KR20160060674A - 플라스틱 필름의 권취 기계내에 배열된 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치 - Google Patents

플라스틱 필름의 권취 기계내에 배열된 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치 Download PDF

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Abstract

스풀위에 플라스틱 필름을 감기 위한 기계내에 위치하는 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치로서 상기 기계는 두 개의 직립체(12,13)들사이에 위치한 권취 릴을 포함하고, 상기 제1 직립체(12)는 세 개의 스핀들(16,17,18)을 캔틸레버 지지하는 회전 판(14)을 포함하고 상기 권취 릴을 완성하는 중심 축(15)을 포함하며, 상기 중심 축(15)은 상기 제2 직립체(13)에서 다른 한쪽 단부에서 지지되고, 상기 중심 축(15)의 자유 단부와 일치하는 별 형상 판(19)이 구성되고, 상기 별 형상 판은 각각의 토글 레버 기구(21,22,25)를 통해 세 개의 스핀들(16,17,18)의 각 자유 단부를 지지하는 세 개의 지지암들을 가지며, 상기 토글 레버 기구는 상기 별 형상 판(19)과 관절 연결된 레버(20)에 구성된 액추에이터(30)에 의해 구동되며, 상기 토글 레버 기구는 각 스핀들(16,17,18)의 작동 차단 위치 및 제2 액추에이터(32)에 의해 각각의 스핀들(16,17,18)을 방출하기 위한 정지 위치사이에서 진동한다.

Description

플라스틱 필름의 권취 기계내에 배열된 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치{HOLDING AND SUPPORTING GROUP OF A WINDING SPINDLE IN A PLASTIC FILM WINDING MACHINE}
본 발명은 스풀(spools)위에 플라스틱 필름을 감기(winding) 위한 기계내에 배열된 권취 스핀들(winding spindle)의 고정 및 지지 장치(group)에 관한 것이다.
최근에 스풀에 플라스틱 필름을 감기 위한 기계 분야에서 각각의 권취 릴(winding reel)내에 존재하는 스핀들을 위한 다양한 지지 시스템들이 이용된다.
일반적으로 상기 지지 시스템은, 스풀(들)을 제거하기 위해 스핀들을 축 방향으로 차단하거나 방출(release)하기 위해 서로를 향하거나 서로로부터 축 방향을 따라 이동하는 팁(tip) 및 테일스톡(tailstock)사이에서 작동한다.
최근에 이용되는 상기 기술은 우선, 코어(cores)를 적재하고 감겨진 스풀을 분리하기 위해 상기 팁 및 테일스톡을 서로 멀어지거나 근접하게 이동시키기 위해 시간 손실을 발생시키는 문제점을 가진다.
또 다른 문제점은, 상기 팁 및 테일스톡 사이에 배열되지만 스핀들을 완전하게 고정하지 못하고 안정한 축 방향 차단작용을 보장하지 못하는 단부 지지 시스템으로부터 발생되는 진동에 관한 것이다.
또 다른 특별한 문제점은, 마주보는 전방 단부 지지체들사이에 배열된 스핀들의에 발생되는 굴곡(flexions)에 관한 것이다.
또한, 상기 권취 기계들의 일부 형태들에서, 스풀들은 일반적인 "수동(manual)" 및 "자동(automatic)" 이용과 관련하여 정의되는 2인치 또는 3인치의 직경을 가진 코어위에 감겨질 수 있다.
"수동" 이용을 위한 스풀들은, 감기는 재료가 상대적으로 짧은 길이를 가지며 생산되어 그 결과 높은 생산 속도에 도달해야 하며, 스풀 교체 사이클(spool change cycle)이 짧은 시간동안 이루어져야 한다. 예를 들어, 150 ml의 스풀들을 600m/min의 속도로 생산하기 위해 분당 4번의 교체가 이루어져야 하고 따라서 15초마다 교체가 수행되어야 한다.
따라서, 극도로 작은 직경 및 중량을 가진 스풀들을 원하는 속도를 가지며 원하는 대로 온라인(online) 생산이 허용되지 않는다.
또한, 매우 얇은 (즉 6μm 내지 12μm의) 필름을 생산하기 위해 상기 얇은 필름을 권취하는 동안 발생되는 상기 기본적인 문제점들을 제거하기 위한 다양한 수단들이 연구되고 만들어져야 한다.
매우 신속한 교체 사이클을 형성하기 위해 예를 들어, 스풀을 이동시키지 않고도 릴로부터 생산된 스풀을 추출하는 것이 필요하다. 생산된 스풀을 추출하고 새로운 마분지(cardboard)의 코어를 삽입하기 위해, 상기 작업은 릴 자체의 단부를 자유롭게 하여 수행될 수 있을 뿐이다.
본 발명의 일반적인 목적은, 상기 종래기술의 문제점들을 매우 간단하고 경제적이며 특히 기능적으로 해결하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 스풀위에 플라스틱 필름을 감기 위한 기계내에 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치를 제공하여, 코어 교체 및 스풀 추출 시간을 감소시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 스풀위에 플라스틱 필름을 감기 위한 기계내에 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치를 제공하여, 팁- 테일 스톡 단부 지지 장치들의 진동을 제거하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 스풀위에 플라스틱 필름을 감기 위한 기계내에 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치를 제공하여, 스핀들내에서 안전한 지지 및 차단기능을 보장하고 심지어 스핀들의 신속한 제거가능성을 가지는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 스풀위에 플라스틱 필름을 감기 위한 기계내에 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치를 제공하여, 스핀들의 지지체들사이에서 스핀들의 굴곡을 제거하는 것이다.
상기 목적들을 고려할 때, 첨부된 청구범위에 청구된 특징들을 가지며 본 발명에 따라 스풀위에 플라스틱 필름을 감기 위한 기계내에 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치가 고려된다.
종래기술에 대하여 본 발명이 가지는 구조적 특징 및 기능적 특징들과 장점들이, 본 발명을 따라 생산되는 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치의 실시예를 도시하는 첨부 도면들을 참고하여 하기 설명으로부터 더욱 명확하게 이해된다.
도 1은, 본 발명에 따라 생산되는 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치를 포함한 권취 기계의 일부분을 개략적으로 도시한 측면도.
도 2는, 명확한 이해를 위해 부분적으로 단면으로 도시하고 도 1에 도시된 부품들의 일부분을 확대 도시한 도면.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는, 서로 다른 연속적인 작동 위상을 가지고 본 발명을 따르는 장치의 작동을 개략적으로 도시한 도면들.
도 4a 및 도 4b는, 서로 다른 작동 위상을 가지고 본 발명을 따르는 장치의 스핀들 단부를 고정하고 지지하는 구성요소들을 확대 도시한 부분 정면도.
우선, 도 1은 본 발명에 따라 생산되는 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치(11)를 포함하는 영역에서 권취 기계의 일부분을 개략적으로 도시한 측면도이다.
상기 고정 및 지지 장치(11)는, 상기 권취 기계의 돌출 측부들을 형성하는 두 개의 수직 직립체(vertical uprights)(12,13)들내에 배열된다. 제1 직립체(12)의 캔틸레버(cantilever)는 회전 지지판(14)위에서 중심 축(15)을 가지며 상기 중심 축은 제2 직립체(13)의 다른 한쪽 단부에서 일치되어 지지된다.
상기 중심 축(15) 주위에서 회전하는 상기 지지 판(14)은 또한, 서로 120°의 각을 이루며 배열되고 권취 릴(winding reel)을 완성하는 세 개의 스핀들(16,17,18)을 가진다.
본 발명에 의하면, 본 발명에 따라 생산되는 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치(11)가 상기 릴과 관련된다.
상기 고정 및 지지 장치(11)는, 상기 스핀들(16,17,18)이 가지는 자유 단부의 세 개의 선택적인 지지 암(arm)들을 가진 별 형상 판(19)을 포함한다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 스핀들(16,17,18)의 각 단부와 일치되게 한 개의 스핀들을 고정(grip)하는 작업은 각각의 토글 레버(toggle lever) 기구에 의해 이루어진다.
상기 토글 레버 기구는 액추에이터(30)에 의해 구동되고 레버(20)위에서 운반되어 작동위치 및 정지(rest) 위치사이에서 진동한다. 상기 레버(20)는 사실상 각 스핀들(16,17,18)의 작동 차단 위치 및 또 다른 액추에이터(32)에 의해 각각의 스핀들(16,17,18)을 방출하기 위한 정지 위치사이에서 운동할 수 있다.
상기 토글 레버 기구는 핀(23)에 의해 상기 레버(20)의 상측 단부와 힌지 연결된 토글 레버 또는 벨 크랭크(bellcrank)(22)로 구성된 조(jaw)(21)를 포함한다. 또한, 상기 레버(20)는 상기 핀(23)과 근접한 위치에서 하우징(24)을 포함하고, 상기 하우징은 상기 조(21)와 짝을 이루는 형상을 가지며 상기 스핀들(16,17,18)의 단부를 위한 시트(seat)를 형성한다.
연결부(25)가 제1 단부에서 핀(26)에 의해 상기 벨 크랭크(22)의 중간 부분에 연결되고 제2 단부에서 핀(27)에 의해 상기 액추에이터(30)의 스템(stem)(29)과 일체 구성된 루프(loop)(28)에 연결되며, 상기 액추에이터는 공압 실린더로 형성되고 상기 레버(20)와 일체로 형성된다.
다음에 상기 레버(20)는 상기 조(21)와 마주보는 단부에서 핀(31)에 의해 별형상 판(19)과 힌지 연결된다. 상기 레버(20)는, 공압 실린더와 같은 또 다른 액추에이터(32)에 의해 상기 핀(31) 주위에서 진동한다. 상기 액추에이터(32)는 제1 단부에서 상기 별형상 판(19)의 암에 힌지 연결되고 상기 액추에이터(32)의 스템(33)들 중 한 개는 자유 단부에서 핀(34)을 통해 상기 레버(20)와 연결된다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는, 서로 다른 연속 작동 위상들을 가지고 본 발명의 고정 및 지지 장치의 작동을 개략적으로 도시한다.
매우 안정되고 신뢰성 있는 스핀들(16,17,18)의 고정 "시스템"이 형성되어 중지(stppage) 시간이 최소화된다.
사실상 본 발명을 따르는 고정 및 지지 장치에 의해 매우 신속한 교체 사이클을 달성하기 위해, 릴에 의해 형성된 (도 1에 도시된 세 개의) 스풀(35)들의 추출작업이 스풀을 이동시키지 않고도 허용될 수 있다. 본 발명에 의하면, 상기 작업은, 생산된 스풀(35)들이 추출될 수 있도록 해당 릴의 스핀들 단부를 자유롭게 해서 수행될 수 있을 뿐이다.
상기 릴의 스핀들(16,17,18) 단부의 운동 가능한 "고정" 시스템에 의해 상기 작업이 수행될 수 있고 동시에 권취 위상 동안 단단한 고정(firm hold)( 쐐기 삽입(wedge insertion))을 보장한다. 그러므로, 지금까지 적용된 불안정한 정지 시스템에서 전형적으로 나타나는 모든 진동 현상들이 제거된다.
도 3a 내지 도 3c 및 도 4a 내지 도 4c에 도시되고 본 발명을 따르는 장치의 작용이 다음과 같이 설명될 수 있다.
도 3a 및 도 4a를 참고할 때, 상기 스풀(35)들이 감기는 정상적인 상태에서 공압 실린더(30)는 상기 레버(22)를 구동하고 토글 레버 기구의 관련 조(21)는 다른 모든 스핀들(17,18)과 같이 스핀들(16)의 자유 단부위에 다시 폐쇄된다. 간단한 설명을 위하여 스핀들(16)에 대해서만 설명된다. 또한, 상기 스핀들(16)의 단부가 레버(20)의 시트(24)속에 수용된다. 따라서 상기 스핀들(16)의 안정한 조임(tightening)이 보장된다. 선호되는 실시예에서, 분리되는 위험을 완전하게 제거하기 위해, 토글 레버 기구의 비가역성(irreversibility)이 제공된다. 상기 토글 레버 기구의 차단 위치에서 상기 연결부(25)의 핀(26,27)들은 한편으로 상기 조(21)와 정렬된 위치에 배열되고 다른 한편으로 상기 액추에이터(30)의 스템(29)과 수직인 위치에 배열되는 것을 주목해야 한다. 따라서 관련 스핀들(16,17,18)의 안정한 조임이 형성되고, 상기 위치가 가지는 비가역성에 의해 분리되는 위험이 완전히 제거된다. 서로 함께 작동하는 구성요소들 즉, 벨 크랭크(22) 및 레버(20)는, 각각의 조(21) 및 하우징(24)과 마찬가지로, 서로에 대해 이동할 수 없고 심지어 돌발적으로 이동할 수 없다.
또한, 상기 레버(20)는 각을 이루며 배열되어 상기 스핀들(16) 또는 관련 다른 스핀들의 위치 설정 축과 근접하게 위치한다는 것을 주목해야 한다. 상기 목적을 위해 상기 레버(20)의 각위치는 공압 실린더(32)의 스템(33)의 연장에 의해 보장되고, 상기 스템의 차단은 특정 유압 브레이크(36)에 의해 수행되며 상기 유압 브레이크는 내부에 포함된 오일의 비압축성(incompressibility)을 이용하여 위치의 절대적인 안정 및 고정(immobility)을 보장한다.
도 3b에 도시된 상기 스풀(35)의 추출 위상에 관한 예비 위치에서, 상기 공압 실린더(30)는 상기 벨 크랭크 또는 토글 레버 기구(22)의 개방을 수행한다.
상기 공압 실린더(32)는 공압 실린더의 스템(33)을 빼내고 반시계방향을 따라 상기 레버(20)에 대해 귀환 운동(return movement)을 형성하여, 방출될 수 있는 스풀(35)의 통과를 위한 공간을 형성한다.
빈 상태의 코어(43)가 관련 스핀들에 장착되면 폐쇄 과정은 정확하게 반대인 것이 분명하다.
본 발명을 따르는 장치는, 권취 릴(winding reel)의 스핀들을 위한 이중 쐐기 삽입(double wedge insertion)의 상태를 형성하고 (도면에 도시되지 않은) 접촉 롤(roll)들의 하중에 의해 형성되는 굴곡들을 균등(equalizing)하게 만들며 그 결과 동일한 스핀들의 두 개의 단부들이 가지는 주변 속도들의 평형을 형성한다.
도 2를 참고할 때, 상기 스풀(35)들이 방출될 때 자유롭게 되어야 하는 릴의 스핀들(16)의 단부에서 토글 레버 기구(22)에 의해 보장되는 쐐기 삽입 상태가 명확하게 도시된다. 필름의 권취 영역에 대해 상기 토글 레버 기구(22)의 조 고정(jawed)된 시트(21)가 극도로 근접하게 되어 중요한 쐐기 삽입 효과가 보장된다. 자유로운 굴곡(inflection) 길이가 감소되어, 무엇보다도, 전체 길이를 따라 상기 릴의 스핀들의 거동은 균형을 가지게 된다.
더 잘 이해하기 위해, 도 4a 및 도 4b는 상기 토글 레버 기구(22)의 주요 작동 위상을 도시한다. 상기 공압 실린더(30)의 스템(298)이 빠져나온 위치를 가질 때 상기 조(21)의 개방 토크(C)는 이론적으로 무한 값을 가지는 데, 상기 조는 조의 회전축을 따라 형성된 하중(F)을 극복하기 때문이다.
상기 공압 실린더(32)의 스템(29)이 다시 들어가는 운동(도 4)에 의해서만 상기 조(21)가 "자유롭게" 될 수 있고 평형점 또는 핀(23) 주위에서 조의 회전운동이 허용된다.
본 발명에 의하면, 상기 릴의 스핀들(16,17,18)의 단부의 운동가능한 조임 "시스템"이 형성되어, 상기 스풀들은 신속하게 제거될 수 있고 신속하고 안정된 작동위치를 가질 수 있다. 동시에, 권취 위상 동안 단단한 고정(쐐기 삽입) 기능이 보장되어, 예를 들어, 팁- 테일 스톡(tip-tailstock) 단부 지지 장치들과 같은 불안정하거나 정지된 시스템들에서 전형적으로 나타나는 진동현상이 제거된다.
본 발명에 의하면 스풀에 플라스틱 필름을 감기 위한 기계내에서 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치가 형성되어 스핀들내에서 견고한 지지 및 차단 작용과 함께 스핀들의 신속한 제거 가능성이 보장된다.
그러므로 명세서의 서두에 언급된 목적이 달성된다.
본 발명을 따르는 장치를 생산하기 위한 구조적 형상은 재료 및 조립 모드와 마찬가지로 도면에서 설명을 위해 제시되고 본 발명을 제한하지 않는 실시예들과 다를 수 있다는 것이 분명하다.
그러므로, 본 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해 한정된다.

Claims (6)

  1. 스풀위에 플라스틱 필름을 감기 위한 기계내에 위치하는 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치로서 상기 기계는 두 개의 직립체(12,13)들사이에 위치한 권취 릴을 포함하고, 상기 제1 직립체(12)는 세 개의 스핀들(16,17,18)을 캔틸레버 지지하는 회전 판(14)을 포함하고 상기 권취 릴을 완성하는 중심 축(15)을 포함하며, 상기 중심 축(15)은 상기 제2 직립체(13)에서 다른 한쪽 단부에서 지지되는 고정 및 지지 장치에 있어서,
    상기 중심 축(15)의 자유 단부와 일치하는 별 형상 판(19)이 구성되고, 상기 별 형상 판은 각각의 토글 레버 기구(21,22,25)를 통해 세 개의 스핀들(16,17,18)의 각 자유 단부를 지지하는 세 개의 지지암들을 가지며, 상기 토글 레버 기구는 상기 별형상 판(19)과 관절 연결된 레버(20)에 구성된 액추에이터(30)에 의해 구동되며, 상기 토글 레버 기구는 각 스핀들(16,17,18)의 작동 차단 위치 및 제2 액추에이터(32)에 의해 각각의 스핀들(16,17,18)을 방출하기 위한 정지 위치사이에서 진동하는 것을 특징으로 하는 고정 및 지지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 토글 레버 기구는 핀(23)에 의해 상기 레버(20)의 상측 단부와 힌지 연결되는 벨 크랭크(22)를 포함한 조(21)를 가지고, 상기 레버(20)는 상기 핀(23)과 근접한 위치에서 상기 조(21)와 짝을 이루는 형상을 가지고 단일 스핀들(16,17,18)의 단부를 시트를 형성하는 하우징(24)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고정 및 지지 장치.
  3. 제2항에 있어서, 연결부(25)가 제1 단부에서 핀(26)에 의해 상기 벨 크랭크(22)의 중간 부분과 연결되고 제2 단부에서 핀(27)에 의해 상기 액추에이터(30)의 스템(29)과 일체 구성된 루프(28)와 연결되는 것을 특징으로 하는 고정 및 지지 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 토글 레버 기구의 차단 위치에서 상기 연결부(25)의 상기 핀(26,27)들은 상기 조(21)와 정렬된 위치를 가지고 상기 액추에이터(30)의 상기 스템(29)과 수직인 위치를 가져서 상기 스핀들(16,17,18)의 안정한 조임이 이루어지고 상기 위치의 비가역성에 의해 분리되는 위험이 완전히 제거되는 것을 특징으로 하는 고정 및 지지 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 레버(20)는 상기 조(21)와 마주보는 단부에서 핀(31)에 의해 상기 별 형상 판(19)과 힌지 연결되고, 제2 액추에이터(32)는 상기 별 형상 판(19)의 암위에 운반되며, 상기 제2 액추에이터의 스템(33)들 중 한 개는 자유 단부에서 핀(34)을 통해 상기 레버(20)와 연결되는 것을 특징으로 하는 고정 및 지지 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레버(20)의 각위치를 차단하기 위한 브레이크(36)는 상기 레버(20)와 관련되는 것을 특징으로 하는 고정 및 지지 장치.
KR1020167009823A 2013-09-25 2014-09-17 플라스틱 필름의 권취 기계내에 배열된 권취 스핀들의 고정 및 지지 장치 KR102220026B1 (ko)

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