JPH1018192A - 抄紙機のプレスパートのサクションボックス用リップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】抄紙機のプレスパートにあってフェルトの洗浄
機として組み込まれているサクションボックスの金属製
リップの摩耗による寿命を、耐蝕性とピッチ付着のトラ
ブルなしに飛躍的に延長でき、被膜再生が可能で安価な
リップを提供する。 【解決手段】抄紙機のプレスパートに配置されているフ
ェルトサクションボックスに於いて、少なくともフェル
トと直接接触する耐蝕性金属の表面の特定部分がセラミ
ックやサーメット等で被覆され、フェルトと直接接触す
る被覆部分が中心線平均粗さＲａで１０μｍ以下に仕上
げた。表面に被覆するセラミックやサーメットは、フェ
ルトと接触し、且つ擦られる部分を中心に部分被覆さ
れ、リップの断面方向から見てフェルトとの接触点を起
点として両側に２０〜９０°の範囲で被覆。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、抄紙機のプレスパ
ートにおいて、運転中にフェルトの表面に付着した紙料
の残渣を系外に除去する為に、常時洗浄水でフェルトを
シャワー洗浄し、次いでバキューム吸引するのに重要な
機能を担うフェルトサクションボックスのリップに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、製紙機械（抄紙機）のワイヤーパ
ートから連続して送られて来た湿紙をプレスロールによ
りフェルトを介して連続的に搾水しているプレスパート
は、概略、図３に示すような構成となっている。図中、
１はストーンロール、２はドクターブレード、３はリッ
プ、４はフェルト、５はワイヤー、６はグルーブドロー
ル、７はシャワーである。

【０００３】抄紙機のプレスパートの一般的なフェルト
洗浄方法は、シャワーを利用する機械的洗浄法と各種の
薬剤を組み合わせる化学的洗浄法とに大別される。しか
しながら各種の薬剤を利用する方法は、マシーンの停止
時に限られ、通常、シャワー水とサクションボックスを
組み合わせた機械的な洗浄方法に限定される。サクショ
ンボックスは別名”Ｕｈｌｅ Ｂｏｘ”と称されてお
り、この代表的な構造は、図３にも示してあるが、図
４、図５に代表的な金属製リップの部分断面拡大図を示
す。

【０００４】これらの図によっても明らかなように、サ
クションボックスの前段でシャワー水を掛けられて粗洗
浄された汚染フェルトをサクションボックスのバキュー
ム吸引力によって吸い出し、系外に除去してフェルトを
常に清浄に保つ機能を担っている。つまり、サクション
ボックスのリップは、サクションボックス内の真空度を
維持する重要な機能を担っている。

【０００５】従来、リップの構成材としては、図６に示
すセラミックインゴット製のものやゴム製、プラスチッ
ク製のものもある。セラミックインゴット製のリップ
は、耐蝕性・耐摩耗性に優れたものではあるが、サイズ
の大きい（長い）ものを成型することが出来ない、破損
し易い、破損防止のためにインゴットを取り付けるベー
スプレートに高精度加工が必要である等の難点に付け加
えて、抄紙機によっては原料中のピッチが付着し易い上
に、極めて高価である等、多くの問題が有る。

【０００６】一方、ゴム製やプラスチック製のものは、
セラミックインゴット製のリップや金属製リップと比べ
て寿命が短いという問題が有るが、ピッチが付着し難い
という理由で使用されている例もある。また、金属製リ
ップについては、耐蝕性と耐摩耗性を高める為にモネル
等のニッケル合金からＳＵＳ６３０、６３１等の析出硬
化型の、表面が平滑な磨き丸棒が使用されている。形状
的には、直径が１０〜５０ｍｍ迄の丸棒がそのまま利用
されたり、図５のリップの如く丸棒の軸方向（長手方
向）の一部分を切削して、ベースに取り付け易い構造と
しているものも有る。いずれのリップに於いても、長さ
はほぼ抄紙機の幅に一致している。

【０００７】なお、金属製リップは、ゴム製やプラスチ
ック製のリップ程ではないが、連続的に運動（移動）す
るフェルトとフェルト上に付着している紙の残渣に含ま
れる、主として炭酸カルシウムの為に、次第に偏摩耗し
て行き、真空度の維持が出来なくなった時点で寿命に至
り、廃棄される。

【０００８】そして、抄紙機やその運転速度によって寿
命に差異があるが、一般に２０日から４０日程度で寿命
に至り交換を余儀なくされている。しかしながら、今後
ますます高速化される傾向にある抄紙機の状況から見る
とさらに短寿命となるのは必至である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、抄紙機のプ
レスパートにあってフェルトの洗浄機として組み込まれ
ているサクションボックスの金属製リップの問題である
偏摩耗による寿命を、耐蝕性とピッチ付着のトラブルな
しに飛躍的に延長でき、被膜再生が可能で安価なリップ
を提供しようというものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、金属製リ
ップに被覆して耐蝕性・耐摩耗性・ピッチ非付着効果の
ある被膜をプラズマ溶射やガス溶射を利用したセラミッ
ク材やサーメット材に求め、まず手始めに耐摩耗性を評
価する試験から開始した。表１は、摩耗試験に供した素
材とその上に被覆した被膜の実験結果の一例である。な
お、摩耗試験は、テーバーアブレッション法によリ、摩
耗輪Ｈ−１０、荷重２ｋｇの条件で行った。

【００１１】

【表１】

【００１２】セラミックやサーメットを被覆したもの
は、いずれも耐摩耗性の改善が見られたが、中でも酸化
クロムとサーメット類の耐摩耗性は、際立ったものであ
ることを見出した。

【００１３】また、抄紙機のプレスパートにあるフェル
トサクションボックスとリップとは、炭酸カルシウム等
を含む搾水と接触する為に、耐蝕性も要求されるが、こ
の確認の為、１０％炭酸カルシウム溶液による３０日間
の腐食試験を実施した。その結果は、コバルトを含むタ
ングステンカーバイトやクロムカーバイトは、耐食的に
難点のあることが分かり、使用に不適であることが判明
した。

【００１４】ニッケルの合金やステンレス材の表面にセ
ラミックやサーメットを被覆する方法としては、セラミ
ックやサーメットの粒子を溶融させて吹き付ける公知の
プラズマ溶射法やガス溶射法が利用出来るが、被覆厚は
０．０１〜１．００ｍｍ、最も好ましい厚みの範囲は
０．１０〜０．３０ｍｍである。すなわち、被覆するセ
ラミックやサーメット厚が少ないと耐久性に問題が有
り、また、厚すぎれば被膜間の密着性（溶融・吹き付け
られた粒子の粒子間結合力）が弱くなり、使用中に被膜
の部分欠落等の事故発生の問題を生ずるだけでなく、不
経済でもある。

【００１５】また、実際にＳＵＳ６３０製リップの表面
にセラミックやサーメットを被覆したものをサクション
ボックスに装着して運転して見ると、これらを形成した
後の表面粗さも重要で、真空度の維持とフェルトの毛羽
立ち破損の防止、それにピッチの付着性にも大いに関係
することが明らかとなった。つまり、真空度維持とフェ
ルトの破損防止やリップへのピッチの付着防止のために
必要な表面粗さ、特にフェルト接触面の表面粗さは、中
心線平均粗さ（Ｒａ）で１０μｍ迄が限界粗さで、これ
以上粗くなると使用に適さないことを見出した。

【００１６】また、図１、図２にセラミックやサーメッ
ト８の被覆範囲を示したが、リップの機能を考慮する
と、図２の如く特にその全表面に被覆する必要はなく、
図１の如くフェルトと接触し、且つ擦られる部分を中心
に部分被覆しても良く、不必要な部分に被覆することも
ないので経済的である。図１の部分被覆する場合に於い
て、被覆範囲を検討すると、リップの断面方向から見て
フェルトとの接触点を起点に左右にθ＝２０〜９０°の
範囲で被覆されていれば充分機能することも分かった。

【００１７】

【実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を以下に例
示する。直径２８ｍｍ、長さ４，０６０ｍｍのＳＵＳ６
３０製リップに対して、フェルト接触点を中心に左右に
５０°の範囲に、ガス溶射法によってタングステンカー
バイト−ニッケルクロムを被覆した。この時の被覆厚
は、フェルト接触点で０．３０ｍｍとし、順次被覆膜厚
が暫減するように被覆した。その後研磨して中心線平均
粗さが１μｍ付近に仕上げ、運転速度９８０ｍ／分の抄
紙機のプレスパートサクションボックスに組み込んだ。
組み込み後４箇月経過したが、殆ど磨耗も認められず、
組み込み時よりもさらに表面が平滑になった程度に摩耗
していた。そして、フェルトサクションボックスの脱水
機能には全く異常はなく、もともと平滑に仕上げてある
のでピッチの付着も認められていない。なお、この抄紙
機の従来のサクションボックス用リップの交換時期は、
平均して１箇月である。

【００１８】また、別の実施の形態として、直径２８ｍ
ｍ、長さ４，４５０ｍｍのＳＵＳ３０４製リップの表面
のフェルト接触点を中心に左右６０°の範囲に、酸化ク
ロムをプラズマ溶射法で上記と同様な膜厚分布でもって
部分被覆し、表面を中心線平均粗さで０．８μｍに仕上
げた。なお、酸化クロムの被覆厚は、フェルト接触点近
傍で０．２５ｍｍであり、運転速度２５０ｍ／分の抄紙
機のフェルトサクションボックスに組み込んた。組み込
み後７箇月経過したが、未だ順調に機能しており交換に
至っていないと同時に、ピッチ付着トラブルも生じてい
ない。なお、この抄紙機のリップは、一面が摩耗すれ
ば、１８０°反転させて装着して使用する様な取り付け
構造となっており、１本のリップで２面利用するもので
あるが、１面の磨耗交換周期は平均４０日である。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、抄紙機のプレスパート
にあるフェルト洗浄用サクションボックスのリップの表
面に特定のセラミックやサーメットを被覆し、その後研
磨することによって、従来のリップの偏磨耗による寿命
を３倍以上にも延ばすことが可能で、交換に伴うマシー
ン停止期間の低減を計れる。

【００２０】また、従来からのリップ素材をそのまま利
用したものであるから、フェルトサクションボックスの
構造を変更するといった経済的な負担無しに利用でき
る。さらにリップの摩耗を被覆層のみに止めるような操
業形態を採れば、素材が全く損傷を受けていないのであ
るから被覆層のみを剥離し、再被覆するいわゆる再生が
可能である等多くの利点があり、極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属製リップに部分的に表面被覆した本発明の
リップの断面図である。

【図２】金属製リップに全面的に表面被覆した本発明の
リップの断面図である。

【図３】本発明のサクションボックス用リップを用いる
抄紙機のプレスパートの概略構成図である。

【図４】金属製リップを用いた従来のサクションボック
スの一例を示す断面図である。

【図５】金属製リップを用いた従来のサクションボック
スの他の一例を示す断面図である。

【図６】セラミックインゴット製リップを用いた従来の
サクションボックスの一例を示す断面図である。

【符号の説明】

３ リップ ８ セラミック、サーメット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 保志 広島県福山市柳津町字久井平沖2398 ノム ラテクノリサーチ株式会社福山工場内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 抄紙機のプレスパートに配置されてい
   るフェルトサクションボックスに於いて、少なくともフ
   ェルトと直接接触する耐蝕性金属の表面の特定部分がセ
   ラミックやサーメット等で被覆され、フェルトと直接接
   触する被覆部分が中心線平均粗さ（Ｒａ）で１０μｍ以
   下に仕上げたことを特徴とするリップ。
2. 【請求項２】 耐蝕性金属が、モネル、ＳＵＳ６３
   ０、ＳＵＳ６３１、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等の耐
   蝕性のニッケル合金あるいはステンレス材で構成され、
   直径が１０〜５０ｍｍであって、長さが１，０００〜１
   ０，０００ｍｍのロッド材からなることを特徴とする請
   求項１記載のリップ。
3. 【請求項３】 フェルトと直接接触する耐蝕性金属の
   表面に被覆されるセラミックは、少なくとも酸化クロ
   ム、アルミナ、ジルコニア、チタニア等の一種又はそれ
   以上の混合物からなることを特徴とする請求項１又は２
   に記載のリップ。
4. 【請求項４】 フェルトと直接接触する耐蝕性金属の
   表面に被覆されるサーメットは、ニッケルやクロムをベ
   ースとしたタングステンカーバイト、クロムカーバイト
   からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のリッ
   プ。
5. 【請求項５】 耐蝕性金属製リップに於いて、表面に
   被覆するセラミックやサーメットの厚みは、０．０１〜
   １．００ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項２又
   は３又は４に記載のリップ。
6. 【請求項６】 表面に被覆するセラミックやサーメッ
   トは、フェルトと接触し、且つ擦られる部分を中心に部
   分被覆されていることを特徴とする請求項２又は３又は
   ４又は５に記載のリップ。
7. 【請求項７】 被覆範囲は、リップの断面方向から見
   てフェルトとの接触点を起点として両側に２０〜９０°
   の範囲で被覆されていることを特徴とする請求項６に記
   載のリップ。