JP2517841B2 - 加熱ロ―ル用軸受 - Google Patents
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- 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
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- 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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- 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
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- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- D06C15/00—Calendering, pressing, ironing, glossing or glazing textile fabrics
- D06C15/02—Calendering, pressing, ironing, glossing or glazing textile fabrics between co-operating press or calender rolls
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- 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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16C13/00—Rolls, drums, discs, or the like; Bearings or mountings therefor
- F16C13/02—Bearings
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固定軸受面と回転軸受
面との間に可変直径差を有し、回転軸受面が軸受輪によ
って形成されている、加熱ロール用軸受、特にカレンダ
ロール用の加熱ロール用軸受に関するものである。
面との間に可変直径差を有し、回転軸受面が軸受輪によ
って形成されている、加熱ロール用軸受、特にカレンダ
ロール用の加熱ロール用軸受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
小型カレンダでは加熱ロール用の軸受として転り軸受が
使用されている。この転り軸受は、新たなロール材料の
利用によるロール径の減小に対して限界がある。寿命の
十分な転り軸受を得るために、軸受は、軸受箱の外寸が
ロール間隙に向かってロール径を超え、こうして相手ロ
ール軸受の構造空間を制限するように、大きな寸法で設
計しておかなければならない。これは、例えば、たわみ
補償用ロールの外輪を等間隔外部軸受で支承する場合は
受け入れがたい。
小型カレンダでは加熱ロール用の軸受として転り軸受が
使用されている。この転り軸受は、新たなロール材料の
利用によるロール径の減小に対して限界がある。寿命の
十分な転り軸受を得るために、軸受は、軸受箱の外寸が
ロール間隙に向かってロール径を超え、こうして相手ロ
ール軸受の構造空間を制限するように、大きな寸法で設
計しておかなければならない。これは、例えば、たわみ
補償用ロールの外輪を等間隔外部軸受で支承する場合は
受け入れがたい。
【０００３】欧州特許公報第 0 158 051号は、被洗浄物
と冷水又は温水が装入される洗浄ドラム用の軸受であっ
て、固定軸受面と回転軸受面との間に可変直径差を有
し、軌道輪として役立つドラム外被によって回転軸受面
が形成されているものに関するものである。固定軸受面
の部分は、第１静圧軸受セグメントによって形成されて
おり、該セグメントは、軸受間隙の側に、油の貫流する
少なくとも１つの軸受ポケットを備えている。反対側周
面範囲では固定軸受面の別の部分が２個の別の静圧軸受
セグメントによって形成されており、該セグメントは、
軸受間隙の側に、やはり油の貫流する軸受ポケットを備
えている。３個の軸受セグメントは、それぞれ、調心と
直径差の補償とを目的とし、半径方向に可撓性をもち調
整可能となっている。
と冷水又は温水が装入される洗浄ドラム用の軸受であっ
て、固定軸受面と回転軸受面との間に可変直径差を有
し、軌道輪として役立つドラム外被によって回転軸受面
が形成されているものに関するものである。固定軸受面
の部分は、第１静圧軸受セグメントによって形成されて
おり、該セグメントは、軸受間隙の側に、油の貫流する
少なくとも１つの軸受ポケットを備えている。反対側周
面範囲では固定軸受面の別の部分が２個の別の静圧軸受
セグメントによって形成されており、該セグメントは、
軸受間隙の側に、やはり油の貫流する軸受ポケットを備
えている。３個の軸受セグメントは、それぞれ、調心と
直径差の補償とを目的とし、半径方向に可撓性をもち調
整可能となっている。
【０００４】本発明の課題は、上記の点に鑑み、よりコ
ンパクトな構造の加熱ロール用軸受を提供することであ
る。
ンパクトな構造の加熱ロール用軸受を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の課題
は、下記の手段により達成される。
は、下記の手段により達成される。
【０００６】本発明の加熱ロール用軸受は、固定軸受面
の部分が、少なくとも１個の半径方向に固定された第１
静圧軸受セグメントによって形成されており、該セグメ
ントが合成軸受荷重の周面範囲で、軸受間隙の側に、油
の貫流する少なくとも１つの軸受ポケットを備えてお
り、反対側の周面範囲では、固定軸受面の別の部分が、
少なくとも１個の第２静圧軸受セグメントによって形成
されており、該セグメントが、半径方向で調整可能な軸
受シューを備えており、該シューが、軸受間隙の側に、
油の貫流する軸受ポケットを有し、軸受間隙を、第１軸
受セグメントの前記軸受ポケット又は各軸受ポケットの
半径方向及び／又は軸方向の中心面において、軸受ポケ
ットの縁よりも、ロールの加熱開始時には小さく又加熱
状態のときには大きくしたものである。
の部分が、少なくとも１個の半径方向に固定された第１
静圧軸受セグメントによって形成されており、該セグメ
ントが合成軸受荷重の周面範囲で、軸受間隙の側に、油
の貫流する少なくとも１つの軸受ポケットを備えてお
り、反対側の周面範囲では、固定軸受面の別の部分が、
少なくとも１個の第２静圧軸受セグメントによって形成
されており、該セグメントが、半径方向で調整可能な軸
受シューを備えており、該シューが、軸受間隙の側に、
油の貫流する軸受ポケットを有し、軸受間隙を、第１軸
受セグメントの前記軸受ポケット又は各軸受ポケットの
半径方向及び／又は軸方向の中心面において、軸受ポケ
ットの縁よりも、ロールの加熱開始時には小さく又加熱
状態のときには大きくしたものである。
【０００７】静圧軸受は、構造がコンパクトある他、転
り軸受よりも耐磨耗性に優れ又減衰性も良好である。こ
の場合、半径方向に固定された軸受セグメントは調心に
役立ち、第２静圧軸受セグメントの半径方向に調整可能
な軸受シューは、軸受の内側部分と外側部分との間の直
径差の変動−−例えば、熱に起因して−−全作動範囲に
わたって生ずる直径の変動を、最小流量の油で最小の与
圧を行うことによって補償することができる。この最小
の与圧はロール自重の作用方向も考慮して行う。
り軸受よりも耐磨耗性に優れ又減衰性も良好である。こ
の場合、半径方向に固定された軸受セグメントは調心に
役立ち、第２静圧軸受セグメントの半径方向に調整可能
な軸受シューは、軸受の内側部分と外側部分との間の直
径差の変動−−例えば、熱に起因して−−全作動範囲に
わたって生ずる直径の変動を、最小流量の油で最小の与
圧を行うことによって補償することができる。この最小
の与圧はロール自重の作用方向も考慮して行う。
【０００８】好ましくは、軸受面は球形である。この構
成により、従来の自動調心ころ軸受と同様に、軸方向力
を確実に吸収することが可能となる。
成により、従来の自動調心ころ軸受と同様に、軸方向力
を確実に吸収することが可能となる。
【０００９】更に、第１軸受セグメントの各軸受ポケッ
トに対しては一定流量で油を供給し、又、第２軸受セグ
メントの軸受ポケットに対しては一定圧力で油を供給す
ることが好ましい。
トに対しては一定流量で油を供給し、又、第２軸受セグ
メントの軸受ポケットに対しては一定圧力で油を供給す
ることが好ましい。
【００１０】油の分配は、公知の絞り器、分配器又は個
別ポンプを介して、又半径方向に移動可能な軸受シュー
の場合には圧力調節弁を介して、行うことができる。
別ポンプを介して、又半径方向に移動可能な軸受シュー
の場合には圧力調節弁を介して、行うことができる。
【００１１】好ましくは、第２軸受セグメントの軸受シ
ューが、軸受間隙の背面側に、油の貫流する別の軸受ポ
ケットを有し、且つ、該ポケットでもってピストン・シ
リンダ装置の可動部分に当接するようになっている。こ
うして、前記軸受シュー又は各軸受シューは、ピストン
・シリンダ装置の可動部品に対して相対的に滑動し、ロ
ールの軸受ジャーナルと一緒に回転する軸受輪に対して
相対的に、従って反対側の半径方向で固定された単数又
は複数の軸受セグメントに対しても相対的に、事実上摩
擦なしに自己調心的に、摺動可能となる。
ューが、軸受間隙の背面側に、油の貫流する別の軸受ポ
ケットを有し、且つ、該ポケットでもってピストン・シ
リンダ装置の可動部分に当接するようになっている。こ
うして、前記軸受シュー又は各軸受シューは、ピストン
・シリンダ装置の可動部品に対して相対的に滑動し、ロ
ールの軸受ジャーナルと一緒に回転する軸受輪に対して
相対的に、従って反対側の半径方向で固定された単数又
は複数の軸受セグメントに対しても相対的に、事実上摩
擦なしに自己調心的に、摺動可能となる。
【００１２】更に、第１軸受セグメントが、軸受間隙の
背面側に、油の貫流する少なくとも１つの別の軸受ポケ
ットを有し、且つ、軸方向に摺動可能とすることができ
る。
背面側に、油の貫流する少なくとも１つの別の軸受ポケ
ットを有し、且つ、軸方向に摺動可能とすることができ
る。
【００１３】こうして、ロールの軸方向の熱膨張に応じ
て、事実上摩擦なしに軸受を軸方向で摺動させるため
に、ロールの一端に移動軸受を構成することが可能とな
る。
て、事実上摩擦なしに軸受を軸方向で摺動させるため
に、ロールの一端に移動軸受を構成することが可能とな
る。
【００１４】以下、図面を基に、本発明及びその諸展開
を詳しく説明する。
を詳しく説明する。
【００１５】
【実施例】図１に示す仮想軸受は、小型カレンダの加熱
ロールを支承する軸受を模擬的に示したものである。ロ
ールの加熱は、例えば275 ℃に加熱された熱媒体をロー
ルの軸受ジャーナル２に設けられ、断熱材３が内張りさ
れた穴１に供給することによって行われる。軸受輪４が
軸受ジャーナル２を取り囲み、該軸受輪４はキー５によ
って軸受ジャーナル２と結合されている。別の軸受輪６
が軸受輪４を取り囲み、軸受箱７内で支承されている。
軸受箱７自体は、外部断熱材８によって取り囲まれてい
る。軸受輪４、６間に軸受間隙９があり、この間隙に油
が供給され（図示省略）、こうして模擬的な静圧軸受が
形成される。軸受輪４、６は、周方向で閉じた静圧多室
軸受を表しており、この軸受では、断熱材３、８がある
にも拘らず軸受間隙寸法、即ち、静圧間隙寸法（又は偏
心率）は、油の流量が、経済的に是認できないほど激し
く変動することがある。例えば、熱媒体の温度θが約27
5 ℃の場合、軸受内側部分の平均温度θmiは約140 ℃、
軸受間隙の温度は約130℃、そして軸受外側部分の平均
温度θmaは約110 ℃となることがあり、従って温度差Δ
θは約30℃となる。この場合、例えば平均軸受径がＤ＝
900 mmであると、軸受内側部分と外側部分との間の温度
差Δθ＝30℃でもって約320 μm の直径変化ΔＤが生じ
る。断熱材３、８なしではΔＤは約１mmとなることが予
想される。
ロールを支承する軸受を模擬的に示したものである。ロ
ールの加熱は、例えば275 ℃に加熱された熱媒体をロー
ルの軸受ジャーナル２に設けられ、断熱材３が内張りさ
れた穴１に供給することによって行われる。軸受輪４が
軸受ジャーナル２を取り囲み、該軸受輪４はキー５によ
って軸受ジャーナル２と結合されている。別の軸受輪６
が軸受輪４を取り囲み、軸受箱７内で支承されている。
軸受箱７自体は、外部断熱材８によって取り囲まれてい
る。軸受輪４、６間に軸受間隙９があり、この間隙に油
が供給され（図示省略）、こうして模擬的な静圧軸受が
形成される。軸受輪４、６は、周方向で閉じた静圧多室
軸受を表しており、この軸受では、断熱材３、８がある
にも拘らず軸受間隙寸法、即ち、静圧間隙寸法（又は偏
心率）は、油の流量が、経済的に是認できないほど激し
く変動することがある。例えば、熱媒体の温度θが約27
5 ℃の場合、軸受内側部分の平均温度θmiは約140 ℃、
軸受間隙の温度は約130℃、そして軸受外側部分の平均
温度θmaは約110 ℃となることがあり、従って温度差Δ
θは約30℃となる。この場合、例えば平均軸受径がＤ＝
900 mmであると、軸受内側部分と外側部分との間の温度
差Δθ＝30℃でもって約320 μm の直径変化ΔＤが生じ
る。断熱材３、８なしではΔＤは約１mmとなることが予
想される。
【００１６】例えば、最大動作温度における平均間隙寸
法を80μm とすると、始動状態（軸受内側部分及び外側
部分の温度が同一）のとき、平均間隙高さを、80μm ＋
1/2×320 μm ＝240 μm に設定しておく必要がある。
法を80μm とすると、始動状態（軸受内側部分及び外側
部分の温度が同一）のとき、平均間隙高さを、80μm ＋
1/2×320 μm ＝240 μm に設定しておく必要がある。
【００１７】ハーゲン・ポアズイユの式によれば、油の
流量は間隙寸法の３乗に比例するため、始動状態での油
の流量は、間隙寸法が80μm の場合よりも、(240/80)3
＝27倍大きくなる。
流量は間隙寸法の３乗に比例するため、始動状態での油
の流量は、間隙寸法が80μm の場合よりも、(240/80)3
＝27倍大きくなる。
【００１８】前記の模擬的な閉じた軸受輪とは違って、
周面の約1/4 を占める軸受セグメント10だけが荷重側で
使用される場合には、同心間隙のプラス偏差及びマイナ
ス偏差の平均値を適切に求めて、例えば、図２の始動状
態(O) 、および図３の最高温度θmax での操業状態につ
いて示した関係から、仕上げ寸法を選定することができ
る。図２及び図３に記載した量の添え字は以下の意味を
有する：Ｍ＝中心；Ｚ＝ジャーナル；Ｒ＝縁；Ｂ＝穴。
周面の約1/4 を占める軸受セグメント10だけが荷重側で
使用される場合には、同心間隙のプラス偏差及びマイナ
ス偏差の平均値を適切に求めて、例えば、図２の始動状
態(O) 、および図３の最高温度θmax での操業状態につ
いて示した関係から、仕上げ寸法を選定することができ
る。図２及び図３に記載した量の添え字は以下の意味を
有する：Ｍ＝中心；Ｚ＝ジャーナル；Ｒ＝縁；Ｂ＝穴。
【００１９】このことを、以下、図４を参考しながら詳
しく説明する。この図には単一の軸受セグメント10の右
半分だけを示してあり、油で加圧負荷される軸受ポケッ
ト11を有する。更に、この計算モデルでは軸受の形状が
円筒形であると仮定する。
しく説明する。この図には単一の軸受セグメント10の右
半分だけを示してあり、油で加圧負荷される軸受ポケッ
ト11を有する。更に、この計算モデルでは軸受の形状が
円筒形であると仮定する。
【００２０】軸受内側部分と外側部分との間の可変温度
差Δθに基づく、熱に起因した半径変化の故に、同心油
間隙について単一の動作点のみ与えることができる。
差Δθに基づく、熱に起因した半径変化の故に、同心油
間隙について単一の動作点のみ与えることができる。
【００２１】機能信頼性を維持し、油の流量を最小にす
るために、始動状態(O) と最高動作温度における動作状
態（θmax ）との間のこの理想点は、例えば間隙偏差
（h mθmax −h R θmax ）が(hRO− hmo) の半分より
少なくなるように、動作範囲のほぼ上側1/3 に設けるの
が望ましい。
るために、始動状態(O) と最高動作温度における動作状
態（θmax ）との間のこの理想点は、例えば間隙偏差
（h mθmax −h R θmax ）が(hRO− hmo) の半分より
少なくなるように、動作範囲のほぼ上側1/3 に設けるの
が望ましい。
【００２２】ハーゲン・ポアズイユの油の体積流量Ｑを
計算する基本式（雑誌”fluid ”、1973年４月、116
頁）：
計算する基本式（雑誌”fluid ”、1973年４月、116
頁）：
【００２３】
【数１】
【００２４】において、ｈは、可変間隙寸法を有する実
際の間隙の場合、以下で仮想同心間隙高さと呼ぶ、同心
軸受面における計算間隙寸法ｈrechn に相当する。
際の間隙の場合、以下で仮想同心間隙高さと呼ぶ、同心
軸受面における計算間隙寸法ｈrechn に相当する。
【００２５】圧力差Δｐ、油の動粘性η、因数12及び越
流長さｌを定数Ｋにまとめると、次式が成り立つ：
流長さｌを定数Ｋにまとめると、次式が成り立つ：
【００２６】
【数２】
【００２７】この場合、図４のパラメータでもって、数
学的に次の式が導かれる： ψ箇所の油の部分流量：
学的に次の式が導かれる： ψ箇所の油の部分流量：
【００２８】
【数３】
【００２９】図４にハッチングした三角形について余弦
則が生じる：
則が生じる：
【００３０】
【数４】
【００３１】項：(RB -RZ -hM ) 2 (1-cos2 ψ）はR 2
Z に比べて無視し得るほどに小さいので、簡素化した次
式が成り立つ：
Z に比べて無視し得るほどに小さいので、簡素化した次
式が成り立つ：
【００３２】
【数５】
【００３３】従って積分を反復することなく次式が導か
れる：
れる：
【００３４】
【数６】
【００３５】hM ＜h R の場合に得られる結果式は、逆
のh M ＞h R の場合にも成り立つ（前置符号の規則）。
のh M ＞h R の場合にも成り立つ（前置符号の規則）。
【００３６】計算モデルにおいては、球形状の軸受を適
宜な平均直径を有する円筒形状に近似することができ
る。
宜な平均直径を有する円筒形状に近似することができ
る。
【００３７】軸受部材の線熱膨張率をαとして、次式が
成り立つ：
成り立つ：
【００３８】
【数７】
【００３９】
【数８】
【００４０】最低間隙寸法ｈMO、ｈR θmax 、室温にお
ける軸受穴の平均直径D m 又はＲBO＝1/2Dm 、そして、
油間隙差(hM θmax − hR θmax ）を油間隙差(hRO−ｈ
MO）よりも小さくする因数Ｆを設定するのが、実際上適
切である。
ける軸受穴の平均直径D m 又はＲBO＝1/2Dm 、そして、
油間隙差(hM θmax − hR θmax ）を油間隙差(hRO−ｈ
MO）よりも小さくする因数Ｆを設定するのが、実際上適
切である。
【００４１】数式（３）（５）（６）から、ジャーナル
半径の関数ＲZOを導き出すことができる：（数式の誘導
過程は省略）
半径の関数ＲZOを導き出すことができる：（数式の誘導
過程は省略）
【００４２】
【数９】
【００４３】ｈM θmax を求めるには数式３を置き換え
るだけでよい：
るだけでよい：
【００４４】
【数１０】
【００４５】こうして、仮想同心間隙高さｈ
rechn （２）又は油の流量Ｑ（１）を求めるためのパラ
メータがすべて与えられている。
rechn （２）又は油の流量Ｑ（１）を求めるためのパラ
メータがすべて与えられている。
【００４６】数値例： 軸受穴の平均直径 Dm＝900 H 7 の平均値 Dm＝900.045 mm →ＲBO ＝450.0225mm ψR ＝45° ｈMO ＝0.070 mm（70μｍ） ｈR θmax ＝0.070 mm（70μｍ） α ＝12・10-6（l ／℃） θma ＝110 ℃ θmi ＝140 ℃ Ｆ＝2.25、即ち、＝ｈM θmax −ｈR θmax ＝（1/2.2
5）・ （ｈRO−ｈMO） 結果： 数式７：ＲZO＝449.8294mm 数式３：ｈRO＝0.106 mm又は106 μm 、Δｈ＝36μm 数式５：ＲB θmax ＝450.5085mm 数式６：ＲZ θmax ＝450.4772mm 試料：36＝2.25・
16 数式８：ｈM θMAX ＝0.086 mm又は86μm 、Δｈ＝16μ
m
5）・ （ｈRO−ｈMO） 結果： 数式７：ＲZO＝449.8294mm 数式３：ｈRO＝0.106 mm又は106 μm 、Δｈ＝36μm 数式５：ＲB θmax ＝450.5085mm 数式６：ＲZ θmax ＝450.4772mm 試料：36＝2.25・
16 数式８：ｈM θMAX ＝0.086 mm又は86μm 、Δｈ＝16μ
m
【００４７】
【数１１】
【００４８】図４から次のものが得られる： ｂ1 ＝2 ψR (RB ＋ RZ ) ｂ10 ＝1413.4841 mm ｂ1 θmax ＝1415.2650 mm ｂ20 ＝375 mm（設計上確定） ｂ2 θmax ＝375.4725mm 数式２： ｈrechn . 0 ＝0.0893mm（89.3μm ） ｈrechen. θmax ＝0.0788mm（78.8μm ） 従って油の流量は、周面全体の閉じた仮想同心軸受の間
隙静圧軸受に比べて、始動状態に関連して因数(240/89.
3)3 ＝19.4だけ減少し、最高温度での操業状態で因数(2
40/78.8)3 ＝28.3だけ減少する。
隙静圧軸受に比べて、始動状態に関連して因数(240/89.
3)3 ＝19.4だけ減少し、最高温度での操業状態で因数(2
40/78.8)3 ＝28.3だけ減少する。
【００４９】小型カレンダの加熱ロールは、確かに、静
影響と動影響とによるほぼ一定した合成荷重方向を有す
る。従って、軸受の非対称構造を可能とする。この構造
の場合、半径方向で固定された１個の静圧軸受セグメン
ト10は、図２及び図３に示唆したように、合成軸受荷重
の周面範囲で、軸受間隙９の側に、油の貫流する１個だ
けの軸受ポケット11を備えて形成されている。しかし、
付加的に、図５に示すように、反対側の周面範囲で、固
定軸受面の別の部分が、２個の別の静圧軸受セグメント
12によって形成されており、該セグメントが、半径方向
で調整可能な各１個の軸受シュー14を備えており、該シ
ューが、軸受間隙９の側に、油の貫流する軸受ポケット
13を有する。この場合、半径方向で固定された軸受セグ
メント10には調心の役目を果たし、半径方向に移動可能
な軸受セグメント12には、軸受の内側部分と外側部分と
の間の直径差の変動−−例えば、熱に起因して−−全作
動範囲にわたって生じる直径の変動を、最小流量の油で
最小の与圧により補償することができる。最小の与圧は
ロール自重の作用方向を考慮して行う。
影響と動影響とによるほぼ一定した合成荷重方向を有す
る。従って、軸受の非対称構造を可能とする。この構造
の場合、半径方向で固定された１個の静圧軸受セグメン
ト10は、図２及び図３に示唆したように、合成軸受荷重
の周面範囲で、軸受間隙９の側に、油の貫流する１個だ
けの軸受ポケット11を備えて形成されている。しかし、
付加的に、図５に示すように、反対側の周面範囲で、固
定軸受面の別の部分が、２個の別の静圧軸受セグメント
12によって形成されており、該セグメントが、半径方向
で調整可能な各１個の軸受シュー14を備えており、該シ
ューが、軸受間隙９の側に、油の貫流する軸受ポケット
13を有する。この場合、半径方向で固定された軸受セグ
メント10には調心の役目を果たし、半径方向に移動可能
な軸受セグメント12には、軸受の内側部分と外側部分と
の間の直径差の変動−−例えば、熱に起因して−−全作
動範囲にわたって生じる直径の変動を、最小流量の油で
最小の与圧により補償することができる。最小の与圧は
ロール自重の作用方向を考慮して行う。
【００５０】副軸受として働く軸受セグメント12の調整
又は追従は、ピストン15及びシリンダ16を介して液圧式
方法を用いて行われるが、しかし機械式方法を用いて行
うこともできる。
又は追従は、ピストン15及びシリンダ16を介して液圧式
方法を用いて行われるが、しかし機械式方法を用いて行
うこともできる。
【００５１】軸受ポケット13は、その底に設けられた各
１個の穴17を介して、軸受シュー14の滑り面（その他の
適切な箇所）で静圧軸受ポケット18と連通しており、後
者自体は、隣接したシリンダ16の底に設けられた穴19を
介して、ピストン・シリンダ装置15、16の圧力空間20と
連通している。導管21を介して軸受ポケット13、18と圧
力空間20とに一定圧力の油が、例えば圧力調節弁を介し
て、供給される。
１個の穴17を介して、軸受シュー14の滑り面（その他の
適切な箇所）で静圧軸受ポケット18と連通しており、後
者自体は、隣接したシリンダ16の底に設けられた穴19を
介して、ピストン・シリンダ装置15、16の圧力空間20と
連通している。導管21を介して軸受ポケット13、18と圧
力空間20とに一定圧力の油が、例えば圧力調節弁を介し
て、供給される。
【００５２】それ故、軸受シュー14は、軸受ジャーナル
２と一緒に回転する軸受輪４と、以下に主軸受と呼ぶ、
半径方向で固定された反対側の軸受セグメント10とに対
して相対的に、事実上摩擦なしに自動調心式に運転され
る。軸受輪４は軸受球冠体として構成されており、球形
滑り面を有する球形軸受が得られる（図６）。
２と一緒に回転する軸受輪４と、以下に主軸受と呼ぶ、
半径方向で固定された反対側の軸受セグメント10とに対
して相対的に、事実上摩擦なしに自動調心式に運転され
る。軸受輪４は軸受球冠体として構成されており、球形
滑り面を有する球形軸受が得られる（図６）。
【００５３】図５に示す軸受セグメント10は軸受箱７内
で軸方向で固定して取付けられており、図５及び図６に
示す軸受全体はロールの一端で固定軸受として働く。更
に、図５及び図６に示す固定軸受において軸受セグメン
ト10は２個の軸受ポケット11を有し、間隙高さは、全体
として、図２〜図４の実施例におけると同様に選定され
ており、間隙寸法に関してはこの軸受ポケットは図２〜
図４の実施例による１個だけの軸受ポケットとして働
く。
で軸方向で固定して取付けられており、図５及び図６に
示す軸受全体はロールの一端で固定軸受として働く。更
に、図５及び図６に示す固定軸受において軸受セグメン
ト10は２個の軸受ポケット11を有し、間隙高さは、全体
として、図２〜図４の実施例におけると同様に選定され
ており、間隙寸法に関してはこの軸受ポケットは図２〜
図４の実施例による１個だけの軸受ポケットとして働
く。
【００５４】軸受ポケット11に、導管22（図６）を介し
て一定流量の油が供給され、軸受ポケット11に対する油
の分配は絞り器23、分配器又は個別ポンプを介して行う
ことができる。
て一定流量の油が供給され、軸受ポケット11に対する油
の分配は絞り器23、分配器又は個別ポンプを介して行う
ことができる。
【００５５】図７及び図８に示す移動軸受は、軸方向の
熱膨張を補償するために、ロールの他端で二重矢印24の
方向で軸方向に滑動摺動可能である。この目的のため
に、軸受セグメント10も、軸受間隙９に背向した側に、
油の貫流する２個の軸受ポケット25を有しており、該ポ
ケットは各１個の穴26を介して軸受ポケット11と連通し
ている。
熱膨張を補償するために、ロールの他端で二重矢印24の
方向で軸方向に滑動摺動可能である。この目的のため
に、軸受セグメント10も、軸受間隙９に背向した側に、
油の貫流する２個の軸受ポケット25を有しており、該ポ
ケットは各１個の穴26を介して軸受ポケット11と連通し
ている。
【００５６】軸受セグメント12の側の軸受ポケット18と
軸受セグメント10の側の軸受ポケット25は、確かに、両
側での油の排出があるため油流量の倍化をもたらす。し
かし、周方向で閉じた図１に示す静圧軸受に比べて、な
お油の流量が少なくとも因数4.5 の減少をもたらし、設
計信頼性が高まる。
軸受セグメント10の側の軸受ポケット25は、確かに、両
側での油の排出があるため油流量の倍化をもたらす。し
かし、周方向で閉じた図１に示す静圧軸受に比べて、な
お油の流量が少なくとも因数4.5 の減少をもたらし、設
計信頼性が高まる。
【００５７】
【発明の効果】本発明の加熱ロール用軸受では、第１静
圧軸受セグメントの反対側周面に、半径方向に軸受間隙
寸法が調整可能な少なくとも１個の第２静圧軸受セグメ
ントを設け、ロールの加熱開始時には軸受間隙が小さ
く、加熱状態にあるときには軸受間隙が大きくなるよう
に調整するので、油の流量が過大となることなく、温度
変化による軸直径の変化が補償される。
圧軸受セグメントの反対側周面に、半径方向に軸受間隙
寸法が調整可能な少なくとも１個の第２静圧軸受セグメ
ントを設け、ロールの加熱開始時には軸受間隙が小さ
く、加熱状態にあるときには軸受間隙が大きくなるよう
に調整するので、油の流量が過大となることなく、温度
変化による軸直径の変化が補償される。
【図１】周方向に閉じられた仮想静圧多室軸受とそのな
かで支承されたロール軸受ジャーナルを軸方向に見た図
である。
かで支承されたロール軸受ジャーナルを軸方向に見た図
である。
【図２】固定された外側軸受部品と回転する内側軸受部
品との間の温度差がゼロである始動状態における、本発
明による静圧軸受の第１実施例の部分断面図である。
品との間の温度差がゼロである始動状態における、本発
明による静圧軸受の第１実施例の部分断面図である。
【図３】最高動作温度で操業状態における、図２と同様
の部分断面図である。
の部分断面図である。
【図４】図２及び図３に示す軸受の一部であり、（Ａ）
は互いに相対回転する２つの軸受部分を軸方向に見た図
であり、（Ｂ）は支承面が同心のとき仮想間隙高さの計
算を説明するための、固定軸受部分の軸受ポケットの平
面図である。
は互いに相対回転する２つの軸受部分を軸方向に見た図
であり、（Ｂ）は支承面が同心のとき仮想間隙高さの計
算を説明するための、固定軸受部分の軸受ポケットの平
面図である。
【図５】本発明による軸受の別の実施例を、軸方向に見
た部分断面図である。
た部分断面図である。
【図６】図５のVI−VI断面図である。
【図７】本発明による軸受の第３実施例を、軸方向に見
た部分断面図である。
た部分断面図である。
【図８】図７のVIII−VIII断面図である。
１・・・穴 ２・・・軸受ジャーナル ３、８・・・断熱材 ４・・・軸受輪（内輪） ５・・・キー ６・・・軸受輪（外輪） ７・・・軸受箱 ９・・・軸受間隙 １０・・・軸受セグメント（第１静圧セグメント） １１、１３・・・軸受ポケット １２・・・第２静圧セグメント １４・・・軸受シュー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デューター ユンク ドイツ 57223 クレンツタール ８ ラッペルウェック ２ (56)参考文献 実開 昭60−103722（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭48−16029（ＪＰ，Ｙ１)
Claims (6)
- 【請求項１】固定軸受面と回転軸受面との間に可変直径
差を有し、回転軸受面が軸受輪(4)によって形成されて
いる、加熱ロール用、特にカレンダロール用軸受におい
て、固定軸受面の部分が、少なくとも１個の半径方向で
固定された第１静圧軸受セグメント(10)によって形成さ
れており、該セグメントが、合成軸受荷重の周面範囲
で、軸受間隙(9) の側に、油の貫流する少なくとも１つ
の軸受ポケット(11)を備えており、反対側の周面範囲に
は、固定軸受面の別の部分が、少なくとも１個の第２静
圧軸受セグメント(12)によって形成されており、該セグ
メントが、半径方向に調整可能な軸受シュー(14)を備え
ており、該シューが、軸受間隙(9) の側に、油の貫流す
る軸受ポケット(13)を有し、軸受間隙(9) を、第１軸受
セグメント(10)の前記軸受ポケット又は各軸受ポケット
(11)の半径方向及び／又は軸方向の中心面において、軸
受ポケット(11)の縁よりも、ロールの加熱開始時には小
さく又加熱状態のときには大きくしたことを特徴とする
加熱ロール用軸受。 - 【請求項２】軸受面が球形であることを特徴とする請求
項１に記載の加熱ロール用軸受。 - 【請求項３】第１軸受セグメント(10)の各軸受ポケット
(11)に対して一定流量で油を供給し、又、第２軸受セグ
メント(12)の軸受ポケット(13)に対して一定圧力で油を
供給することを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱
ロール用軸受。 - 【請求項４】第２軸受セグメント(12)の軸受シュー(14)
が、軸受間隙(9) の背面側に、油の貫流する別の軸受ポ
ケット(18)を有し、且つ、該ポケットでもってピストン
・シリンダ装置(15, 16)の可動部分(16)に当接すること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の加熱
ロール用軸受。 - 【請求項５】第１軸受セグメント(10)が、軸受間隙(9)
の背面側に、油の貫流する少なくとも１つの別の軸受ポ
ケット(25)を有し、且つ、軸方向に摺動可能であること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱
ロール用軸受。 - 【請求項６】 軸受間隙(9) を、第１軸受セグメント(1
0)の前記軸受ポケット又は各軸受ポケット(11)の半径方
向及び／又は軸方向の中心面において、軸受ポケット(1
1)の縁よりも、ロールの加熱開始時小さく又加熱状態の
とき大きくしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれ
か１項に記載の加熱ロール用軸受。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4319579.2 | 1993-06-14 | ||
| DE4319579A DE4319579C2 (de) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | Lager für eine beheizte Walze |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0719238A JPH0719238A (ja) | 1995-01-20 |
| JP2517841B2 true JP2517841B2 (ja) | 1996-07-24 |
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ID=6490252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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| EP (1) | EP0631059B1 (ja) |
| JP (1) | JP2517841B2 (ja) |
| CA (1) | CA2124140C (ja) |
| DE (1) | DE4319579C2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE29509545U1 (de) * | 1995-06-10 | 1995-09-21 | Voith Sulzer Papiermasch Gmbh | Walze mit Schwingungsdämpfer |
| DE19625545A1 (de) * | 1996-06-26 | 1998-01-02 | Plettac Ag | Verbindungsvorrichtung eines Auflageriegels |
| WO1998036185A1 (en) | 1997-02-14 | 1998-08-20 | Valmet Corporation | Bearing control system for a roll with hydrostatic bearings |
| FI117486B (fi) * | 1997-02-14 | 2006-10-31 | Metso Paper Inc | Tela paperikonetta tai paperin jälkikäsittelylaitetta varten |
| DE19705638A1 (de) * | 1997-02-14 | 1998-09-03 | Kuesters Eduard Maschf | Walzvorrichtung für die Druckbehandlung von Warenbahnen |
| FI104206B (fi) * | 1998-06-15 | 1999-11-30 | Valmet Corp | Hydrostaattisesti laakeroidun telan pikaliikejärjestely |
| US6875085B2 (en) * | 1998-11-06 | 2005-04-05 | Mosel Vitelic, Inc. | Polishing system including a hydrostatic fluid bearing support |
| DE10010901A1 (de) * | 2000-03-07 | 2001-09-13 | Heller Geb Gmbh Maschf | Lager für eine Gewindespindel, insbesondere einer Bearbeitungsmaschine |
| JP4586319B2 (ja) * | 2000-10-13 | 2010-11-24 | 日本精工株式会社 | 主軸装置 |
| DE10305511B9 (de) * | 2003-02-11 | 2005-01-27 | Eduard Küsters Maschinenfabrik GmbH & Co. KG | Walze |
| DE202004021496U1 (de) * | 2004-05-11 | 2008-07-24 | Voith Patent Gmbh | Lagerelement und hydrostatisches Lager |
| JP2009085354A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Fujifilm Corp | コーティングロールの加工方法、コーティングロール及び塗布装置 |
| DE102008049050A1 (de) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Luftlager zum Lagern eines Körpers |
| US9267386B2 (en) | 2012-06-29 | 2016-02-23 | United Technologies Corporation | Fairing assembly |
| CN105805159A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-07-27 | 山东大学 | 移动瓦静压滑动轴承 |
| CN110107595B (zh) * | 2019-04-11 | 2020-07-28 | 西安理工大学 | 由可倾瓦与静压油腔联合承载的动静压推力轴承 |
| CN114151445B (zh) * | 2021-12-08 | 2023-11-24 | 江苏领臣精密机械有限公司 | 自反馈液体静压万能轴头及液体静压转台 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE1253523B (de) * | 1962-03-09 | 1967-11-02 | Escher Wyss Ag | Hydrostatisches Lager mit schwenkbarer Lagerschale fuer die radiale Lagerung einer Welle oder eines Zapfens |
| GB1076992A (en) * | 1964-07-21 | 1967-07-26 | Ass Elect Ind | Improvements in or relating to bearings for rotating shafts |
| SE368854B (ja) * | 1972-11-03 | 1974-07-22 | Skf Ind Trading & Dev | |
| US4175800A (en) * | 1978-01-09 | 1979-11-27 | Overly, Inc, | Fluid bearing supporting system for rotary drums and the like |
| DE2838427A1 (de) * | 1978-09-02 | 1980-03-06 | Voith Gmbh J M | Walze fuer die druckbehandlung von materialbahnen, insbesondere papierbahnen |
| CH659865A5 (de) * | 1982-07-30 | 1987-02-27 | Escher Wyss Ag | Hydrostatisches stuetzelement und dessen verwendung in einer walzvorrichtung. |
| CA1185681A (en) * | 1982-08-06 | 1985-04-16 | Rhual L. Guerguerian | Gap control system |
| CH662754A5 (de) * | 1984-03-01 | 1987-10-30 | Escher Wyss Ag | Behandlungsmaschine mit rotierbarer behandlungstrommel. |
-
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- 1993-06-14 DE DE4319579A patent/DE4319579C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-05-10 EP EP94107274A patent/EP0631059B1/de not_active Revoked
- 1994-05-24 CA CA002124140A patent/CA2124140C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-09 US US08/257,345 patent/US5382096A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-06-10 FI FI942756A patent/FI113081B/fi active
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |