JP2900315B2 - 製紙機械用プレス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般に、製紙機械に
使用されるプレスに関し、特に、支持ロールと共にニッ
プを形成するためシューを使用したプレスに関する。

【０００２】

【従来の技術】製紙機械の設計上の技術と科学は、ここ
２０年の間、めざましい発展を遂げている。これらの改
善の方法は、ウェブの形成速度を上げて、ウェブの幅を
増大させることにより紙の製造効率を上げる方向へ向か
っている。機械の速度を上げると、特に製紙機械のプレ
ス部分において、紙がプレスニップを通って移動する際
の所要時間を増す必要がある。

【０００３】そのためには、支持ロールと向き合ったと
ころに凹面を有するシューを利用するのが最も効果的で
ある。ウェブが摩擦抵抗なしにニップを通って移動する
ようにするために、シューの上にブランケットを通す。
このブランケットはそのブランケットとシューとの間に
オイル、或いは他の潤滑剤を注入することによって潤滑
され、冷却される。

【０００４】シューを利用した１つの型のプレスは、い
わゆる開放型広幅ニップ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｎｉｐ；
登録商標）プレスであって、これはウィスコンシン州の
ベロイトにあるベロイト社製のものである。この型のプ
レスでは、潤滑用ブランケットは、複数の支持ロール上
に支持され、これらの支持ロールは、通常のフェルトを
導く方法と同じ方法で、支持ロールとシューとの間のニ
ップを通してブランケットを導く。

【０００５】或る状況下で、開放型広幅ニッププレスで
は、フェルトやウェブがニップを通過する時、それらの
上にオイルが漏れることがある。また、或るときは、支
持ロールの上にシューを配置するのが望ましい場合があ
る。この配置で、潤滑油は、プレスされるウェブの上に
したたる傾向がある。このことが、いわゆる閉鎖型広幅
ニッププレスの開発につながったのである。

【０００６】閉鎖型広幅ニッププレスは、その両端がニ
ップ及びシューをこえて伸長するようなブランケットを
有し、そのブランケットは円形ヘッドにシールされる。
ブランケットの端部をシールすると、潤滑油の漏れの問
題は解決する。

【０００７】ブランケットがニップを通って移動する
時、円形ブランケットがシューと支持ロールとの間でた
わむ時、それはカーディオイド形（心臓形）を形成す
る。かくして、そのブランケットは、ニップの所で生じ
るカーディオイド形から、潤滑剤を含むヘッドの取付け
によって必要とされる円形へと移行する。

【０００８】カーディオイド形と円形との間のブランケ
ットの移行部分は、ブランケットがニップを通って回転
する時に回転する。ブランケットをくり返し屈曲させる
と、結局、ブランケット材は切れてしまう。ブランケッ
トがこのように破断すると、これは保守時の非稼働時間
の大部分を占めることになり、そのことは、製紙機械の
資本投資が高額であるために、紙の製造コストに大きく
はね返ってくる。

【０００９】閉鎖型広幅ニッププレスを通してブランケ
ットを移動させると、ブランケットの長さをクロスマシ
ン方向へ次第に増大させる結果となる。典型的な広幅ニ
ッププレスでは、ブランケットの一方のヘッド、即ち、
一端は固定状態に保持され、他方は、浮揚状態にある。
かくして、自由端は、ブランケットの伸びに適応するよ
うに横方向へ移動することができる。

【００１０】ブランケットの漸進的な伸長は、ニップを
通過するブランケット部分全体に生じる。かくして、固
定状態に保持されたブランケットの端部の伸長はほとん
どないか、全くなく、円形端部ヘッドとカルディオイド
形との間の移行により疲労するブランケット部分は、シ
ューに対して固定される。

【００１１】閉鎖されたニップのブランケットの寿命を
延長させるための１つのアプローチは、例えば、ブラン
ケットの固定側の位置を移動させることによってブラン
ケットの固定側を移動させることである。

【００１２】１つの従来のアプローチは、固定ストップ
に対してスペーサーを備えることであり、かくして、ブ
ランケットの固定端を移動させるので、疲労のかかる部
分は、固定端に対して移動する。スペーサーを追加し、
それを移動させる際に困難が伴うので、このアプローチ
は十分に満足なものとはならない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、広幅ニッププレスにおいてブランケットの寿命を延
長させる装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の広幅ニップ型プ
レスは、プレスのニップを形成するため支持ロールへ向
かって押圧されるシューの上を通過するブランケットを
使用する。そのブランケットは、シューとブランケット
を冷却し、潤滑する潤滑剤のフィルムによって潤滑され
る。

【００１５】ブランケットの端部は後部ヘッド及び前部
ヘッドに取付られ、それらのヘッドは、支持ビームの端
部、即ちジャーナル上で回転するように装着されてい
る。支持ビームは、シューを支持し、そのシューを支持
ロールへ向かって押圧する油圧ピストンを支持する。ブ
ランケットはシューの端部を通ってクロスマシン方向へ
伸長する。シューをこえて伸長するブランケットの伸長
部は、円形ヘッドに取付られる。

【００１６】ブランケットは、それがニップを通って移
動する時、カルディオイド形を呈する。ニップで生じる
カルディオイド形から、ヘッドによって保持される円形
へ移行するとき、ブランケットの疲労部分が生じる。そ
れらのヘッドはクロスマシン方向へ互いに約４インチ離
れた内側ストップと外側ストップとの間を移動するよう
にジャーナル上に装着される。ジャーナル上におけるヘ
ッドの位置づけは、支持ビームと各ヘッドとの間に装着
される４本の油圧ピストンによりコントロールされる。

【００１７】それらの油圧ピストンは油圧制御システム
に接続され、それらの油圧ピストンは、ストップに当接
状態に特定ヘッドを固定するシステムと、自由に移動す
るヘッドに選択された引っ張りを保持しながら、ヘッド
をジャーナルに沿って自由に移動させる油圧システムと
の間で切り替えられる。

【００１８】ブランケットがシューと支持ロールによっ
て形成されるニップを通過する時、そのブランケットは
ニップ内でくり返し圧縮される。この圧縮によりブラン
ケットのマシン方向への長さが伸長する。ジャーナル上
でのヘッドの動きによって、ブランケットにはその長さ
が約８インチだけ増大する余裕が与えられる。

【００１９】疲労を生じるブランケット部分は、シュー
の端部から一定距離をおいて位置づけられる。ブランケ
ットの寿命は、後部ヘッドを固定状態に保持し、前部ヘ
ッドを浮揚状にすることと、前部ヘッドを固定し、後部
ヘッドを浮揚させることとを交互に行うことによって保
持される。

【００２０】ブランケットは、前部の内側ストップと後
部の内側ストップとの間を伸長する或る長さからスター
トする。それらのヘッドの片方は、その内側ストップに
当接状態に保持され、他方のヘッドは浮揚状態に保持さ
れる。前部ヘッドと後部ヘッドに連結される油圧システ
ムは、定期的に逆転されるので、内側ストップに当接し
て固定されたヘッドは、そこで自由に移動可能となり、
逆に、その前に自由であったヘッドはその内側ストップ
に当接して保持される。

【００２１】ブランケットが内側ストップと外側ストッ
プとの間の距離、例えば４インチにほぼ等しい量だけ伸
長する時、固定状態に保持されるヘッドは、内側ストッ
プと外側ストップとの間の中間ストップに当接状態に保
持される。

【００２２】その中間ストップを必要とする理由は、ブ
ランケットが一方の内側ストップとその外側ストップと
の間の完全な距離にわたって伸長すると、自由ヘッドが
自由端の外側ストップに当接して安定する時にブランケ
ットが必要とされるクロスマシン方向の引っ張りを失う
からである。

【００２３】同様に、ブランケットが内側ストップと外
側ストップとの間の距離、即ち、少なくとも４インチま
で伸長しない時に、固定ヘッドが外側ストップへ向かっ
て移動する場合、ブランケットはクロスマシン方向へ過
度に引っ張られることになる。

【００２４】ブランケットが一旦、４インチ以上、クロ
スマシン方向へ伸長すると、油圧システムが使用され
て、外側ストップに当接して固定されるヘッドを交代さ
せ、遂に、８インチの全伸長距離が使用されることにな
る。この時点で、ブランケットは最大８インチだけトリ
ミングされ、この工程が再びスタートする。

【００２５】そこで、本発明の特徴は、凹状シューと支
持ロールとを使用した閉鎖型プレスに用いられるブラン
ケットの寿命を延長する手段を提供することである。本
発明のもうひとつの特徴は、支持ロールに当接した凹形
シューを使用し、保守要件が少なくてすむような型の製
紙機械用プレスを提供することである。

【００２６】本発明の更にもうひとつの特徴は、支持ロ
ールに当接した凹形シューを使用し、シールされるブラ
ンケットを使用する型の製紙機械用プレスを提供するこ
とであり、その操作方法は、ブランケットの寿命を延ば
す。本発明のその他の目的、特徴及び効果は、添付図面
に関連して説明した次の詳細な説明から明らかとなるで
あろう。

【００２７】

【発明の実施の形態】ここで特に、図１〜４を参照すれ
ば、それらの図面を通して、同一部材は同一符号で示さ
れ、図１には、シュー２２と支持ロール２４によって形
成されるプレス２０を示す。このシュー２２は１本以上
の油圧ピストン２８によりクロスビーム２６上に支持さ
れ、その油圧ピストン２８は、シュー２２を支持ロール
２４へ向かって押圧する。

【００２８】ブランケット３０がシュー２２の上を低摩
擦で移動できるように、ブランケット３０とシュー２２
との間に、油膜、即ち潤滑流体膜が供給される。プレス
２０は後端３２と前端３４とを有する。ブランケット３
０の前端３６は、前部ヘッド３８に取付られ、ブランケ
ットの後端４０は後部ヘッド４２に取付られる。

【００２９】前部ヘッド３８は前部回転部分４４と前部
スライド部分４６とに区分され、これらの部分は、軸受
４８によって接合される。前部ヘッド３８は、クロスビ
ーム２６から伸長する前部ジャーナル１６にスライド部
分４６によって取付られる。

【００３０】後部ヘッド４２も同様に、回転部分５０と
後部スライド部分５２とに区分され、これらの部分は軸
受５４により接合される。後部ヘッド４２のスライド部
分５２は、クロスビーム２６から伸長する後部ジャーナ
ル１８上を移動する。

【００３１】操作時、ブランケット３０は、それが支持
ロール２４とシュー２２との間に形成されるニップ５６
を通過するように軸受４８，５４上で回転する。ブラン
ケット３０はそれが接触するロール２４の速度と調和し
た速度で移動する。ブランケット３０は可撓性シートで
あって、単一面で変形することなく容易に曲げることが
できる。換言すれば、可撓性シートは円錐形断面の形
に、或いは一連の円錐形断面の形に容易に曲げることが
できる。そのような形は展開可能な表面としても知られ
ている。

【００３２】そのブランケット３０の形は、それがニッ
プを通過する時、幾分、カーディオイド形（心臓形）と
なり、この形は展開可能である。ブランケット３０の円
筒形の端部３６，４０は、ドーナッツ形袋部材５７によ
りヘッド３８，４２にクランプされる。しかしながら、
ブランケット３０がカーディオイド形とクランプされた
円筒形の端部３６，４０との間を変化する時、それは同
時に２つの面で屈曲を生じる。

【００３３】これらの二面で屈曲を生じる部分５８，５
９は大きな変形力を受けるので、そこにブランケットの
疲労が集中する。このように、ニップ５６の両側に非常
に疲労する２つの部分、即ち前部分５８と後部分５９が
ある。これらの部分５８，５９はブランケット３０の疲
労の起源となる部分である。

【００３４】同時に、ブランケット３０は、それがニッ
プ５６を通る時に絞りを受けて疲労する。この絞り、即
ち圧縮により、ブランケットはマシン方向へ長さが伸び
る。ブランケット３０を機能させるためにはブランケッ
ト３０をマシン方向へ引っ張りをかけた状態に保持しな
ければならない。

【００３５】ブランケット３０の引っ張りは、気圧が０
〜２ポンド／平方インチ、典型的には、１ポンド／平方
インチの気圧でブランケット３０を膨張させることによ
り行われる。図２に示すように、ブランケット３０はま
た、固定されたクロスビーム２６と前部ヘッド３８との
間に取付られた４本の油圧ピストン６０によって引っ張
りがかけられる。クロスビーム２６と後部ヘッド４２と
の間にも、同様のピストンが取付られている。

【００３６】現存の機械では、一端部、典型的には、プ
レスの後端３２が固定され、プレスの前端３４は、ブラ
ンケット３０の長さがマシン方向へ伸びる時、ブランケ
ット３０の引っ張りを一定に保つように自由な浮揚状態
におかれる。現存の機械の後部ヘッド４２は、２位置の
うちの１つの位置で、４本の油圧ピストンにより保持さ
れる。

【００３７】後部ヘッド４２が内側ストップ６４に当接
して保持され、または、前部ヘッド３８が前部外側スト
ップ６６に接近するようにブランケット３０が伸長する
時、後部ヘッド４２は、後部ヘッド４２の外側ストップ
６８に当接して保持される。このために、ブランケット
３０の後端４０に関して、２位置のうちの１つの位置を
考えてみると、後部ヘッド４２の近くに非常な疲労部分
が生じる。

【００３８】この疲労部分を変化させるための１つの従
来のアプローチは、後部ヘッド４２にスペーサーを追加
する方法であり、それによって、後部ヘッド４２の近く
に生じる高度の疲労部分の位置を変化させることであっ
た。しかしながら、スペーサーを追加すると、ダウンタ
イム（非稼働時間）が必要となる。

【００３９】典型的には、後部ヘッド４２を位置づける
ために２位置システムが使用される場合、１個の１／２
インチスペーサーが外側ストップ６８に当接して位置づ
けられるので、後部ヘッド４２が内側ストップ６４から
外側ストップ６８まで移動し、その後、ブランケット３
０が内側ストップ６４と外側ストップ６８との間の全長
にわたって伸長する。典型的な機械では、内側ストップ
６４と外側ストップ６８との間の距離は、４インチであ
る。

【００４０】図１に示すように、本発明の改良プレス２
０は、ブランケット３０の寿命を非常に長くする。それ
は、ヘッド４２，３８のどちらかが固定され、どちらか
が浮揚されるのであるが、それらのヘッド４２，３８の
後部と前部を切りかえることによって行われる。

【００４１】図４に示すように、第１油圧システム７０
は油圧ピストン６０又は６２を作動させて、ヘッド４２
又は３８をストップに当接して保持し、それによって一
定位置に保持するように仕組まれている。

【００４２】第２油圧システム７２は、ブランケット３
０を自由な浮揚ヘッドに向かって押圧することによりそ
のブランケット３０へ一定レベルの引っ張りをかけるよ
うに仕組まれている。この第２油圧システムは、一定負
荷をかける。ソレノイド７６によって作動される油圧ス
イッチ７４は、ピストン６０，６２を作動させる油圧流
体を供給する供給ライン７８に位置づけられる。

【００４３】操作時、後部ヘッド４２は、プレス２０に
新しいブランケット３０がはじめて装着される時に固定
状態に保持される。その後部ヘッド４２はまた、ブラン
ケット３０が約１／２インチ伸びるまで、１４日間、図
３に示すように、内側ストップ６４に当接状態に保持さ
れる。

【００４４】１４日目に、油圧システム７０，７２が切
りかえられて、前部ヘッド３８が今度は、前部内側スト
ップ８０に当接して固定される。このプロセスが継続し
て、ブランケットがほぼ４インチ伸びるまで、固定ヘッ
ドと自由な浮揚ヘッドが１４日毎に交換される。その時
点で、後部ヘッド４２は、それが一時的な外側ストップ
８２に接触するまで移動する。

【００４５】一時的な外側ストップ８２は、ブランケッ
ト３０の伸びすぎを防ぐために必要である。ブランケッ
トは完全に４インチ伸ばすことはできない。即ち、ブラ
ンケットは４インチ伸ばされると引っ張りを維持できな
くなり、急速に切れる。かくして、後部ヘッド４２が内
側ストップ６４と外側ストップ６８との間で完全に４イ
ンチ移動すると、ブランケット３０は引っ張りすぎの状
態となる。

【００４６】かくして、一時的な外側ストップ８２は、
後部ヘッド４２が外側ストップ６８に接触するまで移動
しないように後部ヘッド４２を途中で止める。図３に示
すように、一時的な外側ストップ８２は、後部ヘッド４
２を外側ストップ６８から約１／２インチの所に位置づ
ける。同様に、前部ヘッド３８を前部ヘッドの外側スト
ップ６６から１／２インチのところに保持するように一
時的ストップ（図示せず）が位置づけられる。

【００４７】図１に示すように、後部ヘッド４２にプラ
ンジャー８４が取付られ、クロスビーム２６のジャーナ
ル１８にブラケット８６が取付られている。そのブラケ
ット８６に、スライドアーム８８が取付られ、そのスラ
イドアーム８８がプランジャー８４と結合して、一時的
な外側ストップ８２を形成している。スライドアーム８
８はピン９０によって適所に保持される。

【００４８】図３に示すように、ブランケット３０が前
部ヘッド３８側のプラス方向の伸びと後部ヘッド４２側
のマイナス方向の伸びの合計で７インチより僅か少しだ
け伸長した時、ピン９０が取り外され、スライドアーム
８８がシューから移動し、それによって、スライドアー
ム８８はプランジャー８４の通路から移動し、後部ヘッ
ド４２及び前部アーム３８が外側ストップ６６，６８へ
移動することができるようになる。

【００４９】ブランケット３０が前部ヘッド３８側と後
部ヘッド４２側で合計ほぼ８インチ、クロスマシン方向
へ伸長した後、プレス２０は停止され、クロスマシン方
向の伸び量に相当する８インチよりわずかに少ない寸法
がブランケット３０からトリムにより除去され、このプ
ロセスがくり返される。

【００５０】浮揚状のブランケット端は、内部気圧によ
って、或いはその自由ヘッドに作用する油圧ピストンに
よって引っ張り状態に保持される。但し、自由ヘッドに
負荷をかけるピストン内の気圧と油圧を組合わせたもの
を使用するのが好ましい。

【００５１】また、どのヘッドを固定し、どのヘッドを
浮揚させるかをコントロールする油圧システムを逆転す
る日数は、マシン方向へのブランケットの伸び率と、そ
の他の要素次第で決まるものであって、それは、図３に
示すような１４日周期とは大きく異なるものであっても
よい。

【００５２】さらに、内側ストップ及び外側ストップは
ここでは、ジャーナルに装着されて示されているけれど
も、ヘッドの内方及び外方への動きを制限するために、
その他の手段を使用することもできる。例えば、それら
のストップを油圧ピストンと一体的に形成することがで
きる。

【００５３】本発明はこれまで図示かつ説明してきた部
品の構造や配置に制限されるものではないが、請求項の
範囲に包含されるような変形例を包むものである。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば凹
面を有するシューと支持ロールとの間に形成されるニッ
プを通るブランケットを用いたプレスにおいて、ブラン
ケットが繰り返される変形により破損するのを防ぎ、そ
の寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の概略横断面図を正面から見た図
であって、シューを包囲する閉鎖型ブランケットを使用
した支持ロールと凹形シューとの間に形成されるプレス
を有する。

【図２】図１のプレスの斜視図である。

【図３】図１のプレスを操作する方法に従って、図１の
プレスブランケットの端部位置と時間との関係を示すグ
ラフである。

【図４】図１のプレスブランケットを位置づけるために
使用される油圧システムの概略線図である。

【符号の説明】

１６ 前部ジャーナル １８ 後部ジャーナル ２０ プレス ２２ シュー ２４ 支持ロール ２６ クロスビーム ２８ 油圧ピストン ３０ ブランケット ３２ プレスの後端 ３４ プレスの前端 ３６ ブランケットの前端 ３８ 前部ヘッド ４０ ブランケットの後端 ４２ 後部ヘッド ４４ 前部ヘッドの前部回転部分 ４６ 前部スライド部分 ４８，５４ 軸受 ５０ 後部ヘッドの回転部分 ５２ 後部スライド部分 ５６ ニップ ５７ ドーナツ型袋部分 ５８ 前部疲労部分 ５９ 後部疲労部分 ６０，６２ 油圧ピストン ６４ 後部ヘッドの内側ストップ ６６ 前部ヘッドの外側ストップ ６８ 外側ストップ ７０ 第１油圧システム ７２ 第２油圧システム ７４ 油圧スイッチ ７６ ソレノイド ８０ 内側ストップ ８２ 一時的な外側ストップ ８４ プランジャー ８６ ブラケット ８８ スライドアーム ９０ ピン

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クロスマシン方向へ伸長し、マシン方向
   へエンドレスループを形成する閉鎖型ブランケットと、 ループをなす前記ブランケットを通ってクロスマシン方
   向へ伸長する固定支持ビームであって、第１ジャーナル
   と、その第１ジャーナルからクロスマシン方向へ間隔を
   おいて位置する第２ジャーナルとを有する固定支持ビー
   ムと、 前記支持ビームに装着され、ループをなす前記ブランケ
   ット内をクロスマシン方向へ伸長する少なくとも１つの
   プレスシューと、 前記シューと共にニップを形成するよう前記ブランケッ
   トと前記シューとに対して間隔をおいて平行関係に位置
   づけられる支持ロールであって、前記シューは支持ロー
   ルに対向する凹面を有し、その凹面と支持ロールとによ
   り、クロスマシン方向へ伸長するニップを形成するよう
   にした支持ロールと、 前記第１ジャーナル上に装着され、前記支持ビームのま
   わりで回転する第１ヘッドであって、クロスマシン方向
   へ並進移動するように前記第１ジャーナルに取付られ、
   前記ブランケットの第１端が締め付けられるようにした
   第１ヘッドと、回転可能に前記第２ジャーナルに取付ら
   れた第２ヘッドであって、クロスマシン方向へ並進移動
   するように装着され、前記ブランケットの第２端が締め
   付けられるようにした第２ヘッドと、 クロスマシン方向へ力をかけるよう前記支持ビームと第
   １ヘッドとの間に位置づけられた少なくとも１個の第１
   油圧ピストンと、 クロスマシン方向へ力をかけるよう前記支持ビームと第
   ２ヘッドとの間に位置づけられた少なくとも１個の第２
   油圧ピストンと、 一定負荷を保持するよう油圧流体を供給する第１油圧シ
   ステムと、 一定位置を保持するよう油圧流体を供給する第２油圧シ
   ステムと、前記第１ヘッドに前記一定負荷をかけるよう 前記第１油
   圧システムが第１油圧ピストンに接続され、前記第２ヘ
   ッドに前記一定位置を与えるよう前記第２油圧システム
   が第２油圧ピストンに接続される第１状態と、前記第１
   ヘッドに前記一定位置を与えるよう前記第１ピストンが
   第２油圧システムに接続され、前記第２ヘッドに前記一
   定負荷をかけるよう前記第２ピストンが前記第１油圧シ
   ステムに接続される第２状態との間で切り替えを行うよ
   う構成された油圧弁システムと、その油圧弁システムの
   操作によって、前記一定位置に保持された前記ヘッドと
   前記一定負荷をかけられた前記ヘッドとが時々、逆転さ
   れることで成る製紙機械用プレス装置。
2. 【請求項２】 前記シューへ向かう前記第１ヘッドの動
   きを制限する第１内側ストップと、 前記シューから離反移動する前記第１ヘッドの動きを制
   限する第１外側ストップと、 前記シューへ向かう前記第２ヘッドの動きを制限する第
   ２内側ストップと、 前記シューから離反移動する前記第２ヘッドの動きを制
   限する第２外側ストップとを更に含む請求項１記載の装
   置。
3. 【請求項３】 前記第１ジャーナルに対して固定的に装
   着され選択的に接触可能なストップをさらに有し、その
   ストップは、前記第１ヘッドと接触しかつ、その第１ヘ
   ッドのクロスマシン方向へ動きを制限する第１位置と、
   その第１ヘッドと接触しない第２位置とを有してなる請
   求項２記載の装置。