(57)【要約】本発明は、塗装設備内で相互に二つのローラー（１４、１６）を互いに押付ける装置に関する。前記装置は、力発生手段（２６）とローラー（１４、１６）間の圧力を検出するためのセンサー手段（３６）とを含む。本発明によれば、センサー手段（３６）は二つのローラー（１４、１６）のボディ外に配設される。また、本発明は相互のローラー（１４、１６）の圧力を調整するための手段に関し、ローラー（１４、１６）の少なくとも一つは半径方向に弾性的なローラーカバー（１２８、１３０）を具備する。本発明によれば、距離−力の特性は対になっているローラー（１４、１６）に対して決定される。装置を運転している時のローラー（１４、１６）の互いの所望押圧力を得るために、軸方向の距離（ｅ）の対応する設定値は距離−力の特性から決定され、対になっているローラー（１４、１６）で規制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を二次元的にペースト状塗布媒体に塗布し、特に紙またはボードの移動材料ウェブ（１０）に塗布するための塗装ユニット内で軸方向に平行に配設され、互いの方向へ移動することができる二つのロール（１４、１６）を互いに押付けるための装置であって、
前記ロール（１４、１６）を介してつながる力伝達経路内で少なくとも部分的に伝達されうる力を付与し、前記ロール（１４、１６）間で押圧力を発生させるための力発生手段（２６）と、
前記ロール（１４、１６）間の押圧力を記録するためのセンサー手段（３６；３６ａ；３６ｂ）を含み、
前記センサー手段（３６；３６ａ；３６ｂ）は、前記二つのロール（１４、１６）のロールボディの外側であって、前記ロール（１４、１６）を介して前記力発生手段（２６）からつながる力伝達経路内に配設されることを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記力発生手段（２６）により付与される力はロール（１４、１６）を介してつながる前記力伝達経路と少なくとも一つのさらなる力伝達経路に分岐され、前記力伝達経路がさらなる力伝達経路から離れて分岐した後で、前記センサー手段（３６）は前記ロール（１４、１６）を介してつながる力伝達経路内に配設されることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、
各種力伝達経路を介して伝達される力の比を変化させることができることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、
各種力伝達経路を介して伝達される力の比を変化させるために、調整することができる停止手段（３８、４０）は前記さらなる力伝達経路内に配設されることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置であって、
前記センサー手段（３６；３６ａ；３６ｂ）が、前記ロール（１４、１６）を介してつながる前記力伝達経路の力伝達経路の方向に関して、前記二つのロール（１４、１６）の第一の従動ロール（１４）のロールボディの上流に配設される少なくとも一つのセンサー（３６）を含むことを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置であって、
前記センサー手段（３６；３６ａ；３６ｂ）が、前記ロール（１４、１６）を介してつながる前記力伝達経路の力伝達経路の方向に関して、前記二つのロール（１４、１６）の第二の従動ロール（１６）のロールボディの下流に配設される少なくとも一つのセンサー（３６）を含むことを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１と６のいずれかに記載の装置であって、
センサー手段（３６；３６ａ；３６ｂ）は、前記第一の従動ロール（１４）のロールボディの上流に配設される少なくとも一つのセンサー（３６）と前記第二の従動ロール（１６）のロールボディの下流に配設される少なくとも一つのセンサー（３６）を含むことを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置であって、
前記二つのロール（１４、１６）のうちの一つ（１６）はスタンド（２２）に取付けられ、ロールの位置は前記スタンド（２２）に対して固定されるが回転することができ、回転できるように他のロール（１４）を取付けるベアリングレバー（２４）は前記スタンド（２２）に装着され、前記二つのロール（１４、１６）を互いに接近させるために前記スタンド（２２）に対して枢支回動でき、前記力発生手段（２６）は前記ベアリングレバー（２４）に作用することを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置であって、
前記センサー手段（３６；３６ａ；３６ｂ）が、前記ベアリングレバー（２４）または前記スタンド（２２）に装着される少なくとも一つのセンサー（３６）を含むことを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の装置であって、
前記センサー手段（３６；３６ａ；３６ｂ）が、前記ロール（１４ａ）のうちの一つのベアリング部内に配設される少なくとも一つセンサー（３６ｂ）を含むことを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置であって、
前記センサー（３６ｂ）が前記対応するロール（１４ａ）のベアリングジャーナル（４８ａ）に装着されることを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の装置であって、
対応するロール（１４ａ）のベアリングジャーナル（４８ａ）を囲む耐摩擦ベアリング（５２ａ）にセンサーが設けられていることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置であって、
前記センサーが前記耐摩擦ベアリング（５２ａ）に組み込まれていることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１２に記載の装置であって、
前記センサーが前記耐摩擦ベアリング（５２ａ）の外部リング（４２ａ）に装着されることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１０に記載の装置であって、
前記対応するロール（１４ａ）のベアリングジャーナル（４８ａ）を囲む前記耐摩擦ベアリング（５２ａ）が納められているベアリングハウジング（５０ａ）に前記センサーが装着されることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項８〜１５のいずれか一項に記載の装置であって、
前記センサー手段（３６；３６ａ；３６ｂ）が、個別に製造されたセンサーモジュール（３６ａ）に納められた少なくとも一つのセンサーを含み、このセンサーモジュール（３６ａ）が前記スタンドまたは前記ベアリングレバー（２４ａ）と、スタンドまたはベアリングレバー（２４ａ）上に保持されたロール（１４ａ）のベアリングジャーナル（４８ａ）用のベアリングキット（４６ａ）との間に組み込まれることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の装置であって、
力を検知するための前記センサー手段（３６；３６ａ；３６ｂ）が少なくとも一つの張力及び／または圧力感知エレメント、特に歪ゲージを含むことを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の装置であって、
前記センサー手段（３６；３６ａ；３６ｂ）に応答して、前記力発生手段（２６）を制御し、かつ前記ロール（１４、１６）間の押圧力の予め定義された所定値を規制されたように維持するために設定される電子制御ユニット（３０）によることを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の装置であって、
前記一対のロール（１４、１６）の両軸方向端部領域の前記力発生手段（２６）は少なくとも一つの独立した制御可能な、特に油圧による力発生装置（２８）を含み、前記センサー手段（３６；３６ａ；３６ｂ）が、前記一対のロール（１４、１６）の両軸方向端部領域において押圧力を相互に独立して記録するように設計されることを特徴とする装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置であって、
前記一対のロール（１４、１６）の軸方向延在部にわたって、前記ロール（１４、１６）の間の線状圧力が略一定になるように前記力発生装置（２８）を制御するように前記制御ユニット（３０）を設定することを特徴とする装置。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれか一項に記載の装置であって、
前記材料ウェブ（１０）は前記二つのロール（１４、１６）間を介して導かれ、前記ロール（１４、１６）の少なくとも一つは前記塗布媒体を前記材料ウェブ（１０）に転写するために使用されることを特徴とする装置。
【請求項２２】
移動材料ウェブ（１０）を生成及び／または処理するための装置内で互いの方向に移動することができる二つの軸方向に平行なロール（１４、１６）の間で圧力を設定する方法であって、
前記ロール（１４、１６）の少なくとも一つが半径方向に弾性的なロールカバー（１２８、１３０）を具備し、特に請求項１〜２１のいずれか一項に記載された装置を使用する方法において、
前記二つのロール（１４、１６）の相互の軸方向間隔（ｅ）と前記二つのロール（１４、１６）間で伝達される押圧力との関係を示す一対のロール（１４、１６）の距離−力の特性が決定され、
前記装置の運転作業中にロール（１４、１６）の所望の押圧力を得るために、前記軸方向間隔（ｅ）の対応する所望値は前記距離−力の特性から決定され、前記一対のロール（１４、１６）上に設定されることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法であって、
前記距離−力の特性を決定するために、前記装置の校正段階で測定を実施することを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２２または２３に記載の方法であって、
前記距離−力の特性を決定するために、軸方向間隔（ｅ）と押圧力との少なくとも二つの値の対が前記押圧力の異なる値に対して決定されることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法であって、
前記値の対の一つが前記ロール（１４、１６）の接近位置に対して決定され、この位置において、前記ロール（１４、１６）が、互いに接触するが、実質的に前記ロール（１４、１６）間で押圧力が伝達されないようになるまで、互いに向かって移動させられることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２４または２５に記載の方法であって、
前記値の対の一つが、前記装置が設計されている最大押圧力に少なくとも近似的に対応する前記ロール（１４、１６）間で伝達される押圧力に対して決定されることを特徴とする装置。
【請求項２７】
請求項２４〜２６のいずれか一項に記載の方法であって、
前記距離−力の特性を決定するために、前記決定する対になった値の間で補間が実施され、特に直線的に補間が実施されることを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項２２〜２７のいずれか一項に記載の方法であって、
少なくとも一つのロールのロールカバー（１２８、１３０）が研削された後で、前記距離−力の特性が再度決定されることを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項２２〜２８のいずれか一項に記載の方法であって、
装置の運転作業中に、ロール（１４、１６）の実際の軸方向間隔（ｅ）がセンサーによって決定され、前記軸方向間隔（ｅ）の所望の値に調整されることを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２２〜２９のいずれか一項に記載の方法であって、
前記対になっているロール（１４、１６）の二つの軸方向端部領域のロール（１４、１６）の前記軸方向間隔（ｅ）は互いに独立して設定することができ、前記対になっているロール（１４、１６）の二つの軸方向端部領域における前記軸方向間隔（ｅ）は、前記対になっているロール（１４、１６）の軸方向延在部にわたって前記ロール（１４、１６）間の線圧力が略一定になるように設定されることを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項２２〜３０のいずれか一項に記載の方法であって、
前記方法が紙またはボードウェブ（１０）を塗装するための機械内で実施されることを特徴とする方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載の方法であって、
前記紙またはボードウェブ（１０）前記がロール（１４、１６）間を介して導かれ、前記ロール（１４、１６）のうちの少なくとも一つが、液体をペースト状塗布媒体、前記紙またはボードウェブ（１０）に転写するために使用されることを特徴とする方法。
【請求項３３】
移動材料ウェブ（１０）を生成及び／または処理するための装置内で互いの方向に二つの軸方向に平行なロール（１４、１６）を押付けるための構成であって、前記ロール（１４、１６）の少なくとも一つは半径方向に弾性的なロールカバー（１２８、１３０）を具備し、
前記二つのロール（１４、１６）が接近経路に沿って互いに接近し接近状態に設定することができる作動手段（２６、２４）を含み、この状態では前記押圧力はロール（１４、１６）間で伝達され、特に請求項２２〜３２のいずれか一項に記載された方法を実施するための構成であって、
前記二つのロール（１４、１６）の相互の軸方向間隔（ｅ）と前記ロール（１４、１６）の間で伝達される前記押圧力の間の関係を示す前記対になっているロール（１４、１６）の予め決定された距離−力の特性を記憶するための記憶ユニット（１５２）と、前記記憶ユニット（１５２）に接続され、前記作動手段（２６、４２）を制御し、前記ロール（１４、１６）の所望の押圧力を得るために、前記軸方向間隔（ｅ）の対応する所望の値を前記距離−力の特性から決定し、この所望値を前記対になったロール（１４、１６）に対して設定するように設計された制御ユニット（３０）とを含むことを特徴とする構成。
【請求項３４】
請求項３３に記載の構成であって、
前記ロール（１４、１６）の実際の軸方向間隔（ｅ）を記録するためのセンサー手段（６４）と、前記センサー手段（６４）に応答し、前記軸方向間隔（ｅ）の所望値を規制して維持するために設計された制御ユニット（３０）とを含むことを特徴とする構成。
【請求項３５】
請求項３３または３４に記載の構成であって、
前記対になっているロール（１４、１６）の二つの軸方向端部領域の前記ロール（１４、１６）の前記軸方向間隔（ｅ）は、互いに独立して設定することができ、前記制御ユニット（３０）は前記対になっているロール（１４、１６）の二つの軸方向端部領域において、前記対になっているロール（１４、１６）の軸方向延在部にわたって、前記ロール（１４、１６）間で線状圧力を略一定にするように、前記軸方向間隔（ｅ）を設定するように設計されていることを特徴とする構成。
【請求項３６】
請求項３３〜３５のいずれか一項に記載の構成であって、
前記ロール（１４、１６）の第一のロール（１４）は、接近経路に沿って、第二のロール（１６）に関して変位することができるロールキャリヤ（２４）上に保持され、前記作動手段（２６、４２）は前記押圧力を発生する力を前記ロールキャリヤ（２４）内に導入するために前記ロールキャリヤ（２４）上に作用する力発生手段（２６）を含むことを特徴とする構成。
【請求項３７】
請求項３６に記載の構成であって、
前記力発生手段（２６）によって利用される力が、押圧力を発生するために略完全に使用されることを特徴とする構成。
【請求項３８】
請求項３６に記載の構成であって、
前記力発生手段（２６）によって利用される力が、前記二つのロール（１４、１６）間で前記押圧力を伝達する第一の力伝達経路と少なくとも一つの第二の力伝達経路とに分岐されることを特徴とする構成。
【請求項３９】
請求項３８に記載の構成であって、
前記第一の力伝達経路上で伝達される力と少なくとも一つの第二の力伝達経路上で伝達される力との間の比率を変化させることができる構成。
【請求項４０】
請求項３９に記載の構成であって、
前記停止手段（３８、４０）は少なくとも一つの第二の力伝達経路内に配設され、各種力伝達経路内で伝達される力の比率を変化させるために調整することができる構成。
【請求項４１】
請求項４０に記載の構成であって、
前記停止手段（３８、４０）は接近経路に沿って前記第一のロール（１４）とともに前記第二のロール（１６）へ共通移動のために配設される少なくとも一つの停止手段（４０）と、前記第二のロール（１６）の軸（２０）に関して固定された少なくとも一つの対向停止手段（３８）とを含み、前記停止手段（４０）と前記対向停止手段（３８）の部品の少なくとも一つを調整することができる構成。
【請求項４２】
請求項３３〜４１のいずれか一項に記載の構成であって、
紙またはボードウェブ（１０）を塗装するための機械に使用されることを特徴とする構成。
【請求項４３】
請求項４２に記載の構成であって、
前記紙またはボードウェブ（１０）は前記ロール（１４、１６）間を介して導かれ、前記ロール（１４、１６）の少なくとも一つは液体をペースト状塗布媒体に、前記紙またはボードウェブ（１０）に転写するために使用されることを特徴とする構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動材料ウェブを製造かつ／または処理するための装置において、二つの軸方向平行ローラを互いに押付けることに関する。
【０００２】
紙、ボードまたは他の材料ウェブを製造し、または処理する機械においては、一対になったロールが頻繁に使用されている。例えば、このような対になったロールを使って、材料ウェブが延出し処理され、塗装され、また印刷されている。この場合に、通常、対になったロール間で伝達される押圧力に大きな注意が払われている。特定の押圧力を維持することは、通常は、材料ウェブの処理結果にとっては極めて重要であり、例えば、所定のサイズを適用し、または色素含有塗装色を付着させる場合には、 延出しまたは塗装結果における延出性能に影響する。
【背景技術】
【０００３】
（特許文献１）では、一対のロール間で伝達される押圧力の合わせ方、特に、表面付近の一つのロール内に埋め込まれたセンサーによって軸方向の分布を合わせる、具体的には、ロールのシェル内またはシェルに装備されたカバー内のセンサーによって押圧力を合わせる方法を開示している。
【０００４】
この方法では、ロール間の線圧力は極めて正確に調整することができて、また所望の値から偏っている場合には、適当な力付加装置を適切に作動させてロールの押付力を強くしたり、また弱くしたりできるが、ロール本体にセンサーが埋め込まれているので、ロールの製造が難しくなり、また費用がかかるという欠点が認められる。さらに、ロール表面の損傷を修正するためには、随時にロールの外部機能層を研削することも検討する必要がある。センサーがこの機能層付近に配設されていたり、またこの機能層内に埋め込まれている場合には、ロールの外層は厚さ方向に小部分だけを研削すればよく、また磨耗に対応するために早期にロールを交換することができる。
【特許文献１】
ＥＰ  ０  ９７８  ５８９  Ａ２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は上記の問題を回避することができる方法で、一般的な種類の装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明による第一の態様によれば、センサー手段は、ロールを介して、二つのロールのロール本体外部の力発生手段から連なる力伝達経路内に配設される。
【０００７】
ロールのロール本体外部センサー手段を変形させる結果、ロールの製造は複雑にはならなくて、また製造費用も高くはならない。ロール本体内にセンサーを埋め込む必要がないので、標準的なロールを使用できる可能性が高くなる。さらに、数回にわたってロールを研削してもセンサー手段を気にかけることもなく研削を実施することができる。この場合でも、センサー手段は押圧力の伝達経路内に配設されるので、ロール間に分布する圧力は連続して直接測定することができる。
【０００８】
ここではロールのロール本体について説明しているが、以下では、このロールは（略中空円筒状）バレル状構造体であり、弾性または硬質材料のカバーで覆われたもので実際のロールが形成されていることが実質的に理解される。ロールを回転可能に取付けるために使用するベアリングジャーナルは、この場合は、ロール本体に含まれていない。
【０００９】
原理的に、力発生手段によって発生した力が、単一の力伝達経路としてのロールを介して連なる力伝達経路に実質的に完全に伝達されることは理解できる。しかし、また力伝達手段によって付与される力はロールを介して連なる力伝達経路と少なくとももう一つの力伝達経路に分岐することも考えられる。この場合、力伝達経路が他の力伝達経路から分岐した後のロールを介して連なる力伝達経路内にセンサー手段が配設される。
【００１０】
複数の平行な力伝達経路が力発生手段によって付与される力に対して設けられている場合には、各種力伝達経路を介して伝達される力の比率を変えることができるという点で、ロール間の押圧力を有効に使用できる利点がある。この目的のため、各種力伝達経路を介して伝達される力の比率を変更するために調整できる停止手段を他の力伝達手段に配設する。
【００１１】
原理的には、ロールを介して連なる力伝達経路に沿った一点のみで伝達される力を測定すれば充分である。この点は、二つのロールのうち第一従属ロールのロール本体の上流側、または二つのロールのうち第二従属ロールのロール本体の下流側とすることができる。しかし、またロールを介して連なる力伝達経路に沿った複数の点で同時に力の測定を実施することもできる。この目的のため、センサー手段は第一の従属ロールのロール本体の上流に配設された少なくとも一つのセンサーと第二の従属ロールのロール本体の下流に配設された少なくとも一つのセンサーとから成る。この場合、各センサーによる測定値は互いに比較できて、センサーは互いに監視できるという利点がある。このようにすれば、力の測定値に信頼性と精度は向上させることができる。
【００１２】
本発明の好適実施形態においては、二つのロールのうちの一つはスタンドに取付けて、他のロールに対して位置は固定するが、他のロールを取付けたベアリングレバーを回転できるようにし、スタンドに取付けられた状態で回転し、また二つのロールを互いに近づけるためにスタンドに対して枢支回動できるように回転する。この実施形態においては、力発生手段は、ベアリングレバー上で作用する。
【００１３】
この時、センサー手段はベアリングレバーまたはスタンドに取付けられた少なくとも一つのセンサーを含むことができる。ベアリングレバーとスタンドとセンサーの位置を構成する場合には、センサーは対になっているロールに導入される力の成分を正確に検出するので注意が必要である。
【００１４】
上記の代わりに、または上記に追加して、センサー手段はロールの一つのベアリング部分内に配設される少なくとも一つのセンサーを含むことができる。例えば、この場合該当するロールのベアリングジャーナルにセンサーを取付けることができる。しかし、該当するロールのベアリングジャーナルを囲む耐摩擦ベアリングにもセンサーを設けることができる。耐摩擦ベアリングにセンサーを設ける場合には、センサーを耐摩擦ベアリングに組み込んだり、耐摩擦ベアリングの外輪に取り付けることができる。また、該当するロールのベアリングジャーナルを囲む耐摩擦ベアリングを受けるようになっているベアリングにセンサーの取付けを検討することも可能である。
【００１５】
さらに、上記で説明したセンサーの配設に加え、またはその代わりに、センサー手段は個別に製造されたセンサーモジュール内で対応する少なくとも一つのセンサーを含むことができて、このセンサーモジュールはスタンドまたはベアリングレバーとスタンドまたはベアリングレバー上に保持されるロールのベアリングジャーナル用のベアリングキットとの間に組み込まれる。このようなセンサーモジュールは、機械的内蔵密封力測定セルの形で市販されている。ロールの取付けのために、費用削減効果がある標準品または標準化されたベアリングキットを使用することができる。
【００１６】
力を検知するためのセンサー手段は、少なくとも一つの張力及び／または圧力感知エレメント、特には歪ゲージを含むことができる。この種類のセンサーエレメントは多くの構成が知られていて、実際の使用において堅牢で、信頼性があり、また正確であることが証明されている。当然ながら、ロール間の押圧力を表示するセンサー信号を出力できるものであれば、他の測定原理に基づいたセンサーエレメントも使用することができる。
【００１７】
センサー手段に応答し、力発生手段を制御し、またロール間の押圧力の所定値を調整しながら維持するために設定される電気制御ユニットが効果的に設けられている。この場合、対になっているロールの軸両端部における力発生手段は、独立して制御可能、特に油圧による力発生装置を含み、またセンサー手段は、対になっているロールの軸方向両端部において、押圧力を相互に独立して調整できるように設計されている。制御ユニットは、多くの用途で所望されるように、対のロール軸方向延在部にわたってロール間で線圧力が略一定になるように力発生装置を制御するように設定されている。同時に、線圧力の異なった値により対のロールの二つの軸方向端部領域が発生するように制御ユニットをプログラムする可能性は除外される。
【００１８】
本発明による装置は、好ましくは塗装ユニット内での使用を目的とし、この塗装ユニット内では材料ウェブは二つのロールを介して導入され、少なくとも一つのロールは塗布媒体を材料ウェブに搬送するために使用される。
【００１９】
第二の態様によれば、上記で説明した目的を達成する際に、本発明は二つの補助平行ロール間で圧力を設定する方法に基づき、これら平行ロールは移動材料ウェブを生成し／または処理するための装置内で互いの方向へ移動することができ、さらに少なくとも一つのロールは半径方向に弾性ロールカバーを有している。
【００２０】
本発明によれば、この場合、対になったロールの距離−力の特性を決定するための方法を提供し、この方法は相互の軸方向の二つのロールの間隔と二つのロール間で伝達される押圧力の関係を表すものであり、また装置の作動時においてロールの所定押圧力を達成するために、距離−力の特性から決定され、また対になったロール上で設定される軸方向の間隔の対応する所望値のための方法を提供する。
【００２１】
圧力センサーによってロール間で伝達される押圧力を本発明は使用しないで、センサー信号に基づいて力発生装置を作動させるという点では従来の手法とは異なっている。この代わりに、少なくとも一つのロールの弾性材カバーのスプリング特性を利用している。つまり、ロールを押している間では、カバーは平坦になり、その結果、二つのロールの軸の相互間隔は、二つのロール間で分布する圧力の関数として変化する。従って、対になっているロールの「スプリング特性」を決定することができ、この特性により、ロールの相互軸方向間隔との関係で、ロール間で伝達される押圧力が決まる。対になっているロールを使用している機械の作動中に、特定の押圧力をかける場合には、単にこの押圧力を得るために、どの程度の軸方向間隔を対のロールに対して設定しなければならないかを調べるには、スプリング特性を基準とするだけでよい。
【００２２】
本発明による提案では、圧力センサーを一つのロールに埋め込む必要はない。従って、ロールの原材料としては、現状の標準ロールを使用することができて、費用が著しく低下する。さらに、ロールは難なく、ロールを繰り返して研磨することができて、またこの研磨によってロール内に埋め込まれているセンサーを損傷する危険性もない。
【００２３】
間隔力の特性により、異なる値の押圧力に対して異なった値の軸方向間隔が得られることを考えると、軸方向間隔の用語はここでは単に二つのロールの相互軸方向間隔を示す設計変数を示していることはいうまでもない。例えば、距離−力の特性により、直接的に軸方向間隔の代わりに、ロールの軸方向の間隔に影響する調整可能な構成部品が位置付けされる。
【００２４】
基本的には、距離−力の特性を理論的に導出し、公式として表現することは、ここでは除外する。しかし、原則的に、距離−力の特性を決定するために、装置の校正段階で測定は簡単に実施できるようになる。回転中に弾性カバー内で発生する可撓性過程により、対になっているロールのスプリング特性が影響されることが分かっているので、特にロールが回転している状態でこの測定を実施することができる。従って、機械の作動時の状態にできる限り近くなる状態で距離−力の特性を決定するように推奨する。
【００２５】
距離−力の特性を決定するために、少なくとも二つの値の対、軸方向の間隔と押圧力を異なった押圧力の値に対して便宜的に決定する。測定により対のロールのスプリング特性のゼロ点と終点が得られる場合には、この決定には利点がある。ゼロ点を決定するために、相互に接触するが、実質的に押圧力が伝達されなくなるまで、ロールが実質的に互いの方向に移動するロールの接近位置に対して対になる値の片側を決定することができる。終点は、ロール間で伝達される押圧力に対して決定される値の対の一つによって決定される。この場合の押圧力は、設計されている装置の最大押圧力に少なくとも近似的に対応している。
【００２６】
原理的には、スプリング特性は実質的に完全な形で記録することができるのは理解できる。しかし、スプリング特性の数点だけを決定し、これらの点に補間できれば、省力化できる。良好な近似を得るために、一対のロールは線形スプリング挙動を示すと仮定される場合もある。この場合、スプリング特性は線形補間法により極めて簡単な方法で決定することができる。
【００２７】
最初に説明したように、再度、ロール表面を完全に滑らかにし、不具合を取り除くために、何度かはロールカバーを再研削する必要がある。このために、ロール表面が充分になるまで、ロールカバーを研削する。当然ながら、古いスプリング特性は研削されたロールカバーには適用できない。従って、ロールカバーが研削された後で、再度、間隔力を決定するように推奨する。
【００２８】
オープンループ制御効果によるスプリング特性から決定される軸方向間隔の所定値を設定できることは理解できる。例えば、距離制御作動エレメントを使用することであるが、装置の作動中には維持を継続して確認しない。しかし、この時、機械の作動中に発生することがあるロール軸の静的または動的変動は、例えば、熱変形、歪または接触変動の結果、検出されない状態になる。このような影響を充分に考慮できるように、装置の作動中にロールの実際の軸方向の間隔がセンサーによって記録され、軸方向間隔の所望の値に調整されるような規制を設けることができる。
【００２９】
対になっているロールの二つの端部における二つのロールの軸方向間隔が互いに独立して設定する必要が頻繁に発生する。このため軸方向で直線的に変化するロール間の線圧力を設定する必要もあるが、ほとんどの用途では、結果的に対になるロールの軸方向延在部にわたってロール間で一定の線圧力となるように、対のロールの二つの軸方向端部領域において軸方向の間隔を設定するのが望ましい。
【００３０】
好適な実施形態においては、本発明による方法は紙またはボードウェブを塗装する機械内で実施され、紙またはボードウェブはロール間を介して導入され、少なくとも一つのロールが、液体をペースト状塗布媒体へ、さらに紙またはボードウェブへと転写するために使用される。
【００３１】
さらに、本発明は、移動材料ウェブを生成し／または処理するための装置内で二つの軸方向平行ロールを互いに押付ける配列に関し、半径方向に弾性的ロールカバーを具備するロールの少なくとも一つは、接近経路に沿って二つのロールを互いに移動させることができ、近接状態に設定できる手段による作動手段からなり、この手段においては、押圧力はロール間で伝達される。この配列は、特に、上記の種類の方法の実施に適することを目的としている。本発明によれば、この配列は、二つのロールの軸方向間隔とロール間で伝達される押圧力との関係を示す、対のロールの予め決定された距離−力の特性を記憶するための記憶ユニットと、記憶ユニットに接続され、作動手段を制御する制御ユニットからなる。また、この制御ユニットは、ロールの所望押圧力を得るために、距離−力の特性から軸方向間隔の対応する所定値を決定し、対のロールについてのこの所定値を有効に設定するように設計されている。本発明による配列の利点に関しては、本発明の上記の説明を参照すれば明らかである。
【００３２】
この配列は、ロールの実際の軸方向間隔を記録するためのセンサー手段、センサー手段に応答し、軸方向間隔の所定値を調整しながら維持するように設計された制御ユニットからなる。
【００３３】
対のロールの二つの軸方向端部領域のロールの軸方向間隔は、互いに独立して設定することができる。この場合、制御ユニットは好ましくは、対のロールの軸方向延在部にわたってロール間で線圧力が略一定になる方法で、対のロールの二つの軸方向端部領域における軸方向間隔を設定できるように設計される。
【００３４】
第一のロールの一つは、接近経路に沿って第二のロールに対して配設されるロールキャリヤ上に保持することができる。この場合、作動手段は、押圧力を発生させる力をロールキャリヤ内に導入するために、ロールキャリヤ上で動作する力発生手段を含むことができる。
【００３５】
力発生手段によって利用される力は、実質的に完全な形で押圧力を発生させるために使用することができる。利用できる力は、この場合、実質的に、二つのロールを介して連なる単一の力伝達経路上を伝達される。この代わりに、力発生手段によって利用される力は、具体的には、二つのロール間で押圧力を伝達する第一の力伝達経路と少なくとも一つの第二の力伝達経路に分岐させることもできる。このような設計においては、力発生手段によって利用される力の一部は、対のロールを介して第一の力伝達経路上で伝達され、この力の他の部分は少なくとも一つの第二の力伝達経路上で伝達される。
【００３６】
力発生手段によって利用される力が、実質的に完全な形で二つのロール介して連なる単一の力伝達経路上で伝達される場合には、従って、二つのロールの軸方向間隔の変化と、二つのロール間で作用する押圧力の変化は、力発生手段が適切に作用すると生じる。力発生手段が利用できる力を分散する複数の平行な力伝達経路が設けられている場合には、ロール間で影響される押圧力を、第一の力伝達経路上で伝達される力と少なくとも一つの第二の力伝達経路上で伝達される力との比率に分割し、この比率を変化させられる利点がある。例えば、少なくとも一つの第二の力伝達経路内に配置され、種々の力伝達経路において伝達される力の比率を変更するために調整することができる停止手段によって実施することができる。停止手段の位置はロールの相互の軸方向間隔を示す変数として使用される。この目的のために、停止手段のどの位置がロールの軸方向間隔のどの値に対応するかを決定するだけでよい。この関係がわかると、ロール間の所定押圧力を得るために、停止手段を適切な位置に設定するだけでよい。
【００３７】
停止手段は、第二のロールへの接近経路に沿って第一のロールと共通な動きをするために配置された少なくとも一つの停止装置と、第二のロールの軸に対して固定された少なくとも一つの対向停止装置からなる。種々の力伝達経路間の力関係に影響を及ぼすようにするために、停止装置と対向停止装置の少なくとも一つの構成部品は調整可能とすることができる。
【００３８】
本発明による配列は、好ましくは、紙またはボードウェブを塗装するための機械に使用することを目的とする。紙またはボードウェブは、好ましくは、ロール間を介して導入され、少なくとも一つのロールが、液体をペースト状塗布媒体へ、さらに紙またはボードウェブへと転写するために使用される。
【００３９】
以下の文章では、添付の図面を使用して、本発明の実施形態の例をさらに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
図１に示す塗装ユニットは、ペースト状塗布媒体への液体の間接的塗布に使用され、例えば、顔料含有塗装色または表面サイズを紙またはボードの移動材料ウェブ１０の両側へ塗布するために使用される。材料ウェブは、技術的用語ではニップと呼ばれる塗布隙間１２を介して移動し、この隙間は二つの隣接して配列されるロール１４、１６の間で形成される。ロール１４、１６は互いに平行な軸１８、２０に対して配列される。片側のロール、ここではロール１６は固定ロールとして使用され、説明から分かるように、他のロール、ロール１４が可動ロールとして形成される。つまり、ロール１６は軸２０の回りに回転するが、所定位置に固定されていて、一方、可動ロール１４は固定ロール１６の方へ移動し、またロール１６から離れるように移動することができる。このために、固定ロール１６は床にしっかりとアンカー止めされた機械スタンド２２上に保持される。
【００４１】
枢支回動できるように機械スタンド２２に固定されたべアリングレバー２４が可動ロール１４を移動させる。ベアリングレバー２４を枢支回動させ、つまり、可動ロール１４を固定ロール１６に接近させて押付けるために、好ましくは各場合に、対になっているロール１４、１６の二つの軸方向端部領域において油圧ピストン−シリンダーユニット２８を具備する力発生装置２６を使用する。
【００４２】
力発生装置２６は、力発生装置２６の便宜的に設けられている個別の力関係装置とは独立して制御される塗装ユニットの電子制御ユニット３０によって制御される。
【００４３】
例示されている実施形態の各々のロール１４、１６は弾性ロールカバー１２８と１３０を具備し、これらロールカバーは、例えば、ゴムまたはプラスティック材料から構成される。本発明の説明においては、ロール１４、１６の一つだけが弾性カバーを具備しているとして充分に許容できる。例えば、この場合には、他のロールは鋼またはクロミウムのシェルを具備する。
【００４４】
材料ウェブ１０に塗装する塗装媒体は、具体的に示していないが、原理的知られている方法で最初にロール１４、１６に塗布される。その後、塗装媒体は材料ウェブ１０へ転写される。ドクタ機構３２、３４を使って計測し、ロール１４、１６に塗布される塗装媒体を平らにする。このようなドクタ機構は先行技術においては良く知られているので、本発明に関連して具体的に説明する必要はない。
【００４５】
材料ウェブに塗布される媒体の量と厚さは、塗布隙間１２内で分布するニップ負荷により影響され、このニップ負荷はロール１４、１６間で伝達される押圧力である。このニップ負荷を知るために、塗装ユニットには伝達される押圧力を直接検出するセンサー構成（装置）が設けられている。この場合、センサー構成（装置）は押圧力の伝達経路内に配設され、押圧力が導入される前と／または対のロール１４、１６のロールボディから発散された後で、押圧力を測定する。
【００４６】
具体的には、図１に例示の実施形態におけるセンサー構成（装置）は、ベアリングレバー２４またはスタンド２２に取付けられ、センサー信号を制御ユニット３０へ供給する力センサー３６を具備している。原理的には、押圧力の伝達経路に沿って上記の力センサー３６を一台だけ設ければ充分である。この場合、記録する力の成分だけがセンサーを通過し、完全に通過するように、力センサー３６が調整され配設されていれば、力センサー３６がベアリングレバー２４またはスタンド２２に取付けられても実際には差がない。力センサー３６の取付位置としてスタンド２２を選択する場合には、力センサー３６のケーブル配線が回転部分を通さなくてよいという利点があるが、これは現状適用可能な技術レベルでは重要な問題ではない。しかし尚、図１に示すように、材料ウェブ１０が直線的に塗布隙間１２へ出入りしないが、ロール１４、１６の少なくとも一つの回りに部分的に覆う場合には、力センサー３６の取付け位置は好ましい状態で選択される。好ましくは、力センサー３６は構成部品、ベアリングレバー２４と材料ウェブ１０にあまり覆われていないロールを担持するスタンド２２のうちの一つに取り付けられる。このように、力を管理する上でのウェブ張力の影響は最小限に抑えることができる。
【００４７】
同様に、ベアリングレバー２４とスタンド２２は各々少なくとも一つの力センサー３６が設けられていて、センサー信号と比較することにより測定された押圧力をモニターすることができる。ベアリングレバー２４またはスタンド２２には便宜的に対のロール１４、１６の各々の側部に軸方向に力センサー３６が設けられていて、少なくとも近似的に軸方向のニップ負荷についての情報が得られるようになっている。
【００４８】
例えば、力センサー３６はベアリングレバー２４またはスタンド２２の外側に取付けられ、ロール１４、１６の相互の押圧力の結果、発生するベアリングレバー２４またはスタンド２２の弾性変形を検出する歪ゲージから構成することができる。複数のこのような歪ゲージをブリッジ回路に接続したものは、原理的には先行技術で知られている。
【００４９】
測定された実際の押圧力によっては、制御ユニット３０は力発生装置構成２６を適切に作動させ、所定の押圧力を得ることができる。例えば、操作机から入力することによりオペレータが予め設定した押圧力を得ることができ、また自動調整の場合にこの値を維持することができる。設定する押圧力がほとんどの用途での対のロール１４、１６の軸方向端部領域において等しい場合には、機械の幅にわたって一定した線圧力が得られる。力の決定に加えて、制御ユニット３０はセンサー信号から対のロール１４、１６の振動挙動を決定し、振動の影響を考慮しながら力発生装置構成２６を作動させるように設計されている。
【００５０】
力発生装置構成２６によって利用される力は、単一の力伝達経路としての実質的にロール１４、１６を介してのみ伝達することができる。しかし、力発生装置構成２６によって利用される力が複数の力伝達経路にわたって伝達される場合には、塗装ユニットは全体的に頑丈にし、振動の影響を受け難くすることができる。このためには、一対の相互作用停止エレメント３８、４０が図１において点線で示されていて、エレメントの一つはベアリングレバー２４の上に配設され、もう一つのエレメントはスタンド２２の上に配設されている。      停止エレメント３８、４０のうちの一つ、ここでは停止エレメント３８は、例えば、制御ユニット３０によって制御される往復動スピンドルエレメントである位置決めエレメント４２によって調整することができる。従って、ロール１４、１６を介して連なる第一の経路と停止エレメント３８、４０を介して連なる第二の経路の二つの力伝達経路は、力発生装置構成２６により発生する力に対して利用することができる。停止エレメント３８の位置を調整することにより二つの力伝達経路を介して伝達される力の比率と、またロール１４、１６との間の有効な押圧力を変化させることができる。
【００５１】
少なくとも一つの力センサー３６を、第二の力伝達経路から分岐する下流の点であって、第二の力伝達経路との新規組合せの上流の点でロール１４、１６を介して連なる力伝達経路内に配置される。このようにすれば、実際の押圧力は力センサー３６によって直接継続して記録され、塗装ユニット内で歪や熱的変形によって測定結果は影響されない。
【００５２】
塗装ユニットの運転中には、好ましくは、最大力が力発生装置構成２６によって常にベアリングレバー２４に付加される。この時、力センサー３６によって供給されるセンサー信号により、所定の押圧力は停止エレメント３８の適切な変形によって設定される。    停止エレメント３８は図１の右へ大きく変形されると、停止エレメント３８、４０を介して伝達される合計の利用可能な力の比率が大きくなる。前記の合計力が変化しない場合には、押圧力は減少する。停止エレメント３８が図１の左に変形すると、この逆なる。
【００５３】
上記停止エレメント３８、４０が対のロール１４、１６の両軸側に配設されている場合には、好ましくはこれらの対は各場合の位置決めエレメント４２によって独立して調整可能にできることはいうまでもない。
【００５４】
図２においては、同じまたは同じように作動する構成部品には図１と同じ参照番号が設けられているが、小文字によって補足している。以下の文章では、上記の例示実施形態とは異なる部分のみについて説明するので、同じ構成部品に関する説明については上記図１の説明を引用する。
【００５５】
図２は、一つ以上のセンサーエレメントは詳細に示されていない例示の実施形態を示し、例えば、歪ゲージが力測定セル３６ａ内に組み込まれ、ベアリングレバー２４ａとベアリングキット４６ａとの間に組み込まれた、機械的に密封された個別の部品を形成し、ロール１４ａの軸方向ベアリングジャーナル４８ａを取付けるために使用される。（ベアリングレバー２４ａとロール１４ａはこの例によってのみ選択されることはいうまでもない。当然、上記の力測定セルも機械スタンドと他のロールとの間に組み込むこともできる。）ベアリングキット４６ａはベアリングハウジング５０ａと内部リング５４ａと外部リング５６ａに対応した耐摩擦ベアリング５２ａを具備している。力測定セル３６ａは、例えば、ＦＭＳ Ｆｏｒｃｅ  Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ  ＡＧ、スイスによって販売されているような市販の力測定ブロックとすることができる。力測定セル３６ａを使用すると、調べる力が正確にセルを通過し、標準化された標準品をベアリングハウジング５０ａと耐摩擦ベアリング５２ａに使用することができる。
【００５６】
力測定セルの代替として、ベアリングジャーナル４８ａを一つ以上の適当なセンサーエレメント分だけ延長してセンサーを取付ける測定ピンを形成することもできる。これは、図２の３６ｂの破線で示されている。さらに、上記のセンサーエレメントをベアリングハウジング５０ａ内に固定することも可能である。ベアリングレバー２４ａは構造的に変更されていない状態であり、耐摩擦ベアリング５２ａについては、再度、標準構成部品に置き換えることもできる。
【００５７】
押圧力を記録するための上記の代わりの測定点としては、耐摩擦ベアリング５２ａが適している。ここでは、一つ以上のセンサーエレメントが順次取付けられ、例えば、外部リング５６ａ上に取付けられる。耐摩擦ベアリング５２ａの転がりエレメントは負荷がかかると、外部リング５６ａを弾性変形させて、この変形が伝達される力として測定され、検出される。最終的に、一体型力センサーを具備する耐摩擦ベアリング５２ａ、つまり、製造者により準備された適当な力記録エレメントを具備するベアリングを使用することができる。構造的な変更をしないで、現状の塗装ユニットのベアリングを上記の「測定ベアリング」に置き換えることができる。
【００５８】
上記で既に説明したように、材料ウェブ１０への塗装を目的とした塗装色は最初に具体的に示されていないが知られている方法でロール１４、１６へ塗布され、ロール１４、１６は塗装色を材料ウェブ１０へ転写する。
【００５９】
ドクタユニット３２、３４を使って、ロール１４、１６へ塗布する塗装色を計測し、平らにする。ドクタユニット３２は、ドクタバー１３６を具備し、この内部に計測ロッド１３８が回転可能に取付けられている。また、ドクタバー１３６は枢支回動可能にベアリングレバー２４に接続されている枢支アーム１４０に取付けられている。ベアリングレバー２４と枢支アーム１４０との間で支持された追加枢支駆動構成装置１４２によって、枢支アーム１４０は作動ロール１４の方へ移動させられ、このようにして、ドクタバー１３８はロール１４の表面へ押付けられる。
【００６０】
同様に、ドクタユニット３４はドクタバー１４４、計測ロッド１４６と機械スタンド２２に枢支回動可能に取付けられ、機械スタンド２２と枢支アーム１４８との間で支持された枢支駆動構成装置１５０によって、固定ロール１６の方へ移動させられる枢支アーム１４８を具備する。枢支駆動構成装置１４２、１５０は好ましくは各々の場合に油圧ピストン-シリンダーユニットにより形成される。
【００６１】
材料ウェブ１０に塗布される色の量と厚さは塗布隙間１２内で分布するニップ負荷によって影響される、つまり、ロール１４、１６間で伝達される押圧力によって影響される。
【００６２】
ロール１４、１６が互いに押付けられると、ロールのカバー１２８、１３０は圧縮されて、ロール１４、１６の軸１８、２０の間での距離の減少に対応した塗布隙間１２の範囲内で平坦になる。カバーのこの圧縮弾性範囲内において、図のｅで指定される相互の軸方向間隔は伝達される押圧力を測定するためのものであり、つまり塗布隙間１２内でのニップ負荷を測定するものである。スプリングに対応した対になっているロール１４、１６の挙動は、塗装作業中に特定の所定ニップ負荷を設定するために、例示されている塗装ユニット内で使用される。このため、伝達される押圧力に関して軸方向間隔ｅを独立に指定する予め決定されたスプリング特性を基準として、この所定押圧力を得るために、どの軸方向間隔を実際に設定するかを調べる。
【００６３】
スプリング特性はデータとして電子記憶装置１５２に記憶され、このデータはマイクロプロセッサ支援制御ユニット３０がアクセスする記憶された内容である。記憶装置１５２内におけるデータとしてのスプリング特性の代表例は公式の形で表すことができる。
【００６４】
しかし、スプリング特性は大きい数量の値の組合せで表に頻繁に蓄積され、各々これらの値の組合せは、押圧力の値に対して、軸方向間隔ｅの対応する値または軸方向の間隔を示す変数を含んでいる。
【００６５】
軸方向間隔ｅを設定するために、例示の実施形態では制御ユニット３０によって制御され、好ましくは電動モータによって駆動される往復動スピンドルエレメントとして設計される位置決めエレメント４２を使用している。機械スタンド２２に対して静止するように配設され、ベアリングレバー２４上に固定して配設される第二の停止エレメント４０と相互作用をするように設計された第一の停止装置３８を変位させるために、位置決めエレメント４２は使用される。塗装ユニットの運転作業中には、二つの停止エレメント３８、４０が互いに衝突するまで、ベアリングレバー２４は力発生装置構成２６によって固定ロール１６の方向へ枢支回動させられる。
【００６６】
この作動位置におけるロール１４、１６の軸方向間隔ｅは、第一の停止エレメント３８の位置によって変わる。従って、軸方向の間隔ｅは、第一の停止エレメント３８を変位させることにより変化させることができる。塗装ユニットの運転作業中には、所定のニップ負荷に対応する軸方向の間隔ｅの値が設定されるように、制御ユニット３０スプリング特性から得られる情報により位置決めエレメント４２を制御する。この所定のニップ負荷はオペレータにより制御ユニット３０へ通信され、例えば、具体的には例示していないが、作業机を介して通信される。
【００６７】
塗装ユニットの実際の運転作業前の校正段階で、スプリング特性が決定される。この場合には、例えば、以下のように手順を実施する。
【００６８】
最初に、スプリング特性のゼロ点を決定する。このために、第一の停止エレメント３８を位置決めエレメント４２を使って図の左へ戻す。それから、力発生装置構成２６を使って、ロール１４、１６が実質的に力を伝達しなくなるまで、つまりニップ負荷を発生しないで接触するまで、ベアリングレバー２４を固定ロール１６の方向へ枢支回動させる。この状態は、例えば、オペレータにより、塗布隙間１２内に保持される紙片を使って決定することができる。ロール１４、１６が静止している場合には、紙片が塗布隙間１２を介して引っ張られと、目標とする状態になる。ロールが回転している場合には、目的とした状態になったことは、ロール１４、１６が紙片を強く引っ張りだすと検出することができる。目的とする状態になると直ぐに、第一の停止エレメント３８が第二の停止エレメント４０に接触するまで位置決めエレメント４２によって再度、第一の停止エレメント３８は前進させられる。接触は、例えば接触センサー、また力センサーであるセンサー６２によって検出される。第一の停止エレメント３８のこの位置は制御ユニット３０によって記憶される。この位置は、ロール１４、１６間では押圧力が実質的に伝達されない軸方向間隔ｅの値を示す、つまりスプリング特性のゼロ点を示す。
【００６９】
特徴となるゼロ点の決定に続いて、定義されたニップ負荷で少なくとももう一つの特徴とする点を記録しなければならない。例えば、これは塗装ユニットについて決定され設計される最大ニップ負荷に達するスプリング特性の最終点とすることができる。このもう一つの特徴点を決定するために、第一の停止エレメント３８が第二の停止エレメント４０の範囲外となるまで、第一の停止エレメント３８は、再度、位置決めエレメント４２によって戻される。さらに、力発生装置構成２６を作動させることにより、ロール１４がロール１６に対して押付けられ、ニップ負荷を生成するように力がベアリングレバー２４内に導入される。
【００７０】
塗装ユニットの幾何学的形状を考慮した理論的検討により、力発生装置構成２６により利用される力は、停止エレメント３８、４０が接触部から外れ、これらエレメント間で力が伝達されない限りは、塗装ニップ１２内で分布する線状負荷を計算するために容易に使用することができる。定義されたニップ負荷が力発生装置構成２６によって生成された後では、第一の停止エレメント３８は、位置決めエレメント４２によって第二停止エレメントに向かって、前記の停止エレメントに接触するまで戻される。センサー６２によって、再度接触すると検出される。接触する時点での第一の停止エレメント３８による位置は、スプリング特性を決定する時点の位置とは異なる。ロール１４、１６は相互に押付けられるので、その結果、スプリング特性のゼロ点と比較するとロール１４、１６は互いに多少接近し、特には塗布隙間１２の範囲内では、ロールカバー１２８、１３０は多少平坦になる。ロール１４、１６の軸方向間隔ｅはこのときは、特徴ゼロ点における場合よりも多少小さくなっていることが分かる。第一の停止エレメント３８のこの位置も、特に対応するニップ負荷に併せて制御ユニット３０によって記憶される。
【００７１】
ここで二つの特徴点が利用できて、この値を使用して、必要に応じて、制御ユニット３０は徐々に特性全体を補間することができる。当然、二つ以上の特徴点を校正段階で記録することができる。特に、ほぼ全体的なスプリング特性を測定によって記録することができる。同様に、スプリング特性のゼロ点及び終点の代わりに、上記二点の間に存在する他の二つの所定特性点を記録することができ、またその後の特性補間の基礎にすることができる。
【００７２】
塗装ユニットの運転作業中には、好ましくは、常時、力は力発生装置構成２６により利用されるようにして、第一の停止エレメント３８が第二の停止エレメント４０との接触範囲外となり、その結果、停止エレメント３８、４０を介して力が伝達されない場合には、ニップ負荷は最大となり、その結果、軸方向間隔ｅは最小になるようにする。ニップ負荷を低く設定する場合には、制御ユニット１３は、記憶装置１５２内に記憶されている特性データに基づいて。適当な量だけ第一の停止エレメント３８を第二の停止エレメント４０の方向へ変位させる。その結果、ロール１４、１６の間の軸方向間隔ｅは拡大し、塗布隙間１２内におけるロールカバー１２８、１３０の平坦度は下がり、ニップ負荷は減少する。
【００７３】
力発生装置構成２６によって利用される力は変化しない状態であるので、利用できるこの力とロール１４、１６を介して伝達される力との間の差分比率は二つの停止エレメント３８、４０を介して伝達される。従って、利用できる合計力はロール１４、１６を介してつながる第一の力伝達経路と停止エレメント３８、４０を介してつながる第二の力伝達経路に分岐される。
【００７４】
第一の停止エレメント３８がさらに図の右に進むと、停止エレメント３８、４０を介して伝達される利用できる全体の力の比率はさらに大きくなる。塗布隙間１２内のニップ負荷はこれに対応して低くなる。従って、所定のニップ負荷は、第一の停止エレメント３８を適切に調整することにより簡単な方法で得ることができる。
【００７５】
熱影響、機械的歪や接触振動によって、塗装ユニットの運転作業中に軸方向の間隔ｅが変化する可能性がある。このような間隔の変動を検出するために、距離センサー６４を設け、このセンサーの信号を制御ユニット３０によって評価し、必要に応じて、位置決めエレメント４２への対応是正信号へ変換することができる。このようにすれば、軸方向間隔ｅを所定の値で一定に保持する制御ループを設定することができる。
【００７６】
例えば、距離センサー６４は光センサーとすることができる。当然ながら、他のセンサーの原理も使用可能である。
【００７７】
センサー６２は停止エレメント３８、４０を介して伝達される力を記録することができる場合には、間隔制御システムの代わりに力制御システムも使用することができる。      停止エレメント３８、４０を介して伝達される力により塗布隙間１２内のニップ負荷について直接結論が導かれ、力発生装置構成２６によって利用できる合計力の情報が得られるので、センサー６２からのセンサー信号を使って、第一の停止エレメント３８の位置を規制することもできる。
【００７８】
サブアセンブリは位置決めエレメントからなっていて、停止エレメント３８、４０は便宜的に対になっているロール１４、１６の両側に設けられていて、各位置決めエレメントは好ましくは独立して制御可能である。このようにすれば、両軸側の軸方向間隔ｅは互いに独立して設定することができる。これによって、多くの用途で、一定の直線負荷が望まれたとしても、塗布隙間１２内で軸方向に変化する直線負荷を設定することができる。同時に、運転中に発生し、また片方の軸方向側で局部的にのみ発生する軸方向間隔ｅの変動個別に制御することができる。
【００７９】
スプリング特性を決定するための代わりの手順を以下で説明する。この場合、当然ながら、以下の工程は両軸側で実施されるが、最初に塗装ユニットの一方の軸側のみを検討する。従って、検討する塗装ユニットの軸方向側で、第一の停止エレメント３８は前へ動かされ、対応する位置決めエレメント４２によって最終端位置の外へ完全に移動させられるものとして、この代わりの手順を開始する。次に、第二の停止エレメント４０が第一の停止エレメント３８に衝突するまで、ロール１４はロール１６に向かって枢支回転させられる。この時、第一の停止エレメント３８の前端位置は、二つの停止エレメント３８、４０が相互に接触する場合には、ロール１４、１６は互いに接触しないようになっている。
【００８０】
力発生装置構成２６は、ベアリングレバー２４に力発生装置構成２６によって付加される力が最大になるように作動させられる。この場合、最大力は、力が対になったロール１４、１６のみを介して伝達されるとした場合に最大ニップ負荷が発生する力を意味する。
【００８１】
しかし、第一の停止エレメント３８が完全に範囲外へ移動させられると、ロール１４、１６を介してつながる力伝達経路は開くので、力発生装置構成２６によって利用できる力は停止エレメント３８、４０のみを介して伝達される。この力伝達経路内に配設されるセンサー６２は、ここで説明する代替手法における力センサーとして設計される。第一の停止エレメント３８が完全に範囲外に移動させられた場合に、力発生装置構成２６の最大力でセンサーが検出する力の値は制御ユニット30によって記憶される。
【００８２】
次に、ロール１４は再度戻され、位置決めエレメント４２を作動させることにより、第一の停止エレメントは後部内へ移動させられ、完全に終端位置へ戻される。ロール１４は力発生装置構成２６の最大力でロール１６に向かって枢支回転させられる。第一の停止エレメント３８の後部終端位置は、この場合には第二の停止エレメント４０が第一の停止エレメント３８に衝突しないように設定される。次に、位置決めエレメント４２により、第一の停止エレメント３８は第二の停止エレメント４０に接触するまで、前方へ移動させられる。二つの停止エレメント３８、４０の間の接触は力センサー６２からの信号によって発生することが決まり、例えば、制御ユニット３０が測定された力の予備設定値からの変化を検出すると接触する。このように到達する第一の停止エレメント３８の位置は記憶される。つまり、この位置は、最大ニップ負荷が塗布隙間１２内で分布するスプリング特性の終端点を示している。
【００８３】
位置決めエレメント４２を作動させることにより、第一の停止エレメント３８はさらに範囲外に移動させられる。この過程では、停止エレメント３８、４０を介して伝達される力は増加する。力センサー６２が最初に記憶された力の値を示す範囲で第一の停止エレメント３８が移動させられると、位置決めエレメント４２は停止させられ、第一の停止エレメント３８の位置が記憶される。これは、スプリング特性のゼロ点に対応する。線形補間により、複数の中間特性点をこのようにして決定されたスプリング特性のゼロ点と終端点から計算することができる。
【００８４】
上記で説明したスプリング特性を決定するための代替手法には、異なった力を力発生装置構成２６に設定する必要がなく、特性ゼロ点と特性終端点を決定するためには、力発生装置構成２６には単に最大力を設定すれば充分である利点がある。さらには、位置決めエレメント４２の動作の逆転方向だけが必要であるので、塗装ユニットの校正のための時間的費用が下がる。
【００８５】
外力（例えば、色素供給ラインなどの、塗装ユニットの各種部品の重量）によりロール１４、１６は互いに傾斜した位置になる可能性があり、この傾斜を補償するために、力発生装置構成２６は塗装ユニットの二つの軸方向側のベアリングレバー２４に異なった力を付加する必要がある。校正中においても、このような外的影響を考慮するために、特性曲線を決定するための上記で説明した代替手法は以下のように修正することができる。
【００８６】
校正過程の最初で、塗装ユニットの両軸側の二つの第一の停止エレメント３８は前端位置内へ移動させられ、力発生装置構成２６は塗装ユニットの両軸側で同じ最大力を発生させるように作動させられる。次に、各軸側では、各々の力センサー６２により、第一と第二の停止エレメント３８、４０によって各々の対に対して伝達される力が測定される。
【００８７】
第一のロール１４が正確に第二のロール１６と軸方向に平行に調整されている場合には、これらの力の値は同じになる。一方、第一のロール１４の位置が第二のロール１６に対して傾斜している場合には、結果的に二つの力の値は異なる。このようにして決定される二つの力の値は制御ユニット３０によって記憶される。
【００８８】
次に、前述のように、第一の停止エレメント３８は後端部位置へ、また再度、この後端部位置からできるだけ離れて各々対応する第二の停止エレメント４０と接触するように移動させられる。次に、最初にさらに大きい力の値が測定された軸方向側の第一の停止エレメント３８は、前端位置の方向へ移動させられる。力センサー６２によって測定されて力の値の差が最初に測定され記憶された力の値の差に等しくなるまで、第一の停止エレメント３８が移動させられる。力の値の差が等しくなると直ぐに、元の力の差によって生じたロール１４、１６の不均一な相互押付けが補償される。次に、第一の停止エレメント３８の各々の位置が記憶される。この位置は最大ニップ負荷に対応している。
【００８９】
次に、両方の第一の停止エレメント３８はともに前端位置の方向へ、力センサー６２が各々の軸側に対して当初に記憶した力の値を示すまで移動させられる。二つの位置決めエレメント４２は同時に停止され、その位置と第一停止エレメント３８はゼロニップ負荷として定義され、即ち、特性ゼロ点として定義され、記憶される。
【００９０】
以上の例では、力発生装置構成２６は力により制御されると仮定した。しかし、例えば、スピンドル駆動を使用することにより、力発生装置構成２６の距離による実施形態を選択する場合には、停止エレメント３８、４０と位置決めエレメント４２を使用しないで、この代わりに、力発生装置構成２６により所定の軸方向間隔ｅを直接設定することができる。この場合には、ロール１４、１６を介してつながる力伝達経路の一つだけとする。
【００９１】
以上を比較すると、例示の実施形態において、位置決めエレメント４２と停止エレメント３８、４０によって形成されるような、少なくとも一つの力伝達経路の設備では、塗装ユニットは全体的に頑丈に製造することができるので、振動の影響を受け難い利点がある。
【００９２】
以上をまとめると、本発明により所定のニップ負荷を極めて精確に設定することができ、特にこの負荷が比較的低い場合にも正確に設定することができる。高い精度でニップ負荷を設定できるので、ロール径、ロールカバーの厚さ、ロールの硬度や歪に関係なく、高品質塗装結果が達成できて、また高い精度でニップ負荷を設定できるのでロール間の接触振動を低く保持することができる。さらに、極めて低いニップ負荷でも精確に設定できるので、塗装隙間からの出口においてミストの形で噴射する塗装色に関係し、塗装結果に悪影響を及ぼす、いわゆる「ミスト（噴霧）発生」を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】図１は、対になったロール間で分布する線圧力を検出ためのセンサー配列を具備する塗装ユニットの概略全体図である。
【図２】図２は、センサー配列の変形例を説明するための一つのロールのベアリング部の概略図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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