(57)【要約】【課題】摩擦係数が低く、レベラーバックアップロールのトルク上昇を招くことがなく、またシール性能に優れ、安価なレベラーバックアップロール用密封装置を提供する。【解決手段】弾性材料からなり、外表面１０ａの硬さが内部１０ｂの硬さよりも高いことを特徴とするレベラーバックアップロール用密封装置１０。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性材料からなり、外表面の硬さが内部の硬さよりも高いことを特徴とするレベラーバックアップロール用密封装置。
【請求項２】
内部が加硫成形してなるニトリルゴムからなり、外表面に前記ニトリルゴムを表面処理してなる硬質層が形成されていることを特徴とする請求項１記載のレベラーバックアップロール用密封装置。
【請求項３】
外表面の硬さがＪＩＳデュロメーターＡによる硬さで６５〜８０の範囲、内部の硬さがＪＩＳデュロメーターＡによる硬さで５５〜７０の範囲であることを特徴とする請求項１または２記載のレベラーバックアップロール用密封装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レベラーバックアップロールに使用される弾性材料からなる密封装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄鋼材製造設備等において薄板の矯正を行うレベラーバックアップロールは、例えば図２に示すように、ロール軸１に外嵌した円筒形の外筒部材２を、ころ軸受３により回転自在に支持したものである。また、ころ軸受３の外側には、シールワッシャ４とスラストリング５と弾性シール１０とから構成されるシール手段が設けられている。
【０００３】
図３に拡大して示すように、シールワッシャ４は断面コ字状に形成され、外径部の円筒状部分が外筒部材２の内周に嵌合される。また、スラストリング５は断面Ｌ字状に形成され、内径部となる円筒状部分がロール軸１の外周に嵌合される。また、弾性シール１０はゴム等の弾性材料からなり、シールワッシャ４に向かって斜めに延びて先端部がシールワッシャ４に当接するリップ部１１と、スラストリング５に係合する厚肉の基部１２とからなり、断面略Ｖ字状に形成されている。
【０００４】
ところで、レベラーバックアップロールでは、薄板の矯正に際して、回転力（トルク）は薄板からの伝達力となる。そのため、レベラーバックアップロールのトルクが重いと、外筒部材２の外表面にフラット面が生じて、それが薄板に転写されることがあり、製品品質を低下させる原因の一つになっている。
【０００５】
また、レベラーバックアップロールのトルクは、弾性シール１０のリップ部１１との接触面圧に影響を受けるため、従来では、トルクを下げる目的で、リップ部１１の締め代を少なくして接触面圧を下げたり、摩擦係数の小さい材料（例えば、フッ素ゴム）を使用する等の対策が採られている。
【０００６】
しかし、締め代を少なくすると、シール性能が低下して圧延水が内部に侵入したり、内部からの潤滑剤が漏れ出て薄板に付着し、不良を起こすことがある。また、フッ素ゴムは高価であることから、コスト増を招くという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、摩擦係数が小さく、レベラーバックアップロールのトルク上昇を招くことがなく、またシール性能に優れ、安価なレベラーバックアップロール用密封装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、弾性材料からなり、外表面の硬さが内部の硬さよりも高いことを特徴とするレベラーバックアップロール用密封装置を提供する。
【０００９】
本発明のレベラーバックアップロール用密封装置は、内部が軟質であることからリップ部の追従性が高く、シール性能に優れる。また、外表面が硬質であることから摩擦係数が小さく、レベラーバックアップロールのトルク上昇を招くこともない。また、弾性材料に安価なニトリルゴムを用いることができ、コスト上昇を招くことがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のレベラーバックアップロール用密封装置に関してより詳細に説明する。尚、本発明のレベラーバックアップロール用密封装置は、図２及び図３に示した弾性シール１０に相当するものであり、以降の説明では弾性シール１０という。
【００１１】
本発明の弾性シール１０は、その形状は特に制限されるものではなく、例えば図２及び図３に示した弾性シール１０と同様の形状とすることができる。即ち、図１に示すように、厚肉に形成された基部１２の底部近傍から斜め上方に延びるリップ部１２とからなる断面略Ｖ字状で、円環状とすることができる。
【００１２】
弾性シール１０は、安価なニトリルゴムを用い、上記の形状を加硫して成形し、更にその外表面を化成処理あるいは空熱処理等により表面処理して得られる。その結果、内部１０ｂが軟質の加硫ニトリルゴムのままで、外表面１０ａがその硬質層となる。
【００１３】
尚、ニトリルゴムにおけるアクリロニトリルとブタジエンとの配合比は特に制限されない。また、加硫は、ＪＩＳデュロメーターＡによる硬さで５５〜７０の範囲となるようにすることが好ましい。前記硬さが５５未満では軟質すぎて形状保持が困難になり、一方７０を超える場合はリップ部１１の追従性が悪くなるおそれがある。
【００１４】
化成処理は、例えば、ニトリルゴムの加硫成形体を過酸化物の分解に伴う、酸素の働きによる架橋結合の生成で硬化を生じさせることができる。
【００１５】
また、空熱処理は、例えば、ニトリルゴムの加硫成形体を高温で短時間の処理で、表面近傍の老化防止剤を揮発させ、硬化を生じさせることができる。
【００１６】
上記の化成処理または空熱処理により、外表面１０ａの硬さを内部１０ｂの硬さよりも高くするが、その際、ＪＩＳデュロメーターＡによる硬さで６５〜８０の範囲とすることが好ましい。前記硬さが６５未満では摩擦係数の低下が十分ではなく、一方８０を越える場合は摩擦係数を低下させる点では好ましいが、リップ部１１の追従性が悪くなるおそれがある。尚、この外表面１０ａの硬質層の厚さは特に制限されるものではないが、寿命等を考慮すると０．０３〜０．１程度とすることが適当である。
【００１７】
以上のように、本発明の弾性シール１０は、適度の柔軟性と低摩擦性とを兼ね備えたものとなる。
【００１８】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。
【００１９】
ニトリルゴムを用い、図３に示す形状及び寸法（Ｄ，Ｌを表１に記載）で、かつ表面に硬化層を形成した弾性シール（本発明品：Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）及び硬化層の無い弾性シール（従来品：Ｎｏ．７〜Ｎｏ．１２）を作製した。そして、各弾性シールについて、図４に示す試験装置を用いて起動トルクを測定した。結果を表１に示す。
【００２０】
尚、図示される試験装置において、弾性シール１０はスラストリングに相当する固定部材２０に装着され、軸受３０の外輪に固定された基台４０に固定される。また、シャフト５０には円板６０（直径６５ｍｍ）が固定されており、この円板６０の平面部６０ａが弾性シール１０のリップ部１１と当接する。そして、円板６０を回転させ、そのときの起動トルクを測定した。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
表１からもわかるように、本発明の弾性シールは従来のシールに比べて低トルクである。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、摩擦係数が小さく、レベラーバックアップロールのトルク上昇を招くことがなく、またシール性能に優れ、安価なレベラーバックアップロール用密封装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレベラーバックアップロール用密封装置（弾性シール）を示す断面図である。
【図２】レベラーバックアップロールの一例を示す半断面図である。
【図３】図２のレベラーバックアップロールのシール手段を示す拡大断面図である。
【図４】実施例において、起動トルクの測定に用いた測定装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１　ロール軸
２　外筒部材
３　ころ軸受
４　シールワッシャ
５　スラストリング
１０　弾性シール（密封装置）
１０ａ　外表面
１０ｂ　内部
１１　リップ部
１２　基部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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