JP4357215B2 - Induction heating roller device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は誘導発熱ローラ装置、詳しくは誘導発熱機構の支持構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
たとえばプラスチックフイルム、紙、布、不織布、金属箔などのシート材あるいはウエブ材の連続熱処理工程において、適度の温度に誘導発熱して回転するローラが使用されることは、すでによく知られており、具体的には、たとえば実公昭58−48797号公報に示されているように、内部を中空としたローラの両側に一体的にローラを回転駆動する回転軸を取り付け、この回転軸を機台に対して回転自在に支持するとともに、ローラの内部に誘導発熱機構を配置し、回転軸に対して軸受によって支持することにより、誘導発熱機構をローラの内部において宙吊り状態で支持することにより構成されている。
【0003】
図15は、このような誘導発熱ローラ装置の従来例の構成を示すもので、この図15において、1はローラ、2は誘導発熱機構、3は誘導発熱機構2を保持する筒状のホルダーである。ローラ1は中空のローラ本体1aとその両側の各端部のそれぞれに連結され、各端部から軸方向に延びる中空の回転軸1b、1cとにより構成されている。ローラ本体1aには、その肉厚内部に軸方向に沿って気液2相の熱媒体を封入する密閉孔H1と温度センサSを挿入配置するセンサ孔H2が形成されている。なお、S1は温度センサSに接続されたリード線で図示しないロータリ変成機、スリップリング、ロータリコネクタなどの回転接続機の回転側に接続されている。
【0004】
誘導発熱機構2は、筒状の鉄心2aとその外周に巻装された誘導コイル2bとにより構成され、ホルダー3の外周に鉄心2aを嵌め込んで固定され、ホルダー3とともにローラ本体1aの中空内部に配置されている。ホルダー3は、その両側の各端部から突出して延びる支持ロッド3a、3bを有し、一方の支持ロッド3aは一方の回転軸1bの中空内部に、他方の支持ロッド3bは他方の回転軸1cの中空内部に挿入され、両支持ロッド3a、3bともそれぞれの回転軸1b、1cおよび軸受4aおよび4bを介して回転軸3aおよび3bの内面に支持されている。これにより誘導発熱機構2は、ローラ1の内部において宙吊り状態、すなわち軸受4aおよび4bの2点で支持されることになる。5は誘導コイル2bに接続されるリード線で、他方の支持ロッド3b内を通り、その外端から外部に導出され、所要の交流電源に接続されている。6は支持ロッド3bがローラ1の回転に連れられて回転することのないようにするための回り止め具である。
【0005】
そして、回転軸1baおよび1cはそれぞれ回転軸受7aおよび7bを介して機台8に回転自在に支持されており、回転軸1bおよび1cのいずれかは図示しないギア又はベルトなどの回転伝達機構を介してモータに連結され、モータの回転によりローラ1は回転する。
【0006】
以上のように構成された誘導発熱ローラ装置では、誘導発熱機構2は軸受4aおよび4bを介してローラ1の回転軸1bおよび1c内に支持されているので、ローラ1の回転軸1bおよび1cを軸受4aおよび4bを介して機台8に回転自在に設置するだけで、同時に誘導発熱機構2も設置され、設置に際し誘導発熱機構2の軸心とローラ1の軸心とを一致させる作業を必要とせず、その作業が容易であるという利点がある。
【0007】
この利点を得るためには誘導発熱ローラ装置の製作時に各回転軸の内周の軸心と外周の軸心とを一致させる必要がある。この一致がないとローラの回転時において支持ロッドの軸心が周期的に偏心してしまい、これにより支持ロッドとともに誘導発熱機構が振動する。この振動はいずれか一方のみならず両方の回転軸の内周と外周との軸心が一致していない場合でも発生し、両側の回転軸の内周同志の軸心、および外周同志の軸心が一致していない場合には、その振動は更に顕著となる。
【0008】
このような誘導発熱機構の振動の発生を回避するために従来は、各回転軸を単体で加工を仕上げ、これをローラに組付けてローラの外周を仕上げ加工し、またこのとき回転軸の外周も同じように仕上げ加工して、ローラの外周の軸心と回転軸の外周の軸心とを一致させる。このあとローラが組付けられている状態で、回転軸の内周を仕上げ加工して、その内周と外周の軸心を一致させる。このような加工作業を両回転軸において行い、両回転軸の内外周の軸心が互いに一致するように仕上げていた。
【0009】
また誘導発熱機構がローラの内部において宙吊り状態にあるとき、誘導発熱機構にたわみが生じたり、あるいは支持ロッドにたわみが生じたりすると、軸受7aや7bに不規則な負荷が加わるため、回転軸およびローラの回転が不安定となり、滑らかな回転が得られないようになる。これを回避するため従来は、支持ロッドならびにホルダー3として肉厚を厚くした機械的強度の大きいものを使用していた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、誘導発熱機構の振動の発生を回避するための仕上げ加工は、精度の高い加工や調整が要求され、その加工や調整にきわめて手間がかかるという問題があり、また、ホルダーや支持ロッドのたわみによる悪影響を回避するためにホルダーや支持ロッドの外径が大きく、それに伴い大きい径の格別の軸受を要しコスト高であるとともに、誘導発熱ローラ装置の軽量・小型化が困難であるという問題があった。
【0011】
本発明は、このような問題に鑑みなされたもので、誘導発熱機構の振動の発生を回避するための仕上げ加工に要する手間を低減することができるとともに、軽量・小型化した誘導発熱ローラ装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る本発明は、両側のそれぞれに中空の回転軸を有する中空のローラ本体と、前記ローラ本体の中空内に配置される誘導発熱機構と、前記両側のそれぞれの回転軸の中空内にそれぞれ挿入する支持ロッドを有する前記誘導発熱機構を保持するホルダーとを備え、前記回転軸の中空内に挿入した両側の支持ロッドを、自動調心機能を有する軸受機構を介して前記回転軸に支持するとともに、少なくとも一側の自動調心機能を有する軸受機構を、前記回転軸の外面に装着した軸受の外面に嵌合した軸受スリーブの端縁に、中央部に支持ロッドの径よりも多少大きい径の軸受孔を形成した平板を固定して構成し、前記平板の軸受孔に前記回転軸から外部に導出した前記支持ロッドを挿通して該支持ロッドを、前記軸受スリーブおよび軸受けを介して前記回転軸の外面で支持してなることを特徴とする。
【0013】
請求項2に係る本発明は、請求項1に係る本発明において、回転軸の外面にスライド自在のスリーブを設け、前記スリーブの外面に前記一側の自動調心機能を有する軸受機構を取り付けてなることを特徴とする。
【0015】
本発明では、少なくとも一側の支持ロッドを回転軸より外部に導出し、その導出部を自動調心機能を有する軸受機構を介してその回転軸の外面に支持するので、その回転軸については、その内周の軸心を必ずしも高精度で一致させる必要はなくなり、その分仕上げ加工に要する手間を低減することができる。また、両支持ロッドとも自動調心機能を有する軸受機構を介して回転軸に支持しているので、支持ロッド、誘導発熱機構にたわみが生じても、そのたわみに応じて調心作用が発生し、ローラは滑らかに回転するようになる。この場合従来のように支持ロッド、誘導発熱機構に大きな機械的強度を付与する必要はない。
【0016】
さらに、少なくとも回転軸の外面に支持する側の支持ロッドは、その回転軸の軸心に沿ってスライド自在とされているので、熱膨張により支持ロッド、誘導発熱機構が延びることがあっても、支持ロッドのスライドによって、熱膨張は吸収される。したがって熱膨張による機械的な破壊は回避できる。さらにまた、他方の回転軸の外面にスライド自在のスリーブを設け、このスリーブの外面に自動調心機能を有する軸受機構を取り付けると、その軸受機構の着脱を容易に行うことできる。なお、このスリーブは装着時にはボルトなどによって回転軸に固定されているものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態に係る誘導発熱ローラ装置の全体構成を示す縦断面図、図2は図1の一側の軸受部を拡大して示す縦断面図、図3は図1の他側の軸受部を拡大して示す横断面図である。なお、図14と同じ符号を付した部分は、同一または対応する部分を示す。
【0018】
図1において、1はローラで、中空のローラ本体1aとその両側の各端部のそれぞれに、各端部から軸方向に延びる中空の回転軸1b、1cとにより構成されている。ローラ本体1aには、その肉厚内部に軸方向に沿って気液2相の熱媒体を封入する密閉孔H1と温度センサSを挿入配置するセンサ孔H2が形成されている。回転軸1b端部には回転トランス10の回転側のコイル(以下、回転コイルという。)10aが取り付けられ、温度センサSに接続されたリード線S1がこのコイルに接続されている。なお、回転トランス10の固定側のコイル(以下、固定コイルという。)10bは支持ロッド3aに取り付けられ、固定コイル10bはリード線S2およびコネクタCを介して図示しない制御装置に接続されている。ローラ本体1aに形成されたセンサ孔H2を反対側の端部に形成し、回転トランス10を回転軸1c側に取り付けるようにしてもよい。
【0019】
2は誘導発熱機構で、筒状の鉄心2aとその外周に巻装された誘導コイル2bとにより構成され、ホルダー3の外周に鉄心2aを嵌め込んで固定され、ホルダー3とともにローラ本体1aの中空内部に配置されている。保持するホルダー3は、その両側の各端部から突出して延びる支持ロッド3a、3bを有し、一方の支持ロッド3aは一方の回転軸1bの中空内部に、他方の支持ロッド3bは他方の回転軸1cの中空内部に挿入され、それぞれの回転軸1b、1cから外部に導出されている。回転軸1bから導出された支持ロッド3aの端部に回転トランス10の固定コイル10bが取り付けられている。そして、支持ロッド3aは自動調心機能を有する軸受機構11を介して回転軸1bの内面に支持し、支持ロッド3bは自動調心機能を有する軸受機構12を介して回転軸1cの外面に支持している。
【0020】
自動調心機能を有する軸受機構11は、図2に拡大して示すように自動調心軸受11aと、その外側に設けられたころがり軸受11bとによって構成されている。すなわち、自動調心軸受11aは、外周面を球面とする内輪11cと、内輪11cの外周面に対してスライド自在の球面を内周面に有する外輪11dと、外輪11dを支持する軸受スリーブ11eと、外輪11dを軸受スリーブ11eに固定するスペーサ11f、リング11gとにより構成され、内輪11cと外輪11dの球面において滑りが生じ、自動調心機能が生じる。内輪11cは支持ロッド3aのジャーナルの外周に取り付けられており、ころがり軸受11bは軸受スリーブ11eと回転軸1bの内周のジャーナルとの間に介在し、ころがり軸受11bの外輪は回転軸1bの内周に取り付けられている。なお内輪11cは固定リング13により支持ロッド3aに固定されている。
【0021】
自動調心機能を有する軸受機構12は、ころがり軸受12aと、その外側に設けられた軸受スリーブ12bの端縁にボルトなどで固定された自動調心軸受12cとによって構成されている。自動調心軸受12cは、図3にも示すように中央部分に、支持ロッド3bの径よりも大きい径の軸受孔12dと回り止め具14を嵌める切欠孔12eを形成した平板により構成されている。
【0022】
そして、ころがり軸受12aの外輪は軸受スリーブ12bの内面に取り付けられリング12gで固定され、その内輪は回転軸1cの外面のジャーナルに取り付けられリング12fで固定されており、自動調心軸受12cの軸受孔12dに支持ロッド3bを挿通している。すなわち、支持ロッド3bは自動調心軸受12c、軸受スリーブ12b、ころがり軸受12aを介して回転軸1cに支持される。
【0023】
軸受孔12dの径は、支持ロッド3bの径よりも大きく、その大きさは支持ロッド3bの傾き、たわみを規制しない程度に形成、すなわち自動調心機能を持たせて形成しているので、支持ロッド3bが傾いたり、たわむことがあっても、回転軸1cは滑らかに回転する。また、支持ロッド3bは軸受孔12dに挿通しているだけであるので自動調心軸受12cに対してスライド自在、すなわち回転軸1cの軸心に沿ってスライド自在とされている。このスライド自在によって、ローラ1の発熱にともなって生じる誘導発熱機構2を保持したホルダー3、取り分け支持ロッド3aおよび3bの伸長に対し、支持ロッド3a、3bは全体的に自動調心軸受12c側になんら支障なく移動し(自動調心軸受11aの内輪11cが支持ロッド3aに固定されているため)、熱伸縮による各部分の機械的損傷を防止する。
【0024】
なお、支持ロッド3b内を挿通した誘導コイル2bに接続されリード線5は固定バンド15により支持ロッド3bに固定されて外部に導出され、所要の交流電源に接続されている。支持ロッド3bは回り止め具6により回り止めされている。また、回転軸1bおよび1cはそれぞれ回転軸受7aおよび7bを介して機台8に回転自在に支持されており、回転軸1bおよび1cのいずれかは図示しないギア又はベルトなどの回転伝達機構を介してモータに連結され、モータの回転によりローラ1は回転する。
【0025】
以上のように構成した誘導発熱ローラ装置では、自動調心軸受11aを設置する側の回転軸1bについては、従来と同様にその内周と外周の軸心が一致するように修正加工が必要であるが、他方の回転軸1cについては、その修正加工は不要である。したがってそれだけ修正加工が簡略化される。なお、図1および図2に示す自動調心機能を有する軸受機構11の構成に代えて図4に示すように、ころがり軸受11bと自動調心軸受11aとの位置を取り替えて、ころがり軸受11bを支持ロッド3aの外周と自動調心軸受11aとの間に配置してもよい。具体的にはころがり軸受11bの内輪を支持ロッド3aの外周に取り付け、自動調心軸受11aの外輪を回転軸1b内周に取り付けるようにすればよい。
【0026】
また、図5に示すように、支持ロッド3aを軸受機構11に対してスライド自在とした構成としてもよい。具体的には図2における固定リング13を省略し、軸受機構11の内輪11cに対して、支持ロッド3aの外周がスライド自在とする。3dはそのスライド面である。
【0027】
この場合、支持ロッド3aがその軸心方向に沿ってスライド可能としてあるので、誘導発熱機構2とローラ本体1aとの位置関係を定めにくい。すなわち両者の位置関係は安定していない。これを解決するためには、図6に示す構成を採用するとよい。すなわち、支持ロッド3bのスライド3dに段部3eと固定リング16を設ける。内輪11cは段部3eと固定リング16との間でスライドする。そして内輪11cと段部16との間に皿バネ、コイルバネなどのバネ(図ではコイルバネ)17を介在させる。
【0028】
コイルバネ17のバネ力は内輪11cと段部3eとの間を拡張するように作用している。これにより内輪11cは固定リング16に押しつけられ、支持ロッド3aはその軸心方向に沿ってバイアスされる。この状態で支持ロッド3aの位置は安定する。この位置で誘導発熱機構2とローラ本体1aとは予め設定された相対的位置関係にあるようにしてある。運転状態に入って、誘導発熱機構2が熱膨張すると、支持ロッド3aがコイルバネ17を圧縮するようにスライドして移動する。これにより熱膨張は吸収される。
【0029】
さらに、図6に示す構成による相対的位置関係は、コイルバネ17のバネ力によって一義的に定まってしまうが、図7に示すように内輪11cと固定リング16との間に更に別のコイルバネ18を介在させると、内輪11cには両コイルバネ17,18の拡がりバネ力が作用し、両バネ力がバランスする状態まで支持ロッド3aがバイアスされて安定する。この状態では支持ロッドは左右方向に沿う移動が可能となり、前記した相対的位置関係の調整が容易となる。ここでは熱膨張が発生すると、両コイルバネ17,18が圧縮され、そのときの熱膨張を吸収する。
【0030】
図8は別の自動調心機能を有する軸受機構を示すもので、図8に示す軸受機構は自動調心ころ軸受であり、支持ロッド3aに対してスライド自在としたものである。この構成を説明すると、内周面が球面とされた外輪21と、外周面が球面とされた内輪22と、両輪の間に介在するころ23とによって主として構成されている。外輪21はキャップ24により段部25に押しつけられ、固定されている。内輪22は支持ロッド3aの周面においてスライド自在とされている。ころ23によって回転軸1bの回転に対して支持ロッド3aは静止状態を保つし、両輪21,22の球面によって、支持ロッド3aの傾きに対しても回転軸3aの回転を安定に保つ。なお、26はオイルシールである。
【0031】
図9は、他の実施の形態に係る誘導発熱ローラ装置の全体構成を示す縦断面図で、この実施の形態に係る誘導発熱ローラ装置が、図1に示す誘導発熱ローラ装置と相違する点は、自動調心機能を有する軸受機構12側に回転トランス10を配置した点である。すなわち、軸受スリーブ12bを延長し、その内面に回転トランス10の固定コイル10bを取り付け、回転軸1c端部に回転トランス10の回転コイル10aを取り付けている。このようにすると自動調心機能を有する軸受機構11として、図8に示す軸受機構が利用し易くなり、回転軸1bや支持ロッド3aをより細くすることが可能となる。
【0032】
図10は、さらに他の実施の形態に係る誘導発熱ローラ装置の全体構成を示す縦断面図で、この実施の形態に係る誘導発熱ローラ装置が、図1に示す誘導発熱ローラ装置と相違する点は、自動調心機能を有する軸受機構12をスライダ19を介して回転軸1cに取り付けられている点である。すなわち、回転軸1cの端部外面に円筒状のスライダ19を嵌め込みボルトなどで固定し、そのスライダ19の外面に軸受機構12の内輪を取り付けている。このようにするとスライダ19を固定しているボルトを外すだけで、軸受機構12を分解することなく、軸受機構12を回転軸1cから簡単に取り外せ、また、取り付けることができる。
【0033】
図11は、さらに他の実施の形態に係る誘導発熱ローラ装置の全体構成を示す縦断面図で、この実施の形態に係る誘導発熱ローラ装置は、図10に示す誘導発熱ローラ装置に対して、図9に示す誘導発熱ローラ装置と同様に自動調心機能を有する軸受機構12側に回転トランス10を配置したものである。すなわち、回転軸1cの端部外面に円筒状のスライダ19を嵌め込みボルトなどで固定し、そのスライダ19の外面に軸受機構12の内輪を取り付けている。そして軸受スリーブ12bを延長し、その内面に回転トランス10の固定コイル10bを取り付け、回転軸1cの端部に回転トランス10の回転コイル10aを取り付けている。
【0034】
このように構成すると、図12に示すように、スライダを固定しているボルトを外すだけで、軸受機構12や固定コイル10bを分解することなく、固定コイル10bを取り付けたまま軸受機構12を回転軸1cから簡単に取り外せ、また、取り付けることができ、補修や修理が行いやすくなる。
【0035】
以上の各実施の形態では、一方の支持ロッド3aは一方の回転軸1bの内面に自動調心機能を有する軸受機構11を介して支持し、他方の支持ロッド3bは他方の回転軸1cの外面に自動調心機能を有する軸受機構12を介して支持しているが、図13に示すように両支持ロッド3a、3bとも、両回転軸1b、1cそれぞれの外面に自動調心機能を有する軸受機構12Aおよび12を介して支持するようにしてもよい。すなわち、図13に示す実施の形態では、図11に示す実施の形態において、自動調心機能を有する軸受機構11を自動調心機能を有する軸受機構12と同様に構成した自動調心機能を有する軸受機構12Aに代え、支持ロッド3aを回転軸1bの外面に支持したものである。
【0036】
軸受機構12Aは、ころがり軸受12Aaと、その外側に設けられた軸受スリーブ12Abの端縁にボルトなどで固定された自動調心軸受12Acとによって構成されている。自動調心軸受12Acは、中央部分に支持ロッド3aの径よりも大きい径の軸受孔12Adを形成した平板により構成されている。そして、ころがり軸受12Aaの外輪は軸受スリーブ12Abの内面に取り付けられ、その内輪は回転軸1b外面に嵌め込んだ円筒状のスライダ19の外面に取り付けている。回転軸1b1cの外面のジャーナルに取り付けられリングで固定されており、自動調心軸受12Acの軸受孔12Adに支持ロッド3aを挿通している。すなわち、支持ロッド3aは自動調心軸受12Ac、軸受スリーブ12Ab、ころがり軸受12Aaを介して回転軸1bに支持される。なお、他方の支持ロッド3bの回転軸1cへの支持は、図11に示す実施の形態と同じであり、ここではその説明を省略する。
【0037】
また、以上の各実施の形態では、誘導発熱機構2を固定保持するホルダー3と支持ロッド3aおよび3bは連接されているが、図14(a)および(b)に示すように、支持ロッド3a、3bのそれぞれの端部にホルダー3を形成し、誘導発熱機構2の両側の端部を固定保持することも可能である。図14(a)は支持ロッド3a、3bの端部を大径に形成し、その大径部をホルダー3としたものであり、図14(b)は支持ロッド3a、3bの端部をそのままホルダー3としたものを示している。
【0038】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、誘導発熱機構を保持するホルダーの両側に形成した支持ロッドの両側を、自動調心機能を有する軸受機構を介して回転軸に支持し、少なくとも一側の支持ロッドを回転軸から導出し、その導出端部を、自動調心機能を有する軸受機構を介して他側の回転軸の外面に支持するので、ローラの両側の回転軸をそれぞれ軸受を介して機台に回転自在に設置するだけで、同時に誘導発熱機構も設置され、設置に際し誘導発熱機構の軸心とローラの軸心とを一致させる作業を必要とせず、その作業が容易であるとともに、誘導発熱機構やホルダーにたわみが生じても、ローラは滑らかに回転し、このたわみを吸収する分、回転軸や支持ロッドを細くすること、つまり軸受機構を小型化することができる。また、他側の支持ロッドは、その軸心方向に沿ってスライド自在にすると、熱膨張の吸収も可能となり、誘導発熱機構に大きな機械的強度を付与する必要はなくなり、ホルダーの軽量化をはかることができるいといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る誘導発熱ローラ装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図2】図1の一側の軸受部を拡大して示す縦断面図である。
【図3】図1の他側の軸受部を拡大して示す横断面図である。
【図4】図2の軸受部の変更例を示す拡大断面図である。
【図5】図2の軸受部の変更例を示す拡大断面図である。
【図6】図2の軸受部の変更例を示す拡大断面図である。
【図7】図2の軸受部の変更例を示す拡大断面図である。
【図8】図2の軸受部の変更例を示す拡大断面図である。
【図9】本発明の他の実施形態に係る誘導発熱ローラ装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図10】本発明のさらに他の実施形態に係る誘導発熱ローラ装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図11】本発明のさらに他の実施形態に係る誘導発熱ローラ装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図12】図11に示す誘導発熱ローラ装置の他側の軸受部の説明図である。
【図13】本発明のさらに他の実施形態に係る誘導発熱ローラ装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図14】本発明の実施形態に係る誘導発熱ローラ装置のホルダーと支持ロッドの他の例を示す断面図である。
【図15】従来の誘導発熱ローラ装置の全体構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 ローラ
1a ローラ本体
1b、1c 回転軸
2 誘導発熱機構
3 ホルダー
3a、3b 支持ロッド
7a、7b 回転軸受
8 機台
10 回転トランス
11 自動調心機能を備えた軸受機構
11a 自動調心軸受
11b ころがり軸受
11c 内輪
11d 外輪
11e 軸受スリーブ
12、12A 自動調心機能を備えた軸受機構
12a、12Aa ころがり軸受
12b、12Ab 軸受スリーブ
12c、12Ac 平板状調心軸受
12d、12Ad 軸受孔
19 スライダ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an induction heating roller device, and more particularly to a support structure for an induction heating mechanism.
[0002]
[Prior art]
For example, it is well known that a roller that rotates by induction heat generation to an appropriate temperature is used in a continuous heat treatment process of a sheet material or web material such as plastic film, paper, cloth, nonwoven fabric, and metal foil. Specifically, as shown in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 58-48797, rotary shafts that integrally rotate the rollers are attached to both sides of a hollow roller, and this rotary shaft is used as a machine base. The induction heat generating mechanism is disposed inside the roller and supported by a bearing with respect to the rotating shaft, and the induction heat generating mechanism is supported in a suspended state inside the roller. Yes.
[0003]
FIG. 15 shows the configuration of a conventional example of such an induction heating roller device. In FIG. 15, 1 is a roller, 2 is an induction heating mechanism, and 3 is a cylindrical holder for holding the
[0004]
The
[0005]
The rotary shafts 1ba and 1c are rotatably supported by the
[0006]
In the induction heating roller device configured as described above, the
[0007]
In order to obtain this advantage, it is necessary to make the inner and outer peripheral axes of the rotating shafts coincide with each other when the induction heating roller device is manufactured. If this coincidence does not occur, the shaft center of the support rod is periodically eccentric when the roller rotates, and this causes the induction heating mechanism to vibrate together with the support rod. This vibration occurs even when the inner and outer axes of both rotating shafts do not match, and the inner and outer shafts of both rotating shafts are the same. If they do not match, the vibration becomes more prominent.
[0008]
In order to avoid such vibration of the induction heating mechanism, conventionally, each rotary shaft is finished by machining alone and assembled to the roller to finish the outer circumference of the roller. At this time, the outer circumference of the rotary shaft is also finished. Is finished in the same manner, and the axial center of the outer periphery of the roller is matched with the axial center of the outer periphery of the rotating shaft. After that, with the roller assembled, the inner periphery of the rotating shaft is finished, and the inner and outer peripheral axes are aligned. Such a machining operation is performed on both rotary shafts, and finishing is performed so that the inner and outer axial centers of both rotary shafts coincide with each other.
[0009]
In addition, when the induction heating mechanism is suspended in the roller, if the induction heating mechanism bends or the support rod bends, an irregular load is applied to the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, finishing processing to avoid the vibration of the induction heating mechanism requires high-precision processing and adjustment, and there is a problem that the processing and adjustment is extremely troublesome, and the bending of the holder and the support rod is problematic. The outer diameter of the holder and support rod is large in order to avoid the adverse effects caused by this, and accordingly, a special bearing with a large diameter is required, which is expensive and the induction heating roller device is difficult to reduce in weight and size. there were.
[0011]
The present invention has been made in view of such problems, and can reduce the labor required for finishing processing to avoid the occurrence of vibration of the induction heating mechanism, and can reduce the weight and size of the induction heating roller device. The purpose is to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention according to
[0013]
The present invention according to
[0015]
In the present invention, at least one of the support rods is led out from the rotation shaft, and the lead-out portion is supported on the outer surface of the rotation shaft through a bearing mechanism having an automatic alignment function. It is not always necessary to align the inner peripheral axis with high accuracy, and the labor required for finishing can be reduced accordingly. In addition, since both the support rods are supported on the rotating shaft via a bearing mechanism having an automatic alignment function, even if the support rod and the induction heating mechanism are bent, a centering action is generated according to the deflection. The roller will rotate smoothly. In this case, it is not necessary to give a large mechanical strength to the support rod and the induction heating mechanism as in the prior art.
[0016]
Furthermore, since the support rod on the side supported at least on the outer surface of the rotation shaft is slidable along the axis of the rotation shaft, the support rod and the induction heating mechanism may extend due to thermal expansion. The thermal expansion is absorbed by the slide of the support rod. Therefore, mechanical destruction due to thermal expansion can be avoided. Furthermore, when a slidable sleeve is provided on the outer surface of the other rotating shaft and a bearing mechanism having an automatic alignment function is attached to the outer surface of the sleeve, the bearing mechanism can be easily attached and detached. This sleeve is fixed to the rotating shaft by a bolt or the like when mounted.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a longitudinal sectional view showing an overall configuration of an induction heating roller device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a bearing portion on one side of FIG. 1, and FIG. It is a cross-sectional view which expands and shows the bearing part of the other side. In addition, the part which attached | subjected the same code | symbol as FIG. 14 shows the part which is the same or respond | corresponds.
[0018]
In FIG. 1,
[0019]
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The outer ring of the rolling
[0023]
The diameter of the
[0024]
The
[0025]
In the induction heating roller device configured as described above, the
[0026]
Further, as shown in FIG. 5, the
[0027]
In this case, since the
[0028]
The spring force of the
[0029]
Further, the relative positional relationship by the configuration shown in FIG. 6 is uniquely determined by the spring force of the
[0030]
FIG. 8 shows another bearing mechanism having a self-aligning function. The bearing mechanism shown in FIG. 8 is a self-aligning roller bearing and is slidable with respect to the
[0031]
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of an induction heat roller device according to another embodiment. The induction heat roller device according to this embodiment is different from the induction heat roller device shown in FIG. The
[0032]
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of an induction heat roller apparatus according to still another embodiment, and the induction heat roller apparatus according to this embodiment is different from the induction heat roller apparatus shown in FIG. Is that the
[0033]
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of an induction heat roller device according to still another embodiment. The induction heat roller device according to this embodiment is different from the induction heat roller device shown in FIG. As in the induction heat roller device shown in FIG. 9, the
[0034]
With this configuration, as shown in FIG. 12, the
[0035]
In each of the embodiments described above, one
[0036]
The
[0037]
Further, in each of the above embodiments, the
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, both sides of the support rod formed on both sides of the holder holding the induction heating mechanism are supported on the rotating shaft via the bearing mechanism having an automatic alignment function, and at least one side is supported. The support rod is led out from the rotating shaft, and the leading end is supported on the outer surface of the rotating shaft on the other side via a bearing mechanism having a self-aligning function. The induction heat generation mechanism is also installed at the same time as it can be freely rotated on the machine base.At the time of installation, the work of aligning the axis of the induction heat generation mechanism and the axis of the roller is not necessary, and the work is easy. Even if the induction heating mechanism or the holder is deflected, the roller rotates smoothly, and by absorbing the deflection, the rotating shaft and the support rod can be made thin, that is, the bearing mechanism can be downsized. In addition, if the other side support rod is slidable along the axial direction, the thermal expansion can be absorbed, and it is not necessary to give the induction heating mechanism a large mechanical strength, thereby reducing the weight of the holder. It has the effect of being able to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an overall configuration of an induction heating roller device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a bearing portion on one side of FIG.
3 is an enlarged cross-sectional view of a bearing portion on the other side of FIG.
4 is an enlarged cross-sectional view showing a modified example of the bearing portion of FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a modified example of the bearing portion of FIG.
6 is an enlarged sectional view showing a modified example of the bearing portion of FIG.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a modified example of the bearing portion of FIG.
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view showing a modified example of the bearing portion of FIG.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing an overall configuration of an induction heat roller apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing an overall configuration of an induction heat roller apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing an overall configuration of an induction heat roller apparatus according to still another embodiment of the present invention.
12 is an explanatory view of a bearing portion on the other side of the induction heating roller device shown in FIG.
FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing an overall configuration of an induction heat roller apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing another example of the holder and the support rod of the induction heating roller device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing an overall configuration of a conventional induction heating roller device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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