(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロールを支持して回転可能に配設する軸ジャーナル（13A、13B）と、該軸ジャーナル（13A、13B）が連結された端部フランジ（12A、12B）と、該端部フランジ（12A、12B）ヘ連結されたマント（11）と、該マント（11）中を延びていて規則的な模様を作っている複数の開口部（15）とを含み、該マント（11）の外面の前記開口部（15）の周囲には中実の接続部が存在している、抄紙機または板紙抄紙機のウェブフォーマ部のサクションロールにおいて、複数の凹部（16、17、40、41、30、50）が前記ロールマント（11）の外面に形成されることにより各開口部（15）から少なくともこれに最寄りの各開口部までの連結部が設けられ、これによって、前記開口部（15）間を水が流れることが可能であり、前記中実の接続部は、前記ロールマント（11）の外面の開口面積が70〜90%となるように設けられていることを特徴とする抄紙機または板紙抄紙機のウェブフォーマ部のサクションロール。
【請求項２】
請求項１に記載のロールにおいて、前記凹部（16、17、40、41、30、50）は２通りの溝切り（16、17）を含み、該溝切りは前記ロールマント（11）の外面に作られ、第１の溝切り（16）は、一列の開口部（15）を第１の方向（S1）に連結し、第２の溝切り（17）は、一列の開口部（15）を第１の方向（S1）と交差する第２の方向（S2）に連結し、これによって、ワイヤを支持し前記開口部（15）間に位置する分離した支点（18）が、前記ロールマント（11）の外面に作られることを特徴とするロール。
【請求項３】
請求項１に記載のロールにおいて、前記凹部（16、17、40、41、30、50）は２通りの溝切り（40、41）を含み、該溝切りは前記ロールマント（11）の外面に作られ、第１の溝切り（40）は、第１の方向（S1）の開口部（15）で作られた列の間に作られ、第２の溝切り（41）は、第２の方向（S2）の開口部（15）で作られた列の間に作られ、第２の方向（S2）は第１の方向（S1）と交差し、これによって、ワイヤを支持し前記開口部（15）の縁に位置する分離した支点（42）が、前記ロールマント（11）の外面に作られることを特徴とするロール。
【請求項４】
請求項１に記載のロールにおいて、前記凹部（16、17、40、41、30、50）は円形溝（30）を含み、該円形溝は、前記ロールマント（11）の外面の開口部（15）の周囲に作られることを特徴とするロール。
【請求項５】
請求項４に記載のロールにおいて、前記円形溝（30）の中心は前記開口部（15）の中心と一致し、該溝（30）の外周の中心半径は、該開口部（15）の中心間の距離と等しく、該溝（30）は、該開口部（15）を連結する溝を形成することを特徴とするロール。
【請求項６】
請求項１に記載のロールにおいて、前記凹部（16、17、40、41、30、50）は止まり穿孔（50）を含み、該止まり穿孔は、前記ロールマント（11）の外面の前記開口部（15）の間に作られ、該止まり穿孔（50）は、それに最寄りの各開口部（15）に対する連結部を有することを特徴とするロール。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のロールにおいて、前記開口部（15）は孔であることを特徴とするロール。
【請求項８】
請求項７に記載のロールにおいて、前記孔（15）は、前記ロールマント（11）の外面に皿穴を備えていることを特徴とするロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に記載の抄紙機または板紙抄紙機用ロールに関するものである。
【０００２】
抄紙機または板紙抄紙機において、ウェブ成形部は主としてサクションロールを用いていて、これらは通常、ロールの両端部の端部フランジへ取り付けられた多孔ロールマントを含む。これらの端部フランジは、同様に、ロールの両端部に位置する取り付け用フランジ上へ回転可能に軸着され、抄紙機のフレームへ取り付けられる。ロールマントの内部には、固定されたサクションボックスが取り付け用フランジへ取り付けられ、その吸気をサクションロールの一定のセクタで実行可能である。ロールの内部は中空としてもよく、その場合、吸気はロールマントの外周全体で行なわれる。ロールの両端部にはダクトが設けられていて、これにより外部の負圧源をロールへ接続することができる。更に、ロールマントの中を通って延びる孔には通常、マントの外面に皿穴が設けられ、これによって、ロールマントの外面の孔を取り巻く中実の接続部は小さくされ、ロールマントの外面の開口面積は大きくされる。
【０００３】
抄紙機または板紙抄紙機のプレス部は同様に、穿孔された、または止まり孔が設けられたロールマントを有するロールを用いている。その場合、ロールの内部は必ずしも別個の負圧源へ接続する必要はない。プレスニップにおいて、水分はロールマントの孔、止まり穿孔または他の凹部へ吸入され、そこからプレスニップの後に遠心力で除去される。接触圧を小さくするため、プレス部のロールのマントは通常、鋼鉄よりも柔軟な材料、例えばゴム様材料で被覆される。被覆マントを設けたロールの止まり穿孔は、鋼鉄マントの中へ、または所望の穿孔の容積によってはわずかにその被覆の中へ一定の距離で延ばすことができる。更に、貫通孔および止まり穿孔の両方に対して、ロールマントの外面の孔または凹部を取り巻く中実の接続部の大きさを小さくするため、およびロールマントの外面の開口面積を大きくするため、通常はマントの外面に皿穴が設けられる。
【０００４】
孔、止まり穿孔または凹部に対して、ロールマントの外面のロールマントの穿孔の周囲には、比較的大きな中実接続部が残っていて、そこでは吸引作用が弱くなる。そのため、ロールマントの前記中実の外面は、紙ウェブにマーキングを生じる。
【０００５】
このようなマーキング問題に対する１つの方式では、ロールマントに対して、例えば荒目ワイヤネットを設け、これによってロールマントの外面の開口面を大きくしている。このワイヤネットまたはワイヤソックは、主としてプラスチックでできていて、収縮させて定位置に取り付けられ、ロールの最も外側の層を構成する。かかるワイヤソックの製造およびそのロールマント外面への取り付けは、ロール製造に追加の作業工程をもたらす。更に、ワイヤソックは使用中に損耗するため、一定の間隔で交換する必要がある。
【０００６】
ロールマント上に金属性の別個のハニカム構造物を取り付け、これによってロールマントの外面の開口面を大きくすることも知られている。この種の金属性ハニカム体をロールマント面に対して固定するのは困難であり、使用中に脱離しかねない。
【０００７】
ドイツ特許第2140776号は、曲げに対して強化されたマントと、そのロールのマントの中へ延び一定の模様を形成する穿孔とを含む抄紙機のサクションロールを開示している。更に、ロールのマント面には一列の孔を連結する溝が設けられ、実際上、その表面に対称的な浮き出し模様が形成される。ロールマントの表面の孔の面積は50%以上であり、これはロールマントの全面積の約90%にすることもできる。この公報では更に、上述の孔のいくつかを止まり穿孔にすることができ、または上述の孔に加えて止まり穿孔をロールの保水能力を改善するためにマントの表面に作ることを開示している。
【０００８】
この方式では、マントの表面の２つの隣接する溝の間の壁の接続面は、ワイヤまたはその等価物を支持する中実の接続部分を形成する。
【０００９】
このドイツ特許第2140776号の方式における問題は、ロールの吸気作用が弱くなる中実の接続部分である。これらの中実の接続部分は、孔または止まり穿孔への水の自由な流入に対する障害となる。
【００１０】
本発明による方式は従来技術の方式に対して本質的な改善を提供する。
【００１１】
本発明によるロールの主たる構成要件は、請求項１の特徴段に記載する。
【００１２】
本発明によるロールは、ロールマントの中を延びる開口部への、および／もしくはロールマントの外面に配された凹部への、非常に良好で均一な水の流れをもたらす。更に、本発明によるロールでは、ロールマントの外面上に、別個のワイヤソックを必要としない。本発明によるロールのマントの外面の開口面積は、適用方法によっては、約70〜90%となる。
【００１３】
本発明の方式は、ロールマントを貫通する開口部を含む抄紙機あるいは板紙抄紙機のロールに用いることができる。かかるロールは、ウェブフォーマにおいて用いられる。本発明は、吸気がマント全体の外周で行なわれるサクションロールにおいて、または固定されたサクションボックスを有しこれによって吸気がロールの一定のセクタで行なわれるサクションロールにおいて、用いることができる。
【００１４】
次に、添付図面の図を参照して本発明を詳細に説明するが、本発明はその詳細のみに限定されるものではない。
【００１５】
図１は、本発明による方式を適用可能なサクションロールの原理図である。サクションロールはロールマント11を含み、これは、ロールマント11へ端部フランジ12Aおよび12Bを介して連結された軸ジャーナル13Aおよび13Bに、回転可能に軸着されている。ロールマント11は開口部15を有し、それらはロールマント11中を延びる複数の孔15から成る。同図はマント11の開口部15の一部のみ示す。ロールの内部はここでは中空であるが、ロール内にサクションボックスを置いてもよく、これによればロールマントの一定のセクタへ吸気が案内される。軸ジャーナルのうちの少なくとも一方13Bはダクトを含み、これはロール内部へ通じていて、外部の負圧源（図示しない）に接続することができる。その負圧源によって排気が行われ（矢印P2）、その関係で、ロールの内部全体で、またはサクションボックスによって形成されたセクタにおいて、同量の空気（矢印P1）がロールマントの開口部15を介してロール内へ流入する。ロールマント11の開口部15は、同一の直径を有しマント11全体にわたって延びる孔で構成することができ、または皿穴をマント11の外面の孔へ作ってもよく、それによってマント11の外面へ開口する孔15の面積を大きくしている。ロールマント11の孔15は有利には螺旋型に作られ、それらの孔はロールの軸方向に整列配置していない。このような構造によって、孔15からの水分の除去およびそれに続くその孔への注水を時間の経過とともに段階的に実行可能とし、これにより生じる騒音を減少させることができる。孔15の直径は一般的には約２〜５mmであり、皿穴の直径は一般的には約２〜15mmである。
【００１６】
図２Ａは本発明によるロールのマントの外面における模様の１つの実施例を示す。皿穴15を有する、あるいは有しない孔で構成される開口部は、ロールマントの外面に規則的な模様を作っている。それらの孔15の中心で形成される線を通し、ロールマントの外面に沿って螺旋状に延びる曲線を描くことができ、ロールの軸Ｘ−Ｘに対するその螺旋の角度はαである。本図において、前記角度αは約450であるが、実際の適用においては螺旋角度αは450よりも相当に小さくし、それらの孔15はロールの軸Ｘ−Ｘに平行して整列配置としない。本発明の他の実施例を示す図４の例では、螺旋角度αは約100である。本発明による構造は、それ自体、いかなる螺旋角度αにも適用でき、上記孔で作られるいかなる規則的な模様にも適用できる。
【００１７】
図２Ａにおいて孔15によって第１の方向S1に作られている列は、ロールマントの外面に作られた第１の溝16を含む凹部によって連結されていて、これらの孔15によって第２の方向S2に作られている列は、ロールマントの外面に作られた第２の溝17を含む凹部によって連結されている。本図は第１の方向S1に走る２つの隣接する溝16、および第２の方向S2に走る２つの隣接する溝17のみを示す。ロールマントの外面におけるこれらの交差する溝16、17の幅は、マントの外面の孔、またはそれらの皿穴15の直径と実質的に等しい。第１の溝16がマントの外面で孔15上に作られる場合、中実の接続部16'がマントの外面の隣接する溝16の間に作られ、その接続部は、それらの孔15への水の自由な流入を防止する。この中実の接続部16'は、第１の溝切り16に対して交差して配置され孔15上に形成された第２の溝切り17によって、分断されている。この場合、互いに最寄りとなっている４つの孔、またはそれらの皿穴15の間には、ワイヤ用、またはそれと同等の、ロール表面上を走行するウェブの支持部材用の４角形の支点18が残り、その支点はマントの本来の外面の高さにある。
【００１８】
図２Ａに示す実施例によって、ロールマントの外面の開口面積は、最大で約90%まで拡大可能であり、ほんの小さな四角形の支点18に、ロール表面上を走行するワイヤを支持させることができる。それらの四角形支点18の縁から、マントの表面はマント中へ傾斜し、マントの孔15の中へ開口していて、その関係で、ウェブから搾出された水は、マントの孔の中へ、自由に、均一に流入可能である。
【００１９】
図２Ｂは支点18におけるロールマントの断面を示す。この断面は溝16、17のプロファイルを示していて、それは有利にはマントの外面へ向かって上方へ広がる円錐形をしている。これらの支点18は、ここではそれらの外面が平面をなすものとして示され、製造技術の観点からは最も望ましい構造である。運転の観点から最も望ましい構造では、支点の外面は半球形であり、四角形の支点の縁はワイヤに対して鋭角を成さない。この半球形表面は、ロール表面上を移動するワイヤに対して、平滑な支持面を提供する。溝16、17の深さは、有利には約1.5〜２mmであり、それらはロールマントの外面へ、例えば旋削、フライス加工または刻み付けによって作ることができる。
【００２０】
図３は図２の実施例の変形を示す。図３において、第１の方向S1および第２の方向S2に作られている溝40、41を含む凹部は、孔15の列の間に作られ、それらの溝40、41の縁は、マントの外面の孔、またはそれらの皿穴15に対する接線を成す。このような構造では、各孔、またはそれらの皿穴15の周囲に、マントの外面で、ウェブを支持するワイヤ用またはその等価物用の４つの支点42が残る。本実施例により提供されるマントの外面の開口面積は、図２に示す実施例のものほどは大きくないが、このような場合もまた、水は比較的効率よく均一に、孔15へ流入する。
【００２１】
図４は、本発明によるロールマントの外面における模様の第２の実施例を示す。ロールマント内に配置された、皿穴15を有する、あるいは有しない孔で構成される開口部は、同図では完全にすきまを埋められた円として示される。それらの孔、またはそれらの皿穴15に加え、円形の溝30を含む凹部がロールマントの外面へ作られている。それらの溝30は、各溝30の中心が孔15の中心と一致し、それらの溝30の中心半径が孔15の中心間の距離と等しくなるように作られている。孔15の中心は、本実施例では正三角形の頂点に置かれている。孔またはそれらの皿穴15を取り巻くマントの外面は、前記溝30によって開口させることができる。これらの溝30の深さ方向へ延びる連結溝は、したがって、マントの外面の孔またはそれらの皿穴15の間に作られている。本実施例では、ワイヤまたはその等価物は三角支点31によって支持される。ロールマントの外面の開口面積は、本実施例では、溝30の幅を調節することによって調整可能である。本実施例もまた、孔15への水の効率的な流入を可能とする。
【００２２】
図５は、本発明によるロールのマントの外面における模様の第３の実施例を示す。本実施例では、皿穴15を有する、あるいは有しない孔で構成される開口部の間に、止まり穿孔50を含む凹部が設けられ、各止まり穿孔は、それを取り巻く最寄りの孔またはそれらの皿穴15に対して連結部を開けている。これによって、ロールマントの開口面積を広げることができる。本実施例におけるマントの外面の開口面積の大きさは、とりわけ、いかなる種類の模様を孔15がマントの外面に作るかによって異なる。止まり穿孔50が図４に示す孔模様に作られる場合、比較的大きな開口面積を達成することができ、止まり穿孔50が図５に示す孔模様に作られる場合、わずかに小さな開口面積が達成される。ワイヤを支持する支点はここでは参照番号51で示される。
【００２３】
次に特許請求の範囲を示すが、本発明の内容は、前記特許請求の範囲の本発明の発明概念内で変化させてよく、例としてのみ上述した説明と異なるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  サクションロールの概略断面図である。
【図２】  本発明によるロールのマントにおける表面模様の１つの実施例の図である。
【図３】  図２の実施例の変形を示す図である。
【図４】  本発明によるロールのマントにおける表面模様の第２の実施例の図である。
【図５】  本発明によるロールのマントにおける表面模様の第３の実施例の図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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