KR101757823B1

KR101757823B1 - 웹의 권선해제를 제어하기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101757823B1
Application number: KR1020167036273A
Authority: KR
Inventors: 필립 존 푸아송; 애론 폴 갠더; 수잔느 엠. 러프린; 대니얼 케이. 벅
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2017-07-14
Also published as: CN106414287B; KR20170002687A; BR112016026985A2; EP3157851A4; US20170050815A1; RU2631390C1; US9850089B2; WO2015195132A1; MX2016015356A; RU2631390C9; EP3157851B1; CN106414287A; EP3157851A1; BR112016026985B1

Abstract

코어 상에 권선된 웹(2)의 권선해제를 제어하기 위한 장치(1)가 개시된다. 장치(1)는 턴바(10), 작동기(20), 센서(30), 및 제어부(70)를 포함한다. 턴바(10)는 웹(2)을 수용하기 위한 타겟 위치를 포함한다. 작동기(20)는 턴바(10)에 연결되고, 이동 축(29)을 포함한다. 센서(30)는 타겟 위치에 대한 웹(2)의 횡방향 배치를 측정하고, 웹(2)의 횡방향 배치가 타겟 위치와 다른 경우 제어부(70)에 입력 신호를 송신한다. 제어부(70)는 이동 축(29)을 따라 턴바(10)를 이동시키는 출력 신호를 작동기(20)에 제공해서 웹(2)이 타겟 위치와 실질적으로 정렬 상태를 유지하게 한다.

Description

웹의 권선해제를 제어하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING THE UNWINDING OF A WEB}

본 발명은 웹이 롤로부터 권선해제될 때 웹 정렬을 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

여러 상품들의 제조 동안, 원재료들은 롤 형태로 코어(3)에 권선된 웹(2)의 형태로 제공될 필요가 있을 수도 있다. 예를 들어, 기저귀, 배변 훈련용 팬티, 여성 위생 흡수 용품, 요실금 흡수 용품 등의 흡수 용품을 제조하기 위한 제조 공정은, 예를 들어, 흡수 용품의 층, 탄성체, 및 흡수 코어의 구성요소 같이 롤 상에 권선된 물질들을 포함할 수도 있다.

일반적으로, 롤로부터 권선해제되는 웹(2)에는, 제조 공정 동안 웹(2) 정렬 문제가 발생할 수도 있다. 웹(2) 정렬 문제의 일부 원인들은, 웹(2) 물질의 특성들 또는 웹(2) 물질이 코어 상에 권선되는 방식을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 웹(2) 물질들이 롤로부터 권선해제됨에 따라, 웹(2) 물질 특성들은, 웹(2) 물질이 웹(2)의 교차 방향에 있어서 그 자체에 대하여 넥킹(neck)되고 또는 말리고 및/또는 접히는 경향이 있을 수도 있다. 다른 상황에서, 웹(2) 물질은, 웹(2)이 롤로부터 권선해제될 때 웹(2)의 횡방향 이동이 고유한 방식으로 롤 상에 권선될 수도 있다. 예를 들어, 레벨-권선형 롤(level-wound roll; 1b)로부터 권선해제된 웹(2) 물질은, 제조 공정 동안 대량의 웹(2) 위브를 도입하는 롤 길이(5)를 횡단해야 한다. 또한, 일부 웹(2)은, 웹(2)이 웹(2) 경로에서 90도 회전 등의 방향 변화를 겪을 때 웹(2)의 횡 방향으로 그 자체가 접히는 경향이 있을 수도 있다. 일부 경우에, 웹(2)은, 웹(2)을 회전시키기 위한 또는 웹(2) 위빙(weave)을 감소시키기 위한 수단으로서 웹(2) 경로에 포함된 비틀림을 겪을 수도 있다. 종래의 시스템에서, 웹(2)은, 긴 데드 바(dead bar)와 아이들러 또는 비회전 데드 바를 사용함으로써 비틀렸을 수도 있다. 일부 웹(2) 물질을 위한 웹(2) 경로에 포함된 비틀림은, 웹(2) 자체의 접힘에 기여할 수도 있는 웹(2) 불안정성을 야기할 수 있다. 웹(2) 접힘은, 또한, 웹(2)를 경로를 보정하기 위해 기계 정지를 야기할 수 있다. 통상의 기술자라면, 웹(2)의 권선해제에서 초기에 발생하는 웹(2) 정렬 또는 불안정성 문제점들이 공정의 나머지 전체에 걸쳐 웹(2) 정렬에 영향을 끼친다는 점을 이해할 수 있다. 또한, 제조 공정의 종료를 향한 웹(2) 정렬 문제점들의 탐지는, 제조 공정 전체에 걸쳐 웹(2) 정렬 문제점들이 계속되게 할 수 있다.

웹(2) 정렬 또는 불안정성 문제점들은 완제품의 품질에 미학적으로 또는 기능적으로 영향을 끼칠 수 있다. 웹(2) 정렬 문제점들을 겪는 웹들(2)로부터 발생하는 완제품의 구성요소들은 완제품의 원하는 위치에 위치하지 않을 수도 있다. 웹(2) 정렬 및 불안정성 문제점들은, 또한, 한 롤에 대한 다른 한 롤의 원하는 스플라이싱을 위해 또는 완제품에서의, 예를 들어, 통상의 기술자에게 알려져 있는 바와 같이 흡수 코어의 액체 분산층 등의 흡수 코어의 절단 및 배치된 구성요소에서의 웹(2) 물질의 원하는 배치를 위해 웹(2) 재료를 제어하도록 기계 속도가 감소될 때 제조 공정의 낭비와 지연을 야기할 수 있다. 이처럼, 제조 공정에 있어서 초기에 웹들이 롤로부터 권선해제될 때 웹(2)의 웹(2) 정렬 문제점들을 탐지할 필요가 있다. 또한, 제조 공정에 있어서 웹(2)의 웹(2) 정렬 문제점들을 가능한 빠르게 보정할 필요가 있다. 또한, 제조 공정에 있어서 웹(2)을 비틀 필요를 없게 할 추가적인 필요가 있다.

일 실시예에서, 롤을 형성하는 코어 상에 권선된 웹의 권선해제를 제어하기 위한 장치는 턴바를 포함한다. 롤은 롤 길이를 포함한다. 턴바는, 코어로부터 권선해제되는 웹을 수용해서, 코어로부터 권선해제되며 코어와 턴바 사이에 배치되는 웹의 일부분이 인입 웹을 제공하고 턴바와 결합한 후의 웹의 일부가 인출 웹을 제공하도록 구성될 수도 있다. 인입 웹은 인입 웹 축을 포함하고, 인출 웹은 인출 웹 축을 포함한다. 턴바는 인입 웹을 수용하기 위한 타겟 위치를 포함한다. 작동기는 턴바에 결합되고, 작동기는 인출 웹 축에 실질적으로 평행한 이동 축을 포함한다. 센서는 타겟 위치에 대한 웹의 횡방향 배치를 측정하도록 구성되고, 센서는 제어부를 통해 작동기와 전기적으로 통신한다. 센서는, 웹의 횡방향 배치가 타겟 위치와 다른 경우 제어부에 입력 신호를 송신하도록 구성된다. 제어부는 입력 신호에 기초하여 작동기에 출력 신호를 제공하도록 구성된다. 작동기는, 제어부로부터 출력 신호를 수신하고 출력 신호에 응답하여 이동 축을 따라 턴바를 이동시켜서 웹이 타겟 위치와 실질적으로 정렬 상태를 유지하도록 구성된다.

다른 일 실시예에서, 롤을 형성하는 코어 상에 권선된 웹의 권선해제를 제어하기 위한 장치는 턴바, 작동기, 센서, 및 제어부를 포함한다. 롤은 롤 길이를 포함한다. 턴바는, 코어로부터 권선해제되는 웹을 수용해서, 코어로부터 권선해제되고 코어와 턴바 사이에 배치된 웹의 일부분이 인입 웹을 제공하고 턴바와 접촉한 후의 웹의 일부분이 인출 웹을 제공하도록 구성될 수도 있다. 인입 웹은 인입 웹 축을 포함하고, 인출 웹은 인출 웹 축을 포함한다. 턴바는 인입 웹 타겟 위치 및 인출 웹 타겟 위치를 포함한다. 센서는, 인입 웹 타겟 위치에 대한 인입 웹의 횡방향 배치를 측정하도록 구성된다. 센서는, 인입 웹의 횡방향 배치가 타겟 위치와 다른 경우 제어부에 입력 신호를 송신할 수 있다. 제어부는 입력 신호에 기초하여 작동기에 출력 신호를 제공하도록 구성된다. 작동기는, 턴바에 연결되고, 제어부로부터 출력 신호를 수신하도록 구성된다. 작동기는, 출력 신호에 응답하여 턴바를 이동시켜서 웹이 타겟 위치와 실질적으로 정렬 상태를 유지하도록 구성된다.

추가 실시예에서, 본원은 코어 상에 권선된 웹의 권선해제를 제어하기 위한 방법을 포함한다. 방법은 코어로부터 권선해제되는 웹을 수용하기 위한 턴바를 제공하는 단계를 포함하고, 턴바는 타겟 위치를 갖는다. 턴바는 작동기에 연결된다. 작동기는, 웹이 턴바와 접촉한 후 웹의 일부분의 축에 실질적으로 평행한 이동 축을 포함한다. 센서는, 타겟 위치에 대한 웹의 횡방향 배치를 측정하도록 제공된다. 센서는, 웹의 횡방향 배치가 타겟 위치와 다른 경우 센서에 의해 제공되는 측정에 기초하여 작동기에 신호를 송신한다. 작동기는, 작동기에 의해 수신되는 신호에 기초하여 이동 축을 따라 턴바를 이동시켜서 웹이 타겟 위치와 실질적으로 정렬되도록 한다.

도 1a는 웹 물질의 일반형 롤의 대표적 사시도이다.
도 1b는 레벨-권선형 웹 물질의 롤의 대표적 사시도이다.
도 1c는 중심-공급 권선형 웹 물질의 대표적 사시도이다.
도 2는 레벨-권선형 웹 물질의 롤의 다른 대표적 사시도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 장치 및 그 장치를 이용하는 공정의 대표적 사시도이다.
도 4는 인입 웹 타겟 위치에서 턴바에 의해 수용되고 이에 따라 턴바를 인출 웹 타겟 위치에 두는 웹의 대표적 평면도이다.
도 5는 본 발명의 턴바 상의 인입 웹 타겟 위치와 인출 웹 타겟 위치의 대표적 평면도이다.
도 6은 명료성을 위해 턴바가 제거되어 있는 본 발명의 장치의 바람직한 실시예의 대표적 사시도이다.
도 7은 본 발명의 장치의 바람직한 실시예의 다른 대표적 사시도이다.
도 8은 인출 웹 타겟 위치와 정렬되어 있지 않고 이에 따라 인출 웹 타겟 위치에 있지 않게 되는 턴바에 의해 수용되는 웹의 대표적 평면도이다.
본 명세서 및 도면에서 참조 문자의 반복적인 사용은 본 발명의 동일하거나 유사한 특징 또는 요소를 나타내기 위해 의도된다.

본 발명은, 롤로부터 웹(2)의 권선해제를 제어하기 위한 장치(1) 및 방법에 관한 것이다. 웹(2) 물질은, 초기에 서로 다른 다양한 방식으로 코어(3) 상에 권선되어서 롤을 형성할 수도 있고, 롤은 롤 길이(5) 및 롤 직경(6)을 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같은 롤 길이(5)는, 웹(2)이 권선되는 코어(3)의 길이를 따른 웹(2) 물질의 길이를 가리킨다. 코어(3)의 길이가 롤 길이(5)와 동일한 길이일 수도 있는 것이 가능하다. 일부 경우에, 코어(3)의 길이는 롤 길이(5)보다 길 수도 있고; 즉, 코어(3)의 일부분은 웹(2)이 코어(3) 상에 권선되는 곳을 넘어 연장될 수도 있다. 최종 용도 및/또는 배송 문제에 기초하여 다양한 롤 권선 구성이 변경될 수도 있다. 일반형 롤(1a)이 도 1a에 도시되어 있다. 일반형 롤(1a)은, 웹(2) 물질을 그 자체 위로 여러 번 회전시켜 코어(3) 주위로 웹(2) 물질을 권선함으로써 형성된다. 웹(2)은 롤(1a)의 외부로부터 제거된다. 일반형 롤(1a)의 웹 폭(7)은 롤 길이(5)와 대략 동일하다. 레벨-권선형 롤(1b)은 도 1b에 도시되어 있다. 레벨-권선형 롤(1b)은, 롤 길이(5)를 따라 웹(2) 물질을 여러 번 횡단시켜 코어(3) 주위로 웹(2) 물질을 권선함으로써 형성된다. 웹(2)은 롤(1b)의 외부로부터 제거된다. 웹 폭(7)은 롤 길이(5)보다 작고, 대부분의 경우, 롤 길이(5)보다 상당히 작다. 도 1c에 도시한 바와 같이, 중심-공급 권선형 롤(1c)은, 중심(4)으로부터 코어(3)가 제거되고 웹(2)이 제거되거나 공급되는 것을 제외하고 레벨-권선형 롤(1b)과 유사하게 형성된다. 웹 폭(7)은, 레벨-권선형 롤(1b)과 유사한 중심-공급 롤(1c)에 있어서 롤 길이(5)보다 또한 작다.

레벨-권선형 롤(1b)로부터 권선해제되는 웹(2)은, 웹(2)이 롤 길이(5)를 따라 서로 다른 지점들에서 롤(1b)로부터 떨어져 나오도록 전체 롤 길이(5)를 횡단해야 한다. 레벨-권선형 롤(1b)의 롤 길이(5)를 따른 횡방향 이동은, 제조 공정 동안 대량의 웹(2) 위브를 효과적으로 생성한다. 예를 들어, 웹(2)이 레벨-권선형 롤(1b)의 단부들로부터 권선해제되는 경우, 웹(2)은, 웹(2)이 레벨-권선형 롤(1b)의 중간으로부터 권선해제되는 경우보다 극단적인 각도 α로 제조 공정에 진입한다. 더욱 극단적인 각도 α에서 레벨-권선형 롤(1b)을 벗어나는 웹(2)은, 또한, 웹(2)이 횡방향으로 그 자체에 대하여 뒤집히거나 접히게 할 수 있다. 웹(2) 정렬 문제점들은, 비대칭일 수도 있는 웹(2)의 고 기계 속도와 특성을 포함하는, 웹(2)이 권선해제되는 경우 다른 인자들에 의해 악화될 수도 있다. 예를 들어, 일부 웹들(2)은 웹(2)의 측면들 또는 표면들 간에 가변되는 특성들을 가질 수도 있다.

롤로부터 권선해제되는 동안 웹(2)의 횡방향으로 넥킹되고 또는 말리고 및/또는 그 자체에 대하여 접히는 경향이 있는 웹(2) 물질은, 또한, 웹(2) 정렬과 불안정성 문제점들에 기여할 수도 있으며, 예를 들어, 소정량의 신축성을 포함하거나 복구성이 없는 물질들이 그러하다. 예를 들어, 흡수 용품을 생산하는 데 물질 등의 제조 공정에서 사용되는 여러 물질들은, 웹(2) 정렬 문제점들에 기여할 수 있는 물질을 포함할 수도 있다. 웹(2) 정렬 문제에 기여할 수 있는 물질의 다른 예들은 다층 물질 또는 합성 물질이다. 이러한 물질들은, 반대면과는 다른 표면 상에 특성들을 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 흡수 용품의 액체 획득/분산층으로서 사용될 수 있는 물질은 2층 부직포 섬유 합성물일 수 있고, 이러한 2층은 수력엉킴을 통해 결합되며, 한 표면은 매끄럽고 반대측 표면은 돌출부를 포함한다. 다른 예들로는, 한 표면은 코팅되고 반대측 표면은 코팅되지 않은 단층 섬유 부직포 물질, 한 표면은 코팅되고 반대측 표면은 다른 표면과는 다른 코팅으로 코팅된 단층 섬유 부직포 물질이며, 또는 한 표면은 코팅되고 반대측 표면은 코팅되지 않은 단층 필름 부직포 물질이 있으나, 이러한 예들로 한정되지는 않는다. 웹(2) 정렬 문제점들에 기여하는 예시적인 웹(2) 물질은, 예를 들어, 외측 커버 물질, 소변 또는 배설물 획득 또는 분산 물질, 허리 탄성체, 및 다리 탄성체 등의 흡수 용품의 구성요소로서 사용될 수도 있는 플라스틱 필름 및/또는 부직포 웹을 포함할 수도 있지만, 이에 한정되지 않는다. 직물은, 또한, 롤로부터 권선해제되는 동안 웹(2)의 횡방향으로 그 자체에 대하여 네킹하거나 말리고 및/또는 접히는 경향이 있을 수도 있다. 흡수 용품이란, 본원에서 착용자 신체에 맞대거나 또는 근접하게(즉, 신체에 인접하게) 놓여서 신체로부터 배출되는 다양한 액체, 고체, 삼출물들을 흡수하여 함유할 수 있는 물품을 의미한다. 흡수 용품의 비제한적인 예로는, 개인 위생 흡수 용품, 예를 들어, 기저귀, 기저귀 팬티, 트레이닝 팬티, 수영복, 흡수성 팬티, 의복과 삽입 패드를 포함한 성인 요실금 제품, 침대 패드, 여성 위생 패드 또는 라이너, 디지털 탐폰, 땀 흡수 패드, 신발 패드, 헬멧 라이너, 와이프, 티슈, 타월, 냅킨 등, 및 의료용 흡수 용품, 예를 들어, 의료용 흡수성 의복, 밴드, 마스크, 상처 드레싱, 외과용 밴드, 스폰지, 언더패드 등이 있다.

본 발명은, 롤로부터 웹(2)을 권선해제할 때 발생할 수도 있는 웹(2) 정렬 문제점들을 제어하는 장치(1)와 방법을 제공한다. 도 3 내지 도 5를 참조해 볼 때, 일 실시예에서, 웹(2)은 도 3에 도시한 바와 같이 레벨-권선형 롤(1b)로부터 권선해제되지만, 본원에서 설명하는 장치(1)와 방법은 전술한 롤 등의 다른 형태의 롤과 함께 이용될 수 있다. 장치(1)는 턴바(10), 센서(30), 및 작동기(20)(도 3에는 명료성을 위해 도시하지 않음)를 포함한다. 턴바(10)는, 코어(3)로부터 권선해제되고 코어(3)와 턴바(10) 사이에 배치되는 웹(2) 부분인 인입 웹(12)을 수용한다. 인출 웹(14)은 턴바(10)와 결합된 후의 웹(2) 부분이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 인입 웹(12)은 길이방향(40)과 실질적으로 평행할 수 있는 인입 웹 축(16)을 포함하고, 인출 웹(14)은 측방향(42)과 실질적으로 평행할 수 있는 인출 웹 축(18)을 포함한다. 턴바(10)는 제조 공정 동안 웹(2)의 방향을 변경하도록 웹(2) 경로에서 사용된다. 턴바(10)는 길이방향(40)에 평행한 인입 웹 축(16)에 대하여 각도 α 로 배치될 수 있다. 흔히, 턴바(10)는, 인출 웹 축(18)이 인입 웹 축(16)으로부터 대략 90도이도록 또는 그 축에 실질적으로 수직하도록, 인입 웹(12)을 회전시키기 위해 45도 각도 α 로 배치된다. 본원에서 도시하고 설명하는 턴바(10)의 예시적인 실시예와 구성은 웹(2)의 90도 회전을 형성하고, 인입 웹 축(16)이 인출 웹 축(18)에 실질적으로 수직이다. 그러나, 장치(1)와 방법은, 인입 웹 축(16)과 인출 웹 축(18) 간의 다른 각도 α 를 제공하도록 구성된 턴바(10)에 적용될 수 있다. 소정의 제조 공정을 위한 웹(2) 경로에 있어서 필요한 회전을 제공하도록 각도 α 로, 예를 들어, 1도 내지 89도로, 더욱 구체적으로 약 10도 내지 약 80도로 턴바(10)가 배치될 수 있음을 이해할 수 있다. 턴바(10)는, 도 4와 도 5에 도시한 바와 같이 인입 웹 타겟 위치(51)와 인출 웹 타겟 위치(52)를 포함하는 타겟 위치를 갖는다. 턴바(10)는 도 4에 도시한 바와 같이 타겟 위치(51)에서 인입 웹(12)을 수용한다. 이에 따라, 턴바(10)의 인입 웹 타겟 위치(51)는, 도 5에 또한 도시된 인출 웹 타겟 위치(52)를 포함한다. 인출 웹 타겟 위치(52)는, 인입 웹(12)이 인입 웹 타겟 위치(51)에서 턴바(10)와 결합된다면 인출 웹(14)이 턴바(10)와 결합되어야 하는 턴바(10) 상의 위치이다. 인입 웹 타겟 위치(51)와 인출 웹 타겟 위치(52)가 도 4와 도 5에서 웹 폭(7)에 대응하는 존으로서 도시되어 있지만, 타겟 위치는, 웹 폭(7)과 작거나 같거나 또는 수 배 큰 포인트 또는 폭으로 되도록 구성될 수 있다. 타겟 위치는, 웹(2)에 대하여 기준 위치로서 기능하는 한 필요시 작거나 클 수도 있다. 턴바(10)는, 연마된 스틸 또는 코팅 등의, 웹(2)의 드래그를 감소시키도록 마찰이 작은 물질로 형성될 수도 있고, 및/또는 턴바(10)는 공기 보조부를 포함할 수도 있지만, 이러한 구성으로 한정되지 않는다.

장치(1)는, 도 6과 도 7에 도시한 바와 같이 작동기(20)를 더 포함한다. 작동기(20)는 작동기(20)의 내부에 위치하는 구동 기구(21)를 포함한다. 구동 기구(21)는, 예를 들어, 작동기(20)에 연결될 수도 있는 캐리지(26) 등의 구성요소에 이동을 제공할 수 있다. 구동 기구(21)는 모터 및 이러한 이동을 캐리티(26)에 통신하기 위한 일부 수단을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 벨트 구동 기구(21)의 절단 부분은 도 6과 도 7에 도시되어 있으며, 벨트(23)는 벨트 롤러(27) 위에 도시되어 있고(명료성을 위해 벨트 구동 기구(21)의 모든 구성요소들이 도시되지는 않음), 벨트(23)는, 벨트(23)의 선형 이동이 캐리지(26)에 선형 이동을 제공할 수 있도록 캐리지 커넥터(28)를 통해 캐리지(26)에 연결될 수 있다.

캐리지(26)는 도 6과 도 7에 도시한 바와 같이 작동기(20)에 이동가능하게 연결될 수도 있다. 작동기는, 예를 들어, 슬라이딩 이동을 통해, 캐리지(26)가 따라 이동할 수 있는 캐리지 유도부(25)를 포함할 수도 있다. 장착 판(24)은 또한 캐리지(26)에 연결될 수도 있다. 턴바 장착부(22)는 장착 판(24)에 연결될 수도 있고, 턴바(10)는 턴바 장착부(22)에 연결될 수 있다.

장치(1)의 센서(30)는, 작동기(20)와 전기적으로 통신하며, 1) 인입 웹 타겟 위치(51)에 대한 인입 웹(12)의 또는 2) 인출 웹 타겟 위치(52)에 대한 인출 웹(14)의 횡방향 이동을 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 인입 웹 타겟 위치 차이(60)는, 인입 웹(12)이 인입 웹 타겟 위치(51)에 대하여 턴바(10)와 결합하는 곳 간에 차이가 있는 경우에 탐지될 수 있다. 인입 웹 타겟 위치 차이(60)를 탐지하는 센서(30)에 대하여, 인입 웹(12)은 인입 웹 좌측 에지(12a)와 인입 웹 우측 에지(12b)를 포함하고, 인입 웹 타겟 위치(51)는 인입 웹 타겟 위치 좌측 에지(51a)와 인입 웹 타겟 위치 우측 에지(51b)를 포함한다. 센서(30)는, 예를 들어, 인입 웹 좌측 에지(12a)가 인입 웹 타겟 위치 좌측 에지(51a)와 정렬되지 않는 경우 또는 인입 웹 우측 에지(12b)가 인입 웹 타겟 위치 우측 에지(51b)와 정렬되지 않는 경우 인입 웹 타겟 위치 차이(60)를 탐지할 수 있다. 이러한 상황에서, 센서(30)는 에지 센서라 칭할 수 있다. 인입 웹(12)의 횡방향 이동은 도 8에 도시한 바와 같이 인입 타겟 좌측(51a) 또는 인입 타겟 우측(51b)일 수도 있다. 인입 웹(12)의 횡방향 이동은 도 4, 도 5, 도 8에 도시한 바와 같이 측방향(42)과 실질적으로 평행하다.

대안으로, 센서(30)는 인출 웹 타겟 위치 차이(62)를 탐지할 수 있고, 인출 웹(14)은 인출 웹 최하부 에지(14a)와 인출 웹 최상부 에지(14b)를 포함하고, 인출 웹 타겟 위치(52)는 인출 웹 타겟 위치 최하부 에지(52a)와 인출 웹 타겟 위치 최상부 에지(52b)를 포함한다. 인출 웹 타겟 위치 차이(62)는, 인출 웹(14)이 인출 웹 타겟 위치(52)에 대하여 턴바(10)와 결합하는 곳 간에 차이가 있을 때 탐지되어서, 도 8에도 도시한 바와 같이 인출 웹(14)의 횡방향 이동이 인출 웹 타겟 위치 최상측(52b) 위일 수도 있거나 인출 웹 타겟 위치 최하측(52a) 아래일 수도 있다. 인출 웹(14)의 횡방향 이동은 도 4, 도 5, 도 8에 도시한 바와 같이 길이방향(40)과 실질적으로 평행하다.

다른 유형의 센서(30)는 예를 들어 인입 웹 타겟 위치 중심 선(51c) 등의 일부 기준에 대한 인입 웹 중심 선(12c)을 탐지할 수도 있고, 인입 웹 중심 선(12c)과 인입 웹 타겟 위치 중심 선(51c)은 인입 웹 축(16)과 공동 선형을 이룬다. 센서(30)는, 인입 웹 중심 선(12c)이 인입 웹 타겟 위치 중심 선(51c)과 정렬되지 않는 경우 인입 웹 타겟 위치 차이(60)를 탐지할 수 있다. 대안으로, 센서(30)는 예를 들어 인출 웹 타겟 위치 중심 선(52c) 등의 일부 기준에 대하여 인출 웹 중심 선(14c)을 탐지할 수도 있고, 인출 웹 중심 선(14c)과 인출 웹 타겟 위치 중심 선(52c)은 인출 웹 축(18)과 공동 선형을 이룬다. 센서(30)는, 인출 웹 중심 선(14c)이 인출 웹 타겟 위치 중심 선(52c)과 정렬되지 않는 경우 인출 웹 타겟 위치 차이(62)를 탐지할 수 있다. 측방향(42)으로의 인입 웹(12)의 횡방향 이동은 길이방향(40)으로의 인출 웹(14)의 횡방향 이동에 직접적으로 영향을 끼치고, 도 4, 도 5, 도 8에 도시한 바와 같이, 인입 웹 축(16)은 길이방향(40)에 실질적으로 평행하고, 인출 웹 축(18)은 측방향(42)에 실질적으로 평행하다.

일 실시예에서, 장치(1)의 작동기(20)는, 이동 축(29)이 도 7에 도시한 바와 같이 인출 웹 축(18)에 실질적으로 평행하도록 이동 축(29)에 있어서 선형 이동을 제공할 수 있는 전자 기기다. 작동기(20)는 센서(30)로부터 신호를 수신하도록 구성되고, 턴바(10)는 인입 웹(12)을 인입 웹 타겟 위치(51)와 실질적으로 정렬하도록 및/또는 인출 웹(14)을 인출 웹 타겟 위치(52)와 실질적으로 정렬하도록 이동된다. 장치(1)의 작동기(20)는, 예를 들어, 스크류, 캠, 랙, 체인, 또는 벨트 기구를 사용하여 회전 운동을 선형 운동으로 변환함으로써 선형 응용분야에 또한 사용될 수 있는 회전 운동형 작동기(20)를 포함할 수도 있다. 대안으로, 일부 작동기(20)는, 예를 들어, 압전, 리니어 모터, 또는 이동 코일 작동기 등의 직접적 선형 이동을 제공한다. 장치(1)의 예시적인 작동기(20)는, 미국 미네소타주 Hamel, Tolomatic에 의해 모델 번호 B3W15/M3W15 로 시판되는 벨트 구동 작동기를 포함한다. 작동기(20)는 예를 들어 회전형 등의 임의의 유형의 이동을 제공할 수 있지만, 선형 이동이 작동기(20)가 센서(30) 신호에 대하여 응답하는 한 방식으로서 설명된다는 점을 이해해야 한다. 또한, 작동기(20)는 하나보다 많은 선형 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 작동기(20)는 인출 웹 축(18) 및/또는 인입 웹 축(16)에 평행한 방향으로 움직임을 제공할 수 있다.

레벨-권선형 롤(1b)을 권선해제하는 경우 사용될 수도 있는 예시적인 작동기(20)는, 롤 길이(5)에 관련된 적절한 스트로크 길이를 제공해야 한다. 레벨-권선형 롤들(1b)과 함께 사용하도록 구성된 실시예들에서, 1) 작동기(20)는, 인입 웹(12)이 턴바(10)와 결합할 때 전체 롤 길이(5)를 적어도 횡단해야 하고, 2) 작동기(20)는 또한 레벨-권선 롤(1b)을 위한 롤 길이(5)의 각 단부에서 발생할 수도 있는 인입 웹 타겟 위치 차이(60) 또는 인출 웹 타겟 차이(62)를 탐지할 수 있도록 롤 길이(5)보다 긴 스트로크 길이를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 흡수 용품의 제조 공정에서 사용되는 작동기(20)의 스트로크 길이는, 약 120mm 내지 약 1500mm의 길이, 및 더욱 구체적으로는 약 600mm 내지 약 900mm를 포함할 수도 있다. 흡수 용품을 제조하기 위한 통상적인 응용 분야에서의 스트로크 길이를 설명하였지만, 이 범위를 벗어나는 스트로크 길이가 다른 응용분야들에서는 존재할 수도 있다는 점을 이해해야 한다. 예시적인 작동기(20)는, 또한, 롤 직경(6)에 대하여 인입 웹(12)의 속도를 수용하는 속도로 이동할 수 있고, 작동기(20)의 속도는 레벨-권선형 롤(1b)이 완전한 전체 롤 직경(6)에 있는 경우 느리고, 작동기(20) 속도는, 인입 웹(12)이 롤(1b)로부터 권선해제되어 코어(3)에 접근하는 경우 증가한다.

센서(30)와 작동기(20)는, 제어부(70)에 하우징되는 소프트웨어와 전기적으로 통신함으로써 서로 전기적으로 통신할 수 있다. 제어부(70)는, 프로그래밍가능 로직 제어부(PLC)일 수도 있고 및/또는 컴퓨터 또는 중앙 처리 유닛(CPU)에 하우징될 수도 있다. 작동기(20)는 제어부(70)로부터 수신되는 출력 신호에 기초하여 턴바(10)를 이동시키도록 구성된다. 제어부(70)로부터 작동기(20)로 송신되는 신호는, 센서(30)로부터의 입력 신호를 통해 센서(30)로부터 제어부(70)에 의해 수신되는 입력 정보에 기초하는 피드백 제어에 의해 정의된다. 피드백 제어는, 에러 값, 또는 측정된 변수와 원하는 세트포인트 간의 차이, 예를 들어, 인입 웹 타겟 위치 차이(60) 또는 인출 웹 타겟 위치 차이(62)를 산출할 수도 있다. 센서(30)는 제어부(70)에 에러 값을 송신하고, 제어부(70)는, 작동기(20)와 이에 따라 턴바(10)의 이동을 기동하기 위한 적절한 출력 신호를 작동기(20)에 에러 값을 최소화하려 한다. 피드백 제어의 일부 예로는, 비례, 비례-적분(PI), 또는 비례-적분-미분(PID)이 있지만, 이에 한정되지 않는다.

일 실시예에서, 도 7에 도시한 바와 같이, 센서(30)는 인입 웹 타겟 위치 차이(60)를 탐지할 수도 있다. 센서(30)는 제어부(70)에 신호를 송신하고, 필요하다면, 제어부(70)는 턴바(10)의 위치를 변경하도록 작동기(20)에 신호를 제공한다. 작동기(20)는, 이동 축(29) 방향으로 캐리지 유도부(25)를 따라 캐리지(26)를 슬라이딩하도록 구동 기구(21)를 가동함으로써 턴바(10)가 이동하게 할 수 있다. 이에 따라, 캐리지(26)의 이동은, 턴바(10)가 턴바 장착부(22)를 통해 부착되는 장착 판(24)을 이동시킨다.

일 실시예에서, 센서(30)는, 도 3에 도시한 바와 같이 1) 인입 웹 센서 위치(32) 등의 인입 웹(12)을 감지하기 위한 턴바(10) 앞의 위치에서 또는 2) 인출 웹 센서 위치(34) 등의 인출 웹(14)을 감지하기 위한 턴바(10) 뒤에 웹(2)의 경로를 따라 위치할 수 있다. 다른 일 실시예에서, 센서(30)는 인출 웹(14)을 감지하도록 작동기(20)에 연결될 수 있다. 바람직한 또 다른 일 실시예에서, 센서(30)는 도 6과 도 7에 도시한 바와 같이 인입 웹(12)을 감지하도록 작동기(20)에 연결된다. 본 실시예의 장치(1) 구성은, 1) 인입 웹 타겟 위치 차이(60)의 조기 탐지, 2) 웹(2) 정렬 문제점들이 더욱 하류측으로 병진되기 전에 인입 웹 타겟 위치 차이(60)에 기초한 웹(2) 정렬 또는 불안정성 문제점들의 더욱 빠른 보정, 3) 웹(2) 물질 그 자체에 대한 접힘 또는 비틀림의 감소된 가능성, 4) 감소된 기계 다운타임, 5) 예를 들어, 웹(2)을 비트는 단계의 필요성 제거 등의 처리 단계들의 감소된 개수, 6) 감소된 기계 중단, 7) 향상된 생산 품질, 및 8) 낭비 감소를 포함하는 일련의 장점들을 제공한다.

일 실시예에서, 코어(3) 상에 권선된 웹(2)의 권선해제를 제어하기 위한 방법은, 인입 웹 타겟 위치(51)에서 인입 웹(12)을 수용하도록 턴바(10)를 제공하는 단계를 포함한다. 턴바(10)는 작동기(20)에 연결될 수 있고, 작동기(20)는, 도 6과 도 7에 도시한 바와 같이 인출 웹 축(18)에 실질적으로 평행한 이동 축(29)을 포함한다. 센서(30)는 인입 웹 위치 차이(60) 또는 인출 웹 위치 차이(62)를 측정하도록 제공된다. 센서(30)는, 인입 웹 위치 차이(60) 또는 인출 웹 위치 차이(62)가 인입 웹 타겟 위치(51) 또는 인출 웹 타겟 위치(52)와 각각 다른 경우 제어부(70) 사용을 통해 작동기(20)에 신호를 송신한다. 작동기(20)는, 인입 웹(12)이 인입 웹 타겟 위치(51)와 실질적으로 정렬되도록 센서(30)에 기초하는 제어부(70)로부터 수신되는 신호에 기초하여 이동 축(29)을 따라 턴바(10)를 이동시킨다. 센서(30)는 도 6과 도 7에 도시한 바와 같이 작동기(20)에 연결될 수 있다. 이러한 구성의 장점은, 센서(30)가 턴바(10)와 함께 이에 따라 인입 웹(12)과 함께 횡방향으로 이동할 수 있다는 점이다. 이러한 구성에서, 센서(30)는, 센서(30)가 작동기(20)에 연결되지 않은 구성만큼 넓은 필요가 없을 수도 있다. 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이 센서(30)가 작동기(20)에 연결되지 않은 구성에 있어서, 센서(30)는, 매우 넓을 수도 있으며, 예를 들어, 웹(2) 정렬을 보정하도록 턴바(10)의 더욱 큰 횡방향 이동을 야기할 수도 있는 인입 웹 타겟 위치 차이(60) 또는 인출 웹 타겟 위치 차이(62)를 탐지하도록 롤 길이(5)보다 클 수도 있다.

본 발명의 요소들 또는 본 발명의 바람직한 실시예(들)을 도입할 때, "한", "하나", 그", "상기" 라는 구는 그 요소들의 하나 이상이 존재함을 의미하는 것이다. "포함하는", "구비하는", "갖는" 이라는 용어들은, 포괄적인 것이며, 열거된 요소들 외의 다른 추가 요소들이 존재할 수도 있음을 의미한다. 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고 본 발명의 많은 수정과 변형을 행할 수 있다. 따라서, 전술한 예시적인 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 데 사용되지 않아야 한다.

Claims

롤 길이를 갖는 롤을 형성하는 코어 상에 권선된 웹의 권선해제를 제어하기 위한 장치로,
a. 상기 코어로부터 권선해제되는 상기 웹을 수용해서, 상기 코어로부터 권선해제되며 상기 코어와 턴바 사이에 배치되는 상기 웹의 일부분이 인입 웹을 제공하고 상기 턴바와 결합한 후의 상기 웹의 일부분이 인출 웹을 제공하도록 구성되되, 상기 인입 웹은 인입 웹 축을 포함하고, 상기 인출 웹은 인출 웹 축을 포함하는, 턴바로;
i. 상기 인입 웹을 수용하기 위한 타겟 위치를 가지는, 상기 턴바;
b. 상기 턴바에 연결된 작동기로;
i. 상기 인출 웹 축에 실질적으로 평행한 이동 축을 가지는, 상기 작동기; 및
c. 상기 타겟 위치에 대한 상기 웹의 횡방향 배치를 측정하도록 구성되고, 제어부를 통해 상기 작동기와 전기적으로 통신하는, 센서로;
i. 상기 센서는 상기 웹의 횡방향 배치가 상기 타겟 위치와 다른 경우 상기 제어부에 입력 신호를 송신하도록 구성되고;
ii. 상기 제어부는 상기 입력 신호에 기초하여 상기 작동기에 출력 신호를 제공하도록 구성되고; 그리고
iii. 상기 작동기는 상기 제어부로부터 상기 출력 신호를 수신하고 상기 출력 신호에 응답하여 상기 이동 축을 따라 상기 턴바를 이동시켜서 상기 웹이 상기 타겟 위치와 실질적으로 정렬 상태를 유지하도록 구성된, 상기 센서를 포함하는, 장치.
롤 길이를 갖는 롤을 형성하는 코어 상에 권선된 웹의 권선해제를 제어하기 위한 장치로,
턴바;
작동기;
센서; 및
제어부를 포함하고;
여기서 상기 턴바는 상기 코어로부터 권선해제되는 상기 웹을 수용해서, 상기 코어로부터 권선해제되고 상기 코어와 상기 턴바 사이에 배치된 상기 웹의 일부분이 인입 웹을 제공하고 상기 턴바와 접촉한 후의 상기 웹의 일부분이 인출 웹을 제공하도록 구성되되, 상기 인입 웹은 인입 웹 축을 포함하고, 상기 인출 웹은 인출 웹 축을 포함하고, 상기 턴바는 인입 웹 타겟 위치 및 인출 웹 타겟 위치를 가지고;
여기서 상기 센서는 상기 인입 웹 타겟 위치에 대한 상기 인입 웹의 횡방향 배치를 측정하도록 구성되고, 상기 센서는 상기 인입 웹의 횡방향 배치가 상기 인입 웹 타겟 위치와 다른 경우 상기 제어부에 입력 신호를 송신할 수 있고;
여기서 상기 제어부는 상기 입력 신호에 기초하여 상기 작동기에 출력 신호를 제공하도록 구성되고; 그리고
여기서 상기 작동기는 상기 턴바에 연결되고, 상기 제어부로부터 상기 출력 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 출력 신호에 응답하여 상기 턴바를 이동시켜서 상기 웹이 상기 타겟 위치와 실질적으로 정렬 상태를 유지하도록 구성되는, 장치.
제2항에 있어서, 상기 이동 축은 상기 인출 웹 축에 실질적으로 평행한, 장치.
제2항에 있어서, 상기 이동 축은 상기 인출 웹 축에 실질적으로 수직인, 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 턴바는 상기 인입 웹 축에 대해 45도 각도로 배치되고 상기 이동 축은 상기 인입 웹 축에 실질적으로 수직인, 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작동기는 선형 작동기인, 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작동기는 120mm 내지 1500mm의 스트로크 길이를 포함하는, 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 작동기는 상기 롤 길이와 같거나 큰 스트로크 길이를 포함하는, 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 센서는 상기 작동기에 연결되어서 상기 센서가 상기 턴바와 함께 이동하는, 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 센서는 에지 센서인, 장치.
제1항에 있어서, 상기 타겟 위치는 인입 웹 타겟 위치를 포함하고, 상기 센서는 상기 인입 웹을 측정하여 상기 인입 웹 타겟 위치에 대해 상기 웹의 횡방향 배치를 탐지하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 타겟 위치는 인출 웹 타겟 위치를 포함하고, 상기 센서는 상기 인출 웹을 측정하여 상기 인출 웹 타겟 위치에 대해 상기 웹의 횡방향 배치를 탐지하는, 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 웹은 상기 코어 상에 레벨-권선된, 장치.
코어 상에 권선된 웹의 권선해제를 제어하기 위한 방법으로,
턴바를 제공해서 상기 코어로부터 권선해제되는 상기 웹을 수용하되, 상기 턴바는 타겟 위치를 갖는, 단계;
상기 턴바를 작동기에 연결시키되, 상기 작동기는 상기 웹이 상기 턴바와 접촉한 후 상기 웹의 일부분의 축에 실질적으로 평행한 이동 축을 갖는, 단계;
센서를 제공해서 상기 타겟 위치에 대한 상기 웹의 횡방향 배치를 측정하는 단계;
상기 웹의 횡방향 배치가 상기 타겟 위치와 다른 경우 상기 센서에 의해 제공되는 측정에 기초하여 상기 작동기에 신호를 송신하는 단계; 그리고
상기 작동기에 의해 수신되는 신호에 기초하여 상기 이동 축을 따라 상기 턴바를 이동시켜서 상기 웹이 상기 타겟 위치와 실질적으로 정렬되도록 하는 단계를 포함하는 방법.
제14항에 있어서, 상기 턴바는 상기 인입 웹 축에 대해 45도 각도로 배치되고 상기 이동 축은 상기 인입 웹 축에 실질적으로 수직인, 방법.
제14항에 있어서, 상기 작동기는 선형 작동기인, 방법.
제14항에 있어서, 상기 선형 작동기는 120mm 내지 1500mm의 스트로크 길이를 포함하는, 방법.
제14항에 있어서, 상기 작동기는 상기 롤 길이와 같거나 큰 스트로크 길이를 포함하는, 방법.
제14항에 있어서, 상기 센서는 상기 작동기에 연결되어서 상기 센서가 상기 턴바와 함께 이동하는, 방법.