JPH10506980A - 撓み制御可能なロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 撓み制御可能なロール（１００）は、回転する中空ロール（１）と、この中空ロールを長手方向に貫通する、回転しないクロスヘッド（１０）とを有する。このクロスヘッド（１０）には、軸平行の列をなして、相接するように並んでいる支持エレメント（８）が設けられており、全体的には互いに独立して液状圧力媒体によって作動可能である。供給管（１３）はエルボ（１５）によって棒状の支持部（３０）に取着されている。この支持部（３０）は外側から作動可能なねじ（２５）によってクロスヘッド（１０）に取り付けらている。ねじ（２５）は縦方向孔（２６）を有し、これらの縦方向孔（２６）を介して、各々の供給管（１３）は各々の支持エレメント（８）と直接接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】 撓み制御可能なロール 本発明は、請求項１の上位概念に対応するタイプのロールに関する。 このようなロールでは、通常約２０乃至８０個の支持エレメントがロールの長 手方向に亘って一列に分布して通常はロールの噛込み部の側に設けられている。 支持エレメントはピストン・シリンダユニットとして形成されており、中空ロー ルの内周面に接触している。この場合、接触面には支持凹部が形成されており、 中空ロールの内周面へ静圧を付与し、支持凹部からは作動液が常に支持凹部の縁 部を越えて流出するので、支持可能な液膜が維持される。この液膜によって、支 持エレメントと中空ロールの内周面との間の金属同士の接触が防止される。 作動中に、これらの支持エレメントには、少なくとも１つの液状圧力媒体を供 給する必要がある。液状圧力媒体とは、通常圧媒液、特に、事情によっては熱媒 体としても用いられる圧液である。しかし、ガス駆動、特に空気駆動の支持エレ メントも不可能ではない。 このようなロールの例は以下の文献に示されている。US-A-3119324、DE 22 30 139 B2、US-A-2395915、DE 36 40 902 C2、DE 38 20 974 C2。 支持エレメントは多くの場合、複数のグループに統合される。こうしたグルー プは液状圧力媒体の共通の圧力を保ち、従って単一の供給管のみが必要である。 グループが小さければ小さい程、多くの供給管がなければならない。極端な場合 、各支持エレメントを別個に駆動して、線圧に特に微妙な影響を与えることがで きるときは、支持エレメントと少なくとも同数の供給管がなければならない。支 持エレメントが、申し分ない作動のため、特に、分離する液膜の維持のために、 一定の輸送量を必要とする故に、供給管が最小横断面を下回ることはできないの で、圧力媒体を個々の支持エレメントかグループの支持エレメントヘ導くことは 問題となる。何故ならば、導くためには非常に制約された横断面しか用いられな いからである。クロスヘッドは線圧によって与えられた延伸荷重(Streckenlast) の下で中空ロールの内部で撓む。ロールがより高い線圧を生起することができる よう にしようとするときは、クロスヘッドの、支持する(tragend)横断面は極些細な 程度しか減少されてはならない。 支持エレメントに圧液を供給する第１の可能性がDE 24 07 510 B2の主題であ る。この公報では、各支持エレメントの箇所に制御弁が設けられている。この制 御弁を用いて、中央の主流路を通って導かれる圧媒液の圧力を減少することによ って、各支持エレメントに適合した制御圧力が形成される。各々の弁は例えば空 気圧式に遠隔操作される。従って、これに対応して多くの遠隔操作管も又収容し なければならない。多数の弁を設置することはコストがかかって、横断面の減少 は取るに足りなくはない。しかし乍ら、特別な欠点は、弁がロール内に設けられ ているので、たった１個の弁の故障であっても、ロール全体を解体しなければな らないことである。 他の実施の形態では、弁装置はロールの外側に設けられている。DE 26 57 061 C2及びDE 25 50 270 C3では、１本又は複数本の供給管が形成されるのは、クロ スヘッドの長手方向開口部には調整可能な仕切り壁が向けられており、個々の仕 切り壁同士の間の領域に、クロイスヘッドの対応の孔又は同心の管装置によって 圧力媒体が供給されることによってである。圧力媒体は支持エレメントのグルー プに分配され、当該の仕切り壁同士間の領域に設けられた、グループの支持エレ メントの供給管は、長手方向開口部に連通している。このような装置は、DE-GM 93 14 568に記載のロールの場合に見出だされるより数の多い別個に圧液を供給 される支持エレメント又は支持エレメントのグループに対しては不適当である。 特に、個々の仕切り壁においける分離は、押込みや引出しを克服しなければなら ないシールの性能が制約されていることによって、比較的僅かな圧力に対してし か適当でない。 この欠点は、請求項１の上位概念の基礎になっていて、DE 28 47 029 B1に記 載される実施の形態にも当て嵌まる。この公報では、個々の仕切り壁同士の間の 領域に延びる供給管が管路によって形成されている。管路は仕切りを支持してい る。管路及び仕切り壁の全体をユニットとしてクロスヘッドの長手方向開口部か ら取り出すことができる。 より大きな数の、別個に圧液を供給される支持エレメント又はグループの支持 エレメントに対し適切であり、圧力がより高い場合でも使用可能である上位概念 の供給ユニットを製造するという課題が本発明の基礎になっている。 この課題は請求項１に示された本発明によって解決される。この場合、長手方 向開口部の部分が、密封を要する仕切り壁によって区分されているのではなく、 各々の支持エレメント又は各グループの支持エレメントが直接供給管に接続され ている。クロスヘッドの外側に設けられた支持エレメントの各々において、耐圧 の結合が生じるように、外側から動作可能な接続部が設けられている。圧力媒体 は閉じた管の中を支持エレメントまで案内される。このことによって、実際に任 意の圧力下での作動が可能となる。すべての接続部を緩めた後に、供給管の全体 を全体としてクロスヘッドの長手方向開口部から引き出すことができる。 本発明の重要な構成は請求項２に記載の支持部である。この支持部はいわば供 給ユニットの背骨であり、角度付き接続部によって供給管の端部を不動の位置に 保つ。更に、支持部は接続部の全接続点を同時に位置決めすることができる。ク ロスヘッドの手の届き難い内部から後で位置決めする必要なしに、接続部をクロ スヘッドの外から据えることができる。 平坦でかつ直角に位置している穿孔・取付面が与えられるように、支持部が正 方形の横断面を有するのは目的に適っている（請求項３）。 接続部の、容易に実現できる実施の形態は、縦方向に穿孔されたねじであって 、こうしたねじは、クロスヘッドの外側から、支持部に形成された横穴のねじ山 部分に嵌合する（請求項４）。 請求項５は角度付き接続部への供給管の接続点の設置を表わしている。この設 置の結果として、孔が同一に設けられ、構成部材が同一であるので、供給ユニッ トの妥当な形成が生じ、スペースが節約される。請求項６に記載のように、折曲 部は、好ましい実施の形態では、エルボによって形成されている。請求項７に記 載のように供給管がピッチ円上に設けられている場合には、エルボを全体的に互 いに同一に形成することができる。何故ならば、その場合、供給管と接続点との 間の半径方向間隔はどの供給ユニットでも同じだからである。 ロールの長さＬに対応する長さを有する供給管の束を安定にするために、請求 項８に記載の保持ディスクが好ましい。 クロスヘッドの長手方向開口部の端部をカバープレートによって閉じることは 目的に適っていることができる（請求項９）。カバープレートは液状媒体の給排 用の接続部を有することができる（請求項１０）。 このことは、特に、特定のタイプの支持エレメントの場合に、重要である。こ うした支持エレメントの場合には、第１の圧力媒体が支持凹部で静圧を生起する ために用いられ、支持する圧力媒体膜を維持しつつ支持凹部の縁部で常に縁部を 越えて流れる(DE 38 20 947 C2)。中空ロールの内周面への支持エレメントの適 合と、プレス力の、従ってまた線圧の推移の調整とは、この圧力媒体によってな されるのでなく、別個の圧力媒体を介してなされる。別個の圧力媒体は支持エレ メントの閉式の筒形室に導かれ、そこで静圧を印加する。静圧は望ましい方法で 制御することができる。この別個の圧力媒体の、円筒室への供給には第２の供給 管が必要である。請求項１１に記載の場合では、追加の半径方向流路が、接続部 を具備するカバープレートによって端部を閉じられた長手方向室から、筒形室の 媒体を導く支持エレメントへと通じている。長手方向開口部はこの場合供給管を 収容する機能のみならず、液体案内機能をも有する。 当該のタイプのロールは、最大限１０メートルの長さを有することができる。 こうした長さを有する比較的細い管路の束は取扱い難いことがある。この理由か ら、クロスヘッドの両端から供給ユニットをクロスヘッドの長手方向開口部に導 入し、このことによって、操作長(Handhabungslaenge)が半分になり、更に、長 手方向開口部の一定の横断面に収容可能な個々の供給管の数が倍になることは好 ましい。 図面には本発明の実施の形態が示されている。 図１ａ及び１ｂが並置されており、共に、本発明のロールの、軸線を通る長手 方向断面図を示している。 図２は、本発明の供給ユニットを具備するロールのクロスヘッドの、縦軸線に 沿って垂直方向に切った部分斜視図を示している。 図３及び４は図１ｂの各線ＩＩＩ-ＩＩＩ、ＩＶ-ＩＶに沿った拡大横断面図を 示している。 図５は、図１ｂに参照符号Ｖが付された一点鎖線で囲繞された領域に対応した 、 角度付き接続部材の拡大部分図を示している。 図６は図１ａに参照符号ＶＩが付された一点鎖線で囲繞された領域に対応した 、カバープレートの拡大図を示している。 図７は、個々の支持エレメントの中央の、ロールの軸線に対し直角の横断面を 示している。 図１ａ／１ｂに全体として参照符号１００が付されたロールは回転する中空ロ ール１を有する。この中空ロール１の外周面は作動ロール周面２を規定し、中空 ロール１は平滑な閉式のシリンダ状の内周面３を有する。中空ロールには長手方 向に梁状のクロスヘッド１０が貫通しており、このクロスヘッド１０は端部１０ ´で中空ロール１から突出しており、そこではロールハウジングに、カレンンダ の揺り腕に又は類似の支持手段に支持されている。突出する端部１０´はロール １００のロールネックを形成している。実施の形態では、端部１０´は別個の部 品として製造されており、こうした部品は、ロール１００の端部の付近に位置し ている接合面１２に沿って、クロスヘッド１０の一体成形の中央部分１０´´と 結び合わされている。 中空ロール１のうち、図１ａに示された右端のみが図示されている。しかし乍 ら、中空ロール１が作動領域の全幅に亘って延びていることは、自明である。図 １ａに示された端部では、中空ロール１が玉軸受４を介してクロスヘッド１０に 回転自在に取り付けられている。玉軸受４の内側には、スライディングシール５ が設けられており、漏液が中空ロール１の内側から軸方向外側に流れるのを防止 する。図１ａの上方に位置している噛込み部６の側では、クロスヘッド１０には 、クロスヘッド１０の軸線に対し半径方向の軸線を有する複数のシリンダ状のリ セス７が形成されている。リセス７中で、ピストン・シリンダユニットの形態を なす互いに同一の支持エレメント８が半径方向に移動する。これらの支持エレメ ント８の、静圧の支持凹部を有する外側の接触面９は、中空ロール１の内周面３ に接触している。これらの支持エレメント８には、後述するように、液状媒体、 本実施の形態では、液圧式の圧媒液が供給される。この圧媒液の圧力下で、支持 エレメント８は中空ロール１の内周面３へ付勢されて、図１ａに図示のように、 中空ロール１上方へ押し上げ、かくして噛込み部６に線圧を生じさせる。クロス ヘ ッド１０は中空ロール１内で、支持エレメント８の反力の下で、図１ａに図示の ように幾らか下方へ撓む。このためには、中空ロール１の内周面３とクロスヘッ ド１０が接触しないように、環状の間隔が必要である。 図示した実施の形態では、支持エレメント８は相接するように設けられている 。ロールの長手方向に亘って、２８個の支持エレメント８が、噛込み部６の側に 位置する軸平行の列をなして、並んでいる。 ２８個のすべての支持エレメント８には、実施の形態では、支持凹部用の個々 に制御可能な圧媒液を夫々別個に供給しなければならない。このことは管の形態 をなす個々の供給管１３によってなされる。これらの供給管１３は、クロスヘッ ド１０の、中央の長手方向開口部１１の中を導かれる。供給管１３は２つの互い に同一な供給ユニットに統合されている。供給ユニットには図１ａ及び１ｂに夫 々参照符号２０が付されており、供給ユニットはクロスヘッド１０の各端部から 、クロスヘッド１０の、軸線に対し直角の中心面Ｍの直ぐ手前まで延びている。 個々の供給管１３は、図３及び４から明らかなように、長手方向開口部１１の 内側で、ピッチ円１４上に、クロスヘッド１０の長手方向軸線Ａを中心に周設さ れている。各々の供給管１３は、供給管１３に関連して設けられた支持エレメン ト８まで延びていて、そこで、角度付き接続部材１５に繋がっている。角度付き 接続部材１５はＳ字形に構成された各々２つのエルボ１９，１９´を有し、管路 を区間（図５）だけ直角に曲げ、つまり、ピッチ円１４の半径を生じさせる。角 度付き接続部材１５は、末端部１５´に設けられた接続ボルト１６によって、支 持部３０の半径方向孔１７に嵌め込まれている。この支持部３０は横断面が正方 形の異形棒からなり、この異形棒の一側が長手方向開口部１１の上面に接触して おり（図４）、クロスヘッド１０の中央部分１０´´の各端部から、クロスヘッ ド１０のほぼ中央まで延びている。支持部３０は一方ではある程度まで曲げ強さ があるが、他方では長手方向開口部１１の横断面から余り多くの場所を取らない ようにする。支持部の最大の横断面寸法は、長手方向開口部１１の直径の１／４ と１／２の間にあってよい。実施の形態では、正方形の横断面を有する辺の長さ は直径の約１／３である。図１ａ及び１ｂで、２つの支持部３０の、向かい合わ せ側の端面には、参照符号３０´が付されている。各々の角度付き接続部材１５ における供給管１３からなる流路の折曲した端部領域（図５）は、全体的に、軸 線Ａと一致する、共通の、軸平行な直線上にあるので、支持部３０に設けられた 角度付き接続部材１５のうちの、供給管１３を支持部に接続させる末端部１５´ をすべて同一に整列することができる。各末端部１５´に取着されたエルボ１９ ´は、図２及び３から見て取れるように、軸線に対し直角な平面において種々の 角度にある。それは、各々の供給管１３を、共通の直線を形成する軸線Ａに沿っ て前進させるためである。 供給ユニット２０を構成するすべての供給管１３は、支持体３０によって互い に結合されている。この支持体３０は、管から構成される供給管１３の、各供給 ユニット２０を構成する束の、背骨を形成し、供給管１３の内端を所定の箇所で 位置決めする。クロスヘッド１０に沿った目的に適った間隔をあけて、保持ディ スク２１が設けられている。保持ディスク２１は支持部３０に螺着され、軸線に 対し直角に延びていて、供給管１３の通る孔２２を有し、供給管１３を正しい配 置で支持する。支持体３０に留められかつ保持ディスク２１によって固定された 供給管１３を有する支持体３０は、かくして、取扱いの良好な梁状の構成ユニッ ト、すなわち、全体としてクロスヘッド１０の端部からクロスヘッド１０の中へ 押し込まれる供給ユニット２０を形成する。 個々のシリンダ状のリセス７は、クロスヘッド１０の平坦な上側に形成され、 支持エレメント８を収容すべく定められている。リセス７の底部７´には、肩部 ２３を有する半径方向の孔２４が形成されており、この孔２４は支持部に形成さ れた孔１７のうちの１本と一列になっている。孔２４には押えねじ２５が螺入さ れており、貫通する縦孔２６を有する。ねじ２５は一方では支持部３０を、長手 方向開口部１１の上限に動かないようにし、他方では圧媒液用の流路を形成する 。圧媒液は、かくして、閉じられた通路内の導管１３からリセス７の内部へ流れ ることができる。孔１７及び２４の位置は互いに調整されているので、対の孔１ ７，２４が一致されれば、同時に、他のすべての孔１７のための正しい位置決め も見出だされる。中空ロール１がまだ被せられていない間は、機械的な及び流れ の接続部を形成するねじ２５を、クロスヘッド１０の外から個々のリセス７へ螺 入することができる。 クロスヘッド１０の中央部分１０´´に形成された長手歩行開口部１１の両端 は、エンドプレート２７によって外側を閉じられている。複数の供給管１３は、 エンドプレート２７に形成された、供給管１３に対応する孔３５（図６）の中を 案内されている。エンドプレート２７が二重プレートであるのは、個々のプレー トの対向し合う側で、孔３５の縁部にはシール２７´を取着することができるよ うにするためである。供給管１３はクロスヘッド１０の端部１０´を通って延び ており、供給管１３が外側のエンドブロック２９を貫通してそこから出ている。 エンドプレート２７には圧媒液用の接続部３１が設けられており、これらの接 続部３１を通って長手方向開口部１１に圧媒液が充填可能である。このことは、 供給管１３がエンドプレート２７において密封されていなければならない理由で もある。接続部３１は、長さが端部１０´に対応する連続管３２を介してエンド ブロック２９と接続されている。 長手方向開口部１１にある圧媒液は、支持部３０及び底部７´に形成された一 直線上に並ぶ孔３３，３４を介して、各々の支持エレメント８に供給される。こ のことは、肩部４２を有する中心孔４１を備えたピストン４０によってなされる （図７）。肩部４２には、貫通孔４４を備えた押えボルト４５の頭４３が載って いる。押えボルト４５は孔２３に螺入されており、押えボルト４５によってピス トン４０はリセス７の底部７´に動かないようにされている。ピストン４０は、 支持エレメント８の、内側の筒形室４６に係合している。この筒形室４６はピス トン４０に対し開放されているが、その他では閉じられている。 支持エレメント８の下側と、リセス７の底部７´との間に残っている、リセス ７の領域は、絞りのない通路４７、すなわち大きな横断面を有する通路４７を介 して、支持エレメントの、中空ロール１の内周面３に向いた接触面９に形成され た支持凹部４８と連通している。この支持凹部４８では、静圧が内周面３に作用 する。このために必要な圧媒液は、図７に図示されていない連結部すなわち押え ボルト２５を介してリセス７に供給される。 閉式の筒形室４６に支配している圧力は、各々の支持エレメント８を中空ロー ル１の内周面３に押し当てる。このために必要な圧媒液は孔３３，３４及びピス トン４０を介してクロスヘッド１０の長手方向開口部１１から筒形室４６へ達す る。圧力はすべての支持エレメント８の筒形室４６内で同一であり、長手方向開 口部１０の圧力に対応する。すべての支持エレメント８が同一の力で押し当てら れる。 しかし、このことは実施の形態の１つの特徴である。筒形室４６を供給管に接 続するか、あるいは、本発明のように供給ユニットに統合されている供給管を介 して、筒形室４６及び支持凹部４８に圧液を供給することもできるだろう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．軸線を中心に回転し、外周面と共に、作動ロール周面（２）を形成する中 空ロール（１）と、 この中空ロール（１）を長手方向に貫通し、端部で、外側の支持部において支 持され、回転せず、前記中空ロール（１）の内周面（３）からの環状に半径方向 の間隔があけられたクロスヘッド（１０）と、 このクロスヘッド（１０）に沿って一列に前記クロスヘッド（１０）に取着さ れ、液状圧力媒体で作動可能な複数の支持エレメント（８）と、 前記クロスヘッド（１０）の中央の長手方向開口部（１１）を通って前記クロ スヘッド（１０）の端部から導かれる複数の供給管（１３）であって、供給管（ １３）に接続された個々の支持エレメント（８）、又はグループ毎に共同で供給 管（１３）に接続された複数の支持エレメント（８）に圧力媒体を印加する複数 の供給管（１３）と、を具備し、 これらの供給管（１３）は閉式の構成ユニットを形成する供給ユニット（２０ ）に統合されており、この供給ユニット（２０）は全体として前記クロスヘッド （１０）の前記長手方向開口部（１１）へ押込み可能及びこの長手方向開口部（ １１）から引出し可能でる撓み制御可能なロール（１００）において、 各々の支持エレメント（８）は対応の供給管（１３）に接続部（２５）によっ て接続しており、これら接続部（２５）は前記クロスヘッド（１０）の前記長手 方向開口部（１１）から各支持エレメント（８）へと延びる接続流路（２６）を 夫々形成し、接続を形成及び解除するために前記クロスヘッド（１０）の外側か ら作動可能であること、を特徴とするロール。 ２．前記クロスヘッド（１０）の前記長手方向開口部（１１）の横断面の僅か な部分のみを占め、前記長手方向開口部（１１）の、前記支持エレメント（８） に向いた壁部に接触している、縦長の、軸平行な支持部（３０）が設けられてお り、前記接続部（２５）の複数の箇所に横穴（１７）を有し、この横穴（１７） へは、前記長手方向開口部（１１）の内側から角度付き接続部（１５）が嵌め込 まれており、こうした角度付き接続部（１５）へは前記供給管（１３）の端部が 繋がっていること、を特徴とする請求項１に記載のロール。 ３．前記支持部（３０）は実質的に矩形の横断面を有すること、を特徴とする 請求項２に記載のロール。 ４．前記接続部は縦方向に穿孔されたねじ（２５）として形成されており、前 記クロスヘッド（１０）の外側から、前記横穴（１１）のねじ山部分に係合する こと、を特徴とする請求項２又は３に記載のロール。 ５．前記角度付き接続部（１５）への前記供給管（１３）の接続点は共通の直 線（Ａ）上にあり、前記供給管（１３）は前記直線（Ａ）の半径方向外側に間隔 をあけて延びており、その時々に対応の角度付き接続部（１５）の直前で前記直 線（Ａ）へ直角に曲げられていること、を特徴とする請求項２乃至４のいずれか １に記載のロール。 ６．折曲部はエルボ（１９）によって形成されていること、を特徴とする請求 項５に記載のロール。 ７．前記供給管（１３）はピッチ円（１４）上に形成されており、このピッチ 円（１４）の中心点は前記長手方向開口部（１１）のほぼ中心に位置しているこ と、を特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載のロール。 ８．前記供給ユニット（１０）の少なくとも１箇所には保持ディスク（２１） のための孔が形成されており、前記保持ディスク（２１）は前記供給管（１３） を有し、前記支持部（３０）と接続され、この支持部（３０）に対し直角に延び ていること、を特徴とする請求項２乃至7のいずれか１に記載のロール。 ９．前記支持エレメント（８）を具備している前記クロスヘッド（１０）の、 長手方向領域の端部には、前記供給管（１３）を有するカバープレート（２７） 用の孔が設けられていること、を特徴とする請求項１乃至８のいずれか１に記載 のロール。 １０．前記カバープレート（２７）は液状媒体を前記長手方向開口部（１１） に供給し、かつこの長手方向開口部（１１）から排出するための接続部（３１） を有すること、を特徴とする請求項９に記載のロール。 １１．前記クロスヘッド（１０）の前記長手方向開口部（１１）からは、追加 の半径方向流路（３３，３４）が各支持エレメント（８）へ通じていること、を 特徴とする請求項目１０に記載のロール。