KR20150054385A - 필름 절단용 나이프 및 이를 이용한 필름 절단 장치 - Google Patents

필름 절단용 나이프 및 이를 이용한 필름 절단 장치 Download PDF

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김윤석
서현용
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 필름의 종류에 상관없이 필름의 절단면을 균일하게 유지할 수 있고, 고속으로 이동하는 필름의 절단에 사용할 수 있는 필름 절단 장치를 제공하는 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 절단용 나이프는 필름의 진행방향에 대해 수직으로 이동 가능하게 설치되는 지지부; 상기 지지부의 단부에 제공되고 중앙부가 상기 필름의 수직방향으로 돌출 형성되는 적어도 하나의 제1칼날; 및 상기 제1칼날의 외곽에서 상기 필름의 진행방향에 대해 높이 및 단면적이 감소하도록 연장 형성되는 제2칼날;을 포함한다.

Description

필름 절단용 나이프 및 이를 이용한 필름 절단 장치 {KNIFE FOR FILM CUTTING AND FILM CUTTER USING THE SAME}
본 발명은 필름 절단용 나이프 및 이를 이용한 필름 절단 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강판 등의 소재에 연속적으로 이동하며 라미네이트 되는 필름을 절단하는데 활용되는 필름 절단용 나이프 및 이를 이용한 필름 절단 장치에 관한 것이다.
일반적으로 강판 등 소재의 표면처리를 위해 강판의 표면에 라미네이트 되는 필름 등은 연속적으로 이동되는 과정에서 강판의 크기에 맞춰 절단되고 있다.
일례로, 종래의 필름 절단 장치는 연속적으로 이동하는 필름(P)의 수직면상에 나이프(10)를 설치하고, 이 나이프(10)가 필름(P)을 가압하는 과정에서 필름(P)이 절단되도록 구성된다.
또한, 나이프(10)는 지지부(12)의 단부에 삼각돌기 형태의 칼날(14)이 돌출되어 형성될 수 있으며, 필름(P)에 대해 지지부가 이동함에 따라 필름(P)을 가압하며 필름(P)을 절단하게 된다.
이러한 절단 과정에 있어, 폴리염화비닐(PVC)이나 폴리에틸렌(PET)과 같은 얇은 필름(P)의 경우는 나이프(10) 끝부분에 의해 필름(P)이 갈라지면서 절단된다.
그런데, 열가소성올레핀(TPO)과 같이 두꺼운 재질의 필름(P)의 경우 필름(P)이 절단되지 않고 뜯겨져 나가게 되고, 필름(P)의 절단면(P1)이 불규칙하게 형성된다.
이에 따라 종래에는 강판의 표면처리시 필름(P)이 뜯겨나간 부분에서 강판이 손상되는 현상이 발생하고 있으며, 필름(P)의 절단면(P1)이 불규칙함에 따라 필름(P)의 보관이 용이하지 않고, 손상이 쉽게 발생하며, 후속 공정에서 필름(P)을 재활용하는데 어려움이 있다.
이에 따라 필름(P)의 종류에 관계없이 균일하게 절단하기 위한 필름 절단 장치의 기술 개발이 요구되고 있으며, 이러한 기술 개발의 일례로 캠 축을 이용한 플라잉 시어 장치(flying shear machine)가 사용되고 있다
플라잉 시어 장치는 모터 및 이 모터에 연계된 캠 축을 포함하고, 캠 축의 회전에 의해 시어나이프(10)가 상, 하로 이동하며 필름(P)을 절단하는 장치이다.
그러나, 이러한 플라잉 시어 장치는 캠과 모터, 라인 연동제어 등의 설비가 복잡하고, 작동 속도가 느려서 고속으로 이동하는 필름 절단에는 사용이 제한되고 있으며, 이에 주로 판재류 등에 필름을 라미네이트 하는 용도로만 사용되고 있는 실정이다.
이에 따라 필름의 종류에 상관없이 사용이 가능하며, 고속으로 필름(P)을 절단하기 위한 필름 절단 장치의 개발이 지속적으로 이루어지고 있으나, 아직까지 개선의 여지가 있다.
본 발명의 일 실시예는 필름의 종류에 상관없이 필름의 절단면을 균일하게 유지할 수 있고, 고속으로 이동하는 필름의 절단에 사용할 수 있는 필름 절단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필름 절단용 나이프는 필름의 진행방향에 대해 수직으로 이동 가능하게 설치되는 지지부; 상기 지지부의 단부에 제공되고 중앙부가 상기 필름의 수직방향으로 돌출 형성되는 적어도 하나의 제1칼날; 및 상기 제1칼날의 외곽에서 상기 필름의 진행방향에 대해 높이 및 단면적이 감소하도록 연장 형성되는 제2칼날;을 포함한다.
또한, 상기 지지부의 상단에 제공되어 상기 제2칼날의 하부를 지지하는 연장부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 필름 절단 장치는 소재의 라미네이트를 위한 필름을 공급하는 공급부; 상기 공급부로부터 공급된 필름을 상기 소재로 안내하도록 제공되는 적어도 하나의 롤러를 포함하는 안내부; 상기 안내부를 따라 이동하는 필름의 이동선상에서 상기 필름에 대해 수직하게 배치되는 전술된 필름 절단용 나이프; 및 상기 필름 절단용 나이프가 상기 필름을 가압하여 절단하도록 상기 필름 절단용 나이프를 상기 필름에 대해 수직하게 이동하는 이동부;를 포함한다.
또한, 본 실시예의 필름 절단 장치는 상기 필름을 기준으로 상기 필름 절단용 나이프와 대향되게 배치된 보조 필름 절단용 나이프와, 상기 보조 필름 절단용 나이프가 상기 필름 절단용 나이프와 엇갈리며 상기 필름을 절단하도록 상기 보조 필름 절단용 나이프를 상기 필름에 대해 수직하게 이동하는 보조 이동부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 보조 필름 절단용 나이프는 상기 지지부에 대향되어 상기 필름의 진행방향에 대해 수직으로 이동 가능하게 설치되는 보조 지지부; 상기 보조 지지부의 단부에 제공되고, 중앙부가 상기 필름의 수직방향으로 돌출되어 형성되며, 상기 제1칼날과 엇갈리도록 배치된 제1보조 칼날; 및 상기 제1보조 칼날의 외곽에서 상기 필름의 진행방향의 역방향에 대해 높이 및 단면적이 감소하도록 연장 형성되는 제2보조 칼날을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 필름 절단용 나이프가 필름을 쉽게 절단할 수 있도록 개선되어 필름의 종류에 상관없이 절단면을 일정하게 유지할 수 있으며, 이에 따라 강판 등에 라미네이트시 강판의 표면을 균일하게 보호할 수 있어 표면처리 등의 과정에서 강판이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예의 필름 절단 장치는 작동 속도가 빨라 고속으로 이동하는 필름의 절단시에도 절단면을 일정하게 유지할 수 있고, 구성이 간단하여 설비의 크기를 줄일 수 있고, 유지 및 보수도 용이하게 할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 필름 절단 장치에 의해 필름이 절단되는 상태를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 절단 장치를 개략적으로 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 절단 장치에 의해 필름이 절단되는 상태를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 절단 장치에 의해 절단된 필름을 도시한 평면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필름 절단 장치를 개략적으로 도시한 구성도.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 절단 장치를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 절단 장치에 의해 필름이 절단되는 상태를 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필름 절단 장치에 의해 절단된 필름을 도시한 평면도이다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 필름 절단 장치(50)는 강판 등의 소재의 표면 처리를 위해 필름(P)을 라미네이트 하는 장치에서, 필름(P)의 종류, 디자인 등에 따라 다른 필름(P)의 공급이 필요할 때, 공급중이던 필름(P)을 절단할 때 사용될 수 있다.
이러한 필름 절단 장치(50)는 강판 등의 소재를 연속적으로 라미네이트 하기 위해 필름(P)을 공급하는 공급부(60)를 포함하며, 공급부(60)에서 공급된 필름(P)은 안내부(70)에 의해 소재로 공급될 수 있다.
여기서, 공급부(60)는 필름(P)이 롤 형태로 권취된 상태로 공급될 수 있으며, 롤 형태로 권취된 필름(P)이 풀리면서 연속적으로 공급될 수 있다. 이를 위해 공급부(60)를 필름(P)이 롤 형태로 권취된 보빈을 포함할 수 있고, 이 보빈은 회전축(62)에 회전 가능하게 제공될 수 있다.
바람직하게는 이 회전축(62)에는 구동수단이 연계되어 필름(P)이 일정하게 풀리도록 보빈을 회전시킬 수 있으며, 이외에도 필름(P)은 소재와 접촉하여 이동하는 장력에 의해 보빈을 회전시키며 풀리도록 제공되는 것도 가능하다.
또한, 안내부(70)는 공급부(60)로부터 공급된 필름(P)이 소재로 안정적으로 공급되도록 공급방향을 가변할 수 있다. 이를 위해, 안내부(70)는 적어도 하나의 롤러(72)를 포함할 수 있으며, 이들 롤러(72)의 조합을 통해 필름(P)이 이동하는 방향을 바꿀 수 있다.
또한, 안내부(70)를 따라 이동하는 필름(P)의 이동선상에는 필름(P)을 절단하기 위한 필름 절단용 나이프(110)가 제공될 수 있다.
또한, 필름 절단용 나이프(110)에는 이동부(120)가 설치될 수 있으며, 이 이동부(120)의 작동에 의해 필름 절단용 나이프(110)가 필름(P)에 대해 수직하게 이동하며 필름(P)을 가압하여 절단하게 된다.
필름 절단용 나이프(110)는 볼트 등의 체결부재(B)에 의해 이동부(120)에 결합될 수 있다.
본 실시예에서 필름 절단용 나이프(110)는 필름(P)의 진행방향에 대해 수직으로 이동가능하게 설치되는 지지부(112)를 포함할 수 있다.
이 지지부(112)는 필름(P)의 폭방향으로 길게 제공될 수 있으며, 전체적으로 직육면체 형태로 제공될 수 있다.
또한, 지지부(112)의 단부에는 필름(P)을 절단하기 위한 칼날(114)이 제공될 수 있다.
바람직하게는 칼날(114)은 상기 지지부(112)를 따라 제공되는 적어도 하나의 제1칼날(114a)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1칼날(114a)은 중앙부가 필름(P)의 수직방향으로 돌출 형성될 수 있으며, 전체적으로 삼각형태로 형성될 수 있다.
바람직하게는 제1칼날(114a)은 다수개로 제공되어 연속적으로 배치될 수 있다.
또한, 제1칼날(114a)의 외곽에는 필름(P)의 진행방향에 대해 연장되는 제2칼날(114b)이 형성될 수 있다. 바람직하게는 제2칼날(114b)은 제1칼날(114a)과 일체로 형성될 수 있으며, 필름(P)의 진행방향에 대해 높이 및 단면적이 감소하도록 형성될 수 있다.
이러한 제2칼날(114b)은 전체적으로 삼각 단면을 갖도록 형성되며, 필름(P)의 진행방향을 따라 높이가 낮아지고, 동시에 단면적이 작아지는 형태, 즉, 필름(P)의 진행방향을 따라 뾰족해지는 형태로 형성될 수 있다.
한편, 제2칼날(114b)은 제1칼날(114a)과 일체로 형성됨에 따라 지지부(112)에 결합된 상태를 유지할 수 있으며, 바람직하게는 지지부(112)의 단부(도 3을 기준으로 상단부)에 제2칼날(114b)의 하부를 지지하기 위한 연장부(116)가 제공될 수 있다.
전술된 바와 같이 구성된 필름 절단용 나이프 및 이를 포함하는 필름 절단 장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 필름 절단 장치(50)의 공급부(60)에 필름(P)이 권취된 보빈을 설치하고, 공급부(60)를 작동시켜 필름(P)을 연속적으로 공급한다.
이때, 필름(P)은 안내부(70)의 롤러(72)에 의해 공급이 안내되며 소재로 공급된다.
한편, 소재의 스펙 또는 처리 조건 등이 변경될 경우, 이에 따라 소재에 라미네이트 되어야 할 필름(P)의 스펙, 디자인 등이 변경되어야 한다.
이를 위해 소재로 공급되는 필름(P)의 교체를 위해 공급중이던 필름(P)을 절단한다.
필름 절단 장치(50)는 이동부(120)를 작동시켜 필름 절단용 나이프(110)가 필름(P)에 대해 수직하게 이동하도록 하고, 이의 진행에 의해 필름 절단용 나이프(110)가 필름(P)과 접촉하며 필름(P)을 절단한다.
이때, 필름(P)은 필름 절단용 나이프(110)의 제1칼날(114a)에 의해 최초 절단이 시작되고, 이 과정중에도 필름(P)이 연속적으로 이동함에 따라 제2칼날(114b)과 접촉하게 되며, 이에 따라 필름(P)이 이동하는 장력에 의해 잘리는 부위가 넓어지며 절단된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필름 절단 장치(50)에 의해 절단된 필름(P)을 도시한 평면도인 도 4를 참고하면, 필름 절단용 나이프(110)에 의해 절단된 필름(P)의 절단면(P2)은 삼각형태의 연속적인 절단면으로 형성됨을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필름 절단 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 5를 참고하면, 본 실시예의 필름 절단 장치(50)는 필름(P)의 일측에 수직으로 배치된 필름 절단용 나이프(110)에 의해 필름(P)을 절단하고 있으며, 이러한 필름 절단용 나이프(110)와 대칭되게 배치되어 필름(P)을 절단하기 위한 보조 필름 절단용 나이프(110)를 포함하는 것도 가능하다.
일례로, 필름(P)의 두께가 두껍고, 전단강도가 높을 경우, 필름 절단용 나이프(110)에 의해 필름(P)을 짧은 시간에 절단하는데 한계가 있을 수 있으며, 이에 따라 필름 절단용 나이프(110)에 대칭으로 보조 필름 절단용 나이프(130)를 설치하여 필름(P)을 절단하는데 활용할 수 있다.
즉, 보조 필름 절단용 나이프(130)는 필름(P)을 기준으로 필름 절단용 나이프(110)와 대향되게 배치되며, 필름 절단용 나이프(110)와 동시에 작동하며 필름(P)을 전단력(shear force)에 의해 절단하도록 제공될 수 있다.
보조 필름 절단용 나이프(130)는 보조 이동부(140)에 결합될 수 있으며, 보조 이동부(140)의 작동에 의해 필름(P)에 대해 수직하게 이동하며 필름(P)을 절단할 수 있다.
이때, 보조 필름 절단용 나이프(130)는 필름 절단용 나이프(110)와 엇갈리도록 배치될 수 있으며, 이에 따라 필름 절단용 나이프(110)와 보조 필름 절단용 나이프(130)가 필름(P)에 대해 서로 엇갈리며 진행하며 필름(P)에 전단력을 가하여 필름(P)을 절단할 수 있다.
보조 필름 절단용 나이프(130)는 지지부(112)에 대향되어 필름(P)의 진행방향에 대해 수직으로 이동가능하게 설치되는 보조 지지부(132)를 포함할 수 있다.
또한, 보조 지지부(132)의 단부에는 필름(P)을 절단하기 위한 칼날(134)이 제공될 수 있다.
바람직하게는 칼날(134)은 제1칼날(114a)과 엇갈리도록 배치된 제1보조 칼날(134a)을 포함할 수 있다.
또한, 제1보조 칼날(134a)의 외곽에는 필름(P)의 진행방향의 역방향에 대해 높이 및 단면적이 감소하도록 연장 형성되는 제2보조 칼날(134b)이 일체로 형성될 수 있다.
본 실시예예에서 제2보조 칼날(134b)은, 필름 절단용 나이프(110)의 제2칼날(114b)과 반대방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 이에 따라 제2칼날(114b)은 필름(P)의 전단부를 절단하는데 활용될 수 있고, 제2보조 칼날(134b)은 필름(P)의 후단부의 절단시 절단 성능을 더욱 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 절단면에 연속적인 삼각형태로 규칙적으로 형성되는데 기여할 수 있다.
한편, 제2보조 칼날(134b)은 제1보조 칼날(134a)과 일체로 형성됨에 따라 보조 지지부(132)에 결합된 상태를 유지할 수 있으며, 바람직하게는 보조 지지부(132)의 단부(도 5를 기준으로 하단부)에 제2보조 칼날(134b)의 하부를 지지하기 위한 보조 연장부(136)가 제공될 수 있다.
본 발명의 명세서, 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
50: 필름 절단 장치 60: 공급부
72: 롤러 70: 안내부
110: 필름 절단용 나이프 112: 지지부
114: 칼날 114a: 제1칼날
114b: 제2칼날 116: 연장부
P: 필름 P2: 절단면

Claims (5)

  1. 필름의 진행방향에 대해 수직으로 이동 가능하게 설치되는 지지부;
    상기 지지부의 단부에 제공되고 중앙부가 상기 필름의 수직방향으로 돌출 형성되는 적어도 하나의 제1칼날; 및
    상기 제1칼날의 외곽에서 상기 필름의 진행방향에 대해 높이 및 단면적이 감소하도록 연장 형성되는 제2칼날;
    을 포함하는 필름 절단용 나이프.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부의 상단에 제공되어 상기 제2칼날의 하부를 지지하는 연장부를 포함하는 필름 절단용 나이프.
  3. 소재의 라미네이트를 위한 필름을 공급하는 공급부;
    상기 공급부로부터 공급된 필름을 상기 소재로 안내하도록 제공되는 적어도 하나의 롤러를 포함하는 안내부;
    상기 안내부를 따라 이동하는 필름의 이동선상에서 상기 필름에 대해 수직하게 배치되는 청구항 1 또는 청구항 2에 따른 필름 절단용 나이프; 및
    상기 필름 절단용 나이프가 상기 필름을 가압하여 절단하도록 상기 필름 절단용 나이프를 상기 필름에 대해 수직하게 이동하는 이동부;
    를 포함하는 필름 절단 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 필름을 기준으로 상기 필름 절단용 나이프와 대향되게 배치된 보조 필름 절단용 나이프와,
    상기 보조 필름 절단용 나이프가 상기 필름 절단용 나이프와 엇갈리며 상기 필름을 절단하도록 상기 보조 필름 절단용 나이프를 상기 필름에 대해 수직하게 이동하는 보조 이동부를 더 포함하는 필름 절단 장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 보조 필름 절단용 나이프는
    상기 지지부에 대향되어 상기 필름의 진행방향에 대해 수직으로 이동 가능하게 설치되는 보조 지지부;
    상기 보조 지지부의 단부에 제공되고, 중앙부가 상기 필름의 수직방향으로 돌출되어 형성되며, 상기 제1칼날과 엇갈리도록 배치된 제1보조 칼날; 및
    상기 제1보조 칼날의 외곽에서 상기 필름의 진행방향의 역방향에 대해 높이 및 단면적이 감소하도록 연장 형성되는 제2보조 칼날을 포함하는 필름 절단 장치.
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KR1020130136767A KR20150054385A (ko) 2013-11-12 2013-11-12 필름 절단용 나이프 및 이를 이용한 필름 절단 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102448997B1 (ko) 2022-06-08 2022-09-28 이왕기 필름 절단기의 칼날

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