JPS62209217A - 曲軸伸縮ロ−ル及びその設置方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、湾曲したローラ軸に端部側に向かって外周長
さが増大し、かつ長さ方向に伸縮するローラを設けてな
り、通過物に幅拡張方向の力が作用する曲軸伸縮ロール
及びその設置方法に関するものである。

従来の技術及び問題点 従来、第７Ａ図のように湾曲したローラ軸１ｄに断面積
が一定なローラ２ｄを設けてなる曲軸筒ロールＲ４（第
７Ｂ図）を、通過物Ｓが湾曲したローラ軸の内径側より
外径側に向かって走行することとなるように設置して、
通過物に幅拡張方向の力を作用せしめる方法が知られて
いた。

この方法による通過物に対する幅拡張方向の力は、ロー
ルが通過物を接触曲線部分の接線に対する垂線の方向に
送り出そうとする力に基づく。従って、この方法によれ
ばロールの湾曲度、実質的にはローラ軸の湾曲度に応じ
て幅拡張方向の力の大きさが決められる。大きい幅拡張
方向の力を作用させるためには、ローラ軸ひいてはロー
ルの湾曲度を大きくする必要がある。

しかしながら、ロールの湾曲度が大きいと通過物が大き
く曲げられて走行することとなるため、通過物に偏った
永久歪みが生じることとなるうえ、通過物を安定に走行
させることが出来ないという問題点があった。

問題点を解決するための手段 本発明は、湾曲したローラ軸と長さ方向に伸縮可能なロ
ーラとからなる曲軸伸縮ロールにより上記の問題点の克
服に成功したものである。

すなわち、本発明は、長さ方向における中央部より端部
に向かって外周長、さが増大するローラと湾曲したロー
ラ軸からなり、前記ローラがローラ軸に対して回転し、
かつ回転する間にローラ軸に対する回転角度に対応して
長さ方向に伸縮することを特徴とする曲軸伸縮ロール、
及び この曲軸伸縮ロールを、通過物が湾曲したローラ軸の内
径側より外径側に向かって走行することとなるように設
置して、通過物に幅拡張方向の力を作用せしめる設置方
法を提供するものである。

作用 湾曲したローラ軸に中央部より端部に向かって外周長さ
が増大するローラを設けることにより、ローラの形態を
異形化することができる。すなわち、ローラ軸が上方に
突き出た状態となるようにロールを設置した場合に、ロ
ーラ上部が長さ方向にわたって形成する外周線が平坦化
される方向にローラの形態を異形化することができる。

従って、ローラ軸は湾曲していてもローラ外周の一部に
おいて長さ方向にわたって形成される外周線の湾曲度の
小さい、あるいは湾曲度が零（直線）のロールを得るこ
とができる。しかも、このロールによればそのローラの
外周長さが中央部より端部に向かって増大していること
により、ロールの長さ方向における周速度差に基づく幅
拡張方向の力を通過物に作用せしめることができる。

また、ローラをローラ軸に対する回転角度に対応して長
さ方向に伸縮するものとすることにより、その伸縮に基
づく幅方向の力を通過物に作用せしめることができる。

この幅方向の力は、通過物がローラ軸の内径側より外径
側に向かって走行することとなる場合に幅拡張方向の力
となる。

従って、本発明のロールによればローラの長さ方向にお
ける周速度差に基づく幅拡張方向の力とローラの長さ方
向の伸縮による幅拡張方向の力とを合わせて作用させる
ことができる。

なお、上記のローラの伸縮による幅方向の力は通過物を
ローラ軸の外径側より内径側に向かって走行させた場合
には通過物の幅を縮める方向の力となる。

実施例 第１Ａ図及び第１Ｂ図に本発明の曲軸伸縮ロールの実施
例を示す。これは直線タイプに属するロールＲ１であり
、湾曲したローラ軸１ａと、ゴムライニングローラ２ａ
からなっている。ゴムライニングローラ２ａは、軸受３
を介してローラ軸１ａに対し回転可能に設けられている
。また、ローラ２ａの外形は、長さ方向における中央部
より端部に向かってその外周長さが漸次増大し、かつ湾
曲したローラ軸１ａが山形曲線を形成する状態にロール
Ｒ１を設置した場合に、ローラ外周の上部２１が長さ方
向にわたって直線を形成する状態にある。

さらに、ローラ２ａは複数のボビン５を介してローラ軸
１ａに設けられている。これにより、ローラ軸１ａに対
してローラ２ａが回転した場合にローラの各部がその回
転角度に対応して長さ方向に伸縮しつるようになってい
る。

なお、図中の４はスリーブ、６はエンド７ランジ、７は
押さえフランジ、８はセットスリーブ、８ａはセットス
リーブをローラ軸１ａに対して固定するためのネジ孔、
９は駆動力を受けて回転を助勢するための歯車、ＩＯは
ロール支持装置、ｌＯａはロールの設置角度を調節する
ためのロール支持装置におけるネジ軸である。

第２図は本発明の曲軸伸縮ロールの他の実施例を示した
ものである。凹形タイプに属するこの日−ルＲ２は、湾
曲したローラ軸１ａが山形曲線を形成する状態にロール
Ｒ２を設置した場合に、外周の上部２２が長さ方向にわ
たって凹曲線（懸垂曲線）を形成するローラ２ｂからな
る。ローラ２ｂの外形が相違する以外は前記実施例に準
じた構造を有している。

第３Ａ図は本発明の曲軸伸縮ロールのさらに他の実施例
を示したものである。山形タイプに属するこのロールＲ
３は、湾曲したローラ軸１ａが山形曲線を形成する状態
にロールＲ３を設置した場合に、外周の上部２３が長さ
方向にわたって山形曲線を形成するローラ２Ｃからなる
。ローラ２Ｃの外形が相違する以外は前記実施例に準じ
た構造を有している。第３Ｂ図のように山形タイプのロ
ールは、前記の設置状態において外周線が山形状態とな
る部分２３と凹曲線状態となる部分２５との間に直線状
態となる部分２４を有する。

上記のような直線タイプ、凹形タイプないし山形タイプ
のロールの作製は、例えば次のようにして行うことがで
きる。

すなわち、先ず、あらかじめ切削しろを見込んで厚めの
ゴム、柔軟金属、柔軟セラミック等のゴム状の弾性（伸
縮可能）を有する材料からなるローラを、必要に応じロ
ーラの長さ方向の伸縮を許容しうる例えばボビン、コロ
、蛇腹状の筒等からなる中間部材、さらにはベアリング
、滑り軸受等の回転保証部材ないし回転保証部材を介し
て、所定の湾曲状態にあるローラ軸に回転可能に設ける
。

次に、これをそのローラ軸が垂直立面投影に基づいて山
形曲線を形成するように水平設置してローラ軸を固定す
る。ついで、この固定状態においてローラの上部側に所
定距離を隔てて設けたカッタ等によりローラの回転下、
ローラの上部として順次送り出されてくるローラ表層の
所定部分を、ローラの回転下に順次形成されるローラの
頂部が長さ方向にわたって直線（水平線）、あるいは所
定の凹曲線、あるいは所定の山形曲線を形成し、かつロ
ーラの外周長さがローラの長さ方向における中央部より
端部に向かって増大する状態に切削することにより行う
ことができる。

本発明のロールにおけるローラ軸は湾曲したものである
。その湾曲度としては、曲率半径に基づいて１０〜１２
０ｍが一般であるがこれに限定されず、ローラ軸に必要
に応じ軸受等を介して設けられるローラが相対的にロー
ラ軸に対して回転可能な範囲にあればよい。また、ロー
ラ軸の直径についても特に限定はない。一般には１〜５
０ｃｍの直径であるが、ロール長さ等の条件により適宜
に決定することができる。ちなみに、上記した実施例の
ロールはその長さが約１．５ｍであり、ローラ軸１ａの
曲率半径は約６０ｍである。また、ローラ軸の直径は約
４　ｃｍである。

なお、ローラ軸の断面形態ないし仕様についても特に限
定はない。実施例のように丸棒状のものであってもよい
し、例えば第４Ａ図のように複数の板状物１１を断面が
放射状上なるように組み合わせた形態の棒状体１ｂ１あ
るいは第４Ｂ図のように該棒状体１ｂをパイプ１２内に
収容した形態のものＩＣ等、軽量化、高曲げ強度化を図
ったもの、あるいはローラ軸を介してロールの冷却を可
能としたものなどであってもよい。

本発明のロールにおけるローラは特殊な外形を有するも
のである。すなわち、本発明におけるローラは、長さ方
向における中央部より端部に向かって外周長さが増大す
るものである。

ローラ軸に回転可能に設けられた状態におけるローラの
形態は、上記した第１Ａ〜３Ａ図に示した実施例の如（
ロールの外観において、外周長さが中央部より端部に向
かって増大するローラを直線状態のローラ軸に回転可能
に設けた状態のものを、そのローラと共にローラ軸を一
方向に曲げた状態のもので代表される。すなわち、ロー
ラ各部の外周長さを変えることなくローラ軸が突き出る
こととなる側（外径側）におけるローラの外周線が長さ
方向にわたって、より曲率半径の大きい状態のものとな
るように（凹形タイプ）、あるいは無限大の曲率半径状
態となるように（直線タイプ）、さらには山形曲線状態
となるように（山−形タイプ）ローラ軸を曲げた状態の
もので代表される。

厳密には、本発明のロールにおけるローラの前記した外
周線の状態とローラ軸の突き出し方向との関係はローラ
軸の垂直立面投影に基づいて判断される。すなわち、本
発明においては湾曲したローラ軸を垂直な立面に投影し
た場合の影絵におけるローラ軸の中心線が山形曲線とな
る範囲内において、ローラ軸が突き出ることとなる側に
おけるローラの外周線が長さ方向にわたって凹曲線状態
、直線状態あるいは山形曲線状態にあればよい。

本発明におけるローラは、ローラ軸に対する回転下その
回転角度に応じて長さ方向に伸縮するものである。すな
わち、ローラ軸に対して回転する間にローラ軸の内径側
より外径側に移行するときは伸びた状態となり、外径側
より内径側に移行するときは縮んだ状態となるものであ
る。

従って、ローラはゴム状の弾性を有する伸縮可能な材料
で構成される。ゴムライニングローラ、ゴムローラ、Ｎ
ｉ−Ｔｉ系合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ系合金等で代表され
るゴム状の弾性を有する金属又はセラミックからなるロ
ーラなどをその代表例としてあげることができる。ゴム
系のローラは通過物の滑り防止性の点で、金属系又はセ
ラミック系のローラは耐熱性あるいは導電性によるゴミ
付着防止性などの点で望ましい。なお、ローラはその外
周に適宜な目的、例えば水切りなどを目的とする溝など
を有するものであってもよい。

本発明においてローラの寸法はロール長さ１２０ｃｌｉ
のものに基づき、ローラの外周長さの小さい側となる中
央部の外周長さ１４〜４９５１、端部の外周長さ１５〜
５００ｃｍが一般である。また、ローラにおける該外周
線が凹曲線状態又は山形曲線状態となる場合におけるロ
ーラの中央部でのローラ面と、ローラの両端部を結ぶ直
線との間隙（ｄ）０．１〜５ｍが一般であるが、これら
に限定するものでない。ちなみに、実施例におけるロー
ラはその中央部の外周長さが約４０ｃｍ、端部のそれが
約４１　ｃｒａである。第２図の凹形タイプ及び第３Ａ
図の山形タイプにおける該間隙ｄは約０．５ｍｍである
。

本発明のロールは、例えばシワ伸ばしロール、シワ発生
防止ロールあるいは幅拡張ロールなどとして好ましく用
いられる。その適用対象としては金属箔、プラスチック
フィルム、布、紙などのシート状物があげられるが、こ
れに限定するものでない。

本発明のロールの有利な適用方式は、ローラ外周長さの
長さ方向における変化に基づ（幅拡張方向の力のほかに
、つまり周速度差に基づ（幅拡張方向の力のほかに、ロ
ーラの回転下における長さの変化に基づく幅拡張方向の
力を通過物に作用せしめる方式である。

ローラの回転下における長さの変化に基づく幅拡張方向
の力は、第５図のように通過物Ｓが湾曲したローラ軸１
の内径側より外径側に向かって走行することとなるよう
に、ロールＲを設置することにより得ることができる。

すなわち、この幅拡張方向の力はローラ２が湾曲したロ
ーラ軸１に対して回転する間に、ローラ軸の内径側より
外径側に回転移行する際にその長さが増大することに基
づくものである。

本発明のロールのより有利な適用方式は、ローラが伸縮
可能な材質のものからなるので圧縮偏平化が可能である
こと及び、ローラがその外周の一部に長さ方向にわたっ
て直線の部分（２１，２４；第１Ａ図、第３Ｂ図参照）
あるいは直線に近い部分（２２，２３；第２図、第３Ａ
図参照）を有することの利点を利用して、一対のロール
Ｒを例えば第６Ａ図のように一定の間隔で、あるいは第
６Ｂ図のように押圧偏平状態に対向配置する方式である
。この方式によれば、２本のロールによる幅拡張方向の
力を相乗ないし相加させて作用させることができる。ま
た、ローラ上での通過物のスリップも防止しうる。

前記した一対のロールの対向配置方式は、例えば第６Ｃ
図のように通過物を湾曲したローラ軸の内径側より外径
側に向かって走行させる場合にも適用することができる
。特に第６Ｃ図のようにロールＲを押圧偏平状態に対向
配置した場合には、第６Ｄ図のように通過物の走行方向
く矢印）におけるロールの押圧偏平接触部分ＲＰの導入
子府側Ａにおける押圧拘束力で通過物の幅が規制される
こととなるため、別個のロール等を用いて通過物の幅を
規制することが不要となる、新たな利点も生じる。

なお、本発明のロールは例えばクラウンロールなどのよ
うな蛇行防止ロールと組み合わせて用いてもよい。その
場合、本発明のロールは例えば蛇行防止ロールに近接配
置するなどして蛇行防止ロールの蛇行防止力の影響範囲
内に配置することが好ましい。

本発明のロールを用いて通過物を走行させる場合、ロー
ラ外周が長さ方向にわたって形成する曲線の曲率半径が
大きい部分（直線ないし直線により近い部分）を利用す
ることが安定高速走行、偏った永久ひずみの発生防止等
の点より一般に好ましい。ただし、一対のロールを抑圧
偏平状態に対向配置する場合には、その接触部分におい
て直線化条件が満足されることとなるのでその限りでな
い。

発明の効果 本発明によれば、中央部より′ＸＭ部に向かって外周長
さが増大するローラと湾曲したローラ軸からなるロール
としたので、ローラ外周の一部においてローラが長さ方
向にわたって形成する外周線を直線ないし直線に近いも
のとすることができる。

その結果、幅拡張方向の力を作用させつつ通過物を平坦
ないし平坦に近い状態で走行せしめることができて、偏
った永久歪みの生じることを抑制ないし防止しつつより
高速に安定走行させることができる。

また、ローラをローラ軸に対する回転角度に対応してそ
の長さ方向に伸縮しうるちのとしたので、ロールの長さ
方向における周速度差に基づ（幅拡張方向の力のほかに
、ローラの長さ方向における伸縮に基づく幅拡張方向の
力も作用させることができる。

さらに、ａ−ラが伸縮しうるものであることに基づき一
対のロールを対向配置することができる。

これにより、それぞれのロールによる幅拡張方向の力を
合わせて作用せしめることができる。また、ローラ上で
の通過物のスリップを防止して幅拡張方向の力をより確
実に作用せしめることも可能である。

一方、本発明の設置方法によれば、ロールの長さ方向に
おける周速度差に基づ（幅拡張方向の力と、ローラの長
さ方向における伸縮に基づく幅拡張方向の力とを合わせ
て作用させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は直線タイプに属する本発明の実施例の側面図
、第１Ｂ図はその左半分の部分断面図である。 第２図は凹形タイプに属する実施例の側面図である。 第３Ａ図は山形タイプに属する実施例の側面図、第３Ｂ
図はそのロールの正面方向より見た場合のローラ形態の
説明図である。 第４Ａ図は他のローラ軸の例を表した斜視図、第４Ｂ図
はさらに他のローラ軸の例を表した端面図である。 第５図は本発明の設置方法の説明図である。 第６Ａ図、第６Ｂ図、第６Ｃ図は本発明のロールを一対
用いて対向配置した例の説明図、第６Ｄ図は第６Ｃ図の
対向配置におけるロールの接触面の説明図である。 第７Ａ図は従来方法の説明図、第７Ｂ図は従来方法にお
けるロールの側面図である。 Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ：曲軸伸縮ロール１ａ、１ｂ＋　
１ｃ＋　１　：湾曲したローラ軸２ａ、２ｂ、２ｃ、２
：中央部の外周長さが短いローラ ２１．２２，２３，２４．２５　：ローラの長さ方向の
外周線 Ｓ二通過物

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、長さ方向における中央部より端部に向かって外周長
   さが増大するローラと湾曲したローラ軸からなり、前記
   ローラがローラ軸に対して回転し、かつ回転する間にロ
   ーラ軸に対する回転角度に対応して長さ方向に伸縮する
   ことを特徴とする曲軸伸縮ロール。 ２、湾曲したローラ軸の垂直立面投影が山形曲線を形成
   する状態にロールを設置した場合にローラ外周の上部が
   長さ方向にわたって凹曲線、直線又は山形曲線を形成す
   る特許請求の範囲第１項記載のロール。 ３、ローラがゴムライニングローラ、ゴム状の弾性を有
   する金属又はセラミックローラである特許請求の範囲第
   １項記載のロール。 ４、長さ方向における中央部より端部に向かって外周長
   さが増大するローラと湾曲したローラ軸からなり、前記
   ローラがローラ軸に対して回転し、かつ回転する間にロ
   ーラ軸に対する回転角度に対応して長さ方向に伸縮する
   曲軸伸縮ロールを、通過物が湾曲したローラ軸の内径側
   より外径側に向かって走行することとなるように設置し
   て、通過物に幅拡張方向の力を作用せしめる設置方法。