(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロールマントルの内面(3)へ向けて開口している実質的にＵ字断面のホルダ(12,12a)と、該ホルダ内に取りつけられ、ロールの軸方向に配され、該ホルダ(12,12a)にはめ込むシールのフレーム部(13,13')、および該フレーム部に固定し前記ロールマントルの内面(3)に抗して配する損耗部(11,11a)で構成されるシールとを含み、更に負荷用ホース(15,15a)もしくはその等価物である負荷手段を含み、これによって前記シールを前記ホルダ(12,12a)内で前記ロールマントルの内面(3)に押しつけて移動させることができる抄紙機のサクションロール用シール構造において、前記シールのフレーム部(13,13')の内部に内部負荷用部材(16,16a)を配置し、これによって前記シールのフレーム部を前記ホルダ(12,12a)に接触させて固定することで前記シールの損耗部(11,11a)を前記ロールマントルの内面(3)に関して所望の位置に置くことを特徴とする抄紙機のサクションロール用シール構造。
【請求項２】
請求の範囲第１項に記載のシール構造において、前記シールのフレーム部(13)は弾性材料で作られており、前記内部負荷用部材(16)は前記フレーム部の前記材料の内側に取り付けられて、該内部負荷用部材(16)により生じる負荷が該シールのフレーム部(13)を前記ホルダ(12)の壁に向けて膨張させることにより、該シールの損耗部(11)をその定位置に固定するようにしていることを特徴とするシール構造。
【請求項３】
請求の範囲第２項に記載のシール構造において、前記シールのフレーム部(13)はわずかな挟み付けにより前記ホルダ(12)内に取り付けられていることを特徴とするシール構造。
【請求項４】
請求の範囲第２項または第３項に記載のシール構造において、前記シールのフレーム部(13)上に該フレーム部の残余部よりも幅広く延びた支持点(17)が形成されており、該支持点(17)はわずかな挟み付けにより前記ホルダ(12)の壁に支持されていることを特徴とするシール構造。
【請求項５】
請求の範囲第２項ないし第４項のいずれかに記載のシール構造において、前記フレーム部(13)が膨張すると、前記内部負荷用部材(16)により生成される負荷は該フレーム部内で該フレーム部の支持点(17)と前記ホルダ(12)の壁との間の接点のまわりの回転運動を発生し、これに関連して、前記シールの損耗部(11)は該シールがその定位置に固定されるとロールマントルの内面(3)から移動して離れることを特徴とするシール構造。
【請求項６】
請求の範囲第１項に記載のシール構造において、前記シールのフレーム部(13')は、連接ロッド(21a)が互いに、かつ、該シールの損耗部(11a)の下と前記ホルダ(12a)の底部に取り付けた前記負荷用ホース(15a)の上とに配した支持板(13a, 17a)に、連結されている連接機構に含み、前記内部負荷用部材(16a)が該連接機構の内側に取り付けられていることを特徴とするシール構造。
【請求項７】
請求の範囲第６項に記載のシール構造において、前記連接機構の連接ロッド(21a)は、一方では前記損耗部(11a)より下に配されている第１の支持板(13a)に連結されており、他方では前記負荷用ホース(15a)より上に配されている第２の支持板(17a)に連結されて、前記ホルダ(12a)の壁に対して支持されている連接継手(20a)により相互連結されていることを特徴とするシール構造。
【請求項８】
請求の範囲第６項または第７項に記載のシール構造において、前記連接機構の内部負荷用部材(16a)により生成される負荷は前記連接ロッド(21a)を相互連結している前記連接継手(20a)を前記ホルダ(12a)の壁に押し付け、前記シールをその定位置に固定することを特徴とするシール構造。
【請求項９】
請求の範囲第６項ないし第８項のいずれかに記載のシール構造において、前記シールがその定位置に前記連接機構内の内部負荷用部材(16a)によって固定されると、該シールの損耗部(11a)は前記ロールマントルの内面(3)から移動して離れるように取り付けられていることを特徴とするシール構造。
【請求項１０】
請求の範囲第６項ないし第９項のいずれかに記載のシール構造において、前記連接機構は連接継手を設けた四辺形体であることを特徴とするシール構造。
【発明の詳細な説明】
本発明は、ロールマントルの内面へ向けて開口している実質的にＵ字断面のホルダと、そのホルダ内に取りつけられ、ロールの軸方向に配され、かつ、ホルダにはめ込むシールのフレーム部、およびフレーム部に固定しロールマントルの内面に抗して配する損耗部で構成されるシールとを有し、更に負荷用ホースもしくはその等価物などの負荷手段を有し、これによってシールをホルダ内でロールマントルの内面に押しつけて移動させることができる抄紙機におけるサクションロール用シール構造に関するものである。
抄紙機のサクションロールにおいて、シールの損耗は、かなり重要な問題となっている。この問題は、より長い定期保守間隔を得ることが一般的な目標であることから、特に重要視されている。サクションロールにおけるシールはロールマントルの内部を適切に複数の真空室に分割し、この真空室へ送り込まれる真空によって、吸引作用を、ロールマントル内に形成されている穴を通してロールマントルの外面に配されている紙ウェブへ及ぼして、ウェブがロールマントルの外面上に所望のように、かつ所望の長さにわたって残留するようにしている。シールはロールマントルの内面に対して負荷される。効果的かつ完全に密閉されているサクションロールを得ようとする際、初期の方法においてはサクションロール内のシールを、たとえば圧搾空気によってロールマントルの内面に押しつけていた。この圧搾力は一定不変に保たれる結果、シールの非常に急速な損耗を生じていた。高い圧搾力に対しては豊富な水量による、シールの水による潤滑が必要であった。さらに、その高い圧搾力のため、電力の消費はかなり大きかった。
この損耗の問題を解消するために、本願出願人による先行するフィンランド特許出願934909号においては、シールはサクションロールのロールマントルの内面に対して一定不変には負荷されないが、シールにはロック手段が設けられて、最初にシールがロールマントルの内面に対して押し付けられ、シールで形成された真空室内に真空が発生した後にシールがそのホルダ内に固定されるようにしていた。したがって、シールをロールマントルの内面に対して押し付けている負荷を除去することができた。このシールの損耗は従来技術に比して、実質的に少なくすることができ、またシールの水による潤滑を省くこともできた。本願出願人のこの初期の解法は、しかし、所望の密閉効果が生じるようにするために、そのシール構造の製造許容差が非常に小さいというかなり現実的な問題があった。これらの小さい許容差のため、シールがその定位置に膠着することになり、その結果、所望の密閉効果が生まれなかった。上述の方式における顕著な第２の問題点すなわち欠点は、シール構造がそれに含まれているホルダと共に、むしろ例外的な構造のものであるということであり、そのため上述の方式がサクションロールに適した場合、シール構造全体をそのすべての構成部品と共に変える必要があった。
本発明は、抄紙機におけるサクションロール用の新規の、かつ改良したシール構造を提供し、そのシール構造によって初期の構造に関連する問題を解消、かつ解決することを目的とする。本発明の目的を達成するため、本発明によるシール構造は、シールのフレーム部の内部に内部負荷用部材を配置し、これによってシールのフレーム部をホルダに接触固定して、シールの損耗部をロールマントルの内面に関して所望の位置に置くようにしていることを主たる特徴とする。
本発明により、従来技術の方式に比してかなりの利点が得られるが、それらの利点のうち、構造の簡易性およびこの簡易性の結果としての作動の信頼性、ならびに既存のシール構造を取り替える時、多くの場合その既存のシールのホルダを交換する必要なく、それを変えずにおくことができることも説明しておく。更に、本発明の結果、非摩擦性およびそれ故の実質的に非損耗性のシール構造が提供されており、前記シール構造による電力の消費は初期の方式に比べて非常に小さい。本発明の更なる利点および特徴は後続の発明の詳細な説明で明らかになる。以下では、添付図面の各図を参照して、事例により本発明を説明する。
第１図は本発明によるシール構造を用いた抄紙機のサクションロールの全体略図である。
第２図は本発明によるサクションロール用シール構造の第１の実施例のより詳細な断面図である。
第３図は本発明によるシール構造の第２の実施例を示す、図１と同様の図である。
第１図は、本発明によるシール構造を適用することができる抄紙機におけるサクションロールの従来の作動を示す。紙ウェブＷはサクションロール１とバックアップロール５との間のニップＮ1を通り、サクションロール１のロールマントル２の面へ送られ、更にロールマントル２の面に従ってサクションロール１および第２のバックアップロール６の間のニップＮ2の中へ送り込まれ、そこから更に次の処理へ送られる。サクションロール１の内部にはサクションボックス４があり、それに対してシール構造10が取り付けられており、それらのシールが互いの間に真空室Ｓ1およびＳ2を形成している。第１図によれば、それらのシールはロールマントル２の内面に抗して載っている。これらの真空室Ｓ1およびＳ2にある真空によってウェブＷが所望のようにロールマントル２の外面に保たれ、および（または）水がウェブから真空室Ｓ1およびＳ2内へ吸い込まれる。ここに説明した装置はそれ自体何ら新規なものではなく、公知のものであり、従来技術に含まれている。対照的に、新規性は第１図に示すシール構造10に関連し、それらを図面の第２図および第３図において、より詳細に図示する。
第２図において、本発明によるシール構造の第１の実施例を全体として参照符号10で示す。シール構体10はシール自体を有し、シールの損耗部11はロールマントルの内面３に向けて開口しているＵ字断面のホルダ12内に取り付けられている。第２図に示す実施例において、損耗部11は弾性材料で作られたシールのフレーム部13に固定されている。シールの損耗部11とフレーム部13との間の継手を参照符号14で示すが、第２図によれば、この継手14はあり接ぎ、もしくはその等価物である。シールの損耗部11の大きさはホルダ12の内部の大きさよりも小さくして、損耗部11がそのホルダ12内で容易に動けるようにしているが、反対に、シールのフレーム部13はわずかな挟み付けでホルダ12内にはまるように成形されている。シールのフレーム部13およびホルダ12の間の挟み付けが起こる支持点を参照符号17で示す。
シールのフレーム部13の下のＵ字断面ホルダ12の底部上には負荷用ホース15もしくはそれと同等の負荷用部材が取りつけられており、その部材によってシールの損耗部11をロールマントルの内面３に押し付けることができる。このような負荷の方式はサクションロールのシール構造においては一般的であるが、それが従来技術の説明に関して前述した欠点となっている。これらの欠点の最も重要なもののうちの１つは、ロールマントルの内面３に載っている損耗部11の一定不変の負荷が、激しくかつ急速にシールを摩擦し、その結果、損耗部11の稼働寿命を短縮させることである。一定不変の負荷のため、通常の場合、そのシール構造には効率的な水による潤滑をさらに行う必要がある。本発明の第２図に示す実施例において、弾性材料で作られているシールのフレーム部13の内部には負荷用ホース16もしくはそれと同等の負荷用部材が取り付けられており、それに圧力をかけることができ、そのためシールの損耗の問題が実質的に解決される。シールのフレーム部13の内部の負荷用ホース16が加圧されると、弾性フレーム部13がへこみ、それによってシールのフレーム部13の両側面に形成されている損耗突出部18がホルダ12の壁に押しつけられ、フレーム部13とシールの損耗部11とをそれぞれの定位置に固定する。シールの損耗部11をその定位置に固定するときは、実際上、次のような順序となる。すなわち、内部の負荷用ホース16が加圧されると、損耗突出部18が支持点17のまわりを回転し、それによってシールの弾性フレーム部13は、シールの損耗部11が動いてロールマントルの内面３からわずかに離れるように形成される。これに関して、損耗突出部18がホルダ12の壁を把持すると、シールの損耗部11がその定位置に固定されて、ロールマントルの内面３を摩擦しなくなる。したがってシールはもちろん損耗しない。上述の操作、すなわちシールの損耗部11をロールマントルの内面３から移動して離すこと、および前記の損耗部をその定位置に固定することは、シールのフレーム部13内の内部負荷用ホース16を繊維によって適切な方法で強化し、それによってホース内の圧力が運動と力を正確に所望の方向へ発生するようにして簡単に達成することができる。
図３は本発明によるシール構造の第２の実施例を示す。図３において、シール構造を参照符号10aで示すが、簡素化されているように、シール構造10aはシールの損耗部11aを有して、それはホルダ12a内で移動可能に取り付けられ、ロールマントル２の内面３に接触して動くことができる。シールの損耗部11aおよびホルダ12aは第２図の実施例に示すものと全く同じにすることができる。第２図の場合と同様に、図３の実施例においても、負荷用ホース15aはホルダ12aの底部上に取り付けられており、その負荷用ホースによって、シールの損耗部11aをロールマントルの内面に対してシールのフレーム部を介して負荷することができる。第２図においては、シールのフレーム部は弾性材料で造られた一体化した単体部品から成っているのに対して、図３の実施例におけるフレーム部13'はシールの損耗部11aに対して適切な継手14aによって取り付けた第１の支持板13aと、負荷用ホース15aに取り付けた第２の支持板17aと、それらの支持板13aおよび17aの間に取り付けた連接機構とで構成されている。上述の実施例において、連接機構は連接継手付きの四辺形体からなり、それらの連接継手18aおよび19aは支持板13aおよび17a上に取り付けられており、それらの継手18aおよび19aにより連接ロッド21aが連結されている。他方、第１および第２の支持板13a、17aから来ているこれらの連接ロッド21aは更に連接継手20aによって相互連結されている。連接ロッド21aを相互連結している前記の連接継手20aはホルダ12aの壁に対して移動可能に支持されている。更に、連接四辺形体の内部には内部負荷用ホース16aが取り付けられている。
この装置が作動すると、負荷用ホース15aを加圧することによりシールの損耗部11aがロールマントルの内面３に接触する。その後、内部負荷用ホース16aが加圧され、それによって連接ロッド21aを相互連結している連接継手20aがホルダ12aの壁に押し付けられ、シールの損耗部11aをその定位置に固定する。連接継手20aがホルダ12aの壁に対して固定されると同時に、連接機構によりシールの損耗部11aがロールマントルの内面３から、第２図に示す実施例と同じように、引き離される。したがって、シールの損耗部11aはその定位置で非摩擦状態を保つが、その場合、必要であれば、圧力をその負荷用ホース15aから吐出することができる。さらに、図３の実施例において、連接機構の所望の機能を、内部負荷用ホース16aを繊維によって適切に強化し、それによりホース内の圧力で生じる動きおよび力を正確に所望の方向に生成することによって達成することができる。
上述のまとめとして、本発明の解法により、ロールマントルを摩擦することがなく、かつ実質的に非損耗のシールが提供され、そのシールによる電力消費が従来技術の解法に比して、最小限度とすることができる。
以上、本発明を添付図面の各図を参照して事例により説明した。しかし、本発明はそれらの図に示す実施例のみに限定されることはなく、発明の様々な実施例を添付の請求の範囲に明記する発明の概念の範囲内で改変することができる。
【図１】
0003718232.tif 000002
【図２】
0003718232.tif 000003
【図３】
0003718232.tif 000004