JP3881804B2 - ロール装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コアシャフト上に取り付けられた静圧シューにより、油膜を介して支持されて回転する中空ロールセルを有するロール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種ロール装置の概要について、図６〜図１２に基づいて説明する。図６にロール装置の全貌を示し、図７と図８にコアシャフトの傾き角の異なる場合のロール装置の軸方向断面図、図９に静圧シュー上面図、図１０に静圧シュー断面図、図１１にコアシャフトが変形移動した場合の静圧シューと中空ロールセルの状態、図１２に図１１のＺ方向から見た静圧シューの変形状態を示す。
【０００３】
製紙機械に採用されるこの種ロール装置は、同ロール装置とニップを形成する加圧ロール５や別の加圧ロール５１との間に紙やフェルトなどの帯状体を所定の圧力で押し付けて通過させることにより、帯状体の脱水や成形などを行うものである。
【０００４】
同ロール装置の概略の構造は次のとおりである。
中心構造となるコアシャフト１は、両端を図示省略した外部構造に支持され、その左右両端部に配置した軸受４により中空ロールセル３を回転支持する。
【０００５】
中空ロールセル３は、その外面と加圧ロール５とで形成するニップで帯状体８を所定の圧力で押し付けて脱水又は成形しながら帯状体８を搬送する。
ロール７は加圧ロール５の他に、別の加圧ロール５１などが配置されて、この別の加圧ロール５１との間でもニップを形成して帯状体８の脱水や成形を行うように配列される場合もある。
【０００６】
中空ロールセル３の内面は、コアシャフト１に取り付けられた静圧シュー２との間に生じる油膜圧力を受けて、加圧ロール５の押し付け力に対抗する。
コアシャフト１は断面がほぼＩ型の形状に構成され、その取付け方向は図７に示すように端部に取り付けた静圧シュー２が斜め上方位置となる配置、図８に示すように前記静圧シュー２が真直ぐ上方位置となる配置、あるいは図示していないが同静圧シュー２が下方に向く位置となる配置など、ロール装置に要求される機能や周辺構造配置に応じて様々である。
【０００７】
静圧シュー２は、その下部に一体構造としたピストン２２を有しており、同ピストン２２は、コアシャフト１の上部に形成したピストン溝２３に潤滑油シールのためのメタルシール２７を介してはめ込まれ、中空ロールセル３の半径方向に移動できる構造になっている。
【０００８】
静圧シュー２の上部表面はシュー潤滑面２１を形成し、同シュー潤滑面２１には潤滑油を溜めるためのシューポケット２４が複数に分割して設けられ、また静圧シュー２の内部には絞り２５が設けられている。
【０００９】
シュー潤滑面２１およびピストン２２はコアシャフト１の軸方向に真直であり、ピストン２２がはめ込まれるピストン溝２３も同様に真直である。
ピストン溝２３にはコアシャフト１の内部に設置した給油管９より潤滑油が供給され、潤滑油は絞り２５を通ってシューポケット２４に充満して、中空ロールセル３の内面との間で油膜圧力が発生する。
中空ロールセル３が静止している場合には静圧が作用し、中空ロールセル３が回転する場合はさらに動圧も加わる。
【００１０】
静圧シュー２に供給された潤滑油はシュー潤滑面出側２６より中空ロールセル３の内部に吐き出され、中空ロールセル３の下部に一旦溜まった後、排油管１０により外部に排出され、さらに図示していない給油装置により温度制御されて、再びロール装置に給油される。
【００１１】
このように構成された静圧シュー２において、中空ロールセル３の回転時に加圧ロール５との間で押し付け力が安定して発生するためには、シュー潤滑面２１と中空ロールセル３の内面の間に数１０μｍから数１００μｍの油膜厚さを保持することが必要である。
【００１２】
静圧シュー２の油膜厚さはシューポケット２４、絞り２５、シュー潤滑面２１、中空ロールセル３の内面の各部の幾何形状、ロール装置の回転数、押し付け力などの運転条件、供給潤滑油の温度やシュー潤滑面２１の温度、加圧ロール５や別の加圧ロール５１との位置関係など様々の要因により、次のような影響を受ける。
【００１３】
運転条件は、低速で低荷重、高速で低荷重、高速で高荷重など様々であるが、一般的には高速となるほど回転による動的効果により油膜厚さが大きくなり、高荷重であるほど油膜厚さは小さくなる。また、低速では動的効果は小さく純静圧シューとしての挙動を示す。
【００１４】
これに対してシューポケット２４、絞り２５、シュー潤滑面２１、中空ロールセル３の内面の各部の幾何形状は、上記必要となる運転条件を満足するように設計して決められる。
【００１５】
供給油は、一般的にはその温度が高いほど油粘度が小さくなるため油膜厚さが小さくなり、反対に、温度が低いと油粘度が大きくなり油膜厚さは増大傾向にある。このように供給油の温度は油膜厚さに大きな影響を与えるため、排油された潤滑油は所定の温度範囲に温度管理されて再度供給される。
【００１６】
シュー潤滑面２１と中空ロールセル３の内面との相対位置関係、とくに中空ロールセル３の回転方向の位置関係が油膜厚さに影響する。
中空ロールセル３は押し付け力などの作用によりある位置に変形するが、静圧シュー２が中空ロールセル３に対して相対的に移動することが問題となる。
【００１７】
例えば、図１１と図１２に示すように、コアシャフト１が中空ロールセル３に対してたわみ変形したときに静圧シュー２の軸方向端部では静圧シュー２と中空ロールセル３の相対位置は大きく変化しないのに対して、軸方向中央部においては静圧シュー２が中空ロールセル３に対して回転方向にずれた位置に移動してシュー潤滑面出側２６の油膜厚さは小さくなる。
【００１８】
図１１に示す中心線０１が移動前の静圧シュー２の中心位置、中心線０２が移動後の位置である。この中心線０１、０２の差となるずれ量が許容範囲内であれば、油膜圧力の変化により静圧シュー２にねじり力が作用してシュー潤滑面出側２６の油膜厚さを確保することが可能である。
【００１９】
しかしながら、このずれ量が許容範囲を超えると油膜厚さを確保できず、静圧シュー２は中空ロールセル３の内面と接触し、静圧シュー２の焼き付きに繋がる。このような問題は、静圧シュー２が軸方向に短い場合は静圧シュー２の全体が回転することにより油膜厚さを確保することが可能である。
【００２０】
このような静圧シュー２の中空ロールセル３に対する位置のずれは、次のような場合に起こる。
【００２１】
▲１▼図７に示すようにコアシャフト１に取り付けられた静圧シュー２の方向が鉛直方向に対して傾斜している場合は、コアシャフト１の自重によりコアシャフト１が図示の右下方向Ｘに移動する。
【００２２】
▲２▼コアシャフト１の出側の側面であるシャフト出側側面６ａと入り側の側面であるシャフト入り側側面６ｂの温度が異なる場合、この温度差によるバイメタル効果（板の表裏に温度差がある場合に板が反る効果）によりコアシャフト１は軸方向に反る。
【００２３】
例えば、シャフト出側側面６ａの方がシャフト入り側側面６ｂに比べて温度が高い時は、コアシャフト１の軸方向中央部では図１１に示すＸ方向に反るために静圧シュー２も移動して油膜厚さはシュー潤滑面出側２６の方がシュー潤滑面入り側２８に比べて小さくなる。
【００２４】
このようなコアシャフト１の温度差は、コアシャフト１の温度と中空ロールセル３の内部の潤滑油温度との差や、中空ロールセル３の内部の潤滑油の複雑な運動状態により変化する。これらの状態は回転速度や押し付け力、あるいは機械の運転時間、停止時間などにより影響を受けるため、この温度差の状況を予測することは非常に難しい。
【００２５】
▲３▼別の加圧ロール５１による押付け力が軸受４を介してコアシャフト１の横方向に作用することにより、コアシャフト１がたわみ、コアシャフト１にはめ込まれた静圧シュー２が中空ロールセル３に対して相対的に移動する。
【００２６】
▲４▼中空ロールセル３の回転時にシュー潤滑面２１には潤滑油の粘度により回転方向にはせん断力が作用し、このせん断力によりコアシャフト１はその方向に変形を起こして、静圧シュー２が中空ロールセル３に対して相対的に移動する。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように従来のこの種ロール装置においては、シュー潤滑面と中空ロールセル内面の相対位置関係は稼働に際して所定の位置関係からずれる可能性があり、このずれ量が大きくなると静圧シュー油膜厚さは所定の値から減少し、これが許容範囲を超えると、静圧シューの油膜厚さを必要量だけ確保できずに焼き付きなどの事故に繋がる危険がある。
【００２８】
本発明は、このような従来のロール装置における問題点を解消し、静圧シューの中空ロールセルに対する位置移動による油膜厚さの減少を低減して、同油膜厚さを必要量確保し、安全かつ正確に作動するようにしたロール装置を提供することを課題とするものである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本出願の各発明は前記した課題を解決すべくなされたもので、その第１の発明は、軸端を固定されたコアシャフト上に取り付けられて中空ロールセルの半径方向に移動可能の静圧シューと、同静圧シューとの間に油膜を介して内面を支持されて回転する前記中空ロールセルを有するロール装置において、前記静圧シューは、前記半径方向と異なり周方向に弓形を形成した反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成したロール装置を提供するものである。
【００３０】
すなわち本発明によれば、コアシャフト上に取り付けられた中空ロールセルの半径方向に移動可能の静圧シューは、前記半径方向と異なり周方向に弓形を形成した反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトが反り変形する方向と逆の方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成されているので、同運転状態において、コアシャフトが反り変形を起こしても、同変形と逆方向に向かって予め反り形状に構成した静圧シューと互いの反りが打ち消し合い、作動中に矯正力を加えるような特別な機構は一切必要の無い簡便な構成の下で両者間に相対移動の無い状態を得、静圧シューと中空ロールセル間の油膜厚さを良好な状態に保持し、同静圧シューと中空ロールセル間で焼付き等の発生防止を図るようにしたものである。
【００３１】
また、第２の発明は前記第１の発明において、前記静圧シューは半径方向内方に突出するピストンを有し、同ピストンを前記コアシャフトに設けた半径方向に延びるピストン溝と係合させて設置し、かつ前記静圧シューを反り形状に構成することに代えて前記ピストン溝は、前記半径方向と異なり周方向に反らせた反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成したロール装置を提供するものである。
【００３２】
すなわち本発明によれば、前記静圧シューは半径方向内方に突出するピストンを有し、同ピストンを前記コアシャフトに設けた半径方向に延びるピストン溝と係合させて設置することに加え、前記第１の発明おける反り形状に構成した静圧シューに代えて、静圧シューのピストンと係合するコアシャフトのピストン溝を、前記半径方向と異なり周方向に反らせた反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように前記運転状態におけるコアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成しているので、前記第１の発明と同様に反りが互いに打ち消し合い、作動中に矯正力を加えるような特別な機構は一切必要の無い簡便な構成の下で両者間に相対移動の無い状態を得て静圧シューと中空ロールセル間の油膜厚さを良好な状態に保持し、同静圧シューと中空ロールセル間で焼付き等の発生防止を図るようにしたものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第１形態について図１乃至図３に基づいて説明する。
なお、説明が冗長になるのを避けるべく、前記した従来のものと同一部分については、図中同一の符号を付して示し、重複する説明は極力省略する。
【００３４】
図１は本実施の形態における静圧シュー形状の概要、図２はその静圧シューを上面より見た図、また図３は静圧シューと中空ロールセルの位置関係を示している。
【００３５】
シュー潤滑面２１の中心線は、製作時のシュー中心線３０ａと稼働時のシュー中心線３０ｂを記入して示すように、軸方向に弓型を形成した反り量δ１だけ反った形状であり、ピストン２２は図示のように軸方向に真直、あるいはわずかの量だけ反っていても良い。
【００３６】
シュー中心線３０ａ、３０ｂと直角方向断面形状は、従来の静圧シュー２と同じである。反り量δ１の方向は図１２で説明した稼働時における静圧シュー２の反り変形方向と逆である。
【００３７】
なお、ピストン２２には従来の静圧シュー２と同様に図示省略のメタルシールを組込むためのメタルシール用溝を有しており、このメタルシール用溝をコアシャフト１の側面に設ける場合は、ピストン２２には溝が無い場合もある。
【００３８】
反り量δ１を有する静圧シュー２は、前記した図６で説明するとピストン２２を軸方向に真直延びるピストン溝２３にはめ込まれており、この様にはめ込まれた状態では、コアシャフト１およびピストン２２は軸方向に真直であるが、シュー潤滑面２１は軸方向に反った状態となる。
【００３９】
この様に構成された本実施の形態において、前記シュー潤滑面２１の反り方向および反り量とコアシャフト１との関係はつぎのようである。
【００４０】
前記したようにコアシャフト１は、コアシャフト１の自重、コアシャフト１の前後側面の温度差及び加圧ロール５、５１の押付け力などにより軸方向に反り変形を起こし、静圧シュー２は中空ロールセル３に対して相対的に移動する。
【００４１】
静圧シュー２の反り量δ１の方向は静圧シュー２の中空ロールセル３に対する相対的移動と逆方向であり、その大きさはこの相対的移動量の大きさと関連して決められる。
【００４２】
つまり、コアシャフト１の自重や各種運転条件における加圧ロール５、５１の押付け力によるコアシャフト１のたわみ変形の大きさや、コアシャフト１の側面の温度差によるコアシャフト１の反り変形量の大きさを考慮した値を用いる。
【００４３】
この静圧シュー２の反り形状のパターンは、通常コアシャフト１のような長いはり状の弾性体が軸方向に対称な荷重や温度差を受けた場合には近似的に滑らかな２次から４次の曲線で変形するので、概略２次の曲線や円弧形状を用いることができる。
なお、この反り量δ１の大きさは通常は数ｍｍ以内と小さいため厳密な曲線を選定する必要はない。
【００４４】
図３に静圧シュー２をコアシャフト１に組込んだときの静圧シュー２の軸方向中央部おける位置の変化状態を示す。なお、同図３では前記図７で説明したように中空ロールセル３に対してコアシャフト１が鉛直方向と斜め方向に設置される場合を示して以下説明する。
【００４５】
静圧シュー２がＡ位置にある場合は、加圧ロール５の押付け力やコアシャフト１の自重またはコアシャフト１の両側面の温度差等による反り変形の全く無い無荷重状態での、静圧シュー２の軸方向中央部における同静圧シュー２と中空ロールセル３との位置関係を示しており、シュー潤滑面２１の中空ロールセル３内面に対する隙間の状態は、シュー潤滑面出側２６とシュー潤滑面入り側２８で対称である。
【００４６】
これに対して静圧シュー２がＢ位置にある場合は、本実施の形態により予め反り量δ１を有する静圧シュー２を組込んだときの無荷重状態における静圧シュー２の位置であり、静圧シュー２は中空ロールセル３に対して図３において左上側寄りに位置する。
【００４７】
前記従来のものにおいては、Ａ位置に設置された無荷重状態での静圧シュー２は、運転状態においては加圧ロール５の押付け力、コアシャフト１の自重またはコアシャフト１の両側面の温度差による反り変形が起きるために破線で示すＣ位置に移動して、シュー潤滑面出側２６における油膜厚さが減少する。そして静圧シュー２の移動量が大きい場合には、シュー潤滑面出側２６の位置では静圧シュー２は中空ロールセル３の内面と接触する危険がある。
【００４８】
これに対して、本実施の形態における静圧シュー２では、無荷重状態ではＢ位置にあり、シュー潤滑面２１と中空ロールセル３の内面との隙間はシュー潤滑面入り側２８の方がシュー潤滑面出側２６に比べて小さい状態であるが、運転状態ではコアシャフト１が同図３の右下方向に変形するため静圧シュー２はＡ位置に移動する。この状態ではシュー潤滑面２１は中空ロールセル３の内面との間で良好な油膜厚さ状態を保持することができる。
【００４９】
このように本実施の形態においては、静圧シュー２のシュー潤滑面２１が運転状態におけるコアシャフト１の反り変形方向と逆方向に予め反っているため、運転状態においてコアシャフト１が反り変形を起こしたときに、シュー潤滑面２１は中空ロールセル３の内面に対して相対移動の無い位置に移動するため必要な油膜厚さを保持することができ、これにより、静圧シュー２が焼き付きなどの問題に繋がる危険は無くなる。
【００５０】
なお、本実施の形態においては静圧シュー２の反り量δ１の大きさは、実際の運転状態の中で油膜厚さを確保する上で最も厳しくなる条件における値を用いることが理想であるが、運転状態におけるコアシャフト１の変形は前述のように様々の要因により発生するために精度よく予測することは困難である場合には、支配的な要因を選択して決めることもできる。
【００５１】
例えば、コアシャフト１の自重による変形量の大きさを採用するとか、あるいはさらに他の加圧ロール５１による押付け力によるコアシャフト１の変形の影響も加えた大きさとするなど、設計上適正な値を選択することもできる。
【００５２】
また、図１で示したように、シュー潤滑面２１のみ反り量δ１を有し、ピストン２２は真直の形状として説明したが、ピストン２２が反り量δ１と同じ方向、あるいはそれと反対方向にある程度反っていても良い。つまり、静圧シュー２の上面での反り量δ１との差が上記の効果を発揮することになる。
【００５３】
前記したような本実施の形態における反り形状の静圧シュー２を得るための加工方法としては、例えばピストン２２を真直に固定した状態で、静圧シュー２の上面を反り量δ１を有するようにＮＣ加工機などで切削加工するか、あるいは、ピストン２２の軸方向端部を固定支持した状態でその中央部に図１に示す反り量δ１の方向と逆方向に押し力を加えて静圧シュー２に反り量δ１の大きさの曲がり変形を与えた状態で、静圧シュー２の上面を従来静圧シュー２と同様に軸方向に真直形状の加工を行う方法などを採用することができる。
【００５４】
後者の方法では、加工後に押し力を除いた状態では、静圧シュー２はピストン２２の弾性変形により元の真直に近い形状に戻るために、図１に示すような静圧シュー２の形状を得ることができる。
【００５５】
次に本発明の実施の第２形態について、図４及び図５に基づいて説明する。
なお、前記と同様に説明が冗長になるのを避けるべく、前記した従来のもの、及び実施の第１形態と同一部分については、図中同一の符号を付して示し、重複する説明は極力省略する。
【００５６】
図４に本実施の形態におけるコアシャフトとこれに設けられたピストン溝の形状概要を、また、図５に静圧シュー形状の概要を示している。
【００５７】
従来構造のピストン溝は、破線で示すようにコアシャフト１の軸方向に真直な形状のピストン溝２９ｂであるが、本実施の形態におけるピストン溝は、コアシャフト１の軸方向中央位置で、コアシャフト１の反り変形と逆方向にδ２の量だけ反り形状に構成したピストン溝２９ａである。
【００５８】
このように反り形状に構成したピストン溝２９ａを有するコアシャフト１には、従来の真直の静圧シュー２あるいは図５に示すようにピストン溝に対してシュー潤滑面２１がδ３だけ反った静圧シュー２などを組込ませることができる。
【００５９】
従来のものとして説明した真直の静圧シュー２を組込む際は、静圧シュー２を強制的に曲げ変形させてコアシャフト１のピストン溝２９ａにはめ込む。
図５に示すように反り形状の静圧シュー２の場合は、反り量が同一であれば従来同様にはめ込めば良いし、異なる場合は静圧シュー２に外力により曲げてはめ込めば良い。
【００６０】
何れの静圧シュー２を用いるにしても、はめ込まれた状態では、コアシャフト１の曲げ剛性は通常は静圧シュー２に比べて充分大きいため、シュー潤滑面２１の中心線はほぼコアシャフト１のピストン溝２９ａの曲がり量δ２だけ軸方向に反ることになる。
【００６１】
メタルシールなどが用いられる場合には、ピストン２２とコアシャフト１のピストン溝２９ａはガタを有するために、静圧シュー２は正確にδ２だけ反り変形を起こさず、反り量はδ２より小さくなるが、前もってδ２の大きさを調整して決めれば所定の値とすることができる。
【００６２】
このようなピストン溝２９ａの反り量δ２の大きさと方向は、前記した実施の第１形態の場合と同様に、運転状態においてコアシャフト１が変形したときに静圧シュー２が軸方向に真直となるように決めれば良い。
また、曲がりのパターンも前記実施の第１形態と同様であり、近似的には２次曲線や円弧形状などを採用すれば良い。
【００６３】
かくして本実施の形態においても、図３で説明したと同様に無荷重の状態では静圧シュー２はＢ位置に有り、運転状態では静圧シュー２はＡ位置に移動して理想的な油膜状態を保持することができるため、前記実施の第１形態の場合と同様に、静圧シュー２の焼き付きなどの問題に繋がる危険は無くなる。
【００６４】
以上、本発明を図示の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００６５】
【発明の効果】
以上、本出願の請求項１に記載の発明によれば、軸端を固定されたコアシャフト上に取り付けられて中空ロールセルの半径方向に移動可能の静圧シューと、同静圧シューとの間に油膜を介して内面を支持されて回転する前記中空ロールセルを有するロール装置において、前記静圧シューは、前記半径方向と異なり周方向に弓形を形成した反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状にしてロール装置を構成しているので、ロール装置の運転状態において、コアシャフトが反り変形を起こしても、同変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め反り形状に構成した静圧シューと互いの反りが打ち消し合い、作動中に矯正力を加えるような特別な機構は一切必要の無い簡便な構成の下で両者間に相対移動の無い状態を得、静圧シューと中空ロールセル間の油膜厚さを良好な状態に保持し、同静圧シューと中空ロールセル間で焼付き等の発生防止を図り、正確かつ安全に機能して信頼性の高いロール装置を得ることができたものである。
【００６６】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記請求項１の発明において、前記静圧シューは半径方向内方に突出するピストンを有し、同ピストンを前記コアシャフトに設けた半径方向に延びるピストン溝と係合させて設置し、これに加えて前記静圧シューを反り形状に構成することに代えて前記ピストン溝を前記半径方向と異なり周方向に反らせた反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように運転状態における前記コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状にしてロール装置を構成しているので、前記第１の発明と同様に反りが互いに打ち消し合い、作動中に矯正力を加えるような特別な機構は一切必要の無い簡便な構成の下で両者間に相対移動の無い状態を得て静圧シューと中空ロールセル間の油膜厚さを良好な状態に保持し、同静圧シューと中空ロールセル間で焼付き等の発生防止を図り、以て正確性および安全性に富んだ、信頼性の高いロール装置を得ることができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態に係るロール装置における静圧シューの概要を示す説明図である。
【図２】図１の静圧シューを上面より見た状態を示す説明図である。
【図３】図１の静圧シューとロール装置における中空ロールセルの位置関係を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の第２形態に係るロール装置におけるコアシャフトとこれに設けられたピストン溝の概要を示す説明図である。
【図５】図４のコアシャフトのピストン溝に取り付けられる静圧シューの概要を示す説明図である。
【図６】従来のロール装置の全貌を示す説明図である。
【図７】図６のロール装置におけるコアシャフトの組み入れ状態の一例を示す説明図である。
【図８】図６のロール装置におけるコアシャフトの組み入れ状態の他の例を示す説明図である。
【図９】図６のロール装置における静圧シューを上面より見た状態を示す説明図である。
【図１０】図６のロール装置における静圧シューの断面示す説明図である。
【図１１】図６のロール装置におけるコアシャフトが変形移動した場合の静圧シューと中空ロールセルの状態を示す説明図である。
【図１２】図１１のＺ方向から見たときの静圧シューの変形状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ コアシャフト
２ 静圧シュー
３ 中空ロールセル
４ 軸受
５ 加圧ロール
６ａ シャフト出側面
６ｂ シャフト入り側面
８ 帯状体
９ 給油管
１０ 排油管
２１ シュー潤滑面
２２ ピストン
２３ ピストン溝
２４ シューポケット
２５ 絞り
２６ シュー潤滑面出側
２７ メタルシール
２８ シュー潤滑面入り側
２９ａ、２９ｂ ピストン溝 ２９ａ
３０ シュー中心線
３０ａ、３０ｂ シュー中心線
５１ 加圧ロール
【発明の属する技術分野】
本発明は、コアシャフト上に取り付けられた静圧シューにより、油膜を介して支持されて回転する中空ロールセルを有するロール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種ロール装置の概要について、図６〜図１２に基づいて説明する。図６にロール装置の全貌を示し、図７と図８にコアシャフトの傾き角の異なる場合のロール装置の軸方向断面図、図９に静圧シュー上面図、図１０に静圧シュー断面図、図１１にコアシャフトが変形移動した場合の静圧シューと中空ロールセルの状態、図１２に図１１のＺ方向から見た静圧シューの変形状態を示す。
【０００３】
製紙機械に採用されるこの種ロール装置は、同ロール装置とニップを形成する加圧ロール５や別の加圧ロール５１との間に紙やフェルトなどの帯状体を所定の圧力で押し付けて通過させることにより、帯状体の脱水や成形などを行うものである。
【０００４】
同ロール装置の概略の構造は次のとおりである。
中心構造となるコアシャフト１は、両端を図示省略した外部構造に支持され、その左右両端部に配置した軸受４により中空ロールセル３を回転支持する。
【０００５】
中空ロールセル３は、その外面と加圧ロール５とで形成するニップで帯状体８を所定の圧力で押し付けて脱水又は成形しながら帯状体８を搬送する。
ロール７は加圧ロール５の他に、別の加圧ロール５１などが配置されて、この別の加圧ロール５１との間でもニップを形成して帯状体８の脱水や成形を行うように配列される場合もある。
【０００６】
中空ロールセル３の内面は、コアシャフト１に取り付けられた静圧シュー２との間に生じる油膜圧力を受けて、加圧ロール５の押し付け力に対抗する。
コアシャフト１は断面がほぼＩ型の形状に構成され、その取付け方向は図７に示すように端部に取り付けた静圧シュー２が斜め上方位置となる配置、図８に示すように前記静圧シュー２が真直ぐ上方位置となる配置、あるいは図示していないが同静圧シュー２が下方に向く位置となる配置など、ロール装置に要求される機能や周辺構造配置に応じて様々である。
【０００７】
静圧シュー２は、その下部に一体構造としたピストン２２を有しており、同ピストン２２は、コアシャフト１の上部に形成したピストン溝２３に潤滑油シールのためのメタルシール２７を介してはめ込まれ、中空ロールセル３の半径方向に移動できる構造になっている。
【０００８】
静圧シュー２の上部表面はシュー潤滑面２１を形成し、同シュー潤滑面２１には潤滑油を溜めるためのシューポケット２４が複数に分割して設けられ、また静圧シュー２の内部には絞り２５が設けられている。
【０００９】
シュー潤滑面２１およびピストン２２はコアシャフト１の軸方向に真直であり、ピストン２２がはめ込まれるピストン溝２３も同様に真直である。
ピストン溝２３にはコアシャフト１の内部に設置した給油管９より潤滑油が供給され、潤滑油は絞り２５を通ってシューポケット２４に充満して、中空ロールセル３の内面との間で油膜圧力が発生する。
中空ロールセル３が静止している場合には静圧が作用し、中空ロールセル３が回転する場合はさらに動圧も加わる。
【００１０】
静圧シュー２に供給された潤滑油はシュー潤滑面出側２６より中空ロールセル３の内部に吐き出され、中空ロールセル３の下部に一旦溜まった後、排油管１０により外部に排出され、さらに図示していない給油装置により温度制御されて、再びロール装置に給油される。
【００１１】
このように構成された静圧シュー２において、中空ロールセル３の回転時に加圧ロール５との間で押し付け力が安定して発生するためには、シュー潤滑面２１と中空ロールセル３の内面の間に数１０μｍから数１００μｍの油膜厚さを保持することが必要である。
【００１２】
静圧シュー２の油膜厚さはシューポケット２４、絞り２５、シュー潤滑面２１、中空ロールセル３の内面の各部の幾何形状、ロール装置の回転数、押し付け力などの運転条件、供給潤滑油の温度やシュー潤滑面２１の温度、加圧ロール５や別の加圧ロール５１との位置関係など様々の要因により、次のような影響を受ける。
【００１３】
運転条件は、低速で低荷重、高速で低荷重、高速で高荷重など様々であるが、一般的には高速となるほど回転による動的効果により油膜厚さが大きくなり、高荷重であるほど油膜厚さは小さくなる。また、低速では動的効果は小さく純静圧シューとしての挙動を示す。
【００１４】
これに対してシューポケット２４、絞り２５、シュー潤滑面２１、中空ロールセル３の内面の各部の幾何形状は、上記必要となる運転条件を満足するように設計して決められる。
【００１５】
供給油は、一般的にはその温度が高いほど油粘度が小さくなるため油膜厚さが小さくなり、反対に、温度が低いと油粘度が大きくなり油膜厚さは増大傾向にある。このように供給油の温度は油膜厚さに大きな影響を与えるため、排油された潤滑油は所定の温度範囲に温度管理されて再度供給される。
【００１６】
シュー潤滑面２１と中空ロールセル３の内面との相対位置関係、とくに中空ロールセル３の回転方向の位置関係が油膜厚さに影響する。
中空ロールセル３は押し付け力などの作用によりある位置に変形するが、静圧シュー２が中空ロールセル３に対して相対的に移動することが問題となる。
【００１７】
例えば、図１１と図１２に示すように、コアシャフト１が中空ロールセル３に対してたわみ変形したときに静圧シュー２の軸方向端部では静圧シュー２と中空ロールセル３の相対位置は大きく変化しないのに対して、軸方向中央部においては静圧シュー２が中空ロールセル３に対して回転方向にずれた位置に移動してシュー潤滑面出側２６の油膜厚さは小さくなる。
【００１８】
図１１に示す中心線０１が移動前の静圧シュー２の中心位置、中心線０２が移動後の位置である。この中心線０１、０２の差となるずれ量が許容範囲内であれば、油膜圧力の変化により静圧シュー２にねじり力が作用してシュー潤滑面出側２６の油膜厚さを確保することが可能である。
【００１９】
しかしながら、このずれ量が許容範囲を超えると油膜厚さを確保できず、静圧シュー２は中空ロールセル３の内面と接触し、静圧シュー２の焼き付きに繋がる。このような問題は、静圧シュー２が軸方向に短い場合は静圧シュー２の全体が回転することにより油膜厚さを確保することが可能である。
【００２０】
このような静圧シュー２の中空ロールセル３に対する位置のずれは、次のような場合に起こる。
【００２１】
▲１▼図７に示すようにコアシャフト１に取り付けられた静圧シュー２の方向が鉛直方向に対して傾斜している場合は、コアシャフト１の自重によりコアシャフト１が図示の右下方向Ｘに移動する。
【００２２】
▲２▼コアシャフト１の出側の側面であるシャフト出側側面６ａと入り側の側面であるシャフト入り側側面６ｂの温度が異なる場合、この温度差によるバイメタル効果（板の表裏に温度差がある場合に板が反る効果）によりコアシャフト１は軸方向に反る。
【００２３】
例えば、シャフト出側側面６ａの方がシャフト入り側側面６ｂに比べて温度が高い時は、コアシャフト１の軸方向中央部では図１１に示すＸ方向に反るために静圧シュー２も移動して油膜厚さはシュー潤滑面出側２６の方がシュー潤滑面入り側２８に比べて小さくなる。
【００２４】
このようなコアシャフト１の温度差は、コアシャフト１の温度と中空ロールセル３の内部の潤滑油温度との差や、中空ロールセル３の内部の潤滑油の複雑な運動状態により変化する。これらの状態は回転速度や押し付け力、あるいは機械の運転時間、停止時間などにより影響を受けるため、この温度差の状況を予測することは非常に難しい。
【００２５】
▲３▼別の加圧ロール５１による押付け力が軸受４を介してコアシャフト１の横方向に作用することにより、コアシャフト１がたわみ、コアシャフト１にはめ込まれた静圧シュー２が中空ロールセル３に対して相対的に移動する。
【００２６】
▲４▼中空ロールセル３の回転時にシュー潤滑面２１には潤滑油の粘度により回転方向にはせん断力が作用し、このせん断力によりコアシャフト１はその方向に変形を起こして、静圧シュー２が中空ロールセル３に対して相対的に移動する。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
前記したように従来のこの種ロール装置においては、シュー潤滑面と中空ロールセル内面の相対位置関係は稼働に際して所定の位置関係からずれる可能性があり、このずれ量が大きくなると静圧シュー油膜厚さは所定の値から減少し、これが許容範囲を超えると、静圧シューの油膜厚さを必要量だけ確保できずに焼き付きなどの事故に繋がる危険がある。
【００２８】
本発明は、このような従来のロール装置における問題点を解消し、静圧シューの中空ロールセルに対する位置移動による油膜厚さの減少を低減して、同油膜厚さを必要量確保し、安全かつ正確に作動するようにしたロール装置を提供することを課題とするものである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本出願の各発明は前記した課題を解決すべくなされたもので、その第１の発明は、軸端を固定されたコアシャフト上に取り付けられて中空ロールセルの半径方向に移動可能の静圧シューと、同静圧シューとの間に油膜を介して内面を支持されて回転する前記中空ロールセルを有するロール装置において、前記静圧シューは、前記半径方向と異なり周方向に弓形を形成した反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成したロール装置を提供するものである。
【００３０】
すなわち本発明によれば、コアシャフト上に取り付けられた中空ロールセルの半径方向に移動可能の静圧シューは、前記半径方向と異なり周方向に弓形を形成した反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトが反り変形する方向と逆の方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成されているので、同運転状態において、コアシャフトが反り変形を起こしても、同変形と逆方向に向かって予め反り形状に構成した静圧シューと互いの反りが打ち消し合い、作動中に矯正力を加えるような特別な機構は一切必要の無い簡便な構成の下で両者間に相対移動の無い状態を得、静圧シューと中空ロールセル間の油膜厚さを良好な状態に保持し、同静圧シューと中空ロールセル間で焼付き等の発生防止を図るようにしたものである。
【００３１】
また、第２の発明は前記第１の発明において、前記静圧シューは半径方向内方に突出するピストンを有し、同ピストンを前記コアシャフトに設けた半径方向に延びるピストン溝と係合させて設置し、かつ前記静圧シューを反り形状に構成することに代えて前記ピストン溝は、前記半径方向と異なり周方向に反らせた反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成したロール装置を提供するものである。
【００３２】
すなわち本発明によれば、前記静圧シューは半径方向内方に突出するピストンを有し、同ピストンを前記コアシャフトに設けた半径方向に延びるピストン溝と係合させて設置することに加え、前記第１の発明おける反り形状に構成した静圧シューに代えて、静圧シューのピストンと係合するコアシャフトのピストン溝を、前記半径方向と異なり周方向に反らせた反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように前記運転状態におけるコアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成しているので、前記第１の発明と同様に反りが互いに打ち消し合い、作動中に矯正力を加えるような特別な機構は一切必要の無い簡便な構成の下で両者間に相対移動の無い状態を得て静圧シューと中空ロールセル間の油膜厚さを良好な状態に保持し、同静圧シューと中空ロールセル間で焼付き等の発生防止を図るようにしたものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第１形態について図１乃至図３に基づいて説明する。
なお、説明が冗長になるのを避けるべく、前記した従来のものと同一部分については、図中同一の符号を付して示し、重複する説明は極力省略する。
【００３４】
図１は本実施の形態における静圧シュー形状の概要、図２はその静圧シューを上面より見た図、また図３は静圧シューと中空ロールセルの位置関係を示している。
【００３５】
シュー潤滑面２１の中心線は、製作時のシュー中心線３０ａと稼働時のシュー中心線３０ｂを記入して示すように、軸方向に弓型を形成した反り量δ１だけ反った形状であり、ピストン２２は図示のように軸方向に真直、あるいはわずかの量だけ反っていても良い。
【００３６】
シュー中心線３０ａ、３０ｂと直角方向断面形状は、従来の静圧シュー２と同じである。反り量δ１の方向は図１２で説明した稼働時における静圧シュー２の反り変形方向と逆である。
【００３７】
なお、ピストン２２には従来の静圧シュー２と同様に図示省略のメタルシールを組込むためのメタルシール用溝を有しており、このメタルシール用溝をコアシャフト１の側面に設ける場合は、ピストン２２には溝が無い場合もある。
【００３８】
反り量δ１を有する静圧シュー２は、前記した図６で説明するとピストン２２を軸方向に真直延びるピストン溝２３にはめ込まれており、この様にはめ込まれた状態では、コアシャフト１およびピストン２２は軸方向に真直であるが、シュー潤滑面２１は軸方向に反った状態となる。
【００３９】
この様に構成された本実施の形態において、前記シュー潤滑面２１の反り方向および反り量とコアシャフト１との関係はつぎのようである。
【００４０】
前記したようにコアシャフト１は、コアシャフト１の自重、コアシャフト１の前後側面の温度差及び加圧ロール５、５１の押付け力などにより軸方向に反り変形を起こし、静圧シュー２は中空ロールセル３に対して相対的に移動する。
【００４１】
静圧シュー２の反り量δ１の方向は静圧シュー２の中空ロールセル３に対する相対的移動と逆方向であり、その大きさはこの相対的移動量の大きさと関連して決められる。
【００４２】
つまり、コアシャフト１の自重や各種運転条件における加圧ロール５、５１の押付け力によるコアシャフト１のたわみ変形の大きさや、コアシャフト１の側面の温度差によるコアシャフト１の反り変形量の大きさを考慮した値を用いる。
【００４３】
この静圧シュー２の反り形状のパターンは、通常コアシャフト１のような長いはり状の弾性体が軸方向に対称な荷重や温度差を受けた場合には近似的に滑らかな２次から４次の曲線で変形するので、概略２次の曲線や円弧形状を用いることができる。
なお、この反り量δ１の大きさは通常は数ｍｍ以内と小さいため厳密な曲線を選定する必要はない。
【００４４】
図３に静圧シュー２をコアシャフト１に組込んだときの静圧シュー２の軸方向中央部おける位置の変化状態を示す。なお、同図３では前記図７で説明したように中空ロールセル３に対してコアシャフト１が鉛直方向と斜め方向に設置される場合を示して以下説明する。
【００４５】
静圧シュー２がＡ位置にある場合は、加圧ロール５の押付け力やコアシャフト１の自重またはコアシャフト１の両側面の温度差等による反り変形の全く無い無荷重状態での、静圧シュー２の軸方向中央部における同静圧シュー２と中空ロールセル３との位置関係を示しており、シュー潤滑面２１の中空ロールセル３内面に対する隙間の状態は、シュー潤滑面出側２６とシュー潤滑面入り側２８で対称である。
【００４６】
これに対して静圧シュー２がＢ位置にある場合は、本実施の形態により予め反り量δ１を有する静圧シュー２を組込んだときの無荷重状態における静圧シュー２の位置であり、静圧シュー２は中空ロールセル３に対して図３において左上側寄りに位置する。
【００４７】
前記従来のものにおいては、Ａ位置に設置された無荷重状態での静圧シュー２は、運転状態においては加圧ロール５の押付け力、コアシャフト１の自重またはコアシャフト１の両側面の温度差による反り変形が起きるために破線で示すＣ位置に移動して、シュー潤滑面出側２６における油膜厚さが減少する。そして静圧シュー２の移動量が大きい場合には、シュー潤滑面出側２６の位置では静圧シュー２は中空ロールセル３の内面と接触する危険がある。
【００４８】
これに対して、本実施の形態における静圧シュー２では、無荷重状態ではＢ位置にあり、シュー潤滑面２１と中空ロールセル３の内面との隙間はシュー潤滑面入り側２８の方がシュー潤滑面出側２６に比べて小さい状態であるが、運転状態ではコアシャフト１が同図３の右下方向に変形するため静圧シュー２はＡ位置に移動する。この状態ではシュー潤滑面２１は中空ロールセル３の内面との間で良好な油膜厚さ状態を保持することができる。
【００４９】
このように本実施の形態においては、静圧シュー２のシュー潤滑面２１が運転状態におけるコアシャフト１の反り変形方向と逆方向に予め反っているため、運転状態においてコアシャフト１が反り変形を起こしたときに、シュー潤滑面２１は中空ロールセル３の内面に対して相対移動の無い位置に移動するため必要な油膜厚さを保持することができ、これにより、静圧シュー２が焼き付きなどの問題に繋がる危険は無くなる。
【００５０】
なお、本実施の形態においては静圧シュー２の反り量δ１の大きさは、実際の運転状態の中で油膜厚さを確保する上で最も厳しくなる条件における値を用いることが理想であるが、運転状態におけるコアシャフト１の変形は前述のように様々の要因により発生するために精度よく予測することは困難である場合には、支配的な要因を選択して決めることもできる。
【００５１】
例えば、コアシャフト１の自重による変形量の大きさを採用するとか、あるいはさらに他の加圧ロール５１による押付け力によるコアシャフト１の変形の影響も加えた大きさとするなど、設計上適正な値を選択することもできる。
【００５２】
また、図１で示したように、シュー潤滑面２１のみ反り量δ１を有し、ピストン２２は真直の形状として説明したが、ピストン２２が反り量δ１と同じ方向、あるいはそれと反対方向にある程度反っていても良い。つまり、静圧シュー２の上面での反り量δ１との差が上記の効果を発揮することになる。
【００５３】
前記したような本実施の形態における反り形状の静圧シュー２を得るための加工方法としては、例えばピストン２２を真直に固定した状態で、静圧シュー２の上面を反り量δ１を有するようにＮＣ加工機などで切削加工するか、あるいは、ピストン２２の軸方向端部を固定支持した状態でその中央部に図１に示す反り量δ１の方向と逆方向に押し力を加えて静圧シュー２に反り量δ１の大きさの曲がり変形を与えた状態で、静圧シュー２の上面を従来静圧シュー２と同様に軸方向に真直形状の加工を行う方法などを採用することができる。
【００５４】
後者の方法では、加工後に押し力を除いた状態では、静圧シュー２はピストン２２の弾性変形により元の真直に近い形状に戻るために、図１に示すような静圧シュー２の形状を得ることができる。
【００５５】
次に本発明の実施の第２形態について、図４及び図５に基づいて説明する。
なお、前記と同様に説明が冗長になるのを避けるべく、前記した従来のもの、及び実施の第１形態と同一部分については、図中同一の符号を付して示し、重複する説明は極力省略する。
【００５６】
図４に本実施の形態におけるコアシャフトとこれに設けられたピストン溝の形状概要を、また、図５に静圧シュー形状の概要を示している。
【００５７】
従来構造のピストン溝は、破線で示すようにコアシャフト１の軸方向に真直な形状のピストン溝２９ｂであるが、本実施の形態におけるピストン溝は、コアシャフト１の軸方向中央位置で、コアシャフト１の反り変形と逆方向にδ２の量だけ反り形状に構成したピストン溝２９ａである。
【００５８】
このように反り形状に構成したピストン溝２９ａを有するコアシャフト１には、従来の真直の静圧シュー２あるいは図５に示すようにピストン溝に対してシュー潤滑面２１がδ３だけ反った静圧シュー２などを組込ませることができる。
【００５９】
従来のものとして説明した真直の静圧シュー２を組込む際は、静圧シュー２を強制的に曲げ変形させてコアシャフト１のピストン溝２９ａにはめ込む。
図５に示すように反り形状の静圧シュー２の場合は、反り量が同一であれば従来同様にはめ込めば良いし、異なる場合は静圧シュー２に外力により曲げてはめ込めば良い。
【００６０】
何れの静圧シュー２を用いるにしても、はめ込まれた状態では、コアシャフト１の曲げ剛性は通常は静圧シュー２に比べて充分大きいため、シュー潤滑面２１の中心線はほぼコアシャフト１のピストン溝２９ａの曲がり量δ２だけ軸方向に反ることになる。
【００６１】
メタルシールなどが用いられる場合には、ピストン２２とコアシャフト１のピストン溝２９ａはガタを有するために、静圧シュー２は正確にδ２だけ反り変形を起こさず、反り量はδ２より小さくなるが、前もってδ２の大きさを調整して決めれば所定の値とすることができる。
【００６２】
このようなピストン溝２９ａの反り量δ２の大きさと方向は、前記した実施の第１形態の場合と同様に、運転状態においてコアシャフト１が変形したときに静圧シュー２が軸方向に真直となるように決めれば良い。
また、曲がりのパターンも前記実施の第１形態と同様であり、近似的には２次曲線や円弧形状などを採用すれば良い。
【００６３】
かくして本実施の形態においても、図３で説明したと同様に無荷重の状態では静圧シュー２はＢ位置に有り、運転状態では静圧シュー２はＡ位置に移動して理想的な油膜状態を保持することができるため、前記実施の第１形態の場合と同様に、静圧シュー２の焼き付きなどの問題に繋がる危険は無くなる。
【００６４】
以上、本発明を図示の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００６５】
【発明の効果】
以上、本出願の請求項１に記載の発明によれば、軸端を固定されたコアシャフト上に取り付けられて中空ロールセルの半径方向に移動可能の静圧シューと、同静圧シューとの間に油膜を介して内面を支持されて回転する前記中空ロールセルを有するロール装置において、前記静圧シューは、前記半径方向と異なり周方向に弓形を形成した反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状にしてロール装置を構成しているので、ロール装置の運転状態において、コアシャフトが反り変形を起こしても、同変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め反り形状に構成した静圧シューと互いの反りが打ち消し合い、作動中に矯正力を加えるような特別な機構は一切必要の無い簡便な構成の下で両者間に相対移動の無い状態を得、静圧シューと中空ロールセル間の油膜厚さを良好な状態に保持し、同静圧シューと中空ロールセル間で焼付き等の発生防止を図り、正確かつ安全に機能して信頼性の高いロール装置を得ることができたものである。
【００６６】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記請求項１の発明において、前記静圧シューは半径方向内方に突出するピストンを有し、同ピストンを前記コアシャフトに設けた半径方向に延びるピストン溝と係合させて設置し、これに加えて前記静圧シューを反り形状に構成することに代えて前記ピストン溝を前記半径方向と異なり周方向に反らせた反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように運転状態における前記コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状にしてロール装置を構成しているので、前記第１の発明と同様に反りが互いに打ち消し合い、作動中に矯正力を加えるような特別な機構は一切必要の無い簡便な構成の下で両者間に相対移動の無い状態を得て静圧シューと中空ロールセル間の油膜厚さを良好な状態に保持し、同静圧シューと中空ロールセル間で焼付き等の発生防止を図り、以て正確性および安全性に富んだ、信頼性の高いロール装置を得ることができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態に係るロール装置における静圧シューの概要を示す説明図である。
【図２】図１の静圧シューを上面より見た状態を示す説明図である。
【図３】図１の静圧シューとロール装置における中空ロールセルの位置関係を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の第２形態に係るロール装置におけるコアシャフトとこれに設けられたピストン溝の概要を示す説明図である。
【図５】図４のコアシャフトのピストン溝に取り付けられる静圧シューの概要を示す説明図である。
【図６】従来のロール装置の全貌を示す説明図である。
【図７】図６のロール装置におけるコアシャフトの組み入れ状態の一例を示す説明図である。
【図８】図６のロール装置におけるコアシャフトの組み入れ状態の他の例を示す説明図である。
【図９】図６のロール装置における静圧シューを上面より見た状態を示す説明図である。
【図１０】図６のロール装置における静圧シューの断面示す説明図である。
【図１１】図６のロール装置におけるコアシャフトが変形移動した場合の静圧シューと中空ロールセルの状態を示す説明図である。
【図１２】図１１のＺ方向から見たときの静圧シューの変形状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ コアシャフト
２ 静圧シュー
３ 中空ロールセル
４ 軸受
５ 加圧ロール
６ａ シャフト出側面
６ｂ シャフト入り側面
８ 帯状体
９ 給油管
１０ 排油管
２１ シュー潤滑面
２２ ピストン
２３ ピストン溝
２４ シューポケット
２５ 絞り
２６ シュー潤滑面出側
２７ メタルシール
２８ シュー潤滑面入り側
２９ａ、２９ｂ ピストン溝 ２９ａ
３０ シュー中心線
３０ａ、３０ｂ シュー中心線
５１ 加圧ロール
Claims (2)
- 軸端を固定されたコアシャフト上に取り付けられて中空ロールセルの半径方向に移動可能の静圧シューと、同静圧シューとの間に油膜を介して内面を支持されて回転する前記中空ロールセルを有するロール装置において、前記静圧シューは、前記半径方向と異なり周方向に弓形を形成した反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成したことを特徴とするロール装置。
- 前記静圧シューは半径方向内方に突出するピストンを有し、同ピストンを前記コアシャフトに設けた半径方向に延びるピストン溝と係合させて設置し、かつ前記静圧シューを反り形状に構成することに代えて前記ピストン溝は、前記半径方向と異なり周方向に反らせた反り形状であって、かつ、運転時のコアシャフトの反り変形と打ち消し合うように同コアシャフトの反り変形と逆方向に向かって同コアシャフトの変形量に応じて予め逆反りさせた反り形状に構成したことを特徴とする請求項１に記載のロール装置。
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Legal Events
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060714 |
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| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060721 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060905 |
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| A521 | Written amendment |
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| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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