KR101273305B1 - 회전가능한 앤빌을 포함하는 회전 절삭 유닛을 사용한 절삭방법 - Google Patents

Abstract

로터리 절삭 유닛은, 회전가능한 앤빌에 놓인 로터리 절삭 드럼을 포함한다. 상기 앤빌은 축, 로터리 절삭 드럼의 나이프 부재와 협동하기에 적합한 일 이상의 앤빌 부분, 그리고 상기 로터리 절삭 드럼의 한 쌍의 접촉 부재와 접촉하기에 적합한 한 쌍의 하중 전달 부분을 포함한다. 상기 한 쌍의 하중 전달 부분들은 상기 앤빌 부분의 양측에 배치되어 있다. 하중 수용 부재가 개개의 하중 전달 부분과 상기 앤빌 부분 사이에 구비된다. 각각의 하중 수용 부재는 베어링을 통해 상기 축에 연결되어 있다. 유체 실린더가 상방의 힘을 상기 하중 수용 부재에 인가하고, 그 상방으로의 전체 힘은 상기 앤빌의 중량을 초과한다.

Description

회전가능한 앤빌을 포함하는 회전 절삭 유닛을 사용한 절삭 방법{CUTTING METHOD UTILIZING A ROTARY CUTTING UNIT INCLUDING A ROTATABLE ANVIL}

본 발명은, 로터리 절삭 유닛을 위한 회전가능한 앤빌로서, 축과, 로터리 절삭 드럼의 나이프 부재(knife member)와 협동하기에 적합한 일 이상의 앤빌 부분과, 상기 로터리 절삭 드럼의 한 쌍의 접촉 부재(abutment member)와 접촉하기에 적합한 한 쌍의 하중 전달 부분을 포함하고, 상기 한 쌍의 하중 전달 부분은 상기 앤빌 부분의 양측에 배치되어 있는, 로터리 절삭 유닛을 위한 회전가능한 앤빌에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 로터리 절삭 드럼과 상기와 같은 회전가능한 앤빌을 포함하는 로터리 절삭 유닛에 관한 것이다.

상기와 같은 로터리 절삭 유닛은 US-B-6 244 148 에 개시되어 있으며, 로터리 앤빌과 작동관계에 있는 로터리 절삭 드럼을 포함한다. 상기 로터리 절삭 드럼은, 원통형상의 절삭 표면과 이 절삭 표면으로부터 돌출하는 일 이상의 나이프 부재를 갖는 실질적으로 원통형의 몸체를 구비하고 있으며, 상기 나이프 부재의 반경방향의 외주 부분은 상기 절삭 표면의 직경보다 더 큰 직경을 갖는다. 상기 로터리 절삭 드럼의 양측부는 베어링으로 지지되는 축을 구비한다. 상기 축과 표면 사이에, 즉, 상기 표면의 양측부상에는 한 쌍의 환형의 접촉 부재가 구비된다. 상기 접촉 부재들은, 앤빌의 한 쌍의 하중 수용 부분에 대하여 접촉하도록 상기 절삭 표면의 직경보다 더 큰 직경을 가지고 있다.

앤빌은, 앤빌 부분과 상기 한 쌍의 하중 수용 부분을 구비하고 있다. 앤빌 부분은, 로터리 절삭 드럼의 나이프 부재와 협동하도록 되어 있고, 하중 수용 부분은 로터리 절삭 드럼의 상기 접촉 부재와 접촉하도록 되어 있다. 앤빌은, 그 앤빌의 축선 방향의 연장부에서 볼 수 있는 바와 같이, 앤빌 부분의 외측과 하중 수용 부분의 외측에서 베어링으로 지지되고 있다.

또한, 접촉 부재는, 상기 나이프 부재의 반경방향의 외주 부분과 실질적으로 동일한 직경을 가지고 있다. 접촉 부재는, 하중에 대향하여 위치함과 동시에, 하중을 전달하도록 되어 있어, 소망의 절삭 특성을 얻기 위해 소정의 압력이 앤빌의 하중 수용 부분에 작용하도록 되어 있다. 선택으로서, 상기 접촉은, 상기 앤빌 표면에 대해 로터리 절삭 드럼의 회전을 전달할 수도 있어서, 그 결과, 앤빌은 상기 로터리 절삭 드럼의 회전방향과 반대 방향으로 회전한다.

생성물은, 중심에 배치된 나이프 부재에 의해서, 드럼들 사이에 삽입된 웨브로부터 절삭된다.

그렇지만, 상기 로터리 절삭 드럼에서는, 로터리 절삭 드럼의 축 중심에 있는 나이프 부재 부분은, 축선 방향의 외주에 더 가까운 나이프 부재 부분만큼 정밀하게 절삭하지 못하는 문제를 가지고 있다.

이것은, 로터리 절삭 드럼이 접촉 부재를 통해 앤빌 표면에 압력을 작용시키고 따라서 앤빌이 휘어지게 된다는 사실에 의한 것이다. 이것은, US-A-6 244 148 호에 개시되어 있는 앤빌에 대응하는 종래 기술의 앤빌 (A) 의 원리를 설명하는, 도 6 에 도시되어 있다. 한 쌍의 하중 수용 부분 (B) 은, 앤빌 부분 (C) 의 축선 방향의 연장부의 양측에 배치되어 있고, 베어링과 협동하는 한 쌍의 환형상의 지지 표면 (D) 은, 한 쌍의 하중 수용 부분 (B) 의 편측에 배치되어 있다. 하중 수용 부분들에 하중 (E) 이 작용되는 경우, 앤빌 (A) 의 중심 부분은, 표면 (D), 즉 베어링에 작용하는 반대 방향의 힘 (G) 에 의해, 파선 (F) 으로 나타내어진 바와 같이(과장하여 나타냄), 약간 하방으로 휘어진다. 이와 같은 휨은 네거티브 휨(bending)을 의미한다.

다른 종래의 로터리 커터 유닛은, 나란히 배치되는 2 개 또는 그 이상의 나이프 부재를 가진 로터리 절삭 드럼과 협동하는 앤빌을 가지고 있다. 이와 같은 로터리 절삭 드럼은, 상기의 결점으로 인한 곤란을 겪을 뿐만 아니라, 그 로터리 절삭 드럼이 긴 축선 방향의 연장부를 가지기 때문에 앤빌 드럼과 로터리 절삭 드럼을 또한 중력에 의해 휘어지게 만들고, 즉, 그 앤빌이 길고 무거울수록, 그 로터리 절삭 드럼이 중력에 의해 네거티브하게 더 휘어지게 되고 이것이 상기 작용에 더해지게 된다.

이와 같은 앤빌과 협동하는 기다란 로터리 절삭 드럼 상에서의 2 개 또는 3 개의 평행한 나이프 부재나 커다란 하나의 나이프 부재의 사용은, 앤빌의 외주 부분에서만 만족스러운 절삭 특성을 가지며, 중심 부분에 보다 가까운 나이프 부재는 절삭되는 웨브를 절삭해내지 못할 수 있다.

본 발명의 목적은, 앤빌의 신뢰성을 높이고, 그 수명을 길게 함에 있다.

본 발명의 목적은, 처음에 기재된 바와 같이, 한 쌍의 하중 전달 부분과 앤빌 부분들 사이에 하중 수용 부재가 형성되고, 이 하중 수용 부재의 양측이 베어링을 통해 축에 연결되어 있는, 회전가능한 앤빌 및 로터리 절삭 유닛에 의해 달성된다.

이렇게 하여, 로터리 절삭 드럼 및 앤빌의 바람직하지 못한 변형이, 하중이 증가할 때에 보상된다.

바람직하게는, 하나의 앤빌 부분이 제공된다. 이렇게 하여, 내측 앤빌 슬리브 부재의 비율, 앤빌의 길이, 로터리 다이의 구성 및 절삭 용도를 선택함으로써 앤빌의 포지티브 휨 크기를 결정할 수 있다.

다른 방법으로, 복수의 앤빌 부분이 제공된다. 이렇게 하여, 복수의 앤빌 부분이, 복수의 나이프 부재의 위치에 따라서 위치가 결정될 수 있다.

적합하게는, 상기 로터리 절삭 드럼은, 적어도 중심에 배치된 나이프 부재를 구비하고, 상기 앤빌 드럼은 하나의 앤빌 부재를 구비한다. 이렇게 하여, 휨(bending)이 중심선에 대하여 대칭적으로 된다.

다른 방법으로, 상기 로터리 절삭 드럼은, 축선 방향으로 배치된 복수의 나이프 부재를 구비하며, 상기 앤빌 드럼은, 하나의 앤빌 부재를 구비한다. 이렇게 하여, 포지티브 휨 크기를 결정할 수 있게 된다.

다른 방법으로, 상기 로터리 절삭 드럼은, 축선 방향으로 배치된 복수의 나이프 부재를 구비하며, 상기 앤빌 드럼은, 축선 방향으로 배치된 상기 나이프 부재들 중의 하나 이상과 협동하기에 적합한 복수의 앤빌 부재를 구비한다. 이렇게 하여, 중력에 의한 네거티브 휨을 최소화할 수 있고, 따라서, 앤빌 부분의 전체 수명을 증가시킬 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

도 1 은, 로터리 절삭 드럼과 앤빌을 포함하는 로터리 절삭 유닛의 제 1 실시형태를 보여주는 도면이다.

도 2 는, 하중을 받고 있는 본 발명에 따른 앤빌을 보여주는 도면이다.

도 3 은, 제 2 실시형태에 따른 로터리 절삭 유닛을 보여주는 도면이다.

도 4 는, 제 3 실시형태에 따른 로터리 절삭 유닛을 보여주는 도면이다.

도 5 는, 제 4 실시형태에 따른 로터리 절삭 유닛을 보여주는 도면이다.

도 6 은, 하중를 받고 있는 종래 기술의 앤빌을 보여주는 도면이다.

도 1 은, 본 발명에 따른 로터리 절삭 유닛 (2) 의 제 1 실시형태를 보여준다. 로터리 커터 (4) 는, 원통형 표면 (8) 과 그 표면 (8) 으로부터 돌출한 일 이상의 나이프 부재 (10) 를 갖는 실질적으로 원통형의 중공 또는 중실의 로터리 절삭 드럼 (6) 을 구비하고 있다. 상기 나이프 부재 (10) 의 반경 방향으로의 외주 부분 (12) 은, 상기 표면 (8) 의 직경보다 더 큰 직경을 가지고 있다. 로터리 커터 (4) 는, 그 로터리 커터 (4) 의 각 측부로부터 축선 방향으로 연장되어 있으며 또한 베어링 (15) 으로 지지되어 있는 축 (14) 상에 놓이거나 또는 그 축 (14) 과 일체의 부분으로 되어 있다. 축선 방향으로, 상기 표면 (8) 의 양측에는, 한 쌍의 환상형의 접촉 부재 (16) 가 구비되어 있다. 접촉 부재 (16) 는, 앤빌 (18) 에 대하여 접촉하도록 상기 표면 (8) 의 직경보다 더 큰 직경을 가지고 있다.

앤빌 (18) 은, 축 (19), 앤빌 부분 (20) 및 한 쌍의 하중 전달 부분 (22) 을 포함하고 있다. 앤빌 부분 (20) 은, 로터리 절삭 드럼 (6) 의 나이프 부재 (10) 와 협동하도록 되어 있으며, 하중 전달 부분 (22) 은, 로터리 절삭 드럼 (6) 의 상기 접촉 부재 (16) 와 접촉하기에 적절하게 되어 있다.

또한, 접촉 부재 (16) 는, 상기 나이프 부재 (10) 의 반경 방향 외주 부분 (12) 과 실질적으로 동일한 직경을 가지고 있다.

축 (19) 은, 앤빌 부분 (20) 의 축선 방향 양측 상에서, 회전하지 않는 하중 수용 부재 (24) 에 의해 둘러싸인 베어링 (23) 에 회전가능하게 배치되어 있다. 하중 수용 부재 (24) 는, 하중 전달 부재 (22) 의 축선 방향 내측에 배치되어 있다. 즉, 각각의 하중 수용 부분은, 앤빌 부분 (20) 과 각각의 하중 전달 부분 (22) 사이에서 축선 방향으로 배치되어 있다.

상방으로의 하중이, 한 쌍의 공기압 실린더 (25) 에 의해 하중 수용 부재 (24) 에 가해지고 있다. 하중은, 더욱이 하중 전달 부분 (22) 을 통해 접촉 부재 (16) 로 전달되고 있다.

도 2 에는, 도 1 의 앤빌의 축선 방향 연장 부분보다 더 큰 축선 방향 연장 부분을 가지는 앤빌 (18) 이, 본 발명의 이해를 돕기 위해 도시되어 있다. 상방으로의 하중 (28) 는, 하중 전달 부분 (22) 을 거쳐 접촉 부재 (16) 에 전달되고 있다. 상방으로의 전체 하중은, 앤빌의 중량보다 크고, 로터리 커터 (4) 쪽으로 앤빌 (18) 이 휘어지게끔 만들기에 충분하므로 특히 나이프 부재 (10) 의 축선 방향의 중심부분에서 개선된 절삭 특성을 얻는 결과를 가져온다(예컨대, 도 2 참조). 상기 힘은 당연히 반대 방향으로의 반력을 표면 (8) 에서 발생시키고, 이 반대 방향의 반력이 베어링에 전달되어 힘 (26) 을 생성시킨다. 하중은, 파선 (30) 으로 나타낸 바와 같이(과장하여 나타냄), 약간 상방으로 앤빌을 휘어지게끔 한다.

한 쌍의 공기압 실린더 (25) 에 의해 가해지는 하중은, 절삭 작업을 실시하고, 그 절삭의 결과를 검사함으로써 조절된다. 절삭의 결과가 바라던 바가 아닐 경우에는, 로터리 커터 (4) 및 앤빌 (18) 의 전체 연장부분에 걸쳐서 절삭이 균일하게 될 때까지, 압력이 증가되거나 또는 감소된다.

최적의 절삭은, 앤빌 (18) 이 곧게 되어 있을 때에, 즉, 라인 (30) 이 곧바를 때에 실질적으로 달성되는데, 접촉 부재 (16) 와 나이프 부재 (10) 가 표면 (8) 위로 실질적으로 동일한 정도로 돌출하게 되고, 전체 앤빌 부분 (20) 에 걸쳐서 일정한 절삭 특성을 가지게 되기 때문이다.

도 3 은, 로터리 절삭 유닛의 제 2 실시형태를 보여준다. 앤빌 및 로터리 절삭 드럼은 길게 되어 있으며, 게다가 중력에 의해 영향을 받아, 지상을 향하여 휘어져 있다. 그러나, 하중 전달 부분 (22) 이 접촉 부재 (16) 에 압력을 작용시키면, 앤빌 (18) 은 로터리 절삭 드럼 (6) 쪽으로 휘어지게 될 것이다. 그러므로, 라인 (30) (도 2 참조) 이 곧바르게 되도록 압력이 조정되면, 절삭 특성이 나이프 부재 (10) 의 전체 연장부에 걸쳐서 실질적으로 동일하게 된다.

따라서, 하중 수용 부재 (24) 들에 압력 (28) 을 작용시킴으로써, 또한 이러한 중심에 배치된 나이프 부재를 활용할 수 있다.

다른 방법으로, 기다란 로터리 절삭 드럼 상의 나이프 부재는, 절삭 특성을 유지하면서, 그 절삭 드럼의 일방으로부터 타방으로 실질적으로 연장되어질 수 있다.

도 4 는, 축선 방향으로 분리하여 배치된 한 쌍의 나이프 부재 (10) 를 구비한 로터리 절삭 드럼 (6) 을 가지는 로터리 절삭 유닛 (2) 의 제 3 실시형태를 보여주고 있다. 앤빌은, 상기 나이프 부재에 대응하는 두 개의 분리된 앤빌 부분 (20) 으로 나뉘어져 있다.

도 5 는, 축선 방향으로 이웃하는 3 개의 나이프 부재 (10) 를 구비하는 제 4 실시형태에 따른 로터리 절삭 드럼 (6) 을 보여주는데, 앤빌 (18) 은, 하나의 앤빌 부분 (20) 만을 구비하고 있다. 이러한 로터리 절삭 드럼에 의해서, 동시에 3 개의 대상물을 절삭할 수 있게 된다. 물론, 3 개 이상 또는 3 개 이하의 나이프 부재는 평행으로 배치될 수 있다.

물론, 하나 또는 둘 이상의 공기압 실린더 (25) 가 사용될 수도 있다. 다른 방법으로 또는 추가적으로, 예컨대 스핀들이나 웨지 (wedge) 를 통한 유압 실린더 또는 기계적 하중을 사용할 수도 있다.

Claims (9)

1. 로터리 절삭 유닛을 위한 회전가능한 앤빌로서,

   축과,

   로터리 절삭 드럼의 나이프 부재와 협동하는 일 이상의 앤빌 부분과,

   상기 로터리 절삭 드럼의 한 쌍의 접촉 부재에 접촉하고 상기 일 이상의 앤빌 부분의 축선 방향 각 단부 부근에 배치된, 한 쌍의 하중 전달 부분과,

   상기 일 이상의 앤빌 부분과 각각의 하중 전달 부분과의 사이에서 축선 방향으로 배치된 하중 수용 부재를 포함하고,

   각각의 하중 수용 부재는 베어링에 의해 축에 연결되고, 상기 축은 상기 하중 수용 부재에 대하여 상대 회전가능한, 로터리 절삭 유닛을 위한 회전가능한 앤빌.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 일 이상의 앤빌 부분은 하나의 앤빌 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로터리 절삭 유닛을 위한 회전가능한 앤빌.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 일 이상의 앤빌 부분은 축선 방향으로 간극을 두고서 배치된 복수의 앤빌 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 절삭 유닛을 위한 회전가능한 앤빌.
4. 로터리 절삭 드럼과, 그 아래에 배치되는 회전가능한 앤빌을 포함하는 로터리 절삭 유닛으로서,

   상기 절삭 드럼은, 축선 방향으로 간극을 두고 배치된 복수의 접촉 부재의 사이에 배치되는 일 이상의 나이프 부재를 포함하고,

   상기 회전가능한 앤빌은, 축과, 일 이상의 나이프 부재에 대향하여 배치된 일 이상의 앤빌 부분과, 상기 접촉 부재의 각각에 접하는 한 쌍의 하중 전달 부분과, 상기 일 이상의 앤빌 부분과 상기 하중 전달 부분 각각의 사이에 배치된 하중 수용 부재를 포함하고, 상기 하중 수용 부재는 베어링에 의해 상기 축에 연결되어 있으며,

   상기 하중 수용 부재에 대해서 변경가능한 상방으로의 힘을 작용시키도록 배치된 하중 작용 기구를 포함하는 로터리 절삭 유닛.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 일 이상의 나이프 부재는 중심에 배치된 나이프 부재로 이루어지고, 상기 일 이상의 앤빌 부분은 하나의 앤빌 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로터리 절삭 유닛.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 일 이상의 나이프 부재는 축선 방향으로 간극을 두고 배치된 복수의 나이프 부재를 포함하고, 상기 일 이상의 앤빌 부분은 축선 방향으로 간극을 두고 배치된 복수의 앤빌 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 절삭 유닛.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 일 이상의 나이프 부재는 축선 방향으로 간극을 두고 배치된 복수의 나이프 부재를 포함하고, 상기 일 이상의 앤빌 부분은 하나의 앤빌 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 절삭 유닛.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 하중 작용 기구는 개개의 하중 수용 부재에 결합되는 유체 작동식 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 절삭 유닛.
9. 삭제

Images