KR100762518B1 - 밴드원단 연신용 가열장치 및 포장용 밴드 생산방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밴드원단 연신용 가열장치 및 포장용 밴드 생산방법에 대한 것이다. 본 발명에 의한 밴드원단 연신용 가열장치(100)는, 연신을 위해 밴드원단(20)을 가열하기 위한 히터(111,113)가 설치되며, 밴드원단(20)의 출입을 위한 입구(115)와 출구(117)가 형성된 하우징(110)과; 상기 입구(117)를 통하여 하우징(110) 내부로 인입되는 밴드원단(20)이 감겨지는 제 1롤러와(120); 상기 제 1롤러(120)에 감겨져서 이동되어 오는 밴드원단(20)을 휘감아 출구방향으로 내보내는 제 2롤러(130)를 포함하여 구성된다. 그리고, 본 발명의 연신장치는 상기 밴드원단 연신용 가열장치(100)와, 가열된 밴드원단(20)을 압착하여 연신시키는 프레싱장치(200)와; 상기 밴드원단 연신용 가열장치(100)에서 가열된 상태로 공급되는 밴드원단(20)을 상기 프레싱장치(200)로 자체 회전하며 가이드 하는 회전가이드 수단(201)을 포함한다.

연신, 밴드, 원단, 베어링, 롤러

Description

밴드원단 연신용 가열장치 및 포장용 밴드 생산방법{A Heating Device For Extention And A Device For Extention Of Original Band Fabric, And, A Producing Method For Packing Band}

도 1은 포장용 밴드 생산 시스템의 각 부분의 구성을 예시한 개요도.

도 2는 밴드원단 연신용 가열장치의 구성을 예시한 절개사시도.

도 3은 종래 밴드원단을 프레싱장치로 가이드 하는 가이드 수단을 예시한 부분사시도.

도 4는 본 발명에 의한 밴드원단 연신용 가열장치를 예시한 절개 사시도.

도 5는 본 발명에 의한 밴드원단 연신용 가열장치를 예시한 측단면도.

도 6은 본 발명에 의한 밴드원단 연신장치의 주요부를 예시한 부분사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10..........호퍼 11..........원재료

12..........압출기 13..........냉각장치

15..........냉각수 20..........밴드원단

50..........포장용 밴드 100.........연신용 가열장치

110.........하우징 111.........석영관히터

113.........세라믹히터 115.........입구

117.........출구 120.........제 1 롤러

130.........제 2 롤러 200.........프레싱장치

201.........회전가이드 수단 210.........베어링

220.........지지대

본 발명은 밴드원단을 연신시켜 포장용 밴드를 생산하는데 필요한 장치 및 포장용 밴드의 생산방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 연신단계에 투입되는 밴드원단을 골고루 충분히 가열하고 막힘없이 유연하게 프레싱장치로 가이드하여 고품질의 포장용 밴드의 생산을 가능하게 하는 장치 및 방법에 대한 것이다.

종래 포장용 밴드 생산은 다음과 같은 생산공정에 의해 수행된다.

호퍼를 통해 공급된 원재료를 압출기에서 가열하여 밴드원단을 성형하고, 압출기에서 공급되는 성형된 밴드원단을 냉각장치 냉각수를 통과하도록 하여 경화시키면 일정한 분자배열을 갖는 밴드원단 형성이 완료된다.

다음으로 밴드원단을 1차적으로 가열하여 프레싱하고 다시 밴드원단을 재가열하고 후방의 프레싱장치에서 압착하며 잡아당겨 연신시키는 연신단계, 그리고 생산이 완료된 포장용 밴드를 권취하여 포장하는 단계가 수행된다.

그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 종래의 밴드원단 연신용 가열장치에는 다음과 같은 문제점이 있어왔다.

종래는 밴드원단의 가열상태가 불충분하고 가열상태에 편차가 발생하게 된다.

그 결과 연신과정에서 전체면에 걸쳐서 고르게 충분한 길이신장을 시키는 것을 곤란하게 한다. 이러한 밴드원단 가열상태의 불충분 또는 가열상태의 편차는 연신과정에서 수행될 수 있는 연신비의 범위 및 인장강도를 크게 제한하는 요인으로 작용할 뿐 아니라 후속 연신과정을 거쳐 생산된 포장용 밴드의 품질을 저하시키는 요인으로 작용한다.

본 발명의 목적은, 동일규모의 밴드원단 연신용 가열장치를 활용하면서도 추가의 구성을 구비하여 밴드원단을 골고루 충분히 가열하는 것을 가능케 하여 연신비 및 연신강도를 최대로 하며 연신비와 연신강도를 높이고 휨의 발생을 최소한으로 하는 것이 가능한 밴드원단 연신용 가열장치 및 포장용 밴드 생산방법을 구현하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 밴드원단 연신용 가열장치는, 성형이 완료된 밴드원단이 연신과정에 투입되기 이전에 전체면에 걸쳐 골고루 가열하는 밴드원단 연신용 가열장치로, 연신을 위해 밴드원단을 가열하기 위한 히터가 상하에 각각 다수개 설치되며, 밴드원단의 출입을 위한 입구와 출구가 형성된 하우징 과; 상기 입구를 통하여 하우징 내부로 인입되는 밴드원단을 감아 입구방향으로 가이드이동시키는 제 1롤러와; 상기 제 1롤러에서 가이드되어 입구방향으로 이동되어 오는 밴드원단을 휘감아 다시 출구방향으로 가이드하여 내보내는 제 2롤러를 포함하여 구성되어, 상기 밴드원단의 연신용 가열장치 내부에서의 노출면적을 최대가 되게 하여 전체 면적에 걸쳐서 골고루 가열이 이루어지게 하여 후속 과정에서의 연신품질을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 밴드원단 연신용 가열장치에 있어서, 상기 제 1 롤러 상단은 상기 하우징 입구의 높이에 대응하는 위치에 설치되며, 상기 제 2 롤러 하단은 상기 하우징 출구의 높이에 대응하는 높이에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 포장용 밴드 생산방법은, 원재료를 가열혼합하여 밴드원단을 형성하여 냉각시키는 밴드원단 형성단계와; 상기 밴드원단 형성과정에서 성형되어 경화된 밴드원단을 연신시키기 위한 예비단계로 밴드원단을 일정온도가 유지되는 가열장치 내부에 설치된 양측의 롤러를 이용하여 수회 왕복 이동시켜서 밴드원단 전체를 고르게 가열하는 밴드원단 가열단계와; 상기 밴드원단 가열단계에서 충분히 가열된 상태에서 공급되는 밴드원단을 프레싱 장치로 압착하는 프레싱 단계와; 상기 프레싱단계를 거친 밴드원단을 재가열하며 후방의 프레싱장치로 잡아당겨 연신시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포장용 밴드 생산방법.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여, 연신을 위하여 밴드원단을 골고루 충분히 가열하는 것이 가능하므로, 연신비와 인장강도를 높이고 휨의 발생을 최소한 으로 하는 것이 가능하여 고품질의 포장용 밴드 생산을 가능하게 한다.

이하 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 밴드원단 가열장치, 밴드원단 연신장치, 그리고, 밴드원단 생산방법의 바람직한 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 포장용 밴드생산시스템을 예시하며, 도 2 내지 4는 밴드원단 연신용 가열장치를 예시한다. 도 5는 본 발명에 의한 밴드원단 연신장치의 주요부를 예시한 부분사시도이다.

밴드원단의 생산에 장치로는, 밴드원단(20)의 연신에 앞서서 밴드원단(20)을 연신이 원활하게 행해지도록 충분히 가열하는 밴드원단 가열장치(21,31)와, 가열된 밴드원단(20)을 압착하며 잡아당겨 길이신장을 시키는 프레싱장치(25,35)와, 프레싱장치 사이에서 밴드원단을 재가열하는 가열장치(31)와, 밴드원단 가열장치(21,31)에서 충분히 가열되어 공급되는 밴드원단(20)을 각 프레싱장치(25,35)로 가이드 하는 가이드수단을 포함한다.

도 2에 도시된 밴드원단 연신용 가열장치(21)는 압출기(12) 및 냉각수(15)를 통과하여 경화된 밴드원단(20)을 가열하여 연신이 용이하게 일어날 수 있는 상태로 만드는 장치이며, 가열장치(21)는 압출기(12) 및 냉각수(15)를 통과하여 경화된 밴드원단(20)을 가열하여 연신이 용이하게 일어날 수 있는 상태로 만드는 장치이며, 밴드원단(20)의 진행방향으로 긴 대략 사각 통 형상의 하우징(22)과, 이동중인 밴드원단(20)을 가열하기 위해 하우징(22)의 상반부와 하반부에 각각 설치되는 히터(23)를 포함한다.

히터(23)는 밴드원단(20)의 이동방향과 수직이 되도록 하우징(22)의 상반부와 하반부에 각각 다수개가 설치되며, 상방에는 강한열을 내뿜어 하우징 내부를 가열하는 석영관 히터가 구비되며, 하방에는 세라믹 히터가 설치된다.

도 3과 4에 도시된 본 실시예의 밴드원단 연신용 가열장치(100)는 압출기(12) 및 냉각수(15)를 통과하여 경화된 밴드원단(20)을 가열하여 연신이 용이하게 일어날 수 있는 상태로 만드는 장치이며, 밴드원단(20)을 가열하기 위한 히터(111,113)가 설치된 하우징(110)과, 하우징(110) 내부로 인입되는 밴드원단(20)이 감겨지는 제 1 롤러(120)와, 제 1 롤러(120)에 감겨져서 입구방향으로 이동되어 오는 밴드원단(20)을 휘감아 다시 출구방향으로 내보내는 제 2 롤러(130)를 포함한다.

본 실시예의 하우징(110)은 밴드원단(20)의 진행방향으로 긴 직육면체 형상으로, 경화된 밴드원단(20)이 공급되는 입구(115)와, 하우징(110) 내부에서 가열된 밴드원단(20)을 배출하는 출구(117)와, 내부 상하에 각각 설치된 히터(111,113)를 포함한다.

본 실시예에서 하우징(110) 상반부에는 밴드원단(20) 진행방향에 수직 방향으로 다수개의 석영관 히터(111)가 각각 나란하게 설치되는데, 석영관 히터(111)는 강하게 열을 분사하여 하우징(110) 내부를 가열한다.

또한, 하우징(110) 하반부에는 밴드원단(20)의 진행방향에 수직방향으로 다수개의 세라믹 히터(113)가 각각 나란하게 설치되어 밴드원단(20)의 전체면에 걸쳐 일정온도로 골고루 가열될 수 있도록 하는 구성을 갖는다.

본 실시예의 하우징(110) 내 온도는 대략 250℃ 내지 320℃ 정도로 유지될 수 있어야 하므로, 본 실시예의 밴드원단 연신용 가열장치(100)는 내부온도 측정을 위한 열센서(미도시)를 구비하여 일정온도 이상이나 이하의 경우에는 석영관 히터 (111) 및 세라믹 히터(113)를 자동 온/오프할 수 있도록 하는 구성을 갖는다.

또한 하우징(110) 내부에 일정하게 유지되어야 하는 온도는 제조중인 밴드원단(20)의 종류나 규격에 따라 달라지는 것이며, 상기의 온도 대략 250℃ 내지 320℃ 정도에 한정되는 것은 아니다.

그리고, 하우징(110)의 적어도 어느 일측면은 선택적으로 개폐가 가능하도록 하여, 가열장치 내부에서 밴드원단(20)이 가열과정에 발생할 수 있는 히터(111,113) 및 열센서 등 내부 부품 고장이나 밴드원단(20)의 출입상태 불량 등의 경우에 용이하게 대응할 수 있도록 하고 있다.

그리고, 본 실시예에서는 하우징(110) 상반부에는 고가의 석영관 히터(111)를 설치하고 하반부에는 다소 저렴한 세라믹 히터(113)를 설치하고 있는데, 이는 밴드원단(20)이 가열장치를 통과하는 과정에서 출입상태의 불량으로 인하여 늘어져서 밴드원단(20)이 히터(111,113) 외주에 둘러붙거나 히터(111,113)의 성능을 저하시키는 경우 교체에 필요비용을 최소화하기 위한 것이다.

본 실시예에서 제 1 롤러(120)는 하우징(110)의 입구(115) 반대편에 밴드원단(20)의 진행방향과 수직이 되게 설치된다. 도 4와 5에 도시된 바와 같이 본 실시예의 제 1 롤러(120)는 하우징(110) 내부로 인입되는 밴드원단(20)을 휘감아서 다시 입구방향으로 이동시키는데, 본 실시예의 제 1 롤러(120)는 하우징 입구(115) 의 높이에 대응하는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

본 실시예의 제 2 롤러(130)는 제 1 롤러(120)를 휘감아서 되돌아 오는 밴드원단(20)을 휘감아서 다시 출구방향으로 이동시키는데, 본 실시예의 제 2 롤러(130)는 출구(117)의 높이에 대응하는 높이에 설치되는 것이 바람직하다.

즉, 본 실시예에서 제 2 롤러(130)는 밴드원단(20)이 입구(115)에서부터 제 1 롤러(120)로 향하는 경로를 방해하지 않도록 상하위치가 조정되어야 하며, 제 1 롤러(120) 역시 제 2 롤러(130)에서 휘감겨서 출구방향으로 이동하는 밴드원단(20)의 경로를 방해하지 않는 위치에 설치되어야 한다.

따라서, 하우징 입구(115)와 출구(117)는 최소한 제 1 또는 제 2 롤러(120,130)의 반경에 대응하는 높이만큼 상하 위치가 다르게 형성되는 것이 바람직하며, 제 1롤러(120)와 제 2롤러(130)의 상하위치는 실시예에 따라서 다르게 변형이 가능한 부분이다.

예컨대, 본 실시예에서는 제 1롤러(120) 및 입구(115)의 위치가 높고 제 2롤러(130) 및 출구(117)의 위치가 낮지만, 다른 실시예에서는 제 2롤러(120) 및 출구(117)의 위치가 높고 제 1롤러(120) 및 입구(115)의 위치를 낮게 설치하는 것도 가능하다.

본 실시예의 연신용 가열장치(100)의 출구(117)에서 공급되는 충분히 가열된 밴드원단(20)은 프레싱장치(200)로 이동되며, 압착에 의해 길이신장이 이루어진다. 압착과정은 밴드원단(20)이 인입되는 각도 및 속도에 따라 휨의 발생과 길이 신장의 정도가 달라지기 때문에, 연신용 가열장치(100)에서 프레싱장치(200)로 인입되 는 상태는 프레싱장치(200)의 축과 밴드원단(20)이 수직을 이루는 것이 바람직하다.

따라서 본 실시예의 프레싱장치(200)의 전방에는 연신용 가열장치(100)로부터 공급되는 밴드원단(20)을 프레싱장치(200)로 가이드 하는 가이드수단이 구비된다.

본 실시예의 가이드 수단은 밴드원단(20)의 외주면 접촉에 의해 자체 회전하며 밴드원단(20)을 가이드 하는 회전가이드 수단(201)으로 복수개의 베어링(210)과, 복수개의 베어링(210)이 좌우로 위치이동이 가능하게 프레싱장치 전방에 좌우로 설치되는 지지대(220)를 포함한다.

본 실시예의 회전가이드 수단(201)은 자체 회전을 하면서 밴드원단(20)을 프레싱 장치(200)로 가이드하기 때문에 막힘없이 일정한 속도로 밴드원단(20)을 프레싱 장치(200)로 가이드 하는 것이 가능하다.

그리고, 본 실시예에서 회전가이드를 위한 베어링은 프레싱장치(200) 전방 고정된 위치에서 회전가능하게 지지대(220)에 설치되는데, 설치위치와 설치개소는 밴드원단(20)의 종류 규격에 따라 달리 정하여 진다.

본 실시예의 경우처럼 폭이 좁은 PP 밴드원단(20)의 경우에는 밴드원단(20)의 폭의 편차가 크지 않으므로, 베어링(210)은 밴드원단 진행방향을 기준으로 좌우 양측 중에서 어느 일방에만 설치하는 것도 가능하며, 밴드원단(20)의 폭이 큰 경우에는 양측 베어링(210)에서 가이드하여 길이신장이 일어난 후 폭의 편차를 최소로 하는 것이 바람직하다.

본 실시예의 회전가이드 수단(201)은 프레싱장치(200)로 공급되고 있는 밴드원단(20) 라인의 개수에 대응하는 수의 베어링(210)을 구비한다. 베어링(210)은 밴드원단의 종류와 규격에 따라 지지대(220) 상의 좌우위치가 결정되며, 생산공정 중에는 지지대(220) 상 좌우 일정위치에 고정된 상태에서 밴드원단(20)을 회전가이드 한다.

다음은 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 밴드원단 가열장치, 밴드원단 연신장치, 그리고, 밴드원단 생산방법의 바람직한 실시예의 작용을 설명한다.

본 실시예의 포장용 밴드 생산공정은, 크게 원재료(11)를 가열하여 밴드원단(20)을 성형하고 냉각수(15)를 통과시켜 경화시키는 밴드원단 생성단계와, 밴드원단(20)을 1차적으로 가열하여 프레싱장치(25)로 프레싱 하는 1차 단계와, 프레싱된 밴드원단(20)을 가열장치(31)로 재가열하며 후방의 프레싱장치(35)로 잡아당겨 연신시키는 2차 단계와, 생산이 완료된 포장용 밴드(50)를 권취하여 포장하는 단계를 포함한다.

그리고, 본 실시예의 밴드원단의 1차단계에서 가열단계는 연신용 가열장치(100)를 이용하여 밴드원단(20)을 전체면에 걸쳐 골고루 일정한 온도분포를 갖도록 가열하는 단계이며, 후속공정으로 충분히 가열된 밴드원단(20)은 프레싱 장치(200)로 입력되어 연신단계에 놓여지게 된다.

그리고, 본 실시예의 밴드원단 가열단계는 밴드원단 생성단계에 의해 생성된 밴드원단(20)을 압착하여 잡아당겨서 길이신장시키기 위한 예비단계이다. 이 밴드원단 가열단계에서는 석영관 히터(111) 및 세라믹 히터(113)를 이용하여 가열장 치(100) 내부를 대략 250℃ 내지 320℃ 수준으로 가열하고, 온도센서(미도시)를 통해 히터(111,113)의 온/오프 상태를 자동제어하는 것에 의해 가열장치 내부온도를 조절한다.

또한 본 실시예에서는 일정온도가 유지되는 가열장치 내부에 전방과 후방에 각각 설치된 롤러(120,130)를 이용하여 밴드원단(20)을 진행방향으로 왕복 이동시켜 밴드원단(20) 전체면에 걸쳐 일정온도가 유지되도록 충분히 가열한다.

본 실시예에서는 연신단계에 앞서서 밴드원단 가열단계를 거친 밴드원단(20)을 프레싱장치(200)로 이동시 고정된 위치에서 밴드원단의 이동방향으로 자체 회전하는 회전가이드 수단(201)을 이용하여 막힘없이 유연하게 밴드원단(20)을 가이드 하는 회전가이드단계를 더 포함될 수 있다.

이와 같이 1차 가열과정에서 행해지는 밴드원단 가열단계와 회전가이드 단계 및 프레싱 단계는 2차 과정에 대해서도 동일하게 적용될 수 있는 것이며, 실시예에 따라서 변형이 가능한 부분이다.

1, 2차 과정을 통하여 충분히 길이신장이 이루어진 후 생성된 포장용 밴드(50)는 일정길이로 권취되고 포장되어 유통에 공해지게 된다.

본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 정해지며, 특허청구범위에 기재된 사항과 균등범위에서 당업자가 행한 다양한 변형과 개작을 포함함은 자명하다.

본 발명은 상기와 같은 연신용 가열장치를 사용하여 밴드원단의 전체면을 골 고루 충분하게 가열하는 것이 가능하며, 전체면이 골고루 가열되는 것이기 때문에 프레싱과정에서 전체면적에 대해 균일하게 연신이 진행된다. 따라서, 가열의 불충분으로 국부적으로 경화된 부분이 프레싱 과정에도 여전히 남아, 연신이 원활이 행해지지 못하는 문제를 해결할 수 있게 된다.

본 발명은 그 결과 불균등 연신으로 인한 밴드 폭과 두께에 생기는 편차 및 이로인한 밴드원단의 꼬임발생을 최소화 하는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명은 가열된 상태로 공급되는 밴드원단을 프레싱 장치로 가이드 함에 있어서, 가이드 수단은 특정위치에 고정된 상태에서 밴드원단이 접하는 외주면이 밴드원단과 함께 회전하여 밴드원단을 가이드하므로 막힘없이 유연하게 밴드원단을 가이드 하는 것이 가능하게 된다.

따라서, 밴드원단의 공급되는 속도 및 텐션을 균일하게 조절하는 것이 가능하기 때문에 프레싱에 의해 연신되는 밴드원단이 균일한 폭과 두께를 갖도록 하고, 꼬임을 최소화 하는 것이 가능하여 고품질의 포장용 밴드 생산이 가능해진다.

또한, 본 발명은 충분한 균등가열 또는 유연한 회전 가이드에 의해, 불충분가열등으로 인해 한계지워진 연신비 및 인장강도를 넘어서, 최초원단의 8 내지 13배에 이르는 연신비를 갖는 것이 가능하고, 인장강도도 종래 국내 수준인 150에서 20%정도 향상시키면서도 두께, 폭, 휨 방지 등의 효과에 의해 최고품질의 포장용 밴드생산을 가능하게 한다.

Claims (3)

1. 성형이 완료된 밴드원단이 연신과정에 투입되기 이전에 전체면에 걸쳐 골고루 가열하는 밴드원단 연신용 가열장치로,

   연신을 위해 밴드원단을 균등 가열하기 위한 히터가 상하에 각각 다수개 설치되며, 밴드원단의 출입을 위한 입구와 출구가 형성된 하우징과;

   상기 입구를 통하여 하우징 내부로 인입되는 밴드원단을 감아 입구방향으로 가이드이동시키는 제 1롤러와;

   상기 제 1롤러에서 가이드되어 입구방향으로 이동되어 오는 밴드원단을 휘감아 다시 출구방향으로 가이드하여 내보내는 제 2롤러를 포함하며,

   상기 제 1 롤러가 제 2 롤러보다 상측에 있는 경우 상단은 상기 하우징 입구의 높이에 대응하는 위치에 설치되며, 상기 제 2 롤러 하단은 상기 하우징 출구의 높이에 대응하는 높이에 설치되며, 상기 제 1 롤러가 제 2 롤러보다 하측에 있는 경우 상기 제 1롤러 하단은 상기 하우징 입구 높이에 대응하는 위치에 설치되며, 상기 제2롤러 상단은 상기 하우징 출구에 대응하는 높이에 설치되어,

   상기 밴드원단의 연신용 가열장치 내부에서의 노출면적을 최대가 되게 하고 전체 면적에 걸쳐서 골고루 가열이 이루어지게 하여 후속 과정에서의 연신품질을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 밴드원단 연신용 가열장치.
2. 삭제
3. 원재료를 가열혼합하여 밴드원단을 형성하여 냉각시키는 밴드원단 형성단계와;

   상기 밴드원단 형성과정에서 성형되어 경화된 밴드원단을 연신시키기 위한 예비단계로 밴드원단을 일정온도가 유지되는 가열장치 내부에 설치된 양측의 롤러를 이용하여 수회 왕복 이동시켜서 밴드원단 전체를 고르게 가열하는 밴드원단 가열단계와;

   상기 밴드원단 가열단계에서 충분히 가열된 상태에서 공급되는 밴드원단을 프레싱 장치로 압착하는 프레싱 단계와;

   상기 프레싱단계를 거친 밴드원단을 재가열하며, 다시 후방의 프레싱장치로 잡아당겨 연신시키는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 포장용 밴드 생산방법.

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