JPS597838B2 - 圧延装置の圧着力を整定する方法とこの方法を実施する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は長い帯状のシートであるウエブの圧延のため、
液圧的圧力媒体によつて作動される数個の液圧的圧力要
素を有する圧延装置の接触圧を調節する装置に関する。

静液圧的圧力要素を有するたわみ調節ローラは例えば英
国特許明細書６４１４６６号および米国特許明細書３１
１９３２４号および３８０２０４４号により公知である
。

これらのローラにおいては回転可能のローラシエルはピ
ストン状の圧力要素の上に支えられ、圧力要素は固定し
たセントラルシエルを貫通する支持体に配設されている
っピストン状の圧力要素は支持体の、または支持体と連
結された部分のシリンダー孔の中に通されているかまた
は圧力要素は米国特許明細書３１１９３２４の第４図に
よりシリンダー孔自体を有しかつ支持体の突起状の突出
部上に配置されていることもできる。これらの公知のた
わみ調節ローラはその支持体のたわみを考慮することな
しにローラシエルに所望の変形を許容している。本発明
はこの種公知の圧延装置を改良し、かつ調節された、た
わみローラの特性の最適の利用を可能とする装置を提供
することを目的とし、特に圧延装置によつて作用される
ウエブの長軸に対し横方向における特性の所望の目標を
簡単な方法によつて達成することを可能にすることを目
的としている。

この目的を達成するために本発明による装置は、ウエブ
に対する圧延装置の作用をウエブの長軸に対し直角方向
にウエブの数個所について、圧延装置をウエブが通過す
ることによつて測定されること、および測定個所に関連
している個々の圧力要素に供給される圧力媒体の圧力は
、測定個所における作用の所望の目標値が得られるよう
に測定値に対応して調節されることを特徴としている。

ローラシエルのたわみが適切に調節される場合この装置
によつて、製紙、繊維、プラスチツク等の種々の製造工
程等における各種ウエブの横方向について所望の特性を
うることが可能である。その際に圧延装置において圧延
される各種のウエブの特性例えば厚さは直接機械的また
は電気的方法等によつて測定される。製紙装置に利用さ
れる圧延装置の場合は紙ウエブの厚さ、その湿度または
硬度が測定される。さらにプラスチツクウエブまたは紙
ウエブの平滑性、成層されたウエブの絶縁抵抗性または
色吸収性などの測定が可能である。これらの場合すべて
の圧力要素の圧力媒体の圧力を個々に調節することがで
きる。この方法によつて、ウエブの要求する希望値の特
性に近づけるためにたわみ調節ローラの適合能力を最適
に利用することができる。ローラは隣接する圧力要素の
数個をグループとして有することもでき、圧力要素には
測定値に依存して調節される共通の圧力が夫々供給され
る。

多数の圧力要素を有するローラの場合この方法によつて
著しい単純化が可能である。すなわち圧力要素をグルー
プに分けることによつて僅かな送り管、およびそれと共
に僅かなまたは簡単な制御装置および調節器しか必要で
ないからである。前記方法の実施のための装置は、ウエ
ブの少なくとも一部に沿つて設けられている測定個所に
おける。圧延装置の圧力によつて作用可能な、ウエブの
特性の測定のための少なくとも１個の測定装置、ならび
に圧力要素に供給される圧力媒質の圧力を関連している
測定個所の測定値によつて調節するために使われる調節
装置を特徴とする。この種の装置は備えられたたわみ調
節ローラの適合能力を完全に利用する圧延装置の最適の
作業法を可能にする。ウエブの横方向の個々の位置にお
ける偏差は直ちにかつ自動的に個々の圧力要素または圧
力要素のグループに対する直接の作用によつて補正され
る。その場合数個の測定器具が備えられ、それらのそれ
ぞれはウエブの幅部分に関連している。

既述の如く、これらの測定器具、例えば機械的マイクロ
メーター または電気的、光学的測定器具は核放射線の
ベースの上にあることができる。また測定装置はウエブ
に対し横に可動的である測定器具ならびにウエブの幅の
個々の部分における測定値を対応する圧力要素、または
圧力要素のグループに関係づけるための装置を有するこ
ともできる。

この種の形成は、例えば核放射線によつて紙ウエブの相
対湿度を測定するための装置のように測定器具が比較的
複雑でかつ高価である場合に対して特に適している。好
ましくはこの種測定装置は、ウエブの幅の個個の部分に
おける測定値の平均値の形成のために使われる積算装置
を備えることができる。

かかる場合にはウエブの当該幅部分に対する測定器具は
当該圧力要素の圧力の調節のために利用できるシグナル
を形成することができる。たわみ調節ローラは外方の圧
力シリンダーを含むこともでき、この圧力シリンダーに
は圧延装置の平均の線圧力の決定のため一定の接触圧が
供給され、その場合ローラに沿う線圧力の経過は測定個
所における測定値による圧力要素の作用によつて生ずる
。

かかる場合には圧力シリンダーは個々の圧力要素の圧力
の変化とは無関係にローラの全圧力を決定することがで
きる。ローラシエルの要求される屈曲または操作上の必
要による他の変形は圧力要素の対応する作用によつて行
われる。以下図面に表わされた実施例により本発明を詳
述する。第１図はたわみ調節ローラ１と架台３の中に装
着されまたは支持されている対ローラ２とを有する圧延
装置を示す。

対ローラ２はモータ４により歯車装置５をへて駆動され
る。たわみ調節ローラ１は架台３の中に支持されている
固定の支持体６を有し、その場合支持体６は軸７によつ
て回転を阻止されている。支持体６の回りではローラシ
エル８が回転可能であり、ローラシエルは通常鋼製であ
るが、取扱うものによつて外表面にゴム等を被覆したも
のも使用され、内面上にはピストン状の圧力要素１０上
が支持されている。前記の米国特許明細書３８０２０４
４号により形成することができる圧力要素１０は支持体
６中の孔１１の中に緊密に通されておりかつ導管１２を
通つて孔１１に供給される液圧の圧力媒体の作用を受け
ている。第１図には見易くするために８個の圧力要素１
０が表わされており、これらの圧力要素は導管１２によ
り夫々２個づつの圧力要素の４グループＩ−に区分され
ている。ローラシエル８は支持体６上の平行ガイド９に
よつて圧力要素１０の内面に可動的に通されている。他
の、特に多数の圧力要素を備えることもでき、また１グ
ループが２個以上の圧力要素を含むこともできる。

他面要素を個々に圧力源に接続することもできる。好ま
しくは少なくとも３個の相互独立して作動可能な圧力要
素または圧力要素（複数個）のグループ（複数個）を備
えることができる。第２図は第１図による圧延装置の調
節装置の図形を示す。圧延装置は平面図で表わされてい
て上方にあるたわみ調節ローラ１だけが示されている。
個々の圧力要素１０は導管１２ａ，１２ｂ，１２ｃおよ
び１２ｄに接続されている。導管は実際は第１図に表わ
されている如くローラ１の支持体６によつて外方へ導出
されているが、この図面においては下方へ導かれるよう
に表わされている。導管１２ａないし１２ｄはサーボモ
ーターで作動可能の調節バルブ１３をへて圧力源、例え
ばポンプ１４に接続されている。ポンプはその王力を調
節するための、図示されていない装置を備えることがで
きる。ポンプ１４には調節バルブ１５を設けることもで
きる。その外第２図による装置は測定器具１６ａ１６ｄ
を備えることができ、例えば、これらの測定器具は図示
された形による静電的測定装置の電極であることもでき
る。

この場合測定器具１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄはシ
グナル回線１７によつて調節器１８に接続されている。
調節器１８からは出力シグナル回線２０がバルブ１３に
通じている。測定装置はなお測定器具２１ａ，２１ｂ，
２１ｃ，２１ｄを有することができ、これらの測定器具
は測定器具１６ａ−１６ｄと同じ方法で設けることがで
きるが、ウエブ２２の運動方向から見てローラ１と２の
前に配置されている。

測定器具２１ａ２１ｄからはシグナル回線１９が調節器
１８に通じている。調節技術上公知であるように測定器
具１６ａ１６ｄの測定シグナルはそれぞれ圧力信号に変
換され所望の測定値へ圧延装置の個々の圧力要素の調整
のために使われ、一方測定器具２１ａ−２１ｄはローラ
１，２に発生する故障を適時に検知することによつて調
節器１８の迅速な反応を可能にする予測制御の部分を形
成する。

測定器具１６ａ−１６ｄおよび２１ａ−２１ｄはグルー
プ１−に相当するウエブの部分１−にある。本装置で操
作されるウエブ２２は、例えば紙ウエブ、繊維ウエブ、
プラスチツクなどのウエブであることができるウエブ２
２は圧延装置のローラ１と２の間を運動する。

圧延装置においてウエブはその測定値により個々の圧力
璧素１０の圧力によつて所望の厚さ、平滑性、含湿量な
どのような特性が与えられるように調節される。圧延装
置において作用されるウエブの特性、例えばその厚さは
測定器具１６ａ−１６ｄにより測定され、その上で調節
器１８は調節バルブ１３をへて、圧力要素１０に供給さ
れた圧力媒体の圧力を調節することによつて所望の値が
得られる。

ローラ１，２の前にある、ウエブの部分の当該特性、例
えば厚さの変化は測定器具２１ａ−２１ｄによつて測定
されかつ測定値は調節器１８に供給される。調節器は導
管１２ａ−１２ｄ内の圧力の適応する変更を準備する。
第３図は第２図の断片の形によつてウエブ２２に対し横
に可動の測定器具２３を有する測定装置を示す。

測定器具はレール２４上を案内されかつ滑り接点２５を
有し、この滑り接点によつてその測定シグナルは固定の
接触レール２６ａ−２６ｄをへてシグナル回線に供給さ
れる。この装置はその外は第２図による装置と同じ方法
で作業する。ただし調節器１８は積算器具を備えなけれ
ばならず、積算器具は個々のシグナル回線１７に関連し
ておりかつ個々の接触レール２６ａ−２６ｄの範囲にお
ける測定シグナルの夫々１平均値を形成する。第４図な
いし第６図は、シエルぎの末端には球軸受４０が備えら
れ、球軸内の内部リングは支持体６に固定されているた
かみ調節ローラｖを有する圧延装置を示す。

支持体６の末端には連絡シヤフト４２のアーム４１が係
合する。アーム４１はシヤフト４２上で回転を防止され
ている。アーム４１の他端には液圧のピストン装置４４
のピストン棒４３が係合する。該ピストン装置には圧力
媒体が同時に圧力導管４５によつて供給され得る。その
外ローラｖはローラ１と同じように圧力要素１０を備え
、これらの圧力要素には導管１２または１２ａ−１２ｄ
をへて圧力媒体が供給される。第４図ないし第６図に表
わされた装置においてはローラｖはピストン装置４４に
よつて所望の力を持つて接触することができる。ウエブ
２２の横に対する接触力は第２図に関して記載した方法
で作用することができる。第７図には支持体１０３と、
この支持体の回りを回転可能なシエル１０４と液圧式圧
力要素１０５とを有するたわみ調節ローラ１０２を有す
る圧延装置１０１が表わされている。

圧力要素１０５は前記の米国特許明細書３８０２０４４
号に記載されているようにピストン状に形成されかつ例
えば支持体１０３中のシリンダー孔１０６内に通されて
いる。架台１０８の中で固定の軸受１０９に回転可能に
支持されている対ローラ１０７がたわみ調節ローラ１０
２と共動する。対ローラ１０７に対するたわみ調節ロー
ラ１０２の圧接のため液圧のシリンダー１１０が備えら
れ、シリンダーの中にはピストン１１１が密接して通さ
れ、ピストン棒１１２はガイド部分１１３に支持され、
ガイド部分によつて支持体１０３は架台１０８の中に通
されている。

第１図にも表われている如くシエル１０４の末端と支持
体１０３との間に球軸受１１４がある。シリンダー１０
６は液王的田力媒質に対するポンプ１１６の送り管１１
５の分岐管１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｄに
接続されている。

両シリンダー１１０は同じ送り管１１５の分岐管１１５
ｅ，１１５ｆに接続されている。分岐管１１５ａ−１１
５ｆの中には空圧式に作動可能の圧力調節バルブ１１７
がある。これらのバルブの空圧的部分は空圧的制脚管１
１８ａ−１１８ｆに接続されている。空圧的制御管１１
８ａ−１１８ｄは圧搾空気管１１８から導かれ、その場
合各制御管は圧力調節バルブ１２０を備えている。制御
管１１８ｅ，１１８ｆは調節装置１２２の送風管１２１
から導かれ、調節装置は１ハウジング１２３とハウジン
グの中に可動的に配置されたビーム状の部分１２４とを
含んでいる。ハウジング１２３とビーム状部分１２４と
の間にはベロ一Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆがある。ベロ一
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは制御管１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ
，１１８ｄに接続されている。ベロ一Ｅは制御管１１８
ｅおよび当該送風管１２１と連結され、ベロ一Ｆは制御
管１１８ｆおよび送風管１２１と連結されている。送風
管１２１は絞りバルブ１２５をへて共通の圧搾空気管１
２６に接続されている。

圧延装置１０１と調節装置１２２との間の関係は、ビー
ム状部分１２４がベロ一Ａ−Ｆと共に圧延装置１０１内
に作用する力の模型化のために使われるように選択され
る。

この目的のため例えばベロ一によつて表わされた力およ
びそのてこの腕は圧延装置１０１内の力およびてこの腕
に正比例することができる。この場合ベロ一Ａ，Ｂ，Ｃ
，Ｄの力は夫々、圧力要素１０５の１グループの合力に
相当する。米国特許第４０２３４８０号明細書により公
知である第７図による装置の場合は第２図による装置と
同じように調節器１８が測定器具１６ａ１６ｄと共に備
えられている。

調節器１８の出力導管２０は空圧式バルブ１２０に対し
作用し、該バルブ自らは圧力調節バルブ１１７を制御す
る。第８図は本発明の装置の手動操作に適した圧延装置
の一実施例を示している。第１図または第２図により形
成されることができるこの圧延装置はローラ１と同じよ
うに形成されたたわみ調節ローラ１を備えており、その
場合このたわみ調節ローラは、圧力要素１０が個々に、
手動可能の調節バルブ１３を有する液圧的圧力導管１２
に接続されていることによつてのみ前記ローラ１゛と区
別される。ウエブに対し横に１列の測定器具２００が配
置され、測定器具は読取り可能の表示器具２０１を含ん
でいる。第８図の装置により接触圧を調整するためには
個々の表示装置２０１で測定値を読取りかつ当該測定器
具２００に共属された圧力導管１０を作動することで十
分である。

第９図は機能に関しては第３図による測定装置に相当す
る電子式装置を図形的に示す。

第９図による測定装置２１０は測定ヘツド２１１を含み
、この測定ヘツドは第３図による測定器具２３に相似し
てウエブに対し横に往復運動させられる。

測定ヘツド２１１は各通過ごとに測定装置２１０の中に
シグナルを形成し、このシグナルは第９図に線ｍで画か
れた線図の如き適当の方法で表示されかつ記録される。
シグナルは通過後第１図および第２図のグループＩ−に
相当する部分１，，，に分類され、その上で個々の部分
においてシグナルの平均値Ｍが形成される。

第９図には一点鎖線で表わされているこれらの平均値は
回線１７によつて調節器に供給される。第１０図は本発
明の装置に適する静液体圧の圧力要素を有するローラを
備えた圧延装置の一実施例を示す第４図と類似の装置を
示している。

第１０図によるローラ３０１は支持体３０７を含み、こ
の支持体の回りをローラシエル３０８が回転可能である
。ローラシエル３０８は球軸受３１０の中で回転可能に
支持体３０７に支承されている。支持体３０７とローラ
シエル３０８との間には周囲方向に経過するパツキン３
１１およびローラの縦方向に経過するパツキン３１２が
ある。

パツキンは圧力室３１３，３１４，３１５を区画する。
この場合には相互独立して作動可能の圧力要素を形成し
ているこれらの圧力室３１３，３１４，３１５は導管３
１６ａ，３１６ｂ，３１６ｃによつて、第２図のポンプ
１４と同じように形成され得る、圧力媒質の源泉に接続
されている。また導管３１６ａ−３１６ｃの中にも第２
図のバルブ１３に相当する調節バルブを接続するてとが
できる。測定器具および調節器の回路も第２図による構
造と同じであることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施することができる圧延装置の図形
的正面図、第２図は本発明による装置の調節を説明する
ための図である。 第３図は他の実施型の測定装置を有する第２図の断片。
第４図ないし第６図は本発明が利用可能である他の圧延
装置の種々の正面図、第７図は本発明の別の実施型の調
整図形、第８図は手力で作動可能の装置の図形、第９図
は第３図による測定装置と同じ方法で操作される装置の
図形、第１０図はたわみ調節ローラの別の実施型の断面
図形を示す。図面の主な符号の説明、１′，２・・・・
・・圧延装置、１０，１０５，３１３，３１４，３１５
・・・・・・圧力要素、１６ａ−１６ｄ，２３，２０１
，２１１・．．・・・測定装置、１８・・・・・・調節
装置、２２・・・・・・ウエブ、２３・・・・・・測定
器具、２６ａ−２６ｄ・・・・・・接触レ一ｉシリンダ
ー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ウェブの圧延操作のための圧延装置の接触圧を調節
   するための装置にして、液圧的圧力媒体によつて相互に
   独立して作動される複数の液圧的圧力要素によりローラ
   シェルの内面を圧して表面のたわみを調節するたわみ調
   節ローラと該たわみ調節ローラと共に前記圧延操作を行
   う対ローラを有する圧延装置において、前記両ローラの
   間に長い帯状のウェブをはさんで通し、該ウェブの長軸
   に直角方向の各点における特性を希望値に近づけるため
   に、前記ウェブの移動方向に対し圧延装置の前方におい
   て、前記ウェブを横断する各点の前記特性を測定装置に
   より測定し、この測定値に応じて前記ウェブの各点の接
   触圧を調整することを特徴とする圧延装置の接触圧を調
   節する装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の装置において、すべ
   ての圧力要素の圧力媒体の圧力は個々に調節されること
   を特徴とする圧延装置の接触圧を調節する装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の装置において、たわ
   み調節ローラ内の圧力要素は適当数のグループに分けら
   れ、夫々のグループの圧力要素は共通の圧力を有する圧
   力媒体によつて調節されることを特徴とする圧延装置の
   接触圧を調節する装置。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項までの何れかの１
   項に記載の装置において、ウェブの幅の少くとも一部に
   沿つて設けられた測定個所における、圧延装置の圧力に
   よつて作用可能な、ウェブの特性の測定のために少くと
   も１組の測定器具１６ａ−１６ｄ．２３、２０１、２１
   １ならびに圧力要素１０、１０５、３１３、３１４、３
   １５に供給される圧力媒体の圧力を調整するために使わ
   れる１個の調節装置を有することを特徴とする圧延装置
   の接触圧を調整する装置。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載の装置において、ウェ
   ブ２２の幅部分 I −IVにそれぞれが関連している数個
   の測定器具１６ａ−１６ｄを有することを特徴とする圧
   延装置の接触圧を調整する装置。 ６ 特許請求の範囲第４項に記載の装置において、測定
   装置は、材料ウェブ２２に対し横に可動的である測定器
   具２３とならびにウェブ２２の幅の個個の部分の測定値
   を対応する圧力要素１０または圧力要素のグループ I
   −IVに関係づけるための装置２６ａ−２６ｄとを有して
   いることを特徴とする圧延装置の接触圧を調整する装置
   。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載の装置において、ウェ
   ブ２２の幅の個々の部分における測定値の平均値の形成
   のための積算装置を有することを特徴とする圧延装置の
   接触圧を調整する装置。 ８ 特許請求の範囲第４項から第７項のいずれかの１項
   に記載の装置において、たわみ調節ローラ１′は外方の
   圧縮シリンダー４４を有し、圧縮シリンダーには圧延装
   置１′、２の平均の線圧力の決定のためコンスタントの
   接触圧が供給されること、ローラに沿う線圧力の経過は
   測定個所における測定値に依存する圧力要素１０の作用
   により生ずることを特徴とする圧延装置の接触圧を調節
   する装置。 ９ 特許請求の範囲第４項から第８項のいずれかの１項
   に記載の装置において、少なくとも３個の相互独立して
   作動可能の圧力要素１０、１０５、３１３、３１４、３
   １５または圧力要素のグループ I −IVが備えられてい
   ることを特徴とする圧延装置の接触圧を調節する装置。