KR20000064354A - 판지 제조기의 이중 배커용 진공 조력식 웨브 구동 장치 - Google Patents

Abstract

웨브 결합 접착제를 경화시키고 파형 판지 웨브를 건조시키는 이중 배커는 구동되는 억제 벨트를 사용할 필요없이 저온 가열 유닛과 밀접하고 건조한 접촉부에 웨브를 유지시키는 웨브 억제 장치를 이용한다. 진공을 인가하는 상부면에 단일의 전체 폭 벨트를 포함하는 하류 진공 컨베이어부에 의해 이중 배커를 통해 웨브를 끌어 당긴다. 진공 구동 벨트는 진공 플리넘 지지면에 벨트를 지지하는 하면에 있는 저마찰 스트립과, 마찰 및 구동력 요구량을 모두 감소시키는 벨트의 다른 측면에 있는 독특한 진공 분배 채널 패턴을 갖고 있다.

Description

판지 제조기의 이중 배커용 진공 조력식 웨브 구동 장치

전형적인 종래 기술에 의한 이중 배커에서, 라이너 웨브는 단일면 파형 웨브의 접착된 플루트 팁(flute tip)과 접촉되고, 다음에 새로 접착된 이중면 웨브는 다수의 직렬 배열된 가열 유닛, 보통은 증기 상자(steam chests)의 표면 위로 통과되어 전분계 글루(glue)를 고정시키고 웨브로부터 습기를 몰아낸다. 전형적으로 증기 상자의 평탄하고 가열된 표면 위로 이중면 웨브의 이동은 파형 웨브의 상부면과 직접 접촉되어 넓은 구동되는 억제 벨트에 의해 제공된다. 차례로 벨트의 상부면은 종래 기술에서 잘 알려져 있는 웨이트(weight) 패턴들 또는 힘 인가 장치 중 임의의 것에 의해 이동하는 웨브와 접촉을 유지한다. 예컨대 억제 벨트는 일련의 중량을 갖는 밸러스트 롤러(ballast roller)에 의해 결합될 수도 있고, 웨브 위에 배치된 하나의 노즐계로부터 나온 공기 압력에 의해 웨브와 강제로 접촉될 수도 있거나, 또는 팽창 가능한 공기 블래더(air bladder)의 배열은 이중면 웨브와 접촉되게 이동하는 억제 벨트를 가압하도록 작동될 수도 있다. 또한 기계 방향의 종방향 및 기계 교차 방향의 측방향으로 모두 억제 벨트와 웨브에 인가된 밸러스트 하중을 변화시키는 수단을 제공하는 것도 알려져 있다.

이중 배커에서 구동되는 억제 벨트를 사용하는 것은 수반되는 많은 단점을 갖고 있다. 억제 벨트는 종래 기술에 의한 연속 컨베이어 벨트 시스템 방식으로 연속적인 이동에 적합하게 장착되어야 하므로, 별도의 벨트 구동 수단도 포함하여야 한다. 또한 억제 벨트는 필수적으로 적어도 가열부에서 파형 웨브의 전체 표면 위에 덮여야 하고, 결국 현재 상태 그대로 기판으로부터 습기가 탈출하는 것을 억제할 수도 있다. 또한 파형 웨브의 모서리 위에 돌출했던 벨트의 모서리는 증기 상자의 표면 또는 기타 가열된 표면과 접촉되어 움직여 마모되기 쉽다.

본 발명은 파형 판지 제조용 이중 배커(double backer)에 관한 것으로, 특히 종래 기술에 의한 구동되는 웨브 억제 벨트(driven web holddown belt)가 제거되고 독특한 진공 트랙션 장치(unique vacuum traction device)로 교체된 이중 배커에 관한 것이다.

도1은 본 발명의 일실시예의 웨브 구동 장치를 개략적으로 도시하는 이중 배커의 측면도이다.

도2는 도1의 평면도이다.

도3은 본 발명의 구동 컨베이어의 일실시예의 측면도이다.

도4는 도3의 4-4 선을 따른 부분 단면도이다.

도5는 도4의 5-5 선을 따른 부분 단면도이다.

도6은 도2에 도시된 이중 배커의 하류 단부에서 웨브 구동 장치의 실시예의 상세 평면도이다.

도7은 도6의 7-7 선을 따른 부분 단부도이다.

도8은 도6의 7-7 선을 따른 부분 측면도이다.

도9는 구성의 상세를 도시하는 도6의 웨브 수송 벨트의 부분 사시도이다.

도10은 도9의 10-10 선을 따른 단면도이다.

도11은 명료화를 위해 절결된 부분을 갖는 상당히 양호한 실시예의 웨브 수송 벨트 및 지지 구조체의 부분 평면도이다.

도12는 도11의 12-12 선을 따른 수직 단면도이다.

도13은 도9의 13-13 선을 따른 부분 상세도이다.

본 발명은 구동되는 억제 벨트를 제거한 이중 배커를 제공한다. 웨브의 이동 방향으로 서로 평행 연장되는 정지 억제 스트립은 폭을 가로질러 그리고 가열부를 따라 전체 웨브에 접촉되도록 상부로부터 지지된다. 본 발명에 따른 별도의 하류 진공 조력식 컨베이어는 가열부를 통해 파형 웨브를 끌어 당기는데 사용된다.

진공 조력식 컨베이어 장치는 측방향 폭을 가로질러 웨브 아래에 놓여 웨브를 지지하는 연속 웨브 수송 벨트를 포함하고, 벨트를 구동시키는 수단을 제공한다. 가장 기본적인 실시예에서, 본 발명의 진공 조력식 컨베이어 장치는 진공 컨베이어용으로 대체로 평탄한 표면 벨트를 이용할 수도 있으며, 상기 벨트에는 일련의 개구를 제공하여 하부로부터 인가되는 진공을 벨트에 의해 끌어 당겨지는 파형 웨브 또는 기타 웨브까지 안내한다. 기본 실시예에서, 하부 벨트 지지 구조체는 전체의 진공 벨트 아래에 놓인 2가지 홀 패턴이 제공되는 평탄판을 포함할 수도 있으며, 상기 홀은 판의 하부면에 부착된 플리넘(plenum)으로부터 진공 공기 유동을 인가하도록 벨트 개구와 정렬된 진공 개구열과, 벨트의 하면에 대해 진공력이 전파되는 것을 조정하거나 또는 방지하도록 진공 개구 사이에 있는 일련의 구멍을 포함한다. 벨트는 상부 벨트면에 이격된 상승된 돌기를 포함하는 것이 좋으며, 상기 돌기는 웨브 접촉면을 형성하는 평탄면부를 갖고 상기 돌기 사이에 개방 채널을 형성한다. 벨트의 개구는 하부 벨트면과 벨트 상부면 사이에 연통을 제공하는 채널을 포함한다. 진공 발생원은 개구에 작동하도록 연결되어 이동 벨트에 웨브를 지지하기에 충분하게 상부 벨트면 채널에 음압(negative pressure)을 공급한다. 양호한 실시예에서, 상승된 돌기는 일련의 불연속적인 지지 요소를 포함하고, 채널은 벨트 위에서 종방향 및 측방향 모두로 지지 요소 사이에 연장된다. 채널은 상기 실시예에 상호 연결된다.

본 발명에 따라 독특하게 구성된 수송 벨트 및 진공 충만 시스템은 웨브 재료를 이동시키는 진공 조력식 컨베이어 장치를 제공하도록 구성된다. 시스템은 웨브를 측방향 폭을 가로질러 웨브 아래에 놓여 웨브를 지지하는 상부 수송 주행부(run)와 하부 수송 주행부를 포함하는 연속 웨브 수송 벨트를 포함한다. 내부 벨트면에 결합되는 구동 풀리(drive pulley)를 포함하여 벨트를 구동시키고 수송 주행부와 복귀 주행부 사이에 전이부를 제공하는 수단을 제공한다. 벨트는 웨브 접촉면을 형성하는 수송 주행부의 상부면에 외부 평탄면부를 갖고 있다. 표면부는 사이에 개방 채널을 형성한다. 종방향으로 연장되는 측방향으로 이격된 개구열들은 벨트에 형성되어 내부 벨트면과 상부 벨트면의 수송 주행부에 있는 채널 사이에 연통을 제공한다. 지지 구조체는 벨트의 수송 주행부 아래에 놓여 구동되는 벨트에 대해 활주 지지를 제공하고, 수송 주행부의 길이에 연장되는 벨트 지지면을 형성하는 일련의 평행하고 측방향으로 이격된 진공 플리넘을 포함한다. 진공 발생원은 플리넘에 작동하도록 연결되어 채널에 음압을 공급한다. 종방향 진공 분배 수단은 각각의 지지면에 제공되고 진공 발생원에 연결된다. 하나의 벨트 개구열은 각각의 진공 분배 수단과 정렬된다. 내부 벨트면은 벨트 지지면에 결합되도록 배치된 일련의 평행하고 측방향으로 이격된 종방향으로 연장되는 저마찰 스트립을 갖고 있다. 고마찰 스트립은 각각의 인접한 저마찰 스트립 쌍 사이에 배치된다. 고마찰 스트립은 구동 풀리에 의해 결합되기에 적합하다.

각각의 벨트 지지면의 진공 분배 수단은 대체로 지지면의 전체 길이에 연장되는 종방향 진공 슬롯과, 지지면의 하부에 있는 슬롯의 리세스를 구비한 진공 표면과, 진공 표면의 일련의 종방향으로 이격된 진공 개구를 포함한다. 양호한 실시예에서, 벨트 지지면의 총면적은 수송 주행부 아래에 놓인 지지 구조체 총면적의 약 20 % 미만이다.

불연속적인 상승된 지지 요소 패턴에 의해 형성되는 개구 채널은 약 6 ㎜(약 0.25 in)의 최대폭을 갖는 것이 좋다. 웨브 접촉면 및 지지면을 형성하는 벨트의 수송 주행부의 평탄 상부면부는 벨트의 외부 표면적의 약 40 % 미만을 포함하는 것이 좋다.

다른 실시예에서, 웨브 수송 벨트의 채널은 일련의 측방향으로 이격된 상승된 종방향 리브에 의해 형성된다. 리브는 벨트의 길이를 따라 연속으로 되어 있으므로, 사이에 연속 채널을 형성한다. 벨트 개구는 측방향으로 이격된 구멍열들을 포함하며, 상기 각각의 구멍열은 채널 내에 배치된다.

또한 상기 장치는 벨트 아래에 놓인 지지 구조체를 포함하고 구동되는 벨트에 대해 활주 지지를 제공한다. 일실시예에서, 지지 구조체는 컨베이어의 길이에 연장되는 일련의 평행이고 측방향으로 이격된 지지면과, 진공 발생원에 연결된 각각의 지지면의 종방향 진공 분배 슬롯과, 각각의 진공 분배 슬롯과 정렬된 하나의 구멍열을 구비한 벨트 개구를 포함한다. 상기 실시예에서, 각각의 진공 슬롯은 지지면 아래에 배치된 리세스를 구비한 진공 표면을 포함한다. 일련의 이격된 진공 개구는 각각의 슬롯의 진공 표면에 제공된다. 지지 구조체는 각각의 진공 슬롯용 진공 플리넘을 포함하고 제어 수단은 각각의 상기 진공 플리넘에 진공 발생원을 선택적으로 연결하도록 제공되는 것이 좋다.

편의상 중심선의 대향측에 대응하는 플리넘 쌍을 배열하여 각각의 쌍이 공통으로 제어된다. 벨트의 상부면은 격자형의(gridwork) 인접한 프레임부들을 포함할 수도 있으며, 상기 각각의 프레임부는 돌기의 웨브 접촉 표면부와 동일 평면인 평탄 외부면을 갖는 둘러싸는 리브에 의해 형성되며, 각각의 프레임은 지지면의 종방향 중심선에 의해 2등분되도록 배치된다.

본 발명의 일실시예에서, 지지면은 일련의 측방향으로 이격된 진공 개구열들을 구비한 다공성 판(foraminous plate)을 포함하며, 상기 각각의 진공 개구열은 벨트의 소정 개구와 정렬된다. 채널이 일련의 이격된 종방향으로 연장되는 리브에 의해 형성된 일실시예에서, 지지판의 하나의 진공 개구열은 벨트의 하나의 구멍열과 정렬된다. 상기 실시예에서, 지지판의 각각의 진공 개구열은 진공 발생원에 연결된 진공 플리넘을 포함한다. 적절한 제어 수단을 제공하여 개별적으로 또는 마찬가지로 측방향으로 이격된 쌍으로 각각의 상기 플리넘에 진공 발생원을 선택적으로 연결한다. 상기 실시예에서, 지지판은 판의 진공 개구 사이에 배치된 공기 압력 균등화 홀 패턴들을 포함하고, 분위기 외부 공기의 누설을 제어하여 진공이 벨트의 전체 하면을 가로질러 전파되는 것을 방지한다.

본 발명의 장치는 이중 배커의 가열부를 통해 이중면 파형 판지를 이동시키는데 특히 적합하고, 상기 장치는 가열부의 하류에 배치된 웨브 지지 컨베이어 벨트와, 가열부를 통해 웨브 이동 방향으로 벨트를 구동시키는 수단과, 진공 플리넘과 그 플리넘에 작동하도록 연결된 진공 발생원을 구비한 벨트 지지 구조체, 벨트의 웨브 접촉면과 진공 플리넘 사이에 연통을 제공하는 벨트의 개구를 널리 포함한다. 벨트는 사이에 개방 채널의 네트워크를 형성하는 상기 지지 요소를 구비하여 웨브 접촉면을 형성하는 평탄면부를 갖는 일련의 불연속적인 상승된 지지 요소와, 벨트를 통해 연장되고 채널과 연통되는 개구를 포함한다. 양호한 실시예에서, 지지 요소는 측방향으로 이격된 종방향으로 연장되는 리브를 포함한다. 또한 벨트에는 위에서 종방향 및 측방향으로 연장되는 격자형의 인접한 프레임부들이 제공되어 있을 수도 있으며, 상기 종방향으로 연장되는 프레임부는 다수의 로우(row)를 형성하며, 각각의 프레임부는 상승된 지지 요소의 평탄면부와 동일 평면인 평탄 외부면을 갖는 둘러싸는 리브에 의해 형성되고, 개구는 벨트를 따라 연장되는 측방향으로 이격된 개구열들을 포함하며, 각각의 개구열은 프레임부의 로우를 2등분하도록 배치된다.

다른 실시예에서, 진공 컨베이어는 다수의 측방향으로 이격된 평행한 벨트부와, 벨트를 구동시키는 수단과, 벨트의 수송면에 작동하도록 연결된 진공 발생원을 포함한다. 각각의 진공 벨트부는 웨브 접촉면을 형성하는 평탄면부를 갖는 측방향으로 연장되는(기계 교차 방향) 리브와, 단부에서 채널 사이에 진공 개구를 형성하는 채널을 포함할 수도 있다. 진공 발생원은 벨트부 사이의 종방향으로 연장되는(기계 방향) 공간에 음압을 공급하도록 작동되며, 상기 공간은 벨트의 표면의 채널과 개방 연통하도록 배치되어 웨브의 하부 표면(undersurface)에 균일하게 걸쳐 진공을 분배한다. 또한 상기 장치는 벨트 지지 공기 지지를 제공하도록 벨트부의 하면에 작동하도록 연결된 가압 공기 발생원도 포함할 수도 있다.

우선 도1 및 도2에는 본 발명의 일실시예의 웨브 구동 장치를 포함하는 이중 배커(10)가 대체로 개략적인 형태로 도시되어 있다. 이중 배커에서, 이중면 파형 웨브(11)는 단일면 파형 웨브(12)와 라이너 웨브(13)를 결합하여 형성된다. 단일면 파형 웨브(12)의 파형 매체(14)의 글루 팁은 (도시되지 않은) 상류 글루 기계에서 전분계 접착제로 덮여 있고 글루 팁과 라이너(13) 사이의 접착제 결합은 이중 배커(10)에 열 및 압력을 인가하여 경화된다.

열은 웨브(11)가 이중 배커를 통해 이동하는 평탄하고 동일 평면인 가열면(16)을 갖는 일련의 가열 유닛(15)에 의해 공급된다. 전형적으로 가열 유닛은 무거운 벽을 구비한 주철 또는 강 구조로 제조된 개별적인 증기 상자를 포함하지만, 적절한 평탄하고 가열된 표면을 포함하는 것이 낫다. 각각의 증기 상자는 고압 증기가 공지 방법으로 그리고 도면에 도시되지 않은 공급 시스템을 이용하여 공급되는 개방 내부를 갖고 있다. 각각의 가열 유닛(15)은 (웨브 이동 방향으로) 길이가 약 45 내지 60 ㎝(18 내지 24 in)이고 가공될 파형 웨브의 최대폭을 완전히 지지하기에 충분한 예컨대 약 245 ㎝(96 in)의 기계 교차 방향으로 폭을 갖고 있다. 일련의 가열 유닛에 의해 제공된 가열부의 총길이는 예컨대 대략 9 m(30 ft)일 수도 있다.

일련의 가요성 평행 금속 스트립(17)은 스트립의 새그(sag) 또는 캐트네리(catenary)가 이중면 웨브(11) 상부에 놓여 웨브의 균일한 가열 및 건조와 접착제의 경화를 용이하게 하는데 필요한 억제력을 제공하는 것을 허용하는 방식으로 가열부 상부에 현수된다. 예컨대 스트립(17)은 폭이 약 2.5 ㎝(1 in) 이상이고 두께가 약 1 ㎜(0.040 in)인 스텐레스강으로 제조될 수도 있다. 충분한 수의 스트립을 이용하여 가공될 웨브의 전체 폭을 덮기에 충분한 기계 교차 방향으로 전체의 억제 폭을 제공한다. 매우 밀접하게 이격되도록 스트립을 장착하여 대체로 웨브(11)의 전체를 덮이게 하는 것이 좋다. 스트립의 상류 단부(18)는 공통 상류 지지부(20)에 부착되고 하류 단부(21)는 공통 하류 지지부(22)에 부착된다.

도1의 실시예에서, 상류 지지부(20)는 들어오는 단일면 및 라이너 웨브(12, 13) 바로 위에서 최상류 가열 유닛(15)의 바로 상류에 배치된다. 상기 방식에서, 중력의 영향하에 하향으로 쳐져 있고 가열부의 웨브(12)와 접촉되지 않은 매우 짧은 캐트네리부만이 있다. 이하에서 더 상세하게 설명하겠지만, 하류 지지부(22)는 웨브 구동 컨베이어(23) 위의 지점까지 최하류 가열 유닛(15)의 하류로 더 먼 거리만큼 연장될 수도 있다. 또한 하류 지지부(22)가 상류 지지부(20)에 대해 어느 정도 경사진 위치에 배치되어 하류 캐트네리부(24)는 구동 컨베이어(23)를 따라 웨브에 접촉되지 않을 수도 있다. 스트립 지지부(20, 22) 중 하나 또는 양자 모두는 도1의 화살표에 의해 지시된 바와 같이 조정 가능한 수직 이동용으로 장착되어 있을 수도 있다. 지지부 중 하나 또는 양자 모두를 상승시켜, 스트립의 각각의 단부(18, 21)도 이중면 웨브(11)에 놓여 접촉되는 스트립의 길이를 변화시키도록 상승될 수도 있다. 상기 방식에서, 이동하는 이중면 웨브(11)에 전달되는 열의 양과 상기 웨브 위에 부과되는 억제력의 크기는 원하는 대로 조정될 수도 있다.

도3 내지 도5는 상술한 이중 배커와 함께 사용될 수도 있는 구동 컨베이어(23)의 일실시예의 구성과 작동을 상세하게 도시하고 있다. 구동 컨베이어는 일련의 평행하고 측방향으로 이격된 수송 벨트부(46)를 포함한다. 각각의 벨트부(46)의 구동면은 대체로 평탄 상부를 구비한 웨브 지지 크라운(48) 사이에 측방향으로 연장되는 홈 또는 채널(47)을 형성하도록 리브를 구비한다. 인접한 진공 벨트(46) 사이의 공간은 일련의 얕은 슬롯(50)에 의해 형성되며, 상기 슬롯의 저면에는 하나의 진공 공급 홀(51)열이 제공된다. 슬롯(50)은 수송 벨트의 홈(47)과 일련의 진공 플리넘(52)의 상부면을 형성하는 슬롯의 진공 공급 홀 사이에 개방 연통을 제공한다. 진공 플리넘은 흡인 블로워(53)에 연결되어 필요한 음압을 제공한다. 이동하는 이중면 웨브(11)가 수송 벨트의 크라운(48)과 접촉되면, 음압은 채널(47)을 통해 그리고 웨브의 전체 폭을 가로질러 균일하게 분포된다. 가공될 웨브가 진공 구동 컨베이어(23)의 전체 폭보다 협소하다면, 적절한 밸브 장치를 이용하여 웨브의 외부 모서리 외부에 측방향으로 진공 슬롯(50)에 공급되는 진공을 차단할 수 있다.

수송 벨트부(46)는 진공 슬롯(50) 사이의 벨트 지지면(54) 위에 활주 접촉되어 작동한다. 활주 마찰과 대응하는 구동력 요구량을 감소시키기 위해, 수송 벨트는 지지면(54)과 벨트(46)의 평탄 하면 사이에 형성된 공기 지지부에서 작동될 수도 있다. 이와 같이 표면(54)에는 공기 지지용 지지부를 제공하도록 하부 공기 플리넘(56)으로부터 나온 가압 공기를 공급하는 공기 공급 홀(55)이 제공되어 있을 수도 있다. 충분한 공기 지지용 지지부를 제공하기 위해, 벨트를 지지하는 양압의 공기는 파형 웨브에 대해 억제력을 공급하는 음압보다 커야만 한다. 제2 블로워(57)를 사용하여 공기 지지부에 대해 양압 공기를 제공할 수도 있다. 도3 및 도5에서, 진공 플리넘(52)은 블로워(53)의 흡인측에 적절하게 연결된 반면에, 공기 플리넘(56)은 블로워(57)의 출구에 작동하도록 연결된다.

본 양호한 실시예의 진공 조력식 웨브 구동 장치(23)는 도2의 평면도에 어느 정도 개략적으로 도시되어 있고 도6 내지 도11에 더 상세하게 도시되어 있다. 상기 실시예에서, 단일 웨브 수송 벨트(92)는 상부 수송 주행부(215)와 하부 수송 주행부(225) 사이의 단부와 전이부를 형성하는 구동되는 헤드 풀리(93) 및 아이들러 꼬리 풀리(94) 주위에서 작동한다. 풀리(93, 94) 사이에서, 벨트의 수송 주행부는 상술한 실시예와 어느 정도 유사한 진공 플리넘 배열을 포함하는 지지 구조체(95)에서 수행된다.

특히 도6 및 도7에서, 지지 구조체(95)는 일련의 종방향으로 연장되고 측방향으로 이격된 진공 플리넘(96)을 포함한다. 각각의 플리넘의 최상부면은 벨트(92)에 대해 지지면(97)을 제공한다. 플리넘(97)과 그 플리넘에 의해 제공된 지지면(97)은 헤드 풀리와 꼬리 풀리(93, 94) 사이에서 기계 방향으로 거의 전체 거리에 연장된다. 리세스를 구비한 진공 분배 슬롯(98)은 각각의 플리넘 지지면(97)의 중심에 있고 거의 전체 길이가 움직인다. 슬롯(98)의 저부는 일련의 이격된 진공 개구(101)가 제공된 판(100)에 의해 형성된다. 개구(101)는 플리넘(96)의 내부에 직접 연통을 제공한다.

진공 슬롯(98)은 지지면(97)의 전체 길이를 움직이게 하지는 않지만, 단부판(102)으로 상하류 단부에서 밀폐된다. 단부판은 지지면(97)과 동일 평면에 놓여 위로 이동하는 벨트(92)에 대해 추가 지지를 제공한다. 또한 단부판(102)은 진공 슬롯의 단부로부터 진공 손실을 방지하거나 또는 최소화시킨다. 리세스를 구비한 분배 슬롯(98)의 저부에 진공 개구를 배치하여, 진공에 의해 제공된 억제력은 이하에서 설명되는 바와 같이 벨트(92)를 통해 잘 분배된다.

웨브 수송 벨트(92)의 저부는 필수적으로 평탄하다. 그러나 도7, 도8 및 도13과 웨브(11)를 운반하는 벨트의 상부 수송 주행부(215)에서, 수송 주행부의 하면(216)은 벨트에 배치되어 플리넘(96)의 지지면(97)에 실려지고 상기 지지면에 의해 지지되는 일련의 평행하고 측방향으로 이격된 종방향으로 연장되는 저마찰 스트립(217)을 특징으로 한다. 저마찰 스트립(217) 사이에서, 벨트의 하면(216)은 고마찰 스트립(218)으로 구성된다. 고마찰 스트립은 풀리(93)와 필수적인 마찰 결합을 제공하고 저마찰 스트립(217)에 대해 약간 상승된 것이 좋다.

벨트의 상기 합성 하면(216)은 많은 상이한 방식으로 제조될 수도 있다. 특히 도11에서, 벨트는 하부 플라이(219, ply), 중간 플라이(220) 및 상부 플라이(221)를 포함하는 여러 섬유 플라이로 제조될 수도 있다. 하부 플라이(219)는 고마찰 고무 덮개(222)로 하부면에 덮인다. 이하에서 설명하겠지만, 벨트의 상부측도 특별한 웨브 지지 구조체를 포함하는 상부 고무 덮개(223)가 제공된다.

벨트(92)를 제조하는 방법에서, 하면(216)은 하부 덮개(222)와 하부 섬유 플라이(219)를 통해 절단되어 저마찰 스트립(217)을 포함하고자 하는 구역에서 절결된다. 저마찰 스트립(217)은 사이에 고마찰 고무 스트립(218)을 남겨두고 절결된 구역에서 접착된다. 저마찰 스트립(217)을 포함하는 재료는 다른 벨트 플라이에서 사용되는 섬유와 마찬가지로 예컨대 단일 또는 다중 플라이 폴리에스테르 섬유일 수도 있다. 벨트의 하면에 저마찰 스트립(217)을 접착제로 부착하는 것은 경화 프레스(vulcanizing press)로 완료된다.

벨트의 합성 하면(216)을 구성하는 간략화된 방법으로는 저마찰 스트립(217)이 하부 플라이(219)를 포함하는 저마찰 섬유(예컨대 폴리에스테르 섬유)를 노출시키고자 하는 곳이 어디든 하부 고무 덮개(222)를 단순히 연마해 내기만 하는 방법이 있다. 하부 플라이(219)의 하부 마찰 섬유는 충만 지지면(97)에 직접 실려지고 고마찰 스트립(218)을 포함하는 고무 덮개(222)로부터 약간 리세스를 구비하므로, 스트립(218)과 구동 풀리(93) 사이에 양호한 구동 접촉을 제공한다. 혹은 고마찰 고무 스트립(218)은 초기에 벨트의 하면을 포함하는 저마찰층이 형성된 벨트에 직접 성형될 수도 있다.

저마찰 스트립(217)과 플리넘의 상당히 협소한 지지면(97)의 조합은 결국 드래그(drag)를 상당히 감소시키고 그에 따라 구동력 요구량을 상당히 감소시킨다. 예컨대 11개의 별도의 플리넘(96)을 이용하는 도6 및 도7의 벨트 지지 구조체는 259 ㎝(102 in)의 폭을 갖는 벨트(92)를 지지하는데 사용될 수도 있다. 진공 분배 슬롯(98)에 의해 분리된 각각의 종방향 벨트 지지면부(224)의 폭은 2 ㎝(0.75 in)일 수도 있다. 11개의 별도의 플리넘(96)으로써, 지지면(97)의 총폭은 단지 42 ㎝(16.5 in)이다. 상기 총폭은 수송 주행부(215) 아래에 놓인 지지 구조체 총면적의 단지 약 16 %이다.

특별히 벨트의 상부면은 이중면 웨브를 지지하여 웨브의 하부 표면에 인가된 진공의 손실을 균일하게 분배하고 제어하도록 구성된다. 특히 도9 및 도10에서, (벨트가 수평 작동 수송 주행부(215)를 통해 이동하는 경우에) 벨트의 상부면에는 불연속적으로 서있는 지지 요소(103) 패턴이 제공된다. 도시되어 있는 실시예에서, 지지 요소는 기계 교차 방향으로 대체로 직사각형 형상으로 되어 있다. 상기 요소의 상부는 평평하고, 공통 평면에 놓이며, 웨브(11)의 하부 라이너(13)를 직접 지지하는(예컨대 도1 참조) 웨브 접촉면을 제공한다. 벨트의 기부면(104)과 지지 요소(103)의 측면은 지지 요소(103)의 표면에 배치된 웨브(11)의 전체 하면에 진공을 분배하는 채널(105)의 상호 연결된 네트워크를 형성한다.

상승된 지지 요소(103) 사이의 채널(105)폭을 최소화시키는 것이 중요한 것으로 알려져 왔다. 약 6 ㎜(약 0.25 in)로 채널의 최대폭을 제한하여, 종이 웨브(11)가 채널 내에 흡인되는 경향을 최소화시킨다. 상기 방법은 바람직하지 못한 웨브의 마킹(marking)을 방지한다. 지지 요소(103)는 벨트(92)의 외부 총표면적의 약 40 %만을 차지하는 웨브 접촉 표면적을 제공하도록 크기를 갖고 이격된다. 상기의 결과 채널(105)의 실제 면적은 약 60 %의 진공 압력에 노출된다. 그러나, 또한 길이가 약 13 ㎜(약 0.5 in)이고 폭이 3 ㎜(0.125 in)이고, 3 ㎜(0.125 in)의 폭을 갖는 채널에 의해 이격될 수도 있는 직사각형 지지 요소의 작은 크기는 대체로 유효 진공 면적을 증가시키는 분명한 모서리 효과를 갖는 것으로 알려져 왔다. 지지 요소(103)의 평탄 상부와 웨브 사이의 면적은 진공으로 되어 100 %에 근접할 정도로 효과적으로 진공 면적을 증가시킨다. 7 m²(75 ft²)의 진공 총면적을 제공하는 길이가 대략 275 ㎝(대략 9 ft)인 수송 주행부(115)로써, 단지 3.5 내지 7 ㎪(약 0.5 내지 1.0 psi)의 진공 압력만을 이용하여 웨브를 끌어 당기는 것이 가능하다. 또한 상기 낮은 레벨의 진공 압력은 벨트의 하면(216)과 충만 지지 표면부(224) 사이의 드래그, 하부 벨트 인장 및 벨트 수명을 연장하는 것에도 기여한다.

벨트에는 측방향으로 이격된 구멍(106)열들이 제공되며, 상기 각각의 구멍열은 벨트의 전체 길이에 연장되고 진공 분배 슬롯(98)과 정렬된다. 이와 같이 벨트(92)가 플리넘에 의해 제공된 지지면(97) 위로 이동함에 따라, 진공력은 일정하게 구멍(106)을 통해 인가되고, 채널(105)의 네트워크 전체에 걸쳐 분배되어, 웨브(11)에 대해 균일한 억제력을 제공한다.

도6 및 도8에서, 본 발명의 장치는 진공 플리넘(96)으로 진공을 인가하는 것을 제어하고 다양한 폭의 웨브를 수용하는 동시에 과도한 음압 진공을 사용하는 손실 또는 필요성을 회피하도록 벨트면의 측면부(lateral portion)를 선택적으로 밀봉 격리하는 수단을 포함한다. 진공 분배 헤더(107)를 사용하여 흡인 블로워(53)로부터 진공 플리넘에 음압을 공급한다. 시스템은 시스템의 종방향 중심선의 중심 플리넘(108)과 중심선의 대향측의 대응하는 플리넘 쌍을 포함하여 홀수의 진공 플리넘을 포함하며, 각각의 플리넘 쌍은 중심 플리넘(108)으로부터 진행 방향으로 더 먼 것이 좋다. 예컨대 도6 및 도7에서, 최외곽 플리넘 쌍(109)을 참조하기 바란다. 상기 방식에서, 더 협소한 폭을 갖는 중심에 놓인 판지 웨브(11)를 가공하는 경우에, 최외곽 쌍으로부터 측방향으로 내향으로 플리넘 쌍을 진행 방향으로 차단하여 웨브가 이동하고 있는 플리넘에 진공을 인가하기만 할 수도 있다. 도6에서, 시스템은 단일 제어 밸브(110)가 헤더(107)에 연결된 공통 진공 측면부(114)에 의해 공급된 한 쌍의 플리넘(96)으로 음압을 공급하는 것을 제어하도록 배열된다.

과도한 음압 손실을 방지하기 위해, 벨트가 헤드 또는 꼬리 풀리(93 또는 94) 주위를 둘러싸는 경우에 웨브의 측방향 모서리를 경유하여 또는 종방향으로, 벨트면에는 격자형의 인접한 프레임부(111)들이 제공될 수도 있다. 각각의 프레임부는 벨트의 기부면(104) 위에 돌출하고 지지 요소(103)의 웨브 접촉면과 동일 평면에 놓인 평탄 외부면(113)을 갖는 둘러싸는 리브(112)에 의해 형성된다. 종방향으로 프레임부(111)를 배치하여 하나의 벨트 구멍(106)열에 중심을 갖고 있다. 이와 같이 바로 아래에서 플리넘(96)으로부터 하나의 구멍(106)열에 인가된 진공은 상기 부분이 일부의 웨브에 의해 덮여 있다고 가정하면 프레임부(111) 로우에 제한될 것이다.

한편 리브(112)와 그 리브가 형성하는 프레임부(111)를 제거하면 가공될 웨브의 양호한 냉각을 제공하는 것으로 알려져 왔다. 상기는 프레임부(111)의 차단 장애물이 없다면 벨트면(92)에 있는 채널(105)의 네트워크 내로 분위기 공기를 더 용이하게 끌어 당길 것이기 때문이다. 그러나 추가적인 보상 진공 압력을 발생시키는 에너지 요구량은 증가될 수도 있다.

도11 및 도12에는 웨브 수송 벨트(115) 및 벨트 지지 구조체(116)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 벨트는 상술한 것과 동일한 풀리 배열에 의해 구동되고 수행될 수도 있다. 상기 실시예에서, 웨브 수송 벨트(115)는 상부면에 일련의 측방향으로 이격된 상승된 종방향 리브(117)가 제공되며, 각각의 상기 리브는 벨트의 전체 길이를 따라 연속으로 되어 있다. 리브는 동일 평면이고 웨브를 지지하는 접촉면을 형성하는 평탄면을 갖고 있다.

교대로 인접한 리브(117) 쌍은 사이에 종방향 채널(120)을 형성하도록 상당히 근접하게 이격된다. 각각의 채널에서, 벨트에는 하부면으로 벨트를 통해 개방 연통을 제공하는 하나의 구멍(121)열이 제공된다. 벨트 지지 구조체(116)는 위로 이동하는 벨트(115)에 대해 활주 지지를 제공하는 평탄한 금속판(122)을 포함한다. 벨트면에 형성된 각각의 채널(120)과 정렬된 판(122)의 하면은 진공 플리넘(123)을 포함한다. 판(122)에는 각각의 진공 플리넘(123)의 길이를 따라 하나의 진공 개구(124)열이 제공되며, 상기 진공 개구는 벨트 이동 중에 벨트의 구멍열(121)과 정렬된다. 이와 같이 (도6 내지 도10의 실시예에 대해 설명된 것과 대체로 동일한 방법으로) 진공 플리넘(123)에 인가된 진공은 구멍(121)을 경유하여 벨트 채널(120)에 인가될 것이고 리브(117)의 평탄면(118)에 지지된 이중면 파형 웨브(11)에 지지력 및 구동력을 제공할 것이다. 리브(117)는 채널로의 진공 압력을 제한하고 분위기 압력에서 과도한 공기의 진입에 대해 채널을 밀봉하는 것을 돕는다. 상술한 실시예에서와 마찬가지로, 진공 발생원은 측방향으로 이격된 플리넘 쌍에 음압의 선택적인 인가를 제공하도록 또는 기타 편리한 배열로 플리넘(123)에 연결될 수도 있다.

종방향 벨트 리브(117)는 채널(120) 사이에 더 넓게 이격되고, 벨트의 상기 중간부 아래에 놓인 지지판(122)에는 진공력 분산 홀(125) 패턴이 제공된다. 상기 진공 분산 홀은 판을 통해 연장되고 판 아래에서 그리고 인접한 진공 플리넘 사이에서 분위기 공기에 개방된다. 벨트 지지 구조용으로 평탄한 금속판(122)을 사용하면 벨트(115) 아래에서 진공 개구(124)로부터 나온 진공력이 전파되는 것을 분산시키는 수단이 필요하다. 각각 정렬된 벨트 구멍(121)과 진공 개구(124)에 인접한, 벨트(115)의 하면과 판(122)의 상부면 사이의 평탄 계면은 진공력이 웨브(11)에 바람직하게 인가되는 것 뿐만 아니라 벨트에 바람직하지 못하게 인가되는 것을 방지할 정도로 완전한 밀봉을 제공하지 못할 것이다. 이와 같이 지지판(122)의 진공 분산 홀(125)은 벨트에 과중한 진공력을 부여할 수 있었던 분위기 공기의 누설 조절을 제공한다. 상술한 실시예에서(도6 내지 도10 참조), 벨트를 지지하지 않는 플리넘 사이의 구역은 진공력으로부터 동일한 효과적인 경감을 제공한다. 지지판(122)의 진공 분산 홀(125)에 의해 제공된 공기 누설의 제어는 진공 공급 장치(예컨대 도6의 블로워(53))의 크기를 어느 정도 증대시킬 수도 있다. 경감을 제공하지 않으려면, 벨트(115)의 하면으로 진공력을 전파하는 결과를 야기하는 동일한 원리를 이용하면 특별한 상승된 리브 또는 돌기를 사용할 필요없이 벨트의 상부면에 웨브(11)를 지지할 수 있다. 즉, 상부 벨트면은 평탄하고 제한하는 리브에 대한 필요없이 개구열들 또는 구멍열들(121)이 제공될 수도 있다. 그럼에도 진공은 시스템을 통해 웨브를 끌어 당기면서 웨브의 하면에 걸쳐 거의 균일하게 분배될 것이다. 또 진공 발생원의 크기가 어느 정도 커지는 것이 필요할 수도 있다. 필요하다면, 다공성 지지판(122)의 하면에 도3 내지 도5의 실시예에 대해 상술한 바와 같이 공기 지지 효과를 제공하도록 양압 발생원을 제공하는 것도 가능하다. 진공 개구(124)와 진공 분산 홀(125)은 모두 원형이고 제조의 편의상 동일한 직경으로 된 것이 좋다.

Claims (27)

1. 웨브 재료를 이동시키는 진공 조력식 컨베이어 장치에 있어서,

   측방향 폭을 가로질러 웨브 아래에 놓여 웨브를 지지하며, 웨브 접촉면을 형성하는 평탄한 동일 평면 표면부를 갖는 상부 벨트면에 측방향으로 이격되어 사이에 개방 채널을 형성하는 상승된 종방향 리브를 포함하는 연속 웨브 수송 벨트와;

   상기 벨트를 구동시키는 수단과;

   하부 벨트면과 상기 채널 사이에 연통을 제공하는 상기 벨트의 개구와;

   상기 하부 벨트면 아래에 놓여 구동되는 벨트에 대해 활주 지지를 제공하는 지지면과;

   상기 개구에 작동하도록 연결되어 상기 채널에 음압을 공급하는 진공 발생원을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지면이 다공성 판을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 판은 일련의 측방향으로 이격된 진공 개구열들을 포함하며, 상기 각각의 개구열은 인접한 종방향 리브 쌍 사이에 그리고 그 쌍에 대체로 평행하게 배치되어 벨트 이동 중에 벨트 상부의 벨트 개구와 정렬되는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 벨트 개구는 측방향으로 이격된 구멍열들을 포함하며, 상기 각각의 구멍열은 하나의 상기 진공 개구열과 정렬되는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 진공 발생원을 각각의 진공 개구열과 연결하는 진공 플리넘을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제3항에 있어서, 각각의 진공 개구열을 위한 별도의 진공 플리넘과 각각의 상기 플리넘에 진공 발생원을 선택적으로 연결하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제3항에 있어서, 상기 판은 상기 개방 채널 사이에 배치되고 상기 벨트 개구와 상기 진공 개구로부터 하부 벨트면에 의해 밀봉된 공기 압력 균등화 홀 패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 웨브 재료를 이동시키는 진공 조력식 컨베이어 장치에 있어서,

   측방향 폭을 가로질러 웨브 아래에 놓여 웨브를 지지하며, 웨브 접촉면을 형성하는 평탄한 동일 평면 표면부를 갖는 상부 벨트면에 측방향으로 이격되어 사이에 개방 채널을 형성하는 상승된 돌기를 포함하는 연속 웨브 수송 벨트와;

   상기 벨트를 구동시키는 수단과;

   하부 벨트면과 상기 채널 사이에 연통을 제공하는 상기 벨트의 개구와;

   상기 개구에 작동하도록 연결되어 상기 채널에 음압을 공급하는 진공 발생원을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 상승된 돌기는 일련의 불연속적인 지지 요소를 포함하며, 상기 채널은 벨트의 종방향 및 측방향으로 상기 지지 요소 사이에 연장되는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 채널이 상호 연결된 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제8항에 있어서,

    상기 벨트 아래에 놓여 구동되는 벨트에 대해 활주 지지를 제공하고 컨베이어의 길이에 연장되는 일련의 평행하고 측방향으로 이격된 지지면을 포함하는 지지 구조체와, 상기 진공 발생원에 연결된 각각의 지지면의 종방향 진공 분배 슬롯을 포함하며;

    상기 벨트 개구는 각각의 진공 분배 슬롯과 정렬된 하나의 개구열을 구비한 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제11항에 있어서, 각각의 상기 진공 슬롯이 지지면 아래에 배치된 리세스를 구비한 진공 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제12항에 있어서, 각각의 슬롯의 진공 표면에 일련의 이격된 진공 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제11항에 있어서, 상기 지지 구조체는 각각의 진공 슬롯용 진공 플리넘과, 각각의 상기 진공 플리넘에 진공 발생원을 선택적으로 연결하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
15. 제11항에 있어서, 벨트의 상부면은 격자형의 인접한 프레임부들을 포함하며, 각각의 프레임부는 상기 돌기의 웨브 접촉면부와 동일 평면인 평탄 외부면을 갖는 둘러싸는 리브에 의해 형성되고, 각각의 프레임은 지지면의 종방향 중심선에 의해 이등분된 것을 특징으로 하는 장치.
16. 이중 배커의 가열부를 통해 이중면 파형 판지 웨브를 이동시키는 장치에 있어서,

    가열부의 하류에 배치된 웨브 지지 컨베이어 벨트와,

    가열부를 통해 웨브 이동 방향으로 상기 벨트를 구동시키는 수단과,

    진공 플리넘과 상기 진공 플리넘에 작동하도록 연결된 진공 발생원을 포함하는 상기 벨트 아래의 벨트 지지 구조체와,

    상기 벨트의 웨브 접촉면과 상기 플리넘 사이에 진공 공기 유동 연통을 제공하는 상기 벨트의 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 웨브 접촉면을 형성하는 평탄면부를 갖는 상기 벨트의 일련의 불연속적인 상승된 지지 요소를 포함하며, 상기 지지 요소는 사이에 개방 채널의 네트워크를 형성하고, 상기 개구는 벨트를 통해 그리고 상기 채널과 연통되어 연장되는 것을 특징으로 하는 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 지지 요소가 측방향으로 이격되고 종방향으로 연장되는 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
19. 제17항에 있어서, 벨트 위에서 종방향 및 측방향으로 연장되고 다수의 로우를 형성하는 상기 벨트의 격자형의 인접한 프레임부들을 포함하며, 각각의 프레임부는 상기 상승된 지지 요소의 평탄면부와 동일 평면인 평탄 외부면을 갖는 둘러싸는 리브에 의해 형성되며, 상기 개구는 측방향으로 이격되고 각각이 상기 프레임부의 로우를 2등분하도록 배치된 벨트를 따라 연장되는 구멍열들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
20. 제16항에 있어서,

    상기 벨트는 다수의 측방향으로 이격된 평행한 벨트부와, 상기 개구와 상기 플리넘 사이에 진공 연결을 제공하는 상기 벨트부 사이의 공간을 포함하며;

    각각의 상기 벨트부는 상기 웨브 접촉면을 형성하는 평탄면부를 갖는 측방향으로 연장되는 리브를 포함하고, 상기 리브는 사이에 채널을 형성하며, 상기 채널의 측방향 단부는 상기 개구를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
21. 웨브 재료를 이동시키는 진공 조력식 컨베이어 장치에 있어서,

    측방향 폭을 가로질러 웨브 아래에 놓여 웨브를 지지하는 상부 수송 주행부와 하부 복귀 주행부를 포함하고 웨브 접촉면을 형성하는 수송 주행부의 상부 벨트면 상에 사이에 개방 채널을 형성하는 외부 평탄면부를 갖는 연속 웨브 수송 벨트와, 내부 벨트면에 결합되고 수송 주행부와 복귀 주행부 사이에 전이부를 제공하는 구동 풀리를 포함하는 상기 벨트를 구동시키는 수단과, 내부 벨트면과 상기 채널 사이에 연통을 제공하는 상기 벨트의 종방향으로 연장되는 측방향으로 이격된 개구열과, 상기 벨트의 수송 주행부 아래에 놓여 구동되는 벨트에 대해 활주 지지를 제공하고 수송 주행부의 길이에 연장되는 벨트 지지면을 형성하는 일련의 평행하고 측방향으로 이격된 진공 플리넘을 포함하는 지지 구조체와, 상기 플리넘에 작동하도록 연결되어 상기 채널에 음압을 공급하는 진공 발생원과, 상기 진공 발생원에 연결된 각각의 지지면의 종방향 진공 분배 수단과, 각각의 진공 분배 수단과 정렬된 상기 벨트 개구열들 중 하나를 포함하며;

    상기 내부 벨트면은 상기 벨트 지지면을 결합하도록 배치된 일련의 평행하고 측방향으로 이격된 종방향으로 연장되는 저마찰 스트립과, 각각의 인접한 상기 저마찰 스트립 쌍 사이에 배치되고 상기 구동 풀리에 의해 결합되기에 적합한 고마찰 스트립을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
22. 제21항에 있어서, 각각의 벨트 지지면의 진공 분배 수단은 대체로 지지면의 전체 길이에 연장되는 종방향 진공 슬롯과, 지지면 아래에서 슬롯의 리세스를 구비한 진공 표면과, 진공 표면의 일련의 종방향으로 이격된 진공 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
23. 제21항에 있어서, 벨트 지지면의 총면적은 상기 수송 주행부 아래에 놓인 지지 구조체 총면적의 약 20 % 미만인 것을 특징으로 하는 장치.
24. 제21항에 있어서, 벨트에 평탄 상부면부를 형성하는 불연속적인 상승된 지지 요소 패턴과, 상기 개방 채널을 형성하는 상기 요소 사이의 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
25. 제24항에 있어서, 상기 개방 채널이 벨트의 종방향 및 측방향으로 연장되고 상호 연결된 것을 특징으로 하는 장치.
26. 제25항에 있어서, 상기 채널이 약 6 ㎜(약 0.25 in)의 최대폭을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
27. 제21항에 있어서, 상기 평탄 상부면부가 벨트의 외부 표면적의 약 40 % 미만을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.