JPS5944437B2 - 軸の両端に負荷のかかったときにロ−ル胴の偏位が補整されるプレスロ−ル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、両端に負荷のかかつたときに変位を補整さ
れるロール特に製紙機械のプレスロールに関するもので
あり、このプレスロールは、回転しないロール軸とこの
軸に回転自在に支持されているロール胴体とから成り、
ロールに負荷をかけることはこの軸の両端を介して行わ
れる。

前述の定義によれば、この発明は、軸の両端に負荷のか
かつたときにロール胴の偏位を補整されるロールに関す
るものであり、このロールは特にウエブ伏材料のプレス
処理に用いられるものであつて１対をなす他方のロール
と共にニツプを形成する。

この発明おロールは製紙機械のプレスロールまたはカレ
ンダーロールとして用いるのに特に適している。これに
関する型式のロールＨ３両端に荷重がかかつて負荷され
るとき、ロールＢ３変位してプレスニツプにおける線接
触圧力ＨＳニツプの中央部分よりも外側の縁部分の方Ｂ
３大きくなることは一般に知られている。

ロールを凸形に施削してこの欠点をなくする試みＨ３な
された。しかしなＢ３ら凸形に施削された従来のロール
の場合には、例えば均一な線接触圧力ｔ）３与えられた
或る負荷についてだけｔ）３得られる。この欠点を除く
ために、例えばクスターロール（ＫｕｓｔｅｒｓｒＯｌ
ｌ）と呼ばれる（米国特許第２９０８９６４号）いわゆ
る制御できる凸形のロールｔ）３開発され、これによる
と、静止ロール軸を回転するロール胴体の間の所定の部
分に圧力流体室Ｂ３配置されこの室内の圧力を制御する
ことによつてロール胴体の変位ｆ：）Ｓ補整できる。ク
スターロールで苦労する欠点は、圧力流体の漏れを防止
する密封Ｂ３困難であることである。クスターロールの
他の欠点は、圧力の変化に対する応動ＨＳ遅いことであ
る（速度の増加に約３０秒、排出に約１０秒を要する）
。従つて圧力の変化１こ関しては、例えば製紙機械では
、多量の廃終が生じる。更に従来の技術では、変位を補
整できるいわゆるＣＣロールと云うものが公知である。
この公知のロールによると、ロール胴体の内面にこすり
ながら接触する圧カシユ一が使用されていて、負荷は加
圧された流体でもつてシユ一に加えられるようになつて
いる。既に述べたクスターロールと同様に、このロール
（こは、密封に関する困難な問題の外に制御効果をロー
ルの軸方向に非対称（こ生じさせることて比較的困難で
ある。電磁力を使用するプレスロールは以前の技術で公
知である。

これに関する参考書は米国特許第３４５６５８２号明細
書であり、これによるとロールの両端に負荷Ｂ３かけら
れないようになつていて、このロールは、実施例の細部
の点はもちろんのこと原理（こおいてもこの発明のロー
ルと異つている。この発明の目的は、前述の欠点をなく
し、以前のものよりもロールの補整の変化に対する応動
Ｂｊ早く、また偏位の補正も非対称（こできるロールを
提供することである。

この目的を念頭（こおいて、この発明の主な特徴はロー
ル胴体の概ね同心の２つの円筒部分に関してこれら部分
間に電磁力θｖを発生させる第一の部材を配置し、ロー
ル軸に関しては、ロール軸の背中合せの区域の間に電磁
力θａを発生する第二の部材を設け、電磁力θＶ，θａ
）こよつて生ずる磁界の協同作用で、ロール軸とその胴
体との間で一側に吸引力を他側に反発力を生じさせて、
変位の補整を磁気的に行うことである。この発明は添付
図面に示されたこの発明の実施例について詳細に説明さ
れるＨ３、この発明は決してこのようにせまい範囲に限
定されるものではない。図面に示されでいる変位の補正
されているロール２０は胴体と胴体内にある軸２１とを
有する。

胴体は更に同心の２個の円筒部分２２，２３からなり、
この２つの円筒部分は導線コイル２８内にある磁気コア
２７でもつて連結される。胴体Ｈ３磁化されると、その
内面全体（こおいて磁束φの方向は胴体の軸線（こつい
て同じになるようになつている。ロール２０の軸２１は
、内部に磁気コア２１を収容する管からなり、磁気コア
は、軸２１の長手方向に平行な平面に配置されかつ誘導
コイル２６で囲われている。軸２１は、軸の表面でしか
も軸の長手方向（こ平行な胴体の一部で、磁束の方向ｂ
＆軸２１のたて方向に向うように、また軸２１の長手方
向について反対側にある胴体部分では、磁束の方向が長
手方向から遠ざかるように磁化される。従つて回転する
内部胴体２３と軸２１との間（こは磁界Ｂｔ生じ、軸２
１の磁極の平面に対して直角な平面（こついての一側で
は、胴体および軸は互に引張られ、他側では、胴体２３
および軸２１は互に更に離れようとする。

この結果胴体２３，２２および軸２１は中実軸線に関し
て変位させられようとする。軸２１は静止し、胴体は回
転し、胴体２２，２３の磁界は回転軸線に関して対称で
あるから、変位の方向は常に同じである。この特徴は、
この発明によつて教えられた方法で利用され、即らロー
ルの端部に負荷ＨＳかかるときロールの線接触上で圧力
をまつすぐに均一に加えるのに利用される。第１，２図
に示されている前述の変位の桶整されているロール２０
と対をなすロールとしてロール１０が破線で示され、符
号１１はこのロールの軸受ピンを示す。

ロール１０はロール２０と共にニツプＮを形成し、その
線接触圧は磁界の助けを借りてこの発明に基き制御され
る。更に第１図に示すように、変位の補正されたロール
の胴体２２，２３は軸受３０でも゛Ｄて軸２１に回転自
在に支持されている。

ロール軸２１は両端を力Ｆで負荷され、ニツプＮに圧力
を生ずる。これを達成するための負荷器具および軸受装
置は詳細に示されていない／）３、これに関しては、従
来の技術の変位の補整されているロールに用いられてい
るのと同じような設計のものが使用されてもよい。一般
に定義すれば、この発明の変位の補正は、ロール胴体の
本質的に同心の２つの円筒部分２２，２３に関しては、
これらの部分の間に前記の型式でしかもこれらの部分の
間｛こおいて電磁力θを発生させる第一の部材２７，２
８を配置しまたロール軸２１に関してはロール軸２１の
背中合せの区域の間に電磁力θａを発生させる第２の部
材２４，２５，２６ｂ３ある点で達成できる。この２つ
の起磁力θＶ，θａによつて生ずる磁界の協同作用１こ
より、ロール軸２１とその胴体２２，２３との間で一つ
の側では吸引力Ｈ３他の側では反撥力Ｈ３生じこの２つ
の力で変位に対する補整Ｂ３できる。第１，２図を見て
分るように、軸２１内の磁気コア２４は両端を極片２５
ａ，２５ｂにそれぞれ結合されている。

ロール軸２１は磁気材料または青銅のような非磁性材料
の何れかより成る。すべての場合において極２５ａ，２
５ｂの間に生ずる）ラグタンスは、十分な大きさの磁束
φを得るために軸と胴体との間の空気間隔のリラクタン
ス△よりも大きくなければならない。第５図に示すよう
に、ロール軸の中央部分は磁気コア２４からなり、この
磁気コア２４は極片２５ａ′，２５ｂ′でもつて端部を
結合されている。

この場合、結局適当な管状軸はなく、極片２５ａ′，２
５ｂ′ｔ）Ｓ結合されるかまたは両端を例えば管伏軸受
ピンに結合されるかその何れかである。第１図において
、磁化するコイル２６，２８への電流の供給は概略図示
されている。胴体の磁化するコイル２８への磁化電流は
、概略図示されている電源４１から摺動リング４４およ
びこれに対して摺動するカーボンブラシ４５を介して供
給される。静止軸２１のコイルへの電流は、摺動リング
を使用しなくても供給できる。この供給は電源４０から
なされ、即ち電流１ｓ０をレギ１レーダー４２・〜供給
する。各コイル２６への電流供給は、別個の制御装置４
３を介してなされる。従つて異なるコイル２６へ供給さ
れる電流１Ｓ１，ＩＳ２，ＩＳ３，ＩＳ４等の相対的大
きさおよび比率を調節制御することは可能である。電流
１ｓを制脚する目的は、変位を補整する力の大きさを、
軸２１のたて方向に、例えば線接触圧の補正ｔ）３非対
称的にできるよう（こすることであろ。プロツオ４２で
示されている制御装置の目的は電流１ｓのすべての強さ
を１度だけ調節することである。

第１図に示されているように、ロール胴体の磁化電流に
対して同じように制卿しないで、軸２１の磁化電流を別
々に制脚するようにすることは有効である。何故ならば
回転するロール胴体への電流を摺動リングを介して行う
からである。この発明に含まれる磁化は、直流または交
流でもつて行うこと／）′−できる。装置の設計の見地
から、例えば磁化すべき部分を、損失の危険を招くこと
なく、中空でない鉄で造るという理由で直流の方Ｂ３有
利である。他万において直流を使用するとき、ヒステリ
シスを生ずる欠点Ｂ３あり、この点では交流ｔ）３有利
である。磁化作用に対して交流を使用することは、電流
制御の点から見てもまた有利である。図面に示されてい
る空気間隙△は、十分な磁束密度ＨＳこの空気間隙（こ
得られるようにできるだけ小さくなれる。

空気間隙△は実際には約１０詣程度である。この発明に
従つて磁化するため（こは、電磁石の代りに永久磁石Ｈ
３用いられてもよい。

永久磁石の使用は、摺動リングを省略し得るから、回転
する．胴体に関しては特（こ有利である。少くとも軸に
関して電磁石を使用することは、磁化電流を逆方向に流
すことで変位の補正の方向を急速にしかも簡単に逆にで
きるという利点がある。これはカレンダーロール（こと
つては特に重要なことである。この発明は、単に例示的
に図示説明さ不したものに決してせまく限定されるもの
でなく、その細部の点はこの発明の範囲内で大いに変形
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のロールの設計原理を軸方向の概略断
面図で示し、第２図は、第１図の−線にそつた断面図で
あり、第３，４図は第１，２図に示す同じ要領でロール
中に存在する磁界の分布原理を示し、第５図はこの発明
の他の実施例の断面を示す。 図中、θＶ，θａは電磁力を、Ｆは負荷を、２０は変位
わ補整されているロールを、２１はロール軸を、２２，
２３はロール胴体を、２４，２５，２６は電磁力θａを
生ずる部材を、２７，２８は電磁力θｖを生ずる部材を
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 両端にはニップＮに圧力を生じるように荷重Ｆがか
   かつている回転しないロール軸装置２１と前記軸装置を
   取囲みそしてそれに回転自在に支持されているロール胴
   体からなるロール２０において、ロール胴体の本質的に
   同心の２つの円筒部分２２，２３に関してはこれらの部
   分の間に電磁力θ＿ｖを発生させる第一の部材２１，２
   ８を配置し、ロール軸２１に関してはロール軸２１の背
   中合せの区域の間に電磁力θ＿ｖを発生させる第二の部
   材２４，２５，２６があり、前記電磁力θ＿ｖ，θ＿ａ
   によつて生ずる磁界の協同作用で、ロール軸２１とロー
   ル胴体との間で一つの側においては吸引力を、そして他
   の側においては反撥力を生じさせて、ロール２０の偏位
   の補整を磁気的に行うことを特徴とする軸の両端に負荷
   のかかつたときにロール胴の偏位が補整されるプレスロ
   ール。 ２ 電磁力θ＿ｖを生ずる第一の部材が導線コイル２８
   とその内端に位置する磁気コア２７とからなり、この第
   一の部材が、導磁気材料または同じように配置された永
   久磁石で造られた同心の２つの円筒部分２２，２３の間
   に多数配置されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の軸の両端に負荷のかかつたときにロール胴
   の偏位が補整されるプレスロール。 ３ 電磁力θ＿ａを生ずる第二の部材が、導線コイル２
   ６と、その内部に位置された磁気コア２４とからなり、
   コアは両端を極片（２５ａ，２５ｂ；２５ａ′，２５ｂ
   ′）に連結され、極片はロールの回転する内部胴体２３
   の内面と共に空気間隙△を形成し、この空気間隙にて変
   位を補整する磁束φが作用することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の軸の両端に負荷のか
   かつたときにロール胴の偏位が補整されるプレスロール
   。 ４ 電磁力（θ＿ａおよびまたはθ＿ｖ）の大きさを決
   めおよびまたは電磁力（θ＿ａおよびまたはθ＿ｖ）を
   生じさせる磁気コア２４，２７またはこれに相当する永
   久磁石の位置を選択することにより、ロールの軸方向に
   所望通りに偏位の補整ができるようになつていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
   記載の軸の両端に負荷のかかつたときにロール胴の偏位
   が補整されるプレスロール。 ５ 変位の補整の方向が磁化電流の方向を逆にすること
   によつて逆に変わることを特徴とする特許請求の範囲第
   １−４項の何れか一項に記載の軸の両端に負荷のかかつ
   たときにロール胴の偏位が補整されるプレスロール。