JPS5839958B2 - 繊維ウエブの脱液機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、進行するペーパーウェブがら水をしぼり出す
改善された方法および機構に関し、特に、ウェブが２つ
の対抗するロール間を通る通常の装置よりも長い期間し
ぼられるようにした。

延長プレスニップとして知られるプレス装置に関する。

更に詳述すれば、本発明は、第１および第２のプレスニ
ップを有し、ウェブの留捷る時間が１対のロールでの時
間よりも長く、かつ改善された構造がウェブから水をし
ぼり取るのに使用される方法および構造に関する。

従来、ウェブが圧力を受ける時間を増やす試み、さらに
は高速製紙機に必要な速度でウェブを連続移動させる他
の構成が提案されている。

このような構成は成果の度合に応じて、米国特許第３，
７４８，２２５号、同第３．７８３，０９７号、同第３
，７９７，３８４号、同第３．７９８，１２１号、同第
３，８０４，７０７号、同第３．８０８，０９２号、同
第３，８０８，０９６号、同第３．８４０，４２９号、
それに同第３，８５３，６９８号の記載に例が上げられ
ている。

これらの特許で述べられた装置および方法は、湿ったウ
ェブへの機械的圧力の静間適用がマット中の水分含有量
を４０％以下に減少できることが利点として知られてい
る。

普通の製紙機で生ずる短時間の動的機械圧縮の下で、ウ
ェブがプレスロール対の間に形成された一連のニップの
間を進むものでは、時々水分のレベルを６０％以下に保
つことは難しいのである。

普通のロール対で乾燥度を上げる試みとしては通常プレ
スニップ圧を上げることによって行なわれていたが、ロ
ール負荷が非常に増えても水分の減少は比較的小さいも
のである。

周知のように、製紙機のプレス部での脱水効果は熱乾燥
部でのそれよりはるかに大きく、機械の乾燥ドラムに必
要なエネルギコストの大幅低減および空間の大幅低減は
プレス部での脱水の割合を増やすことにより達成される
。

プレス部での脱水の難しさは機械速度の上昇に伴なって
増加する。

これは限定要素がより高いニップ圧力により、結果とし
てペーパーマット内の高い圧力によりウェブの密度が高
くなったシラニブがつぶれたジするようなプレス三ツブ
圧に逐ってし１うからである。

高速で脱水を増やす最も適当な方法は、流れをペーパー
マット内で生じさせ、圧力を消散させ、かつ水をウェブ
以外のフェルトへ押しやるために圧縮時間をより長い時
間に増やすことである。

したがって、本発明の目的は、延長ニッププレスの原理
の利点をとってウェブが圧力を受ける時間を増やし、こ
れらの原理を使って改善した方法および機構を提供する
ものであり、これにより、ウェブから水をより効果的に
除去してプレス部から出るウェブの乾燥度を向上させ、
つぶれる可能性を減らし、製紙機で形成されるウェブ全
体の均一さを改善している。

本発明の更なる目的は、独々かつ改善された延長ニップ
プレスであって、支持ロールや他の部品のそりの問題を
減少した幅広の製紙機を構成でき、歪や破損がなく幅広
ウェブの幅にわたって均一なプレス圧を適用しながら高
速でウェブを扱うことを保証する延長ニッププレスを提
供することにある。

本発明の更なる目的は、高速進行ウェブから大量の脱水
ができ、現在のプレス装置が必要としているよりも構造
において小さな空間でよい改良されたプレス機構を提供
するにある。

本発明の更なる目的は、改良された方法および湿ったス
ーパーマットに機械的プレス圧を与える期間を延ばすこ
とができ、構造を所望のニップ長さおよびニップ圧のも
のに良好に適用されるものとした構造を提供するにある
。

本発明の特徴は、現在の装置に延長ニッププレスの概念
を使用し、湿ったウェブのプレス圧はすぐに予め定めた
最適のプレス圧になり、圧力はニップの縁部にてくずれ
たり、落ちたりすることなく延長ニップの長さにわたっ
て実質的に一定に保たれることである。

この装置により、従来の２つのロールプレスニップの欠
点および、たとえば東独特許第７９９１６号に教示され
ているように、供給圧縮長さを通じて連続圧力増加を、
次いで減圧長さにわたり圧力減少を有するようにして延
長ニップの長さを通じて圧力を変化させることによりプ
レスニップの長さを伸ばすよう試みられた構造の欠点を
回避している。

以下添付図面に例示した本発明の好適な実施例について
詳述する。

第１図に示したように、形成部から受ける湿った進行ウ
ェブはニップＮ−１への第１の通路によって示し延長ニ
ップ装置にて圧縮される。

第１の細長い昔たは広いプレスニップＮ−１は進行ベル
ト１２と回転プレスロール１０の外面である第１のプレ
ス面１０ａとの間に形成される。

ニップＮ−１はさらにプレス力をもってベルト１２の内
面に対し押圧している細長いシューの形の第１の固定裏
当て部材１１によって形成され、ウェブからしぼり出さ
れた水はフェルト１８によって受けられる。

ウェブはニップの外側にあるベルトに従って第２のニッ
プＮ−２に入る。

第２のニップはプレスロール１３の外面である第２のプ
レス面を含む第１のものと同様である。

ニップＮ−２はロール面とベルト１２との間に形成され
る。

第２の固定裏当て部材はベルトに対してプレスロール面
１３ａの方向へ押圧しているシュー１４によって与えら
れている。

ロール１０．１３はベルトに関して内方へプレスし、シ
ューはニップに沿ってロール１０ 、１３に平行に延び
ている向かい合ったピストン１５．１６によってベルト
の方へ外方へプレスされ、シリンダ捷たは室１７にある
加圧流体の形の力適用装置によって外方へ押される。

２つのピストン１５．１６にかかる流体の力は、反発力
が等しく対抗するもので打ち消し合わされ、したがって
、ロール１０および１３間の骨組みの曲がりは全くない
。

ロール１０．１３は寸法が同一であり、したがって等し
い量で外方へ偏向している。

好適には、これらのロールは、たとえば米国特許第３，
２７６，１０２号に記載されたような構成の液圧負荷シ
ューをもった中空ロールシェルから成る制御偏向ロール
である。

第１図および第２図に示したような延長ニッププレスの
構成を詳細に見れば、ウェブＷはフェルト１８上の第１
のニップを通る。

フェルトはフェルトガイドロール１９ａ、２０ａによっ
て支持されている。

プレスベルトは中にコードを有するゴムまたは極端に強
力な人造材料で形成のエンドレス一体ベルトであり、ル
ープ両端の内側にはベルトガイドロール２３，２４を有
している。

プレスニップを通るベルトの部分は１２ａ、１２ｂで示
したベルト要素とみなしてよい。

ベルトガイドロール２３゜２４は好適には遊びロールで
はあるが、駆動することができるものである。

ベルト上のプレスニップ負荷は高く、遊びロールは伺ら
駆動力をかけることができず、さらにこれはベルトのな
めらかな側に生ずる。

ループにされたベルトの内側のシュー１１，１４を支持
する装置はシリンダ１７を有する細長いブロック２０を
支持している横フレーム板をもった骨組み２５を含んで
いる。

シリンダ１７は方形状のもので、機械の幅で延びており
、第２図の板２６．２７，２８，２９で形成されたなめ
らかな内壁を有している。

これらの板は別々な部分で向かい合っており、これらを
フレーム板３２に保持するようボルト３０を介しこのボ
ルトによって互いに保持され、それらの角において方形
シリンダを形成するよう結合されている。

ピストン１５゜１６は方形状のもので、密封ピストンリ
ング１５ａ。

１６ａが備えられている。

シュー１１ 、１４ハシユーの力の中心の所に位置され
たロールビン１５ｂ 、 １６ｂの上に支持されており
、このためシューはその上で揺動することができ、それ
らの自然の位置をとることができ、シューとベルトとの
間に潤滑流体の動的くさびを形成することができ、これ
によって長い運転寿命を保証している。

この目的のため、ベルトに面しているシューの面１１ａ
、１４ａは凹面であり、プレスロールの外面Ｉ Ｄａ
、 １３ａの曲線と実質的に同じ円弧に形成される。

各シューの先端１１ｂ、１４ｂは潤滑流体、好適には油
がシューの下で動的くさびを形成するよう形成されてい
る。

実際、この動的くさびはシューの長さ、そして延長ニッ
プの長さの間で延び、実際にはベルトは圧力流体のフィ
ルムによって戻され、このためニップの全幅を横切る全
ての位置においてベルトにかかる力は等しくかつ延長ニ
ップを通るウェブはプレスロール１０゜１３の幅にわた
って均一な圧力を受ける。

これにより均一な脱水を保証し、ウェブのしぼられた水
の量は各フェル）１８．１９間で均一である。

また液圧はウェブの移動方向にある延長ニップの長さに
わたり均一である。

このようにして、ウェブは延長ニップに入るので、急速
に所定のプレス圧にされ、この圧力はニップの長さにわ
たり維持され、ニップの後端ではこの圧力は突然釈放さ
れる。

この突然の釈放は再び湿ってし１うのを減少させるもの
であり、実際にはニップの範囲にわたり均一な圧力がウ
ェブに静的圧力として作用することによりウェブからフ
ェルトへの水の最大移動を可能にしている。

ピストンに力を作用させる加圧流体は好適には油とする
のがよいが、水または他の適当な流体としてもよく、ピ
ストン間の室１７と連通している出口管路３３を介して
制御された所定の圧力で与えられる。

シューの下に流体のくさびを与えるために、噴水口また
はスロット４５，４７をシューの端１１ｂ。

１４ｂに形成された間隙に油の一定供給を行なうようニ
ップの幅で与えている。

シューを囲む領域は、ベルトとガイドロール２３．２４
との間でベルトの内面に沿って通ってし筐う油を防ぐた
め適宜シールによって囲み込１れている。

この領域の上側に釦いて、第１のシュー１１を抜ける側
にはシール４１がある。

このシール４１は適当なブラケットに支持され、ベルト
の内面と滑動的に係合してベルトの面から油をふきとる
ようプラスチックまたはゴムのフレキシブルリップの形
をしている。

同様なシール４２が第２シユー１４の上方に位置されて
いる。

下方のシール３７．３８は第２のシュー１４を抜ける側
に位置され、下方シール３９．４０は第１のシュー１１
の下方に位置される。

下方に排出する油は油除去管路３５によってシューを囲
む区画から抜きとられる。

別の油除去管路３６は板３２の他方の側に位置され、さ
らに別の除去管路４３はシール３９の下方に位置される
。

パイププラグ３１は板３２を介して穴にねじ込寸れ、板
の両側を連通したい場合除くことができる。

第２の延長ニップＮ−２を介してウェブから除かれた水
は、第２のニップを抜ける側のフェルトガイドロール２
１，２２を通るフェルトによって受けられ、ウェブＷは
続いてベルトから分離され、そこでベルトはガイドロー
ルの周囲を回る。

次いで、ウェブＷは適当なロールによって、第４図およ
び第５図に示したような装置機械の乾燥部に導かれる。

何かの事情で、第１図に示したようにシューに流体くさ
びを与える代りに、第３図に示したようにベルトに静的
裏当て圧力を与えたい場合がある。

第３図において、ベルト１２′はベルト１２′とプレス
ロール１０’、１３’との間に形成したニップＮ−１’
、Ｎ−２’を介して通る。

ベルト１２′の内側にはシュー１１’、 １４’がある
。

これらのシューはそれらの面にそれぞれ空胴または室５
０，５１が備えられている。

これらの室は加圧流体によって充填され、したがって、
ベベルトは流体の静的圧力を受けている。

油丑たは水のような流体が使用でき、供給管路５２から
コネクタ４８を介して室５０に与えられる。

室５１の加圧流体は加圧供給管路５３からコネクタ４９
を介して供給される。

室５０，５１の先端お・よび後端にあるシューの縁部は
流体が逃げないようがつ増圧加能にしてあり、シューの
縁部に沿って漏れる流体は第１図に示したものと同様の
管路システムによって除去される。

室５０，５１の加圧流体はピストン１１’、１４’間の
室１７′に供給している同圧の管路５２．５３から流出
させてもよい。

図示の装置において、ロールに裏当てされたウェブにか
かるシューの反発力は反対である。

ピストンを同寸法として示したこの装置において、ニッ
プの長さ捷たはシューの長さを変更することによって２
つのニップ間のニップ圧を異ならせることができる。

たとえば、第２のプレスＮ−２の圧力を第１のニップＮ
−１の２倍とすれば、第２のシューの長さは第１のシュ
ーのそれの半分にする。

たとえば、第１のプレスシューを約３０ｃｍ（１２イン
チ）の長さに、第２のプレスシューを約１５ａｎ（６イ
ンチ）の長さにすると、ピストン領域は等しく保たれ、
第２のニップのウェブに対する単位圧力を第１のニップ
のそれの２倍となろう。

また共通な室の代りに独立の室を１７に備えるような機
構に構成することもできる。

独立の室を備える場合、異なる圧力の流体を室のそれぞ
れに別々の管路によって与えることができ、各シューに
与える力を他方のシューとは独立して制御することがで
きる。

また図示の装置を用いて、異なった寸法のピストンを有
する共通で中央に位置する液圧室を備えてシューにかか
る全体の力を異ならせることもできる。

独立の室を用いる場合、またはピストンを異なった寸法
のものとする場合、反発力は反対のｉｔであるが等しく
はない。

この場合、支持骨組み構造は荷重差によって極端に曲る
ことなく支えるよう構成しなければならない。

フレキシブルのシールは、シューの上でハ４１’。

４２′で示し、シューの下では３７’、３８’および３
９’、 ４０’で示したシールを使って、シュー１１゜
１４の領域の上下でベルトを進行しながら接触するよう
配置されている。

第４図は第１図および第２図に詳細に示した延長ニップ
プレス装置を特に比較的湿ったウェブに有利な構造的組
合せの製紙機に使用されるものとして示したものである
。

第４図の装置において、ウェブＷは形成抄き網５４から
はがされ、プレスロール６１および６２間の普通のプレ
ス対を介して進み、次いで延長プレス装置の２つのニッ
プＮ−１，Ｎ−２を介して進む。

第４図に関して詳述すれば、ウェブＷはクーチロール５
５および方向転換ロール５６を越えて下方へ進む進行形
成抄き網５４に形成され、ピックアップロール５７を通
るフェルト５８によって抄き網から摘み採られる。

ウェブは上部フェルト５８と下部フェルト５９との間に
サンドインチされる。

２枚のフェルトにサンドインチされたウェブはロール６
１および６２間に形成されたロールニップＲＮ−１を介
して通る。

このロールはみそ付きロールとすることができ、あるい
は図示のように下部ロールをその中に吸込み押え６３を
有する吸込みロールとしてもよい。

ウェブは下部フェルト５９と上部フェルト５８とでサン
ドインチされた寸１０−ルニツプＲＮ−１の出口側へ運
ばれる。

フェルト５８は中に吸込み押え６６を有する上部ロール
６４を包み込むようにしてウェブを上部フェルトに従わ
せ、延長プレスの第にラフ”Ｎ−１を介して上方へ進む
。

下部フェルトは方向転換ロール６５に掛けられる。

次いで、ウェブはベルト１２に従って延長プレスの第２
ニップＮ−２を通り、ロール６８に従ってベルトから離
れ、乾燥部の乾燥ロール６９，７０へ導びかれる。

好適な平均ニップ圧力範囲は、ＲＮ−１では約７〜３５
ｋｇ／ｃ１１ｔ（１００〜５００ポンド／（インチ）２
）、Ｎ−１では約７〜５６ｋｇ／ｄ（１００〜８００ポ
ンド／（インチ）２）、Ｎ−２では約７〜５６ ｋｇ７
ｃｒ；ｔ（１００〜８００ポンド／（インチ）２）であ
る。

第４図の装置では、過多の水は延長プレスにて処理する
ためのウェブを用意するロールニップＮ−１を介してウ
ェブから最初にしぼられる。

第５図の装置において、ウェブＷはクーチロール７２を
通り方向転換ロール７３で下方へ進められる形成抄き網
７１上に形成される。

このウェブは中に吸込み押え７５を有するピックアップ
ロール７４に掛けられたフェルト７６によって抄き網か
ら摘み採られ、このフェルト７６と下部フェルト７７と
でサンドイッチされる。

２枚のフェルトの間で運ばれたウェブは２重にフェルト
で作られたニップである延長プレスの第１のニップに入
る。

延長プレスは図示を明確にするため癌いたベルト内のシ
ューによって暗示してあり、これらは第４図においても
図面から省いである。

第５図において、ウェブは２枚のフェルト間で進行し、
吸込み押え７９の動作によって方向転換ロール７８を通
り過ぎながらフェルト７７へ送られる。

次いでウェブは第２のニップＮ−２へ下方へ運ばれ、プ
レスロール１３に従いガイドロール８２を越えて乾燥ド
ラム８０，８１を含む乾燥ドラム部へ進む。

以上のように、本発明によれば、プレスロール１０．１
３の間に２つのシュー１１．１４を対向して配置し、各
プレスロールと各シューとの間に幅の広いプレスニップ
Ｎ−１，Ｎ−２を形成する構成を有していることから、
シュー反力は打ち消し合うこととなって巨大なシュー支
持梁が不要となり、１つのシュー反力は１つのロールで
受ケるためたわみが少なく幅方向に均一に脱液が可能と
なり、かつ上記構成なためにプレス式の脱液機構はコン
パクトになって設置スペースを少なくできる、といった
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を使用した製紙機のプレス部の正
面図、第２図は第１図の線■−■に沿って見た断面図、
第３図は本発明の別な態様を示す第１図と同様の図、第
４図は製紙機のプレス部を暗示した図、第５図は製紙機
のプレス部の正面図である。 １０．１３・・・・・・プレスロール １１，１４・・
・・・・シュー、１２・・・・・・ベルト、１５，１６
・・・・・・ピストン、１７・・・・・・室、１８・・
・・・・フェルト、１９ａ。 ２０ａ・・・・・・フェルトガイドロール、２３，２４
・・・・・・ベルトガイドロール、２５・・・・・・骨
組み、２６゜２７．２８，２９・・・・・・板、３０・
・・・・・ボルト、３２・・・・・・骨組み板、３３，
３５，３６，４３・・・・・・管路、３７．３８，３９
，４０，４１・・・・・・シール ４８゜４９・・・・
・・コネクタ、５０，５１・・・・・・室、５２，５３
・・・・・・管路、５４・・・・・・抄き網、５５・・
・・・・クーチロール、５６・・・・・方向転換ロール
、５７・・・・・・ピックアップロール、５８，５９・
・・・・・フェルト、６１，６２・・・・・・ロール、
６３，６６・・・・・・吸込み押え、６４・・・・・・
上部ロール、６５・・・・・・方向転換ロール、６８・
・・・・・ロール、６９，７０・・・・・・乾燥ロール
７１・・・・・・抄き網、７２・・・・・・クーチロ
ール、７３・・・・・・方向転換ロール、７４・・・・
・・ピックアップロール、７５゜７９・・・・・・吸込
み押え、７６．７７・・・・・・フェルト、７８・・・
・・・方向転換ロール ８０．８１・・・・・・乾燥ド
ラム ８２・・・・・・ガイドロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 進行ベルト要素とこのベルト要素と共に可動の第１
   のプレス面との間に形成される第１の細長いプレスニッ
   プ、このプレスニップに沿って延びて前記ベルト要素を
   支持しかつプレス力をベルト要素に与えてこのベルト要
   素が第１のニップを進行する間このベルト要素を前記第
   １のプレス面へ押圧する第１の静的裏当て部材、前記ニ
   ップのウェブからしぼられた液体を受ける装置、第２の
   進行ベルト要素とこのベルト要素と共に可動の第２のプ
   レス面との間に形成される第２の細長いプレスニップ、
   前記第１の静的部材と向かい合っており前記第２の細長
   いプレスニップに沿って延びかつベルト要素が前記第２
   のプレスニップに沿って通る間ベルト要素を前記第２の
   プレスニップへ押圧する第２の静的裏当て部材、前記第
   ２のニップのウェブからしぼられた液体を受ける装置、
   および前記第１および第２の裏当て部材の間にあってそ
   れらに力を与えその反発力は向い合わせるものとした力
   適用装置を包含することを特徴とする進行する繊維ウェ
   ブの脱液機構。