WO2008102662A1

WO2008102662A1 - 段ボール紙製造装置におけるダブルフェーサ及び該ダブルフェーサの熱盤の加熱制御方法

Info

Publication number: WO2008102662A1
Application number: PCT/JP2008/052210
Authority: WO
Inventors: Tadashi Itoyama; Hiroshi Ishibuchi; Kazukiyo Kono; Masashi Sasaki; Toshihide Kato; Toshinao Okihara
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
Priority date: 2007-02-19
Filing date: 2008-02-05
Publication date: 2008-08-28
Also published as: US20100186896A1; TW200927475A; EP2058117A1; JP2008200961A; KR20090040263A

Abstract

帯状の片面段ボール紙とライナ紙とを重ね合わせて熱盤上を走行させながら貼合して段ボール紙を製造するダブルフェーサにおいて、熱盤を薄肉化して熱盤上面を走行する紙シートに対する熱伝達効率を向上させ、熱盤の上下両面の温度差を減少させることにより、熱盤の熱変形を許容範囲に抑えるために、熱盤（２０）の下面に放熱手段を設け、該熱盤の上面で片面段ボール紙（ｋ）及びライナ紙（ｎ）に放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせることにより、該熱盤の反りを許容範囲内に抑える。

Description

段ボール紙製造装置におけるダブルフエーサ及び該ダブルフエ一サの熱盤の加熱制御方法技術分野

本発明は、コルゲ一夕と称される段ポール紙製造装置におけるダブルフエ一サに関し、詳しくは該ダブルフエ一ザの熱盤の紙シートに対する熱伝達率を向上させるとともに、段ポール紙の品質低下につながる熱盤の熱変形を防止するようにしたものである。背景技術

段ボール製造装置の製造ラインは、一般的に、段ポール紙の原料になる表 ·裏ラィナ原紙や中芯原紙のロール原紙を装備するミルロールスタンドと、コルゲー夕に向けて連続的に段ポール原紙を供給するための紙継ぎ装置としてのスプライサと、該スプライサから繰り出された中芯紙を波形に成形して裏ライナと貼り合おせることによつて片面段ポール紙を製造するシンダルフエ一サと、該シンダルフエ一ザで製造された片面段ポール紙と表ライナとを貼り合わせて段ポール紙を製造するダブルフエ一サとを含んで構成される。

さらにダブルフエ一ザの製造ライン下流側には、段ボール紙の生産オーダに沿つて所望位置に鄞線加工及び裁断加工を行なうスリッタスコアラと、段ボール紙の切断加工を行なうカツトオフ装置が設けられ、カツトオフ装置の下流側には、紙継ぎ装置やその下流側の製造ラインで発生した不良紙を除去する除去機が設けられている。

従来のダブルフエーサの一例を図 9を用いて説明する。図 9において、片面段ポール紙 kは、プレヒータ 0 1 1で予熱され、糊付装置 0 1 2で中芯紙 cの段頂部に生澱粉液が塗布された後、ダブルフエーサ 0 1 0に送られる。一方、表ライナ紙 nは、ミルロールスタンドに装着された口一ル原紙 rから繰り出され、プレヒー夕 0 1 3で予熱された後、ダブルフエーサ 0 1 0に送られる。ダブルフエーサ 0 1 0は、水平な加熱面を形成するため水平方向に並べられた熱盤群 0 1 4を備え、片面段ポール紙 kと表ライナ紙 nとが重ね合わされて該熱盤群 0 1 4上を走行する。熱盤群 0 1 4は、図 1 0に示すように、適宜の手段で加熱用蒸気が供給される蒸気室 0 2 1を有し、その上面 0 2 1 aは重ね合わされた片面段ポール紙 k及び表ライナ紙 n (以下「紙シート」という。）に対する放熱面を形成し、紙シートは熱盤上面 0 2 1 aから受熱して加熱される。

図 9の熱盤群 0 1 4の上方及び該熱盤群 0 1 4の下流側には、上ベルトコンペァ 0 1 6と下ベルトコンベア 0 1 7とが配設される。熱盤群 0 1 4上方の上ベルトコンベア 0 1 6の背面側には、エア加圧装置又はロール等によって片面段ポール紙 k及び表ライナ紙 nを上方から加圧する加圧装置 0 1 5が設けられている。加圧装置 0 1 5及び熱盤群 0 1 4の下流側には下ベルトコンベア 0 1 7を背面から支持する下ロール群 0 1 8と、上ベルトコンベア 0 1 6の背面に配置された上ロール群 0 1 9とが設けられ、紙シ一トを上ロール群 0 1 9で加圧しながら上下ベル卜コンベア 0 1 6及び 0 1 7で挟持し搬送する。

ダブルフエ一サ 0 1 0の熱盤群 0 1 4と加圧装置 0 1 5との間に導入された紙シートは、上ロール群 0 1 9で上方から加圧されながら熱盤群 0 1 4上を走行し、熱盤群 0 1 4から加熱される。紙シートは、熱盤群 0 1 4から加熱されることにより、片面段ポール紙 kの中芯紙 cの段頂部に塗布された生澱粉液が糊化され、その接着力で接着され、段ポール紙 dが製造される。なお、紙シートは、例えば 3 0 O mZ分もの高速で走行するため、ダブルフエーサの走行面を数秒で通過する。

こうして製造された段ポール紙 dは上ベルトコンベア 0 1 6及び下ベルトコンベア 0 1 7により上下から挟持されて搬送され、後工程に搬出される。

前記熱盤群 0 1 4の蒸気室 0 2 1内に供給される加熱用蒸気は、通常 1 . 0〜 1 . 3 MP aの飽和蒸気圧で、 1 8 0〜1 9 0 °Cの温度であり、熱盤群 0 1 4上の紙シートに対する供給熱量及び加圧力によって、紙シートの接着力がコントロールされており、上記供給熱量又は加圧力の不足は接着力の低下を招き、逆に供給熱量又は加圧力の過大は、段つぶれ等の段ポール紙の品質の低下を招く。ところで、熱盤群 0 1 4は、通紙する最大幅に相当する幅をもつ必要があるため、通常 1 9 0 0〜 2 6 0 0 mmの長さとなる。また紙シートに均一に熱を供給する必要があるため、平面度が高精度（0 . 1 mm以内）である必要がある。また蒸気室 0 2 1は内部に供給する蒸気の圧力（1 . 0〜1 . 3 MP a ) に耐える強度が必要なので、 3 0 mm程度の厚肉の隔壁（剛性）とする必要がある。従つて、紙シートに対する熱伝導効率が良くない。これを補うために、従来の熱盤群 0 1 4は、熱容量が極めて大きい構造をなし、肉厚 1 5 0 mm程度の铸鉄で構成されている。

このため従来の熱盤は、紙シートの貼合速度や紙シートを構成する紙種の変ィ匕に伴う急激な温度上昇又は温度下降の要求に対して、応答性が悪いという問題があった。このため、片面段ポ一ル紙 kと表ライナ紙 nの接着部が過乾燥状態又は未乾燥状態となり、その結果、擬似接着等の接着不良が発生したり、製造した後の段ポール紙に反りが発生する等の問題があった。また応答性が悪いと、紙シートの走行速度を高速化できず、生産性が向上しないという問題があった。

そのため紙シートの加熱温度の調整は、加圧装置 0 1 5の紙シートの対するカロ圧力を変更して、紙シートと熱盤上面との接触熱伝達率を調整することにより行なわれる。なお一般にダブルフエ一サ出口での段ポール紙 dの温度は 7 0〜1 4 0 °Cに設定される。

しかし、加圧装置 0 1 5を構成する部材の紙幅方向の撓みの影響で紙シートに紙幅方向に均一な加圧力を付与することが困難であり、この圧力不均一は紙幅方向の温度不均一となって、紙シートに反りを発生させる原因となり、生産される段ポール紙の品質を低下させるという問題がある。

そこで、特許文献 1 (実開平 2— 4 8 3 2 9号の明細書及び図面）には、かかる問題に対処するため、厚板の肉厚内に多数の熱媒体供給孔を並設することにより、熱媒体供給孔から通紙走行面までの隔壁の薄肉化を図り、これによつて通紙走行路側への熱放散効率を高めかつ均一化し、かつ加熱調整を容易にした熱盤構造が開示されている。第 5図には厚板の下面側に複数の補強リブを付設した熱盤構造が開示されている。

また特許文献 2 (米国特許第 5、 6 6 2、 7 6 5号公報）には、熱盤を薄肉化、例えば肉厚 2 0〜5 0 mmにし、熱盤に多数の蒸気揷通孔を並列に配置した熱盤構造が開示されている。このように熱盤を薄肉化することによって、温度応答性を高めるとともに、熱盤と該熱盤を支持する部材とを熱的に遮断することによつて、該熱盤の上面と下面とを熱的に同一条件とし、これによつて、熱盤の反りを防止する手段が開示されている。

特許文献 1には、熱盤の肉厚を薄肉化し、これによつて紙シートに対する熱放散効率を高め、熱盤の温度応答性を高めることが開示されている。しかし、熱盤の上面は紙シートが走行し、紙シートに放熱するため、熱盤の上下面間では放熱量が異なり、温度差が生じる。熱盤を薄肉化すると、熱盤の上面と下面との温度差により熱盤が変形しやすい。熱盤が変形すると、製造される段ポール紙も熱盤表面に沿って変形し、段ポール紙の品質低下につながる。特許文献 1はかかる課題に対する解決策を開示していない。

また特許文献 2には、熱盤を薄肉化するとともに、熱盤と該熱盤を支持する部材とを熱的に遮断し、該熱盤の上面と下面とを熱的に同一条件とすることによつて、熱盤の反りを防止する手段が開示されている。しかし前述のように熱盤上面は紙シートが接触して熱盤上面から熱を吸収するため、熱盤を支持部材から熱的に遮断するだけでは、熱盤の上面と下面を熱的に同一条件とすることはできない。従つて、特許文献 2の手段では熱盤の熱変形を解消することはできない。発明の開示

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、熱盤を薄肉化して熱盤上面を走行する紙シートに対する熱伝達効率を向上させ、かつ設定温度に対する応答性を向上させるとともに、熱盤の紙シート接触面（上面）と反対面（下面）との温度差を減少させることにより、熱盤の熱変形を許容範囲に抑え、よって熱盤の熱変形に起因した段ポール紙の上下方向の反りをなくすことを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明のダブルフエーサの加熱方法は、帯状の片面段ポール紙とライナ紙とを重ね合わせて熱盤上を走行させながら貼合して段ポール紙を製造するダブルフエ一ザの加熱方法において、

前記熱盤の下面に放熱手段を設け、該熱盤の上面で該片面段ポール紙及びライナ紙に放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせることにより、該熱盤の反りを許容範囲内に抑えるものである。

本発明方法は、熱盤上面からの紙シートに対する放熱量を考慮し、熱盤下面に設けた放熱手段により、熱盤下面の放熱量を熱盤上面の放熱量とバランスさせるようにしたものである。これによつて熱盤上下面の温度差を縮小し、熱盤の熱変形、即ち上下方向への反りを防止するようにしたものである。

ダブルフエーサに片面段ポール紙及び表ライナ紙が上下に重ね合わされた状態で搬入される紙シートは、ダブルフエーサ入口部で最も温度が低く、その後熱盤上面に沿って走行しながら熱盤上面から受熱し、熱盤出口部で最も温度が高い。従って、熱盤の温度を入口部から出口部まで一定としたとき、紙シートと熱盤との温度差は入口部が最も大きく、熱盤出口部で最も小さくなる。そのため熱盤上面からの放熱量は、熱盤入口部で最も大きく、熱盤出口部に向かって減少勾配となる。

従って、本発明方法において、好ましくは、熱盤上面の放熱量に合わせて、前記放熱手段により熱盤下面から放熱する放熱量を熱盤入口部から熱盤出口部に向かって放熱量を減少させる放熱量減少勾配とすれば、熱盤上下面の放熱量をバランスさせることができる。これによつて熱盤上下面の温度差を縮小し、熱盤の反りを防止できる。

この場合、熱盤を板状に構成し、熱盤に紙走行方向と交差する方向（好ましくは直交する方向）に多数の蒸気揷通孔を並列に設け、該蒸気揷通孔に蒸気を流す構成とすれば、熱盤上面を走行する紙シートに対する熱伝達効率を向上させ、かつ設定温度の変更要求に対する応答性を向上させることができる。

尚、紙シートが熱盤上を走行している間に、片面段ボール紙の段頂部に付けられた糊をゲルィヒ（糊化）して片面段ポール紙と表ライナ紙との接着性を良好にする必要がある。紙シートは高速で走行するので、糊のゲルィ匕を確実にするために、紙種によってはダブルフエ一サ入口部の熱盤温度を高くし、熱盤温度を熱盤の入口部から出口部に向かつて減少勾配に設定したほうが好ましい場合がある。本発明方法において、前記温度勾配を熱盤の入口部から出口部に向かって減少勾配とする手段として、板状に構成された熱盤に紙走行方向と交差する方向（好ましくは直交する方向）に多数の蒸気揷通孔を並設するとともに、該蒸気揷通孔に蒸気供給配管から減圧弁を介して飽和蒸気を供給し、該蒸気揷通孔に供給される飽和蒸気の圧力を熱盤の入口部から出口部に向かって前記並設された揷通孔毎若しくは揷通孔群単位で順次圧力減少させることにより、該飽和蒸気の温度を熱盤の入口部から出口部に向かって下降勾配とすることができる。

かかる構成では、前記並設された揷通孔毎若しくは揷通孔群単位で減圧弁を使用することにより、複数の蒸気供給源を必要とせず、単一の蒸気供給源を用いて簡単な配管構成で前記温度勾配を実現することができる。

紙シートの紙種（坪量）又は走行速度に応じて熱盤の紙シートに対する供給熱量を変える必要がある。従来は厚物シートの高速貼合条件に合わせて熱盤の供給熱量を設定していたため、薄物シートの低速貼合時には熱量過多で過乾燥となり、薄物シートに反り等が発生する不具合があった。前記構成では、紙シートの紙種又は走行速度に応じて供給蒸発圧を変更できるので、薄物シー卜の低速貼合時の熱量過多を防止できる。

また前記本発明方法を実施するための第 1の本発明のダカレフエーサは、帯状の片面段ポール紙とライナ紙とを重ね合わせて熱盤上を走行させながら貼合して段ボール紙を製造するダブルフエーサにおいて、前記熱盤を板状に構成するとともに、該熱盤に紙走行方向と交差する方向（好ましくは直交する方向）に多数の蒸気揷通孔を並列に配設し、前記熱盤の下面に放熱面積を拡大する（熱盤と同材質かそれ以上の良熱伝導体で形成した）補強リブ（リブ状放熱部）を突設してなる放熱手段を設け、該熱盤の上面で該片面段ポール紙及びライナ紙に放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせるように構成したものである。

第 1の本発明装置の熱盤は、板状に構成するとともに、紙走行方向と交差する方向（好ましくは直交する方向）に多数の蒸気挿通孔を並列に配設してなるものである。かかる構成により、高圧蒸気を貯留するための圧力容器を不要とし、該蒸気挿通孔を形成する隔壁の薄肉化を可能とし、そのため熱盤自体の薄肉化が可能となるものであるが、一方では熱盤を薄肉化することによって、熱盤の反りが生じやすい。そこで本発明では、補強リブによって熱盤の反りの防止をはかるとともに、放熱面積を拡大し、補強リブの高さ方向に沿って空気の自然対流を起こして放熱を行なう。熱盤上面の紙シー卜との接触熱伝達による放熱量と熱盤下面の自然対流による放熱量とをバランスさせることにより、熱盤上下面間の温度差を縮小し、熱盤の熱変形を防止する。

前記第 1の本発明装置において、多数の該補強リブを紙走行方向及び紙走行方向と交差する方向（例えば直交方向）に間隔を置いて（格子状又は菱形の組み合わせ状に)並べることにより多数の格子を形成するように配設するようにするか、あるいは多数の該補強リブを紙走行方向と交差する方向（直交方向）に間隔を置いて並設するようにしてもよい。

前者の構成では、補強リブを格子状に形成するため、放熱面積を拡大することが容易であり、放熱能力を向上できる。また補強リブを紙走行方向及び紙走行方向と交差する方向（直交方向）に配置するため、補強リブによって熱盤の紙走行方向の熱変形及び熱盤の紙走行方向と交差する方向（直交方向）の熱変形を抑える作用をもつ。このため製造する段ポール紙の紙走行方向及び紙走行方向と交差する方向（直交方向）の反りを防止できるので、紙シートの高速走行が可能になるとともに、高品質な段ポール紙の製造が可能である。

一方後者の構成では、段ボール紙の紙走行方向と交差する方向（直交方向）の段ボール紙の反りを防止でき、また補強リブの構成を簡素化でき、製造時の機械加工、溶接等に要するコストの低減が可能になる。紙シートの走行方向に沿って複数の熱盤群が並設されるので、個々の熱盤の紙走行方向の熱変形は、紙走行方向と交差する方向（直交方向）の熱盤の反りと比べてさほど段ポール紙の品質に影響を与えない。従って後者の構成は、紙走行方向の微細な反りを無視できる段ポール紙の製造に適用可能である。

また前述のように、熱盤上面からの放熱量は、熱盤の入口部から出口部に向かつて（階段状の）減少勾配となる。この熱盤上面の放熱量に合わせるため、補強リブの高さを熱盤の入口部から出口部に向かって徐々に小さくすることにより、飽和蒸気の温度を熱盤の入口部から出口部に向かって連続的な下降勾配とすることができるとともに、熱盤下面の放熱量を熱盤上面の放熱量とバランスさせることができる。この場合、ダブルフエ一サに紙走行方向に沿って配設される複数個の熱盤を例えば 3〜4群に分割し、紙シ一卜への熱供給量の大きい上流側第 1群の熱盤の補強リブの突設高さを一番高くし、第 2群、第 3群、 …と下流側に行くに従つて補強リブの突設高さを低くするようにして飽和蒸気の温度を熱盤の入口部から出口部に向かって階段状の下降勾配とすることができる。

また蒸気揷通孔に蒸気供給配管から減圧弁を介して飽和蒸気を供給し、該蒸気揷通孔に供給される飽和蒸気を熱盤の入口部から出口部に向かって減少勾配とすることにより、該飽和蒸気の温度を熱盤の入口部から出口部に向かって下降勾配となるように構成することができる。

また第 1の本発明装置では、蒸気供給配管に蒸気揷通孔を並列に接続して該蒸気揷通孔に同一方向の蒸気を流すように構成してもよく、あるいは熱盤の紙走行方向最上流側の蒸気揷通孔に蒸気供給配管を接続し、各該蒸気揷通孔を熱盤の外側で U字状の連通管を介して直列に接続するようにしてもよい。

前者の構成では、各蒸気揷通孔に蒸気揷通孔を同一方向に流すようにしているので、紙走行方向に配置された熱盤に均一な温度の蒸気を供給できる。従って熱盤の加熱温度を紙走行方向に亘って均一化できる。

後者の構成では、蒸気が熱盤内で紙走行方向上流側から下流側に向かって流れるので、紙シートが熱盤の入口部で高温蒸気から多量の熱量を吸収できるとともに、飽和蒸気の温度を熱盤の入口部から出口部に向かって階段状の下降勾配とすることができる。従って、糊のゲル化が促進され、良好な接着力を得ることができる。また蒸気供給配管から各蒸気揷通孔に接続される枝管を分岐させる必要がなく、蒸気配管の構成が簡単になる長所がある。

次に第 2の本発明のダブルフエーサは、帯状の片面段ポール紙とライナ紙とを重ね合わせて熱盤上を走行させながら貼合して段ポール紙を製造するダブルフエーサにおいて、前記熱盤を板状に構成するとともに、該熱盤に紙走行方向と交差する方向（好ましくは直交する方向）に多数の蒸気揷通孔を並列に配設し、該蒸気揷通孔の上側の熱盤肉厚に対して該蒸気揷通孔の下側の熱盤肉厚を大きく設定することにより、該熱盤の上面で前記片面段ボール紙及びライナ紙に放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせるように構成したものである。

この構成では、特別に放熱手段を設ける必要がない。蒸気揷通孔からの熱盤の上下面までの肉厚に差を付けるだけでよい。即ち蒸気揷通孔から熱盤下面までの肉厚を大きくとることにより、蒸気揷通孔から熱盤下面までの温度差が大きくなる。これによつて、紙シート通紙時の熱盤上下面の温度差を縮小し、該温度差に起因する熱変形量を減少できる。

第 2の本発明装置によれば、熱変形抑制用の補強リブを設けないため、機械加ェを簡素化できる。なお熱盤上面の放熱量は、紙シートの走行速度又は紙種（坪量）に応じて異なるので、蒸気揷通孔から熱盤下面までの肉厚は、紙シートの走行速度又は紙種（坪量）に応じて適宜設定する。

運転中におけるダブルフエーサ熱盤の上下方向の反りの許容限界値は通常士 0 . 3 mmである。この許容限界値に抑えるためには、熱盤の上面と下面との温度差を 1 5 °C以下に抑えればよい。前記第 1の本発明装置又は第 2の本発明装置により、熱盤上下面間の温度差を 1 5 °C以下に抑えることが可能になる。

本発明方法によれば、前記熱盤の下面に放熱手段を設け、該熱盤の上面で該片面段ボール紙及びライナ紙に放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせることにより、該熱盤の反りを許容範囲内に抑えることができる。これによつて製造する段ポール紙の反りをなくし、高品質の段ポール紙を製造できる。

また第 1及び第 2の本発明装置によれば、熱盤を板状に構成するとともに、該熱盤に紙走行方向と交差する方向（好ましくは直交する方向）に多数の蒸気挿通孔を並設することにより、熱盤の薄肉化が可能になるため、蒸気揷通孔と熱盤上面との温度差が減少し、単位面積当りの紙シ一トにより多くの熱量を与えることができる。従って厚物紙シートの高速走行時の熱量不足が解消され、貼合速度の上限値が従来より引き上げられる。また熱盤の薄肉化が可能になるため、設定温度の変更に要する応答速度が向上する。

また第 1の本発明装置においては、熱盤の下面に設けられた補強リブの効果により、第 2の本発明装置においては、蒸気揷通孔からの熱盤上下面までの厚さに差を設けることにより、熱盤上下面の放熱量をバランスさせ、熱盤上下面の温度差を減少させ、もって紙シート通紙時の熱盤の変形を防止できる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の第 1実施形態の熱盤に係り、 ) は斜視図、（b) は底面図、（c ) は（a ) 中の A— A線に沿う断面図である。

第 2図は、（a ) は本発明の第 2実施形態の熱盤の斜視図、（b) は紙シートの熱盤上の温度曲線を示す線図である。

第 3図は、本発明の第 3実施形態のダブルフエーサ本体の構成図である。第 4図は、（a ) は図 3中の B— B線に沿う断面図、（b) は図 3中の C— C線に沿う断面図、（c ) は図 3中の D— D線に沿う断面図、（d ) は熱盤及び紙シートの温度曲線図である。

第 5図は、本発明の第 4実施形態の熱盤の斜視図である。

第 6図は、前記第 4実施形態の変形例を示す平面視説明図である。

第 7図は、本発明の第 5実施形態の熱盤に係り、（a ) は斜視図、（b ) は底面図である。

第 8図は、本発明の第 6実施形態の熱盤に係り、（a) は斜視図、（b) は一部拡大立面図である。

第 9図は、従来のダブルフエ一サの系統図である。

第 1 0図は、従来の熱盤の断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明をそれのみに限定する趣旨ではない。

(実施形態 1 )

本発明の第 1実施形態を図 1に基づいて説明する。図 1は、ダブルフエ一サに用いられる熱盤 1 4を示し、 ) は斜視図、（b) は底面図、（c ) は（a) 中の A— A線に沿う断面図である。図 1において、熱盤 2 0は、厚さ 5 0 mm程度の薄板状に構成され、 S S、 S U S、 F C D材等の金属材料で構成されている。 S S材は熱伝達率が特に良好であり、 S S及び S U S材は溶接が可能であり、 S U S材は鑌びないという長所をもつ。該薄板部に紙シート走行方向 aと直交する紙幅方向 bに平行に配列された多数の蒸気挿通孔 2 1が貫通している。蒸気揷通孔 2 1は例えば外径 3 0 mm程度の大きさを有する。該蒸気揷通孔 2 1の一端は、図示しない蒸気供給源に接続された蒸気供給配管 2 4から並列に分岐した枝管 2 5が接続されている。蒸気揷通孔 2 1の他端は蒸気排出側の枝管 2 6を介して図示しない蒸気排出配管に接続されている。

熱盤 2 0の下部には補強リブ 2 2が下方に突設されている。補強リブ 2 2は、紙走行方向 a及び紙幅方向 bに平行に間隔を置いて並べられることにより多数の格子を形成している。補強リブ 2 2の長さは均一である。熱盤 2 0の紙幅方向 b の長さは 1 9 0 0〜2 6 0 0 mmであり、紙走行方向 aの長さは、例えば 1辺が 8 0 0 mmの格子が複数形成される。かかる大きさの熱盤 2 0が紙走行方向 aに複数個並べられている。また補強リブ 2 2の長さは、熱盤上面の放熱量によって適宜設定されるが、例えば 1 0 0 mm程度とし、幅は 1 0〜4 0 mm程度に設定される。

かかる構成において、図示しない蒸気供給源から蒸気供給配管 2 4及び枝管 2 5を介して蒸気揷通孔 2 1に飽和蒸気が供給される。蒸気揷通孔 2 1に蒸気を流すことによって熱盤 2 4が所定温度に加熱される。前述のように通常圧力 1 . 0 〜 1 . 3 M P a及び温度 1 8 0〜 1 9 0 °Cの飽和蒸気が蒸気挿通孔 2 1に供給される。熱盤 2 0の上面 2 3に接して矢印 a方向に走行する紙シート（図 9及び図 1 0の片面段ボール紙 kと表ライナ紙 nとが重ね合わされたもの）は加熱され、加圧装置（図 9の加圧装置 0 1 5 ) によって加圧される。これによつて紙シートは糊付け部で貼合されて段ポール紙 dが製造される。

なお図 1 ( c ) に示すように、熱盤 2 0は、その両側部に支持ブラケット 2 7 が突設され、該支持ブラケット 2 7が熱盤 2 0の両側に配置されたダブルフエ一サの主フレーム 2 8に取り付けられている。このように熱盤 2 0の下方は何の部材も設置されない空間が形成され、空気の対流が起こりやすい環境となっている。かかる構成の本実施形態によれば、熱盤 2 0を薄肉化したことにより、蒸気挿通孔 2 1の内面と紙シ一卜が接触する熱盤上面 2 3との温度差が減少し、単位面積当りの紙シートにより多くの熱量を与えることが可能になる。また蒸気揷通孔 2 1は熱盤 2 0を貫通する方式であるため、孔開け加工が容易であるとともに、従来のように蒸気を容器内に溜める方式と比較して凝縮水が蒸気揷通孔 2 1内に残らず、蒸気の凝縮潜熱による熱伝達率が向上する。

従って紙シートの高速走行時の熱量不足が解消され、貼合速度の上限値が従来より引き上げられる。また熱盤 2 0の薄肉化が可能になるため、設定温度の変更に要する応答速度が図 1 0に示す従来の熱盤 0 1 4と比較して 2〜 3倍に向上する。

また熱盤下部に設けた補強リブ 2 2によって、熱盤下部の放熱面積が拡大し、空気が補強リブ 2 2に沿って上下方向に対流する対流熱伝達によって、熱盤下部の放熱量が増大する。そして紙シ一トが接触する熱盤上面と熱盤下部との温度差が縮小され、補強リブ 2 2がない場合と比較して紙シートの通紙時の熱反り量が減少する。そのため熱盤 2 0の熱反りに起因した段ボール紙の反りを解消することができる。

また補強リブ 2 2を縦横辺が紙走行方向 a及び紙幅方向 bに向いた格子状に形成されているため、熱盤 2 0の紙走行方向 a及び紙幅方向 bの反りをさらに減少させることができる。前述のようにダブルフエーサ熱盤の紙幅方向 bの反りは土 0 . 3 mmが許容限界値であるが、本実施形態によれば、熱盤 2 0の反りを該許容限界値内に十分抑えることが可能である。

また本実施形態では、蒸気挿通孔 1内を同一方向に蒸気を流すことにより、熱盤 2 0に紙走行方向 aに沿って均一な温度の蒸気を供給できる。従って熱盤 2 0 の加熱温度を紙走行方向に亘つて均一化できる。

(実施形態 2 )

次に本発明の第 2実施形態を図 2に基づいて説明する。図 2の（a ) は本実施形態の熱盤の斜視図、（b)は紙シートが熱盤入口部から熱盤出口部に走行するときの紙シートの温度上昇曲線を示す線図である。図 2 ( a) において、蒸気揷通孔 3 1及び補強リブ 3 2の構成は前記第 1実施形態と同一である。蒸気供給配管 3 4は、熱盤 3 0の紙走行方向 aの最上流側の蒸気揷通孔 3 1に接続され、各蒸気揷通孔 3 1は熱盤 3 0の外側で U字配管 3 5を介して接続することにより、各蒸気揷通孔 3 1を直列に接続してなるものである。なお U字配管 3 5は可撓性のホースも使用可能である。蒸気揷通孔 3 Γに供給されて熱盤 3 0の加熱供給された蒸気は蒸気排出配管 3 6から排出される。

図 2 ( b ) に示すように、紙シートの温度上昇曲線は、熱盤入口部で最大の温度上昇勾配 cを呈することにより、糊のゲル化を促進し、良好な接着性を得ることができる。本実施形態では、蒸気を紙走行方向 a最上流側の蒸気揷通孔 3 1に供給し、蒸気が熱盤 3 0内で紙走行方向 aの上流側から下流側に向かって（熱盤 3 0の入口部から出口部に向かって）流れるようにしている。従って、紙シートが熱盤 3 0の入口部で高温蒸気から多量の熱量を吸収できるので、糊のゲル化が促進され、良好な接着力を得ることができる。

また蒸気供給配管 3 4から各蒸気揷通孔 3 1に接続させるための枝管やヘッダ等を必要とせず、蒸気配管の構成が簡素化できる。その他熱盤 3 0の薄肉化による作用効果及び補強リブ 3 2による作用効果は、前記第 1実施形態と同一である。 (実施形態 3 )

次に本発明の第 3実施形態を図 3及び図 4に基づいて説明する。図 3は、本実施形態のダブルフエーサ本体を示す構成図、図 4の（a ) は図 3中の B— B断面図、（b ) は図 3中の C— C断面図、（c ) は図 3中の D— D断面図、（d ) は熱盤入口部から熱盤出口部までの熱盤と紙シートの温度曲線を示す線図である。図 3において、本実施形態の熱盤群 4 0は、前記第 1実施形態と同様の格子状の補強リブを備えた熱盤群で構成されている。図 4 ( a ) から図 4 ( c ) において、図該熱盤群 4 0は、入口部から出口部に向かって徐々に補強リブの長さが短くなる 3種の熱盤 4 0 a、 4 0 b及び 4 0 cが配設されている。即ちダブルフエーサ 1 0の入口部には最も補強リブ 4 2 aの突設高さが高い熱盤 4 0 aが配置され、熱盤 4 0 aの紙走行方向 a下流側に中間の高さを有する補強リブ 4 2 bを備えた熱盤 4 0 bが配置される。熱盤 4 0 bの紙走行方向 a下流側に突設高さの最も低い長さの補強リブ 4 2 cを備えた熱盤 4 0 cが配置される。なお各熱盤の薄板部には、それぞれ多数の蒸気揷通孔 4 1 a、 4 1 b又は 4 1 cが紙幅方向に平行に配設されている。

各熱盤には同一圧力及び同一温度の飽和蒸気（通常 1 . 0〜1 . 3 MP a、 1 8 0〜1 9 0 °C) が供給される。従って、図 4 ( d ) に示すように、熱盤の加熱温度は入口部から出口部まで一定である。一方紙シートの温度は熱盤の入口部から出口部に沿って熱盤により徐々に加熱されて、温度上昇する。熱盤上面から紙シ一トに供給する放熱量は、熱盤と紙シートとの温度差が大きいほど大きくなる。そのため、熱盤から紙シートに供給する放熱量は、熱盤入口部に近いほど大きくなる。

従って、本実施形態では、熱盤の上下面の放熱量をバランスさせるために、熱盤入口部に設けられた熱盤 4 0 aの補強リブ 4 2 aの突設高さを高くして放熱面積を増加させ、これによつて、熱盤下面からの放熱量を増加させている。なお図 4 ( d ) に示すように、熱盤 4 0 cが配置された熱盤出口部の紙シート温度は約 1 4 0 °Cに達している。

このように本実施形態によれば、熱盤入口部に近いほど補強リブ 4 2の突設高さを高くした熱盤を設置して放熱量を増加させ、熱盤出口部に向かって補強リブの突設高さを順に短く（低く）した熱盤 4 O b及び 4 0 cを設置しているので、熱盤上面から紙シ一トに供給する放熱量と熱盤下面の放熱量とをバランスさせることができる。これによつて、熱盤の上下面の温度差を縮小し、熱盤の熱反りを防止することができる。

(実施形態 4 )

次に本発明の第 4実施形態を図 5に基づいて説明する。図 5は本実施形態の熱盤を示す斜視図である。図 5において、本実施形態の熱盤 5 0は、前記第 1実施形態と比べて、蒸気供給配管 5 4に減圧弁 5 7が介設されている点が異なり、その他の構成は第 1実施形態と同一である。即ち、本実施形態では、蒸気供給配管 5 4から供給される飽和蒸気を減圧弁 5 7によって減圧することにより、所望の圧力及び該圧力に対応した所望の温度の飽和蒸気とすることができる。

これによつて所望の温度に調整した飽和蒸気を蒸気揷通孔 5 1に供給することができる。例えば蒸気供給配管 5 4から 1 . 2 5 M P a、 1 9 0 °Cで供給される飽和蒸気を減圧弁 5 7を通すことにより、 0 . 3 6 M P a、 1 4 0 °Cの飽和蒸気として蒸気揷通孔 5 1に流すことができる。

このように本実施形態によれば、蒸気供給配管 5 4の減圧弁 5 7を介設するという簡単な構成により、所望の温度に調整した飽和蒸気を蒸気揷通孔 5 1に供給できる。本実施形態を例えば前記第 3実施形態に適用した変形例を図 6を参照して以下説明する。図 6において、蒸気供給配管 5 4から圧力 1 . 2 5 MP a及び温度 1 9 0 °Cで供給される飽和蒸気を、それぞれ熱盤 4 0 a、 4 0 b又は 4 0 c に連通する分岐管 5 8 a、 5 8 b又は 5 8 cに分岐させる。分岐管 5 8 b及び 5 8 cでは、飽和蒸気を減圧弁 5 7 b及び 5 7 cを介装することによって、それぞれ異なる圧力に変更する。

一方分岐管 5 8 aでは減圧弁を介設せず、減圧しない圧力で飽和蒸気を通す。分岐管 5 8 bでは減圧弁 5 7 bを通すことによって、圧力 1 . 0 M P a及び温度 1 8 0 °Cの飽和蒸気に変える。分岐管 5 8 cでは、減圧弁 5 7 cを介装することによって、圧力 0 . 3 6 M P a及び温度 1 4 0。Cの飽和蒸気に変える。その後各分岐管では各ヘッダ 4 3及び枝管 4 4を通して、各熱盤 4 0に各々異なる圧力及び温度の飽和蒸気を供給することができる。各熱盤に供給された蒸気は紙シー卜の加熱に供した後、各枝管 4 5から排出される。

これによつて、前記並設された熱盤 4 0単位で枝管 4 4群を順次圧力減少させることにより、該飽和蒸気の温度を熱盤の入口部から出口部に向かって下降勾配とすることができ、その結果熱盤群の加熱温度を、図 4 ( d) のように熱盤群の入口部から出口部まで熱盤の加熱温度が一定ではなく、入口部が高く出口部に向かって減少勾配の温度曲線とすることができる。

このような温度勾配とすることによって、熱盤入口部での紙シートを高温で加熱することにより、糊のゲル化を促進して良好な接着性を付与することができる。なおこのような図 4 ( d) のように熱盤群の紙走行方向入口部が高く出口部に向かって減少勾配の温度曲線温度勾配とするには、各熱盤 4 0に各々異なる圧力の飽和蒸気を供給するだけではなく各熱盤に設けられた補強リブ 4 2 a、 4 2 b及び 4 2 cの長さを該温度勾配に合わせて変えるのが好ましい。

(実施形態 5 )

次に本発明の第 5実施形態を図 7に基づいて説明する、図 7は本実施形態の熱盤を示し、（a ) はその斜視図、（b ) は底面図である。図 7において、本実施形態の熱盤 6 0は、前記第 1実施形態と比較して、補強リブ 6 2を紙幅方向 bに間隔をおいて並列に配置した構成とした点で異なる。その他の構成は第 1実施形態と同一である。

本実施形態においては、紙幅方向 bに間隔をおいて配置された補強リブ 6 2を設けているので、該補強リブにより熱盤下面の放熱量を熱盤上面の放熱量とバランスさせることにより、熱盤 6 0の反りを防止できる。また補強リブ 6 2が紙幅方向 bに配設されているので、熱盤 6 0の紙幅方向 bの反りを補強リブ 6 2で抑えることができる。また前記第 1実施形態の補強リブと比べて構成を簡素化でき、製造時の機械加工、溶接等に要するコストの低減が可能になる。本実施形態は、紙走行方向 aの微細な反りを無視できる段ボール紙の製造に適用可能である。

(実施形態 6 )

次に本発明の第 6実施形態を図 8に基づいて説明する。図 8は本実施形態の熱盤を示し、（a ) は斜視図、（b ) は一部拡大立面図である。図 8において、本実施形態は、補強リブをなくし、熱盤 7 0を厚板形状に形成したものである。そして蒸気揷通孔 7 1と熱盤上面 7 3までの肉厚 eに対して蒸気揷通孔 7 1と熱盤下面 7 7までの肉厚 gを大きくしたことにより、熱盤上面 7 3の紙シート接触による放熱量と熱盤下面 7 7の対流熱伝達による放熱量とをバランスさせたものである。

蒸気揷通孔 7 1と熱盤上面 7 3までの肉厚 e、蒸気揷通孔 7 1の径 f及び蒸気揷通孔 7 1から熱盤下面 7 7までの肉厚 gは、紙シートの走行速度又は紙種に応じて異なる。これらの寸法は、例えば e = 1 0 mm、 f = 3 0〜5 0 mm、 g = 8 0〜2 0 0 mmとする。

本実施形態によれば、紙シート通紙時の熱盤上下面の温度差を縮小し、温度差に起因する熱盤 7 0の熱変形量を減少させることができる。また前記実施形態にように、熱変形抑制用の補強リブを無くし、熱盤 7 0を厚板のみで構成しているので、熱盤 7 0の機械加工を簡素化できる。産業上の利用可能性

本発明によれば、段ポール紙を製造するダブルフエーサにおいて、熱盤をコンパクトにして熱盤上面を走行する紙シートに対する熱伝達効率を向上させるとともに、熱盤の上下両面の温度差を減少させることにより、熱盤の熱変形を許容範囲に抑え、よって熱盤の熱変形に起因した段ポール紙の上下方向の反りをなくし、品質向上を図ることができる b

Claims

請求の範囲

1 . 帯状の片面段ポール紙とライナ紙とを重ね合わせて熱盤上を走行させながら貼合して段ボール紙を製造するダブルフエ一ザの加熱方法において、前記熱盤の下面に放熱手段を設け、該熱盤の上面で該片面段ポール紙及びライナ紙に放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせることにより、該熱盤の反りを許容範囲内に抑えることを特徴とするダブルフエ一サの熱盤の加熱制御方法

2 . 前記熱盤の入口部から出口部に向かって減少勾配となる前記熱盤上面の放熱量に合わせて該熱盤下面の放熱量が該熱盤の入口部から出口部に向かって連続的若しくは段階的に減少する、放熱量減少勾配とすることを特徴とする請求項 1 に記載のダブルフエ一サの熱盤の加熱制御方法

3 . 板状に構成された前記熱盤に紙走行方向と交差する方向、好ましくは直交する方向に多数の蒸気揷通孔を並列に設けるとともに、該蒸気揷通孔に蒸気供給配管から減圧弁を介して飽和蒸気を供給し、該蒸気揷通孔に供給される飽和蒸気の圧力を熱盤の入口部から出口部に向かつて連続的若しくは段階的に減少させるることにより、該飽和蒸気の温度を該熱盤の入口部から出口部に向かって下降させることを特徴とする請求項 2に記載のダブルフエ一サの熱盤の加熱制御方法

4. 帯状の片面段ポール紙とライナ紙とを重ね合わせて熱盤上を走行させながら貼合して段ポール紙を製造するダブルフエーサにおいて、

前記熱盤を板状に構成するとともに、該熱盤に紙走行方向と交差する方向、好ましくは直交する方向に多数の蒸気揷通孔を並設し、前記熱盤の下面に放熱面積を拡大する補強リブを突設してなる放熱手段を設け、該熱盤の上面で該片面段ポ —ル紙及びライナ紙に放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせるように構成したことを特徴とするダブルフエ一サ。

5 . 多数の前記補強リブを紙走行方向及び紙走行方向と交差する方向に間隔を置いて並設して格子又は菱形の組み合わせを形成するように配設したことを特徴とする請求項 4に記載のダブルフエーサ。

6 . 紙走行方向と交差する方向に延在させてなる多数の前記補強リブを間隔を置いて並列配置したことを特徴とする請求項 4に記載のダブルフエーサ。

7 . 前記補強リブの突設高さを熱盤の入口部から出口部に向かつて徐々に小さくしたことを特徴とする請求項 4に記載のダブルフエーサ。

8 . 前記蒸気揷通孔に蒸気供給配管から減圧弁を介して飽和蒸気を供給し、該蒸気揷通孔に供給される飽和蒸気の圧力を熱盤の入口部から出口部に向かって階段状若しくは連続的に減少する減少勾配とすることにより、該飽和蒸気の温度を該熱盤の入口部から出口部に向かって下降するように構成したことを特徴とする請求項 4に記載のダブルフヱ一サ。

9 . 蒸気供給配管に前記蒸気挿通孔を並列に接続して該蒸気揷通孔に同一方向の蒸気を流すように構成したことを特徴とする請求項 4又は 8に記載のダブルフエーサ。

1 0 . 前記熱盤の紙走行方向最上流側の蒸気揷通孔に蒸気供給配管を接続し、各蒸気揷通孔を該熱盤の外側で連通管を介して直列に接続したことを特徴とする請求項 4に記載のダブルフエ一サ。

1 1 . 帯状の片面段ポール紙とライナ紙とを重ね合わせて熱盤上を走行させながら貼合して段ポール紙を製造するダブルフエーサにおいて、前記熱盤を板状に構成するとともに、該熱盤に紙走行方向と交差する方向に多数の蒸気揷通孔を並列に配設し、該蒸気挿通孔の上側の熱盤肉厚に対して該蒸気揷通孔の下側の熱盤肉厚を大きく設定することにより、該熱盤の上面で前記片面段ポール紙及びライナ紙に放熱する放熱量と該熱盤の下面から放熱する放熱量とをバランスさせるように構成したことを特徴とするダブルフエ一サ。