KR101825162B1 - 연선기의 선재 공급유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비교적 가는 몇 가닥의 선재들을 꼬아 이루는 발열선 등의 집합선 제조를 위한 연선기의 선재 공급유닛을 제공함에 의해 달성되게 되는데, 이 선재 공급유닛은 선재가 감겨있는 적어도 하나 이상의 공급보빈들이 기대에 배치되며 각기의 공급보빈들로부터 선재들이 연선기의 집합다이스 측으로 공급되어 몇 가닥으로 꼬아 집합선를 제조시키는 연선기의 선재 공급유닛으로서, 기대에서 집합다이스를 중심으로 하는 원주 상으로 배치되는 축수를 이용해 선재의 공급방향과 병행하게 설치되어 상기 연선기와 동일회전으로 구동하는 주축대와, 주축대의 선단 동축상에서 나사조립식으로 설치되고 주축대와 협력하여 보빈의 장전과 교체를 위해 탈착되는 심압대와, 주축대 동축상에서 분리 설치되어 자유로이 회전하는 아이들축과 이 아이들축의 길이 교차방향에서 일체로 설치되어 공급보빈과 연선기 사이에서 연선기 측에서의 당김력으로 공급보빈의 둘레를 따라 공전함과 동시 선재의 풀림과 공급을 유도하는 가이더로 이룬 선재공급대 및 주축대 측과 선재공급대 사이에서 자력을 이용한 간접적 결합으로 주축대 측으로부터 공급되는 구동력을 선재공급대 측으로 전달하는 자기화의 매개부재를 포함하여서, 연선기의 구동과 함께 공급보빈과 선재공급대가 동일방향으로 회전함과 동시 선재공급대가 연선기 측에서의 당김력으로 선재를 앞서서 풀어냄과 자기화의 매개부재에 의한 반작용으로 공급을 제어하여 선재의 꼬임방지와 장력이 유지된다.

Description

연선기의 선재 공급유닛{Wire feed unit of braiding machine}

본 발명은 전기적인 신호 또는 통신선로나 발열선 등의 특성이 요구되는 집합선 제조를 위한 연선기의 선재 공급유닛에 관한 것으로, 특히 공급되는 선재의 꼬임 방지와 안정된 장력이 유지되게 한 연선기의 선재 공급유닛에 관한 것이다.

집합선의 제조는 선재가 각기 감아있는 적어도 하나 이상의 공급보빈들로부터 인출되는 선재들을 모아 일정 피치로 꼬음하여 소기의 집합선을 얻게 된다.

그러한 집합선 제조를 위한 연선기는 대략 선재의 공급보빈들이 연선기의 내측 또는 외측으로 설치되는, 즉 선재의 꼬음공정을 위해 연선기 내측에서 구비되는 회전반에 공급보빈들이 장전되어 선재의 꼬음방향을 따라 회전하거나 또는 연선기의 외측에서 별도로 공급보빈들이 병렬이나 원주상으로 배치되고 있는 것이다.

이렇게 공급보빈들이 내ㆍ외 측으로 배치되어 선재가 공급되는 각기의 연선기들을 보면, 먼저 선재의 공급보빈들이 내장형으로 설치되는 연선기의 경우는 공급되는 선재들 각기에서 꼬임이 일어나지 않는 집합선을 제조하게 되는데, 이러한 내장형의 연선기에서는 적어도 하나 이상으로 설치되는 공급보빈들의 중량과 그 중량에 의한 관성작용으로 회전반의 고속운전이 불가하여 생산성이 저조한 문제점이 따르고 있다.

또 선재의 공급보빈들이 외장형으로 설치되는 연선기의 경우에서는 회전반의 고속운전으로 생산성은 높이었으나 제조되는 집합선 각기의 선재들에서 꼬임 현상이 일어나는, 즉 연선기 외측에서 선재의 공급 길이방향으로 설치되는 기대에 병렬 또는 선재의 공급 길이교차방향으로 설치되는 기대에서 원주상으로 공급보빈들이 배치되어 선재들을 공급시키게 하고 있는데, 이때 공급보빈이 연선기의 회전반을 따라 회전하지 않아 선재에서의 꼬임이 일어나고 있는 것이다.

이를 더 구체적으로 설명하면, 기대에 병렬 또는 원주상으로 배치된 각기의 공급보빈들은 선재의 공급 길이교차방향으로 설치되어 연선기의 테이크업모션에 의해 선재를 풀어내어 공급시키고 있는데, 이때 공급보빈으로부터 풀려나오는 선재에 그 선재의 공급 길이교차방향에서 구동하는 회전반의 회전에 의한 짝힘이 작용하여 꼬임현상이 필연적으로 일어나고 있으며, 이러한 강제적인 꼬임현상은 선재의 조직변화와 피로한도가 저조한 문제점이 따르고 있다.

또한 공급보빈과 연선기 사이에서의 공급 선재들 각기에서 균일한 장력이 유지되지 않아 비꼬임 현상이 빈번하게 일어나고 있으며, 이러한 선재의 비꼬임은 특성을 요하는 집합선에서는 치명적인 문제는 물론 품질 저하와 불량의 주 요인이 되고 있는 것이다.

따라서, 상기에서와같이 선재의 공급보빈들이 외장형으로 설치되어 고속운전이 가능한 연선기는 정밀한 저항 또는 전류 값들이 특별히 요구되지 않는 일반 전선 등의 비 특성 집합선 제조에 주로 사용되고 있는 것이다.

그리하여 근래에 와서는 상기 공급보빈들이 외장형으로 설치되는 고속운전 연선기에서의 선재 공급유닛 구조를 혁신하여 특성이 요구되는 집합선의 제조가 가능하도록 한 것이 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-0317418호 대한민국 등록특허 제10-0707369호 대한민국 공개특허 제10-2000-0027196호

본 발명은 상기에서와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 외장형으로 설치되는 선재의 공급보빈이 별도의 구동력으로 선재 공급 길이방향과 병행한 방향에서 회전반과 같이 동일 속도로 회전되면서 선재를 공급시키게 함으로서, 선재에서의 꼬임 현상이 일어나지 않아 조직변화가 방지되고 따라서 선재의 특성유지와 피로한도를 높인 고품질의 집합선 제조와 고속운전으로 생산성을 향상시킬 수 있는 연선기의 선재 공급유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 공급보빈 측과 자기화의 매개부재를 이용한 간접적인 결합으로 연동하면서 연선기 측에서의 당김력으로 공급보빈 둘레를 따라 공전하며 선재의 풀어냄과 동시 선재 공급에 반작용하는 가이더로 공급선재들의 장력이 유지되게 함으로서, 각 선재들에서의 비꼬임으로 인한 불량을 완전방지하고 고품질의 집합선을 제조시킬 수 있는 연선기의 선재 공급유닛을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 자기화의 매개부재에서 대향 극성 교차영역의 크기에 따라 가변하는 자기력으로 가이더의 토크를 조절하여 공급선재들의 강도에 따른 장력이 적절하게 조절되게 함으로서, 다양한 강도의 선재들을 제조할 수 있고 기기의 구동이 보다 안정되고 양질의 집합선을 제조할 수 있는 연선기의 선재 공급유닛을 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 비교적 가는 몇 가닥의 선재들을 꼬아 이루는 발열선 등의 집합선 제조를 위한 연선기의 선재 공급유닛을 제공함에 의해 달성되게 되는데, 이 선재 공급유닛은 선재가 감겨있는 적어도 하나 이상의 공급보빈들이 기대에 배치되며 각기의 공급보빈들로부터 선재들이 연선기의 집합다이스 측으로 공급되어 몇 가닥으로 꼬아 집합선를 제조시키는 연선기의 선재 공급유닛으로서, 기대에서 집합다이스를 중심으로 하는 원주 상으로 배치되는 축수를 이용해 선재의 공급방향과 병행하게 설치되어 상기 연선기와 동일회전으로 구동하는 주축대와, 주축대의 선단 동축상에서 나사조립식으로 설치되고 주축대와 협력하여 보빈의 장전과 교체를 위해 탈착되는 심압대와, 주축대 동축상에서 분리 설치되어 자유로이 회전하는 아이들축과 이 아이들축의 길이 교차방향에서 일체로 설치되어 공급보빈과 연선기 사이에서 연선기 측에서의 당김력으로 공급보빈의 둘레를 따라 공전함과 동시 선재의 풀림과 공급을 유도하는 가이더로 이룬 선재공급대 및 주축대 측과 선재공급대 사이에서 자력을 이용한 간접적 결합으로 주축대 측으로부터 공급되는 구동력을 선재공급대 측으로 전달하는 자기화의 매개부재를 포함하여서, 연선기의 구동과 함께 공급보빈과 선재공급대가 동일방향으로 회전함과 동시 선재공급대가 연선기 측에서의 당김력으로 선재를 앞서서 풀어냄과 자기화의 매개부재에 의한 반작용으로 공급을 제어하여 선재의 꼬임방지와 장력이 유지된다.

본 발명에 따른 연선기의 선재 공급유닛에 의하면, 선재의 공급보빈이 별도의 구동력을 이용하여 선재 공급 길이방향과 병행한 방향에서 회전반과 같이 동일 속도로 회전되면서 선재를 공급시키게 함으로서, 선재에서의 꼬임 현상이 일어나지 않아 선재의 특성유지와 피로한도를 높이며 고속운전으로 집합선의 생산량을 증대하고 원가 절감으로 경제적인 효과가 있는 것이다.

또 본 발명은 선재의 공급을 안내하는 가이더가 공급보빈 측과 자기화의 매개부재를 이용한 간접적인 결합으로 연동되게 하면서 연선기 측에서의 당김력으로 공급보빈 둘레를 따라 공전하며 선재의 앞선 풀어냄과 동시 반작용으로 공급선재들의 장력이 균일하게 유지되게 함으로서, 각 선재들에서의 비꼬임으로 인한 불량을 완전방지하고 고품질의 집합선을 제조시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 자기화의 매개부재에서 대향 극성 교차영역의 크기에 따라 가변하는 자기력으로 가이더의 토크가 조절되어 굵기 또는 재질에 따른 다종류 공급선재들 각기의 강도에 맞추어 장력을 적절하게 조절시킬 수 있게 함으로서, 다양한 선재들을 제조할 수 있으며 기기의 구동이 보다 안정되고 연선기의 성능을 향상 시킬수 있는 효과도 있는 것이다.

도 1은 본 발명 연선기의 선재 공급유닛의 구성을 보여 주는 단면도.
도 2는 도 1의 A-A선 부분을 따라 절단하여 보여 주는 단면도.
도 3의 (a)(b)(c)(d)는 본 발명 선재 공급유닛의 매개부재에 적용되는 고정분할자와 가동분할자 각기에 구비된 양측 자석대들의 극성 교차영역 예를 보여 주는 설명도로서,
(a)는 양측 자석대들의 영구자석이 반대극으로 대향 된 모습을 보여 주는 설명도이다. 이때 회전자에는 자기력이 미치지 않아 자유상태이고,
(b)는 양측 자석대들의 영구자석이 동극 측으로 대향되는 초기의 모습을 보여 주는 설명도로이다. 이때 동극의 교차영역은 최소 크기로 회전자에 최소의 토크가 작용하며,
(c)는 양측 자석대들의 영구자석이 동극으로 대향되는 중기의 모습을 보여 주는 설명도로이다, 이때 동극의 교차영역은 중간 크기로 회전자에 중간의 토크가 작용하며,
(d)는 양측 자석대들의 영구자석이 동극으로 대향되는 말기의 모습을 보여 주는 설명도로이다, 이때 동극의 교차영역은 최대 크기로 회전자에 최대의 토크가 작용한다.
도 4는 본 발명 연선기의 선재 공급유닛에서 보빈의 교체과정을 보여 주는 설명도.

다음 본 발명의 일 실시 예에 관해 설명하겠다. 도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 연선기의 선재 공급유닛이 상세하게 도시되어 있다.

본 발명은 비교적 가는 몇 가닥의 선재들을 꼬아 이루는 전기적인 신호 또는 통신선로나 발열선 등의 특성이 요구되는 집합선 제조를 위한 연선기의 선재 공급유닛을 제공하는 것이다.

도면에서 B는 선재의 공급을 위한 공급보빈이고, 10은 본 발명 선재(W)의 공급유닛들을 연선기(도시되지 않음) 외측에서 설치시키기 위한 기대이다. 이때 기대(10)는 선재(W)의 공급길이 교차방향으로 설치될 것이다.

본 발명 연선기의 선재 공급유닛은 크게 나누어 주축대(20)와 심압대(30)와 선재공급대(40), 그리고 매개부재(50)로 구성된다.

먼저, 주축대(20)는 기대(10)에서 연선기의 선단에 선재들(W)의 꼬음공정을 위해 회전반 측으로 공급시키는 집합다이스를 중심으로 하는 원주 상으로 배치되는 축수(12)를 이용하여 선재(W)의 공급방향과 병행하게 설치되어 연선기와 동일회전으로 구동한다. 이때 주축대(20)의 구동력은 그 후단에서 설치되어 별도의 구동원과 연동하는 동력전달요소(21)를 통하여 전달될 것이다.

또 심압대(30)는 주축대(20)의 선단 동축상에서 나사조립식으로 설치되어 주축대(20)와 협력하여 공급보빈(B)의 장전과 교체를 위해 탈착을 이룬다.

또한 선재공급대(40)는 주축대(20)의 동축상에서 분리 설치되어 자유로이 회전하는 아이들축(42)과, 이 아이들축(42)의 길이 교차방향에서 관통 조립식을 이용하여 일체로 설치되어 공급보빈(B)과 연선기 사이에서 연선기 측에서의 당김력(테이크업 모션)으로 공급보빈(B)의 둘레를 따라 공전함과 동시 선재(W)의 풀음과 공급을 유도하는 가이더(44)로 구성게 될 것이다.

그리고 매개부재(50)는 주축대(20) 측과 선재공급대(40) 사이에서 자기력을 이용한 간접적 결합으로 개재되어 주축대(20) 측으로부터 공급되는 구동력을 선재공급대(40) 측으로 전달한다.

이렇게 구성되는 선재의 공급유닛은 연선기의 구동과 함께 공급보빈(B)과 선재공급대(40)가 동일방향으로 회전하여 선재(W)에서의 짝힘이 일어나지 않게 함과 동시, 선재공급대(40)가 연선기 측에서의 당김력으로 선재(W)를 앞서서 풀어냄과 자기화의 매개부재(50)에 의한 반작용으로 공급을 제어하여 선재(W)의 꼬임방지와 장력이 유지될 것이다.

한편, 상기에서의 심압대(30)는 주축대(20) 길이방향에서 양분되어 보빈(B)을 가압고정시키는 지지요소(32a)가 구비되어 상호 이격 배치되는 고정분할자(32)와 가동분할자들(34), 그리고 고정ㆍ가동분할자들(32,34)의 사이 둘레에서 개재되어 수용공간을 이루게 하는 관형의 중간자(36)로 구성된다. 이때 가동분할자(34)는 중간자(36)에 구비되는 결속요소(36a)를 이용해 정착 또는 해제되고, 가동분할자(34)의 해제는 그 가동분할자(34)를 좌우로 회전시키면서 이후에 설명할 매개부재(50) 자석대들의 극성 교차영역크기 조절작업을 이루게 한다.

또 선재공급대(40)의 아이들축(42) 선단에는 선재(W)를 연선기의 집합다이스로 유도공급시키게 하는 가이드링(42a)을 갖는다.

또한 매개부재(50)는 심압대(30)의 고정ㆍ가동분할자들(32,34) 각기의 내 원주상에서 설치되어 대향하는 자석대들(52,54)과, 이들 자석대들(52,54)의 사이에서 선재공급대(40)의 아이들축(42)이 일체로 구비되어 비접촉식으로 자유로이 설치되는 자기성의 회전자(56)로 구성되어 있다.

그리고 자석대들(52,54) 각각은 도 3에서와 같이 양ㆍ음극 영구자석들(S,N)이 교호적으로 배열되어 이룬다.

또 자기성의 회전자(56)는 알리코자석으로서, 자석대들(52,54)의 양ㆍ음극 영구자석들(S,N)의 대향극성에 따른 작용, 즉 양ㆍ음극 영구자석들(S,N)의 반대극에서는 자력선이 통과하여 회전자(56)가 자유로이 회전하고, 동극에서는 대향하는 영구자석들(S,N)에서의 밀어내는 힘으로 회전자(56)에 부하가 작용한다. 이때 회전자(56)에 가해지는 부하의 크기는 도 3의 (a)(b)(c)(d)에서와 같이 화살표방향으로 가동분할자(34)가 변위하여 가변하는 동일극성의 교차영역 크기에 의해 설정되어 선재공급대(40)의 토크가 조절될 것이다. 여기서 선재공급대(40)의 토크 조절은 선재의 굵기나 강도에 따른 적합한 장력을 가지게 할 것이다.

또한 공급보빈(B)에는 그 주위를 감싸 설치되어 공급되는 선재(W)가 외력으로부터 손상되지 않도록 하는 보호캡(60)을 갖는다.

본 발명에 따른 연사기의 선재 공급유닛의 작동을 설명하면, 선재(W)의 공급보빈(B)이 선재(W)의 공급 길이방향에서 연선기의 회전반과 동일회전으로 회전함과 동시, 자기화의 매개부재(50)로 구동하는 선재공급대(40) 가이더(44)에서의 반작용으로 선재(W)의 꼬임방지와 장력이 유지하고 고속운전이 가능하게 한 것이다.

도 4에는 본 발명 연선기의 선재 공급유닛에서 공급보빈(B)의 교체과정을 보여 주는 것으로, 심압대(30)을 주축대(20)으로부터 이탈시키면 선재공급대(40)도 따라 분리되어 공급보빈(B)의 교체작업을 간편하게 이루게 될 것이다.

이상에서와같이 본 발명의 일 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 청구범위에 기재된 범위 내에서 변경이 가능할 것이다.

10: 기대 12: 축수
20: 주축대 30: 심압대
32: 고정 분할자 34: 가동 분할자
36: 중간자
40: 선재공급대 42: 아이들축
44: 가이더
50: 매개부재 52,54: 자석대
56: 회전자
60: 보호캡

Claims (6)

1. 선재가 감겨있는 적어도 하나 이상의 공급보빈들이 기대에 배치되며, 상기 각기의 공급보빈들로부터 선재들이 연선기의 집합다이스 측으로 공급되어 몇 가닥으로 꼬아 집합선를 제조시키는 연선기의 선재 공급유닛으로서,
   상기 기대에서 상기 집합다이스를 중심으로 하는 원주 상으로 배치되는 축수를 이용해 상기 선재의 공급방향과 병행하게 설치되어 상기 연선기와 동일회전으로 구동하는 주축대;
   상기 주축대 길이방향에서 양분되어 상기 보빈을 가압고정시키는 지지요소가 구비되어 이격 배치되는 고정분할자와 가동분할자들, 그리고 상기 고정ㆍ가동분할자들의 사이 둘레에서 개재되어 수용공간을 이루게 하는 관형의 중간자로 이루어 상기 주축대의 선단 동축상에서 나사조립식으로 설치되고 상기 주축대와 협력하여 상기 공급보빈의 장전과 교체를 위해 탈착되는 심압대;
   상기 주축대 동축상에서 분리 설치되어 자유로이 회전하는 아이들축과, 이 아이들축의 길이 교차방향에서 일체로 설치되어 상기 공급보빈과 상기 연선기 사이에서 상기 연선기 측에서의 당김력으로 상기 공급보빈의 둘레를 따라 공전함과 동시 상기 선재의 풀음과 공급을 유도하는 가이더로 이룬 선재공급대; 및
   상기 주축대 측과 상기 선재공급대 사이에서 자기력을 이용한 간접적 결합으로 상기 주축대 측으로부터 공급되는 구동력을 상기 선재공급대 측으로 전달하는 자기화의 매개부재를 포함하며,
   상기 연선기의 구동과 함께 상기 공급보빈과 상기 선재공급대가 동일방향으로 회전함과 동시, 상기 선재공급대가 상기 연선기 측에서의 당김력으로 상기 선재를 앞서서 풀어냄과 상기 자기화의 매개부재에 의한 반작용으로 공급을 제어하여 상기 선재의 꼬임방지와 장력이 유지되도록 한 것을 특징으로 하는 연선기의 선재 공급유닛.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 선재공급대의 아이들축 선단에 상기 선재를 상기 연선기의 집합다이스로 유도공급시키는 가이드링을 갖는 것을 특징으로 하는 연선기의 선재 공급유닛.
4. 제1항에 있어서,
   상기 매개부재는 상기 심압대의 고정ㆍ가동분할자들 각기의 내 원주상에서 양ㆍ음극 영구자석들이 교호적으로 배열되어 대향하는 자석대들과, 이 자석대들의 사이에서 상기 선재공급대 아이들축이 일체로 구비되어 비접촉식으로 자유로이 설치되는 자기성의 회전자로 이룬 것을 특징으로 하는 연선기의 선재 공급유닛.
5. 제4항에 있어서,
   상기 매개부재 가동분할자의 변위를 이용하여 그 가동분할자 측의 자석대와 상기 고정분할자 측 자석대와의 극성 교차영역크기에 따라 가변하는 자기력으로 상기 선재공급대의 토크가 조절되도록 한 것을 특징으로 하는 연선기의 선재 공급유닛.
6. 삭제

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