제지 기계의 종이 형성 장치{PAPER FORMING DEVICE OF PAPER-MAKING MACHINE}
헤드 박스로부터 제지 원료를 형성 와이어상에 토출시켜 동일 와이어로 반송하면서 탈수하여 습지(濕紙)를 형성하도록 하는 종이 형성 장치의 종래의 예를 도 3에 나타내고 있다. 도 3에 있어서, 참조부호(1)는 제지 원료를 토출하는 헤드 박스, 참조부호(2)는 와이어를 나타내고, 와이어(2)는 도면에 나타낸 바와 같이 엔드리스(endless)로 구성되어 있고, 그 상면에 습지를 형성하기 위한 수평 주행 부분[포드 리니어(fourdrinier) 테이블부](3)을 갖고 있다. 수평 주행 부분(3)을 형성하고 있는 와이어(2)의 아래에는 헤드 박스(1)가배치되어 있는 좌측으로부터 우측으로 순차적으로 포밍 보드(4), 탈수기기(5), 및 흡입 박스(6)가 배치되어 있다. 흡입 박스(6)의 상방에는 펠트(7)가 있고, 펠트(7)는 펠트 롤(8)과 픽업 롤(9)에 의해서 흡입 박스(6)의 상면과의 사이에 와이어(2)를 끼워 주행하도록 구성되어 있다. 참조부호(10)는 프레임이고, 프레임(10)에는 와이어(2)상의 제지 원료로부터 탈수된 물을 받는 세이브올(save-all)(11)이 설치되어 있다. 참조부호(12)는 브레스트 롤이고, 헤드 박스(1)의 하방에서 와이어(2)를 안내하고 있다. 도 3에 나타낸 종이 형성 장치는 이상의 구조를 갖고 있고, 헤드 박스(1)로부터 포밍 보드(4)상의 와이어(2)의 수평 주행 부분(3)으로 제지 원료(S)를 토출시켜 와이어(2)에 의해서 반송하면서 탈수기기(5)에 의해서 탈수한다. 제지 원료는 와이어(2)의 반송에 따라 흡입 박스(6)상에 도달하여 와이어(2)와 펠트(7)에 의해서 끼워지고, 흡입 박스(6)로부터의 진공력과 펠트(7)의 장력에 따른 압착력을 받아 추가로 탈수가 실행되어 습지 매트(M)가 형성된다. 이렇게 해서 와이어(2)상에 형성된 습지 매트(M)는 픽업 롤(9)에 의해서 펠트(7)와 함께 다음 공정인 프레스 부분(도시하지 않음)으로 이송된다. 이상 설명한 종래의 종이 형성 장치에서는 얇은 종이를 고속(850m/분 이상)으로 초지(抄紙)하는 경우에 수평 주행 부분(3)이 비교적 길기 때문에, 와이어(2)상의 제지 원료에는 반송 중에 비산 등이 발생하여 초지에 불량을 발생시켜 운전이 어려워진다는 문제가 있었다. 종래의 제지 기계에 있어서의 종이 형성 장치가 상기 문제점을 갖고 있었던 점에 비추어 본 발명은 얇은 종이의 고속 초지와 두꺼운 종이 형성에 적합한 구조로 전환 가능한 제지 기계의 종이 형성 장치를 제공하는 것을 과제로 하고 있다. 발명의 요약 상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명은 헤드 박스로부터 제지 원료를 와이어상에 토출시켜 동일 와이어로 반송하면서 탈수기기로 탈수한 후 흡입 박스에 의해 추가로 탈수하도록 하는 제지 기계의 종이 형성 장치에 있어서, 상기 헤드 박스 근방의 상기 와이어의 상방으로 펠트를 걸쳐놓은 포밍 롤을 승강 가능하게 배치하고, 얇은 종이 초지시에는 동일 포밍 롤을 강하시켜 상기 와이어와 상기 펠트 사이에 닙을 형성시키도록 구성한 제지 기계의 종이 형성 장치를 제공한다. 이상의 구성을 갖는 본 발명의 종이 형성 장치에 의하면, 예컨대 35g/m 2 이하의 얇은 종이를 초지할 때는 포밍 롤을 강하시켜 와이어에 압입 상태로 하여 초지를 수행한다. 따라서 이 상태로는 헤드 박스로부터 와이어상에 토출된 제지 원료는 즉시 와이어와 펠트에 의해서 끼워지고, 와이어 장력에 따른 압착력과 원심력을 받아 제지 원료중의 대부분의 물이 탈수되어 빠르게 습지가 형성된다. 한편, 예컨대 35g/m 2 이상의 두꺼운 종이를 초지할 때는 포밍 롤을 상방으로 이동시켜, 도 3에 나타낸 종래의 장치와 같은 구성으로 하여 습지를 형성시킨다. 이와 같이 본 발명의 종이 형성 장치에 의하면, 얇은 종이를 초지 할 때에는 포밍 롤을 강하시킴으로써 헤드 박스로부터 와이어상에 토출된 제지 원료는 즉시와이어와 펠트에 의해 끼워지고, 오픈부를 짧게 하여 초지 가능하기 때문에, 와이어상의 제지 원료의 비산 등이 방지되어 얇은 종이를 고속으로 초지하는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명의 종이 형성 장치에 의하면, 얇은 종이를 초지할 때에는 헤드 박스로부터 와이어상에 토출된 제지 원료는 즉시 포밍 롤과 와이어에서 끼워져서, 제지 원료내에 전단(剪斷) 흐름이 발생되어 섬유가 와이어의 주행방향으로 배향되기 때문에 부드러운 얇은 종이를 용이하게 만들 수 있다. 이렇게 해서 본 발명의 장치에 의하면, 두꺼운 종이는 물론 얇은 종이를 고속으로 초지할 수 있다. 본 발명에 따른 종이 형성 장치에 있어서, 와이어는 포밍 롤로 가압되어 와이어의 주행방향이 변하지만, 포밍 롤을 강하시켰을 때, 포밍 롤에 의해 가압 하강된 와이어의 주행방향과 동방향이 되도록 헤드 박스와 와이어의 아래에 배치된 포밍 보드를 경사시키는 구성으로 하면, 헤드 박스와 포밍 보드는 와이어 주행방향과의 상대 위치 관계가 유지되게 되어 바람직하다. 또한 본 발명에 따른 종이 형성 장치에 있어서, 포밍 롤의 하류측의 와이어의 하방에 와이어 롤을 상승 가능하게 배치하고, 포밍 롤에 의해 가압 하강된 와이어를 그 와이어 롤로 상방으로 가압 상승시켜 와이어의 수평 상태를 유지시키는 구성으로 하면, 포밍 롤을 강하시켰을 때에도 브레스트 롤과 포밍 롤 사이의 와이어를 수평 상태로 유지하는 것이 가능해지고, 얇은 종이를 초지할 때와 두꺼운 종이를 초지할 때에도 헤드 박스와 포밍 보드를 변위시킬 필요가 없어져서 바람직하다.
본 발명은 헤드 박스로부터 제지 원료를 와이어상에 토출시켜 동일 와이어로 반송하면서 탈수기기로 탈수한 후 흡입 박스(suction box)를 통해 추가로 탈수하도록 하는 제지 기계의 종이 형성 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 종이 형성 장치의 구성을 나타내는 측면도, 도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 종이 형성 장치의 구성을 나타내는 측면도, 도 3은 종래의 종이 형성 장치의 구성을 나타내는 측면도.
이하, 본 발명에 따른 종이 형성 장치를 도 1, 도 2에 나타낸 실시예에 따라서 구체적으로 설명한다. 또한 도 1, 도 2에 있어서, 도 3에 나타낸 종래의 종이 형성 장치와 동일한 구조의 부분에는 도 3에 나타낸 부호와 동일한 부호를 붙이고, 그에 관한 중복된 설명은 생략한다. (제 1 실시예) 우선, 도 1에 나타낸 제 1 실시예에 따른 종이 형성 장치에 관해서 설명한다. 도 1에 있어서, 참조부호(13)는 포밍 롤이고, 이 포밍 롤(13)은 헤드 박스(1) 근방의 와이어(2)의 상방으로 승강 가능하게 배치되어 있다. 포밍 롤(13)에는 흡입 박스(6)상의 펠트(7)를 연장하여 걸쳐놓여 있고, 도시하지 않은 적절한 기구에 의해 도 1의 강하 위치(A), 상승 위치(B)중 어느 한편에 유지되도록 구성되어 있다. 참조부호(14)는 2개의 탈수기기(5)중 최초의 탈수기기의 NO.1 블레이드의 표면에 곡률을 설치한 만곡된 블레이드이다. 또한, 도 1에 나타낸 종이 형성 장치에 있어서의 헤드 박스(1)와 포밍 보드(4)는 파단선으로 나타내는 수평 배치 위치로부터 실선으로 도시한 바와 같이 우측 하방의 경사(10) 위치에 경사 가능하게 구성되어 있다. 헤드 박스(1)와 포밍 보드(4)에 수평 위치 및 경사 위치를 취해 유지하는 기구는 적절한 것이면 바람직하기 때문에 그 상세한 구성은 나타내지 않았다. 도 1에 나타낸 종이 형성 장치의 그 밖의 구조는 도 3에 나타낸 종래의 장치와 실질적으로 동일하고, 도 3에 있어서 동일한 부호를 나타내고 있으므로 그들에 관한 설명은 생략한다. 도 1에 나타낸 제 1 실시예에 따른 종이 형성 장치는 이상의 구조를 갖고 있고, 예컨대 35g/m 2 이하의 얇은 종이를 초지할 때는 포밍 롤(13)을 실선으로 나타내는 위치로 강하시켜 포밍 롤(13)에 의해서 와이어(2)를 압입된 상태로 한다. 이에 의해서, 헤드 박스(1)로부터 토출된 제지 원료(S)는 비교적 즉시 포밍 롤(13)에 걸쳐놓은 펠트(7)와 와이어(2)에 의해 끼워지고, 와이어(2)의 장력에 따른 압착력과 원심력에 의해 제지 원료(S)중의 대부분의 물이 탈수되어 습지가 형성된다. 이와 같이 얇은 종이를 초지하기 위해서 포밍 롤(13)를 강하시켜 포밍 롤(13)이 와이어(2)를 압입된 상태로 했을 때에는 헤드 박스(1)와 포밍 보드(4)를 도 1의 실선으로 도시한 바와 같이 우측 하방으로 경사시킨 상태로 추종하여 경사시키는 구성으로 하고, 헤드 박스(1)와 포밍 보드(4)를 포밍 롤(13) 아래로 가압하여 경사진 와이어(2)의 주행방향과의 상대 위치 관계가 수평 상태일 때와 동일하게 유지되도록 하고 있다. 또한, 2개의 탈수기기(5)중의 최초의 탈수기기의 NO.1 블레이드인 만곡된 블레이드(14)는 표면에 곡률을 갖고 있기 때문에, 그 위를 주행하는 와이어(2), 시트 및 펠트(7)를 부드럽게 주행시킬 수 있다. 이상과 같이, 도 1에 나타낸 종이 형성 장치에 의하면 얇은 종이를 고속으로 초지해도 제지 원료의 비산 등의 발생이 억제되고 품질이 양호한 종이를 안정적으로 형성시킬 수 있다. 한편, 예컨대 35g/m 2 이상의 두꺼운 종이를 초지할 때는 포밍 롤(13)을 전술한 바와 같이 강하시킨 위치로 하면, 그곳에서 제지 원료가 펠트(7)와 와이어(2) 사이의 끼워넣은 부분에서 원활한 취입이 불가능해지고, 이른바 백플로우가 발생하여 종이에 중대한 결함을 일으키는 경우가 있기 때문에 포밍 롤(13)을 도 1의 파선으로 나타내는 상승 위치로 이동시킨다. 이 때는 헤드 박스(1)와 포밍 보드(4)를 파선으로 나타내는 수평 위치로 하고, 헤드 박스(1) 근방에 있어서의 와이어(2)의 주행방향과 동일한 방향이 되도록 한다. 따라서, 두꺼운 종이의 초지시에는 도 3에 나타낸 종래의 종이 형성 장치와 동일한 방식으로 습지를 형성하는 장치로서 작동된다. 이상 설명한 바와 같이, 도 1의 제 1 실시예에 따른 종이 형성 장치는 한 대로 얇은 종이에서 두꺼운 종이까지 양질의 종이를 안정적으로 초지할 수 있다. (제 2 실시예) 다음으로 도 2에 나타낸 제 2 실시예에 따른 종이 형성 장치에 관해서 설명한다. 도 2에 있어서, 15는 와이어 롤이고, 이 와이어 롤(15)은 2개의 탈수기기(5) 사이에서 와이어(2)의 하방으로 배치되어 있고, 도 2의 실선으로 나타내는 상승 위치(A')와 파선으로 나타내는 강하 위치(B')의 어느 한편에 유지되도록 구성되어 있다. 이 제 2 실시예에 따른 종이 형성 장치로는 헤드 박스(1)와 포밍 보드(4)는 도면에 도시한 바와 같이 수평 위치에 배치되고, 제 1 실시예의 경우와 같이 경사 가능한 구성으로 되어 있지 않다. 그 밖의 구성은 도 1에 나타낸 제 1 실시예에 따른 종이 형성 장치의 구성과 실질적으로 동일하고, 그 설명을 생략한다. 이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 도 2에 나타낸 제 2 실시예에 따른 종이 형성 장치로는 포밍 롤(13)을 강하시킴으로써 와이어를 가압 하강시킨 경우에, 와이어(2)의 주행방향과 헤드 박스(1)와 포밍 보드(4)의 상대 위치 관계를 유지시키는데 헤드 박스(1)와 포밍 보드(4)를 경사시키는 대신에, 와이어 롤(15)을 상승시켜 와이어(2)를 들어 올리는 구조로 했다. 이상 설명한 도 2의 종이 형성 장치에 의해서 얇은 종이를 초지할 때는 포밍 롤(13)을 와이어(2)와 접하는 실선의 참조부호(A) 위치로 강하시킴과 동시에, 와이어 롤(15)을 도 2의 실선의 상승 위치(A')까지 상승시킴으로써, 포밍 롤(13)에 대해 소정의 와이어의 끼인 각이 얻어지도록 한다. 이와 같이 이 제 2 실시예에서는포밍 롤(13)을 강하시켜도 브레스트 롤(12)과 포밍 롤(13) 사이의 와이어(2)는 수평 상태로 유지되기 때문에, 헤드 박스(1)와 포밍 보드(4)를 변위시킬 필요는 없다. 또한, 본 제 2 실시예에서는 전술한 이유에 의해 탈수기기(5)에 있어서 제 1 실시예의 종이 형성 장치의 경우와 같이 만곡된 블레이드(14)를 설치할 필요는 없다. 또한, 본 제 2 실시예에 따른 종이 형성 장치로 두꺼운 종이를 초지할 때는 와이어(2)가 수평의 주행방향이 얻어질 때까지 와이어 롤(15)을 도 2의 파선의 강하 위치(B')로 강하시키고, 와이어 롤(15)을 테이블 롤로서 사용하든지, 또는 와이어(2)로부터 떨어진 위치까지 강하시키는 하는 구성으로 할 수도 있다. 본 제 2 실시예에 따른 종이 형성 장치에 있어서는 제 1 실시예에 비해, 헤드 박스(1) 및 포밍 보드(4)를 고도의 설치 정밀도로 와이어(2)의 주행방향의 경사에 추종시켜 경사지게 하는 기구가 불필요하고, 따라서 이러한 위치 조정 및 제지 원료 배관의 이음 변경 등을 위한 손실 시간이 발생하지 않는다는 이점이 있다. 이 제 2 실시예에 따른 장치라도 얇은 종이 초지시에 헤드 박스(1)로부터 토출된 제지 원료(S)는 비교적 즉시 펠트(7)와 와이어(2)에 의해 끼워지기 때문에 고속으로 초지해도 제지 원료(S)의 비산 등이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 얇은 종이 초지시에 와이어(2)와 탈수기기(5) 및 흡입 박스(6)와의 접촉이 최소화되어 필요 구동력이 저감됨과 동시에 와이어의 수명이 연장 가능해진다. 이상 본 발명을 도시한 실시예에 따라서 구체적으로 설명했지만, 본 발명은이러한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 특허청구의 범위에 나타내는 본 발명의 범위 내에서 여러가지 변형을 가할 수도 있다. 예컨대, 상기 실시예에서는 포밍 롤(13)에 걸쳐놓은 펠트(7)는 흡입 박스(6)상의 펠트를 연장한 것으로서 구성하고 있지만, 포밍 롤(13)에 걸쳐놓은 펠트는 흡입 박스상의 펠트와 별도의 독립된 펠트를 다른 롤과의 사이에 주행시키도록 구성할 수도 있다. 또한, 도 1의 최초의 탈수기기(5)의 NO.1 블레이드를 만곡된 블레이드(14)로서 설명했지만, 와이어(2), 시트 및 펠트(7)가 그 위를 원활하게 주행하는 것이면 바람직하고, 만곡된 블레이드(14) 대신에 탈수기기(5)의 직전에 롤을 설치하는 방식일 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 헤드 박스로부터 제지 원료를 와이어상에 토출시켜 동일 와이어로 반송하면서 탈수기기로 탈수를 수행한 후 흡입 박스로 추가로 탈수하도록 하는 제지 기계의 종이 형성 장치에 있어서, 상기 헤드 박스 근방의 상기 와이어의 상방으로 펠트를 걸쳐놓은 포밍 롤을 승강 가능하게 배치하고, 얇은 종이 초지시는 동일 포밍 롤을 강하시켜 상기 와이어와 상기 펠트 사이에 닙을 형성시키도록 구성한 제지 기계의 종이 형성 장치를 제공한다. 이상의 구성을 갖는 본 발명의 종이 형성 장치에 의하면, 얇은 종이를 초지할 때는 포밍 롤을 강하시켜 와이어에 압입된 상태로 초지를 수행한다. 이 상태에서는 헤드 박스로부터 와이어상에 토출된 제지 원료는 비교적 즉시 와이어와 펠트에 의해서 끼워 넣어지고, 와이어 장력에 따른 압착력과 원심력을 받아 제지 원료중의 대부분의 물이 탈수되어 빠르게 습지가 형성된다. 이와 같이, 본 발명의 종이 형성 장치에 의하면, 얇은 종이를 초지할 때는 포밍 롤을 강하시킴으로써, 헤드 박스로부터 와이어상에 토출된 제지 원료는 즉시 와이어와 펠트로 끼워지고, 와이어상의 제지 원료의 비산 등이 방지되어, 얇은 종이를 고속으로 초지하는 것이 가능해짐과 동시에, 제지 원료내에 전단 흐름이 발생되어 섬유가 와이어의 주행방향으로 배향되어 부드러운 얇은 종이를 용이하게 만들 수 있다. 이렇게 해서 본 발명의 장치에 의하면, 얇은 종이를 고속으로 초지할 수 있다. 한편, 두꺼운 종이를 초지할 때는 포밍 롤을 상방으로 이동시켜 종래의 장치와 같은 구성으로 하여 습지를 형성시킨다. 본 발명에 따른 종이 형성 장치에 있어서, 포밍 롤을 강하시켰을 때 포밍 롤에 의해 아래로 가압된 와이어의 주행방향과 동일한 방향이 되도록 헤드 박스와 와이어의 아래로 배치된 포밍 보드를 경사시키는 구성으로 한 것에서는, 헤드 박스와 포밍 보드는 와이어 주행방향과의 상대 위치 관계가 유지되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 종이 형성 장치에 있어서, 포밍 롤의 하류측의 와이어의 하방으로 와이어 롤을 상승 가능하게 배치하고, 포밍 롤에 의해 아래로 가압 하강된 와이어를 그 와이어 롤로 상방으로 가압시켜 와이어의 수평 상태를 유지시키는 구성으로 한 것에서는, 포밍 롤을 강하시켰을 때도 브레스트 롤과 포밍 롤 사이의 와이어를 수평 상태로 유지하는 것이 가능해져, 얇은 종이를 초지할 때와 두꺼운 종이를 초지할 때에도 헤드 박스와 포밍 보드를 변위시킬 필요가 없어 바람직하다. |
