压榨带及靴式压榨辊
阅读：939发布：2020-05-12
专利汇可以提供压榨带及靴式压榨辊专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且压榨 带(2)包括：两端部对应区(B)，其位于与压榨辊(1)或加压靴(3)的宽度方向上的两端部对应的 位置 ，且厚度小；中央区(A)，其位于两端部对应区(B)之间，且厚度大于前述两端部对应区(B)的厚度。，下面是压榨带及靴式压榨辊专利的具体信息内容。
1.一种压榨带，是在具有旋转移动的环状的压榨带、和位于前述压榨带的内周部的加压靴的压榨装置中使用的压榨带，该压榨带的特征在于，包括：
两端部对应区，其位于与前述加压靴的宽度方向的两端部对应的位置；
中央区，其位于前述两端部对应区之间，
前述两端部对应区的厚度比前述中央区的厚度小，
在前述中央区的外周面，沿带的移动方向形成有多个排水槽，而在前述两端部对应区的外周面并未形成排水槽。
2.如权利要求1所述的压榨带，其特征在于：在前述两端部对应区的外侧，具有与前述中央区相同厚度的最外端区。
3.如权利要求1所述的压榨带，其特征在于：
具有加强层、和其上面的上部弹性层，
前述两端部对应区上的前述上部弹性层是厚度在0.5mm以下的表皮层。
4.如权利要求3所述的压榨带，其特征在于：前述加强层包括织布。
5.如权利要求1所述的压榨带，其特征在于：
具有加强层、和其上面的上部弹性层，
前述上部弹性层的两端部位于前述中央区和前述两端部对应区的边界部分。
6.如权利要求5所述的压榨带，其特征在于：前述上部弹性层的两端部形成为平缓弯曲的斜面。
7.一种靴式压榨辊，包括由环状的压榨带构成的外筒、和位于前述外筒的内周部的作为加压单元的加压靴，该靴式压榨辊的特征在于：
前述外筒为权利要求1所述的压榨带。
压榨带及靴式压榨辊
技术领域
背景技术
[0002] 各种工业中，均使用了如下压带机，即：在压榨带上放置带状的压榨对象物，在位于压榨带内周部的一侧的加压部件和位于压榨带外周部的另一侧的加压部件之间，对压榨对象物进行加压处理。这里所谓加压部件，是指压榨辊或加压靴等。作为压带机的一个例子，可举出造纸工业中的作为脱水压榨的靴式压榨。
[0003] 所谓靴式压榨(shoe press)，以造纸工业为例进行简要说明的话，是指在位于压榨带外周部的作为外部加压单元的压榨辊、和位于压榨带内周部的作为内部加压单元的加压靴之间，隔着压榨带对放置在压榨带外周面上的压榨对象物(湿纸)施加面压力，而进行加压处理(脱水处理)的方法。以两个辊子进行压榨的辊式压榨是对压榨对象物施加线压力，与此相对，靴式压榨中是可通过使用在移动方向上具有规定宽度的加压靴，来对压榨对象物施加面压力。因此，在通过靴式压榨进行脱水时，具有可增加夹持宽度，可提高脱水效率的优点。
[0004] 为了使靴式压榨实现紧凑化，如JP特开昭61-179359号公报中所揭示的那样，普及了如下靴式压榨辊，即：用具有柔性的筒状压榨带(压榨套；press jacket)来覆盖作为内部加压单元的加压靴，并组装成辊子状。
[0005] 除了上述脱水工程，例如，在造纸工业、磁记录媒体制造工业、纤维工业等中，为使压榨对象物的表面平滑化，并使其具有光泽而进行的砑光工序等，也有为了提高压榨对象物的品质，而取代辊式压榨或与辊式压榨并用来进行靴式压榨的情况。作为对压榨带的一般要求的特性，可以举出强度、耐磨损性、柔性及对于水、油、气体等的非渗透性。压榨带中，作为具有这些各性能的材料，一般使用由氨基甲酸酯预聚合物和硬化剂反应得到的聚氨酯。但是，就压榨带、特别是靴式压榨用带而言，由于要重复强烈的弯曲及加压，因此，在外周面上容易发生断裂，这对持久性上而言成为重大问题。
[0006] 作为解决上述问题的方法，在JP特开平10-298893号公报中，公开了一种靴式压榨用带，其通过按以下方式变化构成带的树脂的硬度，即：提高宽度方向的中央区硬度，且降低包括靴的边缘对应部位在内的两边缘区硬度，从而改善耐磨损性和耐断裂性。此时，认为具有可在中央区维持耐磨损性及耐加压变形性，而在两边缘区难以发生断裂的效果。
[0007] 断裂容易集中发生在与压榨辊或加压靴等加压单元的宽度方向两端部相对应的两端部对应区内。在位于两端部对应区之间且作为压榨对象物的加压处理面的中央区，则不要求非常严密的耐断裂性，与此相比更应该重视耐磨损性及耐加压变形性。
[0008] 专利文献2是基于这种思想而成的发明，为了通过硬度的变化而同时满足耐磨损性和耐断裂性，需要将中央区和两边缘部的硬度变化扩大到某种程度。如果聚氨酯的硬度不同的话，则成形时的收缩力也不同。因此，对扩大了宽度方向上中央区和两边缘区的硬度变化的带而言，其圆柱度恶化，存在在移动性上会带来障碍的可能。
[0009] 作为其它在先技术文献，也有如下发明，即：通过对压榨带的形状、构造加以改良，或对排水槽(榨水槽)的深度加以变化，从而抑制在与加压单元的宽度方向两端部相对应的两端部对应区内发生断裂。例如，在JP特开2002-180393号公报中，增大了与加压单元的宽度方向两端部对应的位置上的压榨带的中间层厚度。在JP特开2002-327389号公报中，使与加压单元的宽度方向两端部对应的位置上的排水槽底部，靠近中间层即加强层。在美国专利第5,943,951号公报中，通过逐渐改变压榨带的宽度方向两端部的厚度，来提高柔性。在美国专利第6,030,503号公报中，在压榨带的宽度方向两端部设置有与槽不同的多个凹部。在JP特开平11-12975号公报中，减小了压榨带的宽度方向两端部排水槽的深度。
发明内容
[0010] 本发明的目的在于，提供一种压榨带，其通过与上述在先技术相比更简单的构造，来对发生在与压榨辊及加压靴等加压部件宽度方向上的两端部对应位置即两端部对应区的断裂，进行有效的抑制。
[0011] 本发明的其它目的在于，提供一种将上述压榨带作为外筒使用的靴式压榨辊。
[0012] 本发明的压榨带为环状且旋转移动，且用于在该压榨带的外周面侧放置压榨对象物，并通过位于该压榨带的内周部及/或外周部上的具有规定宽度的加压单元，来对压榨对象物进行加压处理的方法。压榨带包括：两端部对应区，其位于与加压单元宽度方向上的两端部对应的位置，且厚度小；中央区，其位于两端部对应区之间，且具有大于该两端部对应区厚度的厚度。
[0013] 在压榨带的两端部对应区中，在使用时，产生纵向及横向的应力，其结果产生扭曲应力。根据上述构造的本发明，通过减小两端部对应区的厚度，提高了该区域的柔性。因此，在两端部对应区内扭曲应力作用时，两端部对应区通过扭曲变形来吸收扭曲应力，从而可以有效抑制断裂的发生。
[0014] 再者，本说明书中使用的“移动方向”及“宽度方向”等用语，如果没有特别标记，则分别指压榨对象物的移动方向及宽度方向。并且，压榨对象物为湿纸、磁带、纺织品等带状材料，并没有特别的限定。并且，加压单元为压榨辊或加压靴等。
[0015] 在一个实施方式中，在上述两端部对应区的外侧，包括与中央区相同厚度的最外端区。通常，毛毡定位位于压榨带和压榨对象物之间，压榨对象物与毛毡一起通过加压单元。如使压榨带的最外端区与中央区具有相同的厚度，则可以稳定地支撑毛毡的宽度方向两端部，因此可以限制毛毡的自由移动。
[0016] 压榨带例如具有加强层、和其上面的上部弹性层。此时，上部弹性层中，其两端部对应区成为沿带的移动方向环状延伸的凹部。优选为，凹部的对置的两侧壁面，形成为越向下方相互间隔越小的锥形状。在压榨带的上部弹性层上，有时螺旋状地形成沿带的移动方向延伸的排水槽，但如果凹部的两侧壁面为垂直壁面的话，则在与排水槽的交叉部有可能产生棱角。为了防止这种棱角的发生，优选设为锥形状的两侧壁面。加强层中的加强基体材料例如为织物。
[0017] 如上所述，在上部弹性层的外周面上，也可以形成多个沿带的移动方向延伸的排水槽。此时，凹部底面优选位于比排水槽的底端更深的位置。位于压榨带的两端部对应区的排水槽的底端，很有可能成为断裂发生的起点。在该实施方式中，不但两端部对应区的厚度小，而且在该领域没有形成排水槽，因此可以有效抑制断裂发生。
[0018] 压榨带在两端部对应区的外侧，具有与中央区相同厚度的最外端区时，在中央区及最外端区的外周面上，也可以沿带的移动方向形成多个排水槽。由于最外端区的排水槽的存在，可以提高最外端区的柔性，因此可以提高抑制断裂发生的效果。
[0019] 本发明的其它实施方式涉及的压榨带，包括加强层、和其上面的上部弹性层。上部弹性层的两端部位于中央区和两端部对应区的边界部分。上部弹性层的两端部优选为平缓弯曲的斜面。
[0020] 本发明的又一其它实施方式涉及的压榨带，包括加强层、和其上面的上部弹性层。上部弹性层中，在两端部对应区上，具有向着宽度方向外侧厚度逐渐减小的锥形部分。在该锥形部分的中途位置上，形成有为减小厚度而挖去的凹槽。在上部弹性层的外周面上，形成有多个沿带的移动方向延伸的排水槽时，上述凹槽优选比排水槽的底端挖得更深。
[0021] 在本发明的其它方式中，压榨带具有加强层、和该加强层上面的上部弹性层，上部弹性层包括：位于与加压单元宽度方向上的两端部对应位置的两端部对应区；位于两端部对应区之间的中央区。该实施方式的特征在于：在上部弹性部的中央区上，形成有多个沿带移动方向延伸的排水槽，但是在两端部对应区上没有形成排水槽。位于两端部对应区内的排水槽的底端，容易成为断裂的发生起点。于是，在该实施方式中，使两端部对应区内不形成排水槽，由此抑制断裂的发生。在该实施方式中，两端部对应区的厚度也可以与中央区相同。
[0022] 在上述实施方式中，在两端部对应区的外侧也可以包括具有排水槽的最外端区。由于最外端区的排水槽的存在，提高了最外端区的柔性，因此提高了抑制断裂发生的效果。
[0024] 图1是表示造纸机压榨工序中所使用的靴式压榨装置的移动方向截面的图。
[0025] 图2是表示图1中加压脱水部P的宽度方向截面的主要部分剖视图。
[0026] 图3是表示本发明一个实施方式涉及的压榨带的图，(a)是其剖视图，(b)是其俯视图。
[0027] 图4是本发明一个实施方式的放大剖视图。
[0028] 图5是本发明的其它实施方式的放大剖视图。
[0029] 图6是本发明又一其它实施方式的放大剖视图。
[0030] 图7是本发明又一其它实施方式的放大剖视图。
[0031] 图8是本发明又一其它实施方式的放大剖视图。
[0032] 图9是本发明又一其它实施方式的放大剖视图。
[0033] 图10是表示本发明一个实施方式涉及的靴式压榨辊的宽度方向截面的图。
具体实施方式
[0034] 以下，参照附图，具体说明本发明的实施方式。
[0035] 图1是表示在造纸机的压榨工程中所使用的靴式压榨装置的移动方向截面的图。靴式压榨装置包括：作为加压单元1的压榨辊；与压榨辊1相对置的压榨带2；位于压榨带
2的内周部的作为加压单元3的加压靴。此外，在图1的装置中，用压榨带2来覆盖加压靴
3，将压榨带2作为外筒而组装成辊子状，从而构成靴式压榨辊30，但也可以不将压榨带2组装成辊子状，而原样使用环状带。
2的内周部的作为加压单元3的加压靴。此外，在图1的装置中，用压榨带2来覆盖加压靴
3，将压榨带2作为外筒而组装成辊子状，从而构成靴式压榨辊30，但也可以不将压榨带2组装成辊子状，而原样使用环状带。
[0036] 该种压榨带2的尺寸一般为，其宽为2～15m，周长为1～30m，厚度为2～10mm。
[0037] 压榨辊1位于压榨带2的外周部，作为一侧的加压单元而发挥作用。加压靴3位于压榨带2的内周部，作为另一侧的加压单元而发挥作用。在压榨带2和压榨辊1之间，使与毛毡4重叠的作为压榨对象物的湿纸5从中通过。压榨带2的外周面与毛毡4直接接触。
[0039] 加压靴3从压榨带2的内周部朝向压榨辊1被推压，通过该推压力，湿纸5被压榨、脱水。加压靴3的表面成为与压榨辊1的表面对应的凹状。因此，在压榨辊1和压榨带2之间，形成有在移动方向上具有很宽幅度的加压脱水部P。
[0040] 图2是表示图1中加压脱水部P的宽度方向截面的要部剖视图。如图2所示，压榨辊1及加压靴3在宽度方向上具有一定的长度。压榨带2包括：中央区A，两端部对应区B，和最外端区C。两端部对应区B是与包括压榨辊1的加压面6的两端部7及加压靴3的加压面8的两端部9相对应的区域。最外端区C位于两端部对应区B的外侧。
[0041] 图3是表示压榨带2的一个例子的图，(a)是其剖视图，(b)是俯视图。压榨带2由以下部分构成，即：加强层10，其是在环状的加强基体材料中浸透有弹性材料的加强层；上部弹性层11，其位于加强层10的外周面侧，且与浸透于加强层10的加强基体材料中的弹性材料成一体；下部弹性层12，其位于加强层10的内周面侧，且与浸透于加强层10的加强基体材料中的弹性材料成一体。
[0042] 作为构成加强层10的加强基体材料，可使用由聚酰胺、聚酯等有机纤维形成的织布等。带2的整体由热硬化性的聚氨酯等弹性材料形成为一体，带2中埋设有加强基体材料。
[0043] 如图3所示，在上部弹性层11的外周面上，出现沿带移动方向延伸的多个排水槽13。排水槽13跨越压榨带2的宽度方向整体且螺旋状延伸。
[0044] 图4是压榨带2的放大剖视图。压榨带2中，与加压单元的宽度方向上的两端部对应的位置的两端部对应区B的厚度，小于中央区A及最外端区C。具体为，上部弹性层11中，两端部对应区B形成沿带移动方向环状延伸的凹部14，因此，两端部对应区B的厚度小于其它区域。
[0045] 图4所示的实施方式中，将排水槽13的底端的深度设为d1，凹部14的底面的深度设为d2的话，以使d2≥d1的关系成立的方式，来选择排水槽13的深度及凹部14的深度。通过设定为这种尺寸关系，在中央区A及最外端区C内形成有排水槽13，而在两端部对应区B则没有形成排水槽。
[0046] 这里举例说明具体的尺寸。如前所述，压榨带2一般其宽度尺寸为2～15m、周长为1～30m、厚度为2～10mm。在这种压榨带2中，两端部对应区B的宽度尺寸为2～15cm左右，上部弹性层11的厚度为1.2～3mm左右，排水槽13的底端的深度d1为0.5～1.5mm左右，凹部14的底面的深度d2为1.2～3mm左右。并且，排水槽13的槽宽为0.6～1.2mm左右，位于相邻排水槽13之间的槽岸宽度为0.9～3.6mm左右。
[0047] 根据图4所示的实施方式，具有以下优点。首先第一，通过减小两端部对应区B的厚度，可以提高该区域的柔性。因此，即使在该区域内有扭曲应力等作用，也可以通过弯曲变形从某种程度上吸收该扭曲应力，因此可以抑制断裂的发生。
[0048] 第二，通过在位于两端部对应区B的上部弹性层上形成凹部14，来消除容易成为断裂发生起点的排水槽，因此抑制断裂发生的效果好。凹部14的两侧壁面14a优选形成为越向下方相互间隔越小的锥形状。假设，如果凹部14的两侧壁面14a是垂直壁面的话，则在垂直壁面和排水槽13的交叉部中有可能产生尖锐的棱角。为了防止这种棱角的发生，优选设为锥形状的两侧壁面14a。并且，为了避免在凹部14的底部拐角部中的应力集中，可以使拐角部形成为曲面状。
[0049] 第三，由于压榨带2的最外端区C与中央区A具有相同的厚度，因此，通过最外端区C可以稳定地支撑毛毡的宽度方向两端部，可以限制毛毡的自由移动。
[0050] 第四，由于在最外端区C的外周面上，沿带的移动方向来形成有多个排水槽，因此提高了最外端区C的柔性，提高了抑制断裂发生的效果。
[0051] 图5、6、7、8及9表示压榨带的其它实施方式。
[0052] 图5所示的压榨带20包括加强层21、上部弹性层22、下部弹性层23。在该实施方式中，排水槽24跨越上部弹性层22的宽度方向整体而螺旋状地延伸。上部弹性层22中，两端部对应区B的部分形成为凹部25。凹部25的底面的深度小于排水槽24的底部的深度。因此，在凹部25的底面出现有排水槽24。在该实施方式中，也由于减小了厚度的两端部对应区B发挥了良好的柔性，因此可以抑制断裂的发生。
[0053] 图6所示的压榨带40包括加强层41、上部弹性层42、下部弹性层43。在该实施方式中，没有形成排水槽。在上部弹性层42中，两端部对应区B的部分形成为凹部44，因此两端部对应区B发挥出良好的柔性。
[0054] 图7所示的压榨带60包括加强层61、上部弹性层62、下部弹性层63。上部弹性层62内，排水槽64跨越宽度方向整体而螺旋状地延伸。在该实施方式中，在大部分的两端部对应区B上及最外端区C上面，几乎没有形成上部弹性层，与加强层61的表面实质上成为同一面。这里“实质上同一面”是指，包括以下含义的概念，即：假设即使留有上部弹性层，其厚度也是在0.5mm以下的表皮层。并且，位于中央区A和两端部对应区B的边界部分的上部弹性层62的两端部65，形成为平缓弯曲的斜面。特别是在上部弹性层62的上下拐角部中，为了避免应力集中，实施平缓的曲面状的磨边处理。
[0055] 图8所示的压榨带70包括加强层71、上部弹性层72、下部弹性层73。在上部弹性层72内，排水槽74跨越宽度方向整体而螺旋状地延伸。在该实施方式中，最外端区C上面几乎没有形成上部弹性层，与加强层71的表面实质上成为同一面。并且，位于两端部对应区B上面的上部弹性层72具有朝向最外端区C逐渐减小厚度的锥形部75。如图所示，在锥形部75的中途位置上，形成有比排水槽74的底端挖得更深的凹槽76。厚度逐渐减小的锥形部75起到缓和应力的作用。并且，在凹槽76的部分，由于没有形成容易成为断裂发生起点的排水槽，因此可以抑制该部分中的断裂发生。再者，凹槽76的宽度尺寸为1cm～10cm左右。
[0056] 图9所示的压榨带50包括加强层51、上部弹性层52、下部弹性层53。在该实施方式中，没有形成凹部。上部弹性层52包括：与加压单元宽度方向上的两端部对应位置的两端部对应区B；位于两端部对应区B之间的中央区A；位于两端部对应区B的外侧的最外端区C。上部弹性层52的中央区A及最外端区C内，形成有沿带移动方向延伸的多个排水槽54，但在两端部对应区B内没有形成排水槽。在该实施方式中，由于在两端部对应区B内没有形成容易成为断裂发生起点的排水槽，因此可以抑制该区域内断裂的发生。
[0057] 其次，参照图10，说明根据本发明的靴式压榨辊30的实施方式。图10是表示靴式压榨辊的宽度方向截面的图。靴式压榨辊30中，用压榨带2来覆盖作为加压单元的加压靴3，将压榨带2作为外筒而组装成辊子状。
[0058] 加压靴3在支承轴31上面通过液压缸32来支承，可以向上方推压压榨带2。在支承轴31的两端部上面，端部盘33通过轴承34被可自由旋转地支承。压榨带2的端缘在端部盘33的外周36上面向半径方向内侧弯曲。压榨带2的端缘的弯曲部，被端部盘33的外周部和环状固定板35夹持，且用螺栓等加紧固定。在压榨带2和加压靴3之间供给润滑油。这样，固定于端部盘33的压榨带2，可以在加压靴3上边滑动边旋转。
[0059] 作为压榨带2，可以使用前述各实施方式的压榨带。
[0061] 产业上的可利用性
[0062] 根据本发明的压榨带，由于在以往容易发生断裂的两端部对应区不易发生断裂，所以可以长期使用。因此，在造纸工业、磁记录媒体制造工业、纤维工业等的各种工业中，可有效地应用于对压榨对象物进行加压处理的压榨带及靴式压榨辊。
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