KR100750664B1 - Continuous lamination apparatus for application of compressive stress on laminated superconducting tape - Google Patents

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Abstract

A continuous lamination apparatus for applying a compressive stress on a superconducting tape is provided to reduce an amount of the superconducting tape by applying a uniform tension on a coupling portion of the superconducting tape. A continuous lamination apparatus for applying a compressive stress on a superconducting tape includes a tape providing unit(100), a solder providing unit(200), a preliminary heating portion(300), a tension adjusting unit(400), and a tape collector(500). The tape providing unit includes a superconducting tape providing reel(110) and a reinforcement tape providing reel(120). A reinforcement tape(20) is coupled with one or both ends of the superconducting tape(10). The superconducting tape is completely enclosed by the reinforcement tape. The superconducting tape providing reel and the reinforcement tape providing reel are rotated corresponding to a rotation speed of the tape collector.

Description

압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치{continuous lamination apparatus for application of compressive stress on laminated superconducting tape}Continuous lamination apparatus for application of compressive stress on laminated superconducting tape}

도 1 - 본 발명에 따른 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치에 대한 주요부에 대한 정면도.1-A front view of the main part for the compression stress applied superconducting wire continuous lamination device according to the present invention.

도 2 - 본 발명에 따른 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치의 장력조절압착부에 대한 측면도.Figure 2-side view of the tension control compression portion of the compression stress applied superconducting wire continuous lamination device according to the present invention.

도 3 - 본 발명에 따른 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치에 의해 접합된 초전도 선재 내부에 작용하는 압축응력의 크기를 나타낸 도.3 is a diagram showing the magnitude of the compressive stress acting on the inside of the superconducting wire bonded by the compressive stress applied superconducting wire continuous lamination device according to the present invention.

<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols Used in Drawings>

10 : 초전도 테이프 20 : 보강재 테이프10: superconducting tape 20: reinforcing tape

30 : 초전도 선재 100 : 테이프공급부30: superconducting wire 100: tape supply unit

110 :초전도 테이프 공급릴 120 : 보강재 테이프 공급릴110: superconducting tape supply reel 120: reinforcement tape supply reel

200 : 솔더공급부 300 : 예열부200: solder supply unit 300: preheating unit

400 : 장력조절압착부 410 : 고정압착롤러400: tension control compression section 410: fixed compression roller

420 : 이동압착롤러 421 : 롤러가이드420: moving compression roller 421: roller guide

430 : 강제인상체 440 : 장력조절스크류430: forced lifting body 440: tension adjusting screw

500 : 선재수거부500: wire rod collection

본 발명은 초전도 테이프와 보강재 테이프를 솔더로 접합시켜 초전도 선재를 연속적으로 형성시키는 라미네이션 장치에 관한 것으로서, 보강재 테이프에 작용하는 장력이 초전도 테이프에 작용하는 장력보다 더 큰 상태에서 압착되어 초전도 선재에 압축응력이 작용하도록 형성되며, 초전도 선재의 접합부에서의 장력이 균일하게 작용하도록 하여 초전도 선재의 특성 감소를 방지하고 초전도 선재의 낭비를 방지하는 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치의 제공을 그 목적으로 한다.The present invention relates to a lamination apparatus for continuously forming a superconducting wire by soldering a superconducting tape and a reinforcing tape with solder, wherein the tension applied to the reinforcing tape is compressed in a state larger than the tension acting on the superconducting tape and compressed into the superconducting wire. It is formed to act as a stress, to provide a uniform stress applied superconducting wire continuous lamination device to prevent the reduction of the characteristics of the superconducting wires and to prevent waste of the superconducting wires by making the tension at the junction of the superconducting wires uniform. do.

일반적으로 초전도 테이프, 특히 박막형 초전도 테이프는 금속재 기판과 초전도층, 그리고 그 사이에 상기 금속재 기판과 초전도층 간의 물성 차이를 최소화시키기 위한 버퍼(buffer layer)으로 형성되어 있다.In general, a superconducting tape, in particular a thin film type superconducting tape, is formed as a buffer layer for minimizing the difference in physical properties between the metal substrate and the superconducting layer, and the metal substrate and the superconducting layer therebetween.

이러한 박막형 초전도 테이프는 금속재 기판이 상기 완충층으로 인해 보강재로 사용될 수 없기 때문에 필수적으로 별도의 금속재로 형성된 보강재(안정화재) 테이프가 접합되어야 한다.Since the thin film type superconducting tape cannot be used as a reinforcing material due to the buffer layer, a reinforcing material (stabilizer) tape formed of a separate metal material must be bonded.

상기 초전도 테이프와 보강재 테이프와의 접합은 일반적으로 라미네이션(lamination) 장치에 의해 실현되며, 상기 라미네이션 장치는 초전도 테이프 또는 보강재 테이프에 솔더를 공급한 후 가열 압착하여 초전도 테이프와 보강재 테이 프가 적층 접합된 초전도 선재를 형성시키는 장치이다.Bonding of the superconducting tape and the reinforcing tape is generally realized by a lamination device, wherein the laminating device is laminated with the superconducting tape and the reinforcing tape by supplying solder to the superconducting tape or the reinforcing tape and then hot pressing them. It is a device for forming superconducting wire.

이러한 라미네이션(적층 접합) 과정을 거친 초전도 선재는 초전도 테이프 외주면에 보강재 테이프가 에워싸는 형태로 형성되어, 초전도 시스템에의 적용시 초전도 테이프를 열적, 전기적으로 안정화시켜, 초전도 시스템의 안정성을 향상시킨다.The superconducting wire that has undergone the lamination (lamination bonding) process is formed in the form of a reinforcement tape on the outer circumferential surface of the superconducting tape, thereby thermally and electrically stabilizing the superconducting tape when applied to the superconducting system, thereby improving the stability of the superconducting system.

종래의 라미네이션 장치에 의해 제조된 초전도 선재는 보빈에 감겨져 초전도 마그넷으로 주로 사용되며, 이 경우 초전도 선재는 필연적으로 구부려지게 된다. 통상 고온 초전도 테이프에 있어서 초전도층은 세라믹(ceramic) 재질로 형성되는데, 이러한 구부려지는 부분에 의해 세라믹으로 형성된 초전도층에 인장응력이 발생하여 미세한 균열(crack)로 인한 임계전류를 감소시켜 초전도 특성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.The superconducting wire manufactured by the conventional lamination apparatus is wound around the bobbin and used mainly as a superconducting magnet. In this case, the superconducting wire is necessarily bent. In general, in a high temperature superconducting tape, the superconducting layer is formed of a ceramic material. The bent portion generates a tensile stress in the superconducting layer formed of the ceramic, thereby reducing the critical current due to minute cracks, thereby improving superconducting characteristics. There is a problem to drop.

또한 초전도 마그넷 운전시 일반적으로 보빈에 가해지는 후프 스트레스(hoop stress)에 의해 보빈이 상하로 줄어들고 좌우로 팽창되는 현상을 보이게 되는데, 이 경우에 보빈 외주변에 감긴 초전도 선재에 인장응력이 발생하여 초전도 선재가 손상되어 초전도 선재의 임계전류 값을 감소시키게 된다.In addition, when the superconducting magnet is operated, the bobbin decreases up and down and expands from side to side due to the hoop stress applied to the bobbin. The wire is damaged, which reduces the critical current value of the superconducting wire.

또한 종래의 라미네이션 장치에 의하면, 압착롤러가 고정되어 있으므로 초전도 선재의 앞 부분과 마지막 부분은 라미네이션 공정이 이루어 지지 않아 이를 버려야 하였으므로 선재의 낭비가 생기게 되며, 이를 줄이기 위해 초전도 선재의 양끝에 금속 테이프를 접합하여 사용하더라도, 접합부위가 돌출되어 압착시 초전도 선재와 롤러의 손상을 가져오게 된다.In addition, according to the conventional lamination apparatus, since the pressing roller is fixed, the front part and the last part of the superconducting wire have to be discarded because the lamination process is not performed, which causes the waste of the wire rod. Even when used in combination, the joints protrude and cause damage to the superconducting wire and the roller during compression.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 장력조절압착부에 의해 보강재 테이프에 작용하는 장력이 초전도 테이프에 작용하는 장력보다 더 큰 상태에서 압착되어 초전도 선재에 압축응력이 작용하도록 형성되며, 초전도 선재의 접합부에서의 장력이 균일하게 작용하도록 하여 초전도 선재의 특성 감소를 방지하고 초전도 선재의 낭비를 방지하는 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치의 제공을 그 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the tension acting on the reinforcing tape by the tension control crimping portion is formed in such a way that the compressive stress acts on the superconducting wire is compressed in a state larger than the tension acting on the superconducting tape, It is an object of the present invention to provide a compressive stress-applied superconducting wire continuous lamination device that prevents the superconducting wire from reducing the characteristics of the superconducting wire by uniformly acting at the joint of the superconducting wire.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위해 본 발명은, 초전도 테이프와 보강재 테이프를 솔더로 접합시키는 라미네이션 장치에 있어서, 초전도 테이프를 공급시키는 초전도 테이프 공급릴과, 상기 초전도 테이프 일측면 또는 양측면에 접합되는 보강재 테이프를 공급시키는 보강재 테이프 공급릴로 구성된 테이프공급부와; 상기 초전도 테이프에 솔더를 공급하는 솔더공급부와; 상기 솔더가 공급된 초전도 테이프와 상기 보강재 테이프를 예열시키는 예열부와; 상기 보강재 테이프의 장력이 상기 초전도 테이프의 장력보다 상대적으로 더 큰 상태에서 압착시켜, 상기 보강재 테이프 및 초전도 테이프가 접합되어 형성된 초전도 선재에 압축응력이 작용되도록 형성된 장력조절압착부와; 상기 초전도 선재를 일정 장력으로 당겨 감아내는 선재수거부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치를 기술적 요지로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a lamination device for bonding a superconducting tape and a reinforcing tape by solder, a superconducting tape supply reel for supplying a superconducting tape, and a reinforcing tape bonded to one side or both sides of the superconducting tape. A tape supply unit comprising a reinforcing material tape supply reel for supplying it; A solder supply unit supplying solder to the superconducting tape; A preheater for preheating the superconducting tape and the reinforcement tape supplied with the solder; A tension control crimp unit formed by compressing the reinforcement tape in a state where the tension of the reinforcing tape is relatively greater than the tension of the superconducting tape, such that compressive stress is applied to the superconducting wire formed by joining the reinforcing tape and the superconducting tape; Compression stress-applied superconducting wire continuous lamination device characterized in that it comprises a; a wire rod collecting unit for winding the superconducting wire to a predetermined tension as the technical gist.

또한, 상기 장력조절압착부는, 고정압착롤러와; 상기 고정압착롤러 상부에 형성되고, 롤러가이드를 따라 상하로 움직이는 이동압착롤러와; 상기 이동압착롤러에 연결되어, 초전도 선재 간 접합부 통과시에는 상기 이동압착롤러를 상측으로 이동시키는 강제인상체와; 상기 강제인상체를 하측으로 탄성 가압함과 동시에 상기 이동압착롤러도 하측으로 탄성 가압시켜 상기 보강재 테이프에 가해지는 장력이 증가되도록 형성된 장력조절스크류;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the tension control compression unit, the fixed compression roller; A moving pressing roller formed on the fixed pressing roller and moving up and down along a roller guide; A forced lifting body connected to the moving compression roller and configured to move the moving compression roller upward when passing between the superconducting wire joints; It is preferably configured to include; a tension adjusting screw formed to elastically press the steel plate to the lower side and at the same time to the elastic pressing of the movable pressing roller to increase the tension applied to the reinforcing tape.

여기에서, 상기 고정압착롤러와 이동압착롤러의 폭은 상기 초전도 테이프 및 보강재 테이프의 폭보다 더 작은 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the width of the fixed pressing roller and the moving pressing roller is smaller than the width of the superconducting tape and the reinforcing tape.

이에 따라 초전도 테이프 및 보강재 테이프가 접합 형성된 초전도 선재에 압축응력이 작용하도록 형성되어 초전도 선재를 구부리게 될 때나 보빈의 후프 스트레스에 의한 인장응력에 대응하여 초전도층의 균열을 최소화시켜 초전도 특성 감소가 방지된 초전도 선재를 제공할 수 있으며, 또한, 초전도 테이프 및 보강재 테이프의 압착시 초전도 선재의 접합부에서 장력이 균일하게 작용하도록 하여 접합부 부근의 초전도 선재의 낭비를 방지할 수 있어 비용이 절감되며, 또한, 상기 고정압착롤러와 이동압착롤러의 폭이 상기 초전도 테이프 및 보강재 테이프의 폭보다 더 작게 형성되어 압착 시 솔더와 기공이 상기 초전도 테이프 밖으로 쉽게 빠져나올 수 있어 초전도 테이프 및 보강재 테이프 간의 접합이 우수한 이점이 있다.Accordingly, the compressive stress is applied to the superconducting wires in which the superconducting tape and the reinforcement tape are bonded to each other to prevent the superconducting layer from being reduced by minimizing cracks in the superconducting layer when bending the superconducting wire or in response to tensile stress caused by the hoop stress of the bobbin. It is possible to provide a superconducting wire, and also to reduce the cost of the superconducting wire in the vicinity of the joint by preventing the tension of the superconducting wire in the joint portion of the superconducting wire during the compression of the superconducting tape and the reinforcement tape to prevent waste. The width of the fixed pressing roller and the moving pressing roller is smaller than the width of the superconducting tape and the reinforcing tape, so that solder and pores can easily come out of the superconducting tape during pressing, so that the bonding between the superconducting tape and the reinforcing tape is excellent. have.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다. 도 1은 본 발명에 따른 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치에 대한 주요부에 대한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치의 장력조절압착부에 대한 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치에 의해 접합된 초전도 선재 내부에 작용하는 압축응력의 크기를 나타낸 도이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. Figure 1 is a schematic diagram of the main part for the compression stress applied superconducting wire continuous lamination device according to the present invention, Figure 2 is a side view of the tension control compression portion of the compression stress applied superconducting wire continuous lamination device according to the present invention, Figure 3 is a view showing the magnitude of the compressive stress acting inside the superconducting wire bonded by the compressive stress applied superconducting wire continuous lamination apparatus according to the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치는 테이프공급부(100), 솔더공급부(200), 예열부(300), 장력조절압착부(400), 선재수거부(500)로 크게 구성된다.As shown, the compression stress applied superconducting wire continuous lamination device according to the present invention is a tape supply unit 100, solder supply unit 200, preheating unit 300, tension control compression unit 400, wire collection unit 500 It is composed largely.

먼저, 테이프공급부(100)에 대해 설명하고자 한다.First, the tape supply unit 100 will be described.

상기 테이프공급부(100)는 초전도 테이프(10)를 공급시키는 초전도 테이프 공급릴(110)과, 보강재 테이프(20)를 공급시키는 보강재 테이프 공급릴(120)로 형성되며, 초전도 테이프(10) 일측면 또는 양측면에 보강재 테이프(20)가 접합되도록 보강재 테이프 공급릴(120)을 소정 위치에 위치시킨다. 본 발명의 바람직한 실시예로써는 초전도 테이프(10) 양측면에 보강재 테이프(20)가 접합되도록 하여, 초전도 테이프(10)가 보강재 테이프(20)에 의해 완전히 에워싸지도록 형성되어, 보강재에 의한 초전도층이 열적, 전기적으로 안정화되도록 한다.The tape supply unit 100 is formed of a superconducting tape supply reel 110 for supplying the superconducting tape 10 and a reinforcing tape supply reel 120 for supplying the reinforcing tape 20, and one side of the superconducting tape 10. Alternatively, the reinforcement tape supply reel 120 is positioned at a predetermined position such that the reinforcement tape 20 is bonded to both sides. In a preferred embodiment of the present invention, the superconducting tape 10 is bonded to both sides of the superconducting tape 10 so that the superconducting tape 10 is completely surrounded by the reinforcing tape 20, so that the superconducting layer by the reinforcing material is formed. Allow for thermal and electrical stabilization.

또한 상기 초전도 테이프 공급릴(110) 및 보강재 테이프 공급릴(120)은 후술한 선재수거부(500)의 회전속도에 대응되어 수동으로 회전되며, 각 테이프에 일정한 장력이 주어지도록 적절하게 당겨지면서 테이프가 공급되어, 가열 압착후 선재수거부(500)에 초전도 선재(30)가 감기게 된다.In addition, the superconducting tape supply reel 110 and the reinforcement tape supply reel 120 is manually rotated to correspond to the rotational speed of the wire collection unit 500 described later, while being properly pulled to give a predetermined tension to each tape tape Is supplied, and the superconducting wire 30 is wound around the wire rod collecting part 500 after the hot pressing.

다음으로, 상기 솔더공급부(200)는 상기 초전도 테이프(10)에 솔더(solder, 땝납)를 공급하는 것으로, 용융된 솔더가 들어가 있는 수조 형상으로 형성되며, 초 전도 테이프(10)가 담겨지면서, 초전도 테이프(10) 표면에 솔더가 묻히게 된다.Next, the solder supply unit 200 is to supply a solder (solder, solder) to the superconducting tape 10, is formed in a tank shape containing the molten solder, while the superconducting tape 10 is contained, The solder is buried on the surface of the superconducting tape 10.

그리고 솔더가 공급된 초전도 테이프(10)와, 상기 보강재 테이프(20)는 모두 소정 온도로 예열되도록 예열부(300)를 통과하게 된다. 이는 솔더에 의한 초전도 테이프(10) 및 보강재 테이프(20)의 젖음성을 향상시켜 접합도를 개선시키기 위한 것이다.In addition, the superconducting tape 10 and the reinforcing tape 20 supplied with the solder both pass through the preheating unit 300 to be preheated to a predetermined temperature. This is to improve the wettability of the superconducting tape 10 and the reinforcing tape 20 by the solder to improve the bonding.

다음으로, 예열되어 나온 상기 초전도 테이프(10)와 보강재 테이프(20)는 장력조절압착부(400)를 통과하면서 압착되어 솔더에 의해 접합되게 된다. 상기 장력조절압착부(400)는 상기 보강재 테이프(20)의 장력이 상기 초전도 테이프(10)의 장력보다 상대적으로 더 큰 상태가 되도록 장력을 조절할 수 있도록 형성되며, 이런 상태에서 압착되어 접합된 초전도 선재(30)에는 전체적으로 압축응력이 작용하게 된다. 즉, 보강재 테이프(20)가 늘어난 상태에서 초전도 테이프(10)와 접합되게 되므로 접합 후 보강재 테이프(20)의 압축응력에 대응되어 초전도 테이프(10)도 압축응력이 작용하게 되는 것이다.Next, the preheated superconducting tape 10 and the reinforcing tape 20 are pressed while passing through the tension control crimping unit 400 to be joined by solder. The tension control compression unit 400 is formed to adjust the tension so that the tension of the reinforcing tape 20 is relatively larger than the tension of the superconducting tape 10, in this state is bonded superconducting Compression stress acts on the wire 30 as a whole. That is, since the reinforcement tape 20 is joined to the superconducting tape 10 in a stretched state, the superconducting tape 10 also acts as a compressive stress in response to the compressive stress of the reinforcement tape 20 after the bonding.

또한 상기 장력조절압착부(400)는 고정압착롤러(410), 이동압착롤러(420), 강제인상체(430) 및 장력조절스크류(440)를 포함하여 구성된다. 상기 고정압착롤러(410) 및 이동압착롤러(420)는 상기 초전도 테이프(10) 및 보강재 테이프(20)의 이송 방향과 평행하게 회전면이 형성되어, 초전도 테이프(10) 및 보강재 테이프(20)가 이송되면서 고정압착롤러(410) 및 이동압착롤러(420)는 회전되어 압착과 이송이 연속적으로 이루어지도록 형성된다.In addition, the tension control compression unit 400 is configured to include a fixed compression roller 410, a moving compression roller 420, the forced lifting body 430 and the tension adjusting screw 440. The fixed pressing roller 410 and the moving pressing roller 420 have a rotating surface formed in parallel with the conveying direction of the superconducting tape 10 and the reinforcing tape 20, so that the superconducting tape 10 and the reinforcing tape 20 are The fixed pressing roller 410 and the moving pressing roller 420 are rotated while being formed to be formed so that the pressing and conveying are continuously performed.

또한 상기 고정압착롤러(410) 및 이동압착롤러(420)의 폭은 상기 초전도 테 이프(10) 및 보강재 테이프(20)의 폭보다 더 작게 형성되어 압착 시 솔더가 초전도 테이프(10) 밖으로 쉽게 빠져나올 수 있도록 하여, 초전도 테이프(10) 및 보강재 테이프(20)의 접합력을 향상시키며, 보강재 테이프(20) 간에도 솔더에 의해 접합되도록 하여, 초전도 테이프(10) 외주면에 보강재 테이프(20)에 의해 완전히 에워싸지게 된다.In addition, the width of the fixed pressing roller 410 and the moving pressing roller 420 is formed smaller than the width of the superconducting tape 10 and the reinforcing tape 20 so that solder is easily pulled out of the superconducting tape 10 during the pressing. To improve the bonding strength of the superconducting tape 10 and the reinforcing tape 20, and to also be joined by the solder between the reinforcing tape 20, and completely by the reinforcing tape 20 on the outer circumferential surface of the superconducting tape 10. It will be surrounded.

상기 고정압착롤러(410)는 홀더(h1, holder)에 고정되어 움직이지 않고 회전만 되도록 형성되며, 이동압착롤러(420)는 후술할 장력조절스크류(440)에 의해 상하로 움직일 수 있도록 형성된다. 여기에서 상기 고정압착롤러(410)의 홀더(h1)로부터 이동압착롤러(420)가 고정되어 있는 홀더(h2)에 롤러가이드(421)를 결합시켜, 상기 이동압착롤러(420)가 롤러가이드(421)를 따라 상하로 움직이되, 움직이는 경로가 수직으로 일정하도록 형성된다. 이에 따라 연속적으로 테이프가 공급되는 와중에 이동압착롤러(420)가 상하로 움직이더라도 항상 동일한 위치에서 보강재 테이프(20) 및 초전도 테이프(10)가 압착되도록 하여 장선의 초전도 선재(30)에 있어서 물성이 동일하도록 한다.The fixed pressing roller 410 is fixed to the holder (h1, holder) is formed so as to rotate only without moving, the moving pressing roller 420 is formed to be moved up and down by the tension adjusting screw 440 to be described later. . Herein, the roller guide 421 is coupled to the holder h2 on which the moving pressing roller 420 is fixed from the holder h1 of the fixed pressing roller 410, so that the moving pressing roller 420 is a roller guide. While moving up and down along 421, the moving path is formed to be vertically constant. Accordingly, even when the moving compression roller 420 moves up and down while the tape is continuously supplied, the reinforcement tape 20 and the superconducting tape 10 are always pressed at the same position so that the physical properties of the superconducting wire 30 of the long wire Make it the same.

그리고, 상기 강제인상체(430)는 상기 이동압착롤러(420)에 연결되어, 초전도 선재(30) 간 접합부 통과시에 상기 이동압착롤러(420)를 상측으로 순간적으로 이동시키게 된다. 상기 초전도 선재(30) 간 접합부는 다른 선재 부분에 비해 더 두껍게 형성되어 압착롤러에 의한 가압이 더 크게 되어 장력이 증가하게 된다. 이에 의해 초전도 선재(30) 간 접합부 부근이 늘어나 초전도층이 손상되어 초전도 선재(30)가 낭비되거나 초전도 선재(30)의 물성이 균일하지 않게 된다. 따라서, 일시 적으로 초전도 선재(30) 간 접합부 근처에서 상기 이동압착롤러(420)를 상측으로 들어올려, 초전도 테이프(10) 및 보강재 테이프(20)에 계속적으로 균일한 장력이 가해지도록 하여 접합부 근처에서의 초전도 테이프(10) 및 보강재 테이프(20)의 손실을 최소화시키는 것이다.In addition, the forced lifting body 430 is connected to the moving compression roller 420, and temporarily moves the moving compression roller 420 upward when the joint between the superconducting wire 30 passes. The joint between the superconducting wire 30 is formed thicker than the other wire portion to increase the pressure by the pressing roller is increased to increase the tension. As a result, the vicinity of the junction between the superconducting wires 30 increases, so that the superconducting layer is damaged and the superconducting wire 30 is wasted or the physical properties of the superconducting wire 30 are not uniform. Therefore, the moving compression roller 420 is temporarily lifted upward near the junction between the superconducting wires 30, so that the uniform tension is continuously applied to the superconducting tape 10 and the reinforcing tape 20, and near the junction. To minimize the loss of the superconducting tape 10 and the stiffener tape 20.

또한 상기 강제인상체(430)는 상기 이동압착롤러(420)의 홀더(h2)에 고정되어 강제인상체(430)를 상측으로 이동시키면, 홀더(h2)와 함께 이동압착롤러(420)도 상측으로 이동되게 된다. 이때 상기 이동압착롤러(420)는 상기 롤러가이드(421)를 따라서 일정한 경로로 움직이게 된다.In addition, when the forced lifting body 430 is fixed to the holder (h2) of the moving compression roller 420, and the forced lifting body 430 is moved upwards, the moving compression roller 420 together with the holder (h2) is also upward Will be moved to. At this time, the moving compression roller 420 is moved along a predetermined path along the roller guide 421.

그리고, 상기 장력조절스크류(440)는 상기 강제인상체(430)를 하측으로 탄성 가압함과 동시에 상기 이동압착롤러(420)도 하측으로 탄성 가압시켜 상기 보강재 테이프(20)에 가해지는 장력을 증가시키도록 형성된다.In addition, the tension adjusting screw 440 elastically presses the steel plate 430 to the lower side and at the same time to elastically press the moving compression roller 420 to the lower side to increase the tension applied to the reinforcing tape 20. It is formed to make.

상기 장력조절스크류(440)는 상기 롤러가이드(421)에 나사결합되어 나사의 품과 조임에 따라 상기 이동압착롤러(420)가 상하로 움직일 수 있도록 하여 이에 접촉되는 보강재 테이프(20)가 가압되어 장력이 증가되게 된다. 그리고 상기 장력조절스크류(440)는 강제인상체(430)와 연결되어 상기 강제인상체(430)의 움직임을 탄성적으로 보정하여 상기 이동압착롤러(420)의 순간적인 가압에 의한 선재의 손상을 최소화시키게 된다. 여기에서 상기 장력조절스크류(440) 하단부에는 탄성고무 또는 스프링(s)이 결합되어, 상기 강제인상체(430) 및 이동압착롤러(420)가 하측으로 탄성 가압되도록 형성된다.The tension adjusting screw 440 is screwed to the roller guide 421 so that the moving compression roller 420 can move up and down in accordance with the width and tightening of the screw to press the reinforcement tape 20 is in contact with the Tension is increased. In addition, the tension adjusting screw 440 is connected to the forced lifting body 430 to elastically compensate for the movement of the forced lifting body 430 to damage the wire rod by the instantaneous pressurization of the moving compression roller 420. Will be minimized. Here, the elastic rubber or the spring (s) is coupled to the lower end of the tension adjusting screw 440, the forced lifting body 430 and the moving compression roller 420 is formed to elastically press downward.

즉, 고정압착롤러(410) 및 이동압착롤러(420)의 간격을 조절하여, 그 사이를 통과하는 보강재 테이프(20)의 장력을 조절할 수 있도록 하는 것이다. 본 발명에 따른 초전도 선재(30)에 압축응력이 발생하도록 하기 위해서는 이동압착롤러(420)를 하강시켜 보강재 테이프(20)의 장력을 증가시킨다.That is, by adjusting the distance between the fixed pressing roller 410 and the moving pressing roller 420, it is possible to adjust the tension of the reinforcing tape 20 passing therebetween. In order to cause compressive stress to occur in the superconducting wire 30 according to the present invention, the moving compression roller 420 is lowered to increase the tension of the reinforcing tape 20.

이렇게 초전도 테이프(10) 및 보강재 테이프(20)의 압착에 의해 솔더링되어 접합된 초전도 선재(30)는 선재수거부(500)에 감기게 되며, 상기 선재수거부(500)는 동력모터에 의해 회전되어 상기 테이프공급부(100)를 일정한 속도로 회전시켜 테이프가 일정한 속도로, 일정한 장력이 유지된 채로 공급되도록 한다.The superconducting wire 30, which is soldered and bonded by the compression of the superconducting tape 10 and the reinforcing tape 20, is wound on the wire collection unit 500, and the wire collection unit 500 is rotated by a power motor. The tape supply unit 100 is rotated at a constant speed so that the tape is supplied at a constant speed, while maintaining a constant tension.

이하에서는 본 발명의 작용에 대해 설명하고자 한다.Hereinafter will be described the operation of the present invention.

상기 선재수거부(500)에 의해 초전도 테이프(10) 및 보강재 테이프(20)는 일정한 속도로, 일정한 장력이 유지된 상태에서 초전도 테이프 공급릴(110)과 보강재 테이프 공급릴(120)로부터 초전도 테이프(10) 및 보강재 테이프(20)를 공급시킨다. 공급된 초전도 테이프(10)는 솔더공급부(200)에 디핑(dipping)되어 외주면에 솔더가 공급되게 된다.The superconducting tape 10 and the reinforcing tape 20 by the wire collection unit 500 is a superconducting tape from the superconducting tape supply reel 110 and the reinforcing tape supply reel 120 at a constant speed, while maintaining a constant tension. 10 and the reinforcement tape 20 are supplied. The supplied superconducting tape 10 is dipped in the solder supply unit 200 so that solder is supplied to the outer circumferential surface.

그리고 솔더가 공급된 초전도 테이프(10) 및 보강재 테이프(20)는 솔더링을 향상시키기 위해 예열되어 상기 고정압착롤러(410) 및 이동압착롤러(420) 사이로 이송되어 압착되게 된다.The superconducting tape 10 and the reinforcing tape 20 supplied with solder are preheated to improve soldering and are transported between the fixed compression roller 410 and the moving compression roller 420 to be compressed.

상기 선재수거부(500)에 의해 일정한 장력으로 당겨지는 상태에서 상기 장력조절스크류(440)를 조여 이동압착롤러(420)를 가압시키면 초전도 테이프(10) 상하측에 형성된 보강재 테이프(20)가 가압되어 보강재 테이프(20)의 장력이 증가하게 되는 것이다.When pressing the moving compression roller 420 by tightening the tension adjusting screw 440 in a state in which the wire rod collecting part 500 is pulled to a predetermined tension, the reinforcement tape 20 formed on the upper and lower sides of the superconducting tape 10 is pressed. The tension of the stiffener tape 20 is to be increased.

이렇게 보강재 테이프(20)의 장력이 초전도 테이프(10)의 장력보다 상대적으로 더 큰 상태에서 압착이 되면, 상기 보강재 테이프(20) 및 초전도 테이프(10)가 접합되어 형성된 초전도 선재(30)에 보강재 테이프(20)의 압축응력에 따른 초전도 테이프(10)의 압축응력이 유도되어 전체적으로 압축응력이 작용하게 되는 것이다. 이에 의해 각종 초전도 시스템 응용 분야에서 초전도 선재(30)를 구부리거나 초전도 마그넷에 사용시 발생하게 되는 인장응력에 초전도 선재(30)의 손상을 최소화시켜, 보강재에 의한 초전도층을 열적, 전기적뿐만 아니라 기계적으로도 보호할 수 있게 되는 것이다.When the tension of the reinforcement tape 20 is compressed in a state in which the tension of the superconducting tape 10 is greater than that of the superconducting tape 10, the reinforcing material 20 and the superconducting tape 10 are joined to the superconducting wire 30 formed by bonding. The compressive stress of the superconducting tape 10 in accordance with the compressive stress of the tape 20 is induced so that the compressive stress acts as a whole. This minimizes the damage of the superconducting wire 30 to the tensile stress generated when the superconducting wire 30 is bent or used in a superconducting magnet in various superconducting system applications, thereby thermally, electrically and mechanically It will also be able to protect.

상기 구성에 의한 본 발명은, 장력조절압착부에 의해 보강재 테이프에 작용하는 장력이 초전도 테이프에 작용하는 장력보다 더 크게 형성된 상태에서 압착되어, 초전도 테이프 및 보강재 테이프가 접합 형성된 초전도 선재에 압축응력이 작용하도록 형성되어 초전도 선재를 구부리게 될 때나 보빈의 후프 스트레스에 의한 인장응력에 대응하여 초전도층의 균열을 최소화시켜 초전도 특성 감소가 방지된 초전도 선재를 제공할 수 있는 효과가 있다.The present invention by the above configuration, the tension applied to the superconducting wire formed by bonding the superconducting tape and the reinforcing material tape is compressed in the state that the tension acting on the reinforcing tape is greater than the tension acting on the superconducting tape by the tension control compression unit. When the superconducting wire is formed to bend and the tensile stress caused by the hoop stress of the bobbin is minimized, the crack of the superconducting layer is minimized, thereby providing a superconducting wire having a reduced superconducting property.

또한, 초전도 테이프 및 보강재 테이프의 압착시 초전도 선재의 접합부에서 장력이 균일하게 작용하도록 하여 접합부 부근의 초전도 선재의 낭비를 방지할 수 있어 비용이 절감되는 효과가 있다.In addition, when the superconducting tape and the reinforcing tape is compressed, the tension is uniformly applied at the joint of the superconducting wire to prevent waste of the superconducting wire near the joint, thereby reducing the cost.

또한, 상기 고정압착롤러와 이동압착롤러의 폭이 상기 초전도 테이프 및 보 강재 테이프의 폭보다 더 작게 형성되어 압착 시 용융된 솔더와 기공이 상기 초전도 테이프 밖으로 쉽게 빠져 나올 수 있어 초전도 테이프 및 보강재 테이프 간의 접합이 우수한 효과가 있다.In addition, the width of the fixed pressing roller and the moving pressing roller is formed smaller than the width of the superconducting tape and the reinforcing tape so that the molten solder and pores can easily come out of the superconducting tape when the compression is between the superconducting tape and the reinforcing tape Bonding has an excellent effect.

Claims (3)

초전도 테이프와 보강재 테이프를 솔더로 연속적으로 접합시키는 라미네이션 장치에 있어서,In a lamination device for continuously joining a superconducting tape and a reinforcing tape with solder, 초전도 테이프를 공급시키는 초전도 테이프 공급릴과, 상기 초전도 테이프 일측면 또는 양측면에 접합되는 보강재 테이프를 공급시키는 보강재 테이프 공급릴로 구성된 테이프공급부와;A tape supply unit including a superconducting tape supply reel for supplying a superconducting tape, and a reinforcing tape supplying reel for supplying a reinforcing tape bonded to one side or both sides of the superconducting tape; 상기 초전도 테이프에 솔더를 공급하는 솔더공급부와;A solder supply unit supplying solder to the superconducting tape; 상기 솔더가 공급된 초전도 테이프와 상기 보강재 테이프를 예열시키는 예열부와;A preheater for preheating the superconducting tape and the reinforcement tape supplied with the solder; 상기 보강재 테이프의 장력이 상기 초전도 테이프의 장력보다 상대적으로 더 큰 상태에서 압착시켜, 상기 보강재 테이프 및 초전도 테이프가 접합되어 형성된 초전도 선재에 압축응력이 작용되도록 형성된 장력조절압착부와;A tension control crimp unit formed by compressing the reinforcement tape in a state where the tension of the reinforcing tape is relatively greater than the tension of the superconducting tape, such that compressive stress is applied to the superconducting wire formed by joining the reinforcing tape and the superconducting tape; 상기 초전도 선재를 일정 장력으로 당겨 감아내는 선재수거부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치.Compression stress-applied superconducting wire continuous lamination device, characterized in that it comprises a; wire rod collecting unit for winding the superconducting wire to a predetermined tension. 제 1항에 있어서, 상기 장력조절압착부는,According to claim 1, wherein the tension control compression unit, 고정압착롤러와;A fixed compression roller; 상기 고정압착롤러 상부에 형성되고, 롤러가이드를 따라 상하로 움직이는 이동압착롤러와;A moving pressing roller formed on the fixed pressing roller and moving up and down along a roller guide; 상기 이동압착롤러에 연결되어, 초전도 선재 간 접합부 통과시에는 상기 이동압착롤러를 상측으로 이동시키는 강제인상체와;A forced lifting body connected to the moving compression roller and configured to move the moving compression roller upward when passing between the superconducting wire joints; 상기 강제인상체를 하측으로 탄성 가압함과 동시에 상기 이동압착롤러도 하측으로 탄성 가압시켜 상기 보강재 테이프에 가해지는 장력이 증가되도록 형성된 장력조절스크류;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치.Compression stress applied type comprising: a tension adjusting screw formed to increase the tension applied to the reinforcement tape by elastically pressurizing the forcing member to the lower side and at the same time to elastically press the moving compression roller also to the lower side Superconducting wire continuous lamination device. 제 2항에 있어서, 상기 고정압착롤러와 이동압착롤러의 폭은 상기 초전도 테이프 및 보강재 테이프의 폭보다 더 작은 것을 특징으로 하는 압축응력 인가형 초전도 선재 연속 라미네이션 장치.3. The compression stress applied superconducting wire continuous lamination apparatus according to claim 2, wherein the width of the fixed pressing roller and the moving pressing roller is smaller than that of the superconducting tape and the reinforcing tape.
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