JPH06147220A - 軽量ロール - Google Patents
軽量ロールInfo
- Publication number
- JPH06147220A JPH06147220A JP4295790A JP29579092A JPH06147220A JP H06147220 A JPH06147220 A JP H06147220A JP 4295790 A JP4295790 A JP 4295790A JP 29579092 A JP29579092 A JP 29579092A JP H06147220 A JPH06147220 A JP H06147220A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- carbon fiber
- aluminum
- steel
- fiber reinforced
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ジャーナル付き炭素繊維強化樹脂製のロールを
より一層軽量化する。 【構成】ロールシェルの材質が炭素繊維強化樹脂、ロー
ル軸受け部の材質が鋼、軸受け部とヘッダー部を結合す
る腕部の材質がアルミニウムであり、且つロール軸受け
部、腕部、及びヘッダー部が圧接溶融接合にて結合され
ている軽量ロール。
より一層軽量化する。 【構成】ロールシェルの材質が炭素繊維強化樹脂、ロー
ル軸受け部の材質が鋼、軸受け部とヘッダー部を結合す
る腕部の材質がアルミニウムであり、且つロール軸受け
部、腕部、及びヘッダー部が圧接溶融接合にて結合され
ている軽量ロール。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低慣性で且つ高剛性が
要求されるロール、特にフィルム、紙、箔等の製造工
程、並びに輪転機等の印刷関係に利用される搬送ロー
ル、ダンサーロール、計測ロール及びニップロール等の
改良に関するものである。
要求されるロール、特にフィルム、紙、箔等の製造工
程、並びに輪転機等の印刷関係に利用される搬送ロー
ル、ダンサーロール、計測ロール及びニップロール等の
改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、フィルム、紙、箔等の製造工程に
使用されてきたロールは、ほとんどが鋼またはアルミニ
ウムにて製造されており、これら金属製のロールは重
く、しかも慣性モーメントも大きいため、フィルム、紙
等の製造工程において、フィルム、紙等に対する追随性
が悪く、これらにすりきず等をつけたり、起動及び停止
に長時間を要する等の問題点があった。
使用されてきたロールは、ほとんどが鋼またはアルミニ
ウムにて製造されており、これら金属製のロールは重
く、しかも慣性モーメントも大きいため、フィルム、紙
等の製造工程において、フィルム、紙等に対する追随性
が悪く、これらにすりきず等をつけたり、起動及び停止
に長時間を要する等の問題点があった。
【０００３】このような、金属製ロールの問題点を解消
するために、金属よりも比弾性率の高い炭素繊維強化樹
脂（ＣＦＲＰと云う）を用いた、いわゆるコンポジット
ロールが開発され、広く使用されつつある。
するために、金属よりも比弾性率の高い炭素繊維強化樹
脂（ＣＦＲＰと云う）を用いた、いわゆるコンポジット
ロールが開発され、広く使用されつつある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロール
シェルの両端にジャーナルの付いたロールの場合、この
ジャーナルが金属で製造されているため、この部分の重
量が大きく、ロールシェルを炭素繊維強化樹脂製にして
も大幅な軽量化ができなかった。
シェルの両端にジャーナルの付いたロールの場合、この
ジャーナルが金属で製造されているため、この部分の重
量が大きく、ロールシェルを炭素繊維強化樹脂製にして
も大幅な軽量化ができなかった。
【０００５】本発明はかかる従来の問題点を解消し、ジ
ャーナル付き炭素繊維強化樹脂製のロールをより一層軽
量化することを目的とするものである。
ャーナル付き炭素繊維強化樹脂製のロールをより一層軽
量化することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために以下の構成をとる。すなわち、本発明は、
ロールシェルの材質が炭素繊維強化樹脂、ロール軸受け
部の材質が鋼、軸受け部とヘッダー部を結合する腕部の
材質がアルミニウムであり、且つロール軸受け部、腕
部、及びヘッダー部が圧接溶融接合にて結合されている
ことを特徴とする軽量ロールである。
成するために以下の構成をとる。すなわち、本発明は、
ロールシェルの材質が炭素繊維強化樹脂、ロール軸受け
部の材質が鋼、軸受け部とヘッダー部を結合する腕部の
材質がアルミニウムであり、且つロール軸受け部、腕
部、及びヘッダー部が圧接溶融接合にて結合されている
ことを特徴とする軽量ロールである。
【０００７】本発明において、鋼製の軸受け部とアルミ
ニウム製の腕部との結合は圧入によらず圧接によるが、
これは以下の理由によるものである。
ニウム製の腕部との結合は圧入によらず圧接によるが、
これは以下の理由によるものである。
【０００８】すなわち、アルミニウム製の腕に鋼製の軸
受け部を圧入すると、鋼よりもアルミニウムの線膨張係
数が大きいため、使用時にベアリング部の摩擦熱等によ
り温度上昇が起こった場合、鋼部が外れてしまう虞があ
り、またその結合部にはロールに負荷される荷重により
極めて大きな繰り返し曲げモーメントが発生するため、
長時間の使用の際にアルミニウム部が摩耗し上記理由と
相俟って鋼部が極めて外れ易くなってしまうという虞が
ある。
受け部を圧入すると、鋼よりもアルミニウムの線膨張係
数が大きいため、使用時にベアリング部の摩擦熱等によ
り温度上昇が起こった場合、鋼部が外れてしまう虞があ
り、またその結合部にはロールに負荷される荷重により
極めて大きな繰り返し曲げモーメントが発生するため、
長時間の使用の際にアルミニウム部が摩耗し上記理由と
相俟って鋼部が極めて外れ易くなってしまうという虞が
ある。
【０００９】これに対して、圧接による場合は、結合の
際の摩擦熱により鋼部が溶融し、アルミニウム製の腕の
アンダーカット部にはまり込むため、鋼部が外れるとい
う虞はほとんどない。
際の摩擦熱により鋼部が溶融し、アルミニウム製の腕の
アンダーカット部にはまり込むため、鋼部が外れるとい
う虞はほとんどない。
【００１０】腕部はより剛性を高め且つより一層軽量化
を図るために外形を大きくすると共に内部を中空にする
のが好ましいが、このような内径ぐり加工は旋盤にて行
うのが一般的であり、加工コストが高くつくので、実際
には行われない。
を図るために外形を大きくすると共に内部を中空にする
のが好ましいが、このような内径ぐり加工は旋盤にて行
うのが一般的であり、加工コストが高くつくので、実際
には行われない。
【００１１】本発明においては、アルミニウム製パイプ
を使用すれば中ぐり工程が省略でき且つ圧接に要する時
間は一箇所当たり数秒で可能であることから大幅なコス
トダウンが可能である。
を使用すれば中ぐり工程が省略でき且つ圧接に要する時
間は一箇所当たり数秒で可能であることから大幅なコス
トダウンが可能である。
【００１２】次に、本発明のロールの製法について説明
すると、炭素繊維強化樹脂製のロールシェルは、フィラ
メントワインディング法及びシートラップ法が好適に使
用されるがこれらに限定されるものではない。また、ジ
ャーナル部を構成する軸受け部、腕部、及びヘッダー部
は各々を圧接溶融接合により結合される。このように形
成されたロールシェルとジャーナル部は接着剤又は機械
的結合法により結合することができる。この後、一般的
なロールの製法と同じ方法により軸の仕上げ及び必要に
応じて外径加工等を行うことも出来る。
すると、炭素繊維強化樹脂製のロールシェルは、フィラ
メントワインディング法及びシートラップ法が好適に使
用されるがこれらに限定されるものではない。また、ジ
ャーナル部を構成する軸受け部、腕部、及びヘッダー部
は各々を圧接溶融接合により結合される。このように形
成されたロールシェルとジャーナル部は接着剤又は機械
的結合法により結合することができる。この後、一般的
なロールの製法と同じ方法により軸の仕上げ及び必要に
応じて外径加工等を行うことも出来る。
【００１３】尚、本発明のロールは、その表面を炭素繊
維強化樹脂のままにして使用する以外に、各種塗装や金
属メッキを施したり、ゴム、プラスチック、又はセラミ
ックを被覆したり、周囲にパイプ類をかぶせたりして使
用することも可能である。また、用途としても、フィル
ム、紙、箔等の製造工程や、印刷関連で用いられる各種
ロールとして好適に使用される。
維強化樹脂のままにして使用する以外に、各種塗装や金
属メッキを施したり、ゴム、プラスチック、又はセラミ
ックを被覆したり、周囲にパイプ類をかぶせたりして使
用することも可能である。また、用途としても、フィル
ム、紙、箔等の製造工程や、印刷関連で用いられる各種
ロールとして好適に使用される。
【００１４】
【実施例】以下実施例により本発明を更に具体的に説明
する。
する。
【００１５】（実施例１）本実施例では、ロール面の長
さ１５００ｍｍ、ロール全体の長さ２０６０ｍｍ、外径
１２０ｍｍ、内径１１３ｍｍでロールのＣＦＲＰ面に高
インク剥離性塗料ＦＡ−６（三菱レイヨン社製）を塗装
した図１に示す如き形状の輪転機用ロールを製作した。
さ１５００ｍｍ、ロール全体の長さ２０６０ｍｍ、外径
１２０ｍｍ、内径１１３ｍｍでロールのＣＦＲＰ面に高
インク剥離性塗料ＦＡ−６（三菱レイヨン社製）を塗装
した図１に示す如き形状の輪転機用ロールを製作した。
【００１６】ロールシェル４はＣＦＲＰの強化炭素繊維
として、高弾性炭素繊維ＨＲ４０（三菱レイヨン社製）
を用い、フィラメントワインダーにより製作した。得ら
れたロールシェル４のロール方向の弾性率は１６５００
Ｋｇ／ｍｍ2であった。また、ジャーナル部について
は、軸受け部１を鋼材質Ｓ４５Ｃで製作し、腕部２及び
ヘッダー部３をアルミ材質５０５６で製作し、且つ内部
を中空にした。
として、高弾性炭素繊維ＨＲ４０（三菱レイヨン社製）
を用い、フィラメントワインダーにより製作した。得ら
れたロールシェル４のロール方向の弾性率は１６５００
Ｋｇ／ｍｍ2であった。また、ジャーナル部について
は、軸受け部１を鋼材質Ｓ４５Ｃで製作し、腕部２及び
ヘッダー部３をアルミ材質５０５６で製作し、且つ内部
を中空にした。
【００１７】得られたロールを輪転機用ロールとして使
用したところ、新聞紙に対する追随性が極めて良好で、
印刷性も優れていた。
用したところ、新聞紙に対する追随性が極めて良好で、
印刷性も優れていた。
【００１８】
【発明の効果】上述の如く構成された本発明によれば、
ロールシェルがＣＦＲＰ製であり、腕部がアルミニウム
製であるので非常に軽量で且つ低慣性モーメントである
ため、フィルム、箔等の処理に於いて追随性が良好とな
り、フィルムの傷の解消及び歩留まりの向上が可能とな
る。また新聞紙用輪転機等の印刷関連用に用いた場合、
刷り斑の解消及び高速印刷が可能となる。
ロールシェルがＣＦＲＰ製であり、腕部がアルミニウム
製であるので非常に軽量で且つ低慣性モーメントである
ため、フィルム、箔等の処理に於いて追随性が良好とな
り、フィルムの傷の解消及び歩留まりの向上が可能とな
る。また新聞紙用輪転機等の印刷関連用に用いた場合、
刷り斑の解消及び高速印刷が可能となる。
【００１９】更に、ロール軸受け部、腕部、及びヘッダ
ー部が圧接溶融接合にて結合されるので、ロール製作工
数の低減化が図られ、大幅なコストダウンが可能とな
る。
ー部が圧接溶融接合にて結合されるので、ロール製作工
数の低減化が図られ、大幅なコストダウンが可能とな
る。
【図１】本発明に係わる軽量ロールの一例を示す断面図
である。
である。
１ 軸受け部 ２ 腕部 ３ ヘッダー部 ４ ロールシェル部
Claims (1)
- 【請求項１】ロールシェルの材質が炭素繊維強化樹脂、
ロール軸受け部の材質が鋼、軸受け部とヘッダー部を結
合する腕部の材質がアルミニウムであり、且つロール軸
受け部、腕部、及びヘッダー部が圧接溶融接合にて結合
されていることを特徴とする軽量ロール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4295790A JPH06147220A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 軽量ロール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4295790A JPH06147220A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 軽量ロール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06147220A true JPH06147220A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=17825199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4295790A Pending JPH06147220A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 軽量ロール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06147220A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2764277A1 (fr) * | 1997-06-06 | 1998-12-11 | Alain Boyer | Cylindre rotatif a faible inertie de masse |
-
1992
- 1992-11-05 JP JP4295790A patent/JPH06147220A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2764277A1 (fr) * | 1997-06-06 | 1998-12-11 | Alain Boyer | Cylindre rotatif a faible inertie de masse |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080425 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |