KR100290218B1 - 칩보드 연속제조방법 및 장치 - Google Patents

칩보드 연속제조방법 및 장치 Download PDF

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디터 테롤프
마쉬넨파브릭 요트. 디펜바허 게엠베하 운트 코
한스 요아힘 슈라이버
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Abstract

본 발명은, 연속작업용 프레스를 가지며, 이 프레스는 프레스 압력을 전달하며, 압축하고자 하는 재료를 프레스를 통하여 끌어 당기는 가요적 무한 강철밴드를 가지며, 이 강철밴드는 구동드럼과 아이들러 드럼에 의해 프레스 테이블 또는 프레스 램으로 안내되며, 조절 가능한 프레스갭을 통하여 함께 이동하며 밴드 이동방향을 가로지르는 축으로 안내되는 롤링지지체는 프레스 테이블 및 프레스 램의 지지체를 지지하고, 유입갭의 압축각도는 조절장치를 통하여 변경될 수 있는 칩매트, 파이버매트, 플라스틱매트 및 베니어 등과 같은 칩보드 연속제조방법으로서, 상기 파이버매트(2)의 압축은 2가지 압축단계(II, III)의 유입계(11)에서 실시되고, 상기 제 1 압축단계(II)에서의 압축은 수평면에 대하여 0.5°에서 5.0°까지 파이버매트(2)상에 영향을 미치며, 상기 제 2 압축단계(III)에서의 압축은 수평면에 대하여 7.0°에서 -1.0°까지 파이버매트(2) 상에 영향을 미치며, 상기 제 1 압축단계 접점(D)은 볼록하거나 오목하게 설치되며, 또한 제 2 압축단계 접점(E)도 볼록하거나 오목하게 설치된다.

Description

칩보드 연속제조방법 및 장치
제1도는 본 발명에 따른 장치를 도시한 측면도.
제2도 내지 제5도는 제1도를 참고하여, 칩매트의 다양한 두께와 공정의 변화에 대한 연속작업용 프레스의 유입갭을 도시한 도면.
제6도는 정렬영역(I)과 선압축단계(II)를 갖는 롤러로드에서의 테이블을 도시한 확대도.
제7도는 제2도의 유입갭에서의 압축력 형태를 도시한 그래프.
제8도는 제3도의 유입갭에서의 압축력 형태를 도시한 그래프.
제9도는 제4도의 유입갭에서의 압축력 형태를 도시한 그래프.
제10도는 제5도의 유입갭에서의 압축력 형태를 도시한 그레프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 연속작업용 프레스 2 : 칩 또는 파이버매트
3, 4 : 강철밴드 5 : 원료공급장치
6 : 램프 7, 8 : 아이들러 드럼
9 : 프레스 테이블 10 : 프레스 램
11 : 유입갭 12, 16 : 롤러플레이트
17 : 유압식 서보시스템
본 발명은 칩보드(chip board)와 파이버보드(fiber board)와 플라스틱보드와 합판(plywood)의 연속제조방법과 이 방법을 수행하기 위한 연속작업용 프레스에 관한 것이다.
보드의 제작에 관련된 여러 가지 방법과 장치에서는, 목재보드와 칩매트구조(chip mat structure)의 실제강도에 관련된 요구조건에 장치를 적용시키기 위하여, 램(ram) 및 프레스 테이블(press table)에서 장치를 조절하므로써 유입갭(entry gap)에서의 압축각을 변화시키는 것으로 알려져 있다. 독일특허 제 23 43 427 호와 제 31 33 792 호와 제 34 13 396 호에 따르면, 목재로 제작된 보드의 실제 요구조건에 따라서 압축각을 변화시키므로써 유입갭을 조절하는 것으로 알려져 있다. 그러나 유입장치에서 압력특성의 변화는 비교적 긴 유입부에 걸쳐 안정된 압축에 의해 좁은 제한 범위 내에서만 가능하다.
한편, 오늘날의 칩보드(예를 들어 래커(lacquer)칠 된 표면에 대해서)는 보드표면의 상부층영역에서 가공전에 약 1100kg/m3의 밀도를 갖는 밀도 프로파일(density profile)을 필요로 한다. 이것은 프레스 유입갭에서 매트나 원료의 급속한 압축을 필요로 하며, 다시 말해서 프레싱(pressing)의 시작점에서 급격한 압력상승을 필요로 한다. 독일특허 출원공개 제 37 34 180 호에 기재된 실시예에 따르면, 특히 2.5mm 내지 5mm 두께를 갖는 파이버보드의 경우에, 피봇식 지지구조(pivotal supporting structure)를 제어하므로써 유입영역에서 볼록하게 미리 만곡된 볼록 압축영역에 의해 매우 급속한 상부층 압축이 얻어질 수 있다.
현재는 롤링지지체(rolling support)를 통한 연속프레스기술의 개발로 인하여, 높은 강철밴드속도와 낮은 비압축인자(specific compression factor)를 갖는 매우 긴 프레스 구조가 가능하다. 독일특허 제 19 38 280 호와 독일특허 출원공개 제 37 34 180 호와 유럽특허 출원서 제 0 144 163 호에 따라 실시된, 미리 만곡된 유입갭에서의 상부층의 신속한 압축은, 상부강철밴드와 하부강철밴드 사이에서 매트와의 접촉이 시작할 때, 볼록 유입갭에서의 점진적인 압축으로 인하여 상부층(covering layer) 상에서 높은 유입속도에 기인하여 유입폭을 따라 분출(blow-out)을 발생시킨다. 다시 말해서 매트의 압축을 시작할 때, 미리 완전히 압축된 매트에 축적된 공기는 폭발적으로 분출한다. 파이버구조나 상부층구조에 따라서, 예를 들어 비교적 높은 먼지 함유량(dust content)을 갖는 칩보드의 경우에, 미리 압축된 상부층의 공기투과성(air permeability)은 변화한다. 공기투과성이 낮고 유입속도가 높다면, 매트에서의 공기는 폭발적으로 달아나며, 이로써 연속작업용 프레스의 출구에서 완제품 보드 상에 스트리킹(streaking)을 발생시키는 파이버 또는 먼지구름을 형성한다. 때때로 100cm2이상의 상부층 영역 전체가 중간층(middle layer)으로부터 파열하여, 표면이 손상(blemish)될 뿐만 아니라 완제품 보드의 최적의 실제 요구조건, 예를 들어 박판능력(laminability) 또는 유연강도(flexural strength)가 얻어질 수 없다.
상술한 종류의 선압축영역(precompression section)은, 똑바른 선압축영역에서 독일특허 출원공개 제 37 34 180 호와 유럽특허 출원공개 0 144 163 호에 따른 강체 변화(rigid transition)를 통하여, 유입속도와 제조속도를 조정하므로써 상부층의 변화투과성(varying permeability)에 대해 수직압축비를 적용할 수 있다. 상부층의 공기제거특성의 변화는 제조율을 변화시키지 않고는 보상될 수 없다; 예를 들어 상부층에서 먼지함유량이 더 높거나 파이버구조가 불량 투과성을 갖는다면 제조율은 낮아지게 되어 그 결과 경제적으로 상당한 제한을 갖게 된다.
논하고자 하는 다른 중요한 제한은, 수평 대 수직 압축비가 칩매트와의 접촉점에서 동일하다면 시컨트각(secant angle)에 대한 유입원호각(entry arc angle)의 각도가 크기면에서 두 배가 된다는 것이며, 예를 들어 시컨트에 따른 선형 매트압축과의 비교에서 원호를 따른 점진적인 압축에 기인한 원호에서의 공기제거율은 원호에서의 두 배가 되며 이것은 분출효과(blowout effect)를 강화시킨다. 직선 가변 유입갭으로의 변화를 갖는 미리 만곡된 전방 유입부에서 매트의 점진적인 압축에 따르며 상술한 종류의 기술분야에서 밝혀진 네가티브 분출효과는 독일특허 출원 공개 제 39 18 757 호에 따른 2-조인트시스템에 의해 최소화된다. 그러나 제 1 조인트 전방의 초기 압축영역이 다음 압축영역보다 실질적으로 더 길기 때문에, 얇은 파이버보드에서 급속한 상부층 압축에 관한 문제는 미해결 상태이다. 매우 긴 선압축영역의 다른 단점은, 상부층에서 가공전 밀도프로파일(강도)이 더 불량할 뿐만 아니라 완제품에서 선표면경화(pre-hardening)가 더 증대하여 더 고가의 샌딩(sanding)을 유발한다는 것이다.
상술한 결함에 추가하여, 지금까지 알려진 조절식 유입시스템은 다음과 같은 더욱 심각한 단점을 갖는다.
a) 칩 또는 파이버매트가 아이들러 드럼(idler drum)과 접촉한 후에, 압축력(pressing force)의 극단적인 강하가 발생하며, 이리하여 상부 상부층의 표면에서 크랙킹(cracking)을 통하여 발생되어서는 않되는 취성(embrittlement)과 선표면경화가 상응하여 발생한다.
b) 독일특허 제 38 16 511 호에 따른 장치에도 동일한 문제점이 발생한다. 롤러프레임(roller frame)의 만곡부 상에서 강철밴드의 기울어짐 후에도, 강철밴드는 롤러로드(roller rod) 내로의 유입점에까지 사실상 압력을 갖지않고 마찰면 상에 지지된다.
c) 독일특허 출원공개 제 37 34 180 호의 실시예에서는 본 압축영역과 유입부가 분리되어 있으므로 확실하게 비교할 수 있다. 이러한 시스템관련 장치는 강철밴드에 의해서만 프레스 본체에 연결된다. 변이점(transition point)에서 처리 과정 외의 다른 것에 대하여 조절 가능한 임의의 영향을 미치지 않고도, 압축력을 통하여 만곡부를 형성할 수 있다.
본 발명의 목적은 상술한 일반적인 과정의 개선과 플랜트 설계에 관한 것으로서, 예를 들어 5mm 이하의 얇은 두께를 갖는 파이버보드의 제작을 위해서, 처음에는 네가티브 분출효과를 허용하도록 그리고나서 중간층에 더 느린 압축을 설정하도록 급속한 압력증가를 가변적으로 발생시키는 것이다. 한편, 예를 들어 16mm 이상의 두꺼운 칩보드와 파이버보드를 제작하기 위해서, 본 발명은 더 많은 공기량을 더 느리게 배출하지만 투과성에 따라 가변적으로 배출하기 위해 초기 압력을 천천히 증가시키며 이후에 보드의 강도를 증가시키기 위해 제어방식으로 압축율을 가속시키며 이로 인하여 목재칩보드, 파이버보드, 플라스틱보드와 다른 보드의 전체적인 질을 개선시키는 것이다.
상기 문제점은 공급재료(feedstock)로 제작된 보드의 연속제조방법에 의해 해결된다.
본 발명은 본 분야의 기술상태에 대하여 다음과 같은 장점을 갖는다.
- 롤러로드들에 유입된 후에 작용하는 직선의 압축단계(II, III, IV: 제1도 내지 제10도 참조)들은 인장 하에서 가요적으로 그리고 명확하게 함께 결합되어, 특정 공정의 요구조건에 따라 단계(II)로부터 단계(III)까지 그리고 단계(III)로부터 단계(IV)까지의 변환과정에서 임의의 압축력 프로파일 곡선이 설정될 수 있다.
- 압축단계(II, III, IV)들을 서로 포지티브 또는 네가티브 각도로 설정하므로써, 높은 가요적 변환, 즉 볼록 또는 오목 포지티브 지지작용 때문에, 상술한 본 기술분야의 상태에서 이전에는 불가능했지만 유입부에서 힘과 압축형태를 미리 조절할 수 있다.
- 그리하여, 다음과 같은 공정 변화가 최적으로 설정될 수 있다.
- 선압축단계(II)에서 나타나는 각도를 약간만 조절하므로써 상부층에서의 낮은 공기투과성에 대하여 보드 두께를, 예를 들어 10mm 이상으로 설정하며,
- 상부층 내의 우수한 공기투과성을 통하여 보드의 두께를 16mm 이상으로 설정하며,
- 비교적 적은 공기함유물을 통하여 보드의 두께를 5mm 이하로 설정하므로써, 선압축영역에서 아주 적은 압축각(β범위)을 갖는 신속한 상부층 압축이 이용될 수 있으며,
- 가공전 높은 밀도 프로파일 요구조건, 예를 들어 상부층 아래에서 약 0.2mm에 약 1100kg/m3의 밀도를 갖는 칩보드에 비교적 우수한 공기투과성을 설정하므로써, 후압축단계(III)를 압축각(α)의 네가티브 설정으로 변화시키므로써 특정 압축력에 저항할 수 있다.
유입갭 영역에서 움직이는 방식뿐만 아니라 칩매트나 파이버매트의 구조의 요구조건과 보드가 배치되어 사용되는 요구조건에 따라서, 본압축단계(IV)의 수직위치(프레스갭)에 대한 선 압축단계(II)와 후압축단계(III)의 최상의 각도는 유입갭의 전방에서 공급원료(y1=칩메트 두께)의 측정에 따른 서보제어식 유압잭(hydraulic jack)을 통하여 컴퓨터시스템에 의해 제어될 수 있다.
짧은 선압축단계(II)에 압축각(β)을 적용하므로써, 생산율을 변화시키지 않고도 상부층의 다른 벤팅동작을 보상할 수 있는 추가적인 장점을 가지며, 이 경우에 매트와 상부강철밴드 사이의 접촉점은 바람직하게는 상부접촉점에서 시작하거나 또는 이 후에 이송방향으로 다음 조인트라인까지 형성될 수 있다.
또한 후압축단계(III)의 길이에 대한 선 압축단계(II)의 길이의 바람직한 비율을 약 1:2 내지 1:4로 설정하므로써, 유입갭을 통하여 보드의 통로를 연장할 수 있으며, 이것은 상부층의 샌딩에 기인하여 더 큰 낭비를 초래할 수도 있는 바람직하지 못한 조급한 표면경화를 방지한다.
또한 선 압축단계(II)를 추가로 가열할 필요가 없는 장점이 고려된다. 축적된 공기와, 칩매트나 파이버매트에서 틈새의 증가로 인하여 칩, 파이버 그리고 입자들 사이의 열전도가 낮아진다. 더 많이 가열시키는 경우에는 상부층에 더 이른 표면경화를 발생시킬 것이다. 그 결과 본 발명에 따라서, 후압축단계(III)에 이르기 전까지는 공기를 덜 포함하고 있는 이미 선압축된 매트에 집중적으로 열이 전달된다.
하부강철밴드에 공급원료나 칩 또는 파이버매트의 신뢰할만한 이송을 이루기 위하여, 공급원료가 침전되는 하부라인(F)은 안전거리(X; 제2도 내지 제5도)만큼 이격되어 상부 공급원료 접점(C)의 전방에 설정된다. 매트와 상부강철밴드 및 하부강철밴드 사이의 연속적이면서 대칭적인 접촉에 비하며, 매트의 이러한 비대칭적인 유입은 압착된 보드의 단면(y1)에 비례하여 더 큰 대각선 공기-방출 단면(y2)를 초래한다. 보드가 더 얇아지면, 이 대각선부분, 즉 더 얇은 공급원료를 갖는 공정에 의해 가능하게 된 더 높은 생산비율에서, 더 큰 공기흐름속도는 공기제거를 위한 단면을 자동적으로 증가시킨다.
제1도 내지 제5도에 도시한 기계장치는 공급원료나 칩 또는 파이버매트(2)용 램프(6; ramp)를 구비한 원료공급장치(5)와, 유압식 서보시스템(17)을 거쳐 기계장치를 조절하기 위한 컴퓨터(13)를 갖는 연속작업용 프레스(1)로 구성된다. 전방부분만 도시한 이 프레스는, 공급원료 유입구와, 공급장치(5; feeder)와, 유입갭(11)과 롤러로드정렬영역(I ; roller rod alignment section)과 선압축영역(II; precompression section)과 후압축영역(III; postcompression section)과 본압축영역(IV: main press section)의 출구를 포함하는 유입영역을 갖는다. 프레스(1)는 테이블(9)과, 프레스 램(10)과, 이들을 함께 연결하는 인장컬럼(tension column)을 포함한다. 프레스갭(35)을 램(10)과 테이블(9) 사이에 설정하기 위하여 램(10)은 유압식 잭시스템에 의해 상승 하강되며, 이후에 선택된 위치에 고정된다. 각 강철밴드(3, 4)들은 (프레스 램(10)과 테이블(9)의 단부에 배치된) 구동드럼(도시 안함)과 각 아이들러 드릴(7, 8)들 상에서 구동되고 각 램(10)과 테이블(9) 주위를 각각 통과한다. 강철밴드(3, 4)들과, 테이블(9)과 램(10) 상에 장착된 상응하는 가열판(29, 37)들 사이의 마찰을 감소시키기 위하여, 각각 롤러로드(12)들에 형성된 해당 에이프런(apron)은 강철밴드(3, 4)들과 회전한다. 롤러로드(12)들은 밴드(3, 4)들의 이동방향에 대해 직각인 회전축을 가지며 압착영역의 폭 전체를 덮는다. 이 롤러로드(12)들은 프레스(1)의 양 측면들 상에 배치된 롤러체인(15)들 내에서 주어진 밀도를 가지고 함께 근접하여 유지되며 한쪽에서는 램(10)과 테이블(9)의 가열판(29, 37)들에 대항하고 다른쪽에서는 강철밴드(3)에 대항하여 회전하며, 공급원료(2)를 프레스(1)를 통하여 운송한다.
또한 도면에서, 롤러로드(12)들은 삽입스프로켓(insertion sprocket; 24, 25)에 의하여 확실하게 이송되고, 롤러체인(15)들은 테이블(14, 30)과 유입 가열판(38) 쪽에 각각 배치된 두 개의 유입스프로켓(26, 27)들에 의해 프레스의 수평 평면 내로 확실하게 이송됨을 알 수 있다. 삽입스프로켓(24)은 램(10) 상의 샤프트에 고정되며 삽입스프로켓(25)은 테이블(9) 상의 샤프트에 고정되고, 유입스프로켓(26)은 램(10) 상의 샤프트에 고정되며 유입스프로켓(27)은 프레스 테이블(9) 상의 샤프트에 고정된다. 여기서 B는 롤로로드(12)가 진입하는 출발지(유입방향에 대해 접선으로)를 나타내며, E는 본압축영역(IV)의 출발지뿐만 아니라 유입부의 종착지를 나타낸다. 테이블(9)과 램(10)에서 롤로로드의 이동은 아이들러롤(31) 위로 안내된다. 칩 또는 파이버 공급원료 유입영역을 롤러로드정렬영역(I)과 선압축영역(II)과 후압축영역(III)과 본압축영역(IV)으로 완벽하게 분할하기 위하여, 영역(I) 내지 IV)들이 3개의 가변조인트시스템에 의해 포지티브하며 형태-고정식으로 서로 부착된다. 유입갭(11)의 설정은 압축각(α, β)을 변화시키므로써 그리고 롤로로드 압축각(γ)에 의해 변화할 수 있다.
제2도 내지 제5도에 나타난 바와 같이, 압착범위는 기능면에서 다음과 같이 4개의 부분으로 구분된다.
I. 롤러로드(12)들이 하부강철밴드에 느슨하게 전달된 만곡형 롤러로드정렬영역,
II. 가변적으로 제어할 수 있는 직선형의 선압축영역 또는 상부층의 저각 벤팅영역(low-angle venting),
III. 가변적으로 제어할 수 있는 직선형의 중간층용 후압축영역,
IV. 최종압축과, 벤팅(venting) 및 드라잉(drying)과, 게이징(gauging)용 압축력 또는 프레스의 수직 행정의 제어프로파일을 통한 칩 또는 파이버매트의 표면경화와 계측을 위한 주로 직선형의 본압축영역.
[롤러로드정렬영역(I)]
칩 또는 파이버매트(2)가 공급장치(5)에 의해 하부강철밴드(4)에 전달된다. 롤러로드(12)용 하부유입접점(F; 하부강철밴드(4) 상에 칩 또는 파이버매트(2)용 라인을 전달 및 출발시킴)이 상부배출접점(C; 상부강철밴드(3) 상에 칩 또는 파이버매트(2)용 라인을 출발시킴)으로부터 수평으로 설정되어, 그 결과 프레스 테이블(9)용 하부 만곡 또는 롤러로드정렬영역 후에 매트(2)는 상부강철밴드(3)와 하부강철밴드(4) 사이에 전방가장자리(6)를 수축시키는 위험없이도 하부강철밴드 상에까지 전달된다. 칩 또는 파이버매트와 하부 및 상부강철밴드는 안전거리(X)에 따라 비대칭으로 접촉한다. 상부강철밴드(3)와 하부강철밴드(4)들의 볼록유입곡률 내에서 롤로로드(12)들은 강철밴드(3, 4)들에 대항하여 적층형 스프링(20)에 의해 탄성적으로 압착된다.
스프로켓(24, 26)들은 기어박스(36)를 통하여 롤러플레이트(16)에 부착된다. 적층형 스프링(20)은 유압잭(28)의 행정을 따라서 기어박스 조절라인(33)과 평행빔(39)에 압착되며, 이 잭들의 일부는 압착범위의 폭을 따라서 위치된다. 상부유입 곡선(B로부터 C까지)은 선압축영역(II)의 가변조절각(β)을 탄성적으로 따른다. 적층형 스프링(20)은 테이블(14)의 웨지형 갭(40) 내에서 자유롭게 흔들릴 수 있다. 스프로켓(24, 26)들은 기어박스(36) 내에서 콤팩트한 유닛 내에 수용된다. 기어박스(36)와 적층형 스프링(20)은 결합 선압축영역(II)에 탄성적으로 연결된다. 적층형 스프링(20)과 함께 기어박스(36)는 프레스 램(10)의 강체유닛에 대항하여 유압잭(28)에 의해 지지된다. 유압잭(28)의 유압력은 일정하게 유지되도록 설정되어, 유입접점(B: entry tangent)은 인접한 선압축영역(II)의 가변각(β)에 자동적으로 적응할 것이며, 다시 말해서 유입접점(B)과 배출접점(C) 사이의 만곡된 상부롤러로드 유입부의 압축각(γ)은 선압축영역(II)에 일치하도록 탄력적으로 변화한다. 미리 만곡된 롤러로드 정렬영역(I)으로부터 직선형의 선압축영역(II)까지의 변화가, 롤러로드(12)들의 배출접점(C) 상에서 반관절형상으로 발생하며, 이것은 동시에 상부강철밴드(3) 상의 칩 및 파이버매트(2)의 출발선이기도 하다.
롤러로드(12)들의 유입접점(B: 기어박스(36)의 폭을 횡단)을 갖는 롤러로드 삽입 및 정렬영역(I)의 국부적인 위치와 기하하적 형상(곡률), 그리고 그들의 배출접점(C)은 영역(II, III)에서 수정된 각위치 베타(β)와 알파(α)에 따라서 탄력적으로 그리고 스프링-탄성적으로 변화한다. 이것은, 각도 알파(α)와 베타(β)가 변화한다면 강철밴드(28)위까지의 유입접선 내에서 직각으로 스프로켓(24)에 의해 전달된 롤러로드(12)가 잭(28)들의 유압추진력(hydraulic thrusting force)에 의해서 강철밴드(3)에 대항하여 압축되는 중요한 기능을 보장한다. 즉 롤러로드(12)들은 롤러로드정렬영역(I)을 통하여 밴드(3)와 롤러플레이트(16) 사이에서 직교정렬 상태로 항상 탄성적으로 클램핑된 체로 유지된다. 실린더(28)들의 일정추력에 의한 압축각(γ)의 자동적용은, 비록 약간이지만, 기어박스(36)가 평행빔(30) 상에서 회전축(34)을 통하여 레버로서 작용하는 유입원호 및 정렬영역(I) 내에서 곡률반경(R)을 변화시킨다. 그리하여 수정된 곡률반경(R)은 적층형 스프링(20)의 스프링-탄성 추력기능에 의해 자동적으로 조절된다.
[선압축영역(II)]
선압축영역(II)의 직선형 압축영역은 배출접점(C)의 가요적인 변화점에서 시작하여 후압축영역(III)에 이 변화를 연결하는 스프링 강철 연결플레이트(18)에서의 조인트축(D)에서 종료한다. 전방테이블(14)은 후압축영역(III)에 조인트에 의해 연결된다. 응용분야의 필요에 따라서 가장 양호한 압축각(β)은 유압잭(21)에 의해 관절의 조인트축(D)에서 수행되며, 이것은 강체 프레스 램(10)에 대항하여 교대로 추력한다. 직선형 테이블(30)에 대한 원하는 압축각(β)은 센서(23)에 의해 검출된다. 다음 압축각(β)들은, 예를 들어 0의 압축각(α)에 대하여 설정될 수 있다:
β =+5°
후압축영역(III)에 대한 증가된 압축에 대하여 낮음.
β =약 0°
늘어난 선형 압축영역에 대하여 선압축영역(II)과 후압축영역(III)은 직선을 형성함,
β =-4°상
감소된 선압축영역, 예를 들어 α가 약 +5에 대하여; 예를 들어 분출을 방지하기 위한 저각 벤팅용.
가요적 조인트축(D) 아래의 탄성 연결플레이트(18)는 압축각(β)의 설정을 따르는데, 즉 이것은 포지티브한 설정에 대해 볼록하게 그리고 네가티브한 설정에 대해 오목하게 되도록 구성된다.
유입시스템 전체는 깊이센서(22: depth sensor)를 통하여 칩 또는 파이버매트(y1)의 깊이를 측정하며 컴퓨터(13)에 데이터를 공급하는 운동측정시스템에 의해 진행된다. 이들 데이터들은 안전거리(X)를 통과한 후에 매트(2)가 상부강철밴드(3)와, 바람직하게는 선압축영역(II)의 상부접점(C)에서 접촉한다는 가정 하에서 유압조절기(21, 32)의 설정을 결정하는 역할을 한다. 선압축영역(II)의 상부와 하부들, 예를 들어 테이블(14)과 유입 가열판(38)의 전방은 바람직하게는 가열되지 않는다.
[후압축영역(III)]
후압축영역(III)의 직선형 압축영역은 선압축영역(II)의 길이보다 약 2배 내지 4배 더 길다. 그것은 조인트축(D)에서 시작하여 조인트축(E)에서 종료한다. 조인트축(E) 아래에는, 압축각(α)에 따른 오목 또는 볼록형태로 롤러로드(12)와 강철밴드(13)를 지지하는 역할을 하는 롤러플레이트(16)와 스프링-금속 연결플레이트(18)가 존재하여, 가요적인 변환점(C, D, E)들에서 오목 또는 볼록변형을 수행한다. 이 압축영역은 실질적으로 전단계의 압축에서 압축된 칩 또는 파이버매트에 압력을 가하면서 열을 공급하도록 상부 및 하부에서 가열된다. 조인트축(E)에서 관절이음된 테이블(30)의 압축각(α)은 유압잭(32)들에 의해 설정된다. 또한 실질적으로 직사각형인 본압축영역(IV)에 대한 압축각(α)은 센서(23)에 의해 검출된다. 또한 유압잭(32)은 강체프레스 램(10)을 지탱한다.
[본압축영역(III)]
이렇게 가열된 압착부는 이 압착부의 전단계와 비교하면 가장 긴 압착부이며, 이것은 열이 상부층으로부터 중간층으로 통과하기 위해 필요한 시간과 경화 및 측정시간에 기인한다. 실질적으로 강체인 프레스 램(10)과 평평하며 강체인 프레스 테이블(9) 사이의 프레스갭(35: 거리)은 필요로 하는 큰 두께, 최종 압축, 환기, 보드의 드라잉 및 측정의 진행에 따라 좌우된다. 가변거리와 상부조인트축(E)의 수직위치는 프레스 테이블(9)과 램(10) 사이의 본압축영역(IV)을 따라 배치된 유압잭(도시 안함)들에 의해 설정된다.
제2도는 극단적으로 넓은 유입갭(y1)을 갖는 연속 압착작업을 도시한다.
그 결과 분출을 방지하기 위해서, 테이블(14)에 형성된 전방압축각(β)은 가파른 후압축영역을 제공하는 테이블(30)의 후방압축각(α)인 약 +5.0°에 비교하여 2°정도 감하도록 조절된다.
마찬가지로, 제3도는 넓은 유입갭(y1)을 도시하지만, 약 3°의 각도(β)로 포지티브하게 설정하는 것, 즉 전방압착은 더 빨리 발생하며 후방압착은 압축각(α)에서 약간 더 늦게 발생한다. 제4도에 도시한 바와 같이 더 얇은 칩과 파이버매트(y1)의 경우에, 테이블(30)의 압축각(α)을 “0”정도의 플러스(+)로 설정하며 테이블(14)에서 전체 압축을 경사각(β)으로 수행시키는 것이 다소 양호하다.
제5도에서 높은 가공전 밀도 프로파일을 갖는 보드의 생산을 위해, 테이블(30)은 네가티브인 압축각(α)으로써 유리하게 설정될 수 있으며, 그 결과 테이블(14)을 통한 신속하고 강한 선압축 후에 칩 또는 파이버매트(2)는 본압축영역(IV)이 개시될 때까지 압력이 제거될 것이다.
제7도 내지 제10도에서, 그래프들은 각각 테이블(14, 30)의 각도(α, β)에서의 압력프로파일을 나타렌다: 제2도에 대해서는 제7도, 제3도에 대해서는 제8도, 제4도에 대해서는 제9도, 제5도에 대해서는 제10도. Pspec은 테이블(14, 30)들과 가열판(29, 37, 38)들의 전면에 적용된 바(bar)에서의 압력을 나타내고, S는 프레스운동을 나타낸다. 화살표는 작업방향을 나타내며, H는 각도(α, β), 특히 선압축영역(II)과 후압축영역(III)에 대한 수평면이다. 빗금친 영역은 압축각(α, β)의 위치, 특히 선압축영역(II)과 후압축영역(III)들의 압력프로 파일을 나타낸다.
만곡된 롤러로드의 정렬영역(I)과 직선형 선압축영역(II)으로의 변환에 대한 상세한 형상은 제6도에 확실하게 나타낸다. 탄성 롤러로드 유입을 제공하기 위하여, 두 개 이상의 판과 탄성 롤러플레이트(16)로 구성될 수 있는 다중 적층형 스프링(20)이 자유롭게 흔들릴 수 있도록 배치된다. 기어박스 제어샤프트(33)와 피봇샤프트(34)를 통하여 기어박스(36)에 평행빔(39)이 고정된다. 도면에 도시한 바와 같이, B로부터 E이상까지의 유입범위 전체에 걸쳐 프레스 테이블(9)과 프레스 램(10) 상에 롤러로드(12)용 유입 및 회전트랙으로서 롤러플레이트(16)가 제공된다. 또한 이 플레이트는 조인트축(D, E)에서 연결플레이트(18)를 포갠다.
또한 압착된 재질을 보드형태로 제조하기 위한 임의의 기술에 있어서, 압축각을 변화시키므로써 프레스 테이블(9)에서의 유임갭(11)을 가변시키는 것이 바람직할 수도 있다. 유입 가열판(38) 대신에, 테이블(14, 30)들을 배열하기 위한 본 발명의 범주 내에서 프레스 램(10)에 대해서도 유사하게 가능하며 동일한 방식으로 그들을 제한할 수 있다.
더 용이하게 이해할 수 있도록 압축각(α, β) 설정을 확대하여 도시한다.
칩 또는 파이버매트(2)의 상부층을 신속하게 압축하기 위해서, 선압축영역(II)에 대한 양호한 길이로서 약 300 내지 600mm의 길이가 고려될 수 있다. 정렬단계(I)로부터 본 압축단계(IV)까지, 즉 프레스 테이블(9)과 램(10)의 모든 표면들은 롤러로드(12)의 유입구로부터 그 이상까지 덮이며, 스프링 강철 롤러플레이트(16)를 구비한 본압축영역(IV)으로부터 출구를 포함한다. 롤러 플레이트(16)는, 롤러로드 정렬영역(I)과 조인트축(C, D, E)들의 영역 내의 전방 롤러로드 유입구의 탄성 조인트영역에서 주로 오목 및 볼록변형의 경우에 가요성 지지체를 제공한다. 롤러플레이트(16)는, 일방적인 냉간 형성의 네가티브한 효과를 피하기 위해서 기능적인 측정업무를 수행하도록 하부에 배치되며, 이에 따라서 강철밴드(3, 4)의 두께보다 약 2 내지 2.5배 더 두꺼워진다. 이러한 방식에 따르면, 스프링플레이트의 케이스-표면경화에 기인하여 단일-측면 키이효과(single-sided key effect)가 발생하지 않는다. 그 결과 롤러플레이트(16)의 최소 표면경화는 마모를 최소화하기 위해 약 550브리넬을 이루어야 한다.
볼록 또는 오목 설정의 기능은 조인트축(E)에서와 같은 기능이다. 그 결과 조인트축(E) 아래의 탄성 변환플레이트(18)는 각도(β)가 포지티브다면 볼록하게, 네가티브다면 오목하게 형성된다.
롤러플레이트(16)의 두께의 규정은 강철밴드두께(3, 4)의 약 2 내지 2.5배이며, 이로 인하여 축(D, E)에서 조인트들의 갭을 연결하는 기능이 이루어지며 조인트축(D, E)이 제2도에 도시한 바와 같이 오목할 때 추가압력에 의해 특별히 보강된 일방적인 냉각 형상화를 통하여 압축력 작용을 갖는 롤러로드(12)의 일정 롤링에 의해 가해진 고압을 형성하고, 이때 갭은 형상이 오목할 때 가장 크다. 형상이 일직선이거나 그리고 오목할 때, 조인트갭(판스프링 효과)에 걸친 스프링-탄성 롤링은 갭-연결플레이트(18)의 추가적인 지지설계에 의해 보장된다.
보드와 칩 또는 파이버매트(2)의 구조뿐만 아니라 유입영역에서 그들의 수행의 실질적인 요구조건에 따라서, 본압축영역(VI)의 수직위치에 관련하여 측정(y1)에 따른 압축단계(II, III)의 최적 각위치를 설정하기 위하여, 제2도 내지 제5도와 제7도 내지 제10도에 도시한 실시예에 따른 유압식 서보시스템(17)을 컴퓨터시스템으로 사용할 수 있다는 점이 본 발명의 방법과 장치의 두드러진 결과로 고려될 수 있다.

Claims (14)

  1. 연속작업용 프레스를 가지며, 상기 프레스는 프레스 압력을 전달하며, 압축하고자 하는 재료를 프레스를 통하여 끌어 당기는 가요적 무한 강철밴드를 가지며, 상기 강철밴드는 구동드럼과 아이들러 드럼에 의해 프레스 테이블 또는 프레스 램으로 안내되며, 조절 가능한 프레스갭을 통하여 함께 이동하며 밴드 이동방향을 가로지르는 축으로 안내되는 롤링지지체는 프레스 테이블 및 프레스 램의 지지체를 지지하고, 유입갭의 압축각도는 조절장치를 통하여 변경될 수 있는 칩매트, 파이버매트, 플라스틱매트 및 베니어 등과 같은 칩보드 연속제조방법에 있어서, 상기 파이버매트(2)의 압축은 2가지 압축단계(II, III)의 유입갭(11)에서 실시되고, 상기 제 1 압축단계(II)에서의 압축은 수평면에 대하여 0.5°에서 5.0°까지 파이버매트(2) 상에 영향을 미치며, 상기 제 2 압축단계(III)에서의 압축은 수평면에 대하여 7.0°에서 -1.0°까지 파이버매트(2) 상에 영향을 미치며, 상기 제 1 압축단계 접점(D)은 볼록하거나 오목하게 설치되며, 또한 제 2 압축단계 접점(E)도 볼록하거나 오목하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 칩보드 연속제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 파이버매트(2)의 주행통과시간은, 상기 유입갭(11)의 두 압축단계(C에서 E까지)에서, 상기 제 1 압축단계(II)에 대한 제 2 압축단계(III)의 비율이 시간상으로 약 1:2 내지 1:4로 실시되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 칩보드 연속제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제 1 압축단계(II)에서의 압축은 추가의 가열없이 실시되고, 상기 제 2 압축단계(III)에서의 최종 압축은 추가열과 함께 실시되는 것을 특징으로 하는 칩보드 연속제조방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하부강철밴드(4) 상에서, 압축재료의 단면(y1)에 대하여 대각인 공기방출 단면(y2)은 안전거리(X) 주위에 제시된 하부라인(F)을 변경함으로써 확장 가능한 것을 특징으로 하는 칩보드 연속제조방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 따른 칩보드 연속제조방법을 실시하는 칩보드 연속제조장치에 있어서, 상기 연속작업용 프레스(1)는, 이 프레스(1)의 유입갭(11)이 가변적 각(α, β, γ) 조절을 구비한 가요적 3-관절시스템에 의해서 형성되고, 가변적 및 조인트식으로 상호 연결된 2개의 테이블(14, 30)들을 압축각(α, β)으로 조절하므로써, 프레스 램(10)에서는, 2개의 테이블(14, 30)의 압축각(α, β)이 수평면에 대하여 포지티브하거나 또는 제 1 테이블(14)은 포지티브하게 제 2 테이블(30)은 포지티브에서 네가티브로 조절하는 것 중 어느 한쪽을 따라 조절할 수 있도록 변화 가능하고, 상기 압축단계 접점(D, E) 상에서의 테이블(14, 30)들은 볼록조절이나 오목조절을 수행하는 것을 특징으로 하는 칩보드 연속제조장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 프레스 램(10)의 상기 유입갭(11)은 3개의 압축단계(I, II, III)로 이루어지고, 상기 제 2 압축단계(II)와 제 3 압축단계(III)는 서로 볼록하게 결합되지만, 접점(D, E)에서 3개의 유연한 관절이음에 의해 오목하게도 결합되는 것을 특징으로 하는 칩보드 연속제조장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제 2 테이블(30)의 길이에 대한 제 1 테이블(14)의 길이는 약 1:2 내지 1:4로 분할되는 것을 특징으로 하는 칩보드 연속제조장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 프레스 테이블(9)과 프레스 램(10)에 의해 제 1 테이블(14)은 가열하지 않지만, 제 2 테이블(30)은 가열하는 것을 특징으로 하는 칩보드 연속제조장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 테이블(14, 30) 또는 적층형 스프링(20)의 3가지 압축각(α, β, γ)위치는 서보 유압제어식으로 그리고 컴퓨터를 통한 제어로써 유압잭(21, 28, 32)을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 칩보드 연속제조장치.
  10. 제6항, 제7항 또는 제9항에 있어서, 상기 유압잭(21, 28, 32)의 조정값은 칩매트(2)의 검측된 측정값(y1)으로 구성된 컴퓨터 프로그램으로 주어지며, 특히 압축단계(II)의 출발점에서 칩매트를 정확히 접촉시키기 위하여 접점(C)에 따르는 것을 특징으로 하는 칩보드 연속제조장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 유압잭(28)의 조정력은 기어박스(36) 상에 영향을 미치며 또한 이 기어박스에 의해 적층형 스프링(20) 위의 평행빔(39)을 거쳐서 웨지형 갭(40)에 탄성적으로 영향을 미치고, 그 결과 유입접점(B)은 개별적으로 변화 가능한 테이블(14, 30)의 압축각(α, β) 위치를 스스로 조절하는 것을 특징으로 하는 칩보드 연속제조장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 프레스 램(10)의 유입영역은 상응하는 프레스 테이블(9)의 유입영역과 분리되며, 이를 위해 유입 가열판(38)은 프레스 램(10)에서처럼 관절시스템을 구비한 두 개의 테이블(14, 30)로 형성되는 것을 특징으로 하는 칩보드 연속제조장치.
  13. 제6항, 제7항, 제9항, 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 선압축단계(II)의 길이는 약 300mm 내지 600mm인 깃을 특징으로 하는 칩보드 연속제조장치.
  14. 제6항, 제7항, 제9항, 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 탄성 롤러 플레이트(16)의 두께는 강철밴드(3, 4)의 두께보다 약 2 내지 2.5배 더 두꺼우며 약 550의 브리넬 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 칩보드 연속제조장치.
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