(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙機におけるロールのセラミックまたは金属・セラミックの被覆を調節する方法において、前記ロールは、該ロールのドクタに取り付けられている研削部材によって周期的に研削され、該研削部材の研削粒子の粒径、すなわち粒子の平均直径は15〜200 μm の範囲内であり、研削状態において、前記ロールはその操作現場で回転し、前記研削部材は、被研削面に対して力で押し付けられ、前記研削部材は研削バックアップ部品上に設けられ、該研削バックアップ部品はさらに、前記ドクタのブレードの端部に取り付けられ、該研削バックアップ部品と該ブレードとの間に関節点があり、該研削バックアップ部品に対して前記関節点による回転運動が可能であり、それにより、被研削面が過剰に粗い場合、所望の表面粗さの値にまで平滑化され、同様にして、過剰に平滑な面は前記研削部材によって決まる所望の表面粗さにまで粗面化されることを特徴とする抄紙機におけるロールの被覆を調整する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、研削中、前記研削部材は、前記ロール面に対して前記ロールのドクタのアクチュエータによって100 〜1200 N/mの力で押し付けられ、該研削部材は、該ロールの軸方向に同様にドクタの振動アクチュエータによって振動されることを特徴とするロールの被覆を調整する方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、研削中、前記ロールは、10〜200 m/分の周速度で回転し、研削媒体を前記被研削面に噴霧することを特徴とするロールの被覆を調整する方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記研削媒体は、水であることを特徴とするロールの被覆を調整する方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記研削部材をドクタの構体に取り付けてクッション材を該ドクタ構体と該研削部材との間に配置し、研削状態において該クッション材により適切な量の変形が該研削部材に許容され、その場合、該研削部材はそれ自身を前記被研削面の形状に適合させて該被研削面と該研削部材との間の接触の不正確さから生じる表面圧のいかなる変化も研削状態において等化することができることを特徴とするロールの被覆を調整する方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の方法において、該方法は、研削バンドを前記研削部材として用い、その幅は7 〜200 mmの範囲であることを特徴とするロールの被覆を調整する方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、前記幅は、10〜100 mmの範囲であることを特徴とするロールの被覆を調整する方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の方法において、前記研削バックアップ部品は曲面を有するものが用いられ、該曲面に対して研削バンドとクッション材を固定して、該クッション材が該研削バンドと該研削バックアップ部品の曲面との間に位置するようにしたことを特徴とするロールの被覆を調整する方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の方法において、該方法は、弾性ブレードを用い、該弾性ブレードの面に対して研削バンドおよびクッション材を固定して、該クッション材が該研削バンドと該ブレードの面との間に位置するようにしたことを特徴とするロールの被覆を調整する方法。
【請求項１０】
抄紙機におけるロールのセラミックまたは金属・セラミックの被覆を調節する装置において、該装置は、別体の研削部材がロール面にある時間間隔で周期的に接触するように配置され、該装置は、ロールのドクタと前記研削部材との間に連結装置を有し、該研削部材は、該ドクタと直接、または研削に使用される研削バックアップ部品などの中間部品を介して、脱着可能に取り付けられ、前記研削バックアップ部品は、該研削バックアップ部品の長さにわたって延び、その側面の１つをわたっている溝を含み、該溝の中へ前記ドクタのブレードの端部が位置し、旋回関節継手が該ブレードと該バックアップ部品との間に形成されていることを特徴とする抄紙機におけるロールの被覆を調整する装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置において、前記研削部材は、前記ドクタのブレードと直接、または研削に使用される研削バックアップ部品などの中間部品を介して、脱着可能に取り付けられることを特徴とする抄紙機におけるロールの被覆を調整する装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の装置において、前記研削部材における研削粒子の平均粒径（直径）は15〜200 μm の範囲にあることを特徴とするロールの被覆を調整する装置。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２のいずれかに記載の装置において、該装置は、クッション材が前記研削部材と前記ドクタの構造部品との間に配置されて設けられていることを特徴とするロールの被覆を調整する装置。
【請求項１４】
請求項１０ないし１３のいずれかに記載の装置において、前記研削部材の周方向において該研削部材が被研削面と接触する距離の長さは7 〜200 mmの範囲であることを特徴とするロールの被覆を調整する装置。
【請求項１５】
請求項１０ないし１４のいずれかに記載の装置において、前記長さは、10〜100 mmの範囲であることを特徴とするロールの被覆を調整する装置。
【請求項１６】
請求項１０ないし１５のいずれかに記載の装置において、前記研削バックアップ部品は面を有し、該面は、前記ロール、クッション材、および該面に押し付けて設けられた研削部材を構成する研削バンドの曲形状と密接に対応することを特徴とするロールの被覆を調整する装置。
【請求項１７】
請求項１０ないし１６のいずれかに記載の装置において、前記研削部材はダイヤモンド研削バンドであることを特徴とするロールの被覆を調整する装置。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の装置において、前記研削バンドは前記ドクタの可撓性ブレードの面に固定されていることを特徴とするロールの被覆を調整する装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の装置において、前記クッション材は、前記ブレードのブレード面と前記研削バンドとの間に配されていることを特徴とするロールの被覆を調整する装置。
【請求項２０】
請求項１０ないし１９のいずれかに記載の装置において、該装置は、噴流管が設けられ、これを通して研削媒体を送って、研削され遊離している粒子を運び去り、かつ冷媒としても機能させることを特徴とするロールの被覆を調整する装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の装置において、前記研削媒体は、水であることを特徴とするロールの被覆を調整する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、抄紙機におけるロールの被覆を調整する方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プレスロールの多孔面はしわになり易く、エポキシなどのドクタ材で被覆される傾向にある。被覆が過剰であると、ロール面が平滑になりすぎ、その結果、紙ウエブをプレスのセンタロールから分離するのが困難になり、またドクタを通過する際、ウエブが破損し易いことになる。また、表面を粗くしすぎると、面の操作機能に同様の低下を生じることになる。ロール面を平滑にしたり、粗くしたりすることは明らかに、セラミック被覆を有するロールの特徴である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
表面を、操作の点で最適の粗さ値（ＲＡ値）に保てるようにするため、ロール面を研削する必要がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで本願では、ロール面を周期的に、しかもロールを外すことなく現場で調整することを提唱する。
【０００５】
本発明による解決策では、被調整ロールのドクタには別体の研削部材が設けられている。これは、ドクタのアクチュエータに取り付けられ、ドクタにより被研削面に接触する状態になる。前記部材は、ロール面の曲面形状に密接に関連する形状を有するバックアップ部品を有する。このバックアップ部品には、研削バンド、および別体の柔軟なクッション部品が取り付けられている。前記クッション材によって、研削中に互いに押し付けられるように配された面の間の形状の相違に対して融通性のある研削結果と配慮が可能になる。このロールがその操業現場で研削されるのは明らかである。
【０００６】
本発明によれば、抄紙機におけるロールのセラミックまたは金属・セラミックの被覆を調節する方法において、ロールは、ロールのドクタに取り付けられている研削部材によって周期的に研削され、研削部材の研削粒子の粒径、すなわち粒子の平均直径は１５〜２００  μｍ  の範囲内であり、研削状態において、ロールはその操作現場で回転し、研削部材は、被研削面に対して力で押し付けられ、それにより、被研削面が過剰に粗い場合、所望の表面粗さの値にまで平滑化され、同様にして、過剰に平滑な面は前記研削部材によって決まる所望の表面粗さにまで粗面化されることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、抄紙機におけるロールのセラミックまたは金属・セラミックの被覆を調節する装置は、別体の研削部材がロール面にある時間間隔で周期的に接触するように配置され、本装置は、ロールのドクタと研削部材との間に連結装置を有し、研削部材は、ドクタ、好ましくはそのブレードと直接、または中間部品、好ましくは研削に使用される研削バックアップ部品を介して、脱着可能に取り付けられることを特徴とする。
【０００８】
【作用】
本発明による抄紙機におけるロールのセラミックまたは金属・セラミックの被覆を調節する方法と装置において、ロールは、ロールのドクタに取り付けられた研削部材により周期的に研削される。研削部材における研削粒子の粒径、すなわち粒子の平均直径は１５〜２００  μｍ  の範囲である。研削状態において、ロールはその操業現場で回転し、研削部材は力によって被研削面に押し付けられて接触し、それにより、被研削面が過剰に粗い場合は、所望の粗さの値にまで平滑にされ、同様にして、過剰に平滑な表面は研削部材により決まる所望の表面粗さ値まで粗面化される。
【０００９】
【実施例】
次に添付図面に示す本発明のいくつかの実施例を参照して本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されることはない。
【００１０】
図１Ａはセラミックロール面の面平滑化段階における断面構造を示す。図中に斜線で示す材料はドクタ材１１を表わす。面の平滑化段階では、とくに溶射面の場合、研削に関連して生ずる鋭い縁の凹部Ｏ１、Ｏ２  ．．．がドクタ材を引っ掻き、そのため凹部Ｏ１、Ｏ２が埋められ易い。これは面の平滑化に従って発生する。
【００１１】
図１Ｂは、第２の場合を示すが、この場合、面は粗くなる。図１Ｂにおいて、ドクタ材１１は斜線領域で示す。ブレードとロールとの間に入り込む研削粒子の数量と大きさが大きいと、それら粒子は、再生できるよりも速く形成されるドクタ材の層を引っ掻き始める。このようにして、先ずドクタ材の層が破壊され、その後にセラミック層の粗面化が可能になる。研削処理により、新しい平面が面に形成され、これによってドクタ材の層の形成が促進される。
【００１２】
図２Ａにおいて、曲線ｆ１は表面の粗面化、すなわち表面粗さ／操作時間の座標系で図１Ａの状態を示す。操作期間中、表面の粗さは一定の最大値に近づいている。
【００１３】
同図において、曲線ｆ２は面の平滑化の性向を示す。特定の場合によって、粗さの変化率はかなりの程度にまで変化する。最大値がＲＡ値２に近づき、最小値がＲＡ値０．２  に近くなっていることが分かる。段階ｔ１で、研削を本発明に従って行なう。
【００１４】
図２Ｂに示すように、段階ｔ１において、面を研削部材により研削するが、この場合、粒子の平均直径、すなわち顆粒の直径（粒径）は１５〜２００  μｍ  の範囲である。出発点が過度に粗い面であるか、あるいは過度に平滑な面であるかにかかわらず、所望の表面粗さが達成される。曲線ｆ３は研削中に行なわれる粗い面の平滑化を示し、曲線ｆ４は研削中に行なわれる平滑面の粗面化を示す。最終結果は約１時間ないし２時間の研削で得られる。
【００１５】
図３は、稼動状態の抄紙機のプレス部の概略図である。図３に示すプレス部は、本発明によるセラミック被覆で被覆したセンタロール１０を有している。プレスロール１２とバックアップロール１３との間にはニップＮ１が設けられ、センタロール１０とプレスロール１２との間にはニップＮ２があり、さらにセンタロール１０とバックアップロール１４との間にはニップＮ３がある。フェルトＨ２とウエブＷはニップＮ１とＮ２を通過する。同様にして、フェルトＨ１はニップＮ１を通過してフェルトガイドロール１５ａ１、１５ａ２へ送られる。ニップＮ２の後、ウエブはセンタロール１０の面１０’  に沿って、前記ロール面に付着しながらニップＮ３へ送られ、その中へフェルトＨ３も送られる。フェルトＨ３はフェルトガイドロール１６ａ１、１６ａ２に掛けられている。ニップＮ３の後、ウエブはロール１０のロール面１０’  に沿ってある距離を送られ、ロール１７を越えて送られ、フェルトＨ４に接触する。フェルトＨ４はフェルトガイドロール１８へ案内される。このような状況下で、プレスロールの作動状態では、例えば紙通しに関連して稼動状態において、ウエブＷが送られてセンタロールに容易に接触でき、さらにウエブがセンタロールから離れて送り出されるように、この面から非常に良好かつ正確な特性が要求される。生産される紙の品質の点から、ロール面の特性もまた重要である。表面値の変化がセラミック材に生ずると、稼動状態は制御されない。したがって、本特許出願では、セラミック材は周期的に、すなわちある規則的な時間間隔で、例えばフェルト交換中の適切な休止に関連して、研削する必要があることを提唱する。
【００１６】
図８は、本発明による研削の方法と装置を示す。ニップＮ１、Ｎ２、Ｎ３は開いていて、センタロール１０は、それ自身の駆動歯車をクローリング作動することによって駆動される。または、このロールは、単数または複数のニップを閉じたまま、バックアップロールの駆動によって駆動することもできる。ロールの回転方向は矢印Ｄ１で示す。ドクタ装置１９のブレード２９の端部には研削バックアップ部品２０が取り付けられ、この場合、研削部材２１は、好ましくはダイヤモンド研削バンドである。研削バンド２１は被研削面１０’  と円周距離Ｌにわたって接触している。距離Ｌは７  〜２００  ｍｍ、好ましくは１０〜１００  ｍｍの範囲であるが、この場合、適切な数量の研削粒子が円周の各位置で被研削面に接触していることと、研削中に被研削材料が研削部材２１を疲弊させず、各研削サイクル中に研削部材２１の交換を回避できるようにすることが大切である。研削は約１  〜２  時間行ない、研削中は時間的に中断する必要がない。
【００１７】
研削状態で使用中のロール１０の周速度は、好ましくは１０〜  ２００ｍ／分の範囲である。
【００１８】
図４は、研削設備の側面図を拡大したものである。この図は図９の線Ｉ−Ｉ  に沿って取った断面図である。図４に示すように、ドクタ１９はドクタビーム２３を有し、これは旋回アーム２４に接続されている。旋回アーム２４とフレームＦとの間にはアクチュエータ２４０  、例えばシリンダ装置または植込みネジが設けられている。
【００１９】
アクチュエータ２４０  によりドクタビーム２３は回転の方向に作動位置でロックされる。さらに、この装置構成は旋回フレーム２６を有し、これは、ドクタビーム２３の突起部２３’  に接続され、関節継手２８上で回転するように取り付けられている。旋回フレーム２６と突起部２３’  との間には、負荷ホース２７ａ  および２７ｂ  が旋回継手２８の両側に設けられている。負荷ホース２７ａ  、２７ｂ  により、旋回フレーム２６を旋回継手２８上で旋回させることができる（矢印Ｌ１）。このようにして、ブレード２９をそれに取り付けられている研削部材２１とともに力で押して、被研削面１０’  に接触させることができる。ブレード２９は旋回フレーム２６の端部の空隙２６’  に嵌められている。本発明によれば、研削バックアップ部品２０はブレード２９端部に関節点３０によって取り付けられている。研削バックアップ部品２０は研削部材２１、有利には正確に研削バンド、好ましくはダイヤモンド研削バンドを有している。研削部材２１の研削粒子の平均粒径は１５〜２００  μｍ  の範囲である。同図において、噴流管２２が噴射水Ｓを作り、噴射水Ｓは被研削面へ噴霧され、それにより研削材料をロール面１０’  からこの水に従って運び去ることができる。
【００２０】
図９は、図４の装置を図４の矢印Ｋ１の方向で見た図である。振動アクチュエータ３１がドクタ１９のシャフトＥ１を移動させるように取り付けられ、そのシャフトＥ１は軸受箱Ｅ２の中に支持されている。振動の動きは矢印Ｌ２、Ｌ３により示す。
【００２１】
図５Ａは、バックアップ部品２０と、これに対して被研削面１０’  ではまっている研削部材２１の接続部の拡大図である。バックアップ部品２０は形状Ｒ１を有し、これはロール１０の半径Ｒ２と密接に対応している。ドクタのブレード２９はバックアップ部品２０の溝２０ａ  の中に取り付けられている。溝２０ａ  は、バックアップ部品２０のその外面２０”  上を、被研削ロール１０の全幅にわたって走っている。
【００２２】
図５Ｂは、図５Ａの領域Ｘ１を示す。研削バンド２１はロール面１０’  に、好ましくは円周距離Ｌにわたって接触している。この領域の長さＬは、有利には７  〜２００  ｍｍ、好ましくは１０〜１００  ｍｍの範囲である。
【００２３】
クッション材２５は研削バンド２１と研削バックアップ部品２０との間に設けられている。
【００２４】
図６Ａは、本発明の第２の実施例を示すが、この場合、非常に幅広のブレード２９ａ  がドクタ１９に固定されており、このブレード２９ａ  は可撓性である。研削バンド２１はブレード２９ａ  の面２９ａ’に固定され、クッション材２５は研削バンド２１とブレード２９ａ  のブレード面２９ａ’との間に取り付けられている。
【００２５】
図６Ｂは、図６Ａの領域Ｘ２の拡大図である。
【００２６】
図７は、本発明による研削バックアップ部品の形状と、研削バンド２１およびクッション材２０ｂ  を研削バックアップ部品２０の湾曲面２０’  へ固定する状態とを示す。面２０’  の形状Ｒ１はロール１０の半径Ｒ２と密接に対応している。この装置では、研削部材２１はそれ自体を被研削面１０’  に適合させて、被研削面１０’  と研削部材２１との間の接触の不正確さから生じる表面圧のどんな変化も研削状態で等化することができる。研削バックアップ部品２０はその外面２０”  に溝２０ａ  を有し、この溝の中へドクタ１９のブレード２９の端部が嵌め込まれ、これによって関節継手３０がブレード２９と研削バックアップ部品２０との間に形成される。このような場合、研削バックアップ部品２０は、研削状態においてできる限り静かにロールの表面形状に従って案内される。研削にかかる時間は、好ましくは１ないし２時間である。研削バンド２１、またはいかなる他の研削部材も１００  〜１２００  Ｎ／ｍの力で被研削ロール面１０’  に対して押し付けられ、ロールは約１０〜２０００  ｍ／  分の周速度で回転する。
【００２７】
【発明の効果】
本発明による解決策では、面が研削により平滑にされるか、あるいは過度に平滑な面が粗面化されるかに関係なく、研削結果が常に正しくなる研削部材を選ぶことが重要である。
【００２８】
そこで本発明によれば、研削粒子の直径の大きさが１５〜２００  μｍ  の範囲になる別体の研削部材を選んだ。好ましくは、ダイヤモンド研削バンドが用いられる。研削中、研削部材はロールの軸方向に振動されるが、ドクタの振動装置がその振動に用いられる。研削部材は、約１００  〜１２００  Ｎ／ｍの力（単位長さ当りの力）で被研削面に押し付けられる。ロールは約１０〜２００  ｍ／分の周速度で回転する。好ましくは、ロール面に対して噴射水を当てて、その水膜が研削材を運び去り、冷媒として働くようにしている。本特許出願では、セラミックロールについて言及する場合、その意味するものは明らかに、セラミック被覆または金属・セラミック被覆のロールである。この被覆材料は、好ましくはセラミック酸化物、例えばＡｌ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｎ、もしくはＹの酸化物、またはセラミック炭化物、例えばＣｒ、Ｎｉ、Ｔｉ、またはＷの炭化物、またはセラミックほう化物、例えばＴｉほう化物、またはこれらの混合物または化合物である。これらのセラミックのうち、金属、例えばＡｌ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、またはこれらの合金を混ぜることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａはロール面の平滑化の概略を示し、Ｂはロール面の粗面化の概略を示す図である。
【図２】Ａは、面の粗さｆ１、ｆ２を表わすグラフであり、曲線ｆ１は面の粗面化を表わし、曲線ｆ２は面の平滑化を表わし、Ｂは、研削段階を示し、曲線ｆ３が研削中の面の平滑化を表わし、曲線ｆ４が研削中の平滑面の粗面化を表わす図である。
【図３】稼動状態にある抄紙機のプレスを示す図である。
【図４】本発明による研削装置のより詳細な側面図であり、図９の線Ｉ−Ｉ  に沿って取った断面に対応している図である。
【図５】Ａは研削部材の被研削面との接触部を拡大して示し、ＢはＡの領域Ｘ１を示す図である。
【図６】Ａは、研削バンドがドクタブレードに直接取り付けられている本発明による第２の実施例を示し、Ｂは、Ａにおける領域Ｘ２を示す図である。
【図７】研削バンドの研削部材のバックアップ部品への取付けを示し、バックアップ部品の構成をこの図を参照して説明する軸測斜視図である。
【図８】プレスのセンタロールの本発明による研削を示す図である。
【図９】本装置を図４の矢印Ｋ１の方向で示す図である。
【符号の説明】
１０  ロール
１０’  被覆
１９  ドクタ
２１  研削部材
２３，２５    クッション材
２７ａ，２７ｂ    アクチュエータ
２９    ブレード
３０  関節点
【図１】
0003574695.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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