JP2023150536A - ロール - Google Patents

Abstract

【課題】 ロール本体を構成するロール片の外周側の変形や倒れを抑えることができると共に、製造コストを低減させることができるロールを提供する。【解決手段】 ロール１０は、台座２と、ロール部１とを有し、台座２は、複数のシャフト３ａ、３ｂと、この複数のシャフト３ａ、３ｂの端部同士を連結させる両端のフランジ４ａ、４ｂとを有し、ロール部１は、不織布及び／又は合成樹脂多孔質体からなる略円盤形状であると共に、一方の側面から他方の側面に連通する複数の孔部が同心円上に略均等に形成されたロール片５を、孔部が一致するように積層して形成されているものであって、ロール部１は、連続する孔部の各々に、シャフト３ａ、３ｂ・・が挿通されている共に、両端側からフランジ４ａ、４ｂで押圧固定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、ガラス、製紙、あるいはフィルム状のシートの被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体を除去、搾取、洗浄、吸引する為のロールに関するものである。

従来から、被洗浄面に付着した水分等を除去、搾取、洗浄、吸引する為のロールが知られている（特許文献１）。

特許文献１に記載のロールは、少なくとも一方が開口し、本体の軸方向に開設した中空部及びこの中空部に連通する透孔を、その本体周面に多数開設した筒状の軸本体と、この軸本体の両端に一体に形成した貫通孔を有する軸受部と、前記軸本体にフランジを介して不織布と、この不織布と異質材料でなるロール本体構成部材とを設けて圧着状に多数枚重畳したロール本体とからなるものであり、ロールに連通する真空ポンプ等を備えた吸引装置によって、ロールに含侵された水分等を外部に排出する構成としている。

実公昭６１－３９２号公報

上記特許文献１に記載のロール等に使用される筒状の軸本体は、耐久性を考慮して通常金属で作製されており、大径の中空部と周面の透孔を形成するための製造コストは嵩むものであった。また、軸本体は、ロール本体の軸中心に設けられた貫通孔に設置されることから、ロール本体を構成するロール片がゴムやスポンジなどの柔らかい材料で形成されている場合は、軸本体から離れている外周側が被洗浄面との当接時に生じる応力によって変形し易く、軸方向に倒れ易いという課題を有していた。さらに、ロール片同士を強く圧着するか、または接着剤等で固定しないと、各ロール片が空転する恐れが生じていた。

本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、ロール本体を構成するロール片の外周側の変形や倒れを抑えることができると共に、ロール片の空転を防止できるものであり、さらに製造コストを低減させることができるロールを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、請求項１の発明は、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、ガラス、製紙、あるいはフィルム状のシートの被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体を除去、搾取、洗浄、吸収する為のロールにおいて、前記ロールは、台座と、ロール部と、を有し、前記台座は、複数のシャフトと、該複数のシャフトの端部同士を連結させる両端のフランジと、を有し、前記ロール部は、不織布及び／又は合成樹脂多孔質体からなる略円盤形状であると共に、一方の側面から他方の側面に連通する複数の孔部が同心円上に略均等に形成されたロール片を、前記孔部が一致するように積層して形成されているものであって、前記ロール部は、連続する前記孔部の各々に、前記シャフトが挿通されている共に、両端側から前記フランジで押圧固定されていることを特徴としている。

請求項１の発明では、ロール部の複数の孔部の各々にシャフトを挿通する構成とすることによって、従来のような大径の中空部を備えた金属製の軸本体を使用しなくてもよくなり、製造コストの低減を図ることができる。また、複数のシャフトを外周側に近づけた位置に配置することによって、ロール部を構成するロール片の外周側の変形や、軸方向への倒れを抑えることができる。さらに、各ロール片の空転を防止することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、ロール部と、両端のフランジの少なくとも一つは、軸の放射方向略中央であって、軸方向に亘って管状の吸液通路が連通するように形成されていることを特徴としている。これにより、従来のような大径の中空部を備えた金属製の軸本体を使用しなくても吸液通路を形成することができ、製造コストの低減を図ることができる。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、ロール部は、ロール片の孔部の壁面が、吸液通路の壁面と繋がっていることを特徴としている。これにより、シャフトを孔部に挿入する際の抵抗を小さくすることができるので、シャフトの着脱作業やメンテナンス作業を容易にすることができる。また、孔部がロール片の内部に占める割合を小さくすることができると共に、吸液効率を高めることができる。

請求項４の発明は、請求項１～３のいずれかの発明において、ロール片の孔部は、複数の同心円上に各々２個以上が形成されていると共に、前記ロール片の中心から半径方向に向かって、前記複数の同心円上の孔部が重ならない位置に形成されていることを特徴としている。これにより、ロール全体の剛性が向上すると共に、撓みにくくなるため、バランスの良いロールにすることができる。

請求項５の発明は、請求項４の発明において、ロール片の内周側の同心円上に位置する孔部に挿通されるシャフトの外径の長さと、ロール片の外周側の同心円上に位置する孔部に挿通されるシャフトの外径の長さが異なるように形成されていると共に、これに対応して前記孔部の外径も異なるように形成されていることを特徴としている。例えば、内周側のシャフトの外径を太く、外周側のシャフトの外径を細くした場合には、外径側に配置するシャフトの数を増やすことができ、バランス調整を可能にすると共に、シャフトの着脱の抵抗を小さくすることができ、メンテナンス作業を容易に行うことができる。

請求項６の発明は、請求項２又は３の発明において、ロール部の吸液通路には、合成樹脂製の筒が挿通されていることを特徴としている。これにより、従来の金属製の筒と比較して製造が容易であると共に、合成樹脂製の筒の周面に穴部を形成して中空部を吸液通路にすることができる。また、合成樹脂製の筒の周面に形成した穴部の数、大きさ、位置を調整することによって、局所的に吸引することや全体を均等に吸引することが可能となり、吸引効率を高めることができる。

請求項７の発明は、請求項２又は３の発明において、ロール部の吸液通路の壁面は、階段状又は傾斜状の面で形成されていることを特徴としている。これにより、例えば片側吸引の場合において、吸引力が弱い側の壁面の面積が、吸引力が強い側の壁面の面積よりも大きくなるように、階段状又は傾斜状の面で形成することによって、ロール部の長手方向において液体の吸引量を均等に近づけることができる。

請求項８の発明は、請求項１～７のいずれかの発明において、ロール部のシャフトを取り外した孔部は、前記ロール部のメンテナンス作業時に、液体又は気体を注入し、ロール部を洗浄可能なことを特徴としている。これにより、ロール表面に付着している鉄粉や塵埃などの異物を外部に排出させることができる。

請求項９の発明は、請求項１～８のいずれかの発明において、シャフトは、中空形状であって、前記シャフトの内部に冷水又は温水を注入可能なことを特徴としている。これにより、ロールの使用環境に対応してロール部の温度をコントロールすることができる。

請求項１のロールの発明は、製造コストの低減を図ることができると共に、ロール片の外周側の変形や倒れを抑えることができ、各ロール片の空転を防止できる。また、請求項２の発明は、一層製造コストの低減を図ることができる。また、請求項３の発明は、シャフトの着脱作業やメンテナンス作業を容易にすることができ、孔部がロール片の内部に占める割合を小さくすることができると共に、吸液効率を高めることができる。

請求項４の発明は、ロール全体の剛性が向上すると共に、撓みにくくなるため、バランスの良いロールにすることができる。また、請求項５の発明は、バランス調整を可能にすると共に、シャフトの着脱の抵抗を小さくすることができ、メンテナンス作業を容易に行うことができる。また、請求項６の発明は、従来の金属製の筒と比較して製造が容易であると共に、合成樹脂製の筒の周面に穴部を形成することによって、局所的に吸引することや全体を均等に吸引することが可能となり、吸引効率を高めることができる。

請求項７の発明は、ロール部の長手方向において液体の吸引量を均等に近づけることができる。また、請求項８の発明は、、ロール表面に付着している鉄粉や塵埃などの異物を外部に排出させることができる。また、請求項９の発明は、ロールの使用環境に対応してロール部の温度をコントロールすることができる。

（ａ）本発明に係るロールの第１実施形態を示す正面図（ｂ）同断面図 第１実施形態のロールの一方の端部近傍を示す斜視図 （ａ）ロール片の第１実施形態を示す斜視図（ｂ）ロール片の第２実施形態を示す斜視図（ｃ）ロール片の第３実施形態を示す斜視図 本発明に係るロールを吸引装置に連結した状態を示す斜視図 （ａ）本発明に係るロールの第２実施形態を示す断面図（ｂ）本発明に係るロールの第３実施形態を示す断面図 （ａ）本発明に係るロールの第４実施形態で使用する合成樹脂製の筒を示す斜視図（ｂ）本発明に係るロールの第４実施形態を示す断面図 （ａ）本発明に係るロールの第５実施形態で使用するフランジとシャフトを示す斜視図（ｂ）本発明に係るロールの第５実施形態を示す断面図 （ａ）本発明に係るロールの第６実施形態で使用するシャフトを示す斜視図（ｂ）本発明に係るロールの第６実施形態を示す断面図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。図１（ａ）は、本発明に係るロールの第１実施形態を示す正面図であり、図１（ｂ）は、同断面図である。これらの図を用いて本発明に係るロールの概要について以下に説明する。

本発明に係るロール１０は、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、ガラス、製紙、あるいはフィルム状のシートの被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体を除去、搾取、洗浄、吸引する為のロールであり、ロール部１及び台座２を有している。

台座２は、複数のシャフト３ａ、３ｂ・・・と、この複数のシャフト３ａ、３ｂ・・・の端部同士を連結させる両端のフランジ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとを有している。尚、両端のフランジ４ａとフランジ４ｂには、後述する駆動手段に連結される回転軸１１が形成されている。また、一方の端部のフランジ４ａには、軸の放射方向略中央であって、軸方向に亘って管状の吸液通路６ｂが形成されている。

ロール部１は、不織布又は合成樹脂多孔質体からなる略円盤形状であると共に、一方の側面から他方の側面に連通する複数の孔部５ａ、５ｂ・・・が同心円上に略均等に形成されたロール片５を、孔部５ａ、５ｂ・・・が一致するように積層して形成されている。

そして、ロール部１は、連続する孔部５ａ、５ｂ・・・の各々に、シャフト３ａ、３ｂ・・・が挿通されている共に、両端側からフランジ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄで押圧固定されている。また、ロール部１は、軸の放射方向略中央であって、軸方向に亘って管状の吸液通路６ａが形成されており、前述したフランジ４ａの吸液通路６ｂと連通している。

第１実施形態のロール１０は、ロール部１の複数の孔部５ａ、５ｂ・・・の各々にシャフト３ａ、３ｂ・・・を挿通する構成とすることによって、従来のような大径の中空部を備えた金属製の軸本体を使用しなくてもよくなり、製造コストの低減を図ることができる。また、複数のシャフト３ａ、３ｂ・・・を外周側に近づけた位置に配置することによって、ロール部１を構成するロール片５の外周側の変形や軸方向への倒れを抑えることができる。また、従来のような大径の中空部を備えた金属製の軸本体を使用しなくても吸液通路６ａ、６ｂを形成することができ、製造コストの低減を図ることができる。さらに、ロール片５同士を強く圧着又は接着剤等で強固に固定しなくても、各ロール片５が空転することを防止できる。

図２は、第１実施形態のロールの一方の端部近傍を示す斜視図である。複数のシャフト３ａ、３ｂ・・・（図２では８本のシャフト）は、フランジ４ｃに挿通されており、４本のシャフトの端部は、ボルト１２でフランジ４ｃに固定される。また、残りの４本のシャフトは、フランジ４ａにも挿通されて、ボルト１２で端部がフランジ４ａに固定される。

図３（ａ）～（ｃ）は、本発明のロールを構成するロール片の第１実施形態から第３実施形態を示す斜視図である。図３（ａ）に示す第１実施形態のロール片５は、略円盤形状であると共に、一方の側面から他方の側面に連通する複数の孔部５ａ、５ｂ・・・が同心円上に略均等に配置されている。また、円盤の略中央に吸液通路６ａが形成されている。

ロール片５は、繊維と、繊維同士を接着するバインダーと、繊維及びバインダー以外の部分を占める空隙部とで構成された不織布又はスポンジ等の合成樹脂多孔質体を使用している。尚、本発明を構成するロール部１は、外径の小さいロール片と外径が大きいロール片の２種類を使用して形成することができる。この場合、外径が小さいロール片を不織布又は合成樹脂多孔質体として、外径が大きいロール片を合成樹脂多孔質体とすることができる。これにより、外径の違いによらずロール片の全てを合成樹脂多孔質体で形成した場合は弾性力が向上すると共に吸引力が向上する。一方で外径が小さいロール片を不織布で形成した場合には、不織布の剛性により全体形状が安定すると共に、外径の大きいロール片は合成樹脂多孔質体のため被洗浄面に付着した液体を効率よく吸引することができる。

また、不織布の製造方法は、例えば複数本の繊維を平板状に集積し３次元に絡合させた形成体にたいして、架橋剤を配合した高分子弾性体をスプレー、浸漬、含浸等の方法を用いて付着させ、加熱することにより繊維の間を結合させるケミカルボンド法を採用することができる。他には、水流絡合法、スパンボンド法、メルトブロー法、ファイバーボンド法やサーマルボンド法等を適宜採用することができる。また、不織布を形成する繊維には、綿、レーヨン、セルロース等の天然繊維、ポリエステル、ナイロン、アクリル等の合成樹脂繊維が単独使用、あるいは併用される。

また、合成樹脂多孔質体の内部空隙率（気孔率）は約６０～９０％が好ましく、最適には約８０～８５％が更に好ましい。液体の粘性等により内部空隙率を適宜選択することで、液体の吸引効率と耐久性を共に向上させることができる。また、合成樹脂多孔質体の製造方法は、例えばポリウレタンを水中に浸漬させると共に、水中に二酸化炭素を注入し、炭酸発泡させることで極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンを採用することができる。

図３（ｂ）に示す第２実施形態のロール片１５は、略円盤形状であると共に、一方の側面から他方の側面に連通する複数の孔部１５ａ、１５ｂ・・・が２つの同心円上に略均等に配置されている。また、円盤の略中央に吸液通路１６が形成されている。また、ロール片１５の中心から半径方向に向かって、２つの同心円上の孔部１５ａと１５ｂとが重ならない位置に形成されている。尚、第２実施形態のロール片は２つの同心円上に孔部を配置している構成を示しているが、２つ以上の複数の同心円上に各々２個以上の孔部が形成されていると共に、ロール片の中心から半径方向に向かって、複数の同心円上の孔部が重ならない位置に形成されていれば本発明に含まれる。

また、ロール片の内周側の同心円上に位置する孔部に挿通されるシャフトの外径の長さと、ロール片の外周側の同心円上に位置する孔部に挿通されるシャフトの外径の長さが異なるように形成する場合に対応して、孔部の外径が異なるように形成されている。図３（ｂ）においては、内側の同心円上に配置された孔部１５ａ、１５ａ・・の外径の長さが、外側の同心円上に配置された孔部１５ｂ、１５ｂ・・の外径の長さよりも大きくなるようにしている。これにより、外径側に配置するシャフトの数を増やすことができ、バランス調整を可能にすると共に、シャフトの着脱の抵抗を小さくすることができ、メンテナンス作業を容易に行うことができる。

図３（ｃ）に示す第３実施形態のロール片２５は、内側の同心円上に略均等に配置された４つのロール片の孔部２５ａ、２５ａ・・の壁面が、吸液通路２６の壁面と繋がっている。これにより、シャフトを孔部２５ａ、２５ａ・・に挿入する際の抵抗を小さくすることができるので、シャフトの着脱作業やメンテナンス作業を容易にすることができる。また、孔部２５ａ、２５ａ・・がロール片の内部に占める割合を小さくすることができると共に、吸液効率を高めることができる。また、ロール片２５は、外側の同心円上に略均等に配置された４つのロール片の孔部２５ｂ、２５ｂ・・は、ロール片の中心から半径方向に向かって、内側の同心円上の孔部２５ａ、２５ａ・・とは重ならない位置に形成されている。

図４は、本発明に係るロールを吸引装置に連結した状態を示す斜視図である。ロール１０、１０は、洗浄装置１３に上下一対で設置され、上部に位置するロール１０の回転軸１１に一定の圧力が加えられ、上下のロール１０、１０は、回転軸１１、１１がジョイント１８ａ、１８ｂを介して駆動手段１７ａ、１７ｂに連結され、この駆動手段１７ａ、１７ｂによって、矢印の方向に回転駆動し、上部のロール１０と下部のロール１０の間を、表裏の両面及び側面に水分等の液体が付着したガラス板１４が白抜き矢印の方向に送出されている。また、回転１１、１１の内部は、配管１９ａ、１９ｂを介して真空ポンプ２２に連接されている。上部及下部に位置するロール１０、１０は、ガラス板１４の表裏の両面と側面から水分等の液体を除去する。

上記の如くのロール１０、１０の状態において、真空ポンプ２２を稼働して真空吸引力を作用させると、ロール部に負圧が付加され、ロール部に吸収された液体は、回転軸１１、１１の内部に形成された吸液通路から配管１９ａ、１９ｂを通り、ロール１０、１０の外部に吸引されて、排出される。

図５（ａ）は、本発明に係るロールの第２実施形態を示す断面図である。第２実施形態のロール２０は、ロール部の吸液通路３６の壁面が傾斜状の面９で形成されている。これにより、片側吸引の場合において、吸引力が弱い側の壁面の面積が、吸引力が強い側の壁面の面積よりも大きくなるように、傾斜状の面９で形成することによって、ロール部の長手方向において液体の吸引量を均等に近づけることができる。

図５（ｂ）は、本発明に係るロールの第３実施形態を示す断面図である。第３実施形態のロール３０は、ロール部の吸液通路４６の壁面が階段状の面８で形成されている。これにより、上述の傾斜状の面９で形成した場合と同様に、ロール部の長手方向において液体の吸引量を均等に近づけることができる。尚、図５（ｂ）に示すような３段階の階段状の面８とすれば、３種類のロール片を複数枚準備すればロール部を作成することができるので、図５（ａ）の傾斜状の面９を作成するよりも製造コストの低減を図ることができる。

図６（ａ）は、本発明に係るロールの第４実施形態で使用する合成樹脂製の筒を示す斜視図であり、図６（ｂ）は、第４実施形態のロールを示す断面図である。第４実施形態のロール４０は、ロール部の吸液通路に合成樹脂製の筒７が挿通されており、筒７の中空部が吸液通路５６となっている。また、筒７の周面には吸液通路５６と連通する複数の穴部７ａが形成されている。これにより、従来の金属製の筒と比較して製造が容易であると共に、合成樹脂製の筒７の周面に吸液通路５６と連通する穴部７ａを形成することによって、局所的に吸引することや全体を均等に吸引することが可能となり、吸引効率を高めることができる。

図７（ａ）は、本発明に係るロールの第５実施形態で使用するフランジとシャフトを示す斜視図であり、図７（ｂ）は、第５実施形態のロールを示す断面図である。第５実施形態で使用するシャフト２３ａ（２３ｂ）は、ロール５０の両端部に位置するフランジ２４と連通する中空部２３ｃを備えている。また、フランジ２４は、吸液通路２４ｃと連通する通路２４ａ及び通路２４ｂを備えている。そして、ロール５０は、フランジの通路２４ａ及び通路２４ｂと、吸液通路２４ｃと、シャフトの中空部２３ｃを利用して冷水又は温水を注入することができる構成としている。これにより、冷水又は温水を継続的に注入することで、シャフト２３ａ（２３ｂ）の外表面温度を調整し、ロール５０の使用環境に対応してロール部の温度をコントロールすることができる。

図８（ａ）は、本発明に係るロールの第６実施形態で使用するシャフトを示す斜視図であり、図８（ｂ）は、第６実施形態のロールを示す断面図である。第６実施形態で使用するシャフト３３ａ（３３ｂ）は、ロール６０の一方の端部に位置するフランジ２４と連通する中空部３３ｄと、周面に形成され、中空部３３ｄと連通する複数の穴部３３ｃとを備えている。フランジ２４は、第５実施形態で使用するフランジと同様であるので説明は省略する。そして、ロール６０は、フランジ２４の吸液通路２４ｃから液体又は気体を注入し、ロール部を洗浄することができる構成としている。これにより、ロール６０の表面に付着している鉄粉や塵埃などの異物を外部に排出させることができる。尚、ロール部のメンテナンス作業時に、ロール部のシャフトを取り外した孔部に、液体又は気体を注入し、ロール部を洗浄する構成としてもよく、これも本発明に含まれる。

本発明に係るロールは、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、ガラス、製紙、あるいはフィルム状のシートの被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体を除去、搾取、洗浄、吸引する為のロールとして利用される。

１ ロール部
２ 台座
３ａ、３ｂ シャフト
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ フランジ
５、１５、２５ ロール片
５ａ、５ｂ、１５ａ、１５ｂ、２５ａ、２５ｂ 孔部
６ａ、６ｂ、１６、２６ 吸液通路
７ 合成樹脂製の筒
７ａ 穴部
８ 階段状の面
９ 傾斜状の面
１０ ロール
１１ 回転軸
１２ ボルト

Claims (9)

1. 鋼板、非鉄金属板、樹脂板、ガラス、製紙、あるいはフィルム状のシートの被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分等の液体を除去、搾取、洗浄、吸収する為のロールにおいて、
   前記ロールは、台座と、ロール部と、を有し、
   前記台座は、複数のシャフトと、該複数のシャフトの端部同士を連結させる両端のフランジと、を有し、
   前記ロール部は、不織布及び／又は合成樹脂多孔質体からなる略円盤形状であると共に、一方の側面から他方の側面に連通する複数の孔部が同心円上に略均等に形成されたロール片を、前記孔部が一致するように積層して形成されているものであって、
   前記ロール部は、連続する前記孔部の各々に、前記シャフトが挿通されている共に、両端側から前記フランジで押圧固定されていることを特徴とするロール
2. ロール部と、両端のフランジの少なくとも一つは、軸の放射方向略中央であって、軸方向に亘って管状の吸液通路が連通するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のロール
3. ロール部は、ロール片の孔部の壁面が、吸液通路の壁面と繋がっていることを特徴とする請求項２に記載のロール
4. ロール片の孔部は、複数の同心円上に各々２個以上が形成されていると共に、前記ロール片の中心から半径方向に向かって、前記複数の同心円上の孔部が重ならない位置に形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のロール
5. ロール片の内周側の同心円上に位置する孔部に挿通されるシャフトの外径の長さと、ロール片の外周側の同心円上に位置する孔部に挿通されるシャフトの外径の長さが異なるように形成されていると共に、これに対応して前記孔部の外径も異なるように形成されていることを特徴とする請求項４に記載のロール
6. ロール部の吸液通路には、合成樹脂製の筒が挿通されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のロール
7. ロール部の吸液通路の壁面は、階段状又は傾斜状の面で形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のロール
8. ロール部のシャフトを取り外した孔部は、前記ロール部のメンテナンス作業時に、液体又は気体を注入し、ロール部を洗浄可能なことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載のロール
9. シャフトは、中空形状であって、前記シャフトの内部に冷水又は温水を注入可能なことを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載のロール
   

Images