特開 2025-29591 ローラを加熱するための加熱装置、ローラ、及びカレンダまたはエンボスカセット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025029591

(43)【公開日】2025-03-06

(54)【発明の名称】ローラを加熱するための加熱装置、ローラ、及びカレンダまたはエンボスカセット

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/00 20060101AFI20250227BHJP

   B29C 43/24 20060101ALI20250227BHJP

   F16C 13/00 20060101ALI20250227BHJP

【ＦＩ】

H05B3/00 335

B29C43/24

F16C13/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024137530

(22)【出願日】2024-08-19

(31)【優先権主張番号】PCT/EP2023/072912

(32)【優先日】2023-08-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】522243439

【氏名又は名称】マシューズ インターナショナル ゲーエムベーハー

(71)【出願人】

【識別番号】524116298

【氏名又は名称】マシューズ インターナショナル コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100097456

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 徹

(72)【発明者】

【氏名】レネ ウォルターズ

【テーマコード（参考）】

3J103

3K058

4F204

【Ｆターム（参考）】

3J103AA02

3J103BA03

3J103GA02

3J103GA26

3K058AA02

3K058AA41

3K058AA71

3K058BA18

3K058CE17

3K058DA05

3K058GA03

4F204AC03

4F204AG01

4F204AJ02

4F204AJ08

4F204AK07

4F204AK09

4F204AR12

4F204FA06

4F204FB02

4F204FN11

4F204FN15

4F204FQ32

4F204FQ34

(57)【要約】      （修正有）

【課題】急速加熱を可能にし、設置及び維持が容易であり、費用対効果も高いローラ、及びカレンダを提供する。
【解決手段】本発明は、ローラ１００を加熱するための加熱装置１に関し、加熱装置は加熱要素２を有し、加熱要素は、ローラの穴に挿入され、ローラ及び／またはローラのローラ本体を加熱するための加熱力及び／または熱を提供する、好ましくは電気的に提供するように構成され、加熱装置はクランプ要素を有し、クランプ要素は加熱要素の表面に配置され、加熱装置はローラの穴に挿入されるときに穴の内面に接触し、加熱要素からの熱をローラ及び／またはローラ本体に伝導的に伝達するように構成される。本発明はさらに、ローラに関する。本発明はさらに、カレンダまたはエンボスカセットに関する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ローラ（１００）を加熱するための加熱装置（１）であって、前記加熱装置（１）は加熱要素（２）を有し、前記加熱要素は、前記ローラ（１００）の穴（４）に挿入され、好ましくは、前記ローラ（１００）及び／または前記ローラ（１００）のローラ本体（３）を加熱するために、電気的に加熱力及び／または熱を提供するように構成され、前記加熱装置（１）はクランプ要素（７）を有し、前記クランプ要素は、前記加熱要素（２）の表面（１２）に配置され、前記加熱装置（１）が前記ローラ（１００）の前記穴（４）に挿入されるときに前記穴（４）の内面に接触し、前記加熱要素（２）からの熱を前記ローラ（１００）及び／または前記ローラ本体（３）に伝導的に伝達するように構成される、前記加熱装置（１）。

【請求項2】

前記クランプ要素（７）が環状であり、及び／または円錐形のクランプ要素であるか、もしくは円錐形のクランプ要素を有する、請求項１に記載の加熱装置（１）。

【請求項3】

前記クランプ要素（７）が、第１の傾斜面（１０）を有する第１のクランプリング（８）と、第２の傾斜面（１１）を有する第２のクランプリング（９）とを有し、前記第１の表面（８）及び前記第２の表面（９）が、互いに接触し及び／または支持する、先行請求項のいずれか１項に記載の加熱装置（１）。

【請求項4】

前記クランプ要素（７）は、可変及び／または調整可能な厚さ（Ｄ）を有する、先行請求項のいずれか１項に記載の加熱装置（１）。

【請求項5】

前記クランプ要素（７）が、１つ、複数、または全ての黄銅、青銅、アルミニウム、銅、及び／または鋼を含むまたは１つ、複数、または全ての黄銅、青銅、アルミニウム、銅、及び／または鋼から構成される、先行請求項のいずれか１項に記載の加熱装置（１）。

【請求項6】

前記加熱要素（２）は、円筒形状及び／またはロッド形状であり、前記クランプ要素（７）は、前記加熱要素（２）の外側面（１２）上に配置される、先行請求項のいずれか１項に記載の加熱装置（１）。

【請求項7】

前記加熱要素（２）は、５ｍｍ～４０ｍｍの直径（Ｈ）、好ましくは２８ｍｍの直径（Ｈ）を有する、先行請求項のいずれか１項に記載の加熱装置（１）。

【請求項8】

前記クランプ要素（７）は、２ｍｍ～８ｍｍの厚さ（Ｄ）、好ましくは４ｍｍの厚さ（Ｄ）を有する、先行請求項のいずれか１項に記載の加熱装置（１）。

【請求項9】

１つ以上の穴（４）を有するローラ本体（３）を有するローラ（１００）であって、前記ローラ（１００）が先行請求項のいずれか１項に記載の加熱装置（１）を有し、前記穴（４）に挿入され、前記クランプ要素（７）が前記穴（４）の内面（５）に接触し、それにより、前記加熱要素（２）によって提供される熱が前記ローラ（１００）及び／または前記ローラ本体（３）に、前記クランプ要素（７）を介して伝導的に伝達可能である、前記ローラ（１００）。

【請求項10】

前記穴は、前記ローラ（１００）の対称軸上または対称軸内に配置され、前記穴は、好ましくは前記ローラ（１００）の長手方向に延在する、請求項９に記載のローラ（１００）。

【請求項11】

前記加熱装置は、アダプタ（１０１）とばね（１０２）との間で前記穴（４）内に軸方向に取り付けられる、請求項９または１０に記載のローラ（１００）。

【請求項12】

前記ばね（１０２）の予荷重経路が調節可能であり、好ましくはねじ接続部（１０４）を介して調節可能であることで、好ましくは前記加熱装置（１）の軸方向の予荷重は調整可能である、請求項１１に記載のローラ（１００）。

【請求項13】

前記穴は、５ｍｍ～４０ｍｍの間の直径、好ましくは３２ｍｍの直径を有する、先行請求項９～１２のいずれか１項に記載のローラ（１００）。

【請求項14】

前記加熱装置（１）、または少なくとも前記加熱要素（２）が、前記ローラ（１００）に及び／または前記穴（４）内に、好ましくはねじ接続部を介して取り外し可能に固定される、先行請求項９～１３のいずれか１項に記載のローラ（１００）。

【請求項15】

カレンダまたはエンボスカセットであって、先行請求項９～１４のいずれか１項に記載の少なくとも１つのローラ（１００）を含み、好ましくは先行請求項９～１４のいずれか１項に記載の２つのローラ（１００）を含むペアのローラを有し、対応する加熱装置を使用して加熱される、前記カレンダまたは前記エンボスカセット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ローラを加熱するための加熱装置及びローラに関する。本発明はさらに、カレンダまたはエンボスカセットに関する。

【背景技術】

【0002】

カレンダ及び／またはローラは、フィルムなどのウェブ形状の担体の製造及び／またはコーティングによく使用される。カレンダ及び／またはローラは、例えば、電池または電池セル、例えばリチウムイオン電池またはリチウムイオン蓄電池などのための電極の製造にも使用される。

【0003】

例えば、電池セルの正極及び／または負極は、例えば、負極の場合は銅、または正極の場合はアルミニウムでできた金属箔上の様々な活物質コーティングによって製造できる。圧延ミルとも呼ばれるカレンダを用いて、適切な電極材料または活物質などの適切なコーティングを金属箔に塗布することができる。金属箔と電極材料または活物質などのコーティング材との間の接着促進剤として使用される化学結合剤または下塗液は熱エネルギーによって活性化されるため、ローラの温度を正確に設定することが不可欠である。

【0004】

エンボスカセットは、ウェブ形状材料をエンボス加工及び／または穿孔するように構成され得る及び／または使用され得る。エンボスカセットは、エンボスカレンダとも呼ばれ得る。エンボスカセットは、エンボス及び／または穿孔用のローラを有し得る。エンボスカセットは、カウンタローラ及び／または第２のエンボスローラなどの第２のローラを有し得る。ウェブ形状材料は、エンボスカセットのローラ間で誘導され得る。ウェブ形状材料は、エンボスカセットを通して誘導されるときに、エンボス加工され得る及び／または穿孔され得る。ウェブ形状材料は、例えばフィルムであるか、またはフィルムを含むことができる。例えば、ウェブ形状材料は、プラスチック及び／または金属を含み得る及び／またはプラスチック及び／または金属からなり得る。

【0005】

重要なプロセス及び製品のパラメータは、ローラの加熱を介して高感度で制御できる。例えば、下塗液の活性化は、活物質を互いに、及び／または金属箔に付着させるように設定され得る。ローラ温度を選択することにより、電極の総厚さを正確に設定することができ、及び／または、例えば材料の延性を調整することができる。さらに、摩擦加熱されたベアリングによる温度の勾配によってローラに発生する応力を消散または低減することができる。

【0006】

オイルヒータを介してローラを加熱することは、既知である。高温の油がローラのチャネルを通って導かれ、ローラが加熱される。このようなオイルヒータは、一方では油が作動媒体として使用され、その油を加熱するために外部ヒータが使用され、そのうえ供給ライン及び排出ラインを使用しなければならず、他方では、比較的に長いリードタイムが生じるという欠点がある。そのため、オイルヒータは、ローラが所定の温度まで加熱されるまでに、比較的に長い時間を要する。さらに、対応するオイルヒータは比較的高価である。さらに、オイルヒータに使用される油または熱媒体油は、通常、約２５０℃までしか安定せず、そのため、２５０℃を超える温度でのオイルヒータの使用は合理的ではなく、または不可能である。

【0007】

あるいは、誘導的に加熱するローラが既知である。作動媒体は必要ではなく、むしろ、ローラは電磁場によって誘導的に加熱される。対応する誘導ヒータは、リードタイムが短く、比較的に迅速にローラを指定された温度に加熱することができる。ただし、複雑なケーブリング及び制御に伴って高レベルの機器への出費が必要である。誘導ヒータはまた、比較的高価である。

【0008】

電気ヒータは、別の代替物として既知である。ローラには加熱要素が挿入される穴が設けられる。しかしながら、穴が原因で、加熱要素によって発生した熱がローラに良好に伝達されないことが欠点になることが判明している。

【0009】

対応する加熱要素を穴内に設置するために、設置を簡素化するために黒鉛ペーストを使用して加熱要素が潤滑されるが、このペーストは一定期間の動作後に蒸発する。また、熱伝達は、嵌合によって決定される、加熱要素とローラのローラ本体との間の空隙を介してのみ生じる。これにより、一方では加熱要素の円周、したがってその半径方向の表面は小さくなり、他方では、ローラ、特に位置する空気が減少するため、熱伝達が大幅に減少する。黒鉛ペーストが蒸発した後の加熱要素とローラ本体との間の対応する空隙では、黒鉛ペーストは、非常に低い熱伝導率を有する。例えば、ローラ本体がしばしば材料からなるか、または少なくともそれを含む鋼Ｓ３５５は、約５４Ｗ／（ｍＫ）の熱伝導率を有し、一方、空気は、約０．０２６２Ｗ／（ｍＫ）の熱伝導率を有する。したがって、空隙は熱伝達抵抗として機能する。

【0010】

その結果、ローラ表面を目標温度まで加熱するために必要な電力が、動作中に到達できないことが多い。場合によっては、加熱要素は、放熱が不十分であるため、焼損または損傷するほど高温になることさえあり得る。

【0011】

このため、電気ヒータはこの時点まで効果的であると証明されておらず、オイルヒータが頻繁に使用される選択手段である。

【0012】

これらの欠点は、請求項１に請求される本発明に記載の加熱装置、請求項９に請求される本発明に記載のローラ、及び請求項１５に請求される本発明に記載のカレンダまたはエンボスカセットによって克服される。それぞれの従属請求項は、それぞれ、特に有利な実施形態に関する。

【0013】

特に、本発明の目的は、ローラの急速加熱を可能にする、本発明に記載の加熱装置、ローラ、及びカレンダを提供することである。本発明に記載の加熱装置、したがって本発明に記載のローラまたはカレンダまたはエンボスカセットはさらに設置及び維持が容易であり、費用対効果も高い。

【0014】

本発明に記載の加熱装置のいくつかの実施形態においては、既存のカレンダ及び／またはローラを簡単かつ容易に後付けすることも可能である。

【0015】

本発明の第１の態様は、ローラを加熱するための加熱装置に関し、加熱装置は加熱要素を有し、この加熱要素はローラの穴に挿入され、ローラ及び／またはローラのローラ本体を加熱するために加熱力及び／または熱を提供するように構成され、加熱装置は、加熱要素の表面に配置され、加熱装置がローラの穴に挿入されるときに穴の内面に接触するように、及び加熱要素からの熱をローラ及び／またはローラ本体に伝導的に伝達するように構成されるクランプ要素を有する。

【0016】

クランプ要素は、加熱要素の表面に接触することができる。

【0017】

加熱要素は、加熱力を提供する、及び／または電気的に加熱するように構成されることができる。加熱要素は、電気エネルギーを熱に変換するように構成されることができる。加熱要素は、加熱カートリッジを有することができるか、もしくは加熱カートリッジであることができるか、またはそのように指定されることができる。加熱要素は、加熱ロッドであるか、またはそれを有する場合がある。

【0018】

クランプ要素は環状であり得る。クランプ要素は、コーンクランプ要素である、またはコーンクランプ要素を含むことができる。

【0019】

クランプ要素及び／またはコーンクランプ要素は、第１の傾斜面を有する第１のクランプリングと、第２の傾斜面を有する第２のクランプリングとを備え得る。第１の表面及び第２の表面は、互いに接触する及び／または支持することができる。第１の表面及び第２の表面は、互いに対して及び／または互いにスライドすることができる。第１の傾斜面は、第１のクランプリングの直線面に対して傾斜していることが設けられてもよい。第２の傾斜面は、第２のクランプリングの直線面に対して傾斜していることが設けられてもよい。第１のクランプリングと第２のクランプリングとがその傾斜面で互いに接触するとき、または互いに重なっているとき、対応する直線面が互いに実質的に平行に整列できるように、それぞれの傾斜角度を選択することができる。第１の傾斜面及び／または第２の傾斜面の傾斜角度は、例えば、加熱装置が１つまたは複数の穴に収容できる場合、セルフロックが発生可能なように選択することができる。あるいは、１つまたは複数の第１の傾斜面及び／または第２の傾斜面の傾斜角度は、例えば、加熱装置が１つまたは穴に収容できる場合、セルフロックが発生できるように選択することができる。

【0020】

クランプ要素は、可変の及び／または調整可能な厚さを有することができる。クランプ要素の厚さは、可変及び／または調整可能であることができる。第１のクランプリングが第１の傾斜面を有し、第２のクランプリングが第２の傾斜面を有する場合、クランプ要素の厚さは、第１のクランプリング及び第２のクランプリングを相互にスライドさせて及び／または移動させることによって、調整及び／または変更することができる。

【0021】

クランプ要素は、黄銅、青銅、アルミニウム、銅、及び／または鋼、及び／またはこれらのうちの少なくとも１つを含む合金の１つ、複数、またはすべてを含み得る。クランプ要素は、黄銅、青銅、アルミニウム、銅、及び／または鋼の１つ以上で構成され得る。クランプ要素の熱伝導率は１２０Ｗ／（ｍＫ）であり得る。クランプ要素の熱伝導率は１２０Ｗ／（ｍＫ）より高くあり得る。第１のクランプリング及び／または第２のクランプリングは、黄銅、青銅、及び／または鋼を含む及び／または黄銅、青銅、及び／または鋼からなり得る。

【0022】

加熱要素は円筒形であり得る。加熱要素は、ロッド状であってもよい。クランプ要素は、加熱要素の外側面に配置することができる。

【0023】

加熱要素は、５ｍｍ～４０ｍｍの間の直径を有し得る。加熱要素は、２８ｍｍの直径を有することができることが設けられてもよい。いくつかの実施形態では、加熱要素は、２７ｍｍ～２９ｍｍの間の直径を有することができる。

【0024】

クランプ要素は、２ｍｍ～８ｍｍの厚さを有し得る。クランプ要素は４ｍｍの厚さを有し得ることが設けられることができる。いくつかの実施形態では、クランプ要素は、３．５ｍｍ～４．５ｍｍの厚さを有することができる。

【0025】

本発明のさらなる態様は、１つ以上の穴を有するローラ本体を有するローラに関し、ローラは、穴に挿入される本発明に記載の加熱装置を有し、クランプ要素は穴の内面に接触し、加熱要素によって提供される熱は、クランプ要素によってローラ本体及び／またはローラに伝導的に伝達可能である。

【0026】

いくつかの実施形態では、ローラは、厳密に１つの穴を有し得る。いくつかの実施形態では、ローラは複数の穴を有することができる。ローラが複数の穴を有する場合、対応する加熱要素を、少なくとも１つ、複数、または全ての穴に挿入することができる。ローラが複数の穴を有する場合、いくつかの実施形態では、少なくとも２つ、複数の、または全ての穴は、相互に対してある角度で、例えば６０°の角度で配置され得る。穴のうちの少なくとも１つは傾斜していてもよく、例えば、ローラの対称軸及び／または縦軸に対して傾斜していてもよい。

【0027】

穴は、ローラの対称軸上または対称軸内に配置され得る。穴は、ローラの長手方向に延びることができる。

【0028】

加熱装置は、アダプタとばねとの間の穴内で軸方向に取り付けられ得る。

【0029】

ばねの予荷重の移動は調整可能であってよい。ばねの予荷重の移動は、加熱装置の軸方向の予荷重が設定可能となるように調整可能であってよい。ばねの予荷重の移動は、ねじ接続部を介して調整可能であってよい。

【0030】

穴の直径は５ｍｍ～４０ｍｍであり得る。いくつかの実施形態では、穴の直径は３２ｍｍであり得る。いくつかの実施形態では、穴の直径は、３０．５ｍｍと３３．５ｍｍの間であり得る。ローラが複数の穴を有する場合、少なくとも２つ、複数、または全ての穴が同じ直径を有することが設けられてもよい。代替的にまたは追加で、少なくとも２つ、複数、または全ての穴は異なる直径を有することができる。いくつかの実施形態では、異なる直径の穴は、異なる加熱要素及び／または加熱装置の収容を可能にし得る、及び／または容易にし得る。いくつかの実施形態では、加熱装置の収容及び／または加熱装置は、異なる直径の穴によって柔軟な方法で可能にし得る。

【0031】

加熱装置、または少なくとも加熱要素は、ローラ及び／または穴に取り外し可能に固定され得る。加熱装置、または少なくとも加熱要素は、ねじ接続部を介してローラ及び／または穴内に固定され得る。加熱装置、または少なくとも加熱要素は、ローラ本体及び／またはローラのピンに、またはローラ本体及び／またはローラのピンとともに、取り外し可能に固定され得る。加熱装置、または少なくとも加熱要素は、ねじ接続部を介してローラ本体及び／またはローラのピン、またはローラ本体及び／またはローラのピンとともに固定され得る。

【0032】

本発明のさらに別の態様は、本発明に記載の少なくとも１つのローラを有するカレンダに関する。代替的にまたは追加的に、本発明は、本発明に記載の少なくとも１つのローラを有するエンボスカセットに関する。

【0033】

カレンダは、１対のローラを有し得、対向するローラは、本発明に記載の２つのローラを含み得、１対のローラのローラは、対応する加熱装置を使用して加熱され得る。エンボスカセットは、１対のローラを有し得、対向するローラは、本発明に記載の２つのローラを含み得、１対のローラのローラは、対応する加熱装置を使用して加熱され得る。

【0034】

本発明は、以下の図を参照してさらに説明される。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】従来技術から既知のローラを示す。

【図2】従来技術から既知のローラの断面と、本発明に記載のローラの断面との比較を示す。

【図3】本発明に記載のローラの実施形態の斜視図を示す。

【図4】従来技術から既知の加熱ローラと、本発明に記載の加熱ローラとの時間的温度プロファイルの比較を示す。

【発明を実施するための形態】

【0036】

図１は、従来技術から既知であるローラ１００を示す。ローラ１００は、ローラ本体３を有する。ローラ１００は、カレンダローラであり得る、またはカレンダローラを含み得る。ローラ１００は、エンボスローラであり得る、またはエンボスローラを含み得る。ローラ１００は、エッチング加工されたローラであり得る、またはエッチング加工されたローラを含み得る。ローラ本体３は、カレンダ加工及び／またはエンボス加工に使用できるローラ表面１０９を有し得る。いくつかの実施形態では、ローラ１００は、彫刻、印刷、及び／または穿孔を行うように構成され得る及び／または使用され得る。ローラ１００は、カレンダ及び／またはエンボスカセットの中で、またはカレンダ及び／またはエンボスカセットとともに使用される、及び／または用いられるように構成され得る。

【0037】

ローラ１００及び／またはローラ本体３は、円筒形及び／またはロッド形であり得る。ローラ表面１０９は、ローラ１００の外側面に対応し得る。ローラ１００は、ピン１０７を有することができる。ピン１０７は取り付けに使用することができる。ローラ１００は、例えば、ピン１０７でクランプされ得る。いずれの場合も、ピン１０７をローラ本体３の対向する位置に配置できることを設けることができる。ローラ１００は、回転軸Ｘを有し得、ローラ１００は、それを中心に回転可能であり、例えば、回転可能に取り付けられ得る。ローラ１００は穴４を有する。いくつかの実施形態では、穴４は、ローラ１００を完全に貫通して延びることができる。穴４がローラ１００の長手方向Ｌに沿って延びるように設けることができる。いくつかの実施形態では、穴４は、ローラ１００の対称軸、例えば、縦軸及び／または回転軸Ｘに沿って延びることができる。穴４及び／または穴４の延長軸は、ローラ１００の対称軸、縦軸、及び／または回転軸Ｘの１つまたは複数と実質的に一致し得る。

【0038】

先行技術から既知のローラ１００では、加熱要素２が穴４に設けられている。加熱要素２は、例えば、加熱ロッドであり得る及び／または加熱ロッドを有し得る。加熱要素２と穴４の内面５との間に空隙６が存在する。図２（上図）は、従来技術から既知のローラ１００の対応する断面を示す。したがって、先行技術から既知のローラ１００では、加熱要素２は、ローラ本体３及び／または穴４に接触することができず、空隙６によってそれらから分離される。空隙６は、加熱要素２の外側面１２と穴４の内面５との間に配置することができ、及び／またはそれによって形成することができる。空隙６は厚みＳを有し得、先行技術から既知のローラ１００の実施形態では、数ミリメートルであり得る。したがって、空隙６は、加熱要素２とローラ本体３との間の断熱材として作用する。したがって、加熱要素２によって発生した熱のローラ本体３への伝達は、空隙６によって低減及び／または制限される。これにより、ローラ１００及び／またはローラ本体３がゆっくりと加熱され、最高温度が低下する。さらに、場合によっては、加熱要素２は発生する熱が適切に放散されない、または適切に放散されないために、熱によって損傷し得る。

【0039】

本発明に記載の加熱装置１をそれぞれが有する、本発明に記載のローラ１００の実施形態の断面及び本発明に記載のローラ１００を、図２（下）及び図３に示す。

【0040】

本発明に記載の加熱装置１は、加熱要素２及びクランプ要素７を有する。加熱要素２は、従来技術から既知である加熱要素２に対応することができる。加熱要素２は、ローラ１００の１つまたは複数の穴４に挿入され得る。加熱要素２は、ローラ１００及び／またはローラ本体３を加熱するために、加熱力及び／または熱を提供することができる。例えば、加熱要素２は、加熱力及び／または電気的に加熱する、並びに／あるいは電気エネルギーからそれを生成及び／または変換することを提供し得る。加熱要素２は、例えば、加熱ロッドであり得る、または加熱ロッドを含み得る。

【0041】

クランプ要素７は、加熱要素２の表面に配置される。加熱要素２は、円筒形状及び／またはロッド形状であることができる。この表面は、例えば、加熱要素２の外側面１２である及び／または外側面１２に対応することができる。加熱装置１がローラ１００の１つまたは複数の穴４内に挿入されるとき、穴４の内面５の一部または全体が、クランプ要素７によって接触され得る。これにより、熱が、加熱要素２からローラ１００及び／またはローラ本体３に伝導的に伝達されることができる。クランプ要素７は、加熱要素２とローラ本体３との間の熱伝導を引き起こし得る、及び／または提供し得る。

【0042】

具体的には、クランプ要素７は、空隙６の一部または全体を充填することができ、いくつかの実施形態では、それを本質的に完全に充填する。クランプ要素７は、環状であってもよく、及び／または１つ以上のクランプリングを有してもよい。クランプ要素７は、第１のクランプリング８及び第２のクランプリング９を有し、及び／または１つ以上の第１のクランプリング８及び第２のクランプリング９からなることが提供され得る。クランプ要素７は、コーンクランプ要素である得る、またはコーンクランプ要素を有し得る。コーンクランプ要素は、第１のクランプリング８及び第２のクランプリング９を有することができる。クランプ要素７は円錐形であり得る。第１のクランプリング８及び／または第２のクランプリング９は円錐形であり得る。

【0043】

クランプ要素７が環状である場合、環状クランプ要素７の外側のより大きい表面により、効果的な表面が増加し、かつ／または、より良い熱伝達が得られる可能性がある。これは、加熱素子２の小さい表面よりも大きいクランプ要素７の外側の表面（穴４の内面５に接触し、及び／または第２のクランプリング９または第２のクランプリング９の直面にほぼ対応することができる表面）に起因し、より小さい加熱素子２の表面と比べられる。（例えば、環状クランプ要素７の内面に接触し、及び／または第１のクランプリング８の直面または第１のクランプリング８にほぼ対応することができる。）
第１のクランプリング８は、傾斜した第１の表面１０を有してもよい。第１のクランプリング８は、実質的に直線面を有してもよく、これは傾斜した第１の表面１０の反対側に配置してもよい。第１の表面１０は、直線面に対して斜め及び／または傾斜してもよい。第１のクランプリング８は、楔形状であってもよく、及び／または楔形状を有してもよい。第２のクランプリング９は、傾斜した第２の表面１１を有することができる。第２のクランプリング９は、実質的に直線面を有することができ、これは傾斜した第２の表面１１の反対側に配置することができる。第１の表面１０は、直線面に対して斜め及び／または傾斜してもよい。第２のクランプリング９は、楔形状であってもよく、及び／または楔形状を有してもよい。

【0044】

第１のクランプリング８の直線面は、加熱要素２に接触でき、並びに／またはその表面及び／または外側面１２は、例えば、広い領域にわたって加熱要素２に接触できることを設けることができる。第１のクランプリング８の直線面は、加熱要素２及び／またはその表面及び／または外側面１２の上に載ることができ、並びに／あるいはそれによって支持することができる。第２のクランプリング９の直線面は、ローラ本体３及び／または穴４と接触し、及び／またはその内面５と接触し、例えば広い領域にわたって接触することができる。第２のクランプリング９の直線面は、ローラ本体３及び／または穴４、及び／またはその内面５の上に載ることができ、並びに／またはそれによって支持されることができる。

【0045】

第１の傾斜面１０及び第２の傾斜面１１のそれぞれの傾斜角度は、第１のクランプリング８及び第２のクランプリング９が互いに接触するとき、及び／またはそれぞれの傾斜面１１を介して互いに接触するとき、及び／または１つの傾斜面１１の上にあるとき、クランプリング８、９のそれぞれの直線面は、互いに平行に整列し、及び／または互いに平行になるように選択され得る。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の各傾斜角度は、セルフロックが起こり得るように選択される可能性がある。しかしながら、いくつかの実施形態では、１つまたは複数の傾斜角度は、セルフロックが発生しないような方法で選択できる。傾斜角度（複数可）は、加熱装置１、加熱要素２、及び／またはクランプ要素７が穴４から容易に取り外されることができるように選択され得る。

【0046】

クランプ要素７は、複数または多数の第１のクランプリング８を有することができる。クランプ要素７は、複数または多数の第１のクランプリング９を有することができる。第１のクランプリング８及び第２のクランプリング９は、それぞれ１つの上に位置し得る。別個の最上部の結合部、及び／または本質的に半径方向に互いに接触する状態のいずれか１つになることができる。隣接する第１のクランプリング８及び／または第２のクランプリング９は、互いに横方向及び／または軸方向に接触し及び／または固定し得る。いくつかの実施形態では、第１のクランプリング８は、隣接する第２のクランプリング９に横方向及び／または軸方向に接触し及び／または固定し得る。いくつかの実施形態では、第２のクランプリング９は、隣接する第１のクランプリング８に横方向及び／または軸方向に接触し及び／または固定し得る。

【0047】

第１のクランプリング８及び第２のクランプリング９は、傾斜した第１の表面１０と傾斜した第２の表面１１とが互いに接触するように配置することができる。第１のクランプリング８及び／または第２のクランプリング９は、互いに対して摺動し得る、及び／または移動し得る。第１のクランプリング８及び第２のクランプリング９の傾斜面により、クランプ要素７の厚さＤは、調整及び／または変更することができる。このようにして、加熱要素２とローラ本体３との間の良好な接触をクランプ要素７によって確保することができる。さらに、クランプ要素７の調整可能な厚さＤ及び／または可変の厚さＤにより、異なる厚さＳの空隙６を形成し、十分に架橋及び／または充填されていることになる。クランプ要素７、及び／または第１のクランプリング８及び第２のクランプリング９（または複数の第１のクランプリング８及びそれに対応して複数の第２のクランプリング９）は、クランプ要素７の厚さＤが達成される、及び／またはクランプ要素７が所定の厚さＤを有するように、互いに対して変位されるように穴４内に固定及び／または固定されるようにしてもよい。

【0048】

クランプ要素７は、材料からなり得る、または良好な熱伝導率を有し得る材料を含み得る。第１のクランプリング８及び／または第２のクランプリング９は、良好な熱伝導率を有し得る材料からなり得る、またはそれを含み得る。いくつかの実施形態では、材料は、鋼、青銅、及び／または黄銅であるか、またはそれらを含む場合がある。材料は、複数の材料の組成物からなることができ、及び／または複数の材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、材料は、合金である得る、または合金を含み得る。いくつかの実施形態では、クランプ要素７は、１２０Ｗ／（ｍＫ）の熱伝導率を有し得る。いくつかの実施形態では、クランプ要素７は、１２０Ｗ／（ｍＫ）よりも高い熱伝導率を有することができる。いくつかの実施形態では、第１のクランプリング８及び第２のクランプリング９は、異なる材料からなり得る、及び／または異なる材料を含むことが提供されてもよい。あるいは、第１のクランプリング８及び第２のクランプリング９は、同じ材料からなり得る、及び／または同じ材料を含むことが提供されてもよい。

【0049】

図３は、本発明に記載のローラ１００の実施形態の様々な詳細及び／または断面を示す。ローラ１００は、ローラ本体３を有する。ローラ１００は穴４を有する。本発明に記載の加熱装置１は、穴４に挿入される。ローラ１００及び／または加熱装置１は、１つ、複数、またはすべての特徴及び／またはローラ１００及び／または上述した加熱装置１の利点を有することができる。

【0050】

穴４内に加熱要素２のすきま嵌めを設けることができる。すきま嵌めは、クランプ要素７によって架橋され、及び／または充填され得る。加熱要素２は、５ｍｍ～４０ｍｍの間の直径Ｈを有することができる。加熱要素２の直径Ｈは、２７ｍｍ～２９ｍｍの間であり得る。また、加熱要素２は、２８ｍｍの直径Ｈを有することがあり得ることを提供されてもよい。穴４の直径Ｂは５ｍｍ～４０ｍｍであり得る。穴４の直径Ｂは３０．５ｍｍ～３３．５ｍｍであり得る。穴４は３２ｍｍの直径Ｂを有し得ることが提供されてもよい。クランプ要素７の厚さは、２ｍｍ～８ｍｍであり得る。いくつかの実施形態では、クランプ要素７は、３．５ｍｍ～４．５ｍｍの厚さＤを有することができる。クランプ要素７の厚さＤが、４ｍｍであり得ることが提供されることができる。

【0051】

ローラ１００及び／またはローラ本体３は、円筒形及び／またはロッド形であり得る。ローラ１００及び／またはローラ本体３は、カレンダ加工及び／またはエンボス加工に役立ち得る及び／またはそれらに使用され得るローラ表面１０９を有し得る。ローラ表面１０９は、ローラ本体３の外側面であるか、またはローラ本体３の外側面を含む場合がある。ローラ１００は、１つ以上のピン１０７を有することができる。ピン１０７は遠位側に配置することができる。ピン１０７は、ローラ本体３の一端に配置され得る。いずれの場合もピン１０７は、ローラ本体３の対向する端部に配置され得ることが提供される可能性がある。ピン１０７は、ローラ１００を取り付けるために使用され得る。例えば、ローリングベアリングまたはピボットベアリングにおいて使用される。ローラ１００は、ピン１０７を介してクランプされ得る。

【0052】

穴４は、ローラ１００及び／またはローラ本体３を少なくとも部分的にまたは完全に貫通して延びることができる。穴４は、ローラ１００及び／またはローラ本体３の長手方向Ｌに沿って配置することができる。穴４は、カレンダロール１００及び／またはロール本体３の長手方向Ｌ及び／または延在方向に実質的に平行に配置され得る及び／または延在し得る。穴４は中央に配置できることが提供されてもよい。穴４は、１つまたは複数のローラ１００の回転軸Ｘと本質的に一致し得る。

【0053】

加熱装置１及び／または加熱要素２は、ローラ１００及び／またはローラ本体３を加熱するように構成される。ローラ１００及び／またはローラ本体３は、加熱装置１及び／または加熱要素２によって、例えば所定の温度などの温度に加熱され得る。いくつかの実施形態では、温度が制御及び／または調節できる、及び／または予め決定できることが提供され得る。

【0054】

加熱要素２は、円筒形状及び／またはロッド形状であることができる。加熱要素２は、表面、例えば外側面５を有することができる。クランプ要素７は、加熱要素２、例えばその表面及び／または外側面５に接触する。クランプ要素７は、穴４の内面５に接触する。したがって、クランプ要素７は、特に熱伝導によって、加熱要素２から穴４の内面５に、及び／またはローラ本体３及び／またはローラ１００に熱を伝達することができる。クランプ要素７は、例えば、上記の第１のクランプリング８及び第２のクランプリング９のうちの１つ以上を有することができる。

【0055】

図３は、穴４内での加熱装置１の収容及び／または固定の例を示す。加熱装置１は、軸方向、特に長手方向Ｌに固定することができる。ローラ１００は、アダプタ１０１と、加熱装置１及び／または加熱要素２を軸方向に固定することができるねじ接続部１０４とを備える。加熱装置１は、アダプタ１０１とねじ接続部１０４との間の軸方向に穴４内に配置され得る。

【0056】

アダプタ１０１は、加熱装置１及び／または加熱要素２と軸方向に接触することができ、及び／またはアダプタ１０１に軸方向で平行な少なくとも１つの方向での加熱装置１及び／または加熱要素２の変位及び／または移動を相殺することができる。いくつかの実施形態では、アダプタ１０１は、加熱装置１及び／または加熱要素２と接触することができるスリーブ１０５を有することができ、例えば、それと横方向に接触することができる。アダプタ１０１及び／またはスリーブ１０５は、一方向での加熱装置１及び／または加熱要素２の移動を防止できる力を及ぼすことができる。例えば、図３に示される配置では、アダプタ１０１及び／またはスリーブ１０５は、図３において穴４内の加熱装置１及び／または加熱要素２の「左への」移動を相殺及び／または防止することができる。

【0057】

いくつかの実施形態では、アダプタ１０１及び／またはスリーブ１０５は、クランプ要素７と接触し、例えば、横方向に接触することができ、及び／または少なくとも１つの方向でのクランプ要素７の軸方向の移動をブロック及び／または相殺することができる。いくつかの実施形態では、加熱要素２は、クランプ要素７が接触することができるストップを有することができる。いくつかの実施形態では、クランプ要素７は、停止部に対して誘導される、及び／または押し付けられることができる。アダプタ１０１及び／またはスリーブ１０５がクランプ要素７を停止部に対して押込み、及び／または押し付けることができ、及び／またはアダプタ１０１及び／またはスリーブ１０５が停止部と一緒に、軸方向に固定され得る、クランプ要素７をロックする。

【0058】

アダプタ１０１は、例えば、１つ以上のねじ１０６を有する取り外し可能な接続部を介して固定することができる。アダプタ１０１が、加熱装置１及び／または加熱要素２に、または加熱装置１及び／または加熱要素２と共に固定され得る、または取り付けられ得ることが設けられてもよい。いくつかの実施形態では、アダプタ１０１は、１つまたは複数の取り外し可能な接続部を介して、例えば１つまたは複数のねじ１０６を使用して、加熱装置１及び／または加熱要素２にねじ込まれる及び／または固定され得る。いくつかの実施形態では、アダプタ１０１を軸方向に固定し、及び／またはアダプタ１０１に力を及ぼすことができる第２のアダプタ１０３を設けることができ、これは、一方向でのアダプタ１０１の移動及び／または変位を打ち消す、遮断する、及び／または防止することができる。例えば長手方向Ｌ及び／または軸方向に平行に配置されている。例えば、第２のアダプタ１０３がピン１０７にねじ止めされ得る、及び／またはその上に固定され得ることが提供されてもよい。

【0059】

ねじ接続部１０４は、軸方向に平行な少なくとも１つの方向での加熱装置１及び／または加熱要素２の変位及び／または移動を相殺することができる。この方向は、アダプタ１０１によって移動を防止及び／または阻止し得る方向とは反対であり得る。いくつかの例示的な実施形態では、ねじ接続部１０４は、軸方向に加熱装置１及び／または加熱要素２に接触することができる。いくつかの実施形態では、ばね１０２を設けることができ、ばね１０２は、加熱装置１とねじ接続部１０４との間に配置することができる。いくつかの実施形態では、ねじ接続部１０４は、ばね１０２に作用することができる加圧部１０８を含むことができる。ばね１０２は、加熱装置１及び／または加熱要素２と接触することができ、例えば、それらに横方向に接触することができる。例えば、図３の例示的な実施形態におけるねじ接続部１０４及び／またはばねは、穴４内のヒータ１及び／または加熱要素２の「右へ」の移動及び／または変位を打ち消すこと、及び／またはロックすることが可能である。

【0060】

ねじ接続部１０４は、例えば１つ以上のねじ１０６を介して、取り外し可能に固定することができる。いくつかの実施形態では、ねじ接続部１０４は、ローラ１００及び／またはピン１０７に、またはローラ１００及び／またはピン１０７で固定され得る。

【0061】

ばね１０２の予荷重及び／または、ばね１０２によって加熱装置１及び／または加熱要素２に及ぼされる力、特にばね力は、ねじ接続部１０４によって調整することができる。ばねの移動及び／またはばね１０２の復元力は、ねじ接続部１０４によって調整することができる。ばね１０２は、圧縮ばねとして機能することができる。ばね１０２は、加熱装置１及び／または加熱要素２にばね圧力及び／またはばね力を加えることができる。ばね１０２は渦巻きばねとすることができる。いくつかの実施形態では、代替的または追加的に、加圧部１０８は、ばね１０２の所定のばね力及び／または所定のばね移動量が設定され得る、または設定されるように寸法決めされ得、特に、そのような長さを有し得る。

【0062】

加熱装置１及び／または加熱要素２は、穴４に取り外し可能に収容することができる。加熱装置１及び／または加熱要素２は、ローラ１００及び／またはローラ本体３に、またはローラ１００及び／またはローラ本体３とともに取り外し可能に固定できる。クランプ要素７は、穴４に取り外し可能に収容され得る。クランプ要素は、ローラ１００及び／またはローラ本体３に、またはローラ１００及び／またはローラ本体３とともに、取り外し可能に固定できる。これは、加熱装置１、加熱要素２、及び／またはクランプ要素を意味する。このクランプ要素は容易かつ簡単に取り付けまたは取り外しができる。例えば、欠陥のある加熱要素２は、迅速かつ容易に交換することができる。また、既に設置されているローラまたはカレンダに本発明に記載の加熱装置１を容易かつ簡単に後付けすることも可能である。

【0063】

いくつかの実施形態では、図３の参照番号１３は、例えば、ケーブル、電線、ホース、及び／またはケーブルダクトを示すことができる。いくつかの実施形態では、加熱要素２によって熱に変換することができるエネルギー、例えば電気エネルギーは、ケーブル及び／または電線によって加熱装置１及び／または加熱要素２に提供及び／または供給され得る。

【0064】

加熱要素２は、電気加熱要素であるか、もしくはそれを含む場合があるか、または少なくとも電気エネルギーから熱を生成する、及び／または変換するように設計される場合があるが、本発明は、必ずしもそのような加熱要素に限定されない。異なる方法で熱を取得、変換、または少なくとも提供する、他の加熱要素２も考えられる。

【0065】

ローラ１００は、カレンダ（図には示さず）の一部であり得る。カレンダは、本発明に記載の１つ以上のローラ１００を有し得る。例えば、カレンダは、少なくとも１対のローラを有し得、これらは、本発明に記載のローラ１００によって形成され得る。

【0066】

図４は、時間の関数として、従来技術から既知のローラ１００と比較した、本発明に記載のローラ１００の例示的な温度プロファイルを示す。本発明に記載のローラ１００は、図２（下記）及び図３に示され、説明されるローラ１００に対応し得る。先行技術から既知のローラ１００は、図１及び図２（上記）に示され、説明されるローラ１００に対応し得る。

【0067】

比較される２つのローラ１００は、加熱装置１及びクランプ要素７のみが異なる。言い換えれば、それぞれのローラ本体３及び穴４は同じ寸法を有する。動作中にローラ表面の対応する冷却を描写するために、両方のローラ１００、すなわち、本発明に記載のローラ１００と従来技術から既知のローラ１００の両方を、それらの外面、またはそれぞれのローラ本体３の表面で冷却した。それぞれの温度は、それぞれの回転軸Ｘと平行な、ローラ本体３内の中心的に同じ位置で（半径方向に）測定した。各加熱要素２に同じ量のエネルギーを供給した。

【0068】

図４から分かるように、本発明に記載の加熱装置１は、本発明に記載のローラ１００を、約７２．５分の時間内に８０℃の温度に加熱することを可能にする。対照的に、従来技術から既知のローラ１００を加熱するには、約９０分の時間を必要とする。したがって、本発明は、所定の温度まで加熱するために必要な時間の大幅な削減を可能にし、したがって、時間差Δｔだけ短縮された加熱時間を提供する。それぞれの温度曲線は凹状であるので、所望の温度または設定された目標温度が高いほど、時間差Δｔは大きくなる。

【0069】

加熱要素２からローラ本体３への熱伝達の熱伝達係数αは、本発明により従来技術から既知であるよりも１．２倍以上、例えば１．２４倍大きくすることができる。

【0070】

上記の説明、図、及び特許請求の範囲に開示された本発明の特徴は、個別にも、また任意の組み合わせでも、本発明の実施に不可欠となり得る。

【符号の説明】

【0071】

１ 加熱装置
２ 加熱要素
３ ローラ本体
４ 穴
５ 内面
６ 空隙
７ クランプ要素
８ 第１のクランプリング
９ 第２のクランプリング
１０ 第１の表面
１１ 第２の表面
１２ 外側面
１３ ライン／ケーブル／ケーブルフィード／ホース
１００ ローラ
１０１ アダプタ
１０２ スプリング
１０３ 第２のアダプタ
１０４ ねじ接続部
１０５ スリーブ
１０６ ねじ
１０７ ピン
１０８ 加圧部
Ｘ 回転軸
Ｌ 長手方向
Ｈ 直径
Ｄ 厚み
Ｂ 直径
Ｓ 厚み
Δｔ 時間差

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【外国語明細書】