KR20010080377A - 부동형 피복 다이 장착 장치 - Google Patents

Abstract

미리 계량된 접촉 피복 다이(10)용의 조절 가능한 장착 장치(400)는 베이스(402)와 이 베이스에 이동 가능하게 연결된 다이 수용부(416)를 포함한다. 피복 중에, 다이는 다이와 피복된 표면 사이에 힘의 평형을 기초로 피복 대상 표면으로부터 소정 거리를 두고 부동할 수 있다. 이로 인해 가변 분리 간극이 형성되어 웹 또는 유체 특성의 변화에 대해 자동적으로 자체 보정할 수 있게 된다. 장착 장치는 그 구성요소를 보호하는 폐쇄구를 또한 포함할 수 있다.

Description

부동형 피복 다이 장착 장치{FLOATING COATING DIE MOUNTING SYSTEM}

피복 다이는 잘 알려져 있으며 많은 변형예가 존재하고 있다. 일반적인 피복 다이는 서로 연결된 상류 바아와 하류 바아를 포함한다. 상류 다이 립이 상류 바아의 일부이고 하류 다이 립이 하류 바아의 일부가 된다. 한쪽 또는 양쪽의 바아에 다기관이 형성되어 다이의 립에서 다이를 빠져나가는 슬롯에 이르게 된다. 채널을 통과한 피복 유체가 슬롯을 통해 분배용 다기관으로 공급되어 이동하고 있는 피복 대상 웹 또는 기타 표면을 피복한다. 피복 유체는 상류 다이 립, 하류 다이 립 및 (이동하고 있는 기판 또는 웹과 같이) 피복 대상 표면 사이에 연속적인 피복 비드를 형성할 수 있다. 피복 유체는 수많은 액체 또는 기타 유체 중 하나일 수 있다. 피복 비드를 안정화시키도록 진공 챔버가 비드의 상류에 진공력을 인가할 수 있다. 피복 유체는 자유 스팬부의(in free span) 웹 또는 백업 롤러에 지지된 웹에 도포될 수 있다.

다양한 피복 다이를 사용하여, 넓은 범위의 유체를 표면에 도포한다. 피복 다이 자체는 표면상에 유체의 피복을 최적화시키도록 특정 용도에 맞게 변경된다. 백업 롤러의 경도와 같은 다른 외부적 특성을 변경하는 것으로도 또한 피복을 최적화시킬 수 있다. 소정의 다이 구성내에서, 피복 다이의 분리선(parting line)과 백업 롤러의 중심에서 외측으로 연장하는 반경선 사이의 각도 및 높이를 조금만 변화시키더라도 피복의 질을 극적으로 변화시킬 수 있다. 그럼에도 불구하고, 종종 고무 롤의 런아웃(runout) 또는 진직도(straightness), 웹 라인의 진동, 웹 두께 및 표면의 변화, 다이 립의 비선형성, 및 웹에 대한 다이 립의 정확한 위치 설정의 필요성과 같은 인자 때문에, 평탄하지 않은 피복이 지속된다. 때때로, 웹의 폭방향의 다이 압력의 불균일성으로 인해 그 폭에 걸쳐서 피복이 일정하지 않게 된다.

피복 다이용 장착 장치는 또한 피복을 최적화시키도록 변경된다. 피복 다이는 흔히 피복 스테이션이라 칭하는, 피복 유체가 표면에 적용되는 위치에 장착된다. 공지의 장착 장치는 경식(硬式)이거나 고정식이다. 즉, 다이는 피복을 최적화시키도록 피복 대상 표면에 인접하여 정확한 위치에 배치 및 고정된다. 이러한 위치는 다양한 유체 및 피복 조건을 수용하도록 변화될 수 있다. 그러나, 피복 중에는 다이가 그것의 장착부에 고정된 채로 있게 된다.

경우에 따라서는, 피복 적용점에서 웹 이면에 어떠한 지지 부재도 없이 웹에 피막이 도포된다. 이러한 예의 한 가지가 메이어(mayer) 로드 피복으로서, 이 메이어 로드 피복에서는 웹이 2개의 롤러 사이에 지지되고, 피복 로드는 웹이 로드의 둘레를 부분적으로 둘러싸도록 장착된다. 피복의 균일성은 특히 로드의 진직도, 로드 둘레에서 웹의 권취 각도, 및 지점간에 웹의 인장 균일성에 의해 조절된다. 소정 지점의 웹에 백(bag)이 존재하면, 웹의 일부는 대응하는 높은 웹 인장을 갖는 백이 없는 인접 영역보다 두터운 피복을 갖게 된다.

유사한 방법에서는, 미리 계량된 피복 다이가 2개의 롤러 사이의 자유 스팬 부의 웹에 대해 가압될 수 있다. 피복 다이가 피복 액체용으로 적절히 구성되어 웹이 제위치에 없어도 완벽하게 균일한 크로스웹을 제공한다고 가정하면, 최종 피복의 균일성은 국부적인 웹의 인장과 상관한다. 다이의 한 영역에서 웹의 고인장은 국부적인 웹의 인장이 낮은 영역을 향해 피복 액체가 이동되게 한다. 피복 영역에서 국부적인 웹의 저인장은 두꺼운 피복 두께를 갖게 하고 고인장 영역은 얇은 피복 두께를 갖게 된다. 극단적인 경우에, 웹의 인장이 피복의 질을 좌우하고 스킵(skip)을 유발하며 줄무늬가 생기게 한다.

미국특허 제3,854,441호는 웹의 이면으로부터 다이 립과 다이 슬롯을 빠져나가는 유체에 힘을 가하는 가압롤의 사용을 개시하고 있다. 공압 실린더가 웹에 압력을 제공하고 가압롤을 들어올려 웹에서 멀어지게 한다. 그러나, 롤의 중량을 들어올릴 만한 크기의 공압 실린더에서의 마찰 때문에 매우 약한 압력을 확실히 얻을 수가 없었다.

영국특허공보 제1190324호는 웹과 피복 다이 사이에 압력을 가하는 가요성 블레이드(blade)의 사용을 예시하고 있다. 이것은 블레이드의 가요성에 따라 매우 낮은 압력을 얻을 수 있다. 그러나, 블레이드가 웹과 마찰을 일으켜 웹에 긁힌 자국을 내는 경우가 생긴다.

미국특허 제3,609,810호는 다이 피복에 대해 설명하고 있는데, 이 다이 피복에서는 공기 리프트 벨로스가 다이를 제위치에 가압 및 유지하고 나이프 바아를 백업 롤러상의 웹에 인접하게 가압 및 유지하고 있다. 다이 립 사이의 간극은 이 간극을 조정하도록 조절되는 정지부에 대해 다이와 장착용 고정부를 가압함으로써 고정된다. 이 구성의 경우, 백업 롤러가 완벽한 원형이 아니면, 각 회전마다 간극이 변화하게 된다. 고정된 정지부에 대한 다이의 가압이 원형률의 미비시 자체 보정을 할 수 없게 한다. 또한, 간극을 변화시키는 웹 두께의 변화에 대한 보정도 할 수 없게 한다.

얇은 피막 또는 유체를 도포하도록 (비접촉 장치와 비교해서) 접촉 압출 다이 장치를 사용하는 경우에 줄무늬가 더 흔히 생길 수 있다. 접촉 압출 피복에 있어서, 다이 위치는 유체가 다이를 빠져나가고 있는 지의 여부에 달려있다. 유체가 다이를 통과하지 않았다면, 다이는 기판과 접촉하게 된다. 유체가 다이를 통과하여 다이 슬롯을 통해 배출되었다면, 유체 흐름은 다이를 기판에서 멀어지게 이동시키는 동유체압(hydrodynamic pressure)을 발생시킴으로써, 다이 립과 기판 사이의 간극을 개방시킨다. 이러한 간극은 분리 간극으로서 알려져 있다.

이러한 분리 간극은 한 세트인 유량 조정 간극(metering gap), (칼날 등의) 제피기(coater) 구성 요소와 웹 사이의 고정 간극과 대조된다. 분리 간극은 피복 전에 장착을 조절 및 고정함으로써 설정된다. 따라서, 유체가 도포되지 않을 때라도 간극이 여전히 존재하게 된다. 유체가 도포되는 경우에는 간극이 당연히 존재한다.

피막의 질을 최대화하도록 피복 중에 분리 간극을 조절할 수 있는 접촉 다이 제피기용 장착 장치에 대한 요구가 존재하였다.

본 발명은 피복 다이, 보다 상세히는 피복 다이용 지지부에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 장착 장치의 측면도.

도 2는 본 발명의 다른 장착 장치의 평면도.

도 3은 본 발명의 다른 장착 장치의 측면도.

도 4는 본 발명의 다른 장착 장치의 사시도.

도 5는 본 발명의 다른 장착 장치의 측면도.

도 6은 본 발명의 다른 장착 장치의 측면도.

미리 계량된 접촉 피복 다이용의 조절 가능한 장착 장치는 베이스와 이 베이스에 이동 가능하게 연결된 다이 수용부를 포함한다. 피복 중에, 다이와 피복된 표면 사이에 힘의 평형을 기초로 피복 대상 표면으로부터 소정의 거리를 두고 다이가 부동할 수 있다. 이로 인해, 가변 분리 간극이 형성되어 웹 또는 유체 특성의 변화에 대해 자동적으로 자체 보정할 수 있다. 또한, 다이 수용부의 위치를 피복 대상 표면의 근처에서 정밀하게 변화시킴으로써 피복 특성을 최적화할 수 있다.

다이 수용부는 가요성 부재 또는 정밀 힌지 부재에 의해 베이스에 연결될 수 있다.

다이 수용부의 이동은 정지 기구에 의해 제한될 수 있다. 다이는 피복 다이와 베이스 사이를 가압하고, 피복 다이, 다이 수용부 및 가요성 부재를 가압함으로써 부동될 수 있을 뿐만 아니라, 다이 수용부와 베이스 사이, 가요성 부재와 베이스 사이 및 가요성 부재와 정지 기구 사이를 가압함으로써 부동될 수 있다.

베이스는 하부와 다리부를 포함할 수 있고, 다이 수용부는 서로 견고하게 연결된 장착부와 다리부를 포함할 수 있다. 베이스의 다리부는 다이 수용부의 다리부에 대해 전체적으로 평행하다. 다이 수용부는 다리부에 견고하게 연결되는 힘 발생 아암을 또한 포함할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 장착 장치는 다이를 위치 설정하는데 사용되는 유체 충전된 블래더(bladder)와 가요성 부재를 적어도 보호하는 폐쇄구를 또한 포함한다. 이 폐쇄구와 힘 수용 부재의 힘 인가 아암은 유체를 다이에 공급하는 유체 공급관을 수용하는 개구를 각각 구비할 수 있다. 이와 달리, 다이 수용부가 폐쇄구로서 사용되어 다이를 위치 설정하는데 사용되는 유체 충전된 블래더와 가요성 부재를 차폐하도록 형성될 수 있다.

본 발명은 미리 계량된 양의 피복을 표면에 도포하는 압출 다이 및 슬롯 다이와 같이 미리 계량된 접촉 피복 다이용의 장착 장치이다. (이것은 피복 처리 중에 제거되는 여분의 피복을 도포하는, 예를 들어 블레이드 피복과 대조된다.) 발명자는 웹 (또는 다른 피복 대상 표면)의 근처에 피복 다이를 위치 설정하고 웹에 대한 다이의 힘을 피복 중에 정밀하게 조절할 수 있어 피막을 상당히 개량할 수 있는 다이 장착부를 발견하였다. 장착 장치는 다이가 피막 위에서 부동하게 한다. 장착 장치는 일관된 힘을 웹에 가하도록 확실하고 반복 가능하게 다이를 위치 설정할 수 있다.

장착 장치에 의한 접촉 피복시, 다이 위치는 유체가 다이를 빠져나가고 있는 지의 여부에 달려있다. 유체가 다이 슬롯을 통해 빠져나갈 때, 유체 흐름은 다이를기판으로부터 멀어지게 이동시키는 동유체압을 발생시킴으로써, 다이 립과 기판 사이에 분리 간극을 개방시킨다. 장착 장치는 웹상에 유체를 피복하는 데 충분한 일관되고 낮은 힘을 (유체 유동학에 기초하여) 다이에 가함으로써 웹상에 피복되는 유체와 다이간에 희망 압력을 설정하게 한다. 장착 장치는 "부동"할 수 있는 공지의 장치를 개량한다. 이것에 의해, 웹의 변형 또는 다이에 의한 피복 유체 통로의 변형시 다이가 웹을 향해 이동하거나 웹으로부터 멀어지게 이동할 수 있다. 다이는 가해진 압력에 의해 장착 장치로부터 웹을 향해 이동하고 피복된 웹으로부터의 힘에 반응하여 웹에서 멀어지게 이동한다. 이것은 도포된 피복을 보다 균일하게 하며 희망 특성을 얻게 한다.

(겹쳐 잇기와 같은) 웹 위치 또는 웹 두께의 변화에 응답하여, 장착 장치는 힘을 조절하고 원하는 피복 형태를 얻을 수 있도록 다이를 이동시킬 수 있다. 유체 변화에 대항하는 다이의 힘 때문에, 지지되어 있거나 자유 스팬부의 웹은 다이를 부동하게 허용하는 다이의 힘을 방해함으로써 웹에 적절한 힘을 가하여 원하는 장치의 평형을 얻는다.

장착 장치는 다이 폭의 대략 15 내지 30 gm/mm의 일관되고 경미한 힘을 웹에 가할 수 있다. 이러한 예하중은 다이와 웹간에 간극을 방해하는 웹 두께, 롤 런아웃 및 기계 진동과 같은 변수들에 응답하여 일정하게 유지된다. 이로 인해, 작업자는 피복 중에 웹에서 다이를 분리시키는 간극을 통해 흐르는 유체에 의해 발생된 동유체력을 정밀하게 저지할 수 있다. 이 일정한 예하중의 유지는 원하는 피복 형태를 얻는데 도움이 된다.

피복 장치의 경우, 인가된 유압이 기판 또는 도포기를 변형시킬 수 있다. 이것은 유체 흐름을 변경시키고, 웹 또는 도포기에 작용하는 국부적인 동유체압을 변화시킨다. 유체를 한정하는 가변성 채널벽의 유체 역학적 복원력 및 탄성 복원력간에 경쟁은 탄성유체역학의 법칙으로 설명된다. 동유체압을 자유 스팬부에 발생시키도록, 적절한 립 형상이 있는 다이가 평행한 2개의 롤러 사이의 간극을 브릿지하는 인장된 웹과 접촉하게 된다. 다이의 접촉점을 표면으로 둘러싸야 하며 이 표면과 다이 슬롯간에 이상적인 진입각 및 후퇴각을 형성해야 한다. 이러한 구성에서, 웹의 인장은 수렴하는 채널의 표면측의 탄성 예하중을 결정하며 낮거나 높은 인장 레인은 동유체력과 피복의 형태에 영향을 미치게 된다. 웹이 변형된 몇몇의 경우에, 웹의 대부분이 인장되어 평탄해 질 때 에지 레인 또는 내부 레인이 헐렁해지게 되어, 다이의 전폭에 걸쳐 만족스러운 피막을 형성하는 것이 어렵게 된다. 이것은 침투력, 침입 각도 및 스팬 거리와 같은 소정의 다이 매개변수를 자주 조절하여 보정할 것을 필요로 한다. 본 발명의 장착 장치는 유체와 장착 장치간에 맞서는 힘을 안정화시키는 평형 위치를 다이가 찾게 한다.

다이가 동유체력과 탄성력에 대해 비교적 둔감하기 때문에, 장착 장치는 웹 캘리퍼(caliper)와 유체 특성의 추세 변화와 같이 힘의 평형에 대해 비교적 낮은 주파수의 교란에만 응답한다. 롤 런아웃 또는 기계 진동과 같이 높은 주파수의 교란에 대항하도록, 웹이 피복되는 웹 커버 또는 연성 롤 커버의 자유 스팬부가 이들 변화에 부합하여 변화를 조절하도록 사용될 수 있다. 연성의 고무 롤은 피복의 질에 대한 웹 인장의 비이상적인 레인의 영향을 감소시킨다. 금속제의 백업 롤러에대한 피복시, 피복은 백업 롤러의 표면 결함을 반영한다. 자유 스팬부의 웹과 같이, 롤 커버는 저질량 장치로서, 눈에 보이는 피복 결점으로서 나타날 수 있는 주파수의 교란 범위에 놓이는 힘에 재빨리 반응할 수 있다. 부동형 다이 장치와 자유 스팬부 또는 연성의 고무 롤을 조합함으로써 최적의 접촉 다이 피복 장치를 안출하며, 이 접촉 다이 피복 장치는 저주파수 교란 및 고주파수 교란 양쪽을 보정할 수 있다.

장착 장치에 의한 다이 위치의 조절은 공지된 소정의 조절 장치에 의해 수행될 수 있다. 스프링 등의 편향 장치 및 다른 기계적인 장치가 사용될 수 있다. 유체 충전된 가요성 용기를 포함하는 공압 장치가 유체의 완충이 이롭게 사용될 수 있는 곳에 또한 사용가능하다. 이러한 장치들은 별개로 또는 함께 사용될 수 있다. 공압 장치는 장착부의 고정부가 이동하더라도 스프링 속도 및 원하는 다이 힘을 거의 일정값으로 유지하게 한다. 이동하고 있는 웹에 대해 다이 립을 가압하는 유체 충전된 격벽 및 튜브와 같은 모든 공압 장치의 개량물을 일반적으로 설명하는 데에 "블래더"가 사용될 것이다. 공기를 포함하는 소정의 유체가 사용될 수 있다.

"가요성"은 직선 및 비틀림 운동 양쪽을 포함하며 탄성이 바람직하다. 설명한 바와 같이, "x 방향"은 피복 두께를 나타내는 방향이고, 웹에 수직인 방향이다. "y 방향"은 웹의 폭을 나타내는 방향이다. "z 방향"은 웹의 길이를 나타내는 방향이다. 다양한 장착 장치 구성요소의 최적의 치수, 특성, 특징 및 재료는 다이 크기와 질량, 유체 특성, 의도된 피막 특성 및 웹의 특성에 달려있다.

도 1은 자유도가 3개(x와 y 방향의 선형 병진과 z 축선을 중심으로 한 회전)인 평행한 칼날 부동형 장착부를 도시한다. 하나 이상의 장착부가 다이를 지지하는데 사용될 수 있다. 이러한 장착 장치(100)에서, 고정식 저부판(102)은 하부면(104)과 상부면(106)을 구비한다. 가동식 상부판(108)은 하부면(110)과 상부면(112)을 구비한다. 다이(10)가 상부판(108)의 상부면(112)에 볼트 체결되거나 부착된다. 저부판(102)이 "고정식"이라는 것은 피복 중에 고정된 채로 있다는 것을 의미한다. 저부판은 예를 들어 중지된 경우에, 후퇴 위치로 이동될 수 있고, 피복용 웹에 더 가까운 피복 위치로 이동될 수 있지만, 피복 중에는 이러한 이동이 발생하지 않는다.

저부판(102)의 상부면(106)과 상부판(108)의 하부면(110)은 각각 대응 위치에 있는 한쌍의 V자형 홈(114, 116)을 구비한다. 평행한 한쌍의 칼날판(120)은 저부판(102)의 상부면(106)과 상부판(108)의 저부면(110)에 있는 V자형 홈(114, 116)에 고정된다. 저부판과 상부판(102와 108)을 연결하고 있는 텐션 스프링(122; 또는 다른 편향 장치)이 대응 홈(114, 116)과의 접촉 상태로 칼날판(120)을 유지하는데 지원한다. 다이(10)는, 예를 들어 공업적으로 이용가능하고 벽이 경직된 공기 팽창식 고무 블래더 또는 편평한 공기 팽창식 폴리에스테르관과 같은 편향 장치(도 1에는 도시않음)를 사용하여 웹에 대해 가압될 수 있다. 이러한 구성은 매우 낮은 고유의 스틱션[stiction; 공위치(空位置)에서 2개의 가동부 간에 상대 운동을 방지하게 되는 마찰]을 갖게 된다. 장착 장치(100)는 다이(10)를 일정 각도로 유지하며, 다이의 높이는 그 행정의 원호에 따라 미소하게 변화한다. 이러한 구성에서는, 다이의 반작용력이 칼날판(120)을 대응하는 홈(114, 116)과의 접촉에서 해제시킬 때만 다이의 각도가 변화할 수 있다. 이러한 다이의 반작용력은 다이 본체로 힘을 전달하는 피복 유체상에 웹의 점성 항력에 의해 발생하여 다이 립이 웹과 동일한 방향으로 이동하게 한다.

도 2에 도시된 장착 장치(200)의 다른 실시예는 자유도가 1개인 복합 만곡단 장치이다. 이 구성에서, 심재의 판과 같은 일련의 가요성 부재가 고정식 중간 부재와 가동 부재 사이에 배치된다. 이와 달리, 가요성 부재들 대신에 정밀한 힌지가 있는 링크가 사용될 수 있다. 예를 들어, 황동 부싱 또는 볼 베어링이 사용될 수 있다.

장치(200)는 고정된 베이스(202)를 포함한다. 가동 부재(208)가 2개의 추가의 가요성 부재(210)에 의해 중간 부재(204)에 연결된다. 이러한 시스템(200)은 다른 2개의 직교축을 따른 병진 또는 소정의 회전을 방지하는 데 충분한 강성을 갖는 한 축선을 따른 병진을 허용한다. 유닛 전체의 강도는 가요성 부재의 두께, 길이 또는 재료를 변화시킴으로써 조절될 수 있다. 공압 장치에 의해 발생된 힘으로 또는 이러한 힘없이도 작동될 수 있다. 장치의 전체 스프링 상수를 증가시키도록 고무관을 사용하는 경우, 장착부의 고정부의 작동 위치는 보다 중요하게 된다. 그 이유는 웹을 향한 고정 기준 위치의 균일한 이동 증가량이 다이와 웹 간에 힘의 증가량을 언제나 증가시키면서 발생하기 때문이다.

도 3은 자유도가 2개(x 방향과 y 방향의 선형 병진)인 간단한 만곡단 부동형 장착 장치를 도시한다. 이 실시예는 도 1과 유사하지만, 칼날판 대신에 가요성 수직 부재들이 사용된다. 이 장착 장치(300)는 측부 고정 지지대(304)에 고정된 고정식 저부판(302)을 포함한다. 가동식 상부판(306)은 다이를 수용하며 적어도 2개의 가요성 수직 부재(308)에 의해 고정식 저부판(302)에 연결된다. 각 가요성 부재(308)의 중앙은 좌굴(buckling)을 방지하도록 한쌍의 클램프판(310) 사이에서 클램핑될 수 있다. 0.0254㎝(0.010in) 내지 0.0762㎝(0.030in) 두께의 스테인레스강 심 재료가 가요성 부재(308)로서 사용될 수 있다. 더 두꺼운 재료도 사용될 수 있다.

고정식 블록(312)이 2개의 가요성 수직 부재(308) 사이에서 고정식 저부판(302)상에 장착된다. 고정식 블록(312)은 클램프판(310)과 상부판(306)의 이동을 제한하도록 정지부로서 작용한다. 다른 기계적인 정지부가 사용될 수 있다.

적어도 하나의 유체 블래더(314)가 다이(10)의 위치를 조절하도록 사용된다. 하나 이상의 블래더(314)는 웹에 인접한 클램프판(310)과 고정식 블록(312) 사이에, 또는 웹에서 먼 클램프판(310)과 측부의 고정식 지지부(304) 사이에 배치될 수 있다. 도시된 바와 같이, 블래더(314)는 측부의 고정식 지지부(304) 반대측에서 클램프판(310)에 인접하게 배치된다. 이것은 다이면과 동일한 측면이다. 이 위치에서, 블래더 압력의 증가는 피복 대상 표면을 향해 상부판(306)과 다이(10)가 이동하도록 가요성 부재(308)와 클램프판(310)을 이동시킨다. [0.005㎝(0.002in) 내지 0.008㎝(0.003in) 두께의] 블래더(314)는 편평할 때 1.27㎝(0.5in)보다 약간 큰 폭을 가지며 겹치기 이음으로 주축선을 따라 초음파 접합될 수 있다. 또한, 관이 편평할 때 단부도 초음파 밀봉될 수 있다.

블래더(314)의 압력 중심이 가요성 부재(308)의 하부 만곡점과 상부 만곡점사이의 중간점에 존재한다면, 힘 발생 아암은 웹에 대해 다이를 가압하는 아암 길이의 약 절반이 된다. 따라서, 웹에 대해 다이를 가압하는데 이용할 수 있는 힘은 "레버 아암 비율"로 인해 블래더(314)에 발생된 힘의 약 절반 정도이다. 이러한 레버 아암 비율은 하부 만곡점과 상부 만곡점(하나라면) 사이의 길이 또는 다이 중심선에 의해 분할된 힘 발생 아암의 유효 길이이다.

변경예에 있어서, 블래더(314)는 측부의 고정식 지지부(304)와 상부판(306) 사이에 배치될 수 있다. 크기를 증가시키는 블래더(314)의 팽창은 상부판(306)과 다이(10)를 피복 대상 표면을 향해 이동시킨다. 블래더(314)에는 다이(10)의 우하측의 수직면과 측부의 고정식 지지부(304) 사이의 수평면에 주축선이 배치되어 있다. 부축선은 수직이다. 이것은 50㎝(20in) 내지 77㎝(30in) 이상의 수압에서 성공적인 피복을 위한 적절한 다이 적하력을 발생시킨다. 블래더의 각 측부의 표면 사이의 간극이 증가될 때, 감소된 블래더의 접촉 영역과 인접한 표면으로 인해 양호한 피복을 달성하는 데 최소로 필요한 팽창 압력도 증가하게 된다.

다른 변경예에 있어서, 다중 가요성 부재(308)가 사용가능하다. 다중 가요성 부재가 서로 인접하게 클램핑될 때, 서로에 대한 가요성 부재(308)의 미끄럼 마찰력으로 인해 장착 이동에 스틱션이 존재하게 된다. 다이(10)가 웹 위치와 비슷하지 않은 원치 않는 운동으로 여기되면, 인접한 가요성 부재(308)간에 작은 상대적 전단 운동으로 인한 미끄럼 마찰이 다이 운동을 조절할 수 있다. 인접한 가요성 부재간에 부착된 점탄성 재료층의 경우, 점탄성 재료의 위치를 변화시키면 또한 완충도도 변화하게 된다.

가요성 부재(308)는 0.061㎝(0.024in) 두께의 에스털암 브랜드 닥터 블레이드 재료(영국 데본 아이비브리지 소재의 에스털암 인터내셔널 리미티드)의 부품일 수 있다. 가요성 부재의 편향으로 인한 경미한 힘 외에 압축 유체(공기 등)가 다이 적재력을 제공한다. 다이 높이는 가요성 부재의 원호와 좌측 클램프판 및 우측 클램프판에 의해 한정된 이동 범위에 걸쳐 다이가 이동할 때 미소하게 변화한다. 다이 각도는 이 실시예에서 거의 일정하게 유지된다. 유체 블래더를 저압 연결부에 연결하는 끼워맞춤용 공간을 제공하도록 미소한 각도 변화가 짧은 좌측 클램프판에 의해 발생된다.

다른 변경예에서, 블래더(314)는 외경이 0.64㎝(0.25in)이고 내경이 0.30㎝이며 측부의 고정식 지지부(304)와 상부판(306) 사이에 배치된 점성 고무관의 일부일 수 있다. 다이의 힘이 고정식 지지부에 의한 관 압축에 대해 비선형적으로 관련되기 때문에, 고정식 지지부 위치는 매우 중요하게 된다. 이와 달리, 블래더(314)는 유효 직경이 약 2.8㎝(1.1in)인 소형 자동차의 기화기 가속 장치의 펌프 격벽일 수 있다.

다이 적재력은 다이 길이를 따라 배치되는 다중 분리식 저마찰 장치 또는 블래더 등의 단일 연속성 선형 부재에 의해 발생될 수 있다. 유사하게는, 원한다면 다이 지지부가 다이 길이용 단일 유닛 또는 다중 유닛일 수도 있다. 또한, 피복 다이가 작은 힘으로 작동되는 저마찰 장착부에 의해 지지되는 경우, 다이로 공급되는 가요성 액체 공급부가 작동력에 추가하거나 작동력에서 공제하는 원치않는 힘을 유발할 수 있다. 효과적인 장치의 구성은 웹에 대한 원치않는 다이 힘의 변화를 방지하도록 공급 호스를 신중히 배치해야 한다.

자유도가 3개인 회전 아암 부동형 장착 장치(400)가 도 4에 도시되어 있다. 이 실시예에서는, 고정 아암(402)이 슬라이드(404)에 고정된다. 이 슬라이드(404)는 더브테일 절삭부(406)를 구비한다. 표면을 피복하기 위해 원하는 횡방향 위치에 다이(10)를 배치하도록 하나 이상의 슬라이드(404)가 레일(도시않음)을 따라 다양한 위치에 조절 가능하게 배치될 수 있다. 블래더 장착부(410)가 슬라이드(404)의 상부면(412)에 고정된다. 회전 아암(414)이 고정 아암(402)에 피봇 가능하게 장착된다. 이 회전 아암(414)은 피복 다이(10)를 수용하는 상부면(416)과 블래더 장착부(410)와 마주하는 수직면(418)을 구비한다. 도시된 바와 같이, 가요성 부재(420)는 회전 아암(414)을 고정 아암(402)에 연결한다. 가요성 부재(420)는 수직방향으로 0.3175㎝(0.125in) 간격을 두고 분리된 클램프판(422) 사이에 클램핑된 0.0254㎝(0.010in)두께의 스테인레스 심 재료일 수 있다. 블래더(424)가 회전 아암(414)과 고정 아암(402) 사이에서, 그리고 블래더 장착부(410)와 다른 회전 아암(414) 또는 피복 다이(10) 사이에서 소정의 위치에 배치될 수 있다.

피복 다이(10)는 회전 아암(414)의 상부면(416)상에 장착된다. 회전 아암(414)의 피봇점은 다이 분리선 아래 약 14㎝(5.5in)에 위치한다. 한 구성에 있어서, 장착부는 회전 아암(414) 행정의 대략 중간점에서 웹과 접촉하는 다이(10)가 있게 설정된다. 다이는 피복 대상 표면의 겹쳐 이음부 및 주름 상부에 걸쳐있다. 행정의 중간점에서 다이 각도가 약 ±0.9°로 변화한다. 상이한 블래더(424)가 사용된다. 폴리에스테르관 블래더는 4개의 다른 위치에 배치되고, 점성 고무관은 여러 위치에 배치되며, 가속 장치의 펌프 격벽은 2개의 위치에 배치된다.

한 개량예에 있어서, 폴리에스테르관이 가요성 판 근처에 하단부를 가지며 회전 아암의 인접 측부와 고정 아암의 사이에서 약 10㎝(4in) 정도 상향으로 연장된다. 이것은 레버 아암 비율이 약 0.36이기 때문에 높은 공기 로딩 압력을 필요로 한다. 블래더가 수평으로 위치 설정되면, 고정 아암과 이 고정 아암의 상부 바로 아래에 있는 회전 아암 사이의 다이 립에 평행하게, 약 0.72의 레버 아암 비율로 다이가 효율적으로 피복된다. 블래더가 다이(10)와 블래더 장착부(410) 사이에 배치되면, 그 주축선은 다이 립에 평행하게 된다. 효과적인 레버 아암 비율은 1.0에 가깝고 연속적인 피복은 낮은 최저 압력에서 달성된다.

수평의 점성 고무관을 사용하면, 길거나 짧은 관 피스가 동일한 편향의 경우에 발생된 힘과 관 스프링 상수를 변화시킨다. 이것은 고정 아암의 위치를 더 중요하게 만드는데, 그 이유는 피복 다이 상에 발생된 힘이 관의 압축과 비선형적으로 관련되기 때문이다. 블래더 장착부(410)와 다이(10) 또는 회전 아암(414)의 상부 사이에 관이 또한 배치된다. 고정 아암(402)과 회전 아암(414) 사이에 배치된 금속 또는 폴리머 스프링이 동일한 기능을 달성할 수 있다. 높은 스프링 상수를 갖게 함으로써 스프링 기능이 또한 가요성 부재(420)에 결합될 수도 있다. 이러한 접근 방안은 고정 부재에 대한 회전 아암의 상대 위치의 중요성을 증가시킨다. 전체 힘에 대한 가요성 부재의 기여가 작게 유지되는 경우, 다이에 대해 일관된 피복력을 생기게 하는데 저마찰 액츄에이터가 유력한 기구가 되며 액츄에이터에 대한 압력 설정량을 정하는데 용이하다.

수직축을 중심으로 다이를 회전하게 하는 효과를 고찰하기 위해, 균일한 간극이 사이에 있는 표준 가요성 클램프판을 중앙에 동일한 간극이 있는 한쌍으로 대체하며, 이때 간극은 가요성 부재의 각 에지에 대해 선형으로 증가한다. 에지의 속박이 감소됨으로써 다이는 매우 작은 힘으로 측면간에 회전할 수 있다. 이것은 피복용 다이에 존재하는 표면이 고정 아암과 고정식 지지부와의 평행에서 벗어날 때 유용하다.

도 5는 도 4의 회전 아암 장치의 변경예이다. 이 실시예에서, 고정 아암(502)이 슬라이드에 고정될 수 있다. 블래더(504)가 고정 아암(502)의 상부면(506)상에 장착된다. 회전 아암(508)이 고정 아암(502)에 피봇 가능하게 장착된다. 이 회전 아암(508)은 피복 다이(10)와 수직의 신장부(512)를 수용하는 상부면을 구비한다. 또한, 신장부(512)에 수직한 힘 발생 아암(514)을 포함한다. 이 힘 발생 아암(514)은 신장부(512)에 견고하게 연결되고 가요성 부재(516)가 회전 아암(508)을 고정 아암(502)에 연결시킨다. 가요성 부재(516)의 위치는 도시된 바와 같이 신장부(512)와 힘 발생 아암(514)의 사이이다. 블래더(504)의 압력이 증가함에 따라 힘 발생 아암을 도 5의 상부로 이동시키고, 이것은 다이를 조절하도록 신장부(512)를 좌측으로 피봇시킨다.

힘 발생 아암(514)의 개구부(518)는 유체 공급 호스(520; 또는 다른 도관)가 다이(10)에 유체를 공급하도록 다이를 관통하여 다이에 도달하게 한다. 고정 아암(502)은 폐쇄구(522)에 의해 둘러싸인다. 이 폐쇄구(522)는 원치않는 제조 환경의 물질 및 다른 잔해가 장착 장치를 방해하는 것을 방지한다. 고정 아암(502)과폐쇄구(522)는 또한 개구(524, 526)를 구비하고, 이 개구를 공급 호스(508)가 관통한다. 회전 아암(508)과 폐쇄구(522) 사이의 간극은 강성 또는 점성 재료가 간극으로 들어가 오랜 기간의 작동성을 저하시키는 것을 방지하도록 고무로 처리된 직물로 밀봉된다. 유사하게는, 공급 호스와 폐쇄구(522)의 개구(526)간에 소정의 간극이 밀봉되어야 한다. (이와 달리, 개구(526)를 크게 하고 밀봉관을 폐쇄구(522)와 고정 아암(502)에 연결시켜 누설된 재료가 장착 장치(500)의 여러 구성요소와 접촉하는 것을 방지한다.) 이러한 구성은 약 0.85의 레버 아암 비율을 갖는다. 연속적인 피복을 얻기 위한 최소의 로딩 압력은 이전의 실시예들과 비슷하다.

도 6에 있어서, 장착 장치(600)는 폐쇄구(602)에 의해 둘러싸인다. 이 실시예에서, 전체 폐쇄구는 이동 부재로서 작용한다. 폐쇄구(602)는 가요성 부재(606)에 의해 고정식 부재(604)에 연결된다. 다이(10)에 인접하게 고정식 부재(604)의 상부 근처에 배치되는 블래더(610)는 대략 0.72의 레버 아암 비율을 갖는다. 폐쇄구는 유체 공급 호스 뿐만 아니라 유체 블래더(610)를 보호하여 원치않는 제조 환경의 물질 및 다른 잔해가 다이의 이동을 방해하는 것을 방지한다.

유체를 피복 다이(10)에 이송하는 공급 호스(608)는 장착부에 힘을 추가하거나 장착부에서 힘을 공제하거나 또는 가요성 부재(606)를 뒤틀리게 한다. 이것은 내부의 연결 압력, 위치, 강도, 편향, 길이를 따른 인장 및 중심선 통로로 인한 것이며 다이에 알려지지 않은 힘을 생성한다. 이것은 공급 호스(608)용 레버 아암의 유효 길이를 감소시키면서 공급 호스(608)를 가요성 부재(606)에 가까운 폐쇄구(602)에 고정시킴으로써 감소될 수 있다. 또한, 다이(10)로부터 더 멀리 공급 호스(608)의 타단부를 고정시켜 완충 또는 다른 기계적 업셋이 피복의 질에 영향을 미칠 가능성을 감소시킨다.

블래더 구성에 대한 추가 변경예는 회전 아암에 수직한 축선에 대해 동심으로 장착된 이중 블래더를 사용하는 것이다. 블래더는 고정 베이스에 대해 외주부에서 클램핑될 수 있으며 스페이서 링에 의해 분리될 수 있다. 각 블래더의 내주부에는 계단식 중앙 플러그가 배치된다. 격벽 사이에 압축 유체를 도입함으로써 회전 아암을 이동시키도록 큰 영역의 블래더가 있는 측부를 향한 구동력을 생성한다.

회전 아암 장치의 경우, 피복 다이와 장착부의 질량 중심은 가요성 부재 상부의 수직선을 따라 개략적으로 위치된다. 수평 접점에서 롤의 피복시, 웹에 대한 다이 힘은 질량 중심과 가요성 부재 사이의 수평 편중에 의해 조금만 영향을 받는다. 피복 조립체가 롤 표면 주위를 시계반대방향으로 회전하면, 다이와 회전 아암 조립체 질량 중심의 가요성 부재로부터의 수평 편중이 증가하고 다이 립에서 힘에 다이 장착부 질량을 추가하게 된다. 반대로 피복 조립체가 롤 표면 주위를 시계방향으로 회전하면, 다이와 회전 아암의 질량 중심은 가요성 부재의 우측에 있게 되고 다이 장착부 질량이 블래더에 의해 발생된 힘에서 공제될 것이다. 이것은 정도의 차이는 있지만 다른 장착 장치의 경우에도 마찬가지이다. 자유 스팬부의 피복의 경우에도 동일하다.

상술한 구성의 가요성 부재는 크게 압축하게 된다. 얇은 가요성 부재는 좌굴하는 경향이 증가된다. 고정 부재가 피복 다이 위에 존재할 때와 같이 인장 상태의 가요성 부재를 로딩함으로써 좌굴하는 경향을 제거하고 다이 힘에 대한 가요성 부재 스프링 상수의 영향을 감소시킨다.

각 장착 장치는 상이한 피복 조건에 적절한 다른 특징들을 갖고 있다. 자유도의 제한은 동적 상호 작용을 감소시킨다. 이것은 복잡성을 감소시키고, 견고성을 증가시키며, 장착부의 동특성을 피복 장치와 조화시킨다. 도 1의 칼날 장착 장치는 3개의 자유도를 가지며 운동을 저지하고 진동을 완충하도록 매우 작은 강성 및 탄성을 갖는다. 도 2의 복합 가요성 장착 장치는 1개의 자유도만을 가지며, 마모되는 이동 베어링 표면이 없고, 진동을 완충하도록 선택되는 고유의 탄성, 질량 및 완충 매개변수를 지니고 있다. 자유도가 2개이고 간단한 구성을 갖고 있는 도 3의 가요성 장착 장치는 구성요소들로 쉽게 구성된다. 도 4 내지 6의 회전 아암 장착 장치는 만곡부중 하나를 제거하고 있다. 이들은 z 방향을 중심으로 회전하거나 비틀어질 수 있어 다이를 웹의 표면으로 배향시킨다. 회전 아암 장착부는 3개의 자유도를 가지며 간단하고 견고하며 제조가 용이하다.

본 발명의 범위 또는 사상에서 벗어남이 없이 본 발명내에서 다양한 변형예 및 변경예가 이루어질 수 있다. 이들 다이 장착 장치는 질량을 감소시키고 금속 또는 기타 재료의 단일편을 기계가공한 단일 장착부로서 다이 장착 장치를 형성하여 변경시킬 수 있다. 또한, 장착 장치와 다이는 피복 구성에 따라 상이한 위치로 배향될 수 있다. 여기에 개시된 모든 재료들은 참조로서 조합된다.

Claims (11)

1. 미리 계량된 접촉 피복 다이(10)용의 조절 가능한 장착 장치(100, 200, 300, 400, 500, 600)에 있어서,

   베이스(102, 202, 302, 402, 502, 602)와,

   상기 베이스에 연결되는 다이 수용부(108, 208, 306, 416, 510)와,

   상기 다이 수용부를 이동 가능하게 베이스에 연결하는 수단과,

   피복 중에 다이가 부동될 수 있게 하는 수단

   을 구비하고, 상기 다이 부동 수단은 피복 중에 다이와 피복된 표면 사이의 힘의 평형을 기초로 피복 대상 표면으로부터 소정의 거리를 두고 다이(10)가 부동되게 함으로써 가변 분리 간극을 형성하여 웹 또는 유체 특성의 변화에 대해 자동적으로 자체 보정하게 함과 아울러, 피복 대상 표면의 근처에서 다이 수용부의 위치를 정밀하게 변화시킴으로써 피복 특성을 최적화하게 하는 것인 조절 가능한 피복 다이용 장착 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 다이 수용부를 이동 가능하게 베이스에 연결하는 수단은 가요성 부재(206, 308, 420, 516, 606)와 정밀 힌지 부재(120) 중 하나 이상을 포함하는 것인 조절 가능한 피복 다이용 장착 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 다이 수용부(312)의 이동을 제한하는 수단을 더 구비하는 것인 조절 가능한 피복 다이용 장착 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 다이 부동 수단은 피복 다이(10)와 베이스(302), 다이 수용부(306)와 베이스(302), 다이 수용부를 베이스에 이동 가능하게 연결하는 수단(308)과 베이스(302), 및 다이 수용부를 베이스에 이동 가능하게 연결하는 수단(308)과 다이 수용부의 이동을 제한하는 수단(312) 중 하나 이상의 사이를 가압하는 수단을 구비하는 것인 조절 가능한 피복 다이용 장착 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 다이 수용부를 이동 가능하게 베이스에 연결하는 수단은 베이스(302)의 상부와 다이 수용부(306)의 하부 사이에 연결된 2개의 가요성 부재(308)를 포함하고, 2개의 가요성 부재 사이에 배치되며 다이 수용부의 이동을 제한하는 수단을 더 포함하며, 피복 중에 다이 수용부(306)의 위치를 정밀하게 변화시키고 조절하는 수단은 피복 다이(10)에 대해 가압하는 수단과, 다이 수용부(306)에 대해 가압하는 수단 및 가요성 부재(308)중 하나와 다이 수용부의 이동을 제한하는 수단(312) 사이를 가압하는 수단 중 하나 이상을 포함하는 것인 조절 가능한 피복 다이용 장착 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 다이 부동 수단은 피복 다이(10), 다이 수용부(108, 208, 306, 416, 510) 및 다이 수용부를 이동 가능하게 베이스에 연결하는 수단(120, 206, 308, 420, 510, 606) 중 하나 이상에 대해 가압하는 수단을 포함하는 것인 조절 가능한 피복 다이용 장착 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 베이스는 하부(302) 및 다리부(304,402)를 구비하고, 상기 다이 수용부(306, 414)는 장착부(416)와 서로 견고하게 연결된 다리부(418)를 구비하며, 상기 베이스의 다리부는 다이 수용부의 다리부에 대해 전체적으로 평행하고, 상기 다이 수용부를 이동 가능하게 베이스에 연결하는 수단은 베이스와 다이 수용부의 다리부 사이에 연결된 하나 이상의 가요성 부재(420)를 포함하는 것인 조절 가능한 피복 다이용 장착 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 다이 수용부(508)는 장착부(510)와, 이 장착부에 견고하게 연결된 다리부(512) 및 이 다리부에 견고하게 연결된 힘 발생 아암(514)을 구비하고, 상기 다이 수용부를 이동 가능하게 베이스에 연결하는 수단은 베이스와 다이 수용부의 다리부 사이에 연결된 하나 이상의 가요성 부재(516)를 포함하며, 상기 다이 부동 수단은 다이 수용 부재를 회전시키도록 힘 발생 아암에 대해 가압하는 수단을 포함하는 것인 조절 가능한 피복 다이용 장착 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 다이 부동 수단은 유체 충전된 블래더(314, 424, 504, 610)를 포함하고, 적어도 가요성 부재와 유체 충전된 블래더를 보호하는 폐쇄구(522, 602)를 더 포함하는 것인 조절 가능한 피복 다이용 장착 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 폐쇄구(522, 602)와 다이 수용 부재의 힘 인가 아암은 유체를 다이에 공급하는 유체 공급관을 수용하는 개구를 각각 구비하는 것인 조절 가능한 피복 다이용 장착 장치.
11. 다이와 제1항의 조절 가능한 장착 장치를 구비하는 미리 계량된 접촉 피복 다이와 조절 가능한 장착 장치.