JP3581563B2 - 抄紙機フォーマの脱水装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抄紙機ツインワイヤフォーマ部（オントップフォーマのツインワイヤ部を含む。）の紙層形成装置に適用される抄紙機フォーマの脱水装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に用いられるツインワイヤフォーマの全体構成の一例を図６に、同図における第１脱水機器４付近を概略的に表した部分拡大図を図７に、それぞれ示す。
抄紙機の紙層形成装置としてのツインワイヤフォーマは、図６に示すように、ボトムワイヤ２及びトップワイヤ３の２枚の無端状のワイヤ（金網）が、それぞれループとなるような構成となっている。ボトムワイヤ２は、ブレストロール８にガイドされ、トップワイヤ３は、フォーミングロール９にガイドされている。ワイヤ２、３の対向面によりギャップ（抄紙用隙間）を形成している。このギャップは、下流側（同図における右側）になるに従って、徐々に狭められていく。ボトムワイヤ２のループ内には、初期脱水部の第１脱水機器４が設けられており、この第１脱水機器４は、図７に示すように、複数の掻き取り型脱水ブレード２１（斜線で表示）が互いに間隔をあけて、曲率Ｒ１あるいは二つ以上の曲率Ｒ１、Ｒ２、、、Ｒｎ上に配置されることにより構成されている。
【０００３】
図６に示すように、ヘッドボックス１から噴出した紙原料液６（パルプ懸濁液）は、ギャップに挟み込まれて、ワイヤ２、３と略同速で下流側（同図における右方向）へ移動していく。それに伴い、第１脱水機器４で紙原料液６の水が脱水除去される。すなわち、近似曲線Ｒ及びＲ１、Ｒ２、、、Ｒｎ（図７参照）に沿って走行する間に、掻き取り型脱水ブレード２１により発生する脱水圧力によってほぼ両側（ボトムワイヤ２側及びトップワイヤ３側）に脱水が行われ、徐々に繊維マットが形成され、紙匹１１を形成していく。トップワイヤ３のループ内に設けられた第２脱水機器５では、更に脱水が行われ、最終的な紙層が形成される。次に、ボトムワイヤ２のループ内に設けられた第３脱水機器７（サクションボックス）及びサクションクーチロール１０で真空による吸引脱水が行われるとともに、ボトムワイヤ２上に形成された紙匹１１を移して、サクションピックアップロール（図示省略）によって、次のプレスパートへと移送される。このように、本脱水装置は、各々ループをなす２枚のワイヤ２、３間にギャップが形成され、ワイヤ２、３を介してギャップに臨むように設けられた複数の脱水ブレード２１を備え、紙原料液６をギャップに挟み込んでワイヤ２、３を作動させて、紙原料液６を移動させながら脱水していく。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかるツインワイヤフォーマでは、第１脱水機器４の外部に設置した吸引ファン（図示せず）の真空風量を調整することにより、掻き取り型脱水ブレード２１側への脱水量を調整することはできるものの、掻き取り型脱水ブレード２１の反対側、すなわちトップワイヤ３を介して上方へ脱水される水量を調整することはできなかった。
紙種や抄造速度等の抄造条件の変更に応じて、上方への脱水量を調整することが望ましいが、実際の操業現場においては、上記事情により調整を行うことができず、最適抄造条件範囲から逸脱した状態での運転を余儀なくされていた。このため、品質の低下を許容せざるを得ない状況にあり、多品種少量生産への対応は、大きな課題となっていた。
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、脱水量の調整により多品種少量生産に対応可能な抄紙機フォーマの脱水装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る抄紙機フォーマの脱水装置は、かかる課題を解決するためになされたものであり、抄紙機フォーマ部の脱水機器構成において、掻き取り型脱水ブレードとウェッジシェイプ型脱水ブレードとを同一のワイヤループ内に配置した。
また、上記ウェッジシェイプ型脱水ブレードが、外部よりウェッジ角を変更できる調整機能を有するように構成しても良い。
【０００６】
上記掻き取り型脱水ブレードは、紙原料液から水分を掻き取るものである。この掻き取り型脱水ブレードは、ワイヤ支持面のワイヤ入り側をエッジ状とし、このエッジ状の部分で紙原料液から水分を掻き取るようにしたものが好適である。上記ウェッジシェイプ型脱水ブレードは、外部から操作可能な角度調整機構と、押付調整機構とを備えることが好ましい。
角度調整機構は、ワイヤの移動方向に沿ってブレード本体を所定範囲揺動可能に支持するようにしたものが好ましい。好ましくは、後述する実施の形態について示すように、外部から流体圧力を注入することによってウェッジ角を調整することができるようにしたものを挙げることができる。
押付調整機構は、ワイヤに向かってブレード本体を所定範囲進退自在に支持するようにしたものが好ましい。更に好ましくは、後述する実施の形態について示すように、外部から流体圧力を注入することによってウェッジ角を調整することができるようにしたものを挙げることができる。
本発明に係る脱水装置によれば、外部からの調整操作によって脱水量を適宜調整することができ、これによって任意の圧力プロファイルを容易に得ることができる。
【０００７】
掻き取り型脱水ブレードとウェッジシェイプ型脱水ブレードの具体的な配置は、抄造条件に対応することが望ましく、例えば１つおきに交互に配置する場合や、あるいは、変則的な配置にする場合が考えられる。
また、これらの脱水ブレードは、脱水装置をボックス構造とすることで、一体化しておくことが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る抄紙機フォーマの脱水装置の実施の形態について、図１乃至図５に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る抄紙機フォーマの脱水装置における第１脱水機器４付近を部分的に拡大した図面、図２は、脱水ブレードの配列の一変形例を示す部分拡大図、図３は、図２のウェッジシェイプ型脱水ブレード３０を単体で表した図面、図４は、ウェッジ角と脱水圧力との関係を示したグラフ、図５は、図１の脱水機器構成における累積脱水量を示したグラフである。
なお、本実施形態の抄紙機フォーマの基本的構成は、図６に示すものであり、同図における番号も同一である。図１においては、紙原料液６が第１脱水機器４から第２脱水機器５の方向へと移動していく。
【０００９】
第１脱水機器４は、図１に示すように、ボトムワイヤ２側に配置されており、その先頭（上流側）には、広幅リーディングブレード２０が配置されている。その後方の曲率Ｒａ上には、掻き取り型脱水ブレード２１が所定の間隔をおいて３個配置され、さらに、その後方の曲率Ｒｂ上には、掻き取り型脱水ブレード２１及びウェッジシェイプ（ｗｅｄｇｅ−ｓｈａｐｅｄ）型脱水ブレード３０がそれぞれ配置されている。
第１脱水機器４は、これらのブレード２０、２１、３０を含むボックス構造である。これらのブレード２０、２１、３０の先端部は、ボトムワイヤ２の外面２Ａに当接している。
【００１０】
掻き取り型脱水ブレード２１は、図２に示すように、ワイヤ支持面２１Ａのワイヤ入り側がエッジ状に尖っていて、このエッジ状の部分で、紙原料液６から水分を掻き取るようになっている。
曲率Ｒｂ（図１参照）上における掻き取り型脱水ブレード２１とウェッジシェイプ型脱水ブレード３０との配列は、図２に示すように、２つの掻き取り型脱水ブレード２１と３つのウェッジシェイプ型脱水ブレード３０とを交互にしても良く、また、図１に示すように、３つの掻き取り型脱水ブレード２１と２つのウェッジシェイプ型脱水ブレード３０とを用いて、最後尾を掻き取り型脱水ブレード２１としても良い。
【００１１】
ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０の保持構造について、図３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。（ａ）〜（ｃ）は、その脱水ブレードとワイヤとのなす角度の調整状態をそれぞれ示している。この脱水ブレード３０は、ワイヤを支持する平面部と、該平面部のワイヤ入側でワイヤ面に対してワイヤ走行方向の上流側に向かって拡がる楔状空間を形成する傾斜面（図２に示すウェッジ角θ）とを備えた脱水ブレードであり、ウェッジ角θを外部から変更できるように構成している。
ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０は、図３（ａ）〜（ｃ）の各図に示すように、第１可動部材３０１、第２可動部材３０２を介して、第１脱水機器４の本体上に突設されたベース３０５に支持されている。
すなわち、ベース３０５上には、第２可動部材３０２が、ベース３０５の外面に案内されながら、ボトムワイヤ２の外面２Ａ（紙原料液６の走行ラインに沿った面）に対して離接し得る方向に移動可能に装備されており、この第２可動部材３０２の先端部には軸部材３０７が備えられ、第１可動部材３０１に形成された円筒状溝３０１Ｂがこの軸部材３０７に摺動自在に嵌合している。これにより、第１可動部材３０１は軸部材３０７を中心として揺動自在に支持されている。
【００１２】
ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０の基端部には、Ｔ型形状をしたアリ溝が形成されている。このアリ溝に第１可動部材３０１の先端部３０１Ａを嵌合させることにより、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０を第１可動部材３０１に一体結合させることができる。また、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０を、第１可動部材３０１に対して抄紙幅方向（ｍ／ｃ 巾方向）に移動させることにより、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０を第１可動部材３０１に対して抜き差しすることができる。
【００１３】
ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０の先端には、ブレード本体３０６が一体に結合されている。軸部材３０７を中心として第１可動部材３０１が揺動すると、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０がブレード本体３０６とともに紙原料液６の走行方向に揺動し得るようになっている。
ブレード本体３０６のボトムワイヤ外面２Ａ側の面（これを作用面という。）は、ボトムワイヤ２に当接するボトムワイヤ当接面部３０６Ａと、ボトムワイヤ当接面部３０６Ａに対して角度を付けて傾斜した傾斜面部３０６Ｂとからなっている。
すなわち、ブレード本体３０６の作用面のうちワイヤ出側（ワイヤの走行方向下流側）には、ボトムワイヤ２に当接してボトムワイヤ２を支持するボトムワイヤ当接面部３０６Ａが設けられ、このボトムワイヤ当接面３０６Ａよりも上流側、すなわち、ブレード本体３０６の作用面のうちワイヤ入り側（ワイヤの走行方向上流側）には、ワイヤの走行方向上流側に向かってボトムワイヤ２から次第に離隔するように形成された傾斜面部３０６Ｂが設けられている。したがって、傾斜面部３０６Ｂとボトムワイヤ２との間には、楔状空間３０６Ｃ（ｗｅｄｇｅ−ｓｈａｐｅｄ ｓｐａｃｅ）が形成されている（図３（ｂ）参照）。
【００１４】
ベース３０５と第２可動部材３０２との間には、伸縮可能なチューブ３０３（可動チューブ）が介装されている。このチューブ３０３は、第１可動部材３０１側に取り付けられており、ベース３０５に圧接し得るヘッド３１０が備えられている。チューブ３０３の内部の流体圧（例えば、空気圧又は油圧等）は、流体圧給排装置（図示省略）で調整可能である。
チューブ３０３の内圧状態に応じ、ヘッド３１０がベース３０５に圧接しながら、第１可動部材３０１をベース３０５に対して移動させ得るようになっている。すなわち、チューブ３０３の内圧が増大すれば、ヘッド３１０がベース３０５に圧接しながら、第２可動部材３０２をベース３０５に対して離隔する方向に移動し、第２可動部材３０２が、紙原料液６の走行ラインに対して接近する。逆に、チューブ３０３の内圧が減少すれば、ヘッド３１０のベース３０５への圧接が弱まり、第２可動部材３０２をベース３０５に対して接近する方向に移動し、第２可動部材３０２が、紙原料液６の走行ラインに対して離隔する方向に移動する。
このように、ベース３０５に対して可動な第２可動部材３０２と、伸縮可能なチューブ３０３と、このチューブ３０３の内圧を調整する流体圧給排装置（図示省略）とから、押付圧調整機構３２０が構成されており、これにより、第２可動部材３０２が、紙原料液６の走行ラインに対して離接する方向に移動すると、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０も同様に移動するので、紙原料液６に作動する押付圧が調整される。
【００１５】
第２可動部材３０２と第１可動部材３０１との間には、伸縮可能な一対のチューブ（可動チューブ）３０４ａ、３０４ｂが介装されている。これらのチューブ３０４ａ、３０４ｂも、第２可動部材３０２の中心軸の前後に配置され、第２可動部材３０２に取付けられている。各チューブ３０４ａ、３０４ｂには、それぞれヘッド３１０ａ、３１０ｂが備えられている。
各ヘッド３１０ａ、３１０ｂは、埋没状態（図３（ｂ）における実線）から突出可能（同図における鎖線の位置）であって、第１可動部材３０１を前後に挟むように形成されたアーム部３０１Ｃ、３０１Ｄの内面と圧接し得る。
【００１６】
チューブ３０４ａ、３０４ｂの各内部の流体圧（例えば、空気圧又は油圧等）は、流体圧給排装置（図示省略）によって独立して調整可能である。
チューブ３０４ａ、３０４ｂの内圧状態に応じて、ヘッド３１０ａ又は３１０ｂがアーム部３０１Ｃ又は３０１Ｄに圧接しながら、第１可動部材３０１を第２可動部材３０２に対して揺動させ得るようになっている。
すなわち、チューブ３０４ｂの内圧が高められると（このときには、チューブ３０４ａの内圧は最小又は適宜小さな状態とする。）、同図（ａ）に示すように、アーム部３０１Ｄが押圧されて、第１可動部材３０１が軸部材３０７を中心として回動しながらウェッジシェイプ型脱水ブレード３０を紙原料液６の流れ方向（ワイヤ２の走行方向、矢印Ｆ参照）の下流側に揺動させる。
逆に、チューブ３０４ａの内圧が高められると（このときには、チューブ３０４ｂの内圧は最小又は適宜小さな状態とする。）、同図（ｃ）に示すように、アーム部３０１Ｃが押圧されて、第１可動部材３０１が軸部材３０７を中心として回動しながらウェッジシェイプ型脱水ブレード３０を紙原料液６の流れ方向（ワイヤ２の走行方向）の上流側に揺動させる。
また、両チューブ３０４ａ、３０４ｂの内圧をバランスさせると、同図（ｂ）に示すように、第１可動部材３０１が前後何れにも傾斜しない中立状態となり、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０も中立状態となる。
ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０がこのように揺動すると、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０（ブレード本体３０６）の作用面３０６Ａ、３０６Ｂのワイヤの走行方向（紙原料液６の流れる方向）に対する角度、特に、傾斜面部３０６Ｂとボトムワイヤ２とのなす傾斜角度（ウェッジ角（ｗｅｄｇｅ−ａｎｇｌｅ ）〕が調整される。
このように、ベース３０５側（第２可動部材３０２側）に対して揺動可能な第１可動部材３０１と、伸縮可能なチューブ３０４ａ、３０４ｂと、これらのチューブ３０４ａ、３０４ｂの内圧を調整する流体圧給排装置（図示省略）とから、角度調整機構３２１が構成されており、これにより、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０の作用面とワイヤ２とのなす角度を外部から調整することができる。
【００１７】
チューブ３０４ｂの方の内圧をチューブ３０４ａよりも高めた状態のウェッジ角γ（図１（ａ）参照）、チューブ３０４ａとチューブ３０４ｂとの内圧を均衡させた状態のウェッジ角β（同図（ｂ）参照）、及び、チューブ３０４ａの方の内圧をチューブ３０４ｂよりも高めた状態のウェッジ角α（同図（ｃ）参照）を比べると、γ＜β＜αの関係になり、角度調整機構３２１のチューブ３０４ａとチューブ３０４ｂとの内圧調整で、装置の運転中にも、ウェッジ角θを広範囲に調整することができる。
【００１８】
なお、ブレード本体３０６の作用面を構成するボトムワイヤ当接面部３０６Ａは、ボトムワイヤ２側に凸の曲面状に形成されているので、ブレード本体３０６を紙原料液６の流れ方向（ワイヤ２の走行方向）に対して逆に用いると、すなわち、矢印Ｆと逆方向に紙原料液６を流通させると、ボトムワイヤ当接面部３０６Ａのワイヤ入り側（この場合、同図（ａ）〜（ｃ）におけるボトムワイヤ当接面３０６Ａの右側がワイヤ入り側となる。）がボトムワイヤ２と離隔して、ボトムワイヤ当接面３０６Ａとボトムワイヤ２との間に楔状空間３０６Ｃ’が形成される。したがって、この場合には、ウェッジ角θは、ボトムワイヤ当接面３０６Ａとボトムワイヤ２との間の角度α’、β’、γ’として形成される。
【００１９】
上述のように構成されているので、装置の運転中であっても、角度調整機構３２１におけるチューブ３０４ａ、３０４ｂの流体圧調整によって、外部からウェッジシェイプ型脱水ブレード３０（ブレード本体３０６）の作用面３０６Ａ、３０６Ｂの角度を所定の範囲（例えば、同図（ａ）〜（ｃ）の範囲）で自由に調整することができ、これにより、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０（ブレード本体３０６）のウェッジ角θを、例えばγ〜αの範囲内で自由に調整することができる。
【００２０】
このようにウェッジ角θを調整すると、紙原料液６の脱水圧力が調整される。つまり、図４に示すように、従来の脱水ブレード（傾斜面を有しないウェッジシェイプ型でない脱水ブレード）の脱水圧力は、領域４３のようなレベルであるのに対して、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０では、直線４１に示すように、脱水圧力を向上させることができる。しかも、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０の脱水圧力は、ウェッジ角θに大きく依存し、ウェッジ角θが大きくなるほど脱水圧力が少なくなる。
したがって、角度調整機構１２１によってウェッジシェイプ型脱水ブレード３０のウェッジ角θを調整することによって、脱水圧力を広い範囲で調整することができる。
【００２１】
しかも、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０では、押付圧調整機構１２０におけるチューブ３０３の流体圧調整によって、紙原料液６に作用する押付圧を調整することができる。この可動チューブ３０３の押付けによって、直線４２のように、押し付けない場合（直線４１）よりも脱水圧力を大きくすることができる。
したがって、ウェッジ角θの調整と、チューブ３０３による押付圧の調整とを組み合わせることで、直線４１から直線４２にわたる極めて広い範囲に、脱水圧力を調整することができるようになる。
このように、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０をワイヤ２、３の走行方向、すなわち、紙原料液６の流れ方向に沿って配列し、運転中に、各ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０を外部から流体圧を通じて回動や進退をさせながら、ウェッジ角θの調整や押付圧調整を行うことで、任意の圧力プロファイル（紙原料液６の流れ方向への脱水圧力分布）を容易に得ることができる。
【００２２】
脱水圧力プロファイルを外部から容易に調整できるため、坪量、抄紙濃度等の変更に対して、常に最適な条件で抄紙を行うことができるようになり、抄紙した紙の品質を常に高めることができ、特に、多品種少量生産に十分に対応することができる。
また、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０は、抄紙幅方向に移動させることで第１可動部材３０１に対して抜き差しできるため、形状の異なる他の脱水ブレードに交換することも容易であり、このような交換によって、図１（ｂ）に示すような中立時のウェッジ角θ（初期角度）を変更することも容易になり、初期角度を自由に設定し得るという利点もある。
なお、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０の作用面とボトムワイヤ２とのなす角度を外部から調整する角度調整機構３２１のみを装備するようにしても、脱水圧力をある程度広範囲に調整することができるので、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０による紙原料液６への押付圧を調整する押付圧調整機構３２０については省略することも考えられる。
【００２３】
第１脱水機器４の下流には、図１に示すように、第２脱水機器５がトップワイヤ３のループ内に配置されている。この第２脱水機器５は、
（１） 第１脱水器４で使用された掻き取り型脱水ブレード２１、あるいは、
（２） 傾斜角（ウェッジ角θ）が固定のウェッジシェイプ型脱水ブレード２４（図６参照）、
（３） 上記（１） の脱水ブレード２１に対し、トップワイヤ３、原料液６、ボトムワイヤ２を介して対向する位置に運転中に外部よりボトムワイヤ２への押付圧を調整できる脱水ブレード２１と同じ形状をした対向脱水ブレード
等が、脱水装置として用いられている。
第２脱水機器５は、ボトムワイヤ２及びトップワイヤ３の走行安定性のため、及び、紙の表裏の脱水履歴を略同等にして表裏差のない紙を作るために、第１脱水機器４と反対側となるトップワイヤ３のループ内に配置されている。また、第２脱水機器５の曲率は、第１脱水機器４の曲率と反転させている。
【００２４】
次に、掻き取り型脱水ブレード２１とウェッジシェイプ型脱水ブレード３０とからなる第１脱水機器４を組み込んだ脱水機器配置について、図１を用いて、その作用及び効果を説明する。
ヘッドボックス１（図６参照）から噴出された紙原料液６は、走行するトップワイヤ３とボトムワイヤ２のワイヤ面に接する際の原料ジェットの衝突力によって脱水が確実に行われ始める。そして、広幅リーディングブレード２０の前方で、２枚のワイヤ２、３に挟み込まれ、広幅リーディングブレード２０上を通り過ぎ、曲率Ｒａ上に配置された従来と同じ掻き取り型脱水ブレード２１上で、トップワイヤ３側及びボトムワイヤ２側へ、それぞれ脱水が行われ、各ワイヤ上にマット層が形成される。その後、曲率Ｒｂ上の脱水ブレード配置、すなわちウェッジシェイプ型脱水ブレード３０と掻き取り型脱水ブレード２１とから構成される脱水領域に入る。
この脱水領域における掻き取り型脱水ブレード２１の位置では、トップワイヤ３のワイヤ張力とボトムワイヤ２の折れ曲がりによって発生する脱水圧力によって、両側（同図における上下）に脱水が行われる。トップワイヤ３側へ脱水された白水５１（図２参照）は、走行するトップワイヤ３上に乗って略同速度で同伴し、第２脱水機器５の先頭脱水ブレード２２（オートスライスブレード）によって掻き取られ、狭いスロート２３を通って系外へ排出される。
なお、脱水ブレード２１側への脱水量は、吸引ファン（図示省略）の真空風量調整により、ある程度変えることができる。
【００２５】
上記脱水領域におけるウェッジシェイプ型脱水ブレード３０の位置では、下方に脱水された白水５２（図２参照）が脱水ブレード前方のウェッジ角θに入り、これによりウェッジ圧力（Ｗｅｄｇｅ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ）が発生する。このため、下方（ボトムワイヤ２側）への脱水が抑制され、トップワイヤ３側の脱水のみが行われる。
【００２６】
ここで、従来の第１脱水機器４に示す脱水ブレード構成において、脱水を行うための脱水圧力は、トップワイヤ３の張力と、ある曲率上に設置された脱水ブレード２１の先端及び後端でのワイヤの折れ曲がり角度と、２枚のワイヤ２、３間に形成されたマット層の脱水抵抗とに依存することが、著者らの広範な研究で明らかになっている。
【００２７】
次に、図１に示す脱水機器構成で、トップワイヤ３側及びボトムワイヤ２側への累積脱水量プロファイルについて、図５を用いて説明する。同図は、上下二つに分割して表しており、上側のグラフはトップワイヤ３側への脱水量、下側のグラフはボトムワイヤ２側への脱水量を、それぞれ示している。紙原料液６の流れる方向を横軸にし、各位置における脱水量を縦軸にしている。
同図の横軸は、図１における各脱水ブレードの位置に対応するようにしてあり、紙原料液６の流れる方向は、図５における左から右の方向である。また、図５の縦軸は、上側のグラフでは、上に行くに従って、脱水量が大きくなり、下側のグラフでは、下に行くに従って脱水量が大きくなるように、表している。
同図中の一点鎖線は、すべての脱水ブレードに掻き取り型脱水ブレード２１を使用した場合の脱水量カーブを示しており、また、実線は、掻き取り型脱水ブレード２１とウェッジシェイプ型脱水ブレード３０とを組み合わせて使用した場合の脱水量カーブを示している。すなわち、一点鎖線と実線との脱水量差が、本実施形態による調整範囲（脱水量変更範囲）である。
【００２８】
このような脱水ブレード機器配置では、広幅リーディングブレード２０（広幅リーディングシュー）、曲率Ｒａ上に配置された３つの掻き取り型脱水ブレード２１までは、一点鎖線及び実線が重なっており、両方とも同じ脱水量カーブとなっている。
後流側（同図における左側）には、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０が配置されており、この脱水ブレード３０による脱水は、トップワイヤ３側へのみ行われている。このため、一点鎖線と実線とに差が生じ、両者の脱水量が異なっている。このウェッジシェイプ型脱水ブレード３０は、上述したように、ウェッジ角θが変えられるので、同図における斜線の範囲内で、脱水量の調整が可能である。
【００２９】
第２脱水機器５の先頭脱水ブレード２２に入る時のトップワイヤ３及びボトムワイヤ２上に形成された紙層（マット層）のマット量やマット層の濃度に、最良の品質を得る適値があったが、従来の脱水機器構成では、調整機能を有していなかったため、生産速度や紙種によって、最適範囲から逸脱した状態での運転を余儀なくされ、品質低下をもたらしていた。
この点、本実施形態の抄紙機フォーマの脱水装置では、図１に示すように、第１脱水機器４に用いられる脱水ブレードを、掻き取り型脱水ブレード２１と、ウェッジ角を変更して上方への脱水量を可変にできるウェッジシェイプ型脱水ブレード３０とで構成している。
すなわち、流体力によってウェッジ角θを外部から容易に変更できるウェッジシェイプ型脱水ブレード３０を組み合わせた脱水ブレード側では、従来の掻き取り型脱水ブレード２１によって白水が掻き取られて脱水が行われ、その反対側（反脱水ブレード側）では、掻き取り型脱水ブレード２１へのトップワイヤ３での押付け力、及び、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０のウェッジ部で発生するウェッジ圧により、上方への脱水量調整が可能である。
ここで、トップワイヤ３上に形成されるマット量は、脱水量に略比例する。さらに、このウェッジシェイプ型脱水ブレード３０のウェッジ角θを外部から調整することにより、脱水圧力が変わり脱水量が変化するため、形成されるマット量を自由にコントロールすることができる。
よって、第２脱水機器５に入るトップワイヤ３の上に形成されるマット量と、ボトムワイヤ２の上に形成されるマット量を各々独立に調整できる。したがって、この紙層（マット層）の状態を運転中容易に調整でき、高い品質を維持しながら、生産速度の増加や紙種変更に対応することが可能である。
【００３０】
なお、本実施の形態では、掻き取り型脱水ブレード２１とウェッジシェイプ型脱水ブレード３０を交互に配置しているが（図２参照）、この組み合わせは、抄造する紙種や生産速度に応じて適宜変更することが可能である。また、ウェッジシェイプ型脱水ブレード３０は、そのウェッジ角θを任意に設定できるものを用いているが、操作性や調整能力を幾分犠牲にすれば、固定としてもかまわない。また、本実施の形態では、このウェッジシェイプ型脱水ブレード３０の前に、３本の掻き取り型脱水ブレード２１を配置した場合を示したが、生産速度や紙種によって変わるため、これに限定されるものではない。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、掻き取り型脱水ブレードとウェッジシェイプ型脱水ブレードとを同一のワイヤループ内に配置したので、ウェッジシェイプ型脱水ブレードの位置では、脱水ブレード側に脱水された白水によりウェッジ圧が発生し、このため、脱水ブレード側の脱水量が抑制され、脱水ブレードと反対側の脱水量が増大する。このようにして、脱水ブレードの反対側における脱水量を増やすことができ、紙種や抄造速度等の抄造条件の変更に応じて、脱水ブレード側の脱水量とその反対側の脱水量を異ならせることができる。
よって、高い品質を維持しつつ生産速度の増加や紙種変更に対応することができる。
【００３２】
また、上記ウェッジシェイプ型脱水ブレードが、外部よりウェッジ角を変更できるように構成したので、運転中に脱水ブレードと反対側における脱水量の調整を行うことができる。すなわち、ウェッジ角を調整することにより、脱水圧力が変わり脱水量が変化する。
よって、抄紙機を停止させることなく、多品種に対応することができ、機械稼働率の低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る抄紙機フォーマの脱水装置における第１脱水機器４付近を部分的に表した拡大図である。
【図２】脱水ブレードの配列の一変形例を示す部分拡大図である。
【図３】図２のウェッジシェイプ型脱水ブレード３０を単体で表した構成図である。
【図４】ウェッジ角と脱水圧力との関係を示したグラフであり、縦軸は脱水圧力、横軸はウェッジ角（θ）である。
【図５】図１の脱水機器構成における累積脱水量を示したグラフであり、縦軸は、脱水量、横軸は、紙原料液６の流れる方向の位置である。
【図６】一般的に用いられるツインワイヤフォーマの全体構成の一例を示す概略図である。
【図７】図１における第１脱水機器４付近を概略的に表した部分拡大図である。
【符号の説明】
１ ヘッドボックス
２ ボトムワイヤ
２Ａ 外面
３ トップワイヤ
４ 第１脱水機器
５ 第２脱水機器
６ 紙原料液（パルプ懸濁液）
７ 第３脱水機器
８ ブレストロール
９ フォーミングロール
１０ サクションクーチロール
１１ 紙匹
２０ 広幅リーディングブレード
２１ 掻き取り型脱水ブレード
２１Ａ ワイヤ支持面
２２ 先頭脱水ブレード（オートスライスブレード）
２３ スロート
２４ ウェッジシェイプ型脱水ブレード
３０ ウェッジシェイプ型脱水ブレード
３０１ 第１可動部材
３０１Ａ 第１可動部材３０１の先端部
３０１Ｂ 円筒状溝
３０１Ｃ、３０１Ｄ アーム部
３０２ 第２可動部材
３０３、３０４ａ、３０４ｂ チューブ（可動チューブ）
３０５ ベース
３０６ ブレード本体
３０６Ａ ボトムワイヤ当接面部（作用面）
３０６Ｂ 傾斜面部（作用面）
３０６Ｃ 樹状空間（ウェッジシェイプドスペース）
３０７ 部材軸
３１０、３１０ａ、３１０ｂ ヘッド
３２０ 押付圧調整機構
３２１ 角度調整機構
４１、４２ 直線
４３ 領域
５１、５２ 白水
θ、α、β、γ、α´、β´、γ´ ウェッジ角

Claims (1)

1. 掻き取り型脱水ブレードとウェッジシェイプ型脱水ブレードとを同一のワイヤループ内に配置し、上記ウェッジシェイプ型脱水ブレードが、外部よりウェッジ角を変更できるようにしたことを特徴とする抄紙機フォーマの脱水装置。

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