JPH0230816B2 - - Google Patents

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JPH0230816B2
JPH0230816B2 JP57065706A JP6570682A JPH0230816B2 JP H0230816 B2 JPH0230816 B2 JP H0230816B2 JP 57065706 A JP57065706 A JP 57065706A JP 6570682 A JP6570682 A JP 6570682A JP H0230816 B2 JPH0230816 B2 JP H0230816B2
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JP
Japan
Prior art keywords
hollow shaft
rod
bending
fulcrum ring
roll
Prior art date
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Application number
JP57065706A
Other languages
English (en)
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JPS58181549A (ja
Inventor
Kunihiko Isebo
Noboru Itagaki
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IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
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Publication date
Application filed by Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd filed Critical Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority to JP6570682A priority Critical patent/JPS58181549A/ja
Publication of JPS58181549A publication Critical patent/JPS58181549A/ja
Publication of JPH0230816B2 publication Critical patent/JPH0230816B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、中空軸(中空部が軸の長さ方向で遮
断されているものやロール類を含む)の加工方法
に関する。
例えば、カレンダ、エンボスシング、プリンタ
等の分野では、合成樹脂、ゴム等を中空軸を用い
て圧延し、厚さ、模様、色付け等を均一にする作
業を行つている。
ところで、中空軸の使用温度が常温時と異なる
場合、熱膨張又は収縮の偏差、即歪により中空軸
に弾性変形内で軸方向に曲りが発生し、この曲り
が中空軸を回転させた際に「振れ」として現れ
る。「振れ」が発生した状態で圧延作業を行うと、
第1図に示す如く、材料(a)の表面に凹凸が発
生し、実際に製品として活用できるのはbで示す
範囲となるので、歩留りが低下する。更にこのよ
うな厚み精度の他、模様、色柄等の均一性精度も
損われてしまう。
そこで従来、前記の歪を防止する方法として、
中空軸の材質を全く均一に作るとか、使用温度状
態にて加工するとかの方法が考えられたが、例え
ば使用温度が高温(PVCカレンダにおいては約
180〜200℃)の場合は中空軸への与熱方法、温度
保持、均一性(温度ムラ)、取扱い性、安全性及
び加工機械への熱影響度等の問題で実用化されて
おらず、一般的には、常温度での加工のまま使用
しているか、又は一定の精度基準を設けてその基
準を超えたものを廃却していた。
このため、従来、中空軸に使用条件下と同様な
歪を常温下で与え、その状態にて中空軸表面を研
削することにより使用時の中空軸の歪をあらかじ
め除去し、製品厚さ精度を向上して省原料化、歩
留りの向上を図ろうとする中空軸の加工方法であ
つた。
この種の加工方法としては、従来、例えば、特
開昭55−90714号公報に記載されたようなものが
あり、これは、ドリルドロールの円周孔にボルト
を挿入し、ロ−ルの両端面にてナツトにより前記
ボルトを締め付け、前記ロールに圧縮力を加える
ことによりロールを曲げている。
しかしながら、前述の如き加工方法に於いて
は、ロール軸心線と平行に外力を加えるようにな
つており、曲げモーメントアームはロール軸心と
ボルト軸心間の距離と等しくなるため、曲げモー
メントアームはロール半径より大きくすることは
不可能であると共に、ロールに対し曲げモーメン
トを加えることは容易ではなく、又、ロール長さ
より長いボルトしか用いることはできなかつた。
更に、ロールの両端面からナツトを締めつけて
ロールに圧縮力を加えるため、その曲げ曲線は常
に左右対称としかなり得ないと共に、ロールの両
端面を傷つける虞れもあつて水洩れ等の要因とな
り、又、ドリルドロール以外のボアードロール
(軸径中央部が一か所に孔を有するロール)等の
加工には適用できなかつた。
本発明は斯かる実情に鑑み、ドリルドロールや
ボアードロール等の中空軸端面を傷つけることな
く、中空軸内部から曲げモーメントを容易に加え
得ると共に、所望の曲げ曲線を作成し得、製品厚
さ精度の向上並びに省原料化、歩留りの向上を図
り得る中空軸の加工方法を提供しようとするもの
である。
本発明は、中空軸の孔径よりも小径のロツド
と、該ロツド外周にロツド長さ方向に摺動可能に
嵌装される支点環を中空軸内に挿入し、支点環に
よつて中空軸内の所定の位置でロツドを支持し、
次にロツドの支点環より中空軸軸端側へロツド長
さ方向所要距離だけ離れた位置に、ロツドの外周
からロツド軸心線と直角方向に外力を加えると共
に、その反力を中空軸軸端部に受けさせることに
よりロツドと中空軸の端部間に逆方向の曲げ力を
与えて中空軸を使用状況下と同様な歪が発生する
よう変形させ、該中空軸を変形させた状態で、中
空軸表面を研削することにより使用状況下の歪を
除去し、しかる後前記ロツド及び支点環を取除く
ことを特徴とするものである。
従つて、中空軸の加工時には、中空軸の孔内部
で支点環によつて支点を作り、中空軸内に挿入さ
れるロツドに対し該ロツド軸心線と直角方向に外
力を加えると、その反力が中空軸軸端部に作用
し、ロツドの曲がりと逆方向に中空軸が曲がり、
該中空軸に使用状況下と同様な歪が発生し、この
状態で、中空軸表面を研削して使用状況下の歪を
除去した後、ロツド及び支点環が取除かれる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明
する。
先ず、本発明の方法による加工手順の概略を第
2図A〜Gに基づいて概略的に説明する。
第2図Aは常温下で研削加工した中空軸1を示
しており、該中空軸を第2図Bに示す如く、使用
条件下に置いてその時の歪による曲り発生状態の
振れと方向を計測する。計測終了後、第2図Cに
示す如く、中空軸1を常温に戻して曲げ機構2を
組付け、次でこの曲げ機構2を用いて第2図に示
す如く、中空軸1に使用状件下と同様な曲げを与
え、その状態で第2図Eに示す如く、歪のない状
態に研削加工する。加工後、曲げ機構2を取外す
と第2図Fに示す如く、中空軸1には第2図Bと
逆方向の歪が形成され、斯かる状態で再び使用条
件下に置くと第2図Gに示す如く、歪のない中空
軸1が得られる。
上記曲げ機構2の詳細を第3図A及び第4図を
参照して説明すると、該曲げ機構2は、中空軸1
内に挿入する中空軸1孔径よりも小径のロツド3
と、該ロツド3と中空軸1内壁との間に嵌設され
ロツド3を支持する一対の支点環4と、中空軸1
の両端に嵌設する一対の支持筒5と、該各支持筒
5内に螺着突入され、ロツド3の各支点環4より
中空軸1軸端側へロツド3、長さ方向所要距離だ
け離れた位置にロツド3の外周からロツド3軸心
線と直角方向に外力を加えてロツド3端を押すた
めの各押しボルト6とから成る。図中7は加工受
台である。
第3図Bは上記曲げ機構2を用いて中空軸1を
曲げた際の中空軸1とロツド3との歪曲線の状態
を示すもので、斯かる第3図B及び第3図A等を
参照して、本発明の方法を具体的に説明する。
中空軸1に曲げ機構2を組付けた状態におい
て、押しボルト6,6を締付けると、ロツド3に
は夫々F1,F2の力が加わり、支点環4,4を原
点としてF1×l1、F2×l2の曲げモーメントが発生
する。これにより、原点より任意の距離x離れた
位置に、撓みδBの変位がみとめられる。一方、中
空軸1は押しボルト6,6を締付けることによ
り、支持筒5と中空軸1との取合部に夫々R1,
R2の力が加わり、支点環4を原点としてF1×l1=
R1×l3、F2×l2=R2×l4の曲げモーメントが生じ
る。この曲げモーメントにより、原点より任意の
距離x離れた位置に、撓みδSの変位を人工的に正
確に作り出すことができる。
又、中空軸1、ロツド3の撓み曲線は、夫々形
状が判れば一定の計算方法で容易に求めることが
できる。即ち、使用状況下でのひずみ量を計測す
れば、逆に歪量=δSとして、R1,F1,R2,F2,
l1,l2,l3,l4の数値を決めることができる。
従つてこの方法により、常温時にあらかじめ歪
量δSに相当する曲げを中空軸1に与えたうえで、
中空軸1の表面を研削加工することにより、使用
状況下での歪を除去することができる。
勿論中空軸1の歪は左右対称でなくとも、 F1とF2のバランスを変える方法、 支点環4のセツト位置によりl1,l2を変える
方法、 第3図Bにおけるl3,l4を変える方法、 支点環4の数を変える方法、 ロツド3の数を複数にする方法、 上記〜を適宜組合せる方法、 等、色々な曲線を描くことができ、特に第3図A
において、押しボルト6,6の方向を左右で変え
るとか、数を多くすることにより、中空軸1に
は、第5図に示す如く軸芯に対して歪が二次元的
なもの(X−Y面内)や、第6図に示す如く軸芯
に対して歪が三次元的なもの(X−Y−Z面)
等、自由な曲線が簡単且つ正確に設定できる。
一例として胴径610mm、胴長1830mm、全長3340
mmのドリルドロールについての実験結果を示す。
即ち、このドリルドロールの使用温度は180℃で
あり、そのときの最大歪量は略ロール胴部中央で
10μであつた。この歪を除去するため、前述の方
法でF1,F2,l1〜l4を算出したところ、F1=F2=
約2.600Kg、l1=l2=500mm、l3=l4=360mmにすれ
ばよいことが判つた。そこで、ロツド3の径を
120mmのものを挿入し、上記条件にてロールに曲
りを与えた状態で常温下で研削し、しかる後再び
180℃に加熱して歪量を計測したところ、最大の
値で2μであつた。
第7図及び第8図は夫々本発明の方法に使用す
る曲げ機構の他の例を示すもので、第7図に示す
ものは、支持筒5及び押しボルト6の代りに楔式
のスライドキー8を中空軸1内壁とロツド3との
間に押込むようにしたものであり、一方第8図に
示すものは、中空部が軸の長さ方向で遮断された
中空軸1′の場合であつて、夫々中空軸1′両端部
の中空部内に挿入したロツド3を支点環4,4′
にて支持し、且つ各ロツド3端を中空環1′端部
に螺着した各押しボルト6により締付けるように
したものである。
これらの方式とした場合でも前記実施例と同等
の作用効果を奏し得る。
尚、本発明は前記実施例にのみ限定されるもの
ではなく、例えば、真直な中空軸に人工的に曲げ
を与えて研削し、使用状況下で偏心量を有する中
空軸を作る方法にも本発明を応用することがで
き、その他本発明の要旨を逸脱しない限り種々変
更を加え得ることは勿論である。
如上のように本発明によれば、 (i) ロツドの長さを長くすれば、支点と荷重点と
の距離即ち曲げモーメントアームを大きくとれ
るので、中空軸に対し、該中空軸内部から曲げ
モーメントを容易に加えることができ、又、前
記ロツドは分割されていても中空軸に対し曲げ
モーメントを加えることができる。
更に、前記曲げモーメントアームの変更等に
より左右非対称の曲げ曲線を作ることができ、
又、ドリルドロールは勿論のこと、ボアードロ
ール等の中空軸の加工にも適用でき、しかも前
記支点環は中空軸内に挿入されるため中空軸端
面を傷つける心配もない。
(ii) (i)項により加工された中空軸を使用すること
により、使用状況下での歪による振れがなくな
るので、被圧延整品の厚みむらがなくなり、製
品々質(厚み精度や強度等)が飛躍的に向上す
る。
(iii) 厚みむらがなくなることにより、原料の節約
を図ることができ、省エネルギーによるランニ
ングコストの低減も図れる。
(iv) 精度不良による製品損失がなくなり、大幅な
生産性向上が期待できる。
(v) 廃却ロール等の出る率が少なくなることによ
り、製造コストが安くなる。
等の優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は歪が発生した中空軸にて圧延された材
料の形状を示す図、第2図A〜Gは本発明の方法
による加工手順を示す概略図、第3図Aは本発明
の方法に用いる曲げ機構により中空軸に曲げを与
える状態を示す断面図、第3図Bは第3図Aに対
応した歪曲線の状態を示す説明図、第4図は第3
図Aの−矢視図、第5図及び第6図は夫々他
の歪曲線の説明図、第7図及び第8図は夫々曲げ
機構の他の例を示す断面図である。 1,1′……中空軸、2……曲げ機構、3,
3′……ロツド、4……支点環、5……支持筒、
6……押しボルト、7……加工受台、8……スラ
イドキー。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 中空軸の孔径よりも小径のロツドと、該ロツ
    ド外周にロツド長さ方向に摺動可能に嵌装される
    支点環を中空軸内に挿入し、支点環によつて中空
    軸内の所定の位置でロツドを支持し、次にロツド
    の支点環より中空軸軸端側へロツド長さ方向所要
    距離だけ離れた位置に、ロツドの外周からロツド
    軸心線と直角方向に外力を加えると共に、その反
    力を中空軸軸端部に受けさせることによりロツド
    と中空軸の端部間に逆方向の曲げ力を与えて中空
    軸を使用状況下と同様な歪が発生するよう変形さ
    せ、該中空軸を変形させた状態で、中空軸表面を
    研削することにより使用状況下の歪を除去し、し
    かる後前記ロツド及び支点環を取除くことを特徴
    とする中空軸の加工方法。
JP6570682A 1982-04-20 1982-04-20 中空軸の加工方法 Granted JPS58181549A (ja)

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