(57)【要約】【課題】  固定軸に軸受を介して外筒を回動自在に支持させたエキスパンダーロールの該軸受用潤滑油の劣化を防止して、軸受を延命させることができるエキスパンダーロールの潤滑構造を提供する。【解決手段】  固定軸11に、軸受29を収容している空間部15と外部とを連通させる導入油路13と分岐油路14、排出油路16、排出用分岐油路17を形成する。導入油路13を、給油ポンプ20とオイルフィルタ21、オイルクーラー22を介してオイルタンク19に供給管18で接続する。排出油路16を排出ポンプ28を介してオイルタンク19に排出管26で接続する。これら給油ポンプ20と排出ポンプ28とを作動させると、潤滑油が空間部15を通って循環し、軸受29は劣化のない潤滑油に常に浸漬された状態となり、円滑な作動を行うことができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定軸に対して軸受を介在させて外筒が回動可能に支持されたエキスパンダーロールの前記軸受の潤滑構造において、
前記固定軸に、該固定軸と前記外筒との間の空間部と、該空間部の外部を連通させる導入油路を形成し、
潤滑油を、前記導入油路を通して前記空間部に供給することを特徴とするエキスパンダーロールの潤滑構造。
【請求項２】
前記固定軸に、該空間部と該空間部の外部を連通させる排出油路を形成し、
潤滑油を、前記排出油路から排出させ、
排出された潤滑油を冷却して再度前記導入油路から供給する循環方式としたことを特徴とする請求項１に記載のエキスパンダーロールの潤滑構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、紙や合成樹脂シート等のシート状のものを製造する際に、完成品がこれらシート状物が巻き取られた巻取とされる製造工程、例えば製紙工程において、シート状物の皺を伸ばし、該シート状物に幅方向の張力を付与するために用いられるエキスパンダーロールに関し、特に、エキスパンダーロールの回動を円滑に行わせるための潤滑構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙の製造は、原料であるパルプを抄紙機に供給して行われる。パルプは水に溶解させた状態でワイヤーパートのワイヤー上に広げられて供給され、プレスパートを通過させて搾水して水分を適宜に除去し、ドライパートで加熱してさらに水分を除去して紙に生成される。このように、紙には水分が含まれているものであるから、ドライパートを通過した状態では、該水分によって紙に皺が形成され易い状態にある場合がある。このため、エキスパンダーロールを通過させてこの皺を伸ばして除去すると共に、紙に張力を付与して後続する工程での処理を円滑に行われるようにしている。なお、紙をさらにカレンダーを通過させて、適宜に圧潰したり、表面を平滑にしたり、光沢を現出させたりする。また、カレンダーパートの一部にエキスパンダーロールが用いられる場合もある。
【０００３】
前記エキスパンダーロールは、紙の走行面に対して一定方向に湾曲した状態に支持されており、湾曲させた固定軸に対して外筒が回動する構造を備えている。図３はエキスパンダーロール１の概略の構造を示している。紙の走行域を挟んで両側に設けられた主軸受２に、固定軸３が支持されている。これらの主軸受２は固定軸３を固定した状態で支持すると共に、該固定軸３の湾曲の方向を調整することができるようにしてある。この固定軸３に、多数の軸受４を介して回動可能に外筒５が被せられている。外筒５の一端部には、紙通しの際に用いられるキャリヤロープ用のキャリヤシーブ６が設けられており、他端部には外筒５を固定軸３に対して回動させる動力伝達用のＶベルトシーブ７が設けられている。
【０００４】
前記軸受４には円滑な動作のために潤滑剤としてグリースが充填され、軸受４にはカバーが被せられて、グリースが漏洩しないように密封構造とされている。なお、隣接する軸受４の内輪間と外輪間とにはそれぞれスリーブ８、９が嵌装されており、軸受４が不用意に移動することが阻止されている。
【０００５】
ところで、前記外筒５の材料にはゴムや合成樹脂が用いられているため、外筒５の回動による摩擦熱による劣化が生じることがあり、また、高温によりグリースが劣化する。これら外筒５やグリースの劣化を防止するために、特許文献１や特許文献２に記載された構造が採用されたものがある。
【０００６】
これら特許文献１、２に記載されたエキスパンダーロールは、固定軸の軸方向に冷却空気を供給する導入路を形成し、固定軸の適宜位置に径方向の透孔を形成し、該透孔を介して導入路と軸受が嵌着された空間部とを連通させた構造として、導入路から空間部へ冷却空気を通して、外筒５や軸受４のグリースを冷却するようにしたものである。供給された冷却空気は、前記空間部を通過して適宜位置から排出される。
【０００７】
また、特許文献３には水冷式のエキスパンダーロールが記載されている。この水冷式エキスパンダーロールは、前記固定軸３を中空軸とし、一端部から冷却水を供給し、他端部から排出するようにするとともに、前記外筒５を金属製ボビンとして、該金属製ボビンを耐熱性熱収縮チューブで被覆する構造としたものである。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５６−１５０６１３
【特許文献２】実開平５−８９４９７
【特許文献３】実開昭５７−１３８８４２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１と特許文献２、特許文献３に記載されたエキスパンダーロールでは、主としてゴム製や合成樹脂製の外筒５や該外筒５に施されたライニングの劣化を防止するものであり、軸受４の潤滑剤は冷却空気によって冷却されるもので、空気に接触している状態にある。なお、特許文献３のエキスパンダーロールでは、冷却水は固定軸３の中空部を流通させる構造であるから、積極的に冷却空気を軸受４に供給するものではなく、固定軸３からの熱伝導によって軸受４が冷却されて潤滑剤が冷却されるものである。
【００１０】
グリースには一般的に耐熱性のものが用いられることにより、耐久性は向上するが、周辺空気と接触することにより劣化する現象は避けられない。潤滑剤の劣化が進行すると、軸受４の動作の円滑性が損なわれて十分に機能せず、外筒５の回動が不安定となる。このため、エキスパンダーロール１として十分な作用を果たせず、紙に皺が残存してしまうおそれがある。特に、生産性を向上させるために要求される抄紙速度の増大によって、軸受４の寿命が短くなってきている。また、抄紙機の紙幅も拡大され、エキスパンダーロール１も長くなり、使用される軸受４も多くなる。潤滑剤の劣化による軸受４の動作不良が生じた場合には、全ての軸受４を交換しなければならず、交換作業のために抄紙機の運転時間を短縮させてしまい、生産性の向上を阻害するおそれがある。
【００１１】
そこで、この発明は、外筒を回動自在に支持する軸受に、潤滑剤を適宜に供給することができ、潤滑剤の劣化をなくして軸受の寿命を極力長くすることができるエキスパンダーロールの潤滑構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するための技術的手段として、この発明に係るエキスパンダーロールの潤滑構造は、固定軸に対して軸受を介在させて外筒が回動可能に支持されたエキスパンダーロールの前記軸受の潤滑構造において、前記固定軸に、該固定軸と前記外筒との間の空間部と、該空間部の外部を連通させる導入油路を形成し、潤滑油を、前記導入油路を通して前記空間部に供給することを特徴としている。
【００１３】
前記空間部には前記軸受が配されているから、この空間部に供給された潤滑油は該軸受の動作の潤滑剤として利用される。また、この空間部は潤滑油が充満した状態となるから、軸受は常に潤滑油に浸漬された状態となり、円滑に機能させることができる。さらに、充填された潤滑油は劣化する前に交換すればよく、軸受には良好な状態の潤滑油が供給されるから、軸受の寿命を延ばすことができる。
【００１４】
なお、潤滑油を交換する際に充填されている潤滑油を排出するには、例えば前記外筒の一部であって通紙に影響しない部位に栓体を係脱自在とした透孔を形成し、該栓体を外して該透孔から排出する。または、潤滑油を供給した導入油路を排出用に利用することもできる。
【００１５】
また、請求項２の発明に係るエキスパンダーロールの潤滑構造は、前記固定軸に、該空間部と該空間部の外部を連通させる排出油路を形成し、潤滑油を、前記排出油路から排出させ、排出された潤滑油を冷却して再度前記導入油路から供給する循環方式としたことを特徴としている。
【００１６】
導入油路から供給した潤滑油を、空間部にある軸受の潤滑に用いた後回収し、適宜温度まで冷却した後に、再び軸受の潤滑用に供給するものである。このとき、回収した潤滑油から不純物を除去することが望ましい。循環方式とすることにより、潤滑油の劣化を極力抑制できると共に、軸受には常に新鮮な潤滑油が供給されるので、軸受の延命を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明に係るエキスパンダーロールの潤滑構造によれば、軸受の潤滑油を容易に交換することができるから、潤滑油の劣化を防止し、軸受の寿命を長くすることができる。したがって、軸受の交換周期を長くでき、部品コストを低減することができる。しかも、エキスパンダーロールの継続運転の時間が長くなるから、紙等の生産性の向上を阻害することがない。
【００１８】
また、請求項２の発明に係るエキスパンダーロールの潤滑構造によれば、軸受に常に新鮮な潤滑油を供給できるので、潤滑油の劣化がなく、軸受の寿命を長くすることができる。このため、エキスパンダーロールの運転時間、すなわち抄紙機等の運転時間を増加させることができ、紙等の生産性の向上を阻害することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図示した好ましい実施の形態に基づいて、この発明に係るエキスパンダーロールの潤滑構造を具体的に説明する。
【００２０】
図１はこの発明の第１の実施形態に係るエキスパンダーロールの潤滑構造の概略図で、エキスパンダーロール10の軸を含む面で切断した断面図である。このエキスパンダーロール10の固定軸11の両端部には、端面から外筒12の端部よりも中央側に僅かに偏った位置に先端部が達した透孔により導入油路13が形成されている。この導入油路13の先端部から固定軸11の径方向に形成された透孔により分岐油路14が形成されている。すなわち、前記導入油路13と分岐油路14とを介して固定軸11と外筒12とにより形成された空間部15が、外部と連通しているものである。
【００２１】
また、前記導入油路13のうちの一方のものとほぼ平行に排出油路16が形成されている。この排出油路16の先端部は固定軸11のほぼ中央部に達しており、この先端部から固定軸11の径方向に排出用分岐油路17が形成されている。すなわち、前記空間部15はこれら排出油路16と排出用分岐油路17とを介して外部に連通している。
【００２２】
前記導入油路13には供給管18が接続されており、この供給管18は潤滑油が貯蔵されたオイルタンク19の吐出口に接続してある。また、オイルタンク19から固定軸11に至る間には、給油ポンプ20とオイルフィルタ21、オイルクーラー22、調節弁23とを介在させてある。
【００２３】
他方、前記排出油路16には排出管26が接続されており、この排出管26は、調節弁27と排出ポンプ28を介して前記オイルタンク19の受入口に接続してある。
【００２４】
なお、前記固定軸11の両端部には、例えばオイルシール等のように、空間部を閉塞して内部の潤滑油を外部に漏洩させないようにする密閉手段が設けられている。また、固定軸11には適宜個数の軸受29が嵌着されており、前記外筒12はこれら軸受29に嵌着されて固定軸11に対して回動自在とされている。なお、固定軸11は両端部で主軸受30により回動が阻止された状態に支持されている。
【００２５】
以上により構成された第１実施形態に係るエキスパンダーロールの潤滑構造の作用を、以下に説明する。
【００２６】
前記給油ポンプ20を作動させると、オイルタンク19内の潤滑油が吸引されて、エキスパンダーロール10の空間部15へ向けて給送される。給送途中で、前記オイルフィルタ21を通過することにより不純物等が除去されて浄化され、オイルクーラー22を通過することにより冷却される。給送された潤滑油は、前記導入油路13と分岐油路14を通って空間部15に供給される。空間部15への供給は、固定軸11の両端部側から行われるので、潤滑油は空間部15に迅速に供給される。他方、空間部15内の潤滑油は、前記排出ポンプ28の作動によって、前記排出用分岐油路17と排出油路16を通って排出管26からオイルタンク19に回収される。すなわち、潤滑油が空間部15を通って循環されることになる。空間部15には軸受29が配設されているから、この潤滑油は軸受29を円滑に作動させることになる。しかも、潤滑油はオイルフィルタ21で浄化され、オイルクーラー22で冷却されるから、劣化が防止され、軸受29には新鮮な潤滑油が供給される。
【００２７】
この第１実施形態では空間部15には、潤滑油が固定軸11の両端部から供給されるので、空間部15に対して部分的に偏ることなく供給される。しかも、潤滑油は固定軸11の中央部から、すなわち分岐油路14の開口である供給口から最も離隔している部位から排出されるので、空間部15内では潤滑油が全域に行き渡り、確実に軸受29の潤滑を果たさせることができる。さらに、潤滑に供されて汚れた潤滑油から順次排出されるので、軸受29には潤滑にとって良好な潤滑油が供給される。
【００２８】
図２は第２の実施形態に係るエキスパンダーロール40を示す概略の構造図で、固定軸41の両端部には端面から外筒42の端部よりも中央部側に僅かに偏った位置に先端部が達した透孔により導入油路43が形成されている。この導入油路43の先端部から固定軸41の径方向に形成された透孔により分岐油路44が形成されている。なお、固定軸41には適宜数の軸受45が嵌着され、この軸受45を介して前記外筒42が回動自在に支持されている。また、固定軸41は主軸受46によって回動が阻止された状態に支持されている。
【００２９】
前記導入油路43には、図１に示した実施形態と同様に、一方の導入油路43には供給管が、他方の導入油路43には排出管が接続されている。そして、供給管に連通させた導入油路43から空間部47へ潤滑油を供給し、排出管に連通させた導入油路43から排出するようにしてある。すなわち、導入油路43の一方は排出油路としてある。
【００３０】
この第２実施形態では、潤滑油を循環供給する場合には、固定軸41の一方の端部側から他方の端部側へ流動することになる。したがって、軸受45は常に潤滑された状態にある。
【００３１】
以上に説明した実施形態では、いずれも潤滑油を循環させるものとして説明したが、前記調節弁23、27の開閉によって空間部15、47内へ潤滑油を充填されることもできる。すなわち、調節弁23、27を開放した状態で給油ポンプ20を作動させて潤滑油を空間部15、47へ給送する。潤滑油が空間部15、47に充満された状態で前記調節弁23、27を閉成する。これにより、空間部15、47に配されている軸受29、45は潤滑油に浸漬された状態となり、円滑な動作を行わせることができる。
【００３２】
そして、エキスパンダーロール10、40の運転が、所定時間を経過したならば、潤滑油を交換する。なお、この所定時間は、潤滑油を劣化させないことを目処にする。交換の際には、前記調節弁23、27を開放して、前記給油ポンプ20と排出ポンプ28を作動させる。これにより、給油ポンプ20から新しい潤滑油が給送され、排出ポンプ28から使用済みの潤滑油が回収される。そして、空間部15、47内の潤滑油の交換が終了したならば、調節弁23、27を閉成すれば、軸受29、45が潤滑油に浸漬された状態となり、円滑な動作を行わせることができる。
【００３３】
このように定期的に空間部15、47内の潤滑油を交換するようにするものでは、オイルクーラー22は必要なく、設備を小型化し、省力化することができる。
【００３４】
また、上述した実施形態では、導入油路13、43と排出油路16のそれぞれは、単一の分岐油路14、44と排出用分岐油路17として空間部15、47で単一の開口を備えた構造として説明したが、導入油路13、43と排出油路16の一方または両方に複数の分岐油路または排出用分岐油路を設けて、空間部15、47に対して複数箇所で開口した構造とすることもできる。開口が複数箇所にある構造では、ほぼ同時に、空間部15、47の全域に対して潤滑油を供給でき、また全域から潤滑油を排出することができるので、潤滑油を交換する場合には、交換作業を短時間で行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
この発明は、固定軸に対して外筒を回動自在とするため、該固定軸に軸受を介して外筒を支持させた、例えば紙や合成樹脂シートの製造過程における皺伸ばしに用いられるエキスパンダーロールにおいて、前記軸受の潤滑剤を定期的に交換、あるいは循環供給することにより、軸受の延命を図ることができるから、エキスパンダーロールを使用する抄紙機等の連続運転時間を長くして、紙等の生産性の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の第１実施形態に係るエキスパンダーロールの潤滑構造の概略を示す断面図である。
【図２】この発明の第２実施形態に係るエキスパンダーロールの潤滑構造の概略を示す断面図である。
【図３】従来のエキスパンダーロールの構造を説明する一部断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
10  エキスパンダーロール
11  固定軸
12  外筒
13  導入油路
14  分岐油路
15  空間部
16  排出油路
17  排出用分岐油路
18  供給管
19  オイルタンク
20  給油ポンプ
21  オイルフィルタ
22  オイルクーラー
23  調節弁
26  排出管
27  調節弁
28  排出ポンプ
29  軸受
30  主軸受
40  エキスパンダーロール
41  固定軸
42  外筒
43  導入油路
44  分岐油路
45  軸受
46  主軸受
47  空間部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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