(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抄紙機若しくは板紙抄紙機における乾燥シリンダ間のポケット空間のシール装置であって、
前記ポケット空間を画成するように構成された要素として、
第１及び第２シリンダと、
前記第１及び第２シリンダにより支持されるワイヤであって、ワイヤの走行方向で前記シリンダに対して移動可能なワイヤと、
抄紙機若しくは板紙抄紙機のクロス方向に延在する第１走行性要素とを含み、
該第１走行性要素は、
抄紙機若しくは板紙抄紙機のクロス方向に延在する少なくとも１つのフレームプレートと、
抄紙機若しくは板紙抄紙機のクロス方向に延在し、前記フレームプレートに取り付けられる少なくとも１つのプロフィールと、
クロス方向に延在する第１シール表面であって、第１シールポイントに、前記ワイヤからシール距離Ａまで配置される第１シール表面と、
クロス方向に延在し、前記プロフィールに形成され、ノズル径Ｂに等しいサイズのノズルスロットを備える第１ブローノズルであって、第１ブローポイントにて前記第１シールポイントに向けて空気を吹くように構成され、該ノズルスロットが前記第１シール表面に沿って空気を吹くように構成された、第１ブローノズルとを少なくとも含み、
前記シール距離Ａは、５−１５ｍｍの範囲内であり、
前記ノズル径Ｂは、０．５−３．５ｍｍの範囲内であり、
前記シール表面は、前記シールポイントでの前記シール距離Ａが可変となるように、ヒンジにより前記走行性要素に取り付けられ、
前記第１シール表面に沿って測定されたときの、前記第１ブローポイントと前記第１シールポイントの距離は、前記シール距離Ａの２倍から５倍であり、
前記プロフィールは、抄紙機のクロス方向に配列された複数のリベット又はボルトにより前記少なくとも１つのフレームプレートに取り付けられ、溶接は、前記フレームプレートと前記プロフィールの間の境界の１０％よりも小さい長さを含む、装置。
【請求項２】
前記シール距離Ａは、８−１０ｍｍの範囲内であり、
前記ノズル径Ｂは、１．５−２．５ｍｍの範囲内である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
抄紙機若しくは板紙抄紙機のクロス方向に延在する第２走行性要素を更に含み、
該第２走行性要素は、
クロス方向に延在する第２シール表面であって、第２シールポイントに、前記ワイヤからシール距離Ａまで配置される第２シール表面と、
クロス方向に延在し、ノズル径Ｂに等しいサイズのノズルスロットを備える第２ブローノズルであって、第２ブローポイントにて前記第２シールポイントに向けて空気を吹くように構成され、該ノズルスロットが前記第２シール表面に沿って空気を吹くように構成された、第２ブローノズルとを少なくとも含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ポケット空間を画成するように構成された要素として、ワイヤ回転要素を更に含み、該ワイヤ回転要素は、前記ワイヤを支持するよう構成され、前記ワイヤの走行方向で前記第１及び第２シリンダの間にある、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記ノズルスロット及びそれに伴い前記ブローポイントは、前記ポケット空間内に配置される、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記シール表面は、前記ワイヤの走行方向で湾曲されたコアンダ（Coanda）表面である、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記第１ブローノズルは、前記ワイヤの走行方向に対抗する方向に主に空気を吹くように構成される、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記第２ブローノズルは、前記ワイヤの走行方向に主に空気を吹くように構成される、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記プロフィールは、抄紙機のクロス方向で１０−３０ｃｍの間隔で前記リベットにより前記フレームプレートに取り付けられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
抄紙機若しくは板紙抄紙機における乾燥シリンダ間のポケット空間のシール方法であって、
ワイヤは、第１及び第２シリンダにより支持されてその走行方向に移動され、
前記ポケット空間と空間外部との間のギャップは、抄紙機若しくは板紙抄紙機のクロス方向に延在する第１走行性要素であって、クロス方向に延在する第１シール表面と、クロス方向に延在し、ノズル径Ｂに等しいサイズのノズルスロットを備える第１ブローノズルとを少なくとも含む第１走行性要素により、シールされ、
前記第１シール表面は、第１シールポイントにて、前記移動するワイヤからシール距離Ａに保たれ、
空気は、第１ブローノズルを用いて第１ブローポイントから吹かれ、更に、第１シール表面に沿って前記第１シールポイントに向けて吹かれ、更に、前記第１シールポイントを経て前記ポケット空間から離れ、
前記シール距離Ａは、５−１５ｍｍの範囲内であり、
前記ノズル径Ｂは、０．５−３．５ｍｍの範囲内であり、これにより、前記ブローノズルから排出される空気層の厚さは、０．５−３．５ｍｍの範囲内となるようにされ、
抄紙機のクロス方向に配列された複数のリベット又はボルトにより前記走行性要素の少なくとも１つのフレームプレートに前記走行性要素のプロフィールを取り付け、溶接は、前記フレームプレートと前記プロフィールの間の境界の１０％よりも小さい長さを含み、
前記ブローポイントで前記ブローノズルから前記第１シールポイントに向けて排出される空気層の厚さ及びブロー速度の組み合わせは、
厚さが０．５−１．５ｍｍであり、ブロー速度が７０ｍ／ｓ−９０ｍ／ｓである組み合わせ、
厚さが１．５−２．５ｍｍであり、ブロー速度が５０ｍ／ｓ−７０ｍ／ｓである組み合わせ、及び、
厚さが２．５−３．５ｍｍであり、ブロー速度が３０ｍ／ｓ−５０ｍ／ｓである組み合わせのうちの１つであることを特徴とする、方法。
【請求項１１】
前記シール距離Ａは、８−１０ｍｍの範囲内であり、
前記ノズル径Ｂは、１．５−２．５ｍｍの範囲内であり、これにより、前記ブローノズルから排出される空気層の厚さは、１．５−２．５ｍｍの範囲内となるようにされる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ブローポイントで前記ブローノズルから前記第１シールポイントに向けて排出される空気層は、３０ｍ／ｓから９０ｍ／ｓのブロー速度で吹かれる、請求項１０又は１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立項の冒頭部に記載されるような抄紙機若しくはその類における乾燥シリンダ間のポケット空間シール装置及び方法に関する。本発明は、特に、ポケット空間内の新規な態様の空気ブローに関する。
【背景技術】
【０００２】
抄紙機若しくは板紙抄紙機の典型的な乾燥セクションでは、乾燥されるべきウェブは、高温の乾燥シリンダを経由して、１若しくは２つのワイヤで支持・搬送される。走行性の問題を引き起こす、乾燥ワイヤの表面から離脱しようとするウェブの傾向は、問題を提示する。この点で特に問題なのは、次のポイントである。
・いわゆるオープニングニップ、即ち、ウェブ及びワイヤが乾燥シリンダから離脱する場所。この場合、ウェブは、ワイヤとシリンダの間を走行し、ワイヤがシリンダから離脱する際、ウェブは、シリンダの表面に追従し、その後、ワイヤから離脱する傾向がある。
・いわゆるクロージングニップで、ウェブ及びワイヤがシリンダとの接触に至る場所。この場合、ウェブは、ニップで形成される過剰圧に起因してワイヤから離脱する傾向がある。
【０００３】
オープニングニップ及びクロージングニップは、乾燥シリンダ及びそれらの間の双方に存在し、通常、下側の回転シリンダ若しくは回転ロールと関連して存在する。
【０００４】
ウェブのワイヤからの離脱は、ウェブの破れ若しくは少なくともウェブ内のパウチないししわの形成をもたらし易い。ウェブのワイヤからの離脱は、従って、走行性の問題をもたらし、当該問題は、抄紙機の速度が増加するときにより顕著になる。
【０００５】
抄紙機の走行性を改善するために、ブローボックスのような、異なる種類の走行性要素を用いることは従前から知られている。走行性を改善する要素は、特許文献１に開示されており、特許文献１は、抄紙機のマルチシリンダ乾燥で用いられるブローサクションボックスを開示する。ブローボックスで生成される噴射ブローを用いることで、負圧領域が、乾燥ワイヤとブローボックスの壁との間のギャップ空間に誘起され、当該負圧領域は、ウェブが乾燥シリンダからその下方の回転ロールに移動する際に乾燥ワイヤにウェブを付着した状態に維持する。負圧領域は、ワイヤの走行方向に対抗する噴射ブローにより乾燥シリンダの出口側のギャップ空間で得られる。それぞれ、負圧領域は、生成され、若しくは、負圧領域は、乾燥ワイヤ及びブローサクションボックスの壁により画成されたギャップ空間内に、乾燥ワイヤの走行方向での噴射ブローにより、乾燥シリンダ下方の回転ロールの出口側で強化される。
【０００６】
しかし、上述の解決策は、ブローで誘起された負圧領域を、領域の外側に残る領域から安全にシールする際に到来する問題を提示する。故障に関して、紙くずは、抄紙機で生成され、当該紙くずはしばしば、ウェブ内のしわや紙の塊を形成し、これは、抄紙機の狭いポイントにおいて、例えばブローボックス及びワイヤ、シリンダ若しくはロールの間の狭い空間内で問題を起こす。乾燥されるべきウェブと共に走行する紙の塊に起因して、若しくは、ウェブ内に現れる他の対応する膨らみに起因して、ブローボックスは、移動するワイヤから所望の短い距離で搭載することができない。当該膨らみがワイヤと共にブローボックスに接触することなく若しくはその構成又はワイヤにダメージを与えることなくブローボックスのそばを走行できるように、かなり大きな安全な距離が、ワイヤとブローボックスの間に必要とされる。ブローボックスのブローノズルは、例えばワイヤから、当該安全な距離で配置される必要があるので、噴射ブローの効果は、しばしば不十分なままである。負圧領域も、十分良好にシールされない。
【０００７】
この問題は、例えば特許文献２で解決されている。特許文献２では、ブローノズルのような、シール要素は、負圧領域と、負圧領域外の残りの領域の間のシールを形成するために、所望の負圧領域と、領域外の残りの領域との境界に配置され、ワイヤから所与の距離“ｄ”までワイヤに向かってブローボックスから突出する。シール要素は、距離“ｄ”よりも大きい距離“Ｄ”まで、加圧及び／又はアクチュエータの補助によりワイヤから離される方向に移動されることができる。この解決策は機能するが、空気がシールのそばで漏れる。これは、望ましくないエネルギ消費をもたらす。
【０００８】
ブローボックスのような先行技術の走行性要素は、その長手方向、即ち抄紙機のクロス方向で真っ直ぐでない。走行性要素の曲がりは、通常、数ミリある。これは、ワイヤの非常に近くにシール要素を持って来ることができない理由の１つである。
【特許文献１】米国特許第４，９０５，３８０号
【特許文献２】米国特許第６，２４７，２４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の主たる目的は、上述の先行技術の問題点を低減若しくは更に無くすことである。
【００１０】
本発明の目的は、安価で効率的な態様で抄紙機若しくはその類における乾燥シリンダ間のポケット空間で所望の負圧が得られる装置を提供することである。
【００１２】
本発明の目的の１つは、エネルギ節約である。
【００１４】
本発明の目的の１つは、安価で効率的な態様で抄紙機若しくはその類における乾燥シリンダ及び回転ロール間の各ポケット空間のそれぞれのポイントで略１つの同一の所望の負圧が得られる装置を提供することである。
【００１５】
本発明の目的の１つは、抄紙機若しくはその類におけるいわゆるオープニングニップ及び／又はクロージングニップにより生ずる走行性問題を低減できる装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
とりわけ上記の目的を実現するために、本発明による装置及び方法は、添付の独立項の特徴部に記載された事項により特徴付けられる。
【００１７】
この本文に提示される模範的な実施例及びそれらの効果は、常に分けて言及されないが、適用可能な部分で、本発明による装置及び方法に関する。
【００１８】
乾燥シリンダ間のポケット空間のシールのための本発明による典型的な装置では、当該ポケット空間は、少なくとも、
・第１及び第２シリンダと、
・前記第１及び第２シリンダにより支持されるワイヤであって、ワイヤの走行方向で前記シリンダに対して移動可能なワイヤと、
・抄紙機若しくはその類のクロス方向に延在する第１走行性要素とにより画成される。
【００１９】
典型的な走行性要素は、少なくとも、
・抄紙機若しくはその類のクロス方向に延在する第１シール表面であって、第１シールポイントにて、第１シール表面は、ワイヤからシール距離で配置され、本発明による典型的な構成では、シール距離は、５−１５ｍｍの範囲内である、第１シール表面と、
・クロス方向に延在し、ノズル径に等しいサイズのノズルスロットを備える第１ブローノズルであって、第１ブローポイントにて前記第１シールポイントに向けて空気を吹くように構成され、該ノズルスロットが前記第１シール表面に沿って空気を吹くように構成され、本発明による典型的な構成では、ノズル径は、０．５−３．５の範囲内である、第１ブローノズルとを含む。
【００２０】
抄紙機若しくはその類における乾燥シリンダ間のポケット空間の本発明による典型的なシール方法は、少なくとも次のフェーズを含む。
・ワイヤは、第１及び第２シリンダにより支持されてその走行方向に移動され、
・前記ポケット空間と空間外部との間のギャップは、抄紙機若しくはその類のクロス方向に延在する第１走行性要素であって、クロス方向に延在する第１シール表面と、クロス方向に延在し、ノズル径に等しいサイズのノズルスロットを備える第１ブローノズルとを少なくとも含む第１走行性要素により、シールされ、
・前記第１シール表面は、第１シールポイントにて、前記移動するワイヤからシール距離に保たれ、シール距離は、５−１５ｍｍの範囲内であり、
・空気は、第１ブローノズルを用いて第１ブローポイントから吹かれ、更に、第１シール表面に沿って前記第１シールポイントに向けて吹かれ、更に、前記第１シールポイントを経て前記ポケット空間から離れる。ノズル径は、典型的には、０．５−３．５の範囲内で選択され、これにより、前記ブローノズルから排出される空気層の厚さは、ノズルスロットから出るとき、０．５−３．５の範囲内である。
【００２１】
抄紙機若しくはその類は、例えば抄紙機若しくは板紙抄紙機を意味する。ポケット空間は、ロール、シリンダ若しくはその類及びこれらにより支持・搬送されるワイヤにより画成される乾燥セクションにおける空間を意味し、当該空間内には、ポケット空間周囲の支配圧よりも低い圧力が、本発明による補助により生成されることが望まれる。典型的なポケット空間は、２つの乾燥シリンダ、乾燥シリンダ間に配置されるワイヤ回転要素、及び、それらを介して走行するワイヤにより画成される。ポケット空間は、負圧が生成される領域の容積が、上述のロール、シリンダ若しくはその類及びワイヤにより画成される空間よりも小さくなるように、走行性要素により画成される。典型的な走行性要素は、ポケット空間から離れるように空気を噴出し、当該ポケット空間の少なくとも一部に負圧ゾーンを得るために、乾燥セクション内で、第２乾燥シリンダに第１乾燥シリンダから走行するワイヤ、該ワイヤがその上を走行する、回転シリンダ、回転ロール、サクションロール若しくはその類により画成されるポケット空間内に適合される。ワイヤは、平らな繊維（ファブリック）を意味し、通常、プラスティック若しくは金属で作成され、抄紙機若しくはその類で通常的に用いられ、当該ワイヤにより支持されることで、紙ウェブは、抄紙機若しくはその類内で搬送される。走行性要素は、抄紙機、特にその乾燥セクションにおけるウェブの走行を安定化させる装置である。ブローボックスは、走行性要素の一例である。シール表面は、本発明による走行性要素の部分を意味し、通常の走行環境では、本発明によるシールポイントにおいて移動するワイヤ若しくはウェブに最も近接する位置にある。シールポイントは、第１シリンダ、第２シリンダ及びウェブ間に配置されるシリンダ間のポケット空間を画成する。シールポイントにて通常の走行環境でシール表面及び移動するワイヤ若しくはウェブが互いを見つける距離は、シール距離と称される。抄紙機若しくはその類のクロス方向は、ウェブ及びワイヤの主たる走行方向を横断する方向を意味する。ブローノズルは、走行性要素内に形成される要素であり、当該要素は、ノズルスロット、即ち走行性要素の内部からシールポイントに向けて空気が吹かれる際に通る穴を備える。ノズル径は、クロス方向に対して直角な方向でのノズルスロットのサイズであり、これは、シール表面から離れる直角方向に視たときの吹かれるべき空気層の厚さを決める。ブローポイントは、ブロー開口が位置する場所、即ち吹かれるべき空気層がブローノズルからその外側に移動する場所に位置する。空気層がシール表面に沿って移動するという事実は、本発明により吹かれるべき空気層が、シール表面に接触するような態様でシール表面に非常に近接して走行するように方向付けられることを意味する。
【００２２】
本発明の最も重要な効果は、所望の負圧が、従前よりも相当に少ない量の空気で、抄紙機若しくはその類の乾燥シリンダ間のポケット空間内に得られることを意味する。これは、本発明によれば、現在の走行性要素及びポケット空間構成に比べて、相当な量のエネルギが節約されることを意味する。現在の走行性要素に比べたエネルギ節約は、例えば３５−４０％であることができる。エネルギは、特に長い全体としていわゆるシングルワイヤドロー乾燥セクションにおいて節約される。典型的には、シングルワイヤドローを備えた抄紙機は、より多数のポケット空間を有し、従って、ダブルワイヤドローの抄紙機よりも多くの走行性要素を有する。本発明は、従って、抄紙機若しくはその類に対して好適である。
【００２３】
少量の空気は、必要とされる空気がより小さい空間内に搬送されることを可能とするので、効果的である。ブローボックス、ブラストエアエントリチャンネル及びエア排出チャンネルのような装置は、小さく構築することができる。より少ない量の空気は、フード内の空気を循環する必要性も低減する。また、乾燥セクションのフードバランスの制御、即ち供給空気と排出空気の量の比の制御が容易となる。本発明による装置は、比較的小さい空気圧でも実現されることができる。これにより、走行性装置の刷新と関連して、本発明による新たな走行性要素は、かなり古くて非効率でありうる空気システム及びミルで既に用いられているブロアに接続されることができる。
【００２４】
本発明によるブローノズル解決策を用いると、走行中の負圧作用は、ポケット空間内で強化される。通紙中、ポケットからの非常に効率的な空気の除去が得られる。ポケットの圧力領域は制御されることができる。即ち、紙ウェブは、従前よりも効果的にワイヤに取り付けられた状態に維持されることができる。
【００２５】
したがって、驚くことに、ノズルスロットのサイズ、即ち吹かれるべき空気層のサイズ及びワイヤからのシール表面の距離を、ある態様で選択することによって、従来の解決策よりも非常に少ない量の空気を、ポケット空間内の所望の負圧を得るために使用することができることが判明した。シール距離とノズル径の好ましい組み合わせの１つは、シール距離は、８−１０ｍｍの範囲内であり、ノズル径は、１．５−２．５の範囲内である。その他のシール距離とノズル径の好ましい組み合わせは、
・シール距離が８−１０ｍｍの範囲内、ノズル径が２．０−３．０の範囲内
・シール距離が１０−１５ｍｍの範囲内、ノズル径が２．５−４．０の範囲内
・シール距離が１０−１５ｍｍの範囲内、ノズル径が３−３．５の範囲内である。
【００２６】
本発明による効果的な構成を表す１つの方法は、シール距離とノズル径の比が効果的には３から５の間であることである。
【００２７】
更に、驚くことに、本発明による装置において、使用されるべきノズルスロットのサイズに依存して、吹かれるべき空気層の速度が選択される場合、特別な作用が達成されることが判明した。効果的には、ブローポイントでブローノズルから第１シールポイントに向けて排出される空気層は、３０ｍ／ｓから９０ｍ／ｓのブロー速度で吹かれる。吹かれるべき空気層の速度は、例えば走行性要素へと連れて来られる空気の圧力を誘導することによって、誘導されることができる。空気層の厚さ及びブロー速度の幾つかの好ましい組み合わせは、
・空気層の厚さが０．５−１．５であり、ブロー速度が７０ｍ／ｓ−９０ｍ／ｓ、
・空気層の厚さが１．５−２．５であり、ブロー速度が５０ｍ／ｓ−７０ｍ／ｓ、
・空気層の厚さが２．５−３．５であり、ブロー速度が３０ｍ／ｓ−５０ｍ／ｓである。
【００２８】
本発明の一アプリケーションでは、シール表面に沿って測定されたときの、ブローポイントとシールポイントの距離は、シール距離の２倍から５倍であり、例えば３倍から４倍である。
【００２９】
本発明は、ノズル径、即ちブローノズルから排出される吹かされるべき空気層の厚さを、空気層及びポケット空間から噴出される空気が、コアンダ（Coanda）表面のようなシール表面とワイヤの間のギャップを通って安定して走行することができるように、構成することに基づく。シール距離とノズル径の比があまりに小さすぎる場合、狭い通路が流れを阻害する場合と同様、噴流は効果的に機能しない。他方、当該比が大きすぎる場合、吹かれるべき空気層及び噴出された空気は、他方のエッジに沿ってのみ、典型的にはシール表面に沿ってポケット空間の外のシールポイントで走行する。この場合、シールポイントにて、他方のエッジ上で、典型的にはワイヤにより、戻りの流れ、即ち漏れの流れは、ポケット空間へと共に運ばれる。これは、必然的に、ポケット空間における負圧を減退させる。
【００３０】
例えばノズル径が３ｍｍ若しくはそれ以上の、大きいノズルスロットが使用された場合、同一速度の吹かれた空気で、より多くの空気が、１ｍｍのノズルスロットを用いたときよりも消費されることになる。他方、１ｍｍのノズルスロットでは、例えば８０−１００ｍ／ｓのような、より大きなブロー速度が必要となる。ブロー速度は、圧力により得られ、即ち大きな圧力及び少ない空気が使用されるか、多くの空気及び小さい圧力が使用されるかである。
【００３１】
本発明の一アプリケーションでは、本発明により寸法が決定された、本発明による２つの走行性要素が、１つのポケット空間内に配置される。これにより、ポケット空間には、典型的には、ワイヤの走行方向で第１及び第２シリンダの間に配置されるサクションロール若しくは回転ロールのようなワイヤ回転要素が設けられる。かかる構成によれば、所望の負圧をポケット空間全体で効率的に得ることができる。当然、本発明による走行性要素がより多数でもポケット空間内に搭載されることを考慮することができる。第２走行性要素は、主に、第１と同一の構造の１つからなることができる。第２走行性要素は、これに関して、本発明によるシールポイントが、同一のポケット空間内の２つの異なる位置に存在することを意味する。
【００３２】
本発明の典型的な一アプリケーションでは、ノズルスロット及びこれによりブローポイントは、ポケット空間内に配置される。これにより、ブローの方向は、ポケット空間の内部から外に向かう。このブロー方法は効率的であることが分かっている。
【００３３】
本発明の一アプリケーションでは、シール表面は、ワイヤの走行方向で湾曲し、即ちいわゆるコアンダ表面である。これにより、ブローの噴出効果が更に高められる。シールポイント、即ちシール表面が移動するワイヤに最も近い場所は、これにより、湾曲したコアンダ表面の領域内である。
【００３４】
本発明の一アプリケーションでは、シール表面は、シールポイントでのシール距離Ａが可変となるように、ヒンジにより走行性要素に取り付けられる。この種のシール表面は、必要とされるとき、自動的若しくは適切なアクチュエータを用いて、ワイヤから所望の安全な距離へと変化されることができる。これにより、本発明による解決策によれば、不動のブローボックス構造は、ワイヤから適切な安全な距離で維持されることができる。同時に、通常の走行状況では、シール表面は、効率的なシールを得るべくワイヤに近い位置に維持されることができる。
【００３５】
本発明による一アプリケーションでは、第１ブローノズルは、ワイヤの走行方向に対抗する方向に主に空気を吹くように構成される。本発明の一アプリケーションでは、第２ブローノズルは、ワイヤの走行方向に主に空気を吹くように構成される。この種の構成を用いると、双方のブローがポケット空間から外に向かう方向に方向付けられる状況が得られる。例えば、２つのシリンダ及び回転要素により形成されるポケット空間では、第１ブローノズルは、いわゆる入口側の乾燥シリンダのオープニングニップに配置されることができ、第２ブローノズルは、いわゆる出口側の乾燥シリンダのクロージングニップに配置されることができる。
【００３６】
本発明による抄紙機の典型的な走行性要素は、
・抄紙機のクロス方向に延在する少なくとも１つのフレームプレートと、
・抄紙機のクロス方向に延在する少なくとも１つのプロフィールとを含む。
【００３７】
ブローノズルは、典型的には、プロフィール内に形成され、当該ブローノズルは、クロス方向に延在しノズル径Ｂに等しいサイズのノズルスロットを備える。プロフィールは、典型的には、抄紙機のクロス方向に溶接無しでフレームプレートに取り付けられる。
【００３８】
本発明による典型的な走行性要素の製造方法は、
・少なくとも１つの細長いフレームプレートを形成し、
・少なくとも１つの細長いプロフィールを形成し、
・前記プロフィール内に、クロス方向に延在しノズル径Ｂに等しいサイズのノズルスロットを備えるブローノズルを形成し、
・前記プロフィールを抄紙機のクロス方向に溶接無しで少なくとも１つのフレームプレートに取り付けることを含む。
【００３９】
本発明による走行性要素は、本発明による乾燥シリンダ間のポケット空間シール装置及び方法における使用に特に好適である。走行性要素は、他の装置及び方法における使用にも好適である。
【００４０】
ブローノズルを含むプロフィールは、例えば押し出しにより、典型的にはアルミニウムにより生成される。当然、プロフィールは、他の適切な幾つかの材料からも製造されることができる。一アプリケーションでは、プロフィールは、抄紙機のクロス方向全体に亘る寸法の１ピースから形成される。プロフィールは、共に連続して配置された幾つかのより短いピースから形成されることもできる。フレームプレート及び他の考えられる走行性要素の部品は、例えばアルミニウムにより形成されるが、他の材料も可能である。走行性要素の設計に依存して、１つより多いフレームプレート及びプロフィールが存在してもよく、例えばそれぞれ２つ存在してもよい。走行性要素は、また、エンドプレートのような他の部品、例えば空気を搬送し要素をシールする、異なる種類の組立体をも含むことができる。走行性要素は、それ自体知られているので、それらの構造及び詳細はこれ以上ここでは説明しない。本発明による典型的な走行性要素は、４メートル、６メートル若しくは８メートルを超える抄紙機のクロス方向の長さを有する。ブローノズルは、１つの同一のプロフィールにより全体として形成されることができる。また、ブローノズルは、細長いギャップがピース間の残りブローノズルのノズルスロットを形成するような態様で、例えばプロフィール及びフレームプレートのような２つの細長いピースを組み合わせることにより形成されてもよい。
【００４１】
従来の溶接は、接合部に多量の熱を導く。それ故に、溶接された構造は、ある程度曲がる傾向がある。プロフィールをフレームプレートに抄紙機のクロス方向に溶接無しで取り付けることは、フレームプレート及びプロフィールの互いに対する主要な取り付けは、多量の熱を生む抄紙機のクロス方向での溶接を無くしてなされることを意味する。従来の溶接は、１０％よりも小さい、又は５％よりも小さい、若しくは１％よりも小さいフレームプレート及びプロフィールの間の境界の長さで含むことができる。効果的には、従来の溶接は、抄紙機のクロス方向で一切用いられない。
【００４２】
本発明の一アプリケーションによれば、走行性要素は、従前よりも真っ直ぐに作成することができる。このようにして、走行性要素は、ワイヤの近くに配置することができる。これにより、シリンダ間のポケット空間における走行性要素により得られるシール効果が強化され、抄紙機の走行性要素が改善される。
【００４３】
本発明による走行性要素の一アプリケーションでは、抄紙機のクロス方向に細長く延在する少なくとも１つのシール表面を含む。これにより、ブローノズルのノズルスロットは、走行性要素を用いたときにシール表面に沿ってノズルスロットから吹かれた空気が方向付けられるように、方向付けられる。本発明の一アプリケーションでは、シール表面は、回転可能な態様で走行性要素に取り付けられる。シール表面は、本発明のプロフィール若しくはフレームプレートの同一の一部として形成されてもよいし、別の部分として形成されてもよい。シール表面が別の部分として形成される場合、シール表面は、また、典型的には、多量の熱を生む抄紙機のクロス方向での溶接無しで走行性要素の残りの部分に取り付けられる。
【００４４】
本発明による走行性要素において、少なくとも１つのフレームプレートに取り付けられるべき少なくとも１つのプロフィールは、例えばフレーム、ブローノズル及びシール表面並びにこれらの部品を共に固定する固定装置からなる幾つかの部品で形成される組み合わせでありうる。これにより、プロフィールにおいて、例えばフレーム及びブローノズルは、１ピースから形成されることができ、シール表面は、これらにヒンジ及びスプリングにより可動な態様で取り付けられることができる。
【００４５】
走行性要素及びその製造方法の一アプリケーションでは、プロフィール及び／又はシール表面は、フレームプレートに、リベット若しくはボルト及びナットにより固定される。リベット若しくはボルトは、例えば１０−３０ｃｍの間隔で抄紙機のクロス方向に存在してもよい。プロフィールは、レーザー溶接のような、多量の熱を生成しない他の方法によってフレームプレートに取り付けされてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明は、添付図面を参照して詳説される。
【００４７】
同一の参照符号が、互いに対応する部品に用いられる。
【００４８】
図１は、第１乾燥シリンダ２、第２乾燥シリンダ３、回転シリンダ４、及びこれらのシリンダを経由して走行するワイヤ５を示す。回転シリンダ４は、例えば溝付きロール、サクションロール、即ちいわゆるVACロール、穿孔ロール若しくはスムーズロールであってもよい。走行性要素６は、シリンダ間の空間内に適合され、走行性要素内には、２つの柔軟性のあるシール要素７，８が配置される。シリンダ２，３は、図の矢印で示すように、時計回りに回転し、シリンダ４は、反時計回りに回転する。ワイヤ５は、シリンダ４へといわゆるフリードロー１０として走行する。いわゆるクロージングニップの位置１１では、ワイヤは、シリンダ４の表面に接触する。オープニングニップ１２では、ワイヤは、再びシリンダ４から離脱し、クロージングニップ１４へとフリードロー１３として走行し、クロージングニップ１４で、ワイヤは、第２乾燥シリンダ３に接触する。明瞭性のために、乾燥されるべき紙ウェブは、図示されていないが、紙ウェブは、ワイヤ５に支持されて走行する。シリンダ２及び３では、紙ウェブは、シリンダとワイヤ５の間を走行し、ワイヤ５の外側上でシリンダ４まわりを走行する。負圧に至らされるポケット空間１５は、走行性要素６回りに形成される。図１の例では、負圧に至らされるポケット空間１５は、走行性要素６に加えて、左及び右からワイヤ５、及び、下方から回転シリンダ４により画成される。負圧に至らされるポケット空間１５の上縁は、シール要素７，８によりシールポイント１６，１７にてシールされる。シールポイント１６の構造は、図２の拡大図で示される。ポケット空間１５は、抄紙機のクロス方向にもシールされる。ポケット空間１５のヘッドをカバーする壁は、典型的には、シリンダ２,３,４のヘッドの近くで、ポケット空間１５の両側でもある、抄紙機若しくはその類の両側に配置される。かかる壁は、図示されていない。
【００４９】
図２は、本発明によるシールポイント１６及びそれを取り囲む構造を示す。ワイヤ５及びそれと共に乾燥されるべき紙ウェブ（図示せず）は、図中、上から下向きに乾燥シリンダ２の表面に沿って走行する。オープニングニップ９の位置では、ワイヤは、回転シリンダ４（図１）へといわゆるフリードロー１０を開始する。シール要素７は、動かないように走行性要素６にリベット１８で取り付けられ、当該シール要素は、フレーム２０、ブローノズル２１及びシール表面１９からなる。シール表面１９は、ヒンジ２３によりフレーム２０に回転可能に取り付けられる。ワイヤ５に向くシール表面１９の表面は、湾曲したいわゆるコアンダ（Coanda）表面２２として形成される。コアンダ表面の動作原理は、それ自体知られており、ここではこれ以上詳説しない。ワイヤ５及びコアンダ表面２２は、シール距離Ａで互いに対して最も近接する。この位置は、シールポイント１６と称される。シールポイント１６は、負圧に至らされるポケット空間１５と外部空間２４を互いに対して仕切る。紙ミルの室内圧が外部空間２４を支配する。外部空間２４において支配する空気圧に比べて例えば１００−３００Ｐａの負圧が、ポケット空間１５にて目標とされる。
【００５０】
空気流れの動きは、図２及び図３において矢印で概略的に示されている。走行性要素６の内側からは、加圧された空気は、空気チャンネル２５からブローノズル２１に導かれ、更に、ノズルヘッド内に位置するノズルスロット２６を介してノズル外に導かれる。ノズルスロット２６は、例えば全体として抄紙機の幅から主になる、抄紙機のクロス方向に延在する。その最も狭い寸法では、ノズルスロット２６は、ノズル径Ｂのサイズである。吹かされるべき空気がノズルスロット２６から出る位置は、ブローポイント２７と称される。
【００５１】
図２の状況では、シール距離Ａ及びノズル径Ｂが本発明により選択され、シール表面のコアンダ表面２２に沿ってノズルスロット２６から吹かれるべき空気層、及び、ポケット空間１５からそれと共に噴出される空気２９が、シールポイント１６にて、ちょうど適切に、ワイヤ５及びコアンダ表面２２の間の空間に充填するようにする。実質的に全ての空気は、外部空間２４に至り、ポケット空間１５への逆流はシールポイント１６にて生成されない。図２の例における比Ａ／Ｂは、約４である。図２の例では、ブローポイント２７とシールポイント１６の間の距離は、シール表面のコアンダ表面２２に沿って測定すると、シール距離Ａの約３．５倍である。
【００５２】
図１に示され第２シールポイント１７に配置される第２シール要素８は、構造上、図２に示す第１シール要素７と比べて反転した図である。従って、第２シール要素８は、これ以上詳説しない。シールポイント１６,１７の状況の主なる差異は、第１シールポイント１６では空気ブローはワイヤ５の走行方向に対抗して実行されるのに対して、第２シールポイント１７では、空気ブローは、ワイヤ５の走行方向に等しい方向に主として実行されることである。
【００５３】
図３の例では、先行技術により、比Ａ／Ｂは約１０である。この図は、ポケット空間１５内の負圧を減退させる漏れの流れ３０が、ワイヤ５の面によりポケット空間１５内へと走行する原理を示す。
【００５４】
図４は、本発明の一実施例による走行性要素６を示す。走行性要素６は、上側のフレームプレート３１、下側のフレームプレート３２及び２つのシール要素７，８からなる。図の走行性要素では、抄紙機のクロス方向の全長を有する４つの接合部が、フレームプレートとシール要素の間に必要とされる。図の例では、フレームプレート及びシール要素は、各接合部にて互いにリベット１８により取り付けられる。２つのリベット間の距離Ｃは、抄紙機のクロス方向で略２０ｃｍである。
【００５５】
走行性要素６は、典型的には、先ず、フレームプレート３１，３２が製造され、シール要素７，８が組み付けられるような態様で、製造される。典型的には、その後、シール要素７，８は、上側のフレームプレート３１にリベットで固定される。下側のフレームプレート３２が次いで固定される。例えば、いわゆるストラクチャルリベット（structural  rivets）がリベットとして使用されてもよい。リベット固定された接合部は、例えば個々の構造テープ（図示せず）で、補強されてもよい。
【００５６】
図５では、本発明による走行性要素６で用いられるべき幾つかの効果的なブロー速度が、吹かれるべき空気層の厚さの関数、即ちノズル径Ｂの関数として示されている。図５のポイントは、効果的な組み合わせを含む表１から収集される。参照番号３２，３３，３４でマークされたラインは、表１の列３２，３３，３４のポイントを組み合わせることによって得られた。更に、図の左及び右側のポイントは、破線３５，３６に結合される。これにより、ライン３３，３４，３５及び３６により画成される領域３７が得られ、ブロー速度と吹かれるべき空気層の厚さの組み合わせがこの領域内に位置することが効果的である。従って、驚くことに、吹かれるべき空気層２８の厚さが、ノズルスロット２６のサイズに応じたある値に選択されるとき、格別な効率が得られることが分かった。
【００５７】
【表１】
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特に領域３７内に位置する組み合わせは、ライン３２からせいぜい１０ｍ／ｓだけ上又は下に逸脱する組み合わせであり、効果的である。本発明による効果的な領域は、ライン３２，３３，３６により画成される領域３８である。本発明による効果的な領域は、ライン３２，３４，３５により画成される領域３９である。
【００５８】
本発明の効果的な模範的実施例だけが図で説明されている。当業者であれば明らかなように、本発明は、上述の例のみに限定されず、本発明は、添付の請求項の範囲内で変化しうる。明瞭性の目的で、例えば、それ自体知られている、ワイヤ５から異なる距離に可動シール表面１９を移動させるアクチュエータは図示されていない。本発明の幾つかの考えられる実施例が従属項に記載され、これらは、本発明の保護の観点を制限するように解釈されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】抄紙機の乾燥セクションにおける本発明によるポケット空間を示す側面図。
【図２】第１の状況における本発明によるシールポイントを示す図。
【図３】第２の状況におけるシールポイントを示す図。
【図４】本発明によるポケット空間を示す斜視図。
【図５】吹かれるべき空気層の厚さに応じた、本発明によるポケット空間で使用される幾つかのブロー速度を示す図。
【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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