KR101583955B1 - 박막제조용 소형 압연장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 박막제조용 소형 압연장치에 관한 것이다.
자세하게는 본 발명은 제1 샤프트; 상기 제1 샤프트에 결합되어, 상기 제1 샤프트의 회전에 따라 함께 회전하는 제1 압연롤러; 상기 제1 압연롤러를 중심으로 상기 제1 샤프트의 양측에 결합되어 상기 제1 샤프트를 지지하는 한 쌍의 제1 하우징; 상기 제1 하우징을 고정지지하는 베드; 상기 제1 샤프트 상부에 상기 제1 샤프트와 나란하게 배치되는 제2 샤프트; 상기 제2 샤프트에 결합되어, 상기 제2 샤프트의 회전에 따라 함께 회전하는 제2 압연롤러; 상기 제2 압연롤러를 중심으로 상기 제2샤프트의 양측에 결합되어 상기 제2 샤프트를 지지하되, 상하로 이동가능한 한 쌍의 제2 하우징; 및 상기 제1 압연롤러와 상기 제2 압연롤러 사이를 통과하는 판재를 압연하도록, 한 쌍의 상기 제2 하우징에 압하력을 제공하는 한 쌍의 압하부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막제조용 소형 압연장치를 제공한다.

Description

박막제조용 소형 압연장치{SMALL ROLLING APPARATUS FOR MANUFACTURING THIN FILM}

본 발명은 냉각압연을 통하여 금속 판재를 박막으로 성형하기 위한 것으로서, 소형화된 압연장치에 관한 것이다.

냉각압연이란 재결정 온도 이하로 회전하는 2개의 롤 사이에 재료를 통과시켜 성형 (成形) 하는 가공법이다. 즉, 재료를 가열하는 일없이 상온에서 압연하는 방법으로, 정확한 치수의 것이 얻어지고, 또 제품의 기계적 성질도 좋아진다.

일반적으로 냉각압연의 박막제조용 압연은 상업적 목적으로 대형화된 장비에 의한 제품생산으로 진행되고 있는 형편이다. 설치 공간의 대형화, 높은 구입비용, 대량의 주문자 생산방식 등이 요구된다. 결과적으로 대형 장비에서 압연되는 재료의 크기 또한 클 수밖에 없으며, 제조 공정을 거쳐 최종 재료를 얻는 데까지 적지 않은 시간이 소요될 수밖에 없는 문제가 있었다. 그렇기 때문에 다양한 두께의 금속 박막을 사용하여 여러 가지 연구와 실험을 하고자 하는 연구기관이나 대학의 입장에서는 대규모 설비의 공장을 이용하기 어려웠다. 경제성도 문제거니와 신속한 재료의 확보도 요원했다.

본 발명의 발명가들은 이러한 문제점을 효과적으로 해결하기 위하여 오랫동안 연구노력한 끝에 본 발명을 완성하게 되었다.

관련한 기술로는 대한민국 특허공개공보 제2011-0077328호(2011.07.07 공개, 선재 압연장치)가 있다.

본 발명의 목적은 연구기관이나 연구소에서 연구와 실험 목적으로 최적화하여 사용할 수 있는 신규한 압연장치를 제공하고자 함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해서는 첫째 설치와 사용이 편리한 소형 장치여야 한다. 둘째 다양한 두께의 박막을 사용자가 용이하게 얻을 수 있어야 하며, 이를 위해서 박막의 두께를 조절함에 있어 역학적으로 미세 조절이 가능한 수단이 있어야 하고, 동시에 장치의 소형화에 따른 압하력 약화의 기술적 불이익을 극복하고 압하력을 향상시킬 수 있는 해결책을 제안하고자 한다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 제1 샤프트; 상기 제1 샤프트에 결합되어, 상기 제1 샤프트의 회전에 따라 함께 회전하는 제1 압연롤러; 상기 제1 압연롤러를 중심으로 상기 제1 샤프트의 양측에 결합되어 상기 제1 샤프트를 지지하는 한 쌍의 제1 하우징; 상기 제1 하우징을 고정지지하는 베드; 상기 제1 샤프트 상부에 상기 제1 샤프트와 나란하게 배치되는 제2 샤프트; 상기 제2 샤프트에 결합되어, 상기 제2 샤프트의 회전에 따라 함께 회전하는 제2 압연롤러; 상기 제2 압연롤러를 중심으로 상기 제2샤프트의 양측에 결합되어 상기 제2 샤프트를 지지하되, 상하로 이동가능한 한 쌍의 제2 하우징; 및 상기 제1 압연롤러와 상기 제2 압연롤러 사이를 통과하는 판재를 압연하도록, 한 쌍의 상기 제2 하우징에 압하력을 제공하는 한 쌍의 압하부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 압연장치를 제공한다.

이때, 상기 압하부는, 상기 압하력을 제공하는 압하력 제공부; 및 상기 압하력 제공부와 상기 제2 하우징 사이에 배치되어 상기 압하력 제공부에서 제공된 압하력을 상기 제2 하우징에 전달하되, 하면의 일부에 돌출부가 형성되어, 상기 돌출부가 접촉하는 상기 제2 하우징의 상면의 부위에 상기 압하력의 합력의 작용점이 형성되도록 하는 압하력 미세조절부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 압하력 미세조절부는, 상기 압하력 제공부와 결합되는 상면은 수평하게형성되고, 상기 제2 하우징과 접촉하는 하면은 외측으로 갈수록 횡단면적이 작아져 경사지게 형성될 수 있다.

상기 압하력 제공부는, 회전력을 제공하는 핸들;상기 핸들에 결합되어, 상기 핸들의 회전력을 전달하는 제1 기어; 상기 제1 기어의 양측에 맞물리도록 결합되어 상기 회전력을 전달하는 한 쌍의 제2 기어; 상기 제2 기어의 중심에 결합되어 상기 제2 기어의 회전과 함께 회전하며 상기 회전력을 상기 압하력으로 전환하여 상기 압하력 미세조절부에 전달하는 전환축을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 베드와 상기 제1 샤프트 사이에 상기 제1 샤프트와 나란하게 배치되는 제3 샤프트; 상기 제3 샤프트에 결합되어, 상기 제3 샤프트의 회전에 따라 함께 회전하는 제1 백업롤러; 상기 제1 백업롤러를 중심으로 상기 제3 샤프트의 양측에 결합되되, 상기 베드에 고정되어 상기 제3 샤프트를 지지하는 한 쌍의 제3 하우징; 상기 제2 하우징과 상기 압하부 사이에 상기 제2 샤프트와 나란하게 배치되는 제4 샤프트; 상기 제4 샤프트에 결합되어, 상기 제4 샤프트의 회전에 따라 함께 회전하는 제2 백업롤러; 상기 제2 백업롤러를 중심으로 상기 제4 샤프트의 양측에 결합되어 상기 제4 샤프트를 지지하되, 상하로 이동가능한 한 쌍의 제4 하우징을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제3 샤프트에 결합되어 상기 제3 샤프트에 회전력을 전달하는 제1 유니버셜 조인트; 상기 제4 샤프트에 결합되어 상기 제4 샤프트에 회전력을 전달하는 제2 유니버셜 조인트; 상기 제1 유니버셜 조인트에 결합되고, 외부에서 전달된 회전력을 상기 제1 유니버셜 조인트에 전달하는 제3 기어; 상기 제3 기어와 맞물리도록 결합되어, 상기 제3 기어의 회전에 따라 함께 회전하며 발생된 회전력을 상기 제2 유니버셜 조인트에 전달하는 제4 기어를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제1 샤프트의 양 단부에 결합되어, 상기 제1 샤프트의 회전을 지지하는 링(RING)타입의 한 쌍의 제1 부싱(BUSHING); 및 상기 제2 샤프트의 양 단부에 결합되어, 상기 제2 샤프트의 회전을 지지하는 링 타입의 한 쌍의 제2 부싱을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 양단이 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징에 각각 결합되어, 복원력에 의하여 상기 제2 하우징을 상방향으로 지지하는 힘을 제공하는 한 쌍의 탄성부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 제1 압연롤러 및 상기 제2 압연롤러 사이의 거리를 나타내는 표시부를 더 포함할 수 있다.

위와 같은 본 발명의 과제해결수단에 따르면, 박판제조용 압연장치의 소형화를 통하여 종래 대형화된 장비 사용시 발생하는 설치 공간의 대형화, 높은 구입비용, 및 대량의 주문자 생산방식 등의 문제를 해결할 수 있다.

또한, 장비의 소형화에 따른 압하력 약화의 문제를 해결하기 위하여 압하력이 하우징에 전달되도록 롤러의 샤프트를 하우징으로 지지하고, 백업롤러(back-up roller)를 추가하여 압하력을 향상시킬 수 있다.

또한, 압하력을 미세조절하여 초박판으로 형성되는 제품의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막제조용 소형 압연장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막제조용 소형 압연장치를 나타낸 좌측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막제조용 소형 압연장치를 나타낸 우측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 압연롤러, 제2 압연롤러, 제1 백업롤러, 제2 백업롤러를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압하력 제공부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 압하력 미세조절부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 압연롤러와 제2 압연롤러에 결합된 탄성부를 확대하여 나타낸 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 박막제조용 소형 압연장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 3 각각은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막제조용 소형 압연장치를 나타낸 정면도, 좌측면도, 우측면도이다. 본 발명에 따른 박막제조용 소형 압연장치는 박막제조용 소형 압연장치로서, 제1 샤프트(711), 제1 압연롤러(700), 제1 하우징(50), 베드(1000), 제2 샤프트(611), 제2 압연롤러(600), 제2 하우징(40) 및 압하부를 포함한다.

압연을 위한 판재는 제1 압연롤러(700)와 제2 압연롤러(600) 사이를 통과하게 된다. 이때 제1 압연롤러(700)는 베드(1000)에 고정되어 상하로 이동하지 않지만, 제2 압연롤러(600)는 상하로 이동할 수 있다. 즉, 제2 압연롤러(600)가 상방향으로 이동하여 제1 압연롤러(700)와 제2 압연롤러(600) 사이 공간이 형성되며, 형성된 공간으로 압연을 위한 판재가 삽입될 수 있다. 판재 삽입 후 제2 압연롤러(600)는 하방향으로 이동하여 판재와 접촉하며 판재를 눌러주게 된다.

자세하게는 제1 압연롤러(700)는 제1 샤프트(711)에 고정결합되어 제1 샤프트(711)가 회전함에 따라 제1 압연롤러(700)도 함께 회전하게 된다. 또한 제2 압연롤러(600)는 제2 샤프트(611)에 고정결합되어 제2 샤프트(611)가 회전함에 따라 제2 압연롤러(600)도 함께 회전하게 된다. 이때, 제1 하우징(50)은 제1 압연롤러(700)의 양측, 즉 제1 샤프트(711)의 양측에 결합되어 제1 샤프트(711)를 지지하게 된다. 다시말해, 제1 샤프트(711)의 양단은 한 쌍의 제1 하우징(50) 각각에 결합되어, 제1 하우징(50) 내에서 회전하게 된다.

마찬가지로 제2 하우징(40)은 제2 압연롤러(600)의 양측, 즉 제2 샤프트(611)의 양측에 결합되어 제2 샤프트(611)를 지지하게 된다. 다시말해, 제2 샤프트(611)의 양단은 한 쌍의 제2 하우징(40) 각각에 결합되어, 제2 하우징(40) 내에서 회전하게 된다. 이때, 제1 샤프트(711)와 제2 샤프트(611), 제1 압연롤러(700)와 제2 압연롤러(600) 및 제1 하우징(50)과 제2 하우징(40) 각각은 상방향으로 나란하게 배치된다.

본 발명에 따른 압하부는 한 쌍으로 형성되고, 한 쌍의 제2 하우징(40) 각각에 압하력을 제공하게 된다. 한 쌍의 압하부에서 제공된 한 쌍의 압하력은 한 쌍의 제2 하우징(40) 각각에 전달된다. 한 쌍의 제2 하우징(40) 각각에 전달된 압하력은 제2 하우징(40)에 결합된 제2 샤프트(611)에 전달되어 제2 샤프트(611)는 하방향 힘을 받게 된다. 이에 따라 제2 샤프트(611)에 결합된 제2 압연롤러(600) 또한 하방향으로 힘을 받아 하방향으로 이동하거나 또는 하방향으로 힘을 전달하게 된다.

이때, 제1 압연롤러(700)의 상부와 제2 압연롤러(600)의 하부 사이에 삽입되는 판재에 하방향 압하력이 전달되게 된다. 또한, 제1 샤프트(711)의 회전 및 제2 샤프트(611)의 회전에 따라 제1 압연롤러(700)와 제2 압연롤러(600)가 회전하게 되고, 이에 따라 제1 압연롤러(700)와 제2 압연롤러(600) 사이에 삽입된 판재는 하방향 압하력을 전달받으며 제1 압연롤러(700)와 제2 압연롤러(600) 사이를 통과하게 된다.

본 발명에 따른 박막제조용 소형 압연장치는 압하부에서 전달된 압하력을 그대로 유지하며 하우징에 전달하여 주고, 하우징에 전달된 압하력은 다시 그대로 샤프트에 전달되며, 샤프트에 전달된 압하력은 다시 압연롤러에 전달되어, 판재의 압연에 사용됨으로써, 샤프트의 회전력을 저하시키지 않고, 압하부의 압하력을 판재에 그대로 전달할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 압하부는 압하력 제공부 및 압하력 미세조절부(400)를 포함할 수 있다. 이하 도 1, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 압하력 제공부는 압하력을 제공하여 압하력 미세조절부(400)에 전달하는 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 압하력 제공부는 회전력을 제공하는 핸들(100), 핸들(100)에 결합되어 핸들(100)의 회전력을 전달하는 제1 기어(200), 제1 기어(200)의 양측에 맞물리도록 결합되어 회전력을 전달하는 한 쌍의 제2 기어(300) 및 제2 기어(300)로부터 전달된 회전력을 압하력으로 전환하여 압하력 미세조절부(400)에 전달하는 전환축(320)을 포함한다. 제2 기어(300)는 복수의 기어이빨(310)을 포함하여 제1 기어(200)와 맞물려 회전하게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 전환축(320)은 제2 기어(300)의 중심을 관통하되, 제2 기어(300)에 고정결합되고 제2 기어(300)가 회전함에 따라 전환축(320)도 함께 회전하게 된다. 이때 전환축(320)의 하부에는 나사선(321)이 형성되어 있고, 이러한 나사선(321)은 전환축(320)이 삽입된 전환축(320) 지지대 내측에 형성된 나사선(321)과 맞물려 회전하며, 전환축(320)을 하부로 이동시킬 수 있다. 이렇게 제2 기어(300)의 회전력은 전환축(320)의 회전력으로 전달되고, 전달된 회전력은 전환축(320)이 전환축 지지대(350)에 지지되어 회전하면서 하방향으로 이동함으로써 압하력으로 전환될 수 있다.

이하 도 6을 참조하여 압하력 미세조절부(400)에 대해 설명한다. 압하력 미세조절부(400)는 압하력 제공부와 제2 하우징(40) 사이에 배치되어 압하력 제공부에서 제공된 압하력을 제2 하우징(40)에 전달하게 된다. 이때, 압하력 미세조절부(400)의 하면에는 돌출부(410)가 형성되어 돌출부(410)가 접촉하는 제2 하우징(40)의 상면의 부위에 압하력의 합력의 작용점이 형성된다.

또한, 이때, 압하력의 합력이 작용하는 작용점이 제2 하우징(40)의 상면의 중심과 제2 압연롤러(600) 사이에 작용하도록 압하력 미세조절부(400)의 돌출부(410)가 형성될 수 있다.

즉, 제2 하우징(40)에 전달되는 압하력의 합력이 작용하는 작용점이 제2 압연롤러(600) 가까이에 형성되도록 함으로써, 압하력의 제2 압연롤러(600)에 전달되는 전달률을 향상시킬 수 있게 된다. 왜냐하면, 샤프트의 중심을 벗어나 샤프트에 작용하는 수직방향 압하력은 샤프트에 수직방향 힘과, 샤프트의 중심을 기준으로 샤프트를 회전시키려는 토크로 분산되므로, 동일한 압하력 작용시 샤프트에 작용하는 압하력의 작용점이 샤프트 중심으로부터 멀어질수록 토크가 커지게 되어 샤프트에 전달되는 수직방향 힘이 작아지게 된다.

따라서, 제2 샤프트(611)를 기준으로 보았을 때, 압하력의 합력이 작용하는 작용점이 제2 샤프트(611) 중심에 가까이 갈수록 제2 하우징(40)에 전달되는 압하력의 수직방향 힘의 전달효율이 상승될 수 있다.

다시말해, 본 발명에 따른 압하력 미세조절부(400)는 제2 하우징(40)에 전달되는 압하력의 합력이 작용하는 작용점이 가능한 제2 압연롤러(600) 가까이 위치하도록 형성될 수 있다. 이때, 압하력이 작용하는 작용점의 위치를 조절함으로써, 전달되는 수직방향 압하력의 크기를 조절할 수 있게 된다.

압하력 미세조절부(400)의 압하력 합력이 제2 하우징(40)에 전달되는 작용점의 위치가 조절됨으로써 토크의 크기를 조절하고, 이에 따라 제2 하우징(40)에 전달되는 수직방향 압하력의 크기를 정밀하게 조절할 수 있게 된다. 이와 같이 제2 하우징(40)에 전달된 압하력은 제2 샤프트(611)를 거쳐 제2 압연롤러(600)에 전달되고, 제2 압연롤러(600)에 전달된 압하력은 압연을 위하여 제1 압연롤러(700)와 제2 압연롤러(600) 사이에 삽입되는 판재에 작용하게 되어, 결국 판재에 작용하는 압하력을 정밀하게 조절할 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 압하력 미세조절부(400)는 도 6에 도시된 바와 같이, 외측으로 갈수록 테이퍼지게 형성될 수 있다. 즉, 압하력 제공부와 결합되는 상면은 수평하게 형성되나, 제2 하우징(40)과 접촉하는 하면은 외측으로 갈수록 횡단면적이 작아져 경사지게 형성된다. 이러한 압하력 미세조절부(400)의 형상에 따라서, 제2 하우징(40)에 전달되는 압하력의 합력의 작용점은 최대한 제2 압연롤러(600) 가까이에 작용되어, 압하력의 수직방향 힘을 제2 하우징(40)에 최대한 전달할 수 있게 된다. 이때, 압하력 미세조절부(400)는 볼트(420)에 의하여 압하력 미세조절부(400) 지지대에 나사결합되어 고정될 수 있다.

본 발명은 압연장치의 소형화에 따른 압하력 저하의 문제를 해결하기 위하여 추가적인 백업롤러를 더 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 박막제조용 소형 압연장치는 제1 백업롤러(800)와 제2 백업롤러(500)를 더 포함한다.

제1 백업롤러(800)는 베드(1000)와 제1 압연롤러(700) 사이에 위치하고, 제1 백업롤러(800)를 회전시키는 제3 샤프트(811)는 베드(1000)와 제1 샤프트(711) 사이에 제1 샤프트(711)와 나란하게 배치된다. 이때 제3 샤프트(811)는 외부로부터 전달되는 회전력에 의하여 회전할 수 있다. 제3 하우징(60)은 제3 샤프트(811)의 양측, 즉 제1 백업롤러(800)를 중심으로 좌우 양측에 결합되고, 베드(1000)에 고정되어 제3 샤프트(811)를 지지하는 역할을 한다.

이와 유사하게 제2 백업롤러(500)는 제2 압연롤러(600) 상부에 위치하여 제2 압연롤러(600)에 추가적인 하중을 전달하는 것으로서, 제4 샤프트(511)에 결합된다. 제4 샤프트(511)는 제2 하우징(40)과 압하부 사이에 제2 샤프트(611)와 나란히 배치되고, 회부로부터 전달되는 회전력에 의하여 회전하게 된다. 제4 샤프트(511)가 회전함에 따라 제4 샤프트(511)에 결합된 제2 백업롤러(500)도 함께 회전하게 된다. 제4 하우징(30)은 제2 백업롤러(500)를 중심으로 제4 샤프트(511) 양측에 결합되어 제4 샤프트(511)를 지지하게 된다. 이때, 제4 하우징(30)은 제2 하우징(40)과 함께 상하로 이동할 수 있다.

본 발명에 따른 박막제조용 소형 압연장치는 상술한 바와 같이, 압연장치의 소형화에 따른 압하력 저하문제를 해결하기 위하여, 제1 압연롤러(700)와 제2 압연롤러(600) 외측으로 제3 백업롤러와 제4 백업롤러를 추가적으로 구비할 수 있다. 즉, 제4 백업롤러의 하중이 제2 압연롤러(600)에 전달되게 하여 압연을 위한 판재에 전달되는 압하력의 증가를 가져올 수 있게 된다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 박막제조용 소형 압연장치는 제1 백업롤러(800) 및 제2 백업롤러(500)를 회전시키기 위한 추가적인 장치인 제3 기어(820) 및 제4 기어(520)가 구비되어 있음을 알 수 있다. 즉, 외부에서 전달된 회전력이 제3 기어(820)에 전달되고, 제3 기어(820)에 전달된 회전력은 제3 기어(820)의 중심축과 결합된 제1 유니버셜 조인트(815)에 전달되고, 나아가 제1 유니버셜 조인트(815)가 결합된 제3 샤프트(811)에 전달되게 된다. 제3 샤프트(811)에 결합된 회전력은 결국 제1 백업롤러(800)를 회전시키게 된다.

제4 샤프트(511)는 제2 샤프트(611)와 마찬가지로 상하이동가능하게 형성된다. 이때, 제4 샤프트(511)가 상방향으로 이동하더라도, 제4 샤프트(511)에 결합된 제2 유니버셜 조인트(515)에 의하여 제4 기어(520)는 상방향으로 이동없이 제3 기어(820)와 맞물림을 유지할 수 있다.

제3 기어(820)가 회전시 이와 맞물리도록 결합된 제4 기어(520) 또한 회전하게 되고, 제4 기어(520)의 중심축과 제4 샤프트(511) 사이에 결합된 제2 유니버셜 조인트(515)는 제4 기어(520)의 회전력을 제4 샤프트(511)에 전달하여 제4 샤프트(511)를 회전시키게 된다. 결국, 제 4기어의 회전력은 제4 샤프트(511)에 전달되어 결국 제2 백업롤러(500)를 회전시키는 동력으로 작용하게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제4 기어(520)는 회전을 위한 별도의 외부 동력을 구비하지 않고, 제3 기어(820)에 제공된 외부동력에 의하여, 추가적인 동력없이도 제3 기어(820)의 회전과 맞물려 회전하게 된다.

제3 기어(820)와 제4 기어(520)의 회전에 따라 전달되는 회전력은 제3 샤프트(811) 및 제4 샤프트(511) 각각을 거쳐, 결국 제1 백업롤러(800)와 제2 백업롤러(500)를 회전시키게 된다. 제1 백업롤러(800)와 맞다아 접촉하고 있는 제1 압연롤러(700)는 제1 백업롤러(800)의 회전에 따라 함께 회전하게 되고, 이와 마찬가지로, 제2 백업롤러(500)와 맞닿아 접촉하고 있는 제2 압연롤러(600)도 제2 백업롤러(500)의 회전에 따라 함께 회전하게 된다. 즉, 이 경우 제1 샤프트(711) 및 제2 샤프트(611)의 회전에 따라 제1 압연롤러(700) 및 제2 압연롤러(600)가 회전하는 것이 아니라 제1 압연롤러(700) 및 제2 압연롤러(600)의 회전에 따라 제1 샤프트(711) 및 제2 샤프트(611)가 회전하게 되는 것이다.

도 4 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 박막제조용 소형 압연장치는 제1 샤프트(711)의 양단부와 제2 샤프트(611)의 양단부에 각 샤프트의 회전을 지지하는 부싱을 더 포함할 수 있다. 즉, 제1 부싱(712)은 한 쌍으로 형성되고, 제1 샤프트(711)의 양단부에 결합된다. 이때 제1 부싱(712)은 링타입으로 형성되어 제1 샤프트(711)의 양단부가 제1 부싱(712)의 링 내부로 삽입된다. 즉, 제1 샤프트(711)의 양단부는 한 쌍의 제1 부싱(712)에 삽입되어 그 회전이 지지될 수 있다.

이와 마찬가지로, 제2 부싱(612)은 한 쌍으로 형성되고, 제2 샤프트(611)의 양단부에 결합된다. 이때 제2 부싱(612)은 링타입으로 형성되어 제2 샤프트(611)의 양단부가 제2 부싱(612)의 링 내부로 삽입된다. 제2 샤프트(611)의 양단부는 한 쌍의 제2 부싱(612)에 삽입되어 그 회전이 지지될 수 있다.

제1 샤프트(711)와 제2 샤프트(611)의 회전을 지지하기 위하여 제1 샤프트(711)와 제2 샤프트(611) 주변에 볼베어링을 결합시, 박막을 제조하기 위한 강한 압하력으로 볼이 손상되거나 파손될 수 있기 때문에, 본 발명은 볼베어링 대신 부싱을 포함하여 회전을 지지하며 상술한 볼베어링의 문제점 발생을 방지할 수 있게 된다.

이와 다르게 제3 샤프트(811)와 제4 샤프트(511)의 양단부 주변에는 제1 볼베어링(812)과 제2 볼베어링(512)을 더 포함하여 제3 샤프트(811) 및 제4 샤프트(511)의 회전을 지지하기 하게 된다. 볼베어링은 부싱보다는 회전에 의한 마찰력이 적어 회전에 의한 손실이 적게 된다. 제3 샤프트(811)와 제4 샤프트(511)는 제1 샤프트(711) 및 제2 샤프트(611)에 비하여 상대적으로 볼베어링 파손 가능성이 적기 때문에 볼베어링을 사용할 수 있다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 박막제조용 소형 압연장치는 한 쌍의 탄성부(20)를 더 포함할 수 있다. 한 쌍의 탄성부(20)는 양단이 제1 하우징(50)과 제2 하우징(40) 각각에 결합되어, 탄성부(20)의 복원력에 의하여 제2 하우징(40)을 상방향으로 지지하는 힘을 제공한다. 즉, 상부에저 전달되는 압하력이 없는 경우, 탄성부(20)의 복원력에 의하여 제2 하우징(40)이 상부로 이동하게 되고, 제2 하우징(40)이 이동함에 따라 이에 결합된 제2 샤프트(611), 및 제2 샤프트(611)에 결합된 제2 압연롤러(600)가 상방향으로 이동하게 된다. 이때, 탄성부(20)의 복원력은 제2 하우징(40), 제2 샤프트(611), 제2 압연롤러(600)의 총 하중보다 크게 형성되어야 함은 자명하다.

제2 압연롤러(600)가 상방향으로 이동하여 제2 압연롤러(600)와 제1 압연롤러(700) 사이의 공간이 형성되고, 형성된 사이 공간에 압연을 위한 판재를 삽입할 수 있게 된다. 판재를 삽입한 다음, 압하력을 제공하여 제2 압연롤러(600)를 하방향으로 이동시켜 판재의 압연을 진행하게 된다. 이때 제공되는 압하력과 상술한 총 하중은 탄성부(20)의 복원력을 커버할 수 있을 정도로 충분히 크게 형성되어야 함은 자명하다. 또한, 도 7에서와 같이 본발명에 따른 탄성부(20)는 탄성체인 스프링일 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 박막제조용 소형 압연장치는 표시부(10)를 더 포함할 수 있다. 표시부(10)는 제1 압연롤러(700)와 제2 압연롤러(600) 사이의 거리를 나타내는 것으로서, 제1 압연롤러(700)와 제2 압연롤러(600) 사이의 좌우 거리를 나타내도록 한 쌍으로 형성될 수 있다. 한 쌍으로 형성된 표시부(10)는 측정된 좌우 제1 압연롤러(700)와 제2 압연롤러(600)의 간격을 표시함으로써, 좌우 간격의 차이를 사용자가 바로 확인할 수 있고, 이에 따라 사용자는 좌우 균일한 압하력을 제공하기 위한 조치를 취할 수 있게 된다. 따라서 균일한 압하력을 판재에 제공하여 정밀한 박막을 제조하는 데 도움을 줄 수 있다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

[부호의 설명]

10: 표시부

20: 탄성부

30: 제4 하우징

40: 제2 하우징

50: 제1 하우징

60: 제3 하우징

100: 핸들

200: 제1 기어

300: 제2 기어

310: 기어이빨

320: 전환축

321: 나사선

350: 전환축 지지대

400: 압하력 미세조절부

410: 돌출부

420: 볼트

500: 제2 백업롤러

511: 제4 샤프트

512: 제2 볼베어링

515: 제2 유니버셜 조인트

520: 제4 기어

600: 제2 압연롤러

611: 제2 샤프트

612: 제2 부싱

700: 제1 압연롤러

711: 제1 샤프트

712: 제1 부싱

800: 제1 백업롤러

811: 제3 샤프트

812: 제1 볼베어링

815: 제1 유니버셜 조인트

820: 제3 기어

1000: 베드

Claims (9)

1. 박막제조용 소형 압연장치로서:
   제1 샤프트;
   상기 제1 샤프트에 결합되어, 상기 제1 샤프트의 회전에 따라 함께 회전하는 제1 압연롤러;
   상기 제1 압연롤러를 중심으로 상기 제1 샤프트의 양측에 결합되어 상기 제1 샤프트를 지지하는 한 쌍의 제1 하우징;
   상기 제1 하우징을 고정지지하는 베드;
   상기 제1 샤프트 상부에 상기 제1 샤프트와 나란하게 배치되는 제2 샤프트;
   상기 제2 샤프트에 결합되어, 상기 제2 샤프트의 회전에 따라 함께 회전하는 제2 압연롤러;
   상기 제2 압연롤러를 중심으로 상기 제2샤프트의 양측에 결합되어 상기 제2 샤프트를 지지하되, 상하로 이동가능한 한 쌍의 제2 하우징; 및
   상기 제1 압연롤러와 상기 제2 압연롤러 사이를 통과하는 판재를 압연하도록, 한 쌍의 상기 제2 하우징에 압하력을 제공하는 한 쌍의 압하부를 포함하고,
   상기 압하부는,
   상기 압하력을 제공하는 압하력 제공부; 및
   상기 압하력 제공부와 상기 제2 하우징 사이에 배치되어 상기 압하력 제공부에서 제공된 압하력을 상기 제2 하우징에 전달하되, 하면의 일부에 돌출부가 형성되어, 상기 돌출부가 접촉하는 상기 제2 하우징의 상면의 부위에 상기 압하력의 합력의 작용점이 형성되도록 하는 압하력 미세조절부를 포함하고,
   상기 압하력 미세조절부는,
   상기 압하력 제공부와 결합되는 상면은 수평하게 형성되고, 상기 제2 하우징과 접촉하는 하면은 외측으로 갈수록 횡단면적이 작아져 경사지게 형성되어 상기 돌출부를 형성함으로써, 상기 제2 샤프트의 중심에 가까운 위치에서 상기 돌출부와 상기 제2 하우징의 상면의 부위가 접촉하는 것을 특징으로 하는 박막제조용 소형 압연장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 압하력 제공부는,
   회전력을 제공하는 핸들;
   상기 핸들에 결합되어, 상기 핸들의 회전력을 전달하는 제1 기어;
   상기 제1 기어의 양측에 맞물리도록 결합되어 상기 회전력을 전달하는 한 쌍의 제2 기어;
   상기 제2 기어의 중심에 결합되어 상기 제2 기어의 회전과 함께 회전하며 상기 회전력을 상기 압하력으로 전환하여 상기 압하력 미세조절부에 전달하는 전환축을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막제조용 소형 압연장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 베드와 상기 제1 샤프트 사이에 상기 제1 샤프트와 나란하게 배치되는 제3 샤프트;
   상기 제3 샤프트에 결합되어, 상기 제3 샤프트의 회전에 따라 함께 회전하는 제1 백업롤러;
   상기 제1 백업롤러를 중심으로 상기 제3 샤프트의 양측에 결합되되, 상기 베드에 고정되어 상기 제3 샤프트를 지지하는 한 쌍의 제3 하우징;
   상기 제2 하우징과 상기 압하부 사이에 상기 제2 샤프트와 나란하게 배치되는 제4 샤프트;
   상기 제4 샤프트에 결합되어, 상기 제4 샤프트의 회전에 따라 함께 회전하는 제2 백업롤러;
   상기 제2 백업롤러를 중심으로 상기 제4 샤프트의 양측에 결합되어 상기 제4 샤프트를 지지하되, 상하로 이동가능한 한 쌍의 제4 하우징을 더 포함하는 박막제조용 소형 압연장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제3 샤프트에 결합되어 상기 제3 샤프트에 회전력을 전달하는 제1 유니버셜 조인트;
   상기 제4 샤프트에 결합되어 상기 제4 샤프트에 회전력을 전달하는 제2 유니버셜 조인트;
   상기 제1 유니버셜 조인트에 결합되고, 외부에서 전달된 회전력을 상기 제1 유니버셜 조인트에 전달하는 제3 기어;
   상기 제3 기어와 맞물리도록 결합되어, 상기 제3 기어의 회전에 따라 함께 회전하며 발생된 회전력을 상기 제2 유니버셜 조인트에 전달하는 제4 기어를 더 포함하는 박막제조용 소형 압연장치.
   
7. 제5항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 샤프트의 양 단부에 결합되어, 상기 제1 샤프트의 회전을 지지하는 링(RING)타입의 한 쌍의 제1 부싱(BUSHING); 및
   상기 제2 샤프트의 양 단부에 결합되어, 상기 제2 샤프트의 회전을 지지하는 링 타입의 한 쌍의 제2 부싱을 더 포함하는 박막제조용 소형 압연장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   양단이 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징에 각각 결합되어, 복원력에 의하여 상기 제2 하우징을 상방향으로 지지하는 힘을 제공하는 한 쌍의 탄성부를 더 포함하는 박막제조용 소형 압연장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1 압연롤러 및 상기 제2 압연롤러 사이의 거리를 나타내는 표시부를 더 포함하는 박막제조용 소형 압연장치.
   
   

Images