KR19990077599A

KR19990077599A - 이중배커용진공식무벨트하향가압장치

Info

Publication number: KR19990077599A
Application number: KR1019990007205A
Authority: KR
Inventors: 마쉬크칼알.
Original assignee: 칼 알. 마쉬크; 마퀴프, 인크.
Priority date: 1998-03-05
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 1999-10-25
Also published as: EP0940246A3; JPH11314287A; CA2262164A1; US5926973A; EP0940246A2

Abstract

골판지 이중 배커용 무접촉 하향 가압 시스템은 이중면 골판지 웨브를 지지하는 하부 가열부를 통해 진공압을 이용한다. 연속 모서리 밀봉막은 웨브의 모서리 상에 놓이며, 웨브 모서리와 가열부의 표면과 함께 이중면 웨브 내의 플룻 공간으로부터 공기가 인출되는 진공 챔버를 형성한다.

Description

이중 배커용 진공식 무벨트 하향 가압 장치 {VACUUM ASSISTED BELTLESS HOLDDOWN FOR DOUBLE BACKER}

본 발명은 이중면 골판지 웨브(double face corrugated web)를 형성하기 위한 이중 배커(backer)에 관한 것으로, 특히 수직 하중을 최소화하면서 이중 배커 가열부를 통해 이동하는 웨브에 진공 하향 가압력(holddown force)을 제공하기 위한 개량 시스템에 관한 것이다.

종래의 이중 배커에서는, 라이너 웨브는 단일면 골판지 웨브의 접착된 플룻 팁(flute tip)과 접촉되며, 후에 새로 접착되는 이중면 웨브는 연속으로 배열된 통상적으로 증기 가열식인 다수의 가열 유니트의 동일 평면 상의 표면 상을 대체로 지나게 되어, 녹말계 접착제가 경화되고 웨브로부터 습기를 방출하도록 한다. 몇 년 동안, 가열 유니트의 편평한 가열면 상에서의 이중면 웨브의 이동은 통상적으로 골판지 웨브의 상부면과 직접 접촉하는 넓은 종동 하향 가압 벨트에 의해 제공되었다. 하향 가압 벨트의 상부면은 차례로 임의의 몇몇 종류의 하중 또는 장치 작용력에 의해 이동하는 웨브와 접촉 상태로 유지되었다. 예컨대, 하향 가압 벨트는 일련의 가중 밸러스트 롤러(ballast roller)에 의해 결합될 수 있거나, 벨트 상에 위치된 노즐의 시스템으로부터 공기 압력에 의해 웨브와 접촉하도록 될 수 있거나, 부풀릴 수 있는 공기 주머니 장치가 웨브와 접촉하도록 이동하는 하향 가압 벨트를 가압하기 위해 사용될 수 있었다.

종동 하향 가압 벨트의 사용은 다수의 단점으로 항상 방해받았다. 벨트는 연속 이동을 위해 종래의 컨베이어 벨트 시스템의 방식으로 장착되어야 하며, 따라서 별도의 벨트 구동기를 포함해야 한다. 하향 가압 벨트는 가열부를 통해 이중면 웨브의 전체면 상에 놓여야 하며, 결과적으로 웨브가 건조될 때 웨브로부터의 습기의 배출을 실제로 방해할 수 있다. 또한, 골판지 웨브의 모서리 상에 걸린 벨트의 모서리는 모서리를 뭉개는 경향이 있으며, 이동하는 웨브를 지나 측방향으로 가열면과 요구되지 않은 접촉 상태가 되기도 한다.

최근에, 종동 하향 가압 벨트가 제거된 이중 배커가 발전해 왔다. 정지 하향 가압 매트는 매트의 선택된 일부가 가열부를 통해 이동하는 파형 이중면 웨브의 상부면 상에 현수선 형상으로 걸리도록 하기 위해 수직으로 조정 가능한 상류측 단부 및 하류측 단부에 의해 지지된다. 웨브는 통상적으로 가열부를 통해 하류측 진공 컨베이어에 의해 당겨진다.

이동하는 하향 가압 벨트를 사용하는 시스템은 귀찮으며 값비싼 것이다. 개량된 정지 직접 접촉 하향 가압 시스템은 하향 가압 벨트 시스템에 대해 상당한 개선을 제공함에도 불구하고 꽤 높은 작동 동력 요구량을 갖는 웨브 구동 시스템을 요구한다.

본 발명에 따라, 이중 배커는 하향 가압 벨트 없이 작동하며, 하향 가압력은 가열부의 표면을 지지하는 웨브를 통해 웨브에 인가된 음압 또는 진공압으로 제공된다. 본 발명의 장치는 한 쌍의 가요성 모서리 밀봉막을 포함하는데, 각 밀봉막은 가열부 내의 웨브의 측방향 모서리를 따라 연장되고 측방향 모서리 상에 놓이며 상부 라이너 웨브의 일부 및 가열면의 인접부 상에 놓이도록 위치된다. 막, 가열면 및 웨브의 측방향 모서리의 수직면은 모서리를 따라 작은 진공 챔버를 형성한다. 음압원은 이중면 웨브 내의 플룻 공간으로부터 공기를 인출하고 라이너 웨브가 파형 매개 웨브와 밀착 접촉 상태가 되게 하기 위해 가열면을 통해 진공 챔버와 연통하도록 연결된다. 본 장치는 음압원과 진공 챔버 사이의 연통이 인접한 가열 유니트들 사이의 진공 통로를 포함할 수 있도록 가열면이 웨브의 이동 방향으로 정렬된 동일 평면 상의 표면을 갖는 일련의 가열 유니트를 포함하는 종래의 이중 배커에서도 사용할 수 있다. 특히, 진공 통로는 슬롯을 포함하는데, 각 슬롯은 웨브의 폭보다 큰 가열면을 측방향으로 가로지른 방향으로 유효 길이를 갖는다. 양호하게는, 진공 통로는 막이 가열면과 밀봉 접촉 상태가 되게 하기 위해 가열면 상에 놓인 막의 일부와의 연통을 추가로 제공한다. 다르게는, 가열면 상에 놓인 막의 일부는 가열면에 밀봉식으로 부착될 수 있다.

본 장치는 막의 각 단부가 부착된 상류측 및 하류측 막 지지체를 포함한다. 각각의 지지체는 막을 수직 상방으로 그리고 웨브 및 가열면과 접촉 해제하게 위해 이동시키도록 작동하는 리프트 장치를 포함한다. 리프트 장치는 밀봉막들 사이의 측방향 공간을 변경하기 위해 기계를 가로지른 방향으로 측방향으로 이동 가능하다.

추가 가열은 가열부 내의 웨브 상에 지지된 복사 가열 장치에 의해 제공된다. 예컨대, 가열 장치는 적외선 가열기를 포함할 수 있다.

본 발명의 방법에 따라, 하향 가압력은, (1) 한 쌍의 가요성 막을 웨브 및 가열면 상에 위치시키는 단계와, 웨브의 한 쪽 측방향 모서리를 따라 연장되도록 각 막을 위치 설정하는 단계와, (2) 막, 가열면 및 웨브 모서리의 수직면에 의해 한정된 진공 챔버를 형성하기 위해 상부 라이너 웨브의 모서리부와 가열면 상에 각각의 막을 놓는 단계와, (3) 이중면 웨브 내의 플룻 공간으로부터 공기를 인출하기 위해 그리고 요소 매체와 라이너 웨브를 함께 인출하기 위해 가열면을 통해 진공 챔버를 비우는 단계에 의해 이중 배커의 가열부 내의 가열면 상을 이동하며 가열면과 접촉하는 이중면 골판지 웨브에 인가된다. 진공 챔버를 비우는 단계는 양호하게는 진공 챔버와 연통 상태에 있는 진공 통로를 구비한 가열면을 제공하는 단계와, 진공원으로부터 상기 통로로 진공을 인가하는 단계를 추가로 포함한다. 양호한 방법은 막 사이의 측방향 공간을 변경하기 위해 기계를 가로지른 방향으로 측방향으로 막을 이동시키는 단계를 포함한다. 본 방법은 가열부 내의 웨브 상에 가열 장치를 위치시키는 단계도 포함할 수 있다.

도1은 도3에 도시된 이중 배커의 일부를 확대한 상세 측면도.

도2는 도1의 선 2-2를 취한 상세 단면도.

도3은 본 발명의 하향 가압 장치를 합체한 이중 배커의 개략 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 이중 배커

12 : 이중면 골판지 웨브

13 : 단일면 골판지 웨브

15 : 가열 유니트

16 : 가열면

20 : 밀봉막

23 : 진공 챔버

24 : 진공 통로

25 : 진공 슬롯

27, 28 : 지지체

도3의 개략도에는, 종래 구성의 하부 가열부(11)를 갖는 이중 배커(10)가 도시되어 있다. 이중면 골판지 웨브(12)는 단일면 골판지 웨브(13)와 라이너 웨브(14)를 결합시킴으로써 형성된다. 단일면 웨브(13)의 파형 매체의 플룻 팁은 상류측 접착 기계(도시 안됨)에서 녹말계 접착제로 덮여지고, 접착된 플룻 팁과 라이너 웨브(14) 사이의 접착제는 이중 배커(10) 내에서 가열 및 가압함으로써 경화된다. 결합된 이중면 웨브(12)가 이중 배커를 통해 이동하는 편평한 동일 평면 상의 가열면(16)을 갖는 일련의 가열 유니트(15)에 의해 아래로부터 열이 공급된다. 가열 유니트는 통상적으로 두꺼운 벽을 갖는 주철 또는 강철 구조로 제조되는 개별 증기 용기로 구성되거나, 임의의 적절한 편평한 가열된 표면으로 구성될 수도 있다. 각각의 증기 용기는 고압 증기가 공지된 방식으로 적용되는 개방 내부를 가지며, 도시되지 않은 증기 공급 시스템을 사용한다. 각각의 가열 유니트(15)는 (웨브 이동 방향으로) 길이가 대략 406 ㎜ 내지 610 ㎜(18" 내지 24")일 수 있으며, 처리되는 골판지 웨브의 최대 폭을 완전히 지지하기에 충분한, 기계를 가로지른 방향의 폭(예컨대, 2500 ㎝ 또는 96")을 갖는다. 가열부(11)의 전체 길이는 약 12 m(40 피트)일 수 있다.

본 발명에 따라, 그리고 도1 및 도2를 참조하여, 포함된 파형 매체 웨브(18)에 의해 한정된 플룻 공간(17) 밖으로 공기를 인출함으로써, 진공 하향 가압력이 이중면 골판지 웨브(12)에 인가된다. 진공이 골판지 웨브(12)의 내부 상으로 인출될 수 있도록, 한 쌍의 가요성 모서리 밀봉막(20)이 한 쌍의 포함된 진공 시스템을 제공하기 위해 사용된다. 각각의 막은 웨브(12)의 한 쪽 측면 모서리(21) 위에 놓이도록 가열부(11)를 따라 연장되게 위치된다. 각각의 막은 상부 라이너 웨브(22)의 모서리부 및 가열면(16)의 인접부 상에 놓이도록 웨브의 모서리로부터 양 측방향으로 연장된다. 가요성 막(20)은 비교적 딱딱하며, 웨브의 모서리(21)를 연결하는 부분은 웨브 및 가열면으로 연속 진공 챔버(23)를 형성한다. 진공은 가열 유니트(15) 사이에서 진공 통로(24)를 통해 진공 송풍기와 같은 종래의 음압원에 의해 진공 챔버(23)로 인가된다. 양호하게는, 진공 통로(24)는 웨브의 모서리(21)를 지나 측방향으로 연장되도록 가열면 상에서 기계를 가로지른 방향으로 충분한 길이를 갖는 좁은 직사각형 슬롯(25)을 포함한다. 슬롯(25)은 양호하게는 진공 손실을 최소화하기 위해 측방향 단부벽(26)에 의해 폐쇄된다. 양호하게는, 가열면(16)의 레벨에서의 슬롯(25)의 상단부는 개방 격자 공작물 또는 다공성 판(19)으로 덮여진다. 판(19)에는 골판지 웨브의 하부 라이너 웨브(14)가 슬롯 위를 지날 때 지지되지만 판을 통한 진공 유동이 상당히 제한되지 않도록 소정 패턴의 진공 분배 구멍(29)이 제공된다.

진공 슬롯(25)에 인가된 음압은 가열 유니트의 가열면(16)과 밀봉 접촉 상태가 되도록 막 모서리를 당기는 역할을 한다. 파형 이중면 웨브의 상부 라이너 웨브(22) 상에 놓여진 막(20)의 일부는 막의 아래면과 상부 라이너 웨브(22)의 상부면 사이에서 공기 누출을 방지하기에 충분히 멀리 연장되어야 한다. 이러한 방식으로, 진공압은 공기가 양호하게는 상부 라이너 웨브를 통해 플룻 공간(17)으로 이동하도록 한다. 결과적으로, 진공력은 파형 매체 웨브(18)의 플룻에 대해 상부 라이너 웨브(22)와 하부 라이너 웨브(14)를 가압하게 된다. 동시에, 진공력은 가열 유니트의 가열면(16)과 밀착 접촉 상태가 되도록 하부 라이너 웨브(14)의 아래면을 당긴다.

약 3"의 음의 정수압(0.75 ㎪)을 인가하기에 충분한 진공이 대부분의 적용에 대해 충분하다고 생각된다. 각각의 막(20)은 약 610 ㎜(24")의 측방향 폭을 가질 수 있지만, 폭뿐만 아니라 골판지 웨브의 측방향 모서리(21) 상의 웨브의 측방향 위치 설정도 작동 조건에 적합하도록 변경될 수 있다. 가장 편리하게는, 웨브(12)가 본 발명의 하향 가압 시스템에 대해 진공원으로 사용될 수도 있는 하류측 진공 컨베이어(도시 안됨)에 의해 이중 배커(10)를 통해 당겨진다.

막(20)은 양호하게는 막의 각 상류측 및 하류측 단부에 의해 상류측 지지체(27)와 하류측 지지체(28)에 부착된다. 각각의 지지체는 웨브와 가열면을 들어올리기 위해 막을 수직 상방으로 이동하도록 작동 가능한 리프트 장치(30)를 포함한다. 양호하게는, 리프트 장치는 막(30)들 사이의 공간이 요구되는 바와 같이 변경될 수 있도록 기계를 가로지른 방향으로 측방향으로 이동 가능하다. 막 사이의 공간 내의 측방향 변경은 상이한 폭의 웨브(12)를 수용하는 데, 그리고 웨브의 측방향 모서리부 상에 놓인 막의 양을 조절하는 데 사용될 수 있다.

특히 도2를 참조하면, 밀봉막(20)은 최외곽 측방향 모서리를 따라 가열면(16)에 직접 부착될 수도 있다. 후에, 막의 자유 내부 모서리를 웨브의 유입 경로 밖으로 들어올리기 위해 기계 쓰레드업(threadup)에 대한 다른 수단이 제공되어야 한다. 다르게는, 도2의 점선으로 도시된 바와 같이, 실질적으로 넓은 막(31)이 활동하는 막의 폭 및 측방향 위치 설정을 효과적으로 변경하기 위해 (가열부의 각 측면 상의 하나의) 롤(32)로부터 감기고 풀릴 수 있다. 선택적인 가열 유니트(33)가 가열부(11) 내의 웨브 상에 현수될 수도 있다. 예컨대, 적외선 가열기가 적절하다.

막(20)은 양호하게는 케블라(KEVLAR)와 같이 낮은 열팽창 계수를 갖는 튼튼한 합성 재료로 제조된다. 이러한 막 재료는 테플론(TEFLON)과 같은 낮은 저항 재료와 조합될 수도 있다.

상기에 나타난 바와 같이, 진공 컨베이어와 같은 적절한 웨브 구동 장치는 양호하게는 가열부(11)의 하류측으로부터 바로 하류측에 위치된다. 그러한 진공 컨베이어는 해당 분야에 공지되어 있다. 그러나, 본 발명의 장치에 의해 제공된 기본적으로 무접촉인 하향 가압는 웨브와 직접 접촉하는 고정 하향 가압 시스템과 비교하여 시스템을 통해 이중면 웨브를 당기는 데 요구되는 동력을 상당히 감소시킬 것이다. 요구되는 실제 동력은 종래 시스템에 의해 요구되는 동력의 반보다 작다.

본 발명에 따라, 이중 배커는 하향 가압 벨트 없이 작동하며, 하향 가압력에는 가열부의 표면을 지지하는 웨브를 통해 웨브에 인가된 음압 또는 진공압이 제공된다.

Claims

이동하는 이중면 골판지 웨브-이중면 골판지 웨브는 중간 파형 매체 웨브의 플룻 팁에 접착된 상부 및 하부 라이너 웨브를 포함함-를 지지하는 평면 가열면을 갖는 종류의 골판지 이중 배커의 가열부용 하향 가압 장치에 있어서,

한 쌍의 가요성 모서리 밀봉막-상기 각 가요성 모서리 밀봉막은 가열부 내의 웨브의 측방향 모서리를 따라 연장되어 웨브의 측방향 모서리 상에 놓이고 상부 라이너 웨브의 일부와 가열면 상에 놓이도록 위치되며, 상기 가열면과 웨브의 측방향 모서리의 수직면은 상기 모서리를 따라 진공 챔버를 형성함-과,

가열면을 통해 진공 챔버와 연통하는 음압원

을 포함하는 것을 특징으로 하는 하향 가압 장치.
제1항에 있어서, 가열면은 웨브의 이동 방향으로 정렬된 동일 평면 상의 표면을 갖는 일련의 가열 유니트를 포함하며, 인접한 가열 유니트들 사이에서 음압원과 진공 챔버 사이의 연통을 제공하는 진공 통로를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 하향 가압 장치.
제2항에 있어서, 상기 진공 통로는 가열면을 측방향으로 가로지른 방향으로 웨브의 폭보다 큰 유효 길이를 각각 갖는 슬롯들을 포함하는 것을 특징으로 하는 하향 가압 장치.
제2항에 있어서, 각 슬롯을 둘러싸며 상기 표면의 평면에 놓이는 다공성 지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 하향 가압 장치.
제2항에 있어서, 상기 진공 통로는 가열면 상에 놓인 막의 부분과의 연통을 추가로 제공하여 막의 상기 부분을 가열면과 밀봉 접촉 상태가 되도록 당기는 것을 특징으로 하는 하향 가압 장치.
제1항에 있어서, 가열면 상에 놓인 막의 일부는 가열면에 부착되는 것을 특징으로 하는 하향 가압 장치.
제1항에 있어서, 상기 각각의 막은 웨브 및 가열면 상에 놓인 막의 부분의 폭을 선택적으로 변경하기 위해 측방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 하향 가압 장치.
제1항에 있어서, 막의 각 상류측 및 하류측 단부가 부착된 상류측 및 하류측 막 지지체를 포함하며, 각각의 상기 지지체는 막을 수직 상방으로 그리고 웨브 및 가열면과 접촉 해제하기 위해 이동하도록 작동되는 리프트 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 하향 가압 장치.
제8항에 있어서, 상기 리프트 장치는 밀봉막들 사이에서 측방향 공간을 변경하기 위해 기계를 가로지른 방향으로 측방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 하향 가압 장치.
제1항에 있어서, 가열부 내의 웨브 상에 지지되는 복사 가열 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 하향 가압 장치.
제10항에 있어서, 가열 장치는 적외선 가열기를 포함하는 것을 특징으로 하는 하향 가압 장치.
이중 배커의 가열부 내의 가열면 상을 이동하며 가열면과 접촉하는 이중면 골판지 웨브-이중면 골판지 웨브는 중간 파형 매체 웨브의 플룻 팁에 접착된 상부 및 하부 라이너 웨브를 포함함- 상에 하향 가압력을 제공하기 위한 방법에 있어서,

(1) 한 쌍의 가요성 막을 웨브 및 가열면 상에 위치시키고, 웨브의 한 쪽 측방향 모서리를 따라 연장되도록 각 막을 위치 설정하는 단계와,

(2) 막, 가열면 및 웨브 모서리의 수직면에 의해 한정된 진공 챔버를 형성하기 위해 상부 라이너 웨브의 모서리부와 가열면 상에 각각의 막을 놓는 단계와,

(3) 이중면 웨브 내의 플룻 공간으로부터 공기를 인출하기 위해 그리고 요소 매체와 라이너 웨브를 함께 당기기 위해 가열면을 통해 진공 챔버를 비우는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 진공 챔버를 비우는 단계는 상기 챔버와 연통 상태에 있는 진공 통로를 구비한 가열면을 제공하는 단계와, 진공원으로부터 상기 통로로 진공을 인가하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 막 사이의 측방향 공간을 변경하기 위해 기계를 가로지른 방향으로 측방향으로 막을 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 가열부 내의 웨브 상에 가열 장치를 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.