JPH0122185B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、走行するウエブをロールに巻取る型
式の巻取機における改良に関する。

製紙工業において広く使用されている型式の巻
取機は２本胴巻取機であつて、これは製紙工業に
おける長い間の働き者であつた。２本胴巻取機と
は、２本の平行で水平に並列するドラムを用いる
ものであつて、少なくともそのうちの一方のドラ
ムが回転駆動され、走行ウエブを巻取つて形成さ
れる大きなロールをこのドラムで回転せしめるの
である。この２本胴巻取機の性能にかかわる重要
な要素は、ロール上のウエブの張力がこのロール
とふたつのドラムとの間のニツプ圧力の関数であ
るがゆえに、これら巻取りのドラムと巻取中のロ
ールとの間の力又は圧力なのである。この要素の
制御はライダロールを使用することによつて行な
われていた。すなわちライダロールは、ロールの
巻取開始に当つて下向きの力をロールに加えてド
ラムと巻取られるロールとの間のニツプ圧を増大
するのである。

ロールの厚さと坪量プロフアイルとは巻取中の
紙ロールの長手に沿つて変動するという事実のた
めに、２本胴巻取機には重大な問題が存在する。
すなわちロールの長手に沿つて凹凸が生じる。そ
れにも拘わらずロールは通常高輪郭点でのみドラ
ムに当りここで支持される。このように高輪郭点
すなわち輪郭線のうちの高い点でロールを支持す
るので、このロールの全重量はこれらの部位にか
かり、かくして高いニツプ圧が生じ、それにより
巻取張力が大きくなる。その程度は高輪郭点の幅
に依存する。この問題に対処するひとつの方法
は、台を左右動させて高輪郭点を左右に動かし、
その幅をひろげることであつた。

本発明の目的はこのような巻取機の構造および
巻取法を改良することにあり、本発明によれば、
ロールの品質が改善され、巻取中ロールに高輪郭
点によつて生じる問題が実質的に解消し、前述の
高輪郭点幅を拡げる試みないしはその他の方法で
制御する必要がなくなる。

本発明の一層大きな目的は、走行ウエブを巻取
中のロールに圧力をもつて接触するドラムを提供
し、このドラムが点接触でなく面接触で巻取中の
ロールと接触し、ドラムの長手にわたつてこのド
ラムと巻取中のロールとの間で実質的に均一な接
触圧力がえられて、巻取中のロール上の高輪郭点
の存在が接触圧力に悪影響を与えないようにする
ことにある。

本発明の他の目的は２本胴巻取機に用いる支持
ロール構造の改良にあり、この支持ロールが巻取
中のロールの長手に沿つて凹凸に合致し、ドラム
と巻取中のロールとの間のニツプにおいて比較的
幅広く面接触がえられるようにすることにある。

本発明の更に他の日的は改良された変形可能な
外面を有する２本胴巻取機を提供してドラムと巻
取中のロールとの間に面接触を果させ、ロールの
重量が増加するにつれニツプ面積を拡大させ、ド
ラムが特に耐久性を有し長い作動寿命があり、且
つニツプにおける変形にも拘わらず、一定の円周
長を有するようにすることにある。

本発明は、たとえば２本胴巻取機のような巻取
機のドラムに周長が一定で輪郭線がまつすぐとな
るように補強した膨張可能のスリーブを包含する
表面を設けた支持ドラムを提供せんとするもので
ある。これらのドラムは弾性変形可能の外面を有
しており、あたかも自動車のタイヤが小石に乗り
上げて変形しながら自動車に対する均一な支持を
与えるように、巻取中のロールと接触するドラム
の表面が変形するのである。この支持ドラムは膨
張可能の空気室を限界包囲する変形可能の材料で
形成された外面支持層を包含する。好適な実施例
においては、空気室は、ドラムの長手に沿つて個
別の室に分割されている。個々の空気室は巻取中
のロールに沿つて紙の面の輪郭に合致するように
変形し、かくしてロールの全重量を支持するとと
もに、一層大きな支持力を生じて一単位面積当り
の重量が小さくなり、巻取りの張力が小さくな
る。また、ロールの重量が増大するに従つて、空
気室の変形が広範囲の支持を生じまたニツプ幅が
拡大し、これによりドラムとロールとの間のニツ
プ圧が自動的に均一となる。紙の品位または所望
結果の関数として空気室内の圧力を制御すること
により、様々なニツプ幅を設定し、ソフトで一層
制御された巻取を達成することができる。

膨張可能の空気室の変形可能の外層はたとえば
非伸長性のコードを埋め込んだゴムのような弾性
材料で形成するのが好適である。これらのコード
はドラム表面の回転方向に対して鋭角をなすよう
に円周方向に延在するものとする。これにより、
ドラムの周面が一定となり、ロールを駆動するた
めの所定量のトルクが伝達される。埋設コードは
高モジユラスコードであつて、円周方向に対して
非常に小さな角度で延在する。極微量のゴムが、
流動を回避するための外面に設けられている。通
気のための表面模様が要求される場合は、上記ゴ
ムとして超高モジユラスゴムを用いる。ドラムの
長手にわたつていくつかのスリーブを使用するこ
とが可能となる。これらのスリーブは、紙のロー
ルの変化する輪郭に合致する性質を有している。

以下、本発明を図面に例示したその好適な実施
例について詳述する。

第１図及び第２図には、２本胴巻取機を示す。
ロール１０は、このロールに連続的に供給される
走行ウエブＷを巻取つて太くなつてゆく。このロ
ールはドラム１１，１２上に支持されている巻芯
に巻取られてゆくのである。ロールが巻取られ始
めると、このロール１０とその支持用のドラム１
１，１２との間のニツプ圧をさせるために、ライ
ダロール１３により所定の力でロール１０の項部
を押圧せしめる。このロールの重量が所定値に達
すると、この増加した重量によりニツプ圧は充分
となる。ロールの巻取張力はロールとその支持用
のドラムとの間のニツプ圧の関数であるので、矢
印線３３で略示しているようにこの巻取張力はラ
イダロールで加えられる力を制御することにより
調整される。

ロールは、たとえば符号３２で略示されている
駆動源でドラムに駆動力を加えることにより回転
駆動される。ウエブＷは、ドラム１１の表面を通
り、巻取中のロール１０に供給される。

本発明によれば、巻取中のロールと接触し支持
しているドラムは、やわらかな外面を備えた１つ
またはそれ以上の膨張可能のスリーブすなわち環
状膜部材１４を包含し、これにより、巻取中のロ
ールは線接触でなく面接触の関係となる。線接触
とは、ライダロールおよびドラムの表面を鋼の研
摩外面とするかまたは硬い被覆外面とした場合の
接触である。

スリーブまたは膜部材１４は、膨張した時、円
周方向に実質的に非伸長性になるように適宜に補
強されている。このことによりスリーブが接触域
を通る時の円周方向または軸方向のゴムの流動に
対して有効に抵抗するのである。このような好ま
しくない流動は例えば、ロールが柔軟な被覆外面
を備えていてニツプにおいて面接触が与られる場
合に生じる。非圧縮性の硬質ゴム被覆体でも云う
までもなく、ニツプを通る時にたわんで、広い接
触面積を形成するであろう。しかしこのたわみ
は、軸方向または円周方向へのゴムの流動または
運動を生じる。このようなゴムの運動または流動
は、ウエブの巻取作業では許容することができな
い。

面接触域は第１図において、ドラム１１，１２
とロール１０との間の区域３６，３６及びロール
１０とライダロール１３との間の区域３８で示さ
れている。ニツプ幅３７は、ドラムとロールとの
間の力及びスリーブ１４の膨張圧力に依存する。
このニツプ幅は、ロール１０の重量が増加するに
つれて大きくなり、ロールとドラムとの間にほぼ
一定の単位圧力が維持される。ロールとドラムの
間の単位圧力は、鉄製研摩巻取ドラムを用いた場
合には一定とならない。ライダロールと追従外面
を有する１本またはそれ以上のドラムを用いるこ
とによつて与えられる重要な特徴は、上記外面が
巻取ロール１０の長手に沿う凹凸に追従するとい
うことである。製紙技術において、ウエブはその
幅方向にわたつて完全に均一な坪量とはならず、
従つて紙の輪郭線すなわち断面における高さの変
動を生じ、このため巻取中のロール上に高輪郭点
を形成することとなる。硬い表面を有するドラム
と硬い表面を有するライダロールとでは、上記高
輪郭点でのみ接触が生じ、この部位で望ましくな
い圧力点が生成する。追従外面を有する本発明の
装置では、ドラム及びライダロール上ではロール
の長手に沿つて支持接触が連続している。そして
この支持接触が連続しているのみならず、実質的
に支持圧力が連続しているので、ロール１０の長
手に沿つて高輪郭点で生じる圧力点による悪影響
が生じない。

ゴムのような変形可能で可撓性の材料で作つた
外周面層を有する膨張可能の円環状のスリーブま
たは膜部材を包含するドラム構造により上述の追
従外面が得られる。駆動力のトルクに耐え、流体
室内の流体圧に耐え、しかも表面層を支持するた
めに十分な強度を有する比較的薄肉の層とするの
が好適である。この表面層は環状の形状とし、ラ
イダロールには環状支持内室１８を、またドラム
には環状支持内室１８ａを設ける。環状支持内室
は長手に沿つて連続していてもよいが、分離した
区画室に分割されているのが好適である。この環
状支持内室は空気圧管路を介して送つた空気で膨
張させ得る空気室とするのがよい。すなわち空気
は、各ドラムの軸３９を通して延在している空気
供給管路３０を通つてドラムの空気室に供給され
る。個々の空気区画室を支持するためにドラムの
中心には拡大芯４０を設け、空気管路３０ａを
個々の区画室に連結するのがよい。

膨張媒体としては空気が好適であるが他の種類
の流体を用いてもよく、また構造によつては支持
室に水を充填してもよい。大型のロールでは水の
重量が過大な遠心力を生じるが、小型のロールの
場合には水で満足な結果が得られる。また底が深
い支持室の代わりに、底が浅い支持室または空気
袋としてもよい。この場合には、支持室を充填す
るために必要な流体の容積と重量を削減すること
ができる。

膨張可能のスリーブまたは膜部材１４による作
用原理は、ドラム１１，１２及びライダロール１
３のいずれに対しても同じである。それゆえ、こ
こではそのひとつについて説明する。さて、第２
図に示されているドラム１２において、膨張可能
のスリーブまたは膜部材１４は円周方向に延在す
る外面層１７を包含している。この外面層はここ
に示した特定の実施例においては、ドラム１２の
軸長に沿つて数個の部分に分割されている。この
外面層１７の各部分は、一対の半径方向内方に延
在する側壁部２６，２７を包含し、これら側壁部
はその半径方向内端で一対の円周方向に延在して
いる非伸長性の玉縁部２８，２９をなして終わつ
ている。これら非伸長性の玉縁部２８，２９は適
宜の挾持体２２，２３によつてドラムの拡大芯４
０に取付けられている。挾持体はそれぞれ軸方向
の位置で玉縁部２８，２９を挾持し、これらがド
ラム４０のまわりに回転しないように効果的にと
めている。この特定の装着及び挾持手段はドラム
の拡大芯４０次第であるが、いずれにしても空気
タイヤの技術において従来用いられてきた挾持手
段のひとつと同じようにすることができる。

スリーブまたは膜部材１４は、所定の膨張した
寸法及び形状を与えられるように、適宜補強され
ている。好適な実施列においては、実質的に非伸
長性のコードが、外面層１７を横切る側壁部２６
及び対向する側壁部２７を経一方の玉縁部２８か
ら対向する玉縁部２９まで延在している。上記コ
ード補強構造層は、一重または多重の半径方向に
延在するコードから構成することができる。これ
らのコードは半径方向に対して鋭角をなして延在
するコードとすることができる。

更に詳細には、外面層１７には、円周方向に実
質的に非伸長性であり、円周方向に延在するコー
ド補強構造体２５が設けられている。このコード
補強構造体２５は、１層または多層の実質的に円
周方向に延在するコード、すなわち円周方向に対
して角度０度で延在するコードを包含するものと
することができる。しかしこれに代えて、第３図
及び第４図に示されているように、上記コード補
強構造体は、円周方向に対して小さな角度αをな
して延在する複数重のコードを包含するようにし
てもよい。この小さな角度αは、円周方向に対し
て反対角で延在している隣接層のコードに対して
10度ないし30度の範囲にあるべきである。これら
のコードは十分に高いモジユラスのものでなけれ
ばならず、コードの変位または移動を防止するよ
うに互いに十分接近して配置してなければならな
い。これにより、外面層１７の円周方向の伸長に
対して有効に対抗することができる。

図示した特定の実施例においては、単一のスリ
ーブ１４を設けたものとして示したが、複数の個
別の室または円環状部材を並列に配設して、複合
のスリーブまたは膜部材としてもよい。更に、玉
縁部２８，２９は円周方向に非伸長性であるよう
に説明したが、挾持手段２２，２３が半径方向内
方の玉縁部に適宜の位置に取付けられるならば、
玉縁部自体が非伸長性である必要はない。

本発明によれば、一定圧力で膨張可能の流体室
に空気を膨満させる。これによりドラムまたはラ
イダロールとロールとの間に所望の接触域がえら
れる。第１図に３７で示されているこの接触域す
なわちニツプ幅は、膨張圧が増大すれば減少し、
膨張圧が減少すれば大きくなる。種々の坪量の紙
及び種々の品位の紙に対して、異なるニツプ幅を
所望のように求め、膨張圧によつてこのニツプ幅
を制御し、一定に保持することができる。

第３図及び第４図に示されているように、外面
層の１７の材料は、可撓性であつて耐摩耗性のゴ
ムまたはその他の合成材料であることが好適であ
る。円周方向に延在している高モジユラスコード
はこのゴムの中に埋設されている。他方、第４図
に示されているように、コードはドラムの回転方
向に対して角度αで延在しており、その角度は
10゜ないし30゜の範囲が好適である。交互に積層さ
れているコードは円周方向に対して等角であるが
反対角で延在している。ロール中でドラムの高速
回転により空気の巻き込みが生じるのが望ましく
ない場合に、第３図のように、ドラムとロール表
面の間に形成されるニツプから空気を排出できる
一連の溝４１を表面４２に形成してもよい。

上記構造体では、２本胴巻取機に支持用のロー
ルを設けるものを示したが、本発明の原理を、ド
ラムとロールとの間にニツプが形成されるような
１本のドラムからなる巻取機及びその他の型式の
巻取機に適用することもできる。

この結果形成される構造体は、固定周面を有
し、且つニツプ圧の関数に従つて接触域が増大す
る支持用のドラムをそなえるものである。ドラム
の空気圧を増大することにより、ライダロールで
加えられる力を制御することにより、また巻取中
のロールに加えられる上昇力を制御することによ
り、各種の操作条件を作業者によつて設定するこ
とができる。

このようにして、上述の目的及び利点に適合
し、被覆ドラムまたは鋼製のドラムにおいて従来
存在していた欠陥がなく、改良された巻取操作と
信頼性のある長い操作寿命が達成される改良され
たドラムとライダロールとの構造体が提供され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理により構成され作動す
る２本胴巻取機の概略正面図、第２図は第１図の
−線に沿つて実質的に切断した縦断面概略
図、第３図は、第２図の円部における部分拡大
図、第４図は、第３図の−線に沿つて実質的
に切断した断面概略図である。 １０……ロール、１１，１２……ドラム、１３
……ライダロール、１４……スリーブまたは膜部
材、１７……外面層、１８，１８ａ……環状支持
内室、２２，２３……挾持体、２５……コード補
強構造体、２６，２７……側壁部、２８，２９…
…玉縁部、３０……空気供給管路、３０ａ……空
気管路、３２……駆動源、３６，３７，３８……
接面域、３９……軸、４０……拡大芯、４１……
溝、４２……表面、Ｗ……ウエブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 走行するウエブをロールに連続的に巻取る巻
   取機において、 巻取中の回転する前記ロールを乗せる巻取床を
   画成する平行で水平な第１及び第２のドラムと、
   前記ロールに前記ウエブを供給する手段と、前記
   ロールを回転せしめてこれに前記ウエブを巻取る
   駆動手段とを包含し、前記ドラムの少なくとも一
   方は実質的に非伸長性のコードを埋設した弾性材
   料で形成せしめこのコードの非伸長性によりドラ
   ム円周長を一定とする外面層を有し、前記弾性材
   料が変形して前記巻取中のロールと接する面接触
   域を提供し前記ロールの長手に沿うロール表面の
   凹凸に順応して前記面接触域を維持するようにし
   たことを特徴とする巻取機。