(57)【要約】  本発明は、紙／ボードウェブコーティング装置に関する。本装置は、少なくとも２つの隣接ノズル部を含むノズルユニット（１）からなり、ノズルユニットは、コーティング装置の長手方向（Ｗ）に延びる少なくとも１つの供給チャンバ（１２）を収容し、該供給チャンバにコーティングペーストが供給手段により供給され、ノズルユニットは、少なくとも１つの均等チャンバ（１３）を備え、該均等チャンバ（１３）はノズル部の間の境界面で規定され、供給チャンバと連通し、コーティング装置の長手方向（Ｗ）に延びており、ノズルユニットは、ノズル部間にノズルスロット（３０）を有し、該ノズルスロット（３０）は少なくとも１つの均等チャンバ（１３）により少なくとも１つの供給チャンバ（１２）と連通し、該ノズルスロット（３０）はコーティング装置の長手方向（Ｗ）に延び、該ノズルスロット（３０）にコーティングペーストが供給チャンバから均等チャンバを通ってノズルスロットの全幅を横切って供給され、ノズルスロット（３０）の出口開口（３１）から放出される。供給チャンバ（１２）は、ノズルスロット（３０）と均等チャンバ（１３）に対して偏心した位置で、ノズル部の１つの中に完全に形成され、供給チャンバ（１２）から均等チャンバ（１３）へのコーティングペーストの供給は、ノズル部の内側に設けられた流路により有効にされる。
2007504943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙／ボードウェブコーティング装置であって、少なくとも２つの隣接ノズル部を含むノズルユニット（１）からなり、前記ノズルユニットは、コーティング装置の長手方向（Ｗ）に延びる少なくとも１つの供給チャンバ（１２）を収容し、該供給チャンバにコーティングペーストが供給手段により供給され、前記ノズルユニットは、少なくとも１つの均等チャンバ（１３）を備え、該均等チャンバ（１３）はノズル部の間の境界面で規定され、供給チャンバと連通し、コーティング装置の長手方向（Ｗ）に延びており、前記ノズルユニットは、ノズル部間にノズルスロット（３０）を有し、該ノズルスロット（３０）は前記少なくとも１つの均等チャンバ（１３）により前記少なくとも１つの供給チャンバ（１２）と連通し、該ノズルスロット（３０）はコーティング装置の長手方向（Ｗ）に延び、該ノズルスロット（３０）にコーティングペーストが供給チャンバから均等チャンバを通ってノズルスロットの全幅を横切って供給され、ノズルスロット（３０）の出口開口（３１）から放出されるコーティング装置において、
前記供給チャンバ（１２）は、ノズルスロット（３０）と均等チャンバ（１３）に対して偏心した位置で、ノズル部の１つの中に完全に形成され、供給チャンバ（１２）から均等チャンバ（１３）へのコーティングペーストの供給は、ノズル部の内側に設けられた流路により有効にされることを特徴とするコーティング装置。
【請求項２】
前記供給チャンバ（１２）は、供給物質の入口端から反対側に向かってその長手方向に収束するように設計され、前記供給チャンバ（１２）の壁の少なくとも１つは、供給チャンバの収束性を所望通りに設定するために調整可能であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項３】
前記供給チャンバ（１２）は、供給チャンバの収束性を所望通りに設定するために調整可能なその底壁を有することを特徴とする請求項２に記載のコーティング装置。
【請求項４】
前記供給チャンバと連通する冷却媒体用の区画（１７）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項５】
前記供給チャンバは曲がったシート状の剛体から形成され、前記冷却媒体用の区画は当該供給チャンバと連通している（図４）ことを特徴とする請求項４に記載のコーティング装置。
【請求項６】
前記装置はスライド供給コータからなることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のコーティング装置。
【請求項７】
前記装置はスロット供給コータからなることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のコーティング装置。
【請求項８】
請求項１から５のいずれかに記載の装置のカーテンコーティングへの使用。
【請求項９】
請求項１から５のいずれかに記載の装置のジェットコーティングへの使用。
【請求項１０】
請求項１から５のいずれかに記載の装置の、パルプをワイヤに供給するヘッドボックスへの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙／ボードウェブコーティング装置であって、少なくとも２つの隣接ノズル部を含むノズルユニットからなり、前記ノズルユニットは、コーティング装置の長手方向（Ｗ）に延びる少なくとも１つの供給チャンバを収容し、該供給チャンバにコーティングペーストが供給手段により供給され、前記ノズルユニットは、少なくとも１つの均等チャンバを備え、該均等チャンバはノズル部の間の境界面で規定され、供給チャンバと連通し、コーティング装置の長手方向に延びており、前記ノズルユニットは、ノズル部間にノズルスロットを有し、該ノズルスロットは前記少なくとも１つの均等チャンバにより前記少なくとも１つの供給チャンバと連通し、該ノズルスロットはコーティング装置の長手方向に延び、該ノズルスロットにコーティングペーストが供給チャンバから均等チャンバを通ってノズルスロットの全幅を横切って供給され、ノズルスロットの出口開口から放出されるコーティング装置に関する。
【０００２】
本発明の目的は、紙／ボードウェブコーティングペーストを塗布するように意図された改良カーテンコータを提供することである。
【背景技術】
【０００３】
カーテンコータは、ソフト供給又はスライド供給コータとして分類することができる。スライド供給コータでは、コーティングはノズルユニットにより傾斜面に供給され、該傾斜に沿って面の縁に向かって流れ、該面の縁から滴下する際にカーテンを形成する。ソフト供給アプリケータビームでは、コーティングはマニホールドチャンバを介して狭い垂直スロットに供給され、カーテンはその舌部で形成され、ウェブに滴下する。コーティングは１つ又は幾つかの層に塗布される。このように形成されたカーテンは、エッジガイドにより案内される。エッジガイドは、その名が示すように、供給スロット／供給舌部の縁に配置されている。
【０００４】
現在のコーティングペースト用のカーテンコータは、幾つかの問題が足かせとなり、コーティングペーストにおけるクロスプロフィール（cross-profile）の管理可能性に有害な影響を与えている。カーテンコーティングでは、ノズルスロットは、適量のコーティングペーストをノズルユニットの上面、さらにはコーティングすべきウェブに供給するために、カーテンサイズの限度内に厳密にその幅を有していなければならない。実際には、これは、高精密機械を必要とし、さらにノズルユニットに加わる熱負荷の注意深い管理を要する。
【０００５】
現在入手可能なノズルユニットは、支持構造の一部を構成している。外部ブレーシングにより互いに挟持することで、ノズルユニットは単一の固定支持ユニットを提供する。このような構成は、製造上のある問題を生じる。コーティングペースト用の供給ダクトは、全てノズル部内で機械加工され、ノズル部は単一で一体の中実バー形状ブロックからなるので、供給ダクトを機械加工する工程で、構造的強度の状況を考慮する必要がある。これに関して、供給ダクトのサイズが限定されるという共存問題があり、これからフロースロットのサイズを管理する問題が生じる。したがって、供給ダクトのシステムは、サイズと形状に関する限界があり、コーティングペーストに対する最適流量条件を与えるようにダクトをサイジングする選択権を奪うことになる。
【０００６】
従来のノズルビームの構造によると、高精度の製造技術が要求される。供給ダクトシステムと特にコーティングペースト用ノズルスロットの両方に関して、製造の不正確性は、プロフィールに取消し得ない影響を与える。この問題は、ピースのサイズとコーティングペーストの供給幅が増加するにつれ、さらに著しくなる。現在の製造技術によるノズルブロック／ビームは、４．５ｍのオーダーの最大幅を有し、幅広い機械加工には適していない。
【０００７】
さらに、クロスプロフィールの管理は、従来のカーテンコータを使用すると、用途を変更する場合に問題が多い。これは特にスライド供給コータにあてはまる。供給ダクトの形状は、全体プロフィールに影響を与えるが、アプリケータブロック／ビームを設計する工程で決定される。コーティングペーストはその特性及び／又は供給量が変化すると、供給量はクロスプロフィールに明確な影響を与え、それはもはや修正することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の一つの重要な目的は、第一に、ノズルユニットの全幅にわたってコーティングペーストの一貫した供給と、これによるコーティング量のクロスプロフィールの向上した管理とを可能にし、第二に、製造技術に関する要求が厳しくなく、製造コストに魅力がある改良カーテンコータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明のコーティング装置は、前記供給チャンバが、ノズルスロットと均等チャンバに対して偏心した位置で、ノズル部の１つの中に完全に形成され、供給チャンバから均等チャンバへのコーティングペーストの供給が、ノズル部の内側に設けられた流路により有効にされることを特徴とする。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態によるアプリケータは、前記供給チャンバが、供給物質の入口端から反対側に向かってその長手方向に収束するように設計され、前記供給チャンバの壁の少なくとも１つが、供給チャンバの収束性を所望通りに設定するために調整可能であることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、繊維状ウェブをコーティングする方法に関し、その方法は前述の装置を利用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。
【００１３】
図１は、スライド供給カーテンコータ用のアプリケータビーム１を全体図で示す。ビームは本発明に従って構成することができる。アプリケータビームは、ノズル部３，３ａ及び３２からなり、これらは支持構造を与える支持部２の上に取り付けられ、３つのノズルスロット３０とともにノズルユニットを確立し、複合コーティングを可能にする。
【００１４】
ノズルユニットの一端には、コーティングペーストを供給するための供給パイプ４が配設され、これらは供給チャンバ１２（図２）に開口している。供給される物質は供給チャンバに沿って反対側の端部に向かって通過するが、選択的にバイパスを設けてもよい。供給チャンバを進む間、供給される物質は、供給チャンバの全長にわたる各点で、均等チャンバ１３に向かって移動し、さらにノズルスロット３０に向かい、該ノズルスロット３０（図２）の全幅を越える。
【００１５】
この装置では、ノズル部３及び３２は、支持部２の上で、移動可能に配設されている。移動可能なノズル部３，３２を移動させるために、アプリケータブロックは、支持部２に静止する固定サポート５を有する。該固定サポート５の一端には、後方ノズル部３２と固定サポート５の間に、閉鎖チューブ６があり、固定サポートの反対側には、開口チューブ７がある。これにより、閉鎖チューブ６は、ノズル部３，３２を固定ノズル部３ａに向かって移動させてノズルユニットを閉鎖するために加圧することができる。圧力は、閉鎖チューブ６から解放することができる。開口チューブ７は可動ノズル部３，３２を固定ノズル部３ａから離して移動させてノズルユニットを開放するために、例えば、ノズルスロット及び／又はノズルの種々のチャンバから乾燥ペーストを除くために、加圧することができる。図は、さらに、この出願で言及する方向、すなわち、コーティング装置の長手方向Ｗ、ノズル部の高さ、同時にノズルスロット３０の長手方向Ｌ、ノズルスロットの横方向Ｄを示す。
【００１６】
図２は、従来のスライド供給複合カーテンコータのノズルユニットの一般構造を概略的に示す。ノズルユニットは、ノズル部３，３ａ，３２からなり、これらは最後のものを除き、供給チャンバ２２、均等チャンバ１３、ノズルスロット３０を有する。最も外側のノズル部３ａは、供給リップを形成する縁３３を有する。該縁の上にノズルスロット３０の出口開口３１から出るコーティングペーストが供給され、ノズルユニットの上面に沿って流れ、コーティングカーテンを生成し、縁ガイド（不図示）により、コータの下方を進行するコートすべき紙／ボードウェブの表面に案内する。
【００１７】
供給チャンバ１２、均等チャンバ１３、ノズルスロット３０は、ノズルユニットを構成する鋼製の厚いビームに機械加工され、ノズルスロットの長手方向Ｌに交互に配置され、２つの連続するノズル部の間の境界面により完全に形成されている。このような構成は、装置の機能的及び製造的な特徴に関する様々な欠点がある。
【００１８】
図２は、さらにノズルの所謂不支持高さＨを示す。それは、ノズルの供給量の一貫性に関する本質的意義を有している。この種の構造を備えたノズルユニットでは、不支持高さＨは、供給チャンバ１２の底縁からノズルスロット３０の外縁３１まで延びている。したがって、供給チャンバの底縁は、支持の最高点を構成し、すなわち、高さＨは隣接ノズル部が互いに支持しない距離を示している。典型的なノズルユニットでは、高さＨは約７５ｍｍである。
【００１９】
この範囲内では、ノズルスロット３０の幅は、ノズル部の表面の形状と、コーティングペーストによって伝えられる温度差によりノズル部で生じる熱膨張とに依存する。このような構成は、ビームサイズが大きくなるにつれて、製造技術に関して高精度を要求する。
【００２０】
コーティングペーストの供給量は、典型的に利用されるスロット幅に関する限り、スロット幅の関数として全く線形的に変化する。例えば、コーティングプロフィール（profile）がコーティング量の１パーセントの最大変動を有するようにすることが目的であるなら、方向Ｄにおける０．５ｍｍスロットの精度は０．００５ｍｍの精度を有しなければならない。したがって、図２の構成では、この場合１２０ｍｍの全高を有するが、支持面は０．００２＊（１２０−７５）／７５ｍｍ＝０．００３ｍｍの平坦度を有しなければならない。平坦度は、ここでは仮想無傷平坦面からの最大面変動を示す。
【００２１】
一方、コーティングペーストの供給量とコーティングプロフィールの幅が増加するにつれ、断片（pieces）の成長サイズは、例えば温度負荷の管理をより困難にさせる。断片は、非常に重くなり、突っ張り（bracing）が必要となる。従来のノズルビームは４．５ｍのオーダーの最大幅を有する。
【００２２】
図３は、本発明により形成されたノズルユニットを示し、ここで供給チャンバ１２はノズルユニットの完全に内側に設けられている。コーティングペーストは供給チャンバ１２から実質的に横方向Ｄに直接均等チャンバ１３に供給され、さらにその伸長方向Ｌにノズルスロット３０に供給される。このように、ノズル部の前述した不支持高さＨは実質的に減少され、これにより製造技術に関してノズル部の表面に課される精度要求が実質的に緩和される。図３の構成では、不支持高さは３７ｍｍであり、図２に示す典型的な最新解決手段よりも５０％短い。したがって、目的が依然として、コーティング量の１パーセントの最大変動を有するコーティングプロフィールを達成することであれば、支持面は０．００５＊（１２０−３７）／３７ｍｍの平坦度を有しなければならない。したがって、従来の解決手段に要求された精度は本発明の解決手段に対して殆ど４倍である。
【００２３】
ノズル部の発明的構成における本質的なことは、全ノズルユニットが外部の支え無しにその一体性を保持することができることである。ノズルユニットを構成する全ての要素は、供給チャンバ１２が完全固定にされると仮定すると、互いに溶接されることができることが好ましい。例えば、供給チャンバの下部壁が移動可能に形成されている場合、ノズル部の底部を構成する部分４２の間にパッキン（不図示）を設けることができる。図３のノズルユニットに関して、例えば、ノズル部はその上部４０が溶接により互いに固定されていることが好ましい。ノズル部は、ノズルユニットを提供するために、ボルト４１によって、互いに挟持することができることが好ましい。底部４３の固定は、ねじ固着装置（不図示）によっても達成されることが好ましい。
【００２４】
新規な構成により得られる原理的な利点は、不支持高さがチャンバサイズに拘わらず変化しないままになっていることである。発明的な解決手段は、同じ外形寸法とコーティングペースト流量で、相当大きなチャンバの構成を可能にすると同時に、コーティングペースト流のプロフィールの管理を容易にしている。例えば、図２の供給チャンバは１３３０ｍ２の断面積を有している。これに対し、図３のノズルユニットは、高さが等しい構成（この場合１２０ｍｍ）を備えていれば、供給チャンバは２３２５ｍｍ２の断面積を有し、図２の構成より７５％大きい。
【００２５】
ノズル構造の温度変動が過大になった場合、供給チャンバ１２の上下に冷却媒体用の空間１７を備えた図３の構成を提供することは特に簡単である。好ましい冷却媒体は例えば水である。図４は、ノズル部用の本発明の一つの解決手段を示し、ここでノズル部の長手方向に延びる空間１７は上下から、また均等チャンバ１３に対して反対側から、供給チャンバを包囲している。空間１７は、コーティングペースト（及び他の要因）により生成される熱負荷から生じる温度差を均等にするのに使用することができる。いずれにせよ、上記構成は均一な材料厚さを有し、コーティングペーストは非常に大きな領域にわたって加熱又は冷却効果を与えている。これにより、温度差による変形又は歪みは従来の解決手段と比べて微々たるままである。
【００２６】
本発明のさらなる特徴によると、供給チャンバ１２は、供給材料の入口から反対側に向かって長手方向に収束するように設計され、供給チャンバの壁の少なくとも１つは、要求に応じて供給チャンバの収束を設定するために調整可能である。特に好ましい場合、調整可能なものは供給チャンバ１２の底壁である。この解決手段は、さらに、コーティングペースト流量の最適化を容易にすることを可能にする、これによりコーティングペーストがノズルスロット３０の出口開口３１を流れ出る均一な物質材料プロフィールを与える。これは、特に供給量が大きく変動する状況で、利益がある。これは、特に、複合技術と単層技術の両方を使用することによってコーティングを塗布することが望ましいときである。
【００２７】
さらに好ましい実施形態では、ノズルスロットから排出するコーティングペーストは、そのプロフィールの調整を自動化させ、これにより、現在公知の解決手段では不可能であったが、断面プロフィールを運転中であっても有効にすることができる。
【００２８】
本発明の解決手段は、さらに一般的な意味で紙／ボード又はパルプ機械環境、例えば製紙機械のヘッドボックスにおける種々の繊維、液体又はペーストを塗布するように意図されたアプリケータに適用することができる。本発明の構成は、さらに、所謂ジェットアプリケーションフィードに関して、繊維状ウェブのブレードコーティングにおける使用も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明により実施することができるスライド供給カーテンコータ用の１つのノズルユニットの概略斜視図。
【図２】複合カーテンコータ用の従来の１つのノズルユニットの概略断面図。
【図３】図２に示すコータのノズルユニットにおける供給チャンバとノズルスロットを含むノズル部の一つの実施形態の概略断面図。
【図４】図２に示すカーテンコータのノズルユニットにおけるノズル部の他の実施形態の概略断面図。
【図１】
2007504943.tif 000003
【図２】
2007504943.tif 000004
【図３】
2007504943.tif 000005
【図４】
2007504943.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成17年7月11日(2005.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙／ボードウェブ用のスライド供給カーテンコーティング装置であって、少なくとも２つの隣接ノズル部を含むノズルユニット（１）からなり、前記ノズルユニットは、コーティング装置の長手方向（Ｗ）に延びる少なくとも１つの供給チャンバ（１２）を収容し、該供給チャンバにコーティングペーストが供給手段により供給され、前記ノズルユニットは、少なくとも１つの均等チャンバ（１３）を備え、該均等チャンバ（１３）はノズル部の間の境界面で規定され、供給チャンバと連通し、コーティング装置の長手方向（Ｗ）に延びており、前記ノズルユニットは、ノズル部間にノズルスロット（３０）を有し、該ノズルスロット（３０）は前記少なくとも１つの均等チャンバ（１３）により前記少なくとも１つの供給チャンバ（１２）と連通し、該ノズルスロット（３０）はコーティング装置の長手方向（Ｗ）に延び、該ノズルスロット（３０）にコーティングペーストが供給チャンバから均等チャンバを通ってノズルスロットの全幅を横切って供給され、ノズルスロット（３０）の出口開口（３１）から放出されるコーティング装置において、
前記供給チャンバ（１２）は、ノズルスロット（３０）と均等チャンバ（１３）に対して偏心した位置で、ノズル部の１つの中に完全に形成され、供給チャンバ（１２）から均等チャンバ（１３）へのコーティングペーストの供給は、ノズル部の内側に設けられた流路により有効にされることを特徴とするコーティング装置。
【請求項２】
前記供給チャンバ（１２）は、供給物質の入口端から反対側に向かってその長手方向に収束するように設計され、前記供給チャンバ（１２）の壁の少なくとも１つは、供給チャンバの収束性を所望通りに設定するために調整可能であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項３】
前記供給チャンバ（１２）は、供給チャンバの収束性を所望通りに設定するために調整可能なその底壁を有することを特徴とする請求項２に記載のコーティング装置。
【請求項４】
前記供給チャンバと連通する冷却媒体用の区画（１７）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のコーティング装置。
【請求項５】
前記供給チャンバは曲がったシート状の剛体から形成され、前記冷却媒体用の区画は当該供給チャンバと連通している（図４）ことを特徴とする請求項４に記載のコーティング装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の装置のカーテンコーティングへの使用。
【国際調査報告】
2007504943.tif 000007
2007504943.tif 000008
2007504943.tif 000009