JPS5926452B2 - シ−ト状帯状品を製造する方法およびこの方法のためのカレンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カレンダ上にカレンダ功旺される材料によつ
て、シート状の帯状品の走行方向で土下に重なつて配設
されているロール間隙内で臨界値を越えた際ロールの屈
曲を起す測定されかつロール間隙の調節のための制御値
として使用される圧力が及′了される合成樹脂、ゴム材
料或いはエラストマー材料から成るシート状物を造るた
めの方法およびこの方法を実施するためのカレンダに関
する。

この目的のために使用されるカレンダは平行に軸受され
た、かつ並列しておよび／，１Ｓ４は上下に軸受された
、全部が或いは１部が加熱されていてかつ駆動される少
くとも３つのロールから成る。

相互に設けられたロールジャケットの間隔は精密に調節
可能であり、かつロール間隙を形成する。カレンダ加工
の際可塑的に変形可能な材料は順次帯状品の走行方向で
前後して形成されている個々のロールの間の間隙を通過
する。その場合、被加工材料は通過の度毎に今まさに通
過しているロール間の中間室或いは間隙に相当する厚み
を得る。力旺される材料はその変形にあつて抵抗を受け
、この抵抗をカレンダが克服しなければならない。必要
とする変形可能性はカレンダロールの駆動モータによつ
て得られ、ロールを介して可塑材料に伝えられる。この
場合、ロール間隙内に圧力が増成され、この圧力は一方
において可塑材料を変形し、他方においてカレンダロー
ル相互の離間方向での押圧或いは屈曲を招く。圧力が増
大すればするほど、加工される材料の粘稠さがますます
増大し、ロール直径がますます大きくなり、相対的なロ
ール周速度もますます早くなり、またロール間の間隙幅
がますます小さくなる。

この圧力を任意に高めてはならない。なぜなら、シート
状帯状品の厚みは実際の使用の要件に応じて幅全体にわ
たつてできる限力小さくかつ均一に維持されなければな
らないからである。更に、カレンダロールの強度と曲げ
抵抗にも限度がある。以上の点から、カレンダロールの
臨界値を越える屈曲を避けるための先ず考えられる可能
性は、加工される材料のより以上の加熱、ロール直径の
増大、ロールの相対周速度の低減、ロール間隙の増大、
ロール胴の長さの低減およびロール対屈曲装置、ロール
ノブおよびロール傾斜調節装置のような公知の構造上の
実施形の摂取による加工される材料の成形抵抗を低減す
ることである。

上記の点のうち構造的な可能性を使用することには限度
はないが、他の点、即ち他の諸要件の使用には以下に述
べる理由わら限界がある。多くのシート材料は、明白に
生じる化学的な分解現象を伴うことなく、任意に高温で
加熱することができず、また多くのものは熱安定した状
態においてすら一定の監度以上では加工に必要な時間内
で既に、変色および／又は化合物、例えば塩化水素の分
解を呈する分解現象をこおむる。

ロールの曲りを低減するためのロール直径の増大も同様
に不都合である。

なぜなら、製造されるシートの均一性、滑らかさによつ
ておよび欠陥箇所と気泡を有していないことによつて定
まる品質が生じる摩擦熱、したがつてロール直径に大い
に依存するからである。同様に、良い品質のシートの製
造にとつて、ロール間隙を形成するロール間の相対速度
の最低値を維持することは必要である。

間隙の大きさ、即ち２つのロールのジヤケツト間の間隔
は、もちろん全くカレンダロールの曲がりによつて定ま
る。

しかし、ロール間隙の増大はロールの曲がりを低減する
ための手段たり得ない。なぜなら、間隙の寸法は製造さ
れるシートの厚さによつて定まるからである。カレンダ
ロールの曲がりの低減を達するための他の可能性、即ち
ロール胴の長さの減少は一連の合理化の促進に伴つて利
用することのできるシートの幅の不都合な減少を招く。

したがつて狭い幅のシートを造るには極めて不経済であ
る。なぜなら、広い幅のシートでも単位時間当り殆んど
同じ労力で数倍も広いシートとして得ることができるか
らである。これらのことから云えることは、異論のない
シート品質を得るため、また均一な厚み形状を維持する
ため長いロール胴にあつてロールの曲がりを低減するた
めにロール直径をできる限ｂ小なくすることが試みられ
たことである。

またこれと関連して種々のロール直径、ロール配設によ
るカレンダが幾つか開発されている（例えば米国特許第
３３６６９９２号によりΣこれらのロール構成の基礎と
なつている思想は、ロール直径を部分的に低減させるこ
とによつて間隙の荷重を減少させ、更に可塑材料の良好
な加工性を達しようとすることである。この場合僅かな
直径を有するロールは可塑材料の良好な加工性、したが
つて製造されるシートの良好な品質を産む。したがつて
これらのロールは「ワークロール」とも称せられる。こ
の場合大きな直径を有するロールには、僅かな直径でロ
ールの曲げを僅かにしなければならないという問題があ
る。したがつてこれらのロールは「バツクアツプロール
」とも称せられる。しかし、これらのカレンダも、ワー
クロールが比較的太いバツクアツプロールに対してもは
や完全に平行であり得ないほど著しく曲がるので、例え
ばＫ一価の高いポリ塩化ビニルのような多くの材料の加
工には不適当であることが明らかである。

このようなカレンダの使用の結果、幅および長さにわた
つて不均一なシートが生じる。

したがつて従来実際においてカレンダはこのような材料
を加工するためロール胴長が１８００ｍ１Ｌ以上、直径
５５０ｍ１以上に設計されなかつた。そこで本発明の根
底をなす課題は、任意の可塑性の材料およびこれらのう
ち高い変形抵抗を有する粘稠度の高い材料をその長さお
よび幅にわたつて均一な厚さの、場合によつては極めて
薄い、場合によつて幅の大きな品質良好なシートに加工
することのできる方法およびこの方法を実施するための
カレンダを造ることである。

また本発明の課題は、品質に否定的な影響を及ぼす大き
すぎる直径に解決策を求めることなく、しかも製造され
たシート状帯状品の品質を考慮しまたロールおよびその
軸受の損傷を排除するため比較的長いロールの曲がりを
回避するか、もしくは許容される程度に低減することで
ある。

本発明にあつて、１つのロールにあつてその都度作用を
行う間隙総荷重を等しい大きさに或いはできる限り接近
した同じ大きさにし、かつこの状態を保持した際、即ち
このように発生された間隙荷重を制御機構によつて一定
に保持した際、意図した課題を実現できると云う点が見
出された。

カレンダロールが一線で順次前後して設けられているか
或いは上下に重ねられて設けられている場合、間隙内に
生じる力は一第１のロールと最後のロールを除いて一そ
れぞれ相対している位置で、即ちそれぞれ１８００だけ
位置ずれして働く。これによつて、この力はその作用方
向にあつてロール軸線に対して真直ぐに対抗して指向さ
れる。したがつて両者の絶対値の違いのみがロール軸線
に対して効果的に作用する。これに伴いロールの曲がり
が荷重差にのみ依存することになる。両方の作用する間
隙荷重が等しい場合、差・は４零１になる。カレンダロ
ールは片一方の方に曲らない。この原理は一これに限ら
ないが一直径が僅かな作業ロールが直径が比較的大きな
２つのバツクアツプロール間に存在するいわゆるバツク
アツプロールカレンダに極めて良く適用することが可能
である。７００ｍ７！Ｌと４５０Ｅ１の直径並びに２６
００７Ｉ１ｍのロール胴長のロールを備えた６口−ルー
カレンダで、即ち極めて極端な条件で極めて粘稠な材料
から０．１韮の厚さおよび２５００ｍ７７！の幅のシー
トを製造する場合、第５番目のロールの最後の両ロール
間隙内にそれぞれ約２００ｔの総荷重の間隙荷重が生じ
る♂トトの品質と厚さの均一性は、両間隙荷重の差が２
５ｔ以上大きくない場合異論がない。

特にこの差が１０ｔ〜１５ｔ超えてはならず、この差が
３ｔ〜１０ｔの値に維持できる場合良好な結果が達せら
れる。本発明にちつては６零８の値の総間隙荷重差或い
はこの値に接近した総間隙荷重差が維持されるのみなら
ず、両ロール間隙の各々におけるできるかぎり等しい部
分荷重も維持される。総間隙荷重は両部分荷重から合成
される。なぜならロールは両側で支承され、かつ支持さ
れているからである。これらの両部分荷重の差が゛零”
から極めて離れている場合は、厚さ、均一性において著
しく異りかつ両側における外観も異る特に片方に片寄つ
たシートが得られる。第５番目のロールの間隙の総荷重
が２００ｔである上記のロールの場合、各ロール軸受は
１００ｔの荷重を受ける。ところが、この場合、均一な
シート品質を保証するには最高１０ｔの部分荷重差を維
持しなければならないことがわかつた。カレンダ装置の
公知の制御機構は一自動的な或いは半自動的な制御機構
も一、これらがロール間隙調節に関する限り、それぞれ
最後の間隙に限られる。カレンダから走出する帯状材料
はその厚みに関して面重量測定装置および調節装置によ
つて測定された。したがつてこの測定結果に応じて最後
のロール間隙の大きさ力清１卿される。所定の基準値か
ら異つている場合手で合うように＠１脚されるか、制御
パルスが並列調節装置の調節モータに与えられ、調節ス
ピンドルが作動される。これによつてロール間隙の大き
さは基準値が再び達せられるまで調節される。このよう
な調節装置によつて帯状品の基準厚さが維持されるが、
カレンダ内において許容し得ない程大きすぎるロール曲
り、したがつて不十分な品質のシートを産む間隙荷重差
を避けることができない。即ち、シートが厚すぎ、した
がつて最後のロール間隙のための並列調節装置に相応す
る供給パルスが与えられる場合、これによつて最後ロー
ル間隙の値は低減されるが、結果はこのロール間隙に供
給された材料の量が堰止まつてしまう。なぜなら、以前
より僅かな材料がロール間隙を通過するからである。こ
の材料堰止りによつて練和増大が生じ、これによつてこ
の間隙内で材料圧力も大きくなり、これに伴い要求され
たシート品質のための前提がもはや達せられない。調節
装置によりロール間隙のよ如以上の挟まりの結果許容し
がたい過度の曲りと、したがつてシートの肉厚化および
当該両ロールもしくはその軸受および調節装置の損傷を
招く。そこで本発明は、すべての或いは殆んどすべての
間隙荷重を測定し、この測定を基礎としてすべての或い
は殆んどすべての間隙間隔を、したがつて堰止りする材
料の量を調節し、制御することを提案する。この目的の
ため、製品厚みの基準値との差に応じて最終ロール間隙
を調節し、その際の値に応じて当該ロール間隙の１つ前
のロール間隙を調節する操作をシート状の帯状品の走行
方向を逆のぼつて順次行い、最終的には加工される材料
の供給量を調節する。これによつて不利なロール間隙荷
重差が避けられ、同時に個々のロール間隙の手前におけ
る材料貯流の均一な大きさを得ることができる。図面に
おいて、自動的に経過する方法で本発明を説明するため
例えば上記の６−ロール−カレンダに相応するカレンダ
を極度に簡略化して側面図で略示した。

ロールの配設は１〜６のロールを有するＬ形−カレンダ
である。この場合ロール１はいわゆる引込ロールとして
水平にロール２の傍らに、ロール２〜６は垂直に上下に
重ねて設けられており、ロール４一符号７で示した一は
「固定ロール」、即ち移動不能である。ロール１はこの
ロールとロール２との間のロール間隙９を加減できるよ
うに、両側に設けられていてその軸受ジヤーナルに作用
する調節装置８によつて平行に移動可能である。

ロール２と３の間のロール間隙１０を加減するため、ロ
ール２の軸受台１２に取付けられた両側に設けられた調
節装置１１が設けられている。

同様に、ロール３と固定ロール７との間のロール間隙１
３は調節できるが、この目的でロール３は軸受台１５に
取付けられたリンク部１４内に設けられている。ロール
３の両側に設けられたリンク部１４は調節装置１６１６
により持上げおよび下降可能である。ロール間隙１７は
リンク部８８に設けられた調節装置１９によつて、両最
後のロール５と６との間の最後の間隙２０は調節装置２
１によつて加減される。

符号２２で両重量測定装置を、符号２３で制御装置を示
した。

この匍脚装置２３は調節装置８，１１，１６，１９およ
び２１のスピンドルもしくはこれらの装置の調節モータ
を制御する。この目的のためスピンドル制御装置２３は
各調節スピンドルに所属する圧力測定装置、例えば圧力
測定ケース２４〜２８からパルスを受信する。

しかもロールのそれぞれ両側で軸受台、例えば軸受台１
２および１５に取付けられた調節スピンドル或いは調節
装置のスピンドルにおいて受ける。作動態様は以下の通
りである。両重量測定装置２２はカレンダを去るシート
帯状品２９の厚みをその幅にわたつて測定する。

例えば帯状品２９が厚すぎると、装置２２は導線３０を
介してパルスをロール６の調節装置２１に与える。これ
によつて間隙２０はその径が減少し、帯状品２９はその
基準値に維持される。しかし、ロール間隙２０の径が減
少されることによつて材料がこの間隙内で堆積する。

即ち圧力がこの間隙内で上昇する。この圧力上昇は圧力
測定装置２８によつて記録され、導線３１を介して制御
装置２３に附与される。この制御装置は導線３２を介し
て前方に支承されたロール５の調節装置１９にパルスを
与える。これによつて間隙１７の径は減少され、僅かな
材料がロール５の相対している間隙２０に達する。間隙
１Ｔの径の減少にもとずいてこの間隙内に或いは間隙の
前方に材料が堰止りする。

これによつて再び圧力が上昇し圧力測定装置２７が作動
される。この圧力測定装置はパルスを導線３３を経て匍
卿装置２３に附する。これによつてこの装置はロール間
隙１３の径を減少させる目的でパルスを導線３４を介し
て調節装置１６に印加する。その結果、僅かな材料がこ
の間隙を通過し、次いで間隙１７内にも僅かな材料が集
積し、これによつてこの間隙内で圧力が低下する。しか
し、供給される間隙１３内に圧力増大を伴う材料が集積
する。

リンク部１４の圧力測定装置２６はこの圧力を記録し、
導線３５を介してパルスを制御装置２３に与え、この制
御装置は更に受容したパルスにもとずいて制御パルスを
導線３６を経て調節装置１１に導く。この調節装置１１
は間隙１０の径の減少を誘起する。これによつてこの間
隙１０を通過する材料量が同様に減少し、したがつて間
隙１３に供給される材料量も減る。間隙１０内において
横断面が減少することによつて圧力が増大すると、この
圧力増大は圧力測定装置２５によつて記録され、導線２
７を介して制御装置２３に与えられる。この制御装置２
３はここで導線３８を介して調節装置８を応動させ、こ
の調節装置は間隙９を狭ばめ、これによつて間隙９を通
過する材料量が減少し、間隙１０に供給される材料量も
減少される。間隙９内の圧力が増大すると、この増大は
圧力測定装置２４によつて記録され、導線３９を経て制
御装置２３に与えられ、この制御装置は導線４０を介し
て材料供給装置４１を制御し、この装置はこれによつて
間隙９内に僅かな材料が送られるように働く。

面重量測定調節装置２２がカレンダを去るシート状帯状
品があまり薄すぎることを確認すると、上記の制御行程
が逆の順序で繰返される。

事情によつては、即ちロール２のロール３への接近或い
はロール３からのロール１と２との間の間隙を垂直方向
ででもそれぽど著しく変えない場合は、第１の間隙９の
変化を回避し、間隙１０内での圧力の増大成いは減少を
、減少された或いは増大された材料供給を材料供給装置
４１で等しく制御するのに利用できる。

匍脚装置２３は、ロール１〜６の左方および右方の調節
装置において圧力測定装置２４〜２８によつて把握され
る圧力相異がならされるのを保証する。

この圧力平衡は、例えば左方および右方の圧力測定装置
２７によつて導線３３を経て制御装置３３に与えられて
いるパルスがこの制御装置によつてならされることによ
つて行われる。ＥＥ力が相違する場合、即ちロール５の
左方の軸受の圧力測定装置２７がこのロールの右方の圧
力測定装置と異つた値を示した際、圧力均衡は導線３２
を介して調節装置１９に与えられる相応する匍胸パルス
によつて行われる。これによつて、ロール間隙２０の全
長にわれつて均衡な圧力が支持する。このことはシート
の品質、ロールの寿命、そのジヤーナルおよびロール軸
受によつても重要である。１つのロール間隙の全長にわ
たる圧力の相違は軸受の損傷およびロールジャーナルの
破損すら招く。

面重測定制御装置２２は同様に、帯状品の幅にわたる異
つたシート厚さを均衡することが可能である。例えばこ
の装置が、シート２９が一面のみ厚すぎることを確認し
た場合、この装置は導線３０を介して左方或いは右方で
調節装置２１を、厚さ相違が再び除去されるよう制御す
る。その都度測定された圧力増大成いは圧力降下は、田
丁１に応じて拡げられる全問隙を手で制御するのに利用
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるカレンダの１実施例を示す概略図で
ある。 図中符号は、卜●●口―ル、２１●〃、３１●〃、５・
・・〃、６・・・〃、８・・・調節装置、１１・・・〃
、１６・・・〃、１９・・・〃、２１・・・〃、２３・
・・制御装置、２４〜２８・・・圧力測定装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カレンダ上にカレンダ加工される材料によつて、シ
   ート状の帯状品の走行方向で上下に重なつて配設されて
   いるロール間隙内で臨界値を越えた際ロールの屈曲を起
   こす測定されかつロール間隙の調節のための制御値とし
   て使用される圧力が及ぼされる合成樹脂、ゴム材料、或
   いはエラストマー材料から成るシート状物を製造する方
   法において、それぞれ１つのロールと、そのバックアッ
   プロールによつて形成される間隙を、製品厚みの基準値
   との差に応じて最終ロール間隙を調節し、その際の値に
   応じて当該ロール間隙の１つ前のロール間隙を調節する
   操作をシート状の帯状品の走行方向を逆のぼつて順次行
   い、最終的には加工される材料の供給量を調節すること
   、およびこのように調節された値を一定に維持すること
   を特徴とする。 ２ 加工し終つてカレダを去るシート状帯状品の厚みを
   測定し、この測定値を帯状品の走行方向で最終のロール
   間隙の狭ばまり（もしくは拡がり）の制御に利用し、こ
   れによつてこの間隙内で生じる圧力上昇（もしくは圧力
   降下）を測定し、先行する間隙内の間隙狭ばまり（もし
   くは拡がり）のための制御値として、および第１番目或
   いは第２番月の間隙までの制御値として利用し、それぞ
   れ帯状品走行方向において手前に存在する間隙内におけ
   る狭ばまり（もしくは拡がり）、したがつて圧力増大（
   もしくは圧力降下）とが後方に存在する間隙の狭ばまり
   （もしくは拡がり）、したがつて手前に存在する間隙内
   への僅かな（もしくは多くの）材料の供給を誘起するよ
   うにしたことを特徴とする、前記特許請求の範囲第１項
   に記載の方法。 ３ 帯状品走行方向で第１番目の或いは第２番目のロー
   ル間隙内の圧力増大（もしくは圧力降下）を第１番目の
   間隙内への材料の供給のための制御値として使用するこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項或いは第２項に
   記載の方法。 ４ カレンダ上にカレンダ加工される材料によつて、シ
   ート状の帯状品の走行方向で上下に重なつて配設されて
   いるロール間隙内で臨界値を越えた際ロールの屈曲を起
   す測定されかつロール間隙の調節のための制御値として
   使用される圧力が及ぼされる合成樹脂、ゴム材料或いは
   エラストマー材料から成るシート状物を製造する方法で
   あつて、それぞれ１つのロールとその対抗ロールによつ
   て形成される間隙を、製品厚みの基準値との差に応じて
   最終ロール間隙を調節し、その際の値に応じて当該ロー
   ル間隙の１つ前のロール間隙を調節する操作をシート状
   の帯状品の走行方向を逆のぼつて順次行い、最終的には
   加工される材料の供給量を調節すること、およびこのよ
   うに調節された値を一定に維持する上記方法を実施する
   ためのカレンダにおいて、１つ或いは２つのバックアッ
   プロール方向に可動の各々のロール１、２、３、５、６
   に独自の調節装置８、１１、１６、１９、２１が所属し
   ており、これらの調節装置に各々１つの圧力測定装置２
   ４〜２８が設けられていることを特徴とするカレンダ。 ５ １つのロールの両方の軸受部の各々に１つの調節装
   置が設けられていることを特徴とする、前記特許請求の
   範囲第４項に記載のカレンダ。 ６ 調節装置８、１１、１６、１９、２１と圧力測定装
   置２４〜２８が制御装置２３に接続されていることを特
   徴とする、前記特許請求の範囲第４項或いは第５項に記
   載のカレンダ。 ７ ロール１〜３、および６の両側に設けられた調節装
   置８、１１、１６、１９、２１の圧力測定装置２４〜２
   ８が制御装置２３と結合されており、この制御装置にお
   いて圧力測定装置のパルスが相互に比較され、圧力が相
   違する場合均衡する対抗パルスにより間隙調節に依存す
   ることなく制御されて調節モータに与えられ、これによ
   つて均一な圧力が全ロール幅にわたつて維持されるよう
   に構成したことを特徴とする、特許請求の範囲第４項か
   ら第６項までのうちのいずれか一つに記載のカレンダ。