JPS62209218A - 湾曲軸クラウン形ロ−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長さ方向に伸縮する胴太
のローラを設けてなる、蛇行防止機能とシワ付機能又は
シワ伸ばし、シワ発生防止ないし幅拡張機能を有する湾
曲軸クラウン形ロール及びその設置方法に関する。

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を設けてなる曲軸ロールＲ４（第７
Ｂ図〉を、通過物Ｓが湾曲したローラ軸の内径側より外
径側（矢印Ａ：幅拡張）又は外径側より内径側（矢印Ｂ
：シワ付）に向かって走行することとなるように設置し
て、通過物Ｓに幅方向の力を作用せしめる方法が知られ
ていた。

しかしながら、従来の曲軸ロールＲ４にあっては、通過
物の蛇行が大きいためにクラウンロールなどで代表され
る蛇行防止手段を併用する必要があり、単独では実用に
供し難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、湾曲したローラ軸に長さ方向に伸縮する胴太
のローラを設けてなる湾曲軸クラウン形ロールにより上
記の問題点を克服したものである。

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減少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ａ−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湾曲軸クラウン形ロ
ール、並びにこの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、及び 前記ロールを通過物が湾曲したローラ軸の外径側より内
径側に向かって走行することとなるように設置して、通
過物に幅縮小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長さ方向に伸縮する胴太のローラを
設けてなるロールとすることにより、ローラの中央部と
端部との外周長さの差（周速度差）に基づ（蛇行防止機
能を有するロールとすることができる。加えて、ローラ
外周の一部においてその長さ方向の外周線のカーブが平
坦化されたロールとすることができる。さらに、ローラ
軸に対するローラの回転下における長さ方向の伸縮に基
づく幅方向の力が作用するロールとすることができる。

この幅方向の力は、湾曲したローラ軸の内径側より外径
側に向かって回転移行する際にローラの長さが伸び、外
径側より内径側に向かって回転移行する際にその長さが
縮むことに基づく。

従って、通過物をローラ軸の内径側より導入した場合に
は、幅拡張方向の力を作用せしめることができて、シワ
発生防止ロールあるいはシワ伸ばしロール、場合によっ
ては幅拡張ロールとして使用することができる。一方、
通過物をローラ軸の外径側より導入した場合には、幅縮
小方向の力を作用せじめることができて、シワ付ロール
として使用することができる。

実施例 第１図に本発明の湾曲軸クラウン形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。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は
概略クラウン形をしている。すなわち、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外周
長さが漸次減少し、かつ、湾曲したローラ軸が懸垂曲線
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うるよう
になっている。

なお、図中の４はスリーブ、６はエンドフランジ、７は
押さえフランジ、８はセットスリーブ、９は駆動力を受
けて回転を助勢するための歯車、１０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２Ａ図は本発明の湾曲軸クラウン形ロールの他の実施
例を示したものである。このロールＲ２は凹形タイプに
属するものであり、湾曲したローラ軸１ａが懸垂曲線を
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懸垂（凹）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２Ｂ図のよ
うに凹形タイプのロールは、前記の設置状態においてロ
ーラ上部の懸垂曲線部分２２とローラ下部のカーブがよ
り大きい懸垂曲線部分２４との間に外周線が直線となる
部分２３を有している。

第３図は本発明の湾曲軸クラウン形ロールのさらに他の
実施例を示したものである。このロールＲ３は山形タイ
プに属するものであり、湾曲したローラ軸１ａが懸垂曲
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２５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。

上記のような直線タイプ、凹形タイプないし山形タイプ
の湾曲軸クラウン形ロールの作製は、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つる例えばボビン、コロ、
蛇腹状の筒等の中間部材、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補助部材を介して、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懸垂曲線
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（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）、あるいは所定の懸
垂曲線、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
部に向かって減少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
。これにより、胴太のローラの形態を異形化することが
できる。すなわち、ローラ軸がその垂直立面投影に基づ
いて懸垂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懸垂曲線（凹
形タイプ、第２Ａ図参照）、直線（直線タイプ、第１図
参照）又は山形曲線（山形タイプ、第３図参照）を形成
する状態のものとすることができる。

ローラ軸の湾曲度としては、曲率半径に基づいて１０〜
１２０ｍ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
〜５０　ｃｎ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。

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
放射状となるように組み合わせた形態の棒状体１ｂ、あ
るいは第４Ｂ図のように該棒状体１ｂをバイブ１２内に
収容した形態のもの１ｃ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減少す
る（胴太）ものである。これにより、蛇行防止機能を有
するロールとすることができる。

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１図〜第３図に示した実施例の如（
ロールの外観において、直線状態のローラ軸に胴太のロ
ーラを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
ラ軸を曲げ、その曲げ平面におけるローラの内径側の外
周線の曲率半径をより大きくした状態すなわち、外周線
のカーブを緩やかにした状態のもの（山形タイプ）、あ
るいは曲げ平面におけるローラの内径側の両端部を結ぶ
直線とその外周線が一致するようにした状態のもの（直
線タイプ）、あるいは曲げ平面におけるローラの内径側
の両端部を結ぶ直線よりもローラの外周線の中央部が窪
むようにした状態のもの（凹形タイプ）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ロ
ーラの内径側の外周線の状態とローラ軸の曲げ方向との
関係は、ローラ軸の垂直立面投影に基づいて成立してい
ればよい。すなわち、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懸垂曲
線となる範囲内において、ローラの上部の外周線が懸垂
曲線状態、あるいは直線状態、あるいは山形曲線状態に
あればよい。このような形態のローラとすることにより
、一対のロールを適宜な状態に対向配置することが可能
になる。

本発明のロールにおけるローラは、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その長さが伸びた
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。これにより、通過物に幅方向の
力を作用せしめることができる。また、その伸縮性に基
づいてロールの対向配置、殊にローラの一部が圧縮偏平
化された状態の接触対向配置が可能になる。

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。ゴムローラ、ゴムライニングローラ、例
えばＮｉ−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、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、例えば水切り等を目的とする溝などを
有するものであってもよい。

ローラの寸法はロール長さ１２０ｃ＋ａのものに基づき
、ローラの中央部の外周長さ１５〜５００（至）、端部
の外周長さ１４〜４９５　ｃｍが一般である。また、凹
形タイプ、山形タイプにおいて、ローラ軸が最大の懸垂
窪み状態を示す場合におけるローラ上部の中央部でのロ
ーラ面とローラの両端部を結ぶ直線との間隙（ｄ）は０
．１〜５＋ｎｍが一般である。

ちなみに、長さ約１　、２　ｍ　Ｎ直径約４ＣＩＩ＋１
曲率半径約４０ｍのローラ軸に、中央部の外周長さ約４
０ｃｍ。

端部の外周長さ約３６ｃｍのローラを設けてなる凹形タ
イプ又は山形タイプにおける、ローラ上部の中央部での
ローラ面とローラの両端部を結ぶ直線との間隙ｄは約０
．５＋ｎｍである。

本発明のロールは、蛇行防止を兼ねた例えばシワ伸ばし
ロール、シワ発生防止ロールないし幅拡張ロールなどと
して（幅拡張方向の力）、あるいはシワ付ロールなどと
して（幅縮小方向の力）好ましく用いることができる。

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、これに限定さ
れない。

本発明のロールによる幅拡張方向の力は例えば第５Ａ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（矢印Ａ）
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がローラ軸１の内
径側より外径側に回転移行する際に、その長さが増すこ
とに基づくものである。

他方、幅縮小方向の力は例えば第５Ｂ図のように、通過
物Ｓが湾曲したローラ軸１の外径側より内径側に向かっ
て走行することとなるように（矢印Ｂ）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、この幅縮
小方向の力はローラ２がローラ軸１の外径側より内径側
に回転移行する際に、その長さが縮まることに基づくも
のである。

前記のいずれの設置方法においても、通過物Ｓがローラ
２の長さ方向における外周線が直線ないしａｍに近い部
分と接触するようにロールＲを設置することが、通過物
に偏った永久歪みの生じることを防止するうえで、また
通過物の安定高速走行のうえで好ましい。

本発明のロールの有利な設置方法は、一対のロールを対
向配置し、そのロール間に通過物を導入する方式である
。この方式によれば、ローラ上での通過物のスリップを
防止できるうえに、それぞれのロールによる幅方向の力
を合わせて通過物に作用せしめることができる。

対向配置における一対のロールの組み合わせについては
特に限定はない。異種タイプのロールの組み合わせであ
ってもよいし、同じタイプのロールの組み合わせであっ
てもよい。また、同じ向きの幅方向の力が作用するロー
ラ軸の湾曲方向の組み合わせであってもよいし、逆向き
のすなわち、相殺しあう方向に幅方向の力が作用するロ
ーラ軸の湾曲方向の組み合わせであってもよい。さらに
第６Ａ図のように、間隙をあけた状態で対向配置しても
よいし、第６Ｂ図のようにローラ部分ＲＰが圧縮偏平化
された状態に対向配置してもよい。

この圧縮偏平化された状態に対向配置する方式にあって
は、その圧縮偏平化された部分ＲＰの導入手前側（Ｘ；
第６Ｄ図、第６Ｆ図参照）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
制することが不要になるなどの利点がある。

シワ伸ばし加工、シワ付加工等におけるより有利な設置
方法は、同じ向きの幅方向の力が作用するローラ軸の湾
曲方向の組み合わせで、一対のロールをローラ部分が圧
縮偏平化された状態に対向配置する方式である。

すなわち、シワ伸ばし加工等の幅拡張方向の力を作用せ
しめる場合にあっては、例えば第６Ｃ図のように通過物
ＳがそれぞれのロールＲにおけるローラ軸１に対し、そ
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（矢印Ａ）、かつ、ローラ２の一部ＲＰが圧縮偏平化
された状態に一対のロールを対向配置する方式である。

この場合には、第６Ｄ図のようにローラ２の圧縮偏平化
部分ＲＰとしての接触幅にわたってそれぞれのロールに
おける幅拡張方向の力が相乗された状態で作用すること
となる。

他方、シワ付加工等の幅縮小方向の力を作用せしめる場
合にあっては、例えば第６Ｅ図のように通過物Ｓがそれ
ぞれのロールＲにおけるローラ軸１に対し、その外径側
より内径側に向かって走行することとなるように（矢印
Ｂ）、かつ、ローラ２の一部ＲＰが圧縮偏平化された状
態に一対のロールを対向配置する方式である。この場合
には、第６Ｆ図のようにローラ２の圧縮偏平化部分ＲＰ
としての接触幅にわたってそれぞれのロールにおける幅
縮小方向の力が相乗された状態で作用することとなる。

発明の効果 本発明によれば、湾曲したローラ軸に長さ方向に伸縮し
うる胴太のローラを設けてなるロールとしたので、蛇行
防止機能のほかに、幅方向の力が作用する機能を有する
ロールとすることができる。

従って、蛇行防止機能を兼偏したシワ発生防止ロール、
シワ伸ばしロール、幅拡張ロールあるいはシワ付ロール
などとして用いることができる。

また、ローラが伸縮し、かつローラ外周の一部において
長さ方向の外周線が直線ないし直線に近い部分を有する
ので、ロールの対向配置を有利に行うことができる。

一方、本発明の方法によれば、通過物の蛇行を防止しつ
つ、湾曲したローラ軸に対して回転する間のローラの長
さ方−目こおける伸縮に基づ（幅方向の力を通過物に作
用せしめることができる。すなわち、集中荷重でな（ロ
ールの長さ方向にわたって存在する幅拡張方向の力又は
幅縮小方向の力を通過物に作用せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のロールの実施例の部分断面Ｉ１１面図
、 第２Ａ図は他の実施例の側面図、第２Ｂ図はそのロール
形態の説明図、 第３図はさらに他の実施例の側面図、 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、 第５Ａ図、第５Ｂ図は本発明方法の説明図、第６Ａ図、
第６Ｂ図、第６Ｃ図、第６Ｅ図はロールを対向配置した
例の説明図、 第６Ｄ図、第６Ｆ歯は対向配置におけるロールの接触面
の説明図、 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：湾曲軸クラウン形ローｌａ、ｌ
ｂ、ｌｃ、ｌ：湾曲したローラ軸２ａ、２ｂ、２ｃ、２
：胴太のローラ ２１．２２，２３．２４．２５：ローラの長さ方向の外
周線 Ｓ：通過物 矢印Ａ２幅拡張方向 矢印８８幅縮小方向

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
   さが減少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
   ことを特徴とする湾曲軸クラウン形ロール。 ２、湾曲したローラ軸の垂直立面投影が懸垂曲線を形成
   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懸垂曲線、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又はゴム状の弾性を
   有する金属もしくはセラミックからなるものである特許
   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
   さが減少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
   湾曲軸クラウン形ロールを、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。 ５、一対のロールを対向配置し、そのロール間に通過物
   を導入する特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６、長さ方向における中央部より端部に向かって外周長
   さが減少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
   湾曲軸クラウン形ロールを、通過物が湾曲したローラ軸
   の外径側より内径側に向かって走行することとなるよう
   に設置して、通過物に幅縮小方向の力を作用せしめる設
   置方法。 ７、一対のロールを対向配置し、そのロール間に通過物
   を導入する特許請求の範囲第６項記載の方法。