KR100893719B1

KR100893719B1 - 에어 샤프트

Info

Publication number: KR100893719B1
Application number: KR1020080071359A
Authority: KR
Inventors: 이명진
Original assignee: 이명진
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2009-04-17

Abstract

본 발명은 에어 샤프트에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 압축공기에 의해 축방향으로 슬라이딩하는 작동축 및 작동수단을 통해 러그를 작동시켜서 권취물이 권취되는 중공심재를 탈차가능하게 고정하도록 함으로써, 에어 샤프트의 외주에서 중공심재의 수평을 유지하고 편심 및 처짐현상을 방지함과 아울러 이로인해 중공심재에 권취물이 규칙적으로 감기고 귄취물의 권취작업도 원활하게 할 수 있어서 생산성을 향상할 수 있는 에어 샤프트에 관한 것이다.

이에 본 발명은, 내부로 공급되는 압축공기에 의해 러그(30)를 외측방향으로 돌출시켜 권취물이 권취되는 중공심재(C)를 탈착가능하게 고정하도록 이루어진 에어 샤프트에 있어서, 내부에 축방향으로 작동통로(11)가 형성됨과 아울러 상기 작동통로(11)의 일측에는 작동통로(11)의 내부로 압축공기가 공급되도록 에어통로(12)가 형성되고, 상기 작동통로(11)의 방사상으로는 상호 일정간격 이격된 복수개의 슬롯(13)이 외부와 관통되게 형성된 몸체(10)와, 상기 복수개의 슬롯(13) 내부에 삽입 설치되는 복수개의 러그(30)와, 상기 작동통로(11)의 내부에 설치됨과 아울러 작동통로(11)의 내부로 공급되는 압축공기에 의해 슬라이딩 작동하는 작동축(20)과, 상기 작동축(20)과 러그(30)의 사이에 형성되어 상기 작동축(20)의 슬라이딩 작동시 상기 러그(30)를 외측방향으로 돌출시키는 작동수단(50)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

에어 샤프트, 에어통로, 몸체, 러그, 작동축, 작동수단

Description

에어 샤프트{Air shaft}

중공심재는 지관으로도 불리는 것으로서 내부 중심에 통공이 형성된 축 형상물로서 이것은 인쇄용지, 라미네이트, 부직포, 금속성 호일, 각종 테이프 및 필름, 비닐지와 같은 권취물을 권취 할 때에 중심을 제공하는 물품이다.

통상적으로 중공심재는 에어 샤프트를 통해 권취, 권출(Unwinding, Rewinding) 설비에 장착되어서 일정 속도로 회전 구동됨에 따라 권취물을 그 외주로 감아들이거나 풀게 된다.

이때, 상기 에어 샤프트는 중공심제를 탈착 가능하게 고정시킬 수 있는 구조로 되어 있다.

일예로, 국내 특허공고번호 제1995-0008032호의 "인쇄된 포장용 포장지의 개폭후 권취장치"에 개시된 에어 샤프트는 축의 일단부로 접속되는 공압 라인을 통해 압축 공기를 공급하여 생기는 내부 압력을 이용하여 러그를 외측방향으로 돌출 시켜 상기 중공심체를 고정시키고, 반대로 압축 공기를 배기 시키면 상기 중공심재가 해방되게 하는 구조를 보여주고 있다.

즉, 내부에 설치된 고무튜브에 압축공기를 공급하면 상기 고무튜브가 팽창하면서 상기 고무튜브의 외주에 배열된 다수의 러그가 동시에 외측방향으로 돌출 작동하도록 되어 있다.

그러나, 상기 종래의 에어 샤프트는 복수개의 러그를 동시에 외측방향으로 돌출 작동시키기 위해 압축공기의 에어압력으로 고무튜브를 팽창시키도록 되어 있지만, 상기 고무튜브의 일률적 팽창이 불확실해 상기 복수개의 각 러그가 균일하게 돌출되지 못하게 되고, 이로인해 상기 복수개의 러그에 의해 고정되는 상기 중공심재의 수평유지가 어럽고 편심 및 처짐현상이 발생하는 문제가 있다.

또한, 상기 중공심재가 편심 및 처지게 되면 중공심재의 외주에 권취물이 불규칙적으로 감기게 되고 이로인해 권취작업에 많은 문제가 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 압축공기에 의해 축방향으로 슬라이딩하는 작동축 및 작동수단을 통해 러그를 작동시켜서 권취물이 권취되는 중공심재를 탈차가능하게 고정하도록 함으로써, 에어 샤프트의 외주에서 중공심 재의 수평을 유지하고 편심 및 처짐현상을 방지함과 아울러 이로인해 중공심재에 권취물이 규칙적으로 감기고 귄취물의 권취작업도 원활하게 할 수 있어서 생산성을 향상할 수 있는 에어 샤프트를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부로 공급되는 압축공기에 의해 러그를 외측방향으로 돌출시켜 권취물이 권취되는 중공심재를 탈착가능하게 고정하도록 이루어진 에어 샤프트에 있어서, 내부에 축방향으로 작동통로가 형성됨과 아울러 상기 작동통로의 일측에는 작동통로의 내부로 압축공기가 공급되도록 에어통로가 형성되고, 상기 작동통로의 방사상으로는 상호 일정간격 이격된 복수개의 슬롯이 외부와 관통되게 형성된 몸체와, 상기 복수개의 슬롯 내부에 삽입 설치되는 복수개의 러그와, 상기 작동통로의 내부에 설치됨과 아울러 작동통로의 내부로 공급되는 압축공기에 의해 슬라이딩 작동하는 작동축과, 상기 작동축과 러그의 사이에 형성되어 상기 작동축의 슬라이딩 작동시 상기 러그를 외측방향으로 돌출시키는 작동수단과, 상기 복수개의 러그와 몸체의 외주면에 설치되어 상기 작동수단에 의해 외측방향으로 돌출된 러그를 내측방향으로 복귀시키는 복귀수단을 포함하여 이루어지되, 상기 복귀수단은, 상기 중공심재의 내주면과 밀착되는 복수개의 러그 외주면과 상기 몸체의 외주면에 원주방향으로 형성되되 각각 외측이 개방된 일정깊이의 홈과, 상기 외측이 개방된 홈에 감겨지도록 설치되는 제1탄성부재로 이루어지고, 상기 작동수단은, 상기 작동축의 외주면에 형성됨과 아울러 적어도 하나의 경사면을 갖는 홈부와, 상기 러그의 내측면에 상기 홈부내로 삽입되게 돌출 형성됨과 아울러 상기 홈부의 경사면과 대응하는 적어도 하나의 경사면을 갖는 돌출부로 이루어져, 상기 에어통로를 통한 압축공기의 공급시, 상기 작동축이 전진하면서 작동축에 형성된 홈부의 경사면이 상기 러그에 형성된 돌출부의 경사면과 슬라이딩하여 러그를 외측방향으로 밀어 돌출시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 압축공기에 의해 축방향으로 슬라이딩하는 작동축 및 작동수단을 통해 러그를 작동시켜서 권취물이 권취되는 중공심재를 탈차가능하게 고정하도록 함으로써, 에어 샤프트의 외주에서 중공심재의 수평이 유지되고 편심 및 처짐현상이 방지됨과 아울러 이로인해 중공심재에 권취물이 규칙적으로 감기고 귄취물의 권취작업도 원활하게 할 수 있어서 생산성이 향상된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래에 있어서와 동일한 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 에어 샤프트를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 종단면도이며, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 에어 샤프트에서 작동축이 전진하여 러그가 돌출된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 5는 도 4의 B-B선 단면도이다.

먼저, 중공심재(C)의 외주에는 앞서 설명한 바와 같이, 인쇄용지, 라미네이트, 부직포, 금속성 호일, 각종 테이프 및 필름, 비닐지와 같은 권취물이 권취된다.

이러한 상기 중공심재(C)는 권취, 권출(Unwinding, Rewinding) 설비에 설치된 에어 샤프트(1)의 외주에 탈착가능하게 고정되며, 이처럼 상기 에어 샤프트(1)의 외주에 고정 설치된 중공심재(C)는 일정 속도로 회전 구동됨에 따라 권취물을 그 외주로 감아들이거나 풀게 된다.

한편, 상기 에어 샤프트(1)는 기어박스(미도시)나 모터(미도시) 등에 연결 설치되어 구동된다.

상기 권취, 권출 설비는 통상적으로 공지된 것이므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.

상기 에어 샤프트(1)는, 몸체(10)와, 러그(30)와, 작동축(20)과, 작동수단(50)을 포함하여 이루어진다.

상기 몸체(10)는 중공축 형태로써, 내부에 축방향으로 작동통로(11)가 형성됨과 아울러 상기 작동통로(11)의 일측에는 작동통로(11)의 내부로 압축공기가 공급되도록 에어통로(12)가 형성된다.

즉, 상기 몸체(10)의 내부에 축방향으로 형성된 상기 작동통로(11)와 에어통로(12)는 상호 연통되게 형성되며, 이때 상기 작동통로(11)는 몸체(10)의 일단부측에 형성되고 상기 에어통로(12)는 몸체(10)의 타단부측에 형성된다.

또한, 상기 작동통로(11)와 에어통로(12)의 각 일단부는 개구되어 있다.

한편, 상기 에어통로(12)의 직경은 상기 작동통로(11)의 직경 보다 작게 형성된다.

그리고, 상기 에어통로(12)의 개구된 일단부에는 미도시된 공압라인이 접속되어 상기 에어통로(12)를 통해 상기 작동통로(11)측으로 압축공기를 공급하게 된다.

또한, 상기 작동통로(11)의 개구된 일단부에는 엔드캡(40)이 삽입 설치되어 밀폐하게 된다.

이때, 상기 엔드캡(40)은 작동통로(11)의 일단부에 결합되는 스냅링(41)에 의해 이탈이 방지된다.

그리고, 상기 몸체(10)에는 상기 작동통로(11)의 방사상으로 복수개의 슬롯(13)이 외부와 관통되게 형성되며, 이때 상기 작동통로(11)는 상호 일장간격 이격되게 형성되는데 등간격으로 형성되는 것이 바람직하다.

도면에서는 상기 슬롯(13)이 120도 간격으로 3개가 형성된 경우만 도시하였 지만, 3개이상도 가능하다. 즉, 슬롯(13)을 4개, 5개, 6개로 형성할 수도 있다.

또한, 상기 슬롯(13)은 축방향으로 일정길이 만큼 형성된다.

그리고, 상기 러그(30)는 상기 복수개의 슬롯(13) 내부에 삽입 설치되며, 아래에서 설명될 작동축(20) 및 작동수단(50)에 의해 몸체(10)의 외측방향으로 돌출되게 동작하게 된다.

아울러, 상기 러그(30)의 외측면에는 복수개의 돌기(35)가 형성됨으로써, 상기 중공심재(C)를 고정하기 위해 중공심재(C)의 내주면에 밀착될 때 미끄럼을 방지하고 안정적으로 중공심재(C)를 고정할 수 있게 된다.

또한, 상기 작동축(20)은 상기 작동통로(11)의 내부에 설치됨과 아울러 상기 작동통로(11)의 내부로 공급되는 압축공기에 의해 슬라이딩 작동하게 된다.

상기 작동축(20)의 양단부 외주면에는 오링홈(24)이 형성되고 상기 오링홈(24)에는 상기 작동축(20)과 작동통로(11) 사이의 기밀을 유지하도록 오링(25)이 설치된다.

그리고, 상기 작동축(20)과 러그(30)의 사이에는 상기 작동축(20)의 슬라이딩 작동시 상기 러그(30)를 외측방향으로 돌출시키도록 작동수단(50)이 설치된다.

상기 작동수단(50)은, 상기 작동축(20)의 외주면에 형성됨과 아울러 적어도 하나의 경사면(23)을 갖는 홈부(21)와, 상기 러그(30)의 내측면에 상기 홈부(21)내로 삽입되게 돌출 형성됨과 아울러 상기 홈부(21)의 경사면(23)과 대응하는 적어도 하나의 경사면(33)을 갖는 돌출부(31)로 이루어진다.

이때, 상기 작동축(20)에 형성된 홈부(21)와 상기 러그(30)에 형성된 돌출 부(31)는 각각 축방향으로 복수개 형성된다.

또한, 상기 홈부(21)는 경사면(23) 반대편에 수직면(22)이 형성되고, 상기 돌출부(31)도 경사면(33) 반대편에 수직면(32)이 형성된다.

즉, 상기 홈부(21)와 돌출부(31)는 각각 일측은 경사면(23)(33)으로 형성되고 타측은 수직면(22)(32)으로 형성된 것이다.

따라서, 상기 에어통로(12)를 통해 공급되는 압축공기에 의해 상기 작동축(20)이 전진하게 되면, 상기 작동축(20)에 형성된 홈부(21)의 경사면(23)이 상기 러그(30)에 형성된 돌출부(31)의 경사면(33)과 슬라이딩 하면서 러그(30)를 외측방향으로 밀어 돌출시키게 되고, 압축공기의 공급중단시에는 아래에서 설명될 제2탄성부재(70)에 의해 상기 작동축(20)이 초기위치로 후진하게 되는데 이때 상기 작동축(20)에 형성된 홈부(21)의 수직면(22)이 상기 러그(30)에 형성된 돌출부(31)의 수직면(32)에 걸려서 작동축(20)의 후진동작이 멈추게 된다.

상기 제2탄성부재(70)는 상기 작동통로(11)의 일단부에 결합된 엔드캡(40)과 상기 작동축(20)의 단부 사이에 설치되는 코일스프링으로 이루어진다.

이러한 상기 제2탄성부재(70)는 상기 작동축(20)이 압축공기에 의해 전진시에는 압축되어 있다가 압축공기의 공급이 중단되면 탄성복원력이 작용하여 상기 작동축(20)을 초기위치로 밀게된다.

그리고, 상기 복수개의 러그(30)에는 상기 작동수단(50)에 의해 외측방향으로 돌출된 러그(30)를 내측방향 초기위치로 복귀시킬수 있도록 복귀수단(60)이 설치된다.

상기 복귀수단(60)은, 상기 중공심재(C)의 내주면과 밀착되는 복수개의 러그(30) 외주면과 상기 몸체(10)의 외주면에 원주방향으로 형성되되 각각 외측이 개방된 일정깊이의 홈(14)(34)과, 상기 외측이 개방된 홈(14)(34)에 감겨지도록 설치되는 제1탄성부재(61)로 이루어진다.

여기서, 상기 제1탄성부재(61)는 코일스프링으로 이루어진다.

또한, 상기 홈(14)(34)과 제1탄성부재(61)는 상호 일정간격 이격되어 복수개가 설치됨으로써, 상기 복수개의 제1탄성부재(61)에 의해 상기 러그(30)를 내측방향으로 탄력지지하는 탄성력을 충분히 확보할 수 있다.

따라서, 상기 압축공기에 의해 슬라이딩(전진)하는 작동축(20)에 의해 상기 몸체(10)의 외측방향으로 돌출되는 러그(30)는 상기 작동축(20)이 초기 위치로 복귀할 때(후진할 때) 상기 제1탄성부재(61)에 의해 내측방향 초기위치로 복귀하게 된다.

한편, 상기 작동축(20)에 의해 몸체(10)의 외측방향으로 동시에 돌출되는 복수개의 러그(30)는 상기 몸체(10)의 외주에 삽입된 중공심재(C)의 내주면 접촉하여 중공심재(C)를 고정하게 된다.

이때, 상기 중공심재(C)를 고정하는 러그(30)의 내측면을 상기 작동축(20)이 직접 균일하게 지지하고 있으므로 상기 중공심재(C)의 수평이 유지되고 편심 및 처짐현상이 방지되고, 이로인해 중공심재(C)에 권취물이 규칙적으로 감기고 귄취물의 권취작업도 원활하게 할 수 있어서 생산성이 향상된다.

이하, 본 발명에 따른 에어샤프트(1)의 작용을 설명하기로 한다.

설명하기에 앞서, 상기 에어샤프트(1)는 권취, 권출 설비에 설치되어 기어박스나 모터 등을 통해 회전구동하게 되며, 에어샤프트(1)의 외주에 삽입되는 중공심재(C)를 고정하여 상기 중공심재(C)에 권취물을 감거나 상기 중공심재(C)에 권취된 권취물을 풀게 된다.

계속해서, 상기 에어샤프트(1)를 통해 중공심재(C)를 고정 및 해제하는 과정을 설명하기로 한다.

상기 중공심재(C)를 고정하기 위해 공압라인을 통해 상기 에어통로(12)로 압축공기를 공급하게 되면, 이 압축공기는 상기 작동통로(11)로 유입되면서 작동통로(11)내에 설치된 작동축(20)을 전진방향으로 슬라이딩시키게 된다.

상기 작동축(20)이 전진하게 되면, 작동축(20)에 형성된 홈부(21)의 경사면이 상기 러그(30)에 형성된 돌출부(31)의 경사면과 슬라이딩 하면서 러그(30)를 몸체(10) 외측방향으로 밀게 되며, 이때 상기 복수개의 러그(30)는 방사상으로 벌어지면서 몸체(10)의 외측으로 돌출되게 된다.

상기 러그(30)가 외측방향으로 돌출되게 되면 상기 에어샤프트(1)의 외주에 삽입되어 있는 중공심재(C)의 내주면에 밀착되어 중공심재(C)를 고정하게 된다.

이처럼 상기 러그(30)를 통해 중공심재(C)를 고정한 후에는 상기 에어샤프트(1)를 회전시켜 중공심재(C)에 권취물을 감거나 또는 중공심재(C)에 권취되어 있는 권취물을 푸는 작업을 하게 된다.

한편, 상기 작동축(20)이 전진한 상태에서는 상기 작동축(20)의 단부와 상기 엔드캡(40)의 사이에 설치된 제2탄성부재(70)는 압축된 상태이고, 상기 복수개의 러그(30) 외측에 감겨진 제1탄성부재(61)는 방사상으로 벌어진 복수개의 러그(30)에 의해 탄력적으로 벌어진 상태가 된다.

그리고, 상기 중공심재(C)를 고정해제 할 경우에는, 상기 공압라인을 통해 공급되는 압축공기의 공급을 중단하게 되며, 이때, 상기 압축되어 있던 제2탄성부재(70)는 복원력에 의해 상기 작동축(20)을 초기위치로 후진시키게 되고, 이때 상기 작동축(20)에 형성된 홈부(21)의 수직면이 상기 러그(30)에 형성된 돌출부(31)의 수직면에 걸려서 작동축(20)의 후진동작이 멈추게 된다.

이와 동시에 상기 몸체(10)의 외측으로 돌출된 복수개의 러그(30)는 러그(30)의 외측을 감고있는 제1탄성부재(61)에 의해 내측방향 초기위치로 복귀하게 된다.

이처럼, 상기 작동축(20)에 의해 상기 몸체(10)의 외측방향으로 돌출되는 러그(30)는 상기 작동축(20)이 초기 위치로 복귀할 때(후진할 때) 상기 제1탄성부재(61)에 의해 내측방향 초기위치로 복귀하게 되는 것이다.

상기 러그(30)가 초기위치로 복귀하게 되면, 상기 러그(30)에 의한 중공심재(C)의 고정이 해제되게 되므로 상기 중공심재(C)를 에어샤프트(1)로부터 분리할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 에어샤프트(1)는 타이어 제조시 타이어 성형기에 반제품(스틸 코드지 등)을 공급하기 위해 상기 반제품을 권취, 권출하는 용도로 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에어 샤프트를 나타내는 사시도,

도 2는 도 1의 종단면도,

도 3은 도 2의 A-A선 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 에어 샤프트에서 작동축이 전진하여 러그가 돌출된 상태를 나타내는 단면도,

도 5는 도 4의 B-B선 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

1: 에어샤프트 10: 몸체

11: 작동통로 12: 에어통로

13: 슬롯 14,34: 홈

20: 작동축 21: 홈부

22,32: 수직면 23,33: 경사면

24: 오링홈 25: 오링

30: 러그 31: 돌출부

40: 엔드캡 41: 스냅링

50: 작동수단 60: 복귀수단

61: 제1탄성부재 70: 제2탄성부재

Claims

삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
내부로 공급되는 압축공기에 의해 러그(30)를 외측방향으로 돌출시켜 권취물이 권취되는 중공심재(C)를 탈착가능하게 고정하도록 이루어진 에어 샤프트에 있어서,

내부에 축방향으로 작동통로(11)가 형성됨과 아울러 상기 작동통로(11)의 일측에는 작동통로(11)의 내부로 압축공기가 공급되도록 에어통로(12)가 형성되고, 상기 작동통로(11)의 방사상으로는 상호 일정간격 이격된 복수개의 슬롯(13)이 외부와 관통되게 형성된 몸체(10)와,

상기 복수개의 슬롯(13) 내부에 삽입 설치되는 복수개의 러그(30)와,

상기 작동통로(11)의 내부에 설치됨과 아울러 작동통로(11)의 내부로 공급되는 압축공기에 의해 슬라이딩 작동하는 작동축(20)과,

상기 작동축(20)과 러그(30)의 사이에 형성되어 상기 작동축(20)의 슬라이딩 작동시 상기 러그(30)를 외측방향으로 돌출시키는 작동수단(50)과,

상기 복수개의 러그(30)와 몸체(10)의 외주면에 설치되어 상기 작동수단(50)에 의해 외측방향으로 돌출된 러그(30)를 내측방향으로 복귀시키는 복귀수단(60)을 포함하여 이루어지되,

상기 복귀수단(60)은, 상기 중공심재(C)의 내주면과 밀착되는 복수개의 러그(30) 외주면과 상기 몸체(10)의 외주면에 원주방향으로 형성되되 각각 외측이 개방된 일정깊이의 홈(14)(34)과, 상기 외측이 개방된 홈(14)(34)에 감겨지도록 설치되는 제1탄성부재(61)로 이루어지고,

상기 작동수단(50)은, 상기 작동축(20)의 외주면에 형성됨과 아울러 적어도 하나의 경사면(23)을 갖는 홈부(21)와, 상기 러그(30)의 내측면에 상기 홈부(21)내로 삽입되게 돌출 형성됨과 아울러 상기 홈부(21)의 경사면(23)과 대응하는 적어도 하나의 경사면(33)을 갖는 돌출부(31)로 이루어져, 상기 에어통로(12)를 통한 압축공기의 공급시, 상기 작동축(20)이 전진하면서 작동축(20)에 형성된 홈부(21)의 경사면(23)이 상기 러그(30)에 형성된 돌출부(31)의 경사면(33)과 슬라이딩하여 러그(30)를 외측방향으로 밀어 돌출시키도록 구성되며,

상기 작동통로(11)의 일단부에는 엔드캡(40)이 결합되고, 상기 엔드캡(40)과 상기 작동축(20)의 사이에는 제2탄성부재(70)가 설치된 것을 특징으로 하는 에어 샤프트.