JP2583031B2 - 材料シートを処理する方法及び装置 - Google Patents

材料シートを処理する方法及び装置

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JP2583031B2 JP7085477A JP8547795A JP2583031B2 JP 2583031 B2 JP2583031 B2 JP 2583031B2 JP 7085477 A JP7085477 A JP 7085477A JP 8547795 A JP8547795 A JP 8547795A JP 2583031 B2 JP2583031 B2 JP 2583031B2
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  • Replacement Of Web Rolls (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、巻取物から繰り出され
てロール配置の少なくとも１つのロール間隙に通される
材料シートを処理する方法、及び巻取物に巻き取られる
材料シートを処理する装置であって、処理部と、処理部
の前段に設けられる繰出し部と、繰出し部の前段に設け
られて少なくとも１つの貯蔵場所を有する巻取物マガジ
ンとを備えた装置に関する。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】以下
の説明では、使用される材料の例が紙である。しかし、
本発明の方法及び装置は他の材料にも応用することがで
きる。
【０００３】製紙機械で製造される紙シートは、巻き取
られて、直径数ｍまで、例えば３ｍ、長さもやはり数
ｍ、例えば10ｍの大型巻取物とされる。この時点で、紙
シートは40°〜70°C の温度と特定の湿度を有する。後
続処理の前に、例えば、ここで処理部に該当するオフラ
インカレンダにおいて艶出し加工する前に、巻取物は、
普通、室温にまで冷やされる。しかしこの冷却は、巻取
物の断面全体にわたって均一に起きるのではない。冷却
は巻取物の外層と端面とで始まり、次に徐々に内部へと
進展する。つまり巻取物の内部に向かって温度勾配が生
じ、この勾配は主として半径方向に内側から外側へと向
き、軸方向にも一定の温度勾配を有する。
【０００４】製紙工場での巻取物の処理量が益々速くな
る傾向から、巻取物の温度が完全に均一化されるまで待
つことができなくなってきた。むしろ巻取物は、かなり
短い待ち時間後に後続処理部、例えば前記艶出し処理行
程に送られる。次に紙シートは圧力を加えて少なくとも
１つのロール間隙に通される。多くの場合、ロール間隙
を形成するロールの１つが加熱されている。このため
に、しばしば液体の熱媒体が使用され、この熱媒体がロ
ール内部に通される。
【０００５】材料シート巻取物には、半径方向で温度勾
配が存在する結果、材料シートをカレンダ内に送るとき
シートの温度が絶えず変化する。つまりこの温度は繰出
し長さが増すに従って上昇する。カレンダ加熱ロールの
表面温度が一定に保たれるので、艶出し結果は紙シート
の長さ方向に変化する。同じ効果が、程度は異なるが、
材料シートの幅方向にも観察される。時として、シート
の中央領域よりも速く冷却される縁部に、異なった艶出
し効果が現れ、別の手段でこれを修正しなければならな
い。
【０００６】本発明の課題は、材料シートを処理する方
法及び装置において、艶出し処理の結果を均一化するこ
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】この課題は、請
求項１に記載のとおり、冒頭に指摘した種類の方法にお
いて、まだ巻取物上にある連続シートが、繰り出される
前に、少なくとも所定時間の間、所定の周囲雰囲気に曝
されることによって解決される。
【０００８】材料シートの冷えるのが防止され、又は巻
取物の内部で温度分布の不均一性が再び減少するよう
に、周囲雰囲気を調整することができる。これにより、
ロール間隙に供給される材料シートの温度が事実上変化
せず、温度変化を従来よりもはるかに少ない程度に抑え
ることができる。こうして、その他のパラメータに変化
がない場合、ロール間隙のなかで材料シートの本質的に
均一な処理を、繰出し長さ全体にわたって、確保するこ
とができる。これによって、後続の処理段階において、
例えば材料シートに印刷するとき、より均一な処理結果
が達成される。
【０００９】所定の周囲雰囲気は、請求項２に記載のと
おり、好ましくは、通常の周囲雰囲気よりも高い温度及
び／又は湿度とする。温度は、巻取物の希望する温度に
一致するように調整することができる。しかしこの温度
は、製造機械、例えば製紙機の出口における材料シート
の温度に一致するように調整することもできる。湿度に
ついても同様である。巻取物が十分に冷えている場合
に、一層迅速に巻取物を加熱するために、温度はこの値
よりも多少高めに設定することもできる。
【００１０】周囲雰囲気は、請求項３に記載のとおり、
好ましくは、巻取物の内部の温度及び／又は湿度と実質
的に一致する温度及び／又は湿度とすることである。こ
の温度は、例えば、巻取物の内部で巻心に配置されるセ
ンサによって検知することができる。しかしこの温度
は、先に述べたように、製紙機械の出口、又は処理部の
前段に設けられる別の処理機械の出口でシート温度を測
定することによっても求めることができる。つまりこの
場合、概ね、この温度が巻取物の巻心温度に一致すると
仮定することができる。湿度についても同様である。巻
取物の表面からは絶えず水分が蒸発して、湿度勾配も生
じるが、この周囲雰囲気を利用して温度勾配を修正する
ことができる。
【００１１】この場合、請求項４に記載のとおり、巻取
物を貯蔵場所で回転させることが好ましい。こうして、
貯蔵場所の周囲に生じ得る不均一な温度分布及び／又は
湿度分布によって、平均値から外れた値で巻取物の片側
のみが加熱又は加湿される虞がない。巻取物は回転運動
によって均一に加熱及び／又は加湿される。
【００１２】前記課題は、請求項５に記載のとおり、冒
頭に指摘した種類の装置において、その雰囲気を所定の
温度及び／又は所定の湿度に調整可能である室内に貯蔵
場所を設けることによって解決される。
【００１３】貯蔵場所がケーシングによって取り囲まれ
ることによって、室は、空調が容易な限定された容積を
有するだけとなる。これにより、エネルギー支出が比較
的小さく抑えられる。処理部の周囲で作業員の作業雰囲
気が、これによって悪影響を受けることはない。室内で
は、調整された雰囲気を利用して、巻取物中の均一な温
度分布及び／又は湿度分布が達成できる。
【００１４】処理部は、請求項６に記載のとおり、好ま
しくは、送り管と戻り管とを備えて流体が供給されるヒ
ータを有しており、両方の導管の一方、特に戻り管が、
好ましくはバイパス管を介して室内のヒータと接続され
ている。冒頭に触れたように、しばしば加熱式カレンダ
ロールが材料シートを処理するのに利用される。その場
合、加熱液は、熱をカレンダロールに完全には放出せ
ず、かなりの高温のままで再び加熱装置に戻される。加
熱液中のこの残留熱の一部を、室内の加熱に利用するこ
とができる。バイパス管内を流れる熱媒体の流量を、必
要に応じて、調整することにより、加熱の程度を調整す
ることができる。
【００１５】好ましくは、請求項７に記載のとおり、室
ヒータには送風器が設けられる。送風器の強制通風によ
り、空気が室ヒータの近傍に導かれる。この簡単な手段
で、短時間のうちに、室内のきわめて均一な温度分布が
確保される。
【００１６】この場合好ましくは、請求項８に記載のと
おり、空気加湿装置が、室ヒータに追加して設けられて
いることである。室内の温度が上昇すると、一般に、相
対湿度が低下し、巻取物の外面が希望する程度以上に乾
燥する虞が生じる。空気加湿装置は、一方で、この現象
を修正するのに利用することができる。しかし他方で、
巻取物の内部で湿度を再び均一にするために、空気加湿
装置でもって、外部から内部へと浸透する水分を巻取物
に供給することも可能である。
【００１７】有利には、請求項９に記載のとおり、室が
少なくとも１つの閉鎖可能な開口部を有することであ
る。単数又は複数のこれらの開口部を通して巻取物が室
内に導入され室外に取り出される。開口部を閉鎖可能と
することによって、周囲雰囲気は室内に留まり、エネル
ギー損失は比較的少なくなる。周囲雰囲気の均一性と希
望する温度との調整がきわめて簡単となる。外部からの
障害は殆ど防止される。
【００１８】この場合好ましくは、請求項１０に記載の
とおり、巻取物によって排除可能なカーテン配置によっ
て開口部が閉鎖されていることである。巻取物は、開口
部を通過するとき、カーテンを側方又は別の方向に移動
させ、一時的に開口部が開放される。巻取物の通過後
に、カーテンは、例えば重力によって降下して再び原位
置に復帰して、開口部を閉鎖する。
【００１９】これとは別の手段又は追加手段として、請
求項１１に記載のとおり、開口部を閉鎖するために転動
式ゲートを設けておくこともできる。この転動式ゲート
は、確かに、機械式駆動装置を必要とするが、開口部の
開閉がより確実となる。
【００２０】請求項１２に記載のとおり、室の前方に、
巻取物マガジンの、少なくとも１つの別の貯蔵場所を設
けることも好ましい。この貯蔵場所は、この場合、材料
シート巻取物を巻取物マガジン内に挿入するのに役立
つ。巻取物マガジン内部での巻取物の移動は、通常、巻
取物マガジン内への挿入よりも一層簡単である。それに
よって、室に装入する時間も、巻取物を室に直接挿入す
る場合よりも短縮される。それ故に、装填するのに利用
される室の開口部を開口状態で保持する時間が一層短く
なり、エネルギー損失が小さく抑えられる。
【００２１】好ましくは、請求項１３に記載のとおり、
巻取物の室内への搬送が実質的に水平に行われることで
ある。この場合、厳密な水平から逸脱しても差し支えな
い。
【００２２】しかしこの水平方向運動の利点として、開
口を実質的に垂直面に構成でき、室を開く場合に上昇す
る空気によって失われる熱が僅かとなる。
【００２３】好ましくは、請求項１４に記載のとおり、
巻取物マガジンが、室に通じる傾斜した支承面構造を有
し、且つ少なくとも室内の貯蔵場所、又は室の直前の貯
蔵場所のために保持装置を有している。巻取物の、室内
へ搬入、又は室外へ搬出は、この場合重力作用によって
行われる。巻取物はこの場合傾斜面上を転動する。これ
により、比較的短い装入時間を実現することができる。
次に、室内で巻取物は保持装置によって保持される。室
の直前で貯蔵場所に設けられる保持装置は、室の前で待
機する巻取物が、室の装填用開口部を閉鎖する部分に当
接することがないようにする。こうして、これらの部分
の運動が妨げられることはない。
【００２４】請求項１５に記載のとおり、室内、又は室
の直前の貯蔵場所が、各１つの巻取物加速装置を備えて
いることも好ましい。この巻取物加速装置も、室の装填
時間及び排出時間を短縮するのに役立つ。それにより、
開口部の開口時間が僅かとなる。巻取物が室内に留まる
時間が長くなる。それに応じて、室のなかの周囲雰囲気
には、巻取物に作用する最大可能な時間が生じる。
【００２５】特に好ましい構成の一つは、請求項１６に
記載のとおり、処理部がケーシングによって取り囲まれ
ており、このケーシングの内部を室の内部及び／又は室
ヒータと接続する導管が設けられていることである。こ
うして、処理部及び室内に同じ周囲条件を実現すること
ができる。しばしばそうであるように、処理部が加熱可
能なロール又は別の加熱された要素を有する場合、廃熱
は、戻り管を介してだけでなく、室の雰囲気を介して直
接に供給することもできる。このことからも、かなりの
エネルギー節約が得られる。
【００２６】
【実施例】以下、好ましい実施例に基づき、図面に関連
して本発明を説明する。単一の図は材料シート巻取物を
処理する装置の略示図である。
【００２７】巻取物２に巻き取られた材料シート３を処
理する装置１は、カレンダ４装置によって形成される処
理部５を有する。カレンダ４が２つのロール積重ね体
６、７を有し、それぞれ３つのロールを備えている。従
って各ロール積重ね体６、７には２つのロール間隙が形
成される。各ロール積重ね体６、７の中央ロール８、９
が加熱ロールとなっている。詳しく示されていない送り
管を介して各加熱ロール８、９内に液状熱媒体が供給さ
れる。熱媒体は戻り管10を介して再び排出される。材料
シート３は、各材料シート側面が加熱ロール８、９と接
触するように、カレンダ４装置に通されている。
【００２８】処理部５の前段に設けられている繰出し部
11のなかで材料シート３が矢印12の方向に巻取物２から
繰り出される。繰出し部11は、各巻取物２の内部を形成
する巻心14を取り扱うための公知の取扱い装置13を有す
る。
【００２９】複数の貯蔵場所16、17、18を備えた巻取物
マガジン15が繰出し部11の前段に設けられている。貯蔵
場所は傾斜レール19上に配置されており、このレールに
巻取物２の軸端が載置されている。レール19上で巻取物
２は重力作用で繰出し部11の方向に転動可能となってい
る。傾斜は比較的小さいため、巻取物は実質的に水平に
移動する。各貯蔵場所のなかで巻取物２を制動し、又各
貯蔵場所から外に巻取物を加速するために、略示された
だけの保持兼加速装置20が設けられている。巻取物マガ
ジン15内の少なくとも最後の貯蔵場所18、及びその直前
の貯蔵場所17についても同様である。
【００３０】巻取物マガジン15内の最後の貯蔵場所18、
つまり繰出し部11に隣接する貯蔵場所は、ケーシング21
によって取り囲まれている。即ち、ケーシング21が室22
を取り囲む。ケーシング21は、転動式ゲート23によって
閉鎖可能な装填用開口部24と、やはり転動式ゲート25に
よって閉鎖可能な排出用開口部26とを有する。転動式ゲ
ート23、25の代わりに、開口部24、26を閉鎖する別の手
段も利用することができ、例えば、転動式ゲート23、25
のように独自の駆動装置を必要とせず、巻取物２自体に
よって側方に摺動することのできるカーテン配置を利用
することもできる。
【００３１】室22内は空調可能となっている。つまり、
室22内の空気の温度及び湿度、即ち雰囲気を所定値に調
整することができる。場合によっては、湿度の調整を省
くこともできる。
【００３２】温度を調整するために加熱装置27が設けら
れている。加熱装置27は加熱ロール８、９の戻り管10の
一部によって形成され、この一部はバイパス管として室
22内に蛇行されられている。室22内に通される加熱液の
流量を調整するために弁29が設けられている。図示しな
い仕方で弁29は、制御装置によって、室11内の温度に応
じて制御することもできる。
【００３３】更に、加熱装置27は送風器30を有し、この
送風器により副流管28の近傍に強制通風させて、これを
加熱する。送風器30は、同時に、加熱された空気を室22
内で均一に分布させ、巻取物２はあらゆる側から実質的
に均一に、加熱された空気に曝されている。更に、空気
加湿装置31が設けられており、送風器30によって運ばれ
る空気がこの装置を流れるようになっている。空気加湿
装置31により室22内の相対湿度を調整することができ
る。
【００３４】処理部５も、略示されたケーシング32を備
えている。このケーシング32は材料シート３を搬送する
ための入口開口部33と出口開口部34とを有する。これら
２つの開口部33、34は常に開口しておかなければならな
い。更に、閉鎖可能な開口部35、36が設けられており、
これらの開口部は、略示されたクレーン37又は別の手段
を利用してロール積重ね体６、７のロールを交換できる
大きさとなっている。
【００３５】開口部35、36は転動式ゲート38、39によっ
て閉鎖されている。しかし摺動式ゲート、跳上げ式ゲー
ト又はその他のゲートを使用することもできる。接近手
段はこの場合重要でない。なぜならば、ロール積重ね体
６、７のロール交換は繰出し部11内の巻取物２の搬入搬
出ほど頻繁には行われないからである。
【００３６】ケーシング32は断熱されており、主とし
て、加熱ロール８、９からの熱の放射を制限するのに役
立つ。これらのロールは、ロール長さ１ｍ当たり20kWの
範囲のヒータ容量で完全に作動する。こうしてエネルギ
ー支出及びそれに伴うエネルギー損失はかなりのものと
なる。ケーシング32を利用してカプセル化することでエ
ネルギー損失を顕著に低下させることができる。
【００３７】カレンダ５が、図示されたようにオンライ
ンでではなくインラインで運転される場合、ケーシング
32は、前行程の製紙機械の乾燥部にまでカプセル部を延
長して形成することもできる。
【００３８】ケーシング32は、更に、略示された蒸気発
生装置40を備えており、この装置は３つの吹込みノズル
41、42、43を介してケーシング32の内部に蒸気を吹き込
む。
【００３９】こうして、ケーシング32はいわば巨大な蒸
気加湿器の働きを有する。こうして、ケーシング32内を
移動する材料シート３は、ロール積重ね体６、７のロー
ル間隙のなかの圧力及び温度に曝されるだけでなく、ケ
ーシング32内部の雰囲気の適宜に高い温度及び湿度にも
曝される。材料シート３の湿度は測定装置44を利用して
測定することができ、この測定装置は蒸気発生装置40と
接続されて、これを制御する。こうして、材料シートの
湿度を制御する閉制御ループが得られる。ケーシング32
の内部は、必要に応じて移送装置46の設けられる導管45
を通して室22内に接続されている。つまり導管45を介し
て、処理部５から室22へと雰囲気の移送が可能である。
こうして、加熱ロール８、９から放出されるエネルギー
は室22内の加熱にも利用できる。蒸気発生装置40がケー
シング32内の雰囲気を適宜に加湿するとき、この水分も
共に室22内に移送することができる。
【００４０】装置１は以下の如く作動する：巻取物マガ
ジン15の第１貯蔵場所16に例えばクレー又は昇降車を利
用して巻取物２が収容される。繰出し部11において巻取
物２を繰り出すのに１〜２時間の時間が必要であるが、
この繰出しがなされるたびに、巻取物マガジン15内の巻
取物２は貯蔵場所で更に右方向に移動し、最終的に室22
内に達する。ここで巻取物は一層高い温度又は一層高い
湿度の雰囲気に曝され、巻取物マガジン15内での貯蔵時
に不均一化した温度分布が再び均一化する。つまり繰出
し部11内で繰出すとき、長さ方向及び幅方向にわたって
比較的均一に温度調節された巻取物が繰り出されて処理
部５に送られる。処理部５において材料シート３は、ロ
ール積重ね体６、７のロール間隙内の一層高い圧力及び
一層高い温度に曝されるだけでなく、蒸気発生装置40に
よってもたらされる一層高い湿度にも曝される。湿度
は、測定装置44によって、例えば、紙シートを処理する
印刷所の周囲湿度に一致する値に制御される。
【００４１】室22内で待つ間に、そこに貯蔵されている
巻取物は詳しくは図示しない駆動装置によって回転させ
ることができる。このことの利点として、室22内部の温
度分布が絶対的に均一ではないときにも、巻取物は均一
に加熱される。
【００４２】
【発明の効果】材料シートの巻取物を処理する方法にお
いて、材料シートをカレンダ装置のロール間隙に通して
艶出し処理をする前に、少なくとも所定時間の間、所定
の雰囲気、即ち所定の温度及び／又は湿度の雰囲気中に
曝すことにより、材料シートの均一な艶出し処理結果が
得られる。
【００４３】また、この装置において、材料シートの巻
取物の貯蔵場所を空調容易なケーシングで取り囲むこと
により、巻取物中に均一な温度分布及び／又は湿度分布
が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 材料シート巻取物を処理する装置の略示図で
ある。
【符号の説明】
１・・・ 処理装置 ２・・・ 巻取物 ３・・・ 材料シート ４・・・ カレンダ装置 ５・・・ 処理部 ６、７・・・ ロール積重ね体 ８、９・・・ 加熱ロール 10・・・ 熱媒体戻り管 11・・・ 繰出し部 15・・・ 巻取物マガジン 16、 17、 18・・・ 貯蔵場所 19・・・ 傾斜レール 21・・・ ケーシング 22・・・ 室 24、 26、 33、 34・・・ 開口部

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 巻取物から繰り出されてロール配置の少
    なくとも１つのロール間隙に通される材料シートを処理
    する方法において、まだ巻取物上にある連続シートが、
    繰り出される前に、少なくとも所定時間の間、所定の周
    囲雰囲気に曝されることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 所定の周囲雰囲気が、通常の周囲雰囲気
    よりも高い温度及び／又は湿度であることを特徴とす
    る、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 周囲雰囲気を、巻取物の中心部の温度及
    び／又は湿度に実質的に一致する温度及び／又は湿度と
    することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 巻取物を貯蔵場所で回転させることを特
    徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
  5. 【請求項５】 巻取物に巻き取られる材料シートを処理
    する装置であって、処理部と、処理部の前段に設けられ
    る繰出し部と、繰出し部の前段に設けられ、少なくとも
    １つの貯蔵場所を有する巻取物マガジンとを備えたもの
    において、その雰囲気を所定の温度及び／又は所定の湿
    度に調整可能である室(22)内に、貯蔵場所(18)が設けら
    れていることを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】 処理部(5) が、送り管と戻り管(10)とを
    備えて流体が供給されるヒータを有しており、両方の導
    管の一方、特に戻り管(10)が、好ましくはバイパス管(2
    8)を介して室ヒータ(27)と接続されていることを特徴と
    する、請求項５に記載のプレス装置。
  7. 【請求項７】 室ヒータ(27)が送風器を有することを特
    徴とする、請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】 空気加湿装置(31)が、室ヒータ(27)と接
    続して設けられていることを特徴とする、請求項６又は
    ７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 室(22)が少なくとも１つの閉鎖可能な開
    口部(24, 26)を有することを特徴とする、請求項５〜８
    のいずれか１項に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 巻取物(2) の通過によって排除可能な
    カーテン配置によって開口部が閉鎖されていることを特
    徴とする、請求項９に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 開口部(24, 26)を閉鎖するために転動
    式ゲート(23, 25)が設けられていることを特徴とする、
    請求項９又は10に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 巻取物マガジン(15)が、室(22)の前段
    に、少なくとも１つの別の貯蔵場所(17)を有することを
    特徴とする、請求項５〜11のいずれか１項に記載の装
    置。
  13. 【請求項１３】 巻取物(2) の室(22)内への搬送が実質
    的に水平に行われることを特徴とする、請求項12に記載
    の装置。
  14. 【請求項１４】 巻取物マガジン(15)が、傾斜する支承
    面(19)を有し、この支障面が室(22)に通されており、且
    つ少なくとも室(22)内の貯蔵場所(18)、又は室(22)の直
    前の貯蔵場所のための、保持装置(20)を有することを特
    徴とする、請求項５〜13のいずれか１項に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 室(22)内の貯蔵場所(18)、又は室(22)
    の直前の貯蔵場所(17)が、各１つの巻取物加速装置(20)
    を備えていることを特徴とする、請求項14に記載の装
    置。
  16. 【請求項１６】 処理部(5) がケーシング(32)によって
    取り囲まれており、このケーシング(32)の内部を室(22)
    の内部及び／又は室ヒータ(27)と接続する導管(45)が設
    けられていることを特徴とする、請求項５〜15のいずれ
    か１項に記載の装置。
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