JPH08144187A - ドクター装置のドクターブレード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧延ロール等のような柔軟なロール表面のド
クターリングに適したドクターブレードを提案するこ
と。 【構成】 ドクター装置１１のドクターブレード１２
は、刃先１２１の側のみが薄肉部分１２３となってお
り、その他の部分は全体として厚肉部分１２４となって
いる。ドクターブレード１２の素材は一般的に使用され
ている素材のうちで柔らかな素材であるポリエチレン樹
脂である。ドクターブレード１２は全体としては厚いの
で全体として充分な剛性を確保できる。また、刃先部分
が薄いので、良好な刃当たりを形成して良好なドクター
リングを実現できる。さらに、柔軟なロール表面を傷付
けることもない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は圧延ロール等の製鉄用ロ
ール、抄紙機ロール等のロール表面に付着した異物を掻
き落とすために使用されるドクター装置に関するもので
あり、特に、そのドクターブレードの改良に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来において、抄紙機ロール用のドクタ
ー装置としては、図４に示すエアーチューブ式のものが
一般的に使用されている。この図に示すように、ドクタ
ー装置１は、ロール表面に圧接される刃先部分を備えた
細長い長方形のドクターブレード２と、この基端側を保
持しているブレードホルダ３と、このホルダ３を支持し
ているドクターバック４から構成されている。ドクター
バック４はその両端に取り付けたジャーナル軸４ａが固
定配置された架台（図示せず）の側の軸受けによって回
転可能に支持されている。ドクターバック４と架台の間
にはターンバックル（図示せず）が連結されており、こ
れを調整することにより、ドクターバック４は任意の回
転位置の姿勢で固定できるようになっている。

【０００３】ブレードホルダ３は、連結ロッド３ａを中
心として回転可能な状態でドクターバック４の側に支持
されている。この連結ロッド３ａを挟み前側にはブレー
ド開放用チューブ５が配置され、後側にはブレード加圧
用チューブ６が配置されている。これらのチューブ５、
６は可撓性素材から形成されており、チューブ５の側を
膨張させると、ドクターブレード２を保持しているブレ
ードホルダ３は連結ロッド３ａを中心としてドクターブ
レード２をロールＲの表面から離す方向、すなわち開放
方向に旋回する。他方のチューブ６を膨張させると、ブ
レードホルダ３はドクターブレード２をロールＲの表面
に押しつける方向、すなわち加圧方向に旋回する。

【０００４】これらのチューブ５、６の膨張、収縮は、
これらに対してエアーの供給を制御することにより行わ
れている。すなわち、エアー源７からのエアー供給路
は、圧力調整弁８、四方切り換え弁９を介して各チュー
ブ５、６に連通している。図に示す切り換え位置となる
ように切り換え弁９を設定すると、加圧用チューブ６が
膨張する。切り換え弁を切り換えると、逆に開放用チュ
ーブ５が膨張する。

【０００５】このように、従来の一般的なエアーチュー
ブ式ドクター装置では、一対のチューブ５、６に対する
エアーの供給を制御することにより、ドクターブレード
２の刃先が適切な圧力でロールＲの表面に圧接するよう
にしている。

【０００６】ここで、抄紙機ロールに使用されるドクタ
ー装置のドクターブレード２としては柔らかな材質のも
のが知られている。例えば、ボリエチレン樹脂を母材と
する材質のものが知られている。このような合成樹脂素
材は、ガラス繊維を含む複合素材に比べて剛性が低いの
で、一般的には剛性の高い素材のものよりも厚く、約３
ｍｍから約６ｍｍ程度の厚さに設定されている。このよ
うに厚くすることにより、刃先のロール表面に対する圧
接力（線圧）を充分に確保できるようにしている。抄紙
機ロールにおいては、一般的には線圧は約３００乃至４
００ｇに設定されている。

【０００７】図５には、一般的に使用されているボリエ
チレン母材からなる抄紙機ロール用のドクターブレード
の断面形状の例を示してある。この図に示すように、ド
クターブレード２の刃先は約３０度乃至４５度の鋭角と
なっており、全体として略一定の厚さに設定されてい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなドクター
装置は従来においては抄紙機ロールに用いられている。

【０００９】しかるに、ロールを用いてシート状の素材
を形成する工程は、製紙業以外にもある。例えば、製鉄
業においては圧延ロール等の多数のロールが使用されて
いる。

【００１０】これらのロールにおいても、その表面に塵
等に異物が付着すると、形成されるシートの表面に凹凸
が出来る等の不具合が発生する。圧延用ロールの表面に
付着した異物を除去する方法としては、一般的に、ブラ
シロールを用いる方法、ブラシをロール表面に沿って往
復移動させる方法等が採用されている。しかし、このよ
うな従来の方法では確実にロール表面に付着した異物を
除去することが困難である。

【００１１】そこで、上述したドクター装置を用いて、
製鉄用ロールの表面に付着した異物を掻き落とすことが
考えられる。しかし、抄紙機ロールに使用しているドク
ター装置では、ドクターブレードの刃先の圧接力が約３
００ｇ乃至４００ｇであるのに対して、製鉄用ロールで
は約２０乃至２００ｇ程度でよい。製鉄用ロールは一般
的に抄紙機ロールよりも柔らかな素材から形成されてお
り、高い線圧を加えるとロール表面に傷ができる等の弊
害が発生する。したがって、製鉄用ロールに使用するド
クター装置のドクターブレードとしては、ポリエチレン
樹脂等の柔らかな素材のものが好ましい。

【００１２】しかしながら、柔らかな材質のドクターブ
レードを用いる場合には、必要とされる剛性を確保する
ために、ドクターブレードが厚くなってしまう。すなわ
ち、図６に示すように、柔らかな材質のドクターブレー
ドを薄くすると、その面外剛性が低下して全体が湾曲し
てしまい、充分な圧接力を刃先に加えることができな
い。厚いドクターブレードをそのまま使用した場合には
薄いものに比べてドクターリング性能が劣る。また、厚
いドクターブレードを使用した場合には、ドクターブレ
ード自体の曲がり癖が直接にロール表面に悪影響を与え
てしまう。硬質のドクターブレードを用いれば、薄くで
きるのでこのような問題を解消できるが、上記したよう
に製鉄用ロール表面は柔らかいので、硬質のドクターブ
レードを使用するとロール表面に傷が出来るなどの弊害
が発生してしまう。

【００１３】この点は、抄紙機ロールあるいは硬質のロ
ール表面のドクターリングを行う場合にも当てはまる。
すなわち、硬質の素材、例えば金属板、ガラス繊維を含
む素材からドクターブレードを製造した場合において
も、刃先は薄い方がドクターリング性能が良いが、余り
薄くし過ぎると、全体の剛性が不足して、刃先を充分な
線圧でロール表面に押しつけることができなくなってし
まう。

【００１４】本発明の課題は、上記の点に鑑みて、ロー
ル表面を傷付けることなく、しかも良好なドクターリン
グを行うことのできるドクターブレードを提案すること
にある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のドクターブレードにおいては、刃先が形
成された側のブレード厚が薄く、それ以外の部分が厚い
断面形状となっている。このように設定することによ
り、ポリエチレン樹脂等の柔らかな材質でドクターブレ
ードを形成しても全体の面外剛性を充分に確保できると
共に、薄い刃先により良好なドクターリングを行うこと
ができる。よって、柔らかな製鉄用ロール表面を傷付け
る等の弊害を伴うことなく、良好なドクターリングを行
うことができる。

【００１６】

【実施例】図１には、本発明の実施例であるドクター装
置の構成を示してある。本例のドクター装置１１も、従
来のものと同様に、細長い長方形のドクターブレード１
２と、この基端側を保持しているブレードホルダ１３
と、このブレードホルダ１３を支持しているドクターバ
ック１４を備えている。ドクターバック１４の両端には
ジャーナル軸１４１が固着されており、これらのジャー
ナル軸１４１は、架台１５に取り付けた軸受け１６を介
して、この架台１５の側に回転可能に支持されている。

【００１７】ドクターブレード１２は、その先端側の縁
が刃先１２１となっており、動作時には高温ロールＲの
表面Ｓに対して所定の圧接力で押しつけられる。ブレー
ドホルダ１３は、細長い長方形のトッププレート１３１
と、この裏面側に一定の間隔で長辺方向に取り付けた多
数のフィンガ１３２とを備えている。トッププレート１
３１の先端部分とフィンガ１３２の先端部分との間に、
ドクターブレード１２が差し込まれて、そこに保持され
るようになっている。

【００１８】フィンガ１３２の下面中央には、連結ロッ
ド１４１の貫通孔１３３が形成されている。これに対し
て、ドクターバック１４の上面には、その両端に連結ロ
ッド１４１の軸受け用ブラケット１４２が取付けられて
いる。連結ロッド１４１は、両端の軸受け用ブラケット
１４２および各フィンガ１３２の貫通孔１３３を貫通し
た状態に取付けられ、このロッド１４１を中心として、
ブレードホルダ１３はロール表面Ｓから離れる開放方向
（矢印Ａ）およびロール表面Ｓに向かう加圧方向（矢印
Ｂ）に旋回可能となっている。

【００１９】この連結ロッド１４１の後側、すなわち、
ロール表面Ｓから離れた側には、膨張・収縮性チューブ
１４３がフィンガ１３２の裏面とドクターバック１４の
上面の間に装着されている。このチューブ１４３が膨張
すると、連結ロッド１４１を中心としてブレードホルダ
１３に保持されているドクターブレード１２は加圧方向
Ａに旋回して、その刃先１２１のロール表面Ｓに対する
圧接力が増加する。

【００２０】ドクターバック１４の端に取り付けたジャ
ーナル軸１４１には、カムフォロワとして機能するレバ
ー１４５が一体的に取付けらており、このレバー１４５
はジャーナル軸１４１からドクターブレード１２とは反
対側に向けて延びている。このレバー１４５の先端部１
４５ａの上面は、円盤カム１７の外周に形成したカム面
１７１に当たっている。このカム１７は偏心カムであ
り、その偏心軸１７２は、固定位置に取り付けた軸受け
１７３によって回転可能に支持されていると共に、その
他方の端には、偏心軸半径方向に延びる手動操作用のカ
ムレバー１７４が固着されている。

【００２１】図１（ａ）から分かるように、カムレバー
１７４が上方に向けて垂直に延びた状態においては、レ
バー１４５の上面に当たっているカム面１７１は最も上
方側に退避した状態にある。この状態から矢印Ｃで示す
方向にカムレバー１７４を回して、想像線で示すように
下方に向けて垂直に延びる状態にすると、これと一体と
なってカム１７が回転して、レバー１４５の上面に当た
っているカム面１７１は最も下方に突出した状態にな
る。この結果、レバー１４５は下方に移動して、これが
取りついているジャーナル軸１４１も矢印Ｃの側に回転
する。したがって、ドクター装置１１の全体がジャーナ
ル軸１４１を中心として開放方向Ａに所定量だけ旋回す
ることになる。

【００２２】ここで、ジャーナル軸１４１を中心とした
ドクター装置１１の自重による回転モーメントＭが図１
（ａ）に示すように加圧方向の作用するように、このジ
ャーナル軸１４１の位置、あるいはドクター装置全体の
重量配分が設定されている。

【００２３】この結果、常に作用している回転モーメン
トＭによって、ドクターバック１４のレバー１４５は、
常に、カム１７のカム面１７１に所定の力で押しつけら
れた状態となっている。

【００２４】同様に、本例においては、ブレードホルダ
１３も、その旋回中心である連結ロッド１４１を中心と
して、自重によって常に矢印ｍ方向の回転モーメントが
作用するように設定されている。すなわち、開放方向に
旋回しようとするモーメントが作用している。したがっ
て、加圧用チューブ１４３が収縮すると、それに追従し
てブレードホルダ１３は開放方向に旋回する。また、上
記のように、カムレバー１７４を開放側に旋回すると、
それに追従して、ブレードホルダ１３も開放側に旋回す
ることになる。

【００２５】次に、図２を参照して、上記の膨張・収縮
可能な加圧用チューブ１４３の膨張・収縮および冷却を
行う機構について説明する。加圧用チューブ１４３は、
ガラス繊維を含む耐熱性の布素材から形成されている。
その一端には、冷却水供給管２１が接続され、他端に
は、冷却水排出管２２が接続されている。冷却水供給管
２１は、流量調整弁２３を介して、冷却水供給源２４に
接続されている。また冷却水供給管２１には、入口圧を
測定するための圧力計２５が取付けられている。

【００２６】これに対して、冷却水排出管２２は内圧調
整弁２６を介して排水側２７に接続されており、また、
出口圧を測定するための圧力計２８が取付けられてい
る。

【００２７】本例においては、動作時には、常に、冷却
水がチューブ１４３内を流れている。したがって、チュ
ーブ１４３が過度に加熱されることがない。また、冷却
水の供給量は、入口側の流量調整弁２３および出口側の
内圧調整弁２６を用いて調整でき、これによって、チュ
ーブの膨張・収縮量を調整できる。このように、本例で
は、冷却水を用いて、チューブによるドクターブレード
１２の加圧力の調整およびチューブ自体の冷却を同時に
行うことができる。

【００２８】図３を参照して、本例で使用しているドク
ターブレード１２の構造、素材について説明する。本例
では、ドクターブレード１２の材質として、従来から使
用されているドクターブレード素材のうちでも柔らかな
素材を用いている。例えばポリエチレン樹脂から形成し
てある。

【００２９】このドクターブレード１２の断面形状は次
のようになっている。刃先１２１は約３０度の鋭角にな
っている。この刃先に連続する部分は厚さが２ｍｍの薄
肉部分１２３となっている。これに連続して厚さが６ｍ
ｍの厚肉部分１２４が形成されている。薄肉部分１２３
から厚肉部分１２４への遷移部分１２５は、裏面側は平
坦面であるが、表面側は３０度の傾斜面となって厚肉部
分１２４の表面側に連続している。本例では、この厚肉
部分１２４の後端部分、すなわち、ブレードホルダ１３
内に完全に差し込まれる部分は、厚さが約３ｍｍの中肉
部分１２６とされている。なお、本例におけるドクター
ブレード１２の幅は７６ｍｍであり、先端側の薄肉部分
１２３の長さは１０ｍｍである。本発明者の実験によれ
ば、この薄肉部分の長さは約５ｍｍから約１０ｍｍの間
の長さとすることが好ましいことが確認された。また、
本例のドクターブレード１２を用いて、線圧を約５０乃
至１００ｇ／ｃｍに設定して製鉄用ロール表面のドクタ
ーリングを行ったところ良好な結果が得られた。

【００３０】なお、上記の例は、製鉄用ロール用のドク
ターブレードに対して本発明を適用したものである。し
かし、その他のロール用のドクターブレードに対しても
本発明を同様に適用できる。例えば、金属板、ガラス繊
維を含む合成樹脂複合素材から形成したドクターブレー
ドの場合においても、刃先の側を薄くし、それ以外の部
分を厚くしておけば、全体の剛性を確保できると共に、
良好なドクターリングを実現することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のドクター
装置では、そのドクターブレードの断面形状を刃先側の
みが薄肉となるように設定してある。よって、良好なド
クターリングを維持しつつ、充分な剛性を確保すること
ができる。したがって、本発明によれば、特に、柔軟な
素材を用いてドクターブレードを形成して、製鉄用ロー
ル等の柔らかなロール表面のドクターリングに適したド
クターブレードを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のドクター装置を示す図であ
り、（ａ）はそれを側方から見た概略構成図、（ｂ）は
その端部を後ろ側から見た概略構成図である。

【図２】図１のドクター装置の加圧用チューブに対する
冷却水の供給制御機構を示す構成図である。

【図３】図１のドクター装置のドクターブレードの断面
形状を示すための横断面図である。

【図４】従来の抄紙機ロールに使用されるエアーチュー
ブ式ドクター装置の構成図である。

【図５】従来のドクターブレードの断面形状を示す図で
ある。

【図６】薄いドクターブレードの湾曲状態を示す説明図
である。

【符号の説明】

１１・・・ドクター装置 １２・・・ドクターブレード １２１・・・刃先 １２３・・・薄肉部分 １２４・・・厚肉部分 １２５・・・遷移部分 １２６・・・中肉部分 １３・・・ブレードホルダ １４・・・ドクターバック １４１・・・ジャーナル軸 １４３・・・加圧用チューブ １５・・・架台 １６・・・軸受け １７・・・カム Ｒ・・・ロール Ｓ・・・ロール表面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製鉄用ロール等のロール表面の付着物を
   掻き落とすためのドクターブレードと、このドクターブ
   レードを保持したブレード保持部と、前記ブレード保持
   部を支持している支持部とを有するドクター装置におい
   て、前記ドクターブレードは、刃先が形成されている側
   の厚さが、それ以外の部分の厚さの約１／２以下となる
   ように設定されていることを特徴とするドクターブレー
   ド。