KR20200016247A - 열가소성 필름을 종방향과 횡방향으로 동시에 연신하기 위한 장치 - Google Patents

열가소성 필름을 종방향과 횡방향으로 동시에 연신하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

연신될 필름의 양쪽에서, 이 장치는,
- 필름(F)의 측면 에지를 파지하기 위한 파지 부재(2), 및 가이드 부재(4)와;
- 부재(2, 4)가 위에서 각각 이동할 수 있는 제 1 및 제 2 가이드 레일(R1, R2)과;
- 파지 부재(2)와 가이드 부재(4)를 연결하는 제 1 연결 로드(5)를 포함한다.
본 발명에 따르면,
- 각각의 가이드 부재(4)는 하나 이상의 상기 제 1 연결 로드(5)에 의해 하나의 파지 부재(2)에 연결되고, 제 1 종방향 조정 부재(10; 30)에 연결된 하나 이상의 제 2 연결 로드(11)에 의해 제 1 종방향 조정 부재(10; 30)에 연결되고; 및
- 장치는 상기 제 1 및 제 2 가이드 레일(R1, R2)에 대한 상기 제 1 종방향 조정 부재(10; 30)의 위치와 방향을 조정하기 위한 조정 수단(20, 21, 22)을 포함한다.

Description

열가소성 필름을 종방향과 횡방향으로 동시에 연신하기 위한 장치
본 발명은 열가소성 필름을 종방향과 횡방향으로 동시에 연신하기 위한 장치에 관한 것이다.
필름을 종방향과 횡방향으로 동시에 연신하는 장치를 사용하여 합성 열가소성 재료로 제조된 필름을 연신하는 한편, 필름의 재료는 가열에 의해 가단성(malleable) 있게 제조되는 것이 잘 알려져 있다. 이러한 가열은 특히 장치가 배치된 가열 터널 내로 필름을 통과시킴으로써 이루어진다.
이러한 장치는 원칙적으로는 수년 동안 알려져 왔다. 이들 장치는 장치를 구현할 수 있게 하는 장치의 복잡성으로 인해 실제로 사라졌지만, 최근에는 동시 연신(simultaneous stretching) 방법으로만 생산될 수 있는 몇 가지 새로운 유형의 필름의 개발로 인해 다시 화제가 되었다. 이는 이른바 축차 연신(sequential stretching)이 가능하지 않는, 즉 단순한 재료를 사용하는 많은 유형의 필름에서와 같이, 종방향 연신이 제 1 기계 상에서 이루어진 후, 횡방향 연신이 제 2 기계 상에서 이루어지는 장치 상에서, 빠른 결정화 속도로 수지를 사용하는 필름의 경우이다.
다른 유형의 필름이 또한 시장에 나타났으며, 이는 일반적으로 막(membrane)의 형태, 즉 다공성을 갖는 필름의 형태를 취한다. 전기 배터리를 생산하기 위해 필요한 것과 같은 응용의 경우, 이러한 다공성은 생산된 필름의 전체 폭에 걸쳐 균일하게 분포되어야 하며, 이는 수십 년 동안 존재해왔던 바와 같이 축차 연신이 가능하지도 않고 동시 연신을 조정할 수도 없다.
기존의 모든 시스템은, 필름(F)의 한쪽에 위치해서 필름을 한쪽에서 연신하는 장치의 두 개의 서브어셈블리 중 하나의 매우 단순화된 도면을 제공하는 첨부된 도 1에 도시된 잘 알려진 "팬터그래프(pantograph)" 원리를 사용한다. 도 1에 도시된 것과 동일한 서브어셈블리는 필름(F)의 종방향 중간축에 대해 제 1 서브어셈블리와 대칭적으로 필름의 반대쪽에 배치된다. 도시된 바와 같이, 필름(F)을 파지하기 위한 클램프 형태의 부재(P) 및 가이드 부재(G)는 필름(F)에 가까운 제 1 레일(R1) 및 필름에서 먼 제 2 레일(R2) 상에서 교대로 배치되며, 이들 레일은 서로에 대해 고정되고, 이들 파지 부재(P)와 가이드 부재(G)는 연결 로드(B)에 의해 서로 연결된다. 레일(R2)은 필름(F)의 전진 방향(AvF)에 대해 하류 방향으로 레일(R1)을 향해 수렴하도록 지향되어, 필름이 진행함에 따라 클램프(P)의 점진적인 분리를 유발하고, 따라서 팬터그래프를 구성하는 연결 로드(B)의 개방에 의해 원하는 종방향 연신을 형성한다. 도 2는 레일(R1, R2)이 베이스(E)에 의해 서로 연결되고 파지 부재(P)와 가이드 부재(G)가, 레일의 내부 및 외부 측면뿐만 아니라 상부 및 하부 에지에서 구르는 한 쌍의 롤러(Ga)에 의해 레일 상에서 안내되는 것을 도시하는, 상기한 서브어셈블리의 확대 단면도이다.
도 3은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 굴절(inflection)에 의해 레일(R1, R2)의 탄성 종방향 변형을 가능하게 하는 수단이 추가된 도 2와 유사한 도면으로서, 이러한 굴절로 인해, 필름(F)의 종방향 연신이 이루어지는 동시에 이 필름의 횡방향 연신을 수행할 수 있다. 레일(R1, R2)의 베이스(E)는 서로에 대해 선회 가능하게 연결되는 세 개의 연속적인 독립 프레임(C) 상에 장착되며, 베이스(E)는 프레임(C)의 피벗 링크(pivot link)와 중첩되는 레일(R1, R2)의 부분에서 중단되어 레일의 변형을 가능하게 한다. 프레임(C)의 선회 운동이 수행되는 피벗은 테이블(T) 위에 축방향으로 박힌 스크류(V)를 통해 횡방향으로 이동 가능한 슬라이드(Co) 상에 장착된다. 도 4는 서브어셈블리의 단면도이다.
수년 동안 "1 세대"로 알려진 이들 장치는 종방향 및 횡방향 연신율(stretching rate)이 조정 가능하지 않고, 따라서 최근 개발된 첨단 기술의 필름을 생산하는 데 사용할 수 없다는 단점이 있다.
이러한 단점을 해결하기 위해, 도 4와 유사한 서브어셈블리의 도면인 도 5에 도시된 바와 같이, 두 개의 가이드 레일(R1, R2) 사이의 거리가 조정 가능하고, 베이스(E)가 두 부분으로 되어있어, 레일(R1)에 대한 레일(R2)의 위치를 조정할 수 있는, 프랑스 특허 출원 공개 번호 제FR 2,849,801호(출원 번호 제03 00400호)에 기술된 것과 같은 장치가 고안되었다. "2 세대"라고 하는 이들 장치는, 필름의 종방향 중간축에 대한 레일(R1, R2)의 발산도(degree of divergence)를 조정함으로써 횡 연신율을 효과적으로 조정할 수 있고, 레일(R1 및 R2) 사이의 거리를 조정함으로써 종방향 연신율을 효과적으로 조정할 수 있다. 서브어셈블리의 간략한 평면도인 도 6에 도시된 바와 같이, 두 개의 레일(R1, R2) 사이의 거리는 하류 방향으로 더 작아지고, 이들 레일의 상류 상호 분리(e1)는 동일한 이들 레일의 하류 상호 분리(e2)보다 크다.
이들 장치는 동시 연신 장치의 사용을 다시 활성화하는 데 크게 기여했지만, 이들 응용은 이들 시스템의 일정한 수의 한계와 단점을 매우 빠르게 보여주었다.
이들 2 세대 시스템의 첫 번째 일련의 단점은, 레일의 발산각(divergence angle)을 필름의 중간축에 대해 정확히 대칭으로 형성하는 것이 어렵고, 또한 필름의 한쪽에 위치하는 레일(R1 및 R2) 사이의 거리를 필름의 다른 쪽에 위치하는 레일의 대응 거리에 대해 정확히 대칭으로 형성하는 것이 어렵다는 점에 기인한다. 이러한 대칭 결함으로 인해, 레일(R1, R2)이 평행한 부분에서, 즉 필름의 이른바 예열 영역에서 서로 완전히 반대쪽에 위치하는 두 개의 연속적인 클램프(P)가, 레일이 갈라져서 필름의 연신에 부정적인 영향을 미치는 횡방향 연신 영역에서 반드시 서로 반대일 필요는 없다. 이러한 어려움은 레일(R1)과 클램프(P) 사이에 기계적 유격을 제공할 필요가 있다는 점에서 강화된다.
이러한 유형의 어려움은 이들 장치가 소위 광학 필름에 사용될 때 현저하게 나타났으며, 이들 필름의 경우, 필름의 광 굴절률(90° 또는 45°에서 연신)에 직접적인 영향을 미치는 고분자 결정의 배향각(orientation angle)과 관련하여 매우 정밀한 조정이 필요하다.
특히 자동차 산업을 위한 고성능 배터리뿐만 아니라, 양의 횡방향 연신(레일의 발산에 의해 이루어짐)과 소위 음의 종방향 연신(즉, 두 개의 연속적인 클램프(P)가 서로 더 가까워지고 멀어지지는 않음)이 동시에 공존해야 하는 특정 광학 필름을 형성하기 위해 사용되는 막을 제조하는 데 이들 2 세대 장치가 사용될 때 두 번째 어려움이 나타났다. 이들 2 세대 장치에서, 이러한 음의 종방향 연신은, 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이 레일(R1 및 R2)을 하류 방향으로 서로 멀어지게 이동시키고, 소위 양의 연신을 하는 동안에서와 같이 더 이상 가까워지지 않게 함으로써 달성될 수 있고; 가능하면 고속으로 이동하는 동안 클램프(P)는 수렴하는 레일(R1, R2)을 따라 하강해서는 안 되고, 반대로 도 7에 도시된 바와 같이 갈라지는 레일(R1, R2)을 따라 상승해야 한다. 클램프(P)의 이러한 이동은 상당한 힘을 발생시키고, 어떤 경우에는 방법이 필요로 하는 연신율로 장치를 사용하는 것을 불가능하게 한다.
음의 종방향 연신율을 사용하는 동안 가이드 부재 상에 과도한 힘이 발생하는 단점을 해결하기 위해 추가적인 구동 장치가 고안되었으며, 이의 구동 원리는 이러한 상당한 힘이 발생하는 경우 클램프의 이동을 돕기 위해 이들을 직접 구동시키는 기어휠(gearwheel)을 설치하는 것이다. 이들 장치는, 기어휠이 당연히 고정된 수의 톱니를 갖고, 이들의 분리는 장치가 구동시키는 클램프의 분리와 완전히 일치해야 하며, 이는 그 자체로는 조정 가능하지 않은 추가 구동 장치를 당연히 조정 가능해야 하는 장치에 추가해야 한다는 점에서 만족스러운 해결책이 아니다. 결과적으로, 연신율의 변경을 위해, 상보적인 구동을 담당하는 기어휠이 교체되어야 하는데, 이는 수행하기가 복잡하고 지루한 일이다.
1:40 또는 1:50에 달할 수 있고, 따라서 기껏해야 1:7 내지 1:10 정도인 전통적인 연신율과는 거리가 아주 먼, 매우 높은 종방향 연신율을 사용함으로써 원하는 다공성이 달성될 수 있는 특정 유형의 중합체를 포함하는 막을 제조하기 위해 동시 연신 시스템을 사용할 필요가 있었을 때, 소위 2 세대 장치에서 또 다른 유형의 어려움이 나타났다. 실제로, 2 세대 시스템에서, 시스템이 허용하는 최대 종방향 연신율은, 클램프를 가이드 부재에 연결하는 연결 로드의 길이와 직접 관련된다.
따라서, 종방향 연신율의 매우 높은 값에 도달하기 위해서는, 시스템 상에 연결 로드의 과도한 연장을 필요로 할 것이고, 이에 따라 전방 레일과 후방 레일의 대응하는 분리가 필요한데, 이는 이동을 위해 필요한 유격을 고려하면 이러한 시스템의 작동을 불가능하게 할 것이다.
본 발명은 기존 장치의 상기한 모든 단점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
특허 출원 공개 번호 제US 3,491,402 A호, 제US 3,148,409 A호 및 제JP 2011/126024 A호는 선행 기술에 따른 다양한 시스템을 나타내며, 이러한 목적을 달성할 수는 없다.
따라서, 본 발명의 하나의 목적은, 필름의 중간축에 대한 레일의 위치 및 필름의 양쪽에서 서로에 대한 레일의 위치에서 완벽한 대칭을 달성하는 상기한 어려움을 제기하지 않는, 종방향 및 횡방향 연신율을 조정할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가능한 종방향 연신율의 실질적인 증가를 갖는, 특히 1:40 또는 1:50까지의 매우 높은 종방향 연신율에 도달하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 레일의 발산에 의한 양의 횡방향 연신, 및 클램프를 이동시키기 위한 상당한 힘의 발생 없이, 그리고 클램프, 특히 기어 휠을 이동시키기 위한 추가 시스템을 필요로 하지 않고, 두 개의 연속적인 클램프가 서로 더 가까워지는, 음의 종방향 연신율을 동시에 구현할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
연신될 필름의 양쪽에서, 해당 장치는,
- 필름의 측면 에지를 파지하기 위한, 특히 클램프 형태의 파지 부재와;
- 필름에 가까운 제 1 가이드 레일로서, 이 위에 이들 파지 부재가 배치되고 이를 따라 이들 파지 부재가 이동할 수 있는 제 1 가이드 레일과;
- 가이드 부재와;
- 제 2 가이드 레일로서, 이 위에 이들 가이드 부재가 배치되고 이를 따라 이들 가이드 부재가 이동할 수 있고; 이러한 제 2 레일은, 필름에 횡방향으로 제 1 레일에 대해 그 위치가 조정될 수 없다는 점에서 상기 제 1 레일에 견고하게 연결되는, 제 2 레일; 및
- 파지 부재와 가이드 부재를 연결하는 제 1 연결 로드로서, 제 1 축을 따라 이들 파지 부재와 가이드 부재에 대해 이동할 수 있는 제 1 연결 로드를 포함한다.
본 발명에 따르면, 필름의 양쪽에서,
- 각각의 가이드 부재는 하나 이상의 상기 제 1 연결 로드에 의해 하나의 파지 부재에 연결되고, 하나 이상의 제 2 연결 로드에 의해 제 1 종방향 조정 부재에 연결되며, 이러한 또는 이들 제 2 연결 로드는 상기 제 1 축에 평행한 제 2 축을 따라 가이드 부재에 대해 그리고 제 1 종방향 조정 부재에 대해 이동할 수 있고; 제 1 가이드 부재의 상기 제 2 연결 로드(들) 및 상기 제 1 가이드 부재에 연속하는 제 2 가이드 부재의 상기 제 2 연결 로드(들)는, 제 1 종방향 조정 부재 상에 결합되거나 이에 근접한 피벗점(pivot point)에서 상기 제 1 종방향 조정 부재에 연결되고; 및
- 장치는 상기 제 1 및 제 2 가이드 레일에 대한 상기 제 1 종방향 조정 부재의 위치와 방향을 조정하기 위한 조정 수단을 포함한다.
따라서, 본 발명은, 두 개의 연속적인 파지 부재가 상기 제 1 연결 로드에 의해 하나의 가이드 부재에 더 이상 연결되지 않고, 동일한 이들 제 1 연결 로드에 의해 두 개의 연속적인 가이드 부재에 연결되고, 두 개의 연속적인 가이드 부재가 상기 제 2 연결 로드에 의해 서로 연결되고, 이들의 개방 또는 폐쇄가 상기 제 1 조정 부재를 사용하여 제어되고 안내되며, 레일에 대한 제 1 조정 부재의 위치와 방향이 조정될 수 있는, 상기 제 1 및 제 2 연결 로드의 시스템을 고려하여, 소위 "2 세대" 장치에 의해 제기되는 상기한 대칭 문제를 해결하기 위해, 필름에 횡방향으로 서로에 대해 위치가 조정될 수 없는 레일을 갖는 해결책으로 돌아가는 방법을 찾는 것으로 구성된다.
이러한 제 1 종방향 조정 부재는, 상기 제 2 레일로부터 멀리 위치할 때, 상기 제 2 연결 로드에 의해 형성된 각도를 좁히고 이에 따라 두 개의 연속적인 가이드 부재를 서로 더 가깝게 만들며, 상기 제 2 레일에 가까이 위치할 때, 상기 제 2 연결 로드에 의해 형성된 각도를 넓히고 이에 따라 두 개의 연속적인 가이드 부재를 분리한다. 따라서, 제 2 연결 로드의 길이는 두 개의 연속적인 파지 부재 사이의 최대 가능한 간격을 위해 제 1 연결 로드의 길이에 추가되고, 따라서 기존 장치가 허용하는 것에 비해 실질적으로 더 높은 종방향 연신율을 얻을 수 있다.
레일에 대한 제 1 종방향 조정 부재의 방향은 레일을 따른 파지 부재 사이의 간격의 점증적 변화(evolution)에 영향을 미칠 수 있고, 따라서 필름의 종방향 연신율을 조정하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 제 2 레일이 필름의 진행 방향에서 하류 방향으로 상기 제 1 레일에 더 가까워지고, 상기 제 1 종방향 조정 부재가 두 레일 사이에 위치한다면, 상기 제 2 레일에 완전히 평행한 이러한 제 1 종방향 조정 부재의 방향은 연속적인 쌍의 파지 부재 사이의 간격의 점진적 변화에 영향을 미치지 않을 것이며; 제 1 조정 부재가 하류 방향으로 상기 제 2 레일에 더 가까워지도록 하는 제 1 종방향 조정 부재의 방향은 하류 방향으로 연속적인 쌍의 제 2 연결 로드 사이의 각도의 점진적인 넓힘을 유발할 것이고 따라서 종방향 연신율의 증가로 이어질 것이며; 제 1 조정 부재가 하류 방향으로 상기 제 2 레일로부터 멀리 이동하도록 하는 제 1 종방향 조정 부재의 방향은 하류 방향으로 연속적인 쌍의 제 2 연결 로드 사이의 각도의 점진적인 좁힘을 유발할 것이고 따라서 종방향 연신율의 감소를 초래할 것이다.
장치가 음의 종방향 연신율을 달성하는 것이 필요할 때, 연장된 조정 부재는, 필름의 종방향 연신을 수행할 필요가 없는 장치의 구역, 특히 필름의 재료를 가단성 있게 만들기 위한 오븐의 예열부에서 상기 제 2 연결 로드의 부분 개방을 제공하도록 배치되고, 이후 상기 음의 종방향 연신율을 구현할 필요가 있는 장치의 구역에서 상기 제 2 연결 로드를 점진적으로 폐쇄하도록 배치된다.
따라서, 본 발명은 "1 세대" 팬터그래프 기계 시스템의 잘 알려진 장점을 유지하고, 파지 부재와 연결 로드에 의해 구현된 이동 어셈블리를 안내하는 기능 및 종방향 연신율을 조정하는 기능을 완전히 분리하는 것으로 구성된, "3 세대"로 기술될 수 있는 장치를 제공한다.
바람직하게, 필름의 양쪽에서, 장치는 상기 제 1 연장 조정 부재 및 상기 제 2 연결 로드에 각각 상응하는 제 2 연장 조정 부재 및 일련의 제 3 연결 로드를 포함하고, 이러한 제 2 연장 조정 부재 및 일련의 제 3 연결 로드는, 상기 제 1 연장 조정 부재 및 일련의 상기 제 2 연결 로드가 위에 위치하는 파지 부재, 제 1 연결 로드 및 가이드 부재의 반대쪽인, 동일한 이들 파지 부재, 제 1 연결 로드 및 가이드 부재의 한쪽에 위치한다.
이러한 제 2 연장 조정 부재 및 일련의 제 3 연결 로드는 캔틸레버 힘(cantilevered force)이 가해지지 않고도 양호한 힘의 분배 및 시스템의 작동을 가능하게 한다.
하나의 가능성에 따르면, 각각 한 쌍의 상기 제 2 연결 로드는 이러한 한 쌍의 제 2 연결 로드와 동일한 가이드 부재와 관련된 두 개의 상기 제 1 연결 로드 사이에서 연장된다. 이 경우, 상기 제 1 연장 조정 부재 및, 해당되는 경우, 상기 제 2 연장 조정 부재는, 각각 한 쌍의 제 2 연결 로드의 두 개의 연결 로드를 서로 연결하는 피벗을 안내하기 위한 가이드 슬롯(guide slot)을 형성하는, 거꾸로 된 U자형 부분을 갖는 레일 형태일 수 있다.
또 다른 가능성에 따르면, 각각 한 쌍의 제 2 연결 로드는 상기 제 1 레일 맞은편의 상기 제 2 레일의 측면 위로 연장된다. 이 경우, 상기 제 1 연장 조정 부재는, 그 위에 결합되고 그 위에서 이동 가능한 가이드 부분을 갖는, 상기 제 1 또는 제 2 레일과 유사한 레일 형태일 수 있고, 이들 가이드 부분 각각은 상기 제 2 연결 로드가 위에 선회 가능하게 장착되는 피벗에 고정된다.
바람직하게, 장치는 상기 제 1 종방향 조정 부재와 관련된 제 1 선형 모터 및, 해당되는 경우, 필름의 종방향 연신 작업 동안 상기 종방향 조정 부재를 따라 이들 제 2 연결 로드가 이동하는 것을 지원하기 위해 상기 제 2 연결 로드의 각각의 연결점에 작용하는, 상기 제 2 종방향 조정 부재와 관련된 제 2 선형 모터를 포함한다.
이러한 선형 모터는, 예를 들어 두꺼운 광학 필름을 처리할 때와 같이, 연결 로드의 개방 또는 폐쇄를 얻기 위해 필요한 힘이 상당할 때 제 2 연결 로드의 이러한 이동을 지원할 수 있다.
본 발명은 해당 장치의 몇몇 실시형태를 비제한적인 예로서 도시하는 첨부된 개략도를 참조하여 잘 이해될 것이며, 이의 다른 특징 및 장점이 나타날 것이다. 도면에서:
도 1 내지 도 7은 종래기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 제 1 실시형태에 따른, 연신될 필름의 측면에 위치하는 장치를 구성하는 서브어셈블리 중 하나의 매우 단순화된 상면도이고;
도 9는 제 1 실시형태에 따른 이러한 서브어셈블리의 확대 단면도이고;
도 10은 제 2 실시형태에 따른, 도 9와 유사한 서브어셈블리의 도면이고;
도 11은 제 2 실시형태에 따른, 도 8과 유사한 상기 서브어셈블리의 도면이고; 및
도 12는 이러한 서브어셈블리의 단면도이다.
도 8은 필름(F)의 한쪽에 열가소성 필름을 연신하기 위한 장치에 포함되는 측면 서브어셈블리(1) 중 하나를 도시하며, 장치는, 필름(F)의 종방향 중간축에 대해 대해 제 1 서브어셈블리와 대칭적으로, 필름(F)의 다른 쪽에 배치된, 도시된 제 1 서브어셈블리(1)와 동일한 제 2 서브어셈블리를 포함한다.
도 8은 도 1과 유사하고 도 9는 도 2와 유사하다는 것을 알 것이며; 이들 도면은,
- 필름(F)과;
- 이 필름의 재료를 가단성 있게 만들 수 있는 가열 터널 내에서의 필름(F)의 진행 방향을 나타내는 화살표(AvF)와;
- 제 1 및 제 2 가이드 레일(R1, R2)로서; 제 2 레일(R2)은 하류 방향으로 제 1 레일(R1)을 향해 수렴하는, 제 1 및 제 2 가이드 레일(R1, R2)과;
- 제 1 레일(R1) 상에 결합된, 필름(F)의 측면 에지를 파지하기 위한 클램프(3)를 포함하는 파지 부재(2)와;
- 제 2 레일(R2) 상에 결합된 가이드 부재(4)와;
- 파지 부재(2)를 가이드 부재(4)에 연결하는 제 1 쌍의 연결 로드(5)와;
- 레일(R1, R2)을 서로 연결하는 베이스(6); 및
- 파지 부재(2) 및 가이드 부재(4)를 구비하고 이들 레일의 내면과 외면 및 상부와 하부 에지에 대해 구르는 롤러(7)를 포함한다.
서브어셈블리는 또한, 필름(F)의 진행 방향에 대해 횡방향으로 이 필름을 연신하기 위해, 도 6 및 도 7에 도시된 것과 유사하게 레일(R1, R2)의 굴절을 유발할 수 있도록, 도 3 및 도 4를 참조하여 이전에 기술한 것(연결된 프레임(C), 슬라이드(Co), 스크류(V) 및 테이블(T))과 동일한 수단을 구비한다.
도시된 바와 같이, 도 1에서와는 달리, 각각의 가이드 부재(4)는, 이하 "제 1 연결 로드"라고 하는 한 쌍의 중첩된 연결 로드(5)에 의해 하나의 파지 부재(2)에 연결되는데, 이 연결 로드는 제 1 연결 로드(5)의 길이보다 작은 길이를 갖는 한 쌍의 제 2 연결 로드(11)에 의해 조정 빔(adjusting beam; 10)에 연결된다.
제 1 연결 로드(5)가 대응하는 파지 부재(2) 및 가이드 부재(4)에 대해 이동 가능한 제 1 축은, 제 2 연결 로드(11)가 대응하는 가이드 부재(4) 및 조정 빔(10)에 대해 이동 가능한 제 2 축과 평행하다.
가이드 부재(4)의 측면에서, 제 2 축은 피벗(15)에 의해 형성되고, 반대쪽에서, 이러한 제 2 축은 두 개의 롤러(17)가 위에 장착되는 피벗(16)에 의해 형성되며, 이들 롤러는 빔(10)에 의해 형성된 슬롯 내부에 수용되고 구를 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 빔(10)은 상기 슬롯을 형성하기 위해 거꾸로 된 U자형 부분을 갖는다. 이 빔(10)은 도 3에 도시된 바와 같이 프레임(C)의 연결부와 중복되는 부분에서, 중앙 벽에 배치된 개구부를 갖고; 이들 개구부는, 빔(10)이 레일(R1 및 R2)에 주어진 굴절을 따라 필름(F)의 횡방향 연신을 수행할 수 있도록, 빔(10)의 횡방향 변형을 가능하게 한다.
빔(10)은 빔의 길이를 따라 동일하거나 유사한 간격으로 배치되는 포스트(post; 20)에 연결된다. 각각의 포스트(20)의 직립부(upright)의 베이스는 필름(F)의 진행 방향(AvF)에 수직인, 스크류(22)가 가로지르는 너트(21)에 고정되고; 이 스크류(22)는 제 2 레일(R2)을 지탱하는 베이스(6)의 측면을 가로지르고, 축방향으로 예를 들어 핀(pin)에 의해 이에 대해 정지되는 동안 이 측면에 대해 회전 가능하다. 각각의 스크류(22)는 휠 또는 모터와 같은 이를 회전시키기 위한 수단에 연결되고; 다양한 스크류(22)를 하나의 회전 방향으로 작동시키거나 이들 스크류를 다른 방향으로 작동시키면, 포스트(20)과 빔(10)에 의해 형성된 어셈블리를 필름(F)의 진행 방향(AvF)에 수직인 방향으로 이동시킬 수 있다.
따라서, 이들 나사(22)와 너트(21)는 제 1 레일(R1)과 제 2 레일(R2)에 대한 빔(10)의 위치와 방향을 조정하기 위한 수단을 구성하는 것을 알 수 있다.
도 8을 고려하면, 빔(10)은 제 1 레일(R1)에 실질적으로 평행하면서 이 레일(R1)에 가까이 위치하는 것으로 보이고; 하류 방향으로 레일(R1)을 향한 레일(R2)의 수렴으로 인해, 이들 각각의 레일(R1, R2)을 따른 부재(2, 4)의 이동은, 두 개의 연속적인 부재(4) 사이의 거리가 하류 방향으로 증가하고, 따라서 연결 로드(11)에 의해 곱해지는 방식으로, 두 개의 연속적인 부재(2) 사이의 거리가 상관적으로 증가하도록, 서로 연결된 한 쌍의 제 2 연결 로드(11)에 의해 형성된 각도를 점진적으로 넓힌다.
도 1과 도 8을 비교하면, 도 8에 도시된 본 발명에 따른 장치에서, 제 2 연결 로드(11)의 길이는 두 개의 연속적인 파지 부재(2) 사이의 최대 가능한 간격과 관련하여 제 1 연결 로드(5)의 길이에 추가되는 것으로 보이고, 따라서 이로 인해, 도 1에 도시된 기존 장치가 허용하는 것에 비해 실질적으로 더 높은 종방향 연신율을 얻을 수 있다.
여전히 도 8을 참조하면, 레일(R1, R2)에 대한 빔(10)의 방향은, 레일(R1, R2)을 따라 파지 부재(2) 사이의 간격의 점진적인 변화에 영향을 미칠 수 있고, 따라서 소위 음의 종방향 연신율을 유발할 가능성을 갖고, 즉 두 개의 연속적인 파지 부재(2)가 서로 더 가까워지게 하면서, 필름(F)의 종방향 연신율을 조정할 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 빔(10)의 하류 부분이 하류 방향으로 레일(R2)에 접근하도록 빔이 지향되면, 상기 빔은, 하류 방향으로의 레일(R1)과 레일(R2)의 수렴에 의해 제공되는 것에 더해, 하류 방향으로의 연속적인 쌍의 제 2 연결 로드(11) 사이의 각도의 점진적인 넓힘을 달성할 수 있게 하고; 따라서 빔(10)은 종방향 연신율의 증가를 달성할 수 있게 하고; 반대로, 동일한 빔(10)의 하류 부분이 하류 방향으로 레일(R2)로부터 멀어지도록 빔이 지향되면, 상기 빔은, 하류 방향으로의 레일(R2)과 레일(R1)의 수렴에 의해 제공되는 이들 제 2 연결 로드(11)의 개방에서 뺀, 하류 방향으로의 연속적인 쌍의 제 2 연결 로드(11) 사이의 각도의 점진적인 좁힘을 제공할 것이고; 따라서 빔(10)은 종방향 연신율의 감소를 제공할 것이다.
도 10은 도 9와 유사한 도면으로서, 서브어셈블리(1)가, 제 2 연결 로드(11)/빔(10) 어셈블리가 배치된 쪽의 반대쪽에 배치된, 제 2 조정 빔(26)에 연결된 제 2 연결 로드(25)의 제 2 어셈블리를 포함하는, 또 다른 대안적인 실시형태를 도시하고; 이러한 제 2 조립체는, 장치가 상당한 힘을 견디도록 구성될 때 양호한 분배를 가능하게 한다. 제 2 조립체의 포스트(27)는 너트(21)에서 제 1 조립체의 포스트(20)와 결합하고 따라서 동일한 스크류(22)를 사용하여 동시에 작동될 수 있는 것으로 보인다.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 장치의 제 2 실시형태를 도시하는데; 단순화를 위해, 위에서 이미 기술한 제 1 실시형태의 부분 또는 요소는 동일한 참조 번호로 표시될 것이며, 다시 기술되지 않을 것이다. 이러한 제 2 실시형태에서, 각각 한 쌍의 제 2 연결 로드(11)는 제 1 레일(R1) 맞은편의 제 2 레일(R2)의 측면에서 연장된다. 이 경우, 빔(10)은 없지만, 대신에, 부재(4)와 같이, 위에 결합되고 위에서 이동 가능한 가이드 부분(31)을 갖는, 상기 제 1 또는 제 2 레일(R1, R2)과 유사한 레일(30)이 존재하며, 이들 가이드 부분(31) 각각은 상기 제 2 연결 로드가 위에 선회 가능하게 장착되는 피벗에 고정된다. 레일(30)은, 레일(30)의 위치와 방향을 조정하기 위해, 나사(22)와 결합한 너트(21)에 연결된, 이의 길이에 걸쳐 유사하거나 동일한 간격으로 고정된 베이스(36)에 고정된다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 선행 기술의 유사한 장치와 관련하여 위에서 기술한 결정적인 장점을 갖는 장치를 제공한다.
특히, 본 발명에 따른 장치는, 광학 필름에 대해, 생산된 필름의 굴절률의 등방성(isotropy)을 매우 정밀하게 조정할 수 있는데, 이러한 유형의 필름의 경우, 필름의 우측과 좌측 사이의 클램프 배치의 극도의 정밀도를 보장하면서, 종방향 연신율을 조정할 수 있는 가능성이 원하는 각도만큼의 필름의 결정 구조의 배향을 가능하게 하는 한, 고정된 횡방향 연신율이 전적으로 만족스럽기 때문이다.
막, 특히 고성능 배터리를 제조하기 위한 막의 경우, 본 발명에 따른 장치는 필름의 전체 길이에 걸쳐 필름의 다공도의 완전한 등방성을 달성할 수 있는데, 이는 문제 없이 고정될 수 있는 주어진 횡방향 연신율에 대해, 전체 필름 부분에 걸쳐 90° 배향 및 이에 따라 다공성 등방성을 달성하기 위해 정확히 필요한 함수로서 횡방향 연신율을 따라 종방향 연신율이 분포될 것을 필요로 한다.
본 발명은 예로서 제공된 실시형태를 참조하여 위에서 기술되었다. 물론 본 발명은 이러한 실시형태로 제한되지 않으며, 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.

Claims (7)

  1. 열가소성 필름을 종방향과 횡방향으로 동시에 연신하기 위한 장치로서, 연신될 필름의 양쪽에서, 장치는,
    - 필름(F)의 측면 에지를 파지하기 위한, 특히 클램프 형태의 파지 부재(2)와;
    - 필름(F)에 가까운 제 1 가이드 레일(R1)로서, 이 위에 이들 파지 부재(2)가 배치되고 이를 따라 이들 파지 부재(2)가 이동할 수 있는 제 1 가이드 레일(R1)과;
    - 가이드 부재(4)와;
    - 제 2 가이드 레일(R2)로서, 이 위에 이들 가이드 부재(4)가 배치되고 이를 따라 이들 가이드 부재(4)가 이동할 수 있고; 이러한 제 2 레일(R2)은, 필름에 횡방향으로 제 1 레일(R1)에 대해 그 위치가 조정될 수 없다는 점에서 상기 제 1 레일(R1)에 견고하게 연결되는, 제 2 레일(R2); 및
    - 파지 부재(2)와 가이드 부재(4)를 연결하는 제 1 연결 로드(5)로서, 제 1 축을 따라 이들 파지 부재(2)와 가이드 부재(4)에 대해 이동할 수 있는 제 1 연결 로드(5)를 포함하고,
    필름(F)의 양쪽에서,
    - 각각의 가이드 부재는 하나 이상의 상기 제 1 연결 로드(5)에 의해 하나의 파지 부재(2)에 연결되고, 하나 이상의 제 2 연결 로드(11)에 의해 제 1 종방향 조정 부재(10; 30)에 연결되며, 이러한 또는 이들 제 2 연결 로드(11)는 상기 제 1 축에 평행한 제 2 축을 따라 가이드 부재에 대해 그리고 제 1 종방향 조정 부재(10; 30)에 대해 이동할 수 있고; 제 1 가이드 부재(4)의 상기 제 2 연결 로드(들)(11) 및 상기 제 1 가이드 부재(4)에 연속하는 제 2 가이드 부재(4)의 상기 제 2 연결 로드(들)(11)는, 제 1 종방향 조정 부재(10; 30) 상에 결합되거나 이에 근접한 피벗점에서 상기 제 1 종방향 조정 부재(10; 30)에 연결되고; 및
    - 장치는 상기 제 1 및 제 2 가이드 레일(R1, R2)에 대한 상기 제 1 종방향 조정 부재(10; 30)의 위치와 방향을 조정하기 위한 조정 수단(20, 21, 22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    필름의 양쪽에서, 장치는 상기 제 1 연장 조정 부재(10) 및 상기 제 2 연결 로드(11)에 각각 상응하는 제 2 연장 조정 부재(26) 및 일련의 제 3 연결 로드(25)를 포함하고, 이러한 제 2 연장 조정 부재(26) 및 일련의 제 3 연결 로드(25)는, 상기 제 1 연장 조정 부재(10) 및 일련의 상기 제 2 연결 로드(11)가 위에 위치하는 파지 부재(2), 제 1 연결 로드(5) 및 가이드 부재(4)의 반대쪽인, 동일한 이들 파지 부재(2), 제 1 연결 로드(5) 및 가이드 부재(4)의 한쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각각 한 쌍의 상기 제 2 연결 로드(11)는 이러한 한 쌍의 제 2 연결 로드(11)와 동일한 가이드 부재(4)와 관련된 두 개의 상기 제 1 연결 로드(5) 사이에서 연장되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 연장 조정 부재(10) 및, 해당되는 경우, 상기 제 2 연장 조정 부재(26)는, 각각 한 쌍의 제 2 연결 로드(11)의 두 개의 연결 로드를 서로 연결하는 피벗(16)을 안내하기 위한 가이드 슬롯을 형성하는, 거꾸로 된 U자형 부분을 갖는 레일 형태인 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각각 한 쌍의 제 2 연결 로드(11)는 상기 제 1 레일(R1) 맞은편의 상기 제 2 레일(R2)의 측면 위로 연장되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 연장 조정 부재는, 그 위에 결합되고 그 위에서 이동 가능한 가이드 부분(31)을 갖는, 레일(30) 형태이고, 이들 가이드 부분(11) 각각은 상기 제 2 연결 로드(11)가 위에 선회 가능하게 장착되는 피벗(32)에 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    장치는 상기 제 1 종방향 조정 부재(10; 30)와 관련된 제 1 선형 모터 및, 해당되는 경우, 필름(F)의 종방향 연신 작업 동안 상기 종방향 조정 부재(10; 30; 26)를 따라 이들 제 2 연결 로드(11)가 이동하는 것을 지원하기 위해 상기 제 2 연결 로드(11)의 각각의 연결점에 작용하는, 상기 제 2 종방향 조정 부재(26)와 관련된 제 2 선형 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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