(57)【要約】【課題】シュミットカップリング等を必要とせず、構造が簡単で、ロール回転変動が少なく、高精度な表面性有するシート・フィルムを製造すること。【解決手段】駆動装置２７をベアリングケース２５とは別置きし、カップリング２６によって冷却ロール２１の一端に連結する。ベアリングケース２５のロール径方向移動を案内するリニアガイドレール２３とは別に、駆動装置２７のロール径方向移動を案内するリニアガイドレール３１を設け、駆動装置２７をベアリングケース２５と共にロール径方向に移動可能な構造にする。【選択図】        図１
2004345239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端をベアリングケースによって支持され、前記ベアリングケースと共にロール径方向に移動可能なロールを有し、前記ロールの一端側に当該ロールを回転駆動する駆動装置が有するシート・フィルム成形用ロール装置において、
前記駆動装置は、前記ベアリングケースとは別置きされてカップリングによって前記ロールの一端に連結され、
前記ベアリングケースのロール径方向移動を案内するベアリングケース用直線ガイド部とは別に、前記駆動装置のロール径方向移動を案内する駆動装置用ガイド部が設けられ、前記駆動装置が前記駆動装置用ガイド部に案内されて前記ベアリングケースと共にロール径方向に移動になっているシート・フィルム成形用ロール装置。
【請求項２】
前記カップリングは、同軸接続用のフレキシブルカップリングである請求項１記載のシート・フィルム成形用ロール装置。
【請求項３】
前記駆動装置を任意のロール径方向移動位置において固定側のフレームにクランプ固定するクランプ手段を有する請求項１又は２記載のシート・フィルム成形用ロール装置。
【請求項４】
前記駆動装置の前記ベアリングケースに分離可能に連結されている請求項１〜３の何れか１項記載のシート・フィルム成形用ロール装置。
【請求項５】
前記駆動装置は、前記ロールの水平な回転軸線に直交する垂直配置の電動モータと、ヘリカルベベルギヤによる減速機とを有する請求項１〜４の何れか１項記載のシート・フィルム成形用ロール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シート・フィルム成形用ロール装置に関し、特に、押出成形によってシート・フィルム成形を行う冷却ロール装置等のシート・フィルム成形用ロール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
押出成形によるシート・フィルム成形では、生産開始時には複数の冷却ロールの隙間（ロール間すきま）を広くして樹脂を冷却ロール間に通し、その後、冷却ロールをロール径方向に移動させてロール隙間を所定の隙間まで狭くし、シート・フィルムを成形している。
【０００３】
冷却ロールのロール径方向移動（ロールの開閉）は、冷却ロールの両端を支持するベアリングケースを、油圧（あるいは空気圧）シリンダ装置、電動送りねじ等によってロール径方向に移動させることにより行っている。
【０００４】
従来は、冷却ロールを回転駆動する電動モータ、減速機は、成形機のフレームに固定され、ロール開閉時には、冷却ロールとベアリングケースだけをロール径方向移動している。このため、ロール開閉に伴って冷却ロールの中心軸線と減速機の出力軸の中心軸線とが偏倚する。冷却ロールと減速機とは、この偏倚を許す自在継手によって連結されている（たとえば、非特許文献１）。
【０００５】
光学用途などのシート・フィルムでは製品の表面を平滑にするため、冷却ロールの回転変動を極力小さくする必要がある。このため、減速機と冷却ロールとは、シュミットカップリング（商品名）等の高精度な等速型の自在継手を使用している。シュミットカップリングを使用している理由は、冷却ロールを開閉させるだけでなく、ロール径に対して減速機が大きいため、減速機の配置をロール間隔より広く設置するためにも必要であった。
【０００６】
また、減速機と電動モータとはベルトとプーリを使用した伝動機構によって駆動連結されている。減速機にはウォーム減速機を使用している。
【０００７】
【非特許文献１】
東芝機械（株）ホームページ“縦延伸機”［平成１５年５月２２日検索］インタネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｏｓｈｉｂａ−ｍａｃｈｉｎｅ．ｃｏ．ｊｐ／ｋｏｕｊｉ／ｐｒｏｄ／ｓｅ／ｌｓｍ．ｈｔｍ＞
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では下記の問題がある。
（１）ロール開閉に伴って冷却ロールの中心軸線と減速機の出力軸の中心軸線とが偏倚し、この偏倚を許すシュミットカップリングのような自在継手が必要であること。
【０００９】
このことに対して、電動モータ、減速機をベアリングケースに直結するタイプのものもあるが、ロール交換時には、電動モータ、減速機をベアリングケースより取り外さなくてはならないなど、ロール交換作業が煩雑なものになる。また、電動モータ、減速機の運転振動がベアリングケースに直接伝わり、製品が振動の影響を受ける。
【０００１０】
（２）シュミットカップリング部分で回転変動が生じ、シート・フィルムに横すじが入ってしまう。ロール開閉移動量にも制約がある。
【００１１】
（３）ロール本数が増えると、移動量が大きく必要なため、ロール本数は４本程度が限界で、それ以上、ロール本数を増やすことが難しい。
【００１２】
（４）ウォーム減速機で回転変動が生じ、シート・フィルムに横すじが入ってしまう。
【００１３】
（５）ベルトとプーリの部分で回転変動が生じ、シート・フィルムに横すじが入ってしまう。
【００１４】
（６）ベルトからの発塵により、シート・フィルムの表面に傷がついてしまう。
【００１５】
この発明は、上述の如き問題点を解消するためになされたもので、シュミットカップリング等の自在継手を必要とせず、構造が簡単で、ロール回転変動が少なく、高精度な表面性（平滑性）を有するシート・フィルムを製造することができ、また、ロール交換などの保守作業を容易にするシート・フィルム成形用ロール装置を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明によるシート・フィルム成形用ロール装置は、両端をベアリングケースによって支持され、前記ベアリングケースと共にロール径方向に移動可能なロールを有し、前記ロールの一端側に当該ロールを回転駆動する駆動装置が有するシート・フィルム成形用ロール装置において、前記駆動装置は、前記ベアリングケースとは別置きされてカップリングによって前記ロールの一端に連結され、前記ベアリングケースのロール径方向移動を案内するベアリングケース用直線ガイド部とは別に、前記駆動装置のロール径方向移動を案内する駆動装置用ガイド部が設けられ、前記駆動装置が前記駆動装置用ガイド部に案内されて前記ベアリングケースと共にロール径方向に移動になっている。
【００１７】
この発明によるシート・フィルム成形用ロール装置によれば、駆動装置もベアリングケースと共にロール径方向に移動するので、ロール開閉に伴ってロール中心軸線と駆動装置の出力軸中心軸線とが偏倚することがなく、自在継手を必要としない。
【００１８】
この発明によるシート・フィルム成形用ロール装置では、前記カップリングを同軸接続用のフレキシブルカップリングによって構成することができる。
【００１９】
この発明によるシート・フィルム成形用ロール装置は、前記駆動装置を任意のロール径方向移動位置において固定側のフレームにクランプ固定するクランプ手段を有する
【００２０】
また、この発明によるシート・フィルム成形用ロール装置は、前記駆動装置の前記ベアリングケースに分離可能に連結されている。
【００２１】
また、この発明によるシート・フィルム成形用ロール装置は、前記駆動装置が、前記ロールの水平な回転軸線に直交する垂直配置の電動モータと、ヘリカルベベルギヤによる減速機とを有する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
図１はこの発明によるシート・フィルム成形用ロール装置の一つの実施形態の概要を示している。
【００２３】
シート・フィルム成形用ロール装置は、固定配置の冷却ロール１１と、開閉可能、すなわちロール径方向に移動可能な冷却ロール２１とをフレーム４０上に有する。
【００２４】
固定配置の冷却ロール１１は、フレーム４０上に固定されたベアリングケース１２、１３によって両端を回転自在に支持され、自身の中心軸線周り（水平軸線周り）に回転可能になっている。
【００２５】
冷却ロール１１は、一端を同軸接続用の直結型のフレキシブルカップリング１４によって駆動装置１５の出力軸１６に実質的に同一軸線上で駆動連結されている。駆動装置１５は、電動モータ１７と、減速装置１８とを含み、フレーム４０上に固定されている。
【００２６】
開閉可能な冷却ロール２１は、フレーム４０上に設けられた直線ガイド部であるリニアガイドレール２２、２３に案内されてロール径方向に移動可能なベアリングケース２４、２５によって両端を回転自在に支持され、自身の中心軸線周り（水平軸線周り）に回転可能になっている。
【００２７】
このベアリングケース２４、２５のロール径方向移動を案内する直線ガイド部は、循環ボール式のリニアガイドレールに限られることはなく、ニードルベアリング式、静圧軸受式、摺動式等、種々の直線ガイド部材によって構成することが可能である。
【００２８】
冷却ロール２１は、一端を同軸接続用の直結型のフレキシブルカップリング２６によって駆動装置２７の出力軸２８に実質的に同一軸線上で駆動連結されている。駆動装置２７は、電動モータ２９と減速装置３０とを含み、フレーム４０上に設けられたリニアガイドレール３１に案内されてロール径方向に移動可能になっている。
【００２９】
駆動装置２７のロール径方向移動を案内するガイド部も、循環ボール式のリニアガイドレールに限られることはなく、ニードルベアリング式、静圧軸受式、摺動式等、種々の直線ガイド部材によって構成することが可能である。駆動装置２７のロール径方向移動を案内するガイド部は、直線ガイドに関して、ベアリングケース２４、２５のロール径方向移動を案内する直線ガイド部よりラフなものであってもよく、駆動装置２７のロール径方向移動を許すものであればよい。
【００３０】
駆動装置２７はベース部材３２によってベアリングケース２５に連結されている。ベアリングケース２４、２５には各々ベアリングケース２４、２５をロール径方向に移動させる油圧シリンダ装置３６、３７が接続されている。
【００３１】
減速装置１８、３０を含む駆動装置２７は、そのロール径方向の幅がロール径より小さいものを選定する。
【００３２】
つぎに、図２〜図５を参照して一実施形態のシート・フィルム成形用ロール装置の詳細構造について説明する。
【００３３】
固定配置の冷却ロール１１の駆動装置１５は減速装置（ギアボックス）１８を台部材１５１によってフレーム４０上に固定されている。電動モータ１７は、冷却ロール１１の水平な回転軸線に直交する垂直配置で、減速装置１８上に搭載されている。
【００３４】
減速装置１８は、互いに噛合したヘリカル平歯車１８１、１８２と、互いに噛合したヘリカルベベルギア１８３、１８４を有し、ヘリカル平歯車１８１が電動モータ１７の出力軸１７１に連結されている。電動モータ１７の回転は、出力軸１７１→ヘリカル平歯車１８１→ヘリカル平歯車１８２→ヘリカル平歯車１８２と同軸のヘリカルベベルギア１８３→ヘリカルベベルギア１８４→減速装置１８の出力軸１６に減速伝達される。
【００３５】
フレキシブルカップリング１４は、減速装置１８の出力軸１６にキー接続されたハブ部材１４１と、中間スペーサ１４２と、冷却ロール１１の軸端部１１１とキー接続されたハブ部材１４３とを実質的に同一軸線上に有する直結型のものであり、ハブ部材１４１と中間スペーサ１４２の一端部とが積層フレキシブルエレメント１４４により連結され、中間スペーサ１４２の他端部とハブ部材１４３とが積層フレキシブルエレメント１４５によって連結されている。
【００３６】
積層フレキシブルエレメント１４４、１４５は、ステンレス鋼等の薄板を積層したもので、互いに異なる位置で、ハブ部材１４１あるいは１４３と中間スペーサ１４２にボルト締めされている。
【００３７】
上述の構造のフレキシブルカップリング１４は、積層フレキシブルエレメント１４４、１４５を介して同一軸線でトルク伝達を行うものであり、芯ずれの許容量は１０ｍｍ以下で、実際には１〜２ｍｍ程度のごく少ない芯ずれ許容状態で使用される。
【００３８】
開閉可能な冷却ロール２１の駆動装置２７の減速装置（ギアボックス）３０は板状のベース部材３２上に固定され、ベース部材３２は下底面に装着されたリニアガイド部材３２１によってリニアガイドレール３１に摺動可能に係合している。電動モータ２９は、冷却ロール２１の水平な回転軸線に直交する垂直配置で、減速装置３０上に搭載されている。
【００３９】
減速装置３０は、減速装置１８と同様のものであり、互いに噛合したヘリカル平歯車３０１、３０２と、互いに噛合したヘリカルベベルギア３０３、３０４を有し、ヘリカル平歯車３０１が電動モータ２９の出力軸２９１に連結されている。電動モータ２９の回転は、出力軸２９１→ヘリカル平歯車３０１→ヘリカル平歯車３０２→ヘリカル平歯車３０２と同軸のヘリカルベベルギア３０３→ヘリカルベベルギア３０４→減速装置３０の出力軸２８に減速伝達される。
【００４０】
フレキシブルカップリング２６は、フレキシブルカップリング１４と同様のものであり、減速装置３０の出力軸２８にキー接続されたハブ部材２６１と、中間スペーサ２６２と、冷却ロール２１の軸端部２１１とキー接続されたハブ部材２６１とを実質的に同一軸線上に有する直結型のものであり、ハブ部材２６１と中間スペーサ２６２の一端部とが積層フレキシブルエレメント２６４により連結され、中間スペーサ２６２の他端部とハブ部材２６３とが積層フレキシブルエレメント２６５によって連結されている。
【００４１】
積層フレキシブルエレメント２６４、２６５も、ステンレス鋼等の薄板を積層したもので、互いに異なる位置で、ハブ部材２６１あるいは２６３と中間スペーサ２６２にボルト締めされている。
【００４２】
上述の構造のフレキシブルカップリング２６も、積層フレキシブルエレメント２６４、２６５を介して同一軸線でトルク伝達を行うものであり、芯ずれの許容量は１０ｍｍ以下で、実際には１〜２ｍｍ程度のごく少ない芯ずれ許容状態で使用される。
【００４３】
ベアリングケース２５はベース部材２５１上に取り付けられている。ベース部材２５１は下底面に装着されたリニアガイド部材２５２によってリニアガイドレール２３に摺動可能に係合している。なお、このリニアガイド係合は、図示していないが、ベアリングケース２４についても同じ構造である。
【００４４】
駆動装置２７のベース部材３２はベアリングケース２５の側に延長された延長部３２２を有する。この延長部３２２は先端にて係脱可能な係合ピン３２３によってベアリングケース２５のベース部材２５１に切り離し可能に連結されている。
【００４５】
駆動装置２７のベース部材３２の真下位置にはクランプ手段３３が設けられている。クランプ手段３３は、フレーム４０の下底面に取り付けられた流体圧シリンダ装置３３１によって駆動されるフランジ付きクランプ部材３３２と、ベース部材３２の下底面に固定装着されてクランプ部材３３２が係合するロック部材３３３とを有する。クランプ部材３３２がロック部材３３３を貫通する貫通孔３３４はロール径方向（ガイドレール方向）に長い長孔になっている。
【００４６】
これにより、流体圧シリンダ装置３３１によるフランジ付きクランプ部材３３２の降下移動によってロック部材３３３が下方に引っ張られ、任意のロール径方向位置で駆動装置２７が固定側のフレーム４０にクランプ固定される。
【００４７】
上述の構成によるシート・フィルム成形用ロール装置では、クランプ手段３３を弛めた状態（アンクランプ状態）で、油圧シリンダ装置３６、３７によってベアリングケース２４、２５をロール径方向に移動させてロール開閉を行う。ベアリングケース２４、２５のロール径方向移動は、リニアガイドレール２２、２３に案内されて平行移動状態で行われる。
【００４８】
このロール開閉の際には、ベアリングケース２４、２５のロール径方向移動に伴って駆動装置２７がリニアガイドレール３１に案内されてロール径方向に移動する。これにより、ロール開閉に伴ってロール中心軸線と駆動装置２７の出力軸中心軸線とが偏倚することがなく、冷却ロール２１と駆動装置２７の出力軸２８との連結は、直結型のフレキシブルカップリング２６によって行うことができ、シュミットカップリングのような複雑な自在継手を必要としない。
【００４９】
上述の構成によるシート・フィルム成形用ロール装置は、下記の効果を奏する。
（１）電動モータ２９と減速機３０を直結するため回転変動が生じることがない。
（２）シュミットカップリングが無いので、その部分での回転変動も生じない。
（３）減速機３０に、ヘリカルベベルギア３０３、３０４を使っているので、この部分での回転変動がウォーム式のものに比して小さい。
（４）フレキシブルカップリング２６を使用しているので、冷却ロール２１の左右のベアリングケース２４、２５の移動位置がわずかに異なって平行でなくなっても、減速機３０とベアリングを壊すことがない。芯ずれの吸収は数ｍｍ程度と、小さいがロール移動中以外は冷却ロール２１と減速機３０の芯が合うように調整されているので、回転変動は生じない。
（５）クランプ手段３３があるので、減速機３０の振動がシート・フィルムの成形に影響することがない。
（６）冷却ロール２１が開いたときの隙間を広くすることができるので、シートを通す作業が楽になり、安全性も増す。
（７）ロール本数を５本以上に増やすことが可能になる。
（８）ロール交換時にフレキシブルカップリング２６だけ外せば、減速機３０を外す必要がない。
（９）さらに、係合ピン３２３を取り外すことによって、ベアリングケース２５と減速機３０の接続を切り離し、ベアリングケース２５と減速機３０をリニアガイドレール２３、３１上に乗せたまま、レール方向に個々に容易に移動できるので、保守スペースを確保することができる。
【００５０】
なお、上述した実施形態では、説明の簡素化のために、ロール本数を２本としてるが、ロール本数は、３本、４本、それ以上の複数個に設定できることは云うまでもない。
【００５１】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、この発明によるシート・フィルム成形用ロール装置によれば、シュミットカップリング等の自在継手を必要とせず、構造が簡単で、ロール回転変動が少なく、高精度な表面性を有するシート・フィルムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるシート・フィルム成形用ロール装置の一つの実施形態の概要を示す平面図である。
【図２】一つの実施形態によるシート・フィルム成形用ロール装置の詳細を示す要部の平面図である。
【図３】一つの実施形態によるシート・フィルム成形用ロール装置の詳細を示す要部の立面図である。
【図４】図２の線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。
【図５】図２の線Ｖ−Ｖに沿った断面図である。
【符号の説明】
１１  冷却ロール
１２、１３  ベアリングケース
１４  フレキシブルカップリング
１５  駆動装置
１６  出力軸
１７  電動モータ
１８  減速装置
２１  冷却ロール
２２、２３  リニアガイドレール
２４、２５  ベアリングケース
２６  フレキシブルカップリング
２７  駆動装置
２８  出力軸
２９  電動モータ
３０  減速装置
３１  リニアガイドレール
【図１】
2004345239.tif 000003
【図２】
2004345239.tif 000004
【図３】
2004345239.tif 000005
【図４】
2004345239.tif 000006
【図５】
2004345239.tif 000007