JP2000345488A

JP2000345488A - カンバス又はフェルトのクリーニング装置

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Publication number: JP2000345488A
Application number: JP11158889A
Authority: JP
Inventors: Hiroichi Nishida; 博一西田
Original assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Current assignee: Nippon Paper Industries Co Ltd; Jujo Paper Co Ltd
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2000-12-12
Anticipated expiration: 2019-06-07
Also published as: JP3591374B2

Abstract

(57)【要約】【課題】製紙工場において紙を抄く際に、特に未叩解
パルプを用いた場合、カンバス、フェルトのクリーニン
グ不足のため、フェルトの目詰まり、紙粉の発生が多く
なる。単に従来型のクリーニング装置を増強すると、ク
リーニングに用いるエア又は高圧水の消費量が増加す
る。【解決手段】クランク機構により、カンバス又はフェ
ルトの走行方向と交差する方向に往復運動する中空パイ
プを備え、該中空パイプにクランク半径又はクランク半
径よりも小さい距離間隔で、カンバス又はフェルト表面
にエア又は高圧水を噴射する噴射孔又はノズルを設け、
該噴射孔又はノズルから噴射するエア又は高圧水により
クリーニングする。【効果】エア又は高圧水の噴射孔を、カンバス又はフ
ェルトの至近距離に接近させ、圧力の高いエア又は水を
吹き付けることができるので、従来型のクリーニング装
置よりも、クリーニング効果が高く、しかも装置が簡単
なので、安価な設備費用で設置できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製紙工場における
抄紙機におけるドライヤーパート及びプレスパートにお
いて用いられるカンバス又はフェルトのクリーニング装
置に関する発明である。

【０００２】

【従来の技術】製紙工場において、紙を抄くには、先
ず、紙料のパルプ懸濁液をヘッドボックスからほぼ水平
に張られた状態で周回するエンドレスのベルト状のワイ
ヤーメッシュの上に流し込む。パルプの懸濁液中の水分
の大部分はワイヤーメッシュ上を走行中に、自重により
メッシュの編み目から流出したり、フォイルやウェトサ
クションボックス、ワイヤーサクションボックス等から
の吸引、搾水により除去される。搾水されたパルプ懸濁
液は、パルプ中の繊維どうしが絡み合って、ある程度の
形状保持力を有するシート状になり、次工程のプレスパ
ートに送り込まれる。プレスパートでは、前記パルプシ
ートはエンドレスで回転するフェルト上に載せられ、ロ
ールにより加圧されると同時に更に水分を吸引・搾水さ
れ、湿紙となる。プレスパートを経た湿紙は、次のドラ
イヤーパートに送られ、多数の加熱ロールに表裏を交互
に押しつけられ、乾燥される。

【０００３】ドライヤーパートにおいては、湿紙は、図
５に示すように、加熱された金属ロールＲととその金属
ロールＲの表面に接しながら周回する太線で表示される
カンバスＣとの間に挿入され、金属ロールＲに当接さて
乾燥する。カンバスＣは、合成樹脂繊維等の繊維からな
る糸を粗く織り上げた布であり、湿紙Ｓ（細線で表示）
を押さえつけて加熱した金属ロールＲに当接させるとと
もに、金属ロールＲに押しつけられた湿紙Ｓの裏面側か
ら水分を抜く役割もあるから、カンバスＣは通気性に富
むよう粗く織られているのである。カンバスＣは、常時
湿紙Ｓと接触するため、湿紙中のパルプ繊維の一部が付
着し、次第に通気性が低下してくる。カンバスＣの通気
性が低下すると、湿紙Ｓから水分が抜けにくくなり、乾
燥効率が低下してくるから、カンバスＣは、通気性を保
持するために、常時、カンバス表面に高圧エア又は高圧
水を噴射し、パルプ繊維等の付着物を除去している。

【０００４】図４は、製紙工場の抄紙機に用いられてい
るカンバスのクリーニング装置の説明図である。Ｎはそ
の直下を走行するカンバス表面にエア又は高圧水を噴射
するノズルであり、２個のチェーンホイール間に張られ
たエンドレスチェーンに取り付けられている。エンドレ
スチェーンはチェーンホイールの回転により、カンバス
の幅方向を往復運動するから、高圧エア又は高圧水の噴
射ノズルにより、カンバス全面をクリーニングできる。
ノズル先端部の内径は、通常、３〜４ｍｍで、凡そ６ｋ
ｇ／ｃｍ^２のエアが用いられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、未叩解のパ
ルプを多く用いる紙を製造する場合、繊維が叩解されて
いないので、それぞれの繊維に毛羽立ちや枝分かれが少
ないため、繊維どうしの絡み合いが少ない。従って、プ
レスパートを経た湿紙の状態で、他の繊維と絡み合って
いない繊維又は絡み合いの弱い繊維の割合が叩解された
パルプから得られる湿紙よりも格段に多い。

【０００６】ところで、抄紙機のドライヤーパートは、
図５のように、上下２段に多数の加熱された金属ロール
Ｒが配され、湿紙Ｓは、カンバスＣに挟まれながら上下
の金属ロールＲのロール面を交互に周回することによ
り、表裏が交互に加熱された金属ロール面に当接しなが
ら、次第に水分を失って乾燥していく。湿紙Ｓが金属ロ
ールＲから次の金属ロールＲに乗り移る際には、図５か
らわかるように、湿紙Ｓは、カンバスＣによる支えがな
くなり、ドローの状態になる。

【０００７】湿紙Ｓは、高速で走行してるから、ドロー
の状態になった時に、湿紙Ｓの表面にある他の繊維と絡
み合っていない繊維や絡み合いの弱い繊維は湿紙表面か
ら離脱し、周囲に飛び散りやすい。ドライヤーは、紙を
乾燥する熱を逃がさないように、要所が囲われており、
ドライヤー内部は、通常６５℃〜９０℃の高温状態にな
っており、複雑な気流が生じているので、ロール類の軸
受け部等に補給するオイルが飛び散り、油煙となって舞
っていたり、油滴となって機械に付着している。これら
油煙又は油滴と繊維とが混ざり合って塊となったもの
が、カンバスＣに付着すると、湿紙表面に取り込まれ、
それが紙粉となり、不良紙発生の原因となる。上記のよ
うな紙粉は、未叩解パルプを用いない紙についても少な
からず見られる。

【０００８】これら紙粉発生の原因となる繊維の塊を除
去するには、図４のような従来のクリーニング装置で
は、エア又は高圧水噴射ノズルＮが１個しかないため、
ノズルの数が不足しているばかりでなく、ノズルＮの先
端部をカンバスの至近距離に接近させることができない
ので、高い圧力のエア又は水をカンバス表面に噴射でき
ない。そのため、クリーニング効率が低い。カンバスは
上下に振れながら走行してため、ノズルＮの先端部をカ
ンバスの至近距離に接近させると、ノズルＮがカンバス
に接触し、カンバスを損傷するので、ノズルＮの先端部
とカンバスとの間に一定の距離を保つ必要がある。エア
又は高圧水噴射によるクリーニング効果は、噴射された
エアの速度が大きければ大きいほどその効果が大きい
が、従来型の装置では、上記理由により、ノズル先端部
をカンバスの至近距離まで接近させることができないの
で、エアが無駄に消費されている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、上記問題点を解
決するために、図１〜図３に示す装置を考案した。図
中、１は減速モーターで、クランク円盤２をゆっくりと
回転させる。３はクランクアームで、ピンによりクラン
ク円盤の中心からｒ距離に回動自在に取り付けられてい
る。４は中空パイプであり、カンバスＣの走行方向と交
差するように設置されており、一端はエア配管又は高圧
水供給配管に連結されている。もう一端は閉鎖され、ク
ランクアームに回動自在に固定されている。中空パイプ
４の底部には、図２に示すように、複数の噴射孔Ｐがあ
けられている。５はガイドロールで、中空パイプ４はこ
のガイドロール５に沿って往復運動する。６は中空パイ
プ４に設けられた噴射孔Ｐの開口方向が変化しないよう
に規制する回り止めであるが、中空パイプの一端は、ク
ランクアームに固定され、回転しにくい構造になってい
るので、必ずしも必要ではなく、選択的に取り付けるも
のである。

【００１０】本発明は、中空パイプ４にエア又は高圧水
を導入するとともに、減速モーター１を緩やかに連続回
転させ、中空パイプ４をカンバスＣの走行方向と交差す
る方向に往復運動させながら、カンバスＣの表面にエア
又は高圧水を噴射し、エア又は高圧水によって、カンバ
スＣの表面に滞留した紙粉の原因となるパルプ繊維の塊
等を除去するのである。通常は、コストの安いエアを用
いるので、以下の説明は、エアを用いる場合に限定する
が、エアに代えて高圧水を用いても、当然同様の効果が
ある。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、簡単な装置で、しかも
少ないエアの消費により、先に述べた従来技術の問題点
を解決しようとするものである。従って、中空パイプ４
にあける噴射孔Ｐは、従来技術による噴射ノズル孔より
も小さくすることは勿論、用いるエア又を効率的に使用
するために、エアの噴射孔をできるだけカンバスＣに接
近させ、できるだけ圧力の高いエアをカンバスに向けて
噴射することが重要である。

【００１２】しかしながら、従来技術のような形状のノ
ズルを過度にカンバスＣに接近させると、ノズルが高速
で走行するカンバスＣに接触し、カンバスＣを損傷する
恐れがある。従って、本発明では、中空パイプ４の形状
を円形パイプのように、カンバスＣに向き合う外周面が
曲面であり、カンバスＣに接触しても、カンバスＣを損
傷しないようなものにし、前記曲面と面一にエア噴射孔
Ｐを設けるのである。

【００１３】また、クランク機構の特性として、クラン
クアーム３に連結された中空パイプ４のピストン速度
は、図６の（１）に示すように、クランクアーム３をク
ランク円盤２に固定するピンの回転角度αが、クランク
の運動方向に対して９０°、２７０°のときに最も速
く、０°又は１８０°の時にもっとも遅い。エアによる
カンバスのクリーニング効果は、クランクの運動速度に
逆比例する。従って、クリーニング効果は、同図（２）
のように、クランク円盤の回転角度αがクランクの運動
方向に対して９０°、２７０°のときに最も効果が小さ
く、０°又は１８０°の時にもっとも効果が大きい。そ
して、前記最大値と最小値の差は無視できない程大き
い。

【００１４】紙粉の発生を防止するためには、カンバス
のどの部分においても、所望のクリーニング効果を得る
ようにしなければならないから、最もクリーニング効果
の小さい部分には他の部分よりも大量のエア量が必要に
なる。クランクのピストン運動の速度に合わせて噴射量
を調整する装置を装備することは、不可能ではないが、
高額な費用を要するから、そのような設備を装備しない
場合は、カンバスのどの部分に対しても、クランクのピ
ストン運動の最速い部分に噴射される量と同じ大量のエ
アを噴射することになり、エアが無駄になるのである。

【００１５】従って、本発明においては、図１のよう
に、エアの噴射孔Ｐの間隔をクランク円盤２の回転中心
とクランクピンの中心との距離、即ちクランク半径ｒと
等しくした。前記間隔を半径ｒよりも小さくすると、エ
アが噴射されないカンバス部分が残るから、少なくと
も、半径ｒよりも小さくする必要がある。半径ｒと等し
くすると、図６の（４）に示すように、例えば、ＮＯ．
２の噴射孔が、α＝０°からピストン運動の速度が最も
速い位置、即ちα＝９０°及び２７０°に移動したと
き、ＮＯ．２の噴射孔のクリーニング効果は最小とな
る。続いて、さらに右方向に移動し、α＝１８０°及び
３６０°の位置になると、ＮＯ．２の噴射孔のピストン
運動の速度は最も遅くなり、クリーニング効果は最大と
なる。この時、即ちα＝１８０°の時、ＮＯ．２の噴射
孔の位置から左側に距離ｒを隔てて取り付けられたＮ
Ｏ．１の噴射孔も、ＮＯ．２の噴射孔と同様にピストン
運動の速度は最も遅くなり、クリーニング効果は最大と
なる。

【００１６】ＮＯ．１の噴射孔のクリーニング効果が最
大となるカンバスの位置は、先に述べたＮＯ．２の噴射
孔のクリーニング効果が最も小さい位置なので、結局、
ＮＯ．１とＮＯ．２の噴射孔により、クリーニング効果
は平均化される。カンバスの他の位置においても、Ｎ
Ｏ．１の噴射孔とＮＯ．２の噴射孔の位相差が９０°あ
るので、カンバスのすべての位置におけるクリーニング
効果をほぼ均一化することができるのである。

【００１７】図６の（３）は、ＮＯ．１噴射孔とＮＯ．
２噴射孔の位相差が９０°以下の場合を示しているが、
この場合でも、ある程度クリーニング効果を均一化でき
るが、均一化の効果が最も大きいのは、図６の（３）と
（４）を比較してみれば明らかなように、位相差が９０
°、即ち噴射孔Ｐの取り付け間隔がクランク半径ｒに等
しい場合である。エアの噴射孔の間隔を、クランク半径
ｒの１／２，１／３，・・・のごとく、クランク半径の
整数分の１の間隔に設定するとともに噴射孔径を更に小
さくして、消費するエアの総量を変えずにエアの噴射量
を均一にすることもできるが、それにより、クランク半
径ｒに等しい間隔で設けた場合に比べて、クリーニング
効率の更なる向上は期待できないし、噴射孔径を小さく
すれば、ゴミ等による目詰まりの問題も生じる。従っ
て、特に半径の大きなクランク円盤を用いなければなら
ないという特殊な事情がない場合は、設置間隔をクラン
ク半径ｒと等しくし、最少数の噴射孔で均一なクリーニ
ング効果を上げるべきである。

【００１８】本発明は、できるだけ少ないエアの消費量
で、カンバスをクリーニングしようとするものであるか
ら、噴射するエアができるだけ大きな圧力でカンバス表
面に噴射されることが望ましい。噴射されるエアの広が
り範囲が広いと、カンバス表面に当たるエアの圧力が小
さく、クリーニング効果も小さくなる。エアの噴射孔
が、図１のような中空パイプＣにあけた噴射孔である
と、どうしても、噴出するエアの広がり範囲が広くな
り、カンバス表面に吹き付けられるエアの圧力が小さく
なってしまう。よって、図３のように、噴出するエアの
広がり範囲の狭く調整できるノズルＮを中空パイプＣに
取り付け、ノズルＮとカンバスＣとの接触を防ぐため
に、中空パイプＣに適宜間隔で、ノズルＮの先端部より
も突出した回転自在ボールＢを取り付ける。このように
すれば、ノズルＮをカンバスの至近距離まで接近させて
も、ノズルＮの先端部がカンバスに接触するのを防止で
きる。

【００１９】回転自在ボールＢは、カンバスＣと接触し
た場合、カンバスＣの走行方向にも、中空パイプ４の移
動方向のいずれの方向にも滑動するので、たとえカンバ
スＣと接触しても、カンバスＣを損傷することはなく、
状況に応じて、ピストン運動の速度を広範囲に亘って調
整することができる。回転自在ボールＢの取り付け数
は、例えばノズル１〜５個おきに取り付ける等、中空パ
イプの弛み、ノズルＮ先端部とカンバスＣとの間の設定
距離に応じて適宜数を選択すればよい。

【００２０】例えば中空パイプＣに３ｋｇ／ｃｍ^２のエ
アを導入し、中空パイプＣに設ける噴射孔Ｐ又はノズル
Ｎの内径を約２ｍｍ程度まで小さくし、カンバスとの距
離を２０ｍｍ程度まで接近させると、そのときのエアの
噴射速度は、カンバス表面で、約７００ｍ／分であり、
エアの消費量は１個当たり０．０６５ｍ^３である。２０
ｃｍ間隔で、１２個設けると、エアの総消費量は、１．
３Ｎｍ^３である。これに対して、従来型のクリーニング
装置で、ノズル内径３．８ｍｍで、同圧のエアを導入し
た場合、エアの噴射速度はカンバス表面で、約１０００
ｍ／分であり、エアの消費量は１．２ｍ^３で殆ど同じ量
であるが、クリーニング効果は、本発明の装置の方が、
凡そ２倍高いことが確認された。

【００２１】なお、抄紙機のプレスパートにおいても、
繊維どうしの絡み合いの弱い繊維や顔料等の添加物が湿
紙から離脱し、フェルト中に吸い込まれ、フェルトが目
詰まりするため、プレスパートにおける湿紙からの搾水
能力が低下するので、従来技術では、図１，２に示す装
置により、フェルトに高圧水を噴射し、高圧水とともに
フェルトから流出させ、目詰まりを防止している。本発
明の装置は、高圧水又はエアにより、クリーニングする
装置であるから、当然プレスパートにおけるフェルトの
クリーニング装置としても、適用でき、同様の効果を奏
する。

【００２２】

【発明の効果】本発明の装置は、エア又は高圧水の噴射
孔を、カンバスの至近距離に接近させ、カンバスに向け
て圧力の高いエア又は水を吹き付けることができるの
で、従来型のクリーニング装置よりもクリーニング効果
が高く、しかも装置が簡単なので、安価な設備費用で設
置できる。請求項２の発明は、クリーニング効果を均一
にし、エア又は高圧水を最も効果的に用いることのでき
る発明である。請求項３，４の発明は、ノズルを用い
て、さらに、クリーニング効果を高めた発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカンバスクリーニング装置の正面説
明図

【図２】本発明のカンバスクリーニング装置の裏面説
明図

【図３】本発明のカンバスクリーニング装置の正面説
明図

【図４】従来技術によるカンバスクリーニング装置の
正面説明図

【図５】抄紙機のドライヤーパートの説明図

【図６】クランク円盤回転角度とクリーニング効果と
の関係を示すグラフ

【符号の説明】１減速モーター２クランク円盤３クランクアーム４中空パイプ５ガイドロール６回り止めＢ回転自在ボールＣカンバスＮノズルＰ噴射孔Ｒ金属ロールＳ湿紙ｒクランク半径 α クランク円盤回転角度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】抄紙機のドライヤーパートにおけるカンバ
ス又はプレスパートにおけるフェルトをクリーニングす
る装置であって、クランク円盤と該クランク円盤に取り
付けたクランクアームとからなるクランク機構によりカ
ンバス又はフェルトの走行方向と交差する方向に往復運
動する中空パイプを備え、該中空パイプは、カンバス又
はフェルトと向き合う外周面が曲面であり、且つカンバ
ス又はフェルトの表面にエア又は高圧水を噴射する噴射
孔がクランク半径よりも小さい距離間隔で設けられてい
ることを特徴とするカンバス又はフェルトのクリーニン
グ装置。
【請求項２】エア又は高圧水を噴射する噴射孔が、クラ
ンク半径又はクランク半径の整数分の１の距離間隔で設
けられていることを特徴とする請求項１に記載のカンバ
ス又はフェルトのクリーニング装置。
【請求項３】抄紙機のドライヤーパートにおけるカンバ
ス又はプレスパートにおけるフェルトをクリーニングす
る装置であって、クランク円盤と該クランク円盤に取り
付けたクランクアームとからなるクランク機構によりカ
ンバス又はフェルトの走行方向と交差する方向に往復運
動する中空パイプを備え、該中空パイプは、カンバス又
はフェルトに向き合う外周面が曲面であり、且つカンバ
ス又はフェルト表面にエア又は高圧水を噴射するノズル
がクランク半径よりも小さい距離間隔で取り付けられて
いるとともに、さらに該中空パイプの要所に前記ノズル
先端部より突出した回転自在ボールが取り付けられてい
ることを特徴とするカンバス又はフェルトのクリーニン
グ装置。
【請求項４】エア又は高圧水を噴射するノズルが、クラ
ンク半径又はクランク半径の整数分の１の距離間隔で取
り付けられていることを特徴とする請求項３に記載のカ
ンバス又はフェルトのクリーニング装置。