KR930004546B1 - 포장물 둘레에 밴드를 공급하는 기계 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

포장물 둘레에 밴드를 공급하는 기계

제1도는 포장물 둘레에 밴드를 공급하기 위한 기계의 일부 단면도.

제2도는 제1도에 따른 기계 구동부의 도식적인 설명도.

제3도는 제2도의 III방향에서 본 기계 구동부의 측면도.

제4도는 제3도의 IV-IV선에 따른 단면도.

제5도는 포장물 둘레에 밴드를 공급하기 위한 장치의 도식적인 측면도.

제6도는 제5도에 따른 장치의 구동부의 도식적인 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 밴드 미끄럼기구 4 : 밴드

5 : 공급리일 7 : 결속부

9 : 포장물 10 : 역전용 경로

11, 72 : 모우터 12, 75 : 외피구동부

13, 14, 23, 32, 35, 64, 77 : 휘일 15, 22, 36 : 외피부재

16, 37, 41, 73, 78, 84 : 축 17, 18, 43 : 베어링

19, 65, 66, 67 : 벽부 20, 68, 69, 70, 71 : 케이싱부

21, 34, 38, 74 : 피니언 24, 28 : 클러치

25, 29, 80 :전기 권선체(electric winding) 26, 30 : 케이싱

27, 31, 39, 48, 79 : 아마츄어디스크 33 : 칼러

40 : 광전지 42 : 랙(rack)

45 : 라이닝 46 : 플랜지

47 : 영구자석 50 : 기판

51 : 용접다이 52 : 캠

53, 56, 58 : 레버 55, 60, 61 : 스핀들

57 : 포올 59 : 로울러

62 : 로커 63 : 스프링

81 : 마그네트케이스 82, 83 : 베벨기어

85, 86 : 미터기어

본 발명은 밴드로 포장물 둘레를 감은 다음 상기 밴드를 긴장시켜 그 밴드단을 서로 결속 유지시키는 구동부를 갖춘 포장물에 밴드를 공급하는 기계에 관한 것으로서, 그 기계의 구동부는 하나의 클러치를 갖는데 그 전달토오크를 포장물상에 가해진 밴드 장력을 계량하기 위해 조정되고, 이것은 구동 모우터와 밴드의 미끄럼기구 사이에 놓여진다.

개방되었거나 포장된 물품(이하 포장물이라 칭한다)을 1이상의 밴드 테이프 또는 스트립(끈)으로 묶는 여러가지 기계장치가 공지되었는바, 이들 기계장치들은 포장물 둘레를 감는 밴드에 인장을 주어 밴드단을 결속하고, 밴드를 공급리일로부터 분리하기 위해 이용된다. 이런 목적으로 사용되는 기계장치는 수동으로 작동되거나 유압식, 공기압식, 또는 전기식 구동부로 이루어진다. 포장시킬 포장물 둘레에 밴드를 공급하는 것과 기계장치내에 밴드단을 겹치는 것과 함께 밴드를 삽입하는 것은 수동으로 행해지고, 그 기계장치는 단지 밴드를 당겨 연결시키는 결속공정만 수행한다. 기존의 장치에서의 밴드는, 대부분 포장물 둘레에 자동으로 배치되어 잡아 당겨지며, 그후 밴드단은 결속되고 공급리일로 부터 분리된다.

밴드붙임이 자동으로 이루어지도록 하기 위하여는, 공지의 기계들에 요크 또는 링 형상의 밴드 가이드를 설치하는데 그 내부에 포장물에 놓여진다. 기계구동에 의해 밴드 가이드 속으로 운반된 밴드의 단은 상기 가이드 하부에 위치한 결속지점 속으로 수동 혹은 자동으로 삽입된다. 밴드는 바로 기계내에 설치된 구동부에 의해 잡아당기고 소정의 밴드 장력에 도달하면, 밴드단은 결속되고 밴드는 공급 리일로부터 절단된다. 밴드 가이드를 통해 밴드를 운송하는 것과 밴드단을 삽입한 후 밴드를 잡아당기는 것과 결속부에 고착하는 것이 동일 구동부에 의해 수행되는데, 이 구동은 2개의 밴드운동이 서로 반대방향으로 이를테면, 한편으로는 포장물을 포장하고 다른 한편으로는 밴드를 당기므로 가역적이어야 한다. 가열석은 구동모우터의 회전방향을 변경시키거나 구동 경로에 배치된 역전용 경로에 의해 가능하다.

본 발명은 역전용 경로를 갖는 구동부에 관한 것이다. 선택적으로 사용되는 클러치로는 바람직하게는 전자 클러치(electromagnetic clutch)를 사용하면, 정확한 밴드운동을 가능하다. 상기 클러치의 한곳에서는, 포장물 둘레에 감기 위한 밴드를 움직이게 하는 미끄럼 기구와 움직여지는 한편, 다른 한곳에서 포장물 둘레에 이미 감긴 밴드를 밴드 미끄럼 기구의 반대쪽으로 잡아 당긴다.

여러가지의 밴드가 포장물에 장력을 가하기 위해 사용되므로 한편으로 밴드에 대한 밴드장력과, 다른 한편으로 포장물에 대한 밴드장력이 조화를 이루게 하는 것이 필요하다. 그러므로 전달 토오크를 제한하는 역할을 하는 클러치로는, 밴드에 장력을 가하는 동안 맞물리도록 구성된 클러치가 요구된다. 전자 클러치의 경우에는 인가 전압을 조정하므로써 가능하지만 얻어진 전달모우먼트가 특히 작은 전달모우먼트인 경우에는 개선되어야 할 여지가 많다. 이것은 보다 작은 허용 밴드장력을 가진 매우 얇은 밴드 또는 취약하거나 불안정한 물품의 포장에 사용하는 것은 불가능하게 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 언급된 형식의 기계를 개선시켜 밴드장력이 매우 작더라도 정확하게 수행 가능하며 밴드가 취약한 포장물에서도 그 둘레를 확실하게 감을 수 있도록 하는 것이다.

본 발명에서 이 과제는 클러치로서 그 아마츄어가 클러치의 해제를 돕는 자기 복원력의 작용하에 있는 조정 가능한 전자 클러치를 사용함으로써 해결된다.

이하, 본 발명을 다음의 2개의 비제한적인 실시예와 첨부도면을 참조로 하여 더욱 상세하게 설명하고자 한다.

제1도에 도시된 포장물 둘레에 밴드를 공급하기 위한 기계는 틀(1)과 그 위에 설치된 요크(2)를 갖는다. 틀(1)은 그 내부에 밴드용의 밴드 미끄럼 기구를 가지며 이는 간단한 형태로 나타내어진다. 공급리일(5)로 부터 풀려진 밴드(4)는 안내풀리(6) 둘레를 지난 다음 밴드 미끄럼기구(3)로 이송된다. 후자는 도시하지 않은 가이드내에서 밴드(4)를 미끄러뜨리고 요크(2)를 통과하여 그에 의해 루우프가 형성되는데, 그의 단부는 결속부(7)에 끼워져서 그곳에 고정된다. 결속부(7)는 틀(1)에 의해 형성된 작용면(8)상에 놓여지며 이를 통해 밴드(4)로 포장될 포장물이 배치된다. 밴드 미끄럼기구(3)가 그때 역방향으로 움직이면, 밴드(4)는 요크(2) 밖으로 나와 설정된 밴드장력에 이를때까지 포장물(9) 둘레를 더욱 더 단단하게 졸라맨다. 결속부(7)는 그때 밴드단부들을 잇고 밴드(4)를 절단한다. 사용된 배드 및 결속 동작의 특성은 본 발명에서 중요하지 않다. 제1도의 기계는 얇은 밴드, 끈 또는 철사를 사용하므로 낮은 밴드장력만 허용된다. 밴드 단부는 여러 방법, 이를테면 결속 슬리이브를 통해 밴드단부를 변형시키거나 플라스틱 밴드의 경우에는 그 단부를 용접시키므로써 결속할 수 있다. 밴드(4)의 모양도 역시 다양해서 넓은 것, 좁은 것등 어느 것이나 가능하며, 끈, 코드나 철사의 형태일 수도 있다.

제2도에 도시한 구동장치는 상술한 바와 같이, 제2도에서 10으로 표시된 역전용 경로를 갖춘 구동장치이다.

모우터(11)는 이를테면 전기식, 유압식 또는 공기압식 모우터로서, 휘일(13, 14)과 덮어싸는 부재(15)를 갖는 예를들어, 치형벨트 구동체, 주축(16)과 같은 둘러싸는 구동체(12)수단으로 구동된다. 주축(16)은 틀(1) 속에 내장된 보이지 않는 케이싱의 벽(19)과 다른 케이싱부(20)속의 로울러 베어링(17 및 18)에 의해 회전할 수 있게 장착된다.

밴드 미끄럼기구(3)의 피니언(21)은 주축(16)상에 느슨하게 장착되며 바람직하게는 치형벨트인 외피부재(22)에 의해 휘일(23)에 연결된다. 피니언(21), 외피부재(22) 및 휘일(23)로 구성된 외피구동부는 제3도에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이 밴드(4)용 밴드 미끄럼기구(3)를 형성한다. 피니언(21)은 전자 클러치(24)의 도움으로 주축(16)에 연결될 수 있다. 클러치(24)는, 벽부(19)에 고착된 전기 권선체(25), 주축(16)에 결속된 마그네트 케이싱(26), 그리고 도시하지 않은 피니언(21)에 연결되어 주축(16)을 따라 마그네트 케이싱(26)방향으로 이동할 수 있는 마아츄어 디스크(27)로 구성된다.

알아보기 쉽도록 구동부의 개개의 부품들은 제2도에 조합되지 않은 상태로 도시되어 있다. 그래서 전자클러치(24)의 부품들간의 공간이 크게 확대되었다. 전자 클러치(24)는 전기 권선체(25)에 전압을 인가함으로써 작동되고, 아마츄어 디스크(27)는 주축(16)과 함께 회전하는 마그네트 케이싱(26)과 확실하게 결합하고 결과적으로 피니언(21)을 회전시킨다.

전자 클러치(24)의 반대편 벽부(19)의 측면에는 벽부(19)에 고착된 권선체(29), 주축에 연결된 마그네트 케이싱(30) 및 아마츄어 디스크(31)를 가지는 또 하나의 전자클러치(28)를 갖추고 있다. 전자 클러치(24)의 구조와는 달리, 아마츄어 디스크(31)는 치형시스템이 갖춰진 구동휘일(32)에 변위가능하지만 비회전식으로 장착된다. 구동휘일(32)은 구동칼러(33)와 더불어 주축(16)상에 회전이 자유롭게 장착된다.

전자 클러치(28)를 결합하는 즉시 아마츄어 디스크(31)가 마그네트 케이싱에 고정되어 그것과 함께 회전한다. 이것은 구동휘일(32)에 연결된 구동칼러(33) 뿐만 아니라 상기 칼러에 고정된 피니언(34)을 회전시킨다. 휘일(35) 및 외피부재(36)와 함께 피니언(34)은 로울러 베어링(44)에 장착된 조정축(37)을 구동시키기 위한 외피 구동부를 형성한다. 조정축(37)상에는 피니언(38)과, 구멍이 뚫려있거나 치형을 갖는 디스크(39)가 고착되며, 그 디스크에서는 측정기구가 조작되는데 예를들어, 소정의 작동 조건하에서 제어 임펄스를 발산하는 광전지(40)가 조작된다.

피니언(38)은 축(41)에 고착된 랙(42)과 상기 축(41)의 타단에 고착되는 밴드 미끄럼기구(3)의 휘일(23)과 맞물리는데, 여기서 축은 로울러 베어링(43)들에서 회전할 수 있도록 장착된다.

제3도에는 밴드 미끄럼기구가 더욱 상세하게 도시된다. 제2도에서 사용된 도면 부호는 그 동일부분에 대하여는 제3도 및 제4도에서도 동일하다. 제3도에서 밴드(4)는 포장물 둘레를 감기위해 하부로부터 상부로 이동하고 장력에 의하여 역방향으로 이동한다. 밴드(4)는 외피부재(22)의 외측에서 주행해서 조정 편심 디스크(48)에 의해 상기 부재(22)에 압착되는데 이 경우 이 부재는 치형 벨트이다. 외피부재(22)를 통하여 밴드(4)를 구동하기 위한 밴드길이는 편심디스크(48)에 의해 부가적으로 증가되고 동시에 밴드(4)는 외피부재(22)에 압착된다. 그래서, 밴드장력을 발생시키기 위한 적당한 장력이 밴드(4)에 가해질 수 있어, 제3도는 또한 역전용 경로(10)의 외피 구동부(34, 35, 36)와 백기어(38, 42)를 파선형상으로 나타낸다.

제4도는 2개의 전자 클러치(24, 28)를 구비한 기계 구동부의 필수 부분들을 도시한다. 벽부(19)는 축(41)과 조정축(37)이 그 속에 설치된 형태로 이루어진다(제3도 참조).

2개의 전자 클러치(24, 28)의 권선체(25, 29)는 케이싱에 의해 벽부(19)에 고착되고, 마그네트 케이스(26, 30)는 링 도관을 이루어서 그속에 권선체(25, 29)가 도입된다. 아마츄어 디스크(27, 31)와 상호 작용하는 마그네트 케이스(26, 30)의 표면에 마찰라이닝(45)이 제공된다.

전자 클러치(28)는 토오크를 전달할 뿐만 아니라 제한할 수 있도록 설계된다. 토오크의 크기는 권선전압을 조정하므로써 얻어진다. 전달된 토오크는 또한 복원력을 받는데, 그에 따라 아마츄어(31)는 구동 휘일에 대해 당겨져 이탈된다. 만약, 복원력이 자기적으로 적용되는 경우, 전달되는 토오크를 훨씬 더 정확하게 설정할 수 있다는 사실을 알아낸다. 따라서, 영구자석(47)은 구동칼러(33)의 플랜지(46) 속에 삽입되고 그 수와 모양은 각각의 필요에 따라서 선택될 수 있다. 여기에는 대략 4개 내지 8개의 편평한 원통형의 영구자석(47)이 들어간다. 그와 같은 자석들은 제1도에 따른 기계에도 사용될 뿐 아니라 제5 및 6도에 따라 수동으로 작동되는 장치에서도 사용된다.

제5도에 도식적으로 도시된 장치는 기판(50)을 구비하고 있으며 그 기판위에는 장치의 가동부품들이 지지된다. 기판(50)은 포장되어질 포장물 위에 놓이며, 밴드(4)는 포장물 둘레에 수동으로 잡아 당겨서 장치중에 배치된다. 제5도에서 밴드(4)는 플라스틱으로 제작되는데 이것은 기판(50)에 대하여 압착된 용접다이(51)에 의해 용접되며 이 용접다이는 화살표의 방향을 따라서 왕복운동한다. 용접다이(51)는 캠(52)에 의해 움직여지는 포오크형 레버(53)에 의해 움직여진다. 용접다이(51)는 스핀들(55)에 선회가능하도록 설치된 레버(56)에 의한 스프링의 장력에 의하여 기판(50)에 대향하여 압착되는데, 이때 포올(pawl)(57)은 제5도에 나타난 위치를 벗어나서 선회한다. 레버(58)의 상승에 의해 레버(56)와 포오크형 레버(53)는 레버(56)상에 맞물리는 로울러(59)에 의해 용접다이(51)와 함께 상승될 수 있다.

스핀들(60)을 중심으로 선회 가능한 레버(56)가 상승함에 따라, 스핀들(61)을 중심으로 선회 가능한 로커는 스프링(63)의 장력에 대향하여 동시에 선회한다. 그러므로, 로커(62)와 인장휘일(64) 사이에는 틈새가 형성되며, 이에따라 밴드(4)는 풀려진다. 인장휘일(64)은 용접이 끝날때까지 밴드에 적절한 인장력을 유지한다. 용접다이(51) 대신에 어떤 다른 용접수단이 밴드(4)용으로 사용될 수 있다. 중요한 것은 인장휘일(64)의 구동부이며 이것이 밴드(4)에 대해 주어진 인장력을 정확하게 유지할 수 있게 된다.

제6도는 제5도의 장치의 케이싱의 벽부(65, 66, 67)를 도시하며 케이싱부(68, 69, 70, 71)는 구동부용 베어링 부품을 형성한다. 전기 모우터(72)는 벽부(65)에 지지되며 주축(73)을 구동시킨다. 주축에는 외피 구동부(75)의 피니언(74)이 고착되는데 그 외피부재, 즉 치형벨트는 피니언(74)과 휘일(77)을 둘러싸며, 이것은 벽부(65)와 케이싱부(69)에 설치된 축(48)상에 자유롭게 회전하는 방식으로 설치된다. 아마츄어 디스크(79)는 휘일(77)에 교체 가능하고 비회전적으로 설치된다.

제1도의 장치용으로 제2도 및 제4도에 도시된 것처럼 아마츄어 디스크(79)는 전자 클러치(28)의 일부분이며, 토오크 전달을 위해서 뿐만 아니라 토오크를 제한하기 위해서도 사용될 수 있다.

제6도는 케이싱부(69)에 고착되고 축(78)에 고착된 마그네트 케이스에 의해 둘러싸인 전기 권선체(80)를 나타낸다. 권선체(80)에 전압을 가할때에 아마츄어 디스크(21)는 마그네트 케이싱(81)에 확고하게 견인되어 마그네트 케이스(81), 외피 구동부(75)의 휘일(77)을 통해서 축(81)이 회전할 수 있게 한다. 이와 같은 회전은 인장휘일(64)이 인장 밴드(4)에 의해 구동되게끔 베벨기어(82, 83)에 의해 인장 휘일측(84)에 전달된다. 클러치(28)에 의해 인장휘일(64)에 작용하는 원주방향의 힘은 밴드(4)의 파괴응력 이하의 값으로 설정된다. 전달되는 토오크를 더욱 정확하게 설정하는 것은, 여기에서는 영구자석(47)에 의해 가능한 바, 제4도의 전자 클러치(28)의 경우에서와 같이 그 아마츄어 디스크 측면은 휘일(77)에 놓여진다. 제2도에 따른 구조에서와 같이 클러치(28)의 비접속은 측정기구, 이를테면 광전지(40)에 의해 이루어지는데, 이 광전지는 마그네트 케이싱(81)의 속도에 변화가 있을때 클러치(28)를 접속시키기 위해 조정 임펄스를 발생시킨다.

완벽을 기하기 위항, 용접다이(51)와 포오크형 랩(53)를 움직이는 편심축(52)은 미터기어(85, 86)에 의해 주축(73)으로 구동된다. 더우기, 외피 구동부(75)는 치형기어로 대체가능하다.

전자 클러치(28)의 토오크를 정확하게 설정하기 위한 또다른 개선책은 주위부품 이를테면, 제2도 및 제4도의 구동휘일(33)과 벽부(19) 그리고 제6도의 벽부(69)와 휘일(77)을 상자성체 또는 전기적으로 절연되는 물질로 만드는 것이다. 이것은 잔류 자기현상을 크게 없앤다. 비접속 전자 클러치(28) 상에서 자장은 지연작용으로 감소된다. 그러나, 부품들이 상자성체나 절연물질로 만들어짐에 따라, 잔류자기는 작고 영구자석(47)의 힘에 의해 쉽게 극복되므로, 전자 클러치(28)의 비접속은 설정 토오크와 함께 재생된다.

상기 기술 수단은 비교적 간단한 방식으로서, 본 기계의 적용범위를 상당히 확대시킬 수 있다. 만일, 밴드(4)의 인장시, 설정장력에 도달하면 클러치(28)는 미끄러지기 시작해서 제2도 또는 제4도에 구멍이 뚫린 또는 치형의 디스크(39), 또는 마그네트 케이스(81)가 더욱 더 천천히 움직이게 된다. 그래서, 광전지(40)는 임펄스 변화를 나타내는데, 이 임펄스는 제2도의 모우터(11) 또는 제6도의 모우터(72)를 정지시키거나 또는 클러치를 비접속하기 위한 신호로 나타내진다.

Claims (7)

1. 밴드(4)로 포장물(9) 둘레를 감은다음 상기 밴드를 당겨 그 밴드단을 서로 결속 유지시키는 구동부를 갖춘 장치(10)에 있어서, 그 기계 구동부는 구동모우터(11)와 밴드의 미끄럼기구(3) 사이에 배치되어서, 포장물상에 가해지는 밴드장력을 계량하기 위해 전달 토오크가 조정되는 하나의 클러치를 가지는데, 이 클러치는 그 아마츄어가 클러치의 해제를 돕는 자기 복원력의 작용하에 있는 조정가능한 전자 클러치(28)인 것을 특징으로 하는 포장물 둘레에 밴드를 공급하는 기계.
2. 제1항에 있어서, 1이상의 자기적인 복원력을 발생시키는 위한 마그네트(30)가 전자 클러치(28)와 결합되어짐을 특징으로 하는 밴드 공급기계.
3. 제2항에 있어서, 아마츄어(31)에 결합된 플랜지(46) 또는 휘일(32)은 전자 클러치(28)와 결합되며, 상기 마그네트(30)를 수용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 밴드 공급기계.
4. 제2항 또는 3항에 있어서, 상기 마그네크(30)는 2이상의 별개의 영구자석(47)으로 구성됨을 특징으로 하는 밴드 공급기계.
5. 제1항 내지 3항중 어느 한 항에 있어서, 전자 클러치(28)와 그의 마그네트 부분(26)들은 상자성체 또는 절연물질로 만들어진 부품에 의해 둘러 싸여짐을 특징으로 하는 밴드 공급기계.
6. 제5항에 있어서, 전자 클러치(28)와 그의 권선체(29)는 상자성체 또는 전기적으로 절연되는 물질로 제작된 케이싱(30)의 고정부분에 고착되어짐을 특징으로 하는 밴드 공급기계.
7. 제6항에 있어서, 전자 클러치(28)의 피구동 또는 구동축상의 플랜지(46) 또는 휘일(32)은 상자성체나 절연물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밴드 공급기계.

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