JP5199586B2 - 段ボールシート製造装置の蒸気加熱段ロールの加熱制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、段ボールシート製造装置の蒸気加熱段ロールの加熱制御方法に関する。

コルゲートマシンと呼ばれる段ボールシート製造装置は、例えば、本発明の実施形態を説明する図１に示すように、芯紙１、第１ライナ紙２および第２ライナ紙３をそれぞれ供給するミルロールスタンド４、５、６を有し、まずシングルフェーサ７で、ミルロールスタンド４から送給される芯紙１を、ヒーティングロール８ａ、８ｂに巻回して加熱したのち、上下一対の段ロール９ａ、９ｂで波形状に成形しながら加熱して、一方の波形頂部に糊付け装置１０で糊付けするとともに、ミルロールスタンド５から送給される第１ライナ紙２を、ヒーティングロール１１ａ、１１ｂに巻回して加熱したのち、糊付けした波形状の芯紙１に、ベルトガイドロール１２に巻回された加圧ベルト１３で押圧して、芯紙１と第１ライナ紙２を接着した片面段ボールシート１４を形成する。形成された片面段ボールシート１４は、ヒーティングロール１５ａ、１５ｂに巻回されて加熱されたのち、糊付け装置１６で芯紙１の他方の波形頂部に糊付けされてダブルフェーサ１７に供給され、ミルロールスタンド６から送給される第２ライナ紙３が、ヒーティングロール１８ａ、１８ｂに巻回されて加熱されたのち、片面段ボールシート１４の下側に貼り合わされて、両面段ボールシート１９が形成される。

前記ダブルフェーサ１７は、上流側のヒーティングパートと下流側のクーリングパートとから成り、ヒーティングパートの下部にはヒーティングボックス２０が、上部には加圧装置２１が配置されている。加圧装置２１は、両面段ボールシート１９を送給するようヒーティングパートとクーリングパートとに渡って設けられた上コンベア２２の搬送ベルトを介して、両面段ボールシート１９をヒーティングボックス２０に押圧し、満遍なく第２ライナ紙３と片面段ボールシート１４を接着する。クーリングパートの下部には下コンベア２３が配置され、接着された両面段ボールシート１９は、上コンベア２２と下コンベア２３の搬送ベルトに挟持されて、冷却されながら出口側に向かって搬送され、段ボールシートとして製造される。

前記各ヒーティングロール８ａ、８ｂ、１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂ、１８ａ、１８ｂ、段ロール９ａ、９ｂおよびベルトガイドロール１２には、中空の内部に高温高圧の蒸気を蒸気供給経路から供給されて外部の被加熱物を間接加熱する蒸気加熱ロールが多く用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１にはヒーティングロールに用いられた蒸気加熱ロールが、特許文献２にはヒーティングロールおよび段ロールに用いられた蒸気加熱ロールが記載されている。

これらの蒸気加熱ロールは、蒸気が凝縮したドレンを排出するために、オリフィスやフロート弁を用いたスチームトラップが設けられており、ロール内の下部に溜まるドレンは、スチームトラップを介して排出経路に排出される。なお、排出経路に排出されたドレンは回収され、再加熱されて循環使用される。

特開昭６１−２７０１４３号公報 登録実用新案第３０６１２２０号公報

上述した段ボールシート製造装置の蒸気加熱ロールは、段ボールシート製造装置が停止して芯紙やライナ紙の送給が止まると、回転を止められる。ロール内の下部に溜まるドレンは、蒸気加熱ロールが回転しているときは、下方に回転してくるロールの異なる周方向部位に順次接触するが、蒸気加熱ロールの回転が止まると、下部に止まるロールの同一周方向部位に継続して接触し、このドレンが継続して接触する周方向部位が他の部位よりも冷却されて、蒸気加熱ロールに熱ひずみが生じる問題がある。この熱ひずみは、段ボールシート製造装置が１０分程度以上停止すると顕著になり、２、３分程度の停止では問題になることは少ない。

この段ボールシート製造装置の停止中に生じる蒸気加熱ロールの熱ひずみは、蒸気加熱ロールが段ロールに用いられる場合は、運転開始後の芯紙の波形状の成形高さが不揃いになる原因となる。このように芯紙の波形状の成形高さが不揃いになると、糊付け装置による波形頂部への糊付けがなされない箇所ができ、貼り合わされる芯紙と第１ライナ紙や第２ライナ紙の間に部分的な接着不良が生じる不具合がある。噛み合う上下の段ロールが、熱ひずみによって騒音を発生したり、摩耗しやすくなる問題もある。

そこで、本発明の課題は、段ボールシート製造装置の停止中に蒸気加熱段ロールに発生する熱ひずみを、運転開始時に早急に解消することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、送給される芯紙とライナ紙を貼り合せて段ボールシートを製造する段ボールシート製造装置に配設されて、中空の内部に蒸気供給経路から供給される高温高圧の蒸気で外部の被加熱物を間接加熱し、蒸気が凝縮したドレンを排出経路に排出するスチームトラップが設けられ、前記段ボールシート製造装置の停止時に回転を止められる段ボールシート製造装置の蒸気加熱ロールであって、外径面に歯形を設けられ、この外径面の歯形によって、巻き掛けられる前記芯紙を波形状に成形しながら加熱する蒸気加熱段ロールの加熱制御方法において、前記蒸気供給経路に前記蒸気加熱段ロールへの蒸気供給圧力を制御する圧力制御弁を設け、この圧力制御弁の設定圧力を、前記段ボールシート製造装置の停止信号が所定時間継続したとき低下させ、この低下させた設定圧力を、前記段ボールシート製造装置の運転開始信号に基づいて元に戻すことで、運転開始時に蒸気供給経路と排出経路との圧力差を増大させて、この増大させた圧力差に応じて高温高圧の蒸気が蒸気加熱段ロール内に導入される方法を採用した。

本発明では、蒸気供給経路に、蒸気加熱ロールへの蒸気供給圧力を制御する圧力制御弁を設け、この圧力制御弁の設定圧力を段ボールシート製造装置の停止信号に基づいて低下させて、低下させた圧力制御弁の設定圧力を運転開始信号に基づいて元に戻すようにしたので、運転開始時に蒸気供給経路と排出経路との圧力差を増大させて、この増大させた圧力差によって高温高圧の蒸気をロール内に大量に導入し、停止中にドレンとの接触で冷却された周方向部位の温度差をなくして、停止中に発生する熱ひずみを運転開始時に早急に解消することができる。

また、前記圧力制御弁の設定圧力を、段ボールシート製造装置の停止信号が所定時間継続したときに低下させるようにしたので、短時間の停止で熱ひずみが問題とならない場合に、圧力制御弁の余分な作動を省略することができる。

そして、前記蒸気加熱ロールを、外径面に歯形を設けられ、この外径面の歯形によって、巻き掛けられる前記芯紙を波形状に成形しながら加熱する段ロールとしたので、運転開始後の芯紙の波形状の成形高さの不揃いによるライナ紙との間の部分的な接着不良を防止することができる。噛み合う段ロールの熱ひずみによる騒音の発生や磨耗も防止することができる。

以下、図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１は、本発明に係る蒸気加熱段ロールを用いた段ボールシート製造装置を示す。この段ボールシート製造装置は、芯紙１、第１ライナ紙２および第２ライナ紙３をそれぞれ供給するミルロールスタンド４、５、６を有し、まずシングルフェーサ７で、ミルロールスタンド４から送給される芯紙１を、ヒーティングロール８ａ、８ｂに巻回して加熱したのち、上下一対の段ロール９ａ、９ｂで波形状に成形しながら加熱して、一方の波形頂部に糊付け装置１０で糊付けするとともに、ミルロールスタンド５から送給される第１ライナ紙２を、ヒーティングロール１１ａ、１１ｂに巻回して加熱したのち、糊付けした波形状の芯紙１に、ベルトガイドロール１２に巻回された加圧ベルト１３で押圧して、芯紙１と第１ライナ紙２を接着した片面段ボールシート１４を形成する。形成された片面段ボールシート１４は、ヒーティングロール１５ａ、１５ｂに巻回されて加熱されたのち、糊付け装置１６で芯紙１の他方の波形頂部に糊付けされてダブルフェーサ１７に供給され、ミルロールスタンド６から送給される第２ライナ紙３が、ヒーティングロール１８ａ、１８ｂに巻回されて加熱されたのち、片面段ボールシート１４の下側に貼り合わされて、両面段ボールシート１９が形成される。

前記ダブルフェーサ１７は、上流側のヒーティングパートと下流側のクーリングパートとから成り、ヒーティングパートの下部にはヒーティングボックス２０が、上部には加圧装置２１が配置されている。加圧装置２１は、両面段ボールシート１９を送給するようヒーティングパートとクーリングパートとに渡って設けられた上コンベア２２の搬送ベルトを介して、両面段ボールシート１９をヒーティングボックス２０に押圧し、満遍なく第２ライナ紙３と片面段ボールシート１４を接着する。クーリングパートの下部には下コンベア２３が配置され、接着された両面段ボールシート１９は、上コンベア２２と下コンベア２３の搬送ベルトに挟持されて、冷却されながら出口側に向かって搬送され、段ボールシートとして製造される。製造された段ボールシートは、ダブルフェーサ１７の出口側の排出ラインに設けられたスリッタ・スコアラ２４で、必要に応じて幅切断と罫線入れを施され、ロータリカッタ２５で所定の長さに切断される。

前記各ヒーティングロール８ａ、８ｂ、１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂ、１８ａ、１８ｂ、段ロール９ａ、９ｂおよびベルトガイドロール１２には、蒸気加熱ロールが用いられている。これらの蒸気加熱ロールは、いずれも段ボールシート製造装置が停止して芯紙１やライナ紙２、３の送給が止まると、回転を止められる。

図２（ａ）、（ｂ）は、前記芯紙１を波形状に成形しながら加熱する上下一対の段ロール９ａ、９ｂを示す。上下の各段ロール９ａ、９ｂは、蒸気供給経路３１から供給される高温高圧の蒸気Ａが、中空とされた内部に軸端から導入されるとともに、蒸気Ａが凝縮して内部の下部に溜まるドレンＢが、スチームトラップ３２を介して軸端から排出経路３３に排出されるようになっており、蒸気供給経路３１には、後述するように、段ボールシート製造装置の運転開始信号と停止信号に基づいて作動される圧力制御弁３５が設けられている。また、上下の各段ロール９ａ、９ｂの外径面には、互いに噛み合う歯形９ｃが設けられている。

図３に示すように、前記芯紙１は、上下の段ロール９ａ、９ｂ間に送給されて、これらの互いに噛み合う歯形９ｃ間で波形状に成形されながら加熱され、一方の波形頂部に糊付け装置１０で糊付けされたのち、別に送給される第１ライナ紙２と重ね合わされて、ベルトガイドロール１２に巻回された加圧ベルト１３で押圧され、第１ライナ紙２と貼り合わされて、片面段ボールシート１４が形成される。

また、前記蒸気供給経路３１と排出経路３３は、それぞれ工場の蒸気供給ライン３１ａと蒸気回収ライン３３ａに接続され、蒸気供給経路３１には、コントローラ３４で作動される圧力制御弁３５が設けられている。コントローラ３４には、段ボールシート製造装置の運転開始信号と停止信号が入力されるとともに、タイマが内蔵されており、コントローラ３４は、停止信号が入力されて所定時間（例えば１分）を経過すると、圧力制御弁３５の設定圧力Ｐを、蒸気供給ライン３１ａの供給圧力１．３ＭＰａの１００％から約７０％（０．９ＭＰａ）に低下させ、運転開始信号が入力されると、低下させた設定圧力Ｐを元に戻すようになっている。

前記排出経路３３の圧力は、蒸気供給経路３１の蒸気供給圧力よりも所定の比率で低くなり、設定圧力Ｐを１．３ＭＰａとしたときは１．２ＭＰａ程度、設定圧力Ｐを０．９ＭＰａとしたときは０．８ＭＰａ程度となる。したがって、運転開始時に圧力制御弁３５の設定圧力Ｐを１００％（１．３ＭＰａ）に戻すと、蒸気供給経路３１と排出経路３３の間に約０．５ＭＰａの大きな圧力差が生じ、この大きな圧力差によって高温高圧の蒸気Ａがロール内に大量に導入され、停止中にドレンＢとの接触で冷却された周方向部位の温度差がなくなって、停止中に発生した熱ひずみが運転開始時に早急に解消される。このため、上下の段ロール９ａ、９ｂで成形される芯紙１の波形状の成形高さが運転開始後に不揃いになることはなく、前記各糊付け装置１０、１６による波形頂部への糊付けが均一になされ、貼り合わされる芯紙と第１ライナ紙２や第２ライナ紙３との間での部分的な接着不良が防止される。また、噛み合う上下の段ロール９ａ、９ｂが騒音を発生したり、摩耗しやすくなったりすることもない。

本発明に係る蒸気加熱段ロールを採用した段ボールシート製造装置を示す概略正面図 ａは図１の上下の段ロールを拡大して示す縦断面図、ｂはａのIIb−IIb線に沿った断面図 図２の上下の段ロールの近傍と各段ロールへの蒸気配管系統を示す概略図

１ 芯紙
２、３ ライナ紙
４、５、６ ミルロールスタンド
７ シングルフェーサ
８ａ、８ｂ ヒーティングロール
９ａ、９ｂ 段ロール
９ｃ 歯形
１０ 糊付け装置
１１ａ、１１ｂ ヒーティングロール
１２ ベルトガイドロール
１３ 加圧ベルト
１４ 片面段ボールシート
１５ａ、１５ｂ ヒーティングロール
１６ 糊付け装置
１７ ダブルフェーサ
１８ａ、１８ｂ ヒーティングロール
１９ 両面段ボールシート
２０ ヒーティングボックス
２１ 加圧装置
２２、２３ コンベア
２４ スリッタ・スコアラ
２５ ロータリカッタ
３１ 蒸気供給経路
３１ａ 蒸気供給ライン
３２ スチームトラップ
３３ 排出経路
３３ａ 蒸気回収ライン
３４ コントローラ
３５ 圧力制御弁

Claims (1)

1. 送給される芯紙とライナ紙を貼り合せて段ボールシートを製造する段ボールシート製造装置に配設されて、中空の内部に蒸気供給経路から供給される高温高圧の蒸気で外部の被加熱物を間接加熱し、蒸気が凝縮したドレンを排出経路に排出するスチームトラップが設けられ、前記段ボールシート製造装置の停止時に回転を止められる段ボールシート製造装置の蒸気加熱ロールであって、外径面に歯形を設けられ、この外径面の歯形によって、巻き掛けられる前記芯紙を波形状に成形しながら加熱する蒸気加熱段ロールの加熱制御方法において、前記蒸気供給経路に前記蒸気加熱段ロールへの蒸気供給圧力を制御する圧力制御弁を設け、この圧力制御弁の設定圧力を、前記段ボールシート製造装置の停止信号が所定時間継続したとき低下させ、この低下させた設定圧力を、前記段ボールシート製造装置の運転開始信号に基づいて元に戻すことで、運転開始時に蒸気供給経路と排出経路との圧力差を増大させて、この増大させた圧力差に応じて高温高圧の蒸気が蒸気加熱段ロール内に導入されるようにしたことを特徴とする段ボールシート製造装置の蒸気加熱段ロールの加熱制御方法。

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