KR830000005B1 - 강제윤활식 베어링 구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

강제윤활식 베어링 구조

제1도는 본 발명의 닥터베어링 구조의 단면도.

제2도는 제1도의 선Ⅱ-Ⅱ의 단면도

제3도는 본 발명의 한실시예에 따른 베어링부싱의 사시도.

제4도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 베어링부싱의 사시도.

제5도는 저어널이 우측으로 이동함에 따른 각 베어링 부품들의 위치 관계를 도시하는 부분 확대단면도.

제6도는 저어널이 좌측으로 이동함에 따른 각 베어링 부품들의 위치 관계를 도시하는 부분 확대단면도.

본 발명은 제지기의 개량에 관한 것으로, 특히 제지기의 닥터 블레이드(doctor blade)용 닥터 베어링에 사용되는 강제윤활식 베어링 구조에 관한 것이다.

제지기에 있어서, 닥터 블레이드는 롤(roll)들을 닥터링(doctoring)시키도록 여러위치에 설치되며, 블레이드 호울더에 지지되게 된다. 또한 상기 블레이드 호울더는 닥터백(doctor back)에 의해 지지되는데, 그 닥터백은 단부베어링을 필요로하며 축방향으로 진동하여 롤에 홈이 형성되지 않게 하도록 작용한다. 폭넓게 사용되고 있는 제지기에 있어서, 닥터 조립체는 상당한 중량을 가질 뿐만 아니라 연속적으로 운동을 하기 때문에 단부 베어링을 윤활시키기 위한 수단이 필요하게 된다. 또한 닥터 조립체를 보수시에는 롤로부터 멀리 경사 이동시키고 작동 및 조정시에는 롤 쪽으로 이동시킬수 있게 조정해야 하기 때문에 베어링은 환형으로 제작하게 된다. 또한 베어링이 높은 온도 및 습도하에서 계속 작동해야 할 뿐만 아니라 큰 충격하중을 받게 되므로써, 윤활의 문제점이 상당하게 발생하게 된다. 이러한 점을 감안하여 여러 시도가 행해졌고, 그에 따라 다양한 형태의 베어링이 제공되었지만, 미약한 성공밖에는 거두지 못했을뿐 기존의 베어링이 내용하고 있던 단점들 및 윤활의 문제점은 그대로 존재하고 있었다. 일예로, 슬리브 베어링 또는 볼부싱 베어링의 사용시에는 고유의 문제점이 존재하게 된다.즉, 통상의 윤활방식으로는 베어링의 단부에 위치하는 볼들외에는 윤활을 균일하게 할수 없다는 문제점이 존재하게 된다. 일회전시에 발생하는 축방향 진동에 의해 레이스(race)의 국부적인 경화 또는 브리넬링(Brinelling)이 발생하게 되고, 그 때문에 회전이 방해되게 되어 롤에 대한 닥터의 적당한 회전이 불가능하게 된다. 또한, 기존의 베어링은 값이 비싸고, 윤활장치 또한 복잡할 뿐만 아니라 보수가 어렵고 작동중 파손될 우려가 있으며, 이송되는 종이 웨브와 접촉하는 부품들 또는 그들의 접촉면에 윤활유가 묻어 웨브를 오염시키게 함이 없이 윤활작용을 확실히 이루게 해야만 한다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 제지기의 진동 닥터 베어링용으로 사용되어 윤활작용을 확실하게 제공하는 강제윤활식 베어링 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 저어널과 베어링이 상대적으로 계속 진동할때 압력하의 윤활유를 계속 베어링면에 공급되게 하여 윤활을 자동으로 이루게 구성된 개량된 베어링 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 저어널과 베어링간의 상대운동을 이용하여 윤활유를 베어링면에 연속적으로 펌핑시켜 공급할 수 있게 하므로써 비교적 복잡하지 않고 값싸며 작동이 연속적으로 확실하게 이루어져 표면들 간의 윤활을 개량시킬 수 있게 구조된베어링 구조를 제공하는 것이다.

이후는 첨부된 도면을 참조해 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하겠다.

제1도에 도시된 바와 같이, 닥터 백저어널(10)은 다소 도식적으로 도시된 닥터백(11)을 구비하고 있으며 닥터 샤프트의 단부에는 저어널(12)이 설치된다. 닥터백( 11)의 양년에는 각각 베어링 조립체(8)가 설치되고 부호(9)는 백의 타단부에 위치된 저어널부를 나타낸다. 베어링 조립체용 구동기구(11a)로서, 샤프트의 연장부와 같은 구조가 제공되어, 백을 진동시켜 요구되는 회전가능 위치까지 회전시킬 수 있게 하도록 작용한다. 작동시에 진동은 예로 분당 16의 요구되는 진동수 및 약6.35 내지 19.05㎜의 길이로 연속적으로 이루어진다.

닥터 저어널(12)은 도면에 도시된 바와 같이 다수의 부품으로 된 환형 베어링하우징(13)내에 지지되는데, 그 베어링 하우징(13)은 베어링 지지를 적합하게 제공할수 있도록 다양한 구조로 제작할 수 있을 것이다.

제1,2도에 도시된 바와 같이, 베어링 하우징에는 캡(13a)이 설치되는데, 그 캡( 13a)은 베어링 하우징의 환형주몸체에 나선결합되는 환형으로 배열된 캡나사(13f)에 의해 제위치에 견고히 고착되게 된다. 베어링 하우징(13)은 베어링 지지링(14)에 지지되는데, 그 베어링지지링(14)은 프레임부(15)에 지지되며 조립을 용이하게 할 수 있도록 제2도에 도시된 바와 같이 적어도 2개의 부분으로 분할구성되어 있다. 베어링 하우징(13)내에는 밀폐슬리브(13b), (13c)가 설치되는데, 그 밀폐슬리브(13b), (13c)의 내면은 매끈하게 형성되어 있다. 저어널상에서 축방향으로 미끄럼 운동하는 외측밀폐부재(16), (17)와 상호 작용하게 되어 있다. 밀폐부재(16)는 환형홈을 가진 링으로서 그홈에는 0형링(16a)과 같은 탄성부재가 끼이게 된다. 저어널의 단부에 설치되는 밀폐부재(17)는 캡나사(12c)에 의해 저어널단부에 결합되는 판(12b)상에 지지된다. 밀폐부재(17)도 0형링(17a)을 수용하는 환형홈이 형성되어 있다. 밀폐부재(16), (17)는 작동기구의 축방향 최외측 부품이기 때문에 이후로는 제1, 2외측 밀폐부재로 지칭하겠다.

베어링 하우징(13)은 그의 내부에 위치하는 저어널(12)을 지지하는 베어링면을 구비하고 있는데, 그 베어링면은 홈(23)이 형성된 환형 부싱(22)에 의해 제공되는 것으로 도시되어 있다. 부싱(22)은 다양한 형태로 형성시킬 수 있는데, 그에 대한 두가지 형이 제3도 및 4도에 도시되어 있다. 부싱(22)은 베어링 하우징내에 고정되게 장착되며 매끈한 내면을 가지고 있어, 저어널에 장착되고 매끈한 외면을 가지고 있는 환형 저어널 칼라(collar)(12a)를 지지하게 된다. 저어널 칼라(12a)는 저어널의 한부품이라고 할수 있는 것으로서 외측밀폐부재(16), (17)와 함께 축방향으로 이동가능하게 되어 있다.

베어링 하우징(13)에는 또한 립(lip)형태로 된 두개의 내측밀폐부재(18),(19)가 설치되어 있다. 상기 내측밀폐부재는 윤활유를 베어링 부싱(22)으로부터 축방향 외측으로만 흐르게 하고 그 역방향으로는 흐르지 못하게 하도록 작용한다. 또한, 상기베어링 부싱(22)은 내측 링베어면(45)을 갖는다.

제3도에 도시된 바와같이, 베어링 부싱(22)의 내,외면에는 각각 축방향으로 연장되는 홈(23a), (23)이 형성되어 있다. 각각의 홈에는 반경방향으로 천공된 구멍(24)이 제공되어 있다. 윤활유가 베어링의 외측으로부터 내측으로 흐를 수 있게 되어 있으며, 내측홈(23a)은 윤활유를 양측 방향 모두로 흐를 수 있게 해준다.

서로 접촉하는 이동면들 사이에 윤활유의 흐름을 제공할 수 있게 하는 소정형태의 베어링면을 제공하여 본 발명을 실시할 수도 있으나, 윤활유를 축방향 외측으로 흐를수 있게 하는 홈을 가진 부싱 또는 베어링면을 제공하여 본 발명을 실시할 때 이점이 제공되게 된다. 그에 대해서는 뒤에서 상세하게 설명하겠다.

제4도에는 부싱의 내측 베어링면에 홈이 헤링본(herringbone)형으로 형성되어 있는 다른형의 베어링이 도시되어 있다. 부싱(26)의 외면 및 내면에는 각각 환형홈(2 7), (30)이 형성되어 있고, 또한 다수의 구멍(28)이 외측 환형홈(27)로부터 반경방향 내측으로 내측 환형홈(30)까지 연장되어 있다. 내측 환형홈(30)은 부싱의 내면에 축방향 외측으로 연장되는 홈(29)들과 연통되게 된다.

외측 밀폐부재(16), (17)는 각각 내측밀폐부재(18), (19)와의 사이에 윤활유 압력실(20), (21)을 형성한다. 외측 밀폐부재(16), (17)가 저어널과 함께 왕복 이동하므로써, 압력실(20), (21)의 크기는 교대로 증감되어, 압력실내의 윤활유를 가압시켜 베어링면에 제공된 장치를 통해 펌핑시킨다. 본 실시예에 있어서는, 반경방향으로 천공된 구멍(24), (25)을 압력실과 연통시켜 압력실에 윤활유를 공급할 수 있게 하였다.그러나, 작동중에는 통공(24), (25)를 플러그(24a), (25a)로 폐쇄시켜 압력실(20), (2 1)내에서 압력이 발생할 수 있게 해야만 한다.

윤활유는 압력실(20), (21)로부터 제1, 2윤활유 통로(31), (32)를 통해 베어링면으로 이송된다. 상기 윤활유 통로(31), (32)는 제1도에 도시된 바와같이 반경방향 구멍(33), (35)을 통해 압력실(20), (21)와 연통되어 있다. 각 윤활유 통로(31), (3 2)는 베어링면(45)으로 이어지는데, 본 실시예의 경우는 단일 입구(34)를 통해 베어링면(45)으로 이어지게 된다. 입구(34)는 베어링 부싱의 환형홈과 연통되므로써 압력하로 이송되는 윤활유는 직접적으로 베어링면(45)에 가압되게되며, 그럼으로써 저어널은 축방향 전후로 미끄럼 이동함에 따라 윤활상태를 유지할 수 있게 된다.

각 윤활유 통로(31), (32)에는 역류 방지용 체크밸브(36), (37)가 설치되어, 한압력실의 크기가 점점 감소하였 윤활유를 해당 체크밸브를 통해 윤활유 통로내로 가압 이송시킬때, 그 윤활유 통로를 통해 윤활유가 크기가 점점 증가하는 다른 압력 실내로유입되는 것을 방지시켜 준다. 이에 관해서는 제5도 및 6도를 참조해 상세하게 설명하겠다.

제5도에는 저어널이 화살표(46)로 도시된 바와같이 우측으로 이동할때의 각부품들의 작동관계가 도시되어 있다. 저어널이 우측으로 이동하면, 외측 밀폐부재(16)가 우측으로 이동하게 되어 압력실(20)의 크기가 점점 감소되게 된다. 내측밀폐부재(18)가 설치되므로써, 압력실(20)의 크기가 감소할때 윤활유는 내측밀폐부재(18)를 통과하지 못하고, 대신에 구멍(33)을 통과하고 그로 부터 개방된 체크밸브(36)를 통해 통로(31)내로 이송되게 된다. 이 경우에 체크밸브(37)는 폐쇄된 채로 유지되어, 윤활유는 화살표(38), (39)로 표시된 바와 같이 체크밸브(36)를 통해 윤활유 통로(31), 입구(34)을 거쳐 베어링면에 이송되게 된다.

압력실(21)은 크기가 증가되므로써 흡입작용을 하게 되고, 즉 저어널 이동방향의 반대방향으로 이동할 수 있게 해줌으로써, 윤활유 통로(31)를 통한 윤활유의 이동이 조장되게 된다. 이와같이, 압력실(20)의 크기 감소로 윤활유가 압력실(20)로부터강제유출되고 또한 압력실(21)의 크기 증가로 윤활유가 압력실(21)내로 흡입된다는, 점에서, 윤활유의 이중 펌핑이 이루어진다.

제6도에는 저어널이 화살표(47)로 표시된 바와같이 좌측으로 이동할때의 각부품들의 작동관계가 도시되어 있다. 이 경우에, 우측의 압력실(21)은 점점 크기가 감소하여 그 내부의 윤활유는 화살표(41)로 표시된 바와같이 구멍(35)을 거쳐 체크밸브(3 7)를 통과하며, 그 위에 화살표(42)로 표시된 바와같이 통로(32)를 통과하게 된다. 좌측 체크밸브(36)가 폐쇄되어 있음으로써, 윤활유는 베어링 부싱내로 상측으로 강제이송되게 된다. 좌측에 위치하는 내측 밀폐부재(18)는 윤활유가 화살표(43)로 표시된 바와같이 크기가 증가하는 압력실(20)내로 좌측으로 이동하게 되는 것을 허용해 준다.

이와 같이, 본 발명의 강제윤활식 베어링구조는 상술한 바와같은 목적 및 이점들을 이룰 수 있게 해준다. 본문에서 설명한 밀폐부재, 체크밸브 그리고 그외의 다른 부품들은 상술한 바와같은 형외에도 달리 개조시켜 제공할 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 제지기의 닥터 베어링용으로 사용하는 강제 윤활식 베어링 구조에 있어서, 축방향으로 진동가능한 저어널(12)을 갖는 닥터샤프트와, 그저어널(12)을 에워싸도록 설치되어 저어널(12)과 미끄럼 접촉하면서 그를 지지하는 베어링면제공 수단(22)을 가지며 그 베어링면 제공수단(22)의 단부에서 저어널과의 사이에 제1, 2환형공간을 형성하는 환형 베어링 하우징(13)과, 상기 환형공간의 축방향 외단에 저어널(12)과 함께 축방향 이동하도록 장착되는 제1,2외측 환형밀폐부재(16), (17)와, 각 외측 밀폐부재(1 6), (17)의 내측에 서로 이격되게 설치되어 외측밀폐부재(16), (17)와의 사이에 각각 윤활유 압력실(20), (21)을 형성하며 윤활유를 축방향 외측으로만 흐르게하고 축방향 내측으로는 흐르지 못하게 하도록 작용하는 립형의 제1, 2내측환형 밀폐부재(18), (19)와, 베어링 하우징(13)내에 형성되어 각 윤활유압력실(20), (21)과 베어링면간을 연통시키는 제1, 2윤활유통로(31), (32)와, 각 윤활유 통로(31),(32)에 설치되어 윤활유를 압력실로부터 베어링면으로만 흐르게하고 그의 역방향흐름은 방지시키도록 작용하는 체크밸브(36), (37)로 구성된 것을 특징으로 하는 강제윤활식 베어링구조.

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