KR101952266B1

KR101952266B1 - 익스팬더 롤러

Info

Publication number: KR101952266B1
Application number: KR1020170152284A
Authority: KR
Inventors: 황수일
Original assignee: 주식회사 용진
Priority date: 2017-11-15
Filing date: 2017-11-15
Publication date: 2019-02-27

Abstract

본 발명은 익스팬더 롤러에 관한 것으로서, 필름, 금속박과 같은 시트상 제품의 제조시 익스팬더 롤러의 휨각을 임의로 조절하여 주름을 제거할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이를 위하여 본 발명은, 샤프트홀더에 의해 양측이 고정된 고정축과; 상기 고정축에 고정결합되는 2개 이상의 내부보빈과; 각각의 상기 내부보빈의 외주연에 결합되는 베어링과; 각각의 상기 베어링의 외주연에 결합되어 회전하는 외부보빈; 을 포함하고, 상기 외부보빈은, 상기 베어링에 의해 회전하는 외부보빈의 회전중심선과 상기 고정축의 중심선이 상기 고정축의 중앙에서 좌우 대칭되게 설정된 기울기로 기울어져 회전하는 것을 특징으로 한다.

Description

익스팬더 롤러{Expander Roller}

본 발명은 익스팬더 롤러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 필름, 금속박 등의 제조시 발생하는 주름 및 수축을 제거하는 익스팬더 롤러에 관한 것이다.

일반적으로 필름, 금속박 등의 제품(이하 통칭하여 '시트상 제품'이라 한다)을 제조할 때에는 상기 시트상 제품을 롤러와 롤러 사이를 통과시키면서 제조하게 된다.

이렇게 시트상 제품을 제조하다 보면 수축 및 주름이 발생하게 되는데, 이때, 주름이 발생하는 구간에 익스팬더 롤러를 장착하여 주름을 펴주게 된다.

도 20은 종래의 익스팬더 롤러의 단면을 도시한 것이다.

종래의 익스팬더 롤러는, 도 20에 도시된 바와 같이, 곡선형으로 되어 있는 고정축(10)에 베어링(20)을 삽입한 후, 보빈(30)과 고무튜브(40)를 삽입하여 구성하고 있다.

이러한 종래의 익스팬더 롤러는, 고무튜브(40)에 시트상 제품이 접하면서 곡선형의 고정축(10)에 의해 주름을 펴주게 된다.

그런데 상기한 종래의 익스팬더 롤러는, 고정축(10)이 곡선형으로 휘어져 있어 가공이 어렵다는 문제가 있다.

또한 고정축(10)의 곡선에 의해 이루어지는 가공물의 이동방향과 보빈(30)의 회전방향이 이루는 웹각이 고정되어 있어, 상기 웹각을 조절할 수 없다는 문제가 있다. 이에 따라 다양한 시트상 제품의 생산조건에 따른 변경사항을 반영할 수 없다는 문제점이 지적되고 있다.

또한 고정축을 곡선형으로 제조하기 때문에 벤딩공정을 필요로 하고, 고속 회전시에 진동이 발생한다는 문제점이 있다.

공개특허공보 제10-2004-0054854호(2004. 06. 26. 공개)

본 발명을 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 익스팬더 롤러의 휨각을 임의로 조절할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 고속 회전시 진동이 발생하지 않도록 하고, 원단의 끝부분이 늘어지는 것을 방지하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 시트상 제품의 제조공정을 중단하지 않고도 휨량을 조절할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명은 또 다른 목적은, 고정축을 직선형으로 형성하여 롤러를 용이하게 가공할 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 익스팬더 롤러는, 샤프트 홀더에 의해 양측이 고정된 고정축과; 상기 고정축에 고정결합되는 2개 이상의 내부보빈과; 각각의 상기 내부보빈의 외주연에 결합되는 베어링과; 각각의 상기 베어링의 외주연에 결합되어 회전하는 외부보빈;을 포함하고, 상기 외부보빈은, 상기 베어링에 의해 회전하는 상기 외부보빈의 회전중심선과 상기 고정축의 중심선이, 상기 고정축의 중앙에서 좌우 대칭되게 설정된 기울기로 기울어져 회전하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 내부보빈은, 상기 고정축에 결합되는 내주연의 중심선과 상기 베어링의 내주연에 결합되는 외주연의 중심선이 설정된 기울기로 기울어지게 형성되고, 상기 외부보빈은, 설정된 기울기로 기울어진 상기 내부보빈의 외주연과 내주연에 의해, 상기 외부보빈의 회전중심선이 상기 고정축의 중심선과 설정된 기울기로 기울어져 회전하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 베어링이 결합되는 상기 내부보빈의 외주연과 상기 외부보빈의 내주연에, 스냅링이 결합되는 스냅링 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고정축에는 길이방향으로 장공이 형성되고, 상기 내부보빈의 일측에는 고정홈이 형성되며, 스프링핀이 고정홈에 삽입된 후 공에 삽입되어 상기 내부보빈을 상기 고정축에 고정결합하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 설정된 기울기는 0.3°이하인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고정축의 일측 또는 양측에 장착되어 상기 고정축을 임의로 회전시키는 각도조절수단;을 더 포함하고, 상기 각도조절수단에 의해 상기 고정축을 회전시켜 상기 외부보빈의 회전회전방향과 가공물의 이동방향이 이루는 웹각을 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 다수개의 외부보빈의 외주연을 감싸도록 결합되어 신장 및 신축되는 고무튜브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하다.

본 발명에 의하면, 외부보빈이, 각도조절수단에 의해 고정축을 회전시켜 외부보빈의 회전방향과 가공물의 이동방향을 임의로 조절할 수 있도록 함으로써, 가공물의 조건 및 상태에 따라 외부보빈의 휨량 즉, 웹각을 임의로 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한 가공물의 제조공정을 중단시키지 않고서도 휨량을 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한 고속 회전시 진동이 발생하지 않고, 필름 원단의 끝부분이 늘어지는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다

또한 고정축이 직선형으로 제조되므로 가공이 용이하여 제작비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 고정축에는 장공이 형성되고 내부보빈의 일측에 고정홈을 형성하여 스프링핀에 의해 고정되도록 함으로써, 결합이 용이하고 고장시 손쉽게 분리할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 익스팬더 롤러의 구조를 나타낸 절개 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 익스팬더 롤러의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 익스팬더 롤러에서 내부보빈의 구조를 나타낸 사시도 및 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 익스팬더 롤러에서 내부보빈의 구조를 개략적으로 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 익스팬더 롤러에서 외부보빈의 구조를 나타낸 절개사시도 및 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 익스팬더 롤러에서 결합구조를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 익스팬더 롤러에서 내부보빈, 베어링 및 외부보빈의 결합상태를 나타낸 사시도 및 일부절개 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 익스팬더 롤러에서 내부보빈, 베어링 및 외부보빈의 결합상태를 나타낸 측면도 및 단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 익스팬더 롤러의 결합상태를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 익스팬더 롤러에서 각도조절수단에 의해 웹각의 변화를 나타낸 도면.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 익스팬더 롤러에서 각도조절수단에 의해 각도를 조절하는 것을 나타낸 도면.
도 14 내지 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 익스팬더 롤러의 적용예를 나타낸 도면.
도 20은 종래의 익스팬더 롤러의 단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 익스팬더 롤러는, 도 1 내지 도 13 에 도시된 바와 같이, 고정축(10), 내부보빈(20), 베어링(30), 외부보빈(40), 각도조절수단(50) 및 고무튜브(60)를 포함하여 구성된다.

상기 고정축(10)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 직선형으로 형성되어 좌우 양측이 샤프트 홀더(11)에 의해 고정장착된다.

상기 내부보빈(20)은, 2개 이상으로 이루어져 상기 고정축(10)에 고정결합된다.

이러한 내부보빈(20)은, 도 2, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 고정축(10)에 결합되는 내주연의 중심선과 후술하는 베어링(30)의 내주연에 결합되는 외주연의 중심선이 설정된 기울기(α)로 기울어져, 상기 고정축(10)의 중앙에서 양측방향으로 대칭되게 고정결합된다.

이와 같이 상기 내부보빈(20)의 내주연의 중심선과 외주연이 중심선이 설정된 기울기(α)로 기울어지게 형성됨으로써, 외부보빈(40)이 고정축(10)의 회전중심선과 상기 외부보빈(40)의 회전중심선이 설정된 기울기(α)로 기울어져 회전하면서, 시트상 제품의 주름을 펴주게 된다.

상기 베어링(30)은, 도 2, 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 각각의 내부보빈(20)의 외주연에 결합된다.

이렇게 결합된 베어링(30)은, 상기 내부보빈(20)의 내주연의 중심선과 외주연의 중심선이 설정된 기울기(α)로 기울어지게 형성되어 있으므로, 설정된 기울기(α)로 기울어지게 상기 내부보빈(20)의 외주연에 결합된다.

그리고 상기 외부보빈(40)은, 도 1, 도 2, 도 6(b) 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 각각의 내부보빈(20)에 결합되어 회전한다.

즉, 상기 외부보빈(40)은 설정된 기울기(α)로 기울어지게 상기 내부보빈(20)의 외주연에 결합된 상기 베어링(30)에 의해, 설정된 기울기(α)로 기울어져 회전하게 된다.

이와 같이 상기 외부보빈(40)이, 베어링(30)에 의해 회전하는 외부보빈(40)의 회전중심선과 고정축(10)의 중심선이 고정축(10)의 중앙에서 좌우 대칭되게 설정된 기울기(α)로 기울어져 회전함으로써, 시트상 제품의 주름을 펴주게 된다.

한편, 상기 고정축(10)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 길이방향으로 장공(12)이 형성되고, 상기 내부보빈(20)의 일측에는 고정홈(21)이 형성된다.

이렇게 형성된 상기 고정홈(21)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 스프링핀(22)이 삽입되어 끝단이 상기 장공(12)에 삽입되면서, 상기 내부보빈(20)이 상기 고정축(10)에서 회전되게 않도록 결합된다.

이와 같이 상기 고정축(10)에 장공(12)이 형성되고, 내부보빈(20)의 일측에 고정홈(21)을 형성하여 상기 스프링핀(22)에 의해 고정되도록 함으로써, 손쉽게 결합할 수 있고, 고장시 손쉽게 분리할 수 있다.

그리고 상기 베어링(30)이 결합되는 상기 내부보빈(20)의 외주연과 상기 외부보빈(40)의 내주연에는, 도 3, 도 5, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 스냅링(A)이 결합되는 스냅링 결합홈(B)이 형성된다.

상기 스냅링 결합홈(B)에 결합된 스냅링(A)은, 상기 베어링(30)이 결합된 상태에서 좌우로 이동하지 않도록 지지해준다.

각도조절수단(50)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 고정축(10)의 일측 또는 양측에 장착되어 상기 고정축(10)을 임으로 회전시켜, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 외부보빈(40)의 회전방향과 시트상 제품의 이동방향이 이루는 웹각(θ)을 조절한다.

이를 좀 더 상세하게 설명하면, 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 고정축(10)을 회전시키지 않은 상태에서는, 상기 외부보빈(40)의 회전방향과 시트상 제품의 이동방향이 이루는 웹각(θ)이, 도 10(b)에 도시된 같이 최대가 된다.

그리고 도 11(a)에 도시된 바와 같이, 각도조절수단(50)에 의해 상기 고정축(10)을 45°회전시키면, 상기 외부보빈(40)의 회전방향과 가공물의 이동방향이 이루는 웹각(θ)이, 도 11(b)에 도시된 바와 같이 1/2로 줄어들게 된다.

또한 도 12(a)에 도시된 바와 같이, 각도조절수단(50)에 의해 상기 고정축(10)을 90°회전시키면, 상기 외부보빈(40)의 회전방향과 가공물의 이동방향이 이루는 웹각(θ)이, 도 12(b)에 도시된 바와 같이, 0°가 된다.

이와 같이 상기 각도조절수단(50)에 의해 고정축(10)을 회전시켜 상기 외부보빈(40)의 회전방향과 시트상 제품의 이동방향을 임의로 조절함으로써, 도 13에 도시된 바와 같이, 시트상 제품의 조건 및 상태에 따라 상기 외부보빈(40)의 휨량 즉, 웹각(θ)을 조절할 수 있다.

고무튜브(60)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 다수개의 외부보빈(40)의 외주연을 감싸도록 결합되어, 시트상 제품에 접하여 외부보빈(40)과 함께 회전한다.

상기 고무튜브(60)는, 고정축(10)의 중심선과 외부보빈(40)이 회전하는 회전중심선이 상이함에 따라, 서로 인접하는 외부보빈(40) 사이에서 신장 및 수축한다.

본 실시예에서는 고무튜브(60)를 포함하고 있지만, 상기 고무튜브(60)를 생략할 수도 있다.

상기 고무튜브(60)를 생략할 때에는, 시트상 제품에 외부보빈(40)의 외주연이 직접 접촉되기 때문에, 상기 외부보빈(40)의 외주연에 아노다이징(Anodizing) 또는 크롬 처리를 하여 시트상 제품을 손상시키지 않도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 고정축(10)의 중심선과 상기 외부보빈(40)이 회전중심선이 이루는 설정 기울기(α)는, 0.3°이하인 것이 바람직다.

상기 고정축(10)의 중심선과 상기 외부보빈(40)이 회전중심선이 이루는 설정된 기울기(α)가 0.3°를 초과하게 되면, 회전시 저항이 발행하여 진동이 발생하게 된다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 익스팬더 롤러(100)의 조립과정 및 작용을 설명한다.

먼저, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 외주연의 중신선과 내주연의 중심선이 설정된 기울기(α)로 기울어진 내부보빈(20)에, 베어링(30)과 외부보빈(40)을 결합한다.

그리고 도 5, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 내부보빈(20)의 외주연과 외부보빈(40)의 내주연에 형성된 스냅링 결합홈(B)에 스냅링(A)을 결합하여, 베어링(30)이 좌우로 유동하지 않도록 한다.

이어서 도 9에 도시된 바와 같이, 직선형 고정축(10)에 상기 고정축(10)의 중앙에서 좌우 양측으로 대칭되게 내부보빈(20)을 결합한다.

이때, 도 2에 도시된 바와같이, 상기 내부보빈(20)의 일측에 형성된 고정홈(21)에 스프링핀(22)을 삽입하고, 끝단이 상기 고정축(10)에 길이방향으로 형성된 장공(12)에 삽입되도록 결합한다.

그리고 다수개의 외부보빈(40)의 외주연에 고무튜브(60)를 삽입하여 결합한다.

이렇게 결합된 상기 익스팬더 롤러(100)는, 도 10 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 각도조절수단(50)으로 고정축(10)을 회전시켜 시트상 제품의 이동방향과 외부보빈(40)의 회전방향이 이루는 웹각(θ)을 조절하여 펴지는 양을 조절한다.

상기 익스팬더 롤러(100)는 다양한 공정에 적용될 수 있는데, 도 14에 도시된 바와 같이 코터(Coater), 도 15에 도시된 바와 같이 프레스(Press), 도 16에 도시된 바와 같이 엠보싱(Embossing), 도 17에 도시된 바와 같이 슬리터(Slitter) , 도 18에 도시된 바와 같이 캘린더(Calender), 도 18에 도시된 바와 같이 와인더(Winder) 공정 등에 적용될 수 있다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 실시예를 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 명세서에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10: 고정축 11: 샤프트 홀더(Shaft Holder)
12: 장공 20: 내부보빈(Bobbin)
21: 고정홈 22: 스프링핀(Spring Pin)
30: 베어링 40: 외부보빈
50: 각도조절수단 60: 고무튜브(Tube)
A: 스냅링(Snap Ring) B: 스냅링 결합홈
α: 설정 기울기 θ: 웹각
100: 익스팬더 롤러

Claims

샤프트 홀더(11)에 의해 양측이 고정된 고정축(10)과;
상기 고정축(10)에 고정결합되는 2개 이상의 내부보빈(20)과;
각각의 상기 내부보빈(20)의 외주연에 결합되는 베어링(30)과;
각각의 상기 베어링(30)의 외주연에 결합되어 회전하는 외부보빈(40);을 포함하여 이루어지는 익스팬더 롤러에 있어서,
상기 외부보빈(40)은, 상기 베어링(30)에 의해 회전하는 외부보빈(40)의 회전중심선과 상기 고정축(10)의 중심선이 상기 고정축(10)의 중앙에서 좌우 대칭되게 설정된 기울기(α)로 기울어져 회전하고,
상기 고정축(10)의 일측 또는 양측에 장착되어 상기 고정축(10)을 임의로 회전시키는 각도조절수단(50);을 더 포함하며,
상기 각도조절수단(50)에 의해 상기 고정축(10)을 회전시켜, 상기 외부보빈(40)의 회전방향과 가공물의 이동방향이 이루는 웹각(θ)을 조절하는 것을 특징으로 하는 익스팬더 롤러.
청구항 1에 있어서,
상기 내부보빈(20)은,
상기 고정축(10)에 결합되는 내주연의 중심선과 베어링(30)의 내주연에 결합되는 외주연의 중심선이 설정된 기울기(α)로 기울어지게 형성되어,
상기 외부보빈(40)은, 설정된 기울기(α)로 기울어진 상기 내부보빈(20)의 외주연과 내주연에 의해, 상기 외부보빈(40)의 회전중심선이 상기 고정축(10)의 중심선과 설정된 기울기(α)로 기울어져 회전하는 것을 특징으로 하는 익스팬더 롤러.
청구항 1에 있어서,
상기 베어링(30)이 결합되는 내부보빈(20)의 외주연과 외부보빈(40)의 내주연에 스냅링(A)이 결합되는 스냅링 결합홈(B)이 형성된 것을 특징으로 하는 익스팬더 롤러.
청구항 1에 있어서,
상기 고정축(10)에는 길이방향으로 장공(12)이 형성되고,
상기 내부보빈(20)의 일측에는 고정홈(21)이 형성되며,
스프링핀(22)이 상기 고정홈(21)에 삽입된 후 상기 장공(12)에 삽입되어, 상기 내부보빈(20)을 상기 고정축(10)에 고정결합하는 것을 특징으로 하는 익스팬더 롤러.
청구항 1에 있어서,
상기 설정된 기울기(α)는 0.3°이하인 것을 특징으로 하는 익스팬더 롤러.
삭제
청구항 1에 있어서,
다수개의 외부보빈(40)의 외주연을 감싸도록 결합되어 신장 및 신축되는 고무튜브(60);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 익스팬더 롤러.