(57)【要約】【課題】漏れが生じないようなシールエンドプレートを提供する。【解決手段】シールエンドプレート４４は回転ミルにおける水平ロール２のネックを取り囲むような構成および寸法とされ、フレキシブルなネックシール２８を取り囲む位置でチョック１８に固定される環状のプレートボディ部４５を備える。プレートボディ部４５は、その外側から軸方向に延びる肩部４８ａ，４８ｂを有し、肩部から剛性フランジ４６がラジアル方向に延びる。少なくとも１つの窪みが肩部と剛性フランジ４６との接合部に設けられ、排出経路が窪みからプレートボディ部４５の外側の油ため２２に至る。排出経路は、シールエンドプレート４４を二分する水平基準面および垂直基準面から角度的に離されて間隔をおいたゾーン内に設けられる。【選択図】図１
2004243412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ミルにおける水平ロールのネックを取り囲む構成および寸法を有するシールエンドプレートであって、
環状のボディ部と、
前記ボディ部の外側から軸方向に延びる肩部と、
前記肩部内に設けられる少なくとも１つの窪みと、
前記窪みから前記ボディ部の外側に導かれ、前記シールエンドプレートをそれぞれ二分する水平基準面および垂直基準面のそれぞれから角度的に離されて間隔をおいたゾーン内に配置される排出経路と、
を備えることを特徴とするシールエンドプレート。
【請求項２】
前記ボディ部の前記肩部における接合部からラジアル方向に内側に向かって延びるフランジをさらに備え、前記窪みが前記接合部に配置されることを特徴とする請求項１記載のシールエンドプレート。
【請求項３】
前記ゾーンは、前記水平基準面から下方に略１５°〜３５°の範囲で角度的に離されて間隔をおいたゾーンであることを特徴とする請求項１または２記載のシールエンドプレート。
【請求項４】
前記排出経路は、前記水平基準面から下方に略２５°の角度で配置されることを特徴とする請求項３記載のシールエンドプレート。
【請求項５】
前記窪みは複数の窪みであって、前記垂直基準面を挟む両側の領域内にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１または２記載のシールエンドプレート。
【請求項６】
回転ミルにおける水平ロールのネックを回転可能に支持するタイプの油膜軸受のために用いられる環状のシールエンドプレートであって、
シールエンドプレートが用いられる前記軸受は、
ロールのネックに固定され、ネックと共に回転するスリーブと、
チョック内に固定されるブッシュであって、そのブッシュと前記スリーブとの間で流体力学的に維持される油膜上での回転のために前記スリーブをジャーナル軸受けするブッシュと、
前記スリーブに隣接する位置でロールのネックを取り囲み、ロールのネックと共に回転可能なフレキシブルシールであって、ラジアル方向に外側に向かって延びる弾力的なフランジを有するフレキシブルシールと、
を含み、
前記シールエンドプレートは、
前記フレキシブルシールを取り囲む位置で前記チョックに固定されるように適合された環状のボディ部であって、そのボディ部と前記チョックとの協働により、前記スリーブと前記ブッシュとの間から出て来る油を収容するための油だめを規定するように構成されるボディ部と、
前記環状のボディ部から軸方向に延び、前記弾力的なフランジとの接触によりシーリング界面を形成するように構成される肩部と、
前記環状のボディ部の前記肩部の接合部からラジアル方向に内側に向かって延び、前記肩部との協働により、前記シーリング界面を超えた油の漏れを軸方向に行かないように保持する剛性フランジと、
前記接合部において前記環状のボディ部内に設けられる窪みであって、前記保持された油の漏れを重力により受け止めるように配置される窪みと、
前記環状ボディ部内に設けられ、前記受け止められた油の漏れを前記油だめに戻すために前記窪みから前記油だめに至る排出経路と、
を備え、
前記窪みは、前記シールエンドプレートをそれぞれ二分する水平基準面および垂直基準面のそれぞれから角度的に離されて間隔をおいたゾーン内であって、前記シールエンドプレートが水平基準面および垂直基準面により４半分に分割される領域の中で、水平基準面より下方の４半分の領域に配置されることを特徴とするシールエンドプレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には回転ミルにおける水平ロールのネックを回転可能なように支持するための油膜軸受に用いられるシールエンドプレートに関し、特にそのような軸受のシールアセンブリの集積された部品として用いるための改良されたシールエンドプレートに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的なシールアセンブリは、例えばシモンズらの特許文献１、サルターらの特許文献２、およびイニスらの特許文献３において開示されている。
【０００３】
これらのシールアセンブリでは、フレキシブルなネックシールがロールネックに設けられロールネックと共に回転する。シールエンドプレートは、ネックシールを取り囲み、ネックシールに対し相対的に固定される。弾力的な内側のフランジおよび外側のフランジがネックシールからラジアル方向に外に向かって突出し、シールエンドプレートにおけるラジアル方向に内に向かって突出する剛性フランジをまたぐ。ネックシールの外側のフランジはシールエンドプレートの外側の肩部と協働して接触シーリーングにより軸受内の油を保持し、ネックシールの内側のシールフランジはシールエンドプレートの内側の肩部と協働してシーリング界面を形成し接触シーリングにより冷却水が軸受内に浸透することを防ぐ。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５，４７８，０９０号明細書
【特許文献２】米国特許第４，４５５，８５６号明細書
【特許文献３】米国特許第４，３８９，０５３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ネックシールのフランジが長期使用により摩耗し始めると、ついには油が外側ネックシールのフランジの下方に浸透してしまうかもしれない。するとその後、油は回転するネックシールによりシールエンドプレートの周りを引きずられ、ついにはシールエンドプレートの剛性フランジを越えて漏れ、軸受からリークする。本発明の目的は、かかる従来技術の課題を解決し、上記リークを防止するシールエンドプレートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るシールエンドプレートは、回転ミルにおける水平ロールのネックを取り囲む構成および寸法を有するシールエンドプレートであって、環状のボディ部と、前記ボディ部の外側から軸方向に延びる肩部と、前記肩部内に設けられる少なくとも１つの窪みと、前記窪みから前記ボディ部の外側に導かれ、前記シールエンドプレートをそれぞれ二分する水平基準面および垂直基準面のそれぞれから角度的に離されて間隔をおいたゾーン内に配置される排出経路と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るシールエンドプレートは、前記ボディ部の前記肩部における接合部からラジアル方向に内側に向かって延びるフランジをさらに備え、前記窪みが前記接合部に配置されることが好ましい。
【０００８】
また、前記ゾーンは、前記水平基準面から下方に略１５°〜３５°の範囲で角度的に離されて間隔をおいたゾーンであることが好ましい。また、前記排出経路は、前記水平基準面から下方に略２５°の角度で配置されることが好ましい。また、前記窪みは複数の窪みであって、前記垂直基準面の両側の領域内にそれぞれ配置されることが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係るシールエンドプレートは、回転ミルにおける水平ロールのネックを回転可能に支持するタイプの油膜軸受のために用いられる環状のシールエンドプレートであって、シールエンドプレートが用いられる前記軸受は、ロールのネックに固定され、ネックと共に回転するスリーブと、チョック内に固定されるブッシュであって、そのブッシュと前記スリーブとの間で流体力学的に維持される油膜上での回転のために前記スリーブをジャーナル軸受けするブッシュと、前記スリーブに隣接する位置でロールのネックを取り囲み、ロールのネックと共に回転可能なフレキシブルシールであって、ラジアル方向に外側に向かって延びる弾力的なフランジを有するフレキシブルシールと、を含み、前記シールエンドプレートは、前記フレキシブルシールを取り囲む位置で前記チョックに固定されるように適合された環状のボディ部であって、そのボディ部と前記チョックとの協働により、前記スリーブと前記ブッシュとの間から出て来る油を収容するための油だめを規定するように構成されるボディ部と、前記環状のボディ部から軸方向に延び、前記弾力的なフランジとの接触によりシーリング界面を形成するように構成される肩部と、前記環状のボディ部の前記肩部における接合部からラジアル方向に内側に向かって延び、前記肩部との協働により、前記シーリング界面を超えた油の漏れを軸方向に行かないように保持する剛性フランジと、前記接合部において前記環状のボディ部内に設けられる窪みであって、保持された油の漏れを重力により受け止めるように配置される窪みと、前記環状ボディ部内に設けられ、前記受け止められた油の漏れを前記油だめに戻すために前記窪みから前記油だめに至る排出経路と、を備え、前記窪みは、前記シールエンドプレートをそれぞれ二分する水平基準面および垂直基準面のそれぞれから角度的に離されて間隔をおいたゾーン内であって、前記シールエンドプレートが水平基準面および垂直基準面により４半分に分割される領域の中で、水平基準面より下方の４半分の領域に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、ネックシールの外側フランジの下方に浸みだす油をトラップするのに適した位置に配置される窪みを有するシールエンドプレートを提供することにより上記リークを起こさないように防止するものである。ミルの潤滑システムの再循環のために、排出通路が設けられ、トラップされた油を窪みから軸受油だめに戻す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のこれらのおよび他の特徴ならびに利点を添付の図面を用いてより詳細に記述する。図１において、端面４を有するロール２、および先細り中間部分６とそれに続くさらに徐々に先細になった端部８を備えるロールネックとが示されている。スリーブ１０はロールネックの先細の端部８上に載置され、従来の手段（図示せず）によりロールネックに対し共に回転するように固定される。スリーブ１０は、チョック１８により止められている固定ブッシュ１６の内側軸受面１４内での回転のためにジャーナル軸受けされる外部軸受面１２を有する。スリーブ１０は、ロール２およびロールネックと共に回転し、一方チョック１８およびブッシュ１６は静止状態を保つ。油は、軸受荷重ゾーンにおけるスリーブ１０の軸受面１２とブッシュ１６の軸受面１４との間で流体力学的に維持される膜のために、十分な流速でもって連続供給される。チョック１８の軸方向延長部２０は、後述するシールエンドプレート４４と協働して、軸受面１２、１４の間から出て来る油を連続的に収集する油だめ２２を形成する。油は、油だめ２２から適当なパイプ連絡（図示せず）を介して排出され、ミルの潤滑システムにおいて再循環される。
【００１２】
いわゆる「湿式」ロール方式においては、冷却水がロール２の上から連続的にかけられてその端面４から流れ落ちる。水をロール２から外に放り出す傾向のある遠心力にもかかわらず、いくらかの水はロールネックに沿って軸受方向に進もうとする。シールアセンブリ２６、およびシールアセンブリ２６の一部を形成するフレキシブルなネックシール２８の目的は、冷却水が軸受油に到達し、その油を汚染しないようにすると同時に、軸受からの油の損失を防ぐことにある。
【００１３】
ネックシール２８は、スリーブ１０に隣接する位置でロールネックを取り囲む。また、ネックシール２８は、ロールネックの先細り中間部分６と協働してシーリング界面を形成し接触シーリングするリップ３２ａ、３２ｂを備えるフレキシブルな環状のシールボディ部３０を含む。ネックシール２８は、適当な弾力を有するゴム状の材料で成形される。好ましくは、シールボディ部３０は内部的に強化されることがよく、例えば、米国特許第３，３３０，５６７号明細書において記述されているように、コイルばねおよび鋼製のケーブル３６の組み合わせを埋設してもよい。
【００１４】
シールボディ部３０は、ネックシール２８が図１に示す載置位置にある場合に、ロール２の回転軸と平行となる円筒形の外表面３８を有する。一対の弾力的な内側フランジ４０ａおよび外側フランジ４０ｂは、円筒形外表面３８と一体で、かつ円筒形外表面３８の互いに反対側の端部においてシールボディ部３０からラジアル方向に外側に向かって延びる。弾力的フランジ４０ａ、４０ｂには、互いに背反して向きあう傾むきを有するリップ４２ａ、４２ｂが備えられると好都合である。
【００１５】
本発明によれば、シールアセンブリ２６はまた剛体のシールエンドプレート４４を含み、シールエンドプレート４４は、フレキシブルなネックシールを取り囲む位置でチョック１８の軸方向の延長部２０に固定される、環状のプレートボディ部４５を有する。また、シールエンドプレート４４は、ロール２の回転軸と垂直なラジアル方向に内側に向かって延びる剛性のフランジ４６を有する。剛性フランジ４６の内側端部は、フレキシブルなシールボディ部３０の円筒形外表面３８からラジアル方向に離れて配置される。シールエンドプレート４４はさらに、剛性フランジ４６のところから軸方向に互いに反対向きに延びる内側の肩部４８ａおよび外側の肩部４８ｂを含む。肩部４８ａ、４８ｂは、ネックシール２８の弾力的フランジ４０ａ、４０ｂを囲み、その傾むきを有するリップ４２ａ、４２ｂと協働してシーリング界面を形成し接触シーリングを行うように配置される。
【００１６】
シールアセンブリ２６は、ロール２の端面４と嵌合する弾力的なボタン５２を必要に応じて有する内側シールリング５０をさらに含む。内側シールリング５０の内側端部５４はフレキシブルなシールボディ部３０と接触し、弾力的な水ガード５６が内側シールリング５０を取り囲む。
【００１７】
回転動作中、内側シールリング５０、フレキシブルなネックシール２８およびスリーブ１０はロール２およびロールネックと共に回転する。水ガード５６、シールエンドプレート４４、チョック１８およびブッシュ１６は静止したままである。
【００１８】
外部から供給される冷却材のほとんどは、水ガード５６により軸受内部から遠く曲げられるであろう。水ガード５６を越えて浸透するのに成功した冷却材は、シールエンドプレート４４と内側シールリング５０との間に形成されたラビリンス（迷路）に捉えられ、かわされるであろう。最終的なブロックは、ネックシール２８の内側の弾力的フランジ４０ａのリップ４２ａと、シールエンドプレート４４の内側の肩部４８ａとの協働により形成されるシーリング界面の接触シーリングにより提供される。潤滑油は、スリーブ１０の軸受面１２とブッシュ１６の軸受面１４との間を絶えず流れる。この油のほとんどがネックシール２８の回転する油きり６０により戻され、チョック１８とシールエンドプレート４４とで規定される油だめ２２に誘導されるであろう。
【００１９】
油きり６０を通過するのに成功した油は、ネックシール２８の外側の弾力的フランジ４０ｂのリップ４２ｂと、シールエンドプレート４４の外側の肩部４８ｂとの協働により形成されるシーリング界面の接触シーリングにより戻されるであろう。しかしながら、リップ４２ｂが摩耗するにつれ、ついには油が、ネックシール２８の外側の弾力的フランジ４０ｂとシールエンドプレート４４の剛性フランジ４６との間の環状空間６２内に浸透するのに成功するかもしれない。空間６２内の油は、回転するネックシール２８によりシールエンドプレート４４の周りにひきずられるであろう。従来のシールアセンブリでは、この油が剛性フランジ４６の周囲から漏れ、ついには軸受からリークする。
【００２０】
本発明によれば、さらに図２〜４を参照することにより最もよくわかるように、シールエンドプレート４４のプレートボディ部４５に、外側の肩部４８ｂと剛性フランジ４６との接合部に配置された少なくとも１つの、好ましくは２つの窪み６４がさらに備えられる。この窪み６４は、下方に傾斜した排出経路６６と連通し、この排出経路６６は油を油だめ２２に戻るように導く。窪み６４および排出経路６６は、シールエンドプレート４４をそれぞれ二分する水平基準面ＰHおよび垂直基準面ＰVからそれぞれ角度的に離されて間隔をおいたゾーンＺ内に配置される。水平基準面ＰHおよび垂直基準面ＰVは、ロール２およびロールのネックの長手軸において交差する。２つの窪み６４が配置されるときは、図２に示すように、シールエンドプレート４４が水平基準面ＰHおよび垂直基準面ＰVにより４半分に分割される領域の中で、水平基準面ＰHより下の２つの４半分領域のそれぞれに配置される。好ましくは、ゾーンＺは、水平基準面ＰHから下方に１５°〜３５°の範囲で角度的に離され、排出経路６６の最適位置は、これらの境界から大体中間、すなわちＰH面から下方に略２５°の角度のところがよい。
【００２１】
この配置を用いると、漏れて空間６２に入り込んだ油は、肩部４８ｂと剛性フランジ４６の協働により軸方向に行かないように受け止められ、そして窪み６４に取り込まれ、排出経路６６を介して油だめ２２に戻される。窪み６４およびそれらの各々の排出経路６６は、重力により油が受け止められて回収されるのに適するように配置され、万一油だめ２２が溢れても、逆流出のリスクが生じない。
【００２２】
本発明の原理の適用を説明するために本発明の特定の態様を示し詳細に記述してきたが、本発明はそのような原理の範囲内であれば実現可能であることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る実施の形態におけるシールエンドプレートを適用するシールアセンブリの断面図である。
【図２】図１に示すシールエンドプレートの外側の正面図である。
【図３】図２の丸で囲んだ領域の拡大部分分離図である。
【図４】図３の線４−４についての拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
２  ロール、１０  スリーブ、１２，１４  軸受面、１６  ブッシュ、１８  チョック、２２  油だめ、２６  シールアセンブリ  ２８  フレキシブルなネックシール、３０  シールボディ部、３２ａ，３２ｂ，４２ａ，４２ｂ  リップ、４０ａ，４０ｂ  弾力的なフランジ、４４  シールエンドプレート、４５  プレートボディ部、４６  剛性のフランジ、４８ａ，４８ｂ  肩部、５０  シールリング、６４  窪み、６６  排出通路。
【図１】
2004243412.tif 000003
【図２】
2004243412.tif 000004
【図３】
2004243412.tif 000005
【図４】
2004243412.tif 000006