KR20070114297A - 와이드 고속 웹에 재료를 인가하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

담배 종이에 재료를 인가하는 고속 장치(2)는 제조시 적어도 두(two) 독립적으로 동작가능한, 이동 구멍 장치들(10, 10')을 이용하며, 각 이동 구멍 장치들은 장망식 와이어(6)의 건조 단부에서 종이 웹(22)에 재료로 된 수평 밴드들을 증착하기 위해 위치된다. 상기 결과적 웹은 다수의 웹들로 나눠질 수 있으며, 각 웹은 이동 구멍 장치의 효과적 폭에 대응하는 폭을 갖는다. 상기 장치는 담배를 제조하는 동안 담배를 싸기 위한 밴드되지 않은 종이 및 밴드된 종이 모두를 동시에 생산할 수 있다.

Description

와이드 고속 웹에 재료를 인가하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR APPLYING A MATERIAL TO A WIDE HIGH-SPEED WEB}

본 발명은 바람직하게는 밴드의 형태로 베이스웹에 미리 정해진 패턴의 부가 재료(add-on material)를 인가하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 부가 재료로 된 밴드된(banded) 영역을 갖는 담배 종이를 제조하는 고속 장치 및 방법에 관한 것이다.

현존하는 종이 제조 기계 설비는 동일한 비례, 크기, 구동 속도 등을 갖지 않는다. 밴드된 담배 종이를 만들기 위한 그러한 기계들을 이용하기 위해, 상기 밴드 인가 장치는, 상당한 추가 금융 투자를 피하기 위해 현존하는 물리적 배치들 내에 맞춰야 한다. 게다가, 담배 종이 기계가 밴드된 종이뿐만 아니라 밴드되지 않은 종이를 제조할 필요가 있는 경우도 있다. 이동 구멍 장치는 상기 부가 재료를 웹에 인가하며, 상기 애플리케이터 오프셋 각도는 더 넓은 기계들을 위해 작아지며, 상기 종이 제조 기계의 상기 공칭 와이어 속도의 배수일 수 있는 속도로 상기 애플리케이터가 동작할 것이 요구된다. 상기 종이 제조 기계는 7.5m/s (1500ft./min) 이상의 속도에서 동작하며, 상기 애플리케이터에 대한 속도 요구사항은 밴드 폭의 불균일 및 밴드 간격의 불균일을 야기할 수 있다. 게다가, 현재의 밴드된 종이에 대한 종이 검사 기술은 통상적으로 상기 종이 제조 동작이 완료된 이후에 발생한다.

부가 재료로 된 밴드된 영역을 갖는 웹, 보다 구체적으로는, 부가적 셀룰로오스 재료로 된 스트라이프(stripe)들을 갖는 담배 종이의 고속 제조에 관한 방법 및 장치가 개시되어 있다. 상기 방법은, 액체 및 섬유질 재료의 제1 슬러리(slurry)를 준비하고, 상기 슬러리를 종이 제작 기계의 무빙 와이어(moving wire)로 전달하는 단계; 및 제1 공칭(nominal) 선형 속도로 진행하는 식물성 웹을 형성하기 위해 상기 제1 슬러리로부터 액체를 유출시키는 단계를 포함한다. 부가 재료로 된 제2 슬러리가 준비되어, 복수의 분배 장치들 중의 적어도 하나에게 전달되며, 상기 분배 장치들 각각은 하나 또는 그 이상의 구멍(orifice)을 갖는 무빙 벨트를 갖는다. 상기 벨트는, 웹 움직임의 방향으로의 속도 성분이 실질적으로 상기 웹의 상기 공칭 선형 속도와 동일하도록 움직인다. 상기 제2 슬러리는 상기 구멍(들)을 통해 상기 웹상에 횡 스트라이프로 증착되며, 각 스트라이프의 길이는 상기 웹의 횡 치수(transverse dimension)로 투사되는 관련 분배 장치의 폭에 대응된다. 건조 후에, 상기 웹은 이후의 사용을 위해 둘 또는 그 이상의 협소(narrower) 웹으로 나뉘거나 분리(split)될 수 있다. 상기 건조 웹의 횡 스트라이프들은 폭 및 간격 특성들을 평가하기 위해 시각적으로 검사될 수 있어서 상기 분배 장치들의 동작은 상기 웹 상에 횡 스트라이프들의 균일한 폭 및 간격을 제공하도록 동적으로 조정될 수 있다.

상기 개시된 장치는 종이 제조 기계에 의해 제조된 상기 웹에 한 패턴의 부가 재료를 인가하는 적어도 두(two) 애플리케이터를 포함한다. 각 애플리케이터는 웹 움직임의 방향으로의 각도로 위치되어, 각 애플리케이터는 상기 웹 폭의 대응 부분을 커버한다. 각 애플리케이터는, 상기 웹의 최상부 및 부가 재료 저장기(reservoir) 사이의 교신을 조절하기 위하여 움직일 수 있는 연속적 벨트를 포함한다. 상기 애플리케이터의 연속적 벨트는 상기 웹 움직임의 방향으로의 상기 웹 표면에 평행한 그 속도의 성분이 상기 웹 움직임의 선형 속도에 대응되고, 각 구멍이 상기 웹에 횡 스트라이프를 증착하도록, 동작가능하다. 상기 장치는, 상기 패턴의 스트라이프들이 상기 웹의 전체 폭 또는 상기 폭의 일부에 인가될 수 있도록 상기 애플리케이터들 각각을 선택적으로 동작하는 수단을 더 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 종이 제작 기계의 개념도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 장치 및 방법에 따라 구성된 종이의 사시도이다.

도 3은 도 2의 종이로 구성된 담배의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 이동 구멍 애플리케이터(applicator)의 측면도이다.

도 5는 도 4의 애플리케이터의 분리 사시도이다.

도 6은 도 5의 양쪽 화살표 B-B의 방향에서 바라본 상기 애플리케이터의 추적 제어 시스템의 평면도이다.

도 7은 도 4의 선 VII-VII에서 취해진 상기 챔버 박스의 단면도이다.

도 8은 도 4에 도시된 상기 애플리케이터의 무한 벨트의 상세 사시도이다.

도 9는 도 4의 애플리케이터의 챔버 박스의 대체 구현예의 상세한 일부 단면도이다.

도 1을 참고하면, 바람직한 실시예는, 서로 간격을 둔 균일한 폭의 밴드(5)들을 구비한 밴드된 종이(3)(도 2 참조)를 제조하기 위해 동작가능한 담배 종이 제조 기계(2)를 포함한다. 그러한 밴드된 종이(3)는, 상기 밴드(5)들이 상기 담배를 스스로 끌 수 있도록 설계된 영역들을 포함하는 담배(도 3 참조)의 제조에 이용될 수 있다. 상기 종이 제조 기계(2)(도 1)는 바람직하게는 장망식(Fourdrinier) 와이어(6)의 일 단부에 동작가능하게 위치된 헤드 박스(4)를 포함하며, 공급원료 슬러리가 준비되고 상기 헤드 박스(4)와 통신하는 구동 탱크(run tank)(8)와 같은 공급원료 슬러리의 소스에 전달된다. 상기 기계(2)는 또한 데이 탱크(day tank)(12)와 같은 준비된 부가 슬러리의 소스와 교환 동작하는 이동 구멍 애플리케이터(10, 10')와 같은 적어도 두(two) 분배 장치들을 포함한다.

상기 헤드 박스(4)는 상기 장망식 와이어(6) 상에 셀룰로스 펄프(cellulosic pulp)를 내리기 위하여 종이 제조 업계에서 전형적으로 이용되는 것일 수 있다. 일반적인 환경에서, 상기 헤드 박스(4)는 복수의 도관(conduit)(14)들을 통해 상기 구동 탱크(8)와 흐름이 연결된다. 바람직하게는, 상기 구동 탱크(8)로부터의 상기 공급원료는, 담배 종이 제조 업계에서 통상의 실무인 것과 같이 정제된 플랙 스(flax) 또는 나무 펄프와 같은 정제된 셀룰로스 펄프를 구성한다. 상기 펄프는 통상적으로 물, 섬유 및 쵸크(chalk)와 같은 충진재(fillers)를 포함하는 부가물들의 혼합물을 구성한다.

상기 장망식 와이어(6)는 길이방향으로 움직이며, 상기 길이 방향에 대해 횡 방향의 폭을 가지며, 일반적으로 일정한 공칭 선형 속도로 동작한다. 상기 구동 탱크(8)로부터의 상기 제1 슬러리는 상기 헤드 박스(4)를 통해 상기 움직이는 장망식 와이어(6)로 전달된다.

상기 장망식 와이어(6)는 도 1의 화살표(16)의 일반적 방향으로의 경로를 따라 상기 헤드 박스(4)로부터 놓여진 슬러리 펄프를 운반한다. 상기 와이어(6)가 진행함에 따라, 섬유질 웹을 형성하기 위해 중력의 영향 하에 상기 와이어(6)를 통해 상기 펄프로부터 액체(liquid water)가 빠져나온다. 담배 종이 제조 분야에서 수립된 실무와 같이, 상기 슬러리로부터 물을 제거하는 데 있어서 돕기 위하여 진공 박스(18)가 상기 장망식 와이어(6)를 따라 일부 위치에 제공될 수 있다. 상기 장망식 와이어(6)를 따르는 일부 지점에서, 통상적으로 건조 라인(20)으로 언급되는 것을 수립하기 위해 상기 베이스 웹 펄프로부터 충분한 물이 빠지거나 제거된다. 상기 건조 라인(20)에서, 상기 슬러리의 성질은 번질번질한, 물기가 많은 외관의 하나로부터 완료된 베이스 웹(하지만, 젖은 상태로)의 외관에 보다 더욱 근사한 표면 외관으로 변화된다. 대략의 상기 건조 라인(20)에서, 상기 펄프 재료의 습기 함유는 대략 85 ~ 90%이며, 동작 조건 등에 따라 변화할 수 있다. 상기 웹(22)의 표면은 일반적으로 평면이며, 상기 장망식 와이어(6)에 의해 지지된다.

상기 건조 라인(20)의 다운스트림에서, 상기 베이스 웹(22)은 카우치 롤(couch roll)(24)에서의 상기 장망식 와이어(6)로부터 분리된다. 거기서부터, 상기 장망식 와이어(6)는 그 끝없는 경로의 순환(return) 루프상에서 계속된다. 상기 베이스 웹(22)은, 상기 카우치 롤(24)을 넘어서, 상기 베이스 웹(22)을 더 건조하고 누르며, 바람직한 최종 습기 함유 및 성질로 표면 처리하는 상기 건조 섹션(27)을 포함하는 상기 종이 제조 시스템의 나머지 부분을 통해 계속 진행한다. 그러한 건조 장치는 종이 제조 기술 분야에서 잘 알려져 있으며, 건조 펠트(drying felts)(26) 등을 포함할 수 있다.

상기 종이 제조 기계의 가장 마지막에서는, 적절한 종래의 릴 장치(28, 29)가, 상기 종이를 이후의 처리 또는 이용을 위해 스풀로 수집되도록 제공된다. 그러한 릴 장치(28, 29)는 종이 제조 기술 분야에서 잘 알려져 있다.

상기 종이 제조 프로세스 동안, 때때로 상기 웹이 건조되기 전에 상기 웹에 패턴을 인가하여, 상기 패턴이 예를 들어 인쇄와 같은 표면 처리되기보다는, 종이 웹 자체의 일부가 되도록 하는 것이 바람직하다. 바람직한 패턴은 상기 베이스 웹 상의 복수의 균일하게 간격을 둔, 횡 밴드들을 포함한다. 상기 밴드들은 예를 들어 상기 결과적인 종이 웹의 가연성에 영향을 주는데 유용한 부가 재료(add-on material)를 포함할 수 있다. 담배를 자체적으로 끄는 것을 달성하기 위해 이용되는 재료들은 그러한 패턴들의 후보들이다.

담배 제조를 위해 현재 이용되는 종이 제조 장치는 여러가지로 다르다. 종이 제조 장치는, 단지 몇 개만 언급하면, 상기 장망식 와이어(6)의 횡 폭, 상기 장 망식 와이어(6)의 공칭 속도, 상기 헤드박스(4)와 상기 카우치 롤(24) 사이의 길이방향 공간, 및 상기 건조 라인(20)과 상기 카우치 롤(24) 사이의 길이방향 공간에 있어서 변화한다. 예를 들어, 종이 제조 장치는 3 미터 미만으로부터 5 미터 초과 범위의 와이어 폭을 가질 수 있다. 유사하게는, 기계들이 120m/s(400ft./s)보다 낮은 선형속도로부터 450m/s(1500ft./s)보다 높은 선형 속도에서 동작하는 장망식 와이어를 구비할 수 있다. 이러한 기술 목적을 위해, 3미터 초과 폭은 넓은 것으로 간주되고, 150m/s(500ft./min)를 초과하는 선형 속도는 고속으로 간주된다.

종이 제조 기계의 습식 단부(wet end)에서의 웹에 부가 재료의 패턴을 인가하는 장치 및 프로세스는 바람직하게는, 현존하는 기계 설비의 특징(idiosyncrasies)들을 수용하기 위해 개조될 수 있는 것이다. 넓고 고속의 종이 제조 기계에 부가 재료를 인가하기 위해, 베이스 웹을 가로지르는 영역에 한 패턴의 밴드들을 인가하는 복수의 분배 장치들이 이용된다. 상기 분배 장치들의 각각은, 본 명세서에 참조로서 통합되어 있는, 가우탐(Gautam) 등의 1999. 12. 7.자로 발행된 US 5 997 691호에 기술된 부가 재료를 위한 이동 구멍 애플리케이터의 특징을 통합할 수 있다.

도 1을 참고하면, 상기 이동 구멍 애플리케이터들(10, 10')과 같은 둘 또는 그 이상의 애플리케이터들이 부가 재료의 별도 패턴들을 상기 웹(22)에 인가하기 위해 상기 건조 라인(20) 및 카우치 롤(24) 사이에 제공된다. 상기 웹의 폭의 대응 부분에 상기 패턴을 인가하기 위해 각 애플리케이터가 동작가능하다. 상기 애플리케이터(10, 10')들은 서로 평행할 수 있고, 도시된 바와 같이 오프셋 될 수 있 다. 상기 애플리케이터들(10, 10')은 또한, 상기 종이 제조 기계를 위한 위치에서 존재하는 방해물을 수용하기 위해 필수적인 상기 장망식 와이어를 따라 길이 방향으로 서로로부터 오프셋 될 수 있다. 상기 애플리케이터(10, 10')들은, 바람직하다면, 상기 기계의 길이방향에 대해 동일한 또는 다른 각도에서 위치될 수 있다.

그러한 이동 구멍 애플리케이터(10, 10')들의 필요한 길이가 (i)상기 웹의 폭, (ii)상기 종이 제조 기계의 길이방향 속도, 및 (iii)상기 웹이 상기 장망식 와이어를 따라 진행하는 길이 방향 및 상기 애플리케이터 사이의 각도의 함수이기 때문에, 복수의 애플리케이터를 이용하는 것은 이용되는 애플리케이터의 수의 역수(reciprocal)에 의해 상기 장망식 와이어를 따라 필요한 물리적 길이를 감소시킨다. 따라서, 다수의 애플리케이터들이 종이 제조 기계들의 앞서 언급된 물리적 특성들에 의해 부과될 수 있는 한계들을 제거하기 위해 이용될 수 있다.

애플리케이터 오프셋 각도는 상기 장망식 와이어의 움직임의 길이방향 및 상기 이동 구멍 장치의 벨트의 움직임의 방향(angled direction) 사이의 예리한 각도로 정의될 수 있다. 다르게는, 상기 애플리케이터 오프셋 각도는 상기 기계의 길이방향 및 상기 이동 구멍 벨트의 모서리가 동작하는 평면 간의 예리한 각도의 여각(complement)으로서 정의될 수 있다. 상기 애플리케이터 오프셋 각도의 낮은 값들에 대해, 상기 이동 구멍 벨트의 선형 속도는 상기 장망식 와이어의 공칭 선형 속도의 배가 된다. 예를 들어, 30˚의 애플리케이터 오프셋 각도에서, 상기 벨트 속도는 상기 공칭 선형 와이어 속도의 두 배이다. 약 19.5˚의 애플리케이터 오프셋 각도에 대해, 상기 벨트 속도는 상기 공칭 선형 와이어 속도의 세 배이다. 또 한, 약 14.5˚의 애플리케이터 각도에 대해, 상기 벨트 속도는 상기 공칭 선형 와이어 속도의 네 배이다. 고속 종이 제조 기계 설비는 420m/s 내지 450m/s(1400ft./s 내지 1500ft./s)의 공칭 선형 속도로 동작한다. 낮은 애플리케이터 오프셋 각도에 대해 필요한 밴드 속도에서, 상기 부가 재료의 유체역학특성 및 상기 애플리케이터 동작의 물리적 한계들이 상기 증착된 패턴의 부충분한 균일도 또는 스플레터(splatter)를 야기하도록 조합될 수 있다. 다수의 애플리케이터(10, 10')들은, 각 애플리케이터를 위한 애플리케이터 오프셋 각도가 증가하는 것을 허용하도록 하여 상기 벨트 속도를 수용할 수 있는 레벨로 감소시키게 되어 스플레터를 피하게 되고 증착된 패턴이 균일하게 되도록, 채용될 수 있다.

게다가, 상기 애플리케이터(10, 10')들이 선택적으로 동작가능한 경우, 즉 그들이 동시에, 별도로 이용될 수 있거나 턴-오프될 수 있는 경우, 상기 종이 제조 동작은 상기 웹을 가로질러 밴드된 패턴을 생성하거나, 상기 웹의 일부에만 밴드된 패턴을 생성하거나 상기 웹을 가로질러 밴드되지 않은 종이를 생성할 수 있다. 예를 들어, 밴드된 종이 및 밴드되지 않은 종이 모두가 담배 제조를 위해 동시에 필요한 경우, 상기 종이 제조 기계(2)는, 두 애플리케이터(10, 10')들 중의 하나는 동작하고, 다른 하나의 애플리케이터는 쉬는 조건으로, 동작할 수 있다. 이러한 방식으로, 결과적인 담배 포장지 제품의 절반은 밴드될 수 있고, 나머지 절반은 밴드되지 않을 수 있다.

상기 이동 구멍 애플리케이터(10)의 상세사항들이 이제부터 기술될 것이다. 각 부가적 이동 구멍 애플리케이터(10')의 상세사항들은, 길이에 있어서의 가능한 예외를 제외하고는, 실질적으로 동일하다는 것이 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해될 것이다. 이제, 도 1 및 4를 참고하면, 상기 데이 탱크(12)로부터의 부가 슬러리는 상기 이동 구멍 애플리케이터(10)로 전달된다. 바람직하게는, 상기 이동 구멍 애플리케이터(10)는 상기 장망식 와이어(6)의 경로(16)를 가로지르는 경사지는 방식으로 된 부가 슬러리의 저장기를 역할을 할 긴 챔버 박스(30)를 포함한다. 상기 저장기는 상기 데이 탱크(12)로부터 부가 슬러리를 받는다. 상기 이동 구멍 애플리케이터(10)는 또한, 상기 애플리케이터의 다운스트림 단부에서 드라이브 휠(34) 쪽으로 향하는 진로를 갖는 무한한 연속적인 구멍 뚫기 강철 벨트(32), 상기 이동 구멍 애플리케이터(10)의 정점에 있는 가이드 휠(36), 및 상기 챔버 박스(30)의 업스트림 단부 즉, 상기 드라이브 휠(34)의 반대측에 있는 팔로워 휠(follower wheel)(38)을 포함한다. 업스트림 및 다운스트림은 상기 장망식 와이어(6) 및 웹(22)의 움직임에 상대적인 것으로 관찰된다.

상기 무한 벨트(32)는, 상기 챔버 박스(30)를 떠남에 따라, 상기 챔버 박스(30)의 바닥부를 통해 이동하며, 상기 벨트(32)는 클리닝 박스(42)를 통해 이동한다. 다음으로, 상기 벨트(32)는 상기 드라이브 휠(34)을 향해 이동하며, 상기 회전체(circumlocution)의 나머지 부분을 따라 계속한다.

상기 벨트(32)(도 8 참조)는 바람직하게는 그 길이를 따라 균일하게 간격지어진 복수의 구멍들을 갖는다. 상기 벨트(32)의 각 관통구 또는 구멍(44)(도 8)이 상기 챔버 박스(30)의 바닥부를 통과함에 따라, 상기 구멍(44)은 상기 챔버 박스(30) 내에 구비된 부가 슬러리의 저장기와 함께 동작한다. 그때에, 상기 구 멍(44)이 상기 챔버 박스(30)의 길이를 가로지름에 따라, 부가 슬러리의 스트림(40)(도 4)이 상기 구멍(44)으로부터 배출된다. 상기 배출되는 스트림(40)은, 상기 베이스 웹(22) 상에 부가 재료의 횡 밴드를 생성 또는 전달하기 위해 상기 이동 구멍 애플리케이터(10)의 아래로 지나는 상기 베이스 웹(22)에 인가된다. 상기 벨트(32)의 동작 속도는 하나의 레이아웃으로부터 다른 레이아웃으로 변하며, 하나의 예로서, 상기 벨트(32)는, 상기 와이어의 방향에 대해 27˚의 오프셋 각도로 상기 챔버 박스(30)가 배향되고, 상기 장망식 와이어가 대략 분당 500 피트의 속도로 움직이는 때, 분당 약 1111 피트의 속도로 구동된다. 상기 벨트(32)를 따라 배치된 상기 구멍(44)들의 간격 및 상기 벨트(32)의 동작 속도는, 상기 이동 구멍 애플리케이터의 동작 동안 복수의 스트림(40, 40')들이 상기 챔버 박스(30)의 아래로부터 동시에 배출되도록 선택된다. 상기 베이스 웹(22)의 경로(16)에 대해 상기 이동 구멍 애플리케이터를 경사지게 배향한 것 및 상기 장망식 와이어(6) 및 상기 무한 벨트(32)의 상대적 속도 때문에, 부가 재료의 각 스트림(40)은 상기 베이스 웹(22) 상에 부가 재료의 밴드를 생성할 것이고, 상기 밴드는 상기 이동 구멍 애플리케이터(10)의 동작 길이에 대응하는 길이를 갖는다. 상기 동작 길이는 상기 구멍(44)이 부가 재료를 증착할 수 있도록 하는 상기 와이어(6)의 횡 방향의 길이이다. 상기 속도 및 각도에서, 상기 이동 구멍 애플리케이터(10)는, 상기 웹(22)을 따라 서로로부터 균일하게 배치되고 상기 베이스 웹(22)의 길이방향 모서리에 수직이도록 배향된 부가 재료의 횡 밴드를 반복적으로 증착 또는 생성할 것이다. 조합에 있어서, 상기 복수의 애플리케이터(10, 10')들은 상기 장망식 와이어(6)의 실질 적으로 전체 폭을 실질적으로 가로지르는 정렬된 또는 오프셋 밴드들을 증착하기 위해 동작가능하다. 바람직하다면, 상기 각도 및/또는 상대적 속도는 상기 베이스 웹(22)의 모서리에 경사지도록 각도를 취한 밴드들을 생성시키기 위해 변경될 수 있다.

상기 벨트(32)가 상기 챔버 박스(30)로부터 벗어난 이후, 각 구멍(44)에 가까운 상기 벨트(32)의 부분들이 클리닝 스테이션(42)에서 동반된 부가 슬러리를 세척한다. 다음으로, 상기 벨트(32) 및 각 연관된 구멍이 상기 베이스 웹(22) 상에 밴드의 인가를 반복하려고 상기 챔버 박스(30)로 다시 진입하기 위해 상기 무한 벨트(32)의 회로를 따라 나아간다.

도 1을 구체적으로 참조하면, 상기 이동 구멍 애플리케이터(10)는 바람직하게는 상기 건조 라인(20)의 다운 스트림 위치에서 상기 장망식 와이어(6)를 경사지게 가로지르도록 위치되며, 상기 베이스 웹(22)은 상기 베이스 웹 슬러리의 국부적 양(local mass)을 통해 상기 부가 재료가 너무 얇게 분산됨이 없이 상기 부가 재료를 받아들일 수 있도록 하는 상태이다. 상기 애플리케이터(10)는, 상기 구멍(44)으로부터 배출되는 부가 재료의 스트림(40, 40')들이 상기 애플리케이터(10) 및 상기 웹(22)의 평면 상부 표면 사이에 동일한 거리를 통해 떨어지도록, 상기 웹(22) 위에 균일하게 배치된다. 상기 애플리케이터(10)의 그 위치에서, 상기 베이스 웹(22)은 상기 부가 슬러리가 상기 부가 재료를 상기 베이스 웹(22)에 결합 및 통합하기에 적절한 정도로 통과(또는 수소 결합을 수립)하는 것을 허용하는 충분한 수분 함유(대략 85 내지 90%)를 유지한다.

바람직하게는, 상기 이동 구멍 애플리케이터(10)의 챔버 박스(30)의 바로 밑에 위치한 진공 박스(19)는, 상기 베이스 웹(22)과 상기 부가 슬러리의 결합/통합을 촉진할 뿐만 아니라 상기 장망식 와이어(6)를 위한 국부적 지지를 제공하는 상기 애플리케이터와 넓은 공간에 위치하도록(coextensively) 연장된다. 상기 진공 박스(19)는 종이 제조 업계(진공 박스(18)의 그것과 같이)에서 보편적으로 이용되는 설계에 따라 구성된다. 상기 진공 박스(19)는 비교적 적절한 진공 수준, 바람직하게는 대략 60인치의 물 또는 그 이하에서 동작한다. 선택적으로, 부가적 진공 박스들(18')이 상기 부가 슬러리가 기여할 수 있는 물의 부가적 양(quantum)을 제거하기 위해 상기 이동 구멍 애플리케이터(10)의 다운스트림에 위치할 수 있다. 상기 부가 재료로부터의 물의 제거의 많은 부분이 대략 560mm 내지 640mm(22 내지 25인치) 머큐리(mercury)의 진공이 인가되는 상기 카우치 롤(24)에서 발생하는 것이 발견되었다.

상기 이동 구멍 애플리케이터(10)는, 상기 이동 구멍 애플리케이터(10)가 상기 장망식 와이어(6) 위의 바람직한 위치에 맞춰 낮아질 수 있도록, 바람직하게는, 상기 챔버 박스(30)의 바닥이 대략 1 내지 2인치, 바람직하게는 40mm(1.5인치)보다 작게 상기 장망식 와이어(6) 상의 베이스 웹(22)을 클리어하도록, 적절한 종래 방식으로 상기 장망식 와이어(6)에 걸친 그 위치에서 지지된다.

바람직하게는, 상기 챔버 박스(30)는, 상기 종이 제조 기계를 횡단하여 측정된, 상기 웹(22)의 폭의 일부를 상기 챔버 박스(30)가 커버하도록 선택된 길이를 갖는다. 상기 복수의 애플리케이터(10, 10')들은 그들 각각의 챔버 박스(30)의 인 접한 단부들이 상기 웹(22) 내의 공통의 길이방향 라인 위에 놓여지도록 배치되어, 인접한 애플리케이터(10, 10')들의 횡단하는 밴드들이 오버랩되지 않는다. 상기 애플리케이터(10, 10')들은 또한 상기 대응되는 웹 모서리에 인접한 애플리케이터의 최외 단부가 상기 베이스 웹(22)의 모서리 넘어 연장되도록 배치된다. 셋(three) 또는 그 이상의 애플리케이터들이 있는 때, 상기 최외곽 애플리케이터들의 모서리들이 상기 웹 모서리들과 오버랩하는 관계를 갖는다. 각 내부 애플리케이터들은 상기 베이스 웹을 가로지르는 횡단 방향으로 오버랩할 수 있거나 오버랩할 수 없다. 상기 웹 모서리에서의 상기 챔버 박스(30)의 과도한 연장(over-extension)은, 상기 스트림(40)이 상기 베이스 웹(22)을 가로질러 부가 재료를 증착하면서, 상기 챔버 박스(30)의 말단부에서 존재하는 또는 발생하는 모든 유체 불연속들이 상기 배출 스트림(40)에 영향을 미치지 않는 것을 보장한다. 그러한 배열에 의해, 상기 챔버 박스(30)의 단부들로부터 방출되는 잘못된 스프레이가 상기 카우치 롤(24)에서 또는 근방에서 다듬어내는 상기 베이스 웹(22)의 모서리 부분에 걸쳐 발생한다. 마찬가지로, 상기 베이스 웹을 가로지르는 밴드들의 오버래핑 또는 비오버래핑(non-overlapping)은 균일하게 밴드된 종이의 연속적인 릴을 제공하기 위해 다듬어질 수 있다.

상기 이동 구멍 애플리케이터(10, 10')들을 위한 수직 지지 구조(framework)가, 상기 장망식 와이어(6)에 비해 상기 애플리케이터(10, 10')를 위한 애플리케이터 오프셋 각도를 조절하기 위해, 나머지(the other)에 대해 피벗적(pivotal)일 수 있다. 그러나, 실무상, 상기 수직 지지 구조를 고정하는 것 및 상기 종이 제조 기 계(2)의 동작 조건에서의 변화에 대응하여 무한 벨트(32)의 속도를 조절하는 것만이 바람직하다.

상기 챔버 박스(30)는 상기 챔버 박스(30)를 따라 간격을 둔 위치에서 상기 데이 탱크(12)로부터 부가 재료를 받는다. 상기 챔버 박스(30)의 저장기는 또한 상기 무한 벨트(32)가 통과하는 선형적으로 배열된 복수의 구획들을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 챔버 박스(30)의 길이를 따른 다른 흐름 방해들 및 상기 벨트(22)의 펌핑 동작이, 상기 챔버 박스(30)의 길이를 통해 바람직한 압력 균일도를 이루기 위해, 연속적이고 국부적으로 보상되도록, 흐름 분배 시스템(60), 압력 모니터링 시스템(62) 및 PLC(Programmable Logic Controller)(64)의 상호 동작에 의해 균일한 압력이 상기 챔버 박스(30)의 길이를 따라 유지된다. 메인 서큐레이션 펄프(15)는 부가 슬러리를 상기 데이 탱크(12)로부터 상기 흐름 분배 시스템(60)으로 전달한다.

어떻게 상기 컨트롤러가 시작하고 상기 챔버 박스(30)를 따라 균일한 압력을 유지하는 지에 관한 상세사항들이 예를 들어 US 5 997 691에 의해 알려져 있다.

선택할 수 있는 속도 모터는 드라이브 휠(34)을 구동하고, 적절한 종래의 드라이브 벨트에 의해 드라이브 휠에 동작가능하게 연결되어 있다. 바람직하게는, 상기 모터는 상기 이동 구멍 애플리케이터(10)의 상기 구조에 의해 지지되며, 상기 모터 및 드라이브 벨트 모두, 상기 드라이브 휠(34)을 구동하는 시스템으로의 길을 찾을 수 있는, 아니면 드라이브 휠(34)을 구동하는 시스템으로부터 빠질 수 있는 슬러리 비트들과 같은 모든 외부의 재료를 캡쳐하기 위해, 하우징 내에 넣어져 있 다.

상기 드라이브 휠(34)은 유리하게는, 상기 벨트(32)가 상기 챔버 박스(30)를 통해 당겨지도록, 상기 벨트(32)의 경로를 따라 상기 챔버 박스(30)의 다운스트림 단부에 위치된다. 상기 박스(30)의 길이를 통한 상기 긴 챔버 박스(30) 및 상기 벨트(32) 간의 상기 밀집한 맞춤에 의해 상당한 정도의 방향성 안정성이 달성된다. 그러나, 그 경로 회로 주위의 상기 벨트(32)에 대한 추적의 정확한 제어는 상기 가이드 휠(36) 근처의 위치에서 적외선 근접 센서(54)의 배치에 의해 달성된다. 상기 적외선 근접 센서(54)는 상기 벨트(32)의 모서리들의 하나에 대해 서로 배열된 이미터(56) 및 센서(58)를 포함하며, 상기 벨트(32)가 의도된 코스로부터 횡방향으로 벗어난 경우, 상기 모서리의 상기 이미터 빔과의 간섭에서의 상대적 증가 또는 감소에 의해 센서로부터의 신호가 작용한다. 컨트롤러(59)는 상기 센서(58)와 통신하며, 상기 센서(58)로부터의 신호에서의 변화를 해석하며, 상기 벨트(32)의 모서리를 상기 이미터(56)의 빔에 비해 적절한, 미리 정해진 위치로 돌려보내기 위해 수직축에 대해 상기 가이드 휠(36)의 편요(yaw)를 조정한다.

이제, 도 6을 참조하면, 상기 가이드 휠(36)은, 공기압(pneumatic) 액츄에이터(61)의 통제된 발동 작용에 의해 피벗 연결(pivotal connection)(57)에서 수직축 주위에 대해 피벗하는, 가로로 배치된 굴대(36a) 주위를 회전한다. 상기 액츄에이터(61)는 상기 굴대(36a)의 고정되지 않은 단부(free end portion)(36b)에 동작가능하게 연결되며, 상기 컨트롤러(59)로부터 수신된 신호에 반응한다. 바람직하게는, 상기 피벗 연결(57) 및 액츄에이터(61) 모두 애플리케이터(10)의 동작동안 상 기 애플리케이터(10)의 일반적인 구조에 대해 고정된다. 그리고, 연결(54a)이 상기 센서(54) 및 상기 굴대(36a)의 고정되지 않은 단부 사이에 제공되어, 상기 가이드 휠(36)의 편요가 조정됨에 따라 상기 센서(54)가 회전한다. 상기 연결(54a)은, 상기 가이드 휠(36)이 조정을 경험함에 따라, 상기 센서(54)가 상기 벨트(32)의 모서리에 근접하게 남아 있는 것을 보장한다.

바람직하게는, 고정된 수직 가이드들(39b, 39c)을 따라 수직으로 배치가능한 플레이트(39a) 상에 상기 액츄에이터(61) 및 상기 피벗 연결(57)이 부착된다. 바람직하게는, 상기 가이드 휠(36)이 동작가능한 위치에 있도록 하고 상기 무한 벨트(32) 내의 긴장을 나누기 위해 상기 플레이트(39a)에 릴리즈 가능한, 수직 바이어스가 인가된다.

상기 무한 벨트(32)의 순환 경로를 따라, 상기 가이드 휠(36) 위의 드라이브 휠(34)로부터 팔로워 휠(38) 까지, 상기 벨트(32)는, 외부 하우징(68, 68'), 및 상기 추적 시스템(55)의 컨트롤러(59) 및 상기 적외선 근접 센서(54)를 감싸는 중앙 하우징(70)을 포함하는 복수의 하우징에 의해 감싸진다. 상기 외부 하우징(68, 68') 및 중앙 하우징(70)은, 상기 벨트(32)가 그 회로의 순환부분(return portion)을 횡단함에 따라 상기 베이스 웹(22) 상에의 잘못된 슬러리의 플래쉬를 방지한다.

도 4를 참조하면, 상기 하우징(70) 및 상기 애플리케이터(10)의 (휠(34, 36, 38), 챔버 박스(30), 클리닝 박스(42) 및 모터(52)와 같은) 다양한 다른 부품들이 평면 프레임 부재(72)로부터 또는 평면 프레임 부재(72)에 의해 지지된다. 상기 평면 프레임 부재(72) 자체는 고정점(hold-point)(73, 73')에서 크로스 부재(I빔, 박스 빔 등)에 부착되며, 크로스 부재는 상기 수직 지지 구조에 의해 지지된다. 다르게는, I빔 부재 또는 박스 빔 부재가 상기 프레임 부재(72)의 대체물로서 이용될 수 있으며, 상기 챔버 박스(30) 및 다른 장치들은 상기 빔 부재에 의해 지지된다.

도 5를 참조하면, 양 지지 배치에서, 상기 챔버 박스(30)는 바람직하게는, 상기 챔버 박스(30)의 각 단부의 (도 5에서의 화살표 y 및 x를 각각 따른) 수직 및 수평 조정을 허용하는, 둘 또는 그 이상의, 공간을 두고 떨어진 조정가능한 마운트들(77a, 77b)에 의해, 상기 챔버 박스(30)가 정확하게 레벨링되고 상기 장망식 와이어에 비해 정확하게 각도를 취할 수 있고, 상기 챔버 박스(30)가 러빙을 최소화하기 위해 상기 벨트(32)에 정확하게 배열될 수 있도록, 상기 지지 부재로부터 매달린다.

이제, 도 7을 참조하면, 상기 챔버 박스(30)는 그 바닥부(76)에서 제1 및 제2 웨어 스트립(79, 80) 뿐만 아니라 슬롯된 베이스 플레이트(78)를 포함하며, 제1 및 제2 웨어 스트립(79, 80)은 상기 무한 벨트(32)의 모서리 부분을 슬라이딩 식으로 받아들이는 한 쌍의 마주하는(opposing), 긴 슬롯들(81, 82)을 정의하기 위해 상기 베이스 플레이트(78)와 협조한다. 바람직하게는, 상기 긴 슬롯들(81, 82)은 상기 베이스 플레이트(78)의 중앙 바닥부를 따라 형성되나, 다르게는, 상기 웨어 스트립들(79, 80) 내에서 적어도 부분적으로 또는 전체로 형성될 수 있다.

상기 베이스 플레이트(78) 내의 중앙 슬롯(84)은 상기 챔버 박스(30)의 단부(50, 50')에 인접한 상기 챔버 박스(30)의 범위(confine) 내에서 종단된다. 바 람직하게는, 상기 중앙 슬롯(84)의 각 종단은 그 위치들에서 슬러리 고형물의 집적을 피하기 위해, 스캘럽(scallop)된다. 상기 중앙 슬롯(84)의 폭은 상기 챔버 박스(30) 내의 상기 벨트(32)의 펌핑 동작으로의 유체의 노출을 최소화하기 위해 선택된다. 바람직한 실시예에서, 상기 슬롯은 대략 10mm(3/8인치) 폭인 반면, 상기 무한 벨트(32) 내의 구멍(44)들의 직경은 바람직하게는 2.4mm(3/32인치)이다.

각 웨어 스트립(79, 80)은 상기 슬러리 박스(30)의 바닥부(76)의 대응되는 반대 면을 따라, 상기 베이스 플레이트(78)와 동일한 공간으로(co-extensively) 연장된다. 긴 쐐기(shim)(86) 및 복수의 공간을 두고 떨어진 죄는 금속구(fastener)들(바람직하게는, 볼트)이 상기 웨어 스트립들(79, 80)을 상기 베이스 플레이트(78)의 상기 인접한, 중첩된 부분에 가한다. 그러나, 상기 구멍(44)들은 대칭의 또는 비대칭의 비원형 개구와 같은 모든 바람직한 구성을 가질 수 있다.

상기 슬롯(81, 82)들 및 상기 벨트(32)의 각 모서리 부분들 간의 허용오차(tolerance)는 상기 챔버 박스(30)의 바닥부(76)의 실링을 촉진하기 위해 최소화되어야 한다. 그러나, 상기 벨트(32) 및 상기 슬롯들(81, 82) 간의 맞춤이 상기 슬롯들(81, 82) 내의 무한 벨트(32)의 결합을 촉진할 정도로 강해서는 안 된다. 바람직한 실시예에서, 상기 무한 벨트(32)를 가로지르는 폭방향(width-wise direction)으로의 1.6mm(1/16인치)의 총 허용오차를 나타내도록 상기 슬롯들(81, 82)이 구성되는 때, 이러한 상쇄성 고려들이 만족된다. 상기 벨트의 평면에 수직인 방향에서, 상기 벨트는 바람직하게는 0.508mm(0.020인치)의 두께를 가지는 반면, 상기 슬롯들(81, 82)은 0.58mm(0.023인치) 깊이이다. 이들 관계는 상기 챔버 박스(30)의 바닥부(76)를 통한 상기 벨트(32)의 손쉬운 통과를 위한 필요 및 적절한 실링의 바람직한 균형을 달성한다.

바람직하게는, 상기 웨어 스트립들(79, 80)은 초고분자량 폴리에틸렌 또는 달런(Dalron)으로부터 구성된다.

상기 챔버 박스(30)의 범위 내에 포함된 것은, 상기 챔버 박스(30)의 수직벽(91, 92)의 각각 및 베이스 플레이트(78) 간에 정의된 코너를 메우고 코너를 따라 연장된, 경사진 인서트(insert)(89, 90)들이다. 상기 인서트들은 바람직하게는 상기 베이스 플레이트(78)의 중앙 슬롯(84)을 향해 상기 수직벽(91, 92)으로부터 45도 경사를 나타낸다. 이러한 배열은, 상기 슬러리의 굳은 내용물들이 집적되어 상기 무한 벨트(32)의 구멍(44)들 및 상기 챔버 박스(30)를 막히게 할 수 있는, 상기 챔버 박스(30)의 범위 내에서의 유체의 정체를 회피한다.

상기 챔버 박스(30)의 바닥부(76) 근처에는, 복수의 공간을 두고 떨어져 있는 압력부(94)가 상기 압력 모니터링 시스템(62)과 슬러리 박스(30)의 내부를 소통한다.

상기 챔버 박스(30)의 상부를 따라, 복수의 공간을 두고 떨어져 있는 피드포트(96)가 상기 수직벽(91)을 따라 위치하고 있다. 상기 피드포트(96)는 상기 흐름 분배 시스템(60)을 상기 슬러리 박스(30)의 내부와 소통한다. 바람직하게는, 상기 피드포트(96)는 상기 챔버 박스(30)의 리드 플레이트(31)에 가깝게 위치한다. 상기 흐름 분배 시스템(60)은 도 1을 참고로 하여 설명되었다.

상기 피드포트(96)는, 상기 챔버 박스(30)의 바닥부(76)를 통해 상기 무한 벨트(32)가 횡단하는 위치 위로부터 거리 h를 두고 수직으로 떨어져 있다. 상기 피드포트(96)는 슬러리를 상기 챔버 박스(30)로 실질적으로 수평인 방향으로 도입한다. 상기 포트(96)들의 수평 배향 및 수직 배치는 상기 챔버 박스(30)의 바닥부(76)에서 무한 벨트(32)의 상기 영역 또는 그 근처에서 상기 유체 내의 수직 속도 성분을 완충시킨다. 상기 배열은 또한 상기 피드 포트(96)들에서의 입구 흐름들로부터 상기 구멍(44)들을 통해 상기 배출 흐름들(40)을 분리한다.

바람직한 실시예에서의 높이 h는 대개 8인치 또는 그 이상이다. 하지만, 상기 피드 포트(96)들 및 무한 벨트(32) 간의 수직 거리 h는 6인치 만큼 작을 수 있다. h가 더 커지면, 상기 피드 포트(96)에서의 유체 상태 및 상기 무한 벨트(32)에 인접한 유체 간의 상호작용 및 간섭이 작다.

바람직한 실시예에서, 12개의 피드 포트들(96)이 사용되나, 상기 애플리케이터는 여섯 개의 입구 피드 포트(96)들 정도의 적은 포트들과 동작가능하다. 바람직하지는 않지만, 상기 애플리케이터는 네 개의 입구 피드 포트(96)들과 함께 기능을 수행할 것이 예상된다. 피드 포트(96)들의 수는 특정 애플리케이터가 커버해야만 하는 웹의 부분에 의존적이다. 피드 포트(96)들간의 바람직한 간격은 대략 12인치이며, 바람직하게는, 보다 큰 공간을 두고 동작하는 것이 가능함에도, 대략 0.6m(24인치)를 넘지 않는 것이다.

이제, 도 8을 참고하면, 상기 무한 벨트(32)를 따른 각 구멍(44)은 상기 챔버 박스(30)로 향하는 상기 무한 벨트의 측면(44)에 인접한 경사진 부분(45)을 포함한다. 그러한 배열과 함께, 상기 슬러리의 고체 내용물은 상기 애플리케이 터(10)의 동작 동안 상기 구멍(44)들에서 또는 그 근처에서 모이는 것이 허용되지 않는다. 보다 구체적으로, 슬러리 파이버는 배출되는 슬러리의 분사를 빗나가게 하고 상기 구멍 근처에서 모이는 것이 허용되지 않는다. 따라서, 상기 구멍(44)들의 경사진 부분(45)은 상기 애플리케이터(10)로부터의 슬러리의 꾸준한 전달을 촉진하며, 오작동 및 유지를 줄인다.

이제, 도 9를 참조하면, 상기 챔버 박스(30')의 대체 실시예에서, 상기 수직벽들(91', 92')은, 상기 베이스 플레이트(78') 및 경사진 경사 엘리먼트(89', 90')와 함께, 그 동작가능한 말단부에서 긴 웨어 스트립(102)을 지지하는, 후퇴할 수 있는 보강재(retractable armature)(100)와 연동한다. 상기 긴 웨어 스트립(102)은 상기 챔버 박스(30')의 길이를 연장하며, 복수의 후퇴할 수 있는 보강재들(100, 101)에 의해 상기 챔버(30')의 각 사이드를 따라 공간을 두고 떨어진 위치에서 지지된다. 본 실시예에서, 상기 웨어 스트립(79', 80')은 그 위에 장착되며, 보강재들(100, 101) 각각과 후퇴할 수 있다. 도 9에서, 상기 챔버 박스(30)의 한 사이드를 따른 보강재(100)가 후퇴된 위치에서 도시되는 반면, 상기 챔버 박스(30')의 반대면에 따른 보강재(101)가, 각 웨어 스트립(90')이 상기 베이스 플레이트(78')에 대해 바이어스된, 맞물린 위치에서 도시된다. 실제 동작에서, 상기 보강재들(100, 101)은 상기 후퇴된 위치 및 맞물린 위치 사이에서 동시에 피벗된다.

각 후퇴가능한 보강재(100, 101)는 베이스 플레이트(78')에 반해 상기 웨어 스트립(89', 90')이 유도되는 동작하는, 맞물린 위치로부터, 상기 웨어 스트립들(89', 90')이 상기 베이스 플레이트(78')로부터 공간을 두고 떨어지는, 후퇴된 위치로 상기 후퇴가능한 보강재들(100, 101)을 이동하기 위한 액츄에이터 메커니즘(107)을 위한 지지를 바람직하게는 제공하는, 하나 또는 한 쌍의 수직 플렌지(106) 상에 피벗되도록 마운트된다.

상기 액츄에이터 메커니즘(107)은 바람직하게는 상기 보강재(100, 101)의 피벗 암(109, 110)에 각각 동작가능하게 연결된 공기 실린더(108)이다. 다른 기계적 편의들이, 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 본 명세서를 읽은 후에 쉽게 도출할 수 있는 바와 같이, 선택될 수 있다.

상기 베이스 플레이트(78')의 전체 주위 근처에 유체방지 실링을 생성하기 위해, 상기 베이스 플레이트(78') 및 상기 챔버 박스의 벽들(91', 92')의 하부 사이에 엘라스토머류(elastomeric) 실링(104)이 제공된다.

동작에 있어서, 상기 챔버 박스(30')의 양 면을 따르는 보강재(100, 101) 모두가 동시에 피벗되어 상기 웨어 스트립들(79', 80')은 유닛으로서 그들의 움직이는 위치 및 맞물린 위치 사이를 이동한다. 상기 후퇴가능한 보강재(100, 101)는 상기 무한 벨트(32'), 웨어 스트립(79', 80') 및 베이스 플레이트(78')의 빠르고 신속한 관리, 수리 및/또는 대체를 촉진한다.

앞서 논의된 바와 같이, 상기 웹(22)이 상기 카우치 롤(24)을 떠난 후에(도 1 참조), 상기 웹은 추가 습기가 제거되고, 상기 셀룰로스 섬유 웹이 바람직한 습도 함유 레벨로 건조되는 드라이어 섹션(27)을 통해 나아간다. 상기 웹(22)이 상기 드라이어 섹션(27)을 떠나감에 따라, 부가 재료의 횡 밴드들을 검사하고, 인접한 밴드들 또는 라인들 사이의 간격의 균일도 및 밴드 폭의 균일도를 평가하는 시 각적 검사 수단(120)을 통과한다. 상기 시각적 검사를 유효하게 하기 위해, 상기 시각적 검사 시스템은, 상기 웹(22) 위의 선형적 배열 내에 배치되며, 하우징(122) 내의 상기 웹의 상부표면에서 아래로 향하도록 된 복수의 적절한 종래 카메라들을 포함할 수 있다. 상기 카메라들은 서로 균일하게 떨어져 있을 수 있어서, 상기 카메라 위치는 상기 웹 상의 횡방향 위치 즉, 상기 웹의 길이 방향 영역의 지시자이다. 게다가, 인접한 카메라들의 시야각(field of view)은, 상기 웹의 전체 폭이 시각 검사되어야 하는 것을 보장하도록 살짝 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 16대의 카메라가 상기 배열에 배치될 수 있다.

상기 시각적 검사 시스템(120)은 상기 애플리케이터들의 PLC(64, 64')로 적절한 종래의 케이블 수단(124)을 통해 그 검사 신호를 송수신한다. 상기 시각적 검사 시스템(120)의 카메라에 의해 모니터링 된 상기 웹의 길이방향 영역들은 상기 피드 포트(96)에 의해 공급된 상기 애플리케이터(10, 10')들의 영역에 대응된다. 따라서, 라인의 일부에서 라인 폭 불균일이 감지되면, 상기 PLC는 상기 밴드 폭 불균일이 감지된 상기 웹의 길이방향 영역에 대응되는 상기 피드 포트(96)에 공급되는 상기 부가 재료를 적절하게 조정하기 위해 상기 검사 시스템(120)으로부터의 피드백 신호를 이용한다. 상기 피드 포트(96)에서의 조정은 동적으로 발생하여, 즉, 상기 종이가 제조되는 동안, 버려지거나 재처리되어야만 하는 결함이 있는 종이의 대량 생산을 피하게 되다. 부가적으로, 상기 동적 피드백 조정 및 제어는 상기 종이의 제조 사후 검사를 위한 필요를 피할 수 있다.

밴드 간격 불균일이 상기 시각적 검사 시스템(120)에 의해 감지되면, 상기 피드백 신호가 상기 적절한 애플리케이터(10, 10')의 이동 구멍 벨트(32)의 선형 속도를 적절하게 조정하기 위해 채용된다. 그러한 방식으로, 상기 웹상에서 횡 밴드들의 밴드 간격두기는 밴드 간의 공간을 위한 설계 허용오차 내에서 남이 있기 위해 동적으로 조정될 수 있다. 다시, 상기 동적 피드백 조정 및 상기 시각적 검사 시스템에 의해 제공되는 밴드 간격두기에 대한 제어는 상기 제조된 종이의 제조사후 검사를 피하기 위해 이용될 수 있다.

상기 시각적 검사 시스템(120)을 통해 통과한 후, 상기 웹은 상기 웹(22)을 둘 또는 그 이상의 길이방향 웹 부분(130, 132)으로 나누기 위한 스플리터(125)로 들어간다. 상기 스플리터(125)는 예를 들어, 상기 웹을 바람직한 길이방향 부분들(130, 132)로 자르기 위해 상기 웹(22)에 걸쳐 횡으로 위치한 적절한 수의 스플리팅 디스크(splitting disk)(126)를 포함할 수 있다. 상기 스플리팅 디스크(126)는 앤빌 롤(anvil roll)(128)과 맞물릴 수 있어서, 상기 디스크(126) 및 롤(128)은, 상기 웹이 상기 디스크(126) 및 상기 앤빌(128) 사이를 통과함에 따라, 상기 디스크(126)의 위치에서 상기 웹을 커버하기 위해 협조한다.

하나의 스플리팅 디스크(126)가 묘사되는 동안, 그 배열은 두(2) 이동 구멍 애플리케이터(10, 10')를 이용한 설치에 적절할 것이다. 예를 들어, 세 개의 애플리케이터들이 이용되는 경우, 상기 웹(22)을 세 개의 길이방향 부분으로 나누는 것이 바람직할 것이다. 그 예에서, 두 스플리팅 디스크(126)는 동일한 앤빌 롤(128)과 함께 이용될 것이고, 상기 디스크들은 웹 부분들에 바람직한 폭을 제공하기 위해 서로로부터 떨어져 있게 된다.

상기 스플리터(125)의 다운스트림, 상기 개개의 웹 부분들(130, 132)은 대응되는 릴링 장치(28, 29)에 의해 수집된다. 여기서 다시, 오직 두 개의 릴링 장치들이 도시되는 동안, 하나는 원래의 웹(22)이 두 부분 이상으로 나뉘는 애플리케이션들에서의 각 길이방향 웹 부분을 위해 제공될 것이다.

밴드된 종이 및 밴드되지 않은 종이들 모두가 필요한 제조 시나리오에서, 상기 애플리케이터들(10, 10') 중의 하나가 비활성화되어 있는 종이 제조 기계가 동작될 수 있다. 그 결과, 상기 웹의 하나의 길이방향 부분(132)은, 상기 웹의 다른 길이방향 부분(130)이 밴드되지 않고 동시에 수집되는 반면에, 밴드되어 수집될 수 있다. 이러한 능력은 상기 종이 제조 장치의 제조 유동성을 증가시킨다.

본 명세서의 개시에 따른 패턴된 종이를 제조하는 일반적 방법은 상기 장치의 앞서의 설명과 함께 기술되었다. 또, 상기 종이 제조 기계의 동작 및 바람직한 실시예에 따른 방법은 대개 아마 공급원료(flax feedstock)를 이용한다. 그럼에도 불구하고, 상기 장치 및 관계된 방법들은 경재(hardwood) 및 연재(softwood) 펄프들, 유칼립투스(eucalyptus) 펄프 및 종이 제조 업계에서 이용되는 다른 타입의 펄프들과 같은 다른 공급원료들과 쉽게 적용가능하다. 상기 대체 펄프들은 일부 펄프와 베이스 시트 슬러리의 준비에 있어서 정제의 정도의 조정을 필요로 하게 할 수 있는, 평균 섬유 길이의 차이와 같이 아마와 다른 특성을 가질 수 있다. 어떤 타입의 펄프가 이용되는지에 관계없이, 부가 슬러리는 상기 구멍(44)에서의 분출 편향을 피하게 되는, 상기 벨트의 구멍(44)에서 또는 그 근처에서 섬유 축적(build-up)을 피하기 위해 충분히 처리되어야만 한다.

상기 구멍(44)이 상기 챔버 박스(30)의 바닥부를 따라 통과함에 따라 각 구멍(44)으로부터 방출되는 유체 스트림(40)의 흐름이 상기 구멍(44)에 걸친 압력 차이(differential)에 비례하기 때문에, 유체 압력이 형성되고 상기 챔버 박스(30)의 바닥부(76)를 따라 각 구멍(44)의 전체 경로를 따라 가능한 균일하게 유지되는 것이 바람직하다.

웹에 재료를 인가하는 새로운 고속의 방법 및 장치가 본 명세서 내에 기술되었다. 첨부된 특허청구범위 내에서 언급된 본 발명의 다양한 특성들에 대해 존재하는 수많은 변경, 변형, 대체 및 동등물들은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위 내에서 설명된 본 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 그러한 변경, 변형, 대체 및 동등물은 첨부된 특허청구범위에 의해 포함되는 것이다.

Claims (17)

1. 부가 재료의 인가 패턴을 갖는 웹을 제조하는 방법으로서,

   상기 방법은,

   액체 및 섬유성 재료의 제1 슬러리를 준비하는 단계;

   길이방향, 상기 길이방향을 가로지르는 와이어 폭, 및 공칭 선형 속도를 갖는 이동 와이어에 상기 제1 슬러리를 전달하는 단계;

   섬유성 웹을 형성하기 위해 상기 이동 와이어를 통해 상기 제1 슬러리로부터 상기 액체를 빼는 단계;

   부가 재료의 제2 슬러리를 준비하는 단계;

   각 분배 장치가 상기 와이어 폭의 대응 부분을 커버하도록, 상기 길이방향에 대해 경사지고, 복수의 간격을 두고 떨어진 구멍들, 저장기, 주된 길이를 갖는 연속적 벨트를 각 장치가 갖는, 복수의 분배 장치들 중의 적어도 하나를 동작시키는 단계;

   상기 부가 슬러리를 적어도 하나의 분배 장치의 저장기에 전달하는 단계;

   상기 공칭 선형 속도와 실질적으로 동일한, 상기 길이 방향으로의 속도 성분을 갖는 공칭 밴드 속도로 상기 연속 벨트를 이동시키는 단계; 및

   상기 구멍들을 통해 상기 섬유성 웹상에 상기 부가 슬러리의 횡 밴드들을 증착하는 단계를 포함하며,

   각 횡 밴드의 길이는 상기 분배 장치에 대응되는 와이어 폭의 부분보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 웹 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,

   각 분배 장치의 상기 저장기로 상기 부가 슬러리를 전달하는 단계; 및

   서로 평행하고 상기 와이어 폭을 실질적으로 가로질러 연장된 복수의 길이방향으로 연장된 영역 내에 부가 슬러리의 횡 밴드들을 증착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웹 제조 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 웹을 적어도 두(2) 개의 협소 웹으로 나누는 단계를 더 포함하며,

   상기 협소 웹의 각각은 횡 스트라이프를 증착한 상기 분배 장치에 대응되는 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 웹 제조 방법.
4. 제3항에 있어서,

   이후의 이용을 위해 상기 협소 웹들의 각각을 독립적으로 릴링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웹 제조 방법.
5. 제1항에 있어서,

   폭 및 간격 특성을 판단하기 위해 상기 웹상의 횡 스트라이프들을 시각적으로 검사하는 단계; 및

   상기 웹상의 횡 스트라이프들의 균일한 간격 및 균일한 폭을 제공하기 위해 상기 시각적으로 검사하는 단계에 반응하여 상기 분배 장치들의 적어도 하나의 동작을 동적으로 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웹 제조 방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 부가 슬러리를 상기 저장기 내의 선형적으로 배열된 복수의 구획에 공급하는 단계; 및

   상기 복수의 선형적으로 배열된 구획을 통해 적어도 하나의 구멍을 순차적으로 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웹 제조 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 웹 상의 횡방향으로의 위치 함수로서 폭 및 간격 특성을 판정하기 위해 상기 웹 상의 횡 스트라이프들을 시각적으로 검사하는 단계; 및

   상기 웹 상에 상기 횡 스트라이프들의 균일한 간격 및 균일한 폭을 제공하기위해 상기 시각적으로 검사하는 단계에 반응하여 상기 분배 장치들의 각 구획 내에 압력을 동적으로 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웹 제조 방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 제1 슬러리 및 상기 부가 재료는 담배 종이의 재료인 것을 특징으로 하는 웹 제조 방법.
9. 제1항에 있어서,

   상기 와이어는 3 미터 이상의 폭을 가지며, 그 선형 속도는 2.5m/s(500ft./min) 이상인 것을 특징으로 하는 웹 제조 방법.
10. 부가 재료의 인가된 패턴을 갖는 웹을 제조하는 장치로서,

    상기 장치는,

    공칭 선형 속도로 길이방향으로 움직이고, 상기 길이방향을 횡단하는 폭 및 일반적으로 평평한 표면을 갖는 섬유성 재료로 된 연속적 웹을 준비하기 위해 동작가능한 장망식 와이어;

    각각이 상기 웹의 상기 일반적으로 평평한 표면 상에 부가 재료로 된 스트림을 증착하기 위해 동작가능하고, 각각이 부가 재료를 위한 저장기, 주된 길이, 및 적어도 하나의 구멍을 갖는, 벨트 속도로 상기 평평한 표면 및 저장기 사이를 움직이도록 동작가능한 연속 벨트를 구비하여, 상기 구멍이 상기 저장기와 정렬되는 때, 부가 재료의 스트림이 상기 일반적으로 평평한 표면 상에 증착되도록 하는, 적어도 두(two) 분배 장치들; 및

    상기 분배 장치들의 각각을 선택적으로 구동시키는 제어 시스템을 포함하며,

    각 분배 장치는, 각 분배 장치가 상기 웹 폭의 대응 부분을 커버하도록, 상기 길이방향에 대해 경사지며,

    상기 벨트 속도는, 상기 길이 방향에 일반적으로 평행한 길이 방향 성분 및 상기 길이 방향에 일반적으로 수직인 횡방향 성분을 가지며, 상기 길이 방향 성분은 상기 공칭 선형 속도와 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 웹 제조 장치.
11. 제10항에 있어서,

    각 분배 장치는 상기 웹의 폭의 일부를 커버하며, 각 분배 장치는 상기 웹의 표면상에 부가 재료의 일반적으로 수평인 복수의 밴드들을 증착하는 것을 특징으로 하는 웹 제조 장치.
12. 제10항에 있어서,

    상기 웹을 평행한 협소 웹으로 길이방향으로 나눌 절단 장치를 더 포함하며, 상기 각 협소 웹은 각 분배 장치에 의해 형성된 밴드된 영역에 대응되는 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 웹 제조 장치.
13. 제10항에 있어서,

    상기 웹을 건조시키도록 동작가능하며, 상기 분배장치의 다운스트림에 위치한 건조 시스템;

    부가 재료의 밴드들의 폭을 판단하기 위해 동작가능하며, 상기 분배 장치들과 동작가능하게 연결되어 있으며, 상기 건조 시스템의 다운스트림에 위치하는 시각적 검사 시스템; 및

    밴드들에 균일한 폭 및/또는 두께를 제공하기 위해 상기 분배 장치들에 대한 부가 재료 공급을 조정하기 위해 상기 시각적 검사 시스템에 반응하는 제어 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웹 제조 장치.
14. 제10항에 있어서,

    상기 웹을 건조시키기 위해 동작가능하며, 상기 분배 장치들의 다운스트림에 위치한 건조 시스템;

    부가 재료의 밴드들 간의 간격을 판단하기 위해 동작가능하며, 상기 건조 시스템의 다운스트림에 위치하고, 상기 분배 장치들과 동작가능하게 연결된 시각적 검사 시스템; 및

    균일한 간격의 밴드들을 제공하도록 분배장치 벨트 속도의 동작을 조정하기 위해 상기 시각적 검사 시스템에 반응하는 제어 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웹 제조 장치.
15. 제10항에 있어서,

    상기 웹을 건조시키기 위해 동작가능하며, 상기 분배 장치의 다운스트림에 위치하는 건조 시스템;

    부가 재료의 밴드들의 간격 및 균일도를 판단하기 위해 동작가능하며, 상기 건조 시스템의 다운스트림에 위치하고, 상기 분배 장치들에 동작가능하게 연결된 시각적 검사 시스템; 및

    밴드들에 균일한 폭 및 간격을 제공하도록 상기 분배 장치들의 동작을 조정 하기 위해 상기 시각적 검사 시스템에 반응하는 제어 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웹 제조 장치.
16. 제10항에 있어서, 상기 분배 장치들은 서로 평행하며, 횡방향으로 오프셋되는 것을 특징으로 하는 웹 제조 장치.
17. 상기 장치는 담배 종이 제조 기계인 것을 특징으로 하는 웹 제조 장치.

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