KR810000751B1 - 웨브 두께 조정장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

웨브 두께 조정장치

제1도는 웨브(web)의 두께를 조정할 목적으로 캘린더 로울(calenderroll)의 길이를 따라 균일한 간격으로 위치된 다수의 주면(周面)에서의 캘린더 로울의 주면 부분 칫수를 제어하기 위한 공기 공급 시스템의 개략적 사시도.

제2도는 뜨거운 공기 또는 찬 공기용 헤더(header), 다수의 노즐, 그리고 이에 대응하는 다수의 혼합실 및 이에 연결된 밸브장치를 포함하는 제1도의 공기 분배 다기관 즉 조립체의 일부 절단 부분 사시도.

제3도는 더운 공기와 찬 공기를 혼합 및 배분하는 장치를 나타내는 제2도 조립체의 횡단면도.

제4도는 제3도의 IV-IV선에 따른 부분 단면도.

제5도는 제1도-제4도의 장치에 사용되는 밸브 구조의 일부 단면 부분 투시도.

제6도는 공기 분배 조립체의 변형 실시예의 횡단면도.

제7도는 공기 분배 조립체의 또 다른 변형 실시예의 횡단면도.

제8도는 제1도에 도시된 유체 공급 시스템과 기타의 각종 두께 감응기, 트랜스듀서(transducer) 컴퓨터 및 제어성분들과 협동하여 웨브 두께를 제어하도록 캘린더 로울에 연결된 전체 시스템의 작동 설명도.

본 발명은 캘린더 로울(calender roll)을 통과하는 웨브(web)의 두께를 조정하는 장치 및 이러한 장치를 포함하는 캘린더에 관한 것이다.

캘린더를 통과하는 종이 웨브가 정상 두께로부터 변화함에 대응하여 더운 공기 플레넘(plenum) 또는 찬공기 플래넘으로부터 캘린더 로울의 각각의 종방향 구획에 더운 공기 또는 찬 공기를 가하는 종전 기술에 의하면, 더운 공기 플래넘, 및 찬공기 플래넘, 그리고 이에 연결된 공기공급 시스템 벽에서의 공기 온도는 공기가 거의 공급되지 않는 동안에 실온으로 접근한다는 것이 알려졌다. 따라서 켈리퍼(caliper) 교정을 실시하게 되면, 제어된 온도의 공기를 전달하여야 하는 노즐들은 더운 공기 또는 찬 공기 공급 시스템이 그를 통과하는 공기온도와 평형을 이룰 때까지 최소한 상당한 기간동안 부적당한 온도의 공기를 배출한다. 이러한 작동 형태를 웨브 두께의 신속한 교정을 저해하게 되므로 웨브 생산품이 품질을 저하시킨다.

종래 실시의 경우, 캘린더 로울의 직경을 변화시킴으로써 이루어지는 캘리퍼 제어는 로울의 한쪽 주면(周面)에 뜨거운 공기 또는 찬 공기를 충돌시키고 공기의 충돌 속도에 의해 상기 로울의 직경을 변화시켜서 필요한 효과를 얻는 방식으로 수행되었다. 그러나, 교정된 주면의 양측에서의 로울 직경이 과도하게 흐뜨러지는 일이 빈번하였다. 이를 보정(補正)할 수 있는 방법은 경우에 따라 찬 공기 또는 더운 공기만을 교정될 로울의 주면 부분에 충돌시키는 것이었다. 공기의 속도는 운전의 판단에 따라 변화되었다. 이러한 종래의 방법에 의하면, 주면 교정 기간 외에는 로울에 공기가 가해지지 않게 된다.

본 발명의 목적은 웨브, 특히 종이 웨브의 처리에 있어서 원하는 두께 또는 캘리퍼에 맞도록 더욱 정밀하게 제어할 수 있는 방법과 장치를 제공하려는 것이며; 캘리퍼 감응 기구에 더욱 잘 응답하는 장치를 제공하려는 것이고; 표준 온도의 공기를 연속적으로 유동시켜서 캘린더 로울의 주면을 균일하게 유지시킴으로써 교정될 로울의 주면 부분 양측으로 보상 공기, 즉 교정 공기를 가하여 줄 필요성을 제거하려는 것이며; 단지 1개의 변수, 즉 노즐로부터 나오는 공기의 온도만을 변화시킴으로써 웨브의 두께가 로울의 전체 길이에 걸쳐 균일해지도록 로울의 주면 교정이 적절히 이루어질 수 있는 방법을 제공하려는 것이다.

본 발명에 의하면 복수 로울 캘린더와 함께 사용될 수 있으며 캘린더를 통과하는 웨브의 두께를 제어할 수 있는 장치가 제공되는데, 이 장치는 상호 일정한 간격으로 배치되어 노즐열(列)을 형성하며 사용시에는 그 폭에 걸쳐 위치된 웨브 부분의 일정한 간격으로 유체를 방출시킬 수 있는 다수의 노즐, 각 노즐에 연결된 혼합실, 뜨거운 유체와 찬 유체에 대한 각각의 헤더(header), 뜨거운 유체 또는 찬 유체가 사용될 때 이 유체를 거의 균일한 압력 및 예정된 각각의 온도 조건으로 헤더내에 유지시키는 수단, 각 혼합실에 연결되어 각 혼합실을 2개 헤더에 개별적으로 가변 연결시키는 배분 밸브를 포함한다.

또한, 본 발명에 의하면 복수 로울 캘린더를 통과하는 웨브의 두께를 조정하는 방법이 제공되는데, 이 방법은 (a) 캘린더 로울에 인접한 헤더내에서 균일한 압력으로 뜨거운 유체와 찬 유체 매질의 개별적인 공급을 유지시키고 (b) 유체 매질의 분사류를 형성할 수 있는 다수의 노즐을 설치하여 이들 분사류를 로울의 길이방향 일정한 간격으로 로울에 충돌시키고 (c) 헤더내의 더운 공기 및 찬 공기를 배분하여 각각의 노즐에 대해 100％ 찬 공기로부터 100％ 더운 공기에 이르는 각종의 혼합물을 형성시키고, 이 혼합물을 적절한 체적으로 그리고 모든 노즐에 대해 공통인 압력으로 노즐로부터 방출시키며, (d) 각 노즐에서의 뜨거운 유체와 찬 유체의 비율을 조정하여 캘린더 로울의 직경을 이에 대응시킴으로써 캘린더 로울을 통과하는 웨브의 두께를 그 폭 방향으로 균일하게 개선시키는 단계로 구성된다.

복수 로울 캘린더에 연결된 웨브 두께 제어장치로 공급되는 더운 공기 또는 찬 공기를 플래넘, 닥트 등에 저장되어 이에 의해 전달될 수 있는데, 이 더운 공기 또는 찬 공기는 이들 플래넘이나 닥트내에서 각 공급 시스템을 통해 개별적인 혼합실로 이동된다. 상기 혼합실은 캘린더 로울의 길이 방향으로 노즐을 향해 배치된 노즐 다기관(多岐管)의 각 노즐에 대해 1개씩 설치되어 있다. 이 장치는 웨브가 형성되는 평균두께에 대응하여 혼합된 더운 공기와 찬 공기와의 혼합물을 방출할 수 있도록 되어 있다. 이 장치는 경우에 따라 대부분의 뜨거운 공기 또는 대부분의 찬 공기로 이루어진 혼합물을 노즐을 통해 주면 부분 변화를 필요로 하는 로울의 목표 부분에 충돌시킴으로서 웨브 두께의 편차에 응답한다.

각 노즐은 예컨대 배분 밸브와 같은 배분 장치를 통해 뜨거운 공기 플래넘 또는 찬 공기 프래넘에 연결된 혼합실에 직접 연결되어 이에 의해 공급받는다. 임의의 혼합실에 대한 더운 공기와 찬 공기의 배분을 비교적 간단한 장치에 의해 수행시키기 위하여서는, 플래넘들을 균일한 각각의 온도와 전체의 공통압력으로 유지시키는 것이 바람직하다. 이러한 배열에 의해, 다기관내의 모든 노즐들은 실질적으로 균일한 유동속도로 공기를 연속 배출하며, 이때 웨브의 두께가 예정치로부터 편차되었음이 이에 대응하는 캘리퍼 감응 장치에 의해 표시됨에 따라 각각의 개별적인 노즐로부터 나오는 공기의 온도가 변화하게 된다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에는 제8도에 도시된 자동 웨브 두께 제어용 전체 시스템의 부분품을 이루는 유체 공급 시스템의 요소들이 대략적으로 도시되어 있다. 제1도는 캘린더 로울(6)(7)을 통해 웨브 두께 감응 장치(8)를 통과하는 웨브(5)를 보여주고 있다. 제1도, 제2도 및 제3도에 도시된 실시예에 있어서 유체(보통의 경우에는 공기) 분배장치(10)는 캘린더 로울(6)의 길이 방향으로 배열되어 있으며, 이들의 노즐(11)은 로울(6)의 측에 대해 방사 방향으로 돌출되어 있다. 노즐(11)은 로울(6)의 길이를 따라 균일한 간격으로 배치되어 있으므로 이로부터 나오는 모든 유체는 각 노즐의 돌출 부분내에서 회전하는 로울(6)의 원통형 표면의 대응 직경 부분의 온도를 변화시키게 된다. 분배장치(10)는 그 배출단부에 노즐(11)이 각각 1개씩 설치되어 있는 다수의 혼합실(14)로 구성된다. 혼합실(14)은 외측 수직벽(16)과 내측 수직벽(17) 사이로 뻗어 나가는 수직벽(15)에 의해 상호 분리된다.

도시된 밸브 장치의 경우, 혼합실(14)은 상부에서는 수평벽 또는 오리피스(orifice) 판(18)에 의해 고온의 중간실 즉 2차실(17a)로부터 하부에서는 수평벽 또는 오리피스판(22)에 의해 저온의 중간실 즉 2차실(21)로부터 분리되어 있다.

분배장치(10)는 또한 이 분배장치의 전체 길이를 따라 연장되며 각 고온 공기 2차실(17a)마다 1개씩 형성되어 있는 다수의 구멍(26)을 통해 여러 2차실(17a)에 연결되어 있는 고온 공기용 헤더(25)를 포함한다. 벽(29)에 의해 고온 공기 헤더로부터 분리된 저온 공기 헤더(28)는 저온 공기 2차실(21) 하나에 대해 1개씩 형성된 다수의 구멍(31)을 가지고 있다.

혼합실(14) 내로 고온 및 저온의 공기를 방출시키는 목적은 2차실로부터 혼합실내로 방출되는 공기에 있어서 고온 공기와 저온 공기의 비율에 관계없이 항상 일정한 체적의 공기가 혼합실내로 공급되도록 2차실로부터 혼합실로의 유등을 제어하려는 것이다. 일반적으로 이와같은 작동에 의하면, 노즐로부터 방출되는 공기의 온도를 증가시키려 할 때 2차실(17a)로 도입되는 고온 공기의 양이 증가함에 따라 혼합실로 도입되는 저온 공기의 양이 감소하게될 것이다. 더욱 차가운 공기가 노즐(11)로부터 요구될 때는, 혼합실(12)로 부터의 저온 공기의 유동량을 증가시키고 2차실(17a)로 부터의 고온 공기를 감소시키면 된다.

노즐(11)로부터 방출되는 공기 온도의 조정은 제3도 및 제5도에 가장 명백히 도시된 형태의 밸브장치에 의해 이루어지는데, 이 밸브 장치에서의 벽(18)(22)에는 동축상으로 구멍이 뚫려 있어, 종방향 왕복 밸브축(33) 및 벽(18)(22) 내의 구멍내에 각각 지지된 한쌍의 원통형 종단 밀폐 밸브 요소(34)(35)로 구성된 조립체(32)를 수용하도록 되어 있다.

밸브 요소(34)(35)는 제5도에 도시된 밸브 요소(34)가 전형적인데, 이 밸브 요소(34)는 그 밀폐단(36)으로부터 뻗어나와 밀폐단으로부터 멀어질수록 좁아지는 톱니(37)를 이루는 원통형 측벽(39)으로 구성된다. 밸브 요소(34)(35)는 봉(33)을 따라 배치되어 있고 그 중립 위치에서는 두 요소의 톱니 사이의 노취(notch)(38)의 일부분이 각 2차실(17a)(21) 내로 돌출되어 있으므로, 동일한 양의 고온 및 저온 공기가 각 2차실(17a)(21)로부터 혼합실(14) 내로 유동되게 되어 있다. 밸브 조립체가 어느 한 방향 또는 다른 방향으로 이동함에 따라 밸브 요소(34) [또는 밸브 요소(35)]에 형성된 노취들이 각 인접 2차실(17a) [또는 2차실(21)] 내로 노출되며, 따라서 다른 밸브 요소의 노취들은 각 인접 2차실내로 덜 노출된다. 밸브 조립체가 어느 한쪽 2차실로부터 완전 잠김 위치로 이동할지라도, 혼합실(14)을 통해 노즐(11)을 빠져 나가는 공기의 양은 일정한 체적으로 유지된다.

각 밸브 조립체의 위치를 자동적으로 그리고 개별적으로 변형시키기 위한 본 발명 장치의 1가지 부품으로서, 봉(33)의 종단부에는 소형의 유압식 스프링 복원 실린더 피소톤 유니트(41)가 있다. 이 유니트(41)에는 유니트에 인가되는 5-30psi 정도의 압력에 대해 탄성을 나타낼수 있는 복원 스프링이 설치되어 있다. 유니트(41)는 신호 압력의 변화에 대하여 극도로 민감하게 반응하는 것이 바람직하므로, 유니트(41)는 가능한한 마찰이 없도록 설계되는 것이 좋다. 약 1인치의 행정(stroke) 길이를 갖는 공기 실린더가 밸브 운동에 있어서 만족할만한 것임이 밝혀졌다.

공기를 고온 및 저온 공기 헤더(25)(28)에 공급하기 위한 시스템의 1가지 실시예로서, 제1도에는 고온 공기 및 저온 공기용 부(副) 시스템 각각으로 향하는 지선(45)(46)으로 공기를 압력하에 공급하는 송풍기(44)가 도시되어 있다. 고온의 공기를 헤더(25)에 공급할 때에는, 공기가 선로(45)에 의해 가열기(48)로, 그리고 이를 통해 선로(49)를 거쳐 고온 공기용 헤더(25)로 공급된다. 헤더 및 헤더내의 공기를 비작동 기간동안 일정 온도로 유지시키기 위해, 고온 공기 시스템에는 고온 공기용 헤더의 한쪽 단부 및 가열기(48)에 대한 선로(45)의 유입 부분에 양끝이 연결되어 있는 재순환 선로(51)가 설치되어 있는데, 이를 통해 공기는 재순환 송풍기(52)의 영향을 받아 유동하게 된다. 이와 마찬가지고, 공기는 선로(46)에 의해 냉각기(55)로, 그리고 이를 통해 선로(59)를 거쳐 저온 공기 헤더(28)로 공급된다. 저온 공기 헤더내의 온도를 일정하게 유지하기 위하여서는, 재순환 선로(57) 및 이 선로내에 설치된 재순환 송풍기(58)에 의해 저온 공기를 냉각기와 헤더내에서 재순환시켜도 좋다.

도시된 바와 같이, 모든 노즐(11)은 캘린더 로울(6)의 주면을 향해 방사방향으로 뻗어 있으며, 캘린더 로울(6)은 캘린더 로울(7)과 협동해서 웨브(5)를 화살표 방향으로 하향 전진시킨다. 웨브는 캘린더 로울을 떠나 주사장치(8)를 통과하게 되는데, 이 주사장치(8)는 전자장치를 이용해서 후진 및 전진하는 방식으로 웨브의 전체 폭을 연속적으로 주사함으로써 컴퓨터(60)(공지 형태) 내로 전송되는 웨브 두께 정보를 수집하는 역할을 한다. 컴퓨터는 전자 공기식 트랜스듀서(61)에 전기 신호를 보낸다. 이로부터의 공기 신호는 주사장치(8)와 동기적(同期的)으로 작동하는 기계식 증폭기(62)에 수신된다. 증폭기(62)에는 상응하는 각각의 공기 작동식 선택 밸브(64)와 개별적으로 연결되는 다수의 제어점(63)이 있으며, 밸브(64)는 압력 조절기(65)를 통해 변조된 압력 신호를 공기 실린더 유니트(41)로 전송함으로써 밸브조립체(32)를 밸브 오리피스판(18)(22)에 대해 적절히 위치시키게 된다. 밸브 조립체를 조정할 때에는 유니트(41)내의 압력을 감소시켜야 하므로, 이때 공기가 4방향 선택 밸브(64)를 통해 실린더(41)로부터 빠져 나갈 수 있도록 선로(66)는 압력 조절기(65)를 우회 통과한다. 공기 선로(67)(68)는 선로(69)에 연결된 것과 같은 별도의 장치에 연결되어 각 노즐 및 밸브 조립체를 작동시키기 위한 것이다.

제6도에는 고온 및 저온 공기실(71)(72)을 형성하는 다수의 벽 및 노즐(74)이 부착된 다기관(73)으로 구성되는 공기 분배기(70)의 변형 실시예가 도시되어 있다. 다기관은 밸브실(76)을 이루며 밸브실(76) 내에서는 부분 원통형 밸브 요소(77)가 지점축(支點軸)(78)의 주위를 원호방향으로 왕복 회전할 수 있으므로, 다기관의 고온 지선(81)으로부터 노즐(74)로 향하는 공기를 증가 또는 감소시키는 한편 다기관의 저온 지선(82)으로부터 노즐로 향하는 공기를 대응하게 감소 또는 증가시킨다. 지선(81)(82)을 빠져 나가는 공기의 비율은 링크(84)에 의해 공기 실린더(80)의 왕복 압축봉(85)에 연결된 레버(83)에 의해 자동적으로 조절되는데, 이때 공기 실린더(80)는 제1실시예에서의 공기 실린더(41)와 유사한 형태의 것이다. 노즐(74)로 도입되는 고온 및 저온 공기 혼합물은 앞서 분배기(10)와 함께 설명되었던 구멍에 의해 자동적으로 제어된다.

제7도에는 고온 및 저온 헤더(86)(87)를 형성하는 다수의 벽 및 각 노즐(99)용 개개의 혼합실(88)로 구성되는 공기 분배기(90)의 또 다른 변형 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 혼합실은 구멍(91)(92)이 형성된 벽(89)에 의해 고온 및 저온 헤더로부터 분리되어 있는데, 구멍(91)을 통해서는 고온의 공기가 고온 헤더로부터 혼합실(88)로 도입되며, 구멍(92)을 통해서는 저온의 공기가 저온 헤더로부터 혼합실로 도입된다. 상기 구멍(91)(92)과 동일한 직경을 가지며 또한 상호 동일한 직경을 갖는 구멍(96)(97)이 형성되어 있는 오리피스판(95)에 의해, 헤더(86)(87)로부터의 공기 통로가 조절된다. 도시된 바와 같이, 구멍(96)(97) 사이의 간격은 구멍 1개 [구멍(96) 또는 구멍(97)]의 직경에 해당하는 거리만큼 구멍(91)(92)사이의 간격보다 좁다. 따라서 오리피스판이 이동하여 헤더(86)(87)로부터의 공기 통로를 변화시킬때, 이 오리피스판(95)은 구멍(91)(92) 중 1개를 점차 막으면서 다른 구멍을 점차 열어주도록 이동하게 된다. 이와 같이 혼합실내에 도입된 고온 및 저온 공기 혼합물은 노즐(99)을 통해 분배기(90)를 빠져 나간다.

Claims (1)

1. 상화 일정한 간격으로 배치되어 노즐열(列)을 형성하면 사용시에는 그 폭에 걸쳐 위치된 웨이브 부분에 일정한 간격으로 유체를 방출시킬 수 있는 다수의 노즐, 각 노즐에 연결된 혼합실, 고온 유체 및 저온 유체용 각각의 헤더(header), 사용시 고온 및 저온의 유체를 실질적으로 균일한 압력 및 예정된 각각의 온도 조건으로 헤더내에 유지시키는 수단, 그리고 각 혼합실에 연결되어 각 혼합실을 2개 헤더에 개별적으로 가변 연결시키는 배분 밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는, 복수 로울 캘린더(calender)와 함께 사용되어 캘린더를 통과하는 웨브의 두께를 조정하는 장치.

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