KR20090021390A - 개량의 대경 실들 - Google Patents

Abstract

카운터보어의 완전하고 효과적인 실링(sealing)을 확실히 하게 그의 외경 상에 유연한 재료의 밴드를 가지는 대경 실, 및 그의 외경 상에 탄성 중합체 재료를 가지는 이 대경 실의 제조 방법.

대경 실

Description

개량의 대경 실들 {IMPROVED LARGE DIAMETER SEALS}

본 발명은 대경 실들에 관한 것이며, 더 상세하게는, 그들의 외경들 상에 얇고, 유연한 코팅을 가진 대경 실들에 관한 것이며, 또 그러한 실들의 제조 방법들에 관한 것이다. 일반적으로, 이 방법은 어떠한 이른바 조립 실에서도 행해질 수 있다.

형편에 따라서는, 지름이 일 인치에서 육 인치의, 보통의 오일 실들은, 단단한 케이싱으로 제조되어 다양한 종류의 접착된 고무 립들(lips)을 가지고 있다. 그러한 실들은 강철, 알루미늄 따위의 케이싱에 고무 부분을 압축 성형, 트랜스퍼 성형 또는 사출 성형함에 의하여 일반적으로 산출된다. 대경 실들, 예를 들면, 지름이 팔 인치 내지 육십 인치 또는 이상의 것들은, 그러한 성형 방법에 의해 경제적으로 제조하기에는 너무나 크다. 바꾸어 말하면, 적어도 팔 인치의 내경의 몰드에는 고무를 삽입하려 노력하지만, 통상적으로 지름이 12 인치에서 60 인치 또는 사상에 이르기까지는, 매우 다루기 어렵고, 비용이 들어, 비실용적이다. 특히 그 몰드가 통상으로는 매우 드물게 사용되는 것을 고려하면, 그러한 몰드를 제작하는 데는 비용이 대단히 많이 들게 된다.

통례의 또는 소경 오일 실에 있어서는, 케이싱은 스탬핑(打拔)이나 드로잉 (引拔)으로 제조된다. 상기 실들은 금속이나 고무의 OD("outside diameter")를 가지고 있다. 하지만, 대경 실은, 스피닝 작용(spinning operation)에 의한 일 단계에 있어서 케이싱을 성형함을 함유하는 그런 방법을 가진, 상이한 방법에 의해 전통적으로 제조되며, 둘의 경 방향 플랜지들이 케이싱의 주요 또는 축 방향 부분을 에워싼다. 이런 식으로, 케이싱은, 스피닝 장치에 금속의 링을 배치함에 의해 형성되며 그리고 그 후 즉시 기술분야에 잘 알려져 있는 바와 같이, 플랜지들을 스피닝이나 또는 굽힘에 의해서 일반적으로 U형상의 케이싱을 형성하게 된다.

그런 뒤, 탄성 중합체 실 보디의 부분이 따로 형성되어, 전 길이가 필요한 어떤 길이로 절단되고, 단 부분들이 상호 접착되어 폐 루프를 창출하며, 그리고 다음, 그 탄성 중합체 부분이 케이싱 내에 배치되어 클린칭(clinching)에 의해 거기에 확보된다. 가터 스프링으로 또는 가터 스프링 없이 제조될 수도 있고, 경우에 따라서는 끼워 넣은 가터 스프링으로 제조될 수도 있는, 결과의 실은 그래서 사용되게 준비된다.

그렇지만, 본 발명은 상이한 방법을 이용한다. 실은 몇 가지 중요한 이유로 인하여, 고무 외경(OD)을 가지는 것이 바람직하다. 대경 실을 실 수령(seal-receiving) 구역에, 관례상 제지공장 제강공장 또는 어떤 다른 응용에 있어서의 롤러들 따위의 대형기계 상의 카운터보어에 설치하는 것은, 실의 사이즈로 인해, 전통적으로 힘들기 때문이다. 실이 적용에 대해 약간이나마 지나치게 작은 경우, 카운터보어와 케이싱의 OD 사이에 누설이 생긴다. 이는 표면의 불규칙한 경우도 또한 같다. 만일 실이 지나치게 크면, 선 대 선 접촉 필요가 획득하기 매우 어렵 기 때문에, 실은 설치될 수 없다. 새김 눈(nicks), 할퀸 자국 또는 유사한 것이 없을 것이 요구되는 그러한 대경 실수령 구역이 관례적이며, 따라서, 만약 그것이 설치되게 될 기계가 낡았거나 정비의 결핍을 입었다면 특히, 상기 실들을 설치하는 것은 정확히 주요 조작이 된다.

따라서, 충분히 효과적으로 실 되도록 카운터보어에 2차 실이나 외경의 실의 가능성을 주게 되는 대경 실의 제조가 요망된다. 그러한 실은 그의 외경의 적어도 일 표면상에 모서리를 죽이기를 또한 필요로 하게 되고, 더하여 바람직하게 약간 진원도를 벗어난 상태나 실 수령 카운터보어의 다른 불규칙을 수용할 수 있는 탄성 중합체 재료로 제조되는 것이 또한 필요하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 개량의 대경 실을 제공하는 데 있다.

또 다른 목적은 그의 외경 상에 탄성 중합체 재료의 밴드를 포함하고 있는, 대경 실을 산출하는 데 있다.

또 다른 목적은 대경 몰드의 창출없이 외경 고무 실을 창출하는 방법을 제공하는 데 있으며, 실 자신의 잔여물을 만든 데 요구되는 이외의 장비는 필요로 하지 않게 된다.

더 나아가 발명의 목적은 설치나 외경에 작은 결함들을 수용하게 되고, OD에 진원도를 벗어난 상태를 포함하거나 새김 눈이나 타의 불규칙을 가지는 실을 제공하는 데 있다.

더 나아가 발명의 목적은 얇은, 탄성 중합체 재료의 연속 스트립의 단 부분들을 폐 루프에로 접착함에 의하여 탄성 중합체 실 밴드를 창출하고, 케이싱에 접 착제를 배치하며, 그런 다음 고무 밴드를 늘이어 대경으로 만들어, 그것을 튀어 물러나게(spring back) 하게 하여 케이싱의 외경에 달라붙게 하고, 다음 그러한 실의 설치를 수용하여 단일화하게 모서리 죽이기를 마련하도록 한쪽 또는 양 가장자리들을 깎아 다듬기를 수반하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 더한 목적은 그 다음 설치와 제거의 개량된 용이를 허용하게 되며, 고객의 하드웨어를 손상하지 않게 되는 고무 OD를 실 상에 마련하는 데 있다.

본 발명의 목적은 설치 중에는 일정량의 압축 영구 변형를 허용하지만 그 후는 탄력성이 무한정 남아있는 실의 OD에 대한 고무 재료를 개발하는 데 있다.

또 다른 목적은 강철 생산, 광업, 펄프와 종이 및 타의 산업들이 일반적으로 필요로 하는 대경 실들에 특히 유용한 개량의, 고무 외경 실을 제공하는 데 있다.

더 나아가 본 발명의 목적은 매우 축소된 압입 또는 설치 력, 및 축소된 발췌 력을 가지는 대경 실을 제공하는 데 있다.

관련 목적은 카운터보어로부터 제거 뒤의 적용에 있어서 누설 없이 재설치될 수 있는 실을 제공하는 데 있다.

또 다른 목적은 안에 그것이 수용되는 카운터보어의 진원도나 마모의 상태를 보상할 수 있는 실을 제공하는 데 있다.

그 이상의 목적은 발췌 중에조차도, 그의 연합된 카운터보어에 어떤 상처도를 일으키지 않게 되는 실을 제공하는 데 있다.

여전히 그 이상의 목적은 모서리 죽이기나 반지름 도입의 외경을 가지는 실을 제공하는 데 있다.

본 발명은 그의 목적들과 다른 것들을, 고무 심 재료의 부분을 펼침, 심 재료를 실의 외경을 둘러싸기에 필요한 것보다 짧은 길이로 절단함, 단들을 함께 접착함, 실을 케이싱의 표면에 늘임, 심 재료를 케이싱에 접착함, 그리고 그 후 일 또는 양측에 모서리 죽이기를 부여하게 고무를 깎아 다듬기를 포함하는 개량의 실과 그의 제조방법의 제공에 의하여 달성하고, 그에 의해 안에 그것이 설치되게 되는 카운터보어의 마모나 진원도의 상태들 또는 결함들 보상하며, 따라서 후속의 빼어냄 중 보어에 대한 어떠한 손상도 배제한다.

발명의 고유한 이들 장점들과 목적들 및 타의 것들의 정확한 방법은, 실제로 달성되며, 예의 의도로 설명된 참조가 발명의 하기의 상세한 설명과, 같은 참조번호들이 시종 대응부품을 가리키는 첨부의 도면을 따라 이루어질 경우, 더 명확해질 것이다.

도 1은 대경 코일에 수용되어 그의 부분이 코일로부터 바로 펼쳐지기 시작함을 보이는, 이른바 고무 심 재료(rubber shim stock)의 개략도이다;

도 2는 코일로부터 취한 후 고무 심 재료가 복수의, 같은 길이로 절단됨을 개략적으로 설명한다;

도 3은 고무 심 재료의 두 단 부분에 첨부되는 액체 접착제를 보이며 또한 원형 루프로 대략 형성되는 심 재료를 보이는 개략적 수직 단면도이다;

도 4는 단들이 상호 완전히 접착되어 원형 루프를 형성한 경우의 고무 심 재 료의 단 부분들을 보이는 개략적 수직 단면도이다;

도 5는 케이싱의 표면에 맞도록 대경에 늘리는 고무 심 재료의 원형 조각을 개략적으로 보이고, 액체 접착제가 금속 케이싱의 OD에 부가되는 방법을 보이며, 또 그의 완전히 완화된 경 바로 이상에 복귀하게 허용되는 공정의 고무 심 재료를 보인다;

도 6은 강철 케이싱에 이미 삽입되어 위치에 접착된 실 보디로 이루어지는 고무를 가진 실 케이싱의 수직 단면도이다;

도 7은 도 5에 보인 접착제의 사용에 의해 그에 접착된 고무 심 재료를 가진 케이싱을 보이며;

도 8은 실의 양 축 방향 측들 상의 심 재료에 모서리 죽이기를 주게 깎아 다듬어지는 고무 OD를 보이고 있다.

본 발명은 예증의 방법들에 의해서나 또는 다소 상이한 방법들에 의해서 실행될 수도 있고, 그에 의해 제조된 실은 몇몇 신규성의 특징들을 가질 수도 있지만, 한 예증은 실을 제조하는 하나의 우선하는 방법을 제공할 것이며, 결과의 실은 그에 접착된 심 재료의 선택된 양을 가진 고무 OD를 가질 것이다.

이제 도면을 더 상세하게 참조하면, 도 1에는 일반적으로 고무의 이른바 심 재료(22)의 20으로 지정된 코일을 나타내고 있다. 이 심 재료(22)는 24에서 펼쳐지는 것으로 나타내어 개개의 조각은 대단히 긴 두루마리로부터 맞이 된다. 이 그림은 개략도이며 당해 심 재료는 두께가 통상 0.094 인치, 길이가 수백 피트임은 말할 나위도 없다. 이 경우에 있어, 예를 들어, 심 재료는 선택된 소정의 길이로 갈라진 단 부분들(30, 32)을 각각 가진 둘의 개별 조각들(26, 28)(도 2)에 절단된다. 심 재료의 각 구획의 길이들(26, 28)은 연속하여 처리된다. 도 3에 있어서는, 액체 접착제(34)에 직면한 둘의 단 부분들(30, 30)을 가진 하나의 상기 조각(26)을 보이고 있다. 처음의 액체 접착제(34)는 강력한, 접촉 접착제로서 도 4에 보인 바와 같이 둘의 단들(30, 30)에게 연속 루프(36)로 함께 접착되게 하는 가능성을 준다.

도 4는 루프의 두 단들(30, 30)을 함께 접착함에 의하여 이루어진 완성 루프(36)를 보이고 있다. 도 5, 6 및 7은 공정의 다음 단계들을 나타내고 있다. 도 6은 대경 실의 단면을 보이는 도면이다. 여기에는 대경 실의 주 구성요소들, 즉, 일반적으로 38로 지정되고, 샤프트(45)와 의도된 접촉(44)의 라인을 따라 만나는 절두 원추의 대기 및 오일 측 표면들(40, 42)을 포함하는 보디를 보이고 있다. 이들 표면들은 이따금 실의 내측 면, 또는 오일 측(42), 및 실의 외측 면, 또는 대기 측(40)으로 인용된다. 38의 실 보디는 곡선의, 일반적으로 어떤 원형의, 윤곽의 구멍(46) 및 실 보디(38)의 상부나 경 방향 외향 부분(48)를 포함하게 나타내고 있다. 이 실 보디 또는 탄성 중합체 부분(38)은 일반적으로 50으로 지정된 케이싱 내에 수용되며 주요한, 축 부분(52)과 한 쌍의 반경 방향 플랜지들(54, 56)을 포함하게 나타내 있다.

이들 플랜지들(54, 56)은 최초부터 평편한 부분(52)을 정확한 곡면과 바람직한 플랜지들(54, 56)이 달성될 때까지 스피닝(spinning:녹로 세공)함에 의해 산출 된다. 그 다음, 실 보디(38)는 형성되어 일반적으로 50으로 지정된 케이싱 내에 배치된다. 말할 필요도 없이, 실은 거꾸로 될 수도 있어 플랜지들은 외향으로 향해질 수도 있다.

이제 도 5를 참조하면, 케이싱의 부분(52)을 에워싸는 고무 심 재료의 느린 부분을 나타내어 있다. 고무 부분(26)은 케이싱의 축 부분(52)으로부터 얼마간 떨어져 있는 것으로 나타내어 있다. 액체 접착제(58)는 케이싱의 축 부분(52)에 침전되는 것으로, 심 재료(26)의 조각은 함께 고정된 그의 단 부분들을 가진 것으로 개략적으로 나타내고 있다. 루프(26)가 이렇게 형성되어 루프(26)는 플랜지(52)의 경보다 대경에 늘리어지는 것이다. 심 재료를 플랜지(52)로부터 떨어져 유지하는 힘은 이때 해방되어, 심 재료(26)는 접착제를 통해 케이싱(50)에 접촉하게 허용한다. 도 7에 있어서는, 심 재료가 이제 케이싱에 접착되어 영원한 고정이 된 것을 보이고 있다.

이제 도 8을 참조하면, 심 재료의 가장자리 부분들(66, 68)로부터 떨어져 배치돼 있으나 인접해 있으며, 이들 가장자리들(64, 66)을 깎아 다듬기 위해 다음 둘의 칼들(60, 62)이 위치에 이동됨을 나타내고 있다. 이는 케이싱(50)의 축 방향 부분(52) 위에 드러누워 있는 심 재료(26)로부터 작은 스트립들(68, 70)을 베어낸다. 그 결과, 새로 만들어진 대경 실은 언제든지 설치할 수가 있다.

본 발명과 그의 실행을 위한 방법의 특정 양상을 참조하면, 바람직하게 사용된 고무는 이니트릴(Buna N) 고무이지만, 다른 합성 고무들과 천연 고무 따위의 타의 고무들, 실리콘 고무들 및 타 종류들의 고무도 사용될 수 있다. 사용된 접착 제(34)는 고속 경화의, 청정 아크릴레이트 접착제이며, 고무 단들을 함께 접착하고예를 들어, 로크타이트(Locktite) 420의 실온 경화 접착제로서 더 인정된다. 이 고무는 다음 단계에 거의 즉각 사용될 수 있다. 이 루프의 고무는 다음 접착제와의 접착을 위한 적당한 표면으로 하기 위해 가볍게 모래로 문지른다. 고무는 어떤 잔류 기름도 제거된다.

금속 케이싱의 성형에 사용된 어떤 오일 등등의 금속을 청결히 함에 의해 제 2의 공정을 시작한다. 다음, 고무를 케이싱(50)에 적용하여 - 금속 케이싱에 로크타이트(Locktite) 브랜드 4212나 4211를 - 유사한 접착제를 적용함에 의해 행해진다. 양 접착제들은 내열(250℉) 고점도 접착제들로 평가된다. 다음 단계는 고무의 하나의 조각 밴드(26)를 그의 완화된 길이의 약 105% 내지 125%에 늘이며 상기 고무 밴드로 케이싱을 덮는 것을 수반한다. 고무는 그의 완화된 상태에서 길이의 102% 이하와 110% 이상이 되지 않아야 한다. 접착은 약 5분 동안에 형성할 것이며, 연결은 다음 24시간 동안 경화하게 방치된다.

24시간 또는 그 이상의 적당한 경화기간 후, 고무 OD 코팅의 일 또는 양 측 면들 상의 모서리 죽이기에 칼이나 면도 날을 사용할 수도 있다. 정상적으로, 이는 케이싱의 가장자리에 경사의 날을 대어 고무의 변두리가 깎아 다듬어지기까지 케이싱을 회전시킴에 의해 행해진다. 수평에서 30도가 우선된다.

따라서, 본 발명은, 여기에 지적된 것들과 발명의 고유한 타의 것을 포함하는, 많은 장점과 특징을 가진 신규의 실과 방법을 제공한다는 것이 명백해질 것이다.

Claims (9)

1. 한 쌍의 반경 측 플랜지들을 가지는 일반적으로 U형의 금속 케이싱을 포함하는 조립된 오일 실로서, 각 플랜지는 축 방향으로 연장하는 단 부분에 일체적으로 부착되고, 상기 금속 케이싱은 그 안에 수령되어 상기 플랜지들과 상기 단 부분의 내부 표면들의 각각에 항구적으로 주름 잡힌 실 립(seal lip) 형상의 제 1의 탄성 중합체 구성요소를 가지고, 상기 실 립은 연합된 샤프트와 의도된 접촉의 실 밴드를 따라 만나는 절두 원추의 대기 및 오일 측 표면들을 가지며, 상기 실은 또한 상기 케이싱의 상기 단 부분의 외부 표면에 접착돼 있고, 얇은, 연속적인 조각의 탄성 중합체 형상의 제 2의 탄성 중합체 구성요소로서, 상기 제 2의 탄성 중합체 구성요소는 두께가 적어도 O.02인치와 0.125인치 미만이고, 상기 제 2의 탄성 중합체 구성요소는 그의 단 부분들이 양쪽이 상호에 영원히 접착되고, 상기 제 2의 탄성 중합체 구성요소는 그에 인해 완화된 상태의 그의 길이의 적어도 102%에 설치되는 경우 늘여지는 오일 실.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 실은 적어도 8인치의 외경을 가지는 오일 실.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1의 탄성 중합체 립 내에 수령된 가터 스프링을 포함하는 오일 실.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2의 탄성 중합체 구성요소는 약 0.06인치로부터 약 1.0인치까지의 두께를 가지는 오일 실.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2의 탄성 중합체 구성요소에 있어서의 상기 잔류 응력은 완화 상태의 응력의 103% 내지 약 110%인 오일 실.
6. 적어도 8인치의 외경의 오일 실을 제조하는 방법으로서, 그 방법이, 그에 폐 루프 구성을 부여하기 위하여 금속 케이싱을 스피닝 하고, 상기 폐 루프를 축 방향 부분과 일반적으로 둘의 경 방향 플랜지들을 가지게 더 스피닝 하고, 상기 플랜지들과 상기 축 방향 부분 사이의 상기 케이싱의 내부를 상호에 접착된 그의 단 부분들을 가진 탄성 중합체의 폐 루프로 충전하며, 상기 루프를 또한 상기 케이싱에 클린치시키고, 약 0.010인치로부터 약 0.125인치까지의 두께를 가진 탄성 중합체의 심 재료의 길이를 상기 케이싱의 상기 축 방향 부분의 외주보다 짧은 길이로 세분하고, 상기 길이의 단 부분을 접착제로 상호에 떨어지지 않게 접착함으로써, 폐 루프를 창출하고, 상기 폐 루프를 상기 루프의 상기 외주보다 긴 길이로 늘이고, 상기 케이싱을 떨어지지 않게 코팅하며, 상기 케이싱 상의 장력의 부분을 해방하며, 그에 의해서 상기 루프를 상기 케이싱의 상기 축 방향 부분에 가깝게 하는 한편, 상기 탄성 중합체 재료에 상기 응력의 잔류부분을 유지하고, 그에 의해서 상기 탄성 중합체 재료가 상기 케이싱의 축 방향 부분을 감싸게 하며, 그 뒤 그에 모서리 죽이기를 부여하게 상기 심 재료를 깎아 다듬는 단계들을 포함하는 오일 실 제조 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 실은 적어도 12인치의 외경을 가지는 오일 실 제조 방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 심 재료는 약 0.075인치로부터 약 0.100인치까지의 두께를 가지는 오일 실 제조 방법.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 방법은 적어도 4% - 10%의 상기 심 재료의 잔류 응력 유지를 포함하고있는 오일 실 제조 방법.

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