JPH0143076B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は特に製紙機械又はボール紙製造機械の
ためのストーンローラに関する。ストーンローラ
のローラ本体は一般に、例えば御影石などの天然
石からなるが、コンクリート重合体のような人工
石を使用することもできる。

＜従来の技術＞ 米国特許第4272873号明細書にストーンローラ
の実施例が開示されている。この米国特許明細書
の第１図には、比較的大きな断面を有する軸方向
の孔を穿設したローラ本体が示されている。この
軸孔を数個のタイロツドが貫通して、一対の円板
形状の締付プレートを一体に結合させている。タ
イロツドは、各締付プレートをローラ本体の端部
に締付けるナツトによつて保持されている。軸受
内に保持されたジヤーナルを締付プレートに螺合
させることにより、ローラが端部に於て回動自在
に支持されている。

米国特許第4272873号明細書の第２図に開示さ
れている他の実施例に於ては、締付プレート及び
ジヤーナルが単一の部材として一体に形成されて
いる。締付プレート及びジヤーナルは上述のいず
れの形状であつても本発明に使用することができ
る。

米国特許第4272873号明細書の第１図に示す実
施例に於ては、すべてのタイロツドが軸孔の内壁
に半経方向に比較的接近して配置されているの
で、ストーンローラの中央孔は例えばコンクリー
トなどの充填材料のみからなる。この構造は、中
央部を単一の太いタイロツドが貫通する従来のス
トーンローラとは著しく相違する。

本発明は、米国特許第4272873号明細書の第１
図に示されているようなローラ本体の中央に軸孔
を有する型式のストーンローラにのみ使用するこ
とができる。米国特許第4272873号明細書の第２
図示の実施例に於ては、各タイロツド毎に別個の
貫通孔がローラ本体の外壁に接近させて設けられ
ており、後述する本発明の多くの利点を備えてい
るが、このような貫通孔を穿設することは相当困
難である。

米国特許第4272873号明細書の第１図示のスト
ーンローラの場合には、タイロツドが硬化したコ
ンクリート充填材料の中に埋設されている。この
ように、タイロツドはその全長に亘つてローラ本
体と強く結合しているので、遠心力によつても振
動したり撓曲したりすることがなく、かつ腐食性
要素から保護されている。

＜発明が解決しようとする問題点＞ 米国特許第4272873号明細書の第１図示のスト
ーンローラの実施例の欠点は、充填材料が、ロー
ラ本体の内部全体に充填しなければならないので
大量に必要となることである。これにより、スト
ーンローラの完成品は不必要に重くなりかつその
製造費用は相当高くなる。更に、締付プレートを
貫通するタイロツドの両端部が充填材料によつて
充分には被覆されないので、腐食から保護するた
めの追加手段が必要となる。

タイロツドをローラの軸線方向の長さに沿つて
幾つかの段階に分けて強く締付けることにより、
タイロツドの振動を排除するようにしたものもあ
る。しかし、このような構造は、組立が困難にな
るので不便である。

＜問題点を解決するための手段＞ 本発明の目的は、比較的軽量かつ安価であつ
て、タイロツドが振動せずしかも腐食から保護さ
れるように改良されたストーンローラを提供する
ことにある。

本発明によれば、この目的は、ローラの中央孔
に配置されたコア部材によつて該中央孔内のタイ
ロツドを固定するために必要な充填材料の量を大
幅に減少させるようにした新規な構成によつて達
成される。この充填材料は室温に於て液体であ
り、硬化する際に放熱する性質を持つ。従つて、
この充填材料は予熱することなく又は室温よりも
僅かに高い温度で中央孔内の導入することができ
る。これによつてストーンローラのローラ本体が
破砕する危険性が減少する。

更に、この充填材料は充填の際に液体状態であ
るので、ローラ本体とコア部材（タイロツドが貫
通する締付プレートの貫通孔を含む）との間のす
べてのキヤビテイを完全に充填することができ
る。従つて、従来のストーンローラよりも腐食に
対する充分な保護を与えることができる。

従来は、硬化の際に発生する熱のために液体状
の充填材料を用いることができなかつた。従来の
ストーンローラのように中央孔全体に充填材料を
充填した場合には、発生する熱によつてストーン
ローラのローラ本体が破砕される。

本発明に於ては、中央孔に配置されるコア部材
によつて充填材料を充填すべきキヤビテイの容量
が大幅に減少することにより、充填材料が硬化す
る際に比較的少ない熱しか発生せず、ストーンロ
ーラのローラ本体が破砕される可能性が非常に少
ない。

充填材料が最初の液体状態に於けるだけでなく
硬化の際にもキヤビテイを充填していることが重
要である。別言すれば、充填材料の硬化の際に実
質的に収縮してはならない。

本発明のストーンローラを使用し得る公知の製
紙機械のプレス部分には、紙ウエブの温度を上昇
させるための通気ボツクスが該ウエブを乾燥させ
るために使用されている。これによつて、とりわ
け紙ウエブが通過するストーンローラが加熱され
る。

この場合に、ストーンローラのローラ本体の温
度が上昇する際に、ストーンローラのローラ本体
内のタイロツドが均一に加熱されない可能性があ
る。別言すれば、タイロツドの温度が当初から概
ね一定の維持されるのに対し、ローラ本体の長さ
が温度上昇によつて長くなることにより、タイロ
ツドに過大な荷重が加わる可能性がある。

長時間運転されてタイロツドの温度がストーン
ローラのローラ本体の温度と同じ高温に達する
と、ローラ本体が冷却し始める可能性がある。タ
イロツドはストーンローラよりも長時間熱を保持
するので、ローラ本体が収縮する際にタイロツド
の引張力が減少する。この減少は、タイロツドが
最終的に冷却されてその引張力が再度増加するま
での一時的なものであるが、それでも締付プレー
トとローラ本体の端部との間の締付力が一時的に
減少する。このように、ローラ本体と締付プレー
トとの間の摩擦による係合状態が少なくとも一時
的に解除されるのでストーンローラが破壊される
可能性がある。

本発明によれば、これらの可能性は２つの手段
を用いることによつて減少させることができる。
第１に本発明に於ては、単一のタイロツドを中心
に配置する代りに、複数のタイロツドが中心から
ずらして配置されている。第２の、主に硬化の際
に生じる充填材料の体積の減少が非常に僅少であ
ることにより、充填材料がローラ本体とタイロツ
ドとに完全に接着されるので、ストーンローラと
タイロツドとの間の熱伝達が支障なく行われる。
この熱伝達の効果は、例えば粉末アルミニウム、
グラフアイト又はこれらに類似する高い熱伝導性
を有する物質を充填材料に混合することによつて
更に向上させることができる。

硬化の際に於ける充填材料の体積の減少が比較
的小さいこと、及びローラ本体の中央孔とコア部
材との間の空間を完全に充填することによつて、
タイロツドの振動を従来よりも大幅に減少させる
ことができる。

本発明の別の実施例に於ては、充填材料として
２成分合成樹脂を使用する。多数の公知の２成分
合成樹脂の中から、上述の利点即ち室温に於ける
高流動性及び低収縮性（0.5％以下）を有しかつ
以下の所定の特性を有するものを選択することが
できる。即ち、 − 低密度（約１Kg／ｄm³）、 − 石材ローラ本体及び鋼鉄製のタイロツドへの
良接着性、 − 遅硬化性、及び単位時間当りに発生する熱量
及び全体の温度上昇が比較的低いこと、 − 各成分が揮発性溶剤を含まず、かつ合成樹脂
が硬化する際に揮発性物質又は液体物質を全く
発散しないこと、 − 硬化後の合成樹脂が、比較的高い運転温度に
対しても長年に亘つて一定の弾力性を有するこ
と、別言すれば、合成樹脂が脆弱化しない特性
を有する ことである。

上述の特性を有する公知の２成分合成樹脂とし
て次のものがある。即ち、 Ａ 反応性希釈剤を混合したビフエノール
（Biphenol）Ａをベースとするエポキシ樹脂か
らなる樹脂成分と、 Ｂ 各成分の沈澱及び（又は）凝集を減少させる
混和剤を添加した脂肪族ポリアミンからなる硬
化剤成分 とがある。

実験結果によれば、チバーガイキ（Ciba―
Gelgy）により製造されている「アラルデイツト
（Araldit）Ｍ（Cy212）」（商標名）と「ハードナ
（Hardener）HY 1022 BD」（商標名）とからな
る２成分合成樹脂が特に最適であることが解つ
た。

コア部材は理論的には、合成樹脂によつて硬質
の概ね円筒形状に形成し、ローラ本体内に同心状
に配置することができる。しかし、コア部材は金
属板を円筒状に形成した中空のインナシエルと
し、両締付プレートで密閉されるようにするのが
良い。この場合に、インナシエルによつて郭定さ
れる中央の空間は中空のままであつて、その中に
充填材料が侵入しないようにされる。

本発明の他の目的及び特徴については、添付図
面を参照しつつ以下に詳述する。

＜実施例＞ 第１図及び第２図示のストーンローラは、最適
には例えば御影石などの天然石からなるローラ本
体１０を有する。ストーンローラの両端部には、
それぞれジヤーナル１３，１４を有する円板形状
の締付プレート１１，１２が取り付けられてい
る。ローラ本体１０は中央部に軸線に沿つて貫通
する中央孔２０を有する。中央孔２０の内径はロ
ーラ本体の外径に対して比較的大きい。

ローラ本体１０の中心を合わせるために、各締
付プレート１１，１２はカラー１５，１６を有す
る。締付プレート１１，１２をローラ本体に締着
させるために、複数のタイロツド２１が中央孔２
０の内壁に半径方向に近接させて一方の締付プレ
ートからの他方の締付プレートまで延長するよう
に配設されている。第７図及び第８図に示すよう
に、タイロツド２１は締付プレート１１，１２の
孔２２を貫通する。孔２２は、締付ナツト２９の
円錐状もしくは球面状座面を受容するべく、外端
部が円錐状に加工さされている。

タイロツド２１を中央孔２０の中央孔から分離
する環状インナシエルの形状をなすコア部材３０
が設けられている。コア部材即ちインナシエル３
０は、第３図に示すように比較的肉薄の金属板か
らなる円筒状の支持体３５とタイロツド２１の個
数と等しい個数の複数の充填部材３６とからな
る。充填部材３６は金属板を曲折して形成されか
つ支持体３５の外側に固着される。充填部材３６
は隣接するタイロツド間の空間内に延在する。

上述の実施例の変更例として、第４図に示すよ
うな単一部材のインナシエル３０′を使用するこ
ともできる。この実施例に於ては、インナシエル
３０又は３０′とローラ本体との間の充填材料４
０を充填する中空環状空間の容積をできる限り小
さくすることができる。

インナシエル３０又は３０′は各端部に支持リ
ング３１，３２を備える。各支持リングはそれぞ
れタイロツドの近傍に切込み３３，３３′を有す
る。

インナシエルは支持リング３１，３２と共に、
締付プレート１１，１２の内側に形成されたカラ
ー１７，１８によつて中心を合せる。このように
中心を合せるためのセンタリング面は、それぞれ
シールリング１９によつてシールされる。このよ
うに、ローラ本体１０の中央孔２０の壁面と、イ
ンナシエル３０と、締付プレートのタイロツド用
貫通孔２２付近の領域との間に、環状中空内部空
間が形成される。この環状空間は、以下に詳述す
る充填通路及びベント通路によつて解放されてい
る。

本発明によれば、タイロツドを締付けた後に、
稀薄な液体状の合成樹脂混合剤４０を前記環状空
間内に充填する。液体状合成樹脂の注入を容易に
するために、ストーンローラを第１図及び第２図
に示す角度をもつて傾斜させるのが良い。

第１図に於て、下側締付プレート１１の最下部
には、充填通路１１ａが設けられている。その通
路１１ａは、第１図及び第８図に示すように１つ
の孔２２に連通している。第１図に於て破線で示
すように、合成樹脂を注入するために、充填ポン
プ２５が充填管路２３によつて充填通路１１ａと
連結している。充填ポンプ２５には供給コンテナ
２７から液体状合成樹脂が供給される。第１図に
於ける上側締付プレート１２の最上部には、排出
通路１２ａが設けられている。第２図及び第７図
に示すように、充填処理の際には、流出する過剰
の合成樹脂を容器２６に排出管路２４が排出通路
１２ａと連結される。

各孔２２は、例えば第７図に示すベント通路２
８を上側締付プレート１２にのみ設けるのが良
い。従つて、液体合成樹脂は孔２２内に確実に浸
透し、第５図及び第６図に示すように、各締付プ
レート１１，１２と隣接する支持リング３１，３
２との間に空間４１が形成され、かつ孔２２の直
径はタイロツド２１の外径よりも数ミリメートル
大きくなる。

インナシエル３０は、両締付プレート１１，１
２の間に於てできる限り正確に中心を合わせる必
要がある。このために、第５図に示すゴムリング
４２又は第６図に示す数個の圧縮ばね４３を空間
４１内に配置する。更に空間４１は製作上の誤差
を修正する作用をする。即ちローラ本体１０の長
さとインナシエル３０又は３０′の長さとは完全
に一致していなくても良い。

更に、腐食から保護するために、各締付ナツト
２９の外側には合成樹脂のカバー４５を設ける。
この合成樹脂のカバー４５は充填材料４０の硬化
後に設ける。最後に各締付プレート１１，１２の
外端部をカバー４７，４８で被覆する。

以上本発明を実施例に基づいて説明したが、こ
れに様々な変形及び変更を加えて実施し得ること
は当業者にとつて明らかである。即ち、本発明の
技術的範囲は上述の実施例に限定されるものでは
なく特許請求の範囲の記載に基づいて判断される
べきことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、充填材料に埋設されたタ
イロツドを有するストーンローラの各端部の縦断
面図である。第３図は、第１図の線３―３に於け
る拡大部分断面図である。第４図は、本発明の別
の実施例に於ける第３図に類似の拡大部分断面図
である。第５図は、第２図の部分拡大図である。
第６図は、本発明の更に別の実施例を示す第５図
に類似の部分拡大図である。第７図は第２図の別
の部分を示す拡大図である。第８図は、第１図の
部分を示す拡大図である。 １０…ローラ本体、１１，１２…締付プレー
ト、１３，１４…ジヤーナル、１５，１６，１
７，１８…カラー、１９…シールリング、２０…
中央孔、２１…タイロツド、２２…孔、２３…充
填通路、２４…排出通路、２５…充填ポンプ、２
６…容器、２７…供給コンテナ、２８…ベント通
路、２９…締付ナツト、３０，３０′…コア部材、
インナシエル、３１，３２…支持リング、３３，
３３′…切込み、３５…支持体、３６…充填部材、
４０…合成樹脂混合剤、４１…空間、４２…ゴム
リング、４３…圧縮ばね、４５…合成樹脂カバ
ー、４７，４８…カバー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸線に沿つて貫通する中央孔を有する石材か
   らなり、軸方向に端部を有する単一のローラ本体
   と、 前記ローラ本体の前記各端部に配置される締付
   プレートと、 前記締付プレート間に於て前記ローラ本体を軸
   線に沿つて貫通し、前記締付プレートを一体に締
   付て前記ローラ本体に軸方向の応力を作用させる
   と共に、室温で液体であつて概ね収縮することな
   く硬化するコンパウンドからなる充填材料に埋め
   込まれた複数のタイロツドと、 前記ローラ本体の中央孔内に配置され、前記ロ
   ーラ本体の内面との間に前記タイロツドと前記充
   填材料とのための空間を形成し得る形状及び寸法
   を有するコア部材 とからなることを特徴とする製紙機械用ストーン
   ローラ。 ２ 締付プレートが、それぞれ締付ナツトによつ
   てローラ本体の軸線方向の各端部に締付られるよ
   うになつていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載のストーンローラ。 ３ 充填材料が２成分合成樹脂からなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載のストーン
   ローラ。 ４ ２成分合成樹脂が、反応性希釈剤を混合した
   ビフエノール（Biphenol）Ａをベースとするエ
   ポキシ樹脂と、脂肪族ポリアミンとからなること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のスト
   ーンローラ。 ５ 充填材料に高熱伝導性を有する添加材料が混
   合されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載のストーンローラ。 ６ 添加材料が粉末アルミニウムであることを特
   徴とする特許請求の範囲第５項に記載のストーン
   ローラ。 ７ 添加材料がグラフアイトからなることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項に記載のストーンロ
   ーラ。 ８ 少なくとも一方の締付プレートが、ローラ本
   体の内面とコア部材との間のタイロツドのための
   空間に開口するベンド通路を有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のストーンロー
   ラ。 ９ コア部材が、両締付プレートに対して密閉さ
   れるシエルの形状をなすことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載のストーンローラ。 １０ コア部材が、両締付プレートに対して密閉
   されるシエルの形状をなすことを特徴とする特許
   請求の範囲第８項に記載のストーンローラ。 １１ シエルの断面形状が、隣接する２個のタイ
   ロツド間に於て中央孔の内壁から僅かに離隔して
   いると共に、前記各タイロツドの周辺に於て該タ
   イロツドからローラの中心軸の方向に僅かに離隔
   するように形成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１０項に記載のストーンローラ。 １２ シエルが、互いに対向する２個のタイロツ
   ド間の距離よりも僅かに小さい直径の円筒形状を
   なし、かつ隣接する２個のタイロツド間の空間を
   概ね閉塞するように軸線に沿つて外側に配置され
   た充填材料を有する支持体からなることを特徴と
   する特許請求の範囲代１１項に記載のストーンロ
   ーラ。 １３ シエルの両端部にそれぞれ支持リングが設
   けられており、各締付プレートに設けられている
   センタリング面に対応して前記支持リングを前記
   締付プレート上に配置するためのセンタリング面
   が前記各支持リング内側に形成されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第９項に記載のストー
   ンローラ。 １４ シエルの両端部にそれぞれ支持リングが設
   けられており、各締付プレートに設けられている
   センタリング面に対応して前記支持リングを前記
   締付プレート上に配置するためのセンタリング面
   が前記各支持リングの内側に形成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載のス
   トーンローラ。 １５ 支持リングのセンタリング面と締付プレー
   トのセンタリング面との間がシールされているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１４項に記載の
   ストーンローラ。 １６ 支持リングの外端部と対応する締付プレー
   トの内面との間に於て、インナシエルの各端部の
   環状空間が設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１４項に記載のストーンローラ。 １７ 支持リングの外端部と対応する締付プレー
   トの内面との間に於て、インナシエルの各端部に
   環状空間が設けられていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１５項に記載のストーンローラ。 １８ 支持リングと対応する締付プレートとの間
   に於て各端部に少なくとも１個の圧縮締付要素が
   配置されていることを特徴とする特許請求の範囲
   代１７項に記載のストーンローラ。 １９ 圧縮締付要素が弾性環状部材からなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１８項に記載のス
   トーンローラ。 ２０ 圧縮締付要素が複数の圧縮ばねからなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１９項に記載の
   ストーンローラ。 ２１ ストーンローラのローラ本体を軸線に沿つ
   て貫通する中央孔を穿設する過程と、 前記中央孔を軸線方向に貫通する複数のタイロ
   ツドを設ける過程と、 前記ローラ本体の中央孔内にコア部材を設ける
   ことにより、前記ローラ本体の内面と前記コア部
   材との間に前記タイロツドのための空間を形成す
   る過程と、 前記空間内に液体状の充填材料を注入しかつ前
   記充填材料を硬化させて、前記タイロツドを前記
   充填材料に理設する過程 とからなることを特徴とする製紙機械用ストーン
   ローラの製造方法。 ２２ タイロツドの端部に複数のナツトを螺合さ
   せて、ローラ本体の各端部に一対の締付プレート
   を締付ける過程を更に含むことを特徴とする特許
   請求の範囲第２１項に記載のストーンローラ製造
   方法。