説明

増大体積を有する繊維材料ウェブを製造するための機械及び方法

ベルト(14、26、43)を備える、紙又は他の繊維材料のウェブ(1、6、17、37)を製造するための機械であって、ベルトの長さ(14、26、43)が弾性的に伸長可能であり、繊維材料のウェブ(1、6、17、37)をベルト(14、26、43)が延長状態にあるときにベルト(14、26、43)に送ることができ、繊維材料のウェブ(1、6、17、37)がベルトの上に配置されるときに、繊維材料のウェブ(1、6、17、37)が圧縮され、かつ繊維材料のウェブ(1、6、17、37)とベルト(14、26、43)との間の接着力が、圧縮されたウェブ(1、6、17、37)のしわ形成を回避する程度に十分に高いように、ベルト(14、26、43)を弛緩させることができる機械。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、紙又はある他の材料の繊維ウェブを製造するための機械に関する。
【背景技術】
【0002】
抄紙機用のプレスセクションが独国特許出願公開第10022087A1号明細書から公知である。プレスセクションは、2つのプレスユニットを備え、その各々は、シュープレスロールと協働して動作するプレスローラから形成される。第1の上方フェルトは、形成織物、下部フェルト、及び第1のシュープレスロールのプレスジャッケットから通過して、紙ウェブと共に第1のプレスステーションを走る。下部フェルトと共に、紙ウェブは第2のプレスステーションに通過する。次に、紙ウェブは、第2の上方フェルトと、第2のプレスステーションのプレスジャッケットと共に、第2のプレスステーションを通って走る。紙ウェブは、ピックアップロールまで下部フェルトに従い続け、ピックアップロールによって、紙ウェブは、乾燥セクションに紙ウェブを搬送する第1の乾燥布に移送される。上方フェルト及び下方フェルトを偏向させるために、偏向ロール及びサクションロールが設けられる。現行技術から公知のプレスセクションの場合、紙ウェブの非常に低い強度のため、フェルト又は移送ベルトによる連続的な支持を行うことが必要である。
特に、複写紙又は印刷用紙などのオフィス用途の上質紙の場合、ベントセン方法によって決定すると200ml/分未満である所定の平滑度に対する紙の体積は、品質の特徴を構成し、その維持は、高速運転抄紙機及び高い乾燥分に問題を生じる。走行速度の増大によって必要とされるプレスセクションを通過した後の高い乾燥分に対する要件は、紙の比体積の望ましくない低減をもたらす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の目的は、現行技術で達成できるより小さな乾燥分を許容する必要なしに、繊維ウェブの体積が増大される機械を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明によれば、上記目的は、長手方向に弾性的に伸長可能なベルトを設けることによって、冒頭に述べた種類の機械で達成することができ、この場合、繊維ウェブをベルトの伸長状態でベルトに導くことができ、その後、繊維ウェブが重ね合わせられたベルトを弛緩させることができ、この結果、繊維ウェブが圧縮され、繊維ウェブとベルトとの間の接着力は、圧縮された繊維内のしわ形成が防止される程度に十分に大きい。
本発明によれば、紙ウェブの僅かな圧縮が、紙ウェブが支承される支持材料で達成される。紙ウェブは、最初にフェルトに搬送され、次に、弾性ベルトに、すなわち、織物、フェルト又は張力下にある移送ベルトに移送される。張力が加えられたベルトは弛緩され、この結果、紙ウェブの圧縮が行われる。ベルトは、繊維ウェブとベルトとの間に存在する高い接着力が、紙ウェブのしわ形成を防止し、かつ僅かな程度の圧縮を保証するような性質であることが有利である。
体積の増大は、体積の増大に対し物質の線形増加なしに、紙ウェブの僅かな圧縮から得ることができる。したがって、本発明の特定の利点は、超比例的な物質の増加のない体積の増大からなる。
本発明の有利な別の発展形態は、従属請求項、説明及び図面に記載されている。
有利に、ベルトの伸長及び弛緩が、中間脱水ステージと組み合わせられる。脱水は、機械の異なる箇所で、例えば、プレスセクション又は乾燥セクションで行うことができる。この処理方法により、体積の特に大きな増大が達成される。
機械が複数のプレスニップを有する少なくとも1つのプレスセクションを有する場合、ベルトが、第1のプレスニップを通したベルトの通過の前に又は通過中に伸長され、最後のプレスニップを通過した後に弛緩されることができるならば有利であり、繊維ウェブ及びベルトは、第1のプレスニップの前に又はその中で共に導かれる。このようにして、ベルトは、したがって、第1のプレスニップの前で又はその中で伸長され、繊維ウェブは、プレスニップを通過するときに1度又は数回脱水され、その後にベルトは再び弛緩される。
機械が1つ以上のプレスニップを有する少なくとも1つのプレスセクションを有する場合、プレスニップを通したベルトの通過の前にベルトを伸長すること、同一のプレスニップを通過した後に張力を解放すること、繊維ウェブとベルトとをプレスニップの前に又はその中で集めることが考えられる。
この場合、ベルトの伸長及び弛緩は、次の2つの可能な機構によって達成することができることに留意されたい。
【0005】
1.ニップに先行してニップに較べより高い速度でベルトに張力を加えること、ならびにニップの後に速度を低減すること。
【0006】
2.ベルトは、その厚さで可撓性であるので、ベルトがニップ内の圧力にさらされるとき、その厚さの低減はベルトの伸びと関連付けられる。ベルトの弛緩は厚さ方向の拡張のみならず、長さの低減をもたらし、ベルト及びベルトに接着する繊維ウェブの圧縮を生じる。
有利に、適切な傾きを用いて、ニップ内の工程が制御されて進行することが可能である。
本発明の有利な構造では、偏向ロールが、少なくとも1つのプレスニップの前に設けられ、この偏向ロールを、繊維ウェブ及びベルトの両方が送られるプレスニップを共に形成する第1のプレスローラ及び第2のプレスローラよりも低い速度で駆動することができる。一方のプレスローラと、それらの直前に装着された偏向ロールとの間の速度差は、偏向ロールに較べプレスローラがより高い速度で駆動されるという事実から生じる。
次に、繊維ウェブを圧縮するために、少なくとも1つのプレスニップの後に偏向ロールが設けられ、この偏向ロールは、第1及び第2のプレスローラよりも低い速度で駆動される。
本発明の有利な構造では、第2のベルトは、繊維ウェブを第3のベルトに移送するための搬送ベルトであり、第3のベルトによって、繊維ウェブを第3のプレスニップを通して導いて平滑レベルを高めることができる。
あるいは、第2のベルトは、繊維ウェブを第3のベルトに移送するための搬送ベルトであり、第3のベルトによって、繊維ウェブをプレスセクションに続き乾燥セクションを通して導くことができる。
本発明はまた、次のステップ、すなわち、
− ベルトを長手方向に伸長するステップ、
− ベルトの伸長状態でベルト上の繊維ウェブを前方移動させるステップ、
− 繊維ウェブが圧縮されるようにベルトを弛緩させるステップ、
− 繊維ウェブとベルトとの間の接着力が、圧縮された繊維ウェブのしわ形成が回避される程度に十分に高いことを保証するステップによって、
紙又はある他の材料の繊維ウェブを製造するための機械を操作するための方法に関する。
有利な別の発展形態では、機械を操作するための方法は、例えば繊維ウェブの平滑レベルを改善するために、繊維ウェブがベルトから移送されるとき、ウェブが引き続く搬送ベルトに押圧されることを特徴とする。
繊維ウェブが5%未満だけ、特に3%未満だけ圧縮される場合、有利である。
例示的な実施形態を用いて、本発明について以下により詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
形成セクションから前方に通過する繊維ウェブ1(図1a)は、プレスセクションを通して導かれる。このプレスセクションでは、繊維ウェブは少なくとも1つのプレスニップを通して導かれる。繊維ウェブ1は、弾性ベルト2の上に堆積され、このベルトはプレスニップを通過する前に伸長状態にある。プレスニップの後、ベルト2の伸長は、例えば、ウェブの走行方向に較べより低い周縁速度でプレスローラに続く偏向ロールを走行させることによって弛緩される。このようにして、繊維ウェブ1は圧縮される。元の厚さdの代わりに、ウェブは厚さD(図1b)を有する。
図2は、プレスローラ3とプレスシュー(図示せず)とを備えるプレスニップを概略的に示しており、プレスシューを通して、繊維ウェブ1が2つのベルト又はフェルト4、5と共に導かれる。
本発明の構造では、繊維ウェブ6(図3)は、形成セクション7からフェルト54に受け取られ、プレスセクション8に導かれる。この場合、繊維ウェブ6は、最初に、ロール10と50を備えるプレスニップ51を通して、次に、2つのプレスローラ10、11を有する中央ロール9を備える2つのプレスニップ12、13を通して導かれる。
繊維ウェブ6は、フェルト54と弾性ベルトと共にプレスニップ51を通して導かれる。このようにして、弾性ベルト14は、最初に、プレスニップ51を通して導かれる。ベルト14は、プレスニップ51の前でなく、反対に、圧力負荷の結果としてプレスニップ51それ自体の中で伸長される。この点に関し、ベルト14は、その厚さで可撓性であるので、プレスニップ51内で圧力負荷を受けるとき、厚さの低減はベルト14の伸びと関連付けられる。プレスニップ51を通したベルト14の通過後のベルトの弛緩により、厚さの増大のみならず、長さの低減をもたらし、ベルト14及びベルトに接着する繊維ウェブ6の関連する圧縮を生じる。次に、繊維ウェブ6は、中央ロール9及びロール10と11によって形成されたプレスニップ12、13を通過する。
他の実施形態(図4)では、下部フェルト18の形成セクションから移動する繊維ウェブ17は、中央ロール20を有するプレスセクション19に導かれる。中央ロールは、プレスローラ23、24を有する2つのプレスニップ21、22を形成し、プレスローラ23は、同時に、繊維ウェブ17を下部フェルト18から解放するために、サクションロールとして設計される。第1のプレスニップ21の前に、例えば、空気透過性ベルト26に支承されたスターチの適用が装置25によって行われる。このベルトは、スターチによって搬送された繊維ウェブ17と共に、乾燥装置27、28によって加熱されかつ乾燥され、加熱は、両側に又は少なくとも片側に、特に上側に適用される。上方の乾燥装置28は高温空気を生成し、一方、下方の乾燥装置27は、例えば、放射乾燥機である。さらに、繊維ウェブ17のための別の乾燥装置29は、乾燥布の次の領域に配置することができる。ベルト26が空気に対し透過性である状況を提供するためには、両方の乾燥装置27、28は放射乾燥機である。しかし、空気透過性ベルト26の使用は、ベルトを通して乾燥を行うことができる利点を有する。
【0008】
調整装置30はベルト26に取り付けられる。例えば、洗剤は、スプレー塗布によって適用されることができ、次に拭き取りによって除去される。
プレスニップ21では、ベルト26は、装置25によって行われた媒質の適用を繊維ウェブ17に移送し、一方、繊維ウェブ17と共に、ベルトは中央ロール20の周りに巻き付けられる。
さらに、最初にベルト26が、中央ロール20及びプレスローラ23、24よりも低い速度で偏向ロール31によって伸長され、ベルトがこの伸長状態で繊維ウェブ17を受け入れるように、ベルトは弾性の性質である。プレスニップ21、22を通過した後、ベルト26は、より遅い走行偏向ロール32によって、ベルトに支承された繊維ウェブ17の同様の圧縮で再び圧縮され、この結果、繊維ウェブには、同時により大きな厚さが付与され、これによって、より大きな体積が付与される。
プレスセクション19を通過した後、繊維ウェブ17は、低圧領域36と共に、乾燥シリンダ34と、サクションロールの形態の偏向ロール35とを有する単一の列の乾燥セクション33に導かれる。これらの部分において、乾燥シリンダ34からの繊維ウェブ17の確実な解放を促すために、好ましくは5kPa超の圧力低減が維持されるが、この理由は、媒質を支承する繊維ウェブ17の側面が乾燥シリンダ35の周面に位置するからである。
別の例示的な実施形態(図5)では、繊維ウェブ37は、プレスセクション38のプレスニップ39、40によって脱水される。第1のプレスニップ39は、対のロール52と53によって形成される。第2のプレスニップ40では、繊維ウェブ37は、プレスローラ41とシュープレスロール42との間に導かれる。同時に、水分が弾性フェルト43に放出される。弾性フェルトは、偏向ロール44、45、46、47の上方に導かれる。偏向ロール44、47の各々は駆動ロールとして設計される。偏向ロール44は、プレスローラ41及びシュープレスロール42よりも僅かに低い周縁速度で走行し、その結果、フェルト43が、プレスニップ40に達する前に上方のフェルト48から繊維ウェブ37を受け取るとき、フェルト43が伸長される。
プレスニップ40を通過した後、プレスニップによって支承されたフェルト43及び繊維ウェブ37が圧縮されるが、この理由は、偏向ロール47が、プレスローラ41及びシュープレスロール42よりも僅かに低い周縁速度で回転するからである。繊維ウェブ37は、フェルト43によって乾燥セクション49に導かれる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1a−1b】圧縮前及び後の繊維ウェブの概略部分立面図である。
【図2】プレスニップを通して送られる繊維ウェブの図面である。
【図3】2つのプレスニップを形成する中央ローラを有するプレスセクションの図面である。
【図4】乾燥セクションの一部と組み合わせられた2つのプレスニップを形成する中央ローラを有するプレスセクションの図面である。
【図5】個々の対のプレスローラを各々が備える2つのプレスニップを有するプレスセクションの図面であり、第2のプレスニップはシュープレスロールを有するプレスローラから形成される。
【図1a】

【図1b】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベルト(14、26、43)で紙又はある他の材料の繊維ウェブ(1、6、17、37)を製造するための機械において、
前記ベルト(14、26、43)が長手方向に弾性的に伸長可能であり、前記繊維ウェブ(1、6、17、37)を前記ベルト(14、26、43)の伸長状態で前記ベルトに導くことができ、その後、前記繊維ウェブ(1、6、17、37)が重ね合わせられた前記ベルト(14、26、43)を弛緩させることができ、この結果、前記繊維ウェブ(1、6、17、37)が圧縮され、前記繊維ウェブ(1、6、17、37)と前記ベルト(14、26、43)との間の接着力が、圧縮された前記繊維ウェブ(1、6、17、37)内のしわ形成が防止される程度に十分に大きいことを特徴とする機械。
【請求項2】
前記機械が、少なくとも1つのプレスニップ(12、13、21、22、39、40、51)を有する少なくとも1つのプレスセクション(8、19、38)を備え、前記第1のプレスニップ(21)を通した前記ベルト(14、26、43)の通過の前に又は通過中に前記ベルトが伸長され、前記最後のプレスニップ(22)を通過した後に弛緩されることができ、前記繊維ウェブ(1、6、17、37)と前記ベルト(14、26、43)とを前記第1のプレスニップ(21)の前に又は前記第1のプレスニップ内で共に導くことができることを特徴とする、請求項1に記載の機械。
【請求項3】
前記機械が、少なくとも1つのプレスニップ(12、13、21、22、39、40)を有する少なくとも1つのプレスセクション(8、19、38)を備え、プレスニップ(40、51)を通した前記ベルト(14、26、43)の通過の前に又は通過中に前記ベルトが伸長され、前記プレスニップ(40、51)を通過した後に弛緩されることができ、前記繊維ウェブ(1、6、17、37)と前記ベルト(14、26、43)とを前記プレスニップ(40、51)の前に又は前記プレスニップ(40、51)内で共に導くことができることを特徴とする、請求項1に記載の機械。
【請求項4】
偏向ロール(31、44)が、前記少なくとも1つのプレスニップ(21、22、40)の前に設けられ、前記偏向ロール(31、44)を、前記第1のプレスローラ(23、41)及び前記第2のプレスローラ(20、42)よりも低い速度で駆動することができることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の機械。
【請求項5】
偏向ロール(32、47)が、前記少なくとも1つのプレスニップ(21、22、40)の後に設けられ、前記偏向ロール(32、47)を、前記第1のプレスローラ(23、41)及び前記第2のプレスローラ(20、42)よりも低い速度で駆動することができることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の機械。
【請求項6】
前記プレスニップ(12、13、21、22、39、40、51)を通過した後、ベルトと共に前方に導かれた前記繊維ウェブ(1、6、17、37)が、前記ベルトに対しより低い速度で走る第2のベルトに移送されることができることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の機械。
【請求項7】
前記第2のベルトが、前記繊維ウェブ(1、6、17、37)を第3のベルトに移送するための搬送ベルトであり、前記第3のベルトによって、前記繊維ウェブ(1、6、17、37)が第3のプレスニップを通して導かれることを特徴とする、請求項6に記載の機械。
【請求項8】
前記第2のベルトが、前記繊維ウェブ(1、6、17、37)を第3のベルトに移送するための搬送ベルトであり、前記第3のベルトによって、前記繊維ウェブ(1、6、17、37)が、前記プレスセクションに続き乾燥セクションを通して導かれることができることを特徴とする、請求項6に記載の機械。
【請求項9】
前記ベルト(14、26、43)が、織物、フェルト又は移送ベルト又は平滑化ベルトであることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の機械。
【請求項10】
紙又はある他の材料の繊維ウェブ(1、6、17、37)を製造するための方法であって、次のステップ、すなわち、
−ベルト(14、26、43)を長手方向に伸長するステップと、
−前記ベルト(14、26、43)の伸長状態で前記ベルト上の繊維ウェブ(1、6、17、37)を前方移動させるステップと、
−前記繊維ウェブ(1、6、17、37)が圧縮されるように前記ベルト(14、26、43)を弛緩させるステップと、
−前記繊維ウェブ(1、6、17、37)と前記ベルト(14、26、43)との間の接着力が、前記圧縮された繊維ウェブ(1、6、17、37)のしわ形成が回避される程度に十分に高いことを保証するステップと、
を含む方法。
【請求項11】
前記繊維ウェブ(1、6、17、37)が前記ベルト(14、26、43)から移送されるときに前記繊維ウェブを平滑にするために、前記ウェブが引き続く搬送ベルトに押圧されることを特徴とする、請求項9に記載の機械を操作するための方法。
【請求項12】
前記繊維ウェブ(1、6、17、37)が5%未満だけ、特に3%未満だけ圧縮されることを特徴とする、請求項10又は11に記載の方法。
【請求項13】
前記繊維ウェブ(1、6、17、37)が、60%未満、好ましくは40%未満の乾燥分で前方に導かれることを特徴とする、請求項10〜12のいずれか1項に記載の方法。

【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公表番号】特表2008−510892(P2008−510892A)
【公表日】平成20年4月10日(2008.4.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−526447(P2007−526447)
【出願日】平成17年8月5日(2005.8.5)
【国際出願番号】PCT/EP2005/053875
【国際公開番号】WO2006/021500
【国際公開日】平成18年3月2日(2006.3.2)
【出願人】(506294244)ボイス パテント ゲーエムベーハー (57)
【氏名又は名称原語表記】Voith Patent GmbH
【Fターム(参考)】