JP5336561B2

JP5336561B2 - 横延伸方法及び装置

Info

Publication number: JP5336561B2
Application number: JP2011188246A
Authority: JP
Inventors: 義幸串崎; 昌吉時久
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2031-08-31
Also published as: JP2013049183A; CN103072261A; CN103072261B

Description

本発明は、横延伸方法及び装置に関し、特に、帯状体の搬送機構に遮蔽板を設けることにより、加熱空気の流れを整え、加熱効率を向上させるための新規な改良に関する。

従来、用いられていたこの種の横延伸方法及び装置としては、例えば、特許文献１に開示された構成を挙げることができ、従来の横延伸装置に用いられるフィルム又はシート等の帯状体を把持するためのクリップ等からなるチャック部としては、例えば、図４で示されるチャック部１を有する搬送機構１０が採用されていた。

前記チャック部１は長手形状の保持体３に設けられており、このチャック部１の上部と下部を覆うための一対の第１．第２チャック部カバー４，５が前記保持体３の上面３ａと下面３ｂに設けられている。

前記の保持体３、チャック部１及び第１、第２チャック部カバー４，５の各一対の構成からなる搬送機構１０は、図４では片側のみしか示していないが、実際には図１で示されるように、互いに離間した一対のチャック部１で構成され、前記搬送機構１０の上方と下方には、第１ノズル体１１及び第２ノズル体１２が前記搬送機構１０から所定距離だけ離間して配設されている。

前記第１、第２ノズル体１１，１２からは予め加熱された加熱空気１３及び１４が下向き及び上向きに噴出するように構成され、第１ノズル体１１の第１ノズル噴出し口１１ａからは下向きの加熱空気１３が下方に噴出され、第２ノズル体１２の第２ノズル噴出し口１２ａからは上向きの加熱空気１４が各々前記搬送機構１０側、すなわち、帯状体２０へ向けて噴出するように構成されている。

次に、前述の従来の横延伸装置の動作について説明する。まず、例えば、押出機のダイから押出されたフィルムからなる帯状体２０を前記搬送機構１０の両側のチャック部１で把持して一方向Ｘに沿って搬送される。
前述の帯状体２０が搬送される際に、図４で示されるように、前記第１、第２ノズル体１１，１２の第１、第２ノズル噴出し口１１ａ，１２ａから噴出される加熱空気１３，１４は、走行する各チャック部１に対して直接衝突しないように設けられた第１、第２チャック部カバー４，５に当るが、この第１、第２チャック部カバー４，５に対応しない第１、第２ノズル噴出し口１１ａ，１２ａからの加熱空気１３，１４は前記帯状体２０の上面２０ａ及び下面２０ｂに衝突する。

前述の状態下で、前記搬送機構１０の各チャック部１を有する各保持体３を、図示しないレール等を介して図１に示される幅方向Ｍに沿って拡開することにより、帯状体２０は前記幅方向Ｍに沿って走行しつつ横延伸され、帯状体２０の厚さは、所定の厚さまで薄く延伸される。

特開２００１−１３８３９４号公報

従来の横延伸装置は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、図４に示されるように、前記第１、第２ノズル体１１，１２の第１、第２ノズル噴出し口１１ａ，１２ａから噴出した各加熱空気１３，１４は、前記チャック部１の第１、第２チャック部カバー４，５に沿って流れ、前記第１、第２ノズル噴出し口１１ａ，１２ａから帯状体２０に対して垂直に噴出される加熱空気１３，１４が乱され、折れ曲がるようにその方向が変わるため、帯状体２０を昇温する加熱効率が低下し、帯状体２０の所定の横延伸が得られなくなることもあった。

また、各チャック部１には、その搬送時の動作を円滑化するためにベアリング（図示せず）が設けられているが、このベアリングの潤滑用の油が加熱空気１３，１４の乱れに乗じて飛散することがあり、この油が帯状体２０の面に付着すると、横延伸された帯状体２０が不良品となることがあり、歩留まりの低下となっていた。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、帯状体を搬送する搬送機構に遮蔽板を設けることにより、加熱空気の流れを整え、加熱効率を向上させるようにした横延伸方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明による横延伸方法は、帯状体を搬送機構のチャック部により把持した状態で搬送しつつノズル噴出し口から噴出される加熱空気を噴き付けることにより、前記帯状体を幅方向に延伸する横延伸方法において、前記搬送機構の前記チャック部の近傍に設けた一対の第１、第２遮蔽板により、前記搬送機構に衝突する前記加熱空気と前記帯状体に衝突する前記加熱空気とを分離する方法であり、また、前記搬送機構には、前記チャック部の上部と下部を覆うための一対の第１、第２チャック部カバーが設けられ、前記第１、第２チャック部カバーの外面には、前記第１、第２遮蔽板が設けられている方法であり、また、前記第１、第２遮蔽板の板面方向は、前記ノズル噴出し口から噴出される前記加熱空気の噴出し方向と平行に配設されている方法であり、また、前記第１、第２遮蔽板の板面方向は、前記第１、第２チャック部カバーの外面に対して直交する鉛直方向に配設されている方法であり、また、前記第１、第２遮蔽板の先端と前記ノズル噴出し口との間の隙間は、１０ｍｍから３０ｍｍである方法であり、また、本発明による横延伸装置は、帯状体を搬送機構のチャック部により把持した状態で搬送しつつノズル噴出し口から噴出される加熱空気を噴き付けることにより、前記帯状体を幅方向に延伸する横延伸装置において、前記搬送機構の前記チャック部の近傍に設けた一対の第１、第２遮蔽板により、前記搬送機構に衝突する前記加熱空気と前記帯状体に衝突する前記加熱空気とを分離するようにした構成であり、また、前記搬送機構には、前記チャック部の上部と下部を覆うための一対の第１、第２チャック部カバーが設けられ、前記第１、第２チャック部カバーの外面には、前記第１、第２遮蔽板が設けられているようにした構成であり、また、前記第１、第２遮蔽板の板面方向は、前記ノズル噴出し口から噴出される前記加熱空気の噴出し方向と平行に配設されているようにした構成であり、また、前記第１、第２遮蔽板の板面方向は、前記第１、第２チャック部カバーの外面に対して直交する鉛直方向に配設されているようにした構成であり、また、前記第１、第２遮蔽板の先端と前記ノズル噴出し口との間の隙間は、１０ｍｍから３０ｍｍである構成である。

本発明による横延伸方法及び装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、帯状体を搬送機構のチャック部により把持した状態で搬送しつつノズル噴出し口から噴出される加熱空気を噴き付けることにより、前記帯状体を幅方向に延伸する横延伸方法及び装置において、前記搬送機構の前記チャック部の近傍に設けた一対の第１、第２遮蔽板により、前記搬送機構に衝突する前記加熱空気と前記帯状体に衝突する前記加熱空気とを分離することにより、各チャック部カバーに沿って流れる加熱空気を遮断することで、各チャック部カバーに衝突する空気と帯状体に衝突する加熱空気とを分離でき、チャック部近傍における帯状体の昇温の熱効率の低下を防止し、帯状体の均温化によるムラのない横延伸を行うことができる。
また、前記搬送機構には、前記チャック部の上部と下部を覆うための一対の第１、第２チャック部カバーが設けられ、前記第１、第２チャック部カバーの外面には、前記第１、第２遮蔽板が設けられていることにより、帯状体に対する加熱効率を向上させることができる。
また、前記第１、第２遮蔽板の板面方向は、前記ノズル噴出し口から噴出される前記加熱空気の噴出し方向と平行に配設されていることにより、加熱空気の分離を最適に行うことができる。
また、前記第１、第２遮蔽板の板面方向は、前記第１、第２チャック部カバーの外面に対して直交する鉛直方向に配設されていることにより、加熱空気の分離を最適化することができる。
また、記第１、第２遮蔽板の配設位置は、前記チャック部が前記帯状体を把持した把持位置から前記チャック部カバーの最端まで離間した位置であることにより、帯状体のチャック部側の加熱空気の乱れを最小として歩留まりの向上を得ることができる。

本発明による横延伸装置の要部を示す概略斜視図である。図１の要部を示す拡大構成図である。本発明の横延伸装置における加熱空気の流れを示す要部の断面構成図である。従来の横延伸装置における加熱空気の流れを示す要部の断面構成図である。本発明と従来における帯状体の幅方向と相対熱伝達係数との関係を示す特性図である。本発明におけるノズル噴出し口と遮蔽板の隙間と相対熱伝達係数との関係を示す特性図である。本発明における熱伝達率の根拠を示す説明図である。図７の根拠に基づく熱伝達係数の特性図である。

本発明は、帯状体を搬送する搬送機構に遮蔽板を設けることにより、加熱空気の流れを整え、加熱効率を向上させるようにした横延伸方法及び装置を提供することを目的とする。

以下、図面と共に本発明による横延伸方法及び装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を用いて説明する。
図１において、符号１０で示されるものは搬送機構であり、この搬送機構１０は、互いに幅方向Ｍに沿って離間した一対のチャック部１を有し、この各チャック部１は長手形状で構成されている。

前記各チャック部１は、実際には、長手形状の保持体３により保持されていると共に、図３で示されるこの保持体３の上面３ａと下面３ｂには、前記チャック部１を覆うための第１チャック部カバー４及び第２チャック部カバー５が設けられている。
従って、前述の搬送機構１０は、各々一対よりなるチャック部１、保持体３及び第１、第２チャック部カバー４，５からなり、前記各チャック部１は、前記各保持体３を介して図示しないレール等によって、前記幅方向Ｍに沿って一方向Ｘに走行しつつその幅を可変とし、各チャック部１によって把持したフィルム等の帯状体２０の横延伸を行うことができるように構成されている。

前記搬送機構１０の上方及び下方には、前記幅方向Ｍの方向に沿って長手形状をなし、かつ、前記搬送機構１０の長手方向と同一の前記帯状体２０の流れ方向である一方向Ｘに沿って間欠的に配設された第１、第２ノズル体１１，１２が互いに上下方向に対向して配設されている。
従って、前記搬送機構１０は、前記第１、第２ノズル体１１，１２間に位置して、前記一方向Ｘに沿って連続的に移動することができるように構成されている。

前記第１、第２ノズル体１１，１２からは予め加熱された加熱空気１３及び１４が帯状体２０の面に対して直交するように下向き及び上向きに噴出するように構成され、第１ノズル体１１の第１ノズル噴出し口１１ａからは下向きの加熱空気１３が下方に噴出され、第２ノズル体１２の第２ノズル噴出し口１２ａからは上向きの加熱空気１４が各々前記搬送機構１０側、すなわち、前記帯状体２０へ向けて噴出するように構成されている。

前記第１、第２チャック部カバー４，５の第１、第２角部４ａ，５ａ上には、第１、第２遮蔽板３０，３１が設けられ、各遮蔽板３０，３１の板面方向は各第１、第２チャック部カバー４，５の各外面４ｂ，５ｂの面方向に対して直交する方向（すなわち、各加熱空気１３，１４の噴出方向と平行）に向けて第１、第２遮蔽板３０，３１が設けられ、各遮蔽板３０，３１は鉛直方向に向けて延設されていると共に、前記第１、第２ノズル噴出し口１１ａ，１２ａと各遮蔽板３０，３１の先端３０ａ，３１ａと第１、第２ノズル噴出し口１２ａとの間の隙間Ｄは図６で示される最適値に設定されている。

次に、前述の従来の横延伸装置の動作について説明する。
まず、例えば、押出機のダイから押出されたフィルムからなる帯状体２０を前記搬送機構１０の両側のチャック部１で把持して一方向に沿って搬送する。
前述の帯状体２０が搬送される際に、図３で示されるように、前記第１、第２ノズル体１１，１２の第１、第２ノズル噴出し口１１ａ，１２ａから噴出される加熱空気１３，１４は、走行する各チャック部１に対して直接衝突しないように設けられた第１、第２チャック部カバー４，５に当るが、この第１、第２チャック部カバー４，５に対応しない第１、第２ノズル噴出し口１１ａ，１２ａからの加熱空気１３，１４は前記帯状体２０の上面２０ａ及び下面２０ｂに衝突する。

前述の場合、従来は、第１、第２チャック部カバー４，５に当った加熱空気１３，１４が各チャック部カバー４，５に沿って流れ、第１、第２噴出し口１１ａ，１２ａから帯状体２０に対して垂直に噴出される加熱空気１３，１４の流れが乱されて折れ曲がるために、帯状体２０を昇温する加熱効率が低下していたが、本発明によれば、前記第１、第２チャック部カバー４，５の最も内側に形成された第１、第２角部４ａ，５ａに、鉛直方向すなわち加熱空気１３，１４の噴出し方向（垂直）と同じ上向き及び下向きに第１、第２遮蔽板３０，３１が延設されており、前記第１、第２遮蔽板３０，３１によって、各チャック部カバー４，５に沿って流れる加熱空気１３，１４と帯状体２０に直接衝突する加熱空気１３，１４が分離される。

そのため、前記各チャック部カバー４，５に沿って流れる加熱空気１３，１４は各遮蔽板３０，３１によって遮断され、帯状体２０の上面２０ａ及び下面２０ｂの加熱すべき加熱面には流れ込まず、各ノズル噴出し口１１ａ，１２ａから噴出した加熱空気１３，１４は前記帯状体２０の上面２０ａ及び下面２０ｂに対して直角な状態で吹付けられ、帯状体２０を加熱するための加熱効率を従来よりも大幅に向上させることができる。

図５は、前述の各遮蔽板３０，３１を設けた本発明構成と各遮蔽板３０，３１を設けない従来構成による相対熱伝達係数と帯状体２０の幅方向位置の関係を示している。
すなわち、図５において、従来構成では、チャック部１による把持位置から３００ｍｍ迄は、相対熱伝達係数が上下動しているため、横延伸後に帯状体２０の両側の各３００ｍｍは切り捨て廃棄処分となるが、本発明構成においては、前記各遮蔽板３０，３１の前述の作用により、相対熱伝達係数は帯状体２０の把持位置Ｐからわずか（約２０ｍｍ）内側の位置部分から安定しているため、横延伸の歩留まりは従来よりも大幅に向上していることが明らかである。

図２及び図５に示されている各遮蔽板３０，３１の先端３０ａ，３１ａと各ノズル噴出し口１１ａ及び１２ａとの間の隙間Ｄは、相対熱伝達係数との関係では、図６に示されるように、１０ｍｍから３０ｍｍが好適である。

また、前述の各遮蔽板３０，３１の取付構成により、各チャック部カバー４，５に当る加熱空気１３，１４と帯状体２０に当る加熱空気１３，１４を分離することができ、この場合、各遮蔽板３０，３１と各ノズル噴出し口１１ａ，１２ａとの間の前記隙間Ｄが少ない場合に相対熱伝達係数が増加し、帯状体２０の加熱効率を向上させることができる。

尚、熱伝達率は、例えば、１９９３年２月２５日、日本機械学会発行の「伝熱ハンドブック」の５４頁及び５５頁に開示されているように、各ノズル噴出し口１１ａ，１２ａの幅Ｂと帯状体２０までの距離Ｈで決められ、これらの関係は、図８で示されるように示され、Ｎ_ＵＢはヌセルト数で、値が高い程、熱伝達率が向上する。
また、図８から明らかなように、前述の距離Ｈと幅ＢのＨ／Ｂによって熱伝達係数が上昇する領域があり、本出願人はこの領域を狙ってノズル噴出し口１１ａ，１２ａの幅Ｂと帯状体２０に対する距離Ｈを決定する。実機においては、熱伝達係数が高く、かつ、加熱空気１３，１４の熱風で帯状体２０が暴れない状態のところを採用している。

本発明による横延伸方法及び装置は、各チャック部カバーに各遮蔽板を設けることにより、各チャック部カバーと帯状体に衝突する加熱空気を分離することができ、帯状体に対する熱伝達効率を大幅に向上させることができる。

１チャック部
３保持体
３ａ上面
３ｂ下面
４第１チャック部カバー
４ａ第１角部
４ｂ外面
５第２チャック部カバー
５ａ第２角部
５ｂ外面
１０搬送機構
１１第１ノズル体
１１ａ第１ノズル噴出し口
１２第２ノズル体
１２ａ第２ノズル噴出し口
１３,１４加熱空気
２０帯状体
２０ａ上面
２０ｂ下面
３０第１遮蔽板
３１第２遮蔽板
Ａ切捨て廃棄部分
Ｂ良品部分
Ｃ位置
Ｄ隙間
Ｍ幅方向
Ｐ把持位置
Ｘ一方向

Claims

帯状体(20)を搬送機構(10)のチャック部(1)により把持した状態で搬送しつつノズル噴出し口(11a,12a)から噴出される加熱空気(13,14)を噴き付けることにより、前記帯状体(20)を幅方向(M)に延伸する横延伸方法において、
前記搬送機構(10)の前記チャック部(1)の近傍に設けた一対の第１、第２遮蔽板(30,31)により、前記搬送機構(10)に衝突する前記加熱空気(13,14)と前記帯状体(20)に衝突する前記加熱空気(13,14)とを分離することを特徴とする横延伸方法。
前記搬送機構(10)には、前記チャック部(1)の上部と下部を覆うための一対の第１、第２チャック部カバー(4,5)が設けられ、前記第１、第２チャック部カバー(4,5)の外面(4b,5b)には、前記第１、第２遮蔽板(30,31)が設けられていることを特徴とする請求項１記載の横延伸方法。
前記第１、第２遮蔽板(30,31)の板面方向は、前記ノズル噴出し口(11a,12a)から噴出される前記加熱空気(13,14)の噴出し方向と平行に配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の横延伸方法。
前記第１、第２遮蔽板(30,31)の板面方向は、前記第１、第２チャック部カバー(4,5)の外面(4b,5b)に対して直交する鉛直方向に配設されていることを特徴とする請求項1ないし３の何れかに記載の横延伸方法。
前記第１、第２遮蔽板(30,31)の先端(30a,31a)と前記ノズル噴出し口(11a,12a)との間の隙間(D)は、１０ｍｍから３０ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の横延伸方法。
帯状体(20)を搬送機構(10)のチャック部(1)により把持した状態で搬送しつつノズル噴出し口(11a,12a)から噴出される加熱空気(13,14)を噴き付けることにより、前記帯状体(20)を幅方向(M)に延伸する横延伸装置において、
前記搬送機構(10)の前記チャック部(1)の近傍に設けた一対の第１、第２遮蔽板(30,31)により、前記搬送機構(10)に衝突する前記加熱空気(13,14)と前記帯状体(20)に衝突する前記加熱空気(13,14)とを分離するように構成したことを特徴とする横延伸装置。
前記搬送機構(10)には、前記チャック部(1)の上部と下部を覆うための一対の第１、第２チャック部カバー(4,5)が設けられ、前記第１、第２チャック部カバー(4,5)の外面(4b,5b)には、前記第１、第２遮蔽板(30,31）が設けられているように構成したことを特徴とする請求項６記載の横延伸装置。
前記第１、第２遮蔽板(30,31)の板面方向は、前記ノズル噴出し口(11a,12a)から噴出される前記加熱空気(13,14)の噴出し方向と平行に配設されているように構成したことを特徴とする請求項６又は７記載の横延伸装置。
前記第１、第２遮蔽板(30,31)の板面方向は、前記第１、第２チャック部カバー(4,5)の外面(4b,5b)に対して直交する鉛直方向に配設されているように構成したことを特徴とする請求項６ないし８の何れかに記載の横延伸装置。
前記第１、第２遮蔽板(30,31)の先端(30a,31a)と前記ノズル噴出し口(11a,12a)との間の隙間(D)は、１０ｍｍから３０ｍｍであることを特徴とする請求項６ないし９の何れかに記載の横延伸装置。