KR100660091B1 - 초지기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초지액통 상부에 발틀이 설치되고 발틀 상부에 초지액공급통이 형성되어 초지액공급통에서 공급되는 초지액을 발틀로 받아 초지를 성형하도록 된 초지기에 있어서, 발틀의 하부에 격자형 틀체가 형성되고, 상기 틀체의 각 모서리 측에 좌우로 연장되는 연장부재가 형성되며, 상기한 각 연장부재의 단 하부에 캐스터가 부착되고, 상기 발틀은 틀체의 후방 프레임에 축으로 결합되어 축을 중심으로 한 발틀의 젖힘이 이루어지도록 구성되며, 초지액통의 양측에 전후 방향으로 캐스터 받침대가 설치되어 상기 틀체의 캐스터가 안착상태에서 캐스터 받침대상에서 유동가능하게 되는 구조의 초지기를 제시한다.

한지, 초지기, 인장강도 , 캐스터

Description

초지기{ KOREAN PAPER FORMING DEVICE }

도 1은 본 발명의 구조도

도 2는 본 발명에 의한 발틀의 실시례도

도 3은 본 발명에 의한 초지기의 평면 상태도

도 4는 본 발명에 의한 초지기의 발틀 개방 상태도

도 5는 본 발명에 의한 초지기의 평면 동작 상태도

도 6은 본 발명에 의한 초지기의 발틀과 틀체의 분리 상태도

*주요부호의 설명

10. 초지액통 20. 발틀

30. 초지액공급통 40. 펌핑장치

50. 틀체 51. 연장부재

53. 축 60. 캐스터

70. 캐스터받침대

본 발명은 한지제조에 사용되는 초지기에 관한 것이며, 받침대 상에서 캐스터에 의해 전후 좌우로 움직일 수 있도록 한 틀체에 발틀을 결합한 구조의 초지기를 제시하여 제조된 한지의 가로 세로방향에서 강도의 차이를 해소하고 작업강도를 감소시켜 작업능률을 향상할 수 있도록 한 한지 초지기에 관한 것이다.

전통적인 한지 제조 과정은 수확한 닥나무를 절피하여 흑피와 청피를 제거한 백피를 맑은 물에서 하루 정도 잘 불린 후 잿물에 넣어 4~5시간 푹 삶는 닥 삶음 단계와; 잘 삶아진 닥을 7~8시간 정도 솥에서 뜸을 들인 후 흐르는 맑은 물에 3~4일 정도 담가두고, 원료 전체에 햇볕이 골고루 내리쬐도록 자주 고르게 섞어 뒤집어 주는 씻기와 햇볕 쬐기 단계와; 잡티를 제거한 후 평평한 돌 위에 올려놓고 나무 방망이로 2~3시간 두드려 섬유가 풀어지도록 하는 두드리기(叩解) 단계와; 닥섬유와 닥풀을 수조에 넣고 막대기로 저어 섬유의 엉킴을 풀어 초지액을 만드는 해리 단계와; 초지액을 발로 건져내어 초지를 형성하는 수초(手抄)단계와; 수초한 종이를 나무판 위에 포개어 쌓고 그 위에 나무판을 얹은 후 무거운 돌을 올려놓거나 지렛대로 눌러 하룻밤 동안 물기를 빼고 이를 건조하는 건조단계와; 치밀하고 매끈한 종이를 얻기 위해 추가되는 공정으로 덜 마른 한지를 여러 겹 포개놓고 계속해서 두드리는 도침단계로 이루어진다.

상기에서 수초(手抄)는 초지액으로부터 섬유를 거두어 발에 얹고 물은 흘려 보냄으로서 한지를 뜨는 공정이며, 전통적으로 발틀을 외줄로 메달아 전후로 움직이면서 초지액을 뜨고 좌우로 초지액을 흘려보내는 방법인 흘림뜨기(외발뜨기)와, 발틀을 두 줄로 메달아 전후로 움직여 초지액을 발틀에 퍼 담거나 발틀 상부에서 기계적으로 초지액을 공급하는 방법으로 초지액을 틀 안에 가둔 후 전후로 움직이면서 수직으로 탈수하는 가둠뜨기(쌍발뜨기)가 있다.

흘림뜨기로 제조한 종이는 작업자의 숙련도에 의해 제품의 품질이 정해지기 때문에 숙련된 작업자에 의한 제품의 품질이 매우 높고 전후 좌우로 섬유가 고루 엉키어 지질이 강한 장점이 있으나 고품질을 얻기 위해서는 고도의 숙련을 요하고, 작업자의 양손으로 발틀을 잡고 균형을 유지하면서 작업이 이루어지기 때문에 작업강도가 매우 높은 단점이 있다.

가둠뜨기는 양쪽 줄에 의해 좌우 균형이 잡힌 상태에서 작업자가 전후 균형만 잡아주면 되어 흘림뜨기에 비하여 작업강도가 감소하는 장점이 있으나 이 또한 고품질을 얻기 위해서는 고도의 숙련을 요하고 작업자의 양손으로 발틀을 잡고 균형을 유지하면서 작업하기 때문에 작업강도가 여전히 높은 단점이 있다.

개량된 구조로서 발틀을 레일 위에 설치하여 전후로 이동하면서 초지를 뜨는 방법 및 장치가 제시되고 있으며, 이것은 정해진 레일 상에서 발틀에 가둔 초지액을 흔들어 초지를 뜨기 때문에 작업강도가 매우 낮고, 어느 정도만 숙달되면 균일한 품질을 얻을 수 있는 장점이 있으나 기계방향(MD,세로방향) 강도(가로방향으로 힘을 가했을 때 측정되는 강도)가 가로방향 강도(CD,세로방향으로 힘을 가했을 때 측정되는 강도 )보다 1.5-2배 약하게 되어 한지의 재단 방향에 따라 강도 차이가 큰 단점이 있다.

이와 같은 단점을 보완하면서 생산성을 향상하기 위해 일본특개평5-86595호는 발틀에 결합한 3개의 스케일실린더(scale cylinder)를 사용하여 초지를 뜨고 전후 좌우로 흔드는 구조의 화지(和紙)용 자동초지장치를 제시하고 있다. 그러나 상기한 자동초지장치는 외견상 수작업인 초지작업을 자동화한 구조이고 자동화에 의한 생산성과 품질의 균일성이 확보되는 듯이 보여 질 수 있으나 한지는 그 특성상 눈으로 확인하고 손으로 조작하는 기법에 의해서만이 고품질의 한지를 얻을 수 있다. 즉, 한지 제조 작업중 한지의 품질에 결정적인 영향을 미치는 초지 작업은 초지액통에 담긴 초지액를 발로 걷어내어 흔들면서 섬유조직을 고르고 물을 빼서 섬유를 발에 얹는 과정으로 이루어지며, 초지 성형시 일정한 두께에 이르면 나머지 초지액이 초지액통으로 배출되는 방법으로 계속 순환 사용되기 때문에 사용에 의해 그 농도가 변하며, 어느 정도 숙련된 작업자의 감각과 시각을 통하여 농도의 변화를 감지하여 그에 맞게 뜨는 량, 흔드는 량, 흔들기 속도 등의 변화가 이루어져야 오히려 균일한 품질의 한지를 얻을 수 있다.

따라서, 기계적인 방법으로 이루어지는 초지방법은 순환사용되는 초지액의 농도가 항상 일정하게 유지되도록 원료를 계속 공급하는 것을 전제로 한 장치로써 초지액이 감소하면 종이의 두께가 얇아지는 등 균일한 품질을 얻을 수 없는 단점이 있고, 발에 초지액을 뜨고 배수하여 가라앉힌 후 초지를 발에서 분리하는 작업은 여전히 사람에 의해 이루어짐으로 일련의 연속된 작업이 자동화 공정 동안 단절되고 기계적 연속동작을 수행하기 위한 지체시간 등을 고려하였을 때 수 작업에 의한 작업능률보다 현저히 떨어지는 단점이 있고, 한지작업의 특성인 소량 다품종 생산에 비추어 볼 때 시설비용이 너무 많이 들어 가격 경쟁력이 없는 단점이 있다.

본 발명은 가로 세로의 강도가 균일한 고품질의 한지를 생산할 수 있도록 하고, 어느 정도 숙련된 작업자에 의해서도 고품질의 한지 생산이 가능하도록 하며, 노약자나 여성도 초지작업이 가능하도록 노동강도를 줄일 수 있으며, 연속된 일련의 작업을 효율적으로 수행하여 생산성을 높일 수 있도록 할 목적으로 안출된 것이다.

이를 위하여 본 발명은 초지액통 상부에 발틀이 설치되고 발틀 상부에 초지액공급통이 형성되어 초지액공급통에서 공급되는 초지액을 발틀로 받아 초지를 성형하도록 된 초지기에 있어서, 발틀의 하부에 격자형 틀체가 형성되고, 상기 틀체의 각 모서리 측에 좌우로 연장되는 연장부재가 형성되며, 상기한 각 연장부재의 단 하부에 캐스터가 부착되고, 상기 발틀은 틀체의 후방 프레임에 축으로 결합되어 축을 중심으로 한 발틀의 젖힘이 이루어지도록 구성되며, 초지액통의 양측에 전후 방향으로 캐스터 받침대가 설치되어 상기 틀체의 캐스터가 안착상태에서 캐스터 받침대상에서 유동가능하게 되는 구조를 갖는다.

이하 첨부된 도면에 의한 실시 예에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 초지기의 구조를 도시한 것이고, 도 2는 발틀과 틀체의 결합 구조를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 평면 상태를 도시한 것으로, 본 발명은 일정한 초지액을 수용하고 상부에 발틀이 설치되는 구조의 초지액통(10)과, 상기 초지액통의 상부에 설치되는 발틀(20)과, 상기 발틀의 상부에 설치되어 개폐장치의 조작에 의해 초지액을 발틀로 공급하는 초지액공급통(30)과, 초지액통의 초지액을 펌핑하여 상기 초지액공급통으로 공급하여 여액의 순환이 이루어지도록 하는 펌핑장치(40)로 구성된다.

상기 발틀(20)은 그 하부에 격자형 틀체(50)가 설치되고, 상기 틀체는 각 모서리 측에 좌우로 연장되는 연장부재(51)가 형성되어 각 연장부재의 단 하부에 캐스터(60)가 부착된다. 상기 발틀은 틀체(50)의 후방 프레임에 축(53)으로 결합되어 축을 중심으로 발틀이 젖혀짐으로써 상부틀을 열 수 있도록 구성되며, 상기한 틀체는 초지액통의 양측에 전후 방향으로 설치되는 캐스터받침대에 안착되어 상기 틀체가 캐스터받침대에 지지 상태로 유동하는 구조를 갖는다.

초지액통(10)은 일정한 량의 초지액을 수용하기 위한 통으로서의 작용과, 초지의 형성작업공간을 제공하는 것으로 작업성을 위하여 박스형상으로 구성되며, 콘크리트 박스형 수조 형상 또는 스텐레스로 구성한 탱크 구조로 이루어진다.

발틀(20)은 발(100)을 지지하고 초지액공급통(30)으로부터 투입되는 초지액을 가두어 발에 뜨기 위한 틀이다. 상기한 발틀은 손잡이(21a)가 형성되는 상부틀(21)과, 발을 받쳐 지지하는 하부틀(22)로 구성되고, 상기 상부틀은 하부틀 후방에서 접철구(23)로 연결되어 상부틀을 열고 발(100)을 올리거나 내릴 수 있도록 구성 되고, 발틀의 움직임 도중 발이 움직이지 않도록 발틀을 고정유지하기 위해 발틀 전방에 잠금쇠(24)가 형성된다.

초지액공급통(30)은 발틀에 초지액을 공급하기 위한 통으로 일정한 양의 초지액을 가두어둘 수 있도록 박스 형상으로 이루어지며, 하부에 발틀로 향하는 출구(31)를 갖고, 상기 출구는 풋 스위치 등의 전기적 스위치에 의해 개폐되는 개폐장치(32)가 설치되어 작업자의 조작에 의해 일정 량의 초지액을 발틀에 배출하는 구조를 갖는다.

펌핑장치(40)은 초지액통 내부의 초지액을 초지액공급통으로 공급하기 위한 펌프로써 초지액통 바닥으로부터 초지액을 흡입하여 초지액공급통으로 이송함으로써 초지 형성 후 여액이 계속 순환되면서 초지성형에 이용될 수 있다. 상기한 펌핑장치는 닥 섬유의 손상을 방지하기 위해 흡입.압축펌프가 사용되며, 초지액공급통 내의 수위를 감지하여 일정한 수위 범위에서 작동되는 구조를 갖는다.

틀체(50)은 상기한 발틀을 지지하여 전후 좌우 움직임을 제공하기 위한 장치이며, 격자형체로 구성되며, 각 모서리에는 연장부재(51)가 형성된다.

상기 연장부재(51)는 발틀에 공급된 초지액이 전후 좌우 운동에 의해 발틀 측부로 배출될 때 틀체에 의해 방해받지 않고 초지액통으로 흘러내려 갈 수 있도록 하고, 후술하는 캐스터와 그 접촉면을 이루는 캐스터받침대에 초지액이 흘러들어가지 않도록 작용한다.

캐스터(60)는 틀체 및 그에 지지된 발틀이 캐스터받침대(70) 상에서 자유롭게 움직일 수 있도록 하는 바퀴요소이며, 그 휠(62)이 축(61)에 의해 360°회전할 수 있도록 구성함으로써 휠이 틀체와 발틀 및 투입된 초지액의 무게를 지탱하면서 힘의 방향에 따라 축을 중심으로 회전하면서 휠의 방향이 변환되는 구조로 이루어져 좌우로 원활한 움직임이 이루어질 수 있도록 한다.

캐스터받침대(70)는 상기한 틀체 및 그에 부착된 발틀을 지지하여 손잡이에 가해지는 힘에 의해 캐스터가 움직일 수 있는 운동공간을 제공한다.

상기한 캐스터받침대(70)는 초지액통에 나란히 설치되는 지지대(71) 위에 초지액통으로부터 이격되게 평판(72)을 부착 설치하는 구조로 이루어져 초지액공급통으로부터 배출되는 잉여 초지액이 평판 위에 흘러내리더라도 이격된 틈을 통하여 초지액통으로 신속하게 빠져나갈 수 있도록 구성된다.

이상의 구성에 의한 본 발명은 발틀(20) 및 틀체(50)가 캐스터받침대(70)에 안착된 상태에서 발틀을 구성하는 상부틀(21)은 접철구(23)에 의해 하부틀(22)에 대하여 열고 닫을 수 있고, 발틀 전체는 틀체(50)에 대하여 축(53)으로 결합되어 축을 중심으로 젖힐 수 있게 되며, 발틀과 틀체는 캐스터받침대(70)상에서 손잡이에 가해지는 힘의 방향에 따라 전후 좌우로 움직일 수 있게 된다.

이하 본 발명의 동작상태를 설명한다.

먼저, 초지액통(10) 및 초지액공급통(30)에 초지액을 채운 상태에서 도 4에 도시된 바와 같이 발틀(20)의 상부틀(21)을 벌려 하부틀(22)에 발(100)을 끼워 넣는다. 그 다음에는 상부틀(21)을 닫고 잠금쇠로 상 하부틀(21)(22)을 걸어 내부의 발이 움직이지 않게 고정한다. 상기한 잠금쇠의 고정은 후술하는 초지액 여액을 발틀 후방으로 부리기 위하여 발틀 전체를 들어올릴 때 내부 발이 흐트러지지 않도록 작용한다.

다음으로 개폐장치(32)를 작동시켜 초지액공급통의 출구(31)를 열어 1장 분의 초지액을 발틀(10) 안으로 공급하면서 동시에 틀체(20)를 도 5에 도시된 바와 같이 전후 좌우로 3~4회 흔들어준다. 이때 초지액의 공급량이 많으면 발틀의 움직임을 크게 하여 여액을 발틀의 전후 또는 양 측면으로 충분히 넘쳐 배출되게 하고 적정량만 발을 통하여 하부로 배출되게 하여 초지의 성형이 이루어지도록 하고, 마지막 남은 여액은 도 6에 도시된 바와 같이 발틀 전체를 들어올려 축(53)을 중심으로 젖혀 줌으로써 여액이 후방으로 배출된다.

여액을 부리고 난 다음에는 도 4에 도시된 바와 같이 잠금쇠(24)를 풀고 내부의 발(100)을 들어낸다. 들어낸 발은 뒤집어 간지(間紙)를 끼우고 발로부터 초지를 분리함으로써 초지 성형단계가 완료된다.

상기한 좌우 전후 운동 및 여액의 배출은 작업자가 초지성형 상태와 초지액의 묶기 등을 눈으로 직접 보고 경험에 의해 자율적으로 조절함으로써 신속하게 이루어지고, 그 과정에서 작업자는 발틀이나 초지액에 대한 무게 부담없이 단지 발틀을 잡은 손잡이에 약간의 힘을 가하여 전후 좌우로 흔들어줌으로써 초지작업을 진행함으로써 노동강도가 현저히 감소되고 그에 따라 경험 많은 노인이나 여자들도 힘들이지 않고 초지작업이 가능해져 오히려 품질이 균일하고 고품질의 한지를 효율적으로 생산할 수 있게 된다.

본 발명에 의한 초지기는 전통적인 한지제조방법인 흘림뜨기 방법과 같은 고품질의 한지제조가 가능하면서 노동강도가 높지 않는 특징이 있다.

기존의 흘림뜨기 방법과 같이 초지액의 성형과정에서 발틀을 전후방향(MD)과 좌우방향(CD)으로 교대로 반복 흔들어 줌으로써 각각의 섬유소가 격자 형태로 엉키어 제조 한지의 방향에 관계없이 균일한 강도를 제공한다. 또한, 기존의 흘림뜨기 방법은 발틀을 한 줄로 메달아 발틀의 운동성을 확보함으로써 상기한 초지 성형 이점을 얻을 수 있었으나 한편으로 초지 성형을 위한 발틀의 균형을 잡기 위해 많은 힘을 필요로 함으로써 노동강도가 높아 경험 많은 노인층이나 여자들이 수초작업에 참여할 수 없는 한계가 있었으나 본원 발명은 큰 힘이 들지 않기 때문에 이들 인력에 의한 작업이 가능하고 각 작업 공정별 연속성이 유지되기 때문에 고품질의 한지를 효율적으로 생산할 수 있는 이점을 제공한다.

Claims (3)

1. 초지액통 상부에 발틀이 설치되고 발틀 상부에 초지액공급통이 형성되어 초지액공급통에서 공급되는 초지액을 발틀로 받아 초지를 성형하도록 된 초지기에 있어서, 발틀의 하부에 격자형 틀체가 형성되고, 상기 틀체의 각 모서리 측에 좌우로 연장되는 연장부재가 형성되며, 상기한 각 연장부재의 단 하부에 캐스터가 부착되고, 상기 발틀은 틀체의 후방 프레임에 축으로 결합되어 축을 중심으로 한 발틀의 젖힘이 이루어지도록 구성되며, 초지액통의 양측에 전후 방향으로 캐스터 받침대가 설치되어 상기 틀체의 캐스터가 안착상태에서 캐스터 받침대상에서 유동가능한 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 초지기.
2. 제 1항에 있어서, 캐스터는 휠이 축에 의해 360°회전할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 초지기.
3. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 캐스터받침대는 초지액통에 나란히 설치되는 지지대 위에 초지액통으로부터 이격되게 평판이 부착 설치되는 구조로 이루어져 초지액공급통으로부터 배출되는 잉여 초지액이 이격된 틈을 통하여 초지액통으로 배출될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 초지기.

Images