(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個のフォーミングワイヤループと、少なくとも１個の脱水ボックスと、少なくとも１個の負荷ブレードとを含み、前記フォーミングワイヤループは、該フォーミングワイヤループの間にツインワイヤ領域を生成し、前記脱水ボックスは前記ワイヤループのうちの一方の内側に配置されて、形成中のウェブから該ワイヤを通して水を除去し、前記負荷ブレードは、前記ワイヤループのうちの他方の内側に該ワイヤと接触させてかつ前記脱水ボックスと対向させて配置され、前記脱水ボックスは少なくとも３個の脱水領域を含む抄紙機のツインワイヤフォーマーにおいて、
前記脱水ボックスの１つおきの領域は真空であって前記ウェブに対して該真空の領域による吸引効果が作用し、１つおきの領域は非真空であり、前記負荷ブレードは、前記他方のワイヤループの内側の、非真空領域と対向する位置に配置され、該非真空領域の前後に真空領域があり、
前記ワイヤと接触する脱水ボックスの表面上に脱水ブレードが設けられ、該脱水ブレードは、前記脱水ボックス上を前記ワイヤが曲形状の経路に沿って走行するように、配置されることを特徴とするツインワイヤフォーマー。
【請求項２】
請求項１に記載のツインワイヤフォーマーにおいて、前記脱水ボックスの少なくとも２つの真空領域の真空度は異なることを特徴とするツインワイヤフォーマー。
【請求項３】
請求項２に記載のツインワイヤフォーマーにおいて、前記少なくとも２つの真空領域の真空度は、前記ウェブの走行方向に増加することを特徴とするツインワイヤフォーマー。
【請求項４】
２個のフォーミングワイヤループと、少なくとも１個の脱水ボックスと、少なくとも１個の負荷ブレードとを含み、前記フォーミングワイヤループは、該フォーミングワイヤループの間にツインワイヤ領域を生成し、前記脱水ボックスは前記ワイヤループのうちの一方の内側に配置されて、形成中のウェブから該ワイヤを通して水を除去し、前記負荷ブレードは、前記ワイヤループのうちの他方の内側に該ワイヤと接触させてかつ前記脱水ボックスと対向させて配置され、前記脱水ボックスは少なくとも３個の脱水領域を含む抄紙機のツインワイヤフォーマーにおいて、
前記脱水ボックスの１つおきの領域は真空であって前記ウェブに対して該真空の領域による吸引効果が作用し、１つおきの領域は非真空であり、前記負荷ブレードは、前記他方のワイヤループの内側の、非真空領域と対向する位置に配置され、該非真空領域の前後に真空領域があり、
前記脱水ボックスの少なくとも２つの真空領域の真空度は、前記ウェブの走行方向に増加することを特徴とするツインワイヤフォーマー。
【請求項５】
請求項４に記載のツインワイヤフォーマーにおいて、前記ワイヤと接触する前記脱水ボックスの表面上に脱水ブレードを設け、該脱水ブレードは、前記脱水ボックス上を前記ワイヤが直線状または曲形状の経路に沿って走行するように、配置されることを特徴とするツインワイヤフォーマー。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれかに記載のツインワイヤフォーマーにおいて、前記ウェブの走行方向における前記脱水ボックスの前に、前部負荷ブレードを設け、該前部負荷ブレードは前記ワイヤループの内側に前記脱水ボックスと対向して配置されることを特徴とするツインワイヤフォーマー。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれかに記載のツインワイヤフォーマーにおいて、前記脱水ボックスの開始部に非真空領域を設け、該非真空領域は、前記第２のワイヤループの側に配置された前部負荷ブレードに対向することを特徴とするツインワイヤフォーマー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、抄紙機のツインワイヤフォーマーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明は、抄紙機のツインワイヤフォーマーに関する。このフォーマーは、２つのフォーミングワイヤのループを含み、ループにより、ループの間にツインワイヤ領域が生成される。フォーマーは、さらに当該ループのうちの一方の内側に配置された少なくとも１つの脱水ボックスを含み、形成中のウェブからワイヤを通して水を除去する。フォーマーは他方のワイヤループの内側に、上記脱水ボックスに対向させるとともに当該ワイヤに接触させて配置した少なくとも１つの負荷ブレードも含む。上記脱水ボックスは、少なくとも３個の連続した脱水領域を含む。
【０００３】
抄紙機のギャップフォーマーでは、パルプ懸濁液は、２つのフォーミングワイヤの間のフォーミングギャップに供給される。フォーミングワイヤは、フォーミングワイヤ上および／またはフォーミングシュー上を案内されて曲がる。フォーミングシューは、曲形状のブレードデッキ上に配置される。狭いギャップでは、特にワイヤの張力によって引き起こされる圧力によって、パルプ懸濁液から水が除去される。水の除去は、一方では、遠心力により増加される外側ワイヤを通して行われ、他方では、フォーミングロールもしくはフォーミングシューで生じる吸引によって増加される内側ワイヤを通して行われる。
【０００４】
フォーミングギャップの後のツインワイヤ領域では、さまざまな種類のウェブ形成用要素および脱水用要素が使われる。これらの要素の目的は、形成中の繊維層内に圧力の脈動を引き起こして、形成中のウェブの脱水を促進すると同時に、ウェブの地合いを改善することである。米国特許第5,798,024号公報には、従来技術に係わるギャップフォーマーが記載されており、このフォーマーでは、フォーミングシューと負荷ブレード装置とが、フォーミングロールの後で、脱水要素およびウェブフォーミング要素として機能している。フォーミングシューのブレードデッキは直線もしくは曲形状が可能である。負荷ブレード装置は、脱水ブレードを設けた脱水ボックスと、一組のブレード要素とを含み、これらの負荷は、制御可能である。これらは、対向するワイヤループ内に、互いに交互に配置されて、脱水ブレードと負荷ブレードとによりウェブに加えられる圧力パルスがウェブの走行方向に交互に起こるようにしている。負荷ブレード装置によって行われる脱水は、少なくとも１つのブレードセットに、好ましくは両方のブレードセットに真空を設けることにより強化される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
製造される紙の地合いは、負荷ブレード装置を利用することにより改善される。しかし同時に、この装置は紙の有孔度を大きくし、ときどき有害な程度にまで大きくする。特に、上級紙を製造する場合、高い有孔度は、避けるようにすべき特性である。この理由から、充分に叩解されたパルプと豊富な填料とを含む等級の紙を製造するときは、負荷ブレード装置は一般に使われない。このような場合、たとえばフォーミングシューを使うことが好まれるという事実があった。なぜならば、フォーミングシューは負荷ブレード装置に比べて、繊維層内に圧力パルスを引き起こすことがより少なく、紙の有孔度に対する影響がかなり少ないからである。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の欠点を減らすことを目的とする。特に、高速でも効率的に脱水を行うとともに、均一な地合いと適切な有孔度を持つ紙の製造を可能にする新規なツインワイヤフォーマーを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明のツインワイヤフォーマーは、脱水ボックスの領域の１つおきの領域は真空であり、１つおきの領域は非真空であり、負荷ブレードは、他方のワイヤループの内側の、非真空領域と対向する位置に配置され、非真空領域の前後に真空領域があることを特徴とする。
【０００８】
本発明によるツインワイヤフォーマーは、１つ以上の脱水ボックスを含み、ボックスによって、ウェブ形成脱水領域に真空領域と非真空領域とを設ける。真空領域と非真空領域は、ウェブの走行方向に交互に配置する。１個以上の負荷ブレードを、脱水ボックスに対向するワイヤループの内側に配置する。負荷ブレードは、ウェブの反対側に各負荷ブレードに対向して非真空領域があるように配される。非真空領域の前後には真空領域がある。真空領域と非真空領域は、提案するように、ウェブの走行方向に交互に配置されるため、真空により強化された脱水と、負荷ブレードが生成する圧力パルスとは、形成中のウェブに同時に影響を与えることは無い。
【０００９】
真空領域と非真空領域とを交互に設けることは、たとえば、１つの連続した脱水ボックスを仕切りによって分割して、いくつかの連続した脱水領域を形成する複数の区画にすることによりできる。これらの領域のうち、１つの領域おきに、領域を真空源に接続して、脱水をさらに効率化し、１つの領域おきに領域から水を、真空にはあまり依存しないで機械的に除去する。
【００１０】
異なる真空領域は、真空度がウェブの走行方向に大きくなるように、真空度を異ならせることが好ましい。なぜならば、ウェブの固形分が増え、脱水がしだいに困難になるからである。
【００１１】
負荷ブレードおよび真空領域の数は、場合に応じて変えることができる。本質的なことは、負荷ブレードに対向して常に非真空領域があり、非真空領域の前後に真空領域があるということである。これに加えて、ツインワイヤフォーマーは、前部負荷ブレードを含んでもよい。前部負荷ブレードは、脱水ボックス自体の前に配置し、一番好ましくは、真空が作用しない領域に対向する位置に配置する。
【００１２】
本発明は、公知の脱水要素の特徴的な要素をまったく新しい方法で組み合わせたものであり、新規なツインワイヤフォーマーにより、負荷ブレードが生成する優れた地合いと、サクションフォーミングシューが生成する適切な紙の有孔度とを同時に達成することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、添付の図面中の図を参照して、より詳細に本発明を説明する。しかし本発明は、これらの図の内容にのみ限定されるものではない。
【００１４】
図１に示すツインワイヤフォーマーは、第１のフォーミングワイヤループ10と第２のフォーミングワイヤループ20とを含む。第１のフォーミングワイヤループ10の走行は、第１のフォーミングロール11と、案内ロール12, 12bとにより案内される。第２のフォーミングワイヤループ20の走行は、案内ロール21, 21aと、第２のフォーミングロール22とにより案内される。パルプ懸濁液はヘッドボックス９からフォーミングギャップに供給される。フォーミングギャップは、第１のワイヤ10側の第１のフォーミングロール11と、第２のワイヤ20側のブレストロール21aとにより生成される。ワイヤ10および20が一緒に走行する範囲は、実質的に垂直方向に第１のフォーミングロール11のサクションセクター11aから第２のフォーミングロール22のサクションセクター22aまでずっと延びている。第２のフォーミングロール22の後で、第１のワイヤ10は案内ロール12bにより案内されてウェブＷから離れる。ウェブＷは第２のワイヤ20と一緒に走行する。
【００１５】
ツインワイヤ領域、すなわちワイヤ10, 20が一緒に走行するところには、上述のフォーミングロール11, 22に加えて、１組の脱水要素もある。脱水要素のうち、脱水ボックス30は、第１のフォーミングロール11の直後で第１のワイヤループ10の内側に配置され、サクションボックス42は、第２のフォーミングロール22の直前で第２のワイヤループ20の内側に配置されている。さらに、脱水領域の一部には前部負荷ブレード41と負荷可能ブレード要素40とがある。前部負荷ブレード41は、フォーミングロール11と脱水ボックス30との間の領域に対向する第２のワイヤループ20の内側に配置する。負荷可能ブレード要素40は、脱水ボックス30に対向する第２のワイヤループ20の内側に配置する。
【００１６】
脱水ボックス30の表面には、ワイヤ10と接触して脱水ブレード34がある。脱水ブレード34は、横方向にウェブを横切って伸びており、ワイヤの走行を制御している。脱水ブレードの間で、水はウェブＷから脱水ボックス30の方向に除去される。脱水ボックス30の内部空間は、仕切り33により５個の連続した領域30a, 30bに分割されている。５個の領域のうち３個は真空源に接続され、２個では実質的に常圧である。真空領域30aと非真空領域30bはウェブの走行方向に交互にあり、真空領域30aは非真空領域30bの前後にある。必要ならば、異なる真空度p1, p2, p3を、異なる真空領域30aに持たせることができる。真空度は、ウェブの走行方向に大きくすることが好ましい(p1 < p2 < p3)。ワイヤ10を通して脱水される水は、非真空領域30bを通って案内されて除去される。脱水は、脱水ブレード34と負荷ブレード40によって交互にウェブに加えられる圧力パルスによって強化される。
【００１７】
第２のワイヤループ20の内側の脱水ボックス30のところには、２個の負荷可能ブレード要素40があり、負荷可能ブレード要素40は、ウェブを横切って横方向に伸びており、ワイヤ20を支持するとともに、ワイヤ20に負荷をかけており、ワイヤ20の表面から水を掻き取る。さらに負荷ブレード40は、形成中のウェブＷ内に圧力パルスを発生させる。この結果、脱水が、より効果的になり、ウェブの地合いが改善される。負荷ブレード40は、脱水ボックス30のデッキの脱水ブレード34と交互の位置に、方法自体は公知の方法で配置される。本発明の装置では、負荷ブレード40は具体的には脱水ブレード34の間の空間に配置され、この空間の脱水ボックス30側には非真空領域30bがある。この結果、真空領域30aによるウェブへの吸引作用と、負荷ブレード40がウェブに加える圧力パルスとはウェブの走行方向に交互に現れ、これらは同時に起こることは無い。
【００１８】
図２は、図１に示すツインワイヤフォーマーに似たツインワイヤフォーマーを示す。このツインワイヤフォーマーでは、脱水ブレード34はワイヤ10, 20を湾曲させ、ワイヤ10, 20は脱水ボックス30上を走行する。このため、ワイヤ10, 20がウェブに加える圧力が増加し、その結果、脱水効率が改善される。真空領域30aと非真空領域30bはウェブの走行方向に交互に配置され、負荷ブレード40は、非真空領域30bに対向して配置される。
【００１９】
図３はブレードギャップフォーマーを示す。このフォーマーではフォーミングギャップ領域においてワイヤ10， 20の走行はブレストロール12aおよび12bと、曲形状の表面を有するフォーミングシュー35とにより案内される。フォーミングシュー３５の後に脱水ボックス30が第１のワイヤループ10の内側に配置され、ボックス30は、第２のワイヤループ20の内側に配置された１組の負荷ブレード40に対向している。脱水ボックス30は仕切り33により、全体で４個の真空領域30aと３個の非真空領域30bが形成されるように、複数の領域に分割される。これらの領域はウェブＷの走行方向に交互に配置される。３個の負荷ブレード40が第２のワイヤループ20の内側に配置され、おのおのは非真空領域30bに対向している。
【００２０】
図４は、ロールギャップフォーマーを示し、このフォーマーの脱水ボックス30は５個の真空領域30aと４個の非真空領域30bとを含む。４個の負荷ブレード40が、第２のワイヤループ20の内側において非真空領域に対向している。
【００２１】
図５に示すロールギャップフォーマーでは、フォーミングロール11の後の脱水ボックス30の第１の領域は非真空であり、この領域に対向して前部負荷ブレード41が第２のワイヤループ20の内側にある。第１の領域31の後に、さらに３個の真空領域30aと２個の非真空領域30bがある。非真空領域に対向して２個の負荷ブレード40が第２のワイヤブレード20側にある。
【００２２】
図６に示す例では、負荷ブレード40が１個のみあり、これは、非真空領域30bに対向して配置され、非真空領域30bは２個の真空領域30aの間にある。脱水ボックス30の後にさらにサクションボックス42があり、サクションボックスは第２のフォーミングロール22の前にある。負荷ブレード40は第１のフォーミングロール11と同じワイヤループ10内にあり、真空ボックス30は対向するワイヤループ20内で第２のフォーミングロール22の前にある。
【００２３】
以上、本発明をいくつかの例のみを参照して説明した。しかし、本発明はこれらの例にのみ限定されるものではなく、本発明の他の多くの変形も、特許請求の範囲内で可能である。
【００２４】
【発明の効果】
このように本発明によれば、高速でも効率的に脱水を行うとともに、均一な地合いと適切な有孔度を持つ紙の製造を可能にする新規なツインワイヤフォーマーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ロールギャップフォーマーを示し、このフォーマーでは、真空領域と非真空領域が交互に配置され、非真空領域ではウェブは負荷ブレードによって負荷される。
【図２】図２は、図１の装置に似た装置を示し、この装置では、ワイヤに接触する脱水ボックスの表面は曲形状である。
【図３】図３は、ブレードギャップフォーマーを示す。
【図４】図４は、図１に示すフォーマーの変形例を示す。
【図５】図５は、図１に示すフォーマーの別の変形例を示す。
【図６】図６は、負荷ブレードと真空領域とを最も少ない数だけ有する装置を示す。
【符号の説明】
10  第１のフォーミングワイヤループ
20  第２のフォーミングワイヤループ
30  脱水ボックス
30a  真空領域
30b  非真空領域
40  負荷ブレード
【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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