KR100356281B1 - 제지기계의간극성형기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제기기계의 간극 성형기에 관한 것으로서, 트윈와이어구역을 포함하고, 트윈와이이구역은 제 1성형와이어루프(10)와 제 2성형와이어루프(20)로 구성되고 성형간극(G)으로 부터 시작되며, 성형간극으로 헤드박스(30)의 얇은 부분(31)이 펄프 부유물 제트를 공급된다. 성형 간극(G)은 일측으로부터 성형로울(11) 위로 이동하는 제 1성형와이어(10)에 의해 한정되고, 타측으로부터 브레스트로울(21)에서 성형로울(11)로 출발하는 제 2성형와이어(20)의 실질적으로 직선이동에 의해 한정된다. 배수장비(40∼44)는 성형간극(G)과 성형로울(11) 후에 제 1성형와이어루프(10) 내측에 결합되고, 이 배수장치는 편향관(12)과 상기 편향관(12) 하부 부분의 제 1성형와이어(10)에 대해 위치된 편향리브(12)가 설치되며, 제 2와이어 루프(20) 내측에 성형 슈가 장치되고, 성형 슈는 성형 리브(22)들로 구성된 리브로된 데크가 설치되며 제 2성형 와이어(20)에 대해 로드된다. 본 발명에서, 둘 이상의 성형리브들로 구성된 일체화된 성형리브구조(22) 또는 성형 슈의 제 1성형리브가 조정되게 로드될 수 있도록 장착되고, 그래서 성형로울(11)로부터 제 1성형리브까지 성형와이어(10,20)들의 자유이동이 실질적으로 없다.

Description

제지기계의 간극 성형기{GAP FORMER IN A PAPER MACHINE}

본 발명은 제지기계의 간극 성형기에 관한 것으로, 트윈와이어구역을 포함하고, 트윈와이어구역은 제 1성형와이어루프와 제 2성형와이어루프로 구성되고 성형간극으로 부터 시작되며, 성형간극으로 헤드박스(headbox)의 얇은 부분이 펄프 부유물 제트를 공급하고, 성형 간극은 일측으로부터 성형로울위로 이동하는 제 1성형와이어에 의해 한정되고, 타측으로부터 브레스트로울에서 성형로울로 출발하는 제 2성형와이어의 실질적으로 직선이동에 의해 한정되며, 배수장비는 성형간극과 성형로울 후에 제 1성형와이어 루프 내측에 결합되고, 이 배수장치는 편향관과 상기 편향관 하부 부분의 제 1성형와이어에 대해 위치된 편향리브가 설치되며, 제 2 와이어 루프 내측에 성형 슈가 장치되고, 성형 슈는 성형 리브들로 구성된 리브로된 데크가 설치되며 제 2성형 와이어에 대해 로드된다.

제지기계의 운전속도가 증가됨에 따라, 웨브성형에서 다수의 문제들이 증가된 강조와 함께 나타났다. 제지기계의 성형부에서, 섬유메쉬(fibre mesh) 및 물에 작용하는 현상들은 섬유메쉬와 관련하여 여전히 비교적 자유롭고, 원심력과 같은 것은 일반적으로 웨브속도의 제 2힘에 비례하여 증가된다. 현존하는 제지기계의 최고 웨브속도는 이미 1500m/min 정도이다. 그러나, 특히 신문(인쇄) 용지기계에서, 약 2000m/min 또는 그 이상의 웨브속도가 목표인 기계가 설계되고 있다.

본 발명에 관련된 종래기술에 관하여, 또한 예컨데 본 출원인의 핀랜드 특허출원 제 885609호 및 발멧 알스트롬 인코포레이티트의 핀랜드 특허출원 제 885606호, 제 885607호가 참고됐고, "엠비성형기(MB-former)" 상표로 본 출원인에 의해 판매된 성형기가 기술된다.

또한, 본 출원인의 핀랜드 특허출원 제 904489호, 제 911281호, 제 913112호, 제 920228호, 제 920863호, 제 932264, 및 제 932365호가 참고됐고, 상기 엠비성형기 유니트의 그리고 하이브리드와 간극성형기의 다양한 조합조립체가 기술된다.

상기에 기술된 로울간극 성형기에서, 펄프부유물은 헤드박스로부터 성형로울에 의해 그리고 두개의 와이어에 의해 형성된 간극으로 들어가고, 이 간극후에 간극사이에 위치된 두개의 와이어 및 펄프층은 성형로울의 만곡형태를 따르고, 대부분의 물은 와이어를 통해 배수된다. 필요한 탈수압력은 외측와이어의 인장에 의해 발생되고, 이 인장은 펄프층에 압력을 발생시키며, 이 압력은 와이어 인장에 비례하고 성형로울의 만곡반경에 반비례한다. 간극에서, 펄프제트의 정역학에너지의 부분은 압력에너지로 전환되고, 제트속도는 이에따라 낮아진다. 성형로울로부터 외측와이어를 통한 탈수는 원심력에 의해 증가된다. 성형로울을 향한 탈수는 성형로울의 구역에서 부압(negative pressure)에 의해 증가될 수 있다.

제지기계의 운전속도증가에 따라, 트윈와이어구역에서 시간당 배수될 물의 양은 또한 커진다. 이는 상부와이어 루프 내측의 충분히 큰 부분의 배수챔버를 조절하는 방법에 어려움을 초래하고, 이 이유때문에 범람(flooding)을 방지하도록 기계의 구동측 및 텐딩측(tending side) 양측을 통과하는 배수관을 배수챔버에 제공하는 것이 필요하다. 텐딩측관은 다른 작동을 곤란하게 하고, 구동측 후면의 제지기계를 가로질러야하기 때문에 또한 문제이며, 배수관은 와이어피트(wire pit)에 연결된다.

상기에 기술된 문제들은 종래 기술에 공지된 바와같이, 트윈와이어구역의 시작부에 위치되고 예컨데 상부 와이어를 안내하는 성형로울과, 배수챔버 세트의 전방부에 위치된 흡입 편향관 사이에 상당한 중간공간이 있다는 사실에 의해 자체 부품에 대해 악화를 일으키거나 악화를 만들고, 상기 성형로울과 관련하여 배수된 물을 수집하도록 그리고 상기 물을 제지기계의 측면으로 보내도록 배수관이 설치된다.

제지기계의 속도 증가와 더불어, 웨브와 와이어의 안정성을 향상시키도록 웨브 및/또는 와이어의 자유인발(free draw)을 방지하거나 적어도 감소시키는 시도들이 또한 이루어졌다. 그러나, 현재 간극 성형기 해결책에서, 일반적으로 성형로울과 다음의 리브로된 슈(ribbed shoe) 사이는 꽤 상당한 자유간극이 있고, 이 경우 운전속도 증가에 따라 이 구역에서 와이어의 안정성을 양호하게 유지하는 것이 가능하지 않다. 현재 해결책은 상기 간극의 단축시킴이 허용되지 않는다.

종래 기술의 해결책에서, 성형 로울 후에 계속되는 리브로 된 슈가 성형기 프레임상에 고정되게 설치됐기 때문에, 가능한 변화되지 않고 불변하는 성형기 간극으로 헤드박스 외부로 공급된 펄프 부유물충의 두께를 유지하는 것이 필요하다. 따라서, 어느 방법으로도 층두께를 조정하는 것이 가능하지 않았다. 그러나, 이와같은 고정 리브는 웨브 성형에서의 조건들이 변화되지 않게 유지될때 사용하기에 매우 적합하다. 그러나, 상이한 이동상태에서, 와이어의 안정성과 성형기의 이동성은 현재 구조에서 문제가 됨이 발견됐고, 본 발명은 특히 이 문제를 해결하고자 하는 것이다.

상기에 기술된 문제들을 방지하는 관점에서 그리고 상기에 기술된 본 발명의 목적과 후에 나타날 것들을 달성하는 관점에서, 본 발명은 둘 이상의 성형리브들로 구성된 일체화된 성형리브구조 또는 성형 슈의 제 1성형리브가 조정되게 로드될 수 있도록 장착되고, 그래서 성형로울로부터 제 1성형리브까지 성형와이어들의 자유이동이 실질적으로 없는 것이 중요한 특징이다.

본 발명에 의해, 다수의 뚜렷한 장점들이 종래 기술에 대해 얻어지고, 이들 장점 중 예컨데, 다음 사실이 설명될 수 있다. 본 발명의 주요 아이디어는, 즉 제 1리브들 또는 첫번째 두 성형리브들이 탄성적으로 성형기에 장착되는 것은 상기 리브가 성형기 로울에 매우 밀접하게 이동될 수 있도록 중요한 장점을 제공하고, 그래서, 더욱이 리브가 성형기 로울을 향해 위치될 수 있으며, 이 경우 성형기 로울과 리브사이에 자유간극이 존재하지 않는다. 이것은 상이한 이동상태에서 와이어의 안정성과 성형기의 이동성을 중요한 범위로 개량시킨다.

상기 리브가 탄성적으로 장착된 사실 이외에, 또한 조정되게 장착될 수 있고, 그와같은 조정리브는 다수의 그램수, 두께등으로 이동 가능하게 층 두께가 변화될 때 올바른 위치로 자동으로 위치된다. 본 발명에 따른 해결책은 특히 고운종이의 상이한 등급에 특히 사용가능하다. 또한, 본 발명에서, 엠비유니트의 편향리브는 배수를 향상시키도록 턴성리브로 된 슈를 향하게 위치될 수 있는 것은 뚜렷한 부가적인 장점으로서 설명될 수 있다. 이와같은 경우에, 편향리브는 로드 또는 조정가능해야 하지 않으나, 고정될 수 있다. 본 발명의 또다른 장점 및 특징들은 다음의 본 발명의 상세한 설명으로 부터 나타난다.

다음에, 본 발명은 첨부도면에 예시된 본 발명의 실시예를 참고로 상술된 것이고, 본 발명은 상기 실시예의 상술에 결코 엄격히 제한되지 않는다.

제 1도는 본 발명에 따른 간극 성형기의 개략 측면도.

제 2도는 성형로울 구역, 탄성성형리브, 및 편향 리브로부터 제 1도에 도시된 바와 같은 간극 성형기의 확대상세도.

제 3도는 성형로울에 관련한 탄성 성형리브의 설치 개략 단면도.

제 1도에 도시된 성형기는 소위 간극 성형기이고, 헤드박스(30)의 얇은 부분(31)은 성형와이어(10,20) 사이의 성형 간극(G)으로 펄프 부유물 제트를 공급한다.

상기 성형간극(G)의 결합구조(geomentry)는 상부의 성형로울(11)에 의해 그리고 하부의 브레스트 로울(breast roll)에 의해 결정되고, 제 2 성형와이어(20), 즉 제 1도에서 하부 와이어를 안내한다. 상부 와이어 루프, 즉 제 1성형와이어 루프(10) 내측에, 성형로울(11)은 엠비유니트(MB-unit)(40)에 의해 따른다. 성형간극(G)의 간극 결합구조의 미세조정을 위해, 브레스트 로울(21)은 자체의 위치가 화살표 E 방향으로, 즉, 제 1도에 도시된 실시예에서 실질적으로 수직방향으로 조절될 수 있도록 장치됐다. 성형간극(G)의 결합구조는 성형로울(11)에서 성형와이어(10,20)들이 공통만곡구역(α)을 갖는 것이 바람직하다. 제 1성형와이어(10)는 성형 로울(11)과 안내 로울(14)에 의해 와이어 루프로 형성되고, 상기에 이미 설명됐던 바와 같이 상기 제 1성형와이어 루프(10)내측에 엠비유니트(40)가 결합된다. 제 1도의 실시예에서, 엠비유니트(40)는 두개의 배수챔버(41,42)를 포함하고, 여기에 진공이 수행되도록 장치됐다. 각 배수챔버(41,42)는 배수관(43,44)이 설치되고, 배수관을 통해 상기 진공의 도움으로 배수챔버(41,42)로 들어온 물이 배수챔버로부터 배수된다. 물은 편향관(12,13)을 따라서 각 배수챔버(41,42)로 들어간다. 제 1 편향관(12)과 관련하여 도시된 바와같이, 상기 편향관(12)의 하부 단부에 제 1성형와이어(10)에 대해 위치된 편향러브(12a)가 있다. 따라서, 편향리브(12a)는 상기 편향관(12)을 한정하고, 편향리브(12a)에 의해 안내되는 물은 제 1성형와이어(10)를 통해 제 1 편향관(12)을 따라서 제 1배수챔버(41)로 배수된다.

상응하는 방식으로, 제 2 성형와이어(20)는 브레스트 로울(21)과 안내로울(21a)에 의해 와이어 루프로 형성됐다. 성형슈의 제 1성형 리브(22)는 제 2와이어 루프(20) 내측에, 와이어들의 성형간극(G)과 공통 만곡구역(α)후에 장치되고, 제 1성형리브는 제 2성형와이어(20)에 대해 위치되고 다수의 성형리브(23)들이 따르며, 성형리브들은 서로 일정거리에 위치되고 한 세트의 리브들로서 또는 리브로된 테크로서 장치된다. 한 세트의 리브들 또는 이와 동등한 리브로 된 테크는 공통박스(24)로서 통합되고, 공통박스는 필요한 경우 진공이 이루어지기 쉬우며, 진공에 의해 제 2성형와이어(20)를 통한 배수이 증가된다. 제 1도에 도시된 바와 같이, 제 1세트의 립들 또는 이와 동등한 리브로 된 데크는 실질적으로 직선 또는약간 만곡된다. 제 1세트의 립들 후에, 제 2세트의 립들 또는 이와 동등한 리브로 된 데크(25)가 있고, 이는 제 2성형와이어 루프(20) 내측에 결합되어 비슷하게 박스(26)로서 통합된다.

제 1도에 따라서, 제 2 세트 리브(25)들의 개방 리브로된 데크는 만곡 형성되고, 그래서 이와같은 만곡형태 때문에 압축이 와이어(10,20) 사이로 이동하는 스톡웨브(stock web)에 가해지며, 이에 의해 러브로 된 데크(25)의 만곡형태에 의해 발생된 원심력과 함께 이 압축은 제 1성형와이어(10)를 통해 스톡웨브 밖으로 물을 배수시킨다. 스톡웨브 밖으로 배수된 이 물은 제 2편향관(13)을 따라서 제 2 배수챔버(42)로 들어가고, 진공에 의한 도움이 상기 챔버(42)에서 실행되는 것이 바람직하다. 배수는 제 2편향관(13)의 하부부분에 위치된 편향리브(도시되지 않음)에 의해 증가되고 더욱 촉진된다. 더욱이, 제 2 성형와이어루프(20) 내측에, 다수의 흡입박스(27)들이 장치됐고, 흡입박스는 리브로 된 데크가 설치되며, 이에 의해 제 2성형와이어(20)를 통해 스톡웨브 밖으로 물의 배수가 발생되고, 흡입박스(27)에 의해 스톡웨브는 와이어(10,20)들의 이동이 서로 분리됨에 따라 제 2성형와이어(20)를 따라서 따라가는 것이 동시에 달성된다. 흡입박스(27)후에, 제 2성형로울(28)을 따르고, 제 2성형로울은 스톡웨브 밖으로 더욱 물을 제거하기 위해 그리고 스톡웨브가 제 2성형와이어(20)에 유지되는 것을 보장하도록 흡입구역(29)에 설치된다. 이후, 제 2성형와이어루프(20) 내측에, 또다른 흡입박스(27a)가 결합되고, 이후 제 2성형와이어루프(20)의 이동과 상기 와이어에 위치된 성형 종이웨브(W)는 분리 또는 줍는 지점(pick-up point)(도시되지 않음)으로 통과되고, 이로부터 종이웨브(W)는 프레스부로 안내되는 것이 도시됐다.

제 2도는 성형간극(G)의 구역과 제 1성형리브 또는 이와 동등한 리브구조의 구역으로 부터 제 1도에 도시된 바와같은 성형기의 확대 상세도를 도시한다. 제 2도에 따라서, 제 1성형리브구조(22)는 두개의 연속 성형리브(22a,22b)들을 포함하고, 이 리브들은 조임부재(22c) 또는 이와 동등한 것에 의해 상호연결된다. 이 성형리브구조(22)는 조정 로딩 부재들, 바람직하기로는 로딩 호스(22e)들에 의해 성형기의 프레임(22d)또는 박스(24)에 지지되고, 그래서 바람직한 방식으로 압력매체를 이들 로딩호스(22e)들에 공급함으로써 리브구조(22)는 와이어(10,20)들에 관련하여 그리고 성형로울(11)에 관련하여 소정 위치에 위치되도록 제조될 수 있다. 압축공기가 압력매체로서 사용될 때, 성형리브구조(22)의 설치는 탄성적이고, 이 경우 리브(22a, 22b)들은 예컨데 성형간극(G)으로 공급된 펄프 부유물층의 두께가 변화되는 경우 올바른 위치로 자동으로 위치된다. 로딩호스(22e)들에서 압력 매체의 압력은 이동중에도 조절될 수 있다. 로딩호스(22e)들에 의해 제 2성형와이어(20)에 대한 러브들의 압력조정가능성외에, 상기 로딩호스(22e)들에 의해 또한 성형와이어(20)에 관련하여 러브(22a,22b)들의 각도를 조정하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 구조때문에 제 1성형리브(22a,22b)들이 종래기술보다 성형로 울(11)에 실질적으로 더욱 접근될 수 있고, 그래서 성형로울(11)과 제 1성형리브(22a)사이에 자유간격이 존재하지 않는 것은 이동중에 리브(22a,22b)들 설치의 탄성모드 또는 조정가능성보다 더욱 더 중요하다. 특히 제 3도에 이를 설명하는 시도들이 이루어졌고, 종래기술(점선으로 표시됨)의 구조에서, 성형로울(11')과 제 1성형리브(22a)사이에 자유간극(a)이 항상 있고, 자유 간극은 일반적으로 200mm 정도 이상이다. 제 3도에 또한 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 성형리브(22a)는 성형로울(11)을 향해 완전히 위치될 수 있고, 이 경우 그와같은 자유간극(a)은 전혀 존재하지 않는다. 이 자유간극의 제거는 와이어(10,20)들의 안정성과 다른 이동상황에서 성형기의 이동성을 근본적으로 향상시킨다. 본 발명에서, 성형로울(11)로 부터 제 1성형리브(22a)로의 자유이동은 0∼70mm범위가 바람직하다.

탄성이던지 또는 비탄성이던지 그와같은 조정설치는 고운종이(fine paper)등 급이 이동될때 특히 바람직하고, 이 경우 성형로울(11)상의 와이어(10,20)의 공통 만곡구역(α)은 매우 작고, 섬유스톡에서 발생되는 줄(streaks)은 더 큰 만곡 구역(α)이 사용되는 경우보다 자주 발생한다. 위치가 조정될 수 있는 이와같은 리브(22a,22b)또는 이와 동등한 리브구조(22)는 기계가 가동 또는 정지될 때 성형와이어(20)로 부터 떨어질 수 있다. 또한 그렇지 않은경우, 필요에 따라 리브는 와이어(20)로 부터 떨어질 수 있다. 이들 조정 리브들을 위한 구조에서 정지구(stop)들이 고정될 수 있고, 정지구에 대해 리브는 이동기간동안 로드되며, 그래서 이동중에 리브의 위치가 고정된다. 이와같은 경우에, 압력매체로서 유압압력매체를 사용하는 것이 가능하고, 로딩호스(22e)로의 압력공급은 또한 수동으로 실행될 수 있다.

상기에서, 본 발명은 첨부도면을 참고하여 실시예로 기술됐다. 그러나, 본 발명은 도면에만 도시된 실시예에 한정되지 않으나, 본 발명은 첨부 특허청구범위에 한정된 진보적인 아이디어의 범위내에서 수정될 수 있다. 따라서, 도면에 도시된 실시예가 소위 "수평 성형기"에 관련된 것일지라도, 본 발명은 수직 간극 성형기 및 이와 동등한 구조에 사용하기에 매우 적당하다.

Claims (11)

1. 트윈와이어구역을 포함하고, 트윈와이어구역은 제 1성형와이어루프(10)와 제 2성형와이어루프(20)로 구성되고 성형간극(G)으로 부터 시작되며, 성형간극으로 헤드박스(30)의 얇은 부분(31)이 펄프 부유물 제트를 공급하고, 성형 간극(G)은 일측으로부터 성형로울(11) 위로 이동하는 제 1성형와이어(10)에 의해 한정되고, 타측으로부터 브레스트로울(21)에서 성형로울(11)로 출발하는 제 2성형와이어(20)의 실질적으로 직선이동에 의해 한정되며, 배수장비(40-44)는 성형간극(G)과 성형로울(11) 후에 제 1성형와이어 루프(10) 내측에 결합되고, 이 배수장치는 편향관(12)과 상기 편향관(12) 하부 부분의 제 1성형와이어(10)에 대해 위치된 편향리브(12)가 설치되며, 제 2와이어 루프(20) 내측에 성형 슈가 장치되고, 성형 슈는 성형 리브(22,22a,22b)들로 구성된 리브로된 데크가 설치되며 제 2성형 와이어(20)에 대해 로드되는 제지기계의 간극 성형기에 있어서, 둘 이상의 성형리브(22a,22b)들로 구성된 일체화된 성형리브구조(22) 또는 성형 슈의 제 1성형리브(22a)가 조정되게 로드될 수 있도록 장착되고, 그래서 성형로울(11)로부터 제 1성형리브(22a)까지 성형와이어(10,20)들의 자유이동이 실질적으로 없는 것을 특징으로 하는 제지기계의 간극 성형기.
2. 제 1항에 있어서, 제 1성형리브(22a) 또는 이와 동등한 성형리브구조(22)는 조정되게 로드될 수 있도록 장착됐고, 그래서 상기 성형리브(22a) 또는 성형리브구조(22)가 제 2성형와이어(20)로 부터 떨어질 수 있는 것을 특징으로 하는 제지기계의 간극 성형기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 제 1성형리브(22a)는 성형와이어(10,20)들의 이동방향으로, 성형와이어(10,20)들이 공통만곡구역(??)의 단부에서 성형로울로부터 실질적으로 이탈하는 지점에 장착되는 것을 특징으로 하는 제지기계의 간극 성형기.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 제 1성형리브(22a) 또는 이와 동등한 성형리브구조(22)가 실질적으로 편향리브(12a)를 향해 장치되고, 편향리브는 성형로울(11)후에 직접 위치된 것을 특징으로 하는 제지기계의 간극 성형기.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 제 1성형리브(22a) 또는 이와 동등한 성형리브구조(22)는 로딩호스(22e) 또는 이와 동등한 것과 같은 압력 매체 작동 로딩부재에 의해 제 2성형와이어(20)에 대해 로드되는 것을 특징으로 하는 제지기계의 간극 성형기.
6. 제 5항에 있어서, 제 1성형리브(22a) 또는 이와 동등한 성형리브구조(22)는 유압 압력매체에 의해 적어도 이동위치로 그리고 자유위치로 조정되게 로드될 수 있는 것을 특징으로 하는 제지기계의 간극 성형기.
7. 제 5항에 있어서, 제 1성형리브(22a) 또는 이와 동등한 성형리브구조(22)는 유압압력매체에 의해 이동위치와 자유위치 사이의 소정위치로 로드될 수 있는 것을 특징으로 하는 제지기계의 간극 성형기.
8. 제 5항에 있어서, 제 1성형리브(22a) 또는 이와 동등한 성형리브구조(22)는 유압압력매체에 의해 탄성적으로 로드되는 것을 특징으로 하는 제지기계의 간극 성형기.
9. 제 8항에 있어서, 제 1성형리브(22a) 또는 이와 동등한 성형리브구조(22)는 유압으로 로드되어 상기 성형리브(22a) 또는 이와 동등한 성형리브구조(22)가 섬유성 펄프층의 두께에 따라 자동으로 위치되게 결함된 것을 특징으로 하는 제지기계의 간극 성형기.
10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 성형로울(11)로 부터 제 1성형리브(22a)까지 성형와이어(10,20)의 이동은 실질적으로 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 제지기계의 간극 성형기.
11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 성형로울(11)로 부터 제 1성형리브(22a)까지 성형와이어(10,20)의 이동이 0∼70mm 범위인 것을 특징으로 하는 제지기계의 간극성형기.