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【発明の名称】 ダブルフェーサ
【発明者】 【氏名】佐藤 弘

【氏名】加藤 直樹

【要約】 【課題】ダブルフェーサの熱盤の構成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るとともに、熱盤の製作を容易にし、かつ発生したドレンを排出を容易にする。

【構成】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該熱盤の上方に設けた加圧ベルトで加圧しながら貼合して両面段ボール紙を製造するダブルフェーサの加熱方法において、熱盤1を構成する厚板の肉厚内に帯状紙wの紙幅方向に沿って並設した複数の直線状流通路2に流れ方向を交互に逆にした熱媒体を流し、直線状流通路2の流れ方向上流端近傍に下向きに設けた入口管4から熱媒体を導入するとともに、直線状流通路2の流れ方向下流端近傍に下向きに設けた出口管5から熱媒体を排出するようにする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
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、
前記熱盤は、前記帯状紙の走行面を形成する板材と、前記帯状紙の走行面に沿って紙幅方向の一端から他端に向けて、前記板材を貫通するよう並設された複数の熱媒体用流通路と、該各熱媒体用流通路の両端開口を塞ぐ両端閉塞部材と、各両端閉塞部材の近傍に設けられ、前記板材の下面から前記熱媒体用流通路へ通じるよう孔設された熱媒体用導管とを含んで構成されることを特徴とするダブルフェーサ。
【請求項2】
前記両端閉塞部材の近傍に設けられ、前記板材の下面から、隣り合う前記熱媒体用流通路と連通するよう孔設された連通路と、前記連通路の前記板材の下面側から塞ぐ連通路閉塞部材とを有することを特徴とする請求項1に記載のダブルフェーサ。
【請求項3】
前記両端閉塞部材の近傍に設けられ、前記板材の下面から、隣り合う前記熱媒体用流通路と連通するよう孔設された連通路を備え、
前記連通路は開閉弁を介して、前記熱媒体用流通路に溜まったドレンを排出可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載のダブルフェーサ。
【請求項4】
前記熱盤を固定された支持フレームに取り付け固定する取り付け部の少なくとも一部を該支持フレームに対して該帯状紙の紙幅方向及び走行方向にスライド可能にし、該熱盤の該帯状紙の紙幅方向及び走行方向の熱伸びを該スライド部で吸収可能に構成したことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のダブルフェーサ。
【請求項5】
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該熱盤の上方に設けた加圧ベルトで加圧しながら貼合して両面段ボール紙を製造するダブルフェーサにおいて、
前記熱盤の内部で前記帯状紙の走行面を形成する隔壁に面して熱伝導用液を充填する空間を形成し、該空間に熱媒体を流す管路を分散配置し、該管路に熱媒体を流すことによって該熱媒体の熱を該熱伝導用液を介して該帯状紙の走行面に伝達するように構成したことを特徴とするダブルフェーサ。
【請求項6】
前記熱伝導用液充填空間内を外部と連通させる連通管を設け、該連通管に該熱伝達用液充填空間の圧力が設定値を越えると該充填空間を外気に連通させる圧力逃がし弁を設けたことを特徴とする請求項5に記載のダブルフェーサ。
【請求項7】
前記熱媒体管路の入口端及び出口端をそれぞれ前記帯状紙の紙幅の外側に配置したヘッダに接続するとともに、該入口側ヘッダを該出口側ヘッダより高く配置し、該熱媒体管路を入口側から出口側に向かって下方に傾斜させたことを特徴とする請求項5に記載のダブルフェーサ。
【請求項8】
前記熱伝導用液充填空間を前記帯状紙の走行面を除き断熱材で囲うようにしたことを特徴とする請求項5に記載のダブルフェーサ。
【請求項9】
前記熱盤の前記帯状紙が走行する表面に耐磨耗性があり摩擦係数の小さい硬質膜をコーティングしてなることを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれか1項に記載のダブルフェーサ。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、コルゲータと称される段ボール紙製造装置におけるダブルフェーサに関する。
【背景技術】
【0002】
段ボール製造装置の製造ラインは、一般的に、段ボール紙の原料になる表・裏ライ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、コルゲータに向けて連続的に段ボ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わせ、片面段ボール紙を製造するシングルフェーサと、該シングルフェーサで製造された片面段ボール紙と表ライナとを貼り合わせて段ボール紙を製造するダブルフェーサとを含んで構成される。
【0003】
さらにダブルフェーサの製造ライン下流側には、段ボール紙の生産オーダに沿って所望位置に罫線加工及び裁断加工を行なうスリッタスコアラと、両面段ボール紙の切断加工を行なうカットオフ装置が設けられ、カッ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。
【0004】
従来のダブルフェーサの一例を図12を用いて説明する。図12において、片面段ボール紙kは、プレヒータ011で予熱され、糊付装置012で段頂部に生澱粉液が塗布された後、ダブルフェーサ010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ロール原紙r3から繰り出され、プレヒータ013で予熱された後、ダブルフェーサ010に送られる。
【0005】
ダブルフェーサ010は、片面段ボール紙k及び表ライナ紙nの走行路を形成する熱盤群014を備え、片面段ボール紙kと表ライナ紙nとが重ね合わされて該熱盤群014上を走行する。熱盤群014は、図13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021を有し、その上面021aは片面段ボール紙k及び表ライナ紙nの走行路を形成し、片面段ボール紙k及び表ライナ紙nは熱盤上面021aから受熱して加熱される。
該熱盤群014の上方及び該熱盤群014の下流側には、片面段ボール紙kと表ライナ紙nとが貼合された両面段ボール紙dを挟持して搬送する上ベルトコンベア016と下ベルトコンベア017とが配設されている。
【0006】
また該熱盤群014の上部には、エア加圧装置又はウェイトロール等によって上ベルトコンベア016の背面を加圧することによって片面段ボール紙k及び表ライナ紙nを上方から加圧する加圧装置015が設けられている。
また下ベルトコンベア017を背面から支持する下ロール群018と、加圧装置015の下流側で上ベルトコンベア016の背面に配置された上ウェイトロール群019とが設けられている。
【0007】
ダブルフェーサ010の熱盤群014と加圧装置015との間に導入された片面段ボール紙kと表ライナ紙nとは、片面段ボール紙kの中芯紙c2の段頂部に塗布された生澱粉液を介して重ね合された状態に置かれ、上ベルトコンベア016と下ベルトコンベア017とで挟持されて搬送される。そして熱盤群014に接触しながら走行しつつ受熱して昇温される表ライナ紙nからの熱によって生澱粉液が糊化され、その接着力で接着され、両面段ボール紙dが製造される。なお、片面段ボール紙k及び表ライナ紙nは、例えば300m/分もの高速で走行するため、ダブルフェーサの走行面を数秒で通過する。
【0008】
こうして製造された両面段ボール紙dは上コンベア016及び下コンベア017により搬送されて後工程に搬出されるようになっている。
【0009】
前記熱盤群014の蒸気室021内に供給される加熱用蒸気は、通常10〜13kgf/cmの飽和蒸気圧で、180〜190℃の温度であり、熱盤群014上における段ボール紙に対する供給熱量及び加圧力によって、片面段ボール紙kと表ライナ紙nの接着力がコントロールされており、上記供給熱量、加圧力の不足は接着力の低下を招き、逆に供給熱量、加圧力の過大は、段つぶれ等の段ボール品質の低下を招く。
【0010】
ところで、熱盤群014は、通紙する最大幅に相当する幅をもつ必要があるため、少なくとも2500mm以上の長さとなる。また紙シートに均一に熱伝達するため2500mm以上の長さで平面度が高精度(0.1mm以内)である必要があり、かつ蒸気室021は内部に供給する蒸気圧(10〜13kgf/cm)に耐える強度が必要なので、30mm程度の厚肉の隔壁(剛性)とする必要があるため、熱伝導効率が極めて悪い。つまり、従来の熱盤群014は、熱容量が極めて大きい構造であった。
【0011】
すなわち、表ライナ紙nが薄くなると、当該表ライナ紙nへ与えるべき必要熱量は少なくてよいが、加圧装置015による加圧力を低下させても表ライナ紙nに与えられる熱量低下の応答性が悪い。このため、必要以上に熱量が表ライナ紙mへ与えられてしまい、過乾燥状態になってしまう。その結果、擬似接着等の接着不良が発生したり、製造した両面段ボール紙dに反りが発生する等の不具合が発生したりしていた。
また、熱盤上面021aの温度を下げようとして、蒸気室021に供給する飽和蒸気圧を下げても、蒸気室021に滞留する蒸気量が膨大であるため、熱盤上面021の温度が低下するまでには相当な時間が掛かってしまう。このように従来の厚肉化された熱盤では蒸気圧コントロールによる加熱温度制御は成り立たなかった。
【0012】
逆に、熱盤上面021aを走行する表ライナ紙nの紙厚が厚い場合は必要熱量が多くなるが、各熱盤群014の圧力容器規格に伴う制限上、飽和蒸気圧を上げることは不可能であり、よって表ライナ紙mへ与える熱量を増すには加圧装置015による加圧力を増大させるしかできなかった。
【0013】
そこで、特許文献1(実開平2−48329号の明細書及び図面)には、かかる問題に対処するため、厚板の肉厚内に細長い熱媒体供給孔を配設することにより、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、これによって通紙走行路側への熱伝導効率を高め、かつ紙シートに対する熱伝達の均等化を図った熱盤構造が開示されている。
【0014】
【特許文献1】実開平2−48329号の明細書及び図面(図1、図3)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
特許文献1には、厚板の肉厚内に複数の細長い直線状の熱媒体供給孔を並設することにより、薄肉化による紙シートへの熱効率の向上と熱盤構造の簡素化と製作の容易化を図った構成が開示されている(特許文献1,図1)。しかし、直線状であるため、熱盤表面の温度を均一にすることができない。
【0016】
また、特許文献1には、厚板の肉厚内に蛇行状の熱媒体供給孔を配設した熱盤構造が開示されている(特許文献1、図3)。熱媒体供給孔を蛇行させて配置すれば、通紙の紙幅方向の加熱均一性が向上するが、特許文献1に開示された蛇行状の供給孔を持つ熱盤は、製作工程が複雑であるとともに、該接合面から外部空気が混入する可能性があり、熱伝達効率を低下させる恐れがある。
また、経路が蛇行状であるため、該供給孔の内部で発生したドレンの排出が困難である。
【0017】
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るとともに、熱盤の製作を容易にし、かつ発生したドレンを滞りなく排出して加熱能力を低下させないようにすることができるダブルフェーサを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0018】
かかる目的を達成するため、本発明の第1の発明のダブルフェーサは、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、
前記熱盤は、前記帯状紙の走行面を形成する板材と、前記帯状紙の走行面に沿って紙幅方向の一端から他端に向けて、前記板材を貫通するよう並設された複数の熱媒体用流通路と、該各熱媒体用流通路の両端開口を塞ぐ両端閉塞部材と、各両端閉塞部材の近傍に設けられ、前記板材の下面から前記熱媒体用流通路へ通じるよう孔設された熱媒体用導管とを含んで構成されるものである。
【0019】
前記第1発明のダブルフェーサでは、熱盤を前記複数の熱媒体用流通路を並設した板材で構成し、該熱媒体用流通路に片面段ボール紙と表ライナ紙とを重合してなる帯状紙の紙幅方向に沿って並設した複数の熱媒体用流通路に熱媒体用導管から熱媒体を流し、かつ排出するようにしているため、高圧蒸気等を貯留するための蒸気室等の圧力容器を不要とし、これによって該熱媒体用流通路を形成する隔壁の薄肉化を可能し、そのため熱盤自体の薄肉化を可能とする。また該熱媒体用流通路と帯状紙走行面を走行する熱盤上面までの隔壁の薄肉化が可能になるので、帯状紙に対する熱効率を向上させることができる。
【0020】
また、該熱媒体用流通路の熱媒体の流れ方向を交互に逆にすれば、帯状紙の紙幅方向に亘る加熱温度を均一にすることができる。また、該熱媒体用導管が該板材の下面から該熱媒体用流通路に連通しているので、該熱媒体用導管を通して、熱媒体の一部が凝縮したドレンの排出が容易になる。
【0021】
また、第1発明のダブルフェーサでは、前述のように、熱盤の薄肉化を達成して、帯状紙に対する熱効率が向上するので、少量の熱媒体で効率の良い加熱が可能となる。これによって熱媒体の流量の変化に対する走行面の温度の応答性が早くなり、加圧力を増す手段以外に、熱媒体の流量(熱媒体が蒸気のときは蒸気圧)を制御することにより通紙走行面の温度コントロールが可能になる。
また、該熱媒体用流通路は、貫通路であるため、工作機械で簡単に穿設でき、穿設した該貫通路の両端を閉塞部材で遮蔽するだけでよいので、熱盤の製作工程が格段に容易になる。
【0022】
この第1発明において、該両端閉塞部材の近傍に設けられ、熱盤を構成する板材の下面から、隣り合う熱媒体用流通路と連通するよう孔設された連通路と、この連通路の該板材の下面側から塞ぐ連通路閉塞部材とを有するように構成し、該閉塞部材をもって該板材の下面に開口する該連通路の開口を閉塞するようにすれば、該連通路から隣接された熱媒体用流通路に熱媒体を流すことができ、これによって該連通路から熱媒体の流れ方向を逆方向に変える曲がり流路を形成することができる。
【0023】
かかる構成では、該連通路の配置位置を適宜選択することによって、該曲がり流路の曲がり部の数を選択でき、これによって該曲がり流路の長さを所望の長さに選択することができる。
また、該連通路の開口に前記閉塞部材の代わりに開閉弁を取り付けて該開口を開閉可能とすれば、ダブルフェーサ運転時は該開閉弁を閉鎖して該曲がり流路を形成し、該曲がり流路に熱媒体を流通させて帯状紙を加熱し、ダブルフェーサの運転休止時には該開閉弁を開放して該開口からドレンを容易に排出することができる。
【0024】
このように前記構成により、簡単な工作方法によって前記熱媒体用流通路を繋ぐ蛇行状の曲がり流路を形成することができるため、従来のような煩雑な製作方法を採用する必要がなくなり、製作工程が大幅に簡素化でき、かつ該開閉弁の開閉操作をするだけで該熱媒体用流通路に溜まったドレンの排出が容易になる。
【0025】
また前記第1発明において、該熱盤を固定された支持フレームに取り付け固定する取り付け部の少なくとも一部を該支持フレームに対して該帯状紙の紙幅方向及び走行方向にスライド可能にし、該熱盤の該帯状紙の紙幅方向及び走行方向の熱伸びを該スライド部で吸収可能に構成すれば、熱盤の帯状紙に接する走行面が常に高精度の平面度を維持でき、これによって帯状紙の熱盤による加熱面熱域全域に亘る均一加熱を可能とする。
【0026】
次に本発明の第2の発明のダブルフェーサは、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該熱盤の上方に設けた加圧ベルトで加圧しながら貼合して両面段ボール紙を製造するダブルフェーサにおいて、
前記熱盤の内部で前記帯状紙の走行面を形成する隔壁に面して熱伝導用液を充填する空間を形成し、該空間に熱媒体を流す管路を分散配置し、該管路に熱媒体を流すことによって該熱媒体の熱を該熱伝導用液を介して該帯状紙の走行面に伝導するように構成したものである。
【0027】
前記第2発明のダブルフェーサでは、前記構成を有することにより、該熱媒体管路を流れる熱媒体の熱を該熱伝導用液を介して帯状紙の走行面に伝導するので、該走行面を均一に加熱することができる。また、従来のように高圧の蒸気等高圧流体を貯留しないので、そのための厚い隔壁を有する蒸気室等の圧力容器を必要としない。従って熱盤の薄肉化を可能とし、該熱伝導用液を満たす空間と帯状紙の走行面との間の隔壁を薄肉化できるので、帯状紙に対する熱効率を向上させることができる。
【0028】
また、該熱媒体流通管を配置する空間は熱伝導用液が該熱媒体流通管の周囲を覆う程度の大きさでよく、大きなスペースを必要としない。また、熱媒体の保有熱を熱伝導用液を介して帯状紙の走行路となる熱盤上面に伝導するようにしているので、帯状紙への熱効率を高くすることができる。熱伝導用液は高比熱で高熱伝導率を有する液が好ましく、例えば水や重油、あるいは熱伝導率の良い金属粉末をペースト状の物質に混ぜたもの等を使用するとよい。
【0029】
当初本発明者等は、該熱媒体流通管を帯状紙の走行路の走行面と同一高さで帯状紙の紙幅方向に配置する構成を検討したが、該熱媒体流通管を間隔を開けて配置すれば、帯状紙の走行方向に均一な加熱面を形成することができず、また、該熱媒体流通管を間隔を開けずに配置すれば、製作コストが嵩む問題点があり、そのため、さらに考察を重ねて第2発明に至ったものである。第2発明によれば、熱盤の薄肉化及び簡素化が可能になり、熱媒体の熱を熱伝導用液を介して伝達するようにしたので、熱媒体流通管を間隔を開けて配置しても帯状紙の走行面を均一に加熱することができる。
【0030】
前記第2発明装置において、熱伝導用液充填空間内を外部と連通させる連通路を設け、該連通路に熱伝導用液充填空間の圧力が設定値を越えると該充填空間を外部に連通させる圧力逃がし弁を設ければ、該熱伝導用液充填空間を安全な設定圧に保持することができ、該充填空間の高圧化による通紙走行面の曲がりや反りを防止することができる。
【0031】
また、熱媒体管路の入口端及び出口端をそれぞれ前記帯状紙の紙幅の外側に配置したヘッダに接続するとともに、該入口側ヘッダを該出口側ヘッダより高く配置し、該熱媒体管路を入口側から出口側に向かって下方に傾斜させるように構成すれば、帯状紙の走行面の加熱を該入口側ヘッダ及び出口側ヘッダで阻害されずに紙幅方向に亘って均一に加熱することができるとともに、該出口側ヘッダにドレンを集めることが容易になり、該出口側ヘッダからドレンを容易に外部に排出することができる。
【0032】
また、熱伝導用液充填空間を帯状紙の走行面を除き、断熱材で囲うようにすれば、熱媒体の熱が熱伝導用液から放散するのを防ぎ、熱効率を向上させることができる。
また、前記第1発明及び第2発明において、熱盤の帯状紙が走行する表面に耐磨耗性があり摩擦係数の小さい硬質膜(例えばタングステンカーバイド又は硬質クロムメッキ等)をコーティングすれば、該表面に澱粉糊等が付着しても、該表面を走行する帯状紙の通過により容易に剥離するので、帯状紙の表面に擦り傷が発生することがない。
【発明の効果】
【0033】
本発明の第1発明のダブルフェーサによれば、ダブルフェーサの熱盤が、帯状紙の走行面を形成する板材と、帯状紙の走行面に沿って紙幅方向の一端から他端に向けて、該板材を貫通するよう並設された複数の熱媒体用流通路と、該各熱媒体用流通路の両端開口を塞ぐ両端閉塞部材と、各両端閉塞部材の近傍に設けられ、該板材の下面から該熱媒体用流通路へ通じるよう孔設された熱媒体用導管とを含んで構成されるため、熱盤を構成する板材に帯状紙の紙幅方向に沿って並設した複数の熱媒体用流通路に熱媒体を流すことにより、熱盤の薄肉化が達成されるとともに、熱盤の製作を簡素化できる。
また、該熱媒体用流通路に熱媒体の流れ方向を交互に逆にすることにより、帯状紙の紙幅方向に均一な温度で加熱することができる。
【0034】
また、該直線状流通路に熱媒体を供給又は排出する熱媒体用導管が該板材の下面から該熱媒体用流通路へ通じるように孔設されているので、熱媒体の一部が凝縮したドレンの排出が容易になる。
また、熱盤の薄肉化によって熱媒体の供給量の変化に対する通紙走行面への熱伝導の早い応答が可能になったので、帯状紙の厚み又は坪量に応じて該直線状流通路に供給する熱媒体量を制御することにより、帯状紙走行面の木目細かい温度制御が可能になる。
【0035】
また、本発明の第2発明のダブルフェーサによれば、熱盤の内部で帯状紙の走行面を形成する隔壁に面して形成した空間に熱伝導用液を満たし、該空間に満たされた熱伝導用液中に分散配置した熱媒体流通管に熱媒体を流し、該熱媒体の熱を該熱伝導溶液を介して該走行面に伝導するようにしたことにより、帯状紙に対する熱伝達効率を向上できるとともに、帯状紙の紙幅方向全域に亘る均一加熱が可能になるとともに、蒸気等の高圧流体を貯留する圧力容器が不要になるため、熱盤の薄肉化が可能になり、これによっても熱盤上面を通る帯状紙に対する熱伝導効率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0036】
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。
図1は本発明の第1発明の第1実施形態に係るダブルフェーサの熱盤の平面図、図2は前記第1実施形態の立面図である。図3は前記第1実施形態の側面図、図4は図3中のA部を拡大した熱盤の側面図、図5は図4中のB−B線に沿う平面断面図である。図6は本発明の第1発明の第2実施形態に係るダブルフェーサの熱盤の平面図、図7は図6中のC−C線に沿う熱盤の側面断面図、図8は図6中のD−D線に沿う熱盤の側面断面図、図9は本発明の第2発明の第1実施形態にかかるダブルフェーサの熱盤の平面視構成図、図10は前記第2発明の第1実施形態の立面断面図、図11は本発明の第2発明の第2実施形態にかかるダブルフェーサの熱盤の平面視構成図である。
(第1発明の実施形態1)
【0037】
本発明の第1発明の第1実施形態を示す図1〜5において、熱盤1は金属製の板で構成され、この上面1aに接して表ライナ紙の上に片面段ボール紙が重ね合わされた帯状紙wが矢印a方向に走行する。なお、w1及びw2は帯状紙wの最大紙幅方向の両端を示す。また、帯状紙wの上方には図12に示す上ベルトコンベア016及び上ベルトコンベア016の背面を加圧するエア加圧装置又はウェイトロール等からなる加圧装置015が設けられるが、加圧装置015の図示を省略している。
熱盤1の表面は、硬質のタングステンカーバイドでコーティングされている。
【0038】
熱盤1には、帯状紙wの紙幅方向に沿って複数の直線状流通路2が並べて孔設されており、該流通路2の両端部はプラグ3によって密封されている。本実施形態では熱媒体として飽和蒸気が該流通路2に供給される。流通路2のプラグ3で密封された両端部近傍に入口管4と出口管5が下向きに接続されているが、隣り合う流通路2は蒸気の流れ方向が逆向きとなるように入口管4と出口管5とが交互に逆の位置に接続されている。各流通路2の入口管4は熱盤1の下方に配設された入口側ヘッダ6に接続され、各流通路2の出口管5は出口側ヘッダ7に接続されている。
【0039】
熱盤1はスペーサ8を介して剛性のあるI形鋼9及びI形鋼9に架設された支持フレーム10に固定されている。スペーサ8は、図5に示すように四角形の板状をなし、図4に示すように熱盤1に一対のボルト11で結合されるとともに、ボルト12及びナット13によって支持フレーム10に結合されている。図5に示すようにボルト12はスペーサ8に設けられた長孔14内に摺動可能に挿入され、該長孔14はその長手方向が帯状紙wの紙幅方向に向けられているため、熱盤1の紙幅方向の熱膨張に応じてボルト12が長孔14内を摺動して熱盤1の紙幅方向の熱膨張を吸収可能になっている。
【0040】
このように熱盤1は、スペーサ8を介してI形鋼9及び支持フレーム10に固定されるが、熱盤1の帯状紙の走行方向の最前部は、紙幅方向中央部のみがI形鋼9に対して相対移動しないように固定され、該中央部以外は図5に図示されるように紙幅方向の熱膨張を吸収可能に固定される。また走行方向最前部より後方に配置された熱盤1では、熱盤1の帯状紙紙幅方向の熱膨張のみならず、走行方向の熱膨張をも吸収可能なスペースを用いて熱盤1を支持する構成としている。
【0041】
かかる構成の本実施形態において、加熱用飽和蒸気が入口側ヘッダ6から各流通路2の入口管4に供給されるが、隣り合う流通路2では入口管4は逆側端部に配置されているので、隣り合う流通路2では、矢印b、cに示すように蒸気が逆方向に流れるようになっている。このため熱盤1の上面1aは紙幅方向に均一に加熱され、帯状紙wを紙幅方向に均一に加熱することができる。なお、入口側ヘッダ6を出口側ヘッダとして使用し、出口側ヘッダ7を入口側ヘッダとして使用し、矢印b、c方向の蒸気の流れを逆向きにすることも可能である。
【0042】
また、熱盤1を金属板に一列に蒸気流通路2を設けた簡易な構成としたため、熱盤上面1aの隔壁を薄くできるので温度勾配が生じず、熱伝導効率を高くすることができる。したがって、熱盤1に対する温度制御(熱量制御)の応答性が向上し、よって熱盤1内に注入する飽和蒸気圧をコントロールすることにより、熱盤1の表面温度を迅速に制御することが可能となる。
また、直線状流通路2を穿設するだけであるので、工作機械を用いて製作が極めて容易である。
【0043】
また、蒸気の出口管5を下向きに配設しているので、ドレンの排出が容易である。すなわち、流通路2内にドレンの滞留がないので、ドレンによって蒸気の流通が阻害されることがなく、従って高い加熱能力を保持することができる。
また、出口管5のみならず、入口管4も下向きに配置しているので、入口管4を出口管として切り替えて使用することが可能となる。
【0044】
また、熱盤1を薄肉化すると、熱膨張による熱盤の曲がりや反りが発生しやすくなるが、本実施形態では熱盤1の紙幅方向及び走行方向への熱膨張をスペーサ8のスライド機構により吸収可能に支持しているので、熱盤1の平面度を高い精度で維持できる。このため熱盤上面1aを走行する帯状紙wに熱盤上面1aが均一に密着するため、帯状紙wを紙幅方向に亘って均一に加熱することができる。
【0045】
熱盤1の上面1a(帯状紙wの走行面)には、耐磨耗性があり摩擦係数の小さい硬質のタングステンカーバイドをコーティングしたことにより、上面1aに澱粉糊等が付着しても、該表面を走行する帯状紙の通過により容易に剥離するので、帯状紙の表面に擦り傷が発生することがない。
また、熱盤1の上面1aは、熱盤1の上方の配置された加圧装置のウェイトロール等によって加圧された帯状紙wが走行するので磨耗しやすく、一定の使用期間を超えると取替えを要するが、本実施形態の熱盤1は製作が容易であるので、取替え費用も安くすることができる。
(第1発明の実施形態2)
【0046】
次に第1発明の第2実施形態を図6〜図8により説明する。図6〜図8において、本実施形態の熱盤1は、金属板に並列に複数の直線状流通路2を孔設し、その両端開口をプラグ3で密封した構造は、前記実施形態と同一であるので、これら部位には同一符号を付している。本実施形態において、入口管24は、プラグ3による両端密封部からやや中央寄りに下向きに流通路2に接続され、入口管24の下流側他端のプラグ密封部近傍には隣接した2つの流通路2の間に跨って2つの流通路2に連通するとともに下向きに配設されて熱盤1の下面1bに開口した連通孔26が設けられている。
【0047】
該連通孔26の開口26aを結ぶ配管27には電磁弁28が介設され、外部からの操作により該開口26aを開閉可能としている。かかる構成によって該電磁弁28を閉としたときには、図示を省略した入口側ヘッダから入口管24を経由して供給された飽和蒸気は、1つの流通路2から連通孔26を通って隣接流通路2を流れ、さらにもうひとつの連通孔26を通って次の隣接した流通路2に入り、該流通路2の他端にある出口管25から排出され、図示を省略した出口側ヘッダに戻る。なお出口管25は、前記実施形態と同様に熱盤1の下面1bに向けて配設し、下面1bに開口し、出口側ヘッダに接続している。
【0048】
このように本実施形態によれば、入口管24と出口管25との間の流通路2に連通孔26を設けることにより、連通孔26で熱媒体の流れを逆転させた蛇行流路を形成することができる。この蛇行流路の曲がり数は連通孔26の数によって所望の数に選択可能となる。
この蛇行流路を形成するためには電磁弁28を閉とする必要があるが、かかる蛇行流路では、熱媒体として用いる蒸気のドレンが溜まりやすく、外部への排出が困難になる。しかし本実施形態では、電磁弁28を開とすることにより、容易にドレンを排出することができる。
【0049】
このように本実施形態によれば、前記実施形態で得られる作用効果に加えて、電磁弁28を開とすることにより流通路2内のドレンを容易に排出できる。また本実施形態のような蛇行流路を形成する場合、従来では製作工程が複雑であったが、本実施形態では、直線状流通路を製作する場合に加えて、連通孔26を穿設する工程を付加するだけで容易に蛇行流路を製作できる。
(第2発明の実施形態1)
【0050】
次に本発明の第2発明の第1実施形態を図9及び図10により説明する。図9〜図10において、本実施形態におけるダブルフェーサの熱盤31は、側面32b及び底面32cの隔壁が断熱材で構成され、内部空間に入口側ヘッダ33及び出口側ヘッダ34とこれらヘッダを結ぶ蒸気流通管35が配設され、上面が熱伝導効率の良い金属板31aで構成されたチャンバ32からなる。該チャンバ32の内部には比熱が高く熱伝導率の高い熱伝導用液(例えば水、重油等)hが満たされる。
【0051】
入口側ヘッダ33は、該チャンバ32内の蒸気供給入口側に配置され、出口側ヘッダ34は入口側ヘッダ33より低い位置で該チャンバ32内の蒸気出口側に配置される。両チャンバ32間に配設される複数の蒸気流通管35は、間隔をおいて並行配置されてS字状の流路を形成するとともに、入口側ヘッダ33から出口側ヘッダ34に向かって下方に傾斜している。
チャンバ32は、熱伝導用液hで満たされた状態で熱伝導率の良い金属製上板32aで上側を遮蔽することにより内部が密閉されるが、蒸気流通管35に供給される蒸気で熱伝導用液hが加熱されて膨張しチャンバ32内が高圧状態になったときに、チャンバ32内の高圧状態を解除するための逃がし弁36を設けている。逃がし弁36はチャンバ32内が設定された高圧値を越えたときに開となるように構成されている。
【0052】
本実施形態においては、蒸気を矢印e方向から入口側ヘッダ33に供給し、蒸気流通管35に流すことによりチャンバ32内に満たした熱伝導用液hを加熱する。加熱された熱伝導用液hにより上板32aの上面32dが加熱される。上面32dは片面段ボール紙kと表ライナ紙nとが重ね合わされた帯状紙wが走行する走行面となるもので、帯状紙wが上面32dに接して走行することにより加熱され、かつ帯状紙wの上方から図示しない加圧装置で加圧することにより片面段ボール紙kと表ライナ紙nとが接着される。図9中、w1及びw2は帯状紙wの両側端の走行ラインを示し、入口側ヘッダ33及び出口側ヘッダ34はラインw1又はw2の外側に配置されている。潜熱が消費されて一部がドレンとなった蒸気は、出口側ヘッダ34から矢印f方向にドレンとともに排出される。
【0053】
本実施形態によれば、蒸気の保有熱が熱伝導用液hを介して帯状紙wに伝達され、帯状紙wを加熱するようにしているので、帯状紙wを紙幅方向で均一に加熱することができる。
また、蒸気を流通管35に流すだけであるので、従来のように高圧の蒸気を貯留する蒸気室等圧力容器が不要になり、帯状紙wに熱を伝える上板32aは薄肉化が可能であり、熱盤31の構成を簡素化できるとともに、上板32aで温度勾配が発生せず、熱伝導効率が向上する。
【0054】
また、蒸気流通管35がS字状に構成されているので、帯状紙wの走行方向aに加熱面を広く取ることができるとともに、蒸気流通管35が入口側ヘッダ33から出口側ヘッダ34に向けて下降しているので、ドレンが出口側ヘッダ34に向かって移動しやすく、出口側ヘッダ34に溜まったドレンを出口側ヘッダ34から容易に外部に排出することができる。
また、逃がし弁36を設けているので、チャンバ32の内圧が危険値を越えることなく安全である。またチャンバ32の側面32b及び底面32cを断熱材で構成しているので、内部の熱を放散することがなく、熱効率が向上する。
【0055】
また、熱盤31の上板32aは、耐磨耗性があり摩擦係数の小さい硬質膜硬質のタングステンカーバイドをコーティングしたことにより、上板32aに澱粉糊等が付着しても、該表面を走行する帯状紙の通過により容易に剥離するので、帯状紙の表面に擦り傷が発生することがない。
【0056】
(第2発明の実施形態2)
次に本発明の第2発明の第2実施形態を図11により説明する。図11において、本実施形態は、前記第2発明の第1実施形態におけるS字状の蒸気流通管35を直線状の蒸気流通管41に置き換えたものであり、入口側ヘッダ34から出口側ヘッダ34に下降傾斜しながら流れる。なお前記第2実施形態と同一構成の部位については同一符号を付している。
【0057】
本実施形態によれば、前記第2実施形態による作用効果に加えて、複数の並設された直線状の蒸気流通管41にしたことにより、蒸気流通管41の製作が容易になるとともに、蒸気流通管41内で生成したドレンの排出が更に容易になるという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【0058】
本発明によれば、帯状紙を加熱するための熱盤を薄肉化及び簡素化して熱盤の製作を容易にでき、また熱効率を高め、かつドレンの排出を容易にしたダブルフェーサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】本発明の第1発明の第1実施形態に係るダブルフェーサの熱盤の平面図である。
【図2】前記第1実施形態の立面図である。
【図3】前記第1実施形態の側面図である。
【図4】図3中のA部を拡大した熱盤の側面図である。
【図5】図4中のB−B線に沿うスペーサの平面断面図である。
【図6】本発明の第1発明の第2実施形態に係るダブルフェーサの熱盤の平面図である。
【図7】図6中のC−C線に沿う熱盤の側面断面図である。
【図8】図6中のD−Dに沿う熱盤の側面断面図である。
【図9】本発明の第2発明の第1実施形態に係るダブルフェーサの熱盤の平面視構成図である。
【図10】前記第2発明の第1実施形態の立面断面図である。
【図11】本発明の第2発明の第2実施形態に係るダブルフェーサの熱盤の平面視構成図である。
【図12】従来のダブルフェーサを示す系統図である。
【図13】従来のダブルフェーサの熱盤を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【0060】
1、31 熱盤
2、35、41 蒸気流通路(熱媒体用流通路)
3 プラグ(両端閉塞部材)
4、24 入口管(熱媒体用導管)
5、25 出口管(熱媒体用導管)
6、33 入口側ヘッダ
7、34 出口側ヘッダ
8 スペーサ
9 I形鋼
10 支持フレーム
11、12 取り付けボルト
14 長孔
26 連通孔(連通路)
28 電磁弁(開閉弁)
32b 断面側面
32c 断熱底面
32d 上面(帯状紙走行面)
32 チャンバ
36 圧力逃がし弁
h 熱伝導用液
【出願人】 【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
【識別番号】594087115
【氏名又は名称】富士キネティックス株式会社
【出願日】 平成18年8月31日(2006.8.31)
【代理人】 【識別番号】100083024
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 昌久

【識別番号】100137257
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 廣

【識別番号】100083024
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 昌久


【公開番号】 特開2008−55778(P2008−55778A)
【公開日】 平成20年3月13日(2008.3.13)
【出願番号】 特願2006−236063(P2006−236063)