KR102548147B1

KR102548147B1 - 더니지 변환기를 위한 코일러 및 더니지 스트립의 코일링 방법

Info

Publication number: KR102548147B1
Application number: KR1020217025626A
Authority: KR
Inventors: 조디 반 데르 캅; 론 에이치.제이. 헨드릭스; 러드 이.제이. 브룰스
Original assignee: 랜팩 코포레이션
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2020-01-16
Publication date: 2023-06-27
Also published as: AU2020211581A1; CN113453880A; KR20210113351A; WO2020154172A1; JP2022518915A; AU2020211581B2; CN113453880B; US20220097338A1; US20230234319A1; BR112021014443A2; CA3127712C; US11673361B2; CA3127712A1; JP7176124B2; EP3914443A1

Abstract

더니지의 더 타이트하거나 더 작은 코일을 제조하기 위한 코일러(coiler)는 캠을 사용하여 더니지 수용 위치로부터 보다 근접하게 이격된 코일링 위치로 포크 핀을 이동시킨다. 상기 포크 핀은 더니지 수용 위치와 코일링 위치 사이에서 평행항 포크 핀을 이동시키도록 가이드 플레이트 내에서 캠 및 슬롯과 연동하는 핀 마운트에 결합된다. 상기 포크 핀은 더니지 스트립을 코일로 포획 및 권취하기 위해 더니지의 경로의 대향 측부 상에서 가이드 플레이트를 관통하여 수직으로 연장하도록 장착된다.

Description

더니지 변환기를 위한 코일러 및 더니지 스트립의 코일링 방법

본 발명은 더니지 변환기를 위한 코일러, 및 더니지의 스트립을 제조 및 코일링하기 위한 방법에 관한 것이다.

한 위치로부터 다른 위치로 하나 이상의 물품을 배송하는 공정에서, 포장하는 사람은 전형적으로 운송될 물품(들)과 함께, 판지 박스와 같은 선적 용기 내에 더니지 재료의 유형을 배치한다. 더니지 재료는 선적 공정 동안 손상될 수 있는 물품의 이동을 방지하거나 최소화한다. 일부 통상적으로 사용되는 더니지 물질은 플라스틱 에어백 및 변환된 종이 더니지 재료를 구비한다.

연속적인 작동을 촉진하기 위해, 에어백 또는 종이 더니지 재료를 제조하는 많은 더니지 변환 기계는 절단되거나 자를 수 있는 더니지의 스트립을 출력하여 원하는 길이의 더니지 섹션을을 제공한다. 선적 동안 비교적 크거나 무거운 물품을 차단 또는 브레이스(brace)하는데 더니지 재료를 사용할 때, 더니지의 스트립은 코일 구성으로 말릴 수 있다. 그 다음, 더니지의 코일은 선적될 크고/무거운 물품 옆에, 그 위에 또는 그 아래에 있는 선적 용기 내에 배치될 수 있다. 더니지 재료의 코일이 손으로 제조될 수 있지만, 이러한 절차는 상당한 양의 시간 또는 공간을 소비할 수 있고, 수동 코일링은 코일에서 불일치 특성을 초래할 수 있다. 결과적으로, 이러한 문제 및 다른 문제 중 하나 이상을 해결하기 위해 자동화된 코일링 메커니즘이 개발되었다.

국제특허출원공개 WO 99/21702호는 완충 변환기에 의해 제조된 더니지의 스트립을 코일링하기 위한 시스템을 기술한다. 롤로부터 제공된 시트 스톡 재료는 상대적으로 낮은 밀도의 쿠션재의 스트립으로 전환되고, 그 후 코일링된 구성으로 회전 포크에 대해 권취된다.

선적될 물품의 크기, 형상 및 중량에 따라, 사용자는 더니지의 코일링된 스트립의 밀도 또는 크기를 조정할 것을 원할 수 있다. 자동화된 코일링 메커니즘이 공지되어 있지만, 일관된 코일을 제조하기 위한 자동화된 시스템을 제공하면서 코일의 밀도 또는 크기의 맞춤화를 가능하게 하는 더니지 시스템 및 방법에 대한 필요성이 남아 있다.

본 발명은 코일의 밀도 및 크기를 조절하기 위해 포크 핀의 이동을 허용하는 자동화된 코일러 포크를 갖는 코일러를 제공한다. 특히, 포크 핀은 고정된 코일러 포크 핀을 갖는 코일러에 의해 제공되는 것보다 더 작은 코일 또는 더 타이트한 코일을 형성하기 위해 더니지 스트립의 선단부를 그 사이에 수용하여 내측으로 이동할 수 있다.

이에 따라, 예시적인 코일러는 한 쌍의 가동 핀을 구비한다. 코일러는 또한 적어도 하나의 핀 마운트를 가질 수 있고, 핀의 이동을 안내하기 위한 캠을 구비할 수 있다. 한 쌍의 가동 핀은 공통 방향으로 연장되고, 더니지의 스트립을 코일로 권취하기 위해 공통 축을 중심으로 회전가능하다. 적어도 하나의 핀 마운트는 스트립 수용 위치와, 스트립 수용 위치에 대해 반경방향 내측으로 배치된 코일링 위치 사이의 이동을 위해 가동 핀 중 하나를 지지한다. 캠은 이동을 위해 가동 핀 및 핀 마운트를 안내한다. 대안적으로, 핀 마운트는 핀으로부터 오프셋된 축을 중심으로 회전할 수 있다.

상기 코일러는 가동 핀의 이동을 제어하기 위해 캠 및 핀 마운트와 연동하는 가이드 플레이트를 더 구비할 수 있다. 상기 가이드 플레이트는 핀이 가동 핀의 이동을 안내하도록 연장되는 슬롯을 구비할 수 있다.

상기 핀 마운트는 고정 피봇점에서 가이드 플레이트에 연결될 수 있다.

상기 가이드 플레이트는 회전을 위해 모터에 결합될 수 있다.

상기 공통 축은 가동 핀이 연장되는 방향과 평행할 수 있다.

상기 캠은 만곡된 베어링 표면을 구비하며, 캠이 핀 마운트에 대해 회전할 때 상기 만곡된 베어링 표면에 대해 상기 핀 마운트가 지지되어 움직일 수 있다. 상기 만곡된 베어링 표면은 홈이 있는 나선형 표면을 구비할 수 있다. 상기 홈이 있는 나선형 표면은 핀 마운트가 이동하는 것을 중지시키는 경사진 단부를 가져서, 상기 가동 핀을 상기 코일링 위치에 위치시킬 수 있다.

상기 코일러는 스톡 재료를 코일링될 더니지의 스트립으로 변환하는 더니지 변환기와 조합하여 제공될 수 있으며, 상기 더니지 변환기는 출구로부터 더니지의 스트립을 분배한다. 상기 조합체는 또한 비교적 덜 조밀한 더니지 제품으로 전환하기 위한 스톡 재료의 공급부를 구비할 수 있다. 상기 스톡 재료는 종이 시트 및 크라프트 종이 시트 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 더니지 변환기의 출구와 상기 코일러 사이에 위치하여 더니지의 스트립을 코일러로 안내하는 안내면이 제공될 수 있다.

본 발명은 또한 더니지의 스트립을 코일링하는 방법을 제공한다. 상기 방법은, (a) 본원에 기술된 바와 같은 코일러를 제공하는 단계, (b) 상기 한 쌍의 가동 핀들 사이에서 더니지의 스트립을 수용하는 단계, (c) 상기 가이드 플레이트를 회전시킴으로써 상기 스트립 수용 위치로부터 상기 코일링 위치로 상기 한 쌍의 가동 핀을 이동시키는 단계, 및 (d) 상기 가동 핀을 회전시킴으로써 상기 더니지의 스트립을 코일로 권취하는 단계를 구비한다.

상기 제공하는 단계 (a)는, (i) 시트 스톡 물질, 바람직하게 종이를 더니지 변환기에 공급하는 단계, (ii) 시트 스톡 재료를 더니지의 상대적으로 낮은 밀도 스트립으로 변환하는 단계, 및 (iii) 상기 더니지 변환기로부터 더니지 스트립을 분배하는 단계를 구비할 수 있다.

상기 이동시키는 단계 (c)는, 더니지 스트립의 선단부가 한 쌍의 가동 핀 사이를 통과한 후에 시작될 수 있다.

상기 방법은, 상기 권취 단계 (d)가 완료된 후에 한 쌍의 가동 핀으로부터 상가 코일을 코일링된 상태로 제거하는 단계를 구비할 수 있다.

상기 방법은 상기 코일링 위치로부터 상기 스트립 수용 위치로 다시 상기 한 쌍의 가동 핀 각각을 안내하는 단계를 구비할 수 있다.

상기 방법은 더니지의 스트립의 경로에 횡단하는 라인을 따라 한 쌍의 가동 핀을 회전가능하게 정렬시키는 단계를 구비할 수 있다.

마지막으로, 상기 방법은 코일러에 공급되는 더니지 스트립의 속도 및 코일의 원하는 크기에 따라 코일러의 속도를 제어하는 단계를 구비할 수 있다.

이하, 본 발명의 전술한 특징 및 다른 특징은 본 발명의 특정한 예시적인 실시예에서 상세하게 기술된 청구범위, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 충분히 기술되고 특히 지적되지만, 이들 실시예는 본 발명의 원리가 채용될 수 있는 다양한 방식 중 일부만을 나타낸다.

도 1은 예시적인 더니지 변환 시스템의 개략도이다.
도 2는 코일러를 사용하는 예시적인 더니지 변환 시스템의 사시도이다.
도 3은 도 2의 더니지 변환 시스템의 단면도이다.
도 4는 도 2의 코일러의 사시도이다.
도 5는 도 2의 코일러의 다른 사시도이다.
도 6은 가이드 플레이트가 제거된 도 2의 코일러의 부분 단면도이다.
도 7은 도 2의 코일러의 가이드 플레이트의 평면도이다.
도 8은 도 2의 코일러의 캠의 사시도이다.
도 9는 한 쌍의 가동 핀이 스트립 수용 위치에 있는 도 6의 코일러의 사시도이다.
도 10은 한 쌍의 가동 핀이 코일링 위치에 있는 도 6의 코일러의 사시도이다.
도 11은 더니지 변환 시스템의 대안적인 코일러의 사시도이다.
도 12는 도 11의 코일러의 분해도이다.
도 13a는 스트립 수용 위치에서의 도 1의 코일러의 정면도이다.
도 13b는 도 13a의 코일러의 후방 입면도이다.
도 14a는 스트립 수용 위치로부터 회전되는 도 13a의 코일러의 정면도이다.
도 14b는 도 14a의 코일러의 후방 입면도이다.
도 15a는 스트립 수용 위치로부터 더 회전되는 도 14a의 코일러의 정면도이다.
도 15b는 도 15a 의 코일러의 후방 입면도이다.
도 16a는 스트립 수용 위치로부터 더 회전되는 도 15a의 코일러의 정면도이다.
도 16b는 도 16a의 코일러의 후방 입면도이다.
도 17a는 코일링 위치로 더 회전되는 도 16a의 코일러의 정면도이다.
도 17b는 도 17a의 코일러의 후방 입면도이다.

도면, 우선 도 1-3을 상세하게 참조하면, 더니지 변환기(22)(때때로 '변환기"로 지칭됨)와 같은 더니지 스트립의 공급부, 및 코일의 원하는 밀도 또는 크기를 제공하기 위해 더니지의 스트립을 선택적으로 코일링하기 위한 코일링 기구(24)를 구비하는 예시적인 더니지 변환 시스템(20)이 도시되어 있다. 시스템(20)은 테이핑 기구(26) 및 배출 기구(28)를 더 구비할 수 있다. 더니지 변환기(22)는 공급부(32)로부터 인출된 시트 스톡 재료(30)를 더니지(34)의 비교적 덜 조밀한 스트립으로 변환한다. 스트립(34)은 변환기(22)의 출구(36)를 빠져나와 코일링 기구(24)에 의해 코일(38)에 롤링되거나 권취된다. 코일링된 더니지의 스트립의 후단부는 테이핑 기구(26)에 의해 코일(38)에 자동으로 고정될 수 있다. 마무리된 코일(38)은 코일 배출 기구(28)에 의해 코일링 기구(24)로부터 자동으로 배출될 수 있다.

스톡 재료(30)의 예시적인 공급부(32)는 시트 스톡 재료(30)의 하나 이상의 롤(44)을 지지할 수 있는 하나 이상의 쌍의 측방향으로 이격된 아암(42)을 갖는 이동 카트(40)를 구비한다. 예시적인 시트 스톡 재료(30)는 크래프트 종이이고, 크래프트 페이퍼는 도시된 바와 같이 롤 상에 권취되거나, 또는 팬-폴딩된 스택으로 제공될 수 있다. 종이는 재생가능하고, 재사용가능하며, 재생가능한 자원으로 구성되어, 스톡 재료로서 환경적으로 책임감있는 선택이다.

예시적인 더니지 변환 기계가 도 2 및 3에 도시되어 있다. 변환 공정 동안, 더니지 변환기(22)는 시트 스톡 재료(30)를 형상화하여 시트 스톡 재료(30)로부터 제조되는 것보다 상대적으로 덜 조밀한 더니지의 스트립을 형성한다. 도시된 더니지 변환기(22)에서, 시트 스톡 재료(30)는 슈트 입구(50)로부터 상대적으로 작은 슈트 출구(52)로 하류방향으로 수렴하는 슈트(48)를 구비하여, 에지 부분을 내측방향으로 터닝하고 슈트(48)를 통해 이동함에 따라 시트 스톡 재료를 랜던하게 주름지게 한다. 그 후, 주름진 스톡 재료는 성형 조립체(46)의 하류에서 공급/연결 기구(54)를 통과하여, 시트 스톡 재료를 변환기(22)를 통해 공급하고, 시트 스톡 재료의 중첩하는 층을 연결함으로써, 마무리된 더니지의 스트립이 그 형상을 유지하는 것을 돕는다. 일단 더니지의 원하는 길이가 제조되면, 공급/연결 기구(54)의 하류의 분리 기구(56)는 완성된 더니지 스트립을 시트 스톡 재료(30)의 공급부(32)로부터 분리시킨다. 도시된 더니지 변환기(22)는 시스템(20)에 채용될 수 있는 더니지 변환기의 타입만이 아니라, 시트 스톡 재료를 상대적으로 더 낮은 밀도의 더니지의 길이 또는 스트립으로 변환하는 임의의 더니지 변환기가 이러한 시스템(20)에 사용될 수 있다. 더니지 변환기를 구비하지 않는 더니지 스트립의 공급부는 수용가능한 대안일 수도 있다.

도시된 더니지 변환기(22)는 이동성을 위한 휠(60)을 갖는 스탠드(58) 상에 장착된다. 그러나, 코일(38)을 제조하기에 충분한 높이에서 변환기(22) 및 코일링 기구(24)를 지지하는 것이 필요할 수 있는 바와 같이, 더니지 변환기(22)에 대한 임의의 유형의 지지체가 제공될 수 있다.

코일러로도 지칭되는 코일링 기구(24)는 더니지 변환기(22)의 하류에 놓이고, 도시된 실시예에서 더니지 변환기(22)의 프레임 또는 스탠드(58)에 장착된 프레임 연장부(62)에 의해 지지된다. 코일러(24)는 한 쌍의 실질적으로 평행하고 이동가능한 코일링 핀(66)(포크 핀, 또는 단순히 핀으로도 지칭됨)을 갖는 회전가능한 코일링 포크(64)를 구비한다. 코일링 포크(64) 및 가동 핀(66)은 중앙의 코일링 축을 중심으로 회전한다. 코일링 포크(64)와 포크 핀(66)의 회전은 모터 또는 다른 구동 기구에 의해 구동될 수 있고, 모터는 프레임 연장부(62)에 장착될 수 있다. 가이드 표면(68)은 더니지 변환기(22)의 출구(36)로부터 코일링 기구(24)를 향해 연장되어 출구(36)로부터 코일링 포크(64)로 더니지의 스트립을 안내한다.

시작하는 배향에서, 코일링 포크(64) 및 가동 핀(66)은 가이드 표면(68)에 의해 안내되는 더니지의 스트립을 수용하도록 구성된다. 코일링 포크(64)의 가동 핀(66)은 일반적으로 가이드 표면(68)과, 바람직하게 가이드 표면(68)에 수직인 코일링 축에 대해 횡단하는 축 또는 다른 라인을 따라 위치되어, 핀(66)들 사이에서 더니지 스트립의 선단부를 수용하도록 구성된다. 한 쌍의 가동 핀(66) 각각은 더니지의 스트립의 경로를 횡단하는 라인을 따라 정렬된다. 일단 더니지 스트립의 선단부가 포크(64)의 가동 핀(66)들 사이를 통과하면, 포크(64)는 더니지 스트립이 제조될 때 더니지 스트립을 코일로 권취하기 위해 회전할 수 있다. 예시적인 더니지 변환기 및 코일러에 대한 추가적인 참조는 상기 언급된 국제공개공보 WO 99/21702호를 참조할 수 있다.

더니지의 스트립은 더니지 변환기(22) 또는 다른 공급부로부터 코일링 기구(24)로 일정한 속도로 제조되지만, 코일링 포크(64)의 회전 속도는 코일의 밀도, 일관성 및 다른 특성을 변화시키기 위해 코일의 크기의 함수로서 변화될 수 있다.

도 4-8에 더 상세하게 도시된 코일러는 코일의 밀도 및 크기를 조절하기 위해 포크 핀의 이동을 허용하는 자동화된 코일러 포크를 구비한다. 코일러(24)는 가이드 플레이트(80), 한 쌍의 평행한 가동 핀(66) 및 캠(82)을 구비한다. 가이드 플레이트(80)는 양측부에서 실질적으로 평평하며, 회전을 위해 모터(86)의 구동 샤프트(84)에 결합된다. 기어박스(85)는 코일러 포크와 모터(86) 사이에 장착되어 코일링 축에 대한 회전 속도를 조절한다. 가이드 플레이트(80)는 반경방향으로 변위된 내측방향 및 외측방향 위치들 사이에서 핀(66)을 안내하기 위한 반경방향으로 연장되는 만곡 슬롯(88)을 구비한다.

가동 핀(66)은 가이드 플레이트(80)에 대체로 수직인 공통방향으로 연장된다. 한 쌍의 가동 핀(66)은 공통의 코일링 축을 중심으로 회전가능하여 더니지 스트립을 코일로 권취한다. 코일링 축은 대체로 핀(66)이 연장되는 방향과 평행하다. 가동 핀(66)은 각각의 슬롯(88)을 통해 연장되고, U-자형의 대략 중간에서 U-자형 핀 마운트(90)에 각각 결합된다. 각각의 핀 마운트(90)의 일단부는 가이드 플레이트(80)의 외측 에지에 근접하여 가이드 플레이트(80)에 연결된다.

캠(82)은 가이드 플레이트(80), 핀 마운트(90) 및 가동 핀(66)이 수용되는 돌출된 외부 림(92)을 구비한다. 캠(82)은 외부 림(92)의 전방면으로부터 오목하게 형성되는 몇 개의 만곡된 제어 또는 베어링 표면을 구비한다. 핀 마운트(90)는 캠(82)의 표면의 특징부를 따른다. 핀 마운트(90)와 캠(82) 사이의 이러한 상호작용은 평행한 핀(66)이 스트립 수용 위치로부터 스트립 수용 위치에 대해 반경방향 내측으로 배치된 코일링 위치까지 가이드 플레이트(80)의 반경방향으로 연장되는 만곡 슬롯(88)을 따라 이동되게 한다. 핀(66)은 스트립 수용 위치보다는 코일링 위치에서 서로 상대적으로 더 가깝게 이격되어 있다. 제어 표면은 가이드 플레이트(80)가 캠(82)에 대해 회전함에 따라 핀 마운트(90)의 일부가 지지되어 움직이는 홈이 있는 나선형 표면(94)을 구비한다. 홈이 있는 가변 깊이를 갖는 캠(82) 내의 홈에 의해 형성되며, 핀 마운트(90)가 이동하는 것을 중지시키는 경사진 표면(94)을 가짐으로써, 핀(66)을 코일링 위치에 위치시킨다.

이제 도 9를 참조하면, 더니지 변환기(22)(도 2 및 도 3)의 동작 동안, 더니지의 스트립(도시되지 않음)의 선단부는 스트립 수용 위치에 위치된 한 쌍의 가동 핀(66)들 사이에서 전진된다. 일단 더니지의 스트립이 가동 핀(66)들 사이에 수용되면, 모터(86)(도 4-6)는 코일링 축(도 4 및 5)을 중심으로 가이드 플레이트(80)의 회전을 구동(예컨대, 시계방향)한다. 핀 마운트(90)는 캠(82)의 제어 표면을 따르게 되어, 한 쌍의 핀(66)이 스트립 수용 위치로부터 도 10에 도시된 바와 같이 스트립 수용 위치에 대해 반경방향 내측으로 배치된 코일링 위치로 이동하게 한다. 일단 핀 마운트(90)가 캠(82)의 홈이 있는 나선형 표면(94)(도 8)의 단부(96)에 도달하면, 코일링 축에 대한 코일링 포크(64)의 회전은 더니지 스트립을 코일로 권취한다.

전술한 바와 같이, 핀(66)은 스트립 수용 위치에 위치될 때보다 코일링 위치에 위치될 때 서로 더 가깝게 위치된다. 핀(66)을 함께 더 가깝게 이동시키는 것은 결과적인 코일의 중심의 밀도를 증가시키고, 또한 동일한 회전수에 대한 결과적인 코일의 외경을 감소시킨다. 더니지 스트립의 고유 탄성 특성은 코일러가 스트립을 더욱 긴밀하게 코일링하게 하여 더니지 스트립의 밀도에 대한 코일의 밀도를 증가시킨다.

일단 더니지 스트립의 원하는 길이가 생성되면, 더니지 변환기계 내의 분리 기구(56)(도 3)는 잔여 스톡 재료로부터 더니지 스트립을 절단할 것이다. 자동화된 테이핑 기구(26)(도 2 및 3)는 스트립의 후단부를 코일의 인접한 권취부에 접착시키기 위해 더니지 스트립의 후단부에 테이프를 적용할 수 있고, 그에 의해 더니지 스트립을 코일링된 구성으로 유지한다. 코일 배출 기구(28)는 완성된 코일을 핀(66)으로부터 축방향으로 밀어낼 수 있는 이젝터 플레이트를 구비한다. 그 후, 작업자는 팩킹 목적을 위해 코일링된 더니지 스트립을 박스 또는 다른 용기에 위치시킬 수 있다.

코일이 핀(66)으로부터 밀려난 후, 코일링 기구(24)는 코일링으로부터 반대방향(예를 들어, 반시계방향)으로 회전하여, 핀 마운트(90)를 캠(82)의 제어 표면을 따라 다시 이동시키고, 한 쌍의 핀(66)을 코일링 위치로부터 스트립 수용 위치로 복귀시킬 수 있다. 코일링 기구(24)는 또한 코일링 축을 중심으로 코일링 포크(64)를 스트립 수용 위치로 회전시킴으로써, 더니지 변환기(22)를 빠져나가는 더니지 스트립의 경로를 가로지르는 축을 따라 핀(66)을 정렬하여 안내 표면(68)에 의해 코일링 기구(24)로 안내된다.

요약하면, 본 발명은 더니지 수용 위치로부터 더 근접하게 이격된 코일링 위치로 내측으로 이동시키기 위해 캠(82)을 사용하여 더니지의 더 타이트하거나 더 작은 코일을 제조하기 위한 코일러(24)를 제공한다. 포크 핀(66)은 안내 플레이트(80) 내의 캠(82) 및 슬롯(88)과 연동하는 핀 마운트(90)에 결합되어 더니지 수용 위치와 코일링 위치 사이에서 평행한 포크 핀(66)을 이동시킨다. 포크 핀(66)은 더니지 스트립(34)을 포획 및 권취하기 위해 더니지의 경로의 대향 측면 상에서 가이드 플레이트(80)에 그리고 가이드 플레이트(80)를 통해 수직으로 연장하도록 장착된다

이제 대안적인 실시예를 참조하면, 도 11 및 12는 도 2에 도시된 바와 같은 더니지 변환 시스템에 사용하기 위한 다른 예시적인 코일링 기구(124)를 도시한다. 외측에서, 코일링 기구(124)는 전술한 코일링 기구(24)와 유사하게 나타나며, 동일한 구동 기구에 의해 구동괴고, 가이드 표면(68)의 단부에 인접하게 위치되고, 전술한 코일 배출 기구(28)와 작동한다. 이러한 코일링 기구(124)는 코일링 축(128)을 중심으로 회전가능한 코일링 포크(126)를 사용한다. 코일링 포크(126)는 공통방향으로 연장되며 코일링 핀(66)에 평행한 공통의 코일링 축(128)을 중심으로 회전하도록 장착된 한 쌍의 이격되지만 평행한 코일링 핀(66)을 구비한다. 적어도 하나의 코일링 핀(66)은 각각의 코일링 핀(66)과 코일링 축(128) 모두와 평행하지만 오프셋된 코일링 핀 축(132)을 중심으로 회전하도록 코일링 마운트(130)에 추가로 장착된다. 이에 따라, 코일링 핀(66) 중 하나 또는 둘 모두는 코일링 축(128) 및 각각의 코일링 핀 축(132) 모두에 대해 회전가능하다. 도시된 실시예에서, 코일링 핀(66) 모두는 각각의 코일링 마운트(130)에 장착된다.

이전 실시예에서와 같이, 코일링 기구(124)는 코일링 핀(66)과 동일한 방향을 향하는 평평한 표면을 갖는 가이드 플레이트(134)를 구비한다. 코일링 핀 마운트(130)는 코일링 핀(66)들 사이에 공급될 때 더니지 스트립에 연속적인 표면을 제공하기 위해 가이드 플레이트(134)의 표면과 동일 평면에 있을 수 있다. 가이드 플레이트(134)의 전방 표면은 코일링 핀 마운트(130) 및 관련 구성요소를 수용 및 지지하기 위한 하우징의 일부를 형성할 수 있다. 도시된 실시예에서, 코일링 핀 마운트(130)는 디스크형 형상을 가지며, 가이드 플레이트(130) 내의 원형 개구 내에 수용된 베어링(136)에 장착된다. 베어링(136)은 각각의 코일링 핀 축(132)을 중심으로 회전하고, 코일링 핀(66)은 코일링 핀 축(132)으로부터 오프셋되지만 평행한 각각의 코일링 핀 마운트(130)에 장착된다.

이전 실시예에서와 같이, 코일링 핀(66)은 스트립 수용 위치에서 코일링 핀(66)들 사이의 더니지 스트립의 선단부를 수용하도록 가이드 표면(68)에 대해 이격되어 배향된다. 그러나, 작동 동안, 코일링 핀(66)이 코일링 축(128)을 중심으로 회전할 때, 코일링 핀(66)은 스트립 수용 위치와 코일링 위치 사이에서 이동할 수 있다. 코일링 핀(66)들 사이의 간격은 스트립 수용 위치에서보다 코일링 위치에서 더 작다. 코일링 핀(66)은 그 코일링 축(128)을 중심으로 회전하고, 코일링 핀(66) 및 그 코일링 핀 마운트(130) 중 적어도 하나는 코일링 축(128)에 오프셋되지만 평행한 그 코일링 핀 축(132)을 중심으로 회전한다.

그러나, 이전 실시예의 캠 배열과는 대조적으로, 각각의 코일링 핀(66) 및 중앙의 코일링 축(128)으로부터 코일링 핀 축(132)의 오프셋 특성은 유사한 효과를 달성하기 위해 보다 간단한 구조를 제공한다. 코일링 핀(66) 및 코일링 핀 마운트(130)는 어떠한 방식으로 자유롭게 회전하지 않는다. 가이드 플레이트(134)와 백 플레이트(138) 사이에 형성된 하우징 내에 위치된 스프링 또는 탄성 요소와 같은 바이어싱 부재(140)는 핀 마운트(130)를 스트립 수용 위치로 편향시킨다. 도시된 실시예에서, 바이어싱 부재(140)는 코일 스프링(단지 하나만 도시됨)이다. 코일 스프링(140)은 일단부에서 핀 마운트(130)에 연결되고, 대향 단부에서 가이드 플레이트(134)에 연결된다. 핀 마운트(130)가 회전함에 따라, 코일 스프링(140)은 가이드 플레이트(134)의 후면에 형성된 스프링 가이드 표면(142) 주위로 신장된다. 스프링 가이드 표면(142)은 도시된 실시예에서 만곡된다. 스프링 가이드 표면(142)은 가이드 플레이트(134)의 후방에 형성된 정지부(144)에서 끝난다. 정지부(144)는 코일 스프링(140)의 가장 먼 연장부를 형성하고, 또한 핀 마운트(130)의 회전을 제한할 수 있다.

코일링 기구(124)의 작동은 도 13a-17b에서의 코일링 기구의 순차적인 정면도 및 배면도를 참조하여 기술할 것이다. 도 13a 및 13b에 도시된 바와 같이, 코일링 포크(126)는 스트립 수용 위치에서 시작하며, 코일링 핀(66)은 더니지 변환기(22)(도 2)와 같은 공급부로부터 가이드 표면(68)에 의해 코일링 기구(124)로 안내되는 (점선으로 도시된) 더니지(150)의 스트립의 경로에 수직하게 정렬된다. 스트립 수용 위치에서 코일링 핀(66)의 상대적으로 더 넓은 간격은 그 사이에서 더니지(150)의 스트립의 선단부를 용이하게 통과시킨다.

도 14a 및 14b에서, 코일링 기구(124)는 코일링 축을 중심으로 코일링 포크(125)를 회전시키기 시작하며, 코일링 핀(66)은 더니지(150)의 스트립의 선단부와 결합한다. 코일링 포크(126)가 계속 회전하여 코일링 핀(66)의 외측 둘레에 더니지 스트립을 당길 때, 더니지 스트립의 선단부는 더니지(150)의 스트립의 외부 권취부와 코일링 핀(66) 사이에 추가로 포획된다. 그와 동시에, 코일링 핀(66)은 코일링 위치를 향해 각각의 코일링 핀 축(132)(도 11)을 중심으로 회전함에 따라 내측으로 이동하여, 코일링 축(128)을 중심으로 한 회전방향으로부터 반대방향으로 회전한다. 도 14a에 도시된 바와 같이, 도시된 실시예에서, 코일링 포크(126)는 권취 축(128)을 중심으로 시계방향으로 회전하고, 코일링 핀(66)은 각각의 코일링 핀 축(132)을 중심으로 반시계방향으로 각각 회전한다.

코일링 위치에서, 코일링 핀(66)은 스트립 수용 위치에서보다 서로 더 가깝다. 더니지 스트립의 탄성 특성은 코일링 핀(66)이 그 완충 특성을 과도하게 손상시키지 않고서 코일링 위치에서 더니지(150)의 스트립을 압축할 수 있다는 것을 의미한다. 그리고, 코일링 핀(66)을 함께 근접하게 이동시킴으로써, 코일링 기구(124)가 더니지(150)의 스트립을 비교적 콤팩트한 중심을 갖는 코일로 권취할 수 있게 한다.

전술한 설명으로부터 명백한 바와 같이, 각각의 코일 핀 축(132)에 대한 코일링 핀(66)의 회전을 구동하는데 가동 요소가 요구되지 않는다. 코일링 축(128)에 대한 코일링 포크(125)의 회전 속도, 및 더니지(150)의 스트립이 코일링 기구(124)에 공급되는 속도는 정지부(144)에 도달할 때까지 핀 마운트(130)가 코일 스프링(140)에 의해 가해지는 힘에 대항하여 회전하게 한다. 이러한 지점에서, 코일링 핀(66)은 코일링 위치에 있으므로, 정지부(144)는 코일링 핀(66)들 사이의 최소 거리를 형성하며, 이에 따라 더니지의 결과적인 코일의 코어의 콤팩트화를 형성한다.

코일링 핀(66)으로부터 완성된 코일의 제거 시에, 코일 스프링(140)은 핀 마운트(130) 및 그에 따른 각각의 코일 핀(66)을 스트립 수용 위치로 복귀시킨다. 코일링 포크(126)는 코일링 핀(66)을 더니지(150)의 스트립의 경로에 수직하게 정렬하도록 코일링 축(128)을 중심으로 회전하여, 코일링 기구(124)가 더니지의 또 다른 스트립의 선단부를 수용할 준비가 된다.

본 발명은 임의의 도시된 실시예에 관하여 도시되고 기술되었지만, 명세서 및 첨부도면을 읽고 이해할 때 당업자에 의해 균등한 변경 및 수정이 이루어질 것이다. 특히, 상술한 완전체(부품, 조립체, 장치, 구성요소 등)에 의해 수행되는 다양한 기능과 관련하여, 이러한 완전체를 설명하는 데에 사용된 ("수단"을 포함하는) 용어는, 본 발명의 도시된 실시예에서 기능을 수행하는 개시된 구조와 구조적으로 동등하지 않더라도, 다르게 표시되지 않는 한, 특정 기능을 수행하는 (즉 기능적으로 균등한) 임의의 완전체와 상응하게 된다.

Claims

보호 패키징(protective packaging)에 사용되는 더니지의 스트립을 코일링하기 위한 코일러(coiller)(24)에 있어서,
공통 방향으로 연장되고 더니지(34)의 스트립을 코일(38)로 권취하도록 공통 축을 중심으로 회전가능한 한 쌍의 가동 핀(66); 및
스트립 수용 위치와, 상기 스트립 수용 위치에 대해 반경방향 내측으로 배치된 코일링 위치 사이에서의 이동을 위해 상기 가동 핀(66) 중 하나를 지지하는 적어도 하나의 핀 마운트(90)
를 포함하는,
코일러.
제1항에 있어서,
이동을 위해 상기 가동 핀(66) 및 상기 핀 마운트(90)를 안내하는 캠(82)을 더 포함하는,
코일러.
제2항에 있어서,
상기 가동 핀(66)의 이동을 제어하기 위해 상기 캠(82) 및 상기 핀 마운트(90)와 연동하는 가이드 플레이트(80)를 더 포함하는,
코일러.
제3항에 있어서,
상기 가이드 플레이트(80)는 상기 가동 핀(66)이 상기 가동 핀(66)의 이동을 안내하도록 연장되는 슬롯(88)을 포함하는,
코일러.
제3항에 있어서,
상기 핀 마운트(90)는 고정 피봇점에서 상기 가이드 플레이트(80)에 연결되는,
코일러.
제3항에 있어서,
상기 가이드 플레이트(80)는 회전을 위해 모터(86)에 결합되는,
코일러.
제1항에 있어서,
상기 공통 축은 상기 가동 핀(66)이 연장되는 방향과 평행한,
코일러.
제2항에 있어서,
상기 캠(82)은 만곡된 베어링 표면을 구비하며, 상기 캠(82)이 상기 핀 마운트(90)에 대해 회전할 때 상기 만곡된 베어링 표면에 대해 상기 핀 마운트(90)가 지지되어 움직이는,
코일러.
제8항에 있어서,
상기 만곡된 베어링 표면은 홈이 있는 나선형 표면(94)을 구비하는,
코일러.
제9항에 있어서,
상기 홈이 있는 나선형 표면(94)은 상기 핀 마운트(90)가 이동하는 것을 중지시키는 경사진 단부(96)를 구비하는 가변 깊이를 갖는 홈에 의해 형성되어, 상기 가동 핀(66)을 상기 코일링 위치에 위치시키는,
코일러.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 코일러(24)와, 스톡 재료(30)를 코일링될 더니지(34)의 스트립으로 변환하는 더니지 변환기(22)를 포함하는 조합체로서, 상기 더니지 변환기(22)는 출구(36)로부터 더니지(34)의 스트립을 분배하는,
조합체.
제11항에 있어서,
상기 더니지 변환기(22)의 출구(36)와 상기 코일러(24) 사이에 위치하여 상기 더니지(34)의 스트립을 상기 코일러(24)로 안내하는 가이드 표면(68)을 더 포함하는,
조합체.
제11항에 있어서,
스톡 재료를 상기 스톡 재료보다 덜 조밀한 더니지 제품으로 변환하기 위한 스톡 재료(30)의 공급부(32)를 더 포함하는,
조합체.
더니지의 스트립을 코일링하는 방법에 있어서,
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 코일러(24)를 제공하는 단계;
상기 한 쌍의 가동 핀(66)들 사이에 상기 더니지(34)의 스트립을 수용하는 단계;
가이드 플레이트(80)를 회전시킴으로써 상기 한 쌍의 가동 핀(66)을 상기 스트립 수용 위치로부터 상기 코일링 위치로 이동시키는 단계; 및
상기 가동 핀(66)을 회전시킴으로써 상기 더니지(34)의 스트립을 코일(38)로 권취하는 단계
를 포함하는,
방법.
제14항에 있어서,
상기 제공하는 단계는,
시트 스톡 재료(30)를 더니지 변환기(22)에 공급하는 단계;
상기 시트 스톡 재료(30)를 상기 시트 스톡 재료(30)보다 낮은 밀도를 갖는 더니지(34)의 스트립으로 변환하는 단계; 및
상기 더니지 변환기(22)로부터 더니지(34)의 스트립을 분배하는 단계를 포함하는,
방법.
제14항에 있어서,
상기 이동시키는 단계는 상기 더니지(34)의 스트립의 선단부가 상기 한 쌍의 가동 핀(66)들 사이를 통과한 후에 시작하는,
방법.
제14항에 있어서,
상기 권취하는 단계가 완료된 후에 상기 한 쌍의 가동 핀(66)으로부터 상기 코일(38)을 코일링된 상태로 제거하는 단계를 더 구비하는,
방법.
제14항에 있어서,
상기 코일링 위치로부터 상기 스트립 수용 위치로 상기 한 쌍의 가동 핀(66) 각각을 안내하는 단계를 더 구비하는,
방법.
제14항에 있어서,
상기 스트립 수용 위치에서 상기 더니지(34)의 스트립의 경로에 횡단하는 라인을 따라 상기 한 쌍의 가동 핀(66)을 회전가능하게 정렬시키는 단계를 더 구비하는,
방법.
제14항에 있어서,
상기 코일러(24)에 공급되는 더니지(34)의 스트립의 속도 및 상기 코일(38)의 원하는 크기의 함수로서 상기 코일러(24)의 속도를 제어하는 단계를 더 구비하는,
방법.