シリンダー成形機の拡張カウチニップ
シリンダーモールド（１４）またはふるい機と実質的に形状が一致するような関係をなす凹形状の圧力表面を備えたシュー（２８）を有するシリンダー機において使用される装置。シューの凹形状の圧力表面は、シリンダーモールド（１４）またはふるい機を覆う成形布（１６）の量を増大させるので、成形布（１６）とシリンダーモールド（１４）またはふるい機の間で生じる摩擦量が増大する。摩擦が増大することで、成形布とシリンダーモールドまたはふるい機の間のトルク伝達が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、抄紙機や繊維セメント（ＦＣ）製品といった他の産業に適用されるシリンダー成形機に関する。より詳しくは、成形布からシリンダーモールドまたはふるい機へとより効率的にトルクを伝達するために、従来のカウチロール（ｃｏｕｃｈ ｒｏｌｌ）に代わる、シリンダーモールドの形成区間におけるプレッシャーシューを有する拡張カウチニップに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、紙、板紙およびカーボン用板紙に限られない紙製品を作るための工程の間、セルロース繊維のウェブは、繊維状のスラリーを抄紙機の形成区間にある移動形成布上に沈積させることによって、すなわちセルロースの繊維を水分散させることによって形成される。大量の水が形成布を通してスラリーから取り除かれ、形成布の表面にはセルロース繊維のウェブが残る。
【０００３】
新しく形成されたセルロース繊維のウェブは、形成区間から一続きのプレスニップを有するプレス区間へと進む。セルロース繊維のウェブは、１つのプレス布、またはしばしば２つのそのようなプレス布の間で支持されているプレスニップを通過する。プレスニップにおいて、セルロース繊維のウェブは、水分を搾り、およびセルロース繊維のウェブが紙シートになるように互いをウェブのなかで付着させる圧縮力を受ける。１つまたは複数のプレス布に水は受け入れられ、望ましくは紙シートへと戻ってこない。
【０００４】
最終的に、紙シートは、蒸気によって内部から加熱された、少なくとも一続きの回転乾燥ドラムまたはシリンダーを有する乾燥区間へと進む。新しく形成された紙シートは連続的に乾燥布によって一続きのドラムの周囲を蛇行している通路へと向けられ、そこで紙シートはドラムの表面に対して近接して保持される。加熱されたドラムは、蒸発によって望ましいレベルへと紙シートに含まれた水を減少させる。
【０００５】
現在、紙、板紙およびカーボン用板紙の連続したシートを形成する多数の方法が存在する。例えば、連続した紙シートは、多くの別個の形成区間を用いて形成されることが可能である。しかし、マルチ長網抄紙機を設置するのに必要な資本コストは高く、要求される全資本コストのためにしばしばその装置への変更は実行可能なものではない。加えて、このタイプの抄紙機を設置するには、かなりの広さの空間が必要となる。形成方法の選択において考慮されるべきもう１つの要素として、使用する形成工程において、製造される板の重さまたは開発される板の性質がある。したがって、ある特定の適用において編成されたシリンダーモールドを使用することが好ましい。
【０００６】
図１には、シリンダー形成機を使用するシート形成の基本的な形態が示されており、それは以下のようになっている。織布よりなるスリーブを有する水平シリンダー（シリンダーモールドまたはふるい機）１４は、シリンダーの円周の小さな弧部分が紙または他のものが堆積したレベルより上にくるように、紙または他のものの堆積２０を有するコンテナ（タンク）２２のなかに４分の３ほど入れられている。この場合の堆積は繊維の滞留状況および水分によって規定される。繊維はセルロースであり、それは合成物でも自然物でもよい。製品特性の向上のために必要な無機質といった他の添加物もまた存在している。滞留している繊維に含まれている水２１は織布のスリーブを通して排出され、そうすることで繊維の層が布スリーブの表面に沈積する。排水は、タンク２２における繊維堆積レベルとモールド１４の内部の溜まり水２３の間にある喫水差によって生じる。その差は成形点（ｍａｋｉｎｇ ｈｅａｄ）として知られている。
【０００７】
それから、移動布または“成形布”１６は、ほぼ頂部の位置においてシリンダーモールド１４と接触するカウチロール１２手段によって圧縮される。そうすることで、布スリーブの上で形成された布の層（繊維のウェブまたは滞留している繊維）は、成形布１６へと移送または並べられ、布スリーブから離れていく。布スリーブにおいて形成された布の層１８は成形布１６へと移送されるのだが、それは成形布１６が布スリーブより多孔質でなく滑らかであるという長所によってなされるのであり、大気圧が移送を可能とする。カウチロール１２がシリンダーモールドまたはふるい機１４にある布スリーブに対して成形布１６を押しつけることによって、成形布１６は多重タスクを実行する。成形布１６は水分を含んだ繊維のウェブ層１８をシリンダーモールド１４上のスリーブ表面から取り上げる。また、成形布１６は全形成／プレス区間における駆動ベルトとしても働く。最終的に、成形布は、水分が繊維の層から圧縮されることによって、または吸い取られることによって除去されるように、布の内部に空隙容量または貯蔵所を設けることによって、繊維のウェブ層を部分的に脱水する。シリンダーモールド１４は一般的に駆動手段と結合していないので、成形布１６はシリンダーモールド１４が回転する源である。一度繊維のウェブ１８が成形布１６へ移送されたら、シリンダーモールド１４のスリーブはスプレーによって洗われ、成形布１６へ移送されなかった繊維材料が、新しい層１８を形成するのに使用される繊維の堆積貯蔵所２０のなかへと入り込まないようにされる。
【０００８】
図２に示されているように、多くのそのようなユニットが、一連のマルチシリンダー機に配置されている。マルチシリンダー機において、マルチプーリーウェブまたはシートは連続的に製造される。各々の形成ユニットは一般的に自分の堆積供給と、各々のシリンダーモールドがそれ自身における個別のウェブ形成ユニットであるように、効果的に堆積の内部から水を除去する方法を有している。成形布は連続するユニットを通過するにつれ、付加的な繊維の層が、すでに成形布に付着している繊維のウェブに移送または並べられる。
【０００９】
また、上記のタイプのシリンダーモールド形態は、繊維セメント（ＦＣ）板の製造においても使用されてよい。ＦＣ産業において、シリンダーモールドの形態は“ハチェック（Ｈａｔｓｃｈｅｃｋ）”工程として知られている。この工程において、セメント質のスラリーが、水、セルロースの繊維、シリカ、セメントおよび意図する適用にしたがって製品に特定の性質を含有させるために選択された他の添加物から、最初に形成される。抄紙と同様に、ふるい機であるシリンダーまたはモールドが、スラリーを含有するタンクに入れられている。シリンダーは、成形布の底部走行によって漸進的に駆動されて回転する。成形布がシリンダーを越えて通過し、シリンダーの網状のふるいに接触することによって、ふるい上で形成された繊維の層は成形布へと移送される。抄紙におけるのと同じく、数多くのこれらのユニットはマルチシリンダー機に一続きに配置されることが可能である。この過程は、ＦＣ板およびＦＣパイプに限定されることなく、建設業において使用される多くのタイプのＦＣ製品を作るために適用されることが可能である。
【００１０】
現在、様々なタイプのシリンダーモールドおよびタンクの配列が存在する。この点に関して、１つの典型的なシリンダーモールドが、スパイダー（ｓｐｉｄｅｒ）として知られているスポークを囲むように固定されている鋳鉄コアの周囲に構築されている。スパイダーは同心リムを支持し、その同心リムの外側端部には、直径が約１センチで互いが約３．５センチ離れており、中心シャフトの軸と平行しているロッドを運ぶための溝が付けられている。シリンダーの周囲には連続するワイヤが巻かれている。この骨格は、一般的にステンレス鋼ワイヤで覆われており、通常３０メッシュ（ｍｅｓｈ）から５０メッシュの範囲にある。合成スリーブは、しばしばポリエチレン（ＰＥ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＫＹＮＡＲ（登録商標））およびポリフェニレン・サルファイド樹脂（ＲＹＴＯＮ（登録商標）、ＰＰＳ）などから作られており、一般的に織製品で、脱水をコントロールすることによって形態をコントロールすることで繊維支持を増加させるために、シリンダーモールドまたはふるい機の上に設置される。しかし、合成スリーブの性質および織パターンによっては、モールドと布の間の摩擦が減少し、布が動きにくくなる。モールドにトルクを伝達する布の能力は、結果としてモールドの回転を引き起こすものであるが、張力（カウチロールからの圧力）、およびカウチロールとモールドの間の接触量に影響を受けるのであり、その両者がそれらカウチロールとモールドの間の摩擦力の量に影響を及ぼす。したがって、改善された手段では、全てのシリンダーモールドを駆動するために、摩擦力を増大させ、成形布からシリンダーモールドへとトルクを効果的に伝達することが必要とされる。
【００１１】
前述したように、様々なタイプのシリンダーモールドおよびタンクの配列が存在するのであるが、本発明は様々なシリンダーモールドおよびタンクの配列に等しく適用され得るので、それらの詳細については記載しない。
【特許文献１】米国特許第５６９５６１２号明細書
【特許文献２】国際公開第０１／５１７０３号パンフレット
【特許文献３】米国特許第４３０８０９７号明細書
【特許文献４】米国特許第４８８０５５０号明細書
【特許文献５】米国特許第４９１９７６０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
先行技術では、布をシリンダー形成機にあるシリンダーモールドまたはふるい機に駆動させる能力を増大させてこなかった。例えば、特許文献１では、圧力を紙ウェブに加えるための背部要素と組み合わされたプレッシャーシューを使用する抄紙機における紙ウェブのためのプレプレス（ｐｒｅｐｒｅｓｓ）が開示されている。ウェブは負荷シューと背部要素の間を通過し、好ましくは２つのワイヤまたは布の間に配置される。紙ウェブから水分を取り除く目的で負荷シューに圧力を加えるために、媒介物が使用される。また、その媒介物は、負荷シューのウェブプレートの全表面を円滑にするために、負荷シューにある通路を通過させられる。ここで、負荷シューはシリンダーモールドまたはふるい機と組み合わせて使用されはしない。負荷シューの摩擦は、成形布とシリンダーモールドの間の摩擦を増加させるためのものではなく、それはシリンダー形成機のシリンダーモールドまたはふるい機を駆動するための成形布の能力を増大させるものである。
【００１３】
同様に、特許文献２には、ウェブが形成される間に紙ウェブをプレプレスするための方法および装置が開示されている。紙のウェブまた板紙は組になった形成ワイヤの間に挟まれている。そのとき、様々な実施形態において、形成ワイヤおよび紙ウェブの積層は１つ以上のプレッシャーニップを通過するのであり、前記プレッシャーニップは、ウェブの長さの一部分に沿ってウェブを押すプレッシャーシューを有する１つ以上のロールニップまたは拡張ニッププレスである。また、この例におけるプレッシャーシューは、成形布とシリンダーモールドの間の摩擦を増大させることはなく、したがって、シリンダー形成機のシリンダーモールドを駆動する布の能力を増大させるものである。
【００１４】
特許文献３では、ワイヤ上に滞留繊維の紙ウェブを製造するための紙ウェブ形成機が開示されている。形成機は、滞留パルプがシューの滑動表面上に出ることができる開口部を有する凸形状のシューからなる。この形成機を使用する配置構造はまた、ウェブを押すためのカウチロールを有しており、ウェブを移動（成形）布へと横たわらせる。形成機は、カウチロールを取り替えることなく、シリンダーモールドを有する“ニッピング（ｎｉｐｐｉｎｇ）”の関係（そこにおいて、背部要素と組み合わされたシューは繊維状のウェブに圧力を加える）にあるものでもない。
【００１５】
特許文献４では、抄紙機は固定カウチ装置を有する従来の回転カウチロールを取り替えることによって修正されている。固定カウチ装置は、ウェブが滑動する、凸形状に湾曲して穴があいた上部表面を備えた部材を有している。凸形状に湾曲したカウチ装置は、シリンダーモールドと“ニッピング”の関係にないため、その装置は摩擦を増大させて、モールドを回転させるためにシリンダーモールドに成形布からトルクを伝達するために使用されはしない。
【００１６】
最後に、特許文献５では、上部ワイヤおよび下部ワイヤを有する抄紙機のためのウェブ形成機が開示されている。形成シューは、下部ワイヤのループの内部でウェブ走行方向にある第１の形成ロールの後に配置されており、２つのワイヤ脱水領域部を導く。形成シューは、下部ワイヤループを導くための凸形状に湾曲したデッキ（ｄｅｃｋ）を有している。抄紙機における形成シューの配置は、吸引することなしにウェブから水分を取り除くこと、および水分を集めることを容易にする。その代わり、水分は運動エネルギー、および部分的には重力エネルギーに基づいて収集および除去される。凸形状の湾曲したデッキを有する形成シューはシリンダーモールドと“ニッピング”の関係にない。したがって、その装置は、モールドを回転させるために、摩擦を増大させ、シリンダーモールドにピックアップ布からトルクを伝達するためには使用されない。
【００１７】
したがって、シリンダー形成機で使用するために、プレッシャーシューを有する拡張ニップにおいて、シリンダーモールドまたはふるい機を駆動させるために成形布とシリンダーモールドの間の摩擦が増大するように、成形布のより大きな領域に対するニップを増大させるという布の改善案が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の目的は、シリンダーモールド機にあるシリンダーモールドを覆う成形布の量を増大させることが可能な、シリンダー形成機に設けられる拡張カウチニップを提供することであり、そうすることで、成形布からシリンダーモールドへとより効率的にトルクを伝達することができるようになる。
【００１９】
本発明は、シリンダーモールド機において使用される装置に向けられている。シューは、シリンダーモールドまたはふるい機と形状が一致するような関係をなす凹形状の圧力表面を有するように設けられている。凹形状の圧力表面は、シリンダーモールドまたはふるい機を覆う成形布の量を増大させ、よって、成形布とシリンダーモールドまたはふるい機の間で生じる摩擦量が増大する。摩擦量が増大することで、トルク伝達も増す。その装置は、シューにかかる圧力を増やすまたは減らすための負荷手段と、シューの望ましい部分に圧力を適用するための手段とからさらになる。
【００２０】
本発明の他の様態は、シリンダーモールドまたはふるい機を覆う成形布の量を増大させるための方法である。その方法は、シリンダーモールドまたはふるい機と形状が一致するような関係をなし、シリンダーモールドまたはふるい機を覆う成形布の量を増大させることが可能な凹形状の圧力表面を有するシューを設けることよりなる。覆う布の量が増えることで、成形布とシリンダーモールドまたはふるい機の間で生じる摩擦量が増大する。摩擦が増大することで、トルク伝達が増す。その方法は、成形布がシリンダーモールドまたはふるい機を駆動させることができるようにプレッシャーシューに圧力を加えることからさらになる。
【００２１】
本発明を特徴づける新規性を有する様々な要素は、本明細書に付属しており、かつ本明細書の一部を形作っている請求項において特に記載されている。本発明、その操作上の利点および使用者によって得られる特殊な目的をより良く理解するために、本発明の好ましい実施形態が、対応する構成要素が同じ参照番号で記されている付属の図面において示されているので、本明細書の記載事項と併せて参照していて頂きたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
例を与えるだけで本発明を限定するものではない下記の詳細な記載は、参照番号が各要素および部分に記されている付属の図面を参照することで最も良く理解することが可能である。
【００２３】
本発明は、シリンダーモールド機のシリンダーモールドにある従来のカウチロールに代わるプレッシャーシューを有する拡張カウチニップに関する。本発明の可能な様態は、紙、板紙およびカーボン用板紙に限られない紙製品の製造を含む。また、本発明は、ＦＣ板またはパイプに限られない繊維セメント（ＦＣ）製品を製造するために使用されてもよい。
【００２４】
以下の記載において、参照番号によって指定される部材は、図に対応する部分が記載されている。図において、矢印は要素の回転方向を示しており、同様に左から右へと成形布１６の移動方向が指示されている。
【００２５】
ここにおいて、シリンダーモールドはふるい機およびモールドと同義であり、成形布は布およびプレス布と同義であり、繊維ウェブはウェブと同義であり、プレッシャーシューはシューと同義である。
【００２６】
図１には、一般的なソフトラバー製カウチロール１２を使用して繊維ウェブを形成するための従来のシリンダーモールド機１０が示されている。図３には、従来のカウチロールがプレッシャーシュー２８を有する拡張カウチニップと置換されたシリンダーモールド機２６が示されている。カウチロール１２がプレッシャーシュー２８を有する拡張カウチニップと置換されていることで、布１６と接触する圧力表面（凹状表面）２９の領域が増大している。成形布１６と接触する圧力表面２９が増大することによって、成形布がシリンダーモールドまたはふるい機１４上を覆っている量が増大し、したがって、より大きなトルクおよびより大きな駆動力が成形布１６からシリンダーモールド１４へと伝達されることが可能となる。
【００２７】
図１において、カウチロール１２、成形布１６およびシリンダーモールド１４の間の接触領域は、カウチニップ２０において小さな個別の領域にだけ生じる。成形布１６がカウチニップ２０を通過し、圧力がカウチロール１２によって加えられるにしたがい、トルクは成形布１６からシリンダーモールド１４へと伝達され、結果としてシリンダーモールド１４が回転する。しかし、成形布１６とシリンダーモールド１４の間にある接触領域と結合しているシリンダーモールド１４上の合成スリーブは、結果として、摩擦を減少させ、成形布１６がモールド１４を（回転）駆動させることを困難にする。
【００２８】
図３に示してある拡張カウチニッププレッシャーシュー２８は、シリンダーモールド１４と形状が一致するような関係をなす凹形状の圧力表面２９を有している。圧力表面２９の凹形状は、布１６がシリンダーモールド１４を覆っている量を増大させることによって、シリンダーモールド１４と接触する成形布１６の領域を増大させている。このようにして覆う領域が増大することによって、シリンダーモールド１４と成形布１６の間の摩擦が増大し、布１６がモールド１４を（回転）駆動させる能力が増す。加えて、成形布１６と接触する圧力表面２９の領域が増大し、繊維ウェブ１８と成形布１６が接触する時間が増えることで、繊維ウェブ１８からの脱水力も向上する。
【００２９】
成形布１６がシリンダーモールド１４を覆う量は、次の２つの要素に影響を受ける。１）成形布１６と接触するプレッシャーシュー２８の圧力表面２９の大きさ、および２）シリンダーモールド１４に対するプレッシャーシュー２８の円周上の位置。よって、成形布１６と接触する圧力表面２９が大きいほど、成形布１６がモールド１４を覆う量およびモールド１４における摩擦力は増大する。成形布１６と接触する圧力表面２９が小さいほど、成形布１６がモールド１４を覆う量およびモールド１４と布１６の間の摩擦力は減少する。
【００３０】
しかしまた、成形布１６が覆う量および摩擦力は、シリンダーモールド１４に対するプレッシャーシュー２８の円周上の位置に影響を受ける。例えば、本発明の１つの実施形態にしたがうと、プレッシャーシュー２８は図４に示してあるようにシリンダーモールド１４の高い位置に配置してある。この構成では、成形布がシリンダーモールド１４を覆う量１７は、モールド１４と接触する圧力表面２９の領域と等しくなる。しかし、回転方向においてシリンダーモールド１４の下流方向にプレッシャーシュー２８が配置されている場合では、成形布１６が覆う量も影響を受ける。本発明の他の実施形態が示されている図５では、プレッシャーシュー２８が回転方向においてシリンダーモールド１４の下流側に配置されている。この構成にすると、結果として成形布が覆う部分１９が増大するので、シリンダーモールド１４の周囲を覆う成形布１６において圧力表面２９と接触しない部分２１が生じる。こうなることで、成形布１６の覆う量が増大するので、成形布１６とシリンダーモールド１４の間の摩擦力が増大し、トルク伝達力と駆動力が増える。
【００３１】
さらに、プレッシャーシュー２８は、限定されはしないが、空気力、油圧力および／またはスプリング、またはそれらを組み合わせたものといった負荷手段３０に結合されており、そうすることで、布１６とモールド１４の間の摩擦力が増大するようにプレッシャーシュー２８には圧力が加えられてもよい。プレッシャーシュー２８に加えられる圧力の量を増やすまたは減らすことで、使用者が、布１６とシリンダーモールド１４の間で生み出される摩擦力の量、したがって布１６とモールド１４の間で伝達されるトルクの量をコントロールすることが可能となる。この結果、使用者は、シリンダーモールド１４が回転する速度をコントロールすることがさらに可能となる。加えて、シュー２８に加えられる圧力はプレッシャーシュー２８の前端３２および後端３４といったシュー２８の望ましい部分に適用されることが可能であるので、プレッシャーシュー２８は節を有している、または他の方法で調節可能なようにされることが可能である。
【００３２】
本発明の拡張カウチニップは、複数の異なる方法で、摩擦力、したがって成形布１６とシリンダーモールド１４の間のトルクの伝達に影響を与えるので、シリンダー形成機は数多くの構成を取ることが可能である。例えば、摩擦力の増大は、成形布１６と接触するより大きな圧力表面領域２９を有するより大きなプレッシャーシュー２８を用いて、より小さな負荷を加えることによって獲得されることが可能である。他にも、布１６とシリンダーモールド１４の間の摩擦力の増大は、高い負荷が加えられた小さなプレッシャーシュー２８を使用することで、または図５に示してあるように回転方向においてシリンダーモールド１４の下流側に配置された小さなシュー２８を使用することで獲得されることも可能である。基本的に、サイズ、位置および／またはプレッシャーシュー２８に加えられる圧力を変更するといった多数の構成が、望ましい量の伝達されるトルクを得るために使用されることが可能であるということは、当業者に明らかなことである。
【００３３】
プレッシャーシュー２８は、限定されはしないが、例えばジルコニア酸化物、ポリマーまたは無機の表面を有する金属、または固体セラミックスといった、寸法安定性および耐摩耗性を備えた材料から作られることができる。プレッシャーシュー２８に適した他の材料は、当業者にとって明らかである。シュー２８は成形布１６の非繊維ウェブ形成側２５に対しては低摩擦力および摩耗もせず、液体に対して不浸透性を有しているので、成形布１６と接触するシュー２８の凹形状の圧力表面２９は実質的に滑らかである。基本的に、図６に示してあるように、モールドのスリーブ１５、繊維の層１８、成形布１６およびプレッシャーシュー２８からなる拡張カウチニップは、サンドイッチ構造をなしている。成形布１６のそれぞれの側部には２つの別個の独立した摩擦力が働いている。それは、プレッシャーシュー２８と成形布１６の摩擦力３６と、成形布１６／繊維の層１８とモールドのスリーブ１５の間の摩擦力である。したがって、成形布１６とプレッシャーシュー２８の間の摩擦が減少しても、シリンダーモールド１４を駆動させる成形布１６の能力には影響を与えない。摩擦が減少すると熱に変換されるエネルギーが少なくなるので、プレッシャーシュー２８と成形布１６の間の摩擦が減少すると、シリンダーモールド１４を駆動するために使用される機械的エネルギーが減少する。また、摩擦が減少することで、プレッシャーシュー２９が布１６に対して摩耗しにくく、そして破壊されなくなるので、成形布の使用寿命は延びる。
【００３４】
最後に、本方法によって多数の水分を有する層から形成された製品においては、シートの圧密性、例えば強度、内部層の密着度などが重要となる。また、繊維のウェブ１８は長時間に渡って圧力を加えられるので、望まれる製品の価値レベルが増す。
【００３５】
本発明の好ましい実施形態および変更例がこれまで詳細に記載されてきたが、本発明はそれによって限定されるものではなく、付属の請求項によって規定されている発明の精神および範囲から逸脱しない限り、他の変更例および様々な別形態が当業者によってもたらされることが可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】一般的なソフトラバー製カウチロールを用いた、従来のシリンダー形成機の断面図である。
【図２】マルチシリンダー機の断面図である。
【図３】本発明の１つの実施形態にしたがうプレッシャーシューを有する拡張カウチニップを備えたシリンダー形成機の断面図である。
【図４】本発明の１つの実施形態にしたがうシリンダー形成機におけるプレッシャーシューの位置を示す断面図である。
【図５】本発明の１つの実施形態にしたがうシリンダー形成機におけるプレッシャーシューの他の位置を示す断面図である。
【図６】拡張カウチニップにおけるサンドイッチ構造の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０ 従来のシリンダーモールド機
１２ カウチロール
１４ シリンダーモールドまたはふるい機
１５ スリーブ
１６ 成形布
１７ 成形布が覆う部分
１８ 繊維のウェブ層
１９ 成形布が覆う部分
２０ 紙または他のものの堆積／カウチニップ
２１ 水／成形布が圧力表面と接触しない部分
２２ コンテナ（タンク）
２３ 溜まり水
２５ 非繊維ウェブ形成側
２６ 本発明のシリンダーモールド機
２８ プレッシャーシュー
２９ 圧力表面
３０ 負荷手段
３２ 前端
３４ 後端
３６ 摩擦力
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、抄紙機や繊維セメント（ＦＣ）製品といった他の産業に適用されるシリンダー成形機に関する。より詳しくは、成形布からシリンダーモールドまたはふるい機へとより効率的にトルクを伝達するために、従来のカウチロール（ｃｏｕｃｈ ｒｏｌｌ）に代わる、シリンダーモールドの形成区間におけるプレッシャーシューを有する拡張カウチニップに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、紙、板紙およびカーボン用板紙に限られない紙製品を作るための工程の間、セルロース繊維のウェブは、繊維状のスラリーを抄紙機の形成区間にある移動形成布上に沈積させることによって、すなわちセルロースの繊維を水分散させることによって形成される。大量の水が形成布を通してスラリーから取り除かれ、形成布の表面にはセルロース繊維のウェブが残る。
【０００３】
新しく形成されたセルロース繊維のウェブは、形成区間から一続きのプレスニップを有するプレス区間へと進む。セルロース繊維のウェブは、１つのプレス布、またはしばしば２つのそのようなプレス布の間で支持されているプレスニップを通過する。プレスニップにおいて、セルロース繊維のウェブは、水分を搾り、およびセルロース繊維のウェブが紙シートになるように互いをウェブのなかで付着させる圧縮力を受ける。１つまたは複数のプレス布に水は受け入れられ、望ましくは紙シートへと戻ってこない。
【０００４】
最終的に、紙シートは、蒸気によって内部から加熱された、少なくとも一続きの回転乾燥ドラムまたはシリンダーを有する乾燥区間へと進む。新しく形成された紙シートは連続的に乾燥布によって一続きのドラムの周囲を蛇行している通路へと向けられ、そこで紙シートはドラムの表面に対して近接して保持される。加熱されたドラムは、蒸発によって望ましいレベルへと紙シートに含まれた水を減少させる。
【０００５】
現在、紙、板紙およびカーボン用板紙の連続したシートを形成する多数の方法が存在する。例えば、連続した紙シートは、多くの別個の形成区間を用いて形成されることが可能である。しかし、マルチ長網抄紙機を設置するのに必要な資本コストは高く、要求される全資本コストのためにしばしばその装置への変更は実行可能なものではない。加えて、このタイプの抄紙機を設置するには、かなりの広さの空間が必要となる。形成方法の選択において考慮されるべきもう１つの要素として、使用する形成工程において、製造される板の重さまたは開発される板の性質がある。したがって、ある特定の適用において編成されたシリンダーモールドを使用することが好ましい。
【０００６】
図１には、シリンダー形成機を使用するシート形成の基本的な形態が示されており、それは以下のようになっている。織布よりなるスリーブを有する水平シリンダー（シリンダーモールドまたはふるい機）１４は、シリンダーの円周の小さな弧部分が紙または他のものが堆積したレベルより上にくるように、紙または他のものの堆積２０を有するコンテナ（タンク）２２のなかに４分の３ほど入れられている。この場合の堆積は繊維の滞留状況および水分によって規定される。繊維はセルロースであり、それは合成物でも自然物でもよい。製品特性の向上のために必要な無機質といった他の添加物もまた存在している。滞留している繊維に含まれている水２１は織布のスリーブを通して排出され、そうすることで繊維の層が布スリーブの表面に沈積する。排水は、タンク２２における繊維堆積レベルとモールド１４の内部の溜まり水２３の間にある喫水差によって生じる。その差は成形点（ｍａｋｉｎｇ ｈｅａｄ）として知られている。
【０００７】
それから、移動布または“成形布”１６は、ほぼ頂部の位置においてシリンダーモールド１４と接触するカウチロール１２手段によって圧縮される。そうすることで、布スリーブの上で形成された布の層（繊維のウェブまたは滞留している繊維）は、成形布１６へと移送または並べられ、布スリーブから離れていく。布スリーブにおいて形成された布の層１８は成形布１６へと移送されるのだが、それは成形布１６が布スリーブより多孔質でなく滑らかであるという長所によってなされるのであり、大気圧が移送を可能とする。カウチロール１２がシリンダーモールドまたはふるい機１４にある布スリーブに対して成形布１６を押しつけることによって、成形布１６は多重タスクを実行する。成形布１６は水分を含んだ繊維のウェブ層１８をシリンダーモールド１４上のスリーブ表面から取り上げる。また、成形布１６は全形成／プレス区間における駆動ベルトとしても働く。最終的に、成形布は、水分が繊維の層から圧縮されることによって、または吸い取られることによって除去されるように、布の内部に空隙容量または貯蔵所を設けることによって、繊維のウェブ層を部分的に脱水する。シリンダーモールド１４は一般的に駆動手段と結合していないので、成形布１６はシリンダーモールド１４が回転する源である。一度繊維のウェブ１８が成形布１６へ移送されたら、シリンダーモールド１４のスリーブはスプレーによって洗われ、成形布１６へ移送されなかった繊維材料が、新しい層１８を形成するのに使用される繊維の堆積貯蔵所２０のなかへと入り込まないようにされる。
【０００８】
図２に示されているように、多くのそのようなユニットが、一連のマルチシリンダー機に配置されている。マルチシリンダー機において、マルチプーリーウェブまたはシートは連続的に製造される。各々の形成ユニットは一般的に自分の堆積供給と、各々のシリンダーモールドがそれ自身における個別のウェブ形成ユニットであるように、効果的に堆積の内部から水を除去する方法を有している。成形布は連続するユニットを通過するにつれ、付加的な繊維の層が、すでに成形布に付着している繊維のウェブに移送または並べられる。
【０００９】
また、上記のタイプのシリンダーモールド形態は、繊維セメント（ＦＣ）板の製造においても使用されてよい。ＦＣ産業において、シリンダーモールドの形態は“ハチェック（Ｈａｔｓｃｈｅｃｋ）”工程として知られている。この工程において、セメント質のスラリーが、水、セルロースの繊維、シリカ、セメントおよび意図する適用にしたがって製品に特定の性質を含有させるために選択された他の添加物から、最初に形成される。抄紙と同様に、ふるい機であるシリンダーまたはモールドが、スラリーを含有するタンクに入れられている。シリンダーは、成形布の底部走行によって漸進的に駆動されて回転する。成形布がシリンダーを越えて通過し、シリンダーの網状のふるいに接触することによって、ふるい上で形成された繊維の層は成形布へと移送される。抄紙におけるのと同じく、数多くのこれらのユニットはマルチシリンダー機に一続きに配置されることが可能である。この過程は、ＦＣ板およびＦＣパイプに限定されることなく、建設業において使用される多くのタイプのＦＣ製品を作るために適用されることが可能である。
【００１０】
現在、様々なタイプのシリンダーモールドおよびタンクの配列が存在する。この点に関して、１つの典型的なシリンダーモールドが、スパイダー（ｓｐｉｄｅｒ）として知られているスポークを囲むように固定されている鋳鉄コアの周囲に構築されている。スパイダーは同心リムを支持し、その同心リムの外側端部には、直径が約１センチで互いが約３．５センチ離れており、中心シャフトの軸と平行しているロッドを運ぶための溝が付けられている。シリンダーの周囲には連続するワイヤが巻かれている。この骨格は、一般的にステンレス鋼ワイヤで覆われており、通常３０メッシュ（ｍｅｓｈ）から５０メッシュの範囲にある。合成スリーブは、しばしばポリエチレン（ＰＥ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＫＹＮＡＲ（登録商標））およびポリフェニレン・サルファイド樹脂（ＲＹＴＯＮ（登録商標）、ＰＰＳ）などから作られており、一般的に織製品で、脱水をコントロールすることによって形態をコントロールすることで繊維支持を増加させるために、シリンダーモールドまたはふるい機の上に設置される。しかし、合成スリーブの性質および織パターンによっては、モールドと布の間の摩擦が減少し、布が動きにくくなる。モールドにトルクを伝達する布の能力は、結果としてモールドの回転を引き起こすものであるが、張力（カウチロールからの圧力）、およびカウチロールとモールドの間の接触量に影響を受けるのであり、その両者がそれらカウチロールとモールドの間の摩擦力の量に影響を及ぼす。したがって、改善された手段では、全てのシリンダーモールドを駆動するために、摩擦力を増大させ、成形布からシリンダーモールドへとトルクを効果的に伝達することが必要とされる。
【００１１】
前述したように、様々なタイプのシリンダーモールドおよびタンクの配列が存在するのであるが、本発明は様々なシリンダーモールドおよびタンクの配列に等しく適用され得るので、それらの詳細については記載しない。
【特許文献１】米国特許第５６９５６１２号明細書
【特許文献２】国際公開第０１／５１７０３号パンフレット
【特許文献３】米国特許第４３０８０９７号明細書
【特許文献４】米国特許第４８８０５５０号明細書
【特許文献５】米国特許第４９１９７６０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
先行技術では、布をシリンダー形成機にあるシリンダーモールドまたはふるい機に駆動させる能力を増大させてこなかった。例えば、特許文献１では、圧力を紙ウェブに加えるための背部要素と組み合わされたプレッシャーシューを使用する抄紙機における紙ウェブのためのプレプレス（ｐｒｅｐｒｅｓｓ）が開示されている。ウェブは負荷シューと背部要素の間を通過し、好ましくは２つのワイヤまたは布の間に配置される。紙ウェブから水分を取り除く目的で負荷シューに圧力を加えるために、媒介物が使用される。また、その媒介物は、負荷シューのウェブプレートの全表面を円滑にするために、負荷シューにある通路を通過させられる。ここで、負荷シューはシリンダーモールドまたはふるい機と組み合わせて使用されはしない。負荷シューの摩擦は、成形布とシリンダーモールドの間の摩擦を増加させるためのものではなく、それはシリンダー形成機のシリンダーモールドまたはふるい機を駆動するための成形布の能力を増大させるものである。
【００１３】
同様に、特許文献２には、ウェブが形成される間に紙ウェブをプレプレスするための方法および装置が開示されている。紙のウェブまた板紙は組になった形成ワイヤの間に挟まれている。そのとき、様々な実施形態において、形成ワイヤおよび紙ウェブの積層は１つ以上のプレッシャーニップを通過するのであり、前記プレッシャーニップは、ウェブの長さの一部分に沿ってウェブを押すプレッシャーシューを有する１つ以上のロールニップまたは拡張ニッププレスである。また、この例におけるプレッシャーシューは、成形布とシリンダーモールドの間の摩擦を増大させることはなく、したがって、シリンダー形成機のシリンダーモールドを駆動する布の能力を増大させるものである。
【００１４】
特許文献３では、ワイヤ上に滞留繊維の紙ウェブを製造するための紙ウェブ形成機が開示されている。形成機は、滞留パルプがシューの滑動表面上に出ることができる開口部を有する凸形状のシューからなる。この形成機を使用する配置構造はまた、ウェブを押すためのカウチロールを有しており、ウェブを移動（成形）布へと横たわらせる。形成機は、カウチロールを取り替えることなく、シリンダーモールドを有する“ニッピング（ｎｉｐｐｉｎｇ）”の関係（そこにおいて、背部要素と組み合わされたシューは繊維状のウェブに圧力を加える）にあるものでもない。
【００１５】
特許文献４では、抄紙機は固定カウチ装置を有する従来の回転カウチロールを取り替えることによって修正されている。固定カウチ装置は、ウェブが滑動する、凸形状に湾曲して穴があいた上部表面を備えた部材を有している。凸形状に湾曲したカウチ装置は、シリンダーモールドと“ニッピング”の関係にないため、その装置は摩擦を増大させて、モールドを回転させるためにシリンダーモールドに成形布からトルクを伝達するために使用されはしない。
【００１６】
最後に、特許文献５では、上部ワイヤおよび下部ワイヤを有する抄紙機のためのウェブ形成機が開示されている。形成シューは、下部ワイヤのループの内部でウェブ走行方向にある第１の形成ロールの後に配置されており、２つのワイヤ脱水領域部を導く。形成シューは、下部ワイヤループを導くための凸形状に湾曲したデッキ（ｄｅｃｋ）を有している。抄紙機における形成シューの配置は、吸引することなしにウェブから水分を取り除くこと、および水分を集めることを容易にする。その代わり、水分は運動エネルギー、および部分的には重力エネルギーに基づいて収集および除去される。凸形状の湾曲したデッキを有する形成シューはシリンダーモールドと“ニッピング”の関係にない。したがって、その装置は、モールドを回転させるために、摩擦を増大させ、シリンダーモールドにピックアップ布からトルクを伝達するためには使用されない。
【００１７】
したがって、シリンダー形成機で使用するために、プレッシャーシューを有する拡張ニップにおいて、シリンダーモールドまたはふるい機を駆動させるために成形布とシリンダーモールドの間の摩擦が増大するように、成形布のより大きな領域に対するニップを増大させるという布の改善案が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の目的は、シリンダーモールド機にあるシリンダーモールドを覆う成形布の量を増大させることが可能な、シリンダー形成機に設けられる拡張カウチニップを提供することであり、そうすることで、成形布からシリンダーモールドへとより効率的にトルクを伝達することができるようになる。
【００１９】
本発明は、シリンダーモールド機において使用される装置に向けられている。シューは、シリンダーモールドまたはふるい機と形状が一致するような関係をなす凹形状の圧力表面を有するように設けられている。凹形状の圧力表面は、シリンダーモールドまたはふるい機を覆う成形布の量を増大させ、よって、成形布とシリンダーモールドまたはふるい機の間で生じる摩擦量が増大する。摩擦量が増大することで、トルク伝達も増す。その装置は、シューにかかる圧力を増やすまたは減らすための負荷手段と、シューの望ましい部分に圧力を適用するための手段とからさらになる。
【００２０】
本発明の他の様態は、シリンダーモールドまたはふるい機を覆う成形布の量を増大させるための方法である。その方法は、シリンダーモールドまたはふるい機と形状が一致するような関係をなし、シリンダーモールドまたはふるい機を覆う成形布の量を増大させることが可能な凹形状の圧力表面を有するシューを設けることよりなる。覆う布の量が増えることで、成形布とシリンダーモールドまたはふるい機の間で生じる摩擦量が増大する。摩擦が増大することで、トルク伝達が増す。その方法は、成形布がシリンダーモールドまたはふるい機を駆動させることができるようにプレッシャーシューに圧力を加えることからさらになる。
【００２１】
本発明を特徴づける新規性を有する様々な要素は、本明細書に付属しており、かつ本明細書の一部を形作っている請求項において特に記載されている。本発明、その操作上の利点および使用者によって得られる特殊な目的をより良く理解するために、本発明の好ましい実施形態が、対応する構成要素が同じ参照番号で記されている付属の図面において示されているので、本明細書の記載事項と併せて参照していて頂きたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
例を与えるだけで本発明を限定するものではない下記の詳細な記載は、参照番号が各要素および部分に記されている付属の図面を参照することで最も良く理解することが可能である。
【００２３】
本発明は、シリンダーモールド機のシリンダーモールドにある従来のカウチロールに代わるプレッシャーシューを有する拡張カウチニップに関する。本発明の可能な様態は、紙、板紙およびカーボン用板紙に限られない紙製品の製造を含む。また、本発明は、ＦＣ板またはパイプに限られない繊維セメント（ＦＣ）製品を製造するために使用されてもよい。
【００２４】
以下の記載において、参照番号によって指定される部材は、図に対応する部分が記載されている。図において、矢印は要素の回転方向を示しており、同様に左から右へと成形布１６の移動方向が指示されている。
【００２５】
ここにおいて、シリンダーモールドはふるい機およびモールドと同義であり、成形布は布およびプレス布と同義であり、繊維ウェブはウェブと同義であり、プレッシャーシューはシューと同義である。
【００２６】
図１には、一般的なソフトラバー製カウチロール１２を使用して繊維ウェブを形成するための従来のシリンダーモールド機１０が示されている。図３には、従来のカウチロールがプレッシャーシュー２８を有する拡張カウチニップと置換されたシリンダーモールド機２６が示されている。カウチロール１２がプレッシャーシュー２８を有する拡張カウチニップと置換されていることで、布１６と接触する圧力表面（凹状表面）２９の領域が増大している。成形布１６と接触する圧力表面２９が増大することによって、成形布がシリンダーモールドまたはふるい機１４上を覆っている量が増大し、したがって、より大きなトルクおよびより大きな駆動力が成形布１６からシリンダーモールド１４へと伝達されることが可能となる。
【００２７】
図１において、カウチロール１２、成形布１６およびシリンダーモールド１４の間の接触領域は、カウチニップ２０において小さな個別の領域にだけ生じる。成形布１６がカウチニップ２０を通過し、圧力がカウチロール１２によって加えられるにしたがい、トルクは成形布１６からシリンダーモールド１４へと伝達され、結果としてシリンダーモールド１４が回転する。しかし、成形布１６とシリンダーモールド１４の間にある接触領域と結合しているシリンダーモールド１４上の合成スリーブは、結果として、摩擦を減少させ、成形布１６がモールド１４を（回転）駆動させることを困難にする。
【００２８】
図３に示してある拡張カウチニッププレッシャーシュー２８は、シリンダーモールド１４と形状が一致するような関係をなす凹形状の圧力表面２９を有している。圧力表面２９の凹形状は、布１６がシリンダーモールド１４を覆っている量を増大させることによって、シリンダーモールド１４と接触する成形布１６の領域を増大させている。このようにして覆う領域が増大することによって、シリンダーモールド１４と成形布１６の間の摩擦が増大し、布１６がモールド１４を（回転）駆動させる能力が増す。加えて、成形布１６と接触する圧力表面２９の領域が増大し、繊維ウェブ１８と成形布１６が接触する時間が増えることで、繊維ウェブ１８からの脱水力も向上する。
【００２９】
成形布１６がシリンダーモールド１４を覆う量は、次の２つの要素に影響を受ける。１）成形布１６と接触するプレッシャーシュー２８の圧力表面２９の大きさ、および２）シリンダーモールド１４に対するプレッシャーシュー２８の円周上の位置。よって、成形布１６と接触する圧力表面２９が大きいほど、成形布１６がモールド１４を覆う量およびモールド１４における摩擦力は増大する。成形布１６と接触する圧力表面２９が小さいほど、成形布１６がモールド１４を覆う量およびモールド１４と布１６の間の摩擦力は減少する。
【００３０】
しかしまた、成形布１６が覆う量および摩擦力は、シリンダーモールド１４に対するプレッシャーシュー２８の円周上の位置に影響を受ける。例えば、本発明の１つの実施形態にしたがうと、プレッシャーシュー２８は図４に示してあるようにシリンダーモールド１４の高い位置に配置してある。この構成では、成形布がシリンダーモールド１４を覆う量１７は、モールド１４と接触する圧力表面２９の領域と等しくなる。しかし、回転方向においてシリンダーモールド１４の下流方向にプレッシャーシュー２８が配置されている場合では、成形布１６が覆う量も影響を受ける。本発明の他の実施形態が示されている図５では、プレッシャーシュー２８が回転方向においてシリンダーモールド１４の下流側に配置されている。この構成にすると、結果として成形布が覆う部分１９が増大するので、シリンダーモールド１４の周囲を覆う成形布１６において圧力表面２９と接触しない部分２１が生じる。こうなることで、成形布１６の覆う量が増大するので、成形布１６とシリンダーモールド１４の間の摩擦力が増大し、トルク伝達力と駆動力が増える。
【００３１】
さらに、プレッシャーシュー２８は、限定されはしないが、空気力、油圧力および／またはスプリング、またはそれらを組み合わせたものといった負荷手段３０に結合されており、そうすることで、布１６とモールド１４の間の摩擦力が増大するようにプレッシャーシュー２８には圧力が加えられてもよい。プレッシャーシュー２８に加えられる圧力の量を増やすまたは減らすことで、使用者が、布１６とシリンダーモールド１４の間で生み出される摩擦力の量、したがって布１６とモールド１４の間で伝達されるトルクの量をコントロールすることが可能となる。この結果、使用者は、シリンダーモールド１４が回転する速度をコントロールすることがさらに可能となる。加えて、シュー２８に加えられる圧力はプレッシャーシュー２８の前端３２および後端３４といったシュー２８の望ましい部分に適用されることが可能であるので、プレッシャーシュー２８は節を有している、または他の方法で調節可能なようにされることが可能である。
【００３２】
本発明の拡張カウチニップは、複数の異なる方法で、摩擦力、したがって成形布１６とシリンダーモールド１４の間のトルクの伝達に影響を与えるので、シリンダー形成機は数多くの構成を取ることが可能である。例えば、摩擦力の増大は、成形布１６と接触するより大きな圧力表面領域２９を有するより大きなプレッシャーシュー２８を用いて、より小さな負荷を加えることによって獲得されることが可能である。他にも、布１６とシリンダーモールド１４の間の摩擦力の増大は、高い負荷が加えられた小さなプレッシャーシュー２８を使用することで、または図５に示してあるように回転方向においてシリンダーモールド１４の下流側に配置された小さなシュー２８を使用することで獲得されることも可能である。基本的に、サイズ、位置および／またはプレッシャーシュー２８に加えられる圧力を変更するといった多数の構成が、望ましい量の伝達されるトルクを得るために使用されることが可能であるということは、当業者に明らかなことである。
【００３３】
プレッシャーシュー２８は、限定されはしないが、例えばジルコニア酸化物、ポリマーまたは無機の表面を有する金属、または固体セラミックスといった、寸法安定性および耐摩耗性を備えた材料から作られることができる。プレッシャーシュー２８に適した他の材料は、当業者にとって明らかである。シュー２８は成形布１６の非繊維ウェブ形成側２５に対しては低摩擦力および摩耗もせず、液体に対して不浸透性を有しているので、成形布１６と接触するシュー２８の凹形状の圧力表面２９は実質的に滑らかである。基本的に、図６に示してあるように、モールドのスリーブ１５、繊維の層１８、成形布１６およびプレッシャーシュー２８からなる拡張カウチニップは、サンドイッチ構造をなしている。成形布１６のそれぞれの側部には２つの別個の独立した摩擦力が働いている。それは、プレッシャーシュー２８と成形布１６の摩擦力３６と、成形布１６／繊維の層１８とモールドのスリーブ１５の間の摩擦力である。したがって、成形布１６とプレッシャーシュー２８の間の摩擦が減少しても、シリンダーモールド１４を駆動させる成形布１６の能力には影響を与えない。摩擦が減少すると熱に変換されるエネルギーが少なくなるので、プレッシャーシュー２８と成形布１６の間の摩擦が減少すると、シリンダーモールド１４を駆動するために使用される機械的エネルギーが減少する。また、摩擦が減少することで、プレッシャーシュー２９が布１６に対して摩耗しにくく、そして破壊されなくなるので、成形布の使用寿命は延びる。
【００３４】
最後に、本方法によって多数の水分を有する層から形成された製品においては、シートの圧密性、例えば強度、内部層の密着度などが重要となる。また、繊維のウェブ１８は長時間に渡って圧力を加えられるので、望まれる製品の価値レベルが増す。
【００３５】
本発明の好ましい実施形態および変更例がこれまで詳細に記載されてきたが、本発明はそれによって限定されるものではなく、付属の請求項によって規定されている発明の精神および範囲から逸脱しない限り、他の変更例および様々な別形態が当業者によってもたらされることが可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】一般的なソフトラバー製カウチロールを用いた、従来のシリンダー形成機の断面図である。
【図２】マルチシリンダー機の断面図である。
【図３】本発明の１つの実施形態にしたがうプレッシャーシューを有する拡張カウチニップを備えたシリンダー形成機の断面図である。
【図４】本発明の１つの実施形態にしたがうシリンダー形成機におけるプレッシャーシューの位置を示す断面図である。
【図５】本発明の１つの実施形態にしたがうシリンダー形成機におけるプレッシャーシューの他の位置を示す断面図である。
【図６】拡張カウチニップにおけるサンドイッチ構造の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０ 従来のシリンダーモールド機
１２ カウチロール
１４ シリンダーモールドまたはふるい機
１５ スリーブ
１６ 成形布
１７ 成形布が覆う部分
１８ 繊維のウェブ層
１９ 成形布が覆う部分
２０ 紙または他のものの堆積／カウチニップ
２１ 水／成形布が圧力表面と接触しない部分
２２ コンテナ（タンク）
２３ 溜まり水
２５ 非繊維ウェブ形成側
２６ 本発明のシリンダーモールド機
２８ プレッシャーシュー
２９ 圧力表面
３０ 負荷手段
３２ 前端
３４ 後端
３６ 摩擦力
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダー機において使用するためのシリンダーモールド装置であって、
シリンダーモールドまたはふるい機と実質的に形状が一致するような関係をなす、実質的に凹形状の圧力表面を有するシューからなり、
前記凹形状の圧力表面によって、前記シリンダーモールドまたはふるい機を覆う成形布の量が増大することで、前記成形布と前記シリンダーモールドまたはふるい機の間で生じる摩擦量が増大し、したがってトルクの伝達量が増えることを特徴とするシリンダーモールド装置。
【請求項２】
前記実質的に凹形状の圧力表面は、寸法安定性および耐摩耗性を有する材料より構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記寸法安定性および耐摩耗性を有する材料は、ジルコニア酸化物、ポリマー表面を有する金属、無機表面を有する金属および固体セラミックスからなるグループより選択されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記実質的に凹形状の圧力表面は、実質的に滑らかであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記実質的に滑らかな表面は、液体に対して不浸透性を有することを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記実質的に滑らかな表面は、成形布と接触することを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記実質的に凹形状の圧力表面は、前記シリンダーモールドまたはふるい機を駆動させるための圧力を生み出すことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記実質的に凹形状の圧力表面は、前記成形布と接触する表面領域がカウチロールを用いるときよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記シューにかかる圧力を増やすまたは減らすための負荷手段と、
前記シューの望ましい部分に前記圧力を適用するための手段と、
からさらになることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記負荷手段は、空気力、油圧力およびスプリングからなるグループより選択されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記負荷手段は、前記空気力、前記油圧力および前記スプリングのいずれかを組み合わせたものであることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記圧力適用手段は、節を有する構造をしていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記望ましい部分は、前記シューの前端であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記望ましい部分は、前記シューの後端であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記シューに加えられる圧力の量は、前記成形布と前記シリンダーまたはふるい機の間で生じる摩擦量と対応することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記摩擦は、前記成形布から前記シリンダーモールドまたはふるい機へと伝達されるトルクの量と対応することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記装置は、紙、板紙、カーボン用板紙、繊維セメント板または繊維セメントパイプを製造するための前記シリンダー機で使用されることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１８】
シリンダー機において成形布からシリンダーモールドまたはふるい機へと伝達されるトルクの量を増大させるための方法であって、
前記シリンダーモールドまたはふるい機と実質的に形状が一致するような関係をなす凹形状の圧力表面を有するシューを設ける工程と、
前記シリンダーモールドまたはふるい機を覆う成形布の量を増大させることで、前記成形布と前記シリンダーモールドまたはふるい機の間に生じる摩擦量を増大させて、トルク伝達を増やす工程と、
からなることを特徴とする、シリンダー機において成形布からシリンダーモールドまたはふるい機へと伝達されるトルクの量を増大させるための方法。
【請求項１９】
前記シューにかかる前記圧力を増やすまたは減らすための負荷手段を設ける工程と、
前記シューの望ましい部分に前記圧力を適用するための手段を設ける工程と、
からさらになることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
圧力は、前記プレッシャーシューに加えられることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記圧力表面は、前記成形布と接触する圧力表面がカウチロールを用いるときよりも大きいことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記負荷手段は、空気力、油圧力およびスプリングからなるグループより選択されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記負荷手段は、前記空気力、前記油圧力および前記スプリングのいずれかを組み合わせたものであることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記圧力適用手段は、節を有する構造をしていることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
前記望ましい部分は、前記シューの前端であることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
前記望ましい部分は、前記シューの後端であることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２７】
前記方法は、紙、板紙、カーボン用板紙、繊維セメント板または繊維セメントパイプの製造において、成形布からシリンダーモールドまたはふるい機へと伝達されるトルクの量を増大させるために使用されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２８】
少なくとも１つの成形布と、少なくとも１つのシリンダーモールドまたはふるい機とを有する紙製品または繊維セメント製品を製造するための装置であって、
シリンダーモールドの外側円周表面の一部分に配置された実質的に凹形状の圧力表面を有する負荷がかけられたシューからなり、
前記シューは、前記シリンダーモールドまたはふるい機を覆う前記成形布の量を増加させ、
覆う量が増加することで、前記成形布と前記シリンダーモールドまたはふるい機の間で生じる摩擦量が増大し、したがって前記成形布と前記シリンダーモールドまたはふるい機の間のトルク伝達が増すことを特徴とする紙製品または繊維セメント製品を製造するための装置。
【請求項２９】
前記実質的に凹形状の圧力表面は、寸法安定性および耐摩耗性を有する材料より構成されることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記実質的に凹形状の圧力表面は、前記シリンダーモールドまたはふるい機を駆動させるための圧力を生み出すことを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
前記実質的に凹形状の圧力表面は、前記成形布と接触する表面領域がカウチロールを用いるときよりも大きいことを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記シューにかかる前記圧力を増やすまたは減らすための負荷手段と、
前記シューの望ましい部分に前記圧力を適用するための手段と、
からなることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３３】
前記負荷手段は、空気力、油圧力およびスプリングから選択されるグループより選ばれることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記負荷手段は、前記空気力、前記油圧力および前記スプリングのいずれかを組み合わせたものであることを特徴とする請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記圧力適用手段は、節を有する構造をしていることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項３６】
前記シューに加えられる圧力の量は、前記成形布と前記シリンダーモールドまたはふるい機の間で生じる摩擦量と対応することを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項３７】
前記摩擦は、前記成形布から前記シリンダーモールドまたはふるい機へと伝達されるトルクの量と対応することを特徴とする請求項３６に記載の装置。
【請求項１】
シリンダー機において使用するためのシリンダーモールド装置であって、
シリンダーモールドまたはふるい機と実質的に形状が一致するような関係をなす、実質的に凹形状の圧力表面を有するシューからなり、
前記凹形状の圧力表面によって、前記シリンダーモールドまたはふるい機を覆う成形布の量が増大することで、前記成形布と前記シリンダーモールドまたはふるい機の間で生じる摩擦量が増大し、したがってトルクの伝達量が増えることを特徴とするシリンダーモールド装置。
【請求項２】
前記実質的に凹形状の圧力表面は、寸法安定性および耐摩耗性を有する材料より構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記寸法安定性および耐摩耗性を有する材料は、ジルコニア酸化物、ポリマー表面を有する金属、無機表面を有する金属および固体セラミックスからなるグループより選択されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記実質的に凹形状の圧力表面は、実質的に滑らかであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記実質的に滑らかな表面は、液体に対して不浸透性を有することを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記実質的に滑らかな表面は、成形布と接触することを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記実質的に凹形状の圧力表面は、前記シリンダーモールドまたはふるい機を駆動させるための圧力を生み出すことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記実質的に凹形状の圧力表面は、前記成形布と接触する表面領域がカウチロールを用いるときよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記シューにかかる圧力を増やすまたは減らすための負荷手段と、
前記シューの望ましい部分に前記圧力を適用するための手段と、
からさらになることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記負荷手段は、空気力、油圧力およびスプリングからなるグループより選択されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記負荷手段は、前記空気力、前記油圧力および前記スプリングのいずれかを組み合わせたものであることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記圧力適用手段は、節を有する構造をしていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記望ましい部分は、前記シューの前端であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記望ましい部分は、前記シューの後端であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記シューに加えられる圧力の量は、前記成形布と前記シリンダーまたはふるい機の間で生じる摩擦量と対応することを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記摩擦は、前記成形布から前記シリンダーモールドまたはふるい機へと伝達されるトルクの量と対応することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記装置は、紙、板紙、カーボン用板紙、繊維セメント板または繊維セメントパイプを製造するための前記シリンダー機で使用されることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１８】
シリンダー機において成形布からシリンダーモールドまたはふるい機へと伝達されるトルクの量を増大させるための方法であって、
前記シリンダーモールドまたはふるい機と実質的に形状が一致するような関係をなす凹形状の圧力表面を有するシューを設ける工程と、
前記シリンダーモールドまたはふるい機を覆う成形布の量を増大させることで、前記成形布と前記シリンダーモールドまたはふるい機の間に生じる摩擦量を増大させて、トルク伝達を増やす工程と、
からなることを特徴とする、シリンダー機において成形布からシリンダーモールドまたはふるい機へと伝達されるトルクの量を増大させるための方法。
【請求項１９】
前記シューにかかる前記圧力を増やすまたは減らすための負荷手段を設ける工程と、
前記シューの望ましい部分に前記圧力を適用するための手段を設ける工程と、
からさらになることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
圧力は、前記プレッシャーシューに加えられることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記圧力表面は、前記成形布と接触する圧力表面がカウチロールを用いるときよりも大きいことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記負荷手段は、空気力、油圧力およびスプリングからなるグループより選択されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記負荷手段は、前記空気力、前記油圧力および前記スプリングのいずれかを組み合わせたものであることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記圧力適用手段は、節を有する構造をしていることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
前記望ましい部分は、前記シューの前端であることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
前記望ましい部分は、前記シューの後端であることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２７】
前記方法は、紙、板紙、カーボン用板紙、繊維セメント板または繊維セメントパイプの製造において、成形布からシリンダーモールドまたはふるい機へと伝達されるトルクの量を増大させるために使用されることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２８】
少なくとも１つの成形布と、少なくとも１つのシリンダーモールドまたはふるい機とを有する紙製品または繊維セメント製品を製造するための装置であって、
シリンダーモールドの外側円周表面の一部分に配置された実質的に凹形状の圧力表面を有する負荷がかけられたシューからなり、
前記シューは、前記シリンダーモールドまたはふるい機を覆う前記成形布の量を増加させ、
覆う量が増加することで、前記成形布と前記シリンダーモールドまたはふるい機の間で生じる摩擦量が増大し、したがって前記成形布と前記シリンダーモールドまたはふるい機の間のトルク伝達が増すことを特徴とする紙製品または繊維セメント製品を製造するための装置。
【請求項２９】
前記実質的に凹形状の圧力表面は、寸法安定性および耐摩耗性を有する材料より構成されることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記実質的に凹形状の圧力表面は、前記シリンダーモールドまたはふるい機を駆動させるための圧力を生み出すことを特徴とする請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
前記実質的に凹形状の圧力表面は、前記成形布と接触する表面領域がカウチロールを用いるときよりも大きいことを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記シューにかかる前記圧力を増やすまたは減らすための負荷手段と、
前記シューの望ましい部分に前記圧力を適用するための手段と、
からなることを特徴とする請求項３０に記載の装置。
【請求項３３】
前記負荷手段は、空気力、油圧力およびスプリングから選択されるグループより選ばれることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記負荷手段は、前記空気力、前記油圧力および前記スプリングのいずれかを組み合わせたものであることを特徴とする請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記圧力適用手段は、節を有する構造をしていることを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項３６】
前記シューに加えられる圧力の量は、前記成形布と前記シリンダーモールドまたはふるい機の間で生じる摩擦量と対応することを特徴とする請求項３２に記載の装置。
【請求項３７】
前記摩擦は、前記成形布から前記シリンダーモールドまたはふるい機へと伝達されるトルクの量と対応することを特徴とする請求項３６に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２００８−５３７０３１（Ｐ２００８−５３７０３１Ａ）
【公表日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５０７７２２（Ｐ２００８−５０７７２２）
【出願日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１３７６４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１１５７９６
【国際公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【出願人】（５９１０９７４１４）アルバニー インターナショナル コーポレイション (110)
【氏名又は名称原語表記】ＡＬＢＡＮＹ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年９月１１日（２００８．９．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０１３７６４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１１５７９６
【国際公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【出願人】（５９１０９７４１４）アルバニー インターナショナル コーポレイション (110)
【氏名又は名称原語表記】ＡＬＢＡＮＹ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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