KR20080079996A

KR20080079996A - 엔트리 로크 시스템, 웹 처리 설비, 및 이의 사용을 위한방법

Info

Publication number: KR20080079996A
Application number: KR1020080010733A
Authority: KR
Inventors: 피터 사워; 스테판 헤인
Original assignee: 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2008-09-02
Also published as: JP2008218990A; ATE445720T1; TW200906700A; US20080202418A1; EP1964943A1; DE602007002782D1; EP1964943B1

Abstract

웹을 웹 공급원으로부터 웹 처리 설비에 공급하기 위한 엔트리 로크 시스템으로서, 상기 엔트리 로크 시스템은 입력 포트 및 출력 포트를 구비한 제1 챔버, 입력 포트를 구비한 제2 챔버, 제1 챔버의 입력 포트에 위치된 제1 시일, 제1 챔버와 제2 챔버 사이에 위치된 제2 시일, 제1 챔버 내에 위치된 제1 웹 저장 유닛, 및 제2 챔버 내에 위치된 제2 웹 저장 유닛을 포함한다.

웹, 웹 처리 설비, 엔트리 로크 시스템. 제1 챔버, 제2 챔버, 웹 저장 유닛

Description

엔트리 로크 시스템, 웹 처리 설비, 및 이의 사용을 위한 방법{ENTRY LOCK SYSTEM, WEB PROCESSING INSTALLATION, AND METHOD FOR USING THE SAME}

본 발명은 웹 처리 설비에서의 사용을 위한 엔트리 로크 시스템(entry lock system), 웹 처리 설비, 및 웹 처리 설비에 공급을 하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 구체적으로 웹 처리 설비 내의 압력보다 훨씬 높은 대기(ambient air)로부터 제공되는 웹을 웹 처리 설비에 공급할 수 있도록 하는 엔트리 로크 시스템에 관한 것이다.

웹 코팅(web coating)과 같은 많은 웹 처리 응용들에서, 웹 처리 설비 내의 압력은 대기압보다 상당히 낮다. 그러나, 이들 응용에서 처리되어야 하는 웹은 통상적으로 대기압을 갖는 환경으로부터 웹 처리 설비에 공급된다. 따라서, 웹 처리 설비 내의 진공 상태를 위태롭게 하지 않는 방식으로 웹을 웹 처리 설비에 공급하는 것이 필요하다.

이를 위해, 본 기술분야의 최신의 기술에서는 웹 처리 설비의 입구에 시일(seal)을 제공하는 것이 알려져 있으며, 이는 웹을 웹 처리 설비 내로 이동시키는 및 외부의 높은 압력으로부터 웹 처리 설비를 밀폐시키는 것을 가능하게 한다. 이론상으로는 이러한 시일이 효과가 있지만, 실제에서는 웹 처리 설비의 내부 공간을 외부의 대기압으로부터 원하는 수준까지 완전히 밀폐시키지 못한다. 예를 들어, 시일은 움직이는 웹의 가장자리를 따라 달라붙지 못한다. 따라서, 웹의 가장자리를 따라 존재하는 얇은 빈 공간은 외부의 공기가 웹 처리 설비 내로 들어올 수 있도록 하며, 이로써 높은 진공 상태를 감소시킨다.

이를 개선한 것이 소위 에어-투-에어(air-to-air) 시스템이다. 에어-투-에어 시스템은 연속적으로 배열된 몇몇의 압력 단계(pressure stage), 즉 챔버를 통해서 압력 차이가 감소되는 모듈러 로크 시스템이다. 개별 챔버들은 개구(aperture)에 의해 서로 연결된다. 이들 시스템에서 웹은 점점 감소하는 압력을 가진 다수의 챔버를 통과한다. 웹 처리 설비의 입구에 단일 시일을 배치하는 것과 비교하여, 점점 감소하는 압력을 가진 다수의 챔버들(각각은 이웃한 챔버로부터 밀폐됨)을 배치하면 웹 처리 설비 내로 들어오는 공기의 양이 감소된다. 이것은 이웃한 챔버들 간의 압력 차이가 대기압과 웹 처리 설비 간의 전체 압력 차이에 비해 작다는 사실에 의한 것이다. 그러나, 웹 처리 설비의 입구에 연속적으로 배열된 다수의 챔버를 제공하는 것은 많은 공간의 소모를 가져온다. 또한, 에어-투-에어 시스템은 압력 단계들을 제공하기 위해서 매우 큰 펌핑 용량(pumping capacity)을 필요로 한다. 더 나아가, 기판의 두께는 하한을 갖게 되는데, 이는 제1 압력 단계에서 생성되는 강한 공기 흐름 및 난기류(turbulence)가 기판을 찢을 수 있기 때문이다.

본 기술분야의 적어도 몇몇 문제들은 청구항 제1항에 따른 엔트리 로크 시스템, 청구항 제13항에 따른 웹 처리 설비 및 청구항 제15항에 따른 웹 처리 설비를 공급하기 위한 방법에 의해 극복된다. 다른 양상들, 세부 사항 및 이점들은 종속항, 명세서 및 첨부된 도면으로부터 명백해진다.

상술된 것과 관련하여, 웹 공급원(web supply)으로부터 웹 처리 설비로 웹을 공급하기 위한 엔트리 로크 시스템이 제공된다. 엔트리 로크 시스템은 입력 포트(inlet port) 및 출력 포트(outlet port)를 가진 제1 챔버; 입력 포트를 가진 제2 챔버; 제1 챔버의 입력 포트에 위치한 제1 시일; 제1 챔버와 제2 챔버 사이에 위치한 제2 시일; 제1 챔버 내에 위치한 제1 웹 저장 유닛(web storage unit); 및 제2 챔버 내에 위치한 제2 웹 저장 유닛을 포함한다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 여기에 설명된 것과 같은 엔트리 로크 시스템을 적어도 하나 가지는 웹 처리 설비가 제공된다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 웹 처리 설비에 웹을 공급하기 위한 방법이 제공된다. 방법은 다음의 단계들을 포함한다;

a) 대기압으로부터 제1 압력을 가진 제1 챔버로 웹을 공급하는 단계;

b) 제1 챔버에 공급된 웹을 제1 챔버에 저장하는 단계;

c) 제1 챔버를 밀폐하고 제1 챔버를 제2 압력으로 배기하는 단계;

d) 제1 챔버에 저장된 웹을 제3 압력을 가진 제2 챔버로 공급하는 단계;

e) 제2 챔버에 공급된 웹을 제2 챔버에 저장하는 단계;

f) 제2 챔버를 제1 챔버로부터 밀폐시키는 단계.

본 발명에 따르면, 웹 처리 설비 내의 압력보다 훨씬 높은 대기(ambient air)로부터 제공되는 웹을 웹 처리 설비에 공급할 수 있도록 하는 엔트리 로크 시스템을 제공할 수 있다.

이제 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 언급할 것이며, 이러한 실시예들 중 하나 이상의 예들을 도면에 예시하고 있다. 각 예는, 본 발명을 설명하고자 제공되는 것이며 본 발명을 제한하려는 것이 아니다. 예를 들어, 일 실시예의 일부분으로서 설명되거나 예시된 특징들은 다른 실시예들과 함께 또는 다른 실시예들에 대하여 이용되어 또 다른 일 실시예를 만들 수 있다. 본 발명은 이러한 수정 및 변동을 포함한다.

본 발명은 플렉시블 기판들이 코일로부터, 서로 다른 압력을 갖는 챔버들로 또는 그러한 챔버들을 통해 연속적으로 전달되어야 하는 모든 응용 분야에 이용될 수 있다. 특히, 본 발명은 대기압으로부터 진공으로 웹을 공급하는 데 이용될 수 있다. 본 명세서에서, "웹", "포일", 스트립", "기판" 등의 용어들이 같은 뜻으로 사용된다.

도 1은 본 발명에 따른 엔트리 로크 시스템의 일 실시예를 도시한다. 엔트 리 로크 시스템은 제1 챔버(110)와 제2 챔버(210)를 포함한다. 시일(205)은 제1 챔버의 출력 포트(170)와 제2 챔버의 입력 포트(180) 사이에 위치한다. 다른 시일(105)은 제1 챔버의 입력 포트(190)에 위치한다. 제1 챔버 및 제2 챔버 둘 다는 특정한 양의 웹을 저장하기 위한 공간(room)을 제공한다. 통상적으로, 본 발명에 따르면, 0.5m 내지 40m, 일부 실시예들에서는, 5 내지 20m 또는 8 내지 12m의 웹 길이를 저장할 수 있다. 일부 응용 분야에서는, 챔버들의 각각에 1m 내지 2m의 웹 길이를 저장한다. 웹은, 엔트리 로크 시스템에 공급되는데, 특히 코일(120)로부터 제1 시일(105)을 지나 제1 웹 저장 유닛으로 공급된다. 제1 웹 저장 유닛은 제1 챔버 내에 있다. 도 1a에 도시한 실시예에서, 웹 저장 유닛은 5개의 롤러 및 하나의 캐리지를 포함한다. 롤러(130)들은 고정축을 갖는 반면 롤러(140)들은 제1 챔버(110) 내에서 이동가능하다. 도시한 실시예에서, 롤러(140)들의 이동 방향은 제1 챔버 내에서 상하 방향일 수 있다. 롤러(140)들은 캐리지(150)를 통해 서로 연결되어 있다.

통상적으로, 제1 챔버 및 제2 챔버는, 서로 직접 접하며, 즉, 바로 이웃하고 있다. 이 챔버들은 하나의 벽(wall)을 공통으로 가질 수도 있다. 통상적으로, 제2 시일은 제1 챔버의 출력 포트에 및/또는 제2 챔버의 입력 포트에 위치한다.

본 발명의 통상적인 실시예들에서, 웹 저장 유닛은 고정축을 갖는 롤러들 및 이동가능 롤러들을 포함한다. 통상적으로, 고정축 롤러들은 제1 및/또는 제2 챔버의 상부에 배열된다. 이동가능 롤러들은 제1 및/또는 제2 챔버 내에서 통상적으로 1차원 병진 운동을 수행할 수 있다. 즉, 이동가능 롤러들의 축들은 통상적으로 병 진 운동을 수행할 수 있다. 일반적으로, 웹 저장 유닛은 적어도 하나의 이동가능 롤러와 적어도 2개의 고정축 롤러를 포함한다. 통상적으로, 고정축 롤러들의 개수는 이동가능 롤러들의 개수 더하기 1과 동일하다. 웹 저장 유닛이 2개, 3개, 또는 그 이상의 이동가능 롤러들을 포함하는 경우에, 이러한 이동가능 롤러들은 통상적으로 하나의 캐리지 등에 의해 서로 연결된다. 통상적으로, 고정축 롤러들 및/또는 이동가능 롤러들의 개수는 제1 챔버 및 제2 챔버 둘 다에 있어서 동일하다. 통상적으로, 이동가능 롤러들 및/또는 이동가능 롤러들을 연결하는 캐리지의 무게는 웹이 코일로부터 공급될 때 이 롤러들이 하향 이동하게 하는 무게이다. 챔버는 롤러들 및/또는 캐리지를 이들의 경로 상에서 상하 방향으로 유도하기 위한 유도 레일들을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 이동가능 롤러들은 전기모터 등과 같은 구동 시스템에 의해 외부적으로 구동되어 이동할 수 있다.

본 발명에 따르면, 웹은 웹 공급원으로부터 제1 챔버로 공급된다. 웹 공급원은 통상적으로 웹을 감는 코일이다. 코일 상의 웹의 통상적인 길이 범위는 500m 내지 15km이다. 다른 실시예들에서, 웹 공급원은 출력 포트를 구비한 처리 챔버이며, 이 출력 포트에서 웹이 본 발명에 따른 엔트리 로크 시스템의 제1 챔버로 공급되기 위해 처리 챔버로부터 빠져나오게 된다.

제1 챔버 내의 롤러들(130, 140)을 따라 이동한 후, 웹(160)은 제1 챔버의 출력 포트(170)에서 제1 챔버로부터 빠져나와 시일(205)을 지나 제2 챔버의 입력 포트(180)에서 제2 챔버(210) 내로 들어간다. 챔버(210) 내에서, 웹은 (도 1a, 1b, 1c의 실시예에서) 제1 챔버의 웹 저장 유닛과 동일한 제2 웹 저장 유닛을 지나 가야 한다. 이후에, 웹은 제2 챔버의 출력 포트(195)에서 제2 챔버로부터 빠져나간다. 통상적으로, 제2 챔버의 출력 포트(195)는, 예를 들어, 웹이 세척되거나 코팅되는, 웹 처리 유닛의 챔버로의 엔트리이다. 본 발명의 통상적인 실시예들에서, 이 챔버 내의, 즉, 웹 처리 설비 내의 압력은, 예를 들어 약 10^-4mbar와 같이 10^-3mbar 내지 10^-5mbar의 범위에 있다. 본 명세서에서의 "약"이라는 용어는, 지정된 값으로부터 +/- 20%의 편차를 포함하는 것으로 이해하기 바란다. 제2 챔버의 출력 포트(195)와 웹 처리 설비의 후속하는 챔버(도시하지 않음)의 입구 사이에 추가 시일(도시하지 않음)이 제공될 수 있다.

일반적으로, 제1 및/또는 제2 시일은 유연한 진공 시일일 수 있다. 이러한 시일의 유연성으로 인해, 이 시일은 웹과 시일 사이에 공기가 전달되지 않도록 웹에 잘 달라붙는다. 이 시일은 쉽게 열리고 닫힐 수 있다. 다른 방안으로는, 셔터 시일 및/또는 슬릿 밸브를 이용할 수 있다.

다른 실시예들에서, 제1 및/또는 제2 시일은 팽창가능한(inflatable) 시일이다. 이러한 시일들은 팽창할 수 있으며, 이에 따라 부피가 증가하여 웹에 대하여 이러한 시일을 가압하게 된다. 또한, 이 시일들은 회전 시일들일 수 있다. 이러한 시일들은 시일의 저압측으로부터 시일의 고압측으로 또는 그 반대로 웹과 함께 이동하는 회전 시일 표면을 제공한다. 따라서, 시일과 웹 사이에 마찰이 없다. 이는 예를 들어 8 마이크로미터와 같이, 1 마이크로미터와 10 마이크로미터 사이의 두께를 갖는 웹과 같은 웹에 있어서 특히 유용하다. 또한, 본 발명의 다른 실시예 에서, 국제 출원 WO 2005/116501 A1호에 개시된 로크 밸브로서의 시일은 제1 챔버의 입력 포트에서, 제1 챔버와 제2 챔버 사이에서, 또는 제2 챔버의 출력 포트에서 시일로서 사용될 수 있다.

이하에서, 본 발명의 엔트리 로크 시스템의 실시예가 동작하는 방식이 도 1a, 1b, 1c 및 7과 관련하여 설명될 것이다. 웹 코일이 웹 처리 설비에 의해 소모된다면, 새로운 코일(120)이 웹 처리 설비에 제공되어야만 한다. 웹은 제1 챔버와 제2 챔버 사이에 설치되어 도 1a에 도시된 것과 같은 구성으로 된다. 이 단계는 통상적으로 수동으로 이루어진다. 대안적으로, 플라잉 스플라이스(flying splice)가 사용될 수 있다. 제2 시일(205)이 폐쇄되고, 제2 챔버와 제2 챔버에 연결된, 웹 처리 유닛의 하나 이상의 챔버들 모두가 배기된다. 이 시점에서, 웹 처리가 시작될 수 있다.

제1 웹 저장 유닛(130, 140, 150)은 웹이 제1 챔버에 저장되는 방식으로 동작된다. 웹(160)이 코일(120)로부터 풀리고, 개방 시일(105)을 통해 롤러들(130, 140)에게 공급된 것이 도 1b에 도시되어 있다. 이러한 공급 동안 제2 시일(205)이 폐쇄되어 있으므로, 제2 챔버 내의 웹은 제1 챔버 내의 웹 저장 동안 이동하지 않는다. 풀어지는 동안, 웹은 제1 챔버로만 공급된다. 이동가능한 롤러들은 그 무게로 인해 제1 챔버 바닥을 향해 아래로 이동하고, 이로 인해 이동가능한 롤러들과 고정축을 갖는 롤러들 사이에 웹을 저장한다.

일단 제1 챔버 내의 제1 웹 저장 유닛이 채워지면, 제1 시일(105)은 폐쇄된다. 도 1a 내지 1c에 도시된 실시예에서, 웹 저장 유닛은 제1 챔버의 바닥을 향하 는 이동가능한 롤러들의 이동에 의해 채워진다. 그 후에, 제1 챔버는 배기된다. 이는 제1 챔버로부터 공기가 제거될 수 있게 하는 방식으로, 제1 챔버에 배치되거나 제1 챔버에 연결되어 있는 예를 들어, 하나 이상의 진공 펌프에 의해 수행될 수 있다. 통상적으로, 처리의 이 단계에서, 제1 챔버는, 압력이 제2 챔버 내의 압력에 상응하는 압력까지 도달할 때까지 배기된다. 제2 챔버 내의 압력은 제2 챔버 다음의 챔버의 압력과 통상적으로 동일하거나 유사하다. 본 문맥에서 "유사한"이라는 용어는 많아야 한 자리수 차이를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 갭(gap) 밸브들이 사용된다면, 압력 차이는 두 자리수까지 될 수 있다. 상술한 바와 같이, 통상적으로 이러한 챔버는 세척 챔버 또는 코팅 챔버와 같은 웹 처리 챔버의 일부이다.

일반적으로, 챔버는 보통 배기(evacuation) 단계 전에 밀폐된다. 따라서, 챔버가 완전히 밀폐되기 전에 배기를 시작하는 것이 원칙적으로 가능하다. 이는 배기될 챔버의 사이즈 및 달성될 진공 레벨에 의존한다. 밀폐 단계가 어느 정도 완료되는 동안 배기가 유용하게 이미 시작될 수 있다.

일단 제1 챔버 내에서 충분한 정도의 진공이 달성되면, 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 제2 시일(205)이 개방된다. 웹(160)은 제1 챔버로부터 제2 챔버의 웹 저장 유닛으로 공급된다. 따라서, 제2 웹 저장 유닛은, 예를 들어, 도 1c에 도시된 바와 같이 완전히 채워질 때까지 채워진다. 이 때, 제1 챔버 및 제2 챔버를 포함하는 처리 챔버 내의 압력은 통상적으로 유사하거나 동일하다는 점에 유의한다. 즉, 응용에 따라, 처리의 이 시점에서는, 제2 챔버에 대해 제1 챔버를 밀폐할 필요가 없고/없거나, 그 다음의 챔버에 대해 제2 챔버를 밀폐할 필요가 통상적으로 없다. 다른 실시예들에서, 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 시일은 제1 챔버로부터 제2 챔버로 흐르는 공기에 대하여 본질적으로 폐쇄된 채로 있지만, 그럼에도 불구하고 챔버들 사이에서의 웹의 이동은 허용한다. 예를 들어, 웹을 따라 이동하는 회전면을 포함하는 시일이 사용될 수 있다.

일반적으로, 시일이 제2 챔버의 출력 포트(195)에 제공될 수 있다. 이러한 시일은 제2 챔버의 제2 웹 저장 유닛 내에 웹을 저장할 때에 폐쇄될 수 있다. 이러한 시일의 제공은 제2 챔버 내의 진공 레벨이 연속적으로 또는 일시적으로 다음 챔버 내의 진공 레벨보다 작은 응용에서 유용할 수 있다. 그러나, 또한, 제2 챔버와 웹 처리 설비의 다음 챔버 사이에 시일이 배치되지 않을 수 있다. 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 시일에 대하여 상술한 바와 같은 시일은 제2 챔버의 출력 포트에서의 시일로서 사용될 수 있다.

제2 챔버의 제2 웹 저장 유닛 내에 웹을 저장하는 동안, 제2 챔버의 다운스트림 방향에 배치된 웹 처리 유닛에 웹을 공급하는 것이 중단되거나 계속되는 것이 일반적으로 가능하다. 몇몇 응용에서는, 웹 처리 설비 내에서 웹 처리를 중지시키는 것이 불가능하며, 제2 챔버로부터의 웹의 공급은 통상적으로 완전한 코일이 소모될 때까지 계속된다. 그러면, 저장 용량은 웹의 이동 속도에 맞춰질 것이다.

웹의 이동 속도에 따라, 어떠한 응용에서는 처리를 중지시키지 않고서 코일을 바꾸는 것도 가능하다. 즉, 끊임없는 웹 공급을 갖는 연속적인 처리를 갖는 것이 가능하다.

일단 제1 챔버의 제1 웹 저장 유닛에 저장된 모든 웹이 제2 챔버의 제2 웹 저장 유닛에 공급되고 나면, 제2 시일(205)은 폐쇄된다. 웹은 출력 포트(195)를 통해 제2 저장 유닛으로부터 웹 처리 설비로 공급된다. 통상적으로 동시에, 제1 웹 저장 유닛은 웹 코일(120)로부터 풀려진 웹으로 다시 채워진다. 이렇게 하기 위해, 시일(105)이 개방되며, 이는 통상적으로 제1 챔버로 공기가 유입되게 한다. 사용된 시일에 따라, 공기 유입은 최소화될 수 있다. 제1 챔버 내의 압력이 작게 증가할수록, 제1 챔버의 제1 웹 저장 유닛를 채운 후에 제1 챔버가 배기되어야 하는 양이 적어진다.

제1 웹 저장 유닛을 재충전함으로써, 상술한 문단에 기재한 바와 같은 공급 처리가 반복된다. 본 발명에 따르면, 웹 처리 설비에 웹을 연속적으로 공급하는 것이 가능하다. 즉, 웹은 웹 처리 설비에 어떠한 단절도 없이 공급된다. 웹 처리 설비로의 연속 공급의 경우, 제1 웹 저장 유닛의 충전(filling)과 그에 후속하는 제1 챔버의 배기 모두는 제2 챔버의 제2 웹 저장 유닛이 완전히 소모되기 전에 완료될 필요가 있다. 제1 웹 저장 유닛의 충전과 제1 챔버의 배기를 위한 통상적인 시간 간격은, 예를 들어 약 2분과 같이, 0.5분과 5분 사이이다. 이 시간 간격은 특히 필요한 진공 레벨에 따라 달라진다. 본 명세서 내에서의 "진공"이란 용어는 10mbar 미만의 압력을 말한다. 진공의 통상적인 레벨은 10^-2mbar와 10^-4mbar 사이이다. 상술한 바와 같은 사이클은 통상적으로 코일이 완전히 소모될 때까지 또는 웹 처리가 중단될 때까지 반복된다. 본 발명의 전형적인 응용에서는, 웹을, 예를 들 어 10m/분과 같이, 1 - 25m/분의 속도로 웹 처리 설비에 연속적으로 공급하는 것이 가능하다.

도 2는 본 발명에 따른 웹 처리 설비의 일 실시예를 도시한다. 적어도 하나의 웹 처리 챔버(300)가 엔트리 로크 시스템(100)의 다운스트림(downstream) 방향에 위치된다. 엔트리 로크 시스템(100)은 통상적으로 제1 챔버 및 제2 챔버를 포함한다. 본 명세서에서 "다운스트림"과 "업스트림(upstream)"이란 용어는 웹의 진행 방향과 관련하여 이해될 것이다. 통상적으로, 적어도 하나의 웹 처리 챔버는 엔트리 로크 시스템의 제2 챔버와 직접 접촉된다. 이에 의해, 엔트리 로크 시스템의 제2 챔버 내에 저장된 웹은 웹 처리 설비의 다음 웹 처리 챔버로 직접 공급된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예의 개략도이다. 도 3은 웹 처리 설비 내에 본 발명의 엔트리 로크 시스템을 배치하는 것이 가능함을 도시한다. 여기서도, 엔트리 로크 시스템(100)은 통상적으로 제1 챔버 및 제2 챔버를 포함한다. 예를 들면, 웹 코일로부터의 재료가 엔트리 로크 시스템의 제1 챔버 및 제2 챔버 이외의 챔버로 공급된 후에 엔트리 로크 시스템의 제1 챔버로 공급되는 웹 처리 설비의 구성도 가능하다. 웹을 공급하는 다른 방법은, 엔트리 로크 시스템이 배치되어 있는 챔버(300)로 연속 공급하는 것, 챔버(300) 내에 코일을 제공하는 것, 및 엔트리 로크 시스템의 기능을 보다 더 큰 챔버 내에서 사용하는 것 등이다. 원칙적으로, 진공 상태를 손상시키지 않고도 처리 챔버에 웹을 연속적으로 공급하기 위해 엔트리 로크 시스템을 활용하는, 본 발명의 범위 내의 많은 구성을 예상할 수 있을 것이다.

보다 큰 챔버(300) 내에서는, 저장을 위하여 웹을 엔트리 로크 시스템에 공급하기 전에, 웹에 대한 소정의 프로세스 및/또는 취급 단계들이 발생할 수 있다. 롤러는 웹(160)을 챔버(300)의 입력 포트로부터 엔트리 로크 시스템(100)의 입력 포트로 유도하기 위하여 챔버(300) 내에 배치될 수 있다. 챔버(300)는 2개의 챔버(C1 및 C2)로 구획될 수 있다. 그 사이의 분리 벽(w)은 엔트리 로크 시스템(100)의 입력 포트와 출력 포트가 C1 또는 C2 중 어느 하나와 소통되는 방식으로 배치된다. 이는 엔트리 로크 시스템의 앞과 뒤에 2개의 상이한 진공 단계를 잠재적으로 포함할 수 있게 하는 추가적인 선택 사항을 제공한다. 다른 기술적인 선택 사항은 챔버(300)의 뒤에 추가적인 엔트리 로크 시스템을 배치하는 것이다.

도 3에 진공 시일을 배치하기 위한 다수의 선택 사항도 있다. 기술적인 요구 사항에 따라, 진공 시일은 챔버(300)의 입력 포트(도시 생략) 및/또는 챔버(300)의 출력 포트(도시 생략)에 배치될 수 있다. 진공 시일은 엔트리 로크 시스템(100)의 입력 포트에 도시되어 있다. 이에 더하여(또는 다르게는), 진공 시일은 엔트리 로크 시스템(100)의 출력 포트(도시 생략)에 배치될 수도 있다.

원칙적으로, 본 발명의 엔트리 로크 시스템은 웹 처리 설비 내의 어느 단계에서라도 적용될 수 있다. 특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 웹 처리 설비의 출력 포트에 본 발명의 엔트리 로크 시스템을 제공하는 것도 가능하다. 이는 웹 처리 설비의 웹 출구를 통해 웹 처리 설비에 공기가 유입되는 것을 방지하기 위해서이다. 웹 처리 설비의 출구에 배치된 엔트리 로크 시스템이 연속 모드, 즉 제1 챔버로의 웹 수취를 중단하지 않고서 동작하는 경우, 엔트리 로크 시스템의 동작은 도 1a, 도 1b 및 도 1c에 대하여 상술한 것과 유사하다. 구체적으로는 다음과 같다. 제1 챔버의 웹 저장 유닛이 충전될 수 있다. 이 시점에서, 제2 챔버는 배기되어야 하고, 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 제2 시일(205)은 개방된다. 제1 웹 저장 유닛에 저장된 웹은 제2 챔버 내의 제2 웹 저장 유닛으로 공급된다. 통상적으로, 웹 처리 설비의 다운스트림 방향에서 동작되는 경우, 제2 챔버에는 그 출력 포트에 시일이 제공된다. 이 시일은 웹이 제1 챔버로부터 제2 챔버로 공급되는 경우에는 폐쇄되어야 한다. 일단 제2 웹 저장 유닛이 충전되고 나면, 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 시일은 폐쇄되는 반면, 제2 챔버의 출력 포트에 있는 시일은 웹을 끌어내기 위하여, 통상적으로는 웹을 감기 위하여 개방된다. 제2 챔버 내의 제2 웹 저장 유닛을 비우는 동안, 제1 챔버 내의 제1 웹 저장 유닛은 제1 챔버에 연속적으로 공급될 수 있는 웹으로 재충전된다.

도 5는 본 발명에 따른 엔트리 로크 시스템의 다른 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 제2 챔버는 웹 처리 설비의 일부일 수 있다. 통상적으로, 제2 웹 저장 유닛은 웹 처리 장치의 업스트림 방향에 위치된다. 도 5에 도시된 실시예에서, 예시적인 웹 처리 장치는 참조 부호 600으로 설명되고 참조된다. 예를 들어, 웹 처리 장치는 세척 장치, 스퍼터링 장치, 코팅 장치 등일 수 있다. 일반적으로, 본 발명에 의하면, 엔트리 로크 시스템의 제2 챔버와 웹 처리 설비의 다음 웹 처리 장치 사이에는 시일 및/또는 벽이 없는 것이 가능하다. 또한, 웹(160)은 도 5에 도시된 바와 같은 웹 처리 설비를 빠져나가서 웹 처리 설비의 외부에서 감길 수도 있고(도시 생략), 다르게는 웹이 웹 처리 설비 내부에서 감 겨진다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 웹 저장 유닛이 구비된 챔버의 다른 실시예를 도시한다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 챔버는 본 발명에 따른 엔트리 로크 시스템의 제1 챔버 및/또는 제2 챔버로서 사용될 수 있다. 챔버는 웹 저장 유닛으로서 동작하는 적어도 2개의 롤러(630)를 포함한다. 롤러는 횡 방향으로 이동가능하다. 롤러들은 1개, 2개 또는 그 이상의 캐리지에 의해 연결될 수 있다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 웹 저장 유닛은 다음과 같이 동작한다: 웹은 도 6a에 도시된 바와 같이 장착된다. 웹을 저장하기 위하여, 도 6b에 도시된 위치에 도달할 때까지, 롤러들의 일부는 좌측으로, 롤러들의 다른 부분은 우측으로 이동한다. 롤러들을 이동시키기 위하여 전동기 구동 또는 유압 구동과 같은 구동이 이용될 수 있다. 통상적으로, 이 상황에서는 웹 저장 유닛이 채워짐에 따라 롤러들이 벽에 가까와질 때까지 이동된다. 본 발명의 통상적인 실시예에서, 롤러들은 유도 레일 위에서 이동할 수 있다.

웹 저장 유닛이 비워져 있을 때, 롤러들은 도 6a에 도시되어 있는 위치에 도달할 때까지 반대의 롤러들을 향해 이동하고 있다. 제1 및 제2 시일을 차단하기 위한 정확한 타이밍은 전술된 바와 같다.

도 6a 및 도 6b에 대하여 기재된 저장 기술은 본 발명의 모든 실시예들에서 이용될 수 있다. 다른 대안은 저장 챔버의 중심 위치로부터 저장 챔버 벽들을 향하여 방사 방향으로 이동할 수 있는 롤러들을 이용하는 것이다. 이것은 또한 제2 챔버에 공급하기 전에 한 챔버 내에 웹 재료를 저장하는 것을 허용한다.

상기 설명은, 최적의 모드를 포함하여, 본 발명을 개시하고, 또한 당업자가 본 발명을 만들고 사용하게 할 수 있도록 하기 위한 예들을 이용한다. 본 발명이 다양한 특정의 실시예들에 관해 기술되었지만, 당업자는 본 발명은 청구범위의 취지 및 범위 내에서 수정되어 실시될 수 있는 것을 인식할 것이다. 특히, 전술된 실시예들의 상호 비배타적인 특징들은 서로 결합될 수 있다. 본 발명의 특허 가능 범위는 청구범위에 의해 한정되며, 당업자들이 생각할 수 있는 다른 예들을 포함할 수 있다. 그러한 다른 예들은 청구범위의 문언과 다르지 않은 구조적 요소를 갖거나, 또는 청구범위의 문언과 실질적으로 차이가 없는 균등한 구조적 요소들을 포함한다면, 청구범위 내에 존재하는 것이다.

본 발명의 실시예들은 첨부된 도면과 관련하여 아래에서 더 상세히 설명될 것이다.

도 1a, 1b 및 1c는 서로 다른 처리 단계에 있는, 본 발명에 따른 엔트리 로크 시스템을 도시한다.

도 2, 3 및 4는 본 발명에 따른 웹 처리 설비의 다양한 실시예들을 도시한다.

도 5는 제2 챔버가 웹 처리 설비에 일체화된, 본 발명에 따른 엔트리 로크 시스템의 실시예를 도시한다.

도 6a 및 도 6b는 서로 다른 프로세스 단계들에서 본 발명에 따른 엔트리 로크 시스템의 제1 챔버 또는 제2 챔버의 일 실시예를 도시한다.

도 7은 본 발명에 따른 웹 처리 설비에 공급을 하기 위한 방법에 따른 단계들의 흐름도를 도시한다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

105 시일

110 제1 챔버

120 코일

130 롤러

140 롤러

170 출력 포트

180 입력 포트

205 시일

210 제2 챔버

Claims

웹 공급원(120)으로부터 웹 처리 설비(300)로 웹을 공급하기 위한 엔트리 로크 시스템(100)으로서,

a) 입력 포트(190) 및 출력 포트(170)를 구비하는 제1 챔버(110);

b) 입력 포트(180)를 구비하는 제2 챔버(210);

c) 상기 제1 챔버의 입력 포트에 위치된 제1 시일(105);

d) 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이에 위치된 제2 시일(205);

e) 상기 제1 챔버에 위치된 제1 웹 저장 유닛(130, 140, 150); 및

f) 상기 제2 챔버에 위치된 제2 웹 저장 유닛(230, 240, 250)

을 포함하는 엔트리 로크 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제2 챔버는 상기 웹 처리 설비(300)에 연결되는 출력 포트(195)를 구비하는 엔트리 로크 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 및/또는 제2 챔버는 적어도 하나의 진공 펌프를 포함하는 엔트리 로크 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및/또는 제2 웹 저장 유닛은 복수의 롤러들(130, 140; 230, 240)을 포함하는 엔트리 로크 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및/또는 제2 시일은 유연한 진공 시일인 엔트리 로크 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및/또는 제2 시일은 팽창 가능한 시일인 엔트리 로크 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및/또는 제2 시일은 셔터 시일인 엔트리 로크 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및/또는 제2 웹 저장 유닛은 상기 웹 저장 유닛 내에서의 이동을 위하여 적어도 하나의 이동 가능한 롤러(140; 240)를 포함하는 엔트리 로크 시스템.
제8항에 있어서, 상기 이동은 1차원 병진 이동인 엔트리 로크 시스템.
제8항 또는 제9항에 있어서, 적어도 두 개의 이동 가능한 롤러들을 구비하며, 상기 적어도 두 개의 가동 롤러들은 캐리지(150; 250)를 통해 연결되는 엔트리 로크 시스템.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 챔버 및 제2 챔버는 서로 직접 접촉하는 엔트리 로크 시스템.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 챔버는 상기 웹 처리 설비의 일부인 엔트리 로크 시스템.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 엔트리 로크 시스템을 구비하는 웹 처리 설비.
제13항에 있어서, 상기 웹 처리 설비의 입력 포트에 하나의 엔트리 로크 시스템이 배치되고/거나 상기 웹 처리 설비의 출력 포트에 하나의 엔트리 로크 시스템이 배치되는 웹 처리 설비.
웹 처리 설비에 웹을 공급하는 방법으로서,

a) 웹을 대기로부터 제1 압력을 갖는 제1 챔버에 공급하는 단계;

b) 상기 제1 챔버에 공급된 웹을 상기 제1 챔버에 저장하는 단계;

c) 상기 제1 챔버를 밀폐하고 상기 제1 챔버를 제2 압력으로 배기하는 단계;

d) 상기 제1 챔버에 저장된 웹을 제3 압력을 갖는 제2 챔버에 공급하는 단계;

e) 상기 제2 챔버에 공급된 상기 웹을 상기 제2 챔버에 저장하는 단계; 및

f) 상기 제2 챔버를 상기 제1 챔버로부터 밀폐시키는 단계

를 포함하는 웹 처리 설비에 웹을 공급하는 방법.
제15항에 있어서, 상기 제2 챔버에 저장된 상기 웹을 상기 웹 처리 설비의 웹 처리 장치에 공급하는 단계를 더 포함하는 방법.
제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 단계 a)-f)는 적어도 1회, 통상적으로는 적어도 10회 반복되는 방법.
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 c)는 단계 a) 및 b) 이후에 시작되고/거나, 단계 f)는 단계 d) 및 e) 이후에 시작되는 방법.
제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웹 처리 설비로의 공급은 연속적인 방법.
제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 압력 및 제3 압력은 동일한 방법.