專利名稱：壓榨帶及靴式壓榨輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在造紙工業(yè)等領(lǐng)域中，用于對壓榨對象物進(jìn)行加壓處理的壓榨帶及靴式壓榨輥。
背景技術(shù)：
在各種工業(yè)中，使用如下的壓帶機(jī)其在壓榨帶上放置帶狀的壓榨對象物，在位于壓榨帶內(nèi)周部的一側(cè)加壓部件與位于壓榨帶外周部的另一側(cè)加壓部件之間，對壓榨對象物進(jìn)行加壓處理。這里所謂加壓部件是指壓榨輥及加壓靴等。作為壓帶機(jī)的一個例子，可舉出造紙工業(yè)中的作為脫水壓榨的靴式壓榨。
所謂靴式壓榨(shoe press)，以造紙工業(yè)為例進(jìn)行簡要說明的話，是指在位于壓榨帶外周部的作為外部加壓單元的壓榨輥、和位于壓榨帶內(nèi)周部的作為內(nèi)部加壓單元的加壓靴之間，隔著壓榨帶對放置在壓榨帶外周面上的壓榨對象物(濕紙)施加面壓力，而進(jìn)行加壓處理(脫水處理)的方法。以兩個輥?zhàn)舆M(jìn)行壓榨的輥式壓榨是對壓榨對象物施加線壓力，與此相對，在靴式壓榨中可通過使用在移動方向上具有規(guī)定寬度的加壓靴，來對壓榨對象物施加面壓力。因此，在通過靴式壓榨進(jìn)行脫水時，具有可增加夾持寬度，可提高脫水效率的優(yōu)點(diǎn)。
為了使靴式壓榨實(shí)現(xiàn)緊湊化，如JP特開昭61-179359號公報中所揭示的那樣，普及了如下靴式壓榨輥，即用具有柔性的筒狀壓榨帶(壓榨套；press jacket)來覆蓋作為內(nèi)部加壓單元的加壓靴，并組裝成輥狀。
作為對壓榨帶的一般要求的特性，可以舉出強(qiáng)度、耐磨損性、柔性及對于水、油、氣體等的非滲透性。壓榨帶中，作為具有這些性能的材料，一般使用由氨基甲酸酯預(yù)聚合物和硬化劑反應(yīng)而得到的聚氨酯。
在造紙技術(shù)中，已知有為了運(yùn)出從被壓榨的濕紙中榨出的水，在壓榨帶的外表面上，設(shè)置多個沿帶移動方向延伸的排水槽。
圖10是表示以往典型的帶有排水槽的壓榨帶的剖視圖。圖示的壓榨帶80具有多個沿帶移動方向延伸的排水槽81；多個位于相鄰排水槽之間且沿帶移動方向延伸的槽岸82。通常，從沿帶寬度方向的截面來看，排水槽81及槽岸82具有長方形截面。
圖11表示壓榨對象物即濕紙84和毛氈83被夾在壓榨帶82和壓榨輥85之間的狀態(tài)。該狀態(tài)是加壓前的狀態(tài)。槽岸82的上表面是平坦面，該平坦的上表面與毛氈83面接觸。
如從圖11所示狀態(tài)進(jìn)行加壓操作的話，如圖12B所示，槽岸82的上部被壓向下方而橫向膨脹。因此，使排水槽81的開口部尺寸變小，榨水性能(排水性能)降低。
圖12A表示對于與圖12B對應(yīng)的濕紙的壓力分布。觀察作用于濕紙的壓力分布可知在位于排水槽81上面的部分沒有壓力作用，而在位于槽岸82上面的部分則有高壓作用。槽岸82具有平坦的上表面，因此同樣大小的高壓所作用的部分占有一定程度的寬度，在其寬度的兩端部、即排水槽81和槽岸82的邊界部上面，壓力急劇減小。
如上所述的急劇的壓力差會引起紙張成分的變化。具體來講，會產(chǎn)生纖維的取向差，填料成品率的差，體積(容積)的差等。這種紙張成分的變化，在位于排水槽81和槽岸82的邊界部上面的部分尤為顯著，因此，在該邊界部分出現(xiàn)有沿帶移動方向延伸的溝槽紋路。而溝槽紋路的存在降低了對紙張質(zhì)量的評價。
此外，由于槽岸82的平坦上表面隔著毛氈83與濕紙84以高壓進(jìn)行面接觸，因此在該平坦的上表面部分，水被捕捉住而不能完全向排水槽側(cè)排出，使榨水性惡化。此外，如圖12B所示，由于排水槽81成為底部寬闊，開口部或中間部狹窄的狀態(tài)，因此難以排出進(jìn)入到排水槽81中的水。因此會發(fā)生壓榨帶80含著水的狀態(tài)下再次與紙張接觸，即出現(xiàn)“水循環(huán)”。如果這種現(xiàn)象產(chǎn)生，則不能從濕紙中榨水，而會把紙?jiān)俅闻獫?再濕)。
在JP實(shí)公平1-36960號公報所揭示的壓榨帶中，為了防止加壓時壓榨帶變形而堵塞排水槽的開口，而使槽口(槽的開口)的橫向?qū)挾缺扰潘鄣拿鏍畈鄣椎臋M向?qū)挾雀訑U(kuò)展。在JP特表平10-510594號公報所揭示的壓榨帶中，為了減小加壓時排水槽的閉塞，而使槽的兩側(cè)部壁形成向著槽開口逐漸擴(kuò)張的形狀。在JP特開平11-335992號公報所揭示的壓榨帶中，為了維持盡量大的蓄水容積，而在排水槽的側(cè)壁開口區(qū)域上形成擴(kuò)張開口寬度的斜面。
在以提高排水性能為目的的帶有排水槽的壓榨帶的場合，由于位于槽間的槽岸具有平坦的上表面，因此不能避免因槽岸與槽的邊界部處急劇的壓力差而產(chǎn)生的紙張成分的變化。此外，也不能解決平坦的上表面部上水被捕捉的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述課題而成的發(fā)明，其目的在于提供一種壓榨帶，該壓榨帶可以在具有優(yōu)越的榨水性能的同時，盡可能不使紙張成分發(fā)生變化。
本發(fā)明的其它目的在于，提供一種將上述壓榨帶用作外筒的靴式壓榨輥。
本發(fā)明的壓榨帶是具有環(huán)狀并旋轉(zhuǎn)移動的帶子，且用于如下壓榨裝置中，該壓榨裝置為在該壓榨帶的外周面?zhèn)确胖脡赫ο笪?，并通過位于該壓榨帶的內(nèi)周部及/或外周部上的具有規(guī)定寬度的加壓單元，來對壓榨對象物進(jìn)行加壓處理的裝置。壓榨帶具有多個沿帶移動方向延伸的排水槽；多個位于相鄰排水槽之間且沿帶移動方向延伸的槽岸。各槽岸中，就沿帶寬度方向的橫截面形狀而言，其上表面部整體形成曲面凸?fàn)睢?br> 根據(jù)上述構(gòu)成的本發(fā)明，由于槽岸的上表面部整體形成為曲面凸?fàn)睿虼嗽谶M(jìn)行加壓動作時，作用于壓榨帶的壓力的分布平滑。其結(jié)果，對于壓榨對象物即紙張的壓力變化不急劇而變得平緩，所以紙張成分的變化也變得平緩。因此，可以防止在紙張表面上出現(xiàn)溝槽紋路。
此外，由于可以抑制進(jìn)行加壓動作時的槽岸的橫向擴(kuò)張，因此可以防止排水槽開口部變小，維持良好的榨水性能及排水性能。并且，在進(jìn)行加壓動作時，由于是從槽岸的頂上部向側(cè)面擠壓水份，因此水份不會在槽岸的上部被捕捉住。
在一個實(shí)施方式中，槽岸的橫截面形狀為向上方凸出的拋物線形狀。此外，為了發(fā)揮更好的榨水性能及排水性能，也可以使槽岸的兩側(cè)壁面形成為越向上方寬度越小的錐形。
作為其它實(shí)施方式，槽岸的上表面部中，就沿寬度方向的橫截面形狀而言，在其頂部也可以包含直線部。此時，為了發(fā)揮平滑的壓力分布和良好的榨水性能及排水性能，設(shè)直線部的寬度為s，槽岸的寬度為W時，使s/W＜0.5的關(guān)系成立。
根據(jù)本發(fā)明的靴式壓榨輥包括由具有上述特征的環(huán)狀壓榨帶構(gòu)成的外筒；位于該外筒的內(nèi)周部的作為加壓單元的加壓靴。


圖1是表示在紙機(jī)壓榨工序中所用的靴式壓榨裝置的移動方向截面的圖。
圖2是表示圖1中的加壓脫水部P的寬度方向截面的主要部分的剖視圖。
圖3A是表示本發(fā)明一個實(shí)施方式涉及的壓榨帶的剖視圖。
圖3B是表示本發(fā)明一個實(shí)施方式涉及的壓榨帶的俯視圖。
圖4是本發(fā)明一個實(shí)施方式中的壓榨帶的主要部分放大剖視圖。
圖5是本發(fā)明另一個實(shí)施方式中的壓榨帶的主要部分放大剖視圖。
圖6是本發(fā)明又一個實(shí)施方式中的壓榨帶的主要部分放大剖視圖。
圖7是本發(fā)明又一個實(shí)施方式中的壓榨帶的主要部分放大剖視圖。
圖8是表示圖7所示壓榨帶的加壓狀態(tài)及壓力分布的圖。
圖9是表示本發(fā)明一個實(shí)施方式涉及的靴式壓榨輥的寬度方向截面的圖。
圖10是表示以往壓榨帶的剖視圖。
圖11是表示以往壓榨帶的加壓前狀態(tài)的圖。
圖12A是表示以往壓榨帶的壓力分布的圖。
圖12B是表示以往壓榨帶的加壓狀態(tài)的圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖，具體說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示在造紙機(jī)的壓榨工程中所使用的靴式壓榨裝置的移動方向截面的圖。靴式壓榨裝置包括作為加壓單元1的壓榨輥；與壓榨輥1相對置的壓榨帶2；位于壓榨帶2的內(nèi)周部的作為加壓單元3的加壓靴。此外，在圖1的裝置中，用壓榨帶2來覆蓋加壓靴3，將壓榨帶2作為外筒而組裝成輥?zhàn)訝睿瑥亩鴺?gòu)成靴式壓榨輥30，但也可以不將壓榨帶2組裝成輥?zhàn)訝?，而原樣使用環(huán)狀帶。
壓榨輥1位于壓榨帶2的外周部，作為一側(cè)的加壓單元而發(fā)揮作用。加壓靴3位于壓榨帶2的內(nèi)周部，作為另一側(cè)的加壓單元而發(fā)揮作用。在壓榨帶2和壓榨輥1之間，使與毛氈4重疊且作為壓榨對象物的濕紙5從中通過。壓榨帶2的外周面與毛氈4直接接觸。
向壓榨帶2和加壓靴3之間提供潤滑油，壓榨帶2可以在加壓靴3的上面滑動。壓榨輥1驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，壓榨帶2通過與移動的毛氈4之間的摩擦力，在壓榨靴3的上面邊滑動邊從動旋轉(zhuǎn)。
從壓榨帶2的內(nèi)周部朝向壓榨輥1推壓加壓靴3，通過該推壓力量，濕紙5被壓榨、脫水。加壓靴3的表面呈與壓榨輥1的表面對應(yīng)的凹狀。因此，在壓榨輥1和壓榨帶2之間，形成有在移動方向上具有很寬幅度的加壓脫水部P。
圖2是表示圖1中加壓脫水部P的寬度方向截面的主要部分剖視圖。如圖2所示，壓榨輥1及加壓靴3在寬度方向上具有一定的長度。
圖3A及圖3B是表示壓榨帶2的一個例子的圖，圖3A是其剖視圖，圖3B是俯視圖。壓榨帶2由以下部分構(gòu)成，即加強(qiáng)層10，其在環(huán)狀的加強(qiáng)基體材料中浸漬有彈性材料；上部彈性層11，其位于加強(qiáng)層10的外周面?zhèn)?，且與浸漬于加強(qiáng)層10的加強(qiáng)基體材料中的彈性材料成一體；下部彈性層12，其位于加強(qiáng)層10的內(nèi)周面?zhèn)龋遗c浸漬于加強(qiáng)層10的加強(qiáng)基體材料中的彈性材料成一體。
作為構(gòu)成加強(qiáng)層10的加強(qiáng)基體材料，可使用由聚酰胺、聚酯等有機(jī)纖維構(gòu)成的織布等。帶2的整體由熱硬化性的聚氨酯等彈性材料一體化形成，且形成在帶2中埋設(shè)有加強(qiáng)基體材料的結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，在上部彈性層11的外周面上，出現(xiàn)多個沿帶移動方向延伸的排水槽13。排水槽13跨越壓榨帶2的寬度方向整體螺旋狀地延伸。
圖4是壓榨帶2的上部彈性層11的放大剖視圖。壓榨帶2具有沿帶移動方向延伸的排水槽13；位于相鄰排水槽13之間，且沿帶移動方向延伸的槽岸14。如圖所示，對槽岸14的沿帶寬度方向延伸的橫截面形狀而言，其上面部整體地形成為曲面凸?fàn)?。在圖4的實(shí)施方式中，槽岸14的橫截面形狀為半圓狀。該實(shí)施方式中，槽岸14的橫截面形狀并不局限于半圓狀，也可以是向上方凸出的拋物線形狀。
圖5是其它實(shí)施方式的壓榨帶20的放大剖視圖。壓榨帶20包括排水槽21和槽岸22。槽岸22的上表面部形成為平緩的彎曲狀，且形成其兩側(cè)壁面22a、22b越向上方寬度越小的錐形狀。
在本發(fā)明的各實(shí)施方式中，壓榨帶的槽岸必須具有曲面凸?fàn)畹纳媳砻娌?。這里，所謂“曲面凸?fàn)睢辈粌H包括不含平坦部分的完全曲面，也包括在頂部具有極少平坦部的形狀。圖6是這種實(shí)施方式中壓榨帶的槽岸40的放大剖視圖。對槽岸40的上表面部而言，在沿帶寬度方向的橫截面形狀中，在其頂部包含直線部41。該實(shí)施方式的場合，為了發(fā)揮平緩的壓力分布和良好的榨水性能及排水性能，設(shè)直線部41的寬度為s，槽岸40的寬度為W時，需要滿足s/W＜0.5的關(guān)系。優(yōu)選為s/W≤0.3，更優(yōu)選為s/W≤0.1。
圖7所示的壓榨帶的槽岸50，具有半圓形的上表面部51；平行的兩側(cè)壁面52。圖7表示槽岸50被加壓前的狀態(tài)，圖8(b)表示處于加壓狀態(tài)的槽岸50。圖8(a)表示對于與圖8(b)對應(yīng)的濕紙的壓力分布。
如圖7所示，在加壓前狀態(tài)下，只有槽岸50的頂點(diǎn)與壓榨對象物53(濕紙或毛氈)相接觸。從該狀態(tài)進(jìn)行加壓動作時，槽岸50被推壓，并逐漸擴(kuò)大與壓榨對象物53的接觸面積。這樣，如圖8(b)所示，在加壓狀態(tài)下，作用于壓榨對象物53的壓力分布平滑地推移。其結(jié)果，對于位于槽岸50和排水槽的邊界部上的紙張的壓力變化不急劇，變得平緩，所以紙張成分的變化也變得平緩。因此可防止在紙張表面上出現(xiàn)溝槽紋路。
并且，通過將槽岸50的上表面部形成為曲面凸?fàn)睿梢砸种圃谶M(jìn)行加壓動作時的槽岸的橫向擴(kuò)張，可以防止排水槽的開口部變小。再者，在進(jìn)行加壓動作時，是從槽岸50的頂上部向側(cè)面把水壓出，因此水不會被槽岸上部捕捉住。
參照圖9，說明根據(jù)本發(fā)明的靴式壓榨輥30的實(shí)施方式。圖9是靴式壓榨輥的寬度方向剖視圖。在靴式壓榨輥30中，用壓榨帶2來覆蓋作為加壓單元的加壓靴3，將壓榨帶2作為外筒而組裝成輥?zhàn)訝?。壓榨?具有上述各實(shí)施方式中所說明的排水槽及槽岸，但圖9中省略這些圖示。
加壓靴3在支承軸31上面通過液壓缸32來支承，可以向上方推壓壓榨帶2。在支承軸31的兩端部上面，端部盤33通過軸承34被可自由旋轉(zhuǎn)地支承。壓榨帶2的端緣在端部盤33的外周36上向半徑方向內(nèi)側(cè)彎曲。壓榨帶2的端緣的彎曲部，被端部盤33的外周部和環(huán)狀固定板35夾持，且用螺栓等擰緊固定。在壓榨帶2和加壓靴3之間提供潤滑油。這樣，固定于端部盤33的壓榨帶2，可以在加壓靴3上面邊滑動邊旋轉(zhuǎn)。
以上，參照

了本發(fā)明的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不局限于圖示的實(shí)施方式。對于圖示的實(shí)施方式，只要在與本發(fā)明同一范圍內(nèi)，或均等的范圍內(nèi)，均可施加各種修改及變形。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明的壓榨帶具有優(yōu)良榨水性能及排水性能，進(jìn)而能通過對紙張施以平緩的壓力分布來抑制溝槽紋路的發(fā)生。因此，特別在造紙工業(yè)中，可有效地適用于對壓榨對象物加壓處理的壓榨帶及靴式壓榨輥。
權(quán)利要求
1.一種壓榨帶，是具有旋轉(zhuǎn)移動的環(huán)狀的壓榨帶、和位于前述壓榨帶的內(nèi)周部及/或外周部的加壓單元的壓榨裝置中的壓榨帶，該壓榨帶的特征在于，包括多個沿帶移動方向延伸的排水槽；多個位于相鄰排水槽之間且沿帶移動方向延伸的槽岸，前述槽岸中，就沿帶寬度方向的橫截面形狀而言，其上表面部整體形成為曲面凸?fàn)睢?br> 2.如權(quán)利要求1所述的壓榨帶，其特征在于前述槽岸的橫截面形狀為向上方凸起的拋物線形狀。
3.如權(quán)利要求1或2所述的壓榨帶，其特征在于前述槽岸的兩側(cè)壁面為越向上方寬度越小的錐形狀。
4.如權(quán)利要求1所述的壓榨帶，其特征在于前述槽岸的上表面部中，就沿帶寬度方向的橫截面形狀而言，在其頂部包含直線部，設(shè)前述直線部的寬度為s，設(shè)槽岸的寬度為W時，s/W＜0.5。
5.一種靴式壓榨輥，包括由環(huán)狀的壓榨帶構(gòu)成的外筒、和位于前述外筒的內(nèi)周部的作為加壓單元的加壓靴，該靴式壓榨輥的特征在于前述外筒為權(quán)利要求1～4任意一項(xiàng)所述的壓榨帶。
全文摘要
壓榨帶(2)具有多個沿帶移動方向延伸的排水槽(13)；多個位于相鄰排水槽(13)之間且沿帶移動方向延伸的槽岸(14)。槽岸(14)中，就沿帶寬度方向的橫截面形狀而言，其上表面部整體形成為曲面凸?fàn)睢?br> 文檔編號D21F3/00GK1856618SQ20048002
公開日2006年11月1日 申請日期2004年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月24日
發(fā)明者疋田孝壽 申請人:山內(nèi)株式會社