KR101441913B1 - 마찰 밴드 브레이크를 이용한 자가 보상 필라멘트 장력 제어 장치 - Google Patents

Abstract

스풀(S)로부터 필라멘트 물질의 회수를 조절하기 위한 자가 보상 장력 제어 장치(20)는 캠 표면(140)을 지지하는 고정된 지지부(22) 및 상기 스풀이 회전 가능하게 결합되는 축 조립체(30)를 포함하여 이루어진다. 바이어싱 힘에 반대 방향으로 상기 필라멘트 물질에 적용된 장력은 상기 축 조립체를 상기 고정된 지지부(22)에 대하여 직선 이동시킨다. 브레이크 장치(120)는 상기 축 조립체와 함께 회전 가능한 브레이크 드럼(121), 상기 브레이크 드럼에 결합되도록 구성된 마찰 밴드(182) 및 상기 캠 표면(140)에 결합되는 로커 암(130)을 포함한다. 상기 필라멘트 물질에 적용된 장력이 줄어들어 바이어싱 힘을 넘어설 수 없을 때 캠 롤러(136)는 상기 캠 표면(140)에 결합되어 상기 마찰 밴드가 상기 브레이크 드럼에 제동력을 생성하도록 한다. 바이어싱 힘과 장력이 균형을 이룰 때 상기 필라멘트 물질은 일정한 속도로 회수된다.

Description

마찰 밴드 브레이크를 이용한 자가 보상 필라멘트 장력 제어 장치{SELF-COMPENSATING FILAMENT TENSION CONTROL DEVICE WITH FRICTION BAND BRAKING}

본 발명은 일반적으로 필라멘트 물질(filamentary material)이 스풀(spool)로부터 회수될 때 장력의 양을 조절하기 위한 자동 장력 제어 장치(automatic tension control device)와 관련되어 있다. 보다 상세하게, 본 발명은 주로 작동 파라미터의 변화량을 넘어서는 필라멘트 물질 내의 장력을 일정하게 유지시키는 장력 제어 장치와 관련되어 있다. 보다 구체적으로, 본 발명은 캠 작동식 마찰 밴드 브레이크(cam-actuated friction band brake)와 함께 작동하며 좌우로 움직이는 축 캐리지(spindle carriage)를 이용함으로써 필라멘트의 장력을 상당히 일정하게 유지시키는 장력 제어 장치와 관련되어 있다.

필라멘트 물질은 단일하거나 다수의 가닥으로 이루어진 섬유, 평평한 밴드, 또는 스풀 상에 감기기에 알맞게 길게 형성된 배관을 포함한다. 다양한 필라멘트 물질은 천연 섬유, 합성 섬유, 유리 또는 금속으로 이루어질 수 있다. 이러한 물질은 플라스틱 또는 탄성 중합체 복합물(elastomeric compound)의 보강물로 보통 활용되거나 섬유 산업, 타이어 산업의 경우와 같이 스스로 필수 품목 내부에 조립될 수 있다. 그 적용에 관계없이, 상기 필라멘트 물질이 이용된 장소 또는 그 근처에 위치한 상기 스풀로부터 상기 필라멘트 물질을 회수하는 것이 관례이다. 이러한 제거를 용이하게 하기 위해서, 상기 스풀은 관례상 상기 필라멘트가 회수되는 동안 상기 스풀이 회전하는 것을 가능하게 하는 방출 장치(let-off device) 또는 축(spindle)에 부착된다.

장력 제어 장치의 주된 기능은 상기 스풀로부터 상기 필라멘트가 회수되는 동안 상기 필라멘트에 일정한 장력을 제공하는 것이다. 또한 이러한 요건은, 상기 필라멘트가 소모됨으로써 상기 스풀 상에 감겨있는 상기 필라멘트의 무게 및 직경이 감소할 때 및/또는 회수 속도가 변화하는 경우에 적용된다. 나아가, 다수의 장력 제어 장치를 이용하는 시스템에서 모든 장치 사이에 회수 장력을 대체로 균일하게 하는 것이 필요하다. 상기 장치의 다른 기능은 회수가 멈추었을 때 추가 장력(또는 제동)을 적용함으로써 상기 스풀 및 스풀 내용물의 가속도 때문에 발생하는 상기 스풀 상에 상기 필라멘트의 풀림을 최소화하여 주는 것이다. 또한, 정지된 조건에서의 이러한 제동은 스풀이 결합되는 동안 상기 축을 안정적으로 유지시키기 위해 제공될 수 있다.

수많은 브레이크 장치는 크리일(creel)과 함께 사용하기 위하여 발전되어 왔다. 이것들 중 상당수는 상기 스풀로부터 배출 또는 회수되기 위해 요구되는 것보다 더 큰 장력 하에서 배출되는 상기 필라멘트를 위해 제공된다. 상기 필라멘트가 느슨해짐에 따라 장력이 감소되면 제동력은 상기 스풀의 회전을 느리게 하는데 적용된다. 나아가, 상기 필라멘트 내에서 유지되는 장력의 양은 다양한 조건하에서 다른 필라멘트와의 작동을 수용하기 위하여 변화되어야 한다. 종래에는, 가변 장력 제어를 가진 이러한 크리일은 종종 다수의 개별적인 조정이 요구되였고 바람직하게 간편하지 않았다. 심지어 몇몇 설계는 상기 스풀이 비어있을 때에도 상기 필라멘트가 배출 또는 회수되는 동안 장력 조정을 요구했다. 다른 사례를 들면, 크리일은 소정의 장력, 특히 높은 장력이 주기적으로 변화하는 유형에서 바람직하지 않은 헌팅(hunting)이나 로핑(loping)을 보였다.

타이어 산업에 이용된 보다 더 상업적으로 성공적인 장력 제어 장치 중 하나는 출원인의 미국등록특허 3,899,143 과 일치한다. 상기 장치는 지지 구조(support structure)에 결합된 스풀 지지부(spool support) 및 각각에 부착된 회전 가능한 피벗 샤프트(pivot shaft)를 구비한다. 상기 스풀 지지부에 부착된 스풀 및 상기 스풀 지지부와 선택적으로 결합되는 브레이크로부터 상기 필라멘트 물질이 회수되는 동안 상기 피벗 샤프트에 고정된 제 1 레버 암(first lever arm)은 상기 필라멘트 물질을 팽팽하게 하기 위한 가이드(guide)에 결합된다. 상기 피벗 샤프트에 고정된 제 2 레버 암(second lever arm)은 에어 실린더(air cylinder)와 연결되어 상기 피벗 샤프트를 통해 제 1 레버 암으로 바이어싱(biasing)이 전해지도록 한다.

미국등록특허 3,899,143 에 따른 장력 제어 장치는 다양한 필라멘트 및 다양한 조건하에서 모범적인 작동 특성을 입증하여 왔다. 그러나, 이러한 장력 제어 장치는 몇몇 상황에서 잘 적용되지 않았다. 제어 암(control arm) 및 가이드 롤러(guide roller)는 감겨있는 물질(spooled material)의 얽힘에 의한 초과 장력으로부터 입는 피해에 취약한 것이 발견되었다. 상기 필라멘트 물질이 무거운 와이어인 경우, 상기 가이드 롤러는 상기 와이어의 형상에 "캐스트(cast)"나 변형을 준다. 이것은 만족스러운 최종 산출물이 줄어드는 결과로 이어지거나 상기 와이어를 펴기 위한 추가적인 제조 도구를 제공하는 것이 필요할 수 있다. 현재까지, 스풀로부터 무거운 필라멘트 물질을 알맞게 배출하기 위한 종합적인 장치는 없었다. 세번째 문제점은 상기 제어 암과 롤러가 다수의 장력 제어기를 상기 크리일 조립체 상에 밀접하게 부착되지 못하게 하는 것이다.

종래 기술과 관련된 상기 문제를 해결하기 위한 한가지 방법은 미국등록특허 6,098,910 에서처럼 회전 가능하게 부착된 브레이크 조립체(brake assembly)와 함께 움직이며 회전 가능하게 부착된 축 조립체에 결합되는 스풀을 포함하는 장력 제어 장치를 제공하는 것이다. 상기 브레이크 조립체에 결합되는 고정된 캠을 활용하여, 상기 필라멘트 물질에 소정의 장력이 없을 때마다 상기 축의 회전이 억제된다. 상기 브레이크 조립체는 곡선으로 이루어진 상기 캠 표면에 대해 스프링-편향된(spring-biased) 캠 베어링을 가지며 슬라이딩 되는 블록과 함께 제공된다. 이것은 상기 필라멘트 물질에 적용된 장력의 양에 따른 제동력의 제거나 적용을 점진적으로 또한 확실하게 제공한다. 상기 캠을 통해 적용된 상기 제동력은 상기 스풀로부터 배출되는 상기 물질의 장력 변화에 대응하여 조절된다. 장력의 증가는 회전 가능하게 부착된 상기 축 조립체가 그 증가하는 양에 따라 제동력을 줄어들게 하는 것에 영향을 주고, 그렇게 함으로써 상기 필라멘트가 일정한 장력을 유지하도록 한다. 그와 반대로, 장력의 감소는 장력이 0일 때 (상기 장치의 한계 내에서) 최고의 제동력을 가지는 더욱 큰 제동력이 적용되도록 유도한다. 기술의 발전에도 불구하고, 전술한 회전 가능하게 부착된 축을 갖는 상기 장력 제어 장치는 진자 운동(pendulum motion)을 활용하여 상기 축과 스풀을 이동시킨다. 그러나 각도 변위에 따라 중력으로부터 받는 힘이 변화하기 때문에 이러한 진자 운동은 작동 장력에 중력의 영향을 준다. 그 결과, 중력으로부터 받는 힘은 수차례에 걸쳐 상기 장치의 소정의 장력 출력이 될 수 있다.

또한, 필라멘트 물질이 회수되는 스풀의 장력을 다시 제공하는 자성 와류 브레이크(magnetic eddy current brake)를 이용하는 기술이 알려져 있다. 알려진 장치 중 하나는, 와류 디스크(eddy current disk)를 상기 스풀과 함께 회전시키고 제어 암이 상기 스풀 근처에 회전 가능하게 부착되는 것이다. 상기 필라멘트 물질은 상기 제어 암의 일측 끝단에 부착된 가이드 롤러를 통과한다. 상기 제어 암의 타측 끝단은 자성 물질에 결합된다. 상기 필라멘트 물질 내의 상기 장력은 상기 제어 암을 회전시키거나 움직이는 힘에 따라 정해진다. 이러한 힘의 양은 가압된 다이어프램 실린더(diaphragm cylinder)에 의해 조절될 수 있다. 상기 필라멘트의 장력이 상기 제어 암의 힘을 초과하는 경우, 상기 자성 브레이크 물질은 상기 와류 디스크로부터 떨어지고 상기 스풀 상에 작용하는 상기 제동력은 줄어든다. 상기 필라멘트의 장력이 상기 제어 암 및 상기 다이어프램의 힘 보다 작다면, 상기 자성 브레이크 물질은 상기 와류 디스크쪽으로 움직이고 상기 스풀 상에 작용하는 상기 제동력은 증가한다. 그러나 상기 제어 암의 이용은 앞에서 언급한 상기 필라멘트 물질에 변형을 주고, 초과 장력에 의해 상기 가이드 롤러에 피해를 주며, 이러한 장치들이 상기 크리일 조립체 상에 서로 밀접하게 부착되는 것을 방해하는 문제를 가진다.

앞서 언급된 장치들의 결점을 고려하면, 제어 암과 가이드 롤러를 이용하지 않는 장치의 이점은 그대로 두면서 중력으로부터 받는 힘을 최소화하는 장력 제어 장치를 위한 기술상 필요성이 여전히 남아있다.

상기의 내용을 고려하여, 본 발명의 일태양은 마찰 브레이크를 이용한 자가 보상 필라멘트 장력 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 태양은 캠 표면(cam surface)을 지지하는 고정된 지지부(fixed support), 상기 고정된 지지부에 결합되며, 필라멘트 물질의 스풀이 회전 가능하게 결합되는 축 조립체(spindle assembly) 및 상기 축 조립체와 함께 회전 가능한 브레이크 드럼(brake drum), 상기 브레이크 드럼에 결합되기 위해 구성된 마찰 밴드(friction band) 및 일단에 상기 캠 표면과 결합 가능한 캠 롤러(cam roller)를 구비하고 타단에 상기 마찰 밴드와 결합되는 브라켓(bracket)를 구비하는 로커 암(rocker arm)을 포함하는 브레이크 장치(braking mechanism)를 포함하여 이루어지며, 바이어싱 힘(biasing force)에 반대 방향으로 상기 필라멘트 물질에 적용된 장력은 상기 축 조립체를 상기 고정된 지지부에 대해 직선으로 이동되도록 하고, 상기 필라멘트 물질에 적용된 장력이 감소되어 바이어싱 힘을 넘어서지 못할 때 상기 캠 롤러는 상기 캠 표면에 결합되어 상기 브라켓 및 상기 마찰 밴드가 상기 브레이크 드럼에 제동력을 생성시키도록 하며, 상기 바이어싱 힘과 상기 장력이 균형을 이룰 때 조절된 속도로 상기 필라멘트 물질의 배출이 일어나는 것을 특징으로 하는 스풀로부터 필라멘트 물질의 회수를 조절하기 위한 자가 보상 장력 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 특징과 이점 및 다른 특징과 이점은 하기 설명, 첨부된 청구항 및 첨부된 도면에 의해 보다 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 개념을 구현하는 제동 시 위치(braking position), 점선으로 도시된 필라멘트 물질의 스풀 및 필라멘트 물질의 회수 장력을 제어하는 장치를 도시한 마찰 밴드 브레이크를 이용한 자가 보상 필라멘트 장력 제어 장치의 정면 사시도;
도 2는 비제동 시 위치(non-braking position)를 도시한 장력 제어 장치의 정면 사시도;
도 3 은 제동 시 위치를 도시한 장력 제어 장치의 배면 사시도;
도 4 는 장력 제어 장치의 평면도;
도 5 는 비제동 시 위치를 도시한 부분적으로 잘린 장력 제어 장치의 정면도;
도 6 은 제동 시 위치를 도시한 부분적으로 잘린 장력 제어 장치의 정면도;
도 7 은 도 5 의 7-7 선에 따른 장력 제어 장치의 부분 단면도;
도 8 은 본 발명의 개념에 따른 마찰 밴드 브레이크 시스템에 대해 안팎으로 움직이는 축 조립체가 측면으로 이동되도록 하는 직선 기계장치를 도시하기 위해 도 4 의 8-8 선에 따라 스풀이 제거된 장력 제어 장치의 부분 정면도;
도 9 는 본 발명의 개념을 구현하는 제동 시 위치, 점선으로 도시된 필라멘트 물질의 스풀 및 필라멘트 물질의 회수 장력을 제어하는 장치를 도시한 또 다른 마찰 밴드 브레이크를 이용한 자가 보상 필라멘트 장력 제어 장치의 정면 사시도;
도 10 은 비제동 시 위치를 도시한 또 다른 장력 제어 장치의 정면 사시도;
도 11 은 비제동 시 위치를 도시한 또 다른 장력 제어 장치의 배면 사시도;
도 12 는 또 다른 장력 제어 장치의 평면도;
도 13 은 또 다른 장력 제어 장치의 저면도;
도 14 는 비제동 시 위치를 도시한 부분적으로 잘린 또 다른 장력 제어 장치의 정면도;
도 15 는 제동 시 위치를 도시한 부분적으로 잘린 또 다른 장력 제어 장치의 정면도;
도 16 은 본 발명의 개념에 따른 마찰 밴드 브레이크 시스템에 대해 안팎으로 움직이는 축 조립체가 측면으로 이동되도록 하는 볼 부시 기계장치 및 마찰 브레이크 시스템의 구성을 도시한 부분적으로 잘린 또 다른 장력 제어 장치의 도 14 의 16-16 선에 따른 부분 단면도.

도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 개념에 따른 모범적인 마찰 밴드 브레이크를 이용한 자가 보상 필라멘트 장력 제어 장치는 일반적으로 도면부호 20으로 표시되어 있다. 상기 장력 제어 장치(tension control device, 20)는 크리일(creel)의 한 부분으로 형성되거나 크리일에 부착되어 있는 고정된 지지부(fixed support, 22) 또는 완성품 내부로 필라멘트 물질의 각 가닥을 처리하는 기계의 한 부분인 다른 지지 구조를 포함한다. 필요에 따라 상기 크리일은 다수의 장력 제어 장치(20)를 지지할 수 있다는 것을 알 수 있다. 상기 고정된 지지부(22)는 볼트, 용접 또는 다른 단단한 부착물을 통해 상기 크리일 상에 부착되는 지지 프레임(support frame, 24)을 포함한다. 상기 지지 프레임(24)은 상부 지지 암(upper support arm, 26A) 및 주로 상기 지지 프레임으로부터 수직하게 연장되는 하부 지지 암(lower support arm, 26B)을 포함하며, 상기 지지 암(26)은 상기 장력 제어 장치(20)의 다른 부품에 결합되거나 다른 부품을 지지하는데 활용된다. 다이어프램 액츄에이터 브라켓(diaphragm actuator bracket, 28)은 상기 상부 지지 암(26A)에서 수직하게 외부로 연장되지만, 몇몇 실시예에서는 상기 지지 프레임(24)에서 바로 연장될 수도 있다.

일반적으로 도면부호 30으로 표시되는 축 조립체(spindle assembly)는 일반적으로 도면부호 34로 표시되는 직선 기계장치(straight-line mechanism)와 함께 상기 고정된 지지부(22)에 결합된다. 상기 축 조립체(30)와 상기 직선 기계장치(34) 사이의 연관성은 하기에서 상세히 설명될 것이다.

상기 축 조립체(30)는 배출되는 필라멘트 물질의 스풀(spool, S)에 결합되어 상기 스풀을 회전 운동하게 한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 필라멘트 물질은 상기 장력 제어 장치의 오른쪽(T 방향)으로 배출되어 상기 스풀(S)이 시계 방향으로 회전되게 한다. 즉, 장력(T)이 상기 필라멘트 물질에 적용되어 상기 스풀을 회전시킨다. 통상의 기술자는 상기 장력 제어 장치(20) 부품의 적절한 변경이 이루어지거나 상기 장력 제어 장치 전체가 뒤집어져서 부착되면 상기 필라멘트가 다른 방향으로 배출되어 상기 스풀이 반시계 방향으로 회전되는 것을 알 수 있을 것이다.

상기 축 조립체(30)는 캐리지(carriage, 42) 내부에 회전 가능하게 수용되고, 상기 캐리지(42)로부터 축 방향으로 연장되는 축(spindle, 40)을 포함한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 베어링(bearing, 44)은 상기 축(40)과 상기 캐리지(42) 사이에 위치하여 상기 축(40)이 회전 가능하게 움직이도록 한다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 캐리지(42)는 브레이크 끝단부(brake end, 46)를 포함한다. 드라이브 플레이트(drive plate, 52)는 상기 브레이크 끝단부(46)의 근처에서 상기 브레이크 끝단부(46)를 관통하여 축 방향으로 연장된 상기 축(40)에 부착되어 상기 축(40)과 함께 회전된다. 상기 축은 상기 스풀(S)의 로딩(loading)을 용이하도록 하는 테이퍼드 끝단부(tapered end, 54)를 가진다. 드라이브 핀(drive pin, 56)은 상기 드라이브 플레이트(52)로부터 상기 축과 같은 방향으로 연장되고, 상기 축(40)으로부터 반지름 방향에 위치한다. 상기 드라이브 핀(56)은 상기 스풀의 내부나 중심 부분에 수용되고, 상기 스풀과 상기 축 조립체 사이에서 회전력과 제동력의 전달을 용이하게 한다. 즉, 장력이 적용되어 상기 필라멘트가 상기 스풀에서 방출되거나 배출될 때 상기 스풀로 전해진 회전력이 상기 드라이브 핀(56), 상기 드라이브 플레이트(52) 및 상기 축(40)으로 전해진다. 마찬가지로, 후술되는 바와 같이, 상기 스풀의 회전을 느리게 하거나 멈추기 위해 상기 축에 적용된 제동력이 상기 드라이브 플레이트, 상기 드라이브 핀 및 상기 스풀을 통해 전해진다.

도 1 내지 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 캐리지(42)는 상기 캐리지의 양 측면에서 연장되는 한 쌍의 전방 캐리지 암(front carriage arm, 66A/B) 및 한 쌍의 후방 캐리지 암(rear carriage arm, 68A/B)을 포함한다. 상기 캐리지 암(66, 68)은 상기 캐리지의 전방과 후방 끝단에 제공되며, 서픽스(suffix)는 캐리지 암이 상기 장력 제어 장치의 다른 형상에 근접하여 있음을 표시하기 위해서 이용된다. 명확하게, 제 1 전방 캐리지 암(66A)은 상기 장력 제어 장치의 로딩 조립체(loading assembly) 근처에 배치되고, 반면 제 2 전방 캐리지 암(66B)은 상기 장력 제어 장치의 반대편 근처에 배치된다. 상응하는 방식으로, 제 1 후방 캐리지 암(68A)은 로딩 조립체 근처에 배치되고, 반면 제 2 후방 캐리지 암(68B)은 반대편 근처에 배치된다. 캐리지 암(66A/B, 68A/B) 각각은 상기 캐리지 암을 관통하여 연장되는 캐리지 암 홀(carriage arm hole, 70)과 함께 제공된다. 상기 전방 캐리지 암(66A, 66B)은 서로 반대 방향으로 연장되고, 약 180°를 지향하여 이격되는 것을 알 수 있을 것이다. 상기 후방 캐리지 암(68A, 68B) 또한 서로 이격하여 연장되어 있다. 그 결과, 상기 캐리지 암은 상기 캐리지(42)로부터 반지름 방향으로 연장되어 상기 직선 기계장치(34)의 일부를 구성한다. 노우즈(nose, 72)는 상기 캐리지(42)의 상측면으로부터 반지름 방향으로 연장되고, 한 쌍의 캐리지 암 각각으로부터 약 90° 이격되어 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 노우즈 홀(nose hole, 74)은 상기 노우즈(72)를 관통하여 연장된다.

캐리지 플랜지(carriage flange, 75)는 상기 캐리지에서 주로 수직하게 연장된다. 구체적으로, 상기 캐리지 플랜지(75)는 상기 캐리지(42)의 상부면에서 연장되고 상기 전방 캐리지 암(66) 사이 근처에 배치된다. 피벗 핀 홀(pivot pin hole, 76)은 상기 캐리지 플랜지를 관통하여 형성되고, 양 측면에서 연장되는 피벗 핀(pivot pin, 77)을 수용한다.

상기 직선 기계장치(34)는 상기 캐리지 암(66A/B, 68A/B)과 상기 지지 암(26A, 26B)을 상호 연결시킨다. 하기 설명에 나타난 바와 같이, 상기 직선 기계장치는 상기 축(40)이 직선 운동하도록 한다. 보다 상세하게, 상기 필라멘트 물질에 적용된 장력의 변화는 상기 축(40)을 주로 상기 고정된 지지부에 대해 나란히 수평방향으로 직선 이동시킨다. 상기 직선 기계장치(34)는 상기 하부 지지 암(26B)으로부터 주로 수직하게 연장되고, 이격된 한 쌍의 하부 암 탭(lower arm tab, 78)을 포함한다. 각각의 하부 암 탭(78)은, 하부 암 탭(78)을 관통하여 연장되고 서로 정렬하여 있는 하부 탭 홀(tab hole, 80)을 가진다. 상기 직선 기계장치(34)는, 또한 상기 상부 지지 암(26A)으로부터 주로 수직하게 연장되고 이격된 한 쌍의 상부 암 탭(upper arm tab, 82)을 포함한다. 각각의 상부 암 탭(82)는 서로 정렬된 상부 탭 홀(84)을 가진다.

링크 암(link arm)은 상기 하부 암 탭(78)을 상기 제 1 전방 캐리지 암(66A) 및 상기 제 1 후방 캐리지 암(68A)에 상호 연결시키고, 상기 상부 암 탭(82)을 상기 제 2 전방 캐리지 암(66B) 및 상기 제 2 후방 캐리지 암(68B)에 상호 연결시킨다. 보다 구체적으로, 하부 링크 암(lower link arm, 88)은 상기 하부 링크 암의 양 끝단을 관통하며 옆으로 연장되는 한 쌍의 하부 링크 암 홀(link arm hole, 90)을 포함한다. 각 하부 링크 암 홀(90)은 상기 하부 탭 홀(80)과 정렬되고, 링크 피벗 핀(link pivot pin, 92)이 그것을 통과하여 수용된다. 상기 하부 링크 암(88)의 다른 쪽 끝단은 상기 제 1 전방 캐리지 암(66A) 및 상기 제 1 후방 캐리지 암(68A) 과 연결되어 있고, 링크 피벗 핀(92)이 상응하는 상기 하부 링크 암 홀(90) 및 상기 캐리지 암 홀(70)을 통과하여 연장된다. 비슷한 방식으로, 상부 링크 암(upper link arm, 94)은 상기 제 2 전방 캐리지 암(66B) 및 상기 제 2 후방 캐리지 암(68B)과 상기 상부 암 탭(82)을 연결한다. 상기 상부 링크 암(94)은 상부 링크 암의 양 끝단을 관통하며 옆으로 연장되는 상부 링크 암 홀(96)을 가진다. 하나의 상부 링크 암 홀은 링크 피벗 핀(98)을 수용하도록 상기 캐리지 암 홀(70)과 정렬된다. 다른 하나의 상부 링크 암 홀(96)을 통과하여 연장되는 링크 피벗 핀(98)을 통해, 상기 상부 링크 암(94)의 다른 쪽 끝단은 상기 상부 암 탭(82) 및 각각의 상부 탭 홀(84)과 연결된다. 통상의 기술자는 상기 링크 암(88, 94)을 이용하여 상기 캐리지 암(66A,B, 68A,B)과 상기 상부 및 하부 암 탭(78, 82)이 상호 연결됨으로써, 상기 축 조립체(30)를 좌우로 움직이는 상기 직선 기계장치(34)가 형성되는 것을 이해할 수 있을 것이다. 나아가 이러한 움직임은 상기 축(40)에서 대체로 직선인 것이 이해될 것이다.

로딩 조립체(loading assembly, 100)는 후술될 브레이크 장치에 대해 상기 축 조립체(30)를 직선 관계로 처음에 두기 위한 바이어싱 힘(biasing force)을 생성하기 위해 활용된다. 보다 구체적으로, 상기 로딩 조립체는 일측 끝단이 상기 다이어프램 액츄에이터 브라켓(28)에 부착된 다이어프램 액츄에이터(diaphragm actuator, 102)를 포함하여 이루어진다. 에어 튜브(air tube, 104)의 일측 끝단은 상기 다이어프램 액츄에이터(102)에 연결되어 있고, 타측 끝단은 압축 공기 시스템(pressurized air system, 미도시)에 연결되어 있다. 피스톤 로드(piston rod, 106)는 상기 다이어프램 액츄에이터(102)의 상기 에어 튜브 반대편 끝단으로부터 연장되고, 상기 노우즈(72)와 결합되는 클레비스(clevis, 110)에 연결된다. 상기 클레비스(110)는 상기 노우즈 홀(74)과 정렬된 노우즈 엔드 홀(nose end hole, 114)을 가지며, 클레비스 핀(112)은 상기 노우즈 엔드 홀(114)과 상기 노우즈 홀(74)을 통해 연장되어 상기 피스톤 로드(106)를 상기 캐리지(42)에 연결시킨다. 상기 에어 튜브(104)를 통해 소정의 압력이 상기 다이어프램 액츄에이터(102)에 적용되어 상기 피스톤 로드(106)를 바깥 방향으로 연장하고, 상기 축 조립체(30)를 후술되는 제동 위치(braking position)로 이동시킨다. 다른 바이어싱 힘은 중력이나 상기 고정된 지지부에 대하여 상기 축 조립체 및/또는 직선 기계장치가 기울어진 성향에 의해 생성될 수 있다.

브레이크 장치(braking mechanism, 120)는 상기 지지 프레임(24)으로부터 가장 멀리 이격되어 주로 상기 상부 암 탭(82) 및 상부 지지 암(26A)에 연결되어 결합된다. 상기 브레이크 장치(120)는 또한 상기 피벗 핀(77)을 통해 상기 캐리지 플랜지(75)에 연결된다. 상기 브레이크 장치(120)는 또한 후술되는 바와 같이, 상기 축을 통해 상기 캐리지에 연결된다. 상기 브레이크 장치(120)는 상기 축(40) 및 상기 드라이브 플레이트(52)에 연결되어 회전되는 원형의 브레이크 드럼(brake drum, 121)을 포함한다. 상기 브레이크 드럼(121)은 바깥 지름에 부드러운 브레이크 표면(braking surface, 122)을 제공한다. 상기 브레이크 장치(120)에 결합되는 밴드 조립체(band assembly)는 일반적으로 도면부호 180으로 표시된다. 상기 밴드 조립체(180)는 고정단부(fixed end, 184) 및 바이어스 단부(bias end, 186)를 구비하는 마찰 밴드(friction band, 182)를 포함한다. 본 실시예에서 상기 마찰 밴드(182)는 상기 브레이크 표면(122)에 약 180°정도 접촉되어 있다. 다른 실시예에서는 상기 고정단부(184)의 위치를 조정함으로써 더 많거나 적은 접촉 부분을 얻을 수 있다. 도 1 내지 도 8에 도시되어 있으나 도 5 및 도 6에 가장 잘 도시된 바와 같이, 상기 고정단부(184)는 상기 캐리지(42) 또는 상기 캐리지에 연결된 다른 구성 요소에 단단히 고정되어 있다. 구체적으로 상기 캐리지(42)로부터 플랜지(flange, 188)가 연장되어 있으며, 상기 고정단부는 상기 플랜지로부터 수직하게 연장되어 있다. 상기 바이어스 단부(186)는 상기 마찰 밴드(182)의 반대편 끝단을 고정시키는 클램프(clamp, 192)를 포함한다. 스템(stem, 194)은 상기 클램프(192)로부터 연장되어 있으며 클램프에 대해 유-브라켓(U-bracket, 196)을 슬라이딩 가능하게 수용한다.

상기 유-브라켓(196)은 베이스(base, 198)를 포함하고, 상기 베이스는 베이스를 관통하는 스템 홀(stem hole, 200)를 구비하여 상기 스템(194)을 슬라이딩 가능하게 수용한다. 측면부(side, 202)는 상기 베이스(198)의 각 끝단으로부터 연장되며 대체로 평행하게 구성된다. 핀 홀(pin hole, 204)은 각 측면부(202)의 상기 베이스(198)에 반대되는 끝단을 관통하여 연장된다. 슬라이딩 가능한 슬리브(sleeve, 206)는 상기 스템(194) 외부에 배치되어 있으며 상기 유-브라켓의 측면부(202) 보다 약간 짧은 길이로 이루어져있다. 스프링(208)은 상기 슬리브(206)의 외부를 빙 둘러 배치되어 있으며 상기 베이스(198)에 의해 지지된다. 비 압축 상태에서 상기 스프링(208)은 상기 슬리브(206) 보다 긴 길이로 이루어진다. 와셔(washer, 210)는 상기 스프링(208) 위에 배치되어 있고 상기 스템(194)에 수용되며 상기 스템(194)의 끝단에 고정된 너트(nut, 212)에 의해 제자리에 고정된다. 브라켓 핀(bracket pin, 216)은 상기 핀 홀(204)을 통과하여 연장되고, 후술되는 바와 같이, 상기 유-브라켓을 상기 브레이크 장치(120)의 다른 부분에 연결시킨다.

로커 암(rocker arm, 130)은 상기 브레이크 장치(120)의 또 다른 부분으로 캐리지 조립체에 상기 고정된 지지부를 연결시킨다. 구체적으로 상기 로커 암(130)은 서로 평행하게 이격되어 있는 마주보는 한 쌍의 로커 플레이트(rocker plate, 131)를 포함한다. 상기 로커 플레이트의 일측 끝단에는 브라켓 핀(216)의 각 끝단을 회전 가능하게 수용하는 한 쌍의 정렬된 칼라 핀 홀(collar pin hole, 132)이 있다. 상기 로커 플레이트(131)는 또한 상기 피벗 핀(77)을 수용하는 한 쌍의 정렬된 피벗 홀(pivot hole, 133)을 포함한다. 상기 피벗 핀(77)은 상기 캐리지 플랜지(75)에 의해 지지되고 상기 로커암이 회전되도록 한다. 각 로커 플레이트(131)는 또한 상기 칼라 핀 홀(132)과 반대되는 끝단에서 서로 정렬되어 있는 롤러 홀(roller hole, 135)을 제공한다. 캠 롤러(cam roller, 136)는 상기 롤러 홀(135)에 결합되어 있으며 상기 로커 플레이트(131) 사이에 배치되어 있다.

캠 브라켓(cam bracket, 138)은 상기 직선 기계장치의 상부 탭(82)에 고정되어 있다. 상기 캠 브라켓(138)은 상기 캠 롤러(136)에 결합되는 만곡된 캠 표면(cam surface, 140)을 제공한다. 따라서, 상기 캐리지가 좌우로 이동되면 상기 캠 롤러(136)는 상기 캠 표면(140)을 따라 이동된다. 통상의 기술자는 상기 직선 기계장치(34)의 측면 움직임이 경미하게 요동되는 움직임이 되는 것을 이해할 수 있을 것이다. 상기 축(40)은 항상 직선으로 움직이지만, 상기 직선 기계장치(34)는 상기 링크 암의 연결부에서 경미하게 위아래로 요동된다. 이러한 위쪽 요동을 고려하여, 상기 필라멘트 물질의 제어된 장력을 보장하기 위해 상기 캠 표면(140)은 적절한 곡면을 제공한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 필라멘트 물질에 장력이 적용되어 상기 로딩 조립체(100)에 의해 제공된 바이어싱 힘을 넘어서기에 충분할 때, 상기 캐리지는 부분적으로 로드된 위치인 중앙에 배치된다.

작동시, 스풀(S)이 상기 축 조립체(30)에 결합된 후, 공기 압력이 상기 로딩 조립체(100)에 작용되고, 상기 장력 제어 장치가 작동할 준비를 한다. 상기 로딩 조립체(100)에 작용된 공기 압력은 상기 로딩 조립체(100)에 의해 전달된 힘이 바람직한 회수 장력과 완전히 같아지도록 한다. 처음에, 상기 직선 기계장치(34)는 상기 로딩 조립체(100)로부터 받는 힘에 의해 편향되고 상기 캠 롤러(136)는 상기 캠 표면(140)을 따라 아래로 이동되어 제동력이 작용한다. 처음에 또는 상기 필라멘트 물질의 장력이 갑자기 사라지거나 로딩력(loading force)을 넘어서기에 충분하지 않을 때, 캐리지 조립체는 작용된 힘에서 멀어지는 방향으로 이동되며 상기 캠 롤러(136)은 만곡된 상기 캠 표면(140)을 따라 아래로 이동된다. 이때 상기 로커 암(130)은 상기 피벗 핀(77)에서 아래쪽으로 회전되고, 상기 피벗 핀은 상기 유-브라켓(196)이 상기 스템(194)을 따라 위쪽으로 오도록 하여 상기 스프링이 압축되어 상기 마찰 밴드가 상기 브레이크 드럼의 브레이크 표면(122)에 제동력을 가하도록 한다. 특히 상기 로커 암(130)이 반시계 방향으로 회전됨에 따라 상기 유-브라켓은 상기 스프링(208)을 압축하고 서서히 상기 마찰 밴드에 인장력을 가한다. 상기 스프링(208)의 압축은 상기 슬리브(206)의 길이에 의해 제한된다. 즉, 상기 유-브라켓(196)의 상기 베이스가 위쪽으로 당겨짐에 따라 상기 스프링은 상기 슬리브(206)의 높이와 동일해질 때까지 서서히 압축된다. 이 단계에서 상기 마찰 밴드에 의해 상기 브레이크 표면(122)에 최대의 힘이 가해진다. 상기 로딩 조립체(100)가 필라멘트 물질의 장력에 의해 극복될 때까지 이러한 힘은 유지된다. 제동력은 상기 브레이크 드럼, 상기 드라이브 플레이트(52) 및 상기 드라이브 핀(56)을 통해 전달되어 상기 스풀의 회전이 제어되도록 한다. 물론 제동력은 상기 필라멘트 물질의 회수가 느려지거나 정지되었을 때 상기 스풀의 회전이 느려지거나 정지되도록 한다. 상기 필라멘트 물질의 장력이 상기 로딩 조립체(100)의 힘과 완전히 균형을 이룰 때까지, 상기 로딩 조립체의 바이어싱 힘에 반대 방향으로 상기 필라멘트 물질에 생성된 장력은, 상기 직선 기계장치가 (축 조립체(30) 및 스풀(S)과 함께) 상기 캠 표면(140)의 상부로부터 바깥방향으로 또는 이격되는 방향으로 이동되도록 한다. 즉, 상기 로딩 조립체에 의해 가해지는 바이어싱 힘 또는 상기 장력 제어 장치(20)의 부품에 의해 제공된 다른 힘이 상기 필라멘트 물질에 적용된 장력과 동일하거나 균형을 이룰 때, 상기 필라멘트 물질은 조절된 속도로 배출되거나 회수된다. 이러한 힘들이 서로 대응함에 따라 상기 축 조립체는 상기 고정된 지지부에 대하여 직선으로 움직이게 된다. 대부분의 실시예에서, 직선 움직임은 완전히 수평 방향일 것이나 상기 축 조립체가 상기 고정된 지지부에 대해 편향되는 정도에 따라 다른 편향이 있을 수 있다.

상기 필라멘트 물질의 회수 속도가 변하거나 상기 스풀에 감겨있는 물질의 직경이 변한다면, 상기 로딩 조립체의 힘이 상기 장력 제어 장치의 작동 한계 안에 있는 한 상기 직선 기계장치의 움직임은 (축 조립체(30) 및 스풀(S)과 함께) 상기 로딩 조립체(100)에 의해 전달된 힘에 자동으로 적응하게 된다. 상기 필라멘트 물질의 장력을 변화시키기 위해서는 상기 로딩 조립체(100)에 적용된 압력을 변화시키거나 다른 적절한 방식으로 상기 바이어싱 힘을 변화시키는 것이 단지 필요할 뿐이다.

명백하게, 회수가 중단되면 회수 장력은 0으로 떨어진다. 이는 스풀(S)과 축 조립체(30)는 브레이크 드럼(121)과 함께 더 이상 회전하지 않고, 마찰력 및 저항력(retarding drag)도 발생되지 않기 때문이다. 즉, 회수 속도가 느려질 때 장력은 줄어들어 바이어싱 힘을 넘어설 수 없으며, 상기 캠 롤러(136)는 만곡된 캠 표면(140)의 내리막 비탈을 따라 이동되고 상기 브레이크 표면(122) 상의 상기 마찰 밴드(182)에 의해 제동력이 적용된다.

통상의 기술자는 상기 스풀의 무게에 따라 변화하지만 연결부에 반마찰 베어링(anti-friction bearing)을 사용하면 없어지는 마찰을 제외하고, 상기 직선 기계장치가 중력의 영향을 제거하는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 실시예는 제어 암의 필요성을 없애는 것에 더 이득이 있다. 따라서, 종래 제어 암을 사용하여 발생하는 문제나 상기 제어 암을 통해 끼인 필라멘트 물질이 얽혀서 발생하는 잠재적인 문제를 피할 수 있다. 게다가, 제어 암을 제거하여 상기 장력 제어 장치(20)의 전체 크기를 현저하게 줄일 수 있다. 이로 인해 보다 많은 장비를 크리일에 배치할 수 있거나 동일한 개수의 장비를 보다 작은 크기의 크리일에 배치할 수 있다. 이로 인해 작업 현장의 공간을 절약할 수 있으며, 따라서 작업 흐름을 개선하거나 다른 이득을 얻을 수 있다. 나아가 크리일의 높이가 줄어들어 스풀을 크리일의 상부 열(row)로 가져오는 것이 쉬워진다.

도 9 내지 도 16에서, 상기 장력 제어 장치의 또 다른 실시예를 볼 수 있다. 이러한 실시예에서, 상기 직선 기계장치는 직선 볼 부시 기계장치(linear ball bushing mechanism)로 대체되어 상기 필라멘트 물질에 의해 가해진 방출력을 기초로 캐리지 조립체가 직선 운동하도록 한다. 상기 직선 기계장치를 대체하는 상기 직선 볼 부시 기계장치 특유의 작동 특색 외에, 또 다른 실시예는 완전히 동일한 방식으로 작동된다. 그리고 상기 직선 기계장치가 대체되는 부분을 제외하고 다른 모든 부분은 완전히 동일하다. 동일한 부품에는 동일한 도면부호가 사용되었고 이러한 특색은 본 실시예에 포함되어 있다. 이러한 실시예에서, 장치(150)는 일반적으로 도면 부호 153으로 표시되는 직선 볼 부시 기계장치에 결합되는 지지 프레임(152)을 포함한다. 상기 지지 프레임은 앞의 실시예와 같이 크리일 구조에 고정되어 있다. 한 쌍의 이격된 지지 암(154, 160)은 상기 지지 프레임(152)으로부터 주로 수직한 방향으로 이격되어 연장된다. 각각의 지지 암(154, 160)은 하나 이상의 구멍을 가지고 있으며, 본 실시예에서는 각각 서로 정렬되어 있는 한 쌍의 레일 구멍(rail opening, 156, 162)을 보여준다.

다이어프램 액츄에이터 브라켓(158)은 상기 지지 암(160)으로부터 연장되고, 앞의 실시예에서 설명한 대로 작동하는 상기 로딩 조립체(100)에 결합된다. 그러나 이러한 실시예에서 상기 로딩 조립체(100)는 캐리지의 하부면에 연결된다. 브레이크 브라켓(164)은 캐리지(170)에서 연장되고 상기 브레이크 장치(120)에 결합된다. 이러한 실시예에서 상기 플랜지(188)는 상기 브레이크 브라켓(164)으로부터 연장되고 상기 고정단부(184)가 결합된다.

이러한 실시예에서, 캐리지(170)는 상기 지지 암(154, 160) 사이에서 연장되는 슬라이드 레일(slide rail, 172)에 슬라이딩 되도록 부착되어 이용된다. 특히, 상기 슬라이드 레일(172)은 상기 레일 구멍(156, 162)에 부착되어 결합된다. 상기 캐리지(170)는, 상기 캐리지 상부면에 부착되어 있고 상기 슬라이드 레일(172)을 슬라이딩 되도록 수용하는 두 쌍의 캐리지 부시(carriage bushing, 174)를 포함한다. 즉, 한 쌍의 캐리지 부시(174)가 각각의 상기 슬라이드 레일(172)에 결합되어 있다. 물론, 어떠한 수의 캐리지 부시도 각 슬라이드 레일에 결합되어 있을 수 있다. 상기 필라멘트 물질에 적용된 장력과 상기 로딩 조립체(100)에 적용된 바이어싱 힘에 따라 상기 캐리지(170)는 상기 슬라이드 레일(172)을 따라 직선 이동된다. 또한, 이러한 실시예에서 상기 캠 브라켓(138)은 상기 지지 암(154) 중 하나에 고정 부착되어 있다.

도 9 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 브레이크 드럼은 상기 축에 결합되어 상기 축이 회전되는 것처럼 회전되고, 상기 캐리지의 스풀 근처 끝단에 부착된다. 게다가, 상기 마찰 밴드를 포함하는 상기 브레이크 장치(120)는 상기 드라이브 플레이트(52) 근처에 부착되어 있다. 그러나 통상의 기술자는 상기 브레이크 드럼(121)이 상기 캐리지와 같은 측면으로 이동되는 한 필요에 따라 상기 브레이크 장치(120)는 상기 캐리지(170)의 다른 측면에 배치된다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

상기 장치(150)의 볼 부시 실시예의 작동은 상기 장력 제어 장치(20)의 경우와 비슷하고 장력 제어 장치(20)의 작동 특징이 차용된다. 처음에 상기 필라멘트 물질에 장력이 적용되면, 상기 로딩 조립체(100)나 다른 구조물이 바이어싱 힘을 가하여 상기 캐리지(170) 및 상기 브레이크 드럼(121)을 상기 브레이크 장치 근처로 접근시킨다. 바이어싱 힘을 넘어서면 상기 필라멘트 물질의 장력이 상기 축 조립체를 상기 브레이크 장치로부터 완전히 수평 직선 방향으로 당기고, 상기 스풀은 제동력의 감소된 상태로 회전하게 된다. 상기 필라멘트 물질의 장력이 갑자기 사라지고 상기 스풀이 계속 회전하고 있는 경우 상기 로딩 조립체(100)는 상기 캐리지(170)를 상기 브레이크 장치 쪽으로 수평 직선 방향으로 다시 밀어준다. 그 결과 상기 캠 롤러(136)는 완전히 직선인 캠 표면(140’)을 따라 아래로 이동된다. 상기 캐리지(170)가 상기 슬라이드 레일을 따라 오직 직선으로만 이동된다는 사실을 고려하여, 상기 캠 표면은 다른 실시예에서 만곡된 것과 달리 이러한 실시예에서는 완전히 직선으로 되어있다. 어느 쪽으로 해도, 상기 로커 암(130)은 회전되어 상기 마찰 밴드가 상기 브레이크 표면(122) 방향으로 이동되도록 한다. 이때 마찰 밴드(182)는 상기 브레이크 표면에 결합되고 그에 상응하는 제동력이 생성되어 상기 축 및 상기 스풀의 회전은 느려지거나 멈추게 된다.

상기 장치(150)는 상기 장력 제어 장치(20)와 동일한 장점이나 이점을 많이 가지고 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 상기 캐리지 부시는 비록 낮은 마찰력이긴 하지만, 상기 슬라이드 레일의 굴절을 고려하여 무거운 스풀 하중의 기능을 방해하기에 충분한 마찰력을 가질 수 있다. 그러나, 상기 장치는 필라멘트 물질의 가벼운 스풀에서 이용하는 것이 이로울 것이다.

이와 같이, 본 발명의 목적은 상기 제시된 구조 및 방법에 의해 만족되는 것을 알 수 있다. 특허법에 따라, 단지 최적 실시예 및 바람직한 실시예를 제시하고 상세히 설명하였지만, 본 발명이 이로 인해 한정되지 않는다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 범위 및 너비를 이해하기 위해 하기의 특허청구범위를 참고하여야 할 것이다.

Claims (13)

1. 캠 표면(cam surface)을 지지하는 고정된 지지부(fixed support);
   상기 고정된 지지부에 결합되며, 필라멘트 물질의 스풀(spool)이 회전 가능하게 결합되는 축 조립체(spindle assembly);
   상기 고정된 지지부를 상기 축 조립체에 연결시키는 기계장치(mechanism); 및
   상기 축 조립체와 함께 회전 가능한 브레이크 드럼(brake drum),
   상기 브레이크 드럼에 결합되도록 구성된 마찰 밴드(friction band), 및
   일단에 상기 캠 표면과 결합 가능한 캠 롤러(cam roller)를 구비하고 타단에 상기 마찰 밴드와 결합되는 브라켓(bracket)을 구비하는 로커 암(rocker arm) 을 포함하는 브레이크 장치(braking mechanism); 를 포함하며,
   상기 기계장치는, 상기 축 조립체를 상기 고정된 지지부에 대해 직선으로 이동시키는 바이어싱 힘(biasing force)에 반대 방향으로 상기 필라멘트 물질에 적용된 장력에 따라 상기 축 조립체가 완전히 수평 직선 방향으로 이동되도록 하고,
   상기 필라멘트 물질에 적용된 장력이 감소되어 바이어싱 힘을 넘어서지 못할 때 상기 캠 롤러는 상기 캠 표면에 결합되어 상기 브라켓 및 상기 마찰 밴드가 상기 브레이크 드럼에 제동력을 생성시키도록 하며,
   상기 바이어싱 힘과 상기 장력이 균형을 이룰 때 조절된 속도로 상기 필라멘트 물질의 회수가 일어나는 것을 특징으로 하는 스풀로부터 필라멘트 물질의 회수를 조절하기 위한 자가 보상 장력 제어 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기계장치는,
   상기 고정된 지지부를 상기 축 조립체에 연결시키는 직선 기계장치(straight-line mechanism)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 보상 장력 제어 장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 축 조립체는 캐리지(carriage) 안에서 회전 가능하게 수용된 축(spindle)을 포함하고,
   상기 캐리지는 상기 캐리지의 마주보는 측면에서 반지름 방향으로 연장되는 한 쌍의 이격된 캐리지 암(carriage arm)을 구비하고,
   상기 캐리지 암 각각은 내부에 캐리지 암 홀(carriage arm hole)을 구비하며,
   상기 고정된 지지부는,
   지지 프레임(support frame);
   상기 지지 프레임의 일측면에서 연장되는 상부 지지 암(upper support arm); 및
   상기 지지 프레임의 타측면에서 연장되는 하부 지지 암(lower support arm); 을 포함하고,
   상기 지지 암 각각은 서로 정렬하여 이격된 탭 홀(tab hole)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자가 보상 장력 제어 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 직선 기계장치는,
   한 쌍의 상기 캐리지 암 중 하나와 상기 상부 지지 암을 회전 가능하게 연결시키는 상부 링크 암; 및
   한 쌍의 상기 캐리지 암 중 다른 하나와 상기 하부 지지 암을 회전 가능하게 연결시키는 하부 링크 암; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 보상 장력 제어 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 캐리지는 상기 브레이크 드럼에 회전 가능하게 결합되며, 상기 축에서 연장되는 축 끝단부(spindle end)를 구비하고,
   상기 축 끝단부는 상기 축과 동일한 방향으로 연장되는 드라이브 핀(drive pin)을 구비하며,
   상기 드라이브 핀은 상기 스풀에 결합되도록 구성되어 상기 스풀이 회전되면 상기 브레이크 드럼이 회전되도록 하는 것을 특징으로 하는 자가 보상 장력 제어 장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 캠 표면은 만곡되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자가 보상 장력 제어 장치.
   
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 고정된 지지부에 부착되고 상기 축 조립체에 연결되며, 상기 축 조립체에 바이어싱 힘을 주어 상기 캠 롤러가 상기 캠 표면에 결합되도록 하는 로딩 조립체(loading assembly); 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 보상 장력 제어 장치.
   
8. 제 1 항에 있어서, 상기 기계장치는,
   상기 고정된 지지부를 상기 축 조립체에 연결시키는 볼 부시 기계장치(ball bushing mechanism)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 보상 장력 제어 장치.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 축 조립체는 캐리지 안에서 회전 가능하게 수용된 축을 포함하고,
   상기 캐리지는 상기 캐리지에 부착된 하나 이상의 캐리지 부시(carriage bushing)를 구비하며,
   상기 고정된 지지부는 마주보는 지지 암을 포함하고,
   각 지지 암은 서로 정렬된 하나 이상의 레일 구멍(rail opening)을 구비하며,
   하나 이상의 슬라이드 레일(slide rail)은 상기 레일 구멍에 수용되는 마주보는 끝단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자가 보상 장력 제어 장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 슬라이드 레일은 상기 하나 이상의 캐리지 부시에 슬라이딩 되도록 수용되는 것을 특징으로 하는 자가 보상 장력 제어 장치.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 브레이크 드럼 및 상기 축은 상기 캐리지로부터 연장되고,
    상기 캐리지는 드라이브 핀을 상기 축과 동일한 방향으로 연장되도록 지지하며,
    상기 드라이브 핀은 상기 스풀에 결합되도록 구성되어 상기 스풀이 회전되면 상기 브레이크 드럼이 회전되도록 하는 것을 특징으로 하는 자가 보상 장력 제어 장치.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 캠 표면은 직선인 것을 특징으로 하는 자가 보상 장력 제어 장치.
    
13. 제 8 항에 있어서,
    상기 고정된 지지부에 부착되고 상기 축 조립체에 연결되며, 상기 축 조립체에 바이어싱 힘을 주어 상기 캠 롤러가 상기 캠 표면에 결합되도록 하는 로딩 조립체; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자가 보상 장력 제어 장치.

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