KR0167396B1 - 수직타입 롤러 밀 - Google Patents

Abstract

수직타입 롤러 밀은 로타리 테이블 플레이트, 유성타입 감속기어 조립체를 포함하는 테이블 회전유니트, 테이블 지지수단, 회전동안에 공급되는 물질을 밀링하기 위해 테이블 플레이트와 협력하도록 일체로된 롤러 스탠드에 구비된 유압실린더를 갖춘 크랭크기구에 의해 상부 테이블 표면의 주변부분쪽으로 가압되도록 되어 있는 절두원추형의 적어도 하나의 회전가능 롤러로 구성되어 있다.

회전 유니트는 어떤 실제 부분에서 테이블 플레이트와 직접 접촉하지 않는다. 테이블 플레이트는 그 중앙에서 몸체로부터 아래쪽으로 뻗은 허브와 몸체로부터 아래쪽으로 뻗어있고 허브로부터 방사상 바깥쪽으로 이격된 링 부분을 갖추고 있다. 허브는 안쪽에 이빨이 있고 그리고 강성 기어축에 의해 감속기어 조립체의 이빨이 있는 오목한 출력축에 기어 연결되어 있고 강성 기어축은 수직으로 뻗은 외부이빨을 갖추고 있고 허브와 출력축이 기어축과 맞물려 허브를 통해 테이블 플레이트 몸체로부터 오목한 출력축내에 걸려 있다.

테이블 지지수단은 그 자유끝에서 테이블 링 부분에 대하여 수직으로 미끄럼가능하게 접합하기 위해 그 상부에 체결된 정압 스러스트 베어링수단의 부품으로서 원주방향으로 이격된 스러스트 패드와 함께 수직으로 뻗어있고 감속기어 조립체를 둘러싸는 링 형태의 레그 몸체로 구성되어 있다.

레그 몸체는 그 외주 표면에서 허브에 대하여 방사상 미끄럼가능하게 접합하기 위해 자유끝에 체결된 저어널 베어링과 함께 테이블 허브쪽으로 방사상으로 뻗어있는 아암부분을 갖추고 있다. 테이블 플레이트상에서 작동위치에서 각각의 롤러와 적어도 하나의 스러스트 패드는 서로 수직으로 정렬되도록 배치되어 있다.

Description

수직타입 롤러 밀

제1도는 본 발명에 따른 수직타입 롤러 밀의 실시예를 도시한 개략적인 부분단면도.

제2도는 하반부가 밀링 롤러를 갖춘 테이블 플레이트를 도시하고 그리고 상반부가 제거된 유성타입기어를 갖춘 구동 유니트의 하부를 도시하는 하우징이 제거된 제1도의 롤러 밀의 개략적인 평면도.

제3도는 본 발명에 따른 롤러 밀의 다른 실시예에 통합된 원주 레그 몸체의 1/4부분에 구비된 자기 조절타입의 정압 스러스트 베어링을 도시한 개략도.

제4도는 정압 스러스트 베어링의 구조를 상세히 도시하기 위해 제3도의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따라 취한 단면도.

제5도는 테이블 플레이트가 열절연 플레이트부재로 적층된 본 발명에 따른 롤러 밀의 다른 실시예를 도시하는 제1도에 상응하는 개략적인 측면도.

제6도 및 제7도는 본 발명에 따라서 한 종류 및 2종류의 열절연 플레이트부재를 포함하는 2개의 다른 실시예를 각각 도시하는 테이블 플레이트의 단면도.

제8도, 제9도 및 제10도는 각각의 테이블 플레이트의 원래 형상과 열적으로 변형된 형상이 예시된 본 발명에 따른 롤러 밀을 채택할 때 고려되는 테이블 플레이트의 3가지 타입의 단면 형상을 각각 도시한 테이블 플레이트의 각각의 반의 단면도.

제11도 및 제12도는 본 발명에 따라서 고정 타입의 정압 스러스트 베어링과 결합된 레그 테이블 플레이트의 2개의 실시예의 각각 단면도.

제13도 및 제14도는 종래의 2개의 수직 타입 롤러 밀을 각각 도시한 개략적인 부분 단면 측면도.

[발명의 분야]

본 발명은 시멘트 재질, 석회석, 석탄, 용광로 슬래그, 시멘트 덩어리, 세라믹, 화학물질 등의 분쇄를 위해 특히 테이블 표면상에 공급되는 물질을 밀링하기 위해 로타리 테이블과 협력하도록 구비된 절두원추형의 하나 또는 그 이상의 롤러와 함께 회전하는 수직 축선을 갖춘 로타리 테이블 유니트로 구성된 수직타입 롤러 밀에 관한 것이다.

[발명의 배경]

이러한 타입의 롤러 밀은 잘 알려진 볼 밀과 비교하여 고효율의 분쇄 및 낮은 동력소비 때문에 그리고 계속해서 공급되는 물질을 연속 밀링 작업할 수 있는 가능성과 낮은 운영비로 높은 생산성을 산출할 수 있기 때문에 널리 쓰이고 있다.

롤러 밀의 로타리 테이블 유니트는 공동축선 방향으로 아래쪽으로 뻗어있는 허브를 갖춘 테이블 플레이트와 테이블 플레이트를 회전시키기 위해 베이스위에 있는 구동 유니트로 구성되어 있다. 구동 유니트는 수평 모터 축선을 갖춘 모터 조립체와, 모터의 속도에 대하여 적절한 속도로 감속되어 테이블 플레이트를 회전시키도록 조합되어 구비된, 수직축선을 갖춘 출력축을 가진 유성타입 감속기어 조립체와 베벨타입 기어 조립체 형태의 트랜스미션으로 구성되어 있다.

유성타입 감속기어 조립체는 내부 기어 이빨을 갖춘 고정 링 기어, 회전가능한 선기어 휠, 링 기어휠과 선 기어휠에 맞물리는 복수의 회전가능한 유성기어 휠 또는 피니언으로 구성되어 있고, 피니언 캐리어는 피니언과 유성기어 휠이 그 사이에 장착되고 선기어 휠이 그들 사이에 위치한 상태에서 상하부 디스크 플레이트를 포함하고 있다. 베벨기어 조립체는 수평 회전축선을 갖춘 모터로부터 수직 회전축선을 갖춘 선기어 휠로 토크를 전달한다. 캐리어의 상부 디스크 플레이트는 테이블 플레이트를 구동하기 위해 상기한 출력축을 갖추고 있다.

복수의 롤러 스탠드는 베이스상에 배치되어 있고 테이블 플레이트 주위에 동일 간격으로 되어 있다. 각각의 롤러 스탠드는 유압실린더와 실린더에 의해 구동되는 크랭크 기구를 장착하고 있다. 방사상 안쪽으로 테이퍼진 절두원추형의 적어도 하나의 밀링 롤러는 회전을 위해 각각의 롤러 스탠드의 크랭크 기구에 장착되어 있다. 크랭크 기구는 롤러를 가압하도록 구비되어 롤러는 테이블 플레이트의 주변 표면 부분에 대하여 그 주변 표면에서 가압되며, 결과적으로 롤러는 테이블 플레이트의 회전동안에 주변 표면부분을 따라 테이블 플레이트에 의해 구르도록 힘을 받으며, 계속 공급되는 물질을 밀링하기 위해서 테이블 플레이트와 협력한다.

회전동안에 계속 공급되는 물질은 원심작용을 받아 테이블 플레이트상에서 테이블 플레이트의 주변 표면부분에서 가압된 롤러쪽으로 소용돌이식으로 움직이고 테이블 플레이트와 롤러 사이에 물려서 물질을 밀링 또는 그라인딩을 위해 압축되고 전단되는 결과를 가져온다.

테이블 플레이트와 모든 밀링 롤러는 롤러 밀과 통합된 물질 공급 시스템의 슈트와, 하우징에 통합된 밀링가공된 제품을 위해 뜨거운 가스를 사용하는 펜타입 수집 시스템 또는 동일한 스크래이퍼 타입 수집 시스템으로 구비된 하우징에 수집되어 있다. 수집 시스템은 특정의 입자크기로 밀링가공된 제품을 분류하기 위한 분리기로 구성되어있다.

제13도 및 제14도는 2개의 종래의 수직타입 롤러 밀을 도시하고 있다.

제13도의 롤러 밀은 스크래이퍼 타입 수집 시스템과 통합되어 있고, 제14도의 다른 밀은 팬타입 수집 시스템과 통합되어 있다.

제13도 및 제14도를 참조하면, 10은 테이블 유니트이고, 20은 밀링 롤러이며, 30은 롤러 스탠드, 40은 슈트(50)를 갖춘 하우징이며, 60은 수집 시스템의 스크래퍼, 60'는 수집 시스템의 팬이고 그리고 70은 베이스이다.

테이블 유니트(10)에서, 11은 테이블 플레이트, 12는 유성타입 감속기어 조립체, 13은 베벨타입 기어 조립체, 그리고 14는 모터 조립체이다.

각각의 롤러 스탠드에서, 31은 유압 실린더이고, 32는 크랭크 기구이다.

제13도에 도시된 바와같이 종래의 롤러 밀에 따라서, 출력축(12a)은 디스크 플레이트의 형태이고, 테이블 플레이트(11)의 허브(11a)에 고정되어 테이블 플레이트는 출력축(12a)에 의해서 방사상 그리고 수직방향으로 또는 축선방향으로 지지되고 그리고 출력축(12a)과 함께 회전된다. 즉, 구동 유니트, 특히 유성타입 조립체는 테이블 플레이트의 전반적인 수직 및 방사상 부하를 받는다.

제14도에 도시된 바와같이 다른 타입의 롤러 밀에 따라서, 베이스(70)상에 서 있는 하우징(40)의 레그(leg) 프레임(41)은 테이블 플레이트를 방사상으로 지지하도록 테이블 플레이트(11)의 저어널로서 허브(11a)에 구비된 방사상 베어링수단(80)을 지지하는 테이블 지지수단(41a)을 갖추고 있는 한편, 테이블 플레이트(11)는 허브(11a)에서 유성타입 감속기어 조립체(12)의 출력축(12a)에 기어연결되어 있고, 허브(11a)는 감속기어 조립체(12)의 고정 링 기어에 의해 또는 축선방향을 통해 고정 링 기어에 고정된 지지부재 또는 스러스트 베어링수단(도시생략)에 의해 축선방향으로 또는 수직방향으로 지지되어 있다.

즉, 구동 유니트, 특히 유성타입 기어 조립체(12)는 테이블 플레이트의 어떤 방사상 부하로부터 자유롭지만 테이블 플레이트의 전체적인 수직부하를 받는다.

인지하게 되는 바와같이, 테이블 플레이트의 축선 또는 수직 및 방사상 부하는 밀링 가공동안 주변 테이블 표면 부분에서 테이블 플레이트에 대하여 가압되는 밀링 롤러(20)에 의해 증가되고 그리고 증가된 부하는 밀링 가공 동안에 연속 공급되는 물질에 의해 부과된 밀링 부하로 인해 테이블 플레이트의 회전동안에 변한다.

이것은 밀링 가공동안에 테이블 플레이트의 진동을 야기한다.

테이블 플레이트(11)의 진동은 롤러 밀에 관련된 고유의 문제이며, 테이블 플레이트(11)의 평면이 수평면에 대하여 일정한 각도로 경사져서 테이블 플레이트의 회전축선이 경사지고, 이 각도는 비교적 작지만 테이블 플레이트의 1회전 동안에 변하는 방식으로 발생할 것이다.

이러한 경사진 회전은 롤러 밀에 통합된 기어 커플링 수단과 액셜 또는 레이디얼 베어링 수단에 비정상적인 부하를 부과하고, 그러므로 밀링 가공 동안에 손상을 준다. 이와 관련하여 밀링 롤러(20)는 테이블 플레이트의 주변을 따라 이격되어 있고, 이격된 롤러(20)에 의해 부과된 부가적인 부하는 부하의 분산이 회전축선에 대하여 잘 균형잡힐지라도 테이블 플레이트(10)의 주변을 따라 편심적으로 분산된다.

이것은 테이블 플레이트상에 롤러에 의해 부과된 전체적인 부하의 진동정도를 증대시킨다.

상기한 고유의 환경하에서, 제13도 및 제14도에 도시된 롤러 밀의 구동 유니트는 제14도의 구동 유니트가 테이블 플레이트의 방사상 부하를 받지 않기 때문에 제14도의 밀이 제13도의 밀보다 덜 손상될지라도, 롤러(12)와 함께 테이블 플레이트(11)에 의해 부가된 진동 부하로 인해 손상될 수 있다.

구동 유니트의 이러한 손상은 회전축선으로부터 방사상으로 그리고 축선에 대하여 이격되어 있는 밀링 롤러가 테이블 플레이트에 대하여 가압되어 산출된 진동 모멘트 부하와 비틀림 모멘트 부하에 의해 주로 야기된다.

더욱이, 테이블 플레이트(10)는 밀링 가공동안 물질이 130℃ 또는 그 이상되는 상태로 테이블 플레이트와 롤러사이에서 밀링 가공 및/또는 마찰되는 뜨거운 물질에 의해 가열된다. 이것은 테이블 플레이트가 변형되도록 하여 구동 유니트의 상기 손상 정도를 증가시킬 수 있는 열적 부하를 산출한다. 특히, 제14도의 경우에, 테이블 플레이트에 대하여 미끄럼가능하게 접합되도록 구비된 베어링 수단은 테이블 플레이트의 열적변형에 의해 산출된 편심 열 부하로 인해 손상될 수 있다.

이하 관련하여 롤러 밀의 수명은 기대에 반하여 실제 상당히 단축된다.

[발명의 요약]

본 발명의 목적은 밀의 구동 유니트가 덜 손상되고 그러므로 밀의 수명이 종래의 롤러 밀에 비하여 상당히 연장된 수직타입 롤러 밀을 제공하는 것이다.

본 발명에 따라서 밀링 가공되는 물질이 공급되는 상부 표면과 아래방향으로 공동 축선방향으로 뻗어 있는 허브와 함께 수직회전축선을 갖춘 밀링을 위한 로타리 테이블 플레이트; 베이스상에 장착되어 있고 그 아래에서 테이블 플레이트를 구동하기 위해 수직 출력축을 갖추도록 구비된 테이블 회전 유니트; 출력축으로부터 테이블 플레이트로 그 허브에서 토크를 전달하기 위해 테이블 플레이트의 허브와 회전유니트의 출력축 사이에 구비된 기어 커플링 수단; 방사상 안쪽으로 경사진 절두원추형의 밀링을 위해 회전축선을 갖춘 적어도 하나의 롤러; 롤러가 그 회전축선에 대하여 회전을 위해 장착되는 베이스상에 장치되어 있고, 그리고 롤러가 테이블 플레이트의 회전동안에 그 상부표면을 따라 테이블 플레이트에 의해 롤에 가압되도록하여 롤러가 공급되는 물질을 밀링하기 위해 테이블 플레이트와 협력하는 롤러스탠드 수단; 으로 구성된 수직타입 롤러 밀이 구비되어 있다.

상기 기본장치로, 본 발명의 롤러 밀은 테이블 지지수단이 베이스로부터 테이블 플레이트로 뻗어있고 출력축을 포함하는 회전유니트의 센터부분을 공동축선 방향으로 둘러싸는 모양으로된 테이블 레그로 구성되어 있고, 이 레그는 레이디얼 베어링 수단이 허브에서 테이블 플레이트를 방사상으로 지지하고 액셜 또는 스러스트 베어링수단이 그 상부에서 테이블 플레이트를 축선방향으로 지지하는 상태에서 바사상 내부에 구비되어 있고, 테이블 플레이트상에서 밀링을 위한 작동위치에서 각각의 롤러는 방사상 위치에 대하여 액셜 베어링 수단과 정렬되어 있는 것을 특징으로 한다.

테이블 회전유니트는 임의의 실제 부분에서 테이블 플레이트와 직접 접촉되지 않는 한편 기어 커플링 수단을 통해서 테이블 플레이트의 허브와 단지 간접 접촉하고, 또한 테이블 지지수단을 지지하지 않는다.

바람직하게, 테이블 지지수단의 테이블 레그는 베이스로부터 수직으로 뻗어 있는 직립몸체와 레그몸체로부터 테이블 플레이트의 허브쪽으로 방사상으로 뻗어 있도록 구비된 레이디얼 베어링 수단을 지지하기 위한 아암수단을 갖추고 있으며, 레이디얼 베어링 수단은 허브를 둘러싸는 저어널 베어링으로 구성되어 있는 한편, 액셜 베어링 수단은 그 상부에서 수직의 레그몸체상에 원주방향으로 이격된 복수의 정압 스러스트 베어링으로 구성되어 있다. 테이블 플레이트상의 작동 위치에서 각각의 롤러는 적어도 하나의 이격된 정압 스러스트 베어링 바로 위에 위치한다.

바람직하게, 기어 커플링 수단은 오목부의 원주 표면에서 수직으로 뻗은 이빨을 갖추도록 상부에서 출력축에 허브와 공동축선 방향으로 형성되어 제1내부 기어 수단을 제공하는 중앙 원통형 오목부; 상부 내부 기어 수단을 제공하도록 수직으로 뻗어 있는 이빨을 갖추어 그 내부표면에 형성된 허브의 안쪽 이빨부분; 그리고 출력축이 허브로부터 이격되어 상하 내부기어수단 양자와 맞물리는 외부 기어 수단을 제공하도록 그 주변표면에 형성된 수직으로 뻗은 이빨을 갖추고 있고, 기어축과 이빨이 있는 오목부 사이에 축선방향 공간이 있는 상태로 이빨이 있는 허브를 통해 이빨이 있는 오목부내로 수직으로 걸리도록 테이블 플레이트에 공동축선 방향으로 탈착가능하게 되어 있는 강성 기어축 또는 기어커플링; 으로 구성되어 있다. 출력축은 테이블 플레이트가 출력축과 함께 회전하도록 기어축을 통해 허브에 연결되는 한편 출력축은 테이블 플레이트의 수직 부하를 받지 않는다.

본 발명에 따라서, 테이블 회전 유니트는 수직 출력축을 갖춘 중앙부분을 형성하는 유성타입 감속기어 조립체, 수평모터축을 갖춘 구동수단 그리고 이들 사이에 연결된 트랜스미션으로서 베벨기어 조립체로 구성되어 있다. 감속기어 조립체는 출력축에 그 상부에서 이빨달린 오목부를 형성하도록 상향돌출부가 상부 캐리어 요소로부터 공동축선 방향으로 뻗어서 유성기어 휠 또는 피니언을 위해 디스크 형태의 상하부 요소를 포함하는 캐리어로 구성되어 있다. 액셜 베어링 수단은 정압 스러스트 베어링을 위한 윤활유 공급 복귀시스템으로 더 구성되어 있다.

바람직하게, 각각의 정압 스러스트 베어링은 자기조절 타입이며, 그 상부에서 테이블 레그의 몸체에 체결된 하부 플레이트; 그 바닥에서 테이블 플레이트의 바깥부분이 미끄럼가능하게 접합하는 윤활유 통로를 갖춘 상부 플레이트; 로 구성되어 있다.

피봇 수단은 상부 플레이트가 센터 피봇에 대하여 임의의 방향으로 하부 플레이트에 대하여 한정된 범위로 선회하는 한편, 상부 플레이트는 회전축선에 대하여 방사상 그리고 접선방향으로 하부 플레이트에 대하여 유지되도록 상하부 플레이트사이에 구비된, 센터피봇과 유지수단으로 구성되어 있다.

피봇수단의 센터피봇은 그 상부에서 하부 플레이트와 점접촉하는 구형 볼록표면을 형성하도록 그 하부에서 상부 플레이트로부터 돌출해 있다.

유지수단은 센터피봇이 사이에 있고, 서로로부터 방사상 이격되어 상부에서 하부 플레이트로부터 돌출한 한쌍의 보조피봇; 보조피봇쌍을 수용하도록 그 하부에서 상부 플레이트에 형성된 방사상으로 이격된 오목부; 로 구성되어 있다. 보조피봇과 오목부는 상부 플레이트가 상기 선회운동을 일으키도록 센터피봇과 협력하는 크기와 형상을 이루고 있는 한편, 상부 플레이트는 하부 플레이트에 대하여 보조 피봇쌍에 의해 방사상으로 그리고 접선방향으로 유지된다.

바람직하게, 테이블 플레이트의 몸체는 상하부 플레이트 사이에 배치된 열 절연 플레이트부재와 적층된 상하부 플레이트부재로 이루어진다.

적층된 열절연 플레이트에 부가하여, 또는 이것없이, 부가적인 열절연 플레이트부재가 테이블 플레이트의 몸체로부터 접합 수단을 열적으로 단절시키는 방식으로 정압 스러스트 베어링을 위한 접합 수단을 제공하도록 테이블 플레이트는 그 바닥에 형성된 테이블 플레이트의 링 부분에 통합된 열절연 플레이트부재로 적층되어 있다.

대안으로서 또는 상기한 열절연 플레이트부재로, 본 발명에 따른 테이블 플레이트는 정압 스러스트 베어링에 대하여 하부 자유끝에서 미끄럼가능하게 접합되도록 구비되고, 허브를 둘러싸도록 형성된 아래로 뻗어 있는 링 부분을 갖추고 있다.

링부분은 하부 자유끝으로부터 축선거리로 이격된 쐐기 형상의 그리고 방사상 거리상에서 그 외주로 방사상 바깥쪽으로 확대되는 환형 슬릿을 갖추어 회전축선을 포함하는 밀의 단면에서 보아 그 주면표면에서 개방되는 것이다.

상기한 쐐기형 슬릿을 갖추고 또는 갖추지 않고, 본 발명에 따른 테이블 플레이트는 방사상으로 뻗어있는 플레이트 몸체와 양자가 서로 방사상으로 이격되고 플레이트 몸체로부터 축선방향 아래쪽으로 뻗어있는 내부 및 외부 원통형 부분을 갖추고 있고, 내부 원통형 부분은 테이블 플레이트의 중앙축선방향 관통 구멍을 형성하여 허브를 이루며, 외부 원통형 또는 링 부분은 이격된 정압 스러스트 베어링에 대하여 미끄럼가능하게 접합되는 하부 자유끝을 갖추고, 테이블 플레이트의 링부분, 허브형성부분 그리고 플레이트 몸체는 조합하여 아래 관계식으로 그 주변과 회전축선 사이에서 단면으로 보아 일반적으로 역 U자형이다.

1.2 ≥ T₂/(R-R₀) ≥ 0.2 그리고 5 ≥ T₂/T₂≥ 2

여기에서,

T₁은 내부와 외부 원통형 부분 사이에서 플레이트 몸체의 가장 얇은 부분의 축선방향두께;

T₂는 가장 얇은 몸체 부분의 상부끝으로부터 외부 원통형 부분의 자유하부끝까지의 축선방향두께;

R은 그 자유 하부끝에서 회전축선으로부터 외부 원통형 부분은 외주까지 주어진 외부반경; 그리고

R₀는 그 자유 하부끝에서 회전축선으로부터 내부 원통형 부분의 내주까지 주어진 내부반경이다.

[바람직한 실시예의 상세한 설명]

제1도 및 제2도를 참조하면, 본 발명에 따른 수직타입 롤러 밀의 한 실시예가 제13도의 것과 같은 스크래이퍼 타입 수집 시스템과 통합되어 있지만, 제14도의 것과 유사한 기본구조를 갖추고 있고, 그러므로 제13도 및 제14도와 대응하는 부분은 동일부호를 부여하였다. 하지만, 구체적인 롤러 밀은 아래의 특징에서 제14도의 것과 다르다. 본 발명에 따라서 테이블 플레이트(11)는 단면형상이 일반적으로 역 U자형의 플레이트몸체(11A)와, 양자가 플레이트몸체(11A)로부터 공동축선방향으로 아래쪽으로 뻗어있고 그리고 서로로부터 방사상으로 이격된 방사상 안쪽 원통형 부분(11B)과 방사상 바깥쪽 원통형 부분 또는 링 부분(11B)을 갖추고 있다.

내부 원통형 부분(11B)은 플레이트몸체(11A)에 나사에 의해 체결된 원통형 부분에 의해 형성된 자유하부끝에서 테이블 플레이트의 허브(11a)를 포함하고 있다.

링부분(11B)은 고정타입의 복수의 정압 스러스트 베어링을 위한 편평한 접합표면을 제공하는 링형태의 플랜지 슈우(15)를 포함하는 확대된 자유 하부끝부분을 갖추고 있다. 유성타입 감속기어 조립체(12)와 베벨타입 기어 조립체(13)의 조합을 둘러싸고 베이스로부터 수직으로 뻗어있는 레그몸체(70)로 구성된 테이블 레그수단이 구비되어 있다. 슈트(50)를 갖추고, 테이블 플레이트(11)와 밀링롤러(20)를 덮고있는 하우징(40)은 레그프레임이 레그몸체(70)와 일체로 되어 있을지라도 레그몸체(70)와 다른 레그 프레임(41)(제2도)을 갖추고 있다. 레그몸체(70)는 상부끝에서 연결된 복수의 이격된 직립 기둥에 의해 형성될 수 있고, 또는 원통형일 수 있으며, 적층된 화이트 메탈(구조탄소강)로 단조가공한 탄소강으로 만들어지고 패드의 상부 표면에서 개방하도록 형성된 윤활유 통로를 갖춘 각각의 스러스트 패드(90) 형태인 정압 스러스트 베어링으로 구비되어 있다. 각각의 패드(90)는 지지부재(71)에 의해 형성된 레그몸체(70)의 환형 상부부분에 위치한다. 스러스트 패드(90)는 슬라이딩 부재의 대응 부분으로서 윤활유 통로를 통해 공급된 유체 윤활유를 통해 플랜지 슈우(15)에 대하여 미끄럼가능하게 접합되도록 되어 있다.

지지부재(71)는 윤활유를 위해 채널을 형성하는 상향으로 뻗어있는 방사상 이격된 벽부재(74)로 구비되어 있고, 여기에서 플랜지 슈우(15)와 스러스트 패드(90)가 수용되어 있다. 스러스트 패드(90)와 플랜지 슈우(15)는 정압 스러스트 베어링수단의 부품인데, 이것은 스러스트 패드(90)와 플랜지 슈우(15) 뿐만아니라 유체 윤활유와 공급 및 복귀시스템으로 구성되어 윤활유가 증가된 유압에서 윤활유 통로를 통해 플랜지 슈우(15)와 스러스트 패드(90)사이에서 연속 공급되도록 하고 회전축선(X)에 대하여 스러스트 패드(90)로 레그몸체(70)에 대한 테이블 플레이트의 회전동안 윤활유 채널을 통해 연속복귀된다.

복수의 롤러스탠드(30)가 레그몸체(70) 주위에 배치되고, 각각의 롤러 스탠드(30)는 적어도 하나의 밀링 롤러(20)를 갖추고 있다.

각각의 롤러 스탠드(30)는 회전을 위해 스탠드 몸체의 상부 부분에 장착된 회전축의 형태로 피봇(32a)을 갖춘 스탠드 몸체(30a); 피봇(32a)으로 구성된 크랭크기구(32)와 유압실린더(31); 피봇(32a)에 체결되고 홀더(32b)로부터 뻗어있는 한쌍의 제1이격아암(32c)을 갖추고 축선에 대하여 회전가능한 축(20a)에서 롤러(20)를 유지하기 위한 롤러홀더(32b); 제1아암(32c)에 대하여 원하는 각도 위치에서 피봇(32a)에 체결된 한쌍의 제2이격아암(32d); 그리고 제2아암쌍(32d)에 링크되고 유압실린더(31)의 피스톤(31a)에 연결된 단일의 제3아암(32e);을 갖추고 있다.

각각의 밀링 롤러(20)는 테이블 플레이트몸체(11A)의 주변 표면부분에 적층된 특정물질의 환형 라이너(11b)에 대하여 접합되도록 가압되며, 결합된 롤러 스탠드(30)의 유압실린더(31)에 의해 피구동되는 크랭크기구(32)에 의해 라이너(11b)상에 가압될 때, 수직방향으로 직선적으로 뻗어있는 레그몸체(70)의 상부에 장착된 스러스트 패드(90)중 하나 바로 위에 위치한다. 이러한 위치관계로, 롤러, 스러스트 패드 그리고 레그몸체는 축선(X)으로부터 그리고 축선(X)을 포함하는 단면도에서 수직선을 따라 방사상 위치에 대하여 정렬되어 있다. 레그몸체(70)와 스러스트 패드(90)의 조합은 테이블 플레이트가 이하 설명하는 바와같이 단지 레그몸체(70)에 의해 수직으로 축선방향으로 지지되므로 테이블 플레이트(11)와 밀링 롤러(20)의 전체적인 수직부하를 받으며, 개략적으로 말해서, 상기한 수직 정렬로 인해 롤러(20)는 어떤 실제적인 모멘트 부하를 산출하지 않는데, 스러스트 패드(90) 및/또는 테이블 플레이트(11)의 허브(11a)에 기어 연결된 유성타입 감속기어(12)의 출력축(12a)은 이 부하를 받는다. 롤러(20)가 스러스트 패드(90)와 수직으로 정렬되지 않으면 롤러의 이러한 모멘트 부하는 산출된다. 더욱이, 롤러가 스러스트 패드와 수직으로 정렬될지라도 단면도에서 보아 레그몸체의 구부러진 또는 만곡된 형태로 인해 스러스트 패드가 베이스에서 레그몸체의 루트와 수직으로 정렬되지 않으면 이러한 모멘트 부하는 산출될 것이다.

본 발명에 따라서 레그몸체(70)는 테이블 플레이트(11)의 허브(11a)쪽으로 방사상 안쪽으로 뻗어있는 등간격으로 이격된 아암 또는 스테이(72)를 갖추고 있고, 스테이(72)는 지지링(73)에 의해 연결되어 있다.

지지링(73)은 테이블 플레이트의 허브(11a)에 대하여 미끄럼가능하게 접합하기 위해, 적층된 화이트 메탈로 단조 가공한 탄소강으로 만든 저어널 베어링(80)의 형태인 레이디얼 베어링으로 구비되어 있다. 허브(11a)는 크롬 몰리브덴강(SCM)으로 만들어진다.

이와 관련하여 본 발명의 테이블 플레이트는 레그몸체에 장착된 액셜 베어링(90)과 레이디얼 베어링(80)을 통해서 베이스(60)상에서 레그몸체(70)에 의해 축선 또는 수직방향으로 그리고 방사상 또는 수평방향으로 회전가능하게 지지되어 있다.

테이블 플레이트(11)를 위한 구동 유니트는 수평모터 축선(Y)을 갖춘 모터조립체(14), 베벨타입 기어 조립체(13) 그리고 유성타입 감속기어 조립체(12)로 구성되어 있다.

모터 조립체(12)로부터의 토오크는 선 기어휠(12A)에 연결된 베벨타입 기어 조립체(13)의 수직 트랜스미션축(13a)을 통해서 감속기어 조립체(12)의 선기어 휠(12A)에 전달된다. 복수의 유성기어휠 또는 피니언(12B)은 선기어(12A)와 고정 링 기어(12C)와 맞물려 있고 회전을 위해 캐리어에 장착되어 있다.

캐리어는 하부 디스크 플레이트(12C)와 상부 디스크 플레이트(12b)를 포함하고 있다. 캐리어의 상부 디스크 플레이트(12b)는 공동축선 방향으로 고정된 원통형의 출력축(12a)으로 구비되어 있다. 출력축(12a)은 회전축선(X)으로서 테이블 플레이트(11)의 축선과 정렬된 수직 축선을 갖추고 있고 그리고 수직으로 뻗어 있는 이빨을 갖춘 일체로 된 기어부분(A)을 가지고 있다.

테이블 플레이트(11)의 내부 원통형 부분(11B)은 하부끝에서 분리된 부분으로서 허브(11a)를 포함하고 있다. 허브(11a)는 외주 표면에서 레이디얼 베어링(80)을 위한 저어널로서 작용하도록 그리고 내주 표면에서 기어 커플링을 위한 기어로서 작용하도록 되어 있고, 수직으로 뻗은 이빨을 갖춘 일체로된 기어부분(B)을 갖추고 있다.

SCM의 강성기어축 또는 기어커플링(100)은 SCM의 허브(11a)와 SCM의 원통형 출력축(12a)과 결합되도록 구비되어 이들 사이의 기어 커플링을 이루며, 그리고 수직으로 뻗어 있는 이빨을 갖춘 상하의 바깥이빨 기어부분(C,D)을 갖추고 있다.

기어축(100)은 기어축(100)의 상부 바깥이빨부분(C)이 허브(11a)의 안쪽이빨부분(B)과 결합되고, 기어축(100)의 하부 바깥이빨부분(D)이 원통형 출력축(12a)의 안쪽이빨부분(A)과 결합되어 원통형 출력축(12a)의 바닥으로부터 기어축(100)의 하부 자유끝이 축선방향으로 이격된 간격(G)을 두는 이러한 방식으로 허브(11a)를 통해 원통형 또는 오목한 출력축(12a)내로 걸리도록 파스너에 의해 테이블 플레이트(11)의 내부 원통형 부분(11B)의 어떤 다른 부분 또는 허브(11a)에 상부에서 탈착가능하게 체결되어 있다. 허브(11a)는 출력축(12a)으로부터 완전히 이격되어 있는 한편, 기어축(100)을 통해서 기어연결되어 있다. 출력축의 바닥은 유성기어휠을 위해 캐리어의 상부 디스크 플레이트(12b)에 의해 형성되어 있다.

기어축(100)은 강성형태이며 강성기어축(100)을 포함하는 기어 커플링수단은 밀링가공동안 롤러(20)와 함께 테이블 플레이트(11)에 의해 부과되는 비틀림 모멘트에 대하여 높은 저항력을 갖추고 있다.

출력축(12a), 기어축(100) 및 허브(11a) 사이에서 상기한 장치로 테이블 플레이트(11)는 출력축(12a)과 함께 회전하도록 구동 유니트에 연결되어 있는 한편 구동유니트, 특히 출력축(12a)은 밀링 롤러(20)와 함께 테이블 플레이트(11)의 수직부하를 받지않고, 그러므로 수직 부하는 정압 스러스트 베어링 또는 패드(90)를 갖춘 단지 레그몸체(70)에 부여된다. 이것이 본 발명의 기본 장점이다.

레그몸체가 구동 유니트상에 어떤 부하를 부여하지 않는 한편, 방사상 그리고 축선방향으로 테이블 플레이트를 지지하기 때문에 밀링 가공동안에 밀링롤러(20)와 테이블 플레이트(11)의 부하로 인해 구동유니트, 특히 유성타입 감속기어 조립체(12)의 어떤 실제적인 손상은 발생되지 않아, 결과적으로 본 발명의 롤러 밀의 수명은 제13도 및 제14도의 것과 비교하여 상당히 연장된다.

상기와 관련하여 본 발명에 따라서 구동 유니트 또는 테이블 회전유니트는 실제 어느부분에서 테이블 플레이트(11)와 직접 접촉되도록 가압되지 않으며, 한편 기어축(100)을 통해서 테이블 플레이트(11)의 단지 허브(11a)와 간접 접촉되고, 또한 테이블 지지수단으로서 레그몸체(70)를 지지하지 않는다.

기어축(100)을 위한 화스너(110)는 기어축이 허브(11a)와 출력축(12a) 사이에서 접선방향으로 유지되기 때문에 걸려있는 기어축(100)이 자중으로 인해 단지 떨어지는 것이 방지되는 범위만큼 기어축(100)을 테이블 플레이트(11)에 연결한다. 커버 플레이트(11C)는 플레이트몸체(11A)에 부착되어 기어커플링이 완성된후 내부 원통형 부분(11B)의 구멍을 덮는다.

엄밀히 말해서, 본 발명에 따른 롤러 밀의 상기 장점은 170℃ 정도의 고온으로 가열된 테이블 플레이트(11)의 열적 변형이 무시되는 한 보장된다.

하지만 회전하는 테이블 플레이트(11)와 협력하는 롤러(20)에 의해 뜨거운 물질을 위한 밀링 가공은 테이블 플레이트(11)가 170°이상되는 실온보다 비교적 고온으로 가열되므로 사실 이러한 열적 변형은 무시되지 않는다.

가열된 테이블 플레이트는 변형되어 이것은 캔틸레버로서 스러스트 패드(90)가 접합되는 링부분(11C)의 자유하부끝은 형성하는 플랜지 슈우(15)의 방사상 외부, 하부에지에서 축선방향 열적 변위로 회전축선(X)을 포함하는 수직단면도에서 아래로 구부러진다.

테이블 플레이트(11)의 열적 변형에 대하여, 본 발명자는 실제 밀링 작동에서 부하조건과 온도조건을 고려하여 소위 NASTRAN 시뮬레이션 방법으로 통상의 경우 80° 내지 150℃, 최대 200℃에서 공급되는 뜨거운 시멘트 덩어리를 밀가공 또는 분쇄하도록 작동되는 롤러 밀에서 테이블 플레이트의 역 U자형 단면과 상기 열적 변위 사이의 관계를 조사하기 위해 실험을 행하였다.

실험결과는 제8,9 및 10도에 예시되어 있는데, 테이블 플레이트(11)의 단면에서 3개의 대표적인 형상이 과장된 방식으로 예시되어 있고, 이것은 각각 아래의 데이타에 의해 한정되어 있다.

[형상 데이타]

T₁:내부 및 외부 원통형 부분(11B,11C) 사이에서 플레이트 몸체의 가장 얇은 부분의 축선방향 두께;

T₂:가장 얇은 플레이트 몸체 부분의 상부끝으로부터 외부 원통형 부분(11C)의 자유하부끝까지의 축선방향 두께;

R:회전축선(X)으로부터 외부 원통형 또는 링부분(11C)의 외주까지 그 자유하부끝에서 주어진 외부 반경;

R₀:회전축선(X)으로부터 내부 원통형부분(11B)의 내주까지 그 자유 하부끝에서 주어진 내부반경;

a:실온에서 링부분(11C)의 자유하부끝을 형성하는 플랜지 슈우의 방사상 외부, 하부 에지의 원위치;

b:테이블 플레이트(11)의 상부 표면의 온도가 170℃가 될때 플랜지 슈우의 방사상 외부, 하부에지의 원위치(a)로부터 변한 새로운 위치;

d:2개의 위치(a,b) 사이의 열적 변위.

제8,9,10도에서 R은 1600mm로 공통 값이고, R₀는 330mm로 공동 값이다.

제8도에서, T₀=500mm

T₁=220mm

T₂=300mm

d=170℃에서 1100㎛

제9도에서, T₀=750mm

T₁=220mm

T₂=990mm

d=170℃에서 300㎛

제10도에서, T₀=500mm

T₁=220mm

T₂=700mm

d=170℃에서 600㎛

열변위(d)가 증가하면서, 스러스트 패드(90)상에 부과되는 밀링롤러(20)와 테이블 플레이트(11)의 부하는 증가하고 그리고 모멘트 부하는 스러스트 패드(90)의 반작용으로서 산출되는데, 이것은 기어 커플링 수단에 부과되어 결과적으로 유성타입 감속기어 조립체(12)는 손상을 받을 것이다. 더욱이, 증가된 열적변위(d)는 테이블 플레이트(11)의 경사진 회전의 정도를 증가시킨다. 이것은 또한 유성타입 감속기어 조립체(12)를 손상시킨다.

이를 인지하여 본 발명자는 R, R₀, T₁및 T₂사이의 아래 관계를 만족시키면 테이블 플레이트(11)에게 유리하다는 것을 상기 실험으로부터 발견하였다.

1.2 ≥ T₂/(R-R₀) ≥ 0.2 그리고 5 ≥ T₂/T₂≥ 2

상기 식의 상한치는 테이블 플레이트의 재료를 절약하도록 그리고 T₂가 증가하면서 테이블 플레이트(11)의 무게가 증가한다는 사실을 고려하여 결정되며, 결과적으로 테이블 플레이트(11)의 회전을 위한 증가된 구동력이 필요하다.

상기 관계에 따라서 기어 조립체(12)의 손상과 스러스트 패드 성능의 저하는 최소화된다.

본 발명자는 테이블 플레이트의 링부분(11C)이 테이블 플레이트의 재료를 절약하기 위해 그리고 압축된 중간부분(16)이 열적변위(d)를 증가시키지 않으므로 그 무게를 감소시키기 위해서, 제1도에 도시된 바와같이 플랜지 슈우(15)로서 부분적으로 나타난 확대된 하부끝부분에 뒤이은 수평단면도에서, 압축된 중간부분(16)을 갖출 수 있다는 것을 더 발견하였다.

제3도 및 제4도는 본 발명에 따른 롤러 밀의 다른 실시예를 도시하고 있는데, 이것은 제1도 및 제2도에 도시된 롤러 밀의 수정이고, 정압 스러스트 베어링에 대하여 고정타입(90)을 가진 조절타입(90')으로 대체하였다.

제3도는 하나의 밀링롤러(20)에 할당되도록 그룹을 형성하는 3개의 이격된 스러스트 패드(90)를 예시하고 있는데, 밀링가공동안에 그룹을 형성한 패드 바로 위에 위치되며, 그러므로 제3도는 테이블 플레이트(11)의 주변을 따라 등간격으로 이격되도록 상부플레이트(90'A)는 하부측에 형성된 센터피봇(92)을 더 갖추고 있어서 구형 볼록표면이 상부측에서 하부 플레이트(90'B)와 점접촉하며, 또한 그 하부측에 형성된 한쌍의 방사상 이격된 오목부(93)를 갖추고 있다.

하부 플레이트(90'B)는 상부측으로부터 돌출한 한쌍의 보조피봇(94)을 갖추고 있다. 보조피봇(94)은 이들 사이에 위치한 센터피봇(92)과 방사상 이격되어 있고 그리고 각각 상부 플레이트(90'A)의 이격된 오목부(93)에 수용되어 있다.

보조피봇(94)과 오목부(93)는 상부 플레이트(90'A)가 하부 플레이트(90'B)에 대하여 센터피봇(92)에 대한 한정된 범위로 임의의 방향으로 선회하는 크기와 형상으로 되어 있는 한편 상부 플레이트(90'A)는 회전축선(X)에 대하여 방사상 그리고 접선방향으로 하부 플레이트(90'B)에 대하여 유지된다.

바람직하게, 하부 플레이트(90'B)는 상부측의 센터에서 상부 플레이트(90'A)의 센터피봇(92)에 대하여 접합하도록 되어 있는 특수재질의 접합부재(44)를 갖추고 있다.

바람직하게는 보조피봇(94)은 각각의 오목부(93)의 내벽에 대하여 미끄럼가능하게 접합되는 형상으로 되어 있는 한편, 상부 플레이트(90'A)는 일정한 외력에 의해 선회하도록 힘을 받는다.

자기 조절패드(60')는 테이블 플레이트의 회전동안에 수평 평면에 대하여 변하는 각도로 테이블 플레이트의 경사진 평면과 정렬되거나 또는 따르는 상부 플레이트의 선회 운동으로 인해 패드(90')의 상부 플레이트(90'A)의 평면이 자기 조절되므로 테이블 플레이트(11)의 상기한 경사회전을 위한 대응책으로서 매우 유리하다.

이것은 상부 플레이트(90'A)가 센터피봇(92)에 대하여 임의의 방향으로 선회되는 한편, 수평 평면에 고정된 쌍으로된 보조피봇(94)에 의해 방사상 그리고 접선방향으로 유지되기 때문이다. 그러므로, 패드(90')를 포함하는 정압 스러스트 베어링 수단은 정지타입패드(90)를 포함하는 것과 비교하여 경사 회전현상에 의해 덜 손상받는다.

더욱이, 상기 장점과 관계없이, 자기조절패드(90')는 이들이 테이블 플레이트(11)의 기계적 및/또는 열적 변형을 보상할 수 있는 장점이 있는데, 만일 그렇지 않으면 상부 플레이트(90'A)의 자기 조절 선회운동으로 인해 비정상적인 힘 또는 부하가 발휘되어 각각의 패드(90')가 손상을 입는다. 이것은 패드(90')의 상부 플레이트(90'A)가 임의의 방향으로 어떤 범위로 선회되도록 허용되기 때문이다.

부수적으로 제1도에 도시된 이러한 정지타입패드(90)는 회전축선(X)에 대하여 접선방향으로 수평면에 대하여 경사진 편평한 접합표면을 갖도록 가공되어 플랜지 슈우(15)의 대응 접합표면과 함께 수직단면도에서 테이블 플레이트의 회전방향쪽으로 경사진 쐐기형의 갭을 형성한다.

쐐기형 갭은 플랜지 슈우(15)의 접합면이 편평하고 수평면에 놓인다는 전제하에 주어진 조건하에서 가능한한 높은 고압 윤활유와 협력하는 스러스트 베어링 성능을 나타내도록 결정된다. 이와 관련하여 작은 공차의 기계가공으로 원하는 형태의 고정타입 패드(90)를 산출하는 것은 매우 어렵다.

이에 반하여, 자기 조절타입패드(90')는 고정타입패드(90)의 공차보다 큰 공차로 가공될 수 있어서 유리하다. 이것은 패드(90')의 상부 플레이트(90'A)가 수직, 접선평면에서 센터피봇(92)에 대하여 선회하도록 되어 있기 때문이며, 테이블 플레이트(11)의 회전동안에 고압 윤활유와 협동하여 최적의 쐐기형 갭을 형성하도록 접합면이 플랜지 슈우(15)의 대응 접합면에 대하여 자기 조절되는 경향이 있다.

제5도는 본 발명에 따른 롤러 밀의 다른 실시예를 도시하고 있는데, 롤러 밀의 예시가 약간 다른 방식으로 이루어졌지만 제1도와 유사하고 롤러 밀의 대응부재 또는 부품은 동일한 참조번호를 부여하였으며 테이블 플레이트(11)에 대하여 제1도 및 제2도에 도시된 롤러 밀에 수정이 가해졌다. 제5도를 참조하면, 수정된 테이블 플레이트(11)는 주철과 같은 동일 재질의 상하부 플레이트부재(11X,11Y), 열 절연재질의 중간 플레이트부재(11Z)로 구성된 몸체를 갖추고 있는데, 이들은 함께 적층되어 있다.

제7도는 제5도에 도시된 테이블 플레이트(11)의 수정을 도시하는데, 테이블 플레이트(11)는 플랜지 슈우(15)에 부착된 열전달 재질의 링 형태의 부가적인 플레이트부재(11R)를 갖추고 있어서 플랜지 슈우(15)는 슈우가 절연 플레이트부재(11R)를 통해 몸체에 기계적으로 연결되어 있을지라도 링부분(11C)의 몸체로부터 열적으로 절연되어 있다. 2개의 열절연 플레이트부재(11Z,11R)을 포함하고 있는 본 실시예는 뜨거운 덩어리와 같은 뜨거운 물질을 밀링가공하는데 바람직하다.

제6도는 제1도에 도시된 테이블 플레이트의 다른 수정을 도시하는데, 테이블 플레이트(11)는 주철과 같은 재질의 몸체(11S)와 정압 스러스트 베어링수단의 부품인 플랜지 슈우(15)에 부착되고 링부분(11C)의 일부분을 형성하는 절연 플레이트(11R)와 동일한 열절연 플레이트부재로 구성되어 있다.

제5,6도 및 제7도를 참조하면, 스러스트 패드(90)는 열절연 플레이트부재(11Z 및/또는 11R)로 인하여 테이블 플레이트로부터 열적으로 분리 또는 절연되어 있어서 테이블 플레이트로부터 스러스트 패드(90)로의 열 전달은 최소화된다.

더욱이, 열 절연 플레이트부재(11Z)가 제5도 및 제7도에 도시된 바와같이 적용될 때 기어 커플링 수단을 통해 유성타입 감속기어 조립체 특히 기어축(100)으로의 이러한 열전달은 최소화된다.

기어축 및/또는 스러스트 패드(90)가 가열되면, 유성타입 감속기어 조립체와 정압 스러스트 베어링수단은 손상될 것이다. 정압 스러스트 베어링수단이 비정상적으로 가열되면, 윤활유는 열화되며, 플랜지 슈우(15)의 대응면과 스러스트 패드(90)의 접합면은 손상된다.

더욱이 스러스트 패드(90)는 그 열변형으로 인하여 손상될 것이다.

이러한 경향은 통상 80° 내지 150℃, 최대 200℃의 온도를 가진 뜨거운 덩어리와 같은 뜨거운 물질이 테이블 플레이트(11)상에서 처리될 때 증가된다.

하지만, 본 발명에 따른 열절연 플레이트부재(11Z 및/또는 11R)는 상기한 바와같은 뜨거운 덩어리의 밀링 가공일지라도 유성타입 감속기어 조립체(12)와 정압 스러스트 베어링수단의 손상을 최소화한다.

제5,6,7도에 도시된 열절연 플레이트부재(11Z)는 예를들면 폴리우레탄 폼, 유리섬유, 석면, 알루미늄포일, 내화섬유, 칼슘규산염 절연체, 내화블럭등으로 만들 수 있다.

필요하면, 적절한 코어재질이 열절연 특성 및 적절한 기계적 특성을 갖춘 강성의 시트 또는 층을 형성하도록 열 절연재질에 부가된다.

바람직한 열절연 플레이트부재는 예를들면 20mm 두께의 칼슘 규산염으로 만들 수 있다. 이러한 부재는 0.3kcal/mh℃의 열전도율, 그리고 3.0/10^-5/℃의 선팽창 계수를 갖춘 감소된 열변형을 갖추고 있다. 상기한 바람직한 재질의 열절연 플레이트부재(11Z)를 포함하는 테이블 플레이트는 제8,9 또는 10도에서 100㎛의 (d)로 정의한 것과 동일한 변위를 갖추고 있는 한편 절연 플레이트부재가 없는 동일 형상과 크기의 다른 테이블 플레이트는 600㎛의 증가된 열변위를 갖추고 있다는 것이 확인되었다.

이러한 확인은 뜨거운 덩어리를 분쇄하기 위한 밀링 가공에서 이루어졌다.

결과적으로 열절연 플레이트부재를 갖춘 테이블 플레이트, 유성타입 감속기어를 포함하는 구동유니트 그리고 정압 스러스트 베어링수단으로 구성된 테이블 유니트의 수명은 어떤 열절연 플레이트가 통합되어 있지 않은 것과 비교하여 연장되었다.

더욱이, 스러스트 패드(90)는 한 번의 밀링구동에서 5℃ 이하의 온도를 유지했다.

제11도 및 제12도는 제1도에 도시된 테이블 플레이트의 2개의 다른 수정을 도시하는데 테이블 플레이트(11)의 링부분(11C)은 회전축선을 포함하는 밀의 수직 단면도에 도시된 바와같이 외주쪽으로 방사상 바깥방향으로 방사상거리(L)에 걸쳐 확대되고 그리고 그 하부 자유끝으로부터 축선거리 이격된 쐐기형의 환형슬릿(111)을 갖추고 있다.

각각의 실시예에서 테이블 플레이트(11)의 링부분(11C)은 주철의 플레이트몸체(11A)와 일체로된 부분과 적층된 화이트메탈로 단조가능한 탄소강과 같은 다른 재질의 플랜지 슈우(15)로 구성되어 있다. 주철의 일체로된 부분은 제11도 또는 제12도에 도시된 바와같이 복수의 스크류로 플랜지 슈우(15)에 체결되어 있다. 슬릿(111)은 제11도에 도시된 일체로된 부분 또는 제12도에 도시된 플랜지 슈우(15)에서 이들 사이에 형성되도록 되어 있다.

슬릿이 없는 테이블 플레이트와 동일형상과 크기이지만 제11도 및 제12도에서 슬릿(111)을 갖추고 있는 테이블 플레이트 사이에 비교 테스트를 실행하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

각각의 테스트에서 플랜지 슈우(15)의 외부, 하부 에지(Q)와 방사상 내부, 하부에지(P) 사이에서 수직공간 갭으로 형성된 열변위는 결정되었다.

지점(Q)은 테이블 플레이트(11)가 회전축선(X)을 포함하는 수직단면도에서 캔틸레버로서 작용하므로 수직위치에서 지점(P)보다 낮다.

상부 표면에서 170℃로 가열하고, 슬릿은 없으며 볼트(120)는 M48크기인 테이블 플레이트의 제1의 경우 형성된 열변위는 1300㎛(P-Q)이다. 이 경우 볼트(120)의 응력은 5.1kg/mm²으로 측정되었다.

볼트(120)가 더 작은 M36 크기인, 상기 경우의 수정인 다른 경우에서 열변위는 170℃에서 1200㎛로 감소되었고 볼트의 응력은 8.1kg/mm²로 증가하였다.

제1의 경우와 달리 테이블 플레이트가 슬릿(111)을 갖추었지만 M48의 동일한 볼트(120)를 갖추어 수정된 제2의 경우, 170℃에서 열변위는 제1의 경우와 비교하여 300㎛ 감소하였고 볼트의 응력은 5.1kg/mm²이었다.

M36의 볼트를 갖춘, 제2의 경우를 수정한 다른 경우에서, 열 변위와 볼트의 응력은 제2의 경우와 실제로 동일하였다.

상기 테스트에서 쐐기형 슬릿(111)은 링부분(11C)의 외주에서 0.6mm의 높이와 195mm의 길이 또는 거리(L)를 모두 형성하였다.

상기 실험의 결과에 비추어, 쐐기형 슬릿(111)은 가열된 테이블 플레이트의 열적변형을 위한 완충 수단으로서 효과적으로 작용하는데, 즉 열변형을 효과적으로 보상하여 지점(Q)에서 스러스트 패드(90)상에 부과된 밀링롤러(20)와 함께 테이블 플레이트(11)의 편심 부하는 상당히 감소된다.

결과적으로 스러스트 패드(90)는 슬릿(111)으로 인해 덜 손상된다.

인지하는 바와 같이 제5도 내지 제7도에 도시된 열절연 플레이트부재(11Z 및/또는 11R)와 슬릿(111)의 조합은 정압 스러스트 베어링수단이 손상되는 것을 방지하는데 더 유리하다.

본 발명의 실시예에 따라서, 예를들면 첨부도면과 함께 상기 설명에서 종래의 밀과 비교하여, 본 발명의 수직 타입 롤러 밀이 상당히 개선되었는데, 결합된 베어링 수단과 구동유니트상에 부과된 롤러와 조합되어 있는 테이블 플레이트의 수직적 기계적인 부하와 밀링 롤러와 협력하여 수행되는 밀링가공과 밀링에 공급되는 뜨거운 재료로 인해 발생된 테이블 플레이트의 열적부하를 포함하는 고유의 문제를 극복하므로서 밀의 수명을 연장시켰다.

Claims (12)

1. 밀링 가공되는 물질이 공급되는 상부 표면과 아래방향으로 공동 축선방향으로 뻗어 있는 허브와 함께 수직회전축선을 갖춘 밀링을 위한 로타리 테이블 플레이트; 베이스상에 장착되어 있고 그 아래에서 테이블 플레이트를 구동하기 위해 수직 출력축을 갖추도록 구비된 테이블 회전 유니트; 출력축으로부터 테이블 플레이트로 그 허브에서 토크를 전달하기 위해 테이블 플레이트의 허브와 회전유니트의 출력축 사이에 구비된 기어 커플링 수단; 방사상 안쪽으로 경사진 절두원추형의 밀링을 위해 회전축선을 갖춘 적어도 하나의 롤러; 롤러가 그 회전축선에 대하여 회전을 위해 장착되는 베이스상에 장치되어 있고, 그리고 롤러가 테이블 플레이트의 회전동안에 그 상부표면을 따라 테이블 플레이트에 의해 롤에 가압되도록하여 롤러가 공급되는 물질을 밀링하기 위해 테이블 플레이트와 협력하는 롤러스탠드 수단; 으로 구성된 수직타입 롤러 밀에 있어서, 테이블 지지수단은 베이스로부터 테이블 플레이트쪽으로 뻗어있고 출력축을 포함하는 회전 유니트의 센터부분을 공동축선 방향으로 둘러싸는 모양으로된 테이블 레그로 구성되어 있고, 이 레그는 레이디얼 베어링 수단이 허브에서 테이블 플레이트를 방사상으로 지지하고 액셜 또는 스러스트 베어링수단이 그 상부에서 테이블 플레이트를 축선방향으로 지지하는 상태에서 방사상 내부에 구비되어 있고, 테이블 플레이트상에서 밀링을 위한 작동위치에서 각각의 롤러는 방사상 위치에 대하여 액셜 베어링수단과 정렬되어 있으며, 여기에서 테이블 회전 유니트는 임의의 실제 부분에서 테이블 플레이트와 직접 접촉되지 않는 한편 기어 커플링 수단을 통해서 테이블 플레이트의 허브와 단지 간접 접촉하고, 또한 테이블 지지수단을 지지하지 않는 것을 특징으로 하는 수직 타입 롤러 밀.
2. 제1항에 있어서, 테이블 지지수단의 테이블 레그는 베이스로부터 수직으로 뻗어 있는 직립몸체와 레그몸체로부터 테이블 플레이트의 허브쪽으로 방사상으로 뻗어 있도록 구비된 레이디얼 베어링 수단을 지지하기 위한 아암수단을 갖추고 있으며, 레이디얼 베어링 수단은 허브를 둘러싸는 저어널 베어링으로 구성되어 있는 한편, 액셜 베어링 수단은 그 상부에서 수직의 레그몸체상에 원주방향으로 이격된 복수의 정압 스러스트 베어링으로 구성되고, 테이블 플레이트상의 작동 위치에서 각각의 롤러는 적어도 하나의 이격된 정압 스러스트 베어링 바로 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 수직 타입 롤러 밀.
3. 제2항에 있어서, 기어 커플링 수단은 오목부의 원주 표면에서 수직으로 뻗은 이빨을 갖추도록 상부에서 출력축에 허브와 공동축선 방향으로 형성되어 제1내부 기어 수단을 제공하는 중앙 원통형 오목부; 상부 내부 기어 수단을 제공하도록 수직으로 뻗어 있는 이빨을 갖추어 그 내부표면에 형성된 허브의 안쪽 이빨부분; 그리고 출력축이 허브로부터 이격되어 상하 내부기어수단 양자와 맞물리는 외부 기어 수단을 제공하도록 그 주변표면에 형성된 수직으로 뻗은 이빨을 갖추고 있고, 기어축과 이빨이 있는 오목부 사이에 축선방향 공간이 있는 상태로 이빨이 있는 허브를 통해 이빨이 있는 오목부내로 수직으로 걸리도록 테이블 플레이트에 공동축선 방향으로 탈착가능하게 되어 있는 강성 기어축 또는 기어커플링; 으로 구성되어 있고, 출력축은 테이블 플레이트가 출력축과 함께 회전하도록 기어축을 통해 허브에 연결되는 한편 출력축은 테이블 플레이트의 수직 부하를 받지 않는 것을 특징으로 하는 수직 타입 롤러 밀.
4. 제3항에 있어서, 각각의 정압 스러스트 베어링은 자기조절 타입이며, 그 상부에서 테이블 레그의 몸체에 체결된 하부 플레이트; 그 바닥에서 테이블 플레이트의 바깥부분이 미끄럼가능하게 접합하는 윤활유 통로를 갖춘 상부 플레이트; 그리고 상부 플레이트가 센터 피봇에 대하여 임의의 방향으로 하부 플레이트에 대하여 한정된 범위로 선회하는 한편, 상부 플레이트는 회전축선에 대하여 방사상 그리고 접선방향으로 하부 플레이트에 대하여 유지되도록 상하부 플레이트사이에 구비된, 센터피봇과 유지수단으로 구성된 피봇 수단; 으로 구성된 것을 특징으로 하는 수직 타입 롤러 밀.
5. 제4항에 있어서, 피봇 수단의 센터 피봇은 그 상부에서 하부 플레이트와 점접촉하는 구형 볼록표면을 형성하도록 그 하부에서 상부 플레이트로부터 돌출해 있는 것을 특징으로 하는 수직 타입 롤러 밀.
6. 제5항에 있어서, 유지수단은:센터피봇이 사이에 있고, 서로로부터 방사상 이격되어 상부에서 하부 플레이트로부터 돌출한 한쌍의 보조피봇; 보조피봇쌍을 수용하도록 그 하부에서 상부 플레이트에 형성된 방사상으로 이격된 오목부; 로 구성되어 있고, 보조피봇과 오목부는 상부 플레이트가 상기 선회운동을 일으키도록 센터피봇과 협력하는 크기와 형상을 이루고 있는 한편, 상부 플레이트는 하부 플레이트에 대하여 보조 피봇쌍에 의해 방사상으로 그리고 접선방향으로 유지되는 것을 특징으로 하는 수직 타입 롤러 밀.
7. 제3항에 있어서, 테이블 플레이트의 몸체는 상하부 플레이트 사이에 배치된 열절연 플레이트부재와 적층된 상하부 플레이트부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 수직 타입 롤러 밀.
8. 제7항에 있어서, 부가적인 열절연 플레이트부재가 테이블 플레이트의 몸체로부터 접합 수단을 열적으로 단절시키는 방식으로 정압 스러스트 베어링을 위한 접합 수단을 제공하도록 테이블 플레이트는 그 바닥에 형성된 테이블 플레이트의 링 부분에 통합된 부가적인 열절연 플레이트부재로 적층된 것을 특징으로 하는 수직 타입 롤러 밀.
9. 제3항에 있어서, 열절연 플레이트부재가 테이블 플레이트의 몸체로부터 접합수단을 열적으로 단절시키는 방식으로 정압 스러스트 베어링을 위한 접합 수단을 제공하도록 테이블 플레이트는 그 바닥에 형성된 테이블 플레이트의 링 부분에 통합된 열절연 플레이트부재로 적층된 것을 특징으로 하는 수직 타입 롤러 밀.
10. 제3항에 있어서, 테이블 플레이트는 정압 스러스트 베어링에 대하여 하부 자유끝에서 미끄럼가능하게 접합되도록 구비되고, 허브를 둘러싸도록 형성된 아래로 뻗어 있는 링 부분을 갖추고 있으며, 링부분은 하부 자유끝으로부터 축선거리로 이격된 쐐기 형상의 그리고 방사상 거리상에서 그 외주로 방사상 바깥쪽으로 확대되는 환형 슬릿을 갖추어 회전축선을 포함하는 밀의 단면에서 보아 그 주면표면에서 개방되는 것을 특징으로 하는 수직 타입 롤러 밀.
11. 제3항 내지 제10항중 어느 한 항에 있어서, 테이블 플레이트는 방사상으로 뻗어있는 플레이트 몸체와 양자가 서로 방사상으로 이격되고 플레이트 몸체로부터 축선방향 아래쪽으로 뻗어있는 내부 및 외부 원통형 부분을 갖추고 있고, 내부 원통형 부분은 테이블 플레이트의 중앙축선방향 관통 구멍을 형성하여 허브를 이루며, 외부 원통형 또는 링 부분은 이격된 정압 스러스트 베어링에 대하여 미끄럼가능하게 접합되는 하부 자유끝을 갖추고, 테이블 플레이트의 링부분, 허브형성부분 그리고 플레이트 몸체는 조합하여 아래 관계식으로 그 주변과 회전축선 사이에서 단면으로 보아 일반적으로 역 U자형이다,

    1.2 ≥ T₂/(R-R₀) ≥ 0.2 그리고 5 ≥ T₂/T₂≥ 2

    여기에서, T₁은 내부와 외부 원통형 부분 사이에서 플레이트 몸체의 가장 얇은 부분의 축선방향두께; T₂는 가장 얇은 몸체 부분의 상부끝으로부터 외부 원통형 부분의 자유하부끝까지의 축선방향두께; R은 그 자유 하부끝에서 회전축선으로부터 외부 원통형 부분은 외주까지 주어진 외부반경; 그리고 R₀는 그 자유 하부끝에서 회전축선으로부터 내부 원통형 부분의 내주까지 주어진 내부반경; 인 것을 특징으로 하는 수직 타입 롤러 밀.
12. 제11항에 있어서, 테이블 회전 유니트는 수직 출력축을 갖춘 중앙부분을 형성하는 유성타입 감속기어 조립체, 수평모터축을 갖춘 구동수단 그리고 이들 사이에 연결된 트랜스미션으로서 베벨기어 조립체로 구성되어 있고, 감속기어 조립체는 출력축에 그 상부에서 이빨달린 오목부를 형성하도록 상향돌출부가 상부 캐리어 요소로부터 공동축선 방향으로 뻗어서 유성기어 휠 또는 피니언을 위해 디스크 형태의 상하부 요소를 포함하는 캐리어로 구성되어 있고; 액슬 베어링 수단은 정압 스러스트 베어링을 위한 윤활유 공급 복귀시스템으로 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수직 타입 롤러 밀.