KR102471680B1 - 초전도 선재 래핑장치 - Google Patents

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KR102471680B1
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제이에이취엔지니어링주식회사
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Abstract

본 발명은 롤러의 형상으로 구비되어 초전도 선재를 공급하는 초전도 선재 송출부; 상기 초전도 선재 송출부와 이격되어 롤러의 형상으로 구비되고, 절연테이프를 공급하는 절연테이프 송출부; 상기 초전도 선재 송출부 및 상기 절연테이프 송출부의 각각의 전방에 구비되고, 상기 절연테이프와 초전도선재에 각각 장력을 제공하여 상기 초전도 선재의 일면과 상기 절연테이프 일면이 각각 팽팽한 상태에서 부착이 일어나도록 가이드 해주는 역할을 하는 제1가이드롤러; 상기 제1가이드롤러를 통해 공급되는 상기 절연테이프가 부착된 초전도선재를 내부로 통과시키면서 상기 절연테이프의 상부 및 하부가 초전도선재로 접혀서 상기 초전도선재가 래핑이 되도록 가공하는 가공부; 상기 가공부와 이격되어 구비되고, 상기 가공부를 지나 이동하는 상기 초전도 선재를 래핑한 절연테이프의 상부 및 하부를 눌러주어 절연을 강화하는 역할을 하도록 구비되는 제2가이드롤러; 및 상기 제2가이드롤러와 이격되어 구비되고, 상기 제2가이드롤러에 의해 공급되는 상기 절연테이프가 래핑된 초전도 선재를 회전에 의해 권선하는 권선부;를 포함하여 구성되며, 초전도 선재에 부착된 절연테이프의 상부 및 하부가 절연성이 강화된 상태로 래핑이 되도록 구성된 초전도 선재 래핑장치 및 래핑방법을 제공할 수 있다.

Description

초전도 선재 래핑장치{SUPERCONDUCTING TAPE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 초전도 선재를 래핑하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 초전도 선재를 래핑하는 절연테이프의 상부 및 하부의 모서리를 장력 및 회전력을 이용하여 효과적으로 마무리하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 초전도 선재를 절연테이프를 래핑하여 가공하는 방식은 선재를 평형하게 눕혀서 래핑하는 방식 또는 옆으로 세워서 래핑하는 방식 등 다양한 방식이 있다.
일반적으로 상기 절연 테이프는 별도의 가공기(또는 래핑기)에 의해 자동으로 이루어지진다. 그리고 래핑기는 선재의 외주면에 절연 테이프를 한 겹 또는 다겹으로 감아준다.
종래의 래핑기로는 미국 특허 제4,896,494호에 개시된 바와 같은 드형 래핑기가 주로 사용되어 왔다. 상기 사이드형 래핑기는 지면과 평행한 방향으로 나선형동하도록 설치된 선재의 외주면에 테이프를 감는 기기이다. 그러나 종래의 사이드형 래핑기는 선재와 테이프의 설치 구조상 래핑 속도의 한계로 래핑에 오랜 시간이 걸리는 문제가 있어 래핑 공정의 효율성 및 생산성 측면에서 불리하다.
기존 초전도 선재 테이핑방식은 나선형이 일반적이고, 테이프를 피치를 주어 초전도 선재를 나선형으로 감는다.
나선형으로 테이프로 초전도선재를 감게 되면, 래핑시 피치에 따라서 테이프와 테이프가 겹쳐지는 부분에 budgap이 발생하고 안쪽 공기로 인해 절연에 취약해지는 것이 문제이고, 또한, 절연 특성상 초전도 선재의 모서리쪽에서 절연파괴가 주로 발생하는데 종래의 방식은 모서리쪽에 별다른 조치가 없다는 단점도 있다.
또한, 종래의 래핑 방식은 초전도 선재와 절연테이프의 래핑을 위하여 다양한 방식을 채용하고 있지만, 래핑과정에서 초전도 선재가 꺽이거나 휘게 되어 품질이 떨어지는 문제점이 있다.
문헌 1 대한민국특허청, 등록특허 제10-1395657호, “선재 가공장치" 문헌 2 대한민국특허청, 등록실용신안 제20-0217306호, "선재 가공기"
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 초전도 선재를 신속하고 효과적으로 래핑할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 절연테이프의 상부 및 하부의 모서리가 접히도록 하여 절연성이 뛰어난 초전도 선재 래핑장치 및 래핑방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 롤러의 형상으로 구비되어 초전도 선재를 공급하는 초전도 선재 송출부; 상기 초전도 선재 송출부와 이격되어 롤러의 형상으로 구비되고, 절연테이프를 공급하는 절연테이프 송출부; 상기 초전도 선재 송출부 및 상기 절연테이프 송출부의 각각의 전방에 구비되고, 상기 절연테이프와 초전도선재에 각각 장력을 제공하여 상기 초전도 선재의 일면과 상기 절연테이프 일면이 각각 팽팽한 상태에서 부착이 일어나도록 가이드 해주는 역할을 하는 제1가이드롤러; 상기 제1가이드롤러를 통해 공급되는 상기 절연테이프가 부착된 초전도선재를 내부로 통과시키면서 상기 절연테이프의 상부 및 하부가 초전도선재로 접혀서 상기 초전도선재가 래핑이 되도록 가공하는 가공부; 상기 가공부와 이격되어 구비되고, 상기 가공부를 지나 이동하는 상기 초전도 선재를 래핑한 절연테이프의 상부 및 하부를 눌러주어 절연을 강화하는 역할을 하도록 구비되는 제2가이드롤러; 및 상기 제2가이드롤러와 이격되어 구비되고, 상기 제2가이드롤러에 의해 공급되는 상기 절연테이프가 래핑된 초전도 선재를 회전에 의해 권선하는 권선부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초전도 선재 래핑장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 내부가 진공상태인 챔버; 상기 챔버의 내부에 구비되고, 롤러의 형상으로 구비되어 초전도 선재를 공급하는 초전도 선재 송출부; 상기 초전도 선재 송출부와 이격되어 롤러의 형상으로 구비되고, 절연테이프를 공급하는 절연테이프 송출부; 상기 초전도 선재 송출부 및 상기 절연테이프 송출부의 각각의 전방에 구비되고, 상기 절연테이프와 초전도선재에 각각 장력을 제공하여 상기 초전도 선재의 일면과 상기 절연테이프 일면이 각각 팽팽한 상태에서 부착이 일어나도록 가이드 해주는 역할을 하는 제1가이드롤러; 상기 제1가이드롤러를 통해 공급되는 상기 절연테이프가 부착된 초전도선재를 내부로 통과시키면서 상기 절연테이프의 상부 및 하부가 초전도선재로 접혀서 상기 초전도선재가 래핑이 되도록 가공하는 가공부; 상기 가공부와 이격되어 구비되고, 상기 가공부를 지나 이동하는 상기 초전도 선재를 래핑한 절연테이프의 상부 및 하부를 눌러주어 절연을 강화하는 역할을 하도록 구비되는 제2가이드롤러; 및 상기 제2가이드롤러와 이격되어 구비되고, 상기 제2가이드롤러에 의해 공급되는 상기 절연테이프가 래핑된 초전도 선재를 회전에 의해 권선하는 권선부;를 포함하여 구성되되, 상기 초전도 선재 송출부, 상기 절연테이프 송출부, 상기 제1가이드롤러, 상기 가공부, 상기 제2가이드롤러 및 상기 권선부는 상기 챔버의 내부에 위치하여 작동하는 것을 특징으로 하는 초전도 선재 래핑장치를 제시한다.
또한, 본 발명은 상기 권선부에 회전력을 제공하는 동력전달기어가 구비된 구동모터를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 권선부는 원형의 형상으로 형성되는 권선부 몸체, 상기 권선부 몸체의 상면에 구비되어 상기 권선부 몸체가 회전함에 따라 상기 절연테이프가 래핑된 초전도 선재를 감는 권선롤러, 및 상기 권선부 몸체의 측면에 구비되는 권선기어를 포함하여 구성되고, 상기 권선기어에 구비되는 동력전달기어와 상기 권선기어가 맞물리면서 상기 구동모터로부터 제공되는 회전력에 상기 권선부가 회전하면서 상기 절연테이프가 래핑된 선재를 권선하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 가공부는 상기 절연테이프의 폭에 대응하는 크기의 폭으로 구비되는 유입구; 상기 유입구의 폭보다 작은 크기의 폭으로 구비되는 유출구; 및 상기 가공부의 내측에 구비되며, 상기 유입구로부터 유출구의 방향으로 진행하면서 폭이 작아지는 가이드관;을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명은 초전도 선재 송출부에 의해 선재를 공급하는 단계; 상기 초전도 선재와 일면이 부착되는 절연테이프를 절연테이프 송출부에 의해 공급하는 단계; 상기 초전도 선재 송출부 및 상기 절연테이프 송출부의 각각의 전방에 구비되는 제1가이드롤러에 의해 발생한 장력을 이용하여 상기 초전도 선재와 절연테이프가 각각 팽팽한 상태에서 상기 초전도 선재의 일면이 상기 절연테이프 일면에 부착이 일어나는 단계; 상기 제1가이드롤러를 통해 공급되는 상기 절연테이프가 부착된 초전도선재를 가공부의 내부로 통과시키면서 상기 절연테이프의 상부 및 하부가 초전도선재로 접혀서 상기 초전도선재가 래핑이 되도록 가공하는 단계; 상기 가공부와 이격되어 구비되고, 상기 가공부를 지나 제2가이드롤러를 이동하는 상기 초전도 선재에 래핑된 절연테이프의 상부 및 하부를 눌러주어 절연을 강화하는 단계; 및 상기 제2가이드롤러와 이격되어 구비되는 권선부에 의해, 상기 제2가이드롤러에 의해 공급되는 상기 절연테이프가 래핑된 초전도 선재를 회전에 의해 권선하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 래핑방식에 의한 초전도 선재 래핑방법을 제시한다.
또한, 본 발명의 상기 래핑방식에 의한 초전도 선재 래핑방법은 내부가 진공상태인 챔버의 내부에서 실시되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 일측에 동력전달기어가 구비된 구동모터에 의해 상기 권선부에 회전력을 제공하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
전술한 구성에 의한 본 발명의 실시로 발생하는 효과는 다음과 같다.
본 발명의 실시로 초전도 선재를 신속하고 효과적으로 래핑할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시로 절연테이프의 상부 및 하부가 초전도선재를 절연성을 강화하여 래핑하도록 한 초전도 선재 래핑장치 및 래핑방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예의 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예의 작동도,
도 3은 본 발명의 바람직한 제2실시예의 사시도,
도 4는 본 발명의 실시에 사용하는 가공부의 측면도 및 부분확대도,
도 5는 본 발명의 바람직한 제3실시예의 절차도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 판례 또는 새로운 기술의 출현 등에 의해 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 고려하여 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 상세한 설명에서 상세히 기능 및 구조의 설명을 통하여 의미를 설명할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 발명의 실시예에서는 래핑이란 용어를 초전도 선재에 캡톤 테이프 등의 절연테이프로 가공하는 의미로 사용하였다. 따라서 본 명세서에는 가공이란 용어는 래핑이란 용어와 동의어로 이해가능하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1실시예의 사시도 및 도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시예의 작동도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명인 초전도 선재 래핑 장치(10)는 작업테이블(40)의 위에서 롤러의 형상으로 구비되어 초전도 선재(20)를 공급하는 초전도 선재 송출부(100); 상기 초전도 선재 송출부(100)와 이격되어 롤러의 형상으로 구비되고, 절연테이프(30)를 공급하는 절연테이프 송출부(200)가 구성된다.
또한, 상기 초전도 선재 송출부 및 상기 절연테이프 송출부의 각각의 전방에 구비되고, 상기 절연테이프(30)와 초전도선재(20)에 각각 장력을 제공하여 상기 초전도 선재의 일면과 상기 절연테이프 일면이 각각 팽팽한 상태에서 부착이 일어나도록 가이드 해주는 역할을 하는 제1가이드롤러(300)가 구성된다.
즉, 상기 초전도 선재 송출부(100) 및 상기 절연테이프 송출부(200)에서 송출되어 제1가이드롤러(300)에 의해 제1가이드롤러(300)로 가이드 되는 각각의 절연테이프(30)와 초전도선재(20)는 장력을 제공하고, 장력에 의해 팽팽한 상태를 유지한채로 제1가이드롤러(300)에서 서로 정확하게 밀착되면서 부착이 되는것이다.
또한, 상기 제1가이드롤러(300)를 통해 공급되는 상기 절연테이프(30)가 부착된 초전도선재(20)를 내부로 통과시키면서 상기 절연테이프의 상부 및 하부가 초전도선재(20)로 접혀서 상기 초전도선재가 래핑이 되도록 가공하는 가공부(400)가 구성된다.
상기 가공부(400)와 이격되어 구비되고, 상기 가공부(400)를 지나 이동하는 상기 초전도 선재(20)를 래핑한 절연테이프(30)의 상부 및 하부를 눌러주어 절연을 강화하는 역할을 하도록 구비되는 제2가이드롤러(500)가 구성된다.
즉, 가공부(400)를 통해 절연테이프(30)로 래핑된 초전도선재(20)는 제2가이드롤러(500)로 이동하면서, 제2가이드롤러(500)는 상기 초전도 선재(20)를 래핑한 절연테이프(30)의 상부 및 하부를 눌러주어 절연을 강화하도록 하는 것이다.
즉, 초전도선재(20)가 절연테이프(30)가 접히면서 래핑되는 경우에, 래핑시에 접착부위에는 budgap이 발생하여 안쪽 공기로 인해 초전도선재(20)의 절연에 취약해지는 문제가 발생할 수 있어서, 이러한 Budgap을 발생시키지 않도록 제2가이드롤러(500)는 회전하는 상기 초전도 선재(20)를 래핑한 절연테이프(30)의 상부 및 하부를 눌러주어 절연을 강화하도록 하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 제2가이드롤러(500)에 의해 공급되는 상기 절연테이프(30)가 래핑된 초전도 선재(20)를 회전에 의해 권선하는 권선부(600)로 구성된다.
상기 초전도 선재 송출부(100)는 상기 작업테이블(40)의 위에 위치하여 상기 제1가이드롤러(300)의 방향으로 감겨져 있는 초전도 선재(20)를 공급한다. 그리고 상기 절연테이프 공급부(200)는 회전하면서 상기 초전도 선재 송출부(100)와 이격되어 설치되며 상기 제1가이드롤러(300)의 방향으로 절연테이프를 공급한다.
그리고 제1가이드롤러(300)는 상기 초전도 선재 송출부(100) 및 상기 절연테이프 공급부(200)의 앞쪽에 위치하고, 제1가이드롤러(300)에 의해 발생된 장력을 이용하여 상기 초전도 선재(20)의 일면과 상기 절연테이프(30)의 일면이 제1가이드롤러(300)로 가이드 되면서 서로 부착이 되며, 부착된 상태에서 상기 가공부(400)로 보내진다.
즉, 상기 초전도 선재(20)의 일면과 상기 절연테이프(30)의 일면은 제1가이드롤러(300)로 이동하면서, 가이드롤러(300)에 의해 발생된 장력으로 팽팽한 상태를 유지하면서 서로 밀착되면서 부착된다는 것을 의미한다.
상기 초전도 선재 송출부(100) 및 상기 절연테이프 송출부(200)의 각각의 회전은 상기 권선부(600)의 회전력에 의해 회전하면서 상기 초전도 선재(20) 및 절연테이프(30)를 공급한다. 즉, 감겨있는 초전도 선재(20) 및 절연테이프(30)가 상기 권선부(600)의 회전에 의해 풀리게 되는 것이다. 이때 상기 권선부(600)의 회전력(토크)은 실시조건에 따라 다양하게 조절하여 실시하는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에서의 상기 초전도 선재(20)와 절연테이프(30)의 래핑은 상기 제1가이드롤러(300), 상기 가공부(400), 상기 제2가이드롤러(500) 및 상기 권선부(600)의 회전에 의해 일어난다. 즉, 상기 제1가이드롤러(300)를 지나면서 초전도 선재(20)와 절연테이프(30)의 부착이 일어나기 시작하여 상기 가공부(400), 상기 제2가이드롤러(500)를 지나면서 래핑이 된다.
이때 바람직하게는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 작업테이블(40)의 하부에는 상기 권선부(600)에 회전력을 제공하되, 상기 작업테이블(40)의 위로 돌출형성되는 동력전달기어(820)를 구비하는 구동모터(800)를 더 포함하여 실시하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 권선부(600)는 원형의 형상으로 형성되는 권선부 몸체(620), 상기 권선부 몸체(620)의 상면에 구비되어 상기 권선부 몸체(620)가 회전함에 따라 상기 절연테이프(30)가 래핑된 상기 초전도 선재(20)를 감는 권선롤러(640), 및 상기 권선부 몸체(620)의 측면에 구비되는 권선기어(660)를 포함하여 실시하여 상기 구동모터(800)에 구비되는 동력전달기어(820)와 상기 권선기어(660)가 맞물리면서 상기 구동모터(800)로부터 제공되는 회전력을 상기 권선부(600)에 전달하여 상기 권선롤러(640)가 회전하면서 상기 절연테이프(30)가 래핑된 상기 초전도 선재(20)를 권선하도록 실시하는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 통하여 상기 구동모터(800)에서 발생하는 회전력을 상기 동력전달기어(820)에 전달하고 상기 동력전달기어(820)는 상기 권선기어(660)와 맞물리면서 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 권선기어(660)가 시계반대방향으로 회전을 하면서 상기 권선롤러(640)에 상기 래핑된 초전도 선재(20)가 감기게 되는 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2실시예의 사시도이다.
본 실시예는 전술한 본 발명의 구성에 의한 실시를 내부가 빈 진공상태에서의 챔버 내(700)에서 실시하는 것을 도시한 것이다. 진공상태가 아닌 일반적인 환경하에서 초전도 선재 래핑작업을 하는 과정에서 공기 중에 먼지 및 수분 등이 포함되는 경우에는 절연효과가 떨어지는 등 품질이 떨어지는 문제점이 있다. 따라서, 상기한 문제를 방지하기 위하여 내부가 진공인 상태의 챔버(700)의 내부에서 본 발명을 실시하는 것이 바람직하다.
상세하게는 본 발명을 내부가 진공상태인 챔버(700); 상기 챔버(700)의 내부에 구비되고, 롤러의 형상으로 구비되어 초전도 선재(20)를 공급하는 초전도 선재 송출부(100); 상기 초전도 선재 송출부(100)와 이격되어 롤러의 형상으로 구비되고, 절연테이프(30)를 공급하는 절연테이프 송출부(200);가 구성된다.
또한, 상기 초전도 선재 송출부 및 상기 절연테이프 송출부의 각각의 전방에 구비되고, 상기 절연테이프(30)와 초전도선재(20)에 각각 장력을 제공하여 상기 초전도 선재의 일면과 상기 절연테이프 일면이 각각 팽팽한 상태에서 부착이 일어나도록 가이드 해주는 역할을 하는 제1가이드롤러(300)가 구성된다.
즉, 상기 초전도 선재 송출부(100) 및 상기 절연테이프 송출부(200)에서 송출되어 제1가이드롤러(300)에 의해 제1가이드롤러(300)로 가이드 되는 각각의 절연테이프(30)와 초전도선재(20)는 장력을 제공하고, 장력에 의해 팽팽한 상태를 유지한채로 제1가이드롤러(300)에서 서로 정확하게 밀착되면서 부착이 되는것이다.
또한, 상기 제1가이드롤러(300)를 통해 공급되는 상기 절연테이프(30)가 부착된 초전도선재(20)를 내부로 통과시키면서 상기 절연테이프의 상부 및 하부가 초전도선재(20)로 접혀서 상기 초전도선재가 래핑이 되도록 가공하는 가공부(400)가 구성된다.
상기 가공부(400)와 이격되어 구비되고, 상기 가공부(400)를 지나 이동하는 상기 초전도 선재(20)를 래핑한 절연테이프(30)의 상부 및 하부를 눌러주어 절연을 강화하는 역할을 하도록 구비되는 제2가이드롤러(500)가 구성된다.
즉, 가공부(400)를 통해 절연테이프(30)로 래핑된 초전도선재(20)는 제2가이드롤러(500)로 이동하면서, 제2가이드롤러(500)는 상기 초전도 선재(20)를 래핑한 절연테이프(30)의 상부 및 하부를 눌러주어 절연을 강화하도록 하는 것이다.
즉, 초전도선재(20)가 절연테이프(30)가 접히면서 래핑되는 경우에, 래핑시에 접착부위에는 budgap이 발생하여 안쪽 공기로 인해 초전도선재(20)의 절연에 취약해지는 문제가 발생할 수 있어서, 이러한 Budgap을 발생시키지 않도록 제2가이드롤러(500)는 회전하는 상기 초전도 선재(20)를 래핑한 절연테이프(30)의 상부 및 하부를 눌러주어 절연을 강화하도록 하는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 제2가이드롤러(500)에 의해 공급되는 상기 절연테이프(30)가 래핑된 초전도 선재(20)를 회전에 의해 권선하는 권선부(600)로 구성된다.
상기 초전도 선재 송출부(100)는 상기 작업테이블(40)의 위에 위치하여 상기 제1가이드롤러(300)의 방향으로 감겨져 있는 초전도 선재(20)를 공급한다. 그리고 상기 절연테이프 공급부(200)는 회전하면서 상기 초전도 선재 송출부(100)와 이격되어 설치되며 상기 제1가이드롤러(300)의 방향으로 절연테이프를 공급한다.
상기 제1가이드롤러(300)를 통해 공급되는 절연테이프(30)에 의해 래핑된 상기 초전도 선재(20)를 내부로 통과시키면서 상기 절연테이프(30)의 상부 및 하부 모서리가 접히도록 가공하는 가공부(400); 상기 가공부(400)와 이격되어 구비되고, 상기 가공부를 지나 이동하는 상기 초전도 선재를 래핑한 절연테이프(30)의 상부 및 하부를 눌러주어 절연을 강화하는 역할을 하도록 구비되는 제2가이드롤러(500); 및 상기 제2가이드롤러(500)와 이격되어 구비되고, 상기 제2가이드롤러(500)에 의해 공급되는 상기 래핑된 초전도 선재(20)를 회전에 의해 권선하는 권선부(600);를 포함하여 구성되되, 상기 초전도 선재 송출부(100), 상기 절연테이프 송출부(200), 상기 제1가이드롤러(300), 상기 가공부(400), 상기 제2가이드롤러(500) 및 상기 권선부(600)는 상기 챔버(700)의 내부에 위치하여 작동하도록 구성하여 실시할 수 있는 것이다.
그리고 전술한 바와 같이, 상기 작업테이블(40)의 하부에는 상기 권선부(600)에 회전력을 제공하되, 상기 작업테이블의 상면으로 돌출형성되는 동력전달기어(820)가 구비된 구동모터(800)를 더 포함하여 실시하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 권선부(600)는 원형의 형상으로 형성되는 권선부 몸체(620), 상기 권선부 몸체(620)의 상면에 구비되어 상기 권선부 몸체(620)가 회전함에 따라 상기 절연테이프(30)가 래핑된 초전도 선재(20)를 감는 권선롤러(640), 및 상기 권선부 몸체(620)의 측면에 구비되는 권선기어(660)를 포함하여 구성되고, 상기 동력전달기어(820)와 상기 권선기어(660)가 맞물리면서 상기 구동모터(600)로부터 제공되는 회전력에 상기 권선기어(660)의 회전에 의해 상기 절연테이프(30)가 래핑 된 초전도 선재(20)를 상기 권선롤러(640)에 권선하도록 실시하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 실시에 사용하는 가공부의 측면도 및 부분확대도이다.
도 4(a)를 참조할때, 상기 가공부(400)는 상기 절연테이프(30)의 상부 및 하부의 모서리를 상기 초전도 선재(20) 맞붙은 방향으로 접어서 가공하는 역할을 한다.
종래기술의 초전도 선재 테이핑방식은 나선형이 일반적이고, 테이프를 피치를 주어 초전도 선재를 나선형으로 감는다. 나선형으로 테이프로 초전도선재를 감게 되면, 래핑시 피치에 따라서 테이프와 테이프가 겹쳐지는 부분에 래핑불량인 budgap이 발생하고 안쪽 공기로 인해 절연에 취약해지는 것이 문제이고, 또한, 절연 특성상 초전도 선재의 모서리쪽에서 절연파괴가 주로 발생하는데 종래의 방식은 모서리쪽에 별다른 조치가 없었다.
이를 개선하기 위하여 본 발명은 초전도 선재(20)의 폭을 절연테이프(30)의 폭보다 작게 하고 여기에서 다시 한번 상기 가공부(400)를 통해 상기 절연테이프(30)의 상부 및 하부의 모서리를 접어서 래핑가공하는 것이다.
그리고 , 도 4(b)를 참조할때, 이러한 래핑작업은 상기 초전도 선재(20)의 일면에만 하는 것이 아니라, 1차적으로 상기 권선부에 래핑된 선재(20)가 다 감기면, 2차적으로 다시 상기 초전도 선재(20)의 타면에 절연테이프(30)를 래핑하는 작업을 반복하여 결과적으로 초전도 선재(20)의 양면에 절연테이프에 의한 래핑작업을 하는 것이 바람직하다.
상기 가공부(400)의 구성은, 도 4 (a)와 같이, 상기 절연테이프(30)의 폭에 대응하는 크기의 폭으로 구비되는 유입구(420); 상기 유입구(420)의 폭보다 작은 크기의 폭으로 구비되는 유출구(440); 및 상기 가공부(400)의 내측에 구비되어 유입구(420)와 유출구(440)를 연결하며, 상기 유출구(440)의 방향으로 진행하면서 서서히 폭이 작아지는 가이드관(460)으로 구성하여 실시하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 유입구(420)에 유입되는 상기 절연테이프(30)의 상부 및 하부 모서리가 상기 가이드관(460)을 지나면서 그 폭의 변화에 의해 상기 초전도 선재(20)가 래핑된 방향으로 접히도록 하여 도 4와 같이 상기 유출구(440)를 통해 유출되도록 하는 가공하는 것이다. 상기 가공부(400)와 제1가이드롤러(300) 및 제2가이드롤러(500)의 설치 위치 및 갯수는 자유로이 변경하여 실시할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제3실시예의 절차도이다.
본 발명을 실시함에는 첨부된 도 5와 같이, 초전도 선재 송출부(100)에 의해 선재를 공급하는 단계(S100); 상기 초전도 선재(20)와 일면이 맞닿으면서 래핑되는 절연테이프(30)를 절연테이프 송출부(200)에 의해 공급하는 단계(S200)가 구성된다.
또한, 상기 초전도 선재 송출부(100) 및 상기 절연테이프 송출부(200)의 각각의 전방에 구비되는 제1가이드롤러(300)에 의해 발생한 장력을 이용하여 상기 초전도 선재(20)와 절연테이프(30)가 각각 팽팽한 상태에서 상기 초전도 선재의 일면이 상기 절연테이프 일면에 부착이 일어나는 단계;(S300)가 구성된다.
또한, 상기 제1가이드롤러(300)를 통해 공급되는 상기 절연테이프가 부착된 초전도선재(20)를 가공부(400)의 내부로 통과시키면서 상기 절연테이프의 상부 및 하부가 초전도선재로 접혀서 상기 초전도선재가 래핑이 되도록 가공하는 단계;(S400)가 구성된다.
또한, 상기 가공부(400)와 이격되어 구비되고, 상기 가공부(400)를 지나 제2가이드롤러(500)를 이동하는 상기 초전도 선재의 래핑된 절연테이프(30)의 상부 및 하부를 눌러주어 절연을 강화하는 단계;(S500)가 구성된다.
또한, 상기 제2가이드롤러(500)와 이격되어 구비되는 권선부(600)에 의해, 상기 제2가이드롤러(500)에 의해 공급되는 상기 절연테이프(30)가 래핑된 초전도 선재(20)를 회전에 의해 권선하는 단계(S600)로 구성하여 방법적으로 실시할 수 있다.
그리고 상기 전술한 바와 같이 래핑방법은 내부가 진공상태인 챔버(700)의 내부에서 실시하여 먼지나 습기가 래핑과정에 포함되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명을 실시함에는 전술한 구성에 일측에 동력전달기어(820)가 구비된 구동모터(800)에 의해 상기 권선부(700)에 회전력을 제공하는 단계(S700)를 더 포함하여 실시할 수 있고, 상기 권선부(600)는 원형의 형상으로 형성되는 권선부 몸체(620), 상기 권선부 몸체(620)의 상면에 구비되어 상기 권선부 몸체(620)가 회전함에 따라 상기 절연테이프(30)가 래핑된 초전도 선재(20)를 감는 권선롤러(640), 및 상기 권선부 몸체(620)의 측면에 구비되는 권선기어(660)를 포함하여 구성하되, 상기 권선기어(660)와 상기 동력전달기어(820)가 서로 맞물리면서 상기 권선롤러(640)가 회전하면서 상기 절연테이프(30)가 래핑된 선재(20)를 권선하도록 구성하여 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 상기 가공부(400)는 전술한 바와 같이 상기 절연테이프(30)의 폭에 대응하는 크기의 폭으로 구비되는 유입구(420); 상기 유입구(420)의 폭보다 작은 크기의 폭으로 구비되는 유출구(440); 및 상기 가공부(400)의 내측에 구비되어 유입구(420)와 유출구(440)를 연결하며, 유출구(440)의 방향으로 진행하면서 폭이 작아지는 가이드관(460)을 포함하며 실시하는 것이 바람직하다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 초전도 선재 래핑장치
20: 초전도 선재
30: 절연테이프
40: 작업테이블
100: 초전도 선재 송출부
200: 절연테이프 송출부
300: 제1가이드롤러
400: 가공부
420: 유입구
440: 유출구
460: 가이드관
500: 제2가이드롤러
600: 권선부
620: 권선부 몸체
640: 권선롤러
660: 권선기어
700: 챔버
800: 구동모터
820: 동력전달기어

Claims (9)

  1. 내부가 진공상태인 챔버;
    상기 챔버의 내부에 구비되고, 롤러의 형상으로 구비되어 초전도 선재를 공급하는 초전도 선재 송출부;
    상기 초전도 선재 송출부와 이격되어 롤러의 형상으로 구비되고, 절연테이프를 공급하는 절연테이프 송출부;
    상기 초전도 선재 송출부 및 상기 절연테이프 송출부의 각각의 전방에 구비되고, 상기 절연테이프와 초전도선재에 각각 장력을 제공하여 상기 초전도 선재의 일면과 상기 절연테이프 일면이 각각 팽팽한 상태에서 부착이 일어나도록 가이드 해주는 역할을 하는 제1가이드롤러;
    상기 제1가이드롤러를 통해 공급되는 상기 절연테이프가 부착된 초전도선재를 내부로 통과시키면서 상기 절연테이프의 상부 및 하부가 초전도선재로 접혀서 상기 초전도선재가 래핑이 되도록 가공하는 가공부;
    상기 가공부와 이격되어 구비되고, 상기 가공부를 지나 이동하는 상기 초전도 선재를 래핑한 절연테이프의 상부 및 하부를 눌러주어 절연을 강화하는 역할을 하도록 구비되는 제2가이드롤러; 및
    상기 제2가이드롤러와 이격되어 구비되고, 상기 제2가이드롤러에 의해 공급되는 상기 절연테이프가 래핑된 초전도 선재를 회전에 의해 권선하는 권선부;
    를 포함하여 구성되되,
    상기 초전도 선재 송출부, 상기 절연테이프 송출부, 상기 제1가이드롤러, 상기 가공부, 상기 제2가이드롤러 및 상기 권선부는 상기 챔버의 내부에 위치하여 작동하며,
    상기 가공부는
    상기 절연테이프의 폭에 대응하는 크기의 폭으로 구비되는 유입구;
    상기 유입구의 폭보다 작은 크기의 폭으로 구비되는 유출구; 및
    상기 가공부의 내측에 구비되며, 상기 유입구로부터 유출구의 방향으로 진행하면서 폭이 작아지는 가이드관;
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초전도 선재 래핑장치.
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