KR0159807B1 - 보빈홀더 - Google Patents

Abstract

[목적]

고속으로 회전시킬 수 있는 소직경 또는 장척의 보빈홀더를 제공한다.

[구성]

홀더(3)의 외주에 복수개의 긴착부재(12A-12L)를 배열설치하고, 긴착부재를 축방향으로 압축하여 홀더의 외경방향으로 확대 개방시켜서 홀더에 동축으로 장착된 원통형상의 보빈의 내경을 긴착하고, 또, 상기 긴착부재를 내경방향으로 이동시켜서 보빈을 이완되도록 한 권취기에 있어서의 보빈홀더로서 홀더의 긴착부재의 배설부를 오목형상(3a∼3l)으로 하고, 오목부에 상기 긴착부재의 일부를 매설시킴으로써 상기 목적을 달성한다.

Description

보빈홀더

제1도는 본 발명의 보빈홀더의 1실시예의 단면도.

제2도는 제1도의 B-B 단면도.

제3도는 제1도의 A부분 상세도.

제4도는 제3도의 C화살표시로 본 전개도.

제5도는 다른 실시예의 A부분에 대응하는 부분의 상세도.

제6도는 제5도의 D화살표시로 본 전개도.

제7도는 본 발명의 제1도에 도시한 실시예에 의한 보빈홀더를 회전시켰을때의, 홀더의 흔들림 진동선도.

제8도는 종래기술에 의한 보빈홀더를 회전시켰을때의 홀더의 흔들림 진동선도.

제9도는 또 다른 실시예의 A부분에 대응하는 부분의 상세도.

[산업상의 이용분야]

본 발명은 원통형상의 보빈상에 사조을 감도록한 권취기에 있어서 보빈을 장착 고정하는 보빈홀더에 관한 것이다. 본 발명의 보빈홀더는 특히 폴리에스테르, 폴리아미드등의 합성섬유사조를 방사하고, 예컨대, 매분 수천 m의 속도로 감는 권취기에 적합하다.

[종래의 기술]

최근, 사조의 권취기는 그 권취속도가 고속화하는 동시에 보빈직경이 소직경화로 된다. 따라서 보빈홀더가 소직경화되고 또한, 보빈홀더의 길이가 장척화하는 경향이 있다.

[발명이 해결하려고 하는 과제]

이와 같은 종래의 보빈홀더에서는, 긴착(緊着)부재를 지축 또는 홀더의 외부측에 끼워맞춤하고 있으므로, 축 또는 홀더의 외경은 보빈의 내경으로부터 긴착부재의 소요치수를 제외한 치수로 되며, 축 또는 홀더의 외경이 작아진다. 이 때문에, 축 또는 홀더의 강성이 떨어지고, 보빈홀더의 고유진동이 운전영역에 있게 되면, 그 때문에 제8도에 도시한 바와 같이 약 10,000rpm 이상의 운전영역에 있어서 진동이 커진다. 그 결과 보빈홀더를 상기 10,000rpm 이상의 운전영역에서 운전할 수 없으며, 따라서 권취기의 고속운전을 할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

[발명의 목적]

본 발명의 목적은 상기한 종래의 보빈홀더에 부수되는 문제점을 해결하여 고속으로 회전시킬 수 있는 소직경 및 장척의 보빈홀더를 제공하는 것에 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명에 있어서는, 지축의 외주에 복수개의 긴착부재를 배열설치하고, 이 긴착부재를 축방향으로 압축하여 상기 지축의 외경방향에 전개시켜서, 이 지축에 동축으로 장착된 원통형상의 보빈내경을 긴착하고, 또 상기 긴착부재를 내경방향으로 이동시켜서 보빈을 이완되도록 한 권취기에 있어서의 보빈홀더에 있어서, 상기 지축 근방의 긴착부재의 배설부를 오목형상으로 하고 이 오목부에 상기 긴착부재의 일부를 배설시킴으로써 상기 목적을 달성한다.

[작용]

본 발명에서는, 지축의 긴착부재의 배설부, 즉, 지축 그 자체에 형성된 긴착부재의 배설부 또는 지축에 일체적으로 끼워맞춤되는 홀더의 긴착부재의 배설부를 오목형상으로 형성하고, 이 오목부에 긴착부재의 일부를 매설하고 있으므로, 긴착부재의 두께가 같은 경우라도, 축 또는 홀더의 외경치수가 종래의 보빈홀더 보다 크게할 수 있고, 그 때문에 축 또는 홀더의 강성이 커진다. 그 결과, 보빈홀더의 고유진동수가 높아져서 소직경, 장척의 보빈홀더의 고속화가 가능하게 된다.

고유진동수가 종래장치에 비하여 향상되는 정도는, 홀더전장에 대하여 오목부의 점하는 비중이 작을수록 커진다.

이하 본 발명의 실시예를 예시하는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

[실시예]

제1도는 본 발명에 관한 보빈홀더의 1실시예의 단면도이다.

제1도에 있어서, 중공의 지축(1)은, 우측단부의 테이퍼부(1a)가 권취기의 프레임(18)에 끼워맞추어져 지지되어 있다. 또한 23은 너트로, 너트(23)의 체결력에 의해 서포터(1)의 테이퍼부(1a)를 프레임(18)에 고정체결부착한다.

지축(1)의 중공부에 샤프트(2)가 베어링(4,5)에 의해 지지되고, 지축(1)과 동축형상으로 회전이 자유롭다. 또한 부호(16)은 베어링(4)의 고정링이다.

샤프트(2)의 중앙부(2a)는 홀더(3)에 형성된 구멍과 소정의 체결구를 가지고 끼워 맞춤하고, 너트(17)에 의해 샤프트(2)와 홀더(3)를 일체적으로 체결하고 있다.

샤프트(2)의 축심부에 동축형상으로 구멍(2b)을 뚫고, 보빈의 이완시, 후부로부터 압축공기를 공급한다.

원통형상을 한 홀더(3)를 상기와 같이 샤프트(2)의 중앙부(2a)에 동축형상으로 고정부착하고 있고, 홀더의 외주면에는 홀더(3)의 축방향으로 간격을 두어 복수의 오목부(3a∼3l)를 형성하고 있다. 각 오목부(3a∼3l)는 제2도에 도시한 바와 같이 홀더(3)의 주위를 원주방향으로 포위하고 있다. 또 홀더(3)의 외주 오목부(3a∼3l)의 축방향 근방에는 제3도에 도시한 바와 같이 홈(3m)을 형성하고 있다.

홀더(3)의 선단에 볼트(19)에 의해 캡(6)을 고착하고, 실린더실(E)을 구성하고 있다. 샤프트(2)의 선단에 0링(20)을 통하여 피스톤(7)을 밀봉형상으로 미끄럼 운동 가능하게 장착하고, 피스톤(7)의 외주면에 형성된 0링 홈(7a)에 0링(21)을 장착하여, 0링(21)을 통하여 홀더(3)의 선단에 형성된 공동내를 피스톤(7)이 밀봉형상으로 미끄럼운동 가능하게 걸어맞춤 되어 있다.

홀더(3)의 선단부와 피스톤(7)과의 사이에 스프링(8)이 장착되고, 피스톤(7)을 제1도에 있어서 좌측방향으로 가압하고 있다. 3개의 핀(9)이 피스톤(7)의 둘레면에 균등하게 배치되어 나사고정되어 있고, 핀(9)은 홀더(3)에 형성된 축방향의 긴구멍(3n)을 관통하고 있으며, 슬리브(10A)에 형성된 구멍(10c)과 걸어맞춤 되어 있다.

슬리브(10A)는 홀더(3)의 외측원주면에 미끄럼운동 가능하게 끼워맞춤 되어있고, 핀(9)과 걸어맞춤되는 구멍(10c)이 3개소에 균등하게 배치되어 형성되어 있다.

상기 슬리브(10A)에 연속하여 관형상을 한 슬리브(10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G, 10H, 10I, 10J, 10K, 10L)가, 순차적으로 홀더(3)에 미끄럼움직임 가능하게 그 축방향으로 늘어져서 끼워맞춤 되어있다.

상기한 홀더(3)에 형성된 오목부(3a∼3l)에는 보빈을 긴착·이완시키는 긴착부재(12A∼12L)가 설치되어 있다.

또한, 이하의 설명에서는 슬리브(10A∼10L)을 단순히 슬러브(10)로 나타내고 있다.

부호(10b)는 결절(10a)에 T자 형상으로 교차하도록 슬리브(10)에 형성된 절결부에서, 보빈(22)의 이완시에는 테이퍼부재(14)에 형성된 볼록부(14c, 14d)와 걸어맞춤하여 테이퍼부재(14)를 제1도에 있어서 우측방향으로 이동시킨다.

긴착부재(12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F, 12G, 12H, 12I, 12J, 12K, 12L)의 구조를 제3도 제4도를 참조하여 설명한다.

척(13)은 외부면(13b)이 보빈(22)의 내면을 파지하는 것이며,그 내면에 형성된 테이퍼면(13a)은 테이퍼부재(14)의 테이퍼면(14b)과 걸어맞춤하여 반경방향으로 척(13)을 확대 개방하고, 그 외부면(13b)이 보빈의 내경과 걸어맞춤하여 보빈을 파지한다.

제3도에 있어서, 척(13)의 좌측선단에 걸기부(13c)가 형성되고, 홀더(3)의 오목부(3a∼3l)근방에 형성된 홈(3m)에 걸려지게 된다.

테이퍼부재(14)는 홀더(3)에 형성된 고리형상 오목부(3a∼3l)내에 장착되고, 테이퍼부재(14)의 우측단부에 돌출설치된 핀(14a)에 스프링(15)이 장착되며, 스프링(15)에 의해 테이퍼부재(14)를 제1도, 제3도에 있어서 좌측으로 이동시켜서 척(13)을 확대 개방시킨다.

제4도에 있어서, 부호(10a)는 슬리브(10)에 형성된 슬리브의 축방향으로 뻗는 절결부에서, 절결부(10a)를 통하여 척(13)이 돌출된다. 본 실시예에서는 각 고리형상 오목부(3a∼3l)에 각각 6개의 척(13)을 사용하고 있고, 각 슬리브(10)의 외주를 6분할하도록 절결부(10a)가 형성되어 있다.

또, 13d, 13e는 척(13)의 양측면에 형성된 돌출부로, 슬리브(10)의 내경부와 걸어맞춤하여 테이퍼부재(14)가 소정량이상 돌출하는 것을 방지하고 있다.

다음에, 상기 구성으로 형성되는 보빈홀더의 작동을 설명한다.

[보빈의 긴착]

실린더실(E)내의 압축공기를 배출하여 스프링(8)에 의해 피스톤(7)을 제1도에 있어서 좌측방향으로 이동시키고, 슬리브(10A)를 좌측방향으로 이동하여 각 슬리브(10A∼10L)와, 테이퍼부재(14)의 볼록부(14c, 14d)와의 걸어맞춤을 끊는다(테이퍼부재(14)가 슬리브(10)로부터 자유롭게 된다).

이 상태에서, 다음으로 테이퍼부재(14)가 스프링(15)에 의해, 제1도에 있어서 좌측방향으로 이동되고, 테이퍼부재(14)의 테이퍼면(14b)이 척(13)의 테이퍼부(13a)와 걸어맞춤하여 척(13)을 외주방향으로 확대 개방한다.

그 결과, 척(13)이 보빈(220의 내주를 파지한다.

[보빈의 이완]

샤프트(2)의 후단부(제1도의 우단부)에 압축공기 공급용 노즐(도시않음)을 압접하며, 샤프트(2)의 구멍(2b)을 경유하여 실린더실(E)에 압축공기를 공급하고, 피스톤(7)을 제1도에 있어서 우측방향으로 이동시킨다. 피스톤(7)의 이동에 의해 핀(9)을 통하여 슬리브(10A∼10L)를 우측방향으로 이동하고, 각각의 슬리브(10)에 형성된 절결부(10b)가 테이퍼부재(14)의 볼록부(14c, 14d)와 걸어맞춤하여, 스프링(15)에 저항하여 테이퍼부재(14)를 제1도, 제3도, 제4도에 있어서 우측방향으로 이동시킨다.

상기와 같이, 테이퍼부재(14)가 스프링915)에 저항하여 제1도에 있어서 우측방향으로 이동하고, 테이퍼부재(14)에 대하여 척(13)의 걸어맞춤부(테이퍼면(13a))가 미끄러져 척(13)은 내경방향으로 축소된다.

본 실시예에서는, 지축의 긴착부재의 배설부를 오목형상으로 형상하고, 이 오목부에 긴착부재의 일부를 매설하고 있기 때문에, 축 또는 홀더의 외경치수를 크게할 수 있으며, 축 또는 홀더의 강성이 증대된다. 본 실시예에 의해, 지축에 긴착부재의 배설용 오목부를 갖지않는 종래장치와 비교하여 강성을 1.5배(약간의 설계변경을 가한 경우는 1.4∼1.7배)로 할 수 있었다. 그 결과, 고유진동수가 높아져서 소직경·장척의 보빈홀더에도 불구하고, 고속영역에 있어서도 진폭등의 진동치가 낮게 되었다. 94㎜내경의 보빈 6개(전장 1200㎜)의 경우, 종래는 제8도에 도시한 바와 같이, 약 10,000rpm이상의 운전영역에서 진동이 커진것에 대하여, 본 실시예에서는 제7도에 도시한 바와 같이 약 15,000rpm까지 큰 진동이 없었다.

본 실시예에서는, 홀더의 축방향으로 장착된 슬리브끼리를 연결하고 있지 않으나, 돌기등의 걸어맞춤부에 의해 서로 연결하여도 무방하다.

상기 실시예에서는 지축에 지지시킨 홀더에 오목부를 형성하고 있었으나, 홀더를 사용하지 않고 지축에 직접 긴착부재를 끼워맞추도록 한 장치에 본 발명을 적용하는 경우에는 지축에 오목부를 형성하여도 무방하다.

다른 실시예를 제5도, 제6도에 도시한다. 상기한 실시예에서는 테이퍼부재(14)에 돌출설치한 핀(14a)에 스프링(15)을 장착하고 있었으나, 이 실시예에서는 테이퍼부재(14)에 오목부(14a')를 형성하고, 오목부(14a')에 스프링(15)을 장착하고 있다.

본 발명에서는, 슬리브(10b∼10l)에 스프링을 걸어맞춤, 또는 슬리브(11)만에 스프링을 걸어맞춤시켜서 보빈을 이완시켰을때, 슬리브(10b∼10l)가 상기 스프링의 힘에 의해 좌측방향으로 이동되도록 해도 무방하다.

상기한 실시예에서는, 보빈의 이완시, 슬리브를 홀더선단으로부터 밀도록 하였으나, 홀더후부로부터 홀더에 배설된 액츄에이터, 또는 홀더의 외부에 배설된 액츄에이터에 의해 밀도록 긴착부재를 배설하여도 무방하다.

또한, 다른 실시예의 A부분에 대응하는 부분의 상세도를 제9도는 도시한다.

본 발명에 있어서는, 제9도에 도시한 바와 같이, 홀더(103)에 설치된 오목홈(103b)에 경사부(103a)를 형성하고, 경사부에 척(113)의 경사부(113a)가 걸어맞춤되도록 하여도 무방하다.

[발명의 효과]

본 발명에서는 지축의 긴착부재의 배설부를 오목형상으로 형성하고, 이 오목부에 긴착부재의 일부를 매설하고 있기 때문에, 축 또는 홀더의 외경치수를 크게할 수 있으며, 축 또는 홀더의 강성이 증대된다. 본 발명에 의해, 지축에 긴착부재의 배설용 오목부를 갖지않는 종래장치에 비교하여 강성을 훨씬 높일 수 있다.

그 결과, 고유진동수가 높아져서 소직경, 장척의 보빈홀더에도 불구하고, 고속영역에 있어서도 진폭등의 진동치가 낮게된다.

Claims (5)

1. 지축을 포함하며, 이 지축의 외주에 복수개의 긴착부재를 배열설치하고, 이 긴착부재를 축방향으로 압축하여 상기 지축의 외경방향으로 확대 개방시켜서 이 지축에 동축으로 장착된 원통형상의 보빈의 내경을 긴착하고, 또 상기 긴착부재를 내경방향으로 이동시켜서 보빈을 이완되도록 하고, 상기 지축 근방의 긴착부재의 배설부를 오목형상으로 하고, 이 오목부에 상기 긴착부재의 일부를 매설시킨 사조권취기상에 배설되는 보빈홀더에 있어서, 상기 오목부는 바로 지축상에 형성되거나 지축에 대해 축방향으로 움직이지 않도록 지축상에 고정배설된 원통형상의 홀더상에 형성된 것을 특징으로 하는 보빈홀더.
2. 제1항에 있어서, 상기 홀더는 오목부에 축방향으로 인접한 부분에 형성된 홈을 그 외면에 더 구비하고, 상기 긴착부재는 상기 홈과 걸리는 걸기부를 가지는 것을 특징으로 하는 보빈홀더.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지축의 원주방향으로 뻗어 있는 복수개의 상기 오목부가 이 지축의 축방향으로 간격을 두고 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 보빈홀더.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 긴축부재는, 홀더 또는 지축상에 삽입되어 각각 이 홀더 또는 지축에 대해 축방향으로 움직일 수 있는 슬리이브에 의해 외경방향으로 확대되거나 내경방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 보빈홀더.
5. 제3항에 있어서, 상기 긴착부재는, 홀더 또는 지축상에 삽입되어 각각이 홀더 또는 지축에 대해 축방향으로 움직일 수 있는 슬리이브에 의해 외경방향으로 확대되거나

   내경방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 보빈홀더.