JPS6321996A - ウェブ形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、繊維の薄い水性スラリーからウェブが形成さ
れるウェブ形成の技術に関する。

特に本発明は布状の紙の形成に関するものであり、より
一層明確には、いわゆるフォアトリニア型製紙機に於け
る紙の形成に関する。

高速製紙機は、フォアトリニア型とツインワイヤ型との
二つの主要な型式に大別され得る。

ツインワイン型製紙機に於ては、木質繊維の薄い水性ス
ラリーが、その射出方向に進行し次第に近寄って一点に
集まる一対の成形ワイヤ装置の間に射出される。この木
質繊維の水性スラリーの流れは、製紙工業では一般に“
原料″と呼ばれる。

ツインワイン型成形装置では、原料の脱水は進行する成
形ワイヤの双方を通じてなされ、成形ワイヤの各々を通
じての等量の排水を容易にし増進するために、原料の噴
流は、集束する成形ワイヤにより形成される咽喉部の中
央に向けられる。原料の噴流をこの中央へ集中させるの
は、成形ワイヤの各々を通じて脱水するにあたり重力を
活用するために、通常ツインワイヤ型成形機では共に走
行する成形ワイヤの進路が水平ではない状態で運転され
るという事実を利用してるのである。

他方、フォアトリニア製紙機では、木質繊維バルブのス
ラリーが栽せられる単一の成形ワイヤ装置を通して水が
下方にのみ取り除かれるので、水平もしくはほぼ水平に
配置される。

従って、原料の噴流は、在りもしない咽喉部に向けられ
るわけではなく、水平に配置されているフォアトリニア
成形ワイヤの上に向けられねばならない。布形成域は、
フォアトリニアの初頭部にある胸部ローラから終末部に
ある寝台状連続ローラまでに亘っている。

永年にわたり製紙機の速度は高速化されてきたので、木
質バルブをより均一に精製する多様なバルブ製法が開発
されてきた。フォアトリニア・ワイヤの下に配置される
脱水装置も開発され、かなり良質な紙が高速度で成形さ
れるよう次第に改良された。しかしながら、表面の動揺
によってフォアトリニア・ワイヤから原料の小滴が上方
へ投げ出される小滴噴出の問題点が残されており、成形
速度が増大するにつれてこの噴出はますます激烈になる
。紙の製造速度が比較的遅い場合や、原料の等級など他
の要因を考慮に入れた折にはこの噴出現象は問題とはさ
れず、まして大問題ではない。

実際、十分な水が排出されて結合力のあるウェブが形成
される前に、それがまだフォアトリニア・ワイヤ上に流
体の姿である間に、原料にいくらかの撹拌を与え且該撹
拌を維持するためにフォアトリニア部の中にいわゆる“
振動°機構が組込まれていた時代もあった。原料にわず
かな、限られた量の撹拌を与えることはウェブの形成に
有益であると考えられていたし、未だに尚そう考えられ
ている。

しかしながら、ゆっくりした運転速度に於て、もしくは
過去に於ける低い規格のもとで成形された紙との比較に
於て許容できると考えられもしくは有益であるとさえ考
えられていた大きさのフォアトリニア・ワイヤ上での噴
出作用すらも、約１０９　ｍ　／　ｓから約２７４　ｍ
　／　ｓにも達する今日の製紙速度に於ては、既に好ま
しからざる受は入れがたいものとなっている。機械の高
速運転に於ては、過度の噴出は良質な紙の製造に有害で
あるから、噴出の度合いはいかなる場合にも制御されな
ければならない。

高速にて良質な紙を作り出すための従来の試みには、下
方または上方へのフォアトリニア・ワイヤの傾斜、もし
くは、胸部ローラの上を進んでいるフォアトリニア・ワ
イヤの上への原料噴流の射出が含まれていた。しかしな
がらこれらの試みの各々は、正味の効果に於て、それら
の装置により作られる紙が粗悪な品質であるかさもなく
ば低めの速度で作られねばならないかもしくはそれら双
方がいくらかずつ組み合わされているという、それぞれ
特有の欠陥と限界とを有していた。

フォアトリニア型製紙機は、胸部ローラのすぐ近くの下
流側に置かれる脱水装置である成形板を利用している。

従来のフォアトリニア型製紙機での小滴噴出現象の主要
な源は、成形板上の成形ワイヤへの原料流の衝突により
引起こされる乱流である。原料の水性スラリーの重みを
受けている成形ワイヤを支え、且、紙形成の初期の不安
定な段階に水の排除を制御するために必要とされるので
、成形板を取り除くことはできない。

フォアトリニア型製紙機に関する小滴噴出問題は、本発
明によって著しく軽減させられた。本発明は、胸部ロー
ラから成形板の鼻部表面に至るまで、フォアトリニア・
ワイヤが上方へ小さな角度をもって進むように、胸部ロ
ーラをわずかに低くすることにある。鼻部表面から延び
ている成形板の下流部は、フォアトリニア型製紙機に典
型的な従来通りの水平面状に配置されている。成形板の
鼻部表面は、平面であってもよく、胸部ローラに向かう
方向にわずかに下方へ湾曲していてもよい。

低目に配置された胸部ローラとの関連で、圧力槽すなわ
ち成形具の先端の扁平唇状部もまた従来のフォアトリニ
ア型機械に於るよりも低く配置されている。このことは
、混合された繊維原料の噴流が、成形板鼻部表面上にあ
る成形ワイヤの上へ非常に小さな角度をもって、または
、もし必要とされるならば接線方向に射出されることを
可能にする。そのことはまた、フォアトリニア・ワイヤ
に捕えられる以前に噴流が少ししか湾曲しないか或いは
全く湾曲しないで済むような速度で進むに十分な圧力が
、扁平開口部から放出される噴流にかけられることを可
能にする。接触地点に於る進行するフォアトリニア・ワ
イヤへの接触もしくは衝突の角度は非常に小さく、もし
くは接線方向であるので、成形ワイヤに対する原料流の
衝突により引き起される表面の乱れは軽減され、それゆ
え、原料流の方向変化の増幅傾向は静められる。

射出用唇状部から成形板鼻部の上の接触領域に至る原料
流の流路が、フォアトリニア・ワイヤに接触した後の原
料表面の動揺が減されたことによって実質的に平坦にな
ったことは、成形ワイヤ上の原料表面の乱れが同程度か
むしろ減された状態で、高速成形が可能であることを意
味する。成形板の上にある成形ワイヤに対する原料流の
衝突角度を小さくすることにより、小滴噴出の度合は軽
減され、且制御される。

従って、本発明の一つの目的は、フォアトリニア成形ワ
イヤの上へ原料流を実質的には接線方向に射出し且受は
取るための装置を与えることである。

本発明のもう一つの目的は、扁平間隙からフォアトリニ
ア成形ワイヤまでの原料の進路が殆ど湾曲することのな
いフォアトリニア型ウェブ形成装置を与えることである
。

本発明のさらにもう一つの目的は、成形板上への原料流
の衝撃力が軽減されるフォアトリニア・ワイヤ型ウェブ
形成装置を与えることである。

本発明の一つの特徴は、上流方向へ延びている成形板の
上へ、下方へ傾いているフォアトリニア・ワイヤを設け
ることである。

本発明のもう一つの特徴は、成形板上の成形域平面が、
フォアトリニア胸部ローラの頂部に接触する平行面より
も高いことである。

本発明のさらにもう一つの特徴は、フォアトリニア成形
域の平面と実質的に平行な、低目の扁平開口唇状部を設
けることである。

本発明のさらにもう一つの特徴は、成形板の上流側端部
の湾曲した鼻部である。

前記の目的、特徴及び本発明の他の目的、特徴ならびに
利益は、好ましい実施例の以下の記述が図面を参照して
読まれたとき、当業者には速かに明白となるであろう。

第１図及び第２図を参照するに、フォアトリニア型製紙
機の成形域の初頭部が示されており、ここにはフォアト
リニアの胸部ローラの上に配置されている扁平小室１６
を郭定する上部壁１２及び下部壁１４を有する成形具１
０または圧力槽であってよい原料供給源が設けられてい
る。符号２６にて全体的に示されている成形板が圧力槽
の扁平開口部１７の下流に少し間隔を置きながら隣り合
って、フォアトリニアの環状成形ワイヤ２２の中に位置
づけられている。

成形板は、フォアトリニア・ワイヤ２２を支持するよう
その下側と係合している金属箔２７のような多くの耐摩
耗性脱水要素が取り付けられている支持梁２８を含んで
いる。金属箔２７と、靴状部材２つの路面３１とが、は
ぼ一つの平面内にある脱水面を定める。この下流脱水面
は、穴をあけられたもの又は溝を付けられたもの或いは
それらの組合わせなどの様々な形式とされてよい。その
構成と機能は当業者にはよく知られているので、これ以
上の詳細な論述は必要とされないであろう。

湾曲した靴状部材２つは、成形板の前端もしくは先端に
置かれている。靴状部材の先端部表面すなわち鼻部３０
は、図示されているように圧カ槽扁平開ロ部１７に向け
て上流側にて下方へ曲げられている。

フォアトリニア・ワイヤ２２は、胸部ローラ２３を覆っ
て輪にされており、この胸部ローラの頂上から、第２図
に３２として示されているように例えば１度ないし、１
０度のような小さな角度をもって上方へ分かれる。角度
３２が、胸部ローラの回転軸２５を低くしてその最上部
面が脱水要素２７の上に乗せられているフォアトリニア
成形ワイヤの水準の下に来るようにすることによって創
り出されている。フォアトリニア成形ワイヤ２２は、脱
水箔要素２７の頂部の上を通り、胸部ローラと寝台状連
続ローラ（図示せず）との間に、脱水要素２７の上の移
動通路により例示されるように実質的には水平面状に伸
びているフォアトリニア成形域を通って下流へ移動する
。しかしながら前述したように、成形ワイヤ２２は、胸
部ローラの頂部を離れる地点から、成形板の湾曲靴状部
材゛２９から下方へ延びている鼻部３０の上に受取られ
る地点まで、小さな角度をもって上方へ移動する。

言い換えれば、成形ワイヤ２２は、その胸部ローラ２３
との接触時から靴状部材２つの湾曲鼻部３０との接触時
までの間、上方へ移動する。

胸部ローラと湾曲靴状部材との間のこの上方への移動通
路は、第２図に示されているように、成形板脱水要素２
７（及びフォアトリニア成形域の残余部分）の上を移動
する成形ワイヤ２２の成す水平面３５と、胸部ローラ２
３の表面への成形ワイヤ２２の接触地点を通る水平面３
７との間に、垂直な間隔３４を創り出す。

さて第１図に戻って見て、圧力槽先端の唇状部１８は、
下部壁１４の内面１９が水平面３５と一致するかもしく
は実質的に一致するように、胸部ローラ２３の頂部から
前記の間隔３４だけ上方へ持ち上げられている。成形具
１０の上部唇状部２０は、望み通りの原料の噴流を成形
具から放出させるために、扁平開口唇状部の多くの調節
ロッド２４によって調節される。

胸部ローラの回転軸は、胸部ローラと湾曲靴状部材２９
の鼻部３０表面との間に成形ワイヤの上方移動部分を創
り出すために前記の間隔３４を生ずるよう下方へ下げら
れているから、原料の噴流は、成形用靴状部材の湾曲鼻
部３ｏの上にのっている成形ワイヤ２２に、非常に小さ
な角度をもって接線時に突き当たる。図示した好ましい
角度はおよそ０度ないし２度である。こうした構成によ
れば、扁平開口部１７から湾曲靴状部材２つまでの移動
の間じゅう原料の流れ１５が実質的にはまっすぐであり
、その上、湾曲靴状部材と原料流との接触は実質的に接
線方向であるので、湾曲靴状部材の鼻部表面の上に乗っ
ている成形ワイヤへの原料流の衝撃力は著しく低減され
る。

もしも扁平開口部１７が湾曲靴状部材２９がら遠く離れ
ているか又は実質的にその上方にあるがもしくはその両
方であるならば生ずるであろう原料噴流の湾曲と垂下と
を減少させもしくは殆ど無くするために、胸部ローラと
靴状部材２９の鼻部表面との間に於てフォアトリニア成
形ワイヤ２２が上方に向けられるよう垂直間隔３４を置
くことにより、原料噴流が衝突する湾曲靴状部材表面は
、靴状部材２つのどの部分であってもよいが図ではその
下流部分に示されており、先端唇状部１８により最初に
定められる原料噴流１５の下面に適合するよう持ち上げ
られている。原料流の湾曲が少なくなることは、衝突角
度が小さくなることを意味し、成形ワイヤと成形板に対
する原料の衝゛撃カが小さくなる。原料の噴流が、その
移動通路の間にて従来のフォアトリニアの配置のように
成形板の上に曲がり落ちるときには、原料流とそれが突
き当る表面との衝突角度は比較的大きい。

本発明の構成によって成形板に対する原料の衝撃力が減
ぜられるもう一つの要因は、成形ワイヤ２２が鼻部３０
表面の上で下流方向に向けてわずかに上方に進んでいる
ことであり、扁平開口部がら最も遠い位置において最大
になるものと予想される原料流のほんの僅かな湾曲さえ
もワイヤを僅かに高目に位置づけることにより遮られ、
その衝突角の大きさと、それに付随して作られる乱流と
、それに伴う一層下流での矢印３８方向への噴出とをよ
り一層減ぜられるであろう。これは、胸部ローラの回転
方向３６とも調和する。

特許請求の範囲の精神または範驕から外れることなしに
、本発明に対し様々な修正がなされ得るものである。例
えば、湾曲鼻部３ｏ表面は、小径の回転ローラの様式を
とることもできる。水平面３５に沿う頂部表面への移行
が滑らがである限り、鼻部表面に平坦部分を含んでもよ
い。湾曲靴状部材２つの表面の曲率半径は、一つの寸法
に限定されるものではない。１００インチ（２，５４メ
ートル）の半径であれば申し分のない結果を得られるこ
とが判明している。また、フォアトリニア型製紙機では
、成形板２６から寝台状連続ローラまでの成形部を通っ
て進む成形ワイヤ２２は水平に配置されているのがほぼ
一般的であるけれども、成形ワイヤは水平方向から成る
小さな角度を有していてもよく、そのような場合には、
胸部ローラと湾曲紐状部材２９との間の成形ワイヤの有
する角３２は、原料成形具１０の位置に応じて調節され
よう。言い換えれば、構成要素相互の適切な位置関係を
保ち続けるために、装置全体が傾けられてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、圧力槽から成形板の上へ放出される原料の噴
流が示されているフォアトリニア型製紙機の成形部前端
の側面図である。 第２図もまた、フォアトリニア型製紙機の側面図であり
、成形板の詳細と、成形板と胸部ローラとの位置関係が
示されている。 １０・・・成形具、１２・・・上部壁、１４・・・下部
壁。 １５・・・原料の噴流、１６・・・扁平小室、１７・・
・扁平開口部、１８・・・下部壁先端の唇状部、１９・
・・下部壁の内面、２０・・・上部訴状部、２２・・・
成形ワイヤ。 ２３・・・胸部ローラ、２４・・・調節ロッド、２５・
・・胸部ローラの回転軸、２６・・・成形板、２７・・
・金属箔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原料の流れを自身の扁平間隙から射出するための成形具
   と、環状の成形ワイヤと胸部ローラと、前記環状形成ワ
   イヤの中に装着されている成形板とを含む、前記原料の
   噴流からウェブを形成する装置にして、前記の成形板が
   鼻部表面と前記鼻部表面からそれている下流部表面とを
   有する湾曲した靴状部材を含み、前記胸部ローラはその
   外周面の頂部が前記下流部表面に沿って延びている平面
   の下になるよう据え付けられ、前記成形ワイヤは前記胸
   部ローラの外周面頂部と前記の鼻部表面との間に延びて
   おり、前記成形用扁平間隙は前記原料の流れをそれが前
   記成形板の上にある前記成形ワイヤの上に小さな角度を
   以てもしくは接線方向に衝突するように射出すべく前記
   胸部ローラの上方に位置づけられていることを特徴とす
   るウェブ形成装置。