JP4787882B2 - ローラ円筒体 - Google Patents

Description

本発明は、紙ウェブ、厚紙ウェブ、ティッシュウェブ、またはその他の繊維材料ウェブを製造および／または仕上げ加工するための機械内で、紙ウェブ、厚紙ウェブ、ティッシュウェブ、またはその他の繊維材料ウェブを処理するためのローラ円筒体であって、１つ、または複数のプラスチック層と、織物または糸製メッシュ等の形状の少なくとも１つの支持エレメントとを有しており、前記プラスチック層のうち、少なくとも１つのプラスチック層が、圧縮性のプラスチック層として形成されている形式のものに関する。

現在、繊維材料ウェブの脱水および平滑化のためのフレキシブルなローラ円筒体（対向ローラと協働してプレス作用を生ぜしめる筒体）は、大体において、ポリウレタン基板を有していて、このポリウレタン基板は、織物または糸製メッシュ（フィラメント糸メッシュまたはフィラメント糸スクリム）によって強化されている。

これらのローラ円筒体は、プレスギャップの形成のために押圧エレメントによって、対向ローラに押圧される。

塊等がこのプレスギャップを通過すると、織物もしくは糸製メッシュの残留変形や、さらには破断が生じることがある。

このことから、本発明の課題は、支持エレメントの負荷を防ぐことである。

本発明に従って、少なくとも１つの支持エレメントが圧縮性のプラスチック層に埋設されているようにすることで、この課題は解決された。

これは、ポリウレタンが非常に高い耐摩耗性を有するものの、非圧縮性であり、したがって、この材料（ポリウレタン）が圧力を受けると反対側にそらされるという認識に基づくものである。

上記の理由により織物によって形成された支持エレメントは、負荷の大部分を引張応力として受け止めなければならない。

支持エレメントを圧縮性のプラスチック層に埋設することで、その伸縮性によって圧力負荷の大部分が吸収され、ひいては支持エレメントの負荷が軽減される。

複数の支持エレメントが設けられている場合には、全ての支持エレメントが１つまたは複数の圧縮性のプラスチック層に埋設されていると、この作用をさらに改善させることができる。

支持エレメントをそれぞれ個別のプラスチック層に埋設する、もしくは複数の支持エレメントを１つのプラスチック層に一緒に埋設することも可能である。

圧縮性は、プラスチック層の多孔質構造、特にマイクロセル構造によって容易に得られ、もしくは高めることが可能である。

プラスチック層内に封入されたセル状の、直径が０．３ｍｍよりも小さい気泡によって形成されているマイクロセル構造が特に適している。

圧縮性のプラスチック層が、エラストマ、特にポリウレタンによって形成されていても有利である。

マイクロセル構造は、特にポリウレタンでは、架橋剤に水を加えることによって比較的簡単に製造できる。架橋剤に水を加えることで、化学的な反応によって微細なＣＯ_２気泡が形成される。

択一的には、空気や不活性ガスをエラストマの製造時に混入させることもできる。

繊維素材ウェブの脱水や平滑化ためのプレスギャップ内でローラ円筒体にかかる著しい負荷のために、ローラ円筒体の最適な負荷特性を形成するためには、圧縮性のプラスチック層の密度が１．１ｇ／ｃｍ^３よりも小さく、有利には０．４ｇ／ｃｍ^３ないし０．８ｇ／ｃｍ^３であると有利である。

圧縮性のプラスチック層の圧縮比は実質的に、圧縮が１０％から４０％の範囲では線形弾性であることを特徴とする。この圧縮領域では、生ぜしめられた圧縮応力ζと結果として生じた圧縮量εとの比である圧縮係数Ｅは一定である。（Ｅ＝ζ／ε）

４０％を超える圧縮に際しては、封入されている空気が圧縮されるため、圧縮に必要となる圧力がプログレッシブに増す。

０．４ｇ／ｃｍ^３ないし０．８ｇ／ｃｍ^３の密度領域であり、および圧縮が１０％ないし４０％のとき、圧縮係数Ｅは１ＭＰａないし５ＭＰａである。

繊維材料ウェブの脱水の際に、より大きな脱水力を得るために、ローラ円筒体の外面が、搾水された水分の一部の受容のために溝および／または止まり穴を有していると有利である。

製造技術的な視点では、ローラ円筒体が１つのプラスチック層のみから形成されると特に有利である。

ローラ円筒体の外面が加工されると、開放気泡が表面に形成されることがある。

これは、繊維材料ウェブの処理にとっては重大ではなく、意図的に外面の粗面化のために用いられてよい。

ローラ円筒体を特別な要求に適応させるために、ローラ円筒体が複数のプラスチック層から成り、複数のプラスチック層のうち、少なくとも１つのプラスチック層が非圧縮性であると特に有利である。

その場合、非圧縮性のプラスチック層は、とりわけ高い耐摩耗性のために、エラストマ、特にポリウレタンによって形成されるべきである。

ローラ円筒体の内面が、特に摩耗に強くかつ／または平滑でなければならない場合、内面が非圧縮性のプラスチック層で形成されると有利である。

これは、ローラ円筒体の内面の加工が必要なときにも有効である。なぜなら加工によって、本発明の圧縮性のプラスチック層の場合には開放気泡の形成、ひいては粗い表面が生じるからである。

内面の加工が必要でない、加工によって生じた粗さが問題とならない、もしくは粗さがむしろ望まれるような使用の場合、ローラ円筒体の内面は、圧縮性のプラスチック層で形成される。

粗さが増すことで、たとえばローラ円筒体と押圧エレメントの間の潤滑を助成することができる。というのは、粗さによってより多くの潤滑剤が潤滑ギャップに取り込まれるからである。

ローラ円筒体の外面の耐摩耗性を高めるために、ローラ円筒体の外面が非圧縮性のプラスチック層で形成されると有利である。

ローラ円筒体の十分な強度を保証するために、支持エレメントの体積と圧縮性のプラスチック層の体積との比は、０．１以上、有利には０．２以上である。

支持エレメントが横方向および円周方向に延在するフィラメントによって形成されていると、強度や製造面で有利である。

コンパクトな支持エレメントを実現させるために、１つの方向に延びているフィラメントの相互の間隔は３ｍｍより小さく、交差する方向のフィラメント間の間隔は０ｍｍから４ｍｍの間、好ましくは０ｍｍから１ｍｍの間である。

溝および／または止まり穴が、完全に非圧縮性のプラスチック層内にあると有利である。

以下に本発明のいくつかの実施例を図面につき詳しく説明する。

図１は、非圧縮性の外側の層を有するローラ円筒体を示す図であり、図２は、非圧縮性の外側および内側の層を有するローラ円筒体を示す図であり、図３は、非圧縮性の層を有さないローラ円筒体を示す図であり、図４は、プレス配列の横断面を示す概略図である。

図４に図示されているように、本発明によるローラ円筒体３はプレスローラの構成部分であり、フレキシブル、かつほぼ円筒形のローラ円筒体３は、凹形の押圧面を有する押圧エレメント４によって対向ローラ１０に押圧される。

この場合、延長されたプレスギャップが形成され、このプレスギャップには繊維材料ウェブの他に、水分を吸収する脱水ベルト２が案内される。

このプレスギャップを通過する際に、ローラ円筒体３に著しい変形が生ぜしめられる。このため、ローラ円筒体３は、実質的にポリウレタンおよび、たとえば、強化のための糸製メッシュの形状の支持エレメント５から成っている。

この場合、軸線方向および円周方向に延在するフィラメントから成る糸製メッシュは、完全にポリウレタンによって取り囲まれていて、これによって強化用支持エレメントは摩耗や破損から保護されている。

ポリウレタンは通常、非常に耐摩耗性が高く、しかしながら比較的非圧縮性であるため、特に塊等が通過する際に、支持エレメント５の残留的な伸びやさらに破断のおそれが生じる。

このため、支持エレメント５は、マイクロセル構造を有するポリウレタンから成るプラスチック層６に埋設されている。このマイクロセル構造は、分配されて設けられた気泡１１によって形成されている。この気泡の直径は０．３ｍｍ未満である。

このマイクロセル構造は、プラスチック層６の圧縮性を向上させ、支持エレメント５の圧力負荷を軽減させる。

この圧縮性のプラスチック層６の密度は、０．４ｇ／ｃｍ^３ないし０．８ｇ／ｃｍ^３である。

図３では、ローラ円筒体３全体が、ポリウレタンから成る圧縮性のプラスチック層６のみを有している。これによって、ローラ円筒体３の製造が著しく簡単になる。

ローラ円筒体３の外面の耐摩耗性と、高い平滑性とを保証できるように、ローラ円筒体３は、図１に図示のように、中実なポリウレタンから成る非圧縮性の外側のプラスチック層７を有している。

両プラスチック層６,７は同じ材料から形成されているので、両プラスチック層６，７間の結合は問題なく、安定している。

図２に図示のローラ円筒体３は、非圧縮性の外側のプラスチック層７の他に、中実なポリウレタンから成る非圧縮性の内側のプラスチック層８を有している。

耐摩耗性が高く、かつ平滑な内側のプラスチック層８は、開放気泡の形成や、ひいては表面の粗面化のおそれなしに、ローラ円筒体３の製造時の後加工を可能にしている。

たとえば、図２に図示のローラ円筒体の外面上には、繊維材料ウェッブ１の脱水の際に水を受容する、円周方向に延びる溝９が設けられている。

この溝９は、完全に非圧縮性の外側のプラスチック層７内を延在しており、このことは、溝９の磨耗や形状の安定性に有効に作用する。

非圧縮性の外側の層を有するローラ円筒体を示す図である。 非圧縮性の外側および内側の層を有するローラ円筒体を示す図である。 非圧縮性の層を有さないローラ円筒体を示す図である。 プレス装置の横断面を示す概略図である。

Claims (13)

1. 紙ウェブ、厚紙ウェブ、ティッシュウェブ、またはその他の繊維材料ウェブ（１）を製造および／または仕上げ加工するための機械内で、紙ウェブ、厚紙ウェブ、ティッシュウェブ、またはその他の繊維材料ウェブ（１）を処理するためのローラ円筒体（３）であって、複数のプラスチック層（６，７，８）と、織物または糸製メッシュの形状の少なくとも１つの支持エレメント（５）とを有しており、前記プラスチック層（６，７，８）のうち、少なくとも１つのプラスチック層が、圧縮性のプラスチック層（６）として形成されている形式のものにおいて、
   少なくとも１つの支持エレメント（５）が、圧縮性のプラスチック層（６）に埋設されており、
   ローラ円筒体（３）の外面が、非圧縮性のプラスチック層（７）により形成されており、
   ローラ円筒体（３）の外面が、溝（９）および／または止まり穴を有しており、該溝（９）および／または止まり穴が、完全に非圧縮性のプラスチック層（７）内にある
   ことを特徴とするローラ円筒体。
2. 全ての支持エレメント（５）が、１つ、または複数の圧縮性のプラスチック層（６）に埋設されていることを特徴とする、請求項１記載のローラ円筒体。
3. 圧縮性のプラスチック層（６）が、多孔質構造を有していることを特徴とする、請求項１または２記載のローラ円筒体。
4. マイクロセル構造が、プラスチック層（６）内の気泡（１１）によって形成されていて、該気泡（１１）の直径が、０．３ｍｍよりも小さくなっていることを特徴とする、請求項３記載のローラ円筒体。
5. 圧縮性のプラスチック層（６）が、エラストマによって形成されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のローラ円筒体。
6. 圧縮性のプラスチック層（６）の密度が１．１ｇ／ｃｍ３よりも小さいことを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載のローラ円筒体。
7. 非圧縮性のプラスチック層（７，８）がエラストマから形成されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載のローラ円筒体。
8. ローラ円筒体（３）の内面が、非圧縮性のプラスチック層（８）によって形成されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のローラ円筒体。
9. ローラ円筒体（３）の内面が、圧縮性のプラスチック層（６）によって形成されていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載のローラ円筒体。
10. 支持エレメント（５）の体積と、圧縮性のプラスチック層（６）の体積との割合が、０．１以上であることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載のローラ円筒体。
11. 支持エレメント（５）が、横方向または円周方向に延在するフィラメントによって形成されていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載のローラ円筒体。
12. １つの方向に延びているフィラメントの相互の間隔が、３ｍｍより小さくなっていることを特徴とする、請求項１１記載のローラ円筒体。
13. 交差する方向のフィラメントの相互の間隔が、０ｍｍから４ｍｍの間であることを特徴とする、請求項１１または１２記載のローラ円筒体。

Images