JPH0616876B2 - 対応ローラ上を走行する帯材に均一なコーテイングを連続的に施すための装置 - Google Patents

対応ローラ上を走行する帯材に均一なコーテイングを連続的に施すための装置

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JPH0616876B2 JP61179012A JP17901286A JPH0616876B2 JP H0616876 B2 JPH0616876 B2 JP H0616876B2 JP 61179012 A JP61179012 A JP 61179012A JP 17901286 A JP17901286 A JP 17901286A JP H0616876 B2 JPH0616876 B2 JP H0616876B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は対応ローラ上を走行する帯材、特に紙匹又は長
尺厚紙に均一なコーテイングを連続的に施すための装置
であって、流体室内に配置された塗被ローラ及び調量機
構を有している形式のものとに関する。
従来の技術 例えば紙匹又は長尺厚紙である走行帯材をコーテイング
する際に、より高い材料速度、及び高い固形物濃度を有
するコーテイング材料の加工、及び乾燥エネルギの節約
の可能性、更に（場合によつては同時に）低めの塗被重
量の達成等への要望が次第に高まつている。帯材速度は
現在、一般的に毎分１２００から１４００ｍである。こ
のような速度においては大量生産の紙、例えば所謂ライ
ト ウエイト コーテツド紙（乾燥時塗被重量、１平方
メートル４〜８ｇ）がまつ先に対象外となる。
現在公知の塗被兼調量方法においては、求められている
塗被重量の維持のためにコーテイング材料の固形物含有
量を著しく下げることなしには、前述の速度を大きく越
えることはできない。
また、公知の塗被兼調量法には一方でローラ間そう入型
塗被機構（フラツデツド・ニツプ・コーター／Flooded-
Nip-Coater）、他方で所謂シヨート・ドウエル・コータ
ー（Short-Dwell-Coater）が属する。
ローラ間そう入型塗被機構は例えばドイツ連邦共和国特
許出願公開第２９３１８００号明細書で公知である。こ
の方法においては過剰分を含むコーテイング材料が塗被
ローラによつて紙匹に付与され、そして低い塗被重量の
場合は大抵は硬質ブレードとして形成されている調量部
材によつて均等化されかつ調量される。この場合その過
剰分は、塗被ローラと対応ローラとの間に位置する塗被
ギヤツプの幅と該塗被ローラの回転速度とによつて制御
される。塗被ギヤツプ内に形成される流体圧によつてコ
ーテイング材料の、紙匹に面した層の脱水が行なわれ、
これによつて遮断又はフイルタ層（固形層）が形成さ
れ、この層によつて、調量時にコーテイング材料成分が
紙匹内に過度に強く入りこまないように防がれる。帯材
速度が比較的に低い場合には塗被ギヤツプ内の流体圧が
ギヤツプ幅と回転数とによつて制御される。高い帯材速
度においては塗被ギヤツプが極めて狭く調節されなけれ
ばならず、そうでないと該塗被ギヤツプ内に生じる渦巻
きによつて帯材上に非コーテイング個所が形成されてし
まう。しかしこの狭いギヤツプ形成によつて流体力学的
圧力がべき乗に比例して上昇し、それによつて生じる部
分的脱水作用は最初は有利な効果をもたらすが、結果的
には逆に該コーテイング材料を帯材内にかつそれを貫通
して押し入れてしまう。
また塗被ギヤツプの拡がり部分内で生じる膜分裂作用が
強化され、これによつて極めて不均一な余剰膜が形成さ
れてしまう。
更に帯材のコーテイングのために公知のシヨート・ドウ
エル法はヨーロツパ特許出願第５１６９８号明細書で公
知である。この場合にコーテイング材料は圧力のもとで
所定の室内に案内され、この室は帯材の走出側では絞り
部材によつて、また帯材の走入側では該帯材に対して限
られた距離を置いて配置されたオーバーフロー板によつ
て、更に端面側ではシール部材によつて制限されてい
る。各運転状態に応じてこのオーバーフロー板には５倍
から３０倍の塗被量があふれる。この場合は塗被ローラ
が省略されていることによつてコンパクトな塗被機構が
形成されており、紙匹とコーテイング材料とが良好に適
合していれば毎秒約６００から７００ｍまでの機械速度
が、同じ縁条件で、場合によつてはローラ間そう入型塗
被機構におけるよりも幾らか少ない塗被重量で塗被可能
であり、何故なら低速においては調量部材における流体
力学的な圧力も比較的に小さくなり、従つていずれにせ
よ遮断（固形）層を調量部材の手前に配設する必要はな
いからである。この速度においてはコーテイング材料の
オーバーフローも比較的に静かにかつ均一に行なわれ、
それによつて大抵は帯材全体を確実に湿すことができ
る。
しかし高い帯材速度においては調量部材における流体圧
がべき乗に比例して上昇し、遮断層がないとコーテイン
グ材料が帯材内に又はそれを通つて押し入れられてしま
う。
更に帯材に形成された流体制限層（固形層）の衝撃も強
力に上昇し、それによつて大抵は硬性のブレードとして
形成されている調量部材が、特にコーテイング材料の固
形部分含有量が高い場合にはその圧力に耐えられない。
従つて塗被重量は著しく上昇する。こうして毎秒７００
ｍより大きな速度においては同じ縁条件下でフラツデツ
ド・ニツプ・コーターの塗被重量の方が大抵はシヨート
・ドウエル・コーターの塗被重量よりも小さい。更に高
速運転のシヨート・ドウエル・コーターにおいてはその
オーバーフロー板によつて、オーバーフローギヤツプか
らコーテイング材料が制御されずに飛び出してしまうと
いう欠点が生じ、何故なら帯材と共に塗被区域内に突入
した空気境界層が部分的に調量部材まで侵入し得るから
であり、それによつて更に塗被作業時に非コーテイング
個所が形成されてしまう。
発明の課題 本発明の課題は冒頭に述べた形式の装置において、塗被
ギャップ内のコーティング材料流動圧力を小さくし、す
なわち塗被ギャップ内の流動状態を改善し、ひいては浸
透量を小さくして、帯材走行速度の高い場合の品質低下
を生ぜしめないようにすることである。
課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために本発明では、塗被ローラの
汲取り側に塗被ローラと対応ローラとの間の塗被ギャッ
プまで延びる案内板を設けてあり、案内板が全体的に若
しくは部分的に、塗被ローラの周面に対する距離を調節
可能に構成されている。
発明の作用効果 本発明の前記構成により、コーティング材料が塗被ギャ
ップ内へ正確に案内され、塗被ギャップ内へ供給される
コーティング材料と戻される余剰分が確実に分離され、
その結果、乱流が高速運転の場合（帯材供給速度の高い
場合）にも確実に避けられ、ひいては帯材幅にわたる不
均一な塗被が避けられるようになった。
例えばコーテイング材料の供給によつて生ぜしめられる
圧力振動を補償するために、案内板と流体室との間にス
リツト状の貫流部が形成され、塗被ローラによつて塗被
ギヤツプ内に搬送されなかつた余剰のコーテイング材料
がこの貫流部を通つて溢れ出るようになつているとよ
い。
更にコーテイング材料の継送のために塗被ギヤツプと調
量部材との間に、オーバーフロー開口を備えたガイド体
が配設されており、このガイド体の下面及び上面が塗布
ローラ及び対応ローラの周範囲に対して、距離を置いて
又は接触しつつほぼ適合形成されていると有利である。
コーテイング材料内に部分的な脱水作用又は遮断層を形
成するためには調量部材の幾何形状が重要である。有利
にはこの調量部材が掻取り部材として形成されまたそ
の、帯材に面した方の端面が、仕上げ調量部材への方向
でかつ帯材に関して収れんする、有利にはとつ状に収れ
んする形状に形成されていると有利である。
仕上げ調量部材は硬性のブレードであると有利である。
またこの装置を、全体で３つの種々異なるユニツトに容
易に接近可能とするために、仕上げ調量部材とその保持
部材とその下方に配置された受取り部分（おけ状部
材）、及び調量部材とその保持部材と所属の集合室と
が、ほぼ水平な軸を中心に旋回可能なフレームに配設さ
れているとよい。こうして装置全体の離動旋回によつ
て、洗浄、修理及び個々のユニツト部材の交換時に容易
な接近が確実に可能となる。更にこの案内板が、塗被ロ
ーラを解決するために別個に旋回可能になつているとよ
い。
実施例 第１図に示された塗被兼予備調量装置は回転する塗被ロ
ーラ２を備えた塗被機構１を有し、この塗被ローラ２は
公知のように、供給部４と接続された流体室３からコー
テイング材料を、該塗被ローラ２と、帯材５の支持のた
めに働く対応ローラ６との間に位置する塗被ギヤツプ７
内に搬入せしめる。
コーデイング材料は塗被ローラ２の周面と案内板８との
間で予備調量されて、塗被ギヤツプ７の範囲に達するま
で案内される。案内板８は調節機構９を介してその、塗
被ローラ２の周面に対する距離４４を調節され、それに
よつて塗被ギヤツプ７内でコーテイング材料に形成され
る流体力学的圧力が調節かつ再生可能である。
案内板８の、塗被ローラ２と反対側の表面上には排出面
１１が形成されており、この排出面１１を介して余分な
コーテイング材料が矢印１０の方向で塗被ギヤツプ７か
ら戻り導管１２へ送られ、更にそこから集合導管１３内
へ流出せしめられる。次いでそこからこのコーテイン材
料は図示されていない捕集容器へ戻され、そこから再び
供給部４へ搬送される。
図示の例では塗被ローラ２と対応ローラ６とが反対方向
で回転している。帯材５の運動方向で見て塗被ギヤツプ
７の後方に調量機構１４が配置されている。この調量機
構１４は掻取り条片として形成された調量部材１５を有
し、この調量部材１５は保持部材として働く保持体１６
内で案内されて圧力ホース１７の上方に支持されてい
る。圧力ホース１７に適当な負荷が与えられることによ
つて、調量部材１５が帯材５に対して位置調節される。
調量機構１４と塗被ギヤツプ７との間には、くさび状に
先細形成されたガイド体１８が配置されており、このガ
イド体１８もやはりコーテイング材料の案内のために働
きかつオーバーフロー開口１９を備えており、前記調量
部材１５によつて掻取られたコーテイング材料がこの開
口１９を介して集合室１２内へ戻され、そこからやはり
戻り導管２２を介して集合導管１３に向つて流出せしめ
られる。ガイド体１８の上面及び下面はコーテイング材
料の所望の案内及び搬送のために、塗被ローラ２と対応
ローラ６との周面に対して距離を置いて適合形成されて
いるか又は塗被ローラ２に対して接触保持されている。
帯材走行方向で見て調量機構１４の後方には仕上げ調量
機構２３が配置されている。その仕上げ調量機構は硬性
のブレード２４を有し、該ブレードの保持は支持ビーム
２５と締付ビーム２６と緊締部材２７とによつて行なわ
れている。仕上げ調量機構２３には、開口２９を介して
集合室２１と接続された受取り部分（桶状部材）２８が
配属されている。この集合室２１はシールフランジ３１
によつて流体室３に対してシールされている。所属の受
取り部分２８を有する仕上げ調量機構２３は、やはり所
属の集合室２１を有する調量機構１４と同様にフレーム
３２に配設されており、このフレーム３２はほぼ水平な
軸３３を中心に旋回可能に支承されており、それによつ
て塗被機構１は修理や洗浄等のために解放可能である。
次に本発明による塗被兼調量装置の高い帯材速度におけ
る作動様式を第２図を用いて説明する。
塗被ローラ２を介してかつ案内板８の補助のもとでコー
テイング材料が塗被ギヤツプ７内に搬入され、それによ
つて紙又は厚紙から成る帯材５の、塗被ローラ２に面し
た側がコーテイング材料で濡らされる。この塗被は極め
て低い流体圧によつて行なわれ、従つて該コーテイング
材料の水性成分の浸透作用は小さく、それは符号３４で
示されている。またコーテイング材料は余剰分を伴つて
塗被されるので、その余りのコーテイング材料は矢印１
０に沿つて案内板８の上縁を越えて捕集容器内に戻され
る。
調量部材１５の端面は、帯材５との距離が収れんするよ
うにとつ状に形成されている。この調節可能な調量部材
１５は接触範囲内での比面圧に関して比較的に低い力を
以つて作動し、それによつてコーテイング材料の均一配
分が帯材の走行方向及び該方向に対して直角方向に、少
なめの浸透作用３４を以つて達成される。調量部材１５
のこの幾可形状に基づいて、コーテイング材料の部分的
な脱水作用によつて帯材５に薄い固形層（境界層）３５
が形成され、この固形層３５においてはコーテイング材
料の固体物、例えば色素及び結合剤が十分に不動に固定
される。
この固形層（遮断層）３５によつて、仕上げ調量部材
（ブレード）２４の範囲内でコーテイング材料が過度に
強く帯材５内に押込まれなくなる。こうして均等化され
た最少量の余剰コーテイング材料が少なめの浸透作用３
４のもとで仕上げ調量部材２４まで達するので、その仕
上げ調量のために必要な押し力は最小に減少せしめられ
得る。これによつて仕上げ調量部材２４の摩耗が減少し
かつ（又は）、高めの帯材速度又はコーテイング材料の
高い固形物含有量において、低い塗被重量が得られる。
第３図及び第４図には第１図に示された案内板８の別の
実施例が示されている。この例では案内板８′が流体室
３に対して別個に配設されており、この際にその分離線
３７が塗被ローラ２の軸線３８とほぼ水平な平面を成す
位置に設定されている。
案内板８′と流体室３との間にはスリツト３９が形成さ
れており、このスリツト３９は高い予備調量正確さを得
るために余分コーテンイング材料のためのオーバーフロ
ー部分として働いている。
案内板８′の保持のためにこの案内板の両端部には、戻
り導管１２内で結合片４０が配設されており、この結合
片４０は支承軸４１と結合されている。
この支承軸４１は戻り導管１２の壁内に回転可能に支承
されかつ該壁を貫通して外へ突出しており、その各端部
にそれぞれ、該支承軸４１と回動不能に結合された１つ
の回転可能なレバー４２を保持している。更にこのレバ
ー４２はその自由端部に作業シリンダ４３を有し、それ
によつて案内板８′が支承軸４１の軸線を中心に旋回可
能となつている。搬送ギヤツプ４４の調節のために戻り
導管１２の外側で該戻り導管の両側にそれぞれ１つの調
節可能なストツパ４５が配設されており、案内板８′の
作業位置ではこのストツパ４５にレバー４２が接触せし
められる。
案内板８′の、塗被ギヤツプ７内に突入する先端部５０
をより細かに調節可能とするために弾性薄板４６が配設
されており、この弾性薄板４６はねじ４７と弾性的なベ
ース４８とを以つて片側レバーの形状で、案内板８′の
先端部５０の範囲内に固定されている。このねじ４７の
回転によつて弾性薄板４６の、塗被ギヤツプ７内に突入
した端部４９が、案内板８′の回転点として働く先端部
５０内へ上下運動し、これによつて塗被ギヤツプ７内の
距離４４が更に付加的に変化せしめられ得る。この付加
的な弾性薄板４６は第１図に示された案内板８にも配設
可能である。
この構造における作動は次のようである。
コーテイング材料が余剰分も含めて流体室３内へポンピ
ングされ、この際に塗被ローラ２によつて汲取られなか
つたコーテイング材料がスリツト３９を通つて自動的に
戻り導管１２内に放出され、均一なレベルが常に調節形
成されている。この際に該スリツト３９の大きさは、塗
被ローラ２によつて搬送されるコーテイング材料がある
程度無圧で搬送ギヤツプ４４を通つて搬送されるように
設定され、従つて塗被ギヤツプ７内に至つて初めて、制
御された流体力学的圧力が形成されるようになつてい
る。
当然ながら本発明は図示の実施例に限定されるものでは
なく、特許請求の範囲の記載内で種々の変化形が可能で
ある。即ち調量部材１５は必ずしも掻取り条片として形
成する必要はなく、彎曲ブレードとしてまた場合によつ
ては掻取りロールとして形成することも可能である。同
様に仕上げた部材２４も場合によつてまた運転条件に応
じて、掻取り条片としてまた場合によつては彎曲ブレー
ド又は掻取りロールとして形成可能である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の２つの実施例を示すものであつて、第１
図は塗被機構と調量機構と仕上げ調量機構とを備えた本
発明による塗被兼調量装置を部分的に破断して示す側面
図、第２図は第１図に示された帯材のコーテイングプロ
セスを示す図、第３図は第１図に示された予備調量機構
の変化実施例を１部分破断して示す側面図、第４図は第
３図に示された予備調量機構を１部分破断して示す正面
図である。 １……塗被機構、２……塗被ローラ、３……流体室、４
……供給部、５……帯材、６……対応ローラ、７……塗
被ギヤツプ、８，８′……案内板、９……調節機構、１
０……矢印、１１……排出面、１２，２２……戻り導
管、１３……集合導管、１４……調量機構、１５……調
量部材、１６……保持体、１７……圧力ホース、１８…
…ガイド体、１９……オーバーフロー開口、２１……集
合室、２３……仕上げ調量機構、２４……ブレード、２
５……支持ビーム、２６……締付ビーム、２７……緊締
部材、２８……受取り部分、２９……開口、３１……シ
ールフランジ、３２……フレーム、３３……軸、３４…
…浸透作用、３５……固形（制限）層、３７……分離
線、３８……軸線、３９……スリツト、４０……結合
片、４１……支承軸、４２……レバー、４３……作業シ
リンダ、４４……搬送ギヤツプ（距離）、４５……スト
ツパ、４６……弾性薄板、４７……ねじ、４８……ベー
ス、４９……端部、５０……先端部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】対応ローラ上を走行する帯材に均一なコー
    テイングを連続的に施すための装置であって、流体室内
    に配置された塗被ローラ及び調量機構を有している形式
    のものにおいて、塗被ローラ（２）の汲取り側に該塗被
    ローラと対応ローラ（６）との間の塗被ギャップ（７）
    まで延びる案内板（８，８′）を設けてあり、案内板
    （８，８′）が全体的に若しくは部分的に、塗被ローラ
    （２）の周面に対する距離（４４）を調節可能に構成さ
    れていることを特徴とする、対応ローラ上を走行する帯
    材に均一なコーテイングを連続的に施すための装置。
  2. 【請求項２】案内板（８，８′）が少なくとも、塗被ロ
    ーラ（２）と対応ローラ（６）との間の塗被ギャップ
    （７）に面した範囲を塗被ローラ（２）の周面に相応し
    て湾曲させて形成されている特許請求の範囲第１項記載
    の装置。
  3. 【請求項３】案内板（８，８′）がコーテイング材料の
    ための流体室（３）の上縁の延長部として形成されてお
    り、流体室（３）と案内板（８，８′）の下側部分との
    間に、余分なコーテイング材料の貫流部としてのスリッ
    ト（３９）又は類似のものが形成されている特許請求の
    範囲第１項又は第２項記載の装置。
  4. 【請求項４】案内板（８，８′）と流体室縁部との間の
    分離線が塗被ローラ（２）の軸線（３８）と共に水平な
    平面を形成している特許請求の範囲第１項から第３項の
    いずれか１項記載の装置。
  5. 【請求項５】汲取り方向で見て塗被ギャップ（７）の後
    方に、調量部材（１５）を受容しかつオーバーフロー開
    口（１９）を備えたガイド体（１８）が配設されてお
    り、このガイド体（１８）の下面及び上面が塗被ローラ
    （２）及び対応ローラ（６）の周範囲に対して、距離を
    置いて又は接触状態でほぼ適合せしめられている特許請
    求の範囲第１項から第４項のいずれか１項記載の装置。
  6. 【請求項６】調量機構が予備調量部材（１５）及び仕上
    げ調量部材（２４）を有しており、予備調量部材（１
    ５）が帯材（５）との接触区域における単位面積当たり
    の力に関連して低い力レベルで作用するようになってい
    て、帯材（５）に面した端面にコーテイング材料の、帯
    材近くの薄い境界層（３５）の部分的な脱水に役立つ幾
    何学形状を有している特許請求の範囲第１項から第５項
    のいずれか１項記載の装置。
  7. 【請求項７】予備調量部材（１５）が掻取り条片として
    形成されており、掻取り条片の、帯材（５）に面した端
    面が仕上げ調量部材（２４）に向かってかつ帯材（５）
    に対して収れんする経過曲面を成している特許請求の範
    囲第６項記載の装置。
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