KR100982738B1 - 지관과 분사장치용 보빈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지관과 분사장치용 보빈 및 지관 제조 장치에 관한 것으로, 지관을 제조하는 과정에서 지관의 비틀림이 없고, 시작점과 끝점이 동일축상에 정확하게 일치되도록 하며, 종이테이프의 폭을 넓게 하여 회전수를 종래에 비하여 대폭 감소되도록 지관을 제조하여, 회전축과 중심축이 정확하게 일치되도록 하며, 생산량이 대폭 증가되도록하고 강도가 향상된 지관과 그 제조 장치를 제공하는 데 목적이 있는 것이다.

지관, 보빈, 분사

Description

지관과 분사장치용 보빈{paper tube, paper bobbin and manufacturing apparatus of paper tube}

본 발명은 지관과 분사장치용 보빈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지관이 충분한 강도를 가지며 지관의 회전시 회전축과 지관의 중심축이 정확하게 일치되도록 하는 지관과 분사장치용 보빈에 관한 것이다.

지관은 여러겹의 종이를 나선형으로 권취하여, 원사나 가공사, 섬유 등을 권취하는데 주로 사용된다.

이러한 지관을 제조하는 장치를 간략하게 살펴보면, 도 1에 나타내는 바와 같이 지관(10)이 원통형으로 형성될 수 있도록 다수의 종이테이프가 나선형으로 권취(卷取)되는 샤프트(22)와, 상기 샤프트(22)에 걸쳐지는 벨트로써 한쌍의 구동드럼에 의하여 구동되고 중심부가 교차되도록 하여 교차부가 종이테이프를 권취함과 아울러 성형된 지관(10)을 바깥측으로 밀어내는 구동장치부(24)와, 여러 겹의 종이테이프가 나선형으로 접합된 지관(10)을 일정한 길이로 절단하는 절단장치부(26)와, 상기한 샤프트(22)에 대하여 30-90° 각도로 설치되는 다수의 종이테이프 공급 장치부로 구성된다.

그리고 상기 종이테이프 공급장치부는 공급되는 종이테이프의 특징에 따라 원지공급부(30), 커버지공급부(40), 색지공급부(50)로 구분되며, 상기 각 종이테이프 공급장치부(30)(40)(50)는 원지(12), 커버지(14), 색지(16)가 각각 감겨있는 롤(roll, 두루마리)을 회전 가능토록 거치하는 거치대(32)(42)(52)와, 각 종이테이프의 일측에 접착제 또는 파라핀을 도포하는 도포장치(34)(45)로 구성되는 바, 샤프트(22)에 원지(12a)를 최초로 공급하는 원지공급부(30a)의 도포장치(34a)는 파라핀을 도포하여 원지(12a)가 샤프트(22)에 접착되지 않고 원활히 이송될 수 있도록 하고, 그 외의 도포장치(34)(45)는 접착제를 도포하도록 구성된다.

그러나, 상기한 종래의 지관 제조 장치에 의하면 하나의 벨트로 구성된 구동장치부에 의하여 지관이 밀려나게 되므로 지관이 밀려나는 과정에서 벨트로부터의 장력이 지관에 균일하게 작용되지 않고 편심되게 작용되어 지관이 삐뚫어지게 되는 문제점이 발생되었다.

또한, 일반적으로 사용되는 원지는 폭이 70-80mm정도로 좁고 샤프트(22)와 종이테이프공급부(30)(40)(50) 사이의 경사각이 30°이상이 되므로 보빈의 제조과정에서 종이테이프가 다수회 권취되므로 지관의 성형과정에 시간이 오래 걸리는 문제점이 있었고, 제조과정 중 접착제 등의 도포로 인하여 지관의 건조과정이 필요하므로 원지의 권취횟수가 많아질수록 건조과정중 비틀림정도가 커져서 무게중심을 정확하게 지관의 중심축 상에 맞출 수 없게 되었다.

이로 인하여, 종래의 지관은 섬유산업분야에서 회전과정 중 회전축과 지관중 심축을 정확하게 일치시키지 않아도 되는 연사기 등에서는 많이 사용되고 있으며, 그 예로는 대한민국 공개특허 10-2006-0081878, 공개특허 10-1996-0033728호, 일본 특개2002-87704등이 있다.

그러나, 섬유산업 중 분사장치에 사용되는 보빈은 회전축과 중심축이 정확하게 일치하여야 하는데, 그 이유를 분사장치 구성을 참조하여 하기에서 살펴본다.

도 2는 일반적인 분사장치를 나타내는 도면으로, 분사장치는 연사장치에서 만들어져 원사보빈에 감겨진 원사를 여러가닥으로 세분하여 다수의 분사보빈에 자동으로 감아주는 기계로서, 프레임(61)의 상부 중심부에 설치된 분사 가이드캡(64)과, 상기 분사 가이드캡(64)의 둘레에 수직으로 설치된 다수의 분사보빈용 회전축핀(65)과, 원사드럼(67)이 위치되는 원사드럼용 회전축핀(66), 텐션장치(68)와 가이드롤러(69)(69`)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 분사기의 실시예를 살펴보면, 원사드럼(67)에 원사보빈(70)을 축설하고, 상기 원사보빈(70)에 감겨있는 원사(71)의 일단을 여러가닥으로 세분하고, 이와같이 세분된 각각의 세사(細絲)(71')를 텐션장치(68), 가이드롤러(69,69')를 거쳐 분사 가이드캡(64)의 원둘레를 따라 설치된 각각의 안내후크(12)에 분사하여 분사보빈용 회전축핀(65)에 축설된 각각의 분사보빈(73)에 수작업으로 고정한다.

이후, 상기 분사보빈용 회전축핀(65)을 벨트로 연결된 구동모터에 의하여 회전시키면, 상기 분사보빈용 회전축핀(65)과 동일한 회전수로 원사보빈(70), 원사드럼(67), 원사드럼용 회전축핀(66)이 회전되면서, 원사가(71) 원사보빈(70)에서 풀 려나오며 동시에 여러가닥으로 세분되어 각각의 분사보빈(73)에 감기게된다.

이와 같이 분사보빈(73)은 수직으로 세워져서 사용되는 것으로, 보빈이 기울어지거나 무게중심이 보빈 중심축상에 위치되지 않을 경우 회전과정 중 보빈의 회전축이 보빈의 중심축과 일치하지않게 되므로, 분사보빈에 실이 정확하게 권취되지 않아서 이후 다른 과정에서 사용하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 분사 보빈은 회전중심축이 보빈 중심축과 정확하게 일치하여야만 하나, 종래의 지관은 제조과정에서 중심축이 정확하게 수직이 되지 않고, 중심축을 기준으로 무게가 균일하게 분포되지 않기 때문에, 일반적으로는 고가이며 무겁고 다수의 가공과정이 필요한 스틸재 보빈을 사용하였다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 지관을 제조하는 과정에서 지관의 비틀림이 없고, 시작점과 끝점이 동일축상에 정확하게 일치되도록 하며, 종이테이프의 폭을 넓게 하여 회전수를 종래에 비하여 대폭 감소되도록 지관을 제조하여, 회전축과 중심축이 정확하게 일치되도록 하며, 생산량이 대폭 증가되도록하고 강도가 향상된 지관과 그 제조 장치를 제공하는 데 목적이 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 지관은 100mm-150mm폭을 갖는 다수의 종이테이프가 다수회 권취되며, 종이테이프의 시작점과 끝점이 동일축상에 정확하게 일치되도록 한 것으로, 내경 25-60mm, 두께 4-10mm, 길이가 100-1000mm로 제작되어 그 상하부에 캡을 설치하고 중심에 지지링을 설치하여 분사장치용 보빈으로 사용한다.

그리고, 상기한 지관을 제조하기 위한 장치는 종이테이프가 권취되는 샤프트와 종이테이프 공급부가 5-25°각도를 유지하고, 종이테이프를 권취하고 지관을 밀어내는 역할을 하는 드럼과 벨트를 설치방향이 대칭이 되도록 복수쌍 설치한 것이다.

이상과 같은 본 발명에 따른 지관은 종이테이프의 시작점과 끝점이 정확하게 일치하고, 종이테이프의 회전수가 종래에 비하여 대폭 감소되므로, 지관의 회전축과 중심축이 정확하게 일치되는 효과가 있으며, 이로 인하여 지관을 분사보빈으로 사용하는 경우 분사불량이 발생하지 않게 되는 것이다.

그리고, 본 발명은 스틸재에 비하여 가볍고 저렴한 종이를 사용하므로, 지관의 가격이 대폭 낮아짐과 아울러, 중량이 가벼워지는 효과가 있다.

더욱이 지관의 제조과정 중 지관을 밀어내는 벨트가 대칭으로 위치되어 벨트의 교차위치에 힘이 균형있게 가해지게 되므로 지관을 밀어내는 과정에서 지관이 비틀어지는 문제가 발생되지 않아 지관의 불량율이 대폭 감소되는 효과가있다.

아울러, 원지의 폭이 넓어져서 권취횟수가 감소되므로 생산성이 대폭 향상되는 효과가 있다.

그리고, 상기한 바와 같이 제조된 지관은 특히 분사장치의 보빈으로 사용될 경우 중심축과 회전축이 정확하게 일치되고 다수의 보빈을 사용하여야 하는 점에서 종래 스틸재 보빈보다 중량과 가격면에서 월등히 개선되는 효과가 있다.

본 발명의 실시예를 하기에서 보다 구체적으로 살펴본다.

도 3은 본 발명에 따른 지관을 나타내는 측면도이고 도 4는 도 3의 단면도이며, 도 5는 지광 제조 장치를 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 지관은 100-150mm폭을 갖는 다수의 종이테이프(14장)를 사용하여 시작점(S)과 끝점(F)이 동일축상에 정확하게 위치되도록 2회 권취하여 구성되며, 내경은 28mm, 두께 7mm, 길이가 420mm로 제작된다.

그리고, 상기한 지관에서 제일 안쪽에 위치되는 첫번째 종이테이프는 103mm 이고, 두번째 종이테이프부터 열세번째 종이테이프까지는 2mm씩 증가하며, 14번째 종이테이프는 표면을 형성하는 것으로 140mm 폭을 갖는다.

이렇게 형성된 지관은 압축강도가 40-50kg/c㎡가 된다.

그리고, 상기한 지관을 분사장치용 분사보빈으로 사용하는 경우 하종단에 분사장치의 회전스핀들과 맞물리는 하부캡(82)이 설치되고, 상종단에는 상부캡(84)이 설치되며, 내면에는 회전축과 맞물리는 지지링(86)이 설치된다.

한편, 상기한 지관을 제조하는 장치를 살펴보면, 종이테이프가 권취되는 샤프트(122)와, 복수개의 구동드럼(D)에 교차되어 설치되어 상기 샤프트(122)에 걸쳐지는 벨트(B)가 좌/우 대칭으로 두쌍 설치되어 중심부가 서로 교차되어 원지를 권취함과 아울러 성형된 지관(110)을 바깥측으로 밀어내는 구동장치부(124)와, 여러 겹의 종이테이프가 나선형으로 접합된 지관(110)을 일정한 길이로 절단하는 절단장치부(126)와, 상기한 샤프트(122)에 대하여 10° 각도로 설치되는 다수의 종이테이프 공급장치부(130)로 구성된다.

상기에서 구동장치부(124)에서 구동드럼(D)과 벨트(B)를 복수쌍 대칭으로 위치시키는 이유는 종이테이프의 폭이 넓어지고 종이테이프 공급장치부와 샤프트(122)사이의 각도가 작아지면서 지관에 작용되는 벨트(B)의 마찰력이 더 강하게 작용되어 지관이 종래에 비하여 심하게 유동하기 때문에 힘의 균형을 이루도록 대칭으로 복수쌍 설치한다.

도 1은 종래의 지관 제조 장치를 나타내는 도면

도 2는 종래의 분사 장치를 나타내는 도면

도 3은 본 발명에 따른 지관을 나타내는 측면도

도 4는 도 3의 단면도

도 5는 지광 제조 장치를 나타내는 도면

Claims (4)

1. 지관은 100mm-150mm폭을 갖는 다수의 종이테이프가 다수회 권취되며, 종이테이프의 시작점과 끝점이 동일축상에 정확하게 일치되도록 한 것을 특징으로 하는 지관.
2. 제 1항에 있어서, 상기한 지관은 내경 25-60mm, 두께 4-10mm, 길이가 100-1000mm로 제작되는 것을 특징으로 하는 지관.
3. 100mm-150mm폭을 갖는 다수의 종이테이프가 다수회 권취되며, 종이테이프의 시작점과 끝점이 동일축상에 정확하게 일치되며, 내경 25-60mm, 두께 4-10mm, 길이가 100-1000mm로 제작된 것을 특징으로 하는분사장치용 보빈.
4. 삭제

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