(57)【要約】  横方向に延伸可能な繊維質の材料、とりわけ紙のウエブを製造するための方法であって、２０％乃至８０％の水分を有する柔軟な材料のウエブ（１２）を少なくとも一つの連続した弾性バンドに接着して弾性体（６、２６、３１、４６、６６）とする工程を含み、  前記方法が、前記弾性体が第一の回転ローラーの横方向の表面に接着する工程を含み、前記第一の回転ローラーの前記横方向の表面に少なくとも一つの空洞が設けられ、  前記方法が、前記第一の回転ローラーを、少なくとも一つの第二の回転ローラーからの干渉のために前記少なくとも一つの空洞に侵入させることによって、一時的にかつ局所的に予備延伸した前記バンドに接着する工程を含み、前記第二の回転ローラーが前記第一の回転ローラーの軸と平行な前記第二の回転ローラーの軸を有してなることを特徴とする方法。【選択図】なし
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横方向に延伸可能な繊維質の材料、とりわけ紙のウエブを製造するための方法であって、
２０％乃至８０％の水分を有する柔軟な材料のウエブ（１２）を少なくとも一つの連続した弾性バンドに接着して弾性体（６、２６、３１、４６、６６）とする工程を含み、
前記方法が、前記弾性体が第一の回転ローラーの横方向の表面に接着する工程を含み、前記第一の回転ローラーの前記横方向の表面に少なくとも一つの空洞が設けられ、
前記方法が、前記第一の回転ローラーを、少なくとも一つの第二の回転ローラーからの干渉のために前記少なくとも一つの空洞に侵入させることによって、一時的にかつ局所的に予備延伸した前記バンドに接着する工程を含み、前記第二の回転ローラーが前記第一の回転ローラーの軸と平行な前記第二の回転ローラーの軸を有してなる
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
４０％ないし６０％の水分を有する繊維質の材料のウエブを使用する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
連続したバンドとして前記第一のローラーを包むスリーブを使用する工程を含んでなることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記連続したバンドが前記第一のローラーと対向してなることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記バンドを予備延伸することによって機械的に前記バンドを変形する工程を含み、同時に前記バンドの長手方向に沿って保持されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
形成中に前記紙のウエブ（１２）を維持し、前記紙のウエブ（１２）を単に載置することによって前記弾性体表面（６，４６、６６）に接着する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
形成中に前記紙のウエブ（１２）を維持し、前記紙のウエブ（１２）を一対の弾性体の表面（２６、３１）に接着する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
柔軟な繊維質の材料のウエブを使用する工程を含み、前記ウエブが処理ラインから直接生じ、前記ウエブに２０％ないし８０％の水分をすでに与えていることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
繊維質の材料のウエブを使用する工程を含み、前記ウエブの水分によりすでに安定化され、乾燥処理をうけて、前記ウエブに２０％ないし８０％の水分を与えていることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
長手方向に延伸可能なウエブを製造するための方法が関連付けられてなることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
横方向に延伸可能な繊維質材料のウエブを製造するための装置であって、前記繊維質材料が２０％ないし８０％の水分を有するウエブから出発し、
前記装置が弾性材料の無端バンド（６、２６、３１、４６、６６、８６）を含み、前記無端バンドが第一のローラー部材（２、４、２４、４２、４４、６４、８４）を包み、前記第一のローラー部材には少なくとも二つの外側ローラー（２、４、２４、４２、６４）と、前記二つの外側ローラーによって境界付けられる円周状の空洞（２５、６５）と、前記外側ローラーに前記無端バンドの長手方向のエッジを固着するための手段（５２）とが設けられ、
前記装置がさらに第二のローラー部材（８、１０、２８、３０、４８、５０、６８）を含み、前記第二のローラー部材が前記第一のローラー部材と干渉するようにされ、前記バンドが前記空洞に侵入して前記外側ローラーに固定されないことを特徴とする装置。
【請求項１２】
前記無端バンド（６、２６、３１、６６）がスリーブからなり、前記スリーブが前記第一のローラー部材を包むことを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記スリーブが、前記第一のローラー部材のエッジ上で折り曲げ、前記折り曲げられたエッジを安定化することによって、前記第一のローラー部材の外側ローラーへの固定が維持されることを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
延伸不能なリングが前記スリーブのエッジに関連付けられ、前記スリーブが前記第一のローラー部材を包み、前記エッジ上に折り曲げることによって前記外側ローラーに対して安定化されることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記エッジを形成し、かつ前記外側ローラーと協働するフランジ形態が前記スリーブに関連付けられ、前記スリーブが前記第一のローラー部材を包み、前記エッジ上に折り曲げることによって前記外側ローラーに対して安定化されることを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１６】
前記第二のローラー部材が一対のローラー部材からなり、前記一対のローラー部材がシャフトに離間した距離で取り付けられ、前記距離が、前記第一のローラー部材の前記外側ローラー間の距離よりも小さく、非干渉位置と干渉位置との間で直線運動することを特徴とする請求項１３記載の装置。
【請求項１７】
前記第一のローラー部材がローラー（１０）を含み、前記ローラー（１０）がその二つの端部の近位位置で二つの円周状の溝をもち、前記弾性スリーブによって包まれ、前記第二のローラー部材が一対のローラーを含み、前記一対のローラー前記円周状の溝に相補的な輪郭をもち、前記溝の間の距離に等しく離間した距離でシャフト（３０）上に取り付けられてなることを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１８】
前記第一のローラー部材が一対のローラー（４２）を含み、前記一対のローラー（４２）がシャフト（４４）上で離間して取り付けられ、
前記第一のローラー部材がさらにリターンローラー（４５）を含み、前記リターンローラー（４５）が前記シャフト（４４）に設けられ、
前記第一のローラー部材がさらに弾性材料の無端バンド（４６）を含み、前記無端バンド（４６）が前記ローラー（４２）と前記リターンローラー（４５）との間を通過し、
前記第二のローラー部材が第一の一対のローラー（５２）を含み、前記第一の一対のローラー（５２）が前記第一のローラー部材の前記ローラー（４２）と干渉して、締め付けることによって前記無端ベルト（４６）の挟まれた部分を局所的に保持し、
前記第二のローラー部材が第二の一対のローラー（４８）を含み、前記第二の一対のローラー（４８）がシャフト（５０）上に離間した距離で取り付けられ、前記距離が、前記第一のローラー部材のローラー（４２）間の距離よりも小さく、前期第一のローラー部材のローラー（４２）との干渉位置と非干渉位置との間でシャフトによって移動自在であることを特徴とする請求項１１記載の装置。
【請求項１９】
前記第二のローラー部材が弾性スリーブ（３１）を含み、前記弾性スリーブ（３１）がローラー（２８）を包むことを特徴とする請求項１１又は１８記載の装置。
【請求項２０】
前記第一のローラー部材が二つの別々の同じローラー（６４）を含み、おのおのにはその端部の近位位置に連続した円周状の溝（６５）が設けられ、かつ個々に弾性スリーブによって包まれ、前記第二のローラー部材が一対のローラー（６８）を含み、前記一対のローラー（６８）が前記溝（６５）と相補的な輪郭を有し、かつ前記一対のローラー間の距離に等しい距離だけ離間し、前記第一及び第二のローラー部材が静止位置と作用位置の間で移動可能であり、前記静止位置において、前記二つの同じローラー（６４）の前記二つの弾性スリーブ（６６）が離間し、前記第二のローラー部材のローラー（６８）が前記溝（６５）と干渉せず、前記作用位置において、前記弾性スリーブが互いに接し、前記溝（６５）と干渉する第二のローラー部材のローラー（６８）によって形成中に挟まれた紙のウエブ（１２）を保持してなることを特徴とする請求項１１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横方向に延伸可能な繊維質の材料、とりわけ紙のウエブを形成するための方法及び該方法を実行するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
横方向に延伸可能な紙のウエブを形成するための方法は知られている。該方法は、一般に紙のウエブを形成するが組み合わされ、当該紙のウエブは長手方向に延伸可能であり、結果的にあらゆる方向に延伸可能な紙のウエブを形成可能にせしめている。
【０００３】
米国特許第２，６２４，２４５号に記載されたこれらの知られた方法には、適切な水分を有する紙のウエブが、収縮を受ける無端バンドに接着するように製造されている。この方法は広く使用されており、高い生産率の達成を可能にしている。しかし、横方向、すなわち紙の機械内部の紙のウエブの前進方向に対する垂直方向への延伸の程度はかなり限定されているが（５％を超えない）、長手方向への延伸の程度はかなり高い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、過去におけるものよりも大きい程度に横方向に延伸され得る繊維質の材料、とりわけ紙の高い生産率を可能にする方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
後述する記載から明らかになる上述の目的及び他の目的は、請求項１に記載されたとおりの、本発明に従って、延伸可能な繊維質の材料のウエブのための製造方法によって達成される。
【０００６】
この方法を実行するために、本発明は異なる装置を使用しており、当該装置は、エラスチックな材料からなる少なくとも１つのバンドを含み、当該少なくとも１つのバンドは、形成中の紙のウエブを受け取る前に横方向に延伸され、当該少なくとも１つのバンドは、当該形成中の紙のウエブを受け取った後に解放されて、当該少なくとも１つのバンドの最初の形態に戻り、これにより前記ウエブの繊維の横方向への蓄積が生じ、結果として潜在的に横方向の延伸を受ける。
【０００７】
このプロセスの間、形成中に前記紙のウエブが繊維の横方向の蓄積を受けることができ、その結果、最終的なウエブが、長手方向と横方向の両方に延伸性をもつ。
【０００８】
本発明はさらに、添付図面を参照して記載したいくつかの実施形態によって、以下に明確にされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の方法を実行するための装置の概略図であり、静止状態を示している。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における装置の側面図である。
【図３】図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線において視た装置の動作状態を示している。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線における装置の側面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線における側部から視た装置の図であり、紙のウエブが残っている。
【図６】本発明の方法を実行するための装置の第二実施形態の概略図であり、静止状態を示している。
【図７】図６のＶＩ−ＶＩ線における装置の図である。
【図８】図９のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線において視た装置の動作状態を示している。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線における装置の図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線における側部から視た装置の図であり、紙のウエブが残っている。
【図１１】本発明の方法を実行するための装置の第三実施形態の概略図であり、静止状態を示している。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線における装置の図である。
【図１３】図１４のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線において視た装置の動作状態を示している。
【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線における装置の図である。
【図１５】図１４のＸ−Ｘ線における側部から視た装置の図であり、紙のウエブが残っている。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１乃至５から分かるように、本発明の装置は基本的に一対のローラー（２）を備えており、当該一対のローラー（２）は一本のシャフト（４）に取り付けられ、当該シャフト（４）は、図示されていない適切な手段によって前記一対のローラーを回転している。
【００１１】
弾性材料の単一のスリーブ（６）が二つのローラー（２）に適用され、当該二つのローラーによって定義された空間を完全に覆っており、当該二つのローラー（２）の端部上で前記スリーブのエッジを折り曲げることによって、その位置で安定にされている。この安定化は、種々の方法で達成され、例えば、環状のフランジを用いてそれぞれのローラー（２）に対して前記エッジをロックすることによるか、又は前記エッジを延伸不能なリングに固定して、開放を妨げることによって達成される。
【００１２】
前記一対のローラー（２）に関連づけて、第二のローラー（８）が一本のシャフト（１０）に取り付けられる。当該シャフト（１０）は当該シャフト（１０）の軸の回りの回転運動と直線運動によって、当該シャフトを図１に示された干渉のない位置と、図３に示された干渉位置との間の前記ローラー（２）の前記シャフト（４）へと接近させたり、前記シャフト（４）から引っ込めたりしているという意味において、駆動される。
【００１３】
干渉条件下でスリーブ（６）が図３において明らかなとおり、横方向に延びるという意味において明らかに変形している。
【００１４】
ローラー（８）の回転速度（ω１）は、ローラー（２）の回転速度（ω２）に基づいて、ローラー（８）の周速度は、最大干渉点におけるスリーブ（６）の周速度に等しいように選択される。
【００１５】
（ｒ１）が、速度（ω１）で回転しているローラー（８）の半径で、（ｒ２）が、速度（ω２）で回転しているローラー（２）の半径であり、（ｄ）がローラー（４）及び（６）の間の干渉であるとすると、ローラーの速度（ω１）と(ω２)との間の関係は、ω２ｒ２＝ω１（ｒ１−ｄ）である。
【００１６】
しかしながら、スリーブ（６）が干渉領域を乗り越えてローラー（８）による延伸をもはや受けないとき、スリーブは弾性的に元の形態に戻る。
【００１７】
前述の互いに干渉する二対のローラー（４）及び（８）が紙のウエブ（１２）の形成ラインの出口に位置づけられる場合、当該紙のウエブはまだ柔軟であり、例えば２０％ないし８０％の水分、好ましくは４０％ないし６０％の水分を有し、スリーブ（６）の予備延伸の部分上にあるが、元の形態に戻ると、ウエブが横方向の収縮を受け、横方向の延伸の可能性を生じる。当該横方向の延伸可能性が大きい程、その収縮の程度、すなわち、スリーブ（６）の予備延伸の程度であり、そのスリーブ上に前記ウエブがあった。通常、ローラー（２）と（８）との間の干渉が大きくなればなる程、弾性スリーブの伸びがおおきくなる。それゆえ、ウエブの繊維の横方向の蓄積の程度が大きくなればなるほど、得られるウエブの延伸性の程度も大きくなる。
【００１８】
本発明によれば、処理を受けるべき紙のウエブ（１２）は形成ラインから直接生じる必要がなく、そのもともとの性質によって２０％ないし８０％の水分をもつ必要もないが、その代わりにすでに完全に形成され、乾燥されうる。この場合、本発明によれば、紙のウエブは最初に湿潤処理（バス、スプレー、蒸発など）を受け、当該湿潤処理が要求される水分量を吸収し、紙のウエブに紙を形成ラインに残したウエブに類した柔軟性を与える。
【００１９】
図６乃至１０は本発明の方法を実行するための装置の異なる実施形態を概略示している。当該装置は、ローラー（２４）を備える。当該ローラー（２４）は、その端部の近位部に一対の円周状の溝（２５）が設けられ、前述の実施形態のスリーブ（６）と実質的に同じゴムスリーブ（２６）によって覆われている。
【００２０】
当該装置は、また、一対のローラー（２８）を備える。当該一対のローラー（２８）はシャフト（３０）に取り付けられ前記溝（２５）の輪郭と相補的な輪郭を有している。
【００２１】
二つローラー（２８）とそれらのシャフト（３０）によって形成されたユニットは第二の弾性スリーブ（３１）によって覆われ、シャフト（１０）の回りの回転運動と、直線運動の両方によって当該シャフトを図６に示された干渉のない位置と、図８示された干渉位置との間の前記ローラー（２４）へと接近させたり、前記ローラー（２４）から引っ込めたりしているという意味において駆動される。この干渉位置にあるとき、ローラー（２８）のローラ（２４）の溝への協働、及びローラ（２４）の、溝（２５）によって境界がつくられた中央部の二つのローラ（２８）によって境界がつくられた空間への同時協働は、事実上スリーブ（２６）及び（３１）の横方向への同一の伸張を引き起こす。当該スリーブ（２６）及び（３１）は、形成中に紙のウエブ（１２）を受け取ることを意図された空間を境界づけている通路と接触したままである。
【００２２】
前記装置のこの実施形態は、紙のウエブ（１２）を保持することによって実行される本発明の方法を、下部スルー部（２６）上の単なる載置ではなく、下部スリーブ（２６）と上部スリーブ（３１）の間で当該紙のウエブを締め付けることによって可能にしている。
【００２３】
図１１乃至１５は本発明の方法を実行するための装置の第三の実施形態を示している。
当該装置は一対のローラー（４２）を備え、当該一対のローラー（４２）は、一本のシャフト（４４）に取り付けられ、知られた方法で当該シャフトによって回転される。弾性材料の無端バンド（４６）は当該ローラー（４２）とリターンローラー（４５）の間に延びている。
【００２４】
当該一対のローラー（４２）に関連付けられて、シャフト（５４）に第一の一対のローラ（５２）が取り付けられ、その側方の面とローラー（４２）の側方の面とを接着して、無端バンド（４６）の挟まれたエッジを保持している。また、前記第一の一対のローラー（４２）に関連付けられて、第二の一対のローラー（４８）がシャフト（５０）に取り付けられている。前記ローラー（４８）とシャフト（５０）によって形成されたユニットも、シャフトの回りの回転運動と、直線運動よって、当該シャフトを図１１に示された干渉のない位置と、図１３に示された干渉位置との間の前記シャフト（４４）へと接近させたり、前記シャフト（４４）から引っ込めたりしているという意味において、駆動される。
【００２５】
この第三の実施形態と図５に示される第一の実施形態との差は、本質的に、異なった形態の弾性スリーブを備えた点にあり、第一の実施形態の場合、当該弾性スリーブはチューブ状であり、単にカラーを包んでいるのに対し、第三の実施形態の場合、当該弾性スリーブは無端バンド（４６）からなり、ローラー（４８）が無端バンドを横方向に延ばすので、無端バンドはローラー（４２）に対してそのエッジに沿って保持されなければならず、それゆえローラー（５２）を必要とする。
【００２６】
図１６は本発明の方法を実行するための装置の異なる実施形態を示している。当該装置は、二つの同一の溝付きローラ（６４）を用いており、両方とも弾性スリーブ（６６）によって覆われ、当該装置はさらに一対のローラー（６８）を備えており、前記二つのローラー（６４）に設けられた溝（６５）と相補的な輪郭を有している、
【００２７】
この場合、二つのローラー（６４）が互いにその作用状態に接近するようにされ、ローラー（６８）が溝（６５）内に侵入するようにされるとき、当該ローラーは二つのスリーブを横方向に延伸させ、その結果、溝（６５）の間の部分で当該ローラーは互いにくっ付いて、形成中に挟まれた紙のウエブを締め付ける。
【００２８】
図１７乃至１９に示される実施形態は実質的に図１６に示された実施形態に対応しているが、二つの溝付きローラーを使用する代わりに、二対のローラー（８４）が使用され、おのおのには弾性スリーブ（８８）が設けられている。静止状態（図１７）にあるとき、二対のローラー（８４）は、各対のローラー二つのローラー（８４）よりも小さい距離だけ離間している。作用状態にあるとき、二対のローラー（８４）が互いに接近するとその結果、個々の弾性スリーブ（８６）は形成中に挟まれた紙のウエブ（１２）にくっ付く。また作用状態にあるｊとき、二つのローラー（８８）も、二対のローラー（８４）に接近して、当該ローラーと干渉し、二つのスリーブ（８６）に局在化した一時的な延伸を引き起こす。
【００２９】
本発明の方法を実行するために使用された装置の実施形態に独立して、高い生産率で紙のウエブの形成を可能にすることは明らかである。当該紙のウエブは横方向に延伸可能であり、その度合いが大きくなればなるほど、形成中の紙のウエブと接着する表面の横方向の予備延伸の量が大きくなる。
【００３０】
本発明はまた、前述の製法が関連する知られたシステムの（前述またはつぎの）一つを長手方向への高い延びのためにも可能にする。
【００３１】
弾性スリーブに使用された材料は一層又は多層の、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化ニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、クロロスホン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロフェニルゴム（ＣＲ）、ネオプレン、ナイロン、ポリウレタン又はシリコーンエラストマーなどの天然及び／又は合成ゴムとすることができ、長い弛緩がないことやクラックへの耐性を保障するために充填され得る。
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
2011529812.tif 000022
2011529812.tif 000023