KR101562382B1 - 합사기의 와이어 장력조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서보모터와 같은 전동기나 브레이크 패드를 배제하고도 합사기로 풀려나가는 와이어의 장력을 균일하게 조절할 수 있고, 조절된 장력이 변하지 않아 와이어 합사물의 품질을 향상시킬 수 있는 합사기의 와이어 장력조절장치를 제공하려는 것으로서, 기판의 축공 전면에 베어링을 가진 브래킷을 고정 설치하고 상기 브래킷의 중앙구멍에 보빈고정판을 가진 보빈축의 후단부를 끼워 결합하며 상기 기판 후면에 부착된 커버의 후단에는, 연결축을 가진 자석휠과 상기 자석휠의 회전에 억제력을 발휘하도록 설치한 전후방 자석, 상기 전후방 자석 간의 벌림간격을 조절하는 조절나사봉으로 이뤄진 장력조절뭉치를 부착하고, 보빈축 후단부와 장력조절뭉치 연결축을 커플링으로 연결하여 동기하도록 구성한 합사기의 와이어 장력조절장치를 특징으로 한다.

Description

합사기의 와이어 장력조절장치{TENTION ADJUSTER FOR WIRE WINDER}

본 발명은 여러 가닥이 합사된 와이어가 호스의 외면에 편조하여 고압 호스를 제조하는 고압호스 편조기(와이어 스파이럴 머신) 등에 적용되는 와이어 합사기의 장력조절장치에 관한 것이다.

고압호스 편조기에 공급하는 와이어는 1∼14 가닥을 합사하는 와이어 합사기로 각 와이어 공급장치에서 풀려나가는 와이어는 장력은 시종일관 균일해야 합사의 품질이 유지된다. 공급하는 와이어가 처지면 장력을 높이고 와이어가 지나치게 긴장되면 늦춰서 장력을 낮추는 요령으로 와이어의 장력을 조절하게 된다.

권선기, 권사기, 합사기에 필수적으로 갖춰지는 장력조절장치는 여러 종류가 있다. 예를 들면, 서보모터에서 검출된 토오크 검출신호로 동선의 장력을 판단하고, 그 장력이 입력된 장력보다도 크면 전자 브레이크의 전류 세기를 낮춰 장력을 낮추고, 동선의 장력이 입력한 장력보다도 작으면 전자 브레이크의 전류의 세기를 상향 조정하여 장력을 높이는 서보모터형 장력제어장치 전력이 필수여서 제작비와 운영비 부담이 크고, 수시로 와이어의 장력을 점검하는 작업이 번거롭다.

또, 브레이크 롤러에 감기는 코일의 텐션 변화를 자력의 변화로 감지하여 회전토오크를 제어하는 자력 브레이크의 회전토오크를 하부 댄스 롤러로 전달하여 브레이크 내부의 코일과 회전축 사이에 발생한 열로 인한 토오크 저하를 영구자석에 의한 토오크 제어로 억제하고, 코일의 장력 변화에 따른 브레이크의 추종 제어도 가능하게 한 권선기의 와이어 장력조절장치는 댄스 롤러가 추가되는 단점과, 자력 브레이크의 자력으로 코일의 텐션 변화를 정확히 감지하는 데 한계가 있다.

3극 이상의 다극성 영구자석으로 된 스틸 홀드가 3극 이상의 다극성 영구자석을 에워싼 형태로서, 스틸 홀드와 영구자석 사이의 간격을 조절로 장력이 유지되는 동안 스프링 탄력이나 기계식 장력기에서 발생하는 마찰력, 각도에 의해 발생하는 장력편차를 해소토록 한 와인딩 머신의 장력조절장치 캡형의 스틸 홀더에 3극 이상의 영구자석을 등분하여 부착하기가 쉽지 않고, 스틸 홀더와 영구자석이 편마모되거나 회전체인 영구자석의 회전중심이 어긋나면 스틸 홀더 내주면과의 접촉으로 소음이 발생하고 스틸 홀더의 내주면과 영구자석의 주면이 편마모되기 때문에 교체, 유지 보수 빈도가 높다.

서보모터로 구동되는 구동유니트를 구비하고, 베이스 프레임에 설치되어 보빈으로부터 공급되는 코일의 이동을 강제적으로 억제하는 토크 콘트롤러에 의하여 이동이 강제적으로 제한된 코일을 코일 자동와인딩기로 공급하기 전 최종적인 장력을 조절하는 코일 장력조절장치는 전력이 필수인 서보모터를 사용하는 전동식이므로 장비가 고가이고, 운영비 부담도 크며, 코일이 와인딩되는 동안의 장력은 조절할 수 없으므로 별도의 장력조절장치를 요한다.

등록특허 제212495호. 등록특허 제176766호. 등록실용신안 제444784호 공개실용신안공보 실2000-10829호

본 발명의 목적은 서보모터와 같은 전동기나 밴드형 브레이크 패드를 배제하고도 합사기로 풀려나가는 와이어의 장력을 균일하게 조절할 수 있고, 조절된 장력이 변하지 않아 와이어 합사물의 품질을 향상시킬 수 있는 합사기의 와이어 장력조절장치를 제공하려는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 횡원통형 커버의 선단에 수직으로 부착된 기판과, 상기 기판에 천공된 축공에 삽입된 베어링에 장전되며 보빈에서 와이어가 풀려나가는 힘에 이끌려 피동적으로 회전하는 보빈축이 설치된 합사기용 와이어 풀림장치로서, 보빈축에 동기하도록 연결축을 커플링으로 연결한 자석휠과, 상기 자석휠의 회전에 억제력을 발휘하도록 조절나사봉에 통제되는 원판의 앞면에 부착된 고정자석과, 상기 자석휠과 고정자석을 보호하는 케이싱과, 상기 케이싱의 뒷벽에서 상기 보빈축과 동축선 상에 천공한 횡나사공에 체결되어 상기 영구자석에 대한 고정자석의 원근을 조절하는 조절나사봉으로 이뤄진 장력조절뭉치를 상기 커버의 후단에 부착한 합사기의 와이어 장력조절장치를 특징으로 한 것이다.

본 발명은 작업을 개시할 때 와이어의 장력조절이 단 한 번이면 족하므로 수시로 와이어의 장력을 조절하던 종래의 전동식(서보모터) 합사기 등의 와이어 장력조절장치에 비해 편리하다.

또, 와이어의 장력을 최대한 높이더라도 자석휠의 영구자석이 고정자석에 닿지 않으므로 각 영구자석의 기계적 수명이 길고, 영구자석간에 마찰이 없으니 가동소음도 발생하지 않아 조용하다.

비전동식 장력고정장치는 서보모터를 사용하는 전동식에 비해 구조가 단조롭고, 주변의 복잡한 보조기구가 생략되는 간단한 구조이므로 설치 및 제작비로 저렴하며, 유지 보수도 편리하다.

도 1은 본 발명에 의한 와이어 장력조절장치가 포함된 와이어 풀림장치의 전체구성을 보인 사시도
도 2는 본 발명 와이어 풀림 조절장치의 전체 외형도
도 3은 본 발명 와이어 풀림 조절장치의 종단정면도
도 4는 본 발명의 1조의 장력조절장치를 기판에 설치하여 블럭화 한 와이어 풀림조절장치를 다수로 조립한 상태의 실시예시도

도 1에서와 같이 본 발명은, 기판(1)의 앞면에는 보빈축(2)과 복수의 가이드 롤(3,4,5)이 설치되어 있고, 기판(1)의 이면으로는 횡원통 형상의 커버(6)와 장력조절뭉치(10)가 설치되어 있다.

합사할 와이어가 감긴 보빈은 보빈고정판(20)을 가진 보빈축(2)에 억지로 끼워서 장력조절뭉치(10)로 조절된 장력대로 와이어가 풀려나가게 되며, 보빈에서 풀려나가는 와이어의 선단부는 가이드 롤(3,4,5)를 경유한 후 합사기의 합사보빈에 감기도록 조치한다.

도 2도 및 도 3과 같이, 커버(6)의 선단에 수직으로 부착된 기판(1)에 천공된 축공(8)에는 브래킷(7)이 끼워져 고정되고, 상기 브래킷(7)의 관공 앞뒤에 장전된 베어링(9)에는 장전된 보빈에서 와이어가 풀려나가는 힘에 이끌려 피동적으로 회전하는 보빈축(2)의 후단부가 억지끼움된 채로 지지되어 있고, 상기 커버(6)의 후단에는 장력조절뭉치(10)가 부착되어 있다.

상기한 장력조절뭉치(10)는 케이싱(11)과, 자석휠(12)과, 고정자석(13), 및 조절나사봉(14)으로 구성되어 있다.

상기 자석휠(12)은 원형 디스크로 형성되어 있으며 그 이면에 영구자석(15)이 부착되고 디스크의 앞면 중앙에는 연결축(16)이 일체로 형성되어 있다. 상기 연결축(16)의 선단과 보빈축(2)의 후단(2a)은 커플링(17)에 의해서 연결접속되고 접속부는 나사로 고정해 일체화한다. 이에 따라 자석휠(12)은 보빈축(2)이 와이어가 풀려나가는 힘에 이끌려 회전할 때 동기하게 된다.

상기 장력조절뭉치(10)의 케이싱(11)에는 뒷벽의 보빈축(2)의 동축선 상에 나사공(18)이 천공되어 있고, 이 나사공(18)에 조절나사봉(14)이 나사결합으로 체결되어 있으며, 조절나사봉(14)을 정/역회전 시킴에 따라서 고정자석(13)이 진퇴 된다.

케이싱(11)의 안으로 들어간 조절나사봉(14)의 선단에는 자석휠(12)에 대응하는 원판이 부착되어 있고, 이 원판의 앞면에는 상기 영구자석(15)과 극성이 상반된 고정자석(13)이 부착되어 일체를 이루고 있다. 고정자석(13)도 영구자석이며, 자석휠(12)이 회전하는 동안 영구자석(15)이 고정자석(13) 앞을 지나치는 소음이 발생하지 않고, 양측 자석의 극성이 제대로 반응하는 것이 장력조절에 효과적일 것을 고려할 때 도너츠형이 적합하다. 영구자석(15)도 마찬가지이며, 나아가 양측 자석은 두께는 다르더라도 형상만은 동형인 것이 기능발휘와 부품조달에 효과적이다.

상기 고정자석(13)이 부착된 원판이 조절나사봉(14)의 선단에 일체화되어 있어서 조절나사봉(13)을 시계방향 또는 반시계방향으로 틀어서 진퇴시키면 원판과 고정자석(13)도 동시에 등거리 진퇴 작동한다.

와이어의 장력을 규정치 이상으로 최대한 높이더라도 자석휠(12)의 영구자석(15)은 고정자석(13)에 가닿지 않도록 제작한다. 장력조절뭉치(10)에 커플링(17)이 더해진 것이 와이어 장력조절장치이다.

본 발명은 보빈축(2)에 꽂힌 보빈(a)에서 와이어(b)의 선단 쪽을 풀어내 복수의 가이드 롤(도 1의 3,4,5)을 경유시킨 후 최후 가이드 롤(5)을 지나친 와이어 부분을 장력저울로 계량하여 장력을 맞춘다. 조절나사봉(14)을 일측 또는 타측으로 틀어서 고정자석(13)을 앞으로 밀거나 뒤로 당겨서 자석휠(12)의 영구자석(15)과 고정자석(13) 간의 원근(벌림간격)을 조정하는 것으로 장력을 조절한다.

고정자석(13)이 영구자석(15)으로 다가서면 극성이 다른 양쪽 자석의 당김 자력이 세져서 자석휠(12)의 회전을 억제하고, 반대로 영구자석(15)으로부터 고정자석(13)이 멀어지면 양쪽 자석의 자력이 약해져서 자석휠(12)에 대한 회전억제력이 약해진다.

와이어의 장력이 낮으면 장력 규정치와의 차이에 상응하는 만큼 조절나사봉(14)을 일측으로 틀어서 고정자석(13)을 자석휠(12)에 근접시키고, 와이어의 장력이 과하게 크면 장력 규정치와의 차이에 상응하는 만큼 조절나사봉(14)을 반대쪽으로 틀어서 고정자석(13)을 자석휠(12)로부터 멀어지게 한다. 이와 같은 조작으로 와이어의 장력을 조절하는 것이다.

자석휠(12)의 전단부에 형성된 연결축(16)은 커플링(17)에 의해 보빈축(2)의 후단(2a)에 견고하게 접속되어 양쪽의 축이 직선 연결된 상태로 함께 회동하되, 축방향으로는 미동도 할 수 없다. 조절나사봉(14)은 케이싱(11)의 나사공(18)에 체결되어 보빈(a)에서 와이어(b)가 풀려나갈 때 보빈(a)과 보빈축(2) 및 자석휠(12)의 회전할 때 발생하는 진동에도 일절 움직이지 않으므로 장력조절을 위해 이동시킨 고정자석(13)의 위치도 확고하다. 그래서 와이어의 장력조절은 단 한 번으로 충분하다. 이 점이 수시로 와이어의 장력을 조절해야 했던 종래의 와이어 장력조절장치에 비해 편리하게 한다.

와이어의 장력을 최대한으로 높이더라도 자석휠의 영구자석이 고정자석에 가닿지 않으므로 각 영구자석의 기계적 수명이 길고, 영구자석 간에 마찰이 없으니 자석휠이 아무리 고속으로 회전하더라도 가동소음이 발생하지 않는다.

본 발명에서 제어장치를 필요로 하는 서보모터는 고려할 대상이 아니다.

본 발명의 비전동식 와이어 장력조절장치는 장치의 경량화, 제조원가 경감, 전력비 부담 배제, 전기로 인한 화재발생 가능성 배제 등의 부수효과도 곁들여 진다.

본 발명에 의하면 도 1과 같이 와이어 장력조절장치가 부착된 1조의 기판을 일정한 크기로 규격화 및 불럭화하여 도 4와 같이 통상의 바둑판처럼 다수로 연결조립하면, 적어도 10~14개 이상의 와이어 공급장치를 하나의 대형 판체에 하나씩 배열설치하는 것에 비해서 간편히 조립 제작할 수 있고 부분적인 보수, 교체, 유지관리 측면에서 매우 유리한 것이다.

1: 기판
2: 보빈축
6: 커버
7: 브래킷
10: 장력조절뭉치
11: 케이싱
12: 자석휠
13: 고정자석
14: 조절나사봉
15: 영구자석
16: 연결축
17: 커플링
18: 나사공

Claims (3)

1. 기판의 축공 전면에 베어링을 가진 브래킷을 끼워서 그 후단부가 축공 뒤쪽으로 위치하게 고정 설치하여 상기 브래킷의 중앙구멍에 보빈고정판을 가진 보빈축의 후단부를 끼워 결합하며 상기 기판 후면에 부착된 커버의 후단에는, 연결축을 가진 자석휠과 상기 자석휠의 회전에 억제력을 발휘하도록 원판 앞면에 부착된 고정자석, 상기 자석휠과 고정자석을 보호하는 케이싱과, 상기 케이싱의 뒷벽에 나사결합되어 전후방 자석간의 벌림간격을 조절하는 조절나사봉이 결합되어 이루어진 장력조절뭉치를 부착하고 상기 보빈축 후단부와 장력조절뭉치 연결축을 커플링으로 연결하여 동기하도록 구성한 것을 특징으로 하는 합사기의 와이어 장력조절장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 와이어 장력조절장치가 부착된 기판을 일정한 크기로 규격화 및 불럭화하여 통상의 바둑판형태처럼 다수로 연결조립할 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 합사기의 와이어 장력조절장치.

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