JPH0144829B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ロールの作用領域を形成する中空
ロールと、上記中空ロールを縦方向、すなわち長
手方向に貫通し、中空ロールの内周から半径方向
に間隔をおいて形成され、端部が中空ロールから
縦方向に突出するクロスヘツドと、上記クロスヘ
ツドに取付けられ、中空ロールの長さの大部分の
領域に伸張して、中空ロールの内周とクロスヘツ
ドとの間に於て、ロールの作用平面に設けられた
縦隔室の周方向両側に配置された縦シールと、上
記縦隔室に接続された圧力液用の供給管及び排出
管と、圧力液用の温度調整装置とを有する、長尺
布地の加圧処理に使用するロールに関する。

〔従来の技術〕

上記のロールの基本構造は西独特許第1026609
号により知られている。上記西独特許の場合には
縦隔室はロールギヤツプ側にあつて、中空ロール
は内側から圧力液をクツシヨンとして浮遊状態に
支えられる。その支えは静流体力学作用によるの
でなく、縦隔室の供給管から圧力液を供給し、縦
隔室の排出管から抽出することによつて得られ
た、動流体力学的作用によつて行なわれる。

多くの場合、圧力液はロールギヤツプ側に形成
された縦隔室に充填されるだけでなく、中空ロー
ルとクロスヘツドとの間の残余の間隙に形成され
たロールギヤツプと反対側の縦隔室にも充填され
る。このとき、ロールギヤツプに於て得られる線
圧力は縦隔室の作用面を考慮して形成された差圧
から生じる。

上記のロールにおいて、ロールの作用領域の温
度調節を圧力液の温度制御によつて行うことも知
られている。その場合、流れがロールのほぼ全長
にわたつて生ずるように、供給管と排出管はロー
ルの両端に接続されている。しかしロールにかけ
られる長尺の布地の横断方向すなわちロール沿い
の温度の一様性が強く要求される場合には、流路
に沿つて絶えず温度変化が生ずることが問題であ
る。実際に経験によれば、例えば加熱ロールを用
いる場合、圧力液を一方にのみ流す方式をとるな
らば、ロール端部に10℃に及ぶ温度差が生ずる。
これは考えられる多くの用途に対して、高すぎる
温度差である。

上記不都合を回避するために、よく知られてい
る西独特許第1026609号に開示されたロールに於
ては、加熱した圧力液を、ロールギヤツプ側の縦
隔室では、ロールの一端から他端に一方向に流
し、反対側の隔室に於てはその反対方向に流して
いる。この場合中空ロールに対する作用は２つの
縦隔室の作用から成り、温度降下の補償が行なわ
れるために、ロール沿う温度はかなり一様とな
る。しかし上述の効果を得るには、ロールの全長
にわたつて圧力液を貫流させる２個の縦隔室を備
えたロールを設けるという前提条件を必要とする
が、該前提によつて常に良いロール作業が得られ
るとは限らない。

その第１の例は次の如くである。すなわち、高
い速度で作業を行なう場合には、流体力学的抵抗
を低くするために、特にオーバフロー室
（Leckkammer）に圧力液が溜まらないように形
成されなくてはならない。例えば西独特許第
2744524号に開示された軽重量のロールでは、ロ
ールギヤツプ側に配置された圧力室と反対側のい
わゆるオーバフロー室には、圧力液が充填されな
い。

他の一例はロールギヤツプ側に配置され、線状
に作用する力、すなわち線圧力を発生させるのに
先ず寄与する縦隔室が、ロールの全長にわたつて
連続して設けられることなく、横方向に区分さ
れ、例えば３個の区域を形成し、その中の２つの
狭い区域がロールの両端に配置され、大きな区域
が中央に配置されている。上述のように区分した
区域の配置は、上記線圧力を調節するのに必要で
あるが、この場合にはロールの全長に圧力液の連
続する流れを発生させることができないので、ロ
ールの温度が不均一になるという不都合を生ず
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明が解決しようとする問題点は、従来のロ
ールに於て生ずる温度勾配を減少又は補償するこ
とである。

〔問題を解決する手段〕

上記問題点を解決するために〔産業上の利用分
野〕の冒頭に挙げた種類のロールに対して、本発
明のロールに於ては、縦隔室の中に少くとも１個
の縦仕切が配設され、２個の縦小隔室が形成さ
れ、２個の縦小隔室の中の圧力液は逆方向に流れ
るように形成されている。

〔作用及び効果〕

上記構成を用いた作用及び効果は下記の通りで
ある。すなわち周方向に互いに隣接し、圧力液を
封止する２個の縦シールの間に形成された１つの
縦隔室の中に逆方向に流れる圧力液の流れ、すな
わち対向流を発生させることにより、通常用いら
れる圧力液の一方向の流れに基づく温度勾配の中
の少くとも一部が補償される。それは一方の縦小
隔室の温度勾配に対して他方の縦小隔室の逆向き
の温度勾配があるので、中空ロールの各部はほぼ
平均温度となるからである。

同一の縦隔室内に上記対向流を発生させること
により、更に上記以外の効果を得ることができ
る。西独特許第1026609号による周知のロールに
用いられる回路においては、圧力液がロールギヤ
ツプ側に配置された室、すなわち圧力室を通過す
る時の圧力は、ロールギヤツプの反対側に形成さ
れた室、すなわち、オーバフロー室を経て逆流す
るときの液圧より高くなくてはならない。それは
１つの回路に於て圧力液が絞り部を通過する場合
に起る現象と同様である。従つて圧力液を流すに
必要な流体対抗に対抗して、圧力液を圧力室に圧
入せねばならず、圧入する圧力液の量が大きく、
すなわち流速を増加しようとすると、大きな圧力
を用いる必要があり、そのための費用が増大す
る。しかも高い流速のもとでは、圧力室内の流れ
に沿つて圧力勾配が生じ、これが線圧力の均一性
を低下させることとなる。従つて場合によつては
ポンプを加速して圧力液の流速を増加する際に、
温度の幾らかの不均一を許容しなければならない
こととなる。

しかし本発明のように同一の縦隔室内に対向流
を流せば、流れは同じ圧力レベルで行われ、流れ
の絞り部に発生するような流れ抵抗に打勝つ必要
がないので、大きな圧力を必要とせずに圧力液の
循環量を増加することができる。この場合には、
縦隔室に流入した方向に起こる圧力液の圧力降下
は、逆方向に流れる圧力降下と総合されて、各部
の圧力はほぼ一定となる。このような効果は往路
と帰路の流れを同一の縦隔室の中に発生させると
いう、従来と相違する構造をとることによつて得
られたのである。

上記構造において、それぞれの縦小隔室毎に独
自の供給管と独自の排出管を設け、隣接する縦小
隔室の供給管と排出管を縦小隔室の異なる端部に
設けることができるが、その代りに圧力液を第１
の供給管と反対側のロール端部で、隣接する縦小
隔室に流入させ、該縦小隔室内で第１の供給管と
反対方向に流してもよい。

本発明は、圧力作動液を用いて温度調節される
あらゆる種類のロール、たとえば加熱ロール及び
冷却ロールに適用することができる。

慣用の縦隔室を１回だけ仕切つて、２個の縦小
隔室を形成すれば、本発明を実施することができ
る。又複数個の縦仕切りを設けて、一端で圧力液
を隣接する縦小隔室に移行する際に、圧力液が反
対方向に流れるように順次形成してもよい。

上述の仕切りは密封効果を有する必要はない。
すなわち、隣接する縦小隔室を周方向に相互に漏
洩せぬように密封することは重要でない。縦隔室
内の圧力を外部に対して実際に封止状態におく従
来のロールの縦シールの場合と違つて、周方向に
隣接する縦小隔室の圧力はほぼ等しくなつてお
り、縦仕切りは単に圧力液の流れを分ける分割装
置であればよいのである。

次に説明する第１の好ましい実施例は特許請求
の範囲の第２項に相当する。縦仕切りを形成する
半径方向に移動可能な条片は、クロスヘツドのス
リツトに半径方向に挿入された帯材又は次に示す
作用をする条片であり、該条片は、区間を区分す
るという効果を維持しながらクロスヘツドと中空
ロールの内周との間隔の変化に追従可能に形成さ
れている。

クロスヘツドと中空ロールの内周間の上記間隔
の変化は、線圧力の作用により、クロスヘツドが
中空ロールに対してたわむ場合に生ずる。例えば
長さ８ないし10ｍの大型ロールでの場合には上記
間隔の変化が極めて大きく、約25mmに及ぶことが
ある。このような間隔の変化は上記変化に対抗す
る作用を行なうように設けられたばね又は液圧の
作用によつて補償され、上記条片とクロスヘツド
及び中空ロール柔軟な接触が維持される。

もう一つの好ましい実施例は、特許請求の範囲
第３項に相当するものである。この場合、縦仕切
りはすでに説明した実施例の場合と相違して、半
径方向に向つてでなく傾斜して配置され、クロス
ヘツドと中空ロールの内周との間隔は上記傾斜の
変化によつて補償される。

ここで「縦隔室」という言葉は、線圧力の発生
のために高圧力の圧力液が導入されるロールギヤ
ツプ側に配置された縦隔室を意味するとともに、
該縦隔室と反対側に形成され、同じく圧力液を充
填され、供給管と排出管を有する縦隔室を意味す
るものである。

例えば圧力室を仕切るときには、縦仕切りがオ
ーバフロー室に設けられ、該オーバフロー室が空
になつているときは圧力液を注入される室は当然
空の状態になければならない。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を説明する。第１図に全
体を１０で示すロールは回転する中空ロール１を
有する。クロスヘツド２が中空ロール１を長手方
向に貫通し、第２図ないし第４図で明らかなよう
に、その端部は中空ロール１から突出し、そこで
ロールフレームに支持される。この支持はたとえ
ば油圧シリンダを用いた力を用い装置によつても
よい。

中空ロール１は端部がクロスヘツド２に支持さ
れ、又適宜のリンク装置により、その全長にわた
つてクロスヘツド２に対して半径方向に変位する
こともできる。クロスヘツド２と中空ロール１の
内周３との間の間隙４では、クロスヘツド２に固
定されて中空ロール１の内周３に当接して、長手
方向に延びる縦シール５と横方向に延びる端部横
シール６によつて長手方向に延びる縦隔室７が形
成される。縦隔室７に供給管８を介して圧力液を
導入することができ、排出管９により再び排出さ
れる。こうして定常な流体動力学的状態が現れ、
縦隔室７の中の圧力液の圧力は全長にわたつて均
一に内側から中空ロール１に作用して動作させ、
クロスヘツド２のたわみによつて反力が形成され
る。シール５，６は密封効果を維持しながら、ク
ロスヘツド２と中空ロール１の間に生ずる間隔の
変化に追従するように構成されている。

第１図ないし第３図の実施例の中で、第１図と
第２図のロールギヤツプは上側に設けられ、縦隔
室７は該ロールギヤツプの側にある。縦隔室７の
中には長手方向に延びる縦仕切り１１が設けられ
ている。縦仕切り１１はクロスヘツド２の上面に
形成された縦スリツト１２に挿入されたプラスチ
ツク製又は金属板製の条片から成る。縦仕切り１
１は縦隔室７を２個の縦小隔室７′，７″に区分さ
れる。上記縦仕切り１１は第２図に示すように、
右の端部横シール６に達することなく、その直前
で終わり、上記シール６との間に連絡部１３が形
成される。第２図及び第３図の左側端部に於て
は、圧力液は供給管８から流入し、縦小隔室７′
を矢印２０′の方向に、左から右へ流れた後縦隔
室７″内に移行し、そこで第２図と第３図に見る
ように、右から左へ矢印２０″方向に逆流し、同
じく第２図と第３図の左側に置かれた、縦隔室
７″の端部に接続された排出管９から排出される。

中空ロール１の外周の温度は圧力液を介して調
節される。温度上昇に関する処置が採られるとき
には、圧力液はポンプ１４を用いて加圧された
後、第３図の左側に略図で示された熱交換器１５
形式の温度調整装置を用いて所定の温度に変更さ
れ、該圧力液は、上記圧力と温度のもとで再び供
給管８に送られる。このようにして、熱い圧力液
が縦小隔室７′に送り込まれる。温度は第２図及
び第３図に於て、左から右へゆくに従つて低くな
る。右側の区域では縦小隔室７′，７″内の温度が
僅かしか相違しないが、縦小隔室７″内では温度
が右から左へと更に低下するから、縦小隔室７′
の左側区域では熱い圧力液が縦小隔室７″の中の
著しく冷却された圧力液と相対し、こうして平衡
が生じ、その結果、中空ロール１の左右両端の温
度が僅かしか相違しないようになる。

第１図ないし第３図の実施例では、ロールギヤ
ツプ側にあり、従つて線圧縮力の形成に大いに寄
与する縦隔室７に縦仕切り１１が設けられてい
る。周囲の残余を占める反対側の縦隔室は空では
なくて、縦シール５からあふれる漏油を収容し、
そこから絶えず漏油が抽出される。多くの場合、
縦隔室７と相対する縦隔室にも故意に若干の圧力
が維持されるから、有効圧力は差圧から成る。

そこで縦仕切り１１はロールギヤツプ側に取付
けなくてもよい。第４図に示すロール１０′にお
いては、端部横シール６′が全周にわたつて連続
し、補助半環状横シール６″によつてロールギヤ
ツプ側に全体として３個の隔室１６，１７，１８
が形成される。これらの隔室にはそれぞれ独自の
供給管と排出管が設けられ、必要に応じて互に異
る圧力を、中空ロールに与えることができる。上
述の供給管及び排出管は図を簡単にするように、
クロスヘツドの上側部分にその開口４個のみが示
されている。この場合は全長にわたつて第２図や
第３図のように縦隔室７に沿つて長い流路を流れ
る圧力液は存在しない。又第４図の場合には縦仕
切りが反対側（図の下側）の縦隔室１９に設けら
れ、長手方向に延びる該縦隔室１９の中には温度
調節された圧力液が送給される。この場合も縦仕
切り１１の端部には圧力液の通路をなす連絡部１
３が形成され、圧力液はこの通路を通つて図の背
後にあり、周方向に隣接した縦小隔室に流入し、
その中で第４図の右から左に、中空ロール１の左
端に逆流し（図示せず）、該左端から導出される。

上記説明の構造の中で、縦シール５をクロスヘ
ツドの外周上の正確に180゜離れた位置に設けられ
る必要はない。周方向に互いに近接して配置さ
れ、狭い縦隔室７を形成する縦シール５を設ける
場合にも、本発明を適用することができる。ま
た、縦仕切り１１は連絡部１３を残すように形成
されなくてもよい。各縦小隔室７，７′が一端に
独自の供給管、他端に独自の排出管を有するよう
に形成された場合にも、同じ効果が得られる。こ
の場合重要なのは、周方向に隣接する縦小隔室の
中の流れが逆方向に向かうように形成されている
ことだけである。

縦仕切り１１は、第１図に示すように直線状の
条片として形成され、これをスリツト１２に挿入
して、下から条片に働く液圧を加えてもよし、又
ばねを用いて中空ロール１の内周３に当接させて
もよい。

第５図には他の実施例が示されている。この場
合は、中空ロール１の内周３に対して斜めに設け
られた金属条片又はプラスチツク条片からなる縦
仕切り２１がねじ２４によつてクロスヘツド２の
外周に固定されている。ねじ２４は上記縦仕切り
２１の一方の縦縁に沿つて配置され、上記縦仕切
り２１を該縦縁に沿つてクロスヘツド２に固定す
る。条片の他方の縦縁２２は中空ロール１の内周
３に接している。縦仕切り２１の上記ねじ２４に
よつてクロスヘツド２に取付けられる部分と該部
分から上記縁部２２との間に延びるほぼ平面部分
は、第５図に示すように鋭角をなすように形成さ
れている。縦仕切り２１は角２３を変化すること
によつて、クロスヘツド２と中空ロール１との間
隔の変化に追従することができる。縦小隔室７′，
７″の間のシーリングは密閉でなくてよい。縦仕
切りの両側の流れが反対方向となるように案内さ
れればよいからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づくロールの実施例の横断
面図、第２図は第１図−平面による縦断面
図、第３図は第１図−平面による縦断面図、
第４図は本発明の別の実施例の、第２図と同様の
縦断面図、第５図はその他の実施例の縦仕切りの
区域の部分横断面図を示す。 １……中空ロール、２……クロスヘツド、３…
…内周、７……縦隔室、７′，７″……縦小隔室、
１１……縦仕切り、１９……縦隔室、１９′，１
９″……縦小隔室、２１……縦仕切り、２３……
鋭角。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ロールの作用領域を形成する中空ロールと、
   上記中空ロールを縦方向に貫通し、中空ロールの
   内周から半径方向に間隔を隔てて環状に形成さ
   れ、かつ端部が中空ロールから縦方向に突出する
   クロスヘツドと、該クロスヘツドに取付けられ、
   上記中空ロールの長さの大部分に伸長して、中空
   ロールの内周とクロスヘツドとの間に、ロールの
   作用平面に設けられた縦隔室を周方向両側に形成
   する縦シールと、上記縦隔室に接続された圧力液
   用の供給管及び排出管と、圧力液の温度を制御す
   る温度調整装置を備え、長尺の布地の加圧処理に
   用いられるロールにおいて、縦隔室７，１９の中
   に少くとも１個の縦仕切り１１，２１が配設さ
   れ、２個の縦小隔室７′，７″；１９′，１９″を形
   成し、２個の縦小隔室７′，７″又は１９′，１
   ９″内の圧力液の流れが互に逆向きに形成される
   ことを特徴とするロール。 ２ 上記仕切り１１がクロスヘツド２に対して半
   径方向に移動可能な、かつ中空ロール１の内周３
   に弾性的に当接する部材１１から成ることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項に記載のロール。 ３ 上記縦仕切り１１，２１は、弾性を有する材
   料で形成され、一方の縦縁はクロスヘツド２と連
   結され、他方の縦縁は中空ロール１の内周３に当
   接する帯条１１によつて形成されていること、を
   特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載のロー
   ル。 ４ 上記帯条２１は、ほぼ平らで弾性を有する帯
   条によつて形成され、クロスヘツド２の表面に取
   付けられた帯条２１の部分の、該クロスヘツド２
   の接線は、クロスヘツド２と中空ロール３の間に
   配置された帯条２１の部分と鋭角２３をなしてい
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第３項に記
   載のロール。