Protection in the web cutting device

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続した繊維ウェブを分割する切断装置のための保護装置であって、前記切断装置は前記繊維ウェブを製造するための厚紙機又は抄紙機に配置されていて、繊維ウェブを切断するための少なくともひとつの切断部材を含んでいるような、上記保護装置に関する。
また本発明は、連続した繊維ウェブを製造するための厚紙機又は抄紙機であって、繊維ウェブを分割するための少なくともひとつの切断装置を備え、繊維ウェブを切断するための少なくともひとつの切断部材を備えているような、上記保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
切断部材は一般的に、ノズルから送出される水ジェットからなる。 裾の切断と縁部のトリミングにおいて、ノズルは紙ウェブに比較的近接して配置される。 細い水ジェットが繊維ウェブに遭遇したとき、切断領域から水が飛散して水の霧を形成すると共に、これと同時に、繊維は繊維ウェブから剥ぎ取られて、水の霧と共に運ばれる。 これらの繊維のいくらかは、切断装置に集積して、繊維の凝集体が成長する。 繊維の凝集塊は、それらの繊維の凝集体から剥離して、繊維ウェブの上に落下して切断装置の下流側においてウェブを破かせるおそれがある。 その後のプレスニップにおいて、そうした繊維の凝集塊は繊維ウェブに押込まれて、特にそうした凝集塊が繊維ウェブの縁部にあるときには、繊維ウェブに重大な裂目を形成する。 さらに、そうした繊維の凝集塊がウェブに押込まれることで、完成したウェブの品質は悪化する。 そうした繊維の凝集塊によって生じるウェブの破断の問題は、機械の速度が増加すると大きくなる。 この問題は、柔軟な紙の抄紙機において特に重要であり、特に空気乾燥（ＴＡＤ）を使用する機械において重要である。 これらの繊維の凝集塊の剥落は、ウェブの破断が規則的で頻繁である、ＴＡＤ型の柔軟な紙の抄紙機において、ウェブが破断する主たる理由であると言われている。 ある種の事例では、破断の頻度は毎時ひとつのウェブの破断に達し、これは通例、許容することができず、極めて費用を要するものである。
【０００３】
切断装置に繊維が凝集することによって生じる別の問題は、剥落した繊維がノズルのオリフィスのまわりに集積して、繊維の凝集体が成長することで、最終的に、水ジェットに有害な影響をもたらして、ノズルが繊維ウェブを連続した切れ目に分割する作業を劣化させることである。
切断装置に繊維が凝集するという問題を解消すべく、切断領域から水の霧を吸引排除したり、切断装置へ噴射を行なうなどの試みがなされた。 これらの試みに共通しているのは、これらの補助装置にも同様に繊維が捕捉されて集積して繊維の凝集塊を形成し、問題点が依然として深刻に残されることである。
切断装置に集積する追加的な剥ぎ取られた繊維はまた、形成ワイヤが互いに分岐して、形成後の繊維ウェブが露出するような領域からもやって来る。
上述したウェブの破断とジェットに与える影響という問題点に共通しているのは、それらが重大なシャットダウンを伴なう運転障害と、完成したウェブとそのトリミングされた縁部との品質の悪化につながることである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前述した運転障害のリスクを実質的に低減し、多くの場合に実際的に解消できるような保護装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による保護装置の特徴は、かかる装置が、
無端状のベルト部材であって、可動に配置されて、直線状の走行部を切断装置と繊維ウェブとの間に有し、切断装置の少なくとも実質的部分を、切断中に繊維ウェブから解放された繊維に対して遮蔽するような上記ベルト部材と、
１又は複数の掃除部材であって、それらのうちの少なくともひとつは、ベルト部材の外側に関連して、前記切断部材から距離を隔てて配置されていて、ベルト部材に捕えられている解放された繊維の一部分を取除くような上記掃除部材と、を備えていることである。
本発明による厚紙機又は抄紙機の特徴は、そうした保護装置を含んでいることである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明について添付図面を参照しつつ、さらに詳細に説明する。 図１は、ティッシュやその他の薄い衛生紙の製品などの柔らかい紙を製造するための抄紙機の一部分を模式的に示している。 抄紙機は、ウェット部分の形態である機械部分を備えている。 ウェット部分は、形成体１とプレス部分（図示せず）とを備えている。 形成体１は、ヘッドボックス２と、内側の支持形成布３と、外側の被覆形成布４と、形成ロール５と、張出ロール６とを有している。 形成ロール５と張出ロール６とは互いに近接して配置されていて、形成布３と４とが形成ロール５に集まって、それらが収束する前には両者の間にくさび形の隙間が形成されている。 ヘッドボックスは、前記隙間に単一の層の又は多層のジェットであるシート素材を送出して、シート素材を脱水することで繊維ウェブ７を形成する。 ２つの形成布３及び４は形成ロール５にかぶさって一緒に走行して、形成布３及び４を駆動、案内、管理、及び、牽引すべく配置されてなる、複数のロール８と９とのそれぞれに巻付いて個々のループに分かれる。
【０００７】
ウェット部分には、繊維ウェブ７を分割するための切断装置１０が備えられる。 図２及び図３に示すように、縁部のトリミングのための切断装置１０は、図２及び図３に示した実施形態では水ジェットである、ジェット状の切断部材１６を備えている。 従って、切断装置１０は、縁部のトリミング１２を作製するための、オリフィス２２を有してなる縁部トリミングノズル１１を備えている。 切断装置１０は、機械の支柱１４に堅固に取付けられた支柱１３と、支柱１３に取付けられた支持アーム１５とを有していて、この支持アームはその内方の自由端に前記縁部トリミングノズル１１を支持している。 図２及び図３に示した実施形態では、支持アーム１５は好ましくは布３の上に覆いかぶさるように水平に延在していて、繊維ウェブ７の側縁や布３の側縁に対する所望の位置に縁部トリミングノズル１１を設定すべく、調節可能になっている。 縁部トリミングノズル１１のオリフィス２２は、移動する繊維ウェブ７へ向けて前記水ジェット１６を送出し、ジェットは繊維ウェブ７を切断して、連続的な長手方向の切れ目１７を形成し、繊維ウェブ７を前記縁部トリミング１２と縁部のトリミングされた繊維ウェブ７ａとに分割する。 水ジェット１６が繊維ウェブ７と布３とに遭遇すると、ジェットは散乱して、切断領域１８からは、ジェット１６と湿った繊維ウェブ７との水が跳ね上がって、水の霧１９が形成されて切断装置１０に向かって広がる。 水ジェット１６の一部は、図３に示す如く、布３を通り抜ける。 水ジェット１６が繊維ウェブ７に遭遇するとき、繊維もまた、繊維ウェブ７から剥ぎ取られる。 繊維のうちのいくらかは、壊れて繊維断片になる。 これらの繊維や繊維の断片は、切断領域１８から跳ね上がった水に追従して、前述した水の霧１９に含まれる。
【０００８】
図２及び図３は、本発明の第１の実施形態による保護装置３７を示していて、この装置は、切断装置１０に関連して配置されていて、その可動な無端状のベルト部材２０の直線状の走行部２１は、切断装置１０の縁部トリミングノズル１１と繊維ウェブ７の切断領域１８との間に位置しており、好ましくは例えば０〜０．２ｃｍなどのように、できる限り縁部トリミングノズル１１のオリフィス２２に近接している。 ベルト部材２０は、流れ方向を横切るように、好ましくは流れ方向に対して垂直に走行する。 可動なベルト部材２０は、水ジェット１６を繊維ウェブ７に対して送出するという、縁部トリミングノズル１１の機能をなんら妨害しないようにデザインされ配置されている。 ベルト部材２０は十分に幅広であって、切断装置１０の実質的にいかなる部分も、繊維を含んで切断領域１８から上昇して来た水の霧１９に遭遇しないようになっている。 図２及び図３に示した実施形態では、ベルト部材２０は２つの平行なベルト２３及び２４から構成されていて、共用される内側ロール２５と共用される外側ロール２６とのまわりを通っており、前記ロール２５及び２６は、機械の支柱１４に支持されてなる共用される支柱２７に回転可能に軸支されている。 外側ロール２６はモータ２８によって駆動されていて、２つのベルト２３及び２４は矢印にて示した方向へ低速度にて走行している。 ベルト２３及び２４の下側と上側との水平な走行部２１と２９とは、両者の間に空間３０を形成していて、この空間は十分に広くて、縁部トリミングノズル１１と支持アーム１５の内側部分３１とを収容することができて、支持アームはさらに、横方向の結合部分３２を有すると共に、内側部分３１に対して平行である外側部分３３を有している。 内側ロール２５は縁部トリミングノズル１１の後方に位置していて、ベルト２３及び２４はロールの下側と上側とを通過して、ベルト２３及び２４の内側の曲がりめは縁部トリミングノズル１１から十分な距離に位置しており、水の霧１９が繊維ウェブ７を横切る延長箇所に関しては、繊維を含んでいる水の霧１９の全て又は可能な限りの部分が、ベルト２３及び２４に遭遇するようになっている。 外側ロール２６に関連して、ベルト２３及び２４の外面を掃除するための外側掃除装置３４が設けられていて、可動なベルト２３及び２４の外面に噴射される水の助けによって、ベルト２３及び２４が切断領域１８を通過した時にベルトに捕えられた繊維を取除くようになっている。 さらに、スクレーパの形態である内側掃除装置３５が備えられていて、空間３０に侵入してベルト２３及び２４の内面に蓄積した繊維を、ベルト２３及び２４の内面から掃除する。
【０００９】
図２及び図３に示した実施形態では、ベルト２３及び２４は互いに隣接している縁部部分において互いに重なり合うように配置されていて、互いに隣接しているベルト２３と２４との縁部同士の間には、縁部トリミングノズル１１の前後においては、まったく開口が現れることはない。 ベルト２３及び２４の動く方向を基準とした上流側において、縁部トリミングノズル１１に備えられてなる隙間形成要素３６は、ベルト２３及び２４の間の下方へと延在していて、垂直なブレード形状の縁部は、ベルト２３及び２４の動きの方向へ抗するように向けられていて、縁部トリミングノズル１１の直前にて、ベルト２３及び２４の重なり合う縁部部分を隔てさせて、ベルトが水ジェット１６を通り過ぎるとき、互いに隣接しているベルト２３及び２４の縁部の間に隙間を形成して維持するようになっていて、水ジェット１６がベルト２３及び２４の縁部と接触することの無いように、隙間は十分に広くなっている。 しかしながら、隙間は過剰に広くするべきではなく、さもないと、繊維が隙間を通り抜けて、縁部トリミングノズル１１のオリフィス２２の付近に捕えられてしまう。 ベルト２３及び２４が縁部トリミングノズル１１を通過した直後の縁部部分では、ベルト同士は自動的に重なり合った状態に復帰する。 隙間形成要素３６と同じデザインである隙間安定化要素（図示せず）を縁部トリミングノズル１１の直後に配置して、そのブレード形状の縁部をベルト２３及び２４の動きの方向へ向けても良い。
【００１０】
運転中には、いくらかの繊維は可動なベルト２３及び２４の外面に遭遇して、繊維ウェブ７の上に剥落するであろうが、その他の繊維は可動なベルト２３及び２４の外面に捕えられる。 ベルト２３及び２４は連続的に動いているいて、ベルト２３及び２４に捕えられた繊維は切断領域１８から運び去られるので、大きな凝集体が形成されて有害な繊維塊が剥離して繊維ウェブ７の上に落下するまでに成長するような時間的余裕はない。 さらに、ベルト２３及び２４は掃除されるので、切断領域には常に清潔な表面が到着する。 従って、ベルト２３及び２４は２つの機能、すなわち、切断装置１０に繊維が捕えられて集積し、有害な繊維塊が落下するのを防止する機能と、繊維が縁部トリミングノズル１１自体のオリフィス２２の付近に捕えられて集積し、オリフィスが閉塞されてその働きが悪影響を受けて、切れ目１７の形成と繊維ウェブ７の分割とが劣化することを防止するという機能とを有する。
【００１１】
図４及び図５に示した切断装置１０は、第１の支持アーム１５に取付けられた支持アーム４１に支持されてなる、第２の縁部トリミングノズル４０を備えている。 第２の縁部トリミングノズル４０は、第１の縁部トリミングノズル１１の上流側に配置されていて、第１のノズルに対して横方向にわずかに変位していることで、第１の縁部トリミングノズル１１の水ジェット１６による繊維ウェブ７ａの縁部のトリミングを、水ジェットが１本である場合に比べて、いっそう真っ直ぐにしている。
【００１２】
図４及び図５に示した本発明の第２の実施形態による保護装置３７は、切断装置１０に関連して配置されていて、図２及び図３に示した実施形態と比べると、ベルト部材２０が３つの平行なベルト４２、４３、及び、４４から構成されている点が相違している。 中央のベルト４３は、２つの外側のベルト４２及び４４と協働して、図２及び図３の２つのベルト２３及び２４について上述したのと同様な、重なり合う関係になっている。 ベルト４２、４３、及び、４４の動きの方向を基準とした上流側において、縁部トリミングノズル１１及び４０のそれぞれは、隙間形成要素４５及び４６を支持していて、この要素はそれぞれの対のベルト４２及び４３と４３及び４４との間に延在するなどして配置されていて、第１の実施形態において上述したのと同様な機能を有している。
【００１３】
図６及び図７に示した切断装置１０は、図４及び図５の実施形態に比べると、第２の縁部トリミングノズル４０が第１の縁部トリミングノズル１１の内側に所定の距離だけ隔てて配置されている点が相違していて、第２の切れ目４９を形成する第２の水ジェット４８によって第２の縁部トリミング４７を作成し、この箇所では繊維を含むより多くの水の霧５０が得られるようになっている。 流れ方向を横断するように、任意の数のトリミングノズルや切断部材を配置することができることを理解されたい。
【００１４】
図６及び図７に示した保護装置３７は上述した第１の実施形態に類似しているけれども、第２の隙間形成要素５１が追加されていて、これが第２の縁部トリミングノズル４０に支持されて、ベルト２３及び２４の間の下方へ延在しており、続く隙間形成要素３６と同一の機能を有している。
【００１５】
図８及び図９に示した切断装置１０は、図２及び図３の実施形態と類似しているけれども、布３の下側に配置されている点が相違していて、水ジェット１６は最初に布３を通り抜けてから、その後に繊維ウェブ７に切れ目１７を作成する。
【００１６】
図８及び図９に示した保護装置３７は、上述の第１の実施形態と比べると、隙間形成要素３６がベルト２３及び２４の間を上向きに延在している点が相違しているが、これは本実施形態では水ジェット１６が上方向へ作用するためである。 本実施形態では、保護装置３７の機能は主として、縁部トリミングノズル１１とそのオリフィス２２とを保護し、繊維を含んだ水の霧１９からの繊維が縁部トリミングノズル１１に捕えられて集積することの無いようにして、オリフィス２２を完全ないし部分的に閉塞させて縁部トリミングノズルの働きに有害な影響を与えないようにすることである。
【００１７】
図１０及び図１１は、繊維ウェブ７を分割するための、より詳しくは、裾６０を作成する裾切断のための、切断装置１０を備えた機械部分を示している。 切断装置１０が備えている裾ノズル６１のオリフィス６２は、移動する繊維ウェブ７へ向けて鋭利な水ジェット６３を送出し、前記水ジェットは繊維ウェブ７を切断して、連続的な切れ目６４を形成し、繊維ウェブ７を前記裾６０と繊維ウェブ７ｂとに分割して、この繊維ウェブ７ｂは切断装置１０の下流側において廃棄物（図示せず）とされる。 切断装置１０は、機械の支柱１４に支持された支柱６５に配設されていて、繊維ウェブ７の所定距離だけ上方にて繊維ウェブ７を横断するように延在してなる横断梁６６を備えている。 切断装置１０は、梁６６に沿って可動に取付けられていて、アクチュエータ（図示せず）によって、繊維ウェブ７の一方の縁部６７の外側の休止位置から、他方の縁部６８へ向かって変位して、所望の幅の前記裾６０を得るべく、前記第２の縁部６８から所定の距離である所望の作動位置に設定される。 切断装置１０は、前記休止位置から又は休止位置への移動中にあっても動作を継続していて、従って、切れ目６４は流れ方向に対して斜めの延長部を有することを理解されたい。
【００１８】
図１０及び図１１は、本発明のさらに別の実施形態による保護装置３７を示していて、この装置は、切断装置１０とその移動経路とに関連して配置されていて、これは、図２及び図３に示した第１の実施形態による保護装置と極めて類似している。 従って、保護装置３７は、可動な無端状のベルト部材２０を有していて、その直線状の走行部２１は、切断装置１０の裾ノズル６１と繊維ウェブ７の切断領域１８との間に位置しており、好ましくは例えば０〜０．２ｃｍなどのように、できる限り縁部トリミングノズル１１のオリフィス６２に近接している。 ベルト部材２０は、切断装置１０の動きの方向と同じ方向に、つまり流れ方向に対して垂直な方向に走行する。 切断装置１０をその動きの全経路において保護するために、ベルト部材２０は繊維ウェブ７の全幅にわたって延在している。 ベルト部材２０は２つの平行なベルト６９及び７０から構成されていて、共用される２つの外側ロール７１及び７２のまわりを通っており、これらのロール７１及び７２は、機械の支柱１４に支持されてなる支柱７３及び７４に回転可能に軸支されている。 一方のロール７２の支柱７４（図中の右方に示す）は、機械の支柱１４に可動に支持されていて、張力装置（図示せず）を備えており、図１０の矢印７５にて示すように、ロール７２を介してベルト６９及び７０に張力を加えている。 右手側のロール７２はモータ７６によって駆動されて、２つのベルト６９及び７０は矢印にて示した方向へ低速度にて走行している。 ベルト６９及び７０の下側と上側との水平な走行部２１と２９とは、両者の間に空間３０を形成していて、この空間は十分に広くて、裾ノズル６１と梁６６とを収容している。 保護装置３７は、前述したような掃除装置（図示せず）を備えている。 ベルト６９及び７０は両者の縁部を互いに隣接させて互いに重なり合うように配置されていて、互いに隣接しているベルト６９と７０との縁部同士の間には、裾ノズル６１の前後において、ノズルの位置に関わらず、まったく開口が現れることはない。 ベルト６９及び７０の動く方向を基準とした上流側において、裾ノズル６１に支持されてなる隙間形成要素７７は、ベルト６９及び７０の間の下方へと延在していて、垂直なブレード形状の縁部は、ベルト６９及び７０の動きの方向へ抗するように向けられていて、裾ノズル６１の直前にて、ベルト６９及び７０の重なり合う縁部部分を隔てさせて、ベルトが水ジェット６３を通り過ぎるとき、互いに隣接しているベルト６９及び７０の縁部の間に隙間を形成して維持するようになっていて、水ジェットがベルト６９及び７０の縁部と接触することの無いように、隙間は十分に広くなっている。 しかしながら、隙間は過剰に広くするべきではなく、さもないと、繊維が隙間を通り抜けて、裾ノズル６１のオリフィス６２の付近に捕えられてしまう。 縁部部分が裾ノズル６１を通過した直後には、縁部部分同士は自動的に重なり合った状態に復帰する。 隙間形成要素７７と同じデザインである隙間安定化要素を裾ノズル６１の直後に配置して、そのブレード形状の縁部をベルト６９及び７０の動きの方向へ向けても良い。
【００１９】
ベルト６９及び７０のモータ７６による駆動は、切断装置１０が休止位置から起動すると直ちにないし直後に開始されて、切断装置１０が休止位置に復帰した後に係脱すると直ちにないし直後に停止される。 前記起動には動きと共に、前記切れ目６４の形成を含む。 切断装置１０の運転中には、いくらかの繊維は可動なベルト６９及び７０の外面に遭遇して、繊維ウェブ７の上に剥落するであろうが、その他の繊維は可動なベルト６９及び７０の外面に捕えられる。 ベルト６９及び７０は連続的に動いているいて、ベルト６９及び７０に捕えられた繊維は切断領域１８から運び去られるので、大きな凝集体が形成されて有害な繊維塊が剥離して繊維ウェブ７の上に落下するまでに成長するような時間的余裕はない。 さらに、ベルト６９及び７０は掃除されるので、切断領域には常に清潔な表面が到着する。 従って、ベルト６９及び７０は２つの機能、すなわち、切断装置１０に繊維が捕えられて集積し、有害な繊維塊が落下するのを防止する機能と、繊維が裾ノズル６１自体のオリフィス６２の付近に捕えられて集積し、オリフィスが閉塞されてその働きが悪影響を受けて、切れ目６４の形成と繊維ウェブ７の分割とが劣化することを防止するという機能とを有する。
【００２０】
上述した実施形態による切断装置では、切断部材として水ジェットを使用したけれども、本発明による保護装置は、上述したのと同様な問題点を生じさせるような他のタイプの切断部材、例えば空気ジェット、レーザージェット、超音波などと共に、機械における切断装置の位置に対応させて、使用することができる。
【００２１】
保護装置の配置は、流れを横切る方向から流れの方向に変更しても良い。 さらに、保護装置は、繊維ウェブの面に対して平行になるように、又は、角度を形成するように、延設することができる。 切断装置と関連する本発明による保護装置とは、厚紙機や抄紙機の様々な機械の中に配置することができる。 図示した抄紙機は柔らかい紙の機械であったけれども、本発明による保護装置と関連した切断装置は、本質的に、あらゆるタイプの厚紙機や抄紙機において使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、抄紙機の機械の一部分を示した模式図である。
【図２】
図２は、図１の機械の部分における繊維ウェブの縁部をトリミングするための切断装置の部分であって、本発明の第１の実施形態による保護装置を備えたものを模式的に示した平面図である。
【図３】
図３は、図１の機械の部分における繊維ウェブの縁部をトリミングするための切断装置の部分であって、本発明の第１の実施形態による保護装置を備えたものを模式的に示した側面図である。
【図４】
図４は、繊維ウェブの縁部をトリミングするための別の切断装置の部分であって、本発明の第２の実施形態による保護装置を備えたものを模式的に示した平面図である。
【図５】
図５は、繊維ウェブの縁部をトリミングするための別の切断装置の部分であって、本発明の第２の実施形態による保護装置を備えたものを模式的に示した側面図である。
【図６】
図６は、２つのトリミングを得るように縁部をトリミングするための第３の切断装置の部分であって、本発明の第３の実施形態による保護装置を備えたものを模式的に示した平面図である。
【図７】
図７は、２つのトリミングを得るように縁部をトリミングするための第３の切断装置の部分であって、本発明の第３の実施形態による保護装置を備えたものを模式的に示した側面図である。
【図８】
図８は、縁部を下方からトリミングするような図２と同様な切断装置の部分であって、実質的に図２と同様な保護装置を逆さまにして備えたものを模式的に示した平面図である。
【図９】
図９は、縁部を下方からトリミングするような図２と同様な切断装置の部分であって、実質的に図２と同様な保護装置を逆さまにして備えたものを模式的に示した側面図である。
【図１０】
図１０は、繊維ウェブの裾を切断するための切断装置の部分であって、本発明のさらに別の実施形態による保護装置を備えたものを模式的に示した平面図である。
【図１１】
図１１は、繊維ウェブの裾を切断するための切断装置の部分であって、本発明のさらに別の実施形態による保護装置を備えたものを模式的に示した側面図である。