JP2016538518A

JP2016538518A - シート状材料を処理する装置及び方法

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Publication number: JP2016538518A
Application number: JP2016530117A
Authority: JP
Inventors: シュロムハンス−クルト; クラインハンスマティアス; ゴットレバーマンフレート
Original assignee: サンドビックマテリアルズテクノロジードイチュラントゲゼルシャフトミットベシュレンクテルハフツング
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2016-12-08
Also published as: DE102013223151A1; US20160279659A1; KR20160132361A; CN106537074A; EP3069093A1; WO2015071059A1

Abstract

本発明は、シート状材料、特にパネル、フィルム、又はホイルを処理する装置に関する。この装置は、シート状材料の長手方向に対して横断するように配置された少なくとも一つのバー形状又はロッド形状のストリップを有し、シート状材料を当該長手方向で、当該ストリップを通過するように動かし、ここで、当該ストリップが、シート状材料に面しているその外面の少なくとも一部にわたって多孔質の気体透過性金属発泡体で構成されており、かつ処理流体をこの金属発泡体に通してシート状材料に送り出す手段が具備されている。

Description

本発明は、シート状材料、特にパネル、フィルム、又はホイルを処理する装置に関する。この装置は、シート状材料の長手方向に対して横断するように配置された少なくとも一つのバー形状又はロッド形状のストリップを有し、このシート状材料を長手方向で、当該ストリップを通過するように動かす装置に関する。また、本発明は、本発明の装置を用いてシート状材料を処理する方法に関する。

本発明の目的は、シート状材料を処理するための改良された装置及び改良された方法を提供することにある。

この目的のために、本発明によれば、シート状材料、特にパネル、フィルム、又はホイルを処理する装置であって、この装置は、シート状材料の長手方向に対して横断するように配置された少なくとも一つのバー形状又はロッド形状のストリップを有し、このシート状材料を長手方向で、当該ストリップを通過するように動かし、ここで、当該ストリップが、シート状材料に面しているその外面の少なくとも一部にわたって、多孔質の気体透過性金属発泡体で構成されており、かつ処理流体をこの金属発泡体に通してシート状材料に送り出す手段を具備する装置が提供される。

ストリップの少なくとも部分的な構成が多孔質の気体透過性金属発泡体であることは、液状又は気体状の処理流体を金属発泡体に通してシート状材料に向けて非常に均一に送り出すことを可能にする。空間的な条件において流量分布が典型的には常に不均一になる個々の噴き出し口の不都合さを、とりわけ回避することができる。一方で、一定流量の条件を、ストリップの全面にわたる開放セル金属発泡体を用いることによって、達成してよい。これは、特に、非常に影響を受け易いシート状材料、例えば、コートされたパネル、フィルム、又はホイルに関しては、非常に好都合である。

本発明の一改良において、ストリップを管として構成し、この管は、その外周の少なくとも一部にわたって、金属発泡体で構成されている。

管を具備する場合には、処理流体を、管の内部に供給することが可能となり、この場合には、処理流体が、管を通して外部に放射状に排出されてよい。

本発明の一改良において、管は全体的に金属発泡体で構成されている。

本発明の一改良において、管の外周の一部は、ガスを透過するように構成されている。

処理流体の流れを、このような方向性をもって排出してよい。金属発泡体を、再研削、再ターニング、あるいはコーティング、例えば、プラスチック材料のコーティングによって、気体透過性にしてよい。

本発明の一改良において、金属発泡体は、ステンレス鋼の金属発泡体であり、特に、クロムニッケル系ステンレス鋼の金属発泡体である。

これによって、長期の耐用年数を達成してもよい一方で、本発明の装置は、腐食性の環境下で使用することもできる。

本発明の一改良において、金属発泡体は、４５％と８０％の間でニッケルを有し、かつ１５％と４５％の間でクロムを有している。

本発明の一改良において、金属発泡体は、それぞれ１％未満の割合で、炭素、銅、鉄、モリブデン、マンガン、リン、及び／又は亜鉛を有している。

本発明の一改良において、金属発泡体は、９０％以上の気孔率を有している。

気孔率は、金属発泡体中の空洞に関する。９０％の気孔率とは、全体積の９０％が空気又は空洞から構成され、かつ１０％のみが固体材料から構成されていることを意味している。

本発明の一改良において、金属発泡体は、０．３ｍｍと２．５ｍｍの間の範囲の平均細孔径を有している。多かれ少なかれ、金属発泡体は、唯一の平均細孔径を決めることができるような細孔径の統計的分布を有している。

本発明の一改良において、装置はロックとして構成されている。

特に、処理空間が周囲から隔離されており、かつ処理されるシート状材料がロックを通るときに影響を受け易いままにするような、非接触方式で稼動するロックとして本発明の装置を好都合に使用してよい。本発明のロックは、処理されるシート状材料がロックガスによる影響を受けないか、又は受けるとしてもほんの僅かとなるように、非常に均一な分布の流れを達成することができる。

本発明の一改良において、少なくとも一つのストリップが配置されている処理空間が提供される。

本発明の装置は、例えば液状又は気体状処理流体の手段によって後処理するシート状材料に特に好適である。処理されるシート状材料に送り出す処理流体の流れを非常に均一にすることを本発明で用いる金属発泡体によって達成し、これによって処理されたシート状材料の表面組織を非常に均一にすることができる。

本発明の一改良において、処理流体を送り出す手段は、低温ガス又は高温ガスを送り出すように構成されている。

本発明の一改良において、ストリップは、管として構成され、かつその外周の１８０°以上にわたって金属発泡体で構成されている。

これらの手段の代わりに、ロッドを、その外周に沿ってアーチ形で導入される網形状の材料を処理するのに用いてよい。

本発明の一改良において、シート状材料は、網形状となるように構成され、ストリップの外周に沿って撓められ、かつ方向を変える。

本発明の一改良において、複数のストリップは間隔を空けて配置され、シート状材料をこれらのストリップの間に通して導く。

また、本発明は、本発明の装置を用いてシート状材料、特にパネル、フィルム、又はホイルを処理する方法であって、シート状材料の長手方向に対して横断するように配置されている少なくとも一つのバー形状又はロッド形状のストリップに、処理されるシート状材料を通して動かし、ここで、当該ストリップが、網形状材料に面しているその外面の少なくとも一部にわたって、多孔質の気体透過性金属発泡体で構成されており、かつ処理流体をこの金属発泡体に通してこのシート状材料に送り出す方法に関する。

本発明のさらなる特徴及び利点は、特許請求の範囲に由来し、かつ複数の図と共に、下記の本発明の好ましい実施形態の記載に由来する。ここで、個々の図に示すような種々の実施形態の個々の特徴を、本発明の範囲から逸脱することなく、任意の方法で互いに組み合わせることができる。

図１は、シート状材料を処理する本発明の装置の第一の実施形態の概略図を示している。

図２は、シート状材料を処理する本発明の装置の第二の実施形態の概略図を示している。

図３は、図１の装置の一部の概略図を示している。

図４は、図１の装置の他の一部の概略図を示している。

図５は、ロックとして構成されている本発明の装置の概略図を示している。

図６は、ロックとして構成されている本発明の他の装置の概略図を示している。

図７は、本発明の他の装置の概略図を示している。

図８は、本発明の他の装置の概略図を示している。

図１は、シート状材料を処理する本発明の装置１０を概略的に示している。網形状ホイル１２は、本発明の装置１０によって処理され又はコートされ、乾燥され、その後に後処理される。ホイル１２が、ストレージドラム１４から巻き上げられてコーティング装置１６に供給される。最初に、液状材料が、コーティング装置１６によってホイル１２に塗布され、この場合には当該材料は、ホイル１２上に液状フィルムを形成する。塗布装置の直ぐ後に第一の乾燥機１８があり、続いて浮動乾燥機２０がある。ホイル１２はその両側から浮動乾燥機２０で乾燥される。本発明のロック２２及び２４が、それぞれ浮動乾燥機２０の上流及び下流に配置されている。各ロック２２及び２４が、金属発泡体で構成されている２つの管２６を有し、ロックガスが、これを通してホイル１２に送り出される。これらの管２６の各々が、ロックガスが後々に吸引されるロック空間に配置されている。ロック２４は、金属発泡体の４つの管２６を有し、そのうちの２つの管はホイル１２の上方に配置され、そのうちの２つの管はホイル１２の下方に配置されている。いずれの場合においても、ロックガスが後々に吸引されるロック空間の一つがホイル１２の上方に配置され、かつもう一つがホイル１２の下方に配置されている。

処理液の手段によってホイル１２を後処理する後処理装置２８が、浮動乾燥機２０の下流に設置されている。装置２８は複数の管３０を有し、それぞれが気体透過性金属発泡体で構成されており、かつ処理液がこれを通してホイル１２に送り出される。管３０は、タンク３２内に配置され、同様に処理液がタンク３２内に設置されている。

本発明の高温ガス処理装置３４は、装置２８の下流に設置されている。装置３４は、処理空間３６内に配置された複数の管３８を有し、ホイル１２は、気体透過性の金属発泡体で構成されている当該複数の管３８の各々に沿って撓んでいる。高温ガスを管３８に通してホイル１２に送り出す。このため、例え図１からは判別できないとしても、ホイル１２は、管３８から間隔をとるようにして保持されている。図から分かるように、管３８の外周の少なくとも一部に沿ってホイル１２に非常に均一に送り出される高温ガスの手段によって、ホイル１２の下側と上側の両側が処理されるように、ホイル１２は管３８に沿って撓んでいる。ガスは、それが後々に吸引される処理空間３６に排出される。

処理空間３６から出たホイル１２は、ストレージドラム４０に巻きつけられる。

装置２８の代替として用いてよい本発明の装置は、符号４２で参照される。装置４２は、気体状及び液状処理流体の両方を用いる処理で提供される。装置４２は、その入口において、ロックガスをホイル１２に送り出す２つのロック管２６を有し、外気が当該装置の処理空間４４に侵入することを防止する。同じように、金属発泡体の２つのロック管２６が、処理空間４４の出口に配置され、同様にロックガスがこれを通してホイル１２に送り出され、かつ同様に当該２つの管２６が、処理空間４４に外気が侵入することを防止する。ホイル１２の下側に送り出される処理ガスが通る複数の金属発泡体の管４６は、処理空間内のホイル１２の下方に配置されている。

図２は、既に説明した図１の装置２８を含む本発明の装置４８を概略的に示している。処理タンク３２に導入されるホイル１２が通るロック５０、及び処理タンク３２から出て最後にもう一度ホイル１２が通るロック５２は、それぞれ、装置２８の処理タンク３２の上流と下流に設置されている。ロック５０及び５２は、それぞれ、ホイル１２の上方に配置された、金属発泡体で構成されている２つの管２６を有し、また、ロック５０及び５２は、それぞれ、ホイル１２の下方に配置された、金属発泡体で構成されている２つの管２６を有し、各ロックガスが、これらを通して、ホイル１２の上側及び下側に送り出される。これらの管２６は、それぞれ、ロックガスが後々に吸引される１つのロック空間内に配置されている。ロック５０及び５２は、外気が処理タンク３２に侵入することを防止する。

また、図３は、図１の装置４２を示しているので、装置４２の説明の繰り返しを省略する。

図４は、図１の装置１０の部分３４を概略的に示している。ここでも、装置３４の構造及び機能の説明の繰り返しは省略する。

図５は、ロックとして構成されている本発明の装置６０を概略的に示している。それぞれ、金属発泡体の２つの管は、ホイル１２の上方と下方に配置されている。図５から分かるように、管２６の外周の下半分６２のみが、気体透過性となるように構成されている。管２６の金属発泡体の孔は、その外周の上半分６４において閉じられている。これは、例えば再研削、あるいは金属発泡体のコーティングによって行うことができる。これによれば、管２６の内部からのガスは、その外周の角度範囲の１８０°にわたってのみ排出され、具体的には、ホイル１２に送り出される。ホイル１２に送り出されるロックガスの非常に均一な流れは、金属発泡体の部分６２の多数の開孔によって達成される。これらの管２６は、上側ロック空間６６と下側ロック空間６８にそれぞれ配置され、それらの各空間では、一方のホイル１２、及び他方の１つの多孔質気体透過性金属プレート７０によって境界が定められている。また、金属プレート７０は、金属発泡体から構成されてよい。ロック空間６６及び６８は、それぞれ、二重のフード７２及びフード７４の側壁によって横方向に境界が定められ、ホイル１２の直ぐ近くの上側及び下側で終わるように、それぞれ、それらのフードの端が続いている。また、吸引されてよいロックガスが通る流路空間が、二重のフード７２及び７４の壁の間の空洞に作り出されている。この場合には、ロックガスは、管２６の各部分６２を通ってホイル１２に流れ、横方向に向きを変え、かつ一方では気体透過性プレート７０で吸引され、他方ではフード７２及び７４内の流路空間を移動する。

ロック６０のかかる構造は、次の乾燥機７６の処理空間に外気が侵入することに対して、信頼性のある封止を可能とする。これにもかかわらず、ホイル１２に送り出されるロックガスの非常に均一な流れが管２６の部分６２の多数の開孔によって達成されてよいため、ホイル１２は、ロックに接触することなく、かつロックガスの強く、とりわけ不均一な流れの影響も受けない。

乾燥機７６は、浮動乾燥機として構成され、かつ、ホイル１２の上方及び下方のいずれにも、金属発泡体で構成されている１つの多孔質気体透過性金属プレート７８がある。金属プレート７８に並行して流れるガスが通る流路空間が、金属プレート７８の上方及び下方に、それぞれ設けられている。これによれば、ガスは、ホイル１２の上方の乾燥空間８０及びホイルの下方の乾燥空間８２からベンチュリ効果によって、それぞれ吸引されて運び出される。

図６は、ロックとして構成され、かつ乾燥機９２の上流に配置された本発明の他の装置９０を概略的に示している。なお、乾燥機９２については、特に説明しない。

また、ロック９０は、金属発泡体で構成されている４つの管２６を有し、それぞれ、ホイル１２に面したそれらの角度範囲の１８０°のみが、気体透過性となるように構成されている。これに関して、管２６は、図５の手段で説明した管２６と同一となるように構成されている。ロックガスとしての窒素を、管２６に通してホイル１２に送り出す。金属発泡体プレート９４が、ホイル１２の上方に配置されている２つの管２６の間に配置され、同様にして、金属発泡体プレート９６が、ホイル１２の下方に配置されている２つの管２６の間に配置されている。金属発泡体プレート９４及び９６は、気体透過性である。ガスは、金属発泡体プレート９４の上方と金属発泡体プレート９６の下方に、それぞれ吸引される。

二重のフード７２及び７４が、それぞれ、単一壁で構成されたフード９８及び１００に置き換わっているため、図５のロック６０と比較して、図６のロック９０は、より簡易な構造である。

図７は、高温ガス処理装置として構成されている、本発明の装置１１０を概略的に示している。装置１１０は、合わせて４つの管１１４、１１６、１１８、及び１２０が配置されている処理空間１１２を有し、各管は金属発泡体で構成されている。管１１４、１１６、１１８、及び１２０は、それぞれ、その外周全体にわたって、あるいは処理されるホイル１２に接している弧のみに沿ってのいずれかで、気体透過性となるように構成されている。処理されるホイル１２を、管１１４、１１６、１１８、及び１２０に沿って曲がりくねらせて導入し、かつ処理されるホイル１２を、管１１４、１１６、１１８、及び１２０のそれぞれで、１８０°をいくらか超えるように撓ませる。ここで、高温ガスが、それぞれ、管１１４、１１６、１１８、及び１２０の内部から外部に向けて放射状でホイル１２に送り出されることによって、ホイル１２の撓ませが非接触方式で行われる。ここで、１５０℃の高温ガスを管１１４に通してホイル１２に送り出し、２００℃の高温ガスを管１１６に通して送り出し、２５０℃の高温ガスを管１１８に通して送り出し、かつ２００℃の高温ガスを管１２０に通して送り出す。これによれば、ホイル１２は、段階的な温度で処理を受けてよく、ここでホイル１２は、説明したように、管１１４、１１６、１１８、及び１２０から放出された高温ガスの流れによって、非接触方式で処理空間１１２に導入される。ガスは、処理空間１１２から出口１２２を通って吸引される。１つのロック１２４及び１つのロック１２６は、それぞれ、ホイル１２が入る処理空間１１２の入口と、ホイル１２が出てくる処理空間１１２の出口に配置されている。ロック１２４及びロック１２６の構造は、既に説明した図５及び６のロック６０及び９０の構造と同等であり、以降の説明を省略する。

図８は、処理液で網形状材料（図示しない）を処理するのに提供される本発明の他の装置１３０を示している。装置１３０は、多数の管１３２を有し、それぞれ、処理液が、これを通して外部に放射状に送り出される。多数の管１３２の各々は、管１３２の外周にわたって処理液を放射状で外部に非常に均一に放出するような開放セル金属発泡体で構成されている。図８では図示されない未処理の網形状材料は、複数の管１３２の間を、適切な方法で曲がりくねって進む；この場合には、管１３２は、処理タンク１３４内に配置されている。この場合には、処理流体は、管１３２の壁を通過して外部に放射状に放出され、これによって、未処理の網形状材料は、処理タンク１３４を通って非接触方式で曲がりくねるように導入される。これによれば、網形状材料は、連続方式で処理タンク１３４に運ばれ、両側から処理液を均一に当てられる。ここで、金属発泡体で構成されている管１３２の気孔率及び細孔径は、所望の流量条件を達成するような、処理液の粘度及び／又は粒径に応じて決定される。

Claims

シート状材料、特にパネル、フィルム、又はホイルを処理する装置であって、前記装置が、前記シート状材料の長手方向に対して横断するように配置された少なくとも一つのバー形状又はロッド形状のストリップを有し、前記シート状材料を長手方向で、前記ストリップを通過するように動かし、前記ストリップが、前記シート状材料に面しているその外面の少なくとも一部にわたって、多孔質の気体透過性金属発泡体で構成されていること、及び処理流体を前記金属発泡体に通して前記シート状材料に送り出す手段を具備することを特徴とする、装置。
前記ストリップが管として構成され、前記管は、その外周の少なくとも一部にわたって前記金属発泡体で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
前記管が全体的に前記金属発泡体で構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
前記管の外周の一部が、気体透過性となるように構成されていることを特徴とする、請求項２又は３に記載の装置。
前記金属発泡体が、ステンレス鋼の金属発泡体、特にクロムニッケル系ステンレス鋼の金属発泡体であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
前記金属発泡体は、４５％と８０％の間でニッケルを有し、かつ１５％と４５％の間でクロムを有していることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
前記金属発泡体が、それぞれ１％未満の割合で、炭素、銅、鉄、モリブデン、マンガン、リン、及び／又は亜鉛を有していることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
前記金属発泡体が９０％以上の気孔率を有していることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
前記金属発泡体が、０．３ｍｍと２．５ｍｍの間の範囲の平均細孔径を有していることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
前記装置が、ロックとして構成されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
少なくとも一つの前記ストリップが配置されている処理空間が設けられていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
処理流体を送り出す前記手段が、低温ガス又は高温ガスを送り出すように構成されていることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
前記ストリップが、管として構成され、かつその外周の少なくとも１８０°にわたって金属発泡体で構成されていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
前記シート状材料が、網形状となるように構成されており、かつ前記ストリップの外周に沿って撓められ、かつ方向を変更することを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
複数のストリップが、間隔を空けるように配置され、前記シート状材料を複数の前記ストリップの間に通して導くことを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の装置を用いてシート状材料、特にパネル、フィルム、又はホイルを処理する方法であって、前記シート状材料の前記長手方向に対して横断するように配置されている少なくとも一つのバー形状又はロッド形状のストリップに、処理されるシート状材料を通して動かし、ここで、前記ストリップが、前記網形状材料に面しているその外面の少なくとも一部にわたって、多孔質の気体透過性金属発泡体で構成されており、処理流体を前記金属発泡体に通して前記シート状材料に送り出すことを特徴とする、方法。