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KR101100525B1 - 다층의 단계적 적층을 위한 장치 - Google Patents

다층의 단계적 적층을 위한 장치 Download PDF

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KR101100525B1
KR101100525B1 KR1020067002337A KR20067002337A KR101100525B1 KR 101100525 B1 KR101100525 B1 KR 101100525B1 KR 1020067002337 A KR1020067002337 A KR 1020067002337A KR 20067002337 A KR20067002337 A KR 20067002337A KR 101100525 B1 KR101100525 B1 KR 101100525B1
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Abstract

본 발명은 다층(12)의 단계적 적층을 위한 장치(10)에 관한 것이다. 상기 장치(10)는 각각 강화되어 질 수 있는 연속 압축 장치(12, 16)를 포함하는 압축 단계로서 구체화되어진다. 본 발명에 따라, 적어도 하나의 제 2 압축 장치(16)는 이송 방향으로 그리고 이송 방향과 반대의 방향으로 변위에 의하여 적층되어지는 생산물을 이송하고 이동시킬 수 있는 것으로 구성된다. 제 2 압축 장치(16)는 이송 방향으로 이동되는 동안 밀폐되어 지고, 이송 방향의 반대 방향으로 이동되는 동안 개방되어 진다. 플라스틱 필름(25, 31)은 적층(18)되어지는 생산물의 상부와 하부에 부착되어 지고, 상기 플라스틱 필름은 롤링 롤러(38, 40) 상에서 회전함에 의하여 적층되어진 후 적층되어지는 생산물로부터 제거되어 진다. 플라스틱 필름(25, 31)은 오염으로부터 적층되어지는 생산물을 보호한다.

Description

다층의 단계적 적층을 위한 장치{DEVICE FOR STEP-WISE LAMINATION OF STEPS}
본 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부의 특징을 갖는 다층의 단계적 적층을 위한 장치에 관한 것이다.
상기와 같은 장치는 스텝 프레스(step press)라고도 하는데, 그 이유는 적층물이 단계적으로 차례로 연이은, 각각 정수개의 후속 적층을 수용하여 압축하는 압축 장치(프레스 스텝)에 의해 이송되기 때문이다. 압축 장치는 가열 및/또는 냉각 장치를 포함하고, 개별적으로 또는 그룹별로 온도 조절된다. 각각의 압축 장치에서 다층을 형성하는 적층물이 압축되고 설정된 온도로 가열 또는 냉각되고, 경우에 따라서는 모든 압축 장치가 함께 개방되고 적층물이 단계로, 즉 압축 장치를 중심으로 계속 이송되기 전에, 온도에서 설정된 기간이 유지된다. 이송을 위해 적층물의 하측면과 상측면에 두 개의 컨베이어가 배치되고, 상기 컨베이어의 컨베이어 벨트를 모든 압축 장치가 지나가고 상기 컨베이어 벨트는 압축 장치의 두 개의 단부에서 편향 롤러를 중심으로 순환한다.
다층은 일반적으로 내부층을 포함하고, 상기 내부층에 바람직하게 양측으로 외부층이 적층된다. 내부층은 일반적으로 캐리어라고 한다. 외부층은 다층에서 일반적으로 구리 또는 알루미늄으로 이루어진 금속 포일을 포함하고, 상기 금속 포일로부터 적층 후 에칭에 의해 도전 레일이 제조된다. 적층(외부 및 내부층의 접착)을 위해 외부층과 내부층 사이에 전기 절연의, 열과 압력에 의해 용융될 수 있는 플라스틱으로 이루어진 하나 또는 다수의 중간층이 제공된다. 다층에서 중간층은 일반적으로 프리프레그(prepreg)라고 한다. 상기 중간층은 개별 아치로, 별도의 벨트로 또는 적층된, 금속 포일에 부착된 벨트로 공급된다. 후자의 경우에 결합 포일이라고도 한다. 내부층의 양 측면에 다수의 금속층이 적층될 수 있도록, 적층 과정이 반복될 수 있으며, 외부에 놓인 금속층은, 다른 적층물 및 외부층이 적층되기 전에 개별 적층 후 도전 레일에 에칭되어야 한다. 적층 후 적층물은 플레이트에서 분리되고, 상기 플레이트는 정수개의 후속 다층을 포함한다. 상기 적층 플레이트는 다른 적층 실행시 내부층으로 이해될 수 있다.
내부층은 개별적으로 플레이트 형상부에 제공되거나 제 1 적층 실행시 벨트로도 제공된다. 외부층 및 중간층은 일반적으로 벨트로 제공되고, 기본적으로 개별 아치의 적층도 고려할 수 있다.
다층 외에 본 발명에 따른 장치에 의해 다른 적층, 즉 예컨대 신용카드 또는 체크 카드용 층 결합 플레이트도 제조된다. 적층은 일반적으로 압축 장치가 배치된 진공 챔버에서 이루어진다. 압축 장치 내에서 압력 및 온도 작용은 내부층 및 경우에 따라서는 중간층을 용융시키고 적층물의 층들은 최종 압축 장치(들) 내에서 냉각 후 재료 결합 방식으로 서로 결합된다.
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본 발명의 목적은 다층 또는 일반적인 층 결합 재료의 단계적 적층을 위한 장치를 제공하는 것으로, 상기 장치는 압축 장치를 통해 적층물을 이송하기 위해 순환 컨베이어를 필요로 하지 않는다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구범위 제 1 항의 특징에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 장치는 적어도 하나의 이송 방향 최종 압축 장치를 구비하고, 상기 압축 장치는 상기 이송 방향 및 반대 방향으로 이동 가능하다. 다수의 최종 압축 장치들이 함께 이동 가능할 수 있다. 압축 장치에 의한 적층물의 이송을 위해 이동 가능한 최종 압축 장치를 제외한 모든 압축 장치가 개방되고 이동 가능한 폐쇄된 압축 장치는 압축 장치(들)의 길이 만큼, 즉 한 단계 이송 방향으로 이동된다. 이로써 벨트 형태의 적층물이 장치를 통해 한 단계 이송된다. 개방된, 이동되지 않은 압축 장치는 후속하여 폐쇄되고 이동 가능한 압축 장치는 개방되고 상기 장치가 다시 폐쇄되기 전에 그 초기 위치로 다시 이동된다. 압축 장치에 의한 적층물의 단계적 이송은 본 발명에 따라, 즉 이송 방향 최종 압축 장치의 이동에 의해 이루어진다. 적어도 다층 또는 적층물의 최하층이 모든 압축 장치를 관통하는 관통 벨트이어야 한다. 바람직하게 적층물의 최상층도 압축 장치의 개방시 압축 장치의 상부 스탬프에서 마찰을 제거하기 위한 관통 벨트이어야 한다. 적층물의 모든 다른 층들은 관통 벨트 및/또는 플레이트 또는 아치일 수 있고, 최하부 벨트에 놓이고 상기 벨트와 함께 단계적으로 압축 장치에 의해 이송된다.
본 발명은 별도의 컨베이어가 필요 없고, 상기 컨베이어는 추가적으로 각각 두 개의 편향 롤러와 일반적인 인장 장치를 필요로 하는 장점을 갖는다. 압축 장치는 적층물을 직접, 즉 중간에 놓인 컨베이어 없이 가열 또는 냉각하고, 이로써 열 전달이 개선되는 것이 다른 장점이다.
본 발명의 바람직한 실시예는 인출 장치를 갖고, 상기 장치는 이송 방향의 최종 압축 장치 뒤에 배치되고 적층 후 적어도 하나의 가장 외부층을 적층물로부터 분리시킨다. 가장 외부층은 다수의 층들 중 하나의 층을 갖는 외부층일 수 있다. 이러한 경우에 외부층으로서 즉, 예컨대 금속 포일과 하나 또는 다수의 플라스틱 포일을 갖는 결합 포일이 제공되고, 상기 결합 포일로부터 적층 후 가장 외부(플라스틱)층이 다시 분리된다. 다수의 외부층들 또는 외부 및 중간층들이 공급될 수 있고, 상기 층들로부터 가장 외부층이 적층 후 다시 분리된다. 분리될 층은 바람직하게 더 높은 용융점을 갖는다. 즉, 상기 층은 가열 및 압축시 용융되는 것이 아니라 적층 후에도 재료 결합 없이 적층물에 부착된다. 따라서 가장 외부층은 금속으로 구성될 수 있다(알루미늄 포일). 바람직하게 적층물의 상부 및 하부 측면에 있는 가장 외부층은 적층물로부터 분리된다.
공급 및 인출 장치는 예컨대 감는 장치를 구비하고, 상기 장치에 의해 외부층이 풀리고 감긴다. 인출 장치는 추가적으로 가장 외부층을 감기 위한 회전 구동 장치를 구비한다. 본 발명에 따라 적층 후 적층물로부터 분리되는 가장 외부층은 적층물의 오염이 방지되는 장점을 갖는다. 가장 외부층은 새것으로, 오염되지 않고 압축 장치에 제공되고 적층 후 분리된다. 순환하는 컨베이어에서 반드시 필요한 세척이 생략된다. 오염 입자가 압축 장치 내로 침투되는 것이 방지되고, 이것은 순환하는 컨베이어에서 발생할 수 있다. 따라서 이것은, 가장 장은 오염 입자는 다층 또는 신용 카드 및 체크 카드와 같은 적층물을 사용할 수 없게 만들기 때문에 매우 바람직하다. 그밖에 필수적인, 순환하는 컨베이어용 세척 장치를 생략함으로써 적층 후 가장 외부층을 적층물로부터 본 발명에 따라 분리하는 것은 저렴한 적층 장치를 가능하게 한다. 또한, 오염물 침투에 의한 불량품이 발생될 위험이 감소된다. 순환 컨베이어의 귀환 컨베이어 벨트가 생략되므로, 압축 장치들은 사용이 더욱 용이하고 간단하게 설치될 수 있고, 상기 장치의 구조는 더 간단하게 형성되는 것이 다른 장점이다.
본 발명의 실시예는 분리 장치를 제공하고, 상기 분리 장치는 적층물을 적층 후 그리고 가장 외부 층의 분리 후 다층의 전체를 포함하는 플레이트 또는 아치에서 분리된다.
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본 발명은 하기에서 도면에 도시된 실시예에 의해 상세히 설명된다. 도면은 다층의 단계적 적층을 위한 본 발명에 따른 장치를 개략적이고 간단한 측면도에 도시하고, 도면은 차례로 연속하는 단계를 도시한다.
도면에 도시된, 본 발명에 따른 장치(10)는 다층(12)의 단계적 적층에 이용된다. 장치(10)는 네 개의 압축 장치(14, 16)를 갖고, 상기 압축 장치는 이송 장치에서 차례로 연달아 배치된다. 각각 두 개의 압축 장치(14, 16)는 동시에 작동하고, 적층물(18)은 각각의 단계에서 두 개의 압축 장치(14, 16)의 길이 만큼 계속 이송된다.
이송 방향의 두 개의 제 1 압축 장치들(14)은 가열 장치를 포함하고, 두 개의 제 2 압축 장치(16)는 냉각 장치를 포함한다. 두 개의 제 2 압축 장치(16)는 두 개의 압축 장치(14, 16)의 길이 만큼, 즉 방향 및 이송 방향과 반대로 한 단계 함께 이동할 수 있다(도 1 및 도 2 참조). 각각 두 개의 나란히 작동하는 압축 장치(14, 16)의 배치는 장치(10)의 스루 풋을 높인다. 기본적으로 각각 개별 압축 장치들도 배치될 수 있고 적층물은 차례로 연달아 있는 압축 장치에서 단계적으로 상승하는 온도로 가열되고 다시 냉각된다(도시되지 않음).
차례로 연달아 있는 압축 장치(14, 16)를 포함하는 장치(10)는 스텝 프레스라고도 불릴 수 있다. 도면에서 이송 방향은 왼쪽에서 오른쪽이다.
적층물(18)로서 플레이트 형상의 내부층(20)은 압축 장치(14, 16)에 제공된다. 내부층(20)은 일반적으로 접착성 유전체, 예컨대 수지를 먹인 유리 섬유 강화제로 구성되고, 상기 유리 섬유 강화제의 수지는 온도 및/또는 압력 작용 하에 용융시킨 후 경화시킨다. 내부층(20)은 전기 절연된다. 내부층(20)의 공급을 위한 장치로서 예컨대 컨베이어벨트(22)가 이용된다. 내부층(20)은 제 1 압축 장치(14) 전방에서 하부 외부층 벨트(24) 상에 도달하고, 상기 외부층 벨트는 저장 롤러(26)에 의해 풀리고 편향 롤러(28)에 의해 압축 장치(14, 16)에 공급된다. 저장 롤러(28)와 편향 롤러(28)는 하부 외부층 벨트(24)의 공급 장치를 형성한다. 외부층 벨트(24)는 금속/플라스틱 결합 포일로 구성되고, 예컨대 구리로 이루어진 금속 포일을 포함하고, 상기 금속 포일은 예컨대 폴리에스테르로 이루어진 플라스틱 포일(25)에 부착된다. 외부층 벨트(24)의 플라스틱 포일(25)은 내부층보다 더 높은 용융점을 갖는다. 외부층 벨트(24)는 금속 포일이 상부에 위치하도록, 즉 내부층(20)이 외부층 벨트(24)의 금속 포일 위에 놓이도록 공급된다.
상부 외부층 벨트(30)는 저장 롤러(32)에 의해 풀리고 편향 롤러(34)에 의해 내부층(20)의 상측면에 접하면서 압축 장치(14, 16)에 공급된다. 저장 롤러(32)와 편향 롤러(34)는 상부 외부층 벨트(30)의 공급 장치를 형성한다. 상부 외부층 벨트(30)는 외부층 벨트(24)와 마찬가지로 결합 포일이고 예컨대 구리로 이루어진 금속 포일을 포함하고, 상기 금속 포일은 예컨대 폴리에스테르로 이루어진 플라스틱 포일(31)에 접착된다. 상부 외부층 벨트(30)는 금속 포일이 하부에 위치하고 내부층(20)에 접하도록 공급된다.
도 1에 도시된, 제 1 단계에서 네 개의 모든 압축 장치(14, 16)가 폐쇄되고, 상기 두 개의 제 1 압축 장치(14)에서 적층물(18)이 압력 하에서 내부층(20)이 용융될 때까지 가열된다. 두 개의 제 2 압축 장치(16)에서 적층물(18)이 냉각되고, 따라서 내부층(10)의 수지를 경화시키고 재료 결합 방식으로 외부층 벨트(24, 30)의 금속 포일과 결합한다. 내부층(20)보다 높은 용융점을 갖는 외부층 벨트(24, 30)의 플라스틱 포일(25, 31)은 용융되지 않는다.
도 2에 도시된 제 2 단계에서 두 개의 제 1 압축 장치(14)가 개방되고 이동 가능한 두 개의 제 2 압축 장치(16)는 두 개의 압축 장치(14, 16)의 길이 만큼, 즉 한 단계 이송 방향으로 이동된다. 이로써 적층물(18)은 두 개의 압축 장치(14, 16)의 길이만큼 장치(10)에 의해 이송된다. 도 3에 도시된 제 3 단계에서 두 개의 제 1 압축 장치(14)는 다시 폐쇄되고 적층물(18)을 가열한다. 두 개의 제 2 압축 장치(16)는 개방되고(도 3) 제 2 단계에서 압축 장치(14, 16)의 길이 만큼 이송 방향과 반대로 다시 두 개의 제 1 압축 장치(14)를 향해 이동된다. 폐쇄된 압축 장치(14)는 적층물(18)을 지지하고, 따라서 상기 적층물은 이송 방향과 반대로 복귀되는 제 2 압축 장치(16)에 의해 복귀되지 않는다.
이송 방향으로, 제 2 압축 장치(16)의 후방 단부에 두 개의 블레이드를 포함하는 분리 장치(36)가 장착되고, 상기 분리 장치는 이동 가능한 압축 장치(16)에 의해 함께 이동된다. 분리 장치(36)는 적층물(18)을 각각의 복귀 이동 단계 후에 두 개의 내부층(20) 사이의 갭에서 플레이트로 분리하고, 상기 플레이트는 다층(12)을 포함하고 두 개의 스택은 단부에 장치(10)를 형성한다. 각각의 플레이트는 하나 또는 다수의, 나중에 서로 분리될 다층(12)을 구비한다. 도 4 및 도 5에서 다층(12)을 구비하는 두 개의 플레이트로 커팅이 이루어진다.
적층 후 외부층 벨트(24, 30)의 플라스틱 포일(15, 31)은 적층물로부터 분리된다. 이것은 도시되지 않은 회전 구동 장치를 갖는 감김 롤러(38, 40)에서 감김에 의해 이루어진다. 감김 롤러(38, 40)는 장치(10)의 단부에, 적층물(18)의 상부 및 하부에 배치된다. 플라스틱 포일(25, 31)을 적층물(18)로부터 인출하는 것이 가능한데, 왜냐하면 외부층 벨트(24, 30)의 플라스틱 포일(25, 31)은 내부층(20)의 수지보다 더 높은 용융점을 갖고 압축 장치(14, 16) 내의 적층물(18)은 외부층 벨트(24, 30)의 플라스틱 포일(25, 31)의 용융 온도까지 가열되지 않기 때문이다. 따라서 외부층 벨트(24, 30)의 플라스틱 포일(25, 31)은 적층 후 적층물(18)에만 부착되고 적층물(18)과 비재료 결합식으로 결합된다. 따라서, 플라스틱 포일(25, 31)은 적층 후 적층물(18)로부터 인출에 의해 분리된다.
두 개의 제 2 압축 장치(16)가 이송 방향으로 이동시 외부층 벨트(24, 30)의 플라스틱 포일(25, 30)은 제 2 압축 장치(16)의 후방 에지 만큼 옮겨지고 압축 장치(16)가 이동함으로써 도 2에 도시된 바와 같이 감김 롤러(38, 40)에 의해 풀린다. 감김 롤러(38, 40)는 자유롭게 또는 제동되어 회전될 수 있다. 이송 방향과 반대로 두 개의 제 2 압축 장치(16)의 복귀시 감김 롤러(38, 40)는 회전 구동되고 플라스틱 포일(25, 31)을 감는다. 플라스틱 포일(25, 31)은 제 2 압축 장치(16)와 분리 장치(36) 사이에서 옮겨지고, 따라서 상기 플라스틱 포일은 다층(12)으로 적층물(18)의 분리시 양단되지 않는다. 외부층 벨트(24, 30)의 플라스틱 포일(25, 31)은 저장 롤러(26, 32)에 의해 풀리고 적층 후 감김 롤러(38, 40)에 감긴다. 감김 롤러(38, 40)는 도시되지 않은 회전 구동 장치와 함께 외부층 벨트(24, 30)의 플라스틱 포일(25, 31)용 인출 장치의 감는 장치를 형성한다. 플라스틱 포일(25, 31)은 적층물(18)의 오염을 방지하는데 이용된다. 상기 플라스틱 포일은 사용되지 않은 것으로서 오염되지 않고 저장 롤러(26, 32)에 의해 풀린다.
외부층 벨트(24, 30)를 형성하는 결합 포일의 플라스틱 포일(25, 31)은 외부층 벨트(24, 30)의 가장 외부층(25, 31)을 형성한다. 외부층 벨트(24, 30)로서 결합 포일을 이용하는 대신 금속 포일 및 플라스틱 포일은 각각 별도의 저장 롤러에 의해 풀려서 압축 장치(14, 16)에 공급될 수 있다(도시되지 않음). 적층 후 감김 롤러(38, 40)에 감기를 통해 플라스틱 포일을 적층물(18)로부터 분리하는 것은 변함이 없다. 이러한 경우에 플라스틱 포일은 외부층 벨트의 하나 또는 다수의 외부층으로서 이해될 수 있다.
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Claims (4)

  1. 다층(12)의 단계적 적층을 위한 장치(10)로서,
    - 일정한 수의 압축 장치를 포함하고, 상기 압축 장치는 차례로 연달아 이송 경로를 따라 배치되고, 가열 또는 냉각 장치를 구비하고 개별적으로 또는 그룹으로 가열될 수 있고,
    - 상기 다층의 내부층을 이송 방향으로 제 1 압축 장치에 공급하기 위한 장치를 포함하고, 상기 다층의 하나 이상의 외부층 벨트를 내부층의 외측 및 이송 방향으로 상기 제 1 압축 장치에 공급하기 위한 하나 이상의 장치를 포함하는 장치에 있어서,
    하나 이상의 제 2 압축 장치(16)는 이송 방향으로 그리고 이송 방향과 반대로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 다층의 단계적 적층을 위한 장치(10).
  2. 제 1 항에 있어서, 장치(10)는 인출 장치(38, 40)를 구비하고, 상기 인출 장치는 이송 방향으로 제 2 압축 장치(16) 뒤에 배치되고 외부층(24, 30)의 하나 이상의 가장 외부층(25, 31)은 다층(12, 18)으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 다층의 단계적 적층을 위한 장치(10).
  3. 제 2 항에 있어서, 인출 장치(38, 40)는 회전 구동 장치를 포함하는 감는 장치를 구비하고, 상기 감는 장치는 상기 외부층(24, 30)의 하나 이상의 층(25, 31) 또는 다수의 외부층 중 하나 이상의 층이 상기 제 2 압축 장치(16) 뒤에서 감기는 것을 특징으로 하는 다층의 단계적 적층을 위한 장치(10).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 장치(10)는 분리 장치(36)를 구비하고, 상기 분리 장치는 이송 방향으로 제 2 압축 장치(36) 및 인출 장치(38, 40) 뒤에 배치되고 상기 다층(12)을 서로 분리하는 것을 특징으로 하는 다층의 단계적 적층을 위한 장치(10).
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