KR20030038193A - 콘덴서용 필름권취기의 가이드롤러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징에 다수개 결합되어 적어도 하나 이상의 필름공급릴에 장착되는 금속증착 필름을 권취릴로 안내하여 동시권취되도록 하는 콘덴서용 필름권취기의 가이드롤러에 관한 것으로, 특히, 상기 필름의 계면장력을 유지시키도록 회전축에 삽입결합되는 다수개의 세그먼트 베어링을 포함한다.

따라서, 상기 필름을 콘덴서 소자로 감는 과정에서 필름공급릴릴이 회전함과 동시에 필름이 풀리는 과정에서 세그먼트 베어링이 필름의 계면장력 및 마찰력에 따라 개별적으로 대응회전하게 되어 미끄러짐을 방지하고 이에 따라 주름의 발생을 미연에 방지함으로써 소자에 주름이 잡히지 않도록 하는 콘덴서용 필름권취기의 가이드롤러를 제공한다.

Description

콘덴서용 필름권취기의 가이드롤러{Guiding roller of film winding machine for condenser}

본 발명은 하우징에 다수개 결합되어 적어도 하나 이상의 필름공급릴에 장착되는 금속증착 필름을 권취릴로 안내하여 동시권취되도록 하는 콘덴서용 필름권취기의 가이드롤러에 관한 것으로, 특히, 필름을 콘덴서 소자로 감는 과정에서 필름공급릴이 회전함과 동시에 필름이 풀리고 평면 베어링이 결합된 가이드롤러에 의해 안내되면서 필름에 주름이 발생하는 것을 방지하고자 하는 콘덴서용 필름권취기의 가이드롤러에 관한 것이다.

일반적으로, 콘덴서는 전기용량을 갖는 회로소자로 사용되는 것으로, 2개의 도체판을 공기 또는 다른 유전체에 끼워 대향시킨 구조를 기본으로 한다.

즉, 2장의 서로 절연된 금속 또는 전기 전도도가 큰 도체를 전극으로 하고, 그 사이에 절연체를 넣어 이 사이에서 생긴 정전용량을 이용하며, 이 정전용량 C 의 크기는 전극면적 및 절연된 전극 사이 유전체의 유전율에 비례하고, 전극 사이 거리에 반비례한다.

따라서, 실효표면적이 큰 구조가 되게 하거나, 유전율이 큰 유전체를 사용하거나, 또한 절연파괴전압이 큰 유전체를 사용하여 전극간격을 좁게 하면, 용량은같지만 콘덴서가 소형으로 된다.

이러한 조건을 충족시키기 위한 종래의 필름권취기(10)는 하우징(1)에 필름공급릴(2)(3)을 설치하고, 상기 필름공급릴(2)(3)에 각각 금속 증착 폴리프로필렌 필름(4)(이하, 필름이라 함) 및 금속증착 폴리에스터 필름(4)(이하, 필름이라 함)을 장착하여 필름공급릴(2)(3)로부터 풀어지는 필름(4a)(4b)의 진행방향을 바꾸어 하나의 권취릴(5)로 안내하는 가이드롤러(20)를 다수개 설치한다.

따라서, 상기 가이드롤러(20)에 의해 안내되는 필름(4a)(4b)은 하나의 권취릴(5)에 의해서 동시에 권취되며, 이때, 상기 필름(4a)(4b)의 이송 중에는 일정하게 장력이 유지되는 상태에서 필름(4a)(4b)이 권취되도록 하는 텐션조절장치(30)가 제공되는 바, 상기한 텐션조절장치(30)는, 일반적으로 콘덴서 필름 권취 시 널리 사용되는 것으로서 권취릴(5)에 권취되는 필름(4a)(4b)이 일정한 장력이 유지되도록 함과 동시에 필름(4a)(4b)의 물성특성이 장력에 의해 변화되지 않도록 하고, 권취 시 필름(4a)과 필름(4b)사이의 간극을 최소화시켜 물리적으로 콘덴서 소자의 전기적 특성이 향상될 수 있도록 하는 것이다.

그러나, 상기 텐션조절장치(30)에 의해서는 필름의 장력이 적절히 유지될 수 있도록 하는 장력조절은 가능하지만, 콘덴서 소자인 필름의 특성이 미세한 온도변화나 습도의 변화에도 미세하게 반응하며, 가이드롤러(20)가 필름(4a)(4b)의 접촉에 따라 발열하게 되고, 이에 따라, 필름의 물적특성이 시시각각 변화하는 특성때문에 필름의 특성과 이에 따른 미세한 변화에 대응하여 필름의 계면장력을 조절하는데는 큰 어려움이 있었다.

아울러, 상기 필름(4a)(4b)이 풀어짐에 따라 이들 필름(4a)(4b)의 외경은 도3a와 도3b에 도시된 바와 같이 점차 작아지고, 이에 따라, 이 필름을 최초로 안내하는 제1가이드롤(20a)와의 거리(t)가 점차 멀어지게 된다.

여기서, 상기 가이드롤러(20)는 도2에 도시된 바와 같이 회전축(122)에 일체로 된 하나의 평면 베어링(21)을 결합시켜 이 베어링(21)의 외경면이 이송되는(안내되는)필름(4a)(4b)과 접촉하여 회전됨으로써, 원활한 이송과 동시에 텐션조절장치(30)에 의한 장력이 이송도중에도 유지될 수 있도록 하였다.

이러한, 상기 가이드롤러(20)의 구조를 도2에서 살펴보면, 상기 하우징(1)에 가이드롤러(20)가 설치되도록 하기 위한 결합구(22)에 회전축(23)이 길이방향으로 연장형성되어 있으며, 상기 회전축(23)에는 일체로 된 하나의 평면 베어링(21)을 끼우고, 상기 회전축(23)의 선단에 스토퍼(24)를 삽입시킨 후, 고정나사(25)로 스토퍼(24)가 회전축(23)의 선단에 고정되도록 함으로써, 회전축(23)에 삽입된 평면 베어링(21)이 회전축(23)으로부터 탈리되지 않도록 된 구성이다.

그러나, 상기 필름(4a)(4b)은 도2에 도시된 바와 같이 회전축(22)에 결합된 평면 베어링(21)의 외경면과 접촉 시에 온도와 습도에 따른 필름(4a)(4b)의 미세한 변화, 텐션조절장치(30)에 의한 장력의 변화, 도3에 도시된 바와 같이 필름(4a)(4b)이 풀어지는 시점에서의 위치와 제1가이드롤러(20a) 위치상의 거리변화에 따라 필름(4a)(4b)이 평면 베어링(21)에 접촉하면서 미세하게 힘의 균형이 변화되는 등의 변수에 의해 계면장력에도 변화가 유도된다.

따라서, 상기 제1가이드롤러(20) 상에서 필름(4a)(4b)의 일측이 미끄러지면타측은 미끄러지지 않거나, 타측이 미끄러지면 일측이 미끄러지지 않는 등 같은 필름(4a)(4b)이라 하더라도 일측과 타측에 작용되는 힘의 크기가 미세한 차이를 보여 계면장력이 변화하게 되며, 결국, 필름이 미세하게 이완되어 균일한 표면상태를 이루지 못하게 되고, 이러한 상태로 권취릴(5)로 이송된 필름이 권취릴(5)에 권취될 때에는 주름이 잡히게 되며, 이 주름에는 공기가 충진됨으로써 결국, 소자의 전기적 특성을 저하시키는 문제점을 갖게 된다.

아울러, 상기한 바와 같이 필름(4a)(4b)의 일측과 타측에는 각각 작용하는 힘이 다르거니와, 고속으로 이송되는 필름과 평면 베어링(21)과의 접촉 시 발생하는 마찰열에도 영양을 받게 되며, 이에 따라 필름(4a)(4b)의 양측 중 어느 한 측은 미세하게 늘어나게 됨으로써, 주름의 발생을 야기시키게 된다.

따라서, 상기 제1가이드롤러(20a)로부터 필름을 인수받는 다수개의 가이드롤러(20)에서는 주름이 발생한 필름(4a)(4b)을 권취릴로 안내하게 되며, 이에 따라, 권취릴에 권취되는 콘덴서 소자에는 주름이 잡힌 채로 권취되어 콘덴서의 정전용량이 저하되고, 제조시 설정된 정전용량과 오차가 발생하게 되어 콘덴서의 전기적 특성을 불안정하게 하여 불량품으로 되게 한다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 필름을 콘덴서 소자로 감는 과정에서 필름공급릴이 회전함과 동시에 필름이 풀리는 과정에서 세그먼트 베어링이 필름의 계면장력 및 마찰력에 따라 개별적으로 대응회전하게 되어 미끄러짐과 필름의 이완작용을 방지하고 이에 따라 주름의 발생을 미연에 방지함으로써 소자에 주름이 잡히지 않도록 하는 목적을 제공한다.

도1은 종래 콘텐서용 필름권취기의 외관을 도시한 도면이고,

도2는 종래 평면베어링의 구조를 도시한 분해사시도이고,

도3a,b는 종래 필름이 풀어질때 발생하는 평면 베어링과 필름과의 거리차를 도시한 도면이고,

도4는 본 발명 세그먼트 베어링의 구조를 도시한 분해사시도이고,

도5는 본 발명에 의한 가이드롤러의 세그먼트 베어링에 형성된 경사부를 도시한 도면이고,

도6은 본 발명에 의한 실시예를 도시한 도면이고,

도7은 본 발명에 의한 가이드롤러의 사용상태를 도시한 요부도면이다.

< 도면의 주요 부호에 대한 설명 >

101 : 하우징102 : 필름공급릴

104 : 금속증착 필름111 : 평면 베어링

120 : 가이드롤러121 : 결합구

122 : 회전축123 : 세그먼트 베어링

124 : 경사부125 : 고정나사

126 : 단차홈127 : 스토퍼

상기한 목적은, 본 발명에 따라, 하우징(101)에 다수개 결합되어 적어도 하나 이상의 필름공급릴(102)에 장착되는 금속증착 필름(104)(이하, 필름이라 함)을 안내하여 하나의 권취릴(5)에 동시권취되도록 하는 콘덴서용 필름권취기의 가이드롤러에 있어서, 상기 하우징(101)에 결합되는 결합구(121)의 회전축(122)에 삽입결합되는 다수개의 세그먼트 베어링(123)을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서용 필름권취기의 가이드롤러(120)에 의해 달성된다.

그리고, 상기 세그먼트 베어링(123)은, 상기 필름(104)의 접촉면사이에 공기가 유통될 수 있도록 양단의 선단부에 모따기 된 경사부(124)를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 결합구(121)에 이격되도록 한 쌍의 회전축(122a)(122b)을 형성하고 일측 회전축(122a)에는 평면 베어링(111)을 결합시키고, 타측 회전축(122b)에는 세그먼트 베어링(123)을 다수개 결합시키도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 가이드롤러(120)의 구성을 첨부된 도면 도4 내지 도7을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 의한 가이드롤러(120)는 도4와 도5에 도시된 바와 같이 하우징(101)에 가이드롤러(120)가 설치되도록 하기 위한 결합구(121)에 회전축(122)이 길이방향으로 연장형성되어 있다.

그리고, 상기 회전축(122)에는 도4에 도시된 바와 같이 다수개의 세그먼트 베어링(123)을 억지끼움식으로 다수개 삽입시키고, 주지된 바와 같이 회전축(122)의 선단에는 스토퍼(127)를 삽입시킨 후, 고정나사(125)로서 스토퍼(127)가 회전축(122)의 선단에 고정되도록 함으로써, 회전축(122)에 삽입된 세그먼트 베어링(123)이 회전축(122)으로부터 탈리되지 않도록 한다.

여기서, 상기 세그먼트 베어링(123)은 베어링의 정식명칭이 아닌 것으로 본 발명에서 제시한 평면 베어링(111)과 구분하여 설명을 하기 위하여 본 출원인이 임의로 정한 임의명칭이며, 본 발명에서 제시하는 세그먼트 베어링(123)은 구름베어링을 뜻하는 것으로 레이디얼 베어링, 볼베어링, 니들베어링 등과 같이 베어링의 종류를 한정하지는 않는다.

한편, 상기 세그먼트 베어링(123)의 양단의 선단부는 도6에 도시된 바와 같이 소정의 기울기로 된 경사부(124)를 모따기로 형성하여 인접한 세그먼트 베어링(123)과 함께 세그먼트 베어링(123) 외경면으로부터 깊이를 갖는 단차홈(126)을 형성하여 필름(104)이 구름접촉할 때 이 단차홈(126)으로 공기가 유통되도록 함으로써, 고속으로 이송되는 필름에 의해 세그먼트 베어링(123)의 외경면에 발생하는 마찰열이 곧바로 냉각되도록 하고, 이에 따라 세그먼트 베어링(123) 외경면의 발열을 미연에 방지시켜 세그먼트 베어링(123)의 발열로 필름(104)이 미세하게 이완되는 것이 방지될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 결합구(121)에는 서로 이격되도록 회전축(122)을 한 쌍으로 형성하고, 일측 회전축(122a)에는 종래의 평면 베어링(111)을 삽입결합시키며, 타측 회전축(122b)에는 세그먼트 베어링(123)이 삽입결합될 수 있도록 하는 바, 이들 평면 베어링(111)링과 세그먼트 베어링(123)들 간의 간격은 비교적 가깝게 하는 것이 바람직하다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 기술작용을 도5와 도7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 필름공급릴(102)에 장착된 필름(104)이 풀어지면 평면 베어링(111)이 결합된 제1가이드롤러(20,100a)와 구름접촉하게 되고, 이 제1가이드롤러(20,100a)와 구름접촉하면서 이송되는 필름은 세그먼트 베어링(123)이 결합된 제2가이드롤러(120,100b)와 구름접촉하면서 안내이송되며, 이렇게 제2가이드롤러(120,100b)에 의해 안내된 필름은 제3,제4...제n가이드롤러에 의해 도1에 도시된 권취릴(5)에 안내되어 권취된다.

상술한 바와 같이 필름(104)이 풀어지면 이 필름(104)을 최초로 안내하는 제1가이드롤러(100a)와 제2,제3,,,제n가이드롤러는 세그먼트 베어링(123)이 결합된 가이드롤러(120)를 채택하여 설치하여도 무방하나, 가장 바람직하게는 제1,제2가이드롤러(100a)(100b) 중 어느 하나만 세그먼트 베어링(123)이 결합된 가이드롤러(120)가 사용될 수 있도록 하여 소기의 목적을 달성하는 것이다.

즉, 본 발명에서는 제1가이드롤러(100a)가 세그먼트 베어링(123)이 결합된 가이드롤러(120)일 경우 제2가이드롤러(100b)는 평면 베어링(21)이 결합된 가이드롤러(20)를 사용하는 것이 바람직하며, 제1가이드롤러(100a)가 평면 베어링(21)이결합된 가이드롤러(20)일 경우 제2가이드롤러(100b)는 세그먼트 베어링(123)이 결합된 가이드롤러(120)를 사용하는 것이 바람직하며, 여기서, 상기 세그먼트 베어링(123)이 결합된 가이드롤러(120)로부터 필름을 인수하는 가이드롤러는 가급적 평면 베어링(21)이 결합된 가이드롤러(20)를 채택하는 것이 설치비용면에서 경제적이라 할 것이다.

한편, 상기 세그먼트 베어링(123)이 결합된 가이드롤러(120)와 필름(104)이 구름접촉하게 될 때에는 필름(104)과 다수개의 세그먼트 베어링(123)과의 접촉면에 계면장력이 일정하게 형성되는 것이 바람직하나 장력의 미세한 변화와 필름(104)의 물성변화에 의하여 필름(104)의 일측과 양측에서 각각 장력의 세기가 서로 다르게 발생하게 된다.

이러한, 장력의 차이나 필름(104)과 다수개의 세그먼트 베어링(123)과의 계면장력에 영향을 미치는 바, 이때, 각 세그먼트 베어링(123)은 계면장력의 변화에 따라 각각 대응되게 회전하게 됨으로써, 필름(104)의 일측과 타측에서 작용되는 장력의 세기에 따라 각각 다른 속도로 회전하게 되어 필름(104)이 미끄러지거나, 혹은 동시에 미끄러지지 않아서 이완되는 것을 방지하게 된다.

아울러, 각 세그먼트 베어링(123)과 세그먼트 베어링(123)사이에는 공기가 유통될 수 있도록 경사부(124)에 의해 형성된 단차홈(126)으로는 필름(104)이 미세하게 빨려들어가기 때문에 필름(104)이 풀릴때부터 발생하는 주름이 제거되고, 이 단차홈(126)으로 필름(104)이 걸리면서 종래에 미끄러지던 현상을 완벽하게 제거할 수 있게 되어 일정한 각도에 따라 주름을 펴주는 역할과 함께, 고속으로 구름접촉됨으로써 발생되는 발열을 이 단차홈(126)으로 유통되는 공기가 냉각시킴으로써, 미세한 발열로 인한 이완과 주름의 발생도 방지할 수 있게 한다.

따라서, 상기 세그먼트 베어링(123)이 결합된 가이드롤러(120)에 의해 주름이 펴진 필름(104)은 펴진 상태로 평면 베어링(21)이 결합된 가이드롤러(20)로 이송되기 때문에 이후로부터는 평면 베어링(21)이 결합된 가이드롤러(20)가 그 상태를 유지시키면서 권취릴(5)까지 안내하게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명은 하나의 회전축에 개별적으로 된 다수개의 세그먼트 베어링을 삽입결합시켜 금속증착 필름의 물성변화와 계면장력의 변화에 따라 각각의 세그먼트 베어링이 대응회전할 수 있도록 함으로써, 필름이 미끄러지는 현상을 방지하고, 세그먼트 베어링의 단차홈으로 공기가 유통될 수 있도록 하여 고속회전하는 세그먼트 베어링의 발열을 방지하고, 아울러, 이 단차홈과 경사부로 필름이 미세하게 걸리면서 릴이 풀릴때 발생한 주름이 평면 가이드롤러를 통과하면서 주름제거가 이루어지도록 하여 주름을 방지할 수 있게 되었으며, 이에 따라, 필름을 풀어내어 소자를 권취하는 과정에서 주름에 의한 공기층의 함유를 미연에 방지할 수 있게 되어 콘덴서의 전기적 특성을 향상시킴과 더불어 불량률의 감소로 인한 생산성의 향상을 꾀할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (3)

1. 하우징에 다수개 결합되어 적어도 하나 이상의 필름공급릴에 장착되는 금속증착 필름을 권취릴로 안내하여 동시권취되도록 하는 콘덴서용 필름권취기의 가이드롤러에 있어서,

   상기 하우징에 결합되는 결합구에 형성된 회전축에 삽입결합되는 다수개의 세그먼트 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서용 필름권취기의 가이드롤러.
2. 제1항에 있어서,

   상기 세그먼트 베어링은,

   상기 필름의 접촉면사이에 공기가 유통될 수 있도록 양단의 선단부에 모따기 된 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘덴서용 필름권취기의 가이드롤러.
3. 제1항에 있어서,

   상기 결합구에 이격되도록 한 쌍의 회전축을 형성하고 일측 회전축에는 평면 베어링을 결합시키고, 타측 회전축에는 세그먼트 베어링을 다수개 결합시켜서 된 것을 특징으로 하는 콘덴서용 필름권취기의 가이드롤러.