KR860001606B1 - 피건조지의 수분분포 제어장치 - Google Patents

피건조지의 수분분포 제어장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

피건조지의 수분분포 제어장치
제1도는 본 발명의 원리에 따라 구성되고 작동되는 제기지의 일부를 도시한 개략부분 정면도.
제2도는 본 발명의 다른 형태를 도시한 개략정면도.
제3도는 홈이 가공된 프레스 로울과 접하는 본 발명의 증기/공기상자를 도시한 개략 부분 정면도.
제4도는 본 발명의공기/증기 상자에 공기/증기를 공급하는데 사용되는 헤더 장치의 한 형태를 도시한 일부 파단 평면도.
제5도는 본 발명에 따른 공기/증기 상자내의 공기/증기를 제어하는데 사용되는 밸브장치의 정면 상세도.
제6도는 본 발명의 실시예 사용되는 다른 형태의 밸브장치에 대한 정면 상세도.
제7도는 본 발명의 원리에 따라 구성되고 작동되는 공기/증기상자의 컴퓨터와 수분 검출기 및 각 밸브수단 사이의 작동관계를 도시한 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
W : 피건조지 N1 : 제1프레스 니프
N2 : 제2프레스 니프 S : 증기공급원
A : 공기공급원 S : 증기공급원
15 : 증기/공기상자 40 : 제어밸브
본 발명은 개선된 제지기에 관한 것으로, 특히 프레스부등에서 탈수가 되면서 이동하는 피건조지에 있어서 기계 횡방향의 수분 분포를 효과적으로 제어하는 개선된 수단에 관한 것이다.
피건조지의 탈수를 긍기 위하여 증기를 공급하는 방법 및 기구의 실예로는 미합중국 특허 제4,272,316호 또는 제4,163,688호 등이 있다.
최근에는 피건조지를 증기로 가열함에 따라 피건조지에 내포된 수분의 점성이 감소되어 수분의 제거가 용이하다는 이론이 상기의 기술에 적용되고 있다. 또한, 본 기술분야에서는 이동 피건조지에 대하여 기계 횡방향으로 증기를 공급하는 기계횡방향의 개별적 구획실을 구비한 구획화된 증기 상자가 개발되었다. 일반적으로 상기의 증기 상자는 흡인로울의 외면에 위치하여 증기가 흡인로울에 의해 지지되는 피건조지를 통하여 흡인상자 내부로 흡인되도록 한다. 피 건조지의 기계 횡방향 수분 불균형을 제어 또는 시정하는 데 있어서는 어느 정도의 진척이 있었지만 아직도 많은 문제점이 남아 있다.
이러한 문제점 중의 하나는 각각의 구획실을 이동 피건조지의 표면에 대하여 빌봉한다는 것이 용이하지 않다는 점이다. 밀봉을 해야하는 이유는 증기 상자의 표면과 흡인로울 사이의 최소간극을 1인치 정도로 유지해야만 피건조지가 말려 올라가거나 뭉치는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 간극이 큰 경우에는 한 구획실내의 많은 양의 공급증기가 인접한 구획실로 자유롭게 이동하게 되어 증기의 공급에 혼란이 야기된다.
본 발명의 종래 기술의 결점을 극복한 방법 및 수단을 제공하고, 제지기내에서 수분이 제거되면서 이동하는 피건조지의 기계횡방향 수분 분포을 효과적으로 제어한다.
본 발명의 대표적인 실시예에 있어서는, 구획실내의 구획화된 시스템이 제지기의 프레스부에서 탈수되면서 이동하는 피건조지와 작동관계에 있도록 설치된다. 상기 시스템은 다수의 기계횡방향 분포지역 구획실을 포함하고 있으며, 각 구획실은 각 분포지역과 연관된 피건조지에 비교적 건조한 공기 및 증기를 선택적으로 공급하는 밸브 제어수단을 갖는다.
또한 본 발명의 실시예에서는 다수의 기계 횡방향 구획실을 갖는 증기 상자가 피건조지를 지지하는 유체 투과수단, 즉, 하나가 홈형로울 또는 흡인로울로 되어 있는 프레스로울 등과 같은 2개의 프레스체로 구획된 프레스니프와 폐쇄작동관계에 있도록 설치된다. 증기 상자는 제지기의 증기 공급원과 연결된 제1기계횡방향 헤더를 구비하고 있다. 상기의 헤더로부터 인출된 다수의 공급관과 제어밸브는 증기상자의 각 구획실과 연통된다. 또한, 증기상자는 제지기의 압축공기 공급원과 연결된 제2기계 횡방향 헤더를 구비하고 있으며, 전기한 헤더로부터 인출된 공급관과 제어밸브는 증기 상자의 각구획실과 연통된다.
실시예의 단일밸브 수단은 각 구획실로 유입되는 공기 및 증기의 흐름을 제어한다. 각 밸브수단은 컴퓨터에 연결되고, 수분검출기는 이동피건조지의 횡방향 선택 구역에 부착되어 밸브가 컴퓨터에 의해 감지기에서 발생하는 신호에 따른 증기/공기 흐름에 대하여 적절히 작동되도록 한다.
본 발명의 원리에 따르면, 증기가 기계 횡방향으로 이동하여 상기의 선택구역으로 들어가는 것을 방지하기 위하여 공기를 구획실내에 충만시킨다. 증기 상자의 선택구획실에 선택적으로 공급된 건조기는 피건조지의 건조구역을 제어하는데 이용할 수 있다는 잇점이 있다. 공기가 피건조지로 흡인되면 증발냉각이 발생하여 피건조지의 온도가 감소된다. 낮은 피건조지 온도에서는 압착효과가 지감된다. 그래서 습윤한 부분에는 증기를 공급하고 건조한 부분에는 공기를 공급하여 피건조지의 수분분포를 제어하는 것이다.
기타의 목적, 장점, 특징과 본 발명의 범주에 속하는 상응 구조 및 방법은 명세서에 설명된 대표적 실시예와 청구범위 그리고 도면을 참조하여 본 벌명의 원리를 이해함으로써 보다 명백해 질 것이다.
새롭게 성형된 피건조지(W)는 제1도에 도시한 것과 같이 제1무단 펠트(F1)의 상면을 따라 초지기 또는 제1프레스부(도시되지 않음)로부터 하부 홈형로울(11)과 상부흡인로울(12)사이에 구획된 프레스 니프(N1)로 진입한다.
제2무단펠트(F2)는 안내로울(도시되지 않음)에 의해 안내되는 제1무단펠트와 함께 니프(N1)를 통과하면서 피건조지를 협착한다. 프레스 니프(N1)에서는 피건조지에서 탈수된 수분이 홈형로울(G)로 낙하되어 통상적인 방법에 의해 용기내로 회수된다. 니프(N1)의 하류측을 통과하는 피건조지(W)는 제2무단 펠트(F2)를 따라 흡인로울(12) 둘레를 이동하면서 전기한 펠트에 흡착된다. 제1무단 펠트(F1)는 적절한 안내로울에 의해 프레스니프(N1)로부터 이탈되어 통상적인 방법에 의해 원래의 무한궤도상으로 복귀된다. 외면상에 피건조지(W)를 운반하는 제2무단펠트(F2)는 흡인로울(12)둘레를 회전하면서 흡인지역(13)을 통과한다. 증기/공기 분포상자(15)는 흡인로울(12)의 외면과 폐쇄작동 관계를 유지함으로써 증기 또는 공기를 증기공급원(S)과 공기 공급원(A)에 연결된 제어벨브(15a)를 통하여 피건조지의 선택구역에 공급하게 된다. 공급된 증기/공기의 흐름은 펠트(F2)와 피건조지(W)를 투과한 흡인로울(12)의 흡인지역(13)으로 유입되면서 피건조지의 온도를 제어한다. 흡인로울(12)의 상부에는 평형 프레스로울(14)이 위치하여 제2니프(N2)를 구획한다. 제3무단펠트(N3)는 평형 프레스로울의 외면으로 안내되어 제2펠트(F2)와의 사이에 피건조지(W)를 협착하면서 니프를 통과한다. 이와같이 협착된 피건조지는 제2의 프레스부 또는 제지기의 건조부 등과 같은 다음 공정으로 이송된다.
제2도는 본 발명의 공기/증기 상자를 유리하게 설치한 제2의 프레스부를 도시한 것이다. 이 실시예에 있어서는 새롭게 성형된 피건조지(W)가 제1무단 펠트(F1)의 윗면상에서 상부 평형로울(23)과 하부 홈형로울(22)에 의해 구획된 제1프레스 니프(N1)로 진입된다. 제1프레스 니프(N1)의 바로 앞부분에는 구획화된 공기/증기 상자(21), 제1무단펠트(F1)와 폐쇄 작동관계로 설치되어 증기 및 공기를 제어밸브(21a)로부터 펠트(F1)와 피건조지(W)를 통하여 상방으로 공급한다.
이 위치에서는 증기가 수분의 제거를 촉진하는 반면 건조 공기, 탈수를 억제하기 때문에, 상기의 증기는 새롭게 성형된 피건조지의 습윤부를 제어하게 되고, 상기의 공기는 건조구역을 제어하게 된다. 제1프레스 니프(N1)를 통과한 펠트(F1)는 피건조지(W)를 하부평형로울(24)과 상부흡인로울(25)로서 구획된 제2프레스 니프(N2)로 운반한다. 제2니프(N2)의 하류단에 이른 상기 펠트(F1)는 피건조지(W)로부터 이탈되어 다수의 안내로울을 따라 무한궤도를 돌아온다. 피건조지(W)는 흡인지역(25a)에 의해서 흡인로울(25)의 외면에 흡착되어 이동한다. 제2공기/증기 상자(26)는 흡인지역(25a)과 거의 같은 형상을 갖는 흡인로울의 외주면과 근접작동관계로 설치된다. 증기에 의해 가열된 수분은 피건조지로부터 흡인지역을 통하여 용이하게 추출되지만 공기에 의해 냉각된 수분은 추출이 다소 곤란하기 때문에 피건조지(W)의 습윤지역과 건조지역이 쉽게 제어된다. 제2무단펠트(F2)는 흡인로울(25)과 함께 제3프레스니프(N3)를 구획하는 평형 프레스 로울(27)둘레로 안내된다. 제3프레스 니프(N3)의 하류측에 이른 펠트(F2)는 피건조지(W)를 다른 공정으로 송출한다.
본 발명에 따른 증기/공기 상자(21,26)는 탈수(35a)가 진행되고 있는 피건조지의 기계 횡방향 수분 분포를 교정하는 기능을 한다. 각각의 증기 상자는 전방개방면을 제외한 모든 부분이 유체 비투과성이며, 기계 횡방향을 따라 일련의 구회실이 분할되어 있다. 각 구획실에 개별적으로 압축증기 및 공기를 공급할 수 있도록 개별적인 제어밸브가 부착된 기계횡방향헤더가 공기/증기 상자와 연결된다. 이미 공지된바와 같이 제지기는 일반적으로 압축증기공급원과 압축공기 공급원을 구비하고 있다. 건조한 공기는 팬이나 기타 적절한 수단에 의해서 외부 공급원으로 부터 공급할 수 있다. 선택공기류는 증기가 기계횡방향으로 이동하여 다른 구획실로 들어가는 것을 방지하기 위하여 구획실을 충만시키는데 사용된다. 또한 전기한 선택공기류는 피건조지를 투과하면서 증발냉각을 유발시켜 탈수효율을 저하시키는 건조지역제어수단 기능도 한다. 건조지역은 전기한 것과 같이 제어되고, 습윤 지역은 증기를 선택적으로 투과시킴으로써 제어할 수 있다.
제3도는 다수의 홈(35a)을 갖는 홈형로울(35)이 증기/공기상자(30)와 근접작동관계에 있는 것을 도시한 도면이다. 상기의 상자(30)는 후벽(31), 상부벽(32), 하부벽(33)과 전방개방면(34)으로 구성되는데, 모든 벽은 비교적 완전하게 밀봉되어 증기/공기류가 상자(30)의 전면(34)을 향하도록 되어 있다. 벽은 일반적으로 박판 금속재로 되어 있으며, 상자의 기계 횡방향으로는 두께가 약 6인치 다수의 개별구획실이 형성된다. 구획실의 벽(31a,31b,31c 등)은 제4도에 도시된 바와 같이 상자의 상부벽(32)과 하부벽(33) 사이에 알맞게 고정된다. 각 구획실에는 공기 공급원(A)과 증기공급원(S)에 연결된 제어밸브(40)가 설치된다. 공기는 공기공급관(43)을 통해 공급되며, 증기는 증기공급관(45)을 통해 공급된다. 밸브수단(40)은 중공밸브체(42)와 펠트스템(41)으로 구성되고, 전기한 펠트스템은 각각의 밸브 시트(44a,44b)와 부합되는 양면절두형 원추체(44)를 이동시키는 기능을 한다. 밸브시트(44a)는 밸브체(42)의 상부에 형성된 반면, 밸브시트(44b)는 증기 공급관(45)내에 형성된다. 밸브스템(41)을 선택적으로 작동시킴으로써, 제5도에서와 같이 하나의 밸브시트(44b)가 열린 상태에서 다른 밸브시트(44a)를 닫을 수도 있고, 공기 밸브시트(44a)가 열린상태에서 증기 공급밸브시트(44b)를 닫아서 증기공급관을 폐쇄시킬 수도 있다. 압축공기 공급원과 압축 증기 공급원은 제4도에 도시한 바와같이 각 헤더에 연결되며, 전기한 헤더는 각 구획실에 설치된 각각의 밸브수단과 개별적으로 연결된다. 각 밸브는 압축공기/증기류가 전방개방면과 인접한 면에 직접적으로 부딪치지 않도록 전방 개방면(34)으로부터 멀리 설치한다.
제6도는 본 발명의 실시예 유용한 제어밸브의 제2실시예이다. 도면을 보면 증기 공급관(45)을 상자(30)와 공기 공급관(43)에 연결하는 구형밸브(40a)가 설치되어 있다. 밸브스템(41a)이 운동함에 따라 증기 또는 공기 밸브 하우징을 통하여 증기상자(30)로 흘러간다.
제7도는 제지기의 횡방향(CM)으로 펼쳐져서 기계방향(M)으로 이동하는 피건조지(W)의 일부를 도시한 것이다. 일련의 수분검출기(S1,S2,S3,S4, 등)가 피건조지(W) 및 증기/공기 상자(30)와 작동관계로 설치되는데, 전기한 각 수분검출기는 피건조지의 기계 횡방향 선택지역과 접촉하면서 각 지역에서의 수분함량을 측정하여 작동컴퓨터에 신호를 보낸다. 컴퓨터는 증기/공기상자(30)의 각 구획실과 연통되는 다수의 솔레노이드 작동밸브(40b)와 전기적으로 연결된다. 상기의 컴퓨터는 수분검출기로부터의 신호에 따라 밸브(40c)를 개폐함으로써 증기 또는 비교적 건조한 공기가 특정한 구획실로 유입되도록 한다.
이상의 내용을 고찰해 보면, 본 발명에서는 피건조지의 기계 횡방향 수분분포를 보다 효과적으로 제어하는 개선된 방법 및 장치를 제공한다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 탈수가 되면서 주행하는 피건조지(W)를 지지하는 유체 투과성 수단과, 전기한 유체투과성 수단과 작동관계에 있고, 전기한 피건조지의 폭을 가로질러 기계 횡방향으로 설치되고, 전기한 유체투과성 수단에 근접설치되어 유체를 교류하는 전방 개방면을 가지며, 전기한 전방 개방면과 유체 교류관계에 있고 전기한 전방개방면으로부터 멀리 위치한 증기 및 공기 유출구를 구비하여 증기 및 공기를 수용하도록 되어 있는 다수의 개별 구획실을 갖는 구획화된 증기/공기상자(15)와, 전기한 각 구획실의 증기 및 공기출구와 유체교류관계에 있는 압축증기 공급원(S) 및 압축공기 공급원(A)과, 전기한 피건조지로부터 수분을 제거할 수 있도록 전기한 증기/공기 상자와 작동관계에 있는 수분 제거수단(12)으로 조합 구성되어 제지기 대에서 피건조지의 기계횡 방향 수분 분포를 효과적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 피건조지의 수분분포 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 전기한 유체 투과성 수단이 무단 주행 펠트(F1)인 것을 특징으로 하는 피건조지의 수분 분포 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 전기한 유체 투과성 수단이 흡인로울 지역(13)의 외주면인 것을 특징으로 하는 피건조지의 수분 분포 제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 전기한 유체 투과성 수단이 제1프레스체와 제2프레스체 사이에 형성된 프레스니프(N1),(F2)로 구성된 것을 특징으로 하는 피건조지의 수분분포 제어장치.
  5. 제4항에 있어서, 전기한 제1프레스가 평형 프레스로울(23)이고, 전기한 제2프레스체가 홈형 프레스로울(22)인 것을 특징으로 하는 피건조지의 수분분포 제어장치.
  6. 제1항에 있어서, 전기한 제1프레스체가 흡인프레스 로울(12)이고, 전기한 제2프레스체가 평형로울(14)인 것을 특징으로 하는 피건조지의 수분 분포 제어장치.
  7. 제1항에 있어서, 전기한 유체투과성 수단은 하부 평면형 프레스로울(24)과 중간 흡인프레스로울(25) 및 상부평면형 프레스로울(27) 사이에 형성된 한쌍의 프레스 니프(N2),(N3)로 구성되고 전기한 각각의 평면형 프레스로울은 전기한 흡인 프레스 로울과 함께 개별적인 가압지역을 구획하여 그 사이로 전기한 피건조지가 연속적으로 통과하면서 탈수되도록 하여, 전기한 구획된 증기/공기 상자(26)는 각각의 평면형 프레스로울과 전기한 흡인프레스로울에 의해 형성된 각 프레스 니프 사이의 흡인지역과 작동 관계에 있는 것을 특징으로 하는 피건조지의 수분 분포 제어장치.
  8. 제1항에 있어서, 전기한 구획화된 증기/공기 상자의 각 구획실에는 증기 및 공기가 각 구획실로 유입되는 것을 제어하는 단일 밸브 수단(40)이 설치된 것을 특징으로 하는 피건조지의 수분 분포 제어장치.
  9. 제8항에 있어서, 전기한 밸브 수단은 유체가 누출되지 않도록 비교적 견고하게 연결된 상부벽(32)과 하부벽(33) 및 측벽(31)을 갖는 중공 밸브 하우징(40)으로 구성되고, 전기한 공기 유출구(A)는 전기한 중공밸브 하우징과 연통되고, 전기한 밸브 하우징의 하부벽에는 밸브 스템(41)이 나사 조립되어 양면 절두형 원추밸브체(44)를 운동시키고, 전기한 밸브 하우징의 상부벽에는 전기한 원추형 밸브체의 제1단과 맞물리는 제1밸브 시트(44a)가 형성되어 구획실에 유체를 공급하고, 제2밸브 시트(44b)는 전기한 제1밸브시트와 간격을 두고 전기한 증기유출구의 외벽에 형성되어 전기한 원추형 밸브체의 제2단과 맞물리게 됨으로써, 전기한 증기유출구로부터의 가압증기가 전기한, 2밸브시트를 통하여 전기한 원추형 밸브체의 제단을 밀고 가압공기가 전기한 제1밸브시트를 통하여 전기한 원추형 밸브체의 제1단을 밀게되어 전기한 밸브체의 위치에 따라 상기와 같은 밸브 수단이 부착된 구획실에 증기 또는 공기가 유입되는 것을 특징으로 하는 피건조지의 수분 분포 제어장치.
  10. 제8항에 있어서, 전기한 밸브 수단이 전기한 증기 및 공기 공급원과 전기한 증기/공기 상자(30)의 구획실에 유체를 선택적으로 연통시키는 구형밸브(40a)로 구성되고, 전기한 증기 또는 공기 공급원을 전기한 구획실과 선택적으로 연동시키는데 사용되는 작동수단(41a)을 갖는 것을 특징으로 하는 피건조지의 수분 분포 제어장치.
  11. 제8항에 있어서, 전기한 밸브수단은 전기한 증기/공기상자의, 구획실에 상당하는 피건조의 기계횡방향(M) 선택지역과 작동관계에 있는 일련의 수분 검출기(S1,S2,S3,S4)와 솔레노이드 밸브(40b)로 구성되고, 전기한 각각의 수분 검출기와 솔레노이드 밸브에는 컴퓨터가 연결됨으로써, 작동중에 전기한 수분검출기가 수분검출 지역수분 함량에 따라 컴퓨터로 신호를 보내면 전기한 컴퓨터는 전기한 신호에 따라 구획실로 유입되는 증기 또는 공기의 흐름을 개폐하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 피건조지의 수분 분포 제어장치.
  12. 제지기내에서 탈수되면서 이동하는 피건조지의 기계횡방향(M)선택지역에 증기 또는 비교적 건조한 공기를 선택적으로 공급하는 단계와, 전기한 피건조지로부터 수분을 제거하는 단계를 특징으로 하는 피건조지의 수분 분포 제어방법.
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