JPH04327457A

JPH04327457A - 直線力調節式多重ローラー型くせ取り装置

Info

Publication number: JPH04327457A
Application number: JP3216412A
Authority: JP
Inventors: Christian Schiel; スキエル　クリスチャン
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1991-08-02
Publication date: 1992-11-17
Also published as: FI913986A7; ATA129691A; CA2049915A1; US5343801A; US5226357A; DE4026773A1; SE9102243L; FI913986A0; SE9102243D0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特許請求項１の種概念
に示すような、ロール状の製品を処理するためのローラ
ーを少なくとも３つと圧縮溝を少なくとも２つ備えたく
せ取り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この場合、ロール状の製品は、２つの圧
縮溝の間に位置するローラーの表面の連続する２つの圧
縮溝を通るか、または、湾曲の大きいガイドローラーを
通じて１つの圧縮溝から次の圧縮溝へと供給される。ロ
ーラーの作業面は、金属、冷硬鋳物、紙、ポリマー（重
合体）といった材質から、同じ材質の組み合わせで形成
しても、また、異なる材質の組み合わせで形成しても構
わない。ローラーは本質的に互いに垂直に重なり合わせ
て配置するのが一般的であり、また、目的にかなってい
る。このようにすれば、ローラーの自重による重力が加
わり、各ローラーに加わる直線力が技術的に望ましい形
で上昇する。直線力を急激に高めると、ロール状の製品
、とくに紙などにしわまたは折り目がつき、品質を損な
う場合がある。

【０００３】湾曲補正ローラーが導入されるまで、くせ
取り装置の下部ローラーは直径を非常に大きくせねばな
らず、また、予想されるたわみに合わせて湾曲させる必
要があった。この湾曲を正確にしないと、ローラーの中
央部と端部で直線力の配分が均等にならなかった。

【０００４】このような欠点は、たわみを補正するロー
ラーの導入によって解決された。この場合には、側面の
支持部分の油圧を調節することによって下部ローラー（
従ってすべての上部ローラー）のたわみを補正し、湾曲
がずれる可能性を除去する。これにより、ローラーをす
べて円柱形に仕上げることが可能になった。

【０００５】この装置は、製品の平滑度が一定である場
合には条件を十分に満たした。配置する上部ローラーの
数を変えることによって、望ましい平滑度に段階的に調
節することができた。しかし、材質の変化などによって
作動中に平滑度が変化する場合には、エネルギー消費を
犠牲にし、紙の湿度を変えることによってしか平滑度は
調節できなかった。

【０００６】次の発展段階として、１つまたはそれ以上
の上部ローラーに湾曲補正装置を備えることにより、ロ
ーラーの自重とは別に、圧縮溝にかかる直線力が調節で
きるようになった。ただ、この方法には、湾曲補正ロー
ラーを減らすとローラーが重なる部分の直線力の弾みが
大きくなり、また、湾曲補正ローラーを増やすとその分
だけ制御技術が複雑化し、費用が多くかかるという欠点
があった。

【０００７】また、直線力の調節範囲が広い、無段調節
式のくせ取り装置についても知られている。ただ、この
くせ取り装置は圧縮溝が１つしかない２段ローラー式装
置として設計されており、このような装置の多くが、事
実上、この配置を取り入れている。

【０００８】とくにペーパーロールのように幅の広い製
品を処理し、また、とくに低い直線力から高い直線力ま
で加えるくせ取り装置は、互いに押し合う２本の高価な
湾曲補正ローラーから構成される。ただ、このような構
造にすると、所要面積が大きくなり、装置全体が高価に
なり、さらに、各湾曲補正ローラーの自家需要のため、
エネルギー消費が大きくなる。このことは、厳密な直線
力調節を行うため湾曲補正ローラーを２本組み込む、多
重ローラー型くせ取り装置にとくに当てはまる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、比較
的簡単な方法で、わずかな所要面積で、また、最小限の
費用で、圧縮溝にかかる直線力を比較的広範囲にわたっ
て調節できるような、新しい多重ローラー型くせ取り装
置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題の解決に当た
っては、下方の湾曲補正ローラーのローラー管を上部ロ
ーラーと等間隔で配置し、すべてのローラーを同じ形に
湾曲させ、その幅全体にわたって直線力を均等に加える
ことができれば、すべての既知の多重ローラー型くせ取
り装置とは異なる方法で、上方または下方に湾曲させた
ローラーの幅全体にわたって直線力を均等に配分できる
という考え方を基礎とする。これは、最終的に、湾曲補
正ローラーを含めたすべてのローラーを等間隔で配置し
、処理する製品の幅と湾曲補正ローラーの圧力室の幅と
をほぼ同じにすることによって達成される。等間隔で配
置するとは、ローラー側面またはローラー本体の回転の
中心となる各ローラーの２つの軸受けの間隔を同じにす
ることを指す。

【００１１】この場合には、基本的に、台架に固定する
（最上部または最下部に位置する）ローラーを除いたす
べてのローラーに、すべてのローラーの湾曲が同じ形と
なるような軸受け圧力を加える必要がある。例えば、一
番上の圧縮溝に一定の直線力がかかるとすれば、弾性力
学の法則によって、そこからこの上部ローラーの湾曲、
および重なり合うすべてのローラーの湾曲が算出される
。同様にしてすべての軸受け圧力や、また、既知の重力
に考慮して、下部ローラーとして取り付けた湾曲補正ロ
ーラーの内圧、およびすべてのローラーの剛度も算出す
ることができる。

【００１２】適切な軸受け圧力および内圧は、それ自体
は既知の公式体系によって互いに関係づけられており、
これはそのまま制御コンピュータにプログラムする。こ
のような公式体系を用いることの利点は、所要面積が小
さく、（高価な）湾曲補正ローラーが１つだけでよく、
直線力の調節範囲が非常に広い多重ローラー型くせ取り
装置が提供できることにある。

【００１３】本発明の基礎となる課題の建設的な解決法
に関しては、特許請求項１の特徴部において述べる。

【００１４】また、その解決法のさらに別の構成および
特別な形態については、従属請求項に示すこととする。

【００１５】

【実施例】以下では、添付の図面に従って本発明につい
て詳しく説明する。基本的な図面として、図１は、下部
ローラーとして湾曲補正ローラーが固定されている多重
ローラー型くせ取り装置について示した図であり、図２
は、上部ローラーが固定されている多重ローラー型くせ
取り装置について示した図であり、図３は、下部ローラ
ーが正の方向へ湾曲し、ロール状製品が下から上へ供給
される多重ローラー型くせ取り装置について示した図で
あり、図４は、図１、２、および３による多重ローラー
型くせ取り装置を作業状態別に、すなわち、「ローラー
の湾曲がない場合」（図　４ａ）、「ローラーが負の方
向へ湾曲する場合」（図　４ｂ）、「ローラーが正の方
向へ湾曲する場合」（図　４ｃ）、について示した正面
図である。

【００１６】図１は、支持枠　１′に湾曲補正ローラー
　２　が１つ固定され、その上の共通の圧縮面　Ｘ　−
　Ｘ　にさらに別のローラー　３、４、５　が３つ配置
されている４段ローラー型くせ取り装置について示した
ものであり、この場合には処理するロール状製品は互い
に重なり合った４つの（圧縮）ローラー　２　−　５　
の間を通り、とくにこれが上方のローラー　５　とその
すぐ下方に位置するローラー　４　の間から供給され、
また、下方に固定された湾曲補正ローラー　２　とその
すぐ上に上に位置するローラー　３　の間から、従って
多重ローラー型くせ取り装置　１から排出される。湾曲
補正ローラー　２　の上の圧縮面（重なり面）　Ｘ　−
　Ｘ　の上に配置し、積み重ねるローラー　３　−　５
　はすべて可動式とし、とくにその軸受け点に負荷をか
けることによって、ローラーを一定の形に、また、再現
可能なように「湾曲」できるようにする。このような負
荷は、図中に示す動力装置　３１、４１、５１　によっ
て達成するが、これらはローラー　３、４、５　の両側
に配置し、それぞれ軸受け点と機能的に接続する。この
ような動力装置　３１、４１、５１　を用いることによ
って、また、とくに制御コンピュータ　７　の制御信号
に従って、軸受け点に対し、自重力と同方向にも逆方向
にも力を加えることが可能になる。この制御コンピュー
タ　７　は、多重ローラー型くせ取り装置の複合的公式
体系に応じてプログラムし、自重力、その結果生じる直
線力、および湾曲のない直線力に応じた数値を互いに関
係づける。また、この制御コンピュータ　７　は、湾曲
補正ローラー　２　の必要内圧を場合に応じて算出する
。

【００１７】図２は、最上部のローラー　５　が台架　
８　に固定され、別のローラー　３、４　および湾曲補
正ローラー　２　は高さが調節できるように配置された
、４段ローラー型くせ取り装置について示したものであ
る。中間部の２つのローラー　３、４　は、上記の場合
と同様、支持台架　８　の両側に取り付けた動力装置　
３１、４１、５１　によって調節する。湾曲補正ローラ
ー　２　自体の調節は、支持台架　８　の２つの支柱の
間に取り付けたリフト（持ち上げ）装置　９　によって
行う。図２に示す多重ローラー型くせ取り装置の場合に
は、中間部のローラー　３、４　を支持台架　８　の両
側に配置した腕木（図示せず）に取り付け、この腕木を
通じ、支持台架　８　の両側に取り付けた動力装置　３
１、４１　によって、必要な、また、制御コンピュータ
　７　が算出した力をローラーへ送達する。

【００１８】図３は、４段ローラー型くせ取り装置　１
　のさらに別の実施例について示したものである。この
ような構造の場合には、（図１のように）湾曲補正ロー
ラー　２か（図２のように）最上部ローラー　５′のい
ずれかを選択的に固定することができ、最上部ローラー
　５′が正の方向へ湾曲する。多重ローラー型くせ取り
装置１　の上方に位置する３つのローラー３、４、５′
には、上記の場合と同様、動力装置を通じて必要な力を
送達する。このような構造とする基本的な理由は、最上
部ローラーを湾曲させることによって下方のローラーの
剛度を下げ、また、図１および２に示す場合と同様に、
多重ローラー型くせ取り装置　１　で処理するロール状
製品　６′を下から上へ供給することにある。

【００１９】図４は、図１、２、および３による多重ロ
ーラー型くせ取り装置１　のさまざまな作動状態につい
て示した図である。

【００２０】図　４ａ　には、理想的な作動状態にある
、すなわち、ローラー　２　−　５　が正の方向にも負
の方向にも湾曲していない状態にある４段ローラー型く
せ取り装置について示す。この場合には、直線力が多重
ローラー型くせ取り装置、従って処理するロール状製品
の幅全体にわたって一定に、また、均一に配分されるこ
とが特徴である。図　４ａ　に示すような状態の場合、
とくに多重ローラー型くせ取り装置　１のローラー　２
　−　５　が正確に等間隔で配置されていること、すな
わち、ローラー側面またはローラー本体の回転の中心と
なる各ローラーの２つの軸受けの間隔が正確に同じであ
り、軸受けを結ぶ直線　Ａ　−　Ａ　が多重ローラー型
くせ取り装置　１の圧縮面　Ｘ　−　Ｘ　と正確に平行
であることに注目すべきである。

【００２１】図　４ｂ　は、上方のローラー　３、４、
５　が負の方向へ湾曲している４段ローラー型くせ取り
装置について示したものである。この負の方向への湾曲
は、接続線　Ａ−　Ａ（図　４ａ）上の軸受け点に自重
力とは逆方向の圧力　ａｉ　を加えることによって達成
する。この圧力　ａ　は制御コンピュータ　７　で算出
し、これによって対応する（凸面上の）湾曲　−　ｆ　
を生じさせる。

【００２２】図　４ｃ　は、上方のローラー　３、４、
５　が正の方向へ湾曲している４段ローラー型くせ取り
装置について示したものである。この正の方向への湾曲
は、接続線　Ａ−　Ａ（図　４ａ）上の軸受け点に自重
力と同じ方向の圧力　ｂ　を加えることによって達成し
、この圧力　ｂ　は、上記の場合と同様、制御コンピュ
ータ　７　によって算出する。さらに、この圧力　ｂｉ
　によって凹面上の湾曲　＋　ｆ　を生じさせる。

【００２３】また、とくに湾曲補正ローラー　２　を溝
付きローラーとし、その側面および張り間が上方のロー
ラー　３、４、５　と等間隔になるよう台架に取り付け
ても構わない。

【００２４】湾曲補正ローラー　２　の上に配置するロ
ーラーは基本的に同じ剛度とし、各上部ローラーの剛度
の違いは　１．５　Ｎｍｍ２　以内とする（剛度　＝　
弾性係数　Ｎ／ｍｍ２　×断面２次モーメント　ｍｍ４
）。とくに、ある実施例においては、ローラーの剛度を
上から下へ向かってわずかずつ上昇させる。

【００２５】上記で説明し、明らかにした構成とするこ
とにより、ローラー間の自重力および直線力に考慮し、
各ローラーがその軸に対し正確に同じ形に湾曲するよう
軸受け圧力ならびに湾曲補正ローラーの内圧が調節可能
な多重ローラー型くせ取り装置が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】下部ローラーとして湾曲補正ローラーが固定さ
れている多重ローラー型くせ取り装置について示した図
。

【図２】上部ローラーが固定されている多重ローラー型
くせ取り装置について示した図。

【図３】下部ローラーが正の方向へ湾曲し、ロール状製
品が下から上へ供給される多重ローラー型くせ取り装置
について示した図。

【図４】図１、２、および３による多重ローラー型くせ
取り装置を作業状態別に、すなわち、「ローラーの湾曲
がない場合」（ａ）、「ローラーが負の方向へ湾曲する
場合」（ｂ）、「ローラーが正の方向へ湾曲する場合」
（ｃ）、について示した正面図である。

【符号の説明】

１´　　支持枠、２　　湾曲補正ローラー、３、４、５　　別のローラー、７　　制御コンピュータ、８　　支持台架、９　　リフト装置、３１、４１　　動力装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　１つの圧縮面上に互いに積み重なった
ローラーを少なくとも３つ備え、下方のローラーが湾曲
補正ローラーとして形成され、その他のローラーが湾曲
補正ローラーに対してすべて等間隔で、すなわち、各ロ
ーラーの２つの軸受けが同じ間隔で配置されており、外
側（上方または下方）に位置するローラーが台架に固定
されているのに対し他のすべてのローラーが可動式であ
り、また、積み重ね面上に作用する軸受け圧力によって
可動式ローラーに力を加えることができる、ロール状製
品を処理するための直線力調節式多重ローラー型くせ取
り装置において、ローラーが湾曲した場合でもローラー
の幅全体にわたって直線力が均等に配分されるよう、制
御装置によって軸受け圧力および湾曲補正ローラーの内
圧が調節できることを特徴とする装置（図１および２）
。
【請求項２】　　湾曲補正ローラーが溝付きローラーで
あり、その側面および張り間が上方のローラーと等間隔
となるよう両側が台架に取り付けられていることを特徴
とする、請求項１記載の多重ローラー型くせ取り装置。
【請求項３】　　湾曲補正ローラーの上方に位置するロ
ーラーが本質的に同じ剛度であることを特徴とする、請
求項１または２記載の多重ローラー型くせ取り装置。
【請求項４】　　湾曲補正ローラーの上方に位置するロ
ーラーに関し、互いに隣接するローラーの剛度の差が　
１．５　Ｎｍｍ２　以内であることを特徴とする、請求
項１または２記載の多重ローラー型くせ取り装置。
【請求項５】　　湾曲補正ローラーの上方に位置する（
互いに積み重なった）ローラーの剛度が上から下へ向か
ってわずかずつ上昇することを特徴とする、請求項３ま
たは４記載の多重ローラー型くせ取り装置。
【請求項６】　　ローラー間の自重力および直線力に考
慮し、各ローラーがその軸に対して正確に同じ形に湾曲
するよう、軸受け圧力ならびに湾曲補正ローラーの内圧
が調節できることを特徴とする、請求項１乃至５記載の
多重ローラー型くせ取り装置。
【請求項７】　　最上部のローラーが台架に固定されて
おり、また、他のローラーの軸受けが２つの支柱の間を
上下に垂直に移動できるよう取り付けられていることを
特徴とする、請求項１乃至６記載の多重ローラー型くせ
取り装置（図２）。
【請求項８】　　最上部のローラーと湾曲補正ローラー
の間に位置するすべての（中間部）ローラーがそれぞれ
２つの動力装置によって移動可能であり、各動力装置が
支柱のそれぞれ一方に取り付けられていることを特徴と
する、請求項７記載の多重ローラー型くせ取り装置。
【請求項９】　　湾曲補正ローラーが、支柱の間に取り
付けたリフト装置によって移動可能であることを特徴と
する、請求項７または８記載の多重ローラー型くせ取り
装置。
【請求項１０】　　最上部のローラーが正の方向へ湾曲
し、互いに積み重なったローラーの剛度が上から下へ向
かって減少し、また、ロール状製品が、積み重なったロ
ーラーの下から上へ向かって供給されることを特徴とす
る、請求項１または２記載の多重ローラー型くせ取り装
置（図３）。