(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動するウェブの通路に、室状の空間を前記ウェブに向くようにし、この空間内でウェブ処理剤の微細化した噴霧ジェットを高圧スプレーノズルから前記ウェブに噴霧する工程と、
前記ウェブに付着した前記ウェブ処理剤の量を測定する工程と、
前記測定による測定値が所定の設定値からずれていると、前記ウェブ処理剤の供給量を変更する工程と、
空気、及び前記ウェブ処理剤の漂遊ミストを吸引室内に除去するよう、前記ウェブの移動方向に関し、前記室状の空間の下端縁領域に吸引作用を加えて、前記ウェブに向く前記空間から前記ミストを無くする工程と
から成り、高圧スプレーコーティング装置を制御する方法において、
スプレーノズルに通る前記ウェブ処理剤の固体質量流量を変更することにより、前記ウェブ処理剤の前記供給量を調整し、また
前記ウェブに向く前記空間から遮断するよう前記室状の空間に配置した重力阻流板によって画定した前記吸引室に負圧を生ぜしめ、この負圧により前記重力阻流板の下端縁に設けた吸引導入開口を通じて前記ウェブに向く前記空間の圧力を制御し、前記吸引作用を行うようにする
ことを特徴とする高圧スプレーコーティング装置の制御方法。
【請求項２】
前記ウェブ処理剤の供給圧力を制御することによって、前記固体質量流量を変更することを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
前記ウェブ処理剤の供給ポンプの回転速度を制御することによって、前記固体質量流量を変更することを特徴とする請求項１又は２の方法。
【請求項４】
前記ウェブ処理剤の供給管の圧力を少なくとも１個のスプレーノズルの手前で測定することを特徴とする請求項２、又は３の方法。
【請求項５】
前記ウェブ処理剤の固体含有量を測定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項の方法。
【請求項６】
前記ウェブ処理剤の固体含有量を増大することを特徴とする請求項５の方法。
【請求項７】
前記ウェブ処理剤の供給流れを水で稀釈することにより、少なくとも１個の前記スプレーノズルにおいて、前記ウェブ処理剤の固体含有量を低下させることを特徴とする請求項５の方法。
【請求項８】
前記ウェブ処理剤を加える量の測定、及び制御を製紙機械の制御コンピュータシステムによって管理することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項の方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法において、さらに、
前記ウェブに向く前記空間から前記ウェブ処理剤の漂遊ミストが出て行くのを防止するため、前記ウェブの移動方向に関し、前記ウェブに向く前記室状の空間の下端縁領域において、前記空間から空気ジェットを吹き出すように空気ナイフを適合させる工程
を有し、
前記ウェブに吹き付けられる前記空気ジェットの圧力を制御することを特徴とする高圧スプレーコーティング装置の制御方法。
【請求項１０】
吹き付けられる前記空気ジェットの圧力、又は前記空気ナイフを発生する手段に近い空気供給管の圧力を測定することを特徴とする請求項９の方法。
【請求項１１】
請求項１記載の方法において、所定の作動状態の工程を通じて、少なくとも１個のスプレーノズルを制御するものとし、前記所定の作動状態は、少なくとも
ウェブ処理剤をスプレーノズルに供給する状態と、
スプレーノズルに水を供給する状態と、
ウェブ処理剤、又はフラッシング水を前記スプレーノズルから近くの投入箇所に通す状態と、
スプレーノズルの前に動き得る洗浄シ−ルフラップの閉じた状態と、
スプレーノズルの前に動き得る洗浄シ−ルフラップの開いた状態と
を有し、これら状態を相互に独立して選択できるようにしたことを特徴とする高圧スプレーコーティング装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法において、アプリケーションの実施を開始する前に、
スプレーノズル（２１）を通じて水を汲み出す工程と、
前記スプレーノズルへの水の供給を遮断する工程と、
前記スプレーノズルのバイパス流弁を制御して開き、スプレーノズル群ビームへのウェブ処理剤の供給を開始する工程と、
前記バイパス流弁を開放維持する工程と、
前記バイパス流弁を閉じ、これにより、前記ウェブ処理剤を供給する圧力を受けて、前記スプレーノズルを充たしている水を前記洗浄シ−ルフラップに排出する工程と、
純粋なウェブ処理剤のみが前記スプレーノズルから排出されるまで、前記洗浄シ−ルフラップを閉じて維持する工程と、
前記洗浄シ−ルフラップを開く工程と、
アプリケーションの実施を開始するため、前記ウェブ処理剤の噴霧ジェットを前記ウェブに衝突させる工程と
を実施することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１２の手順を使用して付加的なスプレーノズルを開くことによって、継続的なアプリケーションの実施中、作動しているスプレーノズルの数を増大することを特徴とする請求項１２の方法。
【請求項１４】
洗浄シ−ルフラップを直ちに制御して、その閉塞位置にする工程と、
同時に、前記ウェブ処理剤の供給弁を閉じ、水を供給するポンプを始動し、水を供給する弁を制御して開くことによって、前記スプレーノズル内への水の供給を開始する工程と、
同時に、スプレーノズルのフィルタのバイパス流弁を制御して開く工程と、
前記スプレーノズルにおいて終わっている前記ウェブ処理剤の管をフラッシングして、前記ウェブ処理剤を清掃するまで、前記バイパス弁を開放維持する工程と、
前記バイパス流弁を制御して、閉じ、前記スプレーノズルに通る水の汲み出しを開始し、前記スプレーノズルをフラッシングして、前記ウェブ処理剤を清掃する工程とを、アプリケーション実施の停止の段階で実施することを特徴とする請求項１１の方法。
【請求項１５】
請求項１４の手順を使用することによって、継続的なアプリケーションの実施中、作動しているスプレーノズルの数を減少させることを特徴とする請求項１４の方法。
【請求項１６】
前記空気ナイフと、吸引室の吸引導入開口との間で、前記ウェブに向く前記室状の空間の下部に設置された流動案内羽根を水流によって冷却し、凝縮したウェブ処理剤のミストの堆積を防止することを特徴とする請求項９の方法。
【請求項１７】
中心部に有刺電極を設置したイオン化室を具え、前記電極と前記イオン化室との間に接続された高電圧供給源を有する少なくとも１個の空気清浄器の助けを借りて、前記ウェブに向く前記室状の空間から除去されたエーロゾルミスト含有空気を清掃することを特徴とする請求項９の方法。
【請求項１８】
制御された固体含有量を有する前記ウェブ処理剤のフィルムを前記イオン化室の壁上に流れるようにしたことを特徴とする請求項１７の方法。
【請求項１９】
製紙機械、又はボード製造機械のプロセス制御コンピュータによって、前記システムの作動を管理することを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動するウェブに向け指向する高圧スプレーノズルからウェブにウェブ処理剤を噴霧する工程と、ウェブに付着したウェブ処理剤の量を測定する工程と、この測定による測定値が所定の設定値からずれていると、ウェブ処理剤の供給量を変更する工程とから成り、高圧スプレーコーティング装置の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スプレーコーティングステーションは複数個のノズルを具え、これ等ノズルを組み合わせた噴霧区域はウェブの全幅にわたっている。最終使用者の必要に適するような被着表面を与えるよう、個々のノズルの噴霧パターンによって覆われる全部の区域が十分に平滑になるように、ノズルの噴霧パターンを制御し、指向させる必要がある。平滑なコーティングを加える最も簡単な方法は多数の順次のノズル列を使用することであり、これにより、隣接するノズルの協働により加えられたコーティングを形成して、個々のノズルの変化する噴霧パターンにより種々のコーティング重量になるのを等しい重量にすることである。しかし、ノズルの数が非常に多いと、コータステーションの技術コストは何倍にもなる。その理由は、第１に耐摩耗性ノズルは制作費が高いこと、第２にノズルの数が増大すれば、供給管、洗浄装置、及びその他の付属装置が一層必要になり、構造が一層複雑になるためである。従って、コーティングステーションは加える各コーティング層毎に、１列のノズル列、最大でも２列、又は３列のノズル列を使用して、実施されるのが好適である。しかし、この構成では、個々のノズルに平滑な噴霧パターンを求めることになり、コーティング重量の制御が複雑になる欠点がある。
【０００３】
スプレーコーティングにおいて管理すべき他の重要な因子は噴霧中に発生するコーティング材料の漂遊ミストの制御である。高圧スプレーノズルであれば、ウェブの表面にコーティング混合剤の大部分を加えることができるが、或る量の漂遊ミストがスプレージェットから逸出することは避けられない。この漂遊ミストがアプリケータ装置の周囲に接近するのを防止する必要がある。そこで、コーティングステーションをフードで包み込む方法があるが、これではアプリケーション区域を限定してしまう欠点がある。真空吸引、即ち負圧の吸引により、また、適切に案内される流動パターンにより、また液体の流動するフィルムによって覆われるミスト捕集カーテンによって、フードから、コーティング材料の漂遊ミストを捕集することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は機械の始動、停止、及び清掃サイクルのような種々の作動条件下に、アプリケーションプロセスを制御し、スプレーコーティング法によって加えられたコーティングの最終コーティング重量、及びプロファイルを制御し得る高圧スプレーコーティング装置の制御方法を得るにある。
また本発明の他の目的はスプレーノズルから排出されるコーティング混合剤のジェットによって発生するコーティング混合剤の漂遊ミストを制御する高圧スプレーコーティング装置の制御方法を得るにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明方法は移動するウェブに向け指向する高圧スプレーノズルから前記ウェブにウェブ処理剤を噴霧する工程と、前記ウェブに付着した前記ウェブ処理剤の量を測定する工程と、前記測定による測定値が所定の設定値からずれていると、前記ウェブ処理剤の供給量を変更する工程とから成り、高圧スプレーコーティング装置を制御する方法において、スプレーノズルに通る前記ウェブ処理剤の固体質量流量を変更することにより、前記ウェブ処理剤の前記供給量を調整することを特徴とする。
【０００６】
また本発明方法は移動するウェブの通路に、室状の空間を前記ウェブに向くようにし、この空間内でウェブ処理剤の微細化した噴霧ジェットを前記ウェブ上に排出する工程と、空気、及び前記ウェブ処理剤の漂遊ミストを吸引室内に除去するよう、前記ウェブの移動方向に関し、前記室状の空間の下端縁領域に吸引作用を加えて、前記ウェブに向く前記空間から前記ミストを無くする工程とから成り、高圧スプレーコーティング装置を制御する方法において、前記吸引室の負圧、及び前記ウェブに向く前記空間の圧力を制御するため、前記吸引室の圧力を制御することを特徴とする。
【０００７】
更に、本発明方法は移動するウェブの通路に、室状の空間を前記ウェブに向くようにし、この空間内でウェブ処理剤の微細化した噴霧ジェットを前記ウェブ上に排出する工程と、前記ウェブに向く前記空間から前記ウェブ処理剤の漂遊ミストが出て行くのを防止するため、前記ウェブの移動方向に関し、前記ウェブに向く前記室状の空間の下端縁領域において、前記空間から空気ジェットを吹き出すように空気ナイフを適合させる工程とからなり、高圧スプレーコーティング装置を制御する方法において、前記ウェブに吹き付けられる前記空気ジェットの圧力を制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明は次のような顕著な利点がある。例えば、コータステーションを始動した時、コーティング混合剤をスプレーノズルに迅速に供給することができ、ウェブにフラッシング用の水が接近することが無い。逆に、コーティング混合剤の遮断を迅速に行うことができ、洗浄サイクルを直ちに開始し、コーティング混合剤が乾燥する危険も無く、スプレーノズルが詰まることも無い。コーティング混合剤の供給を迅速に開始し、停止するから、無駄になるコーティング混合剤の量は僅かである。必要な時は、スプレーノズルを一層少ない群に、又は個々のスプレーノズルに切り換えることができるので、ウェブに加わる切り換え時の応力ピーク値が最小である。システムの応動が合理的に迅速であるから、コーティング重量、又はコーティングプロファイルを制御するために、ノズルのオン・オフ切換え能力を利用することができる。ガス、及び液体の流れを一層よく制御できるから、アプリケーション室内でのコーティング混合剤の漂遊ミストの挙動を一層よく制御することができる。
図面につき、本発明の実施例を次に説明する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は移動するウェブの表面にコーティング混合剤、又はその他のウェブ処理剤を加えるための本発明により、スプレーアプリケータ装置を利用するのに適するコータレイアウトを示す。本発明は多数の種類のウェブ処理ラインに使用することができるので、ここに記載する例示の実施例は本発明を適用する状態の概略に過ぎないと理解すべきである。次の説明では、実際のコーティング材料の他に、他の材料もウェブに適用して適する方法であるため、ウェブに加える物質を一般にウェブ処理剤と称する。
【００１０】
図１の構成において、スプレーコーティングアプリケータ装置はドライヤシリンダ２の周りにウェブ１が移動し、ドライヤシリンダ２に向くウェブの表面が交互に交代するドライヤシリンダ群について、作動するように構成されている。図１のレイアウトはドライヤシリンダ群の一部、又は代案として、全部の群を表すものと理解すべきである。原則として、このシリンダ群のいずれかの領域内で作動するように、アプリケータ装置を適合させることによって、この組立体は実施される。必要な乾燥作用を行うためには、シリンダの数を選択しなければならないことは明らかである。この線図で、ウェブ１を第１シリンダ２に受け取り、その下流でスプレーコーティングアプリケータ装置７を次のシリンダ９に関し作用させる。アプリケータ装置７はフード５を具え、このフードの内側で作動するスプレーノズル６を有する。例えば約８０〜１８０バールの高圧で、ウェブ処理剤をスプレーノズル６に供給することによって、アプリケーションが行われる。ウェブ処理剤をウェブに加え、これにより、約0.25〜0.4mm の小さな直径のスプレーノズルからウェブ処理剤を排出することによって、約100m/秒 の速度をこのスプレージェットに与え、これにより、スプレーノズルの形状によって定まる開き角度に拡がる扇形のスプレーパターンに、このジェットを微細化する。従って、微細化したエーロゾルが移動するウェブの表面に衝突する。スプレーノズルは相互間の距離が50〜70mmになるようウェブの横断機械幅にわたり、単一の直線上の群に、又は複数の群に設置され、ウェブからのノズルまでの距離は通常、10〜100mm である。
【００１１】
複数個の尖った電極８から成るイオンブラストユニットを同一のシリンダ９についてのアプリケータ装置７と組み合わせて作動させる。電極８とシリンダ９との間に高電圧の電界を加え、電極の先端を去るイオン化ガス分子の流れにより、フード５から逃げようとする漂遊コーティングミスト４をもイオン化し、次に上記の電界の助けを借りて、ミストをウェブ１の表面に付着させる。漂遊コーティングミストをウェブ表面に捕捉するのを助けるこの装置はアプリケータ装置と一体に構成してもよく、代案として別個の装置にしてもよい。しかし、アプリケータ装置７にできるだけ近く、このミスト制御装置を設置するのが有利である。イオンブラスト技術に基づくコーティングミスト制御方法、及び装置は本願人のヨーロッパ特許出願第EP1040225 号に記載されている。
【００１２】
第２シリンダ９を去れば直ちに、ウェブ１は次のシリンダ１０に通り、シリンダに面していないウェブの外側が交代する。このシリンダはウェブの他の側を処理するための上述のものと同様のアプリケータ装置、及び漂遊ミスト制御手段を組み込んでいる。この第２のアプリケーション工程の後に、ウェブ１は２個のドライヤシリンダに通り、次のアプリケーション工程に進み、第１アプリケーション工程と同様のアプリケーションを受ける。この実施例はアプリケーションを行った後、ウェブのコーティングされた面を乾燥するために、非接触ドライヤを使用しない特徴があり、このことはウェブの処理された面がドライヤシリンダに出合う前に、コーティングが乾燥し、十分に硬化するように、加えるコーティングの重量と質とを選択する必要があることを意味する。従って、この形態は軽量なコーティングを加えるのに最もよく適している。ここでのアプリケーションは２つの工程で行われるが、このプロセスは真に２層のアプリケーションでなく、アプリケーションの後に、ウェブを十分に有効に乾燥させるため、アプリケーションを２工程で行うように分割したのであって、これにより、複数のアプリケーション工程を使用し、機械方向、及びその横方向の両方向に、一層平滑なコーティングプロファイルが得られる。しかし、十分に高い乾燥能力が得られるようにしているので、真に２層のコーティングが得られるよう加えるコーティングの量を増大することができ、これにより、順次のアプリケーション工程に、異なる種類のコーティング混合剤を使用することができる。例えば、コーティング混合剤の代わりに、表面サイズ剤を使用して、第１のアプリケーションを行うことができる。
【００１３】
図２の組立体においては、本発明アプリケータ装置をウェブ１の周りに作動している状態に示す。この組立体は組立体の構成部分を周囲から分離しているフード１１の内部に設置される。フード１１の開放側は移動するウェブ１に向いている。ウェブ１は垂直に移動するように配置されている。ウェブのこの走行方向を選択することは、コーティングミストの凝集体がフードの自由な内部空間内に滴下するのを防止すると共に、アプリケーション室の内壁にミストから凝集したウェブ処理剤と一緒に、アプリケーション室内の漂遊ミストを捕集するのに最も容易な方法である。従って、流体でもなく、大きな液滴の凝集体の形でもない処理剤の漂遊部分がウェブに到達することができる。ウェブ１に協働させるため、フード１１は３個の相互に連通する室Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を有する。アプリケータ装置に対しウェブ１の反対側の区域は空間Ｐ１であり、アプリケータの周りを示している。これ等の空間の役割は次に一層詳細に説明する。
【００１４】
室Ｐ２は原則的にウェブ１と重力阻流板１２とによって定まる。本明細書中では後に、この室Ｐ２をアプリケーション室と称する。この室の両側から、このアプリケーション室は側壁（図示せず）によって画成されており、この側壁はウェブに付着しなかった漂遊処理剤の除去のための吸引チャネルを組み込んでいる。アプリケータ装置を一側のアプリケーションのために使用する場合には、ウェブ処理剤の漂遊部をその吸引チャネル内に捕集するのに役立つ後部重力阻流板をウェブのアプリケーション側に関し、ウェブの後側に設置する。ウェブ処理剤の捕集された部分が後部重力阻流板の表面に沿って下方に流れる時、この流れは側方樋内に回収される。スプレーされたウェブ処理剤の漂遊部を吸引チャネル内で最高に有効に捕捉するため、ウェブの背後に設置された後部重力阻流板の端縁に接近して、吸引チャネルを設置する。漂遊ミスト捕集の効率を増大するため、上述したように後部重力阻流板に沿って下方に流れるよう、ウェブ処理剤、又は水の落下するカーテン、即ち幕を配置することができる。
【００１５】
重力阻流板１２の上端に加圧ダクト状室１３を設け、そのウェブ１に向く外壁１４を傾斜させ、ウェブ１に接近させる。この加圧ダクト状室１３から複数個の空気ジェットを排出する。ウェブに最も近いダクトの部分に空気ジェット溝孔１８を設け、ここから排出する空気ジェットをウェブ１に直接、衝突させる。ウェブ１を支持するため、又はウェブに随伴する空気がアプリケーション室Ｐ２内に入るのを防止するため、この空気ジェットを配置する。アプリケーション室Ｐ２の内部に斜め下方にノズル１７から指向する他の空気ジェットにより、及び重力阻流板１２の上端の付近で作動するようにしたノズル１６から、ウェブ１の移動に平行に指向する他の空気ジェットによりアプリケーション室の通気空気を生ぜしめる。これ等空気ジェットの機能はスプレーノズルの直線状に並ぶ群より下方に留まるよう、ウェブ処理剤のスプレー、即ち噴霧によって飽和したスプレーミスト領域を抑止し、ウェブ１とアプリケータ装置との間に残る間隙を経て、ミストが逃げられないようにすると共に、スプレーノズルの直線群より上方の構造上にウェブ処理剤が堆積するのを防止することである。この空気ジェットの機能、また、特に、ノズル６から指向するジェットの別の機能はウェブの直線運動によって、アプリケーション室Ｐ２の内部に生ずる有害な乱流を防止することである。加圧されるダクト状室１３は開口１５を通じて、補助空気を受け取り、これにより補助空気の流入によって、ウェブに随伴して入る空気の量を減少させる。
【００１６】
重力阻流板１２の上端を加圧空気ダクト、及びそのノズル１６の直ぐ下に設置する。図１の実施例では、重力阻流板に開口の２列の水平な列を設け、スプレーノズル２１のための貫通孔１９を設ける。貫通孔１９において、重力阻流板１２をノズル２１の直ぐ上で、ノズル２１の先端の後方に曲げると共に、ノズル２１の下の貫通孔の下端縁を重力阻流板１２の主表面に一線に同一平面にする。代表的には、重力阻流板の湾曲部は重力阻流板の主要平面の後方に５〜１０ｍｍ突出している。ノズル貫通孔の最も下の列の直ぐ下で、重力阻流板１２をウェブ１に向け曲げ、重力阻流板が吸引チャネル２２の導入開口２３で終わるようにする。吸引チャネル２２、及び吸引開口２３はアプリケータ装置の全横方向機械幅にわたり延在する。吸引開口２３の下端縁で、ガスナイフ２４を作動させる。このガスナイフの空気ナイフ流は下にある加圧空気室２５から排出される。空気ナイフ２４と吸引チャネル２２との間に強力な気流が通り、空気ナイフ２４の出口開口の上面を乾燥維持し、これにより、排出される空気ナイフの流れがウェブ上に液滴をはねかけるのを防止する。空気ナイフ出口開口の上方に設置された流動案内羽根３４によって、この保護空気流を制御する。ウェブ処理剤が堆積するのを避けるため、流動案内羽根３４を凝縮温度以下の温度に水流によって冷却する。
【００１７】
ウェブに関し、重力阻流板１２の反対側に隔壁２６を設置し、スプレーノズルビーム室Ｐ４内に収納したスプレーノズル群ビーム２７を隔壁２６の背後に設置する。スプレーノズル群ビーム２７にスプレーノズル２１を取り付ける。スプレーノズル２１は隔壁２６の開口３１に貫通して、少なくとも重力阻流板１２の主要平面まで突出し、好ましくは重力阻流板の主要平面を過ぎて突出する十分な長さを有する。この実施例では、アプリケータ装置は２個の上下のノズル群ビーム２７を具え、各ビームはそれに取り付けた直線状に並ぶスプレーノズル群を有する。重力阻流板１２と、隔壁２６との間に吸引室Ｐ３を形成し、アプリケーション室Ｐ２、及びスプレーノズルビーム室Ｐ４の圧力より低い圧力を吸引室Ｐ３内に維持する。吸引室Ｐ３の上部に１個、又はそれ以上の個数のノズル２８を設け、吸引室Ｐ３、及びその下部内に設置した吸引ダクト２２内に堆積する可能性がある堆積物を除去する物質をノズル２８によって噴霧する。このフラッシング物質は例えば、水、適当な化学物質、又はウェブ処理剤、表面サイズ剤、又はその混合剤である。適切なフラッシング物質の選択はこのプロセスに使用するウェブ処理剤の形式によって定まる。例えば、炭酸カルシウムをベースとするコーティング剤を使用する時は、例えば、くえん酸のような稀釈酸によって、この組立体の構造上の堆積物を有利に除去することができる。この酸は炭酸カルシウムをカルシウム、及び二酸化炭素に崩壊させる。吸引室Ｐ３はこれ等の表面を冷却する手段２９、３０を有する。これ等の手段はスプレーノズル群が重力阻流板１２から突出する高さの上方に位置する。この冷却は例えば、冷却液を充填したチャネルの助けを借りて行われる。
【００１８】
このアプリケータ装置はウェブ１に密接した位置に、重力阻流板１２と、移動するウェブ１と、ウェブの進入側のノズル、即ち空気ジェット溝孔１８から排出する空気ジェットと、ウェブ１の送出側のガスジェットナイフ２４とによって画成されたスプレーコーティング帯域を形成している。このコータ内では、上記の明確にしたスプレーコーティング帯域内で、ウェブ１はノズル２１から加えられるスプレーコーティング工程を受ける。ノズル２１はウェブ処理剤の微細化スプレーを排出する。このウェブ処理剤は、例えばコーティング剤、表面サイズ剤、又は重合体コーティング、又はウェブを湿潤させる単なる水のような表面処理剤でもよい。ウェブの機械を横切る幅にわたり、作動するよう複数個のスプレーノズル２１を設置し、ウェブ上のスプレーパターンは別々のものでもよいし、一部重複していてもよい。図２の実施例は順次作動するスプレーノズルの２個の直線状に並ぶ群を有すると共に、スプレーノズルの数は適切と考えられるように変化させることもできること明らかである。２個、又はそれ以上の個数のノズル群を使用する利点は、例えば洗浄、又は保守点検のため必要な時に、交互に使用し得ることである。スプレーコーティング帯域の頂部領域に、ノズル１８を経て、加圧空気ダクトから解放される空気ジェットを当て、同時にウェブを支持する。ノズル１６、１７を経て、同一のダクトからも空気を排出し、スプレーコーティング帯域を通気させる。この空気ジェットの機能はウェブ処理剤のスプレー、即ち噴霧２０によって充たされたスプレーミスト空間をスプレーノズルの直線状に並ぶ群の下方におさえるように区切りをすることであり、スプレーノズルの上部の直線状に並ぶ群の上方の構造にウェブ処理剤が堆積するのを防止する。ノズル１６から排出される空気ジェットの更に特別な機能はウェブ１の直線運動によって、アプリケーション室の内部に発生する有害な乱流を防止することである。もしも凝縮を許すならば、加えるウェブ処理剤は滴下する液滴を容易に形成し、これ等液滴はウェブ処理剤のスプレー、即ち噴霧内に落下する時、ウェブ１に衝突し、加えるコーティングに欠陥を生ぜしめる。
【００１９】
スプレーノズル群の上方に位置する重力阻流板１２の部分をアプリケーション室内に生ずる雰囲気の露点以下の温度まで冷却する。従って、冷却された表面はウェブ処理剤の漂遊ミストを集めて凝縮フィルムにし、この凝縮フィルムは重力阻流板の表面に沿って、流れ落ちる。流体の処理剤の流れるフィルムはウェブ処理剤の漂遊ミストを連続して捕集し、従って、ウェブ処理剤が阻流板の表面で乾燥し、又は固化するのを防止する。ノズル２１の貫通孔１９がある重力阻流板の上端縁を吸引室Ｐ３に向け内方に曲げる。その結果、ウェブ処理剤の凝縮物は重力阻流板１２の表面に沿って流れ落ち、この流れは開口の湾曲端縁に従って流れ、この流れはスプレーノズル貫通孔１９を通じて突出するノズル２１の先端の背後に強制的に進み、これにより、ウェブ処理剤の流体凝縮物はウェブ処理剤のスプレー内に落下することはできない。吸引室Ｐ３の圧力はアプリケーション室Ｐ２の圧力以下に維持されるから、スプレーノズルにおける液体の流れは孔１９を通じて、アプリケーション室Ｐ２から吸引室Ｐ３に導かれる。ウェブ処理剤のスプレー２０のエジェクタ作用によって、滴下する凝縮をアプリケーション室内、及びウェブ処理剤のスプレージェット内に戻して吸引し、リサイクル材料を有害な滴としてウェブ１上に落下させることにならないように、このスプレー２０のエジェクタ作用を防止するため、この液体の流れを十分、活発に維持する必要がある。これ等の室の間に妥当な高い差圧を加えることにより、また吸引室からの空気の排出流速を十分に高くすることによって、十分に高い流速を維持することができる。このようにして、スプレーノズルの貫通孔を通ずる吸引の流れはノズルの先端に形成された凝縮物、及び上方から下方に流れる凝縮物の両方を吸引室Ｐ３内に捕集されるように指向させる。また、吸引室Ｐ３の圧力はスプレーノズルビーム室Ｐ４の圧力より低く維持されるから、ウェブ処理剤の漂遊ミストはスプレーノズルビーム室Ｐ４、及びアプリケータ装置の内部に入らないように防止される。
【００２０】
ウェブ処理剤の過剰なミスト、及びこの組立体の構造に形成されるミストの凝縮物はこの組立体の下端に設けた吸引ダクト２２内に捕集される。吸引室Ｐ３に真空、即ち負圧を加えるため、また、流体の相のウェブ処理剤、及びダクト内に吸引された空気で運ばれるウェブ処理剤のミストを捕集するため、吸引ダクト２２を使用する。吸引ダクト内の圧力を周囲の圧力に対し非常に低く維持し、円形横断面のダクト２２に入る流れを真に活発にする。アプリケータ装置のこの真空システムは吸引ダクト２２に連結された吸引ファンを具え、吸引ファンによりダクトを排気する。開口３２を通じて、ダクト２２を吸引室Ｐ３に連通するようにするから、吸引室も真空状態、即ち負圧に維持される。吸引導入開口２３を通じて、吸引ダクト２２を更にアプリケーション室Ｐ２に連通させるから、アプリケーション室は吸引ダクト２２によって、真空、即ち負圧に維持される。重力阻流板１２の下部を移動するウェブ１に向け、湾曲させ、吸引導入開口２３をウェブに密接させる。円形横断面を有する吸引ダクト２２の内壁に向け導入流れが接線方向に指向するよう、吸引導入開口２３の形状を定める。また、吸引室Ｐ３内に入る他の導入チャネル３２を吸引室にほぼ接線方向になるようにし、これにより、この導入チャネルの一側部が重力阻流板１２の後壁によって形成される。導入チャネルの他の壁は流動チャネル壁３３によって形成されている。重力阻流板１２の後壁と共に、この流動チャネル壁は適切なテーパ横断面を有する導入チャネルを形成する。このようにして、吸引ダクト２２内の流量が漂遊ミストの有効な捕集を達成するように力強いから、テーパ吸引ダクト導入チャネル、及び導入開口２３、３２内に高速の流れが生じ、吸引ダクト導入部のテーパ横断面によって、流量は更に増大する。接線方向に吸引ダクトに入るこれ等の流れを有することによって、吸引チャネルの内部に強力な渦巻が発生し、これにより、液相の流れが吸引ダクトの壁に跳ねかかり、従って、この工程で空気に乗っているウェブ処理剤を空気から既に分離する。同時に、ウェブ処理剤はダクトの全内壁を湿潤させ、ダクト内でウェブ処理剤が乾燥するのを防止する。
【００２１】
本発明の非常に特殊な要旨はアプリケータ装置の構造を少なくとも２個の室、有利には３個の室Ｐ２、Ｐ３、及びＰ４に分割し、空間Ｐ１を包囲する周囲の圧力からこれ等３個の室を分離することである。アプリケータ室Ｐ２の圧力は空間Ｐ１を包囲する圧力より低く維持され、吸引室Ｐ３の圧力より一層高く維持される。これはウェブ処理剤が周囲に逃げるのを防止するためで、これにより処理剤の漂遊ミストと、アプリケーション室内に堆積する凝縮堆積物とを捕集するためである。スプレーノズルビーム室Ｐ４の圧力を吸引室Ｐ３の圧力より高く維持し、ウェブ処理剤の漂遊ミストがアプリケータ装置の内部空間内に入るのを防止するのが有利である。しかし、吸引室内に真空、即ち負圧を維持する代わりに、この室を加圧することも可能であり、又は代案として、スプレーノズル２１の貫通孔３１に緊密なシ−ルを設けることも可能である。吸引ダクト２２、及び吸引室Ｐ３内に必要な真空、即ち負圧は他の因子もあるが、アプリケータ装置の寸法によっても定まり、これにより、作動中、通常、これ等の空間は大気圧より低い50〜6000パスカルの負圧にされる。流速、及び差圧が適切な高い流量を確立するのに十分なものであれば、負圧の実際のレベルは厳密なものでないことは明らかである。
【００２２】
もともと、紙ウェブ１は空気を運ぶ傾向があり、その移動によってウェブ処理剤の漂遊ミストを随伴する。このエーロゾルはアプリケーション室Ｐ２から逃げることは許されない。図２の組立体において、ウェブ１の送出側をガスジェットナイフ２４によってシ−ルする。このガスジェットナイフ２４はアプリケータ装置の送出端に位置し、加圧空気室２５に連通する。ガスジェットナイフ２４のスリットのノズルから、ガス、通常は空気を吹き出すことによって、エーロゾルのミストが周囲に逃げるのを有効に防止する。通常、大気圧より高い100 〜6000パスカルの圧力レベルで、加圧空気室２５内に必要な圧力を発生させるため、送風機、又は圧縮機を使用してもよい。ガスジェットナイフ２４の上方に、流動案内羽根３４を設置し、吸引ダクト２２から突出してアプリケーション室Ｐ２内に達する吸引導入開口２３を２個の平行なチャネルに分割する。
【００２３】
流動案内羽根３４の機能は下方に落ちるウェブ処理剤の液滴、及びミストが、特に、ガスジェットナイフ２４と流動案内羽根３４との間の間隙を経て通る流れに随伴してガスジェットナイフに到達するのを防止することである。ガスジェットナイフ２４の頂面に液体材料の堆積が発生したとすると、通常、0.1 〜2mm 幅であるガスジェットナイフの狭いスリットから排出される迅速な空気の流れはウェブ１上への有害な液滴としての液体を跳ね飛ばす。この空間内の露点より低い温度に流動案内羽根３４を冷却し、ウェブ処理剤の残留物が流動案内羽根の表面に乾燥して残ることがないようにするのが有利である。例えば、流動案内羽根３４を中空に造り、その中に冷却液を設け、冷却を実施するのが有利である。
【００２４】
図３の実施例では、重力阻流板３５を適切な輪郭にすることによって、アプリケーションゾーンの上部の空気ジェットを置き代えている。ここでは、重力阻流板３５をウェブ１の進入端でウェブに近く設置し、次に、ウェブ１から離れるように曲げた輪郭にし、アプリケーション室を形成する。このような輪郭にすることによって、進入するウェブに随伴して移動する空気境界層により、ウェブ１と重力阻流板３５との間の間隙内に強力な気流を生ぜしめる。ウェブ１の進入側を通じて、アプリケーション室から周囲に、ウェブ処理剤の漂遊ミストが逃げるのをこの強力な気流が防止する。次に、重力阻流板３５を後方に曲げた形状にすることによって、進入する気流の横断面を迅速に増大させ、これにより、気流の圧力と流速とを低下させる。その結果、進入する空気の乱流が消滅し、この流れはそのフルパワーをもってしても、ウェブ処理剤のスプレージェット２０に到達することができない。ウェブ１と重力阻流板３５の進入側端縁との間に残る間隙の付近に、単数、又は複数のノズル３６を設け、このノズルにより湿潤した空気、又は蒸気をウェブの入口間隙に吹き込み、アプリケーション室に入る空気を湿らせ、この室の冷却された表面上の凝縮を向上させる。図３においては、最上位の直線状に並ぶスプレーノズル群の上方の冷却される区域２９は図２の実施例におけるのと同様に、スプレーノズル群の僅かに上方のみに突出して示している。しかし、この冷却される区域は更に延びており、重力阻流板３５の進入側端縁までも延びている。他の詳細については、上述した組立体は図２に示すものに類似する。
【００２５】
図４に、垂直上方に動くウェブを処理するのに適する実施例を示す。ここでは、吸引ダクト２２を組立体の上部に設置したが、それ以外は、アプリケータ装置の基本構造、及び機能は上述のものと同一である。しかし、アプリケータ装置の進入側には液体堆積物、及び滴下物を捕集するための第２吸引ダクト３７を設ける必要がある。この実施例では、この組立体の送出側の吸引ダクトはアプリケーション室Ｐ２に向いてのみ開いており、これにより、ダクトは漂遊ミストのみを捕集するのに役立つ。この装置の進入側に設置された吸引ダクト３７を通じて、吸引室Ｐ３の真空、即ち負圧を加える。
【００２６】
図５には、スプレーノズルを清掃する洗浄装置を示す。洗浄のためには、スプレーノズル２１の端部を挿入し得る別々の洗浄室３８を直線状に並ぶスプレーノズル群のそれぞれのため、スプレーノズルビーム室Ｐ４に設ける。洗浄室３８はスプレーノズル２１の端部に洗浄液を噴霧する洗浄ノズル３９と、消費した洗浄液を除去するための排液管４０とを組み込む。洗浄液の高圧ジェットをアプリケータスプレーノズル２１の先端に加えることによって、堅く栓をしたノズルオリフィスでも開くことが可能であり、オリフィスを通じてスプレーノズルの本体内に貫入する洗浄液によって、内部に渦を発生し、ノズル本体内の硬化物、及び堆積物を除去することができる。スプレーノズル群ビーム２７のいずれの１個も自分自身の洗浄室３８を有し、この中で、単一の工程で、全体のスプレーノズル群を洗浄する。スプレーノズル群に平行に移動できるよう洗浄ノズル３９を配置して、同時に１個のノズルを処理するようにし、又は代案として、群をなすアプリケータスプレーノズルの各１個毎に別個の洗浄ノズルを設けてもよい。重力阻流板１２の貫通孔１９、及び隔壁の開口３１に洗浄シ−ルフラップ４１、４２を設け、スプレーノズル群ビーム２７、及びそのスプレーノズル２１がその洗浄位置に位置された時、これ等の開口に通る流れをこれ等のフラップによって防止する。
【００２７】
上述のアプリケータ装置は数個の作動状態を有し、これ等の作動状態により、この装置の作動と保守とに必要な全ての機能を提供する。その洗浄位置では、スプレーノズル群ビームを本来の位置であるその後方位置に駆動し、スプレーノズル先端が洗浄ノズルに面して位置するようにする。次に、１０〜１００バールの圧力で高圧水のジェットをノズルの先端に指向させる。この作動中、洗浄室排出弁を開放維持する。洗浄ノズルビームをその作動位置に駆動する前に、最初に、スプレーノズル群ビームを後に明らかにするそのホーム位置に駆動しなければならない。洗浄ノズルビームがその作動位置に達したことが検出されるや直ちに、スプレーノズル群ビームを洗浄ノズルビームから僅かに後退させることによって、スプレーノズル群ビームを検出位置に駆動することができる。ここで、スプレーノズルの先端は洗浄室の内壁に正確に同一平面に位置する。直線位置トランスジューサによって送給される情報の助けを借りて、ビームをこの位置に駆動することができる。次に、洗浄室の壁に設けた窓を通じて、スプレーノズルの扇形パターンの機能をチェックし、これによりアプリケーションを開始する前に、全てのスプレーノズルの完全な機能を容易に確保することができる。
【００２８】
後方に回転するスプレーノズル群ビームがアクチュエータシリンダによって、スプレーアプリケーション帯域に向く、他方の限界位置まで動かされた後、この位置をスプレーノズル群ビームのホーム位置と称する。このビームの運動は直線位置トランスジューサの助けを借りて監視される。更に、アクチュエータの位置の確認のため、アクチュエータシリンダのロッドに磁気作動リードリレー位置センサを設ける。従って、このシステムはスプレーノズル群ビームが何時、そのホーム位置に達したかを知ることができる。これはスプレーノズル群ビームがこのホーム位置にある時のみ、洗浄ノズルビームをその作動位置に駆動するからである。
【００２９】
ノズル、及びフィルタの交換、又はその他の保守点検操作のため、スプレーノズル群ビーム、及びそれに取り付けたノズルを後方位置に回転させる。その限界位置で、スプレーノズル群ビームはバックグラウンド上に留まっている。ここで、洗浄ノズルビームはそのホーム位置に駆動されており、点検保守のため、スプレーノズルに容易に接近することができる。必要ならば、アクチュエータシリンダ、及びホースを最初に取り外すことにより、スプレーノズル群ビームをその支持体から取り外すことができる。
【００３０】
スプレーノズル群ビームをその点検保守位置から、１８０°回転した後、このビームを待機位置に置く。この位置はスプレーノズルがアプリケーション室に指向しているが、重力阻流板からは明らかにはるかに離れている。この位置で、スプレーノズル群ビームはアプリケーションの開始位置に移動する準備ができている。この出発位置はスプレーノズル群ビームが洗浄位置からその開始位置に回転して、戻り、更に閉じた洗浄シ−ルフラップ４１に向き合うまで前方に駆動される位置として定義される。その作動位置では、スプレーノズルはアプリケーション帯域空間の内壁に同一平面に駆動され、次にアプリケーションを開始することができる。
【００３１】
スプレーノズルの制御、及び洗浄のため、スプレーノズル群ビームは水、及びウェブ処理剤の供給の弁制御システムを設ける必要がある。次に、スプレーノズル群ビームの全ての弁の集合的な制御のための制御体系を表現し、これにより、各弁、又は選択された弁群のため別々に、同様の制御体系を実施する。
【００３２】
このスプレーノズルは自動制御システムによって、次の弁を作動させることが必要である。これ等の弁はビーム、及びそのスプレーノズルのフラッシング工程中、洗浄水を供給するための洗浄水弁と、スプレーノズルに処理剤を供給するのをオンオフ制御するためのウェブ処理剤弁と、スプレーノズルオリフィスを経て送られる材料を循環させるバイパス弁と、全体のスプレーノズル群ビームを経るフラッシング水の循環を行うフラッシング弁とである。ノズルの先端の洗浄工程中、スプレーノズル、及びノズルフィルタに通るフラッシング水の排水のための排出弁に上記のフラッシング弁は協働する。これ等の弁を管、及びダクトに直接取り付け、これ等の管、及びダクトを通じて、コータステーションで使用した液体を流すことは明らかである。
【００３３】
次に、アプリケータ装置の洗浄システムの機能を説明する。装置を洗浄し、フラッシングするため、逆流水でスプレーノズルのフィルタ、及びオリフィス先端を洗浄するため、清掃設備を設け、スプレーノズル、及びそのフィルタを清掃し、同時に、水でアプリケータ装置の管をフラッシングし、水で全体の管系を清掃する。先端洗浄位置では、スプレーノズル群ビームをその後方限界位置に駆動する。この位置ではスプレーノズルの先端は洗浄ノズルに向いている。この場合、高圧水ジェットを洗浄ノズルから、スプレーノズルの先端に排出し、同時に、スプレーノズル群ビームの排出弁を制御して開く。その結果、スプレーノズル内、及びフィルタとスプレーノズルとの間の空間内に堆積した全ての汚損不純物はこの洗浄工程中、排出弁を通じて、フラッシングされ、排出される。水でフラッシングするため、スプレーノズル群ビームを回転して、その保守点検位置にし、次に、後方にチェック位置に駆動する。この位置で、スプレーノズルの先端を洗浄ノズルビームの内部に挿入する。洗浄回路弁を通じて、スプレーノズル内に水を汲み入れることによって、洗浄が行われる。供給管フラッシング位置では、スプレーノズル群ビームをその保守点検位置に回転し、後方に駆動する。ここで、スプレーノズルの先端は洗浄ノズルビームの内部に位置する。次に、ウェブ処理剤供給ポンプを水供給源に連結し、ここから、ウェブ処理剤供給管に沿って、洗浄水、又はフラッシング水をスプレーノズル群ビームに汲み出す。この作動中、ウェブ処理剤供給弁、バイパス弁、フラッシング弁、及び排出弁を制御して開き、全体のウェブ処理剤供給システムの十分な洗浄、及びフラッシングを達成する。
【００３４】
フィルタ洗浄位置では、スプレーノズル群ビームをその保守点検位置に回転し、その後方限界位置に駆動する。次に、スプレーノズルの先端を洗浄ノズルビームの内部に設置する。水供給弁を通じて、水供給ポンプからの水によって逆流フィルタ洗浄により、フィルタを清掃する。点検窓を洗浄するため、洗浄ノズルビームをそのホーム位置に駆動し、スプレーノズル群ビームをその後方限界位置に駆動し、保守点検ドアの点検窓を閉じる。水供給ポンプをオンにし、水供給弁を通じて、高圧の水を供給し、ノズルから、保守点検ドアの点検窓に水ジェットを排出する。重力阻流板１２の表面に沿って、低圧の水を流すことによって、アプリケーション室を洗浄する。
【００３５】
作動中、ガスナイフ２４の流れの速度、及び圧力を調整することが必要である。最も普通には、このガスナイフは作動する排出空気である。適切な点で排出空気ナイフのカーテンの圧力を検知することによって、ガスナイフを制御する。ガスナイフ２４の供給ダクトの出口スリットで、又は若干の他の点で、例えば導入室２５内で、圧力の測定を実施する。空気ナイフカーテンの圧力制御によって気流の流量を調整することができ、これにより、ウェブの表面に沿って移動する境界空気層に随伴して、コーチング混合剤がアプリケーション室を去るのを防止する。この制御の設定は２個の流量レベルの間で、即ち寸動速度値、及びコーティング速度値の間で切り換えることができる。このコータシステムが正常な作動状態にある時、及びアプリケーション室がコーティング混合剤の漂遊ミストに富んでいる時の始動中、及び停止中に、このコーティング速度値を使用することは明らかである。実際上、このことはコーティング混合剤の供給開始の直前に空気ナイフノズルを制御し、コーティング混合剤を遮断した後、非常に長く空気ナイフノズルを作動させて維持し、アプリケーション室に完全に空気を含ませることを意味する。液体の流れのカーテン、及び装置の外部への蒸気ジェットから形成されて凝縮した液滴が装置の内部に接近するのを防止するため、流量の寸動速度値を使用する。これ等の流量値のいずれか１つを最大流量容量の０〜１００％の範囲内に設定することができる。この制御は圧力測定信号、及び所定の設定値によって、空気供給管制御弁の設定を変えることによって行われる。この設定値は手動で調整することができ、又は例えば、カメラの助けを借りて、ガスナイフを通るコーティング混合剤ミストの漏洩量を監視することによって調整することができる。この空気供給圧力レベルは通常の制御回路を使用する設定値に維持することができる。
【００３６】
アプリケータ装置から排出される空気はコーティング混合剤の漂遊ミストを分離のため、清掃を行う必要がある。空気清浄器をアプリケータ装置の吸引管に連結し、空気清浄器をイオンブラスト技術に基づくものにするのが有利である。この種の清浄器は多数有刺電極を中心に有するイオン化室を具え、これ等の電極の先端はイオン化室の内壁に向け一線になっている。これ等の電極とイオン化室壁との間に、高電圧供給源を接続し、運ばれている漂遊ミストが無く、清浄にすべき空気をこのイオン化室の一端に収容し、反対端から排出する。電極と室壁との間に形成された高電圧電界は水、コーティング混合剤の液滴、及びこの流れの中に含まれる他の粒状物質をイオン化し、その上、全てのイオン化された材料をイオン化粒子の対流内の電界によって、イオン化室の内壁に移送される。清浄器の底部を経て、この分離された材料を除去し、この材料をこの位置からアプリケータ循環部に復帰させる。空気清浄器に組み込んだ吸引送風機によって、この清浄器に通る適正な流量を達成する。空気清浄器の内壁上の硬化したコーティング混合剤の堆積を避けるため、アプリケーションのためにも使用される同一のコーティング剤を原則的に使用して、内壁に沿って、重力による下方への流れを生ずるようにする。この捕集する作用がある重力による流れのフィルムに合流するミストの凝縮によって形成される空気清浄器からの排出流れの中の固体含有量がウェブ表面に加えるウェブ処理剤の個体含有量にできるだけ近くなるように、この重力による流れのフィルムの個体含有量を制御するのが有利である。これにより、供給される循環物質の個体含有量が一時的に上下するのを消滅させ、循環供給物質の固体のあまり正確でない制御を使用することができるようにする。濃度が同一であれば相互に混合するのが最も容易であるため、固体含有量の偏りは重力によって流れるフィルムに捕集される液滴の付着に影響を及ぼす。
【００３７】
通常の混合装置、ストレーナ、高圧ポンプ、及び測定機器を使用して、コーティング剤の供給の準備、そのコータステーションへの移送、及びそこでの品質管理を達成することができる。本発明の特定の要旨はコーティング剤の形成の監視と制御とに関する。ここでは、コーティング剤を攪拌して、それを流体として維持する貯蔵容器を通じて、コーティング剤を循環させる。次に、このコーティング剤をミキサーに通し、このミキサー内で、固体顔料、サイズ剤、及び種々の添加物から水溶性スラリーを準備し、製作される紙のグレードに適切な標準供給剤を造る。測定装置の助けを借りて、この形成を制御する。この測定装置はミキサーから送給される供給剤から試料を採取し、必要な時、ペーパミルのコンピュータシステムが供給剤の配合の微細な同調制御を行うことができるようにする。ミキサーの次に熱交換器を設け、使用する配合、及びプロセスに対して特別なレベルに供給剤の温度をもたらすようにする。熱交換器の下流の点で、供給剤から試料を採取する。供給容器、ストレーナ、及び高圧ポンプを通じて、この用意されたコーティング剤をコータステーションに通す。コータステーションでは貯蔵容器を経て、この使用するコーティング剤を循環させる。
【００３８】
コーティング剤の組成を正しい値に制御する他に、加えられるコーティングの重量を制御するためにも、このミキサを使用することができる。即ち、コーティングの重量の制御の一方法は加えられるコーティング混合剤の固体含有量を調整することであり、これにより、処理されるウェブの最終的なコーティング重量がコーティング混合剤内の一層高い、又は一層低い固体含有量を使用することによって、決定される。他の制御方法を補えば、ウェブコーティングの重量の微細な調整に、この固体含有量の調整を特に利用することができる。実際に、ウェブ処理剤の配合、及び固体含有量の制御はアプリケーションプロセスの全ての他の機能をも監視している製紙機械の制御コンピュータシステムによって管理される。
【００３９】
硬化した材料の外皮で、表面が覆われるのを防止する１つの適切な方法は表面を露点以下の温度に冷却することである。この目的のため、コータステーションは冷却機を有し、これにより、スプレーコーティングアプリケーション帯域の下端にある少なくとも流動案内部を冷却する。この冷却機の中心ユニットをミルの建物の外部空間であるその屋根の上に位置させる。熱交換器を含む液圧機械の残りの部分、及び冷却液循環ポンプを建物の内部に設置する。熱交換機を冷却器に連結する配管に水・グリコール混合液を充填し、凍結防止剤として役立つようにする。アプリケータ装置の冷却される表面に熱交換器を連結する水充填第２回路を循環ポンプによって駆動する。コーティング混合剤の漂遊ミスト、及び重力阻流板１２に沿って下方に流れるコーティング混合剤凝集物をスプレーコーティングアプリケーション帯域の下端縁に適合された吸引ダクト内に捕集する。空気ナイフ２４の上方に設置された流動案内羽根３４によって、この気流を制御する。コーティング混合剤の堆積を避けるため、コーティング混合剤の漂遊ミストに接触し易い流動案内羽根、及び表面を凝縮温度より低い温度まで水流で冷却する。
【００４０】
本発明によるスプレーコーティングアプリケーション法においては、種々の方法でコーティング重量を制御することができ、実際上、全体の制御体系には複数の制御技術を有する。基本的な制御技術はスプレーノズルに汲み出されるコーティング剤の供給圧力を変化させることに基づいている。即ち、スプレーノズルのオリフィスから排出されるスプレーの容積流量は供給圧力を上昇させることによって増大させることができ、供給圧力を低下させることによって減少させることができる。しかし、供給圧力を調整することによって達成し得るコーティング重量の制御の範囲はスプレーノズルの有効作動圧力範囲によって主に限定されてしまう。その理由は、供給圧力が余りに低いと、液滴への適切な微細化が生ぜず、その代わりに、形成される液滴があまりにも小さくなり、そのため、ウェブ表面にスプレーを指向させるのを非常に困難にしてしまい、ウェブへのこの小さな液滴の付着が悪くなるためである。しかし、通常のアプリケーションでは、スプレーノズルの作動範囲の正しい選択によって、種々のコーティングの重量の十分に広い範囲にわたり、単純な供給圧力制御を使用するのが可能になる。スプレーノズルへのコーティング剤供給流れの供給圧力制御は例えば、圧力調整弁を使用することにより、又は高圧供給ポンプの回転速度を変化させることによって達成される。コーティング重量の測定信号に直接基づいて、又は代案として、供給圧力の測定値に基づく制御体系を使用して作動するように、圧力制御装置を配置することができる。コータステーションに組み合わせて、又は製紙機械の中心制御コンピュータ内に制御回路を位置させることができる。常時、コーティング重量制御システムは製紙機械の制御システムに協働しなければならない。供給圧力制御回路には上述の供給コーティング剤の固体制御を補ってもよい。これ等の制御体系の両方はスプレーノズルからウェブ表面に向け排出される固体含有剤の容積流量を変化させることによって、スプレーノズルに通る固体の量を調整することを共通に有している。逆に、スプレーノズルで、又はスプレーノズル群ビームでコーティング混合剤の流れに水を混合することによって、即ち排出コーティング混合剤を稀釈することによって、固体の質量流量を減少させることができると考えられる。加えられるコーティング材料の質量流量制御はコーティングされた材料の湿潤した層について、又は乾燥した製品について行うことができるコーティングの重量測定値で常に、補足する必要がある。
【００４１】
スプレーノズルの作動を制御することによって、プロファイル制御、及びコーティング重量の制御を達成することができ、アプリケーションの開始、及び停止、及びコーティングの仕上がりの形式の変更のためのその他の必要な制御機能を達成することができる。現在の制御体系では、例えば、弁制御、又はアクチュエータ制御の助けによって、所定の瞬間にスプレーノズルが占めるべき所定の位置において、スプレーノズルを相互に相違する種々の作動状態に駆動する。定義によれば、これ等の状態は洗浄スペース、及び洗浄装置のそれぞれの状態を含んでおり、従って上述の全ての状態の組み合わせが実際の作動状態を形成する。次の説明では、１個のノズルのみを説明しているが、これ等のどの作動も状態の制御も全体の直線状に並ぶノズル群、又はスプレーノズルの限定された群に適用することができることは明らかである。
【００４２】
各ノズル、又は各ノズル列について、少なくとも次の状態が明確である。
スプレーノズルへのコーティング混合剤の汲み入れは容易になる。
スプレーノズルへの水の汲み入れは容易になる。
コーティング混合剤のバイパス、又はノズルを経る水の投入箇所への直接のバイパスは容易になる。
スプレーノズル貫通孔をカバーする洗浄シ−ルフラップを開、閉に駆動する。
【００４３】
上述の機能、及び状態は相互に独立している。複数個の洗浄シ−ルフラップを使用する場合には、また、これ等のフラップを所定の遅延周期で個々に１個づつ開く。
【００４４】
この制御体系の基本的な課題はスプレーノズルを使用していない時、乾燥のためスプレーノズルが閉塞するのを防止すること、及びアプリケーションの始動中、及び停止中に水がウェブに到達するのを防止することである。ウェブへのコーティング剤の供給によるスプレーコーティングを行っていない時、スプレーノズルを通じて水を供給するか、又は長く停止させる前にはウェブ処理剤をフラッシングして除去する。アプリケーションを開始する前には、まず、スプレーノズル２１を通じて、水を洗浄水に汲み入れる。このシステムを開始位置に制御する直前に、スプレーノズルへの水の供給を止め、スプレーノズルを洗浄室に近いその開始位置に動かし、バイパス弁を制御して開くと同時に、ウェブ処理剤の供給を開始する。全ての水が交換されるのに必要とするだけ長く、バイパス弁を開放維持し、スプレーノズル群ビームがウェブ処理剤で充満されるように、又は少なくともほぼ充満されるようにする。次に、バイパス弁を閉じ、洗浄シ−ルフラップへのウェブ処理剤の供給圧力によって、スプレーノズル内になお残留する水を除去する。シ−ルフラップを閉じて維持し、ウェブ処理剤だけがスプレーノズルから流出するようになれば、そこで、シ−ルフラップを開く。洗浄シ−ルフラップを制御して開いた後、ウェブ処理剤のスプレージェット、即ち噴霧ジェットはウェブに到着できることになり、アプリケーションは開始の準備ができた状態になる。最初に、若干のスプレーノズルがオフ状態に制御されていて、アプリケーションの実施中に、使用されるスプレーノズル、又はノズル列の数を増大することが望ましい場合には上述の手順を繰り返す。
【００４５】
アプリケーションの中止を行うには、洗浄シ−ルフラップを直ちに閉じて、ウェブ処理剤がウェブに接近するのを急激に遮断する。同時に、ウェブ処理剤の流れの導入弁を閉じ、水供給ポンプを始動し、水導入弁を開くことによって、スプレーノズルに通る水の汲み出しを開始する。更に、同時に、フィルタバイパス弁を開く。コーティング剤供給ダクトからウェブ処理剤を除去するフラッシングに必要な時間、バイパス弁を開放維持する。次に、バイパス弁を閉じ、スプレーノズルに通る水の汲み出しを開始し、このようにして、スプレーノズルからウェブ処理剤を除去する清掃を行う。アプリケーションの実施を再び開始するまで、水の汲み出しを継続する。アプリケーションを行う間に、使用するスプレーノズル、又はノズル列の数を減少させるのが望ましい場合には上述の工程を繰り返す。
【００４６】
従って、アプリケーションの実施を開始する全部の手順は次のような工程を実施することによって行われる。
アプリケーションの実施を開始する制御工程
アプリケーションの実施は常に開始位置から始める。アプリケーション実施の開始は次の制御工程から成る。
ウェブ処理剤供給弁を制御して開く。
ウェブ処理剤供給ポンプを制御してオンにする。
洗浄シ−ルフラップを制御して開放位置にする。
スプレーノズル群ビームを制御して作動位置にする。
空気清浄器、及びイオンブラストユニッチを制御してオンにする。
バイパス弁、及び排出弁を制御して閉じる。
【００４７】
アプリケーションの実施を停止する制御工程
スプレーノズル群ビームを制御して、開始位置にする。
洗浄シ−ルフラップを制御して、閉塞位置にする。
ウェブ処理剤供給弁を制御して閉じる。
ウェブ処理剤供給ポンプを制御してオフにする。
排出弁、及びバイパス弁を制御して、１０秒間、開く。
水供給弁を制御して、２０秒間開く。
水供給ポンプを制御して、２０秒間、オンにする。
水供給弁を制御して、閉じる。
水供給ポンプを制御して、オフにする。
スプレーノズル群ビームを制御して、６０秒間、フラッシングする。
スプレーノズル群ビームを制御して、ホーム位置にする。
スプレーノズル群ビームを制御して、洗浄位置にする。
スプレーノズルの洗浄を２０秒間にわたり制御して行う。
スプレーノズル群ビームを制御して、チェック位置にする。
排出弁を制御して閉じる。
水供給弁を制御して開く。
スプレーパターンのチェックを実施する。
【００４８】
図６の実施例は両側ノズル群ビーム組立体４３を使用して実施しており、ウェブ処理剤を噴霧するスプレーノズル２１を両側に配列している。この配置により、洗浄中でも、連続的に装置を作動させることができる。図７の実施例はスプレーノズル群の４個のビーム組立体４４を使用する。図示のスプレーノズルビーム組立体は４個のスプレーノズル群を具え、その１個は常にアプリケーション位置にあり、２個は洗浄位置にあり、残りの１個は保守点検位置にあり、この位置では例えばノズルの交換のような修理作業を行うことができる。この実施例ではノズル群を異なる位置に迅速に変換し、所定のノズル群について行う洗浄操作、保守操作に起因する作業の中断をなくしている。その構造も種々のノズル群に種々のサイズのノズルの使用が可能であり、生産する紙のグレードの迅速な変更を容易にしている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により制御するスプレーコーティング装置のコータのレイアウトを示す。
【図２】本発明を実施する装置の第１実施例を示す。
【図３】本発明を実施する装置の第２実施例を示す。
【図４】逆の作動位置にある図３の装置を示す。
【図５】第１実施例の洗浄システムを有する図３の装置を示す。
【図６】第２実施例の洗浄システムを有する図３の装置を示す。
【図７】第３実施例の洗浄システムを有する図３の装置を示す。
【符号の説明】
１  ウェブ
２、９、１０  ドライヤシリンダ
４  漂遊コーティングミスト
５、１１  フード
６、２１  スプレーノズル
７  スプレーコーティングアプリケータ装置
８  電極
１２、３５  重力阻流板
１３  加圧ダクト状室
１４  外壁
１６、１７  ノズル
１８  空気ジェット溝孔
１９  貫通孔
２０  スプレー、噴霧
２２  吸引チャネル
２３  吸引開口、導入開口
２４  ガスナイフ、空気ナイフ
２５  加圧空気室
２６  隔壁
２７  スプレーノズル群ビーム
２８  ノズル
３１  開口
３２  導入チャネル
３４  流動案内羽根
３７  第２吸引ダクト
３８  洗浄室
３９  洗浄ノズル
４０  排液管
４１、４２  洗浄シ−ルフラップ
４３  両側ノズル群ビーム組立体
４４  ４個のビーム組立体
Ｐ１  空間
Ｐ２  アプリケーション室
Ｐ３  吸引室
Ｐ４  スプレーノズルビーム室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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