JPH0329919B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ウエブ状材料の脱水を行うプレス、
特に紙を製造するための抄造機、もしくはこれに
類する機械のプレスに用いられる弾性変形可能な
プレスジヤケツトに関する。なお、このプレスジ
ヤケツトは、その外面に複数のウエブを有してお
り、これらのウエブの間には、外向きに開い溝が
設けられている。

〔従来の技術〕

この種のプレスジヤケツト、及び脱水プレスは
公知であり、例えば抄造機（抄紙機）のプレス部
で、まだ多湿状態の紙料ウエブを圧搾して、それ
から水を排出させるために用いられる。その際
に、紙料ウエブは、１本の脱水フエルトと共に、
もしくは２本の脱水フエルトにより、サンドイツ
チ状に挾まれた状態でプレスゾーンを貫通案内さ
れる。

プレスゾーンは、２本の回動自在なプレスロー
ルによつて形成され、少なくとも一方のプレスロ
ールには、複数の溝を有する弾性変形可能なプレ
スジヤケツトが設けられる。

また、この種のプレスゾーンは、単に１本の回
動自在なプレスロールと加圧シユーとによつて形
成することも可能である。この加圧シユーは、回
転するプレスジヤケツトを、（走行方向で延長さ
れたプレスゾーンを形成するように）プレスロー
ルに圧着する。

しかし、いずれの場合にも、プレスゾーンで
は、水が紙料ウエブから搾り出されて、少なくと
も１本の脱水フエルトに送られ、水の一部は、フ
エルトの細孔を経て、上述したプレスジヤケツト
の溝内に達する。

この種の溝が設けられるのは、特に紙料の走行
速度が比較的高い場合、つまり、生産速度が比較
的高い場合である。溝が金属製のプレスジヤケツ
トに穿設されている式の溝付きプレスジヤケツト
は公知である。

このようなプレスロールでは、プレスゾーンに
おける各溝の横断面形状が一様に保たれている。
しかし、この場合、プレスゾーンにおける比プレ
ス力（プレス率）は、比較的高くなるので、紙料
ウエブの潰損が生ずる恐れがある。

これに対し、弾性的なプレスジヤケツトを用い
た場合には、比プレス力は（比較的高いラインフ
オースにおいても）、好ましい値となる。とはい
うものの、この場合には、プレスゾーンにおける
各溝内のウエブが球形に変形さえられると同時
に、溝が狭窄させられ、その結果、溝の吸水能力
が低下し、溝からの水の排出機能が著しく損われ
ることとなる。

本発明では、専ら弾性的なプレスジヤケツトの
みを対象としている。この種の弾性変形可能なプ
レスジヤケツトは、不動のライニングとして、回
動自在なロール本体上に取付けることが可能であ
る（例えばアメリカ合衆国特許第4353296号明細
書、およびドイツ連邦共和国特許第2814682号明
細書を参照）。

あるいは、これと二者択一的に、プレスジヤケ
ツトを、可撓性のベルト又はチユーブとして構成
することも可能である。その場合、このベルトは
またチユーブが、加シユーもしくは回転するロー
ル本体を介して、対応ロールに圧着される（ドイ
ツ連邦共和国特許公開公報第3501635号、および
これに対応するアメリカ合衆国特許第4625376号
明細書；アメリカ合衆国特許第4552620号明細
書；アメリカ合衆国特許第4238287号明細書を参
照）。

公知の弾性プレスジヤケツトにおいては、プレ
スゾーンでの溝の狭窄を阻止する目的で、種種異
なる対策を講ずることが既に行われている。

例えば、アメリカ合衆国特許第4353296号明細
書の第２ａ図には、その発明者が、ウエブの変形
をどのように想定しているかが示れており、この
変形を、異方性の性質を有する材料によつて完全
に回避するか、少なくともこれを軽減する提案が
なされている。そのため、周方向に対して横方向
で測定した弾性係数が、周方向で測定した弾性係
数より大きく設定されいる。

しかし、この提案が所期の目的を達成しうるか
否か、まこの提案が、妥当な製コストで実現しう
るか否かについては、心もとないように思われ
る。

ドイツ連邦共和国特許第2814682号明細書に開
示されている弾性ジヤケツト型のプレスロールに
おいては、溝の基底部が拡開されている。しか
し、このようにすると、ウエブの「足」は著しく
弱められて、負荷を受けた際にウエブが傾倒し、
ひいては脱水フエルトが損傷されたり、紙料ウエ
ブの圧搾がその全幅に亘つて、充分均等には行わ
れなくなる恐れが生ずる。

上記問題を解決するための別の試みは、国際公
開w087／02080に、加圧シユー型プレス用の弾性
的なプレスベルトを例にして開示されている。

この明細書の第２図によれば、プレスベルト
は、エラストマーの材料層と、この材料層内に埋
設された補強繊維織物とから構成されている。ま
たその第３図には、発明者による想定に応じて、
ウエブが、プレスゾーン内でどのように変化して
溝を狭窄するか、という状況が示されている。

この状況を回避するために提案されている措置
は、エラストマー材料層の両側を、それぞれ異な
つた素材で、形成することである。つまり、補強
繊維材料の両面が、それぞれ異なつた種類のプラ
スチツクでコーテイングされている。そのため、
加圧シユー上を滑動するプレスベルトの面が、溝
を穿設する側のベルト面より低い硬度を呈するこ
とになる。

しかし、この場合、補強繊維材料のコーテイン
グを、２つの別個の作業工程で実施せねばなら
ず、しかも、その間に、プレスベルトを回転させ
る必要があるので、その製作コストが極めて高い
ものになる。しかも、２つの異なつたエラストマ
ー層は、時が経つに従つて、分離する恐れがあ
る。

また後で詳細に述べるように、プレスゾーンに
おける溝の吸水能力を、ウエブの変形にも拘らず
高く保つため、溝を比較的広く形成しておくこと
もすでに公知となつている。

しかし、このようにした場合には、製造された
紙に溝の痕跡が認められることになる。つまり、
仕上げられた紙に、不都合な跡、いわゆる溝マー
キングが形成されることになる（アメリカ合衆国
特許第4353296号明細書の第１コラム第32行〜第
37行を参照）。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、外面に溝を有する弾性変形可
能なプレスジヤケツトを改良し、プレスゾーンの
溝が、高い吸水能力を発揮するようにしても、仕
上げられた紙に溝マーキングが生じないように
し、かつこのプレスジヤケツトを、出来るだけ低
いコストで製作しうるようにすることである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、断面で見たウエブの各「頭頂
面」を、凹曲した形状とすることにより、上記の
課題は解決される。

本発明によるプレスジヤケツトを設計するに当
り、その溝の幅を約0.7〜1.2mmにし、ウエブの頭
頂面における断面で見た中心部の高さを、両縁部
高さよりも0.02〜0.4mm低くしておくことが望ま
しい。

本発明によるプレスジヤケツトは、冒頭に述べ
た公知のプレスジヤケツトの場合と同じように、
不動のロールライニングとして構成してもよい
し、あるいはルーズに巻掛けられて回転するチユ
ーブまたはベルトとして構成することも出来る。
後者の実施態様の場合、本発明によるプレスジヤ
ケツトを、w087／02080によるプレスジヤケツト
と比較すると、エラストマー材料層の両側（外面
及び内面）における材料と硬度とを、それぞれ異
なつたものにしないでよいという利点がある。換
言すれば、本発明では、両サイドに一様な素材を
用いることができる（特許請求の範囲第４項）。
このようなプレスジヤケツトを製作するに当つて
は、西ドイツ国特許願第P3715153.3号明細書（特
許第…号）に記載した方法を応用すると有利であ
る。

〔作用〕

本発明によると、弾性的なプレスジヤケツト
が、同じく弾性的な脱水フエルトと共に（また紙
料ウエブと共に）にプレス圧を受けると、ウエブ
は変形して、その頭頂面が、横断面で見て平坦に
なる。つまり、フエルトが、ほぼ又は完全に、各
ウエブの全幅に亘つて均等に圧縮される。

〔実施例〕

以下、添付図面に示した実施例に基づき、本発
明を詳細に説明する。

第１図には、走行する紙料ウエブ２の脱水を行
うためのプレス１が、その架構（支持構造）を除
いて概略的に示されている。このプレス１は、主
として、一つの上位ロール３と、一つの下位ロー
ル４とから構成されており、下位ロール自体は不
動のコア５を有しており、この不動コア５の内部
には、上位ロール３に液圧式に圧着される加圧シ
ユー６が案内されている。

不動のコア５と下位ロール４における液圧支承
された加圧シユー６とは、弾性的でかつチユーブ
状のエンドレスなプレスジヤケツト７により被覆
されている。このプレスジヤケツト７は、補強糸
が埋設されたエラストマー材料から構成れてい
る。

プレスジヤケツト７の滑らかな内面は、上位ロ
ール３と協働して、延長されたプレスゾーン８
（いわゆるロングギヤツププレス）を形成する加
圧シユー６の表面に沿つて、周方向で滑動可能で
ある。加圧シユー６の凹曲した外面は、上位ロー
ル３の曲率半径と適合するように設計されてい
る。

加圧シユー６とプレスジヤケツト７との間に生
ずる摩擦を軽減するため、図示されてはいない
が、プレスジヤケツト７の内面に潤滑媒体を供給
するための装置が設けられている。

紙料ウエブ２は、２本の脱水フエルト９，１０
に挾まれて、前記のプレスゾーン８に送られる
（矢印ｄ）。下位の脱水フエルト１０とプレスジヤ
ケツト７との間に生ずる摩擦力に基いて、プレス
ジヤケツト７は、加圧シユー６上を移動する（矢
印Ｐ）。

第２図乃至第９図に示すように、溝を有するこ
のプレスジヤケツ７の外面は、プレスゾーン８に
おいて、紙料ウエブ２から搾り出された水を下位
の脱水フエルト１０から受取る。この水は、一時
的に各溝内に貯えられ、プレスゾーン８を出たと
ころで、再び溝から取出されて排出される。

この場合、各溝は、プレスジヤケツト７におけ
る互いに等間隔の各直径平面内で、プレス１の全
幅に亘つて配設されているが、これらの溝をプレ
スジヤケツト７の全幅に亘り、横方向に螺旋状に
延在させることも可能である。

溝の断面形状は一般に長方形とされ、溝の深さ
と幅との比は、好ましくは４：１〜５：１とされ
る。

第２図には、従来公知のプレスジヤケツト７に
おける外面の軸線平行な断面の１区分が、プレス
圧による負荷を受けてない状態で示されている。

この外面は、均等な間隔をおいて連続するウエ
ブ１１と、溝１２とから構成されている。各ウエ
ブ１１の頭頂面は、プレスジヤケツト７の円筒形
状を形成している。従つて、その断面で見た頭頂
面は平坦である。各溝１２は、プレスゾーン８
（第１図）で紙料ウエブから搾り出された水の一
部を収容するための貯蔵室を形成している。この
場合、水は、脱水フエルト１０を介して溝内に供
給される。

第３図には、第２図に示された区分が、プレス
ゾーン８でプレスジヤケツト７の外面、つまりウ
エブ１１上に当接する脱水フエルト１０と共に示
されている。プレスジヤケツト７と脱水フエルト
１０とは、プレス圧を受け、その際、プレスジヤ
ケツト７の弾性材料は、主として、ウエブ１１の
頭頂面を球状に変形させると同時に、溝１２の開
いた側を狭窄させるように変形する。ウエブ１１
の頭頂面における「球状の変形」とは、これら頭
頂面が、断面で見て凸面形状を呈することを意味
する。

このように凸曲させられた頭頂面上には、やは
り圧搾された脱水フエルト１０が、形状接続式に
載着される。つまり、脱水フエルト１０が、各ウ
エブ１１の中央部で、その両縁部におけるよりも
強く圧縮される。

上述したように、各溝１２は、外方に向かつて
狭窄されており、そのため、ほぼ等脚台形の断面
が得られる。このような溝１２の狭窄状態は、大
抵の場合、極く僅かな量の水しか収容しえないほ
ど著しいものである。

第４図および第５図には、第２図および第３図
の場合とは若干異なつているが、同じく従来公知
のプレスジヤケツト７が示されている。

この実施態様においては、溝１２′が第２図に
示された溝１２より広く構成されている。従つ
て、第５図における溝１２′の幅に対して、相対
的な狭窄度は、第３図の場合より小さく、溝１
２′の貯水能力と排水断面とは充分に保たれてい
る（但し、溝の相互間隔をそのままにして、溝幅
をこれ以上拡げることは、その結果としてウエブ
の傾倒に対する抵抗力の低下を招くので効果がな
い。）。

これらのウエブ１１′は、溝１２′が拡大されい
くのに応じて、第２図のウエブ１１より狭くなつ
ている。

第５図から明らかなように、ウエブ１１′も、
原理的には、第３図のウエブ１１と同じように変
形する。

ところで、このように溝幅が拡げられている
と、脱水フエルト１０が、単に凸曲したウエブの
頭頂面に当接するばかりでなく、部分的に見る
と、第３図の場合よりかなり顕著に溝１２′の内
部に食込むという欠点がある。また第５図から明
らかなように、弾性的な脱水フエルト１０は、第
３図の場合より、ウエブ中心部でその両縁部にお
けるよりもはるかに著しく圧縮されることにな
る。このような状態が、出来上つた紙における既
述の不都合な溝マーキングを生じせる原因となる
ことは周知である。

ウエブの変形様式に関する従来の想定（アメリ
カ合衆国特許第4353296号明細書の第２ａ図、お
よびW087／02080の第３図）が、必ずしも妥当と
は言えないことも明らかである。何となれば、こ
れらの公知文献では、プレスゾーン内でウエブに
圧着されるフエルトも、やはり弾性変形可能であ
ることが考慮されていないからである。

いずれにせよ、この第５図の実施態様では、機
械幅に亘る一様なプレス機能（ひいては、一様な
紙料ウエブ脱水機能）が著しく損われ、製品とし
ての質が、もはやその設定条件を満たし得なくな
る。

第６図には、本発明によるプレスジヤケツト７
の１区分が示されている。この場合の溝幅と各溝
の相互間隔とは、第４図および第５図におけるも
のとほぼ等しい。本発明によるウエブ１１″の頭
頂面１３は、その断面で見て凹面を呈するように
構成されている。

ことろで、第７図に示されているように、脱水
フエルト１０（並びに紙料ウエブ）と、プレスジ
ヤケツト７とが、プレスゾーン８（第１図）を通
過する際には、ウエブ１１″の凹曲した頭頂面１
３におけるより高い位置を占める縁部範囲が平ら
に圧縮され、同時に、溝１２″の両サイドが内向
きに押圧されるので、これらの溝１２″も、ほぼ
等脚台形状の横断面形状を呈することになる。

第７図示の状態から明らかなように、この実施
例では、脱水フエルト１０とウエブ１１″との境
界が、プレスジヤケツト７の全幅に亘り、横方向
に直線状に延びている。

本発明によるこの実施例においても、脱水フエ
ルト１０が、部分的に溝１２″内に圧入されてい
ることは否定出来ない。しかし、第３図および第
５図による各公知例と、第７図による本発明の実
施例とを比較すると、脱水フエルト１０の変形
度、つまり、幾何学的に測定したウエブの中心点
と、溝の中心点との間の最大偏り値が、それぞ
れ、第３図ではＸ、第５図ではＹ、第７図ではＺ
となり、その値が、第７図に示す本発明による実
施例で最小となることは、一目瞭然である。

この事実が意味することは、紙料ウエブが、そ
の全幅に亘つて申分なく均等にプレスされると同
時に、溝におけるかなり高い貯水能力が保証され
るということである。また、脱水フエルト１０の
摩耗度を、相当に低く抑えることも期待できる。

ウエブ１１″の頭頂面１３における特殊な凹面
状の幾何学形状は、円弧状、Ｖ字形状、または多
角形状の切欠もしくはノツチとして考えることが
できる。この場合の最も有効な形状、最も有効な
設計寸法は、用いられるプレスジヤケツトの素材
によつて、また利用される脱水フエルトのタイプ
によつて左右される。

第８図には、多数の連続した互いに一様なウエ
ブ１１″と溝１２″とを有するチユーブ状プレスジ
ヤケツト７の１区分が示されている。これらのウ
エブ１１″及び溝１２″は、プレスジヤケツト全体
に亘つて、周方向に又は螺旋状に延びている。各
ウエブ１１″の頭頂面１３は、この場合も同じく
横断面で見て、凹面状に形成されている。

第８図に示したチユーブ状のプレスジヤケツト
７は、溝１２″を有する外面と、第１図に示した
加圧シユー６上を滑動する滑らかな内面との間の
範囲に、強度の高い補強糸（縦方向糸１４及び周
方向糸１５）を有しており、これら補強糸１４，
１５の弾性度は、エラストマー材料層１７から成
るプレスジヤケツト本体の弾性度より低い。

エラストマー材料層１７（少なくとも、補強糸
１４，１５を全面的に被覆しているこのエラスト
マー材料層部分）は、西ドイツ国特許公開公報第
P3715153号（特許第…号）によれば、単一の流
し込み操作（つまり、１回の流し込み工程）で製
作される。この場合、周方向糸１４は、流し込み
作業中のまだ液相を呈している材料層１７内に巻
き込まれる。次に、第９図を参照して、溝または
ウエブの有利な設計寸法について説明する。

各溝の相互間隔ａは、好ましくは2.5〜3.5mmと
する。この場合、負荷されてない状態における溝
の幅ｂは、好ましくは0.7〜1.2mmとし、溝の深さ
ｔは、相互間隔ａの0.8〜1.0倍とするのが望まし
い。

本発明におけるウエブの頭頂面に設けられた凹
曲部の深さ（ｍ）は、好ましくは0.02〜0.4mmと
し、凹曲部の深さは、プレスジヤケツト材料と、
プレスギヤツプにおけるプレス力とに適合した値
とする。

この凹曲部の深さ（ｍ）が、運転時間の経過に
伴い、凹曲部縁の摩耗により減少した場合には、
運転時間の長さ、つまり摩耗度に応じて、プレス
ギヤツプにおける線力（ラインフオース）を軽減
することによる補償、即ち深さ減少分の相殺が可
能である。従つて、新しいプレスジヤケツトにお
ける当初の凹曲部の深さ（ｍ）は、比較的高い
値、例えば前述した0.4mmの値に設定しておくと
有利である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、溝の幅を従来より若干広くし
（変形を受けても高い吸水能力が保証されるよう
にするため）ても、仕上げられた紙に溝マーギン
グが付される危険を回避することができる。と言
うのは、フエルトが比較的均等に圧縮されること
により、紙料ウエブは、その全幅に亘つて、より
一層均等に圧縮され、脱水されるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、加圧シユーにより案内されるプレス
ジヤケツトを備える紙料ウエブ脱水用のプレスを
示す概略側面図、第２図は、公知技術による脱水
溝を備えるプレスジヤケツトの外面部分を示す軸
線と平行な断面図、第３図は、第２図によるプレ
スジヤケツトの外面部分がプレス圧で負荷された
状態を示す断面図、第４図は、第２図の場合より
広い脱水溝を備える公知のプレスジヤケツトの外
面部分を示す断面図、第５図は、第４図によるプ
レスジヤケツトの外面部分がプレス圧で負荷され
た状態を示す断面図、第６図は、本発明の構成様
式によるウエブを備えるプレスジヤケツトの外面
部分を示す軸線と平行な断面図、第７図は、第６
図における本発明のプレスジヤケツト外面部分が
プレス圧で負荷された状態を示す軸線と平行な断
面図、第８図は、抄造機の全幅に亘つて横方向に
延びる本発明のプレスジヤケツトを断片的に示し
た断面図、第９図は、第６図の一部に設計寸法を
示す矢印を付した図である。 １……プレス、２……紙料ウエブ、３……上位
ロール、４……下位ロール、５……下位ロールの
コア、６……加圧シユー、７……プレスジヤケツ
ト、８……プレスゾーン、９，１０……脱水フエ
ルト、１１，１１′，１１″……ウエブ、１２，１
２′，１３……溝、ウエブの頭頂面、１４……縦
方向の補強糸、１５……周方向の補強糸、１７…
…プレスジヤケツのエラストマー材料層、ａ……
溝の相互間隔、ｂ……溝の幅、ｄ……紙料ウエブ
の供給方向を示す矢印、ｍ……頭頂面における凹
曲部の深さ、ｐ……プレスジヤケツトの運動方向
を示す矢印、ｔ……溝の深さ、Ｘ，Ｙ，Ｚ……脱
水フエルトの変形寸法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ウエブ状材料の脱水を行うプレス、特に紙を
   製造するための抄造機、もしくはそれに類する機
   械のプレスに用いる弾性変形可能なプレスジヤケ
   ツトであつて、プレスジヤケツトが、その外面に
   複数のウエブを有しており、これらのウエブが、
   有利には互いに等間隔の直径平面内で、それぞれ
   円形リングを形成するように位置しているか、あ
   るいは周方向で螺旋状に延びており、かつ、これ
   らのウエブ１１″の間に、それぞれ外向きに開い
   た溝１２″が介在している形式のものにおいて、
   各ウエブ１１″が、その横断面で見て、凹曲した
   頭頂面１３を有していることを特徴するウエブ状
   材料の脱水を行うプレスのプレスジヤケツト。 ２ 各溝の幅ｂが、約0.7〜1.2mmであることを特
   徴とする請求項１記載のプレスジヤケツト。 ３ 横断面で見た頭頂面１３における中心部の深
   さが、両縁部の高さ寸法よりも0.02〜0.4mm小さ
   いことを特徴とする請求項１または２に記載のプ
   レスジヤケツト。 ４ エラストマー材料層１７と、この材料層内に
   埋設された補強糸１４，１５とから構成されてお
   り、溝１２″を有する外側の領域をも含む全エラ
   ストマー材料層１７が、一様な素材から製作され
   ていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれ
   かに記載のプレスジヤケツト。