KR101205283B1 - 절단된 결합 재료를 제거하기 위한 코일링 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 코일링 장치는 일반적으로, 예를 들어 금속 스트립과 같은 절단된 결합 재료를 베일 화물로부터 제거하기 위하여 이용된다. 상기 코일링 장치에는, 와인딩 영역에 와인딩면(4) 및 결합 재료(1)를 파지하기 위한 수용 슬롯(3)을 포함하는, 회전 가능하게 구동되는 수용부(2)가 제공된다. 수용부(2)의 와인딩면(4)은 실제로 다각형의, 바람직하게는 정방형의 횡단면 형상을 갖고, 수용부(2) 쪽으로 그리고 상기 수용부로부터 멀어지는 쪽으로 이동될 수 있는 적어도 2개의 프레스부(5, 6)에 의해서 둘러싸여 있으며, 상기 프레스부의 내부면(7)은 상기 수용부의 와인딩면과 구조적으로 유사하거나 또는 동일하다.

Description

절단된 결합 재료를 제거하기 위한 코일링 장치 {COILING DEVICE FOR REMOVING THE CUT OFF-BINDING MATERIAL}
도 1a-d는 감는 과정에서의 본 발명의 대상의 원리 및 동작.
도 2a-c는 스트립 와인딩의 절단 과정에서의 본 발명의 대상의 원리 및 동작.
도 3은 예각의 모서리를 갖는 변형예.
도 4는 결합 재료를 확장하기 위한 특수한 수단을 구비한, 도 3에 도시된 형상의 변형예.
도 5는 가열 수단을 구비한 추가의 변형예.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 결합 재료 2: 수용부
3: 수용 슬롯 4: 와인딩면
5, 6: 프레스부 7: 프레스부의 내부면
8: 피크선(peak line) 9: 회전축
10, 10', 10": 스트립 와인딩 11: 방출기
12: 방출기 로드 13, 14: 가열 와이어
15: 꺽임부
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 코일링 장치에 관한 것이다.
상기와 같은 유형의 장치는 예를 들어 제지 산업에서 사용된다. 다시 말해서, 종이를 만들기 위한 원료, 즉 목재 펄프 또는 폐지는 결합 재료, 특히 와이어 또는 스트립에 의해 결합되는 압축된 베일 화물(bale)로서 이송된다. 그 다음에 원료가 예를 들어 펄프 용해제 내에서 수성 현탁액으로 가공되기 전에, 상기 와이어 또는 스트립은 일반적으로 제거되어야 한다. 이와 같은 제거 작업은 수동으로도 이루어질 수 있지만, 수동의 작업은 위험하고도 복잡하다. 그렇기 때문에, 절단된 와이어 및 스트립의 제거 과정을 자동으로 실행할 수 있는, 본 명세서에 언급된 유형의 장치가 개발되었다. 상기와 같은 목적을 위해 사용될 수 있는 코일링 장치는 예를 들어 독일 특허 출원서 제 28 21 336 C2호에 공지되어 있다.
본 발명에 따른 와인딩 헤드를 베일 화물 결합 해체 장치에 사용하는 경우, 코일링 장치는 바람직하게, 상기 코일링 장치가 절단 장치에 마주 놓인 상기 베일 화물의 측면에 결합될 수 있도록 배치된다. 스트립 또는 와이어가 마주 놓인 측면에서 둘로 나누어지기 전 또는 나누어진 후에는, 수용부가 상기 베일 화물을 향해 이동되거나, 또는 수용부의 정면 작동 단부가 제거될 연결 재료에 직접 인접하도록 상기 베일 화물이 수용부를 향해서 이동된다. 그 때 수용부가 회전되면, 스트립 또는 와이어가 감겨짐으로써, 결과적으로 상기 스트립 또는 와이어는 베일 화물로부터 벗겨져서 그로부터 작고 단단한 권선이 형성되며, 상기 권선은 용이하게 수집 및 이송될 수 있다.
수용부는 바람직하게 모터, 바람직하게는 느린 출발 회전수를 갖는 전동 모터의 축 상에 배치된다. 그러나 상기 수용부로서는 또한 예를 들어 유압 모터도 제공될 수 있다. 상기 모터는 바람직하게, 이 모터의 샤프트가 정지 상태에서 수용될 결합 재료에 대해 상대적으로 소정의 위치를 취하는 방식으로 조절될 수 있도록 형성된다. 이와 같은 형성예는, 결합 재료가 보다 안전하고도 간단하게 상기 수용부의 슬롯에 의해서 수용된다는 장점을 갖는다.
베일 화물을 이송의 목적으로 함께 압축하기 위하여, 예컨대 4 mm의 직경을 갖는 둥근 강철 와이어가 다수의 경우에 사용된다. 상기 강철 와이어는 공지된 코일링 장치에 의해서도 와이어 와인딩, 소위 코일로 감겨져서 수용부로부터 축방향으로 방출될 수 있다. 결합 재료로서 강철 스트립이 사용되고 다른 방식으로 저장되는 경우에는, 스트립 와인딩이 코일링 장치 내부에 달라붙음으로써, 상기 스트립 와인딩의 확실한 제거가 불가능한 경우가 물론 발생될 수 있다. 이와 같은 강철 스트립은 예를 들어 2 mm의 두께를 갖고, 강철, 특수강 또는 기타의 탄성 재료로 이루어진다. 감긴 후에, 다시 말해 와인딩에 상기 수용부에 의해서 제공된 비틀림 모멘트가 없어진 경우에, 상기 강철 스트립은 탄성적으로 심하게 되튀는, 다시 말해 다시 펼쳐지는 경향을 갖는다. 이와 같은 경향은, 결합 재료가 부하 경감 후에 심하게 외부로 팽창되어 코일링 장치 내부에 달라붙게 되는 현상을 야기할 수 있다.
재차 다른 방식으로 저장된 경우에는, 결합 재료가 금속으로 이루어지지 않고, 오히려 플라스틱으로 이루어진다. 상기와 같은 결합 재료는 대부분의 경우에 예를 들어 10 내지 20 mm의 폭, 그리고 약 1 mm의 두께를 갖는 스트립으로서 사용된다. 플라스틱 스트립은 예를 들어 꼬아진 상태로 제조되거나 또는 압출기에 의해서 제조될 수 있다. 플라스틱으로 제조된 결합 재료도 또한, 감긴 후에 베일 화물 결합 해제에 악영향을 미칠 수 없을 정도로 넓게 재차 펼쳐지는 경향을 갖는다.
본 발명의 목적은, 베일 화물을 묶기 위해서 사용되는 와이어 뿐만 아니라 스트립을 확실하게 감을 수 있고, 재차 코일링 장치로부터 제거할 수 있는, 새로운 코일링 장치를 제공하는 것이다. 특이한 실시예에서는, 문제가 있는 플라스틱 스트립도 또한 제거될 수 있어야 한다.
상기 목적은 청구항 1에 언급된 특징에 의해서 해결된다.
본 발명에 따른 장치에서는, 수용부의 외부면 및 프레스부의 내부 윤곽이 매우 바람직한 방식으로 상호 작용한다. 각진 형상으로 인해, 모서리에 감겨진 결합 재료는 매우 심하게 그리고 그에 따라 가소성으로 변형될 수 있다. 이와 같은 방식으로 가공된 스트립 와인딩 또는 와이어 와인딩은, 부하 경감 후에 장애적으로 팽창되는 경향을 더 이상 갖지 않는다. 이와 같은 간단한 조치에 의해서는, 예를 들어 탄성적인 강철 또는 특성 플라스틱에서 나타나는 것과 같이 와인딩 후에 재차 펼쳐지는 경향을 갖는 결합 재료의 경우에도, 상기 결합 재료는 특별한 어려움 없이 감겨진 다음에 소각될 수 있다. 본 발명의 대상의 특이한 장점은 또한, 스트립과 와이어 사이의 구별이 필요 없다는 것인데, 그 이유는 이 경우에는 보편적으로 사용 가능한 장치가 이용되기 때문이다. 다시 말해서, 관련 원료 베일 화물을 결합 재료의 종류에 대해서 지속적으로 검사할 필요가 없다. 감긴 후에 재차 펼쳐지는 경향을 갖지 않는 부드러운 결합 재료의 경우에도, 이전과 마찬가지로 본 발명에 따른 코일링 장치를 이용한 제거가 아무 문제없이 가능하다는 것은 자명하다.
본 발명 및 본 발명의 장점은 개략적인 도면을 참조하여 설명된다.
도 1a 내지 도 1d에는 본 발명에 따른 코일링 장치 및 상기 코일링 장치의 중요한 네 가지 동작 단계가 도시되어 있다. 수용부(2)는 와인딩면(4)에 의해서 2개의 프레스부(5와 6) 사이에 배치된다. 베일 화물에서의 결합 재료의 절단, 해체 및 리프팅은 도시되어 있지 않다. 그 다음에, 결합 재료가 코일링 장치를 기준하여 바른 위치로 보내진다. 도 1a에 도시된 상태에서는, 결합 재료(1)가 미리 수용부(2)의 수용 슬롯(2) 내부에 삽입되어 있다. 상기 동작 상태에서는, 2개의 프레스부(5 및 6)가 수용부(2)로부터 보다 큰 간격을 두고 있고, 경우에 따라서는 감겨질 결합 재료를 위한 가이드부의 기능을 담당할 수 있다. 상기 프레스부(5 및 6)의 내부면(7)은 각각 수용부(2) 쪽으로 개방된 측면각(flank angle) β = 90°를 형성한다. 상기 각도의 피크선(8)은 회전축(9)에 대해서 평행하게 진행한다. 이 경우, 와인딩면(4)에서 회전축(9)에 대해 수직으로 수용부(2)를 절단한 횡단면은 약간 라운딩 처리된 모서리를 갖는 정방형의 형상을 갖는다. 이 경우 모서리각(α)은 4로 나누어 동일하게 90°인 360°이다. 상기 라운딩 처리부는 예를 들어 최대 10 mm, 바람직하게는 최대 1 mm의 곡률 반지름을 갖는다. 주로 가공될 스트립 재료에 따라서, 약 0.1 mm의 곡률 반지름도 또한 매우 유리할 수 있다. 도 1b는 수용부(2)의 회전에 의해서 형성된 스트립 와인딩(10)을 보여준다. 후속하는 도 1c에 따른 프레스 과정에서는, 2개의 프레스부(5 및 6)가 수용부(2)의 방향으로 움직이고 프레스 되며, 이 목적을 위해서는 예를 들어 유압 실린더가 이용된다. 그럼으로써, 도 1b에 도시된 스트립 와인딩(10)은, 수용부(2)의 와인딩면(4)에 근사한 형상을 갖는 스트립 와인딩(10')으로 변형된다. 따라서, 이미 설명된 바와 같이, 결합 재료 내에서는 특이한 작용 방식으로 가소성 변형이 야기된다. 프레스부(5 및 6)의 분리 동작 후에는, 상기 변형된 스트립 와인딩이 팽창될 수 있고, 팽창된 스트립 와인딩(10")으로서 수용부로부터 축방향으로 아래로 이동된다. 이 목적을 위해서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 수용부(2) 내에서 축방향으로 이동 가능한 방출기(11)가 이용된다.
도 1a에서는, 스트립 재료(1)가 프레스부(5 및 6)를 지나 수용부 영역에 도달할 수 있도록, 수용부(2)의 각도 위치가 설정된다. 그와 달리 도 1c에서는, 와인딩면(4) 및 프레스부(5 및 6)의 내부면(7)이 서로 상응하도록, 수용부가(2)가 회전된다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 와인딩 헤드의 실시예를 3가지 상이한 모드로 보여주며, 이 경우에는 구성적인 상세한 설명은 포기되었다. 회전 가능한 수용부(2)(회전축(9))를 구비하여 수평으로 배치된 와인딩 헤드의 와인딩 영역에는 와인딩면(4)이 제공된다. 수용부가 부분적으로 절단되어 도시됨으로써, 상기 수용부의 중앙에 고정된 방출용 스탬프(11) 및 그에 속하는 방출기 로드(12)를 볼 수 있다. 와인딩 영역에는, 도시되지 않은 결합 재료를 파지하기 위해서 이용되는, 단부가 개방된 수용 슬롯(3)이 존재한다. 상부 프레스부(5) 및 하부 프레스부(6)는 와인딩면(4)으로부터 간격을 두고 배치되어 있고, 적어도 형성된 스트립 와인딩(10)이 중간 공간 내부로 삽입될 정도의 크기를 갖는다. 상기 중간 공간은, 상기 과정의 마지막에 와인딩을 위한 장소를 허용하기 위하여 전체 와인딩 과정 중에 최대로 설정될 수 있거나, 또는 점점 더 커지는 와인딩에도 지속적으로 적응될 수 있는 동시에 스트립 가이드 기능을 충족시킬 수 있다.
도 2b가 보여주는 바와 같이, 2개의 프레스부가 수용부(2)의 방향으로 압축됨으로써, 전술한 장점들을 갖는 스트립 와인딩은 변형된다. 2개의 프레스부(5 및 6)가 재차 서로 분리 이동된 후에는, 압축된 스트립 와인딩이 자유롭게 되어 약간 팽창되고, 팽창된 스트립 와인딩(10")으로서 상기 방출기(11)에 의하여 장치로부터 축방향으로 제거될 수 있다. 이 목적을 위해, 방출기 로드(12)는 수용부의 작업 종료 방향으로 이동된다.
소정의 전제 조건 하에서 유리한 본 발명의 대상의 실시예는 도 3이 보여준다. 본 실시예에서 수용부(2')의 모서리각(α')은, 도 1의 실시예와 달리, 모서리의 개수로 인해 360°의 값보다 작다. 본 실시예에 도시된 경우에는 90°가 아니라 45°이며, 이 경우에는 다른 값, 특히 결합 재료 특유의 조건들 때문에 45° 내지 90°의 값도 가능하다. 그에 상응하게, 프레스부(5' 및 6')도 또한 상기 윤곽에 매칭된다. 다시 말해서, 구조적으로 유사하거나 또는 동일하다. 본 실시예에 도시된 경우에는, 측면각(β')이 모서리각(α')의 값보다 2°만큼 위에 있는 값을 갖는다. 이와 같은 실시예는 플라스틱으로 이루어진 결합 재료에 특히 적합한데, 그 이유는 와인딩 과정에서 형성되는 각도가 예를 들어 (사각형의 경우에는) 90°보다 더 예각임으로써, 재차 펼쳐지는 결합 재료의 경향이 더욱 감소되기 때문이다.
특별히 본 발명에 따른 코일링 장치가 플라스틱용으로 사용되어야 하는 경우에는, 도 4의 실시예에 도시된 바와 같이, 가열에 의해서 상기 코일링 장치의 동작이 개선될 수 있다. 바람직하게 상기 가열은 프레스부(5" 또는 6") 내에 있는 전기 가열 와이어(13)에 의해서 구현될 수 있다. 그러나 가열 와이어(14)를 추가로 또는 전적으로 수용부(2, 2') 내부에만 설치하는 것도 또한 가능하다. 프레스부가 약간 압착된 가운데 스트립 와인딩이 회전되면, 결합 재료의 가열은 복사선에 의해서 또는 예를 들어 스트립과 프레스부 사이의 마찰에 의해서도 이루어질 수 있다. 상기 스트립은, 적어도 꺽임부(15)에서는 대부분 80℃ 내지 120℃인 플라스틱의 연화점 위의 온도까지 가열되어야 한다.
코일링 장치의 가열은 도 1에 도시된 바와 같은 실시예에서도 구현될 수 있다. 가장 유리한 실시예는 여러 가지 요구 조건들을 목표로 삼고 있으며, 이 경우에는 보편적으로 사용 가능한 코일링 장치, 즉 금속 스트립 뿐만 아니라 플라스틱 스트립에도 적합한 코일링 장치를 구성하는 것이 매우 중요할 수 있다. 이미 언급된 바와 같이, 동일한 코일링 장치가 상이한 화물에서도 변동 없이 이용될 수 있다면, 실제 동작은 훨씬 더 간단하다. 예를 들어 도 5에 도시된 코일링 장치의 프레스부 및/또는 수용부에 가열 장치가 제공되면, 상기 코일링 장치가 제공되는 모든 결합 재료들을 아무 문제없이 처리할 수 있다는 결과를 기대할 수 있다. 가열 와이어 등은 다름 아닌 꺽임부(15)에서 최고 온도가 형성되도록 배치될 수 있다.
본 발명에 의해서는, 베일 화물을 묶기 위해서 사용되는 와이어 뿐만 아니라 스트립을 확실하게 감을 수 있고, 재차 코일링 장치로부터 제거할 수 있는, 새로운 코일링 장치가 제공될 수 있다.

Claims (23)

  1. 절단된 결합 재료(binding material, 1)를 베일 화물로부터 제거하기에 적합한 코일링 장치로서,
    결합 재료를 위한 하나 이상의 가이드부,
    와인딩 영역에 와인딩면(4, 4') 및 상기 결합 재료(1)를 파지하기 위한 수용 슬롯(3)을 포함하고, 상기 가이드부에 대하여 상대적으로 회전 가능한 수용부(2, 2', 2"), 그리고
    감겨진 결합 재료를 상기 수용부로부터 축방향으로 멀어지게 밀어내기 위한 장치(11, 12)로 이루어진, 코일링 장치에 있어서,
    상기 수용부(2)의 와인딩면(4, 4')이 다각형의 횡단면 형상을 가지며,
    상기 수용부(2, 2', 2")는, 2개 이상의 프레스부(5, 5', 5", 6, 6', 6")가 상기 수용부(2, 2', 2")를 향하여 그리고 상기 수용부로부터 멀어지게 이동될 수 있는 공간을 사이에 두고 상기 2개 이상의 프레스부(5, 5', 5", 6, 6', 6")에 의해서 둘러싸여 있으며,
    상기 프레스부(5, 5', 5", 6, 6', 6")의 내부면(7, 7')은 상기 수용부(2, 2', 2")의 와인딩면(4, 4', 4")의 일부분과 구조적으로 동일한 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레스부(5, 5', 5", 6, 6', 6")의 내부면(7, 7')은 상기 수용부를 향해 대면하는 2개의 측면을 갖는 와인딩면이고, 상기 2개 측면의 피크선(8)은 상기 수용부(2, 2', 2")의 회전축(9)에 대하여 평행한 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    싱기 수용부(2, 2', 2")의 와인딩면(4, 4', 4")을 형성하는 다각형이 등변인 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 와인딩면(4, 4', 4")의 측면각(β, β')이 ± 10°의 허용 오차를 갖는 다각형의 모서리각(α, α')과 상응하는 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 와인딩면(4, 4')의 횡단면 형상을 형성하는 다각형이 모서리에서 최대 10 mm의 곡률 반지름으로 라운딩 처리되는 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 곡률 반지름이 0.1 mm인 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 다각형의 모서리의 개수가 8보다 크지 않은 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 다각형의 모서리의 개수가 4개인 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 다각형의 모서리각(α)이 360°를 모서리의 개수로 나눈 값에 상응하는 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 다각형의 모서리각(α')이 360°를 모서리의 개수로 나눈 값보다 작은 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용부의 회전축(9)이 동작 중에는 -15° 내지 +15°의 최대 편차를 가지고 수평으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용부(2, 2', 2")가 양쪽 방향으로 회전 가능하게 구동되는 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레스부(5, 5', 5", 6, 6', 6")가 단지 수용부(2, 2')를 향하여 그리고 상기 수용부(2, 2')로부터 멀어지게만 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 프레스부(5, 5', 5", 6, 6', 6")의 이동을 위해서 유압 실린더가 이용되는 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    정확하게 2개의 프레스부(5, 5', 5", 6, 6', 6")가 하나의 코일링 장치 내에 존재하는 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    수용부(2, 2', 2") 및 프레스부(5, 5', 5", 6, 6', 6")의 이동을 위하여 자동 시퀀스 제어부(automatic run-off control)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    결합 재료를 가열하기 위한 수단이 존재하는 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    하나 이상의 프레스부(5", 6")가 가열될 수 있는 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 수용부(2")의 와인딩면(4")이 가열될 수 있는 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 가열이 전기식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 가열이 복사선에 의해서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  22. 제 17 항에 있어서,
    꺽임부(15)에서 최고의 온도에 도달할 수 있도록, 가열 수단이 사용되는 것을 특징으로 하는, 코일링 장치.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따른 코일링 장치를 사용하여,
    스트립을 절단하기 위한 장치와의 상호 작용에 의해 폐지 또는 목재 펄프의 베일 화물로부터 스트립을 제거하기 위한 방법.
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