KR20170086084A - 회전 공구 척, 편평한 재료를 조정하기 위한 유닛, 및 작동 방법 - Google Patents

회전 공구 척, 편평한 재료를 조정하기 위한 유닛, 및 작동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 슬리브 (13) 가 끼움장착되도록 의도되는, 편평한 재료를 조정하기 위한 유닛용의 회전 공구 척에 관한 것으로, 상기 회전 공구 척은 원통형 코어 (14), 슬리브 (13) 를 척 (12) 상에서 제 위치에 잠그기 위하여 슬리브 (13) 상에 반경방향 압력을 가하는 잠금 위치 및 휴지 위치를 취할 수 있는 주변 벽 (17), 슬리브 (13) 상에 반경방향 압력을 가하기 위하여 원통형 코어 (14) 와 주변 벽 (17) 사이에 제공된 압력 유체 회로 (21), 및 원통형 코어 (14) 에서 유체의 순환을 허용하기 위한 그리고 척 (12) 을 냉각시키기 위한 냉각 유체 회로 (24) 를 포함한다.

Description

회전 공구 척, 편평한 재료를 조정하기 위한 유닛, 및 작동 방법{ROTARY TOOL CHUCK, UNIT FOR MODIFYING A FLAT MATERIAL, AND OPERATING METHOD}
본 발명은 편평한 기판을 변환하기 위한 유닛용의 회전-공구 맨드릴에 관한 것이다. 본 발명은 적어도 하나의 회전-공구 맨드릴을 포함하는 변환 유닛에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 편평한 기판을 변환하기 위한 유닛의 작동 방법에 관한 것이다.
기판을 변환하기 위한 기계는 포장재 (packaging) 의 생산을 위해 의도된다. 이러한 기계에서, 판지의 연속 웨브와 같은 초기 편평한 기판은 펼쳐지고 하나 이상의 프린터 유닛들을 포함하는 프린팅 스테이션에 의해 인쇄된다. 편평한 기판은 그런 다음 도입 유닛으로 이동되고, 그런 다음 엠보싱 유닛으로 이동되며, 가능하게는 후속하여 스코어링 유닛으로 이동된다. 편평한 기판은 그런 다음 커팅 유닛에서 커팅된다. 스크랩 영역들의 배출 이후에, 얻어진 프리폼들은 별개의 박스들을 얻기 위하여 절단된다.
회전 변환, 즉 엠보싱 유닛, 스코어링 유닛, 커팅 유닛, 스크랩-배출 유닛, 또는 프린터 유닛은 원통형의 상부 변환 공구와 원통형의 하부 변환 공구를 각각 포함하고, 상기 상부 변환 공구와 하부 변환 공구 사이에서 편평한 기판이 변환되기 위해 통과된다. 작동 시에, 회전 변환 공구들은 동일 속도로 그러나 서로 반대 방향으로 회전한다. 편평한 기판은 회전 공구들 사이에 위치된 갭을 통과하고, 이는 엠보싱에 의한 릴리프를 형성하거나, 스코어링에 의한 릴리프를 형성하거나, 회전 커팅에 의해 편평한 기판을 프리폼들로 커팅하거나, 스크랩을 배출하거나, 또는 프린팅 동안 패턴을 프린팅한다.
실린더 변경 작업들은 시간 소모적이고 지루한 것으로 밝혀졌다. 작동자는 실린더를 그의 구동 메커니즘으로부터 제거하기 위하여 실린더를 기계적으로 분리한다. 그런 다음, 작동자는 변환 기계로부터의 실린더를 추출하고, 새로운 실린더를 그의 드라이브에 다시 연결함으로써 변환 기계 내에 새로운 실린더를 끼움장착한다. 실린더의 중량은 높고, 약 50 kg ~ 2000 kg 이다. 실린더를 추출하기 위하여, 작동자는 실린더를 호이스트 (hoist) 의 도움으로 들어올린다.
실린더의 상당히 높은 중량으로 인해, 실린더는 아주 빨리 변경될 수 없다. 게다가, 많은 공구 변경들이 서로 상이한 다수의 박스들을 얻는데 필요해질 수도 있다. 이러한 공구들은 사전에 오랜 시간 정돈되어야 하고, 이는 현재 요구되는 생산 변경들과 양립할 수 없게 된다. 또한, 공구들은 상대적으로 생산 비용이 비싸고 이들은 생산량이 극히 큰 경우에만 비용 효과적이게 된다.
그러므로, 일부 변환 유닛들은 맨드릴 및 맨드릴에 끼움장착될 수 있는 변환을 수행하기 위한 형태를 가지는 제거가능한 슬리브로 구성된 회전 공구들의 사용을 제공한다. 필요한 모든 것은 전체 회전 공구가 아닌 슬리브를 변경하는 것이다. 이는 슬리브의 낮은 중량으로 인해 공구를 변경하기 쉽고, 또한 슬리브가 저렴하므로 비용을 절감한다.
연속적인 변환 유닛들을 통한 편평한 기판의 통과는 특히 편평한 기판이 프린터 유닛들을 통과하기 때문에 편평한 기판을 가열하려는 경향이 있다. 가열된 편평한 기판은, 일반적으로 금속성인 회전 공구들이 매우 양호한 열 전도체들이기 때문에 회전 공구들을 순차적으로 가열한다. 따라서 슬리브의 치수는 변환 작업 동안 슬리브와 맨드릴 사이에 유극을 제한하기 위해 일반적으로 제공된다. 결과로 초래된 어려움은, 변환 유닛이 정지될 때에 맨드릴 보다 우수한 열 전도성을 가지는 슬리브가 맨드릴 보다 빨리 냉각되는 것이다. 그러면, 맨드릴로부터 슬리브를 제거하기는 어려워진다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점들을 적어도 부분적으로 해결하는 맨드릴, 회전 공구, 편평한 기판을 변환하기 위한 유닛 및 작동 방법을 제안하는 것이다.
이를 위하여, 본 발명의 주제는 슬리브가 끼움장착되도록 의도되는, 편평한 기판을 변환하기 위한 유닛용의 회전-공구 맨드릴이다. 회전-공구 맨드릴은:
- 원통형 코어,
- 휴지 위치를 취할 수 있고 슬리브를 회전-공구 맨드릴 상에서 제 위치에 잠그기 위하여 슬리브에 반경방향 압력을 가함으로써 잠금 위치를 취할 수 있는 주변 벽, 및
- 슬리브상에 반경방향 압력을 가하기 위해 원통형 코어와 주변 벽 사이에 제공되는 압력 유체 회로
를 포함한다.
본 발명의 일 양태에 따라, 회전-공구 맨드릴은 유체를 원통형 코어의 구역에서 유동시키기 위해 그리고 회전-공구 맨드릴을 냉각시키기 위해 냉각 유체 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 추가의 주제는 슬리브가 끼움장착되도록 의도되는, 편평한 기판을 변환하기 위한 유닛용의 회전-공구 맨드릴이다. 회전-공구 맨드릴은:
- 원통형 코어, 및
- 유체를 원통형 코어의 구역에서 유동시키기 위한 그리고 회전-공구 맨드릴을 냉각시키기 위한 냉각 유체 회로
를 포함한다.
본 발명의 제 2 양태에 따라, 회전-공구 맨드릴은:
- 휴지 위치를 취할 수 있고 슬리브를 회전-공구 맨드릴 상에서 제 위치에 잠그기 위하여 슬리브 상에서 반경방향 압력을 가함으로써 잠금 위치를 취할 수 있는 주변 벽; 및
- 슬리브 상에 반경방향 압력을 가하기 위하여 원통형 코어와 주변 벽 사이에 제공되는 압력 유체 회로
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
공구용 압력 유체 회로는 슬리브를 맨드릴에 고정하기 위하여 따라서 완전한 공구를 형성하기 위하여 사용된다. 냉각 유체 회로는 맨드릴을 냉각시키기 위하여 유체의 유동 및 냉각에 사용된다. 이러한 공구용 냉각 유체 회로는 변환 유닛이 정지될 때 맨드릴과 슬리브를 급속하게 냉각시킬 수 있어서, 슬리브의 추출을 용이하게 한다. 냉각 유체 회로는 맨드릴 및 슬리브 조립체의 온도를 균일하게 할 수 있다.
특히 바람직한 예시적인 실시형태에 따라, 압력 회로 및 냉각 회로가 함께 연결되고, 그럼으로써 단일 유체로 하나의 동일한 회로를 형성한다. 일 예시적인 실시형태에 따라, 냉각 회로용 도킹 포트는 맨드릴의 전방 단부에 배열되고, 압력 회로용 도킹 포트는 맨드릴의 후방 단부에 배열된다. 예를 들어, 도킹 포트들은 맨드릴의 회전 축선을 따라서 정렬된다.
일 예시적인 실시형태에 따라, 도킹 포트들은 압력 유체 회로를 냉각 유체 회로에 연결하기 위하여 변환 유닛의 상보적인 연결 요소와 맞물리도록 의도되는 맨드릴의 연결 요소를 각각 포함한다.
예를 들어, 연결 요소들 및 상보적인 연결 요소들은 이들이 분리될 때에 폐쇄 위치를 취하고 이들이 연결될 때에 유체의 통과를 허용하는 개방 위치를 취하는 퀵-커넥터 유형을 가진다. 이는 상보적인 연결 요소들이 분리될 때에 압력 회로를 자동으로 폐쇄할 수 있다.
일 실시형태에 따라, 압력 회로는 원통형 코어 주위에서 맨드릴의 회전 축선과 동축인 튜브 형태의 부분을 가진다. 압력 회로는 맨드릴의 각각의 저널에 제공된 적어도 하나의 축선방향 덕트 부분을 가지고, 축선방향 덕트 부분은 도킹 포트를 링크한다. 압력 회로는 각각의 축선방향 덕트 부분을 튜브 형태의 부분에 링크하는 적어도 하나의 덕트 부분을 포함한다. 이러한 압력 회로의 실시형태는 구현하기 쉽고 슬리브를 그의 전체 내부 엔빌로프 표면에 걸쳐 균일하게 홀딩할 수 있다. 또한 이러한 형태의 회로는 유체를 맨드릴의 일 단부로부터 타 단부로 유동시킬 수 있다.
본 발명의 추가의 주제는 이하에서 기재되고 청구되는 바와 같은 적어도 하나의 맨드릴을 포함하는 편평한 기판을 변환하기 위한 유닛, 예컨대 스코어링 유닛, 엠보싱 유닛, 회전 커팅 유닛, 스크랩 배출 유닛, 또는 프린팅 유닛이다. 냉각 회로는 유체를 냉각시키도록 구성된 냉각 모듈에 연결되도록 의도된다. 냉각 회로는 압력 회로에 연결되고 예를 들어 폐쇄 회로를 형성한다.
본 발명의 추가의 주제는 이하에서 기재되고 청구되는 바와 같은 변환 유닛의 작동 방법이다. 상기 방법은:
- 압력 회로의 두 개의 도킹 포트들 중 단 하나의 도킹 포트를 냉각 회로에 연결하는 단계;
- 슬리브를 맨드릴 상에서 제 위치에 잠그기 위하여 주변 벽이 슬리브 상에서 반경방향 압력을 가하도록 압력 회로를 통해 유체를 보내는 단계; 및
- 압력 회로의 두 개의 도킹 포트들을 냉각 회로에 연결하고, 냉각된 유체를 압력 회로를 통해 유동시켜, 맨드릴을 냉각시키는 단계
를 포함한다.
유체를 압력 회로를 통해 유동시켜 맨드릴을 냉각시키는 것은 예를 들어 폐쇄 회로에서 실현된다. 슬리브를 맨드릴에 고정하기 위하여 냉각 회로에 연결된 압력 회로의 도킹 포트는 예를 들어 운전자의 반대 측에서 맨드릴의 후방에 배열된 도킹 포트이다.
따라서, 슬리브를 맨드릴에 고정하는 작용 또는 맨드릴을 냉각시키는 작용은 냉각 회로에/냉각 회로로부터 압력 회로를 연결 또는 분리하는 작용들에 의해 쉽게 제어 및 자동화될 수 있다.
추가의 이점들과 특징들은 본 발명의 비제한적인 예시적인 실시형태를 나타내는 본 발명의 상세한 설명을 읽음으로써 그리고 첨부된 도면들로부터 자명해질 것이다.
- 도 1 은 편평한 기판을 변환하기 위한 변환 라인의 예의 전체적인 도면이다.
- 도 2 는 상부 회전 공구 및 하부 회전 공구의 사시도를 도시한다.
- 도 3 은 맨드릴의 사시도를 도시한다.
- 도 4 는 압력 회로가 냉각 회로에 연결되어 폐쇄 회로를 형성하는 도면을 도시한다.
- 도 5 는 맨드릴 및 상기 맨드릴에 고정된 슬리브를 각각 포함하는 두 개의 회전 공구들이 탑재되는 변환 유닛의 수직 단면의 부분도를 도시한다.
도 2 에 나타낸 종 방향, 수직 방향 및 횡 방향은 삼면체 L, V, T 로 규정된다. 횡 방향 (T) 은 편평한 기판의 종 방향 (L) 이동에 수직인 방향이다. 수평면은 평면 L, T 에 해당한다. 전방 위치 및 후방 위치는 횡 방향 (T) 에 관하여 각각 운전자 측에 그리고 운전자 반대 측에 있는 것으로서 규정된다.
바람직한 실시형태들의 상세한 설명
릴 (reel) 상에 감겨진 종이의 연속 웨브 또는 편평한 판지와 같은 편평한 기판을 변환하기 위한 변환 라인은 다양한 작업을 수행할 수 있고 또한 접이식 상자들과 같은 포장재를 얻을 수 있다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 변환 라인은, 편평한 기판의 통과 순으로 차례로 배치되어, 풀림 (unwinding) 스테이션 (1), 수 개의 프린터 유닛들 (2), 일련의 하나 이상의 엠보싱 유닛들과 후속하는 일련의 하나 이상의 스코어링 유닛들 (3), 후속하는 회전 커팅 유닛 (4) 또는 플래튼 다이-커팅 유닛 (platen die-cutting unit), 및 제조된 물품을 수용하기 위한 스테이션 (5) 을 포함한다.
변환 유닛 (7) 은 포장재를 얻기 위하여 프린팅, 엠보싱, 스코어링, 커팅, 스크랩 배출 등에 의해 편평한 기판을 조정하는 상부 회전 공구 (10) 및 하부 회전 공구 (11) 를 포함한다.
회전 공구들 (10 및 11) 은 변환 유닛 (7) 에서 서로 평행하게 겹쳐서 (one above the other) 탑재되고, 또한 횡 방향 (T) 으로 연장하며, 상기 횡 방향 (T) 은 또한 회전 공구들 (10 및 11) 의 회전 축선들 (A1 및 A2) 의 방향이다 (도 2 참조). 회전 공구들 (10 및 11) 의 후방 단부들은, 운전자의 반대 측에서, 전동 구동 수단에 의해 회전 구동된다. 작동 시에, 회전 공구들 (10 및 11) 은 각각의 회전 축선 (A1 및 A2) 주위에서 반대 방향으로 회전한다 (화살표 Fs 및 Fi). 편평한 기판은 그 안에서 엠보싱 및/또는 스코어링 및/또는 커팅 및/또는 프린팅되도록 회전 공구들 (10 및 11) 사이에 위치된 갭을 통과한다.
두 개의 회전 공구들 중 적어도 하나, 즉 상부 회전 공구 (10) 또는 하부 회전 공구 (11) 는 맨드릴 (12) 및 상기 맨드릴 (12) 상에서 횡 방향 (T) 으로 끼움장착될 수 있는 제거가능한 슬리브 (13) 를 포함한다 (도 2, 화살표 G). 따라서, 작동자가 회전 공구들 (10 및 11) 을 변경하고자 할 때에, 필요한 모든 것은 전체 회전 공구 (10 및 12) 가 아닌 슬리브들 (13) 을 변경하는 것이다. 전체 회전 공구 (10 및 11) 의 중량에 비해 슬리브의 중량이 작기 때문에 슬리브 (13) 를 핸들링하기가 더 쉬우므로, 작동의 변경이 신속하게 이루어질 수 있다. 또한, 슬리브 (13) 는 전체로서 회전 공구 (10 및 11) 의 가격에 비해 저렴하다. 따라서, 수 개의 전체 회전 공구들 (10 및 11) 을 획득하기보다는 하나의 동일한 맨드릴 (12) 을 수 개의 슬리브들 (13) 과 조합하여 사용하는 것이 유리하다. 슬리브 (13) 는 원통형 전체 형상을 가진다. 예를 들어, 이는 알루미늄 재료로 만들어진다.
맨드릴 (12) 은 원통형 코어 (14), 상기 원통형 코어 (14) 양측에 있고 회전 공구의 회전 샤프트를 형성하는 전방 저널 (15) 및 후방 저널 (16), 및 원통형 코어 (14) 를 둘러싸는 주변 벽 (17) 을 포함한다 (도 3). 전방 저널 및 후방 저널 (15 및 16) 은 전반적으로 원통형 형상을 가진다. 이들은 변환 유닛 (7) 의 전방 베어링 및 후방 베어링 (18, 19) 각각에 의해 홀딩된다. 작동 시에, 회전 공구들 (10 및 11) 의 후방 저널들 (16) 은, 운전자의 반대 측에서, 전동 구동 시스템 (20) 에 의해 회전 구동된다. 맨드릴 (12) 의 요소들, 즉 원통형 코어 (14), 전방 저널 및 후방 저널 (15 및 16), 및 주변 엔빌로프 (17) 는 금속 재료, 예컨대 강으로 만들어진다.
원통형 주변 벽 (17) 은, 예를 들어 주변 벽 (17) 의 반경방향 변형에 의해 슬리브 (13) 를 맨드릴 (12) 상에서 제 위치에 잠그기 위하여 주변 벽 (17) 이 슬리브 (13) 에 반경방향 압력을 가하는 잠금 위치 및 휴지 위치를 취할 수 있다.
또한, 맨드릴 (12) 은 주변 벽 (17) 에 의해 반경방향 압력의 가함을 제어하기 위하여 주변 벽 (17) 과 원통형 코어 (14) 사이에 부분적으로 제공되는 공구 압력 유체 회로 (21) 를 포함한다 (도 4 및 도 5). 압력 회로 (21) 는 슬리브 (13) 를 맨드릴 (12) 상에 홀딩하기 위하여 주변 벽 (17) 을 슬리브 (13) 의 내부 엔빌로프 표면에 대해 가압하기 위하여 유체를 수용하도록 의도된다. 따라서 맨드릴 (12) 상에 단단하게 홀딩되는 슬리브 (13) 는 회전 축선 (A1 및 A2) 의 주위에서 회전 구동될 수 있다. 유체는 예를 들어 오일이다.
압력 회로 (21) 는 맨드릴 (12) 을 냉각시키기 위하여 유체를 압력 회로 (21) 를 통해 유동시킬 수 있도록 변환 유닛 (7) 의 냉각 유체 회로 (24) 에 대한 도킹 포트 (22) 를 포함한다. 일 예시적인 실시형태에 따라, 도킹 포트 (22) 는 맨드릴 (12) 의 전방 단부에 배열된다. 압력 회로 (21) 는 맨드릴 (12) 의 후방 단부에 배열된 다른 도킹 포트 (23) 를 포함한다. 따라서, 압력 회로 (21) 는 전방 저널 (15) 에 제공된 도킹 포트 (22) 의 오리피스를 통해 그리고 후방 저널 (16) 에 제공된 도킹 포트 (23) 의 오리피스를 통해 맨드릴 (12) 의 밖으로 이어질 수 있다. 도킹 포트들 (22 및 23) 은 예를 들어 맨드릴 (12) 의 회전 축선 (A1 또는 A2) 을 따라서 정렬되고, 또한 전방 저널 및 후방 저널 (15 및 16) 의 각각의 단부들에 배열된다. 일 실시형태에 따라, 압력 회로 (21) 는 축선방향 대칭을 가진다.
예를 들어, 압력 회로 (21) 는 튜브 형태의 부분 (21a), 두 개의 축선방향 덕트 부분들 (21b) 및 두 개의 반경방향 덕트 부분 (21c) 을 구비한다 (도 5). 축선방향 덕트 부분들 및 반경방향 덕트 부분들 (21b, 21c) 은 선형이다. 튜브 형태의 부분 (21a) 은 맨드릴 (12) 의 회전 축선 (A1 또는 A2) 과 동축이다. 이는 원통형 코어 (14) 주위에 형성된다. 주변 벽 (17) 은 예를 들어 원통형 코어 (14) 를 향해 수축된 후 상기 원통형 코어 (14) 에 용접되어, 압력 회로 (21) 의 튜브 형태의 부분 (21a) 을 형성하는 수 밀리미터의 갭을 남긴다.
축선방향 덕트 부분들 (21b) 은 맨드릴 (12) 의 회전 축선 (A1 및 A2) 을 따라서 정렬되고, 각각의 저널 (15 및 16) 에서 형성된다. 각각의 축선방향 덕트 부분 (21b) 은 도킹 포트 (22 및 23) 를 반경방향 덕트 부분 (21c) 에 링크하여, 직각을 형성한다. 각각의 반경방향 덕트 부분 (21c) 은 튜브 형태의 부분 (21a) 의 일 단부의 두 개의 정반대 지점들에서 축선방향 덕트 부분 (21b) 을 링크하기 위하여 반경방향으로 연장한다. 이러한 압력 회로 (21) 의 실시형태는 실현하기 쉽고, 슬리브 (13) 를 그의 전체 내부 엔빌로프 표면에 걸쳐 균일하게 홀딩할 수 있다.
압력 회로 (21) 는 냉각 회로 (24) 에 연결되도록 의도되어, 예를 들어 폐쇄 회로를 형성한다 (도 4 참조). 또한, 변환 유닛 (7) 은 냉각 회로 (24) 를 통해 유동하는 유체를 냉각시키도록 구성된 냉각 모듈 (25) 을 포함한다. 냉각 모듈 (25) 은 예를 들어 냉각 회로 (24) 를 통해 유체를 유동시킬 수 있는 펌프 및 냉각 회로 (24) 를 통해 유동하는 유체를 냉각시킬 수 있는 열 교환기를 포함한다.
일 예시적인 실시형태에 따라, 도킹 포트들 (22 및 23) 은 압력 회로 (21) 를 냉각 회로 (24) 에 연결하기 위하여 변환 유닛 (7) 의 상보적인 연결 요소 (27) 와 맞물리도록 의도된 맨드릴 (12) 의 연결 요소 (26) 를 각각 포함한다.
연결 요소들 (26) 은 예를 들어 압력 회로 (21) 의 각각의 도킹 포트 (22 및 23) 의 오리피스에서 타이트하게 탑재되는 별개의 요소들이다. 연결 요소들 (26) 및 상보적인 연결 요소들 (27) 은 예를 들어 퀵-커넥터 유형이다. 서로 맞물리는 연결 요소들 (26 및 27) 의 단부들은 예를 들어 수형/암형이다.
또한, 퀵 커넥터들은 이들이 서로로부터 분리될 때에 폐쇄 위치를 그리고 이들이 함께 연결될 때에 유체의 통과를 허용하는 개방 위치를 취하도록 구성된다. 이는 이들이 분리될 때에 압력 회로 (21) 를 자동으로 폐쇄할 수 있고, 이는 슬리브 (13) 를 맨드릴 (12) 에 고정하기 위하여 반경방향 압력이 주변 벽 (17) 에 의해 가해지는데 필요하다.
변환 유닛 (7) 을 작동하기 위한 방법의 일 예에서, 슬리브 (13) 를 맨드릴 (12) 상에서 제 위치에 잠그기 위하여, 압력 회로 (21) 의 두 개의 도킹 포트들 (22 및 23) 중 단 하나만이, 예컨대 맨드릴 (12) 의 후방에 배열된 도킹 포트 (23) 가 연결된다. 그 후, 맨드릴 (12) 의 전방에 배열된 도킹 포트 (22) 의 연결 요소 (26) 는 폐쇄 위치에 있어서, 압력 회로 (21) 를 폐쇄한다 (도 5).
그 다음, 유체는 압력 회로 (21) 를 통해 보내진다. 유체 회로 (24) 는 냉각 모듈 (25) 로부터 격리된다. 그 후, 압력 회로 (21) 에서 유체에 의해 가해진 압력은 주변 벽 (17) 을 잠금 위치를 향해 반경방향으로 밀어서, 주변 벽 (17) 을 슬리브 (13) 의 내부 엔빌로프 표면에 대해 가압하고, 그럼으로써 슬리브 (13) 를 맨드릴 (12) 에 단단하게 고정한다.
맨드릴 (12) 의 두 개의 연결 요소들 (26) 중 적어도 하나는 변환 유닛 (7) 의 상보적인 연결 요소 (27) 에 연결된 채로 남아있다. 따라서, 맨드릴 (12) 상에 단단하게 홀딩된 슬리브 (13) 는 편평한 기판을 변환하는 작업을 실행하기 위하여 맨드릴 (12) 에 의해 회전 구동될 수 있다.
작업의 종료 시에, 변환 유닛 (7) 이 일단 정지되면, 즉 회전 공구들이 더 이상 회전하지 않을 때, 유체의 압력은 슬리브 (13) 를 맨드릴 (12) 로부터 분리하기 위하여 감소된다.
그 다음, 압력 회로 (21) 의 두 개의 도킹 포트들 (22) 중 다른 하나는 냉각 회로 (24) 에 연결된다. 따라서 상보적인 요소들 (27) 에 연결된 연결 요소들 (26) 은 냉각 모듈 (25) 에 의해 냉각되도록 그리고 맨드릴 (12) 을 냉각시키도록 유체를 폐쇄 회로를 형성하는 냉각 회로 (24) 를 통해 유동시킬 수 있다. 그런 다음, 맨드릴 (12) 및 슬리브 (13) 는 냉각될 수 있다. 이것이 충분히 냉각되고 주변 벽 (17) 이 그의 휴지 위치에 있을 때에, 슬리브 (13) 는 쉽게 제거될 수 있다.
따라서, 슬리브 (13) 를 맨드릴 (12) 에 고정하는데 사용된 압력 회로 (21) 는 변환 유닛 (7) 이 정지될 때에 맨드릴 (12) 을 냉각시키는데 또한 사용된다. 압력 회로 (21) 의 이러한 제 2 의 용도는 슬리브 (13) 를 더 쉽게 그리고 빠르게 해제하기 위하여 맨드릴 (12) 의 냉각을 가속시킬 수 있다. 또한, 슬리브 (13) 를 맨드릴 (12) 에 고정하는 작용 또는 맨드릴 (12) 을 냉각시키는 작용은 압력 회로 (21) 를 연결 또는 분리하는 작용들에 의해 쉽게 제어 및 자동화될 수 있다.
본 발명은 설명 및 도시된 실시형태들에 한정되지 않는다. 다수의 변경들이 청구범위에 의해 규정된 범위로부터 달리 벗어남 없이 이뤄질 수 있다.

Claims (16)

  1. 슬리브 (13) 가 끼움장착되도록 의도되는, 편평한 기판을 변환하기 위한 유닛용의 회전-공구 맨드릴로서,
    - 원통형 코어 (14),
    - 상기 슬리브 (13) 를 맨드릴 (12) 상에서 제 위치에 잠그기 위하여 상기 슬리브 (13) 상에 반경방향 압력을 가함으로써 잠금 위치 및 휴지 위치를 취할 수 있는 주변 벽 (17), 및
    - 상기 슬리브 (13) 상에 상기 반경방향 압력을 가하기 위하여 상기 주변 벽 (17) 과 상기 원통형 코어 (14) 사이에 제공되는 압력 유체 회로 (21)
    를 포함하는 회전-공구 맨드릴에 있어서,
    상기 회전-공구 맨드릴은 유체를 상기 원통형 코어 (14) 의 구역에서 유동시키기 위한 그리고 상기 맨드릴 (12) 을 냉각시키기 위한 냉각 유체 회로 (24) 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 회전-공구 맨드릴.
  2. 슬리브 (13) 가 끼움장착되도록 의도되는, 편평한 기판을 변환하기 위한 유닛 용의 회전-공구 맨드릴로서,
    - 원통형 코어 (14), 및
    - 유체를 상기 원통형 코어 (14) 의 구역에서 유동시키기 위한 그리고 상기 맨드릴 (12) 을 냉각시키기 위한 냉각 유체 회로 (24)
    를 포함하는 회전-공구 맨드릴에 있어서,
    상기 회전-공구 맨드릴은:
    - 상기 슬리브 (13) 를 상기 맨드릴 (12) 상에서 제 위치에 잠그기 위하여 상기 슬리브 (13) 상에 반경방향 압력을 가함으로써 잠금 위치 및 휴지 위치를 취할 수 있는 주변 벽 (17), 및
    - 상기 슬리브 (13) 상에 상기 반경방향 압력을 가하기 위하여 상기 주변 벽 (17) 과 상기 원통형 코어 (14) 사이에 제공되는 압력 유체 회로 (21)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는, 회전-공구 맨드릴.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 압력 유체 회로 (21) 및 상기 냉각 유체 회로 (24) 는 함께 연결되는 것을 특징으로 하는, 회전-공구 맨드릴.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각 유체 회로 (24) 용 도킹 포트 (22; docking port) 가 상기 맨드릴 (12) 의 전방 단부에 배열되고, 상기 압력 유체 회로 (21) 용 도킹 포트 (23) 가 상기 맨드릴 (12) 의 후방 단부에 배열되는 것을 특징으로 하는, 회전-공구 맨드릴.
  5. 제 4 항에 있어서,
    도킹 포트들 (22, 23) 은 상기 맨드릴 (12) 의 회전 축선 (A1, A2) 을 따라서 정렬되는 것을 특징으로 하는, 회전-공구 맨드릴.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    도킹 포트들 (22, 23) 은 상기 압력 유체 회로 (21) 를 상기 냉각 유체 회로 (24) 에 연결하기 위하여 변환 유닛 (7) 의 상보적인 연결 요소 (27) 와 맞물리도록 의도되는, 상기 맨드릴 (12) 의 연결 요소 (26) 를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는, 회전-공구 맨드릴.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 연결 요소 (26) 및 상기 상보적인 연결 요소 (27) 는, 분리될 때에 폐쇄 (closed-off) 위치를 취하고 연결될 때에 유체의 통과를 허용하는 개방 위치를 취하는 퀵-커넥터 유형 (quick-connector type) 인 것을 특징으로 하는, 회전-공구 맨드릴.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 유체 회로 (21) 는 상기 원통형 코어 (14) 주위에서 상기 맨드릴 (12) 의 회전 축선 (A1, A2) 과 동축인 튜브 형태의 부분 (21a) 을 가지는 것을 특징으로 하는, 회전-공구 맨드릴.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력 유체 회로 (21) 는 상기 맨드릴 (12) 의 각각의 저널 (15, 16) 에 제공된 적어도 하나의 축선방향 덕트 부분 (21b) 을 가지고, 상기 축선방향 덕트 부분 (21b) 은 도킹 포트 (22, 23) 를 링크하는 것을 특징으로 하는, 회전-공구 맨드릴.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 압력 유체 회로 (21) 는 각각의 축선방향 덕트 부분 (21b) 을 튜브 형태의 부분 (21a) 에 링크하는 적어도 하나의 덕트 부분 (21c) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 회전-공구 맨드릴.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 맨드릴 (12) 을 포함하는, 편평한 기판을 변환하기 위한 유닛.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 냉각 유체 회로 (24) 는 유체를 냉각시키기 위한 냉각 모듈 (25) 에 연결되는 것을 특징으로 하는, 편평한 기판을 변환하기 위한 유닛.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 냉각 유체 회로 (24) 에 연결된 상기 압력 유체 회로 (21) 는 폐쇄 회로를 형성하는 것을 특징으로 하는, 편평한 기판을 변환하기 위한 유닛.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 변환 유닛의 작동 방법에 있어서,
    - 상기 압력 유체 회로 (21) 의 두 개의 도킹 포트들 (22, 23) 중 단 하나의 도킹 포트만을 상기 냉각 유체 회로 (24) 에 연결하는 단계,
    - 상기 슬리브 (13) 를 상기 맨드릴 (12) 상에서 제 위치에 잠그기 위하여 상기 주변 벽 (17) 이 상기 슬리브 (13) 상에 반경방향 압력을 가하도록 상기 압력 유체 회로 (21) 를 통해 유체를 보내는 단계, 및
    - 상기 압력 유체 회로 (21) 의 상기 두 개의 도킹 포트들 (22, 23) 을 상기 냉각 유체 회로 (24) 에 연결하고, 냉각된 유체를 상기 압력 유체 회로 (21) 를 통해 유동시켜, 상기 맨드릴 (12) 을 냉각시키는 단계
    를 포함하는, 변환 유닛의 작동 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    유체를 상기 압력 유체 회로 (21) 를 통해 유동시켜 상기 맨드릴 (12) 을 냉각시키는 것은 폐쇄 회로에서 실현되는 것을 특징으로 하는, 변환 유닛의 작동 방법.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 슬리브 (13) 를 상기 맨드릴 (12) 에 고정하기 위하여 상기 냉각 유체 회로에 연결된 상기 압력 유체 회로 (21) 의 도킹 포트 (23) 는 운전자의 반대 측에서 상기 맨드릴 (12) 의 후방에 배열된 도킹 포트 (23) 인 것을 특징으로 하는, 변환 유닛의 작동 방법.
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