KR20100066417A - 금속 스트립 압연용 롤 스탠드 및 그러한 롤 스탠드용 롤러 또는 롤 - Google Patents

금속 스트립 압연용 롤 스탠드 및 그러한 롤 스탠드용 롤러 또는 롤 Download PDF

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레프스 젠트랄슈미르테크니크 게엠베하
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Abstract

본 발명은 롤 스탠드의 단부 저널(7, 8) 영역 내의 구름 베어링 상의 받침대(9, 10) 내에 각각 장착되어 있는 적어도 하나의 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더를 포함하고, 윤활제-가스 유동(L)을 분배하는 적어도 하나의 분배 장치(V1-V6)를 포함하는, 금속 스트립 압연용 롤 스탠드 및 그러한 롤 스탠드(1)용 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더에 관한 것이다. 본 발명에 따른 롤 스탠드는 롤 또는 실린더를 장착되어 있는 구름 베어링에 정밀하게 계량된 윤활제를 신뢰성 있는 방식으로 용이하게 제공할 수 있다. 이러한 목적은, 분배 장치(V1-V6, V101, V102)로부터 또는 분배 장치(V1-V6, V101, V102)로 윤활제-가스 유동(L)을 운송하는 연결 채널(22, 122)이 상기 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더 내에 성형되어 있는 본 발명에 따라 달성된다.
Figure P1020097018318
압연 롤 스탠드, 롤러, 실린더, 구름 베어링, 분배 장치

Description

금속 스트립 압연용 롤 스탠드 및 그러한 롤 스탠드용 롤러 또는 롤{ROLLING STAND FOR ROLLING METAL STRIPS, AND ROLL OR ROLLER FOR A ROLLING STAND OF THIS TYPE}
본 발명은 금속 스트립 압연용 롤 스탠드에 관한 것이다. 이러한 유형의 롤 스탠드는 일반적으로 유지보수를 위해 롤 스탠드에 접근할 수 있는 조업측과, 상기 롤 스탠드를 구동하는 구동장치가 마련되어 있는 구동측을 구비하고 있다.
본 명세서에서 논의되는 유형의 "롤"과 "실린더"는 일반적으로 그 기본 형상이 원통형의 회전-대칭체로, 이들에는 각자 소정의 방식으로 각각의 압연 조업을 수행할 수 있도록, 각기 다른 특정 형상 또는 특정 캠버가 제공될 수 있다. 이러한 측면에서, 상기 "롤"은 일반적으로 롤 스탠드의 구동장치에 직접 연결되어서, 능동적으로 회전한다. 반면에, 상기 "실린더"는 구동장치에 직접 연결되지 않은 상태로 상기 롤 스탠드 내에 장착되어서, 압연 조업 중에 롤 또는 피압연재와의 구름 접촉에 의해 회전한다.
여기서 고려되는 문제점은 롤과 실린더 모두에 대해 동일하게 일어나므로, 롤과 실린더 중 어느 하나만이 언급되더라도, 아래의 설명은 롤 스탠드의 롤과 실린더 모두에 적용된다.
롤 스탠드의 롤들과 실린더들은 이들의 엔드 저널들 영역 내의 구름 베어링 상의 각 받침대(mounting)에 장착되는 것이 일반적이다. 상기 받침대는 모든 경우에 있어서 복수의 개별 구름 베어링들로 형성될 수 있다.
압연 조업 시에, 구름 베어링 상의 받침대들이 상당한 힘들을 흡수해야 하기 때문에, 받침대들에는 상당한 양의 윤활제가 공급되어야 한다. 따라서 사용되는 각 윤활제는, 한편으로는 구름 베어링 내에 발생하는 마찰을 감소시킨다. 그와 동시에, 윤활제는 베어링 내에서 발생을 피할 수 없는 구름 마찰에 의해 각 베어링 내에 형성되는 열의 일부를 방출시킨다.
윤활제의 이러한 이중 기능으로 인해, 실제의 압연 공정 중에는 상당량의 오일이 롤 스탠드의 구름 베어링을 통해 흐르게 된다. 이는 장치에 고가의 오일을 공급해야 할 뿐만 아니라, 다량의 오일이 순환되고, 준비되며 비축되고 폐기하는 것을 상당히 복잡하게 한다. 또한, 윤활유의 누출을 방지하기 위해 베어링을 밀봉하는 데에 상당한 대책이 마련되어야 한다.
롤 스탠드의 구름 베어링을 상당량의 오일로 윤활하는 것의 대안으로, "오일-공기 윤활제"가 매우 우수하다는 것이 판명되었다. 이들 오일-공기 윤활제는 각 윤활 지점에 요구되는 윤활제 양이 정밀하게 계량되어 할당되도록 한다. 오일-공기 윤활 시스템의 사용은, 통상의 오일 유동을 기초로 하는 윤활에 비해, 순환되는 윤활제의 양을 상당히 적게 할 뿐만 아니라, 베어링을 밀봉하는 데에 필요로 하는 비용과 윤활제의 누출 위험성을 상당히 감소시킨다.
유럽 특허 공보 제0 902 868 B1호는, 롤 스탠드에 사용하기에 매우 적합한 장치와 다수의 배출 채널들 내로 흐르는 윤활제-가스를 균일하게 분배하는 기계를 개시하고 있다. 상기 공지의 장치는 하나의 유입공을 포함하는데, 그 유입공은 복수의 유출 라인으로 분기된다. 중력의 영향을 받지 않고, 모든 유출 라인들에서 난류성 유동을 유지하면서 가스/윤활제 유동을 균일하게 분배하기 위해, 유입공은 유동 방향을 따라 확장되는 분배 챔버 내로 연통되어 있다. 유입공으로부터 분배 챔버로의 천이 영역의 형상은 가장자리가 찢어져 있는 형상이고, 유입공의 단부와 대향하는 분배 챔버의 벽 위는 유입공의 단부 개구와 동심되게 정렬되어 있고, 그 직경이 유입공의 직경보다도 큰 충격면이다. 유출공들의 인입 개구들이 충격면 주변에 분포되어 있다.
롤 스탠드 보어 내의 공지의 장치의 어셈블리는, 공지의 분배 장치가 튜브형 하우징을 구비하며, 그 하우징의 양쪽 단부면 위에는 유입측 연결 요소를 수용하기 위한 제1 시트와, 제2 연결 요소를 수용하기 위한 제2 시트가 형성되어 있다는 점에서 매우 간단하다.
윤활제-가스 유동을 분배하는 선행 장치가 미국 특허 공보 제5 253 733호 또는 유럽 특허 공보 제0 010 269 B1호에 공지되어 있다.
실제, 상술한 유형의 분배 장치에서 개별 윤활제를 선행시키는 데에 압축 공기를 사용하며, 압축 공기는 일반적으로 금속 스트립을 압연하는 롤 트레인의 주변에 제공된다.
일례로서, 개별 롤 스탠드에 활용이 가능한 공간이 매우 작은 경우, 이미 존재하는 롤 스탠드를 전술한 오일-가스 유동 윤활 장치로 재정비하는 데에는 문제가 있는 것으로 판명되었다. 게다가, 새로 축조하는 경우, 구름 베어링에 윤활제를 공급하기 위해 필요로 하는 공급 라인들과 기타 라인들에 대한 소요 비용은 최소한도로 감축될 것이 요구되며, 베어링의 유지보수와 수리가 용이하게 수행될 수 있어야 한다는 것이 요구된다.
이러한 사항을 배경으로, 본 발명의 목적은, 롤 또는 실린더를 장착하기 위해 마련되어 있는 구름 베어링에 정밀하게 계량된 양의 윤활제를 신뢰성 있는 방식으로 용이하게 제공할 수 있는 롤 스탠드를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 본 발명의 청구항 1에 따라 구성되는 롤 스탠드에 의해 달성된다. 이러한 유형의 롤 스탠드의 유리한 실시 형태는 청구항 1을 인용하는 청구항들에 개시되어 있다.
전술한 목적은 본 발명에 따라 청구항 14에 개시되어 있는 방식으로 구성되는 롤 또는 실린더에 의해 달성된다. 이러한 솔루션의 유리한 실시 형태들이 청구항 14를 인용하는 청구항들에 개시되어 있다.
본 발명은, 롤 스탠드의 단부 저널 영역 내의 구름 베어링 내의 받침대에 장착되어 있는 적어도 하나의 롤 또는 실린더를 포함하고, 각 롤 또는 실린더 내에 윤활제-가스 유동의 공급 또는 배출을 위한 분배 장치를 포함하며, 윤활제-가스 유동을 분배하는 적어도 하나의 연결 채널이 형성되어있는, 금속 스트립을 압연하는 롤 스탠드를 제안한다. 따라서 본 발명에 따른 롤 스탠드에서, 롤 본체 또는 실린더 본체 자체가 윤활제가 공급되어야 하는 윤활 지점까지 윤활제를 운송하는 데에 사용된다.
롤 스탠드용 롤 또는 실린더의 본 발명에 따른 구성의 근본적인 장점은, 개별 롤 스탠드 상에서 윤활되어야 하는 베어링들에 윤활제를 공급하기 위한 추가의 라인들이 필요 없다는 것이다. 추가 라인들은 롤 스탠드와 롤 스탠드의 개별 부품들에의 접근에 방해가 되며, 논의되고 있는 유형의 롤 스탠드들이 거친 조업 조건에서 동작할 때에는 손상될 수도 있다. 그 대신, 본 발명에 따른 롤 스탠드에서, 롤 스탠드 내에 라인 사용이 최소로 되고, 윤활되어야 하는 베어링 지점에 공급하기 위해 필요한 공급 라인이 하나의 위치, 즉 개별 롤 또는 실린더 본체를 통해 외력에 의해 야기되는 손상 또는 다른 기능상의 교란이 실질적으로 배제될 수 있는 하나의 위치로 연장된다.
본 발명은, 본 발명에 따른 롤 스탠드가, 이전의 선행 기술과 부합하여, 조립 및/또는 유지보수를 위해 롤 스탠드에 접근할 수 있는 조업측(operating side)과, 롤 스탠드를 구동하기 위한 구동장치가 장착된 구동측(drive side)을 구비하며, 작업자에 의한 롤 스탠드에 존재하는 사고의 위험과 불량한 접근이 가능하면 최대한 방지될 때에 특히 유리한 것으로 판명되었다. 공급 채널이 개별 롤 또는 실린더 내에 성형되어 있고, 조업측에서 상기 롤 또는 실린더가 롤 스탠드 바깥으로 인출되거나 롤 스탠드로 내로 밀어 넣어지기 때문에, 연결되어 있는 연결 채널 및 공급 조립체의 유지보수가 매우 간단하다. 연결 채널이 조업측과 연관되어 있는 단부면에서부터 롤 또는 실린더의 구동측과 연관되는 단부면으로 연장되어 있는 경우, 연결 채널에 특히 손쉽게 접근할 수 있으며 그에 따라 연결 채널이 간단하게 연결될 수 있다.
연결 채널을 통과하는 윤활제-가스 유동이 연결 채널의 형상과 코스 및 정렬 상태에 의해 실질적으로 영향을 받지 않기 때문에, 개별 롤 또는 실린더 내에서 연결 채널의 제조 방식은, 본 발명에 의해 달성되는 효과에 대해서는 덜 중요하다. 그러나 본 발명에 따라 제공되는 연결 채널은, 연결 채널이 롤 또는 실린더의 회전축에 대해 적어도 실질적으로 동축으로 연장한다면, 매우 손쉬운 방식으로 롤 또는 실린더 내에 제조될 수 있다. 제조의 측면에서, 이러한 유형의 연결 채널의 중앙 형상은 예를 들어 드릴링과 같은 매우 간단한 방식으로 구현될 수 있다는 이점을 갖고 있다.
이러한 측면에서, 본 발명의 연결 채널은, 롤 또는 실린더의 종 방향으로 연장되고, 서로 연결되는 2개의 보어로 제조되는 실용적인 방식으로 제조될 수 있다. 상기 2개의 보어 중 하나의 보어는 예를 들어 조업측과 연계되는 일 단부면에서 시작하고, 다른 하나의 보어는 예를 들어 구동측과 연계되는 일 단부면에서 시작한다. 실제에 있어서, 이러한 제조 방법은, 특히 2개의 보어를 서로 연결시키는 데에 필요한 정밀한 가공에 특별한 비용을 발생시키지 않으면서 상당히 저가로 구현될 수 있다. 보어들이 만나는 영역에서, 충분한 양의 윤활제 및 가스가 각 채널 직경부를 관통하는 것이 보장되는 한은, 2개의 보어들이 연결되는 영역 내에 존재할 수 있는 크랙들조차 윤활제를 균일하게 분배시키는 것에 악영향을 미치지 않는다.
본 발명은 400℃를 상회하는 온도에서 금속 스트립을 열간 압연하는 스탠드에 특히 적당하다. 이는 롤 스탠드 자체가 강 스트립을 열간 압연하는 데에 사용되거나, 또는 강 스트립을 열간 압연하는 일군의 스탠드의 일부로 사용되는 롤 스탠드에 가장 잘 적용된다. 이러한 유형의 열간 압연 스탠드를 사용하면, 본 발명에 의해 용이하게, 최소량의 윤활제를 가지고서 개별 구름 베어링을 정밀하게 윤활한다는 이점이 나타난다.
중앙 연결 채널로부터 나온 배출 채널들이 윤활제가 공급되는 윤활 지점까지 반경 방향으로 연장되어 있다. 이들 배출 채널들은 롤 또는 실린더 내에 위치하는 분배기의 유출구에 속해 있을 수 있다.
그러나 연결 채널을 롤 또는 실린더의 일 단부에서부터 타 단부로 연장되도록 하며, 적당한 연결 요소를 통해 롤 또는 실린더의 외부에 위치하는 개별 분배기를 향하도록 할 수도 있다. 분배기는 연결 요소를 윤활제가 공급되는 윤활 지점까지 분할한다.
연결 채널에 의해 윤활제가 공급되는 조립체(aggregate)까지 연결되는 연결 채널의 연결이 신뢰성 있게 동작할 수 있도록 하기 위해, 상기 연결 채널은, 연결 채널 내에 삽입되어 있는 회전-미결합 연결 요소를 통해 연결 채널 내로 연통되어 있는 공급 라인을 경유하여 중앙 공급 장치에 연결될 수 있다.
본 발명에 따라서, 롤 또는 실린더의 적어도 하나의 단부 저널 내에 시트를 성형하여, 윤활제-가스 유동을 위한 분배기를 롤 스탠드에 장착함으로써 유지보수를 더욱 간단하게 할 수 있다. 시트 내에는 윤활제-가스 유동을 적어도 하나의 배출 라인에 분배하는 분배 장치가 위치한다. 배출 라인은 상기 롤 또는 실린더를 통해 개별 시트로부터 각 저널과 연계되는 구름 베어링 상의 받침대로 연장한다.
상기 시트는, 윤활되는 베어링 내에 장착되어 있는, 개별 롤 또는 실린더의 단부 저널 중 어느 하나에 성형되는 것이 바람직하다. 개별 롤 또는 실린더 내에 성형되어 있는 배출 라인들은 상기 시트로부터 시작해서 개별 구름 베어링까지 연장되어 있다. 배출공으로부터 나온 윤활제가 최적의 지점에서 윤활되어야 하는 구름 베어링 내로 유입되도록, 이들 배출공들의 개구 위치가 용이하게 설정될 수 있다.
본 발명에 따른, 롤 또는 실린더의 각 저널 내에 윤활제-가스 유동을 공급하기 위한 분배기 장치는 윤활제-가스 유동을 매우 간단한 방식으로 롤 스탠드의 구름 베어링에 공급할 수가 있다. 상당한 비용을 들여 스탠드 상에 장착되거나 롤 스탠드의 프레임워크 내에 성형되어야 하는 복잡한 배관 작업이 필요하지 않게 된다. 그 대신, 본 발명은 롤 또는 실린더 내의 각 구름 베어링을 윤활하기 위해 필요로 하는, 사전에 미리 제작된 구성요소를 롤 스탠드로부터 원격된 위치에 도입할 수 있도록 한다.
필요하다면, 개별 분배 장치용 시트 적어도 하나를 개별 롤 또는 실린더의 각 단부 저널 내에 성형할 수도 있다. 이 경우, 단부 저널 내에 형성된 시트들이 각 롤 또는 실린더를 통해 연장하는 연결 채널에 의해 상호 연결되어 있다면, 특히 간단한 실시 형태가 제공된다.
각 롤 또는 실린더를 관통하는 이러한 유형의 연결 채널은, 각 롤 또는 실린더의 양쪽 단부 저널의 분배 장치들에게 일 단부 저널 상에 마련되어 있는 중앙 공급 연결부를 경유하여 필요로 하는 윤활제-가스 유동을 공급할 수 있다는 중요한 이점을 갖고 있다. 이러한 측면에서, 본 발명은, 윤활제 유동을 각 분배기와 직접 연관되는 윤활 지점에 분할시키기 위해서 뿐만 아니라, 제2 분배기로 윤활제 유동을 할당시키기 위해, 제1 분배기를 사용하는 공지의 분배 장치를 용이하게 사용할 수 있도록 한다. 상기 제2 분배기는, 이러한 측면에서, 서브-분배기로 기능하며, 제2 분배기에 할당된 윤활제 유동을 해당 윤활 지점으로 분배한다.
본 발명에 따른 롤 또는 실린더 및 이러한 유형의 롤 또는 실린더가 장착된 롤 스탠드를 사용하면, 롤 스탠드의 구동측과 조업측에 각각 연관되어 있는 연결 채널을 통한 윤활제-가스 유동을 분배하는 장치들은, 하나의 공급 라인에 의해 양 공급 장치들이 중앙 집중적으로 공급될 수 있도록 서로 연결될 수 있다. 이때, 분배 장치는 상기 공급 라인에 직접 연결되어 있지 않은 분배 장치에 필요로 하는 윤활제 유동을 할당하는 공급 라인에 직접 연결되어 있다.
본 발명에 따른 롤 스탠드의 개별 롤 또는 실린더의 모든 단부 저널에는 윤활제-가스 유동 분배 장치가 위치하고 있고, 이들 분배 장치들이 연결 채널에 의해 서로 연결되어 있는 경우, 윤활제-가스 유동이 매우 손쉬운 방식으로 공급될 수 있는 유형의 롤 스탠드를 위한 롤 또는 실린더, 또는 롤 스탠드가 제공된다.
분배 장치들이 상기 스탠드의 조업측에서부터 공급된다면 특히 후자가 적용된다. 이 경우, 롤 스탠드의 구동측과 연관된 구름 베어링에 윤활제-가스 유동 공급을 하는 후속 어셈블리와 관련된 비용과, 선행 기술의 베어링들의 정기적인 유지보수와 관련된 불편함은 발생하지 않게 된다.
조업측과 연계된 분배 장치는, 공급 라인이 각 조업측 시트 내에 삽입된 회전-미결합 연결 요소에 의해 개별 시트 내에서 개방되어 있다면, 중앙 윤활제-가스 유동 공급 라인에 특히 실용적인 방식으로 연결될 수 있다.
롤 스탠드의 구동측과 연계된 시트의 개구가 스토퍼로 밀봉되어 있는 경우, 조업측과 구동측 상에서 각각 필요로 하는 윤활제-가스 유동을 분할하는 데에 유사한 분배 장치들이 사용될 수 있다.
이하에서, 대표적인 실시 형태를 설명하는 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 강 스트립을 열간 압연하는 롤 스탠드의 개략 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 롤 스탠드에 사용된 롤의 종단면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 워킹 롤의 일 단부 저널의 부분 확대 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시한 워킹 롤의 타 단부 저널의 부분 확대 단면도이다.
도 5는 도 2에 대응하는 워킹 롤의 다른 실시 형태이다.
1 롤 스탠드
11, 12, 111, 112 대형 테이퍼 롤러 베어링
13 테이퍼 롤러 베어링(11, 12)의 내부 베어링 링
14 내부 원주 홈
15a, 15b 축 밀봉부
16a, 16b 축 밀봉부
17 단부 저널(7)의 단부면
18, 118, 121 요면부
19, 21 시트
2, 3 워킹 롤
20 단부 저널(8)의 단부면
22, 122 연결 채널
23 인서트
24 배출 라인
25 환상 공간
26 스토퍼
27 공급 라인(28)용 연결부
28 공급 라인
29 압축 공기 라인
30 오일 공급 라인
31 공급 장치
4 롤 갭
5, 6 백-업 롤
7, 8, 107, 108 단부 저널
9, 10, 109, 110 구름 베어링 상의 받침대
113 테이퍼 롤러 베어링(111, 112)의 외부 베어링 링
114 원주 홈
115b, 116b 축 밀봉부
117 단부 저널(107)의 단부면
120 단부 저널(108)의 단부면
123, 124 회전-미결합 연결부
125-132 연결 라인
A 롤 스탠드(1)의 "구동측"
B 롤 스탠드(1)의 "조업측"
D 워킹 롤(2)의 회전축
G 구동 변속기
I 롤 스탠드(1)의 내부
L1-L6 윤활제-가스 유동(L)의 분류
M 구동 모터
S1, S2 롤 스탠드(1)의 포스트
T1-T5 윤활제-가스 유동(L)의 분류
T101a-T101c 서브-분류(sub-partial flow)
T101-T104 분류(partial flow)
V1-V6 윤활제-가스 유동(L) 분배용 장치
V101, V102 분배 장치(distributing device)
W101, W102 분배기(distributor)
도 1에 도시한 4절판 형의 롤 스탠드(1)는, 2개의 워킹 롤(2, 3)을 구비하고 있으며, 이들 워킹 롤들 사이에, 압연되는 각 압연재가 통과하는 롤 갭(4)이 획정된다. 워킹 롤(2, 3) 각각은 백업 롤(5, 6)에 의해 압연 조업 중에 워킹 롤들에 가해지는 압연력들로부터 지지된다. 상기 워킹 롤(2, 3)과 백업 롤(5, 6)의 회전축들은 하나의 수직 평면 내에 위치한다.
물론, 명세서에 개시된 본 발명은 상기와 동일한 방식으로 사용되거나 또는 각 롤 스탠드의 롤들 또는 실린더들이 장착되어 있는 상기 구름 베어링들이 윤활되는, 다른 유형의 롤 스탠드에 부합되는 방식으로 사용될 수 있다.
변속기(G)를 통해 워킹 롤(2, 3)과 백업 롤(5, 6)에 연결되어 있는 전기 구동 모터(M)는 롤 스탠드(1)를 구동하는 공지된 방식으로 마련되어 있다. 상기 장치에서, 모터(M)와 변속기(G)는 롤 스탠드(1)의 소위 "구동측"(A) 상에서 워킹 롤(2, 3)과 백업 롤(5, 6)의 회전축들의 연장부에 위치하고 있다. 반면에 롤 스탠드(1)의 반대쪽인 소위 "조업측"(B)은 유지보수와 조립을 위해 자유롭게 접근할 수가 있다.
워킹 롤(2, 3)과 백업 롤(5, 6)은, 구름 베어링들 위의 받침대 내에, 롤 스탠드(1)의 포스트(S1, S2) 내의 각 단부 저널들(7, 8)에 의해 공지의 방식으로 장착되어 있다.
도 2 내지 도 4에 도시되어 있는 워킹 롤에서, 구름 베어링 상의 개별 받침대(9, 10) 모두는, 공지의 방식으로, 2개의 대형 이중-원추형 롤러 베어링(11, 12)으로 형성되어 있다. 이들 테이퍼 롤러 베어링들(11, 12)의 내부 베어링 링(13)의 내부 원주면 내에 내부 원주 홈(14)이 성형되어 있다. 상기 내부 원주 홈에서부터, 반경 방향으로 지향되어 있으며, 베어링의 회전축 주위를 일정한 회전각 간격으로 분포된 관통구가 각 베어링 링(13)의 주행면까지 연장되어 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 상기 워킹 롤(2)의 각 단부 저널들(7, 8) 내에 상기와 대응하는 위치에 대응하는 형상의 원주면 홈들이 또한 성형될 수 있다.
구름 베어링들은 통상의 축 밀봉부들(15a, 15b, 16a, 16b)에 의해 주위로부터 밀봉되어 있다. 이러한 관점에서, 상기 축 밀봉부들(15a, 15b, 16a, 16b)은, 테이퍼 롤러 베어링들(11, 12) 내에서 압력을 받으며 축적되어 있는 윤활제들이 새는 것을 방지하도록 형성되어 있다.
조업측(B)과 연계된 단부 저널(7)의 단부면(17)에는 요면부(recess)(18)가 형성되어 있으며, 요면부 내에는, 단부 저널(7) 내에서 원통형 보어로 형성되어 있는 시트(19)의 유입구가 중앙에 위치하고 있다. 상기 시트(19)의 깊이는, 시트가 롤 스탠드(1)의 내부(I)와 연계되는 축 밀봉부(15b)를 넘어서 단부 저널(7) 내로 연장되기에 적합하도록 한다.
유사하게, 구동측 단부 저널(8)의 단부면(20)에서부터 시작하여, 시트(21)가 단부 저널(8) 내부로 형성되어 있다. 상기 시트(21)는, 롤 스탠드(1)의 내부(I)와 연계되는, 구름 베어링(10) 상의 받침대의 축 밀봉부(16b)를 넘어서 단부 저널(8) 내로 연장한다.
시트들(19, 21)은, 워킹 롤(2)의 회전축(D)과 동축으로 연장되어 있는 연결 채널(22)에 의해 상호 연결되어 있다. 상기 연결 채널(22)은 일례로 각 단부면(17, 20)에서부터 시작하여 워킹 롤(2) 내에 만들어진 2개의 심공들(deep bore)로 형성 될 수 있다. 상기 연결 채널(22)의 직경은, 상기 시트들(19, 21)의 천이 영역 내에 견부가 형성되어서, 그 견부가 상기 시트들(19, 21) 내에 삽입되는 구성 요소들의 위치를 설정시키는 데에 사용될 수 있도록, 시트들(19, 21)의 직경보다 작을 수 있다.
상기 시트들(19, 21) 내에는, 윤활-가스 유동을 개별 구름 베어링(9, 10)과 개별의 내부 축 밀봉부들(15b, 16b)로 분배하는, 3개의 장치들(V1, V2, V3)과 3개의 장치들(V4, V5, V6)이 각각 위치한다. 상기 장치들(V1-V6) 각각은 유럽 특허 공보 제0 902 868 B1호에 상세하게 개시되어 있는 선행 기술에 따라 구성되며, 이러한 점에서 상기 공보가 참고가 된다.
테이퍼 롤러 베어링(11, 12) 각각에는 상기 장치들(V1, V2 또는 V5, V6) 중 하나가 배당된다. 내부 축 밀봉부들(15b, 16b) 각각에는 필요로 하는 윤활제-가스 유동이 각 장치들(V3, V4)에 의해 동일한 방식으로 제공된다.
공지의 방식으로 구성된 상기 장치들(V1-V6) 각각은 원통형 하우징을 구비한다. 상기 원통형 하우징의 직경은 상기 시트들(19, 21)의 내경에 대응하는데, 상기 장치들(V1-V6)이 상기 시트들(19, 21) 내로 용이하게 삽입될 수 있도록 약간 작게 되어 있다. 시트(19, 21) 각각의 내부 표면에 안착되어 있는 환상의 밀봉부들(여기서는 미도시)은, 시트(19, 21) 각각의 타 종단부로부터 하우징의 중앙부 내에 각각 형성되어 있는 외부 원주 홈을 밀봉한다. 상기 원주 홈 내의 개구들은 각 장치들(V1-V6)의 배출 라인(미도시)으로, 이들 배출 라인을 통해 당해 테이퍼 롤러 베어링(11, 12) 또는 당해 축 밀봉부(15b, 16b)에 할당된 윤활-가스 유동이 각 장치 들(V1-V6)로부터 유출된다.
상기 장치들(V1-V6)이 개별의 테이퍼 롤러 베어링(11, 12) 또는 개별의 축 밀봉부(15b, 16b)와 중심이 정렬되도록 상기 장치들(V1-V6)의 위치를 설정하는 데에 튜브형 인서트(23)가 사용된다. 이 영역에서, 반경 방향으로 정렬된 개별 배출 라인(24)은 시트(19, 21) 각각에서부터 개별 단부 저널(7, 8)의 원주면까지 연장되어 있다. 상기 장치에서, 연결 보어들(24)은 한편으로는, 그 보어들이 테이퍼 롤러 베어링(11, 12)의 내부 링(13)의 개별의 내부 원주면 홈(14) 영역에서 개방되도록 위치가 설정되어 있다. 다른 한편으로는, 보어들의 유입구가 개별 시트(19, 21) 내의 상기 장치들(V1-V6) 내의 원주 홈으로 각각 형성되어 있는 환상 공간(25)에 연결되도록, 개별 시트(19, 21)의 영역에서 각각 정렬되어 있다.
구동측(A)과 연계되어 있는 시트(21)는, 분배 장치들(V4, V5, V6)의 위치가 개별 인서트들(23)에 의해 시트(21) 내에 고정되고, 분배 장치들(V4, V5, V6)에 의해 분배되는 윤활제 또는 가스의 누출이 신뢰성있게 방지되도록, 스토퍼(26)에 의해 긴밀하게 밀봉된다.
다른 한편으로, 공급 라인(28)용으로 시판되고 있는 회전-미결합 연결부(27)가 조업측(B)과 연계되어 있는 단부 저널(7) 내의 요면부(18) 내에 위치하고 있는데, 공급 라인을 경유하여 분배되는 윤활제-가스 유동(L)이 시트(19) 내부로 안내된다.
본 명세서에 개시된 실시 형태에서, 분배되는 윤활제를 선행시키는 가스 유동은 압축 공기이다. 압축 공기는 예를 들어 공기압으로 동작하는 집합체(미도시) 를 구동하기 위해 롤 스탠드(1)의 주위에 필요로 하며, 압축 공기 라인(29)에 의해 공급된다.
여기서 사용되는 윤활제는, 점도가 개별 윤활 작업을 수행하는 데에 충분한, 시판되고 있는 오일이다. 오일은 스톡(미도시)으로부터 오일 공급 라인(30)을 통해 공급된다.
공급 라인(28)은 공급 장치(31)에 연결되어 있는데, 공급 장치 내에서는 압축 공기 라인(29)으로부터 공기 유동을 취하고, 오일 공급 라인(30)으로부터 윤활제 유동을 취해서, 이들을 공급 라인(28)으로 공급한다. 공기와 윤활 오일이 혼합하지 않으면서, 공기 유동이 워킹 롤(2)과 분배 장치들(V1-V6)의 공급 라인과 또한 공급 라인에 연결되어 있는 모든 라인들 내에서 난류성으로 흐르도록, 공기 유동이 공지의 방식으로 도입된다. 이러한 방식으로, 공기 유동은 공급 라인(28)과 워킹 롤(2)의 각기 다른 라인들의 내부 표면에 부착되어 있는 윤활제들을, 윤활제들이 개별적으로 공급되어야 하는 구름 베어링(9, 10)의 윤활 지점으로 몰아낸다.
오일-공기 유동(L)으로부터 분기되어 제1 분배 장치(V1)에 도달하는 제1 분류(partial flow)(L1)가 제1 배출 라인(24)을 관통해 구름 베어링 위의 받침대(9)의 제1 테이퍼 롤러 베어링(11) 내의 내부 원주 홈(14)으로 흐르며, 상기 테이퍼 구름 베어링(11)의 내부 링(13) 내에 성형되어 있는 테이퍼 구름 베어링(11) 내의 관통공(passage bore)을 통해 내부 원주 홈에서부터 분배된다. 이와 동시에, 실질적으로 더 많은 양의 제2 분류(T2)가 분배 장치(V1)에 의해서 제2 분배 장치(V2)로 할당된다.
분배 장치(V1)와 마찬가지로, 제2 분배 장치(V2)는 제2 분배 장치에 할당된 분류(T2)로부터 분류(L2)를 분할하여 테이퍼 롤러 베어링(11)과 관련하여 상술한 바와 동일한 방식으로 분류(L2)와 연관된 배출 라인(24)을 경유하여 구름 베어링 상의 받침대(9)의 테이퍼 롤러 베어링(12) 내로 안내한다. 동시에, 분배 장치(V2)는 실질적으로 더 많은 양의 분류(T2)를 분배 장치(V3)로 할당한다.
분배 장치(V3)는 상기 분류(T2)로부터 매우 적은 양의 윤활제-공기 분류(L3)로 분할하는데, 분류(L3)는 그 분류와 연관되는 배출 라인(24)을 경유하여 내부 축 밀봉부(15b) 내로 안내된다. 축 밀봉부(15b) 내로 안내되는 윤활제의 기능은 밀봉부와 단부 저널(7)의 외부 표면 사이의 마찰을 최소한으로 감소시키는 것이다. 그와 동시에, 분배 장치(V3)는 실질적으로 더 많은 양의 분류(T3)를 연결 채널(22)로 안내하는데, 연결 채널을 통해 상기 분류(T3)가 분배 장치(V4)에 도달한다.
분배 장치(V4)는 상기 분류(T3)로부터 매우 소량의 윤활제-공기 분류(L4)를 분할하는데, 그 분류(L4)는 분류와 연관되는 배출 라인(24)을 통해 내부 축 밀봉부(16b) 내로 안내된다. 이와 동시에, 분배 장치(V4)는 실질적으로 다량인 분류(T4)를 분배 장치(V5)로 안내한다.
분배 장치(V1) 또는 분배 장치(V2)와 마찬가지로, 제5 분배 장치(V5)는 그에 할당되어 있는 분류(T4)로부터 분류(L5)를 분할하고, 분류(L5)는 롤러 베어링 상의 받침대(9)의 테이퍼 롤러 베어링(11)에 대해 기술한 방식과 동일한 방식으로, 분류(L5)와 연관되어 있는 배출 라인(24)을 통해 롤러 베어링(10) 상의 받침대의 테이퍼 롤러 베어링(11) 내로 안내된다. 그와 동시에, 분배 장치(V5)는 실질적으로 동일한 양의 분류(T5)를 분배 장치(V6)로 할당한다.
분배 장치들(V1-V6)과는 달리, 분배 장치(V6)는 상기 장치(V6)에 도달하는 분류(T5)를 분할할 필요는 없으며, 단지 분류(T5)를 롤러 베어링(10) 상의 받침대의 테이퍼 롤러 베어링(12)에 분류(L6)로 공급하는 기능을 한다.
도 5에 도시한 워킹 롤에서, 단부 저널들(107, 108)이 롤러 베어링들 위의 받침대(109, 110) 내에 장착되고, 도 2 내지 도 4에 도시한 워킹 롤의 경우와 마찬가지로, 받침대들(109, 110) 각각은 2개의 테이퍼 롤러 베어링(111, 112)으로 형성되어 있다.
그러나 본 실시 형태에서, 테이퍼 롤러 베어링들(111, 112)의 외부 베어링 링(113) 내에는 원주 홈(114)이 각각 형성되어 있으며, 그 원주 홈에서부터 개별 베어링 링(113)의 내부 주행면으로, 상기 베어링들의 회전축 주위를 일정한 회전각 간격으로 배치되어 있으며, 반경 방향을 지향하는 관통공들이 형성되어 있다. 대안적 또는 추가적으로, 개별 테이퍼 롤러 베어링들(111, 112)을 둘러싸는 하우징 내에, 대응하는 위치에 대응하는 형상으로 홈들이 형성되어 있을 수 있다. 상기 테이퍼 롤러 베어링들(111, 112) 각각은 도 2 내지 도 4에 도시한 워킹 롤에 대해 기술한 방식과 동일한 방식으로 축 밀봉부들(115a, 115b, 116a, 116b)에 의해 밀봉되어 있다.
조업측(B)과 연계하는 단부 저널(107)의 단부면(117) 내에는 상기 단부면(117)과 동심으로 요면부(118)가 성형되어 있다. 동일한 방식으로, 구동측(A)과 연계하는 단부 저널(108)의 단부면(120) 내에는 단부면(120) 상에 동심으로 요면 부(121)가 성형되어 있다.
요면부들(118, 121)은, 워킹 롤의 회전축(D)과 동심으로 연장되어 있는 연결 채널(122)에 의해 서로 연결되어 있는데, 연결 채널은 연결 채널(122)에 대해 기술한 방식과 동일한 방식으로 워킹 롤 내에 형성되어 있다.
시판되는 회전-미결합 연결부(123, 124)가 요면부들(118, 121) 내에 위치하고 있다. 조업측(B)과 연계하며, 요면부(118) 내에 위치하는 연결부(123)에는 연결 라인(125)이 연결되어 있으며, 연결 라인을 통해 윤활제-공기 유동(T5)이 연결 채널(122) 내로 안내된다.
연결 라인(125)은 연결 라인의 타단 단부에서 분배기(distributor)(W101)의 유출구에 연결되어 있다. 분배기(W101)는 그러한 유출구를 4개, 유입구를 1개 구비하는데, 이를 통해 분배기(W101) 내로 분할될 윤활제-공기 유동(L)이 흐르게 된다. 이러한 측면에서, 분배기(W101)는, 명료함을 위해, 지시되어 있는 하나의 분배 장치(V101)를 포함하며, 분배 장치는 유럽 특허 공보 제0 902 868 B1호에 상세하게 개시되어 있는 종래 기술에 따른 분배 장치들(V1-V6)과 유사하게 형성되어 있다.
분배 장치(V101)는 분배기(W101)의 하우징 내에 위치한다. 분배기 내로 하우징이 성형되어 있고, 분배 장치 내에서 채널들(미도시)이 배출구들로부터 개별의 하나의 유출구까지 이어져 있다.
분배기(W101)의 연결부들 중에서 연결 라인(125)이 점유하지 않은 연결부들에는 추가의 연결 라인들(126, 127, 128)이 연결되어 있는데, 이들 중 연결 라인(126)은 테이퍼 롤러 베어링(111)으로 안내되고, 연결 라인(127)은 구름 베어링 의 받침대(109)의 테이퍼 롤러 베어링(112)으로 안내되며, 연결 라인(128)은 축 밀봉부(115b)를 분배기(W101)와 연결된다. 연결 라인들(126, 127)은 테이퍼 롤러 베어링들(111, 112)의 개별 외부 베어링 링(113) 내의 원주 홈 내에 개방되어 있다. 연결 라인(128)은, 대응하는 방식으로, 반경방향 바깥쪽으로부터 축 밀봉부(115b)로 안내된다.
분배 장치(101)는 윤활제-공기 유동(L)을 4개의 분류들(T101, T102, T103, T104)로 분할한다. 이러한 측면에서, 분류들(T102-T104)은, 받침대(109)의 테이퍼 롤러 베어링들(111, 112)과 축 밀봉부(115b)에 정확하게 계량된 적당한 양의 윤활제가 공급되도록 할당되어 있다.
그러나 연결 채널(122)을 관통하여 조업측(B) 상의 단부 저널(108) 내에 위치하는 연결부(123)까지 흐르는 분류(T101)는, 축 밀봉부(116b)뿐만 아니라 받침대(110)의 테이퍼 롤러 베어링들(111, 112) 모두에 윤활제가 충분하게 공급되도록 계량된다.
연결부(123)에는 연결 라인(129)이 연결되어 있으며, 연결 라인(129)은 롤 스탠드(1)의 외부 표면 중 한 표면에 고정되어 있는 추가의 분배기(W102)의 유입구로 안내되어 있다.
분배기(W102)는 기본적으로 분배기(W101)와 동일한 방식으로 구성된다. 분배기(W102)의 분배 장치(V102)는 연결 라인(129)을 경유하여 공급되는 분류(T101)를 3개의 추가의 서브-분류들(T101a, T101b, T101c)로 분할한다. 서브-분류들(T101a, T101b, T101c)은 개별 연결 라인(130, 131, 132)에 의해, 이들 중 서브-분 류(T101a, T101b)는 받침대(110)의 테이퍼 롤러 베어링(111, 112)에 할당되며, 서브-분류(T101c)는 축 밀봉부(116b)에 할당된다.
도 5에 도시한 실시 형태에서, 연결 채널(122)은, 롤 스탠드(1) 주위로 라인들이 설치되지 않게 하거나, 저가로 롤 스탠드(1) 내에 설치되도록 하면서, 2개의 분배기들(W101, W102)이 신뢰성 있게 동작하는 방식으로 분배 장치들(V101, V102)에 연결될 수 있게 한다.

Claims (20)

  1. 롤 스탠드의 단부 저널(7, 9) 영역 내의 구름 베어링 상의 받침대(9, 10) 내에 각각 장착되어 있는 적어도 하나의 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더를 포함하고, 윤활제-가스 유동(L)을 분배하는 적어도 하나의 분배 장치(V1-V6)를 포함하는, 금속 스트립 압연용 롤 스탠드에 있어서, 분배 장치(V1-V6, V101, V102)로부터 또는 분배 장치(V1-V6, V101, V102)로 윤활제-가스 유동(L)을 운송하는 연결 채널(22, 122)이 상기 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더 내에 성형되어 있는 것을 특징으로 하는, 금속 스트립 압연용 롤 스탠드.
  2. 제1항에 있어서, 조립 및 유지보수 작업을 위해 롤 스탠드(1)에 접근할 수 있는 조업측(B)과, 상기 롤 스탠드(1)를 구동하기 위한 구동장치(M)가 배치되어 있는 구동측(A)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 금속 스트립 압연용 롤 스탠드.
  3. 제2항에 있어서, 연결 채널(22, 122)이, 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더의 조업측(B)과 연계된 단부면(17, 117)에서부터 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더의 구동측(A)과 연계된 단부면(20, 120)까지 연장하는 것을 특징으로 하는, 금속 스트립 압연용 롤 스탠드.
  4. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 연결 채널(22, 122)이 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더의 회전축(D)과 동축으로 연장하는 것을 특징으로 하는, 금속 스트립 압연용 롤 스탠드.
  5. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 연결 채널(22, 122)이, 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더의 길이 방향으로 정렬된 2개의 보어로 제조되되, 2개의 보어들 중 하나의 보어는 조업측(B)과 연계된 단부면(17, 117)에서부터 시작하고, 다른 하나의 보어는 구동측(A)과 연계된 단부면(20, 120)에서부터 시작하여 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더 내에 성형되어 있는 것을 특징으로 하는, 금속 스트립 압연용 롤 스탠드.
  6. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 롤 스탠드가 강 스트립 압연용으로 제공되는 것을 특징으로 하는, 금속 스트립 압연용 롤 스탠드.
  7. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 롤 스탠드가 400℃를 상회하는 온도에서 금속 스트립을 압연하는 열간 압연용으로 제공되는 것을 특징으로 하는, 금속 스트립 압연용 롤 스탠드.
  8. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 연결 채널(22)이, 연결 채널(22) 내에 삽입되어 있는 회전-미결합 연결 요소(27)를 통해 연결 채널(22) 내로 개방되어 있는 공급 라인(28)을 통해 중앙 공급 장치(31)에 연결되는 것을 특징으로 하 는, 금속 스트립 압연용 롤 스탠드.
  9. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더의 적어도 하나의 단부 저널(7, 8) 내에 시트(19, 21)가 성형되어 있으며, 시트(19, 21) 내에는 윤활제-가스 유동(L)을 롤 또는 실린더를 관통하여 개별 시트(19, 21)에서부터 개별 저널(7, 8)과 연계된 구름 베어링 상의 받침대(9, 10)까지 연장되어 있는 적어도 하나의 배출 라인(24)으로 분배하는 분배 장치(V1-V6)가 위치하는 것을 특징으로 하는, 금속 스트립 압연용 롤 스탠드.
  10. 제8항에 있어서, 개별 분배 장치용으로 적어도 하나의 시트(19, 21)가 단부 저널 각각에 성형되어 있는 것을 특징으로 하는, 금속 스트립 압연용 롤 스탠드.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 단부 저널(7, 8)에 형성되어 있는 시트들(19, 21)이, 각 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더를 관통하여 연장하는 연결 채널(22, 122)에 의해 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 금속 스트립 압연용 롤 스탠드.
  12. 제10항 및 제11항에 있어서, 조업측 분배 장치(V1, V2, V3)가 연결 채널(22, 122)을 통해 구동측 분배 장치(V4, V5, V6) 각각이 필요로 하는 윤활제-가스 유동(T3)을 구동측 분배 장치(V4, V5, V6)에 공급하는 것을 특징으로 하는, 금속 스 트립 압연용 롤 스탠드.
  13. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 롤 스탠드(1)의 구동측(A)과 연계된 시트(21)의 개구가 스토퍼(26)에 의해 밀봉되어 있는 것을 특징으로 하는, 금속 스트립 압연용 롤 스탠드.
  14. 롤 스탠드(1)의 구동측(A)과 연계된 제1 단부 저널(8)과, 롤 스탠드(1)의 조업측(B)과 연계된 제2 단부 저널(7)을 포함하는, 롤 스탠드(1)용 롤 또는 실린더에 있어서, 적어도 하나의 분배 장치로부터 또는 적어도 하나의 분배 장치로 윤활제-가스 유동(L)을 운송하는 연결 채널(22, 122)이 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더 내에 성형되어 있는 것을 특징으로 하는, 롤 스탠드용 롤 또는 실린더.
  15. 제14항에 있어서, 개별 저널(7, 8) 내에 성형되어 있으며, 저널의 원주 표면까지 연장되어 있는 적어도 하나의 배출 라인(24)에 오일-가스 유동을 분배하는 개별 시트(19, 21)가 적어도 하나의 저널(7, 8) 내에 성형되어 있는 것을 특징으로 하는, 롤 스탠드용 롤 또는 실린더.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 회전-미결합 연결 요소(27)용 시트(19, 21)가 적어도 하나의 저널(7, 8) 내에 성형되어 있는 것을 특징으로 하는, 롤 스탠드용 롤 또는 실린더.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 분배 장치(V1-V6)용 시트(19, 21)의 적어도 하나가 각 저널(7, 8) 내에 각각 성형되어 있는 것을 특징으로 하는, 롤 스탠드용 롤 또는 실린더.
  18. 제17항에 있어서, 저널(7, 8)의 시트(19, 21)가 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더를 관통하여 연장하는 연결 채널(22, 122)에 의해 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 롤 스탠드용 롤 또는 실린더.
  19. 제18항에 있어서, 연결 채널(22, 122)이 회전축(D)에 동축으로 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는, 롤 스탠드용 롤 또는 실린더.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 연결 채널(22, 122)이, 하나의 보어는 저널(7)의 단부면(17)에서부터 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더 내에 성형되어 있고, 다른 하나의 보어는 다른 저널(8)의 단부면에서부터 롤(2, 3, 5, 6) 또는 실린더 내에 성형되어 있는 2개의 보어들이 서로 연결된 2개의 보어로 제조되는 것을 특징으로 하는, 롤 스탠드용 롤 또는 실린더.
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