JPH06159351A

JPH06159351A - たわみ調節ローラ

Info

Publication number: JPH06159351A
Application number: JP5219853A
Authority: JP
Inventors: Rolf Lehmann; レーマンロルフ
Original assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH; Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1993-09-03
Publication date: 1994-06-07
Also published as: FI933844A; FI933844A0; US5290223A; DE4239411C1

Abstract

(57)【要約】【目的】ローラ内で回転する回転リングが、自動的に
支持部材の位置に適合するようにし、更に軸方向位置を
固定され、旋回運動や傾倒運動を防止されるようにす
る。【構成】軸方向位置決めのため、回転リング９は両側
にフランク１５を有し、これらのフランク１５が、支持
部材８の側方支承ポケットと協働し、回転リング９用の
軸方向案内を形成するようにする。所定支承間隙を守り
ながら自動的な位置決めを可能にするため、支持部材８
と回転リング９との回転面をトーラス状又はくさびリン
グ状に構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転不能の保持体を中
心として回転可能のローラ外とうを有するたわみ調節ロ
ーラ、それも、前記ローラ外とうが少なくとも１つの液
圧式支持部材を有する保持体に対して支えられ、前記支
持部材が少なくとも１つの静液圧式支承ポケットを介し
て回転リングに支承され、この回転リングがローラ外と
う内をルーズに一緒に回転し、ローラ外とうに対しては
この回転リングを介して押圧力が作用する形式のものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のたわみ調節ローラは、たとえば
ＥＰ−Ａ−１４１１４１により公知である。このローラ
の場合、液圧式支持部材を介してローラ外とうと、ロー
ラ外とうと対応部材との間を通過案内されるウエブとに
対して押圧力が作用せしめられる。この場合、支持部材
は、その支承面静液圧式の支承ポケットを備え、これら
の支承ポケットにより、支持部材のほとんど摩擦のない
回転が、ローラ外とう内にルーズに配置されている回転
リング上で可能になる。これらの回転リングは、ローラ
外とうの内径より幾分小さい外径を有しているので、ロ
ーラ外とうとは無関係に一緒に回転する。これらの回転
リングにより次のことが可能になる。すなわち、支持部
材によるかなり大きい押圧力、もしくは１０００Ｎ／ｍ
ｍを超える範囲の高い線圧（長さ単位当りの力）をロー
ラ外とうに作用させ、しかもローラ外とうが許容範囲を
逸脱した変形を生じないようにすることができる。逆
に、これら回転リングにより、軸方向に可とう性が改善
された、より薄手のローラ外とうの使用が可能になり、
かつまたそれゆえに、隣接支持部材に対する逆作用を抑
えてローラ外とう全長にわたって線圧をより適切に個別
に作用させることができ、しかも、これがかなり高い押
圧力の場合にも可能となる。

【０００３】しかし、その場合の欠点は、ルーズに配置
された回転リングの軸方向位置が固定されていない点で
ある。このため、ローラ内での回転リングの運動は、特
に個別支持部材が軸方向に互いに一定間隔をおいて配置
されている場合には、決定も制御もできない。この問題
の解決策は既に提案されてもいる。すなわち、個々の回
転リングを回転リング間にスペーサを配置することによ
り軸方向に位置決めするか、もしくは個々の回転リング
をフレキシブルな部材により互いに結合するかするので
ある。しかしながら、この解決策の場合、正確な交差を
守る必要があり、かつまた回転リング相互の調整や支持
部材に対する調整をも正確に行う必要がある。したがっ
て、たわみ調節ローラ作動時に、作用する力や熱膨張に
より生じる変形によって発生する故障は別としても、こ
の解決策では、この種のローラの合理的かつ迅速な組立
ては不可能である。ローラ外とう内側に回転リング用の
みぞを設ける措置も、また、特に交換のさいに個々のロ
ーラ外とうを適合させることも、多大の出費を要する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
の技術の前記欠点を除去し、特に、冒頭に挙げた種類の
たわみ調節ローラを次のように構成することにある。す
なわち、ローラ内でルーズに一緒に回転する回転リング
が一定位置を占め、特に、自動的に支持部材の位置に適
合するようにするのである。軸方向位置の固定のほか
に、回転リングの旋回運動や傾倒運動をも防止するよう
にする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、この課
題は次のようにすることにより解決された。すなわち、
支持部材が、ローラ外とうの軸方向と角度をなす少なく
とも１つの液圧式支承面を有するようにし、かつまた回
転リングが、この支承面と協働する、同等に方向づけら
れた回転面を有し、この回転面が支持部材の支承面と一
緒に回転リングの軸方向案内を形成するようにすること
である。

【０００６】その場合、軸方向と角度をなしている付加
的な支所面も、同じように静液圧式の支承ポケットを有
するようにするか、又は押圧方向に方向づけられた支承
ポケットから出て来る圧力媒体により動液圧式に潤滑さ
れるようにする。

【０００７】支持部材の支承面ないし、回転リングの軸
方向案内を生じさせる回転リング回転面は、軸に対して
ほぼ直角に整列せしめられ、加えて、軸方向に方向づけ
られている、押圧力を伝達する支承面ないし回転面に対
し直角に設けられている。

【０００８】しかしまた、軸に対して斜めに方向づけら
れた支承面ないし回転面を備えておくこともできる。こ
れらの使用面ないし回転面は、押圧力を伝達するととも
に、軸方向とは異なる方向の分力により回転リングの軸
方向案内を生ぜしめる。その場合、有利には支承面がト
ーラス形状を有するようにし、その結果、負荷時の保持
体のたわみによるローラ外とう軸に対する支持部材の傾
斜が吸収され、支持部材が動かなくなることが防止され
る。支持部材の自動的な整列と一様な支承間隙は、くさ
び形支承面により達成できる。

【０００９】回転リングの傾倒・旋回運動や傾斜の防止
のため、本発明の有利な別の構成によれば、一方では、
支持部材が、たとえばそのピストン／シリンダ式案内に
より、その支持方向へは回転不能に構成され、他方で
は、回転リングの軸方向幅と支持部材の案内面の周囲長
さとが、回転リング直径に比して十分に大きく選定され
ている。

【００１０】特に有利な構成は、ローラ外とう端部に最
も外側の回転リング用のストッパを備えておくことであ
る。これらストッパにより、ローラ外とう用のスラスト
軸受が不要となる。なぜなら、ローラ外とうと、共に回
転する回転リングとの間の相対速度がゼロ又はきわめて
低速であるため、その差が単なる滑り摩擦により軸受の
必要なしに吸収されるからである。この場合、ローラ外
とうの半径方向の支承は、別個の支承部を用いることな
く、最も外側の支持部材と相応の回転リングとの協働に
より行われる。

【００１１】

【実施例】次に本発明を図示の実施例につき説明する：
図１及び図２に示したローラ装置の場合、たわみ調節ロ
ーラ１が、このローラ１と対応部材２との間を通過案内
されるウエブ３に対し、押圧方向Ｐに、ないしは押圧平
面ＰＰ内で押圧力を作用させる。その場合、対応部材２
は、従来形式の、もしくは同じくたわみ調節ローラとし
て構成された対応ローラであってよい。押圧処理を加え
られるウエブは、たとえば、一定厚に圧延される金属ス
トリップ又は金属フォイルや、押圧、つや出し、印刷の
いずれかの処理を加えられる巻取紙、ウエブ状の厚紙及
び繊維品である。

【００１２】たわみ調節ローラ１は回転不能の保持体４
から成っている。保持体４は、たとえば旋回軸受６を有
する適当な台座内に回転不能だが旋回可能に支承されて
いる。保持体４を中心として、管状のローラ外とう７が
回転可能である。このローラ外とう７の支持には、ロー
ラ１内部に軸方向Ａに列状に液圧支持部材８が互いに並
置されている。これらの支持部材８は、保持体に対して
液圧式に支えられ、圧力負荷時には押圧平面ＰＰ内で支
持力ないし押圧力をローラ外とう７へ、ないしはローラ
外とう７を介してウエブ３へ作用させる。これらの支持
部材は、たとえばＵＳ−Ａ−３８０２０４４に記載され
ているように静液圧式であってよいが、その他の適当な
構成であってもよい。支持部材８は、導管Ｈを介して個
別に異なる圧力を負荷できるので、ローラ軸Ａに沿っ
て、ないしはウエブ３の幅に沿って個々に押圧力、すな
わち一定押圧力プロフィルを生じさせることができる。

【００１３】支持部材８は、しかし、ローラ外とう７に
対し直接にではなく、それぞれ配属されている個別の回
転リング９を介して作用する。回転リングの外径は、ロ
ーラ外とう内径より幾分小さい。回転リング９は、要す
るにローラ外とう７内にルーズに配置されているので、
ローラ外とう７内面上を転動し、ローラ外とう７と一緒
に幾分異なる回転数で回転する。

【００１４】特に図３のａ及びｂから分かるように、一
方では、回転リング９がローラ外とう７上を転動する幅
広のローラ面１０を有し、他方では支持部材８がその支
承面に静液圧式の支承ポケット１１を有している。支承
ポケット１１上には回転リング９が支持部材８の全幅に
わたってほとんど摩擦なしに支承されている。同時に、
押圧力を及ぼすことができ、かつ静液圧式の支承部を形
成しうるために、支持部材８は、ピストン状の脚部１２
を有している。この脚部は、導管Ｈを介して液圧媒体を
供給される、保持体４内の圧力室１３上に支えられ、支
持方向Ｓに可動である。この場合、支承ポケット１１は
絞り孔１４を介して圧力室１３から圧力媒体を供給され
る。

【００１５】支持部材８の回転路を互いに、かつまたロ
ーラ外とう７とは無関係に回転する複数回転リング９に
分割することにより、次のことが可能になる。すなわ
ち、支持部材８の押圧力の作用による変形の主な部分が
回転リング９により吸収され、ローラ外とう本体の壁厚
も薄手に選定できるため、ローラ外とうの横方向及び周
方向の可とう性を十分に高い値にすることが可能にな
る。このことによって、被加工ウエブに応じて金属、プ
ラスチック、適当なエラストマのいずれか製の薄手で可
とう的なローラ外とうの使用が可能になり、しかも押圧
力ないし線圧が高められ、したがってたわみ調節ローラ
の使用範囲も著しく拡大される。

【００１６】この目標を達成するために重要な点は、回
転リング９を、支持部材８の押圧力による変形時にも、
ルーズにローラ外とう内を回転しうるようにすることで
ある。回転リング９とローラ外とう７との間の直径の相
違は次のように選定される。すなわち、最大の力が出来
るだけ回転リング９によってのみ吸収され、ローラ外と
う７自体は出来るだけほとんど変化しないように選定す
る。

【００１７】ルーズに回転する回転リング９が軸方向に
変位して、特に、負荷の結果、保持体４のたわみの場合
に、互いに回転を妨害することがないようにするには、
個々の支持部材８の回転リング９の間に、極端な条件の
場合にも、一定の間隔が維持され、回転リングの軸方向
位置が固定されるようにする必要がある。この目的のた
めには回転リング９の両側に円形リング状のフランク１
５を設け、このフランクが、支持部材の、相応に方向づ
けされた支承面２６用の回転面を有している。これらの
支承面２６は、支承ポケット１１から出て来る圧力媒体
により動液圧式に潤滑されうるが、付加的な静液圧式の
支承ポケット１６を備えるようにすることもできる。そ
うすることにより、支承面２６は、支持部材８の側縁の
ところにも同じように、静液圧式の、ほとんど摩擦のな
い回転リング９用軸方向案内を形成する。要するに、軸
方向に位置づけられた静液圧式支承ポケット１１によ
り、回転リング９は半径方向に案内される一方、ローラ
軸Ａに対して直角位置にある側方の支承面２６ないし支
承ポケット１６によって軸方向に案内される。支承ポケ
ット１１用の絞り孔１４と、側方支承ポケット１６用の
絞り孔１７とは、その流れ抵抗が所望の支承間隙に応じ
て選定され、別の値にされてもよい。

【００１８】回転リング９のフランク１５により、負荷
下でのリングの変形が付加的に更に低減され、この結
果、更に大きいが吸収可能となるか、もしくは回転リン
グの壁厚が低減されるかする。

【００１９】支承面の傾倒と支持部材８の傾斜を防止す
るためには、支承面に、互いに無関係に供給を受ける複
数支承ポケットが並置されるようにするのが有利であ
る。たとえば図３のｂには、そのように構成された支持
部材８が示されている。支持部材８の半径方向支承面
は、軸方向にも周方向にも、互いに無関係の各２つの支
承ポケットａ，ｂ，ｃ，ｄを有し、その側方支承面は、
それぞれ２つの並置支承ポケットｅ，ｆを有している。
これにより、所属回転リング９に対する支持部材８の自
動的な位置安定化が達せられる。

【００２０】更に、特に、軟質のローラ外とうの場合に
は、支持部材の押圧方向Ｐ又は支持方向Ｓを中心とする
回転リング９の回転を防止するのが有利であることが往
々にしてある。この回転防止は、たとえば、次のように
することで可能になる。すなわち、支持部材の脚部、つ
まりピストン１２の横断面と、保持体内のシリンダ孔、
つまり圧力室１３の相応の横断面を円形とは別の形状に
選らぶことにより、シリンダ孔１３内での支持部材８の
回転が防止される。この回転の防止は、たとえば、ピス
トン１２の横断面を卵形又はだ円形にするか、ピストン
とシリンダのところに相応の案内を設けることにより達
せられる。

【００２１】回転リング９の、押圧方向Ｐからの傾倒
は、回転リング９の幅を軸方向に余り狭くせず、回転リ
ングの幅Ｂに対する直径Ｄの比を、傾倒力が出来るだけ
小さくなるように選定することによって、効果的に防止
できる。同じ理由から、周方向での支持部材８の延びＬ
を、回転リング９の直径と回転して十分に大きく選定す
るのがよかろう。加えて、支持部材のピストン１２は、
たとえば***部２７を有するように構成して、支持部材
８が幾分傾斜可能であるようにし、それに支持部材８の
支持方向Ｓがシリンダ１２の半径方向から押圧方向Ｐへ
傾倒できるようにし、回転リング９には傾倒モーメント
が作用しないようにするのが好ましい。

【００２２】図４のａとｂには支持部材８と回転リング
９との別の実施例が示されている。この実施例では支承
ポケット１８が、軸方向ないし軸方向と直角に位置して
おらず、すべて軸方向に対し斜めに位置せしめられてい
る。支持部材８の支承面１９と回転リング９の回転面２
９とは、この場合、トーラス形状、すなわち、半円形横
断面を有する***部ないしみぞの形状を有している。支
承ポケット１８はトーラスの表面に一様に分配されてい
るので、この場合も回転リング９内で支持部材８の自動
的な位置安定化が可能になる。半円形横断面を有するト
ーラス形状の利点は、とりわけ次の点にある。すなわ
ち、支持部材は、荷重下で保持体４がたわみ、それによ
って支持方向Ｓが押圧方向Ｐから外れても、自動的に回
転リング９の回転面へ調節され、動かなくなるようなこ
とがない点である。

【００２３】図５に示した例の場合は、同じく軸に対し
て斜めに延びる支承ポケット２０が支持部材８に設けら
れている。これらの支承ポケットは、支持部材８のくさ
び形支承面２１、ないしは回転リング９の相応の回転面
３１に設けられている。この場合の利点は、支持部材８
が回転リング９内で自動的に押圧方向Ｐに位置決めされ
る点である。その場合、支持部材８と回転リング９との
間に、一様な静液圧式支承間隙が自動式に調節される。
その場合、支持部材８の両側の双方の支承ポケット２０
の合力は、常に押圧方向Ｐを有している。

【００２４】図５の実施例の場合より大きい押圧力をロ
ーラ外とうに作用させるには、図６に示したように、支
持部材８が軸方向に台形横断面を有するようにする。こ
の場合、回転リング９は、ローラ外とう７の内側を転動
する円筒形部２２を有するようにする。円筒形部２２
は、回転面２６を有する斜めのフランク１５を両側に有
している。最初の実施例の場合のように、この場合も、
周方向の支承ポケット１１が押圧力を生じさせ、他方、
側方の支承ポケット１６が回転リング９の案内に役立っ
ている。この形式の利点は、組立てが容易になる点であ
る。なぜなら、支持部材８の、軸方向での幅や回転リン
グ９の相応の内のり幅の点で、狭い公差範囲を守る必要
がないにも拘わらず、申し分のない支承と案内が保証さ
れているからである。

【００２５】更に、異なる点は、圧力媒体を供給される
圧力室、つまりシリンダ室２３が保持体４内にではな
く、逆に支持部材８内に設けられており、他方、ピスト
ン２４は保持体４に備えられている。この構成の利点
は、シリンダ室２３が、保持体のたわみや変形のさいに
変形せず、同じく保持体のピストン２４もほとんど変形
しないので、支持部材８のピストン／シリンダ形式の案
内が締付けられて動かなくなることはない。

【００２６】自動式に位置決めされる回転リング９を有
する、以上に説明したたわみ調節ローラの別の利点は、
２つの外側回転リングを簡単にローラ外とう７の軸方向
支承に用いることができる点である。この目的のため
に、ローラ外とう３の端部にそれぞれ１個の組付け片３
０が取付けられ、この組付け片がスリーブ状の円筒形ウ
エブ２８を有し、このウエブ２８がローラ外とう７の内
側に密着し、ウエブ２８の端部が、それぞれ外側回転リ
ング９のすぐ近くまで達しており、外側回転リング用の
ストッパを形成している。このリング状のウエブ２８
が、押圧間隙のところでローラ外とう７と同時的に、す
なわち、そこで転動する回転リング９と等速で回転する
ので、接触時にも摩擦が発生しない。他方、円周の他の
個所では、ウエブ２８と外側回転リング９との間の相対
速度を極めて低い値にすることで、同じく摩擦をも少な
くするようにするか、又は回転リング９とウエブ２８と
の間の直径差によって、もはや接触が生じないようにす
る。ローラ外とう７が、組付け片２５と、外側回転リン
グ９との協働により軸方向に案内され、支持部材８を介
して半径方向に支承されているので、これらたわみ調節
ローラの場合には、軸方向支承は全く不要である。加え
て、ローラ外とう７は、その端部も押圧方向に自由に可
動であり、しかもたとえばＵＳ−Ａ−３８８５２８３に
より公知の、ころがり軸受を介して支承されるカム案内
その他の類の複雑な構成は必要としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】押圧平面内で軸方向に切断してたわみ調節ロー
ラを有するローラユニットを示した図。

【図２】たわみ調節ローラの半径方向断面図。

【図３】支持部材と所属回転リングとの第１実施例を、
押圧平面で切断した図及び押圧平面と直角方向に切断し
た図。

【図４】支持部材と所属回転リングとの第２実施例を、
図３同様に切断して示した図。

【図５】支持部材と所属回転リングとの第３実施例を押
圧平面で切断して示した図。

【図６】支持部材と所属回転リングとの第４実施例を押
圧平面で切断して示した図。

【符号の説明】

１たわみ調節ローラ、２対応部材、３ウエ
ブ、４保持体、５台座、６旋回軸受、７
ローラ外とう、８支持部材、９回転リング、
１０転動面、１１支承ポケット、１２脚部、
１３圧力室、１４，１７絞り孔、１５フラ
ンク、１６，１８支承ポケット、１９支承面、
２３圧力室、２４ピストン、２５組付け片、
２６回転面、２８リング状ウエブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転不能の保持体（４）を中心として回
転可能なローラ外とう（７）を有するたわみ調節ローラ
であって、ローラ外とう（７）が、少なくとも１つの液
圧式支持部材（８）を有する保持体（４）に対して支え
られ、支持部材（８）が、少なくとも１つの静液圧式支
承ポケット（１１，１８，２０）を介して回転リング
（９）に支承され、この回転リング（９）がローラ外と
う（１１）内でルーズに一緒に回転し、ローラ外とう
（７）に対しては回転リング（９）を介して押圧力が及
ぼされる形式のものにおいて、支持部材（９）が、ロー
ラ外とう（７）の軸方向（Ａ）と角度をなしている少な
くとも１つの液圧式支承面（１９，２１，２６）を有
し、かつまた、回転リング（９）が、この支承面と協働
する、同じように方向づけられた回転面（２５，２９，
３１）を有し、これらの回転面が支持部材（８）の支承
面と一緒に回転リング（９）用の軸方向案内を形成して
いることを特徴とするたわみ調節ローラ。
【請求項２】支持部材（８）の少なくとも１つの液圧
式支承面（２６）と、この支承面（２６）と協働する、
回転リング（９）の回転面（２５）とが、軸方向（Ａ）
と直角に方向づけられていることを特徴とする、請求項
１記載のたわみ調節ローラ。
【請求項３】軸方向（Ａ）と直角に方向づけられた回
転面（２５）が、回転リング（９）の両側の円形リング
状フランク（１５）に設けられていることを特徴とす
る、請求項２記載のたわみ調節ローラ。
【請求項４】支持部材（８）の支承面（２９，３１）
の少なくとも１つと、回転リング（９）の回転面（１
９，２６）の相応の部分とが、軸方向（Ａ）に対し斜め
に方向づけられていることを特徴とする、請求項１記載
のたわみ調節ローラ。
【請求項５】支持部材（８）の支承面（２１）と、回
転リング（９）の相応の回転面（３１）とが、くさび形
リング状の面を有することを特徴とする、請求項４記載
のたわみ調節ローラ。
【請求項６】支持部材（８）の支承面（１９）と、回
転リング（９）の回転面（２９）とが、半円形状の横断
面を有するトーラス形状に形成されていることを特徴と
する、請求項４記載のたわみ調節ローラ。
【請求項７】支持部材（８）の支承面（１９，２１，
２６）が静液圧式の、圧力媒体を供給される支承ポケッ
ト(１１，１６，１８，２０)を有することを特徴とす
る、請求項１から６までのいずれか１項に記載のたわみ
調節ローラ。
【請求項８】押圧方向に方向づけられた支持部材支承
面が、静液圧式支承ポケット（１１）を有し、他方、軸
方向（Ａ）と角度をなしている側方支承面（１６）が、
静液圧式支承ポケット（１１）から出て来る圧力媒体に
より動液圧式に潤滑されることを特徴とする、請求項１
から７までのいずれか１項に記載のたわみ調節ローラ。
【請求項９】ローラ外とう（７）の端部に最も外側の
回転リング（９）に対するストッパ（２８）が、ローラ
外とう（７）の軸方向案内のために備えられていること
を特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項に記
載のたわみ調節ローラ。
【請求項１０】外側回転リング（９）に対するストッ
パ（２８）が、ローラ外とう（７）の内側に密着してい
るスリーブ（３０）のところに備えられ、スリーブ（３
０）がローラ外とう（７）と一緒に回転し、円筒形であ
ることを特徴とする、請求項９記載のたわみ調節ロー
ラ。