JP2906234B2 - 紙製造機用のプレス装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙ウェブから水分
を圧搾する広幅ニップ（Extended Nip：登録商標）プレ
ス装置に関する。より詳細には、本発明は、凹形表面を
備えた長寸シューを有するプレス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、ウィスコンシン州ベロイトの
Beloit社により製造された広幅ニップ（Extended Nip：
登録商標）プレスなどの、裏当てロールに対して係合さ
れた凹形シューを採用したプレスは、プレス・ニップの
間をウェブが通過する間のウェブの滞留時間を増大する
為に、紙製造機において使用される。通常、ニップ (ni
p)とは、それらの軸心が整列された２個のロールを接触
させたときの余接 (co-tangency)すなわち接線の回りの
狭い領域として定義される。従来の紙製造では、ロール
間のニップは、ウェブから水分を除去するとともにウェ
ブ内の繊維を圧縮して平坦面とすべく使用されてきた。
紙製造の技術分野においては、ニップの長さを増大する
ことにより、幾分か圧力が低くなるとともに圧縮が均一
になり、且つ、紙ウェブの圧縮の効率が高まることか
ら、ニップの長さの増大は好都合なことが見出されてい
た。最初の内は、ロールの一方または両方にコンプライ
アント材料(compliant material,柔軟材）を塗付するこ
とによりニップの長さを増大してしていた。コンプライ
アント・ロール・システムを使用することにより、ニッ
プを通るウェブの方向に沿い、ニップの長さは１インチ
程度は大きくなった。

【０００３】しかし、ニップの長さを更に増大しようと
する要求は、所謂、広幅ニップ（Extended Nip：登録商
標）プレス、即ち ENP、の開発に繋がった。 ENPは、裏
当てロールと長寸シュー(elongated shoe)を採用してお
り、長寸シューは、裏当てロールの凹形表面の曲率半径
よりも僅かに大きな曲率半径を備えた凹形表面を有して
いる。通常は鋼製のシューが、紙ウェブの移動方向にお
いて約１０インチのニップ長さに亙って裏当てロールと
協働する。

【０００４】この配置構成においては、シューは固定さ
れている。従って、更なる変更を加えなければ、シュー
と裏当てロールとの間に形成されたニップを通る紙ウェ
ブは固定シューとの擦過を蒙ることになり、これは受入
れられない。この問題を克服する為に、円筒チューブ状
に形成されたベアリング・ブランケットが、シューと、
該シューを取付ける支持軸との回りに摺動可能に配設さ
れる。このベアリング・ブランケットは、紙ウェブがニ
ップを通過するときに該紙ウェブを支持する。また、ベ
アリング・ブランケットとシューとの間の摩擦力を減少
する為に、ベアリング・ブランケットとシューとの間に
は潤滑液が供給され、ベアリング・ブランケットは潤滑
液の薄膜上でシュー上を自由に摺動し得るようになる。
この形式のシューは、流体力学的シュー (hydrodynamic
shoe)として公知である。

【０００５】使用される潤滑液の種類は、薄膜層の厚み
に影響を及ぼす。潤滑液の粘度を高くすると低粘度の潤
滑液よりも厚い薄膜層を形成できるが、裏当てロールを
駆動するために馬力を大きくする必要がある。更に、裏
当てロールの回転速度が低下するにつれ、薄膜層の厚み
も減少する。従って、裏当てロールが低速で作動する場
合には、薄膜層を維持することが困難になる。

【０００６】紙ウェブの乾燥または圧搾を助ける為に、
裏当てロールと、シュー上のベアリング・ブランケット
との間を紙ウェブが通過するときに紙ウェブの裏側には
フェルトまたはウェブ支持ブランケットが置かれて紙ウ
ェブを支持することも多い。裏当てロール、紙ウェブお
よび（存在するのであれば）ウェブ支持ブランケットは
摩擦的に係合される一方、これらのものはベアリング・
ブランケットの上面と係合することにより、ベアリング
・ブランケットがシュー上を摺動し、シューおよびその
支持軸の回りを回転する。

【０００７】広幅ニップ（Extended Nip：登録商標）プ
レスがその一部を構成する通常の紙製造機は、一時間当
り、 500,000平方フィート以上の紙材を製造することが
できる。従って、部品の補修または交換のための停止時
間を完全に最小限なものとして、紙製造機を可及的に連
続して作動すれば好都合である。交換を要する部品のひ
とつは、ベアリング・ブランケットである。上述の如
く、シューおよびシュー支持軸の回りを回動するときに
ベアリング・ブランケットは摩擦力を受ける。また、ニ
ップにおいては大きな圧力があることから、ベアリング
・ブランケットは紙塊または紙ウェブのその他の変形部
によっても損傷を受け、シューとブランケットとの間の
潤滑液膜を途切れさせてしまう。ブランケットの各々の
コストは約100,000〜200,000ドルであることから、紙塊
またはその他のウェブ変形部から受けるブランケットの
損傷は紙製造業において深刻な問題となる。更に、ブラ
ンケットの交換には４時間〜８時間もかかり、その間は
紙材を製造することができない。

【０００８】ベアリング・ブランケットに対するこのよ
うな損傷を最小限に抑える上では、種々のシュー形態が
提案されて来た。その形態のひとつは、静水力学的シュ
ー(hydrostatic shoe)として公知である。静水力学的シ
ューにおいては、シューの凹形部がポケットを画成し、
従って、ニップを通るベアリング・ブランケットの通過
の少なくとも一部に対し、ブランケットはポケット内の
潤滑液により静水力学的に支持される。例えば Ilmarin
enに対する合衆国特許第 5,262,011号（'011号特許）に
おいては、幾つかのポケット領域を有するポケットが開
示されており、ポケットの後縁は深さゼロまで減少され
ている。潤滑液は、シューを貫通するチャネル手段によ
りポケットに直接的に供給されている。

【０００９】この'011号特許の目的のひとつは、ニップ
に入り込む紙塊によるベアリング・ブランケットへの損
傷を減少する如きシュー形態を提供することである。し
かし乍ら、もし、静水力学的ポケットがその後縁で急に
途切れると、ブランケットと凹形表面との間を紙塊が移
動するときにポケットの後縁で紙塊が急激な圧力変化を
引起こし、潤滑液膜層を途切れさせる傾向がある。

【００１０】一方、Sandberg et alに対する合衆国特許
第 5,441,604号（'604号特許）もまた、静水力学的シュ
ーを開示しており、凹形表面はポケットを囲繞してい
る。この'604号特許においては、潤滑液は、ポケットの
上流の凹形表面に供給されてポケット内に流入してい
る。このポケットは、ニップに入り込む紙塊により引起
こされたベアリング・ブランケットへの圧力を緩和すべ
く作用している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、流体力学的シ
ューおよび静水力学的シューはいずれも、堅固な鋼によ
る凹形表面を有している。

【００１２】その結果、シューとベアリング・ブランケ
ットとの間に十分な潤滑液膜を保持するため、寸法精度
(tolerances)は厳密にする必要がある。然るに、シュー
の表面領域は大きいので、これを達成するのは困難であ
り且つ費用を伴うものである。更に、静水力学的シュー
の製造は高価なものである、と言うのも、シューのポケ
ットの寸法は厳密に加工すべきだからである。

【００１３】従って、容易かつ安価に製造できるととも
に、厳密な寸法精度を必要としない長寸シューに対する
要望がある。また、ニップを通る紙塊およびウェブ変形
部によるブランケットの損傷を相当に減少することによ
りベアリング・ブランケットの寿命を増大し得る長寸シ
ューに対する要望もある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の広幅ニップ（Ex
tended Nip：登録商標）プレスは、回動可能な裏当てロ
ールと、裏当てロールと協働し、紙ウェブを通過させる
長寸のニップを該裏当てロールとの間に画成する長寸シ
ュー(elongate shoe) とを備えて成る。上記シューは凹
形表面を画成し、この表面はコンプライアント材料(com
pliant material)の層を有している。裏当てロールと、
凹形表面上のコンプライアント材料との間には、ベアリ
ング・ブランケットが移動可能に配設される。その配置
構成は、紙ウェブがベアリング・ブランケットにより支
持され、ウェブはブランケットと裏当てロールとの間に
配設される如きものである。

【００１５】また、凹形表面上のコンプライアント材料
とベアリング・ブランケットとの間に潤滑液を供給する
ために潤滑液供給手段が配備され、ブランケットがニッ
プを通過する間、凹形表面上のコンプライアント材料層
によりベアリング・ブランケットが摺動自在に支持され
る様になる。

【００１６】コンプライアント材料層は、摩擦係数が小
さく耐摩耗性が大きいエラストマーから成る。それは、
加えられる圧力が大きくなると変形することにより、ベ
アリング・ブランケットに損傷を与えずに紙塊またはウ
ェブ変形部がニップを通過することを許容する。

【００１７】経済的に製造できるプレス装置用の凹形シ
ューを提供することが本発明の特徴である。

【００１８】本発明の他の特徴は、ニップを通過する紙
塊およびウェブ変形部によるブランケットへの損傷を減
少することによりベアリング・ブランケットの寿命を増
大し得る長寸プレスシューを提供することである。

【００１９】また、高粘度の潤滑液を使用した場合にも
馬力要件の減少に寄与し得るシューを提供することも本
発明の特徴である。

【００２０】添付図面を参照して行われる以下の詳細な
説明により、本発明の更なる目的、特徴および利点は明
らかになろう。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１および図２を参照すると、同
一の参照番号は同一の部材を示しているが、図１には、
紙ウェブＷから水分を除去する広幅ニップ（Extended N
ip：登録商標）プレス装置10が示されている。プレス装
置10は、回動可能な裏当てロール12と、該裏当てロール
12と協働してニップＮを画成する長寸シュー14(elongat
e shoe) とを備えている。長寸シュー14は、コンプライ
アント材料層18を有する凹形表面16を形成する。尚、
“コンプライアント材料(compliant material)”という
語句は、装置10の作動の間にニップＮ内に存在する程度
の大きさの圧力が加えられときに変形もしくは圧縮され
得る任意の材料を包含する。通常は約10インチ程度の長
さのニップＮは、紙ウェブＷを裏当てロール12に対して
長距離に亙り高圧で接触せしめる。ニップＮを介した広
幅高圧路は、圧搾装置、インパルス乾燥機(impulse dry
ers)などにおいて好適に使用され、紙製造機で紙ウェブ
Ｗの水分除去もしくは乾燥を促進するものである。通
常、紙ウェブＷは、ニップＮを通過するときはフェルト
すなわち乾燥用組織15上に支持されている。

【００２２】油圧的に駆動されるピストンなどの第１支
持手段50が、長寸シュー14と協働して該シュー14を裏当
てロール12に向けて付勢する。第２支持手段52が第１支
持手段50の上流側に配設されている。第２支持手段52は
長寸シュー14と協働し、該シュー14を裏当てロール12に
向けて付勢する。第１支持手段50および第２支持手段52
の両者には制御手段54が接続され、第１支持手段50およ
び第２支持手段52の作動特性を制御し、従って、シュー
14の作動特性を制御している。この配置構成により、加
工方向において異なる圧力を掛けることが可能となって
いる。

【００２３】紙ウェブＷとシュー14との間の摩擦を低下
させる為に、裏当てロール12と、シューの凹形表面16上
のコンプライアント材料18との間には、潤滑された(lub
ricated)エンドレスのベアリング・ブランケット20が配
設され、該ブランケット20は矢印22により示された如く
移動可能である。その配置構成は、紙ウェブＷがベアリ
ング・ブランケット20と裏当てロール12との間に配設さ
れる如きものである。シュー14の凹形表面16上のコンプ
ライアント材料層18と、ブランケット20と、の間に潤滑
液(lubricant) を供給すべく潤滑液供給手段24が配設さ
れ、ベアリング・ブランケット20がニップＮを通過する
間にコンプライアント材料層18によりブランケットは摺
動的に支持される。

【００２４】手段24は、シュー14の上流に配設されて潤
滑液を供給するものである。また、該手段24は、圧力が
加えられた潤滑液の供給源28に接続された複数のノズル
26を含み、コンプライアント材料18の表面とブランケッ
ト20との間でシュー14の上流端34に潤滑液30が付与され
ている。潤滑液30はその後、潤滑液膜の形態で下流へと
移動し、その厚みは、加えられる圧力に応じて変化す
る。

【００２５】コンプライアント材料層18は、低い摩擦係
数と高い耐摩耗性とを有するエラストマーから成る。コ
ンプライアント材料層18が潤滑液膜からの圧力により変
形し得る様に、このエラストマーは、潤滑液膜がコンプ
ライアント材料層18上を通過するときに該潤滑液膜が示
す剛性よりも小さな剛性を示さねばならない。エラスト
マーは、ショアＡ硬度計（shore Ａ durometer）による
測定値が約30〜90の硬度を有するものが好適である。コ
ンプライアント材料層に使用するに適したエラストマー
としては、ニトリルゴム、フッ素エラストマー、プラス
チック、および、イリノイ州ヴァンダリアのJohn Crane
社から入手可能な10+742スリックエラストマー（Slick
Elastomer)などの専有 (proprietary)エラストマーが挙
げられる。これらの材料は、ポリエステル織地で強化す
ることも可能である。ポリエステル織地による強化に加
え、上記材料は、ナイロン、コットン、ケブラー(Kevla
r)（登録商標）、金属、カーボンまたは任意の他の織地
で強化しても良い。ケブラーは、デラウェア州ウィルミ
ントンのE.I. du Pont de Nemours and Company により
製造されたポリマ材料に対する商標である。それらもま
た、テフロン(Teflon)で被覆し、摩擦係数を小さくして
も良い。

【００２６】コンプライアント材料層18は、当業界で公
知の種々の手法によりシュー14の凹形の剛性金属芯部32
に取付可能であり、例えばコンプライアント材料の接
着、被覆、或いは、取付け、により凹形表面16を形成す
る。

【００２７】図３および図８に示される如く、コンプラ
イアント材料層74は、シュー72の上流端68および下流端
70に夫々配置されたクランプ手段64および66によりシュ
ー72に取付け可能である。このシューは、ピストン88に
より支持されると共に、裏当てロール12に対してピスト
ン88により近接離間移動される。この形態により、コン
プライアント材料層74の容易かつ迅速な交換が許容され
る。コンプライアント材料層74の厚みは、紙塊またはウ
ェブ変形部がニップを通過するときに発生する圧力によ
り十分に変形し得る如きものとし、これにより、ベアリ
ング・ブランケットがニップ内の紙塊またはウェブ変形
部の存在により、悪影響のある突然の大きな圧力に晒さ
れない様にしなければならない。好適には、コンプライ
アント材料層は均一なものとする。コンプライアント材
料層の好適な厚みは約０．１インチ〜約０．５インチで
あるが、これより大きな或いは小さな厚みを採用しても
良い。

【００２８】図８に示される如く、コンプライアント材
料層74はファスナにより縁部クランプ76の各々に連結さ
れる。これらの縁部クランプは平行な溝78を有するが、
該溝78は上流ブラケット82および下流ブラケット84から
突起80を受容しており、比較的に薄寸のコンプライアン
ト材料層74が機械から外された縁部クランプ76に把持さ
れ、次に縁部クランプ76はブラケット82、84に迅速に挿
入されると共に適切に位置決めされ、且つ、複数の止め
ネジ86などを調節することにより所定位置に固定され
る。

【００２９】プレス装置10の作動の間、潤滑液膜により
生成される圧力は、コンプライアント材料層の厚みを圧
縮する。凹形表面16の上流端34および下流縁36における
潤滑液膜からの圧力は、凹形表面16の中心38へのものよ
りも小さいことから、コンプライアント材料18は縁部3
4、36におけるよりも中心38における方が厚み方向に圧
縮され、潤滑液膜が保持される浅底の“溜まり(puddl
e)”もしくはポケットが保持される。更に、縁34、36に
おける潤滑液膜の厚みは中心38におけるよりも小さく、
これは、潤滑液がシュー14から離脱するのを阻止すると
共に連続的な潤滑液膜の形成を許容すべく作用する。潤
滑液の離脱が少ないことから、本発明における供給源28
からの潤滑液30の供給速度は、従来の設計態様の広幅ニ
ップ（Extended Nip：登録商標）プレス装置で必要とさ
れるものよりも小さくすることが可能である。

【００３０】紙塊またはウェブ変形部がニップＮに入り
込むと、塊または変形部により引起こされた圧力はコン
プライアント材料層の厚みを圧縮し、これにより、紙塊
またはウェブ変形部により発生した付加的な圧力は実質
的に吸収され、ベアリング・ブランケットに損傷を与え
ることなくそれらがニップを通過するのを許容する。

【００３１】図２には、基本的に静水力学的 (hydrosta
tic)形式のシューを採用した、本発明の代替実施例に係
るプレス装置39が示されている。装置39は、裏当てロー
ル59の下方に配設されたシュー58を有している。シュー
58はひとつまたは複数のポケット40を有しているが、こ
れは、金属シュー芯部57に取付けられたコンプライアン
ト材料層56から切り欠かれたものである。潤滑液30は、
潤滑液供給チャネル42を介してポケット40に供給され
る。この代わりに、図１に関して上記で開示かつ図示さ
れた装置10におけるのと同様に、シュー58の上流端部に
配設されたノズルを介してポケット40に潤滑液30を供給
することも可能である。次に潤滑液30は、フィルム内を
下流に流されてポケット40内に入る。斯かるシューは、
全体が金属から形成された静水力学的シューよりも必ず
や低いコストで製造されるものであるが、これは、全体
が金属であるシューにおいてポケットを加工形成するよ
りも、弾性材料を切り欠いてポケットを形成する方が容
易だからである。

【００３２】ポケット40は、ユーザにより所望される任
意の形状および寸法で切り欠いても良い。ポケットは凹
形状とし、ポケット40の上流端60および下流端62の夫々
に向けて深さが漸減し、端部60および62では深さゼロと
するのが好適である。但し、楔形状もしくは矩形状など
の他の形状を使用することも可能である。ポケットは、
層流が生ずるに十分な深さとせねばならない。

【００３３】本発明の広幅ニップ（Extended Nip：登録
商標）プレスは、従来の広幅ニッププレスと比較して多
くの利点を有している。上述の如く、シューの凹形表面
上のコンプライアント層は、紙塊または他のウェブ変形
部による損傷からブランケットを保護している。更に、
本発明の広幅ニッププレスは、プレスロールを作動せし
める上で必要とされる馬力は少なく、性能を犠牲にする
ことなく低粘度の潤滑液の使用を許容する。これらの利
点は、本発明の広幅ニッププレスの実際の試験により実
証されたが、これは、以下の実例で示される。

【００３４】（例１） (1) 鋼製の流体力学的シューを有する広幅ニッププレ
ス、(2) 鋼製の静水力学的シューを有する広幅ニッププ
レス、および、(3) 流体力学的シューの凹形表面が、
０．２５インチの厚さを有するラバー層から成るコンプ
ライアント層を有するという本発明の広幅ニッププレス
装置、に紙塊を夫々通過させた。ニップの負荷力は 6,0
00ポンド／リニアインチ（“pli ”）とし、機械速度は
500フィート／分（“fpm ”）とした。

【００３５】図４に示された如く、ニップ圧力の特性
は、上述のプレス機械の各々に対して決定された。図４
から理解され得る如く、本発明の広幅ニッププレス（点
線）は、流体力学的シューを備えた広幅ニッププレス
（破線）あるいは静水力学的シューを備えた広幅ニップ
プレス（実線）のいずれが示すものよりも低いニップ圧
のピークレベルを有している。更に、本発明の広幅ニッ
ププレスのニップ圧の特性は、他の２種類のプレス装置
の特性よりも漸進的な圧力勾配を示した。

【００３６】これらの結果に基づくと、固体の流体力学
的シューまたは固体の静水力学的シューを有する広幅ニ
ッププレス装置と比較して、広幅ニッププレス装置がシ
ューの凹形表面上にコンプライアント層を有する場合に
は、紙塊がブランケットを損傷する可能性は相当に小さ
い。

【００３７】（例２）図５は、(1) 鋼製の流体力学的シ
ューを有すると共にブランケットを有さない広幅ニップ
プレス装置（●）、(2) 鋼製の流体力学的シューを有す
ると共に、シューとプレスロールとの間にブランケット
が介設された広幅ニッププレス装置（■）、および、
(3) 流体力学的シューの凹形表面上に、厚み０．２５イ
ンチのラバー層から成るコンプライアント層を有すると
共に、コンプライアント層とプレスロールとの間にブラ
ンケットが介設された本発明の広幅ニッププレス装置
（▲）に対する、馬力と機械速度の関係をプロットした
図である。図５に示される如く、所定の機械速度に関
し、本発明の広幅ニッププレス装置のプレスロールを作
動する為に必要とされる馬力（点線）は、ブランケット
を備えたまたは備えない従来の流体力学的シューを有す
る広幅ニッププレス装置のプレスロールを作動する為に
必要とされる馬力（夫々、破線および実線）よりも少な
い。

【００３８】従って、本発明の広幅ニッププレスが必要
とするエネルギは、従来の広幅ニッププレス装置よりも
少ない。

【００３９】（例３）図６は、例２と同様に三種類の広
幅ニッププレスに関して潤滑液膜厚と機械速度とをプロ
ットし、夫々のプレス装置のデータを例２と同様のマー
クで示してある。プロットから理解される様に、所定の
機械速度に関し、 6,000 pliのニップ負荷力で、本発明
の広幅ニッププレス（点線）は、ブランケットを備えた
または備えない従来の流体力学的シュー広幅ニッププレ
スが保持する潤滑液膜層の厚み（夫々、破線および実
線）よりも、十分に厚い潤滑液膜層を保持する。

【００４０】従って、本発明の広幅ニッププレスは、低
い機械速度にて従来の広幅ニッププレスよりも十分に厚
い薄膜層を保持してブランケットの損傷を防止すること
ができ、かつ、低粘度の潤滑液を用いた所定速度でも従
来の広幅ニッププレスより十分に厚い薄膜層を保持する
ことができる。

【００４１】（例４）図７は、通常作動の間に例２の三
種類の広幅ニッププレスの各々が発生するニップ圧力の
特性を示している。図７に示された様に、本発明の広幅
ニッププレスのニップ圧力の特性（点線）は、ブランケ
ットを備えたまたは備えない従来の流体力学的広幅ニッ
ププレスのニップ圧力の特性（夫々、破線および実線）
と類似している。

【００４２】従って、本発明の広幅ニッププレスは、従
来の流体力学的広幅ニッププレスが除去する水分量と本
質的に同じ水分量を除去するものである。

【００４３】尚、本発明は、本明細書中に図示かつ記載
された特定の構造および部材の配置構成に限定されるも
のでなく、添付の請求の範囲の範囲内に含まれる改変形
態を包含することは理解されよう。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、広幅ニッププレスのシ
ューの凹形表面はコンプライアント材料の層を有し、コ
ンプライアント材料とベアリング・ブランケットとの間
に潤滑液を供給するために潤滑液供給手段が配備され、
ブランケットがニップを通過する間、凹形表面上のコン
プライアント材料層によりベアリング・ブランケットが
摺動自在に支持されるようになる。

【００４５】コンプライアント材料層は、加えられる圧
力が大きくなると変形することから、ベアリング・ブラ
ンケットに損傷を与えずに紙塊または紙ウェブ変形部が
ニップを通過することを許容する。

【００４６】従って、容易かつ安価に製造できるととも
に、厳密な許容範囲を必要としないで長寸シューを提供
でき、また、ニップを通る紙塊およびウェブ変形部によ
るブランケットの損傷を相当に減少することでベアリン
グ・ブランケットの寿命を増大し得る、広幅ニッププレ
ス用の長寸シューを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】流体力学的シューを採用した本発明の広幅ニッ
プ（Extended Nip：登録商標）プレス装置の側面図であ
る。

【図２】静水力学的シューを採用した本発明の代替的な
広幅ニップ（Extended Nip：登録商標）プレス装置の側
面図である。

【図３】コンプライアント層をシューに取付ける手段を
示す、本発明の広幅ニップ（Extended Nip：登録商標）
プレス装置の側面図である。

【図４】種々の先行技術のシュー形態と、コンプライア
ント材料層を備えた凹形表面を有する本発明のシュー形
態に対する、紙塊により引起こされるニップ圧力の概要
を示すグラフである。

【図５】先行技術のシュー形態と、コンプライアント材
料層を備えた凹形表面を有する本発明のシュー形態に対
する、馬力と機械速度との関係を示すグラフである。

【図６】先行技術のシュー形態と、コンプライアント材
料層を備えた凹形表面を有する本発明のシュー形態に対
する、潤滑液膜の厚さと機械速度との関係を示すグラフ
である。

【図７】先行技術のシュー形態と、コンプライアント材
料層を備えた凹形表面を有する本発明のシュー形態に対
する、ニップ圧力の概要を示すグラフである。

【図８】図３のニップの部分的拡大断面図である。

【符号の説明】

Ｎ ニップ Ｗ 紙ウェブ 10 広幅ニップ（Extended Nip：登録商標）プレス装置 12 裏当てロール 14 長寸シュー 15 フェルト／乾燥用組織 16 凹形表面 18 コンプライアント材料層 20 ベアリング・ブランケット 24 潤滑液供給手段 26 ノズル 28 潤滑液供給源 30 潤滑液 32 剛性金属芯部 34 上流端 36 下流端 38 中心 39 プレス装置 40 ポケット 42 潤滑液供給チャネル 50 第１支持手段 52 第２支持手段 54 制御手段 56 コンプライアント材料層 57 金属シュー芯部 58 シュー 59 裏当てロール 60 上流端 62 下流端 64 クランプ手段 66 クランプ手段 68 上流端 70 下流端 72 シュー 74 コンプライアント材料層 76 縁部クランプ 78 溝 80 突起 82 上流ブラケット 84 下流ブラケット 86 止めネジ 88 ピストン

Claims (34)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回動可能に取付けられた裏当てロール
   と； 該裏当てロールに向けて付勢されることにより、紙ウェ
   ブを通過せしめる為のニップを前記裏当てロールとの間
   に画成すると共に、コンプライアント材料層を表面に有
   する凹形表面を有する長寸シューと； 上記裏当てロールとコンプライアント材料層との間に移
   動可能に介設されたベアリング・ブランケットと； 上記ブランケットが上記ニップを通過する間に該ブラン
   ケットが上記コンプライアント材料層により摺動自在に
   支持される如く、上記ベアリング・ブランケットとコン
   プライアント材料層との間に潤滑液を供給する潤滑液供
   給手段と； を備えて成る、紙製造機用のプレス装置。
2. 【請求項２】 前記コンプライアント材料層がエラスト
   マーから成る、請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記エラストマーが、ニトリルゴム、プ
   ラスチック、およびフッ素エラストマーから成る群から
   選択される、請求項２記載の装置。
4. 【請求項４】 前記エラストマーがテフロン（Ｔｅｆｌ
   ｏｎ（登録商標））で被覆されている、請求項２記載の
   装置。
5. 【請求項５】 前記エラストマーがポリエステル織地に
   より強化されている、請求項２記載の装置。
6. 【請求項６】 前記エラストマーが約30乃至約90のショ
   アＡ硬度を有する、請求項１記載の装置。
7. 【請求項７】 前記コンプライアント材料層が約０．１
   インチ乃至約０．５インチの均一な厚みを有する、請求
   項１記載の装置。
8. 【請求項８】 前記コンプライアント材料層が、シュー
   の上流端および下流端に位置せしめられたクランプ手段
   によりシューに取付けられている、請求項１記載の装
   置。
9. 【請求項９】 前記コンプライアント材料層が、ニップ
   の加工方向における長さよりも小さい加工方向長さを有
   する少なくとも一個のポケットを備えて成る、請求項１
   記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記潤滑液が、各ポケット内に直接的
    に開口するチャネルにより前記ポケット内に直接的に供
    給される、請求項９記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記ポケットが凹形状を有する、請求
    項９記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記潤滑液が前記凹形表面に対して上
    流で供給される、請求項１記載の装置。
13. 【請求項１３】 前記長寸シューと協働して該シューを
    前記裏当てロールに向けて付勢する第１支持手段と；前
    記第１支持手段の上流に配設され、上記長寸シューと協
    働して該シューを上記裏当てロールに向けて付勢する第
    ２支持手段と；前記第１支持手段および第２支持手段と
    接続され、加工方向における異なる圧力付与を許容する
    ように前記第１支持手段および第２支持手段を制御する
    制御手段と；を更に備えて成る、請求項１記載の装置。
14. 【請求項１４】 裏当てロールと； 剛性芯部と、前記裏当てロールと対向する凹形表面を画
    成するよう連結されたコンプライアント材料層とを有す
    る凹形シューと； 前記シュー上に摺動係合して移動するベアリング・ブラ
    ンケットであって、紙ウェブが同ベアリング・ブランケ
    ット上に支持されると共に、該紙ウェブは、前記裏当て
    ロールと凹形シューとの間に画成されたニップを通る如
    くブランケット上を搬送される、ベアリング・ブランケ
    ットと； 前記コンプライアント材料とベアリング・ブランケット
    との間に導入されて流体力学的流体薄膜を形成する潤滑
    液の流れを供給する潤滑液供給手段と；を備え、 前記ニップにおける前記流体薄膜が、潤滑液により満た
    された前記コンプライアント材料を没下せしめる如く、
    前記コンプライアント材料の剛性は加工方向におけるシ
    ューの中心における前記流体薄膜の剛性の大きさと同じ
    か或いはそれより小さく、且つ、 マシン方向における、前記シューの中心での前記潤滑液
    の厚みは前記シューの中心の外側の領域における潤滑液
    の厚みよりも大きく、これにより、前記シューからの潤
    滑液の流出が阻止される、紙製造機用のプレス装置。
15. 【請求項１５】 前記コンプライアント材料と前記ベア
    リング・ブランケットとの間に潤滑液の流れを導入する
    潤滑液供給手段を更に備えて成る、請求項１４記載のプ
    レス装置。
16. 【請求項１６】 前記潤滑液の流れを導入する前記潤滑
    液供給手段が前記シューの上流に位置せしめられてい
    る、請求項１４記載のプレス装置。
17. 【請求項１７】 前記コンプライアント材料層がエラス
    トマーから成る、請求項１４記載のプレス装置。
18. 【請求項１８】 前記エラストマーが、ニトリルゴム、
    プラスチック、およびフッ素エラストマーから成る群か
    ら選択される、請求項１７記載のプレス装置。
19. 【請求項１９】 前記エラストマーがテフロン(Teflon)
    で被覆されている、請求項１７記載のプレス装置。
20. 【請求項２０】 前記エラストマーがポリエステル織地
    により強化されている、請求項１７記載のプレス装置。
21. 【請求項２１】 前記エラストマーが、ナイロン、コッ
    トン、ケブラー(Kevlar)（登録商標）、金属およびカー
    ボンから成る群から選択された繊維で構成された織地に
    より強化されている、請求項１７記載のプレス装置。
22. 【請求項２２】 前記エラストマーが約30乃至約90のシ
    ョアＡ硬度を有する、請求項１７記載のプレス装置。
23. 【請求項２３】 前記コンプライアント材料層が約０．
    １インチ乃至約０．５インチの均一な厚みを有する、請
    求項１４記載のプレス装置。
24. 【請求項２４】 裏当てロールと； 剛性芯部と、該芯部に接続されたコンプライアント材料
    層とを有し、前記裏当てロールと対向する凹形表面を画
    成する凹形シューと； 前記シュー上に摺動係合して移動するベアリング・ブラ
    ンケットであって、紙ウェブが同ベアリング・ブランケ
    ット上に支持されると共に、該紙ウェブは、前記裏当て
    ロールと前記凹形シューとの間に画成されたニップを通
    る如くブランケット上を搬送される、ベアリング・ブラ
    ンケットと； 少なくとも一個の流体ポケットを画成すべく前記凹形表
    面の高さよりも低位に切り欠かれたコンプライアント材
    料の部分と； 前記少なくとも一個のポケット内に潤滑液流体を導入す
    る潤滑液供給手段と；を備え、同ポケット内に配設され
    た流体は前記ベアリング・ブランケットが前記シュー上
    を移動するときに該ベアリング・ブランケットを支持す
    る役割を果たす、紙製造機用のプレス装置。
25. 【請求項２５】 前記潤滑液流体を導入する前記潤滑液
    供給手段が、前記剛性芯部の部分により前記シュー内に
    画成された少なくとも一個の潤滑液供給チャネルを介し
    て少なくとも一個の前記ポケットに潤滑液を放出する、
    請求項２４記載のプレス装置。
26. 【請求項２６】 前記コンプライアント材料層がエラス
    トマーから成る、請求項２４記載のプレス装置。
27. 【請求項２７】 前記エラストマーがテフロン(Teflon)
    で被覆されている、請求項２６記載のプレス装置。
28. 【請求項２８】 前記エラストマーがポリエステル織地
    により強化されている、請求項２６記載のプレス装置。
29. 【請求項２９】 前記コンプライアント材料が、ニトリ
    ルゴム、プラスチック、およびフッ素エラストマーから
    成る群から選択されたエラストマーである、請求項２４
    記載のプレス装置。
30. 【請求項３０】 前記コンプライアント材料が、約30乃
    至約90のショアＡ硬度を有するエラストマーである、請
    求項２４記載のプレス装置。
31. 【請求項３１】 前記コンプライアント材料層が約０．
    １インチ乃至約０．５インチの均一な厚みを有する、請
    求項２４記載のプレス装置。
32. 【請求項３２】 回動可能に取付けられた裏当てロール
    と； 該裏当てロールに向けて付勢されることにより、紙ウェ
    ブを通過せしめる為のニップを裏当てロールとの間に画
    成すると共に、凹形表面を有する長寸シューと； 前記凹形表面上に載置される如く、前記シューに固着さ
    れたコンプライアント材料層と； 前記裏当てロールと前記コンプライアント材料層との間
    に移動可能に介設されたベアリング・ブランケットと； 前記ブランケットが前記ニップを通過する間に該ブラン
    ケットが前記コンプライアント材料層により摺動自在に
    支持されるように、前記ベアリング・ブランケットと前
    記コンプライアント材料層との間に潤滑液を供給する潤
    滑液供給手段と； を備えて成る、紙製造機用のプレス装置。
33. 【請求項３３】 前記コンプライアント材料層が、該材
    料層の両縁部に夫々固着された２個の平行な縁部クラン
    プを有し、且つ、 該縁部クランプの各々は、ブラケット内への縁部クラン
    プの迅速な挿入を行わせるよう、前記シューに固着され
    た前記ブラケット内に受容される、請求項３２記載の装
    置。
34. 【請求項３４】 前記ブラケットから前記縁部クランプ
    へと延伸し、前記シューに関して前記コンプライアント
    層を調整可能に位置決めする複数の止めネジを更に備え
    て成る、請求項３３記載の装置。