KR20030011940A - 지분제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제지(製紙)산업분야에서, 각종의 종이를 생산하는 경우에, 종이의 생산공정과 가공공정에 따라 종이 표면에는 여러 가지의 지분(紙粉, 미세 종이가루) 및 기타 이물질들이 묻어 나오게 되는데, 이 종이 위의 지분 및 이물질 제거에 목적이 있다.

Description

지분제거장치 {The Dust Removal Equipment on the surface of paper}

일반적으로 제지관련 산업분야는 제지산업과 인쇄산업으로 나뉘어지고 통상 제지산업 분야는 생산설비의 대규모로 인하여 대기업 군에 속하며 인쇄산업 분야는 인쇄공정의 소규모로 중소기업에서 생산하는 실정에 있기에 아직까지는 제지업계에서 종이의 지분제거에 대한 필요성과 이에 대한 특별한 관심과 대책이 없는 실정이었다. 또한 중소규모 인쇄업계에서도 인쇄 공정에서 가장 애로사항으로 여겨졌던 지분제거에 대한 특별한 대책이 없었고 또한 당연히 그러려니 하고 지나치는 경우가 현재의 우리 나라 실정이었습니다. 그러나 제지 및 인쇄 산업의 발달로 인하여 차츰 지분제거의 필요성이 대두되기 시작하고 있으며, 특히 특수제지(화폐, 여권, 우표, 등등)를 인쇄하고자 할 경우나, 제지업계에서 생산한 각종의 종이를 수출하고자 하는 경우 수요자들로부터 지분제거 요구가 늘어나고 있기에 제지업계에서 차츰 지분제거에 대한 대책을 세우는 실정에 있습니다.

본 발명의 목적은 제지산업분야의 종이 생산 공정에서 종이 위에 발생하는 각종의 지분 및 이 물질 들을 제거함으로서, 인쇄 공정에서 지분으로 인해 발생하는 각종의 인쇄품질 저하요인을 제거하고, 특히 특수용지(화폐, 여권, 카다로그, 기타 약품처리 후 인쇄하는 특수용지) 인쇄에서는 종이의 지분 량이 품질에 밀접한 관련이 있으므로 이의 인쇄 품질을 높이는 종이를 생산하기 위함이다.

도 1의 지분제거장치 정면도

도 2의 지분제거장치 측면도

도 3의 지분제거장치 후드 구성도

도 4의 정전 제거기 구성도

도 5의 브러쉬 구성도

도 6의 공기 공급장치 구성도

도 7의 롤에 종이 감긴 모습

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 후드, 2. 브러쉬 3. 공기공급노즐

1a.후드소켓 2a. 타원형 홀 3a.타원형 홀

1b. 자바라 2b. 브러쉬 고정 볼트 3b. 공기노즐 고정볼트

1c. 밸브 2c. 브러쉬 고정 힌지 3c. 공기노즐 손잡이

1d. 고정덕트 2d. 브러쉬 축 베어링

2e. 브러쉬 회전 모터

2f. 브러쉬 회전 타이밍 벨트

4. 실린더 5. 상단부 고정프레임 6. 하단부 고정프레임

7. 실린더고정프레임 8. 후드상하이송스큐르 9. 후드 가이드

10. 체인벨트 11. 웜기어핸들 12. 정전기 제거기

본 발명에 따르면, 지분제거장치는 5가지 세부기능으로 세분화 할 수 있으며, 이의 각각 구성요소들이 일체형으로 제작되어 동작하며, 다음은 각 세부기능별로 도면과 함께 설명한다.

첫째로 종이에는 펄프 배합 시에 화학물질이 첨가되고 또 종이 제조 과정에서 종이에 열(熱)을 인가하므로, 종이 자체에 정전기력이 생성되며, 이 정전기력에 의하여 미세 종이가루가 종이 위에 흡착되는 현상이 발생하는데, 이 정전기를 제거해주는 기능(도 4)이 있다.

둘째로 정전기가 제거된 종이 표면에 묻어있는 지분을 브러쉬(도 5)로 긁어주는 기능이 있다.

셋째로 종이 표면에 존재하는 정전기를 제거하고, 브러쉬(도 5)로 지분을 긁어준 다음, 이를 높은 압력의 제습(除濕)된 깨끗한 공기로 종이 표면에 불어 주어 지분들을 비산 시켜주는 공기공급노즐장치(도 6)가 있다.

넷째로 높은 압력의 공기를 종이 표면에 불어주고, 이 때 지분들이 대기 중으로 노출되지 않고 일정한 범위 내에서 비산(飛散) 되도록 도 3처럼 후드(Hood)를 씌워주고, 도 2의 그림처럼 후드(1) 내에는 정전기 제거기능, 브러쉬, 공기공급장치 들을 종이가 지나가는 반대방향으로 차례대로 배치하여 일체형으로 제작한다.

다섯째 후드(1)를 필요에 따라 상승, 하강시키거나, 운전 중에 미세한 기계적 조정을 도 1의 그림처럼 부가 기계장치가 있다.

다음은 전체 구성 기기의 유기적인 동작을 설명한다.

보통의 경우 종이는 펄프제조로부터 종이 생산까지는 여러 공정을 거치게 된다. 그리고 생산된 종이는 도 7의 그림처럼 롤형태로 감겨져 있으며, 그 롤 폭의 길이는 제조업체의 생산설비에 따라 달라지게 된다. 그러나 본 고안은 모든 롤의 폭에 따라 적용 방법은 같으나 롤 폭의 길이에 따라 지분제거장치(후드(1), 정전기제거(도 4), 브러쉬(도 5), 공기공급노즐(도 6))를 롤 폭의 길이와 같아지도록 제작하여 사용한다.

도 7의 그림은 폭의 길이는 알 수 없으나 종이가 원단으로 롤에 감겨져 있으며, 겉으로는 지분이 전혀 없는 백색의 종이처럼 보인다. 그러나 이에는 미세 종이가루가 다량 묻어 있으며, 또 크고 작은 이 물질들이 묻어져 있다. 그렇다면 이러한 지분을 제거하기 위해서는, 롤(도 7)에 감겨져 있는 종이를 가공(원하는 크기로 자르는 공정)하기 위해 롤의 종이를 다시 풀면서 가공, 절단을 하는데, 이때 가공(절단)직전 단계와 롤(도 7)이 풀어 펼쳐지는 공정 사이에서 본 고안의 장치를사용하여 지분을 제거한다.

종이가 펼쳐져 지나갈 때 맨 먼저 도 4의 그림처럼 종이의 표면에 내재되어있는 정전기를 제거한다.

그리고 도 4의 정전기 제거 작업 공정을 마친 종이를 도 5의 그림처럼 종이 표면을 브러쉬로 지분을 긁어준다. 브러쉬로 긁어진 지분들은 후드(1)내에서 비산 되어지게 된다. 이때 종이의 흐름방향과 반대방향으로 상하 브러쉬가 회전하여 긁어주게 되는데 회전은 도1의 그림처럼 모터(2e)가 타이밍벨트(2f)를 이용하여 브러쉬(2)를 회전시켜주고 이때 회전수를 조절하수 있도록 제어반을 구성한다. 또한 장시간 사용하면 브러쉬가 마모되는데 마모에 따라 브러쉬와 종이의 접촉간격이 적어지는데 이때에는 도 2에서 고정힌지(2c)로 한쪽이 고정된 상태에서 브러쉬(2)를 타원형 홀(2a)에 따라 움직여 브러쉬(2)의 높낮이를 미세 조정하여 맞춘 다음 고정 볼트(2b)로 브러쉬(2)를 고정시켜준다.

브러쉬로 긁어진 지분들은 후드(1)내에서 비산 되고, 긁어진 지분들 중에 일부의 지분들은 브러쉬를 통과하여 종이의 흐름방향으로 종이에 묻어진 상태로 지나가는 경우가 발생 할 수 있는데, 이를 2차로 제거하기 위하여, 도 6의 그림처럼 고압의 공기를 종이가 이동하는 반대 방향으로 향하여, 종이 표면에 불어 주어서 마찰작용으로 지분을 털어 내어준다. 이때 공기를 불어주는 공기공급노즐(3)과 종이 면과의 공기마찰 각도를 조절하여 주기 위하여 도 2의 공기노즐손잡이(3b)로 타원형홀(3a)에 따라 이동하여 각도를 조절한 다음 공기노즐고정볼트(3c)로 고정시켜준다.

이러한 공정(정전기제거, 브러쉬, 공기마찰)을 거쳐 종이표면에서 떨어져 나온 지분들은 후드(1)내에서 확산운동을 하게 되고, 이때 외부의 고압의 진공모터에 의해서 후드 내의 지분들을 배출해 가도록 한다. 이 후드(1)는 종이와 2mm이내의 간격으로 놓이게 하며, 그래야 후드(1) 안 쪽이 고 진공상태가 되어 공기 배출 효율을 높일 수 있다. 후드(1)의 가로 폭의 길이가 종이 롤(도 7)의 가로 폭에 따라 길이가 달라져야 하므로, 종이 롤(도 7) 폭의 길이가 1m 이상인 경우, 후드내의 균일한 진공상태를 유지하여, 후드(1) 상단에는 도 3의 그림처럼, 자바라(1b)를 일정간격으로 여러 개 설치하고, 각 자바라(1b) 마다 설치된 수동밸브(1c)의 개폐 량에 의해 후드(1)내의 진공압력 분포가 균일하게 조절된다. 후드(1) 내부와 여러 개의 자바라(1b) 및 밸브(1c)를 통하여 지분이 포함된 공기는 고정덕트(1d)에 모아지도록 하고 고진공 모터펌프에 연결하여 배출시킨다.

경우에 따라, 유지보수 등을 위해 후드와 종이와의 간격을 순식간에 넓혀 주기 위하여 도 2의 그림처럼 상승, 하강 개폐 실린더 장치(4)를 달아주고, 이 실린더(4)는 고정덕트(1d)와 후드(1) 사이에서, 일정한 유격으로 자바라(1b)의 신축성에 의하여 후드 몸체 전체를 상승, 하강시키게 된다.

또한, 운전 중에는 브러쉬(2) 높낮이 미세 조정을 할 수 없으나, 운전 중에 브러쉬(2)와 종이와의 접촉 간격을 미세조정 해야 할 경우와, 후드(1)내의 진공압력 상태 조절을 위해, 후드의 테두리와 종이와의 접촉간격을 조절하고 싶은 경우에는, 도 1의 그림처럼 웜기어 핸들(11)을 돌리면 체인벨트(10)에 의하여 두개의 스크류기어(8)가 흔들림을 방지하기 위한 가이드(9)에 의해 지지 받으면서, 실린더 몸체와 후드 몸체를 전체적으로 상승, 하강 시켜서 운전 중에 미세조정을 하도록 해 준다

위의 고안의 구성 기기를 이용하여 종이를 생산 할 경우에 종이에는 전혀 흠집이나 손상을 주지 않고 지분을 완벽하게 제거 할 수 있기에, 인쇄공정에서 지분으로 인한 문제를 전혀 야기하지 않고, 종이의 인쇄 품질 향상에 도움을 준다. 특히 종이를 수출할 경우에 경쟁력을 갖출 것으로 본다.

Claims (1)

1. 롤(도 7) 형태로 생산한 종이를 가공 절단하기 위해, 종이 롤을 다시 펼치는 과정에서, 종이의 양 표면에 묻어있는 지분 및 이물질 등을 제거하기 위하여, 브러쉬(도 5), 공기공급노즐(도 6)을, 도 3에 나타낸 후드(1) 내에, 도의 2의 그림처럼 종이흐름 방향으로 차례대로 배치하여, 일체형으로 제작하고, 각각의 기능(브러쉬, 공기공급노즐)들이 개별 미세조정 할 수 있도록 하고, 또한 운전 중에도 브러쉬, 공기공급노즐들이 일체형으로 배치된 후드(1) 전체를 상하 이동하여, 미세조정 하도록 도 1의 그림처럼 구성하여, 종이 표면에 묻어 있는 지분 및 이물질 등을 제거한다.