JP4519851B2 - 段ボール紙製造装置用の金属スパイラル布 - Google Patents

Description

本発明は、段ボール紙製造に係るものであり、種々の段ボール紙の製造に使用される製造装置において必要なベルトに関するものである。更に詳細には、本発明は、段ボール紙製造ラインにおけるシングルフェイサー（ｓｉｎｇｌｅｆａｃｅｒ）セクション及び／またはダブルバッカー（ｄｏｕｂｌｅｂａｃｋｅｒ）セクションで使用されるベルトに関するものである。

段ボール製造においては、いわゆる中心紙すなわちコアペーパーは、より柔軟にするために蒸気で加熱される。次いで、中心紙は、互いに噛み合う１対の歯つきローラーの間に形成されるニップへと供給される。ここで、中心紙は、均一に波打ったパターンに段付けされる。次いで、段付けされた中心紙の段の頂部にでんぷん糊が付される。次いで、中心紙はプレスニップにおいてライナー紙と重ね合わせられる。ここで、段付けされた中心紙及びライナー紙が接合されて、完成したシートが形成される。このシートは、必要に応じて更に加工される。

従来この目的で使用されている或る装置においては、プレスニップは、歯付きの即ち段付きのロール及び１つの加圧ロールにより形成されている。より新しい設計の他の装置においては、加圧ロールの代わりに使用されるベルトの走行方向に延びているプレスニップが使用される。ベルトは、段付けされた中心紙及びライナー紙を、段付きロールに対してその円形のかなりの部分に亘って、保持する。

ベルトは、厳しい動作条件下におかれる。中心紙中の水分を蒸発させるために加熱が使用されるので、ベルトは高温環境下で動作する。更に、ベルトは、段付けされたボール紙を間に置くとはいえ、中心紙とライナー紙との間に必要な接合圧力を生じさせながら、歯付きローラーの歯の上で連続的に走行する。更に、ベルトは、フレキシブルでなければならず、しかも、十分な長手方向の強度と皺発生を防止し得るに十分な幅方向の剛性とを持たねばならない。皺が発生すると、ベルトに幅方向の望ましくないドリフトが生ずる。

従来のいくつかのシングルフェイサー（ｓｉｎｇｌｅｆａｃｅｒ）ベルトは、通常は合成樹脂製の糸からなる基布と、ニードリングにより付された繊維からなる表面とからなっている。更に、いくつかのベルトは、ニードリングされないバット（ｂａｔｔ）繊維を持つ織物構造そのものである。いずれのタイプのベルトも、耐摩耗性を向上させ、或いは、その他のベルト特性を向上させるために、コーティングまたは樹脂含浸を行うことができる。また、ろう付けによる又はそれに類似のシームを持つ金属織布も知られている。合成樹脂を用いた構造のベルトは、いくつかの適用に際して及びあるベルト形状に対して有利ではあるけれども、この構造は、耐摩耗性が低く、強度が低く、熱伝導性に限界があり、カバーからベースが分離するおそれがある。金属を用いた構造のベルトに関しては、シームにおける弱点が必然的に存在する。

また、ダブルバッカー（ｄｏｕｂｌｅｂａｃｋｅｒ）ベルトとしては、典型的には、合成樹脂糸により構成され、織られ、しばしばニードルパンチ（ｎｅｅｄｌｅｐｕｎｃｈｅｄ）されたものや、合成樹脂モノフィラメント糸をスパイラルリンク織物に形成したものが挙げられる。これらのベルトは、いくつかの適用に際して及びあるベルト形状に対して有利ではあるけれども、耐摩耗性が低く、透過性が不十分で、シーム強度が低く、シームマークが生ずるおそれがある。また、合成樹脂製スパイラルリンク布の場合と同様に、耐摩耗性が低く、強度不足で、単位面積当たりの重量が所要値より低い。

以上にて説明したものは、上記のようにいくつかの利点があるが、更なる改良及び／または変形が望ましい。従って、本発明は、上記の種々のベルトの使用における技術的課題に対する改良及び／または解決を提供するものである。

本発明の目的は、段ボール紙製造において使用される改良されたベルトを提供することである。

本発明の更なる目的は、改良された強度、耐摩耗性及び熱伝導性を持つベルトを提供することである。

本発明の更に別の目的は、改良された耐摩耗性、透過性及びシーム強度を示すベルトを提供することである。

本発明によれば、上記及びその他の目的及び利点が達成される。すなわち、本発明は、上面及び下面を持つエンドレスなベース構造を有するシングルフェイサー（ｓｉｎｇｌｅｆａｃｅｒ）ベルトすなわち片面段ボール紙製造用ベルトに関する。ベース構造は、並列配置された複数の金属スパイラルすなわち金属螺旋体により形成される。各スパイラルは内部スペースを形成しており、前記スパイラルの互いに隣接するもの同士の内部スペースを通って延びる一連の平行な金属ピントルにより複数のスパイラルが相互接続されている。

また、本発明は、上面及び下面を持つエンドレスなベース構造を有するダブルバッカー（ｄｏｕｂｌｅｂａｃｋｅｒ）ベルトすなわち両面段ボール紙製造用ベルトに関する。ベース構造は、並列配置された複数の金属スパイラルすなわち金属螺旋体により形成される。各スパイラルは内部スペースを形成しており、前記スパイラルの互いに隣接するもの同士の内部スペースを通って延びる一連の平行なピントルにより複数のスパイラルが相互接続されている。

本発明を特定する種々の新規な特徴は、特に、本明細書の一部を形成する添付の特許請求の範囲において指摘されている。

本発明のより完全な理解のために、以下に添付図面を参照して実施形態を説明する。

添付図面のうちの図１は、段ボール紙製造ラインの典型的なベルト使用シングルフェイサー（ｓｉｎｇｌｅｆａｃｅｒ）セクション１０の模式図である。より柔軟にするために予め蒸気に曝された中心紙１２は、協同して作用する１対のロール１４，１６の間に連続的に供給される。ロール１４，１６は、均等に隔てられた外歯１８，２０を備えている。これらの外歯１８，２０は、ロール１４，１６が互いに平行なそれぞれの軸２２，２４の周りで回転する時に、噛み合う。噛み合った外歯１８，２０は中心紙１２に段２６を形成する。

コーティング機構２８は、中心紙１２の段２６の頂部３２に、でんぷん糊３０を塗布する。

段付けされた中心紙１２は、位置３６において連続的にライナー紙３４に付けられる。ここでは、互いに隔てられて位置する１対のローラー４２，４４の周りを走行するベルト４０がローラー４２の周りを通過している。互いに隔てられて位置するローラー４２，４４は、ベルト４０がロール１６を押圧するように、配置される。双方のローラー４２，４４がロール１６と共にニップを形成し、かくして、それらの周りを走行するベルト４０が、互いに隔てられて位置するローラー４２，４４間の間隔の全体に亘ってロール１６を押圧し、これによりロール１６とベルト４０との間に拡張ニップを形成する。段付けされた中心紙１２及びライナー紙３４に対して、ローラー４２，４４、ベルト４０及びロール１６のうちの少なくとも１つを介して、熱が加えられる。加熱により、段付けされた中心紙１２が蒸気に曝された時に該中心紙１２に吸収された水が蒸発し、更にでんぷん糊３０が乾燥する。

システム作動の際にロール１６の歯２０がベルト４０の外表面を実質上の円周状領域に亘って押圧するように、ローラー４２，４４が位置している。歯２０は、段付けされた中心紙１２の進行時にその位置合わせを適切に維持する。同時に、ロール１６は、中心紙１２の糊付けされた側をライナー紙３４に対して強力に押圧し、これによりこれらの間の接合がなされる。段付けされた中心紙１２にライナー紙３４が付されたものが、ロール１６とローラー４４との間から片面ダンボール製品４６として出てくる。

１つの実施形態では、本発明のベルトは、たとえば上記段ボール紙製造装置に使用されるシングルフェイサーベルトである。これに関し、図２は、本発明のベルトの一部を形成する金属スパイラルリンクベース１の一部分を示す平面図である。図示されるように、金属スパイラルリンクベース１は、互いに反対向きの軸方向延在スパイラル２，４を用いて構成されている。図２において、スパイラル２は、たとえば上部が左側に傾斜するようにして、ある方向を向いている。これに対して、スパイラル４は、たとえば上部がスパイラル２の間において右側に傾斜するようにして、反対方向を向いている。

金属スパイラル２及び４は、平行な縦軸に沿って延在している。図３において、スパイラル２及び４は、それぞれ縦方向に延びる内側通路６及び８を規定している。図示されているように、スパイラル２及び４は互いに重なるように配置されており、これにより内部スペース６及び８の端部どうしが重畳している。ここで、このスパイラルの内部スペース６，８の重畳部分を通ってピントル３が延びており、これによりスパイラル２及び４が連結されて連続した素材とされている。

ベルトのらせん形のスパイラルリンクベース１は、種々の金属材料から製造することができる。ステンレススチールが最も一般的であるが、特に所望の特性が要求される場合には、その目的に適する他のいかなる金属も使用することができる。また、スパイラル２，４を形成する金属材料はその断面が丸みを帯びたものにすることができるが、所要の目的に適合する平坦なスパイラルやその他の形状も使用することができる。更に、スパイラル２，４は織り交ぜたもの（ｉｎｔｅｒｌａｃｅｄ）でもよいし織り交ぜないもの（ｎｏｎ−ｉｎｔｅｒｌａｃｅｄ）でもよい。各スパイラルにおける屈曲（ｔｕｒｎ）間の間隔は所望により狭くまたは広くすることができる。最後に、充填材たとえばこの目的に適する複数の平坦な棒状体（ｂａｒ）（図示せず）またはその他の部材をスパイラル２，４内に配置して、本発明に係るベルトの透過性（ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）または表面状態を変化させることを意図することができる。

以上のように、金属スパイラルリンクベース１を使用してベルトを形成することで、本発明は改良された操作性及びその他の利点を提供する。たとえば、本発明のシングルフェイサーベルトは、従来の合成樹脂製のベルトよりも良好な耐摩耗性、高い強度、及び良好な熱伝導性を提供し、更に従来のろう付け等によるシームを持つ金属織布よりも強いシームを提供する。

第２の実施形態においては、金属リンクベース１を持つ本発明のベルトは、図４Ａ及び図４Ｂに示されるダブルバッカー（ｄｏｕｂｌｅｂａｃｋｅｒ）セクションで使用されるダブルバッカーベルトである。図４Ａに示される段ボール紙製造装置５０は、上部ベルト５２及び下部ベルト５４を備えている。上部ベルト５２及び下部ベルト５４は、段付けされた紙製品５６を引き出す。段付けされた紙製品５６は、装置５０内で適宜の接着剤により接合された段付き層５８及び非段付き層６０を含んでいる。層５８，６０は、装置５０の一端部で合わせられ、ベルト５２により一連の加熱板６２を通って引っ張られ、これにより乾燥され及び／または紙の層を接合する接着剤の硬化がなされる。

加熱板６２上を通過した後に、上部ベルト５２及び下部ベルト５４は、一緒になってそれらの間の紙製品５６を引っ張る。その際、操作速度が維持され、紙製品５６が冷却される。荷重ローラー６６は、ベルト５２及び５４により形成されるエンドレスループ内から互いに押圧しあい、これにより段付けされた紙製品５６をそれらの間で強固に保持する。上部ベルト５２及び下部ベルト５４の間から引き出された時に、段付けされた紙製品５６は所望により切断され及び／または積み重ねられる。

図４Ｂは、ダブルバッカーセクションを示し、ここでは上部ベルト５２が十分に短いベルト７２に交代されている。この場合、上部ベルト７２は、加熱板６２を通らない。上部ベルト７２は、加熱板６２より下流の下部ベルト５４と反対側すなわち冷却または引っ張りのゾーン７４に位置する。

この変形例の段ボール製造装置７０においては、荷重金属シューが、段付けされた紙製品５６を加熱板６２へと押圧する。この場合、加熱板６２より下流に位置する上部ベルト７２及び下部ベルト５４は、段付けされた紙製品５６を装置７０内で引っ張る。上記のように、荷重ローラー６６は、ベルト７２及びベルト５４により形成されるエンドレスループ内から互いに押圧しあい、これにより段付けされた紙製品５６をそれらの間で強固に保持する。更に、ベルト７２，５４の間から引き出された時に、段付けされた紙製品５６は切断され及び／または積み重ねられる。

従って、上記の段ボール紙製造装置に使用される際には、本発明のダブルバッカーベルトは、従来の合成樹脂製の織物ベルトよりも良好な耐摩耗性、改良された透過性、及び高いシームマーク抑制性を示し、更に従来の合成樹脂製のスパイラルリンク布よりも良好な耐摩耗性、高い強度及び改良された単位面積当たりの重量を示す。

本発明の原理及び範囲から逸脱することなく上記方法の実施及び上記構造において適宜の変更が可能であるが、これらにおいても、以上の説明において明らかにされたものを含む上記の目的が効果的に達成されることがわかるであろう。上記説明及び添付図面に含まれる全ての事項は、説明のためのものであり、本発明を限定的に解釈するのに利用されるべきではない。

典型的なベルト使用片面段ボール紙製造ラインを示す図である。 本発明によるシングルフェイサーベルトまたはダブルバッカーベルトのための金属スパイラルリンクベースの構造を示す平面図である。 本発明による図２の金属スパイラルリンクベース構造の断面図である。 本発明のベルトを使用する両側段ボール紙製造装置を示す図である。 本発明のベルトを使用する両側段ボール紙製造装置を示す図である。

Claims (7)

1. 包装用段ボール紙の製造における段ボール紙製造装置で使用されるベルトであって、
   前記ベルトはエンドレスのスパイラルリンクベースを有しており、該ベースは上面及び下面を形成しており且つ複数の金属スパイラルを含んでおり、各スパイラルは内部スペースを形成しており、前記スパイラルの互いに隣接するもの同士の内部スペースを通って延びる一連の平行なピントルにより相互接続されていることを特徴とするベルト。
2. 前記ベルトはシングルフェイサーベルトとして使用されることを特徴とする、請求項１に記載のベルト。
3. 前記金属スパイラルリンクベースはステンレススチールからなることを特徴とする、請求項１に記載のベルト。
4. 前記シングルフェイサーベルトは、非金属製ベルトより高い耐摩耗性、高い強度及び良好な熱伝導性を持ち、更にろう付けシームを持つ金属織布より強いシームを持つことを特徴とする、請求項２に記載のベルト。
5. 前記ベルトはダブルバッカーベルトとして使用されることを特徴とする、請求項１に記載のベルト。
6. 前記ダブルバッカーベルトは、非金属製ベルトより高い耐摩耗性、高い強度、低いシームマーク出現性、強いシーム強度及び高い透過性を持つことを特徴とする、請求項５に記載のベルト。
7. 更に前記スパイラル内に位置する充填材を含んでなることを特徴とする、請求項１に記載のベルト。

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