JP3798140B2

JP3798140B2 - Induction heating roller device

Info

Publication number: JP3798140B2
Application number: JP37002697A
Authority: JP
Inventors: 良夫北野; 幸三岡本
Original assignee: Tokuden Co Ltd Kyoto
Current assignee: Tokuden Co Ltd Kyoto
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 2006-07-19
Anticipated expiration: 2017-12-17
Also published as: JPH11185949A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導発熱ローラ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように誘導発熱ローラ装置は、中空のローラと、鉄心に誘導コイルを巻装して構成された誘導発熱機構とを備え、ローラの中空内部に誘導発熱機構を配置し、鉄心とローラとからなる磁気回路を形成して構成されている。そして、誘導コイルに交流電流を印加することにより、磁気回路に交番磁束が発生し、この交番磁束によってローラに誘導電流が発生し、この誘導電流によってローラはジュール発熱して加熱される。
【０００３】
図３はこのような誘導発熱ローラ装置の一例の構成を示す断面図で、この図において、１は円筒状のローラ本体、２ａ，２ｂはローラ本体１の端部を閉塞するフランジ、３ａ，３ｂは中空の駆動軸（フランジ２ａ，２ｂとそれぞれ一体に形成されている。）、４ａ，４ｂはボルト、７は鉄心５とこの鉄心５に巻回された誘導コイル６とからなる誘導発熱機構、８は誘導発熱機構７を固定支持する支持ロッド、９ａ，９ｂは軸受、１０は止め輪、１１はローラ本体１の表面温度を検出する温度センサ、１２は温度信号検出装置、１３は信号線、１４は誘導コイル６から引き出された電源リード線である。
【０００４】
ローラは、ローラ本体１の一端に駆動軸３ａが一体形成されたフランジ２ａを、他端に駆動軸３ｂが一体形成されたフランジ２ｂを嵌合し、ボルト４ａ、４ｂにより締結して組み立てられている。使用の際、駆動軸３ａ，３ｂが図示しない機台に回転自在に支持され、駆動軸３ａまたは３ｂに回転力が伝達される。
【０００５】
誘導発熱機構７は、駆動軸３ａ，３ｂを挿通し軸受９ａ，９ｂを介してローラに支持される支持ロッド８に支持されてローラ本体１の中空内に配置され、使用の際、支持ロッド８は図示しない機台に固定される。これによりローラは機台および誘導発熱機構７に対して回転自在となっている。
【０００６】
このように構成された誘導発熱ローラ装置は、電源リード線１４が交流電源に接続されると、誘導コイル６に交流電流が流れ、この交流電流により誘導コイル６と鎖交する鉄心５とローラ本体１からなる磁気回路に交番磁束が発生して前述のようにローラ本体１が発熱する。この発熱によるローラ本体１の表面温度を温度センサ１１で検出し、その温度は温度信号検出装置１２を介して信号線１３により取り出される。この温度検出信号により例えば電圧調整器を操作して交流電源の出力を制御して誘導コイル６に流れる電流を制御し、ローラ本体１の表面温度を所定の温度に維持する。
【０００７】
ところで、この種の誘導発熱ローラ装置は、紙、不織布、鉄板などのシートに模様を付けるための加工に使用されることがある。この場合、ローラ本体１の外周表面に所望の模様の彫刻を施して使用される。したがって、異なる模様を加工する場合には、その模様の彫刻を施した別のローラ本体１を用意し、ローラ本体１を交換する必要がある。
【０００８】
この場合のローラ本体１の交換は、誘導発熱ローラ装置を適当な台の上に載せ、まず図３の左側の駆動軸３ａにつき、ボルト４ａを取り外してフランジ２ａ、駆動軸３ａとローラ本体１との連結を解き、および止め輪１０を除去し、フランジ２ａ、駆動軸３ａをローラ本体１より左側に移動させ、ローラ本体１より分離する。
【０００９】
つぎに右側の駆動軸３ｂにつき、ボルト４ｂを取り外してフランジ２ｂ、駆動軸３ｂとローラ本体１との連結を解き、および止め輪１０を除去し、フランジ２ｂ、駆動軸３ｂをローラ本体１より右側に移動させ、ローラ本体１より分離する。そのあと、誘導発熱機構７を支持ロッド８とともにローラ本体１より引き出す。これによって、ローラ本体１は他の構成部品と分離されることになり、ここで別に用意されている他のローラ本体１と交換し、分離したときとは逆の手順で各構成部品を組み立てることにより行われる。
【００１０】
ところで、このような誘導発熱ローラ装置では、フランジ２ａ，２ｂがローラ本体１に対して密に嵌合されていないと、駆動軸３ａ，３ｂを基準としたときのローラ本体１の偏心が発生し、この偏心は模様付け加工では特に嫌われる。
【００１１】
また、ローラ本体１を昇温し、所定の温度に維持制御されるとき、ローラ本体１からフランジ２ａ，２ｂには伝導伝熱はあるものの、フランジ２ａ，２ｂの温度はローラ本体１の温度よりも低く、その熱膨張差によって嵌合部に隙間を生じ、偏心が発生したり、またローラ本体１への外圧としてのニップ圧が作用したときには、ローラ本体１とフランジ２ａ，２ｂとを固定しているボルト４ａ，４ｂに過大な荷重が作用して切損するといった不具合を発生する。
【００１２】
この偏心や不具合を避ける対策としてローラ本体１を加熱して予め高温にしておき、熱膨張代を得たうえでフランジ２ａ，２ｂを挿入するという焼き嵌めという手段が考えられる。しかし、この手段では、フランジ２ａ，２ｂがローラ本体１に対して高い接触圧力を持って密に嵌合されるものの、前記のような分離手順による各フランジ２ａ，２ｂのローラ本体１からの引き外しは容易ではない。またローラ本体１を交換したあとの組立てに際しても、焼き嵌めという手段を取らなければならず、きわめて面倒である。
【００１３】
この面倒を緩和するために、ローラ本体１とフランジ２ａ，２ｂとをテーパ嵌合によって締結することが提案（特開平６−６０９７５号）されている。この提案によれば、フランジ２ａ，２ｂの僅かな移動によって締結が解除され、フランジ２ａ，２ｂはローラ本体１から容易に分離でき、また組立ての際も、フランジ２ａ，２ｂをローラ本体１に僅かに嵌合させれば、その締結によって両者は密に嵌合される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、テーパ嵌合によっても、前記のローラ本体１の温度とフランジ２ａ，２ｂの温度の差に起因する熱膨脹差による隙間の発生と、それに伴う偏心やボルトへの過荷重の発生を防止するには、テーパ嵌合部を強く押し込む必要があり、この場合に焼き嵌めと同様の作用である圧入嵌合をもたらすことは可能となり、組立ての際の焼き嵌め作業が省略されるものの、分離の際に押し込み分を引き抜くことが必要となり、未だその分離は容易でないという問題がある。
【００１５】
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、円筒状のローラ本体の温度とローラ本体の両端部を閉塞するフランジの温度の差に起因する熱膨脹差による隙間の発生を防止し、かつローラ本体とフランジとの着脱を容易に行うことのできる誘導発熱ローラ装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、誘導発熱ローラ装置において、円筒状のローラ本体と、前記ローラ本体の端部にテーパ嵌合して前記ローラ本体の端部を閉塞する駆動軸を設けたフランジと、前記ローラ本体の温度を検出する第１の温度センサと、前記ローラ本体と前記フランジで囲まれた中空内部に配置され前記ローラ本体を発熱する第１の誘導発熱機構および前記ローラ本体とフランジのテーパ嵌合部を発熱する第２の誘導発熱機構と、前記テーパ嵌合部の温度を検出する第２の温度センサとを備え、前記第１の温度センサと前記第２の温度センサの検出信号の偏差により、前記フランジの温度を前記ローラ本体の温度とほぼ同一となるように前記第１および第２の誘導発熱機構による発熱を制御してなることを特徴とする。
【００１７】
この特徴により、フランジの温度をローラ本体の温度とほぼ同一にすることができ、ローラ本体とフランジとの温度の差が減少して常にローラ本体とフランジとは密に締結した状態が維持され、両者の温度の差に起因する熱膨脹差による隙間の発生を防止することができる。
【００１８】
また、両者の温度差による隙間の発生を考慮することなく、ローラ本体とフランジとをテーパ嵌合によって締結できるので、フランジまたはローラ本体の僅かの移動によって簡単に両者の締結が解除されて分離でき、さらに、組立ての際もフランジをローラ本体に強く押し込むことなく嵌合させればよいので、ローラ本体とフランジとの着脱を容易に行うことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。図１は実施の形態に係る誘導発熱ローラ装置の断面図、図２は図１の誘導発熱ローラ装置のローラ分離状態の断面図である。なお、図３に示した従来の誘導発熱ローラ装置と対応する部分には同一の符号を付している。
【００２０】
図１および図２において、１は円筒状のローラ本体、２ａ，２ｂはローラ本体１の端部を閉塞するフランジ、３ａ，３ｂは中空の駆動軸（フランジ２ａ，２ｂとそれぞれ一体に形成されている。）、４ａ，４ｂはボルト、７は鉄心５とこの鉄心５に巻回された誘導コイル６とからなる第１の誘導発熱機構、８は誘導発熱機構７を固定支持する支持ロッド、９ａ，９ｂは軸受、１０は止め輪、１１はローラ本体１の表面温度を検出する第１の温度センサ、１２ｂは温度信号検出装置、１３ａは信号線、１４は誘導コイル６から引き出された電源リード線であり、これらは、図３に示した従来の誘導発熱ローラ装置と同様に配置構成されている。
【００２１】
この実施の形態における円筒状のローラ本体１は、一方の端部（図示左側）の内周面に外側に向かって小径化するテーパ面１ａが形成され、他方の端部（図示右側）の内周面に外側に向かって大径化するテーパ面１ｂが形成されている。
【００２２】
ローラ本体１の一方の端部を閉塞するフランジ２ａは、その縁部周囲が突出する嵌合部２２ａに形成され、その外周面にローラ本体１のテーパ面１ａと合致する外側に向かって小径化するテーパ面２２ｃが形成されており、また、ローラ本体１の他方の端部を閉塞するフランジ２ｂは、その縁部周囲が突出する嵌合部２２ｂに形成され、その外周面にローラ本体１のテーパ面１ｂと合致する外側に向かって大径化するテーパ面２２ｄが形成されている。
【００２３】
そして、ローラ本体１の一方の端部にフランジ２ａを嵌合し、互いのテーパ面２２ｃ，１ａを当接させて締結し、ボルト４ａで両者を固定している。また、ローラ本体１の他方の端部にフランジ２ｂを嵌合し、互いのテーパ面２２ｄ，１ｂを当接させて締結し、ボルト４ｂで両者を固定している。すなわち、ローラ本体１と各フランジ２ａ，２ｂはテーパ嵌合されている。
【００２４】
このようなテーパ嵌合によりローラ本体１の交換などで取り外すときには、ボルト４ａ，４ｂを外し、図２に示すように、ローラ本体１を引き抜けばよい。その際、ローラ本体１を僅かに移動すると直ちに締結が解除され、簡単にローラ本体１を取り外すことができる。また、ローラ本体１を組み立てるときには分離したときとは逆の手順で行えばよい。その際、各フランジ２ａ，２ｂをローラ本体１に強く押し込むことなく嵌合させればよい。したがって、ローラ本体１と各フランジ２ａ，２ｂとの着脱を容易に行うことのできる。
【００２５】
なお、ローラ本体１の一方の端部（図示左側）の内周面に形成されたテーパ面１ａも他方の端部のテーパ面１ｂと同様に外側に向かって大径化するテーパ面にし、この端部に嵌合するフランジ２ａの外周面のテーパ面２２ｃも外側に向かって大径化するテーパ面に形成してもよい。この場合、ローラ本体１の交換などで取り外すとき、ローラ本体１を引き抜く方向に位置するフランジを取り外せばよい。
【００２６】
１７ａは、鉄心１５ａとこの鉄心１５ａに巻回された誘導コイル１６ａとからなる第２の誘導発熱機構で、この鉄心１５ａとフランジ２ａとからなる誘導コイル１６ａによる磁気回路を形成し、誘導コイル１６ａに交流電流を印加することにより、フランジ２ａに誘導電流を発生させて発熱加熱する。同様に１７ｂは、鉄心１５ｂとこの鉄心１５ｂに巻回された誘導コイル１６ｂとからなる第２の誘導発熱機構で、この鉄心１５ｂとフランジ２ｂとからなる誘導コイル１６ｂによる磁気回路を形成し、誘導コイル１６ｂに交流電流を印加することにより、フランジ２ｂに誘導電流を発生させて発熱加熱する。２５ａ，２５ｂは第２の誘導発熱機構１７ａ，１７ｂの誘導コイル１６ａ，１６ｂから引き出された電源リード線である。
【００２７】
２４ａはフランジ２ａの嵌合部２２ａに設けられ、フランジ２ａの温度を検出する第２の温度センサで、フランジ２ａの温度を検出して温度信号検出装置１２ａを介して信号線１３ｂにより取り出される。同様に２４ｂはフランジ２ｂの嵌合部２２ｂに設けられ、フランジ２ｂの温度を検出する第２の温度センサで、フランジ２ｂの温度を検出して温度信号検出装置１２ｂを介して信号線１３ａにより取り出される。
【００２８】
そして、第１の温度センサ１１および第２の温度センサ２４ａ，２４ｂで検出された温度信号は、図示しない制御装置に入力され、第１の誘導発熱機構７の誘導コイル６および第２の誘導発熱機構１７ａ，１７ｂの誘導コイル１６ａ，１６ｂに流す電流をそれぞれ制御する。
【００２９】
このように構成された誘導発熱ローラ装置は、電源リード線１４が交流電源に接続されると、誘導コイル６に交流電流が流れ、この交流電流により誘導コイル６と鎖交する鉄心５とローラ本体１からなる磁気回路に交番磁束が発生して前述のようにローラ本体１が発熱する。この発熱によるローラ本体１の表面温度を第１の温度センサ１１で検出し、この温度検出信号により誘導コイル６に流れる電流を制御し、ローラ本体１の表面温度を所望の温度に維持する。
【００３０】
同時に電源リード線２５ａ，２５ｂが交流電源に接続されると、誘導コイル１６ａ，１６ｂに交流電流が流れ、この交流電流により誘導コイル１６ａと鎖交する鉄心１５ａとフランジ２ａ、および誘導コイル１６ｂと鎖交する鉄心１５ｂとフランジ２ｂからなる磁気回路に交番磁束が発生して各フランジ２ａ，２ｂが発熱する。
【００３１】
この発熱による各フランジ２ａ，２ｂの温度を温度センサ２４ａ，２４ｂで検出し、第１の温度センサ１１で検出された温度検出信号と比較し、この比較結果の信号により誘導コイル１６ａ，１６ｂに流れる電流を制御し、各フランジ２ａ，２ｂの温度をローラ本体１の温度とほぼ同一を維持するように制御する。なお、比較結果の信号により誘導コイル６に流れる電流を制御するようにしてもよい。
【００３２】
このフランジの加熱および温度制御により、ローラ本体１が温度によって膨脹、収縮しても、各フランジ２ａ，２ｂもその膨脹、収縮に追従して膨脹、収縮し、ローラ本体１と各フランジ２ａ，２ｂのテーパ嵌合部の接触圧力が大きく変化することもなく、嵌合部の隙間の発生を防止することができる。
【００３３】
これによりローラ本体１が偏心を発生しないし、ローラ本体１に外部から外力としてのニップ圧が作用してもボルト４ａ，４ｂに過大な荷重が作用することもなく、温度変動を伴うような運転においても安定して運転を行うことができ、さらに組立時、各フランジ２ａ，２ｂをローラ本体１に強く押し込むことなく嵌合できるので、ローラ本体１は容易に分離、再組立が可能となる。
【００３４】
なお、この実施の形態では第１の温度センサ１１をローラ本体１の肉厚内に挿入するようにしているが、ローラ本体１の外部に設置されてもよい。また、各フランジ２ａ，２ｂに第２の温度センサを設けているが、いずれか一方のフランジに設けるようにし、その第２の温度センサにより他方のフランジの温度も制御するようにしても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、ローラの交換のための着脱作業をきわめて容易にすることができるとともに、ローラの偏心やボルトの切損を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る誘導発熱ローラ装置の断面図である。
【図２】図１の誘導発熱ローラ装置のローラの分離状態の断面図である。
【図３】従来の誘導発熱ローラ装置の断面図である。
【符号の説明】
１円筒状のローラ本体
１ａ，１ｂテーパ面
２ａ，２ｂフランジ
３ａ，３ｂ駆動軸
４ａ，４ｂボルト
５，１５ａ，１５ｂ鉄心
６，１６ａ，１６ｂ誘導コイル
７第１の誘導発熱機構
８支持ロッド
１１第１の温度センサ
１２ａ，１２ｂ温度信号検出装置
１３ａ，１３ｂ信号線
１４，２５ａ，２５ｂ電源リード線
１７ａ，１７ｂ第２の誘導発熱機構
２２ｃ，２２ｄテーパ面
２４ａ，２４ｂ第２の温度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an induction heat roller device.
[0002]
[Prior art]
As is well known, an induction heating roller device includes a hollow roller and an induction heating mechanism configured by winding an induction coil around an iron core, and the induction heating mechanism is disposed inside the hollow of the roller, The magnetic circuit which consists of is formed and comprised. Then, by applying an alternating current to the induction coil, an alternating magnetic flux is generated in the magnetic circuit, and this alternating magnetic flux generates an induced current in the roller, and the roller is heated by Joule heat generated by this induced current.
[0003]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of an example of such an induction heating roller device. In this figure, 1 is a cylindrical roller body, 2a and 2b are flanges for closing the end of the roller body 1, and 3a and 3b. Is a hollow drive shaft (formed integrally with the flanges 2a and 2b, respectively), 4a and 4b are bolts, 7 is an induction heating mechanism comprising an iron core 5 and an induction coil 6 wound around the iron core 5, 8 is a support rod for fixing and supporting the induction heating mechanism 7, 9a and 9b are bearings, 10 is a retaining ring, 11 is a temperature sensor for detecting the surface temperature of the roller body 1, 12 is a temperature signal detecting device, 13 is a signal line, Reference numeral 14 denotes a power supply lead wire drawn from the induction coil 6.
[0004]
The roller is assembled by fitting a flange 2a integrally formed with the drive shaft 3a at one end of the roller body 1 and a flange 2b integrally formed with the drive shaft 3b at the other end and fastening them with bolts 4a and 4b. Yes. In use, the drive shafts 3a and 3b are rotatably supported by a machine base (not shown), and a rotational force is transmitted to the drive shaft 3a or 3b.
[0005]
The induction heat generating mechanism 7 is disposed in the hollow of the roller body 1 through the drive shafts 3a and 3b and supported by the support rod 8 supported by the rollers via the bearings 9a and 9b. Is fixed to a machine base (not shown). Thereby, the roller is rotatable with respect to the machine base and the induction heating mechanism 7.
[0006]
In the induction heating roller device configured as described above, when the power supply lead wire 14 is connected to an AC power source, an AC current flows through the induction coil 6, and the iron core 5 and the roller main body interlinked with the induction coil 6 by this AC current. An alternating magnetic flux is generated in the magnetic circuit 1 and the roller body 1 generates heat as described above. The surface temperature of the roller body 1 due to this heat generation is detected by a temperature sensor 11, and the temperature is taken out by a signal line 13 via a temperature signal detection device 12. For example, a voltage regulator is operated by this temperature detection signal to control the output of the AC power supply to control the current flowing through the induction coil 6, thereby maintaining the surface temperature of the roller body 1 at a predetermined temperature.
[0007]
By the way, this type of induction heating roller device may be used for processing for patterning a sheet of paper, nonwoven fabric, iron plate or the like. In this case, the roller body 1 is used by engraving a desired pattern on the outer peripheral surface. Therefore, when processing a different pattern, it is necessary to prepare another roller body 1 engraved with the pattern and replace the roller body 1.
[0008]
In this case, the roller body 1 is replaced by placing the induction heating roller device on an appropriate base, first removing the bolt 4a from the left drive shaft 3a in FIG. 3 and removing the flange 2a, the drive shaft 3a, the roller body 1 and the like. And the retaining ring 10 is removed, and the flange 2a and the drive shaft 3a are moved to the left side from the roller body 1 and separated from the roller body 1.
[0009]
Next, with respect to the right drive shaft 3b, the bolt 4b is removed to disconnect the flange 2b, the drive shaft 3b and the roller body 1, and the retaining ring 10 is removed, and the flange 2b and the drive shaft 3b are placed on the right side of the roller body 1. And separated from the roller body 1. Thereafter, the induction heating mechanism 7 is pulled out from the roller body 1 together with the support rod 8. As a result, the roller body 1 is separated from the other components. The roller body 1 is replaced with another roller body 1 prepared separately, and the components are assembled in the reverse order of separation. Is done.
[0010]
By the way, in such an induction heating roller device, if the flanges 2a and 2b are not closely fitted to the roller body 1, the roller body 1 is eccentric with respect to the drive shafts 3a and 3b. This eccentricity is particularly disliked in the patterning process.
[0011]
Further, when the temperature of the roller body 1 is raised and maintained at a predetermined temperature, there is conduction heat transfer from the roller body 1 to the flanges 2a and 2b, but the temperature of the flanges 2a and 2b is higher than the temperature of the roller body 1. The roller body 1 and the flanges 2a and 2b are fixed when a gap is generated in the fitting portion due to the difference in thermal expansion and eccentricity occurs or nip pressure as an external pressure is applied to the roller body 1. This causes a problem that an excessive load acts on the bolts 4a and 4b that are broken.
[0012]
As a measure for avoiding this eccentricity and defects, a method of shrink fitting is considered in which the roller body 1 is heated to a high temperature in advance and the thermal expansion allowance is obtained and the flanges 2a and 2b are inserted. However, in this means, the flanges 2a and 2b are closely fitted to the roller body 1 with high contact pressure, but the flanges 2a and 2b are pulled from the roller body 1 by the separation procedure as described above. Removal is not easy. Also, when assembling after replacing the roller body 1, means for shrink fitting must be taken, which is extremely troublesome.
[0013]
In order to alleviate this trouble, it has been proposed that the roller body 1 and the flanges 2a and 2b are fastened by taper fitting (Japanese Patent Laid-Open No. 6-60975). According to this proposal, the fastening is released by a slight movement of the flanges 2a and 2b, the flanges 2a and 2b can be easily separated from the roller body 1, and the flanges 2a and 2b are slightly attached to the roller body 1 during assembly. If they are fitted to each other, they are tightly fitted by the fastening.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, even by taper fitting, it is possible to prevent the occurrence of a gap due to a difference in thermal expansion caused by the difference between the temperature of the roller body 1 and the temperature of the flanges 2a and 2b, and the occurrence of eccentricity and overload on the bolt. However, in this case, it is possible to provide a press-fit fit, which is the same function as the shrink fit, and the shrink fit work during assembly is omitted. However, there is a problem that the separation is not easy yet.
[0015]
The present invention has been made in view of such a problem, and prevents the occurrence of a gap due to a difference in thermal expansion caused by the difference between the temperature of the cylindrical roller body and the temperature of the flange closing the both ends of the roller body, and It is an object of the present invention to provide an induction heating roller device that can easily attach and detach a roller body and a flange.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an induction heating roller device, wherein a cylindrical roller body, a flange provided with a drive shaft that is taper-fitted to an end portion of the roller body and closes the end portion of the roller body, A first temperature sensor for detecting temperature; a first induction heating mechanism that is disposed in a hollow space surrounded by the roller body and the flange and generates heat from the roller body; and a taper fitting portion between the roller body and the flange. A second induction heat generating mechanism that generates heat; and a second temperature sensor that detects a temperature of the taper fitting portion, and a deviation between detection signals of the first temperature sensor and the second temperature sensor , Heat generation by the first and second induction heating mechanisms is controlled so that the temperature of the flange is substantially the same as the temperature of the roller body .
[0017]
This feature, the temperature of the flange can be made substantially the same as the temperature of the roller body, tightly fastened state is maintained always the roller body and the flange the temperature difference is reduced between the roller body and the flange In addition, it is possible to prevent the occurrence of a gap due to the difference in thermal expansion caused by the difference in temperature between the two.
[0018]
In addition, since the roller body and the flange can be fastened by taper fitting without considering the occurrence of a gap due to the temperature difference between them, the fastening of both can be easily released and separated by a slight movement of the flange or roller body. Furthermore, since it is only necessary to fit the flange without pressing it into the roller body during assembly, the roller body and the flange can be easily attached and detached.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the induction heat roller device according to the embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the induction heat roller device of FIG. The parts corresponding to those of the conventional induction heating roller device shown in FIG.
[0020]
1 and 2, 1 is a cylindrical roller body, 2a and 2b are flanges for closing the ends of the roller body 1, and 3a and 3b are hollow drive shafts (integrated with the flanges 2a and 2b, respectively). 4a and 4b are bolts, 7 is a first induction heating mechanism comprising an iron core 5 and an induction coil 6 wound around the iron core 5, 8 is a support rod for fixing and supporting the induction heating mechanism 7, and 9a. , 9b are bearings, 10 is a retaining ring, 11 is a first temperature sensor for detecting the surface temperature of the roller body 1, 12b is a temperature signal detector, 13a is a signal line, and 14 is a power lead drawn from the induction coil 6. These are arranged in the same manner as the conventional induction heating roller device shown in FIG.
[0021]
In the cylindrical roller body 1 in this embodiment, a tapered surface 1a that decreases in diameter toward the outside is formed on the inner peripheral surface of one end portion (the left side in the drawing), and the inside of the other end portion (the right side in the drawing). A tapered surface 1b that increases in diameter toward the outside is formed on the peripheral surface.
[0022]
The flange 2a that closes one end of the roller body 1 is formed in a fitting portion 22a that protrudes from the periphery of the edge, and the outer diameter of the flange 2a decreases toward the outside that matches the tapered surface 1a of the roller body 1. The flange 2b that closes the other end of the roller body 1 is formed in a fitting portion 22b that protrudes around the edge thereof, and the outer periphery of the roller body 1 is formed on the outer peripheral surface. A tapered surface 22d that increases in diameter toward the outside that matches the tapered surface 1b is formed.
[0023]
Then, the flange 2a is fitted to one end portion of the roller main body 1, the taper surfaces 22c and 1a are brought into contact with each other and fastened, and both are fixed by a bolt 4a. Further, the flange 2b is fitted to the other end of the roller main body 1, the taper surfaces 22d and 1b are brought into contact with each other and fastened, and both are fixed by a bolt 4b. That is, the roller body 1 and the flanges 2a and 2b are taper-fitted.
[0024]
When the roller body 1 is removed by replacing the roller body 1 by such taper fitting, the bolts 4a and 4b may be removed and the roller body 1 may be pulled out as shown in FIG. At that time, when the roller body 1 is slightly moved, the fastening is immediately released, and the roller body 1 can be easily removed. Further, when assembling the roller body 1, the procedure may be the reverse of the separation. At this time, the flanges 2a and 2b may be fitted into the roller body 1 without being pushed into the roller body 1. Therefore, the roller body 1 and the flanges 2a and 2b can be easily attached and detached.
[0025]
The tapered surface 1a formed on the inner peripheral surface of one end portion (left side in the figure) of the roller body 1 is also a tapered surface that increases in diameter toward the outside in the same manner as the tapered surface 1b of the other end portion. The tapered surface 22c on the outer peripheral surface of the flange 2a fitted to the end portion may also be formed as a tapered surface that increases in diameter toward the outside. In this case, when the roller body 1 is removed by replacement or the like, the flange located in the direction in which the roller body 1 is pulled out may be removed.
[0026]
Reference numeral 17a denotes a second induction heating mechanism including an iron core 15a and an induction coil 16a wound around the iron core 15a. A magnetic circuit is formed by the induction coil 16a including the iron core 15a and the flange 2a. By applying an alternating current to, an induction current is generated in the flange 2a to generate heat. Similarly, 17b is a second induction heating mechanism comprising an iron core 15b and an induction coil 16b wound around the iron core 15b, and forms a magnetic circuit by the induction coil 16b comprising the iron core 15b and the flange 2b. By applying an alternating current to the coil 16b, an induction current is generated in the flange 2b to generate heat. Reference numerals 25a and 25b denote power supply lead wires drawn from the induction coils 16a and 16b of the second induction heat generating mechanisms 17a and 17b.
[0027]
A second temperature sensor 24a is provided in the fitting portion 22a of the flange 2a and detects the temperature of the flange 2a. The second temperature sensor detects the temperature of the flange 2a and is taken out by the signal line 13b through the temperature signal detection device 12a. Similarly, 24b is a second temperature sensor that is provided in the fitting portion 22b of the flange 2b and detects the temperature of the flange 2b. The temperature of the flange 2b is detected and taken out by the signal line 13a through the temperature signal detector 12b. It is.
[0028]
The temperature signals detected by the first temperature sensor 11 and the second temperature sensors 24a and 24b are input to a control device (not shown), and the induction coil 6 and the second induction heat generation of the first induction heat generation mechanism 7 are input. The currents flowing through the induction coils 16a and 16b of the mechanisms 17a and 17b are controlled.
[0029]
In the induction heating roller device configured as described above, when the power supply lead wire 14 is connected to an AC power source, an AC current flows through the induction coil 6, and the iron core 5 and the roller main body interlinked with the induction coil 6 by this AC current. An alternating magnetic flux is generated in the magnetic circuit 1 and the roller body 1 generates heat as described above. The surface temperature of the roller body 1 due to this heat generation is detected by the first temperature sensor 11, the current flowing through the induction coil 6 is controlled by this temperature detection signal, and the surface temperature of the roller body 1 is maintained at a desired temperature.
[0030]
At the same time, when the power supply leads 25a and 25b are connected to an AC power source, an AC current flows through the induction coils 16a and 16b, and the AC core 15a and the flange 2a linked to the induction coil 16a by this AC current and the induction coil 16b and the chain An alternating magnetic flux is generated in the magnetic circuit composed of the iron core 15b and the flange 2b, and the flanges 2a and 2b generate heat.
[0031]
The temperature of each flange 2a, 2b due to this heat generation is detected by the temperature sensors 24a, 24b, compared with the temperature detection signal detected by the first temperature sensor 11, and flows to the induction coils 16a, 16b by the signal of this comparison result. controls the current is controlled so as to maintain the flanges 2a, substantially the same to a temperature of the roller body 1 temperature 2b. In addition, you may make it control the electric current which flows into the induction coil 6 with the signal of a comparison result.
[0032]
By heating and controlling the flange, even if the roller body 1 expands and contracts due to temperature, the flanges 2a and 2b also expand and contract following the expansion and contraction, and the roller body 1 and the flanges 2a and 2b. The contact pressure of the taper fitting portion does not change greatly, and the occurrence of a gap in the fitting portion can be prevented.
[0033]
As a result, the roller body 1 is not eccentric, and even if a nip pressure as an external force is applied to the roller body 1 from the outside, an excessive load is not applied to the bolts 4a and 4b, and the operation is accompanied by temperature fluctuations. Can be operated stably, and further, at the time of assembly, the flanges 2a and 2b can be fitted into the roller body 1 without being strongly pushed, so that the roller body 1 can be easily separated and reassembled.
[0034]
In this embodiment, the first temperature sensor 11 is inserted into the thickness of the roller body 1, but may be installed outside the roller body 1. Further, the second temperature sensor is provided in each of the flanges 2a and 2b. However, the second temperature sensor may be provided in one of the flanges, and the temperature of the other flange may be controlled by the second temperature sensor.
[0035]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to make the attaching / detaching operation for exchanging the roller extremely easy, and it is possible to prevent the eccentricity of the roller and the breakage of the bolt.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an induction heat roller device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a separated state of the roller of the induction heat roller device of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional induction heating roller device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylindrical roller main body 1a, 1b Tapered surface 2a, 2b Flange 3a, 3b Drive shaft 4a, 4b Bolt 5, 15a, 15b Iron core 6, 16a, 16b Induction coil 7 1st induction heating mechanism 8 Support rod 11 1st Temperature sensors 12a and 12b Temperature signal detectors 13a and 13b Signal lines 14, 25a and 25b Power supply lead wires 17a and 17b Second induction heating mechanism 22c and 22d Tapered surfaces 24a and 24b Second temperature sensor

Claims

A cylindrical roller body, a flange provided with a drive shaft that is taper-fitted to an end of the roller body and closes the end of the roller body, and a first temperature sensor that detects the temperature of the roller body A first induction heating mechanism that is disposed in a hollow space surrounded by the roller body and the flange, and that heats the roller body; and a second induction heating mechanism that heats the tapered fitting portion of the roller body and the flange; A second temperature sensor for detecting the temperature of the taper fitting portion, and the temperature of the flange and the temperature of the roller body are determined by a deviation between detection signals of the first temperature sensor and the second temperature sensor. An induction heat roller device , wherein heat generation by the first and second induction heat generation mechanisms is controlled so as to be substantially the same .