説明

ローラ円筒体

紙ウェブ、厚紙ウェブ、ティッシュウェブ、またはその他の繊維材料ウェブ(1)を製造および/または仕上げ加工するための機械内で、紙ウェブ、厚紙ウェブ、ティッシュウェブ、またはその他の繊維材料ウェブ(1)を処理するためのローラ円筒体(3)であって、1つ、または複数のプラスチック層(6,7,8)と、織物または糸製メッシュ等の形状の少なくとも1つの支持エレメント(5)とを有しており、前記プラスチック層(6,7,8)のうち、少なくとも1つのプラスチック層が、圧縮性のプラスチック層(6)として形成されている形式のものに関する。この場合、支持構造体の負荷は、少なくとも1つの支持エレメント(5)が、圧縮性のプラスチック層に埋設されていることによって防がれる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、紙ウェブ、厚紙ウェブ、ティッシュウェブ、またはその他の繊維材料ウェブを製造および/または仕上げ加工するための機械内で、紙ウェブ、厚紙ウェブ、ティッシュウェブ、またはその他の繊維材料ウェブを処理するためのローラ円筒体であって、1つ、または複数のプラスチック層と、織物または糸製メッシュ等の形状の少なくとも1つの支持エレメントとを有しており、前記プラスチック層のうち、少なくとも1つのプラスチック層が、圧縮性のプラスチック層として形成されている形式のものに関する。
【0002】
現在、繊維材料ウェブの脱水および平滑化のためのフレキシブルなローラ円筒体(対向ローラと協働してプレス作用を生ぜしめる筒体)は、大体において、ポリウレタン基板を有していて、このポリウレタン基板は、織物または糸製メッシュ(フィラメント糸メッシュまたはフィラメント糸スクリム)によって強化されている。
【0003】
これらのローラ円筒体は、プレスギャップの形成のために押圧エレメントによって、対向ローラに押圧される。
【0004】
塊等がこのプレスギャップを通過すると、織物もしくは糸製メッシュの残留変形や、さらには破断が生じることがある。
【0005】
このことから、本発明の課題は、支持エレメントの負荷を防ぐことである。
【0006】
本発明に従って、少なくとも1つの支持エレメントが圧縮性のプラスチック層に埋設されているようにすることで、この課題は解決された。
【0007】
これは、ポリウレタンが非常に高い耐摩耗性を有するものの、非圧縮性であり、したがって、この材料(ポリウレタン)が圧力を受けると反対側にそらされるという認識に基づくものである。
【0008】
上記の理由により織物によって形成された支持エレメントは、負荷の大部分を引張応力として受け止めなければならない。
【0009】
支持エレメントを圧縮性のプラスチック層に埋設することで、その伸縮性によって圧力負荷の大部分が吸収され、ひいては支持エレメントの負荷が軽減される。
【0010】
複数の支持エレメントが設けられている場合には、全ての支持エレメントが1つまたは複数の圧縮性のプラスチック層に埋設されていると、この作用をさらに改善させることができる。
【0011】
支持エレメントをそれぞれ個別のプラスチック層に埋設する、もしくは複数の支持エレメントを1つのプラスチック層に一緒に埋設することも可能である。
【0012】
圧縮性は、プラスチック層の多孔質構造、特にマイクロセル構造によって容易に得られ、もしくは高めることが可能である。
【0013】
プラスチック層内に封入されたセル状の、直径が0.3mmよりも小さい気泡によって形成されているマイクロセル構造が特に適している。
【0014】
圧縮性のプラスチック層が、エラストマ、特にポリウレタンによって形成されていても有利である。
【0015】
マイクロセル構造は、特にポリウレタンでは、架橋剤に水を加えることによって比較的簡単に製造できる。架橋剤に水を加えることで、化学的な反応によって微細なCO気泡が形成される。
【0016】
択一的には、空気や不活性ガスをエラストマの製造時に混入させることもできる。
【0017】
繊維素材ウェブの脱水や平滑化ためのプレスギャップ内でローラ円筒体にかかる著しい負荷のために、ローラ円筒体の最適な負荷特性を形成するためには、圧縮性のプラスチック層の密度が1.1g/cmよりも小さく、有利には0.4g/cmないし0.8g/cmであると有利である。
【0018】
圧縮性のプラスチック層の圧縮比は実質的に、圧縮が10%から40%の範囲では線形弾性であることを特徴とする。この圧縮領域では、生ぜしめられた圧縮応力ζと結果として生じた圧縮量εとの比である圧縮係数Eは一定である。(E=ζ/ε)
【0019】
40%を超える圧縮に際しては、封入されている空気が圧縮されるため、圧縮に必要となる圧力がプログレッシブに増す。
【0020】
0.4g/cmないし0.8g/cmの密度領域であり、および圧縮が10%ないし40%のとき、圧縮係数Eは1MPaないし5MPaである。
【0021】
繊維材料ウェブの脱水の際に、より大きな脱水力を得るために、ローラ円筒体の外面が、搾水された水分の一部の受容のために溝および/または止まり穴を有していると有利である。
【0022】
製造技術的な視点では、ローラ円筒体が1つのプラスチック層のみから形成されると特に有利である。
【0023】
ローラ円筒体の外面が加工されると、開放気泡が表面に形成されることがある。
【0024】
これは、繊維材料ウェブの処理にとっては重大ではなく、意図的に外面の粗面化のために用いられてよい。
【0025】
ローラ円筒体を特別な要求に適応させるために、ローラ円筒体が複数のプラスチック層から成り、複数のプラスチック層のうち、少なくとも1つのプラスチック層が非圧縮性であると特に有利である。
【0026】
その場合、非圧縮性のプラスチック層は、とりわけ高い耐摩耗性のために、エラストマ、特にポリウレタンによって形成されるべきである。
【0027】
ローラ円筒体の内面が、特に摩耗に強くかつ/または平滑でなければならない場合、内面が非圧縮性のプラスチック層で形成されると有利である。
【0028】
これは、ローラ円筒体の内面の加工が必要なときにも有効である。なぜなら加工によって、本発明の圧縮性のプラスチック層の場合には開放気泡の形成、ひいては粗い表面が生じるからである。
【0029】
内面の加工が必要でない、加工によって生じた粗さが問題とならない、もしくは粗さがむしろ望まれるような使用の場合、ローラ円筒体の内面は、圧縮性のプラスチック層で形成される。
【0030】
粗さが増すことで、たとえばローラ円筒体と押圧エレメントの間の潤滑を助成することができる。というのは、粗さによってより多くの潤滑剤が潤滑ギャップに取り込まれるからである。
【0031】
ローラ円筒体の外面の耐摩耗性を高めるために、ローラ円筒体の外面が非圧縮性のプラスチック層で形成されると有利である。
【0032】
ローラ円筒体の十分な強度を保証するために、支持エレメントの体積と圧縮性のプラスチック層の体積との比は、0.1以上、有利には0.2以上である。
【0033】
支持エレメントが横方向および円周方向に延在するフィラメントによって形成されていると、強度や製造面で有利である。
【0034】
コンパクトな支持エレメントを実現させるために、1つの方向に延びているフィラメントの相互の間隔は3mmより小さく、交差する方向のフィラメント間の間隔は0mmから4mmの間、好ましくは0mmから1mmの間である。
【0035】
溝および/または止まり穴が、完全に非圧縮性のプラスチック層内にあると有利である。
【0036】
以下に本発明のいくつかの実施例を図面につき詳しく説明する。
【0037】
図1は、非圧縮性の外側の層を有するローラ円筒体を示す図であり、図2は、非圧縮性の外側および内側の層を有するローラ円筒体を示す図であり、図3は、非圧縮性の層を有さないローラ円筒体を示す図であり、図4は、プレス配列の横断面を示す概略図である。
【0038】
図4に図示されているように、本発明によるローラ円筒体3はプレスローラの構成部分であり、フレキシブル、かつほぼ円筒形のローラ円筒体3は、凹形の押圧面を有する押圧エレメント4によって対向ローラ10に押圧される。
【0039】
この場合、延長されたプレスギャップが形成され、このプレスギャップには繊維材料ウェブの他に、水分を吸収する脱水ベルト2が案内される。
【0040】
このプレスギャップを通過する際に、ローラ円筒体3に著しい変形が生ぜしめられる。このため、ローラ円筒体3は、実質的にポリウレタンおよび、たとえば、強化のための糸製メッシュの形状の支持エレメント5から成っている。
【0041】
この場合、軸線方向および円周方向に延在するフィラメントから成る糸製メッシュは、完全にポリウレタンによって取り囲まれていて、これによって強化用支持エレメントは摩耗や破損から保護されている。
【0042】
ポリウレタンは通常、非常に耐摩耗性が高く、しかしながら比較的非圧縮性であるため、特に塊等が通過する際に、支持エレメント5の残留的な伸びやさらに破断のおそれが生じる。
【0043】
このため、支持エレメント5は、マイクロセル構造を有するポリウレタンから成るプラスチック層6に埋設されている。このマイクロセル構造は、分配されて設けられた気泡11によって形成されている。この気泡の直径は0.3mm未満である。
【0044】
このマイクロセル構造は、プラスチック層6の圧縮性を向上させ、支持エレメント5の圧力負荷を軽減させる。
【0045】
この圧縮性のプラスチック層6の密度は、0.4g/cmないし0.8g/cmである。
【0046】
図3では、ローラ円筒体3全体が、ポリウレタンから成る圧縮性のプラスチック層6のみを有している。これによって、ローラ円筒体3の製造が著しく簡単になる。
【0047】
ローラ円筒体3の外面の耐摩耗性と、高い平滑性とを保証できるように、ローラ円筒体3は、図1に図示のように、中実なポリウレタンから成る非圧縮性の外側のプラスチック層7を有している。
【0048】
両プラスチック層6,7は同じ材料から形成されているので、両プラスチック層6,7間の結合は問題なく、安定している。
【0049】
図2に図示のローラ円筒体3は、非圧縮性の外側のプラスチック層7の他に、中実なポリウレタンから成る非圧縮性の内側のプラスチック層8を有している。
【0050】
耐摩耗性が高く、かつ平滑な内側のプラスチック層8は、開放気泡の形成や、ひいては表面の粗面化のおそれなしに、ローラ円筒体3の製造時の後加工を可能にしている。
【0051】
たとえば、図2に図示のローラ円筒体の外面上には、繊維材料ウェッブ1の脱水の際に水を受容する、円周方向に延びる溝9が設けられている。
【0052】
この溝9は、完全に非圧縮性の外側のプラスチック層7内を延在しており、このことは、溝9の磨耗や形状の安定性に有効に作用する。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】非圧縮性の外側の層を有するローラ円筒体を示す図である。
【図2】非圧縮性の外側および内側の層を有するローラ円筒体を示す図である。
【図3】非圧縮性の層を有さないローラ円筒体を示す図である。
【図4】プレス装置の横断面を示す概略図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
紙ウェブ、厚紙ウェブ、ティッシュウェブ、またはその他の繊維材料ウェブ(1)を製造および/または仕上げ加工するための機械内で、紙ウェブ、厚紙ウェブ、ティッシュウェブ、またはその他の繊維材料ウェブ(1)を処理するためのローラ円筒体(3)であって、1つ、または複数のプラスチック層(6,7,8)と、織物または糸製メッシュ等の形状の少なくとも1つの支持エレメント(5)とを有しており、前記プラスチック層(6,7,8)のうち、少なくとも1つのプラスチック層が、圧縮性のプラスチック層(6)として形成されている形式のものにおいて、少なくとも1つの支持エレメント(5)が、圧縮性のプラスチック層(6)に埋設されていることを特徴とするローラ円筒体。
【請求項2】
全ての支持エレメント(5)が、1つ、または複数の圧縮性のプラスチック層(6)に埋設されていることを特徴とする、請求項1記載のローラ円筒体。
【請求項3】
圧縮性のプラスチック層(6)が、多孔質構造、特にマイクロセル構造を有していることを特徴とする、請求項1または2記載のローラ円筒体。
【請求項4】
マイクロセル構造が、プラスチック層(6)内の気泡(11)によって形成されていて、該気泡(11)の直径が、0.3mmよりも小さくなっていることを特徴とする、請求項3記載のローラ円筒体。
【請求項5】
圧縮性のプラスチック層(6)が、エラストマ、特にポリウレタンによって形成されていることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載のローラ円筒体。
【請求項6】
圧縮性のプラスチック層(6)の密度が1.1g/cmよりも小さく、有利には0.4g/cmないし0.8g/cmであることを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載のローラ円筒体。
【請求項7】
ローラ円筒体(3)の外面が、溝(9)および/または止まり穴を有していることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載のローラ円筒体。
【請求項8】
ローラ円筒体(3)が、1つのプラスチック層(6)のみから成ることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載のローラ円筒体。
【請求項9】
ローラ円筒体(3)が、複数のプラスチック層(6,7,8)から成っており、該複数のプラスチック層(6,7,8)のうち、少なくとも1つのプラスチック層が非圧縮性のプラスチック層(7,8)であることを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載のローラ円筒体。
【請求項10】
非圧縮性のプラスチック層(7,8)がエラストマ、特にポリウレタンから形成されていることを特徴とする、請求項9記載のローラ円筒体。
【請求項11】
ローラ円筒体(3)の内面が、非圧縮性のプラスチック層(8)によって形成されていることを特徴とする、請求項9または10記載のローラ円筒体。
【請求項12】
ローラ円筒体(3)の内面が、圧縮性のプラスチック層(6)によって形成されていることを特徴とする、請求項9または10記載のローラ円筒体。
【請求項13】
ローラ円筒体(3)の外面が、非圧縮性のプラスチック層(7)によって形成されていることを特徴とする、請求項9から12までのいずれか1項記載のローラ円筒体。
【請求項14】
溝(9)および/または止まり穴が、完全に非圧縮性のプラスチック層(7)内にあることを特徴とする、請求項13に記載のローラ円筒体。
【請求項15】
支持エレメント(5)の体積と、圧縮性のプラスチック層(6)の体積との割合が、0.1以上、好ましくは0.2であることを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項記載のローラ円筒体。
【請求項16】
支持エレメント(5)が、横方向または円周方向に延在するフィラメントによって形成されていることを特徴とする、請求項1から15までのいずれか1項記載のローラ円筒体。
【請求項17】
1つの方向に延びているフィラメントの相互の間隔が、3mmより小さくなっていることを特徴とする、請求項16記載のローラ円筒体。
【請求項18】
交差する方向のフィラメントの相互の間隔が、0mmから4mmの間、好ましくは0mmから1mmの間であることを特徴とする、請求項16または17記載のローラ円筒体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公表番号】特表2009−529610(P2009−529610A)
【公表日】平成21年8月20日(2009.8.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−544915(P2008−544915)
【出願日】平成18年11月8日(2006.11.8)
【国際出願番号】PCT/EP2006/068218
【国際公開番号】WO2007/068537
【国際公開日】平成19年6月21日(2007.6.21)
【出願人】(506408818)フォイト パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (52)
【氏名又は名称原語表記】VOITH PATENT GmbH
【住所又は居所原語表記】St. Poeltener Str. 43, D−89522 Heidenheim, Germany
【Fターム(参考)】