JP3030627B2 - 広幅ニッププレス装置及びその圧力プロフィール制御方法 - Google Patents
広幅ニッププレス装置及びその圧力プロフィール制御方法Info
- Publication number
- JP3030627B2 JP3030627B2 JP10221420A JP22142098A JP3030627B2 JP 3030627 B2 JP3030627 B2 JP 3030627B2 JP 10221420 A JP10221420 A JP 10221420A JP 22142098 A JP22142098 A JP 22142098A JP 3030627 B2 JP3030627 B2 JP 3030627B2
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- JP
- Japan
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- shoe
- hydraulic actuator
- backing roll
- hydraulic
- nip
- Prior art date
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
- D21F3/02—Wet presses
- D21F3/0209—Wet presses with extended press nip
- D21F3/0218—Shoe presses
Landscapes
- Paper (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的には製紙機械
に関し、特に広幅ニッププレスに関する。
に関し、特に広幅ニッププレスに関する。
【０００２】
【従来の技術】紙は、重量で９９％以上の水及び１％未
満の繊維を含む紙料から作り出される。紙料は、重量で
５％未満の水分を有するウエブに形成される。製紙プロ
セスは、水による繊維から成る希釈紙料懸濁液からウエ
ブを形成し、該ウエブから水を除去することから構成さ
れる。こうして形成されたウエブから水を除去すること
は、典型的には、ウエブ強度を最大化し、ウエブ厚みを
最大化し、そしてコストを最小化するような方法で達成
されなければならない。
満の繊維を含む紙料から作り出される。紙料は、重量で
５％未満の水分を有するウエブに形成される。製紙プロ
セスは、水による繊維から成る希釈紙料懸濁液からウエ
ブを形成し、該ウエブから水を除去することから構成さ
れる。こうして形成されたウエブから水を除去すること
は、典型的には、ウエブ強度を最大化し、ウエブ厚みを
最大化し、そしてコストを最小化するような方法で達成
されなければならない。
【０００３】水は、抄造、加圧、並びに乾燥の３つの主
要機構を介して除去される。典型的には、抄造プロセス
は最も少ないコストで済む。抄造プロセスにおいて、ウ
エブの繊維分は、１％未満から約１０乃至１５％まで紙
料から取り出される。次いで繊維分は、ウエブから水を
加圧して除くことによって３０乃至３５％まで高められ
る。ウエブ繊維分を９５％繊維まで高めるべく除去しな
ければならない残余の水は、該ウエブを乾燥することに
よって達成される。
要機構を介して除去される。典型的には、抄造プロセス
は最も少ないコストで済む。抄造プロセスにおいて、ウ
エブの繊維分は、１％未満から約１０乃至１５％まで紙
料から取り出される。次いで繊維分は、ウエブから水を
加圧して除くことによって３０乃至３５％まで高められ
る。ウエブ繊維分を９５％繊維まで高めるべく除去しな
ければならない残余の水は、該ウエブを乾燥することに
よって達成される。
【０００４】乾燥は、典型的には、ウエブを蒸気で加熱
されるドライヤーロールの回りに巻き付けて、該ウエブ
から水を蒸発させることによって達成される。乾燥は費
用のかかるプロセスであり、その理由はウエブから水を
蒸発させるべく供給しなけばならない熱エネルギーのた
めである。乾燥プロセスは比較的低速であるので、加圧
後に残存する水を除去すべく要求されるドライヤーの数
及び大きさは、製紙機械の全体コストの相当な比率を占
める。更には、ドライヤーは製紙機械によって占有され
る体積の大部分を占める。
されるドライヤーロールの回りに巻き付けて、該ウエブ
から水を蒸発させることによって達成される。乾燥は費
用のかかるプロセスであり、その理由はウエブから水を
蒸発させるべく供給しなけばならない熱エネルギーのた
めである。乾燥プロセスは比較的低速であるので、加圧
後に残存する水を除去すべく要求されるドライヤーの数
及び大きさは、製紙機械の全体コストの相当な比率を占
める。更には、ドライヤーは製紙機械によって占有され
る体積の大部分を占める。
【０００５】製紙機械の性能を改善すべく且つより高速
な動作を促進すべく、広幅ニッププレスは開発されてき
た。紙ウエブを加圧することは、典型的には、２つのプ
レス織布の間に支持されたウエブを２つのロール間に形
成されたニップを通過させることを含む。ニップ内に生
ずる圧力はウエブから支持プレス織布へ水を押出す。２
つのロール間のニップは１インチ未満のマシン方向の幅
を有する。２つのロール間のニップ幅は、これらロール
の内の一方或は双方を柔軟性材で形成することによって
制限された程度まで増大させることができる。他方で、
広幅ニッププレスはシューを採用し、それがバッキング
ロールと係合する窪んだ接触面を有して、マシン方向に
８乃至１２インチの幅を有するニップを形成する。
な動作を促進すべく、広幅ニッププレスは開発されてき
た。紙ウエブを加圧することは、典型的には、２つのプ
レス織布の間に支持されたウエブを２つのロール間に形
成されたニップを通過させることを含む。ニップ内に生
ずる圧力はウエブから支持プレス織布へ水を押出す。２
つのロール間のニップは１インチ未満のマシン方向の幅
を有する。２つのロール間のニップ幅は、これらロール
の内の一方或は双方を柔軟性材で形成することによって
制限された程度まで増大させることができる。他方で、
広幅ニッププレスはシューを採用し、それがバッキング
ロールと係合する窪んだ接触面を有して、マシン方向に
８乃至１２インチの幅を有するニップを形成する。
【０００６】広幅ニッププレスのシューは、オイル膜上
のシューにおける窪んだ面上を摺動するループ状ブラン
ケット内に配置される。加圧用フェルトの間で支持され
た紙ウエブは、バッキングロールとシューによって支持
されたブランケットとの間を通過させられる。シュー
は、該シューをバッキングロールに向かわせるように付
勢する液圧式アクチュエータに対するベアリングピン上
に取付けられる。広幅ニッププレスにおけるニップのよ
り大きな幅はウエブからプレス用フェルト内へ水を移動
させるより多くの時間を許容する。プレス部においてよ
り大量の水を除去することによって、ウエブ繊維含有は
４０乃至４５％或はそれ以上まで増大させることができ
る。これはドライヤ部で要求されるドライヤの数と、ウ
エブを乾燥させるべく要求されるエネルギー量とを低減
する。この結果、製紙機械における全体的な経済効率に
関しての相当な増大となる。
のシューにおける窪んだ面上を摺動するループ状ブラン
ケット内に配置される。加圧用フェルトの間で支持され
た紙ウエブは、バッキングロールとシューによって支持
されたブランケットとの間を通過させられる。シュー
は、該シューをバッキングロールに向かわせるように付
勢する液圧式アクチュエータに対するベアリングピン上
に取付けられる。広幅ニッププレスにおけるニップのよ
り大きな幅はウエブからプレス用フェルト内へ水を移動
させるより多くの時間を許容する。プレス部においてよ
り大量の水を除去することによって、ウエブ繊維含有は
４０乃至４５％或はそれ以上まで増大させることができ
る。これはドライヤ部で要求されるドライヤの数と、ウ
エブを乾燥させるべく要求されるエネルギー量とを低減
する。この結果、製紙機械における全体的な経済効率に
関しての相当な増大となる。
【０００７】広幅ニッププレスにおいて、シューが単一
ピンで支持されている場合、広幅ニップを通って移動す
るウエブに対する圧力は、そのシューの形状や該シュー
下方のピンの位置によって制御される。
ピンで支持されている場合、広幅ニップを通って移動す
るウエブに対する圧力は、そのシューの形状や該シュー
下方のピンの位置によって制御される。
【０００８】広幅ニッププレスに関する１つの問題は、
ニップにおける圧力がウエブが該ニップを立ち去ると減
少するので、水がプレス織布からウエブへ逆に移動可能
となって、該ウエブを再度湿潤することである。この問
題を克服するために、マシン方向におけるニップの圧力
プロフィール又は圧力状態が該ニップの後端側又は出口
側へ向かって圧力を増大するように調整されている。こ
の増大された圧力は再湿潤を克服するか或は減少するこ
とができる。
ニップにおける圧力がウエブが該ニップを立ち去ると減
少するので、水がプレス織布からウエブへ逆に移動可能
となって、該ウエブを再度湿潤することである。この問
題を克服するために、マシン方向におけるニップの圧力
プロフィール又は圧力状態が該ニップの後端側又は出口
側へ向かって圧力を増大するように調整されている。こ
の増大された圧力は再湿潤を克服するか或は減少するこ
とができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ある種の特性を有する
圧力プロフィールを達成する様々な方法が開発されてき
ている。支持ピンの配置及びシュー形状は圧力プロフィ
ールを制御可能である。他の技法はシュー下方の２つの
液圧式支持アクチュエータを利用する。これら技法はシ
ュー下方の支持中心を移動することを含む。しばしば望
まれることは、製紙機械が稼働している際に、圧力プロ
フィールの形状と共にシュー及びバッキングロールの間
のローディング又は荷重を調整可能とすることである。
紙ウエブを形成すべく使用される様々な構成は、全ニッ
プ圧力及びニップ圧力プロフィールを変更することを要
求することがあり得る。
圧力プロフィールを達成する様々な方法が開発されてき
ている。支持ピンの配置及びシュー形状は圧力プロフィ
ールを制御可能である。他の技法はシュー下方の２つの
液圧式支持アクチュエータを利用する。これら技法はシ
ュー下方の支持中心を移動することを含む。しばしば望
まれることは、製紙機械が稼働している際に、圧力プロ
フィールの形状と共にシュー及びバッキングロールの間
のローディング又は荷重を調整可能とすることである。
紙ウエブを形成すべく使用される様々な構成は、全ニッ
プ圧力及びニップ圧力プロフィールを変更することを要
求することがあり得る。
【００１０】経時的に紙品質を制御することも、ニップ
圧力プロフィールの形状と共に全ニップ圧力を調整する
ことを要求し得る。この操作を実行するための現行技法
は、ニップ圧力プロフィールの形状が変化した際に支持
中心を移動することになる。支持中心を変更すること
は、ニップ圧力プロフィール形状及びニップの全荷重の
２つの変数を独立して制御する能力を制限する可能性が
ある。
圧力プロフィールの形状と共に全ニップ圧力を調整する
ことを要求し得る。この操作を実行するための現行技法
は、ニップ圧力プロフィールの形状が変化した際に支持
中心を移動することになる。支持中心を変更すること
は、ニップ圧力プロフィール形状及びニップの全荷重の
２つの変数を独立して制御する能力を制限する可能性が
ある。
【００１１】広幅ニッププレスにおいては、ニップの荷
重と圧力プロフィールの形状とを独立して変更できるシ
ュー支持システムが必要である。
重と圧力プロフィールの形状とを独立して変更できるシ
ュー支持システムが必要である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明に係る広幅ニップ
プレスは、中央液圧式アクチュエータ上に支持されてい
るシューを有する。アクチュエータは、ピンによって形
成される荷重支持線に沿ってシューに係合するピストン
を有する。このピストンはシューを付勢して、バッキン
グロールへ向かわせるようにする。一対の液圧式アクチ
ュエータは、荷重支持線回りの純粋な偶力をニップ圧力
プロフィールに対して付与する。クロスマシン方向にお
いて典型的には線形インチ当たりポンド（ｐｌｉ）で指
定される全ニップ荷重は、シュー下方に位置決めされた
液圧式アクチュエータによって供給される。このアクチ
ュエータはシュー支持ベアリングピンと係合している。
このピンはシュー下方でクロスマシン方向に延在する。
典型的な広幅ニップ荷重は１，２００乃至８，５００ｐ
ｌｉである。一対の液圧式アクチュエータは、前端液圧
式アクチュエータ及び後端液圧式アクチュエータを含
む。前端液圧式アクチュエータは荷重支持線の前方に位
置決めされてシューを押し下げている。後端液圧式アク
チュエータは荷重支持線の後方に位置決めされてシュー
を押し上げている。前端液圧式アクチュエータ及び後端
液圧式アクチュエータは荷重支持線から同等に離間され
ている。前端及び後端液圧式アクチュエータの各々は同
等面積の移動面を有して、同一の液圧リザーバに接続さ
れている。こうして、液圧式アクチュエータは相互に正
確に平衡されて、荷重支持線回りに純粋なトルクを供給
している。
プレスは、中央液圧式アクチュエータ上に支持されてい
るシューを有する。アクチュエータは、ピンによって形
成される荷重支持線に沿ってシューに係合するピストン
を有する。このピストンはシューを付勢して、バッキン
グロールへ向かわせるようにする。一対の液圧式アクチ
ュエータは、荷重支持線回りの純粋な偶力をニップ圧力
プロフィールに対して付与する。クロスマシン方向にお
いて典型的には線形インチ当たりポンド（ｐｌｉ）で指
定される全ニップ荷重は、シュー下方に位置決めされた
液圧式アクチュエータによって供給される。このアクチ
ュエータはシュー支持ベアリングピンと係合している。
このピンはシュー下方でクロスマシン方向に延在する。
典型的な広幅ニップ荷重は１，２００乃至８，５００ｐ
ｌｉである。一対の液圧式アクチュエータは、前端液圧
式アクチュエータ及び後端液圧式アクチュエータを含
む。前端液圧式アクチュエータは荷重支持線の前方に位
置決めされてシューを押し下げている。後端液圧式アク
チュエータは荷重支持線の後方に位置決めされてシュー
を押し上げている。前端液圧式アクチュエータ及び後端
液圧式アクチュエータは荷重支持線から同等に離間され
ている。前端及び後端液圧式アクチュエータの各々は同
等面積の移動面を有して、同一の液圧リザーバに接続さ
れている。こうして、液圧式アクチュエータは相互に正
確に平衡されて、荷重支持線回りに純粋なトルクを供給
している。
【００１３】線形インチ当たりのポンドでの全ニップ荷
重は、支持ピン下方の中央液圧式アクチュエータによっ
て制御される一方で、圧力プロフィールの形状は、該圧
力プロフィール形状を制御するがその大きさは制御しな
い偶力を供給する前端及び後端液圧式アクチュエータに
よって制御される。
重は、支持ピン下方の中央液圧式アクチュエータによっ
て制御される一方で、圧力プロフィールの形状は、該圧
力プロフィール形状を制御するがその大きさは制御しな
い偶力を供給する前端及び後端液圧式アクチュエータに
よって制御される。
【００１４】典型的なニップローディングが６，０００
ポンド／線形インチの場合、６，０００インチ−ポンド
の全偶力が付与され得る。これは、荷重支持線の前方５
インチ隔てられた所に６００ポンドの下方へ方向付けら
れた荷重を付与する前端液圧式アクチュエータによって
達成可能である。そして後端液圧式アクチュエータは、
荷重支持線の後方５インチ隔てられた所に６００ポンド
の上方へ方向付けられた荷重を付与する。
ポンド／線形インチの場合、６，０００インチ−ポンド
の全偶力が付与され得る。これは、荷重支持線の前方５
インチ隔てられた所に６００ポンドの下方へ方向付けら
れた荷重を付与する前端液圧式アクチュエータによって
達成可能である。そして後端液圧式アクチュエータは、
荷重支持線の後方５インチ隔てられた所に６００ポンド
の上方へ方向付けられた荷重を付与する。
【００１５】本発明の目的は、全ニップ荷重及びニップ
圧力プロフィールが独立して制御されるように為す広幅
ニッププレスを提供することである。
圧力プロフィールが独立して制御されるように為す広幅
ニッププレスを提供することである。
【００１６】本発明の更なる目的は、シューを支持する
線が移動しないような広幅ニッププレスを提供すること
である。
線が移動しないような広幅ニッププレスを提供すること
である。
【００１７】本発明の更なる目的は、プレスを通過する
ウエブからより大量の水分を除去できる広幅ニッププレ
スを提供することである。
ウエブからより大量の水分を除去できる広幅ニッププレ
スを提供することである。
【００１８】本発明の更なる目的は、広幅ニッププレス
における圧力プロフィールを制御する方法を提供するこ
とである。
における圧力プロフィールを制御する方法を提供するこ
とである。
【００１９】本発明の更なる目的、特徴、並びに長所等
は、添付図面と関連させての以下の詳細な説明から明か
となるであろう。
は、添付図面と関連させての以下の詳細な説明から明か
となるであろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】同様符号は同様パーツを示してい
る図１乃至図４でより詳細に参照されるように、広幅ニ
ッププレス２０が図４に示されている。このプレス２０
はブランケット２４内部に取付けられた窪んだシュー２
２を用いている。このシューは、シュー支持システム２
８によってバッキングロール２６へ向かうように付勢さ
れている。上方プレス織布及び下方プレス織布２７の間
に保持された紙ウエブ４８は、ブランケット２４及びバ
ッキングロール２６の間に引き入れられる。
る図１乃至図４でより詳細に参照されるように、広幅ニ
ッププレス２０が図４に示されている。このプレス２０
はブランケット２４内部に取付けられた窪んだシュー２
２を用いている。このシューは、シュー支持システム２
８によってバッキングロール２６へ向かうように付勢さ
れている。上方プレス織布及び下方プレス織布２７の間
に保持された紙ウエブ４８は、ブランケット２４及びバ
ッキングロール２６の間に引き入れられる。
【００２１】図１に最もよく示されているシュー支持シ
ステム２８は、シュー２２を支持するクロスマシン方向
のベアリングピン３２に係合するピストン３０を具備す
る中央支持液圧式アクチュエータ２９を有する。この中
央液圧式アクチュエータ２９は、ブランケット２４用の
ガイド３３をも支持するクロスマシン方向のビーム５８
上に支持されている。
ステム２８は、シュー２２を支持するクロスマシン方向
のベアリングピン３２に係合するピストン３０を具備す
る中央支持液圧式アクチュエータ２９を有する。この中
央液圧式アクチュエータ２９は、ブランケット２４用の
ガイド３３をも支持するクロスマシン方向のビーム５８
上に支持されている。
【００２２】中央ピストン３０によるシュー支持システ
ム２８は、バッキングロール２６及びシュー２２の間に
形成されたニップ３４に圧力を供給する。クロスマシン
方向における線形インチ当たりのポンドで測定した場合
の全ニップ圧力は、１，２００乃至８，５００ｐｌｉで
ある。この圧力はシュー２２及びバッキングロール２６
の間に形成されたニップ３４の幅に沿ったマシン方向に
分配される。ニップ３４における圧力はウエブ４８から
プレス織布２５，２７内へ水を押出す。図１は、ピスト
ン３０がシュー２２に対して付与している全荷重を表わ
しているニップ荷重プロフィール３６を示し、該シュー
２２は図２に示されるようにバッキングロール２６によ
って反作用を受けている。静的分析によって要求される
ように、ニップに対して垂直な力の合計は付与される荷
重と同等である。
ム２８は、バッキングロール２６及びシュー２２の間に
形成されたニップ３４に圧力を供給する。クロスマシン
方向における線形インチ当たりのポンドで測定した場合
の全ニップ圧力は、１，２００乃至８，５００ｐｌｉで
ある。この圧力はシュー２２及びバッキングロール２６
の間に形成されたニップ３４の幅に沿ったマシン方向に
分配される。ニップ３４における圧力はウエブ４８から
プレス織布２５，２７内へ水を押出す。図１は、ピスト
ン３０がシュー２２に対して付与している全荷重を表わ
しているニップ荷重プロフィール３６を示し、該シュー
２２は図２に示されるようにバッキングロール２６によ
って反作用を受けている。静的分析によって要求される
ように、ニップに対して垂直な力の合計は付与される荷
重と同等である。
【００２３】もし全ての力が中央ピストン３０によって
ベアリングピン３２を介して付与されるのであれば、ピ
ン３２回りのモーメントはゼロにならなければならな
い。平衡化させるべきモーメントに対して、各種の力は
ピン３２を通過する垂直平面３８を中心として平衡化さ
せなければならない。これは、圧力プロフィール３６の
重心３９がベアリングピン３２の中心上方に位置しなけ
ればならないと云うことと同一である。
ベアリングピン３２を介して付与されるのであれば、ピ
ン３２回りのモーメントはゼロにならなければならな
い。平衡化させるべきモーメントに対して、各種の力は
ピン３２を通過する垂直平面３８を中心として平衡化さ
せなければならない。これは、圧力プロフィール３６の
重心３９がベアリングピン３２の中心上方に位置しなけ
ればならないと云うことと同一である。
【００２４】もし平衡化された力の偶力が用いられてピ
ン３２の中央回りにトルクを付与すれば、全荷重そして
それ故にニッププロフィール曲線４０下の全面積は同一
に維持される。しかしながら、重心４２はそのトルクに
平衡化する距離だけ変位させられる。
ン３２の中央回りにトルクを付与すれば、全荷重そして
それ故にニッププロフィール曲線４０下の全面積は同一
に維持される。しかしながら、重心４２はそのトルクに
平衡化する距離だけ変位させられる。
【００２５】図１に示されるように、前端液圧式アクチ
ュエータ４４及び後端液圧式アクチュエータ４６はベア
リングピン３２の中心回りに純トルクを付与すべく配列
されている。前端アクチュエータ４４は、アクチュエー
タシリンダ４３内を移動するピストン４１を有する。後
端アクチュエータ４６は、アクチュエータシリンダ４５
内を移動するピストン４９を有する。図４に示されるよ
うに、紙ウエブ４８は、左へ向かう上流方向と右へ向か
う下流方向とを限定する左から右へ移動する。前端液圧
式アクチュエータ４４は後端液圧式アクチュエータ４６
に対して、これら液圧式アクチュエータ４４，４６をベ
アリングピン３２から且つ該ベアリングピンの両側に同
等距離隔てて配置することによって平衡化させている。
アクチュエータ４４，４６によって付与される力は、こ
れら液圧式アクチュエータのピストン４１，４９の移動
面積５０，５２を同一面積とするように寸法付けするこ
と、そして各液圧式アクチュエータの各シリンダ４３，
４５を同一の液圧リザーバ５４及びポンプ（不図示）に
接続することによって都合よく同一とすることが可能で
ある。液圧式アクチュエータの技術ではよく知られてい
るように、もし２つの液圧式アクチュエータに対する液
圧が同一であれば、全作動力は液圧ピストンの面積、又
は、より詳細には、作動力を発生しているアクチュエー
タの移動パーツの運動方向に垂直な面積に依存する。
ュエータ４４及び後端液圧式アクチュエータ４６はベア
リングピン３２の中心回りに純トルクを付与すべく配列
されている。前端アクチュエータ４４は、アクチュエー
タシリンダ４３内を移動するピストン４１を有する。後
端アクチュエータ４６は、アクチュエータシリンダ４５
内を移動するピストン４９を有する。図４に示されるよ
うに、紙ウエブ４８は、左へ向かう上流方向と右へ向か
う下流方向とを限定する左から右へ移動する。前端液圧
式アクチュエータ４４は後端液圧式アクチュエータ４６
に対して、これら液圧式アクチュエータ４４，４６をベ
アリングピン３２から且つ該ベアリングピンの両側に同
等距離隔てて配置することによって平衡化させている。
アクチュエータ４４，４６によって付与される力は、こ
れら液圧式アクチュエータのピストン４１，４９の移動
面積５０，５２を同一面積とするように寸法付けするこ
と、そして各液圧式アクチュエータの各シリンダ４３，
４５を同一の液圧リザーバ５４及びポンプ（不図示）に
接続することによって都合よく同一とすることが可能で
ある。液圧式アクチュエータの技術ではよく知られてい
るように、もし２つの液圧式アクチュエータに対する液
圧が同一であれば、全作動力は液圧ピストンの面積、又
は、より詳細には、作動力を発生しているアクチュエー
タの移動パーツの運動方向に垂直な面積に依存する。
【００２６】もし液圧式アクチュエータ４４，４６が図
１に示されているようなものであれば、前端液圧シリン
ダ４３は後端液圧シリンダ４５よりも大きな径を有する
が、それはピストンロッド４７の面積を、液圧流体が作
用し得るピストンの全面積から差し引く必要があるから
である。
１に示されているようなものであれば、前端液圧シリン
ダ４３は後端液圧シリンダ４５よりも大きな径を有する
が、それはピストンロッド４７の面積を、液圧流体が作
用し得るピストンの全面積から差し引く必要があるから
である。
【００２７】前端液圧式アクチュエータ４４は、該アク
チュエータ４４を支持ビーム５８に取付けているベアリ
ングピン又は自在マウント５６を有する。アクチュエー
タピストンロッド４７も同様に、マウント５９によって
シュー２２に取付けられている。後端液圧式アクチュエ
ータ４６も、該アクチュエータ４６を支持ビーム５８上
に取付ける旋回自在マウント６０を有すると共に、当該
後端アクチュエータ４６及びシュー２２の間の旋回自在
マウントを提供するシューマウント６２を有する。こう
して取付けられたシュー２２は、前端及び後端液圧式ア
クチュエータ４４，４６によって提供される偶力又はト
ルクに応じてベアリングピン３２回りに旋回自在であ
る。
チュエータ４４を支持ビーム５８に取付けているベアリ
ングピン又は自在マウント５６を有する。アクチュエー
タピストンロッド４７も同様に、マウント５９によって
シュー２２に取付けられている。後端液圧式アクチュエ
ータ４６も、該アクチュエータ４６を支持ビーム５８上
に取付ける旋回自在マウント６０を有すると共に、当該
後端アクチュエータ４６及びシュー２２の間の旋回自在
マウントを提供するシューマウント６２を有する。こう
して取付けられたシュー２２は、前端及び後端液圧式ア
クチュエータ４４，４６によって提供される偶力又はト
ルクに応じてベアリングピン３２回りに旋回自在であ
る。
【００２８】図１に示される圧力プロフィール４０は、
ウエブ４８がニップ３４を通って移動するに従って圧力
に関しての安定した増大を提供し、それに、シュー２２
の後端縁エッジ６４での圧力に関する急激な降下が追従
される。この圧力プロフィールは、広幅ニッププレスの
性能を全般的に改善するものとして知られている。即
ち、ウエブからの水除去量を改善すると共に、プレス織
布からの再湿潤の量を減少している。この圧力プロフィ
ールは、織布の破砕或は抜けを生ずることなしに、ニッ
プ内における圧力に関しての比較的漸進的な増大を提供
する。ウエブと直に係合する加熱バッキングロールが使
用される場合も、この圧力プロフィールは剥離を防止す
ることに関して、そしてウエブの特性改善に関して重要
である。
ウエブ４８がニップ３４を通って移動するに従って圧力
に関しての安定した増大を提供し、それに、シュー２２
の後端縁エッジ６４での圧力に関する急激な降下が追従
される。この圧力プロフィールは、広幅ニッププレスの
性能を全般的に改善するものとして知られている。即
ち、ウエブからの水除去量を改善すると共に、プレス織
布からの再湿潤の量を減少している。この圧力プロフィ
ールは、織布の破砕或は抜けを生ずることなしに、ニッ
プ内における圧力に関しての比較的漸進的な増大を提供
する。ウエブと直に係合する加熱バッキングロールが使
用される場合も、この圧力プロフィールは剥離を防止す
ることに関して、そしてウエブの特性改善に関して重要
である。
【００２９】ニップ圧力プロフィールを制御する幾つか
の先行技術に係る方法では、ベアリングピン３２の位置
を変更するか、或はシューの形状を調整する必要があっ
た。これら操作は、マシンが主要メンテナンスのために
停止している間だけに実行可能であった。広幅ニッププ
レスが作動中にニッププロフィールを調整する他のアプ
ローチは、全ニップ圧力及びニップ圧力プロフィールを
独立して制御する能力が相変わらず欠如している。
の先行技術に係る方法では、ベアリングピン３２の位置
を変更するか、或はシューの形状を調整する必要があっ
た。これら操作は、マシンが主要メンテナンスのために
停止している間だけに実行可能であった。広幅ニッププ
レスが作動中にニッププロフィールを調整する他のアプ
ローチは、全ニップ圧力及びニップ圧力プロフィールを
独立して制御する能力が相変わらず欠如している。
【００３０】製紙プロセスにおける発展の歩みは、形成
される紙の品質を管理し、リアルタイム或は略リアルタ
イムでウエブ特性を制御すべく製紙機械の様々なパラメ
ータを調整する方向へ移行している。制御アルゴリズム
及び法則は、紙形成変数が独立して変更可能であれば理
解及び設計がより容易である。
される紙の品質を管理し、リアルタイム或は略リアルタ
イムでウエブ特性を制御すべく製紙機械の様々なパラメ
ータを調整する方向へ移行している。制御アルゴリズム
及び法則は、紙形成変数が独立して変更可能であれば理
解及び設計がより容易である。
【００３１】また、科学が製紙プロセスに対して主要な
貢献を為している一方で、製紙プロセスは依然として１
つの技巧と考えられる。これが明らかな理由として、ニ
ップ圧力プロフィール等の製紙プロセスの個別のパラメ
ータは異なる構成及び紙等級に対して変更する必要性が
ある一方で、紙ウエブが測定されたウエブ品質に応じて
ニップ圧力プロフィールに対する連続的な調整からの恩
恵を受けても形成されるからである。製紙プロセスの構
成及び他のパラメータをできる限り略不変のままに維持
させるものの、以上のような調整の必要性があり得る。
よって、全ニップ圧力及びニップ圧力プロフィールの独
立した制御は、製紙プロセスのより良好な制御の期待を
帯びている。
貢献を為している一方で、製紙プロセスは依然として１
つの技巧と考えられる。これが明らかな理由として、ニ
ップ圧力プロフィール等の製紙プロセスの個別のパラメ
ータは異なる構成及び紙等級に対して変更する必要性が
ある一方で、紙ウエブが測定されたウエブ品質に応じて
ニップ圧力プロフィールに対する連続的な調整からの恩
恵を受けても形成されるからである。製紙プロセスの構
成及び他のパラメータをできる限り略不変のままに維持
させるものの、以上のような調整の必要性があり得る。
よって、全ニップ圧力及びニップ圧力プロフィールの独
立した制御は、製紙プロセスのより良好な制御の期待を
帯びている。
【００３２】代替実施形態に係るシュー支持システム１
２８が図２及び図３に示されている。このシステムにお
いて、トルクはシュー１２２に溶接或は固定されたベア
リングピン１３２に直に付与されている。このトルクで
圧力プロフィール１３６が圧力プロフィール１４０へ変
化させられることになり、圧力が前端エッジ１４１から
圧力最大１４３まで安定して増大し、その後に圧力が後
端エッジ１４６へ向かって急峻に、かつ、急激に降下す
る有益な形状となる。
２８が図２及び図３に示されている。このシステムにお
いて、トルクはシュー１２２に溶接或は固定されたベア
リングピン１３２に直に付与されている。このトルクで
圧力プロフィール１３６が圧力プロフィール１４０へ変
化させられることになり、圧力が前端エッジ１４１から
圧力最大１４３まで安定して増大し、その後に圧力が後
端エッジ１４６へ向かって急峻に、かつ、急激に降下す
る有益な形状となる。
【００３３】ベアリングピン１３２は、ピストン１３１
を有する液圧式アクチュエータ１３０によって支持さ
れ、該ピストンがピン１３２を担持している。全ニップ
圧力は曲線１３６下方の面積によって画成されるような
ものであり且つ液圧式アクチュエータ１３０によって供
給される。ピン１３２に対して付与されたトルクは、ニ
ップ圧力プロフィール１３６の重心を右側へ又はシュー
の下流側へシフトさせ、図２に示される圧力プロフィー
ル１３２を作り出す。図３は、ベアリングピン１３２を
シュー１２２の下方から引出して矢印１４５に指示され
るような曲げ力を担持ロッド１３２に対して付与するこ
とによって、ベアリングピン１３２に対してどのように
してアクセスするかを示している。図３は、どのように
して、トルクがベアリングピン１３２に対して付与され
て、該ベアリングピンを介してシュー１２２に伝わるか
を明確にしている。機械的な技術の分野における当業者
に明らかなように、もし単一ピストンが用いられて連続
的なシューを支持するのであれば、トルクが付与される
アーム１４７はピストン１３１内に含めることができ
る。他方、もし多数のピストンがシュー下方に位置決め
されるのであれば、トルク付与アームはそれらピストン
の間に位置決めすることができる。
を有する液圧式アクチュエータ１３０によって支持さ
れ、該ピストンがピン１３２を担持している。全ニップ
圧力は曲線１３６下方の面積によって画成されるような
ものであり且つ液圧式アクチュエータ１３０によって供
給される。ピン１３２に対して付与されたトルクは、ニ
ップ圧力プロフィール１３６の重心を右側へ又はシュー
の下流側へシフトさせ、図２に示される圧力プロフィー
ル１３２を作り出す。図３は、ベアリングピン１３２を
シュー１２２の下方から引出して矢印１４５に指示され
るような曲げ力を担持ロッド１３２に対して付与するこ
とによって、ベアリングピン１３２に対してどのように
してアクセスするかを示している。図３は、どのように
して、トルクがベアリングピン１３２に対して付与され
て、該ベアリングピンを介してシュー１２２に伝わるか
を明確にしている。機械的な技術の分野における当業者
に明らかなように、もし単一ピストンが用いられて連続
的なシューを支持するのであれば、トルクが付与される
アーム１４７はピストン１３１内に含めることができ
る。他方、もし多数のピストンがシュー下方に位置決め
されるのであれば、トルク付与アームはそれらピストン
の間に位置決めすることができる。
【００３４】本発明はここで図示され且つ説明された各
種パーツの特殊な構造及び構成に限定されることはない
が、そうした変更された形態をも特許請求の範囲内に包
含されることは理解されるであろう。
種パーツの特殊な構造及び構成に限定されることはない
が、そうした変更された形態をも特許請求の範囲内に包
含されることは理解されるであろう。
【００３５】
【発明の効果】以上本願の発明によれば、広幅ニッププ
レスにおいて、適切な圧力プロフィールを得ることによ
り、ウエブがニップを去るときに水分がウエブへ逆流し
て該ウエブを再度湿潤することを防止し、これにより脱
水、加圧、乾燥と続く水分除去工程中における加圧工程
での水分除去割合を高め、後続の乾燥工程におけるウエ
ブ乾燥用のドライヤの設置数量の減少、及びウエブを乾
燥させるべく要求されるエネルギー量の低減を図り、以
て製紙機械における全体的な経済効率の向上に大幅に寄
与することができたものである。
レスにおいて、適切な圧力プロフィールを得ることによ
り、ウエブがニップを去るときに水分がウエブへ逆流し
て該ウエブを再度湿潤することを防止し、これにより脱
水、加圧、乾燥と続く水分除去工程中における加圧工程
での水分除去割合を高め、後続の乾燥工程におけるウエ
ブ乾燥用のドライヤの設置数量の減少、及びウエブを乾
燥させるべく要求されるエネルギー量の低減を図り、以
て製紙機械における全体的な経済効率の向上に大幅に寄
与することができたものである。
【図１】本発明に係る広幅ニッププレスにおけるシュー
支持システムの概略断面図。
支持システムの概略断面図。
【図２】代替実施形態に係る広幅ニップシュー支持シス
テムの概略断面図。
テムの概略断面図。
【図３】図２に示されるシュー支持システムの概略斜視
図。
図。
【図４】図１に示されるニップ・シュー支持システムを
採用している広幅ニッププレスの概略断面図。
採用している広幅ニッププレスの概略断面図。
２０ 広幅ニッププレス ２２，１２２ シュー ２４ ブランケット ２６ バッキングロール ２５，２７ プレス織布 ２８，１２８ シュー支持システム ２９，１３０ 中央液圧式アクチュエータ ３０，４１，４９，１３１ ピストン ３２，１３２ ベアリングピン ３３ ガイド ３４ ニップ ３６，４０，１３６，１４３ ニップ荷重プロフィール ４４ 前端液圧式アクチュエータ ４６ 後端液圧式アクチュエータ ４８ ウエブ ５４ 液圧リザーバ ５８ ビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−81893（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−19588（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−122230（ＪＰ，Ｂ２) 特表 平４−502351（ＪＰ，Ａ) 米国特許4713147（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D21F 3/00 - 3/02
Claims (4)
- 【請求項１】 製紙機械に使用される広幅ニッププレス
であって、 紙のウエブを支持し且つ案内するバッキングロールであ
り、クロスマシン方向に延在すると共に回転自在に取付
けられているバッキングロールと、 クロスマシン方向に延在するシューであり、ループ状ブ
ランケット内に配置されると共にクロスマシン方向に延
在するビーム上に支持されており、前記バッキングロー
ルと対向すると共にマシン方向に延在する表面を有し
て、略マシン方向幅に沿って前記バッキングロールと係
合するシューと、 前記ブランケット及びバッキングロールの間に位置決め
されてその間の紙ウエブに係合するプレス織布であり、
当該プレス織布が前記シュー及び前記バッキングロール
の間に形成されたニップを通るように移動し、当該プレ
ス織布の運動方向がマシン上流方向及びマシン下流方向
を画成して、当該プレス織布が前記ニップを通って前記
マシン上流方向から前記マシン下流方向へ移動するよう
に為すことから成るプレス織布と、 前記ビーム及び前記シューの間に位置決めされて、前記
シューを前記バッキングロールへ向けて付勢する第１液
圧式アクチュエータと、 前記第１液圧式アクチュエータ及び前記シューの間に位
置決めされたクロスマシン方向のベアリングピンと、 前記第１液圧式アクチュエータからマシン上流方向の選
択された距離の所に位置決めされると共に、前記支持ビ
ーム及び前記シューの間に位置決めされた第２液圧式ア
クチュエータと、 前記第１液圧式アクチュエータからマシン下流方向の前
記選択された距離相当の所に位置決めされると共に、前
記支持ビーム及び前記シューの間に位置決めされた第３
液圧式アクチュエータであり、前記第２液圧式アクチュエータ及び前記第３液圧式アク
チュエータが、高圧液圧流体が作用する移動面を有し、
これら移動面の面積が同等であるので、前記第２液圧式
アクチュエータ及び前記第３液圧式アクチュエータによ
って生成され た力が同等となり、前記第２液圧式アクチ
ュエータが液圧リザーバと液圧受容関係にあり且つ前記
第３液圧式アクチュエータが前記液圧リザーバと液圧受
容関係に して、 前記第２液圧式アクチュエータが前記シューを前記ビー
ムへ向かわせるように前記シューに力を付与するように
作用し、前記第３液圧式アクチュエータが前記シューを
前記バッキングロールへ向かわせるように前記シューに
力を付与するように作用して、前記第２液圧式アクチュ
エータによって付与される力が、前記第３液圧式アクチ
ュエータによって付与される力と同一の大きさであるが
反対方向であることから成る第３液圧式アクチュエータ
と、 を備える広幅ニッププレス装置。 - 【請求項２】 製紙機械に使用される広幅ニッププレス
であって、 紙のウエブを支持し且つ案内するバッキングロールであ
り、クロスマシン方向に延在すると共に回転自在に取付
けられているバッキングロールと、 クロスマシン方向に延在するシューであり、ループ状ブ
ランケット内に配置されると共にクロスマシン方向に延
在するビーム上に支持されており、前記バッキングロー
ルを伴ってニップを形成するように位置決めされ、マシ
ン方向に延在する窪んだ面を有するシューと、 前記ブランケット及びバッキングロールの間に位置決め
されてその間の紙ウエブに係合するプレス織布と、 前記ビーム及び前記シューの間に位置決めされて、前記
シューを前記バッキングロールへ向けて付勢する第１液
圧式アクチュエータと、 前記シューをその上に担持するクロスマシン方向ピンで
あり、前記第１液圧式アクチュエータ及び前記シューの
間に位置決めされたピンと、前記第１液圧式アクチュエータからマシン上流方向の第
１距離の所に位置決めされると共に、前記支持ビーム及
び前記シューの間に位置決めされた第２液圧式アクチュ
エータと、 前記第１液圧式アクチュエータからマシン下流方向の前
記第１距離相当の所に位置決めされた第３液圧式アクチ
ュエータであり、前記ピンが前記第２液圧式アクチュエ
ータ及び当該第３液圧式アクチュエータの間にあり且つ
それらから同等距離隔てられており、当該第３液圧式ア
クチュエータが前記支持ビーム及び前記シューの間に位
置決めされており、前記第２液圧式アクチュエータは、
前記シュ ーの上流側が回動して前記ビームへ向かうよう
に前記シューに力を付与するように作用し、当該第３液
圧式アクチュエータは、前記シューの下流側が回動して
前記バッキングロールへ向かうように前記シューに力を
付与するように作用し、そして、前記第２液圧式アクチ
ュエータによって付与される前記力が、当該第３液圧式
アクチュエータによって付与される前記力と同一の大き
さであるが、反対方向であることから成る第３液圧式ア
クチュエータと、 を含む、広幅ニッププレス装置。 - 【請求項３】 バッキングロール及びシューの間に形成
されるマシン方向における広幅ニップ圧力プロフィール
を制御すると共に、前記圧力プロフィールの形状を独立
して制御する方法であって、 シュー及び支持液圧式アクチュエータの間に位置決めさ
れた単一支持ピンに対して荷重を付与して、前記シュー
が前記ピンによって形成される担持線だけに沿ってバッ
キングロールへ向かわせるように付勢される段階と、 同時に、前記担持線からマシン上流方向の第１距離の所
に位置決めされると共に、前記支持ビーム及び前記シュ
ーの間に位置決めされた第２液圧式アクチュエータを起
動して前記シューが回動してバッキングロールから離れ
るように第１の大きさの力を付与する段階と、前記担持
線からマシン方向の前記第１距離相当の所に位置決めさ
れた第３液圧式アクチュエータを起動して前記担持線が
前記第２液圧式アクチュエータ及び前記第３液圧式アク
チュエータの間であり且つそれらから同等距離隔てら
れ、そして前記第１の大きさの力と同じ力を前記シュー
に対して付与することから成る段階とにより、前記担持
線回りにトルクを付与して、前記シューが前記担持線回
りに回転するように付勢させられ、これらトルク及び液
圧荷重の組合わせが前記シュー及び前記バッキングロー
ルの間の圧力分布形状を制御する段階と、 の諸段階を含む広幅ニッププレス装置の圧力プロフィー
ル制御方法。 - 【請求項４】 製紙機械用の広幅ニッププレスであっ
て、 紙のウエブを支持すると共に案内するバッキングロール
であり、クロスマシン方向に延在すると共に回転自在に
取付けられているバッキングロールと、 前記バッキングロールから離間されたビームと、 クロスマシン方向に延在すると共に前記バッキングロー
ルに向かって開く窪んだシューであり、広幅ニップが当
該シュー及び前記バッキングロールの間に画成されるこ
とから成る窪んだシューと、 前記シューを取囲むと共に前記ニップを通るように延在
しているブランケットと、 前記クロスマシン方向に延在すると共に前記広幅ニップ
のシューに沿って延在するベアリングピンと、 前記ビーム及び前記ベアリングピンの間に延在すると共
に、前記シューを前記バッキングロールへ向かわせるよ
うに付勢する第１液圧式アクチュエータと、 前記広幅ニップを通るように延在するプレス織布であ
り、当該プレス織布及び前記ブランケットの間の紙ウエ
ブを受容するプレス織布と、 前記ピンからマシン上流方向の第１距離の所に位置決め
されると共に、前記支持ビーム及び前記シューの間に延
在する第２液圧式アクチュエータと、 前記ピンからマシン下流方向へ前記第１距離の所に位置
決めされると共に、前記ビーム及び前記シューの間に延
在する第３液圧式アクチュエータであり、前記第２液圧
式アクチュエータが、前記ビームに向かわせるように前
記シューに対して第１の大きさの力を付与するように作
用し、当該第３液圧式アクチュエータが、前記シューを
前記バッキングロールへ向かわせるように反対側から前
記シューに対して前記第１の大きさの力に相当する力を
付与するように作用することから成る第３液圧式アクチ
ュエータと、 を備える広幅ニッププレス装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/908,853 US5897747A (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Machine direction profiling of extended nip press shoe |
| US08/908853 | 1997-08-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11107183A JPH11107183A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3030627B2 true JP3030627B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=25426327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10221420A Expired - Fee Related JP3030627B2 (ja) | 1997-08-08 | 1998-08-05 | 広幅ニッププレス装置及びその圧力プロフィール制御方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5897747A (ja) |
| EP (1) | EP0896088B1 (ja) |
| JP (1) | JP3030627B2 (ja) |
| CA (1) | CA2242662C (ja) |
| DE (1) | DE69812499T2 (ja) |
| ES (1) | ES2193498T3 (ja) |
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| FI108801B (fi) | 2000-08-24 | 2002-03-28 | Metso Paper Inc | Menetelmä yhden tai useamman kuituradan pinnan laatusuureen säätämiseksi kenkäkalanterissa |
| DE10227979C5 (de) * | 2002-06-22 | 2013-07-25 | Voith Patent Gmbh | Breitnipvorrichtung und Verfahren zum Satinieren einer Materialbahn |
| CN100392180C (zh) * | 2006-04-13 | 2008-06-04 | 华南理工大学 | 用于靴形压榨装置的靴压板 |
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