JPS5950796B2

JPS5950796B2 - クラウン調整ロ−ル

Info

Publication number: JPS5950796B2
Application number: JP16319581A
Authority: JP
Inventors: 豪臣小野; 幸雄春本; 治佐波
Original assignee: Yodogawa Steel Works Ltd
Current assignee: Yodogawa Steel Works Ltd
Priority date: 1981-10-12
Filing date: 1981-10-12
Publication date: 1984-12-10
Also published as: JPS5865095A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、紙、金属等の帯状品にカレンダ処理或いは圧
延及び形状修正処理等の挟圧処理を施すために用いられ
るクラウン調整ロールに関するものである。

従来からもこの種クラウン調整ロールは種種提案されて
おり、例えば特公昭４９−２２８４３号に開示されたも
のがある。

このクラウン調整ロールは、円筒状のシェルを、これに
同心的に押通させたシャフトに回転自在に支持させ、シ
ャフトの外周面部の上下部位に、軸線方向に延びる一対
のシューなシェル内周面方向へ進退自在に支持させ、こ
の各シューとシャフトとの間に油等の圧力媒体を圧入す
る圧力室を密封形成して、各圧力室に適宜圧の圧力媒体
を圧入させることによって、各シューなシェル内周面へ
抑圧動作せしめ、もってシューに対向するシェルのクラ
ウンを変更調整しうるように構成されている。

したがって、このクラウン調整ロールを、例えば第１図
に示す如き製紙用カレンダ装置の中間ロール１として用
いた場合には、次のような利点がある。

すなわち、中間ロール１とその下位の下ロール２との間
に挟圧された紙３に作用するニップ圧は、無圧下の状態
では中間ロール１及びその上位に積重ねられた上ロール
（図示せず）の自重によって与えられるが、前記したニ
ップ圧以上のニップ圧を得たい場合（例えば紙３に光沢
を与えたいような場合）には、一般に中間ロール１のシ
ャフト１ａの両端部を下方に押圧させることが行われる
。

ところが、この場合中間ロール１つまりクラウン１ｂが
第１図Ａの如く上方へ撓むので、このままでは紙３に与
えられるニップ圧が不均一となって良好なカレンダ処理
を施し得ない。

そこで、中間ロール１を前記したクラウン調整ロールと
しておくと、下側のシューによるシェル内周面の抑圧作
用によって湾曲せるクラウン１ｂを直線状に調整させて
（第１図Ａ一点鎖線）、紙３に均一なニップ圧を与えて
良好なカレンダ処理を施すことができ、同時に上側のシ
ューによる抑圧作用によってシェルに加えられる力を平
衡させてシェルの振動を防止できるといった利点がある
。

ところが、前記したクラウン調整ロールは湾曲されたク
ラウン１ｂを直線状に調整させることを主目的としたも
のであるため、上記の如き利点を有する反面、次のよう
な不都合があった。

すなわち、紙３に更に大きなニップ圧を与え且つそのニ
ップ圧を均一とするために下ロール２の撓みに応じて中
間ロール１のクラウン１ｂを第１図Ｂの如く下方へ撓ま
せる必要があるが、この場合、シェルとシャツ）ｌａと
は上下反対方向に湾曲することになるため、これに応じ
てシューも湾曲させる必要がある。

ところが、シューをこのような湾曲状態とさせておくに
は、シューとシャフト１ａとの間のシール構造つまり圧
力室のシール構造が極めて複雑化し、且つ良好なシール
効果が期待できず、したがって前記したクラウン調整ロ
ールを第１図Ｂの如き状態で用いることは事実上不可能
に近い。

しかも、シューをシェル内周面に押圧させることによっ
てクラウン１ｂを調整させるようにしているため、シェ
ルとシューとの間には極めて大きな摩擦力が作用するこ
とになシ、したがってシェルの回転に伴って高熱が発生
して、シェルとシューとの間を潤滑する潤滑油が劣化し
て良好な潤滑作用が行われなくなったり、シューの摩耗
量が激増したりするといった耐久性の点でも問題がある
。

さらに、表面が粗く光沢のない紙３を得たい場合には、
最低ニップ圧を一定以下にする必要があるが、それが不
可能である。

すなわち、ニップ圧を低くする場合には、第１図Ｃの如
く中間ロール１のシャツ）１ａの両端部を上方へ押圧さ
せて行う。

このようにするときの条件として、シェル側のロールを
回転させるためのニップ圧が最低限必要となり、とのニ
ップ圧以下にはできない。

しかしながら、このロールはシェルとシューとの間に作
用する摩擦力つまりシェルに作用するブレーキ力によっ
て回転が妨げられ、このロールを回転させるにはニップ
圧を大にして前記ブレーキ力より大きな回転力を与えな
ければならない。

したがって前記したクラウン調整ロールによっては、使
用可能なニップ圧の下限には限界があり、一定以下に低
くできないといった不都合がある。

本発明は、従来のクラウン調整ロールにおける上記した
如き欠点を全て解消しうるよう工夫されｙクラウン調整
ロールを提供するものである。

次に、その一実施例を第２図〜第７図について説明する
。

この実施例は、本発明を製紙用カレンダ装置の中間ロー
ル１１に適用した例に関する。

このカレンダ装置においては、中間ロール１１の下位に
、適宜の駆動機構（図示せず）によ多回転駆動せしめら
れる通常の下ロール１２が配設されておシ、中間ロール
１１の上位に、１個又は２個以上の通常の上ロール（図
示せず）が積重ねられていて、無圧下の状態では中間ロ
ール１１と下ロール１２との間に挟圧された帯状の紙１
３に、中間ロール１１及びその上位の上ロールの自重に
よって適宜のニップ圧を与えうるようになっていると共
に、中間ロール１１と紙１３との間に作用する摩擦力に
よって、下ロール１２０回転駆動に伴って中間ロール１
１が回転せしめられながら紙１３を送シ出すようになっ
ている。

そして、前記中間ロールつまりクラウン調整ロール１１
は、鋳鉄等所望材質の円筒状のシェル１４にその内径よ
り適宜量小径の鍛鋼等所望材質のシャフト１５を同心的
に挿通させた状態で、シェル１４の両端部を適宜の軸受
機構１６．１６を介してシャフト１５に回転自在に且つ
軸線方向移動不能に支持させると共に、シャフト１５０
両端部を適宜の支持機構１７．１７を介して固定支持さ
せて、シェル１４の内周面１４ａとシャフト１５の外周
面との間に円筒状の中間室１８を形成し、この中間室１
８を、ロール１１の周方向において、ロール１１の軸線
方向に延びる２対のシール機構１９．１９．２０．２０
でもって、直径線上で左右に対向する一対のドレン室２
１．２１と該両ドレン室２１．２１をはさんで両側に加
圧時の加圧方向が上下方向、つまシ矢印Ｐ、Ｑ（第３図
参照）となるような対向する一対の第１及び第２圧力室
２２．２３とに形成し、前記シャフト１５に、前記両ド
レン室２１．２１に連らなるドレン通路２４及び前記第
１圧力室２２に連らなる第１供給通路２５並びに前記第
２圧力室２３に連らなる第２供給通路２６を夫夫形成し
て、構成されている。

前記第１圧力室２２の周方向両端部は１対のシール機構
１９．１９で密封シールされているが、各シール機構１
９は、第３図及び第４図に示す如く、軸線方向に延びる
シール体２７を、その一端縁部をシャフト１５の外周面
部に形成せる切欠段部１５ａに支持させると共にその他
端縁部をシェル内周面１４ａに接触させて、第１圧力室
２２の周方向端部を遮蔽すべく傾斜状に配置し、更にシ
ャフト１５の外周面部に形成せる支持溝１５ｂにスペー
サ２８を介して固定支持させた軸線方向に延びる板バネ
２９でもって、シール体２７をシェル内周面１４ａ方向
へ押圧付勢させて構成されている。

なお、前記シール体２７はシェル１４よシも軟質であシ
且つ適宜の弾性を有する銅或いは銅合金等でもって成形
されている。

また、前記第２圧力室２３の周方向両端部も一対のシー
ル機構２０．２０で密封シールされているが、この各シ
ール機構２０は、第３図及び第４図に示す如く、前記各
シール機構１９と配置が上下逆になっている以外は、こ
のシール機構１９と全く同一の構造とされているため、
その詳細は省略する。

なお、シール機構１９と同一の部分には同一の符号を付
しである。

なお、上位の各シール機構１９と下位の各シール機構２
０とは、ドレン室２１を隔てて対称な位置に配置されて
いる。

また、各シール機構１９．２０間に位置するシャフト１
５の外周面部には、各各軸線方向に沿う凹溝１５ｃを形
成してあって、各ドレン室２１の容積を拡大させ、圧力
室から漏れた圧力媒体に圧が発生しないように工夫しで
ある。

また、中間室１８つまり各圧力室２２又２３の軸線方向
両端部も各一対のエンドシール機構３０．３０又３１．
３１でもってシールされている。

すなわち、第１圧力室２２の軸線方向端部をシールする
各エンドシール機構３０は、第５図及び第６図に示す如
く、第１圧力室２２の軸線方向端部において、シェル１
４側にシェル１４と同材質の環状のシール受体３２を固
設すると共にシャフト１５側に環状のシール支持体３３
を固設し、このシール支持体３３に、シール受体３２に
向けて開口する凹溝３３ａをシール支持体３３の周縁に
沿う台形状に形成し、との凹溝３３ａの開口部に、台形
状のシール体３４をロール１１の軸線方向に摺動自在に
嵌挿支持させ、このシール体３４でもって閉塞された凹
溝３３ａ内に、シール３４をシール受体３２へ圧接付勢
させる適当数（一つのみ図示）のコイルバネ３５を介挿
し、さらにシール支持体３３に、第１圧力室２２から前
記閉塞された凹溝３３ａ内へ連通する連通路３３ｂを形
成して、構成されている。

なお、第６図において、３６．３６は前記シール体３４
０両端部に連らなって設けられた端部シール体であシ、
この端部シール体３６及び前記シール体３４は前記シー
ル体２７と同材質とされている。

また、前記第２圧力室２３の軸線方向端部なシールする
各エンドシール機構３１も、第２図及び第６図に示す如
く、各各上記各エンドシール３０と配置が上下逆になっ
ている以外は、このエンドシール機構３０と全く同一構
造に構成されている。

なお、エンドシール機構３１において、エンドシール機
構３０と同一の部分には同一の符号を付しである。

そして、前記各供給通路２５又２６は適宜の油圧装置の
送油回路（図示せず）に接続されていて、この各供給通
路２５又２６から各圧力室２２又２３内へ適宜圧の圧力
媒体たる油を供給しうるようになっており、前記ドレン
通路２４は前記油圧装置のドレン回路（図示せず）に接
続されていて、このドレン通路２４から両ドレン室２１
．２１内の油が排出されるようになっている。

前記第１供給通路２５は第１圧力室２２の軸線方向右端
部位における最上位部分に開口２５ａされており、前記
第２供給通路２６は第２圧力室２３の軸線方向左端部位
における最下位部分に開口２６ａされている。

また、前記ドレン通路２４は各ドレン室２１の軸線方向
両端部分及びその間の適所に複数開口２４ａ、２４ａ・
・・（両端部分に開口されたもののみ図示）されている
と共に、前記各軸受機構１６内にも開口２４ｂされてい
る。

なお、シェル１４の内周面１４ａに対向しているシャフ
ト１５の断面形状は、第３図に示す如く、上下に若干押
潰された如き円形状として、該シャフト１５のシェル１
４内周面１４ａへの許容撓み間隙量ｔ（第３図参照）を
真円のシャフトの場合より大きく設定してあり、これに
よって第１及び第２圧力室２２．２３に圧力媒体が供給
された時、シャフト１５が撓んでも、該シャフト１５が
シェル１４の内周面に接触しないように工夫しである。

また、前記各軸受機構１６はシャフト１５に対するシェ
ル１４の撓みを所定量許容させうるように、自動調心コ
ロ軸受を用いて構成されておシ、前記各支持機構１Ｔは
シャフト１５の撓みを所定量許容させうるように構成さ
れている。

次に、以上のように構成されたクラウン調整ロールを中
間ロール１１に使用した際のクラウン調整作用について
説明する。

まず、シャフト１５の柄端部を下方に押圧して中間ロー
ル１１及びその上位の上ロール（図示せず）の自重によ
るニップ圧以上のニップ圧を紙１３に均一に与える場合
において、紙１３を圧下するシェル１４部分つまりクラ
ウン１１ａを第１図Ａに示す如き上方へ撓んだ状態から
第７図Ａに示す如き直線状に調整させる場合について説
明する。

まず、各供給通路２５及び２６から各圧力室２２及び２
３内へ適宜圧の油を供給させるが、このとき上位の第１
圧力室２２内に作用させる油圧よりも下位の第２圧力室
２３内に作用させる油圧を所定圧だけ高くしておく。

このように各圧力室２２及び２３内に油圧を作用させる
と、この油圧の作用によって各シール機構１９．２０の
各シール体２７がシェル内周面１４ａへ押圧せしめられ
ると共に、軸方向両端部においては、各連通路３３ｂを
介して各凹溝３３ａ内に作用する前記同一の油圧によっ
て、各エンドシール機構３０．３１の各シール体３４が
シール受体３２へ押圧せしめられて、各シール機構１９
．２０及び各エンドシール機構３０．３１によって各圧
力室２２．２３の周方向両端部及び軸線方向両端部が密
封シールされる。

このとき、各シール体２７．３４によるシール力は各圧
力室２２．２３に作用する油圧によって与えられるから
、つまり前記シール力は各圧力室２２．２３の油圧の高
低に比例して増減されるから、各圧力室２２．２３はそ
の内部に作用する油圧に応じて最適に密封シールされる
ことになる。

なお、各圧力室２２．２３に油圧が作用していない初期
状態においても、前記各シール体２７又３４は板バネ２
９又コイルバネ３５によってシェル内周面１４ａ又シー
ル受体３２に押圧されているから、各圧力室２２．２３
に油圧を作用させたときには各シール体２７．３４によ
る確実なシール作用が行われうる。

このように、各圧力室２２．２３が密封シールされるこ
とから、各圧力室２２．２３に作用する油圧によってシ
ェル１４が変形せしめられ、特に第１圧力室２２よシも
第２圧力室２３に作用する油圧の方が高いことによって
、第２圧力室２３に対向するシェル１４部分つまシフラ
ウン１１ａが上方へ撓んだ状態から第７図Ａに示す直線
状に変更調整されるのである。

つまり、両圧力室２２．２３に作用する油圧の差圧によ
って下側のシェル１４部分の撓みが除去されるのである
。

この状態で下ロール１２を回転駆動させると、紙１３と
の間に作用する摩擦力によってシェル１４が回転せしめ
られる。

このとき、各シール体２７とシェル内周面１４ａとの接
触部分（及び各シール体３４とシール受体３２との接触
部分）においては各圧力室２２．２３からドレン室２１
（及び軸受機構１６）に漏れる油によって潤滑作用が営
まれて、各シール機構１９．１８（及び各エンドシール
機構３０．３１）のシール作用によってシェル１４の円
滑す回転が妨げられることがない。

そして、かかる潤滑作用を行った潤滑油は各ドレン室２
１内にもたらされた上、ドレン通路２４から排出される
ので、各ドレン室２１内に潤滑油の蓄積による圧力の発
生がない。

すなわち、各シール体２７が各圧力室２２．２３内の油
圧に抗してシェル内周面１４ａから離間する方向へ抑圧
動作されてシール作用が妨げられるといった虞れはない
。

なお、シャフト１５の外周面部に形成せる各凹溝１５ｃ
によって各ドレン室２１の容積を拡大させていることに
よってより有効である。

また軸方向両端部のシール機構３０．３１から排出され
る潤滑油は各軸受機構１６へと導かれて、各軸受機構１
６の潤滑油として利用され、開口２４ｂよシ排出される
。

そして、第７図Ａの状態におけるニップ圧以上のニップ
圧を紙１３に均一に与えるべく、クラウン１１ａを第７
図Ｂに示す如く下ロール１２の撓みに応じて撓ませる場
合には、第１圧力室２２内に作用させる油圧を上記の状
態におけると同一に保持させたまま、第２圧力室２３内
に作用させる油圧を上記の状態におけるよシも更に所定
圧高くする。

このようにすると、両圧力室２２．２３の油圧の差がよ
り大きくなるから、クラウン１１ａは直線状態から第７
図Ｂに示す如く下ロール１２の撓みに応じた湾曲状に変
更調整される。

このように、各圧力室２２．２３内の油圧の作用によっ
てシェル１４を変形させるから、シャツ１ト１５の撓
みに拘らず、シェル１４したがってクラウン１１ａを種
種の形状に変更調整することができ、紙１３に与えるニ
ップ圧の上限を高くしても容易に対応できる。

また、ニップ圧を高くして紙１３に光沢を与え」る場
合、同時に熱を加えることが多いが、このような場合に
おいても、各圧力室２２．２３内の油は順次潤滑油とし
てドレン室２１へと排出されて循環せしめられているか
ら、各圧力室２２．２３内の油温が上昇せず、油温の上
昇による種種の不。

都合な事態の発生が防止され、且つ油が劣化せず良好な
潤滑作用が維持されて、各シール機構１９．２０及び各
エンドシール機構３０．３１の寿命も大幅に向上する。

さらに、各供給通路２５．２６を第２図に示す：如く形
成しておくと、各供給通路２５．２６の長さが可及的に
短かくなってその形成加工が容易となり、さらに第１圧
力室２２内では油がシェル１４の右端部位から左方へ流
れると共に第２圧力室２３内では逆にシェル１４の左端
部位から右方。

へ流れるから、シェル１４の温度分布が均一となるとい
った利点がある。

また、中間ロール１１の自重よシ低いニップ圧を紙１３
に均一に与える場合において、第１図Ｃの如く下方へ湾
曲せるクラウン１１ａを第７図Ｃ。

の如き直線状に変更調整する場合には、上記の場合と同
様に第１圧力室２２内の油圧は変更させず、第２圧力室
２３内の油圧を第１圧力室２２よりも所定圧低くしてお
く。

このようにすると、側圧力室２２．２３の油圧の差によ
って第１圧力室２２に対向するシェル１４の上側部分が
膨出されて直線状に変形され、したがってクラウン１１
ａが第７図Ｃに示す如く直線状に変更調整される。

この状態においては、ニップ圧が低いため、中間ロール
１１と紙１３との間に作用する摩擦力は小さいが、シェ
ル１４を変形させる手段が何ら摩擦力を生じない油圧で
あるから、シェル１４に作用するブレーキ力は、わずか
に各シール体２７又３４とシェル内周面１４ａ又シール
受体３２との間に作用する極く小さな摩擦力にすぎず、
したがってシェル１４を回転させるための紙１３との間
の摩擦力が小さくても、シェル１４の円滑な回転は伺ら
妨げられることがなく、使用可能なニップ圧の下限を大
幅に低くすることができる。

したがって、ニップ圧の変更可能な範囲が極めて広範と
なり、大きなニップ圧を与えて薄く且つ光沢のある紙１
３の製造及び小さなニップ圧を与えて厚く且つ表面の粗
い紙１３の製造の倒れも、良好に行うことができる。

さらに上記の作業においては、カレンダされた紙の状態
を視認検知しなからニップ圧調整を行って、良好に連続
運転できる。

しかも、第７図Ａ、Ｂ、Ｃの各状態にクラウン１１ａを
変更調整させるために、各圧力室２２．２３内の油圧制
御をクラウン調整の都度各別に行う必要がなく、上記し
た如く第１圧力室２２内の油圧を一定に保持させた状態
で、第２圧力室２３内の油圧のみを増減制御させるだけ
でクラウン調整を確実に行うことができるから、油圧制
御機構の簡略化を可能としながら、クラウン調整を極め
て容易に行うことができ、所望する性状の良品質の紙１
３の製造を生産効率を大幅に向上させながら好適に行う
ことができる。

なお、前記実施例においては、各圧力室２２．２３０周
方向両端部を各各一対のシール機構１９．１９．２０．
２０で遮蔽して、側圧力室２２．２３間に一対のドレン
室２１．２１を設けたが、この両ドレン室２１．２１の
うち何れか一方はこれを省略することも可能である。

この場合、例えば省略するドレン室２１側のシール機構
は一箇所に設け、そのシール体のシェル径方向への押圧
力調整をシャフト内から油圧等で行う。

また、前記実施例においては、クラウン調整ロールを製
紙用カレンダ装置に用いた例を示したが、本発明に係る
クラウン調整ロールは、クラウンを調整することが望ま
しいあらゆる挟圧処理装置、例えばアルミ、鉄鋼用の多
段圧延機のワークロールや中間ロール及び形状修正ロー
ル等としても好適に用いることができるものである。

何れにしても、以上の説明からも容易に理解されるよう
に、本発明のクラウン調整ロールによれば、クラウンを
均一なニップ圧が得られるように調整することができ、
使用可能なニップ圧の上限或いは下限をシェルの円滑な
回転を妨げることなく大幅に上昇或いは下降させること
ができ、挟圧処理の適用範囲を大幅に拡大することがで
き、しかもクラウンの調整を一方の圧力室内の油等の圧
力媒体の圧を一定に保持させたままで他方の圧力室内の
圧力媒体の圧のみを増減制御することによシ、極めて簡
単に操作を行うことができ、挟圧処理能力を大幅に向上
させることができ、また、シャフトの断面形状を上下に
押潰した如き円形状として、該シャフトのシェル内周面
への許容撓み間隙量を真円のシャフトの場合より大きく
設定しているため、第１及び第２圧力室の加圧時、シャ
フトが撓んでも、シェル内周面に接触する可能性ははと
んどなく、円滑なシェルの回転を確保することができ、
さらに各圧力室内の圧力媒体がドレン室へと排出されて
循環されることによって、圧力媒体の温度上昇或いは劣
化といった不都合を生じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂ、Ｃは従来のクラウン調整ロールを用いた
製紙用カレンダ装置の各作用状態を説明するだめの概略
図であシ、第２図〜第７図は本発明に係るクラウン調整
ロールの一実施例を示したもので、第２図はクラウン調
整ロールの縦断正面図、第３図は第２図の■−■線に沿
う拡大縦断側面図、第４図は第３図の一部を拡大して示
す詳細図、第５図は第２図の一部を拡大して示す詳細図
、第６図は第２図のＶＩ−ＶＩ線に沿う拡大縦断側面図
、第７図Ａ、Ｂ、Ｃは製紙用カレンダ装置の各作用状態
を示す概略図である。１１・・・・・・クラウン調整ロール、１４・・・・・
・シェル、１４ａ・・・・・・シェルの内周面、１５・
・・・・・シャフト、１８・・・・・・中間室、２１・
・・・・・ドレン室、１９．２０・・・・・・シール機
構、２２・・・・・・第１圧力室、２３・・・・・・第
２圧力室、２４・・・・・・ドレイ通路、２５・・・・
・・第１供給通路、２６・・・・・・第２供給通路。

Claims

【特許請求の範囲】

１円筒状のシェルを、これに同心的に挿通させたシャ
フトに回転自在に支持させて、シェルの内周面とシャフ
トの外周面との間に中間室を形成し、この中間室を、ロ
ールの軸線方向に延びるシール機構でもって、ロールの
周方向に、少なくとも一側方に１つのドレン室と、該ド
レン室の両側には上方向および下方向に加圧する第１及
び第２圧力室とを形成し、また前記シャフトの断面形状
は上下に押潰した如き円形状として形成し、更に該シャ
フトに、前記ドレン室に連らなるドレン通路を形成する
と共に前記各圧力室に各６連らなる圧力媒体供給通路を
形成してなることを特徴とするクラウン調整ロール。