KR100433771B1 - 권취장치 - Google Patents

Abstract

베어링하우징(4)에 의해 회전가능하게 지지된 권취드럼(2)이 배치되는 레일(9)을 갖는 스탠드부(5), 진행하는 종이웨브의 하측에 위치하며 스탠드부의 베어링하우징(13)에 회전가능하게 축지되는 표면권취드럼, 부 시스템, 및 권취드럼(2)을 보유하기 위하여 파지부재(33)를 가짐과 함께 표면권취드럼의 외피면을 따라서 권취드럼(2)을 이동시키기 위한 작동기(28)를 갖는 제 1아암(24)을 가지는 주 시스템으로 구성되는, 권취드럼(2)에 종이웨브를 권취하기 위한 권취장치. 본 발명에 따르면, 각각의 제 1파지부재는 제 1아암의 공통축지샤프트(36)를 중심으로 피봇상태로 축지된 외측 및 내측록킹아암(34, 35), 내측록킹아암에 대하여 축지샤프트(36)를 중심으로 외측록킹아암(34)을 피봇동작시켜 폐쇄상태에서 권취드럼을 받아들여 조임상태에서 배어링하우징(4)에서 유지시킴으로써 지지되는 제 1작동기(44), 제 1아암과 내측록킹아암(35)사이에 장착된 제 2작동기(45)를 갖는다. 외측 및 내측록킹아암과 작동기는 선형부하를 조절하기 위한 피봇동작부를 구성한다.

Description

권취장치{REEL-UP}

종이릴을 권취하기 위해서는 통상 권취장치에서 연속적으로 제조하기 위한 두 개의 시스템, 즉 빈 권취드럼을 수용하기 위하여 파지장치를 갖는 한 쌍의 피봇동작가능한 제 1아암을 갖는 주 시스템과, 종이웨브의 초기회수의 권취종이가 권취드럼에 감겨지면 주 시스템으로부터 권취드럼을 수용하는 부 시스템을 사용한다.

부 시스템은 통상 한 쌍의 제 2아암 또는 한 쌍의 캐리지를 갖는데, 이 캐리지는 종이릴의 직경이 증가됨에 따라서 경우에 따라서 한 쌍의 서로 평행한 스탠드부재를 따라서 피봇동작하거나 직선형으로 이동하며, 스탠드부재에는 진행하는 종이웨브의 하측에 구동된 표면권취드럼이 회전가능하게 배치된다. 제 1아암은 권취드럼을 표면권취드럼에 인접하게 배치하여 웨브를 권취하기 시작한다. 그 후, 제 1아암은 권취드럼을 표면권취드럼을 따라서 하방으로 두 개의 레일쪽으로 전달하며, 웨브의 계속되는 권취동작 중에 베어링하우징에 의해 회전가능하게 지지된 권취드럼이 이 레일을 따라서 배치된다. 표면권취드럼에 대하여 특정의 선형부하가 유지되고 종이릴이 성장중에 층 특히 내층에서 생겨서 폐기하게 하는 주름이나 접힘없이 균등하게 권취되는 것이 중요하다. 선형부하는 권취동작전반에 걸쳐서 크기와 방향이 변하는데, 주로 3가지 변수, 즉 가해지는 부하, 성장하는 종이릴의 중량증가, 및 표면권취드럼의 외피면에서의 종이릴의 현재위치에 따라서 다르다. 종이릴은 접촉선을 따라서 외피면에 대하여 가압되어 외피면을 따라서 원호형상으로 하방으로 이동하여 수평 및 수직힘성분이 생기므로 표면권취드럼에 대한 위치에 따라서 선형부하가 변하며, 그 크기는 전체동작중에 서로 변한다. 두 개의 시스템의별도의 파지부재사이에 그리고 중앙구동으로 두 개의 구동수단사이에 교환이 이루어져 일시적인 압력증가가 생기므로 이 선형부하는 권취드럼이 주 시스템에서 부 시스템으로 이동하는 동안에도 부정적으로 영향을 받는다. 권취동작을 최적화하기 위해서는 선형부하가 전체권취공정의 전반에 걸쳐서 신중하게 결정된 최대치 및 최소치 내에 유지되어야 한다. 성장하는 종이릴과 표면권취드럼사이의 선형부하의 전술한 변화의 부정적인 영향을 줄이기 위해서, 선형부하를 조절하기 위해 제 1아암에 의한 캠스티어링 및/또는 구동실린더를 갖는 장치를 시험하였다. 따라서 미합중국 특허 제 3,614,011호는 두 개의 제 1아암을 갖는 권취장치를 설명하는데, 각 아암은 가해진 부하를 조절하기 위하여 권취드럼의 외부에 로딩장치를 가지며, 이 로딩장치는 구동실린더와 이 구동실린더에 의해 제 1아암을 따라서 이동가능한 고정후크로 구성된다. 각 로딩장치는 권취장치의 표면권취드럼의 각 단부에 배치된 하측의 조종캠트랙으로 구성되는 언로딩장치와 공동으로 작용한다. 권취드럼은 캠트랙에 지지되어 그 곡면을 따라서 한 쌍의 레일쪽으로 하방으로 전달되는데, 여기서 두 개의 제 2아암은 종이릴을 제어한다. 각 캠트랙은 종이릴이 표면권취드럼에 대하여 성장하는 동안 선형부하를 어느 정도 조정할 수 있도록 구동실린더에 의해 샤프트를 중심으로 피봇동작할 수 있다. 따라서 선형부하 자체는 록킹후크의 이동을 통해 로딩장치의 구동실린더에 의해, 그리고 캠트랙의 조정을 통해 언로딩장치의 구동실린더에 의해 조절된다. 미합중국특허 제 4,634,068호는 선형부하의 변화를 제어하려고 하는 권취장치를 설명한다. 각 제 1아암은 제 1아암을 따라서 이동가능한 상측 록킹후크를 제어하며 구동실린더를 갖는 로딩장치와, 종이릴의 증가중량을 경감하도록 배치된 언로딩실린더를 갖는 하측지지부를 가지고 제 1아암에 배치되는 언로딩장치로 구성된다. 전술한 공지의 권취장치에 있어서, 선형부하의 제어는 두 개의 완전히 분리되어 상호 공동작동하는 장치에 의해 이루어지는데, 언로딩장치가 권취드럼의 중량의 해제와 성장하는 종이릴의 증가중량을 조절하면서 그 로딩장치가 혼자서 인가된 부하를 조절한다. 이에 의해 선형부하를 최적의 방식으로 제어하기가 매우 어렵다. 상기 공지된 양 권취장치에서의 다른 문제점은 제 1아암이 권취드럼의 하측홀더가 고정되거나 거의 고정된 파지장치를 갖는다는 것이다. 따라서 종이릴의 직경은 종이릴이 상기 하측홀더로부터 권취드럼을 상승시키기 전에 소정의 최대한계까지만 증가될 수 있다. 제 1아암에 의해 고정되어 있는 상태에서 권취드럼에 종이를 더 많이 권취하기 위해서, 가동상태의 상측록킹후크와 고정상태의 하측홀더나 캠트랙은 어떤 권취장치에서는 별개의 피봇샤프트을 중심으로 제 1아암에 축지되는 상측록킹후크 및 하측지지아암으로 구성되는 두 개의 피봇동작가능한 파지부를 갖는 파지장치로 교체하였다. 종이릴의 직경이 증가함에 따라서 록킹후크와 지지아암은 표면권취드럼의 외피면으로부터 피봇동작한다. 따라서 이 권취드럼은 파지장치내에서 바람직하지 못하게 회전하게 되며, 이 회전은 서로 거리를 두고 축지된 각 피봇샤프트를 중심으로 동시에 피봇동작하면서 표면권취드럼에 대하여 평행하게 이동하는 록킹후크와 지지아암에 의해 생긴다.

본 발명은 단부에서 베어링하우징을 갖는 권취드럼에 종이웨브를 권취하여 종이릴을 제조하기 위한 제지기의 권취장치로서, 상기 권취장치는

-베어링하우징에 의해 회전가능하게 지지된 권취드럼이 놓여져지는 레일을 갖는 두 개의 하측스탠드부와,

-빈 권취드럼의 줄기부를 지지하기 위한 레일을 갖는 두 개의 상측스탠드부와,

-진행하는 종이웨브의 하부에 위치하며 하측스탠드부에 배치된 베어링하우징에 회전가능하게 축지되는 표면권취드럼 및/또는 벨트의 형태의 지지수단과,

-하측스탠드부에서 피봇축을 중심으로 피봇상태로 축지되고 종이웨브를 권취드럼에 감싸서 초기권취하기 위해 권취드럼을 상측위치로부터 레일에 인접한 하측위치까지 지지수단을 따라서 이동시키는 작동기를 가지며, 베어링하우징 내에 권취드럼을 지지하고 보유하기 위한 파지부재를 갖는 두 개의 제 1아암을 포함하는 주 시스템과,

하측스탠드부에 축지되어 레일을 따라서 권취드럼을 이동시키기 위한 작동기를 갖는 두 개의 제 2부재를 포함하는 부 시스템으로 구성되는 권취장치에 관한 것이다.

본 발명을 첨부도면을 참조하여 더 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 주 시스템을 갖는 권취장치의 상류측부의 사시도이다.

도 2는 도 1에 따른 권취장치의 측면도로서 본 발명에 따른 파지부재가 개방된 상측위치에 있고 종이릴이 제 2캐리지 내에 권취되는 주 시스템의 제 1아암 중의 하나를 개략적으로 나타낸다.

도 3은 도 2의 파지부재의 확대도이다.

도 4는 새로운 권취드럼이 조여진 파지부재에 의해 고정되고 제 1아암이 그 상측위치에 있는 도 2에 따른 권취장치를 나타낸다.

도 5는 완성된 종이릴이 제 2캐리지 내에 있고 권취개시하는 종이릴이 그 레일위치에서 제 1아암 내에 있는 도 2에 따른 권취장치를 나타낸다.

도 6은 조여진 파지부재가 레일위치에 있고 권취개시된 종이릴을 갖는 권취드럼이 제 2캐리지로 이송되는 도 2에 따른 권취장치를 나타낸다.

도 7은 도 1에 따른 권취장치 내의 제 1아암 중의 하나의 확대사시도이다.

본 발명의 목적은 전술한 문제점들을 적어도 상당한 정도로 감소시키는 개량된 권취장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 권치장치는 주 시스템의 각 파지부재가

-제 1아암의 상측장착부에서 축지샤프트를 중심으로 피봇상태로 축지된 외측록킹아암과,

-외측록킹아암과 동일한 축지샤프트를 중심으로 피봇상태로 축지된 내측록킹아암과,

-개방상태에서 권취드럼을 수용하고 조임상태에서 그 베어링하우징이 권취드럼을 보유하기 위해 내측록킹아암에 대하여 축지샤프트를 중심으로 외측록킹아암을 피봇동작시킴으로써 파지부재를 개방 및 조이도록 배치되어 파지 부재에 의해 지지되는 제 1작동기와,

-제 1아암의 상측장착부와 내측록킹아암의 사이에 피봇상태로 장착되어 연장되는 제 2작동기로서, 외측록킹아암, 내측록킹아암 및 제 1작동기는 제 2작동기에 의해 영향을 받을 때 축지샤프트를 중심으로 피봇동작하여 권취드럼에서 성장하는 종이릴과 지지수단사이의 선형부하를 조절하도록 배치된 제 2작동기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 권취장치는 표면권취드럼과 성장하는 종이릴사이의 선형부하의 제어를 상당히 개선하는데, 이는 종전보다 선형부하를 정밀하게 조절할 수 있음을 의미한다. 본 발명에 의하면 록킹아암을 제어하는 작동기를 록크시켜, 록킹을 위해 가해진 힘을 유지하면서 파지장치를 록크상태로 록크시키거나 고정할 수 있다. 이 기능은 "동결"조건으로서 간단히 설명할 수 있다. 이는 작동기로의 공급관에서의 누설이 권취드럼을 유지하는 록킹아암의 고정된 록크상태에 영향을 주지않음을 의미한다. 전술한 장해가 생기는 경우에 자신의 중량의 영향으로 파지장치로부터 권취드럼이 떨어지는 위험이 없다는 점에서 안전성이 향상된다.

그 외에, 주 시스템과 부 시스템사이에서 매우 안전한 천이가 이루어질 수 있어서 이런 천이 중에도 정해진 범위 내에서 선형부하를 유지할 수 있다.

도 1에는, 종이를 연속적인 웨브의 형태로 제조하는 제지기의 권취장치의 상류측부를 사시도로서 도시한다. 이 웨브(1)는 도 2에 도시한 바와 같이 회전권취드럼(2)의 권취장치 내에 권취되어 종이릴을 형성한다. 권취드럼(2)은 각 단부가 브레이크드럼(18)의 내부에 축방향으로 배치된 베어링하우징(4)을 갖는데, 이 베어링하우징(4)은 도 7에 도시한 바와 같이 그 주위를 둘러싸는 홈(40)을 구비한다. 이 브레이크드럼(18)은 통상 축방향의 커플링장치를 구비한다.

이 권취장치는 종방향으로 연장되는 두 개의 하측스탠드부(5)와 종방향으로 연장되는 두 개의 상측스탠드부(7)로 구성된다. 이들 스탠드부에는 레일(9, 10)이 수평하게 견고히 장착되어 권취드럼(2)을 지지하며, 이 권취드럼은 그 베어링하우징(4)내에 지지되어 레일(9, 10)을 따라서 구르며, 이 레일은 베어링하우징(4)의 홈(40) 내에 수용된다.

하측스탠드부(5)사이에는 표면권취드럼형상의 지지수단(11)이 연장되고, 이 지지수단은 하측스탠드부(5)에 장착된 베어링하우징(13) 내의 표면권취드럼(11)을 회전가능하게 축지하기 위한 샤프트핀(12)을 갖는다. 종이웨브(1)는 표면권취드럼(11)의 외피면의 주위로 주행하며, 종이웨브(1)의 속도와 일치하는 주변속도로 표면권취드럼(11)을 회전시키기 위한 구동장치(도시하지 않음)가 배치된다. 하측스탠드부(5)의 레일(9)사이의 거리는 웨브의 폭보다 약간 큰 것을 이해할 수 있을 것이다. 도 7에서 명백하듯이, 각 베어링하우징(13)은 내외측단부벽(14, 15)과, 샤프트핀(12)와 동심상태이면서 베어링하우징(13)내에 피봇상태로 축지되는 회전대칭상태의 관형케이싱(16)을 갖는다. 따라서, 케이싱(16)의 피봇축은 표면권취드럼(11)의 회전축과 일치한다.

상측스탠드부(7)의 레일(10)은 권취드럼(2)의 줄기부를 지지하도록 배치된다.

이 권취장치는 도 2에 도시한 바와 같은 상측회수위치와 도 4에 도시한 바와 같은 하측전달위치사이에서 유압실린더(19)에 의해 피봇상태로 지지되도록 제지기 스탠드에 피봇상태로 축지된 두 개의 하강아암(17)으로 구성된다.

이 권취장치는 종위웨브(1)를 권취드럼(2)에 연속적으로 권취할 수 있도록 주 시스템과 부 시스템으로 구성된다.

부 시스템은 두 개의 제 2캐리지(20)로 구성되는데, 각각의 제 2캐리지는 스탠드부(5)를 따라서 직선형으로 이동할 수 있도록 각각의 하측스탠드부(5)에 축지된다. 각 제 2캐리지(20)와 스탠드부(5)에는 제어된 방식으로 스탠드부(5)를 따라서 제 2캐리지(20)를 왕복이동시키기 위해 유압실린더(도시하지 않음)가 부착된다. 제 2캐리지(20)들의 운동은 서로 동시에 일어난다. 각각의 제 2캐리지(20)는 파지부재를 갖는데, 이 파지부재는 록킹아암(21)과 가압아암(22)으로 구성되는 것으로서, 종이릴(3)이 시작될 때 권취드럼(2)을 받아들여 종이릴이 완성되면 제거하고, 또한 점점 커지는 종이릴(3)과 표면권취드럼(11)사이에 필요한 선형하중을 지지하면서 레일(9)을 따라서 권취드럼(2)을 안내할 수 있게 종이릴의 베어링하우징의 주위를 조이도록 배치된다. 록킹아암(21) 및 가압아암(22)은 제 2캐리지(20)에 피봇상태로 축지되며, 권취공정을 제어하기 위한 권취장치의 제어시스템 내에 구성된 유압실린더(도시하지 않음)에 의해 조작된다. 록킹아암(21) 및 가압아암(22)의 자유단부는 레일(9)을 따라서 자유롭게 구를 수 있도록 권취드럼의 베어링하우징(4)과 공동으로 동작하기 위해 회전가능하게 축지된 작은 풀리를 지지한다. 참조부호 23은 도 6에 도시한 바와 같이 제 2캐리지(20)가 복귀운동중에 가압아암(22)이 권취드럼(2)의 베어링하우징(4)과 접촉하기 전의 어느 거리에서 정지하여야 하므로 각 제 2캐리지(22)의 정지위치를 감지하기 위해 각 가압아암에 제공된 제어시스템내의 유도식의 위치지시기를 나타낸다.

주 시스템은 표면권취드럼(11)의 회전축을 중심으로 피봇동작하도록 피봇상태로 축지된 두 개 의 제 1아암(24)으로 구성되는데, 이 제 1아암(24)은 표면권취드럼(11)의 베어링하우징(13)의 피봇상태로 축지된 관형케이싱(16)에 예를 들어 용접으로 견고히 장착된다. 각각의 제 1아암(24)은 허리부(25)를 갖는데, 이 허리부에 의해 제 1아암(24)은 표면권취드럼(11)의 각 베어링하우징(13), 하측장착부(26) 및 상측장착부(27)에 견고히 연결되는데, 이 중에 두 개의 장착부(26, 27)는 표면권취드럼(11)의 회전축의 양측에 위치한다. 유압실린더(28)는 그 피스톤로드(29)를 통하여 제 1아암(24)의 하측장착부(26)에 피봇상태로 장착되고 그 실린더(30)의 단부를 통하여 각 하측스탠드부(5)에 피봇상태로 장착된다. 하측스탠드부(5)사이로는 수평동기샤프트(31)가 통과하여 피봇상태로 축지된다. 이 동기샤프트(31)에는 두 개의 연결아암(32)의 양 단부가 견고히 연결되며 그 하측장착부가 제 1아암(24)에 피봇상태로 연결된다. 따라서 제 1아암(24)이 그 피봇축을 중심으로 하는 운동은 서로 동시에 일어난다.

각각의 제 1아암(24)은 외측의 제 1록킹아암(34)과 내측의 제 2록킹아암(35)으로 구성되는 집게형 파지부재(33)로 구성된다. "외측" 및 "내측"이라는 표현은 서로에 대하여 그리고 표면권취드럼(11)에 대한 위치를 말하는 것이다. 외측록킹아암(34)은 수평상태의 축지샤프트(36)에 의해 제 1아암(24)의 상측장착부(27)에 피봇상태로 축지된다. 내측록킹아암(35)은 외측록킹아암(34)과 동일한 축지샤프트(36)에 피봇상태로 축지된다. 외측록킹아암(34)은 상기 축지샤프트(36)에 피봇상태로 축지되는 허리부(37), 권취드럼(2)과 접촉하기 위한 자유파지부(38) 및 장착부(39)로 구성된다. 도시한 실시예에 있어서, 파지부(38)는 록크상태에서 어느 각도, 예를 들어 약 90°의 각도로 권취드럼(2)의 베어링하우징(4)을 둘러싸는 후크의 형상을 갖는다. 이 후크(38)와 장착부(39)는 상기 축지샤프트(36)의 양측에 위치한다. 마찬가지로, 내측록킹아암(35)도 상기 공통축지샤프트(36)에 피봇상태로 축지되는 허리부(41), 권취드럼(2)과 접촉하기 위한 자유파지부(42) 및 장착부(43)로 구성된다. 록크상태에서 권취드럼(2) 및 후크(38)의 역지지부로서 작용하는 자유파지부(42)와 장착부(43)는 상기 공통축지샤프트(36)의 양측에 위치한다.

제 1아암(24)의 파지부재(33)는 복동식의 제 1유압실린더(44)와 복동식의 제 2유압실린더(45)로 구성된다. 제 1유압실린더(44)는 샤프트핀(47)에 의해 피스톤로드(46)를 통하여 외측록킹아암(34)의 장착부(39)에 피봇상태로 장착되고, 피스톤로드(46)와 대향하는 실린더(48)의 단부가 양측의 샤프트핀(49)에 의하여 실린더(48)를 통하여 내측록킹아암(35)의 장착부(43)에 피봇상태로 장착된다. 제 1유압실린더(44)에 유압오일을 공급하고 그로부터 오일을 배출시키기 위한 것으로서 상징적으로 나타낸 자재관(50)은 밸브(51)를 구비하는데, 이 밸브는 실제로는 유압실린더가 어떤 돌출상태에 있을 때 상기 공급을 차단시키기 위해 유압실린더(44)에 장착된다. 제 1유압실린더(44)는 제 1아암(24)의 상측장착부(27)를 따라서 그 상류측에 실린더(48)에 있도록 자유롭게 연장되어, 즉 내측록킹아암(35)과 단지 기계적으로 피봇가능하게 접촉하므로 내측록킹아암은 유압실린더(44)를 지지한다.

상기 제 2유압실린더(45)는 파지부재의 축지샤프트(36), 즉 록킹아암(34, 35)의 공통축지샤프트로부터 소정의 거리에 위치한 샤프트핀(53)에 의하여 그 피스톤로드(52)를 통하여 내측록킹아암(35)의 파지부(42)에 피봇상태로 장착되며, 또한 샤프트핀(55)에 의해 피스톤로드(52)의 반대방향으로 향하는 단부가 실린더(54)를 통하여 제 1아암(24)의 상측장착부(27)에 피봇상태로 장착된다. 내측에서 외측록킹아암(34)의 후크(38)는 파지부재(33)가 동작상태의 록크상태에 있을 때 서로 대향하는 록킹아암(34, 35)의 자유단부사이의 거리가 권취드럼(2)의 베어링하우징(4)의 직경보다 작게 되어 권취드럼(2)이 하방으로 상기 자유단부와 대향할 때에도 파지부재(33)에 의해 유지되게 하는 방식으로 내측록킹아암(35)의 드럼첩촉파지부(42)쪽으로 내부로 굽어지거나 기울어진 면(60)을 갖는다.

각 베어링하우징(13)의 내측단부벽(14)은 상부로 연장되어 상측면으로 지지부(56)를 지지하여 하강아암(17)으로부터 권취드럼을 수용할 수 있는데, 상기 지지부(56)는 베어링하우징(4)의 홈(40)의 내측에 위치한다. 각 지지부(56)는 전달되었을 때 권취드럼(2)이 거꾸로 구르는 것을 방지하도록 배치된 후방정지부(57)를갖는다. 이 지지부(56)들은 록킹아암(34, 35)이 하강동작단계를 포함한 과정 중에 권취드럼의 베어링하우징(4)과 접촉하고 있더라도 내측록킹아암(35) 및 그 유압실린더(45)를 가동하지 않고 권취드럼(2)의 전체중량을 지지할 수 있는 표면권취드럼(11) 위의 레벨에 위치한다.

도시한 실시예에 있어서, 각 파지부재(33)의 외측록킹아암(34)은 홈(40)의 양측에서 권취드럼(2)의 베어링하우징(4)과 공동으로 동작하도록 서로 어느 거리를 두고 배치된 두 개의 평행판(58)으로 구성된다. 이 판(58)은 중간부(59)에 의해 적소에 견고히 고정된다.

파지부재(33)가 조여진 록크상태에서, 록킹아암(34, 35)이 권취드럼(2)의 베어링하우징(4)을 둘러싸고 밸브(51)가 닫혀진 상태에 있게 되어 피스톤로드(46)가 실린더(48) 속으로 복귀할 수 없을 때, 파지부재(33)의 두 개의 록킹아암(34, 35)은 피봇동작부를 형성하는데, 이 피봇동작부는 제 2유압실린더(45)에 의해 축지샤프트(36)를 중심으로 피봇동작할 수 있으므로 초기의 성장하는 종이릴(3)과 표면권취드럼(11)사이의 선형부하를 제어하는 시스템의 일부를 형성한다.

전술한 권취장치는 대체로 다음과 같이 동작한다.

도 2에 도시한 진행중의 권취공정의 단계에서, 제 1아암(24)은 그 최상부위치에 있으며 그 파지부재(33)는 도 7에 도시한 바와 같이 하강아암(17)에 의해 회수되어 두 개의 지지부(56)에 놓여진 빈 권취드럼(2)을 수용할 수 있는 개방위치에 있으며, 그래서 제 1유압실린더(44)는 권취드럼(2)의 베어링하우징(4)과 접촉하도록 외측록킹아암(34)을 하방으로 피봇동작시켜서 상기 베어링하우징은 도 4에 도시한 바와 같이 외측 및 내측록킹아암(34, 35)사이에 견고히 조여진다. 파지부재(33)가 조여진 상태에 있을 때, 밸브(51)는 오일공급관(50)이 폐쇄되고 외측 및 내측록킹아암(34, 35)이 돌출상태로 견고히 록크되어 고정된 각 피스톤로드(46)에 의해 서로에 대하여 고정되도록 동작한다. 제 1유압실린더(44)가 파지부재(33)이외의 어느 구조요소와도 기계적으로 접속하지 않으므로 각 파지부재(33)와 그 유압실린더(44)는 제 2유압실린더(45)의 작동에 의해 축지샤프트(36)를 중심으로 피봇동작하는 피봇동작부를 형성한다. 도 4에 도시한 권취공정의 단계에서, 종이릴(3)은 부 시스템에 완성되어 있다. 주 시스템 내의 빈 권취드럼(2)은 도시하지 않은 상기 개시장치에 의해 회전하게 된다. 제 1아암(24)의 유압실린더(28)는 도 5에 도시한 바와 같이 제 1아암(24)을 레일위치로 피봇동작시키도록 작동한다. 이 피봇동작중에, 권취드럼(2)은 이미 회전하고 있는 단계에서 표면권취드럼(11)과 접촉하도록 이동하며, 이에 따라서 종이웨브(1)가 권취드럼(2)과 접촉하여 권취동작을 종료시키고 개시한다. 종이웨브(1)가 찢어지고 제 2캐리지(20)가 동작하여 역시 도 5에 도시한 바와 같이 완성된 종이릴(3)을 표면권취드럼(11)으로부터 이송시킨다. 제 1아암(24)의 파지부재(33)에 의해 고정된 권취드럼(2)은 소정의 초기각도위치에서 표면권취드럼(11)과 만나고, 제 2유압실린더(45)를 통하여 권취장치의 제어시스템의 도움으로 소정의 선형부하가 설정된다. 권취드럼(2)과 이 드럼에 감긴 종이릴(1)의 권취종이의 중량은 상기 초기각도위치에서의 최대영향에서 도 5에 따른 레일위치에서의 무영향까지의 영향을 선형부하에 준다. 소정의 선형부하를 유지하기 위해서는, 제 2유압실린더(45)는 처음에 권취드럼(2)의 중량의 일부의 영향으로부터 표면권취드럼(11)을 해제시키며, 이 해제효과는 상기 영향이 감소됨에 따라서 서서히 감소한다. 주어진 각도위치에서 소정의 선형부하의 값에 따라서 유압실린더(45)는 제어된 해제작용으로부터 제어된 부하작용으로 절환함으로써, 권취드럼(2)은 각도위치에 따라서 점차 증가하는 힘으로 표면권취드럼(11)을 가압하여 소정의 선형부하를 유지할 것이다. 내측유압실린더(45)도 역시 두 개의 제 1아암(24)과 이 아암에 의해 회전가능하게 고정된 권취드럼(2)을 동시에 피봇동작시킴으로써 권취드럼(2)이 제 1아암(24)에 의해 레일위치로 하방으로 피봇동작되는 동안 발생하는 종이릴(3)의 직경의 연속증가를 보상함으로써, 권취드럼(2)의 회전축과 표면권취드럼(11)의 회전축사이의 거리가 증가한다.

정해진 개시위치에 대한 제 1아암(24)의 각도위치는 제 1아암(24)의 유압실린더(28)중의 하나 속의 위치감지기에 의해 적절히 감지된다. 재 계산 후에는 피봇동작중에 직접 제 1아암의 각도위치를 측정하는 각도지시기보다 정확한 각도위치값을 제공한다.

권취드럼(2)의 중량은 알고 있고 서로 상당히 다르므로, 권취장치의 제어시스템은 표면권취드럼(11)에 대한 각도위치의 함수로서 수직력성분의 값에 대한 곡선그래프로 다시 프로그램할 수 있다.

제 2캐리지(20)가 권취장치의 하류측단부에서 완성된 종이릴(3)을 전달하였을 때 제 2캐리지는 표면권취드럼(11)에 근접한 개시위치로 복귀하여, 도 6에 도시한 단계 직후에 그 파지부재(21, 22)로 후속의 권취드럼(2)을 수용하여 보유한다.

제 1아암(24)의 파지부재(33)는 그 두 개의 베어링하우징(4)내에 권취드럼(2)을 보유하므로, 권취드럼은 회전할 수 없다. 따라서, 마찰을 피하여야 한다면 베어링하우징(4)은 그 록크상태에서 레일(9)과 직접 접촉할 수 없다. 따라서 베어링하우징(4)이 레일(9)과 접촉하기 전에 제 1아암(24)의 하향피봇동작이 정지된다. 이런 정지는 각 베어링하우징(4)과 레일(9)사이의 거리가 1 밀리미터 또는 수 밀리미터인 경우에 생긴다. 파지부재(33)가 레일위치에 있을 때 외측록킹아암(34)의 후크(38)는 하측으로부터 베어링하우징(4)을 둘러싸는데, 이는 후크(38)가 레일위치의 권취드럼(2)의 중량의 상당부분을 지지함을 의미한다. 이 권취공정은 제 2캐리지(20)가 권취동작을 제어할 때까지 제 1아암(24)이 이 위치에 있으면 제어된 선형부하로 계속된다. 제 2캐리지(20)의 표면권취드럼(11)쪽으로의 복귀동작은 제 2캐리지(20)의 가압아암(22)이 베어링하우징(4)에 도달하기 전의 어느 거리에서 위치지시기(23)에 의해 정지되며, 따라서 제 2캐리지(20)의 파지부재가 베어링하우징(4)쪽의 방향으로 계속하여 내측부하를 직접 제어하는 경우에 생길 수 있는 선형부하의 순간적인 증가, 보다 구체적으로는 더블링(doubling)을 방지한다. 전술한 방식으로 제 2캐리지(20)를 정지시킴으로써, 종이릴(3)은 제 2캐리지(20)의 선형부하를 제어할 수 있도록 시스템으로 "성장"하게 되는데, 즉 성장하는 종이릴(3)을 갖는 권취드럼(2)의 베어링하우징(4)이 도 6에 도시한 바와 같이 부 시스템의 가압아암(22)과 만날 때 까지 선형부하가 주 시스템에 의해 제어되면서 종이릴(3)의 직경이 계속해서 증가한다. 따라서 주 부하시스템으로부터 부 부하시스템으로의 원활한 천이가 이루어진다. 베어링하우징과 접촉하는 후크(38)의 내측표면은 경사져 있으며 레일(9)쪽으로 하방으로 비스듬하게 기울어져 있으며, 파지부재(33)가 개방된 밸브(51)에 의해 개방되고 제 1유압실린더(44)가 동작하면 권취드럼(2)은 베어링하우징(4)이 수직운동 중에 후크(38)의 경사면(60)을 따라간다는 점에서 비교적 천천히 그에 상응하여 외측록킹아암(34)의 개방동작에 비하여 천천히 레일(9)쪽으로 하강한다. 이렇게 레일(9)위에 권취드럼(2)이 완만하게 하강하는 것이 이루어진다. 이 단계에서 록킹아암(21)이 베어링하우징(4)에 대항하여 록크상태로 회전되는 한편 동시에 선형부하증가의 제어가 주 시스템에 대하여 중지되고 부 시스템에 의해 지배된다.

제 2유압실린더(45)는 선형부하의 제어에서 최상의 민감성을 얻을 수 있는 저마찰형이다.

제 2아암은 제 2캐리지(20)대신에 사용될 수 있다.

필요에 따라서 전술한 유압실린더는 공기압실린더나 가능하다면 그 외의 작동기로 대체될 수 있다.

지시기(23)이외에 권취장치내의 다수의 다른 위치에 지시기가 배치되어 다른 가동구조요소의 여러 위치를 감지하여 소망단계 중에 권취공정을 제어하는 데이터를 얻을 수 있다.

전술하고 첨부도면에 도시한 바람직한 실시예에서, 제 1아암(24)의 피봇축은 표면권취드럼(11)의 회전축과 동축상태이다. 그러나 필요하다면 제 1아암의 피봇축은 표면권취드럼의 회전축에 대하여 편심상태로 배치할 수 있다. 외측록킹아암(34)의 파지부(38)는 후크의 형상을 가지는 한편 내측록킹아암(35)의파지부(42)의 접촉면은 보다 직선적이거나 약간 내측으로 굽어진 형상을 갖는다. 본 실시예가 바람직하지만 록킹아암(34, 35)을 그 자유파지부(38, 42)에 대하여 반대로 하거나 양측 파지부를 후크, 예를 들어 베어링하우징(4)과 동일한 폐쇄원호를 갖지만 도시한 후크(38)에서보다 각각이 작은 폐쇄원호를 갖는 후크로 성형할 수 있다.

본 발명은 부 시스템이 선형운동하도록 스탠드부에 축지되고 종이웨브의 권취중에 권취드럼을 스탠드레일로부터 들어올려 지지하기 위한 리프팅장치를 갖는 두 개의 제 2체를 갖는 적어도 하나의 제 2부를 갖는 권취장치에 적용할 수도 있다. 본 발명은 또한 전술한 리프팅장치가 없는 한 쌍의 제 2부를 갖는 권취장치에도 적용할 수 있다.

도시한 실시예에 있어서, 지지수단은 표면권선드럼으로 구성된다. 다른 실시예(도시하지 않음)에 있어서는, 지지수단은 벨트로 구성되거나 표면권취드럼과 벨트의 조합으로 구성된다.

Claims (8)

1. 단부에서 베어링하우징(4)을 갖는 권취드럼(2)에 종이웨브(1)을 권취하여 종이릴(3)을 제조하기 위한 제지기의 권취장치로서, 상기 권취장치는

   -베어링하우징(4)에 의해 회전가능하게 지지된 권취드럼(2)이 놓여져지는 레일(9)을 갖는 두 개의 하측스탠드부(5)와,

   -빈 권취드럼(2)의 줄기부를 지지하기 위한 레일(10)을 갖는 두 개의 상측스탠드부(7)와,

   -진행하는 종이웨브(1)의 하부에 위치하며 하측스탠드부(5)에 배치된 베어링하우징(13)에 회전가능하게 축지되는 표면권취드럼 및/또는 벨트의 형태의 지지수단(11)과,

   -하측스탠드부(5)에서 피봇축을 중심으로 피봇상태로 축지되고 종이웨브를 권취드럼(2)에 감싸서 초기권취하기 위해 권취드럼(2)을 상측위치로부터 레일(9)에 인접한 하측위치까지 지지수단(11)을 따라서 이동시키는 작동기(28)를 가지며, 베어링하우징(4)내에 권취드럼(2)을 지지하고 보유하기 위한 파지부재(33)를 갖는 두 개의 제 1아암(24)을 포함하는 주 시스템과,

   하측스탠드부(5)에 이동가능하게 축지되어 레일(9)을 따라서 권취드럼(2)을 이동시키기 위한 작동기를 가지며, 베어링하우징(4)에서 권취드럼(2)을 파지하기 위한 파지부재(21, 22)를 갖는 제 2부재(20)를 포함하는 부 시스템으로 구성되는 권취장치에 있어서, 상기 주 시스템의 각 파지부재(33)는

   -제 1아암의 상측장착부(27)에서 축지샤프트(36)를 중심으로 피봇상태로 축지된 외측록킹아암(34)과,

   -외측록킹아암(34)과 동일한 축지샤프트(36)를 중심으로 피봇상태로 축지된 내측록킹아암(35)과,

   -개방상태에서 권취드럼(2)을 수용하고 조임상태에서 그 베어링하우징(4)이 권취드럼(2)을 보유하기 위해 내측록킹아암(35)에 대하여 축지샤프트(36)를 중심으로 외측록킹아암(34)을 피봇동작시킴으로써 파지부재(33)를 개방 및 조이도록 배치되어 파지 부재(33)에 의해 지지되는 제 1작동기(44)와,

   -제 1아암(24)의 상측장착부(27)와 내측록킹아암(35)의 사이에 피봇상태로 장착되어 연장되는 제 2작동기(45)로서, 외측록킹아암(34), 내측록킹아암(35) 및 제 1작동기(44)는 제 2작동기(45)에 의해 영향을 받을 때 축지샤프트(36)를 중심으로 피봇동작하여 권취드럼(2)에서 성장하는 종이릴(3)과 지지수단(11)사이의 선형부하를 조절하도록 배치된 제 2작동기(45)로 구성되는 것을 특징으로 하는 권취장치.
2. 제 1항에 있어서, 제 1작동기(44)는 이동-방해부재(51)가 제 1아암(24)의 파지부재(33)를 폐쇄상태로 이동한 후에 제 1작동기(44)를 록크시켜 외측아암 및 내측록킹아암(34, 35)을 서로에 대하여 맞대기방식으로 고정하도록 배치된 이동-방해부재(51)를 포함하는 것을 특징으로 하는 권취장치.
3. 제 2항에 있어서, 제 1작동기는 압력매체를 공급하기 위한 관(50)을 포함하는 구동실린더(44)로 구성되며, 상기 이동-방해부재는 폐쇄상태에서 상기 록킹 및 고정동작을 달성하도록 배치된 밸브(51)로 구성되는 것을 특징으로 하는 권취장치.
4. 제 3항에 있어서, 구동실린더(44)는 피스톤-실린더(48)를 통하여 내측록킹아암(35)에 장착되고 피스톤로드(46)를 통하여 외측록킹아암(34)에 장착되는 것을 특징으로 하는 권취장치.
5. 제 1항 내지 제 4항 중의 한 항에 있어서, 외측 및 내측록킹아암(34, 35)은 권취드럼(2)의 베어링하우징(4)을 사이에 수용하여 보유하기 위한 자유파지부(38, 42)를 갖는 것을 특징으로 하는 권취장치.
6. 제 5항에 있어서, 각 파지부재(33)의 록킹아암(34, 35)의 파지부(38, 42)중의 적어도 하나는 권취드럼(2)의 중량의 일부를 지지하기 위하여 파지부재(33)가 하향회전한 상태에 있을 때 레일(9)에 대하여 기울어지거나 경사진 내측면(60)을 갖는 후크 등으로서 설계되는 것을 특징으로 하는 권취장치.
7. 제 6항에 있어서, 외측록킹아암(34)의 파지부(38)는 상기 내측면(60)을 갖는 후크 등으로서 설계되는 것을 특징으로 하는 권취장치.
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