JP2000514733A - 段ボール用ダブルバッカのホットプレートを水平に支持する装置及び方法 - Google Patents

段ボール用ダブルバッカのホットプレートを水平に支持する装置及び方法

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JP2000514733A JP10506309A JP50630998A JP2000514733A JP 2000514733 A JP2000514733 A JP 2000514733A JP 10506309 A JP10506309 A JP 10506309A JP 50630998 A JP50630998 A JP 50630998A JP 2000514733 A JP2000514733 A JP 2000514733A
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エム クルズナリッチ ラリー
アール マルシュケ カール
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Abstract

(57)【要約】 ダブルバッカの軽量の金属製組立ホットプレートを、バネを用いた調節式偏り支持組立体の密な配列より、初めに水平に支持し、そして熱変形力に対抗してフラットにかつ共面的に維持する。調節式偏り支持組立体をホットプレートの下面側に取り付けて、このホットプレートを下の支持フレーム構造体に対して固定する。支持組立体は、ホットプレートの水平方向の熱変形は許容するが、ホットプレートの加熱面の垂直方向への変形は強固に規制する。

Description

【発明の詳細な説明】 段ボール用ダブルバッカのホットプレートを水平に支持する装置及び方法発明の背景 本発明は、段ボール製造用のダブルバッカに関し、より詳しくは、ダブルバッ カの加熱部のホットプレートを初めに水平に支持しておき、作動中は、熱変形力 に対抗して各ホットプレートの加熱面を共面関係に維持する装置及び方法に関す る。 典型的な段ボール用ダブルバッカでは、ライナウエブは片面段ボールウエブの 接着剤付き段頂に接触させられ、そして、接着剤が未硬化である形成された両面 ウェブが、数枚の直列に配置されたホットプレートの加熱された面上を走行して 、澱粉ベースの接着剤が硬化し、余分な水分を含んだウェブが乾燥する。一般的 には、各ホットプレートは共通の供給機構から個別に供給される蒸気によって加 熱される。周知の方法であるが、幅広の押さえ駆動ベルトを、一連のバラストロ ーラ等により、移動するウェブに接触するように保持して段ボールウエブの上面 と直接接触させることにより、両面ウエブをホットプレート上で走行させる。あ るいは、ベルトを用いない押圧バラスト機構も開発されていて、幅広の押さえ駆 動ベルトをなくして、下流側真空ベルトなどの別のウエブ駆動装置によって両面 ウエブを、機構を通過するように引っ張る。 ダブルバッカ用のホットプレートは長年、重い鋳鉄製の蒸気室から構成されて いて、この蒸気室は熱応答の遅さや熱変形による湾曲など、多くの作動上の欠点 をかかえていたが、より効果的で低コストの加熱部と代替するのは困難だと思わ れていた。米国特許第5,501,762号では、薄い金属製部材で構成され、 熱伝達効率の高い非鉄金属製の加熱面を備えているダブルバッカ用ホットプレー トシステムが開示されている。これらのホットプレートは、熱膨張によるホット プレートの側端の垂直方向への変化は阻止するが、ホットプレートの横方向への 変化は許容する固定保持装置、を備えた下側支持フレームを有していて、全体と してホットプレートの加熱面を共面関係に維持する。この薄形ホットプレート構 造体は、重い鋳鉄製蒸気室や類似のスチール組立構造体と比較してかなり改善さ れてはいるが、それでも熱に引き起こされるプレートの変形に関するいくつかの 問題を抱えている。1995年10月13日出願の米国特許出願第543,20 2号では組立ホットプレートが開示されているが、一連の断面方形のチューブが 側面同士接合されてホットプレートを形成するという実施例を含んでいる。この チューブは好ましくは機械の横方向に向けられ、両側縁に取り付けられた蒸気供 給、復水戻りヘッダを備えている。このホットプレートシステムもまた、高い熱 応答性と熱効率をもたらすが、加熱と冷却により引き起こされる避けることがで きない熱膨張と熱収縮に対抗して加熱面を平坦に維持するのは困難であることを 引き続き示している。発明の概要 本発明にしたがえば、ダブルバッカ、特に比較的軽量の金属製組立ホットプレ ートを用いるのに適したダブルバッカにおけるホットプレートを水平に支持する ための方法及び装置が提供される。本発明の水平に支持する装置は、ホットプレ ートの下側に垂直方向に間隔をあけて配置された支持フレーム構造体に取り付け られている。調節式ホットプレート支持組立体が、各ホットプレートと支持フレ ーム構造体とを相互に連結するように配置されている。各調節式支持組立体は、 上端がホットプレートの下側に取り付けられて垂下する押さえロッドと、支持フ レーム構造体への調節可能な連結部を下端に有し、ホットプレートの下側に上端 が当接するように、この連結部によって支持フレーム構造体に対して垂直に位置 させられ、そして押さえロッドに同軸的に被せられた管状スリーブと、そして、 押さえロッドの下端と管状スリーブの下端との間に形成され、それらの間の熱に よって引き起こされる相対的移動を許容してスリーブとホットプレートとの当接 状熊を維持する軸方向に偏らせる弾性的接続構造と、を備えている。 本発明の装置は、特にダブルバッカの長さ方向に短い間隔をあけて位置して段 ボール加熱部を形成するためのほぼ長方形のホットプレートを配置して用いるも のに適している。本実施例では、支持組立体の配列は、間隔があけられた組立体 列から構成され、各列は、各ホットプレートに対する複数の支持組立体を有し、 加熱部の長さにわたって延びている。好ましくは、ホットプレートの両側縁に隣 接する、支持組立体配列の特定の列は、その列の内側にある列の間の間隔より狭 い間隔で配置される。 本発明の好適な実施例では、支持フレーム構造体は、支持組立体の各列に対応 する、長さ方向に延びている支持ビームから構成される。各ビームは、加熱部の 長さにわたって延びていて、そしてこの支持ビームは、横方向に延びかつ長さ方 向に間隔をあけて配置された横材により次々と支持されている。各支持ビームは 好ましくは断面略方形の箱形ビームからなり、このビームはそれぞれ、横材に係 合して支持される下側プレートと、上側プレートとを有している。各支持組立体 の管状スリーブは、箱形ビームの上側プレートのクリアランス孔を通って延びて いて、下側プレートのタップ孔に調節可能に取り付けられた、ネジが形成されて いる下端部を有している。軸方向に偏らせる接続部は、好ましくは押さえロッド と管状スリーブの下端間に配置された圧縮スプリングを有する。 好適な実施例では、ホットプレートは、支持組立体の各列のための取付けスト リップが固定されたほぼフラットな下面を有し、この各ストリップは支持組立体 の列と同一線上に配置されている。各取付けストリップは、押さえロッドとの連 結部と、列の複数の支持組立体の管状スリーブとの当接面と、を有している。 本発明の方法によれば、共面関係のホットプレートの上側加熱面は、 加熱部の下側に支持フレーム構造体を配置し、ホットプレートの下側に固定さ れて垂直下方に延びる押さえロッドの、横方向に間隔を有して長さ方向に延びる 列を形成し、垂直方向に移動させて調節できるように、ネジが形成された下端部 が支持フレーム構造体の対応するネジ連結部に連結されている管状スリーブ内に 、同軸的にそれぞれの押さえロッドを挿入し、ロッドを下方に偏らせてスリーブ の上端でホットプレートを保持するために、押さえロッドの自由下端と管状スリ ーブの下端との間にスプリングの偏り接続部を構成し、そして、スリーブのそれ ぞれのネジ連結構造を調節して、加熱面を共通共面方向に配置する、ことによっ て水平に支持される。この方法は好ましくは、押さえロッドとの連結部と、スリ ーブの上端との当接面と、を形成するために、各ホットプレートの下面側に取付 けストリップを固定する工程を含む。図面の簡単な説明 図1は、ダブルバッカに構成された本発明の装置の縦端面図であり、段ボール ウエブが進行する機械の長さ方向で見た図である。 図2は、図1の2−2線で切断した拡大詳細断面図である。 図3は、図2の3−3線で切断した詳細断面図である。好ましい実施例の詳細な説明 まず図1及び図2を参照すると、ダブルバッカ10は一連のホットプレート1 1を備え、それぞれのホットプレート11は上側加熱面12が共面をなすように 配置されていて、下流側真空ベルトコンベヤ等(図示せず)によって段ボールウ エブ13がこの上側加熱面12上を移動する。上部ウエブ押さえ装置14(図1 では上昇して機能しない状態で示される)は、ホットプレート上を走行するウエ ブ13の上面に均一な押圧力を加えて接着剤を迅速に硬化させ、ウエブを均一に 乾燥させる。ホットプレートの加熱面12は、平面図では長方形状で、機械の長 さ方向の長さは比較的短く(例えば約2フィートあるいは約0.6m)、機械の 幅方向の幅はがなり長い(例えば約8フィートあるいは4.8m)。ホットプレ ートの幅は、コルゲータで製造される段ボールウエブの最大の幅に対応するよう な広さであることが必要である。18枚乃至20枚ほどのホットプレートを端か ら端まで、機械の長さ方向に配置して、一般的な長さの加熱部を構成する。 本発明の装置は、先行技術では一般的な重い鋳鉄製の蒸気室ではなしに、鋳鉄 製の蒸気室より熱応答性(thermally responsive)と熱効 率がはるかに優れている薄く形成された金属製ホットプレート11に用いられる のに特に適している。しかしながら、これらの比較的軽量で薄いホットプレート は、加熱時に、端部や縁の上方へのそり、機械の幅方向及び長さ方向への水平の 伸び、そして加熱面12の全体的な変形など、無視できない熱変形をしがちであ る。図2によく表されているように、1枚のホットプレート11は一連の断面方 形の金属チューブ15から構成され、この金属チューブ15が溶接その他の手段 で側面同士が接合されて、機械の長さ方向で所定の長さ(例えば2フィート、0 .6m)のホットプレートを形成している。ホットプレートを構成するチューブ 15は機械の幅方向に装置の全幅にわたって延びていて、それゆえ、一般的に約 8フィート(約2.4m)の長さを有している。ホットプレート両側縁のチュー ブ15の開口端は適当な蒸気供給、復水収集ヘッダ16で塞がれているが、これ ら はすべて前述の米国特許出願第543,202号でより詳細に説明された仕様で 行われている。ホットプレート11の上面は適切に研削仕上げされて滑らかで平 坦な加熱面12を形成している。本発明の装置は、ホットプレートのそれぞれの 加熱面すべての間に共面関係を確立し、ダブルバッカ作動時に、熱に誘発された 変化の結果生じる共面方向から外れた動きに対して加熱面を保持することを目的 としている。 ホットプレート11は調節式支持組立体17を配列することにより支持されて いるが、この調節式支持組立体17はホットプレートの下面18と、長さ方向に 延びる一連の支持ビーム20との間で延びている。支持ビーム20はダブルバッ カの加熱部の全長にわたって延び、そして、この支持ビーム20はそれぞれ、ダ ブルバッカの両側のメインサイドフレーム部材22間で横方向に延び、長さ方向 に間隔を有して配置された一連の横材21により支持されている。好ましい実施 例では、支持ビーム20は断面方形のチューブ状箱形ビームに構成されるが、他 の断面形状も同様に用いることができる。 支持組立体は、横方向に間隔を有してホットプレートの長さ方向に延びる複数 列を形成するように配置され、そして、各ホットプレートに2台以上が分配され るように各列には十分な支持組立体が設けられる。全幅96インチ(4.8m) のダブルバッカのここでの好適な実施例では、支持組立体は9列(すなわち支持 ビーム20は9本)設けられ、各列の1枚のホットプレート11の下の部分には 4台の支持組立体17が配置されている。つまり、本実施例の各ホットプレート は36台の調節式支持組立体17により支持されている。支持組立体17を支え 、その列を形成しているビーム20は、中央列からそれぞれの方面で、横方向等 間隔に配置されるが、両側端の最外列はより狭い間隔で配置されている。例えば 、内側の列では約12インチ(約30cm)の間隔を設けるが、2つの最外列は 約7インチ(約18cm)の間隔で配置される。この構成では、最も大きく熱変 形し易いホットプレートの側縁部に支持・保持組立体17がより集中する。 各支持組立体はネジが形成された長い押さえロッド23を有し、溶接その他の 手段でホットプレートの下面18に固定された取付けストリップ24に適当に形 成されているタップ孔に、この押さえロッドの上端部がねじ込まれている。支持 組立体の各列に1の取付けストリップ24が分配され、そしてそれゆえ、本実施 例では、各ホットプレートの下面に9枚の取付けストリップが配置されているこ とになる。管状スリーブ25が各押さえロッド23に同軸的に被せられているが 、この管状スリーブはロッドより軸方向の長さがやや短い。各支持ビーム20は 、図示するように、好ましくは長方形の箱形ビームの形状に形成され、両側板2 8によって一体的に連結された上側プレート26と下側プレート27とを有して いる。支持ビーム20には、各支持組立体17のために、上側プレート26にク リアランス孔30、下側プレート27にタップ孔31が設けられている。管状ス リーブ25をクリアランス孔30に垂直に通して下側プレート27にねじ込める ように、管状スリーブ25の少なくとも下端はタップ孔31に適合するようなネ ジ外径を有している。ぶら下がった状態の押さえロッド23はスリーブ25内を 同軸的に通り、そして、管状スリーブ25の上端は取付けストリップ24に接触 しているが、押さえロッド23の下端32はこの管状スリーブのネジが形成され た下端を越えて延びている。下端32は、軸方向に偏らせる接続手段によりスリ ーブの下端に弾力的に取り付けられていて、この接続手段は、ワッシャ33、大 きいばね定数の圧縮スプリング34、下側ワッシャ35、及び押さえロッド23 のネジが形成された下端32に取り付けられた一対の止めナットから構成されて いる。以下でより詳細に説明されるが、下側プレート27に合わせられた管状ス リーブの部分を固定するために大径上側止めナット37が用いられている。 各ホットプレート11を調節式支持組立体17を介してそれぞれの支持ビーム 20に組み付けるには、好ましくは次ぎの通りに行う。管状スリーブ25をそれ ぞれ、ビームの上側プレート26のクリアランス孔30に挿入し、チューブの下 端を下側プレート27のタップ孔31にねじ込む。各管状スリーブ25はほぼ同 じ垂直方向位置までビームにねじ込まれ、大径上側止めナット37がスリーブの 下端にねじ込まれるが、しかしこの時は、下側プレート27の下面に固定接触す るまで大径上側止めナット37を回転させることはしない。押さえロッド23は 取付けストリップ24にねじ込まれてしっかりと固定されていて、そして、それ ぞれの取付けストリップ24がスリーブの上端に載るまでホットプレートを下方 に移動させてロッドをスリーブ内に導き、図示されているように全てのスリーブ 25と押さえロッド23とを組み付ける。ワッシャ33、スプリング34、下側 ワッシャ35及び止めナット36を各ロッド23のネジが形成された下端に嵌め 、そしてスプリング34が所定量圧縮されるように最も上側の止めナット36を 締め込む。それから、もう1つの止めナット36を上側の止めナット36に固定 接触するように回転させる。スプリング34をあらかじめ圧縮することによって 、取付けストリップ24、したがってホットプレートが押さえロッドに引っ張ら れ、管状スリーブ25の上端面にしっかりと接触することとなる。水準器や適当 な計測器を利用しながら、スリーブ25を回転させて支持ビーム20の下側プレ ートのタップ孔に対して調節することにより、各ホットプレートの加熱面12を 水平に調整し、また、他のホットプレートの管状スリーブも同様に調節して、加 熱面12を共面方向に位置させる。スリーブの調節を容易にするため、ネジが形 成された下端に適当なフラット(flat)28を設ける。 前述の通り、本発明の組み立てられた金属製ホットプレートからなる比較的軽 量の部分は、先行技術の重い鋳鉄製の蒸気室よりも大きな凹凸の熱変形を生じや すい。本発明の支持組立体17は、ホットプレートが横方向及び長さ方向に自由 に熱膨張するのを許容するが、ホットプレートの垂直方向への変形は規制する。 圧縮スプリング34の大きなばね定数と各ホットプレートへの支持組立体17の かなり密な配列により、ホットプレートは垂直方向のあらゆるたわみが実質的に 生じないように固定されることとなる。ホットプレートと支持組立体が加熱され るにつれて、押さえロッド23は膨張して伸張する。偏らせるためのスプリング 接続手段は、管状スリーブ25に対する押さえロッドの相対的な軸方向の移動を 許容し、ホットプレートをスリーブの上端に固定的に保持する。ホットプレート が環境温度から通常の作動温度に加熱されると、ホットプレートは機械の横方向 の幅が約1/4インチ(約6mm)膨張し、機械方向の短い長さの方は若干少な く膨張する。支持ビームの上側プレート26のクリアランス孔30は、押さえロ ッド23及ぴスリーブ25が長さ方向に組み合わされているが、加熱面12の垂 直方向への湾曲をともなわないホットプレートの水平方向への自由な膨張を許容 する。管状スリーブ25の上端と、スリーブが押圧される幅の狭い取付けストリ ップ24との接触部分は、支持フレームへの熱の伝わりを最小限に抑えるように されている。もし必要なら、支持フレーム構造体全体を均一な温度に保つために 横材21に熱伝達媒体を循環させる。大きいばね定数の圧縮スプリング34は従 来の型成形スプリングでよく、本発明の支持組立体17にこれらのスプリングを 利用することにより、ホットプレートの全作動温度範囲にわたって、ホットプレ ートを千分の数インナ(1cmの数百分の1程度)以内で平坦に維持できること が確認されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE ,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS, LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT, UA,UG,UZ,VN,YU,ZW

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.段ボール用ダブルバッカのホットプレートを水平に支持する装置であって、 ホットプレートの下側に垂直方向に間隔をあけて配置された支持フレーム構 造体と、各々のホットプレート及び前記支持フレーム構造体を相互に連結するよ うに配置された調節可能な複数のホットプレート支持組立体と、を備え、 各々の支持組立体は、 前記ホットプレートの下側に上端が取り付けられて垂下している押さえロッ ドと、 前記支持フレーム構造体への調節可能な連結部を下端に有し、前記ロッドに 同軸的に被せられて配置された管状スリーブであって、前記連結部が、前記ホッ トプレートの下側に前記スリーブの上端を当接させるために、前記支持フレーム 構造体に対して前記スリーブを垂直に位置させる、管状スリーブと、そして、 前記押さえロッドと前記管状スリーブとの間の相対的な動きを許容するよう に、前記押さえロッドの下端と前記管状スリーブの下端との間に軸方向に偏らせ る接続部を形成している弾性手段と、を有している装置。 2.前記ホットプレートは、ほぼ長方形状に形成され、長さ方向に狭い間隔をあ けて配置されて加熱部を構成し、そして、前記支持組立体の配列は、横方向に間 隔をあけて形成された組立体の列から構成されていて、各々の列は各ホットプレ ートのための複数の支持組立体を含んで、前記加熱部の長さにわたって延びてい る、請求の範囲第1項の装置。 3.前記支持組立体の配列の内で、前記ホットプレートの両側縁に隣接する特定 の列は、内側の列よりも狭い間隔で配置されている、請求の範囲第2項の装置。 4.前記支持フレーム構造体は、支持組立体の各列に対応して前記加熱部の長さ にわたって長さ方向に延びる支持ビームと、長さ方向に間隔をあけて横方向に延 び、前記ビームを支持する横材と、から構成されている、請求の範囲第2項の装 置。 5.前記支持ビームの各々は、前記横材と係合して支持される下側プレート、及 び上側プレートを有する断面略方形の箱形ビームである、請求の範囲第4項の装 置。 6.各々の支持組立体の前記管状スリーブは、下側プレートのタップ孔から上側 プレートのクリアランス孔へ箱形ビームを通って延び、そして、前記調節可能な 連結部は、前記タップ孔に対応する下端に形成されたネジ構造である、請求の範 囲第5項の装置。 7.前記軸方向に偏らせる接続部は、前記押さえロッドの下端と前記管状スリー ブの下端との間に配置された圧縮スプリングを有する、請求の範囲第6項の装置 。 8.各々の前記ホットプレートは、ほぼフラットな下面と、この下面に固定され 、支持組立体の列と同一線上に配置された取付けストリップと、を有し、 各々の取付けストリップは、前記押さえロッドの連結部と、前記列の複数の 支持組立体の前記管状スリーブとの当接面と、を有している、請求の範囲第2項 の装置。 9.長さ方向に短い間隔をあけて配置され、段ボールウエブを搬送するダブルバ ッカの加熱部を形成する、共面の上側加熱面を備えた複数のホットプレートを水 平に支持する方法であって、 (1)前記加熱部の下側に支持フレーム構造体を配置し、 (2)各々のホットプレートの下側に、垂直下方に延びるように押さえロ ッドを取り付けて、横方向に間隔をあけて長さ方向に延びる押さえロッ ドの列を形成し、 (3)垂直方向に移動させて調節できるように、ネジが形成された下端部 が前記支持フレーム構造体の対応するネジ連結部に連結されている管状 スリーブ内に同軸的にそれぞれの押さえロッドを挿入し、 (4)前記ロッドを下方に偏らせて前記スリーブの上端で前記ホットプレ ートを保持するために、前記押さえロッドの自由下端と前記管状スリー ブの下端との間にスプリングの偏り接続部を構成し、そして、 (5)前記スリーブのそれぞれのネジ接続構造を調節して、前記加熱面を 共通共面方向に配置する、方法。 10.前記押さえロッドの連結部と、前記スリーブの上端との当接面と、を形成 するために、各ホットプレートの下面側に取付けストリップを固定する工程を含 む、請求の範囲第9項の方法。 11.長さ方向に短い間隔をあけて配置されて延び、段ボール用ダブルバッカの 加熱部を形成している一連のホットプレートを水平に支持する装置であって、 ホットプレートの下側に垂直方向に間隔をあけて配置された支持フレーム構 造体と、各々のホットプレート及び前記支持フレーム構造体を相互に連結するよ うに配置された、調節可能な複数のホットプレート支持組立体の横方向に間隔を あけた列と、を備え、 各々の支持組立体は、 前記ホットプレートの下側に上端が取り付けられて垂下している押さえロッ ドと、 前記支持フレーム構造体への調節可能なネジ連結部を下端に有し、前記ロッ ドに同軸的に被せられて配置された管状スリーブであって、前記連結部が、前記 ホットプレートの下側に前記スリーブの上端を当接させるために、前記支持フレ ーム構造体に対して前記スリーブを垂直に位置させる、管状スリーブと、そして 、 前記押さえロッドと前記管状スリーブとの間の相対的な移動を許容して、前 記スリーブへの前記ホットプレートの当接状態を保持するように、前記押さえロ ッドの下端と前記管状スリーブの下端との間を調節可能に相互に接続する、大き いばね定数の圧縮コイルスプリングと、を有している装置。 12.段ボール用ダブルバッカのホットプレートを水平に支持する装置であって 、 前記ホットプレートと間隔を有して下側に配置された支持フレームと、 垂直方向の高さを調節できるように前記フレームに下端が連結され、上端 がホットプレートの下側に支持接触している、各々のホットプレートに対して垂 直方向に配置された管状体と、 上端が前記ホットプレートの下側に取り付けられ、前記管状体を通って下 方に延びる長い押さえ部材と、 前記ホットプレートに保持力を加え、かつそれぞれの1対の前記押さえ部 材及び管状体間の相対的な移動を許容するように、前記押さえ部材の下端と前記 管状体の対応する下端との間に軸方向に偏らせる調節可能な接続構造を形成する 弾性手段と、を備える装置。
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