KR101323324B1 - Wrapping machine for insulation of superconducting wire - Google Patents

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김해종
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Abstract

PURPOSE: A lapping device for insulating superconducting wire adjusts the wrapping speed and tension of the insulating material, implementing the successive wrapping. CONSTITUTION: A transport unit (200) comprises a first winding part and a second winding part. The first winding part and the second winding part are formed in the reel-to-reel mode. A rotation support member pivotally supports a rotary plate. A driving apparatus provides turning force to the rotary plate. A wrapping insulation part (400) comprises a wrapping member.

Description

초전도선재 절연용 랩핑장치{WRAPPING MACHINE FOR INSULATION OF SUPERCONDUCTING WIRE}Wrapping device for insulation of superconducting wires {WRAPPING MACHINE FOR INSULATION OF SUPERCONDUCTING WIRE}

본 발명은 초전도선재 절연용 랩핑장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초전도선재 간 또는 초전도선재와 보빈이 서로 절연되도록 절연 필름 또는 테이프를 랩핑하는 초전도선재 절연용 랩핑장치에 관한 것이다.The present invention relates to a superconducting wire insulation wrapping device, and more particularly, to a superconducting wire insulation wrapping device for wrapping an insulating film or tape so that the superconducting wire or superconducting wire and bobbin is insulated from each other.

일반적으로 초전도선재를 절연하기 위해 절연 필름이나 테이프를 입히는 방법이 많이 사용되고 있다. 그리고 절연의 강도에 따라 다양한 절연 방법 등이 실시되고 있으나, 절연 필름이나 테이프를 초전도선재에 일정 조건 하에 자동으로 랩핑하는 장치는 아직까지 제안된 바가 없다.In general, a method of coating an insulating film or a tape is used to insulate the superconducting wire. In addition, various insulation methods are performed according to the strength of the insulation, but an apparatus for automatically wrapping an insulation film or a tape on a superconducting wire under certain conditions has not been proposed until now.

따라서, 중대형 초전도 응용장치의 연구 개발로 인해 수백미터에 달하는 초전도선재의 절연 보호를 위해 초전도선재의 장력, 절연 필름 또는 테이프의 장력, 오버랩 비율 등을 다양한 조건 하에서 연속적으로 수행하기 위해서는 초전도선재 절연용 랩핑장치의 개발이 필요한 실정이다.Therefore, due to the research and development of large and medium-sized superconducting applications, the superconducting wire insulation, in order to continuously perform the tension of the superconducting wire, the tension of the insulating film or tape, and the overlap ratio under various conditions in order to protect the insulation of several hundred meters of superconducting wire, The development of the wrapping device is required.

상기한 점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 초전도선재에 절연 필름 또는 테이프를 다양한 조건 하에서 연속적으로 랩핑할 수 있도록 하는 초전도선재 절연용 랩핑장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above-described problems is to provide a superconducting wire insulation wrapping device that can continuously wrap an insulating film or tape on a superconducting wire under various conditions.

상기한 목적은, 본 발명의 실시예에 따라, 초전도선재 절연용 랩핑장치에 있어서, 상기 초전도선재가 일정 속도 및 일정 장력을 유지하며 이송 속도를 조절할 수 있도록 제1권선부와 제2권선부를 포함하는 릴대릴(reel to reel) 방식으로 구성되는 이송부; 및 상기 초전도선재가 통과하는 통공이 형성되어 상기 초전도선재가 상기 통공을 통과하는 동안 일방향으로 회전하되 둘레의 일부분은 직경 방향으로 절개되어 상기 통공과 연통하는 개구부가 마련되는 회전판과, 상기 회전판의 제1둘레면의 원주방향을 따라 마련되어 상기 회전판을 회전가능하게 지지하는 회전지지부재와, 상기 회전지지부재가 고정결합되는 고정판과, 상기 회전판에 회전력을 제공하는 구동수단과, 상기 회전판의 제1둘레면과 대향하는 제2둘레면에 마련되어 상기 초전도선재가 상기 통공을 통과하는 동안 상기 회전판이 회전함에 따라 상기 초전도선재에 절연재가 감싸지도록 하는 랩핑부재를 포함하는 랩핑절연부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도선재 절연용 랩핑장치에 의해 달성된다.The above object is, according to an embodiment of the present invention, in the wrapping device for insulating superconducting wire, the superconducting wire includes a first winding portion and a second winding portion to adjust the feed rate while maintaining a constant speed and a constant tension A conveying unit configured in a reel to reel manner; And a rotating plate having a through hole through which the superconducting wire passes, and rotating in one direction while the superconducting wire passes through the through hole, and a portion of a circumference thereof is cut in the radial direction to provide an opening communicating with the through hole. A rotation support member provided along a circumferential direction of one circumferential surface to rotatably support the rotary plate, a fixed plate to which the rotary support member is fixedly coupled, drive means for providing rotational force to the rotary plate, and a first circumference of the rotary plate And a lapping insulation portion provided on a second circumferential surface facing a surface, the lapping member including a lapping member to wrap the insulating material on the superconducting wire as the rotating plate rotates while the superconducting wire passes through the through hole. It is achieved by a wrapping device for insulating superconducting wire material.

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바람직하게는, 상기 회전지지부재는, 상기 회전판의 제1둘레면에 고정되며 원주방향을 따라 링 형상의 가이드홈을 가지는 회전부와, 상기 고정판에 고정되며 상기 가이드홈에 수용되는 가이드돌기를 가지는 지지부를 포함한다.Preferably, the rotation support member is fixed to the first circumferential surface of the rotating plate, the rotating portion having a ring-shaped guide groove in the circumferential direction, and the support portion having a guide protrusion fixed to the fixed plate and received in the guide groove It includes.

바람직하게는, 상기 랩핑부재에는, 상기 초전도선재에 절연재가 감싸지는 동안 상기 절연재의 장력을 일정하게 유지시키는 토크리미트가 장착된다.Preferably, the wrapping member is equipped with a torque limit for maintaining a constant tension of the insulating material while the insulating material is wrapped in the superconducting wire material.

바람직하게는, 상기 랩핑부재는 상기 회전판의 축방향으로 소정 각도 기울어져 상기 초전도선재에 상기 절연재가 사선 방향으로 감싸지도록 한다.Preferably, the wrapping member is inclined at a predetermined angle in the axial direction of the rotating plate so that the insulating material is wrapped in the diagonal direction in the superconducting wire material.

상기한 구성과 작용에 따른 본 발명은, 초전도선재의 이송 속도와 장력 및 절연재의 랩핑 속도와 장력을 조절하여 다양한 조건 하에서 연속적으로 랩핑할 수 있는 효과가 있다.The present invention according to the above configuration and operation, there is an effect that can be continuously wrapped under various conditions by adjusting the feed rate and tension of the superconducting wire and the wrapping speed and tension of the insulating material.

또한, 초전도선재에 랩핑되는 절연재의 겹침 비율을 다양하게 조절할 수 있으며, 초전도선재의 길이에 제한받지 않고 연속적으로 동일한 조건으로 랩핑을 실시할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to variously adjust the overlap ratio of the insulating material wrapped in the superconducting wire, there is an effect that can be carried out under the same conditions continuously without being limited to the length of the superconducting wire.

도1a는 본 발명의 실시예에 따른 초전도선재 절연용 랩핑장치를 도시하는 정면도이고,
도1b는 도1a의 측면도이고,
도2a는 본 발명의 실시예에 따른 랩핑절연부를 도시하는 정면도이고,
도2b는 도2a의 측면도이다.Figure 1a is a front view showing a wrapping device for insulating superconducting wires according to an embodiment of the present invention,
Figure 1b is a side view of Figure 1a,
Fig. 2A is a front view showing the wrapping insulation according to the embodiment of the present invention,
Fig. 2B is a side view of Fig. 2A.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에 따른 초전도선재 절연용 랩핑장치는, 도1a,b에 도시된 바와 같이, 초전도선재(W)가 일정 속도 및 일정 장력을 유지하며 이송되도록 하는 이송부(200)와 상기 초전도선재(W)에 절연재(I)를 감싸는 랩핑절연부(400)를 구성된다.Superconducting wire insulation lapping apparatus according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 1a, b, the superconducting wire (W) and the superconducting wire 200 to be transported while maintaining a constant speed and a constant tension A wrapping insulating portion 400 surrounding the insulating material I is formed at (W).

상기 이송부(200)는 도1에 도시된 바와 같이, 제1권선부(220)와 제2권선부(240)를 포함하는 릴대릴(reel to reel) 방식으로 구성되어 랩핑절연부(400)에 초전도선재(W)가 통과되도록 한다. 여기서, 상기 제1권선부(220)와 상기 제2권선부(240) 사이에는 상기 초전도선재(W)의 장력을 조절하는 장력조절부(230)를 더 포함할 수 있다. 이러한 장력조절부(230)는 랩핑절연부(400)로 직선 이송되는 초전도선재(W)의 장력이 일정하게 유지되도록 한다. 본 발명의 실시예에 따른 초전도선재(W)는 사각 형상의 플렛타입을 일 예로 도시하였으나, 이에 한정하지 않고 다양한 형상의 초전도선재가 적용 가능하다.As shown in FIG. 1, the transfer part 200 is configured in a reel to reel method including a first winding part 220 and a second winding part 240 to wrap the insulating part 400. Allow the superconducting wire (W) to pass through. Here, the first winding portion 220 and the second winding portion 240 may further include a tension control unit 230 for adjusting the tension of the superconducting wire (W). The tension control unit 230 is to maintain a constant tension of the superconducting wire (W) that is linearly transferred to the wrapping insulation 400. Superconducting wire (W) according to the embodiment of the present invention is shown as an example of a square flat type, but is not limited to this superconducting wire of various shapes is applicable.

상기 랩핑절연부(400)는 상기 이송부(200)의 제1권선부(220)와 제2권선부(240) 사이에 위치하며 상기 제1권선부(220)에서 상기 제2권선부(240)로 직선 이송하는 초전도선재(W)에 대해 절연재(I)를 랩핑한다.The wrapping insulation unit 400 is positioned between the first winding unit 220 and the second winding unit 240 of the transfer unit 200, and the second winding unit 240 is disposed in the first winding unit 220. The insulating material I is wrapped with respect to the superconducting wire W which is linearly conveyed.

상기 랩핑절연부(400)는, 도2에 도시된 바와 같이, 일 방향으로 회전하는 회전판(410)과, 상기 회전판(410)을 회전가능하게 지지하는 회전지지부재(430)와, 상기 회전지지부재(430)가 고정결합되는 고정판(450)과, 상기 회전판(410)에 회전력을 제공하는 구동수단(470)과, 상기 회전판(410)이 회전함에 따라 초전도선재(W)에 절연재(I)를 감싸는 랩핑부재(490)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the lapping insulation unit 400 includes a rotating plate 410 rotating in one direction, a rotating support member 430 rotatably supporting the rotating plate 410, and the rotating support. Insulating material I on the superconducting wire W as the fixing plate 450 to which the member 430 is fixedly coupled, the driving means 470 for providing rotational force to the rotating plate 410, and the rotating plate 410 rotate. Wrapping member 490 surrounding the.

상기 회전판(410)은 초전도선재(W)가 통과하는 통공(412)이 형성되어 상기 초전도선재(W)가 상기 통공(412)을 통과하도록 한다. 여기서, 상기 회전판(410)은 둘레의 일부분이 직경 방향으로 절개되어 상기 통공(412)과 연통하는 개구부(414)가 마련되는 것이 바람직하며, 상기 개구부(414)를 통해 상기 초전도선재(W)가 상기 통공(412)에 출입 가능해진다. The rotating plate 410 has a through hole 412 through which the superconducting wire W passes, so that the superconducting wire W passes through the through hole 412. Here, the rotating plate 410 is a portion of the circumference is cut in the radial direction is preferably provided with an opening 414 communicating with the through hole 412, the superconducting wire (W) through the opening 414 It is possible to enter and exit the through hole 412.

상기 회전지지부재(430)는 회전판(410)의 제1둘레면의 원주방향을 따라 마련되어 상기 회전판(410)을 회전가능하게 지지한다. 여기서 상기 회전지지부재(430)는 상기 회전판(410)의 제1둘레면에 고정되며 원주방향을 따라 링 형상의 가이드홈을 가지는 회전부(432)와, 상기 고정판(450)에 고정되며 상기 가이드홈에 수용되는 가이드돌기를 가지는 지지부(434)를 포함한다.The rotation supporting member 430 is provided along the circumferential direction of the first circumferential surface of the rotating plate 410 to rotatably support the rotating plate 410. Here, the rotation support member 430 is fixed to the first circumferential surface of the rotating plate 410 and has a rotating portion 432 having a ring-shaped guide groove along the circumferential direction, and is fixed to the fixing plate 450 and the guide groove It includes a support 434 having a guide protrusion accommodated in.

상기 고정판(450)에는 회전지지부재(430)가 고정결합함에 따라 상기 회전판(410)이 평행하게 배치된다. 따라서 상기 회전판(410)과 마찬가지로 초전도선재(W)가 통과할 수 있는 통공이 형성된다. 그리고 상기 고정판(450)에는 구동수단(470)이 고정결합될 수 있다.As the rotation support member 430 is fixedly coupled to the fixed plate 450, the rotating plate 410 is disposed in parallel. Therefore, a through hole through which the superconducting wire W can pass is formed like the rotating plate 410. In addition, the driving means 470 may be fixedly coupled to the fixed plate 450.

상기 구동수단(470)은 구동모터에 의해 회전되는 구동롤러(472)와, 구동벨트(473)를 통해 상기 구동롤러(472)로부터 회전력을 전달받아 상기 회전판(410)을 연동 회전되도록 하는 가이드롤러(474)를 포함한다. 상기 구동수단(470)은 본 실시예에 한정되지 않으며 상기 회전판(410)을 회전시킬 수 있는 모든 구성의 구동수단이 선택 가능하다.The driving means 470 is a guide roller for rotating the rotary plate 410 by receiving a rotational force from the drive roller 472 through a drive roller 472 and a drive belt 473 rotated by a drive motor. 474. The driving means 470 is not limited to the present embodiment, and any driving means capable of rotating the rotating plate 410 may be selected.

상기 랩핑부재(490)는 상기 회전판(410)의 제1둘레면과 대향하는 제2둘레면에 마련되어 상기 초전도선재(W)가 상기 통공(412)을 통과하는 동안 상기 회전판(410)이 회전함에 따라 상기 초전도선재(W)에 절연재(I)가 감싸지도록 한다. 여기서, 상기 랩핑부재(490)에는 상기 초전도선재(W)에 절연재(I)가 감싸지는 동안 상기 절연재(I)의 장력을 일정하게 유지시키는 토크리미트(492)가 장착되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 랩핑부재(490)는 상기 회전판(410)의 축방향으로 소정 각도 기울어져 상기 초전도선재(W)에 상기 절연재(I)가 사선 방향으로 감싸지도록 하는 것이, 절연재(I)의 랩핑 면적을 넓히고 겹침폭을 증가시키는 등 랩핑 효율을 향상시키는데 바람직하다. 상기 절연재(I)로는 절연필름이나 절연테이프가 사용될 수 있으며, 절연재의 소재로는 내마모성, 윤활성, 내유성 및 내약품성이 우수한 폴리아미드(polyamide)가 사용될 수 있다.The lapping member 490 is provided on a second circumferential surface facing the first circumferential surface of the rotating plate 410 so that the rotating plate 410 rotates while the superconducting wire W passes through the through hole 412. Accordingly, the insulating material (I) is wrapped in the superconducting wire (W). Here, the wrapping member 490 is preferably equipped with a torque limit 492 for maintaining a constant tension of the insulating material (I) while the insulating material (I) is wrapped in the superconducting wire (W). In addition, the wrapping member 490 is inclined at a predetermined angle in the axial direction of the rotating plate 410 such that the insulating material I is wrapped in the oblique direction in the superconducting wire W, the wrapping area of the insulating material I It is desirable to improve the lapping efficiency, such as to increase the width and increase the overlap width. As the insulating material (I), an insulating film or an insulating tape may be used, and as the material of the insulating material, polyamide having excellent abrasion resistance, lubricity, oil resistance, and chemical resistance may be used.

지금까지 설명한 바에 따르면, 본 발명의 초전도선재 절연용 랩핑장치는, 초전도선재의 이송 속도와 장력 및 절연재의 랩핑 속도와 장력을 조절하여 다양한 조건 하에서 연속적으로 랩핑할 수 있다. 또한, 초전도선재에 랩핑되는 절연재의 겹침 비율을 다양하게 조절할 수 있으며, 초전도선재의 길이에 제한받지 않고 연속적으로 동일한 조건으로 랩핑을 실시할 수 있다.As described so far, the superconducting wire insulation lapping apparatus of the present invention can be continuously wrapped under various conditions by adjusting the feeding speed and tension of the superconducting wire and the lapping speed and tension of the insulating material. In addition, the overlapping ratio of the insulating material wrapped in the superconducting wire can be adjusted in various ways, without being limited to the length of the superconducting wire can be carried out in the same conditions continuously.

전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 상술한 실시예들은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 수정 및 변경이 가능할 것이다. 이러한 다양한 수정 및 변경 또한 본 발명의 기술적 사상의 범위 내라면 하기에서 기술되는 본 발명의 청구범위에 속한다 할 것이다.The foregoing has outlined rather broadly the features and technical advantages of the present invention in order that the claims that follow may be better understood. The embodiments described above are susceptible to various modifications and changes within the technical scope of the present invention by those skilled in the art. These various modifications and changes are also within the scope of the technical idea of the present invention, and will be included in the claims of the present invention described below.

W: 초전도선재 I: 절연재
200: 이송부 220: 제1권선부
230: 장력조절부 240: 제2권선부
400: 랩핑절연부 410: 회전판
412: 통공 414: 개구부
430: 회전지지부재 432: 회전부
434: 지지부 450: 고정판
470: 구동수단 472: 구동롤러
473: 구동벨트 474: 가이드롤러
490: 랩핑부재 492: 토크리미트W: Superconducting Wire I: Insulation
200: transfer unit 220: first winding unit
230: tension control unit 240: the second winding unit
400: lapping insulation 410: rotating plate
412: through-hole 414: opening
430: rotation support member 432: rotation
434: support 450: fixed plate
470: driving means 472: driving roller
473: drive belt 474: guide roller
490: lapping member 492: torque limit

Claims (6)

초전도선재 절연용 랩핑장치에 있어서,
상기 초전도선재가 일정 속도 및 일정 장력을 유지하며 이송 속도를 조절할 수 있도록 제1권선부와 제2권선부를 포함하는 릴대릴(reel to reel) 방식으로 구성되는 이송부; 및
상기 초전도선재가 통과하는 통공이 형성되어 상기 초전도선재가 상기 통공을 통과하는 동안 일방향으로 회전하되 둘레의 일부분은 직경 방향으로 절개되어 상기 통공과 연통하는 개구부가 마련되는 회전판과, 상기 회전판의 제1둘레면의 원주방향을 따라 마련되어 상기 회전판을 회전가능하게 지지하는 회전지지부재와, 상기 회전지지부재가 고정결합되는 고정판과, 상기 회전판에 회전력을 제공하는 구동수단과, 상기 회전판의 제1둘레면과 대향하는 제2둘레면에 마련되어 상기 초전도선재가 상기 통공을 통과하는 동안 상기 회전판이 회전함에 따라 상기 초전도선재에 절연재가 감싸지도록 하는 랩핑부재를 포함하는 랩핑절연부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도선재 절연용 랩핑장치.In the wrapping device for insulating superconducting wires,
A transfer part configured to have a reel to reel method including a first winding part and a second winding part so that the superconducting wire material maintains a constant speed and a constant tension and adjusts a feeding speed; And
The through-plate through which the superconducting wire passes is formed to rotate in one direction while the superconducting wire passes through the through hole, a portion of the circumference is cut in the radial direction to provide an opening communicating with the through hole, the first of the rotating plate A rotation support member provided along a circumferential direction of a circumferential surface to rotatably support the rotating plate, a fixed plate to which the rotating support member is fixedly coupled, drive means for providing rotational force to the rotating plate, and a first circumferential surface of the rotating plate A wrapping insulation provided on a second circumferential surface opposite to a wrapping member including a wrapping member to wrap the insulating material on the superconducting wire as the rotating plate rotates while the superconducting wire passes through the through hole;
Superconducting wire insulation lapping apparatus comprising a. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 회전지지부재는,
상기 회전판의 제1둘레면에 고정되며 원주방향을 따라 링 형상의 가이드홈을 가지는 회전부와,
상기 고정판에 고정되며 상기 가이드홈에 수용되는 가이드돌기를 가지는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도선재 절연용 랩핑장치.The method of claim 1,
The rotation support member
A rotating part fixed to the first circumferential surface of the rotating plate and having a ring-shaped guide groove along a circumferential direction;
And a support having a guide protrusion fixed to the fixing plate and accommodated in the guide groove. 제1항에 있어서,
상기 랩핑부재에는,
상기 초전도선재에 절연재가 감싸지는 동안 상기 절연재의 장력을 일정하게 유지시키는 토크리미트가 장착된 것을 특징으로 하는 초전도선재 절연용 랩핑장치.The method of claim 1,
The wrapping member,
And a torque limit for maintaining a constant tension of the insulating material while the insulating material is wrapped in the superconducting wire. 제1항에 있어서,
상기 랩핑부재는 상기 회전판의 축방향으로 소정 각도 기울어져 상기 초전도선재에 상기 절연재가 사선 방향으로 감싸지도록 하는 것을 특징으로 하는 초전도선재 절연용 랩핑장치.The method of claim 1,
The lapping member is inclined at a predetermined angle in the axial direction of the rotating plate to wrap the insulating material in the oblique direction to the superconducting wire, superconducting wire insulation lapping apparatus.
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