KR20080108225A

KR20080108225A - 스택 상에 배치될 시트, 특히 종이 또는 판지 시트의 감속장치

Info

Publication number: KR20080108225A
Application number: KR1020087019112A
Authority: KR
Inventors: 칼 티베센; 디르크 뵈싱
Original assignee: 비엘로마틱 자겐베르크 게엠베하 운트 코 카게
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2006-12-05
Publication date: 2008-12-12
Also published as: CN101384497A; DE102006002029A1; RU2411177C2; US8640584B2; EP1976789A1; WO2007087858A1; EP1976789B1; BRPI0620986A2; RU2008133212A; JP2009523112A; CA2657888A1; CN101384497B; KR101250039B1; JP5015956B2; US20090020945A1

Abstract

본 발명은 스택(6)에 배치될 시트(9), 특히 종이 또는 판지의 감속 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 회전 구동 가능한 고정 부재(16)를 포함하고, 상기 고정 부재(16)는 시트의 운반 평면의 하나 이상의 측면에서 장치의 폭에 걸쳐 배치되며, 회전시 간헐적으로 시트(9)의 공급 평면까지 도달하는 고정 구역(17)을 포함한다. 상기 장치는 또한 대응 부재(18)를 포함하며, 상기 대응 부재(18)는 시트(9)의 운반 평면의 반대 측면에 회전 가능하게 배치됨으로써, 시트가 고정 구역(17)과 대응 부재(18) 사이에 고정될 수 있다. 고정 부재(16)는 비대칭 회전 구동부와 연결되고, 그 원주의 일부에 링 세그먼트형 고정 구역(17)을 갖는다. 또한, 시트의 후방 에지를 공급 평면으로부터 하부 방향으로 편향시키는 편향 장치(13)가 시트 이동 방향으로 볼 때 고정 부재(16) 앞에 간격을 두고 배치된다.

스택, 시트, 고정 부재, 고정 구역, 대응 부재, 회전 구동부, 편향 장치.

Description

스택 상에 배치될 시트, 특히 종이 또는 판지 시트의 감속 장치{APPARATUS FOR DECELERATING SHEETS TO BE STACKED, ESPECIALLY PAPER OR CARDBOARD SHEETS}

본 발명은 스택에 배치될 시트, 특히 종이 또는 판지 시트의 감속 장치, 및 횡방향 절단에 의해 제조되는 시트용 감속 장치를 포함하는 재료 웨브의 횡방향 절단기에 관한 것이다.

횡방향 절단기는 공지된 방식으로 재료 웨브, 특히 종이 또는 판지 웨브의 횡방향 절단에 의해 개별 시트를 형성하고, 상기 시트는 후속해서 스택 상에 배치된다. 높은 작동 속도의 경우, 스택시 방해가 생기지 않도록 하기 위해, 벨트 컨베이어로부터 스택 영역으로 운반된 개별 시트들을 스택 상에 배치하기 전에 감속시킬 필요가 있다.

WO 91/08974에는 상기 방식의 장치가 공지되어 있고, 여기서 감속 장치는 시트의 운반 평면 양측에 배치된, 고정 구역을 가진 고정 부재를 포함하고, 적어도 하나의 측면의 고정 구역은 회전 시에 간헐적으로 시트의 공급 평면까지 도달함으로써, 시트는 2개의 고정 구역 사이에 고정될 수 있다. 고정 부재들은 비대칭 회전 구동부에 의해, 고정 구역이 시트와 접촉시에 시트의 공급 속도를 갖도록 구동된다. 그리고 나서, 고정 구역의 속도는 시트의 소정 배출 속도까지 감소한다. 시트 고정의 분리 후에 그리고 후속 시트의 고정 전에, 고정 구역은 비대칭 구동부에 의해 다시 시트의 공급 속도로 가속된다.

WO 91/08974에 개시된 방법은 감속 부재들에 대한 상대 속도 없이 시트들을 감속시킬 수 있다는 장점을 갖는다. 이는 바람직하지 않은 마킹이 시트에 생기는 것을 방지한다.

본 발명의 목적은 예컨대 400 m/min의 높은 속도로부터 예컨대 80 m/min의 현저히 낮은 배치 속도로 시트들을 확실하게 그리고 마킹 없이 감속함으로써, 중첩하는 시트로 이루어진 싱글(shingle) 흐름이 형성되고, 상기 흐름이 후속해서 문제없이 스택 상에 배치될 수 있게 하는, 감속 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 하기 특징을 갖는 본 발명에 따라 달성된다:

- 회전 구동 가능한 고정 부재가 시트의 운반 평면의 하나 이상의 측면에서 장치의 폭에 걸쳐 배치되며, 상기 고정 부재는 회전시 간헐적으로 시트의 공급 평면까지 도달하는 고정 구역을 그 원주의 일부에 포함하고,

- 시트의 운반 평면의 반대 측면에 회전 가능한 대응 부재가 배치됨으로써, 시트가 고정 구역과 대응 부재 사이에 고정될 수 있고,

- 고정 부재들은 비대칭 회전 구동부와 연결되고,

- 시트 이동 방향으로 볼 때 상기 고정 부재 앞에 간격을 두고 편향 장치가 배치되며, 상기 편향 장치에 의해 시트 후방 에지가 공급 평면으로부터 하부로 편향된다.

시트 이동 방향으로 고정 부재와 편향 장치의 간격에 의해, 고정 구역은 감속을 시작할 때 시트 후방 에지 앞에 큰 간격을 두고 고정될 수 있어서, 상기 고정 구역이 시트 후방 에지에 놓이기 전에, 감속 과정이 종료된다. 후속 시트는 선행 시트의 감속 동안 이미 감속되지 않은 상태로, 하부로 편향된 선행 시트 후방 에지를 지나 전방으로 이동될 수 있다. 따라서, 후속 시트가 선행 시트의 상부에서 고정 부재에 접근하는 시간은 추가로 선행 시트에 대한 감속 시간으로서 제공된다. 상기 간격이 없으면, 상기 감속 시간은 후속 시트가 선행 시트에 대한 갭을 메우는 시간으로 제한될 것이다.

운반 평면의 다른 측면 상의 대응 부재로서, 마찬가지로 비대칭 회전 구동부에 의해 구동되는, 고정 구역을 가진 고정 부재가 배치되는 것이 바람직하다.

시트 후방 에지를 하부로 편향시키기 위한 편향 장치는 주기적으로 접속되는, 상부면에 흡입구를 가진 흡입 박스인 것이 바람직하며, 상기 흡입 박스는 시트의 공급 평면 하부에 배치되고 시트 후방 에지를 흡입하여 하부로 이동시킨다. 흡입 박스는 추가로 시트의 감속시 고정 구역과 시트 후방 에지 사이에 자유 시트 단부를 고정하고 팽팽하게 한다. 그렇지 않으면, 자유 시트 단부는 감속할 고정 구역에 대해 전방으로 이동하려는 경향을 가질 것이다.

고정 부재 및 대응 부재용 비대칭 회전 구동부로서, 매우 낮은 동적 질량 관성 모멘트를 가진 회전류 동기 서보 모터가 사용되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 모터는 비교적 길고, 비교적 작은 직경으로 형성된다. 길이 대 직경의 비는 4 보다 큰 것이 바람직하다.

고정 구역은 링 세그먼트형 부재로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 부재는 비대칭 회전 구동부에 의해 구동된 중공 샤프트에 고정된다. 중공 샤프트가 낮은 질량 관성 모멘트 및 높은 비틀림 강성을 갖기 위해, 중공 샤프트가 바람직하게 100 mm 이상의 외경을 가진 CFK 관으로서 형성된다. 중공 샤프트 상에 고정 구역으로서 원호형 외경을 가진 링 세그먼트가 장착되고, 상기 외경은 40 mm 내지 100 mm 의 외주 길이를 갖는 것이 바람직하다. 세그먼트는 바람직하게 체적 압축성의, 발포된 플라스틱 재료로 제조됨으로써, 시트들이 슬립 없이 그리고 마킹 없이 고정될 수 있다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예를 참고로 설명한다.

도 1은 횡방향 절단기의 측면도.

도 2 내지 도 6은 시트의 감속시 감속 장치의 작동 방식을 나타낸 도면.

도 7은 감속 장치의 작용 원리를 나타낸 측면도.

도 1에 도시된 장치는 연속적으로 공급되는 웨브(1)로 종이 또는 판지 시트를 제조하기 위해 사용된다. 웨브/시트 이동 방향으로 볼 때(도면에서 좌측으로부터 우측으로), 하기 부품들이 차례로 배치된다:

웨브의 에지들을 절단하고 경우에 따라 웨브(1)를 6개까지의 개별 웨브로 분할하는 종방향 절단 장치(2), 횡방향 절단 장치(3), 횡방향 절단시 형성된 시트를 인수하여 감속시키고 싱글(shingle) 흐름을 형성하는 감속 및 중첩 장치(4), 및 시 트를 펠리트(7) 상에 놓인 스택(6)에 배치하는 스택 장치(5).

횡방향 절단 장치(3)는 공지된 방식으로 2개의 상하로 배치된 커터 드럼(8)을 포함하고, 상기 커터 드럼(8)은 각각 하나 이상의 횡방향 커터를 갖는다. 상기 횡방향 커터에 의해 웨브(1)는 통과시 시트들(9)로 분할된다. 다수의 웨브(1)가 상하로 놓이도록 처리되면, 횡방향 절단시 시트 패킷이 생기고, 상기 패킷은 후속해서 운반된다. 따라서, 하기에서 사용되는 "시트" 는 시트 패킷을 포함하며, 상기 시트 패킷은 다층으로 제조되어 후속 처리된다. 횡방향 절단 장치(3) 후방에는, 횡방향 절단시 형성된 웨브 시작부를 인수하기 위한 그리고 횡방향 절단시 웨브를 팽팽하게 하기 위한 부재들, 2개의 시트 사이에 갭을 형성하기 위해, 횡방향 절단시 형성된 시트를 가속된 상태로 후속 운반하기 위한 부재, 및 중첩된 시트로 싱글(shingle) 흐름을 형성하여 느린 운반 속도로 스택 장치(5)에 공급하는 감속 및 중첩 장치(4)가 배치된다.

신속하게 회전하는 상부 벨트 컨베이어(10) 및 관련 하부 신속 벨트 컨베이어(11)가 연장되고, 상기 벨트 컨베이어들은 각각 평행한 개별 벨트들로 구성되며 횡방향 절단 장치 내로 공급되는 웨브(1)의 속도보다 높은 속도로 구동된다. 횡방향 절단시 형성된 시트(9)는 증가된 속도로 계속 운반되고, 2개의 서로 연속하는 시트들 또는 시트 패킷들 사이에는 각각 갭이 생긴다.

하부 신속 벨트 컨베이어(11) 후방에, 감속 및 중첩 장치(4)의, 저압이 제공될 수 있는 흡입 박스(13)가 배치되고, 상기 흡입 박스의, 흡입구를 가진 상부 벽은 시트(9)의 운반 평면 하부에서 약간의 간격을 두고 평행하게 연장한다. 흡입 박스(13)의 흡입구는 주기적으로 개방될 수 있으므로, 저압에 의해 각각 시트(9)의 후방 에지가 흡입되어 하부로 편향된다. 시트의 후방 에지는 신속하게 움직이는 상부 벨트 컨베이어(10)로부터 분리된다. 상부 벨트 컨베이어(10)는 감속 및 중첩 장치(4)의 길이에 걸쳐 연장된다. 흡입 박스(13)는 시트 후방 에지를 공급 평면으로부터 하부로 편향시키는 편향 장치로서 사용된다. 시트를 스택(6) 상에 배치하는, 느린 배치 속도로 움직이는 하부 벨트 컨베이어(14)가 흡입 박스(13)에서 연장한다. 시트(9)의 감속시, 후속하는 여전히 신속히 움직이는 시트의 전방 에지가 그 후방 에지를 지나 이동된다. 따라서, 느린 배치 속도로 하부 벨트 컨베이어(14)에서 운반되는 중첩된 시트의 싱글(shingle) 흐름이 생긴다.

시트를 기울어짐 없이 그리고 마킹 없이 예컨대 400 m/min의 높은 공급 속도로부터 예컨대 80 m/min의 충분히 낮은 배치 속도로 확실하게 감속하기 위해, 시트 후방 에지를 하부로 편향시키는 흡입 박스(3) 후방에 간격을 두고 감속 장치가 배치되며, 상기 감속 장치는 시트(9)를 고정하여 감속시키는 고정 구역(17)을 가진 회전 구동 가능한 고정 부재(16)를 포함한다. 고정 구역(17)을 가진 고정 부재(16)는 시트의 운반 평면의 하나의 측면에서(본 실시예에서는 운반 평면의 상부) 장치의 폭에 걸쳐, 상기 고정 구역(17)이 회전시 간헐적으로 시트(9)의 공급 평면까지 도달하도록 배치된다. 시트(9)의 운반 평면의 반대 측면에, 회전하는 대응 부재(18)가 배치됨으로써, 시트(9) 또는 시트 패킷은 고정 구역(17)과 대응 부재(18) 사이에 고정 가능하다. 고정 부재들(16)은 편향 장치(여기서는 흡입 박스 13)의 공급 측 시작부로부터 100 mm 이상의 간격을 두고 배치됨으로써, 그들은 시 트 후방 에지로부터 100 mm의 최소 간격을 두고 시트(9)에 작용할 수 있다. 후속하는 시트는 감속 전에, 그 전방 에지가 감속시에 선행하는 시트를 지나 이동되는 시간을 갖는다. 필요하다면, 고정 부재(16) 및 관련 대응 부재(18)가 시트 이동 방향으로 그리고 그 반대 방향으로(도 2의 화살표 19) 제한적으로 조정될 수 있어서, 편향 장치(흡입 박스 13)와의 간격은 포맷에 따라 조정 가능하다. 이로 인해, 시트(9)에 대한 고정 구역(17)의 작용 위치가 시트 길이에 따라 조정될 수 있다.

고정 구역(17)을 가진 고정 부재들(16)은 회전하는 대응 부재(18)와 마찬가지로 각각 비대칭 회전 구동부와 연결되고, 상기 회전 구동부는 회전시 원주 속도를 변화시킬 수 있다. 바람직하게는 고정 구역(17)은 링 세그먼트형 부재로 형성되고, 상기 부재는 외부에서 비대칭 회전 구동부에 의해 구동되는 중공 샤프트에 고정된다. 중공 샤프트가 낮은 질량 관성 모멘트 및 높은 비틀림 강성을 갖도록 하기 위해, 상기 중공 샤프트는 100 mm 이상의 외경을 가진 CFK-관으로 형성된다. 고정 구역(17)으로서 중공 샤프트에 고정된 링 세그먼트는 바람직하게 40 mm 내지 100 mm의 외주 길이를 가진 원호형 외경을 갖는다. 중공 샤프트에서 고정 구역(17)의 원주 각은 바람직하게 50°내지 90°이다. 이는 도 7에 도시된 감속 각에 상응한다. 링 세그먼트들은 바람직하게 체적 압축성의, 발포된 플라스틱 재료로 제조되므로, 시트들은 슬립 없이 그리고 마킹 없이 고정될 수 있다. 방사방향으로 측정된 고정 구역(7)의 두께는 바람직하게 10 mm 내지 30 mm 이다.

실시예에서, 대응 부재(18)는 회전 가능한 중공 샤프트로서 형성되고, 그 외주면은 마킹을 피하기 위해 체적 압축성 라이닝을 갖는다. 대안으로서, 대응 부 재(18)가 상부 고정 부재(16)와 동일하게 링 세그먼트형 고정 구역을 갖는 것도 가능하다. 이러한 구성은 대응 부재의 하부 고정 구역에 대한 상부 고정 구역(17)의 회전 운동 사이의 위상 변이에 의해 유효 고정 길이를 변화시킬 수 있는 가능성을 제공한다.

고정 부재(16) 및 대응 부재(18)용 비대칭 회전 구동부로는, 매우 낮은 동적 질량 관성 모멘트를 가진, 회전류 동기 서보 모터가 사용된다. 따라서, 상기 모터는 비교적 길고 비교적 작은 직경을 갖는다. 길이 대 직경 비는 4 보다 큰 것이 바람직하다. 도 7에는 감속 장치(4)의 작용 원리가 도시된다:

고정 구역(17)에 의해 시트(9) 또는 시트 패킷이 압착되고 대응 부재(18)와 함께 고정된다. 고정 구역(17)을 시트에 접촉시키면, 상기 고정 구역은 시트의 높은 공급 속도(V1)를 갖는다. 그리고 나서, 비대칭 회전 구동부에 의해 고정 구역(7)의 회전 속도가 낮은 배출 속도(V2)까지 감소한다. 감속은 슬립 없이 이루어지며 램프를 따라 이루어짐으로써, 시트 패킷에 전단 응력이 생기는 것이 아니라 압축 응력만이 생긴다. 상기 압축 응력은 마킹을 발생시키지 않는다.

감속 과정의 진행 및 시트들(9)의 중첩은 도 2 내지 도 6에 도시된다:

벨트 컨베이어들(10, 11)에 의해 신속한 공급 속도로 운반되는 시트의 전방 에지는 감속 및 중첩 장치(4) 내로 공급된다(도 2, 도 3). 시트(9)의 후방 에지가 흡입 박스(13)의 상부에 배치되면, 흡입 박스(13)가 스위치-온 되어 시트 후방 에지를 흡입한다. 상기 시트 후방 에지는 신속한 상부 벨트 컨베이어(10)로부터 분리되고 느린 하부 벨트 컨베이어(14) 상에 놓인다. 이 순간에, 고정 구역(17)이 시트(9)에 접촉하고 이것을 하부로 대응 부재(18)에 대해 가압함으로써, 시트 또는 시트 패킷이 고정된다. 고정시 고정 구역(17) 및 대응 부재(18)는 높은 공급 속도(V1)에 상응하는 원주 속도를 갖는다. 그리고 나서, [시트들(9)이 고정되는 동안(도 5)] 회전 구동부가 회전 속도를 낮은 배출 속도(V2)로 감소시킨다. 고정을 시작할 때 고정 부재들(17, 18)과 시트 후방 에지와의 간격은 100 mm 보다 크기 때문에, 다음 시트(9)는 그 전방 에지가 선행 시트(9)의 후방 에지를 지나 이동될 시간을 가지며, 그 결과 선행 시트(9)의 감속을 위한 충분한 시간이 주어지고 동시에 중첩이 생긴다. 이것이 방해 없이 이루어지기 위해서, 시트용 편향 장치(흡입 박스 13)가 고정 부재들(17, 18) 앞에 충분한 간격을 두고 배치된다. 후속 시트(9)의 전방 에지가 고정 구역(17)에 도달하기 전에, 선행 시트(9)가 감속되고 고정이 다시 풀려진다. 도 6에 도시된 바와 같이, 후속 시트(9)는 고정 부재들(16, 17) 사이로 밀려질 수 있는 한편, 고정 구역(17)은 방금 공급된 시트에 접촉하여 이것을 감속하기 전에, 다시 높은 공급 속도(V1)로 가속된다.

Claims

스택(6) 상에 배치될 시트(9), 특히 종이 또는 판지 시트의 감속 장치로서,

- 회전 구동 가능한 고정 부재(16)가 상기 시트(9)의 운반 평면의 하나 이상의 측면에서 상기 감속 장치의 폭에 걸쳐 배치되며, 상기 고정 부재(16)는 회전시 간헐적으로 상기 시트(9)의 공급 평면까지 도달하는 고정 구역(17)을 포함하고,

- 상기 시트(9)의 운반 평면의 반대 측면에 회전 가능한 대응 부재(8)가 배치됨으로써, 상기 시트가 상기 고정 구역(17)과 상기 대응 부재(18) 사이에 고정될 수 있고,

- 상기 고정 부재들(16)은 비대칭 회전 구동부와 연결되는,

시트의 감속 장치에 있어서,

- 상기 고정 부재(16)는 그 원주의 일부에 링 세그먼트형 고정 구역(17)을 가지며,

- 시트 이동 방향으로 볼 때, 상기 고정 부재(16) 앞에 간격을 두고 편향 장치(13)가 배치되며, 상기 편향 장치에 의해 시트 후방 에지가 상기 공급 평면으로부터 하부로 편향되는 것을 특징으로 하는 시트의 감속 장치.
제1항에 있어서, 상기 고정 부재(16)와 상기 편향 장치(13) 사이의 간격은 100 mm 이상인 것을 특징으로 하는 시트의 감속 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고정 부재(16)와 상기 편향 장치(13) 사이의 간격은 조절 가능한 것을 특징으로 하는 시트의 감속 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 편향 장치(13)는 주기적으로 접속 가능한, 상부면에 흡입구를 가진 흡입 박스인 것을 특징으로 하는 시트의 감속 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 부재(16) 및/또는 상기 대응 부재(18)용 비대칭 회전 구동부로서, 회전류 동기 서보 모터가 사용되는 것을 특징으로 하는 시트의 감속 장치.
제5항에 있어서, 상기 회전류 동기 서보 모터는 길이 대 직경의 비가 4 보다 큰 것을 특징으로 하는 시트의 감속 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링 세그먼트형 고정 구역(17)은 외부에서 중공 샤프트 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 시트의 감속 장치.
제7항에 있어서, 상기 중공 샤프트는 100 mm 이상의 외경을 가진 CFK-관으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 시트의 감속 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 링 세그먼트형 고정 구역(17)은 체적 압축성의, 발포된 플라스틱 재료로 제조되고 10 mm 내지 30 mm의 방사방향 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 시트의 감속 장치.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정 구역(17)은 원호형 외경을 가지며, 상기 중공 샤프트에서 상기 고정 구역(17)의 원주 각은 50°내지 90°인 것을 특징으로 하는 시트의 감속 장치.
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 대응 부재(18)는 링 세그먼트형 고정 구역을 가진 회전 가능한 중공 샤프트로서 형성되고, 고유의 비대칭 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트의 감속 장치.
재료 웨브, 특히 종이 또는 판지 웨브(1)의 횡방향 절단을 위한 절단기로서, 횡방향 커터를 구비한 2개의 커터 드럼(8, 9)을 갖는 횡방향 절단 장치(3), 및 횡방향 절단시 형성된 시트들(9)을 인수하고 감속시켜 싱글(shingle) 흐름을 형성하는 감속 및 중첩 장치(4)를 포함하는, 재료 웨브의 횡방향 절단을 위한 절단기에 있어서,

상기 감속 및 중첩 장치(4)는 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 재료 웨브의 횡방향 절단을 위한 절단기.