JPH08506392A - 紙等のウエブ材をカレンダ加工する方法とその方法を利用するカレンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、紙またはそれと同等のウエブ材をカレンダ加工するときにおける方法に関するものである。このカレンダでは、被カレンダ加工のウエブ材（W）は、可変クラウン上部ロール（13a）、可変クラウン下部ロール（14a）によって、および上述の上部および下部ロール（13a，14a）の間に配列されている２本以上の中間ロール（15a〜22a）によって形成されているニップ（N₁〜N₉）を通される。ロール（13a〜22a）はロールの実質的に垂直なスタック（12a）として配列されている。中間ロール（15a〜22a）として、それらの自重により生じる自然のたわみ線の形状が実質的に等しくなるロールが用いられる。中間ロール（15a〜22a）とそれに関連した補助機器（167a）の質量により生じるニップ負荷は、本方法で実質的に完全に軽減され、カレンダ加工ニップ（N₁〜N₉）には、調節可能な負荷が、可変クラウン上部または下部ロール（13a、14a）によって、およひ／または上部または下部ロールに加わる外部負荷（143a）によって加わる。本発明はまた、この方法を利用するカレンダにも関する。

Description

【発明の詳細な説明】 紙等のウエブ材をカレンダ加工する 方法とその方法を利用するカレンダ 本発明は、紙またはそれと同等のウエブ材をカレンダにおいてカレンダ加工す る方法に関するものであり、この方法では、被カレンダ加工ウエブ材が、可変ク ラウン上部ロールおよび可変クラウン下部ロールによって形成されたニップと該 上部ロールおよび下部ロールの間に配置されている中間ロールによって形成され たニップとを通過し、上述のロールが実質的に垂直スタックのロールとして配列 されている。 さらに、本発明は、この方法を利用するカレンダに関するものであり、このカ レンダは、可変クラウン上部ロール、可変クラウン下部ロール、ならびに上部ロ ールおよび下部ロールの間に取り付けられている多数の中間ロールを有し、上述 のロールは、カレンダのフレーム上に実質的に垂直スタックのロールとして配列 され、さらに前記ロールは、一方を他方の上に配置され、互いにニップ接触して いる。 従来のスーパーカレンダにおけるロール組は、ロールスタックとして一方を他 方の上に配した多数のロールからなる。この一方を他方の上に配したロールは互 いにニップ接触し、被カレンダ加工の紙もしくは板紙ウエブ、またはそれと同等 のものがこのロール間のニップに通される。このロール組における各ロールは、 軸受箱に回転可能に軸支され、これはまた通常、基礎部に取り付けられ、これら の基礎部は、カレンダのフレームに設けられている垂直ガイドに滑走可能に取り 付けられている。さらに、その基礎部にはバックアップ部品が設けられ、これら は、カレンダフレームに設けられ垂直に上昇するスピンドルに取り付けられてい る。したがって、この上昇スピンドルの１つの機能は、ガイドとして働いてロー ル組を正しい位置に保つことである。ロール組内のロールの軸受箱は、カレンダ のフレームにではなく軸受箱に、動かないように固定され、したがってまた、ロ ールも垂直方向に移動することができる。ロールの軸受箱とそれに取り付けられ ている補助機器の質量がかなり大きいため、従来のスーパーカレンダでは、これ により、前記軸受箱とそれに取り付けられている補助機器の質量でニップにおけ る線形負荷の分布に歪を生じるという著しい欠点が生じている。したがって、線 形負荷はニップで均一にならず、ニップの両端部で線形負荷のプロファイルにか なりのずれが生じる。スーパーカレンダではロール組に多数のロールが一方を他 方の上に配置されているため、すでに上述したように、これによってさら に、個々のニップにおいて線形負荷が累積し、全体の線形負荷にかなり大きな誤 差が生じるという結果になる。この線形負荷の欠陥のある分布によって、カレン ダ加工後の紙またはそれと同等のウエブ材の品質が劣化する。 上述の問題を解決するために、本出願人の初期のフィンランド特許第81.633号 では、ロール組に軽減手段を設け、これを一方ではロールの基礎部に、他方では 上昇スピンドルに設けたスピンドルナットに支持して、前記軽減手段によってロ ールの軸受箱とそれに取り付けられている補助機器、例えば取出し先導ロールの 重量から生じるロール間の線形負荷のプロファイルの横方向領域の歪をなくすこ とができる。また、従来の機械カレンダでは、機械カレンダのロールに軽減装置 、とくに液圧式軽減シリンダを設けて、ロールの軸受箱から、およびそれらの補 助機器から生じる点負荷をなくすようにした従来技術で既知の解決策がある。機 械カレンダでは、このような軽減装置を設けることは、機械カレンダにおけるロ ール組の各ロールはカレンダのフレームに取り付けられたリンク機構によって配 列されているので、容易である。しかし、スーパーカレンダでは、機械カレンダ の装置に相当する装置を用いることは、ファイバロールの直径が絶え間なく変化 し、またロールの数が多いため、かなり難しい。 上述の構造のため、従来のスーパーカレンダはさらに、ロール組におけるロー ルの垂直の動きに関する第２の著しい欠点を持つ。上述したように、ロール組に おける各ロールの軸受箱は基礎部に取り付けられ、カレンダのフレーム内に設け られているガイドに沿って垂直に動く。この第２の欠点はガイドでの摩擦に関連 していて、この摩擦は、前記ガイドと基礎部品との間に働く。したがって、この ガイドでの摩擦により、ロール組における各ロールは完全に自由に動いて垂直に 配列することができず、線形負荷の分布のかなりの局所的誤差とともに、カレン ダの作動に妨害を生じることになる。ガイドにおける摩擦を解消するため、スー パーカレンダでは、上述した機械カレンダから公知の解決策を用いることが考え られるが、その場合、ロールは、カレンダのフレームに取り付けたリンク機構を 介してフレーム上に取り付けられる。スーパーカレンダにこのような配列を用い ることは、しかし、スーパーカレンダではロール組が多数のファイバロールであ り、その直径がなおかなり変化するということによって制約される。ロールの直 径の変化により、このような場合、ロールは垂直方向にかなり動けなければなら ない。このロールをカレンダのフレームにリンク機構によって取り付けるとすれ ば、このような場合、ロールの垂直の移動は横方向にもかなりの移動を 生ずるであろう。 上述の問題解決のため、本出願人の初期のフィンランド特許第83,346号では、 １つの配列が提示されているが、それによれば、ガイドでの摩擦が解消でき、各 ロールの軸受箱からとロール組の補助機器から生じる軸ジャーナル負荷を軽減し て、線形負荷の分布を直線化することができる。前記フィンランド特許では、こ れは次のようにして達成される。すなわち、カレンダ内のロールのスタックにお ける中間ロールの基礎部を上昇スピンドル上に垂直に移動可能に、基礎部とスピ ンドルナットとの間に取り付けられている圧媒作動の軽減装置によって支持して 各ロールの軸ジャーナル負荷を軽減するようにして、さらに中間ロールの軸受箱 をロールの軸方向に平行な連接継手軸に対して旋回可能に基礎部に取り付け、カ レンダの基礎部で、および／またはフレームで減衰装置によって支持して、各ロ ール間のニップの動きから生じる力を均等化し、ロールの振動を減衰するように して、 上述の従来技術による解決策のすべては、スーパーカレンダではニップがロー ル組自身の重量によって負荷され、その場合、上部ニップから最下部ニップへの 線形負荷の分布が実質的に線形に増加するという欠点がある。これは、最下部ニ ップにある線形負荷でカレンダの負荷容量が決まってしまうという結果をもたら す。したがって、カレンダは最下部ロールの負荷容量によって大きさが決まる。 同時に、上部ニップの負荷またはカレンダ加工の容量が未使用のままである。図 面の第１図には、これを示す試みがなされ、カレンダのロールのスタックは参照 番号１で示されている。ロールのスタックに沿って引かれ参照番号Ｉで示す矩形 はカレンダのカレンダ加工の潜在能力を示し、矩形の水平軸はロールのスタック １のニップにおける線形負荷を示している。参照符号A₁で示す矩形内の斜線の領 域は従来の解決策に採用されている線形負荷の範囲を示し、これから直接、上部 ニップから最下部ニップへの線形負荷の分布が実質的に線形に増加してゆくこと が分かる。線形負荷の可調節性の範囲はかなり狭い。記号B₁とC₁は、従来の解決 策で完全に未使用になっている線形負荷の範囲の領域を示す。ロール組内のロー ルの質量がニップを負荷するので、範囲B₁へ線形負荷を調節することは、大きい 線形負荷が下部ニップに生じるのが避けられないため、不可能である。したがっ て、従来のスーパーカレンダでマット等級のものを流すことは、光沢仕上げ等級 のものを生産するのに同じ機械を使用する場合は、かなりむずかしくなる。他方 、範囲C₁は、カレンダの大きさが最下部ロールの負荷容量によって決まるため、 未使用のままである。したがって、上部ニップの負荷容量のかなりの部 分が未使用として残る。 初期に、従来技術に関連するこのかなりの欠点を解決する試みがなされ、上部 ニップの不充分な負荷を、水平面にスーパーカレンダを配置することによって、 またはカレンダ内のロールのスタックを２つのロールスタックに分割することに よって、増加させる試みがなされてきた。水平設置の場合、細いチルロールとフ ァイバロールでは、ロールがカレンダの面から「垂れ下がる」という欠点がある 。さらに、チルロールとファイバロールのたわみ線の形状が異なっているため、 この「垂れ下がり」が隣接ロール間で比べると異なっている。さらに、水平配置 のスーパーカレンダの迅速な開放が大きな問題であることに言及しなければなら ない。２つの部分にロールのスタックを分割すると、不完全な負荷の問題はほん の部分的ではあるが解決される。このような実施例はまた、カレンダが２部分に 多数（少なくとも３つ）の可変クラウンロールを必要とするため、非常に高価に なる。軸ジャーナル負荷の軽減を基にした様々な種類のいくつかの装置もあるが 、これによって第１図に示すカレンダ加工の潜在能力Ｉの領域A₁とC₁の間の境界 線をもっと急勾配にすることができる。しかし、スーパーカレンダにおけるロー ルの質量によって下部ニップへ向かうほど増加する線形負荷を減少させる既存の 装置は、全くない。 本発明は、紙またはそれと同等のウエブ材のカレンダ加工における方法と、そ の方法を利用するカレンダを提供し、これにより、カレンダのロール組の自重に より線形負荷の分布に生じる問題を解消し、さらにスーパーカレンダの負荷の組 におけるすべてのニップを所望のように調整可能に、また必要な場合は実質的に 同じ最大負荷で負荷することができるようにすることを目的とする。これを達成 するため、本発明の方法は、中間ロールとして、自重により生じる自然のたわみ の線の形状が実質的に等しくなるロールを用い、中間ロールおよびそれに関連し た補助機器の質量で生ずるニップ負荷が実質的に完全に軽減され、調整可能な負 荷がカレンダ加工ニップに、可変クラウン上部ロールもしくは下部ロールによっ て、および／または上部ロールもしくは下部ロールに加わる外部負荷によって、 加わることを主たる特徴とする。 他方、本発明の方法を利用するカレンダは、中間ロールの自重により生じる自 然のたわみ線が実質的に等しくなるように中間ロールが選択され、中間ロールの 懸架手段には軽減装置が設けられ、これによって、カレンダ加工中は、中間ロー ルとそれに関連した補助機器の質量により生じるニップ負荷が実質的に完全に軽 減され、カレンダ加工ニップが可変クラウン上部ロールもしくは下部ロールによ って、および／または 上部ロールもしくは下部ロールに加わる外部負荷によって調節可能に負荷できる ように、カレンダ加工ニップが配列されていることを主たる特徴とする。 本発明によれば、従来技術に比べ、著しい利点が得られるが、そのうち次のも のをこれに関して説明する。本発明による方法とその方法を利用するカレンダに よれば、ロール材の負荷またはカレンダ加工の潜在能力の全部を利用することが できる。この利点はまた、走行速度を実質的に増加させることによって、および ／またはカレンダ内のニップの数を減らすことによって、利用することもできる 。ニップの数を減らすことはまたコストの削減にもなる。カレンダ加工の高い潜 在能力によって、紙質の改良が得られる。高いカレンダ加工潜在能力をさらに、 例えば最大線形負荷を実質的に低くすることによって利用することができる結果 、全体に経済的になる可能性がある。さらに、本発明によるロール負荷の軽減装 置はまた、所望により、線形負荷を増大することなく、ニップの数を増やすこと が可能である。なぜならば、最下部ニップは、通常のスーパーカレンダでそうで あるように、ロール組の重量によって負荷されないからである。本発明によるカ レンダによって、線形負荷の可調節性を従来の解決策におけるより実質的に幅広 く達成することができ、その場合、１台のカレンダで流すことのできる紙 の等級の選択が従来技術におけるよりもかなり広くなる。不変の線形負荷の他に 、カレンダをまた従来のスーパーカレンダの方法で、すなわち線形負荷を増大し て、または逆に、すなわち線形負荷を上げて、作動させることができる。このよ うな場合、その調節は軽減力を調節することによって行なわれる。線形負荷のプ ロファイルは下部および上部ロールのたわみを調節することによって均一に保た れる。本発明の更なる利点と特徴は、次の本発明の詳細な説明から明らかである 。 次に添付図面を参照して例を挙げて本発明を説明する。 上述したように、第１図は、本発明による方法およびカレンダにより用いるこ とができるカレンダ加工の潜在能力を示す。 第２図は、本発明による解決策によって達成できるニップにおいて不変なニッ プ負荷による均一負荷の全体を示す概略図である。 第３図は、ロールのたわみ線の形状が実質的に等しくなっている本発明による カレンダの全体を示す概略図である。 第４図は、本発明による方法と装置が適用されているカレンダの概略側面図で ある。 第５図は、本発明による方法と装置を利用するカレ ンダの他の実施例の第４図に対応する図である。 第6A図、第6B図、第6C図および第6D図は、軽減力をカレンダ内のロールに加え ることができる方法の他の実施例を示す。 第１図〜第３図と、すでに上述したこととを参照すると、本発明は、カレンダ 加工の潜在能力を完全に利用することができ、すなわち第１図に示すカレンダ加 工の潜在能力Ｉの領域A₁＋B₁＋C₁の全体を使用することができることを目的とし ている。本発明において、これはロールのスタック１のロールの質量により生じ るニップ負荷をなくすことによって達成することができるが、その場合、カレン ダ内のすべてのニップに所望の負荷で負荷を加えることができ、その負荷をすべ てのニップにおいて等しくすることができる。カレンダ内のすべてのニップに同 じ最大負荷を用いることができるようにするため、本発明の方法とその方法を利 用するカレンダにおいて、ロールのスタック内のロールの自然のたわみを利用し ている。このような場合、カレンダでは、個々のニップの形状はロールの重量に より生じるたわみ線と等しい曲線になる。これには、カレンダにおいて、各中間 ロールの重量により生じるたわみ線を、それらの形状が実質的に等しくなるよう な大きさにすることが必要である。とくに第３図ではこれを説明する試みがなさ れているが、カレンダの上部 および下部ニップが参照符号N'₁とN'₉で、またカレンダの中間ロール間のニップ は参照符号N'₂〜N'₈で示されている。この場合、各ニップN'₁〜N'₉によって紙ウ エブへ伝えられるプロファイルは、ニップに負荷を掛けるロールがその両端部で 支持されているにもかかわらず、均一に保たれる。従来技術において、カレンダ ニップをできるかぎり直線状に保とうとする試みがなされてきたが、ニップの曲 線形状は、カレンダ加工では致命的でない。なぜならば、例えばウエブ幅が8000 mmでロール直径が1000mmの場合、ロールの重量により生じる最大たわみは0.2mm のオーダであるからである。スーパーカレンダでは、不変の負荷がカレンダに対 して、上部ロールとして働く可変クラウンによって、および／または上部ロール に加わる外部負荷によって加わる。プロファイルを均一に保つために、ロールの スタックにおいて可変クラウンロールも最下部ロールとして用いられている。 従来技術において、本発明による解決策の利用は実現されていないが、この理 由の１つは、とくにスーパーカレンダでは、中間ロールの自然のたわみ線が実質 的に互いに異なっていることにある。スーパーカレンダにおけるロールの又タッ クでは、チルロールとファイバロールとが交互に用いられ、そのたわみと剛性は 様々である。チルロールに比べると、ファイバロー ルの本体はかなり細い。ロールとロール被覆の開発によって、スーパーカレンダ では、ポリマ被覆ロールをファイバロールの代わりに軟性ロールとして用いるこ とができる可能性がもたらされている。このようなロールでは、ロールの直径に 比べて被覆の厚さはかなり小さく、その場合、ロール本体をかなり剛性に作るこ とができる。したがって、とくにポリマ被覆ロールを用いる場合、カレンダの中 間ロールのすべての自然のたわみ線が実質的に等しくなるようにロールを作るこ とができる。このような場合、カレンダにおけるロールのスタックの各ニップN'₁ 〜N'₉の形状は、第３図に示すように実質的に等しくなり、これによって各ニッ プは均一なプロファイルを有する。第２図は、本発明によればすべてのニップに おいで等しく高度に均一な負荷を得ることが可能であることを示す概略斜視図で ある。座標系におけるｘ軸にはニップが与えられ、ｙ軸は機械の横断方向を示し 、ｚ軸は線形負荷の例［kN/m］を表わしている。 ロールのスタックの中間ロールの自然のたわみ線を実質的に等しくする必要が あるという条件に加えて、本発明では、中間ロールの剛性も互いに非常に近似さ せる必要があることも本質的であり、かつ重要である。このような解決策により 、カレンダ加工ニップのプロファイルが第１図に示すカレンダ加工の潜在能力 の全領域A₁＋B₁＋C₁において良好かつ均一に保たれるという著しい利点が得られ る。本発明は、ロール重量と補助機器によって生じる負荷が完全に軽減されるこ とを基本としているので、中間ロールの等しい剛性により各ニップごとにニップ のプロファイルを修正することができる。このプロファイルの修正は、ロールと その補助機器の重量を過度にあるいは不十分に軽減することによって行なわれる 。各ニップごとのプロファイルの修正の機能によって、ロール被覆の実働寿命を 延長することができる。なぜならば、既存のカレンダの場合にそうであるように 、ロールのスタックにニップが１つだけの場合は修正を行なう必要がないからで ある。 中間ロールとその関連補肋機器の重量を望みどおりに過度にあるいは不十分に 軽減することができるので、カレンダ加工の全潜在能力を、第１図の区分IIに示 すように、望む方法で利用することができる。カレンダ加工の潜在能力IIにおけ る斜線領域A₂は、利用可能なカレンダ加工の潜在能力を示している。狭い非斜線 領域B₂は、線形負荷を調節できないが、カレンダの構造、例えば摩擦から生ずる ものである。斜線領域A₂において、その領域を横切って様々な隅へ通る線が引か れているが、その線によって、様々なレベルの不変の線形負荷の他に、すべての 可能な線形負荷の増減手 段が利用可能であることを示す試みがなされている。第１図における区分IIIに は、負荷がロールのスタックに対して下から加わり、上部ニップでは過度の軽減 が下部ニップにおけるより大きくなるように、中間ロールは過剰に軽減されてい る場合を示す。 カレンダにおいてポリマ被覆ロールを軟性ロールとして用いる場合、加熱可能 チルロールにおいて、従来技術の場合より高い温度を用いることができる。本方 法と本方法のカレンダでは、ファイバロールの本体を充分に剛性に作ることがで きるならば、従来技術のファイバロールを軟性ロールとして用いることもできる 。ポリマ被覆ロールを軟性ロールとして用いる場合、これらのポリマ被覆ロール は、冷却ロールとして、例えば、これらのロールに冷媒の循環のための穴または それと同等のダクトを設けることによって、作ることができる。このような場合 、被覆の実働寿命を増すことができ、さらに、この理由から加熱チルロールの温 度を上げることができる。これは、カレンダ加工結果の改善に大きな影響を及ぼ す。 第４図は、本発明による方法が適用されたスーパーカレンダの概略側面図であ る。第４図において、スーパーカレンダは、全体を参照番号10で示すが、カレン ダフレーム11を有し、その中に多数のロールからなるロールのスタック12が垂直 面内に取り付けられてい る。ロールのスタック12は、上部ロール13、下部ロール14、上部ロールと下部ロ ールとの間に一方を他方の上に取り付けた多数の中間ロール15〜22を有し、上述 のロールはそれらが互いにニップ接触するように配列されている。紙ウエブＷは 、スプレッダロール135と取出し先導ロール136とを越えて上部ニップN₁へ送り込 まれ、さらにカレンダの他のニップN₂〜N₈を通り抜けて、最後に下部ニップN₉か ら送り出される。ニップN₁〜N₉の間の空隙で、紙ウエブＷはロール面から取出し 先導ロール156、167によって分離される。 カレンダの上部ロール13は可変クラウンロールであり、これには、ロールの各 端部に配されカレンダのフレーム11に取り付けられている上部シリンダ134が設 けられている。前記シリンダ134のピストンは上部ロールの軸受箱131に作用する 。可変クラウン上部ロール13の軸は上述の軸受箱131に取り付けられ、ロールに は従来から内部負荷手段が設けられ、これによってロールマントルのたわみを所 望の方法で調節することができる。カレンダのフレーム11上には垂直ガイド132 が形成され、これには軸受箱131が移動可能に設けられ、これに沿って軸受箱131 は上部シリンダ134によって移動することができる。本発明による解決策では、 正確にいうと、上部シリンダ134はロールのスタック12に負荷するために用いる 必要はないが、 このような場合、上部シリンダ134は上部ニップN₁の開閉に用いられる。しかし 、また上部シリンダ134を、ロールのスタック12を負荷するために、単独に、あ るいは可変クラウンロール131における内部負荷手段と一緒に、用いることもで きる。ロールのスタック12のニップN₁〜N₉の負荷自体は、可変クラウン上部ロー ル13または下部ロール14における内部負荷手段のみによって調整することもでき る。第４図に示すような実施例では、上部ロール13に弾性ポリマ被覆が設けられ ている。 同様に、カレンダにおける下部ロール14は可変クラウンロールであり、そのロ ールマントルはロール軸に旋回可能に取り付けられ、そのロール14には内部負荷 手段が設けられ、これによってロールマントルのたわみを所望のように調節する ことができる。下部ロール14の軸は軸受箱141内に取り付けられ、これを下部シ リンダ143によって垂直面内で移動させることができる。したがって、下部シリ ンダ143によって、ロールのスタック12を従来の方法で開放することができる。 可変クラウン下部ロール14により、線形負荷のプロファイルをロールのスタック 12のニップN₁〜N₉において均一に保つことができる。第４図において、下部ロー ルには、上部ロール13についてもそうであったように、弾性ポリマ被覆142が設 けられている。 すでに上述したように、上部ロール13と下部ロール14との間には多数の中間ロ ール15〜22が取り付けられ、これらは互いにニップ接触し、以下において、これ らの中間ロールのうち最上部の２つの中間ロール15、16をより詳細に説明する。 図示の実施例において、最上部中間ロール15は硬面ロールであり、その両端部は 軸受箱151に回転可能に装着されている。軸受箱151はアーム152に装着され、こ れは、カレンダフレーム11に、ロール15の軸と平行な連接継手153によって旋回 可能に連結されている。アーム152には軽減装置154が設けられ、これらは、図示 の実施例では、圧媒作動ピストンシリンダ装置であり、その両端部の一方が上述 のアーム152に取り付けられ、また反対側の端部はカレンダのフレーム11に装着 されているブラケット155に取り付けられている。前記ピストンシリンダ装置154 は、例えば液圧式もしくは気体圧式シリンダ、またはそれと同等のものにするこ とができる。 ２番目に高い位置にある中間ロール16も軟面ロールであり、これには、図示の 実施例では、弾性ポリマ被覆166が設けられている。上述のロール16はその両端 部で軸受箱161に回転可能に装着され、軸受箱161がそれぞれのアーム162に装着 されている。アーム162は、カレンダのフレーム11にロール16の軸に平行な連 接継手163によって旋回可能に連結されている。さらに、アーム162には軽減装置 、例えば圧媒作動ピストンシリンダ装置164が設けられ、その両端部の一方が上 記アーム162に、反対側の端部がカレンダフレーム11上に装着されたブラケット1 65に取り付けられている。さらに、取出し先導ロール167の軸受箱は、２番目に 高い中間ロール16の軸受箱161に取り付けられている。他の中間ロールの支持は 、第４図では参照符号で詳細に示されていないが、第４図から分かるように、こ れらロール17〜22の支持は同じである。 軽減装置154、164によって、軽減力がロール15、16の支持構体に対して加わり 、この力によってロールとこのロールに取り付けられている補助機器の重量によ り生じる負荷全体が補償される。したがって、ロールと補助機罰の重量は、どの ようにしてもニップ負荷への影響を増すことがない。したがって、各ニップN₁〜 N₉において、望む場合は、線形負荷を実質的に平等に大きくすることができ、そ の場合、ニップ負荷のプロファイルは第２図に示すものと同じになる。これは、 上部ロール13として用いられる可変クラウンロールによってカレンダに不変の負 荷が加わることに起因している。 第４図の説明に関連して、ロールのスタック12の中間ロールが硬面および軟面 ロールからなっていること を説明した。しかし、ロールのスタック12のすべてのロールを硬面ロールにし、 中間ロールの数を実質的に第４図におけるよりも少なくすることが充分に可能で ある。このような場合、第４図に示すカレンダを、例えば機械カレンダとして用 いることができる。その場合、中間ロールの数は、原則として、少なくとも２本 にしなければならない。中間ロールの数を第４図に示すものよりもさらに実質的 に多くしてもよいことも、完全に明らがである。スーパーカレンダから公知であ る普通の構造と同様に、硬面ロール15、17、20、22を加熱可能に構成することが できる。また、最上部の硬面ロール15、17だけを加熱し、その熱をウエブＷの他 に下部ニップN₅〜N₉へ伝えることも可能である。 第５図は、本発明の方法を利用する第２のスーパーカレンダの第４図と同様の 図である。第５図において、スーパーカレンダは全体を参照番号10aで示すが、 これはカレンダフレーム11aを有し、この上に多数のロールからなるロールのス タック12aが垂直面内に設けられている。ロールのスタック12aは、上部ロール13 a、下部ロール14a、上部および下部ロール間に一方を他方の上に取り付けた多数 の中間ロール15a〜22aを有し、上述の各ロールはそれらが互いにニップ接触する ように配列されている。紙ウエブＷはスプレッダロール135aと取出し先導ロール 136aを越え て上部ニップN₁へ送り込まれ、さらにカレンダ内の他のニップN₂〜N₈を通過して 、最後に下部ニップN₉から送り出される。ニップN₁〜N₉間の空隙で紙ウエブＷは 、取出し先導ロール156a、167aによってロール面から分離される。 第４図と同様に、この実施例においてもカレンダの上部ロール13aは可変クラ ウンロールであり、その軸受箱131aは、第４図に示す実施例とは異なり、カレン ダのフレーム11aに直接かつ固定して取り付けられている。可変クラウン上部ロ ール13aの軸は前記軸受箱131aに取り付けられ、そのロールには従来とと同様に 内部負荷手段が設けられ、これによってロールマントルのたわみを所望のように 調節することができる。 同様に、カレンダの下部ロール14aは可変クラウンロールであり、そのロール マントルはロール軸に回転可能に取り付けられ、このロール14aには内部負荷手 段が設けられ、これによってロールマントルのたわみを所望のように調節するこ とができる。下部ロール14aの軸は軸受箱141a内に取り付けられているが、これ は、第４図に示す実施例とは異なり、負荷アーム144aに装着され、これらは連接 継手145aによってカレンダフレームllaに連結されている。カレンダフレーム11 ａと負荷アーム144aとの間には下部シリンダ143aが装着され、これによって下部 ロール14aを垂直面内 で移動することができる。したがって、第５図に示す実施例にでは、ロールのス タック12aには下部シリンダ143aによって負荷を掛けることができ、さらに前記 下部シリンダ143aによってロールのスタック12aを開放することができる。可変 クラウン下部ロール14aにより、線形負荷のプロファイルをロールのスタック12a のニップN₁〜N₉において均一に保つことができる。第５図の実施例では、下部ロ ール14aにはまた弾性ポリマ被覆142aが設けられている。 ロールのスタック12aにおける中間ロール15a〜22aは第４図に関連して説明し たものと実質的に同じである。したがって、第５図の実施例では、最上部中間ロ ール15aは硬面ロールであり、これはその両端で軸受箱151aに回転可能に装着さ れている。軸受箱151aはアーム152aに装着され、これらはカレンダフレーム11a にロール15aの軸方向に平行な連接継手153aによって旋回可能に連結されている 。アーム152aには軽減装置154aが設けられ、これらは、第５図の実施例でも、圧 媒作動ピストンシリンダ装置であり、これらは、一方の端部で前記アーム152aに 、反対側の端部でカレンダフレーム11aに取り付けられている。ピストンシリン ダ装置154aを液圧式もしくは気体圧式のシリンダ、またはそれと同等のものにし てもよい。 第５図の実施例では、２番目に高い位置にある中間 ロール16aは軟面ロールであり、これには弾性ポリマ被覆166aが設けられている 。上述ロール16aは、その両端部で軸受箱161aに回転可能に取り付けられ、これ らはそれぞれのアーム162aに装着されている。アーム162aは、カレンダフレーム 11aにロール16aの軸方向に平行な連接継手163aによって旋回可能に連結されてい る。アーム162aには軽減装置、例えば圧媒作動ピストンシリンダ装置164aが設け られ、これらは、一方の端部で前記アーム162aに、反対側の端部でカレンダフレ ーム11aに取り付けられている。さらに、取出し先導ロール167aの軸受箱は、２ 番目に高い位置にある中間ロール16aの軸受箱161aに取り付けられている。しか し、他のロールの支持はたとえ第５図に、より詳細に示されていなくても、これ らのロール17a〜22aの支持が同様であることは、同図から明瞭に分かる。 以上、ロールのスタック12aの中間ロール15a〜22aが硬面ロールと軟面ロール とを交互にしてなることを説明したが、ロールのスタック12aを硬面ロールだけ で作ることもできる。また、硬面ロールを加熱して、ロールのスタック12aのす べての硬面ロール15a、17a、20a、22aを加熱可能ロールにするか、あるいはロー ルのスタック12aの最上部の硬面ロールだけを加熱可能に構成するかのいずれで もよい。必要な場合、ポリマ面付軟性ロール16a、18a、19a、 21aを冷却することができる。第５図に示すように、カレンダによって、望む場 合は、第１図の区分IIIに示すような線形負荷の調節を行なうことができる。 第４図と第５図に示す実施例は、軽減力をロールのスタック12、12aの中間ロ ール15〜22、15a〜22aに軽減装置154、164、154a、164aによって加えることがで きるいくつかの例である。軽減力を加える多くの他の方式も可能であり、第6A図 、第6B図、第6C図および第6D図は軽減力を導入するいくつかの他の解決策を示す 。第6A図は、１つの実施例を示し、第6A図に矢印と参照符号Ｆで示す軽減力はロ ール２の軸受箱３に直接に加えられている。 第6B図の実施例では、ロール２の軸受箱３はロッカーアーム４に装着され、こ れがカレンダのフレーム11に装着されている。第6B図の実施例では、軽減力Ｆは ロッカーアーム４にロッカーアームの連接継手点の反対側、すなわちロール２に 対して反対側で加えられ、この場合、軽減力は、もちろん、第6A図に示す方向と は反対の方向になる。 第6C図に示す実施例は第４図および第５図に示す解決策に対応し、軽減力Ｆは ロッカーアーム４にロール２の軸受箱３とカレンダフレーム11のロッカーアーム ４の軸受け点との間の領域で加えられる。 他方、第6D図は、軽減力Ｆがロール２に第6C図に示 すのと同じ方法でかなり離れて加わる実施例を示す。第6D図の解決策では、ロー ル２の支持は、しかし、平行リンクを有するリンク機構によって構成され、これ によって、ロール２が昇降すると、ロール２の軸受箱３の位置はその移動中は変 化しない。他の種類の支持モードおよび軽減モードも本発明による方法およびそ の方法を利用するカレンダでは可能である。しかし、もっとも重要なことは、ロ ール全体とその関連の補助機器の重量から生じる負荷を軽減力Ｆによって補償し ていることである。 以上、本発明を添付図面を参照して例を用いて説明した。本発明は、しかし、 これらの図に示す実施例のみに限定されることはなく、本発明の様々な実施例を 添付の請求の範囲に明記する本発明の概念の範囲内で改変することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．被カレンダ加工のウエブ材（W）が可変クラウン上部ロール（13、13a）、可 変クラウン下部ロール（14、14a）によって、かつ該上部ロール（13、13a）と下 部ロール（14、14a）との間に配置されている２つまたはそれ以上の中間ロール （15〜22、15a〜22a）によって形成されたニップを通過し、該ロール（13〜22、 13a〜22a）は実質的に垂直のロールのスタック（12、12a）として配列されてい る、紙等のウエブ材をカレンダ（10）でカレンダ加工する方法において、該方法 は、前記中間ロール（15〜22、15a〜22a）として、自重によって生じる自然のた わみ線の形状が実質的に等しいロールを用い、前記中間ロール（15〜22、15a〜2 2a）およびそれらに関連した補助機器（167、167a）の質量によって生じるニッ プ負荷が実質的に完全に軽減され、調節可能な負荷をカレンダ加工ニップ（N₁〜 N₉）に可変クラウン上部ロール（13、13a）もしくは下部ロール（14、14a）によ って、および／または該上部ロールまたは下部ロールに加わる外部負荷（134、1 43、143a）によって加えることを特徴とする紙等のウエブ材をカレンダ加工する 方法。 ２．請求の範囲第１項記載の方法において、該方法は、前記中間ロールとして硬 面ロール（15、17、20、22、15a、17a、20a、22a）および軟面ロール（16、18、 19、21、 16a、18a、19a、21a）の両方を用いることを特徴とするカレンダ加工する方法。 ３．請求の範囲第１項に記載の方法において、該方法は、硬質ロールを前記カレ ンダのロールのスタック（12、12a）に専用に用いることを特徴とするカレンダ 加工する方法。 ４．請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の方法において、負荷がカ レンダ加工ニップ（N₁〜N₉）に前記上部ロール（13、13a）を通して加わると、 該カレンダ加工ニップ（N₁〜N₉）のプロファイルは、前記下部ロール（14、14a ）として使用されている可変クラウンロールによって均一に保たれることを特徴 とするカレンダ加工する方法。 ５．請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の方法において、負荷がカ レンダ加工ニップ（N₁〜N₉）に前記下部ロール（14、14a）を通して加わると、 該カレンダ加工ニップ（N₁〜N₉）のプロファイルは、前記上部ロール（13、13a ）として使用されている可変クラウンロールによって均一に保たれることを特徴 とするカレンダ加工する方法。 ６．請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の方法において、該方法は 、前記中間ロール（15〜22、15a〜22a）として、剛性が互いに実質的に等しい、 または少なくとも非常に近似しているロールを用いる ことを特徴とするカレンダ加工する方法。 ７．請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載の方法において、前記カレ ンダ加工ニップ（N₁〜N₉）のプロファイルは、各中間ロール（15〜22、15a〜22a ）および該中間ロールに関連している補助機器（167、167a）の質量の個々の過 剰または不充分な軽減を行なうことによって所望のように調節されることを特徴 とするカレンダ加工する方法。 ８．請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の方法において、該方法は 、前記カレンダ（10、10a）における軟面中間ロール（16、18、19、21、16a、18 a、19a、21a）として、弾性ポリマ被覆（166、166a）の設けられたロールを用い ることを特徴とするカレンダ加工する方法。 ９．請求の範囲第１項ないし第７項のいずれかに記載の方法において、前記カレ ンダ（10、10a）の軟面中間ロール（16、18、19、21、16a、18a、19a、21a）と して、剛性ロール本体を有するファイバロールを用いることを特徴とするカレン ダ加工する方法。 10．請求の範囲第１項ないし第９項のいずれかに記載の方法において、前記カレ ンダ（10、10a）における１つまたはいくつかの硬質ロール（15、17、20、22、1 5a、17a、20a、22a）を加熱することを特徴とするカレンダ加工する方法。 11．請求の範囲第１項ないし第10項のいずれかに記載の方法において、前記軟面 ロール（16、18、19、21、16a、18a、19a、21a）をカレンダ加工中は冷却するこ とを特徴とするカレンダ加工する方法。 12．可変クラウン上部ロール（13、13a）、可変クラウン下部ロール（14、14a） 、該上部ロール（13、13a）と下部ロール（14、14a）との間に取り付けられてい る２つ以上の中間ロール（15〜22、15a〜22a）を有し、該ロールは前記カレンダ のフレーム（11、11a）にロール（12、12a）の実質的に垂直なスタックとして配 置され、前記ロール（13〜22、13a〜22a）は、一方を他方の上にして互いにニッ プ接触する、請求の範囲第１項ないし第11項のいずれかに記載の方法を利用する カレンダにおいて、前記中間ロール（15〜22、15a〜22a）は、該中間ロール（15 〜22、15a〜22a）の自重によって生じる自然のたわみ線が実質的に等しくなるよ うに選択され、該中間ロール（15〜22、15a〜22a）の懸架手段（151、152、153 、161、162、163、151a、152a、153a、161a、162a、163a）には軽減手段（154、 164、154a、164a）が設けられ、これによって、カレンダ加工中は該中間ロール （15〜22、15a〜22a）とそれらに関連した補助機器（167、167a）の質量によっ て生じるニップ負荷が実質的に完全に軽減され、カレンダ加工ニップ（N₁〜N₉） は、可変クラウン上部ロール（13、13a）または下部ロール（14、14a）によって 、 および／または該上部または下部ロールに加わる外部負荷（134、143、143a）に よって生じる負荷により調節可能に負荷することができることを特徴とするカレ ンダ。 13．請求の範囲第12項に記載のカレンダにおいて、前記ロールのスタック（12、 12a）の中間ロール（15〜22、15a〜22a）は硬質ロール（15、17、20、22、15a、 17a、20a、22a）および軟面ロール（16、18、19、21、16a、18a、19a、21a）の 両方であることを特徴とするカレンダ。 14．請求の範囲第12項に記載のカレンダにおいて、前記ロールのスタック（12、 12a）のすべてのロール（13〜22、13a〜22a）は硬質ロールであることを特徴と するカレンダ。 15．請求の範囲第12項ないし14項のいずれかに記載のカレンダにおいて、前記カ レンダ加工ニップ（N₁〜N₉）のプロファイルは可変クラウン下部ロール（14、14 a）および／または上部ロール（13、13a）によって均一になるように適合されて いることを特徴とするカレンダ。 16．請求の範囲第12項ないし第15項のいずれかに記載のカレンダにおいて、すべ での前記中間ロール（15〜22、15a〜22a）の剛性は実質的に等しく、あるいは少 なくとも互いに非常に近似していることを特徴とするカレンダ。 17．請求の範囲第12項ないし第16項のいずれかに記載のカレンダにおいて、前記 軽減装置（154、164、154a、164a）は、個々に調節して、前記中間ロール（15〜 22、15a〜22a）とそれに関連する補助機器（167、167a）の質量を、カレンダ加 工ニップ（N₁〜N₉）のプロファイルを調節するために、過剰にまたは不充分に軽 減することを特徴とするカレンダ。 18．請求の範囲第12項ないし第17項のいずれかに記載のカレンダにおいて、前記 軽減装置（154、164、154a、164a）は、カレンダフレーム（11、11a）と各中間 ロール（15〜22、15a〜22a）の軸受箱（131、151、131a、151a）または該中間ロ ールの懸架手段（151、153、162、163、152a、153a、162a、163a）との間に配置 されていることを特徴とするカレンダ。 19．請求の範囲第12項ないし第18項のいずれかに記載のカレンダにおいて、前記 軽減装置（154、164、154a、164a）は圧媒作動ピストンシリンダ装置であること を特徴とするカレンダ。 20．請求の範囲第12項ないし第19項のいずれかに記載のカレンダにおいて、該カ レンダの軟面ロール（16、18、19、21、16a、18a、19a、21a）には弾性ポリマ被 覆が設けられていることを特徴とするカレンダ。 21．請求の範囲第12項ないし第19項のいずれかに記載のカレンダにおいて、該カ レンダの軟面ロール（16、 18、19、21、16a、18a、19a、21a）は剛性のロール本体を有するファイバロール であることを特徴とするカレンダ。 22．請求の範囲第12項ないし第21項のいずれかに記載のカレンダにおいて、該カ レンダの硬質ロール（15、17、20、22、15a、17a、20a、22a）の少なくとも１つ は加熱可能なロールであることを特徴とするカレンダ。 23．請求の範囲第12項ないし第22項のいずれかに記載のカレンダにおいて、前記 軟面ロール（16、18、19、21、16a、18a、19a、21a）は冷却ロールであることを 特徴とするカレンダ。