JP4153205B2 - 抄紙機に布地を架設するための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、継ぎ合せ可能な抄紙用布地を抄紙機上に引き込むために使用するリーダー(leader)に関する。
【０００２】
（発明の背景）
現代の抄紙機における布地には、５フィートから３３フィートを越える幅、４０フィートから４００フィートを越える長さおよび約１００ポンドから３，０００ポンドを越える重さを持つものがある。これらの布地は磨滅し、取り替えを要する。布地の取り替えには、しばしば、その機械を休止させること、その磨滅した布地を取り除くこと、布地を架設するために据付することおよびその新しい布地を架設することが含まれる。一方では多くの布地がエンドレスの形をとり、今日、抄紙機のプレスセクションで用いる布地の約半分は機械上での継ぎ合せが可能である。用いる乾燥布にはすべてある型式の継目がある。トランスベルト(Transbelt：登録商標)として知られている、ある種の搬送ベルトのような、抄紙業プロセスベルト(PIPBs)の中には機械上での継目可能性を持つように考慮されているものがある。その布地の架設には布地本体を抄紙機上に引き込むことおよびその布地の末端を繋留させてエンドレスベルトを形成することが含まれる。
【０００３】
布地本体を抄紙機上に載せることの重要な局面は、その布地の緯方向の張力が均一であるべきであるということである。仮に均一な張力が実現されない場合およびその布地の一つのセクションが他のセクションよりも強く引っ張られ、次いでその布地が噴出すかまたはその布地の緯方向に畝をなすことがある。
【０００４】
布地本体を載せることのもう一つの局面は、布地本体の継目の損傷を防止することである。架設中に継目が損傷する機会を回避するかまたは最小限にするために、その継目上での張力、重荷、および圧力を回避しなければならない。
【０００５】
乾燥布、特に非常に長い乾燥布を載せることの更に別の局面は、その抄紙機の中で布地本体を適正に整列させ、その結果として、その乾燥布が経方向（ＭＤ）に正確に誘導され、また、振れたりまたは抄紙機の一方の側をたどったりしないことである。仮にその布地が誘導されたりまたはわるくたどったりすれば、それは抄紙機の支持フレームに接触したりまたは布地の損傷を引き起こしたりすることがある。
【０００６】
抄紙機上に共に繋留される、継目を具備した布地およびベルトのために、いろいろな型式のリーダーが試され、架設を助けてきた。架設中および操作中に布地本体および抄紙機を損傷させる可能性を回避するかまたは最小限にするために、そのリーダーを設計して布地本体の緯方向の張力を均一にしなければならない。このようなリーダーを設計する企てがいくつか存在した。
【０００７】
ライン(Rhyne)に付与された米国特許第５，３０６，３９３号および第５，４２９，７１９号の公報には、抄紙機上へ布地本体を架設するための装置および方法が記載されている。その方法には、前縁とその前縁に隣り合って間隔をおいて配置された、何も掛かっていないグラメットを複数個有する、自己整列性布地積載引き具(self-aligning fabric loading harness)を提供することが含まれる。多数のロープがそのグラメットに接合されている。その方法には、その積載引き具とラインレシービングデバイス(line receiving device)を介して引きロープを固定すること、その引きロープを引くこと、およびその積載引き具を介してその引きロープを自動的に再調整してその布地の緯方向の均一な張力を実現することを試みることも含まれる。
【０００８】
リーダーの中には正方形のものまたは長方形のものがあり、ＭＤまたはＣＤ方向に対して長い寸法を有する。多数のロープまたは紐(strap)が、そのリーダーの緯方向に均一に間隔をおいて配置された場所で、そのリーダーに接合されている。また、接合された、抄紙用布地またはベルトを具備するリーダーはその布地の走行により引っ張られ、また、その抄紙用布地またはベルトの末端は引きそろえられ、継目により繋留され、その布地をエンドレスなものにする。そのリーダーは取り除かれ、また、その布地は使用に備えられている。多数のロープまたは紐が布地の走行時に定置設備上に掛かりうるにもかかわらず、仮にその布地の引裂きと損傷が起こらなければ、そのことにより架設が困難になったり架設に長時間を要したりする。
【０００９】
現在この業界で使用されているリーダーは二等辺三角形の形をしており、その三角形には台形を形成するために取り除かれる頂点がある。そのリーダーは織り材料から加工される。リーダーの底辺にはジッパーがあり、そのジッパーを用いて、抄紙機上に架設する布地の末端にそのリーダーが接合される。このようなデザインが好まれているのは、１本のロープだけがその頂点の近傍に接合され抄紙機上に布地を引きこむからである。その三角形が織り材料から切り取られる場合、その織物(weave)内部の糸システムの一つがその底辺からその頂点へまっすぐに伸び、その他のシステムはそれに対して９０°の角度をなしている。
【００１０】
図１は従来技術のリーダー１０の上面図を示す。リーダー１０は二等辺三角形の形をしており、織り材料から加工される。リーダー１０の底辺１２にはジッパー縁１２が半分存在する。その縁を用いてリーダー１０を布地の末端に接合する。その布地は抄紙機上に架設され、そのジッパー縁の残りの半分は布地またはベルトに接合されている。紙工場の作業者は、穴１４が形成されたその頂点の近傍にロープを接合し、その布地を抄紙機上に引きこむことができる。その三角形が織り材料から切り取られる場合、その織物内部の糸システムの一つがその底辺からその頂点に向かってまっすぐに伸び、その他のシステムはそれに対して９０°の角度をなす。そのロープが図１ａに示されるように引かれる場合、その力は、接合された布地本体と同様にそのリーダーの緯方向に均一に配分される。その力とは布地本体の両端にひだを寄せる力をいう。
【００１１】
重量／張力の配分を改善するために、幅全体にわたってスチール製のバーがそのリーダーの底辺に装入される。しかしながら、そのバーは重く、分厚く、また、しばしば、２台のプレスロール、またはシュー(shoe)および対ロール(opposing roll)で形成されるニップ(nip)を通過することが困難である。
【００１２】
この型式のリーダー、４フィートの幅のスチール製補強バーさえ持ったもので、そのロープを引く場合、その力はリーダーの周囲にまた接合された布地本体の緯方向に均一に配分される。前記頂点を引く場合、その力の大半はそのリーダーの中心部において４フィートを越えて配分される。そのために布地の中心部はひだを寄せ、継目を形成することがいっそう困難になる。また、そのものが抄紙機上に引きこまれる間、それゆえにしばしば圧縮布または乾燥布またはベルト１６の末端とリーダー１０が垂れ下がり１８および２０を示す。
【００１３】
この型式のリーダーの欠点は、その荷重がその中心部方向に絶えず集中することにある。それゆえにリーダーの中心部とその布地は接合し合い、末端を案内して、抄紙機を介して引く間に中心部で波を形成する。さらにそれゆえに架設中に走行を介して布地を案内するのと同様に継目を作ることが困難になる。これによりしばしば布地の末端が垂れ下がり、一方では、布地走行を介してそのリーダーは引かれる。布地末端の垂れ下がりまたはひだ／波打ち（比較的平らな布地プロフィールからの、いずれかの逸脱）はどのようなものであれ、それが災いして布地が定置設備上に掛かり、または２台のプレスロール間に形成された隙間を通って容易に通過することができなくなることもある。末端に向かってロープを装入することにより布地とリーダー末端の垂れ下がりを矯正しようと努めても、通常、やはり望ましいことではないが、末端でのカール(curling up)とおりたたみ(folding)という結果がもたらされる。
【００１４】
前記した機械上での継ぎ合せ可能な布地またはベルトを架設する方法や装置の型には利点がありながら、前記したような付随する欠点もある。
【００１５】
（発明の概要）
従って本発明の主要な目的は、これまでに述べた装置の欠点を解決することにある。
【００１６】
本発明の別の目的は、抄紙機中に布地を架設するための装置および方法を提供することにある。その抄紙機により布地上に分配される荷重が均一になり、架設と継ぎ合せが容易になる。
【００１７】
この問題を解決するために、三角形を形成するための長方形の材料３ピースからリーダーを作ってきた。その３ピースを底辺でジッパーを用いて縫い合わせる。それらをその頂点の近傍で縫い合わせる。また、その頂点の近傍でグラメットがすべての層を貫通する。そのリーダーはジッパーで布地に接合され、ジッパー末端の半分はリーダーに接合している。ジッパーの残りの半分は布地に接合している。前記した説明では、どの部品であれ、過剰な垂れ下がりを防ぐために、その３つの布地層はそれぞれ、必要な間隔をおいて鋲で留めるかまたは縫い合わせる。各層の固着は、間欠的裁縫、超音波溶接、金属／プラスチックステープル、リベット、化学結合またはその他の簡便な手段であってよい。布の重量、実現される荷重分配、リーダー材料自体の強度に依存して、２つ以上のグラメットをその頂点に設置して“グラメット プル アウト”(grommet pull out)を防止することができる。このような場合、リーダーの加工中に、予め加工したストラップブライドル(strap bridle)をすべてのグラメットを通して装入し、また、１本の引きロープを再びエンドユーザー(end user)の手でこの現存するループから装入する。
【００１８】
（発明の詳細な記述）
始めに、図２は抄紙機の圧縮セクションの側面図を示す。図３は典型的な抄紙機の乾燥セクションの側面図を示す。これらのセクションで用いられる布地の通路はここで例示されている。
【００１９】
図４は本発明のリーダー１１０の態様を示す。三角形を形成するための長方形の材料３ピース(切れ、断片 piece)からリーダー１１０を作り上げる。第一のピース１１２は三角形の一つの辺を形成し、第二のピース１１４は三角形の対辺を形成し、および第三のピース１１６は、形成された三角形の中心部に向かって伸びる。この３つのピースはその底辺でジッパー１１８により縫い合わされ、その頂点１２０の近傍で縫い合わされる。グラメット１２２はその頂点の近傍ですべての層を貫通する。形成された三角形の末端から突き出る、余分の材料１２４、１２６、１２８および１３０は切り取られて、その結果、そのリーダーは全体として三角形の形をとる。
【００２０】
ジッパー１１８によりそのリーダー１１０を布地に接合する。ジッパー末端の半分はそのリーダーに接合される。そのジッパー１１８の残りの半分はその布地に接合される。その布地を抄紙機上に架設する場合、抄紙機のコンポーネントを貫通しておよびコンポーネントの周りにその布地を引っ張るために、ロープまたはケーブルがグラメット１２２越しに引っ張られる。そのリーダー１１０にかかる荷重はその末端に向かって配分される。それというのも、そのリーダー１１０の各辺を形成するピース中の糸群が末端群と同じ角度をなしているからである。その荷重は同様に中心ピース１１６に向かって分配される。その末端群は垂れ下がらず、また、荷重の配分は極めて均一である。その布地を布地の通路づたいに引いた後で、二つの布地末端を引きそろえて、その継目を接続する。本発明のリーダーにより優れた荷重／張力分布が提供される。そのリーダーのデザインは、以下に議論する例のように、３つの個々のピースに限定されるものではない。
【００２１】
幅３００インチの布地上にほぼ完全な荷重分布を実現するには、１インチ幅で２つの面角９０°の織布を３００ピースだけ要するだろう。ピースはすべて頂点だけでなく底辺においても固着されるだろう。そのような場合、荷重／張力分布はほぼ完全であり、前記したように個々の層を鋲で留め合わせることは不要であろう。この程度の完全な荷重分布の費用は高くつくだろう。布地幅に依存して３つより多い数の９０°織布ピースを用いて、荷重／張力分布の必要な均一性を確保することが必要であるとみなしてもよい。リーダーの底辺と頂点の間の全距離にわたって、布地スパン(span)中にできるだけ多くの荷重ベアリング部材(load bearing members)を有することにより提供される所望の荷重分布を実現するために多数のピースが必要なのではない。ある幅の布地では、二等辺三角形を形成するためには長方形の布地ピースをそれ自体の上に、両端で、折り重ねることによりこれを実現することができる。その底辺の幅を基礎として作成された三角形の正確な高さが決まれば、結果として得られたピース中においてＭＤ荷重ベアリング糸(MD load bearing yarns)は両端上で底辺から頂点までの全長に架かるだろう。
【００２２】
同様に、ある強化スパンボンド布地(reinforced spun bonded fabrics)などのある型式の布地には優れた荷重分布特性を有するものがある。このような布地を採用することにより使用すべきセクションの数は少なくなり、仮に予知可能であれば、少なくとも比較的狭い布地の上ではただ一つのピースが採用されよう。現時点ではこの型式の経済的な価格の布地は存在しない。
【００２３】
その布地を抄紙機上に架設する場合、抄紙機のコンポーネントを介しておよびコンポーネントの周りに布地を引っ張るために、（図示されていない）ロープがグラメット１２０越しに引っ張られる。そのリーダーにかかる荷重がその末端に向かって分配されるのは、そのリーダーの各辺を形成するピースの中の糸群はその末端群と同じ角度をなすからである。その布地の方位は線１３２で示される。その荷重は中心ピースに向かって分配される。その末端群は垂れ下がらず、また、その荷重分布は極めて均一である。
【００２４】
本発明にかかるリーダーのデザインのおかげで、比較的費用の安い、軽量材料が使用できる。その理由は、そのデザインのためにより等分の方法で荷重が分配され、布地が平らであるために、継ぎ合せが容易になるからである。また、改良されたリーダーにより、改良された荷重分布ゆえにより均一に布地が抄紙機上に引っ張られる。その分布によりその布地は平らでありつづけ、サクションボックスまたはシャワーなどの定置要素との接触が妨げられる。そのリーダーは比較的薄く、また、より厚いスチール製強化バーを要しないので、２台のプレスロールで形成されたプレスニップを容易に通過する。
【００２５】
更に、そのデザインでは、商業的には好まれない幅方向に多数のロープを使用することは不要である。そのデザインでは既知の欠点を有する多数の紐またはスチール製バーを要しない。
【００２６】
このデザインではリーダーの長さを短くすることにより多くのコスト上の利点が得られる。加えて、リーダー全体でその荷重を担うので、より細い糸群または数は少ないがより太い糸群を用いることにより織り材料コストを削減できる。強化スパンボンドおよび不強化スパンボンドを含む不織材料も同様に使用できよう。編み材料も使用できる。リーダーによっては、重い布地用であれまたは極めて幅広い布地用であれ、リーダーの全長（三角形の高さ）を削減してコストを削減することもできる。３軸織り材料も使用できる。
【００２７】
このようにして本発明によりその利点が実現され、また、好ましい態様はここに開示されまた記載されてきた。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術のリーダーの上面図を示す。
【図１ａ】 図１のリーダーに接合された布地を引いた後の、その布地の側面図を示す。
【図２】 抄紙に使用される圧縮ローラーアッセンブリーを例示する側面図を示す。
【図３】 抄紙に使用される乾燥ローラーアッセンブリーを例示する側面図を示す。
【図４】 本発明の好ましい態様の上面図を示す。

Claims (19)

1. 実質的に三角形の形をした布地ローデングリーダーにおいて、前記三角形は、二つの辺、一つの底辺、および前縁を有する抄紙用布地を架設するための一つの頂点を具備しており、
   ａ） 前記三角形の一つの辺を形成する糸群から成る、材料の第一セクション；そこにおいて前記第一セクションの糸群の方位には、実質的に前記三角形の前記辺に平行である糸群が存在すること、
   ｂ） 前記三角形の対辺を形成する糸群から成る、材料の第二セクション；そこにおいて前記第二セクションの糸群の方位は、実質的に前記三角形の前記対辺に平行であること、
   ｃ） 前記三角形の前記底辺と前記三角形の前記頂点を形成する糸群から成る、材料の第三セクション；そこにおいて前記第三セクションの糸群の方位は、実質的に前記三角形の前記底辺に平行であること、
   ｄ） 前記抄紙用布地の前記前縁に前記底辺を接合するための、前記底辺に沿った第一アッタチメント手段、および
   ｅ） 前記リーダーをそこへ接合するための、前記前縁近傍の第二アッタチメント手段、
   から成ることを特徴とする前記布地ローデングリーダー。
2. 前記第一アッタチメント手段がジッパーである、請求項１に記載の布地ローデングリーダー。
3. 前記第二アッタチメント手段が少なくとも一つのグラメットから成る、請求項１に記載の布地ローデングリーダー。
4. 前記三角形が二等辺三角形である、請求項１に記載の布地ローデングリーダー。
5. 前記第一、第二および第三セクションが前記第一アッタチメント手段に接合されている、請求項１に記載の布地ローデングリーダー。
6. 前記第一、第二および第三セクションが、連続裁縫、間欠裁縫、超音波溶接、金属ステープル、プラスチックステープル、リベットおよび化学接合から構成される群より選ばれる、少なくとも一つの方法により相互に接合されている、請求項１に記載の布地ローデングリーダー。
7. 前記第一、第二および第三セクションが、連続裁縫、間欠裁縫、超音波溶接、金属ステープル、プラスチックステープル、リベットおよび化学接合から構成される群より選ばれる、少なくとも一つの方法により前記第一アッタチメント手段に接続されている、請求項５に記載の布地ローデングリーダー。
8. 前記第一、第二および第三セクションの形が長方形である、請求項１に記載の布地ローデングリーダー。
9. 前記第一、第二および第三セクションが、前記底辺に繋留されている多数のピースから成る、請求項１に記載の布地ローデングリーダー。
10. 前記第一、第二および第三セクションが、織り材料、不織材料、強化スパンボンドおよび不強化スパンボンド、三軸織り材料、および編み材料から構成される群より選ばれた材料から成る、請求項１に記載の布地ローデングリーダー。
11. 実質的に台形の形をした布地ローデングリーダーにおいて、前記台形は、二つの辺、一つの下底、および前縁を有する抄紙用布地を架設するための一つの上底を具備しており、
    ａ） 前記台形の一つの辺を形成する糸群から成る、材料の第一セクション；そこにおいて前記第一セクションの糸群の方位には、実質的に前記台形の前記辺に平行である糸群が存在すること、
    ｂ） 前記台形の対辺を形成する糸群から成る、材料の第二セクション；そこにおいて前記第二セクションの糸群の方位は、実質的に前記台形の前記対辺に平行であること、
    ｃ） 前記台形の前記下底と前記台形の前記上底を形成する糸群から成る、材料の第三セクション；そこにおいて前記第三セクションの糸群の方位は、実質的に前記台形の前記下底に平行であること、
    ｄ） 前記抄紙用布地の前記前縁に前記下底を接合するための、前記下底に沿った第一アッタチメント手段、および
    ｅ） 前記リーダーをそこへ接合するための、前記前縁近傍の第二アッタチメント手段、
    から成ることを特徴とする前記布地ローデングリーダー。
12. 前記第一アッタチメント手段がジッパーである、請求項１１に記載の布地ローデングリーダー。
13. 前記第二アッタチメント手段が少なくとも一つのグラメットから成る、請求項１１に記載の布地ローデングリーダー。
14. 前記第一、第二および第三セクションが前記第一アッタチメント手段に接合されている、請求項１１に記載の布地ローデングリーダー。
15. 前記第一、第二および第三セクションが、連続裁縫、間欠裁縫、超音波溶接、金属ステープル、プラスチックステープル、リベットおよび化学接合から構成される群より選ばれる、少なくとも一つの方法により相互に接合されている、請求項１１に記載の布地ローデングリーダー。
16. 前記第一、第二および第三セクションが、連続裁縫、間欠裁縫、超音波溶接、金属ステープル、プラスチックステープル、リベットおよび化学接合から構成される群より選ばれる、少なくとも一つの方法により前記第一アッタチメント手段に接続されている、請求項１４に記載の布地ローデングリーダー。
17. 前記第一、第二および第三セクションの形が長方形である、請求項１１に記載の布地ローデングリーダー。
18. 前記第一、第二および第三セクションが、前記底辺に繋留されている多数のピースから成る、請求項１１に記載の布地ローデングリーダー。
19. 前記第一、第二および第三セクションが、織り材料、不織材料、強化スパンボンドおよび不強化スパンボンド、三軸織り材料、および編み材料から構成される群より選ばれた材料から成る、請求項１１に記載の布地ローデングリーダー。

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