(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持ロール（２）上のウエブ（１）の接線方向接近点（３）からウエブの接線方向離脱点（４）まで支持ロールをめぐって移動しているウエブ（１）をその進行中支持するよう配置された支持ロール（２）と、
ウエブ（１）の表面上の噴射衝撃点（７）で被覆混合物の噴射流を付着するための噴射塗布器（５）と、
ウエブ（１）上に噴射流として付着された被膜を平滑化するためのドクター手段（６）と、
を含む、ペーパー又はペーパーボードの移動しているウエブ（１）を被覆するための噴射被覆ステーションにおいて、
角度（α）の正の方向が前記ウエブ（１）の進行方向と反対であると定義されたとき、中心点（９）から見てロール周囲に沿った角度変位がウエブ接近点（３）と噴射衝撃点（７）の間で−５〜＋１５°の角度（α）をなす点において実質上支持ロール（２）の周囲上に前記噴射衝撃点（７）が置かれることを特徴とする噴射被覆ステーション（図２）。
【請求項２】
少なくとも１つの案内ロール（８）が支持ロールの正面に置かれ、前記ウエブ（１）を前記支持ロール（２）に進入させるよう適用されることを特徴とする請求項１に記載の噴射被覆ステーション（図１）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの案内ロール（８）は前記ウエブ（１）を実質上水平方向に前記支持ロール（２）に進入させるよう適用されることを特徴とする請求項２に記載の噴射被覆ステーション（図１）。
【請求項４】
被覆されるべきウエブ（１）が支持ロール（２）へ進入させられ、それによってウエブ（１）が接近点（３）で支持ロール（２）と接し、
支持ロール（２）によって支持されて走行しているウエブ（１）の表面に噴射衝突点（７）でウエブ表面に当るように噴射ノズル（５）から放出される噴射流の形をなす被覆混合物が付着され、
付着された被膜がドクター手段（６）によって平滑化されかつ手入れされて成る、ペーパー又はペーパーボードの移動しているウエブ（１）を被覆する方法において、
角度（α）の正の方向が前記ウエブ（１）の進行方向と反対であると定義されたとき、中心点（９）から見てロール周囲に沿った角度変位がウエブ接近点（３）と噴射衝撃点（７）の間で−５〜＋１５°の角度（α）をなす点において実質上支持ロール（２）の周囲上に前記噴射衝撃点（７）が置かれるように、被覆されるべきウエブ（１）が前記支持ロールに進入させられることを特徴とする噴射被覆方法（図２）。
【請求項５】
被覆されるべきウエブ（１）が案内ロール（８）を越えて支持ロール（２）へ進入させられ、被覆されるべきウエブ（１）の経路が案内ロール（８）によって逸らされ、
案内ロール（８）の位置は、被覆されるべきウエブ（１）の逸らされた進行経路を変えるためにかつ接近点（３）と噴射衝撃点（７）の間に角度変位（α）を設定するために調節されることを特徴とする請求項４に記載の噴射被覆方法。
【請求項６】
噴射塗布器ノズル（５）の位置はウエブ接近点（３）と噴射衝撃点（７）の間の角度変位（α）を変えるために調節されることを特徴とする請求項４に記載の噴射被覆方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は移動している紙ウエブを被覆するための請求項１の前文に記載された噴射被覆ステーションであって、前記噴射被覆ステーションが支持ロールと、噴射塗布器と、ドクター手段を含み、被覆されるべきウエブが前記ステーションを通るよう配置されて成る噴射被覆ステーションに関するものであり、更に、ペーパー又はペーパーボードの移動しているウエブを被覆する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
噴射被覆ステーションに使用される支持ロールは約１．３メータの直径をもち、例えば高い円形精度に製造されたその周囲をもつ。支持ロールの機能は塗布器噴射ノズルとウエブ間の距離を最大限、一定に保つように被覆ステーションを通るウエブを支持し、かくして付着される被膜の品質をできるだけ一定に維持することにある。ドクターの所においては、支持ロールはウエブがドクター部材によって押し付けられる支持面を形成する。良好な被覆結果を保証するために、支持ロールは、支持ロール表面の接線方向速度をウエブの速度に実質上等しくする速度で回転させられる。
【０００３】
慣例に従って、塗布器装置、ドクター手段及びウエブ塗布器に送入されるウエブは噴射塗布器ノズルが典型的には支持ロールの直下に置かれ、ウエブが水平面に関して約３０〜４０°の鋭角をなして上から斜めに支持ロール上に導かれるるように噴射被覆ステーションに配置される。ブレード、バー又はエヤナイフドクターからなるドクター手段がウエブの進行方向に噴射塗布器ノズルから一定の付着休止距離をおいて置かれる。
【０００４】
噴射被覆の従来技術では、ウエブのたるみ(bagging) によって問題が生じていた。現状では、用語たるみは噴射塗布器ノズルとドクター部材の間並びに噴射塗布器ノズルの下の区域内で支持ロール表面からウエブが離れることを言う。その結果、袋状の形が移動しているウエブに生じる。たるみ効果は被覆ステーションにおける力のバランスの偏りを明らかにすることができる。ドクター手段の所では、ウエブはドクター部材の線形圧力を受けて支持ロールに押し付けられ、それによって状態が十分に制御される。ドクター作用点の前にあるウエブ長さにわたってウエブはウエブ張力の機械方向分力とウエブ表面に対して垂直に加えられる被覆噴射衝撃の比較的小さいベクトル成分によって支持ロールに押し付けらる。実際に、支持ロールからウエブを引き離すよう作用する力は典型的には引き付け力を超え、従ってウエブを支持ロールの表面から分離させる。
【０００５】
ドクターの前のウエブ区域では、ウエブはウエブと支持ロールの間に取り込まれた空気圧力とペーパーウエブに加わる遠心力をプラスした力によって支持ロールから離されようとする。引き離し力は主に高速で移動するウエブ表面と共に進行する大量の空気層によって及ぼされる。この大量の空気塊はウエブについて行ってドクター部材の下のニップ内に入っていくことができず、むしろウエブと支持ロールの間に蓄積し始める。蓄積した空気塊の容積が増すにつれて、空気を保持するウエブ袋もまた、例えば袋の自発的空気放出により平衡に達するまで、増大する。そのとき空気は袋の縁を経て漏れ出る。また、袋の正面縁が開いた時の袋圧力の軽減によりウエブによって持ち運ばれた空気量が減少する可能性もある。支持ロール表面からウエブを離そうとする遠心力はウエブの高速度で有効になり、そしてウエブ速度、基礎重量、及び支持ロールにおけるウエブ進行の偏り角度に比例する。明らかに、ウエブは重力をも受ける。
【０００６】
たるみの問題はウエブ表面と噴射塗布器ノズル間の距離が変化することによって提起される。最も悪い場合には、袋は２０乃至３０ｍｍまでの厚さを持つことができるが、一方、ウエブ表面から噴射ノズルまでの最適距離は３〜３０ｍｍ、しばしば約６〜から２０ｍｍの範囲内にある。これは明らかに複雑性をもたらす。たるみ効果が最悪になる機械横断方向の中心区域では、ウエブは、噴射塗布器ノズルのリップ部に接するまで支持ロールから分離する。結局、ノズルリップ部は走行するウエブのすり減らし作用を受けて急速に磨耗する。たるんだウエブが噴射塗布器ノズルから離れるがまだ支持ロールの表面に接しない中間の機械横断区域では、ウエブ上の被膜噴射の衝撃角度は変化するだろう。衝撃点のかかる変化は被覆混合物の逆流を生ぜしめる。これは、次いで被膜の品質を悪化させ、ノズルの保守の必要性を増大させる。被膜の品質の悪化は、ノズルリップ部上に被膜集合体が蓄積して被膜噴射を被覆すべき表面から離れる方へ導くことによって起こされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上記技術の欠点を解消し、全く新しい型式の噴射塗装器ステーションを提供すること、及びペーパー又はボードの移動しているウエブを被覆する方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、丁度噴射塗装器ノズルの箇所で又はそのほんの僅か前で、噴射塗装器ステーションの支持ロールにウエブを進入させることよって達成される。更に詳細には、本発明の噴射塗装器ステーションは請求項１の特徴部分に記載した事項を特徴とするものであり、本発明の方法は請求項４の特徴部分に記載した事項を特徴とするものである。
【０００９】
本発明は重大な利益をもたらす、即ち、噴射塗装器ノズルの所におけるたるみ効果は実質上減少し、被膜の平滑性と品質が改善される。塗装器ノズルの汚れとノズル上部のリップ部の摩耗が減少する。被覆されるべきウエブと被覆噴射のなす衝撃角度は機械横断方向全体にわたり一定を保ち、従って未被覆点と被膜逆流の生成の制御の改善を容易になすことができる。
【００１０】
全体的に、本発明は噴射塗装器ステーションの使用期間を延長し、より高い効率での高品質皮膜を提供する。特に、本発明は高速かつ広幅被覆器の信頼性と休止時間の短い被覆器の性能を改善する。
以下、本発明の実施例を添付図面に基づき詳述する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１おいては、ペーパー又はボードの移動しているウエブ１と噴射被覆ステーションを通るその通路が示されている。本発明のこの実施例では、ウエブは案内ロール８によって支持ロール２に導かれる。案内ロール８のお陰で、支持ロール２へ進入するウエブ１の接近角度は設計の大きな許容範囲で選択することができる。支持ロール２によって支持されてウエブ１は噴射塗布器５を通り、引き続きドクターブレード６へ進む。最後に、該ウエブは塗布器ステーションから出ていく。
【００１２】
図２には本発明の原理と本発明のこの実施例の基礎的器具を一層詳細に示している。ウエブ１は接近点３で支持ロール２と接する。たるみ(bagging) がないと仮定すれば、ウエブ１は実質上支持ロール２によって支持されて、噴射塗布器５までその進行を続ける。塗布器から放出された被膜噴射は衝撃点７でウエブ１に当たる。噴射衝撃点７から、ウエブは或る休止(dwell) 距離だけ変位して置かれているドクターブレード６まで引き続きその進行を続け、その後、ウエブはウエブ離脱点４で支持ロール２の表面から立ち去るよう導かれる。図示の実施例では、ウエブ離脱点４はドクターブレード６に位置する。図はウエブ１の生じ得るたるみを噴射塗布器５とドクターブレード６の間の区域に示していない。
【００１３】
たるみを除去するため、ウエブ１は噴射塗布器５に極めて近い箇所で又は塗布器５の僅かに後ろにおいて支持ロール２上を接線方向に通過する。支持ロール２の周囲上におけるウエブ接近点３と噴射衝撃点７の間の角度差αは−５〜＋１５°の範囲内、最も好適には０〜＋１０°にある。この角度差はもしウエブ接近点３が噴射衝撃点７からみてウエブ１の入来側にあるならば正、そしてもしウエブ接近点３が噴射衝撃点７からみてウエブ１の立ち去り側にあるならば負であると定義される。図２では、角度差αは正である。
【００１４】
図１の実施例では、本発明はウエブ１を導くのに役立つ別個の案内ロール８を備えた噴射塗装器ステーションを提供することによって実現される。そのウエブは、より有利であると認められている実質上小さい角度で支持ロールに接するために、常法に従って約３０〜４０°の角度をなして上から斜めに支持ロール２に接近する。支持ロール２の最下点で直角にウエブに当るよう配置された噴射衝撃点７をもつ被覆器設計では、水平面に対するウエブの接近角度α並びに案内ロール８の取り付け位置の相対的高さは上記指針に従って簡単に決定することができる。
【００１５】
図３には本発明の噴射塗布器ステーションの他の実施例に関連して被覆されるべきペーパー又はボードのウエブ１が示されている。この実施例では、ウエブ１は慣例の手法で水平面に関して約３０〜４０°の角度をなして上から斜めに支持ロール２に進入する。支持ロール２の表面へのウエブ１の接近点３（図２）とウエブ上の被膜噴射の衝撃点７（図２）の間の角度差αは支持ロール２の中心点９を通る垂直軸線の正面（ウエブ１の進行方向に関して）に噴射塗布器５を置くことによって本発明で規定される値に制御される。この配置は従来技術とは異なっている。噴射塗布器の相対的位置は角度差αが−５〜＋１５°、最も好適には０〜＋１０°の範囲内に入るように設定される。次いで被膜噴射の衝撃点７（図２）が支持ロール２の最下点に関して回転している支持ロール２上に１５〜４５°の円周方向の進み角度で置かれる。ドクターブレード４は噴射塗布器５から所望の休止距離をあけた所に置かれる。
【００１６】
上記に加えて本発明は他の実施例も可能である。本発明の仕様から逸脱することなしに、ウエブ１を例えば上記したものとは異なった角度で塗布器ステーションに導き、次いで塗布器ステーションをウエブ１の選択された接近角度に関して適切に配置することによって本発明を適用することができる。図１に示す１実施例ではウエブ１が−５〜＋５°の角度で案内ロール８に進入するが、ウエブ１は、もし望むならば、例えば垂直方向に支持ロール２に進入することもできる。また、ウエブ１の案内ロール８の使用と、支持ロール２の下側に置いた塗布器をもつ上述の設計とは異なった噴射塗布器５の配置を組み合わせること又は代案として、製紙機械の現存するロールを新しい位置に移動させることによってウエブを案内するよう配置することも可能である。更に、案内ロール８の数又は正確な位置は限定されない。それ故、ウエブ１を例えば被覆器ステーション中でより高い位置に置かれた案内ロール８を越えて支持ロール２へ下方へ垂直に導き、噴射塗布器を支持ロール２の水平面に関して−５〜＋１５°、好適には０〜＋１０°の角度で、ウエブの進行に関して支持ロール２の下又は正面に夫々置くことができる。
【００１７】
更に、塗布器５の位置を変えることができるように噴射塗布器５を塗布器ステーション内に置くこともできる。次いで、塗布器５の位置を付着中に変えるのに適した遠隔制御作動器を塗布器ステーションに補完することによって塗布器５の位置を有利に調節可能にすることもできる。その際、角度差αは特定の操業時間の被覆状況に必要とされるとおりに調節することができる。別個の案内ロール８を使用するとき、角度差αは案内ロール８の位置を動かすことによって制御することもできる。同様に、案内ロール８の位置移転は設けられた作動器手段を用いて行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の噴射塗装器ステーションの１実施例の横断面図である。
【図２】  ウエブの近くに置かれた図１に示す噴射塗装器ステーションの部分を拡大した横断面図である。
【図３】  本発明の噴射塗装器ステーションのもう１つの実施例の横断面図である。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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