KR20050038015A - 회전 링을 위한 환형 유지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나(5)는 제거될 수 있는 두 개의 환형 카운터 베어링(4, 5) 사이에서 응력을 받는 회전 축(1)과 적어도 하나의 회전 링(2)을 포함하는 회전 장치에 관한 것이다. 제거 가능한 카운터 베어링(5)은 축 칼라(15) 상에 지지되는 분할 링(16)에 의해 형성되고, 분할 링의 일부는 이를 둘러싸는 고정 링(19)에 의해 유지된다. 상기 고정 링은 바람직하게는 특히 가열 끼움되어 예비 응력을 받게 된다.

Description

회전 링을 위한 환형 유지 장치 {Annular Holding Device for a Roll Ring}

축방향으로 작용하는 클램핑 장치(clamping device)는 회전 축 상에 회전 링을 고정하기 위해 사용된다. 클램핑 장치는 이들 중 적어도 하나가 회전 링의 장착을 위해 제거될 수 있는 두 개의 환형 베어링 사이에서 작용한다. 일반적으로, 환형 베어링들 중 하나는 일체형으로 축에 연결된 축 칼라에 의해, 다른 하나는 축 나사에 안착되는 나사 링에 의해 형성된다(US-A-4008598, US-A-4117705). 축이 나사 링의 위치에서 굽힘 응력을 받을 경우, 나사는 전체 주연부에 걸쳐 균일하게 지지되지 않고, 주로 축의 굽힘 압력 측에서 지지된다. 이러한 측부는 회전하게 되므로, 나사는 번갈아서 응력을 받게 되어 파단으로 이어질 수 있다.

도1은 전체적인 장치의 부분 단면도이다.

도2는 확대된 비율의 회전 장치의 관련부분을 통한 종방향 단면도이다.

도3은 횡단면도이다.

도4는 다른 구성의 장치를 도시하고 있다.

도5 및 도6은 다른 구성을 갖는 분할 링과 고정 링을 부분적으로 도시하는 도면이다.

본 발명의 목적은 나사 링보다 굽힘 응력에 더 잘 견딜 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 방법은 청구항 1에 기재된 바와 같이, 제거 가능한 베어링은 축 칼라 상에 지지되는 분할 링에 의해 형성되고 분할 링의 일부는 이를 둘러싸는 고정 링에 의해 유지되는 회전 장치를 포함한다. 고정 링은 분할 링에 작용하는 매우 큰 비틀림력을 흡수한다. 고정 링은 특히, 가열 끼움되어(shrink on) 용이하게 예비 응력을 받게 된다. 장착을 위해, 분할 링이 지지되는 축 칼라의 외경은 회전 링의 내경보다 작아야 한다.

축방향 힘을 흡수하기 위해 축 홈에 안착되는 분할 링을 사용하는 것이 공지되어 있다(DE-A-3022554, DE-A-2118627). 그러나, 이는 매우 높은 비틀림력이 작용할 경우에는 적합하지 않다. 본 발명에 따르면, 이러한 매우 높은 비틀림력은 고정 링에 의해 흡수된다.

본 발명은 양호한 예시적인 실시예를 도시하는 도면을 참조하여 이하에서 더욱 상세히 설명된다.

회전 링(2)은 회전 축(1) 상의 정위치에 장착된다. 회전 링은 클램핑 장치(3)에 의해 축방향으로 구속된다. 이 경우, 회전 링은 일측은 축 칼라(4)에 의해 형성된 접촉면 상에 지지되고, 타측은 제거 가능한 베어링(5) 상에 지지된다. 축은 구역(6)에 장착되어 굽힘 응력을 받게 된다.

클램핑 장치(3)와 제거 가능한 베어링(5)의 상세한 사항은 도2에 도시되어 있다. 클램핑 장치는 공지된 원리를 따른다(EP-B-343440). 인접하는 회전 링(2) 상에 축방향으로 지지되는 트러스트 링(thrust ring; 8)은 연결부(10)를 통해 압력 매체가 유도되는 피스톤/실린더 장치(9)를 포함한다. 피스톤/실린더 장치(9)는 환형 절단부에 조절 링(12)을 수용하는 "웨지 링"(11)에 대해 축방향으로 압력을 가한다. 서로 대면하는 웨지 링(11)과 조절 링(12)의 측면부(13)는 톱니 형상으로 구성되어, 웨지 링(11)에 대해 조절 링(12)을 회전시킴으로써, 이들의 조합된 축방향 길이는 조절된다. 서로 대면하는 베어링(4, 5)의 단부면 사이의 축방향 거리는 약간의 장착 유격을 가지면서 클램핑 장치가 축방향으로 가장 짧은 셋팅 상태에 위치될 때 회전 링(2), 중간 링(14) 및 클램핑 장치(3)의 조합된 길이와 일치한다. 일단 이러한 부분들이 축(1) 상에 장착되면, 피스톤/실린더 장치(9)에 압력이 가해지고, 조절 링(12)은 조여지고, 피스톤/실린더 장치(9)는 압력이 경감된다. 그후, 회전 링은 클램핑 장치(3)에 의해 베어링(4, 5) 사이에 축방향으로 클램프된다. 이러한 범위까지의 장치는 공지된 것으로 간주될 수 있다.

분할 삽입 링은 조절 링(12)과 웨지 링(11)의 치형부의 위치에 놓여질 수 있고, 분할 삽입 링의 축방향 치수는 수압 클램핑 상태에서 링(8, 11) 사이의 거리와 일치한다(US-A-4117705).

제거 가능한 베어링(5)은 축 칼라(15)와, 상기 축 칼라(15)의 단부면 상에 환형 노우즈(17)에 의해 지지되고 바람직하게는 반으로 분할되는 링(16)을 포함한다. 베어링은 인접하는 회전 링(2) 쪽으로 단부면(18)이 향한다. 단부면(18)의 평균 직경은 축 칼라(15)의 단부면의 평균 직경보다 더 크므로, 링(16)은 회전 링(2)에 인접하는 구역의 축으로부터 링(16)을 비트는 비틀림 모멘트를 받게 된다. 이는 분할 링(16) 상의 정위치에 가열 끼움되는 고정 링(19)에 의해 방지된다. 이러한 예비 응력은 상당히 커서, 분할 링(16)의 부분은 축방향 힘 하에서 축으로부터 승강될 수 없다.

도3에 도시된 바와 같이, 분할 링(16)의 부분(16a, 16b)은 나사(20) 또는 다른 고정 수단에 의해 함께 유지되지만, 이러한 고정 수단은 작용력 하에서 링의 부분들을 고정시키기 보다는 장착 동안에 링 부분(16a, 16b)들을 임시적으로 고정시키는 작용을 한다. 링의 부분들은 다른 임의의 양호한 임시적으로 작용하는 고정 수단으로 대체될 수 있고 또는 고정 수단이 없을 수도 있다.

분할 링(16)은 회전 링(2) 또는 가능하게는 회전 링(2)과 분할 링(16) 사이에 위치되는 중간 링 쪽으로 제1 단부면(18)을 향하게 한다. 이러한 면을 통해 전달된 축방향 힘은 제2 단부면(25)을 통해 축 칼라(15)로 전달된다. 제1 단부면(18)은 평균 반경(24)을 갖고, 제2 단부면(25)은 평균 반경(26)을 갖는다. 평균 반경(24, 26) 사이의 차이로 인해 분할 링(16) 상에 작용하는 비틀림력은 이러한 차이에 비례한다.

분할 링(16)은 축(1)의 외부 표면에 해당하는 표면(27)을 통해 그 내측(즉, 반경 방향)이 지지된다. 이러한 내부면(27)은 회전 링으로부터 이격된 경계부(28)를 갖는다. 분할 링(16)이 상기 비틀림력을 받게 될 때, 분할 링은 내부면(27), 특히 회전 링으로부터 이격된 경계 지점(28)에서 축(1) 상에 지지되고, 경계 지점(28)으로부터 먼 회전 링 측부 상에서 분할 링은 축으로부터 승강되는 경향이 있다. 이러한 승강은 고정 링(19)에 의해 방지된다. 분할 링의 축방향 거리가 지점(28)으로부터 커질수록, 지점(28) 주위에 생성되고 비틀림 변형에 반대되는 비틀림 모멘트는 더 커진다. 따라서, 본 발명은 고정 링(19)이 분할 링(16) 상에 지지되는 내부면(29)의 회전 링에 더 가까운 경계부(30) 사이의 축방향 거리를 가능한 한 크게, 적어도 대략적으로 제1 및 제2 평균 반경(24, 26)의 차이만큼 크게 하는 것을 교시한다. 더 정확하게는, 이러한 거리는 반경 차이의 적어도 3/4이 된다. 바람직하게는, 반경 차이보다 더 커다.

일부 경우에서, 단부면(18)은 전체 반경 범위에 걸쳐 축방향 힘 전달에 완전히 참여하는 것으로 가정되지는 않는 이러한 큰 반경 범위를 갖는다. 이러한 경우, 전체 단부면의 단지 반경 방향 내부 부분, 즉 주로 축방향 힘 전달에 참여하는 부분이 제1 평균 반경의 치수를 결정할 때 고려된다.

도시된 예에서, 분할 링(16)에는 회전 링으로부터 이격된 축방향 평행 연장부(31)가 제공되어, 고정 링(19)의 내부면(29)의 회전 링에 가까운 경계부(30)와, 분할 링(16)의 내부면(27)의 회전 링에서 먼 경계부(28) 사이의 축방향 거리의 상기 크기가 유지된다. 도6의 예시적인 실시예에서, 동일한 목적을 위해 분할 링(16)은 회전 링으로부터 이격된 분할 링(16)의 내부면(27)의 측부 상에 놓이는 제2 단부면(25)이 전체적으로 상당히 긴 구성을 갖는다.

도4에 따른 다른 실시예에서, 이하에서 설명되지 않는 부분은 도2의 실시예에 대응하고, 고정 링(21)은 원추형 면(22)을 통해 분할 링(16)과 상호작용한다. 정렬된 단부면(18)에 의해 고정 링(21)이 분할 링(16) 상으로 완전히 가압될 때, 반경방향 내향으로 작용하는 예비 응력이 축방향 작용력 하에서 그 위에 작용하는 반경방향 외향으로 작용하는 힘보다 더 크도록 고정 링이 이러한 상당한 정도로 예비 응력을 받는 방식으로 치수가 선택된다. 그 결과, 링(16)은 축(1)으로부터 승강되는 것이 방지된다.

Claims (4)

1. 적어도 하나(5)는 제거될 수 있는 두 개의 환형 베어링(4, 5) 사이에서 클램핑되는 회전 축(1)과 적어도 하나의 회전 링(2)을 포함하는 회전 장치에 있어서,

   제거 가능한 베어링(5)은 축 칼라(15) 상에 지지되는 분할 링에 의해 형성되고, 분할 링의 부분(16a, 16b)은 이를 둘러싸는 고정 링(19, 21)에 의해 유지되는 것을 특징으로 하는 회전 장치.
2. 제1항에 있어서, 고정 링은 특히, 가열 끼움되어 예비 응력을 받게 되는 것을 특징으로 하는 회전 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 축 칼라(15)의 외경은 회전 링(2)의 내경보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 회전 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 분할 링(16)은 회전 링 측부에 인접하는 제1 단부면(18)을 회전 링(2) 쪽으로 향하게 하고, 제1 단부면(18)은 제1 평균 반경(24)을 갖고,

   분할 링(16)은 제2 단부면(25)을 축 칼라(15) 쪽으로 향하게 하고, 제2 단부면(25)은 제2 평균 반경(26)을 갖고,

   분할 링(16)은 축(1) 상에 지지되는 내부면(27)을 갖고, 내부면은 회전 링으로부터 이격된 경계부(28)를 갖고,

   고정 링(19)은 회전 링에 가까운 경계부(30)를 갖는 내부면(29)에 의해 분할 링(16)을 지지하고,

   회전 링으로부터 이격된 경계부(28)와 회전 링에 가까운 경계부(30) 사이의 축방향 평행 측정 거리(32)는 제1 및 제2 평균 반경(24, 26) 사이의 거리(33)의 적어도 3/4 이상인 것을 특징으로 하는 회전 장치.