KR19980701670A

KR19980701670A - 다중 롤의 진공 챔버를 구비한 제지용 건조기

Info

Publication number: KR19980701670A
Application number: KR1019970705066A
Authority: KR
Inventors: 디 디쉬팬드 라젠드라; 에이치. 풀코우스키 제프리
Original assignee: 레이몬드 더블유. 캠벨; 벨로이트 테크놀로지스, 인코오포레이티드
Priority date: 1995-01-27
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 1998-06-25
Also published as: CA2211171A1; KR100403987B1; SE9702672L; GB2314098A; DE805893T1; FI972933A; FI972933A0; GB2314098B; US5495679A; GB9712438D0; SE9702672D0; CA2211171C; EP0805893A1; DE19581881T1; WO1996023102A1; JPH10502711A; BR9510154A

Abstract

본 발명은 제 1 및 제 2의 가열된 건조기 롤 사이의 중간에 끼워진 진공 챔버를 채용한다. 진공 챔버는 두 측면과 홈이 패인 두 개의 역전 롤 위에 놓여진 상부를 구비한다. 진공 챔버는 건조기 롤들 사이의 아래쪽에 있는 갭 내의 전체 공기 흐름을 제어한다. 건조기 패브릭으로 지지된 종이 웨브는 제 1 건조기 롤로부터 역전 롤들을 돌아나와 제 2 건조기 롤로 진행한다. 건조기 패브릭은 진공 챔버를 밀봉하며 공기는 진공 챔버에서 흡인된다. 홈 롤의 구비로 펠트(felt)는 건조기 둘레에 더 많이 감기게 되며 진공이 형성되어 웨브는 건조기와 홈 롤 사이 그리고 홈 롤들 사이로 이동하는 동안에 펠트에 대하여 유지된다.

Description

다중 롤의 진공 챔버를 구비한 제지용 건조기

제지 산업에 있어서, 경제성 있는 종이 제품의 생산을 제어하는 중요한 인자는 신속하고 효율적으로 종이 스톡(stock)을 건조하는 능력이다. 공장은 가공 가능한 수분 함량을 갖는 종이 제품을 생산하기 위해 경제적으로 수분을 제거할 수 있어야만 한다.

제지 공장의 헤드 박스에 들어갈 때, 종이 스톡은 신속히 이동하는 성형 와이어 위로 방출된다. 과다한 수분은 성형 와이어를 통해 제거되며 종이 섬유는 서로 접층되어 성형 와이어 또는 스크린 위에 종이 매트(mat)를 형성한다. 그렇게 형성된 종이 웨브는 일련의 롤을 거쳐 평탄화 되고 과다 수분이 압출되어 스크린 위로 운반된다.

성형 와이어의 단부에서, 종이 웨브는 증기로 가열된 일련의 건조기 드럼 둘레로 웨브를 운반하는 건조기 패브릭(fabric)으로 전달된다. 가열된 건조기 드럼에 접촉하면, 웨브 내의 과다한 수분은 증발되어서 웨브 내의 수분 함량이 바람직한 수준으로 감소 한다.

작업 및 기초 비용을 감소시키기 위하여 제지업자들은 꾸준히 생산성을 증가시켜 왔다. 표준의 건조 공정 동안에, 건조기 패브릭 및 웨브는 분당 4,000 피트의 속도로 이동할 수 있다. 초기의 건조 구성은 하부 건조 드럼 열 위에 정열된 상부 건조 드럼 열을 활용하였으며, 웨브는 일련의 건조 드럼 둘레로 구불구불한 경로로 운반되었다. 웨브는 상부 드럼에서 연속 하부 드럼으로 전달되는 동안, 웨브가 건조기 패브릭과 접촉하지 않는 개방 드로(draw)의 갭(gap) 사이로 통과되었다. 이 개방 드로는 고속 제조시에 문제를 노출하였는데 그것은 지지되지 않은 웨브가 종종 펄럭거리고 때로 파열됨으로써 제지 공정을 중단케하였기 때문이다.

작업 중단을 최소화하려는 시도에서, 단일의 연속 가요성 지지체 지지 방식 건조기 구성이 개발되었다. 웨브는 단일의 가요성 건조기 패브릭에 의해 지지되었다. 비록 이 구성이 상기와 동일한 상부 및 하부 열의 건조 드럼을 사용했지만, 이 구성은 웨브를 건조기 패브릭에 일정한 접촉상태로 유지케 함으로써 개방 드로와 관련된 문제를 방지하였다. 이 새로운 구성은 웨브의 펄럭거림과 찢어짐을 감소시켰지만 두가지 다른 문제를 발생시켰다. 첫째, 빠른 웨브 및 건조기 펠트(felt) 속도에 기인하여, 고속으로 이동하는 패브릭은 건조기 패브릭과 웨브가 각 건조 드럼에 처음 접촉하는 부분인 닙(nip)에 고압 영역을 유발한다. 웨브는 관성 효과와 결합된 이 국부화된 고압에 의해 건조기 패브릭에서 분리됨으로써 주름이 잡히거나 심한 경우에는 찢어지게 된다. 둘째로, 단일의 연속적인 지지 건조기 구성의 구조적 특징에 따라 건조기 패브릭은 하부 건조기 드럼 표면과 웨브 사이에 위치되었다. 건조기 패브릭이 내부에 위치하기 때문에 건조기 패브릭은 웨브를 하부 건조 드럼의 열로부터 단열시켜서 하부 드럼의 건조 효율을 감소시킨다.

단일 건조기 패브릭을 구비한 연속적인 건조기와 연관된 문제를 해결하기 위해 여러 가지 구성들이 설계되어 왔다. 공지된 구성들로는 하부 건조기 드럼을 비가열 진공 롤, 비가열 홈 롤, 또는 외부의 진공 공급원을 구비한 비가열 롤로 대체하는 것이 포함된다. 이들 구성은 건조기 패브릭과 웨브가 롤 표면과 접촉하는 닙 부분에서의 압력 형성을 방지하며 패브릭과 웨브가 가열되지 않기 때문에 에너지 절감형 구성이다. 하지만, 상기 구성들은 단층식 건조 드럼을 구비하기 때문에, 넓은 바닥 면적의 제지설비 영역을 차지한다. 이 문제는 단층식 롤들이 건조기 상에 감긴 웨브의 작은 권취각으로 인해 상부 건조 드럼 표면의 건조 영역을 최대로 활용할 수 없다는 점에 의해 심화된다. 또한, 개방 드로 공간의 결여 및 각 롤 위의 포켓(pocket)속의 공기 흐름을 완전히 제어하지 못하는 이들 구성에 따라, 건조 효율을 증가시키는 방법으로서 공기 캡(cap)을 활용하는 능력이 최소화 된다. 끝으로, 다수의 진공 드로 구멍을 뚫는 높은 비용 때문에 진공 롤의 비용은 최대 사이즈의 가열 건조 드럼의 비용과 비슷하다.

각 롤 위의 포켓 속의 공기 흐름을 완전히 제어하면서 건조기 상의 웨브 권취각을 최대화하고, 닙에서의 파괴적인 국부화 압력을 제거하며 건조 효율을 증가시키기 위하여 공기 캡을 활용하는 경제적인 종이 건조 장치가 요구된다.

본 발명은 전반적으로는 제지 설비 내의 건조기, 그리고 특정하게는 단층식 건조기에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술의 이중 층의 연속적 단일 건조기 패브릭식 건조기 구성을 도시한 측면도.

도 2는 종래 기술의 단일 층의 연속적 건조기 패브릭식 건조기 구성를 도시한 측면도.

도 3은 화살표로써 회전 방향을 지시하고 있는 본 발명의 종이 건조 장치의 측면도.

도 4는 화살표로써 롤의 회전 방향을 지시하고 있는, 도 3의 종이 건조 장치의 사시도.

도 5는 도 3의 종이 건조 장치에서 웨브를 부분적으로 절단하여 도시한 부분 사시도로서, 전달 롤을 내장하고 있는 진공 챔버를 도시한 도면.

도 6은 도 5의 진공 챔버의 사시도.

도 7은 절단선(7-7)을 따라 절취한 도 3의 장치의 횡단면도.

본 발명은 제 1 및 제 2의 가열된 건조기 롤 사이의 중간에 끼워진 진공 챔버를 채용한다. 진공 챔버는 두 측면과 홈이 패인 두 개의 역전 롤 위에 놓여진 상부를 구비한다. 진공 챔버는 건조기 롤들 사이의 아래쪽에 있는 갭 내의 전체 공기 흐름을 제어한다. 건조기 패브릭으로 지지된 종이 웨브는 제 1 건조기 롤로부터 역전 롤들을 돌아나와 제 2 건조기 롤로 진행한다. 건조기 패브릭은 진공 챔버를 밀봉하며 공기는 진공 챔버에서 흡인된다. 챔버 속의 두 개의 롤은 건조기 롤 표면의 상당 부분이 웨브와 접촉상태로 유지되도록 한다. 또한, 챔버는 현저한 비용 절감을 위한 단일의 진공원에 의해, 롤과 맞물리지 않은 세 부분의 웨브 뿐만 아니라 두 개의 롤에서도 진공이 형성되는 것을 허용한다.

본 발명의 목적은 웨브의 펄럭거림을 제거하고, 투과성 높은 건조기 패브릭을 조합한 공기 캡을 사용할 수 있도록 하기 위하여 연속적인 건조기 사이의 포켓 속의 공기 유동을 완벽하게 제어하는 종이 건조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 소형의 종이 건조 머신을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 종이 건조를 위해 건조기 롤 표면의 대부분을 활용하는 증가된 효율의 종이 건조 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 부가적인 목적은 진공 롤을 필요로 하지 않으며 최소 수량의 건조 드럼을 사용하는 비용 절감형의 종이 건조 머신을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 또한 건조 공정에서 공기 캡의 효과적인 사용을 가능하게 하는 개방 드로 영역을 구비한 종이 건조 머신을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가의 목적, 특징, 및 장점은 첨부된 도면과 연관된 다음의 상세한 설명으로 분명해질 것이다.

유사 부분을 동일 도면부호로써 지시하는 도 1 내지 도 7을 상세하게 참조하면, 도 3-4에 종이 건조 장치(20)가 도시된다. 종이 건조 장치(20)는 신속히 이동하는 성형 와이어(도시 생략)를 사용하는 제지 공정의 초기 단계 중에 형성된 젖은 종이의 연속 웨브(22)를 건조시킨다. 성형되어진 젖은 종이 웨브(22)는 성형 와이어로부터 프레스를 통과해서 건조기 패브릭(24)으로 전달되는데, 건조기 패브릭(24)은 그 웨브(22)를 제 1 건조기 롤(26) 너머로 진공 챔버(30) 내의 두 개의 역전 롤(110,114)의 아래를 지나 제 2 건조기 롤(28) 위로 사행 경로의 배열 상태로 운반한다. 건조기 롤(26,28)은 내부로부터 스팀 가열됨으로써 웨브(22)를 바람직한 수분 함량으로 건조시킨다. 역전 롤(110,114)은 홈이 패인 것이 바람직하다.

도 1에는 단일의 연속적 건조기 패브릭을 구비한 종래의 이중 층 구성의 건조기(32)가 도 1에 도시되어 있다. 단일의 건조기 패브릭이 구비된 건조기(32)는 한 층의 상부 건조기 롤(34)들과 한 층의 하부 건조기 롤(36)들을 구비한다. 작동 중에, 인접하는 종이 웨브(40)를 운반하는 건조기 패브릭(38)은 종이 웨브(40)가 건조기 패브릭(38) 아래에 오도록 하여 제 1 상부 건조기 롤(42)과 접촉하면서 제 1 상부 건조기 롤(42)에 감긴다. 건조기 패브릭(38)은 제 1 상부 건조기 롤(42)에서 아래쪽으로 연장되며 건조기 패브릭(38)이 종이 웨브(40)와 제 1 하부 건조기 롤(44) 사이에 가둬지도록 하는 방식으로 제 1 하부 건조기 롤(44)에 감긴다. 제 1 건조기 롤(44)에 감긴 뒤에 건조기 패브릭(38)은 위쪽으로 연장되어, 종이 웨브(40)가 건조기 패브릭(38) 아래에 위치하고 제 2 상부 건조기 롤(46)과 접촉하도록 하는 방식으로 제 2 상부 건조기 롤(46)에 감긴다. 그 후에, 건조기 패브릭(38)과 그 인접된 종이 웨브(40)는 연속적으로 연장되어 제 2 하부 건조기 롤(48)과 제 3 상부 건조기 롤(50)에 상기 기술된 사행 구성과 동일한 방식으로 감긴다.

건조기 패브릭(38)은 종이 웨브(40)와 하부 건조기 롤(44,48) 사이에 위치하기 때문에 건조기 패브릭(38)은 롤(44,48)로부터의 열 전달을 차단하여 하부 건조기 롤(44,48)의 건조 효율을 감소시킨다. 또한, 신속히 이동하는 건조기 패브릭(38)은 건조기 패브릭(38)이 하부 건조기 롤(44,48)과 처음 접촉하는 지점과 인접한 닙 위치(52)에서 공기압의 형성을 유발할 수 있다. 이 국부화된 공기압은 종이 웨브(40)가 건조기 패브릭(38)으로부터 분리되도록 하여 웨브(40)를 주름지게 하며 심한 경우에는 파열되게 한다.

도 2에는 연속적 건조기 패브릭이 구비된 단일층 방식의 종래 건조기 구성(54)이 도시되어 있다. 이 구성(54)은 제 2 건조기 롤(58)로부터 이격된 제 1 건조기 롤(56)을 구비한다. 제 1 건조기 롤(56)은 제 1 중심 축(60)을 중심으로 길이 방향으로 회전 가능하게 장착된다. 제 2 건조기 롤(58)은 제 2 중심 축(62)을 중심으로 길이 방향으로 회전 가능하게 장착된다. 제 1 중심 축(60)과 제 2 중심 축(62)은 평행하며 동일한 수평면에 위치한다. 진공 롤(64)은 제 3 중심 축(66)을 중심으로 길이 방향으로 회전 가능하게 장착된다. 진공 롤(64)은 건조기 롤(56,58)에 평행하며 종이 이동 방향을 따라 제 1 중심 축(60)과 제 2 중심 축(62) 사이의 중간에 위치한다. 인접 종이 웨브(70)를 운반하는 건조기 패브릭(68)은 제 1 건조기 롤(56) 위에서 진공 롤(64) 밑으로 이동하며, 그뒤에 제 2 건조기 롤(58) 위로 구불구불한 경로로 이동한다.

진공 롤(64)은 건조기 롤(56,58) 사이의 중간에 위치하기 때문에, 상기 구성(54)을 통해서는 건조기 롤(56,58)의 건조 능력이 극대화되지 않는다. 화살표(72)는 단일 진공 롤 구성(54)에서 건조기 롤에 대한 웨브의 권취 각도를 지시한다. 화살표(74)는 상기의 구성(54)에서 사용되지 않은 잔여 권취 각도를 지시한다.

단일 진공 롤 구성(54)에 있어서의 다른 특징이라면, 제 1 건조기 롤(56)과 진공 롤(64) 사이 그리고 진공 롤(64)과 제 2 건조기 롤(58) 사이에 각각 위치한 제 1 개방 드로(76)와 제 2 개방 드로(78)의 길이가 진공 롤(64)의 위치에 따라 짧아지게 된다는 점이다. 개방 드로(76,78)는 한정된 표면 영역과 접근성을 갖기 때문에 건조를 향상시키기 위한 공기 캡의 사용은 가능하지 않다.

도 3에 도시된 본 발명에 따른 종이 건조 장치(20)는 단일 층 구성의 종래 기술의 건조기(54)보다 큰 권취 각도를 제공한다. 건조 장치(20)는 제 1 중심 축(80)을 중심으로 회전 가능하게 장착된 실린더 형태의 제 1 건조기 롤(26)을 구비한다. 개방된 갭(82) 만큼 제 1 건조기 롤(26)에서 이격된 실린더 형태의 제 2 건조기 롤(28)이 제 2 중심 축(84)을 중심으로 회전 가능하게 장착된다. 제 1 중심 축(80)과 제 2 중심 축(84)은 평행하며 거의 수평인 동일 평면 내에 위치한다. 제 1 건조기 롤(26)과 제 2 건조기 롤(28) 모두는 외부 공급원에 의해 공급되는 증기에 의해 내부로부터 가열된다.

강성의 금속 구조체로 형성된 진공 챔버(30)는 제 1 건조기 롤(26)과 제 2 건조기 롤(28) 사이의 갭(82) 아래에 위치한다. 도 6에 도시된 것처럼, 진공 챔버(30)는 감압에 따른 내부 부피의 한정을 위해, 이동하는 건조기 패브릭(24)에 대하여 밀봉된 금속 커버(31)로 구성된다. 커버(31)는 상부 플레이트(106)에 의해 연결되는 두 개의 측면 플레이트(98,100)로 이루어진다. 각 측면 플레이트(98,100)는 진공 챔버(30) 내에 회전 가능하게 장착된 홈이 패인 역전 롤(110,114)보다 직경이 작은 두 개의 틈새 구멍(118)을 구비한다. 구멍(118)은 롤(110,114)이 장착된 샤프트(도시 생략)가 측면 방향으로 연장되기 위한 틈새를 형성한다. 각 측면 플레이트(98,100)는 대향되어 있으며 건조기 롤의 중심 축(80,84)에 수직이다. 외부 진공 수단(도시 생략)에 의해 진공 챔버(30)에 진공이 생기도록 허용하는 구멍(102)이 측면 플레이트(100)를 관통하여 뚫려 있다. 각 측면 플레이트(98,100)는 홈 롤(110,114) 위로 연장되는 상부 부분(segment)(105)과 아래쪽으로 연장되어서 공기가 홈 롤 측면으로 누출되는 것을 차단하는 탭(107)을 구비한다. 탭(107)의 하부 수평 연부(103)는 건조기 패브릭(24)이 상기 두 개의 홈 롤(110,114) 사이로 연장됨에 따라 건조기 패브릭(24)과 맞물린다. 측면 플레이트(98)의 내부 경계면에서 안쪽으로 돌출한 보강 리브(104)가 진공의 작용으로 인한 플레이트의 과다한 편향을 방지한다.

측면 플레이트(98,100) 사이의 상부 플레이트(106)로부터는 두 개의 경사진 플랜지(108)가 연장된다. 각각의 경사 플랜지(108)는 상부 플레이트(106)에서 위쪽으로 그리고 상부 플레이트(106)의 중심을 향해 안쪽으로 연장되어서 상부 플레이트(106)와 예각을 형성한다.

도 3에 도시된 것처럼 제 1 홈 롤(110)은 제 1 롤 축(112)을 중심으로 진공 챔버(30) 내에 회전 가능하게 장착된다. 제 2 홈 롤(114)은 제 2 롤 축(116)을 중심으로 회전 가능하게 장착된다. 제 1 롤 축(112)과 제 2 롤 축(116)은 건조기 롤의 중심 축(80,84)에 평행하다. 홈 롤(110,114)의 길이 방향을 따라서 다수의 둘레 홈(120)이 규칙적으로 이격되어 있다. 상기 홈(120)은 진공 챔버(30) 내의 노출된 롤 표면에 진공을 가함으로써, 건조기 패브릭(24)과 접촉하는 롤(110,114) 표면이 진공 상태가 되도록 한다.

도 3에 도시된 것처럼, 제 1 롤 축(112)은 제 1 건조기 롤(26)에 접하는 제 1 수직 평면(122)의 전방에 정렬된다. 제 2 롤 축(116)은 제 2 건조기 롤(28)에 접하는 제 2 수직 평면(124)의 후방에 정렬된다.

도 3 및 도 7에 도시된 것처럼, 진공 챔버 하부는 인접 종이 웨브(22)를 운반하는 건조기 패브릭(24)에 의해 둘러싸인다. 건조기 패브릭(24)과 종이 웨브(22)는 제 1 홈 롤(110) 둘레에 감겨져서 진공 챔버 하부를 가로질러 연장되고 나서 제 2 홈 롤(114) 둘레로 감겨짐으로써 진공 챔버 하부를 밀봉한다.

도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 작동시, 연속 건조기 패브릭(24)과 웨브(22)는 종이 웨브(22)가 건조기 롤(26)의 가열된 표면에 맞물리면서 건조기 패브릭으로 지지되도록 하여 제 1 건조기 롤(26)에 감긴다. 건조기 패브릭(24)과 웨브(22)는 제 1 건조기 롤에서 아래쪽 전방으로 연장되어서 제 1 홈 롤(110) 둘레로 감긴다. 건조기 패브릭(24)과 웨브(22)가 아래쪽으로 연장됨에 따라, 건조기 패브릭(24)은 커버(31)로부터 연장하면서 밀봉부를 형성하는 경사 플랜지(108)에 근접하게 된다. 건조기 패브릭(24)은 제 1 홈 롤(110)과 맞물린 상태로 고속 이동하며, 그와 함께 다량의 공기를 운반함으로써 국부화된 고압 구역을 형성시키는 경향이 있다. 그러나 진공 챔버(30)는 전방 플랜지(108)와 초기 접촉선인 제 1 닙(126) 사이에서 건조기 패브릭의 공기를 흡인한다. 또한, 제 1 닙(126)에서 공기는 제 1 홈 롤(110)의 홈으로부터 흡인된다. 이 공기를 건조기 패브릭에서 제거함에 따라 웨브의 펄럭임이 방지된다. 건조기 패브릭(24)과 웨브(22)는 커버(31)의 하부 수평 연부(103)를 따라서 제 1 홈 롤(110)과 제 2 홈 롤(114) 사이로 연장된다. 진공 챔버(30)에 형성된 저압 영역은 건조기 패브릭과 웨브를 위쪽으로 잡아당겨서, 이 드로(134)를 통과하는 웨브의 펄럭임을 방지한다.

건조기 패브릭(24)이 초기에 제 2 롤(114)과 접촉하는 제 2 닙(128)에서 고속으로 이동하는 건조기 패브릭(24)에 의해 유발된 국부화된 압력은 진공 챔버(30) 내의 진공 수단의 도움으로 제 2 건조기 롤(114) 둘레의 홈(120)을 통해 완화된다. 건조기 패브릭(24)과 웨브(22)는 제 2 홈 롤(114)에서 위쪽 전방으로 연장된다. 건조기 패브릭(24)은 커버 상부 플레이트(106)의 후부에 있는 경사 플랜지(108)에 근접하게 되며 그에 따라 진공 챔버(30)의 후부 연부를 밀봉한다. 결국, 건조기 패브릭(24)과 웨브(22)는 웨브(22)가 건조기 패브릭(24)과 제 2 건조기 롤(28) 사이에 오도록 하여 제 2 건조기 롤(28) 둘레에 감긴다.

통상, 건조기 패브릭과 웨브는 제 2 건조기 롤(28)로부터 또다른 한쌍의 건조기 롤과 진공 챔버로 진행하며, 이러한 경우 공정은 원하는 수준의 건조도가 종이에 얻어질 때까지 반복될 것이다.

제 1 건조기 롤(26)에 접하는 제 1 수직면(122)의 왼쪽에 위치한 제 1 홈 롤 축(112)과 제 2 건조기 롤(28)에 접하는 제 2 수직면(124)의 오른쪽에 위치한 제 2 홈 롤 축(116)을 구비한 두 개의 홈 롤(110,114)을 사용하면, 단일의 롤을 사용할 때보다 각 건조기 롤(26,28)의 더 많은 부분에 웨브(22)가 접촉되도록 한다. 다시 말하면, 홈 롤들 사이의 거리는 건조기 롤들 사이의 거리보다 더 크기 때문에, 종이와 건조기 패브릭은 건조기 롤들의 축들을 통과해 연장되는 평면 아래의 건조기 롤들의 부분 위에 감긴다. 예로써, 도 2와 도 3을 비교하면, 2-롤 구성(20)은 각 건조기 롤(26,28)의 상당 부분을 사용함을 알수 있다. 도 2에서 24인치 진공 롤(64)과 72인치 건조기 롤(56,58)을 구비한 연속 건조기 패브릭식의 단일 층 건조기 롤(54)은 화살표(130)로 표시되는 것처럼 221도의 권취각을 갖는다. 비교하여 보면, 도 3에서 84인치 건조기 롤(26,28)과 32인치 홈 롤(110,114)을 구비한 본 발명에 따른 종이 건조 장치(20)는 화살표(132)로 표시되는 것처럼 272도의 권취각을 갖는 것을 알 수 있다.

건조기 롤의 보다 효율적인 사용에 의해, 건조 장치의 전체 길이는 감소된다. 효율의 증대와 기계 길이의 감소는 본 발명의 2-롤 구성(20)이 더 큰 치수의 건조기 롤과 조합하여 사용될 때 더욱 분명하다. 예로써, 모델링에 따르면 도 2에 도시된 것과 같은 6피트 지름의 건조기 롤을 구비한 통상의 단층 건조기 구성(54)은 웨브(70)를 바람직한 수분 함량으로 건조시키기 위해 30 개의 건조기 롤과 195 피트의 길이를 필요로 한다. 대조적으로, 도 3에 도시된 것과 같은 홈이 패인 두 개의 전달 롤 구성(20)은 8 피트 직경의 건조기 롤이 활용되었을 때 웨브(22)를 바람직한 수분 함량으로 건조시키기 위해 20 개의 건조기 롤과 170 피트의 길이를 필요로 한다. 길이 감소 이외에도, 보다 적은 수의 건조기 롤을 필요로 하는 구성에 따라 초기 자본 지출의 감소를 이룰 수 있다.

적은 수의 건조기 롤에 따른 비용 이익 이외에도, 단일 진공 챔버의 사용은 하나 혹은 그 이상의 진공 롤을 사용하는 것에 비해 상당한 비용상의 장점이 얻어진다. 공기 통로를 제공하기 위해 표면에 다수의 천공 구멍을 필요로 하는 진공 롤은 홈 롤보다 훨씬 더 많은 제조 비용이 소요된다. 본 발명은 지지되지 않는 드로를 구비하지 않으며 어떠한 진공 롤도 필요치 않은 단일 층 건조기 설비를 제공한다.

상기 2-롤 구성(20)은 두 롤(110,114) 사이에 소정 길이의 드로(134)를 형성한다. 드로(134)의 길이에 따라, 웨브(22)를 통해서 뜨거운 공기를 취입시키는 공기 캡(도시 생략)의 설치가 용이해진다. 공기 캡의 사용으로 증기 발산이 증대됨으로써 건조율이 향상된다.

진공 챔버(30)는 웨브(22)를 속박하며 제 1 건조기 롤(26)과 제 2 건조기 롤(28) 사이의 갭(82) 내의 전체 공기 유동을 제어한다. 갭(82) 내의 공기 유동이 제어됨에 따라 웨브(22) 시트(sheet)의 펄럭임 현상이 제거되며 보다 빠른 주행 속도를 얻을 수 있다. 부가적으로, 진공 챔버(30)는 갭(82) 내의 공기 유동을 제어하기 때문에, 고투과성의 블랭킷(high permeability blanket) 건조기 패브릭이 공기 캡과 조합으로 사용되어 건조율을 향상시키는데 사용될 수 있다.

건조기 롤 및 진공 챔버 조립체는 건조기 롤들의 연장선 내에 제공되며, 다른 크기의 롤을 구비한 건조기도 형성될 수 있음을 알아야 한다.

또한, 건조기 롤의 직경은 변화될 수 있음을 알아야 한다. 또한, 역전 롤의 직경도 변화될 수 있음을 알아야 한다. 부가적으로, 다른 유형의 롤이 홈이 패인 역전 롤에 대체될 수 있다. 건조 장치는 또한 폐쇄 천공 롤, 평 롤, 천공 롤, 또는 그것들을 조합한 방식의 롤을 적용할 수 있다.

또한, 홈 롤은 건조기 롤 아래 위치하는 것처럼 도시되고 설명되었지만, 종이 웨브는 제지 기계의 건조부를 통해 연장됨에 따라 선택적으로 웨브의 일측면을 건조시키기 위하여 상부 건조기 롤 둘레에 감기며 웨브의 다른 측면을 건조시키기 위하여 하부 건조기 롤 둘레에 감겨질 것임을 알아야 한다. 따라서, 몇몇 경우에 홈 롤은 건조기 롤 위에 위치할 것이며 그에 따라 진공 챔버는 종이 웨브 아래에 위치할 것이다.

본 발명은 여기에 도시되고 설명된 특정한 구성 및 배열에 한정되지 않으며 하기 청구항의 범위 내에 포함되는 모든 수정된 형태를 포함한다.

Claims

제지 공정 중 건조기 패브릭에 의해 지지되는 종이 웨브를 건조시키기 위한 장치로서,

회전 가능한 실린더 형태의 제 1 건조기 롤(26);

상기 제 1 건조기 롤(26)로부터 이격된 회전 가능한 실린더 형태의 제 2 건조기 롤(28);

상기 제 1 건조기 롤(26) 후방에 회전 가능하게 장착된 제 1 역전 롤(110);

상기 제 1 역전 롤(110) 후방 그리고 상기 제 2 건조기 롤(28) 전방에 회전 가능하게 장착된 제 2 역전 롤(114);

상기 제 1 건조기 롤(26)과 상기 제 2 건조기 롤(28) 사이에서 상기 역전 롤(110,114) 위에 위치한 커버(31); 그리고

상기 커버(31), 상기 역전 롤(110,114), 및 건조기 패브릭과 웨브에 의해 감압 영역을 형성하도록 상기 커버(31)로부터 공기를 흡인하기 위한 수단을 포함하며;

상기 건조기 패브릭과 웨브는 상기 제 1 건조기 롤(26) 너머로 이동되어 상기 커버(31)의 인접 위치에서 상기 제 1 역전 롤(110)에 맞물려서, 상기 제 1 역전 롤(110)로부터 상기 제 2 역전 롤(114)을 거쳐 상기 제 2 건조기 롤(28)로 진행하는 것을 특징으로 하는 건조기 패브릭에 의해 지지되는 종이 웨브를 건조시키기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 커버는 상기 역전 건조기 롤 위에 놓이는 상부 플레이트와, 상기 역전 롤의 외측 및 측면에서의 공기의 출입을 방지하기 위해서 상기 상부 플레이트로부터 연장되는 두 개의 측면 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 종이 웨브를 건조시키기 위한 장치.
제1항에 있어서, 상기 커버 상부 플레이트로부터 상기 제 1 롤을 향해 연장되는 제 1 플랜지와;

상기 커버 상부 플레이트로부터 상기 제 2 롤을 향해 연장되는 제 2 플랜지를 추가로 포함하며,

상기 플랜지들은 상기 건조기 패브릭이 상기 제 1 역전 롤을 향해 연장하고 그리고 상기 제 2 역전 롤로부터 상기 제 2 건조기를 향해 연장할 때 상기 건조기 패브릭에 인접하는 것을 특징으로 하는 종이 웨브를 건조시키기 위한 장치.
제1항에 있어서, 제 1 수직면은 상기 제 1 건조기 롤과 상기 제 2 건조기 롤 사이에서 제 1 건조기 롤에 접하도록 형성되며, 제 2 수직면은 상기 제 1 건조기 롤과 상기 제 2 건조기 롤 사이에서 제 2 건조기 롤에 접하도록 형성되며, 이 때 상기 제 1 역전 롤은 상기 제 1 수직면 전방에 회전 축을 구비하고, 상기 제 2 역전 롤은 상기 제 2 수직면 후방에 회전 축을 구비하는 것을 특징으로 하는 종이 웨브를 건조시키기 위한 장치.
축을 중심으로 회전 가능한 제 1 건조기 롤;

축을 중심으로 회전 가능하며 상기 제 1 건조기 롤의 후방으로 이격된 제 2 건조기 롤;

상기 건조기 롤 축으로부터 수직으로 이격된 축을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제 1 건조기 롤과 상기 제 2 건조기 롤 사이에 위치하는 제 1, 제 2 역전 롤;

상기 역전 롤들의 상당 부분을 둘러싸며, 상기 건조기 롤들 사이에 위치하며, 상기 역전 롤들로부터 이격된 상부 플레이트와 역전 롤들의 측면에 위치한 두 개의 측면 플레이트를 구비하는 진공 챔버;

상기 진공 챔버로부터 공기를 제거하기 위한 수단; 그리고

상기 제 1 건조기 롤의 일부를 돌아나와 상기 제 1 역전 롤과 상기 제 2 역전 롤을 거쳐서 상기 제 2 건조기 롤로 연장되는 건조기 패브릭을 포함하며,

상기 건조기 패브릭은, 상기 공기 제거 수단에 의해 상기 진공 챔버의 공기가 흡인됨으로써 상기 건조기 패브릭이 상기 역전 롤과 맞물린 상태로 유지되고, 상기 건조기 패브릭 및 그 건조기 패브릭에 지지되는 종이 웨브의 펄럭임이 감소될 수 있도록, 상기 진공 챔버 안으로의 공기 유입을 차단하는 것을 특징으로 하는 종이 웨브를 건조시키는 장치.
제5항에 있어서, 제 2 장치를 추가로 포함하며, 상기 제 1 장치의 상기 제 2 건조기 롤의 상기 건조기 패브릭은 상기 제 2 장치의 상기 제 1 건조기 롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 웨브를 건조시키기 위한 장치.
제5항에 있어서, 상기 진공 챔버의 상부 플레이트에서 윗쪽으로 연장되는 플랜지들을 추가로 포함하며, 이 때 상기 플랜지들은 서로를 향해 연장되며 상기 건조기 패브릭이 상기 진공 챔버를 출입할 때 건조기 패브릭에 인접하는 것을 특징으로 하는 종이 웨브를 건조시키는 장치.
제5항에 있어서, 상기 제 1 건조기 롤은 소정의 축을 중심으로 회전하고, 상기 제 2 건조기 롤은 다른 소정의 축을 중심으로 회전하며, 상기 역전 롤들 사이의 거리가 상기 건조기 롤들 사이의 거리보다 더 크기 때문에, 상기 종이 건조기 패브릭은 제 1 건조기 롤 및 제 2 건조기 롤의 양 축을 통해 연장되는 평면 아래에서 건조기 롤들의 일부에 감기는 것을 특징으로 하는 종이 웨브를 건조시키는 장치.
제지 공정 중 건조기 패브릭에 의해 지지되는 종이 웨브를 건조시키기 위한 장치로서,

회전 가능한 실린더 형태의 제 1 건조기 롤;

상기 제 1 건조기 롤로부터 이격된 회전 가능한 실린더 형태의 제 2 건조기 롤;

상기 제 1 건조기 롤 후방에 회전 가능하게 장착된 제 1 홈 롤;

상기 제 1 홈 롤 후방 그리고 상기 제 2 건조기 롤 전방 사이에 회전 가능하게 장착된 제 2 홈 롤;

상기 제 1 건조기 롤과 상기 제 2 건조기 롤 사이에서 상기 홈 롤들 위에 위치한 커버; 그리고

상기 커버, 상기 홈 롤들, 그리고 건조기 패브릭과 웨브에 의해 감압 영역을 형성하도록 상기 커버로부터 공기를 흡인하기 위한 수단을 포함하며;

상기 건조기 패브릭과 웨브는 상기 제 1 건조기 롤 너머로 이동되어 상기 커버의 인접 위치에서 상기 제 1 홈 롤에 맞물려서 상기 제 1 홈 롤로부터 상기 제 2 홈 롤을 거쳐 상기 제 2 건조기 롤로 연장되는 것을 특징으로 하는 종이 웨브를 건조시키기 위한 장치.
제9항에 있어서, 상기 커버는 상기 홈 건조기 롤들 위에 놓이는 상부 플레이트와, 상기 웨브 및 상기 홈 롤들의 측면에서의 공기 유출을 방지하기 위하여 상부 플레이트로부터 연장되는 두 개의 측면 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 종이 웨브를 건조시키기 위한 장치.
제9항에 있어서, 상기 상부 플레이트에서 상기 제 1 롤을 향해 연장되는 제 1 플랜지와;

상기 상부 플레이트로부터 상기 제 2 롤을 향해 연장되는 제 2 플랜지를 추가로 포함하며,

상기 플랜지들은 상기 건조기 패브릭이 상기 제 1 홈 롤로 연장하고 그리고 상기 제 2 홈 롤로부터 상기 제 2 건조기로 연장할 때 상기 건조기 패브릭에 인접하는 것을 특징으로 하는 종이 웨브를 건조시키기 위한 장치.
제9항에 있어서, 제 1 수직면은 상기 제 1 건조기 롤과 상기 제 2 건조기 롤 사이에서 상기 제 1 건조기 롤에 접하도록 형성되며, 제 2 수직면은 상기 제 1 건조기 롤과 상기 제 2 건조기 롤 사이에서 상기 제 2 건조기 롤에 접하도록 형성되며, 이 때 상기 제 1 홈 롤은 상기 제 1 수직면의 전방에 있는 회전 축을 구비하고 상기 제 2 홈 롤은 상기 제 2 수직면의 후방에 있는 회전 축을 구비하는 것을 특징으로 하는 종이 웨브를 건조시키기 위한 장치.