KR102044947B1 - 압연 장치, 압연 방법, 압연에 의해 만들어지는 전해 필름, 및 적어도 하나의 압연 필름으로 형성되는 전력 저장 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 적어도 한 개의 제1 압연 실린더(110)을 포함하는 고정된 제1 어셈블리(110)와, 적어도 한 개의 제2 압연 실린더(122)를 포함하는 이동가능한 제2 어셈블리(120)를 포함하는 압연 장치에 관한 것이다. 제2 어셈블리(120)는, 실린더들(110, 120) 간의 거리를 제어하기 위해 제2 실린더(122)의 축(X2)이 제1 실린더(110)의 축에 대해 이동할 수 있도록, 고정된 제1 어셈블리(110)에 대해 적어도 한 자유도를 따라 이동할 수 있다. 상기 압연 장치는, 이동 가능한 어셈블리(110)에 제1 힘을 가하며 이동 가능한 어셈블리(110)에 의해 가해지는 반력이 미리 정해진 임계력보다 크면 부러지도록 구성된 탄성 접촉 수단(130)과, 탄성 접촉 수단(130)에 의해 가해지는 힘의 방향과 기본적으로 반대인 방향의 성분을 갖는 제2 힘을 이동 가능한 어셈블리(110)에 가하는 제어 수단(160)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

압연 장치, 압연 방법, 압연에 의해 만들어지는 전해 필름, 및 적어도 하나의 압연 필름으로 형성되는 전력 저장 어셈블리{ROLLING DEVICE, ROLLING METHOD, RESULTING ELECTROLYTE FILM, AND POWER STORAGE ASSEMBLY FORMED FROM AT LEAST ONE THUS-ROLLED FILM}

본 발명은 전기 저장 분야, 특히 배터리 또는 슈퍼커패시터(supercapacitor)에 관한 것이다.

더 정확하게는, 본 발명은 캐소드, 애노드 또는 전해질을 구성하도록 의도된 필름을 제조하는 기술 분야에 적용된다.

필름을 형성하도록 의도된 소재들을 혼합하고 그 혼합물을 압출하여 상술한 것과 같은 필름들을 제조하는 것은 공지되어 있다. 압출되고 나면, 소재는 소재에 평평한 형태를 부여하는 노즐을 통과한다. 노즐 출구에서의 필름 두께는 대략 수백 미크론이다. 필름 두께를 목표 두께까지, 즉 대략 20미크론까지 감소시키기 위해, 필름은 압연기를 통과한다. 더 정확하게는, 필름은 선택된 미리 정해진 공기 간극에 대해 두 개의 실린더들 사이로 구동되는데, 이 두 개의 실린더들이 필름을 으스러뜨릴 수 있는 압력을 필름에 가한다.

종래 기술에서는, 통상적으로 필름이 통과하도록 의도된 상부 실린더(10)와 하부 실린더(12)를 포함하는, 첨부된 도 1에 도시된 종류의 압연기가 이미 공지되어 있다. 일반적으로, 상부 실린더(10)는 프레임(16)에 고정되고 부착되며, 하부 실린더(12)는 압연기의 출구에서의 필름의 두께를 결정할 두 실린더들 간의 거리를 조정하도록 이동할 수 있다. 하부 실린더가 고정된 역어셈블리도 있다.

하부 실린더(12)의 위치는 각각의 측부에서, 급경사를 갖는 제1 해제부 및 매우 작은 경사(1% 수준)를 갖는 제2 조정부를 포함하는 경사 웨지(sloping wedge)(18)를 이용하여 실린더의 축방향 단부들의 레벨로 조절된다.

이 웨지는 하부 실린더의 각각의 단부에 배치되어 있는 하부 실린더의 베어링(22)들에 부착된 롤러(20)를 들어 올린다. 각각의 베어링(22)은 프레임(16)에 대해 병진 이동을 할 수 있는 수직 슬라이드(24) 위에 전개되어 있다(evolved). 웨지는 슬라이드(24)들의 이동과 직교하는 축(대략 수평)을 따라 병진 이동할 수 있고, 그 위치는 모터에 의해 제어되는 액추에이터(26)에 의해 변경될 수 있다. 웨지(18)가 병진 이동할 수 있고 경사져 있음으로 인해, 웨지의 이동은 (슬라이드(24) 내에서 베어링(22)이 활주하는 것에 의해) 하부 실린더(12)의 위치와 두 실린더들(10, 12)의 거리를 변경시킨다.

이러한 종류의 공지된 시스템은 몇 가지 문제를 일으키는데, 우선, 사건이 발생되어 소재 덩어리가 노즐로부터 빠져나와 실린더들(10, 12) 사이에 노출되어 있는 것이 검출되면, 웨지(18)는, 웨지가 해제 경사부(release slope)에 도달하여 과도한 두께의 소재가 통과하게 실린더들(10, 12)을 서로 떨어지게 이동시킬 때까지, 액추에이터(26)의 명령에 의해 이동된다. 그럼에도 불구하고, 웨지(18)가 해제되는 시간은 대개 장치의 손상(힘의 과부하로 인한 실린더들, 롤러들과 같은 기계 부품의 파손 또는 변형)을 방지하기에는 너무 길다.

또한, 실린더(12)를 해제할 필요가 있는 경우에는, 필름(14)의 두께를 정확히 조정할 수 없게 된다. 또한, 모터(각 위치가 조정될 수 있고 경사진 웨지를 축방향으로 이동시키는 작용을 하는 요소)와 하부 실린더 사이에 존재하는 긴 기계식 체인으로 인해 완벽한 조정이 정확성을 가지고서 반드시 다시 이루어지지는 않는다는 점도 분명하다. 따라서 시간 조정은 압연 장치의 기동(start-up)시마다 비교적 중요하며, 일반적으로 올바르게 조정된 것이 확인될 때까지 수차례 반복되어야 할 필요가 있다.

또한, 장치가 실린더(12)의 각각의 종방향 단부에 웨지 시스템을 구비하고 있고, 웨지들에 의해 가해지는 접촉력을 알 수 없기 때문에, 압연 개시 시에 두 실린더들(10, 12)의 평행을 조정하는 동안 오류에 의해 적절하지 않은 힘이 가해질 수 있다. 유사하게, 두 개의 웨지들에 의해 가해지는 힘들 간의 불균형으로 인해, 필름 두께를 횡방향으로 불규칙하게 만드는 두 실린더들(10, 12) 간의 평행성 결함이 있을 수 있다. 이러한 문제를 보상하기 위해, 종래 기술의 기계는 실린더들(10, 12)의 위치를 조절하는 시스템(미도시)을 구비할 수 있다. 이러한 시스템은 예를 들어 실린더들 사이에 배치되는 연성 금속 와이어들의 으스러뜨림 측정(measured crushing)에 기초할 수 있다. 그러나 이는 추가적인 측정 및 조정 시스템의 존재와, 비용이 많이 들고 시간이 많이 소요되며 흔히 수차례 반복되는, 새로운 조정 작업을 필요로 한다.

종래 기술에서는, 실린더들(10, 12)의 거리를 조정하는 단계가 상당히 길고 복잡하며 사건이 발생된 후마다 반복해서 이루어져야 한다는 점이 분명하다. 여기서, 본 발명의 목적은, 선택된 공기 간극에 대해, 압연된 필름의 두께 레벨을 쉽게 조정할 수 있고 뛰어난 정확성을 갖게 할 수 있는 필름 압연 장치를 제안하는 데 있다. 본 발명의 목적은 종래 기술에 따른 공지의 장치들보다 더 간단하고 더 빠르게 조정할 수 있으며 기계 부품들의 손상을 방지할 수 있는 장치를 제공하는 데 있다.

상술한 목적은, 압연 장치로서, 압연 장치의 프레임에 연결되고 그 축(axis)을 중심으로 회전 가능하게 장착된 적어도 한 개의 제1 압연 실린더를 포함하는 고정 어셈블리와, 그 축을 중심으로 회전 가능하게 장착된 적어도 한 개의 제2 압연 실린더를 포함하는 가동성이 있는 가동 어셈블리를 포함하며, 가동 어셈블리가 고정 어셈블리에 대해 적어도 한 개의 자유도에 따라 상대 이동 가능하고 이에 따라 제2 실린더의 축이 제1 실린더의 축에 대해 상대 이동되어 실린더들 사이의 거리를 제어할 수 있도록 된 압연 장치에 있어서,

- 고정 어셈블리에 접근하는 방향으로 가동 어셈블리에 제1 힘을 가하며, 가동 어셈블리에 의해 가동 어셈블리에 가해지는 반작용력이 미리 정해진 임계력보다 크면 부러지도록 구성된 탄력성 있는 접촉 수단과,

- 탄성력 있는 접촉 수단에 의해 가해지는 힘의 방향과 기본적으로 반대인 방향의 성분을 갖는 제2 힘을 가동 어셈블리에 가하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 장치에 따라 달성된다.

본 발명에 따르면, 제어 수단이 가동 어셈블리에 대해 조정 가능한 기계식 정지부(stop)를 획정하는 기계식 수단들을 포함한다.

이렇게 해서, 본 발명에 따르면, 두 개의 실린더들이 탄성 접촉 수단에 의해 접촉되고, 제어 수단이 탄성 수단을 약간 압축시키는 것에 의해 실린더의 위치를 미세하게 조절하는 대향력을 발생시킨다. 그러나, (정상 상태에서) 두 개의 실린더들 사이를 통과하는 필름에 의해 가해지는 힘이 탄성 접촉 수단이 압축되게 하여 실린더의 위치를 변경시키기에는 충분하지 않도록 여러 가지 수단들이 구성될 수 있다.

반력이 소정의 임계치(특히 막힘이 발생되는 것으로 간주되는 임계치)에 도달하면 접촉 수단이 압축되어 부러지도록 구성됨에 따라, 실린더들 사이의 공간이 문제없이 개방될 수 있고, 장치에 대한 어떤 손상도 방지될 수 있다. 임계력이 압연에 필요한 힘과 제어 수단에 대한 접촉 및 그에 따른 시스템의 안정성을 보장하는 힘의 합에 상응하는 것은 분명하다.

사건(incident)에 후속하여, 접촉 수단이 제어 수단에 의해 강제(imposed)되는 기계식 정지부에 의해 규정되는 초기 위치로 복귀되고, 이에 따라 실린더 위치에 대한 미세 조정을 반복해서 실시할 필요 없이 장치의 초기 상태가 회복되게 된다. 본 발명에 따르면, 실제로는, 실린더들 간의 거리를 조정하는 것은 접촉 수단이 아니라, 제어 수단의 기계식 정지부이다. 제어 수단이 제자리에 유지되는 것에 의해, 접촉 수단이 작동 상태로 복귀되면 가동 실린더의 위치는 다시 자동으로 조절된다.

또한, 이렇게 해서, 해제 수단으로부터 분리되는 이러한 장치의 제어 수단이 가동 실린더와 가장 가깝게 위치될 수 있고, 이에 따라 기계식 체인의 길이가 제한되어 조정의 정확도와 안정성이 높아질 뿐만 아니라 기계식 피스의 탄력성으로 인한 측면들에서의 변동이 감소된다.

통상적인 측면에서, 압연 실린더들 각각은 두 개의 베어링들에 의해 상응하는 (고정 또는 가동) 어셈블리에 연결되며, 베어링들은 각각 실린더의 단부들 중 한 단부에 위치되고, 실린더의 축이 베어링들에 삽입된다.

탄성 접촉 수단은 바람직하게는 탄성 접촉 수단이 가동 어셈블리에 가하는 힘이 실린더의 각각의 베어링에 균등하게 분산되도록 구성된다. 이러한 결과는, 가동 실린더의 베어링들 각각에 가해지는 스트레인(strain)을 측정하는 스트레인 게이지에 의해, 또는 바람직하게는 한 개의 접촉 요소로부터 두 개의 베어링들로 이어지는 스트레인 전달 체인 때문에, 또는 접촉 수단이 그 본성으로 인해 힘을 실린더의 베어링들 중 한 베어링으로 각각 전송하도록 의도된 두 개의 접촉 요소들을 포함하면 달성될 수 있다.

본 발명은 구조적으로 종래 기술과 구별될 뿐만 아니라 종래 기술에 비하여 실질적인 장점도 있다. 실제로, 종래 기술에 따르면, 정해진 힘 받는 상태에서 기계식 체인의 어셈블리의 탄성 변형을 모르는 채 실린더들의 접촉점으로부터의 위치를 조절할 필요가 있었다. 이러한 단점은 스트레인 게이지를 이용하는 것에 의해 보상될 수 있지만, 이러한 보상을 위해서는 이미 긴 기계식 체인 내에 다른 보조 요소들을 부가할 필요가 있었다.

본 발명은 실린더들의 평행성을 훨씬 간단하게 제어하는데, 이러한 평행성은 두 개의 베어링들에 가해지는 힘들이 균등할 때 자연스럽게 나타난다.

본 발명에 따른 탄성 접촉 수단은 바람직하게는 유체로 채워지고 압력이 미리 정해진 압력보다 크면 개방되는 유체 배출 밸브를 포함하는 봉투를 포함한다. 탄성 접촉 수단은 장치의 부품(piece)들 중 한 부품 또는 다른 부품을 전혀 변경하지 않고도 접촉 상태에서부터 해제 상태로 완전 가역적으로 이동할 수 있는 수단을 형성한다. 유체는 바람직하게는 액체보다 더 압축성이 강한 가스이며, 이에 따라 장치의 사용 마진(margin of use)이 더 우수해질 수 있을 뿐만 아니라 더욱 신속하게 수축될 수 있다. 봉투는 예를 들면 고무나 임의의 이와 균등한 수단으로 만들어지는 탄성 봉투이다. 이러한 시스템은 접촉 수단이 부러지더라도 부서지지 않는 장점이 있다.

또한, 이러한 시스템에 의하면 스트레인 게이지 또는 힘을 측정하는 수단을 사용하는 것은 유용하지 않은데, 이는 응력과 관련된 표면(S)에 의해 발생되는 압력(P)을 간단하게 계산하는 것(F=P*S, 여기서 파라미터들 P, S 각각은 쉽게 획득될 수 있음)에 의해 접촉 수단에 의해 가해지는 힘(F)을 구할 수 있기 때문이다.

탄성 접촉 수단은, 일 변형예로서, 예를 들어, 가동 어셈블리가 접촉 위치를 향해 탄성 가압되는 것을 보장하면서도 일체형 기계식 퓨즈를 포함하는 기계식 어셈블리를 포함할 수 있다. 이러한 기계식 퓨즈의 일 예로 가해지는 반력이 막힘의 결과로 발생되는 힘에 상응하는 임계치에 도달하면 부러지도록 의도된 파단 개시기(break initiator) 부품을 들 수 있다.

바람직하게는, 제어 수단은 고정 어셈블리에 부착된 요소에 지지 포인트, 특히 회전축을 포함하는 적어도 한 개의 기계식 레버를 포함하며, 레버 또는 레버들 중 적어도 한 개의 레버는 가동 어셈블리와 그리고 제어 조정 수단과도 접촉되며, 가동 어셈블리와의 접촉 포인트와 지지 포인트 사이의 거리는 조정 요소와의 접촉 포인트와 지지 포인트 사이의 거리보다 작다. 이에 따라 미세 조정과 힘의 배가가 일어나며, 레버의 변위에 의해 일어나는 가동 요소의 변위의 범위는 제어 조정 요소에 작용되는 변위의 범위보다 작다. 바람직하게는, 제어 수단은 몇 개의 레버들을 일렬로 포함한다. 바람직하게는 입력부에서의 제어 조정 요소의 변위와 출력에서의 가동 어셈블리의 변위의 비는 제어 수단의 입력부와 가동 어셈블리의 출력부 사이에서 20보다 크도록 선택된다.

바람직하게는, 제어 수단은 적어도 한 개의 레버의 스트레인 (또는 복귀 수단)을 유지하기 위한 수단을 포함한다. 이 복귀 수단은 입력 조정 제어 요소와 이 입력 제어 요소와 접촉되는 출력 정지부 사이에서 정해지는 운동학적 체인을 유지하도록 구성된다. 레버들에 대한 접촉력(탄성 접촉 수단에 의해 가해짐)이 제거(cancellation)되면 예를 들어 해제 시에 보상된다. 이에 의해 기계식 어셈블리가 완벽하지 않을 때(틈새(clearance)의 제거)에도 조정 장치가 최적으로 작동될 수 있게 된다. 또한, 이에 따라 탄성 접촉 수단이 없어지는 경우에도 제어 수단이 제자리에 유지되게 된다.

제어 수단의 제어 요소는 바람직하게는 레버에 지지되고 수동으로 또는 자동으로 구동되는 가동 장치를 포함한다. 가동 장치는 예를 들어 수동 스크루, 캠 또는 볼 스크루를 구비한 전기 액추에이터이다.

한편으로는, 레버 또는 레버들 중 적어도 한 개의 레버는, 또는 다른 한편으로는 레버들과 접촉되는 요소 또는 요소들 중 적어도 한 개의 요소는, 점접촉 또는 선접촉을 규정하는 해당 부품으로부터 돌출되는 접촉 영역을 구비하도록 형성된다. 돌출 영역은 접촉 영역이 연장되는 경우에 일어날 수 있는 레버 암들의 서로 다른 요소들 간의 우발적인 접촉을 방지하도록 접촉이 양호하게 재현될 수 있게 한다(본 발명에 의해 지지되는 정도의 정확성을 가지는 국소 접촉에 의해서 힘들을 더 잘 제어할 수 있게 됨).

이러한 돌출 영역은 요소의 리세스에 부분적으로 삽입되는 핀의 형태로 생성될 수 있으며, 저항성 부품의 모선에 접촉하는 것을 보장한다. 그러면, 접촉은 선형으로 이루어진다. 이러한 방안은 또한 저렴하기도 하다.

장치는, 가동 어셈블리와 고정 어셈블리 중 한 요소에 부착되고, 압연 장치의 가동 어셈블리의 상대 변위를 측정하기 위해 가동 어셈블리와 고정 어셈블리 중 다른 요소의 정지부와 접촉하도록 의도된 가동부를 포함하는 센서를 포함한다. 이러한 센서는 바람직하게는 실린더의 양측부에 배치된다.

바람직하게는, 가동 어셈블리는 고정 어셈블리에 대해 상대적으로 선회 이동할 수 있다.

압연 장치가 두 개의 지지 선회암을 포함할 수 있고, 암은 가동 실린더의 각 단부에서 이 단부와 압연 장치의 프레임 사이에 위치될 수 있다는 점은 분명하다.

장치는 선회축 및/또는 두 개의 암들 각각에 부착되어 가동 실린더의 두 개의 단부들 사이에서 롤 방지 장치의 기능을 수행하며, 이 두 단부들 사이의 각 오프셋을 제한하는 하나 이상의, 예를 들면 두 개의 가로 바들을 포함할 수 있다. 따라서 가로 바 또는 가로 바들은 실린더들의 비평행성을 제한하며, 또한 이러한 오프셋을 형성할 필요가 없고 실린더의 위치 및 그에 따른 롤링을 정확하게 조정할 수 있게 하는 가동 실린더용의 베어링 롤러들도 사용한다.

바람직하게는, 장치는 암들 각각의 레벨에 접촉 수단 및/또는 조정 수단을 포함한다.

각각의 베어링의 레벨에 있는 제어 수단은 서로 동시에 또는 별도로 링크되고 조정될 수 있다.

또한 장치는, 두 개의 실린더들을 연결하고, 실린더들의 롤링 작용으로 인한 실린더들의 탄성 변형(특히 굽힘)을 보상하는 힘을 실린더들의 축들에 가하는 디캠버링 수단(decambering means)을 포함할 수 있다. 이러한 수단은 종래 기술에 공지되어 있다.

가동 실린더는 일반적으로 장치의 하부 실린더이고, 탄성 접촉 수단은 하부 실린더 아래에 배치되어 수직력을 상방으로 가한다. 그러나 가동 실린더가 상부 실린더일 수 있다. 또한 실린더들은 동일한 수평 레벨에 배치될 수 있고, 그러면 필름의 이동 방향은 수직 방향이다.

가동 어셈블리와 제어 수단 간의 접촉 포인트는 최고의 조정 정확도를 얻을 수 있도록 가동 실린더의 축과 가능한 한 가깝게 선택된다.

본 발명의 다른 목적은, 본 발명에 따른 장치의 시동 방법으로서,

- 탄성 접촉 수단이 가동 실린더에 힘을 가하여 가동 실린더를 고정 실린더와 접촉시키도록, 탄성 접촉 수단이 미리 정해진 힘으로 미리 정해진 임계력까지 응력변형되는 제1 단계와,

- 탄성 접촉 수단이 가동 실린더의 위치를 변경하도록 제어 수단에 작용하여 대립되는 제2 단계를 포함하는 방법이다.

"미리 정해진 힘으로 접촉"이란 실린더들이 접촉되는 것뿐만 아니라 가동 실린더가 미리 정해진 힘을 고정 실린더에 가하는 것을 의미한다. 미리 정해진 힘은 필름이 압연기를 통과할 때 필름에 가해지는 힘과 동등하도록 선택된다. 이전 시스템에서는 실린더들 사이에서 가해지는 힘을 제어하기가 어려웠다는 점을 상기하자.

장치는 가동 어셈블리의 두 개의 변위 센서들을 포함하며, (예를 들어, 가동 실린더로부터 고정 실린더까지의 미크론 만큼의 분리에 상응하는) 가동 어셈블리의 고정 어셈블리에 대한 상대 변위가 개시되는 것이 각각의 센서에 의해 검출되면, 기준치가 영(0)으로 초기화된다(각 센서의 조정이 리셋(reset)됨).

제어 수단에 대한 작용은 제품 두께의 함수에 따라 선택된 거리에 도달하도록 계속되며, 거리는 센서에 의해 측정된다.

본 발명은 또한 두께가 15미크론 미만이고, 30cm 정도의 폭에 대해 가로 방향 또는 종방향 단면을 따르는 두께 변화가 +/- 2미크론 미만(즉, 전체적으로 최대 4미크론의 변화)인 전해질에 관한 것이다. 이러한 전해질은 앞에서 설명한 방법을 이용하여 얻어지고, 규칙성(regularity) 측면에서 매우 유리한 특성을 갖는다. 이러한 전해질은 이러한 필름을 드로잉해서 형성되는 배터리의 내부 저항을 감소시키고 저장 용량을 증가시킨다.

폭이 작으면(예를 들어 150mm), 두께는 10미크론보다 작거나 동등한 두께일 수 있고, 가로 방향 단면을 따르는 두께 변화는 +/- 2미크론 미만일 수 있다.

이러한 종류의 전해질은 압연, 특히 열간 압연에 의해 얻어진다.

전해질은 적어도 하나의 중합체와 리튬염, 특히 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 중합체 및 에틸렌 옥사이드(POE) 중합체와 같은 적어도 두 종류의 중합체들을 포함한다. 리튬염은 LiTFSI(리튬 비스(트리플루오로테밀설포닐)이미드(Lithium bis TriFluoromethylSulfonyl)Imide)의 염)이다.

본 발명은 또한 상술한 전해질을 포함하는 전력 저장 어셈블리, 특히 배터리에 관한 것이다.

본 발명의 다른 특징들, 목적들 및 장점들은, 비한정적인 예로 제시된 첨부 도면을 참조하여 하기의 상세한 설명을 읽으면 알 수 있을 것이다.
도 1은 앞에서 설명한 종래 기술에 따른 장치의 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 압연 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예의 가동 실린더의 위치 제어 수단을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 제어 수단 변위 미세측정 검출 수단을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5와 도 6은 각각 본 발명의 제2 실시예 및 제3 실시예에 따른 압연 장치들을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 특징을 포함하는 압연 장치의 다른 변형례를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 장치(100)를 설명한다.

통상적으로, 장치(100)는, 기본적으로 수평인 축(X1)을 갖는 상부의 제1 압연 실린더(112)를 포함하는 고정 어셈블리(110)와, 기본적으로 수평이고 제1 압연 실린더(112)의 축(X1)과 평행한 축(X2)을 갖는 하부의 제2 압연 실린더(122)를 포함하는 가동 어셈블리(120)를 지탱하는 프레임(106)을 포함한다. 제1 압연 실린더(112)는 임의의 적절한 수단에 의해 그 축(X1)을 중심으로 회전하도록 안내되고 구동된다. 유사하게, 제2 압연 실린더(122)는 임의의 적절한 수단에 의해 그 축(X2)을 중심으로 회전하도록 안내되고 구동된다. 배터리의 복합 필름(composition film), 예를 들어 캐소드 또는 전해질과 같은 필름(F)이 이 실린더들(112, 122) 사이로 공급되도록 의도된다.

고정 어셈블리(110)와 가동 어셈블리(120)는 각각 그들의 축 방향 단부들에 각각 위치되고 실린더들(112, 122)을 축들(X1, X2)을 중심으로 회전 가능하게 지지하도록 의도된 두 개의 베어링들을 포함한다. 이 베어링들 각각은 바람직하게는 하우징을 포함하며, 이 하우징 내에 트러니언(trunnion)이 그에 결합된 실린더(112, 122)를 구비한 단일체로 삽입된다. 트러니언들은 베어링들에 대해 회전 이동할 수 있고, 실린더들(112, 122) 각각의 회전 축(X1, X2)을 구현한다.

제1 압연 실린더(112), 또는 더 정확하게는 그 베어링들은 장치의 프레임(106)에 부착되고, 따라서 고정 실린더로 간주된다.

제2 압연 실린더(122), 또는 더 정확하게는 그 베어링들 각각은 지지암(124)에 부착된다. 따라서 암(124)은 제2 압연 실린더(122)의 각각의 단부에 존재한다. 암(124)들은 가동 어셈블리(120)에 속하며, 동일하게 기본적으로 수평이고 실린더들(112, 122)의 회전 축(X1, X2)과 평행한 축(X3)을 중심으로 프레임(106)에 대해 선회 이동될 수 있다. 이 축(X3)은 암(124)들의 관절 축이라고 하며, 제2 압연 실린더의 축(X2)로부터 이격되어 있다. 각각의 암(124)의 관절 축(X3)과 제2 압연 실린더(122)의 회전 축(X2)은 암(124)들의 서로 반대인 두 개의 단부들에 배치된다.

프레임(106)은 그 하부에, 제2 압연 가동 실린더(122)를 가압하여 제1 압연 고정 실린더(112)와 접촉하게 하는 제1 힘을 가동 어셈블리(120)에 가하도록 구성된 탄성 접촉 수단(130)도 포함한다.

그렇지만, 앞에서 언급한 것처럼, 이 탄성 접촉 수단(130)은 가동 어셈블리(120)에 가해지는 반력이 미리 정해진 임계력보다 크면 부러지도록 구성되어 있다.

도 2에 도시된 실시예에 따르면, 탄성 접촉 수단(130)은, 공기와 같은 유체를 채우도록 의도되고 용적이 가변적인 폐쇄 캐비티를 획정하는, 예를 들어 고무 또는 이와 균등한 임의의 소재로 만들어진, 유연하고 변형 가능한 봉투(envelope)로 이루어진 공압 요소(131)를 포함한다. 공압 요소(131)는 상측 단부에서 지지판(140)에 연결되고, 또한 지지판은 수평이고 실린더들(112, 122)의 축과 평행한 관절 축(X4)에 의해 그 단부들 중 일측 단부에서 프레임(106)에 연결된다. 지지판(140)은 그 상측면에 반원통형 보스(142)를 포함하는데, 이 반원형 보스의 모선(generatrix)은 축(X4)과 평행하게 연장하고, 기본적으로 수평이며 가동 어셈블리(120)에 포함된 보스 위에 포개져 있는 하부 바(150)를 선형 지지한다. 바(150)는 두 암(124)들을 연결하며, 암들에 부착되어 있다.

도 2에 명확하게 도시된 것처럼, 바(150)는 바람직하게는 암(124)들의 축(X3)의 반대측에 있고 제2 압연 실린더(122)를 지지하는 단부의 레벨에서 하방으로 돌출되는 암(124)의 두 보조 윙(wing)(125)들을 연결한다. 공압 요소(131)는 캐비티의 내부 용적을 외부와 연통시키고 캐비티 내의 압력이 너무 높아지면 캐비티로부터 공기를 신속하게 방출하는 안전 밸브(또는 방출 밸브(discharge valve))를 포함할 수 있다. 이러한 밸브는 도 2에 도면 부호 132로 도시되어 있다.

공압 요소(131)는 제2 압연 실린더(122)의 길이의 중간에서 실린더에 대해 중앙에 위치되고, 지지판(140)은 그 길이 전체에 걸쳐서 링크 바(150)에 선 접촉된다. 이렇게 해서, 공압 요소(131)에 의해 발생되는 힘은 제2 압연 실린더(122)의 각각의 베어링 전체에 분산되고, 실린더들(112, 122)의 평행성은 완벽하게 잘 제어된다.

이렇게 해서, 접촉 수단(130)은 기본적으로 수직 방향의 힘을 상방으로 바(150)에, 그리고 이에 따라 제2 압연 실린더(122)에 가하도록 구성되며, 이로 인해, 공압 요소(131)가 팽창될 때, 지지판(140)과 보스(142)가 지지판(140)의 관절 축(X4)에 의해 결정되는 궤도에 따라 상방으로 구동된다. 암(124)들과 하부 바(150)가 프레임(106)에 대해 선회하는 자유도를 가지므로, 이들은 지지판(140)의 이동을 방해하지 않으며 암(124)들의 관절 축(X3) 둘레의 링크에 의해 결정되는 궤도에 따라 이동된다. 제2 압연 실린더(122)는 이에 의해 제1 압연 실린더(112)와 접촉되게 된다. 두 개의 암(124)들은 하부 링크 바(150)에 의해 그리고 암(124)들의 관절 축(X3)을 형성하는 샤프트에 의해 연결된다.

바(150)와 축(X3)을 형성하는 샤프트를 포함하는 어셈블리는, 암들에 부착되는 이 축이 기계적으로, 예를 들어 스크루 벨트 또는 핀 부재를 이용하여 칼라에 의해 암들에 연결되어 있다고 가정하면, 역시 실린더들(112, 122)의 평행성을 보장하는데 관여하는 효과적인 롤 방지 장치(anti-roll device)를 구성한다. 실제로, 각 링크(angular link)가 암들 사이에 형성되는데, 구체적으로는 암들은 최소한의 범위(minimal latitude)만으로 서로에 대해 각 오프셋(angular offset)될 수 있다. 따라서 롤러들이 실린더의 베어링들로부터 보호되는데, 이에 따라 롤러들이 고도로 정확하게 선택되어 압연의 정확성을 개선시킬 수 있다.

반드시 그럴 필요는 없지만, 공압 요소(131)에 의해 발생되는 힘이 바(150)에 가해지는 포인트(point)를 결정하는 보스(142)가 축(X4)과 공압 요소(131)의 힘이 지지판(140)에 가해지는 포인트 사이에 위치되는 것은 분명하다. 이러한 배치로 인해, 바(150)에 가해지는 힘이 공압 요소(131)에 의해 지지판(140)에 가해지는 힘에 비례하여 크게 증가된다. 따라서 비한정적인 예에 의하면, 공압 요소(131)의 힘이 지지판(140)에 가해지는 포인트와 축(X4) 사이의 거리가 보스(142)와 축(X4) 사이의 거리보다 대략 2배정도 더 크고, 이에 의해 바(150)에 가해지는 힘이 공압 요소(131)에 의해 지지판(140)에 가해지는 힘에 대해 두 배가 된다.

상술한 시스템이 실린더들(112, 122)이 접촉하지 않은 경우(실린더들(112, 122)의 개방 및 접근 도중)에 실린더들(112, 122)의 평행성을 보장하는 것은 분명하지만, 실린더들(112, 122)의 미크론(micron) 단위의 최종 평행성은 바람직하게는 하기에서 설명하는 시스템에 의해 보장된다.

역시 도 2에 명확하게 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 장치는 바람직하게는 조정 장치(160)를 포함하는데, 이는 도 3에 더 상세하게 도시되어 있다. 이 조정 장치(160)에 의해 실린더들(112, 122) 사이의 공기 간극을 조정할 수 있게 된다.

조정 장치(160)는 제2 압연 실린더(122)의 각각의 종방향 단부 근처(또는 각각의 암(124) 근처)에 배치된다. 다시 설명하면, 조정 장치(160)는 하기에 설명하는 것과 동일한 두 개의 장치를 포함한다.

도 3에 도시된 바람직한 실시예에 따르면, 조정 장치(160)는, 가동 어셈블리에 대해 조정될 수 있고 상기 가동 어셈블리와 조정 장치 사이에 개재되는 기계식 정지부를 형성하는 적어도 한 개의 레버를 포함한다. 정확히는, 두 개의 레버들(164, 170)이 조정 스크루(162)에 의해 형성되는 조정 장치와 가동 어셈블리(120) 사이에 일렬로 배치되고, 복귀 수단(180)이 탄성 접촉 수단(130)의 수축 중에 레버들의 기계식 체인이 조정 스크루(162) 상에 지지되는 상태로 유지하도록 구성된다.

적어도 한 개의 레버, 바람직하게는 일렬로 배치된 두 개의 레버들을 사용하면, 입력부에 있는 조정 스크루(162)의 진행을 감속시키고 이와 반대로 전달되는 힘은 증가시키는 것을 보장함으로써 가동 어셈블리(120)에 대해 정해지는 정지부의 위치를 미세하게 조정할 수 있다.

더 정확히는, 도 3에 도시된 바람직한 실시예에 따르면, 조정 장치(160)는 우선, 수동으로 제어될 수 있고 프레임(106)에 고정되는 조정 스크루(162)를 포함한다(프레임(106)은 조정 스크루(162)에 부착되는 고정 너트의 역할을 함). 또한, 조정 장치(160)는 제1 레버(164)를 포함하며, 제1 레버는 기본적으로 수평인 암(166)과 반원통형인 하부 돌기(168)를 포함한다. 하부 돌기(168)는, 조정 장치(160)에 속하는 제2 레버(170)에 배치되고 기본적으로 상보적인 형상을 갖는 리세스(172) 내에 배치되도록 의도된다.

각각의 제2 레버(170)는 기본적으로 수평인 암(174)을 포함하며, 이 암(174)은 돌기(168)를 수용하기 위해 상방으로 개방된 리세스(172)를 제1 단부에 포함한다. 암(174)의 타단부에서, 제2 레버(170)는 하방으로 개방되어 복귀 수단(180)을 수용하는 제2 리세스(176)도 포함한다.

제1 레버(164)와 제2 레버(170)는 금속 소재, 예를 들어 처리강(treated steel)으로 만들어지고, 강성을 갖는다. 레버들(164, 170)이 수직 핀(169)에 의해 돌기(168) - 리세스(172)의 레벨에서 연결되고, 레버들(164, 170) 중 한 레버가 상기 핀(169)을 수용하여 레버들(164, 170)이 가로 방향으로는 상대적으로 고정되게 하고 리세스(172) 내에서 돌기(168)가 변위되는 것에 의해 레버(164)가 레버(170)에 대해 자유롭게 각 선회하도록 유지하는 장방형 홀을 포함하는 것도 역시 분명하다.

각각의 조정 장치(160)는 또한 복귀 수단(180)도 포함한다. 이러한 복귀 수단은 여러 가지 실시예들의 목적(object)을 형성할 수 있다.

도 3에 도시된 실시예에 따르면, 복귀 수단(180)은 하부 암(184)과 기판(baseplate)을 형성하는 상부 암(186)을 포함하는 U자 형상의 스프링 블레이드(182)를 포함한다. 블레이드(182)는 상부 기판(186)에 의해 프레임(106)에 연결된다. 하부 암(184)은 그 자유 단부에 상방으로 지향되는 돌기(186)를 구비하며, 이 돌기(186)는 돌기가 삽입되는 제2 레버(170)의 리세스(176)와 상보적이다.

이 스프링(180)은 프리스트레스(prestressed)되고, 이에 따라 돌기(186)는, 접촉 수단(130)이 작동을 하든 안하든 그리고 제2 레버(170)가 하부 링크 바(150)와 접촉되든 접촉되지 않든 간에, 레버들(164, 170)의 위치를 제어하기 위한 임프린트(imprint)를 포함한다.

조정 장치(160)는 다음과 같이 작동한다. 제2 레버(170)가 (A)에서 프레임(106)에 지지되고, (B)에서 하부 바(150)와 그리고 돌기(168)가 리세스(172)에 삽입되는 포인트인 (C)에서 제1 레버(164)와 접촉된다. 접촉 장소(A)는 리세스(172)가 위치되어 있는 포인트와 반대측에 있는 레버(170)의 단부에 위치된다. 또한, 제1 레버(164)는 레버 암(164)의 제1 단부에 있는 (D)에서 프레임에 지지되고, 암(164)의 반대측 단부에 있는 (E)에서 조정 스크루(162)에 지지된다. 준-임시 지지(quasi-occasional support)로서 조정 스크루(162)가 (E)에서 제1 레버(164)에 지지되는 것을 제외하면, 상술한 각기 다른 요소들 간의 접촉 포인트들이 기본적으로 실린더들(112, 122)의 축들(X1, X2)과 평행한 선들이라는 것은 분명하다.

이렇게 해서, 조정 장치(160)는, 기본적으로 수직 방향의 힘을 제2 레버의 (B)에 있는 접촉 포인트에 의해 하부 링크 바(150)에 그리고 이에 따라 이 하부 링크 바(150)의 베어링들에 의해 부착된 제2 압연 실린더(122)에 하방으로 가할 수 있다.

도 3에 명확하게 도시된 것처럼, 조정 스크루(162)가 클램핑되면, 조정 스크루는 제1 레버(164)의 제1 단부를 하방으로 잡아당긴다(지지 포인트(E)). 이에 따라 (C)에 있는 지지 포인트도 프레임(106) 상의 반작용 포인트(D)의 레벨에서의 반작용으로 인해 하강하고 (역시 (C)에서) 제2 레버(170)의 상응하는 단부를 하방으로 잡아당긴다. 이 때문에, 수평 바(150)와 접촉되어 있는 제2 레버(170)의 포인트(B)가 수직 방향의 힘을 (B)에서 바(150)에 하방으로 가하게 되고, (A)에 고정되어 있는 반작용에 대해 하방으로 상대 이동한다. 이로 인해 바(150)의 위치가 변경되고, 이에 따라 제2 압연 실린더(122)의 위치도 변경된다. 실제로는, 접촉 수단(130)이 탄성 변형될 수 있기 때문에, 제2 레버(170)에 의해 가해지는 힘은 조정 장치(160)의 작용으로 인해 봉투(131) 내부의 공기를 압축시키고 바(150)의 위치를 변경시키기에 충분하다.

조정 장치(160)에 의해서, 바(150)의 변위가 조정 스크루(162)에 의해 수직으로 눌러지는 변위보다 작을 수 있는 반면, 하부 링크 바(150)에 가해지는 수직 방향 힘은 조정 스크루(162)를 동일한 비로 이동시키기 위해 조정 스크루(162)를 눌러야 하는 힘보다 더 크다는 것은 분명하다. 이는 제1 레버(164)에 대해서는 포인트(C)와 포인트(D) 간의 거리와 포인트(D)와 포인트(E) 간의 거리의 비(DE 간의 거리 > DC 간의 거리), 그리고 제2 레버(170)에 대해서는 포인트(A)와 포인트(C) 간의 거리와 포인트(A)와 포인트(B) 간의 거리의 비(AC 간의 거리 > AB 간의 거리)로 인해 가능하다. 실제로는, 시스템의 배출부에서의 힘의 시스템의 투입부에서의 힘에 대한 비는 거리들의 비((AC/AB)*(DE/DC))에 상응한다. 배출부에서의 변위와 투입부에서의 변위 간의 비는 앞서와 반대이다. 이 비들은 소망하는 정확도로 조정될 수 있다. 본 실시예의 경우, AC/AB=3이고 DE/DC=4, 즉 총 비는 12이다.

또한, 본 발명에 따른 압연 장치는 바람직하게는 각각의 조정 장치(160) 근처에 또는 제2 압연 실린더(122)의 각각의 단부에 도 4에 도시된 검출 장치 또는 미세측정 비교기(micrometric comparator)(190)를 포함한다.

이러한 검출 장치 또는 미세측정 비교기(190)는 여러 가지 실시예들의 목적을 형성할 수 있다.

도 4에 도시된 실시예에 따르면, 이 장치(190)는 하부 링크 바(150)에 부착된 본체(192)(미세측정 위치 센서)와 기본적으로 수직 방향을 따라 본체(192)에 대해 상대적으로 병진이동되는 가동 프로브(194)를 포함한다. 본체(192)에 배치된 센서는 센서(192)의 이동을 검출한다. 프레임(106)에는 기본적으로 수평인 접촉면(109)을 구비하며 프로브(194)의 상측 자유 단부와 접촉되도록 의도된 정지부(108)가 설치되어 있다.

검출 장치(190)(또는 미세측정 비교기)는, 하기에서 설명하는 것처럼, 실린더들(112, 122)의 평행성을, 예를 들면 수십 미크론까지, 정확히 보장한다.

검출 장치는 다음과 같이 작동이 시작된다.

필름(F)을 구성하도록 의도된 소재 또는 소재들을 압연 배출부(rolling output)에 계합시키기 전에, 공압 요소(131)가 소정 압력까지 팽창되고, 이에 따라 제2 압연 실린더(122)와 제1 압연 실린더(112)가 미리 정해진 힘으로 접촉된다. 이 힘은 필름(F)이 압연기를 통과하는 동안 필름에 가해지는 작용력(working force)에 해당한다. 쉽게 측정될 수 있는 파라미터인 공압 요소(131)에 가해지는 압력으로부터 바로 이 힘을 연역해 낼 수 있기 때문에, 이 힘은 본 발명에 따른 장치에서 용이하게 결정된다.

조정 장치(160)는 (본체(192)에 통합되어 있는 센서에 의한 검출로) 프로브(194)가 이동할 조짐이 보일 때까지 실린더들(112, 122) 간의 접촉력을 약간 감소시키도록 작동된다. 이는 실린더들(112, 122) 간의 기계적 접촉이 약간 완화되는 것을 의미한다(센서로부터의 지시에 의해 확인 가능함). 본체(192)에 통합되어 있는 센서들은 기준 위치를 지시하도록 이제 영(0)으로 초기화된다. 제2 압연 실린더(122)의 각 단부에 위치된 두 개의 조정 장치(160)들의 기준 위치가 동시에 획득될 필요는 없음은 명확하다. 실린더의 각 측부에 위치된 조정 장치들이 서로 관련이 없기 때문에, 실린더들의 평행성은 여전히 달성될 수 있다.

실린더들(112, 122)은 조정 장치(160)에 의해 더 멀리 이동되어, 소망하는 공기 간극을 생성한다. 이는 센서(192)에 의해 지시된다.

추가적인 힘이 탄성 접촉 수단(130)에 가해져서 조정 장치(160)(조정 장치가 조정되고 나면, 조정 장치(160)가 실린더들(112, 122) 사이의 공기 간극을 제어하는 것은 분명함)에 가해지는 힘을 증가시키고, 필름(F)을 으스러뜨리기 위해 필요한 힘에 약간의 변동이 있는 경우에도 정지 상태(stop)를 안정적으로 유지한다.

만일 문제가 생겨 두 개의 실린더들(112, 122) 사이의 공간의 레벨에서 막힘(clogging)이 발생되면, 제2 압연 실린더(112)가 수직 방향 힘을 공압 요소(131)에 하방으로 가하고, 이에 따라 공압 요소(131) 내부의 공기가 압축되어 (제2 압연 실린더(122)의 이동을 통해) 실린더들(112, 122) 사이에 약간의 거리가 발생된다. 공압 요소(131)의 압력이 미리 정해진 압력보다 커지면, 방출 밸브(132)가 작동될 수 있다. 이에 따라 공압 요소(131)로부터 공기가 빠져나가서 공압 요소가 수축되고, 이에 따라 수평 바(150)가 하방으로 내려가면서 제2 압연 실린더(122)의 이동에 대한 제약을 완전히 해제(free up)시켜서, (이 제2 압연 실린더(122)의 이동을 검출하는 것으로 인해) 실린더들(112, 122)의 회전 및 압연을 정지시킨다.

이 경우, 조정 레버들(164, 170)의 세트의 작용(play) 없이 필름 접촉을 보장하는 복귀 수단(180)에 의해 조정 장치(160)가 제자리에 유지되는 것은 명확하다. 이렇게 해서, 생산 상황으로 복귀되는 중에, 공압 요소(131)가 나중에 재압축되는 것에 의해 추가적인 조정을 하지 않고도 실린더들(112, 122)이 초기 위치로 복귀된다.

이하, 첨부된 도 5에 도시된 본 발명의 제2 실시예를 설명한다.

도 5는 제1 압연 실린더(112)를 포함하는 고정 어셈블리(110)와 제2 압연 실린더(122)를 포함하는 가동 어셈블리(120)를 지탱하는 프레임(106)(도 5에서는 부분적으로 도시됨)을 포함하는 장치(100)를 도시하는데, 제2 압연 실린더(122)는, 제2 압연 실린더(122)를 회전 가능하게 지지하고 관절 암들 사이에서 연장하는, 두 개의 관절 암들을 연결하는 수평 바에 지지되는 공압 요소(131)를 포함하는 접촉 수단(130)에 의해 제1 압연 실린더(112) 쪽으로 가압된다.

도 5에 도시된 실시예는 도 2 내지 도 4를 참조하여 앞에서 설명한 실시예와 기본적으로 조정 장치(160)의 구조가 다르다. 도 5에 도시된 조정 장치(160)는, 실제로 본 실시예에서도 역시, 제2 압연 실린더(122)의 각각의 단부에 가동 어셈블리(120)와 조정 스크루(162) 사이에 개재된 두 개의 레버들(164, 170)의 세트를 포함한다. 그러나 두 개의 레버들(164, 170)은 제2 압연 실린더(122)의 암들 아래에 위치된 수평 바와 접촉되지 않고, 제2 압연 실린더(122)의 축(X2) 근처의 그리고 필름(F)이 실린더들(112, 122) 사이를 통과하는 포인트 근처의 영역(123)에서 제2 압연 실린더(122)의 베어링(121)과 직접 접촉된다.

가동 어셈블리(120)의 각각의 단부에 구비된, 도 5에 도시된, 조정 장치(160)들은 디지털적으로 제어되고, 이에 의해 조정 장치(160)들은 동시에 증가(increment)된다.

도 5에 도시된 실시예에 따르면, 서로 다른 레버들 사이의 링크가 가능한 한 정확하게 되게 하기 위하여, 각각의 요소는, 베어링(121) 또는 레버(170)에 구비된 리세스에 삽입되어 필요에 따라 서로 다른 요소들 간의 선접촉을 일으키는 핀(127, 177)을 이용한 (베어링(121)과 레버들 중 하나(170)의) 접촉이 이루어져야만 하는 레벨에서 끼워 맞춰진다.

더 정확히는, 도 5는 도면부호 165(D)에서 프레임(106)에 관절 결합되는 1차 레버(164)를 도시한다. 1차 레버는 (E)에서 조정 스크루(162)의 단부에 대해 지지되고, 또 (C)에서 2차 레버(170)에 링크된 핀(177)에 지지된다.

2차 레버(170)는 도면부호 171(A)에서 프레임(106)에 관절 결합되고, (B)에서 제2 압연 실린더(122)의 베어링(121)과 일체인 핀(127)에 대해 가압된다.

도 5에 도시된 실시예에서, 복귀 수단(180)들은 압축 상태로 프리스트레스되어 있는 몇 개의 스프링(182)들을 포함한다.

더 정확히는, 도 5에 도시된 실시예에 따르면, 스프링(182) 또는 스프링들을 포함하는 복귀 수단(180)들은 각각 두 개의 레버들(164, 170) 각각에 결합된 상태로 구비된다.

도 5에 예시된 구체적이며 비한정적인 실시예에 따르면, 제1 레버(164)의 비는 4이고 제2 레버(170)의 비는 6이다.

본 실시예의 경우 조정 장치(160)의 조정 스크루(162)는 모터(161)에 의해 구동된다. 이 모터(161)는 압연기의 배출구에서 얻어지는 측정값들의 함수로서 폐쇄 루프(closed loop)로 제어될 수 있다.

도 5에 따르면, 레버들(164, 170)이 프레임(106)에 대해 지지되지는 않지만 레버들164, 170)이 선회할 수 있는 각각의 축들(165, 171)에 의해 프레임(106)에 연결되는 것은 분명하다. 그러나 레버들(164, 170)의 회전 축들(165, 171)은 힘의 배가 및 레버의 입력부와 출력부 사이의 변위 거리의 분배를 가능하게 하는 앞선 실시예의 지지 포인트들(C, D)과 동일한 역할을 한다.

검출 장치(190)는 본체(192)와 프로브(194)가 설치된 센서도 포함하지만, 본 실시예의 경우에는 본체(192)가 프레임(106)에 부착되고 가동 어셈블리(120)에 속하는 암(124)의 돌기(125)에 접한다.

다른 개조예들은 특히, 베어링(121)을 공압 요소(131) 위에 지지하는 방식이 지지판(140)을 이용하여 직접 지지하는 방식이며, 지지판이 선회가능하게 장착(힘의 감소가 없음)되어 있던 도 2를 참조하여 앞에서 설명한 것 같은, 선회 링크를 이용하여 지지하는 방식이 아니라는 사실을 포함한다.

이하, 첨부된 도 6에 도시된 본 발명의 제3 실시예를 설명한다.

도 6 역시 제1 압연 실린더(112)를 포함하는 고정 어셈블리(110)와 제2 압연 실린더(122)를 포함하는 가동 어셈블리(120)를 지탱하는 프레임(106)을 포함하는 장치(100)를 도시하며, 제2 압연 실린더(122)는, (X3)에서 두 개의 관절 암(124)들을 연결하고 제2 압연 실린더(122)를 회전 가능하게 지지하는 수평 바(150)에 링크되어 있는 공압 요소(131)를 포함하는 접촉 수단(130)에 의해 제1 압연 실린더(112) 쪽으로 가압된다.

또한 도 6은 가동 어셈블리(120)와 프레임(106)에 부착된 조정 스크루(162) 사이에 개재된 두 개의 레버들(164, 170)을 포함하는 조정 장치(160)도 도시한다.

1차 레버(164)는 (D)에서 프레임(106)에 관절 결합되어 (E)에서 조정 스크루(162)의 단부에 대해 지지되고, 또한 (C)에서 제2 레버(170)에 지지된다. DE/DC 거리비는 1보다 커서 위에서 언급한 것처럼 힘을 배가시킬 수 있다.

2차 레버(170)는 (A)에서 프레임(106)에 관절 결합되어 (B)에서 하부 가동 어셈블리(120)에 링크된 바(150)에 대해 지지된다. AC/AB 거리비 역시 1보다 커서 위에서 언급한 것처럼 힘을 배가시킬 수 있다.

복귀 수단(180)은 2차 레버(170)를 조정 스크루(162)에 의해 가해지는 힘에 대항하여 가압한다. 따라서, 탄성 접촉 수단(130)이 제거되더라도, 2차 레버가 1차 레버(164)에 대해 지지된 채로 유지되고, 1차 레버가 조정 스크루(162)와 접촉된 상태로 유지된다.

물론, 앞에서 설명한 실시예들은 한정적이지 않다. 본 발명은 그 범위에 따르는 모든 변형예들을 포괄한다.

도 7은, 특정 실시예에서, 본 발명에 따른 여러 가지 변형 실시예들을 조합한 것이며, 이하에서 이를 설명한다.

본 발명에 따른 제1 변형예에 따르면, 공압 요소(131)가 도 7에 도시된 것처럼 기계식 퓨즈, 예를 들면 파단 개시기(break initiator)(135)로 프리스트레스된 스프링을 내장한 탄력성 있는 기계식 요소(133)로 대체될 수 있다. 또한, 공압 요소의 탄성 봉투의 형태가 상술한 실시예들에서 설명했던 형태로 한정되지 않는다는 것은 분명하다.

또한, 본 발명에 따른 장치는 병렬로 배치된 몇 개의 접촉 수단(130)들을 포함할 수 있다. 이에 따라 첨부된 도 7은 더 정확하게는, 프레임(106)과 가동 어셈블리(120) 사이에서 평행한, 두 개의 탄력성 있는 기계식 접촉 요소들(133a, 133b)을 예시하고 있다.

본 발명에 따른 다른 변형예에 따르면, 조정 장치(160)가 레버들을 포함할 수 없고, 제2 압연 실린더(122)의 베어링(121) 또는 암(124) 바로 위에 놓이는 단일의 수동 조정 스크루(162)(또는 모터 구동 스크루, 캠, 또는 볼 스크루를 구비한 전기 액추에이터 등과 같은 임의의 균등 수단)를 포함하거나 혹은 베어링 이동 영역 위에 지지되는 경사 웨지를 포함할 수도 있다. 도 7은 가동 어셈블리(120)의 베어링(121)에 링크된 정지부(129)를 직접 가압하는, 도면부호 162로 지시된, 이러한 조정 스크루를 예시하고 있다.

본 발명의 다른 변형예에 따르면, 제2 압연 실린더(122)의 그리고 프레임(106)의 링크는 선회 암(124)을 이용한 선회 링크일 수 없고, 도 7에 도시된 것처럼, 압연 방향에 대해 가로 방향인 직선 활주 링크(128)일 수 있다.

본 발명의 다른 변형예에 따르면, 제2 압연 실린더(122)의 양 측부에 위치된 두 개의 조정 장치(160)들 역시 동일한 방식으로 종속적으로 작동될 수 있으며, 독립적이지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 또한 제1 압연 실린더(112)들이 제품의 으스러뜨림으로 인한 압축력(thrust)의 영향으로 그들의 중앙부에서 약간 휘는 것을 방지하는 디캠버링 수단(decambering means)을 포함할 수 있다.

자동으로 제어되는 경우, 가동 장치는 필름의 제조 도중에 압연기의 배출구에 배치된, 측정 센서, 특히 두께 측정 센서로부터 획득된 데이터의 함수에 따라 선택적으로 제어된다. 이러한 두께 센서가 도 7에 도면부호 195로 도시되어 있다.

앞에서 보인 것처럼, 제2 압연 실린더(122)는 일반적으로 장치의 하부 실린더이고, 탄력성 있는 접촉 수단(130)은 제2 압연 실린더(122) 아래에 배치되어 상방으로 수직 방향 힘을 가한다. 그러나, 제2 압연 실린더(122)가 상부 실린더일 수 있다. 또한 실린더들은 동일한 수평 레벨에 배치될 수 있고, 필름(F)의 이동 방향이 도 7에 도시된 것처럼 압연 영역에서 수직 방향일 수 있다.

고정 어셈블리(110)와 가동 어셈블리(120)는 각각 도 2, 도 5 및 도 6에 도시된 것과 같은 단 한 개의 실린더(DUO라고 하는 압연기 종류), 고정 어셈블리(110)가 필름과 접촉되고 지지 실린더(112b)에 지지되는 작업 실린더(112a)를 포함하고 가동 실린더(120) 또한 실린더(112a)와 지지 실린더(122b)를 마주보는 작업 실린더(122a)를 포함하는 도 7에 도시된 것과 같은 두 개의 실린더들(QUARTO라고 하는 압연기 종류), 또는 심지어 두 개를 초과하는 실린더들(예를 들면 "Sendzimir vault"로 공지된 압연기 등)을 포함할 수 있다.

트러니언을 구비한 실린더는 바람직하게는 외형을 양호하게 하고 또 무엇보다 동작 조건(특히 온도 및 압연 응력)에 관계없이 치수 안정성이 최적화되도록 일체 주조된다.

설명한 실시예들에서, 본 발명은 배터리에 배치되도록 의도된 두 개의 필름들의 통상의 폭의 두 배에 해당하는 필름의 폭(즉 전체적으로 대략 31cm)에 걸쳐서 거의 마이크로 단위로 동일한 정확성을 생성하기 때문에 본 발명이 매우 장점이 많다는 것은 분명하다.

단순화하기 위해, 상술한 설명에서는 "필름"을 압연하는 것에 대해 언급하였다. 그러나, 본 발명은 특정한 종류의 필름, 특히 단층 필름으로 한정되어서는 안 된다. 다층 필름이 일체로 압연될 수 있거나 혹은 압연 작업과 동시에 추가 작업들이 수행될 수 있을 것이다.

도 2는, 예를 들어, 투입부에 3개의 별도의 공급원들로부터 유래되지만 압연 배출부에서 단일의 공통 필름(F)로 결합되는 별도의 필름들(F0, F1, F2)을, 예를 들어 두 개의 보호 필름들 사이에 끼워진 중앙 전해질(F0)로 이루어진 필름으로서 보호 필름들이 필름(F0)(예를 들어 폴리에틸렌 필름)의 각 면(F1, F2)에 있는 필름을, 포함하는 복합 구조체의 역시 본 발명에 따른 복합체 형성 및 압연 과정을 도시한다. 이 실시예에서, 필름(F0)만 으스러지거나 압연되고 보호 필름들은 필름(F0)의 압연 도중에 필름에 조립되는 것은 분명하다. 압연기의 투입부에서 있는 필름(F0, F1, F2)의 성분들 및 압연기의 배출부에 있는 필름(F)은 첨부 도면들에 도시된, 그 자체는 공지된 두 세트의 롤러들에 의해 안내되고 이송되며, 그 구조들과 위치 결정을 본 특허 출원에서 설명하지 않도록 많은 실시예들의 목적을 형성할 것이다.

Claims (29)

1. 압연 장치로,
   압연 장치의 프레임(106)에 연결되고, 축(X1)을 중심으로 회전 가능하게 장착된 적어도 한 개의 제1 압연 실린더(112)를 포함하는 고정 어셈블리(110)와, 축(X2)을 중심으로 회전 가능하게 장착된 적어도 한 개의 제2 압연 실린더(122)를 포함하는 가동 어셈블리(120)를 포함하며, 가동 어셈블리(120)가 고정 어셈블리에 대해 적어도 하나의 자유도에 따라 상대 이동 가능하고 이에 따라 제2 압연 실린더(122)의 축(X2)이 제1 압연 실린더(112)의 축(X1)에 대해 상대 이동되어 실린더들(112, 122) 사이의 거리를 제어할 수 있도록 된 압연 장치로서,
   - 고정 어셈블리(110)에 접근하는 방향으로 가동 어셈블리(120)에 제1 힘을 가하며, 가동 어셈블리(120)에 의해 가해지는 반력이 미리 정해진 임계력보다 크면 부러지도록 구성된 탄성 접촉 수단(130)과,
   - 탄성 접촉 수단(130)에 의해 가해지는 힘의 방향과 기본적으로 반대인 방향의 성분을 갖는 제2 힘을 가동 어셈블리(120)에 가하는 조정 장치(160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 장치.
2. 제1항에 있어서,
   조정 장치(160)가가동 어셈블리(120)에 대해 조정 가능한 기계식 정지부(stop)를 획정하는 기계적 요소들(162, 170)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   탄성 접촉 수단(130)에 의해 가해지는 힘이, 정상적인 작동 상태들에서 두 개의 실린더들(112, 122) 사이를 통과하는 필름(F)에 의해 가해지는 힘과 막힘이 일어날 경우에 발생되는 반력 사이인 것을 특징으로 하는 압연 장치.
4. 제1항에 있어서,
   탄성 접촉 수단(130)에 의해 가해지는 힘이, 압연에 요구되는 힘과 조정 장치(160)에 대한 접촉을 보장하는 초과 힘의 합에 상응하는 임계력과 동일한 것을 특징으로 하는 압연 장치.
5. 제1항에 있어서,
   제2 압연 실린더(122)가 그 단부들에 각각 위치된 두 개의 베어링들에 회전 가능하게 장착되고, 탄성 접촉 수단(130)은 탄성 접촉 수단이 가동 어셈블리(120)에 가하는 힘들이 제2 압연 실린더(122)의 각각의 베어링에 균등하게 분산되도록 구성되며, 이를 위해 탄성 접촉 수단(130)은 베어링들에 대해 중앙에 위치되는 것을 특징으로 하는 압연 장치.
6. 제1항에 있어서,
   탄성 접촉 수단(130)이, 고무로 만들어지고 유체로 채워지며, 압력이 미리 정해진 압력보다 크면 개방되는 유체 배출 밸브를 포함하는 변형 가능한 탄성 봉투(131)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 장치.
7. 제1항에 있어서,
   탄성 접촉 수단(130)이, 가동 어셈블리(120)가 접촉 위치를 향해 탄성 가압되는 것을 보장하면서도 가해지는 반력이 막힘으로 인해 발생되는 힘에 상응하는 임계치에 도달하면 부러지도록 의도된, 일체형 기계식 퓨즈를 포함하는 기계식 어셈블리(133)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 장치.
8. 제1항에 있어서,
   조정 장치(160)가 고정 어셈블리(110)에 부착된 요소에 지지 포인트(A, D, 165, 171)를 포함하는 적어도 한 개의 기계식 레버(164, 170)를 포함하고,
   레버 또는 레버들 중 적어도 한 개의 레버는 가동 어셈블리(120) 및 기계적 요소(162)와도 접촉되며,
   가동 어셈블리(120)와 접촉되는 포인트(B)와 지지 포인트(A) 사이의 거리는 기계적 요소(162)와 접촉되는 포인트(E)와 지지 포인트(A) 사이의 거리보다 작아서 미세 조정 및 힘의 배가가 이루어지도록 된 것을 특징으로 하는 압연 장치.
9. 제1항에 있어서,
   조정 장치(160)가 몇 개의 레버들(164, 170)을 일렬로 포함하는 압연 장치.
10. 제1항에 있어서,
    조정 장치(160)가 적어도 한 개의 레버에서 스트레인(strain)이 유지되는 것을 보장하는 복귀 수단(180)을 포함하며,
    이 복귀 수단(180)은 조정 제어의 기계적 요소(162) 및 기계적 요소(162)와 접촉되는 출력 정지부(170) 사이에서 정해지는 운동학적 체인을 유지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 압연 장치.
11. 제1항에 있어서,
    조정 장치(160)의 제어 요소는, 레버(164)에 지지되고 수동으로 또는 자동으로 구동되는 가동 장치를 구비한 전기 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 장치.
12. 제1항에 있어서,
    조정 장치(160)가 상호 지지하는 기계적 요소들(162, 164, 170, 120)에 의해 형성되는 운동학적 체인을 포함하며, 운동학적 체인 내의 기계적 요소들 간의 접촉들은 점접촉 또는 선접촉을 규정하는 돌출 수단에 의해 규정되는 것을 특징으로 하는 압연 장치.
13. 제1항에 있어서,
    압연 장치의 가동 어셈블리(120)의 상대 변위를 측정하도록, 가동 어셈블리(120)와 고정 어셈블리(110) 중 한 요소에 부착되고, 가동 어셈블리(120)와 고정 어셈블리(110) 중 다른 요소의 정지부와 접촉하도록 의도된 가동부(194)를 포함하는 센서(192)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압연 장치.
14. 제1항에 있어서,
    가동 어셈블리(120)가 고정 어셈블리(110)에 대해 상대적으로 선회 이동 가능하며, 두 개의 선회 지지암(124)들이 구비되며, 암(124)은 제2 압연 실린더(122)의 각 단부에서 이 단부와 압연 장치의 프레임(106) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 압연 장치.
15. 제14항에 있어서,
    제2 압연 실린더(122)의 각 단부에 위치된 두 개의 암(124)들은 두 개의 암(124)들 각각에 부착되는 적어도 한 개의 가로 바에 의해 연결되어 롤 방지 장치를 형성하는 것을 특징으로 하는 압연 장치.
16. 제1항에 따른 장치의 시동 방법으로서,
    탄성 접촉 수단(130)이 제2 압연 실린더(122)에 힘을 가하여 제2 압연 실린더(122)를 제1 압연 실린더(112)와 접촉시키도록, 탄성 접촉 수단이 미리 정해진 힘으로 미리 정해진 임계력까지 응력변형되는 제1 단계와,
    탄성 접촉 수단(130)이, 제2 압연 실린더(122)의 위치를 변경하도록 조정 장치(160)에 작용하여 대립되는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제16항에 있어서,
    가동 어셈블리(120)의 두 개의 변위 센서들을 포함하는 장치를 이용하여, 제2 압연 실린더의 제1 압연 실린더에 대한 상대적인 분리(delamination)에 상응하는 가동 어셈블리(120)의 고정 어셈블리(11)에 대한 상대적인 변위가 개시되는 것이 각각의 센서에 의해 검출되면, 각 센서에 대해 기준치가 영(0)으로 초기화되는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제16항에 따른 방법을 실시하는 것에 의해 얻어지는 전해질로서,
    두께가 15미크론 미만이고, 150mm 이상의 폭에 대해 가로 방향 또는 종방향 단면을 따르는 두께 변화가 +/- 2미크론 미만인 것을 특징으로 하는 전해질.
19. 제18항에 있어서,
    적어도 하나의 중합체와 리튬염을 포함하는 것을 특징으로 하는 전해질.
20. 제18항에 따른 전해질로서, 두께가 15미크론 미만 이하이고, 150mm 이상의 폭에 대해 가로 방향 또는 종방향 단면을 따르는 두께 변화가 +/- 2미크론 미만인 전해질을 포함하는 전력 저장 어셈블리.
21. 제6항에 있어서,
    변형 가능한 탄성 봉투(131)가 가스로 채워지는 것을 특징으로 하는 압연 장치.
22. 제7항에 있어서,
    일체형 기계식 퓨즈가 파단 개시기(break initiator)인 것을 특징으로 하는 압연 장치.
23. 제8항에 있어서,
    지지 포인트(A, D, 165, 171)가 회전축인 것을 특징으로 하는 압연 장치.
24. 제11항에 있어서,
    가동 장치가 수동 스크루, 캠 또는 볼 스크루인 것을 특징으로 하는 압연 장치.
25. 제12항에 있어서,
    돌출 수단이 핀인 것을 특징으로 하는 압연 장치.
26. 제18항에 있어서,
    상기 전해질은, 두께가 10미크론 이하이고, 30cm 이상의 폭에 대해 가로 방향 또는 종방향 단면을 따르는 두께 변화가 +/- 2미크론 미만인 것을 특징으로 하는 전해질.
27. 제18항에 따른 전해질로서, 두께가 10미크론 이하이고, 30cm 이상의 폭에 대해 가로 방향 또는 종방향 단면을 따르는 두께 변화가 +/- 2미크론 미만인 전해질을 포함하는 전력 저장 어셈블리.
28. 제27항에 있어서,
    전력 저장 어셈블리가 배터리인 것을 특징으로 하는 전력 저장 어셈블리.
29. 제20항에 있어서,
    전력 저장 어셈블리가 배터리인 것을 특징으로 하는 전력 저장 어셈블리.

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