KR101365015B1

KR101365015B1 - 슬리브 이송 장치 및 이송 공정

Info

Publication number: KR101365015B1
Application number: KR1020070072892A
Authority: KR
Inventors: 아담 슈나이더
Original assignee: 미카엘 회라우프 마쉬넨파브리크 게엠베하+체오.카게
Priority date: 2006-07-26
Filing date: 2007-07-20
Publication date: 2014-02-20
Also published as: KR20080010286A; ITMI20071380A1; JP5133628B2; CN101112802A; CN101112802B; JP2008030955A; US20080023297A1; DE102006035569A1; US7780378B2; DE102006035569B4

Abstract

특히 컵 또는 캔의 경우에, 제1 작업실로부터 제2 작업실로의 생산 공정(production process) 동안 이송되는 슬리브를 이송하는 공정에 대해 개시한다. 상기 슬리브는 공기의 분사에 의해 이송되며, 상기 공기의 분사는 상기 슬리브의 이송 방향과는 반대 방향에서 생성된다. 제1 작업실은 슬리브를 들어 올리는 맨드렐을 포함한다. 상기 공기의 분사를 생성하기 위해 공기 분사기가 설치되며, 상기 공기 분사기의 마우스피스는 상기 슬리브의 이송 방향과는 반대의 방향으로 상기 맨드렐 쪽으로 향하도록 되어 있다.

공기 분사, 슬리브의 이송 방향, 마우스피스, 이젝터

Description

슬리브 이송 장치 및 이송 공정{DEVICE AND PROCESS FOR TRANSPORTING A SLEEVE}

본 발명은, 특히 컵 또는 캔의 경우에, 제1 작업실로부터 제2 작업실로의 생산 공정(production process) 동안 이송되는 슬리브를 이송하는 장치 및 공정에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 공정을 수행하는 장치에 관한 것이며, 상기 제1 작업실은 상기 슬리브를 들어 올리기 위한 맨드렐(mandrel)을 포함한다.

종이, 종이 판, 합성 또는 복합 재료로부터 컵 또는 캔을 제조하는 제조 설비 및 기계에 있어서, 본질적으로 원통형 또는 원추형 슬리브는 평평한 블랭크(flat blank)로부터 형성되며, 그런 다음 슬리브는 컵 또는 캔의 벽을 형성한다. 슬리브는 맨드렐(mandrel) 위의 상기 블랭크를 둘러 감싸고 상기 블랭크의 양단부를 결합시킴으로써 제조될 수 있다. 이러한 상황에서는 상기 슬리브는 여전히 양단부가 개방된 상태이다. 필요하다면, 나중의 단계에서 뚜껑이나 바닥부를 적용한다.

제1 작업실의 맨드렐(mandrel)로부터 제2 작업실로 이중 개방-단부 슬리브(double open-ended sleeve)를 이송하기 위해, 상기 슬리브를 상기 맨드렐로부터 축방향을 따라 이동시킬 필요가 있다. 공지된 장치 및 기계에서, 이러한 이송은 기계적 이송 구성요소, 예를 들어 그리퍼(gripper)의 형태의 구성요소에 의해 수행된다. 그 결과, 기계적 이송 구성요소는 관성력에 기인하여 달성가능한 사이클 시간(achiveable cycle time)이 선택적으로 짧아질 수 있다는 단점이 있다. 그러므로 기존의 생산 설비의 생산 속도는 제한받게 된다.

본 발명의 목적은 슬리브용 기계적 이송 구성요소를 생략할 수 있는 슬리브 이송 공정 및 슬리브 이송 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명의 공정에 따라 달성되는 바, 상기 슬리브는 공기 분사에 의해 이송되며, 상기 공기 분사는 상기 슬리브의 이송 방향과는 반대의 방향으로 생성된다. 상기 장치의 경우, 본 발명의 목적은 마우스피스를 포함하는 공기 분사기를 설치하여 달성되며, 상기 마우스피스는 상기 이송 방향과는 반대 방향으로 맨드렐 쪽으로 향하도록 되어 있다.

상기 이송 방향과는 반대 방향으로 향하는 공기 분사에 의해, 상기 슬리브는 기계적 이송 구성요소 없이도 제1 작업실로부터 제2 작업실로 상기 슬리브의 축에 평행하게 신뢰성 있게 이송된다.

공기 분사기에 의해, 1초 미만, 특히 0.2초 미만 동안 지속되는, 펄스형 공기 분사를 생성하는 이점이 있다. 제1 작업실의 영역 내에서는, 적어도 부분적으로, 상기 공기 분사를 편향시키는 것이 이롭다. 이 목적을 위해 상기 맨드렐에 상기 공기 분사를 가이드하는 수단이 배치되며, 상기 공기 분사를 가이드하는 수단은, 상기 슬리브가 이송될 때, 이송 방향과는 반대의 방향으로 불어 보내, 적어도 어느 정도 측면으로 및/또는 이송 방향으로 상기 공기 분사를 편향시킨다. 상기 공기 분사를 가이드하는 수단은 예를 들어 상기 맨드렐의 평평한 전면 표면에 의해 형성될 수 있다. 본 발명의 이로운 실시예에서, 상기 공기 분사를 가이드하는 수단은 또한 상기 맨드렐 위에 적어도 하나의 포켓형 리세스(pocket-shaped recess) 또는 적어도 하나의 요(凹)면을 포함한다.

본 발명의 상기 목적 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명으로부터 분명하게 될 것이다.

본 발명에 따르면, 기계적 이송 구성요소 없이도 제1 작업실로부터 제2 작업실로 슬리브의 축에 평행하게 신뢰성 있게 슬리브를 이송할 수 있다.

도 1은 한 영역 내에서 컵 또는 캔의 생산 설비를 단지 부분적으로 나타내는 개략 횡단면도이며, 도면 중 슬리브(1)는 제1 작업실(2)로부터 제2 작업실(3)로의 생산 공정 동안 이송 방향 A로 이송된다. 설명을 명확하게 하기 위해, 슬리브(1)를 두 작업실(2 및 3)에 나타내고 있다. 두 슬리브(1)는 실제로는 시간 상 서로 다른 지점에 있는 하나의 동일한 슬리브(1)를 나타내는 데, 즉 하나는 이송 공정 전의 것이고 다른 하나는 이송 공정 후의 것이다.

생산 설비는 2개의 별 모양의 휠(4 및 5)을 필수 구성요소 부분으로서 포함하고, 그 주변에 일련의 맨드렐(6)과 슬리브(1)의 올림 기구(take-ups)(7)가 배치되어 있다. 휠(4, 5)은 주기적으로 드라이브되고, 각각의 작업 주기에 맞는 적절한 정도로 회전되어, 각각의 다음 맨드렐(6) 및 다음의 올림 기구(7)가 작업실(2 및 3)의 영역에 도달한다.

슬리브(1)는 작업실(2)의 스테이션 상류(station upstream)에 형성되어 있고, 예를 들어 종이 재료로 만들어진 평평한 블랭크(flat blank)가 맨드렐(6) 주위에 감겨 맨드렐(6) 위에서 세로로 결합되어 있다. 양 전단부에 개방되어 있고 뚜껑이나 바닥부를 포함하지 않는, 완성된 슬리브(1)는 제1 작업실(2)로부터 제2 작업실(3)로 이송된다. 선택 사항으로서, 슬리브(1)는 내부의 둥글게 말린 회전 부품을 포함할 수 있는데, 이 부품은 도면에서 점선으로 도면부호 8로 도시되어 있다.

슬리브(1)는 이중-벽 절연 컵(double-walled insulating cup)용의 외부 슬리브로로서 또는 예를 들어 합성 내부 컵을 갖는 복합 컵으로 이롭게 사용된다. 상기 내부 컵은 작업실들 중 하나에서 작업실(3)의 하류의 슬리브(1)에 삽입된 다음 그 슬리브에 부착된다. 대안으로, 작업실(3)로의 이송 후, 제2의 안쪽으로 둥글게 말린 회전 부품을 슬리브(1)에 적용하거나, 뚜껑이나 바닥 부품을 슬리브(1)에 삽입되도록 하는 것도 가능하다. 도시된 원추형 슬리브(1) 대신에, 슬리브를 본질적으로 원통형으로 할 수도 있다.

본 발명에서, 슬리브(1)는 공기 분사(air blast)에 의해 제1 작업실(2)로부터 제2 작업실(3)로 이송되고, 이 공기 분사는 슬리브(1)의 이송 방향 A와는 반대의 방향에서 발생하도록 되어 있다. 상기 공기 분사를 발생하기 위해 공기 분사기(air jet)(9)를 설치하며, 상기 공기 분사기(9)는 마우스피스(10)를 포함한다. 상기 공기 분사기(9)의 마우스피스(10)는 슬리브(1)의 이송 방향 A와는 반대의 방향에서 맨드렐(6)에 향하도록 되어 있다. 상기 공기 분사기(9)를 맨드렐(6)에 동 축으로 적용하여, 상기 마우스피스(10)를 맨드렐(6)의 대향 표면(11)에 수직으로 향하도록 하는 것이 이롭다. 그 결과 상기 맨드렐(6)의 대향 표면(11)은 상기 공기 분사를 가이드하는 수단(12)으로서 동작하며, 상기 공기 분사를 가이드하는 수단(12)은 제1 작업실(2)의 영역에서 어느 정도 편향된다. 상기 공기 분사의 흐름 패턴을 점선으로 도면부호 13으로 도시하고 있다.

상기 공기 분사는 가능한 한 짧은 시간에 상기 공기 분사기(9)를 압축된 공기에 거치게 함으로써 이롭게 생성된다. 공기 분사는 짧은 펄스형이고, 1초 미만 특히 0.2초 미만 동안 지속되는 것이 이롭다. 짧고 가능한 가장 강한 공기 분사를 적용하면 슬리브(1)를 맨드렐(6)로부터 올림 기구(7)로 신뢰성 있고 신속하게 이송할 수 있다.

공기 분사를 발생하는 공기 분사기(9)의 선택은 원리적으로 선택 사항이다. 공기 분사기로부터 발사되는 동시적인 낮은 수준의 노이즈로 우수한 이송 결과를 얻기 위해, 상기 공기 분사기는 그 마우스피스(10)의 영역 내에 5°와 70° 사이, 특히 15°와 55° 사이의 출구각(exit angle)(B)을 포함하는 것이 이롭다는 것이 증명되었다. 공기 분사기(9)는 라발 제트의 형태인 것이 특히 이롭다.

공기 분사에 의해 이송되어야 하는 슬리브(1)의 거리는 슬리브(1)의 높이 C 및 맨드렐(6)과 올림 기구(7) 사이의 거리에 좌우된다. 작업실(2) 및 작업실(3) 사이의 거리는 20mm와 30mm 사이의 범위에 놓일 수 있다. 그러므로 슬리브(1)의 이송 경로는 슬리브 높이 C 이상의 합이다. 서로 다른 컵을 위한 슬리브(1)의 경우에 슬리브 높이 C가 크게 다를 수 있기 때문에, 상기 공기 분사를 가이드하는 수 단(12)를 변화시키고 공기 분사의 이송 효과를 요건에 맞게 채택하는 것이 이로울 수 있다. 산업 분야에서 슬리브 높이 C는 40mm와 200mm 사이의 크기 정도로 되어 있다. 상기 공기 분사의 이송 효과를 향상시키기 위해 상기 공기 분사를 가이드하는 수단(12)이 적어도 하나의 요(凹)면(14)을 포함하는 것이 이롭다. 그 결과 맨드렐(6)의 프론트 사이드(11) 영역 내의 상기 요(凹)면(14)은 도 1에 도시된 바와 같이 환형 링의 표면 형태를 가질 수 있으며, 이에 따라 이송 방향 A로 돌출하는 팁(15)이 맨드렐(6)의 중앙에서 형성된다. 도시되지 않은 실시예에서, 상기 요(凹)면(14)은 팁(15)이 형성되지 않도록 설계될 수도 있다.

슬리브(1)를 올리기 위해 작동하는 맨드렐6)의 길이 D는 슬리브 높이 C와 관련해서 다양한 방식으로 설계될 수 있다. 내부의 둥글게 말린 회전 부품(8)이 없는 슬리브(1)의 경우조차도, 길이 D는 역시 슬리브 높이 C보다 짧을 수 있고 그래서 슬리브(1)는 맨드렐(6)의 대향 표면(11)에서 돌출한다. 이것은 슬리브(1)가 양호한 접촉 표면을 공기 분사에 제공하고 또한 작업실(3)로 매우 신속하게 이송될 수 있기 때문에 이롭다.

생산성을 위해 슬리브(1)를 올리도록 작동하는 맨드렐(6)의 길이 D가 슬리브 높이 C에 거의 대응하거나 오히려 더 클 필요가 있는 경우에는, 상기 공기 분사를 가이드하는 수단(12)이 프론트 사이드 표면(11)에 또는 맨드렐(6)의 상기 요(凹)면(14) 내에 적어도 하나의 포켓형 리세스(16)를 포함하는 것이 이롭다. 다수의 포켓형 리세스(16)가 대향 표면(11)의 주위에 따라 이롭게 분포하며, 이에 따라 공기 분사는 슬리브(1) 상의 충분히 큰 접촉 표면을 이룰 수 있다.

슬리브(1)를 이송하는 공기 분사는 지속 기간이 매우 짧기 때문에, 도착하는 슬리브(1)를 유지하는 유지 수단(17)이 제2 작업실(3)에 설치되는 것이 바람직 할 수 있다. 유지 수단(17)은 제2 작업실(3)의 이송에는 기여하지 않는다. 유지 수단(17)은 슬리브(1)의 올림 기구(7)로의 이송에 기여하지 않으므로, 슬리브(1)가 올림 기구(7)에 도착하자마자 슬리브(1)를 고정시키는 역할만 할 뿐이다. 슬리브(1)를 유지하는 유지 수단(17)은 예를 들어 올림 기구(7)에서의 일련의 보어 홀들(bore holes)에 의해 구현될 수 있으며, 이 보어 홀들은 약한 진공 상태에 있다. 상기 유지 수단(17)은 공기 분사가 중단되었을 때 슬리브(1)가 미끄러지는 것을 방지한다. 이것은 이송 방향 A가 수직으로 위로 향하게 되어, 슬리브(1)가 중력으로 인해 이송 방향 A와는 반대의 방향으로 다시 올림 기구(7)를 벗어나 미끄러지는 경우에 특히 이롭다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 공기 분사가 발생하기 전에, 슬리브(1)가 제1 작업실(2) 내에서의 올림 동작 시에 약간 느슨한 상태에 있는 것이 유리할 수 있다. 슬리브(1)를 느슨하게 할 목적으로 작업실(2)의 맨드렐(6)에, 예를 들어 맨드렐(6)의 축 방향으로 미끄러질 수 있는 링(19)의 형태의 이젝터(18)가 배치될 수 있다. 공기 분사가 발생되기 직전에, 이젝터(18)는 이송 방향 A로 약간 이동하여 그 링(19)에 의해 슬리브(1)를 이송 방향 A로 최소한으로 수 밀리미터만큼 밀 수 있다. 슬리브(1)의 생산 동안 맨드렐(6) 주위에 블랭크가 얼마나 단단하게 감겨 있느냐에 따라, 슬리브(1)를 공기 분사에 의해 더 이송시키기 위해 이젝터(18)가 슬리브(1)를 느슨하게 할 필요가 있다.

도 1은 컵 또는 캔의 생산 설비를 부분적으로 나타내는 개략 횡단면도이다.

Claims

제1 작업실로부터 제2 작업실로의 생산 공정(production process) 동안 이송되는 슬리브를 이송하는 공정에 있어서,

상기 슬리브는 공기 분사(air blast)에 의해 이송되며, 상기 공기 분사는 상기 슬리브의 이송 방향과는 반대 방향에서 생성되는 것을 특징으로 하는 슬리브 이송 공정.
제1항에 있어서,

상기 제1 작업실의 영역 내의 상기 공기 분사는 편향되는 것을 특징으로 하는 슬리브 이송 공정.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 슬리브는 상기 공기 분사가 생성되기 전에 상기 제1 작업실에서 그 올림 동작 시에 느슨한 상태에 있는 것을 특징으로 하는 슬리브 이송 공정.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 공기 분사는 1초 미만으로 발생되는 것을 특징으로 하는 슬리브 이송 공정.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 슬리브는 슬리브 높이보다 더 먼 거리에 걸쳐 상기 공기 분사에 의해 이송되는 것을 특징으로 하는 슬리브 이송 공정.
생산 설비의 제1 작업실(2)로부터 제2 작업실(3)로 슬리브(1)를 이송하는 장치에 있어서,

상기 제1 작업실(2)은 상기 슬리브(1)를 들어 올리기 위한 맨드렐(mandrel)(6)을 포함하며,

마우스피스(mousepiece)를 포함하는 공기 분사기(air jet)(9)가 설치되어, 상기 마우스피스는 상기 슬리브(1)의 이송 방향(A)와는 반대 방향으로 상기 맨드렐로 향하는 것을 특징으로 하는 슬리브 이송 장치.
제6항에 있어서,

상기 공기 분사기(9)는 상기 맨드렐(6)에 동축으로 배치되는 것을 특징으로 하는 슬리브 이송 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 공기 분사기(9)는 라발 제트(Laval jet)로서 설계되는 것을 특징으로 슬리브 이송 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 공기 분사기(9)는 5°와 70° 사이의 출구각(exit angle)(B)을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브 이송 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 제2 작업실(3)에 도착하는 슬리브(1)를 위해 유지 수단(holding means)(17)이 설치되는 것을 특징으로 하는 슬리브 이송 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서,

상기 슬리브(1)를 느슨하게 하는 이젝터(18)가 상기 맨드렐(6)에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 슬리브 이송 장치.
생산 설비에서 슬리브(1)를 들어 올리기 위한 맨드렐에 있어서,

상기 슬리브(1)의 이송 동안 공기 분사를 가이드하는 수단(12)을 포함하고,

상기 공기 분사를 가이드하는 수단(12)은 적어도 하나의 요(凹)면(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 맨드렐.
제12항에 있어서,

상기 공기 분사를 가이드하는 수단(12)은 적어도 하나의 포켓형 리세스(pocket-shaped recess)(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 맨드렐.
삭제
제12항 또는 제13항에 있어서,

상기 슬리브(1)를 들어 올리기 위한 맨드렐(6)의 길이(D)는 슬리브 높이(C)보다 짧은 것을 특징으로 하는 맨드렐.
제 1 항에 있어서,

컵 또는 캔의 생산을 위해 제1 작업실로부터 제2 작업실로의 생산 공정(production process) 동안 이송되는 슬리브를 이송하는 공정에 있어서,

상기 슬리브는 공기 분사(air blast)에 의해 이송되며, 상기 공기 분사는 상기 슬리브의 이송 방향과는 반대 방향에서 생성되는 것을 특징으로 하는 슬리브 이송 공정.
제4항에 있어서,

상기 공기 분사는 0.2초 미만으로 발생되는 것을 특징으로 하는 슬리브 이송 공정.
제 6 항에 있어서

컵 또는 캔의 생산 설비의 제1 작업실(2)로부터 제2 작업실(3)로 슬리브(1)를 이송하는 장치에 있어서,

상기 제1 작업실(2)은 상기 슬리브(1)를 들어 올리기 위한 맨드렐(mandrel)(6)을 포함하며,

마우스피스(mousepiece)를 포함하는 공기 분사기(air jet)(9)가 설치되어, 상기 마우스피스는 상기 슬리브(1)의 이송 방향(A)와는 반대 방향으로 상기 맨드렐로 향하는 것을 특징으로 하는 슬리브 이송 장치.
제9항에 있어서,

상기 공기 분사기(9)는 15°와 55° 사이의 출구각(exit angle)(B)을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬리브 이송 장치.