JP2000503383A - フローティングドライヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 フローティングドライヤにおいて、ブロー噴流に基づきウェブに作用する摩擦力を変化させることによってウェブの方向変化が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】 フローティングドライヤ 本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、フローティングドライヤに おけるウェブの位置を変化させるための方法ならびに請求項３および請求項１０ の上位概念部に記載の形式のフローティングドライヤに関する。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９０５４７２号明細書には、ウェブの位置 を制御するために導出装置のスリットが調節可能となるドライヤが記載されてい る。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第２６４４６１８号明細書に基づき、ブロー噴 流によってウェブを乾燥させかつ浮動式に、つまりフローティング式に案内する ための装置が公知である。この公知の装置では、ウェブが走行時に波形の形状を 有する。このブロー噴流はウェブの波形形成を増幅させる目的で可変である。こ のようにウェブの波形形成を変化させることによってウェブの方向変化を行おう としている。したがって、ウェブに形成される波形形状は、ウェブが走行ずれを 引き起こす方向の側において、より大きく形成される。しかし、ウェブの波形形 状を変化させることによっても、所望の方向変化が生ぜしめられるとは限らない ことが実験により判っている。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第２９４１２８２号明細書には、フローティン グドライヤのブローノズルが記載されている。このブローノズルでは、ウェブの 搬送方向に対して直交する横方向の成分を有する空気流が形成される。 このような空気流の横方向成分は、ウェブの位置を変化させるために使用され るのではなく、ウェブを均一に乾燥させる目的で使用される。 本発明の課題は、ウェブの位置を変化させるための方法ならびにフローティン グドライヤを提供することである。 この課題は、本発明によれば請求項１、請求項３および請求項１０の特徴部に 記載の構成により解決される。 両面多色印刷を施された紙ウェブを自由浮動させて、つまりフローティングさ せてフローティングドライヤに通すことは容易ではない。フローティングドライ ヤのいかなる構成部分に接触しても、印刷されたばかりの印刷物が汚されて、損 紙が発生してしまう。 フローティングドライヤにおいては約１秒の滞留時間が見込まれなければなら ないので、フローティングドライヤは以前は３〜６ｍの長さを有していた。現在 ではフローティングドライヤはしばしば１０ｍの長さを有しているか、またはそ れどころか１５ｍ／ｓのウ ェブ速度で１５ｍの長さをも有している。安定化を得るためには、フローティン グドライヤ内で自由にフローティングするウェブに、かなりの紙ウェブテンショ ンが加えられている。さらに、紙ウェブの上方に位置する、ガス状の乾燥媒体の ためのブローノズルパイプは通常、紙ウェブの下方に位置するブローノズルパイ プに対して半ピッチ分だけずらされて配置されている。これにより、紙ウェブは 浮動し、そして１０ｍの長さに沿って２５０ｍｍの間隔を置いてたとえば４０個 の波山部を有するほぼ正弦状の細長い蛇行形状を描いて通過する。 紙ウェブの波形成形部は運転時には、位置固定的なブローノズルの間に静止し ているように見えるが、しかし実際には各紙エレメントが、５〜１５ｍ／ｓの速 度で、ドライヤ内の紙ウェブの、熱いブロー空気によって形成された複数の波谷 部と波山部とを描いて通過している。 ウェブが高い精度で走行している間、所用の紙ウェブテンションは常時維持さ れる。このために、フローティングドライヤの背後に配置された冷却ローラは適 当な加速によって、フローティングドライヤの手前に配置された最終印刷ユニッ トが供給する量よりも少しだけ多い紙分を搬送する。 理想的な場合には、紙ウェブはドライヤ全長にわたってドライヤの長手方向軸 線に対して正確に平行に走 行する。 しかし、これまで公知の熱空気式のフローティングドライヤは、その大きな長 さに基づき、側方でのウェブ走行ずれを引き起こすという大きな問題を有してい る。この複雑な特性は、種々異なるウェブ速度、種々の紙重量、種々様々に設定 されたウェブテンション、天然紙または塗工された紙の場合の紙重量に応じた種 々異なる熱空気温度、多量のインキまたは少量のインキを有する種々異なる絵柄 、対称的または非対称的な絵柄分配、種々様々なウェブ幅を有する、ドライヤ長 手方向軸線に対して中心軸線が合致した状態または合致していない状態で走行す るウェブ等において種々異なる程度で認められる。 紙ウェブ自体は、ウェブがフローティングドライヤの長手方向軸線に対して中 心軸線が合致した状態でフローティングドライヤヘ進入した場合に、同じくフロ ーティングドライヤの長手方向軸線に対して中心軸線が正確に合致した状態でフ ローティングドライヤから進出することが望ましい。しかし、しばしばこのこと は実現されない。すなわち、ウェブはたしかに直前の最終印刷装置からフローテ ィングドライヤの長手方向軸線に対して中心軸線が正確に合致した状態で到来し てフローティングドライヤに進入するが、しかしフローティングドライヤからの 進出時ではウェブ走行方向に対して直交する横方向で側方に１０ｍｍ、２０ｍｍ またはそれどころか５０ｍｍだけずらされて操作側または駆動側の方向へ走行ず れを起こしてしまう。±１０ｍｍの誤差は許容され、乾燥および冷却の後に公知 の「ウェブアライナ」によって補償される。しかし、これよりも大きな偏差はウ ェブ走行不良を招いたり、折り装置においてしわ形成および折り不良を生ぜしめ 、ひいては損紙を生ぜしめる。 １ｍ幅のウェブが１０ｍの長さに沿って±１０ｍｍの走行ずれを引き起こす場 合、このことはドライヤ長さに関して言えば単に±１／１０００ｍを意味するに 過ぎないが、しかしウェブ幅に関して言えば既に±１パーセントを意味する。こ のような精度要求はヒートセット式のフローティングドライヤを極めて高価にし ている。 本発明により得られる利点は特に、公知のウェブ走行ずれ問題が解決される点 にある。本発明によるフローティングドライヤを用いると、ドライヤからのウェ ブ進出がドライヤへのウェブ進入に対して側方に補正可能となる。補正を実施す るか、もしくは変更された生産条件に合わせた調整を実施できるようにするため に、フローティングドライヤは冷却されていなくてもよい。印刷オペレータが、 発生した側方へのウェブ走行ずれを手動で「ゼロ」にまで戻すことができるか、 または側方へのウェブ走行ずれが所定の制御区間にわたって適切にかつ自動的に 補正されることが望ましい 。 ウェブの一方の側方縁部の方向における、空気流によって形成された力成分で ウェブを負荷することにより、ウェブの方向変化が生ぜしめられる。すなわち、 ウェブに作用する全ての力の合成力が、ウェブの一方の側方縁部の方向における 力成分を有しているわけである。この力成分の大きさに関連して、この力成分の 向いた側方縁部の方向においてウェブの方向変化が生ぜしめられる。 一方の側方縁部の方向におけるこのような力成分を形成することは、たとえば この側方縁部の方向に空気流を形成することにより可能となる。この空気流はド ライヤ内の、第１の側方縁部から第２の側方縁部へ向かう圧力勾配によって形成 することができる。また、ウェブに作用するガス状の乾燥媒体、たとえば空気の 速度および／または方向および／または量を変化させることも可能である。ブロ ー噴流の、ウェブに作用する速度は、たとえば圧力を変化させるか、またはノズ ル開口とウェブとの間の間隔を変化させることによって行うことができる。 以下に、本発明によるフローティングドライヤの実施例を図面につき詳しく説 明する。 第１図は、フローティングドライヤの概略的な側面図である。 第２図は、変位されていないフローティングドライ ヤをウェブの搬送方向Ｔで見た概略図である。 第３図は、第２図に示したフローテイングドライヤにおけるウェブの走行状態 を示す概略図である。 第４図は、第２図に示したフローティングドライヤを、変位された状態で示す 概略図である。 第５図は、第４図に示したフローティングドライヤにおけるウェブの走行状態 を示す概略図である。 第６図は、第２図に示したフローティングドライヤを、変位された状態で示す 概略図である。 第７図は、第６図に示したフローティングドライヤにおけるウェブの走行状態 を示す概略図である。 第８図は、フローティングドライヤの第２実施例を示す概略図である。 第９図は、フローティングドライヤの範囲の平面図である。 第１図にはフローティングドライヤ２においてブローノイズ３を備えたブロー ノズルパイプ４，６によって形成された、走行中のウェブ１、たとえば紙ウェブ の自体公知の波形形状の側面図が示されている。ウェブ１の上下に配置されたブ ローノズルパイプ４，６は互いに平行にずらされて、かつウェブ１の搬送方向Ｔ に対して直交する方向で上側の室７と下側の室８とに固定されている。これによ り、ウェブ１はフローティングドライヤ２を通じて波状に走行する。 フローティングドライヤ２の構造では、ブローノズ ルパイプ４を備えた上側の室７が、２つの支持コラム９，１１の間に固く組み付 けられて懸吊されている。ブローノズルパイプ６を備えた下側の室８は、ローラ １２によって可動に両支持コラム９，１１に案内されている。この下側の室８は 運転位置「Ｂ」から保守位置「Ｗ」へ平行に降下させることができる。閉じられ た運転位置「Ｂ」において、下側の室８に設けられたストッパ１３は位置固定の ストッパ１４に接触して、センタリングピン１６に嵌合している。 第２図には、第１図に示したフローティングドライヤ２を、変位されていない 位置においてウェブの搬送方向で見た概略図が示されている。上下のブローノズ ルパイプ４，６は通常、対応する室７；８に固く組み付けられていて、互いに平 行に位置している。ウェブ１は互いに平行な波山部と波谷部とを形成しながら上 下のブローノズルパイプ４，６の間に平行に位置している。 第３図には、第１図および第２図に示した、互いに平行に位置するブローノズ ル３によって強制的に形成された、同じ高さのそれ自体互いに平行な波山部と波 谷部とを有するウェブ１の形状が示されている。 第４図では、下側の室８が搬送方向Ｔに延びる長手方向軸線１７を中心にして 、搬送方向Ｔに対して直交する方向で少しだけ旋回させられている。これにより 、フローティングドライヤ２の全長にわたって、操作 側１８におけるブローノズルパイプ４，６の端部に設けられたブローノズル３の 間の間隔ａ１は、駆動側１９におけるブローノズルパイプ４，６の端部に設けら れたブローノズル３の間の間隔ａ２よりも小さく形成されている。したがって、 ガス状の乾燥媒体、たとえば空気の同じ圧力および同じ量において、操作側１８ から駆動側１９に向かう空気流が生じる。これによって、駆動側１９の方向に作 用する力成分が得られる。これにより、ウェブ１は第５図に示したようにフロー ティングドライヤ２の全長にわたって側方に駆動側１９の方向へずれる。駆動側 １９と操作側１８とには、下側の室８に設けられたストッパ１３および上側の室 ７に設けられたストッパ１４と協働する、調節可能な楔体２１，２２が設けられ ており、これらの楔体２１，２２はブローノズルパイプ４，６の所望の旋回位置 を無段階に調整する。 第７図には、第６図に示したように操作側１８における上下の室７，８に設け られたブローノズル３の間の間隔ａ３が、駆動側１９におけるブローノズル３の 間の間隔ａ４よりも大きく形成されている場合に、ウェブ１が側方に操作側１８ の方向へずれることが示されている。 第１図、第２図、第４図および第６図に示した下側の室８の代わりに、上側の 室７または上下の２つの室７，８が長手方向軸線１７、つまり搬送方向Ｔを中心 にして旋回可能であってもよい。 第８図から判るように、上側の室７または下側の室８あるいは両室７，８の旋 回は、必ずしも第４図および第６図に示したようにフローティングドライヤ２の 中央に設けられた長手方向軸線１７を中心にして行われる必要はない。旋回は一 般に、上下の室２４，２６を備えたフローティングドライヤ２３に存在する任意 の長手方向軸線を中心にして行うこともできる。旋回軸線としては、たとえば駆 動側１９における長手方向縁部が特に適当である。この長手方向縁部には、可動 の室２６が閉鎖時に支持される。その場合、操作側１８における長手方向縁部に は、ドライヤ全長にわたって下側の室２６の間隔を無段階に、または段階的に調 節するために、可変のストッパ２７のセットをたとえば２ｍの間隔で設置するだ けで十分となる。これにより、フローティングドライヤ２３における最適なウェ ブ走行を得るために、下側の室２６の全てのブローノズルパイプ６の、上側の室 ２４に対して相対的な所望の傾斜が達成される。これらのストッパ２７は、たと えばねじ山付ピン２８であってよい。その場合、このねじ山付ピン２８はウォー ム歯車２９を介してウォーム３１によってハンドル車３２を介して外部から個々 に調節可能であるか、または中央で調節可能であるか、またはモータにより調節 可能である。 さらに、第９図に示した平面図から判るように、指 針作用を利用することが可能となる。このためには、たとえば１０ｍの長さを有 するドライヤ３３が従来の場合と同様に剛性的に形成されている。さらに走入側 では、短い、たとえば１ｍの長さの第２のドライヤ３４が前置されている。この 短い第２のドライヤ３４においてのみ、たとえば下側のブローパイプボックスに おいて、ブローノズルパイプ３６を、第２のドライヤ３４の中央に配置された長 手方向軸線３７を中心にして、搬送方向Ｔに対して直交する方向に旋回させるこ とができる。たとえば、長い方のドライヤ３３における望ましくないウェブ走行 ずれが３０ｍｍである場合、短い方の第２のドライヤ３４を１：１０の割合で、 逆方向での３ｍｍの補正量に調節すれば十分となる。これにより引き続き１０ｍ の剛性的な主ドライヤ長さにわたる指針作用に基づき、ドライヤ終端部３８では ウェブ走行ずれ「ゼロ」が得られる。その後にウェブ１は冷却ローラ群３９に進 入する。図面の左端には、直前の印刷ユニット４１が示されている。 また、第９図に示した配置形式を改良して、短い方の調整用の第２のドライヤ ３４を不要にし、主ドライヤ３３の上側ブローパイプボックスまたは下側ブロー パイプボックスに設けられた幾つかの固定のブローノズルパイプの代わりに、付 加的なブローノズルパイプを備えた旋回可能な補助フレームを組み込むことも可 能である。この補助フレームは紙ウェブ中心に対して 平行に旋回されるようになっていて、この場合、補助フレームの、ウェブ走行方 向に対して直交する方向に位置するブローノズルパイプが固定のブローノズルパ イプに対して平行に位置するようになるか、または固定のブローノズルパイプに 対して程度の差こそあれ斜めに位置するようになる。 本発明の別の構成では、場合によって生じるウェブ走行ずれを自動的に補正す るための閉じられた制御回路が導入される。たとえば第９図に示したように、ド ライヤ終端部３８と冷却ローラ群３９との間にフォトセル４２が設けられている 。このフォトセル４２は操作側１８および駆動側１９における紙ウェブ側方縁部 を監視する。ウェブ１が中心位置からずれると、コンピュータ等を介して、可動 のブローパイプボックスまたは可動のブローパイプフレームの補正旋回がリリー スされ、こうしてウェブ１は自動的に中心位置に保持される。 本発明による方法は、フローティングドライヤ２，３３に存在するか、または 発生するウェブ走行ずれを自動的に補正するか、または補償する。フローティン グドライヤが不足している場合には、時間のかかる位置調整が回避されるので有 利である。印刷オペレータは負担のかかる監視役目から解放される。場合によっ て生じるウェブ走行ずれが本発明による装置によって補正可能となるという理由 から、より高速な、つまり より長尺なフローティングドライヤを形成することが可能となる。 本発明のさらに別の構成では、フローティングドライヤにおけるウェブ走行ず れを補正する目的で、ウェブ１に作用する摩擦力が変化させられる。この場合、 ブローノズルパイプ全体はドライヤ長手方向軸線に対して直交する方向に旋回可 能となるのではなく、これまでも知られているように下側ブローパイプボックス および上側ブローパイプボックスに固定的に配置されている。しかし、全てのブ ローノズルパイプまたは、たとえばドライヤ始端部に設けられた個々のブローノ ズルパイプはドライヤ中央で閉鎖されている。これらのブローノズルパイプには 、操作側１８と駆動側１９とでそれぞれ別個に空気が供給される。操作側１８と 駆動側１９とでそれぞれ別個に行われる空気供給は空気量および空気圧に関して 微調節可能である。このような手段を用いても、搬送方向Ｔに対して直交する方 向における摩擦力の成分を、駆動側の方向および操作側の方向において等しい大 きさに形成するか、または互いに異なる大きさに形成することができる。これに よって、フローティングドライヤ内では真っ直ぐな紙走行または少しだけ湾曲さ せられた紙走行が得られる。ブローノズルパイプは、それぞれ別個の空気供給部 を有する２つよりも多い室に分割することもできる。 この場合にも、ウェブ縁部位置を自動的に検出する ためのフォトセル等を備えた、閉じられた制御回路を使用することができる。コ ンピュータにより、ドライヤの操作側および駆動側において適正な空気量および 圧力が提供されるので、ウェブはドライヤ終端部において中心位置に制御されて 維持されるか、または側方に向かって、しかも折り装置への最適な進入を得るた めに印刷オペレータにより所望される方向で制御される。 全ての実施例にとって共通しているのは、ウェブ１の方向変化が、ウェブ１に 作用する摩擦力を変化させることによって行われるので、ウェブ１に作用する全 ての摩擦力の合成力の１成分が、ウェブ１の所望の方向変化の方向へ向くことで ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＢＲ，ＣＮ，ＪＰ，Ｒ Ｕ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．フローティングドライヤ（２；２３；３４）におけるウェブ（１）の位置 を搬送方向（Ｔ）に対して直交する横方向で変化させるための方法であって、こ の場合、ウェブ（１）を、ブローノズル（３）から流出するブロー噴流で負荷す る形式のものにおいて、ブローノズル（３）とウェブ（１）との間の間隔を変化 させて、この間隔を、フローティングドライヤ（２；２３；３４）の、選択され た位置変化の方向に位置する側（１８；１９）で、フローティングドライヤ（２ ；２３；３４）の反対の側（１９；１８）におけるよりも大きく形成することを 特徴とする、フローティングドライヤにおけるウェブの位置を変化させるための 方法。 ２．ウェブ（１）がフローティングドライヤ（２；２３；３４）から進出した 後にウェブ（１）の実際位置を検出し、該実際位置とウェブ（１）の目標位置と の偏差を、ブローノズル（３）とウェブ（１）との間の間隔を変化させるための 尺度として利用する、請求項１記載の方法。 ３．フローティングドライヤ（２；２３；３４）であって、ウェブ（１）の搬 送方向（Ｔ）に対して直交する横方向に配置されたブローノズル（３）が設けら れている形式のものにおいて、ウェブ（１）の位置を 変化させるためにブローノズル（３）とウェブ（１）との間の間隔が、フローテ ィングドライヤ（２；２３；３４）の、選択された位置変化の方向に位置する側 （１８；１９）で、フローティングドライヤ（２；２３；３４）の反対の側（１ ９；１８）におけるよりも大きく形成されるようにブローノズル（３）とウェブ （１）との間の間隔が可変であることを特徴とするフローティングドライヤ。 ４．ブローノズル（３）がウェブ（１）の上下に配置されており、ウェブ（１ ）の上方に配置されたブローノズル（３）と、ウェブ（１）の下方に配置された ブローノズル（３）との間の間隔（ａ１；ａ２；ａ３；ａ４）が可変である、請 求項３記載のフローティングドライヤ。 ５．選択的に、ウェブ（１）の上方に配置されたブローノズル（３）か、また はウェブ（１）の下方に配置されたブローノズル（３）のいずれかが、ウェブ（ １）に対して等距離の間隔を有しており、該ブローノズル（３）に向かい合って 位置するように配置されたブローノズル（３）の、ウェブ（１）に対する間隔（ ａ１；ａ２；ａ３；ａ４）が可変である、請求項３または４記載のフローティン グドライヤ。 ６．ウェブ（１）の下方に配置されたブローノズル（３）の、ウェブ（１）に 対する間隔も、ウェブ（１）の上方に配置されたブローノズル（３）の、ウェブ （１）に対する間隔も、可変である、請求項３または４記載のフローティングド ライヤ。 ７．ウェブ（１）の位置を変化させるために、少なくとも１列のブローノズル （３）が、ウェブ（１）の搬送方向（Ｔ）に対して平行に配置された長手方向軸 線（１７）を中心にして旋回可能に配置されている、請求項３記載のフローテイ ングドライヤ。 ８．多数のブローノズル（３）が１つの室（７；８；２４；２６）に配置され ており、該室が、ウェブ（１）の搬送方向（Ｔ）に対して平行に位置する長手方 向軸線（１７）を中心にして旋回可能である、請求項３または７記載のフローテ ィングドライヤ。 ９．当該フローティングドライヤ（２；２３；３４）のブローノズル（３）が 、部分的にのみ間隔可変に配置されている、請求項３記載のフローティングドラ イヤ。 １０．フローティングドライヤ（２；２３；３４）であって、ウェブ（１）の 搬送方向（Ｔ）に対して直交する横方向に配置されたブローノズル（３）が設け られている形式のものにおいて、ウェブ（１）の位置を変化させるために、フロ ーティングドライヤ（２；２３；３４）の運転時にブローノズル（３）の乾燥媒 体の圧力が、フローティングドライヤ（２；２３；３４）の、選択された位置変 化の方向に位置する側（１８；１９）で、フローティングドライヤ（２；２３； ３４）の反対の側（１９；１８）におけるよりも低く形成されるようにブローノ ズル（３）の乾燥媒体の圧力が可変であることを特徴とするフローティングドラ イヤ。 １１．ウェブ（１）の搬送方向（Ｔ）に対して直角に、乾燥媒体の種々異なる 圧力で負荷される複数の室（７；８；２４；２６）が配置されており、該室がブ ローノズル（３）に乾燥媒体を供給するようになっている、請求項１０記載のフ ローティングドライヤ。 １２．ウェブ（１）の位置を変化させるためのドライヤ（３４）が、ウェブ（ １）の位置を変化させるための手段を有しないドライヤ（３３）に前置されてい るか、または後置されている、請求項３または１０記載のフローティングドライ ヤ。