JP3776838B2 - 抄紙機のサクションボックス - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ツインワイヤ式抄紙機のサクションボックスに関する。さらに詳しくは、一対のフォーミングワイヤが重なり合ったフォーミングゾーンへ紙料懸濁液を送り込んで紙層形成を行うツインワイヤ式抄紙機のサクションボックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ツインワイヤ式抄紙機の基本構成を、図４に基づき説明する。
図４はツインワイヤ式抄紙機の概略説明図である。１はフォーミングロール、２はブレストロールで、これらのロール１，２は互いに接近して配置されている。３は上部ワイヤで、フォーミングロール１とガイドロール１１にエンドレスに巻き掛けられて、ワイヤパートの上半分領域で循環する。４は下部ワイヤで、ブレストロール２とガイドロール１２にエンドレスに巻き掛けられて、ワイヤパートの下半分領域で循環する。
前記上部ワイヤ３がフォーミングロール１に巻き掛けられた部分と、前記下部ワイヤ４がブレストロール２に巻き掛けられた部分は、ワイヤ３，４が互いに接近する方向に走行する部分であり、側面視で漏斗状の開口部を形成している。そして、開口部の奥底が、フォーミングロール１とブレストロール２で挟まれるニップ部Ｎであり、そこから各ワイヤ３，４の走行方向下流側において、各ワイヤ３，４が重なって走行する領域の内部が紙層を形成するフォーミングゾーンを構成している。
そして、前記開口部に臨むように、ヘッドボックス６が配置されており、紙料懸濁液（以下、紙料液という）を前記ワイヤ３，４間に噴出させるようにしている。このようにして紙料液がフォーミングゾーンに供給される。この紙料液は、パルプと水の割合（重量）が約１対100 の懸濁液である。
【０００３】
図５はサクションボックス３０の概略説明図である。図４および図５に示すように、前記フォーミングロール１の後方（各ワイヤ３，４の走行方向下流側という。以下同じ）、かつ上部ワイヤ３の上方には、サクションボックス３０が設けられている。このサクションボックス３０はフォーミングゾーンを通過していく紙料液から水分の数１０％を吸引するために設けられている。さらに、このサクションボックス３０の下面には数本の固定ブレード７が固定されており、上部ワイヤ３をガイドするようにしている。
さらに、上記サクションボックス３０の下方領域において、下部ワイヤ４の下面には可動式のブレード８が配置されており、下部ワイヤ４を下方から支えている。
【０００４】
このため、フォーミングロール１とブレストロール３０に挟まれたニップ部Ｎに供給された紙料は、上下ワイヤ３，４によってニップ部Ｎと上下のブレード７，８で支えられた部分との間を通過する間に大部分の水分が除去されて紙層に形成されていく。
そして、紙料を、上下ワイヤ３，４でさらに搬送されつつ脱水することによって湿紙とし、ついで全ての抄紙機が備えているプレスパートで脱水をすすめて湿紙の組織を緻密にし、ドライパートで乾燥させ、カレンダパートで紙の平滑性や光沢をつけ、最後にリールパートでロール状に巻き取ることによって、製品に仕上げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図５および図６に示すように、前記サクションボックス３０は、内部が幾つかのチャンバ、例えば３つのチャンバ30c に区切られていて、これらの各チャンバ30c はいずれも負圧に維持されるようになっている。
そして、サクションボックス３０の下面に、フォーミングギャップに面して開口し、各チャンバ30c に通ずる誘水路30h が設けられている。
【０００６】
この誘水路30h は、上下部ワイヤ３，４に挟まれた紙料水から水分を吸引するものであるため、紙料水中のパルプも同時に吸引することが不可避である。そして、このパルプは誘水路30h の内壁や誘水路30h 中に取付けた支柱30bに付着すると、段々と付着量が膨張してくる。そこで、従来は、作業員が手を差し込んだり、誘水路30hにノズル等を挿入して水を吹き付けたり、外部から高圧水を吹きつけたり、可性ソーダ等の薬品によって洗浄するなど、人為的にも掃除できるようにするというのが基本思想であって、そのため、誘水路30hの断面積を大きくしたり、洗浄しやすい構造にする等の配慮が必要であった。
しかし、誘水路30h の断面積を大きくすると、誘水路30h内を流れる水の流速が低下するから、益々誘水路30hにパルプが付着しやすくなるという問題が生じる。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑み、小さな断面の誘水路でありながら人為的な清掃を不要にでき、誘水路を流れる水の流速を容易に調整できるサクションボックスを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の抄紙機のサクションボックスは、負圧に維持されるチャンバと、該チャンバにフォーミングゾーンを走行する紙料液の水分を導入する誘水路を備えた、サクションボックスにおいて、前記誘水路の基部に外部空気を導入する空気導入路を接続したことを特徴とする。
請求項２の抄紙機のサクションボックスは、請求項１記載の発明において、前記空気導入路に、空気導入量を加減するダンパが取り付けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明によれば、誘水路に外部空気が導入されると、チャンバ内の負圧によって空気が上昇していき、かつ膨張していく。このため、水路内部は狭くなり紙料液は早く流れることになり、さらに流動中の紙料液は気泡の衝突、振動を受けるので、紙料液中のパルプが水路の内壁や支え部材に付着しない。このため、人手による掃除等の手間が不要になるし、掃除等を行うために抄紙機を停止させる必要がないので生産効率を高くすることができる。また、人手による清掃を行う必要がないので、誘水路の断面積を小さくすることができる。しかも、誘水路を流れる水の流速を速くできるから、紙料液中のパルプが水路等に付着することを防ぐ効果を、更に高めることができる。
請求項２の発明によれば、ダンパを調整すれば、誘水路に導入される空気の量を調整することができるので、誘水路を流れる水の量、つまり抄紙機から脱水する水の量が変化しても、誘水路を流れる水の流速を調節することができる。よって、誘水路内を流れる水の流速を、パルプの付着防止に必要な流速に保つことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るサクションボックスの部分拡大断面図、図２はダンパを取付けた空気導入路の断面図、図３は誘水路30h 中における空気の挙動を示す説明図、図４はツインワイヤ式抄紙機の概略説明図、図５はサクションボックス３０の概略説明図である。
【００１１】
まず、図４および図５に基づきツインワイヤ式抄紙機の全体構成を説明する。
フォーミングロール１と、ブレストロール２は互いに接近して配置されている。上部ワイヤ３は、フォーミングロール１とワイヤパートの上半分適所に配置されたガイドロール１１にエンドレスに巻き掛けられて、ワイヤパートの上半分領域で循環する。下部ワイヤ４は、ブレストロール２とワイヤパートの下半分適所に配置されたガイドロール１２にエンドレスに巻き掛けられて、ワイヤパートの下半分領域で循環する。
前記上部ワイヤ３がフォーミングロール１に巻き掛けられた部分と、前記下部ワイヤ４がブレストロール２に巻き掛けられた部分で側面視漏斗状に形成された開口部に臨むように、ヘッドボックス６が配置されている。そして、ニップ部Ｎから下流側においてワイヤ３，４が重なって走行する領域の内部が紙層を形成するフォーミングゾーンとなっている。
【００１２】
前記フォーミングロール１の上方には、水を回収するためのセーブオール２０が取付けられている。つまり、フォーミングロール１の回転に伴って遠心力方向に紙料液の一部がはね飛ばされるが、これを外部に飛散しないように回収するためにセーブオール２０が設けられている。
【００１３】
また、上部ワイヤ３の上方であって前記フォーミングロール１の後方には、上部ワイヤ３をガイドするように、数本の固定ブレード７が設けられている。この固定ブレード７は後述するサクションボックス３０の下面に取り付けられている。
また、上記サクションボックス３０の下方領域において、下部ワイヤ４の下面には浮動式のブレード８が配置されており、下部ワイヤ４を下方から支えている。
【００１４】
前記フォーミングロール１の後方かつ固定ブレード７の上方には、サクションボックス３０が設けられている。このサクションボックス３０はフォーミングゾーンを通過していく紙料液から水分の数１０％を吸引するためのものである。このサクションボックス３０は、複数のチャンバ30cを備えており、このチャンバ30cは、いずれも図示しない負圧源に接続され、その内部が負圧に保たれている。
【００１５】
このサクションボックス３０の下部には、各チャンバ30c と前記フォーミングゾーンとの間を連通させる誘水路30h が設けられている（図１参照）。この誘水路30h は、いずれもその一端がチャンバ30c に連結されており、その他端における前記上部ワイヤ３に面する部分、つまりフォーミングゾーンと面する部分に開口部30f が設けられている。
【００１６】
このため、紙料懸濁液（以下、紙料液という）をニップ部Ｎにおける前記ワイヤ３，４間に噴出させてフォーミングゾーンに供給し、上下ワイヤ３，４によって下流側に搬送すればニップ部Ｎと上下のブレード７，８で支えられた部分との間を通過する間に、サクションボックス３０等によって紙料液から大部分の水分が除去することができるので、紙層を形成することができる。
そして、紙料液を上下ワイヤ３，４でさらに下流側に搬送されつつ脱水することによって湿紙とし、ついで全ての抄紙機が備えているプレスパートで脱水をすすめて湿紙の組織を緻密にし、ドライパートで乾燥させ、カレンダパートで紙の平滑性や光沢をつけ、最後にリールパートでロール状に巻き取ることによって、製品に仕上げられる。
【００１７】
さて、本発明の特徴であるサクションボックス３０を詳細に説明する。
図１および図２に示すように、サクションボックス３０の下部には、上下ワイヤ３，４の送り方向に対して直交する方向に延びた空気導入路３１が設けられている。この空気導入路３１の一端には、サクションボックス３０の外部と空気導入路３１との間を連通する連通口31h が設けられている。
一方、図２に示すように、空気導入路３１の下面と、前記誘水路30h の基部の上面との間には、両者を連通させる連通通路３２が設けられている。この連通通路３２は、空気導入路３１の長手方向に沿って複数個所、一定の間隔で設けられている。
【００１８】
このため、チャンバ30c 内が負圧になり、紙料液の水分が誘水路30h 内をチャンバ30c に向かって流れると、空気導入路３１を通って連通通路３２から誘水路30h 内に外部空気が導入される。
【００１９】
図３に示すように、誘水路30h に導入された空気Ｂｂは誘水路30h を流れる水とともにチャンバ30c に向かって流れ、チャンバ30c に近づくにつれその体積が膨張していく。すると、誘水路30hの各断面において、水が流れる部分の面積が、空気Ｂｂの存在によって小さくなる。つまり、誘水路30h 内部における実質的な流水路が狭くなり、紙料液は早く流れる。しかも流動中の紙料液は気泡の衝突、振動を受けるので、誘水路30h の内壁や支持ブラケット30b に付着しない。
【００２０】
よって、誘水路30h 内部を人手によって掃除等する手間が不要になるし、掃除等を行うために抄紙機を停止させる必要がないので生産効率を高くすることができる。
また、人手による清掃を行う必要がないので、誘水路30h の断面積を小さくすることができる。そして、誘水路30h の断面積が小さくすることによって、誘水路30h を流れる水の流速を速くできるから、紙料液中のパルプが水路等に付着することを防ぐ効果を、更に高めることができる。
【００２１】
また、図２に示すように、空気導入路３１内において、連通口31h 近傍には、ダンパ３５が設けられている。このダンパ３５は、空気導入路３１の通路面積を増減することによって、連通口31h から空気導入路３１内に流入する空気の量、つまり連通通路３２を通って誘水路30h に導入される空気の量を加減することができる。
【００２２】
このため、ダンパ３５によって空気導入路３１の通路面積を調整し、誘水路30hに導入される空気の量を調整すれば、誘水路30h を流れる水の量、つまり紙料液から脱水する水の量が変化しても、誘水路30h を流れる水の流速を調節することができる。よって、誘水路30h 内を流れる水の流速を、パルプの付着防止に必要な流速に保つことができる。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、人手による掃除等の手間が不要になるし、掃除等を行うために抄紙機を停止させる必要がないので生産効率を高くすることができ、誘水路を流れる水の流速を速くできるから、紙料液中のパルプが水路等に付着することを防ぐ効果を、更に高めることができる。
請求項２の発明によれば、誘水路内を流れる水の流速を、パルプの付着防止に必要な流速に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係るサクションボックス３０の部分拡大断面図である。
【図２】 ダンパ３５を取付けた空気導入路の断面図である。
【図３】 誘水路30h 中における空気の挙動を示す説明図である。
【図４】 ツインワイヤ式抄紙機の概略説明図である。
【図５】 サクションボックス３０の概略説明図である。
【図６】 サクションボックス３０の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
３０ サクションボックス
３０ｃ チャンバ
３０ｈ 誘水路
３１ 空気導入路
３５ ダンパ

Claims (2)

1. 負圧に維持されるチャンバと、該チャンバにフォーミングゾーンを走行する紙料液の水分を導入する誘水路を備えた、サクションボックスにおいて、
   前記誘水路の基部に外部空気を導入する空気導入路を接続した
   ことを特徴とする抄紙機のサクションボックス。
2. 前記空気導入路に、空気導入量を加減するダンパが取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の抄紙機のサクションボックス。

Images