KR100365463B1 - 압연기 유막 베어링 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 압연기 유막 베어링은 롤 네크부의 테이퍼부 상에 축방향으로 수납되어 롤 네크부의 테이퍼부에 대하여 회전가능하게 고정되는 테이퍼형 내부면을 갖춘 슬리브를 갖는다. 슬리브는 쵸크 내에 수용되는 부싱 내에서 회전하도록 저널되는 원통형 외부면을 가지며, 쵸크와 부싱과 슬리브는 하나의 유닛으로서 롤 네크부로부터 축방향으로 제거될 수 있다. 슬리브는 슬리브의 원통형 외부면의 직경과 동일한 최대 외경을 갖는 원통형 단조 블랭크로부터 기계가공된다. 단조 블랭크로부터 분리된 적어도 하나의 부재가 슬리브에 고정된다. 부재는 베어링 유닛이 롤 네크부로부터 축방향으로 제거되는 중에 부싱에 의해 결합될 수 있는 반경 방향으로 돌출된 외측 부분을 갖는다.

Description

압연기 유막 베어링{ROLLING MILL OIL FILM BEARING}
본 발명은 일반적으로 압연기 롤의 테이퍼형 네크부를 압연기 내에 회전 가능하게 지지하도록 사용되는 형태의 유막 베어링에 관한 것이며, 특히 이와 같은 베어링에 사용되는 슬리브의 개량뿐만 아니라, 이와 같은 슬리브를 롤 네크부 상에 회전 가능하게 고정시키고 이와 같은 슬리브를 롤 네크부로부터 축방향으로 제거하는 방법에 관한 것이다.
도7에 도시된 형태의 종래의 유막 베어링에 있어서, 슬리브(10)는 롤 본체(16)로부터 축방향으로 돌출한 롤 네크부의 테이퍼부(12) 상에 축방향으로 수납된다. 슬리브는 테이퍼형 롤 네크부(12) 상에 축방향으로 수납되는 테이퍼형 내부면(18)과, 쵸크(24) 내에 수용되어 쵸크에 대하여 고정되는 부싱(22) 내에서 회전하도록 저널되는 원통형 외부면(20)을 갖는다. 슬리브의 일 단부에는 반경 방향으로 외향 돌출된 원형 슬리브 플랜지(26)와, 반경 방향으로 내향 돌출된 원형 칼라(28)가 구비된다. 키이 구멍(30)이 칼라(28) 내에 기계가공된다. 키이(32)는 롤 네크부의 감소된 직경의 원통형 연장부(36) 내의 노치(34) 내에 수납된다. 키이(32)는 내측 슬리브 칼라(28) 내의 키이 구멍(30)으로 돌출하여 슬리브(10)가 테이퍼형 롤 네크부(12)에 대하여 회전하지 못하도록 고정시킨다.
다른 종래의 베어링 요소는 내부측 밀봉 조립체(38), 슬리브 보유 링(40), 롤러 추력 베어링(42), 및 관련 보유 부재 및 외부측 밀봉 부재(44)를 포함한다.
쵸크(24), 부싱(22), 슬리브(10) 및 다른 전술한 종래의 요소들은 단일 유닛 또는 조립체로서 롤 네크부 상에 축방향으로 수납되고 제거될 수 있다. 축방향으로 제거되는 중에, 쵸크(24)는 화살표(46) 방향으로 당겨진다. 부싱(22)은 쵸크를 뒤따르며, 부싱의 외부측 단부가 슬리브 플랜지(26)와 상호 결합되어 있기 때문에, 슬리브는 롤 네크부의 테이퍼부(12)로부터 축방향으로 이동되어 제거된다.
도8을 참조하면, 슬리브(10)는 각각 "X"와 "Y"로 표시된 외경 및 내경을 갖도록 초기에 제작된 원통형 단조물(48)로부터 기계가공되어짐을 이해할 수 있을 것이다. 도9는 단조물(48)의 종단면 프로파일의 점선 외곽선 상에 겹쳐지는 슬리브(10)의 종단면 프로파일을 도시한다. 단조물의 외경(X)은 원형 슬리브 플랜지(26)를 수용할 필요에 의한 것이며 내경(Y)도 마찬가지로 원형 내부 슬리브 칼라(28)를 수용할 필요에 의한 것임을 알 수 있을 것이다. 슬리브를 제조하기 위한 단조물의 기계가공 중에, 금속은 "a"와 "b" 지점에서 외부로부터 제거되고, "c"와 "d" 지점에서 내부로부터 제거된다. 기계가공을 통해 손실되는 금속은 최종 슬리브의 중량의 대략 2.6 배에 이른다. 따라서, 대략 1,635 ㎏ 중량의 슬리브를 생산하는 데에는 4,300 ㎏의 단조물이 요구되며, 기계가공 공정 중에 대략 2,665 ㎏의 금속이 손실된다. 이러한 금속 손실 비용은, 단조 중에 그리고 차후의 기계가공 공정 중의 제거 중에 반복적으로 수행되는 열 처리 비용과 마찬가지로 상당하다.
본 발명의 목적은 슬리브를 제작하는 데 요구되는 단조물의 크기 및 차후의 단조물의 기계가공 중에 손실되는 금속량을 줄임으로써 상기한 비용을 현저히 감소시키고자 하는 것이다.
본 발명은 단조 블랭크의 크기와 그 처리 및 기계가공에서 발생되는 비용의 감소가, 기계가공 후에 슬리브에 고정될 수 있는 별도의 부재들을 이용하여 반경 방향으로 외향 돌출하는 원형 슬리브 플랜지(26)를 제거함으로써 베어링 제거 중에 슬리브와 부싱 사이에 소정의 기계적인 상호 결합을 제공함으로써 실현될 수 있다는 사실의 이해로부터 안출되었다. 양호하게는, 별도의 부재는 종래의 내향 돌출한 원형 슬리브 칼라(28)의 제거를 허용하는 방식으로 롤 네크부 및 슬리브와 결합하도록 재디자인된 키이를 포함한다.
도1은 본 발명에 따른 양호한 실시예의 슬리브 및 키이 결합 장치를 합체한 베어링 조립체의 종단면도.
도2는 도1의 선 2-2를 따라 취한 단면도.
도3은 보다 얇은 원통벽과 감소된 외경을 갖는 단조 블랭크의 외곽선 상에 겹쳐진 도1에 도시된 슬리브의 종단면도.
도4는 본 발명에 따른 키이 결합 장치의 다른 실시예를 도시하는 부분 단면도.
도5는 도4의 선 5-5를 따라 취한 단면도.
도6은 본 발명에 따른 슬리브의 또 다른 실시예를 통한 부분 단면도.
도7은 종래의 슬리브 및 키이 결합 장치를 합체한 압연기 유막 베어링의 종단면도.
도8은 종래의 원통형 단조 블랭크의 사시도.
도9는 슬리브가 기계가공되는 원통형 단조 블랭크의 종단면 외곽선 상에 겹쳐진 종래의 슬리브의 종단면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
22 : 부싱
24 : 쵸크
26 : 원형 슬리브 플랜지
50 : 슬리브
52 : 테이퍼형 내부면
54 : 원통형 외부면
56, 62 : 키이
60 : 홈
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따라 재디자인된 슬리브 및 키이 결합 장치의 양호한 실시예를 합체한 유막 베어링은, 앞에서 도7을 참조하여 설명한 종래 요소들을 식별하기 위해 사용된 것과 동일한 도면 부호가 사용된 도1 및 도2에 도시되어 있다. 본 발명의 슬리브(50)에도 롤 네크부의 테이퍼부(12) 상에 위치되는 테이퍼형 내부면(52)과, 쵸크(24) 내에 수용된 부싱(22) 내에서 회전하도록 저널되는 원통형 외부면(54)이 구비된다.
키이(56)는 슬리브(50)를 롤 네크부에 회전 가능하게 고정시키기 위해 사용된다. 각 키이는, 베어링이 롤 네크부로부터 축방향으로 제거되는 중에 부싱(22)에 의해 결합될 수 있는 돌출된 외측 부분(56b)을 갖는 방사상 부분(56a)이 있는 T자형 형태를 갖는 것이 일반적이다. 방사상 부분(56a)은 슬리브(50) 내의 계단형 보어를 통해 연장되고 볼트(58) 또는 다른 패스너에 의해 기부(56c)에 연결된다. 기부(56c)는 롤 네크부의 테이퍼부(12)에 인접하게 원통형 네크부(36) 내에 절결된 홈(60) 내에 수납된다. 키이(56)의 반경 방향으로 돌출한 외측 부분(56b)은 종래의 원형 슬리브 플랜지(26)를 대신하고, 키이의 기부(56c)는 종래의 내향 돌출한 원형 칼라(28)를 대신한다. 따라서, 도3에 도시된 바와 같이, 원통형 블랭크(48')의 최대 외경(X)은 이제 최종 슬리브의 원통형 외부면(54)의 직경으로 감소될 수 있고, 단조물의 최소 내경(Y)은 이제 테이퍼형 내부면(52)의 최소 내경으로 증가할 수 있게 된다. 이와 같은 구성에 의해, 원통형 블랭크(48')는 원통형 외부면(54)의 직경 및 테이퍼형 내부면(52)의 최소 직경에 각각 근사하는 외경 및 내경(X, Y)을 갖는 관형 벽으로도 단조될 수 있게 된다. 더욱이, 소정의 내부 테이퍼를 제공하기 위한 기계가공은 최소한 지점 b'에서 그리고 내부로부터 지점 d'에서만 필요로 하게 된다. 보다 작고 얇은 단조 블랭크를 사용하고, 기계가공을 통해 손실되는 재료를 줄임으로써, 본 발명은 도7에 도시된 종래의 슬리브 구성으로 제조하는 것에 비해 25 ％ 정도의 중량 절감을 실현한다.
본 발명의 다른 실시예가 도4 및 도5에 도시되어 있다. 여기서, 각 키이(62)는 일체형이며 일반적으로 L자형이고, 기부(62a)도 역시 감소 직경의 원통형 롤 네크부(36) 내의 홈(60)에 수납된다. 키이 중간부(62b)는 슬리브(50)의 단부 내의 슬롯(64) 내에 수납되고, 반경 방향으로 외향 돌출된 단부(62c)는 베어링이 롤 네크부로부터 제거될 때 부싱(22)과 상호 결합하도록 위치된다. 키이(62)는 종래의 나사식 패스너(65)에 의해 슬롯(64) 내의 제자리에 보유된다. 여기서도 역시, 슬리브(50)는 슬리브의 외부 원통면(54)의 직경과 동일한 최대 외경 및 슬리브의 테이퍼형 내부면(52)의 최소 직경과 동일한 최소 내경을 갖는다.
또 다른 그러나 보다 양호하지는 않은 실시예가 도6에 도시되었다. 여기서, 종래의 원형 내측 칼라(28)가 보유되어 종래의 롤을 개장한다. 그러나, 외측 슬리브 플랜지 역시 포켓(68) 내에 수용되는 하나 이상의 반경 방향으로 돌출된 부재(66)로 대체되고 패스너(70)에 의해 제자리에 고정된다. 이러한 장치가 손실되는 금속 및 기계가공 비용을 보다 적게 절감시키지만, 손실되는 금속은 도7에 도시된 종래의 슬리브를 제조할 때 경험되는 것에 비해서는 10 ％ 정도 감소된다.
이상으로부터, 당해 분야의 숙련자라면 개시된 실시예를 다양하게 변형시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 키이의 형상을 변형시킬 수 있으며, 유일한 제한점은 회전 방지를 위해 슬리브와 롤 네크부 사이에서 상호 결합되고 슬리브와 외부측 부싱 단부 사이에서 축방향 상호 결합되어야 한다는 것이다. 키이의 개수 및 키이가 베어링 조립체에 해제 가능하게 고정되는 방식은 변경 가능하다.
본 발명은 첨부된 청구 범위의 범주 내에 속하는 상기한 및 다른 임의의 변경 또는 변형을 포함한다.
본 발명에 의하면, 슬리브를 제작하는 데 요구되는 단조물의 크기 및 차후의 단조물의 기계가공 중에 손실되는 금속량을 줄임으로써 비용을 현저히 감소시킬 수 있다

Claims (10)

  1. 롤 네크부의 테이퍼부 상에 축방향으로 수납되고 상기 테이퍼부에 대하여 회전할 수 있게 고정되는 테이퍼형 내부면과 쵸크 내에 수용되는 부싱 내에서 회전하도록 저널되는 원통형 외부면을 갖는 슬리브를 가지며, 상기 쵸크와 부싱과 슬리브를 하나의 유닛으로서 상기 롤 네크부로부터 축방향으로 제거할 수 있는 형태의 압연기 유막 베어링에 있어서,
    상기 슬리브는 상기 원통형 외부면의 직경과 동일한 최대 외경을 가지며,
    상기 슬리브에 고정되고, 중간부에 의해 외측부에 결합되는 기부를 갖는 적어도 하나의 키이를 포함하고, 상기 기부는 상기 슬리브의 내부로부터 반경방향 내향으로 돌출되어 상기 롤 네크부 내의 홈에 안착되고, 상기 중간부는 상기 슬리브를 통해 반경방향으로 연장되며, 상기 외측부는 상기 슬리브의 외부로부터 반경방향 외향으로 돌출되어 상기 롤 네크부로부터 상기 유닛을 축방향으로 제거하는 동안 상기 부싱에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 압연기 유막 베어링.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부재는 슬리브를 롤 네크부의 테이퍼부에 대하여 회전 가능하게 고정시키는 키이를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연기 유막 베어링.
  3. 제2항에 있어서, 슬리브는 테이퍼형 내부면의 최소 직경과 동일한 최소 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 압연기 유막 베어링.
  4. 삭제
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 키이의 중간부는 상기 슬리브의 단부 내의 슬롯 내에 수납되는 것을 특징으로 하는 압연기 유막 베어링.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 키이의 중간부는 상기 슬리브 내의 구멍을 통해 돌출하는 것을 특징으로 하는 압연기 유막 베어링.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서, 롤 네크부에는 테이퍼부에 인접한 원통부가 구비되고, 키이의 기부는 원통부 내의 홈 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 압연기 유막 베어링.
  8. 제2항 또는 제3항에 있어서, 기부는 중간부에 분리 가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 압연기 유막 베어링.
  9. 삭제
  10. 삭제
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