特許 6407169 圧延機用のシールアセンブリ及びネックシール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6407169

(24)【登録日】2018年9月28日

(45)【発行日】2018年10月17日

(54)【発明の名称】圧延機用のシールアセンブリ及びネックシール

(51)【国際特許分類】

   B21B 31/07 20060101AFI20181004BHJP

【ＦＩ】

   B21B31/07 F

   B21B31/07 E

【請求項の数】5

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2015-555202(P2015-555202)

(86)(22)【出願日】2014年1月20日

(65)【公表番号】特表2016-504201(P2016-504201A)

(43)【公表日】2016年2月12日

(86)【国際出願番号】US2014012168

(87)【国際公開番号】WO2014116531

(87)【国際公開日】20140731

【審査請求日】2016年10月14日

(31)【優先権主張番号】61/756,506

(32)【優先日】2013年1月25日

(33)【優先権主張国】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】316012658

【氏名又は名称】プライメタルズ テクノロジーズ ユーエスエー エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】Ｐｒｉｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＵＳＡ ＬＬＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】エリック エル． ジョハンソン

(72)【発明者】

【氏名】アール エス． ウィンズロー ジュニア

(72)【発明者】

【氏名】マシュー ディー． パルフレマン

(72)【発明者】

【氏名】トマス シー． ウォイトコウスキー ジュニア

(72)【発明者】

【氏名】ピーター エヌ． オズグッド

【審査官】 河口 展明

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１１／１３９４７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭５３−００９９５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５１６４７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｂ ３１／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧延機におけるロール（１０）を回転支持している油膜軸受に用いるためのシールアセンブリであって、
前記ロールは、前記ロールの端面（１２）から、スリーブ（１８）内に収容された減径端部区分（１６）まで先細りになっている中間区分（１４）を有するネックを備え、前記スリーブは、前記ネックに対して位置固定されていて、かつチョック（２２）内に収容されたブッシュ（２０）内で回転するように軸支されており、
当該シールアセンブリは、前記ロールと一緒に、前記チョックに固定された円形のシールエンドプレート（３６ａ）の内側で回転するように、前記ネックの中間区分（１４）に取り付けられたシール（２４ａ）を備え、前記シールエンドプレート（３６ａ）は、環状の内側のシール面（３２ａ）及び外側のシール面（３４ａ）を形成する段付きの内側部分を有している、シールアセンブリにおいて、
前記外側のシール面（３４ａ）は、前記内側のシール面（３２ａ）の直径よりも大きな直径を有し、前記シール（２４ａ）は、前記内側のシール面（３２ａ）に接触する半径方向に突出している内側のフランジ（２６ａ）と、前記外側のシール面（３４ａ）に接触する半径方向に突出している外側のフランジ（２８ａ）とを有し、
前記内側のシール面（３２ａ）と前記外側のシール面（３４ａ）とは、環状の堰止め面（３７ａ）により互いに連結されており、
前記内側のシール面（３２ａ）は、前記堰止め面（３７ａ）の、前記半径方向における内側の端縁から前記ロールの回転軸線に対して平行に延在していることを特徴とする、シールアセンブリ。

【請求項2】

前記内側のシール面及び前記外側のシール面は、前記ロールの回転軸線に対して平行である、請求項１記載のシールアセンブリ。

【請求項3】

前記堰止め面は、前記ロールの前記回転軸線に対して垂直である、請求項１又は２記載のシールアセンブリ。

【請求項4】

圧延機におけるロール（１０）のネック（１４）を回転支持するように構成されかつ配置された油膜軸受用のシールアセンブリであって、
当該シールアセンブリは、位置固定の円形のシールエンドプレート（３６ａ）を備え、該シールエンドプレート（３６ａ）は、前記ネック（１４）に該ネック（１４）と一緒に回転するように取り付けられたシール（２４ａ）を包囲しており、前記シールエンドプレート（３６ａ）は、内側のシール面（３２ａ）及び外側のシール面（３４ａ）を形成する段付きの内側部分を有している、シールアセンブリにおいて、
前記外側のシール面（３４ａ）は、前記内側のシール面（３２ａ）の直径よりも大きな直径を有し、前記シール（２４ａ）は、前記内側のシール面（３２ａ）に接触するように構成されかつ寸法決めされた半径方向に突出している内側のフランジ（２６ａ）と、前記外側のシール面（３４ａ）に接触するように構成されかつ寸法決めされた半径方向に突出している外側のフランジ（２８ａ）とを有し、
前記内側のシール面（３２ａ）と前記外側のシール面（３４ａ）との間で延在している堰止め面（３７ａ）を更に備え、
前記内側のシール面（３２ａ）は、前記堰止め面（３７ａ）の、前記半径方向における内側の端縁から前記ロールの回転軸線に対して平行に延在していることを特徴とする、シールアセンブリ。

【請求項5】

前記内側のシール面（３２ａ）及び前記外側のシール面（３４ａ）は、前記ロール（１０）の回転軸線に対して平行であり、前記堰止め面（３７ａ）は、前記回転軸線に対して垂直である、請求項４記載のシールアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年１月２５日に出願された米国特許出願第６１／７５６５０６号に基づく優先権を主張し、その全ての内容及び要旨は、引用することにより本出願に援用される。

【0002】

背景
１．発明の技術分野
本発明の態様は、概して、請求項１及び５の前段部に記載の、軸受に利用するための柔軟なシールの使用、並びに油膜軸受技術を用いる圧延機に使用されるシールアセンブリに関する。本発明の態様は、特に、汚染物の侵入及びそのような軸受からの油漏れを阻止する、請求項８の前段部に記載のシールアセンブリ及びネックシールの改善に関する。

【0003】

２．関連技術の説明
図１に関して、公知の油膜軸受アセンブリが図示されている。この油膜軸受アセンブリは、ロール１０を含む。ロール１０は、端面１２と、先細りにされたネック部分１４とを有し、ネック部分１４は、スリーブ１８により包囲された、先細りにされた減径部分１６へと続いている。スリーブ１８は、キー又は別の装置（図示されていない）によりロール１０に固定されており、ロールスタンドチョック２２により収容されかつロールスタンドチョック２２に対して相対的に位置固定されたブッシュ２０の内側で回転する。

【0004】

柔軟なネックシール２４は、先細りにされたロール区分１４に、これと一緒に回転するように取り付けられている。シール２４は、円形のボディを有し、スリーブ１８とロール先細り部分１４との間の位置に保持されている。

【0005】

内側及び外側のフランジ２６，２８は、シールボディから半径方向外方へ突出している。ここで使用されるとき、用語「内側」は、ロール端面１２に最も近いコンポーネントを意味し、用語「外側」は、ブッシュ２０及びチョック２２に最も近いコンポーネントを意味する。フィンガ３０は、チョック２２に向かって斜めに突出している。

【0006】

内側及び外側のフランジ２６，２８は、シールエンドプレート３６の環状の内側及び外側のシール面３２，３４に接触するように配置された、互いに反対に向けられたリップシールを備える。シールエンドプレートは、溜め３８を形成するようにチョック２２に固定されていて、かつチョック２２と協働している。シールエンドプレート３６の環状のシール面３２，３４は、機械的な堰止め部として働く、内方へ突出している円形のフランジ３７により分けられている。シール内側リング４０及び冷却液ガード４２は、シールアセンブリを完成させる。

【0007】

運転中、ロール１０、ネックシール２４、シール内側リング４０及びスリーブ１８は、一緒に回転し、これに対してブッシュ２０、チョック２２、シールエンドプレート３６及び冷却液ガード４２は、静止したままである。油は、スリーブ１８とブッシュ２０との間に供給されている。この油は、溜め３８に集めるためにスリーブ１８とブッシュ２０との間に現れる前に、軸受荷重域において潤滑薄膜になっている。

【0008】

フィンガ３０及び外側のフランジ２８は、軸受に油を留めるように働く。これに対して、冷却液ガード４２、内側のシールリング４０及び内側のフランジ２６は、軸受への外部の汚染物の侵入を排除するように働く。

【0009】

概要
簡潔に述べると、本発明の態様は、請求項１、５及び８に記載の、改善されたシールアセンブリ及びネックシールに関する。例示的な態様によれば、図１において記載された従来慣用のシール及びシールアセンブリと比べて、本発明のシール及びシールエンドプレートは、減少された幅を有し、これにより、ロール胴体の幅を増加すること、又は、ロールスタンド耐荷重を改善するために同一のロールスタンド内で代わりの軸受ジオメトリを用いることが可能になる。

【0010】

シール及びシールエンドプレートの幅の減少は、内側及び外側のシール面を形成した段付き内側部分に置き換えて、従来慣用のシールプレートのフランジ３７を省略することにより、可能とされている。その場合、外側のシール面は内側のシール面の直径よりも大きな直径を有し、両シール面は環状の堰止め面により互いに連結されている。これに応じて、シールは、内側のシールフランジの外径よりも大きな外径を有する外側のシールフランジを提供するように変更されている。

【0011】

本発明のこれらの特徴及び別の特徴並びに利点を、以下に、従属請求項として提示するとともに付属の図面に関して更に詳しく説明する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】従来慣用の油膜軸受アセンブリの部分横断面図である。

【図2】本発明の例示的な態様による油膜軸受アセンブリ及びシールの部分横断面図である。

【0013】

詳細な説明
本発明の実施の態様、原理及び特徴の理解を容易にするために、本発明の実施の態様、原理及び特徴を、例示的な実施の態様に関して以下に説明する。特に、本発明の実施の態様、原理及び特徴を、圧延機に設けられる油膜軸受用のシールアセンブリ及びネックシールに関して記載する。

【0014】

様々な実施の態様を形成する、以下に説明される構成要素及び材料は、説明するためのものであり、限定するものではない。ここに記載される材料及び構成要素と同一の又は同様の機能を行う多くの適切な構成要素及び材料は、本発明の実施の態様の範囲に含まれるものとする。

【0015】

図２は、本発明の例示的な実施の態様による油膜軸受アセンブリ及びネックシールを示している。シールエンドプレート３６ａは、環状の堰止め面３７ａにより連結された、内側及び外側の環状のシール面３２ａ，３４ａを形成した段付き内側部分を持つように、変更されている。外側のシール面３４ａの直径は、内側のシール面３２ａの直径よりも大きい。両シール面３２ａ，３４ａは、好適には、ロール１０の回転軸線「Ａ」に対して平行であり、この場合、堰止め面３７ａは、好適にはこの軸線Ａに対して垂直である。

【0016】

ネックシール２４ａは、これに応じて、内側のフランジ２６ａの外径よりも大きな外側のフランジ２８ａの外径を持つように、変更されている。

【0017】

ネックシール２４ａ及びシールエンドプレート３６ａのこのように変更されたジオメトリは、従来慣用のシールエンドプレート３６のフランジ３７の省略を可能にし、ひいては、ネックシール及びシールエンドプレートの両方の幅が好適に減少されることを可能にする。

【0018】

この構造の多くの利点が存在する。例えば、その限りではないが、任意の順序で、第１に、ネックシール及びシールエンドプレートの減少された幅により、同一の圧延機スタンドにおいてロール１０の幅の潜在的な増加（図２の「Ｌ」参照）が可能となり、圧延機使用者に対する明らかなメリットとなる。第２に、択一的に、標準的なロール幅を維持し、シール及びシールエンドプレートの減少した幅を、ロールスタンドの耐荷重を改善するように設計された、同一の圧延機スタンド内の代替の軸受ジオメトリのために利用することができる。第３に、変更されたシールアセンブリは、シールコンポーネントの製造及び組立を簡単化する。

【0019】

本発明の実施の態様は、例示的な形で説明されているが、当業者にとって、以下の請求項で明らかなように、本発明及び本発明の等価物の思想及び範囲から逸脱することなく、本発明において多くの改良、追加及び削除が可能である。

【図1】

【図2】