KR101505638B1 - 전선 케이블을 펴기 위한 전선 인장 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전선 인장 장치에 관한 것으로서, 가이드부; 상기 가이드부의 전방 측에 상하로 구비된 2개의 압축 롤러로서, 상방에 위치하는 제1 전방 압축 롤러와, 하방에 위치하는 제2 전방 압축 롤러; 및, 상기 가이드부의 후방 측에 상하로 구비된 2개의 압축 롤러로서, 상방에 위치하는 제1 후방 압축 롤러와, 하방에 위치하는 제2 후방 압축 롤러를 포함하여 구성하고, 상기 제2 전방 압축 롤러와 상기 제2 후방 압축 롤러에는 각각 제1 및 제2 풀리가 구비되어, 상기 제1 및 제2 풀리는 벨트에 의해 연결되어 구동되고, 상기 제1 및 제2 전방 압축 롤러가 서로 대향하는 부분의 롤러 속도가, 상기 제1 및 제2 후방 압축 롤러가 서로 대향하는 부분의 롤러 속도 보다 더 빠른 것으로 구성된다.
상기와 같은 전선 인장 장치에 의하여, 사용되어 구부러진 전선을 자동으로 쉽게 펼 수 있게 됨으로써, 훼손되지 않은 전선을 재활용하여 전선의 비용을 절감할 수 있고 전선의 폐기로 인한 환경 오염을 줄일 수 있다.

Description

전선 케이블을 펴기 위한 전선 인장 장치 { A wire tension device for spreading wires }

본 발명은 2개의 압착 롤러 쌍을 전후로 배치하되, 전방의 압축 롤러 쌍이 전선을 당기는 속도가 후방의 압축 롤러 쌍이 당기는 속도를 더 높여, 굽어진 전선을 바로 펴는 전선 인장 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전선은 길다란 구리선에 비닐류의 피복이 덮어져 구성되고, 전선이 생산될 때 휠에 감겨져 출고된다. 그리고 전선이 사용될 때 휠에 감겨진 전선을 사용하려는 길이 만큼 풀어서 절단한다. 절단된 전선은 양쪽 부분에 피복을 벗겨내고 벗겨낸 양쪽 부분을 연결부위에 연결하여 전류가 통하도록 설치된다. 이때, 설치 장소에 따라 전선을 구부려져서 설치된다.

한번 설치되어 사용된 전선은 폐기되는 경우가 많다. 그러나 설치되어 사용된 전선은 훼손되지 않는 한 다시 사용될 수 있다. 또한, 사용된 전선이 중간에 훼손되더라도 훼손된 부분을 잘라낸 후 나머지 부분을 재활용할 수 있다. 특히, 학교나 연구소 등에서 전기 실험을 하는 경우, 실험을 위해 한번 사용된 전선은 폐기되나, 폐기되는 전선 자체는 잠시동안 사용되었기 때문에 전혀 훼손되지 않은 채 폐기되고 있다.

그러나 전선이 사용되어 설치될 때 구부러진 부분이 잘 펴지지 않기 때문에, 재사용이 쉽지 않다. 특히, 구리선이 얇지 않으면 구부러진 부분이 잘 펴지지 않기 때문에 전선을 펴는 작업도 그만큼 어려워진다. 특히, 많은 양의 전선을 수작업으로 펴는 경우, 시간과 인력이 그만큼 많이 소요되는 문제점이 있다.

상기와 같은 재사용 상 문제점으로 인해, 한번 사용된 전선은 재활용되지 못하고 폐기되는 경우가 많다. 전선이 폐기되면, 비닐류나 고무류로 제작된 전선의 피복은 환경 오염을 일으키는 원인이 되기도 한다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 2개의 압착 롤러 쌍을 전후로 배치하되, 전방의 압축 롤러 쌍이 전선을 당기는 속도가 후방의 압축 롤러 쌍이 당기는 속도를 더 높여, 굽어진 전선을 바로 펴는 전선 인장 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 전선 인장 장치에 관한 것으로서, 가이드부; 상기 가이드부의 전방 측에 상하로 구비된 2개의 압축 롤러로서, 상방에 위치하는 제1 전방 압축 롤러와, 하방에 위치하는 제2 전방 압축 롤러; 및, 상기 가이드부의 후방 측에 상하로 구비된 2개의 압축 롤러로서, 상방에 위치하는 제1 후방 압축 롤러와, 하방에 위치하는 제2 후방 압축 롤러를 포함하여 구성하고, 상기 제2 전방 압축 롤러와 상기 제2 후방 압축 롤러에는 각각 제1 및 제2 풀리가 구비되어, 상기 제1 및 제2 풀리는 벨트에 의해 연결되어 구동되고, 상기 제1 및 제2 전방 압축 롤러가 서로 대향하는 부분의 롤러 속도가, 상기 제1 및 제2 후방 압축 롤러가 서로 대향하는 부분의 롤러 속도 보다 더 빠른 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 전선 인장 장치에 있어서, 상기 제1 및 제2 전방 압축 롤러의 반지름은 서로 동일하고, 상기 제1 및 제2 후방 압축 롤러의 반지름은 서로 동일하고, 상기 전방 압축 롤러의 반지름 대비 상기 후방 압축 롤러의 반지름의 비율(이하 제1 반지름 비율)은 1 보다 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 전선 인장 장치에 있어서, 상기 제1 풀리의 반지름 대비 상기 제2 풀리의 반지름의 비율(이하 제2 반지름 비율)은 상기 제1 반지름 비율에 비하여 더 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 전선 인장 장치에 있어서, 상기 제2 반지름 비율은 상기 제1 반지름 비율에 비하여 1.0 배 내지 1.2 배 보다 더 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 전선 인장 장치에 있어서, 상기 압축 롤러의 일측면에는 기어부가 구성되고, 상기 제1 및 제2 전방 압축 롤러의 기어부는 서로 맞물리게 설치되고, 상기 제1 및 제2 후방 압축 롤러의 기어부는 서로 맞물리게 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 전선 인장 장치에 있어서, 상기 압축 롤러의 외주면에는 탄성 부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 전선 인장 장치에 있어서, 상기 장치는, 상기 제1 후방 압축 롤러의 기어부와 맞물리는 기어박스를 포함하는 구동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전선 인장 장치에 의하면, 사용되어 구부러진 전선을 자동으로 쉽게 펼 수 있게 됨으로써, 훼손되지 않은 전선을 재활용하여 전선의 비용을 절감할 수 있고 전선의 폐기로 인한 환경 오염을 줄일 수 있는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전선 인장 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전선 인장 장치의 정면도.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.

또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 전선 케이블을 펴기 위한 전선 인장 장치를 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전선 인장 장치는 전방 롤러유닛(10)과, 후방 롤러유닛(20), 및 상기 2개의 압축 롤러 쌍을 고정하여 지지하는 가이드부(50)로 구성된다. 추가적으로, 상기 압축 롤러들을 구동시키는 구동 모터(30)를 더 포함하여 구성된다.전방 롤러유닛(10)은 가이드부(50)의 일측(또는 전방 측)에 상하로 구비된 2개의 압축 롤러, 즉, 상방에 위치하는 제1 전방 압축 롤러(10a)와, 하방에 위치하는 제2 전방 압축 롤러(10b)로 구성된다.

전방 롤러유닛(10)은 가이드부(50)의 일측(또는 전방 측)에 상하로 구비된 2개의 압축 롤러, 즉, 상방에 위치하는 제1 전방 압축 롤러(10a)와, 하방에 위치하는 제2 전방 압축 롤러(10b)로 구성된다.

전방 롤러쌍(11a, 11b)은 서로 동일한 반지름을 갖고, 바깥 외주면이 서로 대향한다. 또한, 전방 롤러쌍(11a, 11b)의 외주면에는 고무 등 탄성부재로 구성되고, 2개의 외주면은 서로 맞붙거나 약간의 이격을 두어 서로 대향한다.

또한, 전방 롤러쌍(11a, 11b)의 일측면에는 전방 기어쌍(12a, 12b)이 구성된다. 상기 전방 기어쌍(12a, 12b)의 기어치는 서로 맞물리게 설치되어, 제1 전방 압축 롤러(10a)의 기어부(12a)가 회전하면 제2 전방 압축 롤러(10b)의 기어부(12b)도 동일한 회전 속도로 회전하도록 구성된다.

또한, 제2 전방 압축 롤러(10b)의 기어부(12b)의 외측면에는 동력을 전달하기 위한 제1 풀리(13)가 장착된다. 제1 풀리(13)는 장착되는 기어부(12b)와 동일한 축 상에 구비된다. 바람직하게는, 제1 풀리(13)는 풀리기어로 구성된다.

후방 롤러유닛(20)은 가이드부(50)의 다른 일측(또는 후방 측)에 상하로 구비된 2개의 압축 롤러, 즉, 상방에 위치하는 제1 후방 압축 롤러(20a)와, 하방에 위치하는 제2 후방 압축 롤러(20b)로 구성된다.

후방 롤러쌍(21a, 21b)은 서로 동일한 반지름을 갖고, 바깥 외주면이 서로 대향한다. 또한, 후방 롤러쌍(21a, 21b)의 외주면에는 고무 등 탄성부재로 구성되고, 2개의 외주면은 서로 맞붙거나 약간의 이격을 두어 서로 대향한다.

또한, 후방 롤러쌍(21a, 21b)의 일측면에는 후방 기어쌍(22a, 22b)이 구성된다. 2개의 후방 기어쌍(22a, 22b)의 기어치는 서로 맞물리게 설치되어, 제1 후방 압축 롤러(20a)의 기어부(22a)가 회전하면 제2 후방 압축 롤러(20b)의 기어부(22b)도 동일한 회전 속도로 회전하도록 구성된다.

또한, 제2 후방 압축 롤러(20b)의 기어부(22b)의 외측면에는 동력을 전달하기 위한 제2 풀리(23)가 장착된다. 제2 풀리(23)는 장착되는 기어부(12b)와 동일한 축 상에 구비된다. 바람직하게는, 제2 풀리(23)는 풀리기어로 구성된다.

제2 풀리(23)는, 제2 전방 압축 롤러(10b)에 장착된 제1 풀리(13)와, 벨트(40)로 연결되어 동력을 전달한다. 이때 풀리쌍(13, 23)이 풀리기어로 구성되는 경우, 벨트(40) 또한 타이밍 벨트 등으로 구성된다.

한편, 후방 롤러유닛(20)의 반지름은 전방 롤러유닛(10)의 반지름 보다 크다. 바람직하게는 전자의 반지름이 후자의 반지름 대비 1.2 내지 2배 크다. 이때, 전방 롤러유닛(10)의 반지름 대비 후방 롤러유닛(20)의 비율을 제1 반지름 비율이라고 부르기로 한다.

또한, 제2 풀리(23)의 반지름은 제1 풀리(13)의 반지름 보다 크게 형성하되, 제1 풀리(13) 대비 제2 풀리(23)의 반지름 비율을 제2 반지름 비율이라고 부르기로 한다. 상기 제2 반지름 비율은 상기 제1 반지름 비율보다 같거나 크다. 바람직하게는 제2 반지름 비율은 제1 반지름 비율 보다 1.0 배 내지 1.2 배이다.

한편, 구동 모터(30)는 기어드 모터로서, 회전축(32)에 기어박스(31)가 장착된다. 기어박스(31)는 제1 후방 압축 롤러(20a)의 기어치와 맞물리게 설치된다.

따라서 구동 모터(30)가 구동되어 기어박스(31)를 회전시키면, 제1 후방 압축 롤러(20a)를 회전시키고, 제1 후방 압축 롤러(20a)의 기어부(22a)와 맞물리는 제2 후방 압축 롤러(20b)도 동일한 회전속도로 회전된다.

또한, 제2 후방 압축 롤러(20b)의 외측면에 장착된 제2 풀리(23)도 동일한 회전속도로 회전하고, 벨트(40)로 연결된 제1 풀리(13)도 회전한다. 제1 풀리(13)의 회전에 따라 제2 전방 압축 롤러(10b)로 회전하고, 그 측면에 설치된 기어부(12b)도 회전한다. 제2 전방 압축 롤러(10b)의 기어부(12b)가 회전하면, 이에 기어치가 맞물린 제1 전방 압축 롤러(10a)의 기어부(12a)도 동일한 속도로 회전한다. 그래서 제1 전방 압축 롤러(10a)로 회전하게 된다.

결국, 구동 모터(30)에 의해 구동된 회전력은 제1 후방 압축 롤러(20a), 제2 후방 압축 롤러(20b), 벨트(40), 제2 전방 압축 롤러(10b), 제1 전방 압축 롤러(10a) 순으로 전달되어, 모든 롤러(10a,10b,20a,20b)가 회전한다.

그리고 가이드부(50)는 전방 롤러유닛(10)과 후방 롤러유닛(20)을 고정하여 지지하도록, 상기 롤러 쌍들의 양 측면에 구비된다. 그리고 전방 롤러유닛(10)과 후방 롤러유닛(20)은 서로 전후방으로 소정의 간격으로 벌어져 이격되어 설치된다.

이때, 전선(60)은 후방 롤러유닛(20)의 롤러 사이로 진입하여, 전방 롤러유닛(10)의 롤러 사이로 진출한다.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 전선 인장 장치를 이용하여, 전선의 바로 펴기 공정을 수행하는 방법을 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 전선 인장 장치를 이용하여 전선의 바로 펴기 공정이 수행되는 모습을 도시한 정면도이다.

작업자가 전선(60)을 후방 롤러유닛(20)의 롤러 사이, 즉, 후방 롤러쌍(21a, 21b) 사이에 끼우고 전방의 방향(도 2의 직선 화살표 방향)으로 진행시킨다.

이때, 도 2에서 보는 바와 같이, 구동 모터(30)가 시계 방향으로 구동하여, 제1 후방 압출 롤러(20a)를 시계 반대 방향으로 회전시키면, 제1 후방 압출 롤러(20a)와 맞물린 제2 후방 압출 롤러(20b)는 시계 방향으로 회전한다. 후방 롤러쌍(21a, 21b)의 각 외주면이 서로 마주하여 회전하고, 그 사이에 끼워진 전선(60)은 전방의 직선 방향으로 진입된다. 즉, 전선(60)은 후방 롤러유닛(20)의 서로 마주하는 2개의 외주면 사이에 압착되어, 롤러 쌍(20a,20b)이 맞물려 회전하면 외주면 사이의 압착된 상태에서 직선 방향으로 힘을 받아 전방으로 진입한다.

그리고 진입된 전선(60)은 전방으로 계속 이동하여 전방 롤러유닛(10)에 끼워지고 외부로 진출된다. 제2 전방 압출 롤러(10b)는 풀리(40)에 의하여 제2 후방 압출 롤러(20b)와 동일한 방향(시계 방향)으로 회전하고, 제2 전방 압출 롤러(10b)와 맞물린 제1 전방 압출 롤러(10a)는 그 반대 방향(반시계 방향)으로 회전한다. 따라서 전방 롤러쌍(11a, 11b)의 각 외주면이 서로 마주하여 회전하고, 그 사이에 끼워진 전선(60)은 전방의 직선 방향으로 이동된다. 즉, 전선(60)은 전방 롤러유닛(10)의 서로 마주하는 2개의 외주면 사이에 압착되어, 압착된 상태에서 직선 방향으로 힘을 받아 전방의 외부로 진출한다.

한편, 전방 롤러유닛(10)에서 RPM(분당 회전수)이 ρ₁이고 반지름이 R₁이라고 설정하면, 두 개의 롤러 쌍이 서로 맞물리는 부분에서의 속도가 분당 V₁ 은 [수학식 1]의 첫번째 수식과 같이 나타난다. 또한, 후방 롤러유닛(20)에서 RPM(분당 회전수)이 ρ₂이고, 반지름이 R₂이라고 설정하면, 두 개의 롤러 쌍이 서로 맞물리는 부분에서의 분당 속도가 V₂ 는 [수학식 1]의 두번째 수식과 같이 나타난다.

[수학식 1]

또한, 제1 풀리(13)와 제2 풀리(23)의 반지름을 각각 r₁, r₂ 라고 설정하면, 풀리쌍(13, 23)에 걸쳐진 벨트(40)의 동일한 속도로 회전되므로, 다음 [수학식 2]와 같은 수식이 성립된다.

[수학식 2]

[수학식 1]과 [수학식 2]로부터 전방 롤러유닛(10)에서의 속도 대비 후방 롤러유닛(20) 속도 비율은 다음 [수학식 3]과 같다.

[수학식 3]

앞서 설명한 바와 같이, R₂/R₁ 은 전방 롤러유닛(10)의 반지름 대비 후방 롤러유닛(20)의 비율로서 제1 반지름 비율이고, r₂/r₁ 은 제1 풀리(13) 대비 제2 풀리(23)의 반지름 비율인 제2 반지름임을 알 수 있다.

따라서 전방 롤러유닛(10)에서의 속도 V₁ 이 후방 롤러유닛(20) 속도 V₂ 보다 더 크게(즉, V₂/V₁ < 1) 하기 위해서는, 제2 반지름 비율(r₂/r₁)이 제1 반지름 비율(R₂/R₁) 보다 더 커야 한다. 바람직하게는 제2 반지름 비율은 제1 반지름 비율 보다 1.0 배 내지 1.2 배이다.

이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

10a : 제1 전방 압축 롤러 10b : 제1 전방 압축 롤러
20a : 제1 후방 압축 롤러 20b : 제1 후방 압축 롤러
12a,12b,22a,22b : 기어부
13 : 제1 풀리 23 : 제2 풀리
30 : 구동 모터 31 : 기어박스
32 : 회전축 40 : 벨트
50 : 가이드부 60 : 전선

Claims (7)

1. 판재로 이루어지고, 상호 평행하게 배치되는 한 쌍의 가이드부(50);
   소정의 틈을 갖도록 상호 인접한 상태에서 회전축의 양단이 상기 가이드부(50)의 내벽에 고정되는 동일 직경의 전방 롤러쌍(11a, 11b)과 상기 전방 롤러쌍(11a, 11b)의 회전축에 구비된 상태에서 상호 결합하는 전방 기어쌍(12a, 12b)으로 이루어지는 전방 롤러유닛(10);
   소정의 틈을 갖도록 상호 인접한 상태에서 회전축의 양단이 상기 가이드부(50)의 내벽에 고정되는 동일 직경의 후방 롤러쌍(21a, 21b)과 상기 후방 롤러쌍(21a, 21b)의 회전축에 구비된 상태에서 상호 결합하는 후방 기어쌍(22a, 22b)으로 이루어지는 후방 롤러유닛(20);
   상기 전방 롤러유닛(10)과 후방 롤러유닛(20)의 하부 회전축에 각각 구비되는 풀리쌍(13, 23)과 상기 풀리쌍(13, 23)에 구비되는 벨트(40)로 이루어지는 풀리유닛; 및
   상기 전방 기어쌍(12a, 12b) 또는 후방 기어쌍(22a, 22b)과 결합하는 구동 모터(30);
   를 포함하되, 상기 풀리쌍(13, 23)의 직경비(r₂/r₁)는 상기 후방 기어쌍(22a, 22b) 대비 전방 기어쌍(12a, 12b)의 직경비(R₂/R₁) 보다 1 내지 1.2배 큰 직경비로 이루어진 상태에서, 전선(60)이 상기 후방 롤러쌍(21a, 21b)의 틈에 유입되어 상기 전방 롤러쌍(11a, 11b)의 틈으로 배출되는 것을 특징으로 하는 전선 인장 장치.
   
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