JPS61180013A - 加熱式可変クラウンロ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はクラウンロールに係るものであり、更に詳しく
いえばロールシェルの調整、製品に対するシェルの加熱
及びシェルを加熱する熱からのロールベアリングの保護
を実施するクラウンクールに係るものである。

又本発明は、調整式デフレクションロールの改良、特に
高温で作動するようになっており、その高温を調整する
手段を講じているロールに係るものである。

更に具体的にいえば、本発明は管状の回転ロールシェル
をシャフトで支えている型式の調整式デフレクションロ
ールに係るものである。このロールシェルは、ロールシ
ェルとシャフトとの間の圧力手段へロールシェルを介し
て作動負荷を移すことによりロールシェルを支え、そし
て屈撓することがないようにしている。この圧力手段は
、シャフトに沼って軸方向にのび、下側に支持オイルを
配シタヒストンの形態をとるのが好ましい。このピスト
ンの外面にはポケットがあり、ロールシェルとピストン
との間の潤滑を果している。支持オイルを使ってピスト
ンを支え、ロールシェルの屈撓を制御し、そしてピスト
ンとロールシェルとの間の潤滑も果している。本発明の
構成により熱伝達オイルを所定の高温度で作動させてロ
ールシェルを所定温度に保てる。

先行技術の説明 好評のクラウンロールの典型的なものとして米国特許第
３，１３１，６２５号においてカスター等が開示したス
イミングロールとして知られているクラウンロールがあ
るが、これにはロールシェルの加熱スペースからベアリ
ングへの熱緩衝手段が講じられていない。米国特許第４
，２８２，６３８号及び第４　、２８２　、６２９号で
クリスト等が開示したものにも同様に熱緩衝手段は講じ
られていない。従来のものはベアリングの加熱を減少さ
せるということを意識していない。

この種の従来装置ではオイルから熱損失を生ぜしめない
ようにするという点で問題があった。軸方向に熱損失が
生じて過剰に熱をベアリングに伝達してベアリングを損
傷してしまう。又、ある場合には潤滑のために同じオイ
ルを使い、そのために遭遇する高温ということから困難
が生じていた。

発明の要約 本発明の目的は、軸方向の熱損失を軽減し、特にベアリ
ングの潤滑剤への熱伝達を減少する独自の手段を講じた
、高温で作動できる調整式デフレクションロールを提供
することである。

本発明の別の目的は、流体圧カシステムの冷却された部
分によりベアリングの潤滑を実施するようにした調整式
デフレクション加熱ロールを提供することである。

本発明の更に別の目的は、調整式デフレクションロール
のロールシェルを支持スるピストンのための改良された
、そしてロールシェルを高温で作動させるためロールシ
ェルを加熱しそして熱エネルギーをロールシェルへ移す
オイルを取扱うための改良された独自の構造を提供する
ことである。

本発明の構成により、改良された支持機構と改良された
熱伝達とによりロールシェルの作動長に沿って温度制御
は改善されることとなったのである。ロールシェルを高
温で作動させても端のベアリングを損傷するということ
はない。

本発明の実施例では潤滑油の３個所からの供給が個々に
独立して３つの機能を果している。オイルが好ましいが
、他の形態の流体を使用できることは以下の説明から理
解されよう。支持オイルを限定した流路空間内で加圧し
てロールシェルの屈撓を調整する。大量の熱伝達オイル
を低い圧力でロールへ供給してロールの作動温度を調整
する。

ロールシェルとベアリングとの間の絶縁ポケットへ第３
のすなわち支持と絶縁のためのオイルを供給してベアリ
ングへ過剰な熱を伝達することがないようにする。この
オイルは熱伝達オイルと一部で接触して流れる。同じタ
イプのオイルが全部で３つの区域へ供給され、支持し、
熱を伝達し、そして絶縁するよう異なる物理的条件で働
く。すなわち、支持オイルは高温であり、熱伝達オイル
は大量にそして調整された温度で供給され、そして絶縁
オイルは低温で供給される。

本発明の別の実施例では、上述の３つの機能を個々別々
に果すため潤滑流体又はオイルを３つの供給源から供給
する。上の場合のようにオイルが好ましいカダ、他の流
体を使用することもできる。

上の場合のように、支持オイルを少量加圧状態で供給し
てロールシェルの屈撓調整と支持とを果している。低圧
で大量の熱伝達オイルをロールへ供給してそれの作動温
度を調整する。第３の、すなわち支持と絶縁のオイルを
ベアリング室と前述の絶縁ポケットへ供給する。このオ
イルは加熱オイルとは別に流れる。

本発明の他の目的、利点そして特徴は以下の説明から明
らかとなろう。

第１．２及び３図に見られるように、圧力ロール組立体
の中心支持シャツ）１０は回転管状ロールシェル１１の
中心をのびている。ロールシェルは滑らかな外面を有し
、そして１つの周辺位置１２で作業負荷と係合している
。

シャフト１０とロールシェル１２との間の圧力手段によ
りロールシェルは支持され、そして屈撓しないようＫさ
れている。好ましい構成では、この圧力構造は供給管１
３’とピストン１４の形態をとり、これらは第３図に示
すようにシャフト１０の長さに沿って軸方向にのびる凹
み１３に配置されている。室は真直な側壁を有しており
、ピストンのリング又はシール１６は側壁に係合し、そ
してピストンの下の油圧区域１５からの漏洩を防止して
いる。

ピストン下の油圧区域へ調整した圧力の支持オイルを供
給する。熱伝達オイルとして低圧の加熱したオイルの、
第２の大量の流れを供給する。支持オイルは熱伝達オイ
ルと同じ温度で送られているけれども支持オイルは小量
で、勿論高圧で送られ支持機能を果している。ピストン
の長さに沿っている一連のポケツ）１８，１９ヘビスト
ン上のロールを潤滑するため支持オイルは出ていく。第
１゜図にピストンの面に略図的に示されているように、
シャフトの回転方向により定まる前方ポケットと後方ポ
ケットとにポケットは分けられる。これらのポケットの
形は卵形であり、そしてシャフトの長さに沿って隣り合
って配置されている。環状シールはポケットの外縁に設
けてもよいし、又ｏ　−ルシエルの内側の滑らかな面２
４に滑動するピストンの外面の縁は十分なシールともな
っている。

通路２２，２３はピストンの下の凹所からポケットへの
びる。シャフトとロールシェルとの間の空間３６にポケ
ットからオイルがいくらか漏出するということは当然起
る。

熱伝達のためとピストンの潤滑のため種々のオイル又は
作業流体を使用できる。モービル　グリ−ｆ　イル（Ｍ
ｏｂｉｌ　Ｇｌｙｇｏｙｌｅ　）　　２２又はモービル
グリボイル３０　（商品名）として知られる液体は４５
０゜Ｆ−ｉで加熱できる。支持と潤滑のためオイルを加
圧して平方９ンチ当９２５０ポンド以下の圧力でシュー
の下の空間に送り込む。この圧力まであげるにはｓ５ｏ
’ｔ？：ｔでの高温で作動するポンプが必要であるが、
そのようなポンプは当業者なら知っているように市場で
購入できる。巾の広いシューをつくるため張り出した側
部を有するものとして示されている巾広のピストンはロ
ールに沿って平方インチ当り７７５ボンドの作業面圧を
つくるため平方インチ当り１５５ボンドの間の低い静圧
を必要とする。こうしてオイルはピストン下の面２１で
上方に作用するピストンを支える。作業面圧を維持する
ため供給されるオイルの量は、熱伝達の目的でロールを
流れるオイルの量に比して少量である。

例えば、作業面圧をつくるためロールへ供給される流量
は毎分１０ガロンが典型的であるが、熱伝達オイル流量
としては毎秒６フイ一ト程度の流速で毎分約３００ガロ
ンである。ピストン室を流れるオイル流は幾らか熱伝達
もするが、それの主たる機能はロールシェルを支持し、
そしてそれの屈撓を阻止し、そしてロールシェルに対し
てピストンを潤滑する。

第２図と第４図とを参照して説明するが、同じオイルを
別々の流れとして別のポンプと熱交換器とによりロール
の端の絶縁室へ供給する。

本発明の特徴は、支持オイルと熱伝達オイルとからの端
のベアリングへの熱伝達を阻止、もしくは減少すること
である。ベアリングへの熱伝達の減少のため環状絶縁室
３５をピストンの軸端に設ける。この環状室３５に設け
た固定リング３５ａはそれの外側の環状縁を通して空間
３６への漏出を許し、室３５内のオイルは絶縁体として
働く。

第２．３図から理解されるように、加圧支持オイルは連
続的に軸方向の通路２５を通してシャフトに圧入され、
この通路２５の半径方向の連絡孔２６はピストンの下の
室１５に連通している。比較的小量の作業オイルがシャ
フトとロールシェルとの間の空間３６に漏出して加熱オ
イルと一緒になり、そして矢印３８で示すようにシャフ
トの他端に押出される。

熱伝達のための熱オイルの連続流がシャフトとロールシ
ェルとの間の空間３６に流れ込み、ロールシェルの温度
を維持する。オイルの流れは第２図の矢印３７により示
され、この矢印の線は第４図にも示されている。

ロールシェルはロールシェルとシャフトトの間の環状ベ
アリング２８により両端で心取りされている。シャフト
それ自体は自在ベアリング３３を設けたスタンド３４に
堅固に支えられてシャフトが負荷につれて屈撓できるよ
うにしている。

低温のベアリング潤滑と熱絶縁のオイルは通路３０を通
ってベアリングに入り、そして通路２９．２９′を通っ
て第２図と第４図の矢印の線に示すように環状絶縁室３
５と空間３６とに入っていく。

このベアリング潤滑兼絶縁オイルはベアリングとロール
シェルとの間の環状絶縁室３５に強制的に送り込まれる
。絶縁室は熱障壁を構成して、ロールシェルとシャフト
との間の空間３６からベアリングに向う熱伝達を減少す
る。実際に、このベアリング潤滑兼絶縁オイルは冷却さ
れていてオイルをベアリングを損傷しない温度に維持す
る。

シール３１をベアリングの外側に設ける。

オイルの循環系統を第４図に示す。圧力支持オイルを高
圧ポンプ４０から放出する。第１−３図はすべてのピス
トンに対し単一の供給源を示しているけれども、供給源
を幾つかに分けて、中心と端の別々の部分についてはロ
ールに沿ってゾーンコントロールを実施できるようにし
てもよい。圧力ポンプ４０からの放出はライン４１を通
り、そして別々の圧力コントロール４５．４６．４７を
通って別々のライン４２，４３．４４に流れる。ライン
を別々にし、圧力コントロールを別々にしているのでロ
ールシェルに沿って圧力を調整することができる。支持
オイルの一部分は圧力制御弁４９を通ってライン３７ヘ
バイパスして供給圧力を調整する。オイルはヒーター５
１から取込みライン５０を通って圧力ポンプ４０へ供給
される。ヒーター５１はロールの温度を調整するに必要
とされる温度に加熱オイルを維持する。オイルは供給ポ
ンプ５３からヒーターへ供給され、そしてこの供給ポン
プは相当量の熱伝達オイルを送る。上に述べたように、
熱伝達ライン３７を通ってロールシェルに流れ込むオイ
ルは、毎秒約６フイートの速さで毎分３００ガロン程度
というのが典型である。オイルシェルの作業面の下のポ
ケットへ支持オイルを送り込む高圧ポンプ４０は、毎分
約１０ガロンの流速でオイルを送っている。リザーバー
５４をロールシェルからの戻りライン２９に配置し、こ
の戻りラインは循環ポンプ５３の取入口に至っている。

ベアリングの潤滑オイルのための別の回路を設ける。３
０で示す通路は環状絶縁室３５ヘオイルを供給する。こ
のオイルはリング３５ａの外側環状縁の周りの通路２９
も流れて、空間３６に戻る。

絶縁オイルが流れるとき、オイルを循環させるポンプ５
７はオイルクーラー５８を通してオイルを絶縁室への絶
縁通路に流し込む。空間３５内で絶縁オイルが比較的沈
滞又は動きがないためオイルの循環はベアリング２８の
区域への熱伝達を減少する流量に調整され、その結果ベ
アリングの潤滑は潤滑特性を維持し、そして潤滑特性を
損傷ピたり、ベアリングを損傷するような温度に高めら
れることはない。

動作において、熱伝達オイルは連続的に比較的大量にロ
ールへ送られ、ヒーター５１により加熱され、そしてロ
ールシェルとシャフトとの間の空間へ送り込まれる。流
量も流速も十分であるので、第４図に示すように入口か
ら出口端までに温度差を生じるような温度降下はない。

支持のため高圧小量の同じ温度の同じオイルがポンプ４
０によりピストンの下の空間１５とロールシェルの作業
面と反対のポケツ）１８．１９とへ送られる。ポケット
を漏れる支持オイルは熱伝達オイルの流れに再び加わり
そして循環ライン３８を通って出ていく。

熱絶縁オイルの別の流れをロールシェルとベアリングと
の間の環状空間３５へ流す。このオイルは絶縁室内で冷
却され、循環されて軸方向の熱損失を最小とし、ベアリ
ングの温度上昇を防止しベアリング２８内の潤滑流体は
ブレークダウンする。

絶縁オイルは熱伝達オイルと支持オイルに使用したのと
同じものである。

ベアリングとロールシェルとの間の絶縁室３５は、ロー
ルシェルとシャフトとの間の空間３６からの熱伝達を減
少する熱障壁を構成している。

第５．６図に別の循環システムを示す。圧力支持オイル
は高圧ポンプ４０から送られる。前のように、圧カポン
プ４０からの給送はライン４１を通して行なわれ、別々
の圧力コントロール４５．４６．４７を通って別々のラ
イン４２，４３，４４　へ流れる。ラインを別々にし、
圧力コントロールを別々にしているのでロールシェルに
沿って圧力を調整できる。一部の支持オイルは圧力制御
弁４９を通ってライン３７ヘバイパスして供給圧力を調
整スる。ヒーΔｒ１から取込ライン５０を通って圧力ポ
ンプ４０ヘオイルを供給する。ヒーター５１はロールの
温度を調整するのに必要とされる温度に加熱オイルを維
持する。オイルは供給ポンプ５３からヒーターへ供給さ
れ、そして供給ポンプは相当量の熱伝達オイルを送る。

上に述べたように、熱伝達オイル供給ライン３７を流れ
るオイルは毎秒約６フイートの流速で毎分３００ガロン
程度というのが典型である。ロールシェルの作業面の下
のポケットへ支持オイルを送る高圧ポンプ４０は、毎分
約１０ガロンの流速でオイルを送る。リザーバー５４を
ロールシェルからの戻りライン２９に配置する。この戻
りラインは循環ポンプ５３の入口に至る。

別の回路をベアリングの潤滑オイルのために設ける。通
路３０を設けてベアリング２８へオイルを供給する。戻
り路３０’を設けて絶縁オイルを戻すようにする。潤滑
オイルが流れるとき、潤滑オイルを循環させるポンプ５
７はオイルをオイルクーラー５８を介して送り、ベアリ
ングに流し込む。

沈滞した、又は動かない絶縁オイルは空間３６内の加熱
オイルから空間３５内へ滲み込みＣ層流又はデッド７０
−）、ベアリング２８０区域への熱伝達を減少し、それ
によりベアリング内の潤滑は潤滑特性を保持し、そして
ベアリングを損傷するような温度に上がることはない。

この実施例では、通路２９はシール３２により閉塞され
ている。この実施例では潤滑オイルをベアリングに使用
することができ、そしてモービルイサーム４０３又はサ
ーマル５５のよ５なサーマルリキッドを５５０′Ｆ、以
上のピストンに対して加熱オイルと加圧オイルに使用で
きる。

叙上から明らかなように、本発明の改良された調整式デ
フレクション温度制御ロールは前述の目的を達成し、利
点をもたらすものであって、デフレクションとロール温
度とを制御する信頼できる作動を継続的に果すことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はロールシェルを支持する中心シャフトの平面図
である。 第２図は第１図の線■−■に涜う縦断面図であり、ロー
ルシェルを含んでいる。 第３図は第２図の線■−■に沿う垂直断面図である。 第４図は第１ないし３図のロールの略図であって、本発
明の第１の実施例の流体循環系統を示す。 第５図は第１ないし３図のロールの略図であって、本発
明の別の実施例の流体システムを示す。 第６図は第５図に示した実施例に従って作動するよう構
成したロールの略図である。 １０・・支持シャフト、１１・・回転管状ロールシェル
、１４・・ピストン、１８ｒｌ’９　・・ポケット、２
８・・環状ベアリング、３５・・環状絶縁室。 手続補正書（方式） 昭和６１年　２月　２４日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　作業面を有する管状の回転ロールシエル；このロール
   シェルを通つてのびる固定シヤフト；このシャフト上で
   回転するようロールシェルを心取りするためロールシェ
   ルの両端に配置した環状ベアリング； 前記の作業面の位置でロールシェルをシャフト上に支持
   する、ロールシェルの内側とシャフトとの間の圧力手段
   ； この圧力手段へ接続され、それへ支持流体を供給する流
   体圧力供給源； 及び ロールシェルからベアリングへの熱エネルギーの伝達を
   制限するためロールシェルと端のベアリングとの間の熱
   絶縁手段 を備えたことを特徴とする所定温度で作動する調整式デ
   フレクシヨンロール。