JP2916443B2 - 弾性合成樹脂被膜を有するカレンダロール - Google Patents

弾性合成樹脂被膜を有するカレンダロール

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JP2916443B2
JP2916443B2 JP9230915A JP23091597A JP2916443B2 JP 2916443 B2 JP2916443 B2 JP 2916443B2 JP 9230915 A JP9230915 A JP 9230915A JP 23091597 A JP23091597 A JP 23091597A JP 2916443 B2 JP2916443 B2 JP 2916443B2
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ドルンフェルト ペーター
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    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/02—Rolls; Their bearings
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性合成樹脂被膜
を有するカレンダロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のカレンダロールロールは、例え
ば雑誌「紙（Das Papier）」第10Ａ号、1992年、V188頁
により公知である。このロールは、両方の軸端に押え板
を設けた管状の基体として構成され、弾性合成樹脂被膜
が管状基体に直接被着されている。このロール構造で
は、十分な曲げ剛性を備えるために管の壁厚を大きくし
ておく必要がある。それ故、ロールは重量が大で高価な
ものとなる。また押え板での締付けにより被膜の縁部に
悪影響が生じる。更に、ロール間隙での負荷の高頻度の
繰返しによって被膜に発生する熱、及び加熱された相手
側ロールとの接触によって被膜に伝達される熱を、被膜
から除去することが問題となる。
【０００３】ドイツ特許出願第195 33 823.5号により、
円筒形基体と、弾性合成樹脂被膜と、基体と被膜との間
に配置される軽金属、特にアルミニウム製の支持円筒と
を有するカレンダロールが公知である。この場合、支持
円筒は複数の環状円板で組立てられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、使用
現場の要請に応えるため、自重が小さく、十分な曲げ強
度を有し、しかも問題のない冷却が可能なカレンダロー
ルを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明のカ
レンダロールによって達成される。即ち、請求項１に記
載のとおり、円筒形基体と、弾性合成樹脂被膜と、この
被膜を担持し、基体に密着した軽金属からなる支持円筒
とを備え、この支持円筒に冷却媒体通路が形成されてい
るカレンダロールによって達成される。
【０００６】軽金属の小さな比重と、冷却媒体通路の形
成による材料の低減とが相まって、このカレンダロール
の自重を極めて小さくすることができる。この場合、カ
レンダロールの自重を、紙の被膜を備えたカレンダロー
ルの自重よりも小さくすることができる。
【０００７】更に、カレンダロールを、支持円筒の全長
に亘り、同じ横断面積及び／又は同じ慣性モーメントで
形成することができる。このカレンダロールでは、これ
まで使用されている上記の管状の基体では避けられない
縁部の悪影響が生じない。また基体の胴部を極端に短く
して被膜とほぼ同じ長さにすることができる。
【０００８】通常の軽金属、特にアルミニウムは、熱伝
導率が大きいため、被膜からの除熱が良好となる。また
支持円筒には冷却媒体通路を形成するための十分なスペ
ースが存在する。
【０００９】特に好ましくは、請求項２に記載のとお
り、冷却媒体通路が外部空気を通すように形成され、外
部空気の駆動手段が設けられている。こうして、構成が
単純であるが十分な性能を有する冷却装置を設けること
ができる。
【００１０】個々の構成については、さまざまな形態が
採用できる。請求項３に記載のとおり、冷却媒体通路の
両端部が開口しており、少なくとも一方の端部に、基体
に対して回転不能としたファンが設けられていることが
望ましい。
【００１１】請求項４に記載のとおり、冷却空気通路の
一方の端部には吸込口が設けられ、他端には、吸込口よ
りもロール軸線からの半径方向距離が大きい位置に吐出
口が設けられていることも好ましい。吸込口及び吐出口
のロール軸からの半径方向距離の違いによって、冷却媒
体に対する駆動力が得られる。
【００１２】その際、更に、請求項５に記載のとおり、
支持円筒の各端部に吸込口と吐出口とが交互に設けられ
ていることが望ましい。これによると、隣接する冷却媒
体通路に逆方向の流れが生じるために、より均等な温度
分布が得られる。
【００１３】外部空気を駆動する他の好ましい形態とし
て、請求項６に記載のとおり、冷却媒体通路が螺旋状に
延びている。螺旋状通路の他の利点は、ロール間隙で相
手側ロールに、常に冷却媒体通路の一部が対向するだけ
となって支持円筒の変形が少なくなるために、ロール間
隙で極めて高い線荷重を負荷することができる。
【００１４】特に有利には、請求項７に記載のとおり、
支持円筒が複数の環状円板で構成され、各環状円板に、
冷却媒体通路を形成するための、周方向に均一に分布し
た貫通孔が設けられていることである。このような環状
円板の製造は容易である。貫通孔により極めて均一な除
熱ができる。十分に大きな流路断面積が得られ、且つ十
分に安定した支持が得られるように、貫通孔の形状と大
きさを選定することができる。
【００１５】特に、請求項８に記載のとおり、貫通孔を
軸に平行な孔とすることができる。これらの孔の形成は
極めて容易である。これらの貫通孔は、例えばファンに
よって冷却空気が送給される軸平行な通路を形成する。
また、環状円板を相互に角度をずらせて配置すると、こ
れらの軸に平行な孔によって、ほぼ螺旋状に延びる冷却
媒体通路を形成することができ、これにより冷却空気を
駆動することができる。 このような螺旋状冷却媒体通
路は、請求項９に記載のとおり、貫通孔を傾斜孔とした
環状円板により一層良好にすることができる。
【００１６】請求項１０に記載のとおり、支持円筒が同
一形状の環状円板で構成されることも有利である。これ
により環状円板の製造が容易となる。更に、支持円筒
に、両端部が開口した冷却媒体通路を形成し、特にこれ
らの通路に外部空気を通して冷却するのに適している。
【００１７】請求項１１に記載のとおり、環状円板が基
体に焼嵌めされていると、良好な接合が得られる。その
代わりに、請求項１２に記載のとおり、環状円板を基体
に接着しておくこともできる。他の形態として、請求項
１３に記載のとおり、環状円板が、例えば、溝−突起継
手等のように、基体に嵌込み結合されていることも望ま
しい。
【００１８】支持円筒を一体化するために、請求項１４
に記載のとおり、環状円板が互いに接着されていること
も望ましい。
【００１９】その代わりに、請求項１５に記載のとお
り、各環状円板を、その両端に配置した押え板で挟み、
ナットで相互に締付けすることもできる。従来の繊維材
料円板からなる被膜の代わりに、支持円筒と弾性被膜と
を基体に被着して、既存の紙ロール・基体を改造する場
合に、この措置は特に有利である。
【００２０】その際、請求項１６に記載のとおり、押え
端板にも、冷却媒体通路を形成するために、環状円板と
同様の貫通孔が設けられていることが好ましい。
【００２１】請求項１７に記載のとおり、支持円筒がア
ルミニウムで形成されていると良好な結果が得られるこ
とが判明した。アルミニウム材料は比重が小さく、安定
性に優れ、除熱にとって重要な高い熱伝導率を有する。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面に示した好ましい実施
形態に基づいて、本発明を詳しく説明する。
【００２３】図１に示すカレンダロール１は、円筒形の
基体２と、複数の支持円筒３と、被膜４とを備えてい
る。基体２は、軸受７、８内に配置される軸端５、６を
両端に備えた軸として形成されている。
【００２４】基体２は鋼からなり、支持体３はアルミニ
ウムからなり、弾性皮膜４はエポキシ樹脂等の繊維強化
合成樹脂からなる。
【００２５】支持円筒３は、基体２に焼嵌めされた複数
の環状円板９で構成されている。基体２の全長に亘って
環状円板９で覆われており、縁部の影響が小さいため、
利用可能な動作領域が基体２の端面の近くにまで及んで
いる。各環状円板９には軸に平行な多数の貫通孔10が設
けられ、これらの貫通孔が全体で冷却媒体通路11を形成
している。これらの貫通孔は、多数の、例えば10〜30個
の孔が、環状円板の端面で周方向に均一に分布して形成
されている。貫通孔によって形成されるこれらの空洞に
よって、既にアルミニウムにより十分に小さい支持円筒
３の重量を更に低減することができる。
【００２６】支持円筒３の一方の端面の近傍でファン12
が基体２に結合されている。カレンダロール１が回転す
ると、ファン12は周囲空気を流路13に沿って冷却媒体通
路11内に送り込む。これにより、そしてアルミニウムが
良好な熱伝導率を有するために、被膜４から過剰の熱を
迅速確実に除去することができる。
【００２７】図３、図４の実施形態では、図１、図２の
当該部材に100 加えた符号が付けられている。
【００２８】環状円板109は基体102に嵌込み結合されて
いる。この嵌込み結合として周知の溝−突起継手が、図
３では溝114と突起115とで示されている。支持円筒の両
端面に２つの押え板116、117が設けられており、この押
え板はナット118、119によって環状円板109が軸線方向
に締付けられている。これらの押え板にはそれぞれ貫通
孔120、121が設けられており、これらの貫通孔は冷却媒
体通路111につながっている。
【００２９】図４に示すように、冷却媒体通路111が軸
に平行にではなく斜めに延びている。各環状円板109の
各傾斜孔110が互いに螺旋状に延びている。これによ
り、カレンダロール101が回転すると冷却媒体通路111内
にある空気が駆動される。
【００３０】図５の実施形態では、図１、図２の当該部
材に対して200を加えた符号が付けられている。
【００３１】この実施形態では、ファン12によってでは
なく、各冷却通路211が吸込口220と、吸込口よりも半径
方向で外側に位置する吐出口221とによって、冷却媒体
通路211内に空気の流れが引き起こされる。これは、押
え板217に形成した軸に平行な孔を吸込口220とし、押え
板216に形成した半径方向の孔を吐出口とすることによ
って実現することができる。これによって生じた強制空
気流が矢印で示されている。
【００３２】更に、２つの押え板216 、217には、吸込
口220と吐出口221とが交互の設けられ、相隣接する冷却
媒体通路211内にそれぞれ逆方向の流れが生じるため
に、ロール表面には全体として均等化された温度分布が
生じる。
【００３３】図３に示すように、環状円板209と端板21
7、218は、ナット218、219によって軸方向に締付けられ
ている。環状円板209の基体202に対する回転は、上記の
溝−突起継手によっても焼嵌めによっても、防止するこ
とができる。
【００３４】本発明の基本的考えから逸脱することな
く、図示の実施形態にさまざまな点で変更を加えること
ができる。例えば環状円板９を、相互に及び／又は基体
２に接着しておくことができる。冷却媒体通路11の横断
面の形状を、円形以外の、強度、変形の抑制又は流体工
学上の理由から望ましい形状とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のカレンダロールの縦断面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿った横断面図である。
【図３】 本発明のカレンダロールの別の実施形態の縦
断面図であり、螺旋状に延びる冷却媒体通路が軸平行な
ものとして示されている。
【図４】 冷却媒体通路の高さにおける円周方向の展開
断面図であって、冷却媒体通路の実際の勾配を示す。
【図５】 他の実施形態の一部を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１、101、201・・・カレンダロール ２、102、202・・・基体 ３、103、203・・・支持円筒 ４、104、204・・・弾性合成樹脂被膜 11、111、211・・・冷却媒体通路 12・・・ファン 202・・・吸込口 221・・・吐出口 ９、109、209・・・環状円板 116、117; 216、217・・・押え板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−120509（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−173614（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−176296（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−37410（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−89499（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) D21G 1/00 - 9/00 D21F 1/00 - 13/12

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】円筒形基体(2; 102; 202)と、弾性合成樹
    脂被膜(4; 104; 204)と、この被膜を担持し、基体(2; 1
    02; 202)に密着した軽金属からなる支持円筒(3; 103; 2
    03)とを備え、この支持円筒に両端が大気中に開放した
    冷却媒体通路(11; 111; 211)が形成されていることを特
    徴とする弾性合成樹脂被膜を備えたカレンダロール。
  2. 【請求項２】 前記冷却媒体通路(11; 111; 211)が外部
    空気を通すように形成され、外部空気の駆動手段が設け
    られていることを特徴とする請求項１記載のカレンダロ
    ール。
  3. 【請求項３】 前記冷却媒体通路(11)の両端部が開口し
    ており、少なくとも一方の端部に、基体(2)に対して回
    転不能としたファン(12)が設けられていることを特徴と
    する請求項２記載のカレンダロール。
  4. 【請求項４】 前記冷却空気通路(211)の一方の端部に
    は吸込口(220)が設けられ、他方の端部には、吸込口よ
    りもロール軸線からの半径方向距離が大きい位置に吐出
    口(221)が設けられていることを特徴とする請求項２記
    載のカレンダロール。
  5. 【請求項５】 前記支持円筒の各端部に、吸込口(220)
    と吐出口(221)とが交互に設けられていることを特徴と
    する請求項４記載のカレンダロール。
  6. 【請求項６】 前記冷却媒体通路(111)が螺旋状に延び
    ていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記
    載のカレンダロール。
  7. 【請求項７】 前記支持円筒(3; 103; 203)が複数の環
    状円板(9; 109; 209)で構成されており、各環状円板
    に、前記冷却媒体通路(11; 111; 211)を形成するための
    周方向に均一に分布した貫通孔(10; 110; 210)が設けら
    れていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項
    記載のカレンダロール。
  8. 【請求項８】 前記貫通孔が、軸に平行な孔(10; 210)
    であることを特徴とする請求項７記載のカレンダロー
    ル。
  9. 【請求項９】 前記貫通孔が傾斜孔(110)であることを
    特徴とする請求項７記載のカレンダロール。
  10. 【請求項１０】 前記支持円筒(3;103;203)が同一形状
    の複数の環状円板で構成されていることを特徴とする請
    求項７〜９のいずれか１項記載のカレンダロール。
  11. 【請求項１１】 前記環状円板(9)が基体(2)に焼嵌めさ
    れていることを特徴とする請求項７〜10のいずれか１項
    記載のカレンダロール。
  12. 【請求項１２】 前記環状円板(9)が基体(2)に接着され
    ていることを特徴とする請求項７〜10のいずれか１項記
    載のカレンダロール。
  13. 【請求項１３】 前記環状円板(109)が基体(102)に嵌込
    み結合されていることを特徴とする請求項７〜10のいず
    れか１項記載のカレンダロール。
  14. 【請求項１４】 前記環状円板(9)が互いに接着されて
    いることを特徴とする請求項７〜13のいずれか１項記載
    のカレンダロール。
  15. 【請求項１５】 前記環状円板(109)が、両端部に配置
    した押え板(116; 117; 216, 217)で挟まれ、ナット(11
    8, 119; 218, 219)により相互に締付けられていること
    を特徴とする請求項７〜14のいずれか１項記載のカレン
    ダロール。
  16. 【請求項１６】 前記押え板(116, 117)に、冷却媒体通
    路(111)を形成するための、前記環状円板(109)と同様の
    貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項15記載
    のカレンダロール。
  17. 【請求項１７】 前記支持円筒(3; 103; 203)がアルミ
    ニウムで形成されていることを特徴とする請求項１〜16
    のいずれか１項記載のカレンダロール。
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