JPH0361848B2

JPH0361848B2 -

Info

Publication number: JPH0361848B2
Application number: JP62216262A
Authority: JP
Inventors: Pafu Yoozefu
Original assignee: Kleinewefers GmbH
Current assignee: Kleinewefers GmbH
Priority date: 1986-09-03
Filing date: 1987-08-28
Publication date: 1991-09-24
Also published as: EP0258478B1; FI89977B; FI873758A; ATE71701T1; EP0258478A1; CA1285806C; US4805279A; FI89977C; JPS6362914A; FI873758A0; DE3683495D1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、中芯に回転不能に保持されたキヤリ
ヤがあり、そのキヤリヤの上にキヤリヤを囲む回
転可能のロールシエルが、軸線方向に順次に配列
された液圧支承エレメントの群の働きにより支承
されており、液圧支承エレメントの周方向の長さ
はそれぞれ軸線方向の幅よりも大きく、そしてそ
れら液圧支承エレメントのそれぞれはひとつの圧
力空間を間に形成するピストン部とシリンダ部と
を備える圧力付与体の一個だけによりキヤリヤの
上に支承される構造の変形制御ロールの改良に関
する。

（従来の技術）この種の公知のロール（米国特許公報3131625）
においては、液圧支承エレメントは90度以上の弧
角に亘つて延びが広がつている。圧力付与体の円
筒状ピストン部と液圧支承エレメントとの連結
は、ピストン部よりも小さい直径を有するピンを
介して行なわれる。すべての圧力付与体には同一
の圧力が加えられる。支承面は多数の小さい軸受
ポケツトに区分され、その内の中央の軸受ポケツ
トに静液圧媒体が供給される。このロールシエル
は比較的薄い。

この構造の場合、各液圧支承エレメントの外側
両端部はロールシエルの支承には殆ど役立つてい
ない。というのはこの端部は容易に変形してしま
うからである。それ故、本来の支持はもつぱら、
液圧支承エレメントの作動平面が通過する中心部
だけで行なわれる。

別のある公知の構造（ドイツ公開特許2230139）
においては、支承面が最初から周方向にある寸法
をもつて占めている。この場合も、その支承は作
動平面の両側の狭い範囲に限られている。またあ
る実施型では軸受面とピストン断面とが円形をな
し、また別のある実施例ではそれらは長方形をな
し、その軸方向に延びる辺が極端に長い。

これら上記のロールにおいては、ロールの長手
方向単位長さごとに加えることが可能な荷重分布
は予め与えられた、もしくは技術的に実現可能な
液圧式作動圧力によつて限定される。円形の支承
面はたしかにピストンの断面積を大きくすること
ができる。しかしそうすると、軸方向においても
更にスペースが必要となり、装着できる液圧支承
エレメントの数が少なくなる結果となる。しか
し、軸方向への展開が大きくなればなるほど、変
形を微細に制御する可能性は小さくなる。長方形
の支承面におけるような、軸方向への大きい展開
が生じると、個々の軸方向ブロツクごとの独立制
御は全く不可能となる。そのような支承方式で
は、周方向における変形と過荷重が懸念されるた
め、隣接ロールへの適合性が保証されるような薄
いロールシエルでは使用できない。

更に、周方向に分割配置される液圧支承エレメ
ントを２列設けることが公知である。この構造で
は各圧力付与体のピストン部は半径方向に移動可
能である（米国特許3587152）。しかし、この場合
作動平面においてロールシエルは全く支承されて
いない。この２つの列の間に追加して液圧支承エ
レメントの中央列を設けたとしても（EP−
OS115790）、外側の列から伝達される力はロール
シエルを通じてのみ作動平面に到達するため、好
ましくない変形が生じることになる。

この欠点は、別に公知となつているロール（ド
イツ特許3022491）のように、軸方向の幅よりも
長い周方向長さを有する液圧支承エレメントのそ
れぞれに、周方向に並列配置され、互いに平行で
ある２つ以上の圧力付与体を設ければ、防止でき
る。この構造においては、長手方向単位長さごと
に比較的大きい展開荷重がロールシエルにかかつ
てくる。なんとなれば、液圧支承エレメントが隣
接し合う圧力付与体の間において一種のブリツジ
を形成し、そのブリツジはその周方向の全長を通
じて、すなわちその中央においても、強力な支承
力をロールシエルに与えることが出来るからであ
る。それ故、比較的薄い、肉厚のロールシエルで
あつても周方向に許容以上の変形を伴うことなく
使用することができる。もし、この液圧支承エレ
メントに平行な側壁部を設けれは、液圧支承エレ
メントは順次密接させて配置することが可能であ
るから、展開荷重の微細な制御が可能となる。こ
れらのブリツジ状の液圧支承エレメントは各自、
発生する力の影響により変形したり、それによつ
て支承が困難にならないように充分な機械的強度
を持たねばならない。

（本発明が解決しようとする問題点）本発明は、冒頭に述べた種類の、すなわち液圧
支承エレメントごとにひとつだけ圧力付与体を備
える変形制御ロールを発展させ、液圧支承エレメ
ントが運転において大きい展開荷重がかかつても
充分な強度を保ちうるようにすることを基本課題
とする。

（問題点を解決するための手段および作用）この課題は、本発明に従つて、ピストン部とシ
リンダ部の断面の周方向の長さをその軸方向幅よ
りも大きくすることによつて、圧力付与体が液圧
支承エレメントを周長さの格段に大きい部分に亘
つて連続して下支え支承するようにすることによ
り解決される。

この構造においては、液圧支承エレメントは圧
力付与体の中央もしくは間隔を置いて配置された
箇所において支持されるばかりでなく、周方向の
長さの大部分に亘つて間断なく支持される。この
荷重方式の場合、液圧支承エレメントは広い範囲
に亘つて一定の剛性を備える梁となる。

従つて、液圧支承エレメントの許容外の変形を
懸念することなく、極度に大きい圧力を加えるこ
とができる。あるいは、圧力が比較的低い場合に
は、液圧支承エレメントの材料を節約することが
可能となる。液圧支承エレメントの軸方向長さが
与えられている場合は、圧力が作用する断面積は
他のすべての公知の場合よりも大きくなる。両方
の方策はそれぞれに、また組み合わせればなおさ
らのことに、ロールの長手方向単位長さごとの大
きい展開荷重の受け支えを可能とする。軸方向に
おいて液圧支承エレメントは細長いので、展開荷
重の微細な制御、従つてロール変形の微細な制御
が可能となる。薄い肉厚のロールでも、その周囲
の大部分が剛性のある液圧支承エレメントにより
支承されるので問題なく使用できる。

この新規のロールは特に、非常に大きい展開荷
重が問題となる製紙工場、更にプラスチツク、ゴ
ム、箔、及びアルミニウム工場や製鋼所において
用いられるカレンダや圧延装置への組み込みに適
している。

更に、ピストン部およびシリンダ部が周方向に
平行に配列された側壁面を備えるならばなお優れ
た構造となる。そうすれば個々の圧力付与体をか
なり密に隣接配置することができる。製作は簡単
である。気密保持も難しくない。

ピストン部とシリンダ部の側壁面は半円状の端
壁面によつて相互に連結することもできる。こう
すると更に製作や気密保持が容易になる。

更に、代案としてピストン部とシリンダ部の側
壁面を基本的にキヤリヤの軸に平行な端壁面によ
つて相互に連結する方案がある。こうすれば、周
囲長さが決まつている場合、さらに大きい圧力面
を得る。

更に優れた点は、ピストン部とシリンダ部の断
面形状が大きさにおいて液圧支承エレメントの支
承面に適合することである。従つて、液圧支承エ
レメントはその全周囲長さに亘つて、内部からは
間断なく、そして外部からは間断なくもしくは殆
ど間断なく荷重を受けとめることが出来る。

更に優れている点は、キヤリヤの長手方向の少
なくとも一部に亘つて、液圧支承エレメントの向
かい側でキヤリヤに対する二次液圧支承エレメン
トが設けられることである。この二次液圧支承エ
レメントに対しても圧力が供給されると、ロール
シエルが張られ、ロールシエルに作用する横力は
液圧支承エレメント群並びに圧力付与体を介して
キヤリヤに伝達することができる。

更に優れた実施型としては、ピストン部がそれ
ぞれにキヤリヤに、シリンダ部が液圧支承エレメ
ントに設けられることである。こうすると比較的
平らな、従つて材料節約的な液圧支承エレメント
となる。

しかし、それにも拘らず運転においては圧力付
与体の圧力クツシヨンによる連続した支持により
大きいコンスタントな剛性が得られる。しかも、
キヤリヤはかなり大きいシリンダとして用いる孔
をつけられることによつてて脆弱化されることも
ない。

更に、優れている点は、圧力付与体に働く圧力
を個々にもしくは区域ごとに変化させることが可
能であることである。このようにして、ロールシ
エルの軸方向の隣接し合う全範囲において微細な
制御を実施することが可能となる。

この新規のロールは、予め与えられた圧力に対
して、長手方向単位長さごとの最大の展開荷重で
作動することが可能であるので、液圧支承エレメ
ントに導かれた圧力液体が加熱媒体である場合が
特に推奨される。冷たいあ圧力オイルの場合、80
から500barまでの圧力が適用できるが、熱い圧
力オイルの場合の上限は約12から20barであるか
らである。でないと、ポンプやシールなどが機能
しないからである。従つて、本発明により、加熱
されたロールを大きい展開荷重のもとで運転する
ことができるわけである。

（実施例）本発明を以下に図面に示された優れた実施例に
より詳しく説明する。

第１図は本発明のロールを一部の縦断側面図
で、一部は縦外観図で示し、若干の液圧支承エレ
メントはピスト部からとり外して示されている。
第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿つた断面図であ
る。第３図はロールシエルの横断平面図であり、
図１のＢ−Ｂ線に沿つてキヤリヤを見た部分図で
ある。第４図は第二の実施型の縦断側面図であ
る。第５図は第二の実施型の横断平面図である。

第１図から第３図までの実施例の場合、ロール
１は、例えば圧延装置あるいはカレンダにおける
ように、対ロール３とニツプ間隙２を形成しつつ
協同作動する。ロールシエル４は、両端が傾倒軸
受６を介してロールフレーム７に回転不能に支持
されるキヤリヤ５の周りに回転可能に支承され
る。ロールシエル４の端部は回転軸受８を介して
支承スリーブ９に装架される。このスリーブは図
示されていない回転モーメント止めによつて回転
が制止されており、そしてキヤリヤ５に介て不能
に固定されるシールプレート１０に気密を保ちな
がら接している。キヤリヤと支承スリーブとの間
に間隙１１があるので、この支承スリーブは、少
なくとも２ロール間のニツプすなわち作動間隙２
を通過する作動平面Ｅにおいてキヤリヤ５に対し
て相対的に半径方向に移動することができる。

ロールシエル４は、作動平面Ｅに対して対称的
に配置されている第一列の液圧支承エレメント１
２により支えられている。キヤリヤ５の反対側に
は第二列の二次液圧支承エレメント１３が設けら
れる。第２図と第３図とから判るように、液圧支
承エレメント１２はそれぞれ圧力付与体１４によ
り支えられており、その圧力付与体はキヤリヤ５
に固定されたピストン部１５と液圧支承エレメン
ト１２の中に設けられたシリンダ部１６を有す
る。ピストン部とシリンダ部との間に形成される
圧力空間１７は周辺方向に並んで配置された２つ
のポケツト１８と１９とに、それぞれひとつの絞
り通路２１ないし２２を介して連絡されている。
各ピストン部１５は、２つの平行の側壁面２３と
２４とを有し、これらは半円筒状の端壁面２５と
２６とによつて互いに連結される。シリンダ部１
６の内周面は同じ形状をとるが、このようなピス
トン−シリンダ機構において普通にみられるよう
な間隙を内周面とピストン部との間に持つてい
る。そこに設けられるシールは図示されてない。
ここでは“シリンダ部”という表現は円形シリン
ダの意味とは異なつている。支承頂面２０は、２
つの平行な直線部２７と２８とにより囲まれ、そ
の端は半円部２９と３０とによつて連結される。
これらの形状は、ピストン部１５とシリンダ部１
６の形状に対応しているが、それよりやや大きく
とられている。このような方法で、液圧支承エレ
メント１２は、例えば約２mm程度の微小な数ミリ
間隙で順次に配置することが可能となる。二次液
圧支承エレメント１３も同じ構成である。

圧力空間１７には圧力液体が供給されるが、こ
の液体はポンプ３１により圧力調整ユニツト３
２，３２ａ，３２ｂそして３２ｃ及びそのユニツ
トにつながつている配管３３，３３ａ，３３ｂ及
び３３ｃを通つてキヤリヤ５内の孔路となつて延
びている経路で圧力空間１７に入つている。それ
ぞれ３つの一次もしくは二次液圧支承エレメント
がひとつの区画としてまとめられている。軸受ポ
ケツトを越えて流出する圧力流体は、排出管３４
を通つて加熱装置３６を備えるタンク３５に導か
れる。その結果、ポンプ３１は圧力液体として加
熱媒体を送ることになる。

運転においては、圧力空間１７には、液圧支承
エレメント１２がロール１を隣接ロール３の方向
に加圧するため充分な大きい断面積が存在する。
この加圧は、この液圧支承エレメントの比較的大
きい周方向長さにわたつて全面的にかかる。従つ
て、ロール間隙２の長手方向の各区域には著しい
周方向長の荷重がかかる。その際、液圧支承エレ
メント１２は、均等に荷重を受けるので、ロール
シエル４の周辺を、特に作動平面Ｅの区域におい
ても、広い幅に亘つて支承することが可能とな
る。圧力調整ユニツト３２から３２ｃの機能によ
つて、ロールシエル４の変形はその全長にわたつ
て微細に制御でき、対ロール３のたわみに正確に
適合してゆくことが可能となる。従つて、作動平
面Ｅにおける力Ｐは問題なく吸収される。もし、
更にそれに加えて、横力Ｑがロールシエル４に作
用するようなとき、この力は液圧支承エレメント
１２及び１３の周方向にわたる力によつて、その
液圧支承エレメントに転移される。この場合、シ
リンダ部１６の一方の端面はピストン部１５の対
応する端面に接合するので、この横力の大部分は
キヤリヤ５に伝達されることが可能となる。この
横力の伝達効率を向上させるため、二次液圧支承
エレメント１３に圧力を導き、ロールシエル４に
張力支持を行わせることができる。

第４図と第５図の実施型は殆ど第１図と第２図
のそれに対応している。それゆえ同じ部分には同
一の引用記号が付してあり、対応する部分には
100を増加した引用記号が用いられる。本質的な
違いは液圧支承エレメント１１２及び１１３とが
長方形であり、すなわち２つの平行な側部１２７
及び１２８ならびに２つの平行な端部１２９及び
１３０とをもつことである。これに従つて、ピス
トンも平行な側壁面１２３および１２４ならびに
同じく互いに平行な端壁面１２５及び１２６を持
つ。このようにして各圧力空間に可能最大の圧力
面が形成される。

本発明の基本思考から離反しない限り、ここに
示した実施例はいろいろな点で変更してよい。例
えは、ロールシエル４の端部はキヤリヤ５に固定
保持してもよい。長方形の支承頂面１２０は、そ
のピストンがピストン部１５の形状を持つ液圧支
承エレメントと組み合わせてもよい。また、ピス
トン部はそれぞれ液圧支持ユニツトに形成する
か、あるいはそれに取り付けてももく、あるいは
また、キヤリヤ５に設けられるシリンダの中にか
ん入させてもよい。

（発明の効果）本発明によると、液圧支承エレメントが大きい
展開荷重がかかつても充分な強度を保ちうる変形
制御ロールを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例の変形制御ロールの
一端部の部分縦断面図、第２図はその第１図のＡ
−Ａ線矢視縦断端面図、第３図はその第１図Ｂ−
Ｂ線矢視横断平面図、第４図は本発明の他の実施
例の変形制御ロールの一端部の部分縦断側面図、
第５図はその横断平面図である。１……ロール、２……作動間隙、３……対ロー
ル、４……ロールシエル、５……キヤリヤ、６…
…傾倒軸受、７……ロールフレーム、８……回転
軸受、９……支承スリーブ、１０……シールプレ
ート、１１……間隙、１２，１１２……液圧支承
エレメント、１３，１１３……二次液圧支承エレ
メント、１４……圧力付与体、１５，１１５……
ピストン部、１６……シリンダ部、１７……圧力
空間、１８，１９……ポケツト、２０……支承頂
面、２１，２２……絞り通路、２３，２４，１２
３，１２４……側壁面、２５，２６……端壁部、
２７，２８，１２７，１２８……直線部、２９，
３０，１２９，１３０……端壁部、３１……ポン
プ、３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ……圧力調整
ユニツト、３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ……配
管、３４……排出管、３５……タンク、３６……
加熱装置、Ｅ……作動平面、Ｐ……力、Ｑ……横
力。

Claims

【特許請求の範囲】１中芯に回転不能に保持されたキヤリヤ５があ
り、そのキヤリヤの上を囲む回転可能のロールシ
エル４がロールの軸線方向に順次に配列された液
圧支承エレメント群１２，１３；１１２，１１３
の働きにより支承されており、それぞれの液圧支
承エレメントはキヤリヤに形成されたピストン部
１５，１１５とシリンダ部１６との間の１つの圧
力空間１７をもつたただ１つの圧力付与体１４に
よりキヤリヤの上に支持され、かつその支承頂面
２０にはロールシエルの周方向にずらせて配置さ
れた少なくとも２つの支承ポケツト１８，１９を
備え、これら支承ポケツトはそれぞれの絞り通路
２１，２２を経由してそれぞれの圧力空間１７に
連通される構造のロールにおいて、液圧支承エレ
メント１２，１３；１１２，１１３の周方向の長
さはそれぞれの軸線方向の幅より大きく、かつピ
ストン部１５，１１５とシリンダ部１６の断面の
周方向の長さをその軸方向幅より大きくすること
によつて圧力付与部１４は液圧支承エレメント１
２，１３；１１２，１１３を周長さの大部分にわ
たつて間断なく支承するようにすることを特徴と
する変形制御ロール。２ピストン部１５，１１５およびシリンダ部１
６が周方向に延びる平行の側壁面２３，２４；１
２３，１２４を有することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の変形制御ロール。３ピストン部１５とシリンダ部１６の側壁面２
３，２４が半円筒状の端壁面２５，２６により相
互に連結されていることを特徴とする特許請求の
範囲第２項記載の変形制御ロール。４ピストン部１１５とシリンダ部の側壁面１２
３，１２４が基本的にキヤリヤ軸に平行である端
壁面１２５，１２６によつて相互に連結されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
変形制御ロール。５ピストン部１５，１１５とシリンダ部１６の
断面形状がその形の大きさにおいて液圧支承エレ
メント１２，１１２の支承頂面２０，１２０に適
合することを特徴とする特許請求の範囲第１項か
ら第４項までのうちの１つに記載の変形制御ロー
ル。６支承頂面２０，１２０は週方向に並べられた
少なくとも２つのポケツト１８，１９；１１８，
１１９を有し、それらポケツトはそれぞれ１つの
の絞り通路２１，２２；１２１，１２２を介して
圧力付与体１４の圧力空間１７と連絡しているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項
までのうちの１つに記載の変形制御ロール。７キヤリヤ５，１０５の長手部分の少なくとも
一部に亘つて、液圧支承エレメント１２，１１２
の反対側のキヤリヤに二次支承エレメント１３，
１１３が設けられていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項から第６項までのうちの１つに記
載の変形制御ロール。８ピストン部１５，１１５がそれぞれキヤリヤ
５，１０５に設けられ、シリンダ部１６が液圧支
承エレメント１２，１１２に設けられることを特
徴とする特許請求の範囲第１項から第７項までの
うちの１つに記載の変形制御ロール。９圧力付与体１４に作用する圧力は個々にある
いは区域ごとに変更することが可能であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項から第８項まで
のうちの１つに記載の変形制御ロール。１０液圧支承エレメント１２，１３；１１２，
１１３に導入される圧力液体が加熱媒体であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第８項
までのうちの１つに記載の変形制御ロール。