JPS6141392A - たわみ調整ロール - 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】 この発明は、たわみ調整ロール、すなわち加圧。−ｙｌ
、Ｉ１６拭田中紬ＩＨ１恒ｔ７’、？へ古さ医刊−ロー
ル殻と軸との間の流体加圧室で支持されており、このた
めロール殻は流体室で支えられ、またその作動力は流体
を経て軸に伝えられる一型式のたわみ調整ロールに関す
るものである。

特に、本発明はロール殻と軸との間の圧力室を加圧する
構造に関する。米国特許第２，９０８，９６４号明細書
に開示されているような従来型式の構造及びこの明細書
中に示された概念による変形構造では、ロール殻と軸と
の間の圧力室はポンプで加圧され、たとえば油のような
流体をこのポンプで圧力室へ送っている。この型式のロ
ールの概念によれば、ロール殻は加圧ニップを形成する
ように作動面に沿いもうひとつのロールと係合している
。この加圧ニップは、軸と殼との間の圧力室をポンプで
送られた油で加圧することによりまっすぐに保たれてお
り、他方ニップにおける力はロール殻から流体を経て軸
へと伝えられるので、軸は曲がるが、ロール殻は流体圧
だけを受けてまっすぐに保たれている。

この型式の構造では、室内加圧を調節するため正解な制
御機構がついた油圧ポンプを備える必要がある。更に、
始動時に軸に対しロール殼の内面が摩滅したり傷をつけ
たりするのを避けるため室内に圧力が存在しなければな
らないし、また室内圧力は加圧作用に要するニップ圧に
従った規定圧力に保たねばならない。シールを圧力室か
らの漏れを防ぐために設けている。従来はこの漏れ止め
がこのようなシールの唯一の機能であった。シールから
の漏れ分は圧力室へ油を送ることで補償しなければなら
なかった。ニップ圧はもっばら室内圧力で決められたの
で、圧力及びポンプの正確な調節を保持しなければなら
なかったし、捷たポンプの脈動又はポンプ事故のような
とっぴな動きは黙認できなかった。また、ポンプの容量
はシールからの漏れを補なう能力がなければならなかっ
たし、最大ニップ圧状態で作用するに十分な流体を送る
能力がなければならなかった。ロールはどちらの方向で
も作用するのを要求されたので、各シールは漏れが実質
上穴わることなくどちらの方向の回転にも適応できるよ
う設計しなければならなかった。

本発明の目的は調整加圧ロール内の室を加圧する調圧可
能なポンプの必要をなくさせる改良型たわみ調整ロール
を提供することである。

本発明の更に他の目的は室内作動圧力がロール回転によ
り自動的に得られ、また圧力ポンプの作動がロール殼の
作動速度及び圧力と調和して機能する必要がないように
、ロールが自動的に負荷を受は持ちまた自動的に加圧さ
れる改良された装置を提供することである。

本発明の全般的な目的は装置の事故につながるロール殻
と軸への不慮の損傷を避けるように、より均一なニップ
圧を保ち、更に信頼して作動でき、また従来利用可能な
構造と手段にまさる改良を伴なった連続長期運転が可能
な改良型ロール殻構造を提供することである。

本発明の特徴は殼を回転させるために軸と殻間に圧力室
を有する固定軸で支えられたロール殼を包含するたわみ
ｍ整ロールを提供することであり、その中で室がシール
を通しロール殻内壁の動きＫより圧力室の前進側にある
シールを通り動くよう導入された流体で加圧され、また
圧力逃し通路が室内の過剰圧力を逃し、室を一定の目標
圧力に保ンプの必要をなくする自動昇圧できるようにた
わみ調整ロールに改良型シールを提供することであり、
これは部品数が少なくまた従来技術で利用できるものよ
り更に価格上有利であり、またどちらの回転方向にも潤
滑圧を生じさせるものである。

実施例 第１図は紙料の圧力処理に使われるロールの一部を断面
で示す立面図である。特に、このロールは製紙業界での
使用に適しており、この場合紙ウェブはウェブ脱水のた
め一連の圧搾作用を受ける。

実質的にウェブの全幅にわたり均一な脱水を行なうため
には、ロール殻で軸線方向に真直ぐなニップを形成する
こと、およびニップ圧を全幅にわたり均一にすることが
大切である。この目的を達成するため、たわみ調整ロー
ル）−呼ばれる種々の動式のロールがある。

第１図に示すようにたわみ調整ロールは外側のい対向す
る力を受けるものである。このロール殻はロール対を形
成するため他のロールと組みになり使用されることが多
く、１だ２本のロール間のニップはフェルトと共に紙ウ
ェブを受は入れる。

そこから圧搾された水はフェルトで受ける。実質的なニ
ップ圧で、ロール殻はその全長に沿い曲がりを生じ、望
ましくない弧状のニップとなり、ロール殼の曲がりに由
来してニップに異常圧力を誘起して、ウェブに加わる圧
力を不均一にし、脱水を不均一とする。ロール殼を流体
、できれば油のような液圧流体で支持すると、ロール殻
はその作動面１１に沿ってのみ支持液圧流体を受ける。

との液圧流体は作動面に均一な力を伝達するのでロール
殻が曲がらず、ニップ線が本質的に直線になる。流体に
伝わる力は次に、ロール殼を貫いて延在する固定軸１２
へ伝えられる。この固定軸と口−ル殼の内面２０との間
に間隙が設けられ、またロール殼の作動面１１と対立し
たこの間隙に圧力室１６がある。圧力室内の流体はたと
えば軸の溝１９に収容されることで軸に支えられている
シール１８で囲１れている。ロール殻と軸に関するシー
ルの着想とその構造及び配置は独特で、自動的に昇圧す
る装置が得られる。この装置内で圧力室１６がロール殼
の内面上を運ばれた油の誘導流により自動的に加圧され
、また油の誘導加圧流は逃し通路２６により室１６内を
一定圧力に保つ。

軸１２はたとえば適当なフレーム構造１３に取付けるこ
とにより回転するロール殻内で固定される。ロール殻は
その両端にある軸受１４で回転位置を保たれる。ロール
殻は軸受を保護するため防塵用シール１５を備えた端部
キャップを有する。

ロール殻は回転駆動されるか、又はウェブ材料又は対向
ロールと係合して回転できる。

第１及び２図で例示のように、シール１８が収容されて
いる溝１９は作動面１１の位置から見た時楕円形をして
いる。シールを収容する両側の溝１９ａは軸の直径すな
わち中央位置において軸中間部分で著しく延圧している
。この位置で軸の相対的下方へのたわみは軸とロール殼
の内面２００間隙を変えない。第２図で溝１９ｂの両端
部へ僅かな間隙の変化は起こるが、シールはこのような
僅かな変化を補うに十分な弾性を持っている。基本的に
、溝は軸端部から中央に向い内方へ進み、また軸の曲が
り量がロール殻に関し増加する時、楕円溝は軸の直径中
央へ次第に近寄るように溝が形成されているので、シー
ル位置における軸と殻間の間隙の変化は前もって決めた
最小量に保たれる。

第１図に関し、室１６の圧力は排出圧力の調節により前
もって決めたレベルに保たれる。この室はシールを通り
引き込まれた潤滑液により常に補給されているので、室
の加圧を保つため、室への一定の供給が可能である。余
剰油を排出するため、圧力逃し通路２６は軸圧力室１６
から半径方向に穴明けされた第１部分２６ａを有する。

通路第２部分２６ｂは第１部分２６ａから軸端部にある
油だめ（図示せず）へ軸線方向へ伸びている。圧力調整
逃し弁２７が通路ＫＷ続され、この弁はロール殼の作動
面ＩＩに望まれるカに応じた前もって決めた刊°出圧力
に設定される。

第３図はロール殼の内面２ｏに関し中実軸１２との関連
を例示する。継ぎ目なしシール１８は独特な形をしてお
り、第４図に詳細に示す。このシール１８は溝１９の中
に収容され、ロール殻作動面１１に関し下方へ伸びた底
部１８ａを有する。シール１８はロール殼の内面２ｏに
対し弾性的に広がる第１リツプ１８ｂを有する。ロール
殻は何れの方向にも回転でき、ロール殼の回転に関し圧
力室１６の接近側にあるリップ１８ｂは追随する。従っ
て、軸とロール殼との間の無圧力区域１７へ運ばれた油
は圧力室１６を昇圧するポンプ作用でシールを通り流れ
るよう導かれる。油とロール殻内部平滑面２０との間の
摩擦がシールを通る油に連続ポンプ作用をさせる。圧力
室の下流すなわち出側で、対応するシールリップ１８ｂ
は油の漏れを防ぐシールの役目をする。

シールは第２内部リップ１８ｃを有し、これが溝１９の
底部を押し、シールをロール殼の方に外側へ押し出す。

リップ１８ｂとリップ１８ｃとの間の一体型ビーズ１８
ｅは各リップを張り出し位置へ押し出す。

第５図に示すように他の型式のシールでは、シール１８
′は溝１９内に収容されている。第５図のシールは溝に
収容された基礎部分２２とロール殻内面２０を滑る追随
リップ部分２１とを有する。

リップ部分は油がシールを経て圧力室へ送り込まれるよ
うに圧力室の接近側を追随するためのものである。下流
すなわち出側のリップは圧力室の方向へ広がるので、油
漏れを防ぐシール効果を生じる。

第６図に例示する装置では、シール１８′′は基礎部分
２５．二重追随リップ２３及び２４を有する。

第６図のシール機能は基本的には第５図と同じであり、
圧力室の出側で更に効果のあるシールを行なう二重リッ
プを有する。

第１及び３図に示すように、バッド２８が軸端に設けら
れ、１１における作動負荷が突然なくなつた時にロール
殻と軸との間の摩滅を防止する。

ロール殻内面２０を絶えずおおうための給油は送油管２
９を通り行なわれ、この管は軸端部から軸線方向に、次
に無圧力室１７へ通ずるため半径方向へ延在している。

室１７からの余剰油は戻り管３０を通り排出され、この
管は軸を通り延在する半径方向部分及び軸線方向部分を
経て接続しており、また循環ポンプ手段が管２９から間
隙１７を通り、管３０の外部へ絶えず油を循環するため
に設けられ、また循環油は軸とロール殼との冷却効果の
ために冷却される。また、ロール殼を前もって決めた温
度で作動させたい場合、管２９を通る給油を前記規定温
度に保つことで温度を維持できる。このため、油温調節
器３１が給油管に備えられてもよい。３１は給油ポンプ
と油温調節器を概略的に示す。

作動に当っては、この機構はロール殻１０の回転で始動
される。これが軸１２下部の無圧力室１７から油を直ち
に引き上げ、この油はシール１８を通り圧力室１６の接
近側へ送られる。ロールの回転が右回り方向の場合、油
は第３図の左側に示すシールを通り送られ、ロール回転
が左回りの場合、油は右側に示すシールを通り送られる
。従って。

沿い昇圧される。同様に、シール１８０半分は出側にあ
り、室１６からの油漏れを防ぐ効果的なシールを与える
。圧力逃し弁２７は圧力室１６を規定圧力に保つよう設
定され、圧力室はロール殼の作動面１１に沿い望ましい
ニップ圧と一致する。

高速では明らかに多量の油が圧力室へ送られるが、逃し
弁２７で保持されている調整圧力には影響を与えない。

この装置は圧力室へ十分加圧された油を最大希望ニップ
圧で作動させるよう送るために発見されたし、加圧流体
への他の供給源は必要としないし、又は設けない。

従って、従来技術の欠陥を避け、上述の目的と利点に合
致する改良型たわみ調整ロールを提供したことが分かる
であろう。圧力ポンプのような作動部品の必要がなくな
り、ロールは始動後直ちに自動加圧される保証が得られ
る。このシール装置は潤滑油圧を両回転方向に発生させ
、また漏れ止めされた室から油を排出することで一定の
圧力が調整される。　・ この設計は部品が少なく、従来利用可能な装置よりもは
るかに価格面で効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理に従い組立てられ、作動するたわ
み調整ロール軸が貫通した部分の断面正面図；第２図は
ロール殼を取り除いた第１図の線■−■に沿い実質的に
切った軸平面図；第３図は第１図の線■−■に沿い実質
的に切った垂直断面図；第４図は第３図のシール拡大詳
細図；第５図は他型式のシールの拡大詳細断面図；第６
図は更に他型式シールの拡大詳細断面図である。 １０＃・ロール殻、１１−−作動面、１２−−固定軸、
１３・・フレーム構造、１４・・軸受、１５・・防塵用
シール、１６・・圧力室、１７・・無圧力区域、１８，
１８’、１８“拳”シーＡ／、１８ａ・・底部、１８ｂ
−・第１リツプ、１８ｃ・・第２リツプ、１８ｅ　Ｏｏ
継ぎ目なしビーズ、１９，１９ａ。 １９ｂ　−−溝、２０・・殻内面、２１，２３，２４０
−追随リップ、２２．２５・・基礎部分、２６・・逃し
通路、２６ａ・・第１部分、２６ｂ・・第２部分、２７
−・圧力逃し弁、２８−−パッド、２９ｏ＠送油管、３
０・・戻り管、３１・・油温調節器。 、ｅ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　作動面に沿い圧力係合し圧搾作用を行なう外側面を有
   する回転式の管状のロール殼と、このロール殼の作動面
   区域との間に圧力室を画定し端部において前記ロール殼
   を担持して前記ロール殼からの力を伝達し前記圧力室内
   の流体圧力により前記ロール殼を支持するようにした固
   定軸と、この固定軸と前記ロール殼との間で前記固定軸
   上に担持され前記圧力室内の圧力を維持するシールとを
   包含し、前記シールを、前記圧力室の先導側においてロ
   ール殼回転方向に対して、前記ロール殼の内面で前記シ
   ールを通り運ばれ前記圧力室を加圧する流体の流れを誘
   起せしめるような形状としたことを特徴とするたわみ調
   整ロール。