KR20050065551A - 압착된 원료 묶음으로부터 와이어 또는 테이프를 제거하기위한 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 와이어 코일링장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 방법은 압착된 원료 묶음, 예컨대 섬유소 묶음으로부터 와이어 또는 테이프를 제거하기 위해 사용되는데, 상기 와이어 또는 테이프는 각 하나 이상의 교차점(3, 3')을 형성한다. 이 경우에 상기 묶음은 묶음 배치 장치(4)에 의해서 와이어 제거 위치로 제공되고, 와이어 또는 테이프가 분리된 후에, 하나 이상의 와이어 코일링 장치(7)에 의해서 상기 와이어 또는 테이프가 묶음(1)으로부터 제거된다. 본 발명에 따르면, 상기 교차점(3, 3')의 위치는 예컨대 인공지능 카메라(5)에 의해서 자동 검출되어, 기계 제어 장치(10)로 전달된다. 그리고 나서, 상기 와이어 코일링 장치(7)는 자동으로 상기 교차점(3) 쪽으로 안내되고, 한 작동 단계에서 두 개의 와이어가 동시에 감아올려지고 제거된다. 이러한 방식으로, 언와이어링 스테이션의 순환주기가 더 빨라진다. 또한, 이러한 방법을 실시하기 위해 특히 바람직한 와이어 코일링 장치가 제공된다.

Description

압착된 원료 묶음으로부터 와이어 또는 테이프를 제거하기 위한 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 와이어 코일링 장치{METHOD FOR REMOVING WIRES OR TAPES FROM PRESSED BALES OF RAW MATERIAL, AND WIRE COILING DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD}
본 발명은 청구항 1항의 전제부에 따른 방법 및 청구항 10항의 전제부에 따른 와이어 코일링 장치(wire coiling device)에 관한 것이다.
이러한 유형의 방법 및 장치는 예컨대 제지공업에서 이용된다. 구체적으로 말하면, 통상적으로 제지 생산 원료, 즉 섬유소(cellulose) 또는 폐지(used paper)가 압착 묶음(pressed bale) 형태로 제공되고, 이러한 압착 묶음들은 와이어(wire) 또는 테이프(tape)로 결합한다. 그런 다음 원료가 예컨대 펄퍼(pulper) 내에서 수성 현탁액(aqueous suspension)으로 가공되기 전에, 이러한 와이어 또는 테이프가 제거되는 것이 일반적이다. 이러한 공정을 손으로 할 수도 있지만, 위험하고 복잡하다. 따라서 여기서 언급된 유형의 방법은 와이어 및 테이프를 자동으로 제거할 수 있도록 개발되어 왔다. 이러한 방법을 실시할 때 사용될 수 있는 코일링(coiling) 장치가 예컨대 DE 28 21 336 C2에 공지되어 있다. 상기 방법에서는 와이어 제거(unwiring)의 순환주기(cycle time)를 최대화하는 것, 즉 시간당 처리할 수 있는 묶음의 양을 최대화하는 것이 중요하다. 더 정확히 말하면, 다수의 장치를 포함하는 언와이어링 스테이션(unwiring station)은 매우 복잡하므로 최대로 활용될 수 있어야 한다.
따라서 본 발명의 목적은 제지 또는 섬유소 묶음으로부터 더 신속하게 와이어 또는 테이프를 제거할 수 있도록 전술한 유형의 방법을 개선하는데 있다.
상기 목적은 청구항 1항의 특징부에 의해 달성된다.
청구항 10항은 상기 방법을 실시하기 위해 특히 적합한 와이어 코일링 장치를 제시한다.
상기 방법을 실시할 때 와이어 및/또는 테이프의 교차점은 와이어 코일링 장치의 장착이 가능하도록 선택될 수 있으므로, 상기 와이어 코일링 장치에 의한 각 코일링 공정에 의해서 두 개의 와이어가 동시에 포착(acquisition) 및 제거(removal)될 수 있다. 이러한 방법은 자동화될 수 있어서 매우 경제적이다.
첨부된 도면을 참고로 본 발명의 방법 및 상기 방법의 장점들을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 방법을 실시하기 위해 필요한 주요 부재들이 도시된 개략적인 사시도이고,
도 2a 내지 도 2c는 특히 적합한 와이어 코일링 장치의 세 개의 작동 단계이며,
도 3은 도 2a 내지 도 2c의 와이어 코일링 장치의 부품들을 도시한 도면이고,
도 4는 도 3에 도시된 외부 실린더의 전개도이다.
도 1에서는 본 발명의 방법을 실시하기 위해 필요한 단계들을 매우 간략하게 볼 수 있다. 여기서 기술 부재들은 그 기능 및 작용을 알 수 있도록 도시된다. 하지만, 세부적인 구조는 알 수 없다.
도시된 묶음(bale)(1)은 수직 측면(side face) 상에는 단지 수직 와이어만 존재하도록 배치된다. 즉, 도시된 상태에서 묶음 층은 수평으로 제공되고 압착 방향은 수직이다. 묶음은 예컨대 체인 컨베이어(chain conveyor), 롤 컨베이어(roll conveyor) 또는 에이프런 컨베이어(apron conveyor)와 같은 이송 장치들(도시되지 않음)에 의해 언와이어링 스테이션(unwiring station)으로 수송되어, 와이어(2 및 2')의 교차점(3 및 3')이 묶음(1) 윗면에 오는 위치를 갖게 된다. 그런 다음 와이어 제거를 위해 묶음(1) 윗면은 묶음 배치 장치(bale positioning device)(4)(이중 리프팅 장치)에 의해, 텔레스코픽 장치(telescopic device)(6) 및 와이어 코일링 장치(7)를 갖는 선회 아암(pivot arm)이 선회하는 높이를 갖게 된다. 묶음(1) 윗면을 주사한(scanning) 인공지능 카메라(intelligent camera)(5)에 의해 와이어 위치가 검출되고, 교차점(3 및 3')이 결정된 후에, 좌표(coordinate)가 기계 제어 장치(10)로 전달된다. 기계 제어 장치(10)에 의해 선회 장치(8) 및 텔레스코픽 장치(6)의 구동 제어가 이루어지는데, 상기 선회 장치 및 텔레스코픽 장치는 와이어 코일링 장치(7)를 교차점(3 및 3') 쪽으로 이동시킨다. 또한, 묶음 표면과 가상 수평면과의 높이 차에 상응하여 위치가 보정된다. 도 2a 내지 2c, 도 3 및 도 4에 도시된 와이어 코일링 장치(뒤에서도 기술될 것임)가 사용되는 경우에는, 상기 와이어 코일링 장치를 배치할 때 선회 장치(8)의 선회 각도에 맞게 고정자 끝 위치가 보정되어서, 와이어 안내 슬롯(17)에 의해 형성된 고정자 끝이 와이어에 의해 교차점(3, 3') 상에 형성된 영역들보다 정확히 위에 놓이게 된다. 이와 같은 보정이 수행된 후에, 고정자 끝이 묶음 표면상에 놓일 때까지 코일링 장치가 묶음 위로 내려온다. 이 경우에 위치 센서가 장착된 회전 구동장치, 랙 앤드 피니언 구동장치(rack and pinion drive) 및/또는 유압 실린더가 구동장치로 이용될 수 있다.
이와 동시에 절삭 장치(9 및 9')(윤곽만 도시됨)도 마찬가지로 기계 제어 장치(10)에 의해 제어되어, 서보 구동장치가 장착될 수 있는 선형축에 의해 각 하나의 절삭 위치를 갖게 되는데, 이러한 절삭 위치에서 와이어(2 및 2')의 분리가 이루어진다. 와이어의 절삭 위치는 교차점(3)으로부터 볼 때 양단부의 길이가 거의 동일해지도록 선택된다. 이와 같은 방식으로도 공정의 순환주기가 빨라질 수 있다. 묶음에 절삭 장치를 장착하는 것은 압력 제어식(pressure controlled) 유압 실린더에 의해 수행될 수 있다.
도 1에서는 선회 아암 및 텔레스코픽 장치(6)를 갖는 단 하나의 와이어 코일링 장치(7)만이 도시하고 있지만, 실질적으로는 다수의 와이어 코일링 장치가 제공되는 것이 바람직하다. 본 방법은 모든 와이어를 동시에 포착할 수 있을 정도로 충분한 개수의 와이어 코일링 장치가 제공되는 언와이어링 스테이션에 의해 수행될 때 가장 신속하게 실시된다. 따라서 적합하게 프로그래밍한 기계 제어 장치는 개별 와이어 코일링 장치에 최적의 교차점을 할당하고, 그 결과 이러한 와이어 코일링 장치들이 동시에 작동할 수 있게 된다. 그런 다음 묶음의 부분 표면이 각 와이어 코일링 장치에 의해서 차지될 수 있다. 통상적으로 이러한 묶음은 한 표면상에서 4개 이하의 교차점을 갖는다. 따라서 묶음 배치 장치(4)의 양측에서 텔레스코픽 장치(6)를 갖는 각 하나의 선회 아암이 사용될 수 있으며, 이때 두 개의 선회 장치(8)는 대각선 맞은편에 배치될 수도 있다.
절삭 장치(9 및 9')는 묶음(1)과 함께 묶음 배치 장치(4)에 의해 수직선상에서 이동되도록 장착될 수 있다. 절삭 장치의 어떤 면으로부터 절삭 위치를 갖게 되는가는 공간적 상태 그리고 경우에 따라서는 절삭시 교차점에 대해 가급적 동일한 길이의 단부들을 유지하고자 하는 요구(이미 언급함)에 따라 좌우된다. 절삭 장치는 통상적으로 옆으로, 즉 묶음 수송 방향(화살표 11)에 대해 평행한 표면에 장착된다. 수송 방향(화살표 11)에 대해 수직인 표면은 기계공학적인 근거로 볼 때 그다지 적합하지 않기 때문에, 옆에서 포착할 수 없는 와이어의 경우에는 일반적으로 절삭 장치가 아래로부터 묶음 가까이 안내된다.
모든 와이어를 제거한 후에는 묶음(1)이 예컨대 컨베이어 벨트(도시되지 않음) 위로 내려져서, 언와이어링 스테이션으로부터 나와 수송 방향(화살표 11)으로 이동될 수 있다. 이와 동시에 다시 코일링된 묶음이 뒤따른다.
본 발명에 따른 방법을 실시하기 위해 특히 적합한 와이어 코일링 장치는 도 2a 내지 도 2c에 도시된다. 이러한 와이어 코일링 장치는 중심에 배치된 중공 실린더형 권선형 회전자(12)를 포함하며, 상기 권선형 회전자(12)는 중공 실린더의 작동 단부로부터 시작하여 실린더벽을 관통하는 두 개 이상의 나선형 슬롯(도시되지 않음)을 갖는다. 이러한 권선형 회전자(12)는 고정자(15)에 의해 둘러싸이며, 상기 고정자(15)는 외부 단부로부터 시작하여 권선형 회전자의 슬롯에 대해 반대방향으로 연장하는 두 개 이상, 바람직하게는 네 개 이상의 와이어 안내 슬롯(도시되지 않음)을 갖는다. 중공 실린더형 권선형 회전자(12)는 중공축으로 형성된 구동축(13) 내에서 연장한다. 중공축 내에 와이어 배출기(14)가 배치된다. 도 2a는 코일링 이전의 작동 단계를 보여준다. 즉 와이어 배출기(14)가 기본 위치에 있다. 와이어 포착 후에 권선형 회전자(12)의 회전에 의해 고정자(15) 내에 와이어 코일(16)이 생성된다(도 2b에 도시됨). 이 경우에는 와이어가 완전히 감아올려지기 전에 이미 선회 공정이 시작될 수 있으므로, 시간이 단축된다. 도 2c는 와이어 배출기(14)가 로킹 피스톤(locking piston)을 갖는 유압 또는 공압(pneumatic) 실린더(도시되지 않음)를 통해 이동되어, 와이어 코일(16)이 배출된 후의 단계로서, 배출 위치의 마지막 단계를 보여준다. 배출 과정과 동시에 와이어 코일(16)과 고정자(15) 간의 마찰을 줄이기 위해 권선형 회전자(12)의 회전 운동이 달성된다. 와이어 코일링 장치(7)로부터 와이어링된 와이어를 제거하기 위한 방법들은 그 자체로 공지되어 있다. 이러한 방법들은 금속성 와이어인 경우와 플라스틱 테이프인 경우에 따라 구별될 수 있다. 금속성 와이어인 경우에는, 수송하기 적합하게 비교적 촘촘하게 감긴 코일을 형성하는 것이 바람직하다. 금속성 와이어는 깨끗한 원료, 즉 곧 바로 시판가능한 제품으로 고려될 수 있으므로 재생가능하다.
이와 유사한 와이어 코일링 장치가 위에서 언급한 DE 28 21 336 C2에 공지되어 있다. 공지된 장치는 고정자가 축을 중심으로 특정 각도 범위, 바람직하게는 대략 30°로 회전할 수 있어서, 묶음에 장착된 와이어 또는 테이프를 제거할 수 있도록 바람직하게 개선되고, 그 결과 본 발명의 방법을 실시하기에 적합해진다. 도 3에서 왼쪽에는 고정자(15), 오른쪽에는 구동축(13)을 갖는 권선형 회전자(12)가 도시된다. 이러한 두 개의 부품은 설명의 편의상, 사용가능한 배열 상태에 있지 않다. 즉, 결합하지 않은 상태로 도시된다. 고정자(15) 내에 실린더벽을 관통하는 나선형 와이어 안내 슬롯(17)이 도시된다. 또한, 중공 실린더형 권선형 회전자(12) 내에 배치된 슬롯(18)이 도시된다. 이러한 두 개의 부품 내에 제공된 슬롯의 배열은 서로 반대방향이므로, 고정자(15) 내에서 중공 실린더형 권선형 회전자(12)가 회전함으로써 와이어 또는 테이프가 감아올려질 수 있다. 고정자(15)는 제한된 각도 범위 내에서 회전하여, 와이어가 묶음으로부터 와이어 안내 슬롯(17) 안으로 삽입되기 때문에, 권선형 회전자(12)의 작동 단부와 고정자(15)의 작동 단부 사이에는 작은 밀리미터의 간격(a)이 제공될 수 있다. 이 간격 또한 묶음의 보호를 위해 사용된다.
도 4에 따른 고정자(15)의 전개도를 보면, 전체적으로 4개의 와이어 안내 슬롯(17)이 존재함을 알 수 있다. 이 경우에는 예컨대 작동 단부 영역에서 슬롯 각도()가 선택될 수 있는데, 상기 슬롯 각도()는 나머지 영역에서의 각도() 보다 작다. 이를 통해서 와이어가 먼저 매우 쉽게 제거된 후에, 실제의 와이어링 공정에서는 확실히 위쪽으로 안내되어 슬롯 바닥(base of slot)에 이르게 된다. 와이어 안내 슬롯(17)은 상승하는 기울기로 형성될 수도 있다.
이와 같은 와이어 코일링 장치에 의해서, 묶음 표면의 손상 없이 와이어 코일(16)이 형성된다. 좀 더 뒤에 설명하겠지만, 이와 같은 손상은 특히 고가의 섬유소 묶음일 경우에는 바람직하지 않다. 와이어 코일링 장치(7)는 "정확한 시점에" 교차점으로 안내되기 때문에, 이러한 와이어 코일링 장치는 교차점에 있는 4개의 모든 와이어 단부를 확실히 포착할 수 있다. 고정자(15)의 회전 운동은 비교적 적게 나타날 수 있다. 통상적으로 고정자는 코일링 공정이 끝난 후에 다시 출발 위치로 회전한다.
전술한 방법이 기본적으로는 폐지, 섬유소, 린더(linter) 또는 목화와 같은 상이한 원료들의 묶음에 대해서 적용될 수 있음에도, 특히 섬유소 묶음을 와이어 제거할 때 장점들을 나타낸다. 우선 통상의 섬유소 묶음은 통상의 폐지 묶음보다 훨씬 작다. 따라서 동일 생산량을 위해서는 더 많은 섬유소 묶음들이 제공되어야 하며, 이로 인해 최대 순환주기에 대한 요구가 더 높아진다. 그러나 생산된 제지에 대한 특히 높은 요구들이 제기되는 곳에서 비교적 고가의 섬유소가 사용된다는 사실 또한 중요하다. 따라서 묶음 와이어를 절삭하고 감아올림으로써 묶음 바깥층이 더럽혀지거나 섬유들이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명에 따른 방법은 원료 보호를 위해서 매우 특별하게 이용되는데, 그 이유는 와이어 코일링 장치 및 절삭 장치는 소수의 지점에서 적합하게 사용될 수 있기 때문이다. 섬유소 묶음이 크기 및 감긴 형태에 있어서 통상적으로 균일하게 제공된다는 사실 또한 본 발명의 방법의 목적, 즉 신속하고 간단하게 와이어를 포착 및 제거하고자 하는 목적과 부합한다.

Claims (15)

  1. 맞은편에 놓인 두 개 이상의 원료 묶음 측면에서 각 하나 이상의 교차점(3, 3')을 형성하도록 배치된 와이어(2, 2') 또는 테이프를 압착된 원료 묶음(bale)으로부터 제거하기 위하여,
    묶음 배치 장치(bale positioning device)(4)를 이용하여 상기 묶음을 와이어 제거 위치로 제공하는 단계;
    와이어 검색장치를 이용하여 상기 와이어의 위치를 자동 검출하고 상기 와이어 위에 와이어 코일링 장치(7)를 배치시키는 단계; 및
    상기 와이어 또는 테이프를 분리시킨 후에, 상기 하나 이상의 와이어 코일링 장치(7)를 이용하여 상기 묶음(1)으로부터 제거하는 단계를 포함하는,
    압착된 원료 묶음으로부터 와이어 또는 테이프를 제거하기 위한 방법에 있어서,
    상기 하나 이상의 묶음 측면에서 상기 교차점(3, 3')의 위치를 자동 검출하여, 상기 와이어 코일링 장치(7)를 상기 교차점(3) 쪽으로 안내하는 기계 제어 장치(10)로 전달하는 것을 특징으로 하는,
    압착된 원료 묶음으로부터 와이어 또는 테이프를 제거하기 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 교차점(3, 3')의 위치를 상기 묶음(1)의 적합한 한 면을 주사하는(scanning) 자동 카메라(5)를 이용하여 검출하는 것을 특징으로 하는, 압착된 원료 묶음으로부터 와이어 또는 테이프를 제거하기 위한 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 와이어 코일링 장치(7)를 텔레스코픽 장치(telescopic device)(6)에 장착하고, 상기 기계 제어 장치(10)에 의해 제어되는 상기 텔레스코픽 장치(6) 및 선회 장치(8)에 의해 이동시키는 것을 특징으로 하는, 압착된 원료 묶음으로부터 와이어 또는 테이프를 제거하기 위한 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 묶음(1) 위쪽에 놓인 측면에 있는 상기 교차점(3, 3')의 위치들을 검출하는 것을 특징으로 하는, 압착된 원료 묶음으로부터 와이어 또는 테이프를 제거하기 위한 방법.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교차점(3, 3')의 검출된 위치에 따라 자동으로 절삭 위치를 이동시키는 절삭 장치(9, 9')를 이용하여 상기 와이어(2, 2') 또는 테이프를 분리하는 것을 특징으로 하는, 압착된 원료 묶음으로부터 와이어 또는 테이프를 제거하기 위한 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 절삭 위치는, 상기 기계 제어 장치(10)에 의해 미리 정해진 와이어링 위치로부터 시작해서 상기 와이어 또는 테이프의 길이가 거의 동일해지도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 압착된 원료 묶음으로부터 와이어 또는 테이프를 제거하기 위한 방법.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    두 개의 와이어 코일링 장치(7)가 사용되는데, 상기 두 개의 와이어 코일링 장치(7)는 상기 장치(7)가 배치된 상기 묶음의 바깥면이 두 개의 부분 표면으로 분할되고, 상기 두 개의 분할면에 상기 와이어 코일링 장치 중 하나 만이 각각 차지될 수 있는 것을 특징으로 하는, 압착된 원료 묶음으로부터 와이어 또는 테이프를 제거하기 위한 방법.
  8. 제 5항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 절삭 장치(9)를 측면(side face)에 장착하고, 상기 하나 이상의 절삭 장치(9')를 배치된 상기 묶음(1) 아래에 장착하는 것을 특징으로 하는, 압착된 원료 묶음으로부터 와이어 또는 테이프를 제거하기 위한 방법.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른, 섬유소 묶음(cellulose bale)을 와이어 제거(unwiring)하기 위한 상기 방법의 용도.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하기 위해, 특히 교차 방식으로 놓인 절삭된 묶음 와이어를 감아올리고 제거하기 위한 와이어 코일링 장치가 제공되고,
    상기 와이어 코일링 장치는 그 중심에 중공 실린더형 권선형 회전자(12)를 포함하며, 상기 권선형 회전자(12)는 작동 단부로부터 시작되어 실린더벽을 관통하는 두 개 이상의 나선형 슬롯(slot)(18)을 가지며,
    또한, 상기 와이어 코일링 장치는 상기 권선형 회전자(12)를 둘러싸는 고정자(15)를 포함하며, 상기 고정자(15)는 마찬가지로 작동 단부로부터 시작되어 상기 권선형 회전자(12)의 슬롯에 대해 반대방향으로 연장하는 두 개 이상의 와이어 안내 슬롯(17)을 가지며,
    상기 권선형 회전자(12)는 중공축으로 형성된 구동축(13) 내에서 연장하고, 상기 구동축(13) 내에 와이어 배출기(14)가 배치되는,
    절삭된 묶음 와이어를 감아올리고 제거하기 위한 와이어 코일링 장치에 있어서,
    상기 고정자(15)는 원주방향으로 균일하게 분포된 4개 이상의 와이어 안내 슬롯(17)을 가지며, 상기 묶음(1)에 대해 10°이상 99°이하, 바람직하게는 10°내지 60°의 회전 운동을 수행할 수 있으며,
    이러한 회전 운동은 상기 권선형 회전자(12)의 회전 운동에 대해 반대 방향으로 수행될 수 있는 것을 특징으로 하는, 와이어 코일링 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 고정자(15)가 정확하게 4개의 와이어 안내 슬롯(17)을 갖는 것을 특징으로 하는, 와이어 코일링 장치.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 와이어 안내 슬롯(17)이 와이어 수용 영역에서 슬롯 각도()를 가지며, 상기 슬롯 각도()는 상기 슬롯의 나머지 영역에서의 각도() 보다 작은 것을 특징으로 하는, 와이어 코일링 장치.
  13. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 와이어 안내 슬롯(17)은 와이어 수용면으로부터 볼 때 상승하는 기울기를 갖는 것을 특징으로 하는, 와이어 코일링 장치.
  14. 제 10항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와이어 안내 슬롯(17)은 라운딩(rounding)된 것을 특징으로 하는, 와이어 코일링 장치.
  15. 제 10항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 권선형 회전자(12)의 상기 슬롯(18)은 라운딩되지 않은 것을 특징으로 하는, 와이어 코일링 장치.
KR1020057005046A 2002-09-24 2003-08-22 압착된 원료 묶음으로부터 와이어 또는 테이프를 제거하기위한 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 와이어 코일링장치 KR101099929B1 (ko)

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