説明

連続ウェブ材料加工装置用可変クラウンローラ及び前記ローラを備えた装置

連続ウェブ材料加工装置用加圧ローラが、ローラの側面(3S;7S)に調節可能なクラウンを付与して、前記側面を変形する調整システム(29;50)を包含する、側面(3S;7S)を備える。


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、連続ウェブ材料を加工するための装置用ローラ、より具体的には第2ローラまたはシリンダと協働し、それらと共に、加工されるウェブ材料がそれを通って送られ、互いに押し合うローラおよびシリンダの作用を受けるニップを形成する加圧ローラに関する。
【0002】
本発明はまた、ウェブ材料を加工または処理するための装置にも関し、装置には加圧ローラ、およびそれと協働して、加工されるウェブ材料がそれを通って送られるニップを形成するシリンダまたはカウンタローラが含まれる。
【背景技術】
【0003】
多くの産業への適用において、プラスチックフィルム、ペーパーウェブ材料、不織布、金属シート等のような実質的に連続するウェブ材料を加工する必要がある。これらウェブ材料は、高圧の状態でも互いに圧し合う二つのローラまたはシリンダの間のニップを通して送り込まれる。
【0004】
このタイプの作業として挙げることができるものには、紙のシートまたはウェブのカレンダー操作、および金属シートまたは金属コーティングシート等、皮革、合成皮革、またはその他製品等の他の材料のカレンダー操作がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特定の紙変換フィールド、ならびにカレンダーには、エンボス装置またはエンボス・ラミネート装置が利用されており、この場合、一つまたは複数のパイルからなるウェブ材料が、弾力性のある降伏面を備えた加圧ローラと、シリンダ、一般的にはスチール製の、隆起部または突起部を備えたシリンダとの間に送り込まれる。加圧ローラの降伏および、ローラとシリンダの間に加わる圧縮応力が、ウェブ材料をエンボスする、即ち、前記材料を、それを構成する繊維を部分的に切断または変形して永久的に変形する。エンボス加工は、材料に装飾を付けること、および柔軟性、容量、吸収力等の技術特性を変更することの両方に利用される。純粋な例示であるが、このタイプのエンボス機械および装置は、US-A-3,961,119;EP-A-370972;EP-A-426548;WO-A-9720687に記載されている。エンボス装置は、加圧ローラおよびエンボスシリンダの多様なレイアウト、ならびに別々にエンボスされたパイルにラミネートする各種の方法で特徴付けることができる。それらはエンボスシリンダの間、またはエンボスシリンダとラミネートローラとの間で、あるいは別の方法でラミネートしてもよい。エンボス装置の構造にかかわらず、シリンダの曲げ変形を原因とし、高い運転圧力によって引き起こされる、以下に説明する欠点を生じる。
【0006】
加圧ローラおよびエンボスシリンダの間で加わる圧力は、これら構成要素の曲げ変形を決定する。ある場合には、この変形に、その自重で生じた曲げも加わる。この曲げ変形は、結果として加圧ローラとエンボスシリンダ両方の軸を反らせ、その結果、エンボスに欠陥を生じるが、これはウェブ材料の端部に沿ってより顕著であり、中央域では顕著でない。欠陥の程度は、ローラおよびエンボスシリンダの曲げ変形の強さ、ならびに材料上に得ようとしているエンボスデザインの深さに大きく左右される。
【0007】
いくつかの例では、この欠点を回避するために、加圧ローラおよびエンボスシリンダを、軸がわずかに斜めになるように取付け、その間にあるニップの中央部の圧を高め、それによって曲げ変形を補償している。しかしながら、この解決策には、ウェブ材料に横向きの力が加わるという重大な欠点があり、機械部品の摩耗が早くなる。
【0008】
この欠点を回避しようとする別の解決策は、若干実際的でないことが証明されており、別のタイプの問題を生ずる。例えば、いくつかの例では、加圧ローラの端部に曲げモーメントを加えることによって加圧ローラの曲げ変形を抑え込んでいる。この方法では、ローラのサポートとネックに応力が加わる。このタイプの例は、IT-B-1192453に記載されている。
【0009】
別の方法では、固定した、即ち回転しない中心軸を備えたローラが作られ、その回りを円筒形マントルが回転する。固定軸と円筒形マントルとの間には、一般に加圧された液体で作動するアクチュエータ部材が配置され、これが円筒形マントルを変形させる。これらアクチュエータ部材は、ローラ軸に沿って、ローラとカウンタローラとの間のニップ面の中に、互いに整列して配置される。これらのタイプの解決策は、米国特許第5.897.476号;第5.599.263号;第5.103.542号;第4.856.155号で説明され、図示されている。実際には、アクチュエータ部材に応力が加わると、ローラは変形する。この場合は湾曲した形をとる。これらシステムには、システムの複雑さ、およびローラを形成している部材、特に支持ベアリングと円筒形マントルが受ける大きな動的応力を原因とする重大な欠点がある。
【0010】
曲げ変形を補償するために、しばしばクラウンローラが作られる。これらは完全な円筒形ではなく、横断面の直径が漸次的に変化し、端部域に対し中心域の直径が大きくなっている表面を有している。この解決策は、クラウンが固定されているので、一つの作業条件だけ、即ちローラ間の相互応力値が一つだけの曲げ変形の補償にしか適さないという事実から、極めて限定されたものである。例えば、ローラ間のニップにある材料に別の効果または加工条件を得るために、圧力を変更する必要がある時、加圧ローラ表面に押し込まれたクラウンがその曲げ変形に対し過剰であれば、前記変形とは反対の欠陥を生じ、不足であれば、曲げ変形を補償できない。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の目的は、加圧ローラを作る事、詳細には、これに限定されるものではないが、エンボスシリンダと協働してウェブ材料加工のために設計されたエンボス装置用で、従来のローラの欠点を克服し、作業条件が変化し、それに伴ってローラの曲げの大きさが変わる場合においても、加圧ローラおよびそれと協働するシリンダの曲げ変形を補償して、目的とする最適作業条件を可能にする加圧ローラを作製することである。
【0012】
本発明の目的は、さらに、これに限定されないが、ローラおよびシリンダの曲げ変形の補償に関して、従来装置の欠点および限界を克服するエンボス装置等の、ウェブ材料加工装置を作製することである。
【0013】
本質的に、本発明によれば、加圧ローラはクラウンと共に提供される。すなわち、(外面の「バレル型」の傾向を持つ)横断面の漸次的変化を提供され、クラウンを変化させるシステムを備えている。クラウンを変化させるシステムとは、すなわち、必要性と作業条件に従って、直径が大きい中心横断面と直径がより小さい端部横断面の寸法差の調節を可能にするシステムである。クラウンの調節は、ローラの側面、即ち、ローラの活動面を形成し、各シリンダの対応側面と協働する、本質的に円筒形の表面を「バレル」形状に曲げ変形することによって行う。本質的に円筒形とは、一般的には本来の円筒形、または必要なクラウンを得るために変形されたほぼ円筒形であることを意味する。
【0014】
この方法で、理想的な円筒形表面に対し加圧ローラの側面を様々な程度に変形して、前記加圧ローラおよびそれと協働するシリンダの多様な曲げ変形を、これら二つの構成要素が互いに及ぼしあう圧力の関数として補償することができる。
【0015】
例えば、エンボス機に適用すると、時々刻々加わるエンボス圧力の関数に最適になるようクラウンを設定することができ、加工するウェブ材料の全幅に均一なエンボスを行うことができる。
【0016】
本発明によるローラは、その端部に加わる曲げ負荷の影響によって様々に変形する従来のローラとは本質的に異なっている。従来のローラは、ローラを曲げ変形する概念に基づいており、または、いずれの場合でも、ローラの外面を湾曲形状に形成し、前述のように、前記変形は一連の動的欠点の原因となる。これに代わって、本発明は、加工ニーズの機能として、ローラに可変クラウンを付与するという考案に基づいている。
【0017】
有利な実施形態によれば、加圧ローラは、本質的に連続面を形成する、変形可能な外コーティング、および中心コアまたは核を有する。これら二つの構成要素の間には、本質的に非圧縮性の流体を含有するチャンバを配置する。チャンバ内の流体の圧力を調節することによって、多様な変形をローラ外側面に加えることができる。チャンバは、本質的に縦方向、即ちローラ軸に対し実質的に平行に伸びている。さらに、本発明の特に有利な実施形態によれば、外コーティング(スリーブまたは弾力的に変形可能な円筒形のライナの形をとってもよい)と加圧流体チャンバとの間に、ステーブ、即ち曲げ変形材料で作られたスラットが配置され、これはローラ軸と平行に伸びており、その端部は本質的に剛体であるローラの中心コアまたは核に、非厳密的に拘束されている。ローラの核とステーブとの間に置かれた加圧流体チャンバは、様々な程度に膨潤してステーブに曲げ変形を加え、これが外コーティングに類似の変形をもたらす。ステーブの数は、ローラの外コーティングの変形度とその特徴に対して、十分な数であり、クラウンローラの外面が、いずれの場合でも、十分な正確さで、回転面の形に近付くことが保証される。適切なプロフィールに従ったステーブの変形を得るために、傾斜可能なようにステーブの端部が拘束されている。それゆえに、拘束部は固定されていないことが好ましく、各ステーブの端部サポートに似た拘束が好ましい。ステーブの端部を拘束することにより、その端部は様々に傾斜できるようになり、ローラ軸に対し端部領域を平行に保つために力を加えることなしに、下に配置されている加圧流体チャンバからの圧迫を受けて、ステーブ全体は、その全体を縦方向に伸ばしながら変形できる。
【0018】
さらに、一つの実施形態を参照しながら以下に説明するように、ローラの核に対するステーブの巨視的軸運動または円周運動を防止する手段が提供される。
【0019】
本発明のローラ、および前記ローラを含む装置による更なる有利な特徴および実施形態は、添付請求項に記載されており、また本発明の非限定的実施形態を参照しながら、より詳しい説明を行う。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
次に、本発明は、発明の非限定的な実施例を示す、次の説明および添付図面により、より良く理解されるだろう。
【実施例】
【0021】
図1は、本発明を適用することができるエンボス装置を、極めて概略的に表している。この装置は、隆起または突起部1Pを備え、第1加圧ローラ3と協働する、第1エンボスシリンダ1を含む。加圧ローラ3には、外側面3Sを画定する、ゴム等の降伏材料によるコーティングが施される。ローラ3は図2A、2Bおよび3に示し、以下に説明するように作られる。隆起部5Pを備え、加圧ローラ7と協働し、これもまた外側面7Sを画定する降伏材料でコーティングされており、また以下に示し、記載する方法により作られた第2エンボスシリンダ5を、エンボスシリンダ1に対し平行に配置する。接着剤ディスペンサ11は、紙またはその他エンボス材料の第1プライV1状に、ローラ3とシリンダ1との間のエンボスを通して作られた突起に接着剤を塗布し、エンボスシリンダ1と協働する。このプライは、ラミネーションと接着により、加圧ローラ7とエンボスシリンダ5の間で前もってエンボスされている第2プライV2と結合される。ラミネーションは、シリンダ1とシリンダ5の間のニップで行われ、両シリンダは、第1プライの少なくとも一部の隆起部が、第2プライの少なくとも一部の隆起部と一致するように互いに押し合う。
【0022】
このタイプのエンボス装置は、本質的に既知であり、本明細書で詳しい説明を必要としない。前述したように、発明は、負荷が加わったローラおよびシリンダの曲げ変形に関して類似の問題があるものの、異なる形状のエンボス装置、例えば「ネステッド(nested)」タイプのエンボス装置、または全く別の装置にも適用できる。
【0023】
加圧ローラ3および7は共に、図2A、2Bおよび3に示すように作られ、ここでは加圧ローラ3が例示されている。
【0024】
加圧ローラ3は、管状部分からなる核またはコア21を含み、管状部分には二つの端部要素またはヘッド23、25が結合されている。端部要素23、25は、未表示であるが、装置の側部に配置した特有のサポートでローラを支えることによって、ローラのネック27、28と一体化している。端部要素23は、核21の軸空洞内に嵌め込まれた中心部または本体23C、および本体を前記核にクランプする役割を果たすフランジ23Fを有する。
【0025】
その核21の周囲には、29で示す加圧流体チャンバが配置されている。これらのチャンバは、エラストマー材料、例えばゴムで出来ており、ローラ軸A−Aに平行な、細長い形をしている。前記チャンバの端部は、端部要素23、25にクランプされている。ここで示す例では、端部要素23へのクランプは、環状部材、即ちクランプリング31を用いて行われ、チャンバ29の対応する端部を閉じる。一方、反対側の端部には、くさび型断面のクランプリング33が配置され、35で示す押し引きネジによって、端部要素またはヘッド25の一体部分であるフランジ37に拘束されている。リング33の円錐形の表面21は、核21の対応する円錐形の表面と協働し、加圧流体チャンバ29の端部が前記二つの円錐形表面の間にクランプされる。
【0026】
前記二つの形状は交換可能であり、特に、リング33に類似した、くさび形断面を持つクランプリングは、図2Aに示す端部に配してもよいことを理解しなければならない。
【0027】
加圧流体チャンバ29は、油のような非圧縮性流体で、必要な程度まで、以下に記載のように満たされている。
【0028】
加圧流体チャンバ29の外側、ローラ軸A−Aの周囲には、ステーブ39が配置されている。ステーブ39は、ローラ軸A−Aに平行な細長い要素からなり、ほぼ長方形の断面を持つ。図3の横断面図から分かるように、本例に示したステーブ39の数は、チャンバ29の数の2倍である。実際、可能な限り軸A−Aの回転面の近くにローラ外面を幾何学的に構成するには、多数のステーブ39を使用しなければならない。一方、チャンバ29の数は、比較的少なくてもよい。示した例は、15のチャンバ29と30のステーブを有するが、この配設に拘束されるものでないことを理解しなければならない。
【0029】
ステーブ39は、スチールまたは負荷を加えると弾力的に変形できるその他材料で作製される。その端部は、ローラ1のコア21、23、25に拘束されている。拘束は、ローラの外側表面が好適な形状を取れる湾曲に応じたステーブの曲げ変形が可能なものでなければならない。そのために、ステーブの端部は、固定してはならず、単に支持するものでなければならない。支持による拘束は、いずれの場合も、軸方向または円周方向のステーブの有意な運動を阻止するのに十分なものである。
【0030】
示した例において、拘束は、ローラの両端にある二つの環状クランプ要素41、43を用いた比較的簡便な方法で行われている。環状クランプ要素41、43には、それぞれ、ステーブ39の対応する端部突起部39Aと協働する環状突起部41A、43Aがある。特に図5に詳細が見られるように、各ステーブ39の各端部には、ネジ44が備えられており、対応するクランプ要素41または43の環状突起部41Aまたは43Aのネジ穴にネジ止めされる。ネジ44の端部は、対応するステーブ39の下部に作製されたブラインド穴39B(図5)の中に突出し、前記下部は前記ステーブの端部突起部39Aを形成している。ブラインド穴39Bの直径は、ネジの直径より僅かに大きく、これら二つの要素の間には一定の隙間が存在する。その結果、ステーブが、ステーブ自体とローラの中心またはコア21の間で作動する、対応するチャンバ29によって加えられた負荷の作用によって変形した場合、ステーブは、あたかも単に端部で支持されているように変形する(以下記載する外コーティングライナ45による、変形に対する抵抗を除いて)。しかしながら、各ステーブの二つのネジがもたらす拘束は、例えば摩擦力によってステーブが引っ張られてローラ軸の周囲を回転しないようにするのに十分なものである。円形のブラインド穴に代わって、細長い断面を持った、ネジ44の直径に等しい横寸法と、対応するステーブの伸び方向に平行な縦寸法を持つブラインド穴を設けてもよい。このタイプの穴は、ローラの円形面に沿ったステーブの動きを防ぐ。
【0031】
ステーブ39の組立体周囲には、ゴム等のエラストマー材料で作られた円筒形スリーブ45が、ステーブ39を適切に締付けるように配設される。円筒形45は、加硫処理によってステーブ39にクランプしてもよい。このように、ステーブおよびライナは、ローラに容易に取付け、クランプでき、その後緩めて取外し、交換または修正できる単一要素を形成する。これは、単にローラの両端のネジ44を緩め、二つある環状クランプ要素41、43の一つを緩めて取外すことにより行うことができる。
【0032】
チャンバ29内に含まれる非圧縮性流体の圧力を増減することによって、ステーブ39の曲げ変形も、スリーブ45の外側表面のクラウンと同じように、大きく、または小さくなる。実際、流体圧力が大きいほど、ステーブ39への負荷も大きくなり、その結果、核21に拘束される二つの端部と、ローラの端部要素23、25との間の曲げ変形も大きくなる。
【0033】
総じて50と表示され、図2Aに示すようにローラ3の端部に結合されている調整装置を装備して、チャンバ29内の流体の圧力を調整する。この調整装置は、加圧流体で満たされ、ローラの端部要素またはヘッド23内に作製される調整コンパートメント53を含む。コンパートメントは、コンパートメント53内を、軸A−Aの周囲を軸に沿って、軸方向に角運動するスライダ55により閉じられる。このスライダは、チャンバの数と同数の一連の軸溝57を持ち、この軸溝は、スライダの円形拡張部の周囲に、放射状ダクト59の端部のピッチに応じて均一に配置されて、コンパートメント53内に至り、端部要素23内にされ、各作製ダクトまたは管状中心21内に作製された貫通開口部60と流体連通している。各ダクト59、60は、各チャンバと調整コンパートメント53とを、貫通開口部60を画定する穴にねじ込まれ、対応するチャンバ29を中心21にクランプしている、対応する中空ネジ61を介して連通している。
【0034】
スライダ55が角運動することにより、溝57はダクト59と一致する位置、またはダクトと互い違いの位置を取る。第1の位置では、チャンバ29は調整コンパートメント53と流体連通し、それによりチャンバは互いに流体連通する。第2の位置では、チャンバ29はコンパートメント53から隔離され、またチャンバ相互も隔離される。スライダと一体でレバーを二つの角度終止位置にロックできるレバー65は、スライダ55の角度位置を調節することができる。この配設は、チャンバ29を交互にコンパートメント53と流体連通、または前記コンパートメントからチャンバを隔離し、チャンバ相互も隔離するセレクタを形成している。
【0035】
スライダ55を軸方向に調節する動きは、調整コンパートメント53の容量を変更するのに用いられるが、次のようにして行う。69Aにねじ山を付けた六角形の端部ヘッド69Bを持つピン69は、スラストベアリング67によって、スライダ55に拘束される。ピン69のスレッド69Aは、ローラ3の端部要素またはヘッド23にしっかり拘束されているスリーブ71のスレッド71Aの中に嵌め込まれている。このように、ねじ付ピン69を回転させることで、軸A−Aに沿ってスライダ55の軸位置が調節でき、結果としてコンパートメント53の容量を調節できる。
【0036】
図2Aのレイアウトでは、スライダ55は最後方に位置しており、したがって調整コンパートメント53の容量は最大である。チャンバ29内の液圧は最小であり、周囲圧にさえ等しい。ピン69を回転させることによって、スライダが右(図の中で)に動き、調整コンパートメント53内の容量は減少する。この調節は、スライダ55を、溝57がダクト59と一致する角度位置にして実施する。結果として、スライダ55の動きは、コンパートメント53からチャンバ29内に液体を押し込み、ステーブ39に接触するチャンバの最外壁とステーブ自体とを曲げ変形する結果を伴う。これにより、ローラの外側表面のクラウンの増加をもたらす。クラウンは、チャンバ29内および容量53内の液圧の関数である。例えば、圧力を測定することで都合よく判定できるように、所望のクラウンに達したら(以下記載の判定基準に従い)、ねじ付ピン69はリングナット75を用いて締付けることができ、またチャンバ29はスライダ55の角運動により互いに隔離でき、溝57は、ダクト59の入口からずれた位置にもたらされる。コンパートメント53内の圧力、結果としてチャンバ29内の圧力は、ダクト79により前記コンパートメント53に接続されるゲージ77を用いて測定できる。
【0037】
チャンバ29を互いに隔離するために、いかなる場合も、スライダ55は、この中で示す位置に対して右側に(図2A)、溝57がダクト59の入口の正面に来るまで動かさなければならないことが分かる。
【0038】
加圧ローラ3(および/またはローラ7)の調節可能クラウンは、具体的な各製造工程に設定される負荷を加えながら、ローラおよびローラに接続されるエンボスシリンダの曲げ変形を補償する選択に応じて設定してよい。調整装置50の機能は、加圧ローラのクラウンを、選択に従って(コンパートメント53の寸法、ならびに材料の変形能および強度に応じた限度内で)設定することである。クラウン、即ち最大断面(中央面)の直径と、最小端部断面(多かれ少なかれ、ステーブ39がローラの核21に固定される領域のレベル)の直径の差は、所定の直線作用圧、即ちこれら2要素間の接触領域の単位長当たりの所定の圧力を、ローラ3およびシリンダ1のキャンバ(cambers)の(またはローラ7およびシリンダ5の)合計数の2倍になるように通常設定される。
【0039】
このようにしてクラウンは曲げ変形を補償し、ローラとシリンダの間の接触線に沿ったほぼ一定の圧力が得られる。中央の領域において、エンボスシリンダの曲げ変形によりもたらされる低圧力は、加圧ローラの増加した部分によって補償される。チャンバ29は、溝57とダクト59との間の角度のずれによって互いに隔離されているという事実は、シリンダ1(またはシリンダ5)から圧を受けるチャンバ29から他のチャンバ29に加圧液体が流出しないことを意味する。
【0040】
チャンバ29への加圧液体の充填および調整コンパートメント53の充填は、充填ダクト81および弁83を用いて行うことができる。充填開始時に、チャンバ29から排気できるようにするため、この作業はローラを垂直位置にし、図2Bに示す端部を上方に向け、くさび形の断面を持つリング33を緩めることで実施できる。このようにすると、液体は底部から頂部に向かってダクト81の中を流れ、チャンバ29を、その頂端部に達するまで徐々に充填し、空気は前記チャンバから容易に排気される。充填後、リング33は閉じられる。この時点でコンパートメント53およびチャンバ29内に外気圧より高い圧力を加えて(スライダ55は完全に引いた位置)、ローラが常時最小のクラウンを持つようにすることもでき、結果的に、スライダ55を動かすことにより設定できる最大クラウンを増加させることもできる。
【0041】
上記説明には本発明の実施可能な方法が記載されているが、可変クラウンを備えたローラ、好適には、圧力チャンバ内の実質的非圧縮性流体の圧力を調整できる流体圧系を備えたローラを作製する様々な態様も可能であることを理解しなければならない。具体的には、調整装置は、異なる位置に配設でき、圧力チャンバを可変容量コンパートメントに接続する流体圧ダクトのシステムもまた異なってもよい。代わりに、構成はより複雑となるが、全ての加圧液体チャンバを一定の間隔をあけて互いに分離し、対応する充填または排出装置に接続する関連弁付きのダクトを備え、加圧液体を供給する対応する数のダクトを備えたシステムを作製することもできる。この例では、キャンバ(camber)は、各加圧液体チャンバを対応する液体供給ダクトに接続することによって調整できるが、その際、ダクトへの供給は全て同一の調整圧で行われる。単一のダクトを用いて、ローラの全てのチャンバを個別に、順次必要とされる圧力まで加圧することもできるが、この方法は困難であり、様々な加圧液体チャンバ内の圧力分布の均一性の誤差を増大させる。
【0042】
図4は、調整装置50が位置するレベルにある加圧ローラ端部の改良した構成を示す。同等の部分は、前図に示した態様の部分と同等または対応する要素である。図4の案では、スライダ55はセンタリングスピゴット62を持つ本体58から成り、本体にはリング64がはめこまれ、クランプされており、さらにその上に溝57が設けられている。さらに、ヘッド23の中心体23Cにはキャップ23Dが与えられており、これによって本体を、その内側にスライダ55が挿入されているコンパートメント53に密着させる。事実、この例では、スライダはネック27の反対側からコンパートメント53の中に挿入される。この構成では、図2Aに示す態様のコンパートメント53の容量に比べて、大きな容量を持つコンパートメント53を得ることが可能であり、その結果クラウンの調節能力を上げることができる。
【0043】
図4の態様はまた、加圧流体チャンバ29をクランプする方法に関しても前記態様と異なっている。実際、チャンバ29は、圧縮された位置では、細長い長方形の形をした、例えば単純な管状パイプを切断することで得ることができる要素からできている。このタイプのチャンバは、製造が簡便な半完成品から簡単に得ることができる。しかしながら、これらの端部は、円錐形のクランプ表面を用いて、クランプし閉じることが困難である。事実、中心1の管状円筒部の円筒表面に互いに並んで配設されたチャンバ29の端部は、円錐面にクランプされると重なる傾向がる。
【0044】
このチャンバ29の縁が重なる状態を回避するために、図4に示すクランプシステムが提供される。この場合、中心21は円錐面21Aを有するが、この表面には加圧チャンバ29の半分の端部、即ち一つおきのチャンバの端部が、クランプリング101により押しつけられる。クランプリング101は、互いに本質的に平行な二つの円錐面101Aおよび101Bを有する。円錐面101Aは円錐面21Aと協働して第1群の加圧チャンバ29の端部をクランプする。残りのチャンバ29の端部は、クランプリング101の円錐面101Bと第2クランプリング103の円錐面103Aとの間にクランプされる。このようにして、二つの隣接するチャンバ29の端部は、異なる円錐面の対、即ち表面21Aと101A、および表面101Bと103Aとの間に締付けられ、端部が重なるのを回避する。
【0045】
クランプリング101および103は、環状クランプ要素41の穴の中にねじ込まれるネジ105、107によって締付けられ、次にクランプ要素41は中心21にネジ109によってねじ込まれる。チャンバについて同じクランプ配設がローラの両端部にある。
【0046】
図4の態様では、チャンバ29の数は偶数でなければならない。従って、例えば、32のステーブと16の加圧液体チャンバが備えられる。
【0047】
図面は、本発明の実施態様を単に示すものであり、本発明が基礎とする概念の範囲から逸脱することなしに、形状およびレイアウトが変わることは理解できる。添付の請求項中の参照番号は、単に前記説明および添付の図面に照らして理解し易くするために提供されたものであり、いかなる形でも保護の対象を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】本発明を適用できるチップツーチップ型のエンボス・ラミネータの概略図であって、極めて簡易化した図。
【図2A】本発明によるローラの、両端部分の軸方向断面図。
【図2B】本発明によるローラの、両端部分の軸方向断面図。
【図3】図2AのIII−IIIの断面。
【図4】別の形状を持つ本発明によるローラの一端部の縦断面図。
【図5】図2Aおよび4のV−Vの拡大詳細図。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
側面(3S;7S)を含む、連続ウェブ材料の加工装置用加圧ローラ(3:7)であって、ローラの側面(3S;7S)の調節可能なクラウンを付与して、前記側面を変形させる調整システム(29、50)を含むことを特徴とする前記加圧ローラ。
【請求項2】
前記調整システムは、前記ローラ(3;7)の中心(21)および前記ローラの外コーティング(45)との間に配置される複数の加圧流体チャンバ(29)を含み、前記中心および前記コーティングは、ローラ軸の周囲を一体的に回転することを特徴とする請求項1に記載のローラ。
【請求項3】
前記加圧流体チャンバ(29)は、前記ローラに沿って縦方向に、本質的には前記ローラ軸(A−A)に平行に伸び、前記ローラ軸の周囲におよそ均一に配置されることを特徴とする請求項2に記載のローラ。
【請求項4】
前記ローラ軸(A−A)にほぼ平行に伸びる複数のステーブ(39)は、前記外コーティング(45)と前記加圧流体チャンバ(29)との間に備えられることを特徴とする請求項2または3に記載のローラ。
【請求項5】
前記ステーブの端部は、前記ローラの中心(21)に拘束されており、前記加圧流体チャンバの推力を受けて、その両端部の間で曲がることを特徴とする請求項に4記載のローラ。
【請求項6】
前記ステーブの端部は、前記推力の関数として、前記端部に可変の傾斜を仮定させる制限により拘束されることを特徴とする請求項5に記載のローラ。
【請求項7】
前記拘束は、前記ローラの中心(21)に対する前記ステーブ(39)の軸方向および接線方向の運動を制限することを特徴とする請求項6に記載のローラ。
【請求項8】
前記外コーティング(45)および前記ステーブ(39)は、一つに接合され、前記ローラの中心に対して取付けおよび取り外しができる組立体を形成することを特徴とする請求項4から7の一つまたは複数に記載のローラ。
【請求項9】
前記ステーブ(39)は、前記加圧流体チャンバ(29)に比べて、数が多いことを特徴とする請求項4から8の一つまたは複数に記載のローラ。
【請求項10】
前記ステーブが、前記加圧流体チャンバの数の2倍であることを特徴とする請求項9に記載のローラ。
【請求項11】
前記ステーブは、金属、特にスチール製であり、前記コーティング(45)は、エラストマー材料のライナを含むことを特徴とする請求項4から10の一つまたは複数に記載のローラ。
【請求項12】
前記キャンバ調整システム(chamber regulation system)は、前記加圧流体チャンバに結合されて前記チャンバ(29)内の圧力を調整する調整装置(50)を含むことを特徴とする請求項2から11の一つまたは複数に記載のローラ。
【請求項13】
前記加圧流体チャンバ(29)は、前記調整装置(50)によって調節可能な可変容量調整コンパートメント(53)と連通していることを特徴とする請求項12に記載のローラ。
【請求項14】
前記加圧流体チャンバ(29)を、二者択一的に、前記コンパートメント(53)と連通する状態、または前記コンパートメントから分離した状態にするセレクタ(57、65)を特徴とする請求項13に記載のローラ。
【請求項15】
前記セレクタは、軸(A−A)の周囲を角運動でき、前記軸に平行な複数の溝(57)を備える本体(55)を含み、前記溝は、前記本体の角運動によって、前記加圧流体チャンバ(29)と連通する対応ダクト(59)に対して角度を一直線に揃えるか、またはずらした位置を仮定することができ、前記ダクトは、前記溝(57)を通り前記調整コンパートメント(53)と連通していることを特徴とする請求項14に記載のローラ。
【請求項16】
前記調整コンパートメント(53)は、可動式スライダ(55)によって区切られており、その位置は前記コンパートメントの容量を調整するように調節可能で、それにより前記加圧流体チャンバ内の流体の圧力を調整することを特徴とする請求項12から15の一つまたは複数に記載のローラ。
【請求項17】
前記角運動本体(55)および前記スライダ(55)が、前記軸(A−A)に沿った直進運動および前記軸周囲の角運動を提供する単一部材から成ることを特徴とする請求項15および16に記載のローラ。
【請求項18】
前記軸(A−A)は、前記ローラ軸(A−A)と一致し、前記ダクト(59)は、本質的に放射状に伸びていることを特徴とする請求項15または17に記載のローラ。
【請求項19】
前記調整コンパートメント(53)は、前記ローラ(3;7)の端部要素内に作られることを特徴とする請求項13から18の一つまたは複数に記載のローラ。
【請求項20】
前記端部要素は、中心部(23C)を有し、その中に前記調整コンパートメント(53)が作られ、その周囲をフランジ(23F)が取り囲むことを特徴とする請求項19に記載のローラ。
【請求項21】
前記ステーブ(39)それぞれの第1端部の拘束手段(41)は、前記フランジ(23F)に結合していることを特徴とする請求項4から20に記載のローラ。
【請求項22】
前記中心部(23C)は、その表面に、前記コンパートメント(53)と連通し、且つ前記端部要素(23)内に入る複数の放射状ダクト(59)を有し、それらダクトは、ローラ(21)の中心を貫通している対応開口部(60)と流体連通し、前記加圧流体チャンバ(29)は、前記中心に固定され、前記開口部(60)および前記放射状ダクト(59)を貫通するコンパートメント(53)と連通することを特徴とする請求項20または21に記載のローラ。
【請求項23】
前記拘束手段(41)は、前記フランジ(23F)に固定され、前記ステーブの対応する端部突起部(39A)と協働する環状突起部(41A)を持つ環状クランプ要素(41)を含むことを特徴とする請求項21に記載のローラ。
【請求項24】
前記調整コンパートメント(53)は、充填ダクト(81)と流体連通していることを特徴とする請求項13から23の一つまたは複数に記載のローラ。
【請求項25】
前記調整コンパートメント(53)は、ゲージ(77)に接続していることを特徴とする請求項20から24の一つまたは複数に記載のローラ。
【請求項26】
前記可動式スライダ(55)は、ネジ式調整部材(69、71)に結合し、前記調整コンパートメント(53)内のスライダの位置を調整することを特徴とする少なくとも請求項16または17に記載のローラ。
【請求項27】
前記可動式スライダ(55)は、角度制御部材(65)に対して拘束され、スライダの角度位置を設定することを特徴とする請求項17および26に記載のローラ。
【請求項28】
前記加圧流体チャンバ(29)は、空気を通気するシステムを装備し、チャンバを液体で完全に充填できるようにすることを特徴とする請求項2から27の一つまたは複数に記載のローラ。
【請求項29】
前記通気システムは、ローラ(3;7)の第1端部に配置し、および前記調整装置(50)は、前記ローラの第2端部に配置することを特徴とする請求項12および28に記載のローラ。
【請求項30】
前記通気システムは、加圧流体チャンバ(29)の少なくとも一つの密封クランプリング(33;101;103)を含み、これを緩めることで前記液体充填中に前記チャンバから空気を通気できること特徴とする請求項28または29に記載のローラ。
【請求項31】
前記少なくとも一つのクランプリング(33;101;103)は、ローラの中心(21)の第2円錐表面(21A)と協働する第1円錐表面(101A;103A)を有し、前記加圧流体チャンバ(29)の端部は、前記第1と第2円錐表面との間にクランプされることを特徴とする請求項30に記載のローラ。
【請求項32】
ローラの前記第1端部に適用するのは、ヘッドまたは端部要素(25)とし、それをローラの中心(21)に対して拘束し、それに前記少なくとも一つのクランプリング(33;101;103)を嵌め込むことを特徴とする請求項29から31の一つまたは複数に記載のローラ。
【請求項33】
少なくとも一つの、さらなるクランプリング(31;101;103)は、前記第2端部に結合し、前記加圧流体チャンバ(29)をクランプすることを特徴とする請求項29から32の一つまたは複数に記載のローラ。
【請求項34】
前記少なくとも一つの、さらなるクランプリングは、ローラの中心の円錐表面と協働する円錐表面を含むことを特徴とする請求項33に記載のローラ。
【請求項35】
前記少なくとも一つの、さらなるクランプリングは、対応端部要素のフランジに対して拘束されていることを特徴とする請求項20および34に記載のローラ。
【請求項36】
前記加圧流体チャンバ(29)の端部は、二つのクランプリング(101、103)によって、それぞれのローラ端部にクランプされており、第1クランプリングは、その第1円錐表面(101A)によって、ローラの中心(21)の円錐表面(21A)と協働し、第2クランプリングは、その円錐表面(103A)によって、第1クランプリングの第2円錐表面(101B)と協働し、前記チャンバ(29)の端部はそれぞれ、前記第1リングと前記中心の間、および前記二つのリングの間に、二者択一的にクランプされることを特徴とする請求項2から35の一つまたは複数に記載のローラ。
【請求項37】
加圧ローラ(3;7)と協働し、互いに押し合う少なくとも一つのシリンダ(1;5)を含む、連続ウェブ材料(V1、V2、N)加工装置であって、前記加圧ローラ(3、7)は、請求項1から36の一つまたは複数に従って製造されることを特徴とする前記加工装置。
【請求項38】
前記シリンダ(1;5)は、エンボスシリンダであることを特徴とする請求項37に記載の装置。
【請求項39】
前記加圧ローラと前記シリンダとの間の圧力は調節可能であり、加圧ローラのクラウンは、前記圧力の関数として調節可能であることを特徴とする請求項37または38に記載の装置。
【請求項40】
連続ウェブ材料を加工する方法であって、
−加圧ローラ(3;7)を前記ウェブ材料(V1;V2)の経路の第1側に位置決めするステップと、
−シリンダ(1;5)を前記経路の反対側に位置決めするステップと、
−前記加圧ローラ(3;7)と前記シリンダ(1;5)とを、調節可能な応力で互いに押し合うステップと、
−前記ローラと前記シリンダとの間にウェブ材料(V1;V2)を送り込むステップとを含み、
前記ローラ(3;7)および/または前記シリンダ(1;5)に、それらを互いに押し合う圧力により引き起こされた曲げ変形を補償し、加圧ローラの側面にクラウンを付与して、端部に比べ中央部のローラ横断面を大きくし、前記クラウンは前記調節可能な応力の関数として可変的であり、また設定可能であることを特徴とする前記方法。
【請求項41】
前記ローラ(3;7)の中心(21)とその外コーティング(45)との間に、複数の加圧流体チャンバ(29)を配置すること、および
前記ローラの外側面は、前記チャンバ内の流体の圧力によって変形すること
を特徴とする請求項40に記載の方法。
【請求項42】
複数の縦ステーブ(39)は、その端部が前記中心(21)に対して拘束され、前記加圧流体チャンバ(29)と前記外コーティングとの間に介在され、かつ
曲げ変形は、前記チャンバ(29)内の流体の圧力により、前記ステーブ上に付与され、前記曲げ変形が、前記外コーティングにより画定されるローラの外表面(3S;7S)上にクラウンを付与すること
を特徴とする請求項41に記載の方法。
【請求項43】
作用側面(3S;7S)を含む、連続ウェブ材料を加工装置用の加圧ローラ(3;7)であって、
前記ローラ(3;7)の中心(21)と前記ローラの外コーティング(45)との間に配置された複数の加圧流体チャンバ(29)と、
前記外コーティング(45)と前記加圧流体チャンバ(29)との間に、前記ローラ軸(A−A)とほぼ平行に伸び、そしてその端部が前記ローラの中心に対して拘束されている複数のステーブ(39)と
を含むことを特徴とする前記加圧ローラ。
【請求項44】
作用側面(3S;7S)を含む、連続ウェブ材料を加工装置用の加圧ローラ(3;7)であって、
前記ローラ(3;7)の中心(21)と前記ローラの外コーティング(45)との間に配置され、前記ローラに沿って縦に伸びる複数の加圧流体チャンバ(29)と、および
前記ローラ軸(A−A)と実質的に平行に伸び、その端部が前記ローラの中心に対して拘束され、前記外コーティング(45)と前記加圧流体チャンバ(29)との間に配置される複数のステーブ(39)と
を含むことを特徴とする前記加圧ローラ。
【請求項45】
作用側面(3S;7S)を含み、連続ウェブ材料を加工装置用の加圧ローラ(3;7)であって、
前記ローラ(3;7)の中心(21)と前記ローラの外コーティング(45)との間に配置され、前記ローラに沿って縦に伸びる複数の加圧流体チャンバ(29)と、
前記ローラ軸(A−A)と実質的に平行に伸び、その端部が前記ローラの中心に対して拘束され、前記外コーティング(45)と前記加圧流体チャンバ(29)との間に配置される複数のステーブ(39)とを含み、
前記加圧流体チャンバ(29)は可変容量コンパートメント(53)と流体連通しており、前記コンパートメントおよび前記チャンバは、本質的に非圧縮性流体で充填され、前記チャンバを前記容量に連通するか、または前記容量からチャンバを選択的に分離するようにセレクタ(55)が備えられることを特徴とする前記加圧ローラ。
【請求項46】
作用側面(3S;7S)を含む、連続ウェブ材料を加工装置用の加圧ローラ(3;7)であって、
前記ローラ(3;7)の中心(21)と前記ローラの外コーティング(45)との間に配置される複数の加圧流体チャンバ(29)と、および
前記外コーティング(45)と前記加圧流体チャンバ(29)との間で、前記ローラ軸(A−A)と実質的に平行に伸び、その端部が前記ローラの中心に対して拘束されている複数のステーブ(39)とを含み、
前記中心および前記コーティングは、前記ローラ軸(A−A)の周囲を一体的に回転する前記ローラの外側面を形成することを特徴とする前記加圧ローラ。

【図1】
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【図2A】
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【図2B】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公表番号】特表2007−504957(P2007−504957A)
【公表日】平成19年3月8日(2007.3.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−531020(P2006−531020)
【出願日】平成16年5月7日(2004.5.7)
【国際出願番号】PCT/IT2004/000252
【国際公開番号】WO2004/101266
【国際公開日】平成16年11月25日(2004.11.25)
【出願人】(504004902)フアビオ・ペリニ・ソシエタ・ペル・アチオーニ (31)
【Fターム(参考)】