JP2008127733A - 製紙工場内のワイヤやフェルトや紙ウェブの支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも一つのワイヤや少なくとも一つのフェルトや紙ウェブを支持することができ、良好な支持ロールを備えた支持装置を提供する。
【解決手段】ワイヤやフェルト或いは工場内で生成された紙ウェブを支持する製紙工場内装置である。この支持装置は、少なくとも一つの回転可能に装着した支持ロール等を含む。この少なくとも一つの支持ロール等は支承体外殻内にワイヤに離間対向する側に装着してあり、フェルトや紙ウェブは特に液体或いはガスを流すことのできる媒体をそれに適用することができ、この液体とガスによりそれは支承面から一定距離に保たれる。
【選択図】図１

Description

本発明は、製紙工場内のワイヤやフェルト或いは工場内で生産された紙ウェブを支持する装置に関する。この支持装置は、回転自在に装着した支持ロール等を有する。

（関連出願）
本出願の原出願は、２００６年１１月２１日出願のオーストリア出願第Ａ１９２４／２００６号と２００７年３月２１日出願の（オーストリア出願）Ａ４９５／２００７号に基づく米国特許法第１１９条による優先権を主張するものであり、この先行出願はその全体を参照用に本願明細書に取り込むものとする。

製紙工場では、移動方向に少なくとも一つのワイヤとこのワイヤに合体する少なくとも一つのフェルトが存在し、この二つを工場内を高速移動させる。その移動路の始端において、紙ストックをワイヤへ噴霧する。ワイヤの移動路に沿って、紙ストック内に収容された液体がワイヤを介して導き出され、特に吸い出される。その結果生成される紙ウェブをそこでフェルトへ転写し、これをその上で乾燥させる。紙ウェブはそこでフェルトから引き離し、さらに処理し、特にさらに乾燥させて巻き取る。

この種製紙工場内のワイヤやフェルトや紙ウェブは最大で１２ｍの幅を有し、それが約３０ｍ／秒の速度で工場に沿って移動する。

工場内に配置されたワイヤやフェルト、同様に紙ウェブも、その工場内移動期間中に工場の全幅に亙って延びそれらの両端部に装着した支持ロール上を案内することができる。支持ロールの大きな長さが故に、かつワイヤとフェルトと紙ウェブが高圧でもって支持ロールに当接するが故に、ロールは大径をもって形成しなければならず、高額の構造経費が必要になる。加えて、ワイヤやフェルトへ吸引装置を割り当てたとしても、この種の支持ロールは使用できず、何故なら吸引流路を境界付ける両者間に位置する介在空間が吸引動作にさらされる領域に関し余りに小さいために、結果としてこの要件に応える吸引動作が達成できなくなるからである。

この理由から、吸引装置を配置したこの種ワイヤ領域やフェルト領域等をこの種ロールにより支持することは不可能である。

公知の支持ロールに付きまとう欠点を排除すべく、すなわちワイヤやフェルトを支持するため、ワイヤやフェルトに割り当てられたその側のセラミック材料からなるプレートにより形成した摩耗層を備えるこれらのワイヤやフェルトの幅に亙り延びる支持帯片を配設することは、さらに公知である。この種支持帯片は、小さな寸法でもって、それらが高い強度と堅牢さを呈する限り有利であり、何故ならそれらは任意の所望の距離を置いて互いに横並びに配置でき、また要件に応える吸引流路がそれらの間に配設でき、また加えてそれらがワイヤ下側に達する液体用の払拭帯片としても機能するからである。

しかしながら、この種払拭帯片には欠点があり、何故ならそれらはセラミック材料からなるプレートを用い、かつそれらとそれらの上に係止するワイヤやフェルトとの間に非常に高い摩擦力が発生するからである。これらの高い摩擦力の結果、先ずワイヤやフェルトの移動に高駆動出力が要求される。次に、これらの摩擦力が故に、これらが引き起こす非常に高い熱負荷と熱応力がセラミック材料からなるプレート内に生じ、その結果としてプレートが破砕され、その時点でそれを置き換えねばならなくなる。加えて、セラミック材料からなるプレートとこれらの支持帯片上を移動するワイヤ及びプレートは共に、非常に高い摩耗にさらされる。

従って、本発明の目的は、これまで公知の装置の前記欠点を克服する製紙設備内でワイヤやフェルト或いはウェブ用の支持装置と、汎用種であって、少なくとも一つのワイヤや少なくとも一つのフェルトや紙ウェブを支持し、先行技術の支持ロールに付きまとう欠点を排除する方法を提供することにある。

前述の目的ならびに他の目的に鑑み、本発明によれば、ワイヤやフェルト或いは製紙工場内で製造された紙ウェブを支持する製紙工場内支持装置を提供する。この装置は、支承面を有する支承体外殻と、支承体外殻内に回転自在に装着した少なくとも一つの支持ロールとを備え、支承体外殻はワイヤやフェルト或いは紙ウェブに離間対向するその一側で支持ロールを流体媒体（すなわち、水或いは圧縮空気等の可流動媒体）にさらし、支持ロールを支承面から一定距離に離間させるよう構成してある。

換言すれば、本発明の目的は、少なくとも一つのロール等を支承体外殻内に装着し、ワイヤやフェルト或いは紙ウェブに離間対向する側に流動可能な媒体、具体的には液体或いはガスを作用できるようにし、それによってそれを支持面から一定距離に保たせることで達成される。

好ましくは、流動可能な媒体を供給する少なくとも一つの流路が支承体外殻内に開口している。この場合、流動可能な媒体を供給する少なくとも一つの流路は、ノズルのような狭窄(a nozzle-like narrowing)と支承体外殻内に配設した少なくとも一つの開口を用いて構成することができ、何故なら流動可能な媒体は拡幅領域、特にドームを用い或いはスロットを用いて構成することができるからである。加えて、バルブ、特に逆流防止弁すなわち逆止弁(non-return or check valve)を媒体用の少なくとも一つの供給流路内に配置することができる。

好適な実施形態によれば、少なくとも一つの支持ロールにその端面に適用される流動可能な媒体を持たせることもできる。さらに、この少なくとも一つの支持ロール等は媒体をそれに適用するその位置内へ少なくとも一つの支持ロール等が突出するカバーにより少なくとも一部が取り囲まれている(at least partly embraced by a cover)。この場合、軸方向に見て取れる如く、各ケースごとにカバーを少なくとも一つの支持ロール等の両側に配設することもできる。

さらなる実施形態によれば、複数の支持ロールや支持ローラや支持ボールを配設し、それを少なくとも一つの支承体外殻内に装着し、さらにそれを互いに横並びにかつ恐らくはワイヤやフェルトや紙ウェブの移動方向に前後にも配置する。この場合、支持ロールや支持ローラや支持ボール等の少なくとも一部を支承体外殻用の共通の支持体(a common carrier)に配置することができる。

さらに好適な実施形態によれば、支持ロール等はワイヤやフェルトや紙ウェブの両側に配設することもでき、吸引装置に接続された吸引流路は互いに横並びに配置した二つの支持ロール等の間に配置する。

フェルトの極めて効果的な洗浄が行えるようにするため、フェルトの両側に配置されフェルトに対し横断方向に延びるロール等を、さらに好ましくは他側に配置された二つのロール等の間に見出される空間内に突出する一側に配置されたフェルト或いは支持ロール等の長手方向に互いにオフセットさせるが、それはフェルトが相互に対向する支持ロール等の間の起伏のある進路を移動することを意味する。この場合、噴霧装置をフェルトのところに配置する。

本発明の特徴と考えられる他の特徴は、添付特許請求の範囲に記載してある。

本発明は製紙工場内でワイヤやフェルトや紙ウェブを支持する装置において実施するものとして本願明細書において例示し説明するが、それにも拘らずこれを図示の細部に限定する意図はないものであり、何故なら本発明の趣旨から逸脱することなく、かつ特許請求の範囲の等価物の範囲ならびに領域内において、様々な改変と構造的変形を為すことができるからである。

しかしながら、本発明の構成ならびに動作方法は、その追加の目的ならびに利点と併せ、添付図面に関連させて読むときに具体的実施形態の下記の説明から最も良く理解されよう。

図面の各図を詳細に、まずその特に図１をここで参照するに、製紙工場内のワイヤ１が図示してあり、それは支持ロール２により支持してある。支持ロール２は、支承体外殻３内に装着してある。支持ロール３は、ほぼ半円筒状の支承面と両端部の平坦な端面とを持たせて構成してある。加えて、支承体外殻３は流体媒体、すなわち水や圧縮空気等の流動可能な媒体を供給する３本の流路すなわち導管４をもって構成してある。この流路は、支持面内に開口している。加えて、この端面には開口もまた構成してあり、これに向け流動可能な媒体が導かれる。この場合、開口５に対向するそれらの端部には、供給流路４がそれぞれ傾斜部６を持たせて構成してあり、この傾斜部により流路４内への汚染物質の流入が阻止される。支持ロール２への媒体の一様な給送流を保証すべく、流路４の開口５はいずれの場合も拡幅部をもって構成してある。これにより、支承体外殻３内に配置されたその全領域に亙り支持ロール２の最も一様な装荷が達成される。加えて、いずれの場合も逆止弁すなわち逆流阻止弁を供給流路内に配設する。

支持ロール２への媒体の適用の結果、ロールは矢印Ａの方向に支承体外殻３内で持ち上げられ、それによって支持面に対しさらに端面に対しても一定距離に保持され、かくしてそれは支承体外殻内で実質摩擦を伴うことなく回転させることができるようになる。

支持ロール２は、フェルト或いは工場内で製造された紙ウェブ用の係止体として同じ仕方で使用することもできる。

支持ロール２がその全長に亙り支承体外殻３内に装着してあるという事実が故に、結果的にその点検し易さを低下させることなくその長さとは無関係に比較的小径に構成することができる。この点で、支持ロール２をワイヤ１やフェルトや紙ウェブの全幅に亙って延出させることができ、また複数の同軸ロール或いは他の支持要素をワイヤやフェルトやウェブの幅に亙って配設できることを指摘するものである。

図２は、本発明になる装置の第２実施形態を示すものであり、ここでは支持ロール２は両側に配置したカバー７をもって構成してあり、このカバーは上部領域において支持ロール２へ向け屈曲してあり、それは所定範囲を超える支持ロール２の持ち上げが制限されることを意味する。カバー７は、この場合螺子８により支承体外殻３に固着してある。さらに、支承体外殻３はプレートのような第１支持体１０へ固着してあり、この支持体には３本の供給流路４が貫通形成してあり、その下部領域には凹部１１が存在し、その凹部から３本の供給流路４が端を発している。

図３を用いることにより、製紙工場内の破断ロールとしてのこの種の支持ロール２の使用を説明することにする。破断ロールは、紙ウェブを交差切断機内に整列させるのに用いられる。この場合、紙ウェブ１３は第１の偏向ロール１４上へ、続いて支持ロール２上へ、そしてまた第２の偏向ロール１５上へ導かれる。紙ウェブ１３の屈曲量を調整することができるよう、第１支持体１０は垂直に変位させることができる。

図４において、ワイヤ１或いはフェルトの移動方向に互いに横並びに配置した３個の支持ロール２が図示してあり、それらの間に吸引流路１６が存在する。この場合、支持体１０は螺子１０ａにより第２支持体１７へ固着してあり、この支持体は吸引装置へ接続した吸引流路１６ａをもって構成してある。この構成により、支持ロール２間のワイヤ１或いはフェルトへ吸引力を作用させることができる。

図４Ａ〜図４Ｄを参照して、さらなる実施形態を説明することにする。図４Ａに示した実施形態では、支持ロール２は製紙工場の全幅に亙って延ばしてある。図４Ｂに示した実施形態では、単一の支持ロールに代えて、互いに横並びに配置した４個の同軸支持ロール２１が配設してあり、その上にワイヤ或いはフェルトが係止させてある。図４Ｃに示した実施形態では、個別支持ロール２１ａを中高にしてある。図４Ｄに示す第４の実施形態では、支持ロールを互いに横並びに配置する代りに、互いに横並びにし恐らくは移動方向に前後に配置した一群の支持ボール２１ｂが配設してあり、それらがワイヤやフェルト或いはこれらが担持するウェブの幅に亙って延びている。

支持ロール２１と支持ロール２１ａと支持ボール２１ｂは互いに横並びに配置することができ、加えてワイヤ１或いはフェルトの移動方向に前後にも配置することができる。

全ての支持要素に、側方カバー７が割り当ててある。互いに横並びに配置した個別支持ロール等の構成は好都合であり、何故ならその結果として吸引動作をこれらの個別支持要素間のワイヤ或いはフェルトに作用させることもできるからである。

本発明になる支持装置はかくして好都合であり、何故なら少なくとも一つのワイヤ或いは少なくとも一つのフェルトの移動に、低駆動出力しか必要とせず、何故なら支持要素の摩耗と一方でワイヤ又はフェルトの摩耗は低く、何故なら支持要素間には、ワイヤやフェルトに対し要件を満たす適当な吸引力を作用させることができるようにすべく吸引流路用に十分な空間が存在するからである。

図５は図４になる装置のさらなる展開を示すものであり、そこではフェルト１ａの両側に複数の吸引ロール２が配設してあり、それらの間に吸引装置へ接続した吸引流路１６が存在する。この場合、いずれの場合もフェルトの一側に配置した支持ロール２をフェルトの長手方向に沿ってフェルト１ａの他側に配置した支持ロール２に対しオフセットさせてあり、それらはフェルト１ａの他側に配設した支持ロール２間の空間内へ突出しており、それはフェルト１ａが起伏のある進路を移動することを意味する。フェルト１ａの二つの側に配置した支持ロール２は好ましくは相互に変位させることができ、それはフェルト１ａの起伏のある進路を調整できることを意味する。

フェルト１ａの洗浄については、フェルト１ａの移動路に対し横断方向に配向した噴霧管９が配設してあり、それによって洗浄液体９ａがフェルト１ａに適用できるうよにしてある。この種構成により、フェルト１ａの非常に効果的な洗浄が達成される。

ワイヤを支持する第１の実装の本発明に係る支持装置の第１の実施形態の断面図である。 本発明に係る支持装置の第２の実施形態の断面図である。 本発明にかかる支持装置の第２の実装の断面図である。 本発明に係る支持装置の第３の実装の側面図である。 本発明に係る支持装置の別な実施形態を示す側面図である。 本発明に係る支持装置の別な実施形態を示す側面図である。 本発明に係る支持装置の別な実施形態を示す側面図である。 本発明に係る支持装置の別な実施形態を示す側面図である。 本発明に係る支持装置の第４の実装の正面図である。

符号の説明

１ ワイヤ
１ａ フェルト
２ 支持ロール
３ 支承体外殻
４ 流路（導管）
５ 開口
６ 傾斜部
７ カバー
８ 螺子
９ 噴霧管
９ａ 洗浄液体
１０ 第１支持体
１０ａ 螺子
１１ 凹部
１３ 紙ウェブ
１４，１５ 偏向ロール
１６，１６ａ 吸引流路
１７ 第２支持体
２１，２１ａ 支持ロール
２１ｂ 支持ボール

Claims (18)

1. ワイヤやフェルト或いは製紙工場内で製造された紙ウェブを支持するための製紙工場内における支持装置であって、
   支承面を有する支承体外殻と、
   前記支承体外殻内に回転自在に装着した少なくとも一つの支持ロールとを備え、
   前記支承体外殻は、前記ワイヤや前記フェルト或いは前記紙ウェブに離間対向するその一側で前記支持ロールを流体媒体にさらし、前記支持ロールを前記支承面から一定距離に離間させる構成としたことを特徴とする支持装置。
2. 前記流体媒体は、液体とガスからなる群から選択された流動可能な媒体であることを特徴とする請求項１記載の支持装置。
3. 前記流体媒体を供給する少なくとも一つの流路が前記支承体外殻内に開口していることを特徴とする請求項１記載の支持装置。
4. 前記少なくとも一つの流路はノズル型狭窄であることを特徴とする請求項３記載の支持装置。
5. 前記支承体外殻に前記流体媒体が流れる少なくとも一つの開口を形成し、前記開口に拡幅領域を形成したことを特徴とする請求項１記載の支持装置。
6. 前記支承体外殻内の前記拡幅領域はドーム又はスロットであることを特徴とする請求項５記載の支持装置。
7. 前記流体媒体用の少なくとも一つの供給流路に配置したバルブを備えることを特徴とする請求項１記載の支持装置。
8. 前記バルブは逆止弁であることを特徴とする請求項７記載の支持装置。
9. 前記少なくとも一つの支持ロールはその端面に作用させる流体媒体を有するよう配置したことを特徴とする請求項１記載の支持装置。
10. 前記支持ロールを少なくとも一部抱持するカバーを備え、前記支持ロールは前記流体媒体を該支持ロールへ作用させる箇所で前記カバーから突出させたことを特徴とする請求項１記載の支持装置。
11. 軸方向に見たときに、いずれの場合も少なくとも一つの支持ロールの両側にカバーを配設したことを特徴とする請求項１０記載の支持装置。
12. 少なくとも一つの支持ロールは、前記少なくとも一つの支承外に装着され互いに横並びに配置した複数の支持ロールか支持ローラか支持ボールのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の支持装置。
13. 前記複数の支持ロールか支持ローラか支持ボールは前記ワイヤか前記フェルト又は前記紙ウェブの移動方向に前後に配置したことを特徴とする請求項１２記載の支持装置。
14. 複数の支持ロールか支持ローラか支持ボールの少なくとも一部を前記支承体外殻用の共通支持体に支持したことを特徴とする請求項１２記載の支持装置。
15. 少なくとも一つの支持ロールを前記ワイヤか前記フェルト又は前記紙ウェブの各側に配設したことを特徴とする請求項１２記載の支持装置。
16. 吸引装置と、前記二つの支持ロール間の所定位置からはじまる１以上の吸引流路とを備えることを特徴とする請求項１２記載の支持装置。
17. 前記フェルトの両側にあって前記フェルトに対し横断方向に延びる前記支持ロールは前記フェルトの長手方向に互いにオフセットさせてあり、前記各支持ロールは前記両側に配置した二つの個別支持ロール間の空間へ突出する一側に配置してあり、前記相互に対向する支持ロール間の前記フェルトの起伏のある進路を画成することを特徴とする請求項１５記載の支持装置。
18. 前記フェルトに噴霧するよう配置した噴霧装置を備えることを特徴とする請求項１７記載の支持装置。

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