KR20100077158A - 플라스틱 필름 특히 연신성 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템, 및 플라스틱 필름 릴을 권취하기 위한 방법 - Google Patents

플라스틱 필름 특히 연신성 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템, 및 플라스틱 필름 릴을 권취하기 위한 방법 Download PDF

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프란세스코 롬바르디니
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콜린스 에스.피.에이.
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Abstract

본 발명은, 축 주위로 회전가능한 별 형태의 권취기 홀더(10)에 수용된 복수의 권취기(11-13)를 포함하는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템에 관한 것으로, 상기 복수의 권취기들 중 적어도 하나의 제 1 권취기(11)가 릴(19)을 형성하기 위해 필름(18)을 권취하기 위한 작동 위치에 있도록 상기 권취기(11-13)가 상기 별 형태의 권취기 홀더(10) 주위에 배열되고, 접촉 수단(26-28)이 적어도 제 1 권취기(11-13)에 결합되며, 상기 접촉 수단(26-28)은 제 1 권취기(11-13) 위에서 권취된 릴(19)과 접촉하는 제 1 위치와 상기 릴(19)로부터 멀리 떨어진 제 2 위치 사이에서 이동가능하고, 추가로 바람직하게, 제 1 권취기(11-13)가 권취 위치로부터 멀어지도록 이동될 때 상기 제 1 위치에서 릴(19)과의 접촉 상태를 유지하기 위하여, 상기 접촉 수단(26-28)은 상기 별 형태의 권취기 홀더(10)의 축 주위로 회전가능하다.

Description

플라스틱 필름 특히 연신성 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템, 및 플라스틱 필름 릴을 권취하기 위한 방법{WINDING SYSTEM FOR USE IN PLASTIC FILMS PRODUCTION LINES, IN PARTICULAR EXTENSIBLE PLASTIC FILMS, AND METHOD FOR WINDING PLASTIC FILM REELS}
본 발명은 플라스틱 필름 특히 연신성 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템, 및 플라스틱 필름 릴을 권취하기 위한 방법에 관한 것이다.
스트래치 필름(stretch film)으로도 언급되는 연신성 플라스틱 필름은 포장 업계에서 광범위하게 사용되는 제품으로, 유럽과 미국에서 사용되는 가장 일반적인 유형의 포장재를 나타낸다.
이러한 유형의 필름들은 여러 분야에 적용되며 이 필름들은 산업용 및 가정용으로 흔히 사용되는 대부분의 제품을 차지한다.
플라스틱 필름은 필름의 조성에 따라 서로 달라서, 인성(toughness), 연신율(elongation), 인장강도(tensile strength), 탄성 기억(elastic memory), 천공에 대한 저항성(resistance to perforation) 등등 중에서 서로 다른 특징을 가진 필름을 얻을 수 있게 하며, 이에 따라 여러 분야의 요구조건들을 충족시킬 수 있게 한다.
플라스틱 필름은 예를 들어 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 및 초저밀도 폴리에틸렌(LDPE, VLDPE, ULDPE), 메탈로센-계 폴리올레핀(mLLDPE, mPP), 다양한 백분율의 에틸렌-비닐-아세테이트(9% 내지 28%의 EVA), 폴리프로필렌 호모폴리머, 랜덤 또는 블록 코폴리머, 터폴리머(PP homo, PP copo, PP ter) 또는 생분해성 재료(Mater-Bi, PLA)의 혼합물들로부터 구성된 세 개 이상의 층으로 구성될 수 있다.
따라서, 원하는 적용분야의 요구조건들을 충족시킬 수 있는 층화배열(stratification)을 얻기 위하여 두 개 이상의 압출기(extruder) 조합을 가진 생산 라인을 통해 구현되는 다양한 형태(formulation)가 존재한다.
공지된 필름의 두께와 유형에 따라 상이한 유형의 적용분야들이 존재하는데, 이들 중 가장 중요한 분야들은 식품산업, 제약산업, 제지산업, 벽돌 및 세라믹산업, 기계산업, 대형사업자, 농업 및 가정용 용도이다.
통상 10μm로부터 최대 100μm 이상의 두께와 조성에 있어서 그리고 권취(winding) 측면에서 볼 때 상기와 같이 다양한 용도는 이와 동일하게 필름 유형의 범위가 광범위한 것을 의미하는데, 여기서 필름 유형은 추후에 사용하고자 하는 필름의 용도에 따라 즉 수동 사용(manual use), 자동 기계장치, 반-자동 기계장치 등등의 용도에 따라 상이한 형태가 된다.
예를 들어, 산업용 포장재를 위한 스트래치 필름 유형의 필름 릴의 경우, 파열(tear)에 대한 연신율 및 기계적인 내구성 측면에서 볼 때 필름의 특성들에 상관없이, 특정의 자동 포장 기계장치, 또는 "팔레타이저(palletizer)"가 사용되며, 그 위에 구체적으로 정의된 크기와 중량의 스트래치 릴(stretch reel)들이 배열된다.
특히, 이러한 유형의 적용분야에 대해서 12.5kg의 전체 중량을 가진 릴들이 언급되는데, 이 릴들은 대략 76mm의 내측 직경을 가진 거의 1.25kg 중량의 카드보드 코어(cardboard core) 위에서 권취되며 대략 500mm에 해당하는 밴드(band) 폭을 가진다.
이와 동일한 방식으로, 수동 사용(manual use)을 위한 릴은 대략 2.5kg의 전체 중량과 대략 450-500mm의 폭을 가지는 반면 대략 0.5-0.6kg의 중량과 50mm에 해당하는 내측 직경을 가진 코어(core)를 가지며, 이에 따라 기계장치의 도움 없이도 사용하고 취급하기가 더 용이하게 된다.
따라서, 산업계가 요구하는 중요한 관심사항으로는, 플라스틱 필름 생산 라인의 최대 효율을 얻기 위하여 플라스틱 필름 생산 라인들을 최적화시키고, 오류의 가능성을 최소로 만들기 위해 이러한 생산 라인들을 최대한 자동화시키며, 생산 공정을 신속하게 하고 이와 동시에 생산에 있어서 높은 유연성(flexibility)을 유지하는 것이다.
특히, 높은 물류 저장 비용 및 이송 비용 등을 감소시키기 위하여 실질적으로 "적시생산시스템(just in time)"으로 생산하려는 경향이 커져 가고 있다는 사실을 고려할 때, 생산 라인의 유연성은 점점 더 중요해지고 있다. 이러한 생산 전략은, 오직 시스템이 특히 구조 또는 재료를 변경하는 단계 동안 및 작동-시작 단계(start-up) 동안 시간 손실을 거의 없게 하여 필름의 유형 또는 권취(winding)에 따라 분류되는 필름 릴을 생산하기에 충분한 유연성을 제공할 수 있는 경우에만 가능하다.
플라스틱 필름 생산 라인은 제품에 제공될 수 있도록 하기 위한 특성들에 따라서 다양한 개수의 압출기(extruder)로 구성된 압출, 냉각 및 권취 시스템을 포함하는데, 압출되고 냉각되는 필름을 수용하고 이 필름을 릴 위에서 권취하는 권취 시스템들은 상기 압출, 냉각 및 권취 시스템의 다운스트림에 배열된다.
압출 및 냉각 부품(part)은, 오랜 세월에 걸쳐 이미 정립된 기술들에 기초하기 때문에 유연성 측면에서 보면 특별히 어렵지 않다.
하지만, 이러한 부품의 높은 비용을 고려할 때 큰 생산 규모를 가질 필요가 제기되는데, 이는 최종 제품들이 매우 낮은 부가가치를 가진다는 사실을 고려하면, 충분한 작업 이윤을 얻기 위하여 생산 규모를 크게 할 필요가 있음을 의미한다.
이를 위하여, 플라스틱 필름을 매우 높은 실제 속도로, 초과하지는 않겠지만, 500m/min에 근접하는 속도로 생산할 필요가 있는데, 이는 압출 관점에서 볼 때 선형 폴리에틸렌과 같은 재료를 사용함으로써 상기 속도에 도달할 수 있기 때문이다.
따라서 압출 및 냉각 시스템의 다운스트림에 있는 권취 시스템은 시간에 걸쳐 생산되는 필름의 양을 제공하기에 충분한 권취 용량(winding capacity)을 가져야 한다.
게다가, 수동 사용을 위해 작은 직경 즉 측정에 있어서 짧은 직경의 릴 생산 라인의 경우 빠른 속도로 생산해야 할 필요성으로 인하여, 완전한 릴(full reel)을 빼내고 수 초 내로 새로운 코어(core)를 삽입하는 매우 빈번한 교체작업이 요구된다.
이 요구사항은, 교체 사이클(replacement cycle)을 수행하기에 적합한 움직임에 의해 야기되는 물리적 및 기계적 제약으로 인해 전체 압출 공정이 조절된다는 점에서, 생산 속도를 강제적으로 제한한다.
따라서, 생산 라인에서 권취 용량을 향상시키기 위하여, 소위 "대형 릴" 즉 500mm에 해당하는 밴드(band)의 폭을 가지고 최대 500mm 및 그 이상의 외측 직경을 가진 릴이 권취되기가 더 용이하며, 이에 따라 위에서 언급한 제한사항들을 해결하게 할 수 있어서 릴을 교체하는 데 필요한 시간을 현저하게 연장시킬 수 있다.
하지만, 필름이 빠른 속도로 권취되는 것은 매 회의 권취 사이에 포획되는(trapped) 공기가 존재하는 것을 의미하며, 이에 따라 필름 자체를 추후에 사용하기가 복잡하고 어떤 경우에서라도 이송 동안에 공간이 낭비되는 것을 뜻한다.
이러한 제품들의 낮은 부가가치에 따라, 이송 비용은 전체 생산 비용에 상당한 영향을 끼치며, 이런 이유로 또한 위에서 언급한 필름 유용성의 실질적인 이유들로 인해, 제품들은 단단하고 치밀하게 권취된(hard and compact) 릴 즉 매 회의 권취 사이에 포획되는 공기가 없는 릴을 필요로 한다.
특히, 스트래치 필름의 경우에서, 필름 자체의 한 특성인 점착성이 큰 필름은 접촉 권취(contact winding) 즉 구동된 실린더에 대해 릴을 "압착(squeezing out)"시키는 것을 의미하는데, 상기 실린더는 릴 코어 주위의 권취 운동 동안 필름 자체에 의해 필수불가결하게 흡입되는 공기를 쉽게 제거할 수 있으며, 그 외 경우 매 회의 권취 사이에 공기는 포획된 상태로 유지된다.
하지만, 접촉 권취(contact winding)을 수행하는 현재 공지된 시스템들은 초고속으로 권취되는 경우 릴의 품질에 있어서 만족스러운 결과를 제공하지 못한다. 실질적으로 회전 롤러의 구심력으로 인해 공기의 이송량은 속도의 제곱에 비례한다는 점을 고려할 때, 이러한 문제점은 스트래치 필름을 생산하기 위해 사용되는 시스템들과 유사한 매우 고속의 시스템들의 경우에서 우수한 권취 효과를 얻는데 가장 큰 장애물로 작용한다.
또한, 이러한 시스템에서, 릴의 권취 종료시에 교체 단계 동안에는, 흡입된 공기를 제거하는 것을 용이하게 하는 실린더가 릴 위에서 작동할 수 없어서, 이에 따라 필름의 단부 부분이 권취되는 동안 공기가 흡입되어 릴의 전체 품질을 저하시킨다.
본 발명의 일반적인 목적은 매우 간단하고 경제적이며 그리고 특히 기능적인 방식으로 위에서 언급한 종래 기술의 문제점들을 해결하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 빠른 생산 속도로 작동하지만 권취된 릴의 품질을 이상적으로 만들 수 있는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템을 제공하는 데 있다.
또 다른 목적은 완전한 릴(full reel)을 빼내고 새로운 코어(core)를 삽입하는 단계에 필요한 시간을 줄일 수 있는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 매우 신속한 사이클에서 작동하지만 권취된 릴의 품질을 이상적으로 만들수 있는, 플라스틱 필름 릴을 권취하기 위한 방법에 관한 것이다.
위에서 언급한 목적들에 관하여, 본 발명에 따르면, 첨부된 청구항에서 기술된 특징들을 가진, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템 및 플라스틱 필름 릴을 권취하기 위한 방법이 고려된다.
본 발명의 구조적 및 기능적 특징들과 공지된 기술들에 관한 본 발명의 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 하기 설명을 고찰함으로써 보다 명확하고 분명해질 것이며, 첨부된 도면들은 본 발명의 혁신적인 원리들에 따라 제조된, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템을 보여준다.
도 1은 본 발명에 따른 권취 시스템의 측면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 권취 시스템의 한 단면을 도식적으로 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명에 따라 플라스틱 필름 릴을 권취하고 교체하기 위한 사이클의 여러 단계들을 도시한다.
도면에서, 본 발명의 권취 시스템은 전반적으로 도면부호(100)로 표시된다.
플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템(100)은 별 형태의 권취기 홀더(winder holder, 10)를 포함하는데, 이 권취기 홀더(10)는 권취기 홀더(10) 주위로 배열된 복수의 권취기(11-13)를 수용하며(constrained), 상기 각각의 권취기(11-13)에는 릴 코어(16)가 제공되어 플라스틱 필름(18)의 릴(19)은 상기 릴 코어(16) 주위로 권취된다.
바람직한 예의 경우에서, 릴을 권취하고 완전한 릴(full reel)들을 빼내며 그리고 그 위로 새로운 릴이 권취될 수 있도록 코어를 삽입하는 작업을 동시에 수행할 수 있도록 하기 위하여, 권취기(11-13)는 3개 이상으로 구성된다.
3개의 권취기(11-13)를 포함하는 예시된 구체예의 경우에서, 별 형태의 권취기 홀더(10)는 예를 들어 각각 120°의 피치(pitch)로 둘러싸듯이 배열될 수 있다.
권취기(11-13)는 교류전동기(alternating motor)에 의해 예를 들어 인버터(inverter)에 의해 제어되며 동축으로 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 권취기(11-13)의 한 단부에 별 형태의 플랜지(14)가 제공되며, 이 별 형태의 플랜지(14)는 권취기(11-13)의 릴 코어(16)를 지지하는 심압대(tailstock, 15)를 고정하는데, 상기 릴 코어들은 신장될 수 있는 것이 바람직하다.
릴 코어(16)를 공압적으로 신장시키기 위하여 압축공기가 릴 코어(16)의 샤프트의 서포트(support) 내에 설치된 회전 씰(seal)에 의해 통과될 수 있다.
바람직한 구체예에서, 심압대(15)는 공압적으로 이동된다.
별 형태의 플랜지(14)는 코어(17)가 통과하는 것을 용이하게 하도록 그 형태가 형성되는데, 필름(18)의 완전하게 권취된 릴(19) 및 추후의 교체 시에 필름(18)이 각각 상기 코어(17) 주위로 권취될 수 있다.
이를 위해, 플랜지(14)는 릴 코어(16)의 섹션과 실질적으로 동일한 크기 및/또는 완전한 릴(19)의 섹션과 실질적으로 동일한 크기의 복수의 공동(cavity)을 가진다.
예시된 구체예에서, 도 3에서 제 1 권취기(11)가 있는 위치에 상응하는, 소위, 미리 정해진 권취 각위치(angular winding position)에서, 미리 정해진 권취 속도(winding speed)로 필름(18)이 권취되는 것을 조절하기에 적합한 동력장치(motorization)가 상기 각위치에 있는 제 1 권취기(11) 주위에 제공된다.
권취되는 동안 필름(18)이 인장되는 것을(tensioning) 조절하기에 적합한 드로잉 및 압력 장치(drawing and pressure device, 36)가 상기 권취 각위치에 제공된다.
이러한 드로잉 및 압력 장치(36)는 필름(18)이 권취되는 동안 권취기(11-13) 위에서 각각의 권취기(11-13)와 접촉하는 적어도 하나의 실린더(20)를 포함하며, 고무 롤러(21)와 함께, 필름(18) 자체를 끌어당기기 위한 장치를 제공한다. 이러한 실린더(20)는 공압식 피스톤, 바람직하게는 유압식 제동장치가 제공된 공압식 피스톤들을 통해 움직임이 조절되며 비틀림 축(22) 주위로 회전하도록 구성되는 한 쌍의 레버에 연결된다.
릴을 권취하고 교체하는 단계 동안, 릴 위에서 접촉 압력을 항상 일정하게 유지시키기 위해, 위에서 언급한 장치(36)는 축(22) 주위에서 공압식 피스톤(23)들에 의해 조절되는 회전 운동을 가진다.
게다가, 필름의 전체 릴(19)을 권취하는 단계 종료시에 필름(18)을 절단하기 위하여 블레이드(24)가 상기 권취 위치(winding position)에 제공된다.
횡단식(transverse) 절단 블레이드(24)를 제거하고 재삽입하는 것은 한 쌍의 공압식 실린더(25)에 의해 조절된다.
본 발명에 따르면, 특정 접촉 수단(26)이 권취 위치에 배열된 권취기(11)에 적어도 결합되는데(associated), 이 접촉 수단(26)은, 교체 단계 동안, 권취되는 릴과의 접촉을 일정하게 유지시킨다.
이 경우, 교체 단계 동안, 상기 접촉 수단(26)은 완전한 릴을 지탱하는 권취기의 뒤에 배열되고(follow), 권취 작업이 완전히 끝나고 나면 다시 권취 위치로 복귀한다.
예시된 바람직한 구체예에서, 각각의 권취기(11-13)에는 특정 접촉 수단(26-28)이 제공되고, 특정 접촉 수단(26-28)은 전체 사이클 동안 해당 권취기(11-13)의 회전 운동을 따르도록 구성되어 이에 따라 계속하여 다시 권취 위치로 복귀될 필요가 없다. 이런 방식으로, 접촉 수단(26-28)의 운동과 권취기(11-13)의 운동 간에는 특별히 동기화(synchronization)를 제공할 필요가 없다.
비-제한적인 한 구체예에 따르면, 접촉 수단(26-28)은 산화처리되고(anodized) 구동된(motorized) 스틸 실린더로 제조된다.
조절가능한 압력으로, 공압적으로 조절되는 레버 메커니즘에 의해 릴과의 일정한 접촉이 제공된다.
이런 방식으로, 필름의 마지막 부분을 위해 가이드(guide)가 제공되며, 가이드가 제공되지 않는 경우에는, 별 형태의 권취기 홀더(10)가 도 3의 위치로부터 도 4의 위치로 회전되는 교체 단계 동안, 가이드가 접촉되지 않아서 공기가 흡입되게 할 것이다.
게다가, 동일한 권취기 위에서 접촉 실린더(20)에 의해 이중의 상반된 접촉(double opposite contact)이 일어나며, 단일 실린더와 접촉하는 경우에 접촉 수단(26-28)은 권취기(11-13)가 받을 수 있는 휨(flexure) 현상을 실질적으로 제거한다.
상기 접촉 수단(26-28)의 실린더들은 벨트 드라이브를 통해 인버터에 의해 조절되는 교류전동기에 의해 조절되는 것이 바람직하다. 텔레스코프식 카다닉 조인트(telescopic cardanic joint)에 의해 최종 구동이 이루어진다.
권취기(11-13)의 동력장치(motorization), 릴 코어(16) 및 심압대(15)와 같은 위에서 언급한 부품(part)들은 일방향으로 회전하는 별 형태의 권취기 홀더(10) 위에 설치된다. 별 형태의 권취기 홀더(10)는 드라이빙 벨트에 의해 연결되고 인버터에 의해 조절되는 기어 모터(29)에 의해 조절되는 것이 바람직하다.
별 형태의 권취기 홀더(10)의 위치는 축 내에 장착된 기어 모터(29)를 가진 절대치형 엔코더(absolute encoder)에 의해 조절되지만, 공압적으로 작동되는 디스크 브레이크(도면에는 도시되지 않음)에 의해 이 위치를 유지하게 된다.
본 발명에 따른 권취 시스템(100)의 고유한 특징은 별 형태의 권취기 홀더(10) 내에 설치된 모든 부품들을 조절하고 명령하는 것은 별 형태의 요소(10) 자체에 동축으로 구성된 회전판 위에 설치된 기기에 의해 수행된다는 사실이다.
예를 들어, 논리연산제어장치(PLC), 모터 인버터 및 그에 필요한 동력부품, 뿐만 아니라 공압 사이클을 조절하고 제어하기 위한 밸브와 같은 처리 수단들은 상기 판 위에 고정된다.
별 형태의 권취기 홀더(10)를 공급하기 위하여 3-상 링(three phase ring)을 가진 컬렉터(collector)가 제공되는데, 이들 중 하나는 공압식 파워 서플라이 중 하나 및 라인의 처리 수단과 연결하기 위해 수은(mercury) 유형으로 구성된다.
마지막으로, 완전한 릴(19)의 제거는 기어 모터(32)에 의해 조절되는, 선형 가이드(31) 위에서 슬라이딩 이동하는 기계식 암(30)에 의해 수행된다.
이와 유사하게, 코어(17)의 삽입은 기어 모터(35)에 의해 조절되는, 제 2 선형 가이드(34) 위에서 슬라이딩 이동하는 링(33)에 의해 수행된다.
권취 시스템(100)의 작동은 다음과 같다.
일반적인 권취 단계 동안, 필름(18)은 권취 위치에 배열된 즉 드로잉 및 압력 장치(36)와 접촉하는 권취기(11) 위에서 권취된다(도 3 참조).
상기 제 1 단계의 끝부분에서 즉 필름 릴(19)이 완료될 때(도 4 참조), 소위, 교체 단계가 수행되는데, 여기서 제 2 권취기(12)는 권취 속도보다 약간 더 높은 주변 속도(peripheral speed)로 작동하기 시작한다.
그 뒤, 별 형태의 권취기 홀더(10)는 미리 정해진 각도 부분에 대해, 가령, 예를 들어 상기 수행작동(implementation)에 대해 시계방향으로 120° 회전하여, 제 2 권취기(12)를 권취 위치로 이동시킨다(도 5 참조).
도면에서 볼 수 있듯이, 전체 작동 동안에 제 1 권취기(11)에 상응하는 접촉 수단(26)은 권취기 자체와의 접촉이 절대로 떨어지지 않으며 이에 따라 매 회의 권취 사이에 공기의 압착 상태(squeezing out)가 일정하게 유지된다.
별 형태의 권취기 홀더(10)의 회전 속도에 권취기(11)의 주변 속도가 더해져서, 필름(18)이 추가적으로 신장된다.
이렇게 회전함으로써, 제 1 권취기(11)로부터 제 2 권취기(12)로 통과하는 동안 필름(18)이 손실될 위험 없이, 블레이드(24)가 삽입되는(intervene) 절단 위치로 필름(18)이 추가적으로 이동된다(도 6 참조).
이를 위하여, 필름(18)은 정전기 방출에 의해 사전충전되고(precharged) 이에 따라 풀(glue) 또는 접착제 없이도 권취기(12)의 릴 코어(16)의 코어(17)를 향해 견인된다(attracted).
필름(18)이 제 2 권취기(12)에 대한 접촉 수단(27)에 대해 끌려가는 것을 방지하기 위하여, 상기 접촉 수단(27)에는 아무 문제없이 필름(18)이 슬라이딩 이동할 수 있게 하는 하우징 또는 부착방지용 커버(도시되지 않음)가 제공된다.
절단 단계가 종료될 때, 제 2 권취기(12)에 대한 접촉 수단(27)은 그에 상응하는 릴 코어(16)와 접촉한 상태로 배열되고 그 위치에서 상기 접촉 수단(27)은 그 다음 교체 사이클(replacement cycle)까지 접촉 상태를 유지한다.
반면, 접촉 수단(26-28)이 하나이며 모든 권취기(11-13)에 대해 공통인 경우에는, 절단된 필름(18)의 단부(end)의 권취 단계가 종료될 때, 접촉 수단(26-28)은 후방방향으로 진동하며(oscillate) 그에 따라 권취 위치로 복귀되고 이 단계가 시작된 직후에 제 2 권취기(12) 위에서 권취되는 릴과 접촉한다.
일단, 절단된 단부의 권취가 종료되면, 별 형태의 플랜지(14)가 권취기(13 및 11)에 대해서 릴 코어(16)를 지지하는 심압대(15)를 제거하여, 이에 따라 제 3 권취기(13) 위에서 새로운 코어(17)를 삽입할 수 있고 그와 동시에 제 1 권취기(11) 위에서 권취된 릴(19)을 빼낼 수 있다(도 7 참조).
완전한 릴(19)을 빼내고 새로운 코어(17)를 삽입하는 작업은 빠른 속도로 작동하는 특정 기계식 액츄에이터(30 및 33)에 의해 동시에 수행된다.
따라서 본 발명에 따른 권취 시스템(100)은 교체작업에 걸리는 시간을 상당히 감소시킬 수 있으며 수동 사용(manual use)을 위해 릴이 권취될 때 대형 릴에 대한 생산 속도와 비슷한 생산 속도를 얻을 수 있다.
위에서 언급한 작업들을 최적화하기 때문에, 작동 사이클은 일반적으로 대략 15초 동안 지속된다.
여기서 기술된 전체 공정은 매우 짧은 시간 주기 동안 수행되며 이에 따라 고-민감성 제어 및 조정 장치에 의해 조절될 필요가 있다.
도면들을 참조하여 위에서 기술한 사항들에 따르면, 위에서 설명한 사항들에 따른, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템이 특히 얼마나 유용하고 유리한지를 명확하게 보여준다.
따라서, 앞에서 기술된 권취 시스템을 사용하면, 이상적인 품질의 플라스틱 필름 릴을 신속하게 생산하는 것이 가능하다.
또한, 이 시스템에서, 완전한 릴을 빼내고, 이와 동시에 새로운 코어를 삽입하는 작업에 필요한 시간 주기가 짧아짐에 따라, 매우 작은 크기의 릴을 생산하는 것이 가능하다.
이러한 권취 시스템은, 50mm에 해당하는 내부 코어를 가진 릴 즉 수동 사용을 위한 릴을 권취하기 위하여, 그리고 76mm의 코어 위에서 릴 즉 자동 기계장치에서 사용하기 위한 릴을 권취하기 위하여 준비될 수 있으며, 이에 따라 더 높은 수준의 유연성(flexibility)이 제공된다.
또한 상기 권취 시스템은 권취 장치의 바둑판식 배열에 따라 1미터를 측정하는 복수의 완료된 밴드(finished band)를 가진 생산 라인 위에서 사용될 수 있으며, 이에 따라 50mm 릴 코어 위에서 릴과 76mm 릴 코어 위에서 릴을 동시에 생산하게 할 수 있고, 생산 라인의 어떠한 조건도 조절하지 않고서도 작업의 최종 결과를 변경시킬(differentiating) 가능성이 있기 때문에, 생산 라인의 유연성을 추가로 증가시킬 수 있다.
본 발명에 따른 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템이 예시적이면서 비-제한적인 목적으로 제시된 본 발명의 구체예들과 다르게 구현될 수 있다는 점은 명백하다.
따라서 본 발명의 권리보호 범위는 다음의 첨부된 청구항들에 의해 정해진다.

Claims (15)

  1. 축 주위로 회전가능한 별 형태의 권취기 홀더(10)에 수용된 복수의 권취기(11-13)를 포함하는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템으로서, 상기 복수의 권취기들 중 적어도 하나의 제 1 권취기(11)가 릴(19)을 형성하기 위해 필름(18)을 권취하기 위한 작동 위치에 있도록 상기 권취기(11-13)가 상기 별 형태의 권취기 홀더(10) 주위에 배열되는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템에 있어서,
    접촉 수단(26-28)이 적어도 제 1 권취기(11-13)에 결합되며, 상기 접촉 수단(26-28)은 제 1 권취기(11-13) 위에서 권취된 릴(19)과 접촉하는 제 1 위치와 상기 릴(19)로부터 멀리 떨어진 제 2 위치 사이에서 이동가능하고, 제 1 권취기(11-13)가 권취 위치로부터 멀어지도록 이동될 때 상기 제 1 위치에서 릴(19)과의 접촉 상태를 유지하기 위하여, 상기 접촉 수단(26-28)은 상기 별 형태의 권취기 홀더(10)의 축 주위로 회전가능한, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    각각의 접촉 수단(26-28)은 각각의 권취기(11-13)에 결합되는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    접촉 수단(26-28)은 레버 메커니즘을 통해 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 제어되는 구동 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    권취되는 동안 필름(18)이 인장되는 것을 조절하도록 구성된 드로잉 및 압력 장치(36)가 권취 작동 위치에 제공되는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    드로잉 및 압력 장치(36)는 한 쌍의 레버에 연결된 적어도 하나의 실린더(20)를 포함하며, 이 한 쌍의 레버는 상기 실린더(20)를 권취된 릴과 접촉하는 위치로 이동시키기 위하여 비틀림 축(22) 주위로 회전시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    완전한 릴(19)을 권취하는 단계 종료시에 필름(18)을 절단하기 위해 권취 위치에 블레이드(24)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    권취 위치에 배열된 제 1 권취기(11) 주위로 필름(18)을 권취하도록 구성된 동력장치(motorization)가 권취 위치에 제공되는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 권취기(11-13)는 플랜지 요소(14)에 결합된 심압대(15)에 의해 지지되는 릴 코어(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    플랜지(14)는 릴 코어(16)의 섹션과 동일한 크기 및/또는 완전한 릴(19)의 섹션과 동일한 크기의 복수의 공동(cavity)을 가지는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    릴 코어(16)는 신장가능한 것을 특징으로 하는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    완전한 릴(19)을 빼낼 수 있도록 선형 방식으로 슬라이딩 이동하는 기계식 암(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    코어(17)를 삽입하기 위하여 선형 방식으로 슬라이딩 이동하는 링(33)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 필름 생산 라인에서 사용하기 위한 권취 시스템.
  13. 플라스틱 필름 릴을 권취하기 위한 방법에 있어서,
    상기 방법은:
    -코어(17)와 함께 삽입된 제 1 권취기(11)를 권취 위치로 이동시키는 단계 및 릴(19)을 형성하기 위해 권취 속도에서 상기 코어(17) 주위로 필름(18)을 권취하기 시작하는 단계;
    -권취되는 릴(19)과 접촉하도록 접촉 수단(26-28)을 이동시키는 단계;
    -상기 릴(19)이 완전히 권취될 때, 제 1 권취기(11)를 권취 위치로부터 멀리 떨어진 위치로 이동시켜 접촉 수단(26-28)이 릴(19)과 접촉 상태를 유지하도록 하는 단계;
    -상기 필름(18)을 절단하는 단계;
    -상기 필름(18)의 절단된 단부 부분을 권취하는 단계;
    -상기 접촉 수단(26-28)을 릴(19)로부터 멀리 떨어진 위치로 이동시키는 단계를 포함하는, 플라스틱 필름 릴을 권취하기 위한 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 플라스틱 필름 릴을 권취하기 위한 방법은, 추가로:
    -코어(17)와 함께 삽입된 제 2 권취기(12)를 권취 속도보다 더 높은 주변 속도(peripheral speed)로 작동시키기 시작하는 단계;
    -정전기 방출을 통해 제 2 권취기(12) 위에서 권취되어야 하는 필름(18)을 사전충전하는 단계;
    -상기 제 2 권취기(12)를 권취 위치로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 필름 릴을 권취하기 위한 방법.
  15. 제 13항 또는 제 14항에 있어서,
    상기 플라스틱 필름 릴을 권취하기 위한 방법은, 추가로:
    -제 1 권취기(11)로부터 릴(19)을 빼내는 단계;
    -새로운 코어(17)를 제 3 권취기(13) 상에 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플라스틱 필름 릴을 권취하기 위한 방법.
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