JPH07509285A - 自己加圧型変形制御ロール殻の軸位置決めローラ機構 - Google Patents

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】 〔発明の名称〕 自己加圧型変形制ｊ！１０−ル殻の軸位置決めローラ機構〔技術分野］ 本発明は、抄紙機に使用される変形制御ロールの改良に関する。

更に詳しくは、本発明は軸に相対的な殻の軸線変位を防止させるためにユニーク かつ特徴ある構造が設けられてなり、ニジブラインに沿って殻を支持する手段を 有する軸上にロール酸が軸承される自己加圧型（セルフローディングタイプ）の 変形制御ロールに関する。

（発明の背景） 種々の設計になる変形制御ロールが、アラブ等の米国特許第４８２１３８４号及 びレーリグ等の米国特許第５０６０３５７号に開示されたものを含み、実用に供 されている。これらの特許においては、ロール酸は、例えば、静止した支持軸の 長さに沿って長手方向に配列された複数のシューによって、別のロールとの間に 形成されるニップの方向に流体静圧で支持されている１種々の構造による装置が 、ロール酸を支える時のロール軸の変形を許容すべく使用されている０回転方向 の安定に加えて、軸に相対的に回転するロール酸の安定が軸方向に得られねばな らない。米国特許第５０６０３５７号に開示された如き従来使用されてきた装置 は、ロール殻内に配置され容易には保守不可能な比較的大がかりな装置を含んで いる。これらの装置は、ロール酸と中実軸との間の軸アラインメントのずれや差 動線形膨張の予防のために静止中実軸と安定サイドシューとの間に液圧ピストン を使用している。か＼るピストンや液圧軸受パッドは、ロールの運転中いつも賦 勢されねばならない。これは、複雑な経費のか−る装置を要することに加えて、 必要な流体流れを提供するための出力要件が付加される。また、流体システムが 稼動していない時は、殻が軸線上に保持されないという不具合がある。

従って本発明の目的は、回転ロール酸とその支持軸間の軸アラインメント保持手 段において、従来用いられていた構造上の不具合を回避する改良を提供すること である。

本発明の更なる目的は、ロール殻内に配管されるべき液圧の必要性を減し、信輔 できる長期の運転寿命を有する機構を提供する変形制御ロール酸とその支持軸間 の軸アラインメント保持手段を提供することである。

〔発明の開示〕

変形制御ロールにおける軸アラインメント又は安定手段の従来技術の不具合と欠 点は解消された。現在の装置では、機械エレメントが軸線安定のために使用され てきた。一つの形は、縦に向き合った表面が支持軸上に設けられ、その表面が二 ツブラインを横切って延び、縦方向のニップが適用される場合は垂直に延びてい る。これらの表面は、ロール酸と軸間で軸で荷重を受けて曲がる時に相対的な動 きをするローラによって係合されている。一つの軸方向にあるローラは、ニップ の方向に延びる固定軸上で回転し別のロールが可動軸上で回転する。可動軸はロ ッカーアームによるものやバネ力又はピストンとシリンダ力によるなどの加圧力 を受けている。

本発明に含まれると意図される別の目的、利点及び特徴並びに同等の構成は、明 細書、請求の範囲及び図面における望ましい実施例の開示と関連し、本発明の原 理の教えにより明白になろう。

〔図面の簡単な説明〕

図１は、変形制御ロールの軸を通るロールの二ンプライン上の断面図である。

図２、図３及び図４は、軸アラインメントローラに軸力を与える種々の構造の図 示で、その機能は明細書の説明により明白になろう。

図５は、図１の変形制御ｎロールの軸を横切る断面図である６図６は、図１のＶ ｔ−Ｖｔ線に実質的に沿った図１の変形制御ロール軸の断面図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

図１に示した如く、自己加圧型変形制御ロールｌＯは、中央の静止支持軸１２と 空洞の円筒状ロール酸１４を有する。この自己加圧型ロールでは、ロール酸は、 ロール装置１０のニップラインＮと長手方向軸線１６を通るニップ平面１５にお ける接触ニップラインＮに沿って別のロール４とのニップ係合に移るべく意図さ れている。ニップ平面は、図５により明白に示されている。言い換えると、図１ ではニップ平面は長手方向軸線１６と一敗した線として示されている一方、図５ ではニップ平面１５は、平面中のニップラインＮと長手方向軸線１６の双方を含 む垂直線として示されている。

図１と図５に関して、支持軸１２は、ニップ平面に沿ってニップＮ方向と反対方 向に延びる対向した支持シュー２２．２４のピストン端２０．２１を受けるべく 支持軸中において対向側面上に形成される１つ又はそれ以上の液圧室又はシリン ダー１８．１９を有する。

これらの支持シューは、中央のロードシュー導管３０．３２を経由してポンプ（ 図示されていない）の如き外部源から導管２６．２８、更には液圧室に供給され る加圧流体によって液圧で賦勢される。支持シュー２２．２４は支持面３３゜３ ５を有し、これらの面がロール酸を押し、つまりこれを支え、図５に示された低 い側の如き一側面に沿って一つ又はそれ以上の支持ソニー２２．２４に加圧流体 を供給することによってニップ平面に沿ってニップ係合の調節を行う荷重を与え る一方、液圧室又は空洞から加圧流体の排出と図５に示されたロールの上側に示 された一つの支持シュー２２への供給を行う、こ−に示された一つの支持シュー ２２．２４を、静圧型でも動圧型でもよいが、多数の長手方向に整列されたシュ ーをもって置き換えることは、改めて説明するまでもなく技術者にはよく知られ ている。

図１及び図５に示された上側の支持シュー２２は、ワンピースシューで、基本的 にロール酸の全有効表面長さに亘って延びている。その支持面は、少くとも４つ の空洞又はへこみポケット２３，２３”、２３”、２３”’を有しており、これ らは支持シュー２２のピストン端２ｏの下に液圧室１８をもってこれらのポケッ トにつながり、絞り調節する導管２５．２５’　、２５”、２５”’を経由して 加圧流体を受け入れる。低部の支持シュー２４は、その表面に１（ｆＤのポケッ ト２７．２７°を有し、これは類偵の液圧室１９から類僚の導管２９を経由して 潤滑流体を供給される。

図１により明白に示されているように支持軸１２には横に延びる側面部材３４゜ ３６を設け、これはニップ平面に対し実質的に直角に延びている。これらは続い て説明するように、ガイドシューを押さえる長手方向に延びる位置決めピストン に関連して使用される。

ロール酸のそれぞれ両端部の近くには、間にスペースを置いて一対の対向するガ イドシュー３８．４０及び４２．４４がある。これらのガイドシューは、支持軸 中に形成されニップ平面と平行な表面中に配列されたそれぞれのガイド面４７゜ ４９及び５１．５３上にガイドシューを案内する対で対向する平行のガイド平面 ４６．４８及び５０．５２を有している。支持軸１２内のガイドシュー導管は、 ポンプ（図示されていない）などの加圧源からガイドシューの各々に加圧流体を 供給する流体供給ラインによってガイドソニー３８．４０，４２．４４の各りと つながっている。ガイドシューは各々ガイド面５７を有し、そこに複数のへこみ ポケット５８が形成されている。このガイド面５７は、ロール酸の軸に相対的な 追従動作中に回転自在、位置自在にロール酸を安定させるためのロール酸安定表 面として機能する。ガイドシュー３８．、＋０．４２．４４は各ｈ、スラストデ ィスク７６と７６“を押さえる軸スラスト液圧ヘアリングバンド１００，１０１ ゜１０２．１０３を有し、このスラストディスクはロール酸と同心に配置されビ ン７８によってロール酸に対して固定されている。

図１と図６では、殻１４と軸１２の間の軸線の相対位置の積極的制御を行う機構 が示されている。

固定ローラ８６と８７が対向するガイドシュー４２と４４上に設けられ、それぞ れブラケット８８．８９間に回転自在に支えられている。これらのローラは、軸 スラスト安定面７３目と７３田を押さえている。ローラは、軸１２に相対する１ １４の放射方向の動きをする表面上でロール作業を行い、ローラの位置は、ロー ル酸の軸方向の位置に相対的に固定される。が−るロール酸の放射方向の動きは 、例えば、ロール酸がその相方ロールとニップ係合して追従的に動く時に生しる 。ローラ８６．８７とその支持面７３”’、７３山間の連続的な接触を確保する ため、バイアスになったローラが横に延びる側面部材３４．３６に対し反対方向 の力をすえる。側面部材は、表面７３”、７３”’　と同様に、ニップラインに 直角に延びる軸スラスト安定面７３と７３゛を有している。表面７３と７３゛は 、同表面７３と７３゛　に対してバイアスになっているローラ９ｏと９１と係合 している。図示されたそれぞれの形で、ローラ９ｏと９１はロッカーアーム９２ と９３により支えられている。ロッカーアームは機械的な利点を提供し、図２、 図３又は図４に示された形の加力手段によってピボットを形成している。

図２では、ローラ用ロッカーアーム９３のハイアスカはロッカーアーム９３の上 端にピストンロッド９８によって連結されているシリンダ９５内の摺動自在のピ ストン９４によって提供される。圧力の制御は、ポンプ９６として略図で示され た加圧手段によって供給される。

図３では、パイアスカはピストンロッド９８によってロッカーアーム９３に連結 されているピストン９４の基台を押すバネ９７によって与えられる。

図４では、ピストン９４に流体圧力を与えるポンプ９６を含む加力手段の結合が あり、これはバネ９７によって増力される。

図３、図４に示したハネの使用により、ロール酸１４は、機械が停止され流体加 圧がない時でも、軸上に軸線を合わせたままとなる。ロッカーアーム９３は、図 １と図６に示された如く、右への力を与え続け、ローラ９１と表面７３゛間の一 定のローリング接触を確保し、またロッカーアーム９２は同様にローラ９ｏと表 面７３との間の力を与え続ける。これにより、ロール酸に相対的に固定された軸 線位置にあるローラの表面７３１と７３゛”上にある固定ローラ８６と８７と軸 に相対的に固定された位置にある表面７３゛と７３″°°との間の継続した接触 のために軸が固定位置のま＼になることを確保し続ける。操業中、変形制御ロー ルは、一つの対向する表面、又は軸１２内の流体ポケットを経由して適用される 力により制御される加圧ニップを維持し、相方ロール４に接して回転するという 通常の方法で運転される。軸アラインメントのずれは、プラケット８８．８９内 に設けられたローラ８６．８７及びニップラインに直角方向に延びる軸の表面上 でロッカーアーム９２．９３内に設けられたローラ９０，９１の継続的接触によ って防止される。ニップラインが上向きに面すると、表面は垂直で、がくして殻 がロール軸に相対的に放射状に動くことを許す。言い換えると、軸面７３．７３ ’７３”’、７３”’　は、殻の放射状の動きに平行な方向に延びる。固定ロー ラ８６゜８７とロッカーアーム９３上に設けられたローラ９０，９１は、機械的 利点を有すると共に、関係エレメントを安定させ、ロール酸と中心軸間の軸アラ インメントのずれや差動線形膨張の予防を行う、これは、従来必要とされた流体 ベアリングバッドを有するピストンを必要とせずに達成される。これは、必要な 流体流れを提供する要求出力の必要性を減少させる。ローラは、各安定シュー上 に設けられ、静止する中心軸の延びに抗してローリング接触によりパイアスカを 与えられる。ローラは一方端で固定され、他方端ではすべてロッカーアームに連 結されたバネ又は流体装置、又はバネと流体装置の組合せにより荷重を与えられ る。バネは、流体システムが使用されない時は、軸線位置を維持するための予圧 装荷（プリロード）装置として使用することができる。

ピボット式のロッカーアームとローラ装置は共に、ロールが相方ロールとニップ 係合に入る及びそれを解消する力を与えられる時には、ロール軸に相対的なロー ル酸の放射状の（すなわち追従する）動きを与え、またロール酸が相方ロールと 実質的に直線のニップ接触を維持すべく力を与えられると、中実軸の曲げが生し 、またロール軸には、さもなければ、少くとも部分的には、ロール酸に伝達され るであろう総荷重と重量を受けて、曲げが生しる。

流体潤滑される軸ベアリングバンドは、それぞれのガイドシューに相対して静止 しており、それ故簡単、安価な設計のものである。それらはスラスト板１００゜ １０１．１０２．１０３の表面７５．７５’　、７５”、７５”°°とのベアリ ング接触を通してロール酸の端に相対する一方向の軸線上に固定した位置にガイ ドシューを維持している。固定して設けられ、また、ピボット式に設けられたロ ール装置は、ロール酸とロール軸間の反対方向における相対的動きを制御する。

ロール装置１０は、ロール酸と同心の延びを形成しポルト８０でロール酸に取付 けられたカラー７７の手段によって軸周りに回転自在に設けられている。カラー は、ヘアリング８２を有するヘッド８４上に回転自在に設けられている。ヘッド は、ロール軸とはスペースはあるが、同心であるので、ロール酸に対する全回転 支持装置は、ロールの軸に相対的に平行して動くことができる。

かくして、上述の目的と利点に合致し、ロール酸と軸線間の軸アラインメントを 達成する流体力とは完全に独立した構造を提供する改良された装置を備えたロー ルが提供されたことが分った。装置は熱膨張に適応し、緊張なく長期運転寿命を 可能とする簡単な装置によりアラインメントのずれを予防する。

上述の明細書から明らかな如く、本発明は、上記の明細書や説明に述べられたも のから特に相異することのある種々の変更や修正を取り込み得るものである。

我々は、我々の技術に対する貢献の合理的かつ適正な範囲内にあるか−る修正は すべてこ＼に保証された特許の範囲内に包含されることを望み、その旨理解され るべきである。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成７年　５月１２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．両側面にあるガイド面（４７，４９，５１，５３）と軸スラスト安定支持面 （７３，７３′，７３′′，７３′′′）を含み、両面共にニップ平面（１５） の一側面にありニップ平面を横切って延びる安定支持面を有し、ニップ平面（１ ５）に沿って延びる長手方向軸線（１６）を有する静止ロール軸（１２）と；軸 周りに面する内部及び外部円周面を有し、軸と殻の内面との間のスペースを軸を もって限定するロール殻（１４）と；穀の内面に支持的に係合し、長手方向軸線 （１６）とニップ（Ｎ）を通るニップ平面（１５）内の軸を相対的に横切る殻（ １４）を対向する支持体（４）とのニップ係合へ、又はそれを解消するべく移動 させるように軸（１２）上に搭載されスペース内に配置された支持シュー手段（ ２２，２４）と；各ガイドシュー手段が支持面（４６，４８，５０，５２）と軸 ガイド面（４７，４９，５１，５３）上の摺動の動きに位置決めした支持面をも った安定面（５７）及びロール殻（１４）の内面に摺動して係合のために位置決 めされた安定面（５７）を有し、ロール軸（１２）の両側面でガイド面（４７， ４９，５１，５３）との結合において使用されるガイドシュー手段（３８，４０ ，４２，４４）と； 軸アライメント保持手段がローラ（８６，８７，９０，９１）を有する第１及び 第２ローラ手段（８８，８９，９３，９２）を含み、ローラ殻と軸間の相対的な 軸方向の動きを制御する軸支持面（７３，７３′，７３′′，７３′′′）に係 合するローラを有し、ロール軸とロール殻とガイドシュー手段との間の軸アライ メント保持手段（９１，９３，９５，９８）と；を組合せてなるニップライン（ Ｎ）に沿って他のロール（４）と係合する自己加圧型変形制御ロール（１０）。 ２．上記ローラ（８６，８７，９０，９１）は上記ガイドシュー手段（３８，４ ０，４２，４４）上に設けられている、請求の範囲１に記載のニップラインに沿 って他のロールと係合する変形制御ロール。 ３．軸支持面（７３，７３′，７３′′，７３′′′）がローラの対向する配列 中に設けられている、請求の範囲２に記載のニップラインに沿って他のロールと 係合する変形制御ロール。 ４．上記第１及び第２ローラ手段の少くとも一方を支持するピストン及びシリン ダ手段（９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８）を含む、請求の範囲３に 記載のニップラインに沿って他のロールと係合する変形制御ロール。 ５．ローラ（９０，９１）がロッカーアーム（９２，９３）により支持されてい る、請求の範囲２に記載のニップラインに沿って他のロールと係合する変形制御 ロール。 ６．ロッカーアーム（９２，９３）は、ピストン及びシリンダ手段（９４，９５ ，９７，９８）によってローラを軸支持面（７３，７３′）と接触を維持する方 向ヘカを与えている、請求の範囲５に記載のニップラインに沿って他のロールと 係合する変形制御ロール。 ７．ニップライン（Ｎ）に沿って対向部材（４）との加圧ニップを形成する内面 及び外面円筒表面を有し、軸線（１６）上で回転自在のロール殻（１４）と；殻 （１４）を通して軸方向に支持的に延びる荷重支持静止ロール軸（１２）と；制 御された加圧ニップを得るための軸及びロール殻間の加圧手段（２２，２４，２ ０，２１，１８，１９，３０，３２，２６，２８）と；ニップラインを横切って 延びる軸支持面（７３，７３′，７３′′，７３′′′）と、ロール殻と軌間の 相対的な軸線移動を制御しながらロール殻に相対的な軸の横移動を与える上記軸 支持体との係合のためのローラ手段（８８，８９，９３，９２）とを含みロール 殻と軸間の軸力適用アライソメント保持手段（９１，９３，９５，９８）と； を組合せてなる他の部材と制御された加圧ニップを形成する自己加圧型変形制御 ロール。 ８．上記軸アライソメント保持手段が対向関係にある上記軸の反対端において第 １及び第２ロール手段（８６，８７，９０，９１）と対応する軸支持面（７３， ７３′，７３′′，７３′′′）に力を与える、請求の範囲７に記載の他の部材 と制御された加圧ニップを形成する変形制御ロール。 ９．反対方向に面する軸上にニップラインを横切る方向に延びる対をなす支持面 （７３，７３′，７３′，７３′′′）と、相対的な軸方向の移動を制御する一 方、ロール殻に相対的な軸の曲り動作と放射動作を与えるための軸支持面に抗し てロール殼上に軸方向で支持されたローラ手段（８６，８７，９０，９１）とを 含む、請求の範囲７に記載の他の部材と制御された圧力ニップを形成する変形制 御ロール。 １０．ローラ手段が第１及び第２ローラ手段を形成し、該ローラ手段の一方（８ ６，８７）は静止し、該ローラ手段の他方（９０，９１）は、加力手段（９２， ９３，９４，９５，９６，９７，９８）によって力を与えられる、請求の範囲９ に記載の他の部材と制御された圧力ニップを形成する変形制御ロール。 １１．上記軸アライソメント保持手段がロール殻（１４）に設けられ軸支持面に 軸方向で面するディスク面（７５，７５′，７５′′，７５′′′）を有するデ ィスク（７６，７６′）を含み、かつ、ローラ手段は、ニップラインを横切って 延びる軸支持面（７３，７３′，７３′′，７３′′′）上でロール作業をする 第１及び第２対向ローラ（８６，８７，９０，９１）を含み、該ローラの一方（ ８６，８７）は、静止し、該ローラの他方（９０，９１）は加力手段（９４，９ ５，９６，９７，９８）を有する、請求の範囲７に記載の他の部材と制御された 圧力ニップを形成する変形制御ロール。 １２．上記ロール加圧手段は、ロッカーアーム（９２，９３）で形成されている 、請求の範囲１１に記載の他の部材と制御された圧力ニップを形成する変形制御 ロール。 １３．上記ロール加圧手段は、流体加圧ピストンシリンダ（９５）で形成されて いる、請求の範囲７に記載の他の部材と制御された圧力ニップを形成する変形制 御ロール。 １４．上記ロール加圧手段は、バネ（９７）である、請求の範囲７に記載の他の 部材と制御された圧力ニップを形成する変形制御ロール。