JP4072791B2 - プレスジャケットおよびプレスジャケットの製造方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、製紙機械のプレスギャップ内で紙の帯を脱水するためのプレス装置用のプレスジャケットであって、バンドに紙の帯とは反対側のエラストマー基礎材料からなる内側の層が設けられ、その基礎材料内に補強糸が埋め込まれており、かつ内側の層上に紙の帯側の外側の耐摩耗層が設けられているプレスジャケットと、その形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のプレスジャケットは米国特許４９７８４２８から知られている。
【０００３】
この種のプレスジャケットは特に製紙機械のプレス装置内で使用され、走行する材料の帯、すなわち水分を含む紙の帯の脱水を行う。この種のプレス装置は２つのプレス部材を有し（例えば２つのプレスローラまたはプレスローラとプレスシュー）、それらが互いにプレスギャップを形成する。このプレスギャップを通して脱水すべき材料の帯がプレスジャケットと共に、かつ場合によっては１つあるいは２つのフェルトバンドと共に走行する。プレスジャケットは通常エンドレスであって、帯状材走行方向に見て異なる長さを有する。英国特許公開２１０６５５５に示すようにプレスジャケットが長い場合には、プレスジャケットはプレスギャップの外側で案内ローラを介して回転する。それに対してプレスジャケットが回転方向において比較的短い場合には、プレスジャケットはプレスギャップの外側でほぼ円形の軌跡上を回転するホース状のプレスジャケットを形成する。
【０００４】
この種のプレスジャケットは駆動中に大きな応力を受ける。プレスギャップ内に高い圧応力と縮絨応力が形成され、それによってプレスジャケットの早期の摩耗がもたらされる。特にプレスジャケットの、材料の帯側の表面には著しい摩耗が発生する。連続的に縮絨が行われる場合には、プレスジャケットがプレスギャップ内で圧縮されて、それによって脱水能力が変化する。シュープレス用のプレスジャケットにおいてはそれによって圧力特性が変化し、場合によっては脱水特性も変化する。
【０００５】
さらに、プレスギャップの領域における吸水能力を改良するために、溝を有するプレスジャケットが知られている（ＵＳ−Ａ−４５５９１０６、ＷＯ−Ａ−９２／０２６７８、ＵＳ−Ａ−４４７８４２８、ＵＳ−Ａ−５０６２９２４）。この種の溝を有するプレスジャケットも上述と同様の応力にさらされるので、溝による弱体化と溝領域に増大して発生する引張り応力および剪断応力によって、溝の領域にさらに強い摩耗が発生し、それが上述の欠点と結び付く。
【０００６】
この理由から冒頭で述べたＵＳ−Ａ−４９７８４２８によれば材料の帯側の外側の耐摩耗層がその下の層よりも大きな硬度を有する。
【０００７】
硬度の小さい層上に硬度の大きい層が配置されるこの種の実施形態においては、２つの層が互いに剥離して、それによってプレスジャケットが破壊される危険があることが明らかにされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の課題は、従来技術の欠点を除去し、特に大きな寿命とわずかな摩耗を有する改良されたプレスジャケットを提供することである。さらにこの種のプレスジャケットを形成する適当な方法を提供しなければならない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、本発明は請求項１〜６のいずれか１項に記載のプレスジャケットおよびプレスジャケットの製造方法を要旨とする。
【００１０】
【実施例】
プレスジャケットに関しては前述の課題は、冒頭で述べた種類のプレスジャケットにおいて耐摩耗層が内側層と同一または化学的に類似のマトリクス材料からなり、かつ装入された耐摩耗粒子によって強化されていることにより解決される。
【００１１】
耐摩耗層が内側の層と同一または化学的に類似のマトリクス材料からなることによって両層間の良好な結合が保証されるので、長時間駆動において応力が激しい場合でも外側の層の内側の層からの剥離が防止される。このマトリクス材料に耐摩耗粒子を装入することによって、このように形成された結合体の摩耗耐性は著しく向上し、その場合に他の機械的特性、特に弾性と強度はほぼマトリクス材料の特性によって決定される。このことは、耐摩耗粒子が微量だけ装入されているので、全体としてそのマトリクスが１つのマトリクス材料によって形成される一層構造が形成されることを前提としている。耐摩耗粒子の割合が５０体積パーセントより低い場合には基本的にそうなる。通常はわずかな割合の耐摩耗粒子が添加され、好ましくは大体において約１体積％から３０体積％の間の範囲であって、その場合に最適な混合比は実験的に求めることができ、使用条件並びにマトリクス材料と装入される耐摩耗粒子の特性によって調節される。
【００１２】
マトリクス材料としては例えばポリウレタンが使用され、耐摩耗粒子は例えば岩石粉末、特に花崗岩粉末、セラミック粉末、特に酸化アルミニウム粉末またはフリットから形成することができる。
【００１３】
本発明の好ましい実施例においては、補強糸には材料の流れ方向に対して横方向に延びる縦糸が設けられ、その上にほぼ材料の流れ方向に延びる横糸が螺旋状に設けられており、横糸はバンドの端部領域まで延びている。
【００１４】
その端縁が支持ディスク上に張られている従来のプレスジャケットは、特に端縁領域が支持ディスクに固定することが必要であるためにできるだけ大きい柔軟性を有するが（ＤＥ−Ａ−３９０９９３６を参照）、本発明によれば端縁領域においても材料の流れ方向におけるプレスジャケットの大きな強度が保証されるので、本発明によるプレスジャケットは支持ディスクにおいて良好に駆動することができるので、プレスギャップにおける材料の帯の良好な走行が保証される。
【００１５】
この実施形態の好ましい実施例においては、耐摩耗層は両端縁領域間にはさまれるバンドのプレス領域にわたってだけ延びている。
【００１６】
それによって、バンドが端縁領域においても大きな強度を有し、それによって支持ディスクを介しての駆動が可能になり、しかしまた摩耗抵抗を増大させるために、バンドの中央のプレス領域だけに必要な補強が行われているので、それによって端縁領域においては従来どうり支持ディスクに張架するのに充分な弾性が保証される。
【００１７】
方法に関しては本発明の課題は、第１のエラストマーマトリクス材料からなる第１の層が鋳造部上に鋳造形成され、その場合に補強糸が巻き込まれ、かつ第１の層の硬化前に第２の層が第１の層上に鋳造形成され、第２の層は第２のマトリクス材料と耐摩耗粒子との混合から形成される方法によって解決される。
【００１８】
第２の層は第１の層の硬化前に鋳造方法で設けられるので、両層間の表面の永続的な結合が保証されるので、長時間駆動において大きな応力を受けた場合でも両層の互いからの剥離が排除される。
【００１９】
この方法の好ましい実施例においては、第２のマトリクス材料は第１のマトリクス材料と同一または化学的に類似である。
【００２０】
この手段によって、両層間の結合がさらに改良されるので、両層に同一のマトリクス材料を使用した場合に一体的に貫通する層が形成され、その場合に外部の層内にだけ耐摩耗粒子が装入される。
【００２１】
上述し、かつさらに詳しく後述する特徴はそれぞれ記載の組合せにおいてだけでなく、他の組合せにおいても、あるいは単独でも本発明の枠を逸脱することなく使用することができることは言うまでもないことである。
【００２２】
本発明の他の特徴並びに利点は、以下の図示例の説明から明らかにされる。
【００２３】
図示例
図３は公知の種類のシュープレスのプレスギャップ３４の状況を概略図示するものであって、プレスジャケット１０はプレスシュー２８の上方で対向ローラ２６との間を回転しており、その場合に水分を含む帯状の紙の形状の材料帯３０は対向ローラ２６とプレスジャケット１０の上方を走行するフェルト帯３２との間で案内されている。プレスギャップ３４内のプレス圧力が大きいために材料帯３０はプレスギャップ３４内で脱水され、その場合に水分はフェルト帯３２によって吸収される。
【００２４】
プレスジャケット１０には図１と２に示すようにエンドレスのホース状のバンド１１が設けられており、このバンドの中心領域、すなわちプレス領域１２は厚くされている。バンド１１は第１の内側層２０と半径方向外側の第２の層２２からなり、第２の層はプレス領域１２にだけ取り付けられており、内側層２０はバンド１１の断面全体にわたって両方の端部領域１４まで延びている。
【００２５】
バンド１１は補強糸１６、１８によって後述するように補強されている。
【００２６】
バンド１１の補強糸１６、１８はバンド１１の両端縁の間で均一な間隔で横方向に延びる、材料帯１０とは反対側の互いに平行な半径方向内側の縦糸１６と、それに対して横方向に延びる、従ってほぼ材料の流れ方向３６に延びる横糸１８から形成され、横糸は図４を用いて後述するように縦糸１６上に螺旋形状に巻き付けられている。
【００２７】
第１の層２０も第２の層２２もエラストマーマトリクス材料から、好ましくはポリウレタンから形成され、その場合にさらに第２の層２２内に、花崗岩粉末からなる約１０体積パーセントの粒子２４が装入されている。
【００２８】
第２の層２２においては鋳造処理でマトリクス材料を設ける前にマトリクス材料を約１０体積パーセントの花崗岩粉末２４と液状に均質に混合する。プレスジャケットの製造は公知の方法で行われ、これについての詳細はドイツ特許公開３７１５１５３に記載されている。
【００２９】
プレスジャケット１０を形成する装置５０には円筒状の鋳造部３８が設けられており、その両端面の間に表面から所定の距離で縦糸１６が互いに平行に張架されている。第１の導管４６を介して第１の鋳造ノズル４０を通ってポリウレタンが上方から供給され、鋳造部はその中心軸５２を中心に矢印方向４４に回転され、鋳造ノズル４０はサポートを介して中心軸５２に対して平行に設置されているので、鋳造工程が連続して行われると円筒状のジャケット面が次々と形成される。その場合に鋳造材料は縦糸１６を通して鋳造部３８上へ達して、プレスジャケットの内側層２０を形成する。
【００３０】
その場合に同時に横糸１８が螺旋形状に巻き込まれて、縦糸１６上に外側から載置される。
【００３１】
それによって公知の方法でプレスジャケット１０の第１の内側層２０が形成される。
【００３２】
本発明によれば同時に第２の外側層２２が、第１の鋳造ノズル４０から比較的小さい距離で配置された第２の鋳造ノズル４２を介して設けられる。この第２の鋳造ノズル４２を介して導管４８によって、第１の導管４６を介して供給されたのと同じマトリクス材料からなる鋳造材料が設けられ、これには１０体積パーセントの花崗岩粉末が添加されている。
【００３３】
第２の外側の層２２が第１の層２０と同じマトリクス材料から形成され、かつそれが硬化する前に第１の層２０上に鋳造によって設けられることによって、両層２０、２２間の最適な結合が得られる。その場合に同時に第２の層２２内に装入された耐摩耗粒子２４によって、プレスジャケット１０の大きな摩耗耐性が保証される。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば従来技術の欠点を除去し、特に大きな寿命とわずかな摩耗を有する改良されたプレスジャケットを提供される。さらにこの種のプレスジャケットを形成する適当な方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるプレスジャケットの断面図である。
【図２】 図１に示した本発明によるプレスジャケットの一部を拡大して示す断面図である。
【図３】 プレス装置のプレスギャップの領域を単純化して示す側面図である。
【図４】 プレスジャケットを形成する装置を単純化して概略図示する断面図である。
【符号の説明】
１０ プレスジャケット
１１ バンド
１２ プレス領域
１４ 端部領域
１６、１８ 補強糸
２０ 第１の層
２２ 第２の層
２４ 花崗岩粉末
２６ 対向ローラ
２８ プレスシュー
３０ 材料帯
３２ フェルト帯
３４ プレスギャップ
３６ 流れ方向
３８ 鋳造部
４０ 第１の鋳造ノズル
４２ 第２の鋳造ノズル
４４ 回転方向
４６ 第１の導管
５０ プレスジャッケットを形成する装置
５２ 中心軸

Claims (6)

  1. バンド（１０）を有し、そのバンドにはエラストマーマトリクス材料からなる、紙の帯（３０）とは反対側の内側の層（２０）が設けられ、前記マトリクス材料内に補強糸（１６、１８）が埋め込まれており、かつ内側の層上に紙の帯（３０）側の外側の耐摩耗層（２２）が設けられている、紙の帯（３０）を脱水する、製紙機械のプレスギャップ（３４）内で紙の帯を脱水するためのプレス装置用のプレスジャケットにおいて、
    耐摩耗層（２２）が内側の層（２０）と同一または化学的に類似のマトリクス材料からなり、かつ埋め込まれた耐摩耗粒子（２４）によって強化され、耐摩耗粒子（２４）の割合が１体積％から３０体積％の間の範囲にあることを特徴とする、紙の帯を脱水するためのプレス装置用のプレスジャケット。
  2. 耐摩耗粒子（２４）が岩石粉末、セラミック粉末あるいはフリットからなることを特徴とする請求項１に記載のプレスジャケット。
  3. 補強糸に帯走行方向（３６）に対して横方向に延びる縦糸（１６）が設けられ、その上にほぼ帯走行方向（３６）に延びる横糸（１８）が螺旋状に設けられており、前記横糸がバンド（１０）の端縁領域(14)まで延びていることを特徴とする請求項２に記載のプレスジャケット。
  4. 耐摩耗層がバンド（１０）の両側の端縁領域の間にはさまれたプレス領域（１２）にわたってだけ延びていることを特徴とする請求項３に記載のプレスジャケット。
  5. 紙の帯（３０）を脱水する、製紙機械のプレスギャップ（３４）内で紙の帯を脱水するためのプレス装置用のプレスジャケット（１０）を形成する方法であって、第１のエラストマーマトリクス材料からなる第１の層（２０）が鋳造部（３８）に鋳造形成され、その際に補強糸（１６、１８）が巻き込まれ、第１の層（２０）の硬化前に第２の層（２２）が第１の層（２０）上へ鋳造形成され、第２の層が第２のマトリクス材料と耐摩耗粒子（２４）との混合から形成され、耐摩耗粒子（２４）の割合が１体積％から３０体積％の間の範囲にあることを特徴とする、プレス装置用のプレスジャケットを形成する方法。
  6. 第２のマトリクス材料と第１のマトリクス材料が同一であることを特徴とする請求項５に記載の方法。
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