【発明の詳細な説明】
単一バッキングロールコーティングステーションに対する据え付けアセンブリ
開示
本発明は、ペーパコータ(paper coater)に関する。特に、単一
バッキングロールコーティングステーション(a single backin
g roll coating station)について複数のペーパコータ
を配置するための据え付けアセンブリに関する。背景技術
従来、コーティングステーションに於いて、単一のバックアップまたはバッキ
ングロールの周りに2つのペーパコータを配置して、移動するペーパウェブ(p
aper web)の同じ側をコーティングすることが知られている。例えば、
米国特許第4,250,211号、第4,310,573号、第4,512,2
79号明細書では、一つのディップロールコータユニットと、一つの短ドエル時
間アプリケータ(short dwell time applicatior
:SDTA)またはコータユニットが単一のバッキングロールについて据え付け
られている。更に、単一のバッキングロールに2つのコータユニットを配置して
、一つのコータがウェブの一方の面をコーティングし、もう一方のコータがウェ
ブの他方の面をコーティングすることも知られている。これまで、単一のバッキ
ングロール
に対してウェブの同じ側をコーティングする3つのコータを配置することは知ら
れていない。コータの物理的な大きさ、それらをバッキングロールに対して適切
な位置に配置する必要性、及び技術的なコーティングに関する要求などのため、
コーティングステーションに於いて単一のバッキングロールに対して配置される
コータの数は、2つ以下としなければならなかった。しかしながら、例えば19
89年7月3日に出願された米国特許出願第375、241号明細書に示されて
いる、一体のまたは独立したドクターまたはブレードを備えたコータのように、
個々のコータが、より複雑になり、また、そのような複雑なコータを対にしたり
、他のタイプのコータと共に用いることが望まれるようになると、2つのコータ
でさえ、単一バッキングロールコーティングステーションの周囲に取り付ける一
方で、個々のコータを適切に保守し効率的に動作させることは非常に困難になる
。
複数のコータを複数のバッキングロールコーティングステーションに取り付け
ることも考えられるが、そのような方法はコスト的に折り合わず、また技術的な
見地からも好ましくない。ある時間フレーム内に複数のコータによってウェブの
同じ側が、繰り返し、何度もコーティングされなければならないが、そのため、
複数パッキングロールコーティングステーション法を用いることができない。こ
の問題のため、コータをバッキングロールのウェブの巻回した
部分について単に均等に配置することもできないが、それは、ほとんどのコータ
が、動作上の理由のため、バッキングロールの特定の部位に於いてしか、使用ま
たは配置され得ないからである。例えば、通常、一連のブレードコータが、バッ
キングロールのいずれかの象限内に丁度配置され得ることはない。反転されたブ
レードコータは、通常、バッキングロールの下方の象限の一つに配置される。デ
ィップロールコータは、通常、バッキングロールの底に近いところに配置される
。更に、ペーパミルは、各種のコータが用いられるように極めて高いフレキシビ
リティを必要とし、コーティングステーションに於いて、単一のバッキングロー
ルの周りにウェブの同じ面をコーティングまたは削ぎ落とし処理するための3つ
のコータまたはブレードユニットを配置することが強く望まれている。
単一のバッキングロールに複数のコータを用いることの別の欠点は、コータを
保守することが難しくなるだけでなく、実際、それらを動作させることすら困難
になるからである。例えば、マシン横方向に幅33フィート(10.0メートル
)に到達している新しいペーパマシン及びコータでは、そのような長いマシン横
方向長さに渡って、コータブレードによって除去されるか、またはドクター処理
された塗料を取り除くのが難しくなっている。使用された塗料は水の何倍も粘性
が高いため、幅は広いが比較的浅い、重力による流れを利用した、コーティング
オーバフロー用パ
ン(coating overflow pan)を用いて、ドクター処理され
た、または削ぎ落とされた塗料を取り除くことは困難であろう。これまで、削ぎ
落とされた塗料が、重力による流れを利用したコーティングオーバフロー用パン
からあふれ出ないようにするため、オーバフロー用パンは、例えば深さ18イン
チ(20cm)以上というように、比較的深いことが必要とされていた。そのよ
うな深いパンが必要とされること、それだけでも、不可能ではないにしても、単
一のバッキングロールの周囲に2つ以上のコータまたはブレードユニットを配置
する一方で、それらのコータまたはブレードユニットを適切に調整することは困
難になる。
コータオーバフロー用パンから塗料を取り除くため、スクリューを用いる試み
が過去になされてきた。米国特許第3,518,964号明細書を参照されたい
。この特許に於いては、スクリューは非常に短く、マシン横方向ではなくマシン
方向に延在しており、非常に深いパンの中で動作する。このようなパンとスクリ
ューを備えた装置を、複数コータ構成で用いることは全く不可能であるが、それ
は、スペースが不足している上、このような装置は、マシン横方向に33フィー
ト(10.0メートル)の幅を有するパンから塗料を取り除くように機能しない
からである。
更に、そのように幅の広いマシン及びコータユニットを作るには、コータユニ
ットのたわみ、特にウェブの幅全体
に渡って極めて高精度に配置されなければならないブレードまたはブレードユニ
ットのたわみを制御して抑制することが必要となるが、コータまたはブレードユ
ニットは、通常、非常に広い間隔を開けて離れた側面または端部に於いて支持さ
れているのみである。
コータの幅が非常に広く(約33フィート(10.0メートル))、且つ更に
広くなってきているため、及び、コータ及びドクターまたはブレードの位置が精
度高く(恐らく千分の数十インチ(千分の数ミリメートル)の精度)で制御され
なければならないという要請のため、単一のバッキングロールに対して、いくつ
かのコータ及び/またはブレードユニットを配置することは非常に困難である。
そのような精度は、非常に剛性の高い、即ち8tまたはそれ以上にも達し得るユ
ニットの重さを支えるための非常に大型のクロス梁を必要とする。しかしながら
、クロス梁が大きくなるほど、クロス梁自身の重さが大きくなることによって、
たわみの問題もより大きくなる。大型のクロス梁でも、それが支えるコータまた
はブレードの重さ及びその梁自身の重さのために大きなたわみが生じることがあ
る。たわみを制限するための方法の一つは、重力や動作上の負荷による予期され
るたわみに対して応じられるように、クロス梁自身に予め応力をかけておくこと
である。そのようなたわみ制御システムは、米国特許第4,907,528号ま
たは第5,005,515号明細書中に示されている。発明の簡単な要約
本発明の据え付けアセンブリによって、2つ以上のコータまたはドクターブレ
ードユニットまたは3つのコータユニットを単一のバッキングロールコーティン
グステーションにアセンブルまたは据え付けることができるとともに、コータ及
びドクターまたはブレードユニットを容易に調整し、動作させ、保守することが
できる。ペーパーマシンで用いるための本発明の据え付けアセンブリは、ペーパ
ーマシンに回転可能に取り付けられた一つのバッキングロールと、少なくとも第
1及び第2のコータまたはブレード(またはドクター)ユニットと、コータまた
はブレードユニットの一つをバッキングロールの下部に配置するための第1据え
付け手段と、コータまたはブレード(またはドクター)ユニットの別の一つをバ
ッキングロールの上部に配置するための第2据え付け手段とを含んでおり、前記
第1及び第2据え付け手段の各々は少なくとも一つの中心の周りを回動可能であ
る。前記第1据え付け手段に対する前記回動中心は、前記バッキングロールの中
心の下方に位置するが、一方、前記第2据え付け手段に対する回動中心は、前記
バッキングロールの中心の上方に位置している。各据え付け手段は回動して、そ
の関連するコータまたはブレードユニットを動作位置若しくは補修用位置に移動
させるが、このとき、バッキングロールに配置された別のコータブレードユニッ
トまたは別のコータユニット(第3コータ)の動作
位置及び/または補修用位置の妨げをしないようになっている。好ましくは、前
記第1及び第2据え付け手段の各々が、2つの中心、即ち、前記据え付け手段が
安置されるペーパマシンのフレームに近接した中心と、やや距離を置いて隔置さ
れ、その据え付け手段によって支持されている関連するコータまたはブレードユ
ニットに近接した中心の周りを回動可能となっていると良い。この2つの中心を
備えた構造によって、コータ、特にドクターまたはブレードユニットがバッキン
グロールに対して所望のブレード角度になるように回動することが可能となって
いる。
第1及び第2据え付け手段がコンパクトなため、所望に応じて、3つのコーテ
ィングアプリケータまたはコータユニットを単一のバッキングロールの周りに配
置することができる。例えば、一体的なドクターまたはブレードを備えたアプリ
ケータユニットを各々有する2つのSDTAコータユニットと、一つの独立した
ドクターまたはブレードユニットが可能となっている。これは、それ自身のドク
ターまたはブレードを有していても有していなくても良いディップロールコータ
ユニットであってもよい。
単一のバッキングロールに2つまたは3つのコータまたはブレードユニットを
配置するため、コータの幾つかに用いられているオーバフロー用パンの幾つかは
、浅くなければならない、即ち、深さが制限されていなければならない。ドクタ
ー処理された、または削ぎ落とされた塗料が高精度
に制御されないと、塗料が浅いオーバフロー用パンから溢れ出て、ウェブ及び/
またはマシンを汚し、コーティングに欠陥をもたらす危険がある。更に、いずれ
かのオーバフロー用パンで、制御されていないオーバフローがあると、コーティ
ングステーションの動作や保守が非常に困難になってしまう。また、劣悪な動作
や保守によって、コーティングの欠陥が増加する危険がある。一つまたは複数の
浅くなければならないオーバフロー用パンに於いて塗料を制御するための手段が
提供されるが、一実施例では、制御された重力による流れを生成するように、浅
い、4分の1点排出パン手段(quarter−point drain pa
n means)を含んでいる。更に、浅いオーバフロー用パン手段から削ぎ落
とされた塗料を引き出すのを促進するように、吸い上げまたは排出ポンプ手段を
具備することによって排出が促進される。別の方法としてまたは更に付け加えて
、一つまたは複数の浅いオーバフロー用パン手段から塗料を物理的に押し出すま
たは引き出すのに、浅いオーバフロー用パン手段の長さに沿ってマシン横方向に
延在するスクリュー手段を用いることができる。
本発明の据え付けアセンブリは、クロス梁と、このクロス梁及びそれに取り付
けられたコータまたはドクターまたはブレードユニットのたわみを制御するため
の手段とを含んでいる。このたわみ制御手段は、米国特許第4,907,528
号または第5,005,515号明細書中に示され
ているのと同様である。好ましくは、クロス梁、及びクロス梁のたわみ制御手段
が、マシン横方向に延在する外側部分と内側部分とを含んでおり、前記梁の内側
及び外側部分が、ウェブに近接して端部または側面部に於いて支持されているこ
とが好ましい。また、圧力手段がクロス梁の内側及び外側部分の間に間隔を置い
て配置され、梁のたわみを制御または排除するように流体によって選択的に圧力
を加えられるようになっていてもよい。
2つ以上のコータまたはドクターまたはブレードユニットを、それらを容易に
補修したり動作させたりすることができるように、単一のバッキングロールにつ
いて据え付けることは、本発明の据え付けアセンブリの主要な目的である。
本発明の据え付けアセンブリの別の目的は、3つのコータを単一のバッキング
ロールについて据え付けることである。
本発明の据え付けアセンブリの更に別の目的は、2つ以上のコータまたはブレ
ードユニットを単一のバッキングロールに据え付けると共に、各コータまたはブ
レードユニットが独立して回動して動作位置若しくは保守または補修用位置に移
動できるようにすることである。
本発明の据え付けアセンブリの更に別の目的は、単一のバッキングロールに於
いて、2つ以上の幅の広いコータまたはブレードユニットと共に機能し得る浅い
オーバフロー
用パン手段を提供することである。
本発明の据え付けアセンブリの更に別の目的は、マシン横方向に広い幅を有す
るコータまたはブレードユニットからのオーバフローを制御することである。
本発明の据え付けアセンブリの更に別の目的は、浅く、(マシン横方向に)長
いオーバフロー用パンから、塗料がパンから溢れ出ないように取り除くための手
段を提供することである。
本発明の据え付けアセンブリの更に別の目的は、単一のバッキングロールの周
りに配置された2つ以上のコータまたはブレードユニットのたわみを制御または
制限することである。
本発明のこれらのまたは他の目的は、添付の図面と以下の詳細な説明からより
明らかになるであろう。図面の簡単な説明
第1図は、コーティングステーションを形成するように、単一のバッキングロ
ールの周りに、ディップロールコータユニットと、それ自身のドクターブレード
を有する短ドエル時間アプリケータ(SDTA)コータユニットと、独立したド
クターブレードユニットとを据え付けるための、本発明による据え付けアセンブ
リの第1の実施例の立面図であり、後者の2つのユニットについては、動作位置
は実線で示されており、保守または補修用位置は点線で示されている。
第2図は、第1図のコータユニットと独立したドクターブレードユニットとを
、それらの回動可能なブレード角度動作位置の一つに於いて示した図である。
第3図は、第1図のコータユニットと独立したドクターブレードユニットとを
、それらの別の回動可能なブレード角度動作位置に於いて示した図である。
第4図は、本発明の据え付けアセンブリの第2の実施例を示しており、ここで
は、各々専用のドクターブレードを有する2つのSDTAコータユニットと、独
立したドクターブレードユニットが、全て単一のバッキングロールの周りに据え
付けられている。
第5図は、単一のバッキングロールの周りに据え付けられた2つのSDTAコ
ータユニットと一つのディップロールコータユニットとを示している、本発明の
据え付けアセンブリの第3の実施例の図である。
第6図は、単一のバッキングロール上を移動するウェブから削ぎ落とされた塗
料の排出を促進するための、浅い、重力による流をれ利用した4分の1点オーバ
フロー用パン手段を備えたブレードユニットを有する本発明の据え付けアセンブ
リの部分図である。
第7図は、ライン7−7に沿った、第6図に示されたオーバフロー用パンの拡
大断面図である。
第8図は、単一のバッキングロール上を移動するウェブから削ぎ落とされた塗
料の排出を促進するための、浅い、
スクリューを用いたオーバフロー用パンを有する本発明の据え付けアセンブリの
部分図である。
第9図は、ライン9−9に沿った、第8図に示されたスクリューを用いたオー
バフロー用パンの拡大断面図である。
第10図は、他の図面に示された本発明の実施例のどれと共にも使用し得る、
クロス梁のたわみ制御手段の断面図である。
第11図は、本発明と共に用いられるコーティングフローシステムの一形態の
模式図である。発明の詳細な説明
第1図を参照すると、本発明の据え付けアセンブリの第1の実施例10が示さ
れている。実施例10は、示されているように、単一のバッキングロール12に
対して配置されたコーティングステーションに於いて配置された複数のコータか
らなる。この実施例では、バッキングロール12の直径は、通常の30〜40イ
ンチ(約86〜92cm)よりも大きくなっており、59インチ(約150cm
)の直径となっている。しかしながら、直径が少なくとも48インチ(122c
m)のロールであれば、どのようなロールでも適している。バッキングロール1
2の中心は、符号13によって示されており、従来と同様に、その中心の周りを
回転可能にペーパーマシンのフレームに据え付けられている。移動するペーパウ
ェブ14が、バッキングロール上に図示されている。従来と同様に、バッキング
ロール1
2の周りに、ディップロール用パン20の中を回転するディップロール18を備
えたディップロールコータユニット16が配置されている。一般的には、通常動
作に於いてはディップロールコータは全く動くことができないが、バッキングロ
ール12とディップロール18との間の“ニップ(nip)”は例外であって、
様々に変えることができる。もちろん、保守の目的のために、ディップロール1
8自体を取り外すことは可能である。
ディップロールコータ16の動作上の特性によって、ディップロールコータ1
6はバッキングロールの底部に通常置かれて、ディップロール18の頂部のみが
バッキングロール上のウェブに接触し、余分な塗料がディップロールパン20の
外に飛び散らないようにすることが必要とされる。複数コータ構成に於いて用い
られる場合、ディップロールは通常第1コータとなるため、その後に続くコータ
またはドクターブレードユニットはバッキングロールの周縁に沿ってウェブの進
行方向に対してより下流に配置されることとなり、第1図の例に於いては、数学
的には第3象限に配置されている。
更に、バッキングロール12に対して、米国特許出願第375,241号明細
書に示されているのと同様に、第2コータユニット22が配置されており、これ
は、一体なドクターブレード23とオーバフロー用パン27とを備えた短ドエル
時間アプリケータ(SDTA)ユニット24(米
国特許第4,250,211号明細書中に開示されていると、ドクターブレード
25と別のオーバフロー用パン29とを備えた独立したブレードユニット26と
を備えている。従って、第2コータユニット22は、アプリケータユニット24
に具備された第1ドクターブレード23と、独立したドクターまたはブレードユ
ニット26に具備された第2ドクターブレード25の2つのブレードを有してい
る。
第2コータ(第1図に於ける、参照符号24及び26)は、バッキングロール
上のウェブに接するように、2つのドクターまたはブレード23及び25に於い
て、塗料が重力によってウェブから除去されるように配置されていなければなら
ない。このような重力を利用する排出は、ユニット22が、上述したように、数
学的に第3象限の中または近くにあるような第1図の実施例に於いて達成されて
いる。従って、ディップロールコータユニット16、SDTAユニット24、及
び独立したブレードユニット26(後者の2つはユニット22を構成する)の一
般的な配置は、それらの個々の要求によって決定される。
更に、3つのユニット(16、24、及び26)の間に十分な距離が置かれて
、それらの保守が可能なようになっていることが望まれる。もちろん、バッキン
グロールの第3象限の概ね中及び/または近くの領域内に3つの独立したユニッ
トを押し込むことによって、動作、保守または補修を楽に行うことは非常に難し
くなる。
ディップロールコータ16の補修は、通常、マシンの両横側からアクセスする
ことによって行われるため、ディップロールコータ16は、一般的に概ね動かな
い。第1図に示されているように、ウェブの上流側(右側)は、近くに邪魔にな
るような機器がないため、補修は比較的簡単である。一方、下流側(左側)は、
SDTAコータ24が動作位置にあるとき、それによって概ね覆われてアクセス
することができない。同様に、SDTAコータ24の上流側もディップロールコ
ータ16によって閉ざされ、アクセスが妨げられている。ディップロールコータ
16とSDTAコータ24の両方へのアクセスを可能とするため、SDTAコー
タは、第1図に点線によって示されているような補修用位置にスイングして移動
可能なように据え付けられている。
第1図に示されているように、SDTAコータ24に対する据え付け手段は、
ペーパーマシンの床またはフレーム32に固定されているベース30の上に支持
されている。SDTAコータを支持する大型のサイドアーム34が、このベース
に回動可能に設置されている。
サイドアーム34に対する下方の回動中心は、点36として示されている。ク
ロスシャフト36Aは、サイドアーム34同士を接続している。コータ24に対
するサイドアーム34とクロスシャフト36Aは、ベース30に接続された一つ
以上の油圧シリンダー37に接続されている。油
圧シリンダー37の動作によって、サイドアーム34とクロスシャフト36Aは
点36(第1図では、バッキングロールの中心13のやや左、かなり下方に離れ
た位置に配置されている)を中心として回動することができる。それによって、
コータユニット24は、その動作位置(実線)と補修用位置(点線)との間で上
昇したり下降したりすることができる。もちろん、据え付け手段は、油圧シリン
ダ37の代わりに、機械式装置または空気圧式装置またはシリンダを用いること
もできる。
更に、SDTAユニット24は、大きな断面積を有するクロス梁38を含んで
おり、このクロス梁38は、ウェブ14の幅を横切るブレード及び塗料施し部ま
たは塗料アプリケータを支持している。このクロス梁38は、第10図に示され
ているのと概ね同様であるが、断面積がいくぶんか大きくなっており、この例で
は22×26インチ(約56cm×66cm)の断面積となっている。クロス梁
38自体も、中心点、即ち、バッキングロールの周縁部に接触するブレード23
の先端部によって形成されるラインに対応する符号40によって示されている点
を中心として回動可能なように、サイドアーム34の上部に据え付けられている
。
SDTAユニット24によって必要とされる動作軌跡も、ブレード角度を調整
できるように、そのコータの角度方向の動きを許容するように十分なスペースを
含んでいなけれ
ばならないが、このことによって、バッキングロールの概ね一象限(第3象限)
内に2つまたはそれ以上または3つのコータを配置することは一層難しくなって
いる。コータ24は、動作位置にあるとき、上方の回動中心40の周りを回動可
能であり、SDTA24のドクターブレード23がバッキングロール上のウェブ
との間になす動作角度を調整できるようになっている。SDTAコータ24を所
望のブレード角度になるように回動させるために、電気的に動作可能なスクリュ
ージャッキ42が備えられている。スクリュージャッキ42は、符号44に於い
て模式的に示されているように、その上端はコータ24に回動可能に取り付けら
れており、その下端は、符号46に於いて模式的に示されているように、クロス
シャフト36Aに回動可能に取り付けられている。スクリュージャッキ42は、
好ましくは、ペーパーマシン制御装置またはオペレータコンソールから制御され
、ブレード角度を増加したり減少したりするように伸縮可能となっている。SD
TA24に対する2つの異なったドクターブレード角度が、第2図と第3図に示
されている。この例では、ウェブに対するブレードの角度は、30°の周りにば
らつき、25°〜55°の間の任意の角度とすることができる。このようなドク
ターブレードの角度範囲を達成するには、ブレードが取り付けられているユニッ
トが、70°に達する角度変化をすることが要求される。これは、所望のブレー
ド角度を達成するには、ブ
レードのたわみを補償するように、ユニットが、より広い範囲で移動可能でなけ
ればならないからである。このような構成は、もちろん、各ユニットに対してよ
り広い空間範囲を必要とする。従って、コータユニット24は、コータユニット
24またはディップロールコータユニット16の補修ができるだけではなく、コ
ータユニット24が様々なブレード角度にて動作できるように位置を変えること
ができなければならない。
独立したドクターブレードユニット26(第1図)を参照すると、それはコー
タユニット24と似たような構造となっており、大型のクロス梁60(第10図
により詳細に図示)に支持されている。ブレードユニット26が、幾分か小さく
軽くなっているため、そのクロス梁もより小さく、概ね20×20インチ(約5
1cm×51cm)の断面積となっている。また、同じように、ブレードユニッ
ト26は、動作位置(実線)及び補修用位置(点線)に移動することができるよ
うに据え付けられている。この場合も、ユニット26を支持するために、2つの
大型の上部サイドアーム70がペーパーマシンのフレーム71から吊り下げられ
るようにして据え付けられており、中心点、即ち符号72によって示されている
点(第1図では、バッキングロールの中心13の左側上方に配置されている)の
周りを回動可能となっている。第1またはコータユニット24に対する回動中心
36の位置と、第2またはブレードユニット2
6に対する回動中心72の位置は、これらの2つの点の間に引かれた直線73が
バッキングロールの円周部または周縁75の外側になるようになっている。ブレ
ードユニット26は、上部油圧シリンダ74によって動作位置(実線)と保守ま
たは補修用位置(点線)の間を移動可能である。この油圧シリンダ74の一方の
端部、即ち上端76はペーパーマシンのフレーム77に回動可能に接続されてお
り、他方の端部、即ち、下端78は上部サイドアーム70に回動可能に接続され
ている。もちろん、油圧シリンダ74の代わりに、スクリュージャッキのような
機械式手段や、流体または空気圧式装置またはシリンダを用いることもできる。
所望に応じて、シリンダ74(油圧式または空気圧式または他の流体を使用)ま
たはそれと等価な機械式装置は、ユニット26を補修用位置に移動させるような
長距離ストロークと、動作位置に於いて使用するような短距離ストロークの2つ
のストロークを有することができる。第1図を参照すると、ドクターブレードユ
ニット26は、サイドアーム70上の軸64を中心として回動可能なように各側
面に於いて取り付けられている。動作位置にあるとき、サイドアーム70は、軸
またはライン64(第1図では点に見えるが、実際はライン状である)に配置し
、ブレード25の先端は概ねバッキングロールの周縁上に接触している。従って
、ブレードユニット26もまた、ブレード25の角度を調整できるように軸64
の周りを回動可能となってい
る。動作位置にあるとき、ユニット26は、ブレード角度を、例えば5°〜55
°の間の任意の角度に変化させるように移動することが可能である。また、ブレ
ードはベントブレードタイプ(bent blade type)であってもよ
い。
大型の電気的に動作可能なスクリュージャッキ82(上述したスクリュージャ
ッキ42と同様)が備えられている。ブレードユニット26の両側面または端部
を支持し、振動を抑えると共に、それらの平行移動をガイドするため、梁60よ
りも小さな断面積を有する上部クロスシャフト86が備えられている。スクリュ
ージャッキ82は、上端ブラケット83を有しており、符号88で示されている
点に於いてユニット26のクロス梁60上のブラケット89に回動可能に取り付
けられている。スクリュージャッキ82の長さを変えることによってブレードの
角度を変えることができる。
更に、コータユニット24とドクターブレードユニット26の両方の補修を行
い易くするため、移動可能な作業用プラットフォーム90が設けられており、下
部コータユニット24の補修をする位置は実線で示されており、上部ブレードユ
ニット26を補修するための位置は点線で示されている。プラットフォーム90
は、これらに限るわけではないが、例えば、油圧式または空気圧式シリンダやド
ーナツ状または紙ばさみ式のジャッキのような従来の任意の手
段によって移動可能とすることができる。
このようにして、ユニット24及びユニット26の各々は、補修用位置若しく
は動作位置に移動可能となっている。補修用位置にあるときには、ユニットは補
修を可能とするように少なくとも互いに10フィート離れており、動作位置にあ
るときは、ドクターブレード23または25のウェブに対するブレード角度が、
例えば、0°〜55°の間で変化可能であり、及び/または、所望に応じてベン
トブレードが使用されてもよい。これらと同時に、同じ単一のバッキングロール
12について配置されているディップロールコータユニット16の使用及び/ま
たは補修も可能であり、非常に融通性のあるコーティングステーションを形成し
ている。様々なコータユニット16及び/または24及び/またはドクターブレ
ードユニット26の動作が、これまでにもよく知られており、例えば、米国特許
第4,250,211号、第4,310,573号、または第4,512,27
9号明細書、または米国特許出願第375,241号明細書中に示されている。
第4図を参照すると、第1図と概ね同様な実施例98が示されており、その違
いは、第1図のディップロールコータユニット16が別の(ウェブについて前の
方の)SDTAコータユニット100によって置き換えられている点にある。後
続のまたは第2SDTAユニット102及び後続のブレードユニット104は第
2図に於けるユニット24
及び26と同様であり、それらについてはこれ以上説明しない。
ウェブに接触している第1コータユニット100について説明すると、この第
1コータユニット100は、ドクターまたはブレード108または他の任意の定
量化(metering)のための手段(滑らかな、または一定の輪郭形状を持
ったロッド)と、オーバフロー用パン110とを有しており、概ね上述したコー
タユニット24に類似している。コータユニット100は、塗料アプリケータま
たは塗料施し部を支持するクロス梁111を有しており、それ自体、軸、中心点
、またはサイドアーム114上の点112(実際は、バッキングロール113の
周縁とドクターブレード108の先端との接触によるラインである)の周りを回
動可能となっている。サイドアーム114は、それらの下端に於いて、ペーパー
マシンに関して、中心点または軸118の周りを回動可能に取り付けられている
。従って、コータ24と同様に、コータ100は、ブレード角度を調整すること
ができるように中心点または軸112の周りを回動可能となっていると共に、補
修用位置に移動したりまたはそこから戻ってきたりできるように中心点または軸
118の周りを回動可能となっている。前者の動きを容易にするように、スクリ
ュージャッキ120が設けられており、このスクリュージャッキの下端即ち右端
部は、クロスシャフト(第1図の36Aまたは86と同様)に回動可能に取
り付けられており、その上端または左端部は中心点または軸124に於いてクロ
ス梁111に回動可能に取り付けられている。後者の動きを容易にするように、
油圧式または空気圧式シリンダ130が設けられており、このシリンダの上端は
中心点132に於いて示されているようにサイドアームに回動可能に取り付けら
れており、その下端は中心点134に於いて示されているようにペーパマシンに
回動可能に取り付けられている。
好ましくは、コータユニット100の全体がベース121に滑動可能に取り付
けられており、コータ100の全体を、最初に、右側(矢印121Aによって示
されている)に約2.5フィート(.75m)だけ、ウェブに接触する第1また
は第2コータユニットの補修のために移動することができると良い。このような
滑動可能な構造は、ペーパーマシンの分野ではよく知られており、これ以上説明
する必要はないと思われる。コータ100が右側に移動された(図示せず)後、
コータ100は軸118を中心として時計方向にスイングまたは回動し、(点線
によって図示されているように)補修用位置に移動し、コータ102の上流側及
び/またはコータ100を保守することができる。
第5図を参照すると、実施例140が示されている。この例は、第1図に示さ
れているのと概ね同様であるが、ドクタープレードユニット26の代わりに、第
2の短ドエル時間コータユニット142がバッキングロールに配置され
て使用されている点が異なっている。コータユニット142は、ドクターまたは
プレード144と、コータオーバフロー用パン146とを有しており、これらは
第1図の独立したプレードユニット26のそれらと概ね同様である。他の点に関
しても装置は第1図と同様であり、当業者に対してこれ以上説明する必要はない
と思われる。当業者には、第2のSTTAコータユニット142を、米国特許出
願第375,241号明細書に示されているような方法で用いることが知られて
いる。
第5図に示されているように、ディップロールコータユニットと、2つの独立
したSDTAコータユニットは、全て単一のバッキングロールについて設置され
ているが、所望に応じて、3つの個別のコーティングをウェブの同じ面に施すこ
とが可能であり、またこれらに限定される訳ではないが、(1)ディップロール
と一つのSDTA、(2)ディップロールと一つのSDTAと独立した(第2の
SDTAの)ドクターまたはプレード、または(3)ディップロールと第1SD
TAのドクターまたはプレードと第2SDTAのような様々な組み合わせが可能
であり、この3コーター1バッキングロールコーティングステイションに於いて
様々なコーティング動作及び技法が可能となっている。
通常、ディップロールコータユニット16及びSDTAコータユニット24、
100、または102が、十分に深いオーバフロー用パン20、27、または1
10を有する
ための十分なスペースはある。一方、15フィート、25フィート、あるいはそ
れより広い幅を有するウェブから塗料を除去するドクターまたはプレードからの
オーバフローを、それがあふれ出す危険がないように処理するのに十分な深さを
もったオーバフロー用パンを、ドクターまたはプレードユニット26またはコー
タユニット104または142に対して設置するための十分なスペースはない。
第6図及び第7図を参照すると、浅い、または深さの限られた12〜15インチ
(30〜38cm)のオーバフロー用パン200がプレードユニット26または
コータユニット104または142と共に用いるために設置され得る。パン20
0は、サイドブラケット202(一方のサイドブラケットのみが図示されている
)によって、対応するユニットに取り付けられている。オーバフロー用パンは従
来の二重壁構造であることが好ましく、パンの中で塗料が凝固するのを防ぐよう
に冷水を循環させることができるようになっていると良い。このパン200には
、削ぎ落とされた塗料をパンから取り去るために、2カ所の吸い出し口206(
一方の吸い出し口のみが示されている)をパンの各側に一つ備えている。入り口
210(示されているような長寸のスロット、あるいは複数の孔)は、吸い出し
口206につながっており、パンの長さの約4分の1の点に位置している。従っ
て、25フィートの長さ(マシン横方向)を有するパンに対しては、各吸い出し
口はパンの長さの約半分
(12.5フィート)から塗料を排出し、各側面から約4分の1の長さ(6.2
5フィート)の位置に配置されている。この4分の1点吸い出し口に向けて塗料
が流れやすくするため、約4分の1の長さの入り口のいずれかの側のパンの底2
20は、4分の1点入り口に向けて傾斜がつけられている、またはテーパ加工さ
れている(例えば、1:12乃至1:8のテーパ)。もちろん、パンのもう一方
の側(第7図には示されていない)は、図示されている側の鏡像のようになって
いる。パンをこのような構造を有するものとして提供することによって、ドクタ
ー処理された、または削ぎ落とされた塗料が、オーバフロー用パンの頂部226
から溢れ出る可能性は極めて小さくなる。第11図に関連して後に説明するよう
に、必要な場合には、吸い出し口206から吸い上げポンプ手段によって塗料を
吸い出すことができ、それによって、オーバフロー用パンからコーティングシス
テムへの重力による流れにのみ依存する場合と比べて、ドクター処理された、ま
たは削ぎ落とされた塗料をパンが処理する能力が大幅に向上する。
削ぎ落とされた比較的粘度の低い塗料を、ポンプを使用する、または使用しな
い4分の1点パンによって処理することができる一方、パンから塗料がオーバフ
ローしたりあふれ出したりすることなく塗料を取り除くのに、それ以上のことが
必要となるような状況がある。第8図と第9図とを参照すると、スクリューを用
いたオーバフロー用パン手
段240が示されている。このパンは浅く(12または15インチ、またはそれ
以下)、二重壁構造であることが好ましい。このパンは、端壁242を有してお
り、曲がった底壁244と2つの側壁246とで囲われている。底244は、ド
クター処理された、または削ぎ落とされた余分な塗料を各側面から排出するため
の出口248を有している。パンの内部では、内部ベアリングスタンド(bea
ring stand)250がパンの中央付近に備えられている。マシン横方
向に延在するスクリュー254は、端部壁242に取り付けられたベアリングと
、ベアリングスタンド250とに回転可能に取り付けられたシャフト255を有
している。スクリュー254のシャフト255は、符号256によって示されて
いるギアモータまたはモータ手段によって駆動される。モータ256の回転によ
りシャフト255及びスクリュー254が回転することによって、削ぎ落とされ
た塗料はパンの中央部から端部の出口248に向けて引っ張られ、さらにドクタ
ー処理された、または削ぎ落とされた塗料は出口248に向けて押し込まれる。
一般的に、25フィートまたはそれより幅の広いパンに於いて、スクリューは、
例えば27フィート(パンのマシン横方向長さの約110%)の長さとなってい
る。パンのもう一方の端は、同様なスクリュー機構または構造となっている。ス
クリューは、側面から側面まで連続していても良く、あるいは、2つのより短い
スクリューが各端部から中央部
に向けて延びていても良い。後者の場合は2つのモータが必要であり、一方、前
者の場合は一つまたは2つのモータが必要である。このパンは、ドクターまたは
ブレードユニット26に関して示されているが、コータユニット104または1
42のいずれと共に用いることもできる。
第10図を参照されたい。単一のバッキングロールの周りに配置するため断面
積を最小化し、及び/またはコータまたはブレードユニットのたわみを排除また
は限定するため、上述した全てのクロス梁は、ドクターまたはブレードユニット
26に対して示されているのと同様な構造となっている。図示されているように
、ユニット26は、ロール12上のウェブ14に接するドクターまたはブレード
282を有している。ブレードの下には、オーバフロー用パン283が配置され
ている。ブレードは、サイドアームの間をウェブの幅を横切るように延在してい
る概ね正方形のチューブまたは梁284の外部に取り付けられている。四角形の
梁284の内部には、外側円形チューブ288があり、その外側は正方形チュー
ブ284の内側に概ね接している。このチューブ288の内側には、より直径の
小さい、しかしより厚い内側チューブ290が配置されている。内側及び外側チ
ューブ284及び288の両端は、内側チューブ290に固定されている。図示
されているように、複数のホースまたはブラッダー(bladder)292か
らなる圧力手段が具備されており、例えば油圧用オイルまたは
好ましくは供給源(図示せず)からの圧力のもとで加圧された空気のような、流
体が選択的に供給され得る。チューブ288または290は、符号294に於い
て示されているように、ブラッダーを受け入れることのできるキャビティを有す
る輪郭形状となっている。チューブ288と290との間に、円周上に90°の
間隔をおいて配置された4つのブラッダーは、選択的に加圧することができ、重
量や動作上の負荷により生じる梁のたわみ、従って、コータヘッド及びドクター
またはブレードのたわみを排除または限定することができる。このたわみの限定
方法のより詳細については、米国特許第4,907,528号または第5,00
5,515号明細書中に開示されている。
第11図を参照すると、複数コータユニット構成(第1図に図示)に対する塗
料供給システムが示されている。塗料は、塗料供給タンク300から、フィルタ
ー302を介し、パイプ304へと供給され、更にそこからディップロールコー
タユニット16及びSDTAコータユニット24に供給される。塗料は、ドクタ
ーまたはブレード23または25、または23と25の両方によってドクター処
理または削ぎ落とされる。ドクター処理された、または削ぎ落とされた塗料は、
コータパン20またはオーバフロー用パン27または29に捕獲される。そこか
ら塗料はパイプ306、308、または310内に集められ、再処理されて供給
タンク300に戻され従来と同様に再使用される。図
示されているように、好ましくは、ドクターまたはブレードユニット26または
オーバフロー用パン29から塗料を排出しているパイプ310が、能動的な排水
ポンプ312に接続され、浅いオーバフロー用パン29から塗料を引き出すまた
は吸い出すのを促進するようになっていると良い。同様なポンプ構造が、オーバ
フロー用パン200(第6図)または240(第8図)に対して具備され得る。
通常、ウェブは第1ドクターブレードまたはコータユニットから第2ドクター
ブレードまたはコータユニットへと移動するが、ある状況では、数字表記が必ず
しもウェブの方向を示さないことがある。上述したオーバフロー用パンは比較的
幅の広いウェブに対して説明してきたが、それらは、少なくとも100インチ(
約2.5m)の幅を有するウェブに対するコータまたはブレードユニットに対し
ても有用である。
本発明は、ペーパマシンに関連して説明されてきたが、この言葉は、本出願の
詳細な説明や請求範囲に於いては、例えばオフラインコータのようなコーティン
グマシンや、製紙機械を含んでいる。
理解されるように、油圧シリンダまたは装置、機械式ジャッキまたは装置、ま
たは空気圧シリンダまたは装置の一つが示されている場合、これらの装置の他の
何れによっても、エンジニアリングの分野ではよく知られているように、置き換
え可能である。同様に、これらの装置は、望まれた
場合には、常に、シリンダ74に対して説明したのと同様なダブルストロークタ
イプとすることもできる。
ブレード角度として0°乃至55°の間を好適な角度として示したが、他の角
度も用いることができ、かつ/またはベントブレードを用いることもできる。
また、明らかなように、塗料のドクター処理としてブレードが示されているが
、例えば滑らかで一定の輪郭形状をもったロッドや、定量化バー(meteri
ng bar)のような他の公知のドクター処理用デバイスを用いることもでき
る。また、発明の詳細な説明や請求の範囲に用いられているドクターという用語
は、ブレードやロッドまたはバー等を含む全てのタイプの塗料のドクター処理用
または平滑化用デバイスを含むものとして理解される。
複数コータ単一バッキングロールステーション据え付けアセンブリに関して好
適実施例に基づき本発明を説明してきたが、上述してきたことから理解されるよ
うに、様々な改変、変更及びそれらと同等な構造は、全て請求の範囲に入る。
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フロントページの続き
(72)発明者 ダムロウ、ウェイン・エイ
アメリカ合衆国ウィスコンシン州54494・
ウィスコンシンラピッズ・ワズィーチャリ
ッジコート 6540
(72)発明者 メイヤー、マイケル・エイ
アメリカ合衆国ウィスコンシン州54481・
スティーブンスポイント・スプルースドラ
イブ 707
(72)発明者 クスターマン、マーティン・エフ
ドイツ国・89522 ハイデンハイム・ラベ
ンスバーガーシュトラーセ 10
(72)発明者 バーナート、リチャード・シー
ドイツ国・89537 ギーンゲン・エバート
シュトラーセ 48