KR102219496B1 - 플라스틱 필름을 감기 위한 와인딩 머신 내의 동반 압착 유닛 - Google Patents

플라스틱 필름을 감기 위한 와인딩 머신 내의 동반 압착 유닛 Download PDF

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에랄도 페세티
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Abstract

본 발명은 2개 이상의 스핀들(16, 17, 18)이 머신의 직립부(12)에 구속된 중앙 샤프트(15) 주위에서 회전 요소(14) 상에 위치되는, 보빈 상에 플라스틱 필름을 감기 위한 머신 내의 동반 압착 유닛에 관한 것으로서, 그룹은 필름(41) 상에 위치된 압착 롤(106)을 스핀들 중 한 스핀들(16) 상에 위치된 보빈(35) 상에 감겨진 최종 와인딩에 유지하기 위해 각각의 액츄에이터(114, 115)에 의해 회전-진동하도록 선택적으로 작동되는 레버 메커니즘(107, 109, 110, 111) 상에 위치된 동반 압착 롤(106)을 포함하며, 상기 레버 메커니즘은 스핀들을 가진 회전 요소(14)가 최종 보빈을 배출하도록 회전될 때 작동된다. 상기 그룹 내의 레버 메커니즘은 서로에 대해 관절구성된 2개의 제1 레버(107) 및 2개의 제2 레버(110)를 포함한다.

Description

플라스틱 필름을 감기 위한 와인딩 머신 내의 동반 압착 유닛{ACCOMPANYING SQUEEZING UNIT IN A WINDING MACHINE FOR PLASTIC FILM}
본 발명은 보빈 상에 플라스틱 필름을 감기 위한 머신 내의 동반 압착 유닛에 관한 것이다.
현재, 보빈 상에 플라스틱 필름을 감기 위한 와인딩 머신은 원하는 최종 보빈에 플라스틱 필름을 감도록 구현되는 스핀들을 가진 릴을 고려한다.
이러한 보빈 형성 동안, 상당히 빠른 보빈-변경 사이클(bobbin-change cycle)을 구현해야 하는 필요성으로 인해, 특정 타입의 릴을 사용해야 하는 필요성이 제기된다.
"리볼버(revolver)" 구성의 릴 즉 일련의 릴(통상적으로 3개이지만 2개 또는 4개 혹은 그 이상) 개념이 실제로 제기된다. 이러한 릴은 공통의 절대적 회전 중심으로부터 동일한 거리에서 조립되고 라인(line)에 의해 제작된 플라스틱 필름은 릴의 스핀들 상에서 교대로 감겨진다.
오직 이러한 타입의 와인딩 개념으로 인해, 현저하게 빠른 보빈-변경 사이클, 종종 20초 미만의 사이클이 보장될 수 있다. 이렇게 얻어진 보빈의 원하는 중량 또는 직경을 가질 수 있도록 하기 위하여, 보빈 변경은 릴의 스핀들 상에 감겨지는 필름의 길이가 미리 정해진 값에 도달할 때는 언제나 필요하다는 것을 유의해야 한다.
이러한 "리볼버" 시스템의 기능은, 보빈-변경 상태 동안, 감겨지는 필름의 압축 실린더(pressing cylinder)와의 접촉력을 버리는(abandoning) 것도 적절하게 고려해야 한다는 것을 의미한다.
감겨지는 필름의 상기 압축 실린더는 2중 기능(double function)을 가지며 보빈의 표면 상에서 작용한다.
우선, 감겨지는 보빈의 연속적인 코일(consecutive coil) 사이에 과도한 양의 공기가 유입되는 것을 방지되어야 한다.
두 번째로, 특히, 포획된 상태로 유지되는 공기의 존재로 인해 야기되는 마찰력의 감소 때문에, 위에서 언급한 코일일 서로 "슬라이딩 이동(sliding)"되는 가능성이 방지되어야 한다.
보빈-변경 상태 동안, 접촉력을 버리면(contact abandoning), 감겨지는 보빈의 일부분 상에 실린더가 기능을 상실하게 되고, 그에 따라 최종 보빈의 최종 외관(final appearance)이 나빠지게(deterioration) 된다(코일들 사이의 공기 존재 및 불완전한 측면 정렬). 이러한 상황은 필름의 기능을 위험에 빠뜨리지는 않지만, 특히 최종 와인딩 상태에서 기하학적인 결함 즉 사용자에게 보여질 수 있는 부분의 존재로 인해, 보빈의 가치가 저하하게 된다.
본 발명의 일반적인 목적은 위에서 언급한 종래 기술의 단점들을 매우 간단하고 경제적이며 특히 기능적으로 해결하기 위한 것이다.
본 발명의 추가적인 목적은, 머신의 릴의 절대적 회전 중심(absolute rotation center)에 대해 릴의 스핀들의 회전 동안 공기가 포획되는 가능성을 방지하는, 보빈 상에 플라스틱 필름을 감기 위한 머신 내의 동반 압착 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 위에서 언급한 결점들을 해결하면서도, 보빈 변경 및 머신의 기능의 작동 속도를 감소시키지 않는, 압착 유닛을 제공하는 것이다.
위에 기술된 목적들에 있어서, 본 발명에 따르면, 하기 청구항들에 특징지어진 특성들을 가진 보빈 상에 플라스틱 필름을 감기 위한 와인딩 머신의 동반 압착 유닛이 제공된다.
본 발명의 구성 및 기능적인 특성들 및 종래 기술에 대한 본 발명의 이점들은, 본 발명에 따라 제작된 보빈 상에 플라스틱 필름을 감기 위한 와인딩 머신의 동반 압착 유닛의 실시예를 도시한 첨부도면들을 참조하여, 하기 발명의 상세한 설명으로부터 보다 자명하게 될 것이다.
도면에서:
도 1은 본 발명에 따라 제작된 플라스틱 필름의 동반 압착 유닛이 구비된, 보빈 상에 플라스틱 필름을 감기 위한 와인딩 머신의 개략적인 전방도;
도 2는 본 발명의 플라스틱 필름의 동반 압착 유닛을 형성하는 다양한 요소들 중 몇몇 요소의 위치를 보여주는 측면도로서, 상기 몇몇 요소들은 상이한 작동 위치에 도시되며;
도 3 내지 7은 본 발명의 동반 압착 유닛의 몇몇 작동 상태를 개략적으로 도시한 도면들이다.
우선, 도 1을 보면, 도 1은 본 발명에 따라 제작된 플라스틱 필름의 동반 압착 유닛(accompanying squeezing unit)이 구비된, 보빈 상에 플라스틱 필름을 감기 위한 와인딩 머신의 개략적인 전방도로서, 전체적으로 도면부호(105)로 표시된다.
플라스틱 필름(105)의 동반 압축 유닛은 와인딩 머신의 프레임의 숄더를 형성하는 2개의 수직 직립부(12, 13)로 구성된 구조물 내에 위치된다.
제1 직립부(12)는 회전 지지 요소(14) 상에서 캔틸레버-구성된(cantilevered) 중앙 샤프트(15)를 가지는데, 상기 중앙 샤프트(15)는 다른 단부에서 제2 직립부(130에 의해 지지된다.
중앙 샤프트(15) 주위로 회전하는 요소(14)는 서로에 대해 120°로 배열되어 와인딩 릴(winding reel)을 완성하는 3개의 스핀들(16, 17 및 18)을 포함한다. 도시된 예에서는, 릴의 총 개수는 3개이지만 일반적으로 2개 내지 4개 사이일 수도 있거나 혹은 그 이상일 수도 있다.
도 2는 본 발명의 플라스틱 필름(105)의 동반 압착 유닛을 형성하는 다양한 요소들 중 몇몇 요소들을 보여주는 측면도로서, 상기 몇몇 요소들은 상이한 위치에 도시된다.
본 발명의 상기 압착 그룹(105)은 실제로, 스핀들(16) 상에 배열된, 감겨진 보빈(35)의 플라스틱 필름(41)의 일부분 상에 공기를 캡쳐하는(capturing) 것을 방지하기 위해 특별히 고려된다.
이러한 압착 그룹(105)은 동반 압축 롤(106)(상기 예에서는, 공전(idle) 상태이지만, 전동화(motorized) 될 수도 있음)을 포함하는데, 상기 동반 압축 롤(106)은, 예를 들어, 필름(41) 상에 있는 압착 롤(106)을 스핀들(16) 상에 위치된 보빈(35) 상에 감겨진 최종 와인딩(final winding)에 유지하기 위해 선택적으로 작동되는 레버 메커니즘의 단부에 위치된다. 이러한 작동은 스핀들을 가진 회전 요소(14)가 최종 보빈을 배출하도록(discharge) 회전될 때 구현되어야 한다.
상기 예에 따르면, 레버 메커니즘은 각각의 액츄에이터에 의해 회전-진동하도록 명령을 받은, 관절구성식 레버(articulated lever) 배열방식으로 구성된다.
특히, 도시된 예에 따르면, 압착 롤(106)을 가진 상기 레버 메커니즘은 다음과 같이 제작된다. 압착 롤(106)은 상호위치된 베어링(108)(도 1)을 가진 2개의 제1 레버(107)의 제1 자유 단부에 위치된다. 2개의 제1 레버(107)는 서로 평행하게 배열되고 압착 롤(106)의 2개의 말단면(extreme side)에서 서로로부터 떨어진 거리에 위치된다.
제2 단부에서 2개의 제1 레버(107)는 작은 샤프트 또는 핀(109)에 의해 추가적인 2개의 제2 레버(110)에 연결되며, 상기 2개의 제2 레버(110)는 머신의 프레임(47) 상에서 베어링(112)에 의해 지지된 작은 샤프트(111)에 의해 연결되어 레버 메커니즘을 완성하는데, 이들은 삽입된 지지 요소들로 부분적으로 개략적으로 도시된다.
2개의 제2 레버(110)는, 프레임(47)(도 2)의 한 부분에 대해 위치된 나사와 같은 조절식 스톱(104)을 위해 버퍼 또는 접합 표면(113)이 생성되는, 한 단부에서 한 형성된 형태(shaped form)를 가진다.
상기 접합부(113) 및 상대적인 조절식 스톱(104)의 존재는, 머신의 별-형태의 플레이트가 상이한 외측 직경(통상, 2" 및 3"이지만, 그보다 더 크거나, 작거나 혹은 중간 수치를 가질 수도 있음)을 가진 릴의 스핀들 상에 감길 수 있는 가능성을 가질 때, 필요하다. 레버(107 및 110)의 런(run)을 최소로 줄이는(이에 따라, 도면에서 볼 수 있듯이, 적용분야의 타입에서 기초적인 변경 시간을 줄이는) 가능성을 가지기 위하여, 상기 레버는 와인딩 릴의 스핀들에 가능한 최대한 가까이 위치되어야 하며, 이와 동시에, 임의의 간섭(interference)을 확실히 방지할 수 있어야 한다.
2개의 제1 레버(107)와 다른 2개의 제2 레버(110)는, 각각, 예를 들어, 단일-작동식(단순-효과) 공압 실린더로 구성된 한 쌍의 액츄에이터(114 및 115)에 의해 작동 위치와 배출 위치 사이에서 진동 상태로 이동된다(moved in oscillation).
보다 구체적으로, 2개의 제1 레버(107)의 액츄에이터(114), 상기 예에서는, 실린더는 제1 레버(107)에 대해 중간 영역에서 핀(117)에 의해 연결된 스템(116) 중 하나의 한 단부에 위치된다. 다른 한편으로, 실린더(114)의 바디는 제2 레버(110)에 대해 중간 영역에서 핀(118)에 의해 연결된다.
2개의 제2 레버(110)의 액츄에이터(115), 상기 예에서는, 실린더는 제2 레버(110)에 대해 핀(120)에 의해 연결된 스템(119) 중 하나의 한 단부에 위치된다. 다른 한편으로, 실린더(115)는 핀(121)에 의해 머신의 프레임(47)의 한 부분에 연결된다.
제1 레버(107)와 제2 레버(110)는 둘 모두 회전하게 하거나 혹은 각각의 액츄에이터(114, 115)에 의해 서로 진동하게 한다는 것을 유의해야 한다. 이것은 본 발명에 따라 제작된 그룹의 압착 롤(106)을 와인딩 머신의 스핀들(16, 17, 18) 중에서 스핀들(16) 상에 최종적으로 감기 위해 보빈(35)과 접촉한 상태로 유지하기 위해 구현된다. 이러한 작동은 보빈-배출 위치를 향해 스핀들(상기 예에서는, 스핀들(16, 17, 18))을 갖는 회전 요소(14)의 회전 동안 구현되어야 한다.
도 3 내지 7은, 본 발명의 압착 그룹(105)의 몇몇 작동 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도면들은, 실제로, "리볼버" 타입의 와인딩 그룹의 일반적인 변경 절차(changing sequence) 상태를 나타내는데, 상기 예에서, 상기 리볼버 타입의 와인딩 그룹은 각각의 스핀들(16, 17 및 18)을 가진 3개의 릴로 구성된다. 이 변경 절차는, 중앙 샤프트(15) 주위로 스핀들(16, 17 및 18)을 가진 회전 요소(14)의 회전의 시작과 최종 위치에서의 도달 사이에 전체 주기(whole period) 동안, 절단 전에, 필름의 테일(tail)과 보빈 사이에 어떻게 접촉이 생성되는지를 명확하게 보여준다. 이런 방식으로, 각각의 스핀들로부터 배출되기 전에, 완료되어야 하는 보빈 내에 공기가 통합되는(incorporation) 임의의 가능성이 방지된다.
우선, 도 3을 보면, 상기 도면은 압착 롤(106)이 보빈(35)과 접촉 상태를 유지하는 정상적인 와인딩 상태(winding phase)를 도시하며, 정상적인 압력-와인딩 롤(122)이 보빈(35)을 형성하기 위해 스핀들(16) 상에 위치된 코어(43) 주위에 필름(41)이 감겨지도록 안내한다(guide).
상기 구성을 위하여, 실린더(114 및 115)의 스템(116 및 119)은 적어도 부분적으로 연장된다.
이는 변경 사이클(changing cycle)의 시작 부분에서 발생되는 것이다.
도 4는 회전 요소(14)가 샤프트(15)에 의해 형성된 회전 중심 주위로 회전을 시작하는 바로 그 다음 상태를 보여준다.
상기 상태에서, 압착 롤(106)은 보빈(35) 내에 공기가 포획되는(entrapment) 것을 방지하는데, 그렇지 않은 경우 보빈(35)과 압력-와인딩 롤(122)의 접촉 손실 때문에 공기 포획이 발생할 수 있다. 압착 롤(106)의 상기 움직임은 각각의 실린더(114)의 작동에 의해 야기된 제1 레버(107)의 회전에 의해 가능한데, 제2 레버(110)는 여전히 정지 상태에 유지될 수 있다. 이는 레버 메커니즘의 기하학적 형상(geometry)에 대해 발생될 수 있으며, 따라서, 두 쌍의 레버(107 및 110) 및 각각의 힌지연결(hinging)에 의해 생성될 수 있다.
도 5는 회전 요소(14)가 계속하여 회전되어 보빈(35)으로부터 압력-와인딩 롤(122)의 절대적인 분리(absolute detachment)를 야기하는 그 다음 상태를 도시한다. 따라서, 공기의 포획(entrainment)이 없는 것이 오직 본 발명의 압착 그룹의 존재로 인한 것이라는 것이 자명하다. 압착 롤(106)은, 실제로, 두 쌍의 레버(107 및 110) 및 상기 레버를 적절하게 이동시키는 각각의 실린더(114 및 115)의 존재로 인해, 보빈(35)의 표면에 부착된(stuck) 상태로 유지된다. 또한, 상기 접촉은, 보빈과 필름 사이의 공기의 임의의 유입(intrusion) 없이, 필름(41)이 보빈의 외측 표면에 부착된 상태를 유지한다.
도 6은 회전 요소(14)의 추가적인 회전 상태 및 보빈(35)을 갖는 스핀들(16)의 위치가 변경될 때 압착 롤(106)의 또 다른 적용 상태(adaptation phase)를 도시한다.
도 7은, 보빈(35) 또는 필름(41)이 테일과 같이 보빈을 떠날 때, 와인딩 머신 상에 존재하는 커팅 장치(cutting device)의 일부분인 필름(41)의 특정 횡단방향 커팅 블레이드(60)에 의해 절단되어야 하는 상황을 보여준다.
본 발명에 따른 압착 유닛의 일부분을 형성하는 압착 롤(106)의 존재는, 최종 상태에서도, 공기가 필름(41)의 테일에 의해서 포획되지 않는다는 것을 보장한다.
여기서, 예시되고 기술된 상태들 중 몇몇 상태로부터, 어떻게, 플레이트 상의 스핀들의 개수 및 수치 뿐만 아니라 동반 압착 그룹의 레버 메커니즘의 기하학적 형상에 따르는 플레이트의 특정 회전 각도를 초과하여, 보빈(35)을 필름(41)의 절단 위치에서 최대한 멀리 동반하도록, 각각의 액츄에이터(115 및 114)에 의해 구동되는 제2 레버(110), 또는 제1 레버(107)의 회전이 구현된다.
도 2는, 제1 및 제2 레버(107 및 110)의 움직임(movement) 가능성을 실선 및 점선으로 도시한다.
필름(41)의 횡단방향 커팅 단부에서, 제1 및 제2 레버(107 및 110)는 초기 정지 위치(rest position)로 돌아와서, 동반 압착 롤(106)을 그 다음 변경 사이클에서 그 다음 스핀들(17)에 의해 수용되는(carried) 그 다음의 새로운 보빈(35)을 향해 가게 할 준비가 된다.
따라서, 본 발명에 따르면, 압착 그룹은 보빈-변경 상태 동안 필름의 코일(coil)들 사이에 공기가 포획되는 것을 방지한다.
이는, 실제로, "리볼버" 타입의 와인딩 그룹에서 보빈-변경 절차(bobbin-change sequence) 동안, 최종 위치에서의 도달 및 회전축(샤프트(15)) 주위로의 리볼버 릴 그룹 즉 회전 요소(14))의 회전 시작 부분 사이에, 전체 주기 동안, 보빈(35)의 코어(43)와 본 발명의 그룹의 압착 롤(106)로 감겨지고 형성된 보빈(35) 사이의 접촉이 보장된다. 이런 방식으로, 보빈(35) 내에는 어떠한 공기의 포획도 없을 수 있다.
따라서, 이렇게 얻어진 보빈은 완벽하게 감겨지고 그에 따른 코일은 잘 정렬되고 컴팩트하게 제공되어, 높은 품질의 보빈이 얻어진다.
따라서, 본 명세서의 앞부분에서 언급한 목적들은 모두 구현되었다.
본 발명의 그룹을 제작하기 위한 구성의 형태, 재료 및 조립 모드는 도면에서 단지 비-제한적이고 예시적인 목적으로 도시된 것과 상이할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 보호 범위는 하기 청구항들에 의해 정의된다.

Claims (7)

  1. 동반 압착 유닛을 포함하는 보빈 상에 플라스틱 필름을 감기 위한 머신에 있어서,
    2개 이상의 스핀들(16, 17, 18)이 상기 머신의 직립부(12)에 구속된(constrained) 중앙 샤프트(15) 주위에서 회전 요소(14) 상에 위치되고,
    상기 머신은, 필름(41) 상에 위치된 압착 롤(106)을 스핀들 중 한 스핀들(16) 상에 위치된 보빈(35) 상에 감겨진 최종 와인딩(final winding)에 유지하기 위해 각각의 액츄에이터(114, 115)에 의해 회전-진동하도록 선택적으로 작동되는 레버 메커니즘(107, 109, 110, 111) 상에 위치된 동반 압착 롤(106)을 포함하며,
    상기 레버 메커니즘은 스핀들을 가진 회전 요소(14)가 최종 보빈을 배출하도록 회전될 때 작동되고,
    상기 회전 요소(14)는 플레이트이고, 상기 레버 메커니즘은 2개의 제1 레버(107) 및 2개의 제2 레버(110)를 포함하며, 상기 제1 레버(107)는 제1 자유 단부에서 압착 롤(106)을 지지하고 서로 인접하게 서로로부터 거리가 떨어져 위치되며, 제2 단부에서는, 제2 레버(110)의 단부에 힌지연결되고(109에서), 제2 레버(110)는 서로 인접하게 서로로부터 거리가 떨어져 위치되고 와인딩 머신의 프레임(47)에 힌지연결되는(111에서) 것을 특징으로 하는 동반 압착 유닛을 포함하는 보빈 상에 플라스틱 필름을 감기 위한 머신.
  2. 제1항에 있어서, 액츄에이터(114, 115) 중 한 액츄에이터(114)는 제1 및 제2 레버(107, 110) 사이에 위치되고, 다른 액츄에이터(115)는 머신의 프레임(47)과 제2 레버(110) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 동반 압착 유닛을 포함하는 보빈 상에 플라스틱 필름을 감기 위한 머신.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 2개의 제2 레버(110)는 한 단부에서는 한 형성된 형태를 가지며, 프레임(47)의 한 부분 내에 위치된 조절식 스톱(104)을 위해 접합 또는 버퍼 표면(113)이 생성되는 것을 특징으로 하는 동반 압착 유닛을 포함하는 보빈 상에 플라스틱 필름을 감기 위한 머신.
  4. 제3항에 있어서, 각각의 액츄에이터(114, 115)는 단순-효과 공압 실린더로 구성되는 것을 특징으로 하는 동반 압착 유닛을 포함하는 보빈 상에 플라스틱 필름을 감기 위한 머신.
  5. 제4항에 있어서, 상기 동반 압착 롤(106)은 아이들러 롤(idler roll)인 것을 특징으로 하는 동반 압착 유닛을 포함하는 보빈 상에 플라스틱 필름을 감기 위한 머신.
  6. 제5항에 있어서, 상기 동반 압착 롤(106)은 전동 롤(motorized roll)인 것을 특징으로 하는 동반 압착 유닛을 포함하는 보빈 상에 플라스틱 필름을 감기 위한 머신.
  7. 삭제
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