JPH08511731A - 圧延機油膜軸受用のかみ合ったシールとスリーブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 柔軟シール（２８）が、ロールネックに固定されてシャーナル面を形成しているスリーブ（１０）に隣接する場所でロールネックのテーパー部（６）に取付けられている、圧延機のロール（２）用の油膜軸受組立体において、スリーブ（１０）の端部がシール（２８）の端部と重なり、これを半径方向に閉じ込めるよう構成され、それによりロールネックの高速回転中シールの遠心歪みに耐えるように改善されている。

Description

【発明の詳細な説明】 圧延機油膜軸受用のかみ合ったシールとスリーブ 発明の背景 １．発明の分野 本発明は一般に圧延機のロール用油膜軸受およびネックシールに関し、特に シールの遠心歪みに耐える手段の改善に関する。 ２．従来技術の説明 典型的な圧延機の油膜軸受およびネックのシールは米国特許第４，１６５， ８８１号および第４，５８６，７２０号に開示されている。これらの構成では、 柔軟なネックシールが遠心力を受けてそれらが取付けられているロールネックの テーパー部分から離れるように引っ張られる傾向がある。多年にわたり、遠心歪 みに耐えるために埋め込みおよび／または外部に施された金属補強材がシール本 体に加えられてきた。 本発明の主な目的は遠心力に耐えるようにネックシールの能力を更に改善す ることである。 本発明の付随目的は別に埋め込まれたおよび／または外部施工の金属補強材 に頼ることなくネックシールの遠心歪みに耐えることである。発明の概要 以下に一層詳細に説明しようとする本発明の好適実施形態では、本発明のこれ らのおよび他の目的および長所はネックシール本体およびロールネックのスリー ブの隣接端を二つの間に重なるかみ合わせを形成させ、シール端をスリーブ端の 半径方向内側に閉じ込めるように構成することにより達成される。この半径方向 閉じ込めは別の埋め込みまたは外部施工補強材の必要なしにシールの遠心変形に 対する抵抗を増大する。図面の簡単な説明 図１は本発明の一実施形態によるシール組立体の部分断面図である。 図２は図１の一部の拡大図である。 図３および図４は替えの実施形態を示す、図２と類似の図である。図解実施形態の詳細説明 図面を参照し、最初に図１および図２を参照すると、２がロールであり、端面 ４およびテーパー付き中間部６を有する。中間部６は一層緩やかなテーパーを形 成している端部８に連なっている。スリーブ１０がテーパー端部８に取付けられ 、周知の手段（図示せず）によりロールネックに固定されてそれと共に回転する 。スリーブ１０は外側軸受面１２を備えている。この軸受け面１２は、ロールチ ョック１８に支持されている固定ブッシング１６の内側軸受面１４の内側に回転 できるように受けられている。 ロールチョック１８および固定ブッシング１６は静止されたままであるが、ス リーブ１０はロールと共に回転する。表面１２、１４の間に流体力学的に生成さ れる膜を保持するに十分な量の油が軸受面１２と１４との間に連続的に供給され る。ロールチョックの環状延長部２０はその下部で軸受から出てくる油を絶えず 集める油溜め２２を形成している。油は適切な配管接続（図示せず）によって油 溜めから引き出され、軸受面に再循環させられる。 ロール２が「湿り」条件下で動作している場合には、冷却剤流体がロール２ の上に常時溢れ、端面４に落ちる。冷却剤をロールから排出する傾向のある遠心 力にもかかわらず、幾らかの冷却剤は軸受の方向にロールネックに沿って進む傾 向がある。全般に２６で示してあるシール組立体および軸受組立体の一部を形成 する柔軟なネックシール２８の目的は冷却剤流体が軸受油に到達してこれを汚染 しないようにすることであり、また逆に、油が軸受から失われないようにするこ とである。 柔軟なネックシール２８にはロールネックのテーパー部分６とシール係合し ているリップ３２ａ、３２ｂの付いた柔軟な環状シール本体３０がある。ネック シール２８は適切な弾力性のあるゴム状材料でモールド成形されている。好適に は、シール本体３０は、米国特許第３，３３０，５６７号に記されているように 、コイルばね３４および鋼ケーブル３６の埋め込み組合せ体により内部で補強さ れている。リップ３２ｂは外部ばね３３により半径方向にも拘束されている。 ネックシールが図１に示すような取付け位置にあるときにロール２の回転軸に 平行な外側円筒面３８がシール本体３０に形成されている。軸方向に離して設け られた一対の柔軟フランジ４０ａ、４０ｂがシール本体３０と一体に形成され、 外側円筒面３８の両端側でシール本体３０から半径方向外側に突出している。フ ランジ４０ａおよび４０ｂには柔軟リップ４２ａ、４２ｂを設けるのが有利であ る。 シール組立体はロールチョック１８に取付けられた剛い円形シール端板４４を も備えている。シール端板にはロール２の回転軸に垂直な半径方向内向きに延び る剛性のフランジ４６がある。フランジ４６の内端は柔軟なシール本体の外側円 筒面３８から半径方向に隔てられている。シール端板４４には更に剛性のフラン ジ４６の基底から両側に広がる肩４８ａ、４８ｂがある。肩４８ａ、４８ｂは柔 軟なシールフランジ４０ａ、４０ｂを取り囲み、柔軟リップ４２ａ、４２ｂと滑 り接触するように構成されている。 シール組立体２６には更にシール端板の肩４８ａ、４８ｂから半径方向外側に 延びる別のフランジ５２、シール内側リング５４及びシール外側リング６０を備 えている。そのシール内側リングは、ロールの端面４に係合する弾力性ボタン５ ６を有するとともに、その内側縁は５８で示すように柔軟なシール本体に接触し ている。シール外側リング６０は、シール内側リング５４を取り囲み、その下側 に延びている排出ポート６２を備えている。 圧延動作中、上述の装置は次のように動作する。シール内側リング５４、柔軟 ネックシール２８、およびスリーブ１０はロールネックと共に回転する。シール 外側リング６０、シール端板４４、チョック１８、およびブッシング１６は静止 したままである。潤滑油が軸受面１２と１４との間から常時流れている。この油 の大部分はネックシール２８の回転フリンガー６４により戻されて油留め２２に 導かれる。フリンガー６４を通過してきた油は回転フランジ４０ｂにより戻され 、肩面５０にシール係合している柔軟リップ４２ｂによりフランジ４０ｂと肩面 ５０との間から逃げ出さないようになっている。同様に、ロール２に加えられる 冷却剤の主要部分は回転する内側シールリング５４により戻される。内側シール リング５４から通過してきた冷却剤はネックシール２８の回転するフランジ４０ ａにより戻され、柔軟リップ４２ａによりフランジ４０ａとそれを取り囲む肩４ ８ との間の通過が防止されている。 ロールネックが回転するにつれて、ネックシール２８が遠心変形する傾向があ る。このような変形に内部補強材３４、３６およびリップ３２ｂを囲む外側ばね ３３が抵抗する。金属帯（図示せず）の形の外側補強材もシール本体の外側円筒 面３８に加えることができる。 しかし、このような追加補強材は、一体フリンガー６４を含むシールの外側本 体部分３０ａがロールネックから離れるように引っ張られる傾向には有効に抵抗 しない。本発明はシール本体の外側端部をスリーブ１０の内側端部に重ね、スリ ーブの半径方向内側に閉じ込めるように構成することによりこの問題に対処して いる。好適には、これはスリーブの端面に円形凹み６６を設け、ここに外側本体 部分の環状の端部肩６８を軸方向に受けることにより達成される。 図１および図２に示す実施形態では、肩は凹みの底７０に接触する端面と、ロ ールネック部６のテーパーと同じ方向にテーパーしている境界面７２に沿った凹 みの壁に接触する外面がある。図３は代わりの実施形態を示すが、これでは境界 面７２′がロールネック部６のテーパーとは反対の方向にテーパーしている。図 ４では境界面７２″は円筒形である。 ここに開示した実施形態の各々において、本体部分の肩６８はスリーブ１０の 内側端と重なり、したがってこの内側端と半径方向でかみ合っている。これはシ ールの外側端が遠心変形する傾向に耐える。図１および図２に示した境界面のテ ーパーは、軸受組立体をロールネックに取付ける間引き込み部となるので好適で あり、これはシールがスリーブから分離してしまうことがあるとき特に望ましい 。スリーブの端は７４で示すようにシールに対して常に押しつけられ、高速回転 中に生ずる遠心力がスリーブとシールとの間に安定にする楔作用を作り出す。 図３の逆境界面テーパーはシールとスリーブとの間に軸方向かみ合わせ確立し 、それによりこれら構成要素を軸受組立体の取付けおよび取り外し中組立てたま まにしておくことを援助する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ロールネックに対して固定されているとともに軸受チョックに固定され ているブッシングに回転するように軸受けされているスリーブの中に入っている 直径が小さくされた端部に連なっている中間テーパー部を備えたネックと、前記 チョックに対して固定されているシール端板により囲まれている場所で前記テー パー部に取付けられてテーパー部と共に回転するとともに前記テーパー部にシー ル接触している弾力性リップを有するシール本体と前記シール端板とシール接触 している半径方向フランジと備えている柔軟シールと、をロールが有している圧 延機のロール用油膜軸受組立体において、前記シール本体の端部が前記スリーブ の端部に重なり、スリーブ端部の半径方向内側に閉じ込められるように構成され ていることを特徴とする圧延機のロール用油膜軸受組立体。 ２． 環状の肩が前記シール本体の端で前記スリーブの隣接端の円形凹み内に 軸方向に突出している請求項１に記載のシール。 ３． 前記シール本体の端部は前記スリーブの端部によりテーパー付き境界面 に沿って半径方向に閉じ込められている請求項１に記載のシール。 ４． 前記境界面は前記ロールネックの中間テーパー部と同じ方向にテーパー を形成している請求項３に記載のシール。 ５． 前記境界面は前記ロールネックの中間部のテーパーの方向に対して反対 にテーパーを成している請求項３に記載のシール。 ６． 前記シール本体の端部は前記スリーブの端部により円筒形境界面に沿っ て半径方向に閉じ込められている請求項１に記載のシール。 ７． 前記肩には端面および前記端面に対して傾いている接触面があり、前記 端面および前記接触面はそれぞれ前記円形凹みの底および一方の側に相互接触を 成して接触するようになっている請求項２に記載のシール。 ８． ロールネックに対して固定されているとともに軸受チョックに固定され ているブッシングに回転するように軸受けされているスリーブの中に入っている 直径が小さくされた端部に連なっている中間テーパー部を備えたネックと、前記 チョックに対して固定されているシール端板により囲まれている場所で前記テー パー部に取付けられてテーパー部と共に回転するとともに前記テーパー部にシー ル接触している弾力性リップを有するシール本体と前記シール端板とシール接触 している半径方向フランジと備えている柔軟シールと、をロールが有している圧 延機のロール用油膜軸受組立体において、前記スリーブの端部が前記シール本体 の端部と重なり、シール本体の端部を半径方向に閉じ込めるように構成されてい ることを特徴とする油膜軸受組立体。 ９． 前記スリーブには中に円形凹みのある端面があり、前記シール本体の端 部は前記凹みに受けられている請求項８に記載の油膜軸受組立体。 １０． 前記シール本体の端部には前記凹みの側面により前記スリーブの回転 軸を囲む相互境界面に沿って半径方向に閉じ込められている接触面がある請求項 ９に記載の油膜軸受組立体。 １１． 前記境界面はテーパーを成している請求項１０に記載の油膜軸受組立 体。 １２． 前記境界面は前記ロールネックの中間部分のテーパーの方向にテーパ ーを形成している請求項１１に記載の油膜軸受組立体。 １３． 前記境界面は前記ロールネックの中間部分のテーパーの方向と反対の 方向にテーパーを形成している請求項１１に記載の油膜軸受組立体。 １４． 前記凹みの底は前記シール本体の端面に接触している請求項９−１３ のいずれかに記載の油膜軸受組立体。