JP4663432B2 - 誘導発熱ローラ装置 - Google Patents

Description

本発明は誘導発熱ローラ装置、詳しくはローラの周壁に形成した気液二相の熱媒体を封入するジャケット室の有効長を調整する調整機構に関する。

誘導発熱ローラ装置は、回転する中空のローラの内部に、ローラの軸方向に沿って電磁誘導用のコイルを設置し、このコイルに流す交流電流で発生する交番磁束によりローラの周壁に電流を誘起し、その電流でローラの周壁をジュール発熱させる装置である。図３はこのような誘導発熱ローラ装置の一例を示すもので、１は中空のローラ、２はローラ１の両側に一体的に取り付けられた駆動軸、３は磁束発生機構、４は磁束発生機構３の誘導コイル、５は磁束発生機構３を支持する支持ロッド、６は軸受、７は温度センサ、８は制御器、９は交流電源、１０は回転トランスである。駆動軸２はモータＭに連結され、モータＭの回転によりローラ１は回転する。

磁束発生機構３を支持する支持ロッド５は駆動軸２内に挿通され、軸受６を介して駆動軸２によって支持されている。この支持によって磁束発生機構３はローラ１の中空内に回転することなく保持される。
誘導コイル４は、複数に分割されローラ１の軸方向に沿って配列され各誘導コイル４のリード線は支持ロッド５内を経由して外部に引き出されて制御器８を介して交流電源９に接続されている。温度センサ７はローラ１内に挿入され、その検出信号は回転トランス１０により外部に導出し、制御器８に送られる。制御器８は温度検出信号に基づいて各誘導コイル４に印加する電圧を調整する。

１１は気液二相の熱媒体を封入するジャケット室で、たとえばドリルによってローラ１の軸方向に沿って穿孔し、適量の蒸留水などを注入してその端部を閉塞して形成される。このようなジャケット室１１はローラ１の円周方向に沿って複数設けられ、各ジャケット室１１内に封入した蒸留水などの液体が高温部位で熱を奪って気化し、その気体は低温部位に移動して熱を放出して液化する。すなわち、この潜熱の移動でローラ１の軸方向における表面温度を均一化し、ローラ１の表面に圧接した処理物１２を均一に加熱または奪熱する。

このようなジャケット室１１は、ローラ１の外周表面からできるだけ近接した位置に設けることが望ましいが、ローラ１に加えられる荷重を考慮する必要があり、ジャケット室１１からローラ１の外周表面まである程度の肉厚を確保しなければならない。この肉厚を確保すると、処理物１２の軸方向の幅がジャケット室１１の軸方向の幅よりも小さいと処理物１２が当接する区域よりも当接しない区域の温度が肉厚内の熱流速の差によってジャケット室１１がある限り高くなる。

この温度差を低減するためにジャケット室の軸方向の幅を調整することが考えられている。このようにジャケット室の軸方向の幅の調整を可能にした従来例を、図３に示す誘導発熱ローラ装置と対応する部分に同一の符号を付して図４に示す。なお、図４では一つのジャケット室１１の一方の端部を示しているが、ローラ１の円周方向に沿って設けられた複数のジャケット室１１のすべての両側の端部において同様に形成されている。

図４において、１１ａはローラ１の軸方向に沿ってドリルによって穿孔された貫通孔、１３は貫通孔１１ａの開口端部に固定された中央部分が突出するブッシュ、１４は外周にネジが形成された隔壁、１５は内周面にネジが形成された筒状の送りネジ、１６はスプラインシャフト、１７はブッシュ１３の突出部の外周に遊嵌する磁石筒、１８は軸受、１９はブッシュ１３の突出部の内部に遊嵌する磁石棒、２０は磁石棒１９を回転する回転軸、２１は回転軸１９を支持する軸受である。

隔壁１４は、スプラインシャフト１６に挿通され、その外周のネジは送りネジ１５の内面のネジと噛合している。スプラインシャフト１６はその一端は磁石筒１７に固定され、軸受１８で支持されている。外部から回転軸１９を回転すると、磁石棒１９が回転し、その回転で磁石筒１７が回転し、スプラインシャフト１６が回転し、隔壁１４を回転し、隔壁１４は筒状の送りネジ１５により移動し、両側の隔壁１４で区画されたジャケット室１１のローラ１の軸方向の端部からの位置を、処理物１２の幅などに応じて調整する。
特許第２７３１９８３号公報

しかし、隔壁の位置を磁石の回転で設定する以上の構成では、磁気結合により回転運動をジャケット内部に伝達し、隔壁の往復運動に変換しているが、ローラの温度が高温の場合使用できる磁石がなく、低温ローラにしか対応できないという問題があった。また、磁気結合では伝達できるトルクが小さく、このため軸受などを設けて隔壁の移動抵抗を小さくする必要があり、構造が複雑になる問題もあった。

本発明が解決しようとする課題は、ローラの肉厚内に形成した気液二相の熱媒体を封入する軸方向と同方向に延びるジャケット室の有効幅を、ローラの温度に制限されることなく簡単な構造で調整することができ、もって斯かる問題を解消する点にある。

本発明は、ローラの周壁にその軸方向に延びる貫通孔を、互いに独立して、前記ローラの円周方向に沿って複数設け、前記各貫通孔の両端を貫通孔内に沿って移動可能な密閉栓で密封してジャケット室を形成し、その各ジャケット室内に気液二相の熱媒体を封入してなる誘導発熱ローラ装置において、前記各貫通孔の両端部の内周面にそれぞれ固定され、中央部に貫通ねじ孔を有する固定ブッシュと、一端が前記密閉栓の周縁に固定され他端が前記固定ブッシュの周縁に固定された伸縮自在の筒状のブッシュと、前記固定ブッシュのねじ孔のねじと噛合し、前記固定ブッシュを貫通して前記伸縮自在の筒状のブッシュ内へ突出する位置決めねじと、一端が前記位置決めねじに回転伝達を制限する前記伸縮自在の筒状のブッシュ内に配置した継手を介して連結され、他端が前記密閉栓に固定された前記伸縮自在の筒状のブッシュ内で突出する連結ロッドとを有し、前記位置決めねじの回転により前記連結ロッドを直線移動して前記密閉栓の位置を調整してなることを特徴とする。

本発明によれば、固定ブッシュのねじ孔で支持したねじと密閉栓に固定した連結ロッドとを、回転伝達を制限する継手を介して連結しているので、ローラの温度に制限される部材も回転軸を支持する軸受けを必要とせず、簡単な構造で密閉栓の位置、すなわちジャケット室の長さ幅を調整することができる。また、密閉栓と固定ブッシュとを伸縮自在の筒状のブッシュに連結するので、固定ブッシュのねじ孔からのジャケット室内の気液二相の熱媒体の漏れを防ぎ、ジャケット室の機密性をより高めることができる。

ローラの肉厚内に形成した気液二相の熱媒体を封入する軸方向と同方向に延びるジャケット室の有効幅を、ローラの温度に制限されることなく簡単な構造で調整することができるようにする目的を、ローラに穿孔した貫通孔の両側の端部に、ジャケット室を構成する摺動可能の密閉栓を設け、この密閉栓にロッドを固定し、このロッドに回転伝達を制限する継手を介して固定ブッシュのねじ孔で支持したねじに連結し、ねじの回転による直線移動を密閉栓に伝達することにより実現した。

図１は、本発明の実施例に係る誘導発熱ローラ装置のジャケット室の一端部の構成を示す断面図である。なお、図４に示す従来のジャケット室の一端部の構成と対応する部分には同一の符号を付している。すなわち、図１において、１は中空のローラ、２はローラ１の端縁に一体的に取り付けられた駆動軸、１１ａはローラ１の軸方向に沿ってドリルによって穿孔された貫通孔、１２は処理物である。

２２は貫通孔１１ａの開口端部に嵌め込み固定された有底円筒状の固定ブッシュ、２３は隔壁１４の外周にシールリング２３ａを嵌め込んだ密閉栓、２４は一端が密閉栓２３の周縁に固定され他端が固定ブッシュ２２の周縁に固定された伸縮自在の筒状のブッシュ、２５は位置決めねじである。位置決めねじ２５は有底円筒状の固定ブッシュ２２の底部中央部に形成した貫通ねじ孔２２ａと噛合して、固定ブッシュ２２で支持されている。

図２は、位置決めねじ２５と密閉栓２３との連結構造を示す図で、２６は連結ロッド、２７は回転伝達を制限する継手である。連結ロッド２６に一端は密閉栓２３に固定され、他端は継手２７を介して位置決めねじ２５の一端に連結されている。

以上の構成で外部に導出した位置決めねじ２５のねじ頭２５ａを回転すると、位置決めねじ２５は固定ブッシュ２２の底部中央部に形成した貫通ねじ孔２２ａと噛合して、回転しながら貫通孔１１ａに沿ってローラ１の端縁側または中央部側へ移動する。継手２７はその回転を制限しその移動を連結ロッドに伝達し、密閉栓２３を貫通孔１１ａに沿ってローラ１の端縁側または中央部側へ直線移動する。この移動により密閉栓２３を所定の位置に位置決め固定する。

以上の説明はジャケット室の一端部についてのものであるが、斯かる構成は複数ある各ジャケット室の両端部に適用するものであることは勿論である。

本発明の実施例に係る誘導発熱ローラ装置のジャケット室の一端部の構成を示す断面図である。 図１に示す位置決めねじと密閉栓との連結構造を示す図ある。 誘導発熱ローラ装置の断面図である。 従来のジャケット室の一端部の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ ローラ
２ 駆動軸
１４ 隔壁
１１ ジャケット室
１１ａ 貫通孔
２２ 固定ブッシュ
２３ 密閉栓
２４ 伸縮自在のブッシュ
２５ 位置決めねじ
２６ 連結ロッド
２７ 継手

Claims (1)

1. ローラの周壁にその軸方向に延びる貫通孔を、互いに独立して、前記ローラの円周方向に沿って複数設け、前記各貫通孔の両端を貫通孔内に沿って移動可能な密閉栓で密封してジャケット室を形成し、その各ジャケット室内に気液二相の熱媒体を封入してなる誘導発熱ローラ装置において、前記各貫通孔の両端部の内周面にそれぞれ固定され、中央部に貫通ねじ孔を有する固定ブッシュと、一端が前記密閉栓の周縁に固定され他端が前記固定ブッシュの周縁に固定された伸縮自在の筒状のブッシュと、前記固定ブッシュのねじ孔のねじと噛合し、前記固定ブッシュを貫通して前記伸縮自在の筒状のブッシュ内へ突出する位置決めねじと、一端が前記位置決めねじに回転伝達を制限する前記伸縮自在の筒状のブッシュ内に配置した継手を介して連結され、他端が前記密閉栓に固定された前記伸縮自在の筒状のブッシュ内で突出する連結ロッドとを有し、前記位置決めねじの回転により前記連結ロッドを直線移動して前記密閉栓の位置を調整してなることを特徴とする誘導発熱ローラ装置。

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