JPH05147795A - ウエブを案内するためのローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はウエブを案内するためのローラに関
し、有利には紙ウエブのためのローラを、摩擦が小さく
て曲げに対して安定した構成にすることを目的にしてい
る。 【構成】 ローラが支持体（３）上で同軸的に配置され
ており、更にローラ本体（４）と支持体（３）との間の
空間は、媒体（１０）によって圧力負荷が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円筒状のローラ本体を
使用して例えば紙から成るウエブを案内するための、請
求項１の上位概念に基くローラに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば紙のようなウエブを案内するため
のローラは、両側部で玉軸受に支承されている管状体と
して構成されている。

【０００３】ドイツ連邦共和国特許第３１３５６９６号
明細書によれば、紙ウエブを案内するための変向ローラ
が間欠運転に使用されており、該変向ローラは、短時間
かつ高速で、紙ウエブの運動方向に基いて前後方向に運
動可能である。この場合の欠点は、玉軸受内の摩擦損失
によって紙ウエブとローラとの間にスリップが発生し、
該スリップによって、新たに印刷される紙ウエブ表面の
品質に不都合な結果が齎されるという点である。この欠
点は紙ウエブが比較的重いローラ本体を運転しなければ
ならないような場合に更に烈しくなり、このことが紙ウ
エブの側方向へのずれやそれ自体内の応力上昇を惹き起
し、かつ更にローラ本体の撓みを発生するような結果に
なりかねない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、回転
可能な円筒状のローラ本体の使用下でウエブを案内する
ためのローラを改良して、摩擦が小さくて曲げに対して
安定したローラを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、請求項１に
記載の特徴によって上記課題を解決することができた。
本発明の有利な構成が請求項２以下に述べられている。

【０００６】

【発明の効果】ウエブを案内するための本発明のローラ
は、大きな慣性質量を有しないでより軽量のローラ本体
を製作することができて、該ローラ本体が支持体の配置
によって軸方向で撓まないようになり、そのために紙ウ
エブが側方にずれることがないという利点を有してい
る。

【０００７】本発明のローラは、玉軸受で支承されたロ
ーラに較べて摩擦係数が小さいため、ローラ本体に対す
る紙ウエブのスリップを阻止することができ、このこと
によって、紙の前進及び後進運動を伴った間欠運転の
際、高い圧力精度が維持できるようになる。また液状又
はガス状の支承媒体の使用によって軸受部の摩耗を無く
すことができる。

【０００８】媒体として油又は空気を使用することによ
り、今まで必要であった封止部を省くことができる。

【０００９】本発明のローラは、大きなウエブ幅の輪転
機の場合の紙案内ローラのためにこれを有利に使用する
ことができる。その理由は、このローラが、その内方の
安定性に基いて小さな直径でかつ摩擦の少ないローラに
構成可能であるからである。

【００１０】本発明のローラは、機械に不可欠な紙ウエ
ブの前進及び後進運動−所謂ゴーストップ運転−の際、
引張りローラとしてこれを有利に使用することができ
る。その理由は、この場合も同じ様に小さな慣性質量モ
ーメントが要求されているからである。

【００１１】

【実施例】次に本発明を、多くの実施例に基いて詳しく
説明することにする。

【００１２】図１には、本発明のローラの縦断面が図示
されている。両側部で機械フレームの側壁部１；２内に
保持されている円筒状の支持体３は、管状に形成されて
いて、薄い薄板から成る中空円筒状のローラ本体４によ
って取り囲まれている。支持体３には、側壁部１；２の
近傍の両側に旋削部５が設けられており、その上方には
夫々１つのリング状案内部６；７が、ねじ８によってロ
ーラ本体４に対し調節可能に固定されている。この案内
部６；７は、両側でローラ本体４のためのストッパとし
て使用されている。支持体３とローラ本体４との間に
は、例えば油のような圧力負荷された媒体１０が存在し
ており、該媒体１０は、ローラ本体４を支持体３上に浮
遊せしめている。この媒体１０は中心供給部９を貫流し
て側壁部２内に供給される。媒体１０は円筒状の中空室
１１に到達し、そこから矢印方向で半径方向に延びてい
る供部管路１２を介して支持体３の表面に到達し、かつ
該表面上でラビリンス溝１４によってスパイラル状に分
配される。その際媒体１０として使用されている油は、
圧力機械の場合にはごく当り前の、６０バール乃至２５
０バールの圧力を有しており、該圧力は供給部９におい
て発生せしめられている。油がローラ本体４の縁部乃至
端側部から流出するのを阻止する目的で、支持体３の端
側部には半径方向に配置された排出管路１６；１７が延
びている。更に側壁部１；２には、ローラ本体４の方向
に向いてローラ本体４に対し同心的に延びているリング
状のカバー部１８；１９が位置しており、該カバー部１
８；１９は、ローラ本体４を両側でリング状に覆ってい
る。この固定部２０は、ねじ２１によって側壁部１；２
に装着されている。カバー部１８；１９とローラ本体４
の端側部との間には、運転状態において夫々１つのギャ
ップ２２；２３が形成されており、該ギャップ２２；２
３は負圧管路２４；２６に接続されている。この配置に
よって、摩擦を更に発生せしめるおそれのある封止部を
省略することができる。この負圧管路２４；２６は、負
圧管路２５に開口しており、また油がギャップ２２；２
３を貫いて流出しかつローラ本体４の表面に到達し、こ
れがローラ本体の表面によって案内されている紙ウエブ
に不都合な作用を及ぼすことを阻止している。

【００１３】負圧管路２４；２５；２６は、図示なし
の、例えば圧力機械による負圧発生機に接続されてい
る。油−空気混合体は、油を回収する目的で油分離器に
供給される。排出管路１６；１７は図示なしのオイルタ
ンクに接続されており、そこから供給部９に、オイルポ
ンプを介して圧力油が負荷されている。運転状態におけ
る油の循環は、供給部９、中空室１１、供給管路１２、
及びラビリンス溝１４を介して排出管路１６；１７に到
っており、かつ図示なしのオイルポンプで閉成されてい
る。つまりローラ本体４は、支持体上に浮遊状に支持さ
れている。例えば空気のようなガス状の媒体が使用され
ている場合には、負圧管路２４；２６の負圧リング管路
２５への接続を省くことができる。しかし負圧管路２
４；２６自体は、残留空気の排出のために残しておく。
その場合は供給部９と排出管路１６；１７とが、図示な
しの圧縮空気発生機に接続されるようになるであろう。

【００１４】図２には、図１の線Ａ−Ａによる断面が図
示されている。

【００１５】これから後の図面には、これまでに述べた
作用形式を変更することなしに支持体並びにローラ本体
を構成するための、変化態様が図示されている。

【００１６】図３には、本発明のローラの図１に類似し
た縦断面が図示されており、図３が図１と異なっている
点は、中空円筒状のローラ本体４が、端側部にリング状
の案内部６；７と作用結合しているリング状の当接縁部
２８；２９を有しているという点である。また供給管路
１３は、図１及び図２とは異なり、側壁部１；２に平行
ではなく傾斜して延びている。このことによって、ロー
ラ本体の両側部の安定した案内部が保証されている。

【００１７】図４は、本発明のローラの図１に類似した
縦断面を示しており、図４が図１と異なっている点は、
中空円筒状のローラ本体４が端側部にリング状のフラン
ジ３１を有し、該フランジ３１は、横断面が楔状に形成
されているという点である。このフランジ３１は楔形溝
内を案内されており、該楔形溝は、一方は円筒状支持体
３の傾斜した旋削部３２から成り、他方は傾斜したリン
グ状のストッパ３３から成っており、該ストッパ３３
は、ねじ８によってフランジ３１に対し調節可能であ
る。横断面が楔状に形成されているフランジ３１の周り
には通路３４が形成されており、該通路３４を貫いて漏
洩油が吸引される。つまり充分な案内部が形成されてい
る。

【００１８】図５は、本発明のローラの図１に類似した
縦断面を示しており、図５が図１と異なっている点は、
中空円筒状のローラ本体４が端側部にリング状のフラン
ジ３５を有し、該フランジ３５は、横断面が長方形に形
成されているという点である。このリング状のフランジ
３５と旋削部３６との間の支持体３の端側部上に、軸方
向の案内部として、玉軸受によって形成されている固定
軸受３７が位置している。この固定軸受３７は、溝内に
保持されている２つのゼーゲル（Ｓｅｅｇｅｒ）バック
アップ・リング３８；３９によって固定されている。つ
まりローラ本体４は支持体３上で充分に案内されてい
る。

【００１９】図６には本発明のローラの図１に類似した
縦断面が図示されており、図６が図１と異なっている点
は、支持体３が軸方向で前後に配置された２つの円筒状
部分、つまり支持体部分４１及び支持体部分４２から成
っているという点である。両支持体部分４１；４２は、
鏡面対称的であって、芯合せ部４３及びねじ４４によっ
て端面で結合されている。支持体部分４１；４２は、媒
体のための夫々１つの供給部９を有している。供給部９
は分岐し、かつ半径方向に延びている供給管路１３とし
て、外周部上で半径方向に延びている楔形溝４６の方に
向いている。楔形溝４６は、両支持体部分４１；４２の
結合位置の上方に位置し、かつ夫々の半部が両支持体部
分４１；４２によって形成されて、両支持体部分４１；
４２が夫々１つの傾斜した旋削部を有するようになって
いる。互いに結合された支持体部分４１；４２は、別の
終端部が軸方向で側壁部１；２内に保持されている。中
空円筒状のローラ本体４は、両支持体部分４１；４２を
カバー部１８；１９まで取り囲んでおり、かつ運転状態
では該カバー部上で回転運動可能に支承されている。ロ
ーラ本体４は、中央部の内方外周部に、半径方向に延び
て断面が楔形の案内部４７を有しており、該案内部４７
は両支持体部分４１；４２と作用結合している。支持体
部分４１；４２は、同じように外周部をスパイラル状に
延びているラビリンス溝１４を有しており、該ラビリン
ス溝１４は、既に別の実施例の場合に言及した排出管路
１６；１７に案内されている。支持体部分４１；４２の
自由端部と側壁部１；２との間には支持体部分４１；４
２を軸方向で取り囲んでいるカバー部１８；１９が位置
しており、該カバー部１８；１９は側壁部１；２に固定
されている。このカバー部１８；１９は、ギャップ２
２；２３から不時に流出する漏洩油を負圧管路２４；２
６を介して捕捉するために、ローラ本体４の端側部をオ
ーバラップしている。供給部９、供給管路１３及び排出
管路１６；１７は孔として構成されていても宜い。支持
体３乃至支持体部分４１；４２は、ローラの運転状態中
に媒体１０が欠除した場合の、非常時運転特性を備えた
材料から成っている。

【００２０】運転状態にあっては、図１で既に説明した
ように、媒体１０は供給管路９を介して供給される。媒
体１０は、供給管路１３を介して分配され、かつ楔形溝
４６内のリング状案内部４７に突き当り、かつ両側でラ
ビリンス溝１４を介して夫々側壁部１；２の方向に拡散
され、また排出管路１６；１７を介し循環系内に戻され
る。

【００２１】図７には図６をＢ方向でみた側面図が図示
されている。

【００２２】本発明のローラは、短時間紙ウエブを前後
進せしめるような輪転機の場合に、押付けローラと協働
する引張りローラとしても使用することができる。それ
は、本発明のローラによって摩擦損失が全く発生しない
か又はごく僅かしか発生しないからである。この例の場
合には、ローラがドイツ連邦共和国特許第３１３５６９
６号明細書に説明されているのと同様な直流駆動部を有
していなければならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のローラの縦断面図である。

【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。

【図３】案内部を備えた実施例の、図１に類似した縦断
面図である。

【図４】案内部を備えた別の実施例の、図１に類似した
縦断面図である。

【図５】案内部を備えた別の実施例の、図１に類似した
縦断面図である。

【図６】案内部と支持体とを備えた別の実施例の、図１
に類似した縦断面図である。

【図７】図６をＢ方向でみた側面図である。

【符号の説明】

１，２ 側壁部 ３ 支持体 ４ ローラ本体 ５ 旋削部 ６，７ 案内部 ８ ねじ ９ 供給部 １０ 媒体 １１ 中空室 １２，１３ 供給管路 １４ ラビリンス溝 １６，１７ 排出管路 １８，１９ カバー部 ２０ 固定部 ２１ ねじ ２２，２３ ギャップ ２４ 負圧管路 ２５ 負圧リング管路 ２６ 負圧管路 ２７ 紙ウエブ ２８，２９ 当接縁部 ３１ フランジ ３２ 旋削部 ３３ ストッパ ３４ 通路 ３５ フランジ ３６ 旋削部 ３７ 固定軸受 ３８，３９ ゼーゲル（Ｓｅｅｇｅｒ）のバックアッ
プリング ４１，４２ 支持体部分 ４３ 芯合せ部 ４４ ねじ ４６ 楔形溝 ４７ 案内部

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウエブ（２７）を案内するためのローラ
   であって、回転可能な円筒状のローラ本体（４）が使用
   されている形式のものにおいて、ローラ本体（４）が、
   同軸的に支持体（３）上に配置されかつ案内部によって
   案内されており、また円筒状のローラ本体（４）と支持
   体（３）との間の空間が、媒体（１０）によって圧力負
   荷可能であることを特徴とする、ウエブを案内するため
   のローラ。
2. 【請求項２】 支持体（３）が、その両方の自由終端部
   にカバー部（１８；１９）を有し、かつ機械フレームの
   側壁部（１；２）に回動不可に保持されていることを特
   徴とする、請求項１記載のローラ。
3. 【請求項３】 支持体（３）が、軸方向で媒体（１０）
   のための１つ又は複数の供給部（９）を有しており、該
   供給部（９）は、支持体（３）の内方から支持体（３）
   の外周部に向って半径方向に延び、かつその個所でラビ
   リンス溝（１４）に接続されており、またラビリンス溝
   （１４）は、側壁部（１；２）の方向に案内されて、半
   径方向に配置された排出管路（１６；１７）に開口して
   いることを特徴とする、請求項１又は２記載のローラ。
4. 【請求項４】 支持体（３）が中空円筒として構成され
   ていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれ
   か１項記載のローラ。
5. 【請求項５】 支持体（３）が、軸方向で前後に配置さ
   れた２つの円筒状支持体部分（４１；４２）から成り、
   該支持体部分（４１；４２）は、芯合せ部（４３）及び
   ねじ（４４）により鏡面対象的に端面で結合されている
   ことを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項
   記載のローラ。
6. 【請求項６】 支持体（３）内の円筒状中空室（１１）
   が、媒体（１０）のための供給部（９）として使用可能
   であることを特徴とする、請求項１から４までのいずれ
   か１項記載のローラ。
7. 【請求項７】 支持体（３）が非常時運転特性を備えた
   材料から成っていることを特徴とする、請求項１から６
   までのいずれか１項記載のローラ。
8. 【請求項８】 前記材料として黄銅が使用されているこ
   とを特徴とする、請求項７記載のローラ。
9. 【請求項９】 ローラ本体（４）が、中空シリンダとし
   て構成されて、同軸的かつ回転可能に支持体（３）上に
   配置されていることを特徴とする、請求項１から８まで
   のいずれか１項記載のローラ。
10. 【請求項１０】 支持体（３）が側壁部（１；２）近傍
    の両側部に旋削部（５）を有し、その上には、リング状
    の案内部（６；７）がねじ（８）によって調節可能に固
    定されており、該案内部（６；７）は、ローラ本体
    （４）の端側部に接触していることを特徴とする、請求
    項１から９までのいずれか１項記載のローラ。
11. 【請求項１１】 側壁部（１；２）近傍の支持体（３）
    には、リング状の案内部（６；７）がねじ（８）によっ
    て調節可能に固定されており、該案内部（６；７）は、
    ローラ本体（４）の端側部に配置されたリング状のフラ
    ンジ（２８；２９）に接触していることを特徴とする、
    請求項１から９までのいずれか１項記載のローラ。
12. 【請求項１２】 支持体（３）は、側壁部（１）の近傍
    に、片側で傾斜している旋削部（３２）を有しており、
    その上には、片側が傾斜しているリング状のストッパ
    （３３）がねじ（８）によって調節可能に固定されてお
    り、該ストッパ（３３）は、ローラ本体（４）の端側部
    に配置されているリング状のフランジ（３１）に接触し
    ていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれ
    か１項記載のローラ。
13. 【請求項１３】 フランジ（３１）が、楔状の横断面を
    有して楔形溝内に案内されており、該楔形溝は、傾斜し
    た旋削部（３２）と傾斜したストッパ（３３）とによっ
    て形成されていることを特徴とする、請求項１２記載の
    ローラ。
14. 【請求項１４】 支持体（３）が側壁部（１）近傍の片
    側に旋削部（３６）を有し、その上に固定軸受（３７）
    が配置されており、該軸受（３７）は、ローラ本体
    （４）の端側部に位置しているフランジ（３５）に対し
    て支持されていることを特徴とする、請求項１から９ま
    でのいずれか１項記載のローラ。
15. 【請求項１５】 固定軸受（３７）が、支持体（３）と
    ローラ本体（４）との間でゼーゲル（Ｓｅｅｇｅｒ）の
    バックアップリング（３８；３９）によって保持されて
    いることを特徴とする、請求項１４記載のローラ。
16. 【請求項１６】 ローラ本体（４）が、内方外周部の中
    心部に楔形の横断面を備えてリング状に延びている案内
    部（４７）を有しており、該案内部（４７）は、２部分
    状の支持体（３）の楔形溝（４６）に連結されているこ
    とを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記
    載のローラ。
17. 【請求項１７】 楔形溝（４６）は、夫々の半部が両支
    持体部分（４１；４２）によって形成されていることを
    特徴とする、請求項１６記載のローラ。
18. 【請求項１８】 支持体（３）の自由端部又は支持体部
    分（４１；４２）の自由端部と、側壁部（１；２）との
    間には、リング状のカバー部（１８；１９）が配置され
    ており、該カバー部（１８；１９）は、ローラ本体
    （４）の端側部をオーバラップしていることを特徴とす
    る、請求項１から１７までのいずれか１項記載のロー
    ラ。
19. 【請求項１９】 カバー部（１８；１９）と支持体
    （３）との間には負圧管路（２４；２６）が配置されて
    いることを特徴とする、請求項１８記載のローラ。
20. 【請求項２０】 媒体（１０）のための供給部（９）、
    供給管路（１３）並びに排出管路（１６；１７）が、孔
    として構成されていることを特徴とする、請求項１から
    ５までのいずれか１項記載のローラ。
21. 【請求項２１】 油が媒体（１０）として使用可能であ
    ることを特徴とする、請求項１から２０までのいずれか
    １項記載のローラ。
22. 【請求項２２】 供給部（９）と、圧力油循環路を備え
    た排出管路（１６；１７）と、負圧管路（２４；２６）
    と、空気吸引循環路を備えた負圧リング管路（２５）と
    が、油分離器に接続されていることを特徴とする、請求
    項２１記載のローラ。
23. 【請求項２３】 圧縮空気が媒体（１０）として使用可
    能であることを特徴とする、請求項１から２０までのい
    ずれか１項記載のローラ。
24. 【請求項２４】 供給部（９）と排出管路（１６；１
    ７）とが、圧縮空気発生装置に接続されていることを特
    徴とする、請求項２３記載のローラ。
25. 【請求項２５】 ローラが輪転印刷機の場合の引張りロ
    ーラとして使用可能であり、その場合紙ウエブは、高速
    度で前後進運動可能であることを特徴とする、請求項１
    から２４までのいずれか１項記載のローラ。
26. 【請求項２６】 前記ローラが、直流原動部及び押付け
    ローラに接続されていることを特徴とする、請求項２５
    記載のローラ。