(57)【要約】紙や厚紙を加工するときに使用される加工ステーションの加工剤の機械による循環から不純物を分離するための方法及び装置であって、加工剤は機械貯蔵器（１）から加工ステーション（２）へ導かれ、加工されるウェブの表面上へ加工剤が散布され、加工ステーション（２）へ導かれた余分の加工剤は、機械貯蔵器（１）へ戻される。加工剤の供給圧の少なくとも一部分が、加工ステーション（２）と圧力ふるい分け器（６）の間の高さの差によって発生することで、加工ステーション（２）からくる加工剤の流れが、加工ステーション（２）の高さより下に配置される少なくとも１つの圧力ふるい分け器（６）へ少なくとも部分的に導かれる。
2008513619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙や厚紙を加工するときに使用される加工ステーションの加工剤の機械による循環から不純物を分離するための方法であって、
前記加工剤は貯蔵器（１）から前記加工ステーション（２）へ導かれ、加工されるウェブの表面上へ散布され、
前記加工ステーション（２）へ導かれた余分の前記加工剤は、前記貯蔵器（１）へ戻される不純物分離方法において、
前記加工剤の供給圧の少なくとも一部分が、前記加工ステーション（２）と圧力ふるい分け器（６）の間の高さの差によって発生することで、前記加工ステーション（２）からくる加工剤の流れが、前記加工ステーション（２）の高さより下に配置される少なくとも１つの圧力ふるい分け器（６）へ少なくとも部分的に導かれることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記加工剤の全供給圧が、前記加工ステーション（２）と前記圧力ふるい分け器（６）の間の高さの差によって発生することで、前記加工ステーション（２）からくる加工剤の流れが、前記加工ステーション（２）の高さより下に配置される少なくとも１つの圧力ふるい分け器（６）へ少なくとも部分的に導かれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記加工剤の供給圧の少なくとも一部分が、前記貯蔵器（１）と前記ふるい分け器（６）の間の高さの差によって発生することで、前記ふるい分け器（６）からくる加工剤の流れが、前記ふるい分け器（６）の高さより下に配置される少なくとも１つの貯蔵器（１）へ少なくとも部分的に導かれることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記加工剤の全供給圧が、前記貯蔵器（１）と圧力ふるい分け器（６）の間の高さの差によって発生することで、前記加工ステーション（６）からくる加工剤の流れが、前記加工ステーション（６）の高さより下に配置される少なくとも１つの貯蔵器（１）へ部分的に導かれることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記ふるい分け器（６）の供給接続部（７）の前で圧力が測定され、該圧力は前記ふるい分け器（６）の受け入れ流を調整することにより、前記加工ステーション（２）からくる流れの中で調整されることを特徴とする上記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
紙や厚紙の加工において使用される前記加工ステーションの加工剤の機械による流れから不純物を分離するための装置であって、
前記加工剤を貯蔵器（１）から前記加工ステーション（２）へ導き、加工されるウェブの表面上で散布するための手段と、
前記加工ステーション（２）へ導かれた前記余分の加工剤を前記貯蔵器（１）へ戻すための手段（４〜７）と、
を備えた不純物分離装置において、
前記加工ステーション（２）の高さよりも下に配置された少なくとも１つの圧力ふるい分け器（６）と、
前記加工剤の供給圧の少なくとも一部分が、前記加工ステーション（２）と前記圧力ふるい分け器（６）の間の高さの差によって発生することで、前記加工ステーション（２）からくる加工剤の流れを前記ふるい分け器（６）へ導くための要素（４）と、
を備えたことを特徴とする装置。
【請求項７】
前記加工ステーション（２）と前記ふるい分け器（６）との間の高さの差は、それらの間で発生する圧力差が前記加工ステーション（２）から前記ふるい分け器（６）を介して前記加工剤を供給するのに十分であるように設けたことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記貯蔵器（１）と前記圧力ふるい分け器（６）との間の高さの差は、それらの間で発生する圧力差が、前記圧力ふるい分け器（６）から前記貯蔵器へ前記加工剤を供給するのに十分であるように設けたことを特徴とする請求項６又は７に記載の装置。
【請求項９】
前記ふるい分け器（６）の供給接続部（５）の前の圧力を測定するために配置された圧力センサ（１４）と、前記受け入れ接続部に取り付けられた圧力維持弁（１３）と、を備えたことを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記装置の少なくとも１つのふるい分け器は、多孔ドラム型圧力ふるい分け器であることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙や厚紙の塗布や定寸において使用される塗布ステーションを介して循環している混合物の機械による循環から不純物を分離するための方法に関する。
【０００２】
本発明は又、前記方法を適用しようとする装置に関する。
【０００３】
塗布ステーション（coating  station）又は定寸ステーション（sizing  station）において、被覆剤は塗布装置によって塗布されるべき紙又は厚紙のウェブ上で散布され、被覆剤の層はドクター器具（doctor  device）を使用することで指定の厚さに平らにされる。塗布装置は通常、過剰の被覆剤を散布し、多くの塗布装置では、ウェブへ付着しないいわゆる戻り流が使用される。塗布装置の戻り流やウェブから掻き取られた過剰分は、塗布機械貯蔵器（coating  machine  reservoir）へ戻り、塗布機械貯蔵器から被覆剤が塗布ステーションへポンプでくみ上げられる。塗装ステーションへポンプで汲み上げられた被覆剤は清浄でなければならず、それにより供給ポンプと塗布ステーションの間の機械による循環の中に圧力ふるい分け器(pressure  sieve)があり、これによってウェブからもたらされた不純物や、ウェブの隙間から循環へ入った紙の破片や、可能であれば形成された固着する被覆剤の固まりが被覆剤から取り除かれる。使用されるふるい分け器は主に、逆洗浄の原理で作動する洗浄可能なふるい分け器であり、又は三角ワイヤを巻くことにより作られたふるい分け器は、機械式ドクター器具によってきれいに保たれる。被覆剤の内容物と共に大量の水がふるい分け器を洗浄する際に浪費されるために、逆洗浄のふるい分け器は使用を止められ、それにより工場の水処理システムが重荷を負う。洗浄可能なふるい分け器の原料の損失は、機械的に洗浄されるふるい分け器のそれよりも大量である。
【０００４】
機械式洗浄ふるい分け器は閉じられた加圧容器であり、その中では被覆剤はふるい分け要素を通って、圧力の高いところから低いところへ移動する。ふるい分け要素は多孔板でも、単一の三角形状のワイヤから巻かれた円筒のどちらでもよく、その中で透過するための隙間がワイヤの巻き線の間に形成される。単一の隙間がワイヤの全長にわたってふるい分け表面を形成するために、ワイヤドラムの隙間の幅は約７５〜１５０μｍであり、その深さは非常に深い。ふるい分け器は、ドクター要素をふるい分け円筒の表面上を移動させることによって洗浄され、ふるい分け器の中で収集された廃棄物は、例えば８時間の間隔で廃棄弁を開けることによって除去される。廃棄弁から数十リットル（１０〜３０１）の塗布剤が排出され、工場の排出システムに導かれる。圧力ふるい分け器はふるい分け表面積に対して、大きなふるい分け能力を有するが、隙間の大きさは、それらが効果的に長い繊維状の不純物を分離できないことを意味する。繊維状の不純物は塗布ステーションの機械よる循環の中で集まり、それらが塗布ステーションのドクター要素の下で集められるようになるときは、塗布中にスジを生じ、これにより製造中の紙を台無しにする。繊維状の不純物によって引き起こされる他の不利益は、引き延ばされた繊維状の不純物が隙間に引っかかると、ふるい分け器の隙間が塞がれることである。細長い繊維状の不純物は、流れに対して平行になり、それによって隙間を貫通する又はその中に引っかかるようになる。長い繊維は塗布している戻り循環から機械による循環へ入り、塗布されるウェブから分離した繊維と、乾燥フォルトから分解してウェブの表面に付着し、塗布中にウェブから分離する合成繊維とから形成される。これらの不純物により、ふるい分け器を修理し清浄にする非常に多くの必要性が生じ、それにより機械による循環から不純物を取り除くことが重要である。通常は１つの塗布ラインに複数のふるい分け器があり、数十リットルの廃棄物（reject）がそれぞれのふるい分け器から１日に約３回取り除かなければならないので、機械的に洗浄される圧力ふるい分け器の欠点は洗浄装置に負担を負わせる大量の廃棄被覆剤である。
【０００５】
多孔板がふるい分け要素として使用されるならば、繊維状の不純物は非常に良好に取り除くことができる。しかし、これらのふるい分け器の欠点は、対応する穴の大きさの隙間ふるい分け器よりも、かなり処理能力が低いことである。隙間ふるい分け器の隙間の幅が１５０μｍであれば、約４０ｌ/ｓのふるい分け能力を達成できる。対応する穴の大きさを備えた板ふるい分け器を使用すると、約１５ｌ/ｓの処理能力を達成できる。このように大きな流れでは、より多くの多孔板ふるい分け器が必要とされ、又それらはほんのいくつかの循環流れを処理するために使用できる。
【０００６】
塗布ステーションの高圧側で実行されるふるい分けの欠点は、塗布ステーション又は定寸ステーションの機械の高さより下にある、被覆剤貯蔵器がそのステーション自身よりもかなり下にあるため、混合液の圧力を非常に高めなければならないという事実である。これにより、ふるい分け器上の圧力は２〜６バールである一方、動作するためにはふるい分け器上で０.１〜０.２バールが必要であるのみである。これは、塗布ステーションの供給側で高効率の供給ポンプや高い圧力に耐えるように設計された配管、ふるい分け器や空気抜き（air  bleed）が必要とされる。高圧力で動作する時には、柔らかい不純物は潰れ、ふるい分けドラム（sieve  drum）を通過し、ふるい分けドラムを壊す恐れすらある。一方で、塗布ステーションの戻り管（return  pipe）は、最大使用流量に対して必要な大きさにされ、機械貯蔵器の前で流動抵抗を引き起こす装置がないため、塗布ステーションの戻り管は多くの場合、部分的に空である。配管が空の時は、被覆剤はその中に沈殿し、それは洗浄されなければならず又は機械による循環の中へ移動し始めるであろう。
【０００７】
機械による循環に入った繊維を取り除くために、塗布ステーションから戻ってきている混合物は、少なくとも部分的には振動ふるい分け器（oscillating  sieve）でふるい分けられる。しかし、振動ふるい分け器は能力の制限があるため、理不尽に振動ふるい分け器の数を増やすこと無しに、又は大きな開口部を備えたふるい分け要素の使用によって分離能力を削減することによらなければ、全ての戻り流をふるい分けることはできない。また振動ふるい分け器は、ふるい分け器の構造の下に滴として落ちる塗布混合物に大量の空気が浸透するという欠点を有する。このふるい分け器の形態は主に、ウェブの中断間に循環する少量の混合物をふるい分けるために使用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、塗布又は定寸ステーションの機械による循環の中で不純物の分離能力を向上し、特に繊維状の物質の分離能力を向上することを意図する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は少なくとも、ステーションとふるい分け器との間の高さの差から生じる圧力の助力を受けて、塗布し定寸する混合物又は他の加工剤の１部分がステーションの真下のふるい分け器を介して加工ステーションから導かれるということに基づいている。
【００１０】
特に、本発明にかかる方法は請求項１の特徴部分に記載されたことを特徴とする。
【００１１】
本発明によりかなりの効果が得られる。
【００１２】
本発明の有利な点は、数ある中でも、ふるい分け器が塗布ステーションの戻り側にあり、これによりふるい分け器を迂回することはステーションの動作を妨げないため、塗布を妨げること無しに、自由にふるい分け器を拒否（reject）し洗浄し修理できる。更には通常、並列に複数のふるい分け器があることにより一度に１つのふるい分け器が修理のために取り除くことができ、この場合においては迂回している混合物の量は全ての流れのほんの一部分である。ふるい分け器の閉塞はステーションの動作を妨げず、ふるい分け器上の圧力は低いため、供給側であえて使用することができるものよりも、良いふるい分け器を使用することができる。ふるい分け器の自動洗浄機も又簡単に配置できる。実際のふるい分けの過程は非常に簡単である。高さの差から生じる圧力差の最大値は小さいので、ふるい分けドラムを壊すことはできず、このふるい分けドラムは力強いポンプで供給するときには危険である。もし添付図面に従って、ふるい分け器が下部循環側（lower  circulation  side）に配置されるならば、ふるい分け器が洗浄される間に、ふるい分け器は簡単に空になり、加工剤混合物は簡単に機械貯蔵器の中に集められる。ふるい分け器のバイパスが開かれ、供給弁が閉じられているとき、ふるい分け器は受け入れ管を通して空になるであろう。戻り流によりふるい分け器の中で作られる吸引の助力を受けて空になる。塗布ステーションの戻り管はステーションまでほとんどいっぱいに満たされ、これにより戻り管の中で典型的に形成される沈殿物の層の発生を防止できる。
【００１３】
ステーションの供給側よりも低い圧力は、ふるい分け器の繊維の分離能力を向上することができる。しかしながら、繊維の分離能力を向上する最も重要な特徴は、多孔板ふるい分け器が有利なことには復帰側で使用できることである。細長い繊維が隙間の方向へ回転するとき、細長い繊維は無理なく容易に隙間ふるい分け器を通過するであろう。分離要素として多孔板を使用するとき、一方で繊維は主に穴に対して横方向に移動し、板を通って浸透できない。ワイヤから分離する繊維、ウェルトや紙又は厚紙の機械の実際上のウェブが、ふるい分けワイヤの周りで巻くことによって隙間のふるい分け器を閉じるため、それらは、塗布ステーションの供給側のふるい分け器においては大きな問題である。これは製品において修理や中断を必要とする。本発明にかかるふるい分けの方法によって繊維状の不純物が取り除かれるのならば、非常に大きな浸透率のふるい分け器が、塗布ステーションの供給側で使用でき、ふるい分け器が中断する頻度が実質的に減るであろう。更に供給側の廃棄物はふるい分け器を介して復帰側に導かれ、この場合では無駄になる量が減少する。工場の水処理能力に関して重要である
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下において、本発明を実施例と添付図面を参照して考察する。
【００１５】
以下の本文の中で、紙や厚紙を加工するように意図された加工ステーションは、単にステーションと言う。このステーションは例えば、顔料塗布ステーション又は定寸ステーションであってもよい。本発明は戻り流を有し、該戻り流によって紙及び厚紙の製造に一般的に使用された物質が処理される全てのステーションに適用することができる。
【００１６】
この過程の中ではポンプは使用されず、代わりにふるい分けに必要とされる圧力差が、ステーションのふるい分け器と貯蔵器の高さの差によって生成される。このふるい分け器は機械貯蔵器の面の上に位置する。高さの差から生じる静水圧は、圧力ふるい分け器を使用して、戻り流をふるい分けするには十分である。
【００１７】
図１で示される図面は、本発明にかかる１つの実施形態を表す。当図面は簡単化されているため、本発明に関する本質的なシステムの構成要素のみが図示されている。加工剤混合物は機械貯蔵器１の中にあり、ここから加工剤混合物が塗布ステーション２へ汲み上げられる。供給側での、汲み上げやふるい分けは公知の類であるが、高い透過率を有するふるい分け器を使用するのが好ましい。戻り流のふるい分けにより効果的に繊維状の不純物が取り除かれるので、供給側におけるふるい分け器の仕事は、細かな被覆剤又は同様の微粒子状の不純物がステーションに届かないことを確実にすることのみである。原則として、供給側のふるい分け器は取り除くことも可能である。供給側の構造は図１中に図示されておらず、本発明の出願に影響を与えないため、この説明の中でより詳細には言及されていない。
【００１８】
塗布ステーション２は５メートル以上の高さに配置され、循環している加工剤混合物は、ステーションの収集容器３に収集され、ここから戻り管路４に沿って、１以上のふるい分け器６へ導かれる。ふるい分け器６は２メートの高さであり、塗布ステーションよりも下に配置されている。ふるい分け器では供給接続部５とアクセプト（accept）接続部７が戻り管路４に接続され、このシステムの中で最も低い０メートルに位置する機械貯蔵器へ導かれている。ふるい分け器６は塗布ステーションよりも下であり、機械貯蔵器中の加工剤の表面の高さより上になるように塗布ステーションと機械貯蔵器の間で垂直方向に配置されている。加工剤をふるい分け器を介してポンプを使用せずに機械貯蔵器へ供給するために、塗布ステーションとふるい分け器と機械貯蔵器との間で十分な高さの差が生ずる限りは、ふるい分け器の現実の高さや配置は全く意味を有さない。ふるい分け器のリジェクト(reject)接続部８は排出溝９へ導かれ、該排出溝９を介して取り除かれた物質が処理プラントへ導かれる。分岐管１０は戻り管路４から分離し、アクセプト接続部７へ接続されている。供給接続部５とアクセプト接続部７と分岐管１０は遠隔制御される弁１１、１２、１３を備えている。加えて、戻り管路４内に圧力センサ１４があり、この圧力センサ１４は、調節装置ＰＩＣ３を介してアクセプト接続部７の弁１３へ接続されている。
【００１９】
上記装置は以下のように作動する。塗布ステーション２の上部循環流れ（upper-circulation  flow）が始まるときに、ふるい分け器６は作動を始める。加工剤混合物はその時に戻り管路４へ流れ始める。ふるい分け器６を経た、アクセプト接続部７内の圧力維持弁１３は、戻り管路４とふるい分け器６中の圧力を調節し、これによってふるい分け器と戻り管路は満たされる。満たされた後、圧力維持弁１３は調整装置ＰＩＣ３と圧力センサによって、戻り管路４を充満するように維持し制御される。戻り管路４とふるい分け器６が満たされた後、ふるい分けのアクセプト（accept）は機械貯蔵器へ導かれる。もしふるい分け器中の圧力差が大きくなれば、ふるい分け器の空気抜きライン(air-bleed  line)は”オーバーフロー”として作用する。ふるい分け器は規則的又は任意の間隔でいつでも、閉塞によって圧力を増加させることで、内容物を機械貯蔵器へ移して洗浄することができる。ふるい分け器が空になったり修理及び洗浄される時に、供給接続部５の中の弁１１は閉じられる。ステーションが作動しているときにふるい分け器６を修理しなければならないのであれば、分岐管１０内の弁１２を開いて、供給接続部内の弁１１を閉じることができ、加工剤の流れが直接に機械貯蔵器へ流れる。機能停止の間、ふるい分けられる物質は機械貯蔵器へ収集され、ふるい分け器は乾燥するのを防ぐために水で満たされる。
【００２０】
本発明の範囲内で、上記で開示されたものと異なる発明の実施形態も又認識できる。復帰側にある１つのふるい分け器又は複数のふるい分け器は、多孔ドラムふるい分け器であることが好ましい。しかし、繊維分離能力（fibre-separation  capacity）のほとんどを失う場合においては、それらの代わりに隙間ドラムふるい分け器（gap-drum  sieve）を使用することが認識することもできる。実際のふるい分け器の接続、弁の制御及び配管は、もちろんこの装置が工場内でいかに実施されるかによる。例えばもし、塗布ステーションとふるい分け器との間の高さの差が小さい場合、又は戻り管路が長い場合、原則として供給ポンプを戻り管路に使用することができる。この場合においても、ポンプは高低差に対抗して上方への供給圧を生み出すために使用される必要はないため、管とふるい分け器の中の圧力は低く保たれる。同様に、移送ポンプをふるい分け器と機械貯蔵器の間で使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る１つのふるい分け装置を示す。
【符号の説明】
【００２２】
１  貯蔵器
２  加工ステーション
４  戻り管路
５、７  供給接続部
６  ふるい分け器
１３  圧力維持弁
１４  圧力センサ
【図１】
2008513619.tif 000003
【国際調査報告】
2008513619.tif 000004
2008513619.tif 000005
2008513619.tif 000006