JPS6317158B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は抄紙機業界で要望されている二層ロー
ルを容易、確実、かつ安価に組立てることのでき
る新規な製作方法に関する。

第１図は、本法の適用対象の１つとなる二層ロ
ールの縦断面を示すが、同図で０１は外筒、０２
は内筒をそれぞれ示す。このような二層ロール
は、一般にロール外周面が腐食性物質に接触する
場合に利用されることが多いため、外筒０１の厚
さt₁は、コストを含めた考慮から、できるだけ薄
くしたいわけであるが、そうすると真円度の高い
円筒を作ることが困難であるという問題点があ
る。すなわち、薄肉円筒の製作方法として現在一
般に行なわれているのは、板を曲げ加工後、長手
溶接によつて作る方法が採用されているが、その
ままの状態では、焼きばめなどを行なうほどの真
円度は、板曲げ精度及び長手溶接に起因する変形
のために出せないので、製作後に内外面の機械加
工を行なわなければならず、そのためコストアツ
プを招くばかりでなく、該薄肉円筒の機械加工時
にも、その真円度を保つて保持することも容易で
ないなどの問題点がある。

また、外筒０１と内筒０２とを組立てるための
焼きばめによる組立て作業中の取扱い時に、薄肉
の外筒０１の真円度を保持することは困難である
という問題点がある。

上記のような実情から、ゴム巻きのない抄紙機
用ロールについては、未だ二層ロールの製作方法
が確立されていないため、目下のところ、遠心鋳
造法によるステンレス鋼の単層ロールが使用され
ているが、コスト、鋳造欠陥による耐食性低下及
び内面側に接するアルミシユーとの焼付性等の面
から、内、外筒の二層ロールの製作方法の確立が
抄紙機業界で要望されている。

本発明は、かかる業界の要望に応えることの可
能な抄紙機用二層ロールの製作方法を実現するこ
とを目的として提案されたもので、熱膨脹係数が
異なる材料からなる内筒と外筒とを組立てて抄紙
機用二層ロールを製作するに当り、外筒の熱膨脹
係数が内筒のそれよりも大きい場合には、常温よ
り高い温度雰囲気内で、また、その逆に小さい場
合には、常温よりも低い温度雰囲気内で外筒を内
筒に巻きつけて組立てることを特徴とする抄紙機
用二層ロールの製作方法に係るものである。

本発明方法は、上記構成よりなり、熱膨脹係数
を異にする材料からなる内筒と外筒とを組立てる
に当り、常温より高い温度下、または常温より低
い温度下で行なわれるため、それら両筒の組立て
作業が容易で、また、組立て後両筒が常温に復帰
した状態では、両筒の熱膨脹差により、所望の締
付力で一体化された二層ロールが容易に得られ
る。

以下、第２図および第３図Ａ，Ｂ，Ｃを参照し
ながら本発明につき具体的に説明する。

第２図において、１は所定の外径を有するよう
に、遠心鋳造法などで鋳造された鋳鉄製内筒で、
同内筒１は図示省略の適宜な回転支持装置によ
り、所定位置に支持された状態で、所定の方向
（矢印ａ方向）へ、所定の速度で回転される。２_a
は該内筒１の外周面上にスパイラル状に隙間なく
巻きつけられて薄肉外筒２を形成する帯状板で、
同帯状板２_aは、内筒１の材質より熱膨脹係数が
大きいステンレス鋼よりなり、図示省略の巻取機
等から所定の張力ｂを付与された状態で繰り出さ
れ、内筒１の半径方向への押し付けロール３と、
軸方向への押し付けロール４とにより、内筒１の
外周面上に圧着されながら、かつ相隣る端面が圧
接されながら巻きつけられて、熱膨脹係数の大き
な薄肉外筒２と、熱膨脹係数の小さな内筒１から
なる二層ロールが形成される。この場合、内筒１
及び帯状体２_aで形成される外筒２は、常温より
高い温度の雰囲気に置かれる。従つて上記の如く
形成された二層ロールが、常温に復帰すると、外
筒２と内筒１の熱膨脹差によつて生じる外筒２の
内筒１に対する円周方向の締めつけ応力によつ
て、自動的に一体化した二層ロールが得られる。

いま、板厚t₁の内筒１に板厚t₂の帯状板２ａを
常温T₀より高い温度Ｔに保つて巻きつけて外筒
２を形成するとき、内筒１、外筒２の熱膨脹係数
をα₁，α₂外筒のヤング率をＥとすると、外筒２に
生ずる円周方向の締めつけ応力σは、近似的につ
ぎの式で求められる。（ただしt₁＞＞t₂） σ＝（α₂−α₁）（Ｔ―T₀）E₂ ここで、外筒２の材質を、SUS304、内筒のそ
れを鋳鉄とすると、α₂＝18×10^-6０−１Ｃ、α₁＝10
×10^-6０−１Ｃ、E₂＝２×10⁴Kg／mm²であるから、
一般式に与えられている締めつけ応力σを10Kg／
mm²とすると内筒１及び外筒２に対する必要な加熱
温度Ｔ―T₀は、上記式から、 Ｔ―T₀＝σ／E₂（α₂―α₁） ＝10／２×10⁴×（18―10）×10^-6＝63℃ となる。なお、内筒１と外筒２間ガタがある場合
には、余裕をみて該加温度を適宜設定すればよ
い。

また、内筒１の熱膨脹係数が大で、外筒２の熱
膨脹係数が小である場合は、外筒２を形成する帯
状板２_aの内筒１外周面上への巻付け作業は、常
温より低い温度の雰囲気内で行なえば、上記と同
様の作用で、一体化した二層ロールが容易に得ら
れる。

なお、帯状板２ａの内筒１外周面へ巻き付け
時、または巻きつけ後、第３図Ａ，Ｂ，Ｃに示す
ように、相隣る帯状板２ａの端面が溶接６，７，
９されて外筒２が一体的に形成される。ただし腐
食環境が厳しくない場合は、該溶接を行なう必要
がない。第３図Ａの溶接部６は帯状板２ａ下部に
溶込み不足を有する場合で、この溶接構造は内筒
１への溶込みをきらい、かつ強度上溶込み不足が
許容される場合採用され、また、第３図Ｂの溶接
部７の構造は、強度の点から溶込不足は望ましく
ないが、内筒１への溶込みが許容される場合に採
用される。なおまた、第３図Ｃの溶接部９構造
は、溶込み不足も、内筒１への溶込みも許容され
ない場合に採用される。この場合、溶込み不足を
なくし、かつ内筒１への溶込みを防止するため
に、帯状板２ａと同材質の帯板８が、溶接部９下
部に図示の如く設置される。

つぎに、第４図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇを
参照しながら、本発明の他の実施態様につき説明
する。第４図Ａに示す如き、板状のステンレス鋼
板１２ａを適宜の折曲げ装置（図示せず）によ
り、第４図Ｂに示す如く管状に形成し、該管状ス
テンレス鋼管１２′ａを、遠心鋳造法などで鋳造
された第４図Ｃに示す如き鋳鉄製内筒１１の外周
に第４図Ｄに示すように嵌め込み、ついで該管１
２′ａの一側縁部を溶接１６などにより固定した
のち、内筒１１の両端にヘツド１３を取付け、上
記の場合と同様に、常温より高い温度の雰囲気内
で電動機１７によつて該内筒１１を所定方向へ所
定速度で回転せしめながら、軸受１５によつて押
し付け力を付加される押し付け用ロール１４で、
該管１２′ａを内筒１１側へ第４図Ｆに示す如く
押し付けて、内筒１１との間に隙間のない外筒１
８を形成する。ついで該外筒１８の両端縁を溶接
手段１９で溶接して固定し、二層ロールを得る。
（第４図Ｇ参照）なお本例の場合、外筒１８の溶
接手段１９による溶接は、高温下で行なわれる。

以上要するに本発明は、熱膨脹係数が異なる材
料からなる内筒と外筒とを組立てて抄紙機用二層
ロールを製作するに当り、外筒の熱膨脹係数が内
筒のそれよりも大きい場合には、常温より高い温
度雰囲気内で、また、その逆に小さい場合には、
常温よりも低い温度雰囲気内で外筒を内筒に巻き
つけて組立てることを要旨とするものであるか
ら、本発明によれば、業界で要望されている抄紙
機用二層ロールを、低コストで容易に製作できる
という実用的効果を挙げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の対象である二層ロールの縦
断面図、第２図は本発明の一実施態様の略示的説
明斜視図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ第２図に
おける帯状板の溶接態様例説明図、第４図Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇは、本発明の他の実施態
様の工程順説明図である。 １，１１：内筒、２，１８：外筒、２_a：帯状
板、３，４，１４：押し付けロール、６，７，
９：溶接部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱膨脹係数が異なる材料からなる内筒と外筒
   とを組立てて抄紙機用二層ロールを製作するに当
   り、外筒の熱膨脹係数が内筒のそれよりも大きい
   場合には、常温より高い温度雰囲気内で、また、
   その逆に小さい場合には、常温よりも低い温度雰
   囲気内で外筒を内筒に巻きつけて組立てることを
   特徴とする抄紙機用二層ロールの製作方法。