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JP5655569B2 - Roll device - Google Patents

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JP5655569B2
JP5655569B2 JP2011000604A JP2011000604A JP5655569B2 JP 5655569 B2 JP5655569 B2 JP 5655569B2 JP 2011000604 A JP2011000604 A JP 2011000604A JP 2011000604 A JP2011000604 A JP 2011000604A JP 5655569 B2 JP5655569 B2 JP 5655569B2
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正信 山中
正信 山中
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喜佐男 佐野
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  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Description

本発明は、ロール装置に係り、特にロールがベンディング可能となっているロール装置に係る。詳しくは、本発明は、プラスチックスフィルムや紙、金属箔(以後、特に限定しない限りウェブと総称する)を製造する工程や、それらのウェブ基材にコーティング、蒸着等の表面処理やラミネーティングを施す工程(以後、特に限定において、ウェブのしわ伸ばしの目的で製造工程内に設置されるロール(一般的にエキスパンダーロールと呼ばれる)、ウェブ巻き取り時の外周空気の巻き込みを防ぐ目的で製造工程内に設置されるロール(一般的にタッチロール、コンタクトロールと呼ばれる)、及びウェブを挟み込んでウェブに駆動力を与えたり、テンションカットしたり、複数のウェブを接着したりする目的で製造工程内に設置されるロール(一般的にニップロールやピンチロールと呼ばれる)等に好適なロール装置に関するものである。   The present invention relates to a roll apparatus, and more particularly to a roll apparatus in which the roll can be bent. Specifically, the present invention includes a process for producing plastic films, paper, and metal foil (hereinafter collectively referred to as a web unless otherwise specified), surface treatment such as coating and vapor deposition on these web base materials, and laminating. The process to be applied (hereinafter, in particular, in the manufacturing process for the purpose of preventing rolls installed in the manufacturing process (generally referred to as expander rolls) for the purpose of stretching the wrinkle of the web and for preventing the air from being taken in during winding of the web. Rolls (generally called touch rolls and contact rolls) installed on the web and within the manufacturing process for the purpose of sandwiching the web to give the web a driving force, tension cutting, or bonding multiple webs It relates to a roll device suitable for installed rolls (generally called nip rolls or pinch rolls). .

種々のウェブの製造工程や、それらのウェブ基材にコーティング、蒸着等の表面処理やラミネーティングを施す工程(以後、ウェブ処理工程と記載する)内には、種々の目的で各種ロールが配置されている。通常の搬送目的等に用いられるロールはストレート形状が一般的であるが、搬送過程で生じるウェブのしわを伸ばす目的で設置されるロール、ウェブ巻き取り時の外周空気の巻き込みを防ぐ目的で設置されるロール、及びウェブを挟み込んでウェブに駆動力を与えたり、テンションカットしたり、複数のウェブを接着したりする目的で設置されるロールとして、ロール軸心線を含む平面内において湾曲させることが可能なベンディングロールが用いられることがある。   Various rolls are arranged for various purposes in various web manufacturing processes and processes (hereinafter referred to as web processing processes) in which surface treatment such as coating and vapor deposition and laminating are performed on these web base materials. ing. Rolls used for normal transport purposes are generally straight, but are installed for the purpose of stretching the wrinkles of the web that occur during the transport process, and for the purpose of preventing the entrainment of ambient air during web winding. As a roll installed for the purpose of sandwiching a web and applying a driving force to the web, cutting a tension, or bonding a plurality of webs, the roll may be curved in a plane including a roll axis. Possible bending rolls may be used.

ロールのベンディングの曲率を変更させる機構として、特許文献1には、湾曲可能な軸の表面に軸受けを介してロール外套を設置し、軸を湾曲させることによりロール外套表面の曲率を変化させる機構が記載されている。特許文献2には、コンタクトロールの両サイドから軸受けを介して制御軸を差し込み、制御軸端部を押すことにより制御軸の角度を変え、それによってコンタクトロール表面の曲率を変化させる機構が記載されている。特許文献3には、円筒状の外筒部材(ロールシェル)と中心軸をロール中央部において外筒部材の内周面に固定装着されたリング部材と中心軸の外周面に固定装着されたリング部材をボルトにより締結し、ロール内部両端部に設けた周方向複数箇所に可変スペーサー機構によりその機構の外側、内側に設置された軸受けの相対位置を変化させて外筒部材表面の曲率を変化させる機構が記載されている。   As a mechanism for changing the curvature of roll bending, Patent Document 1 discloses a mechanism in which a roll mantle is installed on the surface of a bendable shaft via a bearing and the curvature of the roll mantle surface is changed by bending the shaft. Have been described. Patent Document 2 describes a mechanism that inserts a control shaft from both sides of a contact roll through bearings and changes the angle of the control shaft by pushing the end of the control shaft, thereby changing the curvature of the contact roll surface. ing. In Patent Document 3, a cylindrical outer cylinder member (roll shell), a ring member fixedly attached to the outer peripheral surface of the central axis, and a ring member fixedly attached to the inner peripheral surface of the outer cylindrical member at the center of the roll. The members are fastened with bolts, and the curvature of the surface of the outer cylinder member is changed by changing the relative positions of the bearings installed outside and inside the mechanism by a variable spacer mechanism at a plurality of circumferential positions provided at both ends of the inside of the roll. The mechanism is described.

特表2006−527335Special table 2006-527335 特開平5−178505JP 5-178505 A 特開2007−113688JP2007-1113688

近年、例えばフィルム製造ラインではフィルム幅が9m、製紙ラインでは紙幅が10mにも達しており、それに合わせてロール面長が長大化している。また、同じ製造ラインで多品種生産が要求され頻度の高いロール表面の曲率の調整が要求されている。   In recent years, for example, the film width has reached 9 m in the film production line and the paper width has reached 10 m in the paper production line, and the roll surface length has been increased accordingly. In addition, it is required to produce a variety of products on the same production line, and to adjust the curvature of the roll surface with high frequency.

特許文献1のベンディングロールは、湾曲した軸上で軸受けが回転する為に軸受け抵抗が増え、フィルムに過度の張力を与えることになる上、軸受け寿命が短くなり、多頻度でのメンテナンスが要求されるという問題があった。また、高速回転になると振動が発生し易くなる。また、ロールの長大化に伴い、軸を湾曲させる為のフレームや調整ネジ等の部品が大型化し、かつ強力な力が必要となり現実化は困難であった。   The bending roll of Patent Document 1 increases bearing resistance because the bearing rotates on a curved shaft, gives excessive tension to the film, shortens the bearing life, and requires frequent maintenance. There was a problem that. In addition, vibration is likely to occur at high speed rotation. Further, with the increase in the length of the roll, parts such as a frame and an adjusting screw for curving the shaft are increased in size, and a powerful force is required, which is difficult to realize.

特許文献2のベンディングロールでは、ロールの両端から差し込んだ制御軸によりロール全体を曲げる必要がある為に、ロール表面の曲率可変の為には専用の大型設備と強力な力、及びそれを支える強力な部材が必要であった。   In the bending roll of patent document 2, since it is necessary to bend the whole roll by the control shaft inserted from the both ends of a roll, in order to change the curvature of a roll surface, a special large-sized installation, powerful force, and the strong power which supports it Necessitating a new member.

特許文献3のベンディングロールは、ロール表面の曲率を変更する機構がロール内部に設置されており、ロール表面の曲率を変更する為にはロールの回転を一旦止める必要がある為に、運転中におけるロール表面の曲率変更は出来なかった。また、曲率を調整する為には周方向複数箇所の可変スペーサー機構を調整する必要があり、ロール表面曲率の調整には高度な技術が要求されるものと推定される。   In the bending roll of Patent Document 3, a mechanism for changing the curvature of the roll surface is installed inside the roll, and in order to change the curvature of the roll surface, it is necessary to temporarily stop the rotation of the roll. The curvature of the roll surface could not be changed. Further, in order to adjust the curvature, it is necessary to adjust the variable spacer mechanisms at a plurality of locations in the circumferential direction, and it is estimated that advanced techniques are required for adjusting the roll surface curvature.

本発明の目的は、面長1m程度の短いロールから、面長10m又はそれ以上のロールまでの全てに対応でき、かつ運転中においても簡便・簡単・迅速にロール表面の曲率を容易に変更することができるロール装置を提供することにある。   The object of the present invention is to cope with everything from a short roll having a surface length of about 1 m to a roll having a surface length of 10 m or more, and easily changing the curvature of the roll surface easily, simply and quickly even during operation. It is in providing the roll apparatus which can be performed.

本発明(請求項1)のロール装置は、円筒状のロールシェルと、該ロールシェル内に該ロールシェルと同軸状に配置されたロールシャフトと、該ロールシェル及びロールシャフトの長手方向の中間部分において該ロールシェルとロールシャフトとの間に介在されたつなぎ部材と、該ロールシャフトの両端にそれぞれ設けられたシャフト軸支体と、該シャフト軸支体をシャフト用ベアリングを介して支持するシャフトハウジングと、該ロールシェルの両端にそれぞれ設けられたシェル軸支体と、該シェル軸支体をシェル用ベアリングを介して支持しており、ロールの軸心線と直交方向に移動可能なスライドハウジングと、該スライドハウジングをロールの軸心線方向と直交方向に進退させてロールシェルのベンディング量を調節するための進退装置とを備えてなるロール装置であって、前記つなぎ部材は、前記ロールシェル及びロールシャフトと同軸のつなぎパイプであり、該つなぎパイプの外周面がロールシェルの内周面に接着され、該つなぎパイプの内周面がロールシャフトの外周面に接着されており、前記ロールシャフト、ロールシェル及びつなぎパイプが炭素繊維強化合成樹脂製であり、ロールシェルを構成する炭素繊維強化合成樹脂のヤング率が60〜160GPaであり、ロールシャフトを構成する炭素繊維強化合成樹脂のヤング率がロールシェルを構成する炭素繊維強化合成樹脂のヤング率よりも大きく、かつ100〜400GPaであることを特徴とするものである。 The roll device of the present invention (Claim 1) includes a cylindrical roll shell, a roll shaft disposed coaxially with the roll shell in the roll shell, and an intermediate portion in the longitudinal direction of the roll shell and the roll shaft. A connecting member interposed between the roll shell and the roll shaft, shaft shaft supports provided at both ends of the roll shaft, and a shaft housing for supporting the shaft shaft support via a shaft bearing A shell shaft support provided at each end of the roll shell, and a slide housing that supports the shell shaft support via a shell bearing and is movable in a direction orthogonal to the roll axis. Advancing and retreating to adjust the bending amount of the roll shell by advancing and retracting the slide housing in the direction perpendicular to the axial center line direction of the roll A roll apparatus comprising a location, the tether, the a roll shell and roll shaft and coaxial connecting pipe, the outer peripheral surface of the connecting pipe is bonded to the inner peripheral surface of the roll shell, the joint The inner peripheral surface of the pipe is bonded to the outer peripheral surface of the roll shaft, the roll shaft, the roll shell and the connecting pipe are made of carbon fiber reinforced synthetic resin, and the Young's modulus of the carbon fiber reinforced synthetic resin constituting the roll shell is The Young's modulus of the carbon fiber reinforced synthetic resin constituting the roll shaft is 60 to 160 GPa, and the Young's modulus of the carbon fiber reinforced synthetic resin constituting the roll shell is 100 to 400 GPa. is there.

請求項2のロール装置は、請求項1において、前記進退装置は、前記スライドハウジングを前記進退方向に押して移動させるためのアジャスタボルトを備えており、該アジャスタボルトは、前記シェル軸支体を挟んだ両側にそれぞれ配置されていることを特徴とするものである。   The roll device according to a second aspect is the roll device according to the first aspect, wherein the advance / retreat device includes an adjuster bolt for pushing and moving the slide housing in the advance / retreat direction, and the adjuster bolt sandwiches the shell shaft support body. It is characterized by being arranged on both sides.

請求項3のロール装置は、請求項2において、前記スライドハウジングからブラケットが延設されており、前記アジャスタボルトは該ブラケットに螺着され、該アジャスタボルトの先端が前記シャフトハウジングに当接していることを特徴とするものである。   A roll device according to a third aspect is the roll device according to the second aspect, wherein a bracket is extended from the slide housing, the adjuster bolt is screwed to the bracket, and a tip of the adjuster bolt is in contact with the shaft housing. It is characterized by this.

請求項4のロール装置は、請求項1において、前記進退装置はシリンダ装置であることを特徴とするものである。   A roll device according to a fourth aspect is characterized in that, in the first aspect, the advance / retreat device is a cylinder device.

請求項のロール装置は、請求項1ないしのいずれか1項において、前記ロールシャフト軸心に対してロールシェル軸心を最大で次の式で計算される量、偏心させることが可能とされていることを特徴とするものである。
最大偏心量[mm]=面長[mm]÷500
The roll device according to claim 5 is capable of decentering the roll shell axis from the roll shaft axis by an amount calculated by the following formula at the maximum in any one of claims 1 to 4. It is characterized by being.
Maximum eccentricity [mm] = surface length [mm] ÷ 500

本発明のロール装置は、ロールシェル内にロールシャフトが同軸状に配置され、それらの長手方向の中間部につなぎ部材が介在されている。ロールシェル及びロールシャフトの両端にそれぞれシェル軸支体及びシャフト軸支体が取り付けられており、シェル軸支体がシェル用ベアリングを介してスライドハウジングに支持され、シャフト軸支体がシャフト用ベアリングを介してシャフトハウジングに支持されている。   In the roll apparatus of the present invention, a roll shaft is coaxially arranged in a roll shell, and a connecting member is interposed in an intermediate portion in the longitudinal direction. A shell shaft support and a shaft shaft support are attached to both ends of the roll shell and the roll shaft, respectively. The shell shaft support is supported by the slide housing via the shell bearing, and the shaft support supports the shaft bearing. Via the shaft housing.

ロールシェルを支持するスライドハウジングはロールの軸心線と直交方向にスライド可能となっており、進退装置によって該スライドハウジングを該方向に進退させることにより、ロールシェルをベンディングさせ、またスライドハウジングの移動量を調節することにより、ロールシェルのベンディング量を調節することができる。本発明では、ロールが回転しているときでもスライドハウジングを進退させてベンディング量を調節することができる。   The slide housing that supports the roll shell is slidable in a direction orthogonal to the axis of the roll. The slide housing is advanced and retracted in this direction by an advance / retreat device, so that the roll shell is bent and the slide housing is moved. By adjusting the amount, the bending amount of the roll shell can be adjusted. In the present invention, the bending amount can be adjusted by moving the slide housing forward and backward even when the roll is rotating.

本発明のロール装置は、ロール両端に設置された進退装置のみを調整するだけで、従来のベンディングロールに比して、簡便・簡単・迅速にロール表面の曲率を調整でき、かつ1m程度の短いロールから、例えば面長10mというような長大なロールまでの全てに対応できる。例えば、種々のウェブの製造工程や、ウェブ処理工程内に設置される搬送過程で生じるウェブのしわを伸ばす目的で設置されるロール、ウェブ巻き取り時の外周空気の巻き込みを防ぐ目的で設置されるロール、及びウェブを挟み込んでウェブに駆動力を与えたり、テンションカットしたり、複数のウェブを接着したりする目的で設置されるロールとして採用されることにより、従来以上に高品質(しわ少、空気巻き込み少、傷少等々)なウェブ製品を、高生産性(高速、広幅、高歩留まり)で生産することが可能となる。ロール表面の曲率を各々の運転条件内で適切な量に調整することにより、当該ロールに接触するウェブ全幅に対して均一な張力や接圧をかけることが出来るようになる。   The roll device of the present invention can adjust the curvature of the roll surface more simply, easily and quickly than the conventional bending rolls by adjusting only the advancing and retracting devices installed at both ends of the roll, and is as short as about 1 m. For example, it can deal with everything from a roll to a long roll having a surface length of 10 m, for example. For example, rolls installed for the purpose of extending the wrinkles of the web generated during various web manufacturing processes and transport processes installed in the web processing process, and installed for the purpose of preventing the surrounding air from being caught during web winding. By adopting rolls and rolls installed for the purpose of sandwiching webs and applying driving force to webs, tension cutting, or bonding multiple webs, higher quality than conventional (wrinkle reduction, It is possible to produce web products with low air entrainment, few scratches, etc.) with high productivity (high speed, wide width, high yield). By adjusting the curvature of the roll surface to an appropriate amount within each operating condition, uniform tension and contact pressure can be applied to the entire width of the web in contact with the roll.

この進退装置としてアジャスタボルトを採用することにより、スライドハウジングを容易にスライドさせることができると共に、スライドハウジングのスライド量を容易に微調節してベンディング量を微調節することができる。   By adopting the adjuster bolt as the advance / retreat apparatus, the slide housing can be easily slid, and the sliding amount of the slide housing can be easily finely adjusted to finely adjust the bending amount.

このアジャスタボルトをスライドハウジングから延設されたブラケットに螺着させ、アジャスタボルトの先端をシャフトハウジングに当接させた場合、アジャスタボルトを回転させることにより、アジャスタボルトがシャフトハウジングから反力を得てスライドハウジングが進退する。   When this adjuster bolt is screwed to the bracket extended from the slide housing and the tip of the adjuster bolt is brought into contact with the shaft housing, the adjuster bolt rotates to obtain a reaction force from the shaft housing. The slide housing moves forward and backward.

なお、進退装置は、アジャスタボルトに限定されるものではなく、空気圧シリンダ装置などのシリンダ装置であってもよい。   The advance / retreat apparatus is not limited to an adjuster bolt, and may be a cylinder apparatus such as a pneumatic cylinder apparatus.

前記つなぎ部材としてはつなぎパイプが好適である。ロールシェル、ロールシャフト及びつなぎ部材を炭素繊維強化合成樹脂製とすることにより、ロールが軽量化される。   A connecting pipe is suitable as the connecting member. By making the roll shell, the roll shaft, and the connecting member made of a carbon fiber reinforced synthetic resin, the weight of the roll is reduced.

本発明では、ロールシャフト軸心に対してロールシェル両端部の軸心を0mm〜最大で下記の式1で表される最大偏心量だけ偏心させることが可能なこと、すなわちロール表面の曲率を0〜最大で下記の式2で表される量だけ可変可能なことが望ましい。   In the present invention, the axial center of both ends of the roll shell can be decentered from the roll shaft axis by 0 mm to the maximum eccentricity expressed by the following formula 1, that is, the curvature of the roll surface is set to 0. It is desirable that it can be changed by an amount represented by the following formula 2 at maximum.

最大偏心量[mm]=面長[mm]÷500・・・式1
曲率[−]=ロール中央部外径[mm]/(ロール両端部外径[mm]−実偏心量[mm])・・・式2
Maximum eccentricity [mm] = surface length [mm] ÷ 500
Curvature [−] = Roll center outer diameter [mm] / (Roll both end outer diameter [mm] −Actual eccentricity [mm]) Equation 2

実施の形態に係るロール装置の概略的な水平断面図である。It is a schematic horizontal sectional view of the roll device according to the embodiment. ロールシェルのベンディング状態を示す模式的な水平断面図である。It is a typical horizontal sectional view which shows the bending state of a roll shell. 実施の形態に係るロール装置の詳細な縦断面図である。It is a detailed longitudinal cross-sectional view of the roll apparatus which concerns on embodiment. 実施の形態に係るロール装置の平面図である。It is a top view of the roll apparatus which concerns on embodiment. 実施の形態に係るロール装置の左側面図である。It is a left view of the roll apparatus which concerns on embodiment. 別の実施の形態に係るロール装置の概略的な水平断面図である。It is a schematic horizontal sectional view of a roll device according to another embodiment.

以下、図面を参照して実施の形態に係るロール装置について説明する。第1図は実施の形態に係るロール装置の概略的な水平断面図、第2図はロールシェルのベンディング状態を示す模式的な水平断面図である。   Hereinafter, a roll apparatus according to an embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic horizontal sectional view of a roll device according to an embodiment, and FIG. 2 is a schematic horizontal sectional view showing a bending state of a roll shell.

まず、この第1,2図を参照してロール装置の全体構成について説明する。   First, the overall configuration of the roll apparatus will be described with reference to FIGS.

このロール装置10のロール12は、同軸的なロールシャフト14及びロールシェル16と、これらをつなぐつなぎパイプ18とを備えている。ロールシャフト14及びロールシェル16の長手方向の中間部がつなぎパイプ18で連結されている。つなぎパイプ18の内周面はロールシャフト14の外周面に固着され、外周面はロールシェル16の内周面に固着されている。   The roll 12 of the roll apparatus 10 includes a coaxial roll shaft 14 and a roll shell 16, and a connecting pipe 18 that connects them. A middle portion in the longitudinal direction of the roll shaft 14 and the roll shell 16 is connected by a connecting pipe 18. The inner peripheral surface of the connecting pipe 18 is fixed to the outer peripheral surface of the roll shaft 14, and the outer peripheral surface is fixed to the inner peripheral surface of the roll shell 16.

ロールシャフト14の両端にシャフト軸支体20が取り付けられている。第1図の左側のシャフト軸支体20には、モータ及び減速ギヤ等よりなる駆動装置(図示略)が連結される駆動装置連結部20aが設けられている。このシャフト軸支体20はシャフト用ベアリング22及びシャフトハウジング24を介してベースプレート26(第1図では図示略。第3〜5図参照)に支持されている。このシャフトハウジング24はシャフト軸支体20及びベアリング22の外周を取り巻いており、また、ベースプレート26に対し固定設置されている。   Shaft shaft supports 20 are attached to both ends of the roll shaft 14. 1 is provided with a driving device connecting portion 20a to which a driving device (not shown) including a motor and a reduction gear is connected. The shaft support 20 is supported by a base plate 26 (not shown in FIG. 1; see FIGS. 3 to 5) via a shaft bearing 22 and a shaft housing 24. The shaft housing 24 surrounds the outer periphery of the shaft shaft support 20 and the bearing 22, and is fixed to the base plate 26.

ロールシェル16の両端にシェル軸支体28が取り付けられており、このシェル軸支体28がシェル用ベアリング30、スライドハウジング32を介してベースプレート26に支持されている。このスライドハウジング32は、シェル軸支体28及びベアリング30の外周を取り巻いている。このスライドハウジング32は、ベースプレート26に対しロール12の軸心と直交方向(第1図では上下方向、第3図では紙面と垂直方向、第5図では左右方向)にスライド可能に取り付けられている。   Shell shaft supports 28 are attached to both ends of the roll shell 16, and the shell shaft supports 28 are supported by the base plate 26 via shell bearings 30 and a slide housing 32. The slide housing 32 surrounds the outer periphery of the shell shaft support 28 and the bearing 30. The slide housing 32 is attached to the base plate 26 so as to be slidable in a direction perpendicular to the axis of the roll 12 (vertical direction in FIG. 1, vertical direction to the paper in FIG. 3, and horizontal direction in FIG. 5). .

シェル軸支体28を挟んでこのスライドハウジング32の両側からブラケット34が突設され、該ブラケット34に設けられた雌螺子孔34aにアジャスタボルト36が螺合している。ブラケット34,34は、シェル軸支体28を挟んで反対側に、かつ同一高さに設けられている。   Brackets 34 project from both sides of the slide housing 32 across the shell shaft support 28, and adjuster bolts 36 are screwed into female screw holes 34 a provided in the bracket 34. The brackets 34 and 34 are provided on the opposite side and at the same height with the shell shaft support 28 interposed therebetween.

アジャスタボルト36,36は水平一直線上に位置しており、各アジャスタボルト36,36の先端はシャフトハウジング24の側面に当接している。各アジャスタボルト36にはロックナット38が螺合している。   The adjuster bolts 36 and 36 are positioned on a horizontal straight line, and the tips of the adjuster bolts 36 and 36 are in contact with the side surface of the shaft housing 24. A lock nut 38 is screwed to each adjuster bolt 36.

各アジャスタボルト36のうち第5図の左側のアジャスタボルト36a,36bを回して左側のブラケット34をシャフトハウジング24に向かって(第5図の右方に)移動させ、第5図の右側のアジャスタボルト36c,36dを回して右側のブラケット34を右方に移動させると、各スライドハウジング32,32が第1図の下方に(第5図では右方に)移動する。ロールシェル16の長手方向の中央部にあっては、ロールシェル16とロールシャフト14との間につなぎパイプ18が存在するが、それ以外ではロールシェル16とロールシャフト14との間は空隙部となっているので、このようにスライドハウジング32,32を第1図の下方に移動させることにより、第2図のようにロールシェル16が第2図において上に凸となるように湾曲(ベンディング)する。なお、スライドハウジング32,32を逆方向に移動させると、ロールシェル16は第2図において下に凸となるように湾曲する。   Among the adjuster bolts 36, the left adjuster bolts 36a and 36b in FIG. 5 are turned to move the left bracket 34 toward the shaft housing 24 (to the right in FIG. 5), and the right adjuster in FIG. When the bolts 36c and 36d are turned to move the right bracket 34 to the right, the slide housings 32 and 32 move downward in FIG. 1 (to the right in FIG. 5). In the central portion of the roll shell 16 in the longitudinal direction, a connecting pipe 18 exists between the roll shell 16 and the roll shaft 14. In other cases, a gap is formed between the roll shell 16 and the roll shaft 14. Therefore, by moving the slide housings 32, 32 downward in FIG. 1, the roll shell 16 is bent (bending) so as to protrude upward in FIG. To do. When the slide housings 32, 32 are moved in the opposite direction, the roll shell 16 is curved so as to protrude downward in FIG.

この実施の形態では、アジャスタボルト36は各ハウジング24,32外に位置しており、ロール12が回転しているときでもアジャスタボルト36を回してスライドハウジング32,32を移動させ、ロールシェル16の湾曲の曲率を調節することができる。   In this embodiment, the adjuster bolt 36 is located outside the housings 24 and 32, and even when the roll 12 is rotating, the adjuster bolt 36 is rotated to move the slide housings 32 and 32, and the roll shell 16 is moved. The curvature of curvature can be adjusted.

なお、当然ながらアジャスタボルト36を回すときにはロックナット38を必要に応じ緩めておき、ロールシェル16の曲率調節終了後にはロックナット38を締める。   Of course, when the adjuster bolt 36 is turned, the lock nut 38 is loosened as necessary, and the lock nut 38 is tightened after the adjustment of the curvature of the roll shell 16 is completed.

次に、第3図〜第5図を参照して、このロール装置の細部構成について説明する。   Next, the detailed configuration of this roll apparatus will be described with reference to FIGS.

シャフト軸支体20は、ロールシャフト14の両端に内嵌し固着された短い略円筒状の軸本体取り付け用ボス40と、該ボス40にボルトによって連結された軸本体42とを備えている。   The shaft shaft support 20 includes a short substantially cylindrical shaft body mounting boss 40 fitted and fixed to both ends of the roll shaft 14, and a shaft body 42 connected to the boss 40 by a bolt.

軸本体42は、基軸部と、該基軸部の一端から拡開するフランジ部とを備えており、このフランジ部の外周縁部に前記軸本体取り付け用ボス40がボルトによって連結されている。   The shaft body 42 includes a base shaft portion and a flange portion that expands from one end of the base shaft portion, and the shaft body mounting boss 40 is connected to the outer peripheral edge portion of the flange portion by a bolt.

ロール12の第1,3,4図における左側の軸本体42にあっては、基軸部の他端に前記駆動装置連結部20aが設けられている。   In the left shaft main body 42 in FIGS. 1, 3 and 4 of the roll 12, the drive device connecting portion 20a is provided at the other end of the base shaft portion.

シェル軸支体28は、ロールシェル16の両端に内嵌し固着された短い略円筒状のつば取り付け用ボス44と、該ボス44にボルトによって連結されたつば46とを備えている。つば46は円筒状の基軸部と、該基軸部の一端側から拡開するフランジ部とを有しており、該フランジ部の外周縁部が前記つば取り付け用ボス44にボルトによって固定されている。該つば46の円筒状の基軸部の内孔に軸本体42の基軸部が内挿されている。軸本体42の基軸部外周面とつば46の基軸部内周面との間には所定の間隙があいている。軸本体42は、つば46の内孔を通って外方に延出している。   The shell shaft support 28 includes a short substantially cylindrical collar mounting boss 44 fitted and fixed to both ends of the roll shell 16, and a collar 46 connected to the boss 44 by a bolt. The collar 46 has a cylindrical base shaft portion and a flange portion that expands from one end side of the base shaft portion, and the outer peripheral edge portion of the flange portion is fixed to the collar mounting boss 44 by bolts. . The base shaft portion of the shaft main body 42 is inserted into the inner hole of the cylindrical base shaft portion of the collar 46. A predetermined gap is provided between the outer peripheral surface of the base shaft portion of the shaft body 42 and the inner peripheral surface of the base shaft portion of the collar 46. The shaft body 42 extends outward through the inner hole of the collar 46.

軸本体42の基軸部がベアリング22を介してシャフトハウジング24に支持されている。該シャフトハウジング24の下部から突設された取付座部24aがボルト50によってベースプレート26に固定されている。   A base shaft portion of the shaft body 42 is supported by the shaft housing 24 via the bearing 22. A mounting seat portion 24 a protruding from the lower portion of the shaft housing 24 is fixed to the base plate 26 by bolts 50.

つば46の基軸部がベアリング30を介してスライドハウジング32に支持されている。スライドハウジング32は、ベースプレート26に設けられたキー溝52(第3図)に対しキー54を介して係合している。このキー溝52は、ロール12の軸心線と直交方向に延在している。スライドハウジング32は、その下部から突設された取付座部32aがボルト56によってベースプレート26に固定されている。ボルト56を緩めることにより、スライドハウジング32がキー溝52に沿ってスライド可能となり、ボルト56を締め込むことによりスライドハウジング32がベースプレート26に固定される。   A base shaft portion of the collar 46 is supported by the slide housing 32 via the bearing 30. The slide housing 32 is engaged with a key groove 52 (FIG. 3) provided in the base plate 26 via a key 54. The key groove 52 extends in a direction orthogonal to the axial center line of the roll 12. The slide housing 32 is fixed to the base plate 26 by a bolt 56 with a mounting seat portion 32 a protruding from the lower portion thereof. By loosening the bolt 56, the slide housing 32 can slide along the key groove 52, and by tightening the bolt 56, the slide housing 32 is fixed to the base plate 26.

なお、シャフトハウジング24には、スライドハウジング32の上側へ張り出す張出部24bが設けられている。   The shaft housing 24 is provided with an overhanging portion 24b that projects upward from the slide housing 32.

以下、ロール装置10の長所、好適な構成材料、寸法、その他の態様等について説明する。   Hereinafter, advantages of the roll device 10, suitable constituent materials, dimensions, and other aspects will be described.

この実施の形態のロール装置10では、ロールシャフト14とロールシェル16をつなぎパイプ18を介して接着接合することにより、ロール装置10の内奥部でロールシャフト14とロールシェル16をボルトで締結する等の複雑な作業が不要となる。また、ロールシェル16の両端にロール表面曲率可変機構(進退装置)を設けてあるので、ロール表面曲率を変化させる時にロールを装置から一旦取り出す等の繁雑な作業が必要なく、簡便・簡単・迅速にロール表面の曲率半径を調整することが可能である。   In the roll apparatus 10 according to this embodiment, the roll shaft 14 and the roll shell 16 are fastened with bolts in the inner part of the roll apparatus 10 by adhesively joining the roll shaft 14 and the roll shell 16 via the connecting pipe 18. Such complicated work becomes unnecessary. In addition, since roll surface curvature variable mechanisms (advance / retreat devices) are provided at both ends of the roll shell 16, there is no need for complicated operations such as once removing the roll from the device when the roll surface curvature is changed. It is possible to adjust the radius of curvature of the roll surface.

つなぎパイプ18の長さは、ロール使用条件毎に設定されるので特に限定されないが、通常はロールシェル面長の1/25から1/1.1の範囲の長さ、好ましくは1/20から1/2、更に好ましくは1/20から1/3である。ロール面長の1/25の長さより短いとロール面に当たる全圧力が当該部分に集中し、破損の原因となることが考えられる。またロール面長の1/1.1より長いとロール端部のロール表面曲率可変機構の効果が小さくなることがある。また、つなぎパイプ18の位置についてもロール使用条件毎に設定されるので特に限定されないが、通常はロール軸方向中央につなぎパイプ中央が左右対称になるように配置されることが好ましい。ロール軸中央部にはつなぎパイプを配置せず、二つのつなぎパイプを中央対称の位置に設置してもよい。また、ロール表面を左右非対称にベンディングさせる目的で本ロールを用いる場合は、設計に応じてつなぎパイプの位置を中央対称位置からずらして配置してもよい。   The length of the connecting pipe 18 is not particularly limited because it is set for each roll use condition. Usually, the length is in the range of 1/25 to 1 / 1.1 of the roll shell surface length, preferably 1/20. It is 1/2, more preferably 1/20 to 1/3. If the length is shorter than 1/25 of the roll surface length, it is considered that the total pressure hitting the roll surface concentrates on the portion and causes damage. If the roll surface length is longer than 1 / 1.1, the effect of the roll surface curvature varying mechanism at the end of the roll may be reduced. Also, the position of the connecting pipe 18 is not particularly limited since it is set for each roll use condition, but it is usually preferable that the connecting pipe center be arranged symmetrically in the center of the roll axis direction. Two connecting pipes may be installed in a symmetrical position in the center of the roll shaft without connecting pipes. Moreover, when using this roll for the purpose of bending the roll surface asymmetrically, the position of the connecting pipe may be shifted from the centrally symmetric position according to the design.

本発明のロールは、ロールシャフト14の軸心に対してロールシェル16の両端部の軸心を最大で次の式1計算される量、偏心させることが出来るように構成することが好ましい。
最大偏心量[mm]=面長[mm]÷500・・・式1
The roll of the present invention is preferably configured so that the axial centers of both end portions of the roll shell 16 can be eccentric with respect to the axial center of the roll shaft 14 by the amount calculated by the following Equation 1.
Maximum eccentricity [mm] = surface length [mm] ÷ 500

本発明では、ロールシャフト軸心に対してロールシェル両端部の軸心を偏心させることが出来る進退装置を採用したことにより、簡便・簡単・迅速にロール表面の曲率半径を調整することが可能である。最大偏心量については、可変範囲が大きい方がロール性能上は自由度が広まり好ましいが、その為にはロールシェルとロールシャフト間の距離を大きく取る必要があり、かつ偏心させる為に強力な力が必要となる。そのため、最大偏心量は式1で計算される量あれば充分であり、ロール製造面、実用面から考慮すると次の式3で計算される量であることが好ましい。
最大偏心量[mm]=面長[mm]÷800・・・式3
In the present invention, it is possible to adjust the radius of curvature of the roll surface simply, easily and quickly by adopting an advance / retreat device that can decenter the axis of both ends of the roll shell with respect to the roll shaft axis. is there. As for the maximum eccentricity, the larger the variable range, the better in terms of roll performance, which is preferable. For this purpose, it is necessary to increase the distance between the roll shell and the roll shaft, and a strong force is required to make the eccentricity. Is required. Therefore, the maximum amount of eccentricity is sufficient if it is the amount calculated by Equation 1, and is preferably the amount calculated by the following Equation 3 in consideration of roll production and practical use.
Maximum eccentricity [mm] = surface length [mm] ÷ 800

本発明のロールのロール表面曲率可変機構として採用される進退装置は、ロールシェル端部のつば部に取り付けたベアリングをロールシャフトを回転させるベアリングに対して偏心させることにより、ロールシェル両端部の軸心をロールシャフト軸心に対して偏心させるものである。   The advance / retreat apparatus employed as the roll surface curvature variable mechanism of the roll of the present invention is configured such that the bearings attached to the collar portions of the roll shell end portions are eccentric with respect to the bearings that rotate the roll shaft, thereby The center is eccentric with respect to the roll shaft axis.

進退装置でロールシェル端部のつば部に取り付けたベアリング30をロールシャフト軸心に対して偏心させることにより、ロールシャフトとロールシェルがつなぎパイプを介して一体化された二重管構造のロールのロールシェルに曲げの力が働き、ロール表面をベンディングさせること、すなわち曲率を付与することが可能である。   By decentering the bearing 30 attached to the collar portion at the end of the roll shell by the advance / retreat apparatus with respect to the roll shaft axis, the roll shaft and the roll shell are integrated with each other via a connecting pipe. A bending force acts on the roll shell, and the roll surface can be bent, that is, a curvature can be given.

進退装置の機構についてはロール使用条件、及び周辺環境等を考慮して設定されるので特に限定されないが、例えば、ロールシェル端部のつば部に取り付けたベアリングの外輪にリングを嵌めて空気圧シリンダ装置又は油圧シリンダ装置などのシリンダ装置で押す機構や、同ベアリングのハウジング全体を位置決めボルトにより移動させ偏心量を調整する等の機構などがある。上記実施の形態では、後者を採用し、位置決めボルトとしてアジャスタボルト36を用いている。   The mechanism of the advancing / retreating device is not particularly limited because it is set in consideration of the roll use conditions, the surrounding environment, etc. For example, a pneumatic cylinder device by fitting a ring to the outer ring of the bearing attached to the collar portion of the end of the roll shell Alternatively, there are a mechanism for pressing with a cylinder device such as a hydraulic cylinder device, and a mechanism for adjusting the amount of eccentricity by moving the entire housing of the bearing with a positioning bolt. In the above embodiment, the latter is adopted and the adjuster bolt 36 is used as the positioning bolt.

第6図は、進退装置として空気圧シリンダ装置70を用いた実施の形態に係るロール装置の概略的な水平断面図であり、前記第1図と同様部分の断面構成を示している。   FIG. 6 is a schematic horizontal sectional view of the roll device according to the embodiment using the pneumatic cylinder device 70 as the advancing / retreating device, and shows the sectional configuration of the same part as in FIG.

この実施の形態では、スライドハウジング32のブラケット34及びアジャスタボルト36が省略され、代わりに空気圧シリンダ装置70によってスライドハウジング32が進退される。空気圧シリンダ装置70は、シリンダ72と、該シリンダ72内のピストン74と、該ピストン74に連なるピストンロッド76とを備えている。シリンダ72はベースプレート26(第6図では図示略)に固定されている。ピストンロッド76の先端は、アタッチメント78を介してスライドハウジング32の側面に連結されている。この空気圧シリンダ装置70は復動式のものであり、シリンダ72内のヘッドエンド側に空気圧をかけることによりピストンロッド76が前進し、シリンダ72内のロッドエンド側に空気圧をかけることによりピストンロッド76が後退する。このようにピストンロッド76を突出又は後退させることにより、ロールシェル16のベンディング量を調節することができる。なお、スライドハウジング32はシェル用ベアリング30の外輪に嵌めたリングにて構成されてもよい。   In this embodiment, the bracket 34 and the adjuster bolt 36 of the slide housing 32 are omitted, and the slide housing 32 is advanced and retracted by the pneumatic cylinder device 70 instead. The pneumatic cylinder device 70 includes a cylinder 72, a piston 74 in the cylinder 72, and a piston rod 76 that continues to the piston 74. The cylinder 72 is fixed to the base plate 26 (not shown in FIG. 6). The tip of the piston rod 76 is connected to the side surface of the slide housing 32 via an attachment 78. The pneumatic cylinder device 70 is of a backward motion type, and the piston rod 76 advances by applying air pressure to the head end side in the cylinder 72, and the piston rod 76 by applying air pressure to the rod end side in the cylinder 72. Retreats. The bending amount of the roll shell 16 can be adjusted by projecting or retracting the piston rod 76 in this way. The slide housing 32 may be configured by a ring fitted to the outer ring of the shell bearing 30.

ロールシェルは炭素繊維強化プラスチック(Cabon Fiber Reinforced Plastics:CFRP、以下、CFRPと称する)で構成されることが好ましい。   The roll shell is preferably made of carbon fiber reinforced plastic (Cabon Fiber Reinforced Plastics: CFRP, hereinafter referred to as CFRP).

CFRPは、使用する炭素繊維の種類やその積層方向を制御することにより、金属のアルミニウムのヤング率69GPaを下回る低ヤング率から、鉄のヤング率206GPaを上回る高ヤング率までヤング率を制御できる。   CFRP can control the Young's modulus from a low Young's modulus lower than the Young's modulus 69 GPa of metal aluminum to a higher Young's modulus higher than 206 GPa of iron by controlling the type of carbon fiber used and the lamination direction.

ロールシェル16を金属製にすると、重量が大きくなりロール全体が重くなってしまうこと、及びロールシェル16の自重たわみが増えてしまいロールシェルの曲率に影響を与え、曲率の調整が困難になること等の懸念があるが、ロールシェル16を軽量なCFRPにすることにより、これらの問題を改善することが出来て好ましい。なお、CFRPよりなるロールシェル16と金属製のつば取り付け用ボス44をボルト等で締結して一体化する構造にすると、使用中の応力集中等の原因により破損事故が発生しやすくなる。そこで、ボス44はロール16に対し接着されることが好ましい。   If the roll shell 16 is made of metal, the weight increases and the entire roll becomes heavy, and the deflection of the roll shell 16 increases, which affects the curvature of the roll shell and makes it difficult to adjust the curvature. However, it is preferable to make the roll shell 16 lightweight CFRP because these problems can be improved. If the roll shell 16 made of CFRP and the metal collar mounting boss 44 are fastened and integrated with bolts or the like, a damage accident is likely to occur due to stress concentration during use. Therefore, the boss 44 is preferably bonded to the roll 16.

ロールシェル16を構成するにCFRPは、そのヤング率が60〜160GPa、特に60〜100GPaの範囲にあることが好ましい。このようにヤング率が小さいCFRPにてロールシェル16を構成することにより、ロールシェル16をベンディングさせるのに要する力が小さくて足りるようになる。なお、ヤング率が60GPaより低いと自重たわみが増えてしまい、曲率調整が困難になることがある。またヤング率が160GPaより高いとロール表面に曲率を与える為に必要な力が過大になることがある。   The CFRP constituting the roll shell 16 preferably has a Young's modulus in the range of 60 to 160 GPa, particularly 60 to 100 GPa. By configuring the roll shell 16 with CFRP having a small Young's modulus in this way, the force required for bending the roll shell 16 is small. Note that if the Young's modulus is lower than 60 GPa, the self-weight deflection increases and curvature adjustment may be difficult. On the other hand, if the Young's modulus is higher than 160 GPa, the force required to give curvature to the roll surface may be excessive.

ロールシャフト14も、CFRP製とされ、これに対し金属製の軸取り付け用ボス40を接着して一体化し、該ボス40に金属製の軸本体42を連結した構造であることが好ましい。   The roll shaft 14 is also made of CFRP, and preferably has a structure in which a metal shaft mounting boss 40 is bonded and integrated thereto, and a metal shaft body 42 is connected to the boss 40.

ロールシャフトを14を金属製にすると、重量が大きくなりロール全体が重くなってしまう。また、ロールシャフトの自重たわみが増えてロール全体のたわみが大きくなると共に、ロールシャフトを支えるベアリングの負荷が上昇し寿命が短くなってしまう等の懸念があるが、ロールシャフトを軽量なCFRPにすることにより、これらの問題を改善することが出来る。なお、CFRP製のロールシャフト14と金属製の軸取り付け用ボス40をボルト等で締結して一体化する構造にすると、使用中の応力集中等の原因により破損事故が発生しやすくなるので好ましくない。ロールシャフト14に対し金属製軸取り付け用ボス40を接着した場合は、軸本体42は軸取り付け用ボス40にボルト等を用いて締結するのが好ましい。   If the roll shaft 14 is made of metal, the weight increases and the entire roll becomes heavy. In addition, there is a concern that the deflection of the roll shaft will increase and the deflection of the entire roll will increase, and the bearing load that supports the roll shaft will increase and the life will be shortened. Therefore, these problems can be improved. It should be noted that a structure in which the CFRP roll shaft 14 and the metal shaft mounting boss 40 are integrated by fastening with bolts or the like is not preferable because a damage accident is likely to occur due to stress concentration during use. . When the metal shaft mounting boss 40 is bonded to the roll shaft 14, the shaft body 42 is preferably fastened to the shaft mounting boss 40 using bolts or the like.

ロールシャフト14の両端には、ロールシェル端部のつば部に力をかけてロールシェルをベンディングさせる際にその反力が生じる。ロールシャフト14のヤング率が低いと、ロールシェル16をベンディングさせる際にロールシャフト14がたわんでしまい好ましくない。そのため、ロールシャフト14を構成するCFRPのヤング率はロールシェル14のCFRPのヤング率よりも大きく、かつ、100〜400GPa、特に160〜400GPa、とりわけ240〜400GPaであることが好ましい。ヤング率が100GPaより低いとロールシャフトのたわみが増えてしまい、曲率調整が困難になることから好ましくない。またヤング率が400GPaより高いと設計上は好ましいが、使用する炭素繊維のグレードが高くなり非常に高価になってしまうので現実的ではない。   At both ends of the roll shaft 14, a reaction force is generated when the roll shell is bent by applying a force to the collar portion at the end of the roll shell. If the Young's modulus of the roll shaft 14 is low, the roll shaft 14 is bent when the roll shell 16 is bent, which is not preferable. Therefore, the Young's modulus of the CFRP constituting the roll shaft 14 is larger than the Young's modulus of the CFRP of the roll shell 14, and is preferably 100 to 400 GPa, particularly 160 to 400 GPa, particularly 240 to 400 GPa. When the Young's modulus is lower than 100 GPa, the deflection of the roll shaft is increased, which makes it difficult to adjust the curvature. Further, if the Young's modulus is higher than 400 GPa, it is preferable in terms of design, but it is not realistic because the grade of carbon fiber used becomes high and becomes very expensive.

ロールシェル14とロールシャフト16を接続するつなぎパイプ18もCFRP製であることが好ましい。この場合、当該つなぎパイプ18の外周面にロールシェル16を接着し、内周面にロールシャフト14を接着接合して、一体化させるのが好ましい。つなぎパイプとロールシェル及びロールシャフトとを、ボルト等で締結して一体化する構造にすると、使用中の応力集中等の原因により破損事故が発生しやすくなるので好ましくない。   The connecting pipe 18 that connects the roll shell 14 and the roll shaft 16 is also preferably made of CFRP. In this case, it is preferable that the roll shell 16 is bonded to the outer peripheral surface of the connecting pipe 18 and the roll shaft 14 is bonded and bonded to the inner peripheral surface to be integrated. A structure in which the connecting pipe, the roll shell, and the roll shaft are integrated by fastening with bolts or the like is not preferable because a damage accident is likely to occur due to stress concentration during use.

つなぎパイプを金属製にすると、ロールセンターに近いロール中央部に重量が大きなつなぎパイプが設置される為に、ロール全体が重くなってしまうこと、及びロールシャフトの自重たわみが増えてしまう等の懸念があるが、つなぎパイプを軽量なCFRP製にすることにより、これらの問題を改善することが出来る。   If the connecting pipe is made of metal, a heavy connecting pipe is installed in the center of the roll near the roll center, which may cause the entire roll to become heavy and increase the self-deflection of the roll shaft. However, these problems can be improved by making the connecting pipe made of lightweight CFRP.

[実施例1]
三菱樹脂製の炭素繊維プリプレグHyEJ34M65PDHX1、HyEJ17HX1、HyEJ25HX1を使用して、シートワインディング法にてロールシェル用、ロールシャフト用及びつなぎパイプ用の3種類のCFRPパイプを製造した。CFRPパイプのヤング率はロールシェル用が80GPa、ロールシャフト用が240GPa、つなぎパイプ用が210GPaであった。
[Example 1]
Carbon fiber prepregs HyEJ34M65PDHX1, HyEJ17HX1, and HyEJ25HX1 manufactured by Mitsubishi Plastics were used to produce three types of CFRP pipes for roll shells, roll shafts, and connecting pipes by the sheet winding method. The Young's modulus of the CFRP pipe was 80 GPa for the roll shell, 240 GPa for the roll shaft, and 210 GPa for the tether pipe.

それぞれのCFRPパイプについて長さ決め、外径粗研磨を行った後に、まずロールシェル16の内面かつ軸方向中央部につなぎパイプ18の外周面を接着した。つなぎパイプ18の長さは一つが300mmであり、ロール面長2700mmに対するつなぎパイプの長さは300/2700=11.1%であり、面長の約1/9の長さであった。次にロールシェル16の両端にS45C製つば取り付け用ボス44を接着し、そこにS45C製つば46をボルト接合により締結した。全体を研磨し精度出しをした後に、ロールシェル16の表面にゴムライニング(NBR、硬度JIS70°)を施し、さらに金属製つば46基準で研磨しロール表面の精度出しを行った。   After the length of each CFRP pipe was determined and the outer diameter was roughly polished, the outer peripheral surface of the connecting pipe 18 was first bonded to the inner surface of the roll shell 16 and the central portion in the axial direction. One length of the connecting pipe 18 is 300 mm, and the length of the connecting pipe with respect to the roll surface length of 2700 mm is 300/2700 = 11.1%, which is about 1/9 of the surface length. Next, S45C collar attachment bosses 44 were bonded to both ends of the roll shell 16, and S45C collars 46 were fastened thereto by bolt joining. After the entire surface was polished to obtain accuracy, a rubber lining (NBR, hardness JIS 70 °) was applied to the surface of the roll shell 16, and further polished on the basis of a metal collar 46 to obtain accuracy of the roll surface.

ロールシャフト14については、まずロールシャフト14の両端にS45C製軸取り付け用ボス40を接着し、そこにS45C製軸本体42をボルトで締結した。次にロールシャフト全体を研磨し精度出しを行った。その後、S45C製つば46を取り外したロールシェル16に、ロールシャフト14を挿入し、ロールシャフト14の外面かつ軸方向中央部につなぎパイプ18の内周面を接着した。最後にS45C製つば46を再度、ボルトによりS45C製つば取り付け用ボス44に締結し、すべてを一体化した。   Regarding the roll shaft 14, first, S45C shaft mounting bosses 40 were bonded to both ends of the roll shaft 14, and the S45C shaft main body 42 was fastened thereto with bolts. Next, the entire roll shaft was polished to obtain accuracy. Thereafter, the roll shaft 14 was inserted into the roll shell 16 from which the S45C collar 46 was removed, and the inner peripheral surface of the connecting pipe 18 was bonded to the outer surface of the roll shaft 14 and the central portion in the axial direction. Finally, the S45C collar 46 was fastened again to the S45C collar mounting boss 44 with bolts, and all of them were integrated.

つば46にロールシェル用ベアリング30を取り付け、スライドハウジング32にセットした。次に、ロールシャフト14をシャフトハウジング24にセットしロールシャフト用ベアリング22を軸本体42に組み込んだ。続いてスライドハウジング32とシャフトハウジング24をベースプレート12に載せ、ボルト50,56で連結した。   A roll shell bearing 30 was attached to the collar 46 and set in the slide housing 32. Next, the roll shaft 14 was set in the shaft housing 24, and the roll shaft bearing 22 was incorporated in the shaft main body 42. Subsequently, the slide housing 32 and the shaft housing 24 were placed on the base plate 12 and connected by bolts 50 and 56.

アジャスタボルト36を回してスライドハウジング32,32をスライドさせることによりロール表面の曲率を変更したところ、ベアリング22に対してベアリング30を最大3mm偏心させることが出来た。これは面長2700mmのロールについて計算で求めた最大偏心量:2700mm/500=5.4mmの範囲に入っていた。また、ロール面長に対し曲率は中央外径210mm/(端部外径210mm−3mm)=1.01であった。   When the curvature of the roll surface was changed by turning the adjuster bolt 36 and sliding the slide housings 32, the bearing 30 could be offset by 3 mm at maximum with respect to the bearing 22. This was in the range of the maximum amount of eccentricity obtained by calculation for a roll having a surface length of 2700 mm: 2700 mm / 500 = 5.4 mm. Further, the curvature with respect to the roll surface length was 210 mm / outer diameter (end diameter 210 mm−3 mm) = 1.01.

完成したφ210mm×面長2700mmのロールについて、ロール表面をアジャスタボルト36により最大量(偏心3mm)ベンディングさせた状態で、最大1819rpm(1200m/min)まで回転させたが、ロール中央での動フレは0.03mmと小さいものであり非常に良好なものであった。   The finished roll of φ210 mm × surface length of 2700 mm was rotated up to a maximum of 1819 rpm (1200 m / min) with the roll surface being bent by the adjuster bolt 36 to the maximum amount (eccentricity of 3 mm). It was as small as 0.03 mm and very good.

このロールをPETフィルムのスリッターのコンタクトロールとしてセットし、フィルム幅を変えながら巻き取りフィルムロール(この言うフィルムロールとは例えば紙管の上に巻き取られたフィルムの固まりのことである。回転して巻き取りフィルムにコンタクトしたり、フィルムを搬送したりするロールとは異なる。)の性状を観察した。その結果、最適なロール曲率に設定することにより、フィルム幅1000mmから2400mmまで全ての幅において、空気の侵入が抑えられ密に巻かれた良好な巻き取りフィルムロールを得ることが出来た。   This roll is set as a contact roll of a slitter of PET film, and the film roll is rolled while changing the film width (this film roll is, for example, a lump of film wound on a paper tube. And a roll that contacts the take-up film or transports the film). As a result, by setting the optimal roll curvature, it was possible to obtain a good wound film roll that was tightly wound with air intrusion suppressed in all widths from 1000 mm to 2400 mm.

[比較例1]
比較例として、2400mm幅の巻き取り時に、同サイズ、同表面ゴム仕様のストレートタイプのコンタクトロールを用いた。このストレートタイプのロールでは、フィルム中央部でロールのたわみに起因する接圧の低さによる巻き取りフィルム内への空気の侵入があり、良好な巻き取りフィルムロールを得ることが出来なかった。
[Comparative Example 1]
As a comparative example, a straight type contact roll having the same size and the same surface rubber specification was used when winding up to a width of 2400 mm. With this straight type roll, there was air intrusion into the take-up film due to the low contact pressure due to the deflection of the roll at the center of the film, and a good take-up film roll could not be obtained.

10 ロール装置
12 ロール
14 ロールシャフト
16 ロールシェル
18 つなぎパイプ
20 シャフト軸支体
22 シャフト用ベアリング
24 シャフトハウジング
26 ベースプレート
28 シェル軸支体
30 シェル用ベアリング
32 スライドハウジング
34 ブラケット
36 アジャスタボルト
38 ロックナット
40 ボス
42 軸本体
44 ボス
46 つば
70 シリンダ装置
76 ピストンロッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Roll apparatus 12 Roll 14 Roll shaft 16 Roll shell 18 Connecting pipe 20 Shaft support 22 Shaft bearing 24 Shaft housing 26 Base plate 28 Shell support 30 Shell bearing 32 Slide housing 34 Bracket 36 Adjuster bolt 38 Lock nut 40 Boss 42 Shaft body 44 Boss 46 Brim 70 Cylinder device 76 Piston rod

Claims (5)

円筒状のロールシェルと、
該ロールシェル内に該ロールシェルと同軸状に配置されたロールシャフトと、
該ロールシェル及びロールシャフトの長手方向の中間部分において該ロールシェルとロールシャフトとの間に介在されたつなぎ部材と、
該ロールシャフトの両端にそれぞれ設けられたシャフト軸支体と、
該シャフト軸支体をシャフト用ベアリングを介して支持するシャフトハウジングと、
該ロールシェルの両端にそれぞれ設けられたシェル軸支体と、
該シェル軸支体をシェル用ベアリングを介して支持しており、ロールの軸心線と直交方向に移動可能なスライドハウジングと、
該スライドハウジングをロールの軸心線方向と直交方向に進退させてロールシェルのベンディング量を調節するための進退装置と
を備えてなるロール装置であって、
前記つなぎ部材は、前記ロールシェル及びロールシャフトと同軸のつなぎパイプであり、
該つなぎパイプの外周面がロールシェルの内周面に接着され、該つなぎパイプの内周面がロールシャフトの外周面に接着されており、
前記ロールシャフト、ロールシェル及びつなぎパイプが炭素繊維強化合成樹脂製であり、
ロールシェルを構成する炭素繊維強化合成樹脂のヤング率が60〜160GPaであり、
ロールシャフトを構成する炭素繊維強化合成樹脂のヤング率がロールシェルを構成する炭素繊維強化合成樹脂のヤング率よりも大きく、かつ100〜400GPaであることを特徴とするロール装置。
A cylindrical roll shell;
A roll shaft disposed coaxially with the roll shell in the roll shell;
A connecting member interposed between the roll shell and the roll shaft at an intermediate portion in the longitudinal direction of the roll shell and the roll shaft;
Shaft support bodies provided at both ends of the roll shaft,
A shaft housing for supporting the shaft support through a shaft bearing;
Shell shaft supports respectively provided at both ends of the roll shell;
A slide housing that supports the shell shaft support through a shell bearing and is movable in a direction orthogonal to the axis of the roll;
A roll device comprising an advance / retreat device for adjusting the bending amount of the roll shell by advancing and retreating the slide housing in a direction perpendicular to the axial direction of the roll ,
The connecting member is a connecting pipe coaxial with the roll shell and the roll shaft,
The outer peripheral surface of the connecting pipe is bonded to the inner peripheral surface of the roll shell, and the inner peripheral surface of the connecting pipe is bonded to the outer peripheral surface of the roll shaft,
The roll shaft, roll shell and connecting pipe are made of carbon fiber reinforced synthetic resin,
The Young's modulus of the carbon fiber reinforced synthetic resin constituting the roll shell is 60 to 160 GPa,
A roll apparatus, wherein the Young's modulus of the carbon fiber reinforced synthetic resin constituting the roll shaft is greater than the Young's modulus of the carbon fiber reinforced synthetic resin constituting the roll shell, and is 100 to 400 GPa.
請求項1において、前記進退装置は、前記スライドハウジングを前記進退方向に押して移動させるためのアジャスタボルトを備えており、
該アジャスタボルトは、前記シェル軸支体を挟んだ両側にそれぞれ配置されていることを特徴とするロール装置。
In Claim 1, the advancing / retreating device includes an adjuster bolt for pushing and moving the slide housing in the advancing / retreating direction,
The roll device according to claim 1, wherein the adjuster bolts are arranged on both sides of the shell shaft support.
請求項2において、前記スライドハウジングからブラケットが延設されており、
前記アジャスタボルトは該ブラケットに螺着され、該アジャスタボルトの先端が前記シャフトハウジングに当接していることを特徴とするロール装置。
In Claim 2, the bracket is extended from the slide housing,
The roll device according to claim 1, wherein the adjuster bolt is screwed to the bracket, and a tip of the adjuster bolt is in contact with the shaft housing.
請求項1において、前記進退装置はシリンダ装置であることを特徴とするロール装置。   2. The roll apparatus according to claim 1, wherein the advance / retreat apparatus is a cylinder apparatus. 請求項1ないしのいずれか1項において、前記ロールシャフト軸心に対してロールシェル軸心を最大で次の式で計算される量、偏心させることが可能とされていることを特徴とするロール装置。
最大偏心量[mm]=面長[mm]÷500
In any one of claims 1 to 4, an amount calculated by the following equation at maximum roll shell axis with respect to the roll shaft axis, characterized in that it is possible to decenter Roll device.
Maximum eccentricity [mm] = surface length [mm] ÷ 500
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