KR20060021729A

KR20060021729A - 필름 생산용 피닝시스템

Info

Publication number: KR20060021729A
Application number: KR1020040070596A
Authority: KR
Inventors: 문상호
Original assignee: 문상호
Priority date: 2004-09-04
Filing date: 2004-09-04
Publication date: 2006-03-08
Also published as: KR100618494B1

Abstract

본 발명은 압출기를 통해 배출되는 얇은 판 형상의 수지 필름과 냉각드럼의 상호 밀착을 우수하게 함으로서 필름의 불량을 예방하고자 하는 필름 생산용 피닝시스템에 관한 것으로서, 판 형상으로 용융된 수지 필름를 압출 성형하는 압출기와, 압출기의 배출측에 구비되어 판 형상의 수지가 굴곡 밀착되어 통과되는 냉각드럼, 및 상기 냉각드럼의 배출측에 구비되어 상기 냉각드럼을 감싸면서 통과되는 판 형상의 수지 필름를 연신시키면서 당겨주는 연신장치로 구성된 필름 제조장치에 있어서; 상기 냉각드럼의 상부에 위치 변경수단을 통해 위치나 길이의 변화가 가능하게 냉각드럼과 동일축 방향으로 구비된 방전수단과, 상기 냉각드럼과 상기 방전수단에 상호 다른 전류를 흘려주는 전원 공급수단으로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

Description

필름 생산용 피닝시스템{Pinning apparatus of the film}

도 1은 본 발명에 따른 냉각드럼 흡착장치의 일 실시예를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1의 A-A단면도.

도 3은 본 발명에 따른 일 실시예의 흡착장치를 구성하는 제어부를 도시한 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 방전수단인 와이어의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 방전수단인 와이어의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 방전수단인 와이어의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 압출기

2 : 냉각드럼

3 : 연신장치

4 : 방전수단

41 : 와이어

5 : 위치 변경수단

51 : 지지프레임

511 : X축 가이드, 512 : X축 모터

52 : X축 이동대

521 : Y축 가이드, 522 : Y축 모터

53 : Y축 이동대

531 : Z축 가이드, 532 : Z축 모터

54 : Z축 이동대

541 : 와이어 풀림 권취부, 542 : 와이어 와인딩부,

543 : 와이딩 모터

6 : 전원 공급수단

7 : 제어부

71 : 와이어 길이 보정부

72 : 온도 감지센서

10 : 필름

본 발명은 필름 생산용 피닝시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 압출기를 통해 배출되는 얇은 판 형상의 수지 필름과 냉각드럼의 상호 밀착을 우수하게 함으로서 필름의 불량을 예방하고자 하는 필름 생산용 피닝시스템에 관한 것이다.

일반적으로 필름 제조장치라 함은 합성수지가 가지고 있는 연신 특성을 이용하여 얇은 두께의 필름을 제조하는 장치를 말하는 것이다.

이에 통상적으로 알려진 필름 제조장치의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

종래 필름 제조장치는 판 형상으로 용융된 수지를 압출 성형하는 압출기와, 압출기를 통해 배출되는 판 형상의 수지가 굴곡 밀착되어 통과되는 냉각드럼과, 상기 냉각드럼의 배출측에 구비되어 상기 냉각드럼을 감싸면서 통과되는 판 형상의 수지를 연신시키면서 당겨주는 연신장치, 및 압출기를 통해 배출되는 판 형상의 수지를 자화를 통해 상기 냉각드럼에 부착되도록 하는 흡착장치를 포함한다.

즉 상기 흡착장치는, 상기 냉각드럼의 상부에 구비되는 냉각드럼과 동일방향으로 구비된 방전 와이어와, 상기 냉각드럼에는 - 전류를 흐르게 하고 상기 와이어에는 냉각드럼에 인가된 전류와 반대의 + 전류를 흐르게 하는 전원발생부로 구성된다.

따라서, 전원발생부로 상기 방전 와이어 및 냉각드럼의 각각에 상호 반대의 -와 +전류를 흘려줌으로 판 형상의 필름이 냉각드럼에 밀착되어 통과 되도록 하는 것이다.

즉 냉각드럼에는 -의 전류를 흘려주고 방전 와이어에 +의 전류를 흘려주게 된다면, 와이어에서는 +전하가 방출된다. 그리고 상기 +전하의 방출을 통해 와이어와 냉각드럼 사이의 공기층의 변화로 인하여 필름이 냉각드럼에 밀착되는 것이다. 이를 구체적으로 설명하면 상기 와이어와 냉각드럼 사이의 공기층의 변화는 와이어에 가까운 쪽은 와이어로부터 방출되는 +전하를 통해 -전하가 집중되고 냉각드럼쪽의 가까운 부분은 +전하가 집중된다. 아울러 상기 공기층의 전하 변화는 공기층을 구성하는 질소등의 성분으로 인하여 발생되는 것이다.

그러므로 상기와 같이 냉각드럼쪽에 가까운 공기층에 +전하가 집중되고 냉각드럼은 -자화됨에 따라서 그 사이를 통과하는 필름이 냉각드럼쪽으로 밀착 통과되게 하는 것이다.

그러나, 상기 방전 와이어가 필름의 상부에 고정형으로 장착됨으로서 하나의 장치에서 여러 종류의 필름을 제조할 경우에는 필름의 두께와 폭에 따라 고정형의 방전 와이어를 재 세팅하여야 한다. 그러므로 와이어의 세팅시간이 길어짐으로 인하여 생산성이 저감되는 문제점도 가지고 있었다.

또한 필름의 두께를 가변시킬 경우에는 고정형의 방전 와이어를 재 세팅하여야 함으로서 공정상의 효율이 저하됨에 따라 장치의 생산성이 저감되는 문제점도 가지고 있었다.

한편, 상기 방전 와이어는 강선으로 제조된 것으로서 전류의 통전량에는 한계가 있다. 왜냐하면 전류량을 지나치게 늘리게 되면 진동이 발생되거나 스파크가 발생되고 심하게는 와이어가 절단되는 문제점을 가지고 있었다.

그러므로 상기 강선으로 구성된 방전 와이어에 흘려주는 전류량을 지나치게 늘릴 수 없음에 따라 방전 와이어의 방전량이 작아 필름과 냉각드럼의 밀착력이 부족하게 되는 현상이 발생된다.

따라서 상기와 같이 필름의 밀착력이 부족하게 되면 필름과 냉각드럼의 사이 에 공기가 유입됨으로 인하여 필름에는 기포 모양의 입상무늬가 형성되는 불량품이 제조되는 문제점도 가지고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 하나의 장치를 통해 필름을 제조함에 있어서 두께와 폭이 다른 여러 종류의 필름을 제조할 경우에 신속히 방전수단 위치와 길이를 조정하여 장치의 정지시간을 최소화하고자 하는 필름 생산용 피닝시스템을 제공함을 목적으로 한다.

또한 필름의 폭 변화와 상응되게 와이어의 길이(양측폭)를 보정함에 따라 와이어의 양단에서 발생되는 스파크 현상을 예방하고자 하는 목적도 있다.

또 방전수단을 열에 대하여 변형이 적고 열에 대하여 강도가 높은 텅스텐으로 구성함에 따라서 와이어에 통전되는 전류량을 극대화 할 수 있는 목적도 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 판 형상으로 용융된 수지 필름를 압출 성형하는 압출기와, 압출기의 배출측에 구비되어 판 형상의 수지가 굴곡 밀착되어 통과되는 냉각드럼, 및 상기 냉각드럼의 배출측에 구비되어 상기 냉각드럼을 감싸면서 통과되는 판 형상의 수지 필름를 연신시키면서 당겨주는 연신장치로 구성된 필름 제조장치에 있어서; 상기 냉각드럼의 상부에 위치 변경수단을 통해 위치나 길이의 변화가 가능하게 냉각드럼과 동일축 방향으로 구비된 방전수단과, 상기 냉각드럼과 상기 방전수단에 상호 다른 전류를 흘려주는 전원 공급수단으로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 냉각드럼 피닝시스템의 일 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A단면도이다.

이에 본 발명에 따른 일 실시예의 냉각드럼 피닝시스템은, 판 형상으로 용융된 수지 필름(10)를 압출 성형하는 압출기(1)와, 압출기(1)의 배출측에 구비되어 판 형상의 수지가 굴곡 밀착되어 통과되는 냉각드럼(2), 및 상기 냉각드럼(2)의 배출측에 구비되어 상기 냉각드럼(2)을 감싸면서 통과되는 판 형상의 수지 필름(10)를 연신시키면서 당겨주는 연신장치(3)로 구성된 필름 제조장치에 있어서, 상기 냉각드럼(2)의 상부에 위치 변경수단(5)을 통해 위치나 길이의 변화가 가능하게 냉각드럼(2)과 동일축 방향으로 구비된 방전수단(4)과, 상기 냉각드럼(2)과 상기 방전수단(4)에 상호 다른 전류를 흘려주는 전원 공급수단(6)으로 구성된다.

그리고 상기 방전수단(4)은 전하를 용이하게 방출할 수 있도록 와이어(41)로 구성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 와이어(41)는 열에 대하여 변형이 적고 강도가 높은 텅스텐으로 구성함으로서, 와이어(41)에서 방전되는 전류량을 극대할 수 있고 단면적을 최소화하여 전하의 방출을 용이하게 할 수 있는 것이다.

또 상기 위치 변경수단(5)은 상기 와이어(41)의 위치를 조정할 수 있도록 구성되어 필름(10)에 대한 방전량을 조정할 수 있으며, 또한 상기 와이어(41)의 길이를 조정함에 따라 생산되는 필름(10)의 폭과 상응되게 와이어(41)의 길이를 조정할 수 있도록 구성된다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 위치 변경수단(5)은, 양측에 일정한 높이로 구비되어 있고 X축 가이드(511)를 포함하는 양 지지프레임(51)과, 양 지지프레임(51)에 각각에 구비되어 X축 모터(512)를 통해 상기 X축 가이드(511)를 타고 이동되며 Y축 가이드(521)를 포함하는 X축 이동대(52)와, Y축 모터(522)를 통해 상기 Y축 가이드(521)를 타고 이동되며 Z축 가이드(531)를 포함하는 Y축 이동대(53)와, Z축 모터(532)를 통해 상기 Z축 방향으로 이동되며 내측에는 상기 와이어(41)의 양단을 권취 고정하여 와이어의 길이가 변화되게 하는 양 권취수단이 포함된 Z축 이동대(54), 및 상기 각 모터를 외부의 조작신호를 통해 제어하는 제어부(7;도3참조)로 구성된다.

그리고 상기 양 Z축 이동대에 구비된 양 권취수단 중 하나는 와이어(41)가 권취되어 장력을 가지면서 풀리게 하는 와이어 풀림 권취부(541)로 구성되고, 다른 하나의 권취수단은 와인딩 모터(543)를 통해 와이어(41)를 감아주어 와이어(41)의 길이를 가변시키는 와이어 와인딩부(542)로 구성된다.

도 3은 본 발명에 따른 일 실시예의 피닝시스템을 구성하는 제어부를 도시한 것으로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와같이, 상기 냉각드럼(2)의 외부 양단에는 상기 Z축 이동대(54)에 연결되는 온도 감지센서(72)가 더 구비되어 있고, 상기 제어부(7)에는 상기 온도 감지센서(72)로부터 실시간으로 온도 계측데이터를 입력받아 상기 각 모터 및 와인딩 모터(543)로 제어데이터를 출력시켜 온도에 따른 필름 폭의 변화와 상응되게 와이어의 길이(양측폭)을 보정하는 와이어 길이 보정부(71)를 더 포함하는 것이다.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 방전수단인 와이어의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 본 발명에 따른 다른 실시예의 와이어(41)는, 사각단면의 띠로 구성됨으로서 전하의 방출을 균일하게 할 수 있는 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 방전수단인 와이어의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 와이어(41)는 하부의 전후방이 테이퍼 경사부가 형성된 띠로 구성됨으로서 하단에서 집중 방전을 일으키게 하는 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 방전수단인 와이어의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 와이어(41)는, 하부가 반원형으로 형성된 띠로 구성됨으로서 하단에서 집중 방전을 일으키게 하는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 일 실시예에 따른 피닝시스템의 설치상태와 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와같이, 먼저 최초에 피닝시스템을 세팅할 경우에는, 압출기(1)로부터 배출되는 필름(10)의 두께 및 폭과 상응되게 와이어(41)의 위치 및 길이(양측폭)를 조정하여 와이어(41)을 냉각드럼(2)의 상부에 세팅한다.

이를 상세히 설명하면 상기 와이어(41)는 위치 변경수단(5)을 통해 위치와 길이가 조정될 수 있는 것이다. 즉 상기 와이어(41)의 양단은 위치 변경수단(5)을 구성하는 양 Z축 이동대(54)에 고정되어 있는데, 양 Z축 이동대(54)의 X,Y축 이송을 통해 위치가 변경되고 Z축 이동대(54)의 Z축 이송과 Z축 이송대(54)의 각각에 구비되어 있는 권취수단을 통해 와이어(41)의 길이를 필름(10)의 폭과 상응되게 변화시킬 수 있는 것이다.

즉 상기 와이어(41)의 위치를 변화시킬 경우에는, 지지프레임(51)에 X축 방향으로 이동 가능하게 구비되어 있는 X축 이동대(52)를 X축 모터(512)의 작동을 통해 X축 방향의 위치를 세팅하고, X축 이동대(52)에 Y축 방향으로 이동가능하게 구비되어 있는 Y축 이동대(53)를 Y축 모터(532)의 작동을 통해 Y축 방향의 위치를 세팅함으로서, 와이어(41)와 필름(10) 사이의 간격을 조정할 수 있는 것이다.

그리고 상기와 같이 와이어(41)가 세팅된 위치에서 와이어(41)의 길이를 조정할 경우에는, Y축 이동대(53)에 Y축 방향으로 이동가능하게 구비되어 있는 Z축 이동대(54)를 Z축 모터(532)의 작동을 통해 이동시키고, 양 Z축 이동대(54)에 구비되어 있는 권취수단의 작동을 통해 와이어(41)를 감거나 풀어줌으로 와이어(41)의 길이를 조정할 수 있는 것이다. 특히 상기 양 Z축 이동대(54)에 구비된 권취수단은 하나가 와이어 풀림 권취부(541)로 구성되고 다른 하나는 와이딩 모터(543)이 포함되는 와이어 와인딩부(542)로 구성됨에 따라서, 상기 와이어 풀림 권취부(541)를 통해 와이어(41)를 풀어주거나 상기 와이어 와이딩부(542)를 통해 와이어(41)을 감아줌으로서 와이어(41)의 길이를 가변시킬 수 있는 것이다.

그러므로 상기와 같은 위치 변경수단(5)의 작동을 통해 와이어(41)를 적정한 위치와 길이로 세팅할 수 있는 것이다.

그리고, 상기와 같이 세팅된 상태에서 필름(10)을 다른 종류로 생산할 경우에는, 상기 와이어(41)를 해체 하지 않고도 신속이 와이어의 위치와 길이를 가변시 킬 수 있는 것이다.

즉 상술한 바와 같이 위치 변경수단(5)을 구성하는 X축 이동대(52)와 Y축 이동대(53)의 작동을 통해 변경된 종류의 필름의 두께와 상응되게 와이어(41)의 위치를 조정할 수 있으며, 이와 같이 와이어(41)가 세팅된 위치에서 Z축 이동대(54)를 작동시킴과 동시에 양 Z축 이동대(54)에 구비된 권취수단을 통해 변경된 종류의 필름의 폭과 상응되게 와이어(41)의 길이를 변경시킬 수 있는 것이다.

그러므로 하나의 장치를 통해 필름을 제조함에 있어서 두께와 폭이 다른 여러 종류의 필름과 관계없이 신속히 와이어(41)의 위치와 길이를 조정할 수 있는 것이다. 따라서 와이어(41)의 세팅 시간을 단축함으로 필름의 생산성을 극대화 할 수 있는 것이다.

한편, 상기 냉각드럼(2)의 외부 양단에는 상기 Z축 이동대(54)에 연결되는 온도 감지센서(72)가 더 구비되어 있고, 상기 제어부(7)에는 상기 온도 감지센서(72)로부터 실시간으로 온도 계측데이터를 입력받아 상기 각 모터 및 와인딩 모터(543)로 제어데이터를 출력시켜 온도에 따른 필름폭의 변화와 상응되게 와이어의 길이를 보정하는 와이어 길이 보정부(71)를 더 포함하는 것이다.

따라서 상기 온도 감지센서(72)는 필름의 양단과 냉각드럼사이인 경계부의 온도를 측정하여 경계부의 온도가 변경되면 이와 상응되는 데이터를 제어부(7)로 전송한다. 그리고 상기 제어부(7)를 통해 필름의 양측폭 변화와 상응되게 와이어(4)의 길이(양측폭)을 조정하는 것이다.

즉 와이어(4)의 길이가 필름(10)의 양측폭 보다 길게되면 와이어(41)의 양측 에서 스파크가 발생됨으로서, 상기 와이어 폭 보정부(71)를 통해 와이어(41)의 길이를 보정함에 따라 와이어의 양단에서 발생되는 스파크 현상을 예방할 수 있는 것이다.

그리고 상기 온도 감지센서(72)는 Z축 이동대(54)에 연결되어 있음에 따라서, 와이어(41)의 길이변화와 상응되게 위치가 변경되어 항상 필름(1)의 양단의 경계부 상부에 위치되어 있음으로서 필름(1) 양단 경계부의 온도측정이 가능한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 하나의 장치를 통해 두께와 폭이 다른 여러 종류의 필름을 제조할 경우에 신속히 방전수단의 위치나 길이를 조정하여 장치의 정지시간을 최소화함으로서 필름의 생산성을 극대화 할 수 있는 효과가 있다.

또한 필름의 제조중 필름 폭이 변화될 경우에는, 필름폭의 변화와 상응되게 와이어 길이 보정부를 통해 와이어의 길이를 보정함에 따라 와이어의 양단에서 발생되는 스파크 현상을 방지함으로서 화재를 예방하는 효과도 있다.

또한 방전수단의 주위온도와 상응되게 방전수단의 변형을 보정함으로서 방전수단을 통한 방전량의 변화 현상을 예방함으로서 필름의 불량을 방지하는 효과도 있다.

또 방전수단을 열에 대하여 변형이 적고 열에 대하여 강도가 높은 텅스텐으로 구성함에 따라서 와이어에 통전되는 전류량을 극대화 하여 와이어의 방전량 부족으로 인하여 발생되는 필름의 불량을 예방하는 효과도 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims

판 형상으로 용융된 수지 필름(10)를 압출 성형하는 압출기(1)와, 압출기(1)의 배출측에 구비되어 판 형상의 수지가 굴곡 밀착되어 통과되는 냉각드럼(2), 및 상기 냉각드럼(2)의 배출측에 구비되어 상기 냉각드럼(2)을 감싸면서 통과되는 판 형상의 수지 필름(10)를 연신시키면서 당겨주는 연신장치(3)로 구성된 필름 제조장치에 있어서;

상기 냉각드럼(2)의 상부에 위치 변경수단(5)을 통해 위치나 길이의 변화가 가능하게 냉각드럼(2)과 동일축 방향으로 구비된 방전수단(4)과,

상기 냉각드럼(2)과 상기 방전수단(4)에 상호 다른 전류를 흘려주는 전원 공급수단(6)으로 구성됨을 특징으로 하는 필름 생산용 피닝시스템.
제 1항에 있어서, 상기 위치 변경수단(5)은,

양측에 일정한 높이로 구비되어 있고 X축 가이드(511)를 포함하는 양 지지프레임(51)과, 양 지지프레임(51)에 각각에 구비되어 X축 모터(512)를 통해 상기 X축 가이드(511)를 타고 이동되며 Y축 가이드(521)를 포함하는 X축 이동대(52)와, Y축 모터(522)를 통해 상기 Y축 가이드(521)를 타고 이동되며 Z축 가이드(531)를 포함하는 Y축 이동대(53)와, Z축 모터(532)를 통해 상기 Z축 방향으로 이동되며 내측에는 상기 와이어(41)의 양단을 권취 고정하여 와이어의 길이가 변화되게 하는 양 권취수단이 포함된 Z축 이동대(54), 및 상기 각 모터를 외부의 조작신호를 통해 제어 하는 제어부(7)로 구성됨을 특징으로 하는 필름 생산용 피닝시스템.
제 2항에 있어서, 상기 양 Z축 이동대에 구비된 양 권취수단 중 하나는 와이어가 권취되어 장력을 가지면서 풀리게 하는 와이어 풀림 권취부(541)로 구성되고, 다른 하나의 권취수단은 와인딩 모터(543)를 통해 와이어(41)를 감아주어 와이어(41)의 길이를 가변시키는 와이어 와인딩부(542)로 구성됨을 특징으로 하는 필름 생산용 피닝시스템.
제 3항에 있어서, 상기 냉각드럼(2)의 외부 양단에는 상기 Z축 이동대(54)에 연결되는 온도 감지센서(72)가 더 구비되어 있고, 상기 제어부(7)에는 상기 온도 감지센서(72)로부터 실시간으로 온도 계측데이터를 입력받아 상기 각 모터 및 와인딩 모터(543)로 제어데이터를 출력시켜 온도에 따른 필름폭의 변화와 상응되게 와이어의 폭을 보정하는 와이어 길이 보정부(71)를 더 포함함을 특징으로 하는 필름 생산용 피닝시스템.
제 1항에 있어서, 상기 방전수단(4)은 와이어(41)로 구성됨을 특징으로 하는 필름 생산용 피닝시스템.
제 5항에 있어서, 상기 와이어(41)는 텅스텐으로 구성됨을 특징으로 하는 필름 생산용 피닝시스템.
제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 와이어(41)는 사각단면의 띠로 구성됨을 특징으로 하는 필름 생산용 피닝시스템.
제 5항 또는 제 6항 있어서, 상기 와이어(41)는 하부의 전후방이 테이퍼 경사부가 형성되어 하단에서 집중 방전을 일으키는 띠로 구성됨을 특징으로 하는 필름 생산용 피닝시스템.
제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 와이어(41)는 하부가 반원형으로 형성되어 하단에서 집중 방전을 일으키는 띠로 구성됨을 특징으로 하는 필름 생산용 피닝시스템.