KR101427600B1 - 브레이딩 머신용 혼기어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엑셀 얀의 마찰을 줄이면서 캐리어를 인수 및 인계시켜 트랙을 따라 이동할 수 있도록 하는 과정에서 발생하는 소음과 충격을 흡수하여 쾌적한 작업환경을 유지할 수 있으면서, 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있도록 한 것으로서;
베이스플레이트, 트랙플레이트, 캐리어 및 보빈이 순차로 조립되고, 상기 트랙플레이트 전면에는 다수개의 캐리어가 베이스플레이트에 설치되는 혼기어에 의하여 트랙플레이트에 형성된 트랙을 이동하면서 캐리어에 조립된 보빈의 브레이드 얀이 엑셀 얀과 서로 꼬이면서 튜브타입의 소재를 제직하는 브레이딩 머신용 혼기어에 있어서;
상기 혼기어는, 엑셀 얀이 공급될 수 있도록 엑셀얀홀을 형성한 혼기어축을 베이스플레이트에 고정하고, 상기 혼기어축의 상측과 하측에는 베어링을 개재하여 구동수단의 동력을 전달받을 수 있도록 드라이빙기어를 형성한 드라이빙휠을 하측에 형성하고, 상측에는 캐리어에 형성되는 기어핀을 수용하여 다음 위치로 이동시킬 수 있도록 하는 무빙휠을 가지는 기어바디를 결합하여 혼기어축에 대하여 기어바디가 회전할 수 있도록 구성하여 엑셀 얀과 혼기어축의 회전마찰이 없도록 한 것이 특징이다.

Description

브레이딩 머신용 혼기어{HORN GEAR FOR BRAIDING MACHINE}

본 발명은 브레이딩 머신용 혼기어에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 카본사를 이용하여 튜브형상의 복합재료를 만드는 브레이딩 머신에 적용되어 브레이드 얀을 권취된 보빈을 안착하여 브레이드 얀을 맨드렐로 공급하도록 캐리어를 움직이도록 하는 개선된 혼기어의 제공에 관한 것이다.

브레이딩 머신은, 다수개의 보빈을 일체로 배열하고, 상기 보빈을 장착한 캐리어가 규칙적인 방향으로 이동하도록 하여, 보빈에 감긴 실(브레이드얀, Braided Yarn)의 상호 꼬임으로, 표면이 일정한 각도를 가지는 사선 형태로 조지 튜브 형태의 끈, 사각 단면 등과 같은 브레이드(Braid, 또는, 브레이디드 슬리브, Braided Sleeve)를 편성하며, 브레이딩 머신의 종류로는 바이엑셀 브레이딩 머신과 3차원 브레이딩 머신이 있다.

바이엑셀 브레이딩 머신(Biaxial Braiding Machine)은 사선으로 교차되어 브레이드를 편성하는 브레이딩 머신으로, 바이엑셀 브레이딩기로 편성한 브레이드는, 신발끈, 단순한 끈 등에 적용한다.

3차원 브레이딩 머신(Three Dimensional Braiding Machine)은 다수개의 보빈(캐리어)을, 다수 겹의 원형 또는 다수개의 행렬을 가지는 매트릭스 구조로 배열하여, 다수개의 실이 입체적으로 일체화된 구조(여러 개의 레이어)로 편성되는 브레이드를 제조하여, 목적하는 형상으로 우수한 강도발현이 가능한 브레이드를 제공한다.

상기 트리엑셀 브레이디드 슬리브 제작을 위한 트리엑셀 브레이딩 머신의 구성을 살펴보면, 베이스플레이트, 트랙플레이트, 캐리어 및 보빈이 순차로 조립된 구조이며, 베이스플레이트에 조립된 트랙플레이트 전면에 다수개의 캐리어가 트랙플레이트에 형성된 트랙을 따라 이동하면서, 캐리어에 조립된 보빈의 실이 서로 꼬이면서 트리엑셀 브레이디드 슬리브를 제직하는 구조임은 주지된 사실이다.

상기 브레이딩 머신(1)에 장착되는 캐리어(2)를 트랙플레이트(3)에 형성된 트랙(4)을 따라 이동할 수 있도록 하는 것이 혼기어(5)의 구성을 도 5를 통하여 살펴보면 다음과 같다.

종래 기술이 적용되는 혼기어(5)는, 베이스플레이트(6)에 회전 가능하게 유지되는 혼기어축(7)을 유지하고, 베이스플레이트(6)와 트랙플레이트(3) 사이인 혼기어축(7)의 하측 위치에는 드라이빙기어(8)를 형성하여 구동수단에 설치되는 원동기어와 맞물려 회전할 수 있도록 한다.

상기 트랙플레이트(6)의 상부로 노출되는 혼기어축(7)의 상측 위치에는 캐리어(2)를 인수 인계받아 다음 위치로 이동시킬 수 있도록 캐리어홈(9)을 방사상으로 형성한 무빙휠(10)을 형성한다.

상기 혼기어축(7)의 축 중심에는 엑셀 얀의 공급을 위한 엑셀얀홀(11)을 형성하고, 상기 혼기어축(7)의 상방으로는 캐리어(2) 만큼 돌출되게 관체 형상의 엑셀얀가이드(12)가 연결되는 구성이다.

특허출원 제 10 - 2002 - 0045521 호 특허 제 10 - 0348360 - 0000 호 특허 제 10 - 0404713 - 0000 호 특허 제 10 - 0676179 - 0000 호

상기와 같은 종래 기술이 적용된 혼기어는, 구동수단의 동력을 드라이빙기어가 전달받아 회전할 때 혼기어 전체가 회전하는 형태이기 때문에 혼기어축과 엑셀얀가이드를 통과하는 엘셀 얀이 지속적으로 마찰을 일으키게 되므로 엑셀 얀이 슬리브타입으로 제직되기 전에 이미 이상을 초래하거나 손상된 상태로 공급되기 때문에 완성된 제품의 품질과 내구성을 보장하지 못하게 된다.

혼기어의 회전시 마찰저항을 줄이기 위하여 베이스플레이트와 트랙플레이트 사이의 공간에 윤활용 오일을 충진하고 있으나, 이 윤활용 오일이 혼기어를 통하여 베이스플레이트와 트랙플레이트의 외부로 유출되고, 유출된 윤활용 오일이 엑셀 얀을 오염시켜 결국에는 완성된 제품을 오염시키는 결과를 가져오기 때문에 불량발생이 많고 제품의 질을 저하시키는 또 다른 원인이 된다.

이러한 문제를 보완하기 위하여 혼기어축이 노출되는 베이스플레이트의 외면과 혼기어의 상부가 노출되는 트랙플레이트의 외면에 누유방지용 캡을 결합하고 있으나, 오일의 누유를 완전하게 차단하지 못하기 때문에 근본적인 문제 해결이 되지 않고 있는 실정이다.

그리고, 무빙휠에 형성하는 캐리어홈을 통하여 캐리어가 인수 인계될 때 금속재질로 이루어진 무빙휠과 캐리어가 연접 또는 마찰 되면서 많은 소음과 충격음이 발생하기 때문에 쾌적한 작업환경을 유지하는 것이 어려운 것은 물론, 마찰과 충격이 지속적으로 이루어지기 때문에 혼기어와 캐리어의 수명을 단축시키고 쉽게 손상될 수 있는 원인이 되고 있어 브레이딩 머신의 내구성을 저하시키는 원인이 되는 등 여러 문제점이 발생하고 있다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 베이스플레이트, 트랙플레이트, 캐리어 및 보빈이 순차로 조립되고, 상기 트랙플레이트 전면에는 다수개의 캐리어가 베이스플레이트에 설치되는 혼기어에 의하여 트랙플레이트에 형성된 트랙을 이동하면서 캐리어에 조립된 보빈의 브레이드 얀이 엑셀 얀과 서로 꼬이면서 튜브타입의 소재를 제직하는 브레이딩 머신용 혼기어에 있어서;

상기 혼기어는, 엑셀 얀이 공급될 수 있도록 엑셀얀홀을 형성한 혼기어축을 베이스플레이트에 고정하고, 상기 혼기어축의 상측과 하측에는 베어링을 개재하여 구동수단의 동력을 전달받을 수 있도록 드라이빙기어를 형성한 드라이빙휠을 하측에 형성하고, 상측에는 캐리어에 형성되는 기어핀을 수용하여 다음 위치로 이동시킬 수 있도록 하는 무빙휠을 가지는 기어바디를 결합하여 혼기어축에 대하여 기어바디가 회전할 수 있도록 구성하여 엑셀 얀과 혼기어축의 회전마찰이 없도록 함으로서;

엑셀 얀의 마찰을 줄이면서 캐리어를 인수 및 인계시켜 트랙을 따라 이동할 수 있도록 하는 과정에서 발생하는 소음과 충격을 흡수하여 쾌적한 작업환경을 유지할 수 있으면서, 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 엑셀 얀을 안내하는 혼기어축은 베이스플레이트에 고정된 상태를 유지하여 엑셀 얀의 마찰과 손상을 배제할 수 있도록 하면서, 혼기어축에 대하여 드라이빙기어와 무빙휠로 구성되는 혼기어가 회전할 수 있도록 함으로서 별도의 윤활이 필요 없도록 하여 윤활유에 의한 엑셀 얀의 오염과 손상을 방지할 수 있고, 무빙휠에 형성되는 캐리어홈에 캐리어가이드를 더 구비하여 캐리어를 인수 인계하는 과정에서 마찰과 충격을 방지하면서 소음을 배제하여 쾌적한 작업환경을 유지할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 브레이딩 머신용 혼기어를 도시한 간략 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 브레이딩 머신용 혼기어를 도시한 A - A선 단면도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 브레이딩 머신용 혼기어가 장착된 상태를 도시한 구성도.
도 4는 본 발명의 기술인 혼기어가 적용된 브레이딩 머신을 도시한 예시적인 구성도.
도 5는 종래 기술이 적용된 브레이딩 머신용 혼기어를 도시한 구성도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 브레이딩 머신용 혼기어를 도시한 간략 분해 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 브레이딩 머신용 혼기어를 도시한 A - A선 단면도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 브레이딩 머신용 혼기어가 장착된 상태를 도시한 구성도, 도 4는 본 발명의 기술인 혼기어가 적용된 브레이딩 머신을 도시한 예시적인 구성도로서 함께 설명한다.

일반적인 브레이딩 머신(100)은, 엑셀 얀을 공급하기 위한 크릴(101)과, 엑셀 얀에 레진을 공급하기 위한 레진공급기(102)를 후방에 가지고, 상기 브레이딩 머신(100)의 전방에는 엑셀 얀과 브레이딩 얀에 의하여 완성된 튜브타입의 소재를 경화시키고 절단하는 등의 후처리를 위한 후처리기가 연결되는 형태이다.

상기 브레이딩 머신(100)은, 베이스플레이트(105), 트랙플레이트(106), 캐리어(110) 및 보빈(111)이 순차로 조립된 구조이며, 베이스플레이트(105)에 조립된 트랙플레이트(106) 전면에는 다수개의 캐리어(110)가 베이스플레이트(105)에 설치되는 혼기어(120)에 의하여 트랙플레이트(106)에 형성된 트랙(112)을 이동하면서 캐리어(110)에 조립된 보빈(111)의 실이 서로 꼬이면서 튜브타입의 소재를 제직하게 된다.

본 발명에서는 상기 혼기어(120)를 개선하여 브레이딩 과정에서 발생하는 소음을 저감시키면서 충격과 진동을 배제할 수 있도록 하는 것은 물론 엑셀 얀이 마찰에 의하여 손상 또는 마모되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 혼기어(120)는, 엑셀 얀(121)이 공급될 수 있도록 엑셀얀홀(122)을 형성하여 베이스플레이트(105)에 혼기어축(123)을 고정하여 엑셀 얀(121)이 공급될 때 혼기어축(123)과의 회전마찰이 없도록 한다.

상기 혼기어축(123)의 상측과 하측에는 베어링(124)을 개재하여 구동수단의 동력을 전달받을 수 있도록 드라이빙기어(125)를 형성한 드라이빙휠(126)을 하측에 형성하고, 상측에는 캐리어(110)에 형성되는 기어핀(127)을 수용하여 다음 위치(피치)로 이동시킬 수 있도록 하는 무빙휠(128)을 가지는 기어바디(129)를 결합하여 혼기어축(123)에 대하여 기어바디(129)가 회전할 수 있도록 한다.

상기 무빙휠(128)에 방사상으로 형성하여 기어핀(127)을 인수 및 인계하도록 하는 캐리어홈(130)에는 캐리어가이드(131)를 더 구비하여 캐리어(110)를 인수 및 인계시 기어핀(127)과 캐리어홈(130)의 연접으로 발생하는 소음을 저감시키고 충격을 흡수할 수 있도록 한다.

상기 캐리어가이드(131)는, 플라스틱(엔지니어링플라스틱, MC, 합성수지, 우레탄 등)과 같이 금속재질인 무빙휠(128)과 기어핀(127)과 연접시 발생하는 소음과 충격을 흡수할 수 있는 재질이면 족하다.

상기 캐리어가이드(131)는 기어핀(127)을 수용할 수 있도록 기어핀홈(132)을 개방되게 형성한 캐리어가이드바디(133)를 캐리어홈(130)에 결합시켜 구성하고, 상기 캐리어가이드바디(133)와 캐리어홈(130)에는 무빙휠(128)의 원주면 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 이탈방지돌기(134)와 이탈방지홈(135)을 형성하여 서로 결합된 상태를 유지할 수 있도록 하는 것이 좋다.

상기 캐리어가이드바디(133)와 캐리어홈(130)의 결합은, 볼트나 나사 등과 같은 통상적인 고정수단을 이용하여 움직이지 않도록 고정하여도 되나, 치수 오차를 이용한 억지결합 등 다양한 형태로 실시할 수 있을 것이므로 어느 하나의 형태로 특정하는 것은 아니다.

본 발명의 도면에는 드라이빙휠(126)과 무빙휠(128)을 일체로 형성한 것으로 도시하고 있으나 드라이빙휠(126)과 무빙휠(128)을 분리하여 독립적으로 조립하는 형태로 구성하여도 무방할 것이다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 브레이딩 머신(100)용 캐리어(110)의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

브레이딩 머신(100)은, 크릴(101)에 장착된 엑셀 얀(121)이 레진공급기(102)과 브레이딩 머신(100)의 센터에 위치한 맨드렐(150)로 공급되고, 캐리어(110)에는 브레이드얀(151)을 권취한 보빈(111)이 장착되어 트랙플레이트(106)에 형성된 트랙(112)을 따라 혼기어(120)에 의하여 지그재그로 움직이면서 맨드렐(150)을 공전함으로써 맨드렐(150)의 표면에 튜브형상의 소재가 제직되는 것은 공지된 기술내용이므로 구체적인 설명을 생략하고, 본원의 기술이 적용된 혼기어(120)를 사용함으로써 얻을 수 있는 장점에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 기술이 적용되는 혼기어(120)는, 베이스플레이트(105)에 혼기어축(123)이 움직이지 않는 상태로 고정되어 있으므로 혼기어축(123)에 형성되는 엑셀얀홀(122)을 통하여 공급되는 엑셀 얀(121)의 마찰을 최소화할 수 있게 되는 데, 이는 혼기어축(123)이 움직이지 않게 되므로 엑셀 얀(121)이 혼기어축(123)의 축 중심에 형성되는 엑셀얀홀(122)을 통과하게 되므로 마찰이 없거나 거의 없는 상태가 되는 것이다.

그리고, 혼기오축(123)이 고정된 상태에 있기 때문에 베이스플레이트(105)와 트랙플레이트(106) 사이에 윤활을 위한 오일을 충진하지 않아도 되므로 부수적인 작업을 생략할 수 있고, 오일에 의하여 주변이 오염되는 것을 방지함과 아울러 엑셀얀(121) 및 브레이드 얀의 오염을 방지하여 결국에는 제직되는 튜브타입의 소재의 오염을 방지하여 안정된 품질을 유지할 수 있게 된다.

상기 혼기어(120)를 구성하는 드라이빙휠(126)의 드라이빙기어(125)가 구동수단의 동력을 전달받아 작동하여 무빙휠(128)에 형성되는 캐리홈(130)으로 캐리어(110)의 기어핀(127)을 인수 및 인계받아 트랙(112)을 따라 이동시키는 과정에서는 캐리어홈(130)에 더 형성되는 캐리어가이드(131)에 의하여 소음이 저감되고 충격이 흡수되어 혼기어(120)와 캐리어(110)의 마모와 손상을 방지할 수 있으면서 수명을 길게 하고 내구성을 높일 수 있게 된다.

특히, 무빙휠(128)에 형성된 캐리어홈(130)에 캐리어가이드(131)가 결합 되어 이탈방지돌기(134)와 이탈방지홈(135)에 의하여 쉽게 분리되지 않게 되고, 상기 캐리어가이드(121)는 금속재질로 이루어진 무빙휠(128)과 기어핀(127)과는 달리 플라스틱 계통의 재질로 이루어져 있기 때문에 기어핀홈(132)에 기어핀(127)이 수납 및 이탈되는 과정에서 발생하는 마찰과 충격을 흡수하게 되므로 소음을 저감시킬 수 있으면서 충격을 완화시킬 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명은 엑셀 얀의 마찰을 줄이면서 캐리어를 인수 및 인계시켜 트랙을 따라 이동할 수 있도록 하는 과정에서 발생하는 소음과 충격을 흡수하여 쾌적한 작업환경을 유지할 수 있으면서, 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있는 등 다양한 장점을 가진다.

100; 브레이딩 머신 105; 베이스플레이트
106; 트랙플레이트 110; 캐리어
112; 트랙 120; 혼기어
123; 혼기어축 125; 드라이빙기어
126; 드라이빙휠 127; 기어핀
128; 무빙휠 129; 기어받;
130; 캐리어홈 131; 캐리어가이드
132; 기어핀홈 133; 캐리어가이드바디
134; 이탈방지돌기 125; 이탈방지홈

Claims (3)

1. 베이스플레이트, 트랙플레이트, 캐리어 및 보빈이 순차로 조립되고, 상기 트랙플레이트 전면에는 다수개의 캐리어가 베이스플레이트에 설치되는 혼기어에 의하여 트랙플레이트에 형성된 트랙을 이동하면서 캐리어에 조립된 보빈의 브레이드 얀이 엑셀 얀과 서로 꼬이면서 튜브타입의 소재를 제직하는 브레이딩 머신용 혼기어에 있어서;
   상기 혼기어는, 엑셀 얀이 공급될 수 있도록 엑셀얀홀을 형성한 혼기어축을 베이스플레이트에 고정하고;
   상기 혼기어축의 상측과 하측에는 베어링을 개재하여 구동수단의 동력을 전달받을 수 있도록 드라이빙기어를 형성한 드라이빙휠을 하측에 형성하고, 상측에는 캐리어에 형성되는 기어핀을 수용하여 다음 위치로 이동시킬 수 있도록 하는 무빙휠을 가지는 기어바디를 결합하여 혼기어축에 대하여 기어바디가 회전할 수 있도록 구성하여 엑셀 얀과 혼기어축의 회전마찰이 없도록 한 것을 특징으로 하는 브레이딩 머신용 혼기어.
2. 제 1 항에 있어서;
   상기 무빙휠에 방사상으로 형성하여 기어핀을 인수 및 인계하도록 하는 캐리어홈에는, 캐리어 인수 및 인계시 기어핀과 캐리어홈의 연접으로 발생하는 소음과 충격을 흡수하도록 캐리어가이드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 브레이딩 머신용 혼기어.
3. 제 2 항에 있어서;
   상기 캐리어가이드는, 기어핀을 수용할 수 있도록 기어핀홈을 개방되게 형성한 캐리어가이드바디를 캐리어홈에 결합시켜 구성하고;
   상기 캐리어가이드바디와 캐리어홈에는 무빙휠의 원주면 방향으로 캐리어가이드가 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 이탈방지돌기와 이탈방지홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 브레이딩 머신용 혼기어.

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