KR20030009417A - 요철 부여 장치 - Google Patents

Abstract

시트 형상물에 요철을 부착하는 장치로서 표면에 요철이 있는 두 개의 롤러의 사이에 시트 형상물을 통과하게 함으로써 요철을 부여하는 장치가 있는데, 그 장치에 이용되는 표면에 요철이 있는 롤러를, 외주에 요철을 설치한 원형판을 다수 겹침으로써 제작하고, 또 그 원형판 사이에 두께가 자유로운 스페이서를 넣었다.

Description

요철 부여 장치{IRREGULARITY PROVIDING DEVICE}

시트 형상물에 요철을 붙인 것은 장식성이 뛰어나기 때문에 장식 소재로서, 또 닦아내기 효과가 향상되기 때문에 닦아내기 종이로서 사용되어 왔다.

그러나, 시트 형상물에 요철을 붙인 것은 단순히 상기한 바와 같은 용도에 한정되지 않고, 다음과 같은 용도가 있다. 요철의 돌기성을 이용한 닦음 종이, 고지(古紙), 폐지(廢紙)를 이용한 것은 요철의 흡착성을 이용한 유분(油分) 등의 흡수지, 또, 요철의 쿠션성을 이용한 곤포재(梱包材)용 패킹재 등이 있다.

그러나, 시트 형상물에 요철을 부여하는 공정은 전용의 제조 장치를 이용하여 대규모이고 또 공업적으로 행해지고 있다. 지금까지는 가까이 있는 소재, 예컨대 모양지(模樣紙), 합성 수지 종이, 알루미늄 박을 이용하여 요철을 부여하여 자유롭게 기호에 맞는 장식지로서 손쉽게 이용하는 것은 곤란하다. 또, 가까이 있는 고지, 폐지, 예컨대 신문지, 복사용 용지를 이용하여 손쉽게 요철을 부여하여 흡착지, 닦음 종이로서 저렴하게 일상의 용도로 제공하는 것은 곤란하다.

이와 같은 과제에 대처하기 위해, 본 발명자 및 출원인 중 한 명에 의한 일본국 특허 출원(특원평 제 10-326133호)(이하, 「상기 출원」이라 함)이 있다. 상기 출원에는 외주에 요철을 설치한 원형판을 다수 개 겹쳐서 롤러를 형성하여, 상기 롤러 2개를 서로 맞물려 롤러 사이에 시트 형상물을 통과하게 함으로써 시트 형상물에 요철을 부여하는 장치가 기재되어 있다.

상기 출원에 의한 요철 부여 장치는 시트 형상물에 외관상, 통일된 미적 감각이 뛰어난 요철을 부여할 수 있다. 그러나, 외주에 요철을 설치한 동일판 두께의 판으로 이루어진 원형판(이하, 「요철 부착 원형판」이라 함)을 다수 개 겹쳐서 롤러를 형성하기 때문에, 원형판의 두께의 공차나, 요철 제조 공정시, 예컨대 천공시나 레이저 가공시에 발생하는 변형이나 전단 용해 등의 가공 변형의 영향을 피할 수 없다.

즉, 맞물려야 할 두 개의 롤러의 표면을 형성하기 위한 요철에 부착하는 다수 개의 원형판이 롤러 축 방향으로 서로 동일 두께로 구성되지 않으면 맞물릴 수 없고, 즉 요철에 부착하는 다수 개의 원형판의 두께에 차이가 있으면 잘 맞물리지 않는다. 맞물림이 조금 좋지 않은 경우에도 양쪽 롤러를 연동시켜 회전하는 것조차 곤란한 경우가 있다.

이 때문에, 상기 출원의 요철 부여 장치의 조립시에는 매수마다 두께가 일정값으로 들어가도록 하나하나 가공 조정하지 않으면 안된다. 이 때문에, 요철 부여 장치를 저렴하게 제조하는 데에는 지장이 발생하고 있다.

또, 요철 부여 장치에 의해 부여되는 요철에 관해, 용도에 따라 요철이 외관상 통일된 미적 감각이 뛰어난 요철일 필요가 없는 경우도 많다.

또, 상기 출원에 의한 요철 부여 장치는 요철 부착 원형판만을 다수 개 겹쳐서 롤러를 형성하기 때문에, 맞물림 불량을 방지하기 위한 볼록부(21)를 끝이 뾰족하게, 예컨대 사각 머리 부분을 뾰족하게 하지 않을 수 없는 경우(도 9)가 있다. 또, 종래는 요철 부착 원형판만을 겹치거나 할 수 밖에 없었기 때문에, 그 결과 롤러 자신의 중량을 무겁게 하는 한 원인이 된다.

또, 얇은 시트 형상물의 경우 그 형상에 의해서는 요철 가공된 시트 형상물이 롤러에 휘감기는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위한 다수의 침 형상 봉을 롤러의 맞물림 개소의 근처에 설치한다. 그러나, 상기 출원에 의한 요철 부여 장치에서, 요철 부착 원형판만이 다수 개 겹쳐져, 요철이 밀집하고 있기 때문에 침 형상 봉의 선단을 롤러의 표면 부근에 가까이 하는 데는 한도가 있었다.

본 발명은 종이, 합성 수지 종이, 목판, 금속 박판, 식품 가공물 등의 시트 형상물에 요철을 부여하는 요철 부여 장치에 관한 것이다.

도 1은 롤러의 단면도 및 평면도,

도 2는 요철 부착 원형판의 평면도,

도 3은 스페이서의 평면도,

도 4는 요철 부여 장치의 사용 상태를 도시한 개략도,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시형태의 장치를 정면에서 본 경우의 단면도,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시형태의 장치의 측면도,

도 7은 요철 부착 원형판 및 스페이서를 조립한 롤러의 표면의 평면도와 맞물림을 나타내는 단면도,

도 8은 요철 부착 원형판 볼록부를 판 두께 방향으로 테이퍼 부착한 경우의 단면도,

도 9는 요철 부착 원형판 볼록부의 기본 형상(사각 머리 부분을 뾰족하게 한형상)을 도시한 도면,

도 10은 원주 방향으로 가공도를 높인 요철 부착 원형판 볼록부의 상태를 도시한 도면,

도 11은 판 두께 방향으로 가공도를 높인 요철 부착 원형판 볼록부의 상태를 도시한 도면이다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 토대로 하여 고려한 것이다. 그리고, 다음의 것을 목적으로 한다. 요철 부착 원형판의 판 두께 그 자체의 공차나 요철 가공시의 변형에 의한 두께의 변동을 간단하게 수정할 수 있는 수단을 제공하는 것이다. 또, 요철의 가공 정도를 필요에 따라 자유롭게 조정할 수 있는 요철 부여 장치를 제공하는 것이다. 또, 한층 경량인 요철 부여 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 다음과 같은 특징을 가지는 장치를 제공함으로써 달성된다. 요철 부착 원형판에 또는 요철 부착 원형판 사이에 간격 유지 기구를 가지게 한 것을 특징으로 하는 장치이다.

간격 유지 기구로서, 일반적으로는 바퀴 형상의 간격 유지판(이하, 「스페이서」라 함)이 사용된다. 일체 성형이 가능한 소재, 예컨대 합성 수지재의 경우에는 요철 부착 원형판과 간격 유지판을 일체로 구성할 수도 있다.

이하에서는 간격 유지 기구로서 스페이서를 이용한 경우에 대해서 서술한다. 또, 본 발명에 의한 장치는 청구의 범위 제1항에 기재한 발명에 있어서, 다음과 같은 구성을 가함으로써 한층 효과적으로 목적이 달성된다. 회전 가능하게 부착한 하나의 롤러에, 대향 롤러를 자중(自重) 또는 누름 기구에 의해 눌러진다. 하나의 롤러의 요철과 대향 롤러의 요철이 서로 맞물리도록 한다. 하나의 롤러를 회전시킴으로써 대향 롤러를 회전 운동시키는 것을 가능하게 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부도에 따라 구체적으로 설명한다.

도 4는 요철 부여 장치의 사용 상태를 도시한 개략도이다.

본 실시형태에서 시트 형상물(6)은 하나의 롤러(1)와 대향 롤러(2)의 사이에 통과하고 있다. 그 사이에 시트 형상물은 롤러의 표면의 요철 모양(5)에 의해 요철이 부여된다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 청구의 범위 제1항에 상당하는 발명의 실시형태를 도시한다.

도 2는 요철 부여 원형판(20)을, 도 3은 스페이서(28)를 도시하고, 도 1에는 이들을 조립한 롤러(1, 2)를 도시한다.

요철 부착 원형판의 두께는 요구되는 요철의 크기나 요철 가공되는 시트 형상물의 두께나 형상에 의해 결정된다. 일반적으로는 1mm 내지 3mm 정도가 사용된다.

요철 부착 원형판의 내경측에, 돌기(26)가 설치되어 있다. 이 돌기는 요철부착 원형판의 요철의 위치가 어긋나지 않도록 롤러 축(23)에 설치된 키 홈(27)에끼워맞춰져 있다.

또, 돌기는 단수 개이어도 되고, 또 다수 개 설치해도 된다.

또, 돌기의 위치를 적절히 설계함으로써, 또는/및 한 종류의 요철 부착 원형판을 표리(表裏)에 교대로 끼워맞춤으로써, 원형판의 요철의 피치를 적당히 어긋나게 할 수 있다. 요철 부착 원형판(20)의 재료로서, 강, 알루미늄, 스테인레스 강, 티타늄, 및 동 등의 금속 재료, 그 외 경질의 수지 및 고무 등의 비금속 재료도 사용된다.

도 7에, 하나의 롤러(1)의 볼록부의 측면부와 대향 롤러(2)의 볼록부의 측면부가 인접하는 관계에 있는 경우를 도시한다. 이 경우, 이 양쪽 롤러의 볼록부 사이에서 시트 형상물에 전단 효과(컷트 효과)를 작용시킬 수 있다. 이 전단 효과와 요철 부착 원형판의 요철 형상을 고려하여, 스페이서(28)의 두께를 결정할 수도 있다. 통상 사용되는 스페이서의 두께는 0.5mm 내지 2mm이다.

스페이서의 외경은, 시트 형상물(6)의 두께나 형상 등을 고려하여, 일반적으로는 요철 부착 원형판의 오목부를 형성하는 직경과 동일하거나 또는 그보다도 작은 직경이 채용된다. 각 구성 부품의 가공 정밀도가 좋고, 상술한 전단 효과를 효과적으로 하는 경우, 스페이서의 외경은 시트 형상물(6)의 두께나 형상 등을 고려하여, 요철 부착 원형판의 오목부를 형성하는 직경보다 큰 직경으로 할 수도 있다.

스페이서의 내경은 롤러 축의 직경을 기준으로 하여 공차를 고려하여 결정된다.

스페이서의 재질로는 요철 부착 원형판(20)과 동일 재질의 것도 채용할 수있다. 경질의 비금속 재료를 사용하면, 경량이고 저렴하게 제작할 수 있다.

롤러(1, 2)는 다음과 같이 조립되어 구성된다. 도 1에 도시한 바와 같이, 롤러 축(23)의 시작 단에 고정 바퀴(25) 및 접촉판(24)이 끼워맞추어진다. 롤러 축(23)의 종단에서도 시작 단과 동일하게 접촉판 및 고정판이 끼워맞추어진다.

상기 롤러 축(23)의 시종단(始終端)의 고정 바퀴(25) 및 접촉판(24)의 사이에, 요철 부착 원형판(20), 스페이서(28), 요철 부착 원형판, 그리고 스페이서가 이 순서로 롤러 축(23)에 끼워맞춰지고, 상기 롤러 축(23)의 시종단의 고정 바퀴(25) 및 접촉판(24)에 의해 파지되어, 고정되어 있다.

또, 고정 바퀴 대신에 볼트, 너트 기구를 채용해도 좋다.

롤러의 요철 부분의 길이는 요철 가공된 시트 형상물(6)의 가공 폭이나 장치의 가격 등을 고려하여 결정된다. 예컨대, 롤러의 요철 부분의 길이는 가정용의 작은 장치에서는 150mm 정도, 기업용의 장치에서는 300mm 정도이다.

또, 롤러 축 직경은 롤러의 요철 부분의 길이나 요철 가공된 시트 형상물(6)의 형상을 고려하여 결정된다. 예컨대, 롤러 축 직경은 가정용의 작은 장치에서는 20mm 정도, 기업용의 장치에서는 36mm 정도이다.

물론, 롤러의 요철 부분의 길이나 롤러 축 직경은, 필요에 따라 보다 작거나 또는 보다 큰 치수의 것도 제작할 수 있다.

도 7은 요철 부여 원형판의 볼록부(21)의 정상부에서 오목부를 본 도면이다. 이해하기 쉽도록 볼록부는 굵은 실선으로, 오목부는 파선으로 도시되고, 요철 부착 원형판은 반 피치 어긋나게 하여 그린 것이다. 롤러 축 방향으로 절단한 단면을 A화살표 방향에서 본 도면으로서, 양 롤러의 맞물림 상태를 도시했다.

그 경우에 기대할 수 있는 효과에 대해서는 상술한 바와 같다.

요철 부착 원형판의 볼록부의 형상에 관해, 도 8에 도시한 바와 같이, 원형판의 외주를 향해 판 두께 방향으로 좁아지는 테이퍼가 취해져도 된다. 그 테이퍼도 판의 양면에서 달라도 된다. 이 테이퍼를 취함으로써, 양 롤러의 맞물림을 용이하게 할 수 있다.

요철 부착 원형판의 볼록부의 형상에 관해서, 도 9에 도시한 바와 같이 사각 머리 부분을 뾰족하게 한 형상을 기본 형상으로 하면, 볼록부 선단의 원주 방향의 두께를 얇게 하면 도 10이 얻어진다. 또, 볼록부 선단의 판 두께 방향의 두께를 얇게 하면 도 11, 도 8에 도시한 형상이 얻어진다.

물론, 판 두께 방향으로 얇게 하지 않고, 판 두께 자체를 이용하여, 볼록부 선단의 원주 방향의 두께를 얇게 할 수도 있다. 그 경우에는 도 7에 도시한 형상의 것도 얻어진다.

사각 머리 부분을 뾰족하게 한 볼록 형상은 사각이 뾰족한 볼록 형상에 비해, 사각이 뾰족한 바닥부 직사각형부의 면적이 동일하고, 또 동일 직경의 원형판이면, 시트 형상물에 의해 많은 표면적을 형성할 수 있다. 이에 따라, 보다 큰 흡착 효과를 요철 가공물에 부여할 수 있는 이점을 가지고 있다.

또, 볼록 부분과 오목 부분의 원주 방향 길이를 다른 것으로 하여, 롤러(1)와 롤러(2)를 맞물리도록 해도 좋다.

또, 도 10 중의 B 단면도 및 도 11 중의 C 단면도는 요철 부착 원형판의 판두께 중심의 단면도이다. 상기 단면도에서, 요철의 형상을 이해하기 쉽게 하기 위해, 원형판의 원 부분은 직선 형상으로 하여 그려져 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 청구의 범위 제2항에 상당하는 발명의 실시형태를 도시한다.

도 5는 장치를 정면에서 본 경우의 단면도, 도 6은 측면도이다.

측벽 블록은 한 쌍의 측 기둥(11) 및 상판(15)으로 이루어진다. 상기 측벽 블록은 대판(臺板)(14)에, 좌우 한 쌍의 나사 등에 의해 고착된다. 측벽 블록의 내측에, 하부 피스(16)가 설치되어 있다. 또, 그 윗쪽에 하부 베어링대(12) 및 상부 베어링대(13)가 측 기둥 사이에 슬라이드 가능하게 끼워맞춰진다.

좌우 한 쌍의 하부 베어링대에는 롤러(1)가 베어링을 통해 부착된다. 또, 좌우 한 쌍의 상부 베어링대에는 롤러(2)가 베어링을 통해 부착된다. 누름 기구는 상판(15)에 나사 결합된 나사(17)와 간극 조정 손잡이(18)로 이루어진다. 상부 베어링대가 상기 누름 기구에 의해 아래쪽으로 눌러짐으로써, 시트 형상물의 두께나 형상에 따라 롤러간의 간극을 자유롭게 조정할 수 있다.

수동 핸들(19)을 회전하면, 롤러(1) 및 롤러(2)가 회전하여 시트 형상물에 요철이 부여된다.

또, 상기 베어링대의 상단과 나사의 하단과의 사이에 코일 스프링을 개재시킬 수도 있다.

시트 형상물이 얇은 경우에는 롤러(2)의 자중만으로 요철을 부여할 수도 있다.

본 발명은 이상 설명한 바와 같은 형태로 실시되고, 스페이서를 설치함으로써, 이하에 기재되는 바와 같은 현저한 산업상의 이용의 가능성을 가진다.

스페이서를 설치함으로써, 원형판의 두께의 공차나, 요철 제조 공정시, 예컨대 천공시나 레이저 가공시에 발생하는 변형이나 전단 용해 등의 가공 변형의 영향을 간단하게 처리하는 것이 가능해진다.

예컨대, 천공 가공시에 발생하는 변형을 제거하기 위한 배럴 가공이 불필요해진다.

스페이서의 형상으로서, 바퀴 형상의 간단한 구조의 것을 채용할 수 있다. 이와 같은 스페이서는 요철 부착 원형판의 내직경부에 설치한 돌기와 같은 공회전을 저지하는 기구를 설치할 필요가 없다. 이에 따라, 스페이서로서 제작이 용이하여 저렴한 것을 채용할 수 있다.

또, 이와 같은 형상의 스페이서로 두께가 다른 다중의 스페이서를 준비하면 다수 매로 이루어지는 요철 부착 원형판의 블록을 동일 두께로 하는 것이 매우 용이해진다. 이와 같이 블록을 나눈 다수 매로 이루어지는 요철 부착 원형판의 블록을 더 포개어 겹침으로써, 요철의 위치 정밀도가 좋은 장척인 롤러를 간단하게 조립할 수 있게 된다.

또, 스페이서의 외경을 요철 부착 원형판의 오목부의 바닥을 구성하는 원의 직경보다 작게 함으로써 요철 부분의 가공 변형, 예컨대 천공의 변형이나 레이저 가공의 전단 용해의 영향을 받지 않게 할 수 있다.

이상의 여러 효과로부터 복잡한 형상의 요철 부착 원형판 그 자체를 조정 가공할 필요가 없어지게 되어, 장치를 저렴하게 제공할 수 있게 된다.

종래의 요철 부여 장치는 원형판만을 다수 개 겹쳐서 롤러를 형성하기 때문에, 맞물림 불량을 방지하기 위한 볼록부를 끝이 뾰족하게, 예컨대 사각 머리 부분을 뾰족하게 하지 않을 수 없는 경우가 있었다. 또, 본 발명에 관한 경량이고 또 저렴한 간격 유지 기구를 설치하면 해결하는 경우에서도, 종래는 요철 부착 원형판만을 겹치거나 할 수 밖에 없었기 때문에, 그 결과 롤러 자신의 중량을 무겁게 하고, 또 장치를 고가로 되는 한 원인이 되고 있었다.

본 발명에서, 스페이서를 설치함으로써 상기와 같이 필요성이 없는 가공을 생략할 수 있는 동시에, 그 대신에 경량의 스페이서를 채용할 수 있기 때문에, 장치 전체의 경량화와 저가화를 도모할 수 있게 되었다.

하나의 롤러(1)의 볼록부의 측면부와 대향 롤러(2)의 볼록부의 측면부가 인접하는 관계에 있는 경우, 이 양 롤러의 볼록부 사이에서 시트 형상물에 전단 효과(컷팅 효과)를 작용시킬 수 있다. 이 때문에, 스페이서의 두께를 작게함으로써 전단 효과를 강하게 작용시킬 수 있어, 이 부분에서 시트 형상물에 열린 구멍을 형성할 수도 있게 된다. 이에 따라, 종이의 시트 형상물에 보다 큰 흡착 성능을 가지게 할 수 있다. 유분 등의 흡착지로서 종이의 시트 형상물의 용도를 더 넓힐 수 있게 된다.

얇은 시트 형상물이 요철 가공 후 롤러에 감기는 경우가 있지만, 이것을 방지하기 위한 다수의 침 형상 봉을 스페이서 부근에 설치함으로써, 롤러의 회전에지장을 발생하지 않고 시트 형상물의 감김을 확실하게 방지할 수 있다.

또, 단(段) 볼 소재와 같은 공심(空芯)을 가지는 소재의 경우, 양 롤러의 요철을 반드시 맞물리게 할 필요는 없고, 단순히 볼록부에서 열린 구멍을 설치하는 것만으로 흡착성을 높일 수 있다.

Claims (2)

1. 외주에 요철을 설치한 원형판을 다수 개 겹쳐서 롤러의 표면을 형성하고,

   하나의 롤러의 표면의 요철과 대향 롤러의 표면의 요철과의 사이에 시트 형상물을 통과하게 함으로써 시트 형상물에 요철을 부여하는 장치에 있어서,

   외주에 요철을 설치한 원형판에 또는 외주에 요철을 설치한 원형판의 사이에 간격 유지 기구를 가지게 한 것을 특징으로 하는 요철 부여 장치.
2. 제1항에 있어서,

   회전가능하게 고정한 하나의 롤러에, 대향 롤러를 자중(自重) 또는 누름 기구에 의해 눌러, 하나의 롤러의 요철과 대향 롤러의 요철이 서로 맞물리는 기구를 형성한 것을 특징으로 하는 요철 부여 장치.