(57)【要約】本発明は、紙匹形成機に対するビーム構造に係る。当該ビーム構造は、その端部構成部品（１０）によって紙匹形成機上で支持されるよう配置される。ビーム構造は、内部に補強材構造（３０）が配置される薄板材料を有するケーシング構造（１５）を有する。更に、ケーシング構造（１５）及び補強材構造（３０）は、耐荷重ビーム構造を作るよう互いに対して固定される。
2008506867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙匹形成機に対するビーム構造であって、
前記ビーム構造は、その端部構成部品によって前記紙匹形成機上で支持されるよう配置され、
前記ビーム構造は、内部に補強材構造が配置される、薄板材料を有するケーシング構造を有する、ことと、前記ケーシング構造と前記補強材構造とは、耐荷重ビーム構造を作るよう互いに対して固定される、こととを特徴とする、
ビーム構造。
【請求項２】
前記ケーシング構造に加えて、前記補強材構造は、薄板材料を少なくとも部分的に有する、ことを特徴とする、
請求項１記載のビーム構造。
【請求項３】
前記薄板材料の厚さは、１−５ｍｍ、望ましくは２−４ｍｍである、ことを特徴とする、
請求項１又は２記載のビーム構造。
【請求項４】
前記ビーム構造の断面は、三角形、又は実質的に円形である、ことを特徴とする、
請求項１乃至３記載のビーム構造。
【請求項５】
前記補強材構造は、コア構造とその周囲に配置される絶縁体とを有する、ことと、
前記コア構造と、前記絶縁体と、前記ケーシング構造とは、耐荷重ビーム構造を作るよう互いに対して固定される、
請求項１乃至４のうちいずれか一項記載のビーム構造。
【請求項６】
前記コア構造と前記ケーシング構造とは、板材料を有する、ことを特徴とし、前記ケーシング構造の厚さは、前記コア構造における厚さと同等であるかそれより小さい、
請求項５記載のビーム構造。
【請求項７】
前記絶縁体は、弾性のマス又は発泡体から形成され、前記コア構造と前記ケーシング構造との間に配置される、ことを特徴とする、
請求項４又は５記載のビーム構造。
【請求項８】
前記絶縁体は、前記コア構造と前記ケーシング構造との間に適合される中間構造を有して形成される、ことを特徴とし、
前記中間構造は、前記コア構造の外側表面と前記ケーシング構造の内側表面の両方に対して弾性のマスを使用して取り付けられる、
請求項４又は５記載のビーム構造。
【請求項９】
前記中間構造は、薄板材料を有し、その形状は、前記コア構造の形状に一致するか、あるいは波形である、ことを特徴とする、
請求項８記載のビーム構造。
【請求項１０】
前記弾性のマスは、前記ビーム構造において複数の長手方向部分において配置される、ことを特徴とし、
前記長手方向部分は、セル構造を作るよう互いに対してある距離をおいて配置される、
請求項８又は９記載のビーム構造。
【請求項１１】
前記絶縁体が取り付けられる中間フランジは、前記コア構造の前記外側表面及び／又は前記ケーシング構造の前記内側表面に対して適合される、ことを特徴とする、
請求項５乃至７のうちいずれか一項記載のビーム構造。
【請求項１２】
各中間フランジは、その取付け表面に対向する前記表面からある距離まで延在する、ことを特徴とする、
請求項１１記載のビーム構造。
【請求項１３】
前記絶縁体は、複数の弾性の絶縁片から形成される、ことを特徴とし、
前記絶縁片は、セル構造を作るよう互いに対してある距離をおいて配置される、
請求項５乃至７のうちいずれか一項記載のビーム構造。
【請求項１４】
前記絶縁片は、長手方向に及び／又は横断方向に前記ビーム構造に対して適合する、ことを特徴とする、
請求項１３記載のビーム構造。
【請求項１５】
前記絶縁体は、減衰ビーム構造を作るよう、１０Ｎ／ｍ２より小さい弾性係数を有する材料を有する、ことを特徴とする、
請求項５乃至１４記載のビーム構造。
【請求項１６】
前記絶縁体と接続して、連結部は、ビーム構造において媒体を循環するよう配置され、その温度を所望の通りに制御するようにする、ことを特徴とする、
請求項５乃至１５のうちいずれか一項記載のビーム構造。
【請求項１７】
前記連結部は、前記中間フランジから形成されるか、あるいは、前記中間フランジと接続して配置される、ことを特徴とする、
請求項１６記載のビーム構造。
【請求項１８】
前記連結部は、２つの絶縁片と、前記コア構造と前記ケーシング構造とによって範囲を定められる空間を有して形成される、ことを特徴とする、
請求項１６又は１７記載のビーム構造。
【請求項１９】
前記媒体を循環するよう、前記ビーム構造は、望ましくは前記ケーシング構造内部において前記ビーム構造と接続して配置される、ポンプ手段を有する、ことを特徴とする、
請求項１６記載のビーム構造。
【請求項２０】
前記補強材構造は、耐荷重ビーム構造を作るよう前記ケーシング構造に対して固定される、前記ビーム構造の前記長手方向において通る補強材を有する、ことを特徴とする、
請求項１乃至４のうちいずれか一項記載のビーム構造。
【請求項２１】
前記補強材は、リブ構造、板、及び／又はボックスである、ことを特徴とする、
請求項２０記載のビーム構造。
【請求項２２】
前記リブ構造は、ボックス形成末端部が配置される端部範囲を除いて、前記ビーム構造の実質的に全長にわたって配置される、ことを特徴とする、
請求項２１記載のビーム構造。
【請求項２３】
前記ビーム構造の長さの１メートル毎に対して０．５−５、望ましくは０．５−２のリブ構造がある、ことを特徴とする、
請求項２１又は２２記載のビーム構造。
【請求項２４】
前記ビーム構造の前記長手方向において通る炭素繊維の補強材は、前記ビーム構造の全熱膨張係数が実質的にゼロであるよう、前記ケーシング構造及び／又は前記補強材構造の前記外側及び／又は内側表面上に配置される、ことを特徴とする、
請求項１乃至２３のうちいずれか一項記載のビーム構造。
【請求項２５】
前記ビーム構造は、前記紙匹形成機に属する測定ビーム、ドクタービーム又はコーティングビームである、ことを特徴とする、
請求項１乃至２４のうちいずれか一項記載のビーム構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙匹形成機（ｗｅｂ  ｆｏｒｍｉｎｇ  ｍａｃｈｉｎｅ）に対するビーム構造に係る。当該ビーム構造は、その端部構成部品によって紙匹形成機上で支持されるよう配置される。
【背景技術】
【０００２】
ビーム構造は、一般的にその端部構成部品によってのみ紙匹形成機上で支持され、紙又は板紙の抄紙機等の紙匹形成機における異なる位置において使用される。通常、ビーム構造は、その全幅に対して紙匹形成機にわたって延在し、工程において使用される複数の装置を担持するよう使用される。かかる装置は、例えば、ドクター、測定装置、及びコータである。
【０００３】
紙匹形成工程において、温度は比較的高い。更に、ビーム構造上に作用する熱荷重は、しばしば一方的なものであり、不均質な熱膨張によりビーム構造において不利なたわみをもたらす。該たわみは、ビーム構造によって担持される装置の作動において障害及びエラーを引き起こす。例えば、ドクターブレードは不均質に摩耗し、測定装置の読み取りは誤ったものとなる。既知のビーム構造においては、それに特有であるビーム状の発振（ｂｅａｍ−ｌｉｋｅ  ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）も出てくる。かかる発振は、他の装置の回転によって誘発されるか、あるいは振動によって作動の際に発生する。該振動は、たわみによって引き起こされる障害を更に増大させる。特には、８メートルより大きい長さを有し、毎分１５００メートルより早く移動する紙匹とともに使用されるビーム構造は、大きく、高価であり、振動が関連する問題を起こす傾向がある。更に、紙匹形成機には、ロール、振動数、又は、ビーム構造において振動も誘発する準臨界振動がある。これは、例えばコータにおけるコーティングの量において不利な変動を引き起こす。
【０００４】
熱膨張から発生するたわみを防ぐよう、既知のビーム構造において絶縁体は、耐荷重コア構造の周囲に適合される。絶縁体は熱がコア構造に対して導かれることを避けるよう意図されるため、コア構造の温度は、可能な限り均質なままである。絶縁体を保護するよう、ケーシング構造は、配置され、且つ絶縁体を適所に保持する。しかしながら、ケーシング構造を有する絶縁体はまた、ビーム構造の全重量を増加させ、故にビーム構造におけるたわみも増大させる。これは、絶縁体及びコア構造が耐荷重ではないためである。更には、絶縁体及びそのケーシング構造は、ビーム構造の振動に影響を有さない。最悪の場合には、ケーシング構造自体が振動し、コア構造における振動を誘発し得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、紙匹形成機に対する新しい種類のビーム構造を作ることを意図する。該ビーム構造によって、熱荷重及び振動、並びに先行技術における他の問題が引き起こす問題点が、避けられ得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の特徴的な特性は、添付の請求項に記載される。本発明に従ったビーム構造において、新しい種類の組合せ構造が適用され、該構造によって軽量だが剛性な構造が作られる。更に、絶縁体は、新しい驚くべき手法において与えられる。第一に、基本的に全ての構成部品は、耐荷重構造の一部であり、多種の構成部品の剛性は、全体の構造を補強するよう利用され得る。第二に、絶縁体はまた、減衰要素であるよう配置され得、ビーム構造の特定の振動数（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は、以前より更に有利になる。また、コア構造、絶縁体、及びケーシング構造の機能的組合せは、以前より更に薄い材料の使用を可能にする。このことは、ビーム構造の製造を容易にし、更にはビーム構造の全質量を低減させる。更に、従来の材料を使用することによって、特性は、以前は高価な複合材料を使用して部分的に達成され得たビーム構造において作られ得る。本発明に従ったビーム構造においては、複合構成部品を使用することは可能であり、該構成部品の構造は、単純で、コストを妥当なレベルに維持するものである。先行技術においては不可能である機能はまた、本発明に従ったビーム構造に対して加えられ得る。全体的に、ビーム構造の重量に対する剛性が優れていると同時に、該ビーム構造は、夾雑物（ｄｉｒｔ）から十分に保護され且つ耐性があるようになる。追加的な機能を備えられたビーム構造は、紙匹形成機において最も要求の多い位置における使用に対しても適切である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は以下において、本発明の複数の実施例を示し、添付の図面を参照して詳細に説明される。
【０００８】
図１は、本発明に従ったビーム構造の一部のみを示す。ビーム構造は、特に紙匹形成機に対して意図される。例えば抄紙機である紙匹形成機において、ビーム構造は、その端部からフレーム上において支持される。言い換えれば、ビーム構造は、紙匹形成機の一側から他側まで延在する。近年のビーム構造は、長さ１０メートルより長くなり得、支持されるビーム構造のたわみ及び振動は、重要な設計上の検討事項である。図１中のビーム構造は、ドクタービームとして意図され、該ドクタービームに対してブレードホルダを用いてドクターブレードが取り付けられる。ドクタービームは、ベアリングによってフレーム上で回転可能に支持され、ドクタービームを回転させることによって、ドクターブレードは、ドクターされるべき表面に対して装着され得る。ドクタービームの各端部において、ベアリングの取付けに対する適切な突出シャフト１１又は対応する突起がある。
【０００９】
本発明に従ったビーム構造は、薄板構造ケーシング構造１５によって特徴付けられ、該ケーシング構造は内部に適合された補強材構造３０を有する。更に、ケーシング構造１５及び補強材構造３０は、耐荷重ビーム構造を作るよう互いに対して固定される。故に、薄い材料でも軽量且つ剛性なビーム構造を作るよう使用され得る。ケーシング構造１５に加えて、補強材構造３０も望ましくは、少なくとも部分的に薄板材料を有する。実際には、薄板材料の厚さは１−５ｍｍ、望ましくは２−４ｍｍである。この種類の金属板は、容易に形成され、機械加工されて接合される。更に、三角形の断面の代わりに、ビーム構造は驚くべきことに、基本的に円形に作られ得る。以下において、多種の実施例がより詳細に説明される。
【００１０】
図２は、本発明に従ったビーム構造の概略的断面図を示す。特には、ドクタービームは、ドクターされるべき表面に対して近くに置かれ、例えばドライヤシリンダ１２の場合、非常に熱くもなる。その場合、かなりの熱荷重が一側からドクタービームに作用する。保護されたビーム構造は、耐荷重コア構造１３及びその周囲に適合される絶縁体１４を有する。該絶縁体は、熱がコア構造に移動することを防ぐよう、また熱膨張によって引き起こされるたわみ及び他の変形を避けるよう、使用される。更に、ケーシング構造１５は、絶縁体１４の周囲に適合され、絶縁体１４を保護し且つ適所に保持する。先行技術における絶縁体及びケーシング構造の使用は、上述された機能を達成するのみである。本発明によれば、コア構造、絶縁体、及びケーシング構造は、機械的に互いに対して固定され、耐荷重ビーム構造を作る。言い換えれば、全ての基本的な要素は、荷重を担持することに関与し、故に共に耐荷重ビーム構造を形成する。故に、優れた剛性／重量の割合及び低い全重量は、ビーム構造において作られ、たわみを有意に低減させる。
【００１１】
原理上、絶縁効果を生み、コア構造及びケーシング構造のいずれに対しても信頼性高く取り付けられ得る材料はいずれでも、絶縁体として使用され得る。本発明によれば、絶縁体は、望ましくは、１０Ｎ／ｍ２より小さい弾性係数を有する材料であり得る。実際には、これは、比較的可撓性の材料を意味し、そのため同時に減衰ビーム構造が達成される。言い換えれば、該絶縁体はまた、絶縁効果に加えて、ビーム構造の特定の振動数及びそれを介してその振動特性に有利に作用するよう使用され得る。絶縁体の構造及び材料は、図２及び図３と共に後により詳細に検討される。
【００１２】
従来技術においては、ビーム構造は厚い材料から作られ、複数の異なる部品が互いに接合されなければならないと同時に機械にとっては困難である。本発明に従ったコア構造及びケーシング構造は、板材料を有し、ケーシング構造の板の厚さは、コア構造の板の厚さと同等又はそれより小さい。故に、コア構造及びケーシング構造の製造において、同一の装置及び方法を使用することが可能である。更に、熱膨張は、ビーム構造の多種の部分において均一であり、ビーム構造における内部応力を低減させる。板材料は、１５ｍｍより小さい厚さ、望ましくは１０ｍｍより小さい厚さである。薄板技術は、望ましくは製造において使用され、その場合に使用される板材料の厚さは、５ｍｍより小さい。要求される状態により、ステンレススチールは、望ましくは製造において使用される。
【００１３】
図２は、本発明に従ったビーム構造をより詳細に示す。この断面の平面においてビーム構造は、種々に形成され得る２つの板部分１６及び１７上に有される。図２中の実施例では、コア構造はまず、第１の板部１６から、適切な板工作機を使用して直角三角形の形状へと曲げられる。この後、三角形のコア構造は閉じられる。板工作及び溶接においては、レーザを使用することが望ましい。その場合、正確な形状及び寸法を有するビーム構造は、作られる。必要に応じて、他の加工及び接合方法を使用することも可能である。ビーム構造の長手方向において、複数の板部分が使用され、それらの間は突き合わせ接合である。閉じられた単純な構造は、清潔なままにされ、また容易に洗浄され得る。
【００１４】
図２中の実施例では、ケーシング構造は、第２の板部１７から製造され、湾曲した屈曲は、鋭い突出部を避けるよう作られる。コア構造と同様に、ケーシング構造は、閉じられ、望ましくはコア構造に取り付けられる。図２は、板部品１６及び１７におけるレーザ溶接の場所及び方向を示すよう、小さい矢印を使用する。ケーシング構造が据え付けられて取り付けられる前に、コア構造が据え付けられる。この場合においてコア構造は、更に、絶縁体であり、コア構造とケーシング構造との間に適合される弾性のマスを有して形成される。より具体的には、図１及び図２中の実施例において、絶縁体は、互いに対して距離を置いて配置される複数の絶縁片１８を有して形成され、セル構造を作る。該セル構造は、軽量になり、自由空間は、絶縁片の動態的変動を可能にし、実際には効果的に振動を減衰する。例えば、多種のゴム又はエラストマは、減衰絶縁体として使用され得る。
【００１５】
上述されたビーム構造は、軽量だが剛性であり、振動を減衰する絶縁を内部に有する。紙匹形成機の作動状態において、ビーム構造は非常に熱くなり得るか、若しくは、一側のみの熱荷重がビーム構造を屈曲し得る。ビーム構造において媒体を循環させる連結部１９は、所望の通りその温度を調整するよう、本発明に従った絶縁体１４と連結して適合される。紙匹形成機において、所望の温度を維持するよう、主に冷却は所望されるが、複数の位置においては加熱も要求され得る。他方では、単純にビーム構造における媒体の循環は、多種の部分において同一の温度を作る。必要に応じて、連結部は、例えばコア構造内部に位置決めされ得るが、コア構造とケーシング構造との間の媒体の効果は、ビーム構造全体にわたって十分に広がる。
【００１６】
本発明によれば、個別の絶縁片は、ビーム構造において長手方向及び／又は横断方向に配置される。かかる場合、連結は、２つの絶縁片とコア構造及びケーシング構造によって範囲を定められる空間に対して形成される。該絶縁片も、例えば接着又は硫化することによって、コア及びケーシング構造に対して取り付けられる。図１及び図２中、絶縁片１８は、縦長である。複雑な連結は、適切に絶縁材料を切断することによって、絶縁体から作られ得る。更に、絶縁体の長い片は、螺旋を描いて、容易に長い接続を作る。図２中、連結部１９における媒体の循環は、概略的に図示される。媒体の閉鎖循環に加えて、例えば連結パイプ２０を介して、若しくは突出シャフト１１を介して形成されるパイプを介して、外側から媒体を導くことも可能である。かかる場合、媒体を循環させるよう意図されたポンプ手段は、熱交換手段も有する際、ビーム構造の近辺において適合される。閉鎖循環において、ビーム構造と接続して配置される単なるポンプ手段２２は十分であり、かかる手段は、望ましくはケーシング構造内に適合される（図１）。その結果、ポンプ手段及び連結部は、夾雑物を収集する突出部無しで十分保護される。
【００１７】
図３は、ビーム構造の第２の実施例を図示する。この場合、ビーム構造は、ドクタービームとして配置される。ブレードホルダを取り付けるよう、ビーム構造において据付け板があり、該板に対して、ブレードホルダ等の多種の装置が取り付けられ得る。当該ビーム構造は、前述とは異なる方途において作られ得る。コア及びケーシング構造１３及び１５は、完全に完成して、それらの間に絶縁体１４を据え付けられて作られ得る。しかしながら、発泡体（ｆｏａｍ）２９は、望ましくは絶縁体として使用され、コア構造１３とケーシング構造１５との間に押し出される。図３中、発泡体２９の一部のみが示される。完全な充填に対して、ゴムより軽量である絶縁体が使用され得、優れた絶縁及び減衰特性が達成される。絶縁体と、コア構造１３及びケーシング構造１５との間の接合は、中間フランジ２４を使用することによって向上され得、該中間フランジに対して絶縁体１４が機械的に取り付けられる。故に、該構造の変動及びたわみは、剪断力へと転換される。該剪断力は、可撓性の絶縁体において効果的に軽減される。望ましくは、中間フランジは、コア構造の外側表面及びケーシング構造の内側表面のいずれに対しても取り付けられる。該構造は続いて、互いに対してしっかりと接合される。複数の構造においては、中間フランジがコア構造の外側表面又はケーシング構造の内側表面上のいずれかに配置される場合、それは十分であり得る。図３中、中間フランジ２４は、いずれの上方にもある。特に発泡体を絶縁体として使用される際、該絶縁体はまた中間フランジに対して取り付けられる。必要に応じて、ホール又は突出部は、例えば、中間フランジにおいて配置され、接着を確実なものとする（図示せず）。
【００１８】
中間フランジは、絶縁体を近接する構造に対して取り付けるよう意図される。絶縁体の作動に関して、中間フランジは、対向する表面からある距離のみをおいて意図的に延在する。各中間フランジをコア構造及びケーシング構造のいずれに対しても取り付けることによって、絶縁体の減衰効果は失われ、不利となることがしばしばある。
【００１９】
図３中の実施例にはまた、ビーム構造において媒体を循環させるよう、連結部１９がある。更に、かかる実施例には、実際に３つの種類の中間フランジがある。三角形のビーム構造の上方側には、Ｌ字型のフランジ２４があり、例えば溶接によってより短い側部によって取り付けられる。中間フランジは、ビーム構造の全長に対して延在し、１つ又はそれより多い部分を有して形成される。同様に、ビーム構造の下方側における連結部１９は、中間フランジ２４から形成される。故に、当該中間フランジは、２つの機能的タスクを有する。機械的な接合要素であることに加え、連結部としても作用する。同様に、中間フランジと接続して配置される従来のパイプ２５は、ビーム構造の垂直側部上でなされた通り、連結部１９として使用され得る。連結部及び中間フランジの構造及び数に関わらず、本発明に従ったビーム構造の重量／剛性の比率は、既知の構造の比率より明らかに優れている。特には据付け板を使用することによって、ビーム構造は薄板から作られ得、更には製造を容易にして且つ全重量を低減させる。
【００２０】
上述されたビーム構造は、ドクタービームとして作用する際のビーム構造である。紙匹形成機には複数のドクターがあり、これらが更に取り付けられ、振動に関しては問題がある。故に、本発明に従ったドクタービーム構造は、その特定の振動数がドクターされる表面における誘導振動数（ｉｎｄｕｃｅｄ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）とは異なるよう配置される。このことは、共に接合される部分によって互いにおいて引き起こされる振動を特に妨げる。減衰特性は、絶縁材料及びその量と形状を介して、各位置に対して適切であるよう調整され得る。あるいは、ビーム構造は、紙匹形成機の幅及びビーム構造の負荷に応じて寸法をとられる。
【００２１】
図４は、抄紙機の仕上げ部分における本発明に従ったビーム構造の複数の応用を示す。ビーム構造はまた、抄紙機のいずれの場所においても適用され得る。この場合、ビーム構造はまず、紙匹形成機に属する測定ビーム２６においてある。更に、ビーム構造は、例えばドクタービーム２７又はコーティングビーム２８として使用され得る。
【００２２】
図５ａは、本発明に従ったビーム構造に基づく、コーティングビームを示す。当該ビーム構造の断面は、図５ｂ中に示される。この場合、絶縁体は、コア構造１３とケーシング構造１５との間に適合された中間構造３１を有して形成される。更に、中間構造３１は、コア構造１３の内側表面及びケーシング構造１５の外側表面のいずれに対しても弾性のマスによって取り付けられるよう配置される。中間構造はまた、望ましくは薄板材料を有する。更に、中間構造の形状は、コア構造の形状に対応するか、あるいは、図５ｂ中のように波形にされる。更に、弾性のマスは、互いから距離をおいて配置されるビーム構造の複数の長手方向の部分３２において配置され、セル構造を作る。故に形成されるセル構造は、有意に、構造減衰を強め、振動及びビーム構造において引き起こされる変動の振動及び振幅を以前より低いレベルまで低減する。その結果、振動の問題は無くなる。同時に、例えばワイヤ及び紙のロールであるビーム構造の近辺で使用されるロールの直径は、以前より更に自由に選択され得る。セル構造はまた、ビーム構造において媒体を循環するよう使用され得る。
【００２３】
図５ｂ及び図５ｃのビーム構造の製造において、既製のパイプは、コア構造として使用され、その上部上では形成された薄板が屈曲される。この場合、既製のパイプの壁の厚さは、薄板より明らかに厚いが、それもまた既知の解決策より大幅に薄く作られ得る。ビーム構造において、最も外側の部分は、薄板を有するケーシング構造であり、全ての部分は、溶接又は接着のいずれかによって互いに対して接合される。硫化はまた、ゴムを取り付けるよう使用され得る。前述の弾性部分は、構造間で使用される。図５ｃの実施例では、コア構造の形状に対応する薄板は、中間構造として使用される。更に、前の実施例におけるより多くの部分３２があり、外部分はより厚く、中間構造の減衰を強化する。セルラー構造の（ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ）ビーム構造は、前より安価且つ軽量であり、その動的特性は、既存の解決策におけるものより更に優れている。この種類のビーム構造の構造は、新しい機械のラインにおいて、若しくは古い紙匹形成機の速度を上げる際に、有効に使われ得る。
【００２４】
図７は、特にドクタービームとして配置される際に、最も単純なビーム構造を示す。この場合、ビーム構造は、薄板材料を有するケーシング構造１５を有し、その内部には、補強材構造３０が適合される。言い換えれば、コア構造及び絶縁体は、欠如している。これにも関わらず、ビーム構造は、材料がビーム構造の外周上に位置決めされるため、剛性である。その剛性に関わらず、図示されるビーム構造は、非常に軽量であり、長さ１メートルに対して５キログラムのみの重量である。実際には、補強材構造３０は、ビーム構造の長手方向にわたる補強材３３を有し、耐荷重構造を作る。故に、セル構造は、優れた屈曲及びねじれ剛性を有して作られる。更に、ビーム構造の自身の重量によるたわみは、小さい。補強材は、堅固な板又はコンパートメントを有し得る。しかしながら、補強材３３のうち少なくとも複数は、望ましくはリブ構造３５である。かかる場合、少量の材料でも、有意な補強効果を作る。本発明に従った他のビーム構造においてと同様に、リブ構造も、厚さ２−５ｍｍを有する薄板材料から作られる。実際には、レーザ切断のユーザは、寸法が正確な補強材を作り、該補強材の周囲にケーシング構造は、屈曲されレーザ溶接されて閉じられる。最終的な結果は、剛性だが軽量である、完成した機械加工されていないビーム構造である。本発明によれば、従来技術において使用される大規模な据付け板２３はまた、薄板構造であり、機械加工は不要である。据付けに対するホール３６及び調整スクリュー３７はまた、据付け板においてレーザによって容易に切断され得る。
【００２５】
図８ａ及び図８ｂは、本発明に従った第５の実施例のビーム構造を示す。一般的に、ケーシング構造１５は、１つ又はそれ以上の板部１５’及び１５’’から製造され得る。図８ａにおいては、４つの板部１５’及び１５’’が使用される。板部は、薄板材料を有し、その厚さも、例えばいくつかは４ｍｍであり残りは０．５ｍｍであるように、異なり得る。図示される実施例では、下方及び上方の板部１５’は、他の２つの湾曲された板部１５’’より厚い。
【００２６】
図８ａ及び図８ｂのリブ構造３５においては、突起３８、及びそれに対応して板部１５’及び１５’’において機械加工される開口３９がある。該突起は、製造を容易にし、ビーム構造の耐久性を増大させる。突起及び開口はいずれも、該部分が機械加工無しでの据付けに対して準備ができている際に、レーザ切断を使用して容易に作られ得る。
【００２７】
本発明に従ったビーム構造において、特別な末端部４０もあり、ビーム構造の端部を剛性にする。該末端部を用いて、ビーム構造はまた、紙匹形成機のフレームに対して取り付けられる。補強材として作用する末端部は、望ましくはボックス又はセル構造である。図８ｂにおいて、中間ボックス４３は、ケーシング構造１５状に形成された２つの板４１と４２との間で、ビーム構造の軸方向において配置される。薄板から曲げられた中間ボックス４３においても、板４１及び４２において配置される突起３８、及びそれに対応して板部４１及び４２において配置される開口３９がある。最終的に、薄板から形成される連結部分４４は、ボックスを形成するよう末端部を固定し、またそこからビーム構造が支持され、最終的には板４１及び４２を介して与えられる。上述された全ての部分は、薄板材料を有する。中間ボックスの長さ、即ち板の間の距離は、約５０乃至４００ｍｍである。板間の中間ボックスの場所には、例えばハニカム構造又は同様のものがあり得る。
【００２８】
図８ａ及び図８ｂ中の実施例は、従来の据付け板が欠如している。しかしながら、据付け板がケーシング構造又はそのいくらかの部分と同一の部分を有することは、特に有利である。これは、ビーム構造に対して据付け板を取り付ける別個の作業段階を排除する。据付け板は、ノーズ板とも称される。図８ａにおいて、ドクターに対する取付けレール４５は、ケーシング構造に対して接着される。多種の接続は、中空のビーム構造の内部に配置され得、ビーム構造は、ビーム構造を加圧することによって、空気ブラストを作るようにも使用され得る（図８ｂ）。
【００２９】
補強材の寸法、形状、及び数は、ビーム構造の寸法及び設計荷重に従って変動する。一般的に、ビーム構造の長さの１メートル毎に対して０．５−５、望ましくは０．５−２のリブ構造がある。図７は、ケーシング構造１５内部に取り付けられる、２つのリブ構造３５を示す。この実施例においても、連結部はビーム構造内部で使用され得る。熱荷重によるたわみはまた、他の方途において避けられ得る。本発明によれば、ビーム構造の長手方向にわたる炭素繊維補強材３４は、ケーシング構造及び／又は補強材構造の外側及び／又は内側表面上に配置される。ビーム構造の長手方向は、紙匹形成機の幅方向に対応する。炭素繊維補強材３４は、ビーム構造の全熱膨張係数が基本的にゼロであるよう配置される。実際には、スチールから作られたビーム構造は、ビーム構造の複数の部分が異なる温度にある場合に屈曲する。本発明によれば、ビーム構造は、炭素繊維補強材によって正しい点において補強され、単純に平らになり得るか、又はプロファイルされ（ｐｒｏｆｉｌｅｄ）得る。該配置は、炭素繊維における負の熱膨張係数を可能にする。炭素繊維補強材を据え付ける際、接合部が発生する熱応力に耐えるよう遊びが作られなければならない。言い換えれば、接合部において、接着接合に加えて適当な機械的取付けがされるべきである。例えば、セルラー構造のビーム構造において、炭素繊維補強材は、セル内部（図５ｂ）又はケーシング構造の外側表面上に置かれ得る。更に、炭素繊維補強材とスチールとの場所及び表面積の比率は、たわみがビーム構造において避けられるよう、また、使用されるスチール板がゆがむことなく圧縮加重に耐えるよう、選択されるべきである。
【００３０】
本発明に従ったビーム構造は、非常に多様性があり、紙匹形成機の種々の場所において使用され得る。統合型の構造を形成するよう、多種の部分を組み合わせることによって、有利な重量対剛性の比率は達成される。更に、耐久性のある材料が製造において使用され得ると同時に、構造は単純なままにされる。熱調整機能に加えて、本発明に従ったビーム構造は、効果的な減衰を作り、それを介して振動の問題が避けられ得るか、少なくとも低減され得る。熱加重によるたわみもまた、避けられ得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に従ったビーム構造の不等角投影図である。
【図２】本発明に従ったビーム構造の概略的断面図である。
【図３】本発明に従ったビーム構造の第２の実施例を図示する。
【図４】紙匹形成機における本発明に従ったビーム構造の多種の応用を図示する。
【図５ａ】本発明に従った第３の実施例のビーム構造を備えられたコータビームを図示する。
【図５ｂ】図５ａのビーム構造の断面図である。
【図５ｃ】図５ａのビーム構造の適応を図示する。
【図６】本発明に従った第４の実施例のビーム構造を備えられたドクター装置を図示する。
【図７】図６中のビーム構造の不等角投影図である。
【図８ａ】本発明に従った台５の実施例のビーム構造の断面図である。
【図８ｂ】部分的に取り付けられた図８ａのビーム構造の構成部品を図示する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【国際調査報告】
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