JP2000504381A - カレンダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 開示されたのは、縦型積層された連係ロールでなり、それらが、各個に制御された電動機で駆動されているカレンダ装置である。その制御装置は、ロールに対して水平方向に働きロールベアリング内で測定される力を小さくするように、各個のロールに供給動力を分配する。これにより、より細いロールの使用が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 カレンダ装置 発明の詳細な説明 この発明は、ウエブ製品、特に紙ウエブを、例えば表面平滑化処理するための カレンダ装置に関する。 請求の範囲第１項の前提部分に記載されている特徴を有するカレンダ装置は、 ＤＥ−Ｕ−２９５０４０３４号明細書に開示されている。このカレンダ装置にお いては、ロールスタック中の中間ロールが、常時駆動されていてウエブ製品との 摩擦的手段によって他のロールを駆動するようになっている。ここに引用した明 細書は、普通の被駆動ロールが積極的に駆動されてウエブ製品を挟圧部に送り込 むことを教示している。この補助駆動には単にアイドリング力対応の設計がなさ れていることが必要なのだが、実際には、主駆動部は運転中に総出力を発揮する ように設計されていなければならない。 外から供給される力は、ロールに対して、上に取り付けられたロールの最上段 る。しかしながら、力はロールの水平方向にも作用する。これらの力は、刊行物 pv/Svenka の「Der Kompaktkalender-die Antwort auf die Herausforderung na ch hohen Geschwindigkeiten bei der Gluettung und Satinage」-(コンパクト カレンダ装置- 平滑化及びカレンダ処理における高速化への挑戦に対する答え) DAS PAPIER 1985 年pp.V178 ffで説明されているように、いわれている摩擦誘導 のトルク伝達によるものであるとされている。この刊行物では、また、コンパク トカレンダについて述べられており、それは、それぞれに駆動部を有する四本の 弾性ロールが、固定的に取付けた剛性基部ロールの周囲に挟圧部を形成している 。これは、請求の範囲の前提部分のカレンダ装置では避けることができないロー ルセットの連携動作ができるようにすることを意図している。 ロールの縦方向変形は、上記したように、これを釣り合わすことができるが、 これは水平方向に作用する力で生じる変形には適用できない。これは、ロールが 水平方向の変形が許容限度内に保てる最小直径を有するようにしなければならな いことを意味する。これらの制限の一つは、ロールの水平方向の変形の結果、ラ イン上の負荷分布が不均一になって、ベアリングに近い部分の負荷がより大きく なるという事実にある。これは、ウエブ製品の縁部分の圧下が過大になって装置 を横切る方向断面にウエブ製品の品質のばらつきをきたすことになる。更に、弾 性ロールの磨耗が進むと、極端な場合にはロールの破壊が起こる可能性がある。 与えられたライン上の負荷では、圧縮応力は、ロールの径を適当な値に小さくす ることにより制限でき、それは、ライン上の負荷を増大するだけで増大できる。 しかしながら、ロールの水平方向変形が装置が制限内に維持されても、切断応力 エブ走行方向に弱めて紙の強さを低下させる。 この発明の目的は、請求の範囲の特徴部分に記載された特徴を有するカレンダ 装置を提供することにあり、これによれば、圧縮応力は、ロール直径を小さくす ることで与えられたライン上の負荷で増大することができる。 この発明によれば、この目的は、一般の形式のカレンダ装置の場合には、請求 の範囲第１項と同第２項の特徴部分により達成される。 そのロール直径は、もはや水平方向に作用する力との関係で設計される必要が ないので、その後者の作用が完全に制御されて、変位又は水平方向変形に対する 抵抗以外の、例えば臨界固有振動のような基準によって直径を決定するようにし てロールを設計することが可能になる。 より小径のロールは、比較的重量が小さく、（重力で生じる）静的な力は、相 対的に低く、小径なベアリングもまた使用できる。 各被駆動ロールには各特有の動力が負荷されるが、この動力は、成形処理用の 動力、搬送動力、消失動力によって構成されている。この場合、例えば、変位を 制御されているロールは、通常の中実ロールよりかなり摩擦による損耗度が高い ので、挟圧部を形成している二本のロールに対する５０：５０の力分布というの は、単なるあらかたの仕様である。 この発明によって制御されるべき力は、例えば、ローラベアリングの場合にお いて測定できるものであり、力を測定するシステムを組み込んだベアリングが市 販されている。しかしながら、また、少なくとも、かかる力によって生じる水平 方向の変形を記録する測定方法を用いることは想定している。 この発明のカレンダ装置の実施例が添付図面に示されており、以下にその詳細 を説明する。 図１は、この発明のカレンダ装置の概略説明側面図であり、 図２は、同様な図示による第二の実施例であり、 図３は、第二の実施例の変形例であり、 図４は、ロールの一つの制御を示すブロックダイヤグラムである。 縦側板を備えているカレンダフレーム１０は、溶接又は鋳物構造で設計されて いる。このカレンダフレーム１０には、カレンダ本体１２が配置組み込まれてい て、それは８基の挟圧部形成ロールを有している。頂部と最下部のロール１４と １６は、それぞれ、変位制御されているロールであり、そして上の変位制御され ているロールのヨークは、カレンダフレームの中に移動しないように固設保持さ れていて、このロールのべアリングもまた移動しないようにしてある。カレンダ 本体１２中に設けられている下部の変位制御されているロール１６，１８，２０ ，２２と同様に、ロール１４の表面には弾性カバーが設けられている。ロール１ ４と１８との間には、剛性のある加熱可能なロール２４が配置されており、これ は、その上下にそれぞれ配置されているロール１４と１８との各所に、挟圧部を 形成している。更に、ロール１８と２０との間には、剛性のある加熱可能なロー ル２６があり、これがそれらロールとで挟圧部を画成している。ロール２０と２ ２との間をウエブ製品２８が通過する挟圧部は、ウエブ製品の成形処理のみなら ず、ウエブ製品の以前に弾性ロールに対面した側面を、ロール２２と１６の間の に配置された剛性のある加熱可能なロール３０の方向に転換するための転換挟圧 部として用いられる。（ウエブ製品の当該側面は、それぞれ弾性ロールに面して いるものの既に四か所の挟圧部を通過しているが、それらの工程では、決して加 熱された側面で更に二つの挟圧部を通過して十分に平滑化される程度にはならな い。） 変位制御されている頂部のロール１４だけを除いた全てのロールのベアリング は、カレンダフレーム１０の中に配置組付けされて、それらが滑動変位できるよ うになっている。挟圧部における負荷は、油圧シリンダ３２によって行なわれ、 そして、例えば、５００Ｎ／mmのライン上の平均圧下力をもたらす。そのライン 上の圧下力は、また、変位を制御されているロールによってももたらされること を知るべきである。剛性ロールは、例えば２００°Ｃまでスチームで加熱するこ とができる。弾性ロールは、温度制御されたものでもよい。ウエブ製品２８は、 そのウエブ製品の展開状態を確保したり、そのウエブ製品が浮動してしまう気泡 クッションが形成されるのを防止する螺旋溝を表面に設けたガイドロール３４を 回って各挟圧部に導入される。代替油圧又は他のサーボ駆動装置が用い得る保障 装置によって、過度な負荷の空圧保障が行なわれる。 また、通常の展延ロールを設けることもできる。示されたカレンダ装置の配置 は、紙又は「インラインカレンダ装置」としてのコーティング装置の下流に配置 したり、あるいは「オフラインカレンダ装置」として運転することもできる。 ここに説明した配置は、変位制御されているロールの間のロール少なくとも剛 性ロールだけの直径は通常よりかなり小さくしてあることは別にして、かなり多 くの部分が従来技術に関連している。 この発明の第一の実施態様によれば、各挟圧部形成ロールは、例えばＤＣモー タのような電動機を含むそれぞれに専用の駆動部を備えており、これは、カーダ ン軸を介して対応するロールに連結し、また整流電源に接続している。図１では 、その駆動部が、単なる通常の二つの四分円記号によって示してある。 図４は、ロールの一つに対する駆動部を示している。その駆動用モータは、Ｄ Ｃモータ５０であり、コントローラ５４、好ましくはデジタルＰＩＤコントロー ラを経てコンバータ５２から電源供給される。 始動期においては回転速度は抑制され、そのために、各モータ５０は、例えば 、タコジェネレータ５６の形の実値トランスミッタを装備しており、その設定値 は、逐次読み出し可能の電子メモリに格納することができるようになっていて、 それぞれ挟圧部を画成しているロールは同じ周速度を有している。 運転期においては、弾性ロールが挟圧部の辺りで、ある変形をし、いうなれば 回転速度と周速度とは最早正確な比例をしなくなるので、その周速度は、一定の 範囲だけについて正確なパラメータでしかない。このことは、ロールが加熱膨張 したときにも当てはまる。 それ故に、動力の制御は装置運転中に行なわれる。各ロールには、前記ロール によって画成された挟圧部の中でウエブ製品に移った成形処理用の動力、搬送動 力の少なくとも大体半分と消失力を補うだけの動力が供給される。図示された実 施例におけるガイドロール４４の動力は、フレキシブルギヤ機構中でウエブ製品 によって伝達されるのであるが、この動力は、それ故に、設定値が計算されると きに考慮され、・・・・また、メモリ５６に格納されなければならないものである。 しかしながら、特に大型のインラインカレンダ装置の場合には、また、ガイドロ ールにもそれぞれに専用の駆動部を備えるのが好適である。 動力制御装置は格別な特徴を有するものであり、挟圧部を画成している一対の ロールを駆動するモータの出力を測定するときに、両モータの出力は、設定値の ずれで調節され、そして、全てのロールが相互に連係しているので、これは、全 てのロールにおける中間制御を意味する。全体用のコントローラ６０は、それ故 に、個々のモータの上に階層的に配置され、そして、設定値がずれると、それが たった一つのロールの場合であっても、全部のロールの新しい動力設定値を計算 するか、あるいはルックアップテーブルメモリからこれらの設定値を取り出す。 ロールのベアリングの中には、力センサが組付けられていて、これは、少なく とも、対応するロールからカレンダフレームへと水平方向に伝達された力を検知 する。かかる「力検知ベアリング」は、例えば、シュバインフルトにある会社の SKF Kugellagerfabriken GmbH によって提供されている。上記したように、その 動力、もっと正確には動力配分は、これら水平方向の力が可及的に小さくなるよ うな方法で制御される。 図１のカレンダ装置は、ウエブ製品が通過する複数の挟圧部が予め画成される ように運転されるのであるが、更には、そのオペレータは、ライン上の負荷やロ ール温度を選択することによって技術的に調整することができる。 図２は、第二の実施例として、二段式カレンダ装置を示しており、そのそれぞ れに、二基の挟圧部が、それぞれでウエブ製品の側面の一つをカレンダ処理する ために設けてある。この図の中の左側のカレンダ装置の部分は、図１の部分と合 わせて符号を付けてあるが、右側のカレンダ装置では「’」をそれぞれ付加して ある。各個のカレンダ装置は、また、弾性カバーを有する二つの変位を制御され ているロール４０と４２と、それらの間に配置された剛性の加熱ロール４４を有 することが示されている。 図３は、図２の実施例によるこの発明の第二変形例を示している。ここでは、 剛性の加熱された中間ロール４５はそれ専用の駆動部を具備していないが、むし ろ、変位を制御されたロールのカバーによって従動的に駆動される。後者は、ウ エブ製品を介して駆動トルクを剛性ロール４６に伝導するのであるが、二本の弾 性ロールの駆動部は、剛性ロールに作用する力が等しく対向するように制御され る。 例えば平滑化のカレンダ処理の場合には、高い温度と一緒に、挟圧部において 非常に高い圧縮応力を施すと、図２と図３とに示したような態様によって良好な 技術的効果を達成できるものである。かかる３／３組態様に加えて、５／３，７ ／３，５／５，８／５その他のように、それぞれ二本の弾性ロールの間に剛性ロ ールが配置される態様も想定できるのである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. それぞれ、剛性ロールと弾性ロールが挟圧部を画成する複数のロール（１４ から２６，３０）を包含していて、それらのロールは、カレンダフレームの縦板 内に、それらの軸を縦方向に変位できるようにして取付け、しかも、頂部のロー ルと最下部のロールは変位制御されているロール（１６／２８，１８／３０）で ある、ウエブ製品（２８）を処理するためのカレンダ装置において、少なくとも 一つの挟圧部を形成する一つのロール対のロールが、それぞれに専用の駆動部（ ５０，５２，５６，５８，６０）を付与されており、それらは、それらロール上 に水平方向に作用する力が最小となるように維持されるように制御されている、 カレンダ装置。 2. それぞれ、剛性ロールと弾性ロールが挟圧部を画成する複数のロールを包含 していて、それらのロールは、カレンダフレームの縦側板内に、それらの軸を縦 方向に変位できるようにして取付け、しかも、頂部のロールと最下部のロールは 変位制御されているロールである、ウエブ製品を処理するためのカレンダ装置に おいて、三本のロールを包含して二箇所の挟圧部を画成しているグループの頂部 のロールと最下部のロールとは、それぞれに専用の駆動部を付与されており、そ れらは、それらロール上に水平方向に作用する力が最小となるように維持される ように制御されている、カレンダ装置。 3. 請求の範囲第１項又は第２項に記載のカレンダ装置において、各個のロール の駆動部は、対応するロールで失うのに見合う動力と、少なくともウエブ製品の 成形処理及びそのウエブ製品の搬送に必要な動力とを伴うような方法で制御され て供給される、カレンダ装置。 4. 請求の範囲１，２，又は３に記載のカレンダ装置において、ローラベアリン グの中に生じる実質的に水平方向の力が測定されるようにしてある、カレンダ装 置。 5. 請求の範囲第１項又はこれに従属する請求の範囲の一に記載のカレンダ装置 において、挟圧部を画成している全てのロールには、それぞれに専用の駆動部が 設けられている、カレンダ装置。 6. 前述請求範囲の項の一つに記載のカレンダ装置において、ガイドロールを含 めてウエブ製品が巻きつくロールには、それぞれに専用の駆動部が設けられてい る、カレンダ装置。 7. 前述請求範囲の項の一つに記載のカレンダ装置において、弾性ロールは、弾 性のプラスチックカバーを設けてあるコアを包含している、カレンダ装置。 8. 前述請求範囲の項の一つに記載のカレンダ装置において、変位力を吸収し、 しかも少なくとも変位制御されているロール（１４，１６）に属するヨークがカ レンダフレーム（１０）の縦側板に固定配置されている、カレンダ装置。 9. 前述請求範囲の項の一つに記載のカレンダ装置において、各駆動部は、コン トローラ（５４）が設けられていて、それは、設定値のずれを生じると上位命令 用全体コントローラ（６０）によって適合設定値を供給される、カレンダ装置。 １０．請求の範囲第９項に記載のカレンダ装置において、個々のコントローラと 全体コントローラとは、全ての駆動部に対して分配する動力を制御するように設 計されている、カレンダ装置。