어, 도 2에서 도시한 바와 같이, 한 쌍의 단위 슬리브(10)를 기본으로 EMS 롤을 구축하는 경우, 슬리브들의 인접한 허브(30)들 사이에 연결수단(70)이 연결되고, 일측 슬리브 및 타측 슬리브의 외곽측에는 로터리 조인트(42)가 조립되기 위한 조립커버(40)(조립 하우징)가 조립되며, 상기 로터리 조인트(42)에 냉각수 공급 및 배출라인(44)이 연결될 수 있다.

따라서, 냉각수는 연속적으로 EMS 롤(1)의 단위 슬리브(10)와 허브(30)를 통과하여 유통되면서, EMS 롤(1)의 안정적인 냉각을 가능하게 하는 것이다.

이때, 본 발명의 상기 EMS 수단(50)은 바람직하게는 각각의 단위 슬리브(10)의 내부에 장착되어야 한다. 허브(30)가 단위 슬리브(10)에 체결수단, 즉 조립볼트(90)로서 분해 가능하게 조립되기 때문에, 원통상의 슬리브 내부 공간에 EMS 수단(50)이 제공될 수 있다.

즉, 상기 EMS 수단(50)은, 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 단위 슬리브(10)의 양측에 조립되는 허브(30)의 베어링 조립부(30b)의 내측에 삽입되는 지지구(52) 사이에 제공되는 코어부재(54)와, 코어부재(54)에 권선된 전자기 코일(56)로 제공될 수 있다. 이와 같은 전자기 코일(56)은 냉각수가 내부에서 유통되어도 전기적으로 문제가 없는 코팅 처리된 코일로 제공될 수 있다.

그리고, 상기 지지구(52)는 사실상 링구조로서 중앙의 코어부재가 삽입되는 그 외곽에는 원주 방향으로 다수의 냉각수 통과구멍(52a)들이 제공되어 냉각수(W)의 롤 내부 유통을 가능하게 한다.

도면에서 구체적으로 도시하지 않았지만, 상기 로터리 조인트(42)를 통하여 상기 EMS 수단(50)의 전자기 코일(56)과 전원 인가를 위한 케이블(46)(구체적으로는 케이블 컨넥터)이 연결되어 롤의 외부에서 전원을 전자기 코일(56)에 인가하는 것을 가능하게 할 수 있다. 이와 같이 전원을 전자기 코일에 인가하는 구조는 알려져 있다. 물론, 도면에서 도시하지 않은 전원공급기와 콘트롤러와 연계시키면 전자기 코일(56)의 전원 인가 제어도 가능하고, 따라서 적정한 EMS를 구현할 수 있음은 당연하다.

그런데, 도 2에서는 본 발명의 EMS 롤(1)의 경우 한 쌍의 단위 슬리브(10)로 구축된 것으로만 도시하였지만, 사실상 상기 슬리브의 설치 수는 크게 문제가 되지 않는다. 예를 들어, 3개의 단위 슬리브인 경우 그 내측에 3개의 EMS 수단(50)이 제공되고, 중앙의 슬리브에 조립된 허브(30)에 연결수단(70), 즉 연결 파이프나 연결 링이 실링부재(72)인 패킹이나 오링을 매개로 조립될 수 있다.

한편, 도 1에서 설명한 연속주조시 주편의 이동속도는 대략 분당 1M 정도로 매우 저속으로 주조 속도가 진행되기 때문에, 본 발명의 EMS 롤(1)의 회전도 주조 속도에 비례하여 매우 저속으로 회전하게 된다. 따라서, 허브 사이에 연결수단(70)을 연결하여도 문제는 없고, 실제로 도 2와 같이 주편(S)은 폭이 가장 작은 경우에도 양측 단위 슬리브(10)에 모두 접촉하게 된다.

본 발명의 단위 슬리브(10)의 외표면에는 도 2 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 열에 의한 롤의 변형을 억제하기 위하여 롤의 길이방향으로 연속하여 나선형태로 경사지게 제공되는 나선형 홈(12)을 포함할 수 있다.

이와 같은 나선형 홈(12)은, 본 발명의 EMS 롤(1)이 고온의 주편(S)과 접촉하기 때문에, 열에 의하여 단위 슬리브(10)가 손상되지 않도록 하기 위한 것이다.

이때, 중요한 것은 상기 나선형 홈(12)을 경사지게 형성하는 것이다. 예를 들어, 단위 슬리브(10)에 홈을 원주방향으로 경사지지 않게 제공되는 경우, 슬리브의 회전시 슬리브와 주편 접촉부위가 항상 일정하기 때문에, 홈이 형성되지 않은 슬리브에만 주편이 접촉되어 슬리브의 크랙이 쉽게 발생되는 문제가 있게 된다.

더 바람직하게는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 EMS 롤(1)이 한 쌍의 단위 슬리브(10)로 구축된 경우, 상기 나선형 홈(12)은 정면(세그멘트 입측의 정면)에서 볼 때 서로 경사진 방향이 반대가 되도록 하는 것인데, 예를 들어 좌측 슬리브의 경우 우측으로 경사지고, 우측 슬리브의 경우 좌측으로 경사지게 나선형 홈(12)들을 형성하는 것이다.

예를 들어, 도 5에서 도시한 바와 같이, 슬리브의 홈(도 5에서는 미부호)의 경사방향이 모든 단위 슬리브(10)에서 동일한 경우, 홈이 구비된 단위 슬리브(10)가 회전하면 슬리브의 길이방향으로 단위 슬리브(10)와 허브(30)의 볼트 조립부위에는 롤의 회전 방향에 따라 인장응력이 집중되게 된다.

즉, 도 5에서 'A','B'로 나타낸 부분(슬리브와 허브의 볼트 조립부위)은 롤의 회전에 따라 인장응력이 가해지는 부분으로서, 이러한 'A','B' 부분은 열을 받게 되면 쉽게 파손될 우려가 높은 부분이고, 이 부분은 슬리브와 허브의 조립부위이기도 하다.

예를 들어, 도 5의 'A' 부분과 'B' 부분 중, 'B' 부분은 실제로는 주편이 직접 접촉하지 않는 EMS 롤(1)의 외곽 부분이나, 도 5에서 'A' 부분은 주편의 중앙 부분에 해당하기 때문에, 주편 접촉에 따른 하중 인가시 쉽게 변형될 수 있는 부분이다.

결국, 도 5에서 'A' 부분, 즉 허브(30)와 단위 슬리브(10)의 조립볼트(90)에 의한 조립 구조는 취약하게 되는 것이다.

따라서, 도 4와 같이, 본 발명의 EMS 롤(1)의 경우에는, 나선형 홈(12)의 방향을 좌우 단위 슬리브를 기준으로 롤의 중앙에서 외곽으로 갈수록 경사지게 형성하되, 그 경사방향도 롤의 진행방향을 고려하여 서로 반대로 형성하는 것이다.

즉, 도 2 및 도 4와 같이, 한 쌍의 단위 슬리브(10)에 나선형 홈(12)의 경사방향이 서로 반대가 되도록 하면, 롤의 회전시 인장응력은 롤의 외곽으로 전달되고, 이때 롤의 양측 외곽은 주편이 실제로는 직접 접촉하지 않기 때문에, 조립볼트(90)가 체결되는 부위는 주편이 직접 접촉하는 중앙측보다는 덜 파손될 수 있다.

또한, 도 4의 경우, 나선형 홈(12)이 좌우 양측의 슬리브에서 서로 반대방향으로 경사지게 형성되므로, 롤의 회전시 롤의 외곽으로 인장응력이 전달되나 롤의 안쪽, 즉 슬리브들이 마주하는 롤의 중앙측의 경우에는 압축응력이 가해져 슬리브와 허브의 조립볼트에 의한 조립부위는 쉽게 파손되지 않는 것이다.

도 5에서와 같이 나선형 홈(12)의 경사방향을 슬리브 마다 동일하게 형성하는 경우, 주편이 직접 접촉되는 부분인 'A' 부분의 슬리브와 허브의 조립 구조는 취약하기 때문에, 이 부분에서는 도 6과 같이, 허브(30)와 단위 슬리브(10)의 조립 구조를 볼트를 이용하지 않고, 일체로 가공하거나 허브와 슬리브 접면(조립 접면)을 용접하는 것이 바람직하다.

결국, 도 6의 경우, 하나의 EMS 롤(1)에서 단위 슬리브(10)들이 마주하는 중앙부분의 단위 슬리브(10)와 허브(30)는 일체로 가공하거나 용접하고, 내부에 EMS 수단(50)의 조립을 위하여 그 반대측의 단위 슬리브(10)와 허브(30)는 조립볼트(90)를 통하여 필요시 허브의 분해를 가능하게 조립하는 것이다.

즉, 도 6과 같이, 도 5에서 주편(S)이 직접 접촉하기 어려운 'B' 부분은 조립볼트(90)를 이용하여 단위 슬리브(10)와 허브(30)를 체결 조립하고, 그 반대측인 주편이 접촉하는 'A' 부분은 단위 슬리브(10)와 허브(30)를 일체로 가공하거나 용접으로 접합하는 것이다.

다만, 용접의 경우 복합하고 용접시 롤의 슬리브 변형도 발생시키기 때문에, 가장 바람직한 것은 단위 슬리브(10)와 허브(30)를 일체로 가공하는 것이다.

다음, 도 7에서는 본 발명의 단위 슬리브(10)와 허브(30) 간 체결수단, 즉 조립볼트(90)를 이용한 조립 구조를 도시하고 있는데, 예를 들어 조립볼트(90)는 허브(30)의 볼트구멍(94)을 통하여 단위 슬리브(10)의 원주 방향으로 일정 간격으로 제공된 나사홈(92)에 체결되어, 슬리브와 허브의 조립이 이루어지는 것이다.

이때, 더 바람직하게는 도 7과 같이 볼트의 나사부분을 제한하고, 탄성 스톱퍼(96), 즉 단면상 사각인 코일 스프링을 끼워 넣으면, 앞에서 설명한 바와 같이 슬리브의 회전에 따른 인장응력이 전달되어도, 상기 사각 단면의 코일 스프링이 허브의 볼트구멍(94)의 나사산에 걸리면서 조립볼트(90)의 슬리브와 허브 간 체결력은 안정적으로 유지된다. 상기 탄성 스톱퍼(96)는 그 탄성력에 의하여 조립볼트의 슬리브와 허브 간 체결을 견고하게 하는 것이다.

이에 따라서, 지금까지 설명한 본 발명의 EMS 롤(1)의 경우에는, 무엇보다도 다분할 구조로 개선되어 주편이 접촉하여 가해지는 하중에 의해 쉽게 변형되지 않는 것이다. 즉, 열에 의한 변형이나 손상도 적은 것이다. 따라서, 본 발명의 EMS 롤(1)은 그 사용 수명이 연장되는 것이다.

더욱이, 슬리브의 표면에 형성된 나선형 홈(12)이 있는 경우, 적어도 주편이 접촉하는 중앙측 슬리브와 허브를 일체형으로 가공하거나 용접으로 조립하기 때문에, 롤의 회전에 따라 EMS 롤(1)의 중앙부위로 인장응력이 집중되어도 슬리브와 허브 간 조립 구조가 견고하여 홈이 있는 슬리브의 회전시 인장응력이 작용하여도 이 부분에서의 롤의 파손이 방지되는 것이다.

더하여, 조립볼트에 의한 허브와 슬리브의 조립부위에 단면상 사각인 탄성 스톱퍼(96)를 개재하기 때문에, 슬리브와 허브의 조립 구조를 견고하게 한다.

본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.

1.... EMS 롤 10.... 단위 슬리브
30.... 허브 50.... EMS 수단
70.... 연결수단 90.... 조립볼트

Claims (8)

1. 주편(S)이 접촉하는 복수의 단위 슬리브(10);
   상기 단위 슬리브의 단부에 체결수단으로 조립되는 슬리브 조립부(30a)와 베어링 조립부(30b)를 구비한 허브(30);
   상기 베어링 조립부(30b)에 조립되어 지지되는 베어링유닛(20);
   상기 단위 슬리브(10) 또는 상기 허브(30)의 내부에 조립되고, 복수의 냉각수 통과구멍(52a)이 형성된 지지구(52);
   상기 단위 슬리브(10)의 내부에 위치하며, 상기 지지구(52)에 의해 지지되는 코어부재(54)와 상기 코어부재(54)에 권선된 전자기 코일(56)을 구비한 EMS 수단(50); 및
   실링부재(72)를 매개로 인접한 상기 허브들 사이에 조립되는 연결 파이프 또는 연결 링으로 제공되어 냉각수가 유통 가능한 연결수단(70)
   을 포함하여 다분할 구조로 제공되고,
   상기 단위 슬리브(10)의 외면에는 롤의 중앙에서 외곽 방향으로 경사지게 나선형 홈(12)이 형성된 전자기 교반 롤.
   
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4. 제1항에 있어서,
   한 쌍의 단위 슬리브(10)로 구성되고, 상기 단위 슬리브에 구비된 상기 나선형 홈(12)은 서로 반대방향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 전자기 교반 롤.
   
5. 제1항에 있어서,
   한 쌍의 단위 슬리브(10)로 구성되고, 적어도 상기 단위 슬리브의 중앙측 단부와 상기 허브는 일체로 가공되거나 용접된 것을 특징으로 하는 전자기 교반 롤.
   
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8. 제1항에 있어서,
   상기 체결수단은 상기 단위 슬리브(10)에 제공된 나사홈(92)과 상기 허브(30)에 제공된 볼트구멍(94)에 체결되는 조립볼트(90)로 제공되되,
   상기 볼트구멍에는 상기 조립볼트의 견고한 체결을 위해 탄성 스톱퍼(96)가 더 조립되는 것을 특징으로 하는 전자기 교반 롤.

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