(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変クラウン最上位ロール、可変クラウン最下位ロール、および該最上位ロールと最下位ロールとの間に配設された２つ以上の中間ロールによりそれぞれ形成される複数のカレンダ掛けニップの中にカレンダ掛けされる紙ウエブもしくは板紙ウエブを通し、それらのロールが実質的に垂直なロールスタックを形成するように配され、前記２つ以上の中間ロールが複数の液圧式リリーフシリンダよってそれぞれ支持されて、該中間ロールの軸受箱およびそれらに関連した補助装置の質量により生じるニップ負荷を逃がし、その場合、一連のロールの急速開放中は、該一連のロールの最下位ロールが降下し、前記液圧式リリーフシリンダ内の逃がし圧を完全に、もしくは部分的に排出して、前記カレンダ掛けニップを開くカレンダ、とくにスーパーカレンダにおける一連のロールの急速開放方法において、該方法は、前記複数のリリーフシリンダから流れ出る油圧油を、各中間ロールのリリーフシリンダに連結されている複数の弁によってそれぞれ制御し、前記一連のロールを急速に開く状態において、前記リリーフシリンダから流れ出る油圧油を次の下方のリリーフシリンダを制御する弁を通して送って、その場合に、最上位の中間ロールのリリーフシリンダの圧力を該リリーフシリンダを制御するすべての弁から排出して、最下位の中間ロールのリリーフシリンダの圧力をそれ自身の弁だけからそれぞれ排出し、前記一連のロールの急速開放中に前記ロールニップを、制御された方式で所望の順序で開くことができることを特徴とするカレンダ、とくにスーパーカレンダにおける一連のロールの急速開放方法。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載の方法において、該方法は、前記一連のロールの急速開放に関連して、すべての前記中間ロールのうちのリリーフシリンダを制御する前記複数の弁が実質的に同時に開くように連結されていることを特徴とする一連のロールの急速開放方法。
【請求項３】
請求の範囲第１項または第２項に記載の方法において、該方法は、急速開放中に、前記リリーフシリンダを制御する弁を制御して、前記リリーフシリンダから流れ出る油の流路において、最上位の中間ロールのリリーフシリンダから流れ出る油が最大の流れ抵抗を有するようにし、それぞれの中間ロールのリリーフシリンダから流れ出る油の流れ抵抗がそれより小さく、最下位の中間ロールのリリーフシリンダから流れ出る油が最低の流れ抵抗を有するようにし、その場合、すべてのカレンダ掛けニップが実質的に同時に開くことを特徴とする一連のロールの急速開放方法。
【請求項４】
請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の方法において、前記中間ロールのリリーフシリンダの弁は、制御インパルスを前記リリーフシリンダのすべての弁に対して同時に与える弁によって液圧により制御することを特徴とする一連のロールの急速開放方法。
【請求項５】
請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記一連のロールの急速開放中に、前記リリーフシリンダのピストンの運動を停止し、もしくは該運動を、前記ピストンが底部へ移動する前で、所望の急速開放距離が達成された後に、少なくとも大きく減速することを特徴とする一連のロールの急速開放方法。
【請求項６】
請求の範囲第５項に記載の方法において、該方法は、前記リリーフシリンダのピストンの運動を、シリンダ部へ連結された測定用シリンダによって制御することを特徴とする一連のロールの急速開放方法。
【請求項７】
可変クラウン最上位ロールと、可変クラウン最下位ロールと、該最上位ロールおよび最下位ロールの間に設けられた２つ以上の中間ロールとを含み、これらのロールが実質的に垂直なロールスタックを形成するように配設され、前記一連のロールにおいて上下に重ねて上に配されたロールが互いにニップ接触してそれらの間に複数のカレンダ掛けニップをそれぞれ形成し、前記一連のロールにおける前記２つ以上の中間ロールには、それぞれ複数の液圧式アクチュエータ、とくにリリーフシリンダが設けられて、前記中間ロールの軸受箱の質量、ならびにそれらに関連した取出しロールおよびそれと同等のものなどの補助装置の質量によって生じるニップ負荷を逃がし、その場合、操作中は、液圧式装置が油圧油を前記複数のリリーフシリンダに対して所望の圧力で複数の弁をそれぞれ通して供給するように配されたカレンダ、とくにスーパーカレンダにおける一連のロールの液圧式装置において、該液圧式装置は、前記リリーフシリンダに対して、それらに対して作用する負荷に応じた液圧を供給し、該液圧は、前記一連のロールの急速開放中、前記ロールスタック内の最下位ロールが降下すると、前記中間ロールのリリーフシリンダから制御された方法で排出されて、該装置は、いくつかの独立した加圧回路に分割され、少なくともカレンダフレームに対して内側に配置された取出しロールが設けられた前記中間ロールの液圧式リリーフシリンダは、それぞれ自身の加圧回路を有し、前記カレンダフレームに対して外側に配置された取出しロールが設けられた中間ロールの液圧式リリーフシリンダは、それぞれ自身の加圧回路を有し、前記カレンダの駆動ロールのリリーフシリンダは、それ自身の加圧回路を有し、さらに、該液圧式装置は、それぞれのリリーフシリンダに対して逃がし圧と反対方向に働く等しい大きさの逆圧を供給する独立した加圧回路を含み、該装置は、前記一連のロール内の複数のカレンダ掛けニップを所望の順序で開くことができることを特徴とするカレンダ、とくにスーパーカレンダにおける一連のロールの液圧式装置。
【請求項８】
請求の範囲第７項に記載の液圧式装置において、前記一連のロールが急速に開く状態において、前記リリーフシリンダを制御する前記複数の弁は、該リリーフシリンダ内で働く逃がし圧を実質的に同時に排出するように配されていることを特徴とする液圧式装置。
【請求項９】
請求の範囲第７項または第８項に記載の液圧式装置において、前記リリーフシリンダから流れ出る油圧油の流路における流れ抵抗は、前記最上位のリリーフシリンダの流路内の抵抗が最大になり、前記最下位のリリーフシリンダの流路内の抵抗が最小になるように配され、前記流れ抵抗は、前記最上位の中間ロールのリリーフシリンダから前記最下位の中間ロールのリリーフシリンダの方向に段階的に減少することを特徴とする液圧式装置。
【請求項１０】
請求の範囲第７項ないし第９項のいずれかに記載の液圧式装置において、前記一連のロールが急速に開く状態において、前記リリーフシリンダを制御する前記複数の弁は直列に連結されて、該リリーフシリンダから流れ出る油が下方の次のリリーフシリンダの弁を通り抜け、その場合、前記最上位のリリーフシリンダから流れ出る油が前記リリーフシリンダを制御する弁を通り抜け、前記最下位のリリーフシリンダの圧力がそれ自身の弁だけを通って、それぞれ排出されることを特徴とする液圧式装置。
【請求項１１】
請求の範囲第７項ないし第10項のいずれかに記載の液圧式装置において、前記リリーフシリンダの弁は液圧制御式弁であり、該液圧式装置には、制御圧を前記リリーフシリンダのすべての弁に対して供給するように配された弁が設けられていることを特徴とする液圧式装置。
【請求項１２】
請求の範囲第７項ないし第11項のいずれかに記載の液圧式装置において、該液圧式装置には貯油槽が設けられ、該貯油槽は、逆圧を前記リリーフシリンダへ供給する加圧回路へ連結されて、急速開放状態において前記シリンダへ充分に急速な油の供給を確実に行なうことを特徴とする液圧式装置。
【請求項１３】
請求の範囲第７項ないし第12項のいずれかに記載の液圧式装置において、前記リリーフシリンダは３位置液圧式シリンダであり、そのピストンは、前記一連のロールの急速開放中に、所望の急速開放距離が達成された後で、停止、もしくは少なくとも大きく減速して動作することを特徴とする液圧式装置。
【請求項１４】
請求の範囲第13項に記載の液圧式装置において、該装置は、前記リリーフシリンダの前記ピストンの運動を急速開放中に制御する測定用シリンダが前記リリーフシリンダに連結されていることを特徴とする液圧式装置。
【請求項１５】
請求の範囲第14項に記載の液圧式装置において、前記測定用シリンダとリリーフシリンダとの間の連結は、前記測定用シリンダおよびリリーフシリンダのピストンが互いに機械的な接続状態になることができることを特徴とする液圧式装置。
【請求項１６】
請求の範囲第14項に記載の液圧式装置において、前記リリーフシリンダおよび前記測定用シリンダのピストンは互いに直接に液圧により連結されることを特徴とする液圧式装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、カレンダ、とくにスーパーカレンダにおける一連のロールを急速開放する方法に関するものであり、このカレンダは、可変クラウン最上位ロールおよび可変クラウン最下位ロールにより、そしてその最上位ロールおよび最下位ロールの間に取りつけられた２本もしくはそれ以上の中間ロールにより形成された複数のカレンダ掛けニップにカレンダ掛けされる紙ウエブもしくは板紙ウエブを通し、これらロールは、実質的に垂直なロールスタックを形成するように配され、これらの中間ロールは、液圧式リリーフシリンダにより支持されて、これらの中間ロールの軸受箱およびそれに関連した補助装置の質量により生じるニップ荷重を逃がすようにし、その場合、一連のロールの急速開放中は、一連のロールのうちの最下位ロールが降下し、液圧式リリーフシリンダ内の逃がし圧が完全に、もしくは部分的に放出されて、カレンダ掛けニップを開くようにしたものである。
本発明はまた、カレンダ、とくにスーパーカレンダにおける一連のロールの液圧式装置に関するものであり、この装置は、可変クラウン最上位ロールと、可変クラウン最下位ロールと、その最上位ロールおよび最下位ロールの間に取りつけた２本もしくはそれ以上の中間ロールとを有し、それらのロールは、実質的に垂直なロールスタックを形成するように配されて、一連のロールにおいて上下に重ねて配されたこれらのロールは互いにニップ接触し、それらの間にカレンダ掛けニップを形成し、その一連のロールにおける中間ロールには液圧式アクチュエータ、とくにリリーフシリンダが設けられ、中間ロールの軸受箱、およびそれに関連する取出しロールおよびその等価物などの補助装置の質量により生じるニップの負荷を軽減し、その場合、作動中は液圧式装置が油圧油を所望の圧力で弁を通してリリーフシリンダへ供給するように配されたものである。
スーパーカレンダにおける一連のロールは慣例的には、複数のロールを有し、それらは上下に重ねてロールスタックとして配されている。上下に重ねて配したロールは互いにニップ接触して、カレンダ掛けされる紙ウエブもしくは板紙ウエブもしくはそれの等価物がそれらのロールの間のニップを通り抜けるように構成されている。これらのロールは軸受箱上に回転可能に軸支されて、各軸受箱は順に、通常、カレンダのフレーム内に設けた垂直ガイドに摺動可能に取り付けられた基部に取り付けられている。これらの基部は止め部品を介して、カレンダのフレーム内に設けた垂直の吊上げ用スピンドルに懸垂されている。上記吊上げ用スピンドルの機能の１つは、したがって、ガイドとして働いていて、一連のロールのうちの複数のロールを正しい位置に保つことである。したがって、一連のロールのうちの複数のロールは、それぞれの軸受箱のところでカレンダのフレームへ動かないように固定されているのではなく、むしろこれらのロールは垂直方向に動くことができる。
ロールの軸受箱、およびそれらに取り付けられた取出しロールなどの補助装置の質量はかなり大きくなり、そのため、従来のスーパーカレンダでは、上記質量によってニップの線形負荷の分布にひずみを生じるという重大な欠点が生じた。このため、スーパーカレンダはリリーフ装置を用い始めたが、これは、一方ではロールの基部に支持され、他方では吊り上げ用スピンドルに設けたスピンドル用ナットに支持されて、ロールの軸受箱およびそれに取り付けられた補助装置の重量により生じるロール間の線形負荷のプロファイルのひずみがリリーフ装置によって軽減されるものである。このような１つの構造は、以前から、とりわけ米国特許第4,901,637号に開示されている。リリーフ装置の使用は、とくに液圧式リリーフシリンダによって、ロールの軸受箱および補助装置により生じる上述の集中負荷の影響を解消する試みがなされた従来の機械式カレンダでも公知である。
吊上げ用スピンドルを設けたスーパーカレンダの従来の一連のロールでは、一連のロールの急速開放に関連して、それらのロールが下降して軸受け箱の基部のブラケットの下に配置された吊上げ用スピンドルのナット上に乗るようにしている。一連のロールの急速開放は、原則として、次のように行なわれる。すなわち、圧力が一連のロール内の最下位ロールの吊上げ用シリンダから排出される。もしくは同様に、最下位ロールとして各領域ごとに調節可能なロールを用いて、ロールマントルがその全幅にわたってロールの軸に対して半径方向に移動することができる場合は、圧力をそのロールマントルの負荷部材から排出してロールマントルが実質的にロールの軸に対して移動するようにし、それによって一連のロールのうちの中間ロールが下方に一定の距離を最下位ロールのロールマントルとともに「下降」できるようにする。下方の中間ロールの動きは上方の中間ロールの動きよりも大きくして、それらロール間に実質的に等しい大きさのギャップを生じるようにしている。このため、一連のロールのニップの開放は同時には行なわれず、その代わり、この一連のロールの開放は最上位のニップから始まり、最下位のニップへ向かって続く工程として進行する。これは、通常、リリーフ装置が中間ロールに関連して用いられているか否かに関係なく、行なわれる。さらに、開放間隔が従来は相当大きくなっている。なぜなら、スーパーカレンダは以前には繊維ロール、もしくはいわゆる繊維質ロールを軟質ロールとして用いていたからである。様々な時間にニップを開放すると、ウエブの張力に実質的なばらつきが生じ、その結果、急速開放の際にウエブの破損が常に生じるというかなりの不利益を生じている。そこで紙の破損端部が閉じたニップへ入り込み、それによって軟質ロールのマーキングが生じ、さらに、上記マーキングされたロールを交換しない限り、紙の品質が完全に悪くなる。
新規のスーパーカレンダでは繊維ロールの代って重合体ロールを軟質ロールとして用い始め、その結果、一連のロールの総体高さのばらつきが繊維質ロールを用いた従来のスーパーカレンダにおけるよりかなり小さくなっている。この総体高さの減少の理由の１つは、軟質ロールの直径のばらつきが、上記ロールの研磨許容誤差が小さいため、非常に小さくなっていることである。そこで、この総体高さのばらつきの減少によって、スーパーカレンダにおける従来の一連のロールに関連した滑走ガイドおよび吊上げ用スピンドルをまとめて省くことができることになり、このような構造をいわゆる一連の連接ロールに置き換えることが可能になった。その場合、一連のロールのうちの中間ロールは、カレンダのフレームに、上記フレームに回動自在に取り付けられた連接アームによって取り付けられる。そのようにすることは、一連のロールの総体高さのばらつきが小さいため、個々のロールに必要な移動距離が小さくなり、このため、連接取付けの態様に関係なく、ロールの高さの位置を調節する際、ニップの高さに対するロールの動きが非常に小さくなっているという理由で、可能になっている。
正にこのように開発された一連の連接ロールが、とりわけフィンランド特許出願第935214号に開示されている。しかし、この種のスーパーカレンダにも問題はあり、一連のロールの各ニップをその一連のロールの急速開放中に同時に開いてしまうことである。このため本発明は、一連のロールの各ニップを、制御されかつ所望の方法で急速開放中に所望の順序で、望ましくは各ニップが急速開放中に同時に開くことができる方法および装置を提供することを目的とする。
本発明の目的を達成するため、本発明による方法は、リリーフシリンダから流出する油圧油を各中間ロールのリリーフシリンダに連結した弁によって制御して、一連のロールの急速開放中に各ロールニップを制御された方法で所望の順序で開くことができることを主たる特徴とする。
本発明による液圧式装置は次の点を主たる特徴とする。すなわち、液圧式装置は、リリーフシリンダに作用する負荷に依存した液圧をリリーフシリンダに対して供給するように構成され、この圧力は、一連のロールの急速開放中、ロールのスタックの最下位ロールが降下しているときは、中間ロールのリリーフシリンダから制御された方法で排出されて、一連のロールのカレンダ掛けニップを所望の順序で開くことができるものである。
本発明は従来技術の装置より大きな利点を提供する。それらの利点のうち、とりわけ次のものを述べることができる。すなわち、急速開放操作が本発明では最も有利に完全に液圧により行なわれ、各ニップを所望の方法で、迅速に開くことが可能になっている。最も有利な実施例では、本発明は、各ニップが同時に開くようにして実現される。例えば、ウエブ破損の状況下では、各ニップの同時急速開放は非常に重要である。なぜなら、スーパーカレンダでは、急速開放は、原則として、ウエブの破損が認められた後1/2秒より短い時間で行なう必要があるからである。これは本発明の装置により行なうことができる。本発明の更なる利点および独特の特徴は、次の発明の詳細な説明に明らかである。
次に、例を挙げて添付図面の各図を参照し本発明を説明する。
第１図は、本発明による方法および装置を適用するカレンダの概略側面図である。
第２図は、カレンダ掛けニップが開いた状態にある本発明による装置の液圧回路図である。
第2A図は、カレンダ掛けニップが閉じて運転位置にあるカレンダを第２図と同様の回路図により示した図である。
第3A図〜第3C図、第4A図〜第4C図および第5A図〜第5C図は、本発明による液圧式装置をカレンダロールのリリーフシリンダで使用するのに適したいくつかの他のシリンダ適用例を示す図である。
そこで、第１図は、本発明による方法および装置が適用されるスーパーカレンダの概略側面図である。第１図におけるスーパーカレンダは総じて参照番号10で示す。これはカレンダフレーム11を有し、その中に多数のロールから成るロールスタック12が垂直面内に装着されている。ロールスタック12は、最上位ロール13と、最下位ロールと、最上位ロールおよび最下位ロールに上下に重ねて取り付けられた多数の中間ロール15〜22を有し、これらのロールはすべて、運転状態では互いにニップ接触をするように配されている。第１図は、明らかに運転状態にあるカレンダのロールスタック12を示す。第１図に示す例では、張出しロール133および取出しロール134を越えて上部ニップN1へ紙ウエブもしくは板紙ウエブＷが送り込まれ、さらにカレンダ内の他のニップN2〜N8を通り抜け、最後に下部ニップN9から送り出される。ニップN1〜N9の間で紙ウエブもしくは板紙ウエブＷは、取出しロール154、164、174、184、194、204、214、224によって各ロールの面から離して取り出される。第１図に示すように、これらの取出しロールは、カレンダフレーム11に対してロールスタックの「外側」（取出しロール164、184、204、224）と「内側」（取出しロール154、174、194、214）に交互に配置されている。
カレンダの最上位ロール13は可変クラウンロールであり、その軸受箱131は、第１図の実施例では、カレンダフレーム11に対して直接、かつ動かないように取り付けられている。可変クラウン最上位ロール13の軸は上記軸受箱131内に装着されて、このロールには通常の方法で内部負荷手段が設けられ、それによってロールマントルのたわみを所望のように調節することができる。最上位ロール13はいわゆる軟質ロールであり、これには弾性重合体コーティング132が施されている。
同様に、このカレンダの最下位ロール14は可変クラウンロールであり、そのロールマントルはロール軸に回動可能に取り付けられている。ロール14には内部負荷手段が設けられ、それによってロールマントルのたわみを所望のように調整できる。この最下位ロール14の軸は軸受箱141内に取り付けられ、これは、第１図の実施例では負荷アーム144に装着され、このアームは連接継手145によってカレンダフレーム11に連結されている。カレンダフレーム11と負荷アーム144との間には下部シリンダ143が装着されて、これによって最下部ロール14を垂直面内で移動させることができる。したがって、ロールスタック12のニップN1〜N9の負荷を下部シリンダ143によって行なうことができ、さらにロールスタック12を、必要な場合、上述の下部シリンダ143によって開くことができる。最上部ロール13の内部負荷手段もロールスタック内のニップN1〜N9の負荷に加えることができる。可変クラウン最下部ロール14のゆえに、線形負荷のプロファイルをロールスタック12内のニップN1〜N9において均一に保つことができる。同図の例では、最下部ロール14にもまた、最上部ロール13と同様の重合体コーティング142が施されている。
ロールスタック12内の中間ロール15〜22は交互に硬面ロールおよび軟面ロールで構成して、ロールスタック12の中央ニップN5を除く他のすべてのニップにおいて、それらのロールの一方を硬面ロールに、またそれとともにニップを形成するロールを軟面ロールにする。軟面カレンダロールとは、最近の薄い重合体コーティングを施したロールのこと、およびシート材を軸方向に押し付けて作ったコーティングを設けた従来からスーパーカレンダに用いられているロールの両方のことを言う。ロールスタック12内の中央ニップN5はいわゆるソフトニップであり、これはニップを形成するロールが双方とも軟面ロールである。したがって、ロールスタック内の最上位ロール13が軟面ロールになっているので、最上部の中間ロール15は硬面ロールになっている。同様に、上から２番目の中間ロール16は、弾性重合体コーティング166を施した軟面ロールであり、さらにそれに続く中間ロール17、もしくは最上部から３番目の中間ロールは硬面ロールである。すでに上述したように、中央ニップN5を形成するロール18および19は弾性重合体コーティング186、196を施した軟質ロールであり、その次のロール20以下はまた硬面ロールである。下から２番目の中間ロール21は重合体コーティング216を施したロールであり、最下部の中間ロール22は硬面ロールになっている。
第１図に示すカレンダでは、ロールスタック12内の各中間ロール15〜22の軸受箱151、161、171、181、191、201、211、221はアーム152、162、172、182、192、202、212、222に装着されて、それらはカレンダフレーム11に回動可能に上述のロールの軸に平行な連接継手153、163、173、183、193、203、213および223によって連結されている。アーム152、162、172、182、192、202、212および222にはリリーフ装置155、165、175、185、195、205、215および224が設けられている。これらは、加圧媒体作動のピストン・シリンダ装置、最も有利には液圧式シリンダであり、これらは、それらの一方の端部で中間ロール15〜22の上述のアームへ、またそれらの反対の端部でカレンダフレーム11へ取り付けられている。中間ロールのいわゆるジャーナル負荷、すなわち中間ロール15〜22の軸受箱により生じそれらの軸受箱に取り付けられている補助装置により生じる負荷を上述のリリーフ装置によって逃がすことができる。必要とする逃がしの力は、すでに上述したように、中間ロール15〜22の軸受箱へ取り付けられている取出しロールがカレンダフレーム11に対するニップ面の内側と外側に交互に配置されているので、様々な中間ロール15〜22上で様々な大きさとなり、したがって、それらによりリリーフ装置上に生じる負荷は様々な大きさになる。
これもすでに上述したことであるが、ロールスタックが急速開放される場合、ロールスタックの各ロール13〜22が互いから離れて、ニップN1〜N9のそれぞれが、望ましくは等間隔に開くようにする必要がある。第１図は、このように走行位置にありニップN1〜N9が閉じているカレンダ10を示すが、これを、最上段の中間ロール15のリリーフ装置155の長さ、すなわち液圧式シリンダの突出したピストンロッドの長さを参照記号ａで示して図示する試みを行なっている。そこで、急速開放に必要なロール間の空隙の大きさは第１図で参照記号ｂで示している。したがって、上から２番目の中間ロール16の液圧式リリーフ装置165内の突出したピストンロッドの長さは、a+bにする必要がある。
同様に、ロールスタック12内の下方向において、それぞれの中間ロールのリリーフ装置内の突出したピストンロッドの長さを上記の長さｂにより示し、これは、上の方にあるリリーフ装置内のピストンロッドの長さより長くして、第１図に示す８本の中間ロールを有するカレンダ10では、最下部の中間ロール22の液圧式リリーフ装置225内の突出したピストンロッドの長さがa+7bになるようにする必要がある。その場合、急速開放状態でロールスタックが下部シリンダ143により最下部ロール14を降下させることで開かれると、液圧式リリーフ装置のピストンロッドが底部にある場合、各ニップN1〜N9内に距離ｂの大きさの空隙が残る。当然、これより大きな空隙を、下部シリンダの運動の度合いに応じて最下部のニップN9内に残すことができる。したがって、急速開放中、それぞれの中間ロールの下のロールは、上の方のロールより大きい距離ｂだけ降下する。急速開放によって液圧式リリーフ装置155、165、175、185、195、205、215および225に向けられる応力のため、クッション付き液圧式シリンダをリリーフ装置として使用する必要がある。急速開放中のこの装置の作動を第２図に示す液圧回路図によってより詳細に説明する。
第２図は、したがって、本発明による方法と装置を行なう液圧回路図を示す。すでに前に明確に述べたように、本発明には主としてカレンダにおける一連のロールの急速開放に関するものであり、この本発明は、液圧式装置の内流抵抗を急速開放中に利用することで達成される。この装置は、したがって、ロール装置の各ロールを、急速開放信号を受けてから、互いにできる限り急速に離すことができる。第２図では、中間ロールの液圧式リリーフ装置、すなわちリリーフシリンダを第１図と同じ参照番号155、165、175、185、195、205、215および225で示す。第２図に示す回路図は、一連のロールのうちの最下部の中間ロール22も示し、このロールはカレンダの駆動ロールであり、また、これを連接継手で第２図に示さないカレンダフレームに取り付ける上記駆動ロールの多関節アーム222も示す。
一連のロール内のそれぞれの中間ロールのリリーフシリンダ155〜225は、それぞれ自身の弁156、166、176、186、196、206、216および226を有している。これらを通して、必要な逃がし圧が運転状態のリリーフシリンダへ供給され、それらの弁156〜226を通してその圧力は、カレンダが急速開放される状態では、リリーフシリンダ155〜225から排出される。第２図によれば、上記弁156〜226は望ましくは液圧制御式弁であり、例えば同図に示す方向制御弁である。この装置の液圧回路図は４部に分かれていて、先ず液圧装置は第１の圧力回路31’を有し、それを通して同じ充填圧がすべてのリーフシリンダ155〜225のピストンロッドの側へ供給される。したがって、これらのリリーフシリンダは、第２図に示すように、複動液圧式シリンダである。この充填圧はリリーフシリンダのピストンロッドの側へ供給され、これは主として、急速開放状態では、それらのリリーフシリンダを、それぞれの逃がし圧が排出された時、上記充填圧の作用によって迅速に短くできるようにするためである。
第１の圧力回路は可調整弁31、例えば制御式圧力弁を有している。これを通して圧力が、装置の圧力供給管路からリリーフシリンダ155〜225のピストンロッドの側へつながる圧力管路31bに供給される。この第１の圧力回路にはまた、圧力計31aもしくはそれと同等のものが設けられ、これによって第１の圧力回路の圧力がモニタされる。さらに、第１の圧力回路には、圧力媒体、すなわち油圧油用の貯液槽30が取り付けられて、上記貯液槽は望ましくは、液圧式装置の上部に配される。貯液槽30は、急速開放状態にあるリリーフシリンダ155〜225のロッドの側へ油を充分迅速に確実に供給することを目的としている。
この液圧式装置はさらに、中間ロールのうちの外部取出しロールを設けたリリーフシリンダ165、185、205用の、中間ロールのうちの内部取出しロールを設けたリリーフシリンダ144、175、195、215用の、および別個に、最下部中間ロールすなわち駆動ロール22のリリーフシリンダ225用の、それぞれ独立した圧力回路32’、33’、34’を有している。これらの独立した圧力回路はとくに、一方では、取出しロールの様々な位置によってリリーフシリンダ上に様々な負荷が生じるので、当然、それらに様々な圧力をかけることができなければならないために必要である。他方では、駆動ロール22に向けられる負荷は他の全中間ロールの負荷とは異なるので、上記駆動ロール22がそれ自体の別個の圧力回路を有する必要がある。したがって、これらの別個の圧力回路32’、33’、34’のそれぞれは可調節弁32、33、34を有し、これらは、望ましくは第１の圧力回路31’の弁31と同じ種類にして、この弁を通して液圧式装置の圧力供給管路から油圧油がそれぞれの圧力管路32b、33b、34bへ送られる。さらに、これらの圧力回路には圧力計32a、33a、34a、もしくはそれと同等なものが設けられている。油圧油は上記圧力回路からリリーフシリンダ155〜225へ、弁156〜226を通して送られる。すでに前述したように、上記弁156〜226は液圧制御式弁であり、これらの弁はそれぞれの必要な制御圧を弁35を通して与えられ、この弁35はしたがって、リリーフシリンダ155〜225のすべての弁156〜226をまとめて制御する。
第２図は、とくに、圧力がリリーフシリンダ155〜225のピストンの下に排出されている急速開放状態を示す。このような急速開放状態では、圧力はカレンダの最下部ロール14の負荷用シリンダ143から除去されて、その場合、最下部ロール14は降下している。急速開放状態の前に、液圧装置は第2A図と同じ作動状態にあり、その状態では、リリーフシリンダ155〜225の弁156〜226を制御する弁35が液圧制御式弁156〜226に対して制御圧を送っていて、この制御圧は、上記各弁を第2A図に示す位置で弁のバネ負荷に逆らって維持し、油圧油がリリーフシリンダ155〜225のピストンの下へ圧力回路32’、33’、34’を通して入り、必要な逃がし力を供給する。第２図に示す急速開放状態では、上記弁35は第２図に示す位置に移動して、その場合、リリーフシリンダ155〜225の弁156〜226の制御圧は排出されて、それらの弁のバネ負荷がそれらの弁を第2A図に示す位置から第２図に示す位置へ移動させて、この位置では、圧力回路32’、33’、34’からリリーフシリンダ155〜225への圧力接続が切断されて、それに対応してリリーフシリンダ155〜225のピストンの下から貯液槽40への接続が開いている。
第２図に明らかに示すように、急速開放状態では、リリーフシリンダ155〜225の弁156〜226は直列に接続されて、各リリーフシリンダ155〜225から流出する油圧油が次の下方のリリーフシリンダの弁166〜226の中へ案内され、その場合、第２図に示す方法で、すべてのリリーフシリンダ155〜225から流出する油圧油が最終的に、最下部の中間ロール、すなわち駆動ロール22のリリーフシリンダ225の弁226の中へ送られる。これは、最上部の中間ロール15のリリーフシリンダ155から流出する油圧油が最大の流れ抵抗に遭うことを意味している。なぜなら、上記リリーフシリンダから流出する油はすべての中間ロール15〜22の各リリーフシリンダの弁を通る必要があるからである。この流れ抵抗は相応に、一連のロール内で下方の方向に減少する。
第１図に示すように、急速開放状態では、最下位の中間ロール、すなわち駆動ロール22は最大の垂直の動きを行う必要があり、最上位の中間ロール15の必要な動きは最小になる。第１図に示すところによれば、これらの中間ロールの必要な動きは上から下に向かう方向に増大する。そこでこれは、一連のロールのすべてのニップN1〜N9を同時に開かせることが望ましい場合、最下位の中間ロール22の開き速度もしくは降下速度は最高である必要があり、この降下速度は一連のロール内で上に向かう方向に減らす必要があることを意味している。本発明では、この条件は満たされる。なぜなら、すでに上述したように、最下位中間ロール22のリリーフシリンダ225からの流出速度は、その流れ抵抗が対応して最低になるので、最高になるからである。この流れ抵抗は上に向かう方向に大きくなり、その場合、リリーフシリンダからの油の流出速度は当然、減少する。このことは、もちろん、リリーフシリンダの移動速度に対して線形に影響を及ぼす。したがって、本発明による装置では、リリーフシリンダ155〜225の弁156〜226が第2A図に示す位置から第２図に示す位置へ移動した直後に、ロール13〜22間に空隙が形成され始める。
第２図および第2A図における弁35を表わす液圧の図面記号が示そうとしているように、望ましくは電磁制御式弁が弁35として用いられる。上記弁35は、非常に迅速な作動を行なう他に、カレンダ10の電気系統では、例えば、ウエブの破損を識別する自動装置がカレンダで利用可能な場合、容易にそのような自動装置に電気的に接続することができる。
本発明の以上の記載では、図を参照して、リリーフシリンダ155〜225から流出する油圧油の流路内の流れ抵抗を配設して、カレンダニップN1〜N9がロールスタック12全体で開くようにした装置を説明した。しかし、リリーフシリンダ155〜225から流出する油圧油の流路内の流れ抵抗を配設および調整して、必要と考えられる順序で制御された方法でニップN1〜N9を開かせるようにすることは、完全に可能である。
さらに、急速開放状態で一連のロールのうちの中間ロール15〜22をリリーフシリンダ155〜225全体で支持する必要があることは、上記説明から明らかである。したがって、とくに急速開放状態では、リリーフシリンダはかなり大きな負荷を受けるので、クッションを設けたシリンダをリリーフシリンダとして使用する必要がある。この代わりに、また本発明が非常に急速なニップN1〜N9の開放を行うという理由から、例えば摩擦に基づいた、かつ急速開放から生じる負荷の全部、もしくは少なくとも一部を受ける別個の止め部材を用いることも、必要なことがある。
以上にすでに説明したように、各ロールニップをスーパーカレンダ内の一連のロールの急速開放で同時に開かせることが有利である。これはある意味では問題があると考えられることもある。なぜなら、例えば第１図に関連して説明したように、一連のロールのロールニップN1〜N9の開く距離の長さが均一でないためと、そのため各ニップの開放速度も様々に変える必要があるからである。この開放距離および開放速度の違いを液圧式装置によって、またとくにその液圧式装置へ連結したリリーフシリンダによって、管理できるようにする必要がある。第3A図〜第3C図、第4A図〜第4C図および第5A〜5C図は、複数のリリーフシリンダをそれらに設定した条件を満たす方法で実現できる方法に関するいくつかの他の解決策を示す。
第3A図〜第3C図は液圧式シリンダを示し、その全体を参照番号50で表わす。従来の液圧式シリンダが、原則として２つの作動位置、例えば加圧作動位置および未加圧自由位置を有している場合、液圧式シリンダ50は、これらの２つの位置の他に、第３の作動位置も有し、第３の位置はこれら２つの位置の間にあって、第３の位置へ液圧式シリンダを複雑な制御回路を用いずに停止させることができる。液圧式シリンダ50はシリンダ部51を有し、その内側にピストン52が通常の方法で取りつけられて、軸方向に移動可能である。シリンダ部51の底部は隔壁55に置換されていて、それを通して特別な測定用シリンダ53がシリンダ部51へ連結されている。第２のピストン54、すなわち測定用シリンダのピストンが測定用シリンダ53の内側に取りつけられて、やはり軸方向に移動可能である。したがって、第3A図〜第3C図に示す装置では、測定用シリンダ53は直接、シリンダ部51の延長部として機能する。隔壁55にはそれを通って延びる大径の開口部が設けられて、その測定シリンダのピストンの延長部56を測定用シリンダ53からシリンダ部51へ押し込むことができる。したがって、測定用シリンダのピストン52およびピストン54の端面58、59を互いに合わせて、第3A図に示すように互いに接触させることができる。ばね手段57として、例えばカップばね、渦巻ばねもしくはその等価物から成るセットを測定用シリンダ53の底部に取りつけ、上記ばねは測定用シリンダのピストン54のクッションとして働く。測定用シリンダ53には圧力連結部60および排水連結部61が設けられ、液圧式シリンダのシリンダ部51には圧力連結部62および排水連結部63がそれぞれ設けられている。液圧式シリンダ50の制御圧64はこれらの圧力連結部60、62へ送られて、その制御圧がシリンダ部51の圧力連結部62へ弁66、67を通して送られる。これらの弁は、第3A図〜第3C図に示すように、自由流を一方の方向に流し、他方の方向（この方向は弁66、67において対向している）に制限する一方向制限弁である。同様に、排水連結部61、63は排水ダクト65に連結されている。
第3A図において、液圧式シリンダ50は未加圧状態で示されている。その場合、ピストン52はシリンダ部51の底部まで、ピストン52に作用する外部負荷によって押されている。例えば、第１図に示すカレンダに適用された場合、第3A図の状態は保守位置に相当し、その場合、すべての圧力がリリーフシリンダから除去されている。第3A図により示すように、ピストン52はさらに測定用シリンダのピストン54に押し付けられて、その測定用シリンダのピストン54が測定用シリンダ53の底部に位置するばね手段57に対して押し付けられている。
第3B図は、第１の作動位置にある液圧シリンダ50を示す。これは、第１図のカレンダに適用したときのカレンダの運転位置に相当するが、この位置でカレンダ掛けニップは閉じている。その場合、油は、加圧ダクト64から圧力連結部60を通して測定用シリンダ53へ、および圧力連結部62を通してシリンダ部51へ供給される。測定用シリンダのピストン54はその時、ピストン52と一緒に第3B図における右へ、すなわちシリンダから外方向へ、測定用シリンダのピストン54が隔壁55で停止するまで、移動する。隔壁55で止まる前に、測定用シリンダのピストン延長部56はピストン52に対して静止し、ピストンの端部58、59が互いに対抗して圧力の均衡を保つ。これは、同じ圧力が測定用シリンダのピストン54の両側に行き渡っていることと、測定用シリンダのピストン54の隔壁55の側の面積が小さいことによる。この圧力がさらに増大すると、油圧油はピストン54および52の間で圧力連結部62を通して、ピストン52がその最端位置に到達するまで、すなわち外部抗力がピストン52の運動を停止させるまで、流れる。カレンダでは、これは厳密には、ニップが閉じている第１図に示す状態を意味する。第3C図は、圧力が加圧ダクト64から除去された状態を示す。カレンダのリリーフシリンダに適用した場合、これは急速開放状態に相当する。その場合、圧力がダクト64から除去されると、測定用シリンダのピストン54は直ちに、測定用シリンダ53の底部へ、ばね手段57に逆らって外部負荷の作用によって押される。ばね手段57には、したがって、液圧式シリンダ内にクッションが設けられている。シリンダ部51のピストン52は、その時、当然、同じ速度で第3C図における左へ等距離だけ移動する。弁66を閉鎖するように制御すると、ピストン54および52の間の距離は一定に留まり、ピストン52は第3C図に示す位置で停止する。弁67が流れおよび圧力を一方の方向に制限するので、圧力は上記弁67から自由に排出することができる。また、弁66を閉じるように制御しない場合は、油はシリンダ部51から所望の速度で上記弁66を通して、第3A図と同じ状態に達するまで、流れ出る。弁66を、例えば圧力制御式ロック弁に代えた場合、上記弁66の位置および加圧ダクト64に行きわる圧力に応じて、第3B図に示す位置と第3C図に示す位置との間で両方向に移動することができる。シリンダ部51内のピストン52のピストンロッドの第3B図に示す位置と第3C図に示す位置との間における運動の程度は、測定用シリンダ53のピストン54の遊びおよびそのシリンダの直径によって決まる。
第3A図〜第3C図の構造において、測定用シリンダ53はシリンダ部51に直接関連して配されているが、作動に関しては、その測定用シリンダのピストン54とそのシリンダ部のピストン54との間の機械式連結部は必要ないので、シリンダ部から離して配設することもできる。このような構造は、第4A図〜第4C図および第5A図〜第5C図に例として示してある。上述の図の番号付けは、それらの構造が互いに対応するかぎり、第3A図〜第3C図の番号付けと同じである。第4A図〜第4C図では、しかし、液圧式シリンダは全体を参照番号50aで、第5A図〜第5C図では参照番号50bで示す。
第4A図〜第4C図に示す液圧式シリンダ50aは、構造が第3A図〜第3C図に示す構造と大部分一致し、第4A図〜第4C図の構造でも、測定用シリンダ53はシリンダ部51の延長部として直接配設されている。第4A図〜第4C図に示す構造では、隔壁55は、しかし、シリンダ部のピストン52および測定用シリンダのシリンダ54の間の機械式連絡部を切離しているが、連結用ダクト55aが隔壁55の中ヘ形成されて、これを通って伸び、シリンダ部51および測定用シリンダ53が互いに液圧により連結されている。圧力連結部62が上記連結用ダクト55aの中ヘ開口している。液圧式シリンダ50aの作動は、第3A図〜第3C図に関連してすでに説明したものと同じである。
第4A図に表わす位置では、液圧式シリンダ50aはまだ加圧されていない。シリンダ部51のピストン52のアームに作用する外部の力によってピストン52が隔壁55に押圧され、同様に、測定用シリンダ53の底部に設けられたばね手段57が測定用シリンダのピストン54を隔壁55に対して押し付ける。油圧油が圧力ダクト64から液圧式シリンダの中へ圧力連結部60および62を通して供給されると、測定用シリンダのピストン54が第4B図に示す位置で隔壁55に押されたままになり、シリンダ部51のピストン52は第4B図の位置へ移動する。測定用シリンダのピストン54は、上記ピストンの両側で同じ圧力が優勢であるため、また測定用シリンダのピストン54より下の有効面積が隔壁55の側におけるよりかなり大きくなるため、定位置に留まる。したがって、液圧式シリンダ50aを第4B図では第3B図と対応する位置に示すが、これに関しては第3B図に関連する説明を参照する。
第4C図では、液圧式シリンダ50aは第3C図と対応する状態で示されている。その場合、圧力ダクト64内に行き渡っている制御圧は除去され、シリンダ部51のピストン52より下で連結用ダクト55a内に行き渡っている圧力が測定用シリンダのピストン54を測定用シリンダの底部へ押しやっている。他の点では、とくに弁66、67の作動に関しては、第3C図に関連してすでに完全に行なった説明を参照する。この圧力がシリンダ部51から全部排出されると、ピストン52が先ずシリンダ部51へ押しやられて隔壁55へ当接し、その後、ばね手段57が測定用シリンダのピストン54を他方の側から押して、隔壁55に当接させる。したがって、これが第4A図に示す状態である。
第5A図〜第5C図は、液圧式シリンダ50bの更なる実施例を示し、第4A図〜第4C図に示す構造と作動が同じである。また構造的にも、第5A図〜第5C図の構造は、次の点だけが第4A図〜第4C図と異なっている。すなわち、この実施例における測定用シリンダ53は、直接シリンダ部51の軸方向延長部になっているのではなく、測定用シリンダ53が回動してシリンダ部51に対してある角度になるようにし、上記角度は第5A図〜第5C図では90°である。この適用例の作動に関しては、第3A図〜第3C図および第4A図〜第4C図に関連してすでに説明したものを完全に参照する。
第3A図〜第3C図、第4A図〜第4C図および第5A図〜第5C図に示す液圧式シリンダの運動には、様々な運動速度を容易に与えることができる。作動位置からの所望の戻り運動をシリンダについて決めることができる。操作中は、この種のシリンダは、とくに作動位置にあるシリンダの長さが時々刻々変化する所に適しているが、シリンダのピストンはとくに、所望の距離をその作動位置から離れる方向に移動することが望ましい。この種の操作は、本発明によるカレンダのリリーフシリンダの他に、シリンダの作動位置の長さがブレーキ材の摩耗により変化するブレーキの作動シリンダに必要である。それにもかかわらず、制動動作が停止した後、ブレーキに対して一定の大きさの隙間を与えて、引きずりを防止することができる。この特性は、戻り運動中にシリンダから流れ出る油を特別な測定用シリンダへ送ることによって達成される。シリンダの戻り運動距離は、測定用シリンダの直径および長さによって所望のように変えることができる。
以上、本発明を、例として添付図面の各図を参照して説明した。本発明は、しかし、それらの図に示す実施例のみに限定されることなく、本発明の様々な実施例を添付の請求の範囲に明記する発明の概念の範囲内で変化させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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