KR100282682B1 - 자동 조심(調芯) 공압 에어 샤프트 - Google Patents

Abstract

목적 : 본 발명은 인쇄용지, 라미네이트, 부직포, 금속성 호일, 각종 테이프 및 필름, 비닐지 등을 감아 놓는 중공심재를 슬리터 등의 설비에 장착할 때 자동으로 센터링 시켜 주는 자동 조심 공압 에어 샤프트를 제공한다.

구성 : 본 발명은 중심관체의 일단부를 폐쇄시키는 에어 분배기에 에어 통로를 개설하여 놓고, 상기 중심관체의 외주면으로 복수개의 튜브를 축방향에 나란하게 등분 배열함과 아울러 각 튜브의 상면에 같은 수의 금속 러그와 고무 러그를 번갈아 배치하여 각각 전용의 튜브에 의해 연동되게 한 다음, 상기 고무 러그가 금속 러그보다 늦게 세퍼레이터의 외측방으로 돌출 되게 한 구성으로 된다.

효과 : 본 발명은 중심관체의 외주에서 3방향으로 배열된 금속 러그가 우선 작동되면서 중공심재의 중심을 맞춰 놓고, 다음에 고무 러그가 중공심재의 내주면을 압박하여 클램프 시키는 구조로 되어 있기 때문에 외주에 폭이 좁은 중공심재를 다수 배열하여도 하나같이 정밀하게 중심이 일치되어 폭이 좁고 얇은 필름의 와인딩작업을 효과적으로 할 수 있다.

Description

자동 조심(調芯) 공압 에어 샤프트

본 발명은 에어 샤프트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시트상제품을 감아 놓는 중공심재를 슬리터 등의 설비에 장착할 때 자동으로 센터링되게 하여 얇고 폭 좁은 필름 등을 감아들이기에 특히 적합하게 이용될 수 있는 자동 조심 공압 에어 샤프트에 관한 것이다.

중공심재는 지관으로도 불리는 것으로서 내부 중심에 통공이 형성된 축 형상물로서 이것은 인쇄용지, 라미네이트, 부직포, 금속성 호일, 각종 테이프 및 필름, 비닐지와 같은 시트상제품을 권취 할 때에 중심을 제공하는 물품이다.

통상적으로 중공심재는 권취 설비에 장착되어서 일정 속도로 회전 구동됨에 따라 시트상제품을 그 외주로 감아들이게 된다.

이 때, 중공심재는 스스로 회전될 수 없기 때문에 슬리터 등에 장착될 때에 에어 샤프트를 통해 고정되어야 한다. 이 때문에 에어 샤프트는 상기 중공심재를 착탈 가능하게 고정시킬 수 있는 구조를 갖추고 있다.

일 예로서 대한민국 특허 공보 제4055호, 공고번호 제95-8032호의 “인쇄된 포장용 포장지의 개폭 후 권취장치”에 개시된 에어 샤프트는 축의 일단부로 접속되는 공압 라인을 통해 압축 공기를 급송하여 생기는 내부 압력을 이용하여 러그를 외주방으로 돌출 시켜 상기 중공심재를 고정시키고, 반대로 압축 공기를 배기 시키면 상기 중공심재가 해방되게 하는 구조를 보여 주고 있다.

상술한 방식에서 러그는 실린더의 내주에 하나로 배치된 튜브의 외주측으로 다수 배열된 것이므로 압축 공기가 공급되면 일거에 외부로 돌출 작동된다.

이와 같이 다수의 러그가 일거에 돌출 작동되는 구조에서는 중공심재가 에어 샤프트의 외주에서 편심 장착되는 일이 있다.

주지된 바와 같이 중공심재와 에어 샤프트의 중심 일치는 시트상제품의 권취 작업에서 허용 공차 이내로 유지되어야 한다. 대체로 폭이 넓고 두꺼운 종이나 필름과 같은 시트상제품의 경우에 허용 공차는 30/100 ∼ 40/100 정도로 주어지지만, 폭이 좁고 얇은 필름 등을 와인딩하는 슬리터 기계의 단축(單軸) 구조에서는 1/100 ∼ 2/100 정도로 엄격하게 공차가 관리되어야 한다. 예로서 폭이 좁고 얇은 필름이 기재로 되는 접착 테이프의 중공심재는 길이가 짧으므로 하나의 샤프트에 중공심재를 다수 장착하여 놓고 감아들이는데, 이 경우 각 중공심재의 중심이 일치되지 않으면 편심 장착된 중공심재로 감겨지는 필름의 와인딩경로가 옆으로 이동되면서 주변 필름을 간섭하게 되므로 와인딩작업이 진행될 수 없다. 게다가 종래 구조의 에어 샤프트를 초정밀 제작하여 슬리터 기계의 단축 구조로 적용한다 해도 러그의 배치가 3방향이기 때문에 상기 중공심재가 내부에서 받게 되는 힘의 방향은 5방향으로 되어 폭이 좁은 중공심재는 견디지 못하고 타원형으로 변형되어 버리고 만다.

이 때문에 폭이 좁고 얇은 시트상제품을 감아 놓기 위한 중공심재는 통축으로 된 콘 타입의 샤프트에 장착하여 와인딩작업을 행하고 있다.

그렇지만 콘 타입 샤프트는 중공심재를 장착한 다음, 샤프트의 일측에 마련된 록크 너트를 작업자가 수동으로 죄어 주어야 하는 것이므로 장착이 번거롭고 또 장착된 중공심재의 센터링은 육안 검사하면서 고무 망치 등으로 두드려 수정하는 등 작업이 대단히 불편하고, 센터링 수정 시에 중공심재가 고무 망치의 타격으로 파손되기도 하는 문제를 일으키고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 종래의 에어 샤프트에서 볼 수 있는 문제점을 해결하기 위하여 인쇄용지, 라미네이트, 부직포, 금속성 호일, 각종 테이프 및 필름, 비닐지 등을 감아 놓는 중공심재를 슬리터 등의 설비에 장착할 때 자동으로 센터링되는 구조로의 자동 조심 공압 에어 샤프트를 제공함에 두고 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 러그가 튜브로 공급되는 압축 공기에 의해 외부로 돌출되어 중공심재를 척킹 하는 에어 샤프트에 있어서, 중심관체의 일단부를 폐쇄시키는 에어 분배기에 에어 통로를 개설하여 놓고, 상기 중심관체의 외주면으로 복수개의 튜브를 축방향에 나란하게 등분 배열함과 아울러 각 튜브의 상면에 같은 수의 금속 러그와 고무 러그를 번갈아 배치하고, 상기 에어 통로를 통해 공급되는 압축공기로 각 튜브가 팽창될 때 상기 고무 러그가 금속 러그보다 늦게 세퍼레이터의 외측방으로 돌출 되게 하여 상기 금속 러그에 의한 중공심재의 중심 조절이 이루어지는 구성을 제안한다.

또한, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 러그가 튜브로 공급되는 압축 공기에 의해 외부로 돌출되어 중공심재를 척킹 하는 에어 샤프트에 있어서, 중심관체의 일단부를 폐쇄시키는 에어 분배기에 제1 및 제2 에어 통로를 개설하여 놓고, 상기 중심관체의 외주면으로 복수개의 튜브를 축방향에 나란하게 등분 배열함과 아울러 각 튜브의 상면에 같은 수의 금속 러그와 고무 러그를 번갈아 배치하고 상기 제1 에어 통로를 금속 러그의 튜브로, 또 제2 에어 통로를 고무 러그의 튜브로 각각 연통시키며, 상기 제1 및 제2 에어 통로 사이로 지연 밸브를 개삽하여 상기 고무 러그가 금속 러그보다 늦게 세퍼레이터의 외측방으로 돌출 되게 함으로써 상기 금속 러그에 의한 중공심재의 중심 조절이 이루어지는 구성을 제안한다.

상술한 구성의 본 발명은 중심관체의 외주에서 3방향으로 배열된 금속 러그가 우선 작동되면서 중공심재의 중심을 맞춰 놓고, 다음에 고무 러그가 중공심재의 내주면을 압박하여 고정시키는 구조로 되어 있기 때문에 외주에 폭이 좁은 중공심재를 다수 배열하여도 하나같이 정밀하게 중심이 일치되어 폭이 좁고 얇은 필름의 와인딩작업을 효과적으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 주요부 구성을 도시하는 측단면도.

도 2는 도 1의 Ⅱ - Ⅱ선에 따른 단면도.

도 3a는 금속 러그의 외관 사시도.

도 3b는 고무 러그의 탄성 복귀 작동을 구현하는 판 스프링의 조립 예를 도시하는 사시도.

도 4는 도 1의 주요부 에어 통로의 분할 배치 예를 도시하는 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2 : 중심관체 4 : 에어 분배기

6 : 공기 주입밸브 8 : 에어 통로

8a : 제1 에어 통로 8b : 제2 에어 통로

10 : 튜브 12 : 튜브 리테너

14, 14a, 14b : 분지 통로 16 : 에어 니플

18 : 급기관 20 : 금속 러그

22 : 고무 러그 24 : 세퍼레이터

26 : 판 스프링

상술한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 주요부 구성을 도시하는 측단면도이다.

중심관체(2)의 양단을 폐쇄하는 에어 분배기(4)중의 어느 한쪽에는 공기 주입밸브(6)와 연통된 에어 통로(8)가 열려져 있고, 상기 중심관체(2)의 외주면에는 복수개의 튜브(10)가 축방향에 나란하게 등분 배열되어서 양 에어 분배기(4)로 연결된 튜브 리테너(12)에 의해 그 양단이 피복 보호되어 있다.

상기 튜브(10)는 6개소에 배열되는 것이 바람직하며, 각각의 튜브(10)에 구비된 에어 니플(16)은 상기 에어 통로(8)에서 갈라져 나온 분지 통로(14)에 급기관(18)을 통해 연통되어있다.

또한, 상기 각 튜브(10)의 상방에는 같은 수의 금속 러그(20)와 고무 러그(22)가 번갈아 배치되어 있으며, 이러한 금속 러그(20)와 고무 러그(22)의 배치 관계는 이들 사이로 개재되는 세퍼레이터(24)에 의해 유지되고, 또 각 세퍼레이터(24)의 양단은 에어 분배기(4)에 연결 고정된다.

도 2는 상기 금속 러그(20)와 고무 러그(22)의 배치 관계를 더 상세하게 묘사하고 있다.

금속 러그(20)와 고무 러그(22)는 같은 수로 번갈아 배치됨에 따라 각각 3방향으로 배치되어 있다. 이 경우에 고무 러그(22)의 허용 공차는 비교적 큰 값을 가져도 무방하지만, 상기 금속 러그(20)는 도 3a의 도시와 같이 그 외표면이 곡면을 이루게 해야 하고, 그 곡면은 외주에 삽입되는 중공심재(C)의 내경과 같은 곡률을 가지도록 또한 1/100∼2/100의 허용 공차를 가지게 정밀 가공하여 설치하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 자동 조심 공압 에어 샤프트에서, 그 축 길이가 100cm 미만의 짧은 규격을 가질 때에 상기 고무 러그(22)의 도중에는 도 3b의 도시와 같이 판 스프링(26)이 삽입 설치된다. 이 판 스프링(26)에 의해 모든 튜브(10)로 동시에 압축 공기가 주입되더라도 상기 고무 러그(22)는 압축 공기의 힘이 판 스프링(26)의 탄성력보다 큰 힘으로 작용할 때까지 그대로 눌려져 있게 되므로 상기 금속 러그(20) 보다 약간 늦게 세퍼레이터(24)의 외측으로 돌출되는 지연 작용을 나타내게 된다.

이와 같은 고무 러그(22)의 지연 작동에 의해 중공심재(C)는 작동되는 즉시로 금속 러그(2)를 통한 중심 센터링이 우선된 다음에 이어서 고무 러그(22)가 돌출되어서 중공심재(C)의 내주면을 압박하여 고정시켜 주는 작용을 얻는다.

상기 판 스프링(26)은 축의 길이가 긴 경우에는 고무 러그(22)의 중심부가 팽출하게 되므로 효과적이 못하게 된다. 따라서 본 발명의 자동 조심 공압 에어 샤프트가 100cm 이상의 긴 규격을 가질 때에는 상기 에어 통로(8)가 도 4의 도시와 같이 제1 에어 통로(8a)와 제2 에어 통로(8b)로 구분하여 개설되고, 이들 사이로 밸브체(30)가 스프링(32)에 의해 탄지된 구조의 지연 밸브(34)가 개삽되는 한편, 각 에어 통로(8a)(8b)의 종단은 각각 금속 러그(20)의 튜브(10)로 이어지는 분지 통로(14a)와, 고무 러그(22)의 튜브(10)로 연통되는 분지 통로(14b)로 나뉘어 형성된 구성으로 할 수 있다.

이러한 구성은 상기 제1 및 제2 에어 통로(8)로 가해지는 압축 공기가 지연 밸브(34)의 작용으로 시차를 가지게 됨으로써 상기 고무 러그(22)가 금속 러그(20)에 대하여 지연 작동되기 때문에 축의 길이가 길더라도 상기 금속 러그(20)에 의한 중공심재(C)의 센터링이 우선하고 다음에 중공심재(C)를 고정하여 주는 작용을 얻을 수 있다.

또, 도 4에 예시한 구성은 하나의 에어 분배기(4)에 제1 및 제2 에어 통로(8a)(8b)를 함께 개설하고 있으나 중심관체(2)의 일단부로 부착되는 에어 분배기(4)에 각각 나누어 개설하여도 무방하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 시트상제품을 중공심재의 외주면에 감아들이는 슬리터 기계의 단축 구조에 사용되는 에어 샤프트로서, 외부로 돌출 작동되는 러그를 각각 3방향으로 배열된 금속 러그와 고무 러그로 구분하여 놓고, 이들 러그의 돌출 작동에서 고무 러그가 금속 러그에 비해 약간 늦게 차동되도록 함으로써 샤프트에 장착된 중공심재가 먼저 금속 러그에 의해 센터링 된 다음, 고무 러그에 의해 내주면이 압박되어 고정됨에 따라 상기 중공심재의 내주면에는 균등한 6방향의 힘이 작용하여 센터링이 흐트러지지 않고 견고한 장착이 이루어져서 일반적으로 폭이 좁고 얇은 필름의 와인딩은 물론 커팅 폭이 3∼5mm로 되는 극히 얇고 좁은 필름의 와인딩작업도 가능하게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 러그가 튜브로 공급되는 압축 공기에 의해 외부로 돌출되어 중공심재를 척킹 하는 에어 샤프트에 있어서, 중심관체의 일단부를 폐쇄시키는 에어 분배기에 에어 통로를 개설하여 놓고, 상기 중심관체의 외주면으로 복수개의 튜브를 축방향에 나란하게 등분 배열함과 아울러 각 튜브의 상면에 같은 수의 금속 러그와 고무 러그를 번갈아 배치하고, 상기 고무 러그의 양단으로 판 스프링을 설치해서 상기 에어 통로를 통해 공급되는 압축공기로 각 튜브가 팽창될 때 상기 고무 러그가 금속 러그보다 늦게 세퍼레이터의 외측방으로 돌출 되게 하여 상기 금속 러그에 의한 중공심재의 중심 조절이 이루어지는 구성으로 된 자동 조심 공압 에어 샤프트.
2. 러그가 튜브로 공급되는 압축 공기에 의해 외부로 돌출되어 중공심재를 척킹 하는 에어 샤프트에 있어서, 중심관체의 일단부를 폐쇄시키는 에어 분배기에 제1 및 제2 에어 통로를 개설하여 놓고, 상기 중심관체의 외주면으로 복수개의 튜브를 축방향에 나란하게 등분 배열함과 아울러 각 튜브의 상면에 같은 수의 금속 러그와 고무 러그를 번갈아 배치하고 상기 제1 에어 통로를 금속 러그의 튜브로, 또 제2 에어 통로를 고무 러그의 튜브로 각각 연통시키며, 상기 제1 및 제2 에어 통로 사이에는 지연 밸브가 개삽되어서 에어 니플을 통해 공급되는 압축공기가 상기 제1 및 제2 에어 통로로 시차 공급되게 하여 상기 고무 러그가 금속 러그보다 늦게 세퍼레이터의 외측방으로 돌출 되게 함으로써 상기 금속 러그에 의한 중공심재의 중심 조절이 이루어지는 구성으로 된 자동 조심 공압 에어 샤프트.