KR100956156B1 - 논스톱 코일경 가변식 권취기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 논스톱 코일경 가변식 권취기에 관한 것으로, 권취기프레임과, 권취기프레임의 천정면에 설치된 캡스턴과, 상기 캡스턴을 관통한 축에 의해 권취기프레임의 상면에 고정되고 캡스턴의 하측에서 캡스턴의 외테두리를 따라 회전하면서 공급된 선재를 캡스턴의 외주면에 감아 코일링하는 플라이어와, 권취기프레임의 상면에 고정되고 플라이어를 회전시키는 플라이어구동모터를 포함하는 권취기에 있어서; 상기 캡스턴은 상기 권취기프레임의 천정면에 상기 플라이어와 별개로 회전가능하게 설치되고, 상기 권취기프레임 상면에는 상기 캡스턴을 회전시키는 캡스턴구동모터가 더 설치된 논스톱 코일경 가변식 권취기를 제공한다.

본 발명에 따르면, 도금선재의 코일링시 권취기의 구동을 정지시키지 않으면서도 필요에 따라 자유롭게 코일경을 가변시킬 수 있어 작업의 효율성 및 생산성이 향상되고, 도금선재의 불량율도 낮아지며, 주문자의 요구에 즉각 대처할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

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Description

논스톱 코일경 가변식 권취기{NON-STOP COIL DIAMETER CHANGE TYPE VERTICAL DEAD BLOCK TAKE-UP COILER}

본 발명은 논스톱 코일경 가변식 권취기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주문자의 요구에 따라 권취기 가동중이라도 권취기의 가동을 중단하지 않은 채 권취되는 코일경을 변경할 수 있도록 개선된 논스톱 코일경 가변식 권취기에 관한 것이다.

일반적으로, 선재는 제철소에서 생산된 빌렛을 소재로하여 나사, 못 같이 일상생활에 밀접하게 응용되는 보통선재와; 와이어로프, 스프링, 용접봉, 해저케이블 등의 제조에 사용되는 특수선재로 구분된다.

통상, 이러한 선재는 단계적으로 신선하여 소정 직경으로 연신시키는 신선기나 혹은 여러가닥의 신선선을 서로 꼬아서 일정한 피치로 연선되도록 하여 와이어로프(스틸코드) 등을 제작하는 연선기를 통해 최종적으로 신선 또는 연선되면서 회전하는 스풀 또는 보빈의 외주면에 감겨 제품화되거나 코일형태로 권취되게 된다.

선재중 고급강종 및 고급용도로 사용되는 특수선재, 특히 스프링용 와이어나 도금된 와이어는 스풀에 감기는 과정에서 변형이 쉽게 발생하고 또 이를 검사, 보 관, 포장, 운반 등이 어려운 관계로 코일형태로 권취하는 것이 보편적이다.

이와 같이 코일형태로 권취하는 방법에는 상취식(STRIPPER TYPE COILER), 횡취식(HORIZONTAL COILER), 하치식(INVERTED VERTICAL COILER) 등이 있다.

이러한 권취기중 하치식을 이용하여 아연 도금된 철선을 코일 형태로 권취할 때 아연도금라인을 정지시키지 않고 효율적인 제품화를 위해 데드블록(Dead Block Type Vertical Take-Up) 형태로 작업하게 된다.

이때, 데드블록 형태란 블록(캡스턴)이 돌지 않고 플라이어가 회전하는 형태로서 와이어가 권취중에 돌지 않는 구조이며, 이에 반대되는 개념으로 라이브블록(Live Block) 형태가 있는데 이는 블록(캡스턴)이 돌고 플라이어가 회전하지 않는 형태이다.

예컨대, 도 1의 예시와 같이, 권취기프레임(10)의 천정면 중앙에는 캡스턴(30)이 고정되고, 상기 캡스턴(30)의 정중앙을 관통하여 상기 권취기프레임(10)의 상면으로 돌출되는 플라이어축(14)이 구비되며, 상기 플라이어축(14)의 하단, 즉 상기 캡스턴(30)의 하측에는 그 중심에서 회전가능한 플라이어(Flyer)(16)가 설치되고, 상기 플라이어축(14)의 상단에는 회전판(18)이 고정되며, 상기 회전판(18)은 동력전달수단에 의해 구동모터(12)와 연결되고, 상기 플라이어(16)에는 다수의 가이드롤(20a,20b,20c)이 설치되어 상기 플라이어축(14)의 중앙을 관통하여 인출된 선재(W)가 회전하는 플라이어(16)에 의해 가이드롤(20a,20b,20c)의 안내를 받으면서 캡스턴(30) 외주면을 경유하면서 코일링을 형성하게 되고, 코일링이 된 상태에서 하부로 낙하하여 준비된 캐리어(40)에 적재된 후 일정량에 이르면 절단 이송되게 된다.

그런데, 이와 같은 데드블록 형태의 권취작업은 캡스턴(30)의 직경이 일정하게 고정되어 있기 때문에 코일링의 크기를 가변시킬 수 없어 주문자의 요청에 적극적으로 대응할 수 없는 문제가 있었다.

즉, 작업도중 주문자의 직경 변경요청이 있게 되면 불가피하게 모든 작업을 종료시킨 상태에서 캡스턴(30)을 해체한 후 주문자가 원하는 크기의 직경을 갖는 캡스턴(30)을 교체하여야 하며, 또한 그에 맞는 캐리어(40)로 교체하여야 하였다.

따라서, 코일경이 달라질 경우 권취기의 정지에 따라 도금 와이퍼(Wipper) 부분의 정체로 인하여 아연이 굳어지게 되어 재작업시 굳어진 부분을 커팅하여야 하고, 와이퍼를 다시 세팅하여야 하므로 제품의 품질 균일성이 저하되고 작업이 번거로운 문제가 상존하여 왔다.

뿐만 아니라, 작업특성상 1인 작업시 제품 로스(Loss)가 커 부득이하게 2인 1조로 작업하여야 하기 때문에 작업인원이 과다하게 요구되며, 또 주문자의 요구에 즉각적인 대처가 어렵고, 요구사항 변경시마다 권취기를 정지시켜야 하므로 생산성 저하, 원가상승 등의 요인이 되었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 도금 제품의 코일형 권취시 주문자의 코일경 변경 요청에 적극적으로 대응할 수 있고, 코일경 가변시에도 권취기의 구동정지 없이 연속작 업이 가능토록 하여 제품의 품질 하락방지는 물론, 생산성 저하 방지, 원가절감 등을 달성할 수 있도록 한 논스톱 코일경 가변식 권취기를 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 권취기프레임과, 권취기프레임의 천정면에 설치된 캡스턴과, 상기 캡스턴을 관통한 축에 의해 권취기프레임의 상면에 고정되고 캡스턴의 하측에서 캡스턴의 외테두리를 따라 회전하면서 공급된 선재를 캡스턴의 외주면에 감아 코일링하는 플라이어와, 권취기프레임의 상면에 고정되고 플라이어를 회전시키는 플라이어구동모터를 포함하는 권취기에 있어서; 상기 캡스턴은 상기 권취기프레임의 천정면에 상기 플라이어와 별개로 회전가능하게 설치되고, 상기 권취기프레임 상면에는 상기 캡스턴을 회전시키는 캡스턴구동모터가 더 설치된 논스톱 코일경 가변식 권취기를 제공한다.

이때, 상기 캡스턴구동모터는 상기 캡스턴은 벨트, 체인, 기어중 하나의 동력전달수단을 통해 상호연동되는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 캡스턴은 상단이 하우징에 베어링고정되어 회전가능하게 설치되고, 상기 하우징은 상기 권취기프레임의 천정면에 고정되며, 상기 캡스턴구동모터의 회전축은 상기 권취기프레임의 상면을 관통하여 상기 하우징에 내장되고, 상기 하우징내 회전축과 캡스턴의 상단은 벨트, 체인, 기어중 하나의 동력전달수단을 통해 상호연동되게 설치된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 도금선재의 코일링시 권취기의 구동을 정지시키지 않으면서도 필요에 따라 자유롭게 코일경을 가변시킬 수 있어 작업의 효율성 및 생산성이 향상되고, 도금선재의 불량율도 낮아지며, 주문자의 요구에 즉각 대처할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 논스톱 코일경 가변식 권취기의 예시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 논스톱 코일경 가변식 권취기는 도금선재, 바람직하기로는 아연도금 선재의 권취시 사용된다.

이때, 본 발명에 따른 논스톱 코일경 가변식 권취기는 도금선재를 권취하고 있던 중이라도 주문자의 코일경 변경 요청이 있게 되면 권취기의 구동을 정지하지 않고 구동중인 상태에서 캡스턴을 회전시킴으로써 코일경을 쉽고 간단히 가변시킬 수 있도록 구성된다.

즉, 본 발명 권취기는 권취기프레임(100)이 기존과 같은 형태로 구비되고, 상기 권취기프레임(100)의 상단에는 플라이어구동모터(110)가 구비되며, 상기 플라이어구동모터(110)에는 벨트, 체인, 기어 등과 같은 통상적인 동력전달수단을 통해 동력전달구(120)가 기존과 같은 형태로 플라이어구동모터(110)의 동력을 전달받아 회전될 수 있게 설치된다.

아울러, 상기 동력전달구(120)의 중심에는 플라이어샤프트(130)가 일체로 고 정되고, 상기 플라이어샤프트(130)의 내부는 중공된 상태로 도금선재(W)가 관통할 수 있게 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 권취기프레임(100)의 천정면에는 캡스턴(200)이 고정되는데, 상기 캡스턴(200)은 하우징(210)에 의해 그 상단 일부가 천정면에 부착된 상태로 상기 플라이어샤프트(130)와 동축을 이루면서 이를 중심으로 회전가능하게 설치된다.

즉, 상기 캡스턴(200)의 상단은 상기 하우징(210) 내부에서 베어링고정되어 자회전가능하게 설치됨이 바람직하다.

이때, 상기 캡스턴(200)은 상기 플라이어샤프트(130)와 동축을 이루기는 하나 서로 유격을 갖고 있어 회전시 상호 간섭되지 않으며, 별개로 회전될 수 있도록 구성되어야 한다.

그리고, 상기 캡스턴(200)의 중앙을 관통한 상기 플라이어샤프트(130)의 단부에는 플라이어(Flyer)(140)가 설치되며, 상기 플라이어(140)는 기존과 같이 도금선재(W)를 유도하는 다수개의 가이드롤(150,160,170)을 갖고 상기 캡스턴(200)의 외주면을 따라 회전할 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 하우징(210)에는 동력전달구(310)가 구비되고, 상기 동력전달구(310)는 캡스턴구동모터(300)의 회전축에 고정된다.

여기에서, 상기 캡스턴구동모터(300)는 상기 플라이어구동모터(110)와 별개로 권취기프레임(100)의 상면에 설치되며, 상기 캡스턴구동모터(300)의 회전축은 상기 권취기프레임(100)의 상면을 관통하여 커버(220) 내부에 배치된 상태를 유지 하게 된다.

그리고, 상기 동력전달구(310)는 앞서 설명하였던 동력전달수단과 같은 수단들을 연결할 수 있는 형태로 구비되는데, 이를테면 캡스턴구동모터(300)의 동력을 캡스턴(200)으로 전달할 동력전달수단이 벨트인 경우, 상기 동력전달구(310)는 풀리가 될 것이며; 체인인 경우는 스프라켓이 될 것이고, 기어인 경우에는 평기어가 될 것이다.

아울러, 상기 캡스턴(200)의 상단, 즉 상기 하우징(210)에 내장된 부분의 외주면에도 상기 동력전달구(310)의 종류에 따라 풀리, 스프라켓, 기어 등의 형태로 가공되어야 함이 바람직하다.

한편, 권취기프레임(100)의 하측 바닥면에는 턴테이블(400)이 구비되고, 상기 턴테이블(400)에는 도 1에서 설명하였던 캐리어가 안착된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계는 다음과 같다.

권취작업이 시작되면 플라이어(140)는 캡스턴(200) 주위를 회전하게 된다.

이때, 아연도금된 도금선재(W)는 기존과 같이 플라이어샤프트(130)의 중앙을 관통하여 플라이어(140)의 하방으로 인출된 다음 가이드롤(150,160,170)을 경유하여 캡스턴(200)의 외주면과 일치되게 배열된다.

이와 동시에, 배열된 도금선재(W)는 상기 플라이어(140)가 회전하고 있으므로 동시 회전되면서 상기 캡스턴(200)의 외주면에 감기게 되고, 이 과정에서 상기 도금선재(W)는 상기 캡스턴(200)의 외경에 대응되는 코일경을 유지한 채 낙하되게 된다.

낙하된 코일링된 도금선재(W)는 턴테이블(400)상에 대기중인 캐리어에 적층되게 되며, 일정량이 적층되면 커팅하여 후속공정으로 이송되게 된다.

이와 같은 과정이 진행되고 있는 도중에 주문자의 코일경 변경 요청이 있게 되면 작업자는 캡스턴구동모터(300)를 가동하게 된다.

이때, 상기 캡스턴구동모터(300)는 상기 플라이어(140)의 회전속도에 따라 코일링되는 코일경의 크기는 커지게 된다.

여기에서, 본 발명의 경우 코일경이 24"~30"를 대상으로 실험을 실시한 결과, 이 범위내에서 권취기의 구동을 정지시키지 않고도 자유롭게 코일경을 가변시킬 수 있음을 확인하였다.

이 경우, 캡스턴(200)의 외경은 24"였고, 상기 캡스턴구동모터(300)의 회전속도는 상기 캡스턴(200)의 둘레를 돌고 있는 플라이어(140)의 회전방향으로 속도를 조절해 가면서 실험한 결과이며, 이를 통해 플라이어(140)의 회전속도 대비 캡스턴구동모터(300)의 회전속도비를 테이블화시킨다면 보다 쉬운 코일경 가변이 가능할 수 있음도 확인하였다.

반면에, 상기 캡스턴구동모터(300)의 회전을 플라이어(140)의 회전방향과 반대로 돌게 하면 권취되는 코일경이 캡스턴(200)의 직경보다 작아지게 되나 낙하시 플라이어(140)와 간섭되어 제품 표면에 흠집이 생기므로 캡스턴구동모터(300)는 항상 정방향으로 회전되어야 한다.

도 1은 종래 도금선재 권취기의 예시도,

도 2는 본 발명에 따른 논스톱 코일경 가변식 권취기의 예시도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....권취기프레임 110....플라이어구동모터

120....동력전달구 130....플라이어샤프트

140....플라이어 150,160,170....가이드롤

200....캡스턴 210....하우징

300....캡스턴구동모터 310....동력전달구

400....턴테이블

Claims (3)

1. 권취기프레임과, 권취기프레임의 천정면에 설치된 캡스턴과, 상기 캡스턴을 관통한 축에 의해 권취기프레임의 상면에 고정되고 캡스턴의 하측에서 캡스턴의 외테두리를 따라 회전하면서 공급된 선재를 캡스턴의 외주면에 감아 코일링하는 플라이어와, 권취기프레임의 상면에 고정되고 플라이어를 회전시키는 플라이어구동모터를 포함하는 권취기에 있어서;

   상기 권취기프레임의 천정면에는 하우징이 고정되고, 상기 캡스턴은 상단이 상기 하우징에 베어링 고정되어 상기 플라이어와 별개로 상기 권취기프레임의 천정면에 회전 가능하게 설치되고, 상기 권취기프레임 상면에는 상기 캡스턴을 회전시키는 캡스턴구동모터가 설치되며, 상기 캡스턴구동모터의 회전축은 상기 권취기프레임의 상면을 관통하여 상기 하우징에 내장되는 것을 특징으로 하는 논스톱 코일경 가변식 권취기.
2. 청구항 1에 있어서;

   상기 캡스턴구동모터와 상기 캡스턴은 벨트, 체인, 기어중 하나의 동력전달수단을 통해 상호연동되는 것을 특징으로 하는 논스톱 코일경 가변식 권취기.
3. 삭제

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