KR20020059665A - 제지기에 직물을 설치하는 장치 - Google Patents

Abstract

실질적으로 삼각형의 형상을 가지고 이음 연결할 수 있는 제지기의 직물을 제지기 위로 끌어당기는데 사용되는 것으로, 프라스틱 코팅된 기재를 구비하고 그 위에 프라스틱 강화 스트립들을 가지는 리이더.

Description

제지기에 직물을 설치하는 장치{Device for installing a fabric in a paper machine}

현대의 제지기에 있어서, 직물들은 5 내지 33 피트 이상의 폭과 40 내지 400 피트 이상의 길이를 가질 수 있으며, 대략 100 내지 3000 파운드 이상의 무게가 나갈 수 있다. 이러한 직물들은 마모되며 교체가 필요하다. 직물들의 교체는 기계의 사용을 중지하는 단계, 마모된 직물을 제거하는 단계, 직물의 설치를 준비하는 단계 및, 새로운 직물을 설치하는 단계를 포함한다. 많은 직물들은 이음매가 없지만, 오늘날 제지기의 프레스 부분에서 사용되는 직물들의 대략 반은 기계 위에서 이음 연결 가능하다. 사용되는 모든 건조 직물들은 일정한 유형의 이음매를 가지고 있다. 일정한 종이 산업 공정 벨트들(Paper Industry Process Belts;PIPBs)은, Transbelt^?로 알려진 이송 벨트들(transfer belts)과 같이, 기계 위에서 이음 연결할 수 있는 능력을 갖도록 의도된다. 직물의 설치는 기계 위로 직물 본체를 끌어당기는 단계와, 무한 벨트를 형성하기 위해 직물의 단부들을 접합시키는 단계를 포함한다.

직물 본체를 제지기 위로 로딩(loading)하는 것의 중요한 국면은 직물을 가로질러 균일한 장력이 존재하는 것이다. 만약 균일한 장력이 달성되지 않고 직물의 한 부분을 다른 부분보다 더 잡아당긴다면, 직물은 그 폭을 가로질러 부풀어 오르거나 또는 융기할 수 있다.

직물 본체를 로딩하는 것의 다른 국면은 직물 본체 이음매의 손상을 방지하는 것이다. 설치 중에 이음매를 손상시킬 가능성을 방지하거나 최소화하기 위해, 장력, 무게 및 압력이 이음매 자체 위에서는 회피되어야 한다.

직물, 특히 매우 길이가 긴 직물들을 로딩하는 것의 또 다른 국면은 직물이 기계 방향(Machine Direction;MD)으로 올바르게 인도되며, 진동하거나 또는 기계의 일측부를 따라가지 않도록 기계에서 직물의 본체를 적절하게 정렬하는 것이다. 만약 직물이 불완전하게 안내되거나 또는 불완전하게 따라간다면, 제지기의 지지 프레임과 접촉하여 직물의 손상을 야기할 수 있다.

제지기 위에서 함께 접합될 수 있는, 이음매를 가진 직물들과 벨트들에 대해서는, 다양한 유형들의 리이더들이 설치를 돕기 위해 시도되어 왔다. 설치와 작동 중에 직물 본체와 기계가 손상될 가능성을 피하고 최소화하기 위해, 리이더는 직물 본체를 가로질러 균일한 장력이 존재하도록 디자인되어야 한다. 그러한 리이더들을 디자인하려는 여러 번의 시도들이 있어 왔다.

리네(Rhyne)에 의한 미국 특허 제 5,306,393과 5,429,719는 제지기 위에 직물 본체를 설치하는 장치 및 방법에 대해 기술한다. 그 방법은 직물을 로딩하는 것으로, 선단과 그 선단에 근접하게 배치되고 일정한 간격이며, 비어 있고 다수의 로프들이 부착되는 복수의 고리들을 갖는 자기정렬(self-aligning)의 하니스 (harness)를 제공하는 단계, 로딩 하니스와 줄 받는 장치(line receiving device)를 거쳐서 잡아당김용 로프(pull rope)를 고정하는 단계, 잡아당김용 로프를 잡아당기는 단계 및, 직물을 가로질러 균일한 장력을 달성하려는 시도를 위해 로딩 하니스를 통해 잡아당김용 로프를 자동적으로 재조정하는 단계를 포함한다.

일부 리이더들은 정사각형이거나 또는 직사각형이며, MD 또는 CD쪽으로 긴 치수를 갖는다. 다수의 로프들 또는 스트랩들(straps)이 리이더의 폭을 가로질러 동일 간격으로 떨어진 위치에서 그 리이더에 부착되어 있고, 부착된 제지기의 직물 또는 벨트를 가지는 리이더는 직물의 주행을 따라서 잡아 당겨지며, 제지기의 직물이나 벨트의 단부들은 함께 모아져서 이음매에 의해 접합되어 직물을 무한궤도로 만든다. 리이더는 제거되고 직물은 사용할 준비가 된다. 그러나, 다수의 로프들 또는 스트랩들은 직물의 주행에 있어서 정지 장비상에 걸리게 될 수 있으며, 직물이 찢어지거나 손상되지 않더라도 어렵고 시간을 소비하는 설치가 되도록 한다.

또한, 현재 산업상 사용되는 리이더들은 정점(apex)이 제거되어 사다리꼴을 형성한 2등변 삼각형과 같은 형상이다. 리이더들은 직조(woven)된 재료로 제조된다. 리이더가 제조되는 재료는 직조되지 않은(nonwoven) 것일 수도 있다. 리이더의 베이스는 지퍼(zipper)를 갖는데, 지퍼는 리이더를 제지기 상에 설치될 직물의 일 단부에 부착시키기 위해 사용된다. 기계 위로 직물을 잡아당기기 위해 정점 근처에 단지 하나의 로프가 부착되기 때문에 그러한 디자인은 바람직하다. 직조 재료로부터 삼각형이 절개된 때, 직조 중인 방적사(yarn) 시스템들 중 하나는 베이스로부터 정점으로 곧바로 나아가고, 다른 하나의 방적사 시스템은 그것에 대해 90°의 각도에 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 리이더(10)의 평면도를 나타낸다. 리이더(10)는 2등변 삼각형과 같은 형상으로 되어 있으며, 직조된 재료로부터 제조된다. 리이더(10)의 베이스(12)는 절반의 지퍼 가장자리(12)를 가지고, 그 절반의 지퍼 가장자리(12)는 제지기 위에 설치되는 리이더(10)를 직물의 일 단부에 부착시키기 위해 사용되며, 제지기 쪽으로 다른 절반의 지퍼 가장자리가 직물 또는 벨트에 부착된다. 제지소의 직원은 홀(14)이 제공된 정점 근처에 로프를 부착하여 직물을 기계 위로 끌어당길 수 있다. 삼각형이 직조된 재료로부터 절개된 때, 직조된 방적사 시스템들 중 하나는 베이스로부터 정점으로 곧바로 나아가고, 다른 하나의 방적사 시스템은 그것에 대해 90°의 각도에 있다. 도 1a에 나타낸 바와 같이 로프가 끌어당겨질 때, 직물 본체가 측부에서 주름지도록 야기하는, 부착된 직물 본체 뿐만 아니라 리이더를 가로질러 힘이 불균일하게 분배된다.

하중과 장력 분배의 개선을 위해 리이더의 베이스에 그 베이스와 동일한 폭으로 된 철재 막대들이 삽입될 수 있다. 그러나, 막대들은 무겁고 두꺼우며, 때때로 두 개의 압축 롤들 또는 슈(shoe)와 그 슈와 대향하는 롤에 의해 형성된 닙(nip)을 통과하기 어렵다.

이러한 유형의 리이더를 가지고서는, 비록 삼각형/사다리꼴의 정점에 4 피트 폭(기계를 가로지르는 방향 또는 CD)을 갖는 철재 강화 막대를 가지더라도, 로프가 당겨질 때 힘은 리이더 둘레에, 그리고 부착된 직물 본체를 가로질러 불균일하게 분배된다. 상기 정점이 당겨질 때, 대부분의 힘은 리이더의 중심에서 CD 방향으로 4 피트에 걸쳐 분배된다. 이것이 직물의 중심을 주름지게 하고, 이음하는 것을 더 어렵게 하며, 빈번히 직물 또는 벨트(16)의 가장자리들과 리이더(10)가, 그것들이 제지기 위로 끌어당겨질 때 늘어지게(18,20) 한다.

이러한 유형의 리이더가 가지는 결점은 부하가 항상 리이더의 중앙에 아래로 집중된다는 점에 있다. 이것은 리이더의 중심과 직물이 모두 그에 부착되게 하여, 기계를 통과하는 동안 가장자리를 이끌어 중심에서 굴곡을 만들어서, 설치하는 동안에 주행부를 통하여 직물을 안내하는 것뿐만 아니라 이음 연결하는 것을 더욱 어렵게 한다. 이것은 종종 직물의 주행을 통해 끌어당겨지는 동안 직물의 가장자리들이 늘어지게 한다. 어떤 직물 가장자리의 늘어짐, 주름짐/굴곡(상대적으로 평평한 직물 측면 형상으로부터의 어떤 이탈)은 고정 장비 위에 직물이 걸리게 하거나, 또는 두 압축 롤들 사이에 형성된 간극을 쉽게 통과하지 못하게 한다. 가장자리 아래로 로프들을 삽입하여 직물과 리이더 가장자리들이 늘어지는 것을 바로잡으려는 시도는 보통 가장자리가 끝부터 감아 올라가거나 접어 포개지도록 하며, 그것도 역시 바람직하지 못하다.

이음 연결할 수 있는 직물 또는 벨트를 기계 상에 설치하기 위한 상기 유형의 방법과 장치들은 특별한 이점들이 있는 반면에, 또한 그들은 위에서 논의된 부수적인 불이익들을 갖는다.

본 발명은 제지기의 이음 연결할 수 있는(seamable) 직물을 제지기 위로 잡아당기는데 사용되는 리이더(leader)에 관한 것으로서, 특히 내구력이 있고 재사용 가능한 리이더에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 리이더의 평면도를 나타낸다.

도 1a는 직물이 잡아당겨진 후, 도 1의 리이더에 부착된 직물의 측면도를 나타낸다.

도 2는 제지기 내에 사용된 프레스 부분을 설명하는 측면도를 나타낸다.

도 3은 제지기 내에 사용된 건조 부분을 설명하는 측면도를 나타낸다.

도 4는 본 발명의 바람직한 구현예의 평면도를 나타낸다.

도 5는 도 4의 5-5선을 따라 본 측단면도이다.

도 6은 직물에 부착된 도 4의 바람직한 구현예의 평면도를 나타내는 도면이다.

도 7은 리이더의 정점을 나타낸 도 4의 바람직한 실시예의 부분 평면도를 보여주는 상세도이다.

도 8은 추가의 용융된 MD 스트립들과 가장자리 스트립들을 보여주는 도 4의 바람직한 구현예의 제2의 부분 평면도를 나타낸 상세도이다.

그러므로, 본 발명의 중요한 목적은 지금까지 언급된 장치들의 단점들을 극복하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 더 쉬운 설치와 이음 연결이 되도록 직물 위에 균일하게 부하를 분배하는 것으로, 제지기에 직물을 설치하는 장치와 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 더 다른 목적은 내구력이 있고 반복된 사용이 가능한 것으로, 제지기에 직물을 설치하는 장치와 방법을 제공하는 것이다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 리이더는 테이퍼진 정점를 가진 삼각형을 형성하기 위해, 중합체 재료의 적어도 한 부분으로부터 형성된다. 삼각형은 바람직하게는 리이더의 베이스 폭을 1.5로 나눈 것과 동일한 길이의 전체 리이더 길이를 갖는 2등변 삼각형이다. 바람직한 구현예에서 리이더는 중합체 PVC(Poly-Vinyl- Chloride)로 코팅된 직조의 결이 거친 직물을 구비하는데, 이것은 폴리아미드 또는 폴리에스터 방적사로 직조되고 고주파(High Frequency;H.F) 용접 시스템에 의해 함께 결합되는, 통상적으로 모노필라멘트들(monofilaments)이다. 좀 더 바람직한 구현예에서는 PVC의 추가적인 용융 스트립들(melted strips)이 리이더의 구조를 강화하기 위해 규칙적인 간격으로 위치된다. 금속 막대가 루프안에 배치될 수 있도록 테이퍼진 정점에 접어 포개어진 재료로 형성된 루프(loop)가 제공되는데, 상기 금속 막대는 로프 또는 다른 수단이 리이더를 잡아당길 수 있도록 중심내의 막대의 일부 둘레에 접근용 고정부(access hold)가 절개되어 있는 것이다. 직물의 중량, 달성된 부하의 분배 및, 리이더 재질 자체의 강도에 의존하여 하나 이상의 로프가정점에 부착될 수도 있다.

리이더는 그 것의 베이스에서 부착수단에 의해 직물에 부착된다. 바람직한 구현예에서, 리이더는 지퍼에 의해 직물에 부착되며, 지퍼의 하나의 반쪽인 지퍼 가장자리는 리이더의 베이스에 부착된다. 지퍼의 다른 반쪽은 직물에 부착된다. 이러한 목적을 위해 적합한 다른 수단들이 리이더를 직물에 부착시키기 위해 사용될 수 있다.

먼저, 도 2는 제지기 내의 프레스 부분을 설명하는 측면도를 나타낸다. 도 3은 통상적인 제지기 내의 건조 부분을 설명하는 측면도를 나타낸다. 이러한 부분들에서 사용되는 직물의 경로는 도면들에 도시되어 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명인 리이더(110)의 실시예를 나타낸다. 리이더(110)는 테이퍼진 정점(112)와 베이스(114)를 가진 삼각형과 같이 형상화 된다. 상기 삼각형은 바람직하게는 2등변 삼각형이다. 리이더 기재(leader substrate;115)는 폴리에스터 재료 또는 목적에 접합한 다른 재료로 만들어 질 수 있다. 바람직한 구현예에 있어서 리이더 기재(115)는 H.F 용접 시스템 또는 목적에 접합한 다른 수단에 의해 함께 결합되는 것으로, 직조되고 결이 거칠며 PVC로 코팅된 직물을 구비한다. 바람직하게는 PVC 코팅(117)의 대략 900 g/m²이 적용된다. 구조 강화를 위해 PVC의 용융 스트립들(116)이 규칙적인 간격으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 스트립들은 2cm 의 폭이 되며, 대략 매 15 내지 20 cm 떨어지도록 위치될 수 있다. 또한, 스트립들은 삼각형의 측부들과 베이스 부근에서 접혀진다. 금속 막대(120)가 정점(112)을 가로질러 루프(118)를 통해 삽입될 수 있도록, 테이퍼진 정점(112)에 제공된 접어 포개진 리이더 재료의 플랩(flap;119)에 의해 만들어진 루프(118)가 있다. 상기 루프(118)는 바람직하게는 기계방향(MD)으로 10cm의 길이이다. 측면 PVC 스트립들(121)은 강화를 목적으로 하여 플랩(118) 위에 위치될 수 있다. 로프(124) 또는 다른 부착수단들이 리이더(110)를 끌어당기기 위해 첨부될 수 있도록, 접근 홀(122)이 막대(120)의 중앙 부분 주위에 절개된다. 비록 하나의 로프가 바람직하다 하더라도, 패부릭의 무게, 달성된 하중 분배 및, 리이더 재료 자체에 의존하여 둘 이상의 로프가 정점(112)에 있는 막대의 주위에 묶여질 수 있다. 리이더는 그 베이스(114)에서 부착 수단에 의해 직물에 부착된다. 바람직한 구현예에서, 리이더(110)는 지퍼(126)에 의해 직물에 부착되며, 그 지퍼 가장자리의 절반은 리이더의 베이스(114)에 부착된다. 지퍼의 다른 절반은 직물에 부착된다. 목적을 위해 다른 적절한 수단들이 물론 채용될 수 있다.

직물(128)이 제지기 위에 설치될 때, 로프는 접근 홀(122)을 통해 막대(120)에 부착되고 직물(128) 기계부품들 사이와 주위로 당기기 위해 끌어 당겨진다. 리이더에 적용되는 부하는 리이더를 가로질러 균일하게 분배된다. 가장자리들은 늘어지지 않고 부하 분배는 매우 균일하다. 게다가, 리이더의 울퉁불퉁한 디자인은 상대적으로 무거운 부하로써 반복적인 사용을 가능하게 한다. 리이더 디자인은 더 강한 재질의 다른 층을 사용하거나, 혹은 여러 장이 직조된 폴리프로필렌 섬유들 또는 강화된 다층구조를 형성하면서 부하 분배를 최대화하기 위해 서로에 대해 방향 지어진 테이프들과 같은 하나 이상의 재질층을 사용하여 좀 더 향상될 수 있다. 또 다른 대안으로서, 폴리우레탄과 같은 다른 중합체 코팅들이 사용될 수 있거나 또는 일단 리이더의 유효 수명이 마감되면 일정한 방법으로 미생물에 의해 분해되는 코팅들이 사용될 수 있다.

더욱이, 직조되고 결이 거친 직물이 언급되었을 지라도, 강화 및 강화되지 않은 스펀본드들(spunbonds)을 포함하는 직조되지 않는 재료들이 역시 사용될 수도 있다. 편물(knitted) 재료들도 또한 사용될 수 있다. 또한, 무거운 직물들 또는 매우 넓은 직물들에 대한 일부 리이더들은 전체 리이더의 길이(삼각형의 높이)를 줄임으로써 비용이 절감될 수도 있다. 세 개의 축으로(triaxial) 직조된 재료도 역시 사용될 수 있다.

리이더 디자인은 직물이 평탄하기 때문에 더 쉬운 이음연결이 가능하게 하면서 균일한 방식으로 부하를 분배한다. 또한, 직물을 평탄하게 유지하고 흡입 박스들(suction boxes) 또는 샤우어들(showers)과 같은 고정 요소들과 접촉되는 것을 방지하는 부하 분배로 인하여, 리이더는 직물을 기계 위로 균일하게 끌어당긴다.

게다가, 일반적으로 상기 디자인은 상업적으로 바람직하지 못하며, 폭을 가로지르는 다수의 로프들을 요구하지 않는다. 또한, 상기 디자인은 단점으로 알려진 다수의 스크랩들 또는 두껍고 무거우며 리이더와 동일한 폭을 갖는 금속 막대들을 필요로 하지 않는다.

그러므로, 본 발명에 의하면 그 장점들이 실현되며, 바람직한 구현예들이 여기에 개시되고 묘사되어 있다.

본 발명은 이음 연결할 수 있는 직물을 제지기 위로 잡아당기는데 사용되는 리이더에 관한 것으로서, 특히 내구력이 있고 재사용 가능한 리이더에 관한 것이다.

Claims (13)

1. 선단 가장자리를 가지는 제지기의 직물을 설치하기 위한 두 개의 측변들과, 하나의 베이스 및, 하나의 정점를 가지는 실질적으로 삼각형의 형상인 직물 로딩용 리이더로서,

   a) 제1표면과 제2표면을 제공하는 중합체 코팅에 의해 코팅된 재료를 구비하며, 상기 제1표면과 제2표면 사이에 개재하는 재료의 기재와;

   b) 상기 베이스로부터 상기 정점의 방향으로 연장된 상기 제1표면 위에 간격들을 두고 위치된 강화 스트립들과;

   c) 상기 베이스를 따라 상기 베이스를 제지기의 직물의 선단 가장자리에 부착시키기 위한 제1부착수단; 및

   d) 상기 정점에 근접하며, 거기에 상기 리이더를 부착시키기 위한 제2부착수단;을 구비하는 직물 로딩용 리이더.
2. 제1항에 있어서,

   상기 베이스와 상기 정점 사이에 일방향으로 연장된 상기 제2표면 위에 강화 스트립들을 구비하는 직물 로딩용 리이더.
3. 제1항에 있어서,

   플라스틱 코팅과 강화 스트립들이 PVC로 만들어지는 직물 로딩용 리이더.
4. 제2항에 있어서,

   플라스틱 코팅과 강화 스트립들이 PVC로 만들어지는 직물 로딩용 리이더.
5. 제1항에 있어서,

   상기 정점에 접어 포개진 상기 리이더의 일부분으로부터 형성된 루프를 구비하는 직물 로딩용 리이더.
6. 제5항에 있어서,

   상기 루프 속에 배치된 금속 막대를 구비하는 직물 로딩용 리이더.
7. 제3항에 있어서,

   상기 리이더의 상기 측변들과 상기 베이스 주위에 접혀진 강화 스트립들을 구비하는 직물 로딩용 리이더.
8. 제1항에 있어서,

   상기 제1부착수단은 지퍼인 직물 로딩용 리이더.
9. 제1항에 있어서,

   상기 삼각형은 2등변 삼각형인 직물 로딩용 리이더.
10. 제7항에 있어서,

    강화 스트립들은 초음파 용접에 의해 상기 리이더에 부착되는 직물 로딩용 리이더.
11. 제1항에 있어서,

    상기 기재는 직조된 직물 로딩용 리이더.
12. 제1항에 있어서,

    상기 기재는 직조되지 않는 재료인 직물 로딩용 리이더.
13. 제1항에 있어서,

    상기 기재는 직조되거나 또는 직조되지 않는 재료의 2 이상의 층을 구비하는 직물 로딩용 리이더.