JPS5922086B2 - たわみ制御ロ−ル - Google Patents

たわみ制御ロ−ル

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JPS5922086B2
JPS5922086B2 JP52011541A JP1154177A JPS5922086B2 JP S5922086 B2 JPS5922086 B2 JP S5922086B2 JP 52011541 A JP52011541 A JP 52011541A JP 1154177 A JP1154177 A JP 1154177A JP S5922086 B2 JPS5922086 B2 JP S5922086B2
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JP
Japan
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piston
deflection control
bearing pad
shaft
roll
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ジヨン・クロスリ−・ヒンチクリツフ
ピ−タ−・ホルド
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USM Corp
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USM Corp
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
    • F16C13/02—Bearings
    • F16C13/022—Bearings supporting a hollow roll mantle rotating with respect to a yoke or axle
    • F16C13/024—Bearings supporting a hollow roll mantle rotating with respect to a yoke or axle adjustable for positioning, e.g. radial movable bearings for controlling the deflection along the length of the roll mantle
    • F16C13/026—Bearings supporting a hollow roll mantle rotating with respect to a yoke or axle adjustable for positioning, e.g. radial movable bearings for controlling the deflection along the length of the roll mantle by fluid pressure
    • F16C13/028—Bearings supporting a hollow roll mantle rotating with respect to a yoke or axle adjustable for positioning, e.g. radial movable bearings for controlling the deflection along the length of the roll mantle by fluid pressure with a plurality of supports along the length of the roll mantle, e.g. hydraulic jacks
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/02—Rolls; Their bearings
    • D21G1/0206—Controlled deflection rolls
    • D21G1/0213—Controlled deflection rolls with deflection compensation means acting between the roller shell and its supporting member
    • D21G1/022—Controlled deflection rolls with deflection compensation means acting between the roller shell and its supporting member the means using fluid pressure
    • 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
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0662—Details of hydrostatic bearings independent of fluid supply or direction of load
    • F16C32/0666—Details of hydrostatic bearings independent of fluid supply or direction of load of bearing pads

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  • Support Of The Bearing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧延機、更に詳細には６非回転内側軸と該軸の
まわりに軸承したロール・シエルとより成り６上記内側
軸が６ロールシエルの内側表面に向（・た静液圧軸受を
有しているたわみ制御ロールに関する。
米国特許第３，５８７，．１５２号は２少なくとも１個
以上の放射状に作用する加圧ピストンを備えたたわみ制
御ロールに関するものであるが、この特許では、各ピス
トンはその半径方向外側端に静液圧軸受パツドを備えて
おり、この軸受バッドはロールシエルの内面を支持する
曲面を有し、加圧流体がパツド面とロールシエル内面間
で潤滑材となる。
流体軸受テープ′）（４）−ノ司米国特許第３，８６９
，７７４号に開示されているが、この特許では、エラス
トマリングが環状リング部材の外方に放射状に配設して
ある。
米国特許第３８４６８８３号はたわみロール用のピスト
ン及びシユ一配置を開示している。このシユ一はピスト
ンに旋回自在に取付けてあり且つ回転自在なシエルに対
しで摺動自在となつて（゛る。別の最近の米国特許第３
，８７９．８２７には６隔置配列した静液圧軸受がロー
ルシエルの中央でより大きい軸受力をもち得るような圧
延機用ロールを開示している。
先行技術の別の例は米国特許第３，８０２，０４４号に
示してあり、この特許では．ピストンはロールシエルと
接する静圧軸受を備え、この軸受が傾斜自在で且つサー
ボモータから加圧流体の供給を受けており、ピストンは
非回転軸内で浮揚自在である。従つて、先行技術では、
ロールシエル用軸受支持を与える問題に対して幾多の試
みが行われていたことが判る。
先行技術の多くは過度に複雑な形状のピストンから成つ
ており６且つ特にロールシエルのたわみが大きいような
場合作動時不安定であると云う潜在的な不利益を有して
いる。如何なる先行技術も力旺せられたドーナツ形弾性
軸承パツドと加圧流体軸受潤滑材の組合せに関する考へ
方を教示していな（゛。本発明によれば．ロールシエル
は非回転軸にジヤーナル支持されている。
この軸はピストンの配列を含み６そして各ピストンの外
側端はロールシエルを内側から支持する静液圧軸受パツ
ドを備えて（・る。静液圧軸受バツドの各々は、可撓性
で弾性のあるドーナツ形部材から成つて（・る。各ピス
トンはチヤンネルを備え、このチヤンネルを介して通常
油である加圧流体がドーナツ部材の本体内に且つドーナ
ツ面とロールシエルの内面間の空間内に流入する。ピス
トンに於ける流体の圧力降下によつてピストンとロール
シエルの軸方向位置調節が可能となる。加圧流体はドー
ナツ部材を膨張状態に保ちまたドーナツ部材とロールシ
エルの内面間の接触部分を十分潤滑された状態に保つ。
ビストンの圧力降下及び軸方向調節はピストンに対する
負荷に従つて自動的に調整される。本発明の目的、利点
について、添付図面に示す実施例に関し詳細に以下説明
する。
図面特に第１図を参照すると、ここには，ピストン１１
と、固定非回転支持軸１２の概ね上方を向いた端部に沿
い配置された軸受膜２９から成る複数の静圧ピストン組
立体１０を備えたたわみ制御ロール８が示してある。
円筒形ロールシエル１４は支持軸１２に軸承されている
。ロールシエルは各端部に支持軸受１６を備えている。
第１図に示すごとく、支持軸１２はその端部で支持軸軸
受１８によつて固定されて（゛る。各静液圧ピストン組
立体１０は支持軸受１６間にあるロールシエル１４の一
部分を支持している。ロールシエル１４は、それ自身の
重量、その負荷、更に該ロールに対抗した第２０ールか
らの圧力又はそれらの組合せによつてその長手方向にた
わむ傾向があり、他方このたわみは所望値であることが
望ましいために６上記たわみに抵抗する支持を必要とす
る。第２図に更に明瞭に示してあるが、各静液圧ピスト
ン組立体１０は、その機能を遂行するため各種の圧力を
利用できる。各種の圧力は第１図に示す如き数ケの圧力
供給チヤンネル２６，２６′，２６Ｉ１の何れかからま
たは各ピストン組立体１０に独立して存在する圧力の制
御から得られる。静液圧ピストン組立体１０は、非回転
軸１２内にあつて概ね半径方向に向き上方に配向せるオ
リフイス２２に摺動係合している。各ピストンオリフイ
ス２２の半径方向内側端は、オリフイス２２を加圧流体
供給チヤンネル２６の１つに接続する流体供給導管２４
を備えている。各靜液圧ピストン組立体１０は６その外
側端上に中央が閉じたトーラス形軸受バツドを備えて（
・る。軸受パツドはエラストマ物質、即ちゴム、ウレタ
ンまたはこれらに替わるものとして薄い金属などの弾性
自在材料から成る膜２９を含んで（・る。概ね中心に配
置せるチヤンネル３０は、各ピストン１１を貫通して伸
長して流体が流体供給導管２４から軸受パツド２８の外
側領域ＩＡＩにまたは一連の分岐チヤンネル３２を経て
軸受パツド２８内の領域１ＢＩに流通できるようになつ
て（・る。本実施例の各軸受膜２９にはその内側周縁近
くに複数の流体通路３４が配設してある。第３図に示す
ように、ロールシエル１４が非回転軸１２の周囲を回転
し且つ第２のロール２０により負荷を加えられた場合６
ロールとロール間の工作物２３上の力により咬込み圧力
が生成する。
ロールシエル１４はこの圧力によりたわみを受ける。し
かしながら、加圧流体が流体供給チヤンネル２６を通り
流体供給導管２４内に圧入される。この流体によつて静
液圧ピストン組立体１０の内側端に、この組立体を軸線
方向に即ち軸１２から半径方向外方に変位する力が加え
られる。しかしながら６若干の加圧流体は毛細管３８か
ら成るレストリクタ配列を通過することができる。通常
油であるこの加圧流体は次いで軸受パツド２８の直ぐ上
方にある領域１Ａ５内に流入する。若干の加圧流体はま
たドーナツ形に囲まれた容積である領域１ＢＩ内に加圧
流体を供給する分岐チヤンネル３２内に流入する。ロー
ルシエル１４の負荷が変化すると、軸変位とその結果で
ある静液圧ピストン組立体１０内の流体圧変化が変わる
。１エアバツク１に類似した作用を行う弾性ドーナツ形
材料は、流体圧源（図示していない）によりこの材料内
の圧力を維持せしめて、ロール外板のたわみを防ぐ。
領域５Ａ１′内の加圧流体は、若干ドーナツ形領域外の
領域１ＣＩに逸出しかくして膜２９とロール外板１４の
内側面を潤滑状態に保持するので潤滑材として作用する
。少くとも１つの１０１リング４０がオリフイス２２と
ピストン１１間の加圧流体の漏洩を防ぐため各静液圧ピ
ストンの本体の周囲に配設してある。
ピストン組立体１０とロールシエル１４とロールシエル
に対する追加的負荷を生成する第２のロール２０の関係
は、第３図の横断面図により明瞭に示してある。加圧流
体チヤンネル２６，２６５及び２５Ｉが各静水圧組立体
１０に対する夫々の流体供給導管２４とともに示してあ
る。第３図にまた使用した流体をロールシエル１４の下
部区画から引き出し装置を再循環するようもどす流体ピ
ツクアツプチヤンネル３１を備えた水力返送管路２７が
示してある。
非回転軸１２は断面が僅かに非円形であるものとして示
してある。軸１２とロールシエル１４間に正しい係合と
相互関係があれば．非回転軸１２は如何なる断面であつ
てもよ（・ｏドーナツ形軸受パツド部材２８の別の実施
例が第４図に示してある。
第４図に於いて、閉じた且っフランジを設けたトーラス
４２は静水圧ピストン組立体１０の外側端に配設した軸
受パツド２８を備えている。閉じたトーラス４２はピス
トン１１からのトーラス４２の運動を防ぐフランジ４３
を備えている。加圧流体は閉じたフランジトーラス４２
を負荷即ちロールシエル１４に関し膨張状態に且つ潤滑
状態に保持する。閉じたフランジトーラス４２は数多の
流体オリフイス４６を備えている。加圧流体はこのオリ
フイス内に流入できまたはこのオリフィスを介して容積
ｔ′Ｄｌから流出できる。従つて前記の実施例に於ける
と同様に、静液圧ピストン組立体１０は何等かの圧力変
化または負荷変動による軸変位に反応する。ドーナツ形
軸受パツド部材２８の更に別の実施例が第５図に示して
ある。第５図において、中心の開放した概ね半球形のト
ーラス４８はピストン１１の外側端に配設した軸受パツ
ド２８を備えている。中心開放トーラス４８はその中心
に潤滑用加圧流体の通路のための開口５０を備えている
。中心開放トーラス４８はその内方に向く側部でピスト
ン１１の外側端に関し不動の関係を保持するようピスト
ン１１に取付けてある。各静液圧ピストン組立体１０の
軸受バツド２８の面積は、ロールたわみ制御圧を加える
ピストン１１の内側端の面積より大き（・。
軸受パツド２８にはピストン１１の内側端に加えられる
圧力と実質的等しい流体圧の流体（通常油）が供給され
るが、この流れは、レストリクタ３６を介して流れる。
この流体の流れは、静流体圧軸受の作動上必要なもので
ある。また、ロールシエル１４の内側表面は、軸受ラン
ナを構成している。各静液圧ピストン組立体１０に供給
される加圧流体は．軸受パツド２８をロールシエル１４
の内側に直接接触するよう押すことはな（・。
各静液圧ピストン組立体１０の内側端の流体圧は．ピス
トン１１を軸１２内のオリフイス２２から半径方向外方
にロールシエル１４の内側に向つて押し且つまた加圧流
体をレストリクタ３６を介してチヤンネル３０内に次い
でピストン１１の内側端より大きいピストン表面積を有
する軸受バツド２８に流入せしめる。流体は静液圧ピス
トン組立体１０がドーナツ形軸受パツド２８に加える圧
力により決る速度で加圧ドーナツ形軸受バツド２８から
逸流する。静液圧ピストン組立体１０の圧力が増加する
と．軸受バツド２８はロールシエル１４の内側により近
接し偏平になり６パツドからの加圧流体の逸流をおそく
して七の結果、各ドーナツ形軸受パツド２８内の圧力が
強くなり且つ軸受バツド２８をロールシエル１４の内側
から分離した状態に保持するようになる。静液圧ピスト
ン組立体１０内の流体圧が減少した場合には、上記と反
対の現象が起こる。この応答は自動的であり且つロール
シエル１４の回転速度に無関係である。この応答はまた
非垂直作動状態、即ちロールシエルが大きくたわみこの
シエルの中心軸線が静液圧ピスト４組立体１０の長手方
向軸線に対して斜傾した状態に対して無関係である。従
つて、不均一な間隙がドーナツ形軸受バツド２８とロー
ルシエル１４の内壁間に存在して一時的に不均一な圧力
分布を結果として生ずることになる。間隙がより大きい
領域に於ける加圧流体の流れはドーナツ形軸受パツド２
８とロールシエル１４間の間隙が小さい領域に於けるよ
り大きくなるであろう。従つて６パツドがロールシエル
１４の表面に近接している領域に於けるドーナツト形軸
受パツド周縁の圧力分布は不均一になるであろう。か〈
なれば、トーラス内部の圧力は一定に保持されているの
でドーナツ形軸受バッド２８に変形を生じることになろ
う。トーラスまたはドーナツ形軸受パッド２８はその周
縁の不均一間隙分布をすべて補償する傾向を有しており
６従つてロールシエル１４の不変の支持を行うことがで
きる。かくして６本発明は先行技術の範囲を越えて支持
すべき部材のたわみを安定化できる有用にして新規のド
ーナツ形バツドを具備する静水圧軸受を明示するもので
ある。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の静液圧ピストンを使用するロールシ
エルの縦断面図で、第２図は、本発明の原理に従い組立
てた静液圧ピストン軸受の断面図で、第３図は、第１図
の線３−３に沿う断面図で．第４図は、静液圧ピストン
軸受の別の実施例ｄ新面図で、第５図は、静液圧ピスト
ン軸受の更に別の実施例の断面図である。 ８・・・たわみ制御ロール、１０・・・静液圧ピストン
組立体、１１・・・ピストン、１２・・・非回転支持軸
６１６・−・ロールシエル軸受、２０・・・第２０ール
、２２・・・オリフイス、２４・・・流体供給導管、２
６，２６５．２ｆｆ′・・・流体供給チヤンネル、２７
・・・水力返送管路、２８・・・静液圧軸受パツド、２
９・・・膜、３０・・・チヤンネル、３２・・・分岐チ
ヤンネル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 端部近くに支持手段を有する非回転軸と、前記軸に
    ジャーナル支持されたロールシェルとを有し、前記ロー
    ルシェルと前記軸との間に半径方向の空間が設けてあり
    、更に、前記軸に半径方向内方に設けた空間内に配置せ
    る往復運動可能な少くとも１つの圧力応答ピストンと、
    前記軸内の加圧流体供給手段から成るたわみ制御ロール
    に於いて、前記ピストン１１の半径方向外側端に静液圧
    軸受パッド２８が配置され、前記静液圧軸受パッド２８
    がドーナツ形状から成ることを特徴とするたわみ制御ロ
    ール。 ２ 前記静液圧軸受パッド２８が概ね薄肉弾性材料から
    成つていて、前記静液圧軸受パッド２８が作動負荷と作
    動角度の変動に際して曲がることができるようになつて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のたわ
    み制御ロール。 ３ 前記ピストン１１が、前記軸１２内の前記圧力流体
    供給手段２６と前記軸受２８間に流体が連通できるよう
    ピストンを貫通して伸長する概ね中心部にあるチャンネ
    ル３０を備えており、前記軸受パッド２８が前記軸受パ
    ッド２８内から前記ロールシェル１４の内面に流体が連
    通するようパッドを貫通する少くとも１つのオリフィス
    ３４、４６を備えていることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項記載のたわみ制御ロール。 ４ 前記ピストン１１を貫通する前記チャンネル３０が
    、チャンネルの間の圧力降下を調節できるレストリクタ
    ３６を含むことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
    のたわみ制御ロール。 ５ 前記ピストン１１が、前記軸受パッド２８の膨張性
    が維持されるよう加圧流体を前記概ね中心部にあるチャ
    ンネル３０から前記軸受パッド２８と前記ピストン１１
    の半径方向外側端間の領域に流通できる分岐チャンネル
    ３２を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第３
    項記載のたわみ制御ロール。 ６ 複数のピストン１１が、前記軸１２内に配設してあ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のたわみ
    制御ロール。 ７ 前記軸１２内の前記加圧流体供給手段が、多数の導
    管２６、２６′、２６″とから成りこの各導管はそれぞ
    れある圧力の流体を有しており、更に、前記軸１２内に
    配設せる前記多数のピストン１１の１部に流体を供給し
    て異なるピストンに異なる圧力を与えるようになつてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載のたわみ
    制御ロール。 ８ 前記静液圧軸受パッド２８が、概ねドーナツ形の膜
    から成つていることを特徴とする特許請求の範囲第６項
    記載のたわみ制御ロール。 ９ 前記静液圧軸受パッド２８が、概ね半球形の膜から
    成つていることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載
    のたわみ制御ロール。
JP52011541A 1976-02-17 1977-02-04 たわみ制御ロ−ル Expired JPS5922086B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US000000658619 1976-02-17
US05/658,619 US4035038A (en) 1976-02-17 1976-02-17 Controlled deflection roll assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS52100048A JPS52100048A (en) 1977-08-22
JPS5922086B2 true JPS5922086B2 (ja) 1984-05-24

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ID=24641990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52011541A Expired JPS5922086B2 (ja) 1976-02-17 1977-02-04 たわみ制御ロ−ル

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4035038A (ja)
JP (1) JPS5922086B2 (ja)
BR (1) BR7701015A (ja)
CA (1) CA1055284A (ja)
CH (1) CH615486A5 (ja)
DE (1) DE2705389C2 (ja)
FR (1) FR2341379A1 (ja)
GB (1) GB1571019A (ja)
IT (1) IT1078213B (ja)

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