KR101449142B1 - Sink roller - Google Patents

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KR101449142B1
KR101449142B1 KR1020120125674A KR20120125674A KR101449142B1 KR 101449142 B1 KR101449142 B1 KR 101449142B1 KR 1020120125674 A KR1020120125674 A KR 1020120125674A KR 20120125674 A KR20120125674 A KR 20120125674A KR 101449142 B1 KR101449142 B1 KR 101449142B1
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reinforcing
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김동주
이용준
이병욱
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명에 따른 싱크롤러는, 양측부가 각각 측부 디스크로 폐쇄된 원통형 쉘; 상기 쉘의 양측으로 상기 측부 디스크에 설치된 샤프트; 및 상기 측부 디스크에 대한 상기 샤프트의 연결부위인 넥부에 걸리는 응력집중을 줄이도록 구성되는 응력집중 분산수단;을 포함한다.
이와 같이 본 발명은, 샤프트로부터 쉘의 내측으로 연장된 연장부와, 연장부를 홀드하도록 쉘의 내측에 설치되는 적어도 하나 이상의 보강 디스크를 구비함으로써, 측부 디스크와 샤프트의 연결부위인 넥부에 집중되어 발생하는 응력을 분산시킴에 따라, 넥부에서의 응력집중을 최소화하여 넥부에 크랙이 발생하는 것을 차단하며, 나아가 넥부에서의 용접부가 파손되거나 샤프트가 절손되는 것을 방지할 수 있다.
나아가, 본 발명은 넥부의 직경을 확장하는 직경보강부를 구비함으로써, 넥부의 강성을 높이고 넥부에 발생하는 응력집중을 감소시킬 수 있으며, 보강리브로 인하여 측부 디스크와 보강 디스크가 서로에 대해 위치고정을 더욱 견고히 하여 넥부의 응력집중에 대한 분산을 도울 수 있다.A sink roller according to the present invention comprises: a cylindrical shell having both side portions closed by side discs; A shaft installed on both sides of the shell to the side disc; And a stress concentration dispersing means configured to reduce stress concentration on a neck portion which is a connecting portion of the shaft with respect to the side disc.
As described above, according to the present invention, an extension portion extending from the shaft to the inside of the shell and at least one reinforcement disk provided inside the shell to hold the extension portion are concentrated on the neck portion which is the connection portion between the side disk and the shaft It is possible to minimize the stress concentration at the neck portion, thereby preventing cracks from being generated in the neck portion, and further, it is possible to prevent the weld portion at the neck portion from being broken or the shaft being broken.
Further, since the present invention has the diameter reinforcing portion that enlarges the diameter of the neck portion, it is possible to increase the rigidity of the neck portion, reduce stress concentration occurring in the neck portion, and prevent the side disk and the reinforcing disk from being fixed So that it is possible to help disperse the stress concentration of the neck portion.

Figure R1020120125674
Figure R1020120125674

Description

싱크롤러{Sink roller}Sink roller

본 발명은 싱크롤러로서, 넥부에서의 용접부가 파손되거나 샤프트가 절손되는 것을 방지하는 싱크롤러에 관한 것이다.
The present invention relates to a sink roller, and more particularly, to a sink roller that prevents a weld portion at a neck portion from being broken or a shaft being broken.

연속소둔라인(Countinuous Annealing Line, CAL Line)은 냉간압연되어 경화된 스트립을 연속적으로 소둔하는 공정으로, 내부 응력을 제거하고 연성을 부여하여 조직성분이 균일하게 적정 그레인 사이즈(grain size)로 형성되도록 하여 후공정에서 가공성을 양호하게 한다.The continuous annealing line (Countinuous Annealing Line, CAL Line) is a process of continuously annealing hardened strips by cold rolling to remove the internal stresses and soften them so that the texture components are uniformly formed into a proper grain size. Thereby improving workability in the subsequent step.

이와 같은 연소소둔라인은 강의 인장강도, 연신 등의 기계적 성질을 개선할 목적으로 일정 온도에서 가열한 후 냉각시키는 공정이다.
The combustion and annealing line is a step of heating the steel at a predetermined temperature and cooling the steel for the purpose of improving mechanical properties such as tensile strength and elongation of the steel.

도 1은 싱크롤러가 설치된 워터쿨링 시스템을 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual view showing a water cooling system equipped with a sink roller.

도면을 참조하며, 상기 연속소둔라인 중 싱크롤러(10)가 설치된 개소는 워터쿨링시스템(Water Cooling System, WCS) 설비(2)이며, 상기 워터쿨링시스템 설비(2)는 노(furnace)에서 소둔된 스트립(1)을 순수물(demi water)를 이용하여 최종냉각하는 설비이다.Referring to the drawing, a portion of the continuous annealing line where the sink roller 10 is installed is a water cooling system (WCS) facility 2, and the water cooling system facility 2 is annealed in a furnace And the strip 1 is finally cooled by using demi water.

여기에서, 연소소둔라인에서 가열된 스트립(1)을 순수물로 수냉시키는데 워터쿨링시스템 설비(1)에 담겨진 냉각수 및 기타 용액에 스트립(1)이 잠길 수 있도록 싱크롤러(10) 또한 냉각수에 잠겨서 배치되는데, 이때 상기 싱크롤러(10)는 스트립(1)을 텐션 릴까지 진행시키는 역할을 수행한다.
Here, the strip 1 heated in the burning and annealing line is water-cooled with pure water, and the sink roller 10 is also immersed in the cooling water so that the strip 1 can be locked in the cooling water and other solutions contained in the water cooling system facility 1 Where the sink roller 10 advances the strip 1 to a tension reel.

도 2는 종래기술에 따른 싱크롤러를 나타낸 절개정면도이고, 또한, 도 3은 도 2의 싱크롤러에서 넥부를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 2의 싱크롤러를 나타낸 종단면도이다.FIG. 2 is a cutaway front view showing a conventional sink roller, FIG. 3 is a view showing a neck portion of the sink roller of FIG. 2, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the sink roller of FIG.

도면을 참조하면, 종래에 사용되었던 연속소둔라인의 싱크롤러(10)는 구조가 취약하게 되어있으며, 재질이 SM25C로서 탄소함량이 낮아 강도가 비교적 약하고, 기존 평균유효압력 대비 받는 부하가 증가하기 때문에, 이에 보다 높은 강도의 싱크롤러가 요구된다.Referring to the drawings, the conventional sinker roller 10 of the continuous annealing line has a weak structure, and its material is SM25C. Since the carbon content of the SM25C is low, the strength is relatively weak, , So that a higher-strength sink roller is required.

실제로 스트립이 지나갈 때 그 부하가 싱크롤러(10)에 그대로 전달되며, 예기치 못한 충격이 발생할 때 그 부하는 가장 약한 부분인 쉘(11)의 측부 디스크(12)와 샤프트(13)의 연결부위인 넥부(14)에 응력집중을 발생시킴으로써, 이에 따라 넥부(14)의 파손이 수차례 발생하여, 설비관리적인 측면에서의 손실은 물론 조업생산에도 큰 손실을 발생시키는 문제점이 있다.
The load is directly transmitted to the sink roller 10 when the strip passes, and when an unexpected impact occurs, the load is the connection portion between the side disk 12 and the shaft 13 of the shell 11, which is the weakest portion By causing stress concentration in the neck portion 14, breakage of the neck portion 14 occurs several times, thereby causing a problem in terms of facility management as well as a large loss in production of the operation.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 연장부와 보강 디스크를 구비하여 넥부의 집중응력을 분산시키는 싱크롤러를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide a sink roller which is provided for solving the above-mentioned problems and has an extension part and a reinforcing disk to disperse the concentrated stress of the neck part.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 싱크롤러는, 양측부가 각각 측부 디스크로 폐쇄된 원통형 쉘; 상기 쉘의 양측으로 상기 측부 디스크에 설치된 샤프트; 및 상기 측부 디스크에 대한 상기 샤프트의 연결부위인 넥부에 걸리는 응력집중을 줄이도록 구성되는 응력집중 분산수단;을 포함한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a sink roller comprising: a cylindrical shell having both side portions closed by side discs; A shaft installed on both sides of the shell to the side disc; And a stress concentration dispersing means configured to reduce stress concentration on a neck portion which is a connecting portion of the shaft with respect to the side disc.

구체적으로, 상기 응력집중 분산수단은, 상기 샤프트로부터 상기 쉘의 내측으로 연장된 연장부; 및 상기 연장부를 홀드하도록 상기 쉘의 내측에 설치되는 적어도 하나 이상의 보강 디스크;를 구비할 수 있다.
Specifically, the stress concentration dispersing means includes: an extension extending from the shaft to the inside of the shell; And at least one reinforcement disk provided inside the shell to hold the extension portion.

그리고, 상기 넥부에는 응력집중에 대한 지지력을 증대시키도록 직경보강부가 형성될 수 있다.The neck portion may be provided with a diameter reinforcing portion to increase the supporting force against the stress concentration.

여기에서, 상기 직경보강부는 상기 넥부에 충진되면서 상기 샤프트로부터 상기 측부 디스크에 이르도록 경사진 것이 바람직하다.
Here, it is preferable that the diameter reinforcing portion is inclined to reach the side disc from the shaft while being filled in the neck portion.

나아가, 상기 측부 디스크와 보강 디스크를 연결하는 적어도 하나 이상의 보강리브가 형성될 수 있다.
Further, at least one reinforcing rib connecting the side disk and the reinforcing disk may be formed.

본 발명에 따른 싱크롤러는, 샤프트로부터 쉘의 내측으로 연장된 연장부와, 연장부를 홀드하도록 쉘의 내측에 설치되는 적어도 하나 이상의 보강 디스크를 구비함으로써, 측부 디스크와 샤프트의 연결부위인 넥부에 집중되어 발생하는 응력을 분산시킴에 따라, 넥부에서의 응력집중을 최소화하여 넥부에 크랙이 발생하는 것을 차단하며, 나아가 넥부에서의 용접부가 파손되거나 샤프트가 절손되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.The sink roller according to the present invention includes an extension portion extending from the shaft to the inside of the shell and at least one reinforcement disk provided inside the shell to hold the extension portion so as to concentrate on the neck portion that is the connection portion between the side disk and the shaft The stress concentration at the neck portion is minimized to prevent the occurrence of cracks in the neck portion and furthermore, the weld portion at the neck portion can be broken or the shaft can be prevented from being damaged.

나아가, 본 발명은 넥부의 직경을 확장하는 직경보강부를 구비함으로써, 넥부의 강성을 높이고 넥부에 발생하는 응력집중을 감소시킬 수 있으며, 보강리브로 인하여 측부 디스크와 보강 디스크가 서로에 대해 위치고정을 더욱 견고히 하여 넥부의 응력집중에 대한 분산을 도울 수 있는 장점을 지닌다.
Further, since the present invention has the diameter reinforcing portion that enlarges the diameter of the neck portion, it is possible to increase the rigidity of the neck portion, reduce stress concentration occurring in the neck portion, and prevent the side disk and the reinforcing disk from being fixed It has the advantage of being able to help disperse the stress concentration of the neck portion.

도 1은 싱크롤러가 설치된 워터쿨링 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 종래기술에 따른 싱크롤러를 나타낸 절개정면도이다.
도 3은 도 2의 싱크롤러에서 넥부를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 싱크롤러를 나타낸 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 싱크롤러를 나타낸 절개정면도이다.
도 6은 도 5의 싱크롤러를 나타낸 종단면도이다.
도 7은 종래기술에 따른 싱크롤러와 본 발명에 따른 싱크롤러에 대한 강도검토 결과를 비교하여 나타낸 표이다.1 is a conceptual view showing a water cooling system equipped with a sink roller.
2 is a cutaway front view of a conventional sink roller.
Fig. 3 is a view showing the neck portion of the sink roller of Fig. 2;
4 is a longitudinal sectional view showing the sink roller of FIG.
5 is a cutaway front view illustrating a sink roller according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the sink roller of FIG. 5;
FIG. 7 is a table showing a result of examining the strength of a conventional roller for a sink roller and a roller for a roller according to the present invention.

본 발명의 싱크롤러는, 측부 디스크와 샤프트의 연결부위인 넥부의 집중응력을 분산시키기 위해 연장부와 보강 디스크를 구비하는 것을 기술적 특징으로 한다.
The sink roller of the present invention is characterized in that it has an extension part and a reinforcing disk to disperse the concentrated stress of the neck part which is the connection part between the side disk and the shaft.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 싱크롤러를 나타낸 절개정면도이고, 도 6은 도 5의 싱크롤러를 나타낸 종단면도이다.FIG. 5 is a cut-away front view illustrating a sink roller according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the sink roller of FIG.

도면을 참조하면, 본 발명은 원통형 쉘(110), 및 상기 원통형 쉘(110)에 설치되는 샤프트(130)와 응력집중 분산수단을 포함한다.Referring to the drawings, the present invention includes a cylindrical shell 110, and a shaft 130 installed in the cylindrical shell 110 and a stress concentration dispersing means.

이때, 상기 쉘(110)은 원통형 구조를 지니며, 양측부가 각각 측부 디스크(120)로 폐쇄된 구조를 이룬다.At this time, the shell 110 has a cylindrical structure, and both sides of the shell 110 are closed by the side discs 120.

즉, 원통형 쉘(110)은 원형인 측부 디스크(120)가 개방된 양측부에 각각 용접되어 고정된 구조를 이룬다.
That is, the cylindrical shell 110 has a structure in which the circular side disc 120 is welded and fixed to both open sides.

또한, 상기 샤프트(130)는 쉘(110)의 양측으로 배치되며, 웰의 양측부에 고정된 측부 디스크(120)로부터 연장되는 구조로 이루어진다.The shaft 130 is disposed on both sides of the shell 110 and extends from the side disc 120 fixed to both sides of the well.

진행되는 스트립이 접하여 진행을 유지하도록 싱크롤러(100)가 공회전하는데, 상기 샤프트(130)는 이를 위해 싱크롤러(100)의 양측에 배치되는 일정 구조의 프레임에 회전가능하게 연결된 체결구조를 취한다.The sinker roller 100 idly rotates so that the advancing strip abuts and keeps progressing. The shaft 130 has a fastening structure rotatably connected to a frame of a predetermined structure disposed on both sides of the sink roller 100 .

여기에서, 싱크롤러(100)에는 진행되는 스트립의 부하가 걸리게 되고, 작동 중 예상치 못한 충격이 발생하는 경우 상기 부하는 가장 약한 부분인 샤프트(130)의 넥부(140)에 응력집중을 발생시키며, 이는 나아가 넥부(140)에서의 용접부 파손 또는 샤프트(130)의 절손으로 이어질 수 있다.
Here, the sinking roller 100 is subjected to a load of an advancing strip, and when an unexpected impact occurs during operation, the load causes stress concentration in the neck portion 140 of the shaft 130, which is the weakest portion, This may further lead to breakage of the welded portion at the neck portion 140 or breakage of the shaft 130.

상기와 같은 문제점을 방지하기 위해, 본 발명은 응력집중 분산수단을 포함한다.In order to prevent the above problems, the present invention includes a stress concentration dispersing means.

상기 응력집중 분산수단은 측부 디스크(120)에 대한 샤프트(130)의 연결부위인 넥부(140)에 걸리는 응력집중을 줄이도록 구성된다.The stress concentration dispersing means is configured to reduce the stress concentration on the neck portion 140, which is the connecting portion of the shaft 130 with respect to the side disc 120.

구체적으로, 상기 응력집중 분산수단은 샤프트(130)로부터 상기 쉘(110)의 내측으로 연장된 연장부(150)와, 상기 연장부(150)를 홀드하도록 쉘(110)의 내측에 설치되는 보강 디스크(160)를 구비할 수 있다.The stress concentration dispersing means includes an extension 150 extending from the shaft 130 to the inside of the shell 110 and a reinforcement 150 provided inside the shell 110 to hold the extension 150. [ A disc 160 may be provided.

상기 연장부(150)는 측부 디스크(120)로부터 싱크롤러(100)의 외부 측방향으로 연장된 샤프트(130)에서, 싱크롤러(100)의 내측으로 연장된 부분이다.The extension portion 150 is a portion extending from the side disc 120 to the inside of the sink roller 100 in the shaft 130 extending outwardly of the sink roller 100.

즉, 연장부(150)는 샤프트(130)의 일 부위로서 샤프트(130)가 측부 디스크(120)를 통과한 후 싱크롤러(100)의 내측으로 연장된 부분이다.
That is, the extended portion 150 is a portion of the shaft 130, which is a portion of the shaft 130 extending to the inside of the sink roller 100 after passing through the side disk 120.

또한, 상기 보강 디스크(160)는 쉘(110)의 내측에 설치되되 원형으로서 쉘(110)의 내주면에 용접체결될 수 있다.The reinforcing disk 160 may be installed on the inner side of the shell 110, but may be welded to the inner circumferential surface of the shell 110 as a circular shape.

이러한 보강 디스크(160)는 샤프트(130)로부터 쉘(110) 내측으로 연장된 연장부(150)를 홀드하는 역할을 수행한다.The reinforcing disk 160 serves to hold the extension 150 extending from the shaft 130 to the inside of the shell 110.

상기 보강 디스크(160)는 연장부(150)를 적어도 일 지점 이상에서 홀드 할 수 있도록, 적어도 하나 이상 쉘(110)의 내측에 설치될 수 있다.The reinforcing disk 160 may be installed inside at least one shell 110 so as to hold the extension 150 at least one point or more.

이와 같은 보강 디스크(160)는 비록 도면에는 쉘(110)의 내부에 한 개가 설치되었지만, 구조 및 비용을 고려하여 적정 수만큼 쉘(110) 내부에 설치될 수 있다.
Although the reinforcing disk 160 is provided inside the shell 110, the reinforcing disk 160 may be installed in the shell 110 in an appropriate number in consideration of the structure and cost.

상기와 같이 응력집중 분산수단은, 연장부(150)와 이를 홀드하는 보강 디스크(160)로 구성됨으로써, 싱크롤러(100)에 걸리는 부하가 측부 디스크(120)와 샤프트(130)의 연결부위인 넥부(140)에 집중되어 발생하는 응력을 분산시킴에 따라, 넥부(140)에서의 응력집중을 최소화하여 넥부(140)에 크랙이 발생하는 것을 차단하며, 나아가 넥부(140)에서의 용접부가 파손되거나 샤프트(130)가 절손되는 것을 방지할 수 있다.
As described above, the stress concentration dispersing means includes the extension portion 150 and the reinforcing disk 160 for holding the extension portion 150, so that the load applied to the sink roller 100 is a connecting portion between the side disk 120 and the shaft 130 The stress concentrated on the neck portion 140 is dispersed so that the concentration of stress in the neck portion 140 is minimized to prevent the occurrence of cracks in the neck portion 140 and furthermore, Or the shaft 130 can be prevented from being broken.

그리고, 상기 넥부(140)에는 응력집중에 대한 지지력을 증대시키도록 직경보강부(170)가 형성된 것이 바람직하다.The neck portion 140 is preferably formed with a diameter reinforcing portion 170 to increase the supporting force against stress concentration.

이러한 직경보강부(170)는 넥부(140)의 직경을 확장함으로써 넥부(140)의 강성을 높이고 넥부(140)에 발생하는 응력집중을 감소시킬 수 있다.This diameter reinforcing portion 170 can increase the rigidity of the neck portion 140 and reduce the stress concentration occurring in the neck portion 140 by enlarging the diameter of the neck portion 140.

이때, 상기 직경보강부(170)는 샤프트(130)로부터 측부 디스크(120)에 이르도록 경사진 구조를 취할 수 있다. 이러한 경사구조는 직경보강부(170)의 상기와 같은 기능을 수행하면서도 형상 측면에서 안전성을 높일 수 있으며 이와 더불어 부재의 낭비를 막을 수 있다.
At this time, the diameter reinforcing portion 170 may be inclined to reach the side disc 120 from the shaft 130. This inclined structure can enhance the safety in terms of shape while preventing the waste of the member while performing the same function of the diameter reinforcing portion 170.

나아가, 상기 측부 디스크(120)와 보강 디스크(160)를 연결하는 적어도 하나 이상의 보강리브(180)가 형성될 수 있다.In addition, at least one reinforcing rib 180 may be formed to connect the side disc 120 and the reinforcing disc 160.

상기 보강리브(180)는 측부 디스크(120)와 보강 디스크(160)가 서로에 대해 위치고정을 더욱 견고하게 함으로써, 측부 디스크(120)와 보강 디스크(160)에 걸리는 응력을 분산시킴에 따라, 결과적으로 넥부(140)에 걸리는 응력을 분산시킬 수 있다.
The reinforcing ribs 180 disperse the stress applied to the side disc 120 and the reinforcing disc 160 by making the side disc 120 and the reinforcing disc 160 more firmly fixed with respect to each other, As a result, the stress applied to the neck portion 140 can be dispersed.

한편, 상기 샤프트(130)는 기계구조용 탄소강 중 SM35 재질로 이루어 질 수 있다.Meanwhile, the shaft 130 may be made of SM35 material among carbon steel for mechanical structure.

이와 같이 SM35 재질인 기계구조용 탄소강은 탄소함량이 높아져 항복강도는 기존 대비 15%이상 향상되었다. 나아가, 이러한 재질은 용이하게 구할 수 있다.
As a result, the carbon content of the SM35 mechanical structure carbon steel was increased and the yield strength was improved by more than 15%. Further, such a material can be easily obtained.

나아가, 상기 샤프트(130)를 고주파 유도가열 방법으로 담금질 및 뜨임(Quenching & Tempering)하여 제조하는 것이 바람직하다.Further, it is preferable to manufacture the shaft 130 by quenching and tempering by a high frequency induction heating method.

고주파 유도가열이란 피가열체가 되는 금속 도체를 코일 내에 두고, 여기에 고주파 전류를 흘리면 금속 도체의 표면 가까이에 와전류가 생겨 이 손실의 열로 가열하는 방법이다.High-frequency induction heating is a method in which a metal conductor serving as a heating target is placed in a coil, and a high-frequency current is passed through the coil so that an eddy current is generated near the surface of the metal conductor and the heating is performed by this loss heat.

즉, 고주파 유도가열은 코일에 전류를 흐르게 하면 자기장이 발생하여 피가열체 표면을 타고 2차 전류가 유도되어 금속의 저항성분에서 열이 발생하는 원리로 피가열체를 가열하는 방식이다.In other words, in the high frequency induction heating, a magnetic field is generated when a current is passed through the coil, and a secondary current is induced on the surface of the heating target to heat the heating target on the principle that heat is generated from the resistance component of the metal.

본 발명은 샤프트(130)의 열처리 시 고주파 유도가열 방법으로 담금질 및 뜨임을 하여 제조함으로써, 재질의 기계적 성질을 향상시킬 수 있다.The present invention can improve the mechanical properties of materials by quenching and tempering by a high frequency induction heating method during heat treatment of the shaft 130.

즉, 담금질을 함으로써 금속의 전연성이 떨어지며 강도가 우수해지고, 풀림을 함으로써 담금질한 금속에 열을 주어 전연성이 향상되며 경도가 낮아지게 된다.
That is, by quenching, the strength of the metal is lowered and the strength of the metal is lowered. By annealing, heat is given to the quenched metal to improve the ductility and the hardness.

도 7은 종래기술에 따른 싱크롤러와 본 발명에 따른 싱크롤러에 대한 강도검토 결과를 비교하여 나타낸 표이다.FIG. 7 is a table showing a result of examining the strength of a conventional roller for a sink roller and a roller for a roller according to the present invention.

이때, 용접부 측면에서는 샤프트와 측부 디스크 사이의 용접부 파손을 고려하였고, 샤프트 측면에서는 샤프트의 절손을 고려하여 강도검토를 수행하였다.At this time, the damage of the weld between the shaft and the side disc was considered on the side of the weld, and the strength was examined on the side of the shaft in consideration of the cutting of the shaft.

도면을 참조하며, 구조 해석을 통해 도 2 및 도 4의 종래기술에 따른 싱크롤러에서 넥부의 작용응력은 3.21kgf/mm2임을 알 수 있다.With reference to the drawings, and the neck portion applied stress at the sink roller according to Figure 2 and the prior art of Figure 4 through a structural analysis, one can recognize the 3.21kgf / mm 2.

또한, 허용응력 계산법을 활용하여 용접부의 허용응력은 10.2kgf/mm2 이고, SM25C 재질의 샤프트의 허용응력은 15kgf/mm2로 도출되었을 때, 각각의 안전율(= 허용응력 / 작용응력)을 계산하면, 용접부의 안전율은 3.17이고 샤프트의 안전율은 4.67이다.
The permissible stress of the welded part is 10.2 kgf / mm 2 and the permissible stress of the SM25C material is 15 kgf / mm 2 , using the permissible stress calculation method. The safety factor (= permissible stress / working stress) is calculated , The safety factor of the weld is 3.17 and the safety factor of the shaft is 4.67.

그리고, 구조 해석을 통해 도 5 및 도 6의 본 발명에 따른 싱크롤러에서 넥부의 작용응력은 2.98kgf/mm2임을 알 수 있다.Through the structural analysis, the working stress of the neck portion in the sink roller according to the present invention shown in FIGS. 5 and 6 is 2.98 kgf / mm 2 .

또한, 허용응력 계산법을 활용하여 용접부의 허용응력은 10.2kgf/mm2 이고, SM35C 재질의 샤프트의 허용응력은 17.3kgf/mm2로 도출되었을 때, 각각의 안전율(= 허용응력 / 작용응력)을 계산하면, 용접부의 안전율은 3.42이고 샤프트의 안전율은 5.76이다.
When the permissible stress of the welded part is 10.2 kgf / mm 2 and the allowable stress of the SM35C shaft is 17.3 kgf / mm 2 , the safety factor (= allowable stress / working stress) As a result, the safety factor of the weld is 3.42 and the safety factor of the shaft is 5.76.

결과적으로, 용접부의 작용응력은 허용응력 이내이고, 안전율은 3.42로 종래기술 대비 8% 강도가 향상되었다.As a result, the working stress of the welded portion is within an allowable stress and the safety factor is 3.42, which is 8% higher than the conventional technique.

또한, 샤프트의 작용응력도 허용응력 이내이고, 안전율은 5.76으로 종래기술 대비 23% 강도가 향상되었다.
In addition, the working stress of the shaft is within an allowable stress, and the safety factor is 5.76, which is 23% higher than the conventional technique.

상기와 같이 구성되는 본 발명은, 샤프트(130)로부터 쉘(110)의 내측으로 연장된 연장부(150)와, 연장부(150)를 홀드하도록 쉘(110)의 내측에 설치되는 적어도 하나 이상의 보강 디스크(160)를 구비함으로써, 측부 디스크(120)와 샤프트(130)의 연결부위인 넥부(140)에 집중되어 발생하는 응력을 분산시킴에 따라, 넥부(140)에서의 응력집중을 최소화하여 넥부(140)에 크랙이 발생하는 것을 차단하며, 나아가 넥부(140)에서의 용접부가 파손되거나 샤프트(130)가 절손되는 것을 방지할 수 있다.The present invention configured as described above includes an extension portion 150 extending from the shaft 130 to the inside of the shell 110 and at least one or more than one of the extension portions 150 installed inside the shell 110 to hold the extension portion 150. [ By providing the reinforcing disk 160, the stress concentrated on the neck portion 140, which is the connecting portion of the side disk 120 and the shaft 130, is dispersed, so that the concentration of stress in the neck portion 140 is minimized It is possible to prevent cracks from being generated in the neck portion 140 and further to prevent the weld portion of the neck portion 140 from being broken or the shaft 130 being cut off.

나아가, 본 발명은 넥부(140)의 직경을 확장하는 직경보강부(170)를 구비함으로써, 넥부(140)의 강성을 높이고 넥부(140)에 발생하는 응력집중을 감소시킬 수 있으며, 보강리브(180)로 인하여 측부 디스크(120)와 보강 디스크(160)가 서로에 대해 위치고정을 더욱 견고히 하여 넥부(140)의 응력집중에 대한 분산을 도울 수 있다.
Further, since the present invention includes the diameter reinforcing portion 170 that enlarges the diameter of the neck portion 140, it is possible to increase the rigidity of the neck portion 140 and reduce the stress concentration occurring in the neck portion 140, 180 may allow the side disc 120 and the reinforcement disc 160 to be more rigidly positioned relative to each other to help distribute the stress concentration of the neck 140.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

100 : 싱크롤러 110 : 쉘
120 : 측부 디스크 130 : 샤프트
140 : 넥부 150 : 연장부
160 : 보강 디스크 170 : 직경보강부
180 : 보강리브100: Sink roller 110: Shell
120: side disc 130: shaft
140: neck portion 150: extension portion
160: reinforcing disk 170: diameter reinforcing portion
180: reinforcing rib

Claims (5)

양측부가 각각 측부 디스크(120)로 폐쇄된 원통형 쉘(110); 상기 쉘(110)의 양측으로 상기 측부 디스크(120)에 설치된 샤프트(130); 및 상기 측부 디스크(120)에 대한 상기 샤프트(130)의 연결부위인 넥부(140)에 걸리는 응력집중을 줄이도록 구성되는 응력집중 분산수단;을 포함하며,
상기 응력집중 분산수단은, 상기 샤프트(130)로부터 상기 쉘(110)의 내측으로 연장된 연장부(150); 및 상기 연장부(150)를 홀드하도록 상기 쉘(110)의 내측에 설치되는 적어도 하나 이상의 보강 디스크(160);를 구비하는 것을 특징으로 하는 싱크롤러(100).
A cylindrical shell 110 having both side portions closed by side discs 120; A shaft 130 installed at both sides of the shell 110 on the side disc 120; And a stress concentration dispersing means configured to reduce stress concentration on a neck portion (140), which is a connecting portion of the shaft (130), with respect to the side disc (120)
The stress concentration dispersing means includes an extension (150) extending from the shaft (130) to the inside of the shell (110); And at least one reinforcement disk (160) installed inside the shell (110) to hold the extension part (150).
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 넥부(140)에는 응력집중에 대한 지지력을 증대시키도록 직경보강부(170)가 형성된 것을 특징으로 하는 싱크롤러(100).
The method according to claim 1,
Wherein the neck portion (140) is formed with a diameter reinforcing portion (170) so as to increase a bearing force against stress concentration.
제3항에 있어서,
상기 직경보강부(170)는 상기 샤프트(130)로부터 상기 측부 디스크(120)에 이르도록 경사진 것을 특징으로 하는 싱크롤러(100).
The method of claim 3,
Wherein the diameter reinforcing portion (170) is inclined from the shaft (130) to the side disc (120).
제1항에 있어서,
상기 측부 디스크(120)와 보강 디스크(160)를 연결하는 적어도 하나 이상의 보강리브(180)가 형성된 것을 특징으로 하는 싱크롤러.The method according to claim 1,
Wherein at least one reinforcing rib (180) connecting the side disc (120) and the reinforcing disc (160) is formed.
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