KR100216383B1 - 유막 베어링 조립체 및 이에 사용되는 가요성 시일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가요성 시일(28)은 롤 네크에 고성튄 슬리브(10)와 인점한 위치의롤 네크의 테이퍼부(6) 상에 장착되고 저널 표면을 한정하는 롤링 밀 네의 롤(2)을위한 유막 베어링 조립체에 있어서, 시일(28)의 단부를 오버랩하고 방사상으로 한정함으로써 롤 네크의 고속 회전중에 시일(28)의 원심 비틀림에 견디도록 형상화된 슬리브(10)의 단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

[발명의 명칭]

유막 베어링 조립체 및 이에 사용되는 가요성 시일

[발명의 배경]

1.발명의 분야

본 발명은 대체로 롤링 밀 내의 롤을 위한 유막 베어링 및 네크 시일에 관한것으로써, 특히 원심력에 의한 시일의 변형에 저항하기 위한 개선된 수단에 관한것이다.

2.종래 기술의 설명

종래의 롤링 밀 유막 베어링 및 네크 시일은 미합중국 특허 제4,165,881호 및제4,586,720호에 기재되어 있다. 이들 장치들에 있어서, 가요성 네크 시일들은 이들 시일이 장착되는 롤 네크의 테이퍼부로부터 떨어지려 하는 원심력을 받게 된다.

수년간, 원심 변형에 저항하기 위해, 시일 본체에 금속 보강재가 함침식 또는 외부부가식으로 제공되어 있다.

본 발명의 제1 목적은 원심력을 견디는 네크 시일의 성능을 더 개선하기 위한것이다.

본 발명의 제2 목적은 함침된 또는 외부 부가된 금속 보강재를 추가하지 않아도 네크 시일이 원심 비틀림에 견디게 하기 위한 것이다.

[발명의 요약]

이후에 더욱 상술하는 바와 같은 본 발명의 양호한 실시예에 있어서, 본 발명의 여러 목적 및 이점들은 슬리브 단부 내부에 방사상으로 한정된 시일 단부가 네크 시일 본체의 인접 단부 및 롤 네크 슬리브 사이에서 오버랩되어 상호 로킹되게 네크 시일 본체의 인접 단부 및 롤 네크 슬리브를 재형성함으로써 달성된다. 이런 방사상 억제는 별도의 함침된 또는 외부 부가된 보강재를 추가하지 않아도 원심 시일 변형에 대한 저항을 층분히 증가시킨다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 일 실시예에 따른 시일 조립체의 부분 횡단면도이다.

제2도는 제1도의 일부의 확대도이다.

제3도 및 제4도는 선택적 실시예를 도시한 제2도와 유사한 도면이다.

[도시된 실시예의 상세한 설명]

제1도 및 제2도를 참조하면, 이들 도면에는 단부면(4) 및 이 단부면을 일반 테이퍼 단부(8)로 안내하는 테이퍼 중간부(6)를 구비한 롤 네크를 갖는 롤(2)이 도시되어 있다. 슬리브(10)는 테이퍼 단부(8) 상에 장착되고 롤 네크에 그와 함께 회전하기 위한 종래의 수단(도시 안됨)에 의해 고정된다. 슬리브(10)는 롤 초크(18)내에 보유된 고정 부싱(16)의 내부 베어링면(14) 내에서 회전하도록 저널되는 외부 베어링면(12)을 갖는다.

슬리브(10)는 롤과 함께 회전하지만 롤 초크(18) 및 고정 부싱(16)은 고정되어

있다. 베어링면(12, 14)들 사이에는 이들 표면(12, 14) 사이에 유체 역학적으로생성된 막을 지지하기 위한 충분한 양의 오일이 연속적으로 공급된다. 롤 초크의 원형 확장부(20)는 그 하부에 베어링에서 빠져 나오는 오일이 연속적으로 모이는 섬프(22)를 제공한다. 오일은 베어링면으로 다시 재순환되도록 적절한 배관(도시안됨)을 통해 섬프로부터 인출될 수도 있다.

롤(2)이 습윤 상태 하에서 작동하게 되면 냉각 유체는 롤(2)을 일정하게 흐르고 단부면(4)으로 흘러내린다. 냉각제를 롤 외부로 배출하려는 원심력에도 불구하고, 일부의 냉각제는 롤 네크를 따라 베어링 방향으로 작용되는 경향이 있다.

시일 조립체(26) 및 베어링 조립체의 일부를 형성하는 가요성 네크 시일(28)은 베어링 오일이 냉각 유체에 의해 오염되는 것으로부터 그리고 반대로 베어링으로부터 오일이 손실되는 것을 막기 위한 것이다.

가요성 네크 시일(28)은 롤 네그의 테이퍼 중간부(6)와 시일 결합하는 립(32a, 32b)을 구비한 가요성 원형 시일 본체(30)를 포함한다. 네크 시일(28)은 고무 같은 적당한 탄성 재료로 만들어진다. 양호하게는 시일 본체(30)는 미합중국 특허 제3,330,567호에 기재된 것처럼, 코일 스프링(34) 및 강재 케이블(36)의 함침에 의해 내부적으로 보강된다. 립(32b)도 외부 스프링(33)에 의해 방사상 강제된다.

네크 시일이 제1도에 도시된 바와 같은 장착 위치에 있을 때, 시일 본체(30)는 롤(2)의 회전축에 평행한 외부 원통면(38)을 갖는다. 한 쌍의 축방향으로 이격된 원형 가요성 플랜지(40a, 40b)는 시일 본체(30)의 외부 원통면(38)의 양단부에 일체로되어 그로부터 방사 외향 연장한다. 플랜지(40a, 40b)에는 가요성 립(42a, 42b)을 제공하는 것이 좋다.

시일 조립체는 또한 롤 초크(18) 상에 장착된 강성 원형 시일 단부판(44)을 포함한다. 시일 단부판은 롤(2)의 회전축에 수직한 방사상 내향 연장 강성 플랜지(46)를 갖는다. 플랜지(46)의 내부 에지는 가요성 시일 본체 상의 외부 원통면(38)과 방사상으로 이격된다. 시일 단부판(44)은 강성 플랜지(46)의 기부로부터 대향 연장한 견부(48a, 48b)를 더 포함한다. 견부(48a, 48b)는 가요성 시일 플랜지(40a, 40b)를 둘러싸고 가요성 립(42a, 42b)에 의해 미끄럼 접촉되도록 정렬된다.

시일 조립체(26)는 시일 단부판의 견부(48a, 48b)로부터 방사상 외향 연장한부가 플랜지(52)와, 롤의 단부면(4)을 결합시킨 탄성 버튼(56)을 임의로 갖고 가요성 시일 본체(58)에 접촉된 시일 내부 링의 내부 에지를 갖는 시일 내부 링(54) 그리고 시일 내부 링(54)을 둘러싸고 내부 링의 하부 측면을 통해 연장한 배수 포트(62)를 갖는 시일 외부 링(60)을 더 포함한다.

롤링 작업중에, 상술된 장치는 아래의 방식 즉, 시일 내부 링(54), 가요성 네크 시일(28) 및 슬리브(10)가 롤 네크와 함께 회전하도록 작동되게 된다. 시일 외부 링(60), 시일 단부판(44), 초크(18) 및 부싱(16)은 고정 상태를 유지하게 된다. 윤활유는 베어링면들(12, 14) 사이로부터 지속적으로 유동하게 되고 따라서 섬프(22)로 향한다. 대부분의 이런 오일은 네크 시일(28) 상에 회전 플링어(64)에 의해 재윤활되게 된다. 플링어(64)에 의해 계속 통과하는 오일은 회전 플랜지(40b)에 의해 재윤활되고 견부 표면(50)을 밀봉 결합시키는 가요성 립(42b)에 의해 플랜지(40b)와 견부 표면(50) 사이로 배출되는 것이 방지되게 된다. 마찬가지로, 롤(2)에 적용된 냉각제의 대부분은 회전 내부 시일 링(54)에 의해 재윤활되게 된다. 시일 내부 링(54)에 의해 계속 통과하는 냉각제는 네크 시일(28) 상의 회전 플랜지(40a)에 의해 재윤활되게 되고 가요성 립(42a)에 의해 플랜지(40a)와 그 둘레의 견부(48a) 사이로 통과하는 것이 방지된다.

롤 네크가 회전하게 되면 네크 시일(28)은 원심적으로 변형되는 경향이 생긴다. 이러한 번형은 내부 보강재(34, 36)에 의해, 그리고 립(32b)으로 둘러싸인 외부 스프링(33)에 의해 저항을 받게 되다. 금속 밴드(도시되지 않음)의 형상 내부의 외부 보강재는 또한 시일 본체의 외부 원통면(38)에 적용될 수도 있다.

그러나, 이러한 추가된 보강재는 시일의 일체형 플링어(64)를 포함하고 외부본체부(30a)가 롤 네크로부터 잡아당기는 경향을 효과적으로 견디지 못한다. 본발명은 슬리브(10)의 내부 단부에 의해 오버랩되어 단부 내부에 방사상으로 한정되는 시일 본체의 외부 단부를 형상화함으로써 이런 문제에 접근하고 있다. 양호하게는 슬리브의 단부면에 슬리브의 원형 단부 견부(68)가 축방향으로 수납되는 원형리세스(66)를 제공함으로써 달성된다.

제1도 및 제2도에 도시된 실시예에 있어서, 견부는 리세스 하부(70)와 접촉한단부면과 롤 네크부(6)의 테이퍼와 동일한 방향으로 테이퍼된 계면(72)을 따라 리세스의 벽과 접촉하는 외면을 갖는다. 제3도는 계면(72')이 롤 네크부(6)의 테이퍼에 대향한 방향으로 테이퍼되는 다른 실시예를 도시한다. 제4도에서, 계면(72)은 원통형이다.

본 명세서에 개시된 각각의 실시예에 있어서, 슬리브 견부(68)는 슬리브(10)의 내부 단부에 의해 오버랩되고 방사상으로 상호 로킹된다. 이러한 것은 시일의 외부 단부가 원심력으로 비틀리려는 경향을 저지할 수 있다. 제1도 및 제2도에 도시된 계면 테이퍼는 시일이 롤 네크 상의 베어링 조립체의 장착 중에 리드-인(lead-in)을 제공하기 때문에 보다 적합한데 이것은 특히 슬리브로부터 분리될 때 바람직하다. 슬리브의 단부는 항상 시일(74)에 대해 가압하고, 고속 회전중에 겪게되는 원심력은 슬리브와 시일 사이에 안정된 쐐기 작용을 일으키게 된다.

제3도의 계면 역 테이퍼는 시일과 슬리브 사이를 축방향 상호 로킹을 확립하게되어 베어링 조립체의 장착 및 분리중에 이들 부품들이 조립 상태를 유지하는 것을 돕는다.

Claims (13)

1. 롤 네크와 연관하여 고정되어 있고 베어링 초크(18) 내부에 고정된 부싱(16) 내에서 회전되도록 저널된 슬리브(10) 내에 수용된 저감된 직경의 단부(8)까지 이어진 중간 테이퍼부(6)을 구비한 네크를 롤링 밀에서의 롤(2)이 갖고 있으며, 상기 초크와 연관하여 고정된 시일 단부판(44)에 의해 둘러싸인 위치에서 함께 회전하도록 상기 테이퍼부상에 가요성 시일이 장착되어 있으며, 상기 시일은 상기 테이퍼부와 시일 접촉하는 탄성 립(32a 32b) 및 상기 시일 단부판과 시일 접촉하는 방사상 플랜지(40a, 40b)를 가진 시일 본체(30)를 구비하는, 롤링 밀에서의 롤을 위한 유막 베어링 조립체에 있어서,

   상기 슬리브(10)의 단부는 상기 시일 본체의 단부를 오버랩하고 방사상으로 한정하도록 된 것을 특징으로 하는 유막 베어링 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 슬리브는 내부에 원형 리세스(66)를 구비한 단부면을 구비하고, 상기 시일 본체(30)의 단부는 상기 리세스에 수납되는 것을 특징으로 하는 유막 베어링 조립체.
3. 제2항에 있어서, 상기 시일 본체(30)의 단부는 상기 슬리브의 회전축을 둘러싸는 상호 계면(72)을 따라 상기 리세스의 측면에 의해 방사상으로 한정된 접촉면을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 유막 베어링 조립체.
4. 제3항에 있어서, 상기 계면(72)은 테이퍼진 것을 특징으로 하는 유막 베어링 조립체.
5. 제4항에 있어서, 상기 계면(72)은 상기 롤 네크의 중간부의 테이퍼 방향으로 테이퍼진 것을 특징으로 하는 유막 베어링 조립체.
6. 제4항에 있어서, 상기 계면(72')은 상기 롤 네크의 중간부의 테이퍼 방향에 대향한 방향으로 테이퍼진 것을 특징으로 하는 유막 베어링 조립체.
7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리세스의 하부는 상기 시일 본체(30) 상의 단부면(74)과 접촉하는 것을 특징으로 하는 유막 베어링 조립체.
8. 상기 항 중 어느 한 항에 따르는 유막 베어링 조립체에 사용되며, 롤 네크와 시일 결합하도록 된 가요성 립(32a, 32b)과 시일 단부판에 시일 접촉하도록 된 방사상 플랜지(40a, 40b)를 가진 시일 본체(30)를 포함하는 가요성 시일에 있어서,

   상기 시일 본체(30)는 그 외측 단부에서 상기 베어링 초크(18)의 슬리브(10)와 결합하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가요성 시일.
9. 제8항에 있어서, 상기 시일 본체(30)의 외측 단부에는 테이퍼(72')가 형성된 것을 특징으로 하는 가요성 시일.
10. 제9항에 있어서, 상기 시일 본체에는 역 테이퍼(72')가 형성된 것을 특징으로 하는 가요성 시일.
11. 제8항에 있어서, 상기 시일 본체에는 원통면(72)이 형성된 것을 특징으로 하는 가요성 시일.
12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시일 본체는 탄성의 고무 재료로 성형되고 스프링(34)에 의해 내부적으로 보강되는 것을 특징으로 하는 가요성 시일.
13. 제11항에 있어서, 상기 시일 본체는 내부 케이블(36)에 의해 보강되는 것을 특징으로 하는 가요성 시일.