JP2003253584A - シュープレス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シュープレス装置に関し、潤滑油の流体摩擦
抵抗によるプレスシューの熱変形や粘弾性部材の劣化を
抑制して抄紙速度の高速化に対応可能にするとともに、
ニップ部において滑らかな圧力分布を得ることを可能に
する。 【解決手段】 カウンタロール２の形状に係合するよう
に第１プレス面１０ａを形成し、さらに第１プレス面１
０ａよりも低い第２プレス面１１ｂを形成する。これら
第１プレス面１０ａ、第２プレス面１１ｂと粘弾性部材
８との協働により、粘弾性部材８とプレスシュー１０と
の間に巻き込まれる潤滑油に動圧を発生させ、さらに第
１プレス面１０ａと第２プレス面１１ｂとの段差により
形成されるポケット部１１と粘弾性部材８との協働によ
り、ポケット部１１内に潤滑油に静圧を発生させる。そ
して、これら動圧と静圧との協働により必要油膜厚さを
確保して、低温、低粘度の潤滑油も使用できるようにす
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、抄紙速度の高速化
に対応した動圧型シュープレス装置の改良に関し、より
詳しくは、動圧と静圧とを併用した混合型のシュープレ
ス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】製紙機械のプレスパートには、ウェブを
加圧脱水するためのシュープレス装置が設けられてい
る。シュープレス装置にはプレスシューとカウンタロー
ルとが備えられ、両者の間にはウェブの走行方向に延在
するニップが形成されている。プレスシューの周りには
ループ状の粘弾性部材が回転自在に配置されており、ウ
ェブはその両面或いは片面をフェルトにより支持されな
がら、粘弾性部材とともに上記ニップを通過して加圧脱
水されるようになっている。なお、粘弾性部材として筒
状のブランケットを用いるものは一般にＥＮＰ−Ｃ（Ex
tend Nip Press-closed）と呼ばれ、複数のガイドロー
ラにより案内されるループ状のゴムベルトを用いるもの
は一般にＥＮＰ（Extend Nip Press）と呼ばれている。

【０００３】シュープレス装置は一般に動圧型と静圧型
とに大別される。ここで図７（ａ）は一般的な動圧型シ
ュープレス装置の構成を示す概略図であり、図８（ａ）
は一般的な静圧型シュープレス装置の構成を示す概略図
である。図７（ａ），図８（ａ）に示すように動圧型、
静圧型ともに共通して、ウェブ５はその両面をフェルト
３，４に支持された状態で粘弾性部材８とともにカウン
タロール２とプレスシュー３０，４０とのニップを通過
するようになっている。プレスシュー３０，４０はとも
にカウンタロール２に合わせて凹型に形成されており、
カウンタロール２との間でウェブ５の走行方向に広い範
囲でニップを形成している。

【０００４】動圧型シュープレス装置では、プレスシュ
ー３０は潤滑油の動圧によって粘弾性部材８を支持し、
カウンタロール２側へ押し付けるようになっている。一
般に動圧型シュープレス装置では必要油膜厚さを確保す
るために高粘度の潤滑油が用いられているので、潤滑油
は粘弾性部材８の回転に伴い、粘弾性部材８の裏面に付
着した状態でプレスシュー３０と粘弾性部材８との間に
巻き込まれてくる。そして、潤滑油がカウンタロール２
の形状に合わせて形成されたプレス面３０ａ上を流れる
際の速度に応じて動圧が発生し、この潤滑油の動圧によ
って粘弾性部材８はプレスシュー３０に非接触状態で支
持されるようになっている。このときの粘弾性部材８と
プレスシュー３０との間の圧力分布を示したのが図７
（ｂ）のグラフである。図７（ｂ）に示すように、プレ
スシュー３０が粘弾性部材８に付与する圧力は、プレス
面３０ａ上において粘弾性部材８の回転方向（ウェブ５
の走行方向）に向けて次第に大きくなるような圧力分布
を示す。

【０００５】プレスシュー３０は、油圧ピストン３８を
介してセンタシャフト３６に支持されており、ピストン
室３７内の油量によってプレスシュー３０のカウンタロ
ール２側への押圧力が調整できるようになっている。ま
た、プレスシュー３０は油圧ピストン３８にピボットピ
ン３９を介して回転可能に取り付けられ、さらにウェブ
５の走行方向に対して上流側端部と下流側端部とをスプ
リング３４，３５によって支持されており、潤滑油の動
圧やスプリング３４，３５のバネ力等の力学的平行条件
からプレスシュー３０と粘弾性部材８との隙間量（入口
側、出口側）が調整されるようになっている。

【０００６】一方、静圧型シュープレス装置では、プレ
スシュー４０は外部から供給される高圧の潤滑油の静圧
によって粘弾性部材８を支持し、カウンタロール２側へ
押し付けるようになっている。静圧型シュープレス装置
のプレスシュー４０には高圧の潤滑油を溜めるための静
圧ポケット４２がその表面に形成されている。静圧ポケ
ット４２は、図示しない油圧ポンプに接続された油圧配
管４３に連通しており、油圧配管４３から静圧ポケット
４２へ高圧の潤滑油が注入されるようになっている。そ
して、静圧ポケット４２に注入された潤滑油の圧力（静
圧）によって粘弾性部材８はプレスシュー４０に非接触
状態で支持されるようになっている。このときの粘弾性
部材８とプレスシュー４０との間の圧力分布を示したの
が図８（ｂ）のグラフである。図８（ｂ）に示すよう
に、プレスシュー４０が粘弾性部材８に付与する圧力
は、静圧ポケット４２上において一定となる圧力分布を
示す。なお、図８（ａ）ではプレスシュー４０はセンタ
シャフト４６に固定されているが、油圧ピストンを介し
て支持されている場合もある。

【０００７】動圧型シュープレス装置と静圧型シュープ
レス装置とを比較した場合、動圧型シュープレス装置
は、静圧型シュープレス装置で必要な油圧ポンプやその
ための配管を必要としない分だけ構造を簡略化できコス
トも抑えることができる。しかしながら動圧型シュープ
レス装置では、抄紙速度の高速化に際し、高粘度の潤滑
油を使用するために潤滑油の流体摩擦抵抗に依存する熱
損失や必要動力が増大してしまう。そして、潤滑油の流
体摩擦抵抗によってプレスシュー３０の温度が上昇して
熱変形し、幅方向に均一なニップ圧が得られなくなって
しまうという課題がある。さらに、潤滑油の流体摩擦抵
抗によって粘弾性部材の温度上昇も生じ、粘弾性部材８
が劣化して寿命が短くなってしまうという課題もある。

【０００８】このような動圧型シュープレス装置が有す
る課題への提案としては、特表２００１−５２０３３０
号公報に開示されたシュープレス装置が挙げられる。こ
こで開示されたシュープレス装置は、動圧と静圧とを併
用したいわば混合型の構造を採用していることに特徴が
ある。図９（ａ）はこの混合型シュープレス装置の構造
を示す概略図である。

【０００９】図９（ａ）に示すように、混合型シュープ
レス装置のプレスシュー５０は、動圧型シュープレス装
置と同様に、カウンタロール２の形状に合わせて形成さ
れたプレス面５０ａを備えている。プレスシュー５０と
粘弾性部材８との間に巻き込まれてくる潤滑油には、こ
のプレス面５０ａ上を流れる際の速度に応じて動圧が発
生する。また、プレス面５０ａの中央部には静圧型シュ
ープレス装置と同様、静圧ポケット５２が形成されてお
り、図示しない油圧ポンプに接続された油圧配管５３か
ら静圧ポケット５２に高圧の潤滑油が注入されるように
なっている。したがって、この混合型シュープレス装置
では、粘弾性部材８は、プレス面５０ａ上を流れる潤滑
油の動圧と静圧ポケット５２に注入された潤滑油の静圧
とによってプレスシュー５０に非接触状態で支持され
る。このときの粘弾性部材８とプレスシュー５０との間
の圧力分布を示したのが図９（ｂ）のグラフである。図
９（ｂ）に示すように、プレスシュー５０が粘弾性部材
８に付与する圧力は、静圧ポケット５２上において一定
圧力となり、その前後のプレス面５０ａ上では粘弾性部
材８の回転方向に向けて次第に大きくなるような圧力分
布を示す。

【００１０】粘弾性部材８の温度上昇を招く潤滑油の流
体摩擦抵抗は動圧の発生領域で生じるが、図９（ａ）に
示すようにプレス面５０ａの中央部に静圧ポケット５２
を設けることで、動圧の発生領域を狭くすることがで
き、発生する摩擦熱量を一般的な動圧型シュープレス装
置に比較して抑えることが可能になる。また、粘弾性部
材８を支持する力の一部が動圧成分によって負担される
ことから、一般的な静圧型シュープレス装置に比較して
静圧成分が負担する力は小さくてすみ、静圧型シュープ
レス装置に比較して小さな油圧ポンプを用いることも可
能になる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
混合型シュープレス装置では、図９（ｂ）に示すように
粘弾性部材８とカウンタロール２とのニップ部の圧力分
布に段が生じてしまう。これは、プレス面５０ａ上では
ウェブ５の走行方向に向けて次第に上昇する動圧が発生
する一方、静圧ポケット５２上では動圧が発生せず一定
の静圧のみ発生するために、プレス面５０ａと静圧ポケ
ット５２との境界においてウェブ５の走行方向における
圧力の上昇度が急激に変化してしまうためである。

【００１２】ニップ部の圧力に急上昇があると、ニップ
部を通過するウェブ５に作用する圧力も急激に変化して
しまい、紙のクラッシング（圧潰現象）やデンシフィケ
ーション（紙の繊維の不均一分布に起因する密度の偏
り）が発生してしまうことが知られている。また、粘弾
性部材８やフェルト３，４にも、ニップ部を通過する際
にプレスシュー５０の後端部（ウェブ５の走行方向下流
側端部）において急激な圧力が加わることになる。この
ため、これらの部材８，３，４の寿命にも悪影響を与え
てしまう可能性がある。

【００１３】このように、ニップ部の圧力分布は、最終
的な製品の品質に大きな影響を与えると同時に、動圧型
シュープレス装置における潤滑油の流体摩擦抵抗と同
様、装置自体の寿命にも大きく影響する。したがって、
急激な圧力上昇を生じさせることなく適正な圧力分布、
具体的には、段のない滑らかな圧力分布が得ることがで
きるようにすることも、プレスシューの構造を決定する
上では重要である。

【００１４】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、潤滑油の流体摩擦抵抗によるプレスシューの
熱変形や粘弾性部材の劣化を抑制して抄紙速度の高速化
に対応できるとともに、ニップ部において滑らかな圧力
分布を得ることができようにした、シュープレス装置を
提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のシュープレス装
置は、動圧型シュープレス装置としての構成はそのまま
に静圧型シュープレス装置の要素を付加することによっ
て、上記課題を解決するための手段としたものである。
すなわち、支持軸の周りにループ状の粘弾性部材が回転
可能に配置されるとともに粘弾性部材を挟んでカウンタ
ロールに対向するようにプレスシューが配置され、アク
チュエータによってプレスシューがカウンタロールに向
けて押し付けられるようになっている。プレスシューに
は、カウンタロールの形状に係合するように形成された
第１プレス面と、第１プレス面に囲まれるようにして第
１プレス面よりも低く形成された第２プレス面とが形成
され、これら第１プレス面、第２プレス面と粘弾性部材
との協働により、粘弾性部材の回転により粘弾性部材と
プレスシューとの間に巻き込まれる潤滑油に動圧が発生
するようになっている。さらに第１プレス面と第２プレ
ス面との段差により形成されるポケット部では、このポ
ケット部と粘弾性部材との協働により、ポケット部に注
入される潤滑油に静圧が発生するようになっている。

【００１６】特表２００１−５２０３３０号公報に開示
された混合型シュープレス装置は、動圧型シュープレス
装置の一部を静圧型シュープレス装置に置き換えた構成
を採用することによって動圧の発生領域を狭め、それに
より摩擦熱の発生を減少させている。これに対し、本発
明のシュープレス装置では、ともに動圧の発生領域であ
る第１プレス面と第２プレス面との段差により形成され
るポケット部に静圧を発生させることで、動圧の発生領
域を狭めることなく、動圧の発生領域に重ね合わせて静
圧を発生させている。

【００１７】一般的な動圧型シュープレス装置ではプレ
スシューと粘弾性部材との間の必要油膜厚さを確保する
ために高粘度の潤滑油を用いる必要があるが、このよう
に動圧の発生領域に重ね合わせて静圧を発生させること
で潤滑油粘度の影響が小さい静圧を併用して粘弾性部材
を支持することが可能になる。その結果、低温、低粘度
の潤滑油を用いた場合でも必要油膜厚さを確保すること
が可能になり、潤滑油の流体摩擦抵抗を小さくしてプレ
スシューの熱変形や粘弾性部材の劣化を抑制することが
できるようになる。すなわち、特表２００１−５２０３
３０号公報に開示された混合型シュープレス装置では、
動圧の発生領域を狭めることで摩擦熱の発生を減少させ
ているが、本発明のシュープレス装置では、装置の構成
自体を摩擦熱の発生が少ない構成にするのではなく、摩
擦抵抗の少ない潤滑油を使用できるような構成にするこ
とによって、摩擦熱の発生を減少させることを可能にし
ている。

【００１８】また、本発明のシュープレス装置によれ
ば、動圧の発生領域に重ね合わせて静圧を発生させるこ
とで、粘弾性部材とプレスシューとの間の圧力分布は、
一般的な動圧型シュープレス装置と同様に、ウェブの走
行方向に向けて次第に大きくなるような滑らかな圧力分
布を得ることができる。さらに、静圧成分は必要油膜厚
さを確保するための補助的なものであるので、ポケット
部へ注入する潤滑油は少量でよく油圧ポンプは一般的な
静圧型シュープレス装置に比較して小さなものでよい。
ポケット部はプレスシューの軸方向に複数に分割して形
成するのが好ましい。

【００１９】なお、第２プレス面上において動圧と静圧
とをともに発生させるためには、第２プレス面と上記第
１プレス面との段差が０．０１〜１ｍｍ程に形成される
のが好ましい。或いは、第１プレス面からの深さＤがプ
レスシューと粘弾性部材との間に形成される潤滑油の油
膜厚さＨに対する比Ｄ／Ｈで０．３〜２０の範囲になる
ように形成されるのが好ましい。また、ポケット部への
高圧の潤滑油の供給手段としては、粘弾性部材の回転方
向において第１プレス面から第２プレス面への境界部に
溝を形成し、この溝に、粘弾性部材の回転により粘弾性
部材とプレスシューとの間に巻き込まれる潤滑油よりも
高圧の潤滑油を注入するのが好ましい。

【００２０】また、上記目的を達成するためには、好ま
しくは、プレスシューを強制的に冷却する強制冷却手段
を備えるようにする。上記のように低粘度潤滑油を使用
できるような構成とすることで、潤滑油の流体摩擦抵抗
による発熱量を小さくしてプレスシューの熱変形や粘弾
性部材の劣化を抑制することができるが、強制冷却手段
によってプレスシューを強制的に冷却することで、プレ
スシューの熱変形や粘弾性部材の劣化をより効果的に抑
えることが可能になる。

【００２１】特に動圧型のプレスシューの出口側は、潤
滑油の油膜厚さが薄く発熱量が増し、さらに、粘弾性部
材の回転により熱が運ばれるため高温になりやすいの
で、上記強制冷却手段は少なくともプレスシューの出口
側を強制冷却するような構成とするのが好ましい。具体
的な強制冷却手段の構成としては、冷却用の潤滑油をプ
レスシューに噴射する潤滑油噴射装置、プレスシューの
内部からプレスシューの外表面へ冷却用の潤滑油を沁み
出させる潤滑油沁出装置、プレスシューの内部に形成さ
れ冷却用媒体を通過させる冷却媒体通路等が挙げられ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。なお、ここでは、本発明のシュー
プレス装置を製紙機械のプレスパートに備えられる製紙
機械用シュープレス装置として構成した場合について説
明するが、本発明のシュープレス装置の用途は製紙機械
に限定されるものではなく、シュープレス装置が用いら
れる用途一般に適用可能である。

【００２３】（Ａ）第１実施形態 本発明の第１実施形態にかかるシュープレス装置ついて
図１，図２を用いて説明する。本実施形態にかかるシュ
ープレス装置は動圧型シュープレス装置（図７参照）を
基本構造として構成され、図１（ａ）に示すようにカウ
ンタロール２，粘弾性部材（ブランケット或いはベル
ト）８，プレスシュー１０，及び油圧ピストン（アクチ
ュエータ）１８を備えている。プレスシュー１０はカウ
ンタロール２の形状に合わせて形成されたプレス面１０
ａ，１１ｂを有し、カウンタロール２との間でウェブ５
の走行方向に延びるニップを形成している。プレス面１
０ａ，１１ｂは動圧の発生領域であり、粘弾性部材８の
回転によりプレスシュー１０と粘弾性部材８との間に潤
滑油が巻き込まれることで、プレス面１０ａ，１１ｂと
粘弾性部材８との協働により潤滑油に動圧が発生するよ
うになっている。ウェブ５はその両面をフェルト３，４
に支持された状態で粘弾性部材８とともにカウンタロー
ル２とプレスシュー１０とのニップを通過して加圧脱水
される。

【００２４】また、一般的な動圧型シュープレス装置と
同様に、プレスシュー１０は油圧ピストン１８を介して
センタシャフト１６に支持されており、ピストン室１７
内の油量によってプレスシュー１０のカウンタロール２
側への押圧力が調整できるようになっている。さらに、
一般的な動圧型シュープレス装置と同様に、プレスシュ
ー１０は油圧ピストン１８にピボットピン１９を介して
回転可能に取り付けられ、さらにウェブ５の走行方向に
対して上流側端部と下流側端部とをスプリング１４，１
５によって支持されている。

【００２５】本実施形態にかかるシュープレス装置は、
以上のような動圧型シュープレス装置の構成に静圧型シ
ュープレス装置の要素を付加したことを特徴としてい
る。すなわち、動圧の発生領域であるプレス面１０ａ，
１１ｂのうち、中央部のプレス面（第２プレス面）１１
ｂを周囲のプレス面（第１プレス面）１０ａよりも若干
低く形成している。これにより、プレス面１０ａとプレ
ス面１１ｂとの段差によりポケット１１が形成され、こ
のポケット１１が静圧を発生させる静圧ポケットとして
機能するようになっている（以下、静圧ポケット１１を
形成する中央部のプレス面１１ｂをステップ１１ｂと呼
ぶ）。

【００２６】ステップ１１ｂの深さは、少なくとも粘弾
性部材８との協働により潤滑油に動圧を発生させること
ができる程度に浅く、且つ、静圧ポケットを形成できる
程度に深ければよい。具体的には、プレス面１１ａに対
して０．０１〜１ｍｍ程度低くステップ１１ｂを形成す
ればよい。或いは、ステップ１１ｂの深さをＤとしたと
き、プレスシュー１０と粘弾性部材８との間に形成され
る潤滑油の油膜厚さＨに対する比Ｄ／Ｈが０．３〜２０
の範囲になるように形成すればよい。なお、ステップ１
１ｂは曲率を持った曲面でもよく、平面であってもよ
い。

【００２７】粘弾性部材８の回転方向においてプレス面
１０ａからステップ１１ｂへの境界部には、リセス１１
ａが形成されている。リセス１１ａはプレス面１０ａか
らステップ１１ｂよりも深く掘られた溝であり、プレス
シュー１０の幅方向に延在している。このリセス１１ａ
もステップ１１ｂとともに静圧ポケット１１の一部とな
っている。リセス１１ａには図示しない油圧ポンプが接
続されて高圧の潤滑油が注入されるようになっている。
なお、これらリセス１１ａ及びステップ１１ｂからなる
静圧ポケット１１は、図２（ａ）に示すようにプレスシ
ュー１０の幅方向に連続したものでもよく、図２（ｂ）
に示すようにプレスシュー１０の幅方向に複数に分割さ
れたものでもよい。

【００２８】このような構成により、本実施形態にかか
るシュープレス装置では、粘弾性部材８のループの下部
に溜まった潤滑油が、粘弾性部材８の回転に伴い粘弾性
部材８の裏面に付着した状態でプレスシュー１０と粘弾
性部材８との間に巻き込まれてくる。そして、潤滑油が
粘弾性部材８の回転によりプレス面１０ａ上やステップ
１１ｂ上を流れる際の速度に応じて動圧が発生する。ま
た、リセス１１ａへの高圧の潤滑油の注入によって、静
圧ポケット１１では静圧が発生する。さらに、ステップ
１１ｂ、及びステップ１１ｂの下流側のプレス面１０ａ
では、リセス１１ａからステップ１１ｂに流れ出る潤滑
油の速度に応じた動圧も発生する。

【００２９】これにより、プレスシュー１０と粘弾性部
材８との間には、プレス面１０ａ上及びステップ１１ｂ
上で発生する動圧のみならず、静圧ポケット１１で発生
する静圧によっても油膜が形成され、粘弾性部材８はこ
れら動圧及び静圧による油膜によってプレスシュー１０
上に非接触状態で支持される。特に低抄速では静圧によ
って油膜厚さが確保され、高抄速では動圧によって油膜
厚さが確保されるので、低温、低粘度の潤滑油を用いた
場合でも常に必要油膜厚さを確保することができる。

【００３０】したがって、本実施形態にかかるシュープ
レス装置によれば、徐動から高抄速にいたる抄速範囲で
低粘度潤滑油を使用することができ、潤滑油の流体摩擦
抵抗による発熱量を抑制してプレスシュー１０の熱変形
や粘弾性部材８の劣化を抑制することができるという利
点がある。また、静圧成分は必要油膜厚さを確保するた
めの補助的なものであるので、静圧ポケット１１は従来
の一般的な静圧型シュープレス装置に比較して浅く小さ
なものでよい。したがって、高圧の潤滑油を供給する油
圧ポンプも従来の一般的な静圧型シュープレス装置に比
較して小さなものでよく、コスト増を抑えることができ
るという利点もある。

【００３１】さらに、本実施形態にかかるシュープレス
装置によれば、上述のように動圧の発生領域に重ね合わ
せて静圧を発生させることで、図１（ｂ）に示すよう
に、粘弾性部材８とプレスシュー１０との間の圧力分布
は、一般的な動圧型シュープレス装置と同様に、ウェブ
５の走行方向に向けて次第に大きくなるような滑らかな
圧力分布となる。このような滑らかな圧力分布により、
ニップ部を通過するウェブ５のクラッシングやデンシフ
ィケーションを回避することができる。また、粘弾性部
材８やフェルト３，４の寿命にも悪影響を与えることも
ない。

【００３２】（Ｂ）第２実施形態 本発明の第２実施形態にかかるシュープレス装置ついて
図３，図４を用いて説明する。本実施形態にかかるシュ
ープレス装置は、第１実施形態にかかるシュープレス装
置の構成にさらにプレスシューを強制冷却する強制冷却
手段を付加した構成になっている。したがって、図中、
第１実施形態と同一の部位については同一の符号を付し
て示すものとし、重複する説明は省略する。

【００３３】本実施形態では、強制冷却手段として冷却
用の潤滑油をプレスシュー１０の外表面に沁み出させる
潤滑油沁出装置が設けられている。この潤滑油沁出装置
は、プレスシュー１０のプレス面１０ａの上流側端部と
下流側端部に静圧ポケット１１を挟むようにして多孔室
板２０，２１が埋め込まれたものであり、これら多孔室
板２０，２１にプレスシュー１０の内部から潤滑油が供
給されるようになっている。なお、多孔室板２０，２１
は図４（ａ）に示すようにプレスシュー１０の幅方向に
連続したものでもよく、図４（ｂ）に示すようにプレス
シュー１０の幅方向に複数に分割されたものでもよい。

【００３４】プレスシュー１０の内部から多孔室板２
０，２１に潤滑油が供給されることにより、多孔室板２
０，２１からプレスシュー１０の外表面に潤滑油が沁み
出し、沁みだした潤滑油はプレスシュー１０の外表面を
冷却するとともに、プレスシュー１０の入口やリセス１
１ａから流入する潤滑油も冷却して温度上昇を抑制す
る。したがって、本実施形態にかかるシュープレス装置
によれば、第１実施形態と同様に低粘度潤滑油を使用で
きるような構成とすることで潤滑油の流体摩擦抵抗によ
る発熱量を小さくすることができるだけでなく、プレス
シュー１０や粘弾性部材８を強制的に冷却することがで
き、プレスシュー１０の熱変形や粘弾性部材８の劣化を
より効果的に抑えることができるという利点がある。ま
た、プレスシュー１０の外表面に潤滑油を沁み出させる
ことにより、油膜厚さを増大することができるという利
点もある。

【００３５】（Ｃ）第３実施形態 本発明の第３実施形態にかかるシュープレス装置ついて
図５を用いて説明する。本実施形態にかかるシュープレ
ス装置も第２実施形態と同様に第１実施形態の構成にさ
らにプレスシューを強制冷却する強制冷却手段を付加し
た構成になっている。したがって、図中、第１実施形態
と同一の部位については同一の符号を付して示すものと
し、重複する説明は省略する。

【００３６】本実施形態では、強制冷却手段として冷却
用の潤滑油をプレスシュー１０に噴射する冷却シャワー
（潤滑油噴射装置）２２，２３が設けられている。一方
の冷却シャワー２２はプレスシュー１０の入口側に向け
て配置され、他方の冷却シャワー２３はプレスシュー１
０の出口側に向けて配置され、それぞれプレスシュー１
０の入口部，出口部に冷却用の潤滑油をかけることがで
きるようになっている。

【００３７】冷却シャワー２２，２３からプレスシュー
１０に向けて冷却用の潤滑油がかけられることにより、
プレスシュー１０の冷却やプレスシュー１０の入口やリ
セス１１ａから流入する潤滑油が冷却され温度上昇が抑
制される。したがって、本実施形態にかかるシュープレ
ス装置によれば、第２実施形態と同様にプレスシュー１
０や粘弾性部材８を強制的に冷却することができ、プレ
スシュー１０の熱変形や粘弾性部材８の劣化をより効果
的に抑えることができるという利点がある。

【００３８】（Ｄ）第４実施形態 本発明の第４実施形態にかかるシュープレス装置ついて
図６を用いて説明する。本実施形態にかかるシュープレ
ス装置も第２，第３実施形態と同様に第１実施形態の構
成にさらにプレスシューを強制冷却する強制冷却手段を
付加した構成になっている。したがって、図中、第１実
施形態と同一の部位については同一の符号を付して示す
ものとし、重複する説明は省略する。

【００３９】本実施形態では、強制冷却手段としてプレ
スシュー１０の内部に冷却油を通過させる冷却油通路
（冷却用媒体通路）２４，２５が設けられている。一方
の冷却油通路２４はプレスシュー１０の入口側端部に形
成され、他方の冷却油通路２５はプレスシュー１０の出
口側端部に形成されている。なお、ここでは冷却用媒体
としては冷却油を用いているが、冷却水や冷却空気等、
冷却油以外の冷却用媒体を用いることは勿論可能であ
る。

【００４０】このようにプレスシュー１０の内部に冷却
油通路２４，２５が設けられることで、プレスシュー１
０はその入口側端部及び出口側端部を内部から冷却され
る。また、プレスシュー１０の外表面の温度上昇が抑制
されることにより、プレスシュー１０の入口やリセス１
１ａから流入する潤滑油の温度上昇も抑制される。した
がって、本実施形態にかかるシュープレス装置によれ
ば、第２，第３実施形態と同様にプレスシュー１０や粘
弾性部材８を強制的に冷却することができ、プレスシュ
ー１０の熱変形や粘弾性部材８の劣化をより効果的に抑
えることができるという利点がある。

【００４１】（Ｅ）その他 以上、本発明の４つの実施形態について説明したが、本
発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明
の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが
できる。例えば、上述の各実施形態では、図７に示す構
造の従来の一般的な動圧型シュープレス装置に本発明を
適用した場合に説明したが、本発明を他の構成の動圧型
シュープレス装置に適用することは勿論可能である。ま
た、新たに形成する静圧ポケットの形状も各図に示すも
のに限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれ
ば様々な形状を採用することができる。

【００４２】また、強制冷却手段としては第２〜第４実
施形態のものに限定されず、プレスシューを強制的に冷
却できるものであればよい。さらに、動圧型のプレスシ
ューの油膜厚さは出口側のほうが薄く、油膜に作用する
せん断力が大きいことから発熱量も出口側が大きく、ま
た、粘弾性部材の回転によりプレスシューの入口側から
出口側に熱が運ばれるので、プレスシューは出口側のほ
うが高温になりやすい。したがって、出口側のみを強制
的に冷却するようにしてもよい。具体的には、第２実施
形態では出口側の多孔質板２１のみを設け、第３実施形
態では出口側の冷却シャワー２３のみを設け、第４実施
形態では出口側の冷却油通路２５のみを設けるようにし
てもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明のシュープレ
ス装置によれば、プレスシューは、第１プレス面及び第
２プレス面で発生する動圧による油膜と、第２プレス面
上のポケット部で発生する静圧による油膜との協働によ
って粘弾性部材を支持することができるので、低温、低
粘度の潤滑油を用いた場合でも必要油膜厚さを確保する
ことができ、潤滑油の流体摩擦抵抗を小さくしてプレス
シューの熱変形や粘弾性部材の劣化を抑制することがで
きるという利点がある。

【００４４】また、強制冷却手段によってプレスシュー
を強制的に冷却することにより、プレスシューの熱変形
や粘弾性部材の劣化をより効果的に抑えることができる
という利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第1実施形態にかかるシュー
プレス装置の構成を示す概略断面図であり、（ｂ）はそ
のプレスシューと粘弾性部材との間の圧力分布を示す図
である。

【図２】図１のシュープレス装置にかかるプレスシュー
の平面図であり、（ａ）は単一のポケットを設けた場合
を示し、（ｂ）は複数のポケットを設けた場合を示して
いる。

【図３】本発明の第２実施形態にかかるシュープレス装
置の構成を示す概略断面図である。

【図４】図３のシュープレス装置にかかるプレスシュー
の平面図であり、（ａ）は単一のポケットを設けた場合
を示し、（ｂ）は複数のポケットを設けた場合を示して
いる。

【図５】本発明の第３実施形態にかかるシュープレス装
置の構成を示す概略断面図である。

【図６】本発明の第４実施形態にかかるシュープレス装
置の構成を示す概略断面図である。

【図７】（ａ）は一般的な動圧型シュープレス装置の構
成を示す概略断面図であり、（ｂ）はそのプレスシュー
と粘弾性部材との間の圧力分布を示す図である。

【図８】（ａ）は一般的な静圧型シュープレス装置の構
成を示す概略断面図であり、（ｂ）はそのプレスシュー
と粘弾性部材との間の圧力分布を示す図である。

【図９】（ａ）は従来の混合型シュープレス装置の構成
を示す概略断面図であり、（ｂ）はそのプレスシューと
粘弾性部材との間の圧力分布を示す図である。

【符号の説明】

２ カウンタロール ３，４ フェルト ５ ウェブ ８ 粘弾性部材 １０ プレスシュー １０ａ プレス面（第１プレス面） １１ 静圧ポケット １１ａ リセス（溝） １１ｂ ステップ（第２プレス面） １４，１５ スプリング １６ センタシャフト １７ ピストン室 １８ 油圧ピストン １９ ピボットピン ２０，２１ 多孔質板（潤滑油沁出装置） ２２，２３ 冷却シャワー（潤滑油噴射装置） ２４，２５ 冷却油通路（冷却媒体通路）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 和清 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社紙・印刷機械事業部内 (72)発明者 高坂 昭良 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社紙・印刷機械事業部内 (72)発明者 飯島 秀昌 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社紙・印刷機械事業部内 Ｆターム(参考） 4L055 CE80 FA23 FA30

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置を固定して配置された支持軸と、 上記支持軸の周りを回転可能に配置されたループ状の粘
   弾性部材と、 上記粘弾性部材のループ外面側にウェブを挟んで接する
   カウンタロールと、 上記粘弾性部材を挟んで上記カウンタロールに対向して
   配置され、上記粘弾性部材のループ内面側に接するプレ
   スシューと、 上記支持軸に設けられて上記プレスシューを上記カウン
   タロールに向けて押し付けるアクチュエータとを備え、 上記プレスシューは、 上記カウンタロールの形状に係合するように形成された
   第１プレス面と、 上記第１プレス面よりも低く形成された第２プレス面と
   を有し、 上記第１プレス面及び第２プレス面において、上記粘弾
   性部材の回転により上記粘弾性部材と上記プレスシュー
   との間に巻き込まれる潤滑油に上記粘弾性部材と協働し
   て動圧を発生させるとともに、 上記第１プレス面と上記第２プレス面との段差により形
   成されるポケット部において、上記ポケット部に注入さ
   れる潤滑油に上記粘弾性部材と協働して静圧を発生させ
   るように構成されていることを特徴とする、シュープレ
   ス装置。
2. 【請求項２】 上記ポケット部が上記プレスシューの軸
   方向に複数に分割されて形成されていることを特徴とす
   る、請求項１記載のシュープレス装置。
3. 【請求項３】 上記第２プレス面と上記第１プレス面と
   の段差が０．０１〜１ｍｍであることを特徴とする、請
   求項１又は２記載のシュープレス装置。
4. 【請求項４】 上記第２プレス面は、上記第１プレス面
   からの深さＤが上記プレスシューと上記粘弾性部材との
   間に形成される潤滑油の油膜厚さＨに対する比Ｄ／Ｈで
   ０．３〜２０の範囲になるように形成されていることを
   特徴とする、請求項１又は２記載のシュープレス装置。
5. 【請求項５】 上記粘弾性部材の回転方向において上記
   第１プレス面から上記第２プレス面への境界部に溝が形
   成され、上記粘弾性部材の回転により上記粘弾性部材と
   上記プレスシューとの間に巻き込まれる潤滑油よりも高
   圧の潤滑油が上記溝に注入されることを特徴とする、請
   求項１〜４の何れかの項に記載のシュープレス装置。
6. 【請求項６】 上記プレスシューを強制的に冷却する強
   制冷却手段を備えたことを特徴とする、請求項１〜５の
   何れかの項に記載のシュープレス装置。
7. 【請求項７】 上記強制冷却手段は上記プレスシューの
   出口側を強制冷却するように構成されていることを特徴
   とする、請求項６記載のシュープレス装置。
8. 【請求項８】 上記強制冷却手段が上記プレスシューの
   内部から上記プレスシューの外表面へ冷却用の潤滑油を
   沁み出させる潤滑油沁出装置として構成されていること
   を特徴とする、請求項６又は７記載のシュープレス装
   置。
9. 【請求項９】 上記強制冷却手段が冷却用の潤滑油を上
   記プレスシューに噴射する潤滑油噴射装置として構成さ
   れていることを特徴とする、請求項６又は７記載のシュ
   ープレス装置。
10. 【請求項１０】 上記強制冷却手段が上記プレスシュー
    の内部に形成され冷却用媒体を通過させる冷却媒体通路
    として構成されていることを特徴とする、請求項６又は
    ７記載のシュープレス装置。
11. 【請求項１１】 製紙機械のプレスパートに備えられる
    製紙機械用シュープレス装置として構成されていること
    を特徴とする、請求項１〜１０の何れかの項に記載のシ
    ュープレス装置。