(57)【要約】  本発明は抄紙機内での圧電ノズルシステムの使用に関する。圧電ノズルシステムは、予期に反して、抄紙機内の極端な周囲条件に特別適していると実証された。特に、高い水分にもかかわらず圧電ノズルシステムの利用によって、制御もしくは調節された弁装置を抄紙機内で利用するとき、きわめて高い調節精度および動力学を達成することができる。圧電ノズルシステムを利用することによってさらに、相応する弁装置をきわめて頑丈かつごくコンパクトに設計して高い利用可能性と安定性が保証される。
2009520114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単数または複数の弁装置を有する抄紙機において、少なくとも１つの弁装置が少なくとも１つの圧電ノズルシステムを有する抄紙機。
【請求項２】
圧電ノズルシステムが複数の帯域を有し、帯域が各帯域の流量を調節するために制御可能である請求項１記載の抄紙機。
【請求項３】
すき網（１０）上にパルプを被着するための少なくとも１つの圧電ノズルシステムがフローボックス（５）の領域に設けられている請求項１または２記載の抄紙機。
【請求項４】
圧電ノズルシステムが繊維整列に影響するように形成されている請求項３記載の抄紙機。
【請求項５】
紙を被覆するための少なくとも１つの圧電ノズルシステムが設けられている先行請求項のいずれか１つに記載の抄紙機。
【請求項６】
圧電ノズルシステムが接着剤を被着するように形成されている請求項５記載の抄紙機。
【請求項７】
圧電ノズルシステムが顔料を被着するように形成されている請求項５または６記載の抄紙機。
【請求項８】
紙に加湿するための少なくとも１つの圧電ノズルシステムが設けられている先行請求項のいずれか１つに記載の抄紙機。
【請求項９】
すき網（１０）用清浄装置が設けられており、この清浄装置が少なくとも１つの圧電ノズルシステムを有する先行請求項のいずれか１つに記載の抄紙機。
【請求項１０】
紙用切断装置が設けられており、この切断装置が少なくとも１つの圧電ノズルシステムを有し、紙を切断する噴流がこの圧電ノズルシステムで成形される先行請求項のいずれか１つに記載の抄紙機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単数または複数の弁装置を有する抄紙機に関する。
【背景技術】
【０００２】
抄紙機では紙、厚紙および／または板紙が製造される。抄紙機にはさまざまな個所で弁装置を利用することができる。
【０００３】
独国特許発明第３１２６４６０号明細書により例えば抄紙機用フローボックス装置が公知であり、そこではノズルシステムとして形成される複数の弁装置が使用され、紙料懸濁液から形成される液体噴流が弁装置から外に流出する。
【０００４】
独国特許発明第３１４４０６６号明細書は抄紙機用フローボックスを述べており、吐出しノズルに注ぐ複数の乱流管を有する１つの弁装置が設けられている。
【０００５】
独国特許発明第２９１７７６５号明細書により例えば浮動乾燥機用ノズルが公知であり、このノズルは抄紙機において紙ウェブを非接触式に乾燥させるのに使用される。
【０００６】
特開平２‐８０６８９要約により公知のフェルト洗浄装置は洗浄ノズルを備えた１つの弁装置を有する。このようなフェルトおよび相応する洗浄装置は例えば抄紙機のプレスパートで利用される。
【０００７】
独国特許発明第２９１７７６５号明細書により浮動乾燥機用ノズルが公知である。浮動乾燥機は抄紙機において紙ウェブを非接触式に乾燥させるのに使用することができる。独国特許発明第２９１７７６５号明細書により公知の、ノズルとして形成された弁装置は、乾燥させかつ支持する気体流を被乾燥紙ウェブに向けるのに役立つ。
【０００８】
欧州特許第００５１６５４号明細書により公知の抄紙機用シリンダ乾燥機は空気噴射要素として形成される単数または複数の弁装置を有する。
【０００９】
独国特許発明第３２１８３０６号明細書により、紙ウェブを引き渡すために紙ウェブ末端から分離された導入条片用の切断兼案内装置が公知であり、切断兼案内装置が弁装置を有し、逸れた紙ウェブはこれらの弁装置によって互いに逆向きの空気流に曝され、紙ウェブに作用する引張応力の結果として紙ウェブは裂ける。
【００１０】
例えば上記諸明細書から公知の弁装置の抄紙機内での取付場所は、高い水分、一部できわめて高い周囲温度、化学薬品による負荷、および／または例えば紙繊維による汚れ等の比較的厳しい周囲条件を特徴としている。現在抄紙機内で利用される機械式および／または電気機械式弁装置は比較的故障し易く、そのため抄紙機の生産損失と品質低下がもたらされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、抄紙機の操業時に生産性と品質を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題は、単数または複数の弁装置を有し、少なくとも１つの弁装置が少なくとも１つの圧電ノズルシステムを有する抄紙機によって解決される。
【００１３】
圧電ノズルシステムは、抄紙機に利用されると、意外なことに従来利用された電気機械式弁よりもはるかに確実であると判明した。抄紙機において圧電ノズルシステムを利用することによって、さらに、抄紙機において経過するプロセスの調節の精度および動力学は高めることができる。圧電ノズルシステムとして形成された少なくとも１つの弁装置を有する抄紙機は、公知の抄紙機よりもはるかに確実に働きかつ頑丈である。本発明によれば抄紙機の利用可能性と安定性が高まる。
【００１４】
有利には、圧電ノズルシステムが複数の帯域を有することができ、帯域が各帯域の流量を調節するために制御可能である。少なくとも１つの圧電ノズルシステムを利用することによって特に、可能な帯域数は本質的に高めることができる。分解能と調節品質が高まる。弁装置の調節要素の遊びが減らされる。
【００１５】
すき網上にパルプを被着するための少なくとも１つの圧電ノズルシステムをフローボックスの領域に設けておけるようにすると有利である。こうして紙料載置時に繊維整列は特定の制御パターンによって調節することができ、これにより、他の例えば縦剛性、横剛性等の紙パラメータも良好に制御することができる。
【００１６】
それに応じて、圧電ノズルシステムは繊維整列に影響するように形成しておけるようにすると有利である。
【００１７】
紙を被覆するための少なくとも１つの圧電ノズルシステムを設けておくことが有利である。
【００１８】
圧電ノズルシステムは接着剤を被着するように形成しておけるようにすると有利である。
【００１９】
圧電ノズルシステムは顔料を被着するように形成しておけるようにすることも好ましい。
【００２０】
本発明の有利な構成において、紙に加湿するための少なくとも１つの圧電ノズルシステムを設けておくことができる。
【００２１】
すき網を清浄にするための少なくとも１つの圧電ノズルシステムを設けておくことも好ましい。
【００２２】
紙を切断するための噴流、例えば水噴流または空気噴流を形成もしくは成形する少なくとも１つの圧電ノズルシステムを設けておくことも有利である。
【００２３】
本発明のその他の利点、詳細は以下で図面を基に実施例の態様で説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は、例えば紙、厚紙または板紙を製造することのできる抄紙機を概略示す。抄紙機は、故紙、ケミカルパルプおよび／またはメカニカルパルプ等の原料２の供給を受ける紙料槽３を有することができる。場合によっては、紙に疎遠な成分は例えば選別器４において選別される。
【００２５】
抄紙機のフローボックス５は、水を添加しながら、また場合によっては填料および／または補助材を添加しながら原料２から形成された繊維質‐水‐懸濁液７を抄紙機ワイヤパート６の少なくとも１つのすき網１０の幅にわたって均一に分配する。図示実施例ではすき網１０がごく細かなエンドレスすき網として形成されており、絶えず前進し、有利には横方向でも揺り動かされる。フローボックス５から流出するパルプ、すなわち繊維質‐水‐懸濁液７は９９％超までの水を有することができる。ワイヤパート６において繊維は絡み合って統一的紙ウェブ１となる。過剰の水はすき網１０を通して流れ落ちる。ワイヤパート６内で流れ落ちる水は白水９と称される。ワイヤパート６の末端で紙ウェブ１の含水量は代表的には約８０％とすることができる。その場合、紙ウェブ１は、すき網１０から取り外し、フェルト帯を用いて引き続くプレスパート１１内に誘導するのに既に十分な強さである。
【００２６】
プレスパート１１において紙ウェブ１はさらに脱水される。紙ウェブ１の含水量は例えば５０％に減らすことができる。プレスパート１１において流れ落ちる水はプレス水１２とも称される。白水９とプレス水１２は紙料調成部、すなわち紙料槽３、選別器４および／またはフローボックス５に直接、またはいわゆる紙料回収装置１４を介して、循環水１６として供給することができる。廃水１５は有利には処理設備に供給される。
【００２７】
プレスパート１１において紙ウェブ１は有利には吸収性エンドレスフェルト布によって鋼、花崗岩および／または硬質ゴム製のロールの間に通され、これにより脱水される。プレス過程が紙組織を圧縮し、剛性が高まり、表面品質が決定的に影響を受ける。
【００２８】
一般にプレスパート１１に続くドライヤパート１３はしばしば抄紙機のうちで最も長い部分である。ドライヤパート１３において紙ウェブ１から水が気化される。ドライヤパート１３において紙ウェブは、蒸気加熱式の複数の乾燥シリンダを通過するのがよい。ドライヤパート１３において原紙は均一に乾燥させることができ、ドライヤパート１３の末端では一般に数パーセントの残留水分を有する。発生した水蒸気は、詳しくは図示しない密閉乾燥フードから吸引され、熱回収設備内に送られるのが好ましい。ドライヤパート１３が１００以上までの蒸気加熱式乾燥シリンダを有することも例外ではない。紙ウェブ１は一般に抄紙機の末端でリール８に巻き取られる。抄紙機は図面に詳しく図示しないカレンダを有することができ、このカレンダは一般にドライヤパート１３の下流側、リール８の上流側に設けられている。カレンダは一般に、図面に詳しく図示しない上下に配置される複数のロールから成り、ロールは紙ウェブに平滑な表面と均一な板厚とを与える。
【００２９】
上で述べたように、抄紙機とは直列に接続された複数の組立体のことである。１つの抄紙機は下記組立体の少なくとも２つを有する：フローボックス５、ワイヤパート６、プレスパート１１、ドライヤパート１３、カレンダ、そしてリール８を有する巻取り部。
【００３０】
本発明の有利な構成において抄紙機の異なる組立体においてさまざまな個所に、圧電ノズルシステムを備えた弁装置を利用することができる。
【００３１】
フローボックス５内で繊維質‐水‐懸濁液７もしくはパルプはノズルとして形成される弁装置から流出する。この弁装置は詳しくは図示しない単数または複数の圧電ノズルを有することができる。有利には複数の圧電ノズルが、例えば紙ウェブ１を横切っておよび／またはそれに垂直に配置しておくことのできる帯域を形成することができる。フローボックス５の弁装置は有利には、図面においてフローボックス５の上側部分、特に「鼻状」に形成された部分に実質一致したいわゆるヘッドボックスに配置されている。
【００３２】
圧電ノズルシステムは、ワイヤパート６のすき網１０および／またはプレスパート１１のプレスフェルトおよび／またはドライヤパート１３の乾燥スクリーンの清浄および清潔保持にも利用することができる。圧電ノズルシステムは例えばすき網１０を特別効果的に清浄にするのに使用される。例えば、すき網１０を清浄にするために紙ウェブ１を横切って複数の圧電ノズルを配置しておくことができる。その際走行するすき網の幅にわたって連続的に空気が吹き出され、これにより、すき網内にある水および汚れ粒子が除去されるのが有利である。圧電ノズルシステムはロール、例えばワイヤパート６および／またはプレスパート１１内の吸引ロールの清浄にも利用することができる。
【００３３】
紙ウェブ１は抄紙機内で全体として見て乾燥されるのではあるが、紙品質を高めるためにさまざまな個所で紙ウェブ１に加湿するのが望ましい。特に、図面に詳しく図示していないいわゆる再乾燥群において紙ウェブ１はしばしば加湿される。紙ウェブ１に加湿するために圧電ノズルシステムは、取付場所に応じて横方向水分分布、カール低減および／または再加湿のために利用される。圧電ノズルシステムの利用によって、特に、好適な制御機構と合せて最適な噴霧角度とごく細かな水滴形成を達成することができ、これにより紙ウェブ１全体にわたってきわめて均一な吸水量を達成することができる。こうして高い紙品質が達成され、これにより例えば紙ウェブ１の巻取りが改善され、亀裂が減少する。
【００３４】
圧電ノズルシステムは紙ウェブ１を切断するのにも使用することができる。紙ウェブ１は圧電ノズルから流出する水および／または空気で切断される。圧電ノズルシステムによって、適切に向けられた細かな水噴流を形成することができ、この水噴流は最適な水圧のとき紙ウェブを清潔で厳密に、また粉塵なしに切断する。単数または複数の圧電ノズルシステムを頼りにしたこのような紙ウェブ切断システムは特に紙ウェブ１の縁を切断するのに適している。
【００３５】
単数または複数の圧電ノズルシステムを用いて紙ウェブ１の質的価値の高いカラー被覆および／または接着剤被覆も行うことができる。このため有利には塗工装置もしくは接着剤プレスが抄紙機内に設けられている。紙ウェブの接着剤塗布および／またはカラー被覆は、有利には乾燥プロセス後または乾燥プロセス中に行われる。圧電ノズルシステムを用いて紙ウェブ１は特別均一に、正確に制御可能な層厚で被覆することができる。
【００３６】
抄紙機内の圧電ノズルシステムは一般に、例えば車両産業において利用される圧電ノズルシステムよりもはるかに大きな流量用に設計されている。圧電ノズルシステムを抄紙機内で利用することによって、抄紙機の弁装置は従来可能であったよりもはるかにコンパクトに形成することもできる。
【００３７】
本発明にとって重要な考えを以下にまとめる。
【００３８】
本発明は、抄紙機内での圧電ノズルシステムの使用に関する。圧電ノズルシステムは、予期に反して、抄紙機内の極端な周囲条件に特別適していると実証された。特に、高い水分にもかかわらず圧電ノズルシステムの利用によって、制御もしくは調節された弁装置を抄紙機内で利用するとき、きわめて高い調節精度および動力学を達成することができる。圧電ノズルシステムを利用することによってさらに、相応する弁装置をきわめて頑丈かつごくコンパクトに設計して高い利用可能性と安定性が保証される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による抄紙機の略図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  紙ウェブ
２  原料
３  紙料槽
４  選別器
５  フローボックス
６  ワイヤパート
７  繊維質‐水‐懸濁液
１０  すき網
【図１】
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【国際調査報告】
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