JP4738980B2

JP4738980B2 - ロール

Info

Publication number: JP4738980B2
Application number: JP2005315362A
Authority: JP
Inventors: 伸次石黒; 健司白勢; 富士夫水谷
Original assignee: Kowa Co Ltd
Current assignee: Kowa Co Ltd
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2025-09-30
Also published as: JP2007098374A

Description

本発明は、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分の除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布する為のロールに関するものである。

鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分の除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布する為のロールに関しては、さまざまな改良がなされ、例えば、高反撥、無粘性の不織布シート状物を利用する積層ロールの製作方法と、複合構造積層ロールとして、円筒状の軸本体、及びこの軸本体の両端に、それぞれ鍔体を介して設けられた両軸受部とでなる軸体と、前記軸本体の円筒部に形成された多数の細孔、及びその軸方向に開設され、かつ前記細孔と連通する空洞部と、前記軸本体の両鍔体間に、多数枚のディスク形成された高反撥、無粘性の不織布シート状物と、密着性のゴムシート状物等の戻り防止シート状物とを、密着状に重畳して構成されるロール第一構成部、及びこのロール第一構成部のディスク重畳部に介設されるロール第二構成部とで形成され、かつ前記軸本体に奪嵌されるロール本体と、前記軸受部に開設され、かつ前記空洞部に連通される貫通孔で構成されている複合構造積層ロールが、特開平５−１８０２１６号公報に開示されてある。

また、不織布ロールとして、可撓性材料からなる環状のグリッププレートを鉄芯の締り嵌め状に嵌挿して、該グリッププレートと不織布ディスクを積層させ、この積層体を鉄芯軸方向に押圧して、前記グリッププレートの内周端部を鉄芯外周に圧接させたことを特徴とする不織布ロールが、特開平１０−６１６５７号公報に開示されてある。

従来のロールは、上記の如くの開示がなされてあるが、特開平５−１８０２１６号公報に開示されてある高反撥、無粘性の不織布シート状物を利用する積層ロールの製作方法と、複合構造積層ロールにおいては、ロールと吸引ポンプ等の脱液装置が一体となり、被洗浄面の液体を脱液することから、吸引ポンプ等の脱液装置を用いずに、ロール単体で被洗浄面の液体を均一に脱液することができないという課題を有していた。また、ロールと吸引ポンプ等の脱液装置が一体となっていることから、設備投資が高いという課題も有していた。さらに、不織布シート状物の間に挿入されるゴムシート状物等が均一に挿入されていると共に、回転外径が同一な為、ロール部の変形形態が限られており、多様化する被洗浄面の形状に対応できないという課題も有していた。

また、特開平１０−６１６５７号公報に開示されてある不織布ロールにおいては、鉄芯にキーが無く、且つ不織布ディスクにキー溝が施されていないことから、ロールにたいして高い圧力が負荷される場合には、不織布ディスクが鉄芯から位置ずれして、ロール部の表面部が凹凸になりやすく、長期間に渡ってロールの形態安定化を図ることが難しく、被洗浄面の液体を均一に除去することができないという課題を有していた。また、グリッププレートに可撓性材料を使用している為、グリッププレートに不織布ディスクを使用することが不可能であり、且つ不織布ディスクと異なる材料のグリッププレートを別途、製作する必要があり、製造コストが高くなるという課題も有していた。

特開平５−１８０２１６号公報特開平１０−６１６５７号公報

本発明は、上記のような課題を解決する為になされたもので、長期間に渡り、ロールの形態安定化を図ることができると共に、多様化する被洗浄面の形状に対応して、被洗浄面に付着した液体を、均一に除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に液体を、均一に塗布することができるロールを提供することを目的としている。

そして、本発明は、上記目的を達成する為に、ロールを構成するロール部は、概円盤状に形成されてあるロール片Ａ、及び前記ロール片Ａと回転外径が異なるロール片Ｂからなり、前記ロール片Ａ、及び前記ロール片Ｂが複数重ね合わされて積層されてあるものである。

また、第２の課題解決手段は、前記ロール部を構成する前記ロール片Ｂの前記ロール片Ａにたいする積層枚数の比率が、前記ロール部の端部から中心部に近づくほど大から小に変化する構成としたものである。

また、第３の課題解決手段は、前記ロール部を構成する前記ロール片Ｂの回転外径が、前記ロール部の端部から中心部に近づくほど大から小に変化する構成としたものである。

上記第１の課題解決手段による作用は、次の通りである。すなわち、ロールを構成するロール部は、概円盤状に形成されてあるロール片Ａ、及び前記ロール片Ａと回転外径が異なるロール片Ｂからなり、前記ロール片Ａ、及び前記ロール片Ｂが複数重ね合わされて積層されてある為、ロール部の芯部は、ロール片Ａのみが積層されてあるロール部の表面部に比べて、密にロール片Ａ、及びロール片Ｂが積層されてあり、芯部が強い締付力を有して高い硬度にて形成されてある場合であっても、表面部は芯部よりも低い硬度にて形成することができる。その為、ロールの回転中にロール片Ａ、及びロール片Ｂは位置ずれを発生することが無く、ロール部の表面部が凹凸になることが無い。また、ロール部の表面部は、ロール部の芯部に比べて、柔軟性に優れていることから、被洗浄面がロール部に接触する際において、ロールが被洗浄面により跳ね上げられることが無い。

また、第２の課題解決手段による作用は、前記ロール部を構成する前記ロール片Ｂの前記ロール片Ａにたいする積層枚数の比率が、前記ロール部の端部から中心部に近づくほど大から小に変化する為、ロール部の端部は、中心部に比べて、ロール片Ａにたいしてロール片Ｂが密に積層されてある。鋼板洗浄機等においては、ロール部の端部にエアー圧、あるいは油圧等がかかり、ロール部の端部に最も強い圧力が負荷されることから、ロール部の端部は形態変化によるつぶれ、劣化、形状変形等が最も著しい。本発明においては、前記の如く、ロール部の端部は、中心部に比べて、ロール片Ａにたいしてロール片Ｂが密に積層されてある為、ロール片Ａ、及びロール片Ｂは位置ずれを発生することが無く、ロール部の端部の表面部が凹凸になることが無い。また、前記ロール部の中心部は、端部に比べて、柔軟性に優れており、被洗浄面がロール部に接触する際において、被洗浄面の表面上の液体を、被洗浄面の中央部から両端部に容易に押し流すことができる。

また、第３の課題解決手段による作用は、前記ロール部を構成する前記ロール片Ｂの回転外径が、前記ロール部の端部から中心部に近づくほど大から小に変化する為、ロールに圧力が負荷された場合において、ロール部の中心部は、端部に比べて、ロールを構成する回転軸の長手方向に直交する方向に変形しやすく、多様化する被洗浄面の形状に、容易に対応することができる。また、ロール部の中心部は、端部に比べて空隙率が高いことから、より多くの液体をロール部の内部に溜めることができる。

上記の如く、本発明のロールは、長期間に渡り、ロールの形態安定化を図ることができると共に、多様化する被洗浄面の形状に対応して、被洗浄面に付着した液体を、均一に除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に液体を、均一に塗布することができる非常に優れたものである。

第１の発明は、ロールを構成するロール部は、概円盤状に形成されてあるロール片Ａ、及び前記ロール片Ａと回転外径が異なるロール片Ｂからなり、前記ロール片Ａ、及び前記ロール片Ｂが複数重ね合わされて積層されてある。その為、ロール部の芯部は、ロール片Ａのみが積層されてあるロール部の表面部に比べて、密にロール片Ａ、及びロール片Ｂが積層されてあり、芯部が強い締付力を有して高い硬度にて形成されてある場合であっても、表面部は芯部よりも低い硬度にて形成することができる。その為、ロールの回転中にロール片Ａ、及びロール片Ｂは位置ずれを発生することが無く、ロール部の表面部が凹凸になることが無い。また、ロール部の表面部は、ロール部の芯部に比べて、柔軟性に優れていることから、鋼板がロール部に接触する際において、ロールが鋼板により跳ね上げられることが無い。特に、厚みが１ｍｍ以上ある一般的に厚板と呼ばれている鋼板が、ロール部に接触する際において、ロールが跳ね上げられることが無く、鋼板先端部から均一に鋼板表面の油分を搾取することができる。

第２の発明は、前記ロール部を構成する前記ロール片Ｂの前記ロール片Ａにたいする積層枚数の比率が、前記ロール部の端部から中心部に近づくほど大から小に変化する。その為、ロール部の端部は、中心部に比べて、ロール片Ａにたいしてロール片Ｂが密に積層されてある。鋼板洗浄機等においては、ロール部の端部にエアー圧、あるいは油圧等がかかり、ロール部の端部に最も強い圧力が負荷されることから、ロール部の端部は形態変化によるつぶれ、劣化、形状変形等が最も著しい。本発明においては、前記の如く、ロール部の端部は、中心部に比べて、ロール片Ａにたいしてロール片Ｂが密に積層されてある為、ロール片Ａ、及びロール片Ｂは位置ずれを発生することが無く、ロール部の端部の表面部が凹凸になることが無い。また、前記ロール部の中心部は、ロール部の端部に比べて、柔軟性に優れており、鋼板がロール部に接触する際において、鋼板の表面上の油分を、鋼板の中央部から両端部に容易に押し流すことができる。従って、鋼板両端部に油分が残るという一般的にエッジドリップ現象と呼ばれている現象が発生することが無く、鋼板の両端部を含む鋼板表面の油分を、均一に搾取することができる。また、一般的に中抜き材と呼ばれている穴部が形成された鋼板においても、穴部の外周に油分が残るということが無く、均一に鋼板表面の油分を搾取することができる。

第３の発明は、前記ロール部を構成する前記ロール片Ｂの回転外径が、前記ロール部の端部から中心部に近づくほど大から小に変化する。その為、ロールに圧力が負荷された場合において、ロール部の中心部は、端部に比べて、ロールを構成する回転軸の長手方向に直交する方向に変形しやすく、多様化する鋼板の形状に、容易に対応することができる。すなわち、ロール部にたいする鋼板の追従性が向上する為、ロール部と鋼板との接触性が改善され、特に、厚みの異なる鋼板をレーザー波溶接した一般的にテーラードブランキング材と呼ばれている鋼板が、ロール部に接触する際において、鋼板溶接部の段差、及び段差面に油分が残るということが無く、均一に鋼板表面の油分を搾取することができる。また、ロール部の中心部は、端部に比べて空隙率が高いことから、より多くの油分をロール部の内部に溜めることができる。

以下、本発明の実施の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り本発明が限定されるものではない。

以下に、本発明の第１の実施の形態におけるロールについて、図１〜図４に基づいて説明する。

図１は、本発明のロールを鋼板表面の油分搾取用として使用した形態の正面図である。図１において、１はロール、２は台座、３は止め金具、４はプレート、５はロール片Ａ、５１はロール部である。図２は、ロール片Ａを前面側から見た斜視図である。図２において、３２はエッジ部、３３はキー溝、３４は穴部である。図３は、ロール片Ｂを前面側から見た斜視図である。図３において、６はロール片Ｂ、４２はエッジ部、４３はキー溝、４４は穴部である。図４（ａ）は、図１の断面図である。図４（ａ）において、７は表面部、８は芯部である。図４（ｂ）は、他の実施の形態のロールの断面図である。図４（ｂ）において、１１はロール、１７は端部、１８は中心部、６１はロール部である。図４（ｃ）は、他の実施の形態のロールの断面図である。図４（ｃ）において、２１はロール、７１はロール部、７２は区間ロール部Ａ、８２は区間ロール部Ｂ、９２は区間ロール部Ｃである。図４（ｄ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図４（ｄ）において、９はキーである。図４（ｅ）は、他の実施の形態のロールの断面図である。図４（ｅ）において、３１はロール、８１はロール部である。図４（ｆ）は、他の実施の形態のロールの断面図である。図４（ｆ）において、４１はロール、９１はロール部である。

ロール１は、図１、図２、図３、図４（ａ）及び図４（ｄ）の如く、台座２、止め金具３、プレート４、複数のロール片Ａ５、及びロール片Ｂ６から形成されてある。また、ロール部５１は、ロール片Ａ５、及びロール片Ｂ６より構成されてある。また、台座２の長手方向の外周部にはキー９が形成されてある。台座２は、吸引ポンプ等で油分を吸い上げる為の目的ではなく、軽量化等を目的とした中空もしくは貫通孔を有しているか、あるいは中実構造である略円柱形状からなり、台座２の外周には、複数のロール片Ａ５、及びロール片Ｂ６が重ね合わされたロール部５１が形成されてあり、両側から止め金具３、及びプレート４にて挟み付けられて装着されてある。また、止め金具３には、スナップリングが使用されてある。また、ロール片Ａ５は、図２の如く、概円盤状の平板形状に形成されてあり、中心部には穴部３４、及びキー溝３３が形成されてあり、外周部にはエッジ部３２が形成されてある。また、ロール片Ｂ６は、図３の如く、概円盤状の平板形状に形成されてあり、中心部には穴部４４、及びキー溝４３が形成されてあり、外周部にはエッジ部４２が形成されてある。なお、ロール部５１は、ロール１に使用する総数のロール片Ａ５、及びロール片Ｂ６より形成されてある。

次に、ロール１の製作方法について説明する。最初に、ロール片Ａ５、及びロール片Ｂ６を概円盤状の平板形状に打ち抜く。なお、ロール片Ｂ６の回転外径は、一般的にはロール片Ａ５の回転外径より小さく設定されてある。次いで、概円盤状の平板形状に打ち抜かれたロール片Ａ５、及びロール片Ｂ６を複数重ね合わせて、ロール片Ａ５の穴部３４、及びロール片Ｂ６の穴部４４を、台座２にたいして貫通させると共に、ロール片Ａ５のキー溝３３、及びロール片Ｂ６のキー溝４３を、台座２上に形成されてあるキー９に嵌合挿入して、台座２の長手方向から、プレス機にて所定長さだけ圧縮させた後、止め金具３、及びプレート４にて挟み付けて固定する。次に、所定時間放置することにより、重ね合わせた複数のロール片Ａ５、及びロール片Ｂ６の内部応力を均一化させ、ロール片Ａ５のエッジ部３２を切削加工及び研磨加工して製作される。

ロール片Ａ５の材質は、不織布及び極微細な気泡を有する多孔質化されたポリウレタンよりなる二重構造体にて形成されてあり、前記不織布を構成する繊維の材質には、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、スパンデックスの内、少なくとも１種類以上の前記材質が使用されてある。前記材質は、一般的には人工皮革と呼ばれている。また、ロール片Ａ５の材質は、前記材質以外にも、各種の不織布、織布、編布、合成樹脂発泡体、エラストマー、フィルム状組成物等を使用することもできる。

一方、ロール片Ｂ６は、ロール片Ａ５と同材質でも良いし、異材質でも良く、特に限定されるものではない。異材質としては、例えば、不織布、織布、編布、合成樹脂発泡体、エラストマー、フィルム状組成物、樹脂シート、あるいは金属シート等が少なくとも１種類以上使用できる。なお、前記異材質を用いる場合においては、ロール片Ｂ６の単価は、ロール片Ａ５の単価よりも低く設定されることが望ましい。

また、ロール片Ｂ６のロール片Ａ５にたいする積層枚数の比率は、図４（ａ）、及び図４（ｅ）の如く、一定でも良いし、図４（ｂ）、図４（ｃ）、及び図４（ｆ）の如く、規則的でも良く、特に限定されるものではない。図４（ｂ）、及び図４（ｆ）は、ロール片Ｂ６のロール片Ａ５にたいする積層枚数の比率が、ロール部６１、及び９１の端部１７から中心部１８に近づくほど大から小に変化する形態である。また、図４（ｃ）は、ロール部７１に複数の区間ロール部７２、８２、９２が形成されてあり、前記区間ロール部７２、８２、９２がロール部７１の端部１７から中心部１８に近づくほど、ロール片Ｂ６のロール片Ａ５にたいする積層枚数の比率が、順次、大から小に変化するように、区間ロール部Ａ７２、区間ロール部Ｂ８２、区間ロール部Ｃ９２が形成されてある形態である。すなわち、区間ロール部Ａ７２が、ロール片Ｂ６のロール片Ａ５にたいする積層枚数の比率が最も大であり、次いで、区間ロール部Ｂ８２、区間ロール部Ｃ９２の順に小になるように構成されてある。なお、各区間ロール部の中では、ロール片Ｂ６のロール片Ａ５にたいする積層枚数の比率は一定に設定されてある。

また、ロール片Ｂ６の回転外径は、図４（ａ）から図４（ｃ）の如く、一定でも良いし、図４（ｅ）、及び図４（ｆ）の如く、ロール部８１、及び９１の端部１７から中心部１８に近づくほど大から小に変化しても良い。また、不規則的に変化しても良く、特に限定されるものではない。

上記構成による本実施の形態におけるロール１の動作、作用は以下の通りである。

ロール１を構成するロール部５１は、概円盤状に形成されてあるロール片Ａ５、及び前記ロール片Ａ５と回転外径が異なるロール片Ｂ６からなり、前記ロール片Ａ５、及び前記ロール片Ｂ６が複数重ね合わされて積層されてある。その為、ロール部５１の芯部８は、ロール片Ａ５のみが積層されたロール部５１の表面部７に比べて、密にロール片Ａ５、及びロール片Ｂ６が積層されてあり、芯部８が強い締付力を有して高い硬度にて形成されてある場合であっても、表面部７は芯部８よりも低い硬度にて形成することができる。その為、ロール１の回転中にロール片Ａ５、及びロール片Ｂ６は位置ずれを発生することが無く、ロール部５１の表面部７が凹凸になることが無い。また、ロール部５１の表面部７は、ロール部５１の芯部８に比べて、柔軟性に優れていることから、鋼板がロール部５１に接触する際において、ロール１が鋼板により跳ね上げられることが無い。特に、厚みが１ｍｍ以上ある一般的に厚板と呼ばれている鋼板が、ロール部５１に接触する際において、ロール１が跳ね上げられることが無く、鋼板先端部から均一に鋼板表面の油分を搾取することができる。

また、他の実施の形態におけるロール１１、２１、４１の動作、作用は以下の通りである。

ロール１１、２１、４１を構成するロール部６１、７１、９１は、前記ロール片Ｂ６の前記ロール片Ａ５にたいする積層枚数の比率が、前記ロール部６１、７１、９１の端部１７から中心部１８に近づくほど大から小に変化する。その為、ロール部６１、７１、９１の端部１７は、中心部１８に比べて、ロール片Ａ５にたいしてロール片Ｂ６が密に積層されてある。鋼板洗浄機等においては、ロール部６１、７１、９１の端部１７にエアー圧、あるいは油圧等がかかり、ロール部６１、７１、９１の端部１７に最も強い圧力が負荷されることから、ロール部６１、７１、９１の端部１７は形態変化によるつぶれ、劣化、形状変形等が最も著しい。本発明においては、前記の如く、ロール部６１、７１、９１の端部１７は、中心部１８に比べて、ロール片Ａ５にたいしてロール片Ｂ６が密に積層されてある為、ロール片Ａ５、及びロール片Ｂ６は位置ずれを発生することが無く、ロール部６１、７１、９１の端部１７の表面部７が凹凸になることが無い。また、前記ロール部６１、７１、９１の中心部１８は、ロール部６１、７１、９１の端部１７に比べて、柔軟性に優れており、鋼板がロール部６１、７１、９１に接触する際において、鋼板の表面上の油分を、鋼板の中央部から両端部に容易に押し流すことができる。従って、鋼板両端部に油分が残るという一般的にエッジドリップ現象と呼ばれている現象が発生することが無く、鋼板の両端部を含む鋼板表面の油分を、均一に搾取することができる。また、一般的に中抜き材と呼ばれている穴部が形成された鋼板においても、穴部の外周に油分が残るということが無く、均一に鋼板表面の油分を搾取することができる。

また、他の実施の形態におけるロール３１、４１の動作、作用は以下の通りである。

ロール３１、４１を構成するロール部８１、９１は、前記ロール片Ｂ６の回転外径が、前記ロール部８１、９１の端部１７から中心部１８に近づくほど大から小に変化する。その為、ロール３１、４１に圧力が負荷された場合において、ロール部８１、９１の中心部１８は、端部１７に比べて、ロール３１、４１を構成する回転軸の長手方向に直交する方向に変形しやすく、多様化する鋼板の形状に、容易に対応することができる。すなわち、ロール部８１、９１にたいする鋼板の追従性が向上する為、ロール部８１、９１と鋼板との接触性が改善され、特に、厚みの異なる鋼板をレーザー波溶接した一般的にテーラードブランキング材と呼ばれている鋼板が、ロール部８１、９１に接触する際において、鋼板溶接部の段差、及び段差面に油分が残るということが無く、均一に鋼板表面の油分を搾取することができる。また、ロール部８１、９１の中心部１８は、端部１７に比べて空隙率が高いことから、より多くの油分をロール部８１、９１の内部に溜めることができる。

本発明のロールは、主に、鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分の除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布する目的以外にも、高い耐久性を必要とするロールとして、広く好適に使用することができる。

本発明のロールを鋼板表面の油分搾取用として使用した形態の正面図ロール片Ａを前面側から見た斜視図ロール片Ｂを前面側から見た斜視図（ａ）図１の断面図、（ｂ）他の実施の形態のロールの断面図、（ｃ）他の実施の形態のロールの断面図、（ｄ）（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｅ）他の実施の形態のロールの断面図、（ｆ）他の実施の形態のロールの断面図

符号の説明

１、１１、２１、３１、４１ロール
２台座
３止め金具
４プレート
５ロール片Ａ
６ロール片Ｂ
７表面部
８芯部
９キー
１７端部
１８中心部
３２、４２エッジ部
３３、４３キー溝
３４、４４穴部
５１、６１、７１、８１、９１ロール部
７２区間ロール部Ａ
８２区間ロール部Ｂ
９２区間ロール部Ｃ

Claims

鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分の除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布する為のロールにおいて、前記ロールは、台座と、該台座の外周に形成されるロール部とを備え、該ロール部は、概円盤状に形成されてあるロール片Ａ、及び前記ロール片Ａと回転外径が異なるロール片Ｂからなり、前記ロール片Ａ、及び前記ロール片Ｂが複数重ね合わされて積層されてあり、前記ロール部を構成する前記ロール片Ｂの前記ロール片Ａにたいする積層枚数の比率が、前記ロール部の端部から中心部に近づくほど大から小に変化することを特徴とするロール。
請求項１記載の構成よりなるロールにおいて、前記ロール部を構成する前記ロール片Ｂの回転外径が、前記ロール部の端部から中心部に近づくほど大から小に変化することを特徴とするロール。
鋼板、非鉄金属板、樹脂板、あるいはフィルム状からなる被洗浄面に付着した水分、油分、あるいは薬品成分の除去、搾取、洗浄、及び前記被洗浄面に水分、油分、あるいは薬品成分を塗布する為のロールにおいて、前記ロールは、台座と、該台座の外周に形成されるロール部とを備え、該ロール部は、概円盤状に形成されてあるロール片Ａ、及び前記ロール片Ａと回転外径が異なるロール片Ｂからなり、前記ロール片Ａ、及び前記ロール片Ｂが複数重ね合わされて積層されてあり、前記ロール部を構成する前記ロール片Ｂの回転外径が、前記ロール部の端部から中心部に近づくほど大から小に変化することを特徴とするロール。