JPH07121780B2 - ウエツブ処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ウェッブを処理する多くの工業的操作において、生産性
はその処理自身の困難性及び価格によって左右される。
多くの場合ウェッブ材料は皺ができたり擦傷を受けたり
することなく移送されなければならない。また多くの場
合ウェッブ材料は或る一定の張力をかけて平らにした
り、保持したり、また巻取ったりしなければならない。
さらにウェッブは熱または特定の流体により処理しなけ
ればならないこともある。本発明の装置によればこのよ
うなウェッブ材料の処理を容易にすることができる。

1965年８月24日付けの米国特許第3,201,985号において
は、動いているウェッブ材料にかかる張力を決定する装
置が記載されている。この装置を使用する場合、ウェッ
ブはウェッブの近傍の区域に孔をもった単一のアーチ状
の面の上を動かされる。アーチ状の面とウェッブとの間
のガスのクッションの圧力はウェッブの張力対アーチ状
の面の半径の比に等しいことが知られている。従ってウ
ェッブの張力は圧力を決定すれば計算できる。

1980年３月９日付けの英国特許第2,029,358号には、ウ
ェッブに対しいわゆる接触のない支持を行なう目的でア
ーチ状の面の上に空気のクッションをつくるウェッブ移
送システムが記載されている。

1974年４月30日付けの米国特許第3,807,057号において
は一対の間隔を置いて配置された筒状の部材、該部材の
間の空間の外側にある流体支持装置、及び該部材の間か
ら支持用の流体を取去る装置から成るウェッブ支持装置
が記載されている。

1972年７月25日付けの米国特許第3,678,599号において
は、一対の間隔を置いて配置されたアーチ状のウェッブ
支持面にウェッブの近傍の区域においてアーチ状の面の
間から動いているウェッブを加圧するためのウェッブ処
理用の空気を抜取るための孔が備えられているウェッブ
処理装置が記載されている。

ウェッブを支持し移送するための空気装置は公知であ
る。1973年10月９日付けの米国特許第3,763,571号記載
のような単独で、或いは付加装置と直列または並列に接
続して使用できる単一ノズル装置が従来つくられてき
た。また1970年３月３日付けの米国特許第3,498,515号
には、多重連結で使用できる同様な単一ノズル装置が記
載されている。

本発明に従えば、操作中のウェッブの近傍において孔を
もたないアーチ状の平滑な面を有する隣接した支持用の
棒をもった動いているウェッブ材料を支持するためのウ
ェッブ処理装置が提供される。この支持用の棒の間には
アーチ状の面の方に開いた加圧室が存在し、また加圧室
に対し流体を供給する装置が備えられている。アーチ状
の面は実質的に同じ方向に且つ加圧室から離れる方向に
凸面をなしており、アーチ状の面の各部分の半径は操作
中支持されたウェッブの同じ側に存在している。支持用
の棒は円筒形をしていることができ、この円筒は回転可
能であり平行である。

本発明の装置は種々の大きさ及び材料から成るウェッブ
を種々の操作で処理するのに有用である。本発明のウェ
ッブ処理装置は紙または織物或いはフィルム材料のウェ
ッブ、例えばセロファン及び熱可塑性材料等のウェッブ
に使用することができる。使用できるウェッブの幅には
何の制限もないようであり、本発明のウェッブ処理装置
は例えば簡単な移送の用途に対しては現在使用されてい
るウェッブ移送用ローラ装置の代りに用いることができ
る。

本発明の装置は薄い材料のウェッブ、例えば熱可塑性の
フィルムをロールに巻取るかまたはさらに他の操作また
は処理を行う前に、フィルムを完全に平らな皺のない状
態にするのに有用である。本発明の装置はまたウェッブ
の或る区域の張力を調節または均等化するのに有用であ
る。処理されるウェッブは流体の力により装置の面から
離されて支持されているから、ウェッブにかかる種々の
張力を本発明の装置により吸収することができる。この
ような張力の変動は移送用のロールの離心率、駆動ロー
ルの速度等に原因がある。

第１図を参照すれば、本発明の装置の見取り図が示され
ている。支持用の棒１はこの棒を横切って動いているウ
ェッブ２の幅を越えて間隔を置いた関係位置で実質的に
平行に延びている。支持用の棒１はアーチ状の平らな面
３をもっている。支持用の棒１の間の間隔は加圧室４と
して作用し、流体供給装置５は供給管６から加圧室４へ
と流体を加圧して分配する分配器の役目をする。

第２図は第１図の装置の断面図であり、アーチ状の面３
をもった支持用の棒１、及び面３とウェッブ２との関係
を示している。アーチ状の面３は加圧室４から離れるよ
うな凸面を有しており、操作中のウェッブの最も近い線
（ａ）の所に孔は存在しない。支持用の棒１の長さ全体
に沿った線（ａ）は、実際にはウェッブに張力がかけら
れているが支持されてはいない場合、ウェッブ及び表面
が接触する区域を含んでいる。加圧された流体は管６に
より加圧室４の流体供給器５に供給される。流体はウェ
ッブが支持用の棒１を横切って動く際、ウェッブ２を支
持するための圧力を加圧室４の内部で発生し得る容積と
力とをもっていることが必要である。勿論この流体に対
する要求は支持用の棒１の長さ、ウェッブ２の縁と支持
用の棒１の端との間の間隔、加圧室４の端を密封または
閉塞するのに使用される装置、操作中ウェッブ２と棒１
のアーチ状の面３との間に必要なまたは望ましい間隔、
流体の温度及び粘度、流体の種類などのいくつかの因子
によって変化する。

加圧室４は必要に応じその端の所で閉じることができ、
このようにすると流体に対する要求が低減されるであろ
う。本発明のウェッブ処理装置はウェッブを平らにし皺
を取る操作においては、端を閉じないか或いは完全には
閉じない場合の方が効果的であることが見出だされてい
る。

流体は液体またはガスであることができるが、通常はガ
スであり、最も多くは空気である。勿論流体が水または
有機担体、或いは或種のウェッブ処理材料に対する溶媒
であることができる。流体を伝熱媒体として使用し、液
状またはガス状でウェッブを冷却または加熱することも
できる。

ウェッブが支持用の棒１のアーチ状の面３に接触してい
るかまたはその近傍にある限り、ウェッブ２を任意の角
度でウェッブ処理装置に導入しまた取り出すことができ
る。またウェッブの導入角はそれを取り出す角度と異っ
ていることができる。支持用の棒１は通常互いに平行で
あるが、必ずしもその必要はない。棒１が平行でない時
には、ウェッブの導入及び取り出し角はウェッブの幅に
沿って変えることができる。

アーチ状の平滑な孔のない表面３が各支持用の棒１に取
り付けられている限り、一対の棒１の両方が同じ半径を
もつことも、両方が円筒形であることも必要ではない。
しかし面３は動作区域において孔をつけず、局所的な圧
力の変動による流体流の乱れを避けなければならない。
アーチ状の面３の動作区域にある孔は孔の所にできる高
圧または低圧によってウェッブをうねらせ、ウェッブ及
び支持用の流体の運動の調節を低下させる原因になる。

アーチ状の面３のいわゆる動作区域はウェッブ処理装置
を操作する際ウェッブに近い区域である。アーチ状の面
３の動作区域は簡単な幾何学的解析によりもっと明確に
規定できる。動作区域３、即ち本発明の装置の操作の際
の孔のない区域は各アーチ状の面がウェッブ処理装置内
部でアーチ状の面の両方を覆う平らな面と切線により接
触することによりつくられる線から、各アーチ状の面が
該被覆面を直角に横切る平らな面と切線的に接触するこ
とによってつくられる線へと延びた区域として定義でき
る。

所望の目的を達成するためには支持用の棒１を適切な間
隔を置いて近傍に配置する。例えばフィルム・ウェッブ
を平らにし皺を取るためには、アーチ状の面３は約１〜
約10cm離さなければならない。最もしばしば使用される
距離は各支持用の棒１の半径の和である。ウェッブの面
を冷却、加熱、または処理するためには、支持用の棒の
間隔を増加させ、必要とされる接触時間の増加に対応さ
せなければならない。

本発明の装置を操作するのに必要な流体の圧力は支持用
の棒の間隔の増加と共に減少する。本発明の装置におい
てウェッブを支持するのに必要な流体圧力はウェッブに
かかる張力をウェッブが線（ａ）の間に支持された時ウ
ェッブによってつくられる半径で割った値に等しい。

Ｐ＝T/R ここでＰはウェッブを支持する流体の圧力であり、Ｔは
ウェッブにかかる張力、Ｒは支持されたウェッブによっ
てつくられる円弧の半径である。支持用の棒の間の間隔
が増加すると、張力が同じ場合、必要な支持用の圧力は
逆に減少する。

ウェッブと二つのアーチ状の面３の各々の動作区域との
間の接触は、操作中境界に流体層をつくることによって
避けられる。この層の厚さはウェッブの速度、ウェッブ
の張力、面３の曲率、及び片方ではウェッブにより他方
ではアーチ状の面３によって規定される狭くなった間隙
中の流体の粘度に依存している。

アーチ状の面は平滑であり、その粗さは境界流体層の厚
さより少なく、擦傷のない操作を行わなければならな
い。

低速または高いウェッブ張力で操作を行う場合、支持用
の棒３は両方共円筒形をしており、ウェッブが移動する
方向に回転することができ、フィルムが支持用の棒の面
の近傍にある場所での境界流体層の厚さを増加させ、ウ
ェッブと支持用の棒との間の相対速度の差を減少させる
必要がある。このような配置を第４図に示す。

第３図は支持用の棒１が円筒形である本発明のウェッブ
処理装置の断面図である。支持用の棒は溶接部７で一緒
になり、この溶接部７から短い距離を経て操作中のウェ
ッブの近傍へ至るまでのアーチ状の面３によって加圧室
４が規定されている。流体供給部５は少なくとも一つの
支持用の棒１の壁にある孔によってつくられ、流体は流
体の溜めとして支持用の棒１の内部を用いることにより
流体供給部５に送られる。流体供給部５はまた流体が棒
１に沿って連続体としてノズル状になって供給されるよ
うな少なくとも一つの支持用の棒１の壁にある溝または
溝孔であることもできる。

第４図は支持用の棒１が円筒形であり、その面には全く
孔が存在しない本発明のウェッブ処理装置の断面図であ
る。流体供給部５は支持用の棒１の輪郭にぴったりとは
め込まれる形をした溜め８の中にある孔またはノズルで
あり、溜めの空洞９から流体供給部５を通って加圧室４
へ流体を送るのに用いられる。支持用の棒１は固定して
取り付けることもでき、また円筒形で全く孔がないため
に回転できるように取り付けることもできる。操作する
場合回転できるように取り付けられた支持用の棒は動い
ているウェッブに関する相対的な運動を減少させ、この
ような相対運動の減少により、ウェッブと支持用の棒１
とが偶発的に接触するような効果が減少する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明のウェッブ処理装置の見取図であり、第
２図は第１図の装置の断面図であり、第３図は円筒形の
構成をもつ本発明のウェッブ処理装置の断面図であっ
て、第４図は回転し得る円筒から構成された本発明のウ
ェッブ処理装置の断面図である。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アーチ状の平滑な表面をもち、操作中のウ
   エツブの線の近傍において孔をもたない、操作中支持さ
   れたウエツブがその上を横切って動く隣接した支持用の
   棒と、支持用の棒の間にあってアーチ状の面の方に開い
   た加圧室と、該加圧室に対する流体供給装置とを具備
   し、 該流体供給装置から該加圧室に供給された流体によっ
   て、ウエツブを静的圧力によって支持する ことを特徴とする動いているウエツブを支持するための
   ウエツブ処理装置。
2. 【請求項２】アーチ状の面のすべての部分の半径は操作
   中支持されたウエツブの同じ側にある特許請求の範囲第
   １項記載のウエツブ処理装置。
3. 【請求項３】支持用の棒は円筒形をしている特許請求の
   範囲第１項記載のウエツブ処理装置。
4. 【請求項４】円筒形の棒は回転可能である特許請求の範
   囲第３項記載のウエツブ処理装置。
5. 【請求項５】支持用の棒は実質的に平行である特許請求
   の範囲第１項記載のウエツブ処理装置。
6. 【請求項６】隣接した支持用の棒と、該支持用の棒の間
   にある加圧室と、該加圧室に対する流体供給装置とを具
   備し、 該支持用の棒が、アーチ状の平滑な面を有し、 該面が、該面の両方を覆う平らな被覆面と接線により接
   触することによりつくられる線から、該被覆面を直角に
   横切る平らな面と接線により接触することによってつく
   られる線に延びた区域にわたり孔をもっておらず、これ
   によって、ウエツブを静的圧力によって支持する ことを特徴とするウエツブ処理装置。
7. 【請求項７】アーチ状の面は加圧室から凸面をなしてい
   る特許請求の範囲第６項記載のウエツブ処理装置。
8. 【請求項８】支持用の棒は円筒形であってアーチ状の面
   には全く孔がない特許請求の範囲第６項記載のウエツブ
   処理装置。
9. 【請求項９】円筒形の棒は回転可能である特許請求の範
   囲第８項記載のウエツブ処理装置。
10. 【請求項１０】支持用の棒は実質的に平行である特許請
    求の範囲第６項記載のウエツブ処理装置。