KR20120064618A

KR20120064618A - 시트 형상물의 연신기

Info

Publication number: KR20120064618A
Application number: KR1020110128038A
Authority: KR
Inventors: 이찌로오 나까지마; 누네노리 가와무라; 히로노부 우에다; 신이찌로오 가와네
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치플랜트테크놀로지
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2012-06-19
Also published as: JP5611796B2; CN102529084A; CN102529084B; JP2012121259A; KR101336421B1

Abstract

본 발명의 과제는 콤팩트한 구성으로 정밀도가 높은 연신을 고속으로 행할 수 있는 연신기를 제공하는 것이다.
시트 형상물의 단부를 파지하는 복수의 파지 장치를 상기 시트 형상물의 양 측단부에 구비한 무단 링크 장치를 설치하고, 입구측 스프로킷으로부터 평행 상태와 점차 넓어지는 상태로 배치된 가이드 레일로 안내되어 시트 형상물을 연신시키고, 연신 후에 시트 형상물을 해제하고 출구측 스프로킷을 통해 입구측 스프로킷으로 복귀되는 시트 형상물의 연신기에 있어서, 링크 장치의 접자부를 구성하는 링크 플레이트를 회전 가능하게 접속하는 조인트용 링크축의 하방에 상기 각 가이드 레일로 안내되는 링크축 홀더를 설치하고, 시트 형상물측의 각 링크축 홀더의 하단부에 한쪽의 가이드 레일의 양 측면을 사이에 두고 구름 이동하는 2쌍의 가로 롤러를 설치하는 동시에 시트 형상물측에 파지 장치를 설치하고, 상기 2쌍의 가로 롤러는 이웃하는 것끼리가 상하로 어긋나고, 또한 가이드 레일을 사이에 둔 대각끼리가 동일한 높이로 되도록 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

시트 형상물의 연신기 {STRETCHING MACHINE OF SHEET SHAPE}

본 발명은 시트 형상물, 예를 들어 열가소성 수지 필름 등을 연신하는 시트 형상물의 연신기에 관한 것이다.

시트 형상물의 연신기의 종래의 일례를, 특허 문헌 1(일본 특허 출원 공표 제2006-513069호 공보)에 개시한다. 특허 문헌 1에는 필름을 유지하여 반송하고, 연신하기 위한 연속되는 그립퍼를 사용하여, 종방향 및 횡방향으로 동시 연신하기 위한 연신 장치가 개시되어 있다. 그립퍼는 레일에 의해 지지되고, 또한 안내되는 동시에 그립퍼끼리를 하나로 연결하는 무단 체인에 의해 전방으로 구동되고, 무단 체인은 하나 이상의 스프로킷에 의해 구동된다.

상기 연신 장치는 연신되어야 할 필름의 양측에, 가변 이격 거리의 2개의 레일로 안내된 무단 체인을 구비하고, 무단 체인은 수직 핀을 중심으로 하여 서로 연결된 링크의 연속체로 이루어진다. 그립퍼는 2개의 핀 중 한쪽의 핀에 연결되거나 또는 2개의 링크 사이에 설치되고, 또한 2개의 레일의 제1 레일로 안내되어 체인의 일측으로 돌출된다. 이에 대해 안내편은, 그립퍼 사이의 2개 중 한쪽의 핀에 연결되거나, 혹은 2개의 링크 사이에 설치된다. 또한, 안내편은 상기 2개의 레일의 이격 거리의 변경에 의해, 체인의 연속되는 링크가 대략 일렬로 배열되거나, 또는 다른 쪽에서 연속되는 그립퍼끼리의 사이의 거리를 고정하거나 또는 변경하도록 서로 각도를 이루도록, 2개의 레일 중 제2 레일을 따라서 이동한다.

바람직하게는, 그립퍼는 체인의 연속되는 링크의 2개의 수직 힌지 핀 중 한쪽을 중심으로 하여 연결된 본체를 갖고, 한편, 안내편은 앞의 힌지 핀끼리의 사이에 배치된 체인의 연속되는 링크의 다른 쪽의 수직 힌지 핀을 중심으로 하여 연결되어 있다.

간격편이 2개의 레일 사이에 배치되고, 이에 의해 링크가 클램프끼리의 거리를 고정 또는 변경하도록 구성되어 있다.

2개의 레일의 간격이 줄어들었을 때 체인의 연속되는 링크가 일렬로 배열되어 최대폭으로 되지만, 이는 각 그립퍼 본체 및 각 안내편이 서로 접근하도록 링크와의 연결점(힌지 핀)을 누름으로써, 일렬로 배열되도록 구성되어 있다. 이와 같이 링크와의 연결점을 누르도록 작용하기 위해서는, 각 그립퍼 본체 및 각 안내편은 레일에 대한 자세가 고정되어 있는 것이 필수이다. 자세가 변화되어 버리면, 링크와의 연결점을 정확하게 누를 수 없게 되기 때문이다. 이로 인해, 각 그립퍼 본체 및 각 안내편은 각 레일의 양측에 위치하여 각각 2개의 업퍼 롤러와 2개의 로어 롤러를 구비하고, 레일을 따라서 안내될 때, 자세가 고정적으로 유지되어 있다.

각 그립퍼는 필름의 양 측단부를 파지하고 레일을 따라서 이동함으로써, 필름을 종방향(TD 방향)과 횡방향(MD 방향)으로 연신한다. 이때, 각 그립퍼는 연신 방향과 역방향의 반력을 받고, 횡방향의 연신에 의한 반력의 방향은 필름의 입구측(필름의 진행 방향과 역방향)으로 된다. 상기 반력은 그립퍼 본체에 구비한 롤러와 레일에 의해 지지되지만, 반력에 의해 각 그립퍼 본체에 휨이 발생하면, 필름의 연신 정밀도에 악영향을 미친다. 즉, 휨에 의해 각 그립퍼의 필름의 파지 위치가 변화되므로, 설정과 같은 횡방향의 연신 폭이 얻어지지 않을 우려가 있어, 그립퍼 본체의 휨을 가능한 한 적게 하는 것이 바람직하다.

일본 특허 출원 공표 제2006-513069호 공보

그러나, 특허 문헌 1에 기재된 연신기에서는, 필름의 연신 시의 반력에 의한 그립퍼의 휨 대책은 고려되어 있지 않고, 그립퍼 본체의 휨에 의해 필름의 연신 정밀도에 영향을 미치는 경우가 있다.

또한, 2개의 레일이, 서포트에 의해 유지되어 있고, 각 그립퍼 본체와 각 안내편은 모두, 이 서포트의 상방과 하방으로 이격하여 위치시킨 다수의 롤러에 의해 각 레일을 사이에 두도록 구성된다. 프레임이 서포트의 아래까지 연장되고, 그 선단에 레일을 사이에 두는 하방의 롤러가 설치되어 있고, 필름의 연신 시의 반력에 의해 프레임 부분의 휨이 과제이다.

또한, 레일의 상하 폭이 커지는 동시에, 각 그립퍼 본체 및 각 안내편의 레일과의 결합 구조가 복잡하고, 그립퍼 본체 및 안내편으로 이루어지는 이동 부분의 치수, 중량이 커져, 장치가 대형화되어 버리는 동시에, 고속 이동에 적절하지 않다.

또한, 각 그립퍼 본체 및 각 안내편은 모두, 각 레일의 양측을 사이에 두는 다수 쌍의 롤러를 통해 안내되므로, 레일에 접촉하여 이동할 때 롤러를 원활하게 이동할 수 없는 경우가 있다. 즉, 다수 쌍의 롤러에 의해 각 그립퍼 본체 및 각 안내편을, 모두 고정적인 자세로 규제하면서 안내하므로, 각 롤러가 불편한 상태에서 이동하게 되기 때문이다. 이는, 원활한 연신에 악영향을 미치고, 또한 고속 이동에 적절하지 않으므로, 생산성에 영향을 미치는 경우가 있다.

또한, 각 그립퍼 본체 및 각 안내편이 레일 사이에 돌출되어 있고, 양자의 돌출 선단 사이에 링크가 연결되어 있으므로, 링크의 길이 치수가 작아져, MD 방향(필름의 진행 방향)의 연신 폭을 크게 하기 어렵다.

본 발명은 콤팩트한 구성으로 정밀도가 높은 연신을 고속으로 행할 수 있는 연신기를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해, 시트 형상물의 단부를 파지하는 복수의 파지 장치를 상기 시트 형상물의 양 측단부에 구비한 무단 링크 장치를 설치하고, 이 무단 링크 장치는 접자(folding scale) 형상으로 형성된 복수개의 등장(等長) 링크 장치로 이루어져, 입구측 및 출구측의 스프로킷에 의해 구동되고, 상기 입구측 스프로킷으로부터 송출되어 진행 방향으로 점차 넓어지는 상태로 병행하여 배치된 복수의 안내용 가이드 레일로 안내되어 시트 형상물을 연신시키고, 연신 후에 시트 형상물을 해제하여 상기 출구측 스프로킷을 통해 상기 입구측 스프로킷으로 복귀되도록 구성된 시트 형상물의 연신기에 있어서,

상기 등장 링크 장치의 접자부를 구성하는 링크 플레이트를 회전 가능하게 접속하는 조인트용 링크축의 하방에 상기 각 가이드 레일로 안내되는 링크축 홀더를 설치하고, 시트 형상물측의 각 링크축 홀더의 하단부에 한쪽의 가이드 레일의 양 측면을 사이에 두고 구름 이동하는 2쌍의 가로 롤러를 설치하는 동시에, 시트 형상물측에 상기 파지 장치를 설치하고, 상기 2쌍의 가로 롤러는 이웃하는 것끼리가 상하로 어긋나고, 또한 가이드 레일을 사이에 둔 대각끼리가 동일한 높이로 되도록 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기에 기재된 시트 형상물의 연신기에 있어서, 상기 2쌍의 가로 롤러 중, 상기 가이드 롤러의 시트 형상물측이며 상기 입구측의 가로 롤러와 그 대각의 가로 롤러는 상기 링크축 홀더의 본체에 가까운 위치에 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기에 기재된 시트 형상물의 연신기에 있어서, 시트 형상물의 양측에 구비한 무단 링크 장치의 각 링크축 홀더의 2쌍의 가로 롤러는 시트 형상물을 사이에 두고 대칭인 상하 위치에 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기에 기재된 시트 형상물의 연신기에 있어서, 상기 2쌍의 가로 롤러는 이웃하는 것끼리의 롤러가 겹치도록 상하에 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기에 기재된 시트 형상물의 연신기에 있어서, 반시트 형상물측의 각 링크축 홀더의 하단부에 다른 쪽의 가이드 레일의 양 측면을 사이에 두고 구름 이동하는 1쌍의 가로 롤러를 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기에 기재된 시트 형상물의 연신기에 있어서, 반시트 형상물측의 각 링크축 홀더의 하단부에 다른 쪽의 가이드 레일의 양 측면을 사이에 두고 구름 이동하는 2쌍의 가로 롤러를 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기에 기재된 시트 형상물의 연신기에 있어서, 상기 반시트 형상물측의 링크축 홀더는 조인트용 링크축이 상기 다른 쪽의 가이드 레일의 대략 바로 위에 위치하도록 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기에 기재된 시트 형상물의 연신기에 있어서, 상기 시트 형상물측의 링크축 홀더는 조인트용 링크축이 상기 한쪽의 가이드 레일의 대략 바로 위에 위치하도록 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기에 기재된 시트 형상물의 연신기에 있어서, 상기 파지 장치를 구비한 링크축 홀더는 상기 복수 쌍의 가로 롤러가 한쪽의 가이드 레일에 접촉함으로써 파지 장치의 자세가 규제된 상태로 가이드 레일을 따라서 안내되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기에 기재된 시트 형상물의 연신기에 있어서, 상기 파지 장치는 한쪽의 가이드 레일에 대해 대략 직각 방향의 자세를 유지하여, 안내되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기에 기재된 시트 형상물의 연신기에 있어서, 반시트 형상물측의 링크축 홀더는, 1쌍의 가로 롤러에 의해 가이드 레일에 대해 자세가 변화 가능하게 안내되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 콤팩트한 구성으로 정밀도가 높은 연신을 고속으로 행할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명 실시예의 연신기의 평면도.
도 2는 도 1의 연신기의 등장 링크 장치의 단면도.
도 3은 본 발명 실시예의 등장 링크를 폐쇄한 상태의 평면도.
도 4는 도 2의 화살표 E로부터 본 링크축 홀더의 위치 관계를 나타내는 도면.
도 5는 도 2의 화살표 A로부터 본 링크축 홀더의 일부 단면도.
도 6은 도 2의 화살표 B로부터 본 링크축 홀더의 일부 단면도.
도 7은 도 2의 화살표 C로부터 본 링크축 홀더의 일부 단면도.
도 8은 본 발명 실시예의 시트 형상물측의 링크축 홀더의 이면의 사시도.
도 9는 마찬가지로 반시트 형상물측의 링크축 홀더의 이면의 사시도.
도 10은 마찬가지로 시트 형상물측의 링크축 홀더의 이면의 가로 롤러와 가이드 레일의 결합 관계를 나타내는 사시도.
도 11은 마찬가지로 등장 링크를 개방한 상태의 평면도.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 상세하게 설명한다. 우선, 본 발명의 기본 형태인 동시 이축 연신기를, 도 1, 도 2를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예인 동시 이축 연신기의 평면도이고, 도 2는 마찬가지로 등장 링크 장치(31)의 단면도이고, 그 구성 및 동작은 이하와 같다.

시트 형상물(1)의 단부를 파지하는 복수(다수)의 파지 장치(2)를 시트 형상물(1)의 양측에 구비한 무단 링크 장치(3)(도면 중 링크의 일부 및 시트 형상물의 상반부의 무단 링크는 생략)는 접자 형상으로 형성된 복수개(다수개)의 등장 링크 장치(31)로 구성된다. 또한, 무단 링크 장치(3)는 시트 형상물(1)의 입구측 스프로킷(4)으로 구동된다. 그리고, 입구에 설치된 개폐 가이드 등의 개폐 수단(도시하지 않음)에 의해 파지 장치(2)가 개폐되어 시트 형상물(1)을 파지하고, 예열 구간(도시하지 않음)에서 연신에 필요한 온도로 가열된다.

또한, 무단 링크 장치(3)는 연신 구간에 있어서, 진행 방향(X)으로 점차 넓어지는 형상에 병행하여 배치된 2개의 안내용 가이드 레일(5, 6)로 안내되어, TD 방향(점차 넓어지는 부분의 종방향)으로 연신되는 동시에, MD 방향(가로의 진행 방향)에 대해 파지 피치(P1로부터 P2)로 서서히 확대됨으로써, 시트 형상물(1)을 종횡 2방향(세로:TD 방향, 가로:MD 방향)으로 동시에 연신한다. 그 후, 열처리 구간에 있어서 소정의 온도에서 열 고정하고, 냉각 구간에서 급냉하고, 출구에 설치된 개폐 가이드 등의 개폐 수단(도시하지 않음)에 의해 파지 장치(2)를 개폐하여 시트 형상물(1)을 해제하고, 해제된 시트 형상물(1)은 그대로 진행시키게 된다. 또한, 무단 링크 장치(3)는 출구측 스프로킷(7)에 의해 구동되어, 입구측 스프로킷(4)으로 복귀되도록 구성된다.

즉, 시트 형상물의 연신기는 열가소성 수지의 시트 형상물(1)의 단부를 파지하는 다수의 파지 장치(2)를 시트 형상물(1)의 양 측단부에 구비한 무단 링크 장치(3)를 설치하고, 상기 무단 링크 장치(3)는 접자 형상으로 형성된 다수개의 등장 링크 장치(31)로 이루어지고, 시트 형상물(1)의 입구측 스프로킷(4)에 의해 구동되고, 진행 방향(X)으로 점차 넓어지는 형상으로 배치된 안내용 가이드 레일(5, 6)로 안내되어 시트 형상물(1)을 연신시킨 후 시트 형상물(1)을 해제하고, 출구측 스프로킷(7)에 의해 구동되어, 입구측 스프로킷(4)으로 복귀되도록 구성된다.

상기한 바와 같이 각 파지 장치(2)는 시트 형상물(1)의 양 측단부를 파지하고 레일을 따라서 진행 방향(A)으로 이동함으로써, 필름을 종방향(TD 방향)과 횡방향(MD 방향)으로 연신한다. 그리고, 각 파지 장치(2)에는 MD 방향의 연신에 의한 반력이 가해지고, 그 반력의 방향은 연신 방향(X)과 역방향의 시트 형상물(1)의 입구측의 스프로킷(4)의 방향(필름의 진행 방향과 역방향)(Y)으로 된다. 도시는 생략하고 있지만, 시트 형상물(1)의 상반부의 무단 링크의 파지 장치(2)에 대해서도, 마찬가지로, MD 방향의 연신에 의한 반력이 화살표 Y방향으로 가해진다.

안내용 가이드 레일은, 도 2에 도시한 바와 같이 볼록 형상 부재로 단면이 직사각형으로 형성되어, 시트 형상물측의 한쪽의 가이드 레일(5)과, 반시트 형상물측의 다른 쪽의 가이드 레일(6)이 병행하는 한 쌍의 세트로 되어 있다. 시트 형상물측 가이드 레일(5)의 중심의 대략 바로 위에는 파지 장치(2)가 연결된 조인트용 링크축(8)이 배치되고, 다른 쪽의 반시트 형상물측 가이드 레일(6)의 중심의 대략 바로 위에는 파지 장치(2)를 갖지 않는 조인트용 링크축(9)이 배치된다. 링크축(8)과 링크축(9)은 링크 플레이트(15 및 16)를 회전 가능하게 조인트하기 위한 링크축이다.

링크축(8, 9)의 최하단부에는 각각 안내용 가이드 레일(5, 6)을 걸치도록 링크축 홀더(10, 11)의 본체가 설치되어 있다. 링크축 홀더(10, 11)의 양측 하방에는 각각 쌍을 이루는 가로 롤러(래디얼 베어링)[12(12a 내지 12d), 13]가 종축을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 상기 가로 롤러(12, 13)는 등장 링크 장치(31)의 움직임을 규제하는 안내용 가이드 레일(5, 6)의 양 측면을 사이에 두고 구름 이동하도록 배치되어 있다. 가로 롤러(12, 13)는 원통 형상을 이루고 있고, 그 작용(회전)에 의해, 항상 안내용 가이드 레일(5, 6)의 양 측면에 대해 실질적으로 수직으로 접촉하면서 변화(회전)됨으로써, 링크축(8, 9)을 고속으로 이동시키고, 등장 링크 장치(31)를 안내용 가이드 레일로 안내하여 고속 주행하는 것이 가능해진다.

링크축 홀더(10)의 하방의 중앙부에는 안내용 가이드 레일(5)의 상면(5a)에 접촉하여 구름 이동하여 주행하는 2개의 세로 롤러(12g)가 내장하여 설치되어 있다. 도 8은 시트 형상물측의 링크축 홀더의 이면의 사시도로, 세로 롤러(12g)가 각 쌍의 가로 롤러(12a 내지 12d)의 중앙에 내장되어 있는 것을 알 수 있다. 링크축 홀더(11)의 하방의 중앙부에는 안내용 가이드 레일(6)의 상면(6a)에 접촉하여 구름 이동하여 주행하는 2개의 세로 롤러(13a)가 내장하여 설치되어 있다. 도 9는 반시트 형상물측의 링크축 홀더의 이면의 사시도로, 세로 롤러(13a)가 1쌍의 가로 롤러(13)의 중앙에 내장되어 있는 것을 알 수 있다.

세로 롤러(12g, 13a)는 등장 링크 장치(31)의 하중을 받아서 각 가이드 레일(5, 6)의 상면(5a, 6a)으로 전달한다. 세로 롤러(12g, 13a)는 횡축을 중심으로 회전하고, 각각 2개의 롤러가 각 가이드 레일의 상면에 접촉하므로 기울어지는 일이 없어, 등장 링크 장치(31)를 안정적으로 주행시킬 수 있다.

상기 링크축 홀더 중, 시트 형상물(1)에 가까운 링크축 홀더(10)에는 시트 형상물에 대향하는 측부가 가로로 돌출(대략 수직으로 돌출)되어 파지 장치(2)의 설치부(17)가 형성되어 있다. 이 설치부(17)에는 상기 파지 장치(2)가 설치되어 있다.

도 3은 등장 링크가 폐쇄된 상태의 평면도이고, 도 4는 도 2의 화살표 E로부터 본 링크축 홀더(10과 11)의 위치 관계를 나타내는 평면도이다. 도 2에 도시하는 링크축 홀더(10)는 가이드 레일(5)을 사이에 두는 한쪽의 쌍을 이루는 가로 롤러(12a, 12d)와, 가이드 레일(5)을 사이에 두는 다른 쪽의 쌍을 이루는 가로 롤러(12b, 12c)의 2쌍의 가로 롤러를 갖는다. 상기 구성의 링크축 홀더(10)는 안내용 가이드 레일(5)을 따라서 다수 나란히 배치되어 있다. 한편, 링크축 홀더(11)는 가이드 레일(6)을 사이에 두는 1쌍의 가로 롤러(13)를 갖고, 안내용 가이드 레일(6)을 따라서 다수 나란히 배치되어 있다.

링크축 홀더(10)는 2쌍의 가로 롤러(12a 내지 12d)(4개)에 의해 가이드 레일(5)의 양 측면에 2개씩 접촉(2점 접촉)하므로, 그 자세가 가이드 레일(5)에 의해 규제된다. 따라서, 링크축 홀더(10)에 설치되어 있는 파지 장치(2)의 자세도 규제되고, 도 3과 같이 링크 플레이트(15, 16)가 폐쇄된 상태와, 도 11의 링크 플레이트(15, 16)가 개방된 상태 중 어느 것에 있어서도, 항상 가이드 레일(5)에 대해 대략 직각 방향(수직 방향)으로 시트 형상물(1)측으로 돌출된 자세가 유지된다.

이에 대해, 링크축 홀더(11)를 1쌍의 가로 롤러(13, 13)에 의해 가이드 레일(6)의 양 측면에 1개씩 접촉(1점 접촉)하면, 링크축 홀더(10)에 비해 가이드 레일(6)에 의해 자세가 강하게 규제되지 않아, 기구적인 헐거움의 범위에서 링크축(9)을 중심으로 회전할 수 있으므로, 가이드 레일(6)을 따라서 이동할 때에 원활한 동작이 이루어진다. 또한, 가로 롤러(13)는 링크축 홀더(11)의 하단부에 2쌍 설치해도 좋다.

도 3, 도 4에 있어서, 도면의 상방을 시트 형상물의 입구측으로 하면, 도 1에서 설명한 연신에 의한 파지 장치(2)로의 반력은 설치부(17)에 화살표 Y방향으로 가해진다. 이 Y방향의 반력에 의해 링크축 홀더(10)에 화살표 Z방향(반시계 방향)의 회전력이 가해져, 가로 롤러(12a 내지 12d)에도 가해진다. 이 회전력에 의한 가로 롤러(12a 내지 12d)의 가이드 레일(5)로의 접촉 상황을 보면, 가로 롤러(12b와 12d)가 가이드 레일(5)에 강하게 접촉하고, 가로 롤러(12a와 12c)가 가이드 레일(5)로부터 이격되도록 작용한다. 따라서, 반력은 주로 가로 롤러(12b와 12d)로 지지되게 된다.

도 5는 도 2의 화살표 A로부터 본 링크축 홀더(10)의 일부 단면도이고, 도 6은 도 2의 화살표 B로부터 본 링크축 홀더(10)의 일부 단면도이고, 도 8은 링크축 홀더(10)의 이면의 사시도, 도 10은 링크축 홀더(10)의 이면의 가로 롤러와 가이드 레일(5)의 결합 관계를 나타내는 사시도이다. 가로 롤러(12b와 12d)는 가이드 레일(5)의 상부를 사이에 두도록 링크축 홀더(10)의 양측 하방에 설치되고, 가로 롤러(12a와 12c)는 가이드 레일(5)의 하부를 사이에 두도록 링크축 홀더(10)의 하단부로부터 돌출시킨 지지축(12e)의 선단에 설치되어 있다.

본 실시예에서는, 상기와 같이, 링크축 홀더(10)의 양측 하방에 가로 롤러(12a 내지 12d)를 상하로 어긋나게 하고, 대각끼리의 가로 롤러(12b와 12d)를 링크축 홀더(10)의 본체에 가까운 상방에 위치시키고, 대각끼리의 가로 롤러(12a와 12c)를 링크축 홀더(10)의 본체보다 먼 하방에 위치시켜, 각각 설치하고 있다. 대각끼리의 가로 롤러(12a와 12c)는 하방에 위치시키기 위해, 링크축 홀더(10)의 하단부로부터 돌출시킨 지지축(12e)의 선단에 설치되고, 파지 장치(2)로부터 가로 롤러(12a 또는 12c)까지의 거리가, 지지축(12e)의 분만큼 길어져, 이 부분에서의 휨이 커진다.

이에 비해 대각끼리의 가로 롤러(12b와 12d)는 링크축 홀더(10)의 하단부에 짧은 지지축(12f)을 통해 설치되므로, 반력을 지지하는 가로 롤러(12b와 12d)의 위치로부터 파지 장치(2)까지의 거리가 짧아져, 이 사이의 반력에 의한 휨을 작게 할 수 있다. 따라서, 휨을 작게 억제함으로써, 파지 장치(2)의 시트 형상물(1)을 파지하는 위치의 변화를 억제할 수 있어, 정밀도가 높은 연신을 행할 수 있다.

여기서, 가이드 롤러(5)의 시트 형상물측이며 입구측의 가로 롤러는 12b이고, 그 대각의 가로 롤러는 12d이다.

도 1에서 도시를 생략하고 있는 시트 형상물(1)의 상반부의 무단 링크의 파지 장치(2)에 대해서도, 마찬가지로 반력이 가해지므로, 링크축 홀더의 2쌍의 가로 롤러 중, 이웃하는 것끼리가 상하로 어긋나고, 또한 시트 형상물측이며 입구측의 가로 롤러와, 그 대각 위치에 있는 가로 롤러를 상방에 위치시켜 설치하고 있다. 따라서, 시트 형상물(1)의 양측에 구비한 무단 링크 장치의 각 링크축 홀더의 2쌍의 가로 롤러는 시트 형상물(1)을 사이에 두고(중심으로) 대칭인 상하 위치에 설치되어 있다.

링크축 홀더(10)는 가로 롤러(12a 내지 12d)의 2쌍의 가로 롤러가 가로로 나란히 배치되어 있으므로, 1쌍의 가로 롤러에 비해 가이드 레일(5)을 따른 방향으로 큰 설치 스페이스를 필요로 한다. 본 실시예에서는, 링크축 홀더(10)에 인접하는 가로 롤러(12a와 12b)를 상하로 어긋나게 하고, 또한 겹쳐서 설치함으로써, 가이드 레일(5)을 따른 상기 설치 스페이스를 억제하고 있다. 가로 롤러(12c, 12d)에 대해서도 마찬가지이다. 즉, 지지축(12e)은 가로 롤러(12b 및 12d)의 두께분 이상 돌출되어 있으므로, 양 가로 롤러(12a와 12b 및 12c와 12d)를 각각 접촉하는 일 없이 횡방향으로 겹쳐서 배치할 수 있다. 따라서, 이 겹친 분만큼, 가이드 레일(5)을 따른 가로 롤러(12a와 12b)의 설치 스페이스가 억제되어 있다.

또한, 도 5, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 구성의 링크축 홀더(10)를 가이드 레일(5)을 따라서 다수 나란히 배치하면, 인접하는 링크축 홀더(10)의 가로 롤러(12a와 12b 및 12c와 12d)가 각각 이웃하게 되지만, 이웃하는 가로 롤러는 상하로 이격되어 있어 접촉하는 경우가 없으므로, 횡방향으로 겹쳐서 배치할 수 있고, 이 겹친 분만큼 인접하는 링크축 홀더(10)의 피치를 작게 할 수 있다.

링크축 홀더(11)는, 도 4, 도 7, 도 9에 도시한 바와 같이 가로 롤러(13)가 1쌍이고 가이드 레일(6)을 사이에 두고 대칭으로 배치되고, 가이드 레일(6)의 동일한 위치(동일한 높이의 위치)를 양측으로부터 사이에 두고 안정된 상태로 주행하도록 구성된다.

또한, 상술한 바와 같이 링크축 홀더(10)의 각 가로 롤러의 설치 스페이스 및 피치를 작게 함으로써, 링크축 홀더(10과 11)는 가이드 레일에 다수 나란히 배치되었을 때, 동일 피치로 되도록 구성되어 있다.

각 링크축 홀더(10과 11)의 조인트용 링크축(8과 9)은, 도 3에 도시한 바와 같이 각각 상기 가이드 레일(5와 6)의 중심의 대략 바로 위에 위치하도록 배치되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 상기 특허 문헌 1의 그립퍼 본체와 안내편이 레일 사이에 돌출되고 이 돌출 선단 사이에 링크가 연결되는 구조에 비해, 링크(링크 플레이트)의 길이를 가이드 레일(5와 6)의 간격까지 길게 할 수 있다. 따라서, 도 3에 도시하는 등장 링크가 폐쇄된 상태로부터, 도 11에 도시하는 등장 링크가 개방된 상태까지의 MD 방향(필름의 진행 방향)의 연신 길이 및 연신 배율을 크게 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 동일한 연신 길이 및 연신 배율을 달성하는 데, 가이드 레일의 간격을 작게 할 수 있으므로, 연신 장치를 소형화할 수 있다.

상기 구성에 있어서, 안내용 가이드 레일로 안내되는 등장 링크 장치(31)의 주행 동작에 대해 설명한다.

입구측 스프로킷(4)의 장소에 있어서는, 도 3의 등장 링크가 폐쇄된 상태에 있고, 가이드 레일(5)로부터 대략 수직 방향으로 돌출된 각 파지 장치(2)에 의해 시트 형상물(1)의 단부를 피치(P1)의 간격으로 파지한다. 등장 링크 장치(31)가, 시트 형상물의 입구측 스프로킷(4)에 의해 구동되면, 각 링크축 홀더의 가로 롤러가, 각각 안내용 가이드 레일(5와 6)에 접촉하여 회전하면서 이동한다.

가로 롤러[12(12a 내지 12d), 13]가, 점차 넓어지는 상태로 배치된 안내용 가이드 레일(5, 6)에 이르면, 양 가이드 레일(5와 6)의 간격이 점차 좁아져 등장 링크가 폐쇄된 상태로부터 점차 개방되어 간다. 도 11에 도시한 바와 같이 인접하는 링크축 홀더(10)끼리 및 링크축 홀더(11)끼리는 간격이 넓어지고, 파지 장치(2)의 간격도 넓어진다. 링크축 홀더 간격이 넓어지는 영역은, 가이드 레일(5)이 도 1에서 점차 넓어지는 상태와 그 후의 직선 상태이고, 가이드 레일(6)이 레일(5)에 접근하는 구성으로 되어 있다.

링크축 홀더(10)는 가이드 레일(5)에 의해 자세가 규제된 상태로 안내되고, 파지 장치(2)는 가이드 레일(5)로부터 수직 방향으로 돌출된 자세 상태로 시트 형상물을 연신한다. 이와 같이, 파지 장치(2)는 가이드 레일에 대해, 입구측 스프로킷(4)의 장소에 있어서 시트 형상물을 파지한 자세의 상태를 유지하면서 연신 동작을 행하게 되고, 시트 형상물의 파지 부분이 회전(트위스트)하지 않아 시트 형상물(1)이 깨지는 일이 없다.

또한, 각 파지 장치(2)는 연신에 수반하는 화살표 Y방향의 반력을 받지만, 이 반력을 파지 장치(2)로부터 가장 거리가 짧아지는 가로 롤러(12b, 12c)에 의해 받고 있으므로, 파지 장치(2)와 가로 롤러 사이의 휨을 적게 할 수 있어, 파지 위치가 변화되는 일 없이 정밀도가 높은 연신을 행할 수 있다.

링크축 홀더(11)는 1쌍의 가로 롤러(13)를 가지므로, 가이드 레일(6)의 양 측면에 1개씩의 가로 롤러가 접촉(1점 접촉)하여 회전한다. 가로 롤러(13)와 가이드 레일(6) 사이에 헐거움이 있으므로, 가이드 레일(6)을 따르는 회전 시의 서로의 힘의 관계에 의해, 자세의 다소의 변화가 가능하다. 전술한 바와 같이 링크축 홀더(10)는 자세가 복수 쌍의 가로 롤러(12a 내지 12d)에 의해 규제되지만, 링크축 홀더(11)의 헐거움 분에 의해 완화된다. 따라서, 링크축 홀더(10)는 부자유스런 상태가 완화되면서 가이드 레일(5)을 따라서 원활하게 이동할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 파지 장치(2)와 가로 롤러 사이의 휨을 적게 할 수 있어, 파지 위치가 변화되는 일 없이 정밀도가 높은 연신을 행할 수 있다.

또한, 자세를 일정하게 유지하기 위해 링크축 홀더(10)에 복수 쌍의 가로 롤러를 설치하고 있지만, 가로 롤러는 이웃하는 것끼리의 롤러가 겹치도록 상하로 어긋나게 하여 배치되어 있으므로, 설치 스페이스를 작게 억제하여, 인접하는 파지 장치(2)의 피치를 작게 할 수 있다. 파지 장치(2)의 피치가 작아짐으로써 시트 형상물을 작은 피치로 파지할 수 있고, 연신 시에 고정밀도의 연신에 의해 연신된 시트 형상물의 품질을 높게 유지할 수 있다.

또한, 조인트용 링크축은 각각 대응하는 가이드 레일의 중심의 대략 바로 위에 위치하도록 배치되어 있으므로, 링크 플레이트를 가이드 레일의 설치 간격까지 길게 설정할 수 있으므로, 소형의 연신 장치(가이드 레일의 간격이 좁은 장치)에서도 연신 길이 및 연신 배율을 크게 설정할 수 있다.

1 : 시트 형상물
2 : 파지 장치
3 : 무단 링크 장치
4 : 입구측 스프로킷
5 : 한쪽의 가이드 레일
6 : 다른 쪽의 가이드 레일
7 : 출구측 스프로킷
8, 9 : 링크축
10, 11 : 링크축 홀더
12, 12a 내지 12d : 2쌍의 가로 롤러
12a, 12c : 대각끼리의 가로 롤러
12b, 12d : 대각끼리의 가로 롤러
13 : 가로 롤러
13 : 1쌍의 가로 롤러
15, 16 : 링크 플레이트
17 : 파지 장치의 설치부
31 : 등장 링크 장치

Claims

시트 형상물의 단부를 파지하는 복수의 파지 장치를 상기 시트 형상물의 양 측단부에 구비한 무단 링크 장치를 설치하고, 이 무단 링크 장치는 접자 형상으로 형성된 복수개의 등장 링크 장치로 이루어지고, 입구측 또는 출구측의 스프로킷에 의해 구동되고, 상기 입구측 스프로킷으로부터 송출되어 진행 방향으로 점차 넓어지는 상태로 병행하여 배치된 복수의 안내용 가이드 레일로 안내되어 시트 형상물을 연신시키고, 연신 후에 시트 형상물을 해제하여 상기 출구측 스프로킷을 통해 상기 입구측 스프로킷으로 복귀되도록 구성된 시트 형상물의 연신기에 있어서,
상기 등장 링크 장치의 접자부를 구성하는 링크 플레이트를 회전 가능하게 접속하는 조인트용 링크축의 하방에 상기 각 가이드 레일에 안내되는 링크축 홀더를 설치하고, 시트 형상물측의 각 링크축 홀더의 하단부에 한쪽의 가이드 레일의 양 측면을 사이에 두고 구름 이동하는 2쌍의 가로 롤러를 설치하는 동시에, 시트 형상물측에 상기 파지 장치를 설치하고, 상기 2쌍의 가로 롤러는 이웃하는 것끼리가 상하로 어긋나고, 또한 가이드 레일을 사이에 둔 대각끼리가 동일한 높이로 되도록 설치된 것을 특징으로 하는, 시트 형상물의 연신기.
제1항에 있어서, 상기 2쌍의 가로 롤러 중, 시트 형상물측이며 상기 입구측의 가로 롤러와 그 대각의 가로 롤러는 상기 링크축 홀더의 본체에 가까운 위치에 설치된 것을 특징으로 하는, 시트 형상물의 연신기.
제2항에 있어서, 시트 형상물의 양측에 구비한 무단 링크 장치의 각 링크축 홀더의 2쌍의 가로 롤러는, 시트 형상물을 사이에 두고 대칭인 상하 위치에 설치된 것을 특징으로 하는, 시트 형상물의 연신기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 2쌍의 가로 롤러는 이웃하는 것끼리의 롤러가 겹치도록 상하로 배치된 것을 특징으로 하는, 시트 형상물의 연신기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 파지 장치를 구비한 링크축 홀더는 상기 복수 쌍의 가로 롤러가 한쪽의 가이드 레일에 접촉함으로써 파지 장치의 자세가 규제된 상태로 가이드 레일을 따라서 안내되는 것을 특징으로 하는, 시트 형상물의 연신기.
제5항에 있어서, 상기 파지 장치는 한쪽의 가이드 레일에 대해 대략 직각 방향의 자세를 유지하고 안내되는 것을 특징으로 하는, 시트 형상물의 연신기.
제6항에 있어서, 반시트 형상물측의 링크축 홀더는 1쌍의 가로 롤러에 의해 가이드 레일에 대해 자세가 변화 가능하게 안내되는 것을 특징으로 하는, 시트 형상물의 연신기.