JP2000508613A - ウェブ状材料用テイクアウトロール、張出しロールまたはその等価物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は互いに連結した３つの部分、すなわち２つの末端部分(12)と中央部分(11)とを含み、それらの部分は、ロール(10)を所望の曲線形状に屈曲する目的で、互いに対して回転する、ウェブ状材料のためのテイクアウトロールや張出しロール等に関するものである。本発明では、ロール(10)の中央部分(11)が、ロール(10)の回転心棒としても機能するように構成され、ロールはその支持要素に、末端軸受(19)により回転可能に取り付けられる。ロールの末端部分(12)は、それらの軸方向について内側の端縁の領域において、中央部分(11)に関節装置(13)により取り付けられる。ロールの末端部分(12)はさらに、それらの軸方向について外側の端縁の領域では、回転可能で半径方向に可動に、ロールの軸方向において末端軸受(19)の内部の側に取り付けられる軸受(14)により、ロールの回転部から分離している支持部に取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】 ウェブ状材料用テイクアウトロール、張出しロールまたはその等価物 本発明は、互いに連結した３つの部分、すなわち２個の末端部分と中央部分と を含み、それらの部分は、ロールを所望の曲線形状に屈曲する目的で、互いに対 して回転する、ウェブ状材料のためのテイクアウトロールや張出しロール等に関 するものである。 テイクアウトロールおよび張出しロールは、最も一般的には、連続的な心棒と 、心棒に取り付けられたロールマントルとを有するように形成されており、ロー ルマントルは順番に多くの部分から構成される。ロールマントルの外側軸受点を 半径方向に移動させることにより、テイクアウトロールを所望の形状に曲げて作 成することができ、それにより、マントルは弧または破線を形成する。各マント ル部分は、一般に、心棒上で別個に軸受けされ、この場合、装置は多くの軸受を 含む。従来の方式は多くの問題および欠点を抱えており、中でも顕著なのは、ロ ールの軸受および、紙ウェブ内で軸受けすることにより発生する熱のピークの問 題である。いくつかの部分からなるマントルを作成することも、相当な問題を構 成する。なぜなら、各部分間の間隙は紙ウェブに傷跡を付けるおそれがあるから であり、ロールの弧形状は最適とならず、ロールの形状線は破線となるからであ る。さらに、金属製のロールマントルのために、腐食の問題が生じ得る。そのよ うな先行技術に係る張出しロールが、たとえば、米国特許第4,692,971号に記載 されている。かかる先行技術に係る張出しロールについて、改善策を提供する試 みがなされ、弾性材による被覆層を、多くの部分からなる金属マントルに取り付 けている。この方式の目的は、特に、紙ウェブの傷跡の問題に関して、およびロ ールの弧形状の最適化に関して、改善策を提供することである。しかし、ロール の軸受システムは上記のものと同様であるため、軸受に関する問題も不変である 。このような張出しロールは、たとえば、カナダ特許第766,843号に記載されて いる。 従来、いくつかの部分から作られるロールマントルから発生する問題の解決策 を発見するべく、試みがなされており、ロールマントルとして、「切れ目」を備 えた、すなわちロールマントルの屈曲を容易にするためにスロットを形成した、 連続的な金属チューブマントルを使用している。この構造は、しかし、それ自体 の問題を生じる。その構造により、ロールマントルは非常にゆるむ、すなわち過 度に容易に屈曲してしまうという事実には、まず注目すべきである。このような 場合、問題のロールマントルを、ロール心棒上で軸受により多くの箇所で支持し なければならず、この理由により、上記および軸受から生じる問題は不変のまま である。また、ロールマントルの生産コストは、その生産方法のため、比較的高 額である。 現在のテイクアウトロールや張出しロール等の最大の問題は、ロールが最も一 般的には非回転のロール心棒と、それに回転可能に軸受けされたロールマントル とを含む種類の構造であるという、使用されるロールの構造に主に起因している 。上記ですでに引用された先行技術公報に加えて、この関連では、フィンランド 特許出願第951921号が参照される。それは公正に、典型的に、優勢な先行技術を 記載している。さらに具体的には、前記公報には、連続的で非回転のロール心棒 を含むロールが記載されている。３つの部分、すなわち中央部分および末端部分 からなるロールマントルが心棒に取り付けられている。中央部分はその両端の領 域において、ロールの心棒に直接に軸受けされている。末端部分の内側の端縁も また、心棒に直接に軸受けされており、外側の端縁は類似的に、別個のスリーブ 部に軸受けされ、スリーブ部の内径は心棒の直径よりも大きい。スリーブ部は半 径方向に移動させることができ、それにより、ロールマントルは曲がり、より正 確には、マントルの末端部分の外側の端縁が、内側の端縁に対して半径方向に動 く場合、破線形状を達成する。ロールはしたがって、所望の「曲線」形状を備え る。 しかし、今日のすべての方式は、ロールマントルの内部領域、すなわちウェブ 領域に軸受点があるという欠点を有する。第１に、これらの軸受の注油装置を設 けることは、少なくとも原理的に困難である。第２に、さらに一層深刻な欠点は 、操作中に軸受が高温となり、その結果、この温度上昇が紙に温度勾配を生成す ることである。熱は紙から、ロールニップに伝えられ、最悪の場合、柔らかい ニップロールの燃焼を起こしかねない。フィンランド出願第951921号では、たと えば、軸受から紙ウェブへの熱の伝導を減少させる目的で、ウェブ領域に配置さ れた軸受との関連して耐熱材を設けるという方法により、この問題の解決を試み ている。ロールの構造は、しかし、非常に複雑で高価となり、しかもすべての欠 点が除去可能とはなっていない。 本発明の目的は、テイクアウトロールや張出しロール等の新規な構造を提供し 、それにより、先行技術に関する上述の問題を回避することである。本発明の目 的を達成する観点から、本発明は、ロールの中央部分は、ロールの回転心棒とし ても機能するように構成され、その支持要素に、末端軸受により回転可能に取り 付けられることと、ロールの末端部分は、それらの軸方向について内側の端縁の 領域において、中央部分に関節装置により取り付けられることとを特徴とする。 本発明は先行技術に対して、非常に顕著な利点を提供する。本発明により得ら れる利点として、たとえば、以下のものを挙げることができる。ロールはウェブ の幅にわたり、ロールの使用を阻害し、その使用をより困難にする注油点を一切 含まない。また、ウェブの幅の領域には、一切の軸受を設置することを必要とせ ず、これにより、軸受の発熱により生ずる従来技術の問題を回避することが可能 となっている。従来のテイクアウトロールと比較して相当に小さい軸受をロール 内で使用でき、それゆえ、軸受の摩擦もまた、従前よりも小さくなる。ロールは ４個のころ軸受のみを必要とするため、多くのローラが従前よりも小さく作成さ れており、一方、従来技術によるロールは通常、少なくとも６個のころ軸受と２ 個のすべり軸受とを含んでいた。ロールの心棒は、独立した非回転心棒を利用す る従前の方式よりも実質的により堅固である。駆動手段を単にロール心棒の末端 に連結すれば、駆動装置が必要な場合にこれを設けるのは非常に容易である。本 発明による構成により、たとえば、ロール材として複合材料を使用してもよい。 その場合、ロールは有利なことにはシェル構造として構成され、それによりロー ルは相当に軽量となり、その最低仕様周波数をかなり上昇させることができるた め、ロールの末端軸受に配された支持体はロール全体の支持として十分である。 本発明のさらなる利点および特徴的事項は、以下の本発明の詳細な説明から 明らかとなる。 以下、本発明を添付図面の各図を参照しながら、例を挙げて説明する。 第１図は本発明によるロールの一方の末端領域の部分断面概略図である。 第２図は、第１図に示されたロールの末端部分と中央部分との間の継手の一実 施例を拡大図にて示す。 第３図は第２図から直線III−IIIに沿った概略断面図である。 第４図は、第２図に対応する図としての、ロールの末端部分と中央部分との間 の継手のさらなる一実施例である。 第５図は、ロールの屈曲を調節する機構の原理を全体的、概念的に部分断面図 で示す。 第６図は、第５図に示された構造を矢印Ａの方向から見たものを示す。 第１図は、ここで、本発明によるロールの一方の末端領域を示し、この図にお いて、ロールは全体として、参照番号10で表される。ロールの他端10も同様であ る。ロール10は、図では小部分のみが示されている中央部分11と、末端部分12と を含む。ロール10は心棒とその上で回転するマントルとを別個には含まないが、 その代わりに、中央部分11がロール心棒としても機能し、その支持要素上に、末 端軸受19により取り付けられる。図中、第１図に示すように、末端軸受19は好ま しくはころ軸受である。末端軸受19を適切な大きさに、すなわち、十分に小さく なるように作成するため、心棒として機能する中央部分11の延長部17は、従来の 非回転心棒の直径に大きさが相当する中央部分11よりも、直径が実質的に小さい 。 ロールの末端部分12は管状部分であり、それらは、関節装置13を末端部分12の 内側の端縁において、管状末端部分12の内部に備え付けるようにして、直接に中 央部分11に取り付けられ、第１図の例における関節装置は、たとえば、柔軟性ゴ ムスリーブ等である。前記関節装置13はロール10の屈曲点または偏向点に取り付 けられ、中央部分11に置かれるように支持される。図面の第１図は、中央部分11 とその延長部17との間に、直径が中央部分11よりも小さく、その延長部17よりも 大きい中間部18があることを示す。関節装置13は正確には、これらの中間部18上 に配置される。中央部分11よりも小さい直径を有する中間部18は、管状末端部分 12の外径をロールの中央部分11のそれと等しくなるように作成するために必要で ある。この構造は、別個に存在が認められる中間部18と延長部17とがなく、代わ りに、中央部分11が延長部17へと形状を滑らかに変え、そこからロールが末端軸 受19により軸受けされることによって実現してもよい。軸方向について、それら の外側の端縁の領域では、管状末端部分12は軸受、たとえば、ロールの回転部か ら分離した支持部15に取り付けられたころ軸受14に続いている。支持部はスリー ブ状の部材を含み、それは中央部分の延長部よりも大きい直径の内側に配するた め、軸受14の位置を、半径方向に移動させて調節できる。第１図では、参照番号 16で表される調節装置により、これを概念的に説明するための試みがなされてい る。管状末端部分12の軸受14の位置を調節することにより、ロール10について、 屈曲量および屈曲方向の両者を調節することが可能である。 第１図に示した構造のまとめとして、さらに述べることができるのは、本発明 によるロール10においては、互いに対して回転する部分はなく、その代わりに、 ロール10は全体として回転可能にその末端において軸受19により取り付けられて いることである。それゆえ、ロール10内のウェブの幅の領域には、一切の軸受は 必要なく、代わりに、ロールの偏向点、すなわちロールの末端部分が中央部分に 対して回転可能である点において、関節装置13のみが設置され、それらは最も簡 便には、第１図に示すようにゴムスリーブ等である。 第２図および第３図は第１図で説明された関節装置の一実施例示す。前記第２ 図および第３図では、関節装置は全体が参照番号23で表される。この実施例では 、関節装置23は関節軸受式の構造であり、ロールの末端部分12に取り付けられた 外側環24と中間部に取り付けられた内側環25とを含む。前記外側環24および内側 環25は、それらの間の接線摩擦が十分に高くなるように構成されるため、外側環 24は内側環25に対して回転することができない。最も簡便には、これは、たとえ ば内側環25が少なくとも１つの歯26を備え、同様に、外側環24は対応する溝を備 え、その中に前記歯がはめ込まれるように配備される。その場合、関節装置23は 恒速自在継手式に作動する。 第４図はさらに加えて、第４図において参照番号33で表される関節装置の一方 式を示す。この図に示される実施例では、関節装置33はロール自体の構造部分を 構成する。この種の方式は、たとえば、複合材料で作成されたロール内への設置 が簡単であり、複合材料中で、ロールの中央部分11と末端部分12とが関節装置33 により互いに連結されており、関節装置は中央部分11および末端部分12の両方と 同じ材料からなるが、これらよりも実質的に、柔軟性があり、伸縮性がある。そ の場合、ロールの外側環は全体として連続であり、中央部分11と末端部分12との 間には切れ目がない。 すでに以上で簡単に言及したように、たとえば、第１図に関する記載では、問 題のロールの屈曲量および屈曲方向の両方を所望の方法で調節することができる 。図面中、第５図および第６図では、この調節機構の原理を説明するための試み がなされている。前記図面中、参照番号41は軸受ハウジングを表し、それは、た とえば第１図に示されたロールの末端軸受19を含む。屈曲調節装置として、固定 内部軸受部42が、軸受ハウジング41または、その台座に固定された何らかの同等 の独立した支持構造（図示しない）に、固定的に取り付けられ固定される。屈曲 調節装置のフレーム部43は、この固定内部軸受部42の支持により取り付けられ、 フレーム部はしたがって、外部軸受部として作動する。必要な軸受要素（図示し ない）は屈曲調節装置の固定内部軸受部42とフレーム部43との間に取りつけられ 、前記軸受要素はフレーム部43の、固定内部軸受部42上の回転運動を可能とする 。したがって、フレーム部43は固定内部軸受部42について、ロールの中心軸を中 心として、回転運動のみを行うことが可能であるが、他の運動はできない。スリ ーブ状部材15を含み、その上にはロールの管状末端部分12の軸受14が取り付けら れている支持部44は、支持部44がフレーム部43に対して直線運動をロールの半径 方向に行えるよう、フレーム部43に同様に取り付けられる。この直線運動はフレ ーム部43にガイドを加工し、同様に、そのガイドに合致するカウンタガイドを支 持部44に加工することにより、可能とされている。ガイドおよびカウンタガイド は第６図に参照番号46により示されている。ロールの屈曲の調節を達成する調節 部材は、第５図および第６図に、調節ねじ45として示されている。 第５図および第６図により、ロールの屈曲は支持部44を調節部材45によりロー ルの半径方向に、フレーム部43に対して動かすことにより、調節される。屈曲の 方向は同様に、フレーム部43を固定内部軸受部42上で回転させることにより調節 される。さらに、すでに以上で言及したように、第５図および第６図は屈曲調節 装置を全体的、概念的に示しており、したがって、これら図面は、フレーム部43 を固定内部軸受部42上で回転させることができる部材の種類を、何ら示していな い。しかし、これらの部材はいくつかの異なる方法により実現できる。調節部材 45を表すねじは、その目的に沿った何らかの別の部材と置換してもよい。さらに 図面は、構造体に固定的に取り付け得る、屈曲の量および方向のための必要な測 定器を含んでいないことに留意されたい。 以上、本発明を添付図面を参照しながら、例を挙げて説明した。本発明はしか し、図に示す例のみに関するものと限定されるものではなく、本発明の異なる実 施例は添付の請求の範囲に定義した発明思想の範囲内でさまざまに変形可能であ る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｅ，ＤＫ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ， ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，Ｌ Ｒ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．互いに連結した３つの部分、すなわち２つの末端部分(12)と中央部分(11)と を含み、それらの部分は、ロール(10)を所望の曲線形状に屈曲する目的で、互い に対して回転する、ウェブ状材料用テイクアウトロール、張出しロールまたはそ の等価物において、前記ロール(10)の中央部分(11)は該ロール(10)の回転心棒と しても機能するように構成され、該中央部分はその支持要素上に、末端軸受(19) により回転可能に取り付けられ、前記ロールの末端部分(12)は、それらの軸方向 について内側の端縁の領域において、前記中央部分(11)に、関節装置(13,23,33) により取り付けられることを特徴とするウェブ状材料用テイクアウトロール、張 出しロールまたはその等価物。 ２．請求の範囲第１項記載のロールにおいて、該ロールの管状末端部分(12)は、 それらの軸方向について外側の端縁の領域において、回転可能で半径方向に可動 に、該ロールの軸方向について前記末端軸受(19)の内側の傍に取り付けられる軸 受(14)により、該ロールの回転部から分離している支持部(15,44)に取り付けら れることを特徴とするロール。 ３．請求の範囲第１項または第２項記載のロールにおいて、前記ロールの中央部 分(11)の直径は、該ロールの偏向点の領域から軸方向に外に向かって該ロールの 両末端へと実質的に小さく作成され、前記関節装置(13,23,33)は前記末端部分(1 2)を前記中央部分(11)に接続するために、前記偏向点に取り付けられることを特 徴とするロール。 ４．請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載のロールにおいて、前記関 節装置(13,23)は、前記管状末端部分(12)の内部に、直径が小さくなるように作 成された前記中央部分(18)に取り付けられることを特徴とするロール。 ５．請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載のロールにおいて、前記関 節装置(13)はゴムスリーブ等の柔軟性部材であることを特徴とするロール。 ６．請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載のロールにおいて、前記関 節装置(23)は関節軸受式の構造を含み、該構造の一部(24,25)は互いに対して回 転可能であるが、前記ロールの中心軸を中心とした互いの回転運動は防止されて いることを特徴とするロール。 ７．請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載のロールにおいて、前記関 節装置(33)は、該ロールの軸方向について該関節装置(33)の外側で、該ロールが 配置された領域よりもより柔軟な、前記ロール(10)自体の構造部分を構成するこ とを特徴とするロール。 ８．請求の範囲第７項記載のロールにおいて、前記関節装置(33)は、該ロールの 他の構造と同じ材料からなることを特徴とするロール。 ９．請求の範囲第１項ないし第８項のいずれかに記載のロールにおいて、該ロー ル(10)は複合材料からなるシェル構造として形成されることを特徴とするロール 。 10．請求の範囲第１項ないし第９項のいずれかに記載のロールにおいて、該ロー ルの末端部分(12)の軸受(14)は、前記支持部に含まれるスリーブ部(15)に取り付 けられ、該スリーブ部は、対応する領域における前記中央部分(11)の直径よりも 大きい内径を有することを特徴とするロール。