JP2004510949A - プラスチックウェブを乾燥する装置および方法 - Google Patents

Abstract

本発明はプラスチックウェブを乾燥する装置と方法に関する。上記装置は少なくとも１つのノズルのグループを含み、それぞれのグループは少なくとも２つのノズルを備え、ノズル間には、プラスチックウェブを導入するための隙間が設けられている。本発明によると、上記隙間を通して取り込まれたプラスチックウェブ（３）が（３ａにて）振動するように、あるグループのノズル（４，５；１４，１５；２４，２５）のそれぞれからの気流は隙間（６）に向けられている。プラスチックウェブの振動によって、ウェブ上に見られる水滴（１８）がすみやかにウェブから振り落とされ、プラスチックウェブは乾燥される。

Description

本発明は、プラスチックウェブの導入に際して生じる隙間の間に、少なくとも１つのグループのノズルを含み、それぞれのグループは、少なくとも２つのノズルを備え、ノズル間にはプラスチックウェブを導入するための隙間が設けられた、プラスチックウェブを乾燥するための装置に関する。本発明はさらにプラスチックウェブを乾燥する方法に関する。
【０００１】
フィルムを生産する工業的な方法は、プラスチック材料がシートダイから水浴中へ押出成形され、水浴中でプラスチック材料が冷え、プラスチックウェブに固化するという方法である。適当な排出装置によって、形成されたプラスチックフィルムは、さらに切断や延伸といったさらなる加工段階へ送るため、水浴から引き上げられる。しかし、さらに何らかのフィルムの加工を行う前に、フィルムは完全に乾燥されなければならない。この点に関して行われている従来の先行技術によると、排水装置の下流で、吸引ノズルがフィルムウェブの両方の主要な面に配列されており、フィルムが吸引ノズル間に運搬されると吸引ノズルがフィルムに付着した水をすべて吸い取る。しかし、上記の乾燥工程では、フィルムの吸引部でフィルムが比較的長い保持時間を持つことが必要となる。言い換えれば、フィルムの完全な乾燥を保証するには吸引ノズル間のフィルムの運搬速度を低くせざるを得ない。ゆえに、プラスチックフィルム、あるいは延伸されたプラスチックバンドのような、プラスチックフィルムから製造された製品の工業的生産において、達成されうる生産スピードに関して乾燥工程がネックとなり、このネックは吸引ノズルの適切な増設、およびこれらの吸引ノズルの連結、必要な真空をつくり出す装置の容量の増設によって軽減されうるのみである。しかし、この方法はプラント全体の高価で実行不可能な拡張を伴う。
【０００２】
特に回転圧縮などの印刷技術から、印刷インキを乾燥させるために紙面の片面あるいは両面に熱い空気を吹き付けることも知られている。しかしプラスチックフィルムの生産分野では、熱い空気による乾燥は一般に便利な解決策ではない。というのは、十分な効果を得るために高温および／あるいは長い保持時間が必要となり、水浴中で固化されたばかりのプラスチック材料が柔らかくなることがあるためである。またこの方法によると、水浴からフィルムが排出される際の引張応力を受けるため、受け入れ難いようなフィルム製品の汚染がもたらされることがある。またこの引張応力は、避け難い軟化に関連して、熱の効果によるフィルムの延伸あるいは決裂さえ生じさせる可能性がある。
【０００３】
本発明は上記のプラスチックフィルムの乾燥中におこる問題点を解決する、あるいは最小限に抑えることを目的とする。この目的は、プラスチックウェブを乾燥するための新しい装置と方法によって達成される。このプラスチックウェブの乾燥装置は少なくとも１つのグループのノズルを含み、各グループは少なくとも２つのノズルを備え、ノズル間にプラスチックウェブを導入するための隙間が設けられる。本発明によると、あるグループの各ノズルからの気流は、上記の隙間から供給されたプラスチックウェブを振動させるように、ノズル間の隙間の方に向けられる。プラスチックウェブの振動により、ウェブ上に見られる水滴はすべて速やかにウェブから振り落とされる。ノズルから圧縮された空気はプラスチックウェブに吹きつけられるが、乾燥の効果は、ウェブの振動によってウェブ表面から水が振り落とされることによるもので、ノズル空気の流れによる水の蒸発や排除は問題とする価値のある要因ではないことに注意することが重要である。本発明による装置によりプラスチックウェブの極めてすばやい乾燥が可能となり、それゆえ乾燥装置を通るプラスチックウェブの運搬速度は従来技術の状態に比べ著しく改善される。
【０００４】
本発明による装置の好ましい実施の形態は、ノズルが多数の空気排出孔を有するノズルチューブから構成されることを特徴とする。上記実施の形態は頑丈で信頼性が高く、ノズルチューブは多くの異なった位置に配列することが可能である。
【０００５】
ノズルグループ内で互いに面したノズルが相互にずらされて配置されていれば、吹き付けの出力は同じままでプラスチックウェブの振動の振幅をより大きくすることができることが示されている。
【０００６】
有利になるように、ノズルへの空気の供給を制限する制御装置は、ノズルが個別に、またはグループであるいは連動して動くことが可能なように備えられ、様々なノズルに空気が連続的に供給されたり、様々なあらかじめ決められた空気のスピード特性が生じたりする。
【０００７】
さらに、プラスチックウェブにかかる引張応力を評価するため引張応力センサーが備えられていることが好ましい。引張応力センサーのシグナルは、入力パラメータとして上記の制御システムに提供され、特定の制御プログラムの自動的な選択に影響を及ぼす。
【０００８】
プラスチックウェブから適当に振り落とされた水は、少なくとも部分的にノズルを取り囲む排水板に集められる。排水板の上部または下部には、有利になるように吸引装置が備えられ、乾燥装置から集められた水を排出させる働きをする。
【０００９】
音響上、振動するプラスチックウェブはプレート発振器のように作用し、これに応じて、高レベルノイズが発生するため、好ましい実施例ではノズルは吸音ケース内に配置される。
【００１０】
プラスチックウェブの振動はウェブの張力に依存する。簡単にあるいは効率的に振動を変化させるために、本発明の実施形態は、ノズルの領域でプラスチックウェブの張力を調整するための装置を有し、好ましくは操作中に装置を調節できる。
【００１１】
本発明は、またプラスチックウェブを乾燥する方法に関するもので、ノズル（４，５；１４，１５；２４，２５）の少なくとも１つのグループを準備し、各グループは少なくとも２つのノズルを含み、ノズル間に隙間（６）が、プラスチックウェブ（３）を導入するために設けられると共に、それぞれのグループのノズル間の隙間（６）を通してプラスチックウェブを運搬し、プラスチックウェブをノズルの領域で振動させられるように、各グループのノズルからプラスチックウェブ上に空気を吹き付けることを特徴とする。このプラスチックウェブの振動により、ウェブ上に見られる水滴はすべて速やかにウェブから振り落とされ、完全な乾燥を行う間の、乾燥装置を通るプラスチックウェブの運搬速度を非常に早くすることができる。本発明による装置は、プラスチックウェブで起こる振動が１００Ｈｚ以上、好ましくは１ｋＨｚ以上の振動数であれば、特に大きな効果が現れる。また、超音波域の振動数を有利になるように使用しても良い。上記のような高振動数を利用することにより、プラスチックと水の接着はより容易に外れ、さらには大きい水滴が小さい水滴に分割される。
【００１２】
有利になるように、スイッチのオンとオフを好ましいように交互に切替えるか、またはあらかじめ決められた空気スピード特性に従って、個別に、またはグループであるいは連動して、ノズルへの空気の供給は調節される。このようにして、ノズルの制御はプラスチックウェブの引張応力を測定するセンサーの値の関数としてはたらく。
【００１３】
プラスチックウェブの振動はまたノズル領域のプラスチックウェブの張力を調節することによって変化させることができる。
【００１４】
本発明のさらなる特徴と利点は、次の模範的な実施例の詳細な記述から明らかである。図において、図１は本発明の好ましい実施形態の構造の側面の図を示している。図１Ａは、図１の実施形態の一部分の構造の前面図を示しており、図２と図３は様々な他のノズル配列の構造の前面の図を示す。
【００１５】
まず、本発明によるプラスチックウェブの乾燥装置の好ましい実施形態を示す図１について述べると、水浴からの水滴１９によって濡れたプラスチックウェブを引き上げる最初の取り込みローラー１，１が見られる。そしてプラスチックウェブはシートダイから水浴へプラスチック材料を押出成形することによりつくられる。プラスチック材料がプラスチックウェブに固化される押出成形部分は図には描かれていない。最初の取り込みローラー１，１の対の下流に２番目の取り込みローラー２，２の対があり、一方では取り込みローラー１，１と２，２の２つの対の間でプラスチックウェブ３にあらかじめ定められた張力を与え、他方で、プラスチックウェブ３を切断や延伸装置のようなさらに加工を行う場所へ搬送する。本発明によるプラスチックウェブを乾燥するための装置は、ローラー１，１とローラー２，２の間に位置しており、この装置は多数の排気口４ａを持つ第一のチューブ状ノズル４と、多数の排気口５ａを持つ第二のチューブ状ノズル５から成る。２つのノズルは、ノズル間にプラスチックウェブが通る距離６を設け、離れて配置されている。２つのノズル４、５のそれぞれの排気口４ａ、５ａはプラスチックウェブ３の主要な各側面にそれぞれ向けられている。さらに、２つのノズル４、５は、ノズル４がより下流に位置するように、プラスチックウェブ３が運ばれる向きに対し相互にずらして配置されていることにも注意すべきである。この様子は図１Ａの前面図でよりはっきりと見て取ることができ、チューブ状ノズル４，５はプラスチックウェブ３の幅全体をこえるように備えられることも示されている。より明確にするため、図１の実施形態の残りの部分は、図１Ａでは省かれている。図に示された実施形態では１つのチューブ状ノズルがプラスチックウェブの主要な二面のそれぞれに配置されているが、当業者にとっては、いくつかのノズルを備え付けることができること、そしてそれぞれの場合にプラスチックウェブのそれぞれの面上の少なくともひとつのノズルが、プラスチックウェブの他方の面上の少なくともひとつのノズルと共に１つのグループとなることは明らかである。排気口をいくつか備えたチューブ状ノズルの代わりに、それぞれ１つの排気口を備えた小さいノズルをいくつか備えることができ、またノズルを一列あるいは適当なパターンに並べることもできる。
【００１６】
ノズル４，５には、ノズルを通って搬送されるプラスチックウェブ３の３ａ部分が振動するように、圧縮空気源（図に描かれていない）から制御装置（図に描かれていない）を経由して圧縮空気が供給される。プラスチックウェブの剛直さと同様、ウェブの張力具合具合や載貨重量を考慮に入れながら両面から継続的に送風することによって、あるいは時間制御式に個々のノズルのオンとオフを切換えることによって、あるいは様々な気流特性を調整できるようにし、プラスチックウェブ上に変化をつけた気流を吹き付けることによりウェブを振動させる。本発明の別の実施形態では、ノズル空気の気流を制御する目的で、ノズルの排気口の交差領域、あるいはプラスチックウェブに対する空気の流れの角度は調節することができる。プラスチックウェブの３ａ部分で空気ノズル４、５により発生した振動によって、ウェブ表面に見られる水がウェブ表面から非常に速やかに振り落とされ（水滴１８が図に示されている）、プラスチックウェブは完全に乾燥される。振り落とされた水滴１８は、ノズルの後ろ側に位置する排水板７に当たり、排水板の上部と下部端、すなわちノズル４，５の上流と下流に、ウェブ３を導入するための隙間が開いた状態で、排水板７はプラスチックウェブ３が搬送経路の方向に曲げられる。吸引チューブ８は排水板に沿って流れ落ちる水を集め、排水板７の低い側の端部分７ａの下方に位置する乾燥装置から水を取り除く。
【００１７】
ノズル４、５からの気流は、数百ヘルツにもなるプラスチックウェブの振動を起こし、振動の振動数が１ｋＨｚから２０ｋＨｚの間であれば、特に良好な乾燥効率が得られる。プラスチックウェブの厚さにもよるが、ノズル４、５からの気流は、ウェブに超音波領域の振動を起こすのに適している。しかし、この場合、内在的なウェブの温度上昇を考慮しなければならない。乾燥中に振動により引き起こされるノイズレベルは重要である。このために優れた遮音性材料でつくられた２片のケース９が排水板７の外側に備えられ、ケースはプラスチックウェブ３を導入するため狭いスリットのみを残し、ノズル４、５、排水板７と吸引チューブ８を取り囲む。簡単な組み立てを行う目的で、排水板７はボルト１０のようなものによってケース９の壁の内側に納められ、排水板７を分けて取り付けることは必ずしも必要ではない。
【００１８】
上記のように、プラスチックウェブ３の振動は、振動数と振幅を考慮する限り、取り込みローラー１、１；２、２の間にさらされるウェブに対してかかる引張応力にも依存する。取り込みローラー１、１；２、２の対のうち少なくともひとつの駆動部を適切に制御することにより、この引張応力を変化させることができる。さらに、図に示した実施の形態で引張応力センサー１１が備えられ、引張応力センサーの出力シグナルは取り込みローラー１、１；２、２の対あるいはノズル４、５からの気流を制御するために使用される。簡単のため、引張応力センサー１１は独立した成分として図に示されているが、実際には、取り込みローラーのシャフトやハブ、あるいは取り込みローラーの対の駆動部に組み込まれる。
【００１９】
図２は本発明の模範的な実施形態の構造の前面図で、別のノズル配置を示している。これに関して、離れて配置された３つのチューブ状ノズル１５が、プラスチックウェブ３の搬送方向（矢印参照）に縦軸を持つように配列されている。さらに破線で描かれた３つのチューブ状ノズル１４は、図の紙面に対し１５からなる第一のノズルのグループの下方にあり、プラスチックウェブ３の搬送方向（矢印参照）に縦軸を持つように配列されている。プラスチックウェブ３はノズル１４、１５を通して搬送される。ノズル１５に対して、ノズル１４はプラスチックウェブの搬送方向に対して横にずれている。１つのノズル１４は、いったん反対側のノズル１５とグループとなり、このグループ内のノズルの間にプラスチックウェブを導入するための隙間を持つ。圧縮空気パイプ１３を経由して、ノズル１４は制御装置１２に連結され、制御装置はパイプ１６を経由し図には描かれていない圧縮空気源に連結される。圧縮空気パイプ１３’を経由して、ノズル１５は制御装置１２に連結される。さらに、引張応力センサー１１は制御装置１２に連結されている。制御装置の機能は、図１について説明したとおりである。プラスチックウェブを乾燥する本発明による上記の装置の実施形態の残りの部分は、図１による第一の実施形態の場合と等しく、簡単のため図１では省略されている。
【００２０】
図３は本発明の模範的な実施形態の構造の前面の図を示し、プラスチックウェブ３の搬送方向（矢印参照）に対し横になる面上に縦軸を持つように配列された、３つのチューブ状ノズル２５が備えられている。さらに破線で描かれた３つのチューブ状ノズル２４は、図の紙面（プラスチックウェブの運搬面と見ることができる）に対し１５の下方の面上にあり、ウェブ３の搬送方向に対し横に縦軸を持つように配列されている。ノズル２５に対し、ノズル２４はウェブ３の搬送方向の逆側に斜めにずれている。それぞれに対応するノズル２４、２５は、ノズル配置を何ら手動で変更することなくノズルの対の間に様々な幅のプラスチックウェブを搬送できることを確認するために対でオンとオフの切換えができるように配置されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明の好ましい実施形態の構造の側面の図を示し、図１Ａはその前面図である。
【図２】
本発明の他の実施形態のノズルの配列の構造の前面図である。
【図３】
本発明の他の実施形態のノズルの配列の構造の前面図である。

Claims (14)

1. 少なくとも１つのノズルのグループを含み、
   それぞれのグループは、少なくとも２つのノズルを備え、
   ノズル間には、プラスチックウェブを導入するための隙間が設けられていると共に、
   各グループのノズル（４，５；１４，１５；２４，２５）の各ノズルからの気流が、上記隙間を通して供給されたプラスチックウェブ（３）が（３ａにて）振動するように、隙間（６）に向けられていることを特徴とするプラスチックウェブを乾燥するための装置。
2. ノズルが多数の空気排気口（４ａ，５ａ）を持つノズルチューブ（４，５）から構成されることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. ノズルのグループにおける互いに向き合ったノズル（４，５；１４，１５；２４，２５）が相互にずれていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の装置。
4. ノズルへの空気の供給を調節する制御装置（１２）が備えられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の装置。
5. プラスチックウェブにはたらく引張応力を評価するための引張応力センサー（１１）が備えられていることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. それぞれのノズル（４，５）が、排水板に少なくとも部分的に囲まれていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の装置。
7. 吸引装置（８）が排水板の上部または下部に備えられていることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. ノズル（４，５）が吸音ケース内に配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の装置。
9. 好ましくは少なくとも１つの対の取り込みローラー（１，１；２，２）から構成され、ノズルの領域でプラスチックウェブの引張応力を、好ましくは操作中に調節することのできる装置が備えられていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の装置。
10. ノズル（４，５；１４，１５；２４，２５）の少なくとも１つのグループを準備し、各グループは少なくとも２つのノズルを含み、
    ノズル間に隙間（６）が、プラスチックウェブ（３）を導入するために設けられ、それぞれのグループのノズル間の隙間（６）を通してプラスチックウェブを運搬し、
    ノズルのグループの領域（３ａ）でプラスチックウェブ（３）が振動するように、それぞれのグループのノズルからプラスチックウェブ（３）上に空気を吹き付けることを特徴とするプラスチックウェブの乾燥方法。
11. プラスチックウェブ（３）に引き起こされる振動が、１００Ｈｚ以上、好ましくは１ｋＨｚ以上の振動数を持つことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 好ましくは圧縮空気のスイッチのオンとオフを交互に切替える、または、あらかじめ決められた空気スピード特性に従うことにより、個別に、または一緒に、あるいはグループで、ノズル（４，５；１４，１５；２４，２５）への空気の供給が制御されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の方法。
13. ノズルの制御が、プラスチックウェブの引張応力を測定するセンサー（１１）の値の関数としてはたらくことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. プラスチックウェブ（３）の張力をノズルの領域で調節することが可能であることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の方法。