KR20070100815A - 가압 롤러를 제품 가이드 롤러에 공급하기 위한 방법 및장치 - Google Patents

가압 롤러를 제품 가이드 롤러에 공급하기 위한 방법 및장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가소성 필름에 대한 신장 설비에서의 회전식구동 가압 롤러(4)를 회전식구동 제품 가이드 롤러(3)에 공급하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 상기 방법에 따르면, 가압 롤러(4)는 압축가능한 하나 이상의 제 1 피스톤 실린더 유닛(7)에 의해 제품 가이드 롤러(3) 방향으로 전진되며, 전진 후에, 축-평행 잔존 스트로크가 가압 롤러(4)와 제품 가이드 롤러(3) 사이에 실행되며, 제 1 피스톤 실린더 유닛(7)에 작동가능하게 연결된 압축가능한 하나 이상의 제 2 피스톤 실린더 유닛(8)은 잔존 스트로크를 실행시키는 한편, 가압 롤러(4)와 제품 가이드 롤러(3) 사이에 터치 접촉이 설정될 때까지 축-평행을 유지시키며, 이에 의해 가압 롤러(4)가 제품 가이드 롤러(3)상에 공칭 압축력으로 작용하기 시작하는 것을 특징으로 한다.

Description

가압 롤러를 제품 가이드 롤러에 공급하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR APPLYING A PRESSURE ROLLER TO A GOODS GUIDING ROLLER}
본 발명은 회전식구동 제품 가이드 롤러와 조합되는 회전가능하게 지지된 가압 롤러를 공급하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
밴드 형상 또는 스트립 형상 제품, 예를 들면 열가소성 또는 금속성 필름 또는 호일의 처리는 다른 무엇보다 회전식구동 제품 가이드 롤러를 갖는 설비 또는 장치로 실행된다. 상기 제품 가이드 롤러는 제품 가이드 롤러와 스트립 형상 제품 사이에 공기가 포획되는 것을 본질적으로 방지하면서, 롤러와 호일 또는 필름 사이에 충분한 마찰을 얻도록 회전식구동 가압 롤러와 조합된다. 열가소성 필름에 있어서, 예를 들면 고무를 입힌 롤러 자켓 또는 피복물(sheath)이 채용된 가압 롤러가 제품 가이드 롤러상의 필름의 선형 전방 단부 또는 권선부상에 가입시에 제품 가이드 롤러와 가압 롤러 사이의 공기 개재 또는 포획은 피해야 된다.
가압은 필름, 특히 제품 가이드 롤러의 전방 단부 또는 권선부상의 필름의 폭 전체에 걸쳐 가압 롤러의 거의 일정한 압력레벨로 선형으로 실행되어야 한다. 롤러를 감아올리는 베어링의 비교적 큰 이격 거리는 전술한 요구를 만족시키기에는 복잡하며, 이는 롤러의 굽힘 또는 절곡 방향이 베어링의 이격 거리의 증가와 함께 증가하는 한편, 공급된 압축력이 제품의 폭 전체에 걸친 롤러의 선형 접촉을 잃어버리는 결과를 초래하기 때문에, 롤러가 그들의 단부 영역에서의 접촉만 할 뿐이며 중간 영역에서의 압축력이 달성되지 않는 것을 의미한다. 압축력의 추가 증가는 롤러 사이의 갭의 추가 증가로 더 나은 결과가 얻어지지 않는다. 롤러 폭 전체에 걸쳐 균일하게 분산된 작은 압축력으로 조작시에, 유압 피스톤-실린더 유닛내의 피스톤 패킹 시일(packing seal) 또는 슬리브의 마찰은 제품 가이드 롤러상의 가압 롤러의 압축력의 정밀한 조정을 방해한다. 작업 압력을 증가시키면, 피스톤-실린더 유닛의 마찰력을 해소할 수 있지만 동시에 바람직하지 않은 높은 압축력이 실행되어 전술한 결함을 초래할 것이다.
본 출원인의 독일특허출원 제 103 44 710.5-22 호로부터, 하나 이상의 유압식구동 피스톤-실린더 유닛으로 제품 가이드 롤러상에 공급될 수 있는 가압 롤러의 규정된 공칭 또는 정격 압축력이 초과되지 않는 제품 가이드 롤러상으로의 가압 롤러의 압축력을 조절하기 위한 방법 및 장치가 공지되어 있다. 이 발명은 전술한 결점을 개선한다.
특히, 공급된 가압 롤러의 조절가능한 압축력에 부가하여, 롤러와 필름 사이의 터치 접촉(touching contact)의 달성은 필름의 품질에 결정적인 영향을 갖는다는 것을 알 수 있다. 터치 접촉과 관련하여 필름 품질의 불리한 영향을 피하기 위해, 가압 롤러가 공급되기 전에 필름 속도와 대응하는 원주속도로 구동되어야 한다. 더욱이, 선형 터치 접촉이 롤러와 필름 사이에서 전체 롤러 폭과 동시에 발생하는 이점을 가져야 한다. 이 요구는 전형적인 필름 연신 설비 또는 기계 및 큰 유압식구동 피스톤-실린더 유닛으로 작업되어야 하기 때문에 대응하는 큰 중량의 큰 롤러로 인해 만족시키기 어렵다. 전형적으로, 이와 관련하여, 예를 들면 1800 kg 중량의 롤러가 사용된다. 이 중량을 이동시키기 위해, 피스톤-실린더 유닛의 임의의 최소 직경이 요구된다. 안전 및 제품의 끌어당김을 쉽게 하기 위해, 수축 위치(retracted position)에서의 롤러 사이의 임의의 최고 이격 거리가 또한 요구된다. 이 최소 이격 거리는 가압 롤러를 공급하는 동안 해소되어야 하며, 따라서 피스톤-실린더 유닛의 임의의 최소 스트로크를 필요로 한다. 그러나, 상당한 크기의 유압 피스톤-실린더 유닛은 피스톤 패킹 시일 또는 슬리브의 마찰에 의해 정밀하고 균일한 이동이 실행되지 않으며, 큰 체적과 제한된 공기체적유동에 의한 긴 작동시간을 가진다. 따라서, 전술한 발명은 제품 가이드 롤러로의 가압 롤러의 불균일한 공급 결함을 해소할 수 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 가압 롤러를 제품 가이드 롤러상에 공급하는 동안 전체 롤러 폭에 동시적인 터치 접촉이 확보되어, 제품 가이드 롤러와 가압 롤러 사이의 규정된 공칭 또는 정격 압축력이 접촉 또는 적용 처리 동안 또는 추가 조작 동안 초과되지 않는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 가압 롤러의 조작 또는 작동이 레버를 통해 작동가능하게 연결된 2 이상의 이중-작용 피스톤-실린더 유닛을 통해 달성되며, 2 단계 방법으로 가압 롤러의 공급을 실행하고, 축-평행(axis-parallel)의 균일한 접촉 또는 적용 및 공칭 또는 정격 압축력의 유지를 확실하게 하는 본 발명에 따라 달성된다.
따라서, 청구항 1에 따르면, 본 발명에 따른 방법은 제 1 이중-작용 피스톤- 실린더 유닛 샤프트를 상기 제 1 피스톤-실린더 유닛의 정지 단부(end stop)까지 가압 롤러를 제품 가이드 롤로의 방향으로 변위시키는 단계가 제공된다. 제 1 피스톤-실린더 유닛의 정지 단부는 가압 롤러가 규정된 잔류 스트로크 축-평행으로 제품 가이드 롤러에 놓이도록 조정된다. 제 1 피스톤-실린더 유닛의 피스톤의 정지 단부에서, 레버를 통해 상기 제 1 피스톤-실린더 유닛과 작동가능하게 연결된 제 2 피스톤-실린더 유닛은 쇽업소버로서 유리하게 작용한다.
제 1 피스톤-실린더 유닛상에 작용하거나 또는 유닛을 가압하기 위한 압력 P1은 제 1 피스톤-실린더 유닛의 부여된 실린더힘(cylinder force)이 레버를 통해 작용하는 제 2 피스톤-실린더 유닛의 실린더힘 보다 크도록 조정된다. 따라서, 제 1 피스톤-실린더 유닛은 이어지는 단계 동안 강성 연결부로서 작용한다.
그 후, 제 2 피스톤-실린더 유닛은 압력 P2로 가압된다. 제 2 피스톤-실린더 유닛은 힘-증폭 레버(force-amplifying lever) 및 제 1 피스톤- 실린더 유닛을 통해 작용하는 잔류 스트로크를 실행시킨다. 이에 의해, 축-평행이 유지된다. 이에 의해, 롤러 폭 전체에 걸친 동시적인 터치 접촉이 달성된다. 압력 P2는 롤러 사이에 소망 압축력이 발생하도록 조정된다.
힘증폭 레버율(lever ratio)을 구비한 레버는 시일 패킹 슬리브의 작은 실린더 체적 및 작은 마찰력으로 제 2 피스톤-실린더 유닛의 작은 크기가 가능하게 한다. 이로부터 2개의 이점이 발생한다. 첫번째로, 잔류 스트로크는 실린더 체적이 작고 피스톤-실린더 유닛의 반응시간이 짧기 때문에 가압 롤러의 양 측방 베어링상에 거의 동시적으로 균일한 속도를 실행시킨다. 이에 의해, 축-평행은 잔류 스트 로크 동안 유지되고 롤러 폭 전체에 걸쳐 거의 동시적인 터치 접촉이 보장된다. 이에 의해, 제품 품질에 악영향을 미치는 편측 터치 접촉이 발생하는 것이 회피된다. 두번째로, 본 발명의 해법에 있어서, 제품 가이드 롤러로의 가압 롤러의 거의 일정한 압축력이 롤러 길이 전체에 걸쳐 달성되며, 이에 의해 이 압축력은 좁은 제한으로 유지될 수 있으며, 롤러 표면과 제품 웨브 또는 스트립 사이의 공기 개재 또는 포획을 피할 수 있으며, 더욱이 제품 가이드 롤러 전체에 걸쳐 가이드된 제품의 표면은 어떠한 품질적 결함을 겪지 않는다.
가압 롤러로부터의 이동과 관련하여, 우선 제 2 피스톤-실린더 유닛은 들어가거나 또는 수축되어 유지되며, 이에 의해 제 1 피스톤-실린더 유닛의 정지 단부에서 댐퍼로서 유익하게 작용한다. 제 1 피스톤-실린더 유닛의 정지 단부에 도달한 이후에, 제 2 피스톤-실린더 유닛은 빠져나오거나 또는 연장된다. 그 후, 장치는 다음 작업개시 또는 후속 공정을 위한 개시를 다시 준비한다.
상기 방법을 실행하기 위해, 청구항 4에 따른 장치가 제공되며, 이에 의해 가압 롤러는 서로로부터 이격되어 배치된 캐리지 암에 회전가능하게 지지되며, 캐리지 암은 하나 이상의 설비-고정(equipment-fixed) 선형 가이드의 가이드 캐리지와 단단하게 연결되어 있으며, 이에 의해 하나 이상의 제 1 피스톤-실린더 유닛은 각 캐리지 암에 각각에 유효하다. 제 1 피스톤-실린더 유닛은 제 1 압력조절밸브, 제 1 제어밸브 및 압력라인을 통해 압력공급원으로부터의 압축공기로 가압된다.
제 1 피스톤-실린더 유닛은 캐리지 암과 설비-고정 회전 포인트에 대해 피봇가능한 레버 사이에 작동적 연결을 설정하며, 레버의 단부는 제 2 피스톤-실린더 유닛의 피스톤 로드와 작동가능하게 연결된다. 제 2 피스톤-실린더 유닛의 실린더는 설비-고정 포인트와 직동가능하게 연결된다. 제 2 피스톤-실린더 유닛은 제 1 압력조절밸브, 제 2 압력조절밸브, 제 2 제어밸브 및 압력라인을 통해 압력공급원으로부터의 압축공기로 가압된다. 제 1 및 제 2 제어밸브는 설비의 전자제어기와 신호전송방식으로 연결된다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 2개의 위치 스위치가 제 1 및 제 3 피스톤-실린더 유닛의 피스톤의 단부 위치상에 배치되며, 위치 스위치는 장치 또는 설비의 전자제어기와 신호전송방식으로 연결된다.
본 발명은 실시예와 관련하여 하기에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 청구항 1에 따른 방법이 실행될 수 있는 장치의 개략도 및
도 2는 제어 구성요소를 생략한 본 발명의 배치를 도시한 측면도이다.
개략적으로 도시된 장치(1)에 있어서, 가압 롤러(4)를 회전식구동 제품 가이드 롤러(3)상에 접촉 또는 적용하기 위해, 제 1 이중-작용 피스톤-실린더 유닛(7)이 설치되며, 제 2 이중-작용 피스톤-실린더 유닛(8)을 구비한 레버(lever)(9)에 작동가능하게 연결된다. 이에 의해, 가압 롤러(4)는 선형 가이드(5)의 가이드 캐리지(5a)와 단단하게 연결된 캐리어 암(6)내에 측방으로 지지된다. 특히 하나로 도시된 장치(1)는 가압 롤러(4)의 양 측방 단부상에 배치된다.
전자 제어기(10)가 장치 또는 설비 조작자로부터 가압 롤러(4)를 제품 가이드 롤러(3)상으로 이동시키기 위한 신호를 수신하면, 제어기(10)는 개시 조건이 만 족하는지를 판단한다. 이 목적을 위해, 제 1 피스톤-실린더 유닛(7)은 완전히 들어가거나(driven-in) 또는 수축(retracted)되어야 한다. 이는 신호 라인(7c)를 통해 위치 스위치(7a)에 의해 제어기(10)로 송신된다. 또한, 제 2 피스톤-실린더 유닛(8)은 완전히 빠져나오거나(driven-out) 또는 연장(extended)되어야 한다. 이는 신호 라인(8d)를 통해 위치 스위치(8b)에 의해 제어기로 송신된다. 개시 조건이 존재하면, 그 후 제어기(10)는 신호 라인(11b)을 통해 제 1 제어 밸브(11)로 신호를 보낸다. 제어 밸브(11)가 작동되고, 제 1 피스톤-실린더 유닛(7)에는 압력 라인(19b)를 통해 압축공기가 공급된다. 요구된 압축공기는 압력 라인(16, 17, 19, 19b)을 통해 압력공급원(15)으로부터 제 1 피스톤-실린더 유닛(7)내로 유동된다. 제 1 피스톤-실린더 유닛(7)상에 작용하는 또는 유닛(7)을 가압하기 위한 압력 P1은 제 1 압력조절밸브(13)로 조정된다. 제 1 피스톤-실린더 유닛(7)이 빠져나오거나 또는 연장되어 제품 가이드 롤러(3) 방향으로 가압 롤러(4)를 제 1 피스톤-실린더 유닛(7)의 정지 단부까지 슬라이딩 변위시킨다. 제 1 피스톤-실린더 유닛(7)의 정지 단부 위치에서, 제 2 피스톤-실린더 유닛(8)은 쇽업소버(shock absorber)로서 작용한다. 위치 스위치(7b)는 제 1 피스톤-실린더 유닛(7)이 완전하게 빠져나오거나 또는 연장되자마자 제어 라인(7d)를 통해 제어기(10)로 신호를 제공한다.
제어기(10)는 제어 라인(12a)을 통해 제 2 제어 밸브(12)로 신호를 제공한다. 제어 밸브(12)가 작동되고, 제 2 피스톤-실린더 유닛(8)에는 압력 라인(18a)을 통해 압축공기가 제공된다. 요구된 압축공기는 압력 라인(16, 17, 18, 18a)을 통해 압력공급원(15)으로부터 제 2 피스톤-실린더 유닛(8)내로 유동한다. 제 2 피 스톤-실린더 유닛(8)상에 작용하는 또는 유닛(8)을 가압하기 위한 압력 P2는 압력조절밸브(14)에서 조정된다.
제 2 피스톤-실린더 유닛(8)이 수축 또는 들어가면, 이에 의해 레버(9)와 단단하게 연장된 제 1 피스톤-실린더 유닛(7)을 통해, 터치 접촉이 존재할 때까지 제품 가이드 롤러(3) 방향으로 가압 롤러(4)를 이동시킨다. 위치 스위치(8a)는 신호 라인(8c)를 통해 "제 2 피스톤-실린더 유닛(8) 수축" 신호를 제어기(10)로 보낸다. 이에 의해, 가압 롤러의 조작 위치는 제어기내에 등록된다.
압력 P2는 소망 압축력이 롤러 사이에서 발생하도록 조정된다. 따라서, 연장된 피스톤-실린더 유닛(7)이 조작시에 단단한 연결부로서 작용하며, 단지 압력 P2만이 롤러 사이의 압축력을 결정하는 것이 달성된다.
제어기(10)가 장치 또는 설비 조작자로부터 가압 롤러(4)를 이동시키기 위한 신호를 수신하면, 제어기는 신호 라인(11a)을 통해 제어 밸브(11)로 신호를 보낸다. 제어 밸브(11)가 작동되고, 제 1 피스톤-실린더 유닛(7)은 피스톤이 들어가거나 또는 수축되고, 가압 롤러(4)가 제품 가이드 롤러(3)로부터 이동하는 방식으로 압축공기로 가압된다. 제 1 피스톤-실린더 유닛(7)의 피스톤의 정지 단부 위치에서, 제 2 피스톤-실린더 유닛(8)은 쇽업소버로서 작용한다. 위치 스위치(7a)는 제 1 피스톤-실린더 유닛(7)이 완전하게 들어가거나 또는 수축되자마자 제어 라인(7c)를 통해 제어기(10)로 신호를 제공한다.
제어기(10)는 제어 라인(12b)을 통해 제 2 제어 밸브(12)로 신호를 제공한다. 제어 밸브(12)가 작동되고, 제 2 피스톤-실린더 유닛(8)은 피스톤이 빠져나오 거나 연장되는 방식으로 압력 라인(18b)을 통해 압축 공기로 가압된다.

Claims (4)

  1. 열가소성 필름에 대한 신장 설비에서의 회전식구동 가압 롤러(4)를 회전식구동 제품 가이드 롤러(3)상에 공급하기 위한 방법에 있어서,
    상기 가압 롤러는 하나 이상의 제 1 압축가능한 피스톤-실린더 유닛(7)에 의해 제품 가이드 롤러(3) 방향으로 전진되며, 전진 후에 상기 가압 롤러(4)와 제품 가이드 롤러(3) 사이에 축-평행 잔류 스트로크가 존재하며,
    상기 제 1 피스톤-실린더 유닛(7)에 작동가능하게 연결된 하나 이상의 제 2 압축가능한 피스톤-실린더 유닛(8)이 상기 잔류 스크로크를 실행시키는 한편 상기 가압 롤러(4)와 제품 가이드 롤러(3) 사이에 터치 접촉이 존재할 때까지 축-평행을 유지시키며, 이에 따라 상기 가압 롤러(4)가 제품 가이드 롤러(3)상에 공칭 압축력으로 작용하기 시작하는 것을 특징으로 하는 가압 롤러 공급방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 축-평행 이격 거리는 #20 mm인 것을 특징으로 하는 가압 롤러 공급방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 공칭 압축력은 조정가능한 것을 특징으로 하는 가압 롤러 공급방법.
  4. 열가소성 필름에 대한 신장 설비에서의 회전식구동 가압 롤러(4)를 회전식구동 제품 가이드 롤러(3)상에 공급하기 위한 장치에 있어서,
    상기 가압 롤러는 서로 이격된 캐리어 암(6)에 지지되며, 각 캐리어 암은 하나 이상의 설비-고정 선형 가이드 유닛(5)의 가이드 캐리지(5a)와 단단하게 연결되며,
    상기 가압 롤러(4)를 전진시키기 위한 하나 이상의 제 1 피스톤-실린더 유닛(7)이 설치되어 상기 캐리어 암(6)과 설비-고정 회전 포인트(9a)에 대해 피봇가능하게 회전하는 레버(9) 사이에 작동가능한 연결을 설정하며,
    상기 가압 롤러(4)와 상기 제품 가이드 롤러(3) 사이의 축-평행 잔류 스트로크를 실행시키며 공칭 압축력을 부여하기 위한 하나 이상의 제 2 피스톤-실린더 유닛(8)이 설치되어, 일단이 설비-고정 포인트와 작동가능하게 연결되고 타단이 레버(9)와 작동가능하게 연결되며,
    상기 피스톤-실린더 유닛(7, 8)의 압축을 제어하기 위한 전자 제어기(10)가 설치되어, 신호전송방식으로 연결된 상기 제 1 피스톤-실린더 유닛(7)에 할당된 제 1 제어 밸브(11)와 제 2 피스톤-실린더 유닛(8)에 할당된 제 2 제어 밸브(12)를 구비하며,
    상기 전자 제어기(10)는 상기 피스톤-실린더 유닛(7, 8)에 할당된 위치 스위치(7a, 7b, 8a, 8b)와 신호전송방식으로 연결된 것을 특징으로 하는 가압 롤러 공급장치.
KR1020077019367A 2005-02-01 2006-01-23 가압 롤러를 제품 가이드 롤러에 공급하기 위한 방법 및장치 KR100939903B1 (ko)

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