KR100435931B1 - 적층제를생산하기위한적층장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나 이상의 중심층(36)과 하나 이상의 덮개층(32)으로 이루어진 적층제(38)를 생산하는 방법에 관한 것인데, 상호 결합된 층은 스트립(strip) 모양으로 형성되고 틈 높이(d)를 조절함으로써 로울 틈에서 적층 로울러(14,16,18) 사이에서 원하는 적층압력을 받는다. 제 1 로울 틈(20)을 통과한 적층제(38)는 적층 로울러(16) 중 하나의 둘레를 감싼 후 다른 로울틈(22)으로 유도된다. 적절한 적층장치(10)는 L형과 유사하게 배치된 3개의 적층 로울러로 구성된다. 견인-저항 덮개층을 가지는 적층부를 위해, 적층 로울러에 가해지는 압력을 반대로 적용함으로써 덮개층의 이동력이 발생될 수 있다. 로울러 둘레를 감싸는 루우프 작용에 의해 압력이 가해지는 시간이 증가된다.

Description

적층제를 생산하기 위한 적층장치{LAMINATING MECHANISM FOR PRODUCING A LAMINATED COMPOSITE}
적층제, 예를 들어 금속판으로 피복된 플라스틱 코어를 생산하기 위하여 단일 또는 이중면 덮개층을 가진 하나 또는 그 이상의 중심층을 로울 라미네이팅(roll laminating)하는 종래의 기술에 있어서, 함께 결합될 층은 스트립으로 형성되고 두 로울러 사이의 로울 틈 내에서 요구되는 적층압력을 받는다. 라미네이팅은 로울 틈에서만 이루어질 수 있고 적층영역은 아주 짧기 때문에, 종래기술에 따른 두개의 로울 라미네이팅 장치에서 단지 소량의 열만이 적층제에 도입될 수 있고, 그 결과 생산속도가 느려지게 된다. 생산속도의 증가는 이중 스트립 프레스(double strip press)를 사용하여 얻을 수 있다. 그러나 전술한 프레스에 대한투자액이 로울-라미네이팅 설비에 비해 상당히 초과할 수 있다.
본 발명은 적어도 하나 이상의 중심층(core layer)이 하나이상의 덮개층(cover layer)으로 구성되는 적층제(laminated composite)를 생산하는 방법에 관한 것이며, 상호결합될 층(layer)은 스트립 형태로 조립되며 틈(roll gap) 높이를 조절함으로써 틈내 적층로울러(laminating roller) 사이에 요구되는 적층압력이 가해진다. 또한 이러한 방법을 실행하는데 적합한 적층장치(laminating mechanism)는 본 발명의 범위 내에 포함된다.
도 1은 적층장치를 도시하는 횡단면도
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 적층장치 12 : L형 프레임
14,16,18 : 적층 로울러 20, 22 : 로울 틈
24 : 기계 프레임 26 : 스핀들
28,30 : 예열 로울러 32,34 : 덮개층
36 : 중심층 38 : 적층제
본 발명의 목적은 보다 경제적인 전술한 유형의 방법을 제공하는 것인데, 종래의 로울-라미네이팅 장치와 비교하여 이 방법에 의한 생산률은 상당히 개선될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 전술한 방법을 수행하기에 적합한 적층장치를 제공하는 것이다.
제 1 로울 틈으로부터 뻗어있는 적층제가 로울 둘레를 부분적으로 감싸고, 하나 이상의 다른 로울 틈을 통과하는 본 발명에 의해 전술한 목적은 달성된다.
라미네이팅 로울러는 개별적으로 구동되는 것이 선호되고, 유용하게 개별적으로 가열될 수도 있다. 단(stage) 둘레를 감싸는 동안 압축력을 증가시키기 위해서, 적어도 하나이상의 외부층은 제 1 로울 틈으로 들어가기 전에 제동되어질 수 있다. 특히 알루미늄, 철 또는 파열저항(tear resistant)을 가지는 제지물로 이루어진 고인장 강도의 외부층으로 적층제를 만들 때, 압축력을 증가하는 전술한 방법은 특히 적절하다. 외부층을 당기고 그것을 편향시킴으로써 인장강도를 적용할 때, 압축력은 라미네이팅 로울에 가해진다. 연속적으로 로울부분 둘레를 감싸줌으로써, 적층제는 보다 긴 시간동안 로울과 접촉하게 되는데, 이것은 생산률을 높이는데 필요하다. 라미네이트가 로울 틈을 통과할 때 필요한 적층압력이 발생하는데, 상기 로울 틈의 높이는 발생될 압력에 따라 조절된다.
라미네이팅 로울러 둘레를 부분적으로 감싸서 제 1 로울 틈으로 들어가기 전에, 외부층 및/또는 중심층은 가열되어질 수 있다. 제 1 로울 틈으로 들어가기 전에, 전술한 방법으로 적층된 외부층과 이웃한 중심층이 형성될 수 있다.
편향되어 로울러 둘레를 부분적으로 감싸지게 될 때, 외부층(outer layer)이 적층제에서 탄성한계를 초과하지 않도록 라미네이팅 로울러의 최소 직경이 선택되고, 생산물로 이동되어지는 로울의 곡률이 제거되어질 수 있다.
본 발명에 따른 공정을 수행하는데 알맞은 적층장치는, 하나의 로울이 두개의 이웃한 로울과 두개의 로울 틈을 형성하도록 연속하여 배치된 적어도 세 개 이상의 라미네이팅 로울러를 특징으로 한다.
간단하고 경제적인 적층장치에서, 세 개의 로울러는 대략적으로 L 형상으로 배치되어진다. 로울러가 편향(inclined or tilted) 되는 것을 허용하도록 프레임에 유용하게 장착된 라미네이팅 로울러는, 예를 들어 카운터 세트 스핀들(counter set spindle)을 통하여 기울어질 수 있는 프레임에 설치되어질 수도 있다. 로울러 둘레를 감싸는 횟수와 압축력을 쉽게 바꿀 수 있으므로, 라미네이팅 로울러로 적층제를 만드는 시간의 길이는 신속하게 최적으로 설정되어질 수 있다.
본 발명에 따른 적층장치의 가장 간단한 경우는 세 개의 라미네이팅 로울러로 구성되는 것이지만, 로울러의 수는 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 공정은 다양한 종류의 적층제를 제작하는데 알맞다. 선호되는 적용분야는 금속/플라스틱/금속 적층제를 제작하는 분야인데, 외부층의 높은 인장강도의 결과로 높은 압축력이 라미네이팅 로울러에 적용될 수 있다.
본 발명의 추가적인 장점, 특징 및 세부적인 사항은 첨부도면을 참고로하여선호되는 실시예에 대한 다음의 상세한 설명에 나타나 있다.
적층장치(10)는 두개의 L형 프레임(12)을 가지고, 이 프레임 사이에 세 개의 적층 로울러(14,16,18)가 장착된다. L형 프레임(12)에 대응하여, 적층 로울러(14,16,18)도 서로에 대해 L형으로 배치되며, 인접한 두 로울러(14,16 및 16,18) 각각은 로울 틈(20,22)을 형성한다.
적층 로울러(14,16,18)를 가지는 L형 프레임 부분은, 기계 프레임(24)의 X축 주위에서 기울어지거나 또는 경사질 수 있도록 모두 배열되어진다. 편향각(angle of tilt)은, 한편으로는 프레임(12)의 하나에 고정되고 다른 한편으로는 기계프레임(24) 상의 베어링에 장착되어진 스핀들(26)을 통하여 설정된다.
두개의 덮개층(32,34) 각각은 한 세트의 예열 로울러(preheating roller, 28,30)를 통하여 지나가고 적층로울러(14,16)의 표면으로부터 제 1 로울 틈(20)으로 안내된다. 덮개층(32,34) 사이에 도입된 중심층(core layer, 36)은 적층제(38)를 형성하는데, 이러한 적층제는 제 1 로울 틈(20)을 통과한 후에, 제 2 적층 로울(16)의 표면에 배치되고, 연속하여 제 2 로울 틈(22)을 통과하여 지나간다.
본원 발명에서, 덮개층(32)은 한 세트의 예열 로울러(28)를 통과한 후, 제 1 적층 로울러(14)의 표면과 접촉하게 되는데, 즉 덮개층(32)은 제 1 로울 틈(20)으로 들어가기 전에 적층로울(14)의 둘레를 부분적으로 감싼다. 또 중심층(36)이 제 1 로울 틈(20)으로 들어가기 전에 적층로울(14)과 접촉하게 되는 덮개층(32)의 표면에 대해 놓여지는 방법으로, 중심층(36)은 유도되어진다. 그 결과, 제 1 로울 틈(20)으로 들어가기 전에 부분적으로 적층된 적층제를 위한 이상적인 열 전달 조건이 부여된다. 동일한 방법으로 제 1 로울 틈으로 들어가지 전에, 덮개층(34)은 한 세트의 예열 로울러(30)를 통과할 때 가열되어지고, 이는 적층 로울러(16) 둘레를 부분적으로 감싸는 결과가 된다. 결과적으로 덮개층(34)에 대해 이상적인 열 전달 조건이 부여된다. 제 1 로울 틈(20)을 통과한 후, 접촉면 A에서 적층 로울(16) 둘레를 감싸도록 단기 접촉한 후에 - 이상적인 예열 조건의 결과로써 - 각각의 층(32,34,36) 등은 적층제(38)를 형성하도록 친밀하게 결합되어진다. 결과적으로, 이 방법은 생산률을 높일 수 있다. 적층제(38)의 최종 압축은 제 2 로울 틈(22)에서 이루어진다.
덮개층(32,34)은 스트립(strip)을 단단히 죄어주기 위하여 브레이크와 끼워 맞추어진 도시되지 않은 로울러로부터 풀어진다(uncoil). 이 중심층(36)은 예를 들어 팽팽히 죄어주도록 제동로울러(braking roller)를 통하여, 압출기로부터 직접지지되어질 수 있다. 상기 중심층은 다수의 부층(sub-layer)으로 구성되어질 수 있고, 예를 들어 접착증이나 접착막이 양쪽면에 제공되어질 수도 있다.
적층 로울러(14,16,18)는 개별적으로 구동되고 가열되어질 수도 있다. 그 결과, 공급코일 상의 제공작용과 더불어 두 로울 틈(20,22) 사이의 중심 적층로울(16) 상의 접촉면 A에서 적층제(38)에 가해지는 압축력을 조절 할 수 있는 가능성이 있으며, 일반적으로 이 영역에서 적층제는 적층 로울러(14,16,18) 둘레를 감싼다. 반면에, 덮개층(32,34)과 적층 로울러(14,16,18) 둘레를 감싸는 적층제(38)의 결과로서, 접촉면과 적층 로울러와 접하는 지속시간은 상당히 증가되어서, 로울러에서 스트립으로 열전달이 보다 잘 될 수 있으며, 따라서 생산률도 높일 수 있다. 적층 로울러(14,16,18)의 회전속도를 개별적으로 제어할 수 있으므로, 로울러의 곡률로 인해 덮개층(32,34)에 가해진 응력은 적어도 일부 보상되어질 수 있다.
적층 로울러(14,16,18)의 지름 D는 예를 들어 1000 mm이다. 최소지름은 적층제(38)에서 최대 허용곡률에 의해 결정된다. 로울 틈(20,22)의 높이 d는 제작될 적층제(38)의 두께와 로울 틈에서 요구되는 압력에 따라 달라진다.
적층장치(10)는 폴리프로필렌으로 이루어진 중심층과 알루미늄으로 이루어진 덮개층으로 구성된 적층제(38)가 약 4 mm의 두께 또는 더 두꺼운 두께로 만들어지는 것을 허용한다.
기존의 2-로울 적층장치(two-roll laminating mechanism)를 바꾸어 줌으로써적층장치(10)는 간단히 만들어질 수 있다는 것을 첨부된 도면으로부터 쉽게 알 수 있다.

Claims (5)

  1. 알루미늄 또는 철로써 만들어진 두개의 덮개층(32,34)을 가진 플라스틱 중심층(36)을 구성하는 적층제(38)를 생산하기 위하여, 하나의 적층로울러(16)는 인접한 두개의 적층로울러(14,18)와 함께 두개의 로울 틈(20,22)을 형성하는 세 개 이상의 적층로울러(14,16,18)가 연속하여 배열되고, 서로 결합된 층들은 스트립 형태로 형성되어질 수 있으며 요구되는 적층압력은 틈 높이(d)를 조절함으로써 로울 틈 내의 적층 로울러(14,16,18) 사이에 적용되어질 수 있는 적층장치에 있어서,
    세 개의 적층 로울러(14,16,18)는 L 형상으로 배치되어지고 기계 프레임(24) 내에 기울어질 수 있도록 배열되어지는 것을 특징으로 하는 적층장치
  2. 제 1 항에 있어서, 적층로울러(14,16,18)는 기계프레임(24)에 장착되어지고 기계프레임(24) 상에 설치된 스핀들(26)을 통하여 기울어질 수 있는 프레임(12) 내에 배치되어지는 것을 특징으로 하는 적층장치
  3. 제 1 항에 있어서, 적층로울러(14,16,18)는 서로에 대해 기울어질 수 있도록 배치되어지는 것을 특징으로 하는 적층장치
  4. 제 1 항에 있어서, 적층로울러(14,16,18)는 개별적으로 구동되어질 수 있는 것을 특징으로 하는 적층장치
  5. 제 1 항에 있어서, 적층로울러(14,16,18)는 개별적으로 가열되어질 수 있는 것을 특징으로 하는 적층장치
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