KR102015259B1 - 골판지 케이블 보빈 및 그 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휨이 방지되고 강성이 우수하며 파손이 방지되는 골판지 케이블 보빈 및 그 제조장치에 관한 것이다.

Description

골판지 케이블 보빈 및 그 제조장치{Corrugated cardboard cable bobbin and manufacturing apparatus thereof}

본 발명은 골판지 케이블 보빈 및 그 제조장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 휨이 방지되고 강성이 우수하며 파손이 방지되는 골판지 케이블 보빈 및 그 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 보빈은 방적용어로는 (bobbin)은 거친 실이나 꼰 실 등을 감는 통 모양을 한 목제(木製) 또는 섬유제의 실패를 말하며, 기계용어로는 전기 회로용 코일이나 전선을 감는 중공(中空)의 원통을 일컫는 말이다.

그 중, 기계용어로서 사용되는 보빈은 코일 또는 전선을 제작하거나 또는 판매하기 위한 틀로 주로 사용되는 구조체를 말하며, 중심에 실, 케이블 등을 권취하기 위한 원통 형상의 중심관과, 중심관의 양단에 부착되는 플랜지를 포함하여 구성된다.

이러한 보빈은 그 활용성이 뛰어나 그 사용이 지속적으로 증대되고 있는 실정이며, 따라서 구조나 소재를 달리하는 등 여러 방면에서 기술 개발이 지속되고 있다.

보빈은 그 재질에 따라 목재, 합성수지재, 종이재 보빈 등으로 구분될 수 있는데, 저마다의 용도 및 목적에 따라 사용되며, 각각의 특징 및 장단점을 가지고 있다.

그 중 종이재는 일회용으로 사용하기 적당한 특성을 가지며, 다른 소재에 비하여 소재 비용이 저렴하고 폐기 처분 또는 재활용에 있어서 우수한 장점이 있다.

따라서, 이러한 특성으로 인하여 선재 또는 케이블을 수출하는 경우에 비용에 대한 부담이 적고, 환경 규제가 심한 나라에 수출하는 경우 합성수지를 대체함으로써 규제를 회피할 수 있는 등 많은 장점을 가지는 종이재 보빈의 사용이 지속적으로 증대되고 있는 것이다.

이러한 종이재 보빈으로서, 한국 등록실용신안 제20-0228141호에서 종이재 보빈을 개시한 바 있으며, 또한 한국등록특허 제10-0775893호와 같이 일부 구성요소를 합성수지로 하고 나머지 부분을 종이재로 하는 보빈 또한 개시된 바 있다.

그런데, 이러한 종래의 종이재 보빈은 종이의 특성상 강도가 약하다는 문제점이 지속적으로 제기되어 오고 있다.

한편, 골판지는 파도 모양으로 성형된 골심지와 골심지의 편면 또는 양번에 라이너 원지를 접착한 것으로서, 구조에 따라 편면골판지, 양면골판지, 2중양면 골판지, 3중 골판지 등으로 분류되며, 또한 용도에 따라 단위 포장용, 내부포장용, 외부포장용 골판지 등으로 분류될 수 있다.

이와 같은 골판지는 트러스 구조로 성형한 골심지를 라이너로 샌드위치한 역학적 구조체로서, 강성, 내충격성, 완충성 등의 특성으로 인하여 내용물의 유닛성, 보호성, 안전성에 효과적이고, 다른 포장 재료에 비하여 단가가 저렴하여 경제적이라는 장점이 있다.

또한, 골판지는 대량 생산이 가능하여 생산성이 높고, 단납기, 다품종 소롯트에도 대응하는 유연성이 있으며, 품질의 안정성이 높고, 보관장소가 적게 드는 장점이 있다.

또한, 중량이 가볍고, 작업성이 좋으며, 표면에 수요자의 요구에 맞도록 양질의 인쇄가 가능하여 미적 효과를 용이하게 높이고 표시성과 선전 효과를 확보할 수 있으며, 사용 후에는 다시 고지원료로 회수 및 재활용이 가능하여 리사이클성이 우수하다는 장점을 가지고 있다.

따라서 이러한 여러 장점으로 인하여 골판지는 여러 분야에 매우 많이 사용되고 있는데, 보빈 또한 그 활용 분야 중에 하나이다.

따라서, 전술한 종래의 종이재 보빈의 강성 확보를 위하여 최근에는 골판지를 활용한 골판지 보빈이 소개되고 있다.

그런데, 골판지를 활용한 골판지 보빈을 제조하기 위하여서는 우선 골판지를 제조 또는 확보하는 것이 필요한데, 골판지는 특성상 휨이 발생하는 경우에 많다.

다시말해, 골판지는 재질 자체의 특성으로 골판지가 수분을 흡수하고 건조되는 것이 반복될 수 있으며, 그러한 과정에서 일반적인 종이재가 그러하듯이 골판지 또한 불특정 방향으로 굴곡 등이 발생하거나 또는 일 방향으로 휘는 일명 배부름 현상이 발생하는 문제가 있었다.

따라서, 이러한 골판지의 휨을 보빈의 제조 전 또는 제조 과정에서 보정하는 것이 필요한데, 그러한 보정을 수행할 수 있는 기술은 종래에 소개된 바가 없었다.

또한, 보빈의 플랜지는 전술한 바와 같이 골판지의 특성상 특정 방향으로의 휨이 발생될 수 있으며, 플랜지에는 내부에 권취되는 전선이나 케이블 등의 양을 파악하기 위한 관통홀과 중심관을 체결하기 위한 보조홀 등이 형성되는데, 이러한 홀 형성 과정에 있어서도 추가적으로 휨 또는 파손이 발생할 수 있는 문제가 있었다.

따라서, 골판지의 휨을 보정하고 휨의 발생을 억제할 수 있는 기술의 개발이 필요한 실정이다.

본 발명은 골판지 케이블 보빈 및 그 제조장치에 관한 것으로서, 플랜지의 강성이 우수하고 휨이 보정 및 방지되는 골판지 케이블 보빈 및 그 제조장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

전술한 본 발명의 과제는 케이블이 권선될 수 있도록 원형 파이프 형태를 가지는 지관; 및 적어도 한 겹 이상의 골판지로 이루어지며, 상기 지관의 양단에 각각 고정되는 한 쌍의 사이드 플랜지;를 포함하며, 상기 한 쌍의 사이드 플랜지 중 하나 이상은 일면에 형성되는 복수 개의 골로 이루어지는 골부를 포함하고, 상기 골부는 상기 사이드 플랜지의 중심점을 기준으로 원형으로 형성되고 서로 다른 직경을 갖는 복수 개의 원형 골 및 상기 사이드 플랜지의 외주면을 따라 형성되되 상기 사이드 플랜지의 중심부를 향해 볼록하게 형성되는 복수 개의 호형 골을 포함하며, 상기 호형 골 각각은 상기 복수 개의 원형 골 중 상대적으로 직경이 작은 내측의 원형 골과 이격되어 있는 동시에, 상기 복수 개의 원형 골 중 상대적으로 직경이 큰 외측의 원형 골을 관통하거나 상기 외측의 원형 골에 접하는, 골판지 케이블 보빈을 제공함에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 복수 개의 호형 골 중 상기 외측의 원형 골을 관통하는 호형 골의 일단 또는 타단 단부는 상기 사이드 플랜지의 외주면에 접하고, 상기 복수 개의 호형 골 중 상기 외측의 원형 골에 접하는 호형 골의 일단 또는 타단 단부는 상기 사이드 플랜지의 외주면과 이격되고, 일단 또는 타단 단부가 상기 사이드 플랜지의 외주면과 이격된 호형 골은 일단 또는 타단 단부가 상기 사이드 플랜지의 외주면과 접하고 서로 인접한 한 쌍의 호형 골을 동시에 관통할 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 사이드 플랜지 중 하나 이상은 상기 지관에 권취되는 케이블을 시각으로 감지할 수 있고 상기 사이드 플랜지의 중심부를 기준으로 서로 대칭하게 형성되는 한 쌍의 관통홀을 포함하고, 상기 복수 개의 원형 골 중 상대적으로 직경이 작은 원형 골 및 상기 복수 개의 호형 골 중 하나 이상이 상기 한 쌍의 관통홀 중 하나 이상을 관통하고, 상기 복수 개의 원형 골 중 상대적으로 직경이 큰 원형 골은 상기 관통홀과 이격될 수 있다.

나아가, 상기 복수 개의 호형 골 중 일단 또는 타단 단부가 상기 사이드 플랜지의 외주면과 이격되어 있는 호형 골이 상기 한 쌍의 관통홀 중 하나 이상을 관통할 수 있다.

한편, 상기 복수 개의 호형 골은 상기 사이드 플랜지의 중심부를 기준으로 서로 대칭으로 배치되는 한 쌍의 호형 골을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 골판지는 골과 마루가 반복되는 골심지와 상기 골심지의 양면에 구비되는 원판지로 구성되되, 골심지가 복층으로 구비되는 복층 골판지일 수 있다.

또한, 상기 복층으로 구비되는 골심지 각 층의 골 방향 간의 각도가 서로 30 내지 60도를 이루도록 형성될 수 있다.

한편, 골심지와 원판지를 접착하여 골판지를 형성한 후 1차 절단하는 제1골판지 제조 유닛; 상기 제1골판지 제조 유닛에서 절단된 골판지를 전달받아 상기 골판지가 원형을 갖도록 2차 절단하여 사이드 플랜지를 형성하는 제1프레스 유닛; 상기 제1프레스 유닛으로부터 사이드 플랜지를 전달받아 상기 사이드 플랜지의 일면을 프레스로 가압하여 관통홀 및 골부를 형성시키는 제2프레스 유닛; 지관을 공급하는 지관 공급유닛; 및 상기 제2프레스 유닛으로부터 상기 사이드 플랜지를 전달받고, 상기 지관 공급유닛으로부터 지관을 공급받아, 상기 지관 양단에 상기 사이드 플랜지를 부착하여 고정시키는 부착유닛을 포함하는, 상기 골판지 케이블 보빈의 제조 장치를 제공함에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 제2프레스 유닛은 일면에 상기 사이드 플랜지의 관통홀을 형성시키기 위한 절단유닛과, 상기 골부를 형성시키기 위한 가압유닛을 가질 수 있다.

또한, 상기 제2프레스 유닛의 프레스 가압시 상기 가압유닛이 상기 절단유닛보다 먼저 사이드 플랜지에 접촉되고, 상기 프레스의 상승시 상기 절단유닛보다 나중에 사이드 플랜지에서 분리될 수 있도록 상기 가압유닛의 상단은 상기 프레스와 탄성유닛으로 연결되고 하단은 상기 절단유닛의 하단보다 하방에 위치할 수 있다.

본 발명에 따른 골판지 케이블 보빈은 일면에 복수 개의 골이 대칭 형성되어 휨이 방지될 수 있다.

또한, 사이드 플랜지가 복층 골판지로 이루어져 강성이 우수하다.

또한, 사이드 플랜지의 골판지 층의 골의 각도가 서로 30 내지 60도를 이루도록 형성되어 특정 방향으로의 휨이 방지되고, 강성이 우수하다.

또한, 본 발명에 따른 골판지 케이블 보빈 제조 장치에 의하면, 관통홀 및 골부 형성시 가압유닛이 절단유닛보다 먼저 접촉되고 나중에 분리됨으로써 휨이 방지된다.

또한, 절단시 관통홀 주변을 가압하여 들림에 의한 휨이 방지되고, 파손이 방지된다.

또한, 보조유닛의 단부를 만곡지게 형성하여 보조유닛의 단부에 의한 파손이 방지된다.

또한, 제1골판지 제조 유닛 내지 제3골판지 제조 유닛을 서로 30 내지 60도를 이루도록 배치하여, 용이하게 사이드 플랜지의 복층의 골의 방향을 서로 30 내지 60도를 이루도록 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 골판지 케이블 보빈의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 골판지 케이블 보빈의 사이드 플랜지의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 골판지 케이블 보빈의 사이드 플랜지의 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 골판지 케이블 보빈의 사이드 플랜지의 골판지의 분해사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 골판지 케이블 보빈의 사이드 플랜지의 골판지의 제조 방법에 대한 요부구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 골판지 케이블 보빈의 사이드 플랜지의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 사이드 플랜지의 골판지의 골심지만을 도시한 것이다.
도 8은 도 6에 도시된 사이드 플랜지의 골판지의 골심지의 골의 각도를 평면상에서 도시한 것이다.
도 9는 도 1에 도시된 골판지 케이블 보빈의 골판지의 제조 장치의 구성도이다.
도 10은 도 9에 도시된 골판지 케이블 보빈 제조 장치의 제1프레스유닛의 요부단면도이다.
도 11은 도 9에 도시된 골판지 케이블 보빈 제조 장치의 제2프레스유닛의 요부단면도이다.
도 12는 도 6에 도시된 골판지 케이블 보빈의 제조 장치의 구성도이다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 골판지 케이블 보빈의 사시도이다. 이를 참조하여 본 발명의 골판지 케이블 보빈에 관하여 설명한다.

본 발명에 따른 골판지 케이블 보빈(10)은 케이블이 권취될 수 있도록 마련되며, 이를 위해 지관(200)과, 사이드 플랜지(100)를 포함한다.

도 1에 도시된 본 발명에 따른 골판지 케이블 보빈(10)은 내측에 지관(200)이 마련되고, 지관(200)의 양단에 사이드 플랜지(100)가 각각 고정되는 구조를 갖는다.

여기서 상기 사이드 플랜지(100)는 지관(200)의 양단에 접착제에 의해 고정될 수 있으며, 별도로 마련되는 고정 부재(도시되지 않음)에 의해 가압됨으로써 고정될 수도 있다.

도 2는 본 발명에 따른 골판지 케이블 보빈(10)의 사이드 플랜지(100)의 평면도를 도시한 것이며, 도 3은 사이드 플랜지(100)의 사이도를 도시한 것이다.

도 2에 도시된 사이드 플랜지(100)는 지관(200)의 양단에 고정 결합될 수 있다. 이러한 사이드 플랜지(100)는 권선되는 케이블의 이탈을 방지할 수 있으며, 골판지 케이블 보빈(10)에 케이블이 권선된 상태에서도 사이드 플랜지(100)를 바닥면에 위치하도록 함으로써 적재가 가능할 수 있도록 한다.

이러한 사이드 플랜지(100)에는 지관(200)에 권선되는 케이블의 양을 시각으로 확인할 수 있도록 적어도 하나의 관통홀(110)이 형성될 수 있다.

이러한 관통홀(110)은 복수 개가 형성될 수 있으며, 특정 방향으로의 강성의 차이 또는 휨을 방지하기 위하여 사이드 플랜지(100)의 중심부를 기준으로 대칭되도록 한 쌍으로 형성될 수 있으며, 같은 방식으로 두 쌍으로 형성될 수도 있다.

또한, 사이드 플랜지(100)에는 지관(200)에 부착시 지관(200)의 위치 등을 보조하기 위한 보조홀(130)이 추가로 형성될 수 있다.

사이드 플랜지(100)는 일면에 복수 개의 골로 형성되는 골부(120)를 가질 수 있다.

골부(120)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 원형골(120a)과 호형 골(120b)로 이루어질 수 있으며, 이때, 원형골(120a)은 사이드 플랜지(100)의 중심부를 기준으로 형성되되 서로 다른 직경을 가지도록 형성될 수 있으며, 호형 골(120b)은 사이드 플랜지(100)의 외주면을 따라 형성되되 사이드 플랜지(100)의 중심부를 향해 볼록한 형태를 이루도록 형성될 수 있다.

여기서 원형 골(120a) 중 상대적으로 직경이 작은 원형 골(120a)과 복수 개의 호형 골(120b) 중 하나 이상은 한 쌍의 관통홀(110) 중 하나 이상을 관통할 수 있다.

또한, 상기 복수 개의 원형 골(120a) 중 상대적으로 직경이 큰 원형 골(120a)은 관통홀(110)과 이격되며 형성될 수 있다.

여기서 복수 개의 호형 골(120b) 각은 상기 복수 개의 원형 골(120a) 중 상대적으로 작은 내측의 원형 골(120a)과 이격되어 있는 동시에, 복수 개의 원형 골(120a) 중 상대적으로 직경이 큰 외측의 원형 골(120a)을 관통하거나 또는 접할 수 있다.

여기서, 상기 복수 개의 호형 골(120b) 중 상기 외측의 원형 골(120a)을 광통하는 호형 골(120b)의 일단 또는 타단의 단부는 사이드 플랜지(100)의 외주면에 접할 수 있다.

한편, 복수 개의 호형 골(120b) 중 상기 외측의 원형 골(120a)에 접하는 호형 골(120b)의 일단 또는 타단 단부는 사이드 플랜지(100)의 외주면과 이격될 수 있다.

또한, 일단 또는 타단 단부가 사이드 플랜지(100)의 외주면과 이격된 호형 골(120b)는 일단 또는 타단 단부가 사이드 플랜지(100)의 외주면과 접하고, 서로 인접한 한 쌍의 호형 골(120b)을 동시에 관통할 수 있다.

이러한 호형 골(120b)은 도시된 바와 같이, 8개가 형성될 수 있으며, 이때 사이드 플랜지(100)의 휨을 효율적으로 방지하기 위하여 8개의 호형 골(120b)은 중심부를 기준으로 서로 대칭되도록 형성되되, 사이드 플랜지(100)의 중심점에서 각 호형 골(120b)의 중심점 까지의 가상선 사이의 각도가 모두 동일하도록 형성될 수 있으나 이는 예시로서, 각도가 제한되지는 않는다.

사이드 플랜지(100)의 중심점에서 각각의 호형 골(120b)의 호의 중심점까지의 각도는 전술한 바와 같이 모두 동일할 수 있으며, 예를 들면 가상선 간의 각도가 모두 동일하게 45도를 이루며 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 골판지 케이블 보빈의 사이드 플랜지(100)는 복수 개의 골로 인하여 일방향으로의 휨이 방지될 수 있으며, 향후에 유통 과정 등에 있어서 예기치 않은 이유로 휨이 발생하는 경우에도 상기 골부(120)의 호형 골(120b) 들을 적절히 절곡하였다가 펴는 방식으로 발생된 휨을 바로잡을 수 있다.

만약, 이러한 골부(120)가 없다면 일방으로 휨이 발생하는 경우에 이를 교정하기 위하여 사이드 플랜지(100)를 비틀거나 하는 경우에 힘의 방향 등이 일정하기 않아 휨을 교정하기 매우 힘들고 심지어 파손이 발생하는 경우도 있을 수 있지만, 본 발명의 골판지 케이블 보빈의 사이드 플랜지(100)는 골부(120)로 인해 사이드 플랜지(100)에 가해지는 힘이 가이드되어 일정한 방향으로 힘이 가해질 수 있어 휨을 방향을 보고 호형 골(120b)을 적절히 절곡했다가 펴는 방식으로 휨을 용이하게 휨을 교정할 수 있는 효과 또한 있다.

원형 골(120a)은 복수 개가 구비되는데, 어느 하나의 원형 골(120a)은 사이드 플랜지(100)의 중심부 영역의 휨을 교정하기 위하여 사이드 플랜지(100)의 중심부터 외부면까지의 거리의 1/4 내지 1/2영역 지점에 형성될 수 있다.

다시 말해, 사이드 플랜지(100)에 휨이 발생되어 있는 경우에 사이드 플랜지(100)의 중심부 영역이 가장 휨의 깊이가 깊다. 이때, 사이드 플랜지(100)의 중심 영역을 가압하여 원형 골(120a)을 형성시킴으로써 중심 영역의 휨을 교정할 수 있다.

이때, 1/4 내지 1/2영역에 형성되는 원형 골(120a)은 관통홀(110)에 의한 휨 또한 방지하기 위하여, 전술한 바와 같이 상기 관통홀(110)의 일단부 영역을 관통하도록 형성될 수 있다. 한편, 관통홀(110)의 타단부 영역은 호형 골(120b)에 의해 관통되면서 가압됨으로써 휨이 교정됨과 동시에 휨 발생이 방지될 수 있다.

한편, 상기 복수 개의 원형 골(120a) 중 다른 어느 하나는 사이드 플랜지(100)의 둘레 영역의 휨을 교정하기 위하여 둘레를 따라 형성될 수 있고, 상기 관통홀(110)을 관통하지 않도록 형성될 수 있다. 따라서, 이러한 복수 개의 골을 형성시 중심부 영역 및 둘레 영역을 함께 가압하여 골을 형성시킴으로써 효율적으로 휨을 교정할 수 있다.

또 한편, 상기 복수 개의 호형 골(120b)은 4개가 사이드 플랜지(100)의 외주면을 따라 형성되되, 외주면을 관통하도록 형성될 수 있다. 이는 상기 원형 골(120a)에 의해 휨이 교정되는 경우에도 완전하게 휨이 교정되지 않는 경우가 있는데, 이러한 경우에 상기 호형 골(120b)을 형성시킴으로써 사이드 플랜지(100)가 완전하게 펴지도록 할 수 있다.

다시 말해, 복수 개의 호형 골(120b)을 형성시킴으로써 추가적으로 휨을 교정할 수 있는데, 이러한 호형 골(120b)은 사이드 플랜지(100)의 둘레의 일부를 절곡하여 사이드 플랜지(100)의 휨 방향과 반대 방향으로 사이드 플랜지(100)에 응력을 가해 사이드 플랜지(100)가 휨 방향과 반대 방향으로 변형되었다가 원복되면서 휨이 교정될 수 있도록 할 수 있다.

한편, 사이드 플랜지(100)에는 복수 개의 호형 골(120b)이 더 형성될 수 있다. 이러한 추가된 호형 골(120b)은 전술한 4개의 호형 골(120b)의 사이에 각각 형성될 수 있으며, 상기 4개의 호형 골(120b)이 절곡되는 경우에 응력이 사이드 플랜지(100)의 중심부로 모일 수 있도록 함과 동시에 사이드 플랜지(100)의 외주면에 접혀짐으로써 강성 하락, 예기치 않은 변형 및 파손이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

다시말해, 상기 호형 골(120b)은 일단 및 타단 단부가 사이드 플랜지(100)의 외주면과 소정 간격 이격되면서 형성될 수 있으며, 바람직하게는 일단 및 타단 단부 각각이 상기 원형 골(120a) 중 외측에 형성된 원형 골(120a)에 접할 수 있고, 바람직하게는 인접한 한 쌍의 호형 골(120b)을 동시에 관통할 수 있으며, 상기 호형 골(120b)이 절곡되는 경우에 단부가 사이드 플랜지(100)의 외주면과 이격된 호형 골(120b)은 외주면에 접하고 있지 않기 때문에 외주면을 관통하는 호형 골(120b)의 절곡이 제한되는 효과가 있다.

또한, 어느 하나의 외주면과 이격된 호형 골(120b)은 인접하는 4개의 단부가 외주면에 접하는 호형 골(120b)과 일부가 서로 교차하도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 단부가 외주면에 접하는 호형 골(120b)을 절곡하는 경우에 상기 호형 골(120b)과 상기 단부가 외주면과 이격된 호형 골(120b)이 중심부를 향해 볼록하게 형성되어 있기 때문에 호형 골(120b)의 골을 따라 전달되는 응력이 단부가 외주면과 이격된 호형 골(120b)의 골을 따라 함께 전달되어 자연스럽게 응력의 방향이 중심부를 향하도록 하여 효율적이고 안정적으로 중심부의 휨을 교정할 수 있다.

도 4는 사이드 플랜지(100)의 골판지 구조를 도시한 것이며, 도 5는 그러한 골반지의 제조 방법을 도시한 것이다.

사이드 플랜지(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 골과 마루가 반복되는 골심지(100a)와 골심지(100a)의 양면에 구비되는 원판지(100b)를 포함할 수 있다.

이러한 골심지(100a)는 도 5에 도시된 바와 같이, 골판지를 생산하기 위한 원지가 감겨있는 원지롤(21)에서 풀려나오는 원지를 골과 마루를 형성시킬 수 있는 성형기(23)를 통과시켜 형성시키며, 원지롤(21)의 상방 및 하방에 위치하는 원지롤(21)에서 풀려나오는 원판지(100b)를 성형기(23)를 통과한 합지롤러(25)를 통해 골심지(100a)의 상부 및 하부에 접착시킴으로써 골판지를 형성시킬 수 있다.

이렇게 골심지(100a)가 하나의 층으로 형성되고, 양면에 원판지(100b)를 구비한 골판지로부터 사이드 플랜지(100)가 형성될 수 있다.

한편, 도 6은 본 발명의 골판지 케이블 보빈(10)의 사이드 플랜지(100)의 다른 예를 도시한 것이며, 도 7은 다른 예의 사이드 플랜지(100)의 골심지(100a-1, 100a-2, 100a-3) 만을 도시한 것이고, 도 8은 골심지(100a-1, 100a-2, 100a-3)의 골의 방향을 평면상에서 도시한 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 골판지 케이블 보빈(10)의 사이드 플랜지(100)는 다른 실시예로서 골판지가 복수 개의 골심지(100a-1, 100a-2, 100a-3) 층으로 이루어질 수 있다.

이러한 복수 개의 골심지(100a-1, 100a-2, 100a-3) 층은 바람직하게는 3개의 층으로 이루어질 수 있다. 이때, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 각 층을 이루는 골심지(100a-1, 100a-2, 100a-3) 층은 골 방향(A-A', B-B', C-C') 간의 각도(a, b)가 각각 30 내지 60도를 이루도록 형성될 수 있다.

이는 사이드 플랜지(100)의 강성 보강 및 휨을 방지하기 위함인데, 골심지(100a) 층을 복수로 하는 경우에 일반적으로 적층된 수에 비례하도록 강성이 거의 정수 비로 올라가는 것은 너무나 당연하다.

하지만, 골심지(100a)의 골은 방향성을 가지고 있기 때문에 골이 형성되는 방향으로 외력이 가해지는 경우에는 매우 강한 강성을 보이지만, 골이 진행되는 방향으로 외력이 가해지는 경우에는 상대적으로 약한 강성을 보인다.

따라서, 골심지(100a-1, 100a-2, 100a-3) 층을 동일한 방향으로 하는 경우에,각 골심지(100a-1, 100a-2, 100a-3)는 골이 형성되는 방향으로의 강성과 골이 진행되는 방향으로의 강성이 상대적으로 더욱 차이가 날 수 밖에 없다. 그런데, 사이드 플랜지(100)는 원형의 형태를 가지고 있기 때문에 일방향으로 바닥면에 지지하는 경우에 가장 약한 부분의 강성을 고려하여 지지 가능 하중이 선정될 수 밖에 없다.

따라서, 골심지(100a-1, 100a-2, 100a-3) 층이 동일한 방향으로 형성되는 경우에는 일방향으로는 매우 큰 강성을 보이지만 전체적으로 방향에 따라 강성이 매우 불균형 하기 때문에 적층에 따른 강성 증가 효율이 좋지 않은 문제가 있다.

하지만, 본 발명의 골판지 케이블 보빈(10)의 사이드 플랜지(100)의 다른 실시예에서는 골심지(100a-1, 100a-2, 100a-3)를 각각 서로 30 내지 60도를 이루도록 형성함으로써 사이드 플랜지(100)가 전체적으로 방향에 상관없이 균일한 강성을 갖도록 하였다.

구체적으로는, 강성이 가장 약한 부분의 방향이 골이 이루는 30 내지 60도의 중간이 바닥면에 지지되는 경우인데, 그 경우에 골의 방향이 일정하도록 3개의 층으로 적층한 경우의 강성과 대비하여 50% 이상의 강성을 더 가지는 효과가 있다.

이러한 구성으로 인하여 사용자는 일면에 복수 개의 골이 대칭 형성되어 휨이 방지될 수 있고, 사이드 플랜지가 복층 골판지로 이루어져 강성이 우수하며, 사이드 플랜지의 골판지 층의 골의 각도가 서로 30 내지 60도를 이루도록 형성되어 특정 방향으로의 휨이 방지되고, 강성이 우수한 골판지 케이블 보빈(10)을 사용할 수 있다.

이상으로 본 발명의 실시예에 따른 골판지 케이블 보빈(10)에 관하여 설명하였으며, 다음으로 본 발명의 실시예에 따른 골판지 케이블 보빈 제조 장치(1)에 관하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 골판지 케이블 보빈 제조 장치의 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 골판지 케이블 보빈 제조 장치(1)는 제1골판지 제조 유닛(20), 제1프레스 유닛(30), 제2프레스 유닛(40), 지관 공급유닛(50) 및 부착유닛(60)을 포함한다.

제1골판지 제조 유닛(20)은 골심지와 원판지를 형성한 후 접착하여 골판지를 형성하여 1차로 절단한다. 이때, 골심지와 원판지의 형성 방법은 도 5에 도시된 바와 대동소이하며, 구체적으로는 골판지를 생산하기 위한 원지가 감겨있는 원지롤(21)이 투입부에 구비되고, 원지롤(21)에서 풀려나오는 원지를 골과 마루를 형성시킬 수 있는 성형기(23)를 통과시켜 형성시키며, 합지기(25)에서 원지롤(21)의 상방 및 하방에 위치하는 원지롤(21)에서 풀려나오는 원판지(100b)를 성형기(23)를 통과한 골심지(100a)의 상부 및 하부에 접착시킨 후 이를 절단기(27)에서 1차로 절단한다.

제1프레스 유닛(30)은 절단된 골판지를 전달받아 골판지가 원형을 갖도록 2차로 절단하여 사이드 플랜지를 형성한다. 이때, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1프레스 유닛(30)에는 절단을 위한 절단날(31)이 형성될 수 있으며, 절단날(31)이 형성되는 면에는 절단 후 절단날(31)에 의해 골판지가 들려지지 않도록 하방으로 가압하는 보조유닛(33)가 형성될 수 있다.

이러한 보조유닛(33)는 탄성체일 수 있으며, 스폰지 재질로 이루어질 수도 있다. 한편, 보조유닛(33)의 단부는 골판지의 손상을 방지하기 위하여 단부가 만곡지게 형성될 수 있다.

제2프레스 유닛(40)은 제1프레스 유닛(30)으로부터 골판지를 전달받아 일면을 프레스로 가압하여 관통홀 및 골부를 형성한다.

이때, 도 11에 도시된 바와 같이, 제2프레스 유닛(40)의 일면에 관통홀 형성을 위한 절단날(41)이 형성될 수 있으며, 이와 동시에 골부 형성을 위한 가압유닛(43)이 함께 형성되어 골부를 형성시킬 수 있다.

여기서, 가압유닛(43)은 도시된 바와 같이, 프레스의 가압시 절단유닛(41)보다 먼저 사이드 플랜지에 접촉되고, 프레스 상승시 절단유닛(41)보다 늦게 사이드 플랜지에서 분리될 수 있도록 상방이 탄성체(45)로 연결되고 하단이 절단유닛(41)의 하방보다 하방에 위치할 수 있다.

또한, 도시되지는 않았지만, 제2프레스 유닛(40)에도 골판지의 들림 및 휨 방지를 위하여 전술한 보조유닛(도시되지 않음)가 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 골판지 케이블 보빈 제조 장치는 사이드 플랜지의 휨 및 들림에 의한 변형, 마찰에 의한 파손이 방지될 수 있다.

지관 공급유닛(50)은 부착유닛(60)의 측면에 배치되며, 지관을 공급한다.

부착유닛(60)은 제2프레스 유닛(40)으로부터 전달되는 사이드 플랜지와 지관 공급유닛(50)으로부터 전달되는 지관을 서로 부착하여 골판지 케이블 보빈을 완성한다.

이러한 구성으로 본 발명의 실시예에 따른 골판지 케이블 보빈을 제조할 수 있다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 골판지 케이블 보빈 제조 장치(1')의 구성을 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 전술한 복층 골심지 중에서 3중 골심지를 갖는 사이드 플랜지가 부착되는 골판지 케이블 보빈을 제조하고자 하는 경우에는 제1프레스 유닛(30)을 기준으로 제1골판지 제조 유닛(20)과 30 내지 60도를 이루도록 배치되는 제2골판지 제조 유닛(20')과 -60 내지 -30도를 이루도록 배치되는 제3골판지 제조 유닛(20'')을 더 포함한다.

여기서, 각각의 골판지 제조 유닛(20, 20', 20"")을 통과한 골판지는 제1프레스 유닛(30)에서 서로 적층되어 접착되어 3층 골심지를 갖는 골판지로 형성되는데, 이때 접착을 위하여 각 골판지 제조 유닛(20, 20', 20"")에는 접착제 도포 유닛(29)이 추가로 설치될 수 있다.

이러한 접착제 도포 유닛()을 제외한 나머지 구성은 본 발명의 실시예에 따른 제1골판지 제조 유닛(20)과 기술적 특징이 동일하므로 더 이상 설명은 생략한다.

또한, 제2 및 제3골판지 제조 유닛(20'')도 배치 각도에서만 차이가 날 뿐 제1골판지 제조 유닛(20)과 기술적 특징이 동일하므로 설명은 생략한다.

제1프레스 유닛(30)에서는 각 골판지 제조 유닛(20, 20', 20"")을 통과한 골판지가 순서대로 적층되어 접착된다. 여기서, 각 골판지 제조 유닛(20, 20', 20"")은 서로 30 내지 60도의 각도롤 가지며 배치되기 때문에 자연스럽게 각 골심지 층이 60도를 이루는 골판지가 형성될 수 있다.

그 외의 구성은 전술한 실시예의 제2프레스 유닛(40), 지관 공급유닛(50), 부착유닛(60)과 기술적 특징이 대동소이하므로 더 이상의 설명은 생략한다.

이상으로 본 발명의 골판지 케이블 보빈 제조 장치에 관하여 설명하였으며, 따라서 사용자는 사이드 플랜지의 골판지 층의 골의 각도가 서로 30 내지 60도를 이루도록 형성되어 특정 방향으로의 휨이 방지되고, 강성이 우수한 골판지 케이블 보빈을 제조할 수 있으며, 한편, 관통홀 및 골부 형성시 가압유닛이 절단유닛보다 먼저 접촉되고 나중에 분리됨으로써 휨이 방지되고, 절단시 관통홀 주변을 가압하여 들림에 의한 휨이 방지되고, 파손이 방지되며, 보조유닛의 단부를 만곡지게 형성하여 보조유닛의 단부에 의한 파손이 방지되며, 제1골판지 제조 유닛 내지 제3골판지 제조 유닛을 서로 30 내지 60도를 이루도록 배치하여, 용이하게 사이드 플랜지의 복층의 골의 방향을 서로 30 내지 60도를 이루도록 제조할 수 있는 골판지 케이블 제조 장치를 사용할 수 있다.

이상으로 본 발명에 따른 골판지 케이블 보빈 및 그 제조 장치에 대하여 설명하였으며 다만, 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 실시예가 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

1 : 골판지 케이블 보빈 제조 장치
10 : 골판지 케이블 보빈
100 : 사이드 플랜지
200 : 지관

Claims (10)

1. 골판지 케이블 보빈의 제조 장치로서,
   상기 골판지 케이블 보빈의 제조 장치는 골심지와 원판지를 접착하여 골판지를 형성한 후 1차 절단하는 제1골판지 제조 유닛; 상기 제1골판지 제조 유닛에서 절단된 골판지를 전달받아 상기 골판지가 원형을 갖도록 2차 절단하여 사이드 플랜지를 형성하는 제1프레스 유닛; 상기 제1프레스 유닛으로부터 사이드 플랜지를 전달받아 상기 사이드 플랜지의 일면을 프레스로 가압하여 관통홀 및 골부를 형성시키는 제2프레스 유닛; 지관을 공급하는 지관 공급유닛; 및 상기 제2프레스 유닛으로부터 상기 사이드 플랜지를 전달받고, 상기 지관 공급유닛으로부터 지관을 공급받아, 상기 지관 양단에 상기 사이드 플랜지를 부착하여 고정시키는 부착유닛을 포함하고,
   상기 제2프레스 유닛은 일면에 상기 사이드 플랜지의 관통홀을 형성시키기 위한 절단유닛과, 상기 골부를 형성시키기 위한 가압유닛을 갖고,
   상기 제2프레스 유닛의 프레스 가압시 상기 가압유닛이 상기 절단유닛보다 먼저 사이드 플랜지에 접촉되고, 상기 프레스의 상승시 상기 절단유닛보다 나중에 사이드 플랜지에서 분리될 수 있도록 상기 가압유닛의 상단은 상기 프레스와 탄성유닛으로 연결되고 하단은 상기 절단유닛의 하단보다 하방에 위치하며,
   상기 골판지는 케이블이 권선될 수 있도록 원형 파이프 형태를 가지는 지관 및 적어도 한 겹 이상의 골판지로 이루어지며, 상기 지관의 양단에 각각 고정되는 한 쌍의 사이드 플랜지를 포함하고, 상기 한 쌍의 사이드 플랜지 중 하나 이상은 일면에 형성되는 복수 개의 골로 이루어지는 골부를 포함하며, 상기 골부는 상기 사이드 플랜지의 중심점을 기준으로 원형으로 형성되고 서로 다른 직경을 갖는 복수 개의 원형 골 및 상기 사이드 플랜지의 외주면을 따라 형성되되 상기 사이드 플랜지의 중심부를 향해 볼록하게 형성되는 복수 개의 호형 골을 포함하고, 상기 호형 골 각각은 상기 복수 개의 원형 골 중 상대적으로 직경이 작은 내측의 원형 골과 이격되어 있는 동시에, 상기 복수 개의 원형 골 중 상대적으로 직경이 큰 외측의 원형 골을 관통하거나 상기 외측의 원형 골에 접하는, 골판지 케이블 보빈의 제조 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수 개의 호형 골 중 상기 외측의 원형 골을 관통하는 호형 골의 일단 또는 타단 단부는 상기 사이드 플랜지의 외주면에 접하고,
   상기 복수 개의 호형 골 중 상기 외측의 원형 골에 접하는 호형 골의 일단 또는 타단 단부는 상기 사이드 플랜지의 외주면과 이격되고,
   일단 또는 타단 단부가 상기 사이드 플랜지의 외주면과 이격된 호형 골은 일단 또는 타단 단부가 상기 사이드 플랜지의 외주면과 접하고 서로 인접한 한 쌍의 호형 골을 동시에 관통하는 것을 특징으로 하는, 골판지 케이블 보빈의 제조 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 한 쌍의 사이드 플랜지 중 하나 이상은 상기 지관에 권취되는 케이블을 시각으로 감지할 수 있고 상기 사이드 플랜지의 중심부를 기준으로 서로 대칭하게 형성되는 한 쌍의 관통홀을 포함하고,
   상기 복수 개의 원형 골 중 상대적으로 직경이 작은 원형 골 및 상기 복수 개의 호형 골 중 하나 이상이 상기 한 쌍의 관통홀 중 하나 이상을 관통하고,
   상기 복수 개의 원형 골 중 상대적으로 직경이 큰 원형 골은 상기 관통홀과 이격되어 있는 것을 특징으로 하는, 골판지 케이블 보빈의 제조 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 복수 개의 호형 골 중 일단 또는 타단 단부가 상기 사이드 플랜지의 외주면과 이격되어 있는 호형 골이 상기 한 쌍의 관통홀 중 하나 이상을 관통하는 것을 특징으로 하는, 골판지 케이블 보빈의 제조 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수 개의 호형 골은 상기 사이드 플랜지의 중심부를 기준으로 서로 대칭으로 배치되는 한 쌍의 호형 골을 포함하는 것을 특징으로 하는, 골판지 케이블 보빈의 제조 장치.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 골판지는 골과 마루가 반복되는 골심지와 상기 골심지의 양면에 구비되는 원판지로 구성되되, 골심지가 복층으로 구비되는 복층 골판지인 것을 특징으로 하는, 골판지 케이블 보빈의 제조 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 복층 골판지에서 복층으로 구비되는 골심지 각 층의 골 방향 간의 각도가 서로 30 내지 60도를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 골판지 케이블 보빈의 제조 장치.
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