JPS61212413A

JPS61212413A - 圧延機の油膜軸受用冷却液シール

Info

Publication number: JPS61212413A
Application number: JP61052743A
Authority: JP
Inventors: トーマス　イー．サイモンズ; チヤールズ　エル．イニス; ラルフ　エフ．デイバージリオ
Original assignee: Morgan Construction Co
Current assignee: Siemens Industry Inc
Priority date: 1985-03-14
Filing date: 1986-03-12
Publication date: 1986-09-20
Also published as: EP0194810B1; CN1003916B; EP0194810A3; US4585236A; EP0194810A2; JPH0380565B2; KR860007032A; DE3668804D1; ES552953A0; BR8601088A; ES8701946A1; MX165033B; CA1324168C; CN86101710A; KR930005914B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、圧延機の油膜軸受に使用されるタイプのシー
ルアッセンブリ用の改良された冷却液シールに間する。

（従来の技術）第１図は、圧延機用油膜軸受の従来の構成を示す、この
構成は、５ａｌｔｅｒ等による米国特許第４．４５５．
８６６号に説明されている。ロールｌＯは端面１２を有
する。端面１２は中間傾斜部１４に接合され、直径の短
い部分１６に至る。

この短径部分１６は、スリーブ１８に囲まれている。ス
リーブ１８は、ロールのネック部にキー等により固定さ
れ、ロール輪止め２２に固定されたブッシング２０に軸
受結合される。油は、スリーブ１日とブッシング２０と
の間の軸受界面に連続的に供給されろ。シールアッセン
ブリは、全体的に番号２４で示されており、中間傾斜ロ
ールネック部１４を取り囲む。シールアッセンブリ２４
は、軸受からの油の流出を防止するとともに、冷却液、
黒皮などが軸受内に侵入するのを防ぐ。

シールアッセンブリ２４は、円形可撓フランジネックシ
ール２６と、油清リング２８と、シールエンドプレート
３０と、冷却液シール３２とを含む、ネックシール２６
と油清リング２８とは、ロールのネック部に支持され、
ロールのネック部とともに回転する。一方、シールエン
ドプレート３０と冷却液シール３２とは、ロール輪止め
２２に対して固定されている。

冷却液シール３２は、半径方向ベースフランジ３４を有
する。ベースフランジ３４の内側先端は、番号３６の開
所においてシールフランジ３８に一体的に結合される。

シールフランジ３８は、番号３６の置所から傾斜して延
びる。フランジ３８の終端は、比較的とがったシールリ
ップ３９となる。

シールリップ３９は、ロール端面１２と接触じシールを
行う。ベースフランジ３４は、穴４０を有し、ネジ４２
がこの穴を貫通してシールエンドプレート３０に螺合さ
れる。ベースフランジ３４は、それと一体の円形肩部４
４を有する。この円形肩部４４は、軸方向にロール端面
１２に向かって突出しており、緩衝材として作用し、ロ
ール１０がロール輪止め２２に対して軸方向に極端に「
浮いた」場合、ロール端面１２を支持する。

（発明が解決しようとする問題点）この従来構成は、はぼ満足できる動作能力を持っている
が、いくつかの欠点も有している。例えば、ロール１０
が軸方向にシールエンドプレート３０に向かって移動す
ると、シールリップ３９は、その元の直径Ｄ１から広が
った直径Ｄ２へとほぼ半径方向に拡張される。これによ
り、シールリップ３９に実質的なフープ応力が生じ、シ
ールリップ３９は圧力が上昇された状態でロール端面１
２を支持することになる。この上昇された圧力は、温度
上昇と摩擦とを発生させ、シールリップ３９の摩耗を早
める。また、例えば第２図に示すような極端な条件では
、上昇されたフープ応力は、シールフランジに、番号４
４で示すような胴体突出を生じさせることがある。これ
が、シールフランジの［１と、温度と、摩耗とをさらに
進行させる。

また、ネジ４２間において、上昇したフープ応力がシー
ルエンドプレート３０の端部からベースフランジ３４を
持ち上げ、間隙４６をつくり、この間隙４６を通して冷
却液やそれに随伴する汚染物質が軸受内に侵入すること
がある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、前記問題点を解決もしくは少なくとも実質的
に最小にするために、互いに傾斜する第１の部分と第２
の部分とがヒンジ部によって相互接続されたシールフラ
ンジを提供する。このシールフランジの形状、可撓性、
および弾性は、シールリップがロール端面によってシー
ルエンドプレート方向に押された場合、ヒンジ部が軸方
向に変位されるとともに半径方向に拡張されるようにな
っている。これにより、シールリップは、半径方向にほ
とんど拡張せず、；デぼ軸方向の径路をたどる。半径方
向の拡張と、随伴するフープ応力の上昇との大部分を、
シールリップからヒンジ部に移すことにより、ロール端
面上のリップ圧力は著しく減少され、摩擦と熱と摩耗と
が減少される。

シールリップは、丸みを持った形状とすることが好まし
い。これにより、摩耗がさらに減少される。

本発明の前記１的およびその他目的は、図面を参照して
の下記説明により明らかとなろう。

（実施例）第３図および第４図を参照して本発明の好適実施例を説
明する。これら図において、第１図および第２図に示し
た軸受アッセンブリの構成部品と同一の部品は、同一参
照番号で示す。

冷却液シール５０は、半径方向に延びる円形ベースフラ
ンジ５２を含む、このベースフランジ５２は、基部平面
ｐｂ内にあり、穴５４を有する。

穴５４は、取付ネジ４２を収容する。この取付ネジ４２
は、シールエンドプレート３０にシール５０を固定する
ために使用されろ、全体的に番号５６で示されろ可撓円
形シールフランジは、番号５日の箇所において、ベース
フランジ５２に一体的に結合される。シールフランジ５
６は、ベースフランジ５２から弾性的に延び、反対端部
の丸リップ６０に至る。リップ６０は、シール平面Ｐｓ
内に位置する。シール平面Ｐｓは、基部平面Ｐｂから間
隔を置いて平行である。リップ６０は、このため、ロー
ル端面１２と接触してシールを行う。

シールフランジ５６は、互いに傾斜する第１の部分５６
ａと第２の部分５６ｂとを有する。これら二つの部分は
、中間ヒンジ部５６ｃによって相互接続されている。第
１の部分５６ａは、基部平面Ｐｂから離れるように傾斜
し、内側方向にシール軸ａに向かい、中間ヒンジ部５６
ｃに至る。第２の部分６６ｂは、ヒンジ部５６ｃから延
び、シール軸ａから離れるように外側に傾斜し、シール
平面Ｐｓに向かう。

第１の部分５６ａの幅Ｗ１は、第２の部分５６ｂの幅Ｗ
２より短いことが望ましい。また、第２の部分５６ｂの
厚さｔは、シールリップ６０に隣接する部分が最大寸法
であり、そこから減少し、ヒンジ部５６ｃに隣接する最
小寸法部分に至ることが望ましい。これにより、第２の
部分５６ｂのうちリップ６０に隣接した部分は、その部
分を除いた第２の部分５６ｂの残余の部分および第１の
部分５６ａに比べ、剛性が大きい。

冷却液シール５０は、ゴムまたは同様のエラストマ材料
で成型する。ベースフランジ５２のデュロメータ硬さは
、シールフランジ５６のデュロメータ硬さより大きいこ
とが望ましい。

第４図に示すように、シールリップ６０がロール端面１
２によってベースフランジ５２方向に押され、その結果
冷却液シール５０が変形した場合、シールフランジ５６
の形状、可撓性、および弾性は、ヒンジ部５６ｃが傾斜
径路Ｘをたどるようになっている。径路Ｘは、半径方向
成分Ｘｒと、軸方向成分Ｘａとを持っている。ヒンジ部
５６ｃのこの半径方向および軸方向の変形の合成により
、シールリップ６０は、はとんど半径方向の拡張を伴わ
ない：′ｉぼ軸方向の径路Ｙをたどることが可能となる
。このため、通常は弾性円形体の半径方向の拡張をとも
なうフープ応力の大部分が、シールリップ６０からヒン
ジ部５６ｃに移される。

（発明の効果）したがって、シールリップ６０は、第１図および第２図
に示した従来の冷却液シールに比べ、比較的小さな圧力
でロール端面１２に接触する。この小さな接触圧力は、
適度のＨ擦と熱とを発生させるだけであり、シールの使
用寿命を著しく伸ばす。第２の部分５６ｂのリップ６０
に隣接した、厚さｔの厚い部分は、接触摩擦によって発
生される熱をリップ６０から逃すためのより大きなヒー
トシンクを提供する利点がある。

本発明のさらに別の利点は、シールフランジの形状、可
撓性、および弾性が、ベースフランジ５２をゆがめず、
またシールエンドプレート３０とのシール結合をゆがめ
ずに、ロールの軸方向の浮遊に適応できるようになって
いることである。つまり、ベースフランジ５２こよ、シ
ールフランジ５６に加えられる曲げモーメントから効果
的に隔離されろ。

シールリップ６０の丸い形状は、該リップとロール端面
１２との間の線接触を促進するうえで利点がある。この
ため、摩耗が最小となり、かつ均一となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の冷却液シールを内蔵した圧延機用油膜
軸受アッセンブリを示す断面部分図、第２図は、第１図
に示す従来の冷却液シールの拡大部分図であり、ロール
端面がシールエンドプレート方向に移動された際のシー
ル変形の程度を示す図、第３図は、本発明に基づく改良冷却液シールを示す断面
図、および第４図は、本発明に基づく冷却液シールがいかにしてロ
ール端面による変形に対処するかを示す図である。１０・・・圧延機ロール、１２・・・ロール端面、１４
・・・ロールネック部、１日・・・スリーブ、２０・・
・ブッシング、２２・・・ロール輪止め、２４・・・シ
ールアッセンブリ、３０・・・シールエンドプレート、
３２・・・冷却液シール、４２・・・取付ネジ、５０・
・・冷却液シール、３４．５２・・・ベース７ランジ、
５６・・・シールフランジ、３９．６０・−・リップ ′−１゜

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧延機ロールの端面から軸方向に間隔を置いた位
置で該ロールのネック部を取り囲む円形静止部品を有し
、前記圧延機ロールのネック部を回転可能に支持すると
ともに該ネック部の軸方向の限定された動きにも適応す
るようなタイプの油膜軸受アッセンブリにおける、冷却
液や黒皮などの汚染物質が前記ロール端面と前記円形静
止部品との間に侵入することを防ぐための円形シールで
あって、前記円形静止部品に固定されて半径方向に延びるベース
フランジと、一端において該ベースフランジに一体的に
結合され該ベースフランジから弾性的に延びる可撓シー
ルフランジとからなり、前記可撓シールフランジが他端
においてリップを形成し、該リップが前記ベースフランジから軸方向に間隔を置い
た位置で前記ロール端面と接触してシールを行い、前記可撓シールフランジが、中間ヒンジ部によって相互
接続された互いに傾斜する第１および第２の部分からな
り、前記可撓シールフランジの形状、可撓性、および弾性が
、前記ロール端面による前記リップの前記ベースフラン
ジに対する軸方向変位が、前記ヒンジ部の軸方向および
半径方向の変位を引き起こすようになっているような当
該円形シール。
（２）シール軸に垂直な基部平面内に配置されたベース
フランジと、一端が前記ベースフランジに一体的に結合
され、他端が前記基部平面から軸方向に間隔を置いた平
行なシール平面内にあるシールリップを形成する可撓弾
性シールフランジとからなる円形シールであって、前記
シールリップが、前記基部平面から離れて前記シール軸
方向に内側に傾斜して中間ヒンジ部まで延びる第１の部
分と、前記シール軸を離れる方向に前記ヒンジ部から延
び前記シール平面に向かって傾斜する第２の部分とから
なるような当該円形シール。
（３）特許請求の範囲第（２）項に記載のシールであっ
て、前記シールフランジの形状、可撓性、および弾性は
、前記ベースフランジに対する前記リップの軸方向変位
が、前記ヒンジ部の軸方向および半径方向の変位を引き
起こすような当該シール。
（４）特許請求の範囲第（１）項に記載のシールであっ
て、前記第１の部分が前記ベースフランジからシール軸
方向に内側に傾斜して前記ヒンジ部まで延び、前記第２
の部分が前記シール軸を離れる方向に前記ヒンジ部から
外側方向に傾斜して前記リップまで延びる当該シール。
（５）特許請求の範囲第（１）項から第（３）項までの
いずれかに記載のシールであって、前記第１の部分の幅
が、前記第２の部分の幅よりも短い当該シール。
（６）特許請求の範囲第（１）項から第（３）項までの
いずれかに記載のシールであって、前記第２の部分の厚
さが、前記リップから前記ヒンジ部に向かって減少する
当該シール。
（７）特許請求の範囲第（１）項から第（３）項までの
いずれかに記載のシールであって、前記リップの端部が
丸い形状である当該シール。
（８）特許請求の範囲第（１）項から第（３）項までの
いずれかに記載のシールであって、前記第２の部分のう
ち前記リップに隣接する部分が、該リップに隣接する部
分を除いた前記第２の部分および前記第１の部分に比べ
、剛性が高くなっている当該シール。