JPH11286888A - エアジェットを用いる光沢調整装置 - Google Patents

エアジェットを用いる光沢調整装置

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JPH11286888A
JPH11286888A JP11057059A JP5705999A JPH11286888A JP H11286888 A JPH11286888 A JP H11286888A JP 11057059 A JP11057059 A JP 11057059A JP 5705999 A JP5705999 A JP 5705999A JP H11286888 A JPH11286888 A JP H11286888A
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JP
Japan
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gloss
roll
air jet
web
air
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Pending
Application number
JP11057059A
Other languages
English (en)
Inventor
David J Mareiniss
ジェイ マライニス デイヴィッド
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Voith Paper Automation Inc
Original Assignee
Impact Systems Inc
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Publication date
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21GCALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/02Rolls; Their bearings
    • D21G1/0253Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature
    • D21G1/0286Regulating the axial or circumferential temperature profile of the roll
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21GCALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/02Rolls; Their bearings
    • D21G1/0253Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature
    • D21G1/0266Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature using a heat-transfer fluid
    • D21G1/0273Heating or cooling the rolls; Regulating the temperature using a heat-transfer fluid on the exterior surface of the rolls

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 改良された光沢調整装置を提供する。 【解決手段】 カレンダロール17,18の円筒のセグ
メント17′,18′の近傍に複数のエアジェット手段
28が設けられており、このエアジェット手段が、カレ
ンダロールの軸線全体に亘ってこのカレンダロール表面
に空気を吹き付けるために、移動するウェブに接触せず
に、カレンダロール軸線の方向に複数のゾーンに沿って
配置されており、エアジェット手段が、エアジェットを
ゾーンごとに選択的に加熱又は冷却するための手段を有
している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエアジェットを用い
る光沢装置、特に、関連するカレンダロールの覆われて
いない表面に向かってエアジェットが吹き付けられる光
沢装置に関する。
【0002】
【従来の技術】製紙時には、紙のタイプ、例えば雑誌で
あるか新聞であるかに応じて表面の光沢が形成される。
製紙過程では、カレンダロールが、移動する紙ウェブの
表面に光沢を付与する。カレンダロールの表面は、硬い
円筒状の材料(鋼)であり、熱及び圧力を用いることに
より、光沢付与の範囲が調整される。
【0003】カレンダロールまたは関連のある紙ウェブ
に熱を供給するためには2つの技術が用いられている。
すなわち、紙ウェブに供給される直接的な蒸気(例えば
米国特許第4786529号明細書参照)又は例えば誘
導コイルまたは高温油流による鋼製カレンダロール自体
の内部加熱である。このような加熱の制御により、紙に
おけるラテックスコーティングが可塑化され、このよう
な可塑化を変化させることにより、光沢付与の程度が調
整される。
【0004】一般的に、研磨された金属製のカレンダロ
ールが表面は繰り返されている。上記過程では、蒸気の
付与は過剰な湿度を生ぜしめ、このことは、厚さ、基本
重量、含水率等の、紙の他のパラメータに影響する。油
又は誘導コイル技術は極めて遅い。また、スーパーカレ
ンダロールが使用される(これは、光沢付与の範囲を促
進及び増大するためである)製紙過程の流れにおいて
は、通常、8又は10の互いに上下に混合して重ねられ
た押付けロール及びアイドラロールであってよい鋼製の
ロールが、内部アクセスを有していない。
【0005】前記米国特許第4786529号明細書
は、不正確な横方向制御の問題、すなわち横方向での不
均一な光沢プロフィルを生ぜしめることを指摘してい
る。しかしながら、別のさらに大きな問題は、カレンダ
ロールの一部が紙で覆われているため、ウェブが実際
に、カレンダロールの接触部分を、覆われていない末端
区分よりも冷却してしまう。カレンダロール自体は、不
均一な直径の拡大又は縮小を有し、これにより砂時計タ
イプの形状を生ぜしめる。すなわち、紙ウェブの冷却効
果により、紙ウェブによって覆われたロールの中央部の
直径がより小さくなる。これは、隣接するロール(例え
ば、ノメックス(nomex)のような人工的な材料か
ら成っている)の圧力が、カレンダロールの末端区分側
よりも中央部において小さくなることを意味する。光沢
及び厚さの望ましくない変化が生じるおそれもある。す
なわち、より直径の大きな外縁が、押付け及びカレンダ
掛け効果を増大させる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、改良された光沢調整装置を提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の特定の課題は、
ウェブの横方向の厚さが光沢調整によって影響されない
ような光沢調整装置を提供することである。前記課題に
基づき、熱を蓄えるための硬い円筒状の表面を有する、
中心軸線を中心にして回転可能な少なくとも1つのカレ
ンダロールを有する光沢調整装置が提供されており、こ
のカレンダロールにおいて、カレンダ掛け可能な材料の
移動するウェブが、前記円筒面のセグメントと接触し、
隣接するロールによってこのような表面に対して押し付
けられる。ウェブの幅はカレンダロールの軸線方向の長
さよりも小さく、これにより、カレンダロールの2つの
末端区分はウェブによって覆われない。この装置は、カ
レンダロール表面にこのロールの軸線全体に沿って空気
を吹き付けるために、ロール軸線の方向に複数のゾーン
に沿って配置された、カレンダロールの円筒面のセグメ
ントの近傍に位置しているが移動するウェブには接触し
ない複数のエアジェット手段を有しており、この手段
は、ゾーンごとにエアジェットを選択的に加熱又は冷却
するための手段を有している。
【0008】
【発明の実施の形態】図1には、紙工業においてロール
のスーパーカレンダ装置と呼ばれるものが示されてい
る。紙等のカレンダ掛け可能な材料のウェブ11が、鉛
直方向に重なったロール12に供給され、紙は、アイド
ラロール13,14,16によって中断されながら、ほ
ぼS字形にロールの間を通過する。鉛直方向に重なった
ロール12は、2つのタイプのロールから成っている。
第1のタイプは、通常鋼から成るよく研磨された硬い円
筒面を有する、17及び18のような通常のカレンダロ
ールであり、これらのロールは効果的に熱を蓄える。第
2のタイプは、19,20及び21のような、鋼製のロ
ールに隣接したロールであり、これらのロールは、例え
ばノメックス等の人工的な物質から成るより柔軟なロー
ルである。ロール自体及び/又は紙の表面に熱及び圧力
を加えることにより紙の光沢が調整される。通常、スー
パーカレンダ装置ではロール12は内部アクセスを有し
ていない。したがって、例えば、ロールに隣接した紙ウ
ェブ11には前記米国特許第4786529号明細書に
開示されているような別個の蒸気ユニットによって熱が
加えられる。誘導加熱又は高温油が使用される箇所、こ
れは、通常このスーパーカレンダ装置の上流の製紙過程
の別のカレンダ掛け区分である。紙ウェブ11がロール
を通過すると、光沢センサユニット26がフィードバッ
ク制御信号27を提供し、光沢レベルを変化させるため
に、装置に加えられる熱を上昇させなければならないの
か低下させなければならないのかを示す。もちろん、こ
のような加熱調整は、スーパーカレンダ装置制御蒸気ユ
ニットにおいて、又は上流における内部加熱を有するよ
り通常のカレンダ光沢ユニットにおいて行われる。
【0009】しかしながら、本発明によれば、熱は、1
7′及び18′によって示された、両ロール17及び1
8のセグメント(紙ウェブ11と接触していない)に、
セグメント17′及び18′の近傍に取り付けられた1
対のエアジェットユニット28及び29によって加えら
れる。
【0010】図2は、本出願人に属する米国特許第45
73402号明細書に完全に開示されかつ請求されたエ
アジェットユニットの、単純化された端面図である。エ
アジェットユニットは、THERMA−JETという商
標を付されて販売されている。通常、このようなユニッ
トは、隣接するカレンダロールに衝突する空気の温度を
調整することによって紙ウェブの厚さを調整するために
使用される。この場合、カレンダロールの拡張は、紙の
厚さに直接に影響するために変化させられる。特に図2
に示したように、エアジェットユニットはプレナム室3
1を有しており、このプレナム室31において周囲源か
らの空気が取り入れられ、次いで、湾曲した開口した面
板33の近傍に取り付けられた個々に制御される電気的
な加熱エレメント32を通過する。したがって、エアジ
ェットユニットは、図1に示したカレンダロールの接触
されないセグメント17′又は18′に隣接して配置さ
れている。
【0011】図3には、ロール17のロール軸線17′
の方向に複数のゾーンに沿って延びたエアジェットユニ
ット28の長手方向の配置が示されている。各ゾーン
は、エアジェットユニットの構成に応じて例えば幅が1
〜1/2インチ(25.4〜12.7mm)であり、そ
れぞれ1つ又は2つの制御された加熱エレメント32を
有している。周囲空気供給部は34で示されている。空
気は、紙ウェブによって覆われていない末端区分36及
び37を含む、ロールの全軸線17′に沿って吹き付け
られる。
【0012】図4には、ロール17の別のセグメントに
接触する幅Wを有する紙ウェブ11が示されている。こ
の図は、図1に示されたロールを上方から見下ろした図
である。上で説明したように、紙ウェブは鋼製のロール
17を冷却する傾向があり、これにより、覆われていな
い末端区分36及び37を除いて直径を縮小させ、破線
38によって示したような砂時計形状を形成する。上で
論じたように、これによりロールの末端区分の直径がよ
り大きくなり、紙の厚さに影響して、プロフィル及び光
沢を不均一にするので望ましくない。覆われた部分と覆
われていない部分とを含む軸線全体17′に亘ってロー
ルの直径の拡大又は縮小を均等化することが望ましい。
【0013】これを実施するためには、図3に示したよ
うに、覆われていない末端区分36及び37のためのエ
アジェットユニット28は、紙ウェブ11の冷却効果を
まねるために、矢印36′によって示された比較的低温
の空気を提供する。図2に示した個々に制御される加熱
エレメント32により、エアジェットユニット28はこ
の温度差を容易に補償することができる。
【0014】特に、実際の適用においては、36′及び
37′において提供される低温の空気は、事実上加熱さ
れていない空気(又は最小限加熱された空気)であり、
高温の空気41として示された残りの空気は、所望の光
沢を生ぜしめるために所望の温度にまでカレンダロール
17の表面を加熱する。これは、横方向でゾーンごとに
行われることができるか又は、より典型的な場合には、
高温空気41の温度はウェブ11の幅W全体に亘って同
じである。いかなる場合にも、表面温度とロールによっ
て蓄えられる熱とを調整し、これによりカレンダロール
からウェブへの伝熱を調整して光沢を調整するために、
フィードバック制御が用いられる。例えば、ほぼ160
゜F(71.1゜C)の温度で表面を可塑化することに
よって光沢が制御される。
【0015】図3及び図4に示したように、紙ウェブ1
1の幅Wは、通常、ロール17の軸線方向全長の95%
であってよい。しかしながら、製造されている紙に応じ
て、幅は軸線方向長さの50%まで小さくてよい。それ
にも拘わらず、エアジェットユニット28は同じ形式で
容易に補償してよい。なぜならば、エアジェットが、個
々に制御される加熱ゾーンに分割されているからであ
る。また、覆われていない末端区分における比較的低温
の空気は、軸線方向に基づき、正確に制御される。
【0016】図2に示したように、ロール17及び18
の近傍に設けられた電気的な加熱エレメントを使用する
ことにより、エアジェット温度の正確なデファレンシャ
ル制御が許容される。また、図1に示したように、熱回
収を目的として、加熱された空気を再循環させるため
に、エアジェットユニット28,29に関連した吸込み
ユニット42,43が用いられている。
【0017】したがって、要するに、本願の装置は、特
にカレンダロールの内部アクセスが利用できないスーパ
ーカレンダロールに関連して、概して特定の横方向の制
御を用いて又は用いずに、光沢のより効果的な調整を許
容する。本願の装置は、湿気の問題を有する蒸気ユニッ
トよりも優れた改良である。さらに、本願の装置は、極
めて遅い内部誘導又は油によって加熱される内部加熱式
のロールよりも優れた改良であり、アクセスが利用可能
である。最後に、砂時計形状の問題が修正される。
【0018】このように、既存の製紙処理に容易に適応
させられる改良された光沢調整装置が提供されている。
さらに、初めてウェブの横方向での厚さが影響されなく
なり、光沢パラメータの変化が排除される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による、光沢調整のためのカレンダロー
ル装置を示す側面図である。
【図2】図1に示したエアジェット部分の、単純化した
横断面図である。
【図3】カレンダロールに衝突する、図2のエアジェッ
ト装置を示す、図1の一部の単純化した概略図である。
【図4】紙ウェブがカレンダロールを横切ってどのよう
に移動するかを示した、同じカレンダロールを異なる視
点から示した平面図であり、従来のローラの効果が破線
で示されている。
【符号の説明】
11 ウェブ、 12 ロール、 13,14,16
アイドラロール、 17,18 カレンダロール、 1
7′,18′ 非接触セグメント、 19,20,21
ロール、 26 光沢センサユニット、 27 フィ
ードバック制御信号、 28 エアジェットユニット、
32 加熱エレメント、 33 面板、 34 周囲
空気源、 36,37 末端区分、 36′,37′
矢印、38 破線、 41 高温空気、 42,43
吸込みユニット
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年7月29日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【図3】
【図1】
【図4】

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光沢調整装置であって、熱を蓄えるため
    の硬い円筒面を有する、軸線を中心にして回転可能な少
    なくとも1つのカレンダロールを有しており、前記円筒
    面において、カレンダ掛け可能な材料の移動するウェブ
    が、前記円筒面のセグメントと接触し、隣接するロール
    によって前記円筒面に対して押圧されるようになってお
    り、前記ウェブの幅が、前記カレンダロールの軸線方向
    長さよりも短くなっており、これにより、カレンダロー
    ルの2つの末端区分が前記ウェブによって覆われないよ
    うになっている形式のものにおいて、 前記カレンダロールの前記円筒面のセグメントの近傍に
    複数のエアジェット手段が設けられており、該エアジェ
    ット手段が、カレンダロールの軸線全体に亘って該カレ
    ンダロール表面に空気を吹き付けるために、前記移動す
    るウェブに接触せずに、前記カレンダロール軸線の方向
    に複数のゾーンに沿って配置されており、前記エアジェ
    ット手段が、前記エアジェットをゾーンごとに選択的に
    加熱又は冷却するための手段を有していることを特徴と
    する、エアジェットを用いる光沢調整装置。
  2. 【請求項2】 フィードバック制御手段が設けられてお
    り、前記カレンダ掛け可能なウェブへの伝熱を制御して
    ウェブの光沢を調整するために前記エアジェット手段が
    前記ロール表面を加熱するようになっている、請求項1
    記載の光沢調整装置。
  3. 【請求項3】 前記カレンダロール軸線全体に亘って該
    カレンダロールの直径の拡大又は縮小を均等化するため
    に、前記カレンダロールの前記覆われていない末端区分
    のための前記エアジェット手段が、このようなカレンダ
    ロールの覆われたセグメントに比較して比較的低温の空
    気を提供するようになっている、請求項1記載の光沢調
    整装置。
  4. 【請求項4】 前記エアジェット手段が、前記カレンダ
    ロールの近傍に設けられた複数の電気的な加熱エレメン
    トを有している、請求項1記載の光沢調整装置。
  5. 【請求項5】 前記カレンダロールが、内部アクセスを
    有していない、請求項1記載の光沢調整装置。
  6. 【請求項6】 前記フィードバック制御手段が、光沢の
    横方向調整を提供するようになっている、請求項2記載
    の光沢制御装置。
  7. 【請求項7】 前記ウェブの横方向の厚さが、前記光沢
    調整によって影響されないようになっている、請求項1
    記載の光沢調整装置。
JP11057059A 1998-03-05 1999-03-04 エアジェットを用いる光沢調整装置 Pending JPH11286888A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/035693 1998-03-05
US09/035,693 US6000328A (en) 1998-03-05 1998-03-05 Gloss control system using air jets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11286888A true JPH11286888A (ja) 1999-10-19

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ID=21884258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11057059A Pending JPH11286888A (ja) 1998-03-05 1999-03-04 エアジェットを用いる光沢調整装置

Country Status (4)

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US (1) US6000328A (ja)
EP (1) EP0940501A3 (ja)
JP (1) JPH11286888A (ja)
CA (1) CA2264405A1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
CA2264405A1 (en) 1999-09-05
EP0940501A2 (en) 1999-09-08
US6000328A (en) 1999-12-14
EP0940501A3 (en) 2000-05-10

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