JPH0663195B2

JPH0663195B2 - 加熱式広幅ニッププレス装置

Info

Publication number: JPH0663195B2
Application number: JP2508711A
Authority: JP
Inventors: クルーズ、ジェヤー・ダブリュー; パルコフスキー、ジェフリー・エイチ; ポーター、ロイ・ジェイ
Original assignee: Beloit Corp
Current assignee: Beloit Corp
Priority date: 1989-06-23
Filing date: 1990-04-19
Publication date: 1994-08-17
Anticipated expiration: 2009-08-17
Also published as: EP0478607B1; BR9007463A; AU5830990A; JPH04502351A; DE69003102T2; WO1991000389A1; CA2057029C; EP0478607A1; CA2057029A1; KR920702741A; US4973384A; DE69003102D1; FI916057A0; KR0148222B1; AU640666B2

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、プレスされたウェブの薄片裂を防ぎながら最
適のウェブ特性を得る加熱式広幅ニッププレス装置と方
法に関する。

〔背景技術〕

広幅ニッププレス装置は、少くとも一対の共働ロールを
備えてそれらの間にプレスニップを有する従来のロール
プレスに比べたとき、その形成ウェブから一層多くの分
水を除去することを可能にした。

特に、そのような広幅ニッププレスは、ドライヤ部分で
行われる次のプレスウェブの乾燥に要する費用を軽減さ
せた。

広幅ニッププレスは、基本的には、支持ロールと、凹面
をもつプレスシューとを有し、このプレスシューの凹面
は支持ロールと共働してそれらの間に広幅ニップを形成
する。無端のループ状のブランケットは、フェルトと形
成されたウェブとに隣接しながら広幅ニップを通って移
動し、前記ブランケットとシューとの間の介面は潤滑さ
れている。フェルトは湿った弱いウェブの支持体として
作用し、そこから水分を収集する。従って、一層長い時
間、圧力をかけることによって滞留時間を延ばすとによ
り、形成されたウェブからより多くの水分を除去するこ
とができるばかりでなく、或る種の例では、ウェブの特
性を改善することもできる。

バスカー外（Busker et al）による米国特許第4,738,75
2号に開示されるように、最近、広幅型ニッププレス装
置は、支持ロールに熱を加えることにより一段と効果を
増すことが示されており、そのような熱は典型的には、
誘導ヒーターによって支持ロールに加えられる。

明らかに、誘導加熱を使用すると、形成ウェブ内の水分
の濃度が低下するので、そのウェブから一層多くの水分
を除去することが可能となる。さらに、熱エネルギーを
加えると、広幅型ニップ内にスチームが発生するので、
ウェブの内部のスチームがウェブから液相の水分を押し
出すことになり、それによって、広幅型ニッププレスの
水分除去効果が上昇する。

しかしながら、広幅型ニップ内にスチームが急激に発生
すると、その広幅型ニップから送り出されるとき、ウェ
ブが薄片裂を生じる傾向がある。従って、そのような薄
片裂の傾向を最小限におさえるために、滞留時間と圧力
を種々変化させると共に、種々の温度を使用してみた。

そのような実験中、シューの尾端縁へ向ってマシン方向
へ圧力を漸減させることによって、プレスされ、送り出
されるウェブからスチームが急激に噴出することが回避
できることがわかった。ウェブからスチームが急激に噴
出することは、ウェブの薄片裂の主な原因になることも
わかっている。

マシン方向にそってブランケットにかかる圧力を選択的
に変化させることによって、薄片裂の問題を軽減するこ
とができるばかりでなく、プレスされたウェブの特性を
予期しないほどに改善することができた。

従って、本発明の第１の目的は、従来の装置のもつ前述
の問題を克服し、高温プレス技術に大いに貢献すること
ができる加熱式広幅ニッププレス装置を提供することで
ある。

本発明のもうひとつの目的は、最適のウェブ特性が得ら
れ、かつ、プレスされたウェブの薄片裂を防ぐように、
支持ロールに対してプレス手段を相対的に移動させるた
めに作用する更なる圧力に対してマシン方向に沿ってブ
ランケットにかかる圧力を選択的に変化させる手段を有
するプレス手段を提供することである。

本発明のもうひとつの目的は、支持ロールを加熱するた
め支持ロールのすぐ近くに誘導ヒーターを配置し、それ
によって、ウェブが広幅ニップを通過する間、形成され
たウェブら除去される水分量を増加させるようにした加
熱式広幅ニッププレス装置を提供することである。

本発明のもうひとつの目的は、複数のクロスマシン方向
の窪部が形成された流体動力学的（hydrodynamic）シュ
ーを有する加熱式広幅ニッププレス装置を提供すること
である。これらの窪部は、シューがピストンのまわりで
回動することができるようにピストンと選択的に共働す
る。そのシューは、ウェブの特性を最適にし、かつ、プ
レスされたウェブの薄片裂を防ぐようにピストンに対し
てマシン方向へ選択的に位置づけられる。

本発明のもうひとつの目的は、プレス手段がピストンに
しっかりと取付けられたロッドを有し、そのロッドがピ
ストンとシューとの間に配置されてる、加熱式広幅ニッ
ププレスを提供することである。ロッドは、それが複数
の窪部の１つを回動可能に支持し、かつ、その１つ内に
選択的に配置されるようにクロスマシン方向へ伸びてい
る。

本発明のもうひとつの目的は、マシン方向へ配置された
複数のポケットが形成されている流体静力学的（hydros
tatic）シューを有する加熱式広幅ニッププレス装置を
提供することであり、その各ポケットは、ブランケット
がシューによって流体静力学的に支持されるように、ま
た、最適のウェブ特性が得られ、かつ、プレスされたウ
ェブの薄片裂を防ぐように、液圧源に選択的に接続され
る。

本発明のその他の目的及効果は、添付図面に関連して以
下の詳細な説明の記載からこの技術に熟達した人にとっ
て容易に明らかとなるであろう。

〔発明の開示〕

本発明は形成ウェブから水分をプレスして伸し出す加熱
式広幅ニッププレス装置と方法に関する。この装置は、
プレス枠と、そのプレス枠によって回転可能に支持され
た支持ロールとを有する。プレス手段は、プレス枠に接
続されており、それは支持ロールに対して相対的に移動
可能である。プレス手段は、支持ロールと共働して、そ
れらの間に、ウェブが通過する広幅ニップを形成する。
ウェブがブランケットと支持ロールとの間に配置される
ように、無端のループ状ブランケットが広幅ニップを通
って走行する。プレス手段は、また、最適のウェブ特性
が得られ、かつ、プレスウェブの薄片裂を防ぐように、
支持ロールに対して相対的にプレス手段を移動させるた
めに作用する更なる圧力しに対してマシン方向に沿って
ブランケットにかけられる圧力を選択的に変化させる手
段を有する。

本発明の一つの実施態様においては、広幅型ニッププレ
ス装置は、支持ロールを加熱するため支持ロールのすぐ
近くに配置された誘導ヒーターを有し、それによって、
ウェブが広幅ニップを通る間、形成されたウェブから除
去される水分の量を増加させる。

さらに、本発明は、プレス手段が、また、穴のあるプレ
ス部材を有し、その穴が液圧源に接続される加熱式広幅
ニッププレス装置を有する。前記穴が液圧源に選択的に
接続される時、ピストンが支持ロールに対して相対的に
移動するように、ピストンは穴と密封状に、しかも、摺
動可能に共働する。シューは、それがブランケットと摺
動自在に共働するようにピストンに接続される。

本発明の一つの実施態様においては、シューはピストン
に枢着された流体動力学的（hydrodynamic）シューであ
る。

特に、その流体動力学的シューはそれぞれクロスマシン
方向に伸びマシン方向に並設された複数個の窪部を有す
る。

それらの窪部は、シューがピストンのまわりで回動する
ことができるようにピストンと選択的に共働する。この
シューは、ウェブの特性を最適にし、かつ、プレスされ
たウェブの薄片裂を防ぐためにピストンに対してマシン
方向へ選択的に配置される。

特に、プレス手段は、また、ピストンにしっかりと取付
けられ、かつ、そのピストンとシューとの間に配置され
たロッドを有する。このロッドはクロスマシン方向へ伸
びていて、ロッドが複数の窪部の１つを回動可能に支持
し、その１つ内に選択的に配置される。

本発明のもうひとつの実施態様においては、シューはピ
ストンにしっかりと取付られる。シューはマシン方向に
配置された複数のポケットを有し、それらの各ポケット
は液圧源に選択的に接続することによって、ブランケッ
トはシューにより流体静力学的（hydrostatically）に
支持され、さらに、最適のウェブ特性が得られ、かつ、
プレスされたウェブの薄片裂が防止される。

本発明のもうひとつの実施態様においては、流体静力学
的シューはクロスマシン方向の枢軸のまわりにピストン
対して回動可能に取付けられる。この流体静力学的シュ
ーは、互いにマシン方向へ間隔をおいて位置する複数の
ポケットを有する。各ポケットは、最適のウェブ特性が
得られ、かつ、プレスされたウェブの薄片裂を防ぐよう
に、マシン方向へブランケットに対して種々の流体静力
学的圧力を選択的にかけるため、液圧源に選択的に接続
される。

加熱式広幅ニッププレス装置において、形成されたウェ
ブから水分をプレスする方法は、以下の工程で成る。即
ち、この方法は、ウェブがブランケットと支持ロールと
の間に配置されるように、支持ロールと同支持ロールに
対して相対的に移動可能なプレス手段との間に形成され
る広幅ニップを通ってエンドレスループブランケットに
隣接してウェブを移動させる工程と、最適のウェブ特性
が得られ、かつ、プレスされたウェブの薄片裂が生じな
いように、支持ロールに対してプレス装置を移動させる
ために作用する更なる圧力に対してマシン方向に沿って
ブランケットにかかる圧力を選択的に変化させる工程と
で成る。

本発明の多くの変形や変更は後文の詳細な説明からこの
技術に熟達した人にとって明らかとなるであろう。しか
しながら、そのような変形や変更は、添付の請求の範囲
により規定される本発明の本旨と範囲内に包含されるも
のである。

そのような変形には、支持ロールの加熱手段として、ガ
スによる加熱や、輻射熱による加熱など、種々の種類の
加熱手段を使用できることも含まれる。

さらに、本発明の変形として、パルコフスキー氏外（Pu
lkowski et al）の係属中の米国特許出願No.07/089,887
及び米国特許No.4,738,752号に開示されるような多孔性
表面を有する支持ロールも含まれる。米国特許No.4,73
8,752号及び米国出願07/089,887の開示は、全て、参考
文献として本明細書に含まれるものとする。

〔図面の簡単な説明〕図１は本発明に従った加熱された広幅ニッププレス装置
の部分正面図である。

図２は、本発明の流体動力学的（hydrodynamic）シュー
の拡大側面図であって、そのシューが第2,第3,第４窪部
のまわりを回動する時の圧力曲線を示すグラフを共に示
す。

図３は図１に示す装置に類似した装置の側面図であっ
て、シューは７個の窪部を有し、第１窪部にはロッドが
配置され、それに対応する圧力曲線が示されている。

図４は、図３の類似図であるが、ロッドは第７窪部に配
置され、それに対応する圧力曲線が示されている。

図５は、図３の類似図であるが、ロッドは第４窪部に配
置され、それに対応する圧力曲線が示されている。

図６は、図１に示す流体動力学的シューが第１〜第５窪
部のまわりを回動することによって生じる種々の圧力曲
線、即ち圧力プロファイルを示すグラフである。

図７は、７個の窪部を有する図３ないし図５に示す流体
動力学的シューを使って行ったテストの結果を示すグラ
フであり、同グラフはシューを第１及び第７窪部のまわ
りで回動させることによって得られる圧力プロファイル
を示す。

図８は、第４窪部のまわりで回動する流体動力学的シュ
ーの圧力プロファイルを示すグラフである。

図９は、薄片裂を軽減し紙質特性を向上させるためのテ
ストの結果を示す種々の圧力プロファイルを示すグラフ
である。

図10は、シューがマシン方向へ配置された複数のポケッ
トを画成する流体静力学的（hydrostatic）シューであ
る本発明のもうひとつの実施例の部分側面図である。

図11は、本発明のもうひとつの実施例の側面図であっ
て、流体静力学的シューがピストンに枢着され、それに
よって得られる圧力プロファイルを示す。

図12は、図10に示す装置の拡大図であるが、シューの尾
端縁へ向って上昇圧がかけられた場合を示す。

本発明の種々の実施例を通して同一符号は同一部品を示
す。

〔発明を実施するための最良の形態〕

図１は形成されたウェブＷから水を押し出すために全体
を符号10で示す加熱された広幅ニッププレス装置の部分
側面図である。装置10は、プレス枠12と、そのプレス枠
により回転可能に支持される支持ロール14とを有する。
全体を符号16で示すプレス手段は、プレス枠12に接続さ
れ、支持ロール14に対して相対的に移動可能である。プ
レス手段16は、支持ロール14と共働してそれからの間に
ウェブＷの通路のために広幅ニップＮを形成する。ウェ
ブＷは、フェルトＦ上におかれてニップＮ内へ、またニ
ップＮを通って運ばれる。無端のループ状のブランケッ
ト18が、広幅ニップＮを通って走行し、フェルトＦ上の
ウェブＷはブランケット18と支持ロール14との間に配置
される。ウェブは加熱された支持ロール14に対して押圧
され、フェルトＦはブランケット18に対して押圧され
る。プレス手段16は、また、適切なウェブ特性が得ら
れ、かつ、プレスされたウェブＷの薄片裂を防止するよ
うに、支持ロール14に対してプレス手段16を移動させる
ため矢印Ｐで示す更なる圧力に対して矢印MDで示すマシ
ン方向に沿ってブランケット18にかかる圧力を選択的に
変化させる手段20を有する。

図１は、また、支持ロール14を加熱するため支持ロール
14のすぐそばに配置された電気誘導ヒーター22を示し、
それによって、ウェブＷが広幅ニップＮを通って送られ
る間、形成されたウェブＷから除去される水量が増加す
る。

図１に示すように、プレス手段16は、また、穴26を有す
るプレス部材24を含む。穴26は液圧源28に接続される。
ピストン30は、穴26が液圧源28に選択的に接続される
時、ピストン30が支持ロール14に対して相対的に移動す
るように、穴26と密封状に、かつ、摺動可能に共働す
る。

図１に示すように、加熱式広幅ニッププレス装置10は、
符号34の所でピストン30に枢着された流体動力学的（hy
drodynamic）シューであるシュー32を有する。

図２に示すように、シュー32は複数のクロスマシン方向
の窪部36,37,38,39,40を有する。これらの窪部36〜40
は、シュー32がピストン30のまわりで回動するようにピ
ストン30と選択的に共働する。シュー32は、ウェブの特
性を最適にし、かつ、プレスされたウェブＷの薄片裂を
防ぐために、ピストン30に対してマシン方向MDへ選択的
に位置づけられる。

特に、図１に示すように、プレス手段16は、さらにピス
トン30にしっかりと固定されたロッド42を有し、このロ
ッド42はピストン30とシュー32との間に配置される。ロ
ッド42は、それが複数の窪部36〜40のいずれか１つを回
動可能に支持し、しかも、そのいずれか１つ内に選択的
に配置されるようにクロスマシン方向へ伸びている。

図２は図１に示すシュー32の拡大側面図であって、第1,
第2,第3,第4,第５窪部36〜40を示す。シュー32は凹面44
を有し、この凹面44は支持ロール14と共働してそれらの
間に広幅ニップＮを形成する。シュー32は、また、先端
46と尾端48を有する。図２は、ロッド42が第2,第3,第４
窪部37,38,39内に配置される時の圧力曲線50,51,52をそ
れぞれ示す。従って、シュー32の位置を、広幅ニップＮ
内の圧力プロファイルを変えるようにマシン方向MDへロ
ッド42に対して相対的に動かすことができる。一般に、
スチームが急激に噴出する傾向を最少限に抑えることに
よってウェブＷの薄片裂を防止するためには、ロッド42
が第４窪部39内に配置された状態での圧力プロファイル
52に示すように、圧力を漸減させるのが好ましいことが
見出された。

図３は図１及び図２に示す装置と類似する装置の側面図
であるが、シューは７個の窪部を有する。ロッド42′は
第１窪部36′内に配置されており、この時の圧力プロフ
ァイル49′は圧力がシュー32′の尾端縁48′へ向って急
激に低下する形をとる。

図４は図３の類似図であるが、ロッド42′は第７窪部4
0′内に配置され、その時の圧力プロファイル53′は、
圧力がプロファイル53′のピーク56′の位置の最大値か
らシュー32′の尾端縁48′の位置の実質上ゼロ圧まで漸
減する形をとる。

図５は図３の類似図であるが、ロッド42′は第４窪部3
9′内に配置され、その時の圧力プロファイル52′は、
圧力がピーク58′の最大値からシュー32′の尾端縁48′
の近くの出口位置60′まで次第に漸減する形をとる。

図６は、ロッド42を窪部36〜40のどれに位置づけるかに
よって異る圧力プロファイル49，50，51，52，53を示す
グラフである。

図７は図３〜５に示す７個の窪部を有するシューを使っ
て得られる結果を示すもうひとつのグラフであって、ロ
ッド42′が第１と第７窪部に位置づけられた場合の圧力
プロファイル49′，53′を示す。

図８は複数の窪部を有する他のひとつのシューを使用す
ることによって生じる圧力プロファイルを示すグラフで
あって、この圧力プロファイルはロッド42を第４窪部に
位置づけたことから生じたものである。

図９は薄片裂を軽減し、かつ、紙質特性を改善するため
にテストした種々の圧力プロファイルを示すグラフであ
る。或るプロファイルは流体動力学的シューにより行わ
れ、他のものは流体静力学的シューにより行われたもの
である。圧力プロファイル50はロッド42を窪部37内に位
置させた状態で流体動力学的シュー32により達成された
ものである。圧力プロファイルは、薄片裂を生じさせ易
い程度や所望の紙質特性によって選択される。

図10は本発明のもうひとつの実施例の部分側面図であっ
て、シュー32Aは全体を符号62で示す複数のポケットを
有する流体静力学的（hydrostatic）シューである。特
に、第１ポケット64はシュー32Aの先端縁46Aの近くに配
置され、第２ポケット66はシュー32Aの後端縁48Aの近く
に配置される。液圧ライン68，70を通ってポケット64，
66にかけられる液圧は、図10に示すような最適の圧力プ
ロファイル58Aを得るために選択的に制御される。

図11は本発明のもうひとつの実施例の側面図であって、
流体静力学的シュー32Bが符号34Bの所でピストン30Bに
枢着されている。

図12は図10に示す実施例の拡大図であって、その圧力プ
ロファイル58Aを第１及び第２ポケット64，66内の圧力
差を変化させることによって変化させることができる。

流体動力学的シューを使って図１ないし図９に示す装置
を操作する際、穴26内の液圧が遮断されると、ピストン
30とその上に支持されたシューは支持ロール14から下降
する。このシューは、それからマシン方向MDへ移動する
ので、ロッド42は別の異る窪部にはまり、当該用途にと
って最適の圧力プロファイルを得ることができる。

図10ないし図12に示す装置の操作においては、ウェブの
特性を最適にし、しかも、支持ロールに対してシューを
降下させることなしに薄片裂を防ぐことができるよう
に、ポケット64，66内の圧力差を制御し、変化させるこ
とができる。

本発明を実施する際、薄片裂を防止するために、圧力プ
ロファイルの形状の入口部を出口部が滑らかとなること
は非常に重要である。さらに、流体静力学的圧力ポケッ
トがマシン方向の位置とクロスマシン方向の位置の両方
において個々に制御されるようにすることを考慮するこ
とが重要である。

高温でプレスされる間においては、プレスされるシート
が送り出される時の乾燥特性、密度特性及び強度特性
は、温度やニップにおける滞留時間や圧力によって影響
されることがわかった。これらの特性は、圧力プロファ
イルの形状を種々組合わせることによって調整すること
ができる。ほとんどの場合、シートの特性は前記の全変
数を種々組合わせることによって改善される。シート特
性を形成するのには、温度とニップにおける滞留時間が
最も影響力が大きいことが判明した。さらに、テストの
結果、シート特性を確立する上で、圧力プロファイルの
形状も使用しうることがわかった。特に、送り出される
際の乾燥度が改善される。また、強度や嵩も影響される
と思われる。例えば、圧力プロファイル54では、図６に
示すようなプロファイル52の場合と同じ嵩をもった一層
強度のあるシートをつくるとができる。図７の輪郭53′
として示される位置ナンバー７は、図６に示すプロファ
イルナンバー52又は図８のプロファイルナンバー52Aよ
り一層シートを濃密度にするので、強度が改善される。

本発明は、ウェブ特性を最適にし、かつ、ウェブが薄片
裂する傾向を防止するため加熱式広幅ニッププレス内で
マシン方向への圧力プロファイルを変化させる比較的安
価な手段を提供する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ポーター、ロイ・ジェイアメリカ合衆国、ウィスコンシン 53511、ベロイト、サバーバンドライヴ、５、アールアール (56)参考文献米国特許4713147（ＵＳ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレス枠（12）；前記プレス枠（12）により回転可能に支持された支持ロ
ール（14）；前記支持ロール（14）のすぐ近くに配置され、前記支持
ロール（14）を加熱する加熱手段；前記プレス枠（12）に接続され前記支持ロール（14）に
対して相対的に移動可能であって、前記支持ロール（1
4）と共働してその間にウェブ（Ｗ）を通過させる広幅
型ニップ（Ｎ）を形成するプレス手段（16）；及びウェブ（Ｗ）がそれと前記支持ロール（14）との間
に配置されるように前記広幅型ニップ（Ｎ）を通って走
行する無端のループ状ブランケット（18）；を備え；前記プレス手段（16）は、前記支持ロール（14）に対し
て前記プレス手段を移動させるため圧力をかける手段
と、マシン方向に沿って前記ブランケットにかけられる
圧力を選択的に変化させる更なる手段とを有しており；更に、液圧源（28）に接続される穴（26）を有するプレ
ス部材（24）；前記穴（26）が前記液圧源（28）に選択的に接続される
時、前記支持ロール（14）に対して相対的に移動するよ
うに、前記穴（26）と密封状に、かつ、摺動可能に共働
するプストン（30）；及び前記ブランケット（18）と摺動自在に共働するよう
に前記ピストン（30）に接続されたシュー（32）；及び前記ピストン（30）にしっかりと取付けられ同ピス
トン（30）と前記シュー（32）との間に配設されクロス
マシン方向に伸びているロッド（42）；を備え；前記シュー（32）は前記ピストン（30）に回動可能に続
された流体動力学的シューであり、かつ、同シュー（3
2）はそれぞれがクロスマシン方向に伸びマシン方向に
並設された複数個の窪部(36,37,38,39,40)を有し、前記
シュー（32）が前記ピストン（30）のまわりで回動する
と共に前記シュー（32）が前記ピストン（30）に対して
マシン方向（MD）へ選択的に配置されるよう前記ロッド
（42）が前記複数の窪部(36,37,38,39,40)の１つを回動
可能に支持し、かつ、同ロッドはそれらの窪部の１つ内
に選択的に配置され、それによって、前記ウェブ特性を
最適状態にし、かつプレスされたウェブ（Ｗ）の薄片裂
を防ぐようにした；形成されたウェブ（Ｗ）から水を押し出す加熱式広幅ニ
ッププレス装置（10）。
【請求項２】前記加熱手段は、前記支持ロール（14）の
すぐ近くに配置され、前記支持ロール（14）を加熱し、
それによって、ウェブ（Ｗ）が前記広幅ニップ（Ｎ）を
通過する間、形式ウェブ（Ｗ）から除去される水分量を
増加させる誘導ヒーター（22）をさらに有する請求の範
囲１に記載の加熱式広幅ニッププレス装置（10）。