JPS62125089A - 広幅ニツププレス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、製紙機械内を走行しているウェブから水を機
械的にしぼり出すプレス、特に広幅ニップブレスとして
知られる型式のプレスの改良に関する。広幅ニッププレ
スでは、ウェブの進行方向における単一のニップの長さ
が従来の対をなす２本のロール間に形成されるニップよ
り実質的？こ長く伸びている。

特に、本発明は、支持ロールとこの支持ロールへと押し
付けられた凹面状のシューとを用いてその間にニップを
形成する型の広幅ニッププレスにおいてシューとベルト
間にくさび状の潤滑フィルムを形成せしめ、シューはニ
ップ方向へ押しつけかつ潤滑油のくさびを維持するよう
に自己位置決めするごとく支持せしめる潤滑油保持手段
を提供するにある。

この型式の広幅ニップブレスとしては種々のらのが作ら
れている。そのうちのひとつが米国特許第３．７８３．
０９７号明細書に開示、説明されている。

この型式のプレスでは高速プレス運転中、油をシューと
ベルトとの間の潤滑材として用いている。油はこの間に
くさび状にたまる。これを油のくさびと表現する。この
油のくさびは正規の運転速度では破壊されることはない
。この形式のプレスは、祇シートがニップ内でしぼり出
し圧力を受ける時間を長く延ばすのに特に有利である。

また本発明プレスはニップ中の圧力プロファイルの調節
を可能にするので有利である。最適のしぼり出し及び圧
力プロファイルの変化は支持部分に対するシューの位置
の変更およびシューの曲率の変更とで達成することがで
きる。高インパルスブレッノングとして知られているこ
の形式のプレスによるしぼり出しの利点には、二本ロー
ルプレスと比較し実質的に脱水効率が向上すること、紙
強度が改善されること及び幅方向の紙ウェブの均一性か
改善されることなどがあげられる。これら利点の組合わ
せと利点の大きさとは、米国特許第３，７８３，０９７
号記載の広幅ニッププレスの一型式である本発明プレス
を、多年にわたる製紙業界の顕著で最重要な進歩のうち
のひとつとしているのである。

このシュー型プレスの運転に当たっては、高速度におい
ては油のミストがベルトがシューを通過する時に発生す
る傾向があり、また潤滑油のくさびを発達させる。この
油を制御しこれ全とじ込める様々な努力が今までなされ
て来ている。そのうちのひとつはシューの周囲にシール
を設けることであり、この−例が米国特許第４，３９８
，９９７号明細書に記述されている。

油をとじ込めるもうひとつの従来例としてはループ状の
環状ベルトに端部壁を設けることであり、これは西独ハ
イデンハイムのフオイト社（ＶｏｉｔｈＧｍｂＨ）によ
り商業化されている。しかしフオイト社の装置では、ベ
ルトが自然の丸味でループ状となっているのに対し端部
壁は円形である点でかなりの問題を生じている。このベ
ルトは、シューとロールとの間に形成されたニップを通
過する間、ループ形状の曲率方向と反対方向の円弧の形
に曲がらねばならない。シュ一端部を越えたニップ端部
においては、このベルトは円形の端部壁で支えられ、二
重面方向へたわまされる。すなわち、ベルトの端部は自
然の丸味を続けようとし、このベルト端部に剛に連結さ
れた端部壁もこの自然の丸味に保たれる。これがンユ一
端部に対向して二重面をなしてベルトを連続してたわま
せ、この連続二重面１こわみのため破断を生じベルトを
破損させるに至る。従って、本発明の目的は、ニップ端
部における二重面たわみのためにベルトの寿命を短くす
ることなく、シュー型プレスのループ状ベルト内部に潤
滑油をとじ込める方法と装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、ニップ端部を越えて単一ニップ曲
率面にベルトを沿わせるような方法でベルトに端部壁を
連結し、これにより訂述のフオイト社の装置で用いられ
ている端部壁の欠点をなくすようにしてプレスのループ
状ベル）・内に浦をとじ込める改良された方法と装置を
用いた改善シュー型プレスを提供することにある。

以下、本発明を添付図面に例示したその好適な実施例に
ついて詳述する。

実施例 第１図ないし第３図に示すように、本機構はプレスロー
ル１０ヲ包含する。このプレスロールは中実ロール又は
ニップ対向内部に制御可能な支持物がある中空ロール殻
により付与されるたわみ制御手段がついたロールでよい
。プレスロール１０はシュー１１と共にニップを形成す
る。シュー１１はプレスロールに面した凹面を有し、ま
たこのプレスロールの方へ押しつけられるように取付け
られ、プレスニップＮがその間に形成される。紙ウェブ
ＷはこのプレスニップＮを通り長い時間にわたり圧搾圧
力を受ける。ループ状のベルト１２はシュー１１とプレ
スロール１０との間のプレスニップを通過する。

流体の水力学的くさびがベルトとシューとの間に形成さ
れ、プレスニップを通るウェブに圧力を伝え、ウェブの
水をしぼり出す。シューの形状と負荷とを調節すること
により、ウェブがプレスニップを通過する時受ける圧力
プロファイルが調節できる。圧力プロファイルは、繊維
のつぶれ又はずれを起こさずに出来るだけ速く規定ニッ
プ圧を確立するに十分なニップ圧に徐々に増加させるよ
うにするのが望ましい。最大圧に達すると、この圧力は
急速な圧力降下が生じるシュー一端部近くまで一定の時
間保持される。この急速な圧力降下はウェブがニップを
離れる時、ウェブ再湿潤防止を助ける。圧力プロファイ
ルは米国特許第３，８０８，０９２号明細書で開示され
た方法によって開示されている。

ウェブからしぼり出された水を受ける手段としてフェル
ト１３とフェルト１４が設けである。また水がフェルト
へ入り、ここで保持されるのを助けるためプレスロール
１０の表面及びベルト１２の表面に溝を設けることも望
ましい。

シューは圧搾力を生じるためプレスニップの方へ支えら
れ、押し付けられる。このため、シューはたとえばシュ
ー１１の下向きの溝及びピストン１７の上向きの溝に収
容されたロールピン１６で傾斜すなわち旋回できるよう
に支持される。ピストンは室１８内のピストン下部の流
体圧力により上方へ押し付けられる。この室１８はシュ
ー下部で機械全幅に延在するピストンを滑動できるよう
に受ける細長いスロットすなわちくぼみの形をしている
。

本図面は好適な形状を示すものであるが、これと同時に
、シューは背面のプレスロール１０へ上向きに押しつけ
られるので傾斜や自己位置決めができるよう種々な方法
で支えられてよいことが理解されるであろう。ピストン
を自己位置決め可能にし、プレスロールに従属作動させ
ることにより、潤滑液のくさびが、ベルト１２内面を必
然的に傷つける故障を起こさずにプレスニップを確立さ
せる。

油状の潤滑液が潤滑油補給器１５を通りシュー先端の逃
げ部分へ供給されるのが望ましい。

製紙の当業者により評価されるように、プレスニップの
横方向幅は製紙業者が望む機械幅による。

またプレスロール１０、シュー１１及びこの支持機構は
プレスニップを通る広幅ウェブＷを連続圧搾するように
機械全幅に延在する。

ベルトは連続したループ状に組立てられる。ループは米
国特許第４，２８７，００号及び米国再発行特許第３１
，９２３号に開示されたように本来の形で運転走行でき
る。これら特許の教示に従い、機械始動中にベルトを支
えて案内し、また運転中にベルトが不安定に出会う時、
ベルトを支持する案内手段かベルトに設けられる。ルー
プ状ベルトはかなり重く、高速でばたつきや不安定が発
生するので、若しこの不安定が正常運転中に起こった場
合、ベルトを再び安定させる案内装置がベルトに設けら
れのである。例えば、ベルトがベルト外部の妨害または
ベルト内の予期しない不均一な油分数のためばたつき始
めた場合、ばたつきは弱められ、矯正されるので、ベル
トは案内とベルト間に非常に小さい間隙がある本来の自
由な形の未支持形状の走行に戻ることができる。

これらベルト用案内装置は曲がった側面案内１９と２０
、及び上部案内２２と２２ａ及び下部案内２１で示され
る。案内はかなりの長さがあるとして示されているが、
短い案内、または大きい間隔をおいた案内、または丸い
端部を有する軸線方向に延在した案内棒でさえも、これ
らがベルト本来の自由な運転形状を画定する輪形上に置
かれるよう配置された案内を利用してもよい。

ベルト案内１９及び２０は正常な本来の形で運転中、案
内外側平滑面とベルト間に非常に小さい間隙を有するよ
う調整可能なよう調整支持される。これら案内は中央は
り３８で支えられ、正常な本来の杉で運転中ベルト内面
と案内の外側平滑面間に非常に小さい間隙を保つため位
に’Ａ整可能なように取付けられる。下部シュー２１は
はり上の横棒２８ａで支えられたピン２７及び２８で支
持される。垂直なピンは横棒の穴を通り延在し、ピンを
上方へ押しつけるばね２７ａ及び２８ｂとを有する。空
気でふくらむベローズ２８ｃがはりとシュー間に置かれ
、空気接続口を通りベローズのふくらみを調節すること
により（図示せず）、ベルト内面と関連したシュー２１
位置を調整できる。

側面シュー２０ははり３８のブラケット２０ａ及び２０
ｂに取付けられる。側面シュー１９ははり３８のブラケ
ット】９ａ及び１９ｂに取付けられる。ブラケット１９
ｉ　。

１９ｂ　、　２０ａ及び２０ｂはシュー１９及び２ｏの
横方向位置を調整できるので、これらシューはベルト内
面の自由形状に関連し正確に配置できる。

上部シュー２２及び２２ａははりのボルト２２ｂ及び２
２ｃでブラケットへ調整できるよう支持されているので
、ベルトの自由形状と関連し正確に調整し、位置決めが
できる。言い換えれば、下部シュー２１、側面シュー１
９と２０、及び上部シュー２２と２２ａはベルトを連続
して支えるようにすべて調整される。

ベルトが運転中自由形状で走行する時、シュー外側平滑
面とベルト間に非常に小さい間隙が存在するようにシュ
ーは調整される。勿論、運転中の小さな外乱はベルトの
自由形状を乱す。原料の変化、原料温度の変化、ニップ
を通過する固まり、及びフェルト厚の不均一のような外
乱はベルトの理想的な自由形状走行の完全さを乱す。然
し、案内シューは直ちにベルトか自由形状に戻るようベ
ルトを安定させる。当業者には明白なように、シューは
かなりの長さの面を持っているが、もっと短いシューも
利用でき、また実際には、平滑面を有する軸線方向へ延
在する棒でさえもベルト外乱が生じた時これを静める作
用をするので使用できる。例えば、外乱力で生じたベル
ト面の波形はベルトを案内シューへ直ちに接触させ、案
内シューがこのような外乱を静めまたベルトをはマ輪形
の自由形状の運転に戻させる。ベルトが案内シューと係
合するよう自由形状を乱されると、僅かな引張りがシュ
ー外面と接触するベルト内面により生じるが、ベルトの
自由形状からの外乱すなわちずれは急速に矯正されるた
めこの引張りは許容できる。

機械の始動運転時、駆動装置（図示せず）が背面のプレ
スロールに設けられ、フェルト１３及び１４との摩擦接
触がベルトを駆動する。次にシューはベルトに対し上向
きに押しつけられ、供給器１５から送出された潤滑油は
シューとベルト間に油のくさびを形成させる。始動時、
ベルト内に残っている油は下部シュー２１近くに入口を
持つ配管によりベルト内からポンプで外部へ出される。

この配管は運転中ベルト内部から余分の油を絶えず取除
く。

ベルトが始動する時、ベルトはシュー１９．２０．２１
．２２及び２２ａの平滑外面で案内され、運転速度に達
すると、遠心力がベルトの本来の自由形状にさせるので
、案内で支えられずに走行する。

ツユ−上をベルトが比較的に高速で走行するためベルト
内に油のミストが発生する。ベルト内にこのミストを含
むために、端部壁３３がループ環状ベルト端壁に設けら
れる。はり３８は端部壁を越え延在する端部ハブ３２を
有し、この端部壁とはりのハブ３２間に環状軸受３４を
持つことで、端部壁は輪形端部ハブ３２上に共通軸で支
えられるようおかれている。これまで提供した構造の輪
形端部壁はベルトの環状端部に接続され、これらの壁は
ベルトと同じ直径であるので、ニップ端部を越えた端部
でベルトを輪形に保持させる。これら端部壁は環状ベル
トにボルト締されている締め付はリングで板の形になっ
ている。従来既知のこの構造では、ベルトがニップを通
過する際、第５図の４０で示すように本来の曲率と対向
方向に曲げねばならない。

これが両面方向にベルトを屈曲させ、端部壁４１で示す
輪形を保つため端部で上方へ曲げさせ、一方端部壁の内
部へ４０で示すニップ曲率に従うため凹面円弧に曲がる
。この両面屈曲が毎分６００〜１２００メートルのよう
な高速運転では特にベルトへがなりな応力を生じ、最後
にベルトの早期破損を起こす。ベルトは高価であり、ま
たベルト替えに要する機械の停止時間はかなりな費用を
きたす。

本発明で提供する装置を使うと、ベルトは第５図に示す
ように単一面のみしか曲がる必要がない。

本来ベルト端部に半径方向への高速かないので、単一面
たわみとし引用される第４図に示すように端部にずっと
凹面曲率で曲がることができる。これがニップ端部の区
域でベルトにかなり低い応力を起こすことが明白であろ
う。

これは無端ベルト端部に密封装置を設けることで達成さ
れ、これがベルトをシュ一端部を越えロール面へ自由に
曲げさせる。設けられた端部壁はこのロール面でベルト
のたわみに実質上抵抗を与えないし、一方ベルト端部で
完全な密閉を保つ。

好適な形状の環状端部壁３３ははりのハブ３２に取付け
られた軸受３４で支えられている。この端部壁はベルト
より小さい直径であり、端部壁外縁とベルト外側端部間
の屈曲可能な接続物でベルト端部へ結合されている。や
わらかくて屈曲できる接続物３５（第２及び３図）が端
部壁の完全な浦のミストを保ち、ニップのたわみ円弧に
従うベルトに抵抗を与えない。一つの形状とし、密封す
なわち接続物３５は３５ａで示した外側壁と３５ｂの内
側壁を持つ二重アコーディオン壁を有する。壁の内縁部
は端部壁３３へ３７で、ベルトの外縁部３６で結合され
ている。

第４図は他形状の接続物４５を示し、これは端部壁３３
の外縁部からベルト１２の外縁部まで広がったひずめ形
の可撓壁である。この可撓環状接続物４５はベルト端部
を受けるように内側へ面した溝４６を設けることができ
、また溝４６の両側をベルト１２に対ししっかりと引き
寄せるため縫い合わせるように締め付けることもできる
。接続物４５の内側半径方向端部は端部壁へ緊締するた
めＴ−型基部４７を設けることができる。若し希望する
ならば、接続物４５はハブ３２上にまたがる軸受３４へ
直接接続するよう実質上半径方向の深さがあるものでも
よい。

上述の説明と明細書から認められるように、種々の形の
回転環状接続物すなわち密封が用いられ、柔かく可撓て
霧を通さぬ接続物を提供する。接続物の半径方向深さは
ベルトのたわみが第５図に例示のニップ曲率に従わせる
のに十分でなけらばならない。環状端部壁の外縁部半径
は少なくともベルト中央からシュー作動面への半径と同
様に小さく、また少し小さい方が望ましい。端部壁と接
続物の全半径はベルトの半径と等しい。全体の端部壁は
たわみやすく作るのがよいが、好適な装置では、もっと
硬直な端部壁が可撓環状外側接続部分と一緒に用いられ
ることも予想される。

従ってプレス装置が正常運転速度で働（運転中、ループ
状ベルト内に発生した霧は端部壁と回転ベルト密封によ
り内部に保持される。さらに、運転中、ベルトはニップ
曲率へたわみ、従うことができ、ニップを通過中に自然
な形状からニップ形状へ曲率円弧が変わる。ニップ人側
端部で、ベルトはニップ曲率に従い始め、シュー後端部
で、ベルトは再び自然な形状へ戻る。これはプレスニッ
プを越えベルト全幅にわたり起こり、ベルトが出会わね
ばならない底部たわみは一平面内である。これが希望す
る一平面内のたわみで最大強度の設計と構造を可能にす
る。

改善され安定したベルト走行がベルトの運転寿命を増し
、頻繁な交換の必要をなくする。従って、シュー型広幅
ニップブレスの利点は達成でき、運転速度、油の粘度、
及びプレスニップ圧は最高性能のため、また油の霧が発
生しやすいのと関係なく、単独に選ぶことができる。ま
たこれが、シュー回りの密封を妨げるミストをなくし、
ループ状ベルトを使用させ、また油のミストの逃げと関
係なく、ベルトを運転中、本来の自由な形状で走行すめ
ため少ない所要動力を可能にさせる。

従って、ここに述べた利点及び目的を達成する改善型広
幅ニッププレスが提供されたことがわかり、また本発明
の範囲内での修正及び改変は上述の説明から当業咎には
明白となるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はシュー型広幅ニッププレスの軸と直角に切った
垂直断面図；第２図は第１図の線■−Ｈに沿い実質的切
った部分垂直断面図、第３図は第２図に示した部分を実
質的に切った拡大部分図；第４図は可撓端部壁の別形状
を示す第３図と類似の拡大部分図；第５図はニップ端部
に対向するベルトの両面方向へたわませる従来利用した
装置の効果の概略説明図；及び第６図は第５図と類似で
あるが、本発明の利点を利用し達成された結果生じた単
一面たわみを示す説明図である。 １０・・プレスロール、１１・・ツユ−１１２・・ヘル
ド、１３．１４・・フェルト、１５・・油供給器、１６
・・ロールピン、１７・・ピストン、１８・・室、１９
．２０−−側面案内、１９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂ
・・ブラケット、２１・・下部案内、２２．２２ａ・・
上部案内、２２ｂ。 ２２ｃ・・ボルト、２７．２８−　・ビン、２７ａ、２
７ｂ・・ばね、２８ａ・・横棒、２８ｃ・・ベローズ、
３２・・端部ハブ、３３・・端部壁、３４・・軸受、３
５・・接続物、３５ａ・・外側壁、３５ｂ・・内側壁、
３６・・外縁部、３７・・端部壁外縁、３８・・中央は
り、４０．４２・・ニップ曲率、４１．４２・・輪形、
４５・・接続物、４６・・溝、４７・・Ｔ型基部、Ｎ・
・プレスニップ、Ｗ・・紙ウェブ。 （ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 製紙機械内を走行するウェブから水を除去する広幅ニッ
   ププレスにおいて、回転できるプレスロールと；ロール
   との間に脱水のためのプレスニップを形成するように前
   記プレスロールに面して凹んだ圧搾表面を有する細長い
   シューと；ウェブが前記プレスニップで脱水圧力にさら
   されるように前記プレスロールへ前記シューを押しつけ
   る力を与える手段と：前記プレスニップを通り前記シュ
   ーの端部を越えて延在するループ状で無端のベルトと；
   前記シューと前記ベルトとの間に潤滑油のくさびを形成
   するように前記シューの先端部へ潤滑油を供給する手段
   と；前記ベルトの内面に潤滑油をとじこめるよう前記ベ
   ルトの端部に設けた端部壁と；この端部壁と前記ベルト
   との間の相対的たわみを吸収するように前記シューの端
   部を越えシュー曲率に沿い前記ベルトがたわみ順応でき
   るよう前記ベルトへ前記端部壁を結合するたわみ性の環
   状の接続部とからなる広幅ニッププレス。