KR100568952B1

KR100568952B1 - 초지용 수분제거부재의 고정구조

Info

Publication number: KR100568952B1
Application number: KR1020040022797A
Authority: KR
Inventors: 김동관
Original assignee: 그린코트 주식회사
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2004-04-02
Publication date: 2006-04-07
Also published as: KR20040052566A

Abstract

본 발명은 제지공정의 여러단계 중 초지공정(Wire Section)에서 사용되는 각종 수분제거부재에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 초지공정(Wire Section)의 습지형성부 및 가압탈수부에 사용하는 각종 수분제거부재를 지지체에 고정시키기 위한 초지용 수분제거부재의 고정구조에 관한 것이다.

이를 위하여 수분제거부재는 세라믹 재질로 제조하여 높은 내마모성과 낮은 표면조도를 갖추는 한편 수분제거부재의 하부와 이에 결합되는 지지체의 상부를 서로 상응하는 요철구조로 가공한다. 상기 요철구조를 살펴보면 지지체의 상부면에는 상부결합홈이 지지체의 길이방향으로 형성되고 수분제거부재의 하부에는 상기 상부결합홈과 상응하는 구조의 결합돌기를 구성한다.

상기 결합돌기의 폭은 상부결합홈의 폭보다 일정 치수 작게함으로써 지지체의 상부결합홈 내부 일측면에 쐐기홈이 지지체의 길이방향으로 형성되도록 하고 이와 같이 형성된 쐐기홈에는 이에 상응하는 형상을 가지는 고정쐐기를 가압하여 삽입하도록 한다.

이로써 종래의 접착제 사용에 의해 발생하였던 온도상승 및 종이 원료에 함유된 화학 성분에 의한 접착제의 팽창, 접착제의 열화로 인한 결합력의 약화 등의 문제가 발생하지 않는다. 또한 하나의 고정쐐기로 두개이상의 수분제거부재를 고정함으로써 어느 특정한 수분제거부재에 발생할 수 있는 응력집중현상을 예방할 수 있다. 따라서 세라믹 세그먼트간의 단차 발생과 탈락 및 파손현상을 크게 줄일 수 있으므로 수분제거부재의 사용 기간의 증대는 물론 장망형 초지기의 사용 수명 증대와 상처 발생의 감소에도 큰 효과가 있다.

수분제거부재, 제지기, 초지공정, 쐐기, 단차, 장망형 초지기

Description

초지용 수분제거부재의 고정구조{the fixing structure of a dehyderating element for paper manufacturing}

도 1은 초지공정에 사용되고 있는 각종 탈수기기의 배치 및 공정의 흐름을 나타내는 도면이며,

도 2는 장망형 초지기의 하부와 접촉하고 있는 수분제거부재의 모습을 보여주는 도면이며,

도 3은 접착제를 이용하여 지지체에 수분제거부재를 결합한 기존 수분제거부재의 고정구조에서 발생하는 문제점을 나타낸 도면이며,

도 4a는 본 발명의 일실시예로써 초지용 수분제거부재의 고정구조를 보여주는 사시도이며,

도 4b는 본 발명의 일실시예로써 초지용 수분제거부재의 고정구조를 보여주는 단면도이며,

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다양한 실시예들을 보여주는 도면으로써 특히 도 5c는 포밍보드박스, 도 5d는 석션박스에서 사용되는 수분제거부재의 고정구조를 보여주는 도면이다.

*도면의 주요부분에 사용된 부호 설명*

1 : 장망형 초지기 2 : 포밍 보드

3 : 하이드로 포일 4 : 바큠 포일

5 : 석션 박스 6 : 종래의 수분제거부재

7 : 종래의 지지체 8 : 배수홈

9 : 박스프레임 a : 접착제

b : 단차가 발생한 종래의 수분제거부재

c : 손상된 종래의 수분제거부재

10 : 본 발명에 의한 수분제거부재 11 : 수분제거부재의 상부면

12 : 결합돌기 20 : 지지체

21 : 상부결합홈 22 : 하부결합홈

23 : 쐐기홈 30 : 고정쐐기

도 1은 현재 초지공정에 사용되는 각종 탈수기기의 배치와 공정의 흐름을 도 시한 것이다. 상기 초지공정의 흐름을 개략적으로 살펴보면 슬러리상태의 종이원료가 플라스틱소재의 장망형 초지기(1) 상으로 분출되고 상기 장망형 초지기(1)는 각종 탈수기기 상을 이동하면서 슬러리상태의 종이원료를 자연탈수 및 진공탈수시켜 종이 시트를 형성한다.

이러한 탈수기기들은 장망형 초지기(1)의 지지와 자연 탈수를 목적으로 하는 포밍 보드 박스(2), 각도에 의한 흡인탈수를 목적으로 하는 하이드로 포일 박스(3), 진공탈수를 목적으로 하는 바큠 포일 박스(4), 석션 박스(5) 등으로 다양하게 구성된다.

이들 탈수기기는 그 형상과 역할이 조금씩 다르지만, 도 2로 대표되는 바와 같이 장망형 초지기(1)와 접촉하는 위치에 장망형 초지기의 폭 이상의 길이를 갖는 레일 모양의 수분제거부재(6)가 하나 또는 다수의 조합된 형태로 지지체(7)에 장착이 되며, 상기 지지체(7)는 금속제 박스 프레임(9) 상에 장착된 형태를 취한다.

각 수분제거부재(6)는 장망형 초지기(1)의 밑면과 접촉하여 맥동작용 (pulsation)을 부여함으로써 탈수작용을 증강시키는 한편 인접한 수분제거부재 사이에 형성된 배출홈(8)을 통해 수분이 배출된다.

상기 수분제거부재(6)의 재질에 관하여 살펴보면 과거에 주로 HDPE(High Density Poly Ethylene)와 같은 플라스틱 소재를 사용하여 제작하였다. 그러나 플라스틱의 경우에는 제지공정에서 사용되는 점토, 활석, 석회암 등의 충진재료와 불순물등에 의해 마모가 촉진되므로 교체 주기가 짧아지는 문제점이 있었다. 또한 사용 도중에 마모면이 거칠어져 표면조도가 높아지므로 장망형 초지기(1)의 수명을 단축시키는 등의 단점을 지니고 있었다.

최근에는 상기 플라스틱 소재의 단점을 보완하기 위하여 세라믹 소재가 주로 사용되어지고 있는데 상기와 같은 세라믹 소재를 이용한 수분제거부재의 경우에는 세라믹의 높은 내마모성과 낮은 표면조도에 의해 기존의 플라스틱 보다 매우 우수한 특성을 갖추고 있다.

그러나 가공상의 어려움이 있으며 낮은 취성, 높은 가격으로 말미암아 플라스틱 소재와는 달리 장망형 초지기의 폭(2~10M)에 해당하는 크기로 제작하는 것이 불가능하다.

그러므로 통상적인 수분제거부재의 경우에는 도3에 나타난 바와 같이 장망형 초지기의 폭에 해당하는 지지체(7)를 FRP(Fiber Glass Reinforced Plastic)와 같은 소재로 제작하여 박스프레임(8)에 장착한 후 지지체의 상부에 다수의 수분제거부재(6)를 지지체의 길이방향(장망형 초지기의 폭방향)으로 고정하게 된다. 상기 지지체(7)와 다수의 수분제거부재(6)를 고정하는 방법은 지지체의 상부면과 수분제거부재의 하부면을 서로 상응하는 요철구조로 하여 결합하는 동시에 접착제(a)로 결합하게 된다.

현재까지 대부분의 제품들이 상기와 같은 구조로 수분제거부재를 고정하고 있는데 이러한 고정구조는 사용되는 접착제의 접착력에 크게 의존하고 있다.

그러나 초지공정 중에 사용되는 접착제는 넓은 범위의 온도변화에 대한 내열성이 부족하고 종이 원료에 함유된 화학 성분에 의해 접착제가 팽창하거나 접착강도가 점차 약해지는 단점이 있었다. 통상적인 접착제의 경우를 살펴보면 접착제의 접착강도가 200시간 후에는 이미 수십% 이하까지 저하된다.

이러한 접착제의 강도저하는 수분제거부재의 손상(b), 단차(c), 분리 등의 현상을 발생시켜 장망형 초지기(1)의 사용수명이 단축되고 상처발생(c)이 심화되는 결과를 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 수분제거부재와 지지체를 결합하는데 있어서 접착제를 사용하지 않고 수분제거부재의 하부면과 지지체의 상부면의 형상을 서로 상응하는 요철구조로 하는 한편 상기 결합부위 일측면에 형성된 쐐기홈에 고정쐐기를 삽입함으로써 물리적인 구조만으로 수분제거부재와 지지체를 서로 견고하게 고정시킬 수 있는 수분제거부재의 고정구조를 제공하는데 있다.

이하 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도 4a는 본 발명에 의한 일실시예로써 고정쐐기(30)를 이용하여 지지체(20)에 수분제거부재(10)를 고정하는 모습을 보여주는 도면이며, 도 4b는 도 4a의 단면을 보여주는 도면이다.

상기 도 4a와 4b를 참조하여 지지체(20)를 살펴보면 수분제거부재(10)와 결합되는 상부면에는 상부결합홈(21)이 지지체(20)의 길이방향으로 형성되어 있으며, 박스프레임(9)과 결합되는 하부면은 하부결합홈(22)이 지지체(20)의 길이방향으로 형성되어 있다.

그리고 지지체(20)의 상부결합홈(21)에는 다수의 수분제거부재(10)가 지지체(20)의 길이방향으로 안착되는데 각각의 수분제거부재(10)는 높은 내마모성과 낮은 표면조도를 가지는 세라믹재질로 하여 수분제거부재(10)의 상부면(11)은 장망형 초지기(1)의 활주면으로 작용한다. 그리고 수분제거부재(10)의 하부면은 상기 지지체(20)의 상부결합홈(21)과 상응하는 구조의 결합돌기(12)를 구성한다. 여기서 결합돌기(12)의 폭은 상부결합홈(21)의 폭보다 일정 치수 작게함으로써 결합부위의 일측면에 지지체(20)의 길이방향으로 일정간격을 가지는 공간, 즉 쐐기홈(23)이 형성되도록 한다.

상기와 같이 형성된 쐐기홈(23)에는 쐐기홈(23)에 상응하는 구조의 고정쐐기(30)를 가압하여 삽입함으로써 결합부위에 미세한 틈이 발생하는 것을 방지할 수 있게된다. 여기서 고정쐐기(30)의 재질은 지지체(20)의 소재와 동일한 FRP(Fiber Glass Reinforced Plastic) 또는 이와 유사한 소재로 하는 것이 바람직하다.

상기 고정쐐기(30)는 임의의 길이로 제작될 수는 있으나 하나의 고정쐐기(30)가 적어도 두개이상의 수분제거부재(20)를 함께 고정시킬 수 있도록 하며 하나의 고정쐐기(30)로 동일한 상부결합홈(21)상에 안착되는 다수의 수분제거부재(10)를 함께 고정시킬 수도 있다.

이는 장망형 초지기(1)에 의해 어느 특정한 수분제거부재(10)에 집중될 수있 는 응력을 이웃하는 수분제거부재(10)와 함께 분담하도록 하여 응력집중현상을 예방함으로써 수분제거부재(10)간의 단차발생과 탈락현상을 방지하기 위함이다.

한편 제지공정 중 초지공정에서는 장망형 초지기(1) 대신에 쌍망형 초지기를 사용하기도 하는데 이 경우 수분제거부재로서 사용되는 멀티포일 슈(multi-foil shoe), 포밍 슈(forming shoe), 디플랙터(deflector) 등도 동일한 기술분야이며 당연히 본 발명의 적용범위임을 밝혀둔다.

이로써 종래의 접착제 사용에 의해 발생하였던 온도상승 및 종이 원료에 함유된 화학 성분에 의해 접착제가 팽창하는 문제, 접착제의 열화로 인하여 결합력이 약화되는 문제들이 발생하지 않는다. 또한 하나의 고정쐐기로 두개이상의 수분제거부재를 고정함으로써 어느 특정한 수분제거부재에 발생할 수 있는 응력집중현상을 예방할 수 있다.

따라서 세라믹 세그먼트간의 단차 발생과 탈락 및 파손현상을 크게 줄일 수 있으므로 수분제거부재의 사용 기간의 증대는 물론 장망형 초지기의 사용 수명의 증대와 상처 발생의 감소에도 큰 효과가 있다. 그리고 이러한 효과는 동일한 품질의 종이를 안정적으로 생산할 수 있으며 수분제거부재의 유지, 재연마, 보수에 필요한 경비의 절감에도 크게 기여할 수 있다.

Claims

초지공정(Wire Section)의 습지형성부 및 가압탈수부에 사용되는 각종 수분제거부재(10)를 지지체(20)에 고정하는 구조에 있어서,

지지체(20)의 상부면에는 상부결합홈(21)을 지지체(20)의 길이방향으로 형성하고, 상기 수분제거부재(10)의 하부면에는 상기 상부결합홈(21)과 상응하는 구조로 결합돌기(12)를 형성하여 다수의 수분제거부재(10)가 동일한 상부결합홈(21)상에 안착되도록 하며;

상기 결합돌기(12)의 폭을 상부결합홈(21)의 폭보다 일정치수 작게함으로써 쐐기홈(23)이 지지체(20)의 길이방향으로 형성되도록 하고, 상기와 같이 형성된 쐐기홈(23)에는 쐐기홈(23)과 상응하는 구조의 고정쐐기(30)를 가압하여 삽입됨으로써 지지체(20)에 하나 또는 다수의 수분제거부재(10)가 고정되는 것을 특징으로 하는 초지용 수분제거부재의 고정구조.
제 1항에 있어서,

고정쐐기(30)는 지지체(20)의 소재와 동일한 FRP(Fiber Glass Reinforced Plastic) 소재로 구성되는 것을 특징으로 하는 초지용 수분제거부재의 고정구조.
제 1항에 있어서,

고정쐐기(30)는 하나의 고정쐐기(30)가 적어도 두개이상의 결합돌기(12)와 접촉될 수 있는 길이로 하여 하나의 고정쐐기(30)가 동일한 상부결합홈(21) 상에 안착되는 두개이상의 수분제거부재(10)를 지지체(20)에 고정하도록 하는 것을 특징으로 하는 초지용 수분제거부재의 고정구조.