KR100506128B1

KR100506128B1 - 지관의 표면지 와인딩 장치

Info

Publication number: KR100506128B1
Application number: KR10-2003-0033990A
Authority: KR
Inventors: 이병호
Original assignee: 이병호
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2005-08-05
Also published as: KR20040102499A

Abstract

지관의 표면지 와인딩 장치가 개시된다. 그러한 지관의 표면지 와인딩 장치는 하우징 및 이 하우징에 설치되는 모터 조립체와, 상기 하우징의 상부에 회전 가능하게 장착되어 그 상부에 지관을 적치하며, 상기 모터 조립체와 연결되어 회전시 표면지를 로딩하는 한 쌍의 하부롤러와, 상기 하우징에 승하강 가능하게 장착되며, 하강시 상기 한 쌍의 하부롤러에 의하여 로딩된 표면지를 지관의 외주면에 가압하여 와인딩시키는 상부롤러와, 상기 모터 조립체를 제어하여 하부롤러의 회전속도를 가변적으로 조절함으로써 상기 표면지의 로딩속도를 조절 가능한 제어부와, 상기 하우징의 일측에 장착되어 상기 하부롤러로 지관을 순차적으로 공급하는 공급 가이드와, 그리고 상기 하우징의 타측에 장착되어 표면지를 적치하며, 상기 하부롤러와 지관의 사이로 표면지를 순차적으로 공급하는 표면지 가이드를 포함한다.

Description

지관의 표면지 와인딩 장치{WINDING APPARATUS}

본 발명은 지관의 표면지 와인딩 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 롤러의 회전속도를 가변 가능한 구조로 개선함으로써 표면지 와인딩 작업시 표면지의 와인딩 속도를 조절함으로써 작업효율을 향상시킬 수 있는 지관의 표면지 와인딩 장치에 관한 것이다.

일반적으로 지관은 종이류나 수지 필름류를 롤(Roll) 상태로 감기 위한 관을 지칭하며, 대체적으로 다수매의 종이를 여러 겹으로 중첩하여 와인딩함으로써 제조한다.

이러한 지관은 그 제조공정에 있어서 통상적으로 다음과 같은 공정순으로 제조하게 된다. 즉, 다수매의 종이를 중첩하여 원통형상으로 와인딩 하며, 이때 풀과 같은 접착제를 사용하여 서로 접착력을 유지할 수 있도록 한다.

와인딩 공정이 진행된 후, 건조공정이 진행되며, 건조 공정 후 3-롤러 장치를 이용하여 코어의 외주에 표면지를 입히는 표면지 입힘 공정이 진행된다. 그리고, 표면지의 외주면에 왁스를 입히는 왁싱 공정과, 지관의 진원도를 보정하기 위하여 압출 실린더의 내부로 지관을 통과시켜 주는 압출 공정이 순차적으로 진행된다.

상기한 공정 중 표면지 입힘 공정에 있어서는 상부에 1개의 롤러가 승하강 가능하도록 장착되며, 하부에는 2개의 롤러가 구비됨으로써 그 위에 로딩 된 지관을 일정 속도로 회전시키게 된다.

따라서, 2개의 회전중인 하부롤러의 상부에 적치된 지관의 사이에 표면지의 일측을 삽입하게 되면, 표면지가 지관의 표면에 와인딩 되어 감기게 되며, 이때 상부롤러가 하강하여 표면지를 지관의 표면에 밀착시킴으로써 지관에 대한 표면지의 와인딩 작업이 효율적으로 진행된다.

그러나, 이러한 구조의 표면지 와인딩 장치는 상기 롤러들이 일정한 속도로 회전함으로, 작업자들이 표면지를 롤러의 회전속도에 맞추어 공급하면서 와인딩 작업을 진행하게 되므로 숙련된 작업자가 아닌 경우에는 회전상태의 롤러에 표면지를 적기에 공급하는 것이 쉽지 않으며 이 경우 불량이 발생할 수 있음으로 작업효율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 작업자는 표면지 공급작업시 일정한 속도로 회전하는 롤러를 계속하여 주시하면서 표면지를 공급하게 되므로 작업자가 쉽게 피로하게 되므로 안전사고가 발생할 수도 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 와인딩 롤러의 회전속도를 가변 가능한 구조로 형성함으로써 지관에 표면지 와인딩 작업을 보다 용이하게 실시할 수 있는 지관의 표면지 와인딩 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 롤러의 회전속도를 적절하게 조절하여 작업을 실시하게 되므로 작업자가 보다 여유를 가지고 안정적으로 작업할 수 있음으로 안전사고의 발생위험을 줄일 수 있는 지관의 표면지 와인딩 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예는 하우징 및 이 하우징에 설치되는 모터 조립체와; 상기 하우징의 상부에 회전 가능하게 장착되어 그 상부에 지관을 적치하며, 상기 모터 조립체와 연결되어 회전시 표면지를 로딩하는 한 쌍의 하부롤러와; 상기 하우징에 승하강 가능하게 장착되며, 하강시 상기 한 쌍의 하부롤러에 의하여 로딩된 표면지를 지관의 외주면에 가압하여 와인딩시키는 상부롤러와; 상기 한 쌍의 하부롤러에 연결되어 하부롤러의 회전속도를 가변적으로 조절함으로써 상기 표면지의 로딩속도를 조절 가능한 제어부와; 상기 하우징의 일측에 장착되어 상기 하부롤러로 지관을 순차적으로 공급하는 공급 가이드와; 그리고 상기 하우징의 타측에 장착되어 표면지를 적치하며, 상기 하부롤러와 지관의 사이로 표면지를 순차적으로 공급하는 표면지 가이드를 포함하는 지관의 표면지 와인딩 장치를 제공한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1 내지 도5 를 참조하면, 본 발명에 따른 지관의 표면지 와인딩 장치는 하우징(Housing;1)과, 상기 하우징(1)의 상부에 회전가능하게 장착되어 지관(9)에 표면지(13)를 로딩(Loading)하는 한 쌍의 하부롤러(Lower Roller;3)와, 상기 하우징(1)에 승하강 가능하게 장착되며, 표면지(13)를 지관(9)에 가압함으로써 와인딩(Winding)시키는 상부롤러(Upper Roller;5)를 포함한다.

또한, 상기 지관의 표면지 와인딩 장치는 상기 한 쌍의 하부롤러(3)와 체인전동 또는 벨트 전동이 가능하게 연결된 모터 조립체(27)를 제어함으로써 하부롤러(3)의 회전속도를 가변시키는 제어부(7)와, 상기 하우징(1)의 일측에 장착되어 상기 하부롤러(3)의 위쪽으로 지관(9)을 순차적으로 공급하는 공급 가이드(11)와, 상기 하우징(1)의 타측에 장착되어 표면지(13)를 상기 하부롤러(3)로 공급하는 표면지 가이드(15)를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 지관의 표면지 와인딩 장치에 있어서, 상기 하우징(1)에는 상향으로 돌출 된 프레임(Frame;17)이 구비되며, 상기 프레임(17)의 일측에 상부롤러(5)가 회전가능한 구조로 장착된다. 그리고, 이 상부롤러(5)는 실린더(19)에 의하여 상, 하부로 승하강 하게 된다.

따라서, 하강하는 경우, 표면지(13)를 지관(9)의 외주면에 가압함으로써 표면지(13)의 와인딩작업을 수행하게 된다.

그리고, 표면지 와인딩 작업이 완료되면 상부롤러(5)는 화살표 방향을 따라 다시 상승함으로써 원위치로 복귀하게 된다.

한편, 상기 한 쌍의 하부롤러(3)는 회전가능한 구조이며 전,후방으로 이동가능한 제1 하부롤러(21)와, 상기 제1 하부롤러(21)와 일정 거리 떨어져 위치하며 회전가능한 제2 하부롤러(23)로 이루어진다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 및 제2 하부롤러(21,23)는 하우징(1)의 상면에 베어링(Bearing)에 의하여 지지됨으로써 회전 가능한 구조를 갖는다. 또한, 상기 제1 하부롤러(21)는 실린더(25)에 의하여 연결된다. 상기 실린더(25)가 작동하는 경우 제1 하부롤러(21)는 화살표 방향으로 따라 전,후방으로 이동하게 된다.

따라서, 상기 제1 및 제2 하부롤러(21,23)의 상부에 적치된 지관(9)의 와인딩 작업이 완료되면, 상기 제1 하부롤러(21)가 전방으로 이동함으로써 제2 하부롤러(23)와의 사이로 상기 지관(9)이 낙하되도록 하여 후술하는 인출 가이드(35)를 통하여 배출시킨다.

그리고, 상기 하우징(1)의 내부에는 모터 조립체(27)가 장착되며, 이 모터 조립체(27)는 벨트(29) 등의 동력전달부재에 의하여 제1 하부롤러(21)와 연결된다. 따라서, 상기 모터 조립체(27)가 구동하는 경우 회전력이 상기 벨트(29)를 통하여 제1 하부롤러(21)에 전달됨으로써 상기 제1 하부롤러(21)가 회전 가능하다.

또한, 제2 하부롤러(23)도 벨트 등의 동력전달부재에 의하여 모터 조립체와 연결됨으로써 회전 가능한 구조이다. 따라서, 상기 제1 및 제2 하부롤러(21,23)는 동시에 회전가능하다.

이때, 상기 벨트(29)에는 텐션부재(Tension Member;28)가 부착됨으로써 상기 벨트(29)가 일정한 장력을 유지할 수 있도록 한다.

그리고, 상기 모터 조립체(27)는 속도 조절이 가능한 제어부(7)에 전기적으로 연결됨으로써 그 속도의 조절이 가능하다.

상기 제어부(7)는 하우징(1)의 일측에 장착되며, 한 쌍의 하부롤러(3)의 인접위치에 장착되어 표면지(13)의 진입여부를 감지하는 감지센서(31)와 연결된다.

이러한 감지센서(31)는 광센서, 포토센서(Photo Sensor) 등을 포함하며, 표면지(13)가 제1 하부롤러(21)에 진입하는지 여부를 감지하여 제어부(7)에 전기신호를 송출하게 된다.

따라서, 표면지(13)가 제1 하부롤러(21)에 공급되기 전, 즉, 작업 대기위치(Ⅰ)에 위치하는 경우에는 제어부(31)는 모터 조립체(27)를 저속상태로 회전시킴으로써 제1 하부롤러(21)가 저속으로 회전되도록 한다.

그리고, 표면지(13)가 제1 하부롤러(21) 및 상부롤러(5)의 사이에 진입하는 경우에는 감지센서(31)가 표면지(13)를 감지하여 전기신호를 송출하게 되므로 제어부(31)는 이러한 전기 신호에 의하여 제1 하부롤러(21)를 정상 회전속도 혹은 고속으로 가변되도록 제어한다.

모터 조립체의 회전속도를 가변시키는 방법은 당 업계에서 잘 알려진 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

결과적으로, 작업자는 표면지(13)를 지관(9)에 와인딩하는 경우, 제1 하부롤러(21)를 필요에 따라 저속 혹은 고속으로 회전시킴으로써 표면지(13)를 지관(9)의 정확한 위치에 공급하여 와인딩시킬 수 있음으로 보다 여유를 가지고 정확한 와인딩 작업을 실시할 수 있게 된다.

이와 같은 와인딩 작업에 있어서는 표면지(13)의 선단부를 제1 하부롤러(21)와 나란한 위치, 즉 작업대기위치(Ⅰ)에 정확하게 위치하여 와인딩 하는 것이 중요하다.

만약, 제1 하부롤러(21)가 고속으로 회전하는 경우에는 작업자는 이 회전속도에 맞추어 표면지 와인딩 작업을 수행하게 되므로, 작업을 서두르게 되고, 이로 인하여 표면지(13)의 선단부를 작업대기위치(Ⅰ)로부터 어긋나게 위치시킬 수 있고, 또한, 작업대기위치(Ⅰ)와 일치시킨 경우에도 작업대기위치(Ⅰ)에서 제1 하부롤러(21)로 급속히 이동하는 경우 정확한 위치에 진입하지 못함으로써 표면지(13)가 지관(9)에 편심적으로 와인딩 될 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 작업자는 제1 하부롤러(21)를 저속으로 회전시킴으로써 보다 여유있게 표면지(13)의 선단부를 작업대기위치(Ⅰ)에 일치시킬 수 있고, 또한 제1 하부롤러(21)를 저속으로 회전시킨 상태에서 표면지(13)를 진입시키게 되므로 정확한 와인딩 작업을 진행할 수 있다.

상기에서는 감지센서(31)에 의하여 표면지(13)의 공급여부를 감지하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 풋 스위치(Foot Switch)를 구비함으로써 작업자가 수동으로 하부롤러(23)의 회전속도를 조절할 수도 있다.

즉, 하우징(1)의 하부에 상기 제어부(7)와 전기적으로 연결된 풋드 스위치를 장착하고, 작업자가 표면지(13)를 지관(9)의 와인딩 위치에 정확하게 공급하는 과정에는 풋 스위치를 작동시키지 않음으로써 제1 하부롤러(21)가 저속으로 회전하도록 한다. 그리고, 표면지(13)가 지관(9)에 와인딩 되는 시점에는 풋 스위치를 작동시킴으로써 제1 하부롤러(21)의 회전속도를 고속으로 높임으로써 와인딩 작업을 효율적으로 실시하게 된다.

한편, 상기 지관 공급 가이드(11)는 프레임(17)의 후면에 일체로 장착되며, 스토퍼(Stopper;33)가 구비된다. 따라서, 다수의 지관(9)이 공급 가이드(11)를 따라 이동하며, 스토퍼(33)에 적치되어 와인딩 작업시 하부롤러(3)로 순차적으로 공급된다.

또한, 상기 표면지 가이드(15)는 상기 제1 하부롤러(21)의 전방에 구비되는 플레이트 형상을 갖는다. 작업자는 이 표면지 가이드(15)의 상면에 다수매의 표면지(13)를 적치하고, 지관(9)이 한 쌍의 하부롤러(3)에 적치되는 경우, 표면지(13)를 상기 지관(9)과 제1 하부롤러(21)의 사이(G)로 순차적으로 공급함으로써 와인딩 작업을 실시하게 된다.

그리고, 상기 하우징(1)의 하부에는 표면지(13)가 와인딩 된 지관(9)을 다음 공정으로 이송하기 위한 인출 가이드(35)가 구비된다. 즉, 상기 한 쌍의 하부롤러(3)는 와인딩 작업이 완료되면, 제1 하부롤러(21)가 후방으로 이동함으로써 제1 및 제2 하부롤러(21,23)의 사이에 일정한 캡(Gap)이 형성되며, 와인딩 된 지관(9)은 하부로 낙하하여 상기 인출 가이드(35)를 통하여 다음 공정으로 이송된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지관의 표면지 와인딩 장치의 작동과정을 더욱 상세하게 설명한다.

도1 내지 도5 에 도시된 바와 같이, 지관의 표면지 와인딩 작업을 실시하는 경우, 먼저 작업자는 스위치를 온(ON) 상태로 하여 실린더(25)를 구동시킴으로써 제1 하부롤러(21)를 전진시켜 제2 하부롤러(23) 인접위치로 이동시킨다.

그리고, 지관 공급 가이드(11)에 공급된 다수의 지관(9)중 하나의 지관(9)을 스토퍼(33)를 통하여 한 쌍의 하부롤러(3)의 상부로 공급한다.

따라서, 한 쌍의 하부롤러(3)의 상부에는 하나의 지관(9)이 적치된 상태이다.

그리고, 프레임(17)에 장착된 실린더(19)가 작동함으로써 상기 상부롤러(5)가 하방으로 이동하여 상기 지관(9)의 표면에 접촉하게 된다. 이때, 상기 감지센서(31)는 제1 하부롤러(21)로 표면지(13)가 공급되는 지를 검출할 수 있는 상태이다.

이와 같은 상태에서 작업자는 표면지 공급 가이드(15) 상에 적치된 표면지(13)를 상기 와인딩 작업 대기 위치(I)로 이동시킨다.

이때, 상기 와인딩 작업 대기위치(I)는 표면지(13)가 지관(9)에 원활하게 와인딩 될 수 있도록 표면지(13)의 일측면과 지관(9)이 서로 수평이 되는 위치를 의미한다. 만약, 표면지(13)의 일측면과 지관(9)이 서로 어긋나는 경우에는, 와인딩 작업이 진행됨에 따라 표면지(13)가 편심되어 일측방향으로 와인딩 된다.

따라서, 이러한 편심 와인딩을 방지하기 위하여 표면지(13)의 일측면과 지관(9)을 평행하게 위치시키는 것이 중요한 공정이다.

결과적으로, 제1 하부롤러(21)가 고속으로 회전하는 경우에는 지관(9)도 회전하고 있는 상태임으로 작업자는 표면지(13)의 일측과 지관(9)을 수평상태로 유지하기가 매우 어렵다.

따라서, 감지센서(31)가 표면지(13)가 와인딩 대기위치(I) 통과여부를 검출하게 되며, 상기 표면지(13)가 와인딩 대기위치(I)를 통과하는 경우에는 전기신호를 제어부(7)가 출력하게 된다. 이러한 전기신호에 의하여 상기 제어부(7)는 모터 조립체(27)의 회전수를 높임으로써 제1 및 제2 하부롤러(21,23)가 상대적으로 고속으로 회전할 수도 있도록 한다.

이때에는 표면지(13)가 제1 하부롤러(21)에 의하여 지관(9)의 사이(G)에 와인딩되는 시점이므로 제1 하부롤러(21)가 고속으로 회전함으로써 와인딩 작업이 신속히 완료될 수 있다.

그리고, 상기 상부롤러(5)가 지관(9)의 상부에 가압하고 있는 상태임으로 상기 표면지(13)는 효과적으로 지관(9)에 와인딩 될 수 있다.

이러한 방식으로 하나의 지관(9)에 대한 표면지 와인딩 작업이 완료되면, 상기 감지센서(31)는 표면지(13)가 통과하지 않음을 검출하여 제어부(7)에 전기신호를 출력한다. 따라서, 상기 제1 하부롤러(21)는 다시 저속으로 회전하게 됨으로써 작업지는 다음 지관(9)에 대한 와인딩 작업을 실시할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예로써 풋드 스위치를 장착하는 경우에도 상기와 동일한 과정을 통하여 와인딩 작업을 실시하게 된다.

즉, 작업자는 표면지(13)를 지관(9)과 수평상태로 유지할 때까지 풋드 스위치를 밟지 않음으로써 제1 하부롤러(21)가 저속으로 회전하도록 한다.

그리고, 표면지(13)가 와인딩 위치를 통과하는 경우에는 풋드 스위치를 밟음으로써 제1 하부롤러(21)를 고속으로 회전시킴으로써 표면지 와인딩 작업을 신속하게 완료하게 된다.

이와 같은 공정을 통하여 지관(9)에 대한 표면지(13)의 와인딩 작업을 완료하게 된다.

이와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지관의 와인딩 장치는 롤러의 회전속도를 저속 및 고속으로 가변이 가능하도록 함으로써 표면지를 진입시키는 경우에는 저속으로 회전시킴으로써 정확하게 표면지를 공급할 수 있고, 와인딩하는 경우에는 고속으로 회전시킴으로써 보다 신속하게 와인딩 할 수 있음으로 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 롤러의 회전속도를 적절하게 조절하여 작업을 실시하게 되므로 작업자가 보다 여유를 가지고 안정적으로 와인딩 작업할 수 있음으로 안전사고의 발생위험을 줄일 수 있다.

그리고, 와인딩 작업시 표면지의 선단부가 작업대기 위치에 일치하는지 여부를 육안으로 확인하여하는바, 작업자가 보다 여유를 가지고 작업을 진행하게 되므로 눈의 피로를 절감할 수 있다.

도1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지관의 표면지 와인딩 장치를 도시하는 측면도.

도2 는 도1 에 도시된 지관의 표면지 와인딩 장치의 작동과정을 개략적으로 도시하는 개략도.

도3 은 도2 에 도시된 지관의 표면지 와이딩 장치의 정면도.

도4 는 도2 에 도시된 지관의 표면지 와인딩 장치의 평면도.

도5 는 표면지가 와인딩 된 지관의 단면도.

Claims

하우징 및 이 하우징에 설치되는 모터 조립체와;

상기 하우징의 상부에 회전 가능하게 장착되어 그 상부에 지관을 적치하며, 상기 모터 조립체와 연결되어 회전시 표면지를 로딩하는 한 쌍의 하부롤러와;

상기 하우징에 승하강 가능하게 장착되며, 하강시 상기 한 쌍의 하부롤러에 의하여 로딩된 표면지를 지관의 외주면에 가압하여 와인딩시키는 상부롤러와;

상기 모터 조립체를 제어하여 하부롤러의 회전속도를 가변적으로 조절함으로써 상기 표면지의 로딩속도를 조절하는 제어부와;

상기 하우징의 일측에 장착되어 상기 하부롤러로 지관을 순차적으로 공급하는 공급 가이드와; 그리고

상기 하우징의 타측에 장착되어 표면지를 적치하며, 상기 하부롤러와 지관의 사이로 표면지를 순차적으로 공급하는 표면지 가이드를 포함하는 지관의 표면지 와인딩 장치.
제1 항에 있어서, 상기 한 쌍의 하부롤러는 실린더에 연결되어 상기 실린더 작동시 전, 후방으로 이동가능한 제1 하부롤러와, 상기 제1 하부롤러와 일정 거리 떨어져 위치하며 회전가능한 제2 하부롤러로 이루어짐으로써, 와인딩 작업 완료시 상기 제1 하부롤러가 전진함으로써 제2 하부롤러와의 사이로 상기 지관이 낙하하도록 하는 지관의 표면지 와인딩 장치.
제2 항에 있어서, 상기 제1 하부롤러는 상기 모터 조립체와 벨트에 의하여 연결됨으로써 상기 모터 조립체의 속도에 의하여 상기 제1 하부롤러의 회전속도가 가변가능한 지관의 표면지 와인딩 장치.
제1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 한 쌍의 하부롤러 인접위치에 배치되어 표면지의 공급여부를 감지하는 감지센서와 연결되어, 상기 표면지가 상기 한 쌍의 하부롤러의 사이로 공급되기 전에는 상기 모터 조립체에 신호를 출력하여 저속으로 회전시키며 표면지가 공급되는 경우에는 모터 조립체에 신호를 출력하여 고속으로 회전시킴으로써 상기 표면지의 와인딩 속도를 가변시키는 지관의 표면지 와인딩 장치.
제4 항에 있어서, 상기 감지센서는 풋드 스위치를 포함하며, 상기 풋드 스위치 작동시 제어부가 모터 조립체에 신호를 출력하여 고속으로 회전시키며, 상기 풋드 스위치 해제시 저속으로 회전시킴으로써 상기 표면지의 와인딩 속도를 변환시킬 수 있는 지관의 표면지 와인딩 장치.