KR930002545B1

KR930002545B1 - 섬유웨브에서 유체를 제거하는 방법 및 그 프레스 장치

Info

Publication number: KR930002545B1
Application number: KR1019870008858A
Authority: KR
Inventors: 에이취. 부스커 레로이; 씨이. 크로닌 데니스; 브이. 랑게 데이비드; 마크렘 엘리자베드; 에이취. 풀코우스키 제퍼리
Original assignee: 벨로이트 코포레이션; 디크 제이. 베네만
Priority date: 1986-08-12
Filing date: 1987-08-12
Publication date: 1993-04-03
Also published as: FI92942B; FI92942C; JPH10147U; JP2590170Y2; NO873307D0; EP0258169A1; KR880002658A; FI873491A0; CN87105615A; NO171462B; CA1326608C; FI873491A; EP0258169B1; DE3770370D1; PH23766A; NO171462C; EP0258169B2; AU7677987A; AU597404B2; IN168115B

Abstract

내용 없음.

Description

섬유웨브에서 유체를 제거하는 방법 및 그 프레스 장치

제1도는 본 발명의 제1실시예의 측면도,

제2도는 본 발명의 제2실시예의 측면도,

제3도는 본 발명의 제3실시예의 측면도,

제4도는 본 발명의 제4실시예의 측면도,

제5도는 본 발명의 제5실시예의 측면도,

제6도는 본 발명의 제6실시예의 측면도,

제7도는 본 발명의 제7실시예의 측면도,

제8도는 본 발명의 제8실시예의 측면도,

제9도는 본 발명의 제9실시예의 측면도,

제10도는 본 발명의 제10실시예의 측면도,

제11도는 본 발명의 제11실시예의 측면도,

제12도는 본 발명의 제12실시예의 측면도,

제13도는 평면로울을 나타낸 제8도의 실시예의 사시도,

제14도는 구멍이 있는 로울을 나타낸 제8도의 실시예의 사시도,

제15도는 홈이 있는 로울을 나타낸 제8도의 실시예의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 10A∼10N : 프레스 장치 12, 12A∼12N : 프레스부재(로울)

14, 14A∼14N, 16 : 블랭킷수단 18, 18C∼18N : 열전달수단

W : 웨브 20, 20A∼20K : 프레스부

22, 22A∼22K : 가압수단(슈우) 24 : 오목면

26 : 볼록면 28, 28A∼28K: 가열수단

30A, 30B, 30J : 벨트 32A, 32B : 예열수단

36B : 제1층 38B : 제2층

40C, 40D : 제2로울 42C, 42D : 제2가열부

44C, 8D : 제2가열수단 46C : 후드

48C : 직접불꽃히터 50E∼50N : 보조프레스

54G∼54N : 전달로울 56J : 제1슈우

58J : 제2슈우 60J : 제1안내수단

62J : 제2안내수단 66A, 66B : 증기박스

68A, 68B : 흡입부재

본 발명은 섬유웨브로부터 유체를 제거하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 섬유상의 종이웨브로부터 수분을 제거하기 위한 프레스 장치에 관한 것이다.

수년에 걸쳐 목재펄프를 종이로 변환시키는 기술에 많은 발전이 있었다. 특히, 종이를 제조하는 기술은 섬유펄프 또는 스톡(stock)층을 움직이는 스크린에 침전시키는 것과 비교적 얇은 섬유 시이트(sheet)를 스크린의 상부표면에 형성시키기 위하여 섬유스톡으로부터 많은 양의 수분을 탈수시키는 것을 포함한다. 섬유 시이트 또는 웨브의 고유강도를 증가시키기 위하여, 웨브는 스크린으로부터 이동되어 여러 프레스 로울 사이로 통과되어 웨브내의 수분이 감소된다. 종이제조기계의 프레스부를 통과한 후, 밀도가 증가된 웨브는 다수의 가열된 드럼 또는 건조기 주위로 안내 되어져서, 프레스부를 웨브가 통과한 후에 웨브에 남아있던 과도한 수분이 제거된다.

오늘날 제기기계는 건조부에 통상적으로 직경이 1.5m이고 길이가 6m인 80개 이상의 건조기 드럼을 갖는다. 이러한 건조기 드럼은 당연히 프레스부의 설치를 위해 요구되는 바닥면적을 훨씬 초과하는 거대한 바닥면적을 차지한다 그외에, 연료비를 상승시키므로, 프레스부에서 보다많은 수분이 제거될 수 있다면 건조부에서 증기가 보다적게 요구될 것이다. 따라서, 프레스부를 통과하는 동안 섬유웨브로부터 보다많은 양의 수분을 제거하기 위한 시도로 많은 연구가 이루어져서, 필요한 건조기 드럼의 수 및 웨브내 잔존수분을 제거하기 위해 필요한 증기의 양을 감소시켰다.

프레스부의 설계에 있어서는 압착된 후 웨브내 잔존하는 수분의 양을 약 50%까지 성공적으로 감소시킨 ENP(extended nip pres)로 불리우는 소위 긴 니프부를 구비한 프레스를 도입함으로써 1980년에 상업적으로 돌파구가 열렸다. 종래의 프레스 기술과 비교했을때 긴니프부를 구비한 프레스의 주요특징은 다음과 같다. 종래의 프레스 작업에서, 웨브는 반대방향으로 회전하는 로울에 의해 형성되는 나프부를 통과하며, 긴 니프부를 구비한 프레스(ENP)에서 로울 중 하나가 오목한 슈우(shoe)에 의해 대치된다. 슈우의 오목한 표면을 프레스로울의 외측표면과 협력하여 길게 연장된 프레스부를 그 사이에 형성하여 웨브가 프레스로울과 슈우 사이에서 장시간동안 동안 적당한 압력으로 눌려지게 된다. 종래의 프레스에서, 웨브는 반대 방향으로 회전하는 로울에 의해 형성되는 좁은 니프부를 통과할때 웨브가 짧은 시간동안 높은 압력을 급속히 받게된다. 그러나 ENP에서는 섬유웨브에 가해지는 압력이 점차 증가되고, 웨브가 오목한 표면 및 같이 작동하는 프레스 로울에 의해 형성되는 긴 프레스부를 통과함에 따라 보다 긴시간 동안 압력을 받게된다. 이렇게 보다 긴 시간동안 압력이 점차 증가하는 것은 슈우의 형상의 설계에 의해 정확하게 조절될 수 있다. 슈우의 곡률반경이 공동으로 작동하는 로울의 곡률반경보다 더 크도록 슈우는 오목하게 형성된다. 웨브가 긴니프를 통과하도록 하기 위하여, 움직일 수 있는 블랭킷이 오목한 표면과 웨브 사이에 형성되며, 따라서 프레스부를 통과하는 동안 웨브는 블랭킷과 프레스 로울 사이에서 압착된다.

ENP는 1980년에 도입된 이래 많은 효과를 발휘하였으며, 건조부에 필요한 건조기를 수를 상당히 감소시켰으며 기계의 비용뿐만 아니라 비닦공간이나 연료의 소비도 감소시켰다.

이상적인 상황에서, 프레스부에서 나오는 웨브는 바람직한 밀도와 수분을 함유할 것이고 건조부에서 더이상 처리가 필요 없을 것이다. 이러한 이상적인 상황은 값이비싼 건조부를 제거할 뿐만 아니라 상당히 간단한 형상의 종이제조기계를 제공한다. 본 발명은 이러한 이상적인 상황에 접근한 프레스부를 지향한다. 여러 실시예에서의 본 발명의 상세한 내용을 이해하기 위하여(이후에 기술되겠지만), 프레스부를 통과하는 웨브의 온도를 증가시킴에 따라 보다 장시간에 걸쳐 압력을 증가시키는 효과에 대한 기본개념을 이해할 필요가 있다.

최근 설계된 ENP에 있어서, 웨브는 장시간 동안 증가된 압력을 받는다. 더우기, 긴 니프를 통하라기전에 웨브는 온도상승이 가속된다. 전형적인 ENP에서 슈우에 의해 웨브에 가해지는 압력은 웨브가 길이 약 25cm인 프레스부를 통과할때 웨브에 비교적 일정하게 43바(bar)의 압력이 가해진다. 프레스부를 통과하는동안 웨브내 수분은 섬유웨브로부터 신속하게 제거되고 웨브로부터 제거된 수분은 프레스부를 동시에 통과하는 하나 또는 그 이상의 펠트에 의해 흡수된다. ENP의 슈우 형상을 변화시킴으로써 임의의 바람직한 압력 조건이 이루어질 수 있다.

본 발명에 의하면, 웨브가 프레스부를 통과할때 웨브에 높은 온도가 가해지므로 섬유웨브로부터 보다 많은 양의 수분이 제거된다. 웨브온도가 프레스부를 통과하는 동안 100℃이상에 도달할때, 온도, 압력 및 시간을 결합한 효과에 의해 섬유웨브내에서 수증기가 급속히 방출되는 것은 명백하다. 이러한 수증기는 액체상태의 잔존수분을 섬유웨브로부터 제거하므로, 바람직한 밀도 뿐만아니라 프레스 작용을 하는 동안 수분이100%까지 웨브로부터 제거되는 소망의 건조도를 갖는 섬유웨브가 제공된다.

프레스부를 통과하는 동안, 웨브에서 본 발명에 따라 여러가지 형태로 유체가 제거되는 것이 이해된다. 제1형태는 열적으로 증가된 수분압축형태이며, 다음에, 웨브내 잔존해 있는 대부분의 액체가 프레스부내에서 발생하는 수증기에 의해 대치되는 제2형태이다. 제3형태는 압축된 플래시 건조형태를 포함하고, 제4형태는 웨브가 프레스부로부터 방출될때 압축되지 않은 플래시 건조형태를 포함한다.

본 발명에 의하면 바람직한 특성을 갖는 섬유웨브를 생산하기 위한 혁신적인 과정이 제공될 뿐만 아니라 높은 온도를 가함으로써 슈우에 오일을 적재하는 종래의 방법이 압력매체로 수분을 이용하는 수압식 적재방법으로 대치되는 수준까지 압력을 감소시키는 것이 가능하게 된다. 이전에 오일을 압력매체로 사용하므로, 수압식 적재장치로부터 오일입자에 의해 섬유웨브가 오염되는 것을 방지하기 위하여 여러가지 단계가 필요했다.

더우기, 종래의 ENP에서는 프레스부를 통해 블랭킷의 통로를 윤활하기 위해 슈으의 오목한 표면과 블랭킷 사이에 오일이 제공되었다. 그러나, 본 발명에 따라 증가된 작용온도에 의해 압력요구가 감소되므로서, 블랭킷과 슈우 사이에 윤활제로 오일이 사용되는 대신에 물이 윤활제로 사용되어서 여러가지 오염문제를 피할 수 있게 되었다.

이상 설명한 바와 같이, 웨브에 증가된 온도를 제공한다는 기본개념의 많은 변형을 본 발명은 포함하고 있음을 명백하다. 그러므로, 선행기술에 의한 장치의 결점을 극복하고 제지기술에 중요한 기여를 하는 장치 및 방법을 제공하는 프레스장치를 제시하는 것이 본 발명의 주요목적이다.

본 발명의 다른 목적은 긴 시간동안 섬유웨브로부터 수분의 제거를 증가시키기 위하여 웨브에 높은 압력 및 높은 온도가 가해지는 프레스 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 또따른 목적은 오목한 표면을 통해 연장하는 웨브로부터 유체를 제거하기 위하여 ENP슈우의 오목한 표면과 공동으로 작동하는 블록한 표면을 프레스 로울에 형성하는 프레스 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 웨브에 열을 가하기 위하여 프레스 로울에 인접하여 설치된 가열수단을 포함하여, 웨브가 프레스부를 통과할때 웨브가 긴 시간동안 증가된 압력된 온도를 받아서, 프레스부내에서 발생하는 수증기가 액체 및/또는 수증기 형상의 유체를 웨브로부터 제거시키는 프레스 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 제2층이 제1층의 둘레에 연장되어 있고 제1층의 열전도계수보다 더큰 열전도계수를 가지므로 열이 웨브에 효과적으로 전달되고 프레스부를 웨브가 통과하는 동안 제1층을 통한 열의 흐름이 억제되도록 하는 제1층과 제2층을 갖는 프레스 로울을 포함하는 프레스 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 가열수단으로부터 웨브까지 열에너지를 전달하기 위하여 프레스 로울과 제2로울둘레에 연장되는 열전달수단과 제2로울을 갖는 프레스 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 프레스부를 통과하는 동안 웨브에 효과적으로 열을 전달할 수 있도록 열전달 수단을 가열하기 위해 제2로울에 인접설치된 제2가열수단을 통하여 열전달 수단이 뻗어있는 프레스 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 보조프레스로울과 프레스로울에 인접하게 위치한 전달로울을 포함하며 웨브로부터 처음에 유체를 제거하기 위하여 프레스부를 통과하기전에 웨브가 프레스니프를 통해 안내되도록 보조로울 및 프레스로울이 그들 사이에 프레스 니프를 형성하는 프레스 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 웨브가 열전달수단과 프레스로울 사이 및 보조 프레스로울과 전달로울 사이에서 공동으르 이동되도록 보조프레스로울 및 전달로울 주위에 뻗어있는 열전달수단 및 보조프레스로울을 포함하는 프레스장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 보조프레스로울, 전달로울 및 보조프레스로울주위에 그러고 보조프레스로울과 프레스로울 사이에 뻗어있는 블랭킷수단을 포함하는 프레스 장치를 제공하는 것이다. 블랭킷 수단은 프레스로울 주위에서 프레스로울과 전달로울 사이에 뻗어 있어서 보조프레스로울과 전달로울이 각각 서로를 향해 움직이면 블랭킷 수단과 프레스로울 사이에 위치한 웨브에 대하여 블랭킷 수단에 의해 가해지는 압력이 증가된다. 긴 시간동안 가해지는 증가된 온도와 함께 압력이 증가하므로 프레스부내에서 발생된 수증기가 유체를 웨브로부터 제거시킨다.

본 발명의 또다른 목적은 블랭킷 수단이 오목한 표면에 대하여 움직일때 블랭킷 수단 및 프레스로울이 그 사이에서 웨브를 가압하도록 프레스로울과 공동으로 작동하는 오목한 표면을 형성하는 제1슈우를 구비한 프레스 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 가열수단이 프레스로울에 인접하게 배치된 최소한 하나의 유도히터를 포함하는 프레스 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 첨부된 도면과 연관된 상세한 설명 및 본 발명의 범위를 한정하는 첨부의 청구범위를 통하여 기술적으로 숙련된 당업자들에게 명백해질 것이다.

본 발명은 유체를 섬유웨브로부터 제거하는 프레스 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 프레스 장치는 긴 프레스부를 형성하기 위해 프레스부재와 그것과 공동작동하는 블랭킷 수단을 포함하며, 프레스부를 통과하는동안 프레스부재와 블랭킷 수단 사이에서 웨브가 압착되는 것이다. 본 발명의 프레스 장치는 웨브가 프레스부를 통과할 때, 유체가 웨브로부터 제거되도록 블랭킷 수단을 프레스부재에 대해 가압하는 긴 수단을 포함한다. 가열수단은 열을 웨브에 전달하기 위해 프레스부에 인접하여 위치하여, 웨브가 프레스부를 통과할때, 프레스부내에 발생한 수증기가 액상의 유체를 웨브로부터 강제로 제거하도록, 웨브에 긴 시간동안 증가된 압력과 온도를 가한다.

본 발명의 하나의 실시예에 있어서, 프레스부재는 ENP의 오목한 표면과 협력하여 작동하는 볼록면을 구비한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 프레스로울은 매끄러운 원통형 프레스 표면을 구비한다. 이 실시예에서, 프레스로울의 표면은 다공성이다. 본 발명의 여러가지 다른 실시예에 있어서, 원통형 프레스 표면에는 구멍이 형성되거나 홈이 형성된다. 또다른 실시예에 있어서 프레스로울 표면은 금속으로 형성된다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 프레스로울은 동일한 축심을 가지는 제1층과 제1층 주위에 뻗어있는 제2층을 포함하고, 제2층은 제1층의 열전도 계수보다 더큰 열전도 계수를 갖는다. 제1층은 저열전도 계수를 갖는 물질이고 제2층은 금속이다. 이러한 실시예의 변형된 형태에서, 제1층은 세라믹이고 제2층은 금속이다. 이러한 실시예의 또다른 변형된 형태는 제1층이 제2층의 두께보다 큰 두께를 갖는다.

본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 프레스 장치는 제2로울 및 가열수단으로부터 열에너지를 웨브에 전달하기 위해 제2로울과 프레스 로울 주위에 뻗어있는 열전달 수단을 포함한다. 제2로울의 열전도 계수는 열전달 수단의 열전도 계수보다 각각 작다.

본 발명의 또다른 실시예에서 프레스로울 및 제2로울 각각은 열전달 수단의 열용량 보다 큰 열용량을 갖는다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 열전달 수단 및 제2로울은 그들 사이에 제2가열부를 형성한다. 프레스 장치는 또한 제2가열부를 열전달 수단이 통과하는 동안 열전달 수단을 가열하기 위해 제 2로울에 인접하게 배치된 제2가열수단을 포함한다.

본 발명의 보다 상세한 실시예에서, 제2가열수단은 또한 열전달수단을 직접 가열하기 위해 후드(hood)내에 설치되어 있는 직접불꽃 히터를 갖는 제2가열부를 따라 뻗어있는 후드를 포함하여, 가열된 열전달 수단이 프레스로울 둘레를 회전할때, 열전달 수단으로부터 웨브로 열이 전달된다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 프레스 장치는 긴 가압수단에 대해 상대적으로 이동하는 블랭킷 수단을 포함하고, 블랭킷 수단과 가압표면이 그 사이에 웨브를 끼고 동일한 속도와 방향으로 프레스부에 대해 이동한다. 이러한 실시예의 여러가지 변형예에 있어서 블랭킷 수단은 평면으로 형성되거나, 구멍을 구비하거나 홈을 구비한다.

본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 프레스 장치는 프레스 로울에 인접설치된 보조프레스로울을 포함하여, 보조프레스로울과 프레스로울이 그들 사이에 프레스 니프를 형성하게 한다. 유체를 웨브로부터 제거하기 위하여 프레스부를 통과하기전에 프레스 니프를 통과하도록 웨브는 안내된다. 이러한 실시예의 변형된 형태에서, 블랭킷 수단은 프레스 니프와 프레스부를 관통하여 뻗어있다. 또다른 변형예에서, 프레스 장치는프레스 로울에 인접하고 프레스부의 하측에 설치된 전달로울을 포함하고, 블랭킷 수단은 제1니프, 프레스부 그리고 전달로울과 프레스 로울사이로 뻗어있다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 프레스 장치는 프레스로울에 인접하게 배치된 보조프레스로울을 포함한다. 본 장치는 또한 프레스로울에 인접하게 배치된 전달로울을 포함하여 프레스부가 보조프레스로울과 전달로울사이에 형성되게 한다. 열전달수단은 보조프레스로울과 전달로울 주위에 뻗어있고 따라서 웨브는 열전달수단과 프레스로울 사이에서 그리고 보조프레스 로울과 전달로울 사이에서 함께 이동된다. 이러한 실시예의 부가적인 변형예에서, 가열수단에 의해 열전달 수단에 공급되는 열이 웨브에 쉽게 전달될 수 있도록 열전달수단은 금속으로 형성된다. 이러한 실시예의 또다른 부가적인 변형예에서 블랭킷 수단보다 열전달 수단의 열전도 계수가 더 크기때문에 열전달수단에 공급되는 열이 블랭킷수단보다 웨브에 더 잘 전달되는 경향이 있다. 또 다른 변형예에서, 열전달 수단은 프레스 로울의 열용량보다 더 작은 열용량을 갖기 때문에 웨브가파손될때 열전달수단에 공급되는 열은 급속하게 소비된다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 프레스 장치는 블랭킷 수단과 프레스로울에 인접설치된 보조프레스로울과 전달로울을 포함하며, 블랭킷 수단은 보조프레스로울 주위에 그리고 보조프레스로울과 프레스로울 사이에 뻗어있다. 블랭킷 수단을 프레스로울 주위에 그리고 프레스로울과 전달로울 사이에 뻗어 있어서, 보조프레스로울과 전달로울이 서로를 향해 이동되면 블랭킷 수단과 프레스 로울 사이에 배치된 웨브에 대하여 블랭킷수단이 가하는 압력이 증가한다. 긴 시간동안 가해진 온도의 증가와 함께 이와 같이 증가된 압력에 의해 프레스부내에서 발생된 수증기는 액체 및/또는 가스상의 유체를 웨브로부터 제거한다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 프레스 장치는 블랭킷 수단과 웨브 사이에 설치된 펠트(feIt)를 포함한다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 블랭킷 수단을 프레스 로울로 가압하는 수단은 오목한 표면을 형성하는 제1슈우를 포함한다. 블랭킷 수단이 오목한 표면에 대해 이동할때, 블랭킷 수단과 프레스로울이 그들 사이에 있는 웨브를 눌러주도록 오목한 표면이 프레스로울과 협력하여 작동한다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 프레스 장치는 제2슈우 및 제1슈우와 제2슈우사이에 배치된 제1안내수단을 포함하며, 제1안내수단은 프레스로울에 대해 멀리떨어져 있다. 블랭킷 수단이 제1슈우와 제2슈우사이에 있는 웨브로부터 분리되도록 블랭킷 수단은 제1안내수단 둘레에 뻗어있다. 이러한 실시예의 변형예에있어서, 펠트는 웨브와 블랭킷 수단 사이에 배치되고, 제2안내수단은 제1슈우와 제2슈우 사이에 배치되며, 프레스로울에 대해 멀리 떨어져서 배치되어 있다. 더우기, 펠트가 제2안내 수단 주위에 뻗어있어 웨브가 수분을 재흡수 하는 것을 방지하도록 제1펠트는 웨브로부터 분리된다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 가열수단은 제1유도히터이다. 또한, 가열수단은 적외선히터, 마이크로파히터, 레이저히터 또는 전기저항히터 일수 있다. 또한, 가열수단에는 프레스로울을 통하여 가열된 오일을 순환하기 위한 수단이 포함될 수 있다.

더욱 상세하게는, 제1유도 히터는 프레스로울에 인접하여 프레스부와 떨어져 배치되어 프레스 로울이 웨브와 접촉되기전에 가열된다. 이러한 실시예의 변형예에서, 제2유도히터는 프레스부에 대하여 윗쪽의 프레스부에 인접하게 배치되어 증가된 압력을 가하기 바로전에 웨브는 열을 받는다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 프레스 장치는 각각 블랭킷 수단과 공동작동하는 오목한 표면이 형성된 다수의 슈우를 포함한다. 또한, 프레스 장치는 다수의 보조유도히터를 포함하는데, 각각의 보조히터는 다수의 슈우 사이에서 서로 슈우와 접하게 배치된다.

본 발명의 또따른 실시예에서, 프레스 장치는 웨브가 프레스 로울 주위에 뻗기전에 웨브를 가열하기 위한 예열수단을 포함한다. 예연수단은 증기를 웨브로 도입하기 위한 흡입부재와 증기박스를 포함한다. 또한, 본 발명에 의하면 상기 장치에 의한 섬유웨브로부터 유체를 제거하는 방법이 제공되는데, 유체를 섬유웨브로부터 제거하기 위하여 웨브(WA ; WB ; WE ; WF ; WI ; WJ ; WK)가 긴 프레스부(20A ; 20B ; 20E ; 29F ; 20I ; 20J)를 통과하도록 회전가능한 프레스 부재(12A ; 12B ; 12E ; 12F ; 12I ; 12J ; 12K)와 상기 프레스 부재와 함께 작용하는 블랭킷 수단(14A ; 14B ; 14E ; 14F ; 14I ; 14J ; 14K) 사이에 상기 웨브를 통과시키는단계; 웨브가 프레스부를 통과할때 유체가 웨브로부터 압착되도록 가압수단(22A ; 22B ; 22E ; 22F ; 22I ; 22J ; 22K)에 의하여 상기 블랭킷 수단을 프레스 부재로 향하여 가압하는 단계; 그리고, 상기 프레스부재에 인접하여 설치된 가열수단(28A ; 28B ; 28E ; 28F ; 28I ; 28J ; 28K)에 의해 상기 프레스 부재를 가열하는 단계를 구비한 섬유웨브로부터 유체를 제거하는 방법에 있어서, 프레스부 내에서 발생한 수증기가 액체상태의 유체를 웨브로부터 제거하도록 웨브가 프레스부를 통과하는 동안 웨브에 증가된 압력과 온도를 가하기 위해 프레스부를 통과하는 동안 프레스부재(12A ; 12B ; 12E ; 12F ; 12I ; 12J ; 12K)에 의해 상기 섬유웨브를 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 이전과 이후에 상세히 설명되어지는 여러가시 실시예에 한정되지 않는다. 이러한 여러가지 실시예는 단순히 본 발명의 개념을 실시하기 위한 여러가지 방법을 설명하기 위한 예에 지나지 않는다. 첨부된 특허청구범위에 규정되어 있는 바와 같은 본 발명의 사상과 범위를 벗어남이 없이 본 발명의 다양한 변경이 이루어질 수 있다는 것은 본 기술분야에 숙련된 사람에게는 명백하게 이해될 것이다. 본 발명이 종이와 판지를 생산하기 위해 섬유웨브의 압착에 사용되는 것으로 기술하였지만, 본 발명이 섬유웨브로부터 유체를 제거하는 것이 필요한 모든 공정에 동일하게 적용된다는 것은 본 기술분야에 숙련된 사람에게는 명백하게 이해될 것이다.

이하 본 발명의 여러 실시예가 첨부도면과 관련하여 상세하게 설명될 것이며, 동일한 도면부호가 본 발명의 여러가지 실시예를 통하여 동일한 부분에 표시된다.

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 프레스장치의 측면도이다. 일반적으로 (10)으로 표기된 프레스 장치는 프레스로울(프레스부재)(12)와 블랭킷수단(블랭킷)(14)을 포함한다. 또다른 블랭킷수단(16)은 프레스로울(12)와 블랭킷 수단(14)사이에 배치된다. 열전달수단(18)은 블랭킷 수단(14)와 (16)사이에 배치되어, 웨브(W)가 프레스부(20)을 통과하는 동안 열전달 수단(18)과 블랭킷수단(14)사이에서 압착되어지도록 열전달수단(18)과 블랭킷수단(14)이 그들 사이에 긴 프레스부(20)를 형성한다. 긴 가압수단인 슈우(22)는 블랭킷수단(14)을 프레스 부재(12)로 가압하고, 블랭킷수단(14), 웨브(W), 열전달수단(18) 및 또다른 블랭킷수단(16)이 표면(24)와 (26)사이를 통과할때, 웨브로부터 유체를 제거하기 위하여 웨브가 압착되도륵 프레스 로울(12)에 의해 형성되는 볼록면(26)과 함께 작동하는 오목면(오목한 표면)(24)을 형성한다. 가열수단(28)은 웨브(W)에 열을 전달하기 위하여 프레스로울(12)에 인접하게 배치된다. 가열수단(28)은 열을 열전달수단(18)에 전달하고 전달된 열은 웨브(W)와 열전달수단(18)가 프레스부(20)를 통과하는 동안 웨브(W)에 전달되어진다.

제2도는 본 발명의 두번째 실시예에 따른 일반적으로 (10A)로 표시된 프레스 장치의 측면도이다. 프레스장치(10A)는 회전할 수 있는 프레스로울(12A)과 그들 사이에 긴 프레스부(20A)를 형성하도록 프레스로울(12A)와 같이 작동하는 블랭킷수단(14A)을 포함하며, 웨브(WA)가 프레스부(20A)를 통과하는 동안 로울(12A)과 블랭킷수단(12A)사이에 압착되어진다. 프레스 장치(10A)는 블랭킷 수단(14A)사이에 압착되어진다. 프레스 장치(10A)는 블랭킷 수단(14A)를 로울(12A)을 향하여 가압하는 가압수단은 슈우(22A)를 포함하여 웨브(WA)가 프레스부(20A)를 통과할때, 웨브(WA)내 유체가 웨브(WA)로부터 제거되어 진다. 프레스 장치(10A)는 또한 열을 웨브(WA)에 전달하기 위해 프레스로울(12A)에 인접하게 배치된 가열수단(28A)을 포함하여 웨브(WA)가 프레스부(20A)를 통과할때, 웨브(WA)는 긴 시간동안 압력과 온도를 받아서 프레스부(20A)를 웨브(WA)가 통과하는 동안 프레스부(20A)내에서 발생하는 수증기가 액체상태의 유체를 웨브(WA)로부터 강제로 제거한다.

제2도에 도시된 바와 같이, 펠트(30A)는 웨브(WA)가 프레스부(20A)를 통과하는 동안 웨브(WA)로부터 제거된 유체를 흡수하기 위해 블랭킷수단(14A)와 웨브(WA)사이에 배치된다. 또한, 제2도에 도시된바와 같이 웨브는 (32A)로 표기된 예열수단에 의해 미리 예열된다. 더우기, 프레스로울(12A)에는 매끄롭고 원통형인 프레스표면(34A)이 형성된다.

제3도는 본 발명의 제3실시예를 도시하는데, (10B)로 표시된 프레스 장치는 동일축심의 제1층(36B) 및 제1층(36B)의 주위에 뻗어있는 제2층(38B)이 형성된 프레스로울(12B)을 포함하고, 여기서 제2층(38B)은 제1층(36B)의 열전도계수보다 큰 열전도 계수를 갖는다. 제1층(36B)은 낮은 열전도계수를 갖는 재료로 되어 있고, 제2층(38B)은 금속으로 형성된다. 또한, 제1층(36B)은 세라믹으로 형성되고, 제2층(38B)은 금속으로 형성될 수 있다. 제3도에 도시된 바와 같이, 제1층(36B)은 제2층(38B)의 두께(T2)보다 큰 두께(T1)를 가지며, 바람직하게는 제2층(38B)이 0.127cm 내지 1.27cm 범위내의 두께(T2)를 가져서, 웨브(WB)를 가열하기 위하여 가열수단(28B)에 의해 제2층(38B)에 가해지는 열이 웨브(WB)에 전달되고 제1층(36B)이 프레스로울(12B)의 회전축을 향한 열의 분산을 방지해준다.

제4도는 본 발명의 네번째 실시예로서 프레스장치(10C)는 프레스로울(12C)과 제2로울(40C)을 포함한다. 제2로울(40C)의 주위에 뻗어있다. 프레스로울(12C)의 열전도 계수와 제2로울(40C)의 열전도계수는 각각 열전달수단(18C)의 열전도계수보다 작다. 또한, 프레스로울(12C)과 제2로울(40C)은 각각 열전달수단(18C)의 열용량보다 더큰 열용량을 갖는다. 열전달수단(18C)은 0.0127cm 내지 0.508cm 범위내의 두께(T3)를 갖는다. 바람직하게, 열전달수단(18C)은 금속으로 형성되고, 열전달수단(18C)과 제 2로울(40C)은 그들 사이에 제2가열부(42C)를 형성한다. 일반적으로 (44C)로 표기된 제2가열수단은 제2가열부(42C)를 열전달수단(18C)이 통과할때 열전달수단(18C)을 가열하기 위하여 제2로울(40C)에 인접하게 배치된다. 더욱 상세하게, 제2가열수단(44C)은 제2가열부(42C)를 따라 벋어 있는 후드(46C)를 포함한다. 직접불꽃히터(48C)는 열전달수단(18C)을 직접적으로 가열하기 위해 후드(46C)내에 배치되어 열전달수단(18C)이 프레스 로울(12C) 주위를 회전할때 열이 열전달수단(18C)으로부터 웨브(WC)에 전달되어진다.

제5도는 본 발명의 다섯번째 실시예를 도시한 것으로 후드(46D)가 로울(12D)과 (40D)사이에 배치되어 직접불꽃히터(48D)가 제2가열부(42D)를 통과하는 동안 그 내부표면으로 열전달수단(18D)을 가열한다는것 이외에 제4도에 도시된 실시예와 동일하다.

제6도는 본 발명의 여섯번째 실시예로써 프레스로울(12E)과 블랭킷수단(14E)을 갖는 프레스장치(10E)를 포함한다. 블랭킷수단(14E)는 가압수단인 슈우(22E)에 대해 이동하며, 블랭킷 수단(14E)과 프레스로울(12E)의 프레스표면(34E)은 동일한 속도로 프레스부(20E)에 대해 이동하며, 동일한 방향으로 그들 사이에 웨브(WE)는 배치된다. 제6도에 도시된 바와 같이, 프레스장치(10E)는 또한 프레스로울(12E)에 인접하게배치된 보조프레스로울(50E)을 포함하여 보조프레스로울(50E)과 프레스로울(12E)이 그들 사이에(52E)로 표기되는 프레스니프(press nip)를 형성하고, 웨브(WE)로부터 유체를 초기에 효과적으로 제거시키기 위하여 웨브는 프레스부(20E)를 통과하기전에 프레스니프(52E)를 통해 안내된다.

제7도에 도시된 바와 같은 본 발명의 일곱번째 실시예에서, 블랭킷수단(14F)은 단지 프레스부(20F)를 통해 뻗어있고, 보조로울(50F)은 프레스로울(12F)에 대하여 니프를 형성하지 않는다.

제8도는 본 발명의 여덟번째 실시예를 도시하는데 프레스장치(10G)는 프레스로울(12G)과 프레스로울(12G)에 인접하게 배치되고 프레스부(20G)에 대하여 아래로 향하여 배치된 전달로울(54G)을 포함한다. 제8도에 도시된 바와 같이, 블랭킷수단(14G)은 보조프레스로울(50G)과 프레스로울(12G)에 의해 형성되는 프레스 니프(52G)를 통해 뻗어있으며, 전달로울(54G)과 프레스로울(12G)사이에서 프레스부(20G)를 통해 뻗어있다.

제8도에 도시된 바와 같이, 프레스장치(10G)는 또한 보조프레스로울(50G)과 전달로울(54G) 주위에 뻗어있는 열전달수단(18G)을 포함하고, 열전달수단(18G)은 블랭킷수단(14G)의 궤도와 동일한 궤도를 따르므로 웨브(WG)는 열전달수단(18G)과, 보조프레스로울(50G)과 전달로울(54G)사이에 있는 프레스로울(12G)사이에서 함께 이동된다. 바람직하게는 열전달수단(18G)은 가열수단(28G)에 의해 열전달수단(18G)에 가해진 열이 쉽게 웨브(WG)에 전달되도록 금속으로 되어 있다. 바람직하게, 열전달수단(18G)은 블랭킷수단(14G)보다 더 큰 열전도계수를 가지므로 열전달수단에 공급된 열은 블랭킷수단(14G)쪽보다 웨브(WG)쪽으로 전달되는 경향이 있다. 열전달수단(18G)은 프레스로울(12G)의 열용량보다 적은 열용량을 갖는 것이 좋고, 웨브(WG)가 파손되는 경우에 열전달 수단(18G)에 공급된 열은 쉽게 소비된다.

제8도에 도시된 바와 같이, 프레스로울(12G)의 프레스표면(34G)은 다공성이다. 프레스로울은 구멍이 형성되거나, 홈이 형성되어 있으며, 금속으로 형성되어, 웨브(WG)로부터 제거되고 펠트(30G)에 흡수된 유체는 최소한 부분적으로 프레스로울(12G)를 통해 제거된다.

제9도는 본 발명의 아홉번째 실시예이며, 일반적으로(10H)로 표기된 프레스 장치는 프레스로울(12H)과 프레스로울(12H)에 인접하게 배치된 보조프레스로울(50H)을 포함한다. 전달로울(54H)은 프레스로울(12H)에 인접하게 배치되어 프레스부(20H)가 보조프레스로울(50H)과 전달로울(54H)사이에 형성된다. 블랭킷수단(14H)을 포함하며, 이 블랭킷 수단(14H)은 프레스로울(12H)주위에 프레스로울(12H)과 전달로울(54H) 사이에 뻗어 있어서, 보조프레스로울(50H)과 전달로울(54H)이 화살표(A)방향으로 이동되어 블랭킷수단(14H)과 프레스로울(12H)사이에 배치된 웨브(WH)에 대하여 블랭킷 수단(14H)에 의해 가해지는 압력이 증가된다. 압력의 이러한 증가와 긴시간 동안 가해지는 가열수단(28H)으로부터의 증가된 온도에 의해 프레스부(20H)내에서 발생된 수증기가 액체상태의 유체를 웨브(WH)로부터 빠져나가게 한다.

제10도는 본 발명의 열번째 실시예로서 프레스 장치(10I)는 펠트(30I)와 프레스로울(12I)사이에 배치된 웨브(WI)와 함께 보조프레스로울(50I)을 포함한다. 펠트(30I)와 웨브(WI)는 프레스니프(52I)을 통해 뻗어있다. 다수의 긴 슈우(22I)는 프레스부(20I)를 따라 배치되어 있다. 긴 슈우(22I)과 펠트(30I)사이에 블랭킷 수단이 배치되며, 다수의 가열수단(28I)은 긴 슈우(22I)사이에 끼워져 설치되어 있다. 전달로울(54I)은 프레스로울(12I)에 인접하게 배치되고, 또다른 가열수단(28I)은 프레스부(20I)에 대하여 윗쪽으로 프레스로울(12I)에 인접하게 배치되어 있다.

제11도는 본 발명의 열한번째 실시예로서 블랭킷수단(14J)을 프레스로울(12J)로 향하여 가압하는 일반적으로 (22J)로 표기된 긴 슈우는 프레스로울(12J)과 같이 작동하는 오목한 표면(24J)를 형성하는 제1슈우(56J)를 포함하여 블랭킷수단(14J)이 오목한 표면(24J)에 대하여 이동될 때, 블랭킷 수단(14J)과 프레스로울(12J)이 그들 사이에 웨브(WJ)를 압착한다. 제11도에 도시된 바와 같이, 프레스장치(10J)는 또한 제2슈우(58J)와, 제1슈우와 제2슈우(56J, 58J)사이에 각각 배치된 제1안내수단(60J)을 포함하고, 제1안내수단(60J)은 프레스로울(12J)에 대하여 멀리 떨어져 위치해 있다.

블랭킷수단(14J)은 제1안내수단(60J)주위에 뻗어 있어 블랭킷 수단(14J)이 제1및 제2슈우(56J, 58J) 사이에 있는 웨브(WJ)로부터 각각 분리되어진다.

제11도는 또한 웨브(WJ)와 블랭킷 수단(14J)사이에 위치해 있는 펠트(30J)를 도시한다. 제2안내수단(692J)은 제1 및 제2슈우(56J, 58J)사이에 각각 위치하고 제2안내수단(62J)은 프레스로울(12J)에 대하여 떨어져서 위치해 있다. 펠트(30J)는 제2안내수단(62J)주위에 뻗어 있어서, 펠트(30J)가 웨브(WJ)로부터 분리되어 웨브(WJ)가 다시 젖는 것을 방지해 준다.

본 발명의 상기 열한가지의 실시예 각각에 있어서, 가열수단(28)과 28(A-J)는 유도히터를 포함한다. 그러나, 이러한 실시예에 있어서도 가열수단은 적외선히터, 마이크로파히터, 직접불꽃히터, 저항히터, 레이저히터 기타 유사한 것을 포함할 수 있다.

또한, 제12도에 도시된 바와 같이, 일반적으로 (28K)로 표시된 가열수단은 프레스로울(12K)을 통해 가열된 오일을 순환시키기 위하여 프레스로울(12K)내에 형성되어 있는 다수의 구멍(64K)을 포함할 수 있다.

제1도에서 제11도까지 도시된 각각의 실시예에서, 가열수단은 프레스로울 또는 열전달수단이 웨브와 접촉하기전에 열을 받을 수 있도록 프레스로울에 접하고 프레스부에서 떨어지게 위치한다.

제1도에서 11도까지 도시된 실시예에서, 가열수단은 또한 프레스부에 인접하게 배치된 하나 이상의 히터를 포함하여 웨브가 증가된 압력을 받는 동안 가열된다.

제2도 및 3도에 도시된 실시예에 있어서, 예열수단(32A, 32B)는 웨브가 프레스부를 통과하기전에 웨브를 100℃까지 미리 예열하기 위하여 웨브에 인접하게 배치되어 있다. 제2도에 도시된 예열기(32A)는 증기를 웨브(WA)로 도입하기 의한 흡입부재(68A) 및 증기박스(66A)를 포함한다.

제13, 14 그리고 15도는 각각 제8도에 도시된 실시예의 사시도이다. 제13도에서 프레스로울(12L)은 평면로울이다.

제14도는 제14도와 유사하지만 프레스로울(12M)에 구멍이 형성되어 있다.

제15도는 제13도와 유사하지만 프레스로울(12N)에 홈이 형성되어 있다.

제1-15도에 도시된 어떠한 실시예에서도, 보조 또는 전달로울이 사용될 수 있고, 그러한 로울 또는 로울들은 선택적으로 평면이거나 구멍이 형성되어 있거나 홈이 형성되어 있다.

상기 기술된 바와 같이, 프레스로울에 인접하여 유도가열을 직접제공하므로 웨브에 전달된 증가된 열이 얻어지고 긴 시간동안 증가된 압력과 온도에 의하여 프레스부내에서 발생된 수증기가 액체상태의 유체를 웨브로부터 제거시킨다. 이러한 유도가열은 프레스부내 웨브의 온도를 649℃까지 상승시킨다. 웨브에 전달된 이러한 높은 온도는 액체상태의 유체를 웨브로부터 쉽게 빠져나가게 한다. 이러한 높은 온도를 사용하므로 ENP에 사용되는 높은 압력이 저하될 수 있음이 발견되었다. 가열된 ENP의 필요압력의 이러한 전반적인 저하에 의해 블랭킷 수단과 슈우 또는 슈우들의 오목한 표면 사이에서 윤활제로서 오일대신 물을 사용하는것이 가능하게 된다. 윤활제로 물을 사용하므로, 웨브의 오염과 관련된 문제는 방지되고, 가열된 ENP의 전반적인 구조가 매우 단순화 되어진다. 또한, 매우 높은 온도가 부여되고 전체필요압력을 상응하게 감소시키므로, 본 발명에 의하여 오일대신에 유압매체로 물을 사용하는 유압기구를 포함하는 슈우적재 기구가 사용되므로 웨브가 오일에 오염되는 가능성이 방지된다.

앞서 기술한 일반적인 내용이외에, 본 발명에서는 또한 다른 여러 실시예들이 가능하며, 이와 관련되어 다수의 유도히터가 기계의 대각방향으로 설치되어 웨브의 정확한 형상이 얻어질 수 있게 하는 이점을 제공한다. 이러한 장치가 있으므로, 온도는 기계의 대각방향에서 변화될 수 있고, 반면에 프레스부내 압력과 시간은 기계의 대각방향에서 일정하게 유지된다. 온도가 이와 같이 변화하므로 훼브형태의 불규칙성이 보정되어지고, 따라서 결과로서의 웨브가 기계의 대각방향에서 원하는 균일성을 갖도록 형성된다.

앞서 기술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 원통형 프레스 로울과 오목한 프레스표면을 형성하는 슈우대신에, 프레스로울이 제1슈우의 오목한 표면과 같은 작동하는 볼록한 표면을 형성하는 제2슈우와 대치될 수 있다. 같이 작동하는 두개의 블랭킷 수단과 그들 사이에 웨브가 끼워져 있게 되므로써, 본 발명에 의하면 양측면의 표면이 균일한 특성을 갖는 웨브가 얻어질 수 있다.

유사하게, 요구되는 두개의 측면 또는 균일한 표면특성을 가지는 웨브를 제공하기 위하여, 가열된 제2 ENP가 제1프레스부에 대하여 아래방향으로 설치되어 요구되는 동일한 표면특성을 웨브의 맞은편에 부여한다.

본 발명의 또다른 실시예에서, 초기에 수분을 제거하기 위해 종래의 ENP를 통과해 형성부로부터 웨브를 통과시키고, 다음에, 더이상의 건조를 거의 요하지 않는 밀도와 습기를 갖는 두개의 측면을 가지는 웨브를 얻기 위하여 앞서의 형태의 제1, 2의 가열된 ENP를 통해 압축된 압축된 웨브를 통과시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방법을 실시함으로써, 시간, 압력, 온도의 변화가 최종생산품에 요구되는 특성을 나타내도록 조절된다. 강도와 같은 본질적인 시이트 특성은 종래의 기술의 방법에서는, 기본적으로 종이를 만들기위해 사용되는 섬유혼합물에 의해 조절되어졌다. 그러나, 필요한 특성을 얻기 위하여, 특수하고 비용이 드는 방법에 의해 펄프화되는 섬유가 가끔 사용되었다. 이러한 특수하고 고가의 펄프를 사용하므로써 종이의 생산가가 상승될 뿐만아니라 값이싼 펄프의 사용을 저지시켰다. 공지기술에서, 이러한 문제는 시이트의 필요특성을 높여주기 위하여 펄프내에 화학약품을 첨가함으로 해결되었지만 그러한 해결은 종이를 만드는 비용을 증가시키는 것 이외에 제지기계에 대한 부식문제와 환경문제를 야기시켰다.

본 발명에 따라, 제품의 균일성 및 수분제거의 효율성과 같은 특성은 기계의 설계와 제어에 의해 해결되어진다. 앞서 기술한 바와 같이, 웨브는 증기 또는 적외선 장치를 사용하여 예열되므로 웨브의 예열온도가 100℃에 도달하게 한다. 긴 시간동안에 온도와 압력을 적당하게 조정함으로써 강도, 밀도 및 유연성과 같은 여러가지 필요한 특성이 본 발명의 방법과 장치에 의해 얻어질 수 있다. 이상의 장점이외에, 건조부의 설비를 감소시키는 것에 관련하여 본 발명은 수준이하의 제품을 생산하지 않으면서 값이싼 설비의 사용을 가능하게 하며, 설비를 제공한다. 더우기, 본 발명에 따른 앞서의 방법에 의해 생산된 웨브는 펄프에 첨가물을 사용하여 얻어질 수 있는 종래의 웨브보다 좋은 특성을 갖는다.

본 발명에 따른 장치의 작동에 있어서의, 웨브는 ENP에 들어가기에 앞서 22℃내지 100℃의 범위에서 예열될 수 있다. 이러한 예열은 제2도에 도시된 바와 같이 증기박스(66A)와 흡입부재(68A)를 이용함으로 수행될 수 있다. 또한, 적외선 가열수단 또는 마이크로파히터가 요구되는 열에너지를 웨브에 공급하도록 제공될 수 있다. 제1도에 도시된 바와 같이 가열수단(28)는 프레스부(20)에 들어가기전에 열전달 수단(18)의온도를 높이기 위해 사용된다. 직접적으로 프레스부재는 열전달 수단(18)에 접촉하고 열은 웨브에 전달되어져 웨브의 온도를 더 높여준다. 웨브는 계속해서 열전달수단(18)과 접촉하기 때문에 높은 온도가 작동과정을 통해 계속유지된다. 제10도에 도시된 구체적인 실시예에서 다수의 가열수단이 각 슈우사이에 배치되어있다. 본 발명에 따라 압력은 107바(bar)까지 얻어지고 로울온도는 649℃까지 얻어질 수 있다.

본 발명의 여러가지 실시예에 따라 온도와 압력이 변화될 수 있을뿐만 아니라, 슈우의 길이와 수를 선택함으로 프레스부내 웨브의 통과시간이 또한 변동될 수 있다. 따라서 일단 어떤 특정한 조건이 일정한 설비하에서 원하는 결과를 얻기 위해 필요한가가 결정되면, 이러한 조건을 수용할 수 있도록 설계가 충분히 융통성있게 설시된다.

제11도의 실시예는, 펠트와 긴 시간 접촉하고 펠트가 충분히 오래 작용함으로써 웨브가 다시젖는 것을 방지하며, 연장된 니프 사이에 펠트를 알맞게 조절시켰다. 이러한 실시예의 또다른 이점은 이러한 장치에 의해 ENP슈우를 따라 펠트가 고온의 프레스 로울로부터 후퇴될 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 고온 ENP에 있어서의 높은 온도와 압력에 기인하여 안전의 측면에서 고려되어야 할 설계조건이 존재한다. 프레스 장치에 의해 가해진 압력은 견고한 벽두께를 갖는 프레스로울을 요구한다. 유도히터를 사용함에 따라, 재료는 강이나 철과 같은 금속의 전기도체인 것이 필요하다. 바람직하지 않게 철이나 강으로된 로울의 열용량은 크며, 예를 들어 371℃의 온도에서 시이트가 파손되었을 경우 또는 기계가 작동을 멈추는 경우에 프레스 로울에는 상당한 위험이 나타날 것이다. 이러한 위험때문에, 상승된 작동온도에서 프레스로울의 열용량을 최소화시키는 조치가 취해져서 안전문제를 예방할 수 있도록 로울은 충분히 빨리 냉각되어야 한다.

본 발명에 따라, 프레스로울은 강도를 제공하기 위하여 낮은 열용량과 낮은 열전도성을 갖는 내층(제1층)(36B)을 포함하며, 이 층은 높은 열 및 전기전도성을 갖는 바깥층(제2층)(38B)에 의해 덮여진다. 상당히 양호한 전기전도성의 바깥층은 기본적으로 공정중에 요구되는 열에 의존한다. 전달열의 요구가 큰 경우, 바깥표면은 더 두꺼워야 한다. 이러한 특수구조의 열용량은 모든 비슷안 금속로울보다 휠씬 작기때문에, 웨브를 제거한 후 젖은 펄트를 로울상에 이동시켜서 제8도에 도시된 바와 같은 허용가능한 수준까지 장치를 빨리 냉각시킨다.

제4 및 제5도의 실시예는 금속벨트(18C) 또는 (18D)를 사용하여 2개층의 프레스로울의 필요성을 없애준다.

제8도에 도시된 실시예에 작동에서, 가열된 벨트(18G) 또는 열전달수단은 큰 주프레스로울(12G)과 결코 접촉을 하지 않는다. 따라서, 프레스로울(12G)은 종이온도보다 결코 높지 않을 것이다. 제8도에 도시된 실시예에서, 로울(50G),(54G) 및 열전달수단(18G)이 둘레로 뻗어있는 두개의 잔여로울은 비교적 작은 열용량을 갖고 있어서 중요한 안전문제를 발생하지 않는다.

이상 기술한 바와 같이, 프레스 로울 표면이 다공성일때는 펠트만을 사용할때 일어날 수 있는 몇몇의 수분조절문제가 완화되어 진다. 더우기, 좀더 수분의 제거효율을 높이고 공정의 효율을 최대화하기 위하여 로울의 표면과 연통시키기 위해 로울의 안쪽에 진공을 형성한다.

또다른 한가지 실시예에서, 다공성 표면의 프레스로울 대신에 구멍이 형성된 로울과 결합하여 펠트가 사용될 수 있다. 구멍이 형성된 프레스로울에 있어서는 펠트중의 과도의 수분이 제거될 공간이 부여된다. 이러한 형상은 구멍이 형성되지 않은 프레스로울의 경우에서보다 펠트설계에 의하여 민감함이 덜한 것이 발견되었다.

제9도에 도시된 실시예의 작동에 있어서, ENP슈우가 제거되고 압력은 로울(50H)와 (54H)를 대향하여 이동시킴으로써 웨브에 가해진다. 이러한 수단에 의해, 블랭킷 수단의 장력은 웨브에 가해진 압력을 조절하기 위해 사용되어진다. 통과시간은 프레스로울(12H) 주위의 덮개의 양에 의해 조절된다. 온도, 또는 열은 제9도에 예로서 도시되어 있는 바와 같이 여러가지 유도히터(28H)의 수 및 동력수준에 의해 조절되어진다. 제9도에 도시된 실시예는 낮은 압력과 통과시간이 요구되는 곳에서 효과적이다. 이러한 특수설계된 구조에 의해 가열수단(28H)를 설치시키는데 있어서 신축성이 부여되며, 정확한 온도범위가 유지될 수 있다.

기계의 대각 방향에 있어서 유도가열수단의 여러부분을 제어하기 위하여, 이러한 수단에 의해, 원하는 수분범위나 다른 원하는 어떠한 특성을 얻을 수 있게 온도를 조절함으로써 조절이 이루어질 수 있다.

본 발명은 건조기 드럼 및 보조장비의 제공을 위해 이전에 요구된 비용을 감소시킬뿐 아니라 이러한 건조부를 수용하는 바닦공간을 설치하는데 요구되는 비용을 감소시키는 프레스장치 및 이러한 장치를 통해 웨브에서 수분을 제거하는 방법을 제공한다. 더우기, 이러한 가열된 ENP장치에 필요한 열의 공급은 건조부에서의 이전에 필요했던 증기공급연료량의 감소에 의하여 충분히 보충되고도 남는다.

Claims

섬유웨브(WA ; WB ; WE ; WF ; WI ; WJ ; WK)로부터 유체를 제거하는 장치로, 프레스 부재(12A ; 12B ; 12E ; 12F ; 12I ; 12J ; 12K); 프레스부(20A ; 20B ; 20E ; 20F ; 20I ; 20J ; 20K)를 통과하는 동안 프레스부재와 블랭킷수단 사이에서 웨브가 가압되도록 그 사이에 긴 프레스부를 형성하기 위하여 상기 프레스 부재와 함께 작동하는 블랭킷 수단(14A ; 14B ; 14E ; 14F ; 14I ; 14J ; 14K) ; 웨브가 프레스부를 통과할때 유체가 웨브로부터 제거되도록 상기 블랭킷 수단을 프레스부재를 향하여 가압하는 긴 가압수단(22A ; 22B ; 22E ; 22F ; 22I ; 22J ; 22K) ; 그리고 웨브가 상기 프레스부재와 가압수단 사이에 형성된 프레스부를 통과할때 상기 프레스 부재에 의해 열이 상기 웨브에 전달되며, 상기 웨브가 긴 시간동안 증가된 온도와 압력을 받아서, 웨브가 프레스부를 통과하는 동안 프레스부에서 발생된 수증기가 액체상태의 유체를 웨브로부터 제거하도록 열을 웨브에 전달하기 위하여 상기 프레스부재에 인접 설치된 가열 수단(28A ; 28B ; 28E ; 28F ; 28I ; 28J ; 28K)을 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유웨브에서 유체를 제거하는 프레스 장치.
섬유웨브(W ; WC ; WD ; WG)로부터 유체를 제거하는 장치로, 프레스부재(12 ; 12C ; 12D ; 12G); 프레스부(20 ; 20C ; 20D ; 20G)를 통과하는 동안 프레스 부재와 블랭킷 수단 사이에서 웨브가 가압되도록 그 사이에 긴 프레스부를 형성하기 위하여 상기 프레스부재와 함께 작동하는 블래킷 수단(14 ; 14C ; 14D ; 14G) ; 웨브가 프레스부를 통과할때 유체가 웨브로부터 제거되도록 상기 블랭킷 수단을 프레수부재를 향하여 가압하는 긴 가압수단(22 ; 22C ; 22D ; 22G) ; 상기 웨브에 열을 전달하기 위하여 상기 프레스부재에 인접하여 설치된 가열수단(28 ; 28C ; 28G) ; 및, 상기 웨브가 상기 가압수단과 상기 프레스부재 사이의 프레스부를 통과할때, 상기 웨브가 긴 시간동안 증가된 온도와 압력을 받아서, 웨브가 프레스부를 통과하는 동안 상기 프레스부에서 발생된 수증기가 액체상태의 유체를 상기 웨브로부터 제거시키도록 상기 블랫킹 수단과 협력하여 그 사이에 상기 프레스부를 형성하며, 상기 웨브가 상기 프레스부를 통과할때 상기 가열수단으로부터의 열을 상기 웨브에 전달하는 열전달수단(18 ; 18C ; 18D ; 18G)를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유웨브에서 유체를 제거하는 프레스 장치.
제1항에 있어서, 프레스부재가 프레스 로울(12A ; 12B ; 12E ; 12F ; 12I-12K)인 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제2항에 있어서, 프레스부재가 프레스로울(12 ; 12C ; 12D ; 12F)인 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제2항에 있어서, 상기 프레스부재(12)에 의해 형성되는 블록면과 상기 열전달 수단(18)사이에 설치된 제2의 블랭킷 수단(16)을 또한 포함하며, 상기 블랭킷 수단(14), 상기 웨브(W), 상기 열전달수단(18)과 상기 제2의 블랭킷 수단(16)은 상기 웨브로부터 유체를 제거하기 위하여 상기 가압수단(22)에 의해 형성된 오목면과 상기 블록면 사이에서 같이 이동되는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제3항에 있어서, 상기 프레스 로울(12B)이 동일한 축을 가지는 제1층(36B)와 ; 상기 제1층 둘레에 뻗어있고, 상기 제1층의 열전도 계수보다 더 큰 열전도 계수를 갖는 동일한 축을 가지는 제2층(38B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제4항에 있어서, 제2로울(40C ; 40D)을 또한, 구비하며, 상기 열 전달수단(18C ; 18D)은 상기 가열수단(28C ;28D)로부터 웨브에 열을 전달하기 위하여 상기 프레스로울 및 상기 제2로울 주위에 뻗어 있으며, 상기 프레스로울의 열전도 계수와 상기 제2로울의 열전도 계수는 상기 열전달 수단(18C ; 18D)의 열전도 계수보다 더 작은 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제7항에 있어서, 상기 열전달수단(18D) 및 제2로울(40D)이 그들 사이에 제2가열부(42D)를 형성하고, 상기 열전달 수단이 상기 제2가열부를 통과하는 동안 상기 열전달수단(18D)을 가열하기 위해 상기 제2로울(40D)에 인접하게 설치된 제2가열수단(48D)를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제3항에 있어서, 상기 웨브가 프레스부를 통과하는 동안 웨브를 안내하며, 상기 프레스로울(12E ; 12F)에 인접하게 배치된 보조프레스로울(50E ; 50F)을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제4항에 있어서, 상기 프레스 로울에 인접하게 설치되어 있는 보조프레스 로울(50G); 상기 프레스부(20G)가 상기 보조프레스로울(50C)과 전달로울 사이에 위치하도록 상기 프레스로울(12G)에 인접하게 배치된 전달로울(54G)을 또한 포함하며, 상기 열전달 수단(18G)는, 상기 웨브가 상기 열전달수단 및 상기 보조 프레스로울과 전달로울 사이에 있는 프레스로울과 같은 그 사이에서 이동되도록 상기 보조프레스 로울과 전달로울 주위에 뻗어있는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제3항에 있어서, 상기 블랭킷 수단(14J)를 프레스로울(12J)에 향하여 가압하는 긴 가압 수단(22J)는 상기 블랭킷 수단이 오목면에 대하여 이동될 때, 상기 블랭킷 수단과 프레스 로울이 그들 사이에서 웨브를 압착하도록 상기 프레스로울과 공동 작동하는 오목한 표면(24J)을 형성하는 제1슈우(56J) 및, 제2슈우(58J)와, 상기 프레스 로울에 대해 멀리 떨어져서 상기 제1 및 제2슈우 사이에 배치된 제1안내수단(60J)를 포함하며, 상기 블랭킷 수단(14J)는 상기 제1 및 제2슈우(56J, 58J) 사이에서 웨브로부터 떨어지도록 상기 제1안내수단(60J) 주위에 뻗어있는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제1항에 있어서, 상기 가열수단(28A ; 28B ; 28E ; 28F ; 28I ; 28J)이 전기 히터인 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제2항에 있어서, 상기 가열수단(28 ; 28C ; 28G)이 전기히터인 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제12항에 있어서, 상기 가열수단은, 상기 프레스로울(12I)에 인접하게 프레스부(20I)와 떨어져 배치되어 프레스 로울(12I)이 웨브(WI)와 접촉하기 전에 가열되도록 상기 프레스 로울(12I)에 인접하게 프레스부(20I)에서 떨어져 배치된 제1유도히터(28I)이며 ; 상기 웨브가 증가된 압력을 받기직전에 가열되도록 상기 프레스부에 대하여 윗쪽으로 프레스부(20I)에 인접하게 배치되는 제2유도히터가 또한 구비되며 ; 상기 긴 가압수단(22I)는 상기 블랭킷 수단과 공동작동하여 오목한 표면을 각각 형성하는 다수의 슈우와 ; 다수의 슈우의 인접한 슈우들 사이에 배치된 다수의 보조 유도히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제1항에 있어서, 웨브가 프레스로울 주위에 뻗기전에 웨브를 가열하는 예열수단(32A ; 32B)을 또한 포함하고 ; 상기 예열수단은 증기 박스(66A ; 66B)와, 증기를 웨브로 끌어들이기 위한 흡입부재(68A, 68B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제3항에 있어서, 상기 가열수단(28A ; 28B ; 28E ; 28F ; 28I ; 28J)은 상기 웨브에 열을 전달하기 위해 상기 프레스 로울에 인접하여 설치된 유도가열수단인 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제4항에 있어서, 상기 가열수단(28 ; 28C ; 28G)은 상기 웨브에 열을 전달하기 위해 상기 프레스 로울에 인접하여 설치된 유도가열수단인 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
제16항에 있어서, 상기 유도가열수단이, 프레스 로울(12I)에 인접하게 대각방향으로 배치된 다수의 유도히터(28I)와 ; 바람직한 외관상의 특성을 갖는 웨브를 제공하기 위하여 웨브의 수분함량 범위가 조절되도록 각각의 유도히터를 개별적으로 조절하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레스 장치.
상기 섬유웨브로부터 유체를 제거하기 위하여 상기 웨브가 긴 프레스부(20 ; 20C ; 20D ; 20G)를 통과하도록 회전할 수 있는 프레스부재(12 ; 12C ; 12D ; 12G)와 상기 프레스부재와 함께 작동하는 블랭킷 수단(14 ; 14C ; 14D ; 14G) 사이로 웨브(W ; WC ; WD ; WG)를 통과시키는 단계 ; 웨브가 프레스부를 통과하는 동안 유체가 웨브로부터 압착되도록 가압수단(22 ; 22C ; 22D ; 22G)으로 상기 블랭킷 수단을 프레스 부재로 향하여 가압하는 단계; 그리고, 상기 프레스부재에 인접하여 설치된 가열수단(28 ; 28C ; 28G)에 의하여 상기 웨브에 열을 전달하는 단계를 구비한 섬유웨브로부터 유체를 제거하는 방법에 있어서, 웨브가 프레스부를 통과하는 동안 프레스부 내에 발생한 수증기가 액체상태의 유체를 웨브로부터 제거하도록 상기 웨브에 긴시간 동안 증가된 압력과 온도를 가하기 위해 그 사이에 상기 프레스부를 형성하기 위해 상기 블랭킷 수단과 함께 작동하는 열전달수단(18 ; 18C ; 18D ; 18G)를 통하여 프레스부를 통과하는 동안 상기 섬유웨브를 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유웨브로부터 유체를 제거하는 방법.
유체를 섬유웨브로부터 제거하기 위하여 웨브(WA ; WB ; WE ; WF ; WI ; WJ ; WK)가 긴 프레스부(20A ; 20B ; 20E ; 29F ; 20I ; 20J)를 통과하도록 회전 가능한 프레스 부재(12A ; 12B ; 12E ; 12F ; 12I ; 12J ; 12K)와 상기 프레스 부재와 함께 작용하는 블랭킷 수단(14A ; 14B ; 14E ; 14F ; 14I ; 14J ; 14K) 사이로 상기 웨브를 통과시키는 단계 ; 웨브가 프레스부를 통과할때 유체가 웨브로부터 압착제거되도록 가압수단(22A ; 22B ; 22E ; 22F ; 22I ; 22J ; 22K)에 의하여 상기 블랭킷 수단을 프레스 부재로 향하여 가압하는 단계; 그리고 상기 프레스부재에 인접하여 설치된 가열수단(28A ; 28B ; 28E ; 28F ; 28I ; 28J ; 28K)에 의해 상기 웨브에 열을 전달하는 단계를 구비한 섬유웨브로부터 유체를 제거하는 방법에 있어서, 프레스부 내에서 발생한 수증기가 액체상태의 유체를 웨브로부터 제거시키도록 상기 웨브가 프레스부를 통과하는 동안 상기 웨브에 증가된 압력과 온도를 가하기 위해 상기 프레스부를 통과하는 동안 상기 프레스부재(12A ; 12B ; 12E ; 12F ; 12I ; 12J ; 12K)에 의해 상기 섬유웨브를 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유웨브로부터 유체를 제거하는 방법.
제20항에 있어서, 상기 프레스부를 통과하기전에 상기 웨브를 일정한 온도로 예열하는 단계를 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 섬유웨브로부터 유체를 제거하는 방법.