KR101368599B1 - 스풀권취조립체, 복합스트립권취장치, 및 복합스트립의 권취방법 - Google Patents

스풀권취조립체, 복합스트립권취장치, 및 복합스트립의 권취방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 허브를 갖는 스풀에 복합스트립을 권취하기 위한 스풀권취조립체에 관한 것이다. 권취되는 복합스트립(10)은 평면상 베이스부분을 갖는 기다란 플라스틱 스트립과 베이스부분으로부터 직립되고 측방향으로 간격을 두고 길이방향으로 연장된 다수의 리브부분과 각 리브부분내에 길이방향으로 연장된 다수의 기다란 보강부재를 포함하고, 리브부분과 보강부재가 복합리브를 형성한다. 스풀권취조립체는 메인 프레임(202), 메인 프레임에 대하여 스풀을 회전가능하게 지지하기 위한 스풀 홀더(204), 메인 프레임(202)에 대하여 스풀을 구동시키기 위한 스풀구동유니트(206), 스풀(50)에 대하여 측방향으로 이동할 수 있도록 착설된 캐리지(240), 복합스트립(10)이 스풀(50)의 허브(55)를 향하여 공급될 때 복합스트립(10)을 공급받아 복합스트립을 만곡형 베이스부분으로 변형시키기 위하여 캐리지(240)에 착설된 벤더(90)와, 벤더(90)를 통하여 복합스트립(10)을 구동시키기 위하여 벤더(90)에 연결된 벤더구동유니트(210)를 포함한다.
복합스트립, 리브, 스풀권취.

Description

스풀권취조립체, 복합스트립권취장치, 및 복합스트립의 권취방법 {A SPOOL WINDING ASSEMBLY, AN APPARATUS FOR WINDING A COMPOSITE STRIP, AND A METHOD OF WINDING A COMPOSITE STRIP}
본 발명은 나선권취형 파이프에 관한 것으로, 특히 나선권취형 파이프로 권취될 복합스트립을 취급하고 권취하기 위한 스풀권취조립체, 복합스트립권취장치, 및 복합스트립의 권취방법에 관한 것이다.
플라스틱 파이프는 길이방향으로 연장되고 일련의 간격을 둔 직립리브를 갖는 플라스틱 스트립을 나선상으로 권취하여 제조될 수 있다. 나선상으로 권취되는 이러한 형태의 튜브 또는 파이프는 이미 파이프제조산업분야에서는 잘 알려져 있으며 플라스틱 스트립의 형태와 이러한 스트립으로부터 파이프 또는 튜브가 제조되는 제조기의 형태에 관련된 본원 출원인의 특허에 기술되어 있다.
종래, 고성능 파이프를 제조하기 위하여서는 플라스틱 스트립과 그 리브의 벽두께가 매우 두꺼울 필요가 있었다. 그러나, 본원 출원인의 호주특허출원 제2003227090호에는 나선권취형 파이프에 대한 중요한 향상이 기술되어 있다. 호주특허출원 제2003227090호에 기술된 복합스트립은 길이방향으로 연장되고 리브부분에 의하여 측방향으로 지지된 기다란 보강스트립을 포함한다(도 1 참조). 이러한 보강스트립은 높이대 두께의 비가 적어도 3 대 1 이며 이는 스트립의 베이스에 대하여 수직으로 배치되어 있다. 이러한 복합스트립에 의하여, 충분한 반경방향 압착력을 견딜 수 있는 견고한 파이프가 두꺼운 플라스틱 베이스와 두꺼운 리브를 갖는 스트립을 필요로 하지 않고 제조될 수 있다(예를 들어 도 2 참조).
본원 출원인의 호주특허출원 제2003227090호에 기술된 스트립, 또는 기능적으로 유사한 다른 스트립과 같은 복합스트립이 제조후 운반을 위하여 스풀(spool)에 권취될 때, 어려움을 겪게 된다. 특히, 복합스트립이 대구경 파이프의 제조를 위하여 설계되는 경우에는 최종 권취된 파이프의 직경 보다 작은 직경의 허브를 갖는 스풀에 스트립을 권취하는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우 복합스트립내에서 보강부분의 안정화에 관련한 문제가 야기될 수 있음이 확인되었다. 더욱이, 배경기술을 보인 도면의 도 4, 도 5, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 복합스트립의 리브는 베이스를 향하여 측방향으로 붕괴되는 경향을 보인다.
상기 언급된 형태의 복합스트립을 스풀에 권취하는데 관련된 다른 문제점은 통상적인 스풀권취방법과 장치가 사용되는 경우 스트립의 텐션이 너무 커서 스트립이 스풀권취과정에서 압착되거나 손상될 수 있다는 점이다.
본 발명의 목적은 상기 언급된 문제점을 해소하거나 개선할 수 있는 장치와 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제1관점에 따르면, 평면상 베이스부분과 측방향으로 간격을 두고 길이 방향으로 연장되며 베이스 부분으로부터 직립된 다수의 리브부분을 갖는 기다란 플라스틱 스트립과; 각 리브부분내에 길이방향으로 연장된 다수의 기다란 보강부재를 포함하고 리브부분들과 보강부재들이 복합리브들을 형성하는 복합스트립(composite strip)을, 허브를 갖는 스풀에 권취하기 위한 스풀권취조립체에 있어서, 메인 프레임; 메인 프레임에 대하여 스풀을 회전가능하게 지지하기 위한 스풀 홀더; 메인 프레임에 대하여 스풀을 구동시키기 위한 스풀구동유니트; 스풀에 대하여 측방향으로 이동할 수 있도록 착설된 캐리지; 복합스트립이 스풀의 허브를 향하여 공급될 때 이 복합스트립을 공급받아 변형시켜 여기에 만곡형 베이스부분을 부여하기 위한 캐리지에 착설된 벤더와; 벤더를 통하여 복합스트립을 구동시키기 위하여 벤더에 연결된 벤더구동유니트를 포함하는 스풀권취조립체가 제공된다.
바람직하기로는 벤더가, 벤더 프레임; 벤더 프레임에 회전가능하게 착설되고, 적어도 하나에, 복합스트립의 복합리브가 삽입되는 홈이 형성된 한 쌍의 평행하게 간격을 둔 지지롤러들과; 이들 지지롤러에 평행하고 벤더 프레임에 회전가능하게 착설되며 리브들이 연장되어 있는 면의 반대측에 있는 베이스부분의 면인 복합스트립의 내측에서 구를 수 있게 배열된 셋트 롤러를 포함하고, 셋트 롤러는 복합스트립이 지지롤러들과 셋트 롤러 사이에서 구동될 때 복합스트립이 변형되어 만곡형 베이스부분을 가지고서 벤더로부터 나오도록 배치되거나 배치될 수 있다.
또한, 지지롤러의 홈들은 복합리브들이 삽입될 수 있는 형상과 크기를 가지므로서 복합스트립이 지지롤러들과 셋트 롤러 사이로 구동될 때 복합리브들이 베이스부분에 대하여 측방향으로 이동되지 않는다.
본 발명의 제2관점에 따르면, 평면상 베이스부분과 측방향으로 간격을 두고 길이 방향으로 연장되며 베이스 부분으로부터 직립된 다수의 리브부분들을 갖는 기다란 플라스틱 스트립과; 각 리브부분 내에 길이방향으로 연장된 다수의 기다란 보강부재를 포함하고 리브부분들과 보강부재들이 복합리브들을 형성하는 복합스트립을, 허브를 갖는 스풀에 권취하기 위한 스풀권취조립체에 있어서, 메인 프레임; 메인 프레임에 대하여 스풀을 회전가능하게 지지하기 위한 스풀 홀더; 메인 프레임에 대하여 스풀을 구동시키기 위한 스풀구동유니트; 복합스트립이 권취되는 스풀의 직경이 커질 때 허브로부터 멀리 반경방향으로 이동하도록 스풀의 하측에 착설되고 복합스트립이 스풀의 하측을 향하여 공급될 때 복합스트립을 공급받아 소성변형시켜 여기에 만곡형 베이스부분을 부여하는 동시에 보강부재들을 베이스부분에 대하여 수직방향으로 향하도록 유지하는 벤더와; 벤더를 통하여 복합스트립을 구동시키기 위한 벤더구동유니트를 포함하는 스풀권취조립체가 제공된다.
바람직하기로는 벤더가, 벤더 프레임; 벤더 프레임에 회전가능하게 착설되고, 적어도 하나에, 복합스트립의 복합리브들이 삽입되는 홈들이 형성된 한 쌍의 서로 평행하게 간격을 둔 지지롤러들과; 이들 지지롤러에 평행하고, 벤더 프레임에 회전가능하게 착설되며 리브들이 연장되어 있는 면의 반대측에 있는 베이스부분의 면인 복합스트립의 내측면에서 구를 수 있게 배열된 셋트 롤러를 포함하고, 셋트 롤러는 복합스트립이 지지롤러들과 셋트 롤러 사이에서 구동될 때 복합스트립이 변형되어 만곡형 베이스부분을 가지고서 벤더로부터 나오도록 배치되거나 배치될 수 있다.
또한, 지지롤러의 홈들은 복합리브들이 삽입될 수 있는 형상과 크기를 가지므로서 복합스트립이 지지롤러들과 셋트 롤러 사이로 구동될 때 복합리브들이 베이스부분에 대하여 측방향으로 이동되지 않는다.
또한, 스풀권취조립체는, 스풀에 대하여 측방향으로 이동가능하게 착설된 캐리지; 각각의 지지암이 캐리지에 활동가능하게 착설된 하측단부와, 중간부분 그리고 벤더에 회전가능하게 연결된 상측단부를 갖는 한 쌍의 지지암들과; 캐리지에 연결된 하측단부와 지지암들 중 하나의 중간부분에 연결된 상측단부를 갖는 제1연결암을 포함하고, 지지암들과 제1연결암은, 복합스트립이 권취되는 스풀의 직경이 커질 때 메인 프레임에 대하여 벤더를 회전시키지 않고서 벤더를 허브로부터 반경방향 외측으로 이동되게 할 수 있다.
지지암들의 하측단부들은 이들 지지암 사이의 상대적인 간격을 유지하기 위하여 제2연결암에 의하여 연결된다.
본 발명의 제3관점에 따르면, 허브를 갖는 스풀에 다수의 직립리브를 갖는 기다란 복합스트립을 권취하기 위한 장치에 있어서, 프레임; 프레임에 대하여 스풀을 회전가능하게 지지하기 위한 스풀 홀더; 스풀에 대하여 스풀의 회전축선에 평행한 방향으로 이동가능하게 되어 있고 허브에 복합스트립을 접선방향으로 안내하기 위한 가이드조립체와; 서로 간격을 둔 평행한 축선들을 중심으로 하여 회전할 수 있도록 배열된, 홈이 형성된 일 열의 롤러들로서, 각각의 롤러가 한 쌍의 링크에 의하여 인접한 롤러로부터 간격을 두고 배치되어 있으며, 각 쌍의 링크는 인접한 쌍의 링크에 대하여 회전가능하게 이동할 수 있게 되어 있고, 상기 열이 허브의 둘레에 부분적으로 연장되어 있으며 스풀에 대하여 가이드조립체와 함께 이동하도록 가이드조립체에 연결된 제1 및 제2단부를 가지는, 홈이 형성된 일 열의 롤러들; 및 스풀이 권취될 때 상기 열의 텐션을 일정하게 유지하기 위한 수단을 포함하며, 롤러들이 스풀의 축선을 향하여 복합스트립을 반경방향 내측으로 가압하며 복합스트립이 스풀의 둘레에서 만곡될 때 상기 홈들이 복합스트립의 리브들을 둘러싸서 리브들을 지지하는 복합스트립권취장치가 제공된다.
본 발명의 제4관점에 따르면, 베이스부분으로부터 직립되어 있으며 측방향으로 간격을 두고 길이방향으로 연장된 다수의 리브부분들과, 각 리브부분 내에 길이방향으로 연장된 보강부재를 갖는 복합스트립을 허브를 갖는 스풀에 권취하는 방법에 있어서, 스풀의 허브측으로 복합스트립을 공급하는 단계; 베이스부분에 대한 리브부분들의 배치방향이 변화하지 않도록, 지지롤러들에 형성된 홈들 내에 리브부분들을 베이스부분으로부터 직립되게 유지하면서, 롤러 셋트를 통하여, 공급된 복합스트립을 구동하여 소성변형시켜 여기에 만곡형 베이스부분을 부여하는 단계와; 스풀권취된 복합스트립을 형성하기 위하여 허브에 변형된 복합스트립을 권취하는 단계를 포함하고, 롤러 셋트를 통한 복합스트립의 소성변형이 복합스트립의 권취 시에 생성되는 텐션을 감소시키는 복합스트립의 권취방법이 제공된다.
삭제
또한 본 발명의 이 방법은 복합스트립이 안내되는 스풀에서 축방향 위치를 변화시키는 단계를 추가로 포함한다.
복합스트립을 구동하여 변형시켜 여기에 만곡형 베이스부분을 부여하는 단계가 허브 반경의 120%~80%의 곡률반경을 생성한다.
본 발명의 제5관점에 따르면, 허브를 갖는 스풀에 리브를 갖는 기다란 복합스트립을 권취하는 방법을 제공하는 바, 이 방법이 허브에 복합스트립을 접선방향으로 안내하는 단계, 허브 둘레에 복합스트립을 권취하는 단계와, 복합스트립이 허브 둘레에 만곡되어 권취되는 동안에 복합스트립의 리브를 지지하는 단계를 포함한다.
또한 본 발명의 이 방법은 복합스트립이 안내되는 스풀에서 축방향 위치를 변화시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시형태가 첨부도면에서 상세히 설명될 것이다. 이들 실시형태는 설명을 위한 것으로 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 나선상 파이프로 권취가능한 복합스트립을 보인 사시도.
도 2는 도 1의 복합스트립으로 권취된 나선상 파이프를 보인 사시도.
도 3은 도 2에서 보인 파이프내의 보강스트립의 일부를 보인 설명도.
도 4는 리브가 붕괴된 상태를 보인 도 1의 복합스트립의 부분 사시도.
도 5는 도 4에서 보인 복합스트립의 단면도.
도 6은 대구경 파이프에 사용되는 다른 복합스트립을 보인 단면도.
도 7은 리브가 기울어져 있는 상태를 보인 도 6의 복합스트립의 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 스풀권취조립체를 보인 사시도.
도 9는 도 8에서 보인 조립체의 측면도.
도 10은 복합스트립을 만곡시키는 도 9의 벤더의 측면도.
도 11a와 도 11b는 도 8에서 보인 스풀권취조립체의 벤더 구성부분의 사시도.
도 12는 도 11a와 도 11b의 벤더의 일부를 상세히 보인 단면도.
도 13a와 도 13b는 각각 상승상태와 하강상태에 있는 도 8 내지 도 12의 벤더를 보인 측면도.
도 14는 본 발명의 제2관점에 따른 스풀권취조립체를 보인 사시도.
도 15는 도 14에서 보인 조립체의 하측부 확대사시도.
도 16은 도 15와 유사하나 반대측의 하측부를 상세히 보인 확대사시도.
도 17은 본 발명의 제3관점에 따른 장치를 보인 정면도.
도 18은 도 17의 장치를 보인 사시도.
도 19는 도 18에서 보인 장치의 하측부 확대사시도.
도 8에서, 본 발명의 제1관점에 따른 스풀권취조립체(200)를 보이고 있다. 스풀권취조립체(200)는 도 1과 도 6에서 보인 형태의 복합스트립을 스풀에 권취할 수 있게 되어 있다. 이는 메인 프레임(202), 메인 프레임에 대하여 스풀(50)을 회전가능하게 지지하기 위한 스풀 홀더(204), 스풀구동유니트(206), 벤더(90)와, 벤더(90)를 통하여 복합스트립(10)을 구동시키기 위한 벤더구동유니트(210)로 구성된다. 벤더(90)는 스풀에 권취되는 복합스트립의 직경이 커짐에 따라서 허브(55)로부터 반경방향 외측으로 이동하도록 스풀(50)의 하측에 착설된다. 벤더(90)와 벤더구동유니트(210)는 도 9와 도 10에 보다 상세히 도시되어 있다. 벤더(90)는 복합스트립(10)이 스풀(50)의 하측으로 공급될 때 복합스트립(10)을 공급받아 만곡형 베이스부분을 얻도록 복합스트립(10)을 소성변형시키는 동시에 보강스트립(30)(예를 들어 도 1에서 보임)이 베이스부분(12)에 대하여 수직으로 배치된 상태가 유지되도록 한다.
본 발명의 다른 실시형태(도시하지 않았음)에서 벤더(90)는 스풀상에 또는 이에 인접하여 착설될 수 있으며 복합스트립(10)이 스풀(50)의 허브의 상측으로 공급될 수도 있다.
벤더(90)는 도 10, 도 11a 및 도 11b에 보다 상세히 도시되어 있다. 이들 도면에서, 벤더(90)는 프레임(92)과, 벤더 프레임(92)에 회전가능하게 착설되고 한쌍의 평행한 간격을 둔 지지롤러(94)(94')들로 구성된다. 도 10에서 보인 바와 같이, 이들 지지롤러(94)(94')에는 도 12에서 보다 상세히 보인 바와 같이 복합스트립(10)의 리브(20) 부분이 삽입되는 3개의 홈(96)이 형성되어 있다. 셋트 롤러(98)는 지지롤러(94)에 평행하게 배열되고 또한 셋트 롤러 서브 프레임(99)에 의하여 벤더 프레임(92)에 회전가능하게 착설된다. 셋트 롤러는 복합스트립(10)의 내측부(14)에서 구를 수 있게 되어 있다. 이 셋트 롤러(98)는 복합스트립(10)이 지지롤러(94)와 셋트 롤러(98) 사이에 구동될 때 복합스트립(10)내의 보강스트립(30)이 소성변형되어 벤더(90)로부터 만곡형 베이스부분(12)을 갖는 복합스트립(10)이 나오는 동시에 보강스트립(30)이 베이스부분(12)에 대하여 수직으로 배치된다. 이는 도 10에 상세히 도시되어 있다.
구동수단(102')이 지지롤러(94)와 셋트 롤러(98) 사이로 복합스트립(10)을 구동시키기 위하여 제공된다.
본 발명의 이러한 실시형태에서, 구동수단은 구동롤러(104)로 구성되며 이러한 구동롤러와 지지롤러(94) 사이에 복합스트립(10)이 물린다. 구동롤러(104)는 도 13a 및 도 13b에서 보인 체인(103)에 의하여 구동되고, 벤더구동유니트(210)는 체인(103)을 구동시켜 구동롤러(104)가 복합스트립(10)을 셋트 롤러(98)와 제2지지롤러 사이로 가압되게 한다. 권취될 복합스트립을 만곡시키기 시작하는 것은 가압작용에 의하여 이루어진다(당기는 구성으로서는 시작이 어렵다).
도 10, 도 11 및 도 12에서, 셋트 롤러(98)가 셋트 롤러 서브 프레임(99)(지지 셋트 롤러(98)에 대하여 이동가능하게 되어 있다)에 착설되어 복합스트립(10)에 부여되는 만곡작용의 곡률을 조절할 수 있도록 함을 알 수 있다. 이러한 목적을 위하여 조절볼트(100')가 제공된다. 최적한 스풀권취를 위하여, 벤더(90)에 의하여 부여되는 곡률은 허브(55)의 곡률과 유사하여야 한다. 권취되는 복합스트립의 반경을 허브(55)의 반경에 적합히 매칭시킴으로서, 복합스트립(10)은 리브가 붕괴되는 경향이 매우 낮음을 보이면서 용이하게 권취될 수 있다. 스풀직경이 증가하여도, 벤더(90)에 의하여 부여되는 만곡정도를 조절할 필요가 없음이 확인되었다. 만곡정도가 어느 정도 지나치게 나타나도 달리 크게 어려움을 보이지 않는다.
이러한 실시형태의 스풀권취조립체의 중요한 요소는 스풀의 직경이 증가할 때 벤더(90)가 앞서 권취된 복합스트립에 인접하여 반경방향으로 배치되는 상태가 유지될 수 있다는 것이다. 이는 스풀에 권취되는 복합스트립의 직경이 증가할 때 벤더(90)를 허브(55)로부터 반경방향 외측으로 이동시키는 기구를 제공함으로서 이루어진다. 이러한 기구는 도 13a 및 도 13b에서 보인 바와 같이 스풀(50)에 대하여 측방향으로 이동가능하게 착설된 캐리지(240), 한쌍의 제1 및 제2지지암(212)(212')과, 한쌍의 제1 및 제2연결암(220)(220-1)을 포함한다. 도 13a에서 보인 바와 같이, 제1지지암(212)은 캐리지(240)에 활동가능하게 착설된 하측단부(214)와 벤더의 배면취부대(112)(이 배면취부대는 도 10에서 가장 상세히 도시되어 있다)에서 벤더(90)에 회전가능하게 연결된 상측단부(216)를 갖는다. 제1연결암(220)은 캐리지(240)에 회전가능하게 착설된 하측단부(222)와 제1지지암(212)의 중간부(215)에 회전가능하게 착설된 상측단부(224)를 갖는다. 또한, 제2연결암(220-1)은 제1지지암(212)의 하측단부(214)를 제2지지암(212')의 하측암(214')에 연결한다. 이러한 구성으로 벤더(90)가 수직방향의 상하로 이동할 수 있도록 하여 복합스트립이 스풀에 권취될 때 스풀에 대하여 근접한 위치에 놓일 수 있도록 한다. 도 10에서 상세히 보인 트래킹 롤러(tracking roller)(93)은 스풀권취과정이 진행함에 따라서 허브(55)에 대하여, 그리고 복합스트립이 권취되는 실제의 스풀에 대하여 구를 수 있게 되어 있다.
도시하지는 않았으나, 본 발명의 다른 실시형태에서, 제2연결암(220-1)이 유사한 방식으로 제1연결암(220)에 배치될 수 있다. 즉, 이러한 암이 일측단부에서 캐리지(240)에 회전가능하게 착설되고 타측단부에서 제2지지암(212')의 중간부에 회전가능하게 착설될 수 있다.
캐리지(240) 조립체는 도 13a 및 도 13b에서 상세히 보인 바와 같이 전방하측롤러(234)와 후방하측롤러(235)를 포함한다. 이들 롤러는 도 9에서 보인 전방 및 후방하측채널(230)(232)에서 구를 수 있게 되어 있다. 또한 상하측 채널(242)(244)이 메인 프레임(202)에 착설되어 있다. 가이드 롤러(246)(248)가 캐리지(240)에 착설되어 있다. 이러한 롤러 및 채널의 구성은 캐리지(240)가 허브(55)에 대하여 측방향으로 이동될 수 있도록 한다.
복합스트립이 권취될 때 허브를 가로질러 측방향으로 캐리지(240)를 구동시키기 위하여 여러 구동수단이 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 15에서 보인 바와 같은 무단공압실린더(endless pneumatic cylinder)가 이용될 수 있다. 제어시스템을 이용하여 캐리지가 허브를 가로질러 측방향 전후로 이동될 수 있도록 함으로서 복합스트립이 반경방향으로 명확한 층을 이루어 권취될 수 있도록 한다.
스풀권취조립체(200)의 작동이 도 8 내지 도 13a 및 도 13b에서 상세히 설명될 것이다.
복합스트립(10)이 캐리지 구부(250)(이상적으로는 다수의 롤러를 포함한다)를 통하여 공급되고 벤더(90)를 지나 스풀(50)에 공급된다. 복합스트립(10)은 스풀(50)을 향하여 공급되고 복합스트립(10)을 베이스부분으로 만곡시키도록 소성변형시키는 동시에 보강스트립(30)은 베이스부분(12)에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 배치된 상태가 유지될 수 있도록 지지롤러(94)와 셋트 롤러(98) 그리고 구동롤러(104)로 구성되는 롤러 셋트를 통하여 구동된다. 이와 같이 하여 변형된 복합스트립(10)은 허브(55)에 권취되어 스풀권취복합스트립을 형성한다. 스풀권취되는 복합스트립의 직경이 증가함에 따라서, 롤러 셋트의 위치가 변화하여 스풀권취되는 복합스트립의 앞서 권취된 부분에 반경방향으로 인접하여 놓이는 그 위치를 유지할 수 있다.
본 발명의 제2실시형태에 따른 스풀권취조립체가 도 14, 도 15 및 도 16에 도시되어 있다. 본 발명의 이 실시형태는 상기 언급된 본 발명의 실시형태와 유사하나 벤더(90)가 스풀에 대하여 횡방향으로만 이동하게 되어 있다. 이는 허브를 향하여 또는 이러한 허브에 대하여 반경방향으로 이동하지 않는다. 도 15는 특히 스풀(50)의 일측으로부터 타측으로 캐리지(240)를 측방향 전후로 구동시키는 롯드(86')에 착설된 마찰박스(86)를 보이고 있다.
도 16은 벤더(90) 유니트를 보다 상세히 보인 것이다. 벤더(90)는 트래킹 롤러(93)가 없는 것을 제외하고는 도 11 및 도 12에서 보인 벤더와 유사하다.
벤더(90)는 복합스트립(10)을 소성변형시키고 스풀구동유니트(206)는 복합스트립(10)이 벤더(90)에서 소성변형된 후에 복합스트립(10)을 권취하기 위하여 스풀(50)을 메인 프레임에 대하여 회전시킨다. 이러한 구성으로, 벤더(90)에 의한 복합스트립(10)의 소성변형은 스풀(50)의 둘레에 복합스트립(10)을 권취하는데 요구되는 복합스트립(10)의 텐션을 감소시킨다. 이는 여러가지 이유에서 중요한 것이다. 그 이유의 하나는 초기의 만곡공정에 관계없이 변화되어야 하는 허브의 둘레에 권취되는 복합스트립의 텐션을 제어할 수 있도록 하는 것이다. 허브의 둘레에 권취되는 복합스트립의 텐션을 줄임으로서, 복합스트립이 앞서 권취된 부분이 압축되고 붕괴되는 경향이 감소된다.
본 발명의 이 실시형태에서, 최적한 스풀권취를 위하여, 벤더(90)에 의하여 부여되는 곡률은 허브(55)의 곡률과 유사하거나 약간 작아야 한다. 권취된 복합스트립의 반경을 완전히 권취된 스풀의 반경(허브 55의 반경보다 클 것이다)에 적합하게 매칭시킴으로서 복합스트립(10)은 리브가 붕괴되는 경향이 매우 낮은 상태에서 용이하게 권취된다. 복합스트립이 벤더(90)를 통과한 후에 어느 정도 지지되지 않은 만곡과정이 이루어지지만 스풀(50)상에서의 이러한 만곡은 다른 어려운 문제를 야기하지는 않는다.
본 발명의 이러한 실시형태에서, 최종 권취된 파이프에서 요구되는 직경과 거의 같은 허브 크기를 갖는 스풀이 가장 적합한 것으로 확인되었다.
도 17, 도 18 및 도 19에서, 스풀(50)에 리브를 갖는 기다란 복합스트립(10)을 권취하기 위한 다른 장치(60)가 도시되어 있다. 본 발명의 제3실시형태에 따른 이 장치(60)는 도 18에서 가장 잘 보인 바와 같이 프레임(62), 축의 형태인 스풀 홀더(72)와, 허브(55)를 향하여 접선방향으로 복합스트립을 안내하기 위한 가이드조립체(80)를 포함한다. 또한, 이 장치(60)는 주연에 홈이 형성된 일 열(100)의 홈이 형성된 롤러(110', 120', 130', 140', 150', 160', 170', 180', 190', 200', 210', 220', 230', 240', 250')를 포함한다. 홈이 형성된 롤러는 평행하게 간격을 둔 축을 중심으로 하여 회전할 수 있도록 배열되고, 각 롤러는 도 19에서 보인 롤러(220')(230') 사이의 링크(228)(229)와 같은 한쌍의 링크에 의하여 인접한 롤러로부터 일정한 간격을 두고 배치된다. 각 쌍의 링크는 인접한 쌍의 링크에 대하여 회전가능하게 이동될 수 있다. 열(100)은 허브(55)의 둘레에 연장되어 있고 도 18에서 가장 잘 보인 바와 같이 스풀(50)에 대하여 가이드조립체(80)와 함께 이동할 수 있도록 가이드조립체에 연결된 제1단부(102)와 제2단부(198)를 갖는다.
복합스트립이 스풀(50)에 권취될 때 열(100)에서 텐션을 일정하게 유지하기 위한 수단이 도 18에서 보인 바와 같이 케이블 텐셔너(cable tentioner)(310)의 형태로 제공된다. 케이블 텐셔너(310)는 케이블을 밀고 당기면서 실질적으로 일정한 텐션을 유지한다. 도 19에서 보인 바와 같이 롤러(230')는 일정한 간격을 둔 3개의 홈(232')(234')(236')을 갖는다. 도 19에서 보인 바와 같이 이들 홈의 중심선 사이의 간격은 복합스트립(10)의 리브(20)의 중심선 사이의 간격과 일치한다. 열(100)에서 각 롤러(110'-250')는 도 19에서 보인 홈(232')(234')(236')과 유사한 홈을 갖는다. 이들 롤러는 스풀(50)의 축선(75)을 향하여 복합스트립(10)을 반경방향 내측으로 가압하고 복합스트립(10)이 스풀의 둘레에서 만곡될 때 홈은 복합스트립(10)의 리브(20)를 둘러싸서 이들 리브(20)를 지지한다.
롤러와 이들의 홈은 도 12에서 보인 바와 같이 홈의 저면에서 리브의 정점부와 롤러 사이에 약간의 간극이 남아 있도록 하는 크기를 갖는다. 이는 롤러(230')의 부분(233')(235')와 같은 롤러의 원통형 부분이 복합스트립(10)의 베이스부분(12)에 대하여 가압될 수 있도록 한다. 복합스트립의 베이스부분(12)에 대하여 롤러에 의하여 가하여지는 압력은 긴장수단인 케이블 텐셔너(310)에 의하여 가하여지는 텐션에 따라서 달라진다.
본 발명의 이러한 실시형태에서, 롤러와 리브(20) 사이의 간극은 약 1mm 이다. 다른 경우에 있어서는 이러한 간극의 크기는 달라질 수 있다.
복합스트립의 가이드조립체(80)는 도 18에서 보인 바와 같이 마찰박스(86) 또는 다른 수단에 의하여 구동되는 허브(55)의 면을 가로질러 횡단한다. 허브(55)가 복합스트립(10)으로 정연하게 권취될 수 있도록 하는 제어시스템이 제공된다.
이상으로 설명된 본 발명의 모든 실시형태에서, 복합스트립의 가이드 조립체(80)는 프레임(62)에 고정될 수 있으며 프레임(62)에 대하여 스풀(50)을 회전가능하게 지지하는 스풀 홀더는 프레임(62)에 대하여 측방향으로 이동할 수 있도록 배치될 수 있다. 이는 복합스트립(10)이 측방향으로 만곡됨이 없이 직선으로 이동하면서 스풀(50)에 권취될 수 있도록 하는 잇점을 갖는다.
본 발명의 실시형태는 본 발명을 보다 용이하게 이해할 수 있도록 우선실시형태로 설명되었으나, 본 발명의 원리를 벗어남이 없이 여러 가지 수정이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 그 범위내에서 이러한 모든 수정형태를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (18)

  1. 평면상 베이스부분과 측방향으로 간격을 두고 길이 방향으로 연장되며 베이스 부분으로부터 직립된 다수의 리브부분을 갖는 기다란 플라스틱 스트립과; 각 리브부분내에 길이방향으로 연장된 다수의 기다란 보강부재를 포함하고 리브부분들과 보강부재들이 복합리브들을 형성하는 복합스트립을, 허브를 갖는 스풀에 권취하기 위한 스풀권취조립체에 있어서, 메인 프레임; 메인 프레임에 대하여 스풀을 회전가능하게 지지하기 위한 스풀 홀더; 메인 프레임에 대하여 스풀을 구동시키기 위한 스풀구동유니트; 스풀에 대하여 측방향으로 이동할 수 있도록 착설된 캐리지; 복합스트립이 스풀의 허브를 향하여 공급될 때 이 복합스트립을 공급받아 변형시켜 여기에 만곡형 베이스부분을 부여하기 위한 캐리지에 착설된 벤더와; 벤더를 통하여 복합스트립을 구동시키기 위하여 벤더에 연결된 벤더구동유니트를 포함하고,
    벤더가, 벤더 프레임; 벤더 프레임에 회전가능하게 착설되고, 적어도 하나에, 복합스트립의 복합리브들이 삽입되는 홈들이 형성된 한 쌍의 서로 평행하게 간격을 둔 지지롤러들과; 이들 지지롤러에 평행하고 벤더 프레임에 회전가능하게 착설되며 리브들이 연장되어 있는 면의 반대측에 있는 베이스부분의 면인 복합스트립의 내측면에서 구를 수 있게 배열된 셋트 롤러를 포함하고, 셋트 롤러는 복합스트립이 지지롤러들과 셋트 롤러 사이에서 구동될 때 복합스트립이 변형되어 만곡형 베이스부분을 가지고서 벤더로부터 나오도록 배치되거나 배치될 수 있음을 특징으로 하는 스풀권취조립체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 지지롤러의 홈들은 복합리브들이 삽입될 수 있는 형상과 크기를 가지므로서 복합스트립이 지지롤러들과 셋트 롤러 사이로 구동될 때 복합리브들이 베이스부분에 대하여 측방향으로 이동되지 않음을 특징으로 하는 스풀권취조립체.
  4. 평면상 베이스부분과 측방향으로 간격을 두고 길이 방향으로 연장되며 베이스 부분으로부터 직립된 다수의 리브부분들을 갖는 기다란 플라스틱 스트립과; 각 리브부분 내에 길이방향으로 연장된 다수의 기다란 보강부재를 포함하고 리브부분들과 보강부재들이 복합리브들을 형성하는 복합스트립을, 허브를 갖는 스풀에 권취하기 위한 스풀권취조립체에 있어서, 메인 프레임; 메인 프레임에 대하여 스풀을 회전가능하게 지지하기 위한 스풀 홀더; 메인 프레임에 대하여 스풀을 구동시키기 위한 스풀구동유니트; 복합스트립이 권취되는 스풀의 직경이 커질 때 허브로부터 멀리 반경방향으로 이동하도록 스풀의 하측에 착설되고 복합스트립이 스풀의 하측을 향하여 공급될 때 복합스트립을 공급받아 소성변형시켜 여기에 만곡형 베이스부분을 부여하는 동시에 보강부재들을 베이스부분에 대하여 수직방향으로 향하도록 유지하는 벤더와; 벤더를 통하여 복합스트립을 구동시키기 위한 벤더구동유니트를 포함하고,
    벤더가, 벤더 프레임; 벤더 프레임에 회전가능하게 착설되고, 적어도 하나에, 복합스트립의 복합리브들이 삽입되는 홈들이 형성된 한 쌍의 서로 평행하게 간격을 둔 지지롤러들과; 이들 지지롤러에 평행하고, 벤더 프레임에 회전가능하게 착설되며 리브들이 연장되어 있는 면의 반대측에 있는 베이스부분의 면인 복합스트립의 내측면에서 구를 수 있게 배열된 셋트 롤러를 포함하고, 셋트 롤러는 복합스트립이 지지롤러들과 셋트 롤러 사이에서 구동될 때 복합스트립이 변형되어 만곡형 베이스부분을 가지고서 벤더로부터 나오도록 배치되거나 배치될 수 있음을 특징으로 하는 스풀권취조립체.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서, 지지롤러의 홈들은 복합리브들이 삽입될 수 있는 형상과 크기를 가지므로서 복합스트립이 지지롤러들과 셋트 롤러 사이로 구동될 때 복합리브들이 베이스부분에 대하여 측방향으로 이동되지 않음을 특징으로 하는 스풀권취조립체.
  7. 제4항 또는 제6항에 있어서, 스풀에 대하여 측방향으로 이동가능하게 착설된 캐리지; 각각의 지지암이 캐리지에 활동가능하게 착설된 하측단부와, 중간부분 그리고 벤더에 회전가능하게 연결된 상측단부를 갖는 한 쌍의 지지암들과; 캐리지에 연결된 하측단부와 지지암들 중 하나의 중간부분에 연결된 상측단부를 갖는 제1연결암을 포함하고, 지지암들과 제1연결암은, 복합스트립이 권취되는 스풀의 직경이 커질 때 메인 프레임에 대하여 벤더를 회전시키지 않고서 벤더를 허브로부터 반경방향 외측으로 이동되게 할 수 있음을 특징으로 하는 스풀권취조립체.
  8. 제7항에 있어서, 지지암들의 하측단부들은 이들 지지암 사이의 상대적인 간격을 유지하기 위하여 제2연결암에 의하여 연결됨을 특징으로 하는 스풀권취조립체.
  9. 허브를 갖는 스풀에 다수의 직립리브를 갖는 기다란 복합스트립을 권취하기 위한 장치에 있어서, 프레임; 프레임에 대하여 스풀을 회전가능하게 지지하기 위한 스풀 홀더; 스풀에 대하여 스풀의 회전축선에 평행한 방향으로 이동가능하게 되어 있고 허브에 복합스트립을 접선방향으로 안내하기 위한 가이드조립체와; 서로 간격을 둔 평행한 축선들을 중심으로 하여 회전할 수 있도록 배열된, 홈이 형성된 일 열의 롤러들로서, 각각의 롤러가 한 쌍의 링크에 의하여 인접한 롤러로부터 간격을 두고 배치되어 있으며, 각 쌍의 링크는 인접한 쌍의 링크에 대하여 회전가능하게 이동할 수 있게 되어 있고, 상기 열이 허브의 둘레에 부분적으로 연장되어 있으며 스풀에 대하여 가이드조립체와 함께 이동하도록 가이드조립체에 연결된 제1 및 제2단부를 가지는, 홈이 형성된 일 열의 롤러들; 및 스풀이 권취될 때 상기 열의 텐션을 일정하게 유지하기 위한 수단을 포함하며, 롤러들이 스풀의 축선을 향하여 복합스트립을 반경방향 내측으로 가압하며 복합스트립이 스풀의 둘레에서 만곡될 때 상기 홈들이 복합스트립의 리브들을 둘러싸서 리브들을 지지함을 특징으로 하는 복합스트립권취장치.
  10. 베이스부분으로부터 직립되어 있으며 측방향으로 간격을 두고 길이방향으로 연장된 다수의 리브부분들과, 각 리브부분 내에 길이방향으로 연장된 보강부재를 갖는 복합스트립을 허브를 갖는 스풀에 권취하는 방법에 있어서, 스풀의 허브측으로 복합스트립을 공급하는 단계; 베이스부분에 대한 리브부분들의 배치방향이 변화하지 않도록, 지지롤러들에 형성된 홈들 내에 리브부분들을 베이스부분으로부터 직립되게 유지하면서, 롤러 셋트를 통하여, 공급된 복합스트립을 구동하여 소성변형시켜 여기에 만곡형 베이스부분을 부여하는 단계와; 스풀권취된 복합스트립을 형성하기 위하여 허브에 변형된 복합스트립을 권취하는 단계를 포함하고, 롤러 셋트를 통한 복합스트립의 소성변형이 복합스트립의 권취 시에 생성되는 텐션을 감소시킴을 특징으로 하는 복합스트립의 권취방법.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서, 복합스트립이 안내되는 스풀에서 축방향 위치를 변화시키는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 복합스트립의 권취방법.
  13. 제10항에 있어서, 복합스트립을 구동하여 변형시켜 여기에 만곡형 베이스부분을 부여하는 단계가 허브 반경의 120%~80%의 곡률반경을 생성함을 특징으로 하는 복합스트립의 권취 방법.
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