JPH05106631A - 加熱可能及び撓み制御可能のロールを有するロール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧力室から絞り抵抗を有する還流管を引き出
すことにより、故障の無い運転、しかも、高温下でも支
障のない運転が保証されるようなカレンダー等用ロール
装置を提供する。 【構成】 加熱可能及び撓み制御可能のロール２を備え
るロール装置１がロールシェル５を有し、そのロールシ
ェル５は、ロールシェル５を貫通し、回転不能に保持さ
れているキャリヤ６上において、半径方向に移動可能の
支承エレメント７により支えられる。各支承エレメント
７は、少なくとも１つの支承ポケット９、１０をもつ支
承面８、圧力室１８に向いている圧力面１９とを有す
る。支承ポケット９、１０には、導入管２４を通じて加
熱液が、導入管２８を通じて圧力液が供給される。圧力
室１８から、絞り抵抗を有する還流管（路）３１が引き
出される。この構成により、圧力室内における圧力液の
停滞、それに伴う障害を惹起する汚物堆積、ならびに加
熱液による圧力液の過熱を防止し、かつ、運転に支障を
もたらさない高温度運転を許すような圧力室内流を得る
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱可能及び撓み制御
可能のロールを備えるカレンダー等におけるロール装置
に関し、更に詳しくは、そのロールのロールシェルが、
ロールシェルを貫通し回転不能に保持されているキャリ
ヤの上に、半径方向に移動可能の静液圧支承エレメント
により支えられており、各支承エレメントは、少なくと
も１つの支承ポケットをもつ支承面と、圧力室に向いて
いる圧力面を有し、上記支承ポケットは圧力下にある加
熱液を導入するための回路機構と連絡しており、また、
上記圧力室は圧力液を導入するための回路機構と連絡し
て構成されている、加熱可能及び撓み制御可能のロール
を有するロール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の公知のロール装置（DE-OS 3909
556 ）では、加熱液は、支承ポケットに、絞りを介し
て、一定の容積流、ある選ばれた温度、そしてポンプ構
造の故に制限された圧力を以て導入される。この圧力と
は基本的に無関係に、圧力室には、支承エレメントの支
承機能のために必要である圧力液が供給されるが、この
圧力は圧力制御ポンプもしくはポンプの後ろに配置され
る圧力制御弁により決定される。ポンプ及び圧力制御弁
の機能を適正に保持するために、圧力室へ入る前の導入
管上に絞り抵抗をもつバイパス管が分岐して設けられて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなバ
イパス管を設けることは構造面の複雑化を招くうえに、
コスト的にも高いものになる。しかも、上記の場合、圧
力液は実際問題として圧力室の中に滞留するものである
から、圧力液と共に導入された汚物粒子や破砕物等の異
物が圧力室もしくはピストン及びシリンダにおいて堆積
し、ピストンシールを損傷せしめ、ついには支承エレメ
ントの微細な移動運動を妨げることになる。更に、圧力
液は、支承ポケットを貫流する加熱液により無制限に加
熱される。

【０００４】このことは、圧力制御機能にマイナスに作
用する。例えば、単純な作動油などの当該圧力液の温度
限界値が超えられてしまったとき、圧力液は変質ないし
分解し、沈澱堆積が発生し、そのため運転の故障が発生
する。

【０００５】本発明の目的は、かかる従来技術の課題に
鑑み、圧力室から絞り抵抗を有する還流管を引き出すこ
とにより、故障の無い運転、しかも、高温下でも支障の
ない運転が保証されるようなロール装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用・効果】この目
的達成のため、本発明の基本的手段は、圧力室から絞り
抵抗を有する還流管（路）を導き出して、制御された圧
力液流を圧力室内に発生させることである。この圧力液
流の発生により、圧力室内の異物堆積とその結果として
のピストンシール等の損傷は回避され、同時に圧力液の
無制限の加熱は完全に防止される。そして、貫流容積を
調整すれば、圧力室内の圧力液の温度が限界温度を超え
ることを確実に防止でき、オイルの変質・分解が防止さ
れる。

【０００７】特に効果的であることは、圧力室もしくは
圧力室のグループの前に、圧力室の圧力を制御し、全貫
流容積が、少なくとも１つの圧力室を満たすような圧力
制御弁が設けられることである。還流管の存在により、
従来必要とされた圧力制御弁及びポンプを架橋するバイ
パス管が省くことができる。これは、追加の構造上のコ
ストが少なくて済み、圧力液の循環にも拘らず、ポンプ
配管はほとんど変えなくてよいとことを意味する。

【０００８】還流管内の絞り抵抗は、特に、固定の絞り
箇所でもって構成することが出来る。圧力室圧力が制御
される領域は、比較的小さいので、そのような固定の絞
り箇所は、コントロールされる還流量をもたらす。この
固定の絞り箇所を調整できるようにすれば、この還流量
をそれぞれの運転上の条件に適合させることができる。

【０００９】他の選択可能性として、絞り抵抗を、圧力
室圧力を制御する圧力制御弁により形成することであ
る。還流管が存在するので、圧力制御弁を後ろに設ける
ことが可能である。

【００１０】優れた特徴として、圧力室の前に、圧力液
の冷却装置が設けられることである。圧力液が圧力室を
何回も回流しても、圧力液は許容以上の温度には至らな
い。

【００１１】更に、圧力液を、荷重を加えたり、熱を導
入したり、過酷な条件で使用することが出来る。効果的
であるのは、圧力室の還流管は、加熱液の還流通路とは
別に、ロールから導き出されていることである。このよ
うにして、加熱液は、圧力液との混合によらずして、ロ
ールシェル内部で冷却されるような構造になっているこ
とである。従って、加熱液は、支承ポケットを通過した
後も、かなり長い間、熱をロールシェルに伝達すること
ができる。

【００１２】特に注目すべきは、圧力液と加熱液とに対
して、２つの分離された循環経路がそれぞれのポンプと
タンクを備えて設けることができる点である。このこと
は、両方の循環経路における温度と圧力の適切な調整を
可能にしながら、加熱液循環経路の圧力液循環経路に対
する影響を僅かに抑えることが出来る。このようにし
て、加熱液としてサーマルオイルを、圧力液として作動
油を使用することが可能である。なお、作動油は格別に
安価でありながら、温度の作用により分解しない。

【００１３】ある好ましい実施例では、少なくとも１つ
の支承ポケットに加熱装置を介して加熱液を供給してい
る容積型ポンプが、圧力側において分岐管を有し、この
分岐管が、圧力制御弁、圧力室及び還流管を経由して、
両方の液に対して共通のタンクに通じている。この場
合、圧力液と加熱液とは、同種類の液である。それにも
拘らず、支承ポケット及び圧力室に対しては、異なる圧
力値と温度値を設定することが出来る。ここでも、圧力
液に障害となるような作用を発生させることなく、それ
ぞれにおいて最適な数値組み合せを選ぶことができる。

【００１４】効果的であるのは、支承面も圧力面も、基
本的に周辺方向において、軸方向におけるよりも大きい
ことである。比較的僅かの液圧力で間隙における大きい
圧延力を得ることができる。低い液圧力は、ポンプに支
障が起こらないので、高温度での作動が許される。高温
にも拘らず、圧力室の還流は制御されるので、熱に弱い
圧力液の分解も防止される。

【００１５】目的にかなっていることは、還流管が、導
入管の開口部から距離を置いている圧力室のある箇所か
ら始まっていることである。この構成により、圧力室全
体の貫流が良好となる。そして、停滞領域の発生が防止
される。

【００１６】特に効果的であるのは、圧力室を、少なく
とも２つの相互に連絡しているピストン・シリンダ合同
室により形成し、これらの室の一方に導入管を開口せし
め、他方に還流管の起点を置くことができることであ
る。

【００１７】更に優れている構造としては、圧力室が圧
力液の流れを偏向させるための装具を有する点である。
これらの装具により、死角あるいは同様の箇所を無くす
ことができる。

【００１８】特に、また優れていることは、導入管が、
圧力室に開口している、半径方向の出口孔を有する管筒
に終端部で連結していることである。

【００１９】更に、優れた実施例においては、圧力室
が、少なくとも１つのピストン・シリンダ合同室により
形成され、その一方の部分がキャリヤに固定され、他の
部分が支承エレメントに属するように構成されること、
また、還流管はキャリヤに固定された部分を貫通して設
けられるように構成される。従って、還流管の位置は固
定された状態である。

【００２０】特に優れているのは、還流管が、キャリヤ
に固定された部分の開放された側壁から抜け出ているこ
とである。そこには、キャリヤ自体が還流管により荷重
を受けることの無いようにスペースが設けられる。

【００２１】更に、本発明を発展させ、還流管が、出口
に接続している管の形態で延長されるように構成でき
る。これにより、加熱液と圧力液とがロールシェルの内
部で混合することが防止される。

【００２２】

【実施例】本発明を以下に、図面に示す好ましい実施例
により詳しく説明する。

【００２３】図１は本発明による圧力液及び加熱液の導
入のためのロール装置の回路図を伴う要部横断面図であ
る。図２は図１の支承エレメントの平面図、図３は図１
の表示の仕方で示された別の実施例にかかるロール装置
の要部横断面図、図４は図３の回路図の変化例である。

【００２４】図１のロール装置１は、対向ロール３との
間にロール間隙４を形成しつつこれに協動する、加熱可
能で且つ撓み制御が可能であるロール２を有する。ロー
ル２は、回転不能に保持されているキャリヤ６により貫
通され、回転可能のロールシェル５を有する。このキャ
リヤ６の上において、ロールシェル５は、軸方向に展開
している、相互に密に配置された１列の静液圧支承エレ
メント７により支えられている。この支承エレメント７
は、１列の代わりに、２列もしくは多数列とすることも
できる。

【００２５】図１及び図２が示すように、支承エレメン
ト７は支承面８を有し、その面に対して、通路１１によ
り互いに連通している２つの支承ポケット９及び１０が
形成される。図２の一点鎖線の内側に、圧力有効面Ｆが
形成され、この面が、室内圧力との相乗効果により、実
際に支承エレメント７により作用を受ける力を発生させ
る。支承エレメント７の下側には、２つのシリンダ１２
及び１３が存在する。

【００２６】これらのシリンダ１２、１３は、キャリヤ
６に固定されたシリンダ状ピストン１４ないしは１５と
共に、通路１８a を通じて互いに連絡し合う２つのピス
トン・シリンダ合同室（シリンダ空間）１６ないしは１
７を形成している。

【００２７】このピストン・シリンダ合同室１６及び１
７は、ひとつの圧力室１８を形成しており、この圧力室
１８において、ピストン１４及び１５に向いている面が
有効圧力面１９を形成する。支承面８の圧力有効部分
は、支承ポケット９及び１０、その間に存在する隔壁、
及びほぼ半分の外縁（図２の一点鎖線の内側にある縁）
を包括しているが、この圧力有効部分と圧力面１９と
は、ほぼ同じ大きさである。シリンダ１２及び１３の支
承面８に向けられた投影図が、周辺方向において支承面
上に浮き出ている（図２）。ピストン１４は、キャリヤ
６のタップ孔２１に嵌入しているボルト２０によりキャ
リヤ６に取り付けられている。ピストン１５は、キャリ
ヤ６のタップ孔２３に嵌入しているボルト２２により同
様にキャリヤ６に連結されている。図１中の１４ａ、１
５ａは、ピストン１４、１５と支承エレメント７との間
に形成されたピストンシールである。

【００２８】１つの支承エレメント７ごとに、あるいは
支承エレメント７のグループごとに設けることができる
加熱液導入管２４が、キャリヤ６の中にある軸方向通路
２５、タップ孔２３、及びボルト２２の軸方向孔２７に
挿入されている管筒２６を通って支承ポケット９及び１
０に連通している。従って、導入経路には絞り弁は存在
しない。同様に、１つの支承エレメント７ごとに、ある
いは支承エレメント７のグループごとに設けることがで
きる圧力媒体導入管２８が、キャリヤ６の中にある軸方
向孔２９、タップ孔２１、及び、ボルト２０の軸方向孔
３０を通って圧力室１８に通じている。

【００２９】キャリヤ６に固定されたピストン１５には
還流管（路）３１が形設されている。すなわち、この還
流管３１は、ピストン・シリンダ合同室１７から出発し
て、ピストン１５の側壁３２の開放端のところでロール
シェル５の内部空間３３に開口連通している。還流管３
１を形成する孔は、固定の絞り箇所を構成するように制
限された断面を有する。しかし、それに替えて、普通の
断面積の孔に、固定の絞り箇所を形成するような部品を
挿入してもよい。かくして、圧力液は、軸方向孔３０を
通ってピストン・シリンダ合同室１６に入り、ピストン
・シリンダ合同室１７から還流管３１を通って流出する
ので、圧力室１８の中には、基本的に全ての領域にまで
浸透する圧力液流が発生し、圧力液が停滞するような死
隅角が発生しないわけである。そして、この圧力液流の
発生により、圧力室８内の異物堆積とその結果としての
ピストンシール１４ａ、１５ａなどの損傷が回避される
とともに、圧力液の無制限の加熱は完全に防止される。
また、貫流容積を調整すれば、圧力室８内の圧力液の温
度が限界温度を超えることを確実に防止でき、オイルの
変質・分解が防止される。

【００３０】図１の実施例では、共通の容積型ポンプ３
４が設けられる。このポンプ３４は、液を、加熱装置３
８のある第一の分岐路を経て、加熱液導入管２４に送
る。他の分岐路は、圧力制御弁４０を経由し、加熱液導
入管２８に至る。圧力制御弁４０を調節することによ
り、圧力室１８は望ましい圧力に維持されるが、この圧
力は、間隙４の圧延荷重に対する基準となり、圧力面１
９の作用が考慮されている。圧力室１８を経由する循環
経路に、液の一部が分岐されて流入するにも拘らず、一
定の容積流が支承ポケット９及び１０に送られるよう
に、ポンプ３４が制御される。従って、支承ポケット９
及び１０において、圧力面１９に作用する圧力を伝達す
るために必要とされる圧力が自動的に設定される。圧力
室１８に向かって分岐される流れは、主流に比べて僅か
であるので、いずれにしても大抵の場合、容積流制御は
不要となる。加熱液と圧力液は内部空間３３の中で混じ
り合い、一緒になって還流路４１を経由してタンク３５
に還流される。

【００３１】図３の実施例では、同一部分には同番号
が、対応部分には１００を加えた番号が用いられる。

【００３２】ボルト２０の軸方向孔３０に、半径方向の
孔４３を有し、片側面が閉じられた管筒４２が挿入され
ている。この半径方向の孔を通って、導入管１２８から
導入された圧力液は、半径方向に向きを変え、ピストン
・シリンダ合同室１６に流入する。従って、この管筒４
２は、圧力液流の向きを変えるための装具の役目を果た
す。

【００３３】還流管１３１は、ピストン１５の中の孔４
４、この孔４４の出口に接続している管４５及びロール
２の外部に設けられ、タンク４７に導かれる管部分４６
から構成される。還流管１３１には、調整可能が望まし
い絞り弁４８が組み込まれている。加熱液用ポンプであ
る容積型ポンプ１３４から分離されているポンプ４９
は、圧力室１８を通る循環経路の圧送を行う。このポン
プ４９は、圧力制御弁４０及び冷却装置３９を介して圧
力液導入管１２８と連絡している。容積型ポンプ１３４
は、容積流測定装置３６の指令を受けて働く制御装置３
７を備える。

【００３４】この構造では、加熱液としてサーマルオイ
ルを、圧力液として作動油を使用できる。加熱液が、加
熱装置３８により過剰に加熱されても、圧力室１８の中
の圧力液に及ぼす温度影響は無視できるほど小さい。こ
のことは、また、圧力面１９が支承面８の圧力有効部分
より小さい場合、従って、圧力液が加熱液よりも大きい
圧力に支配される場合でも適用される。

【００３５】図４の実施例では、同一部分には同番号
が、対応部分には２００を加えた番号が用いられる。加
熱液の送りには、一定の送り容積をもつ容積型ポンプ２
３４が用いられる。導入管１２４に一定の容積流を導入
するために、容積流測定装置２３６が排出弁２３７に作
用する。圧力液の循環経路において、調整可能の絞り弁
２４８と圧力制御弁２４０の順序が置き変わっている。
すなわち、絞り箇所である絞り弁２４８は、ポンプ４９
の後に続き、他方、圧力制御弁２４０は還流管２３１に
設けられている。

【００３６】なお、図１の実施例では、一定の送り容積
を有する容積型ポンプ３４が示され、図３では、制御機
能を有する容積型ポンプが示される。しかし、例えば、
２つだけの異なる数値に切り替える方式の、非常に簡単
な容積流制御の可能性をもつ容積型ポンプ機構も採用の
対象となる。後者は、回転数切替方式ポンプにより、あ
るいは、２つの平行ポンプを有するポンプ機構により実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例にかかる回路図を伴うロール
装置の要部横断面図である。

【図２】 支承エレメントの平面図である。

【図３】 本発明の別の実施例にかかる回路図を伴うロ
ール装置の要部横断面図である。

【図４】 図３における回路の変化例を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

１、１０１…ロール装置 ２…ロール ５…ロールシェル ６…キャリア ７…支承エレメント ８…支承面 ９、１０…支承ポケット １２、１３…シリンダ １４、１５…ピストン １６、１７…ピストン・シンリダ合同室 １８…圧力室 １９…圧力面 ２４、１２４、２８、１２８…導入管 ３１…還流管（路） １３１、２３１…還流管 ３４、１３４、２３４…ポンプ ３８…加熱装置 ３９…冷却装置 ４０、２４０…圧力制御弁 ４８、２４８…絞り箇所（絞り弁）

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロールシェルが、該ロールシェルを貫通
   し回転不能に保持されているキャリヤの上において半径
   方向に移動可能の静液圧支承エレメントにより支えられ
   ており、各支承エレメントは少なくとも１つの支承ポケ
   ットをもつ支承面と、圧力室に向いている圧力面とを有
   し、上記支承ポケットは圧力下にある加熱液を導入する
   ための回路機構と連絡し、上記圧力室は圧力液を導入す
   るための回路機構と連絡して構成されている加熱可能及
   び撓み制御可能のロールを有するロール装置において、
   上記圧力室（１８）から絞り抵抗を有する還流管（３
   １；１３１；２３１）が引き出されていることを特徴と
   するロール装置。
2. 【請求項２】 圧力室（１８）もしくは圧力室のグルー
   プの前に、圧力室の圧力を制御し、全貫流容積が、少な
   くとも１つの圧力室（１８）を満たすような圧力制御弁
   （４０）が設けられることを特徴とする請求項１記載の
   ロール装置。
3. 【請求項３】 絞り抵抗が、固定の絞り箇所（４８）に
   より形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の
   ロール装置。
4. 【請求項４】 絞り抵抗が、圧力室の圧力を制御する圧
   力制御弁（２４０）により形成されることを特徴とする
   請求項１記載のロール装置。
5. 【請求項５】 圧力室（１８）の前に、圧力液の冷却装
   置（３９）が設けられることを特徴とする請求項１〜４
   のいずれか１項に記載のロール装置。
6. 【請求項６】 圧力室（１８）の還流管（１３１；２３
   １）が、加熱液の還流通路とは別に、ロール（２）から
   導き出されていることを特徴とする請求項１〜５のいず
   れか１項に記載のロール装置。
7. 【請求項７】 圧力液と加熱液とに対して、２つの分離
   された循環経路がそれぞれのポンプ（４９；１３４；２
   ３４）とタンク（４７；１３５）を備えて設けられるこ
   とを特徴とする請求項６記載のロール装置。
8. 【請求項８】 加熱液としてサーマルオイルを、圧力液
   として作動油を使用することを特徴とする請求項７記載
   のロール装置。
9. 【請求項９】 少なくとも１つの支承ポケット（９、１
   ０）に加熱装置（３８）を介して加熱液を供給している
   容積型ポンプ（３４）が、圧力側において分岐管を有
   し、この分岐管が、圧力制御弁（４０）、圧力室（１
   ８）、及び還流管（３１）を経由して、両方の液に対し
   て共通のタンク（３５）に通じていることを特徴とする
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のロール装置。
10. 【請求項１０】 支承面（８）も圧力面（１９）も、基
    本的に周辺方向において、軸方向におけるよりも大きい
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の
    ロール装置。
11. 【請求項１１】 還流管（３１；１３１）が、導入管
    （２８；１２８）の開口部から距離を置いている圧力室
    （１８）のある箇所から始まっていることを特徴とする
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載のロール装置。
12. 【請求項１２】 圧力室が、少なくとも２つの相互に連
    絡しているピストン・シリンダ合同室（１６、１７）に
    より形成され、これらの室（１６）の一方に導入管（２
    ８；１２８）が開口し、これらの室（１７）の他方に還
    流管（３１；１３１）の起点が置かれることを特徴とす
    る請求項１１記載のロール装置。
13. 【請求項１３】 圧力室（１８）が圧力液の流れを偏向
    させるための装具を有することを特徴とする請求項１〜
    １２のいずれか１項に記載のロール装置。
14. 【請求項１４】 導入管（１２８）が、圧力室（１８）
    に開口している、半径方向の出口孔（４３）を有する管
    筒（４２）に終端部で連結していることを特徴とする請
    求項１３記載のロール装置。
15. 【請求項１５】 圧力室（１８）が、少なくとも１つの
    ピストン・シリンダ合同室（１６、１７）により形成さ
    れ、その一方の部分（１４、１５）がキャリヤに固定さ
    れ、他の部分（１２、１３）が支承エレメント（７）に
    属するように構成されるとともに、還流管（３１；１３
    １）はキャリヤに固定された部分（１５）を貫通して設
    けられるように構成されることを特徴とする請求項１〜
    １４のいずれか１項に記載のロール装置。
16. 【請求項１６】 還流管（３１；１３１）が、キャリヤ
    に固定された部分（１５）の開放された側壁（３２）か
    ら抜け出ていることを特徴とする請求項１５記載のロー
    ル装置。
17. 【請求項１７】 還流管（１３１）が、出口に接続して
    いる管（４５）の形態で延長されるように構成されるこ
    とを特徴とする請求項１６記載のロール装置。