KR820001521B1 - 웨브처리용 캘린더 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

웨브처리용 캘린더

제1도는 실험에 사용한 본 발명에 따른 1조의 로울.

제3도내지 제4도는 로울덮개(covering) 내의 온도 분포도.

제5도는 결정된 제한 온도 설명도.

본 발명은 웨브처리용 캘린더(calender)장치. 특히 종이 등의 웨브를 가압처리하기 위한 캘린더에 관한 것이며, 또한 캘린더의 운전방법에 관한 것이다.

대다수의 경우, 제지기의 건조기 부분으로부터 나오는 종이 특히 인쇄 및 필기용 종이는 처리후 그 표면 조직의 개량이 요구된다.

종이의 표면 조직은 그 평활도와 광택에 의해 결정된다. 종이 표면의 평활도는 종이 표면의 평평함에 대한 적도이고, 광택은 종이 표면의 균질한 광학 반사능력에 대한 척도이며, 종이의 압축에 의해 증가된다.

이 용어는 "고광택"으로부터 "무광택"까지의 전범위에 미친다.

그 평활도를 증가하기 위하여 종종 종이는 종이표면의 돌출이나 융기를 판판하게 하거나 수평이 되게 협동하는 경식 로울을 가진 평활기(smoothing maehine)나 캘린더를 통과한다. 종이가 그런 평활기 내에서 두꺼운 곳은 많이 압축되고 얇은 곳은 적게 압축되기 때문에 그런 평활조작은 종종 평평하기 않은 광택을 초래하며 고압에서는 종이에 흑점을 형성하기도 한다.

이 불규칙함을 제거하기 위하여 종이는 또한 다음의 경식 및 연식 로울의 협동하는 소위 슈우펴 캘린더를 통과한다. 연식로울은 종이 표면을 압축한다.

금속 로울과는 달리 연식 로울은 그 표면이 완전히 강직하지는 않기 때문에 평활지의 밀도 변화에 의한 종이 표면의 차이에 그들을 적합 시킬 수 있으며, 이 표면상에 균일한 압축작용을 미치게 할 수 있다.

마찰 또한 이 작용에 역할을 한다.

연식 로울은 짧게 경식 로울에 접합하기 때문에 형성되는 비이드나 경미한 변형 융기 또는 로울 간극에 조급 압축된다. 융기가 되는 변형은 웨브 표면에 평행한 성분을 가진 굽힘에 수반되므로 문지르는 효과가 발생되며 이것은 만족할만한 종이 표면을 제조하는데 대단히 중요하다.

상술한 연식 로울은 둥그런 종이 원판을 로울 축방향에 따라 적중하고 압축하여 제작된 소위 종이 로울일 수도 있다. 이로울은 그 표면이 대단히 정교하다.

웨브의 모든 흠은 표면에 압인되어 변형으로 잔류되므로 연마 또는 종방향 폴리싱 또는 로울의 왁싱(waxing)으로제거함이 필요하다.

종전에 제안된 슈우퍼 캘린더에서는 12개 또는 그 이상의 로울이 적중되며, 강제 로울과 연식 로울이 교대로 배열되어 있다. 실제의 표면 효과를 성취하기 위하여는 약간의 닢(nip)(로울간극)으로 충분하다.

추가의 닢은 리이딩(leading) 로울의 표면 홈에 의해 생기는 종이의 표면 홈을 편편하게 하기 위해서만 필요하다.

만약 로울이 그 하증하에 적중되고, 따라서 직선방향의 고도의 압력이 하부 닢에 작용되면 적중된 대다수의 로울은 결코 항상 종이를 희망 강도로 압축하지는 않는다. 이것을 피하려면 부분적으로 로울의 하중을 균형잡기 위한 고급의 배열이 요구된다.

게다가, 종이의 파손 또는 주름형성에 의한 슈우퍼 캘린더 운전방해가 빈번하여 실지로 이런 종전의 슈우퍼캘린더는 빈번히 운전정지되지 않으면 안되었다. 그러나, 그런 운전 정지중에도 작업율이 1000미터/분까지 이르는 최신 제지기가 계속 가동되므로 막대한 량의 종이가 제조되어 더 이상 공정에 투입이 불가능한 종이는 저장하던가 폐기하여야 한다. 이런 손실을 피하기 위해 제지기 본체 외부에 위치한 2개의 슈우퍼 캘린더를 제지기 출력단부에 배치하는 것이 관례며 따라서 제1캘린더가 수리 또는 조정 중에도 제지기의 생산품은 다른 캘린더로 이동시킬 수 있다.

생산된 종이의 표면을 개량하기 위해 필요한 경비는 상당하다.

종전 공지된 형식의 연식 로울(그 감도가 고가의 큰 비중을 차지함) 대신에 타물질의 작업원주를 가진 형식의 인식 로울을 사용하려는 의도가 시도되어 왔었다. 이 시도에서 폴리 우레탄이 종이 표면을 다듬질하거나 개량하는데 현저하게 적합한 성질을 가진 것이 발견되었다. 그래서 폴리 우레탄이 액체 형태로 이문제의 목적에 적합한 쇼어 D 경도 60 내지 75°를 가진 조밀한 피복을 형성하는 교차결합을 금속 로울표면상에 적용시킨다.

그런, 폴리우레탄 피복의 효과는 우수하여 특히 무광택범위에서 더욱 우수하다.

효과면에서, 폴리 우레탄 피복 로울은 슈우퍼 캘린더에 통상 사용하던 연식 로울에 비해 최소한 동등하다. 그것은 광택작용까지도 가진다. 그러나, 특히 중요한 추가의 이점은 로울 재질이 막대한 회복능력을 구비하여 예를 들어 종이 웨브의 접힌 곳이나 주름진 곳이나 견고한 부분이 통과하여 폴리 우레탄 피복 로울의 표면에 흠이 압인되면 로울이 1회전 후 그 원형을 회복하므로 그 표면에 아무 흠도 검출되지 않는다.결과적으로, 표면 조직은 균일하고 평활해진다.

로울 표면에 흠이 잔류하지 않으므로, 상술한 바와 같은 슈우퍼 캘린더의 전체 로울이 종전의 연식 로울의 표면 홈에 의해 종이 웨브에 생가는 홈을 판판하게 해줄 필요가 없게 된다. 그래서 폴리 우레탄 피복 로울을 사용하면 종이의 효과를 달성하기 위하여 필요한 로울의 수효를 제한할 수 있게 된다.

그러나, 이런 이점에도 불구하고 종전에는 종이의 표면개량을 위해서 폴리 우레탄 피복 로울은 저속의 작업속도 및 상대적으로 저압의 한정된 경우에만 사용이 가능하였는데 그 이유는 작업속도와 직선 압력에 충분히 견디는 안정된 로울 제작에 성공하지 못했기 때문이다.

종이 웨브상에 처리한 것의 효과는 작업폭을 건너서 한 지점 또는 다른 지점에서 신속하게 소멸하고, 폴리 우레탄 표면에서 분산이 나타난다.

폴리 우레탄의 두께를 변화시키고, 폴리 우레탄의 구성을 변화시킴으로써 이 현상을 해결하려는 수많은 노력이 경주되었으나, 별로 성공하지는 못했다.

종래에는 이런 목적의 생산기계에서 상업적으로 폴리우레탄 피복의 로울을 사용하는 것은 만족스럽지 못했다.

출원인은 종이 표면 개량을 위한 폴리 우레탄 피복의 종래까지 제어하기 어려운 결함의 원인을 추적하기 위하여 다수의 실험을 행하였다. 실험은 강제(steel) 작업 원주를 가진 제어 가능하게 굽혀지는 소위 부동 로울과 폴리 우레탄 피복을 한 상용의 로울의 2개의 협동하는 로울로 구성된 배열로서 실시되었다.

만약, 가공처리된 종이 웨브의 성질이 일정하다고 가정이 가능하면 폴리 우레탄의 기계적 응력을 가함은 작업속도와 직선적인 압력에 의하여 좌우된다.

구부러지기 쉬운 폴리 우레탄의 변형중 변형 에너지는 소비되고, 로울 간극을 통하여 모든 지역으로 확장된다. 방출된 에너지는 벽의 원주상 임의의 부분이 닢을 통과하는 수, 즉 작업속도에 정비례한다.

변형에너지는 직선적인 압력의 2배에 대해 2배만큼 크지는 않지만 변형에 의한 융기 형상에 따라 결정되는 값을 가지므로 비례는 아니지만 역시 직선적인 압력과 함께 증가한다.

실험중, 우선 종이상의 처리 효과가 현저하게 악화될 때까지 하중을 증가했다. 이점에 도달되면, 폴리우레탄 피복 로울 표면의 온도가 이 경우에 항상 대단히 고온이라는 중요한 사실이 발견된다. 이것은 폴리 우레탄 표면 온도가 50℃ 이하일때만 종이상 폴리 우레탄의 희망하는 처리 효과가 달성된다는 것을 입증한다.

실험대는 적외선 복사 온도례의 도움으로 직접 접촉하지 안고 폴리 우레탄 피복 표면의 1도의 온도차이를 정확히 검출하고 기록할 수 있는고감도의 온도측정 및 기록장치를 구비한다.

운전중, 복사 온도계를 장비한 측정 헤드는 축방향으로 로울을 따라 일정하게 이리저리 이동하므로 로울 전표면에 걸쳐 연속적으로 검출 가능하다.

폴리 우레탄 피복 로울의 운전중 명백한 외부 원인없이 임의의 지점에서 동시에 수초내로 급속하게 온도가 상승하여 폴리 우레탄의 열적 파괴가 발생하는 범위내에 도달하는 것이 온도 종합감시관리(monitoring)에서 알 수있다. 이 독단적인 온도 상승은 로울 원주 면적에 걸쳐 불균일하게 국부적으로 발생한다. 그런고로 벽표면은 아마 전체 평균 50℃이하가 실용적으로 인정될 것이다. 그럼에도 불구하고, 조만간 로울의 파괴를 초래하는 국부 온도상승이 임의의 장소에서 발생한다. 이 현상 발생을 고려하면, 로울피복을 위하여 교차 결합된 폴리 우레탄이 변형 에너지의 극히 고온 부분을 열로 변환시키는 것이 이해된다. 더구나 폴리 우레탄 역시 불충분한 열전도체이므로 열은 온도상승이 발생한 임의의 점으로부터 완만하게 이동된다. 따라서, 임의의 최초온도 상승에 의한 열팽창의 결과로 문제 장소에 발생되는 용적의 국부증가는 지속된다. 이 장소 또는 면적은 팽창부로서 다음번 회전시 닢에 충몰하게 된다.

처음에 팽창부는 전의 로울 원주형상으로 재변형된 후 닢통과의 정상적인 표면 변형이 추가되기 때문에 이 다음번 닢 통과중 팽창부로서의 이 면적은 이제 변형이 증가되게 된다. 이것은 차례로 동일 장소에서 열발생을 증가시키고, 따라서 열팽창을 증대시킨다. 여기서 문제지점의 표면 온도가 그재료가 더 이상 안정되지 않는 값에 도달할 때까지 그 고정은 대단히 급속하게 증진된다.

이런 국부적인 온도 증가의 최소의 원인은 설비에 수반되는 불가피한 다수의 다양한 원인중의 하나이다.

물론, 주 원인은 예를들면 종이의 주름이나 종방향 스트립(strip) 형태로 종이가 두꺼워지는 것 같은 종이 웨브의 불규칙항이다. 그런 종이의 두꺼워짐을 수반하는 폴리 우레탄의 국부 변형은(만약 수회전중 불규칙함이 로울 덮게 그와 동일 면적의 로울에 작용하면)저지되지 않는 온도 상승의 시발점으로 작용한다.

또 다른 가능한 국부 가열원은 로울 덮개 자체의 재료내의 불규칙함이다.

생산에 최대의 주의를 기울이고 구성요소를 완전히 혼합하여도 예를들면 적당한 조건의 성분 농도하에 어느 지점에서 외부적으로 명백하지는 않지만 재료의 감도의 관점에서 임의의 조건하에 파괴 한도까지 급속히 증진되는 국부 온도 증가의 원인이 되기도 하는 경질의 소괴와 폴리 우레탄의 높은 교차 결합구역의 발전을 저해하는 것은 불가능하다.

영향을 미치는 제3의 그룹은 로울의 구형, 특히 상이한 그 굽힘선에 의해 좌우된다. 일반적으로 어떠 굽힘이나 변형이 업는 2개의 동일한 로울을 정확하게 서로 반대로 놓는 것은 실제로는 불가능하다. 로울은 대개 상이한 굽힘 곡선을 가지므로 저압구역에 인접하여 고압구역이 있다. 이것은 특히 굽힘곡선이 역의 지점을 나타낼 때의 경우다. 예를들면, 로울관의 단부가 베어링내의 고정된 코어상에 지지된 부동로울같은 제어할 수 있는 로울을 굽힘으로써 대량 로울의 굽힘 곡선에 적합시킬 수 있으므로 잔류하는 차이는 더 이상 종이 처리에 관하여 문제가 되지 않는다. 그러나, 폴리 우레탄의 응력을 가함이 충분히 균일하지 않지만, 고압 구역에서보다 크므로, 열로 변환되며 온도 상승효과에서 상술한 빌드업의 개시와 온도 도피원인이기도 한 압삭작업에 따라 온도가 상승한다.

최종적으로, 이 현상을 발생시키는 요소는 로울 덮개의 변형에 의해 생기지는 않지만 로울 덮개로 직접 도입되는 온도 상승이며, 그것은 횡방향에 따라 변하는 종이 웨브의 온도와 또는 이동 종이 웨브로 폴리우레탄 피복 로울을 부분적으로 보호함으로써 일어나는 온도차이를 통하거나 지지로울 또는 반대로울내의 상이한 온도 조건을 통한 온도 상승이다. 이 외부로부터 폴리 우레탄 피복내로 도입된 온도 차이는 역시 불균일한 열팽창과 전술한 식으로 로울이 회전되면 강해지는 이상적인 원통형상으로부터 이탈된 로울형상을 초래한다.

그래서 그 효과 또는 그 출현에 대하여 예측할 수 없으며, 온도의 국부적인 온도 도피를 시작하게 하는 연수 또는 모순이 많이있다. 물론, 작업속도와 직선적인 압력의 강도를 통해 로울의 하중을 감소시킴으로써 이효과는 피할 수있다. 그런, 이 경우 다수의 경우에 적합하지 않은 조건하의 운전만이 가능하다.

본 발명은 고도의 생산성하에 현저한 처리효과를 달성하기 위하여(종전에는 도달할 수 없었던)80kp/cm로울길이 이상의 직선적인 압력과 350m/mln 이상의 작업속도로 캘린더 내에서 사용되는 폴리 우레한 피복로울 마련하려 하고 있다. 그런고로 본 발명이 해결하려는 근본문제는 장기간의 조작 중에도 상술한 응력범위내의 조의 로울내에서 국부적인 온도 도피의 발생을 피하게 하는 것이다.

출원인이 실시한 다수의 실험에서 그 이하에서 배열의 불일치가 더 이상 중요하지 않으며 모든 조건하에서 로울덮개의 재료가 "흉지"상태가 되는 한계 온도에 의해 정해지는 하중이 있음이 발견되었다. 단지, 전온도 수준이 냉각을 통해 강하되기를 기대할 때 한편은 기온 상항이 하나도 변하지 않기를 바라며, 또 온도 또는 변형의 극부적인 불일치가 발생하기를 바라기 때문에 이것은 그 자체가 파괴점까지 온도가 그 장소에서 지지할 수 없게 상승하는 놀라운 발견이다. 이런 상승이 단지 저온에서 시작하여 파괴적인 온도범위로 돌입하기 전에 오래 유지된다는 예측이 실현되며, 누구나 이것이 원칙적으로 동일방식으로 발생한다고 가정한다. 그러나, 정반대의 경우가 사실이라는 것이 발견되었으며, 그러므로 계산된 한계 온도 이하로 로울재료 냉각하여서 허용할 수 없는 범위로의 국부적인 온도 상승은 전연 발생하지 않는다.

본 발명의 1관점에 따라 웨브의 가압처리를 위한 캘린더는 1개 이상의 쇼아 D60 내지 75의 경도를 가진 폴리 우레탄 로울과 1개 이상의 대향 로울로 구성되며, 캘린더가 운전중 로울 표면에서 폴리 우레탄온도를 T℃라 할 때, 식

가 적용되는 폴리 우레탄 피복 로울의 냉각 설비를 가진다.

상기 폴리 우레탄 피복로울의 냉각 설비는 -10℃ 이하의 유체를 피목 로울내의 채널에 도입하는 설비를 포함하며, 본 통 냉각유체는 -20℃ 이하가 사용된다.

폴리 우레탄 재료의 전체에서 온도는 지시된 값이 하여야 한다. 그런고로, 표면이 정확하게 요구되는 온도에 도달할 때까지 외부로부터만 로울을 냉각하는 것은 별로 소용이 없다. 만약, 온도가 내부의 임계온도보다 높으면 내부에서 파괴적인 온도 증가가 시작한다.

그리고, 요구되는 강력한 냉각은 내부로부터 외부냉각함에 의해 최고로 달설되며 재료의 단순한 표면냉각에 의하지는 않는다. 모든 실질적인 경우에 내부는 저온이며, 로울표면 온도를 유지함으로써 전재료를 통하여 유지가 확보되는 것처럼 로울덮개내의 온도가 분산된다.

표면의 온도치가 가장 자연스럽고 용이하게 측정 가능하기 때문에 채택되고 있다.

폴리 우레탄 로울 덮개의 온도는"운전중' 한계 온도 T_G이상으로 상승하여서는 안된다."운전중"이하는 것은 각조의 로울이 종이 표면 개량을 목표로 한즉 조건350m/min 이상의 작업 속도와 80kp/cm 로울길이 이상의 직선적인 압력의 범위 조건하에 가동되는 정상태를 의미한다.

다량의 냉각유체를 -20℃ 이하로 냉각할 수 있는 효율좋은 냉동기와 함께 운전하는 것이 바람직하다.

실험에서 성립되는 상기식으로부터 도출된 한계 온도는 첫눈에는 특별한 것이 없어 보인다. 그러나, 실질적으로 지시된 조건하에 운전중 이 온도를 유지하는 것은 대단히 어렵다.

필요한 냉동능력은 냉각된 로울이 일단 정지하면 즉시 공기로부터 응축에 의해 결빙하는 정도이다.

각조의 로울이 회전중에도 응축 형성에 문제가 없지는 않다.

폴리 우레탄 회복 로울의 표면상에 다량의 응축수가 집결하여 일종의 수상활주 널판의 효과가 생기며, 대항로울이 그 속도가 폴리 우레탄 피복 로울과 동시성을 가진 구동을 가지지 않으며 기계를 시동시킬 수 없다.

그리고, 종이 웨브가 도입될 때 그것은 즉시 로울에 정착한 응축수를 포화점까지 흡수하여 너무 다량의 기계적 강도를 상실하므로 기계 시동이 어려워진다. 그러나, 건조 또는 따뜻한 공기를 단기간 로울 간극에 취입하여 이 문제를 해결하고 있다. 그래서, 상기 대향 로울 사이의 닐에 건조공기 또는 따뜻한 공기를 공급하는 장치가 구비된다.

그러나, 이 제2의 효과를 본 발명의 결과로 지금까지 폐쇄되어 있던 작업속도나 직선적인 압력범위에서 종이 웨브 처리를 위해 폴리 우레탄 피목 로울을 사용 가능하게 한 사실과 비교하여 중요도가 감소한다.

그럼에도 불구하고, 제2효과는 가능한 적게 주장하는 것이 좋다. 이 때문에 필요 이상의 냉각을 행하지 않고 T_G보다 2℃이하가 되지 않도록 온도를 선택하는 것이 합당하다.

폴리 우레탄 피복의 두께에 관하여 달성 가능한 처리 효과와 냉각능력 사이에 점층이 발견되어야 한다.

그래서 폴리 우레탄 피복 로울은 냉각된 강제지지 로울에 고정되게 부착된 4내지 6mm 두께의 벽을 가지는 폴리 우레탄 동체를 가진다. 4내지 6mm의 벽 두께는 종이 웨브내의 홈을 흡수하거나 해결하는 고도의 능력 즉, 회복 능력을 가지며, 동시에 그 능력이 너무 적어 열은 지지 로울의 내부로 충분하게 이동된다.

두꺼운 피복에서 열전달은 폴리 우레탄의 불충분한 열전도도 때문에 의심스러워진다.

폴리우레탄의 덮개 또는 작업 동체를 가진 로울의 냉각을 돕기 위해 대향로울을 냉각하는 것은 권할 만 하며, 만약 대향로울의 온도가 실질적으로 폴리우레탄 표면의 온도와 동등하면 이익이 되며, 로울 사이의 열전달이 최소로 감소된다.

그리고, 대량 로울의 길이에 걸쳐 균일하게 냉각이 발생되도록 주의가 경주되므로 대량 로울 냉각의 결과로 온도분포의 새로운 불규칙함은 폴리우레탄 피복 로울에 도입되지 않는다. 로울 덮개의 여타 면적 때문에 로울 덮개의 온도가 전체적으로 그 이하여야 하는 온도가 근본적으로 필요하므로 로울 길이에 걸쳐 가끔 임계 면적이 있다. 그래서, 로울의 여타 구역보다 고온을 가진 폴리우레탄 피복 로울의 외부적인 냉각구역을 위한 설비가 구비된다.

외부적으로 로울을 냉각하는 이런 설비는 냉각공기를 취입하는 설비로 구성되거나, 주 폴리우레탄 피복로울과 함께 운전되는 1개 이상의 냉각된 로울로 구성된다.

본 발명의 또 하나의 관점에 따라서 1개의 로울은 쇼아60내지 75 범위의 경도를 가진 폴리 우레한 작업원주를 가지며, 다른 1개의 로울은 제12로울과 협동하는 대향 로울인 1조의 로울로 구성되는 캘린더를 운전중 로울 표면의 폴리 우레한 온도 T가 하기 식을 만족하도록 제 1로울을 냉각하는 단계로 구성된 운전방법이 있다.

냉각조작은 즐겨 10℃이하의 냉각 액체로 실행된다.

웨브가 로울에 걸리기 전에 웨브의 온도를 폴리 우레탄 피복 로울의 온도까지 감소시키기 위한 설비가 즐겨 준비된다.

상기 양 로울러를 구동하기 위한 설비가 유리하게 구비된다. 즐겨 V≥350 이고 p≥80 이다. 이런 액체 냉각을 위한 온도는 종래 관례보다 실질적으로 낮다. 열을 충분히 제거하기 위해 높은 열전도를 가진 냉각 액체를 사용하는 것이 바람직 하다. 이런 냉각 액체는 알려져 있다.

도래하는 종이 웨브의 온도는 즐겨 폴리 우레탄피복 로울온도와 근사하게 유지된다.

본 발명의 중요한 실시예는 상술한바와 같은 캘린더로 구성된 평활캘린더가 있는 제지기다. 이런 평활캘린더는 종전에 제안되었던 슈우퍼 캘린더 대신에 제지기내에 합병 설치 가능하며 제지기 운전중광택이 개량된 종이가 제조된다. 물론, 양면에 광택과 평활 효과를 얻기 위해서 문제의 2조의 로울이 역배치로 직렬로 구비되지 않으면 안된다.

본 발명의 또 다른 가능한 적용은 회전식 인쇄기에 행해진다. 인쇄전에 종이 표면조직을 개량하는 것이 자주 요망된다. 예를들면, 종이가 장기간 저장되어 표면이 거칠고 구멍이 생기는 경우도 있다.

본 발명에 따른 1개 이상의 캘린더를 사용하여 표면압축이 회전식 인쇄기 운전중 수행되며, 인쇄트리어더를 필요없게 한다.

본 발명의 결과로서, 높은 직선적인 압력과 특히 고속의 작업속도에서 폴리우레탄 피복 로울의 사용이 실현됨으로써 이런 적응이 가능하게 되었다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 캘린더에 의해 처리되거나, 본 발명에 의한 방법으로 운전되는 종이 웨브 같은 웨브에 관한 것이다.

이하 첨부 도면을 참고로 상세히 설명한다.

제1도에서 캘린더는 4내지 6mm 두께의 폴리우레탄 외부 피복(1) 또는 작업동체를 가진 상부 로울(10)과 강제 작업 동체(21)을 가진 부동 로울 형태인 대향로울(20)으로 구성되어 있다.

로울(10)은 폴리 우레탄의 작업 로울 동체(1) 이 가해지고, 관형 강제 본체(2)를 가진 중공형 로울이다.

중앙 작업구역(4)를 구분하기 위해 폴리 우레탄이 외측 구역(5)에서 적은 벽두께로 단이 낮아진다.

로울 본체(2)는 저어널(6')이 있는 피동 단부 부품(6)과 저어널(7')이 있는 단부 부품(7)을 가지며, 후자의 저어널을 통하여 냉각 액체가 유입된다. 이것은 연결부품(8)을 통하여 로울 저어널(7')내의 통로(9)내로 공급되어 덕트(11)을 통과하여 로울 본체(2)의 내측원주와 로울본체(2)의 내부 공간을 거의채우고 있는 드럼 또는 실린더(13)의 회측 원주 사이의 간극(12)로 공급된다. 전 냉각액체는 좁은 간극(12)을 종방향으로 통과하여 단부부품(6) 부근과덕트(14) 및 로울축과 등축인 관(15)를 통과하여 연결부품(8)에 도달한다. 도시하지는 않았지만, 냉동 플랜트가 높은 열전도도와 높은 비열을 가진 냉각 유체를 충분히 공급하기 위해 준비되어 있다. 냉각유체는-10℃이하, 즐겨-20℃가 이용된다.

대향 로울(20)은 중공형 로울(21)내로 신장되며, 그것과 사이에 간극을 가지는 고정된 도어(22)를 포함한다. 도어(22)의 양측에 도어와 중공형 로울(21)의 내측 원주 사이에 압력유체로 충전 가능한 종방향 챔버(23)이 있으며, 그것으로써 중공형 로울(21)이 로울(10)을 향해 내부로부터 압력이 가해질 수 있다.

중공형 로울(21)의 단부가 도어(22) 상에 베어링(24)로 지지되므로 중공형 로울(21)의 굽힘은 희망하는 대로 조정이 가능하다.

코어(22)와 중공형 로울(21)의 거리 때문에 코어는 중공형 로울(21) 내에서 굽혀질 수있으며, 이런식으로 반력을 작용한다.

제 1로울과 동일한 원주 속도로 제2로울을 구동하기 위한 도시하지 않은장치가 있다. 설명한 설비는 폴리 우레탄 작업 로울 원주(1)의 작업폭(4)를 따라 이리저리 이동되는 적외선 복사 온도계를장치 한다. 이 온도계의 측정정도는 1℃ 이하이다. 작업 로울 동체의 온도는 작업중 연속으로 결정되고 기록 장치에 기록된다. 이런 온도 기록의 예가 제2도 내지 제4도에 주어 진다.

제2도는 안정 조건을 겨냥한 작업폭(4)를 따라 정상상태인 온도 형태를 도시한다. 작업폭의 단부를 넘어이동중 온도계는 냉각 때문에 실질적으로 저온이며, 형상 변화가 발생하지 않는 단이 낮은 횡방향 구역(5)상방으로 조금 통과 한다.

이런식으로 하방을 향하는 스파이크(spike)가 발생된다. 스파이크 내에 나타난 불균형은 온도 기록에 나타난 나태와 연결 된다. 온도계의 왕복운동중 기록지는 연속적으로 돌아간다.

제2도의 단면은 좌단부에서 시작하여 제1도 작업폭(4)에 따라 좌에서 우로이동한다. 온도계는 구역(5")내의 작업폭의 단부넘어에 도착한 후로 역전한다. 이것은, 제2도의 좌측 표시 5"로 나타난다.

온도계는 제2도 작업폭의 좌측단부로 이동하고, 구역(5')에 도달한 후, 재역전하여 작업폭(4)를 통과한 후, 구역(5')에 도달하여 그 구역에서 재역전하며, 그 구역은 제2도에서 우측의 표시(5")로 도시된다.

제2도는, 작업폭(4)에 걸쳐 1℃이하로 변하는 허용 온도 분포를 나타내는 반면 제3도는 단시간에 폴리우레탄 피복(1)을 파괴로 유도하는 전형적인 예의 온도 분포를 나타낸다.

제2도에 따른 조건으로 부터 시작하여 로울조의 하중이 증가하므로 로울(10)의 표면 온도는 더 이상 상기식을 만족하지 않는다.

하중의 평평하지 않은 분포나 다른 영향에 의해 최대온도(30)은 작업폭(4)의 중간에 설정되며, 실질적으로 단시간에 강화되어 폴리우레탄 재료의 파괴에 이르는 온도에 도달한다. 물론, 실질적으로 로울 피복이 파괴될때까지 매 실험에서 운전은 행해지지 않는다. 이런 파괴가 수회 발생할때 저지되지 않는 어떤곳에서 더욱 온도 증가를 유지하는 온도 분포의 형태에 관한경험이 활용된다.

저지되지 않는 온도의 증가를 더욱 유도하는 종류의 온도 분포가 발생하면 경험상 하중은 제거된다. 그러면, 작업로울 동체(1)의 온도는 기존 하중하에 안정되기에는 너무 높다.

제4도는 역시 불안정한 온도 분포를 도시한다.

제3도에서 단지 1개의 최대 치(30)이 작업폭(4)의 중간에 나타난다. 비록, 덜 명백한 형태지만 이런 최대치(30') 역시 제4도에서도 알 수 있다. 그러나, 한편, 작업폭(4)의 1단부에 경험상 그것이 이 구역에서 더욱 온도 증가를 유도할 것이라고 말할 수 있는 예리한 최대치(40)이 추가로 보인다. 그래서 제4에 따른 도형이 발생되면 그 조건은 역시 불안정하다.

다수의 실험이 이런식으로 실행되고, 그래프 형태로 기입되었다. 예를들면, 임의의 직선적인 압력에 대한 작업폭(4) 표면의 평균 출력 온도가 작업속도와 관계되어 기입되며, 각 측정점은 안정 혹은 불안정 특성을 가진다. 만약, 온도 분포가 장기간에 걸쳐 제3도에 따른 모양을 가지면 그 점은 안정 특성이며, 제3도 혹은 제4도와 유사하며, 경험상 좀더 온도 상승이 기대되면 그 특성은 불안정 하다.

모든 도면으로부터 안정된 응력 범위와 불안정한 응력 범위를 구분하는 한계선 또는 경계선이 인지된다.

제5도에서 이런 한계선이 각종의 직선적인 압력에 대해 도시 된다. 그래서, 예를들면 직선적인 압력 p=100 이고, 작업속도가 600에서 폴리우레탄 표면의 온도가 15℃ 이상이면 응력 조건은 불안정하며, 임의의 점에서 점진적인 온도 상승이 발생하고, 따라서 로울 동체의 파괴가 발생한다. 그러나, 만약 좀더 강력한 냉각이 행해지고 운전이 표면에서 15℃이하로 실행되면 100kp/cm-로울길이의 직선적인 압력과 600m/min의 작업 속도는 허용할 수 업는 한계까지 벗어난 제2도에 따른 온도 분포없이 필요기간 만큼 유지될 수 있다.

한계온도 T_G에 대하여, 식

이 실험 결과로부터 유도되며(여기서 T_G는임계 온도(℃)이며, V는 웨브속도(kp/cm-로울길이))임의로의 값(V.P)를 위하여 안정조건을 유지할 수 있도록 폴리우레탄 작업 로울 동체(1)의 표면이 그 이하로 유지해야 하는 온도를 주고 있다.

본 발명이 1개의 특별한 실시예를 참고로 서술 되었지만 많은 변경 또는 수정이 가능하다. 예를들면, 만약 동결된 응축수 때문에 로울이 서로 동결하려는 경향이 발견되면, 2개의 로울 사이의 닢내로 건조공기나 따뜻한 분사를 유도하기 위한 설비를 구비하기도 한다. 이런 분사나 공기는 동결 응축수를 제거하고, 로울이 서로 동결하는 것을 방지하기 위해 조정될 것이다.

전술한실시예에서, 폴리우레탄 피복로울이 내부로부터 냉각되며, 만약 폴리우레탄 피복 로울의 임의이 특별한 구역이 어떤 이유에서 고온이 되려는 경향이 있으면 폴리 우레탄 피복 로울을 치료하기 위하여 다른 외적인 설비가 추가로 마련될 것이다. 이 다른 설비는 냉각 공기의 분사를 폴리 우레탄 피복 로울외측의 특별한 구역상에 유도하기 위한 설비 이거나, 또는 추가의 냉각 효과를 위해 폴리 우레탄 피복 원주와 접촉하며 운전되는 상대적으로 좁은 1개 이상 추가되는 냉각 로울이다.

제2금속 로울(20)은 폴리 우레탄 피복 로울(10)의 작업폭(4)의 외부온도와 실질적으로 동일한 온도를 가지도록 역시 즐겨냉각된다. 그래서, 비록 다른 냉각 기술이 채용되더라도 제2로울(20)의 내부에 냉각유체를 공급하기 위한 설비가 마련될 것이다. 그리고, 토울 사이에 공급된 종이 웨브는 우선적으로 폴리 우레탄 피복 로울(10)의 외부온도와 실질적으로 동일한 온도로 즐겨 냉각된다.

그래서, 종이 웨브는 냉각공기 송풍이 종이상에 유도되는 냉각구역을 통하여 인도되거나 종이는 다른 적당한 방식으로 냉각된다.

Claims (1)

1. 웨브를 가압처리 하기위한 캘린더에 있어서, 쇼아 D60 내지 75의 경도를 가진 폴리 우레탄으로 피복된 1개 이상의 로울과 1개 이상의 대향로울로 구성되며, 캘린더의 운전중 로울 표면의 폴리우레탄온도 T에 대하여 식,

   

   이 적용되는(여기서, V웨브의 속도(m/min)이며, P는 웨브에 작용하는 압력(kp/cm-로울길이))폴리우레탄피복로울 냉각을 위한 설비가 있는 캘린더.

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