JP4795351B2 - ビームの構造及びその形成方法 - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明はビーム（梁）の構造に関するものであり、特にドクタービーム（doctor beam）などのベアラービーム（bearer beam）構造に関するものである。特に、パルプや紙の製粉器で、余分な害となる粒子をロールから削り落とす目的で用いられるドクターブレイド（doctor blade）を固定するために主に用いられているドクタービームに関するものである。本発明はまた、上記ビームの形成方法についても関係する。

上記に述べたような製粉器のドクタービームに関しての場合、ドクタービームはほとんどいつも大きくて重い鉄製のビームである。そしてその鉄製のビームは、パルプ／紙の製粉器で用いられているロールがかなり大きく、上記ビームが一般的にはロールの一端から他端へ伸びているのと同じくらいのかなりの長さがある。

鉄製のビームは非常に重い。即ち、構造の全てが非常に強靭で硬くなければならない。その大きな大きさと重量は、ビームを設置したり維持するために困難を生じている。加えて、そのようなビームは非常に高価である。

鉄製のビームよりも軽い複合構造のビームを作ることは試みられてきた。そのようなものの一つが合衆国特許５，３５６，５１９号に開示されている。この特許では、本質的に三角形のビームについて開示している。そしてその構造は、３個の本質的なＶ−形状の部品がお互いにリベット止めされることによって形成されている。

本発明は、改良されたドクタービームを作ることを意図している。その目的は、特にビームを軽くするとともに、既に知られている鉄製のビームとは完全に異なる状態の設置性及び便利性の特徴点を与えることである。また、複合構造のビームの硬さを改良することを目的としている。もちろん、ビームの価格を安くすることもまた付随する目的としている。

本発明の上記及び他の利点と恩恵とは、付随するクレームに特徴点として記載する方法によって達成される。

続けて、発明の際立った詳細について、本発明のビームの特徴点の幾つかを示す付随する特許図面を参照して説明する。

例えば、図１は、本発明の１実施形態を示しており、主要な構成要素が分割されている。

また、図２は、同じビームの組み立てられた状態を示す断面図である。

本発明に関する方法の特徴点は、以下の記述から明らかになるであろう。

例えば、図１は本発明のビームの２個の主要な構成要素２，５，６と３，４，５’及び６とを示している。その構成要素はそれぞれ、オートクレーブによる成型技術によって成型された、所謂プレプレッグ材で形成されている。成型技術による利点は、外部の表面をスムースにできる点であり、製品をきれいに保つのに役立つ。

プレプレッグ材は予め含浸されている所謂Ｂ−ファブリック（B-fabric）であり、一般的にはエポキシ樹脂に含浸されている。成型段階ではまだ造形することができる段階である。一方、補強、またはファブリック（織物）はさまざまな繊維で形成されている。最も一般的にはグラスファイバー及びカーボンファイバーによって形成されている。繊維は希望する方向に馴染ませることができ、一つの方向と交差するもう一方とは異なる手段を用いることができる。例えば、一方の方向にはテープを用いることができる。この場合、ビームの構成要素は層状に配置されたテープによって構成され、異なる層の繊維は異なる方向に互いに交差している。そのような物質は、それなりに知られており、一般的に用いられている。例えば、航空機産業で用いられている。上記の物質は、編まれた織物またはテープ、即ち一方向性の織物として入手することができる。

構造の強度を最も効果的に備えるために、必須となる三角形状のベース構造の外側に生じているフランジの構成要素５，６と５’，６’とは、構成要素２と、３及び４とから形成されており、ビームの組み立て段階でお互いが向き合う。そして、組み立て段階では、フランジの構成要素５，６と５’，６’とはお互いに接着され、例えばボルトによって機械的に動かないように結合される。完成したビームでは、フランジ５，６と５’，６’とがブレードホルダーの取り付け口の表面と同様に反りや振動に対する硬さとして作用する。

開示した形成技術では、選択したビームの構成要素の部材の厚さを要求する厚さにすることが可能である。例えば、強靭な部材が好ましいと考えられる場合に、より多くの層を成層することで容易に行うことができる。明らかなことであるが、上記部材の厚さは長手方向と横断方向とで変更することができる。そり、振動、及び同様の特性は、繊維の種類の選択によって実質的に影響を受けている。

次に示す図２は、組み立てられた本発明のドクタービーム１の断面図である。ビーム１は、側面２，３及び４を備え、一般的に三角形状に形成されている。上記側面は等しい長さである必要がない。言い換えると、上記三角形状は等辺ではなく、その代わりに側面の長さが利用可能な空間によって選択されるのと同様に、反りや振動の特性によって選択されていても良い。本発明のビームがすでにある構造に単に形状を合わせるために、その構造の寸法を変化させることは比較的容易である。図１の記述から明らかに見て取れるように、本発明のビームは複合構造である。

組み立てられたビームの第２のフランジの構成要素６はドクターブレイドのホルダー７へ結合するために用いられる。図中では符号をつけていないドクターブレイドは、手直しされる（being doctored）ロールの表面であり、ホルダー７から少し離れた位置に置かれる。

図２は、ビームの反り及び捩れがプレテンションロッドを締め付ける／緩めることによって単純に制御するための補助となるプレテンションロッド９，１０，１２を示している。プレテンションロッドもまたビームの構造に一致する複合部材から形成されている。このことにより、動作させるとき、または動作を行った結果、例えば温度の変化によって部材が適合しないことにより、有害な影響を及ぼさないように部分的に設定値を変更するということがない、ということが保証される。少なくとも一本、最良には３本のプレテンションロッドがあることが好ましい。二本のプレテンションロッドもまた用いられている。特に３本のロッドの位置はビームのコーナーの近くに配置されており、本質的に三角形状である。

プレテンションロッドのテンションを調節するための、主にスクリューを用いるさまざまな従来からの手段が、テンションをかけるため、及びプレテンションロッドを調節するために存在している。

上記では、図面は一つの断面形状のみを示したが、それは例外的に良い形状であり、本目的に相応しい形状である。しかしながら、本発明はこの形状に限定されるものではなく、その代わり、知られているように、強い構造を形成するために多くの他の断面形状または他の形状を用いることができる。さまざまな種類の補強のための隆起、溝などが構造を強くするために用いることができる。複合構造のビームと鉄製のビームとを重量及び設置性について比較すると、本実施のような補強構造を設けていないにもかかわらず、複合構造の方が軽くて細い。

もし望ましければ、接着剤（adhesive）が本発明のビームの内側に設けられていても良い。例えばビームが汗をかくことを防ぐため、または一般的に換気を進めるために熱接着剤（hot adhesive）が設けられていても良い。孔を形成することにより、合理的な方法によってビームの好ましい場所で空気が機械的に供給され、自発的な換気が生成される。上記のような方針は、ビーム及びビームを取り巻く多くの要因によって影響されている。空気供給接続の一つは、図２の符号１１に記載されている。

本発明の１実施形態を示しており、主要な構成要素が分割されている図である。 組み立てられた本発明のドクタービームの断面図である。

Claims (11)

1. 主にパルプまたは紙の製粉器で、ドクターブレードを保持するためのブレードホルダー（７）を支えるために用いられるビーム構造、所謂積層構造のドクタービームであって、
   上記ビーム構造が、
   互いに結合した２個の構成要素（２；３，４）によって形成されているとともに、
   少なくとも一本の積層構造のプレテンションロッド（９，１０，１２）を含んでおり、
   上記プレテンションロッド（９，１０，１２）が上記ビーム構造の内側であり、上記ビーム構造のコーナーの傍に配置されていることを特徴とするビーム構造。
2. 上記ビーム構造が、本質的に三角形状の横断面であり、この場合そのフランジ構成要素（５，５’，６，６’）がその３個のコーナーのうちの２個から形成されていることを特徴とする請求項１に記載のビーム構造。
3. 上記構成要素（２及び３，４）が互いに上記フランジ構成要素（５，５’，６，６’）に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のビーム構造。
4. 少なくとも２本、主には３本のプレテンションロッド（９，１０，１２）があることを特徴とする請求項１に記載のビーム構造。
5. 上記プレテンションロッド（９，１０，１２）が上記三角形の傍に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のビーム構造。
6. 上記フランジ構成要素（６，６’）がドクターブレードホルダー（７）を含んでいることを特徴とする請求項２、３および５の何れかに記載のビーム構造。
7. ビームの内部空間の換気のための孔および／または機械的な空気の流れをビームの中に導くための接続部（１１）を含んでいることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のビーム構造。
8. 上記プレテンションロッド（９，１０，１２）の上記積層構造がビームの上記構成要素の上記積層構造と一致していることを特徴とする請求項１に記載のビーム構造。
9. ビーム構造の形成方法、所謂積層構造のドクタービームであり、主にパルプ及び紙の製粉器のロールのドクターブレードを保持するためのブレードホルダー（７）を支えるために用いられるドクタービームの形成方法であって、
   フランジ構成要素（５，５’，６，６’）を備える２個の積層構造の構成要素（２；３，４）が形成され、
   上記構成要素（２；３，４）が本質的に三角形構造を形成するように互いに取り付けられており、
   このように形成される上記ビームが少なくとも１本の積層構造のプレテンションロッド（９，１０，１２）を備えていることを特徴とするビーム構造の形成方法。
10. 上記ビーム構造が３本の積層構造のプレテンションロッドを備えており、それらが上記ビーム構造の内側であり、そのコーナーの近くに配置されていることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 上記構成要素（２；３，４）は、補強繊維が同じ方向に配置されているとともに他の方向では互いに交差している補強材を一つの方向に積層して形成されていることを特徴とする請求項９に記載の方法。

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