KR101323327B1 - 초전도선재 절연용 다중 랩핑장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초전도선재 절연용 랩핑장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면, 초전도선재를 이송하는 이송부와, 상기 초전도선재에 절연재를 감싸는 랩핑절연부를 포함하는 초전도선재 절연용 랩핑장치에 있어서, 상기 절연용 랩핑장치는, 상기 초전도선재가 통과하는 통공이 형성되어 상기 초전도선재가 상기 통공을 통과하는 동안 일방향으로 회전하는 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 포함하며, 상기 랩핑부재는 상기 제2둘레면의 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 적어도 둘 이상 배치되는 것을 기술적 요지로 한다.
이에 의해, 초전도선재를 절연재로 랩핑함에 있어서 다양한 조건으로 랩핑을 수행할 수 있다. 그리고, 랩핑부재를 적어도 둘 이상 배치함으로써 초전도선재에 2중 이상의 랩핑을 실시할 수 있는 효과가 있다. 또한, 초전도선재에 랩핑되는 절연재의 겹침 비율을 다양하게 조절할 수 있으며, 초전도선재의 길이에 제한받지 않고 연속적으로 동일한 조건으로 랩핑을 실시할 수 있다.

Description

초전도선재 절연용 다중 랩핑장치{MULTIPLEX WRAPPING MACHINE FOR INSULATION OF SUPERCONDUCTING WIRE}

본 발명은 초전도선재 절연용 다중 랩핑장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초전도선재 간 또는 초전도선재와 보빈이 서로 절연되도록 절연 필름 또는 테이프를 랩핑하는 초전도선재 절연용 다중 랩핑장치에 관한 것이다.

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.

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.

상기한 점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 초전도선재에 절연 필름 또는 테이프를 다양한 조건 하에서 연속적으로 랩핑할 수 있도록 하는 초전도선재 절연용 다중 랩핑장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적은, 본 발명의 실시예에 따라, 초전도선재가 일정 속도 및 일정 장력을 유지하며 이송되도록 하는 이송부와, 상기 이송부를 통해 이송되는 상기 초전도선재에 절연재를 감싸는 랩핑절연부를 포함하는 초전도선재 절연용 랩핑장치에 있어서, 상기 이송부는, 초전도선재의 이송속도를 조절하는 릴대릴(reel to reel) 방식의 제1권선부와 제2권선부를 포함하며, 상기 랩핑절연부는, 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 랩핑부재;를 포함하되, 상기 랩핑부재는 상기 제2둘레면의 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 적어도 둘 이상 배치되는 것을 특징으로 하는 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도선재 절연용 다중 랩핑장치에 의해 달성된다.

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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.

바람직하게는, 상기 랩핑부재에는, 상기 초전도선재에 절연재가 감싸지는 동안 상기 절연재의 장력을 일정하게 유지시키는 토크리미트가 장착된다.

바람직하게는, 상기 랩핑부재는 상기 회전판의 축방향으로 소정 각도 기울어져 상기 초전도선재에 상기 절연재가 사선 방향으로 감싸지도록 한다.

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.

그리고, 랩핑부재를 적어도 둘 이상 배치함으로써 초전도선재에 2중 이상의 랩핑을 실시할 수 있는 효과가 있다.

또한, 초전도선재에 랩핑되는 절연재의 겹침 비율을 다양하게 조절할 수 있으며, 초전도선재의 길이에 제한받지 않고 연속적으로 동일한 조건으로 랩핑을 실시할 수 있는 효과가 있다.

도1a는 본 발명의 실시예에 따른 초전도선재 절연용 다중 랩핑장치를 도시하는 정면도이고,
도1b는 도1a의 측면도이고,
도2a는 본 발명의 실시예에 따른 랩핑절연부를 도시하는 정면도이고,
도2b는 도2a의 측면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 초전도선재 절연용 다중 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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)는 도2a,b에 도시된 바와 같이 상기 제2둘레면의 직경 방향으로 한 쌍이 마주하도록 배치하여 초전도선재(W)에 절연재(I)를 2중 랩핑할 수 있다. 이와 같은 랩핑부재(490)는 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 적어도 둘 이상 배치됨으로써 2중 이상의 랩핑이 가능해진다.

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.

지금까지 설명한 바에 따르면, 본 발명의 초전도선재 절연용 다중 랩핑장치는, 초전도선재의 이송 속도와 장력 및 절연재의 랩핑 속도와 장력을 조절하여 다양한 조건 하에서 연속적으로 랩핑할 수 있다. 그리고, 랩핑부재를 적어도 둘 이상 배치함으로써 초전도선재에 2중 이상의 랩핑을 실시할 수 있는 효과가 있다. 또한, 초전도선재에 랩핑되는 절연재의 겹침 비율을 다양하게 조절할 수 있으며, 초전도선재의 길이에 제한받지 않고 연속적으로 동일한 조건으로 랩핑을 실시할 수 있다.

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.

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: 토크리미트

Claims (6)

1. 초전도선재가 일정 속도 및 일정 장력을 유지하며 이송되도록 하는 이송부와, 상기 이송부를 통해 이송되는 상기 초전도선재에 절연재를 감싸는 랩핑절연부를 포함하는 초전도선재 절연용 랩핑장치에 있어서,
   상기 이송부는, 초전도선재의 이송속도를 조절하는 릴대릴(reel to reel) 방식의 제1권선부와 제2권선부를 포함하며,
   상기 랩핑절연부는, 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 랩핑부재;를 포함하되,
   상기 랩핑부재는 상기 제2둘레면의 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 적어도 둘 이상 배치되는 것을 특징으로 하는 포함하는 것을 특징으로 하는 초전도선재 절연용 다중 랩핑장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 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 다중 랩핑장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 랩핑부재에는,
   상기 초전도선재에 절연재가 감싸지는 동안 상기 절연재의 장력을 일정하게 유지시키는 토크리미트가 장착된 것을 특징으로 하는 초전도선재 절연용 다중 랩핑장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 랩핑부재는 상기 회전판의 축방향으로 소정 각도 기울어져 상기 초전도선재에 상기 절연재가 사선 방향으로 감싸지도록 하는 것을 특징으로 하는 초전도선재 절연용 다중 랩핑장치.

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