KR20010023023A - 포드리니어 성형부내에서 제지원료의 난류를 발생시키기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

포드리니어 성형부내에서 제지원료의 난류를 발생시키기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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피트리차드이.
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그래함 잭슨
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Abstract

본 발명은 제지기의 개방표면 성형부내에서 제지원료를 해체시키기 위하여 제지원료내에 난류를 발생시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 이러한 방법 및 장치는 탈수 박스를 이용한다. 탈수 박스는 진공-원조 배수를 가능하게 하고 세트를 이루는 탈수 요소들을 갖는다. 세트를 이루는 탈수 요소들은, 약 160 gsm을 대체로 초과하는 기준 중량을 갖는 종이 제품들의 생산을 위해, 약 400 m/min까지의 기계작동속도로 이송되는 비교적 두꺼운 제지원료 층들내에 난류를 유발한다. 각각의 세트를 이루는 요소들은 도입 블레이드, 하나 이상의 중간 요소, 및 후미 요소를 포함한다. 성형 직물의 경로는 동 성형 직물이 중간 요소들상에서 통과함에 따라 하방향으로 편향되고, 상기 중간 요소들은 도입 및 상승 요소들상의 성형 직물 지지표면들에 의해 마련되는 평면으로부터 약 0°내지 10°의 각도로 경사된다. 이러한 구성에 의해 유발되는 성형 직물의 수직방향 이동은 제지원료내에서 난류의 생성 및 교반을 개시하며, 이러한 난류 생성 및 교반에 의해 제지원료가 해체되고 시트 밀봉의 가능성이 감소된다. 상기 장치는 상류 또는 하류에 배치되는 다른 공지된 성형 및 배수 장치들과 조합적으로 사용되어 두껍고 느리게 이동하는 제지원료 층들에 대해 그 성능이 향상될 수 있다.

Description

포드리니어 성형부내에서 제지원료의 난류를 발생시키기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF GENERATING STOCK TURBULENCE IN A FOURDRINIER FORMING SECTION}
통상적인 개방표면 성형부에 있어서, 약 0.1 내지 1.5 중량%의 제지용 섬유들 및 다른 제지용 고형물들을 모두 포함하는 수성 제지원료는, 헤드박스 슬라이스(headbox slice)로부터, 수평방향으로 이동되는 성형 직물상으로 공급된다. 이러한 성형부에 있어서, 이동하는 성형 직물은, 헤드박스 슬라이스로부터 제지원료를 수납한 후에, 일련의 배수 박스들을 수반하는 성형 보드(forming board)에 의해 지지된다. 배수 박스들은 통상적으로, 성형 직물의 기계 측면과 접촉되는 배수 박스상에 장착되는 블레이드들(blades) 및 호일들(foils)과 같은 탈수 장치들을 포함한다. 특정의 현대식 저속 기계들에 있어서는, 테이블 로울들(table rolls)이 탈수 및 난류발생 장치로서 여전히 사용된다. 상기 성형부는, 성형 샤워들(formation showers)과 같은, 제지원료내에서 특정 정도이상의 난류를 발생시키도록 의도되는 다른 장치들을 또한 포함할 수 있다. 개방표면 성형 직물상의 제지원료가 상기 성형부를 관통하여 이동함에 따라, 약 75 내지 85 %의 물을 포함하는 초기 종이 웨브가 형성될 때까지, 물이 제지원료로부터 제거된다. 나머지 물은 제지기의 후속 부분들내에서 제거된다.
헤드박스 슬라이스로부터 성형 직물상으로 침착되는(deposited) 제지원료 층의 두께는 기계 속도, 헤드박스로부터 공급되는 제지원료의 수분 함량, 및 생산되는 종이 또는 보드의 기준 중량에 의해 결정된다. 라이너보드(linerboard), 골심지(corrugated medium), 시장에서 유통되고 있는 여러가지 등급의 펄프들(market pulp grades), 및 판지(paperboard) 제품들과 같은 무거운 등급의 제품들은, 신문 용지와 같은 가벼운 등급의 제품들의 경우에 비해, 더 큰 초기 제지원료 두께를 필요로 한다.
만족스러운 종이 제품을 제공하기 위해, 제지용 섬유들을 포함하는 제지용 고형물들은, 헤드박스 슬라이스로부터 이탈되는 제지원료내에서, 철저하게 혼합되고 가능한한 랜덤하게 분산되는 것이 중요하다. 실제에 있어서, 이것을 달성하기는 거의 불가능한 바, 그 이유는, 일정량의 제지용 섬유들이 제지원료내에서 엉켜서 성형 직물상에 뭉치들(flocs)로서 침착되기 때문이다. 제지원료내에서 난류를 발생시키기 위한 단계들이 취하여지지 않는한, 상기와 같은 엉킴은 성형 직물상의 제지원료내에서 계속적으로 발생된다. 일단 초기 종이 웨브가 형성되면, 특정의 잔여 뭉치들을 분산시키는 것은 근본적으로 불가능하게 된다. 그러므로, 제지원료를 섬유들 및 다른 고형물들의 희석용액으로부터 초기 종이 웨브로 전환시키는 과정에서 성형 직물상의 제지원료내에서 발생되는 사항은 제지업자에게 있어서 절대적인 중요성을 띤다.
성형부내에서 제지원료내의 섬유 분포를 랜덤화하기 위해, 수많은 방법들이 제안되었다. 이러한 방법들의 대부분은, 뭉치들을 분산시키기 위해 제지원료내에서 일정 레벨의 난류를 발생시키는 것을 포함한다. 예컨대, 헤드박스에 근접하여 성형 직물에 급격한 횡방향 진동력을 부여함으로써 뭉치들에 파괴 전단력을 인가하고 그에 따라 제지용 섬유들을 재분배시키는 방법이 당업계에 공지되어 있다. 성형 직물의 상부 또는 하부에 배치되는 성형 샤워들, 테이블 로울들, 및 다양한 공기 및 물 제트들(air and water jets)도 제지원료 층내에서 난류를 창출하기 위해 사용되어 왔다. 제지원료내에 요구되는 레벨의 난류를 부여하기 위해 요청되는 에너지의 양은 대체로 제지원료 층 두께, 기계 속도, 및 제지원료내에 존재되는 공급물(furnish) 형태의 함수이다.
이동하는 개방표면 성형 직물상에서 제지원료내에 난류를 창출하기 위한 통상적인 수단은 이동하는 성형 직물의 기계 측면과 지지 접촉되도록 (호일들, 교반기 블레이드들과 같은) 탈수 요소들을 배치하는 것이다. 이러한 형태의 장치들은 리스트(Wrist)의 미합중국 특허 제 2,928,456 호, 세팔(Sepall)의 미합중국 특허 제 3,573,159 호, 존슨(Johnson)의 미합중국 특허 제 3,874,998 호, 사드(Saad)의 미합중국 특허 제 4,420,370 호, 칼메스(Kallmes)의 미합중국 특허 제 4,687,549 호 및 4,838,996 호, 및 푸치스(Fuchs)의 미합중국 특허 제 4,789,433 호에 기재되어 있다. 호일들은 성형 직물로부터 액체를 걷어내는 선두 연부(leading edge)를 가지며; 후미 부분(trailing portion)은 약 1°내지 8°의 각으로 하방향으로 경사된다. 상기 후미 부분은, 제지원료로부터 액체를 빨아들이고 직물로 하여금 충분한 정도로 편향되어 제지원료내에 특정 정도 이상의 난류를 유발시키도록 하는 흡인 효과를 제공하는 작용을 한다.
교반기 블레이드들은, 특정의 물이 빨아들여지고 그리고나서 상기 성형 직물을 관통하여 다시 유체 제지원료 층내로 재지향되도록(redirected) 윤곽이 결정된다. 이를 위해, 블레이드 표면내에는 신중하게 윤곽이 결정되는 기계-교차 방향 채널이 배치되고; 성형 직물을 관통하여 재지향되는 물은 그에 따라 직물상에서 제지원료내에 난류를 창출하며, 이에 따라 뭉치를 해체시키는 해체 효과가 제공되고 고형물들의 분포가 랜덤화된다.
교반을 일으키는 다른 수단은 존슨(Johnson)의 미합중국 특허 제 4,140,573 호에 기재되어 있다. 이 장치에 있어서, 저진공 탈수 박스상의 하나 이상의 탈수 요소들이, 양 측면상의 탈수 요소들에 대하여 상대적으로, 작은 양만큼 하강되며; 이에 따라, 직물이, 요소들을 차례로 통과함에 따라, 탈수 박스 진공에 의해 하방으로 작은 양만큼 당겨지고 그리고나서 다시 이완되어 제지원료내에서 특정의 난류를 발생시키게 된다.
제지원료내에서 난류를 발생시키는 다른 선택적인 수단은 카브레라 와이 로페즈 카람(Cabrera y Lopez Caram)의 미합중국 특허 제 5,830,322 호에 기재되어 있다. 이 장치에 있어서는, 한 쌍의 직물 지지 요소들이 사용되며, 상기 한 쌍의 직물 지지 요소들은 경사되는 표면을 갖는 일차 요소 및 수평적인 표면을 갖는 후미 요소로 구성된다. 제지원료로부터의 물의 배수는 상기 두 개의 요소들 사이의 기계-교차 방향 배수 간극의 크기를 제한하므로써 제어된다. 상기 일차 요소의 경사 표면은, 상기 성형 직물을 상기 배수 간극내로 하방향으로 편향시키지 않은 상태에서, 대체로 푸치스의 미합중국 특허 제 4,789,433 호 및 칼메스의 미합중국 특허 제 4,838,996 호에 기재된 바와 같은 블레이드 윤곽들을 사용하여 배수 간극 상부에서 제지원료내에 난류를 부여하도록 형상화된다. 이러한 장치는, 배수 간극내로의 그리고 배수 간극으로부터의 유량 및 상기 배수 간극내에서의 일차 요소의 경사 표면의 형상에 의존하므로써, 유체가 성형 직물 및 성형 직물상에 형성되는 특정의 초기 종이 매트를 관통하여 제지원료로 복귀된 후에, 제지원료내에 난류를 발생시킨다.
다른 제지원료 교반 장치들은 코완(Cowan)의 미합중국 특허 제 3,922,190 호, 막스 주니어(Marx Jr.)의 미합중국 특허 제 4,999,086 호, 한센 등(Hansen et al.)의 미합중국 특허 제 5,011,577 호, 한센(hansen)의 미합중국 특허 제 5,089,090 호, 및 네운(Neun)의 미합중국 특허 제 5,681,430 호에 기재되어 있다.
그러나, 생산되는 종이 제품이 성형 직물이 비교적 느린 속도로 이동되고 비교적 두꺼운 제지원료 층을 이송시킬 것을 요구하는 경우, 예컨대, 무거운 기준 중량을 갖는 제품들을 생산하는 경우에는, 제지원료내에서 요구되는 레벨의 난류를 발생시키는 것은 더욱 어렵게 된다. 기계 속도가 감소됨에 따라 그리고 제지원료 두께가 증가됨에 따라, 무거운 기준 중량을 갖는 제품들을 제조하는 경우에는, 제지원료내에서 효과적인 양의 난류를 창출하여 성형성을 개선하는 것은 더욱 어렵게 된다. 그러므로, 성형 직물이 약 400 m/min 미만의 속도로 이동하고 헤드박스 슬라이스에서의 초기 두께가 약 2.0 cm보다 큰 제지원료 층들을 이송시키며 약 160 gsm을 초과하는 기준 중량을 갖는 무거운 등급의 종이 제품들을 생산하게 되는, 개방표면 성형부들에 있어서는, 제지원료내에서 특정 정도 이상의 해체를 일으키기에 충분한 효과적인 레벨의 난류를 제지원료내에 발생시킬 수 있는 장치가 필요하게 된다. 난류 레벨이 종이 생산업자의 요구사항에 부합될 수 있도록, 이러한 장치가 정상적으로 조절가능하게 되면 더욱 유리하게 된다.
부가적인 문제점은 높은 함량의 비교적 짧은 섬유들 또는 재활용 재료들을 갖는 공급물을 사용하는 제지원료 조성에 있어서 발생된다. 이러한 제지원료들에 있어서는, 거의 불투과성을 띠는 매트가 성형 직물 표면의 종이 측면상에 형성되어 직물을 밀봉하므로써 제지원료의 적당한 배수를 방지하는 소위 "시트 밀봉"이라 언급되는 현상이 발생될 수 있다. 그러므로, 이러한 현상으로부터 야기되는 배수 제한사항들을 최소한 완화시킬 수 있는 탈수 장치에 대한 수요가 점증하고 있는 실정이다.
본 발명은 개방표면 제지기(open surface paper making machine)의 성형부(forming section)내에서 제지원료(stock)의 난류를 발생시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 비교적 느리게 이동하는 성형 직물(forming fabric)상에 수반되는 비교적 두꺼운 제지원료 층의 해체(deflocculating)를 돕기 위해, 제지기의 개방표면 성형부의 제지원료 층내에 층분한 정도의 난류를 발생시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 그러므로 비교적 무거운 종이, 펄프 및 보드 제품들의 생산에 적용될 수 있다. 또한, 상기 장치는 조절가능하게 되어, 제지원료 층 내에 부여된 난류의 양이 제조되는 제품의 등급에 적합화되도록 제어되고 최적화될 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제지원료 난류 발생 유니트의 기계방향 횡간 단면을 개략적으로 나타내는 도면이고;
도 2, 3 및 4는 도 1에 사용되는 직물 지지 요소들의 횡간 단면들을 나타내는 도면이며;
도 5 및 6은 도 1에 도시한 요소 배열에 대한 선택적인 요소 배열들을 나타내는 도면이고;
도 7은 두 세트의 직물 지지 요소들을 통합하는 제지원료 난류 발생 유니트의 기계방향 횡간 단면을 개략적으로 나타내는 도면이며;
도 8은 교반기 블레이드 윤곽을 포함하는 중간 요소를 개략적으로 나타내는 도면이고;
도 9 및 10은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제지원료 난류 발생 유니트를 부분파단적으로 개략적으로 나타내는 도면이며;
도 11 및 12는 도 10 및 11에서 사용되는 피벗 및 조절 장치의 세부를 나타내는 도면이고;
도 13은 도 9 내지 12에 도시한 유니트의 횡간 단면을 개략적으로 나타내는 도면이며;
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 제지원료 난류 발생 유니트의 기계방향 횡간 단면을 개략적으로 나타내는 도면이고;
도 15는 도 14에 도시한 배수 제한 요소의 횡간 단면을 나타내는 도면이며;
도 16은, 중간 요소들을 위한 교반기 블레이드 윤곽들을 포함하는 도 1, 7 및 14에 적용가능한 선택적인 중간 요소 배열들을 나타내는 도면이다.
본 발명은, 제지원료 층이 비교적 두껍고 성형 직물이 비교적 느린 속도로 이동하는 개방표면 제지기 성형부에 있어서 특정의 제지원료 해체를 유발하고 성형성을 개선하기에 충분한 정도의 제지원료 난류를 발생시키기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다. 본 발명은 그러므로 보드 스톡(board stock) 등과 같은 비교적 무거운 기준 중량을 갖는 제품들을 생산하기 위해 사용되는 개방표면 제지기에 있어서 성형성을 개선하고자 한다. 본 발명은 또한 성형 직물의 종이 측면상에서 얼마간 불투과성 층을 형성하는 섬유 매트를 재분배시키기 위해 충분한 정도의 난류를 제지원료내에 발생시킴으로써 시트 밀봉을 제거하거나 최소한 완화시키고자 한다. 본 발명은 그러므로 비교적 짧은 섬유들 또는 재활용 재료들의 상당한 함량을 포함하는 제지원료 조성의 사용과 특별한 연관성을 갖는다.
또한, 하나의 특별한 실시예에 있어서, 본 발명은 제지원료 층이 비교적 두껍고 성형 직물이 비교적 느린 속도로 이동하는 개방표면 제지기 성형부에 있어서 특정의 제지원료 해체를 유발하고 성형성을 개선하기에 충분한 정도의 제어가능한 레벨의 제지원료 난류를 발생시키기 위한 조절가능한 장치를 제공하고자 한다.
본 명세서에 있어서, "비교적 느린 속도"는 약 400 m/min 미만의 선형 속도로 상기 성형부를 관통하여 이동하는 개방표면 성형 직물을 나타내며; "비교적 무거운 기준 중량 제품" 및 "비교적 두꺼운 제지원료 층"은 각각, 헤드박스 슬라이스에 근접하여 약 2.0 cm보다 두꺼운 제지원료 층을 대체로 필요로 하는, 약 160 gsm을 초과하는 피니쉬 기준 중량을 갖는 제품을 제조하기 위해 사용되는 개방표면 성형 직물 기계를 지칭한다. 본 발명이 비교적 무거운 기준 중량을 갖는 제품들의 제조와 관련하여 설명되지만, 이러한 설명은 제한적인 의도로 주어지는 것은 아니며 특정의 환경하에서는 더욱 가벼운 제품들 및 더욱 높은 기계 속도들에서 이점을 제공하는 방식으로 본 발명이 적용될 수 있다는 데에 주목하여야 한다.
본 발명의 일면에 따라, 제지기의 개방표면 성형부내에서 성형 직물상의 제지원료내에 난류를 발생시키기 위한 장치가 제공되고: 상기 장치는, 상기 성형부가, 종이 측면 및 기계 측면을 가지면서 비교적 느리게 이동하는 성형 직물, 상기 성형 직물의 종이 측면상에 있는 비교적 두꺼운 제지원료 층, 상기 성형 직물의 아래에 배치되고 그 내부에서 감소된 압력을 창출하도록 작동가능하게 되는 제어식 진공 공급 수단에 연결되는 탈수 박스 수단, 및 상기 탈수 박스에 수반되는 다수의 성형 직물 지지 및 탈수 요소들을 포함하고; 상기 다수의 성형 직물 지지 및 탈수 요소들은, (i) 순차적으로 긁개 선두 연부, 대체로 수평적인 중간 표면 및 경사 후미 표면을 구비하는 직물 지지 표면을 갖는 도입 탈수 요소, (ii) 순차적으로 긁개 선두 연부, 경사 표면, 출구 표면 및 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에 의해 마련되는 부분을 구비하는 직물 지지 표면을 갖는 상승 탈수 요소, 및 (iii) 상기 도입 탈수 요소 및 상승 탈수 요소의 사이에 배치되고 각각의 다른 탈수 요소로부터 일정한 간극만큼 격설되며 순차적으로 긁개 선두 연부, 경사 표면 및 후미 연부를 구비하는 직물 지지 표면을 갖는 하나 이상의 중간 탈수 요소로 이루어지며; (a) 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에 배치되는 상승 요소의 상기 부분이, 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에서의 정점, 상기 경사 표면과 출구 표면을 연결시키는 짧고 대체로 수평적인 표면, 및 상기 경사 표면과 출구 표면을 연결시키는 커어브된 표면으로부터 선택되고; (b) 상기 도입 탈수 요소의 중간 표면 및 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에 의해 마련되는 상승 요소의 상기 부분이 제 1 평면을 마련하며; (c) 상기 도입 탈수 요소의 경사 후미 표면 및 상기 중간 탈수 요소(들)의 경사 표면이, 상기 제 1 평면에 관하여 예정된 하향 후미 각으로 경사되는 제 2 평면을 마련하고; (d) 상기 상승 요소의 긁개 선두 연부가 근접한 중간 탈수 요소의 후미 연부 상부에 배치되어, 상기 근접한 중간 탈수 요소의 후미 연부로부터 상기 상승 요소의 긁개 선두 연부로의 성형 직물의 이동이 동 성형 직물의 그리고 동 성형 직물의 상부에 수반되는 초기 종이 웨브 및 제지원료의 수직방향 이동을 유발하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 도입 탈수 요소 및 상기 상승 요소 사이에 배치되고 각각의 다른 탈수 요소로부터 일정한 간극만큼 격설되는 상기 하나 이상의 중간 탈수 요소는 상기 탈수 박스에 조절가능하게 부착되어, 그 경사 표면의 요구되는 제 2 평면으로의 배치를 허용하고 아울러 다른 요구되는 제 2 평면으로의 이동을 허용한다. 이러한 실시예에 있어서는, 차후에 더욱 상세하게 설명되겠지만, 상기 제 1 및 제 2 평면들 사이에 포함되는 각은, 상기 중간 요소 경사 표면이 절단되는 각에 의해 결정되기보다는, 상기 탈수 박스에 조절가능한 부착물을 세팅하므로써 결정된다. 이러한 실시예에 있어서는, 상기 도입 요소가 조절가능하게 장착되지 않기 때문에, 상기 도입 요소의 경사 후미 표면이 궁형으로 형성되는 것이 바람직하게 된다.
선택적인 바람직한 실시예에 있어서, 상기 장치는 상기 상승 요소 및 상기 근접한 중간 요소 사이에 개재되는 배수 제한 요소를 추가로 포함하며; 상기 배수 제한 요소는 순차적으로 긁개 선두 연부 및 상향 경사 표면을 구비하는 직물 지지 표면을 갖고; 상기 배수 제한 요소의 상기 탈수 박스에 대한 부착물은 상기 상향 경사 표면을 상기 제 2 평면에 대해 일정한 각으로 배치시키도록 구성되고 배열되어, 상기 상향 경사 표면과 상기 제 2 평면 사이에서 상승 요소의 상기 경사 표면과 일치하는 얕은 "V"자형 각도를 제공한다. 이러한 실시예에 있어서, 상기 배수 제한 요소의 상기 탈수 박스에 대한 부착물은 고정 부착물, 제 1의 조절가능한 부착물, 및 상기 중간 요소들을 위해 상기 제 1의 조절가능한 부착물내로 통합되는 제 2의 조절가능한 부착물로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다.
바람직하게는, 모든 상기 중간 직물 지지 요소들은 기계방향에서 동일한 폭을 갖는다. 선택적으로, 모든 상기 중간 직물 지지 요소들은 기계방향에서 동일한 폭을 갖지 않는다.
바람직하게는, 상기 중간 직물 지지 요소는 대체로 평탄한 경사 표면을 갖는 다. 선택적으로, 하나 이상의 중간 요소는 교반기 블레이드 윤곽을 갖는다.
본 발명의 선택적인 일면에 따라, 제지기의 개방표면 성형부내에서 성형 직물상에 수반되는 제지원료 층내에 요구되는 레벨의 난류를 창출시키기 위한 방법이 제공되고: 상기 방법은, 상기 제지원료를 수반하는 상기 성형 직물을, 상기 성형 직물의 아래에서 상기 성형 직물과 지지 접촉되는 다수의 직물 지지 요소들을 수반하는 하나 이상의 탈수 박스 수단의 상부를 통하여 이동시키는 단계, 및 상기 탈수 박스내에서 제어적인 감소된 압력을 창출하기 위해 진공을 제어적으로 공급하는 단계를 구비하고; 상기 직물 지지 탈수 요소들은, (i) 순차적으로 긁개 선두 연부, 대체로 수평적인 중간 표면 및 경사 후미 표면을 구비하는 직물 지지 표면을 갖는 도입 탈수 요소, (ii) 순차적으로 긁개 선두 연부, 경사 표면, 출구 표면 및 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에 의해 마련되는 부분을 구비하는 직물 지지 표면을 갖는 상승 탈수 요소, 및 (iii) 상기 도입 탈수 요소 및 상승 탈수 요소의 사이에 배치되고 각각의 다른 탈수 요소로부터 일정한 간극만큼 격설되며 순차적으로 긁개 선두 연부, 경사 표면 및 후미 연부를 구비하는 직물 지지 표면을 갖는 하나 이상의 중간 탈수 요소로 이루어지며; (a) 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에 배치되는 상승 요소의 상기 부분이, 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에서의 정점, 상기 경사 표면과 출구 표면을 연결시키는 짧고 대체로 수평적인 표면, 및 상기 경사 표면과 출구 표면을 연결시키는 커어브된 표면으로부터 선택되고; (b) 상기 도입 탈수 요소의 중간 표면 및 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에 의해 마련되는 상승 요소의 상기 부분이 제 1 평면을 마련하며; (c) 상기 도입 탈수 요소의 경사 후미 표면 및 상기 중간 탈수 요소(들)의 경사 표면이, 상기 제 1 평면에 관하여 예정된 하향 후미 각으로 경사되는 제 2 평면을 마련하고; (d) 상기 상승 요소의 긁개 선두 연부가 근접한 중간 탈수 요소의 후미 연부 상부에 배치되어, 상기 근접한 중간 탈수 요소의 후미 연부로부터 상기 상승 요소의 긁개 선두 연부로의 성형 직물의 이동이 동 성형 직물의 그리고 동 성형 직물의 상부에 수반되는 초기 종이 웨브 및 제지원료의 수직방향 이동을 유발하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 요구되는 레벨의 난류는, 상기 탈수 박스에 조절가능하게 부착되어 상기 제 2 평면내에서의 그 경사 표면의 재배치를 허용하는 상기 상승 요소 및 상기 도입 탈수 요소의 사이에 배치되는 하나 이상의 조절가능한 중간 탈수 요소에 의해 창출되고 제어되며; 상기 난류 레벨은 상기 조절가능한 중간 지지 요소를 요구되는 제 2 평면상의 위치에 배치되도록 조절하므로써 제어된다.
더욱 바람직하게는, 상기 요구되는 레벨의 난류는, 상기 상승 요소 및 상기 근접한 중간 요소 사이에 개재되는 배수 제한 요소를 추가로 포함하는 장치에 의해 창출되며; 상기 배수 제한 요소는 순차적으로 긁개 선두 연부 및 상향 경사 표면을 구비하는 직물 지지 표면을 갖고; 상기 배수 제한 요소의 상기 탈수 박스에 대한 부착물은 상기 상향 경사 표면을 상기 제 2 평면에 대해 일정한 각으로 배치시키도록 구성되고 배열되어, 상기 상향 경사 표면과 상기 제 2 평면 사이에서 상승 요소의 상기 경사 표면과 일치하는 얕은 "V"자형 각도를 제공한다.
가장 바람직하게는, 상기 요구되는 레벨의 난류는, (i) 상기 탈수 박스에 조절가능하게 부착되어 상기 제 2 평면내에서의 그 경사 표면의 재배치를 허용하는 상기 상승 요소 및 상기 도입 탈수 요소의 사이에 배치되는 하나 이상의 조절가능한 중간 탈수 요소, 및 (ii) 상기 상승 요소 및 상기 근접한 중간 요소 사이에 개재되면서 순차적으로 긁개 선두 연부 및 조절가능한 상향 경사 표면을 구비하는 직물 지지 표면을 갖는 배수 제한 요소에 의해 창출되고 제어되며; 상기 난류 레벨은, (a) 상기 조절가능한 중간 지지 요소를 상기 제 2 평면상의 요구되는 위치에 배치되도록 조절하거나, (b) 상기 배수 제한 요소를 다른 위치에 배치되도록 조절하거나, 또는 (c) 상기 조절가능한 중간 지지 요소를 상기 제 2 평면상의 요구되는 위치에 배치되도록 조절하고 상기 배수 제한 요소를 다른 위치에 배치되도록 조절하므로써 제어된다.
바람직하게는, 상기 제 1 및 제 2 평면들 사이의 각은 0°보다 큰 각도 내지 약 10°로 된다.
본 발명의 장치에 의해 제공되는 하나의 장점은, 요구되는 레벨의 난류가 제지원료내에 일단 유도되면, 비교적 두꺼운 제지원료 층들에 있어서도, 성형부를 따라 상기 요구되는 레벨의 난류를 계속적으로 유지시키는 것이 덜 어렵게 된다는 데에 있다. 공지된 장치들은 수용가능한 레벨의 난류를 항상 발생시킬 수는 없지만, 수용가능한 레벨의 난류가 일단 생성되면 동 레벨을 유지시킬 수는 있다. 그러므로, 본 발명은 이러한 선행기술에 따른 장치들의 성능을 최적화하기 위해 사용될 수 있다.
이 결과로서, 상승 블레이드상의 출구 표면 형상은 성형부에 있어서 무엇이 본 발명의 탈수장치 뒤를 잇는가에 따라 결정된다. 예컨대, 상기 상승 요소가 하나의 세트에 있어서 마지막 요소가 되고 다음 세트에 있어서 첫번째 요소가 되도록 동일한 요소들로된 제 2의 세트가 탈수장치의 뒤를 바로 잇는다면, 상승 블레이드의 출구 표면은 도입 요소의 대응되는 부분과 동일한 형상으로 되며, 이에 따라, 대체로 수평적인 중간 표면, 및 뒤를 잇는 요소들과 동일한 제 2 평면내에서 경사되는 후미 표면을 갖는다. 선택적으로, 만약 배수되지 않는 간극, 또는 호일들이 구비된 배수 박스가 탈수장치의 뒤를 잇는다면, 상승 블레이드의 출구 표면은 대체로 약 0.5°내지 약 5°인 호일링 각(foiling angle)을 갖는 호일 블레이드로서 형상화된다.
이하, 첨부한 도면을 참조로하여 본 발명을 설명하기로 한다:
본 명세서에 있어서, 이하의 방향관련 용어들은 이하에 주어지는 바와 같은 의미를 갖는다:
"기계방향"은, 성형 직물의 이송방향에 대체로 평행한, 기계를 따른 방향을 의미하고;
"기계-교차 방향"은 성형 직물의 평면에 대체로 평행하면서 상기 기계방향에 대체로 수직한 방향을 의미하며;
"상류"는 상기 기계방향내에서 주어진 점으로부터 헤드박스를 향하는 방향을 나타내고;
"하류"는 상기 기계방향내에서 주어진 점으로부터 헤드박스로부터 이격되는 방향을 나타내며;
"선두"는 요소의 상류 연부를 지칭하고;
"후미"는 요소의 하류 표면 또는 연부를 지칭하며;
"종이 측면"은 제지원료가 침착되어 종이 웨브가 형성되는 성형 직물의 면을 나타내고;
"기계 측면"은 직물 지지 요소들과 접촉되는 성형 직물의 면을 나타내며 그러므로 상기 종이 측면과는 대향되는 면을 나타낸다.
도면들에 도시한 탈수 박스의 모든 개략적인 횡간 단면들에 있어서, 직물 지지 요소들은 모두 상기 성형 직물의 전체 폭에 걸쳐서 기계-교차 방향에서 연장된다. 부가적으로, 도시한 모든 각들은 도시의 명료함을 위해 확대된 것이다.
도 1에는 본 발명의 제 1 실시예를 도시한다. 도 1 및 이후의 모든 도면들에 있어서, 헤드박스, 헤드박스 슬라이스, 브레스트 롤(breast roll), (존재될 경우) 성형 보드, 성형 샤워 또는 샤워들, 및 특정의 다른 배수 또는 성형 장치들과 같은 성형부의 다른 통상적인 부품들의 대부분은 도시하지 않는다. 제지원료 난류 발생 장치(1)는 탈수 박스(2)를 포함하고, 탈수 박스(2)의 바닥에는 유체적으로 밀봉된 드레인(3)이 제공되며, 제지원료로부터 배수되는 물(3A)은 상기 드레인(3)을 관통하여 배출된다. 탈수 박스(2)는 파이프(4)를 경유하여 진공원에 연결되고, 진공원은 주위압력으로부터 주위압력이하 약 7.5 kPa까지의 범위내에 드는 제어적으로 감소된 압력(controlled reduced pressure)을 제공한다.
요구되는 레벨의 난류는 세트를 이루는 직물 지지 요소들(5, 6, 7 및 8)에 의해 제지원료내에서 발생되며, 상기 세트를 이루는 직물 지지 요소들(5, 6, 7 및 8)은 도면부호 9A, 9B 및 9C로서 나타낸 바와 같은 통상적인 T-바 배열체를 사용하여 탈수 박스(2)의 정부 레일(top rail)상에 장착된다. 조합체에 있어서, T-바들 사이의 거리 및 요소들의 폭들은 배수 간극들(10, 11 및 12)의 폭들을 결정한다. 이러한 간극들은 그들의 측방향 연부들에서 단부 뜸틀들(end deckles)(도시안됨)에 의해 밀봉된다. 도시한 실시예에 있어서, 간극들(10 및 11)은 동일한 폭을 가지며 간극(12)은 더욱 넓게 된다. 간극 폭들의 선택에 영향을 미치는 인자들은 차후에 설명하기로 한다. 상기 요소들(5, 6, 7 및 8)은 인서트된 세라믹 마모 표면들을 갖는 고밀도 폴리에틸렌으로 성형되거나 또는 직물 지지 표면들을 형성하는데 적당한 특정의 다른 재료로 성형된다. 도시한 바와 같은 세트를 이루는 직물 지지 요소들중, 도면부호 5로 도시된 요소는 도입 블레이드(lead-in blade)이고, 도면부호 8로 도시된 요소는 상승 블레이드(riser blade)이며, 도면부호 6 및 7로 도시된 요소들은 중간 블레이드들이다.
성형 직물(13)은 그 기계 측면이 상기 지지 요소들(5 내지 8)에 접촉된 상태에서 화살표 A의 방향으로 이동된다. 간극(12)상에서, 상기 성형 직물(13)은 마지막 중간 요소(7)로부터 상승 요소(8)상으로 상승된다. 상기 성형 직물(13) 및 그에 의해 수반되는 초기 종이 웨브와 제지원료의 이러한 수직방향 이동은 상기 상승 요소(8)의 출구 표면에 근접한 상승 요소(8)의 하류에서 제지원료내에 난류를 유발한다.
도입 요소(5)의 횡간 단면을 도 2에 도시한다. 상기 횡간 단면은 긁개 선두 연부(doctoring leading edge)(14), 평탄한 중간 표면(15) 및 경사 후미 표면(16)을 포함한다. 이러한 실시예에 있어서, 후미 표면은 대체로 평탄하며, 표면(15)에 관하여 경사각 α를 이룬다. 상기 요소는 상기 표면(15)이 대체로 수평하게 되도록 T-바(9A)상에 장착된다. 긁개 선두 연부(14)는 상기 도입 요소의 상류에서 상기 성형 직물을 관통하여 배수되는 특정량 이상의 물을 제거한다.
상승 요소(8)의 횡간 단면을 도 3에 도시한다. 상기 횡간 단면은 긁개 선두 연부(17), 경사 표면(18), 출구 표면(19), 및 상기 경사 및 출구 표면들 사이의 접합부를 구비하는 부분(20)을 포함한다. 도시한 바와 같이, 상기 부분(20)은 양 측면상에서의 두 개의 표면들(18, 19)의 접합부에서의 정점(apex)이고; 선택적인 형상들로서 짧은 수평 표면 및 커어브되는 표면일 수 있다. 상승 요소의 상기 부분(20)에 대한 근본적인 요구조건은, 상기 부분(20)이 그 상부에서 이동되면서 벤딩되는 상기 성형 직물에 대한 연속적인 지지체를 제공하고 상기 도입 요소의 상기 대체로 수평적인 표면(15)과 함께 제 1 평면을 마련하는 데에 있다. 상기 직물은 상기 중간 요소들의 상부로 통과되는 동안 상기 제 1 평면의 아래로 편향된다. 상기 부분(20)의 정확한 형상은 사용되는 구조 재료들, 및 상기 경사 표면(18)과 출구 표면(19)의 요구되는 길이들에 기초해서 선택된다. 경사 표면(18)은 동 경사 표면 및 상기 도입 요소상의 표면(15) 및 상기 상승 요소의 부분(20)에 의해 마련되는 제 1 평면사이에서 측정되었을 때 각 β를 이룬다. 출구 표면(19)의 형상은 차후에 설명하기로 한다.
도 1에는, 대체로 동일한 두 개의 중간 요소들(6 및 7)을 도시한다. 이러한 중간 요소들의 횡간 단면들도 대체로 동일한 바 중간 요소(6)의 횡간 단면을 도 4에 도시한다. 이러한 횡간 단면은 긁개 선두 연부(21), 경사 표면(22) 및 후미 연부(23)를 포함한다. 도입 요소 및 상기 T-바(9C)에 의해 지지되는 두 개의 중간 요소들로 구성되는 세트를 이루는 세 개의 요소들은, 상기 표면(16) 및 두 개의 표면들(22)이 상기 제 1 평면에 관하여 각 α를 이루면서 공통의 제 2 평면내에 위치되도록, 격설된다(spaced apart).
본 발명의 본 실시예에 따른 장치에 있어서, 도 1에 도시한 바와 같이, 직물(13)이 탈수 박스(2)의 상부로 통과함에 따라, 직물(13)의 기계 측면은 도입 요소(5)의 선두 연부(14)에 첫 번째로 계합되고, 상기 도입 요소(5)는 직물(13)의 기계 측면으로부터 액체를 걷어낸다. 성형 직물(13)은 하류를 향하여 연속적으로 이동되면서 경사 표면(16), 간극(10), 중간 요소(6)의 경사 표면(22)과 후미 연부(23), 간극(11), 중간 요소(7)의 경사 표면(22)과 후미 연부(23), 간극(12), 및 최종적으로 상승 요소(8)의 선두 연부(17)와 (순서대로) 표면들(18, 20 및 19)의 상부를 통과한다. 직물은 탈수 박스의 제어되는 낮은 진공에 의해 순차적으로 표면(16) 및 두 개의 표면들(22)상으로 당겨져서 상기 표면들상에 유체 시일을 형성한다. 최종적으로, 상기 성형 직물은 간극(12) 및 상승 요소(8)의 상기 표면들의 상부를 통하여 상방향으로 상승된다. 이러한 상방향 이동에 의해, 상승 요소(8)에 근접하여 제지원료내에 난류가 발생된다.
이러한 실시예에 있어서, 각 α로서 선택되는 값은 기계 특성들에 의해 결정되고; 이러한 기계 특성들은 도입 및 상승 요소들의 전체적인 분리, 개재되는 중간 요소들의 개수, 기계 속도, 제지원료 층의 두께, 및 제조되는 제품내에서 요구되는 난류의 레벨을 포함한다. 따라서, 상기 값 α는, 마지막 중간 요소의 후미 연부에서 또는 후미 연부의 근처에서 상기 성형 직물과 마지막 중간 요소 사이의 접촉이 해제되는 지점으로부터 상승 요소의 긁개 선두 연부(17)를 향하여 성형 직물이 상승되어야 하는 수직방향 거리를 결정할 수 있도록 한다. 대체로, α는 약 0.25°내지 약 10°의 범위내에 속한다. 대부분의 목적들을 위해, α는 6°미만이고 종종 약 2°내지 약 4°의 범위내에 속하는 것으로 밝혀졌다. 인가되는 진공과 조합적으로 작용하는 상기 세트를 이루는 각각의 요소들 사이의 간극 폭들, 및 제지원료와 제지원료내의 공급물의 상태량들은 또한, 유도되는 배수량 및 발생되는 난류의 양에 영향을 미치게 된다. 상기 간극 폭들과 조합적으로 작용하는 인가되는 진공 레벨은, 성형 직물이 모든 상기 요소들의 직물 지지 표면들과 유체적으로 접촉되는 것을 보장하기 위해 충분해야 한다. 인가되는 진공의 실제적인 값은, 마지막 중간 요소로부터 상승 요소상으로의 성형 직물의 전이(transition)에 영향을 미치기 때문에, 난류의 레벨에도 또한 영향을 미치게 된다. 이 시점에서, 성형 직물은 얕은 "V"자형 형상을 이루며, 이러한 "V"자형 형상은 최소한 부분적으로는 인가되는 진공에 따라 더욱 날카롭게 되거나 또는 더욱 평탄하게 된다. α에 대해 선택된 그리고 다른 정해진 변수들의 실제적인 값들은, 성형부내에서 그리고 그 시점에서 제지원료내에 요구되는 난류의 양에 의해 결정되고; 주어진 세트의 제지 조건들에 대한 최적의 값들을 결정하기 위해 특정의 실험이 필요할 수도 있다.
상승 요소(8)의 출구 표면(19)의 형상은 상기 성형부내에서 하류방향으로 무엇이 상기 요소의 뒤를 잇는가에 큰 정도로 의존하며, 이에 대해서는 수 개의 옵션들(options)이 주어진다. 예컨대, 다른 동일한 제지원료 난류 발생 유니트, 제어되지 않는 드레인 간극, 세트를 이루는 호일들, 또는 이소플로(Isoflo)(상표) 배수 유니트가 상기 상승 요소의 뒤를 이을 수 있다. 다음 배수 유니트가 선행 유니트에 인접되거나 또는 선행 유니트와 동일한 배수 박스상에 장착되는 얼마간 동일한 다른 유니트일 때, 상기 상승 요소는 두 개의 유니트들에 공통적으로 작용한다. 상승 요소의 출구 표면은 마치 도입 요소인 것처럼 윤곽이 결정되며, 이에 따라, 상승 요소의 출구 표면은 후속되는 유니트에 대한 α의 선택된 값에 부합하고, 상기 α의 선택된 값은 선행 유니트의 값과 동일하지 않을 수도 있다. 상승 요소의 뒤를 이어 간극 또는 호일 유니트가 후속될 때에는, 수평 표면들을 개재시키지 않으면서, 대체로 수평적이거나 또는 짧은 통상적인 호일 블레이드에 대해 사용되었던 것과 얼마간 동일한 각, 즉 약 5°까지의 각으로 하방향으로 경사되는 출구 표면을 사용하는 것으로 충분하다.
도 3에 도면부호 18로 도시한 바와 같은, 상승 요소의 경사 표면은, 도 1에 도시한 상승하는 성형 직물의 경로를 마련하기 때문에, 대체로 꽤 가파른 상승 각을 갖도록 형성된다. 도 3에 도시한 각 β는 대체로 약 0°내지 약 30°의 범위에 들게 된다. 실제상, 약 10°내지 약 20°의 각이면 종종 충분하게 된다. 각 β의 값은, 성형 직물이 마지막 중간 요소의 경사 표면(22)으로부터 상승 요소의 표면(20)으로 상승함에 따른 성형 직물의 수직방향 변위에 의해 결정된다. β의 값은 낮은 진공 레벨에서 직물의 편향을 최소화하도록 선택되어야 한다. 작동시 직물 편향이 이와 같은 정도로 이루어지거나 이보다 크게 이루어지면, 상기 성형 직물은 여전히 상기 표면에 계합되어 상기 표면의 형상에 일치하게 된다. 그러나, 주어진 세트의 기계 조건들에 대한 β의 최적 값을 결정하기 위해 특정의 실험이 필요할 수도 있다.
또한, 본 발명의 장치에 의해 제지원료내에 요구되는 레벨의 난류가 일단 창출되면, 성형부내에서 제지원료 하류에 난류를 유도하기가 용이하게 되고, 이에 따라 후속적인 난류 발생 장치들의 하류에서의 사용을 조장하게 된다. 이에 따라, 후속되는 통상적인 해체 및 탈수 장치들의 작동성이 개선되며 생산되는 제품내에서의 성형성이 개선된다. 마찬가지로, 본 발명에 따른 장치가, 성형 샤워와 같은 상류 장치에 의해 제지원료내에 창출되는 낮은 레벨의 난류를 증가시키는 것으로 밝혀졌다.
직물 속도가 400 m/min 이하이고 제지원료가 헤드박스 슬라이스에 근접하여 예컨대 2.0 cm 이상의 정도로 비교적 두꺼울 때 160 gsm 이상의 기준 중량을 갖는 종이 제품들을 생산하기 위해 상기 실시예가 적용되지만, 본 발명이 높은 직물 속도들 및/또는 얇은 제지원료 층들과 같은 다른 환경하에서도 장점을 제공한다는 데에 주목하여야 한다.
인가된 진공하에서 직물(13)이 탈수 박스(2)의 상부를 통하여 기계 속도로 일단 이송되면, 진공이 감소되어도 상기 직물이 종종 상기 지지 요소들(5, 6, 7 및 8)에 의해 마련되는 경로를 연속적으로 따르게 된다는 것이 밝혀졌다. 이것은 탈수 박스(2)상에서의 배수량에 있어서의 감소를 허용한다. 또한, 이에 따라, 시트 밀봉에 대한 특정 경향을 감소시킬 수 있는 부가적인 이점이 제공된다.
도 1에 도시한 실시예에 있어서, 도시한 유니트는 두 개의 중간 탈수 요소들(6 및 7)을 갖는다. 기계 특성들 및 제조되는 제품에 따라, 다른 형상들이 사용될 수 있다. 도 5는 도입 요소(5) 및 상승 요소(8) 사이에 하나의 중간 탈수 요소(6)를 사용하는 것을 나타내고; 도 6은 다섯 개의 중간 요소들(24, 25, 26, 27 및 28)을 사용하는 형상을 나타내며, 이 경우, 모든 다섯 개의 중간 요소들은 상기 제 1 평면에 대하여 α의 공통각을 마련하도록 상기 제 2 평면내에 배열된다. 도 6에는 또한 중간 요소들이 모두 동일한 폭을 가질 필요가 없다는 것을 나타낸다.
본 발명에 따라 두 개의 순차적인 탈수 유니트들을 사용하는 것도 가능하게 되며, 이 경우, 제 1 유니트의 상승 요소는 제 2 유니트의 도입 요소로서도 작용한다. 이러한 배열체를 도 7에 도시한다. 제 1의 세트를 이루는 요소들은 도입 요소(5), 및 두 개의 중간 요소들(29 및 30)을 포함한다. 제 2의 세트를 이루는 요소들은 다수의 두 개의 중간 요소들(32 및 33), 및 상승 요소(8)를 포함한다. 중심 요소(31)는 제 1 세트를 위해서는 상승 요소로서 기능하고 제 2 세트를 위해서는 도입 요소로서 기능한다. 그 상류 경사 표면(18)은 상승 요소에 부합하도록 성형되며, 그 하류 경사 후미 표면은 도입 요소에 부합하도록 성형된다. 이러한 배열체는 두 개의 다른 방식으로 셋업될 수 있다:
(i) 기본적으로 도 1에 도시한 바와 같이, 단일의 진공 공급원(4)을 갖는 단일의 탈수 박스(2)가 사용될 수 있고;
(ii) 벽(34)에 의해 분리되면서 도 7에 도시한 바와 같은 각각의 자체적인 진공 공급원들(4A 및 4B)을 갖는 두 개의 유체적으로 분리된 구획들(2A 및 2B)을 구비하는 탈수 박스가 사용될 수 있다.
후자의 배열체에 있어서, 두 개의 구획들에 공급되는 진공이 동일할 필요는 없다. 또한, 도 7에 도시한 바와 같이 제 1 평면에 관하여 측정되는 각들 α1및 α2는, 각각의 유니트내에서 요구되는 난류의 레벨에 따라, 서로 동일할 필요는 없게 된다.
도시한 실시예들에 있어서, 중간 요소들은 근본적으로 평탄한 성형 직물 지지 표면을 갖는다. 특정의 경우에 있어서는, 기계 특성들, 제지원료 특성들 및 제조되는 제품에 따라, 제 2 평면내의 중간 지지 요소들상에서 평탄한 성형 직물 지지 표면들을 사용하므로써 유발되는 것보다 더욱 많은 정도의 난류를 제지원료내에 발생시키는 것이 바람직하다는 것이 밝혀졌다. 도 8에 도시한 바와 같이, 단일 채널(35)을 갖는 소위 교반기 블레이드 윤곽의 중간 요소가 부가적인 난류를 유도해내기 위해 사용될 수 있다. 이러한 표면 윤곽을 갖는 교반기 블레이드들은 예컨대 존슨의 미합중국 특허 제 3,874,998 호에 기재되어 있고; 다른 윤곽들도 공지되어 사용된다. 교반기 블레이드 윤곽은 본 발명의 난류 발생 유니트에 의해 제공되는 난류 효과들을 증대시킬 수 있다.
마찬가지로, 본 발명에 따라, 이소플로(상표), 교반기 블레이드들 또는 세트를 이루는 호일 블레이드들과 같은 다른 탈수 장치와 탈수 박스를 공유하는 탈수 장치를 사용하는 것도 가능하다.
실험적인 시도
실험적인 시도에 있어서, 본 발명에 따른 제지원료 난류 발생 유니트는 제지기의 개방표면 성형부내에서 성형 샤워의 하류에 배치되었다. 사용되는 유니트는 도 7에 도시한 유니트였지만, 내부 분할 벽(34)을 갖지 않으며 단지 하나의 진공 공급원을 갖는다. 대체로 존슨의 미합중국 특허 제 4,140,573 호에 기재된 바와 같은 커버들이 제공되는 두 개의 흡인 박스들이 상기 유니트의 직 하류에 배치되었다. 성형부의 기계 속도는 대체로 320 m/min이었고, 종이 제품은 대체로 299 gsm의 기준 중량을 가졌다. 도입 요소는 폭이 38.1 mm였으며, 경사 표면은 폭이 8.5 mm였다. 두 개의 중간 요소들은 각각의 쌍내에서 서로 동일하고 150.9 mm 폭의 경사 표면을 가졌다. 각각의 요소들 사이의 배수 간극은, 각각의 마지막 중간 요소의 하류에서의 간극 12.7 mm를 제외하고는, 9.5 mm이었다. 두 개의 세트들을 이루는 요소들에 있어서, α의 값은 2°였다. 세트의 중간 부분에서 공통의 도입 및 상승 요소로서 작용하는 탈수 요소는 폭 9.5 mm의 경사 표면을 가졌고, 각 β의 값은 5°였다. 상기 공통적인 요소의 하류 출구 표면은 대체로 평탄했고 하방으로 2°경사되었으며 그러므로 α의 값에 일치하였다. 제 2 상승 블레이드의 출구 표면은 수평적이었다. 모든 요소 폭들 및 요소 분리 간극들은 기계방향에서 측정되었다.
상기 시도중, 흡인 박스에 의해 인가되는 진공 레벨은 주위압력으로부터 주위압력이하 약 5 kPa까지 변화되었다. 상류에 배치되는 성형 샤워가 턴오프되었을 때, 제지원료가 난류 발생 유니트의 상부를 통과함에 따른 제지원료의 가시적인 외관은 제지원료내에서의 특정의 증가된 활동성을 나타내지는 않는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 초기 시트의 배수 및 종국적인 종이 제품의 품질이 모두, 그 성형성 및 매끄러움에 의해 증명되는 바와 같이, 유니트가 설치되기 전과 비교하여 향상된 것으로 밝혀졌다. 이것은, 성형 샤워가 턴오프되었음에도 불구하고, 제지원료내에서 난류를 발생시키는데 있어서 그리고 시트 밀봉을 방지하는데 있어서 상기 유니트가 효과적이라는 것을 나타낸다.
성형 샤워가 턴온되었을 때, 제지원료가 제지원료 난류 발생 유니트의 상부를 통과함에 따른 제지원료의 가시적인 외관은 극적으로 변화되었으며, 증가된 레벨의 제지원료 활동성을 나타냈다. 이것은, 본 발명의 제지원료 난류 발생 유니트가 제지원료에 난류를 부여하여 성형성을 개선하고 시트 밀봉을 방지하는데 있어서 효과적이며 다른 배수 및 난류 발생 장치들의 성능을 개선할 수도 있다는 것을 암시한다.
상기한 실시예에 있어서, 중간 요소들의 배치는 고정된 구조물들에 의해 결정되고, 상기 중간 요소들의 횡간 단면 윤곽은 α의 값을 결정한다. α의 값이 결코 매우 크지는 않기 때문에, 상기 구조는, 제 2 평면내에 정확하게 배치되는 세트를 이루는 표면들을 제공하기 위해, 상기 중간 요소들의 정밀한 기계가공 및 설치를 필요로 하게 된다.
본 발명의 제 2 실시예에 있어서는, 각각의 중간 요소를 탈수 박스의 구조물상에 직접적으로 장착시키는 것을 대신하여, 각각의 중간 요소는 탈수 박스의 구조물상에 조절가능하게 장착된다. 이에 따라, 요청되는 고정된 경사각을 제공하도록 요소를 구성하는 것을 대신하여, 상기 조절가능한 장착부를 조절하여 경사 표면에 대한 적당한 경사각을 제공하기 위해 전체 중간 요소를 이동시킴으로써 α의 값을 제어하는 것이 가능하게 된다. 이러한 형상체에 있어서, 하나보다 많은 중간 요소가 사용된다면, 모든 중간 요소들이 그들의 성형 직물 지지 표면들이 공통의 평면내에서 요구되는 기계방향 분리 거리로 정렬되는 상태에서 단일의 조절가능한 장착부상에 장착되는 것이 바람직하다. α의 요구되는 값은 그리고나서 상기 장착부 또는 장착부들을 요청되는 바에 따라 조절하므로써 얻어진다.
난류 발생 유니트의 구조를 크게 단순화시키는 것에 부가하여, 모든 중간 요소들이 근본적으로 동일한 크기를 갖도록 제작될 수 있기 때문에, 상기 형상체는 발생되는 난류의 레벨을 변경시키기 위해 α의 값이 정상적으로 변화될 수 있다는 점에서 부가적인 장점을 갖는다. 이것은, 제품에 있어서의 변화, 동일한 제품에 대한 공급물에 있어서의 변화, 및 성형 직물상에 문제점을 야기시키는 헤드박스에 있어서의 불완전한 혼합과 같은 여러가지 이유로 필요할 수 있다. 그러므로, 성형 직물상에서 제지원료내에 난류를 발생시키기 위한 수단을 제공하는 것에 부가하여, 본 발명의 본 실시예는 부가적으로 창출되는 난류의 레벨이 제어되어 제지 조건들이 요청하는 바에 따라 증가되거나 또는 감소될 수 있도록 하는 수단을 제공한다.
본 발명의 본 실시예를 도 9 내지 13에 도시한다. 도 9 내지 12에 있어서, 성형 직물은 도시의 명료함을 위해 생략한다.
첫 번째로 유니트의 부분 파단된 3/4 도면인 도 9 및 10을 참조하면, 유니트는 도입 요소(5), 세 개의 중간 요소들(35, 36 및 37) 및 상승 요소(8)를 지지하는 단일의 탈수 박스(2)를 포함하며; 상기 세 개의 중간 요소들(35, 36 및 37)중 중간에 위치되는 요소(36)는 다른 두 개의 요소들보다 좁게 된다. 상기 도입 요소(5) 및 상승 요소(8)는 T-바 구조물들(9A 및 9B)에 의해 지지되고, 상기 T-바 구조물들(9A 및 9B)은 상기 탈수 박스(2)의 정부(top)상에 제공되는 프레임(38)에 의해 직접적으로 지지된다. 상기 세 개의 중간 요소들은 유사한 T-바 구조물들(9C)에 의해 지지되며, 상기 T-바 구조물들(9C)은 조절가능한 지지 프레임(40)상에 장착된다. 상기 도입 요소(5)에 근접한 그 상류 단부에서, 상기 조절가능한 프레임(40)은 피벗 조립체(pivot assembly)(41)에 의해 지지된다. 그 하류 단부에서, 상기 조절가능한 프레임(40)에는 수직방향 조절 조립체(42)가 제공되고, 상기 수직방향 조절 조립체(42)는 순차적으로 조절 바(43)에 의해 제어되며, 상기 조절 바(43)는 핸들(44)에 의해 화살표 B로 도시한 방향에서 이동된다. 상기 조절 바(43)는 대체로 도면부호 46으로 도시한 탈수 박스 정부의 지지 골격에 의해 수반되는 비임(45)상에서 적당한 베어링 표면들(도시안됨)에 의해 지지된다.
상기 상류 피벗을 도 11에 더욱 상세하게 도시한다. 프레임(40)은 도면부호 50으로 도시한 바와 같은 탈수 박스(2)의 벽에 의해 지지되는 로드(47)를 중심으로 (α에 대한 특정의 요구되는 값을 얻기 위해 충분한 각도상 이동을 제공하는) 작은 원호를 통하여 선회된다. 상기 프레임(40)은 브래킷(49)에 의해 수반되는 조절가능한 베어러 블록(bearer block)(48)에 의해 로드(47)에 부착된다. 상기 베어러 블록은 슬로트(52)를 관통하여 통과하는 체결 볼트(51)에 의해 적소에 유지된다. 이러한 형태의 부착물은 도입 요소(5)의 경사 표면에 관한 요소(35) 표면 배치의 미세한 제어를 허용한다. 도 12에는 단지 하나의 피벗 조립체만을 도시하며; 실제에 있어서는, 두 개 이상의 그리고 종종 더욱 많은 개수의 피벗 조립체들이 제공되어, 프레임(40)의 상류 단부가 성형부의 전체 폭에 걸쳐서 충분하게 지지되도록 한다.
하류의 수직방향 조절 조립체를 도 12에 더욱 상세하게 도시한다. 상기 수직방향 조절 조립체(42)는 확대된 구멍들(53A 및 54A)이 제공되는 볼트들(53 및 54)에 의해 프레임(40)의 하류 면에 부착된다. 상기 조립체(42)는 또한 기울어진 슬로트(angled slot)(55)를 포함하고, 상기 기울어진 슬로트(55)내로 계류 핀(captive pin)(56)이 끼워진다. 핀(56)의 외측 단부는 조절 바(43)의 개구부(57)내에 삽입된다. 결과적으로, 화살표 B 방향에서의 바(43)의 수평방향 이동은 화살표 C 방향에서의 프레임(40)의 수직방향 이동을 야기한다. 상기 확대된 구멍들(53A 및 54A)은, α의 동일한 값이 상기 성형부의 전체 폭을 횡단하여 얻어지도록, 프레임(40)에 관한 조립체(42)의 미세한 조절을 허용하기 위해 제공된다. 요구될 경우, 상기 바(43)는 특정의 적당한 체결 기구를 사용하여 특별한 세팅물내에 체결될 수 있다. 도 12에는 단지 하나의 조절 조립체만을 도시하며; 실제에 있어서는, 두 개 이상의 그리고 종종 더욱 많은 개수의 조절 조립체들이 제공되어, 프레임(40)의 하류 단부가 성형부의 전체 폭에 걸쳐서 충분하게 지지되도록 한다.
또한, 다른 수직방향 조절 수단이 사용될 수 있고; 예컨대, 조절 바(43)는 전동화(motorized)될 수 있는 나사 시스템에 의해 교체될 수 있으며, 전체 조절 수단은 유압 또는 공압적인 시스템에 의해 교체될 수 있다. 만약 상기 수직방향 조절 수단이 자유롭게 작동가능하게 된다면, 동 수직방향 조절 수단이 제지원료로부터의 고형물들에 의해 막힐수 있는 환경에 노출될 수도 있다는 사실을 명심하여야 한다.
도 9 내지 12에 도시한 유니트의 횡간단면을 도 13에 개략적으로 도시한다. 도입 및 상승 요소들(5 및 8)은 탈수 박스(38)에 직접적으로 부착되는 그들의 T-바들(9A 및 9B)에 의해 지지된다. 세 개의 중간 요소들(35, 36 및 37)은 상기 서브프레임(40)상에 수반되는 T-바들(9C)에 의해 각각 지지된다. 서브프레임(40)은 그 상류 단부에서 로드(47)에 의해 지지되고, α에 대해 요청되는 값을 제공하기 위해 상기 로드(47)를 중심으로 회전된다. 상기 서브프레임은 그 하류 단부에서, 조절 바(43)에 의해 제어되는 조절 조립체(42)에 의해 지지된다. α에 대한 실제 값은 상기 수직방향 조절 조립체(42)에 관한 상기 조절 바(43)의 상대적인 위치에 의해 결정된다.
이러한 배열체에 있어서는, α의 특정의 요구되는 값에 대해 중간 요소들이 조절가능하게 되지만, 도입 요소는 여전히 고정되며 조절가능하지 않게 되어, 그 경사 후미 표면이 일정한 각을 이루게 된다. 특정의 경우에 있어서는, 이로 인해 도입 요소의 후미 연부상에서의 성형 직물 편향이 유발될 수 있으며, 이러한 성형 직물의 편향은 여러가지 이유로 바람직스럽지 않다는 것이 밝혀졌다. 그러므로, 이러한 배열체에 있어서, 도면부호 70으로 도시한 바와 같이(도 10 참조), 상기 도입 요소가 궁형(arcuate) 후미 연부를 갖는 것이 바람직하게 된다.
그러므로, 상기 바람직한 실시예에 있어서, 정밀한 기계가공 및 설치 또는 정밀한 개개의 수직방향 및 각도상 조절을 필요로 하는, α의 요구되는 값을 얻기 위한, 각각의 중간 요소에 대한 개개적인 조절을 수행하기 보다는, 세트를 이루는 중간 요소들이 모두 동일하게 제조되고 서브프레임상에 장착되어, 모든 그들의 성형 직물 계합 표면들이, 편리하게는 프레임 그 자체에 대해 대체로 평행한, 공통 평면내에 유지된다. 프레임이 설치되었을 때, 볼트들(51, 53 및 54)에 의해 특정의 요구되는 조절작업들을 수행한 후에, α에 대해 요구되는 값이 바(43)를 요청되는 위치로 이동시킴으로써 얻어지며, 이에 따라, 중간 요소들의 표면들은 상기 제 2 평면을 결정하는 요구되는 위치로 경사된다.
다른 실시예에 있어서, 제 4의 배수 제한 요소가 탈수 장치내에 포함되며, 상기 제 4의 배수 제한 요소는 상승 요소와 그에 바로 앞서는 상류 중간 요소 사이의 간극내에 배치된다. 특정의 형상체들에 있어서는, 특히 요소간 거리가 비교적 크게 선택되거나 또는 유니트의 기계방향 길이와 조합되는 α의 값이 마지막 중간 요소와 상승 요소의 긁개 선두 연부 사이에서 비교적 높은 수직방향 거리를 제공할 때에는, 성형 직물의 상당한 길이가, 성형 직물의 기계 측면이 마지막 중간 요소의 후미 연부에 근접하여 상기 마지막 중간 요소와의 접촉을 상실하게 되는 지점과 상승 요소의 긁개 선두 연부 사이에서, 진공-원조된 배수(vacuum assisted drainage)에 노출될 수 있다. 이는 상기 지점에서 초과적인 양의 물이 제지원료로부터 추출되도록 한다. 이러한 물의 초과적인 추출은 상기 간극내에 제 4의 배수 제한 요소를 삽입하므로써 제어될 수 있고; 상기 제 4의 배수 제한 요소는 상기 성형 직물과 지지 접촉하기 위해 상방향으로 각이 형성되는 직물 지지 표면을 가져서, 상기 중간 요소 지지 표면들 및 상기 배수 제한 요소 지지 표면이 얕은 "V"자 형상을 형성하도록 하며, 상기 얕은 "V"자 형상은 성형 직물의 기계 측면을 지지하고 상기 지점에서 진공-원조된 배수에 노출되는 성형 직물의 기계 측면의 면적을 제한한다.
상기 부가적인 배수 제한 요소의 구조에 대해서는 수개의 옵션들이 주어지는 바, 예컨대:
(a) 상기 부가적인 배수 제한 요소가 얼마간 다른 요소들에 대해 상기한 바와 같이 조절되지 않도록 장착될 수 있거나;
(b) 상기 부가적인 배수 제한 요소가 조절가능하게 장착되거나; 또는
(c) 상기 부가적인 배수 제한 요소가 세트를 이루는 중간 요소들을 지지하는 서브프레임상에 조절가능하게 장착될 수 있다.
중간 요소들에 관련하여 전기한 바와 동일한 이유로, 상기 부가적인 배수 제한 요소가 조절가능하게 장착되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 상기 중간 요소들에 대해 전기한 바 있는 서브프레임 조립체와 얼마간 동일한 서브프레임 조립체가 상기 부가적인 배수 제한 요소를 위해 사용된다.
도 14에는, 배수 제한 요소가 구현된 개략적인 횡간 단면을 도시한다. 도입 및 상승 요소들(5 및 8)은 그들의 T-바(9A 및 9B)에 의해 지지된다. 세개의 중간 요소들(35, 36 및 37)은 상기 제 1 서브 프레임(40)상에 수반되는 T-바들(9C)에 의해 각각 지지된다. 상기 제 1 서브프레임(40)은 그 상류 단부에서 로드(47)에 의해 지지되고, 상기 제 1 서브프레임(40)은 상기 로드(47)를 중심으로 회전되어 α에 대해 요청되는 값을 제공한다. 상기 제 1 서브프레임(40)은 그 하류 단부에서 조절 조립체(42) 및 조절 바(43)에 의해 지지된다. α에 대한 실제적인 값은 상기 수직방향 조절 조립체(42)에 관한 상기 조절 바(43)의 상대적인 위치에 의해 결정된다. 배수 제한 요소(55)는 제 2 서브프레임(56)에 의해 수반되는 T-바(9D)에 의해 지지되고, 상기 제 2 서브프레임(56)은 그 하류 단부에서 (상기 제 1 서브프레임(40)과 상당히 동일한 방식으로) 로드(57)에 의해 회전가능하게 지지된다. 표면(61)과 상기 제 1 평면 사이의 각 γ에 의해 나타내어지는 배수 제한 요소의 각도상 위치는, 상기 제 2 서브프레임(56)을 위한 수직방향으로 조절가능한 상류 장착부(58)에 의해 제어된다. 상기 제 1 서브프레임과 관련하여 전기한 것과 유사한 배열체가 편리하게 사용된다. 대부분의 경우에 있어서, 상기 각들 β및 γ는 얼마간 동일하게 된다.
배수 제한 요소의 횡간 단면을 도 15에 도시한다. 상류 면(59)은 상방향 긁개 선두 연부(60)를 포함하고, 상기 상방향 긁개 선두 연부(60)에는 상방향으로 경사되는 표면(61)이 이어지며, 상기 상방향으로 경사되는 표면(61)은 후미 연부(62)에서 종결된다. 상기 요소는 적당하게는 도면부호 9D로 도시한 바와 같은 T-바에 의해 지지된다. 각 δ의 값은, 이동하는 성형 직물의 마지막 중간 요소(37)와의 접촉을 상실하게 되는 지점으로부터 상승 요소(8)의 경사 표면상으로의 매끄러운 전이를 제공하는 각 γ에 대한 값을 허용하기 위해 선택된다. 상기 배수 제한 요소를 위해 사용되는 장착물의 형태에 따라, 상기 각 δ는 매우 작을 수 있고 제로로 될 수 있으며, 이에 따라, 상기 상방향으로 경사되는 표면이 상기 상류 면(59)에 대체로 수직하게 된다. 상기한 바와 같이, 성형 직물이 요소(37)와의 접촉을 상실하게 되는 지점은 특히 상기 탈수 박스에 인가되는 진공의 레벨에 따라 결정된다.
도 16에는 도 1, 7 및 14에 도시한 중간 요소 윤곽들에 대한 선택적인 중간 요소 윤곽들을 개략적으로 나타낸다. 도 16은 일곱 개의 요소로된 세트를 도시한다. 제 1 세트를 이루는 요소들은 도입 요소(5), 및 각각 교반기 블레이드 윤곽을 갖는 두 개의 중간 요소들(63 및 64)을 구비한다. 중심 요소(31)는 제 1 세트에 대해서는 상승 요소로서 작용하고 제 2 세트에 대해서는 도입 요소로서 작용한다. 제 2 세트는 상승 요소(8)가 그 뒤를 잇게 되는 두개의 중간 요소들(65 및 66)을 구비한다. 상기 요소들(65 및 66)은 대체로 평탄한 표면을 갖는다. 도시한 바와 같이, 상기 두 개의 세트들은 분리된 배수 공간들(2A 및 2B)을 갖는 분할식 탈수 박스(2)의 상부에 위치되고, 상기 분리된 배수 공간들(2A 및 2B)에는 동일한 또는 다른 레벨의 진공이 인가될 수 있다. 상기 요소들(63 및 64)이 제 2 세트를 형성할 수 있고 상기 요소들(65 및 66)이 제 1 세트를 형성할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이로부터, 제지원료내에서 요구되는 레벨의 난류를 발생시키기 위해 요소 윤곽들이 조합적으로 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
본 발명은 선행기술과 비교하여 다수의 장점들을 제공한다. 본 발명에 따른 제지원료 난류 발생 장치는 낮은 진공 압력을 인가하면서 또는 특정의 환경에서는 성형부가 일단 작동되면 최소의 진공을 인가하면서 두꺼운 그리고/또는 무거운 등급의 제지원료들의 탈수 및 해체를 촉진시키기 위해 사용될 수 있다. 인가된 진공 레벨을 감소시키는 능력은 제지원료의 유니트 상부 통과중 배수 및 시트 밀봉을 현저히 감소시킨다. 제지원료 두께를 관통하여 발생되는 난류는 유니트의 상류 및 하류에 배치되는 다른 교반 장치들에 의한 제지원료의 균일하고 효과적인 해체를 증가시키기 위해 사용될 수 있다.

Claims (50)

  1. 제지기의 개방표면 성형부내에서 성형 직물상의 제지원료내에 난류를 발생시키기 위한 장치에 있어서,
    상기 성형부가, 종이 측면 및 기계 측면을 가지면서 비교적 느리게 이동하는 성형 직물, 상기 성형 직물의 종이 측면상에 있는 비교적 두꺼운 제지원료 층, 상기 성형 직물의 아래에 배치되고 그 내부에서 감소된 압력을 창출하도록 작동가능하게 되는 제어식 진공 공급 수단에 연결되는 탈수 박스 수단, 및 상기 탈수 박스에 수반되는 다수의 성형 직물 지지 및 탈수 요소들을 포함하고;
    상기 다수의 성형 직물 지지 및 탈수 요소들은, (i) 순차적으로 긁개 선두 연부, 대체로 수평적인 중간 표면 및 경사 후미 표면을 구비하는 직물 지지 표면을 갖는 도입 탈수 요소, (ii) 순차적으로 긁개 선두 연부, 경사 표면, 출구 표면 및 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에 의해 마련되는 부분을 구비하는 직물 지지 표면을 갖는 상승 탈수 요소, 및 (iii) 상기 도입 탈수 요소 및 상승 탈수 요소의 사이에 배치되고 각각의 다른 탈수 요소로부터 일정한 간극만큼 격설되며 순차적으로 긁개 선두 연부, 경사 표면 및 후미 연부를 구비하는 직물 지지 표면을 갖는 하나 이상의 중간 탈수 요소로 이루어지며;
    (a) 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에 배치되는 상승 요소의 상기 부분이, 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에서의 정점, 상기 경사 표면과 출구 표면을 연결시키는 짧고 대체로 수평적인 표면, 및 상기 경사 표면과 출구 표면을 연결시키는 커어브된 표면으로부터 선택되고;
    (b) 상기 도입 탈수 요소의 중간 표면 및 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에 의해 마련되는 상승 요소의 상기 부분이 제 1 평면을 마련하며;
    (c) 상기 도입 탈수 요소의 경사 후미 표면 및 상기 중간 탈수 요소(들)의 경사 표면이, 상기 제 1 평면에 관하여 예정된 하향 후미 각으로 경사되는 제 2 평면을 마련하고;
    (d) 상기 상승 요소의 긁개 선두 연부가 근접한 중간 탈수 요소의 후미 연부 상부에 배치되어, 상기 근접한 중간 탈수 요소의 후미 연부로부터 상기 상승 요소의 긁개 선두 연부로의 성형 직물의 이동이 동 성형 직물의 그리고 동 성형 직물의 상부에 수반되는 초기 종이 웨브 및 제지원료의 수직방향 이동을 유발하는 것을 특징으로 하는, 제지기의 개방표면 성형부내에서 성형 직물상의 제지원료내에 난류를 발생시키기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도입 탈수 요소 및 상기 상승 요소 사이에 배치되고 각각의 다른 탈수 요소로부터 일정한 간극만큼 격설되는 상기 하나 이상의 중간 탈수 요소가 상기 탈수 박스에 조절가능하게 부착되어, 그 경사 표면의 요구되는 제 2 평면으로의 배치를 허용하고 아울러 다른 요구되는 제 2 평면으로의 이동을 허용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 탈수 박스에 조절가능하게 부착되는 제 1 서브프레임에 부착되는 다수의 중간 요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상승 요소 및 상기 근접한 중간 요소 사이에 개재되는 배수 제한 요소를 추가로 포함하며; 상기 배수 제한 요소는 순차적으로 긁개 선두 연부 및 상향 경사 표면을 구비하는 직물 지지 표면을 갖고; 상기 배수 제한 요소의 상기 탈수 박스에 대한 부착물은 상기 상향 경사 표면을 상기 제 2 평면에 대해 일정한 각으로 배치시키도록 구성되고 배열되어, 상기 상향 경사 표면과 상기 제 2 평면 사이에서 상승 요소의 상기 경사 표면과 일치하는 얕은 "V"자형 각도를 제공하게 되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 상승 요소 및 상기 근접한 중간 요소 사이에 개재되는 배수 제한 요소를 추가로 포함하며; 상기 배수 제한 요소는 순차적으로 긁개 선두 연부 및 상향 경사 표면을 구비하는 직물 지지 표면을 갖고; 상기 배수 제한 요소의 상기 탈수 박스에 대한 부착물은 상기 상향 경사 표면을 상기 제 2 평면에 대해 일정한 각으로 배치시키도록 구성되고 배열되어, 상기 상향 경사 표면과 상기 제 2 평면 사이에서 상승 요소의 상기 경사 표면과 일치하는 얕은 "V"자형 각도를 제공하게 되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 상승 요소 및 상기 근접한 중간 요소 사이에 개재되는 배수 제한 요소를 추가로 포함하며; 상기 배수 제한 요소는 순차적으로 긁개 선두 연부 및 상향 경사 표면을 구비하는 직물 지지 표면을 갖고; 상기 배수 제한 요소의 상기 탈수 박스에 대한 부착물은 상기 상향 경사 표면을 상기 제 2 평면에 대해 일정한 각으로 배치시키도록 구성되고 배열되어, 상기 상향 경사 표면과 상기 제 2 평면 사이에서 상승 요소의 상기 경사 표면과 일치하는 얕은 "V"자형 각도를 제공하게 되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 배수 제한 요소의 상기 탈수 박스에 대한 부착물은 고정 부착물 및 조절가능한 부착물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 배수 제한 요소의 상기 탈수 박스에 대한 부착물은 고정 부착물 및 조절가능한 부착물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 배수 제한 요소의 상기 탈수 박스에 대한 부착물은 고정 부착물, 제 1의 조절가능한 부착물, 및 상기 중간 요소들을 위해 상기 제 1의 조절가능한 부착물내로 통합되는 제 2의 조절가능한 부착물로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    모든 상기 중간 직물 지지 요소들이 기계방향에서 동일한 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    모든 상기 중간 직물 지지 요소들이 기계방향에서 동일한 폭을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 2 항에 있어서,
    모든 상기 중간 직물 지지 요소들이 기계방향에서 동일한 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 2 항에 있어서,
    모든 상기 중간 직물 지지 요소들이 기계방향에서 동일한 폭을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 4 항에 있어서,
    모든 상기 중간 직물 지지 요소들이 기계방향에서 동일한 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 4 항에 있어서,
    모든 상기 중간 직물 지지 요소들이 기계방향에서 동일한 폭을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간 직물 지지 요소가 대체로 평탄한 경사 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 중간 요소가 교반기 블레이드 윤곽을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 2 항에 있어서,
    상기 중간 직물 지지 요소가 대체로 평탄한 경사 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 2 항에 있어서,
    하나 이상의 중간 요소가 교반기 블레이드 윤곽을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 3 항에 있어서,
    상기 중간 직물 지지 요소가 대체로 평탄한 경사 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 3 항에 있어서,
    하나 이상의 중간 요소가 교반기 블레이드 윤곽을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 평면들 사이의 하향 후미 각이 약 0.25°내지 약 10°인 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 평면들 사이의 하향 후미 각이 약 0.25°내지 약 10°인 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 평면들 사이의 하향 후미 각이 약 0.25°내지 약 10°인 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 평면들 사이의 하향 후미 각이 약 6°미만인 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 평면들 사이의 하향 후미 각이 약 6°미만인 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 평면들 사이의 하향 후미 각이 약 6°미만인 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 평면들 사이의 하향 후미 각이 약 2°내지 약 4°인 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 평면들 사이의 하향 후미 각이 약 2°내지 약 4°인 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 평면들 사이의 하향 후미 각이 약 2°내지 약 4°인 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제 1 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 난류 발생 장치들을 순차적으로 포함하고, 제 1 장치의 상승 요소의 출구 표면은 제 2 장치의 도입 요소의 후미 표면을 제공하는 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    두 개의 난류 발생 장치들을 지지하는 단일 탈수 박스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제 31 항에 있어서,
    제 1 및 제 2의 유체적으로 격리된 구획들을 갖는 탈수 박스를 포함하고, 각각의 구획은 그들 자신을 위한 진공 공급원을 가지며, 각각의 구획은 하나의 난류 발생 장치를 지지하는 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 1 난류 발생 장치내에서의 제 1 평면과 제 2 평면 사이의 각은 상기 제 2 난류 발생 장치내에서의 제 1 평면과 제 2 평면 사이의 각과 동일하게 되는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 1 난류 발생 장치내에서의 제 1 평면과 제 2 평면 사이의 각은 상기 제 2 난류 발생 장치내에서의 제 1 평면과 제 2 평면 사이의 각과 동일하지 않게 되는 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 제 1 항에 있어서,
    상기 성형 직물이 약 400 m/min 미만의 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 장치.
  37. 제 2 항에 있어서,
    상기 성형 직물이 약 400 m/min 미만의 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 장치.
  38. 제 3 항에 있어서,
    상기 성형 직물이 약 400 m/min 미만의 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 장치.
  39. 제 1 항에 있어서,
    하나의 중간 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  40. 제 1 항에 있어서,
    두 개 이상의 중간 요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  41. 제 2 항에 있어서,
    하나의 중간 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  42. 제 2 항에 있어서,
    두 개 이상의 중간 요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  43. 제 3 항에 있어서,
    두 개 이상의 중간 요소들을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  44. 제지기의 개방표면 성형부내에서 성형 직물상에 수반되는 제지원료 층내에 요구되는 레벨의 난류를 창출시키기 위한 방법에 있어서,
    상기 제지원료를 수반하는 상기 성형 직물을, 상기 성형 직물의 아래에서 상기 성형 직물과 지지 접촉되는 다수의 직물 지지 요소들을 수반하는 하나 이상의 탈수 박스 수단의 상부를 통하여 이동시키는 단계, 및 상기 탈수 박스내에서 제어적인 감소된 압력을 창출하기 위해 진공을 제어적으로 공급하는 단계를 구비하고;
    상기 직물 지지 탈수 요소들은, (i) 순차적으로 긁개 선두 연부, 대체로 수평적인 중간 표면 및 경사 후미 표면을 구비하는 직물 지지 표면을 갖는 도입 탈수 요소, (ii) 순차적으로 긁개 선두 연부, 경사 표면, 출구 표면 및 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에 의해 마련되는 부분을 구비하는 직물 지지 표면을 갖는 상승 탈수 요소, 및 (iii) 상기 도입 탈수 요소 및 상승 탈수 요소의 사이에 배치되고 각각의 다른 탈수 요소로부터 일정한 간극만큼 격설되며 순차적으로 긁개 선두 연부, 경사 표면 및 후미 연부를 구비하는 직물 지지 표면을 갖는 하나 이상의 중간 탈수 요소로 이루어지며;
    (a) 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에 배치되는 상승 요소의 상기 부분이, 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에서의 정점, 상기 경사 표면과 출구 표면을 연결시키는 짧고 대체로 수평적인 표면, 및 상기 경사 표면과 출구 표면을 연결시키는 커어브된 표면으로부터 선택되고;
    (b) 상기 도입 탈수 요소의 중간 표면 및 상기 경사 표면과 출구 표면의 접합부에 의해 마련되는 상승 요소의 상기 부분이 제 1 평면을 마련하며;
    (c) 상기 도입 탈수 요소의 경사 후미 표면 및 상기 중간 탈수 요소(들)의 경사 표면이, 상기 제 1 평면에 관하여 예정된 하향 후미 각으로 경사되는 제 2 평면을 마련하고;
    (d) 상기 상승 요소의 긁개 선두 연부가 근접한 중간 탈수 요소의 후미 연부 상부에 배치되어, 상기 근접한 중간 탈수 요소의 후미 연부로부터 상기 상승 요소의 긁개 선두 연부로의 성형 직물의 이동이 동 성형 직물의 그리고 동 성형 직물의 상부에 수반되는 초기 종이 웨브 및 제지원료의 수직방향 이동을 유발하는 것을 특징으로 하는, 제지기의 개방표면 성형부내에서 성형 직물상에 수반되는 제지원료 층내에 요구되는 레벨의 난류를 창출시키기 위한 방법.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 요구되는 레벨의 난류가, 상기 탈수 박스에 조절가능하게 부착되어 상기 제 2 평면내에서의 그 경사 표면의 재배치를 허용하는 상기 상승 요소 및 상기 도입 탈수 요소의 사이에 배치되는 하나 이상의 조절가능한 중간 탈수 요소에 의해 창출되고 제어되며; 상기 난류 레벨은 상기 조절가능한 중간 지지 요소를 요구되는 제 2 평면상의 위치에 배치되도록 조절하므로써 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제 45 항에 있어서,
    장치가, 상기 상승 요소 및 상기 근접한 중간 요소 사이에 개재되는 배수 제한 요소를 추가로 포함하며; 상기 배수 제한 요소는 순차적으로 긁개 선두 연부 및 상향 경사 표면을 구비하는 직물 지지 표면을 갖고; 상기 배수 제한 요소의 상기 탈수 박스에 대한 부착물은 상기 상향 경사 표면을 상기 제 2 평면에 대해 일정한 각으로 배치시키도록 구성되고 배열되어, 상기 상향 경사 표면과 상기 제 2 평면 사이에서 상승 요소의 상기 경사 표면과 일치하는 얕은 "V"자형 각도를 제공하게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 요구되는 레벨의 난류가, (i) 상기 탈수 박스에 조절가능하게 부착되어 상기 제 2 평면내에서의 그 경사 표면의 재배치를 허용하는 상기 상승 요소 및 상기 도입 탈수 요소의 사이에 배치되는 하나 이상의 조절가능한 중간 탈수 요소, 및 (ii) 상기 상승 요소 및 상기 근접한 중간 요소 사이에 개재되면서 순차적으로 긁개 선두 연부 및 조절가능한 상향 경사 표면을 구비하는 직물 지지 표면을 갖는 배수 제한 요소에 의해 창출되고 제어되며; 상기 난류 레벨은, (a) 상기 조절가능한 중간 지지 요소를 상기 제 2 평면상의 요구되는 위치에 배치되도록 조절하거나, (b) 상기 배수 제한 요소를 다른 위치에 배치되도록 조절하거나, 또는 (c) 상기 조절가능한 중간 지지 요소를 상기 제 2 평면상의 요구되는 위치에 배치되도록 조절하고 상기 배수 제한 요소를 다른 위치에 배치되도록 조절하므로써 제어되는 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 제 44 항에 있어서,
    상기 직물이 400 m/min 이하의 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 방법.
  49. 제 45 항에 있어서,
    상기 직물이 400 m/min 이하의 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 방법.
  50. 제 46 항에 있어서,
    상기 직물이 400 m/min 이하의 속도로 이동하는 것을 특징으로 하는 방법.
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