JPH069901B2 - コルゲ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は段ボール製造用設備であるコルゲータに関し、
特にシートと糊の接着を行なう加熱装置の制御に関する
ものである。

〔従来の技術〕

コルゲータラインにおいては糊とシートの接着はシング
ルフエーサ、ダプルフエーサと２か所あるが、ここでは
その一例として、ダブルフエーサを例にとりあげる。第
６図に従来のダブルフエーサの側断面概要図を示す。

同図において前工程の図示されていないシングルフエー
サで作られた片面段ボールシート１は、その波状芯紙の
段頂にグルーマシン１４によつて澱粉糊１３が塗布さ
れ、ダブルフエーサ５に入る。一方ライナ２はプレヒー
タ４で予熱され、同様にダブルフエーサ５へ入る。ダブ
ルフエーサに入つた片面段ボールシート１とライナ２
は、ヒーテイングパート６において、ロール１２で駆動
されるベルト８とヒーテイングボツクス９間で挟持さ
れ、更にベルト８の裏面側に列設したウエイトロール１
０で加圧されて移送される。片面段ボールシート１とラ
イナ２はこのヒーテイングパート６を通過する際、内部
に高温の蒸気を有するヒーテイングボツクス９の加熱に
より、付着した澱粉糊が糊化し、片面段ボールシート１
の波状芯紙の段頂とライナ２が接着されて、両面段ボー
ルシート３となる。この両面段ボールシート３は続くク
ーリングパート７で前記ベルト８と下方ベルト１１間に
挟持されてながら搬出され次工程へと送られる。

ここで、従来のダブルフエーサにおいては以下のような
問題点を有していた。

即ちその糊部の加熱方法が主としてヒーテイングボツク
ス９の器壁とこれに接するライナ２を介しての熱伝達で
あり、間接的な加熱の為効率が低く、ヒーテイングパー
トが長大となる。更に運転速度の変動等の負荷変動に対
する調整は例えば第７図に示す様に、ヒーテイングボツ
クスを経験的に手動で傾斜させ、当該ヒーテイングボツ
クス部の加圧ロールを除去し、接触熱伝達を制御すると
いう具合に、ハードの調整を必要としており時間的ロス
も大きかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記した様に、従来の加熱方式では、ライナを介しての
熱伝導による糊付部の加熱である為、ライナの昇温に莫
大なエネルギを要しており、必然的に加熱長が長大とな
らざるをえない。また、シート被加熱物の運転速度上昇
等の負荷変動に対する加熱容量の制御はヒーテイングボ
ツクスを傾斜させ、加圧ロールを除去するなど実作業に
よる経験的な調整であり、時間ロスが大きかつた。従つ
て運転速度上昇等の負荷変動に対して、負荷変動に応じ
た熱量制御を臨機応変にすることは難しくエネルギ損失
も大であつた。今回の発明は上記問題点を解消しようと
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

コルゲートラインの中で走行する糊付すべき帯状段ボー
ルシートに対してシート近傍部に糊付部を集中的に誘電
加熱する為の電極を配設し、更にシート被加熱物の運転
速度上昇等に伴なう負荷変動をセンサー等で検知し、誘
電加熱、発振回路へフイードバツクし、誘電加熱発振回
路に組込んだコンデンサ容量を変えて発振周波数を一定
に保ち、加えてその結果負荷変動の大小に対しては電極
間電圧を制御し、常に負荷に応じた出力を加熱セクシヨ
ンへ供給できる様にしたことを問題点解決の手段とす
る。

〔作用〕

シート近傍部に配設した電極間に高周波電圧を加える
と、電界が発生する。対象とする誘電体にはE²εtanδ・
f（ε：比誘電率，tanδ：誘電損係数，ｆ：周波数，
Ｅ：電界強さ）に比例した熱が発生するが、誘電体によ
つて固有のεtanδの値は糊中の水分と紙とでは水分の
方が２０〜３０倍と高い為に、発生した電界が糊部に集
中する。即ち紙は殆ど昇温せず、糊部の温度のみ急激に
上昇しゲル化が行なわれる。なお、電界の強さＥは電極
間電圧Ｖに比例するものである。発明者らのテストによ
れば印加時間０．２〜０．５secのうちに糊部は６０〜
８０℃上昇するが紙はほとんど上昇しない。つまり本方
式は昇させたい対象部に対し従来の様に熱伝導を利用し
た加熱ではなく、内部での自己発熱を誘起させるもので
ある。

更に、シート比加熱物の運転速度上昇等に伴う負荷変動
に対しては、その変化量をセンサー等で検知し、その変
化分に対応する電極間の当価コンデンサ容量の変動分を
高周波発振回路内に設けた可変容量型コンデンサにより
調節し、常に共振周波数を一定に保ち安定した発振をさ
せる。加えて負荷の絶対量に対しては上記作用の結果電
極間電圧が制御され常に負荷に応じた入力を加熱セクシ
ヨンへ供給するものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例についてダブルフエーサへ適用し
た例を第１〜５図より説明する。第３図は電極として格
子電極１５を段ボールシート下面側にシートと平行した
水平面上でシートの糊線に対して傾斜させた例である。
電極としては平行平板電極も使用可能であり、電極設置
位置や傾斜方法等についてはここで特に限定するもので
はない。

なお、傾斜させた場合には第４図に示す様にＬsinθ≧
Ｐの条件で寸法形状を決めるものとする。

ここで、Ｌは段ボールシートの幅長、Ｐは電極のピツチ
間隔、θは電極の段ボールシート幅方向傾斜角を夫々示
す。

つぎに、格子電極による誘電加熱について説明する。格
子電極１５に高周波交番電圧を印加すると、第５図に示
す様に各電極間に各々電界が発生し、糊付部１６に作用
する。

尚、第５図は第３図に示すＡ−Ａ断面を示している。

ところで、誘電加熱により内部に吸収される電力は、ｆ
・E²・ε・tanδに比例する。ここで、ｆは周波数、Ｅ
は電界の強さ、εは被加熱物の比誘電率、tanδは被加
熱物の誘電損係数である。ところで糊部は紙部に比べて
前記ｆ・E²・ε・tanδの値が２０〜３０倍と高いため
に、吸収電力が糊部に集中することになつて糊材の糊化
および乾燥が促進されることになる。従来のヒーテイン
グボツクスによる加熱の場合は、紙を通しての熱伝導で
あり、紙部の昇温にその約７割の熱量が費やされている
のに比べると本誘電加熱は効率の良い加熱方法である。

次にシート被加熱物の負荷変動検出と出力制御について
説明する。第１図に上記格子電極を配設した場合のダブ
ルフエーサの全体側断面図を示す。第１図において１７
〜１９は運転速度上昇等に伴なう負荷変動検出用センサ
ーを示す。ここではその例として１７は運転速度検出セ
ンサー、１８はシート幅検出センサー、１９はシートへ
の付着糊量検出センサーを示すが、検知する項目並びに
数、並びにセンサーの種類等について限定するものでは
ない。

次に第２図について説明する。第２図は本発明を適用し
た場合の出力制御の概念図である。高周波発振回路は可
変容量コンデンサＣ_ｏと固定コンデンサC₁、並びに電極
間をシート、糊などの負荷が通過することにより生じる
と当価コンデンサC₂と固定コイルＬより成つている。演
算回路Ｋは、検知された負荷変動の電気信号と負荷変動
により変化する電極間の当価コンデンサC₂の容量とを関
連づけるものである。なお一般に負荷の増減とコンデン
サC₂の容量の増減は比例する。次にコンデンサ容量制御
回路S₁は、前記C₂に対して、本発明の主たるところの可
変コンデンサＣ_ｏを制御し、常に安定した発振周波数を
得る為の回路である。ここに具体的にはC₂の増加に伴な
いＣ_ｏは減少、逆にC₂が減少の場合にはＣ_ｏを増加させ
る機能を有するものである。この機能については後述す
る。次に出力制御回路S₂は前記負荷変動時の負荷絶対量
に対して必要な出力Ｖを供給する為の回路である。一般
的には負荷の増減と出力の増減は比例する。なおＶ′は
出力取出装置を示す。

以上示した様な制御系を有する誘電加熱装置の具体的な
作動例は次の様になる。

まず、シートの走行中において前記した様な負荷が変動
するとセンサーによりその変動分が電気信号として取り
出される。ここで、演算回路Ｋにより変動分は当価コン
デンサC₂の容量変動に置きかえられる。

ところで共振周波数ｆは で表わされるから、仮に前記Ｃ_ｏが固定であれば、C₂の
増加に伴ないｆは減少、逆にC₂の減少に伴ないｆは増加
傾向となり、負荷変動に対してあを一定値に維持出来ず
安定した発振が保てない。ここに、この様な不具合を末
梢すべくコンデンサ容量制御回路S₁を設けている。即
ち、Ｃ_ｏを可変としC₂が増大する場合にはC_oを減少、ま
たC₂が減少する場合には逆にＣ_ｏを増加させる電気回路
をS₁として組込み発振周波数ｆを常に安定状態に保つも
のである。

なお、負荷の絶対量に対する出力制御は予め出力制御回
路S₂に組込んだ負荷量と必要出力の関係から、出力取出
装置Ｖ′により具体的には電極間電圧を取り出し、被加
熱物に供与するものである。

以上示した様に、２つの制御回路を組込むことにより安
定した発振と最適な出力制御が可能となる。

なお、実施例ではダブルフエーサへの適用例のみを記述
したが、この制御に関してはシングルフエーサへ誘電加
熱装置を配設した場合にも同様な適用が可能であるので
つけ加える。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によると誘電加熱装置を設け
たことにより効率の良い加熱方式が可能となり、従来紙
の昇温に費やしていた莫大なエネルギが不要となる。
又、前述の制御回路の採用により安定した発振並びに出
力が可能となり品質向上につながる。

更にシート被加熱物の運転速度上昇等による負荷変動に
対する調整の際の損失時間の減少により生産性が向上す
る。又、更に調整に際して経験的なノウハウを要しない
ので誰れでも実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明をダブルフエーサに適した
実施例を示し、第１図は全体構成を示す側断面図、第２
図は発振回路図、第３図は格子電極の配列を示す斜視
図、第４図は第３図の平面説明図、第５図は第３図の側
断面図、第６図は従来のダブルフエーサの全体構成を示
す側断面図、第７図は第６図の供給熱量制御を示す説明
図である。 １…片面段ボールシート、１５…格子電極、１７…運転
速度検出センサー、１８…シート幅検出センサー、１９
…糊量検出センサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】段頂部に糊付けされた連続的に走行する帯
   状段ボールシートの近傍に電極を配設し、同電極に高周
   波電圧を印加して、前記シートを加熱する装置におい
   て、前記シートの走行速度検知センサーと、シート幅検
   知センサーと、糊付着量検知センサーと、これらのセン
   サーからの電気信号により、前記高周波電圧の周波数を
   一定に制御する装置と、同電気信号により、同高周波電
   圧の電圧を制御する装置を設けたことを特徴とするコル
   ゲータ。