KR101750686B1 - 고압용기용 와이어 권취장치 - Google Patents

고압용기용 와이어 권취장치 Download PDF

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노종호
박종범
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(주)일신오토클레이브
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Abstract

본 발명은 고압용기의 외주연에 설정된 장력이 부여된 와이어를 감도록 이루어진 고압용기용 와이어 권취장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명인 고압용기용 와이어 권취장치는, 고압용기가 설치되는 고압용기 고정장치와, 와이어를 공급하는 와이어릴 사이에 와이어 장력부가장치가 설치되며, 상기 와이어 장력부가장치는 베이스에 고정설치된 고정 프레임과; 상기 고정프레임에 장력방향으로 슬라이드 하도록 설치된 이동 프레임과; 상기 고정 프레임과 이동 프레임 사이에 설치되어 와이어 장력을 측정하는 장력측정용 로드셀과; 상기 이동 프레임에 고정된 다수의 나선형 와이어 안내홈이 형성된 장력부가용 원통몸체와; 상기 장력부가용 원통몸체을 중심으로 하여 구비된 와이어 장력조절을 위한 누름용 롤러가 구비된 실린더 다수의 장력조절장치를 포함하도록 이루어진다.

Description

고압용기용 와이어 권취장치{Wire winding device for high pressure container}
본 발명은 고압용기의 외주연에 설정된 장력이 부여된 와이어를 감도록 이루어진 고압용기용 와이어 권취장치에 관한 것이다.
사회적 변화 및 발전에 따라 식생활을 비롯한 모든 분야에서 급속한 변화를 맞이하고 있다.
우리는 식품을 신선한 상태로 오랜 보관을 위하여 냉장고 및 냉동고를 이용하고 있으며, 유통기간을 늘리고자 식품을 멸균(살균)처리하여 유통을 시키고 있다.
일반적인 식품의 멸균(살균)처리 방식에는 고온 또는 저온과 같이 열을 이용한 멸균처리 방식과, 자외선과 같은 빛을 이용한 멸균처리방식 등이 널리 사용되고 있다.
고온을 이용하는 경우 식품의 성질 및 성분이 변형됨으로써, 식품의 종류에 따라 사용 불가능한 단점이 있다. 더욱이 영양소가 파괴되는 현상이 있어 고온을 이용한 멸균처리방식은 이용이 줄어들고 있는 실정이다.
자외선과 같은 빛을 이용한 멸균처리방식은 영양소가 파괴되는 현상을 줄일 수 있는 장점이 있으나, 멸균(살균)시간이 긴 단점이 있다.
최근에는 식품에 열을 가하지 않고, 300MPa 이상의 고압을 가하여 멸균(살균)처리를 하는 기술이 제공되어 실시 준비중에 있다.
이와 같이 300MPa 이상의 고압을 가하여 식품을 멸균(살균)처리하기 위해서는 멸균처리용 고압 반응기가 필요하며, 이 멸균처리용 고압 반응기에는 고압용기가 필요하다.
이러한 고압용기는 압력의 크기에 따라 두께가 커짐으로써 내부공간이 작아 경제성이 떨어지는 문제점과, 안전성을 향상시키고자, 최근에는 도 1과 같이 설정된 장력이 부여된 와이어(2)가 외주연에 감김 고압용기(1)가 제공되고 있다. 이와 관련된 기술은 특허문헌인 공개특허공보 제10-2016-0148781호의 와이어 와이딩을 이용한 압력용기가 있다.
도 2는 종래에 사용되고 있는 고압용기용 와이어 권취장치의 실시 예를 나타낸 것이다.
종래의 고압용기용 와이어 권취장치는 고압용기(1)를 고정하고, 회전시 설정된 속도로 상하로 이동하도록 이루어진 고압용기 고정장치(10)와, 상기 고압용기 고정장치(10)에 고정된 고압용기(1)에 설정된 장력을 부여하도록 이루어진 와이어릴(2a)이 설치된 와이어 공급장치(20')와, 다수의 롤러로 이루어진 와이어를 안내하는 와이어 안내장치(30) 및 제어기(40)를 포함한다.
상기 고압용기 고정장치(10)는 고정된 고압용기의 외주면에 장력이 부여된 와이어를 감을 수 있도록 회전시키는 동시에 설정된 거리로 상하이동을 하도록 이루어진다.
상기 와이어 공급장치(20')는 베이스(B)에 고정된 프레임(20a)과, 와이어가 장력이 부여된 상태로 고압용기(1)에 공급이 이루어지도록 상기 프레임에 와이어 장력방향으로 슬라이드 되도록 설치되며, 와이어의 풀림 속도를 제어하여 와이어에 부여된 장력을 조절하도록 이루어진 와어어릴 고정장치(20b)를 포함한다.
이와 같이 이루어진 종래의 고압용기용 와이어 권취장치의 경우 와이어를 공급하는 와이어릴에 장력이 부가됨으로써 도 3과 같이 일정한 형태로 감겨있는 와이어가 장력에 의하여 변형된다. 즉, 지관에 다수의 겹으로 감겨 있는 와이어가 장력에 의하여 외측에 위치한 와이어가 내측으로 파고들어가는 현상이 발생한다.
이로 인하여 고압용기에 와이어를 감는 작업 시간이 길어짐으로써 생산속도가 저하되는 문제점과, 와이어의 손실이 많아지는 문제점으로 생산비용이 높아지는 문제점이 있다.
(KR) 공개특허공보 제10-2016-0148781호
본 발명은 고압용기에 설정된 장력으로 와이어를 공급하여 감는 과정에서 와이어릴에 감겨있는 와이어에 설정된 장력이 작용하지 않도록 함으로써 종래의 문제점을 해결할 수 있도록 이루어진 고압용기용 와이어 권취장치를 제공하고자 한다.
즉, 고압용기 고장장치와 와이어를 공급하는 와이어릴 사이에 장력을 부가할 수 있도록 이루어진 와이어 장력 부가장치를 구비하도록 함으로서 와이어릴에 감겨있는 와이어에 설정된 장력이 부가되지 않도록 이루어진 고압용기용 와이어 권취장치를 제공하고자 한다.
이러한 해결하고자 하는 과제(목적)는, 고압용기 고정장치와, 와이어를 공급하는 와이어릴 사이에 와이어 장력부가장치가 설치되며,
상기 와이어 장력부가장치는 베이스에 고정설치된 고정 프레임과; 상기 고정프레임에 장력방향으로 슬라이드 하도록 설치된 이동 프레임과; 상기 고정 프레임과 이동 프레임 사이에 설치되어 와이어 장력을 측정하는 장력측정용 로드셀과; 상기 이동 프레임에 고정된 다수의 나선형 와이어 안내홈이 형성된 장력부가용 원통몸체와; 상기 장력부가용 원통몸체을 중심으로 하여 구비된 와이어 장력조절을 위한 누름용 롤러가 구비된 실린더 다수의 장력조절장치를 포함하는 고압용기용 와이어 권취장치로 해결될 수 있다.
상기 장력부가용 원통몸체에는 장력조절장치의 누름용 롤러와 접촉하는 부분에는 마찰계수가 높은 재질의 교체용 마찰블럭이 설치될 수도 있다.
상기 장력부가용 원통몸체에 형성된 다수의 나선형 와이어 안내홈에 와이어의 감김 수를 조절할 수 있도록 이루어진 제1 와이어 안내장치를 포함하며,
상기 제1 와이어 안내장치는, 상하높이조절이 가능하도록 높이조절장치가 구비된 안내장치용 몸체와, 상기 안내장치용 몸체에 구비되어 와이어를 안내하는 한쌍의 수평롤러와, 한쌍의 수직롤러로 포함한다.
상기 장력조절장치는 장력부가용 원통몸체를 중심으로 하여 이동 프레임에 위치가 고정되게 설치된 다수의 실린더와; 상기 실린더의 전단에 설치되어 와이어를 가압하도록 수직형 누름용 롤러를 포함한다.
이와 같이 이루어진 본 발명인 고압용기용 와이어 권취장치는 고압용기 고정장치와 와이어릴이 설치되는 와이어 공급장치 사이에 설치되는 와이어 장력부가장치에 의하여 와이어릴에 감겨 있는 와이어에는 고압용기 측의 와이어에 작용하는 장력이 작용하지 않음으로써 이로 인하여 발생하는 종래의 모든 문제점을 해결할 수 있는 장점을 가진다.
즉, 지관에 다수의 겹으로 감겨 있는 와이어가 장력에 의하여 외측에 위치한 와이어가 내측으로 파고들어가는 현상에 의하여 발생하는 작업 시간이 길어짐으로써 생산속도가 저하, 와이어의 손실 등의 문제점을 해결할 수 있어 생산속도를 향상시키고 생산비용을 절감시킬 수 있는 장점을 가진다.
또한, 장력부가용 원통몸체에 감기는 와이어의 감김 수와, 누름용 롤러가 구비된 실린더 다수의 장력조절장치를 사용하여 와이어에 부가(부여)되는 장력의 크기를 조절함에 따라 와이어 장력의 크기조절이 용이한 장점을 가진다.
도 1은 초고압을 위한 장력이 부여된 와이어가 감긴 압력용기의 사시개략도.
도 2는 종래 와이어가 감긴 압력용기를 위한 고압용기용 와이어 권취장치의 평면 개략도.
도 3은 종래의 고압용기용 와이어 권취장치에 의한 와이어릴의 훼손된 상태의 도면을 대신한 사진.
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 고압용기용 와이어 권취장치의 평면 개략도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 고압용기용 와이어 권취장치의 정면 개략도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 고압용기용 와이어 권취장치의 와이어 공급장치와 제1 와이어 안내장치 부분에 대한 개략도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 고압용기용 와이어 권취장치의 와이어 장력부가장치 부분에 대한 평면 개략도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 고압용기용 와이어 권취장치의 와이어 장력부가장치 부분에 대한 측면 개략도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 고압용기용 와이어 권취장치의 와이어 장력부가장치의 요부에 대한 개략도.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 고압용기용 와이어 권취장치의 와이어 장력부가장치의 요부에 대한 개략도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 도 1과 같이 외주연에 장력(tresion)이 부여된 와이어(2)가 감긴 고압용기(1)의 제작할 수 있도록 이루어진 고압용기용 와이어 권취장치에 관한 것으로, 와이어(2)를 공급하는 와이어릴(2a)에 감겨 있는 와이어 측에 고압용기(1)에 감긴 와이어 측에 부여된 장력이 작용하지 않도록 이루어져 종래의 문제점을 해결하고자 한 고압용기용 와이어 권취장치에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 나타낸 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 4와 도 5를 참조하면,
본 발명인 고압용기용 와이어 권취장치는 크게 고압용기(1)가 설치되는 고압용기 고정장치(10)와, 와이어릴(2a)이 설치되는 와이어 공급장치(20)와, 상기 고압용기 고정장치(10)와 와이어 공급장치(20)에 구비되어 와이어릴(2a)의 와이어(2) 측에 장력이 작용하지 않도록 이루어진 와이어 장력부가장치(100)와, 와이어(2)를 안내하도록 하는 와이어 안내장치(30', 30")와, 고압용기 고정장치(10)와 와이어 장력부가장치(100)를 제어하는 제어기(40)로 구성된다.
상기 고압용기 고정장치(10)는 고압용기(1)의 외주연에 와이어(2)가 일정하게 감길 수 있도록 고정된 고압용기(1)가 일정한 높이로 상하이동하며 회전하는 구성으로, 종래에 사용되고 있는 공지의 기술이다.
상기 와이어 공급장치(20)는 와이어릴(2a)이 자유회전 할 수 있도록 하여 와이어의 풀림(공급)시 와이어에 장력이 작용하지 않도록 하여 와이어가 원할하게 풀리도록 하여 꼬임 및 외측의 와이어가 내측으로 파고들어가는 등의 문제점을 일으키지 않도록 한다.
이러한 와이어 공급장치(20)는 보통 도 6과 같이 삽입용 축(21)에 와이어릴(2a)의 지관에 삽입하되, 상기 삽입용 축(21)과 지관 사이에 충분한 공간을 구비하도록 함으로써 와이어릴(2a)이 자유회전을 할 수 있도록 한다.
그러나 와이어 공급장치(20)에는 제어기(40)로 제어되어 와이어의 공급속도에 맞추어 회전할 수 이루어진 회전공급장치가 설치될 수도 있다.
상기 와이어 안내장치(30', 30")는 와이어를 안내장치로 와이어 공급장치(20)와 와이어 장력부가장치(100) 사이에 설치되는 제1 와이어 안내장치(30')와, 고압용기 고정장치(10)와 와이어 장력부가장치(100) 사이에 설치되는 제2 와이어 안내장치(30")로 이루어지며, 상기 와이어 안내장치(30', 30")는 한쌍의 수평롤러(32)와 한쌍의 수직롤러(33)로 구성되어 와이어(2)를 안내한다.
도 6을 참조하면,
상기 제1 와이어 안내장치(30')는 상하높이조절이 가능하도록 높이조절장치가 구비된 안내장치용 몸체(31)를 포함하여, 상기 안내장치용 몸체(31)에 와이어를 안내하는 한쌍의 수평롤러(32)와 한쌍의 수직롤러(33)를 설치한다.
이와 같이 이루어진 제1 와이어 안내장치(30')는 와이어 장력부가장치(100)의 나선형 와이어 안내홈(141)이 형성된 장력부가용 원통몸체(140)에 감기는 와이어의 감김 수를 조절할 수 있게 된다.
즉, 나선형 와이어 안내홈(141)이 형성된 장력부가용 원통몸체(140)에 감기는 와이어 수를 조절하여 장력의 크기를 조절할 수 있도록 제1 와이어 안내장치(30')는 도 6과 같이 높이조절장치가 구비된 안내장치용 몸체(31)를 이용하여 와이어가 공급되는 위치를 조절할 수 있다.
상기 제어기(40)는 일정한 장력이 부여된 와이어(2)가 고압용기(1)에 감길 수 있도록 제어하는 구성으로 고압용기 고정장치(10)의 회전속도를 제어하고, 와이어 장력부가장치(100)를 이용하여 와이어(2)에 부여되는 장력을 조절한다.
상기 와이어 장력부가장치(100)는, 고압용기(1)에 공급되는 와이어(2)의 장력의 크기를 조절하는 한편, 와이어릴(2a) 측에 와이어에 장력이 부여되지 않도록 하는 구성으로, 베이스(B)에 고정설치된 고정 프레임(110)과, 상기 고정프레임(110)에 장력방향으로 슬라이드 하도록 설치된 이동 프레임(120)과, 상기 고정 프레임(110)과 이동 프레임(120) 사이에 설치되어 와이어 장력을 측정하는 장력측정용 로드셀(130)과, 상기 이동 프레임(120)에 고정된 다수의 나선형 와이어 안내홈(141)이 형성된 장력부가용 원통몸체(140)와, 상기 장력부가용 원통몸체(140)을 중심으로 하여 구비된 와이어 장력조절을 위한 누름용 롤러(152)가 구비된 실린더(151) 다수의 장력조절장치(150)로 구성된다.
이러한 상기 와이어 장력부가장치(100)는 고압용기 고정장치(10)의 고압용기(1)가 회전하여 와이어(2)를 당길 경우, 장력부가용 원통몸체(140)에 나선형으로 감긴 와이어(2)에 의하여 고압용기 고정장치(10)와 와이어 장력부가장치(100) 사이의 와이어(2)에는 장력이 부여되며, 와이어 장력부가장치(100)와 와이어 공급장치(20) 사이의 와이어(2)에는 장력이 부여되지 않게 된다.
상기 이동 프레임(120)은 와이어(2)에 작용하는 장력(tresion)의 방향으로 이동할 수 있도록 고정 프레임(110)에 설치되어 장력측정용 로드셀(130)에 와이어(2)에 작용하는 장력(tresion)이 측정될 수 있도록 한다.
상기 장력측정용 로드셀(130)은, 고압용기 고정장치(10)와 와이어 장력부가장치(100) 사이의 와이어(2)에 작용하는 장력(tresion)의 크기를 측정하여, 제어기(40)에 전달하여, 제어기(40)가 장력조절장치(150)를 이용하여 설정된 장력(tresion)의 크기로 조절할 수 있도록 한다.
상기 장력부가용 원통몸체(140)는, 고압용기 고정장치(10)의 고압용기(1)가 회전하여 와이어(2)를 당김시 와이어(2)에 장력(tresion)이 부여되도록 하는 구성으로, 원통형의 외주면에는 와이어(2)가 감길 수 있도록 이루어진 나선형의 와이어 안내홈(141)을 가진다.
이러한 장력부가용 원통몸체(140)에는 도 10과 같이 마찰계수가 높은 재질의 교체용 마찰블럭(142)이 설치될 수도 있다.
즉, 장력조절장치(150)의 누름용 롤러(152)와 접촉하는 부분에 마찰블럭용 홈(143)을 형성하고, 상기 마찰블럭용 홈(143)에 마찰계수가 높은 재질의 교체용 마찰블럭(142)을 삽입한 후 나사 등의 체결부재로 고정하도록 한다.
이와 같이 교체용 마찰블럭(142)을 구비하는 장력부가용 원통몸체(140)의 경우 와이어(2)에 큰 장력(tresion)을 부여할 수 있는 한편, 마모현상시 교체용 마찰블럭(142) 만을 교체할 수 있음으로써 유지비용을 절약할 수 있는 장점이 있다.
상기 장력조절장치(150)는 장력부가용 원통몸체(140)에 감긴 와이어(2)가 나선형의 와이어 안내홈(141)에서 이탈하는 현상을 방지하도록 하거나, 나선형의 와이어 안내홈(141)에 감긴 와이어(2)를 가압함으로써 고압용기 고정장치(10)의 고압용기(1)에 공급되는 와이어(2)의 장력의 크기를 조절한다.
이러한 상기 장력조절장치(150)는 장력부가용 원통몸체(140)를 중심으로 하여 다수개가 설치되며, 제어기(40)로 제어되는 유압 또는 공압을 이용하는 실린더(151)와, 상기 실린더(151)에 의하여 전후진 하여 와이어 안내홈(141)에 감긴 와이어(2)를 가압하는 누름용 롤러(152)로 이루어진다.
이와 같이 이루어진 와이어 장력부가장치(100)를 구비하는 본 발명인 고압용기용 와이어 권취장치는 고압용기(1)와 와이어 장력부가장치(100) 사이의 와이어(2)에는 장력(tresion)이 부여되고, 와이어 장력부가장치(100)와 와이어 공급장치(20) 사이의 와이어(2)에는 장력(tresion)이 부여되지 않게 된다.
또한, 장력조절장치(150)와 제1 와이어 안내장치(30')에 의하여 와이어(2)에 부여할 수 있는 장력(tresion)의 크기를 폭 넓게 조절할 수 있다.
1 : 고압용기 2 : 와이어
10 : 고압용기 고정장치 20 : 와이어 공급장치
30', 30" : 와이어 안내장치 40 : 제어기
100 : 와이어 장력부가장치 110 : 고정 프레임
120 : 이동 프레임 130 : 장력측정용 로드셀
140 : 장력부가용 원통몸체 150 : 장력조절장치

Claims (5)

  1. 압력용기에 설정된 장력으로 와이어를 감도록 이루어진 고압용기용 와이어 권취장치에 있어서,
    고압용기(1)가 설치되는 고압용기 고정장치(10)와, 와이어(2)를 공급하는 와이어릴(2a) 사이에 와이어 장력부가장치(100)가 설치되며,
    상기 와이어 장력부가장치(100)는 베이스(B)에 고정설치된 고정 프레임(110)과;
    상기 고정프레임(110)에 장력방향으로 슬라이드 하도록 설치된 이동 프레임(120)과;
    상기 고정 프레임(110)과 이동 프레임(120) 사이에 설치되어 와이어 장력을 측정하는 장력측정용 로드셀(130)과;
    상기 이동 프레임(120)에 고정된 다수의 나선형 와이어 안내홈(141)이 형성된 장력부가용 원통몸체(140)와;
    상기 장력부가용 원통몸체(140)을 중심으로 하여 구비된 와이어 장력조절을 위한 누름용 롤러(152)가 구비된 실린더(151) 다수의 장력조절장치(150)를 포함하여
    와이어릴(2a)의 와이어(2) 측에 고압용기(1)의 와어어(2) 측에 부여된 장력이 작용하지 않도록 이루어짐을 특징으로 하는 고압용기용 와이어 권취장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장력부가용 원통몸체(140)에는 장력조절장치(150)의 누름용 롤러(152)와 접촉하는 부분에 마찰계수가 높은 재질의 교체용 마찰블럭(142)이 설치됨을 특징으로 하는 고압용기용 와이어 권취장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 장력부가용 원통몸체(140)에 형성된 다수의 나선형 와이어 안내홈(141)에 와이어의 감김 수를 조절할 수 있도록 이루어진 제1 와이어 안내장치(30')를 포함함을 특징으로 하는 고압용기용 와이어 권취장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 와이어 안내장치(30')는, 상하높이조절이 가능하도록 높이조절장치가 구비된 안내장치용 몸체(31)와, 상기 안내장치용 몸체(31)에 구비되어 와이어를 안내하는 한쌍의 수평롤러(32)와, 한쌍의 수직롤러(33)로 포함함을 특징으로 하는 고압용기용 와이어 권취장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 장력조절장치(150)는, 장력부가용 원통몸체(140)을 중심으로 하여 이동 프레임(120)에 위치가 고정되게 설치된 다수의 실린더(151)와; 상기 실린더(151)의 전단에 설치되어 와이어(2)를 가압하도록 수직형 누름용 롤러(152)를 포함함을 특징으로 하는 고압용기용 와이어 권취장치.
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