JPH03502823A - 回転可能なロール外套を有するロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 回転可能なロール外套を有するロール 及び該ロールを運転する方法 技術分野 本発明は回転不能な保持体を中心として回転可能で、該保持体に対して少なくと も１つの支持部材で支持されｔ；ロール外套と、該ロール外套の内側を加熱する 少なくとも１つの装置とを有しているロールに関するこのようなロールは有利に は帯状材料、特にファイバ材料、例えば紙、厚紙、不織布、繊維又はプラスチッ クの表面を同時に圧力及び温度を作用させて表面逃出し装置又はカレンダにおい て帯状紙を艶出しするｔ；めに適している。この場合には高められた温度によっ て紙繊維はより容品に型性変形可能になり、圧力の作用下で艶出し及び平滑効果 が達成可能である。回転するロール外套が保持体に対して少なくとも１つの支持 部材、例えば少なくとも１つの圧力室又は一連の液圧式又は他の支持部材によっ て支持されたたわみ補償ローラは、一様又は所望のプロフィールで作用するグレ スカ及び一様又は所望のプロフィールで作用する熱を帯材に対してロール表面か ら伝達するために特に適していることが証明されている。

これは例えば紙加工機において一般的であるような、ｌＯｍにも及ぶ大きなロー ル幅の場合に特に有利である。

公知技術 冒頭に述べた形式のたわみ補償ロールは例えばＬＪＳ−Ａ−４２８２６３８号に より公知である。このたわみ補償ロールの場合には保持体の側方にノズルが設け られ、該ノズルから熱い熱伝達媒体がロール外套内面に噴射されかつロール外套 がパラレルストリームヒーティングで加熱されるようになりでいる。

ＣＨ−Ａ−５７７号又はＵＳ−Ａ−４２８２６３９号によればこれに対して、一 連の液圧式の支持部材を有し、該支持部材の支承面に支承ポケットを有し、該支 承ポケットに圧力室を介して保持体の孔から加熱された液圧媒体が供給されるよ うになっている。この場合にはロール外套の内面は黙い液圧媒体で所定の温度ま で加熱される。

前述の公知のロールにおける欠点は、ロール外套の加熱が熱伝達媒体を介して行 なわれることである。この場合には実地において全ロール内部が加熱されるので 、著しい熱エネルギの損失が生じ、供給されたエネルギの小さな部分しか、ロー ル外套の加熱Ｉこ使用されない。しかもこのようなロールを必要な運転温度に達 するまで、艶出し装置又はカレンダの始動時に加熱するだめには時間がかかりす ぎ、艶出し装置の合理的な運転が不可能である。

さらに不都合であることはこれらのロールによって達成可能なロール表面の処理 温度が制限されることである。何故ならばロール内部に加熱媒体の供給に必要な コンポーネント並びに加熱オイル自体が所定の温度限界までしか使用できないか らである。

しかもこのようなたわみ補償ロールにおいては加熱期の間にロール外套の内側に 高い引張負荷が生じる。

このような引張負荷はロール外套の破裂を引き起すことすらあり、従来は除去す ることができなかった。

ロールを内部から加熱する代りｊ；ロール外套の外側表面に作用する外側加熱装 置を設けることが公知である。この場合には著しいエネルギ損失が生じ、しかも 加熱に際してロール外套の破壊をもたらす不均一性が生じる。特に前述の破壊は 、製造プロセスにおいてすでに外殻にある程度の固有応力状態が形成されている 、艶出し装置又はカレンダにおいて通常用いられる、硬質鋳造外套を有するロー ルにおいて発生しやすい。

発明の開示 本発明の課題は公知技術の前述の欠点を減少させ、冒頭に述べた形式のロール及 びその運転方法において、エネルギ損失を低下させ、加熱時間を短縮し、効率を 高め、温度の一様性を高め、帯材の処理温度を高めることであり、しかもロール の加熱又は運転時に負傷する危険及びロール外套の破壊がおきないようにするこ とである。

この課題は本発明によれば、ロール外套の内部に、しかもロール外套の内面の近 くにロール外套の内面を電気的な誘導により加熱する装置が少なくとも１つ設け られていることにより解決された。

前記ロールはロール外套の内面を加熱するための装置に、ロール外套内面を所定 の運転温度にもたらすようにもしくは始動過程の間に単位時間あたり所定の温度 上昇を越えないようにエネルギを供給することで有利な形式で運転することがで きる。

本発明の有利な１実施例によれば、ロール外套の外面に付加的に、電気的な誘導 によりロール外套を加熱する装置を少なくとも１つ設けることが提案されている 。これによってロール外套は内外から同時に加熱でき、ロール外套の破壊をもた らす惧れのある温度により惹起された機械的な応力はほぼ回避されるようになる 。ロールの内部又は外部に設けられた誘導加熱装置の電流の制御は閉じられた調 整回路でロール外套の内面と外面とにおける温度センナを介して行なうと有利で ある。該温度センサは誘導装置に供給された電気的なエネルギを、ロール外套の 内面と外面との間の温度差が所定の値を越えないように制御する。

本発明の特に有利な実施例においては、ローラ外套の内面を誘導加熱する装置は たわみ補償ローラの支持部材に設けることが有利であると証明されている。支持 部材の支承面は運転中には、ロール外套の内面における回転面から小さな不動の 間隔を有しているので、ロール外套内面からの誘導コイルの間隔も一定であり、 運転中にはローラ外套の一様な加熱が保証され、又ロール外套に対して考えられ 得るもっとも近い配置によって申分のない効率が期待される。

各支持部材には１つの誘導コイルが設けられていると有利である。この場合には 個々のコイルの高周波誘導電流は互いに無関係に制御可能である。誘導コイルは プレスギャップの直前に必要な加熱出力を供給するか又はプレスギャップの直後 に配置して導出された熱エネルギを即坐に再び供給することもできる。

本発明は、ロール外套内面の誘導加熱によって、他のコンポーネントを加熱する ことによるエネルギ損失なしで、熱をプロセスに伝達する部材に直接的に集中さ せることができるという事実から出発している。内部と外部からの加熱により熱 エネルギの補給は実地においては遅延なしに即坐に行なわれるようになる。

しかし、誘導コイルを不動の保持体に配置する場合には、コイルがプレス平面に 対して直角な平面、つまりプレス方向に対して横方向に設けられることができる という利点が得られる。何故ならばこの個所においてのみ、ロール外套から保持 体の間隔は負荷時においても、つまり保持体がたわんだ時でもほぼフンスタンド に保たれるからである。

図面の簡単な説明 次に本発明を図面に記載した実施例について説明する。

第１図はロール装置の横断面図。

第２図は誘導式の内部加熱装置を用いたローラを示した図。

実施例 第１図に示されたロール装置、例えば帯状紙の艶出し装置においては、たわみ補 償ローラ２は対抗ロール３と協働して、両ローラ間を通過する帯状材料ｌにプレ ス力を生ぜしめる。

たわみ補償ローラ２は例えばＵＳ−Ａ−３８０２０４４号又はＵＳ−Ａ−３８８ ５２８３号により構成され、回転不能な保持体４と該保持体４を中心として回転 可能なロール外套５とを有している。該ロール外套は一連の軸方向に列べて配置 されたハイドロスタティック式の支持部材６により保持体１に与えられている。

この支持部材６は圧力室７を有するピストン／シリンダガイドを有している。前 記圧力室７には保持体孔８を介して供給導管１１で液圧媒体が供給される。支持 部材６の支承面には支承ポケット９があり、該支承ポケット９は絞り孔ｌＯで圧 力室７から圧力媒体で供給され、ロール外套２を支持部材６の上でハイドロスタ ティック式に支承する。

ハイドロスタティック式の支持部材を有する記述したたわみ補償ローラの代りに 他の形式のたわみ補償ローラ、例えばハイドロダイナミック式に又は磁気的に又 は圧力クッションで支持されたローラ又はたわみが制御可能である他の公知のロ ーラを用いることもできる。この場合には対抗ロールは慣例のローラであっても 、同様にたわみ補償ローラであってもよい。

図示された実施例においてはたわみ補償ローラ２の保持体４の側方に、高周波電 流を供給可能な、単数又は複数の巻条から成る誘導コイル１２が設けられている 。該誘導フィル１２はロール外套５の内面に向けられ、高周波電流が供給された 場合にロール外套５を内部から直接的に、他のコンポーネントにおけるエネルギ 損失なしで、加熱される。この場合にはロール輻にわｊ；って分配されｊ；複数 の誘導コイルが列べて設けられていると有利である。

ロール外套５のできるだけ一様な加熱、ひいては応力減少を達成するためには、 ロール外套の外側に同ｅに同形式の誘導加熱装置１３を設けておくことができる 。この場合には両方の加熱装置１２と１３は調整装置１４で制御することができ る。該調整装置１４はロール外套５の内面における温度センサ１５と外面におけ る温度センサ１６とからそれぞれ信号を受取り、ロール外套内面とロール外套外 面との間の温度差が所定の値を越えないように、ひいてはロール外套が許容され ない機械的な応力により損傷されることが回避されるように構成されている。

ロール外套を誘導加熱する方法においては、ロール外套から誘導コイルまでの正 確な間隔をロール外套の幅に亙って保証するという問題がある。これが達成され ないと不均一な出力伝達ひいては不均一な表面温度が発生する。特に不都合であ るのは効率がロールからの誘導コイルの間隔にきわめて強く関連し、誘導コイル が間隔変化のもっとも小さい保持体の何方に配置されていても、きわめて小さな 間隔を記述した形式で実現することは不可能である。さらにエネルギはエネルギ が使用されるところに正確に、つまりプレスギャップのできるだけ近くに供給す ることが望まれる。

第２図に示された特に有利なたわみ補償ロールの実施例においては、前述の問題 点は誘導式の加熱装置が保持体４に配置される代りに支持部材６に取付けられて おり、しかも誘導フィル１７もしくは１８として支持部材の７ランジ１９の上に 側方で取付けられている、支持部材６の支承面はロール外套内面ｉからほぼ一定 の間隔を有しているので、ロール外套と誘導コイル１７と１８の間にも申し分の ない一定の間隔が保証される。これによって誘導コイルをロール外套のできるだ け近くに配置でき、ひいては出力伝達と効率とを明確に改蕾することができるよ うになる。

誘導コイルを保持体と支持部材とから適当な遮蔽部材２０により遮蔽することに より、エネルギが隣接する構成部分に伝達されることがほぼ回避されるようにな る。

いずれにしても必要な誘導コイルの冷却はいずれにしても必要な液圧媒体により 行なうことができる。

誘導コイル１７はプレスギャップの直前に設けるか又はその代りにあるいはそれ と同時にプレスギャップの直後の誘導コイル１８として設けておくこともできる 。

ロールの軸方向に列べて配置された支持部材の場合には、各支持部材６が誘導フ ィル１７もしくは１８を備えているので、誘導コイル出力の制御は有利には区域 ごとに又は調整装置によって、帯材がプレスギャップを通過したあとで全幅に亙 って所望の特性プロフィールを有するように調整することができる。

記述した実施例において有利であることは、誘導コイルにおいて生じるすべての 損失出力がロールに解放され、ロールを外部から加熱する場合のようにはプロセ スに損失とはならないようにすることである。

国際調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．回転不能な保持体（４）を中心として回転可能でかつ該保持体（４）に対し て少なくとも１つの支持部材（６）によって支持されたロール外套（２）と、ロ ール外套の内面を加熱する少なくとも１つの装置（１２）とを有するロールにお いて、ロール外套（２）の内部に、しかもロール外套（２）の内面（ｉ）の近く に、ロール外套の内面（ｉ）を電気的な誘導作用で加熱する少なくとも１つの装 置（１２）が設けられていることを特徴とするローラ。
2. ２．加熱するための装置（１７，１８）が少なくとも１つの支持部材（６）に設 けられている、請求項１記載のロール。
3. ３．加熱するたりの装置（１７，１８）が当該支持部材（６）に支持部材の作用 平面の面前及び（又は）置後に取付けられている、請求項２記載のロール。
4. ４．加熱される装置（１２）が保持体（４）の側方に、しかも支持部材（６）の 作用平面に対して直角である平面内に設けられている、請求項１記載のロール。
5. ５．ローラ（２）の軸線方向に複数の支持部材（６）が列べて設けられており、 この場合、各支持部材がロール外套を誘導加熱する装置を有している、請求項１ から４までのいずれか１項記載のロール。
6. ６．誘導加熱をする装置（１７，１８）の各々の加熱出力が互いに無関係に制御 可能である、請求項５記載のロール。
7. ７．ロール外套（５）の外側（８）に付加的に少なくとも１つの別の装置（１３ ）がロール外套を電気的な誘導作用で加熱するたりに設けられている、請求の範 囲第１項から第６項までのいずれか１項記載のロール。
8. ８．加熱するための装置（１２，１３，１７，１８）が高周波電流で運転される 誘導コイルを有し、該誘導コイルの軸線がロール外表（５）に向けられている、 請求項１から７までのいずれか１項記載のロール。
9. ９．電気的な誘導でロール外套の内面を加熱するための装置で、ロール外套内面 が所定の運転温度に保たれるかもしくは姑動過程の間に単位時間あたり所定の温 度上昇を上回らないような量でエネルギを供給する、請求項１から８までのいず れか１項記載のロールを運転する方法。