JPH11508530A - 走行するウエブ用のローラを旋回させる装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 走行ウエブ１５用のローラ４を旋回させる装置５は、ローラ４を貫通する軸６から成り、該軸の端部９、１２には伝動装置７、８が備えられている。伝動装置７には、軸６を回転させ、軸の端部９を移動させるアクチュエータ１０が作用する。軸６の他端１２の伝動装置８は、軸６の回転運動を他端１２の逆方向並進運動に変換する。この結果、軸６は、その中心点１３を中心として単一のアクチュエータ１０により旋回せしめられる。ローラ４は、軸６上に回転可能に支承され、軸６と一緒に旋回する

Description

【発明の詳細な説明】 走行するウエブ用のローラを旋回させる装置 本発明は、走行するウエブ用、特に紙または箔のウエブ用のローラを旋回させ る装置であって、ローラの一端に作用するアクチュエータを有しており、該アク チュエータが、その調節運動をローラの他端に対して逆方向に伝達する機構と作 用接続されており、該機構が軸によって形成され、該軸が、少なくとも部分的に ローラ内に配置され、かつ該軸を軸の長手方向軸線を中心としてアクチュエータ によって回転させ得る形式のものに関する。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第２５４０９２３号明細書により、エンドレス ベルトを案内する旋回可能なローラが公知である。このローラは、両端が、それ ぞれ１つのアクチュエータによって掴まれており、しかも、これらのアクチュエ ータが、同期に逆方向に起動される。それによって、ローラは、ローラの中心点 を中心として旋回することができ、それによりウエブの片側だけの長さ変動が防 止される。しかし、１つのローラに２つのアクチュエータを使用することは、コ ストがかさみ、しかも、アクチュエータを、別の調整装置によって互いに同期化 せねばならない。 ドイツ共和国特許出願公開第１４７４２２６号明細 書により、ローラを旋回させる別の装置が公知である。この装置の場合、単独の アクチュエータがローラの一端に直接に作用し、しかも、調節行程は、アングル レバーおよびプッシュロッドを介して逆方向にローラの他端に伝達される。この ようにして単独のアクチュエータを使用してローラはその中心点を中心として旋 回することが可能になり、高価な旋回フレームを使用する必要がない。しかし、 この装置には、アングルレバーとプッシュロッドとが走行ウエブを妨害すること があるため、ウエブをローラ周囲へ小さい巻掛け角度でしか巻掛けられないとい う欠点がある。加えて、アングルレバーのリンク継ぎ手が走行ウエブに接触し、 リンク継ぎ手内に含まれているグリースがウエブを汚しやすい。このリンク継ぎ 手を遮蔽すると、ウエブの巻掛け角度が、さらに制限される結果となろう。 さらに、ドイツ連邦共和国特許第４３３５７４７号明細書により、片側が支承 され、リボン(Band)が巻掛けられたローラによって形成されている、リボンを案 内する装置が公知である。ローラ内へは、回転可能な軸が突入しており、この軸 をアクチュエータによって軸の長手軸線を中心として回転させることができる。 この軸は、偏心伝動装置を介してローラと作用接続されることで、軸の回転運動 が、円形路に沿ってローラ両端部の逆方向の調節運動に変換される。 本発明の根底をなす課題は、旋回可能なフレームな しで、単独のアクチュエータを用いてローラ中心点を中心としてローラを旋回さ せることが可能な、ローラを旋回させる装置を製造することにあり、しかも、そ の場合に、走行ウエブが、該装置によって妨害されることがなく、かつまたロー ラが安定的に保持されるようにする。 この課題は、本発明により、軸が、ローラを貫通するようにし、かつ軸が、回 転運動を軸の旋回運動に変換する伝動装置と接続されるようにすることで解決さ れた。 ローラを貫通する軸によって、アクチュエータの調節運動をローラの他端へ伝 達することができ、走行ウエブが妨害されない。この配置により、特にコンパク トな構成が可能になり、その結果、個々のローラを特に互いに近接して前後に配 置できる。アクチュエータにより、軸は軸の長手方向軸線を中心として回転せし められる。これによって、アクチュエータの調節運動が、特に簡単かつ正確にロ ーラの他端へ伝達できる。特に、こうすることによって、ローラの旋回角度が全 く制限されなくなる。軸の軸方向並進運動に比して、回転運動が特に有利な点は 、軸の長手方向で見てローラ長さより極めてわずか長いスペースしか必要としな い点である。このことは、特に紙および箔の製造分野で普通の、１０ｍを超える 長尺のローラの場合に意味がある。軸の他端に備えられた伝動装置は、軸の回転 運動をアクチュエータに対し逆方向のローラ運動となるように伝達する。ローラ は、したがって別の伝動装置なしに直接に軸上に支承でき、ローラの中心点を中 心として旋回され、しかも備えてあるアクチュエータは１つだけである。このた め、アクチュエータの起動の手間も低減する。特に、ローラ両端でアクチュエー タを同期化する措置が不要となる。また、軸が、一方の側ではアクチュエータに 支えられ、他方の側では伝動装置に支えられているため、ローラの振動運動を阻 止する安定的な構造が得られる。 伝動装置としては、請求項２に記載のように、有利には歯車伝動装置を用いる 。歯車伝動装置は、特に摩擦が少なく、それにもかかわらず高い調節力の伝達が 可能であり、ローラの迅速な旋回を可能にする。 請求項３に記載のように、軸は、伝動装置を介してアクチュエータと接続する のが有利である。この伝動装置によって、例えば電動モータまたは液圧モータ等 の従来式のアクチュエータによる僅かな調節行程で、同時にローラ旋回用に必要 な高い調節力が容易に実現できる。特に、走行ウエブの調整のために旋回可能な ローラを使用する場合、調整時間を短縮するためには高い調節力が決定的に重要 となる。特に、高速回転電動モータの場合、十分な減速を実現するには、歯車伝 動装置の利用が有利である。 請求項４では、軸の端部を、アクチュエータが作用 する歯車と相対回動不能に結合することが提案される。このようにすることで、 アクチュエータと軸との間には力による接続かつ摩擦の少ない接続が得られる。 有利には、アクチュエータは、請求項５の記載のように、軸と結合された歯車 に、回転可能に支承されたねじスピンドルを介して作用するようにする。こうす ることにより、少数の手段によって、アクチュエータの比較的著しい減速が実現 できる。歯車の反対側に配置された定置ねじスピンドルまたはラックは、歯車の 対応受けを形成している。歯車は、アクチュエータによる回転時に、この対応受 けのところを転動する。この結果、歯車は、回転時、ねじスピンドルに沿って移 動し、その結果、歯車と結合されている軸が旋回する。このように、きわめて簡 単に軸の旋回運動が生ぜしめられ、この軸の旋回をローラの旋回に利用すること ができる。有利には、歯車は、ねじスピンドルまたはラックのところを、スリッ プすることなく転動できるように、インボリュート歯形を有するようにする。こ れにより、摩擦力の発生が低減され、ひいては軸の調節運動の実施時間が短縮さ れる。 ローラの他端に作用する伝動装置としては、請求項６の記載のように、軸と相 対回動不能に結合され、定置のねじスピンドルまたはラックと噛み合う歯車が有 利である。その場合、それぞれ定置されたねじスピンドルまたはラックは、軸の 両端に互いに対角方向で対 向配置される。この極めて簡単な配置によって、軸の両端の運動が確実に逆方向 に接続され、その結果、軸が、アクチュエータの調節運動中、軸の中心点を中心 として旋回せしめられる。この場合、軸の旋回運動が、直接にローラの旋回に利 用される。 この目的のためには、請求項７に記載のように、軸上にローラを回転可能に支 承するのが有利である。こうすることによって、軸は、常にローラの中心を貫通 して延びる結果、軸の旋回運動が直接にローラに伝達される。この措置には、加 えて、ローラの旋回運動が、軸によって制限されない利点がある。この旋回装置 は、したがって小さい外径のローラの場合にも、使用できる。 軸が設定旋回軸線とは異なる旋回軸線を中心として、制御されない旋回運動を 行わないように防止するには、請求項８に記載のように、軸が、ころがり軸受け を介して側方案内に当接するようにするのが有利である。その場合、この側方案 内は、有利には、ねじスピンドルまたはラックと平行に延在するようにする。こ うすることにより、歯車軸線とねじスピンドルまたはラックとの間の相互間隔が 一定に維持され、これによってまた歯の傾きが防止される。 請求項９により、走行ウエブを調整する装置を使用するのが有利である。該装 置をコンパクトに構成することによって、製造ラインでの所要スペースが特に僅 かで済み、その結果、走行ウエブの調整装置を、後から既製の製造ラインへ組み 込むこともできる。特に製紙機械の場合、湿潤区域で、走行ウエブ調整ローラが 、その中心点を中心とする旋回運動により、ウエブの片側だけの長さ変動が防止 されるという特別な利点が得られる。この長さ変動が発生すれば、それ以後の製 造過程が著しく阻害されよう。走行ウエブ調整ローラの旋回軸線は、その場合、 有利には、ローラへ走入しローラから走出するウエブの間の角対称平面と直角に 延在するようにし、それによりウエブ張力変動が特に僅かとなるようにする。ま たしかし、旋回軸線が走入ウエブと平行に延在するよう選択し、それによって走 行ウエブ調整ローラの案内効果を最大にすることもできる。 あるいはまた請求項１０にしたがって、ウエブ両半部の張力差を修正する装置 を用いるのが有利である。その場合、旋回軸線は、走入するウエブと送出するウ エブとの間の角対称平面と平行に、または走入ウエブの方向に配置される。 特に、製紙機械の湿潤区域でのように敏感なウエブの場合には、請求項１１に したがって、走行ウエブ調整ローラに、張力補償ローラを後置して、これら両ロ ーラのための旋回装置を用いるのが有利である。その場合、張力補償ローラは、 走行ウエブ調整ローラによって惹起されたウエブ張力変動を補償することができ る。両ローラの旋回装置の簡単な構造によって、これらのローラを、互いに極め て近くに前後して配置できる結果、ウエブ両耳端間での長さ変動を防止できる。 あるいはまた、張力補償ローラを、自己調整式に構成しておくこともできよう。 その場合には、張力補償ローラの旋回装置の場合、アクチュエータと回動可能な ねじスピンドルとが不要となる。張力補償ローラは、その場合、ウエブの力によ ってのみ旋回する。 本発明のこのほかの利点及び特徴を、本発明の複数実施例を示した付属の図面 について以下で詳細に説明する。しかし、図面は、本発明を説明する目的のもの で、本発明の保護範囲を限定するものではない。 図面では、等しい符号は、常に、等しい部材を示している。 図面： 図１はローラを旋回させる装置を有する走行ウエブ調整装置の斜視図である。 図２は旋回装置の、アクチュエータ側の伝動装置である。 図３は旋回装置の、ローラの他端に配置された伝動装置である。 図４は歯車と軸とを除去して示した、図３の伝動装置である。 図１は、２つの回転可能に軸受けされたローラ２、３から成る、走行ウエブを 調整する装置１の斜視図で ある。ローラ２、３には、それらの間に、旋回可能に軸受けされた回転可能なロ ーラ４が配置されている。ローラ４の旋回のためには、該ローラを貫通する軸６ と２つの伝動装置７、８とによって形成された装置５が備えられている。軸６の 端部９に作用する伝動装置７には、アクチュエータ１０が連結されている。この アクチュエータ１０は、軸６を回転させ、そのさい、軸の端部９を双方向矢印１ １の方向へ移動させる。軸の他端１２のところに配置された伝動装置８は、軸６ の回動運動を端部９とは逆方向の、他端１２の運動へ変換する。このようにして 、アクチュエータ１０は、軸６を、軸の中心点１３を通って延びる旋回軸線１４ を中心として旋回させる。ローラ４は、軸６による旋回運動がローラ４に伝達さ れるように、図示されていないころがり軸受けを介して軸６に支えられている。 ローラ２、３、４には、ウエブ１５が巻掛けられ、ウエブの耳端１６、１７は エッジフィーラ１８、１９により検出される。エッジフィーラ１８、１９の出力 信号は、加算器２０へ送られ、加算器がウエブ中央の推移を算出する。加算器２ ０は、信号路２１を介して調整器２２と接続されており、該調整器は、有利には Ｐ動作、ＰＩ動作、ＰＩＤ動作のいずれかを行なう。調整器２２は、またウエブ 中央の推移を目標値と比較する。調整器２２により得られた修正信号により、信 号路２３を介して、旋回装置５のアクチュエータ１０ が起動され、ローラ４の旋回により走行ウエブを修正する。 伝動装置７、８の構造および機能を、図２〜図４について詳説する。図２の伝 動装置７は、アクチュエータ１０がフランジ結合されたケーシングブロック２５ から成っている。ケーシングブロック２５内には、２つのねじスピンドル２６、 ２７が配置され、しかも、ねじスピンドル２６は固定され、ねじスピンドル２７ はアクチュエータ１０によって回転させることができる。ねじスピンドル２６、 ２７は、軸６と相対回動不能に結合された歯車２８と噛み合っている。アクチュ エータ１０が、ねじスピンドル２７を、例えば逆時計回りに回転させると、歯車 ２８は、矢印２９の方向へ回転する。歯車２８は、ねじスピンドル２７の反対側 でねじスピンドル２８と噛み合っているので、ねじスピンドル２８のところを転 動する。これによって、歯車２８と、ひいては軸の端部９とが、矢印３０の方向 へ移動せしめられる。伝動装置７は、したがって、アクチュエータ１０によって 惹起される、軸端９の回転を可能にすると同時に軸端９の移動を可能にする。 図３には、軸６の他端１２に配置された伝動装置８が示されている。伝動装置 ８は、同じく、固定ねじスピンドル３２が配置されたケーシングブロック３１か ら成っている。このねじスピンドル３２は、軸６と相対回動不能に結合された歯 車３３と噛み合っている。 軸６が、歯車３３とともに、例えば矢印３４の方向に回転すると、軸の他端１２ は矢印３５の方向へ移動する。このようにして、図２の伝動装置７により惹起さ れた、軸６の回転運動は、伝動装置８によって軸６の他端１２の並進運動に変換 される。双方の伝動装置７、８は、その場合、それぞれ固定されたねじスピンド ル２６、３２が、互いに対角的に向かい合うように配置されている。この結果、 軸の双方の端部９、１２の運動が互いの逆方向に伝達される。 図４は、図３の伝動装置から歯車２３と軸６とを除去して、それらの下の部材 を見えるようにした図である。ケーシングブロック３１内には、間隔ｅをおいて ２個の柱状体３６、３７が固定され、該柱状体が軸６に対する側方案内を形成し ている。軸６は、柱状体３６、３７の間で回転するころがり軸受け３８を有して いる。この場合、柱状体３６、３７の間隔ｅは、ころがり軸受け３８の外径Ｄよ り僅かに大きい。このため、ころがり軸受け３８は、両柱状体３６、３７の一方 にのみ密接し、そこでスリップすることなしに転動することができる。側方案内 によって、軸６は、平面ε内のみを運動可能にされる。このことによって、軸６ の軸線３９が、常にねじスピンドル３２から等しい間隔を維持することが保証さ れ、その結果、ねじスピンドル３２と歯車３３との歯が互いに正確に噛み合うこ とになる。このことは、歯車３３の歯が、ねじスピン ドル３２のところをスリップすることなしに転動するためには、重要なことであ る。 ケーシングブロック３１には、ころがり軸受け３８の運動平面内に貫通孔４０ 、４１が設けられ、該貫通孔内には、図示されていないストッパが、軸６の調節 距離の両端を制限するために備えられている。加えて、貫通孔４０、４１の一方 には、軸６の旋回運動を緩衝する緩衝器が配置されている。 伝動装置８内での軸６の側方案内は、同じような形式で、図２の伝動装置７に も備えられている。ねじスピンドル２６、２７に対し直角方向の、歯車２８の移 動は、歯車２８の両側のこれらのねじスピンドル２６、２７との噛み合いによっ て既に防止されてはいるが、伝動装置７内の側方案内により、軸６とねじスピン ドル２６、２７との間隔変動が僅かにされることによって、歯の摩擦の増大が防 止される。 本発明のいくつかの実施例は、ここでは図示または説明しなかった。したがっ て、ここに説明した実施例の多くの変化形が、請求の範囲によって規定した本発 明の主要な思想および保護範囲を逸脱することなしに可能であると理解せねばな らない。

【手続補正書】 【提出日】１９９８年１１月６日 【補正内容】 〔Ｉ〕請求の範囲を別紙の通り補正します。 〔II〕本願明細書下記の補正をします。 １）第２頁第２４行と第２５行との間に以下の記述を加入します。 「ドイツ連邦共和国特許出願公告第１０９３３１５号明細書により、ローラを旋 回させる装置が公知である。その場合、ローラの端部は、ウエブ走行方向とそれ ぞれ鋭角をなす案内内を案内されている。ローラの一方の端部は、アクチュエー タによって案内に沿って移動可能であり、その場合、ローラの他端は、ほぼ逆方 向に運動する。この公知の旋回装置には、しかし、ローラが、望ましくない横方 向運動も行ない、このためウエブの片寄りを生じる欠点がある。加えて、旋回装 置全体が、ウエブより著しく広幅であるため、特に、製紙の場合のようにウエブ 幅が１２〜１４ｍの場合には、スペースの上で大きな問題が生じる。加えて、ロ ーラの旋回角度が、案内によって制限されており、しかも、案内の延長は、ウエ ブの走行を妨げるため、不可能である。」 ２）第１０頁第１５行と、第１５行から第１６行との「ねじスピンドル２８」 を「ねじスピンドル２６」に補正します。 ３）第１１頁第１０行の「歯車２３」を「歯車３３」に補正します。 請求の範囲 １．走行ウエブ（１５）用、特に紙または箔のウエブ用の、軸（６）に貫通さ れ、かつ該軸上に支承されたローラ（４）を旋回させる装置であって、ローラの 一方の端部（９）に作用し、かつ軸の両端部（９、１２）を逆方向に調節するア クチュエータ（１０）を有する形式のものにおいて、前記軸（６）を、その長手 方向軸線を中心としてアクチュエータ（１０）により回転させることができ、か つ該軸の端部（９、１２）が伝動装置（７、８）内に保持され、該伝動装置が回 転運動を軸（６）の旋回運動に変換することを特徴とする、ローラ を旋回させる 装置。 ２．前記伝動装置（８）が歯車伝動装置である、請求項１記載の装置。 ３．前記軸（６）が、伝動装置（７）、有利には歯車伝動装置を介してアクチ ュエータ（１０）と接続されている、請求項１または２記載の装置。 ４．前記軸（６）が、その端部（９）の区域で歯車（２８）と相対回動不能に 結合されており、該歯車にアクチュエータ（１０）が作用する、請求項１から３ までのいずれか１項記載の装置。 ５．前記歯車（２８）が、一方の側で固定ねじスピンドル（２６）またはラッ クと噛み合い、他方の側でアクチュエータ（１０）と結合されたねじスピンドル （２７）と噛み合っている、請求項４記載の装置。 ６．前記ローラの他端（１２）に作用する伝動装置（８）が、軸（６）と相対 回動不能に結合された歯車（３３）により形成され、該歯車が、固定ねじスピン ドル（３２）またはラックと噛み合っており、該ねじスピンドルまたはラックが 、ローラの端部（９）のところに配置された固定ねじスピンドル（２６）または ラックに、対角的に向かい合っている、請求項１または５記載の装置。 ７．前記軸（６）が、側方案内（３６、３７）に支えられた少なくとも１つの ころがり軸受け（３８）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載 の装置。 ８．ウエブの横方向片寄りをウエブ耳端（１６、１７）の検出および調整によ り修正し、しかもこの調整がローラの端部（９）に作用するアクチュエータに影 響を与えるように、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置を使用する方 法。 ９．ウエブ両半部の張力差を、該張力差の検出および調整により修正し、しか も、この調整がローラ端部に作用するアクチュエータに影響を与えるように、請 求項１から７までのいずれか１項記載の装置を使用する方法。 １０．ウエブの横方向片寄りと、ウエブ走行調整ローラ（４）の旋回により惹 起されるウエブ両半部の張力差とを、ウエブ耳端（１６、１７）の検出および調 整により、ウエブ走行調整ローラ（４）のアクチュエータへの影響下で、かつま た張力差の検出および調整により、張力補償ローラのアクチュエータへの影響下 で、修正するために、２つの前後して配置されたローラ（４）を有する、請求項 １から７までのいずれか１項記載の装置を使用する方法。 １１．ウエブの横方向片寄りと、ウエブ走行調整ローラ（４）の旋回により惹 起されるウエブ両半部の張力差とを、ウエブ耳端（１６、１７）の検出および調 整により、ウエブ走行調整ローラ（４）のアクチュエータへの影響下で、かつま たウエブ（１５）の力による張力補償ローラの旋回により、修正するために、２ つの前後して配置されたローラ（４）を有する、請求項１から７までのいずれか １項記載の装置を使用する方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．走行ウエブ（１５）、特に紙または箔のウエブ用のローラ（４）を旋回さ せる装置であって、ローラ（４）の一方の端部（９）に作用するアクチュエータ （１０）を有し、該アクチュエータが、その調節運動をローラの他端（１２）へ 逆方向に伝達する機構と作用接続されており、該機構が軸（６）により形成され 、該軸が、少なくとも部分的にローラ内に配置され、アクチュエータ（１０）に より軸の長手方向軸線（３９）を中心として回転せしめられ得る形式のものにお いて、前記軸（６）が、ローラ（４）を貫通し、かつ回転運動を軸（６）の旋回 運動に変換する伝動装置（８）と接続されていることを特徴とする走行ウエブ用 のローラを旋回させる装置。 ２．前記伝動装置（８）が歯車伝動装置である、請求項１記載の装置。 ３．前記軸（６）が、伝動装置（７）、有利には歯車伝動装置を介してアクチ ュエータ（１０）と接続されている、請求項１または２記載の装置。 ４．前記軸（６）が、その端部（９）の区域で歯車（２８）と相対回動不能に 結合されており、該歯車にアクチュエータ（１０）が作用する、請求項１から３ までのいずれか１項記載の装置。 ５．前記歯車（２８）が、一方の側で固定ねじスピ ンドル（２６）またはラックと噛み合い、他方の側でアクチュエータ（１０）と 結合されたねじスピンドル（２７）と噛み合っている、請求項４記載の装置。 ６．前記ローラの他端（１２）に作用する伝動装置（８）が、軸（６）と相対 回動不能に結合された歯車（３３）により形成され、該歯車が、固定ねじスピン ドル（３２）またはラックと噛み合っており、該ねじスピンドルまたはラックが 、ローラの端部（９）のところに配置された固定ねじスピンドル（２６）または ラックに、対角的に向かい合っている、請求項１または５記載の装置。 ７．前記軸（６）上にローラ（４）が回転可能に支承されている、請求項１か ら６までのいずれか１項記載の装置。 ８．前記軸（６）が、側方案内（３６、３７）に支えられた少なくとも１つの ころがり軸受け（３８）を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載 の装置。 ９．ウエブの横方向片寄りをウエブ耳端（１６、１７）の検出および調整によ り修正し、しかもこの調整がローラの端部（９）に作用するアクチュエータに影 響を与えるように、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置を使用する方 法。 １０．ウエブ両半部の張力差を、該張力差の検出および調整により修正し、し かも、この調整がローラ端 部に作用するアクチュエータに影響を与えるように、請求項１から８までのいず れか１項記載の装置を使用する方法。 １１．ウエブの横方向片寄りと、第１ローラ（４）の旋回により惹起されるウ エブ両端部の張力差とを、ウエブ耳端（１６、１７）の検出および調整により、 第１ローラのアクチュエータへの影響下で、かつまた張力差の検出および調整に より、第２ローラのアクチュエータへの影響下で、修正するために、２つの前後 して配置されたローラ（４）を有する請求項１から８までのいずれか１項記載の 装置を使用する方法。