JPH06210221A - 圧縮空気の間欠的仕込分を用いて流動化材料を基体へ付与する方法及び装置 - Google Patents

圧縮空気の間欠的仕込分を用いて流動化材料を基体へ付与する方法及び装置

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JPH06210221A
JPH06210221A JP5307181A JP30718193A JPH06210221A JP H06210221 A JPH06210221 A JP H06210221A JP 5307181 A JP5307181 A JP 5307181A JP 30718193 A JP30718193 A JP 30718193A JP H06210221 A JPH06210221 A JP H06210221A
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ジー・ロバート・スコット
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Richard B Reich
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は基体を付与サイクル中に流動化材料
により反復パターンで処理することに関する。本発明に
より形成される反復パターンは機械の操作パラメータを
変化することにより変化できる。 【構成】 流動化材料のパターンは圧縮空気の間欠的仕
込分を用いて基体に付与される。圧縮空気の間欠的仕込
分は流動化材料が付与サイクルの合間に蓄積する区域に
隣接して低圧区域を仕込分に形成するベンチュリ・スロ
ットを通る。この低圧区域は流動化材料を圧縮空気の仕
込分に乗せるのに役立つ。流動化材料が圧縮空気の仕込
分に乗せられた後に仕込分は流動化材料を基体に堆積さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】この発明は紙を他の材料を用いて反復パタ
ーンで処理する方法及び装置に関する。より詳細には、
本発明は紙と装置とを接触させることなく反復処理パタ
ーンを形成できる方法及び装置に関する。
【０００２】紙の特性を変化又は向上する方法は製紙技
術に於て周知である。例えば、紙ウエブを捺印又は塗被
する多くの技術が開発されている。これらにはグラビア
・プレス、ブレード塗被、ローラ塗被、シルクスクリー
ン印刷、ステンシル印刷などの方法が含まれる。ボガー
ディーの米国特許第4,968,534 号には付与操作中に連続
ステンシルを紙ウエブに対面係合させるステンシル印刷
装置が記載されている。この装置は処理操作を容易なら
しめるために付与段階に先だってパターン・ステンシル
を通じてウエブから空気を除去する予備段階を含む。装
置により付与されるパターンは使用されるステンシルを
変更することにより変化できる。
【０００３】ボガーディーの米国特許第4,968,534 号は
他の既に知られた処理装置の多くを代表するものであ
る、と言うのはこの装置は付与工程中に紙ウエブ塗接触
するからである。これらの既に知られた装置は、その結
果、紙が接触に耐えるのに十分に頑強な場合に製紙工程
中の或る点で使用できるだけである。このことはこれら
の装置を設置する融通性を制限する、と言うのは製紙工
程の比較的に初期の段階で装置を製紙機械に組み入れる
ことができないからである。
【０００４】ステンシル印刷その他の周知の方法は一般
に所定のパターンを処理済み物品へ転写する。付与され
るパターンを変更する唯一の方法は装置のパターン形成
素子を取り替えることである。換言すれば、例えば操作
パラメータを単に変更するだけでパターンを変化する容
易な方法がないのである。この特徴は幾つかのパターン
を製造中の紙へ付与することが望まれる多量生産の状況
に於てこれらの装置の用途を制限することになる。
【０００５】ボガーディーの米国特許第4,968,534 号の
装置と同様の周知の装置の他の特徴は、付与される材料
の量をそれほど変化できないことである。本質的に、装
置はウエブと接触しているから、有意量の材料をウエブ
へ付与するには付与工程中に材料がウエブへ浸透せねば
ならない。所要の浸透は紙や処理材料の総合特性により
得られないこともあり、その結果紙の処理程度が最良よ
りも低くなる。
【０００６】ボガーディーの米国特許第4,968,534 号の
装置と同様の装置の特定の制限は、狭い幅の比較的に密
接した間隔のバンドをシガレット・ペーパへ付与するパ
ターンを組み入れたステンシル印刷装置はシガレット・
ペーパを作るのに使用される形式の製紙機械の寸法に合
わせるときにステンシルがたわみその結果得られるパタ
ーンが不均一になることである。
【０００７】周知装置の他の特徴は, 十分な圧力を維持
するために処理材料のサンプ(sump)をステンシルの上方
に位置させる必要があることである。この解決策は一般
にサンプ材料をリザーバへ再循環させる必要がある。こ
の使用済み材料の一定再循環は処理材料を汚染する恐れ
がある。
【０００８】これらの制限を克服する紙の特性を変化す
る進歩した方法はシガレットの製造者に特に興味があ
る。シガレットの製造者は調味料又は燃焼制御添加剤を
紙に添加することの有用性を以前から認識している。最
近、シガレット紙を変性し、この変性シガレット紙を組
み入れた喫煙物品は喫煙者がこれを吸わないときには燃
焼速度が低下することが認識されている。
【０００９】紙シガレット包装材は燃焼速度と静的燃焼
能力を含む燃焼特性とを有する。燃焼特性は充填材、塗
被材その他の添加材を添加することにより変化できるこ
とが知られている。ここに全面的に引用する１９９０年
９月１６日提出の係属中の米国特許願第06/614,620号は
これらの方法の多くに付いて記載しており、また可変基
本重量の不積層紙を開示しており、その紙の燃焼速度を
多量生産技術により経済的に達成できることを示唆して
いる。可変基本重量は製造中に未処理パターン間に紙の
区域を残しながらセルロース・スラリのバンドを或るパ
ターンで移動中の紙ウエブに付与することにより達成さ
れる。紙の基本重量はスラリを付与された区域で増加
し、また紙が喫煙物品に組み入れられると、喫煙物品は
これらの区域で燃焼速度が減少する。ボガーディーの米
国特許第4968534 号に開示されたのと同様の従来の多量
生産付与法はその制限のために、上記米国特許願第06/6
14620 号に記載された如くパターンに於けるシガレット
紙の基本重量を変化する操作効率が低い。
【００１０】現在の製紙機械へ容易に組み入れることが
できる紙ウエブの処理方法及び装置を提供するのが望ま
しい。
【００１１】紙ウエブと装置との接触なしに紙ウエブを
処理する方法及び装置を提供するのが望ましい。
【００１２】機械の操作パラメータを変化することによ
り付与されるパターンを変化できるようにしたパターン
で紙ウエブに化学処理を施す方法及び装置を提供するの
が望ましい。
【００１３】付与される材料の量をかなり変化できるよ
うにした材料を移動中の紙ウエブへ付与する方法及び装
置を提供するのが望ましい。
【００１４】材料を移動中の紙ウエブへ均一なパターン
で連続的に高速度で付与する方法及び装置を提供するの
が望ましい。
【００１５】付与中の材料の量を正確に計量できるよう
にし、処理材料の再循環の必要性を除去した移動中の紙
ウエブに材料を付与する方法及び装置を提供するのが望
ましい。
【００１６】シガレット紙に化学処理を施し燃焼速度制
御を多量生産技術で経済的に達成できるようにした方法
及び装置を提供するのが望ましい。
【００１７】故に、本発明の目的は安価に製作でき、製
紙工程の各種の点で製紙機械へ容易に組み入れることが
できる耐久性に富む装置を提供することである。
【００１８】本発明の他の目的は移動中の紙ウエブに接
触することなく紙ウエブに材料をパターンで選択的に付
与する装置を提供することである。
【００１９】本発明の他の目的は機械の操作パラメータ
を変化することにより付与されるパターンを変化できる
ようにした紙ウエブを処理する方法を提供することであ
る。
【００２０】この発明の他の目的は付与される材料の量
をかなり変化できるようにした装置を提供することであ
る。
【００２１】本発明の他の目的は多量のウエブを材料に
より均一なパターンで連続的に高速度で処理する付与方
法を提供することである。
【００２２】本発明の他の目的は付与中の材料の量を正
確に計量でき、処理材料の再循環の必要性を除去した付
与方法を提供することである。
【００２３】本発明の他の目的は燃焼速度制御を多量生
産技術で経済的に達成できるようにしたシガレット紙に
化学処理を施す付与方法を提供することである。
【００２４】流動化材料を紙へ反復パターンで付与して
紙の特性を変化する装置及び方法を含む。ここで用いる
「流動化材料」なる語は液体中に例えばスラリーとして
懸濁又は溶液中に溶解した実質的に固体の材料を意味す
る。以下の好適実施例では本発明は可変燃焼特性を有す
る紙を製造するために用いられるが、多くの流動化材料
に適用して種々の紙特性を達成するのに使用できる。例
えば、本発明は例えば安全保護用途で用いる電磁手段に
より検出可能な化合物を付与するのに使用できる。また
本発明は染料、インク又は調味料を付与するのに使用で
きる。
【００２５】第１の好適実施例に於て、本発明の装置、
即ちベンチュリ・スロット付与器はウエット・ラインと
カウチ・ロール(couch roll)との間でフォードリニエ・
ワイヤの真上で製紙機械に装着される。ベンチュリ・ス
ロット付与器は回転空気弁とフィードブロックとから成
る。フィードブロックは回転空気弁に隣接した入口とパ
ルプ・ウエブに隣接した出口とを有する付与スロットを
含む。スラリはスラリ源と連通したスラリ・スロットを
通って付与スロットへ圧送される。スラリは付与サイク
ルの合間で供給スロットに隣接した付与スロットの棚状
突縁に連続的に蓄積する。棚状突縁とスラリの表面張力
とにより、スラリが付与サイクルの合間で早期に付与ス
ロットから滴下するのが阻止される。回転空気弁の回転
により、空気弁の出口が付与スロットの入口に隣接しこ
の点で回転空気弁内に貯蔵された圧縮空気が付与スロッ
トのスラリを移動中の紙ウエブ上へ押し出す。付与スロ
ットは付与サイクルの合間でスラリが蓄積する棚状突縁
に隣接した圧縮空気の仕込分(charge)の低圧区域を形成
することにより仕込分にスラリを乗せるのを助成するベ
ンチュリ区域を有する。スラリはこの低圧区域により仕
込分へ引き込まれる。空気弁の連続回転により空気弁の
入口がシールされ、次の付与サイクルに備えて追加のス
ラリを再びスロットに蓄積させることができる。
【００２６】第２の好適実施例に於て、回転空気弁のチ
ャンネルは様々な角度間隔のパターンで離間され、これ
によりスラリは様々な間隔のパターンでパルプウエブへ
付与される。
【００２７】本発明の第３の好適実施例に於て、ベンチ
ュリ・スロット付与器は完成乾燥紙を処理するために機
械に組み入れられる。この実施例はウエブへ付与された
スラリ・バンドの乾燥を容易ならしめる乾燥手段を含
む。
【００２８】この発明の上記及び他の目的と利点は同一
部分を同一符号で示した添付図面を参照して以下の詳細
な説明を考察すれば明らかになろう。
【００２９】本発明は紙を製造工程中又はその後で処理
することにより紙の特性を変化する方法及び装置に関す
る。この発明により、種々の紙特性を達成できる。例え
ば、紙に明確な特性を与える材料、例えば電磁手段によ
り検出可能な化合物を本発明により付与することができ
る。インク又は染料を本発明により付与することができ
る。また本発明を用いて風味発生材料、又は導電性、抵
抗性又は絶縁性材料を米国特許第5060671 号に開示され
た如き風味発生物品に使用するのに付与することができ
る。尚、本発明は紙以外の基体を処理するのに使用でき
る。本発明の第１好適実施例はシガレット紙の処理に関
するが、本発明は多くの用途があることは明かであろ
う。
【００３０】本発明の第１好適実施例はシガレット紙の
基本重量を選択区域で変化し、燃焼特性をこれらの区域
で変化する方法及び装置である。ここに用いる「ベース
・ウエブ」は紙の未処理区域を指し、「処理区域」はス
ラリを付与パターンで付与することによりベース・ウエ
ブに形成された増加基本重量の区域である。
【００３１】紙ウエブの局部区域の基本重量の増加は、
これらの区域に於ける厚み、密度又はその両者を増すこ
とにより達成できる。基本重量の増加は製紙機械のパル
プ・ウエブに、追加の流動化材料、例えば第２の量のセ
ルロース・パルプ又はフィルタ材料を堆積させることに
より達成できる。ここで用いる「流動化材料」なる語
は、液体中に例えばスラリとして懸濁又は溶液中に溶解
した実質的に固体の材料を意味する。追加の材料の例と
しては高度に精練されたセルロース・パルプ、大表面積
セルロース繊維、例えばセルロン、微小結晶セルロー
ス、例えばアビセル(Avicel)又は高度に精練されたパル
プ及び炭酸カルシウムがある。他の不溶性セルーロス併
用材料、例えばアミロペクチン又は変性セルーロースを
使用できる。
【００３２】この発明により作られた処理区域は基本重
量がベース・ウエブよりも大きい。本発明により作られ
た紙を喫煙物品に組み入れると、喫煙物品は可変燃焼特
性を有する。例えば、喫煙物品の静的燃焼速度は処理区
域の燃焼中実質的に減少する、と言うのは増加基本重量
の区域は多孔性が減少するからである。
【００３３】処理区域の寸法は紙の燃焼特性、故に紙を
組み入れた喫煙物品の燃焼特性に影響する。紙がシガレ
ットに組み入れられると、処理区域はシガレットの縦軸
線に沿って幅と分離が既知である一連のバンドを形成す
る。処理された紙のこれらリングの幅及びその間の分離
度は喫煙物品の全燃焼速度に実質的に影響する。リング
の幅と分離度は喫煙物品の何パーセントがベース・ウエ
ブに関連した公称燃焼速度から減少した速度を経験する
かを決める。
【００３４】本発明は、スラリを任意の所望の付与パタ
ーンで付与して処理区域を形成する方法及び装置を提供
する。本発明はまた機械の操作パラメータを調節するこ
とにより付与パターンを変化し、付与パターンを含む処
理区域の寸法と間隔を変化できる。これにより同じ機械
を用いて可変燃焼速度特性を持つ紙を作ることができ
る。
【００３５】この発明の装置の第１好適実施例が図１に
示され、図１は連続パルプ・ウエブ２１を作る従来のフ
ォードリニエ製紙機械２０のパルプ・ウエブ形成部域を
示す。ヘッドボックス２２はパルプ貯蔵タンク（図示せ
ず）の如きパルプ源に連通した複数個の導管２３により
ヘッドボックス２２へ供給されるセルロース・パルプを
容する。
【００３６】ヘッドボックス２２の真下には無端形成ワ
イヤ２４がある。ワイヤ２４に隣接してヘッドボックス
２２の下部分に形成されたスライス(slice) ２５によ
り、パルプがヘッドボックス２２からスライス２５を通
じてワイヤ２４の頂面へ流れてパルプ・ウエブを形成す
る。スライス２５はヘッドボックス２２から流れるパル
プの量を調節するために高さが通常低い。スライス２５
は典型的には実質的にパルプ・ウエブの全幅を横切って
延びる。
【００３７】ワイヤ２４の頂部分はスライス２５からカ
ウチ・ロール２６の方へ前方に動く。ヘッドボックス２
２からカウチ・ロール２６への方向は下流方向として定
義される。パルプ・ウエブ２１は一旦形成されると、本
発明の装置の下を通り、即ちベンチュリ・スロット付与
器４０の下を通り、この付与器４０は圧縮空気の間欠的
仕込分により追加の流動化材料をパルプ・ウエブ２１上
に堆積させる。
【００３８】空気リザーバ４１から圧縮空気がベンチュ
リ・スロット付与器４０へ供給される。流動化材料は貯
蔵タンク４２から複数個の導管４３を通ってベンチュリ
・スロット付与器４０へ圧送される。
【００３９】図２、図３の断面図に示す如く、ベンチュ
リ・スロット付与器４０は回転空気弁４４を含むが、圧
縮空気の間欠的仕込分の他の源を使用できる。回転空気
弁は回転子素子と固定子素子とから成る。回転子素子は
回転空気弁ドラム４５を含む。回転空気弁ドラム４５は
筒状形であり、中空である。回転空気弁ドラム４５の面
には複数個の放射方向チャンネル４６が切削加工され、
チャンネルは回転空気弁ドラム４５の中空内部４７と連
通し、回転空気弁ドラム４５の軸線４８に対して垂直に
延びる。図２に於て、チャンネル４６は回転空気弁ドラ
ム４５の周囲に等角度間隔で配置される。チャンネル４
６はまた変化する角度間隔のパターンで配置することも
できる。回転空気弁ドラム４５の中空内部４７は回転空
気弁４４に圧縮空気を供給する図１の空気圧縮機へ接続
される。
【００４０】回転空気弁ドラム４５は固定素子として役
立つ静止回転空気弁容器４９内に装着される。回転空気
弁容器４９は筒状形であり、回転空気弁容器４９の軸線
４８に対して垂直に延びた単一の放射方向チャンネル５
０及び回転空気弁ドラム４５を有する。
【００４１】回転空気弁ドラム４５は従来の駆動手段に
より一定の角速度で回転され、前記駆動手段は当業者に
知られた任意の数のモータ及び駆動列にできる。回転空
気弁ドラム４５の回転により回転空気弁ドラム４５のチ
ャンネル４６が回転空気弁容器４９のチャンネル４６と
整合する。これにより、圧縮空気の仕込分が回転空気弁
ドラム４５の中空内部４７からチャンネル５０と整合し
たチャンネル４６の一つ５１を通り、次いでチャンネル
５０の入口５２を通る。
【００４２】チャンネル５０の出口５３はフィードブロ
ック５４に隣接している。フィードブロック５４にはチ
ャンネル５０と平行な付与スロット５５が機械加工され
ている。付与スロット５５はパルプ・ウエブ２１の平面
に平行な任意の平面に於て実質的に長方形の横断面を有
する。付与スロット５５の入口端５６はチャンネル５０
と常に整合している。スロット５５の出口端５７はフィ
ードブロック５４の真下を通る移動中のパルプ・ウエブ
２１に隣接する。
【００４３】フィードブロック５４はまた複数個のスラ
リ入口５８を有する。これらを通じてスラリが図１の貯
蔵タンク４２からフィードブロックへ供給される。入口
５８からのスラリは空洞リザーバ５９及び付与スロット
５５へ流入する。空洞リザーバ５９は供給スロット６０
を介して付与スロット５５と連通する。供給スロット６
０の寸法及びスラリ供給圧力は付与スロット５５へ流入
するスラリの量を調節する。付与スロット５５へ流入す
るスラリは付与スロット５５の棚状突縁６１へ流れる。
これらの棚状突縁は付与スロットのベンチュリ区域の始
端に関連している。スラリは表面張力に起因して付与サ
イクルの合間に棚状突縁上に留まる。図示の如く、付与
スロット５５の幅はベンチュリ区域６２で最小であり、
次いで再び増加する。
【００４４】付与サイクルは回転空気弁ドラム４５のチ
ャンネル５１が回転空気弁容器４９のチャンネル５０に
整合することにより開始される。この整合により圧縮空
気の仕込分が回転空気弁ドラム４５の中空内部４７から
チャンネル５０へ流れる。この仕込分はチャンネルを下
降し、付与スロット５５へ入る。圧縮空気の仕込分がベ
ンチュリ区域６２に遭遇すると、その速度が増す。この
速度増加は圧力減少を伴う。圧力減少はスラリが付与サ
イクルの合間で蓄積する棚状突縁６１に隣接して生起
し、スラリを圧縮空気の仕込分に乗せるのを助ける。ス
ラリを乗せた圧縮空気の仕込分はベンチュリ区域６２を
通った後に付与スロット５５から出てパルプ・ウエブ２
１に衝突し、乗せられたスラリをパルプ・ウエブ２１に
堆積させる。
【００４５】回転空気弁５の継続回転により、チャンネ
ル５１がチャンネル５０との整合から外れ、圧縮空気の
源を一時的に除去する。この中断により、スラリが次の
付与サイクルに備えて付与スロット５５に蓄積する。
【００４６】再び図１に関し、付与サイクルを反復する
ことにより、一連のバンド８１がパルプ・ウエブ２１に
付与される。これらのバンドは実質的に長方形であり、
付与スロット５５の形状及び出口寸法に対応する。これ
らのバンド８１は好ましくは互いに実質的に平行であ
り、等間隔に離間され、パルプ・ウエブ２１の特性を変
化する付与パターンを形成する。上述の如く、付与スロ
ット５５へ供給されたパルプ・ウエブ２１の圧力は可変
であり、個々のバンド８１に付与される材料の量を制御
できる。
【００４７】バンド８１の間隔は回転空気弁ドラム４５
の角速度を変化することにより変化することもできる。
例えば、ドラムを低速にすると、バンド８１の間隔が広
くなり、またドラムを加速するとバンド８１の間隔が狭
くなる。ドラム４５の角速度を連続的に変化することに
より不等間隔のバンド８１が得られる。
【００４８】この好適実施例に於て、バンド８１はパル
プ・ウエブ２１の移行方向に対して垂直に付与される。
バンドは、付与スロット５５がパルプ・ウエブ２１の移
行方向に対して傾斜角になるようにベンチュリ・スロッ
ト付与器４０をパルプ・ウエブ２１の平面に対して平行
な平面で枢動させることにより、傾斜角で付与すること
もできる。
【００４９】第２の好適実施例に於て、バンド８１はチ
ャンネル４６を変化する角度間隔で配置して、好ましく
は一定の角速度で操作する回転空気弁ドラム４５を採用
することにより変化する間隔の反復パターンで付与でき
る。
【００５０】パルプ・ウエブ２１と平行な平面で異なる
横断面を有するスロット（図示せず）付きのフィードブ
ロック５４を構成することにより、ベンチュリ・スロッ
ト付与器を用いて他のパターンを供給できる。例えば、
スロットの横断面が円形であれば、流動化材料の一連の
円形区域をパルプ・ウエブ２１に付与できる。
【００５１】ベンチュリ・スロット付与器４０が付与パ
ターン８２をパルプ・ウエブ２１へ付与した後に、ウエ
ブは下流方向に移動し続ける。ワイヤ２４がカウチ・ロ
ール２６の回りに下方へ動きギヤボックス２２の方へ戻
り始めると、パルプ・ウエブ２１がワイヤ２４から複数
個のプレス・ロール２７へ送られ、次いで製紙機械（図
示せず）の従来の乾燥部へ送られる。パルプ・ウエブ２
１が下流方向に前進すると、過剰の水がワイヤ２４を通
る。真空ボックス２８をワイヤ２４の下側の部分へ適用
してパルプ・ウエブ２１からの水の除去を助成できる。
真空ボックス２８を付与点でワイヤ２４の下側に配置す
ると、侵入が助成され跳ね返りが減少することにより付
与工程が助成される。カウチ・ロール２６はワイヤ２４
を介してパルプ・ウエブ２１の下側へ真空を付与して追
加の水を除去する。
【００５２】本発明の第３好適実施例に於て、図５に示
す如く、ベンチュリ・スロット付与器４０は予形成され
た紙を処理する機械に組み入れられる。この機械はフィ
ードシャフト９１に装着された予形成紙９０のロールを
有する。ロール９０の紙は上アイドラー９３と下アイド
ラー９３との間で連続的に移動するウエブ９４へ送られ
る。連続的に移動するウエブは紙の強度に応じて必要で
ないこともある。例えば、紙は当業者に周知のシュー
（図示せず）により支持することができる。ベンチュリ
・スロット付与器は処理される紙９０を支持する連続的
に移動するウエブ９４の上方に装着される。付与パター
ン８２がベンチュリ・スロット付与器４０により紙９０
に付与された後に、紙が乾燥器９５の下側で動く。フェ
ルト吸収、加熱ドラム、赤外線乾燥などの当業者に周知
の多数の型の乾燥手段を使用できる。付与パターン８２
が乾燥器９５により乾燥された後に、紙は最終の上アイ
ドラー９６と最終の下アイドラー９７との間を動く。次
いで紙９０は巻き取り軸９９に装着した巻き取りロール
９８により巻き取られる。
【００５３】しかして装置と紙とを接触せずに反復パタ
ーンを作り、装置の操作パラメータを変化することによ
り付与されるパターンを変化できるようにした紙を処理
する装置及び方法が提供される。上述実施例は例示の目
的のものであり、限定のものではなく、本発明はこれら
の実施例以外でも実施できることは当業者に了解されよ
う。本発明は特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を組み入れた製紙機械の斜
面図。
【図２】図１の２−２線でとった本発明によるベンチュ
リ・スロット付与器の垂直断面図。
【図３】図２の部域Ａの拡大図。
【図４】本発明の第２実施例の垂直断面図。
【図５】本発明の第３実施例の斜面図。
【符号の説明】
２１ パルプ・ウエブ ４０ ベンチュリ付与器 ４４ 回転空気弁ドラム ５５ 付与スロット ８１ バンド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０５Ｄ 3/00 Ｂ 8720−4Ｄ Ｄ２１Ｈ 23/24 (72)発明者 ジー・ロバート・スコット アメリカ合衆国ヴァージニア州23113、ミ ドロシアン、ドレイクウッド、ロード 13381 (72)発明者 ハワード・ダヴリュー・ヴォグ・ジュニア アメリカ合衆国ヴァージニア州23140、プ ロヴィデンス、フォージ、ノース、コート ハウス、ロード 4500 (72)発明者 リチャード・ビー・レイチ アメリカ合衆国ヴァージニア州23113、ミ ドロシアン、ジェニイズ、プレイス 1009

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流動化材料を基体へ付与する方法であっ
    て、下記の段階から成る： （ａ）前記基体を経路に沿って動かす； （ｂ）前記流動化材料を前記基体に隣接したオリフィス
    へ導入する； （ｃ）圧縮空気の仕込分を前記オリフィスへ入れる； （ｄ）前記オリフィス中の前記流動化材料を前記スロッ
    トに隣接した前記基体へ前記圧縮空気の仕込分により放
    出する。
  2. 【請求項２】 前記基体はウエブを含む請求項１記載の
    方法。
  3. 【請求項３】 前記ウエブは紙ウエブを含む請求項２記
    載の方法。
  4. 【請求項４】 前記流動化材料は前記紙ウエブの燃焼速
    度特性を変化するスラリを含む請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 流動化材料をウエブへ一連の付与サイク
    ルで付与する方法であって、下記の段階から成る： （ａ）前記ウエブを移行方向に経路に沿って動かす； （ｂ）前記流動化材料を前記ウエブに隣接して位置する
    フィードブロックのスロットへ圧力下に連続的にポンプ
    輸送し、前記流動化材料は前記付与サイクルの合間で前
    記スロットの蓄積区域で前記スロットに蓄積し、前記ス
    ロットはベンチュリ区域を有し、ここでは前記スロット
    の幅が最小幅まで減少し、次いで再び増加し、前記スロ
    ットの前記ベンチュリ区域は前記蓄積区域に隣接し、前
    記スロットは圧縮空気源に隣接した入口と、前記ウエブ
    に隣接した出口とを有し； （ｃ）前記付与サイクルの各期間中に前記圧縮空気源か
    らの圧縮空気の仕込分を前記入口へ入れ、前記圧縮空気
    の仕込分は前記スロット中で前記ウエブへ向かって移行
    し、前記圧縮空気の仕込分の速度は前記ベンチュリ区域
    で増加し、前記蓄積区域に隣接して低圧区域を形成し、
    これにより前記低圧区域を有する前記圧縮空気の仕込分
    に前記蓄積区域の前記流動化材料を乗せ； （ｄ）前記圧縮空気の仕込分に乗せられた流動化材料
    を、前記付与サイクルの各期間中に前記スロットの前記
    出口を通じて前記スロットに隣接した前記ウエブへ放出
    する。
  6. 【請求項６】 前記ウエブは紙ウエブを含む請求項５記
    載の方法。
  7. 【請求項７】 前記流動化材料は前記紙ウエブの燃焼速
    度特性を変化するスラリを含む請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記流動化材料は一連の処理区域から成
    る付与パターンで前記ウエブへ放出される請求項５記載
    の方法。
  9. 【請求項９】 前記一連の処理区域は実質的に互いに平
    行な複数個の実質的に長方形のバンドから成る請求項８
    記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記ウエブへ付与される前記流動化材
    料の前記バンドは前記ウエブの前記移行方向に対して垂
    直である請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記ウエブへ付与される前記流動化材
    料の前記バンドは前記ウエブの前記移行方向に対して傾
    斜角を成す請求項９記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記付与サイクルは等しい時間間隔で
    生起し、前記ウエブは一定速度で移動しこれにより前記
    流動化材料は前記ウエブに沿って等間隔で付与される請
    求項９記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記等間隔の直線距離は前記等時間間
    隔の期間を新しい値に変更することにより変化できる請
    求項１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記付与サイクルは変化する時間間隔
    の反復パターンで生起し、これにより前記流動化材料は
    前記ウエブに沿って変化する間隔の反復パターンで付与
    される請求項５記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記流動化材料が前記ウエブへ付与さ
    れた後に真空を前記ウエブへ適用する段階を含む請求項
    ５記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記流動化材料が前記ウエブへ付与さ
    れた後に前記ウエブを乾燥する段階を含む請求項５記載
    の方法。
  17. 【請求項１７】 流動化材料を基体へ付与する装置であ
    って、下記の構成要素からなる；前記基体を経路に沿っ
    て動かす手段；付与手段、この付与手段は前記基体に隣
    接して流動化材料を保持するオリフィスを有し、前記オ
    リフィスは入口と出口を有し、前記入口は前記オリフィ
    スの前記流動化材料を前記出口から前記基体へ放出する
    ために圧縮空気の仕込分を入れ；前記付与手段に前記流
    動化材料を与える供給手段；及び前記付与手段に前記圧
    縮空気の仕込分を供給する仕込手段。
  18. 【請求項１８】 前記基体はウエブを含む請求項１７記
    載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記ウエブは紙ウエブを含む請求項１
    ８記載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記流動化材料は前記紙ウエブの燃焼
    速度特性を変化するスラリを含む請求項１９記載の装
    置。
  21. 【請求項２１】 流動化材料をウエブへ一連の付与サイ
    クルで付与する装置であって、下記の構成要素から成
    る：前記ウエブを移行方向に経路に沿って動かす手段；
    前記流動化材料を前記ウエブに隣接して保持する付与手
    段、この付与手段はスロットを有し、このスロットは前
    記付与サイクルの各期間に圧縮空気の仕込分を入れる入
    口及び前記ウエブに隣接した出口を有し、前記圧縮空気
    の仕込分は前記出口へ移行し；前記付与サイクルの合間
    に前記流動化材料を前記スロットの蓄積区域に蓄積させ
    る前記スロットに関連した蓄積手段；前記スロットに関
    連したベンチュリ手段、このベンチュリ手段は前記蓄積
    区域に隣接して前記圧縮空気の仕込分に低圧区域を形成
    し、これにより前記流動化材料を前記圧縮空気の仕込分
    の前記蓄積区域に乗せ、前記圧縮空気の仕込分は前記出
    口を通って前記スロットを出て、前記仕込分に乗せられ
    た前記流動化材料を前記付与サイクルの各期間に前記ウ
    エブに堆積させ；前記付与手段に前記流動化材料を圧力
    下に連続的に供給する供給手段；及び前記付与手段に前
    記圧縮空気の仕込分を前記付与サイクルの各期間に供給
    する仕込手段。
  22. 【請求項２２】 前記ウエブは紙ウエブを含む請求項２
    １記載の装置。
  23. 【請求項２３】 前記流動化材料は前記紙ウエブの燃焼
    速度特性を変化するスラリを含む請求項２２記載の装
    置。
  24. 【請求項２４】 前記スロットは前記ウエブの平面と平
    行な平面に於ける断面が長方形であり、これにより前記
    付与サイクル中に前記ウエブへ付与された前記流動化材
    料が一連の実質的に長方形かつ実質的に平行なバンドを
    前記ウエブに形成する請求項２１記載の装置。
  25. 【請求項２５】 前記スロットは前記ウエブの移行方向
    に対して垂直に角度を成して配向され、これにより前記
    ウエブへ付与される前記流動化材料の前記バンドが前記
    ウエブの前記移行方向に対して垂直である請求項２４記
    載の装置。
  26. 【請求項２６】 前記スロットは前記ウエブの移行方向
    に対して傾斜角で配向され、これにより前記ウエブへ付
    与される前記流動化材料の前記バンドが前記ウエブの前
    記移行方向に対して傾斜角を成す請求項２４記載の装
    置。
  27. 【請求項２７】 前記付与サイクルは等しい時間間隔で
    生起し、これにより前記流動化材料は前記ウエブに沿っ
    て等間隔で付与される請求項２１記載の方法。
  28. 【請求項２８】 前記等間隔の直線距離は前記等時間間
    隔の期間を新しい値に変更することにより変化できる請
    求項２１記載の装置。
  29. 【請求項２９】 前記付与サイクルは変化する時間間隔
    の反復パターンで生起し、これにより前記流動化材料は
    前記ウエブに沿って変化する間隔の反復パターンで付与
    される請求項２１記載の装置。
  30. 【請求項３０】 前記流動化材料の圧力は可変であり、
    これにより付与サイクルの合間にスロットに蓄積しまた
    前記付与サイクル中に放出される前記流動化材料の量は
    可変である請求項２１記載の装置。
  31. 【請求項３１】 付与サイクル中に流動化材料を移動中
    のウエブへ付与し、この間に前記移動中のウエブは移行
    方向に前記ベンチュリ・スロット付与器の下を通るよう
    にしたベンチュリ・スロット付与器であって、下記の構
    成要素から成る：前記移動中のウエブの上方に位置する
    フィードブロック、このフィードブロックは付与スロッ
    トと少なくとも一つの供給スロットとを有し、前記フィ
    ードブロックは前記流動化材料を保持する少なくとも一
    つの空洞リザーバを有し、この少なくとも一つの空洞リ
    ザーバは前記少なくとも一つの供給スロットを介して前
    記付与スロットと連通し、前記フィードブロックは前記
    流動化材料を前記少なくとも一つの空洞リザーバへ入れ
    る少なくとも一つのオリフィスを有し；前記付与スロッ
    トは前記付与サイクルの各期間中に圧縮空気の仕込分を
    入れる入口を有し、前記付与スロットは前記付与サイク
    ルの各合間に前記流動化材料を蓄積する前記少なくとも
    一つの供給スロットに隣接した少なくとも一つの棚状突
    縁を有し、前記付与スロットは前記少なくとも一つの棚
    状突縁に隣接したベンチュリ区域を有し、前記付与スロ
    ットの幅は前記ベンチュリ区域で最小になり次いで再び
    増加し、前記ベンチュリ・スロット付与器は更に下記の
    構成要素を含む：前記流動化材料を前記フィードブロッ
    クの前記オリフィスへ圧力下に連続的に供給する手段、
    前記流動化材料の前記圧力は前記流動化材料を前記空洞
    リザーバ及び供給スロットを通じて前記付与スロットへ
    押し込む、 回転子と固定子とから成る回転空気弁、前記回転子と固
    定子は筒状形横断面を有しかつ中空であり、前記回転子
    は前記固定子内に共軸状に装着され、前記回転子と固定
    子は共通軸線を有し、この場合：前記回転子は前記回転
    子の前記中空内部へ延びた少なくとも一つのチャンネル
    を機械加工された外面を有し、前記少なくとも一つのチ
    ャンネルは前記共通軸線と平行であり、前記回転子は回
    転すべくなされ、 前記固定子は外面と内面を有し、前記内面は前記固定子
    の前記外面に対接包囲し、前記固定子は前記固定子の前
    記外面に機械加工されたチャンネルを有し、前記チャン
    ネルは前記固定子の前記中空内部へ延び、前記チャンネ
    ルは前記共通軸線と平行であり、前記チャンネルは前記
    回転子に隣接した入口と前記付与スロットの前記入口に
    隣接した出口とを有し、前記ベンチュリ・スロット付与
    器は更に下記の構成要素を含む：圧縮空気を前記回転子
    の前記中空内部へ供給する圧縮空気供給手段；前記回転
    子を或る各速度で回転する駆動手段、この駆動手段は前
    記付与サイクルの各期間中に前記回転子の前記少なくと
    も一つのチャンネルを前記固定子の前記チャンネルに周
    期的に整合させ、圧縮空気の仕込分を前記回転子の前記
    中空内部から前記回転子及び前記固定子の前記チャンネ
    ルを通じて前記付与スロットへ移行させ、これにより前
    記少なくとも一つの棚状突縁の前記流動化材料を前記圧
    縮空気の仕込分に乗せ、前記圧縮空気の仕込分はこれに
    乗せられた前記材料を前記付与スロットの前記出口から
    前記移動中のウエブへ排出する。
  32. 【請求項３２】 前記移動中のウエブは移動中の紙ウエ
    ブを含む請求項３１記載のベンチュリ・スロット付与
    器。
  33. 【請求項３３】 前記流動化材料は前記移動中の紙ウエ
    ブの燃焼速度特性を変化するスラリを含む請求項３１記
    載のベンチュリ・スロット付与器。
  34. 【請求項３４】 前記スロットは前記移動中のウエブの
    平面と平行な平面に於ける断面が長方形であり、これに
    より前記付与サイクル中に前記移動中のウエブへ付与さ
    れた前記流動化材料が一連の長方形かつ平行なバンドを
    前記移動中のウエブに形成する請求項３１記載のベンチ
    ュリ・スロット付与器。
  35. 【請求項３５】 前記スロットは前記移動中のウエブの
    移行方向に対して垂直に角度を成して配向され、これに
    より前記移動中のウエブへ付与される前記流動化材料の
    前記バンドが前記移動中のウエブの前記移行方向に対し
    て垂直である請求項３４記載のベンチュリ・スロット付
    与器。
  36. 【請求項３６】 前記スロットは前記移動中のウエブの
    移行方向に対して傾斜角で配向され、これにより前記移
    動中のウエブへ付与された前記流動化材料の前記バンド
    が前記移動中のウエブの前記移行方向に対して傾斜角を
    成す請求項３４記載のベンチュリ・スロット付与器。
  37. 【請求項３７】 前記回転子素子の前記チャンネルは等
    角度間隔で設けられ、前記回転子素子の前記角速度は一
    定であり、これにより前記流動化材料は前記移動中のウ
    エブに沿って等間隔で付与される請求項３１記載のベン
    チュリ・スロット付与器。
  38. 【請求項３８】 前記回転子素子の前記角速度は或る角
    速度範囲にわたって可変であり、これにより前記等間隔
    は或る直線間隔の範囲にわたって可変である請求項３７
    記載のベンチュリ・スロット付与器。
  39. 【請求項３９】 前記回転子素子の前記チャンネルは等
    間隔の反復パターンで設けられ、前記回転子素子の前記
    角速度は一定であり、これにより前記流動化材料は前記
    移動中のウエブに沿って変化する線間隔の反復パターン
    で付与される請求項３１記載のベンチュリ・スロット付
    与器。
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