KR0157669B1 - 압연기 유막 베어링 조립체용 냉각제 가드 - Google Patents
압연기 유막 베어링 조립체용 냉각제 가드Info
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Abstract
압연기 베어링 조립체용 냉각제 가드는 기부 플랜지 및 경사져 배치된 밀봉플랜지를 가지며, 이들 모두는 탄성 중합체 재료로 일체식으로 성형된다. 기부플랜지는 파묻힌 금속제 후프에 의해 보강된다.
Description
제1도는 일 형태의 종래의 냉각제 가드를 채용한 베어링 조립체의 부분 단면도.
제2도는 다른 종래의 냉각제 가드를 도시하는 제1도와 유사한 부분 단면도.
제3도는 본 발명에 따른 냉각제 가드를 포함한 베어링 조립체의 확대 부분 단면도.
제4도는 본 발명의 냉각제 가드의 확대 단면도.
제5도는 제4도에 도시된 냉각제 가드의 일부 절결 부분 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 롤 12 : 단부면
18 : 슬리브 20 : 부싱
28 : 시일 내부 링 30 : 시일 단부판
34, 34', 50 : 냉각제 가드 41 : 견부
52 : 기부 플랜지 58 : 밀봉 플랜지
60 : 구멍 66 : 후프
본 발명은 압연기에 채용되는 종류의 유막 베어링(oil film bearing)에 사용하기 위한 개량되고 보강된 냉각제 가드(coolant guard) 및 이를 포함하는 압연기 베어링 조립체에 관한 것이다.
냉각제 가드를 포함하는 밀봉 장치(seal arrangement)를 갖는 통상적인 압연기 유막 베어링이 제1도에 도시되어 있다. 롤(roll, 10)은 중간 테이퍼 구역(14)에 의해 슬리브(18)로 둘러싸인 직경 감소 구역(16)에 연결된 단부면(12)를 갖는다. 슬리브는 롤 목부(neck)에 키이 또는 다른 방법으로 고정되고, 초크(chock, 22) 내부에 고정된 부싱(20) 내에 축받이된다. 오일은 슬리브와 부싱 사이에 연속적으로 공급되며, 밀봉 조립체 또는 장치(24)는 중간 테이퍼 구역(14)를 둘러싸서 오일이 베어링으로부터 누출되지 않게 하고 외부에서 가해지는 냉각수와 이 냉각수에 동반된 먼지, 압연 조각(mill scale)등과 같은 오염 물질이 베어링에 침투하지 못하도록 한다.
밀봉 조립체 또는 장치(24)는 롤과 함께 회전하도록 롤 상에 지지되는 가요성 플랜지식 목부 시일(26) 및 시일 내부 링(28)과, 초크(22)에 대하여 고정되는 시일 단부판(30) 및 냉각제 가드(34)를 포함한다. 이러한 밀봉 장치는 당해 기술 분야의 숙련자들에게 주지되어 있는 것이므로 냉각제 가드(34)에 대한 설명 이외에는 굳이 설명이 필요치 않을 것이다.
냉각제 가드는 반경 방향으로 연장된 장착 플랜지(36)과, 일체식으로 결합된 밀봉 플랜지(38)을 갖는 탄성 중합체로 성형된 요소로 구성된다. 장착 플랜지(36)은 시일 단부판(30) 내의 원형 리세스(recess, 40) 내에 위치되며, 이곳에서 원형 견부(shoulder, 41)에 의해 둘러싸여 있다. 리세스(40)는 장착 플랜지가 원주 방향으로 이격된 나사(44)들에 의해 고정되는 평탄 환상 장착면(42)를 갖는다. 장착 플랜지(36)이 고정되면, 밀봉 플랜지(38)은 롤 단부면(12)와 탄성 밀봉 접촉하도록 경사져서 연장된다.
냉각제 가드는 바람직하지 못한 손상을 유발할 수 있는 베어링 내로의 냉각수 및 동반된 오염물의 유입을 막는 제1방어선을 제공한다. 또한, 냉각제 가드는 시일 내부 링(28)과 협동하여 시일 단부판의 (도시되지 않은) 배출 개구로 통하는 밀봉 미로(labyrinth)를 형성한다. 게다가, 베어링이 롤 목부로부터 제거될 때, 장착플랜지(36)은 시일 내부 링(28)의 최외곽 외주 플랜지와 접촉하며 이를 통해 롤 목부로부터 내부 시일 링과 목부 시일(26) 모두를 잡아 당기기에 충분한 힘을 가한다. 이러한 잡아 당기는 작용을 용이하게 하기 위하여, 듀로미터 경도(durometer hardness)를 증가시켜서 장착 플랜지의 강도를 밀봉 플랜지의 강도 이상으로 향상시킨다. 또한, 압연 중에, 롤의 추력을 받지 않는 측면(non-thrust side) 상의 롤목부는 열팽창, 기계적 공차 등으로 인해 초크(22)에 대하여 축방향으로 이동하거나 부유(float)하려 한다는 것은 알려져 있다. 허용 한계 내로 유지된다면, 이러한 축방향 부유는 베어링을 손상시키지 않는다. 견부(41)은 롤 단부면(12)가 맞닿음으로써 축방향 부유를 제한할 수 있는 정지부의 역할을 하므로, 그렇지 않으면 발생할 수 있는 손상으로부터 내부 베어링 구성 요소를 보호한다.
냉각제 가드(34)는 소정 베어링 직경에 맞는 치수로 된 폐쇄형 원형 요소로 성형된다. 냉각제 가드는 적당한 치수의 원주 방향 세그먼트(segment)를 제거함으로써 그리고 다른 치수의 직경을 갖는 베어링의 축 둘레에서 냉각제 가드의 나머지 부분을 절곡시킴으로써, 다른 치수의 베어링에 맞춰진다.
이러한 유형의 설비가 갖는 잠재적인 문제점은, 작동 중에 더 강도가 큰 장착 플랜지(36)이 시일 단부판의 장착면(42)로부터 떨어져 나가려는 경향을 나타낼 수 있다는 것이다. 만약 이러한 일이 발생한다면, 냉각제 가드의 기능이 손상될 수 있다.
종래에는, 예를 들어 제2도에 도시된 바와 같이, 냉각제 가드(34')는, 시일단부판의 장착면(42)로부터 떨어져 나가지 못하도록 위치된 반경 방향 플랜지(48)을 포함하는 금속제 구조 요소(46)로써 보강되었다. 그러나, 플랜지(48)의 반경 방향 배치는 베어링의 축을 중심으로 굴곡되는 냉각제 가드의 능력을 제한함으로써, 더 작은 베어링 직경에 대하여 적용되지 못하게 하였다.
본 발명의 주요 목적은 더 작은 베어링 직경에 적용되는 데 필요한 가요성은 보유하면서 장착 플랜지가 시일 단부판의 장착면으로부터 떨어져 나가려는 것을 효과적으로 방지하는 개량되고 내부적으로 보강된 냉각제 가드와, 상기 냉각제 가드를 포함하는 압연기 베어링 조립체를 제공하기 위한 것이다. 이것은 보강 후프(hoop)와 같은 환상 보강 부재를 장착 플랜지 내에 성형함으로써 성취되는데, 이때 후프의 폭은 베어링 축에 평행한 방향으로 그리고 장착 플랜지의 두께에 대하여 횡방향으로 연장된다. 바람직하게는, 후프는 금속제이며, 장착 플랜지를 시일 단부판에 부착하기 위해 사용된 체결구(fastener)의 범위의 반경 방향 외측에 위치된다.
제3도는 본 발명에 따른 냉각제 가드(50)을 합체한 베어링 조립체를 도시하고 있다. 제1도 및 제2도에 도시된 것과 동일하거나 유사한 베어링 조립체의 다른 구성 요소들은 동일한 참조 부호로 표시되어 있다.
제4도 및 제5도를 추가로 참조하면, 냉각제 가드(50)은 적절한 탄성 중합체 재료로 성형되며, 평평한 정면(54) 및 배면(56)을 갖는 반경 방향으로 배치된 환상기부 플랜지(52)를 포함하도록 도시되어 있다. 원형 밀봉 플랜지(58)은 기부 플랜지의 내측 단부 근방에서 기부 플랜지(52)에 일체로 이어져 있다. 밀봉 플랜지는 제3도에 도시된 바와 같이 롤(10)의 단부면(12)와 밀봉 접촉하도록 기부 플랜지(52)의 정면(54)로부터 멀리 경사져서 연장된다.
기부 플랜지(52)는, 각기 배면(56)으로부터 정면(54) 내의 상부 확대형 리세스(countersunk recess, 62)로 이어진 원주 둘레에 이격 배치된 구멍(60)을 갖는다. 구멍(60)은 시일 단부판 견부(41) 상의 장착면(64)에 기부 플랜지(52)를 고정하는 역할을 하는 기계 나사(44)를 수용한다.
금속제 후프(66)은, 구멍(60) 지역의 반경 방향 외측에 배치되고 외부 플랜지 모서리에 인접한 위치에서 기부 플랜지(52) 내에 파묻히게 된다. 후프의 폭 W는 냉각제 가드 및 롤(10)의 축에 평행한 방향으로 연장된다.
기부 플랜지의 외부 모서리는 각각 정면(54) 및 배면(56)으로부터 축방향으로 돌출한 원형 전방 견부(68) 및 원형 후방 견부(70)을 형성하는 형태로 되는 것이 유리하다. 후방 견부(70)은 장착면(64) 내의 원형 리세스(72) 내에 수납된다. 바람직하게는, 후프(66)은 기부 플랜지 내에 부분적으로 파묻히며, 이때 후프의 일부분은 후방 견부(70)의 외부면(74)를 형성하도록 노출되어 있다. 외부면(74)는 기부 플랜지의 외부 모서리로부터 반경 방향으로 내측으로 단차(step)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
후프는 그 전방 모서리가 정면(54)의 평면으로부터 내측으로 깊숙히 들어가 있도록 위치되며, 이때 후프의 후방 모서리는 배면(56)의 평면을 지나 돌출되어 있다.
후프(66)은 기부 플랜지(52)가 장착면(64)로부터 멀리 축방향으로 왜곡되려는 것을 효과적으로 방지한다. 게다가, 후프는 냉각제 가드의 반경 방향 굴곡을 수용함으로써, 냉각제 가드가 더 작은 원으로 절단 및 절곡될 수 있게 한다.
나사(44)가 조여지게 되면, 후프(66)의 노출된 외부면(74)는 반경 방향으로 외측으로 가압되어 리세스(72)의 기부(76)에 대항하여 단단히 안착되어서, 베어링의 축에 대하여 반경 방향으로 냉각제 가드를 신뢰성있게 위치시킨다.
Claims (9)
- 압연기 베어링 조립체에 의해 지지된 롤(10)의 단부면(12)으로부터 축방향으로 이격되어 롤의 단부면과의 사이에 간극을 형성하며, 롤 목부(14, 16)의 회전축에 대해 수직인 평면 내에 배치된 밀봉 장치(24)의 회전 불가능 환상 장착면(42) 상에 장착되기에 적합하고, 베어링 조립체 내로의 냉각제의 유입을 저지하며, 대향하는 정면(54) 및 배면(56)을 가지며 기부 플랜지(52)를 상기 장착면(42)에 대하여 고정시키기 위해 사용되는 체결구(44)를 수용하기 위한 복수개의 원주 방향으로 이격된 구멍(60)을 갖는 반경 방향으로 배치된 환상 기부 플랜지(52)와, 정면(54)으로부터 멀리 경사져 연장된 일체형 원형 밀봉 플랜지(58)를 구비하며, 사용할 때에 배면(56)이 장착면(42)에 고정된 상태에서 밀봉 플랜지(58)가 롤의 단부면과 밀봉 접촉하도록 상기 간극을 가로질러 연장하는, 롤 목부(14, 16)를 회전 가능하게 지지하는 압연기 베어링 조립체의 밀봉 장치(24)에 사용되는 가요성 냉각제 가드에 있어서, 기부 플랜지(52)는 기부 플랜지 내에 적어도 부분적으로 매립된 환상 보강부재(66)를 구비하고, 이 보강 부재는 상기 회전축에 평행한 방향으로 연장하는 폭을 갖는 것을 특징으로 하는, 압연기 베어링 조립체의 밀봉 장치에 사용되는 가요성 냉각제 가드.
- 제1항에 있어서, 보강 부재(66)는 상기 기부 플랜지(52)가 상기 장착면(42)으로부터 멀리 축방향으로 왜곡되려는 것에 저항하면서 상기 회전축에 대한 냉각제 가드의 가요성 반경 방향 변형을 수용하는 후프를 포함하는 것을 특징으로 하는, 압연기 베어링 조립체의 밀봉 장치에 사용되는 가요성 냉각제 가드.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 보강 부재(66)은 금속제이며, 기부 플랜지(52) 및 밀봉 플랜지(58)는 탄성 중합체 재료로 성형된 것을 특징으로 하는, 압연기 베어링 조립체의 밀봉 장치에 사용되는 가요성 냉각제 가드.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 보강 부재(66)는 상기 구멍의 방사상 외측에 배치된 위치에서 상기 기부 플랜지 내에 매립된 것을 특징으로 하는, 압연기 베어링 조립체의 밀봉 장치에 사용되는 가요성 냉각제 가드.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 기부 플랜지(52)의 외부 모서리는 상기 정면(54) 및 배면(56)으로부터 각각 축방향으로 돌출한 원형 전방 견부(68) 및 후방 견부(70)을 형성하도록 구성되며, 상기 후방 견부(70)는 상기 장착면 내의 원형 리세스(72) 내에 수납되도록 된 것을 특징으로 하는, 압연기 베어링 조립체의 밀봉 장치에 사용되는 가요성 냉각제 가드.
- 제5항에 있어서, 보강 부재(66)는 기부 플랜지(52) 내에 부분적으로만 매립되고 후방 견부(70)의 외부면을 형성하는 것을 특징으로 하는, 압연기 베어링 조립체의 밀봉 장치에 사용되는 가요성 냉각제 가드.
- 제6항에 있어서, 보강 부재(66)에 의해 형성된 외부면은 상기 기부 플랜지(52)의 외부 모서리로부터 내측으로 단차가 형성된 것을 특징으로 하는, 압연기 베어링 조립체의 밀봉 장치에 사용되는 가요성 냉각제 가드.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 보강 부재(66)은 기부 플랜지(52)의 정면(54)으로부터 내측으로 만입된 전방 모서리와, 기부 플랜지(52)의 상기 배면(56)을 지나 후방으로 돌출한 후방 모서리를 갖는 것을 특징으로 하는, 압연기 베어링 조립체의 밀봉장치에 사용되는 가요성 냉각제 가드.
- 압연기 베어링 조립체에 의해 지지된 롤(10)의 단부면(12)으로부터 축방향으로 이격되어 룰의 단부면과의 사이에 간극을 형성하며, 롤 목부(14, 16)의 회전축에 수직한 평면 내에서 롤 목부의 회전축을 둘러싸는 회전 불가능 환상 장착면(42)과, 배면(56)이 장착면(42)에 대하여 고정되고 기부 플랜지(52)를 상기 장착면(42)에 대하여 고정시키기 위해 사용되는 체결구(44)를 수용하기 위한 복수개의 원주 방향으로 이격된 구멍(60)을 갖는 반경 방향으로 배치되는 환상 기부 플랜지(52) 및 롤의 단부면과 밀봉 접촉하도록 정면(54)으로부터 멀리 경사져서 연장된 일체형 원형 밀봉 플랜지(58)를 갖고 냉각제의 유입에 대항하여 상기 간극을 밀봉하는 가요성 냉각제 가드(50)를 포함하는 밀봉 장치(24)가 구비된, 롤 목부(14, 16)를 회전 가능하게 지지하는 압연기 베어링 조립체에 있어서, 냉각제 가드(50)의 환상 기부 플랜지(52)는 기부 플랜지에 적어도 부분적으로 매립된 환상 보강 부재(66)을 가지며, 환상 보강 부재(66)은 상기 회전축에 평행한 방향으로 연장하는 폭을 갖는 것을 특징으로 하는, 밀봉 장치가 구비된 압연기 베어링 조립체.
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