JP2003340512A - 無駆動ロール - Google Patents
無駆動ロールInfo
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- JP2003340512A JP2003340512A JP2002183622A JP2002183622A JP2003340512A JP 2003340512 A JP2003340512 A JP 2003340512A JP 2002183622 A JP2002183622 A JP 2002183622A JP 2002183622 A JP2002183622 A JP 2002183622A JP 2003340512 A JP2003340512 A JP 2003340512A
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- reinforced plastic
- coating layer
- thermal spray
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製品の搬送速度の変化に容易に追随出来
る高い機能と低慣性を備えた無駆動ロールの提供。 【解決手段】 中空体で構成される無駆動ロールであっ
て、前記中空体の側面部が内周面側から外周面側に向か
って、鉄鋼層、繊維強化プラスチック層、硬化性溶射皮
膜層が順次形成された積層構造となっている。 【効果】 軽量で必要な剛性を維持していると同時
に、慣性モーメントも通常のものより小さいので、ロー
ルの起動、減速、停止に対する必要動力量も少なく、製
品に疵を付けない。
る高い機能と低慣性を備えた無駆動ロールの提供。 【解決手段】 中空体で構成される無駆動ロールであっ
て、前記中空体の側面部が内周面側から外周面側に向か
って、鉄鋼層、繊維強化プラスチック層、硬化性溶射皮
膜層が順次形成された積層構造となっている。 【効果】 軽量で必要な剛性を維持していると同時
に、慣性モーメントも通常のものより小さいので、ロー
ルの起動、減速、停止に対する必要動力量も少なく、製
品に疵を付けない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄板などの製品検
査ラインロール、薄鋼板連続酸洗設備のループカーロー
ル、溶融亜鉛めっきラインのループスイングアームロー
ルや、印刷機械の輪転機ガイドロールなど、製品の搬送
速度の変化に容易に追随出来る高い機能と低慣性を備え
た無駆動ロールに関する。
査ラインロール、薄鋼板連続酸洗設備のループカーロー
ル、溶融亜鉛めっきラインのループスイングアームロー
ルや、印刷機械の輪転機ガイドロールなど、製品の搬送
速度の変化に容易に追随出来る高い機能と低慣性を備え
た無駆動ロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】前記した、各種工程における製品の搬送
に使用されるロールにおいて、製品の搬送速度の変化に
対する追随速度に遅延があるとロールと搬送される製品
との間にスリップが発生し、製品表面に疵をつける恐れ
がでてくるため、通常このようなロールには低慣性をも
つものが要求される。
に使用されるロールにおいて、製品の搬送速度の変化に
対する追随速度に遅延があるとロールと搬送される製品
との間にスリップが発生し、製品表面に疵をつける恐れ
がでてくるため、通常このようなロールには低慣性をも
つものが要求される。
【０００３】従来、太径ロールは、ロールシェル素材が
鉄鋼製のものが多く、重量があり、慣性の大きいロール
構造であった。細径のロールとしては、樹脂系ロー
ル、、炭素繊維強化プラスチックロールなどが使われて
いるが、これらは径が大きくなるとロールの強度、撓み
などの点で使用上目的が達成されず、また、耐熱性、耐
摩耗性も十分でない等の問題があった。
鉄鋼製のものが多く、重量があり、慣性の大きいロール
構造であった。細径のロールとしては、樹脂系ロー
ル、、炭素繊維強化プラスチックロールなどが使われて
いるが、これらは径が大きくなるとロールの強度、撓み
などの点で使用上目的が達成されず、また、耐熱性、耐
摩耗性も十分でない等の問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来技術
における問題点を解消し、低慣性が要求されるラインの
各種ロールとして使用するのに適した、製品の搬送速度
の変化に容易に追随出来る高い機能と低慣性を備えた無
駆動ロールを提供することを目的としている。
における問題点を解消し、低慣性が要求されるラインの
各種ロールとして使用するのに適した、製品の搬送速度
の変化に容易に追随出来る高い機能と低慣性を備えた無
駆動ロールを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、中空の繊維強
化プラスチックロールシェル内面に、鉄鋼製中空ロール
を接着させ、最外面に硬化性溶射皮膜を形成した構造が
有効であることを知見し、本発明を完成するに至った。
め、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、中空の繊維強
化プラスチックロールシェル内面に、鉄鋼製中空ロール
を接着させ、最外面に硬化性溶射皮膜を形成した構造が
有効であることを知見し、本発明を完成するに至った。
【０００６】前記の知見に基づいてなされた本発明は、
中空体で構成される無駆動ロールにおいて、前記中空体
の側面部が内周面側から外周面側に向かって、鉄鋼層、
繊維強化プラスチック層、硬化性溶射皮膜層が順次形成
された積層構造となっていることを特徴とする、製品の
搬送速度の変化に容易に追随出来る高い機能と低慣性を
備えた無駆動ロールを要旨としている。
中空体で構成される無駆動ロールにおいて、前記中空体
の側面部が内周面側から外周面側に向かって、鉄鋼層、
繊維強化プラスチック層、硬化性溶射皮膜層が順次形成
された積層構造となっていることを特徴とする、製品の
搬送速度の変化に容易に追随出来る高い機能と低慣性を
備えた無駆動ロールを要旨としている。
【０００７】また本発明は、繊維強化プラスチック層と
硬化性溶射皮膜層の間に金属めっき層が形成された前記
積層構造の無駆動ロールや、硬化性溶射皮膜層の表面が
封孔処理され、あるいはさらに硬化性溶射皮膜層の表面
が表面粗さ調整処理されている前記積層構造の無駆動ロ
ールもその要旨である。
硬化性溶射皮膜層の間に金属めっき層が形成された前記
積層構造の無駆動ロールや、硬化性溶射皮膜層の表面が
封孔処理され、あるいはさらに硬化性溶射皮膜層の表面
が表面粗さ調整処理されている前記積層構造の無駆動ロ
ールもその要旨である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の構成と作用を説明する。
本発明は、中空の繊維強化プラスチックロールシェルの
内面に、鉄鋼製の中空ロールを接着させ、中実の繊維強
化プラスチックロールを凌駕する強度をもたせる。
本発明は、中空の繊維強化プラスチックロールシェルの
内面に、鉄鋼製の中空ロールを接着させ、中実の繊維強
化プラスチックロールを凌駕する強度をもたせる。
【０００９】そして、繊維強化プラスチックロールシェ
ルの外面に、耐摩耗性、耐熱性を与えるために硬化性溶
射皮膜を形成する。溶射皮膜を形成する前に、金属めっ
き層で繊維強化プラスチックロールシェルの外面を被覆
すると、硬化性溶射皮膜の接着性が向上する。このよう
にして、軽量かつ低慣性で剛性の高い無駆動ロールを得
ることが出来る。
ルの外面に、耐摩耗性、耐熱性を与えるために硬化性溶
射皮膜を形成する。溶射皮膜を形成する前に、金属めっ
き層で繊維強化プラスチックロールシェルの外面を被覆
すると、硬化性溶射皮膜の接着性が向上する。このよう
にして、軽量かつ低慣性で剛性の高い無駆動ロールを得
ることが出来る。
【００１０】図面により、本発明を具体的に説明する。
図１に示すように、繊維強化プラスチックロールシェル
１の内面には、強度、剛性を与えるための鉄鋼製ロール
２があり、両者は通常は界面部３で接着剤により接着す
るが、ボルト締め等で締結することも出来る。
図１に示すように、繊維強化プラスチックロールシェル
１の内面には、強度、剛性を与えるための鉄鋼製ロール
２があり、両者は通常は界面部３で接着剤により接着す
るが、ボルト締め等で締結することも出来る。
【００１１】繊維強化プラスチックロールシェルの厚さ
は、適用ロールに応じて選定されるが、多くの場合１５
〜２０ｍｍ厚のものを用いる。鉄鋼製ロールの肉厚も、
所要強度と剛性とを考慮し、５ｍｍ程度にとり、使用中
変形や撓みが許容される程度のものとする。材質的には
ＳＳ４００クラスのもので十分供用できる。
は、適用ロールに応じて選定されるが、多くの場合１５
〜２０ｍｍ厚のものを用いる。鉄鋼製ロールの肉厚も、
所要強度と剛性とを考慮し、５ｍｍ程度にとり、使用中
変形や撓みが許容される程度のものとする。材質的には
ＳＳ４００クラスのもので十分供用できる。
【００１２】繊維強化プラスチックロールシェルと鉄鋼
製ロールとの界面は、接着剤が均一に分布するようにあ
らかじめ真円に仕上げ、必要により研摩仕上げを行なっ
ておく。
製ロールとの界面は、接着剤が均一に分布するようにあ
らかじめ真円に仕上げ、必要により研摩仕上げを行なっ
ておく。
【００１３】繊維強化プラスチックロールシェルの外面
には金属めっきを行なうことが好ましい。めっき層はそ
の後の硬化性溶射皮膜層４の基材層となるため１〜５ｍ
ｍ厚行なう。電気めっきを行なうためには繊維強化プラ
スチックロールシェルが導電性であることが望ましく、
炭素繊維強化プラスチックを使用するのが良い。
には金属めっきを行なうことが好ましい。めっき層はそ
の後の硬化性溶射皮膜層４の基材層となるため１〜５ｍ
ｍ厚行なう。電気めっきを行なうためには繊維強化プラ
スチックロールシェルが導電性であることが望ましく、
炭素繊維強化プラスチックを使用するのが良い。
【００１４】また、めっき材料としては銅めっき、鉄め
っきなどが可能であるが、後の硬化性溶射皮膜層４の形
成を考慮し、融点の高い鉄めっきを行なうのが良い。な
お、金属めっき電極としては、めっき液の汚染が少ない
純金属、すなわち純鉄を使用する。
っきなどが可能であるが、後の硬化性溶射皮膜層４の形
成を考慮し、融点の高い鉄めっきを行なうのが良い。な
お、金属めっき電極としては、めっき液の汚染が少ない
純金属、すなわち純鉄を使用する。
【００１５】めっき層の上に溶射する溶射材料は、ロー
ルの用途によって決定するが、耐摩耗性を重視する場合
にはＷＣあるいはＣｒ３Ｃ２、ＮｂＣ等の炭化物を含む
Ｃｏ基あるいはＮｉ−Ｃｒ基のサーメット材料を用い
る。また、耐食性、耐熱性などを要求される用途には、
ＳＵＳ４２０Ｊ２材などを用い、耐摩耗性も確保するこ
とが出来る。
ルの用途によって決定するが、耐摩耗性を重視する場合
にはＷＣあるいはＣｒ３Ｃ２、ＮｂＣ等の炭化物を含む
Ｃｏ基あるいはＮｉ−Ｃｒ基のサーメット材料を用い
る。また、耐食性、耐熱性などを要求される用途には、
ＳＵＳ４２０Ｊ２材などを用い、耐摩耗性も確保するこ
とが出来る。
【００１６】溶射層４の表面を必要により研摩仕上げを
行ない、封孔処理を行なうことも出来る。とくに耐食性
が要求される場合には、下地の鉄めっき層の腐食を防ぐ
ためにも、有機樹脂系の封孔剤を塗布し、焼成すること
により無孔の緻密な溶射皮膜とすることが出来る。焼成
温度は、樹脂組織を破壊しない温度で行なうものであ
る。溶射層４の厚さは、耐摩耗性を与えるためには１０
０〜２００μｍ程度、耐食性を目的とする場合にはやや
厚めにし、適切な封孔処理を行なうのが効果的である。
行ない、封孔処理を行なうことも出来る。とくに耐食性
が要求される場合には、下地の鉄めっき層の腐食を防ぐ
ためにも、有機樹脂系の封孔剤を塗布し、焼成すること
により無孔の緻密な溶射皮膜とすることが出来る。焼成
温度は、樹脂組織を破壊しない温度で行なうものであ
る。溶射層４の厚さは、耐摩耗性を与えるためには１０
０〜２００μｍ程度、耐食性を目的とする場合にはやや
厚めにし、適切な封孔処理を行なうのが効果的である。
【００１７】本発明は、軽量低慣性のロールシェル素材
として炭素繊維強化プラスチックを用い、ロール剛性を
確保するために鉄鋼中空芯ロールで補強し、耐摩耗性、
耐食性等を与えるために、ロールシェル表面上に硬化性
溶射皮膜層あるいは鉄めっきと硬化性溶射皮膜層よりな
る複合被覆層を形成し、時に封孔処理や表面粗さ調整処
理を付加することにより、各種用途に適合した、製品の
搬送速度の変化に容易に追随出来る高い機能と低慣性を
備えた無駆動ロールを提供するものである。なお、小径
のものでは繊維強化プラスチック例えば中実のＣＦＲＰ
（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ
Ｐｌａｓｔｉｃｓ）ロールで良い場合があるので、本発
明の目的は、多くの場合１００ｍｍφ以上のやや太めの
ロールの構造として有用なものである。
として炭素繊維強化プラスチックを用い、ロール剛性を
確保するために鉄鋼中空芯ロールで補強し、耐摩耗性、
耐食性等を与えるために、ロールシェル表面上に硬化性
溶射皮膜層あるいは鉄めっきと硬化性溶射皮膜層よりな
る複合被覆層を形成し、時に封孔処理や表面粗さ調整処
理を付加することにより、各種用途に適合した、製品の
搬送速度の変化に容易に追随出来る高い機能と低慣性を
備えた無駆動ロールを提供するものである。なお、小径
のものでは繊維強化プラスチック例えば中実のＣＦＲＰ
（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ
Ｐｌａｓｔｉｃｓ）ロールで良い場合があるので、本発
明の目的は、多くの場合１００ｍｍφ以上のやや太めの
ロールの構造として有用なものである。
【００１８】
【実施例】本発明を実施例により具体的に説明するが、
これによって本発明が限定されるものではない。本発明
ロールの特性を知るため、本発明ロール（ＳＣＦロー
ル：日鉄ハード株式会社の商品名）と、鉄パイプロール
を試作し、両者の特性を比較して表１に示す。
これによって本発明が限定されるものではない。本発明
ロールの特性を知るため、本発明ロール（ＳＣＦロー
ル：日鉄ハード株式会社の商品名）と、鉄パイプロール
を試作し、両者の特性を比較して表１に示す。
【００１９】
註１）ロール寸法 ：φ５６０ｍｍ（外径）×φ５２０
ｍｍ（内径）×２１００ｍｍ（胴長） 註２）負荷荷重条件：５０９６０Ｎ等分布荷重 註３）本発明ロールの構造： 溶射ＣＦＲＰ層 φ５６０ｍｍ（外径）×φ５３０ｍｍ
（内径）×２１００ｍｍ（胴長） 内部鉄芯 φ５３０ｍｍ（外径）×φ５２０ｍｍ
（内径）×２１００ｍｍ（胴長）
ｍｍ（内径）×２１００ｍｍ（胴長） 註２）負荷荷重条件：５０９６０Ｎ等分布荷重 註３）本発明ロールの構造： 溶射ＣＦＲＰ層 φ５６０ｍｍ（外径）×φ５３０ｍｍ
（内径）×２１００ｍｍ（胴長） 内部鉄芯 φ５３０ｍｍ（外径）×φ５２０ｍｍ
（内径）×２１００ｍｍ（胴長）
【００２０】すなわち、ロール寸法は同じであるにもか
かわらず、表１のごとくロール重量は本発明のもので約
６０％、慣性モーメントは約１／２．６と小さい。
かわらず、表１のごとくロール重量は本発明のもので約
６０％、慣性モーメントは約１／２．６と小さい。
【００２１】したがって、ロールの起動、減速、停止に
対する必要動力量もロール重量にほぼ比例して減少する
ので、かなりの省ネルギー効果もある。すなわち、製品
に疵を付けなくなるばかりか、動力代の節約にもなる。
対する必要動力量もロール重量にほぼ比例して減少する
ので、かなりの省ネルギー効果もある。すなわち、製品
に疵を付けなくなるばかりか、動力代の節約にもなる。
【００２２】本発明の適用例は、製鉄冷延工程の連続酸
洗ラインのロール、ローラー、製鉄表面処理工程のプロ
セスロール、ローラー、輪転機、製紙ラインのガイドロ
ールなどである。
洗ラインのロール、ローラー、製鉄表面処理工程のプロ
セスロール、ローラー、輪転機、製紙ラインのガイドロ
ールなどである。
【００２３】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるから、軽量で必要な剛性を維持していると同時に、
慣性モーメントも通常のものより小さいので、ロールの
起動、減速、停止に対する必要動力量も少なく、製品に
疵を付けないなど産業上きわめて有用である。
いるから、軽量で必要な剛性を維持していると同時に、
慣性モーメントも通常のものより小さいので、ロールの
起動、減速、停止に対する必要動力量も少なく、製品に
疵を付けないなど産業上きわめて有用である。
【図１】 本発明ロールの構造を示す模式断面図であ
る。
る。
１ ＣＦＲＰロールシェル
２ ＳＳ４００製内側中空ロール
３ 接着面
４ 硬化性溶射層
５ ロール端面板
６ ロール軸
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 武原 豊
東京都中央区八重洲一丁目３番８号 日鉄
ハード株式会社内
(72)発明者 飯田 浩二
兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神
戸製鋼所加古川製鉄所内
(72)発明者 花田 和範
兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神
戸製鋼所加古川製鉄所内
(72)発明者 藤本 勝芳
兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神
戸製鋼所加古川製鉄所内
(72)発明者 元藤 豊
兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神
戸製鋼所加古川製鉄所内
(72)発明者 上田 明
兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神
戸製鋼所加古川製鉄所内
(72)発明者 田村 幸作
兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神
戸製鋼所加古川製鉄所内
Ｆターム(参考） 4E016 AA02 CA10 DA03 DA15 EA06
EA07 EA19 EA22
Claims (4)
- 【請求項１】 中空体で構成される無駆動ロールにおい
て、前記中空体の側面部が内周面側から外周面側に向か
って、鉄鋼層、繊維強化プラスチック層、硬化性溶射皮
膜層が順次形成された積層構造となっていることを特徴
とする無駆動ロール。 - 【請求項２】 繊維強化プラスチック層と硬化性溶射皮
膜層の間に金属めっき層が形成された請求項１記載の無
駆動ロール。 - 【請求項３】 硬化性溶射皮膜層の表面が封孔処理され
ている請求項１又は２記載の無駆動ロール。 - 【請求項４】 硬化性溶射皮膜層の表面が表面粗さ調整
処理されている請求項１、２又は３記載の無駆動ロー
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002183622A JP2003340512A (ja) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | 無駆動ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002183622A JP2003340512A (ja) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | 無駆動ロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003340512A true JP2003340512A (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=29774086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002183622A Pending JP2003340512A (ja) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | 無駆動ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003340512A (ja) |
Cited By (3)
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| US9764351B2 (en) | 2006-09-29 | 2017-09-19 | Airbus Operations Gmbh | Method of coating a substrate |
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-
2002
- 2002-05-22 JP JP2002183622A patent/JP2003340512A/ja active Pending
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|---|
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