(57)【要約】  シート形成装置用の改良されたエンドシール。シール材料はより効果的なシール要素となるように形成され、該シール要素は、シート形成ニップ近傍の対応する側面シールから軟粘性材料が出ないようにする。このような改良されたエンドシールは、ワイピング及びシーリング機能を向上させる。このようなシールによって磨耗が減少するため、シール取り替え頻度も減少する。このようなシールは、エンドシールの取り替えに通常必要とされる手動調節に関連する設置時間及び誤りの量を減少させる。
2008511479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート形成装置のニップ領域用サイドシールであって、
ａ）第１シート形成ローラと、
ｂ）シート形成ニップを形成する固定された前記シート形成ローラとほぼ平行に且つこれに近接して設けられる対向するシート形成ローラと、
ｃ）サイドシール要素と合致する形状を有する保持リップを備えた少なくとも１個のサイドシールブラケットと、
ｄ）前記ステップｃの前記保持リップによって所定位置に保持される少なくとも１個のサイドシール要素と
を備えるサイドシール。
【請求項２】
ステップｃの前記サイドシールブラケットが、ステップａの前記第１シート形成ローラに取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ステップｄの前記シール要素が、少なくとも１個のねじにより、ｃの前記シールブラケットに対してさらに取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
ステップｃの前記サイドシールブラケットが、ステップｂの前記シート形成ニップに近接する外部支持部材に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
ステップｄの前記シール要素がステップｃの前記サイドシールブラケットと結合された後に、ステップｄの前記シール要素が追加の手動調節を必要としないように形成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
ステップｄの前記シール要素が弾性材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
ステップｄの前記シール要素がデルリン（登録商標）で形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項８】
ステップｄの前記シール要素がテフロン（登録商標）で形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項９】
ステップｄの前記シール要素が超高分子量ポリエチレンで形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
ステップｄの前記シール要素が、ステップａの前記第１シート形成ローラの周面に沿って連続的に延びるシールを形成することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
ステップｄの前記シール要素が、ステップｃの前記シールブラケットの長さに沿って連続的に支持されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いにほぼ平行に取り付けられた対向するシート形成ローラの側面においてニップ領域の側面をシールするための改良された装置に関する。改良されたシールは、軟粘性(doughy)材料を圧縮してシートを形成するときに、従来の装置のように軟粘性材料が装置の隙間に入り込むことを防止する。より詳細には、本発明では、シート形成装置用の新規なサイドシールを形成するために、改良された材料及び構成を用いる。
【背景技術】
【０００２】
図１を参照すると、従来の軟粘性シート形成機においては、小さな空隙、すなわちニップ１０２により対向するローラ１１０が離間される。軟粘性材料１０４は、対向するローラ１１０上方のニップ１０２に供給され、ニップ１０２を通過してシート１０６を形成する。通常、軟粘性材料が対向するローラ１１０の側面から漏出することを防ぐために、対向するシート形成ローラの両端部にシールを設ける必要がある。漏出が起きた場合、貴重な製品が失われるとともに、縁部近傍において軟粘性シートが薄くなる。
【０００３】
図２は従来のサイドシールの上面図を示している。図２を参照すると、通常、サイドシール２１０はプラスチック又は他の低摩擦材料で形成され、機械的手段（シート形成機ハウジング２０６に取り付けられるねじ２０４を含むがこれに限定されない）によってシート形成ローラ１１０の両端部に押し付けられる。このようなサイドシール２１０は、シート形成工程で生成される圧力よりも大きな力で押し付けられる。従来の構成においては、シール漏れ、加圧接触によるシール磨耗、シールの取り替えにくさを含め、複数の欠点がある。
【０００４】
図３ａは、従来のサイドシールの一部を示す断面図である。このような従来のサイドシールは、金属又は他の硬質材料からなる任意の形状を有するサイドシールブラケット３２０と、同様に金属又は他の硬質材料からなるシム３１２と、プラスチックシール片３０８とから構成される。図３ａは、新たに組み立てられ、且つシート形成装置が作動する前のサイドシールの一部を示している。シム３１２は１個以上のねじ３１４によって所定位置に保持される。
【０００５】
多くの場合、プラスチックシール片３０８とシート形成ローラ５１２、５１４とが所望の距離にて離間されるように、サイドシールの手動調節が必要とされる。一般的に、シム３１２及びねじ３１４は、シール片３０８の長さに沿ってシート形成ローラ５１２、５１４の側面から約１．２７〜１．７８ｍｍ（０．０５〜０．０７インチ）の位置にシール片３０８が配置されるように手動調節しなければならない。従来技術の一部実施形態では、シール取り替え毎に最長１２時間の手動調節が必要とされる場合もある。従来技術においては、約１ヵ月以内の連続シート形成運転によりサイドシールが磨耗する。
【０００６】
図３ａを参照すると、サイドシールが組み付けられると、シム３１２及びプラスチックシール片３０８は互いに密着し、プラスチックシール片３０８は磨耗がなく均一である。図３ｂは、約１ヵ月間連続運転を行って磨耗した後のサイドシールの同一片を示す同様の断面図である。時間の経過とともに、軟粘性材料１０４は、対向するシート形成ローラ５１２、５１４により生成される動作又はシート形成圧力によって、プラスチックシール片３０８と金属シム３１２との間の境界内に送り込まれる。図３ｂに示されるように、シール片３０８と金属シム３１２との間に軟粘性材料１０４が繰り返し入り込むことにより、プラスチックシール片３０８はシート形成ローラ１１０に向かって外方へ盛り上がる。このため、比較的平坦な外面４０２を維持しながらも、プラスチックシール片３０８は磨耗し、軟粘性材料１０４に置き換えられる。時間が経過すると、プラスチックシール片３０８の厚さは、取付ねじ３１０近傍においてより厚い状態を維持する。プラスチックシール片３０８が取り替えられない場合、サイドシールは最終的に効力を失う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、軟粘性シート形成機の側面をより効果的にシールし、且つ軟粘性材料の無駄が少なくする改良された装置が必要とされている。また、プラスチックシール片の取り替えに必要とされる手動調節をなくすことが必要とされている。サイドシール片の取り替えをより容易且つより迅速に行うことができる装置が必要とされている。さらには、シート形成動作中にプラスチックシール片が磨耗したときに、プラスチックシール材料が軟粘性シートに入り込まないようにすることも求められている。加えて、磨耗したプラスチックシール片を取り替える頻度を減少させることも求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はシート形成装置用の改良されたエンドシールを含む。軟粘性材料がシート形成ニップから離れることを防ぐために、シール材料はより効果的な表面をなすように形成される。一実施形態においては、改良されたエンドシールは、ワイピング及びシーリング機能を向上させる。このような改良されたシールは、軟粘性材料がシールアセンブリ内に送り込まれることを防いで磨耗をも減少させ、これによりシール取り替えの頻度も減少する。このような改良されたシールによって、エンドシールを取り替えるために通常必要とされる手動調節に関連する設置時間及び誤りの量が減少する。本発明のさらなる特徴及び効果については以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の特色であると考えられる新規な特徴は特許請求の範囲に記載される。しかしながら、本発明それ自体のみならず、好ましい実施態様、さらなる目的及び効果については、添付の図面を参照して以下の例示的実施形態の詳細な説明を読むことにより最もよく理解されるであろう。
【００１０】
本発明は好ましい実施形態に関して以下説明されるが、他の実施形態にて実施することも可能である。本明細書において開示された概念は、シート状製品を製造するための他のシステムにも適用される。
【００１１】
本発明の第１の目的は、軟粘性シート形成装置のニップ領域の側面に改良されたシールを設けた装置を提供することにある。一実施形態においては、サイドシールが所定の位置に取り付けられた後にサイドシールがシート形成ローラの側面縁部に軽く接触するように、或いはほぼこれに接するようにサイドシールが形成される。このような実施形態においてはシム３１２が必要とされない。しかしながら、特定の用途に応じて、１個以上のシムを用いることができる。１個以上のプラスチックシール片がねじ又は他の機械的手段によってブラケットに取り付けられる。このようなサイドシールはシート形成ローラのニップ領域に近接するハウジング又は他の部材に取り付けられる。
【００１２】
図４を参照すると、本発明の好ましい一実施形態において、サイドシールはシート形成ニップ１０２を横断して第１シート形成ローラ６１２の側面に取り付けられ、対向するシート形成ローラ６１４と重なり合う。図４、図５、及び図５ａを参照すると、シール要素４００は、取付ねじ３１０により、シール取付穴５０２を介して改良されたシールブラケット５００に取り付けられる。改良されたシールブラケット５００は、シール要素を所定位置に緊密に保持するシールブラケット５００の縁部にブラケットリップ４１０を有する。一実施形態においては、シール要素４００は、シールブラケット５００の縁部に沿ってブラケットリップ４１０の形状と合致する形状４０２を有するように形成され、これにより、シール要素４００を所定位置に緊密に保持することに寄与する。改良されたシールブラケット５００上のブラケットリップ４１０はシート形成ローラの全周に沿ってシール要素４００を保持するものであり、取付ねじ３１０のみにより保持されるものではない。このような小片の配置は、シール要素４００の取り替えが毎月約１回ではなく数年毎にのみ必要となるように軟粘性材料がシールアセンブリ内に送り込まれる可能性を低減することにより、シール要素４００の磨耗を減少させる。別の実施形態においては、改良されたシールブラケット５００のブラケットリップ４１０が存在しているため、シール要素４００を取り付けるためにねじ３１０が用いられない。
【００１３】
別の実施形態においては、シール要素４００の裏面４０８に沿ったシム３１２を必要としないように、改良されたシールブラケット５００又はシール要素４００が形成される。このようなシール要素４００は、１個以上のシム３１２を追加することにより、従来技術のようにシール片３０８と対向するシート形成ローラ６１４の側面との間の距離３１６を手動で調節する必要をなくす。小片の数が少ないため、サイドシールの取り替えの時間が短くなり、実際のシート形成動作により多くの時間をかけることができるようになる。一実施形態においては、サイドシールの取り替えに約２時間を要する。
【００１４】
別の実施形態においては、シール要素４００及び改良されたシールブラケット５００が設置されるときにシール要素４００と対向するローラ６１４の側面との間の距離３１６が約１．２７〜１．７８ｍｍ（０．０５〜０．０７インチ）になるようにシール要素４００が形成される。参考までに、作動時におけるシート形成ニップ１０２の寸法は、典型的には約０．２０〜０．３０ｍｍ（０．００８〜０．０１２インチ）の範囲であるが、他の寸法のシート形成ニップ１０２も用いることができ、また、シール要素４００と対向するローラ６１４の側面との間の距離も他の数値とすることができる。
【００１５】
一実施形態においては、シール要素４００は弾性材料で形成される。或いは、シール要素は、ともに市販されるデルリン（登録商標）又はテフロン（登録商標）で形成される。別の実施形態においては、シール要素は超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰ）で形成される。ＵＨＭＷＰは長い分子鎖を有しており、耐久性を備えるとともに用途が広く、多くの産業で用いられている。ＵＨＭＷＰ、デルリン（登録商標）、テフロン（登録商標）及び弾性材料は、高耐摩耗性、低摩擦係数、比類なき耐衝撃性といった望ましい特性を有する。
【００１６】
一実施形態においては、シール要素４００は、改良されたシールブラケット５００と嵌合し、且つ第１シート形成ローラ６１２の側面の最も基端側の部分に密嵌されるように形成される。側面はローラリップ４０４の一部を形成してもよい。シール要素４００は、好ましくは、第１シート形成ローラ６１２のローラリップ４０４の周りに緊密に保持されるように溝４０６を備えるように形成される。この改良によって、プラスチックシール片３０８、シム３１２（ある場合）、及び第１シート形成ローラ６１２の間における空隙及び隙間の形成が回避される。また、この改良により、軟粘性材料１０４がシート形成圧力を受けているときであっても軟粘性材料１０４がこのような領域内に送り込まれることを防ぐ。
【００１７】
一実施形態においては、シール要素４００はねじ３０６によって第１シート形成ローラ６１２の側面に対して強く押しつけられる。本発明の別の実施形態においては、他のタイプの固定具を用いることができる。これにより、シート形成圧力が付与されている軟粘性材料が取り付けられた部品間の隙間に侵入することがさらに防止される。このような改良された特徴を有することにより、シール要素４００は、シート形成装置の作動中に対向するシート形成ローラ６１４の側面に沿ってワイピング及びシーリング機能をさらに効果的に実施する。
【００１８】
図５及び図５ａを参照すると、サイドシールは第１シート形成ローラ６１２の周面の周囲に分割して設けられる。一実施形態においては、シート形成ローラ６１２の一側面の全周を覆う完全なサイドシールを形成するために１２個の小片又はシールブラケット５００が用いられる。サイドシールは第１シート形成ローラ６１２のそれぞれの側面と結合させることができ、よってシート形成ニップ１０２が両側においてシールされることが可能となる。図５ａにおいて、改良された各サイドシールブラケット５００は、その一方の側面に沿ってブラケット取付穴５０４内に配置されるねじ（図示しない）によって第１シート形成ローラ６１２に取り付けられる。
【００１９】
本発明は、好ましい実施形態に関して図示及び説明してきたが、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなくその形態や詳細に種々の変更を加えることができることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】対向する一対のシート形成ローラの側断面図。
【図２】サイドシールがシート形成機ハウジングに取り付けられている従来のシート形成装置を上方から見た断面図。
【図３ａ】新たに設けられたサイドシールの一部を示す断面図。
【図３ｂ】約１ヵ月間の連続運転後の相当の磨耗がある典型的なサイドシールを示す図。
【図４】ローラに取り付けられた本発明のサイドシールの好ましい実施形態の部分断面図。
【図５】シート形成装置の側面から見た、ローラに取り付けられた本発明のサイドシールの一部と一方のローラとを示す図。
【図５ａ】図５に示されるローラにサイドシールを取り付けるために用いられるブラケットの拡大図。
【符号の説明】
【００２１】
１０２…ニップ、１０４…軟粘性材料、１０６…軟粘性シート、１１０…対向するシート形成ローラ、２０４…ねじ、２０６…シート形成機ハウジング、２１０…サイドシール、３０６…ブラケット取付ねじ、３０８…プラスチックシール片、３１０…シール取付ねじ、３１２…シム、３１４…止めねじ、３１６…シール距離、３２０…サイドシールブラケット、４００…シール要素、４０２…図３ｂにおいては平坦外表面、図４においては合致形状、４０４…ローラリップ、４０６…溝、４０８…裏面、４１０…ブラケットリップ、５１２…従来の装置における第１シート形成ローラ、５１４…従来の装置における対向するシート形成ローラ、５００…改良されたシールブラケット、５０２…シール取付穴、５０４…ブラケット取付穴、６１２…第１シート形成ローラ、６１４…対向するシート形成ローラ。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図５ａ】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年1月19日(2006.1.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート形成装置のニップ領域用サイドシールであって、
第１シート形成ローラと、
前記第１シート形成ローラとほぼ平行に且つこれに近接して設けられる対向するシート形成ローラと、該対向するシート形成ローラと前記第１シート形成ローラとの間にはシート形成ニップが形成されることと、
サイドシール要素と合致する形状を有する保持リップを備えた少なくとも１個のサイドシールブラケットと、前記サイドシール要素は、前記サイドシールブラケットの保持リップにより所定の位置に保持されることと、前記サイドシールブラケットは、前記第１シート形成ローラに取り付けられることと、
前記保持リップによって所定位置に保持される少なくとも１個のサイドシール要素と
を備えるサイドシール。
【請求項２】
前記シール要素が、少なくとも１個のねじにより、前記シールブラケットに対してさらに取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記シール要素が弾性材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記シール要素が実質的にアセタールコポリマーで形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記シール要素が実質的にＰＴＦＥで形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記シール要素が超高分子量ポリエチレンで形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記シール要素が、前記第１シート形成ローラの周面に沿って連続的に延びるシールを形成することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記シール要素が、前記シールブラケットの長さに沿って連続的に支持されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
一実施形態においては、シール要素４００は弾性材料で形成される。或いは、シール要素は、デルリン（登録商標）ポリマー等のアセタールコポリマー又はテフロン（登録商標）として知られるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）で形成される。なお、デルリン（登録商標）及びテフロン（登録商標）はともに米国デラウェア州ウィルミントンに所在するイー・アイ・デュポン社(E.I. Dupont Co.) より販売されている。別の実施形態においては、シール要素は超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰ）で形成される。ＵＨＭＷＰは長い分子鎖を有しており、耐久性を備えるとともに用途が広く、多くの産業で用いられている。ＵＨＭＷＰ、デルリン（登録商標）ポリマー、ＰＴＦＥ及び弾性材料は、高耐摩耗性、低摩擦係数、比類なき耐衝撃性といった望ましい特性を有する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008511479.tif 000010
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2008511479.tif 000011
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３ａ】
2008511479.tif 000012
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３ｂ】
2008511479.tif 000013
【国際調査報告】
2008511479.tif 000014