KR860001620B1 - 제지기의 건조부 구동장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

제지기의 건조부 구동장치

제1도는 본 발명에 따른 제지기의 건조부에 대한 배면도.

제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 절단한 수직단면도.

제3도는 제1도의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절단한 확대단면도.

제4도는 건조부 구동장치와 제어장치를 도시한 선도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

5 : 건조로울 7 : 상단

8 : 하단 9 : 저어널

11 : 상부비임 W : 지료

21 : 안내로울러 F : 펠트

본 발명은 제지기술, 특히, 새롭게 개선된 제지기의 건조부 구동장치 및 구동방법에 관한 것이다.

제지기내에서 지료가 탈수되어 지면이 형성된 후, 상하단에 회전식으로 설치된 다수의 건조드럼 및 로울러 구성된 연속적인 만곡한 통로를 지난다. 각각의 펠트로울은 지료를 상하단의 로울표면으로 안내하여 밀착시키고, 펠트로울이 게재된 상단과 하단의 건조로울에 실질적인 동시성을 유지하는 기능을 한다. 이러한 형식의 건조부를 채택한 대표적인 예로는 미합중국 특허 3815256호가 있다.

직선속도 3000 ft/min(9.144m/min)으로 구동되는 현대식 제지기의 건조부는 대개 후방에 위치한 15개 정도의 기어를 통하여 거대한 단일구등 모터에 의해 동시에 구동된다. 그러한 경우에는 경비를 많이들여 방대한 프레임 및 기어박스를 설치할 필요가 있는데, 그렇게 되면 기어박스 구조물의 방해를 받지않는 건조부의 전방과는 대조적으로 건조부의 후방에서는 습도의 균형이 이루어지지 않고 제지기 저면으로부터의 공기 흐름이 불균일하게 되어 지료가 파손된다. 또한, 다수의 기어가 맞물려 회전하기 때문에 심한 소음을 발생하고, 윤활유에 압력을 가하게 되어 오일누출문제가 제기된다.

더우기 기어장치, 하우징, 지지부품 그리고 압력윤활장치 등을 설치해야 하므로 설비비가 많이 든다.

본 발명의 주요목적은 종래의 건조부 구동장치에서 파생되는 결점, 비능률, 문제점 등을 보완하여 새롭게 개선된 건조부 구동장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적하에서, 본 발명은 지료가 통과하면서 건조되는 만곡한 통로를 구성하는 다수의 건조로울과 지료를 건조로울의 표면에 안내하여 밀착시키는 건조펠트수단으로 이루어진 건조부 구동장치를 제공하고, 자유롭게 회전하는 마찰방지 베어링에 의해 지지되는 건조로울과 펠트수단 및 건조로울의 구동방식을 개선한다.

또한 본 발명에서는 지료가 이동하는 만곡한 통로를 형성하는 다수의 건조로울로 구성된 건조부의 구동방식을 제공한다.

본 발명에서 특별히 채택한 제지기의 건조부(제1도 및 제4도)는 회전식으로 설치된 다수의 건조드럼(실린더 또는 로울 5)과 건조로울이 엇갈리게 배열된 상단(7) 및 하단(8), 그리고 건조될 지료가 도면에서 처럼 상하단(7,8)의 건조로울에 감겨 회전하는 만곡한 통로로 구성된다. 도면에 예시된 건조부는 6개의 건조로울(5)이 상단(7)과 하단(8)에 엇갈리게 세개씩 배열되어 있지만. 특정한 건조설비 작동요건을 충족시키기 위해서는 다수의 로울이 사용되고, 2단이상으로 수직배열되는 경우도 있으며, 직경도 다양하다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, 건조가 진행됨에 따라 수축되는 지료를 수용하기에 적합하고 연속적으로 구동되는 다수의 건조부가 있다. 예컨대, 건조로울(5)은 직경이 72in(183Cm), 지료의 통과 폭이 30ft(914Cm)이며, 3000ft/min의 속도로 회전한다.

각각의 건조로울(5)의 축은 건조부의 양단으로 돌출되어 저어널(9)(도면에서는 건조부의 후방 처어널만 도시)을 형성하고, 그 저어널에 의해 지지되어 세로방향으로 상부비임(11)까지 설치된 건조부 보강수단내에서 회전한다. 비임(11)에 고정된 베어링 지지대(12)는 상단건조로울(5)의 저어널(9)을 지지한다. 수직 프레임 칼럼(13)은 베어링 지지대(12)와 베어링 블록(14) 사이에 설치되어 건조부의 상단을 지지하고, 상기한 베어링 볼록은 기초비임수단(15)에 장착되어 하단(8)로울(5)의 저어널(9)을 받쳐준다. 상하단 로울(5)의 저어널(9)에는 마찰방지 베어링이 설치되어 있어서 최소한의 에너지와 구동력으로 로울이 회전한다. 건조공기가 기계의 하부(17)에서 상방으로 공급된다(제2도).

공지된 사실이지만, 각각의 건조로울(5)은 중공의 후방 저어널(9)에 연결된 중기흡입구(18)를 통하여 공급되는 증기와 같은 가열유체에 의하여 가열된다. 공급된 가열유체는 전방의 저어널(도시하지 않음)을 통하여 배출된다. 습윤한 지료(W)는 제3도에서처럼 상하단의 건조로울(5)중 맥앞에 설치된 로울러(19), 예컨데 상단(7)의 첫번째 로울러(5),에 의해 제지기의 지료성형장치(도시되지 않음)로부터 안내된다. 이렇게 안내된 지료(W)는 안내로울러(20)를 경유하여 건조부(10)를 지날 때까지 상단로울(5)과 인접한 하단로울(5) 사이의 만곡한 통로를 연속적으로 통과한다.

지료(W)가 상단건조로울(5)을 지날 때에는 다공성 물질로 구성된 무한건조펠트(F-1)에 의해 건조로을표면에 밀착되고. 상기한 다공성물질은 습기제거목적에 부합되는 일종의 섬유질로 제조한 것이기 때문에 공기 및 증기가 쉽게 투과된다. 실시예의 벨트(F-1)는 "포맥스(Formex)"라고 불리는 다공성의 플라스틱조직 또는 막(膜)으로 만든 것으로 가열된 공기를 이용하며 습증기를 펠트외부로 추출시킬 수 있다. 펠트(F-1)는 상단위의 안내로울러(21,22)를 지난 후에 상단 건조로울렬(5)의 첫번째 로울에 안내된다. 상단로울렬(5) 사이에서 펠트(F-1)는 펠트안내인장로울러(23)에 의해서 만곡한 형태로 안내되어 각각의 건조로울을 효과적으로 감싸고, 이에따라 건조로울표면과의 접촉효울이 증대된다. 펠트로울러(23)는 두개의 인접한 로울(5) 사이에서 주머니형의 펠트에 위치한다. 상단의 로울(5)과 안내로울러(23)의 외면은 펠트(F-1)에 의해 50% 이상 덮여있기 때문에 매우 효과적인 구동토오크를 얻을 수 있다. 펠트(F-1)는 상단건조로울렬(5)의 최종 로울로부터 안내로울(24)을 따라 원위치로 복귀된다. 하단에 있어서도 무한궤도의 건조펠트(F-2)는 전술한 것과 유사한 방법으로 하단의 건조로울(5)을 감싸고 회전한다. 안내로울러(25)는, 필트(F-2)를 하단건조 로울렬의 첫번째로울(5)에 안내한다. 건조로울(5) 사이에서, 펠트안내로울러(27)는 건조펠트(F-2)에 싸여 구동토오크를 받는다. 로울러(27)는 각각의 하단로울(5)과 상단로울(5) 사이에 형성된 주머니모양의 펠트에 위치한다. 하단로울렬의 후미에서는 안내로울러(28)가 펠트(F-2)를 안내하여 원위치로 회전시킨다.

펠트(F-1, F-2)의 폭은 기계의 폭과 같다. 즉, 적어도 건조될 지료(W)의 폭보다는 넓으며, 실질적으로는 건조로울(5)의 폭과 같다. 따라서, 복귀회전을 포함한 펠트의 회전중에 충분한 장력을 유지하면 건조부의 상하단(7, 8)로울에 큰 토오크와 인장을 가할 수 있다. 안내로울(21,22,24)중의 하나를 조정식 인장로울러 역할을 하도록 하면 상단펠트(F-1)의 인장력을 선택적으로 조정할 수 있다. 하단펠트(F-2) 역시 안내 로울(25,28,29)중의 하나를 조정식 인장로울러로 만들면 인장력을 선택적으로 조정할 수 있다. 펠트의 모듀울은 지료(W)의 모듀율보다 크다. 그러므로 펠트는 건조로울(5)을 인장력으로 감싸게 되고, 그 결과 지료(W)가 파열되지 않도록 건조로울의 표면속도를 동시화할 수 있다.

본 발명에 따르면, 능동적으로 구동되는 각각의 건조펠트(F-1, F-2)를 사용하기 때문에 상단(7) 및 하단(8)에 위치하여 베어링 위에서 자유롭게 회전하는 건조로울(5)을 효과적으로 구동할 수 있다. 이러한 목적에서 각각의 건조펠트(F-1, F-2)는 건조부의 길이, 구동토오크등의 요건에 따라 용량이 결정되는 최소한 한대의 모터(30)에 의해 구동된다. 본 발명의 실시예에는 상단(7) 및 하단(8)에 2개씩의 구동모터(30)를 예시했다. 상단(7)의 구동모터(30)는 펠트안내로울러(23)를 구동할 수 있도록 설치된다. 하단(8)의 구동모터 역시 펠트 안내로울러(27)를 구동한다. 구동모터(30)을 이와같은 방식으로 배열하는 것이 가장 효율적이다. 그러나 이러한 배열이 싫다면, 경우에 따라서는 다른 펠트안내로울러중 어느 하나 또는 그 이상을 펠트구동동용 로울러로 선택 해도 무방하다.

제1도 내지 제3도에서 볼 수 있는 바와같이 각각의 모터(30)는 인접한 프레임 칼럼에 의해 지지되는 모터 브래킷(31) 위에 설치되고, 모터의 축은 대응되는 로울러(23,27)의 축 또는 저어널(33)의 연장부(32)에 일직선으로 연결된다. 각각의 저어널(33)은 모터(30)의 지지브래킷과 연결된 프레임칼럼(13) 위의 베어링 지지대(35)에 의해 지지되는 마찰방지 베어링 내부에서 회전한다. 펠트로울러(23,27)는 일반적으로 건조로울(5)과의 직결비율이 1/3 정도로 작기 때문에 기어변속없이 모터(30)축에 의해 직접 구동되도록 회전속도를 충분히 증가시킬 필요가 있다. 동축커플링(37)은 모터축의 일단과 대응저어널의 연장부(32)를 연결한 것이다. 그러나 직경이 큰 펠트로울러를 사용할 경우에는 모터축과 저어널 연장부(32) 사이에 설치된 구동커플링의 동력전달을 기어장치로 하는 것이 바람직하다.

펠트(F-1, F-2)에 의해 상하단의 건조로울(5)이 동일한 속도로 회전한다 할지라도, 상단(7)과 하단(8)의 등시성에 차이가 생기는 것을 피할 수 없다. 이러한 현상을 방지하기 위해서 상하단(7,8)모터(30)중의 숀나를 타단부의 모터속도와 일치시키는 제어수단을 부착했다. 제4도의 실시예에서는 각각의 모터(30)를 전원(38)과 연결한다. 상하단의 모터(30)중 하나를 건조 로울의 회전속도를 제어하는 조속기(40) 및 전원(38)을 통하여 작동되는 속도계(39)에 연결한다. 전원(38)은 전압을 조정할 수 있는 DC와 주판수 변조가 가능한 AC로 구성되는데, 각각의 구동모터(30)가 유도식이고 전압은 주파수에 따라 직접적으로 변화하기 때문에 AC 전원을 사용하는 것이 좋다. 상하단의 모터(30)는 수평으로 설치되기 때문에 경우에 따라서는 대응되는 건조펠트(F-1, F-2)가 모터와 건조로울의 실질적인 동시성을 유지할 수도 있다

상하단(7,8)의 건조로울이 타단부의 건조로울과 일정한 동시성을 유지하기 위해서는 주파수 측정장치(41)를 부설하여 모터(30)로부터 조속기(40)를 통하여 전달되는 발생주파수를 비교할 필요가 있다. 상하단의 건조로울속도가 일치하면 건조기(10)는 지료(W)가 파손되지 않는 범위내에서 원활히 작동되기 때문에 건조로울(5) 사이에서 회전하는 도중 지료가 파손될 우려가 없다.

전체건조부(10)는 새롭게 형성된 지료가 건조부에 유입될 수 있도록 정지상태로부터 저속으로 시동한 후에 정상적인 속도로 가속된다. 인발조정기, 즉, 속도제어장치(42)는 주파수 측정수단(41)과 연결되어 작동하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 건조부 구동장치를 여러가지 측면에서 개설하였기 때문에 복잡하고 설비비가 많이 소요되는 기어장치를 제거할 수 있고, 따라서 건조기 후부의 구조가 간단해진다. 기어변속장치가 필요없기 때문에 대폭적인 원가절감 효과를 가져올 수 있다. 건조기의 조립시에도 시간이 절약되므로 경비가 절감된다. 종래에는 필요했던 대형구동모터의 설치부가 필요없다.

구동모터가 건조펠트 로울러를 직접 구동하고 건조펠트에 의해 건조로울러가 구동되는 독특한 방식을 채택했기 때문에 효율적이고 저렴한 조업을 할 수 있다. 따라서 건조부의 공기흐름이 균일하게 분포된다. 또한 로울러와 로울베어링의 윤활유 공급 시스템을 간단하게 할 수 있다. 건조로울의 공간에 신축성을 부여할 수 있고 기어장치를 사용하지 않고 공간을 조정할 수 있다. 그리고 기어전동장치에서 문제시되고 있는 팽창결합(expansion joint)이나 백래쉬 등의 단점이 제거된다.

본 발명의 취지나범주를 이탈하지 않는 한도내에서 기타의 변화 및 수정을 가할 수 있다.

Claims (20)

1. 다수의 건조로울(5)가 회전가능하게 설치되고, 건조될 지료(W)가 로울(5) 표면의 만곡한 통로를 따라 회전하며, 건조로울(5) 표면에 지료를 밀착시키기 위하여 건조펠트수단(F-1, F-2)를 사용한 제지기의 건조부 구동장치에 있어서, 전기한 건조로울(5)를 원활히 회전하도록 지지하는 수단(9,11,12,13,14)와 전기 건조로울(5)를 구동하기 위해서 전기한 펠트수단(F-1, F-2)를 구동하는 수단(30,31,32,33)을 특징으로 하는 제지기의 건조부 구동장치.
2. 제1항에 있어서, 전기한 펠트수단이 저어널(33)을 갖는 안내로울러수단(23,27) 둘레를 회전하고, 전기한 구동수단이 전기한 저어널(33)과 동축상에 연결된 전기모터(30)으로 구성된 것을 특징으로 하는 제지기 건조부 구동장치.
3. 제1항에 있어서, 전기한 건조로울(5)가 상단(7) 및 하단(8)에 조합배열되어 있고, 전기한 건조펠트수단이 치료(W)를 상단의 건조로울(5)에 안내하여 밀착시키는 건조펠트(F-1)과 하단의 건조로울(5)에 안내하여 밀착시키는 건조펠트(F-2)로 구성되어 건조펠트와 접촉하는 양단의 건조로울 회전속도를 동일하게 유지하는 기능을 하며, 전기한 펠트가 경유하는 안내로울러수단(21,22,23,24,25,27,28,29)이 저어널연장부(32)를 가진 적어도 한개이상의 안내로울러(23,27)를 포함하며 전기한 구동수단이 전기한 연장부(32)와 연결되어 로울러(23,27)를 회전시키는 전기모터(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 제지기의 건조부 구동장치.
4. 제3항에 있어서, 전기한 모터(30)를 동시화함으로써 전기한 펠트(F-1, F-2)의 회전속도가 동일하게되도록 하는 수단(38,39,40,41,42)를 특징으로 하는 제지기의 건조부구동장치.
5. 제1항에 있어서, 전기한 건조로울(5)가 상단(7)과 하단(8)에 배열되어 있고, 전기한 건조펠트수단이 전기한상하단에 설치된 각각의 건조펠트(F-1, F-2)와 각 건조펠트의 구동수단(30)으로 구성된 것을 특징으로 하는 제지기의 건조부 구동장치.
6. 제5항에 있어서, 전기한 펠트(F-1, F-2)의 안내로울러수단(23,27)을 포함하며 그 펠트를 구동하는 안내로울러(23,27)중의 하나에 연결된 전기모터(30)으로 구성된 전기한 구동수단을 특징으로 하는 제지기의 건조부구동장치.
7. 제6항에 있어서, 전기한 모터(30)을 시화시킴으로써 전기한 펠트(F-1, F-2)의 작동을 동시화하는 수단(38,39,40,41,42)을 특징으로 하는 제지기의 건조부구동장치.
8. 제7항에 있어서, 전기한 모터(30)의 조속기(40)에 연결된 주파수 측정장치(41)를 포함하는 전기한 동시화수단을 특징으로 하는 제지가의 건조부 구동장치.
9. 제8항에 있어서, 전기한 조속기(41)와 전기한 모터(30) 사이에 속도계(39)가 연결된 것을 특징으로 하는 제지기의 건조부 구동장치.
10. 제7항에 있어서, 주파수측정장치(41)에 속도제어장치(42)가 연결될 것을 특징으로 하는 제지기의 건조부 구동장치.
11. 다수의 건조조울(5)가 상단(7) 및 하단(8)시 회전가능하게 조합배열되고, 건조될 지로(W)가 상하단의 건조로울 주위의 만곡한 통로를 연속적으로 통과하며, 각각의 건조펠트(F-1, F-2)가 지료(W)를 건조로울(5)의 표면으로 안내하여 밀착시킴으로써 상하단 로울의 회전속도를 실질적으로 동일하게 유지하는 제지기의 건조부 구동장치에 있어서, 안내로울러(21,22,23,24,25,27,28,29) 주위를 회전함과 동시에 전기한 건조로울(5)에 구동장력을 가하는 전기한 건조펠트(F-1, F-2)와 상단펠트로울러(23)중 적어도 하나에 연결되어 그 로울러를 구동하고 하단펠트로울러(27)중 적어도 하나에 연결되어 그 로울러를 구동하는 펠트구동모터(30), 그리고 전기한 상단모터와 하단모터를 동시화하여 전기한 건조펠트(F-1, F-2)의 회전속도를 동일하게 유지하는 기능을 하며 각각의 모터조속기(40)에 연결된 주파수 측정장치(41)와 조속기와 전기한 모터사이에 연결된 속도계(39) 및 주파수 측정장치에 연결된 속도제어장치(42) 그리고 전기한 모터의 전원(38)으로 구성된 동시화수단(38,39,40,41,42)를 특징으로 하는 제지기의 건조부 구동장치.
12. 제11항에 있어서, 전기한 건조부 구동장치가 상단의 건조로울을 지지하는 상부비임수단(11)으로 이루어진 프레임과 하단의 건조로울을 회전하게 지지하는 지지대로 이루어진 기초수단(15) 및 상단 건조로울 지지대과 일정한 하단건조로울 지지대 사이에 연결된 수직칼럼(13), 그리고 전기한 칼럼에 전기한 모터(30)을 설치하는 장착수단을 특징으로 하는 제지기의 건조부 구동장치.
13. 제11항에 있어서, 전기한 모터(30)과 연결되어 구동하는 안내로울러(23,27)이 상하단의 건조로울 사이에 형성된 포켓내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 제지기의 건조부 구동장치.
14. 다수의 건조로울(5)가 회전가능하게 설치되고, 건조될 지료(W)가 로울표면의 만곡한 통로를 따라 회전하며, 건조로울(5) 표면에 지료(W)를 밀착시키기 위하여 건조펠트수단(F-1, F-2)를 채택한 제지기의 건조부 구동장치의 작동 및 제어방법에 있어서, 전기한 건조로울(5)가 마찰방지 베어링 위에서 원활히 회전하고, 전기한 펠트수단(F-1, F-2)가 구동됨으로써 전기한 건조로울(5)가 구동되는 것을 특징으로 하는 제지기의 건조부 구동장치 작동 및 제어방법.
15. 제14항에 있어서, 전기한 건조펠트 수단을 회전시키는 안내로울러 수단의 샤프트 구조를 구동시키는 것을 특징으로 하는 제지기기의 건조부 구동장치의 작동 및 제어방법.
16. 제14항에 있어서, 전기한 건조로울(5)가 상단(7) 및 하단(8)에 조합배열되어 있고, 전기한 건조펠트 수단(F-1, F-2)가 지료(W)를 상단(7)의 건조로울(5)에 안내하여 밀착시키는 건조펠트(F-1)와 하단(8)의 건조로울(5)에 안내하여 밀착시키는 건조펠트(F-2)로 구성되어 건조펠트와 접촉하면서 회전하는 양단의 건조로울의 회전속도를 동일하게 유지하는 기능을 하며, 상하단에 위치한 적어도 한 개의 펠트안내로울러(23,27)를 구동함으로써 전기한 펠트가 구동되는 것을 특징으로 하는 제지기의 건조부 구동장치와 작동 및 제어방법.
17. 제16항에 있어서, 전기한 모터(30)를 동시화함으로써 전기할 펠트(F-1, F-2)의 회전속도를 동시화 하는 것을 특징으로 하는 제지기의 건조부 구동장치의 작동 및 제어방법.
18. 제13항에 있어서, 전기한 건조로울 (5)를 상하단(7,8)에 배열하고, 전기한 건조펠트수단을 상하단의 건조펠트(F-1, F-2)로 구성하며, 전기한 건조펠트를 구동하는 방법을 특징으로 하는 제지기의 건조부구동장치의 작동 및 제어방법.
19. 제18항에 있어서, 각각의 구동모터(30)을 회전시켜 전기한 펠트(F-1, F-2)를 구동하고 전기한 구동모터(30)을 동시화하여 전기한 건조펠트(F-1, F-2)가 동일한 속도로 작동되도록 하는 것을 특징으로 하는 제지기의 건조부 구동장치 작동 및 제어방법.
20. 제19항에 있어서, 조속기(40)를 통한 주파수 측정에 의하여 전기한 동시화를 구현하는 것을 특징으로 하는 제지기의 건조부 구동장치 작동 및 제어방법.

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