KR101198949B1 - 코일권선장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기열선 제조를 위해 심선 둘레에 2개의 코일을 나선형으로 감는 코일권선장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 코일권선장치는 회전축(10)의 장착부재(15)에 보빈(20)이 장착되고, 회전축(10)의 상단부(12)에 플라이어(30)가 장착되고, 회전축(10)의 장착부재(15)와 플라이어(30) 사이에 배치되는 마찰패드(40)와 플라이어(30)의 베어링(33)에 의해 플라이어(30)가 회전축(10)에 대해 상대 회전되고, 심선(50)이 회전축(10)의 중공부(11)와 플라이어(30)를 통과하게 되고, 보빈(20)에 제 1 코일(51)과 제 2 코일(52)이 같은 방향으로 감겨 있어, 회전축(10)의 회전에 의해 보빈(20)에서 제 1 및 제 2 코일(51, 52)이 풀어지게 되고, 플라이어(30)에 제 1 안내구멍(34a)과 제 2 안내구멍(34b)이 서로 대칭되게 형성되어, 제 1 코일(51)이 플라이어(30)의 제 1 안내구멍(34a)을 통해 심선(50)에 권선되고, 제 2 코일(52)이 플라이어(30)의 제 2 안내구멍(34b)을 통해 심선(50)에 권선됨으로써, 같은 높이에서 180°위상차를 가진 제 1 안내구멍(34a)과 제 2 안내구멍(34b)에 의해 제 1 코일(51)과 제 2 코일(52)이 플라이어(30)를 통과하는 심선(50)에 교번되게 나선형으로 권선되는 것을 특징으로 한다.

Description

코일권선장치{COILING MACHINE}
본 발명은 전기열선 제조를 위해 심선 둘레에 2개의 코일을 나선형으로 감는 코일권선장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라이어와 마찰패드의 마찰력을 조절함으로써, 심선에 권선되는 제 1 및 제 2 코일의 장력을 조절하고, 회전축에 의한 보빈의 회전에 의해 제 1 및 제 2 코일이 보빈에서 풀어짐으로써, 코일의 장력에 의해 제 1 및 제 2 코일이 보빈에서 풀어질 때 발생하는 코일의 단선 문제가 해결할 수 있으며, 회전축의 회전에 의해 심선의 이송속도와 제 1 코일과 제 2 코일의 권선 속도를 동시에 제어할 수 있어, 심선에 제 1 코일과 제 2 코일이 균일하게 권선될 수 있는 코일권선장치에 관한 것이다.
대한민국 특허 제10-585975호(2006년 5월 25일, 등록)에 "코일 권취기"가 소개되어 있다.
상기 코일 권취기는 모터의 구동축에 천공된 중공구멍을 통과하는 심선을 드로잉 장치가 잡아당기므로서, 상기 심선이 소정의 속도로 이송되고, 구동축의 둘레에 제 1 및 제 2 보빈이 구동축에 대해 상대적으로 슬립회전 가능하게 장착되고, 제 1 및 제 2 보빈에서 풀어지는 제 1 및 제 2 코일을 구동축에 장착된 제 1 플라이어의 제 1 및 제 2 권선안내부재를 통해 심선에 권선하며, 이때 제 1 플라이어가 구동축의 회전속도와 같은 속도로 회전되며, 심선으로 공급되는 제 1 코일과 제 2 코일의 높이가 제 1 및 제 2 권선안내부재에 의해 서로 같지만, 제 1 코일과 제 2 코일이 심선으로 공급되는 공급지점이 다르게 배치되어, 제 1 코일과 제 2 코일의 공급지점이 소정의 위상차를 가진 상태로 심선에 감겨지도록 함으로서, 제 1 코일 및 제 2 코일을 심선에 교번되게 권선한다.
그러나, 상기 코일 권취기는 제 1 보빈에서 제 1 코일이 풀어지고, 제 2 보빈에서 제 2 코일이 각각 풀어지고, 제 1 코일의 장력에 의해 제 1 보빈이 회전되고, 제 2 코일의 장력에 의해 제 2 보빈이 회전되기 때문에 제 1 및 제 2 보빈의 관성에 의해 얇은 제 1 및 제 2 코일이 자주 끊어지는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 플라이어와 마찰패드의 마찰력을 조절함으로써, 심선에 권선되는 제 1 및 제 2 코일의 장력을 조절하고, 회전축에 의한 보빈의 회전에 의해 제 1 및 제 2 코일이 보빈에서 풀어짐으로써, 코일의 장력에 의해 제 1 및 제 2 코일이 보빈에서 풀어질 때 발생하는 코일의 단선 문제가 해결할 수 있으며, 회전축의 회전에 의해 심선의 이송속도와 제 1 코일과 제 2 코일의 권선 속도를 동시에 제어할 수 있어, 심선에 제 1 코일과 제 2 코일이 균일하게 권선될 수 있는 코일권선장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 코일권선장치는 회전축의 장착부재에 보빈이 장착되고, 회전축의 상단부에 플라이어가 장착되고, 회전축의 장착부재와 플라이어 사이에 배치되는 마찰패드와 플라이어의 베어링에 의해 플라이어가 회전축에 대해 상대 회전되고, 플라이어의 중공부가 회전축의 중공부와 일직선으로 배열되어, 심선이 회전축의 중공부와 플라이어의 중공부를 통과하게 되고, 보빈에 제 1 코일과 제 2 코일이 같은 방향으로 감겨 있어, 회전축의 회전에 의해 보빈에서 제 1 및 제 2 코일이 풀어지게 되고, 플라이어에 제 1 안내구멍과 제 2 안내구멍이 서로 대칭되게 형성되어, 제 1 코일이 플라이어의 제 1 안내구멍을 통해 심선에 권선되고, 제 2 코일이 플라이어의 제 2 안내구멍을 통해 심선에 권선됨으로써, 같은 높이에서 180°위상차를 가진 제 1 안내구멍과 제 2 안내구멍에 의해 제 1 코일과 제 2 코일이 플라이어를 통과하는 심선에 교번되게 나선형으로 권선되는 것을 특징으로 한다.
상기 회전축에는 보빈의 주위를 커버하는 보호컵이 장착되고, 보호컵의 장착부가 베어링에 의해 회전축에 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 회전축의 장착부재는 외경이 상부에서 하부로 갈수록 커지고, 보빈 또한 내경이 장착부재에 대응되게 상부에서 하부로 갈수록 커짐으로써, 보빈이 장착부재에 억지끼워맞춤 방식으로 끼워지는 것을 특징으로 한다.
상기 플라이어는 회전축의 상단부에 인너 캡이 끼워져, 인너 캡이 볼트에 의해 회전축의 상단부에 고정되고, 인너 캡과 아웃터 캡 사이에 베어링이 장착되어, 아웃터 캡이 인너 캡에 대해 상대적으로 회전되고, 아웃터 캡의 장착구멍에 제 1 안내구멍과 제 2 안내구멍이 형성된 코일링 가이드 부재가 끼워져 볼트에 의해 고정되고, 코일링 가이드 부재의 중공부에 심선안내부재가 끼워져 심선에 제 1 및 제 2 코일이 권선될 때 심선이 흔들리는 것을 방지하고, 아웃터 캡의 하부면에 날개부재가 받침부재에 의해 고정되고, 받침부재가 볼트에 의해 아웃터 캡에 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 코일권선장치는 상기 회전축이 프레임에 회전 가능하게 장착되고, 회전축의 하단부에 종동풀리가 장착되고, 회전축의 측부에 배치된 모터가 프레임에 장착되며, 모터의 구동축에 장착된 구동풀리와 종동풀리가 벨트에 의해 연결되어, 모터의 동력에 의해 회전축이 회전되고, 회전축에 제 1 기어가 장착되어, 제 1 기어가 장착부재와 종동풀리 사이에 배치되도며, 제 1 기어가 제 1 수평 종동축의 제 2 기어와 연동되고, 제 1 수평 종동축의 일단에 장착된 제 3 기어와 제 2 수직 종동축의 하단에 장착된 제 4 기어가 연동되며, 제 2 수직 종동축의 상단에 장착된 제 5 기어와 제 3 수평 종동축의 제 6 기어가 연동되고, 제 3 수평 종동축의 제 7 기어와 제 4 수평 종동축의 제 8 기어가 연동되며, 제 4 수평 종동축에 인출롤러가 장착되어, 인출롤러가 플라이어의 상부에 배치되고, 인출롤러에 의해 회전축의 하부에 배치된 권선보빈에서 심선이 회전축의 중공부와 플라이어를 통과하게 되는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 코일권선장치는 플라이어와 마찰패드의 마찰력을 조절함으로써, 심선에 권선되는 제 1 및 제 2 코일의 장력을 조절할 수 있고, 회전축에 의한 보빈의 회전에 의해 제 1 및 제 2 코일이 보빈에서 풀어짐으로써, 코일의 장력에 의해 제 1 및 제 2 코일이 보빈에서 풀어질 때 발생하는 코일의 단선 문제가 해결할 수 있으며, 회전축의 회전에 의해 심선의 이송속도와 제 1 코일과 제 2 코일의 권선 속도를 동시에 제어할 수 있어, 심선에 제 1 코일과 제 2 코일이 균일하게 권선될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 코일권선장치의 요부를 도시한 단면도
도 2는 도 1의 코일권선장치에서 회전축에 보호컵이 장착되는 예를 도시한 단면도
도 3은 도 1의 플라이어를 확대 도시한 상세도
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 코일권선장치를 도시한 정면도 및 측면도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 코일권선장치는 회전축(10)의 장착부재(15)에 보빈(20)이 장착되고, 회전축(10)의 상단부(12)에 플라이어(30)가 장착되고, 회전축(10)의 장착부재(15)와 플라이어(30) 사이에 배치되는 마찰패드(40)와 플라이어(30)의 베어링(33)에 의해 플라이어(30)가 회전축(10)에 대해 상대 회전되고, 플라이어(30)의 중공부가 회전축(10)의 중공부(11)와 일직선으로 배열되어, 심선(50)이 회전축(10)의 중공부(11)와 플라이어(30)의 중공부를 통과하게 되고, 보빈(20)에 제 1 코일(51)과 제 2 코일(52)이 같은 방향으로 감겨 있어, 회전축(10)의 회전에 의해 보빈(20)에서 제 1 및 제 2 코일(51, 52)이 풀어지게 되고, 플라이어(30)에 제 1 안내구멍(34a)과 제 2 안내구멍(34b)이 서로 대칭되게 형성되어, 제 1 코일(51)이 플라이어(30)의 제 1 안내구멍(34a)을 통해 심선(50)에 권선되고, 제 2 코일(52)이 플라이어(30)의 제 2 안내구멍(34b)을 통해 심선(50)에 권선됨으로써, 같은 높이에서 180°위상차를 가진 제 1 안내구멍(34a)과 제 2 안내구멍(34b)에 의해 제 1 코일(51)과 제 2 코일(52)이 플라이어(30)를 통과하는 심선(50)에 교번되게 나선형으로 권선된다.
이것에 의해, 플라이어(30)가 회전축(10)의 상단에 장착될 때, 플라이어(30)와 마찰패드(40)의 마찰력을 조절함으로써, 심선(50)에 권선되는 제 1 및 제 2 코일(51, 52)의 장력을 조절할 수 있다. 즉, 플라이어(30)의 마찰력이 크면, 회전축(10)의 회전력이 플라이어(30)로 많이 전달되어, 플라이어(30)의 회전수가 증가함으로써, 심선(50)에 감기는 제 1 및 제 2 코일(51, 52)의 장력이 증가하고, 플라이어(30)의 마찰력이 작으면, 회전축(10)의 회전력이 플라이어(30)로 적게 전달되어, 플라이어(30)의 회전수가 감소됨으로써, 심선(50)에 감기는 제 1 및 제 2 코일(51, 52)의 장력이 감소된다. 또한, 회전축(10)에 의한 보빈(20)의 회전에 의해 제 1 및 제 2 코일(51, 52)이 보빈(20)에서 풀어짐으로써, 코일의 장력에 의해 제 1 및 제 2 코일(51, 52)이 보빈(20)에서 풀어질 때 발생하는 코일의 단선 문제가 해결된다.
도 2를 참조하면, 상기 회전축(10)에는 보빈(20)의 주위를 커버하는 보호컵(60)이 장착되고, 보호컵(60)의 장착부(61)가 베어링(62)에 의해 회전축(10)에 장착된다.
이것에 의해, 심선(50)에 제 1 코일(51) 및 제 2 코일(52)이 권선되는 과정에서 제 1 코일(51) 또는 제 2 코일(52)이 단선되어, 보빈(20)에서 과도하게 풀어질 경우, 보호컵(60)이 단선되어 보빈(20)에서 풀어진 코일을 받아줌으로써, 단선된 코일이 엉키거나, 단선된 코일에 의해 다른 구성요소의 작동이 간섭되는 것을 방지하게 된다.
상기 회전축(10)의 장착부재(15)는 외경이 상부에서 하부로 갈수록 커지고, 보빈(20) 또한 내경이 장착부재(15)에 대응되게 상부에서 하부로 갈수록 커짐으로써, 보빈(20)이 장착부재(15)에 억지끼워맞춤 방식으로 끼워진다.
이것에 의해, 보빈(20)의 장착 방향이 결정됨으로써, 보빈(20)을 회전축(10)의 장착부재(15)에 거꾸로 끼워지는 것을 방지할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 플라이어(30)는 회전축(10)의 상단부(12)에 인너 캡(31)이 끼워져, 인너 캡(31)이 볼트(31a)에 의해 회전축(10)의 상단부(12)에 고정되고, 인너 캡(31)과 아웃터 캡(32) 사이에 베어링(33)이 장착되어, 아웃터 캡(32)이 인너 캡(31)에 대해 상대적으로 회전되고, 아웃터 캡(32)의 장착구멍(32a)에 제 1 안내구멍(34a)과 제 2 안내구멍(34b)이 형성된 코일링 가이드 부재(36)가 끼워져 볼트(34c)에 의해 고정되고, 코일링 가이드 부재(34)의 중공부에 심선안내부재(35)가 끼워져 심선(50)에 제 1 및 제 2 코일(51, 52)이 권선될 때 심선(50)이 흔들리는 것을 방지하고, 아웃터 캡(32)의 하부면에 날개부재(37)가 받침부재(36)에 의해 고정되고, 받침부재(36)가 볼트(36a)에 의해 아웃터 캡(32)에 고정된다.
상기 심선안내부재(35)는 출구의 직경이 심선의 굵기에 대응되게 형성되어, 심선이 흔들리는 것을 방지한다.
상기 날개부재(37)는 제 1 날개부(37a)와 제 2 날개(27b)가 서로 대칭되게 형성되고, 제 1 및 제 2 날개부(27a, 37b)의 선단에 코일을 안내하는 안내부재(37c, 37d)가 각각 장착된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 또한, 본 발명에 따른 코일권선장치는 회전축(10)이 프레임(100)에 회전 가능하게 장착되고, 회전축(10)의 하단부에 종동풀리(P2)가 장착되고, 회전축(10)의 측부에 배치된 모터(110)가 프레임(100)에 장착되며, 모터(110)의 구동축에 장착된 구동풀리(P1)와 종동풀리(P2)가 벨트(111)에 의해 연결되어, 모터(110)의 동력에 의해 회전축(10)이 회전되고, 회전축(10)에 제 1 기어(G1)가 장착되어, 제 1 기어(G1)가 장착부재(15)와 종동풀리(P2) 사이에 배치되도며, 제 1 기어(G1)가 제 1 수평 종동축(S1)의 제 2 기어(G2)와 연동되고, 제 1 수평 종동축(S1)의 일단에 장착된 제 3 기어(G3)와 제 2 수직 종동축(S2)의 하단에 장착된 제 4 기어(G4)가 연동되며, 제 2 수직 종동축(S2)의 상단에 장착된 제 5 기어(G5)와 제 3 수평 종동축(S3)의 제 6 기어(G6)가 연동되고, 제 3 수평 종동축(S3)의 제 7 기어(G7)와 제 4 수평 종동축(S4)의 제 8 기어(G8)가 연동되며, 제 4 수평 종동축(S4)에 인출롤러(120)가 장착되어, 인출롤러(120)가 플라이어(30)의 상부에 배치되고, 인출롤러(120)에 의해 회전축(10)의 하부에 배치된 권선보빈(130)에서 심선(50)이 회전축(10)의 중공부(11)와 플라이어(30)를 통과하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 코일권선장치는 모터(110)에 의해 회전축(10)이 회전되고, 회전축(10)의 회전력이 기어와 종동축을 통해 인출롤러(120)로 전달됨으로써, 인출롤러(120)가 구동되고, 인출롤러(120)에 의해 권선보빈(130)에 감긴 심선(50)을 인출함으로써, 심선(50)이 회전축(10)의 중공부(11)와 플라이어(30)를 통과하게 된다. 이때, 도 1을 참조하여 위에서 언급한 것과 같이, 보빈(20)에서 제 1 코일(51) 및 제 2 코일(52)이 풀어지고, 제 1 코일(51) 및 제 2 코일(52)이 플라이어(30)로 안내되어, 플라이어(30)의 제 1 코일(51)이 플라이어(30)의 제 1 안내구멍(34a)를 통해 심선(50)에 권선되고, 제 2 코일(52)이 플라이어(30)의 제 2 안내구멍(34b)을 통해 심선(50)에 권선됨으로써, 같은 높이에서 180°위상차를 가진 제 1 안내구멍(34a)과 제 2 안내구멍(34b)에 의해 제 1 코일(51)과 제 2 코일(52)이 플라이어(30)를 통과하는 심선(50)에 교번되게 나선형으로 권선된다. 또한, 회전축(10)의 회전에 의해 심선(50)의 이송속도와 제 1 코일(51)과 제 2 코일(52)의 권선 속도를 동시에 제어할 수 있어, 심선(50)에 제 1 코일(51)과 제 2 코일(52)이 균일하게 권선된다.
10 : 회전축 20 : 보빈
30 : 플라이어 40 : 마찰패드
50 : 심선 51 : 제 1 코일
52 : 제 2 코일

Claims (5)

  1. 회전축(10)의 장착부재(15)에 보빈(20)이 장착되고, 회전축(10)의 상단부(12)에 플라이어(30)가 장착되고, 회전축(10)의 장착부재(15)와 플라이어(30) 사이에 배치되는 마찰패드(40)와 플라이어(30)의 베어링(33)에 의해 플라이어(30)가 회전축(10)에 대해 상대 회전되고, 플라이어(30)의 중공부가 회전축(10)의 중공부(11)와 일직선으로 배열되어, 심선(50)이 회전축(10)의 중공부(11)와 플라이어(30)의 중공부를 통과하게 되고, 보빈(20)에 제 1 코일(51)과 제 2 코일(52)이 같은 방향으로 감겨 있어, 회전축(10)의 회전에 의해 보빈(20)에서 제 1 및 제 2 코일(51, 52)이 풀어지게 되고, 플라이어(30)에 제 1 안내구멍(34a)과 제 2 안내구멍(34b)이 서로 대칭되게 형성되어, 제 1 코일(51)이 플라이어(30)의 제 1 안내구멍(34a)을 통해 심선(50)에 권선되고, 제 2 코일(52)이 플라이어(30)의 제 2 안내구멍(34b)을 통해 심선(50)에 권선됨으로써, 같은 높이에서 180°위상차를 가진 제 1 안내구멍(34a)과 제 2 안내구멍(34b)에 의해 제 1 코일(51)과 제 2 코일(52)이 플라이어(30)를 통과하는 심선(50)에 교번되게 나선형으로 권선되는 것을 특징으로 하는 코일권선장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축(10)에는 보빈(20)의 주위를 커버하는 보호컵(60)이 장착되고, 보호컵(60)의 장착부(61)가 베어링(62)에 의해 회전축(10)에 장착되는 것을 특징으로 하는 코일권선장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축(10)의 장착부재(15)는 외경이 상부에서 하부로 갈수록 커지고, 보빈(20) 또한 내경이 장착부재(15)에 대응되게 상부에서 하부로 갈수록 커짐으로써, 보빈(20)이 장착부재(15)에 억지끼워맞춤 방식으로 끼워지는 것을 특징으로 하는 코일권선장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라이어(30)는 회전축(10)의 상단부(12)에 인너 캡(31)이 끼워져, 인너 캡(31)이 볼트(31a)에 의해 회전축(10)의 상단부(12)에 고정되고, 인너 캡(31)과 아웃터 캡(32) 사이에 베어링(33)이 장착되어, 아웃터 캡(32)이 인너 캡(31)에 대해 상대적으로 회전되고, 아웃터 캡(32)의 장착구멍(32a)에 제 1 안내구멍(34a)과 제 2 안내구멍(34b)이 형성된 코일링 가이드 부재(36)가 끼워져 볼트(34c)에 의해 고정되고, 코일링 가이드 부재(34)의 중공부에 심선안내부재(35)가 끼워져 심선(50)에 제 1 및 제 2 코일(51, 52)이 권선될 때 심선(50)이 흔들리는 것을 방지하고, 아웃터 캡(32)의 하부면에 날개부재(37)가 받침부재(36)에 의해 고정되고, 받침부재(36)가 볼트(36a)에 의해 아웃터 캡(32)에 고정되는 것을 특징으로 하는 코일권선장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축(10)이 프레임(100)에 회전 가능하게 장착되고, 회전축(10)의 하단부에 종동풀리(P2)가 장착되고, 회전축(10)의 측부에 배치된 모터(110)가 프레임(100)에 장착되며, 모터(110)의 구동축에 장착된 구동풀리(P1)와 종동풀리(P2)가 벨트(111)에 의해 연결되어, 모터(110)의 동력에 의해 회전축(10)이 회전되고, 회전축(10)에 제 1 기어(G1)가 장착되어, 제 1 기어(G1)가 장착부재(15)와 종동풀리(P2) 사이에 배치되도며, 제 1 기어(G1)가 제 1 수평 종동축(S1)의 제 2 기어(G2)와 연동되고, 제 1 수평 종동축(S1)의 일단에 장착된 제 3 기어(G3)와 제 2 수직 종동축(S2)의 하단에 장착된 제 4 기어(G4)가 연동되며, 제 2 수직 종동축(S2)의 상단에 장착된 제 5 기어(G5)와 제 3 수평 종동축(S3)의 제 6 기어(G6)가 연동되고, 제 3 수평 종동축(S3)의 제 7 기어(G7)와 제 4 수평 종동축(S4)의 제 8 기어(G8)가 연동되며, 제 4 수평 종동축(S4)에 인출롤러(120)가 장착되어, 인출롤러(120)가 플라이어(30)의 상부에 배치되고, 인출롤러(120)에 의해 회전축(10)의 하부에 배치된 권선보빈(130)에서 심선(50)이 회전축(10)의 중공부(11)와 플라이어(30)를 통과하게 되는 것을 특징으로 하는 코일권선장치.
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