JPH0629608B2 - ロール - Google Patents

ロール

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JPH0629608B2
JPH0629608B2 JP63507712A JP50771288A JPH0629608B2 JP H0629608 B2 JPH0629608 B2 JP H0629608B2 JP 63507712 A JP63507712 A JP 63507712A JP 50771288 A JP50771288 A JP 50771288A JP H0629608 B2 JPH0629608 B2 JP H0629608B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は製紙機械てつくられる紙のような移動するウェ
ブ材を処理するロールに関する。本発明は特に、いわゆ
る自己負荷式たわみ調節ロールに関し、その場合、ロー
ルの内部に加圧手段が配設され、その力は１か所、又は
複数か所の位置でロールシェルの内周面に作用してロー
ルシェル表面を縦線に沿ってまっすぐにするか、或いは
上下へ曲げてロールシェルのたわみを所望する制御され
た量にするようにコントロールする。さらに、本発明
は、ロールシェルがその縦軸に対して横方向、即ち横断
方向へ同時に移動しながら駆動されるようにした自己負
荷式たわみ調節ロールに関する。
自己負荷式たわみ調節ロールは、従来公知である。その
例は、例えば米国特許第3,885,283号、第4,048,701号、
第4,520,723号に示されている。また、たわみ調節ロー
ルを駆動する装置も多く存在する。これらの設計は、ロ
ールシェルがその固定支持ビームに対して駆動されなけ
ればならないという事実により、複雑化する場合が多
い。これは、ロールシェルがそのたわみ調節構造体の作
動中に生じる或るたわみに対応しなければならず、ロー
ル表面が相手ロールとのニップ接触を行うように接近移
動したり、そこから離反しうるものでなければならない
という事実により更に複雑化される。
従来の自己負荷式たわみ調節ロールは、いずれかの端部
に自動整列軸受を利用し、その回転軸を横断する軸にま
わりで生じるロールシェルのわずかではあるが重大なた
わみ運動を調節するようになっている。従来の自己負荷
式たわみ調節ロールは、また、ロールシェルとは無関係
に駆動歯車箱を支持するためにそれ自体の軸受を必要と
するような駆動歯車箱を利用している。
従来の或る自己負荷式たわみ調節ロールは、ロールシェ
ルが、回転可能に装着される軸受の内側レースを装着し
た摺動カラー又は摺動ヨークを利用しており、固定ロー
ル軸、又は支持ビームに対してロールシェルが横方向に
動くようになっている。そのような装置がビオンデッチ
(Biondetti)の米国特許第3,885,283号に図示かつ説明さ
れている。この装置は、正確な作動を行なうためには、
厳密なトレランスを必要とするが、これらの同じ厳密な
トレランスは、摺動接触する表面を高価な経費や費やし
て正確に仕上げることを必要とする。他方、トレランス
を厳密にしない場合、望ましくない振動が生じる。
もうひとつの従来の構造体がレーマン(Lehmann)他の米
国特許(US-A)第3,997,925号に開示されかつ説明されて
いる。このレーマン他の特許に示される装置は、ロール
のいずれかの端部に、２個の軸受を使用している。これ
らの軸受は、スリーブ状端部分の整列を保持するために
必要である。ロールシェルは、それが上下動する時にモ
ーメント負荷を受けるカプリングによって端部分が接続
される。そのカプリングは、端部分に対してロールシェ
ルが角運動できるようにするために必要である。この設
計は、ロールシェルカプリングと、余分の軸受と、中心
軸にある長いジャーナルの使用を必要とする。ロールシ
ェルを回転させる駆動歯車は、片方の端部分にある２個
の軸受の中間にある。たわみ調節ロールを駆動する他の
従来の装置は、ロールシェルへ駆動力を与えながら、固
定ロール支持ビームを支持する必要があるため、非常に
複雑である。これらの装置は、しばしば、非常に高価な
トリプルレース軸受の使用を必要とする。最後に、支持
ビームの縦軸と同心をなす従来の駆動装置によって駆動
されるたわみ調節ロールは、支持ビームに対するロール
シェルの横方向の動きを調整することができない。
発明の要旨 本発明は、ロルの支持ビームを移動させる必要なしに相
手ロールとニップ接触するようにロールシェルの自己負
荷を可能にする装置を提供する。また、本発明では、ロ
ールシェル全体がその縦回転軸を横断する方向へ移動す
ることができるロールのたわも調節の作動が提供され
る。最後に、本発明では、固定支持ビームに対して、ロ
ールシェルを同時に直接駆動しながらロールの自己負荷
及びたわみ調節の両方の作動が提供される。
本発明において、ロールシェルは、テーパー形ローラー
軸受のような非自動整列(non-self-alligned)軸受上に
軸受ハウジング内で支持される端部組立体に装着され
る。これによって、ロールシェルと軸受ハウジングとの
間にしっかりした整列が設定され、かつ保持される。
ロールの一端では、リングギヤが端部組立体の一部を構
成し、またそれによって、リングギヤはその端部の軸受
ハウジングと剛に整列したテーパー形ローラ軸受により
一線に配列される。駆動歯車を有する駆動軸は、ロール
シェルを回転駆動するために、駆動歯車がリングギヤと
噛み合った状態で軸受ハウジング内に回転自在に装着さ
れる。駆動軸は、ロールシェルを駆動するリング歯車と
同じ軸受ハウジング内に装着されるので、駆動歯車とリ
ングギヤとが整列し、それは全ての作動条件のもとで保
持される。
ロールのいずれかの端部にある軸受ハウジングは、ロー
ルの縦軸から片寄った位置で支持台にピボット可能に取
付られる。ロールの中心支持ビームもまた、これらの同
一支持台にピボット可能に支持される。この配置では、
中心軸に対して軸受ハウジング及びロールシェル表面を
動かすことができる。
たわみ調節ロール内には、例えば図示のような加圧部材
が１個または複数個あり、これらの加圧部材は、ロール
支持ビームの動きとは無関係に、所望により、ロールシ
ェルの横断方向の動き及び／またはたわみの調節を行う
ために１個以上のピストンにより駆動される。このこと
は、ロールのいずれかの端部にある支持台が、自己負荷
式たわみ調節ロールとニップ接触状態で合致するロール
の支持台、または軸受ハウジングに直接接着されること
を可能にする。
従って、相手ロール間でニップを開閉したい時、または
たわみ調節ロールのたわみを調整したい時、支持ビーム
とロールシェルとの間に発生する力は、２個のロールの
支持台間の接続により完全に吸収されるので、ロールの
端部を支持する機械フレームへ、ニップにかかる負荷が
伝達されることはない。
非自動整列軸受がロールシェルを支持するために使用さ
れるので、軸受ハウジングに対するロールシェルのしっ
かりした整列が保持されて、従って軸受ハウジングは歯
車箱として使用される。かくして、駆動軸と駆動歯車と
を、ロールシェルを駆動するリングギヤと同一の軸受ハ
ウジング内に装着することができる。
従って、本発明の目的は、ロール駆動手段に、シェル支
持装着体とハウジングとを組合わせた自己負荷式たわみ
調節ロールを提供することである。
本発明のもうひとつの目的は、ロールシェルが自動整列
軸受によって支持されないようにした自己負荷式たわみ
調節ロールを提供することである。
本発明のさらにもうひとつの目的は、歯車箱軸受とシェ
ルの回転支持軸受との機能を結合させた自己負荷式たわ
み調節ロールを提供することである。
本発明の特徴と目的は、軸受がロールシェルと軸受ハウ
ジングとの間にしっかりした整列を保持するようにした
たわみ調節ロールを提供することである。
本発明のもうひとつの特徴と目的は、外側からピボット
接続された軸受ハウジングを有する自己負荷式たわみ調
節ロールを提供することである。
本発明のさらにもうひとつの特徴と利点は、構造が簡単
で、外部加圧シリンダーを使ってロールを上昇させてニ
ップ接触させたり、そこから離反させたりし、また相手
ロールの辺縁部に辺縁圧をかけることができるようにし
た、自己負荷式たわみ調節ロールを提供することであ
る。
本発明のこれらの目的、特徴、利点、及びその他の目
的、特徴、利点は、添付図面及び請求の範囲に関連して
説明した好ましい実施例に関する以下の説明から、この
技術に熟達した人々にとって容易に明らかとなるであろ
う。
図面の簡単な説明 第１図は相手ロールの下に装着され、各軸受ハウジング
に取付けられた加圧シリンダーを有する自己負荷式たわ
み調節ロールの端面図であり、 第２図は第１図に示すロールカップルの一端の側面図で
あり、 第３図は第１図に示す装置に類似した自己負荷式たわみ
調節ロールと相手ロールの端面図であるが、軸受ハウジ
ングと支持台との間に加圧シリンダーが設けられていな
い。
第４図は自己負荷式たわみ調節ロールを上からみた断面
図である。
第５図は第２図に示す装置の側面図であって、一部を断
面で示す。
好ましい実施例の説明 特に第４図及び第５図を参照すれば、自己負荷式たわみ
調節ロール４は、固定支持ビーム10と、各端部にある支
持台13内にピボット可能に装着されたその端部ジャーナ
ル11とを有する。中空円筒形ロールシェル12が支持ビー
ムのまわりに配置される。１個以上の軸受支持シュー42
は、周知の静流体力学的、または動流体力学的原理に従
って作動し、支持ビーム10にある対応空所に装着された
１個以上のピストン40により支持され、同シェーは支持
ビームとロールシェルの内面との間のスペースに配置さ
れ、そのビーム上でロールシェルの支持部材となる。ロ
ールシェル端部には、ロール端組立体14があって、この
組立体14は、ロールシェルの縦軸６のまわりでロールシ
ェルと同心をなすようにキャップねじ８が取付られた円
形フランジ17を有する。ロールの前端にあるロール端組
立体には、軸受18がしっかりと取付けられている。同様
に、ロールの後端にあるロール端組立体には、リングギ
ア20が取付けられている。かくして、ロール端組立体14
は、フランジ17と軸受18またはリングギヤ20とでなる。
ロールの前端には、前部軸受ハウジング22があり、ロー
ル後端には、後部軸受ハウジング23がある。ロール端組
立体のロール軸受リング18と前記リングギヤ20はテーパ
ー形ローラー軸受16により軸受ハウジングに回転可能に
装着される。これらのテーパー形ローラー軸受は非自動
整列軸受である。この事実の意味は、テーパー形ローラ
ー軸受がその内側レースと外側レースとの間でその回転
軸を横断する軸のまわりでピボット動きを一切生じさせ
ないということである。かくして、軸受リング18とリン
グギヤ20とはまた、ロールシェルの回転軸を横断する軸
のまわりに移動することができない。
ここで第１図ないし第３図を参照すれば、軸受ハウジン
グ22,23は、ピボットアーム24によって支持台13にピボ
ット可能に装着され、前記ピボットアーム24には、球形
ブッシング26が軸、即ちピン27のまわりで回転するよう
に装着される。これらの軸受ハウジングのピボットは、
基本的には水平をなす面34（第１図及び第３図）内に位
置し、このプレート34は基本的には水平であり、かつ、
自己負荷式たわみ調節ロール４とその相手ロール２との
それぞれの回転軸６，３を通りシュー42と接触ニップラ
インＮとを通って伸長する面36と直交する。
ここで第５図を参照すれば、駆動軸28は、後部軸受ハウ
ジング23に装着され、その端部近くに駆動軸軸受30を有
し、駆動軸28がロールシェル12がそのまわりを回転する
軸６と平行をなすその縦軸５のまわりを回転する。駆動
軸には、駆動歯車32が取付られ、それはリングギヤ20と
噛み合う。駆動軸28とリングギヤ20とは両方とも同一軸
受ハウジング23内に取付けられているので、リングギヤ
軸受16が自動整列軸受ではないために、駆動歯車32とリ
ングギヤ20とが剛な整列を保持する。言いかえれば、テ
ーパー形ローラー軸受はその内側レースと外側レースの
剛な整列を保持し、それに対応して軸受ハウジングのリ
ング軸受が整列する。
第１図に示されるもうひとつの実施例において、加圧シ
リンダー38が、支持台13と前部及び後部軸受ハウジング
22,23との間に取付られ、そのピボット軸27のまわりで
自己負荷式たわみ調節ロール４をピボット動きさせる。
たわみ調整ロールが、第１図に示すように、相手ロール
２に対して下方位置に装着される時、加圧流体により駆
動される典型的な油圧シリンダーの形をしたこれらの加
圧シリンダー38がピボットアーム24を介して軸受ハウジ
ングに取付られる取付点がロール辺縁の近くにあるため
に、加圧シリンダー38はロールの辺縁にかかる負荷を増
減さるように作動することができる。紙の製造におい
て、たわみ調節ロールが製紙機械のプレス部分で使用さ
れるか、カレンダー部分で使用さえるかに拘らず、その
機械を通って移動する紙ウェブの辺縁をそのように調節
することは、クロスマシン方向への紙キャリパーの均質
性と仕上げを保証するために重要である。
たわみ調節ロールが相手ロール２に対して上方位置に装
着される時、即ち、あたかも第１図の実施例を180°回
転させるように配置されると、ロール４を上方へ持ち上
げ、その相手ロール２とのニップ接触から離反するよう
に加圧シリンダー38を作動させることができる。こうす
れば、そうでない場合に必要とされるピストン40とシュ
ー42に対向したたわみ調節ロール軸に装着された加圧ピ
ストン・シュー装置のような或る種の内部装置を備える
必要がなくなる。この上方位置において、加圧シリンダ
ー38は、また、相手ロール間のニップ接触線Ｎの辺縁に
かかる圧力を変化させ、それによってこれらの位置にお
けるウェブのキャリパーと仕上げをコントロールするた
めに使用される。
第４図及び第５図に関連して説明すれば、作動時におい
て、たわみ調節ロール４は、そのジャーナル11によりそ
の支持台13内にピボット可能に固定される。そのロール
シェル12は、ピボット軸27により支持台13にピボット可
能に装着された前部及び後部軸受ハウジング22,23内
で、テーパー形ローラー軸受16のようなその非自動整列
型軸受に回転可能に装着される。駆動軸28は、可撓性駆
動手段（図示せず）により、これも図示していない例え
ばモータのような動力源に接続され、リングギヤ20に噛
み合う駆動歯車32を回転させ、ロールシェルを回転させ
る。
たわみ調節ロール内に油圧オイル44のような加圧流体が
供給されると、それは１個又は複数個のピストン40の底
部へ作用して、１個又は複数個のシュー42がニップ線Ｎ
間でロールシェル12の内面へ力をかけ、それによって、
相手ロール２とのその接触ニップ線Ｎに沿ってそのたわ
みを調節するか、又は、ロールシェルの表面にクラウン
を生じさせる。たわみ調節ロールがロールシェルの内側
に力をかける方法は、この技術でよく知られているの
で、それについては、これ以上説明を行なわない。この
点については、米国特許第3,276,102号を参照すること
とし、その内容をこの明細書に引用する。１個又は複数
個のピストンが１個又は複数個の対応するシューと共
に、ロール軸10に対してロールシェル12を支持する支持
部材として使用される。同様に、シューの作動は、周知
の静流体力学的原理か動流体力学的原理のいずれかに従
って行なわれる。
シュー及びピストン支持部材が作動すると、ロールシェ
ル12は、二方向矢印９で示すように縦軸６に対して横方
向へ、即ち横断方向へ移動する。支持ビーム10はジャー
ナルにより支持台13内に固定されているので、ピストン
の作動とこれに伴うロールシェルの横断方向の動きは、
前部及び後部軸受ハウジング22,23を、第３図に示すよ
うに、ピボット軸27のまわりで上方へ回転する。この上
方へ伸長した位置又は負荷位置においては、ロールの回
転軸６は、もはや、そのジャーナルを通るロールの縦軸
とは一致しない。駆動軸28、歯車32,20及びロールシェ
ル12との間で傾斜運動又は相対的な動きが生じない。な
ぜなら、それらは全部、後部軸受ハウジング23と共に移
動するからである。ロールは、かくして、ロールシェル
12がロールそれ自体の内部支持部材の作動により横方向
へ移動して相手ロール２とニップ接触するという点で、
自己負荷式である。支持ビーム10にかかる反力が、或る
程度のビームの下方へのたわみを生じさせる。このたわ
みは、支持台13のジャーナル11のまわりの球形プッシン
グ15により吸収される。相手ロール２は、一体化できる
その軸受ハウジング７と支持台46とを、ボルト48により
支持台13に固定することによってたわみ調節ロール４と
接触する状態で保持される。全てのニップにかかる負荷
も反力も支持台と、それを共に保持するボルトとによっ
て吸収される。従って、負荷は回動腕がないためにそれ
に伝達されることもなく、また、製紙機械の枠にも伝達
されない。
全てのロールに負荷がかかってニップ接触したのち、こ
の技術分野でよく知られた方法で、そのニップ接触線に
沿ってロールシェルのたわみを調節するように、１個又
は複数個のピストンを作動することができる。
ロールのニップ接触を解きたい場合、１個または複数個
のピストンが非作動状態にされ、ロールシェル12をその
ピボット軸27のまわりで下方へピボット回転させ、ロー
ル２と４との間に間隙を作る。
第１図に示す実施例において、その作動は基本的には前
述のものと同じであるが、加圧シリンダー３８が軸受ハ
ウジング22,23を支持台13にピボット状に接続させる。
その加圧シリンダーは、所望であれば、たわみ調節ロー
ルに負荷をかけたり、負荷を解除したりするために、ま
たはそれらを増大するために使用される。
かくして、本発明の目的を達成し、前述の特徴と利点を
もつ自己負荷式たわみ調節ロールについて、これまで説
明してきた。好ましい実施例の特定構造体を、請求項に
示した本発明の範囲から逸脱することなしに変形するこ
とができる。例えば、この好ましい実施例では、テーパ
ー形ローラー軸受が使用されているけれども、それは１
例にすぎず、リングギヤとロールシェルとの間の剛な整
列を保持するような軸受であれば、その他のどのような
軸受をも使用することができる。
また、軸受ハウジングは好ましい実施例では、支持台内
にピボット可能に支持され、連接されているように図示
かつ説明されているけれども、本発明の範囲内で、例え
ば、スライドピンやストップによるように、軸受ハウジ
ングを支持台で支持し、連接させる他の手段を用いるこ
ともできる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】固定支持ビーム(10)と軸受ハウジング(22,
    23)と、軸受(16)と、前記ビーム(10)のまわりに配置さ
    れ、その間にスペースを形成する回転可能なロールシェ
    ル(12)と、支持ビーム(10)の端部を支持する端部支持手
    段(13,15)と、前記ビーム(10)に対してロールシェル(1
    2)の横断方向へ移動可能、かつ回転可能に支持するため
    ビーム(10)に装着されたロールシェル支持部材手段(42)
    と、軸受ハウジング(22,23)を支持手段(13,15)の端部に
    移動可能に連接させる手段(24,26,27)とを備えたニップ
    接触線(N)に沿って相手ロール(2)と接触するように使用
    される自己負荷式たわみ調節ロール(4)において； ロールシェル(12)の一端にロールシェル(12)の端部に対
    して剛に固定されているリングギヤ(20)を有するロール
    端組立手段(14)がロールシェル(12)の各端部に取付けら
    れ； 端部支持手段(13,15)とは独立に、かつ、ロールシェル
    (12)に対して軸方向と半径方向に固定された軸受ハウジ
    ング(22,23)がロール端組立手段のまわりでロールシェ
    ル(12)の端部のまわりに配置され； ロールシェル(12)を回転可能に支持し、ロールシェル(1
    2)と軸受ハウジング(22,23)との間に剛の整列を保持す
    るロール端組立手段14の中間部で各軸受ハウジング(22,
    23)に装着された非自己整列式軸受(16)よりなる軸受が
    設けられている； ことを特徴とするニップ接触線(N)に沿って相手ロール
    (2)と接触するように使用される自己負荷式たわみ調節
    ロール(4)。
  2. 【請求項２】リングギヤ(20)を含むロール端組立手段(1
    4)のまわりにある軸受ハウジング(23)に装着され、ロー
    ルシェル(12)を回転可能に駆動するためリングギヤ(20)
    と噛合う駆動手段(28,32)をさらに有し； 軸受ハウジング(23)に装着された前記駆動手段(28,32)
    は、端部支持手段(13,15)から独立しており、それによ
    って、支持ビーム(10)を横断するロールシェル(12)の動
    きとは無関係に、駆動手段(28,32)とリングギヤ(20)と
    の間に剛の整列を設定し、かつ保持する請求の範囲第１
    項に記載の自己負荷式たわみ調節ロール(4)。
  3. 【請求項３】前記軸受ハウジング(22,23)は端部支持手
    段(13)にピボット可能に取付けられている請求の範囲第
    １項に記載の自己負荷式たわみ調節ロール(4)。
  4. 【請求項４】前記軸受ハウジング(22,23)は、ロールシ
    ェルの回転軸(6)と相手ロール(2)とのロールシェル(12)
    の意図するニップ線(N)との間を伸長する面(36)から約9
    0°の所に配置された面内で、端部支持手段(13)にピボ
    ット可能に取付られている(24,26,27)請求の範囲第１項
    に記載の自己負荷式たわみ調節ロール(4)。
  5. 【請求項５】軸受(16)はテーパー形ローラー軸受で成る
    請求の範囲第１項に記載の自己負荷式たわみ調節ロー
    ル。
  6. 【請求項６】支持ビーム(10)を横断する方向へロールシ
    ェル(12)の端部を押圧するため、軸受ハウジング(22,2
    3)に作動的に連接された加圧シリンダー(38)をさらに有
    する請求の範囲第１項に記載の自己負荷式たわみ調節ロ
    ール(4)。
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