JP2004244220A - 巻取り機のためのローラ - Google Patents

Abstract

【課題】巻取り機のためのローラ、特にダンサローラであって、電気めっきにより形成された肉薄のローラ周面（２）が設けられており、該ローラ周面（２）が、両側で軸ピン（３，４）により保持されており、前記ローラ周面（２）内に、補強エレメント（５）が挿入されている形式のものを改良して、最小限の構成上の手間によりローラの剛性を高め、ローラの力学的特性を改善する。
【解決手段】補強エレメント（５）が、支持リングの形で形成されており、軽い材料から成っており、ローラ周面（２）内に貼着されているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、巻取り機のためのローラ、特にダンサローラであって、電気めっきにより形成された肉薄のローラ周面が設けられており、このローラ周面が、両側で軸ピンによって保持されており、かつローラ周面内に補強エレメントが挿入されている形式のものに関する。

材料ウェブ、例えば紙ウェブ、厚紙ウェブ、プラスチック又は金属シートを連続的に後続の処理機械に供給するために、これらの材料ウェブは、公知のように巻戻し装置内に懸吊された巻きローラから巻き戻される。

極めて稀な場合にしか、前記巻戻しローラは正確な円形に形成されていない。一般に、巻戻し時には非円形性又は偏心性を考慮に入れておかなければならず、これにより、繰り出される材料ウェブが走行方向に脈動することがあり得る。このような脈動は、特に伸長不能な材料、例えばアルミニウムの場合に処理速度の制限につながることが多い。この場合、材料ウェブの破損を考慮に入れなければならない。材料ウェブの脈動を補償するためには、この材料ウェブを「ダンサローラ」と呼ばれる旋回可能なローラを介して機械内に挿入することが一般的である。材料ウェブの脈動の補償は、ダンサローラが固有振動数の限界に達するまでの間は得られる。

ダンサローラの固有振動数は、このダンサローラの質量及び材料ウェブの許容可能な応力により決定される。しかし、材料ウェブの応力は引張力不安定性の材料によって制限されているので、固有振動数を高めるためにはローラ質量の低減のみが問題となる。このような理由から、一般的な労力は、ローラの質量を低減することにより、ローラの固有振動数、ひいては補償可能な脈動を高めることに注がれている。

ローラ質量の低減は、一方ではダンサローラの直進運動の固有振動数を高め、他方では回転質量慣性を低減する。これにより、軽いローラはより速く、ひいては大きな付加力なしに変更されたウェブ速度に適合することができる。これにより生じる利点は、ローラ周面を介した材料ウェブのスリップが阻止され、このようなスリップに結びつけられた周表面における引っかき傷が阻止されることである。

欧州特許申請第０４５１８９０号明細書は、ローラ及びこのローラを製造するための方法を記載している。このローラのローラ周面は、電気化学的に析出された材料から成っている。このローラ周面の端部は、軸ピンにより保持されている。この形のローラは、案内ローラとしても使用され、撓みを低減するために付加的な補強エレメントが設けられていてよい。補強エレメントとしては、例えばローラの発泡成形が挙げられるが、又はローラに内側のローラ周面と外側のローラ周面とを設け、この場合、中空室が内側のローラ周面と外側のローラ周面との間に発泡成形されることが提案される。しかし、このような方法はローラ質量を著しく高め、発泡成形時にローラにアンバランスが生じることがあり得る。
欧州特許申請第０４５１８９０号明細書

そこで本発明の課題は、巻取り機のためのローラを改良して、最小限の構成上の手間によりローラの剛性を高め、ローラの力学的特性を改善することである。

この課題を解決した本発明の手段によれば、ローラ周面の補強エレメントが、支持リングの形で形成されており、軽い材料から成っており、ローラ周面内に貼着されている。

ローラの本発明による構成では、最小限の構成上の手間により、ローラ質量が顕著に高められることなしにローラ周面の剛性が著しく改善される。別の利点は、支持リングの貼着によりもたらされる。なぜならば、このような接合方法はローラ周面の材料性質に影響を及ぼさないからである。

従属請求項は、本発明の特に有利な構成を含む。

次に本発明による実施例を図面につき説明する。

大抵は非円形の巻きローラからの巻戻し時には、繰り出される材料ウェブに長さ変化が生じることがあり得る。このような長さ変化を補償するためには、材料ウェブは、機械への挿入時に変向装置を介して処理機械、特に巻取り機の挿入ローラへ案内される。この場合、変向装置は、供給される材料ウェブの方向に可動に支承された変向ローラから成っている。揺動するように懸吊されたこの変向及び／又は補償ローラは一般にダンサローラと呼ばれ、この場合、揺動運動は材料ウェブの応力に対して比例している。材料ウェブは、これにより安定せしめられ、一定の応力で巻取り機に供給される。図１にはこのようなダンサローラの斜視図が示されている。

図１は、ダンサローラ１を示している。このダンサローラ１は、ローラ周面２と軸ピン３，４と支持リング５とから成っている。ダンサローラ１は、自由に回転可能に軸ピン３で支承されており、揺動するように懸吊されている。

前記ローラ周面２は、電気めっきにより形成された、極めてわずかな壁厚さの管から成っている。スリーブとも呼ばれるこの形の管は、正確な円形の心棒に、金属、有利にはニッケルを電気めっきにより積層させることにより形成される。この方法では、完全に歪み及び反りのない、極めてわずかな寸法公差を備えた管体が生ぜしめられる。これらの利点は、管体に、ローラとしてのバランスのとれた回転に関して理想的な前提条件をもたらす。ローラ周面２は、両側で軸ピン３，４で保持されている。軸ピン３は底部６と一体的に結合されており、この底部６を介してローラ周面２は保持されている。底部６と軸ピン３とは、有利にはアルミニウムから製造されており、これにより、非常に軽いダンサローラ１が形成される。

剛性及び凹みに対する抵抗性を高めるために、ローラ周面２の内側には複数の支持リング５が設けられている。これらの支持リング５は、一方では補強するように作用し、他方では点状の負荷時にローラ周面２の凹みを阻止することができる。支持リング５は、有利には互いに所定の間隔を置いてローラ周面に配置されており、この場合、この間隔はローラ直径に対して相関的になっており、ローラ直径の１．８〜４．５倍の間の長さである。本発明の有利な実施例では、ダンサローラは２００ｍｍの直径を有しており、この場合、有利には支持リング５は５００ｍｍ〜６００ｍｍの間の間隔をもってローラ周面２内に貼着されるが、これはローラ直径の３．３〜４倍に相当する。この場合、支持リング５のための接合方法としては、貼着が用いられる。貼着は、ローラ周面２の材料組織に影響しないという利点をもたらす。

ローラ質量をできるだけわずかに保持するために、本発明によれば、支持リング５をプラスチック又は軽合金により製造することが提案される。この場合、非常に肉薄の支持リング５なので、ローラの全重量が顕著に増大されることなしにローラ周面２の剛性が著しく高められる。ローラ周面２の並はずれた製造精度により、支持リング５のためにも組み込みの間に公差の問題は生じない。有利な材料は、特に繊維強化プラスチック、ハニカムのようなサンドイッチ材料、又はアルミニウムかマグネシウムをベースとした合金である。

ローラ周面２のための材料としては、特にニッケルが使用される。この場合、ローラ周面２の壁厚さは０．３〜０．６ｍｍまでの間である。

上に述べたダンサローラは、揺動するように懸吊された変向及び／又は補償ローラ１の形で巻取り機において使用される。この場合、ダンサローラ１は材料ウェブを巻き戻すために用いられ、この材料ウェブは、巻きローラから来てダンサローラ１を介して巻取り機内に挿入される。従って、ダンサローラ１は材料ウェブの走行方向で見て巻きローラの直接の後方に配置されており、巻取り機の機械フレームに旋回可能に懸吊されている。

ダンサローラの配置に対応して、巻取り機の挿入範囲では運転時に次のような方法ステップが生じる。材料ウェブは、独立した架台に懸吊されていているか又は機械フレームのアームに懸吊されていてよい巻きローラから、変向及び／又は補償ローラ１を介して案内される。この場合、変向及び／又は補償ローラの周りの材料ウェブの巻き掛け中心角は約９０°である。変向及び／又は補償ローラから、前記材料ウェブは切断及び／又は巻き返しのために巻取り機内に挿入される。

本発明によるローラの破断斜視図である。

符号の説明

１ ダンサローラ、 ２ ローラ周面、 ３ 軸ピン、 ４ 軸ピン、 ５ 支持リング、 ６ 底部

Claims (9)

1. 巻取り機のためのローラ、特にダンサローラであって、電気めっきにより形成された肉薄のローラ周面（２）が設けられており、該ローラ周面（２）が、両側で軸ピン（３，４）により保持されており、前記ローラ周面（２）内に、補強エレメント（５）が挿入されている形式のものにおいて、補強エレメント（５）が、支持リングの形で形成されており、軽い材料から成っており、ローラ周面（２）内に貼着されていることを特徴とする、巻取り機のためのローラ。
2. 隣接する２つの支持リング（５）の間に設けられた間隔が、ローラ直径の１．８〜４．５倍である、請求項１記載のローラ。
3. ローラ周面（２）の壁厚さが、０．３〜０．６ｍｍであり、前記ローラ周面（２）が、特にニッケルから成っている、請求項１又は２記載のローラ。
4. ローラ周面（２）の表面が、高光沢に又は構造化されて構成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のローラ。
5. 支持リング（５）が、プラスチック、特に繊維強化プラスチックから成っている、請求項１から４までのいずれか１項記載のローラ。
6. 支持リング（５）が、ハニカムのようなサンドイッチ材料から成っている、請求項１から５までのいずれか１項記載のローラ。
7. 支持リング（５）が、特にアルミニウム又はマグネシウムをベースとした軽合金から成っている、請求項１から６までのいずれか１項記載のローラ。
8. 請求項１から７までのいずれか１項記載のローラを、揺動するように懸吊された変向及び／又は補償ローラ（１）として用いることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のローラの使用法。
9. 巻きローラから来た材料ウェブを、請求項１から７までのいずれか１項記載の揺動するように懸吊された変向及び／又は補償ローラを介して巻取り機に挿入することを特徴とする、巻取り機の材料ウェブを巻取りかつ供給するための方法。

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