KR101520361B1 - 롤 스톡용 보빈 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 형태에서, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치는, 내경과 외경으로 정해지는 두께를 가지며 외측 표면 주위에 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 실질적으로 원통형의 중공 보빈(15), 및 기 보빈의 일 단부에 위치되는 보강 기구(20a)를 포함하고, 상기 보강 기구는 일반적으로 원통 형상 및 두 영역을 포함하는 길이를 가지며, 제 1 영역(21)의 외측 표면은 상기 보빈의 내측 표면의 일 부분과 접촉하게 되며, 상기 보강 기구의 제 2 영역(22)은 상기 보빈의 단부를 넘어 연장되어 있고, 상기 제 1 영역은 상기 보빈의 내측 표면 내부에 끼워맞춤되게 해주는 외경을 가지며, 상기 제 2 영역은 보빈의 내경 보다 큰 외경을 가지며, 그리하여, 상기 보강 기구는 강도와 지지를 보빈에 제공하게 된다.

Description

롤 스톡용 보빈{BOBBIN FOR ROLL STOCK}
많은 시트형 재료가 롤의 형태로 보관, 운반 및 공급되는데, 이 경우 시트는 보빈 주위에 감긴다. 이들 롤은 일반적으로 "롤 스톡(roll stock)"으로 알려져 있다. 롤로 판매되는 재료는 직물, 플라스틱 필름, 종이 제품, 알루미늄 포일, 네트, 실 및 와이어 제품 등을 포함한다.
보빈은 일반적으로 원통형 관인데, 가장 일반적인 종류는 매우 다양한 두께와 강도를 갖는 판지로 만들어진다. 롤 스톡을 준비하기 위해, 보빈은 맨드릴(mandrel) 상에 배치되고 시트 재료가 그 보빈 상에 감긴다. 유사하게, 롤 스톡은 시트 재료를 분배하기 위한 맨드릴 상에 배치될 수도 있다.
심지어 롤의 형태로 되어 있는 판지라도 특별히 강한 재료는 아니며 굽혀지거나 압착되고 심지어 복수의 부분으로 절단되는 경우에 파손될 수 있다. 롤형 시트 재료가 보빈 주위에 좀더 단단히 감김에 따라 또는 더 무거운 시트형 재료가 사용되는 경우, 보빈에 가해지는 압력은 증가하여, 더 높은 압력에 견디도록 더 강한 보빈이 필요하게 된다. 판지 보빈의 강도를 증가시키기 위한 일반적인 기술은 보빈의 벽 두께를 증가시키는 것이다. 망직물과 같은 감기는 재료의 경우, 보빈이 무거운 망직물로 인해 더 큰 압력을 받을 뿐만 아니라, 망직물은 그의 구성으로 인해, 보빈 길이를 따른 어떤 지점에서 불균일한 집중 압력을 가하게 된다. 판지 보빈은 모든 시트 스톡 재료를 지지하기에 충분히 강하고 탄성적이지는 않다. 더욱이, 재료의 긴 롤이 운반 또는 보관시 서로 적층될 때, 판지 보빈은 압착을 받게 된다. 그러므로, 판지 보빈의 두께는 그에 감길 재료의 특정 종류, 길이 및 폭 그리고 사용 상황, 보빈 자체의 길이와 직경에 달려 있다.
판지 보빈은 특히 물과 습기 조건에 영향을 받기 쉬운데, 그래서 보관, 운반 및 분배 중에 존재하는 습한 날씨 조건과 축축한 조건으로부터 보호되어야 한다. 롤 스톡에 사용되는 판지 보빈은 그의 재사용이 제한되는데, 왜냐하면 그 보빈은 비와 습기로 인한 손상을 받기 쉽고 또한 운반시 물리적 취급으로 인한 손상도 받기 쉬우며, 그리고 사용 간에 보빈을 위한 보호 보관 공간의 마련에 비용이 들기 때문이다. 또한, 이들 손상 문제에 대한 추가 보호를 얻기 위한 추가적인 판지 층을 포함할 수 있는 더 강한 판지 보빈은 보빈의 가격을 증가시키고, 재사용을 반드시 보장하는 것도 아니다.
일반적으로 사용되는 다른 보빈은 압출된 PVC 플라스틱 관이다. 이들 관은, 대체로 내후성이 있고 무한한 길이로 압출로 제조될 수 있으며 그 후에 필요하다면 다른 크기로 쉽게 절단될 수 있다는 점에서 판지 보빈에 비해 몇몇 이점을 갖는다. 그의 단점은, 상기 관은 특히 저온 조건에서 스트레스를 받으면 균열이 생기는 경향이 있고 제조하는데 비용이 많이 든다는 것이다. 더 오래된 플라스틱 보빈 역시 특히 극단적인 온도 또는 햇빛에 노출되면 특히 취성을 갖게 된다.
현재 사용되고 있는 일반적인 판지 보빈은 서로 접착되는 일련의 종이 층을 포함한다. 보빈의 길이를 따른 특정 영역이 더 큰 중량의 롤형 재료를 지지하기 위해 증가된 강도를 지녀야 한다면, 전체 보빈이 강화되어야 한다. 이는, 증가된 강도를 필요로 하는 영역이 보빈의 전체 길이 중의 단지 작은 부분이더라도, 그 특정한 영역의 강도를 증가시키기 위해 필요한 추가적인 판지 층이 보빈의 전체 길이에 추가되어야 하기 때문이다.
본 발명의 일 실시 형태는 보빈과 결합되어 그 보빈을 보강하고 보빈의 강도와 내손상성 또는 내파손성을 개선시켜 주는 보강 기구를 포함한다. 이 보강 기구는 보빈의 단부 상에, 그 안에, 그 주위에 또는 그 단부에 인접하여 배치되어, 보빈의 그 단부를 보호하고 또한 추가적인 지지 및 강도를 보빈에 제공할 수 있다. 보강 기구와 보빈 사이의 결합은 그들의 표면들 간의 마찰에 기초할 수 있거나 또는 상기 보강 기구와 보빈은 결합제 또는 그들 각각의 표면의 물리적 결합 등에 의해 임시적으로 또는 영구적으로 부착될 수 있다. 상기 보강 기구와 보빈은 일체식 구조로 작용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시 형태는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치를 포함하는데, 이 장치는, 내경과 외경으로 정해지는 두께를 가지며 외측 표면 주위에 감겨 있는 재료(시트형 재료와 같은)를 지지하고 보관하기 위한 실질적으로 원통형의 중공 보빈, 및 상기 보빈의 일 단부에 위치되는 보강 기구를 포함하고, 상기 보강 기구는 일반적으로 원통 형상 및 두 영역을 포함하는 길이를 가지며, 제 1 영역은 상기 보빈의 내측 표면의 일 부분과 접촉하게 되며, 상기 보강 기구의 제 2 영역은 상기 보빈의 단부를 넘어 연장되어 있고, 상기 제 1 영역은 상기 보빈의 내경 내부에 끼워맞춤되게 해주는 외경을 가지며, 상기 제 2 영역은 보빈의 내경 보다 큰 외경을 가지며, 그래서 보강 기구는 강도와 지지를 보빈에 제공하게 된다. 상기 보빈과 보강 기구는 또한 토크 전달 관계에 있을 수 있는데, 따라서 예컨대 보강 기구에 가해지는 토크 또는 회전력은 그에 고정되어 있는 보빈에 효율적으로 고르게 가해질 수 있다. 상기 장치는 상기 보빈의 다른 단부에 위치되는 제 2 보강 기구를 더 포함할 수 있다. 보강 기구를 사용하는 이점들 중의 하나는, 그 보강 기구는 더 얇은 보빈의 사용을 가능하게 해주어, 추가적인 강도와 내파손성을 얻기 위해 보빈의 두께의 증가를 필요로 하는 종래 기술과는 대조적으로, 판지의 비용과 양을 절감할 수 있다는 것이다. 보강 기구의 제 1 영역은 그들의 각각의 표면들 간의 마찰, 그들의 표면들 사이에 존재하는 결합제, 또는 그들의 각각의 표면들의 물리적인 결합(예컨대, 보빈이 내부 코어 표면과 보강 기구 사이의 그립(grip)을 이루기 위해 상기 제 1 영역의 외측 표면 상에 있는 적어도 하나의 융기부 또는 상승된 영역)에 의해 보빈의 내측 표면 내부에 유지될 수 있다. 보강 기구를 보빈에 고정시키거나 부착하기 위해 다른 기술도 보강 기구의 제 1 영역의 외측 표면에 포함될 수 있다.
또 다른 실시 형태에서, 본 발명은 또한 중공의 원통형 보빈에 더 큰 강도 또는 내손상성 또는 내파손성을 부여하는 방법을 포함할 수 있고, 이 방법은 보빈의 각 단부에 전술한 바와 같은 보강 기구를 추가하는 것을 포함한다.
추가 실시 형태에서, 본 발명은 감겨 있는 스톡 재료를 유지하거나 보관하기 위한 제품을 포함하는데, 이 제품은 롤 스톡 재료를 감고 유지하고 풀 수 있는 실질적으로 원통형의 중공 보빈; 상기 보빈의 일 단부에 위치되어 그 보빈과 연결되며, 강성, 강도 및 보호를 상기 보빈에 제공하는 제 1 보강 기구; 및 상기 보빈과 보강 기구 상에 감기는 롤 스톡 재료를 포함한다. 상기 실시 형태는 보빈의 제 2 단부에 위치되는 제 2 보강 기구를 더 포함할 수 있다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치를 포함하는 바, 이 장치는, 내경과 외경을 갖는 실질적으로 원통형인 중공 보빈(그래서 재료가 그 보빈의 외측 표면 주위에 감겨짐), 및 상기 보빈의 일 단부에 위치되는 보강 기구를 포함하고, 상기 보강 기구는 일반적으로 원통 형상 및 길이를 가지며, 상기 보강 기구는 제 1 원통형 슬리브부를 포함하고, 이 슬리브부는 상기 보빈의 내측 표면과 접촉하게 되며, 상기 제 1 슬리브부는 보빈의 내경 보다 작거나 그와 같은 외경을 가지며, 따라서 제 1 슬리브부는 상기 보빈의 내벽의 일 부분 내부에 끼워맞춤될 수 있으며, 그리하여 보강 기구는 보빈에 강도와 지지를 제공하게 된다. 상기 보강 기구는 제 1 슬리브부의 단부를 넘어 연장되어 있는 제 2 원통형 부분을 더 포함할 수 있고, 이 제 2 부분의 외경은 보빈의 내경 보다 더 크다.
대안적인 실시 형태에서, 본 발명은 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치를 포함하는 바, 이 장치는, 내경과 외경을 가지며 보빈의 외측 표면 주위에 감겨 있는 시트형 재료를 지지할 수 있는 실질적으로 원통형인 중공 보빈, 및 상기 보빈의 적어도 일 단부에 위치되는 보강 기구를 포함하고, 상기 보강 기구는 일반적으로 원통 형성과 길이를 가지며, 그 보강 기구는 제 1 원통형 슬리브부의 외측 표면을 포함하고, 상기 슬리브부의 적어도 일 부분은 상기 보빈의 내측 표면과 접촉하게 되며, 그래서 상기 제 1 원통형 슬리브부는 보빈의 내경 보다 크거나 작거나 또는 그와 같은 외경을 가지며, 보강 기구의 제 2 부분은 그 보강 기구의 슬리브부의 외경 보다 큰 외경을 갖는 것이 특징이다. 그러므로, 보강 기구는 그의 길이를 따라 두개의 다른 외경을 갖게 된다. 보강 기구의 두 부분은 동일하거나 다른 내경을 가질 수 있다. 일 부분 또는 양 부분은 중실형 내부를 가질 수 있다. 각각의 부분은 실질적으로 동일한 외경을 갖거나 또는 그의 길이를 따라 일정한 외경을 가질 수 있다.
또 다른 실시 형태에서, 본 발명은 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치를 포함하는 바, 이 장치는, 내경과 외경을 가지며 외측 표면 주위에 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 실질적으로 원통형인 중공 보빈, 및 이 보빈의 일 단부에 위치되는 보강 기구를 포함하고, 이 보강 기구는 일반적으로 원통 형상 및 길이를 가지며, 상기 보강 기구는 제 1 원통형 슬리브부를 포함하고, 이 슬리브부의 적어도 일 부분은 상기 보빈의 내측 표면과 접촉하게 되며, 상기 제 1 원통형 슬리브부는, 이 슬리브부에 있어서 상기 제 1 외경을 갖는 부분이 보빈의 내경 내부에 끼워맞춤되게 해주는 상기 제 1 외경을 가지며, 그리하여 보강 기구는 보빈에 강도와 지지를 제공하게 된다. 보강 기구는 플랜지형 단부를 더 포함할 수 있다. 이 플랜지형 단부는 보빈의 끝면과 또한 접할 수 있다. 보강 기구는 제 2 원통형 단부를 더 포함할 수 있고, 이 원통형 단부의 적어도 일 부분은 상기 제 1 슬리브부 위에 배치되고, 상기 제 2 원통형 단부는 상기 보빈의 내경 보다 큰 외경을 갖는다. 상기 제 1 슬리브부의 플랜지 및 제 2 원통형 단부는, 제 1 슬리브부의 플랜지형 단부와 제 2 원통형 단부의 끝 구조 사이에 있는 암수형 연결부 등에 의해 서로에 고정될 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시 형태를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 보강 기구의 일 실시 형태를 도시한다.
도 3 은 도 2 의 보강 기구를 도 4 에서 취한 단면도를 도시한다.
도 4 는 도 2 의 보강 기구의 단부도를 도시한다.
도 5 는 본 발명의 보강 기구의 다른 실시 형태를 도시한다.
도 6 은 도 5 의 보강 기구의 일 부분을 도시한다.
도 7 은 도 5 의 보강 기구의 다른 부분을 도시한다.
도 8 은 본 발명의 보강 기구의 일 실시 형태를 도시한다.
도 9a 및 9b는 도 8 의 보강 기구의 상세 단면도를 도시한다.
도 10a 및 10b는 본 발명의 보강 기구의 다른 실시 형태를 도시한다.
도 11a 및 11b는 본 발명의 보강 기구의 다른 실시 형태를 도시한다.
도 12 는 본 발명의 제품의 일 실시 형태를 도시한다.
도 1 에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 실시 형태에서, 제 1 보강 기구(20a)가 롤 스톡 코어(10)를 형성하기 위해 보빈(15)의 일 단부에 배치될 수 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 보빈(15)과 보강 기구(20a) 둘 다는 일반적으로 원통형이고 중공이며, 각기 적어도 하나의 내경과 외경을 갖고 있다. 보강 기구(20a)는, 예컨대 표면들 간의 마찰로 유지되는 압입 끼워맞춤으로 제거될 수 있게 보빈(15)의 내측 표면에 부착될 수 있거나 또는 예컨대 접착제의 사용으로 고정될 수 있도록 보빈의 내측 표면에 부착될 수 있다. 보빈(15)의 반대쪽 단부에 나타나 있는 바와 같이, 제 2 보강 기구(20b)가 또한 포함될 수 있다. 도 10 에 도시되어 있는 바와 같이, 롤 스톡 코어(10)는 그 위에 감겨 제품(50)을 형성하는 재료(60)를 조직하고 보관하며 운반하는데 사용될 수 있다.
일 실시 형태에서, 도 2 에 도시되어 있는 바와 같이, 보강 기구(20)는 제 1 영역(21) 및 제 2 영역(22)을 포함할 수 있다. 이들 영역(21, 22)은 동일한 일체식 구조의 요소이거나, 또는 함께 연결되어 단일 구조체로서 작용하는 개별적인 부분들일 수 있다. 대안적으로, 제 1 영역(21)은 영역(22) 없이 개별적으로 사용될 수 있다. 제 1 영역(21)은 적어도 그의 일 부분이 보빈의 내측 표면 내부에 끼워맞춤되어 접촉하도록 해주는 실질적인 원통 형상, 길이 및 직경을 가질 수 있다.
상기 제 2 영역(22)은 실질적으로 원통형으로 되어 있고, 제 1 영역(21)의 외경 보다 큰 외경을 갖는 것이 특징이다. 제 1 영역(21)은 보빈(15)의 내경 내부에 끼워맞춤되는 크기로 된 외경을 가질 수 있다. 예컨대, 제 1 영역(21)의 외경은 보빈(15)의 내경과 동일한 크기일 수 있거나, 또는 그 보빈(15)의 내경의 크기 보다 작거나, 또는 보빈(15)의 내경 보다 약간 클 수 있으며, 따라서 보빈과 제 1 영역은 안정된 연결을 이루게 된다. 제 1 영역의 외경이 보빈의 내경 보다 크게 되어 있는 구성과 관련하여, 보빈의 내경이 힘을 받아 약간 확장되어 제 1 영역(21)의 외경을 수용하도록 보빈과 제 1 영역은 압입 끼워맞춤을 통해 결합될 수 있다. 보강 기구(20)가 보빈에 설치되어 있을 때, 도 1 에서 보는 바와 같이, 제 2 영역(22)은 보빈(15)의 단부를 넘어 있게 된다. 상기 영역(22)은 영역(21)의 단부에 고정될 수 있고, 그 영역(21)의 적어도 일 부분 위로 슬라이딩할 수 있고, 또는 일체식이면, 영역(21)으로부터 연장되어 있는 단일 부분으로 만들어질 수도 있다. 상기 영역(22)은 일반적으로 원통형일 수 있지만, 원하는 어떤 형상이라도 취할 수 있다. 상기 영역(21)은 보빈의 내측 표면과 작용적으로 접촉하여 여기서 설명하는 바와 같이 기능할 수 있다면, 일반적인 원통형 외의 다른 형상으로도 될 수 있다. 제 1 및 2 영역의 원하는 구성에 상관없이, 제 1 영역의 내경은 제 2 영역의 내경과 동일하거나 다를 수 있다.
제 1 영역(21)은 그의 길이의 적어도 일 부분을 따르는 하나의 융기부(23) 및 또는 복수의 융기부(23)를 더 포함할 수 있다. 제 1 영역(21)이 보빈(15) 내부에 위치되면 상기 적어도 하나의 융기부가 보빈(15)의 내측 표면과 접촉하게 된다. 이러한 접촉에 의해 보강 기구(20)와 보빈(15) 사이에 더 강한 연결이 이루어지며, 그 결과, 보빈에 있는 재료가 사용될 때 더욱 효율적인 토크 전달 관계가 나타나게 된다. 예컨대, 롤 스톡 코어(10)가 그 위의 재료(60)와 함께, 기계의 맨드릴(미도시)이나 다른 부분에 배치되면, 그 맨드릴의 토크는 주로 보강 기구에 가해지거나(하지만 반드시 보빈(15)에 가해지는 것은 아님), 또는 보강 기구(20)가 아닌 보빈(15)에 적어도 더 적은 정도로 가해질 수 있다. 적어도 하나의 융기부(23)가 보강 기구와 보빈 사이에 더 강한 연결을 제공하여, 보강 기구에 가해지는 토크를 보빈(15)에 전달하는데 도움을 줄 수 있다. 융기부(23)는 예컨대 보강 기구와 보빈 사이에 더 큰 마찰을 부여하여 보빈에 대한 보강 기구의 회전을 최소화할 수 있다. 대신에, 회전력이 유일하게 또는 일반적으로 보강 기구에 가해질 때, 적어도 하나의 융기부에 의해 보강 기구와 보빈이 함께 회전할 수 있다. 이러한 전달은 전체 롤 스톡 코어(10)의 지속적인 회전 운동을 유지시켜 재료가 롤 스톡 코어(10)로부터 균일하게 분배될 수 있게 해준다.
도 2 ∼ 4 에 도시되어 있는 바와 같이, 제 2 영역(22)은 이 제 2 영역(22)의 내측 표면의 적어도 일 부분을 따라 실질적으로 길이 방향으로 연장되어 있는 다수의 슬롯 또는 홈(24)을 더 포함할 수 있다. 물론, 이 슬롯 또는 홈(24)은 나선형일 수 있거나 또는 원주 방향 등으로 형성될 수 있다. 슬롯 또는 홈(24)은 또한 제 1 영역(21)의 내측 표면의 적어도 일 부분을 통해 연장되어 있을 수 있다. 맨드릴로부터 토크가 보강 기구(20)에 더욱 효율적으로 전달되도록 상기 슬롯 또는 홈(24)은 재료가 보빈(15)에 감기거나 그로부터 풀리고 있을 때 보강 기구(20)가 맨드릴(미도시), 예컨대 중공 보빈을 통과하여 위치되어 있는 금속 축을 잡는데 도움을 준다. 일단 상기 재료가 사용되고 있을 때 이들 슬롯 또는 홈(24)은 감기는 재료의 장력을 더 제어할 수 있다. 예컨대, 감기는 재료가 건초, 면화 또는 다른 농업 재료를 꾸러미로 묶기 위한 망직물이면, 보강 기구의 상기 슬롯 또는 홈은 꾸러미 묶기 과정 중에 망직물의 풀린 부분에 장력을 제공할 수 있으며, 그래서 그 망직물이 농업 재료 주위에 단단히 감싸이게 된다.
일 가능한 대안적인 구성에서, 보빈과 보강 기구는 일반적으로 보빈의 길이 방향 축선에 수직인 보어 구멍을 가질 수 있는데, 두 요소 사이의 추가 고정을 제공하기 위해 핀 등이 그 보어 구멍을 통과해 배치될 수 있다. 이 핀은 맨드릴로부터 더 큰 토크를 보강 기구를 통해 보빈에 전달하는데도 도움을 줄 수 있다.
보강 기구의 제 1 영역(21)은 보빈의 길이의 미리 정해진 부분 안으로 들어갈 수 있다. 제 1 영역의 길이는 예컨대 사용될 보빈의 구조, 보빈에 보관될 재료의 종류, 보빈의 의도하는 용도 등에 달려 있다. 따라서, 예컨대 사용될 보빈이 매우 얇고 하지만 그 보빈에 보관될 재료는 무거우면, 제 1 영역은 보빈의 길이 대부분을 따라 있을 수 있다. 대안적으로, 상기 재료가 가벼우면(또는 보빈이 더 두꺼운 구조를 가지면), 제 1 영역은 보강 기구를 보빈에 고정시키는데 충분한 깊이까지만 보빈 안으로 들어갈 수 있다. 본 발명의 범위에서 어떤 원하는 구성도 사용될 수 있다.
일반적인 판지 보빈 등에 사용될 때, 보강 기구의 제 1 영역(21)의 이러한 이점은, 그 판지 보빈과 관련된 비용을 또한 줄여 줄 수 있다는 것이다. 예컨대, 제 1 영역(21)을 보빈의 길이 일 부분만 따르도록 설계함으로써, 보강 기구는 이전에 했던 것 처럼 전체 보빈을 그의 전체 길이를 따라 강화시킬 필요 없이 보빈의 일 부분만 강화할 수 있다. 따라서, 추가적인 종이 층 등을 통해 보빈의 전체 길이를 강화해야 하는 것과 관련된 비용이 들지 않는다.
다른 실시 형태에서, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치가 내외경을 갖는 보빈 및 보강 기구(120)을 포함할 수 있고, 이 보강 기구는 제 1 원통형 슬리브부(121)를 포함할 수 있으며, 이 슬리브부의 적어도 일 부분은 보빈의 내측 표면과 접촉할 수 있다. 상기 제 1 슬리브부(121)는 제 1 외경을 가질 수 있고, 따라서 제 1 슬리브부에 있어서 상기 제 1 외경을 갖는 부분이 보빈의 내경 내부에 끼워맞춤될 수 있고, 그래서 보강 기구(120)는 보빈의 적어도 일 부분에 강도와 지지를 부여할 수 있다. 제 1 슬리브부(121)는 길이와 기부(122)를 포함할 수 있다. 또한, 제 1 슬리브부(121)는 플랜지 표면(125)을 포함할 수 있다.
제 1 슬리브부(121)는 독립적으로 보빈에 사용될 수 있다. 대안적으로, 보강 기구는 제 2 원통형 단부(122)를 포함할 수 있고, 이 단부의 적어도 일 부분은 제 1 슬리브부(121) 위에 배치될 수 있다. 상기 제 2 원통형 단부(122)는 보빈의 내경 보다 큰 직경을 가질 수 있다. 제 1 슬리브부(121)의 플랜지 표면(125)은 제 2 단부(122)와 상호 작용하며, 따라서 그들은 함께 고정되어 제 1 슬리브부 및 제 2 원통형 단부 사이의 움직임을 억제할 수 있다. 이 연결부는 도 8, 9a 및 9b 에 도시되어 있는 바와 같이 암수형 연결부(126, 128)일 수 있다. 물론, 압입 끼워맞춤, 나사산, 스크류의 볼트와 같은 잠금 요소 등과 같은 다른 연결부도 사용될 수 있다.
제 1 슬리브부(121)는 그의 길이를 따라 서로 평행하게 외측 표면 위로 솟아 오른 하나 이상의 융기부(123)를 더 포함할 수 있다. 이 융기부(123)는 전술한 바와 유사한 기능을 수행할 수 있지만, 이 실시 형태에서, 적어도 하나의 융기부(123)는 제 2 단부(122)에 있는 적어도 하나의 홈(127)과 결합하는 기능을 더 포함할 수 있다. 이러한 결합은 보강 기구의 제 1 슬리브부 및 제 2 원통형 단부 사이에 추가적인 연결을 제공할 수 있으며, 이 추가적인 연결은 제 1 슬리브부와 제 2 원통형 단부 사이의 움직임을 더 제한할 수 있다. 제 1 슬리브부(121)는 이 제 1 슬리브부(121)의 내측 표면의 적어도 일 부분에 위치될 수 있는 다수의 슬롯 또는 홈(124)을 더 포함할 수 있는데, 이들 슬롯 또는 홈은 전술한 바와 유사한 기능을 수행할 수 있다. 물론, 제 2 단부(122)는 제 1 슬리브부(121) 위에 위치되므로, 상기 슬롯 또는 홈(124)은 제 2 단부에 존재할 필요는 없다.
대안적으로, 다른 실시 형태에서, 보강 기구는 그의 길이를 따라 이 길이의 제 1 부분("121" 같은 것)(제 1 외경을 가짐) 및 상기 길이의 제 2 부분("122" 같은 것)(제 2 외경을 가짐)을 포함할 수 있다. 슬리브 또는 제 1 영역(121)의 제 1 직경은 제 2 직경 보다 작을 수 있다. 이러한 변형예는 일체식 구조인 보강 기구의 일 예이고, 도 8 에 도시되어 있는 2-부분 구조와 유사하게 보일 수 있다. 일체식 보강 기구의 내측 표면은 그의 길이의 적어도 일 부분을 따르는 슬롯 또는 홈을 포함할 수 있고, 상기 제 1 부분의 외측 표면에서 적어도 하나의 융기부를 포함할 수 있다.
도 10a, 10b, 11a 및 11b 모두는 대안적인 실시 형태를 나타내는데, 여기서 보강 기구(220, 320)는 제 1 영역 또는 부분(221, 321)만 포함할 수 있다. 도 10b 및 11b 는 각각 도 10a 및 11a 의 단면도이다. 도 10a 및 10b 에서 보는 바와 같이, 제 1 부분(221)은 그의 길이 전체 걸쳐 실질적으로 일정한 직경을 가질 수 있고, 또한 보빈 내부에 완전히 또는 실질적으로 배치되도록 설계될 수 있다. 보강 기구(220)는 보빈의 단부 또는 그 보빈의 중간부 내부와 같이 보빈의 길이를 따라 어디에도 배치될 수 있다. 다른 실시 형태로서, 보강 기구(220)의 길이는 원하는 어떤 길이로도 될 수 있다. 또한, 보강 기구(220)는 전술한 바와 같은 홈이나 슬롯 또는 융기부를 포함할 수 있다.
도 11a 및 11b는 플랜지 표면(325)을 포함하는 제 1 부분(321)을 포함하는 보강 기구(320)를 도시하며, 상기 플랜지 표면은 보빈의 끝면과 접할 수 있다. 플랜지는, 제 1 부분(321)의 나머지 부분의 직경 보다 크고 또한 보빈의 내경 보다도 클 수 있는 직경을 가질 수 있다. 이 실시 형태에서, 플랜지는 보강 기구를 보빈에 추가적으로 고정시켜 줄 수 있다. 추가로, 플랜지는 보빈의 끝면을 손상으로부터 보호할 수 있다. 또한, 보강 기구(320)는 전술한 바와 같은 홈이나 슬롯 또는 융기부를 포함할 수 있다.
보강 기구가 제 2 부분(22, 122)을 포함할지 또는 제 1 부분(221, 321)만 포함할지에 대한 결정은 많은 요인에 기초한다. 예컨대, 제 2 부분(22, 122)은 보빈의 연장부로서 사용될 수 있으며, 따라서 감기는 재료는 제 2 부분(22) 상에도 감길 수 있으며, 그래서 감겨 있는 재료를 유지하기 위해 더 짧은 보빈이 요구될 수 있다. 따라서, 예컨대 도 12의 도시를 사용하여, 이 구성에서 재료는 단지 보빈 상에만 감기는 것(도 12 에 도시되어 있는 바와 같이)이 아니라 보강 기구의 노출된 제 2 부분 상으로 연장될 것이다.
추가로, 특정의 감기는 재료는 단부에서 추가적인 재료를 포함하는데, 그래서 그 추가적인 재료는 감기는 재료의 일 단부 또는 양 단부에 있게 되며, 제 2 부분(22, 122)은 이 추가적인 재료를 지지하는데 필요한 추가적인 강도를 부여할 수 있다. 대안적으로, 예컨대 농업 제품을 포장하기 위해 보빈에 보관되어 있는 포장 재료를 분배하기 위해 예컨대 보빈이 꾸러미 포장기(baler)에 사용될 때, 재료의 종류와 꾸러미 포장기의 종류 및 크기에 따라, 제 2 부분(22, 122)을 갖거나 갖지 않는 보강 기구를 사용할 수 있다.
보강 기구(20, 120, 220, 320)의 크기는 보빈 자체의 강도, 이 보빈에 감기는 재료의 중량, 서로 적층될 수 있는 장착되는 보빈의 수 및 다른 고려 사항에 기초하여, 보빈의 필요한 강도를 제공하는데 적절하다면 어떤 크기로도 될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 영역 또는 제 1 슬리브부는 약 20 mm ∼ 약 250 mm의 길이, 약 40 mm ∼ 약 140 mm의 외경 및 약 35 mm ∼ 약 135 mm의 내경을 가질 수 있다. 제 2 영역 또는 제 2 단부는 약 5 mm ∼ 약 100 mm의 길이, 약 50 mm ∼ 약 150 mm의 외경 및 약 40 mm ∼ 약 140 mm의 내경을 가질 수 있다.
보강 기구는 원하는 강도와 지지를 보빈에 제공하는데 충분하다면 어떤 유리한 길이, 직경 또는 폭이라도 가질 수 있다. 보강 기구는 어떤 길이 또는 직경의 보빈에도 사용될 수 있다. 예컨대, 보빈이 매우 길고 그 위에 감싸이는 재료가 무거우면, 보강 기구의 길이는 그 긴 보빈이 그 위에 감싸여 있는 무거운 재료를 지지하는데 도움이 되도록 더 길 수 있다. 반대로, 보빈이 상당히 짧고 그 위에 가벼운 재료를 지탱한다면, 더 작은 양의 추가적인 지지를 제공하고 또한 날씨 등으로부터 보호하기 위해 보강 기구는 더 짧게 될 수 있다. 물론, 보빈 상에 가벼운 재료가 있는 경우, 예컨대 판지 보빈이 더 얇게 되어 필요한 판지의 양을 줄일 수 있도록, 보강 기구는 원한다면 여전히 더 긴 길이를 가질 수 있다.
보강 기구는 플라스틱, 열가소성 재료, 금속, 판지, 가요성 수지재 등으로 만들어질 수 있고, 판지, PVC, 기타 플라스틱 등과 같은 재료로 만들어진 보빈에 사용될 수 있으며, 또한 분해가능하거나 재사용 가능하다. 보강 기구는 내수성 재료로 만들어져야 하거나 또는 내수성 코팅이나 필름을 포함해야 한다. 사용되는 재료에 상관 없이, 보강 기구는 보빈 구조체에 가능한 한 적은 중량을 더하여, 운반, 보관, 사용 등의 중에 보빈과 함께 작동하는 기계에 대한 무거운 보빈의 부정적인 영향을 최소화해야 한다. 보강 기구는 당 기술 분야에서 알려져 있는 바와 같이 사출 성형, 프레스 가공, 결합 또는 부착 공정 등으로 제작될 수 있다.
상기 보강 기구는 판지 보빈을 보호하도록 되어 있으며, 따라서, 그 보강 기구가 보빈의 단부에 배치되면, 습기, 붕과, 또는 맨드릴, 꾸러미 포장기 등과 같은 기계로부터의 손상에 대해 판지 보빈의 단부를 보호할 수 있다. 예컨대, 보강 기구는 보빈을 비 또는 습기로부터 보호할 수 있고, 또한 추가로, 보빈이 물 손상을 견딘다면, 보강 기구는 손상된 보빈이 좌굴되거나 찌부러지는 것을 방지할 수 있다. 일반적으로, 예컨대, 롤 스톡 코어(10)을 형성하는 보강 기구 및 보빈(15)은, 약 0 ∼ 약 50 bar/ft2 범위의 평방 피트 당 중량을 갖는 감기는 재료를 감아서 유지하는데 충분한 크기와 강도를 가질 수 있다. 감기는 재료는 예컨대 망직물, 직물, 카펫트, 플라스틱 필름, 종이 제품, 복합 포장 재료 등일 수 있으며, 물품이나 표면을 덮거나 포장하는데 사용될 수 있다. 다른 어떤 종류의 물품도 이러한 감기는 재료로 포장되는데 적합하지만, 예컨대, 이러한 물품은 면화, 건초 또는 짚과 같은 농업 물품일 수 있다.
대안적으로, 보강 기구는 보빈의 특정 부분만 보호하고 지지하도록 그 보빈 상에 또는 그 안에 배치될 수 있다. 예컨대, 보빈이 재료의 길이의 일측에서만 추가 재료를 포함하는 재료를 보관하는데 사용되면, 구체적으로 보강 기구는 보빈에 있어서 상기 추가 재료가 그 보빈 상에 위치될 지점에 배치될 수 있다. 유사하게, 추가 재료가 재료의 길이의 중심부에 위치되면, 보강 기구는, 보빈에 있어서 상기 추가 재료로부터 추가적인 압력을 받을 수 있는 부분을 보강하기 위해 보빈의 중심부에 위치된다. 이러한 비대칭 재료의 예를 들면, 제한된 영역에서 추가적인 재료 층을 갖는 장식용 직물이나 카펫트가 있다. 전술한 바와 같이, 보강 기구는 이전에 사용된 것 보다 더 얇은 전체 보빈을 그러한 경우에 사용할 수 있게 해준다. 보강 기구를 사용하기 전에, 보빈의 길이의 일 부분에만 위치하는 추가 재료를 지지하기 위해 보빈은 보빈의 전체 길이를 따라 추가적인 종이 층을 포함해야 했다. 상기 보강 기구를 사용하면, 그러한 추가적인 층의 사용에 대한 필요성을 제한하거나 무시할 수 있다.
도 12 에 도시되어 있는 다른 실시 형태에서, 본 발명은 감겨 있는 스톡 재료를 유지하거나 보관하기 위한 제품(50)을 포함할 수 있으며, 이 제품(50)은 롤 스톡 재료를 감고 유지하기 위한 원통형 중공 보빈(15), 이 보빈과 연결되어 있고 그 보빈의 일 단부에 위치될 수 있고 보빈에 강성, 강도 및 보호를 더해주는 제 1 보강 기구(20, 120), 및 보빈 상에 감기는 롤 스톡 재료(60)를 포함할 수 있다. 상기 제품은 보빈(15)의 다른 단부에 위치될 수 있는 제 2 보강 기구를 더 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 롤 스톡 재료(60)는 예컨대 망직물, 직물, 카펫트, 플락스틱 필름, 종이 제품, 복합 포장 재료 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 형태는 농업용으로 적용되지만, 그러한 제품은 다른 산업 및 상업용으로도 사용될 수 있다.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 중공의 원통형 보빈에 더 큰 강도를 부여하는 방법을 포함하며, 이 방법은 보빈의 각 단부에 전술한 보강 기구(20, 120)를 추가하는 것을 포함한다. 특히, 판지 보빈 등이 사용될 때, 본 발명의 보강 기구(20, 120)은 그 보빈을 날씨, 습기, 압착력 등으로부터 보호하는 역할을 할 수 있으며, 그래서 롤 스톡 코어(10)은 더 큰 강도와 내파손성을 가질 수 있다.
본 발명을 특정 실시 형태들을 참조하여 설명했지만, 이들 실시 형태는 단지 본 발명의 원리와 적용을 예시하는 것뿐이다. 그러므로, 예시적인 실시 형태에 다양한 수정이 가해질 수 있고 또한 첨부된 청구 범위에 규정되어 있는 바와 같은 본 발명의 요지와 범위에서 벗어나지 않는 다른 구성도 생각할 수 있는 것이다.

Claims (26)

  1. 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치로서,
    내경과 외경으로 정해지는 두께를 가지며, 외측 표면 주위에 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 실질적으로 원통형의 중공 보빈, 및
    상기 보빈의 일 단부에 위치되는 보강 기구를 포함하고,
    상기 보강 기구는 일반적으로 원통 형상 및 제 1 영역과 제 2 영역을 포함하는 길이를 가지며, 상기 제 1 영역의 외측 표면은 상기 보빈의 내측 표면의 일 부분과 접촉하게 되며, 상기 보강 기구의 상기 제 2 영역은 상기 보빈의 단부를 완전히 넘어서 연장되어 있고, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역은 분리가능한 연결부를 통해 서로 고정되어 있으며,
    상기 제 1 영역은 상기 보빈의 내측 표면 내부에 끼워맞춤되게 해주는 외경을 가지며, 상기 제 2 영역은 상기 보빈의 내경 보다 큰 외경을 가짐으로써,
    상기 보강 기구가 강도와 지지를 보빈에 제공하게 되는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보빈과 보강 기구는 토크 전달 관계에 있는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보빈의 제 2 단부에 위치되는 제 2 보강 기구를 더 포함하는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강 기구는 상기 보빈에 고정되거나 제거가능하게 연결되는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 보강 기구는 상기 보빈과 보강 기구의 접촉 표면들 간의 마찰로 유지되는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강 기구의 제 1 영역의 외측 표면은 상기 보빈의 내측 표면과 보강 기구 간의 그립(grip)을 이루기 위한 적어도 하나의 융기부를 포함하는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강 기구는 상기 보빈의 중공 내부와 연통하는 개방된 내부 공간을 가지며, 상기 보강 기구의 제 1 영역과 제 2 영역 중 적어도 하나의 내측 표면은 길이 방향 슬롯 또는 홈을 포함하는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 보빈은 분해가능한 재료 또는 재사용가능한 재료를 포함하는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강 기구는 내수성이 있으며 또한 보빈과는 다른 재료를 포함하는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강 기구의 내경은 그의 길이 전체에 걸쳐 실질적으로 동일한, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 감겨 있는 재료는 상기 보강 기구 및 상기 보빈에 0 ~ 50 bar/ft2 범위의 평방 피트 당 압력을 가하는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 감겨 있는 재료는 망직물, 직물, 플라스틱 필름, 복합 포장 재료, 카펫트 및 종이 제품으로 이루어진 그룹에서 선택되는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 감겨 있는 재료는 면화, 건초 또는 짚의 꾸러미를 위한 포장 재료를 포함하는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영역은 20 mm ∼ 250 mm의 길이, 35 mm ∼ 135 mm의 내경 및 40 mm ∼ 140 mm의 외경을 가지며, 상기 보강 기구의 제 2 영역은 5 mm ∼ 100 mm의 길이, 40 mm ∼ 140 mm의 내경 및 50 mm ∼ 150 mm의 외경을 갖는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  15. 감겨 있는 스톡 재료를 유지하거나 보관하기 위한 제품으로서,
    감겨 있는 스톡 재료를 감고 유지하기 위한 실질적으로 원통형의 중공 판지 보빈; 및
    상기 보빈의 일 단부에 위치되어 그 보빈과 연결되며, 강성, 강도 및 보호를 상기 보빈에 더해주는 제 1 보강 기구
    를 포함하고,
    상기 제 1 보강 기구는 제 1 영역 및 분리된 제 2 영역을 포함하고,
    상기 제 1 영역의 일부는 상기 보빈 내부에 위치하고, 상기 제 2 영역은 상기 제 1 영역의 다른 일부에 위치하며, 상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역은 분리가능한 연결부를 통해 서로 고정되어 있고,
    상기 감겨 있는 스톡 재료는 상기 보빈 및 상기 제 1 보강 기구에 감겨 있는,
    감겨 있는 스톡 재료를 유지하거나 보관하기 위한 제품.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 보빈의 제 2 단부에 위치되는 제 2 보강 기구를 더 포함하는, 감겨 있는 스톡 재료를 유지하거나 보관하기 위한 제품.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 감겨 있는 스톡 재료는 망직물, 직물, 플라스틱 필름, 복합 포장 재료 또는 종이 제품을 포함하는, 감겨 있는 스톡 재료를 유지하거나 보관하기 위한 제품.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 감겨 있는 스톡 재료는 농업용인, 감겨 있는 스톡 재료를 유지하거나 보관하기 위한 제품.
  19. 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치로서,
    내경과 외경을 가지며, 외측 표면 주위에 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 실질적으로 원통형의 중공 보빈, 및
    상기 보빈의 일 단부에 위치되는 보강 기구를 포함하고,
    상기 보강 기구는 일반적으로 원통 형상 및 길이를 가지며, 상기 보강 기구는 원통형 제 1 슬리브부 및 분리된 원통형 제 2 단부를 가지고, 상기 제 1 슬리브부는 플랜지형 단부를 가지고, 상기 플랜지형 단부의 적어도 일부는 상기 보빈의 내측 표면과 접촉하고, 상기 제 2 단부의 적어도 일부는 상기 제 1 슬리브부 위에 위치하고, 상기 제 1 슬리브부와 상기 제 2 단부는 분리가능한 연결부를 통해 서로 고정되어 있고,
    상기 제 2 단부는 상기 보빈의 내경 보다 더 큰 외경을 가지고,
    상기 제 1 슬리브부의 적어도 일부는, 상기 제 1 슬리브부에서 제 1 외경을 가지는 부분이 상기 보빈의 내경 내부에 끼워맞춤되게 해주는, 제 1 외경을 가짐으로써,
    상기 보강 기구는 강도와 지지를 보빈에 제공하게 되는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  20. 삭제
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 슬리브부의 플랜지형 단부 및 원통형 제 2 단부는 함께 고정되어 제 1 슬리브부와 제 2 단부 사이의 움직임을 억제하는, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 슬리브부와 제 2 단부는 암수형 압입 끼워맞춤으로 함께 고정되며, 그 암수형 압입 끼워맞춤의 일면은 상기 제 2 단부의 일 부분을 수용하도록 되어 있는 상기 원통형 슬리브부의 플랜지형 단부인, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  23. 삭제
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리가능한 연결부는 암수형 연결부인, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
  25. 제 15 항에 있어서,
    상기 분리가능한 연결부는 암수형 연결부인, 감겨 있는 스톡 재료를 유지하거나 보관하기 위한 제품.
  26. 제 19 항에 있어서,
    상기 분리가능한 연결부는 암수형 연결부인, 감겨 있는 재료를 지지하고 보관하기 위한 장치.
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