JPS6125814A

JPS6125814A - カレンダ又はロール組立体

Info

Publication number: JPS6125814A
Application number: JP14761185A
Authority: JP
Inventors: フレド　ホワイトヘツド
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-07-04
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1986-02-04
Also published as: GB2161105A; GB2161105B; US4596523A; EP0170422A2; GB8417066D0; EP0170422A3

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、弾性材料や可塑性材料から成る概ね一定厚さ
のフィルム又はシートを製造するためのカレンダ又はロ
ール組立体に関する。

従来衆知の如く、カレンダニ程では、加熱軟化させた熱
可塑性原料を１対又は２対以上の平行なロールで絞るこ
とによりフィルム又はシートを連続的に成形するように
なっている。今日、処理工程の自動化を促進するために
、プラスチックフィルムやシートの使用者側から、厚さ
の均一性について高い精度が要求されている。現時点で
は、カレンダニ程において達成できる厚さの均一度は、
押出しやキャスティング等の他の方法でフィルムやシー
トを製造する場合よりも高い。しかしながら、現在、そ
のような高精度を達成するには種々の問題がある。

個々のカレンダ又はロール組立体において、横幅方向各
部の厚さが概ね均一なウェブを製造できるのは、溶融粘
度が類似した数種類の材料に限られており、又厚さやロ
ール速度、ロール温度も狭い範囲に限られている。仮に
そのようなカレンダを使用して別の種類の材料を処理し
たり、仕様を変更したりすると、ウェブの幅方向におけ
る厚さに大幅大幅なばら付きが生じる。従って・般にカ
レンダは、フィルム（厚さ２〜１０麿）用と、シート（
厚さ１０〜４０１１１＃Ｉ）用と、硬質ポリ塩化ビニル
（ＰＶＣ）用と、可塑性塩化ビニル（ＰＶＣ）用とがそ
れぞれ区別されている。

カレンダ又はロール組立体を設四・運転してフィルムや
シートを製造する場合の現在のコストを考慮すると、上
述の如くその用途に結成があることが極めて大きい不具
合とイスっている。これまでにもカレンダ又はロール組
立体の作動範囲を広げるために種々の提言がなされてき
たが、本発明は作動範囲を大幅に広げ、単一のカレンダ
又はロール組立体により、粘性の異なる種々の弾性材料
及び可塑性材料から様々な厚さのフィルム及びシートを
製造できるようにした改良構造を提供するものである。

上記問題を解決するために、本発明は、概ね均一厚さの
フィルム又はシートを製造するためのカレンダ又はロー
ル組立体において、３個以上のロール、すなわち第１ロ
ールと第２ロールの間に中央ロールを設け、第１ロール
と中央ロールの間及び中央ロールと第２ロールの間に挟
み部を形成したロール群を設け、第１ロールの軸を第１
平面において第１ロールの長手方向に対して交差する方
向に調整自在にし、第２ロールの軸を、第１平面に対し
て概ね平行でありかつ該平面に対して偏倚した第２平面
において、第２ロールの長手方向に対して交差する方向
に調整自在にし、中央ロールの軸を第１平面及び第２平
面の間において調整自在にしたことを特徴としている。

通常、上記ロールは上下の位置関係で配置し、第１ロー
ルを上部ロールとし、第２ロールが下部ロールとすると
ともに、それらのロールを調整する上記！！準平面を垂
直面とする。

中央ロールの軸を第１及び第２平面の間で直角に移動さ
せることもできる。これに代えて、第１及び第２ロール
を中心とする円弧に対応する弓形の軌跡を中央ロールの
軸が移動するように構成することもできる。但し、いず
れの場合でも、中央ロールの軸を第１及び第２ロールの
軸に対して平行にしておく必要はない。いずれかのロー
ルの形状に誤差がある場合には、中央ロールの軸の両端
の移動量を互いに異なった値にし、ロールをある程度だ
け交差させることによりそのｗ４差を補正することもで
きる。

カレンダ又はロール組立体の１又は２個以上のロールの
外面を隆起形状にして、フィルム又はシートの厚さの範
囲を変更することができる。

次に従来例及び本発明の実施例を図面に基づいてより詳
細に説明する。

第１図及び第２図は従来のカレンダ又はロール組立体を
示している。図示の従来構造では、上下の位置関係で３
個のロール、すなわち上部ロール１０、中央Ｏ−ル１１
、下部ロール１２がそれらの間に挟み部を形成した状態
で配置してあり、又第２上部ロール１３がその軸をＯ−
ル１０と同一高さに位置させ、かつ該ロール１０との間
に挟み部を形成した状態で設（プである。カレンダニ程
では、加熱により軟化された弾性又は可塑性材料から成
るペースト状原料１４が、上部ロール１０．１３の間の
挟み部に、上方から供給され、第１図に矢印で示す如く
、ロール１０．１３の闇の挾み部及びロール１０．１１
の間の挟み部を通過し、ロール１１の周囲からロール１
１．１２の間の挟み部を連続的に通過りることにより圧
搾されて薄いウェブ、すなわちフィルム又はシー　トに
成形される。ウェブは次に下部ロール１２の周囲を通り
、水平方向に並置された一連の補助ロー５１５へ送られ
る。

この処理作業中、各部み部においてロールを押し離ず方
向の力が生じ、そのためにロール１０．１２．１３に撓
みが発生し、ウェブの横方向各部の厚さにばら付きが生
じる。下部ロール１２は、中央ロール１１との相対的な
挟み１（力により下方へ撓む傾向にあり、上部ロール１
０は［１−ル１１．１３との相対的な挟み圧力により上
方及び前方へ撓む傾向にある。なお第１図には上記力が
線図的に示してあり、第２囚にはそれによるｌ尭みが示
されている。

衆知の如く、撓みを補正するために、上下に並んだロー
ルの少なくとも１つを隆起形状にする、すなわち表面の
輪郭を僅かに凸形にする場合がある。第５図に示づ構造
では、中央ロール１１が隆起形状になっているが、下部
ロール１２だｔ）又は下部ロール１２と中央ロール１１
の両方を隆起形状にした構造が採用されることも多い。

隆起の具体的な程度は、挾み圧力により生じるロールの
撓みを補正するように設定され、材料の溶融粘度や、カ
レンダ処理を行う場合の具体的な温度、速度、最終厚さ
に基づいて計算される。換言すれば、個々の隆起形状は
種々の条件が一定の場合にのみ正確な修正機能を発揮す
る。実際には、１コールの速度及び温度が適当に調整さ
れていれば、特定の材料かつウェブ厚さの狭い範囲につ
いては、横方向各部のウェブ厚さのばら付きを適当な範
囲に治めることが通常は可能である。しかしながら、ロ
ールが撓むという問題があるために、１つのカレンダで
対処できる溶融粘度及び厚さの範囲は極めて狭い範囲に
著しく限定される。

ある仕様の製品から別の仕様の製品、例えば溶融粘度が
大幅に異なる材料や、厚さが実質的に異なるウェブに変
更する場合、基本的なロール隆起形状の変更に費用及び
時間が掛かり、具体的にはロールを研磨して隆起形状を
変更するか、又は別の隆起形状のロールに変更する必要
があるので、いずれの場合でもカレンダロールの勺イジ
ングや高精度の隆起部加工に費用が掛かる。

特定のカレンダで処理できる溶融粘度及びウェア厚さの
範囲を多少を広げるために、工業的には２つの方法が採
用されている。これらは他の条件がｉＪ要視されない場
合の隆起形状を補正づ′るために採用される方法であり
、それぞれ第３図及び第４図に示す如り、「１コールの
曲げ」又は「ロールの交差」を行うようになっている。

ロール曲げ方法では、正規の軸受の外側においてロール
の両端部に配置した１対の補助軸受に曲げ力を及ぼすよ
うになっている。この力は、通常、下部ロール１２に及
ぼされるが、中央ロール１１にも及ぼされることがある
。ロール交差方法では、Ｆ側の２個のＯ−ル（中央ロー
ル１１と下部Ｏ−ル１２）の一方の軸を傾かせるように
なっている。このようにすると、ロール中央部の間隙が
所定値に保たれ、かつ端部での間隙が大きくなる。これ
らの方法はいずれも機械的な制約が多い。

第６図には、最近提言されたもので、英国特許明細ｍｍ
１５７３９３２号に記載されている構造であり、任意の
カレンダで処理できる溶融粘度及びウェブ厚さの範囲を
広げるようになっている。このＩＩ）＆によると、少な
くとも１個のロールが隆起形状になっているとともに、
少なくとも１個のロール（図示の如く通常は中央ロール
１１）が垂直なロール配列方向に対して外側に偏（ｉｌ
　ｒＴｒ能な構造となっている。そのように所定距離だ
けロールを横方向にａ倚させることにより、作動条件（
溶融粘度、ウェア厚さ、ロール温度、ロール速度等）が
変化し、隆起にＪ：る撓み補正線よりも実際の撓み補正
ｍを小さくする必要が生じた場合でも、偏倚可能なロー
ル又はそれに隣接するロールの余分な隆起量を補正でき
る。

本発明は新奇なカレンダロール装随を提供し、任意のカ
レンダにより処理できる溶融粘度及びウェブ厚さの範囲
を従来よりも広げようとするものである。

本発明の一実施例を第７図により説明する。本発明実施
例では、従来のロール群と異イ【す、上部及び下部ロー
ル１０．１２が共通の垂直平面上で調整できるようには
なっていない。上部ロール１０の軸は、第１仮想垂直平
面Ａにおいて、その長さ方向と交差する方向に調整可能
である。第１仮想垂直平面Ａは第２仮想垂直平百８に対
して偏倚しており、その第２仮想垂直平百〇において、
下部ロール１２がその長ざ方向に対して交差する方向に
調整可能である。上記調整状態は第７図に破線で示しで
ある。

中央ロール１１の軸は、該軸が第１平面Ａ上に位置する
第１限界位置１１ａと、該軸が第２重６平面Ｂ上に位置
する第２限界位置１１ｂとの間を横方向に移動でき、こ
れらの限界位ｉｆｆ　１１　ａ、１１ｂの間で調整可能
である。図示の如く、第１限界位ｔｆ＆１１ａでは、中
央ロール１１は上部ロール１０の真下に位置している。

中央ロール１１は、その上側及び下側の挟み部から圧ノ
〕を受けることにより、下向きならびに第７図に矢印り
示Ｊ如く右向ぎに撓もうとする。これとは逆に、第２限
界（装置１１ｂでは、中央ロール１１は下部ロール１２
の真上に位置し、両挾み部からの圧力により上向きなら
びに矢印Ｅで示す如く左向きに撓もうとする。

中央ロール１１の位置の変更はコンピュータにより制御
された機構により行われる。上部及び下部ロール１０，
１２が垂直方向に同時に調整され、限界位置１１ａ又は
１１ｂあるいはそれらの間の位置に設定された中央ロー
ル１１との間に適当１ｚ挟み部が形成される。又中央ロ
ール１１は必ずしも水平面上を移動させる必要はなく、
上部又は下部ロール１０．１２を中心とする円弧に対応
する弓形軌跡に沿って移動させることもできる。更に、
中央ロール１１の軸を上部及び下部ロール１０．１２の
軸に対して必ずしも平行にしておく必要はない。中央ロ
ール１１の軸の両端は、該両端が平面Ａ、Ｂから外れな
い範囲において、その移動ｂ１を互いに異なった値にす
ることもできる。このようにすると、ロールがある角度
で交差するので、ロールの形状に誤差が生じている場合
に、その誤差を補正できる。

第７図に示す実施例では、上部ロール、中央ロール、下
部ロールを上下に並べてロール群が構成されており、上
部ロール及び下部ロールは互いに偏倚した垂直面上で調
整可能であるが、本発明ではそれ以外の構成を採用１゛
ることもでき、ロール群をどのような方向に配置しても
よい。例えば、極端な場合には、ロール群を概ね水平方
向に配置して中央ロールを第１及び第２ロールの間に位
置させ、中央ロールの側部において第１及び第２ロール
との間に挟み部を形成することもできる。その場合でも
、第１及び第ロールの調整平面を平行又は概ね平行かつ
互いに偏倚させて位置させ、中央ロールの軸をそれらの
平面の間だけ（それらから外れない範囲）で調整するよ
うに構成することだけが必要となる。

本発明では、中央ロールの直径を第１及び第２（又は上
部及び下部）１コールの直径よりも小さくすると効果的
であり、又このことは特に重要である。このようにして
小径ロールと大径ロールの間に挟み部を形成した場合、
同一の大きい直径を有する２個のロールの間に挟み部を
形成する場合に比べ、挟み部の入口側に入込む材料傾斜
部が狭くなるので、そこを材料が通過する場合の挟み圧
力は、同一大径ロールの挟み部を材料が通過する場合の
挟み圧力よりも小さくなる。上記状態は第８図及び第９
図に示１通りであり、挟み圧力の分布状態はＦ、Ｇで示
づようになる。

従って、中央［］−ルとして外側の２個のロールよりも
小径のロールを使用するど、外側ロールと同一直径の中
央Ｏ−ルを使用する場合に比べ、Ｌ記２個の外側ロール
に対する全体の挟み圧力は小さくなる。しかも、小径の
中央ロールはその位置をずらせたことにより撓み可能で
あり、任意の圧力において、大径の中央ロールを使用す
る場合よりも撓みｍが大きくなるので、外側ロールの撓
みを一層容易に補正づ°ることができる。熱論、中央ロ
ールが大径（すなわち外側ロールと同一直径）の場合に
比べ、中央ロールを小径にした場合には、外側ロールの
平行な調整平面の間の所要距離も短くなる。

更に、小径の中央ロールを使用した場合には、上述の如
く挟み圧力が小さくなるので、カレンダのロール全体を
駆動するための動力が少なくてＪみ、エネル−に一コス
トを節約できる。

　１５一本発明の構造によると、特定のカレンダにより概ね均一
なウェブ厚さをＨＪＡＭ　Ｌ／た状態で処理できる溶融
粘度及びつＪブ厚ざの範囲は、従来公知のカレンダに比
べて大幅に広くできる。［１−ルを隆起形状にしたり、
ロールの曲げ構造又は交差構造を採用したりすると、構
造の複雑化及び価格増を１０＜が、そのような構造を採
用せずに範囲を広げることができる。しかしながら、前
述のロール交差構造をある程度までは採用Ｊることもで
きる。

本発明に使用する１１−ルの内、１個又は２個以上のロ
ールに隆起部を設【）、本発明の装胃で処理できる厚さ
及び月利の範囲を変更することもできる。

熱論、以上説明したカレンダ又はロール組立体は可塑性
又は弾＋を月利に使用する場合だｌ」に限定されるもの
ではなく、紙の９Ａ造工稈や、厚さについて高精度かつ
高均一性が要求されるその他の薄いフィルムやシー］〜
の製造工程の全てに採用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は作動中に生じる分離ノｊを示１従来の力レンダ
ロール群の端面略図、第２図は作動中の上部及び下部ロ
ールの撓みを誇張して示す第１図のローラ群の正面略図
、第３図はロールを曲げることによりロールの撓みを補
正する状態を示す従来のロール群の内の隣接する１対の
ロールの正面略図、第４図は一方のロールの軸を他方に
対して交差させることによりロールの撓みを補正する状
態を示す従来のロール群の内の隣接する１対のロールの
斜視略図、第５図はロールの撓みを補正するために中央
ロールを隆起形状にした従来のロール群の正面略図、第
６図は既に提案されている中央ロールの水平調整構造を
示す端面略図、第７図は本発明実施例のカレンダ又はロ
ール組立体の基本構造を示す端面略図、第８図及び第９
図は２個の大径ロールを使用した場合の挟み圧力と一方
のローラを小径にした場合の挟み圧力の差を示すための
カレンダロール群のローラ対の端面略図である。１０・・・上部ロール、１１・・・中央ロール、１１ａ
・・・第１限界位置、１２・・・下部ロール、１１ｂ・
・・第２限界位置、Ａ・・・第１仮想垂直平面、Ｂ・・
・第２仮想垂直平面特許出願人　フレド　ホワイトヘッドｏＩ−句へＤくω

Claims

【特許請求の範囲】

（１）概ね均一厚さのフィルム又はシートを製造するた
めのカレンダ又はロール組立体において、３個以上のロ
ール、すなわち第１ロールと第２ロールの間に中央ロー
ルを設け、第１ロールと中央ロールの問及び中央ロール
と第２ロールの間に挟み部を形成したロール群を設け、
第１ロールの軸を第１平面において第１ロールの長手方
向に対して交差する方向に調整自在にし、第２ロールの
軸を、第１平面に対して概ね平行でありかつ該平面に対
して偏倚した第２平面において、第２ロールの長手方向
に対して交差する方向に調整自在にし、中央ロールの軸
を第１平面及び第２平面の間において調整自在にしたこ
とを特徴とするカレンダ又はロール組立体。
（２）中央ロールの直径が第１及び第２ロールの直径よ
りも小さい特許請求の範囲第１項に記載のカレンダ又は
ロール組立体。
（３）前記３個のロールの少なくとも１つのロールの外
面に隆起部が形成されている特許請求の範囲第１項又は
第２項に記載のカレンダ又はロール組立体。
（４）概ね均一厚さのフィルム又はシートを製造するた
めのカレンダ又はロール組立体において、３個以上のロ
ール、すなわち上部ロールと下部ロールの間に中央ロー
ルを設け、上部ロールと中央ロールの間及び中央ロール
と下部ロールの間に挟み部を形成したロール群を設け、
上部ロールの軸を第１仮想垂直平面において上部ロール
の長手方向に対して交差する方向に調整自在にし、下部
ロールの軸を、第１平面に対して概ね平行でありかつ該
平面に対して偏倚した第２仮想垂直平面において、下部
ロールの長手方向に対して交差する方向に調整自在にし
、中央ロールの軸を、第１垂直平面上に該軸が位置する
第１限界位置と第２垂直平面上に該軸が位置する第２限
界位置との間で交差方向に調整自在にしたことを特徴と
するカレンダ又はロール組立体。
（５）中央ロールの直径が上部及び下部ロールの直径よ
りも小さい特許請求の範囲第４項に記載のカレンダ又は
ロール組立体。
（６）前記３個のロールの少なくとも１つのロールの外
面に隆起部が形成されている特許請求の範囲第４項又は
第５項のいずれかに記載のカレンダ又はロール組立体。