JPS6212357B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は端部に荷重が課される非回転ロール軸
と、このロール軸に軸受によつて支持される円筒
状胴とを備え、偏向にたいし磁気的に補償及び
（または）調節されロールの端部に荷重が課され
るロール、特に抄紙機におけるプレスロールまた
はカレンダーロールにおいて、ロール軸は磁気コ
アを形成するように作られ、起磁力を発生する手
段は、磁気コアの極片とロール胴との間に形成さ
れる空隙を介する磁束がロール胴と磁気コアとの
間に補償力磁界を発生するように配置されて成る
ロールに関する。

本発明によるロールは、相手ロールに連設して
ニツプを形成するとき、ウエブ状シート材の圧力
処理に使用される。

一般に、上記形式のロールは、端部に荷重を課
した時、プレスニツプにおける直線圧力は、ニツ
プの中央区域に比べニツプの外端区域の方が高い
ので偏向をうけることは周知である。この欠点を
排除するためこのようなロールの外面を凸状にし
ていた。しかし、従来の凸ロールでは、例えば、
荷重が一定のときのみ均一な直線圧力を得ること
ができる。この後者の欠点を排除するため、制御
可能な凸ロールがすでに提案されており、その一
例としてクステルのロール（米国特許第2908964
号）が周知で、この場合、圧力流体室を、固定ロ
ール軸とその一定扇形部における外側回転ロール
シートとの間に設けられている。このような圧力
流体室内の圧力を制御することによつて、ロール
胴の偏向を補償することができる。しかし、この
ようなクステルのロールは圧力流体の洩れが不可
避なため密封が困難であるという欠点を有する。
これらクステルのロールの他の欠点は、ロールが
圧力変化に比較的ゆつくり応答し、圧力の増大に
は約30秒の間隔が必要で一方、圧力の減少を得る
には約10秒の間隔が必要であることである。この
ような今述べた欠点のため、圧力変化が生ずる
と、抄紙機にこのようなロールを使用した場合、
かなりの紙量を浪費してしまう。

さらにまた、所謂CCロール（ベロイト・カン
パニ）等偏向補償ロールが知られている。このロ
ールでは、圧力シユーがロール胴の内面に摺接
し、荷重が圧力流体によりこれらシユーに課さ
れ、さらに、ロールの軸方向に非対称効果を得る
ことができる制御をすることはかなり困難であ
る。

上記の補償力はプレス胴内面の平滑さにとつて
強く要求される圧力流体室または摩擦シユーによ
り得られるが、ロールの製造費が増大する。

電磁力を利用したプレスロールも周知であるが
本発明の目的はこれらロールをさらに開発するこ
とにある。これについては米国特許第3456582号
を参照されたい。しかし、この特許に開示されて
いるロールは、詳細が本発明と異なる上に、該米
国特許においてはロールの端部に荷重がかからな
い点で原則的にも異なる。

技術についてDT−OS第1761641号を参照され
たい。これには永久磁石を使用した偏向補償ロー
ルが開示され、固定軸にも回転胴にも永久磁石が
あり、補償力はロール軸と胴との相互位置を軸方
向に調節することによつて調節され、ロール胴の
位置を軸上の永久磁石にたいし変えることにより
補償力が同時に調節されるようになつている。

また（米国特許第4062097号に関連する）本出
願人のフインランド特許第52394号を参照された
い。この特許の磁気ロールは、起磁力を引き起こ
す手段を２つの本質的に共軸円筒形部分に連設し
て配置して偏向補償が得られること、ロール軸に
連設してロール軸の対向扇形部間に起磁力を得る
もう１つの手段を設けること、さらに、前記両起
磁力により発生された磁界の組合作用により一側
では軸と胴とを互い方向に吸引させかつ反対側で
は軸と胴とを互いに反発させることを特徴として
いる。

本発明は（米国特許第3489079号に相当する）
フインランド特許出願第2283／67号にもつとも関
係が深い。この特許公告されたロールでは、Ｖ形
状に配置された磁気シユー手段があり、これは磁
気シユー手段の２つの極片とロールの内胴との間
の２つの空隙に吸引力を発生する。この装置にお
いて、磁気シユー間の角度は比較的小さいので有
効空隙は比較的小さくかつロールの内胴のかなり
の部分は有効に使用されない。

本発明の一般的目的は前記ロールをさらに開発
すると共に前記欠点を排除することにある。

本発明の特別な目的はクステル及びCCロール
と比較して調節速度が高いロールを提供すること
である。本発明の他の目的は特に、直接に接触も
しないしまた密封の必要もないので胴の内面の平
滑性について特殊の条件がない点で、従来の機械
的かつ圧力的に補償されるロールと比較してより
安価なロールを提供することである。他の目的は
磁界によるうず電流損は縦方向密封により生ずる
摩擦損失よりも小さいと思われるのでエネルギ条
件よりみて一層有利なロールを提供することであ
る。

本発明の目的は従来の磁気的に補償されるロー
ルと比較して、ニツプ圧力が従来よりも正確に調
節できかつ従来よりも強い補償力が使用できるロ
ール構造を提供することにある。この目的は最近
プレス及び抄紙機のカレンダロールのニツプ圧力
の増大に伴い緊急に必要となり、これらロールは
また長くなつている。

上記目的を達成するため及び後述するように、
本発明の主要な特徴は、磁気コアにおいて、その
横断面に、３つの極片を有することさらに、前記
磁気コアに関連して、実際の補償力磁界を生ずる
磁束が磁化コアの中心極片を貫通しかつ、磁気コ
アの２つの本質的に互い対向する極片とロールの
胴とを経て磁気コアに閉め戻されるように、起磁
力を発生する磁化ソレノイドが配置されることで
ある。

本発明の実施例を添付図面について、例示のみ
により以下詳細に説明するが、本発明はこれに限
定されるものではない。

各図面に示す電磁的補償ロール１０は円筒形胴
部より成り、少なくともその内側部分は磁気的伝
導軟質材により形成され一方、外側部分は必要に
応じ、用途により必要とされる磁気的非伝導被覆
が塗布されている。ロールはその端部で荷重をう
ける固定軸を有し、第１図においてF₀は荷重力
である。ロールの自重と共に、これら力により、
ロール１０と相手ロールとを形成するニツプＮ部
で所定のニツプ圧力を生ずる。回転ロール胴１１
は軸受１２により所定位置に取り付けられる。Ｃ
−Ｃは軸１３，１４の中心線である。

ロールの固定軸は磁気的伝導材で作られ、磁気
コア１４を形成し、このコアは、夫々磁化ソレノ
イド１７ａ，１７ｂを取り付けた極片１５ａ，１
５ｂを備えるように本質的に断面がＴ形であり、
極片１５ａと１５ｂに共通な幅広極片１６にも図
示せざる磁化ソレノイドが取り付けられている。
上記磁気コア１４は回転ロール胴１１内に設置さ
れ、両極片１５ａ，１５ｂとロール胴の内面との
間に空隙△_１と△_２を、同様に極片１６に空隙△
_３を形成する。第２Ａ図に示すように、空隙△
_１，△_２は、ロールの回転軸線Ｃ−Ｃを貫通する
対称T₁−T₂面を有する。空隙△_３の対称面はT₃
で、この対称面T₃は対称面T₁−T₂にたいし角度
β_１，β_２をなす。第２Ａ図において、角度β_１
とβ′_２は直であるが、直線角度からわずか偏位
してもよい。

第２Ａ図はどのように磁束が空隙△_１，△_２及
び△_３ならびにロール胴を通るかを略示する。第
２Ａ図に示す形式の磁束分布により第２Ｃ図に略
示するような力F₁，F₂及びF₃を生ずる。力F₃は
活性力であり、これは、空隙△_３に作用すると、
ロール１０の自重と荷重力F₀とによる反射を補
償すると共にロール１０と相手ロール２０との間
のニツプ部Ｎに所望の直線圧力を分配する。

磁気コア１４の下方に、主として、空隙△_１，
△_２及び△_３を介して磁束を案内する絶縁ギヤツ
プＶがある。第２Ｃ図は幅が270度の扇形部αを
示し、本発明によれば、産業上の規模で、この扇
形部を利用して補償磁力を発生することができ
る。

第４図に示すように、主補償力Ｆを引き起こす
極片１９はロール１０の胴１１の幅全体に及ぶ。
反対に、数個の極片１５ａ，１５ｂが並んで、
各々に別々の磁化ソレノイドが取り付けられてい
る。第４図は極片１５b₁，１５b₂及び１５ｂ_Nな
らびにこれら極片に取り付けられた磁化ソレノイ
ド１７b₁，１７b₂，１７ｂ_Nを示す。従つて、平
行極片１５の数量はＮ個である。

偏向の補償及び調節、従つてニツプＮにおける
直線圧力の分配は、ソレノイド１７a₁，b₁，−１
７ａ_N，ｂ_Nに通電される磁化電流の強さとこれら
電流間の関係とを制御することにより電気的に制
御される。第４図において、この手順はブロツク
１９と符号I₁，I₂………Ｉ_N-1，Ｉ_Nとにより示さ
れている。異なるソレノイド１７を直列に接続し
て、このソレノイド群を介して電流を調節すれば
よい場合もある。磁化は直流または交流のいずれ
かにより行なうことができ、直流を使用する場合
には、公知の制御整流器が使用される。磁化電流
は固定磁化シユーに通電されるだけであるから、
スリツプリングまたは同様な手段を必要としな
い。

以上、固定磁気コア１４についてのみ説明した
が必要に応じて、回転軸線Ｃ−Ｃを回転して所望
の補償力の影響区域の場所を変え得ることは容易
に理解できる。このような調節を行う方法とし
て、空隙、特に空隙△_３の幅を或る限度調節でき
るようにすればよいことも想像できる。磁化極片
１５，１６はロールの胴１１の内面に直接に触れ
ないので、この面を特に平滑にする必要はない。

本発明の詳細な特許請求の範囲に記載された発
明思想の範囲内で変えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるロールの線図的側面図、
第２Ａ図は第１図の−線についてのロールの
磁束の形状を示す断面図、第２Ｂ図は同じく磁化
ソレノイドの位置を示す断面図、第２Ｃ図は同じ
く磁極片とロール胴との吸引力の度合と方向を示
す断面図、第３図はロールの断面図、第４図は第
３図の−線についての断面図である。 １０……ロール、１１……ロール胴、１２……
軸受、１４……磁気コア、１５，１６……磁化ソ
レノイド、F₀……荷重、△_１，△_２，△_３……
空隙、α……扇形部、Ｉ……磁化電流、F₃……
補償力磁界、Ｃ−Ｃ……回転軸線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 端部１３に荷重が課される非回転ロール軸１
   ３，１４と、ロール軸１３，１４に軸受１２によ
   つて支持される円筒状胴１１とを備え、偏向にた
   いし磁気的に補償及び（または）調節され端部に
   荷重をうけるロール１０、特に抄紙機におけるプ
   レスロールまたはカレンダーロールにおいて、ロ
   ール１０において、ロール軸１３，１４は磁気コ
   ア１４を形成するように作られ、さらに、起磁力
   を発生する手段１７は、磁気コア１４の極片１
   ５，１６とロール胴１１との間に形成される空隙
   △を介する磁束がロール胴１１と磁気コア１４と
   の間に補償力磁界F₃を発生するように配置さ
   れ、磁気コア１４において、その横断面に３つの
   極片１５ａ，１５ｎ，１６を設け、さらに、前記
   磁気コア１４に関連して、実際の補償力磁界F₃
   を生ずる磁束が磁気コア１４の中心極片１６を貫
   通しかつ、磁気コア１４の２つの本質的に互い対
   向する極片１５ａ，１５ｂとロール１０の胴１１
   とを経て磁気コア１４に閉め戻されるように、起
   磁力を発生する磁化ソレノイド１７が配置されて
   成るロール。 ２ 磁気コア１４の断面は本質的にＴ形状とする
   前記特許請求の範囲第１項に記載の磁気的に偏向
   が補償及び（または）調節されるロール。 ３ 磁気コア１４の３つの極片１５ａ，１５ｂ，
   １６は、ロール１０の胴１１の内面と共に、幅が
   180度以上、なるべく約270度である扇形部２に活
   性空隙△_１，△_２，△_３を形成する前記特許請求
   の範囲第１項または第２項に記載の磁気的に偏向
   が補償及び（または）調節されるロール。 ４ 磁束を通過させるため、ロール１０と扇形部
   （360゜−α）における胴１１の内面との間に絶縁
   部分を設け、これを３つの極片１５ａ，１５
   ｂ，１６により形成される空隙△_１，△_２，△_３
   の扇形部αの外側に設けてなる前記特許請求の範
   囲第１項、第２項または第３項に記載の磁気的に
   偏向が補償及び（または）調節されるロール。 ５ 実際の補償力磁界F₃を生ずる中心極片１６
   は補償区域の軸方向全体にわたり連続する前記特
   許請求の範囲第１項、第２項、第３項または第４
   項に記載の磁気的に偏向が補償及び（または）調
   節されるロール。 ６ 互いに対向する極片１５ａ，１５ｂは数個の
   平行した別々の極片１５a₁，b₁，１５a₂，b₂……
   …１５ａ_N，ｂ_Nよりなり、その極片各々はそれ自
   身１７a₁，b₁，１７a₂，b₂………１７ａ_N，ｂ_Nの
   磁化ソレノイドを有する前記特許請求の範囲第１
   項、第２項、第３項、第４項または第５項に記載
   の磁気的に偏向が補償及び（または）調節される
   ロール。 ７ ロール１０と相手ロール２０との間のニツプ
   Ｎにおける直線圧力荷重の分布が磁化電流I₁，I₂
   ………Ｉ_Nの強さと相互関係とを調節することに
   よつて所望通りに調節されるように磁化電流I₁，
   I₂………Ｉ_Nは前記別々の磁化ソレノイド１７に
   別々に向けられる前記特許請求の範囲第６項に記
   載の磁気的に偏向が補償及び（または）調節され
   るロール。 ８ ２つの対向する極片１５ａ，１５ｂの対称面
   T₁−T₂はロール１０の回転軸線Ｃ−Ｃを本質的
   に通過し、さらに対称面T₃は前記対称面T₁−T₂
   にたいし本質的に直角をなしまたロール１０の回
   転軸線Ｃ−Ｃを通過する前記特許請求の範囲第１
   項ないし第７項のいずれかに記載の磁気的に偏向
   が補償及び（または）調節されるロール。