ロール
【課題】コンビロールにおいて大きなトルクが、隣接するリング間で、リング間の滑りを信頼可能な方法で防止する、摩擦ジョイントを介して伝達される。
【解決手段】本発明は、ロールシャフト（１）と、ロールシャフトに設置されたロールリング（２）とを具備する、コンビロールに係り、ロールリングに対して、スペーサーリング（３）等の少なくとも１つの別のリングが軸方向において押圧されており、前記リングの接触面（１１）が、お互いに対して押圧されて、トルク伝達摩擦ジョイントとして作用する。端部接触面（１１）間の個々のインターフェースにおいて、前記リングの任意のものにおける最も硬質の材料に比べてより硬質な材料の多数の小さな粒が分配されており、粒は、接触面（１１）の各々に部分的に貫通する目的を有して、摩擦ジョイントのトルク伝達能力を増大させる。
【解決手段】本発明は、ロールシャフト（１）と、ロールシャフトに設置されたロールリング（２）とを具備する、コンビロールに係り、ロールリングに対して、スペーサーリング（３）等の少なくとも１つの別のリングが軸方向において押圧されており、前記リングの接触面（１１）が、お互いに対して押圧されて、トルク伝達摩擦ジョイントとして作用する。端部接触面（１１）間の個々のインターフェースにおいて、前記リングの任意のものにおける最も硬質の材料に比べてより硬質な材料の多数の小さな粒が分配されており、粒は、接触面（１１）の各々に部分的に貫通する目的を有して、摩擦ジョイントのトルク伝達能力を増大させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール（回転）シャフトと、少なくとも１つの別のリングが軸方向にそれに対して押圧されていて且つ前記ロールシャフトに設置される、ロールリングと、を具備する、コンビ（組み合わせ）ロール（回転体）に係り、お互いに対して押圧される前記リングの端部接触面は、トルク伝達摩擦ジョイント（連結部）として作用する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にコンビロールは、中間スペーサー（間隔）リングにより分離状態で保持される、２つ以上のロールリングを具備しており、リングの全体のセット（組）は、一方で例えばロールシャフトの肩部等の固定式ストップ（停止）リングにより、更にもう一方で内ネジを介してシャフトの雄ネジに締結されても良い、ロックナットにより、ロールシャフトに固定状態で保持される。また、ロックナットとロールリング及びスペーサーリングのセット（組み合わせ）との間において、バネと共に追加のリングが、それぞれ設置されても良い。
【０００３】
多くの場合において、ロールリングは、セメントで固められたカーバイド（炭化物）等の硬質材料により製作される一方で、中間のスペーサーリングは、好適には鋼又は鋳鉄等のより軟質の又はより延性の材料により製作される。かなりのトルクが、ロールシャフトからロールリングに伝達されなければならない。ロールリングが、もっぱらセメントで固められたカーバイドにより製作される場合には、トルクの伝達は、ロックナットから固定式ストップ（停止）リングへ、個別のリング間の端部接触面を介して力の軸方向の（円筒状の）列（トレイン）により通常行われる。より詳細には、トルクは、個別のリングから隣接するリングへ、これらのインターフェース（接続部）における摩擦作用により伝達され、そこ（インターフェース）では、リングの端面は、隣接するリングの協働する端面に対して押圧される。力の列全体を通してこの目的を管理するために、リング間の個別のインターフェース又は摩擦ジョイント（連結部）は、強力でなければならない、即ち、お互いに対してリングの滑りなしで、トルクを伝達可能でなければならない。
【０００４】
既知のコンビロール（例えば、米国特許第5735788号及び米国特許第6685611号参照）において、個別のインターフェースの端面は、金属であるので、個別のリングを形成するはずである、金属製ブランク（白紙体）の、丸削り（ターニング）及び／又は研磨等の機械加工により該面が形成される。言い換えれば、鋼のスペーサーリングの端面は、鋼表面である一方で、セメントで固められたカーバイドのロールリングの端面は、セメントで固められたカーバイド表面である。表面仕上げ及び異なる材料の性質に依存して、その様な表面間の摩擦は、粗悪になる可能性があり、リングがお互いに対して滑る状態になる場合がある。既知のコンビロールの別の欠点は、ロールリングと共にスペーサーリングが、リングの内側からそれの外側まで、即ち、ロールシャフトの外皮表面から個別のリングの外側円筒表面まで、の全経路を半径方向に伸張する、端面により形成されることである。端面のこの設計では、スペーサーリングの内側と外側との間のほぼ半分に存在する区域において、即ち、ロールシャフトの外皮表面の比較的近くにおいて、トルクが伝達される。更に、端部接触面の間のインターフェース（接続部）における表面圧力は、接触表面が比較的大きいために、極めて低くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、既知のコンビロールの上記の欠点を取り除き、更に改善されたロールを提供することを目的とする。従って、本発明の第１の目的は、大きなトルクが、隣接するリング間において、リング間の滑りを信頼可能な方法で防止する、摩擦ジョイントを介して伝達されても良い、コンビロールを提供することである。言い換えれば、本発明は、ロールのリング間において強力で且つ効果的な摩擦ジョイント（連結部）を提供することを目的とする。本発明のその他の目的は、単純な要素により改善された摩擦ジョイントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に従がい、独立請求項１の特徴部分に規定された形態により、少なくとも第１の目的が実現される。本発明によるロールの好適な実施の形態は、従属請求項において更に規定される。
本発明の請求項１の形態において、ロールシャフト（１）と前記ロールシャフトに設置されたロールリング（２）とを具備するロールは、ロールリングに対して、少なくとも１つの別のリング（３）が軸方向において押圧されており、前記リングの端部接触面（１）が、お互いに対して押圧されて、トルク伝達摩擦ジョイントとして作用しており、接触面（１１）間のインターフェース（接続部）において、前記リングの任意のものにおける最も硬質な材料に比べて、より硬質な材料の多数の小さな粒が分配されており、前記粒は、各接触面（１１）に部分的に貫通する目的を有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１において、ロール（回転体）は、駆動可能なロール（回転）シャフト１と、複数のロールリング２と、複数のスペーサー（間隔）リング３とを具備するように図示される。ロールシャフト１は、中心軸線Ｃにより規定される回転対称な基本的形状を有する。
【０００８】
リング２，３のセット（組み合わせ）は、実施例においてリング形状の肩部の形である、固定式ストップ（停止）リング４と前記シャフトの対向する端部にあるロックナット５との間において所定の位置に保持される。ロックナット５は、内ネジ（図示されない）を有しており、前記内ネジは、ロールシャフトの外ネジに締結されても良い。ロックナット５と第１のロールリング２との間に、この場合においては、リング７によりロックナットから分離される、動的バネ６が更に設けられる。更に、ロックナットにおいて、周方向において間隔を開けて離れる多数の調整デバイス（要素）８が設けられており、その調整デバイス（要素）８により、バネ６のバネ力が調整されても良い。
【０００９】
例において、ロールリング２は、固体のセメントで固められたカーバイド（炭化物）により形成され、他方でスペーサーリング３は、例えば鋼等のより軟質な金属で形成されると想定する。各個別のロールリング２は、一方で外側円筒面及び内側円筒面９，１０により、他方で対向する端面１１により区切られており、各端面１１は、平らで、中心軸線Ｃに対して垂直に伸張する。各端面１１は、外側円形エッジライン（縁部線）１２により外方向で制限されており、内側円形エッジライン（縁部線）１３により内方向で制限される。
【００１０】
類似の状態において、個別のスペーサーリング３（図２参照）は、リングの外径を決定する外側円筒面１５と、リングの内径を決定する内側円筒面又は孔エッジ（縁部）面１０と、リング形状であって且つ中心軸線Ｃに対して垂直に伸張する、２つの対向する平坦端面１１とにより区切られる。
【００１１】
図示されるロールの今までの説明に関する限り、同じものは、基本的に既知である（しかし、スペーサーリング３の設計は除く）。
【００１２】
本発明の形態に従がい、各対の端部接触面１１間の個別のインターフェース（接続部）は、お互いに対して押圧されており、任意のリングの最も硬質な材料に比べて、より硬い材料の多数の小粒が分配されている。粒は、例えば糊等の粘性流体において分散されることが好ましい。図３において、３つのリングは、お互いに間隔が離れた状態で示されており、スペーサーリング３の端部接触面１１において、糊の薄層１４が示されており、糊の薄い層１４は、硬質粒を含み、例えば塗装等の適切な方法で表面に適用される。これとは別に、硬質粒は、メッキ技術を使用して適用されても良い。
【００１３】
リング２，３が、ロックナット５及び調整デバイス８により、お互いに対して全力で押圧されると、糊に含まれる粒は、図４に示されているように、端部接触面１１の各々に部分的に貫通する。個々の粒はその後、接触面間において小さな機械的橋（ブリッジ）として、摩擦ジョイント（連結部）のトルク伝達能力を半径方向で改善するような状態で、作用する。
【００１４】
インターフェース（接続部）における粒は、１０〜１２５μｍ、好適には２５〜１００μｍの平均粒子寸法を有さなければならない。適切には、より粗悪な粒は、接触面が粗い場合に使用される。
【００１５】
この場合においては、ロールリングが、セメントで固められたカーバイドにより形成される場合に、粒は、ダイアモンド、立方晶窒化ホウ素又はセラミック等であることが好ましくても良い。
【００１６】
本発明の好適な実施の形態に従がい、個々のスペーサーリング３（図２参照）は、個々の端面１１の内側限界エッジライン（縁部線）１３が、ロールシャフトの外径に比べてより大きな状態、即ち孔エッジ（縁部）面１０の直径に比べてより大きな状態で、形成されている。その様な状態において、与えられた外径に関して端面１１の総面積は、小さくなり、それにより隣接するロールリングの端面に対する表面圧力は、大きくなる。更にまた、力伝達区域、即ちエッジライン１２，１３間の中間あたりの仮想の円形ライン（線）は、既知のスペーサーリングにおける対応する力伝達区域との比較において、外方向に移動させられる。言い換えれば、有効なトルクアームは、これが中心軸線Ｃと力伝達区域との間の半径方向の距離により決定されるので、増大される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明によるコンビロールを通る部分的長手方向断面図である。
【図２】図２は、前記ロールに具備されるスペーサーリングの立体図である。
【図３】図３は、２つのロールリングから分離されたスペーサーリングを示す拡大詳細断面図であり、それらに対して押し付けられる前の状態である。
【図４】図４は、前記リングの接触面間のインターフェースの一部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１ ロールシャフト
２ ロールリング
３ スペーサーリング
４ 固定式ストップ（停止）リング
５ ロックナット
６ 動的バネ
７ リング
８ 調整デバイス
９ 外側円筒面
１０ 内側円筒面
１１ 端面
１２ 外側エッジライン
１３ 内側エッジライン
１４ 糊の薄層
１５ 外側円筒面
Ｃ 中心軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール（回転）シャフトと、少なくとも１つの別のリングが軸方向にそれに対して押圧されていて且つ前記ロールシャフトに設置される、ロールリングと、を具備する、コンビ（組み合わせ）ロール（回転体）に係り、お互いに対して押圧される前記リングの端部接触面は、トルク伝達摩擦ジョイント（連結部）として作用する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にコンビロールは、中間スペーサー（間隔）リングにより分離状態で保持される、２つ以上のロールリングを具備しており、リングの全体のセット（組）は、一方で例えばロールシャフトの肩部等の固定式ストップ（停止）リングにより、更にもう一方で内ネジを介してシャフトの雄ネジに締結されても良い、ロックナットにより、ロールシャフトに固定状態で保持される。また、ロックナットとロールリング及びスペーサーリングのセット（組み合わせ）との間において、バネと共に追加のリングが、それぞれ設置されても良い。
【０００３】
多くの場合において、ロールリングは、セメントで固められたカーバイド（炭化物）等の硬質材料により製作される一方で、中間のスペーサーリングは、好適には鋼又は鋳鉄等のより軟質の又はより延性の材料により製作される。かなりのトルクが、ロールシャフトからロールリングに伝達されなければならない。ロールリングが、もっぱらセメントで固められたカーバイドにより製作される場合には、トルクの伝達は、ロックナットから固定式ストップ（停止）リングへ、個別のリング間の端部接触面を介して力の軸方向の（円筒状の）列（トレイン）により通常行われる。より詳細には、トルクは、個別のリングから隣接するリングへ、これらのインターフェース（接続部）における摩擦作用により伝達され、そこ（インターフェース）では、リングの端面は、隣接するリングの協働する端面に対して押圧される。力の列全体を通してこの目的を管理するために、リング間の個別のインターフェース又は摩擦ジョイント（連結部）は、強力でなければならない、即ち、お互いに対してリングの滑りなしで、トルクを伝達可能でなければならない。
【０００４】
既知のコンビロール（例えば、米国特許第5735788号及び米国特許第6685611号参照）において、個別のインターフェースの端面は、金属であるので、個別のリングを形成するはずである、金属製ブランク（白紙体）の、丸削り（ターニング）及び／又は研磨等の機械加工により該面が形成される。言い換えれば、鋼のスペーサーリングの端面は、鋼表面である一方で、セメントで固められたカーバイドのロールリングの端面は、セメントで固められたカーバイド表面である。表面仕上げ及び異なる材料の性質に依存して、その様な表面間の摩擦は、粗悪になる可能性があり、リングがお互いに対して滑る状態になる場合がある。既知のコンビロールの別の欠点は、ロールリングと共にスペーサーリングが、リングの内側からそれの外側まで、即ち、ロールシャフトの外皮表面から個別のリングの外側円筒表面まで、の全経路を半径方向に伸張する、端面により形成されることである。端面のこの設計では、スペーサーリングの内側と外側との間のほぼ半分に存在する区域において、即ち、ロールシャフトの外皮表面の比較的近くにおいて、トルクが伝達される。更に、端部接触面の間のインターフェース（接続部）における表面圧力は、接触表面が比較的大きいために、極めて低くなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、既知のコンビロールの上記の欠点を取り除き、更に改善されたロールを提供することを目的とする。従って、本発明の第１の目的は、大きなトルクが、隣接するリング間において、リング間の滑りを信頼可能な方法で防止する、摩擦ジョイントを介して伝達されても良い、コンビロールを提供することである。言い換えれば、本発明は、ロールのリング間において強力で且つ効果的な摩擦ジョイント（連結部）を提供することを目的とする。本発明のその他の目的は、単純な要素により改善された摩擦ジョイントを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に従がい、独立請求項１の特徴部分に規定された形態により、少なくとも第１の目的が実現される。本発明によるロールの好適な実施の形態は、従属請求項において更に規定される。
本発明の請求項１の形態において、ロールシャフト（１）と前記ロールシャフトに設置されたロールリング（２）とを具備するロールは、ロールリングに対して、少なくとも１つの別のリング（３）が軸方向において押圧されており、前記リングの端部接触面（１）が、お互いに対して押圧されて、トルク伝達摩擦ジョイントとして作用しており、接触面（１１）間のインターフェース（接続部）において、前記リングの任意のものにおける最も硬質な材料に比べて、より硬質な材料の多数の小さな粒が分配されており、前記粒は、各接触面（１１）に部分的に貫通する目的を有することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１において、ロール（回転体）は、駆動可能なロール（回転）シャフト１と、複数のロールリング２と、複数のスペーサー（間隔）リング３とを具備するように図示される。ロールシャフト１は、中心軸線Ｃにより規定される回転対称な基本的形状を有する。
【０００８】
リング２，３のセット（組み合わせ）は、実施例においてリング形状の肩部の形である、固定式ストップ（停止）リング４と前記シャフトの対向する端部にあるロックナット５との間において所定の位置に保持される。ロックナット５は、内ネジ（図示されない）を有しており、前記内ネジは、ロールシャフトの外ネジに締結されても良い。ロックナット５と第１のロールリング２との間に、この場合においては、リング７によりロックナットから分離される、動的バネ６が更に設けられる。更に、ロックナットにおいて、周方向において間隔を開けて離れる多数の調整デバイス（要素）８が設けられており、その調整デバイス（要素）８により、バネ６のバネ力が調整されても良い。
【０００９】
例において、ロールリング２は、固体のセメントで固められたカーバイド（炭化物）により形成され、他方でスペーサーリング３は、例えば鋼等のより軟質な金属で形成されると想定する。各個別のロールリング２は、一方で外側円筒面及び内側円筒面９，１０により、他方で対向する端面１１により区切られており、各端面１１は、平らで、中心軸線Ｃに対して垂直に伸張する。各端面１１は、外側円形エッジライン（縁部線）１２により外方向で制限されており、内側円形エッジライン（縁部線）１３により内方向で制限される。
【００１０】
類似の状態において、個別のスペーサーリング３（図２参照）は、リングの外径を決定する外側円筒面１５と、リングの内径を決定する内側円筒面又は孔エッジ（縁部）面１０と、リング形状であって且つ中心軸線Ｃに対して垂直に伸張する、２つの対向する平坦端面１１とにより区切られる。
【００１１】
図示されるロールの今までの説明に関する限り、同じものは、基本的に既知である（しかし、スペーサーリング３の設計は除く）。
【００１２】
本発明の形態に従がい、各対の端部接触面１１間の個別のインターフェース（接続部）は、お互いに対して押圧されており、任意のリングの最も硬質な材料に比べて、より硬い材料の多数の小粒が分配されている。粒は、例えば糊等の粘性流体において分散されることが好ましい。図３において、３つのリングは、お互いに間隔が離れた状態で示されており、スペーサーリング３の端部接触面１１において、糊の薄層１４が示されており、糊の薄い層１４は、硬質粒を含み、例えば塗装等の適切な方法で表面に適用される。これとは別に、硬質粒は、メッキ技術を使用して適用されても良い。
【００１３】
リング２，３が、ロックナット５及び調整デバイス８により、お互いに対して全力で押圧されると、糊に含まれる粒は、図４に示されているように、端部接触面１１の各々に部分的に貫通する。個々の粒はその後、接触面間において小さな機械的橋（ブリッジ）として、摩擦ジョイント（連結部）のトルク伝達能力を半径方向で改善するような状態で、作用する。
【００１４】
インターフェース（接続部）における粒は、１０〜１２５μｍ、好適には２５〜１００μｍの平均粒子寸法を有さなければならない。適切には、より粗悪な粒は、接触面が粗い場合に使用される。
【００１５】
この場合においては、ロールリングが、セメントで固められたカーバイドにより形成される場合に、粒は、ダイアモンド、立方晶窒化ホウ素又はセラミック等であることが好ましくても良い。
【００１６】
本発明の好適な実施の形態に従がい、個々のスペーサーリング３（図２参照）は、個々の端面１１の内側限界エッジライン（縁部線）１３が、ロールシャフトの外径に比べてより大きな状態、即ち孔エッジ（縁部）面１０の直径に比べてより大きな状態で、形成されている。その様な状態において、与えられた外径に関して端面１１の総面積は、小さくなり、それにより隣接するロールリングの端面に対する表面圧力は、大きくなる。更にまた、力伝達区域、即ちエッジライン１２，１３間の中間あたりの仮想の円形ライン（線）は、既知のスペーサーリングにおける対応する力伝達区域との比較において、外方向に移動させられる。言い換えれば、有効なトルクアームは、これが中心軸線Ｃと力伝達区域との間の半径方向の距離により決定されるので、増大される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明によるコンビロールを通る部分的長手方向断面図である。
【図２】図２は、前記ロールに具備されるスペーサーリングの立体図である。
【図３】図３は、２つのロールリングから分離されたスペーサーリングを示す拡大詳細断面図であり、それらに対して押し付けられる前の状態である。
【図４】図４は、前記リングの接触面間のインターフェースの一部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１ ロールシャフト
２ ロールリング
３ スペーサーリング
４ 固定式ストップ（停止）リング
５ ロックナット
６ 動的バネ
７ リング
８ 調整デバイス
９ 外側円筒面
１０ 内側円筒面
１１ 端面
１２ 外側エッジライン
１３ 内側エッジライン
１４ 糊の薄層
１５ 外側円筒面
Ｃ 中心軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロールシャフト（１）と、前記ロールシャフトに設置されたロールリング（２）と、を具備する、ロールにおいて、
前記ロールリングに対して、少なくとも１つの別のリング（３）が軸方向において押圧されており、前記リングの端部接触面（１１）が、お互いに対して押圧されて、トルク伝達摩擦ジョイントとして作用しており、
前記接触面（１１）間のインターフェースにおいて、前記リングの任意のものにおける最も硬質の材料に比べて、より硬質な材料の多数の小さな粒が分配されており、
前記粒は、各前記接触面（１１）に部分的に貫通する目的を有することを特徴とするロール。
【請求項２】
前記粒は、粘性流体において分散させられることを特徴とする請求項１に記載のロール。
【請求項３】
前記インターフェースにおける前記粒の平均粒寸法は、１０〜１２５μｍ、好適には２５〜１００μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のロール。
【請求項４】
前記ロールリングは、セメントで固めたカーバイドにより製作されること、及び
前記粒は、ダイアモンド、立方晶窒化ホウ素又はセラミックのグループから選択される材料であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のロール。
【請求項５】
スペーサーリング（３）の端面（１１）の内少なくとも１つは、内側エッジ（１３）により制限されており、その内側エッジ（１３）の直径は、前記ロールシャフト（１）の外径に比べて、より大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のロール。
【請求項１】
ロールシャフト（１）と、前記ロールシャフトに設置されたロールリング（２）と、を具備する、ロールにおいて、
前記ロールリングに対して、少なくとも１つの別のリング（３）が軸方向において押圧されており、前記リングの端部接触面（１１）が、お互いに対して押圧されて、トルク伝達摩擦ジョイントとして作用しており、
前記接触面（１１）間のインターフェースにおいて、前記リングの任意のものにおける最も硬質の材料に比べて、より硬質な材料の多数の小さな粒が分配されており、
前記粒は、各前記接触面（１１）に部分的に貫通する目的を有することを特徴とするロール。
【請求項２】
前記粒は、粘性流体において分散させられることを特徴とする請求項１に記載のロール。
【請求項３】
前記インターフェースにおける前記粒の平均粒寸法は、１０〜１２５μｍ、好適には２５〜１００μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のロール。
【請求項４】
前記ロールリングは、セメントで固めたカーバイドにより製作されること、及び
前記粒は、ダイアモンド、立方晶窒化ホウ素又はセラミックのグループから選択される材料であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のロール。
【請求項５】
スペーサーリング（３）の端面（１１）の内少なくとも１つは、内側エッジ（１３）により制限されており、その内側エッジ（１３）の直径は、前記ロールシャフト（１）の外径に比べて、より大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のロール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−３４９１７３（Ｐ２００６−３４９１７３Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１６３５８０（Ｐ２００６−１６３５８０）
【出願日】平成１８年６月１３日（２００６．６．１３）
【出願人】（５０５２７７５２１）サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ (284)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月１３日（２００６．６．１３）
【出願人】（５０５２７７５２１）サンドビック インテレクチュアル プロパティー アクティエボラーグ (284)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]