JP5606772B2 - カレンダ装置 - Google Patents
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Description
連続混練機81には、溶融した樹脂材料が供給される。連続混練機81は、この樹脂材料を混練して第1および第2の圧延ロール83a、83b間へ供給する。その後、樹脂材料は、第1および第2の圧延ロール83a、83b間で圧延され、次いで、第2および第3の圧延ロール83b、83c間で圧延され、第3および第4の圧延ロール83c、83d間で圧延され、第4および第5の圧延ロール83d、83e間で圧延されて樹脂フィルムとなる。この樹脂フィルムは、テイクオフロール85により、第5のロール83eから引き離され、第1〜第4の冷却ロールへ87a、87b、87c、87dへ送られる。第1〜第4の冷却ロール87a、87b、87c、87dでは、その内部に流れる冷却媒体により、通過する樹脂フィルムを冷却する。このように冷却された樹脂フィルムは、巻取ロール89に巻き取られる。
樹脂材料を練って押し出す押出ユニットと、
押し出された樹脂材料を加圧する第1のロールユニットと、
第1のロールユニットからの樹脂材料を圧延する第2のロールユニットと、
第2のロールユニットで圧延された樹脂材料を巻き取る巻取ロールと、を備え、
第2のロールユニットが第1のロールユニットよりも前方側に位置し、
巻取ロールが第2のロールユニットよりも後方側に位置する、ことを特徴とするカレンダ装置が提供される。
前記押出ユニットは、前記第1のロールユニットの上方に配置され、
第1のロールユニットは、鉛直方向に関して、第2のロールユニットより上方側に位置し、
樹脂材料は、前記材料供給口に供給された後、押出ユニットで練られ、次いで、第1のロールユニットで加圧され、その後、第2のロールユニットで圧延され、樹脂フィルムとなって後方側に送られる。
第2のロールユニットから樹脂フィルムを引き離すテイクオフロールと、
内部を流れる冷媒により冷却され、テイクオフロールからの樹脂フィルムに接触することで該樹脂フィルムを冷却する複数の冷却ロールと、を備え、
テイクオフロールは、第2のロールユニットの後方側に設けられ、
複数の冷却ロールは、テイクオフロールの後方側において、上段側から下段側にわたって配置され、
前記巻取ロールは、複数の冷却ロールの後方側に設けられ、前記複数の冷却ロールを通過した樹脂フィルムを巻き取る。
このような押出ユニット3は、その内部空間に設けられたスクリュー3bにより、樹脂材料を、後方側から前方側へ送りながら練って混合するものであってよい。この場合、後方側(図2の左側)から前方側へ軸が延びているスクリュー3bが、自身の軸周りに回転することで、螺旋状のスクリュー3b(ネジ)を形成する螺旋溝の間を通って、樹脂材料が後方側から前方側へ送られる。
本実施形態では、第1のロールユニット5は、鉛直方向に関して、第2のロールユニット7より上方側に位置する。
第2ロールユニット7は、第1ロールユニット5よりも前方側に位置する。図2では、第2のロールユニット7(すなわち、圧延ロール7a、7b、7cまたはこれらの付属物)は、第1のロールユニット5(すなわち、圧延ロール5a、5bまたはこれらの付属物)と上下方向(図2の上下方向)に部分的に重複するように配置される。
このように、樹脂材料は、後方側から前方側へ送られUターンするように後方側に移動する過程で樹脂フィルムにされるので、カレンダ装置10の全長を小さくすることができる。第1のロールユニット5と第2のロールユニット7とが、上下方向(図2の上下方向)に少なくとも部分的に重複することで、カレンダ装置10の全長を一層小さくできる。例えば、カレンダ装置10の全長を、2.5m程度にすることができる。
なお、本願において、前方側とは、巻取ロール11と第2のロールユニット7とを間隔をおいて配置する場合に、巻取ロール11と第2のロールユニット7との中間位置から見て、巻取ロール11と第2のロールユニット7のうち第2のロールユニット7の側を意味する。図2の例では、前方側とは、水平方向一方側(この図における左側)を意味する。一方、本願において、後方側とは、巻取ロール11と第2のロールユニット7とを間隔をおいて配置する場合に、巻取ロール11と第2のロールユニット7との中間位置から見て、巻取ロール11と第2のロールユニット7のうち巻取ロール11の側を意味する。図2の例では、後方側とは、水平方向他方側(この図における右側)を意味する。
図4(A)は、図2のIVA−IVA矢視図である。図4(B)は、図4(A)のB−B矢視図である。図4のように、好ましくは、各圧延ロール5a、5bには、当該圧延ロールの軸方向に、当該圧延ロールを回転駆動するモータ21a、21bが直結されている。圧延ロール5aに直結されているモータ21aと、圧延ロール5bに直結されているモータ21bとは、互いに干渉しないように、これら圧延ロール5a、5bの軸方向において、圧延ロール5a、5bを基準に互いに反対側に位置している。
図5は、圧延ロール5aに、誘導加熱式ロール装置を適用した場合を示す。図6は、図5のVI−VI矢視断面図である。以下では、簡単のため、圧延ロール5aの場合のみを説明するが、他の圧延ロール5b、7a、7b、7cにも、同様に、誘導加熱式ロール装置を適用してよい。
なお、ロータコイル33bは、圧延ロール5aに結合されている円柱状の延長部35に設けられている。図5の例では、延長部35は、モータ21aと反対側に位置しており、圧延ロール5aより径が小さい。
また、誘導加熱コイル25は、例えば、次のように圧延ロール5a内に配置されてよい。圧延ロール5aを、その端部の分割面Pにおいて分割しておく。この分割面Pから環状の内部空間Sに誘導加熱コイル25を配置する。その後、分割されている圧延ロール部分の分割面P同士を適宜の手段で結合させる。
なお、図5において、延長部35の外周面には、軸方向から見た形状が環状のシールリング47が複数設けられる。シールリング47により、エア供給路43とエア導入路45との連通箇所から外部へ加圧エアが漏れることを防止する。
なお、図5において、延長部35の外周面には、軸方向から見た形状が環状のシールリング47が設けられる。シールリング47により、冷媒供給路51と冷媒導入路53との連通箇所から外部へ冷媒が漏れることを防止する。
制御装置31は、温度センサ29により検出された温度が設定上限温度に達したら、冷媒供給装置27が冷媒流路37へ冷媒を供給するように冷媒供給装置27を制御する。この場合、制御装置31は、温度センサ29により検出された温度が設定上限温度に達したら、流量調節弁57、59を開くことで、冷媒供給装置27が冷媒流路37へミスト状の冷媒を供給するようにしてよい。これにより、圧延ロール5aの温度が設定上限温度(例えば、250℃)以下に抑えられる。このような制御を行いながら、誘導加熱コイル25が、圧延ロール5aを誘導加熱してよい。
制御装置31は、温度センサ29により検出された温度と設定温度範囲(例えば、200℃〜250℃)とに基づいて、冷媒流路37に供給するミスト状の冷媒の量を調節する。これにより、圧延ロール5aの温度が設定上限温度(例えば、250℃)以下に抑えられるとともに、圧延ロール5aの温度が、設定温度範囲内に維持される。この場合、制御装置31は、図4の例では、流量調節弁57の開度を調節することにより、冷媒流路37に供給するミスト状の冷媒の量を調節する。代わりに、制御装置31は、流量調節弁57の開度だけでなく流量調節弁59の開度も調節することにより、冷媒流路37に供給するミスト状の冷媒の量を調節してもよい。このような制御を行いながら、誘導加熱コイル25が、圧延ロール5aを誘導加熱してよい。
制御装置31は、温度センサ29により検出された温度と設定温度範囲とに基づいて、冷媒流路37に供給するミスト状の冷媒量を調節するだけでなく、供給電力調節部32を制御することで、誘導加熱コイル25に電源34から供給する電力量を調節してもよい。これにより、圧延ロール5aの温度を、設定温度範囲内により維持しやすくなる。この制御方法A3において、冷媒流路37に供給するミスト状の冷媒量の調節は、流量調節弁57の開度、または流量調節弁57、59の開度を調節することにより行う。
従来では、圧延ロールを加熱するために、油や軟水などの熱媒体を加熱して圧延ロールの内部に供給していた。この場合、圧延ロールの温度調節は、熱媒体を加熱する温調装置による当該加熱を調節することで行われていた。しかし、温調装置を設置する分だけ、カレンダ装置が大型化する。
これに対し、本実施形態では、温調装置を設けることなく、誘導加熱コイル25を圧延ロール5aの内部に設けたので、カレンダ装置を小型化することができる。
(1)従来では、カレンダ装置における圧延ロール5aの加熱に誘導加熱コイル25を用いていなかった。なぜなら、樹脂材料が、圧延ロール5aに圧延されることで発熱するが、誘導加熱コイル25には冷却機能がないので、圧延ロール5aの温度を設定温度範囲内に調節するのが困難であったためである。これに対し、本実施形態では、圧延ロール5aの温度調節を、冷媒の供給により可能とした。
(2)誘導加熱により、圧延ロール5aを急速に加熱することができる。例えば、従来の温調装置では、圧延ロール5aの温度を、40℃/hr程度でしか上昇させることができなかったが、本実施形態では、圧延ロール5aの温度を、200℃/hr程度で上昇させることができる。
(3)冷媒を、ミスト状にして圧延ロール5aの内部に供給すると、冷媒は、高温の圧延ロール5a内で蒸発しやすい。従って、圧延ロール5aの熱を、冷媒の気化熱に変換することができるので、圧延ロール5aを急速に冷却することができる。
(4)圧延ロール5aの熱を冷媒の気化熱に変換することで、少ない冷媒量で圧延ロール5aを冷却できる。その結果、冷媒の使用量を抑えることができる。
(5)空気を汚染しない誘導加熱コイル25で加熱し、空気を汚染する可能性の小さい少量の水を冷媒として用いることができるので、クリーンルームでもカレンダ装置を使用できる。
(6)図5では、圧延ロール5aの径方向において、誘導加熱コイル25は、圧延ロール5aの中心軸Ca側に位置し、冷媒流路37は、圧延ロール5aの外周面側に位置している。これにより、圧延ロール5aの外周面を、一層速やかに冷却することができる。
図7は、本実施形態によるとカレンダ装置10のフレーム構造を示す。図7において、各フレームを点線で概略図示している。
図7のようにカレンダ装置10は、第1のフレーム61と、第2のフレーム63とを備える。
上段フレーム部61aは、第1のロールユニット5の構成要素である。上段フレーム部61aは、圧延ロール5a、5bを回転可能に支持する。また、上段フレーム部61aには、押出ユニット3が取り付けられてよい。
下段フレーム部61bは、第2のロールユニット7の構成要素である。下段フレーム部61bは、圧延ロール7a、7b、7cを回転可能に支持する。
第2のフレーム63には、テイクオフロールユニット65、冷却ロールユニット67、および巻取ロールユニット69、エンボスユニット17、およびトリミングユニット19が取り付けられている。
テイクオフロールユニット65は、テイクオフロール13と、テイクオフロール13を回転可能に支持するテイクオフロール用のフレーム部65aとからなる。このテイクオフロール用のフレーム部65aが、第2のフレーム63に取り付けられる。
冷却ロールユニット67は、複数の冷却ロール9a、9b、9c、9dと、これら冷却ロール9a、9b、9c、9dを回転可能に支持する冷却ロール用のフレーム部67aとからなる。この冷却ロール用のフレーム部67aが、第2のフレーム63に取り付けられる。
巻取ロールユニット69は、巻取ロール11と、巻取ロール11を回転可能に支持する巻取ロール用のフレーム部69aとからなる。この巻取ロール用のフレーム部69aが、第2のフレーム63に取り付けられる。
エンボスユニット17は、エンボスロール17a、17bを回転可能に支持するエンボスロール用のフレーム部17cを有する。このエンボスロール用のフレーム部17cが、第2のフレーム63に取り付けられる。
トリミングユニット19は、ピンチロール19a、19bを回転可能に支持するピンチロール用のフレーム部19dを有する。ピンチロール用のフレーム部19dには、カッタ19cが取り付けられている。このピンチロール用のフレーム部19dが、第2のフレーム63に取り付けられる。
テイクオフロール用のフレーム部65a、冷却ロール用のフレーム部67a、巻取ロール用のフレーム部69a、エンボスロール用のフレーム部17c、およびピンチロール用のフレーム部19dは、第2のフレーム63に対し着脱可能であるのがよい。
図8は、カレンダ装置10の変形例を示す。図9は、図8のIX−IX矢視図である。
第1のロールユニット5は、樹脂材料を圧延する代わりに、複数種類の樹脂からなる樹脂材料を練って混合してもよい。この場合、図8のように、上述の成形部15が省略され、第1のロールユニット5は、回転駆動される第1および第2の混合ロール5a、5bからなる。
各混合ロール5a、5bの外周面には、押出ユニット3から供給される樹脂材料が付着する。付着した樹脂材料は、混合ロール5a、5bの回転と共に回転しながら、混合ロール5a、5bの間を通過して混合ロール5a、5b間で加圧されて練られ、この過程で混合される。混合ロール5a、5bに付着している樹脂材料は、図9のように1対のカッタ71により、混合ロール5a、5bから切り出されて、第2のロールユニット7へ送られる。
混合ロール5a、5bに上述の構成1を採用してよい。すなわち、混合ロール5a、5bには、当該混合ロールの軸方向に、当該混合ロールを回転駆動するモータ21a、21bが直結されていてよい。混合ロール5aに直結されているモータ21aと、混合ロール5bに直結されているモータ21bとは、これら混合ロール5a、5bの軸方向において、混合ロール5a、5bを基準に互いに反対側に位置している。
また、混合ロール5a、5bの一方または両方に上述の構成2を採用してよい。すなわち、混合ロール5a、5bの一方または両方に、誘導加熱式ロール装置を適用してよい。
混合ロール5a、5bは、回転可能に上段フレーム部61aに支持されてよい。
冷媒供給装置27は、ミスト状の冷媒の代わりに、ミスト状でない液体の冷媒を冷媒流路37に供給することで、誘導加熱コイル25により誘導加熱された圧延ロール5aを冷却してもよい。この場合、図5において、エア源27a、エア供給管41、エア供給路43、エア導入路45、流量調節弁59が省略され、ノズル部27cは、連通路36に連通する単なる空間であってよい。
制御装置31は、この制御を、例えば、次の制御方法B1、B2またはB3のように行ってよい。
制御装置31は、温度センサ29により検出された温度が設定上限温度に達したら、冷媒供給装置27が冷媒流路37へ液体の冷媒を供給するように冷媒供給装置27を制御する。この場合、制御装置31は、温度センサ29により検出された温度が設定上限温度に達したら、流量調節弁57を開くことで、冷媒供給装置27が冷媒流路37へ冷媒を供給してよい。これにより、圧延ロール5aの温度が設定上限温度(例えば、250℃)以下に抑えられる。このような制御を行いながら、誘導加熱コイル25が、圧延ロール5aを誘導加熱してよい。
制御装置31は、温度センサ29により検出された温度と設定温度範囲(例えば、200℃〜250℃)とに基づいて、冷媒流路37に供給する液体の冷媒量を調節する。これにより、圧延ロール5aの温度が設定上限温度(例えば、250℃)以下に抑えられるとともに、圧延ロール5aの温度が、設定温度範囲内に維持される。この場合、制御装置31は、流量調節弁57の開度を調節することにより、冷媒流路37に供給する冷媒の量を調節する。このような制御を行いながら、誘導加熱コイル25が、圧延ロール5aを誘導加熱してよい。
制御装置31は、温度センサ29により検出された温度と設定温度範囲とに基づいて、冷媒流路37に供給する液体の冷媒量を調節するだけでなく、供給電力調節部32を制御することで、誘導加熱コイル25に電源34から供給する電力量を調節してもよい。これにより、圧延ロール5aの温度を、設定温度範囲内により維持しやすくなる。この制御方法B3において、冷媒流路37に供給する冷媒の量の調節は、流量調節弁57の開度を調節することにより行う。
第2のロールユニット7は、第1のロールユニット5よりも前方側に位置していれば、第2のロールユニット7と上下方向に部分的に重複していなくてもよい。
Claims (4)
- 樹脂材料から樹脂フィルムを成形するカレンダ装置であって、
樹脂材料を練って押し出す押出ユニットと、
押し出された樹脂材料を加圧する第1のロールユニットと、
第1のロールユニットからの樹脂材料を圧延する第2のロールユニットと、
第2のロールユニットで圧延されたフイルム状の樹脂材料である樹脂フィルムを巻き取る巻取ロールと、を備え、
第2のロールユニットが第1のロールユニットよりも前方側に位置し、
巻取ロールが第2のロールユニットよりも後方側に位置し、
前記巻取ロールを回転可能に支持する巻取ロール用のフレーム部が、該フレーム部の下方に位置するフレームに取り付けられ、
前記フレームには、テイクオフロール用のフレーム部と、エンボスロール用のフレーム部と、冷却ロール用のフレーム部と、ピンチロール用のフレーム部とが着脱可能であり、
テイクオフロール用のフレーム部は、第2のロールユニットから前記樹脂フィルムを引き離すテイクオフロールを回転可能に支持するものであり、
エンボスロール用のフレーム部は、前記樹脂フィルムが間を通過することにより前記樹脂フィルムに模様を転写する1対のエンボスロールを回転可能に支持するものであり、
冷却ロール用のフレーム部は、前記樹脂フィルムに接触することで前記樹脂フィルムを冷却する複数の冷却ロールを回転可能に支持するものであり、
ピンチロール用のフレーム部は、前記樹脂フィルムを挟み込む1対のピンチロールおよび該1対のピンチロールが前記樹脂フィルムを挟み込んだ状態で前記樹脂フィルムの幅方向端部を切り落とすカッタのうち、前記1対のピンチロールを回転可能に支持するとともに、前記カッタが取り付けられたものである、ことを特徴とするカレンダ装置。 - 前記押出ユニットは、樹脂材料が供給される材料供給口を有し、
前記押出ユニットは、前記第1のロールユニットの上方に配置され、
第1のロールユニットは、鉛直方向に関して、第2のロールユニットより上方側に位置し、
樹脂材料は、前記材料供給口に供給された後、押出ユニットで練られ、次いで、第1のロールユニットで加圧され、その後、第2のロールユニットで圧延され、樹脂フィルムとなって後方側に送られる、ことを特徴とする請求項1に記載のカレンダ装置。 - 第1のロールユニットと第2のロールユニットとが、上下方向に部分的に重複する、ことを特徴とする請求項2に記載のカレンダ装置。
- テイクオフロール用のフレーム部と冷却ロール用のフレーム部が前記フレームに取り付けられており、
前記複数の冷却ロールは、前記テイクオフロールの後方側において、上段側から下段側にわたって配置される、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のカレンダ装置。
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