(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に囲まれた第１及び第２の構成部品に液体潤滑剤を供給する潤滑システムであって、
前記潤滑剤は、前記ハウジングの外部に供給された液体冷却材による汚染にさらされる前記第２の構成部品に供給され、且つ前記潤滑剤は、前記液体冷却材から隔離されている前記第１の構成部品に供給されており、
前記システムが、
前記ハウジングの内部を、前記第１の構成部品を含む第１のチャンバと前記第２の構成部品を含む第２のチャンバとに区分する区画手段と、
前記供給される潤滑剤を貯蔵する１次及び２次貯蔵手段と、
前記潤滑剤を前記１次貯蔵手段から前記ハウジングに給送して、前記第１及び第２の構成部品に供給する１次給送手段と、
前記第１のチャンバと連通していて、前記第１の構成部品に供給された前記潤滑剤を前記１次貯蔵手段に回収する、第１の回収手段と、
前記第２のチャンバと連通していて、前記第２の構成部品に供給された潤滑剤を前記２次貯蔵手段に回収する、第２の回収手段と、
前記２次貯蔵手段から前記１次貯蔵手段に前記潤滑剤を給送する２次給送手段と、
前記２次貯蔵手段から前記１次貯蔵手段に給送される前記潤滑剤から前記液体冷却材を除去する、前記２次給送手段の中の液体冷却材除去手段と、
を備えている潤滑システム。
【請求項２】
前記１次給送手段が、前記潤滑剤をポンプで移動する手段を含む、請求項１に記載の潤滑システム。
【請求項３】
前記１次給送手段が、前記潤滑剤を冷却する手段を含む、請求項１に記載の潤滑システム。
【請求項４】
前記１次給送手段が、前記潤滑剤から微粒子状汚染物質をフィルタリングする手段を含む、請求項１に記載の潤滑システム。
【請求項５】
前記第１の構成部品に供給されるよりも少量の潤滑剤が前記第２の構成部品に供給され、前記２次貯蔵手段の貯蔵容量が前記１次貯蔵手段の貯蔵容量よりも少ない、請求項１に記載の潤滑システム。
【請求項６】
圧延機において、複数の連続した圧延台のハウジング内に収容された第１及び第２の構成部品に液体潤滑剤を供給する閉システムであって、
前記潤滑剤は、前記ハウジングの外部に供給された冷却水による汚染にさらされる前記第２の構成部品に供給され、且つ前記潤滑剤は、前記冷却水から隔離されている前記第１の構成部品に供給されており、
前記システムが、
前記ハウジングの内部を、前記第１の構成部品を含む第１のチャンバと前記第２の構成部品を含む第２のチャンバとに区分する手段と、
前記供給される潤滑剤を貯蔵する、前記圧延台から遠隔した１次及び２次貯蔵手段と、
前記潤滑剤を前記１次貯蔵手段から前記ハウジングの各々に給送して、その内部に含まれる前記第１及び第２の構成部品に供給する１次給送手段と、
前記ハウジングの各々の前記第１のチャンバを前記１次貯蔵手段に接続していて、前記第１の構成部品に供給された前記潤滑剤を前記１次貯蔵手段に回収する、第１の回収手段と、
前記ハウジングの各々の前記第２のチャンバを前記２次貯蔵手段に接続していて、前記第２の構成部品に供給された前記潤滑剤を前記２次貯蔵手段に回収する、第２の回収手段と、
前記２次貯蔵手段から前記１次貯蔵手段に前記潤滑剤を給送する２次給送手段と、
前記２次給送手段によって前記１次貯蔵手段に給送される前記潤滑剤から、冷却水を除去する手段と、
を備えている、潤滑システム。
【請求項７】
ハウジング内に囲まれた第１及び第２の構成部品に液体潤滑剤を供給する方法であって、
前記潤滑剤は、前記ハウジングの外部に供給された冷却水による汚染に露出される前記第２の構成部品に供給され、且つ前記潤滑剤は、前記冷却水から隔離されている前記第１の構成部品に供給されており、
前記方法が、
前記ハウジングの内部を、前記第１の構成部品を含む第１のチャンバと前記第２の構成部品を含む第２のチャンバとに区分するステップと、
前記供給される潤滑剤を、前記ハウジングから遠隔した１次及び２次貯蔵タンクに貯蔵するステップと、
前記潤滑剤を前記１次貯蔵タンクから前記ハウジングに給送して、前記第１及び第２の構成部品に給送するステップと、
前記第１の構成部品に供給された前記潤滑剤を前記１次貯蔵タンクに回収するステップと、
前記第２の構成部品に供給された前記潤滑剤を前記２次貯蔵タンクに回収するステップと、
前記２次貯蔵タンクから１次貯蔵タンクに前記潤滑剤を給送するステップと、
前記２次貯蔵タンクから前記１次貯蔵タンクに供給される前記潤滑剤から、冷却水を除去するステップと、
を含んでいる、液体潤滑剤供給方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には潤滑システムに関している。本発明は、特に、液体潤滑剤が複数の構成部品に供給され、且つ、このようにして供給された潤滑剤の全部ではない幾らかが外部から供給された冷却水及びそれに含まれる微粒子、例えばほこりや黒皮（ｍｉｌｌ  ｓｃａｌｅ）などによる汚染の影響を受けやすいような圧延機（ｒｏｌｌｉｎｇ  ｍｉｌｌ）潤滑システムに関しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０００２】
【従来の技術】
例えば米国特許第５，５７７，４０５号（ショアほか；ｓｈｏｒｅ  ｅｔ  ａｌ．）に説明されているタイプの高速仕上げブロックとともに使用されるような従来の圧延機の潤滑システムにおいては、液体潤滑剤が、遠く離れた貯蔵タンクから個々の圧延台（ｒｏｌｌ  ｓｔａｎｄ）への給送のためにポンプで移動され、内部ネットワークを介して、圧延台内に収容されているベアリング、ギア、およびその他の関連する構成部品に供給される。同時に、冷却水が、ワークロール（ｗｏｒｋ  ｒｏｌｌ）及び関連するガイドに外部から連続的に供給される。
【０００３】
内部構成部品の大部分、例えば駆動シャフトベアリング、ベベル、及びピニオン・ギアセットなどは、外部環境から実質的に隔離されており、このために、これらの構成部品に供給される潤滑剤は、外部から供給される冷却水及びそれに含まれるほこりや黒皮によって汚染される可能性は少ない。
【０００４】
しかし、その他のある種の構成部品は、汚染の影響を受けやすい。これは、ワークサイドロールシャフトベアリングの場合に特にそうである。このワークサイドロールシャフトベアリングは、ワークロールに直ぐ隣接して配置され、外部から供給される冷却水及びそれに含まれる微粒子からは、複雑なシールアセンブリによって分離されている。シールアセンブリに通常の疲労や摩耗が生じるにつれて、シーリングの完全性が失われ、その結果として、ワークサイドシャフトベアリングに供給される潤滑剤の汚染が生じる。これらの特定のベアリングに供給される潤滑剤は、各圧延台に供給される全ての潤滑剤のうちの約１０〜１５％を占めるに過ぎない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、各圧延台には流出口（ｏｕｔｌｅｔ）が一つのみ設けられていて、そこを通って、その台に供給された全潤滑剤が排出されてシステムの貯蔵タンクに回収される。この構成では、ワークサイドロールシャフトベアリングからの比較的少量の汚染された潤滑剤が、回収される潤滑剤全体に混入し、したがって、これらの回収される潤滑剤全体が汚染される結果となる。これより、汚染微粒子が重力によって沈殿するための適当な休止（ｄｗｅｌｌ）時間を提供するために、大容積の貯蔵タンクが必要とされ、且つ、汚染された水を除去するために、大容量の真空脱水機又は遠心分離機が必要とされる。例として、圧延台が８つある仕上げブロックに対して作用する従来の潤滑システムは、２１０００リットルの貯蔵タンクを２つ、及び９０ｋＷオーダの定格出力を有する真空脱水機又は遠心分離器を２つ必要とする。このタイプ及びサイズの設備は高価であり、動作及び維持にコストがかかる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、個々の圧延台のハウジングの内部が第１及び第２のチャンバに区分されている。外部から供給される冷却水及びそれに含まれる微粒子にさらされやすい少数の構成部品は第２のチャンバ内に位置しており、その他の構成部品はすべて、第１のチャンバ内に位置している。第１及び第２のチャンバは別個に排水され、主貯蔵タンクまで戻る別個の第１及び第２の回収ネットワークにそれぞれ接続されている。より小型の副貯蔵タンクとそれに関連した水分除去ユニットとが第２の回収ネットワークに設けられていて、先に第２のハウジングチャンバ内に位置する構成部品に供給された潤滑剤部分のみから、水分を除去する。水分除去処理を受ける潤滑剤は、システム内を循環している全量のうちの僅かな部分のみであるので、資本消費（ｃａｐｉｔａｌ  ｅｘｐｅｎｄｉｔｕｒｅｓ）及び動作コストの双方において、顕著な節減を実現することができる。例えば、本発明に従った潤滑システムによれば、前述したものと同じ圧延台が８つある仕上げブロックに対して、１００００リットルの主貯蔵タンク１基、３３００リットルの副貯蔵タンク１基、及び１０ｋＷオーダのより低い定格の真空脱水機又は遠心分離器１台で、処理を行うことができる。
【０００７】
本発明のこれら及びその他の特徴並びに効果が、添付の図面を参照して、以下にさらに詳細に説明される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
最初に図１を参照すると、高速仕上げブロックが参照番号１０にて示されている。このブロックは、ギア型増速器（ｓｐｅｅｄ  ｉｎｃｒｅａｓｅｒ）１２を介して駆動モータ１４によって動力を与えられる。
【０００９】
さらに図２、図３、及び図５を参照すると、このブロックは、圧延通過線Ｐの両側に交互に千鳥状に配置された一連の圧延台１６を含んでいる。これらの圧延台は、製品のねじれの無い（ｔｗｉｓｔ  ｆｒｅｅ）圧延を実現するために、交互に９０°だけオフセットされたワークロール１８の片持ち梁状（ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒｅｄ）の対を有している。通過線の各々の側における一連の圧延台は、カップリング２２により相互接続されたラインシャフトセグメント２０によって、お互いに且つ増速器１２に、機械的に結合されている。
【００１０】
各圧延台１６はハウジング２４を含んでおり、このハウジングは、その上端が、内部に突出している開放端カートリッジ体２８を支持する正面プレート２６によって閉じられている。各ハウジング２４の内部では、各々のラインシャフトセグメント２０がベベルギア３０を有し、これが、一対の平行駆動シャフト３４の一つの上にある対向ベベルギア３２とかみ合っている。駆動シャフト３４は連動した（ｉｎｔｅｒｍｅｓｈｅｄ）ギア３６を有しており、これが今度はロールシャフト４０の上の被駆動（ｄｒｉｖｅｎ）ギア３８とかみ合っている。
【００１１】
ロールシャフト４０は、駆動及びワークサイドスリーブベアリング４２、４４にて、回転できるようにジャーナル軸受けされている。スリーブベアリングは偏心スリーブ４６、４８の内部に固定されており、これらの偏心スリーブ４６、４８はカートリッジ体２８において回転可能に支持されている。ロールシャフト４０は、正面プレート２６における開口部を通じて突出しており、ワークロール１８は、ロールシャフトの露出端の上に片持ち梁式に支持されている。
【００１２】
潤滑剤は、フィードライン５２に接続されたフレキシブルホース５０を通じて、各圧延台に供給される。図示されていないが、これらのホース５０が、各圧延台の内部に位置するギア、ベアリング、及びその他の回転可能な構成部品を潤滑させる必要がある箇所に潤滑剤を送るために、ハウジング２４、正面プレート２６、およびカートリッジ体２８に戦略的に配置された通路の内部ネットワークと連通していることが理解されるであろう。
【００１３】
圧延中は、冷却水が連続的にワークロールに噴霧される。シールプレート５４及びシャフトシール５６は、冷却水とそこに含まれるほこり及び黒皮とがハウジング２４の内部に侵入しないように位置している。しかし、先に言及したように、シール５６に通常の摩耗が生じるにつれてその効果は次第に損ねられ、その結果として、冷却水とそこに含まれる微粒子とが最終的には正面プレートを通過して侵入し、ワークサイドスリーブベアリング４４に連続的に供給されている潤滑剤を汚染する。
【００１４】
その他の内部構成部品、例えばギア３６，３８，３０，３２や駆動サイドベアリング４２などは、外部から供給される冷却水からは実質的に隔離されている。これより、これらの構成部品に供給された潤滑剤が汚染される可能性は、もしあるとしても極めて僅かである。
【００１５】
本発明によれば、圧延台ハウジングは、適切に構成された仕切り（隔壁）であるパーティション５８によって第１のチャンバＡ及び第２のチャンバＢに内部で区分されている。冷却水の汚染の影響から比較的保護された（ｉｍｍｕｎｅ）内部構成部品は、第１のチャンバＡの中に配置され、冷却水の汚染にさらされやすいものは第２のチャンバＢに置かれている。チャンバＡ及びＢには、それぞれ別個のドレイン６０及び６２が設けられている。チャンバＢは、正面プレート２６の開口部６４を介して、シールプレート５４の下側と連通している。
【００１６】
図４は、本発明に従った閉ループ加圧（ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ）潤滑システムを描いている。このシステムは、主貯蔵タンク６６、より小型の副貯蔵タンク６８、及び水分除去ユニット７０を含んでおり、このユニット７０は典型的には、当業者に既知のタイプの真空脱水機又は遠心分離器を備えている。
【００１７】
潤滑剤は、主貯蔵タンク６６から各圧延台１６に、フィードライン５２及びフレキシブル分岐ホース５０を介して供給される。ポンプ７２、フィルタ７４及び７６、並びに冷却ユニット７８が、フィードライン５２に沿って位置している。
【００１８】
水分を含まない（ウォーターフリー）潤滑剤は、圧延台からドレイン６０を介して受領され、第１の回収ネットワークによって主貯蔵タンク６６に直接的に回収される。この第１の回収ネットワークは、分岐ライン８０、回収マニホールド８２、及び回収ヘッダ８４を含んでいる。
【００１９】
水分で汚染された潤滑剤は、圧延台からドレイン６２を介して受領され、第２の回収ネットワークによって副貯蔵タンク６８に回収される。この第２の回収ネットワークは、分岐ライン８６、回収マニホールド８８、及び回収ヘッダ９０を含んでいる。水分で汚染された潤滑剤は、副貯蔵タンク６８からライン９２を介して水分除去ユニット７０に向けられ、ここで、汚染水分が除去されて、排出ライン９４を通じて排出される。水分を含まない（ウォーターフリー）潤滑剤は、それからライン９６を介して主貯蔵タンク６６に向けられる。
【００２０】
圧延機に精通した者は、ほこりの侵入（ｄｉｒｔ  ｉｎｇｒｅｓｓ）の主な源（ソース）が、ワークサイドシャフトシールを過ぎて侵入する冷却水の中に含まれるほこりであることを認識するであろう。本発明では、そのほこりと冷却水とが、圧延台内を循環している潤滑剤の本体（バルク）から隔離される。ほこりと水とは、より小型の副貯蔵タンク６８に転流された比較的小容積の潤滑剤から、適切に除去される。これにより、主貯蔵タンク６６の中の潤滑剤の清浄度が向上して、これによって、微粒子状汚染物質が圧延台内の可動構成部品に接触することを防ぐ。その他の効果には、より長い潤滑剤寿命、主貯蔵タンク及び圧延台ハウジング内の凝縮（コンデンセーション；ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ）の減少、並びに、より大型の主貯蔵タンクを清掃する必要頻度の低下が含まれる。
【００２１】
本発明を圧延台仕上げブロックのための潤滑システムに関して説明してきたが、複数の可動構成部品を有して且つその一部のみが外部汚染物質に露出している機械に対して、閉じた潤滑システムが作用しているような他の環境に対する適合性を、当業者は認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の潤滑システムの作用対象になるタイプの高速ロッド仕上げブロックの平面図である。
【図２】高速ロッド仕上げブロックの線２−２に沿った拡大断面図である。
【図３】圧延台の一つの上側部分を通じた、さらに拡大された断面図である。
【図４】潤滑システムのダイアグラム図である。
【図５】各圧延台のロールシャフトを駆動するために使用される典型的な４ギアクラスタのダイアグラム図である。
【符号の説明】
１６  圧延台、１８  ワークロール、２０  ラインシャフトセグメント、２４ハウジング、２６  正面プレート、３０  ベベルギア、３２  対向ベベルギア、３４  平行駆動シャフト、５０  フレキシブルホース、５２  フィードライン、５４  シールプレート、５８  パーティション、６０，６２  ドレイン、６６主貯蔵タンク、６８  副貯蔵タンク、７０  水分除去ユニット、８０，８６  分岐ライン、Ｐ  圧延通過線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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