KR0179059B1 - 제지기의 헤드박스용 제어된 원료 제트 분출 장치 - Google Patents

Abstract

제지기에 설치되며, 웨브를 탈수시키는 곳으로 원료를 분출시키는 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 이 장치는 좁은 슬라이스 개구(21,37)을 구비하는 헤드박스(10,33)과, 단일 이송 성형 와이어(31) 또는 한 쌍의 이송 성형 와이어(11,12)중 하나의 형태인 수용 스로트와, 자유면이 존재하지 않게 원료 제트를 담고 있도록 헤드박스의 개구(21,37)과 와이어 사이를 연결하는 수단과, 그리고 단일 와이어 구조에서는 원료의 반대편에, 또는 한쌍의 와이어 구조에서는 한쪽 와이어에 반하여 작용력을 적용시키는 트레일링 가요성 부재(26,35)를 포함하며, 이 트레일링 부재의 위치는 기계를 가로지르는 방향과 평행하게 배열된 일련의 푸시 로드(27,36)에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.

Description

[발명의 명칭]

제지기의 헤드박스용 제어된 원료 제트 분출 장치

[발명의 상세한 설명]

[발명의 배경]

본 발명은 제지기의 개선점에 관한 것으로, 구체적으로 제어된 원료의 유동을 성형 영역(forming zone)으로 분출시키기 위한 헤스박스 및 성형 영역의 구조에 관한 것이다.

압축 헤드박스에서 성형 영역으로 원료를 분출시키는 제지 분야에 있어서의 개선점으로는, 와이어가 넘어 지나가게 될 터어닝 바아, 헤드박스내의 날개 그리고 원료의 자유 분출의 필요성을 없애주는 경향이 있는 날을 구비한 성형 영역등과 같은 것이 있을 수 있다. 헤드박스 및 성형 장치는 자유면의 불안정성 없이 접근하는 원료의 유동의 활동을 완전히 제어할 수 있는 단일 유닛이 될 수 있다. 특히, 복수층이 요구되는 시이트 질의 개선에 대한 한계성은 이전까지 형상 바아(profiling bar) 또는 슬라이스 립(slice lip)에 의해 제어되었던 프리 제트(free jet)에 좌우되었다.

복수 층을 구비한 종이에 있어서, 양호한 층의 순도는 헤드박스 제트가 성형 영역에 의한 조절하에 놓이게 될 때까지 그것이 프리 에어(free air)를 관통하게 되도록 콘트롤 제한에 의해 한정되었다. 프리 제트의 과다한 활동은 제트의 파괴를 불러 일으킨다. 층의 믹싱을 일으키는 소용돌이를 없애기 위해 돌출하는 슬라이드 바아가 요구된다.

종래 기술로는 프랑스공화국 특허 FR-A-2 014 192호에 개시된 바와 같은 소위 로올 성형기를 포함한다. 이 로올 성형기에서는 단지 하나만의 성형 와이어가 사용되는데, 이 와이어는 흡입 박스의 형태가 될 수 있는 굴곡진 슈우에 의해 성형 로올의 미소구가 뚫린 표면상으로 안내된다. 또다른 제2의 성형 와이어가 존재하지 않고, 그리고 원료의 제트 스트립이 공기에 노출되지 않게 방지하면서 두개의 성형 와이어를 수렴하는 스로트로 회전하게끔 해주는 터어닝 바아와 함께 본 발명에 따른 세장형의 연결 부재등이 구성 요소에 포함되지 않는다.

[발명의 특징]

본 발명의 목적은 압축 헤드박스로 부터 성형 영역으로 원료 제트를 분출시키는 개선된 원료 분출 장치 및 방법을 제공하는 것으로, 이것은 특히 복수층 종이의 성형과 층의 순도를 향상시키는데 매우 적합하다.

본 발명의 또다른 목적은 헤드박스와 이송 와이어 사이에 프리 제트의 필요성을 제거시킨 제지기내의 개선된 구조를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 구조는 프리 제트의 표면과 슬라이스 립의 교란을 필요치 않게 해준다. 현재 이용 가능한 구조에 따른 헤드박스의 시이트 활동층 분리기는 통상적인 헤드박스를 지나 연장되거나 심지어 성형 영역의 전방부까지 연장될 수 있다. 본 발명의 구조에 있어서, 전형적으로 적합한 슬라이스 립에 필요로 하는 무거운 구조는 채널의 두께를 변화시킴으로써 간단히 무게 프로파일을 유지하는 가요성 스트립으로 대체되었다. 이러한 구조는 제트가 와이어의 속도를 얻을때까지 폰트사이드(pondside) 시일링이 요구되는 것으로 인정된다. 이렇게 개선된 구조는 단일 와이어를 사용하는 장막식 초지기나 혹은 트윈(twin) 와이어 머신에 적합할 수 있다.

전술한 형태의 헤드박스는 슬라이스 프로파일링 잭과 핑거(finger)를 제거함으로써 변형되었다. 자유면을 제거하고 물 스프레이 및 표면 섬유를 없애기 위한 연결(bridging) 구조가 제공된다. 양호한 구조에 있어서, 와이어는 이것을 성형 영역으로 안내하는 터어닝 바아를 넘어 통과한다. 헤드박스의 제트는 시일링 스트립에 의해 에어 표면으로 부터 보호되는데, 이 스트립은 섬유가 적층되거나 제트 표면이 팽창하지 못하도록 방지하는 와이어에 반하여 밀봉시킨다. 가요성의 트레일링 립(trailing lip)은 성형 영역의 일측면으로 부터 힌지식 연결되며 채널 두께를 간단히 변화시키기 위해 조절된다. 가요성 트레일링 립은 이것과 맞닿는 곳으로 연장하는 평행한 다수의 로드에 의해 제어된다. 이러한 로드들은 웨브의 기본 무게 프로파일 및 그 밖의 다른 매개 변수를 제어하기 위해 트레일링 립의 위치와 원료 제트 스트립을 기계를 가로지르는 방향으로 조절하도록 각기 축방향으로 이동하게 제어된다.

본 발명의 다른 목적, 장점 및 특징들은 명세서, 청구범위 그리고 도면과 함께 설명된 양호한 실시예를 통한 본 발명의 기술 및 원리에 의해 더욱 명백해질 것이다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 원리를 이용하는 형태의 제지기의 전체 성형 구역을 대략적으로 도시한 정면도.

제2도는 성형 영역으로 유동하는 원료를 제어하기 위한 립 장치의 일부를 확대한 부분도.

제3도는 제지기의 성형 구역의 스로트를 도시한 단면도.

제4도는 본 발명의 원리를 적용시킨 정막식 초지기의 단일 성형 와이어를 대략적으로 도시한 단면도이다.

[발명의 실시예]

제1도에 도시된 바와 같이, 와이어가 일반적으로 수직하게 이송되는 형태의 전체 트윈 와이어 성형 구역이 도시되어 있다. 본 발명의 원리는 여러가지의 단일 와이어 혹은 트윈 와이어 머신에 적용될 수 있는데, 이러한 원리는 이하에 기재된 실시예와 구조적 특징으로 부터 더욱 명백해질 것이다.

원료는 성형 스로트(13)과 거의 정렬되어 있는 테이퍼진 슬라이스(21)을 구비하는 압축 헤드박스(10)으로 부터 분출된다. 성형 스로트는 상향으로 진행하는 한 쌍의 루우프 이송 와이어(11),(12) 사이에 형성되는데, 이들 와이어들 사이에 원료가 분출되면 원료는 탈수되고, 웨브가 탈수 영역을 구성하는 연속된 탈수 장치(16),(17),(18)에 의해 성형된다. 그 다음, 한 쌍의 와이어는 터어닝 카우치 로올(19),(20)에 의해 분리된다.

제3도에 더욱 상세히 도시된 바와 같이, 한 쌍의 와이어(11),(12)는 스로트(13)을 형성하기 위해 안내될 굴곡의 터어닝 바아(14),(15)를 넘어 통과한다. 압력하에 있는 원료는 압축 헤드박스로 부터 테이퍼진 슬라이스 개구(21)로 유동한다.

연결 부재(22),(23)은 스로트(13)내에서 개구(21) 사이의 공간을 연결하는 슬라이스 개구에 형성되어 있으므로, 그곳을 통해 유동하는 원료는 완전히 제어된 상태에 있으며 스로트(13)속으로 통과하는 자유면을 구비하지 않는다. 상기 연결 부재(22),(23)은 와이어(11),(12)와 밀접하게 작동되는 관계로 테이퍼진 미세한 가장자리에 의해 테이퍼져 있다. 연결 부재들은 도면 부호 (24),(25)에서 헤드박스에 피벗 가능하게 고정되어 있다. 원료가 스로트로 들어갈때 주로 스로트의 크기는 가요성의 트레일링 슬라이스 립(26) 형태인 압축요소에 의해 제어된다. 상기 트레일링 슬라이스 립은 고무나 플라스틱과 같은 가요성의 물질일 수 있으며, 와이어(12)의 배면과 맞물린다. 콘트롤 압력은 화살표(27a)로 대략 표시된 동력 공급 장치(도시 생략)에 의해 다수의 평행한 로드(27)에 의해 기계를 가로지르는 방향으로 슬라이스 립(26)의 길이를 따라 가해진다. 이들 로드들은 제2도에 더욱 상세히 도시되어 있으며, 스로트를 제어하는 작용력을 트레일링 립(26)에 작용력을 가하기 위한 장치가 로드 각각에 고정되어 있다. 제3도에 도시된 바와 같이, 트레일링 립(26)은 터어닝 바아(15)상의 (29)위치에 지지되어 장착된다.

제4도는 단일 루우프의 이송 와이어(31)을 지닌 장막식 초지기에 적용되는 원리를 설명하기 위한 도면이다. 와이어는 굴곡의 터어닝 바아(32) 둘레에 감겨있다. 원료는 슬라이스 개구(37)에 이르는 테이퍼진 체임버(34)를 구비하는 헤드박스(33)으로 부터 분출된다. 이 헤드박스는 테이퍼져 있고, 와이어(31)의 상부면에 인접하게 활주하는 연결 부재(38)을 구비하도록 설계되어 있다. 슈우(39)는 와이어가 슬라이스 개구에서 종결되는 성형 스로트 영역(37)로 들어갈때 그 와이어를 안정시킨다. 스로트(34)를 형성하는 체임버의 상부면에는 가요성의 트레일링 슬라이스 립(35)가 자리한다. 슬라이스 립은 헤드박스상에 피벗 가능하게 힌지되어 있으며, 그것의 위치는 기계를 가로지르는 방향으로 이격되어 배치된 일련의 평행 로드(36)에 의해 제어된다. 화살표(40)으로 대략 도시된 작용력은 가요성의 트레일링 립의 위치를 제어한다. 따라서, 원료가 헤드박스로 부터 분출될때 자유면을 구비하지 않고 스로트 개구의 크기는 가요성의 트레일링 립(35)에 의해 제어된다.

제3도를 참조하여 작동 상태를 설명하자면, 압력하에 있는 원료는 테이퍼진 개구(21)을 통해 헤드박스에 의해 분출되어, 자유면을 구비하지 않고 조절된 상태로 연결 부재(22),(23)에 의해 성형 스로트(13)속으로 유동된다. 상기 연결 부재는 한 쌍의 와이어(11),(12)와 밀접하게 작동하면서 접촉된다. 스로트의 크기 및 그 유량은 성형 와이어(12)를 따라 하류방향으로 연장하는 트레일링 가요성의 슬라이스 립(26)에 의해 추가로 제어되기 때문에 항상 원료의 제트유동은 제어된 상태로 존재하고 자유면을 구비하지 않게 된다. 층을 지닌 원료를 취급할때, 층의 일체성은 그대로 남아 있고 상호 믹싱은 최소가 된다.

이상으로, 전술한 목적 및 장점 모두를 충족시키는, 헤드박스로 부터 성형 영역으로의 개선된 원료 유동의 제어, 특히 고속으로 제품을 생산하는 제지기에 매우 적합하고 간단한 제어 장치를 제공하는 구조에 대해 설명하였다.

Claims (18)

1. 폰사이드 시일링을 구비하고 원료를 담기 위한 압축 헤드박스, 좁은 슬라이스 개구, 그리고 슬라이스 개구와 정렬되게 스로트를 형성하는 한 쌍의 루우프 성형 와이어로 구성되고 대향되게 이송하는 미소구가 형성된 성형 표면을 포함하고, 제지기에 설치되고, 웨브를 탈수시키는 성형 영역으로 원료를 분출시키는 장치로서: 원료의 자유면이 존재하지 않게 원료 제트가 슬라이스 개구에서 성형 표면으로 이동하는 것이 억제되도록 슬라이스 개구와 성형 표면 사이의 공간을 연결시키는 수단과; 스로트내에서 상기 성형 표면들 사이의 공간을 제어하기 위한 제어수단을 포함하며; 상기 제어 수단은 대향되게 이송하는 성형 표면들중 하나의 배면과 맞물린 상태로 기계를 가로지르는 방향으로의 무게 프로파일을 제어 하도록 배열된 구조의 가요성 트레일링 슬라이스 립을 구비하는 것을 특징으로 하는 원료 분출 장치.
2. 제1항에 있어서, 터어닝 바아(14,15)는 각각의 이송하는 루우프 성형 와이어(11,12)내에 장착되며; 상기 트레일링 가요성 슬라이스 립(26)은 상기 터어닝 바아중 한쪽 바아(15)에 장착되며, 스로트 개구(21)과 기계를 가로지르는 방향의 무게 프로파일을 제어하도록 와이어에 반하여 상기 슬라이스 립에 가해지는 작용력을 조절하는 수단(27a)와 함께 루우프 성형 와이어중 한쪽 와이어(12)의 내측과 맞물려 있게 되는 것을 특징으로 하는 원료 분출 장치.
3. 원료를 담기 위한 압축 헤드박스(10), 좁은 슬라이스 개구(21), 그리고 슬라이스 개구와 정렬되게 스로트를 형성하는 한 쌍의 루우프 성형 와이어(11,12)로 구성되고 대향되게 이송하는 미소구가 형성된 성형 표면을 포함하고, 웨브를 탈수시키는 성형 영역으로 원료를 분출시키는 장치로서: 원료의 자유면이 존재하지 않게 원료 제트가 상기 개구에서 성형 표면으로 이동하는 것이 억제되도록 슬라이스 개구(21)과 성형 와이어상의 성형 표면 사이에 있는 공간을 연결시키기 위해 대향하는 배열로 루우프 성형 와이어 외측에 배치된 수단(22,23)과; 상기 루우프 성형 와이어중 한쪽 와이어(12)의 내측과 맞물려 있는 가요성 트레일링 슬라이스 립(26)을 포함하며, 기계를 가로지르는 방향으로 연장하는 제어 수단(26,27,27a)와; 서로에 평행하게 연장하며, 가요성 트레일링 슬라이스 립(26)과 맞물린 상태에서 트레일링 슬라이스 립의 국부적인 편향을 제어하기 위해 개별적으로 조절 가능한(27a) 다수의 가늘고 긴 로드(27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 분출 장치.
4. 제1항에 있어서, 제어 수단은 대향되게 이송하는 성형 표면들 중 하나(12)와 맞물려 있는 트레일링 립(26)의 형태인 것을 특징으로 하는 원료 분출 장치.
5. 제3항에 있어서, 다수의 가늘고 긴 로드(27)이 편향기의 국부적인 편향을 제어하기 위해 개별적으로 조절 가능한 가요성 편향기(26)과 맞물려 있게 되는 것을 특징으로 하는 원료 분출 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 로드(27)은 서로에 대해 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 원료 분출 장치.
7. 제5항에 있어서, 성형 표면은 스로트에서 터어닝 바아(14,15)를 통과하는 한 쌍의 루우프 성형 와이어(11,12)인 것을 특징으로 하는 원료 분출 장치.
8. 제1항에 있어서, 각각의 이송하는 루우프 성형 와이어내에 장착된 터어닝 바아를 추가로 포함하며; 그리고 상기 트레일링 가요성 슬라이스 립은 상기 터어닝 바아중 하나에 장착되며, 스로트 개구와 기계를 가로지르는 방향의 무게 프로파일을 제어하도록 와이어에 반하여 상기 슬라이스 립에 가해지는 작용력을 조절하는 수단과 함께 루우프 성형 와이어중 하나의 내측과 맞물려 있는 것을 특징으로 하는 원료 분출 장치.
9. 제지기에 설치되며, 웨브를 탈수시키는 성형 영역으로 원료를 분출시키는 장치로서: 좁은 슬라이스 개구(13,37)을 구비하고 원료를 담기 위한 압축 헤드박스(10,33)과; 일측면에 개구(37)에 매우 인접하게 이송하는 미소구가 뚫린 성형 표면(31)과; 원료의 자유면이 존재하지 않게 원료 제트가 개구에서 성형 표면으로 이동하는 것을 억제하도록 개구와 성형 표면 사이의 공간을 연결하는 수단(32,38)과; 원료 유동 제트를 담고 있는 성형 표면(31)과 대면하는 반대편상에 자리하고, 제어된 유동내에 성형 표면(31)위로 빠져 나오도록 기계를 가로지르는 방향으로 조절 가능한 가요성 표면(35)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 분출 장치.
10. 제9항에 있어서, 미소구가 뚫린 성형 표면은 원료가 성형 표면 위로 유동하도록 통과하게 될 스로트 슬라이스 개구(37)을 효과적으로 조절하기 위해 다중 압력이 기계를 가로지르는 방향으로 가요성의 표면에 가하는 수단을 포함하는 단일 이송 와이어(31) 형태인 것을 특징으로 하는 원료 분출 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 압력은 개별적으로 조절 가능한 푸시 로드(36)에 의해 가해지는 것을 특징으로 하는 원료 분출 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 푸시 로드(36)은 서로에 대해 평행하게 연장하는 것을 특징으로 하는 원료 분출 장치.
13. 제9항에 있어서, 개구에서 미소구가 뚫린 표면이 넘어서 이송하게 될 터어닝 바아(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 분출 장치.
14. 웨브를 탈수시키는 성형 영역으로 종이 원료를 분출시키는 방법으로: 좁은 슬라이스 개구(37)을 구비하고 원료를 담기 위한 압축 헤드박스(33)을 설치하는 단계와; 개구(37)에 매우 인접하게 이송되는 미소구가 뚫린 성형 표면(31)을 설치하는 단계와; 원료의 자유면이 존재하지 않게 원료 제트가 개구에서 성형 표면으로 이동하는 것을 억제하도록 개구와 성형 표면 사이의 공간을 연결하는 (38) 단계와; 그리고 원료 유동 제트의 대향 측면상에 가요성의 트레일링 표면(35)를 적용시키는 단계와, 이 트레일링 표면을 원료의 유동을 제어하기 위해 기계를 가로지르는 방향으로 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 분출 방법.
15. 제14항에 있어서, 가요성 표면의 압력을 원료상에서 동적으로 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 분출 방법.
16. 웨브를 탈수시키는 성형 영역으로 종이 원료를 분출시키는 방법으로: 좁은 슬라이스 개구(21)을 구비하고 원료를 담기 위한 압축 헤드박스(10)을 설치하는 단계와; 두개의 이송 루우프 성형 와이어(11,12) 사이에서 슬라이스 개구와 정렬되게 스로트를 형성하는 단계와; 원료의 자유면이 존재하지 않게 원료 제트가 개구에서 성형 표면으로 이동하는 것을 억제하도록 개구와 성형 표면 사이의 공간을 연결하는(22,23) 단계와; 그리고 스로트의 개구와 이 스로트로 유동하는 연료를 제어하기 위해 와이어들중 하나에 제어된 가요성의 작용력(26,27)을 적용시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 분출 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 와이어는 기계를 가로지르는 방향으로 조절된(27,27a) 가요성의 트레일링 부재(26)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 원료 분출 방법.
18. 폰사이드 시일링을 구비하고 원료를 담기 위한 압축 헤드박스, 좁은 슬라이스 개구, 그리고 슬라이스 개구와 정렬되게 스로트를 형성하는 한 쌍의 루우프 성형 와이어로 구성되고 대향되게 이송하는 미소구가 형성된 성형 표면을 포함하고, 제지기에 설치되고, 웨브를 탈수시키는 성형 영역으로 원료를 분출시키는 장치로서: 원료의 자유면이 존재하지 않게 원료 제트가 슬라이스 개구에서 성형 표면으로 이동하는 것이 억제되도록 슬라이스 개구와 성형 표면 사이의 공간을 연결시키는 수단과; 상기 루우프 성형 와이어중 하나의 내측과 맞물려 있는 가요성 트레일링 슬라이스 립을 포함하며, 기계를 가로지르는 방향으로 연장하는 제어수단과; 서로에 평행하게 연장하며, 가요성 트레일링 슬라이스 립과 맞물린 상태에서 트레일링 슬라이스 립의 국부적인 편향을 제어하기 위해 개별적으로 조절 가능한 다수의 가늘고 긴 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 분출 장치.