JPS6111195B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シングルフエーサ（片面段ボール製
造機）の改良に関する。

近年、コルゲートライン（段ボール紙製造ライ
ン）の高速化が進められている。コルゲートライ
ンを高速化するためのネツクマシンの１つとして
シングルフエーサ（片面段ボール製造機）があ
り、その高速化には多くの技術的問題を克服する
必要がある。その問題点の１つとして挙げられる
のはロール肉厚の増減において伝熱性と騒音の間
に逆比例関係があることである。すなわち、通常
のシングルフエーサでは上下段ロール及び圧力ロ
ール内部に高圧蒸気を通してロール表面から芯紙
あるいはライナーを加熱する方式を取り、段繰り
性、貼合性を向上させている。その様なシングル
フエーサにおいて高速運転を行うとシートがロー
ル表面を通過する時間が短くなり、したがつてロ
ール表面より奪う熱量が少くなる。したがつて、
熱伝達性を良くするためにはできるだけロールの
肉厚を薄くすれば良いのであるが、その様な薄肉
ロールを使用する運転時の騒音が大きくなり金属
音化する現象が生じることがテストの結果判明し
た。これは薄肉ロール自体の弾性振動レベルが上
り高周波振動レベルが大きくなつたためと考えら
れる薄肉ロールとした場合に騒音が大きくなる現
象については特に高速運転領域において顕著であ
る。

第３図に実機（圧力ロールφ500×25t、面長
2200mmの例）の騒音を実測し円解析（いわゆるキ
ヤンベル線図）した例を示す。本図は下段ロール
が圧力ロールを叩く周波数（噛合周波数Nzを称
す）と騒音レベル周波数との関係を円で表示し、
円の大きさは騒音レベルの大きさを表わしてい
る。この図からわかるようにある特定の騒音周波
数で騒音レベルが大きくなり（約300Hz，
800Hz，1600Hz）、その周波数は第４図に示すよ
うに、ロールの加振テストを通じて得た円筒殻固
有振動数（ｋ＝１，ｎ＝２〜４のモード）に一致
していることである。すなわち、騒音が金属音化
し耳障りな現象は上記モードの固有振動がNzと
その高調波で発生することを示し、ロール肉厚が
薄くなるほど円筒殻固有振動数が低下し運転領域
の中で発生し易くなる。したがつて、公知の技術
によつて考えられるロール肉厚減少化によつて熱
伝達性向上を狙うことは、上述の理由により騒音
増大化の問題点をかかえることになる。

従来、シングルフエーサの騒音は剛体振動音が
主体的と考えられていた。しかし、紙質の低下に
伴うライナー割れ解消に対する配慮から圧力ロー
ルの肉厚を薄くしたところ騒音が増大し金属音化
するという不具合が発生し、その騒音分析を進め
た結果さきに述べたとおり、剛体振動より弾性振
動に起因する騒音が増加することがわかつた。こ
こでいう剛体振動とはロール間での励振負荷に基
づき発生するロールの曲げ振動荷重がロールを支
持する軸受をばねとした復原力として作用する振
動を意味し、弾性振動とはロール自体の変形に基
づく振動を意味する。

そこで、弾性振動音を抑制するためにロールの
動剛性（ここでは振動しにくいように減衰を大き
くすることを意味する。）を向上させる手段につ
いて検討する必要が生じて、本発明を提案するに
至つたもので、本発明は、上段ロール、下段ロー
ルおよび圧力ロールのうちの少なくとも１本のロ
ールの中空部に、その軸方向に沿つて複数の配管
を配置し、それら配管相互の間隙もしくは配管内
に、制振効果をもつ物質を充填し、それら配管も
しくは間隙を蒸気通路としてなることを特徴とす
るシングルフエーサに係るものである。

すなわち本発明は、シングルフエーサの上下段
ロール、圧力ロールのうちの少なくとも１本のロ
ールの中空部に多数の配管を設け、それら各配管
相互の間隙に、砂等の粉粒体やコンクリートまた
は油等の圧縮性の小さい流体、あるいは鉛、銅等
の軽金属のような制振効果のある物質を充填した
こともしくは、それら配管内に制振効果をもつ物
質を充填し、上記間隙を蒸気通路にしたことを要
旨とするものである。

上記内部構造を有するロールを使用したシング
ルフエーサでは、運転中に発生する振動に対し、
特にロールの弾性振動に対して減衰効果を発揮
し、振動および騒音を抑制することができる。し
たがつて、コルゲートマシンラインの高速化のた
めに熱伝達率向上をはかるべく、ロール肉厚を薄
く形成した場合においても、上記内部構造とすれ
ば、上記作用により騒音の低減化をはかることが
できる。

上記振動および騒音の抑制作用は、ロールに弾
性変形が生じた場合、制振効果をもつ物質の内部
摩擦抵抗作用により、また複数の配管を密接して
配置した場合、それら相互間の乾性摩擦抵抗力も
合わせて作用するために上記減衰効果が生じるの
である。

本発明で対象とする一般的な従来のシングルフ
エーサは第１図に示すように構成されている。同
図において、１は上段ロール、２は下段ロール、
３は圧力ロール、４は糊付ロール、５はドクタロ
ール、６は糊及び容器、７は芯紙（中芯）、８は
ライナー、９は成形された片面段ボール紙、１０
は段をそれぞれ示す。

シングルフエーサは芯紙７を波形に成形し、そ
れにライナー８を接着して片面段ボール紙９を連
続的に製造する装置である。その製造過程を説明
すると、まず芯紙７はミルロールスタンド、プレ
ヒートロール、モイスナ（何れも図示省略）を経
て、それぞれ加熱・加湿された後、上段ロール１
に導かれる。その後該芯紙７は上段ロール１と下
段ロール２との間に噛み込まれて波形の段の成形
が行われる。ここで、上段ロール１および下段ロ
ール２のロール中空部には通常高圧蒸気が通気さ
れ熱はロールシエル部を伝導しロール外表面は高
温度に保持されている。したがつて、芯紙の段繰
り成形を容易にし、芯紙の強度を向上させるため
の熱量が与えられるのである。このようにして波
形に成形された芯紙は、その段頂部に糊付ロール
４によつて糊付けされ、ミルロールスタンド、プ
レヒートロール（図示省略）を経て、圧力ロール
３によつて導かれたライナー８に圧着貼合されて
片面段ボール紙９が成形されるのである。なお、
圧力ロール３には通常、そのロール中空部に高圧
蒸気が通気され、貼合の際液状糊を固化し接着力
を与えるに必要な熱量を供給している。

第２図には一部断面を含む従来構造による圧力
ロール３の正面図を示す。同図において１２はロ
ールシエル部、１３は軸端部をそれぞれ示す。ま
た、上下段ロール１，２も基本的には同様な構造
であるが外表面に多数の段が軸方向に刻まれてい
るのが該圧力ロール３との相違点である（図示省
略）。

以下、第５図ａ，ｂに示す実施例により本発明
につき具体的に説明する。それらの図において、
１４は配管、１５は制振効果を有する物質、１６
は端板、２１は蒸気をそれぞれ示す。本発明は
上、下段ロール、圧力ロール何れにも適用できる
が、本例は圧力ロールに適用した場合を示し、配
管１４は半割れパイプ状、角筒形等のような適当
な部材を使用でき、同部材をロール内壁に溶接等
の手段により図示の如く多数固定している。さら
にロール内部には、砂、または油等の圧縮性の小
さい流体、あるいは鉛、銅等の軽金属のような制
振効果をもつ物質１５が充填されている。また、
該物質１５をロール内部に固定するため端板１６
が配置される。なお、端板１６には蒸気２１を配
管１４内に導くため切欠きＰが設けられている。

本例ではロール内部に制振効果をもつ物質１５
を充填したが、逆に各半割れ状パイプ１４の中に
制振効果をもつ物質１５を充填しロール内部に蒸
気２１を通す構成としてもよい。

本例の場合、シングルフエーサの運転中発生す
る振動、特にロールの弾性振動に対し、各蒸気配
管１４と制振効果をもつ物質１５の摩擦減衰およ
び制振効果をもつ物質１５の内部減衰が作用し、
ロールの振動エネルギを吸収する。

本発明のシングルフエーサは、上記のような構
成、作用を具有するものであるから、本発明によ
れば、コルゲートマシンの高速化のために、熱伝
達性の向上効果を狙つて肉厚を薄く設定された薄
肉ロールの場合においても、ロールの弾性振動に
対して大きな減衰効果を発揮するため、すなわち
ロールの動剛性を向上させるため、ロールの弾性
振動が抑制され、騒音の低減化を達成でき、耳障
りな金属音の発生防止できるという実用的効果を
挙げることができる。

つぎに、第６図ａ，ｂに示す本発明の他の実施
例は、上記実施例に比し、ロールの内部に、その
軸方向に沿つて複数本の円筒状または角筒状の配
管１７を図示の如くその両端を固定用端板１８で
支持し（ただし第６図ａでは一端部のみを示して
いる。）該端板１８には軸端部の内部から供給さ
れる蒸気２１を各配管１７に導びく孔１８ａがあ
けられており、また、相隣る配管１７の間隙に制
振効果をもつ物質１５が充填した点で異なるが、
同様の作用、効果を奏するものである。

なお、本例の場合においても、配管１７の内部
に制振効果をもつ物質１５を充填し、それら配管
１７の間の間隙を蒸気通路とするようにしてもよ
い。

つぎに第７図に示す本発明のさらに他の実施例
は、上記第６図ａ，ｂに示す例に比し、ロール内
壁に沿つて設置された配管２０に、ロール内壁に
沿う形状のフイン１９を取つけた点で異なるが、
同様の作用、効果を奏するほか、ロール内壁をフ
イン１９の摩擦減衰効果が付加されて、さらにロ
ールの弾性振動に対する減衰効果が発揮されるほ
か、ロール相互間接触剛性の円周方向分布を小さ
くできる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の一般的なシングルフエーサの
略示的説明図、第２図は上半部を縦断面で示す従
来の圧力ロールの正面図、第３図は従来のシング
ルフエーサのキヤンベル線図、第４図はロールの
肉厚とロールの固有振動数の関係を示すグラフ、
第５図ａ，ｂは、本発明の一実施例の概略説明図
で、第５図ａは、上半部を縦断面で示す一端部正
面図、第５図ｂは第５図ａのＢ―Ｂ線断面図、第
６図ａ，ｂは本発明の他の実施例の概略説明図
で、第６図ａは上半部を縦断面で示す一端部正面
図、第６図ｂは第６図ａのＣ―Ｃ線断面図、第７
図は本発明のさらに他の実施例の第６図ｂに相当
する一部の図面である。 第５図ａ，ｂ乃至第７図において、１４，１
７，２０…配管、１５…制振効果をもつ物質、１
６，１８…端板、２１…蒸気。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上段ロール、下段ロールおよび圧力ロールの
   うちの少なくとも１本のロールの中空部に、その
   軸方向に沿つて複数の配管を配置し、それら配管
   相互の間隙もしくは配管内に、制振効果をもつ物
   質を充填し、それら配管もしくは間隙を蒸気通路
   としてなることを特徴とするシングルフエーサ。