JP2003193393A

JP2003193393A - 帯状体の加圧装置

Info

Publication number: JP2003193393A
Application number: JP2001386182A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Suzuki; 節夫鈴木; Takeshi Matsuo; 毅松尾; Junichi Iifushi; 順一飯伏; Hatsuo Mori; 初夫森
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2003-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ウエブ等の帯状体に対し、脱水又はその他の
加工のため、プレスパート、カレンダパート等で加圧す
る加圧ロール等、帯状体の加圧装置において、帯状体の
種々の性状に対し対応ができ、常に最適な処理が可能と
なるものを提供することを課題とする。【解決手段】帯状体の幅方向に複数並置される加圧ユ
ニットを、加圧シューと、同加圧シューを支持して加圧
ニップの加圧力を制御する第１のピストンと、同第１の
ピストンを支持して前記加圧シューを帯状体の幅方向及
びこれに直角な前進方向に傾動可能にする第２のピスト
ンで構成し、帯状体の幅方向及び前進方向における加圧
シューの傾動を調整制御し、これによりロール胴長方向
での加圧ニップ長さ、及び周回方向での加圧ニップ幅を
制御して、各方向における帯状体の厚み変化や水分分布
変化等への対応が可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は抄紙機で形成される
ウエブ等の帯状体に対し、脱水又はその他の加工のた
め、プレスパート、カレンダパート等で加圧する加圧ロ
ール等、帯状体の加圧装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の帯状体の加圧装置について、抄紙
機用カレンダロールを例にして、図５に基づいて説明す
る。図５は従来の一般的な抄紙機用カレンダロールの概
要を示し、（ａ）はロール胴長方向の断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【０００３】紙の生産ラインの終端工程寄りで、紙の表
面に光沢等の加工をするカレンダ装置は、一方に金属ロ
ール７を配置し、他方にロールセル１０等で構成される
たわみ制御付きの加圧ロール４０を配置して構成されて
いる。

【０００４】そしてこの金属ロール７と加圧ロール４０
とで形成される加圧ニップに、上流のフォーミングパー
ト、プレスパート、ドライヤパートを経て案内されて来
たウエブ１を通過させ、加圧ロール４０により金属ロー
ル７の表面にウエブ１を強く押し付け、ウエブ１の表面
を光沢面に仕上げる。

【０００５】ここで加圧ロール４０は、その内部に軸方
向（ウエブ１の幅方向）に複数個の加圧シュー２０を軸
平行線に沿って並べて配備している。更にこの加圧シュ
ー２０には夫々に油圧加圧装置２６が設けられており、
またこれらの油圧加圧装置２６はそれぞれ単独での油圧
力の制御が可能なように圧力制御機能の付いた油圧配管
３５、制御装置３８からなっている。

【０００６】従って加圧ロール４０のロール胴長方向で
加圧シュー２０を選択し、その加圧シュー２０をニップ
方向に突出させる様に加圧力を制御する事により、加圧
ロール４０の外周面を構成するロールセル１０形状を変
化でき、種々のクラウン制御が行えて、ウエブ１の形状
に応じた変形が可能となる。

【０００７】たとえば中央部寄りの加圧シュー２０を両
端部寄りの加圧シュー２０より大きな力で突出させるこ
とにより、ウエブ１の幅方向で中央部が膨らんだ太鼓状
の形状や、この逆の制御により中央部が窪んだ鼓状の形
状にできる。

【０００８】なお、同図５の記載中において、３０はロ
ールセル１０の中心位置に固定して配置された油圧加圧
装置２６の支持部材、２５は油圧加圧装置２６で作動さ
れる加圧シュー２０のピストン、Ｐは油圧源を示してい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなたわみ制御機能付きカレンダロールでも、ウエブ１
の材質や抄紙条件の違い等により種々変化するウエブ形
状・性状に対し、全てに最適なカレンダ加工を行うこと
は困難である。

【００１０】すなわち前記した従来のたわみ制御機能付
きカレンダロールでは、加圧シューの移動方向がニップ
方向、換言すればたわみ制御方向が垂直方向であり、こ
れにより加圧ロール４０のロール胴長方向のたわみを変
化させても、ニップ幅Ｌはウエブ１の進行方向に対し殆
ど変化しないので、ウエブ１の進行方向での変化に対し
ては追従対応することが出来ず、同進行方向及び幅方向
入り交じっての種々多彩なウエブ１の性状には対処でき
ないという問題点が残る。

【００１１】本発明は、このような従来のたわみ制御機
能付きロール装置における問題点を解消し、ウエブ等の
帯状体の種々の性状に対し対応ができ、常に最適な処理
が可能となる帯状体の加圧装置を提供することを課題と
するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は前記した課題を
解決すべくなされたもので、その第１の手段として、ロ
ールセル内周面等の受圧部位と対峙し、ロールセル等の
軸方向に沿って複数並置して設けられ、それぞれ独立し
た流体圧を受けて作動する複数の加圧シューを有し、同
加圧シューで加圧されて形成される帯状体の加圧ニップ
の軸線方向の撓みを制御可能とした帯状体の加圧装置に
おいて、前記加圧シューと、同加圧シューを支持して加
圧ニップの加圧力を制御する第１のピストンと、同第１
のピストンを支持して前記加圧シューを帯状体の幅方向
及びこれに直角な前進方向に傾動可能にする第２のピス
トンにより加圧ユニットを形成し、同加圧ユニットを前
記ロールセル内等で帯状体の幅方向に複数並置して構成
した帯状体の加圧装置を提供するものである。

【００１３】すなわち、同第１の手段によれば、ロール
セル内等で帯状体の幅方向に複数並置される加圧ユニッ
トはそれぞれ、加圧シュー、第１のピストン、第２のピ
ストンの３者が、加圧シューを支持する第１のピスト
ン、第１のピストンを支持する第２のピストンという配
列構成をなし、第１のピストンにより加圧シューの加圧
力を調整制御し、第２のピストンにより第１のピストン
を介して帯状体の幅方向（ロール胴長方向）及び前進方
向（帯状体の周回方向）における加圧シューの傾動を調
整制御し、これによりロール胴長方向での加圧ニップ長
さ、及び周回方向での加圧ニップ幅を制御して、各方向
における帯状体の厚み変化や水分分布変化等への対応が
可能となる。

【００１４】また、本発明は第２の手段として、前記第
１の手段において、前記第２のピストンは、各加圧ユニ
ット毎に前後左右に分散して配置された４個のピストン
を含み、各加圧ユニットは、左右方向に分かれたピスト
ンの対で帯状体の幅方向の傾動を、前後方向に分かれた
ピストンの対で前進方向の傾動を制御される様に構成し
た帯状体の加圧装置を提供するものである。

【００１５】すなわち、同第２の手段によれば、帯状体
の幅方向（ロール胴長方向）及び前進方向（帯状体の周
回方向）における加圧シューの傾動を調整制御する第２
のピストンは、４個のピストンを前後左右に分散して配
置し、左右方向の対でロール胴長方向、そして前後方向
の対で帯状体の周回方向の傾動に対応して前記加圧ニッ
プの長さ又は幅を制御し、加圧力等の調整を行うもので
ある。

【００１６】更にまた、本発明は第３の手段として、前
記第１又は第２の手段において、前記第１のピストン
は、各加圧ユニット毎に帯状体の幅方向で加圧シューを
複数に分割して支持した帯状体の加圧装置を提供するも
のである。

【００１７】すなわち、同第３の手段によれば、加圧シ
ューを支持して加圧ニップの加圧力を制御する第１のピ
ストンは、前記加圧シューを支持するに際し、同加圧シ
ューを帯状体の幅方向（ロール胴長方向）で複数に分割
して支持する構成、換言すれば、各加圧ユニットにおい
て加圧シューは帯状体の幅方向（ロール胴長方向）で複
数に分割して配置されているので、前記加圧ニップの長
さ又は幅をより細かく制御し、加圧力等の調整をより適
切に行うものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１乃至図４に基づいて説明する。図１は本実施の形態に
係る帯状体の加圧装置のロール胴長方向の要部断面を示
し、（ａ）はたわみ制御しない通常の状態の説明図、
（ｂ）は図示で左方向に傾いた状態の説明図、また、
（ｃ）は（ｂ）と反対に図示で右方向に傾いた状態の説
明図、図２はロール周回方向の要部断面を示し、（ａ）
はたわみ制御をしていない通常の状態の説明図、（ｂ）
はたわみ制御をした場合で図示左側が突出傾斜した状態
の説明図、また、（ｃ）は（ｂ）と反対に図示右側が突
出傾斜した状態の説明図、図３はロールへの組込み状態
を示し、（ａ）はロール軸方向半分の断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面
図、図４はロール軸方向のたわみを示し、（ａ）はロー
ルセンターが突出した形状、（ｂ）はロール端部が突出
しセンター部が凹んだ形状の説明図である。

【００１９】すなわち、本実施の形態において、６０は
油圧ボックスで、同油圧ボックス６０はその上部にロー
ル胴長方向で間隔を置いて一対の油圧加圧装置５６、５
７をし、各油圧加圧装置５６、５７のピストン５５によ
り加圧シュー５０、５１を支持し、かつ、その下部では
前後左右の４箇所の位置を、たわみ制御ピストン７１〜
７４で支持されて加圧ユニットを構成している。

【００２０】なお、この加圧ユニットは、前記４箇所の
たわみ制御ピストン７１〜７４の中央位置で自在継手７
５に連結され、同自在継手７５は前記制御ピストン７１
〜７４と共に支持軸７０上に配設されている。

【００２１】そして加圧シュー５０、５１はロールセル
１０の内周面にその加圧面を当接し、同ロールセル１０
とこれに対峙する金属ロール７との間に加圧ニップを形
成する様に配置されている。

【００２２】なお、図中３５は油圧加圧装置５６、５７
へ加圧油を送給する油圧配管を示し、また、前記ロール
セル１０と金属ロール７間の加圧ニップに供給されるウ
エブ等のは図示を省略している。

【００２３】従って、前記加圧ユニットは、たわみ制御
しない通常の状態は図１（ａ）に示す様に、加圧シュー
５０、５１は油圧力が作用し、ロールセル１０には負荷
がかかっている。

【００２４】支持軸７０に配設されたたわみ制御用ピス
トン７１〜７４で支持された油圧ボックス６０は、支持
軸７０に対して自在継手７５で揺動可能な機構で繋がっ
ているが、この通常状態においては、たわみ制御ピスト
ン７１、７２は同一の位置で停止している。

【００２５】また、前記加圧ユニットが図示で左方向に
傾いた状態は、図１（ｂ）に示す様に、たわみ制御ピス
トン７１が左右方向で対となるたわみ制御ピストン７２
より突出量が短くなっている（なお、同図中に直接表れ
ない向こう側のたわみ制御ピストン７３、７４も同様に
変化している）。

【００２６】前記たわみ制御ピストン７１、７２の突出
量の差により油圧ボックス６０が全体的に左方向が低く
なる。このとき加圧シュー５０、５１には同様な油圧力
が作用しているが、加圧シューがロールセル１０に接す
る面積が変化している為、ロールセル１０は、図示右側
に強い力が加わった状態となって、ウエブのニップ圧力
を制御できる。

【００２７】これと反対に前記加圧ユニットが図示で右
方向に傾いた状態は、図１（ｃ）に示す通り、たわみ制
御ピストン７１をこれと対のたわみ制御ピストン７２よ
り突出させた制御となっている。この場合の制御は前記
図１（ｂ）と対称となるので、説明を省略する。

【００２８】前記の様に図１により帯状体の幅方向（ロ
ール胴長方向）における制御について説明したが、これ
と直交する帯状体の前進方向（帯状体の周回方向）につ
いて図２により説明する、なお、図２はロールセル設け
ることなく金属ロール等と直接加圧ニップを形成する装
置も存在することを配慮し、一部の形状を変更している
が、図１に対比すれば、同図１でロールセルの表示を省
略したものと、その機能が実質的に変わるところはな
い。

【００２９】すなわち、図２（ａ）は、周回方向のたわ
み制御をしていない通常の状態を示し、加圧シュー５
１、油圧ボックス６０、支持軸７０、ピストン５５、油
圧加圧装置５７、そしてたわみ制御ピストン７１、７３
等々は、図１のそれに対応し、前後方向で対となるたわ
み制御ピストン７１、７３（同図中に直接表れない向こ
う側のたわみ制御ピストン７２、７４も同様）は、その
突出量を同一にしている。

【００３０】なお、図２（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ周方
向へのたわみ制御を行い、（ｂ）は図示左側が、また、
（ｃ）は図示右側が突出傾斜した状態を示すが、このよ
うにロール周回方向に加圧シュー５１の傾きを制御する
ことにより、図示のように対応する金属ロール７および
図示しないウエブとのニップ幅やニップ圧、ニップ厚さ
が変化し、カレンダ処理条件に応じた種々のニップ調整
が可能となる。

【００３１】しかも、前記の様に調整可能な複数の加圧
シュー５０、５１を帯状体の幅方向（ロール胴長方向）
に並べて配置することにより、同幅方向の紙厚、密度等
の変化に対し、任意に対応したニップ幅、厚み分布の制
御ができ、カレンダであれプレスであれ良好な処理が行
える。

【００３２】前記の様に、図１及び図２により帯状体の
幅方向（ロール胴長方向）及び前進方向（周回方向）の
状態を説明したが、前記の加圧ユニットを実体ロール中
へ組込むと、図３の様な配列構造となる。

【００３３】すなわち、支持軸７０上に制御ピストン７
１、７２、７３、７４を設置し、この制御ピストン７１
〜７４は加圧シュー５０、５１を設けた油圧ボックス６
０を支持して前記加圧ユニットを構成している。

【００３４】ここで支持軸７０はロール軸７７で結ば
れ、図示しない固定装置で回転しないように固定されて
いる。一方ロールセル１０はロール端板８０に固定され
ており、ロール端板８０と一緒にベアリング７６を介し
て、ロール軸７７を支点に回転する機構となっている。

【００３５】なお、前記した通り加圧シュー５０、５１
を支持する油圧ボックス６０は、図３（ｃ）に明示する
様に、前後左右で対称的に４箇所に分散したたわみ制御
ピストン７１、７２、７３、７４で支持されているた
め、同たわみ制御ピストン７１〜７４の突出量の制御に
より容易に、かつ、任意に加圧シュー５０、５１とロー
ルセル１０との接触位置、量、加圧力を調整できる。

【００３６】すなわち、ロール胴長方向（図で左右方
向）で対向するたわみ制御ピストン７１と７２、及びた
わみ制御ピストン７３と７４のそれぞれの対、そして周
回方向（図で前後方向）で対向するたわみ制御ピストン
７１と７３、及びたわみ制御ピストン７２と７４のそれ
ぞれの対により前記調整を行い、ウエブ１や金属ロール
７とのニップ条件を調整できるものである。

【００３７】以上により本実施の形態によれば、図４に
（ａ）、（ｂ）として例示する様に、ロールセル１０が
中央部で突出した形状、及び同中央部で凹んだ形状にロ
ール軸方向のたわみ制御を行うと共に、前記図２で説明
した様に、前進方向（周回方向）でニップ幅の制御を行
い、ウエブ等の帯状物の良好な処理を行い得るものであ
る。

【００３８】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。

【００３９】例えば、ここでは金属ロールと対をなして
ウエブの表面を仕上げ加工する抄紙機カレンダ装置の加
圧ニップについて主として説明してきたが、同じ抄紙機
でもプレスパートにおける脱水プレスの加圧装置に適用
すること、また、これらカレンダパート又はプレスパー
トでロールセル内に収納することなく、対向ロールと直
接加圧ニップを形成する加圧シューとして適用出来るは
勿論、抄紙機以外でも例えば製鐵機械の圧延ロール、プ
ラスチックフィルム等の延展ロール等々、いわゆる帯状
体を加圧する加圧装置全般に適用し得るものである。

【００４０】また、前記加圧ユニットは、油圧ボックス
６０を、４点に分散配置したたわみ制御ピストン７１〜
７４により前後左右で支持する構成として説明したが、
この４点支持は、帯状体の幅方向に底辺を配し、前進方
向に頂点を配した三角形状の配列でも近似的な支持を行
うことが可能であり、この様な三角形状の支持は、４点
支持の本発明の類似範囲に含まれるものである。

【００４１】

【発明の効果】以上、本出願の請求項１に記載の発明に
よれば、ロールセル内周面等の受圧部位と対峙し、ロー
ルセル等の軸方向に沿って複数並置して設けられ、それ
ぞれ独立した流体圧を受けて作動する複数の加圧シュー
を有し、同加圧シューで加圧されて形成される帯状体の
加圧ニップの軸線方向の撓みを制御可能とした帯状体の
加圧装置において、前記加圧シューと、同加圧シューを
支持して加圧ニップの加圧力を制御する第１のピストン
と、同第１のピストンを支持して前記加圧シューを帯状
体の幅方向及びこれに直角な前進方向に傾動可能にする
第２のピストンにより加圧ユニットを形成し、同加圧ユ
ニットを前記ロールセル内等で帯状体の幅方向に複数並
置して構成して帯状体の加圧装置を構成しているので、
第１のピストンにより加圧シューの加圧力を調整制御
し、第２のピストンにより第１のピストンを介して帯状
体の幅方向（ロール胴長方向）及び前進方向（帯状体の
周回方向）における加圧シューの傾動を調整制御し、こ
れによりロール胴長方向での加圧ニップ長さ、及び周回
方向での加圧ニップ幅を制御して、各方向における帯状
体の厚み変化や水分分布変化等への対応を可能とし、帯
状体の種々の性状に対し対応ができ、常に最適な処理が
可能となる好適な帯状体の加圧装置を得ることが出来た
ものである。

【００４２】また、請求項２に記載の発明によれば、前
記請求項１に記載の発明において、前記第２のピストン
は、各加圧ユニット毎に前後左右に分散して配置された
４個のピストンを含み、各加圧ユニットは、左右方向に
分かれたピストンの対で帯状体の幅方向の傾動を、前後
方向に分かれたピストンの対で前進方向の傾動を制御さ
れる様に構成して帯状体の加圧装置を構成しているの
で、前後左右の４点に分散して配置された第２のピスト
ンの、左右方向の対でロール胴長方向、そして前後方向
の対で帯状体の周回方向の傾動に対応して前記加圧ニッ
プの長さ又は幅を制御し、加圧力等の調整を行い、帯状
体の種々の性状に対し常に最適な処理が可能となる好適
な帯状体の加圧装置を得ることが出来たものである。

【００４３】更にまた、請求項３に記載の発明によれ
ば、前記請求項１又は２に記載の発明において、前記第
１のピストンは、各加圧ユニット毎に帯状体の幅方向で
加圧シューを複数に分割して支持することにより帯状体
の加圧装置を構成しているので、加圧シューを帯状体の
幅方向（ロール胴長方向）で複数に分割して支持する構
成、すなわち、帯状体の幅方向（ロール胴長方向）で複
数に分割された加圧シューにより、加圧ニップの長さ又
は幅をより細かく制御し、加圧力等の調整をより適切に
行い、帯状体の種々の性状に対し常に最適な処理が可能
となる好適な帯状体の加圧装置を得ることが出来たもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る帯状体の加圧装置
のロール胴長方向の要部断面を示し、（ａ）はたわみ制
御しない通常の状態の説明図、（ｂ）は図示で左方向に
傾いた状態の説明図、また、（ｃ）は（ｂ）と反対に図
示で右方向に傾いた状態の説明図である。

【図２】ロール周回方向の要部断面を示し、（ａ）はた
わみ制御をしていない通常の状態の説明図、（ｂ）はた
わみ制御をした場合で図示左側が突出傾斜した状態の説
明図、また、（ｃ）は（ｂ）と反対に図示右側が突出傾
斜した状態の説明図である。

【図３】ロールへの組込み状態を示し、（ａ）はロール
軸方向半分の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、
（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】ロール軸方向のたわみを示し、（ａ）はロール
センターが突出した形状、（ｂ）はロール端部が突出し
センター部が凹んだ形状の説明図である。

【図５】従来の一般的な抄紙機用カレンダロールの概要
を示し、（ａ）はロール胴長方向の断面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１ウエブ７金属ロール１０ロールセル２０加圧シュー２５ピストン２６油圧加圧装置３０支持部材３５油圧配管３８制御装置４０加圧ロール５０、５１加圧シュー５５ピストン５６、５７油圧加圧装置６０油圧ボックス７０支持軸７１〜７４たわみ制御ピストン７５自在継手７６ベアリング７７ロール軸８０ロール端板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者飯伏順一広島県三原市糸崎町5007番地三菱重工業株式会社紙・印刷機械事業部内 (72)発明者森初夫広島県三原市糸崎町5007番地三菱重工業株式会社紙・印刷機械事業部内Ｆターム(参考） 3J103 AA02 AA73 AA81 BA34 FA02 FA18 GA26 4L055 CE72 CF41 CG03 CG12 CH02 CH03 FA22 FA23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロールセル内周面等の受圧部位と対峙
し、ロールセル等の軸方向に沿って複数並置して設けら
れ、それぞれ独立した流体圧を受けて作動する複数の加
圧シューを有し、同加圧シューで加圧されて形成される
帯状体の加圧ニップの軸線方向の撓みを制御可能とした
帯状体の加圧装置において、前記加圧シューと、同加圧
シューを支持して加圧ニップの加圧力を制御する第１の
ピストンと、同第１のピストンを支持して前記加圧シュ
ーを帯状体の幅方向及びこれに直角な前進方向に傾動可
能にする第２のピストンにより加圧ユニットを形成し、
同加圧ユニットを前記ロールセル内等で帯状体の幅方向
に複数並置して構成したことを特徴とする帯状体の加圧
装置。
【請求項２】前記第２のピストンは、各加圧ユニット
毎に前後左右に分散して配置された４個のピストンを含
み、各加圧ユニットは、左右方向に分かれたピストンの
対で帯状体の幅方向の傾動を、前後方向に分かれたピス
トンの対で前進方向の傾動を制御される様に構成したこ
とを特徴とする請求項１に記載の帯状体の加圧装置。
【請求項３】前記第１のピストンは、各加圧ユニット
毎に帯状体の幅方向で加圧シューを複数に分割して支持
したことを特徴とする請求項１又は２に記載の帯状体の
加圧装置。