JPH0451244B2 - - Google Patents

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JPH0451244B2
JPH0451244B2 JP58049084A JP4908483A JPH0451244B2 JP H0451244 B2 JPH0451244 B2 JP H0451244B2 JP 58049084 A JP58049084 A JP 58049084A JP 4908483 A JP4908483 A JP 4908483A JP H0451244 B2 JPH0451244 B2 JP H0451244B2
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JP
Japan
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mounting flange
bearing
roll
flange
sealing
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JP58049084A
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Eru Inisu Junia Chaarusu
Esu Sarutaa Junia Rooeru
Boguhoshian Harii
Etsuchi Uirukinson Donarudo
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Siemens Industry Inc
Original Assignee
Morgan Construction Co
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Publication date
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/07—Adaptation of roll neck bearings
    • B21B31/078—Sealing devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3436—Pressing means
    • F16J15/3456—Pressing means without external means for pressing the ring against the face, e.g. slip-ring with a resilient lip
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S277/00—Seal for a joint or juncture
    • Y10S277/924—Deformation, material removal, or molding for manufacture of seal

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、圧延装置に採用される種類の油膜型
軸受に用いられる改良されたウオーターガード
（Water guard）をもつ防水機構に関する。
従来技術の説明 米国特許第4071255号に例として示されている
ように、従来の防水機構は、油膜型軸受の外側シ
ールリングに外側から適用される円形の弾性エレ
メントより成る。本願明細書に添付された第１図
に示すように、従来技術の圧延装置のロール１０
の一端は、中間のテーパ部分１４を介して縮径部
分１６に接続されており、この縮径部分はスリー
ブ１８によつて包囲されている。このスリーブ１
８は、キーなどによつてロール首部に固定されて
おり、チヨツク２２内に固定されたブツシユ２０
内に支承されている。油は途切れることなくこの
スリーブ１８とブツシユ２０の間に供給され、全
体を２４で示されるシール組立体が中間テーパ部
分１４を包囲し、上記軸受から油がもれるのを防
止し、外部から供給された冷却水および、ゴミ、
水あかのような内部時な汚れが軸受に侵入するの
を防止する。
上記シール組立体２４は、柔軟なフランジ付着
部シール２６と内側にシールリング２８とを含
み、両者はロールと一緒に回転するように支持さ
れる。このシール組立体２４は更に、シール端板
３０、外側シールリング３２、およびウオーター
ガード３４を含み、これら三者はチヨツク２２と
一定の関係を有するように配設される。かような
シール機構は、当業者間に周知であるので、上記
のウオーターガード３４と外側シールリング３２
以外についてのこれ以上の説明は不要である。
上記ウオーターガードの主要目的は、冷却水や
内在汚染物の軸受内への望ましくないそして潜在
的な不都合性を有する侵入を防止するための最初
の防衛線を形成するにある。外側シールリング３
２の役割は、上記ウオーターガードの場合とはい
くらか異なる。この外側シールリングは、内側シ
ールリング２８と協働して、排水孔３２ａに通ら
なる密封ラビリンスを確立する。この外側シール
リングはまた、外側から適用されたウオーターガ
ード３４を支持するサポートとして機能する。
しかしながら、軸受をロール首部から取外すと
き、外側シールリング３２は内側シールリング２
８と接触するが、その力が大きいので、この内側
シールリングは首部シール２６と共にロール首部
から外れてしまう。また明らかなように、圧延加
工中に推力を受けないよう側のロール首部は、熱
膨脹、寸法誤差などによつて、チヨツク２２の軸
方向に移動あるいは「浮動」する傾向がある。こ
の軸方向浮動も、もし許容できる範囲内ならば軸
受をこわすこともない。
この点に外側シールリング３２の重要性が存在
するであつて、ロール端面１２はシールリング３
２に対して衝合し、その軸方向浮動は制約され、
この結果、内部の軸受要素は破壊をまぬがれる。
ウオーターガード３４を確実なシールとして機
能させるめ、その弾力リツプ３４ａは、ロール端
面１２と接触する連続的なシールコンタクト材を
形成しなければならない。しかしこれは、シール
の通常の摩耗部分を修正するためロールを再研摩
できる可能性を制約する。たとえば、第１図に示
すように、ロールの直径をD1以下に研削すると、
ウオーターガードのリツプ３４ａとロール端面１
２の間の密浮関係が失なわれてしまう。もしロー
ルの直径をD2に研削しても上述のような不都合
が発生しないとすれば、ロールの寿命はかなり延
びることになる。
ロールの使用期間を延長させるため、軸受の設
計者は第２図に示すような代りのウオーターガー
ドを提案している。実質的にこの軸受によれば、
円形のスタンプ材４０に接着されて補強された弾
性部材３８が設けられる改良ウオーターガード３
６の採用により、外側シールリング（第１図にお
ける３２）は不必要となる。かような設計変更に
より、ロールの直径はD2にまで研削することが
可能となつたが、思わぬ問題がこれによつて生じ
たのである。つまり、円形のスタンプ材４０は、
第１図の外側シールリング３２と比較して強度的
に弱いということである。
上記金属スタンプ材４０は、軸受が取外される
とき、内側のシールリング２８と首部シール２６
をロールの首部から引出すのに必要な力には耐え
られるが、ロールの移動を阻止するほど丈夫では
ない。つまり、ロールが必要以上に浮動しようと
するときは、ロール端部がウオーターガード３６
に衝合するので、金属スタンプ材４０は変形して
しまい、おまけにこのスタンプ材は弾力性をもつ
てないのでこの変形は永久的になつてしまう。こ
の結果、ウオーターガードは回復不可能なほどの
損傷を与えられるだけでなく、ロールが安全限度
を超えて浮動すると、軸受の内部要素までこわさ
れてしまう危険がある。
これらの危険性を避けるため、軸受の設計技術
者は第３図に示すような更に他の変形例を提案し
た。図示のように、ウオーターガード４２は同じ
く弾性部材４４により成り、この部材は金属スタ
ンプ材４６に接着され、補強される。このスタン
プ材は、シール端板内の凹部４８内に支持され、
シール端板上の突出肩部５０が、ロールの浮動制
限停止具として機能する。くり返すが、この金属
スタンプ材４６は十分な強度をもつので、内側シ
ールリングと首部シールを引抜くことができる。
従来技術によるこの第３変形例は、第１図は第
２図に示す具体例を改良したものであるが、同じ
ように重大な欠点を有するのであるが、たとえ
ば、金属スタンプ材４６は非弾性的であると共
に、比較的弱いので、軸受をロール首部に取付け
る際に永久変形しやすい。たとえば、軸受をロー
ル首部に組込む際に両者を正確に心合させない
と、ロール端部はウオーターガード４２と接触し
て、金属スタンプ材４６は永久変形する恐れがあ
る。もしこれが発生すると、ウオーターガードの
効果は失なわれるので直ちに交換する必要があ
る。
第３図に示す従来技術の他の欠点は、第２図に
示す具体例の場合と同様に、ウオーターガードの
弾性部材と、金属製の補強用スタンプ材４６とを
確実に接着させることは極めて困難であるという
事実にある。
実験によると、本願のウオーターガードは捩り
力と共に、冷却水による影響も受けるので、この
接着部分はしばしばはなれてしまい、かくして上
記弾性部分は金属スタンプ材から剥離してしま
う。もしこれが起ると、防水機構の効果は破壊さ
れてしまうので、直ちにこのウオーターガードを
交換することが必要となる。
本発明の要約 本発明の主要なる目的は、上述した従来技術に
よるウオーターガードをもつ防水機構の利点を有
すると共に、これら従来技術の欠点と問題を解決
した新規且つ改良された防水機構を提供するにあ
る。以上の目的は、内側のエツジを介して、傾斜
して外向きに延伸するシールフランジに一体的に
連結された、半径方向に延びる取付フランジを有
する独特の形態をもつ防水機構を提供するにあ
る。この取付フランジは、シール端板内に形成さ
れた凹部内に取付けるようになされており、上記
シールフランジを、ロール端面に接触維持させ支
持させる唯一の手段を構成する。取付フランジと
シールフランジは弾性且つ柔軟であり、この取付
フランジはシールフランジより大きい固有の剛性
を有する。
好ましくも、本発明のウオーターガードは、一
体的に成形された単一弾性片より成り、この弾性
片の表面は実質的に均質になされている。好適具
体例の場合、上記取付フランジは、シールフラン
ジに比して高い硬度を有するが故にその剛性が大
きくなるのである。他の具体例においては、補強
エレメントをフランジ部材の内部に埋込むことに
より取付フランジの剛性は向上する。
好適具体例の説明 さて第４図をみるに、本発明のウオーターガー
ド５２は、ロール５６の端面５４と、シール組立
体６０のシール端板５８との間に図示されてい
る。上において従来技術の説明において述べたよ
うに、上記ロールはテーパ状の中間部６２を有す
るが、この中間部分は、縮径端部６４に連なつて
おり、この端部はスリーブ６６で囲まれる。この
スリーブは、チヨツク７０内のブツシユ６８に回
転支承される。潤滑油は再度、スリーブ６６とブ
ツシユ６８との間に連続的に供給される。シール
組立体６０は、シール端板５８とウオーターガー
ド５２に加えて、共にロール５６と一緒に回転す
る、内側シールリング７２と弾性フランジ首部シ
ール７４を含む。これらの密封部材は、軸受内に
潤滑油を封入し、冷却水を排除し、捕捉された汚
れを除去するよう通常の方法で機能する。
防水機構５２は、円形弾性成形部材より成る。
第５図に最もよく示されているように、ウオータ
ーガード５２は、半径方向に延伸する取付フラン
ジ７６を有し、このフランジは内端エツジ７８を
介して、傾斜して外向きに延伸するシールフラン
ジ８０に一体連結される。第４図に示すように、
取付フランジ７６は、シール端板５８内の凹部８
２内に納まるようになされ、この場所において、
軸方向に延伸する肩部８４によつて包囲される。
この肩部により、取付フランジ７６の浮動は防止
される。上記取付フランジ７６内には、ウオータ
ーガード５２を所定位置に固定させるためのねじ
固定具８８を挿入する適切な孔８６が設けられ
る。
上記ウオーターガード５２の取付フランジ７６
とシールフランジ８０は、たとえばニトリルゴム
のようなエラストマーだけを用いて、あるいは異
なる種類の複数のエラストマーを用いて、同じ型
で一体成形される。いずれの場合も、上記取付フ
ランジの方が、シールフランジよりも高い硬度を
もたねばならない。これらフランジの硬度の範囲
は典型的には、取付フランジ７６の場合は約70〜
80のシヨア硬度Ｄであり、シールフランジ８０は
シヨア硬度Ａで約60〜70である。この結果、取付
フランジ７６は、シールフランジ８０よりも大な
る剛性を備えるが、これらのフランジは柔軟な弾
力性も有する。つまり、これらは、「記憶」を備
えているので、変形された後でも初期形態に復帰
する能力をもつものである。かくて、上記取付フ
ランジ７６は、ウオーターガード７６が、軸受の
取付中に、ロールの端部と予想以上の力で接触し
たとしても、つまり第６図に示すような変形作用
を受けたものとしても、このガードは初期形態に
復帰する。
同じように、この取付フランジも十分な固有の
剛性をもつので、軸受が第７図に示すように、ロ
ール首部から取外されるとき、内側シールリング
７２と首部シール７４を軸方向に動かすのに必要
な引張力をこれらに与えることができる。
取付フランジ７６とシールフランジ８０は、共
通材料から一体成形されるので、防水機構５２の
外表面は実質的に均質に作られ、エラストマーと
金属材の接着面が露出したりすることはない。従
来技術が有する接着によるぜい弱性の問題は、か
くして完全に回避される。
補強エレメントとして高価な金属によるスタン
プ材が不可欠の従来技術による防水機構に比較し
て、上述の各利点は低コストで実現されるのであ
る。
本発明による防水機構に他の具体例が、第８図
において全体を９０で示される。ここにおいて、
取付フランジ９２の剛性は、フランジ材の内部に
補強エレメント９４を埋込むことによつて強化さ
れる。この補強エレメントは、所望の剛性を発揮
し得る金属ワイヤあるいはそれ以外の適当な非金
属要素である。図示の取付フランジ９２とシール
フランジ９６は、柔軟で弾力性をもち、その外側
表面は実質的に均質であり、エラストマーと金属
の接合界面の形成はない。
【図面の簡単な説明】
第１図は、従来技術による防水機構を採用する
軸受組立体の一部を示す断面図、第２図、第３図
は、第１図と同様の他の従来技術よる防水機構を
示す断面図、第４図は、本発明による改良された
防水機構を採用する軸受組立体を示す一部断面
図、第５図は、第４図の防水機構を拡大して示す
断面図、第６図は、第４図の防水機構を縮少して
示す断面図であり、防水機構が、軸受の組立作業
中に、軸受とロール首部が不整合であるときロー
ル端部と衝合することによつて変形する様子を示
し、第７図も、縮少して示す断面図であり、軸受
をロール首部から取外す際に内側シールリングと
首部シールを引き抜くときの防水機構を示し、第
８図は、本発明によりる防水機構の他の具体例を
示す断面図である。 ５２…ウオーターガード、５４…ロール端面、
５６…ロール、５８…シール端板、７６…取付フ
ランジ、８０…シールフランジ、８６…取付孔、
７２…内側シールリング、７４…首部シール。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ロール首部が、軸受チヨツク内に収容される
    油膜軸受内に回転支持され、ロール端面と上記軸
    受チヨツクとの間のシール組立体が、油を軸受内
    に保持し、冷却水、圧延機のサビなどの汚れを軸
    受から排除し、上記シール組立体が、一緒に回転
    するように首部に取付けられた柔軟シールを囲む
    位置において上記軸受チヨツクに対して固定され
    た円形シール端板を含む回転圧延機において、 傾斜して外向きに延伸するシールフランジと、
    これに内端エツジにおいて一体的に連結されて半
    径方向に延伸する取付フランジとを有するととも
    に、一体成形された単一の弾力片より成る円形ウ
    オーターガードより成り、上記取付フランジは、
    上記シール端板によつて包囲され且つこれに取付
    けられるようになされており、かくてこの取付フ
    ランジは、ロール端面と摩擦接触するよう上記シ
    ールフランジを支持する唯一の手段を形成し、両
    方のフランジは、共に柔軟且つ弾力性を有する
    が、剛性においては取付フランジの方が、シール
    フランジより大きくかつ高い硬度を有することを
    特徴とする防水機構。 ２ 上記ウオーターガードは、均質の外表面をも
    つ、特許請求の範囲第１項記載の防水機構。 ３ 上記取付フランジは、内部に一体成形された
    補強エレメントを内部に備える、特許請求の範囲
    第２項記載の防水機構。 ４ 上記取付フランジは、平坦であり且つ実質的
    に均一の厚さをもつ、特許請求の範囲第１項記載
    の防水機構。 ５ 上記シール端板は、ロール端面に面する円形
    凹部を備え、この取付フランジは、ロール端面と
    平行関係になるよう上記凹部の基部に着座するよ
    うになされる、特許請求の範囲第４項記載の防水
    機構。 ６ 上記凹部の軸方向深さは、上記取付フランジ
    の厚さより大きい、特許請求の範囲第５項記載の
    防水機構。
JP58049084A 1982-03-26 1983-03-25 圧延機の防水機構 Granted JPS58179503A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US362109 1982-03-25
US06/362,109 US4389053A (en) 1982-03-26 1982-03-26 Water guard for rolling mill oil film bearing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58179503A JPS58179503A (ja) 1983-10-20
JPH0451244B2 true JPH0451244B2 (ja) 1992-08-18

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ID=23424738

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JP58049084A Granted JPS58179503A (ja) 1982-03-26 1983-03-25 圧延機の防水機構

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KR (1) KR910005634B1 (ja)
BE (1) BE896204A (ja)
BR (1) BR8301567A (ja)
CA (1) CA1182850A (ja)
DE (1) DE3309959C2 (ja)
ES (1) ES8402918A1 (ja)
FR (1) FR2524100B1 (ja)
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