KR102517084B1 - 연선기의 선재 소성 장치 - Google Patents

Abstract

이러한 본 발명의 목적은 통신 선로 또는 전원 케이블 등에 사용되는 선재를 제조하는 연선기에 관한 것으로, 특히 선재에 굴곡이 일어나지 않게하는 연선기의 선재 소성 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 여러 가닥의 전선들이 집합 다이스를 통해 연선 유닛의 선단에 구비되는 제1가이드 롤을 타고 유입되어 각기의 전선들이 비틀리며 1차 꼬음 공정으로 이룬 연선의 선재가 전선들의 유입 교차 방향에서 공전하는 아치형의 아암을 따라 이송 안내되어 연선 유닛의 후단에 제2가이드 롤을 통과하면서 2차 꼬음, 그리고 이렇게 1,2차적 중복 꼬음으로 이룬 연사의 선재는 좌우 한 쌍의 회전반 어느 하나에 구비되는 제3가이드 롤을 타고 캡스턴 롤러로 견인되어 회전반에서 척을 이용해 교체 방식으로 설치되는 테이크업 스풀에 트랜스퍼 피더를 이용해 일정 피치로 감겨지도록 한 연선기로서, 제3가이드 롤과 캡스턴 롤러의 사이에서 캡스턴 롤러 측에 인접하는 선재 통과 구간에 인발 유닛을 구비하여 선재의 강도 및 경도 증가와 원형으로 되돌가지 않고 영구 변형이 생기는 등의 물리적 성질이 변하는 냉간 단조를 통한 소성 변형으로 선재의 직진도가 유지된다.

Description

연선기의 선재 소성 장치{a wire plasticity device for twister}

본 발명은 통신 선로 또는 전원 케이블 등에 사용되는 선재를 제조하는 연선기에 관한 것으로, 특히 선재에 굴곡이 일어나지 않게하는 연선기의 선재 소성 장치에 관한 것이다.

연선기는 전선의 한 조 또는 여러 가닥의 전선들을 모아서 꼬은 연사의 선재를 제조하는 장치로서, 그러한 연선기는 대략 여러 가닥의 전선들이 집합 다이스를 통해 유입되어 각기의 전선들이 비틀리며 1차 꼬음 공정으로 이룬 연사가 공전하는 아치형의 아암을 따라 이송 안내되어 가이드롤을 통과하면서 2차 꼬음, 그리고 이렇게 1,2차적 중복 꼬음으로 이룬 연사의 선재는 캡스턴 롤러에 의해 견인되어서 테이크업 스풀 둘레에 일정 피치로 감겨지게 된다.

그러한 선재 제조를 위한 연선기는 대략 전선의 공급 보빈들이 연선기의 내측 또는 외측으로 설치되는, 즉 전선의 꼬음 공정을 위해 연선기 내측에서 구비되는 회전반에 공급 보빈들이 장전되어 전선의 꼬음 방향을 따라 회전하거나 또는 연선기의 외측에서 별도로 공급 보빈들이 병렬이나 원주상으로 배치되고 있는 것이다.

이렇게 전선의 공급 보빈들이 내ㆍ외 측으로 배치되어 전선들을 공급하는 연선기들을 보면, 먼저 전선의 공급 보빈들이 내장형으로 설치되는 연선기의 경우는 공급되는 전선들 각기에서 꼬임이 일어나지 않는 선재를 제조하게 되는데, 이러한 내장형의 연선기에서는 적어도 하나 이상으로 설치되는 공급 보빈들의 중량과 그 중량에 의한 관성작용으로 회전반의 고속 운전이 불가하여 생산성이 저조한 문제점이 따르고 있다.

또 전선의 공급 보빈들이 외장형으로 설치되는 연선기의 경우에서는 회전반의 고속 운전으로 생산성은 높이었으나 제조되는 선재의 각 전선들에서 비틀림이 일어나는, 즉 연선기 외측에서 전선의 공급 길이 방향으로 설치되는 기대에 병렬 또는 원주상으로 배치되는 각기의 공급 보빈들이 공전하는 아치형 암을 따라 회전하지 않아 각 전선들에서 비틀림이 필연적으로 일어나고 있는 것이다.

이러한 전선에서의 강제적인 비틀림은 전선의 조직 변화와 피로 한도가 저조해지는 문제와 특히 강선의 전선인 경우에서는 스풀로부터 선재의 풀음 시 전선의 꼬음 방향으로 선재 길이 방향에서 꼬임에 의한 말림으로 굴곡이 일어나 선재의 직진성이 저조해지는 문제가 따르고 있다.

또 이러한 선재의 굴곡은 절연재로 거죽을 덮어씌운 피복선에서는 제품의 치명적인 문제, 즉 근래 절연재의 성능 향상으로 피복층이 얇아지는 피복선에서는 선재의 굴곡 부분이 비교적 얇은 절연층의 피복 공정에서 피복층을 뚫고 전선이 외부로 노출되는 현상이 발생하여 전기적인 쇼트 또는 품질 저하와 자동화 케이블 커넥터 작업 시 굴곡이 있는 경우 작업 효율에 치명적이며 그로 인한 불량의 주요인이 되고 있는 것이다.

그리하여 근래에 와서는 상기 공급 보빈들이 외장형으로 설치되는 고속운전 연선기에서 특히 강선의 전선들로 이루는 연선의 선재 직진성이 유지되게 하는 구조 혁신이 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 특허 공개번호 10-2012-0016704호

본 발명은 상기에서와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 연선 유닛의 어느 하나 회전반에 구비되는 제3가이드 롤과 캡스턴 롤러의 사이에서 캡스턴 롤러 측에 인접하는 선재 통과 구간에 선재의 강도 및 경도 증가와 아울러 원형으로 되돌가지 않고 영구 변형이 생기는 물리적 성질이 변하는 냉간 단조를 통한 소성 변형이 일어나게 하는 인발 유닛을 구비함으로서, 선재의 직진도가 유지되고 따라 피복선에서 발생하는 전선의 노출에 의한 쇼트나 자동화 케이블 커넥터 작업 시 불량을 완전 제거하여 제품성을 향상시킬 수 있는 연선기의 선재 소성 장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 통신 선로 또는 전원 케이블 등에 사용되는 선재를 제조하는 연선기에 관한 것으로, 특히 선재에 굴곡이 일어나지 않게하는 연선기의 선재 소성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 여러 가닥의 전선들이 집합 다이스를 통해 연선 유닛의 선단에 구비되는 제1가이드 롤을 타고 유입되어 각기의 전선들이 비틀리며 1차 꼬음 공정으로 이룬 연선의 선재가 전선들의 유입 교차 방향에서 공전하는 아치형의 아암을 따라 이송 안내되어 연선 유닛의 후단에 제2가이드 롤을 통과하면서 2차 꼬음, 그리고 이렇게 1,2차적 중복 꼬음으로 이룬 연사의 선재는 좌우 한 쌍의 회전반 어느 하나에 구비되는 제3가이드 롤을 타고 캡스턴 롤러로 견인되어 회전반에서 척을 이용해 교체 방식으로 설치되는 테이크업 스풀에 트랜스퍼 피더를 이용해 일정 피치로 감겨지도록 한 연선기로서, 제3가이드 롤과 캡스턴 롤러의 사이에서 캡스턴 롤러 측에 인접하는 선재 통과 구간에 인발 유닛을 구비하여 선재의 강도 및 경도 증가와 원형으로 되돌가지 않고 영구 변형이 생기는 등의 물리적 성질이 변하는 냉간 단조를 통한 소성 변형으로 선재의 직진도가 유지된다.

본 발명에 따른 연선기의 선재 소성 장치에 의하면, 선재가 직진성이 유지되게하여 피복선에서 발생하는 전선의 노출에 의한 쇼트 등의 불량 요인을 완전 제거함으로서, 제품성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또 본 발명은 덮개로 개폐되는 홀더의 수용 홀에 다이스를 내장형으로 설치하여 마모나 파손 시 간단히 보수 또는 교체할 수 있게 함으로서, 관리성이 우수한 효과도 있다.

또한 본 발명은 제3가이드 롤과 캡스턴 롤러 사이의 선재 통과 구간에 제3가이드 롤과 교차방향에서 통과하는 선재를 캡스턴 롤러 타측 방향에서 받쳐 줌과 아울러 캡스턴 롤러와 협력하여 다이스 중심에 선재를 정확히 유도 공급되게 하는 제4가이드 롤을 구비함으로서, 선재의 소성 과정이 안정되고 장치의 가동 효율을 보다 높이는 효과도 있는 것이다.

도 1은 본 발명 선재의 소성 장치가 구비되는 연선기의 전체적인 구성을 개략적으로 보여 주는 종단면도.
도 2는 도 1의 A-A선 부분을 따라 절단하여 보여 주는 도면.
도 3은 도 2의 B-B선 부분을 따라 절단하여 보여 주는 도면.
도 4는 도 3의 D 부분을 발췌하여 보여 주는 요부 확대 단면도.
도 5의 (a)(b)는 본 발명 인발 유닛의 다이스 교체과정을 보여 주는 설명도로서,
(a)는 인발 유닛이 사용되는 모습을 보인 설명도이고,
(b)는 인발 유닛의 홀더 덮개가 제거되고 다이스가 교체되는 과정을 보인 설명도이다.

다음 본 발명의 일 실시 예에 관해 상세히 설명하겠다. 도 1 및 도 3에는 본 발명에 따른 소성 장치가 구비된 연선기가 도시되어 있다.

본 발명은 전선 공급 보빈들이 외측에서 병렬이나 원주상으로 배치되어 이룬 외장형의 연선기를 제공하게 될 것이다.

도 1에서 10은 연선기의 기대이다. 이 기대(10)의 일 측에 전선 공급 보빈들(도시되지 않음)로부터 여러 가닥의 전선들(WR)을 잡아 모으는 집합 다이스(12)가 설치되어 있다.

그리고 집합 다이스(12)에 연이어 그 집합 다이스(12)와 동축의 수평 방향으로 설치되어 전선(WR)의 공급 교차방향에서 별도의 구동원으로부터 동력을 전달 받아 고속 회전하며 전선들(WR)이 1,2차적으로 꼬음 공정을 통해 연사의 선재(TW)을 얻게 하는 연선 유닛(200)이 구비된다.

연선 유닛(200)은 집합 다이스(12)와 동축 상에서 좌우 한 쌍으로 이루는 회전반들(220)과, 이 회전반들(220) 둘레로 설치되어 공전하며 선재(TW)의 이송 경로를 제공하는 아치형 아암들(230), 그리고 회전반들(220) 사이에는 꼬음이 완료된 선재(TW)를 감는 테이크업 스풀(SP)의 장전을 위한 척(240)으로 이루고 있다. 이때 척(240)은 고정자(242)와 가동자(244)로 이루어 공 테이크업 스풀(SP)의 재어 넣음 또는 와인딩이 완료된 테이크업 스풀(SP)의 꺼냄을 이루게 될 것이다.

이렇게 구성되는 연선기는 여러 가닥의 전선들(WR)이 집합 다이스(12)를 통해 연선 유닛(200)의 선단에 구비되는 제1가이드 롤(201)을 타고 유입되어 각기의 전선들(WR)이 비틀리며 1차 꼬음 공정으로 이룬 선재(TW)가 전선들(WR)의 유입 교차 방향에서 공전하는 아치형의 아암(230)을 따라 이송 안내되어 연선 유닛(200)의 후단에 제2가이드 롤(202)을 통과하면서 2차 꼬음, 그리고 이렇게 1,2차적 중복 꼬음으로 이룬 연사의 선재(TW)는 좌우 한 쌍의 회전반(220) 어느 하나에 구비되는 제3가이드 롤(203)을 타고 캡스턴 롤러(CR)로 견인되어 회전반(220)에서 척(240)을 이용해 교체 방식으로 설치되는 테이크업 스풀(SP)에 트랜스퍼 피더(TR)를 이용해 일정 피치로 감겨지게 된다.

이와 같은 구성은 종래와 동일한 구조이고, 본 발명에서의 핵심적인 기술은 연사의 선재(TW)에 굴곡 현상이 일어나지 않고 직진성이 유지되게 하는 연사기의 구조 혁신에 그 특징이 있다.

본 발명은 연선 유닛(200)의 어느 하나 회전반(220)에 구비되는 제3가이드 롤과 캡스턴 롤러(CR)의 사이에서 캡스턴 롤러(CR) 측에 인접하는 선재(TW) 통과 구간에 그 선재(TW)의 강도 및 경도 증가와 아울러 원형으로 되돌가지 않고 영구 변형이 생기는 물리적 성질이 변하는 냉간 단조를 통한 소성 변형으로 선재(TW)의 직진도가 유지되게 하는 인발 유닛(30)이 구비되어 있다.

인발 유닛(30)은 캡스턴 롤러(CR) 축으로부터 현수방식으로 설치되는 수직대(32)와, 이 수직대(32)에 일단이 결합되고 타단은 선재(TW) 통과 교차방향으로 설치되는 홀더(34), 그리고 홀더(34)의 상면에서 볼트(BT)에 의해 결합ㆍ분리되는 덮개(36)로 개폐되는 수용 홀(34a)에 내장형으로 설치되는 다이스(38)로 이룬다. 이때 홀더(34)의 수용 홀(34a)에 내장형으로 설치되는 다이스(38)는 마모 또는 파손 시 간단한 덮개(36)의 탈착으로 교체되게 한다.

또 인발 유닛(30)은 제3가이드 롤(203)과 캡스턴 롤러(CR) 사이의 선재(TW) 통과 구간에 제3가이드 롤(203)과 교차방향에서 설치되어 통과하는 선재(TW)를 캡스턴 롤러(CR) 타측 방향에서 받쳐 줌과 아울러 캡스턴 롤러(CR)와 협력하여 다이스(38) 중심에 선재(TW)를 정확히 유도 공급되게 하는 제4가이드 롤(39)이 구비되어 있다.

도 4에는 본 발명에 따른 인발 유닛(30)에서 선재(TW)의 냉간 단조를 통한 소성 과정을 보이고 있는데, 선재(TW)가 캡스턴 롤러(CR)의 견인력에 의해 화살표 방향으로 다이스(38)를 통과하면 그 외경이 R1이 R2로 변한다. 이때 선재(TW)의 외경은 R1＞R2 부등식 관계를 갖는다.

이와 같이 다이스(38)를 통과하는 선재(TW)는 연선 유닛(200)에서의 1,2차 적인 꼬임 과정에서 일어나는 비틀림의 꼬임에 의한 말림으로 일어나는 굴곡이 가지런히 정렬되어 선재(TW)의 직진성을 유지하게 될 것이다.

도 5의 (a)(b)에는 본 발명에 따른 인발 유닛(30)에서의 냉간 단조를 수행하는 다이스(38)의 교체 과정을 보이고 있는 것으로, 도 5의 (a)는 홀더(34)의 수용 홀(34a)에 다이스(38)를 삽입하고 덮개(36)로 복개하여 사용 시의 모습을 보이고 있다.

도 5의 (b)는 홀더(34) 수용 홀(34a)의 상면으로 복개되는 덮개(36)가 분리되고, 사용된 다이스(38)의 마모 또는 파손 발생으로 보수나 교체를 위해 제거된 모습을 보이고 있는 것이다.

그러면 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명 연선기의 선재 소성 장치 소성 과정을 설명하겠다.

여러 가닥의 전선들(WR)이 집합 다이스(12)를 통해 연선 유닛(200)의 선단에 구비되는 제1가이드 롤(201)을 타고 유입되어 각기의 전선들(WR)이 비틀리며 1차 꼬음 공정으로 이룬 선재(TW)가 전선들(WR)의 유입 교차 방향에서 공전하는 아치형의 아암(230)을 따라 이송 안내되어 연선 유닛(200)의 후단에 제2가이드 롤(202)을 통과하면서 2차 꼬음, 그리고 이렇게 1,2차적 중복 꼬음으로 이룬 연사의 선재(TW)는 좌우 한 쌍의 회전반(220) 어느 하나에 구비되는 제3가이드 롤(203)을 타고 캡스턴 롤러(CR)로 견인되어 테이크업 스풀(SP)에 트랜스퍼 피더(TR)를 이용해 일정 피치로 감겨지게 된다.

본 발명 선재 소성 장치는 선재(TW)가 데이크업 스풀(SP)에 감기기 전, 즉 제3가이드 롤(203)과 캡스턴 롤러(CR) 사이의 선재(TW) 통과 구간에 인발 유닛(30)을 설치하여서, 선재(TW)의 강도 및 경도 증가와 아울러 원형으로 되돌가지 않고 영구 변형이 생기는 물리적 성질이 변하는 냉간 단조를 통한 소성 변형으로 선재(TW)의 직진도가 유지되게 하고 있다.

또 인발 유닛(30)은 냉간 단조를 수행하는 다이스(38) 인접한 위치에 제3가이드 롤(203)과 교차방향으로 설치되어 통과하는 선재(TW)를 캡스턴 롤러(CR) 타측 방향에서 받쳐 줌과 아울러 캡스턴 롤러(CR)와 협력하여 다이스(38) 중심에 선재(TW)를 정확히 유도 공급되게 하는 제4가이드 롤(39)이 구비되어 소성 과정을 보다 안정되게 이루게 될 것이다.

또한 인발 유닛(30)은 다이스(38)의 마모나 파손 시 홀더(34)의 수용 홀(34a)을 복개하는 덮개(36)의 간단한 결합ㆍ분리로 보수나 교체 작업이 간단히 이룰 수 있게 하고 있다.

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

10: 기대
12: 집합 다이스
200: 연선 유닛 201: 제1가이드 롤 202: 제3가이드 롤
220: 회전반
230: 아암
240: 척
30: 인발 유닛 32: 수직대 34: 홀더
36: 덮개 38: 다이스 39: 제4가이드 롤

Claims (3)

1. 여러 가닥의 전선들이 집합 다이스를 통해 연선 유닛의 선단에 구비되는 제1가이드 롤을 타고 유입되어 각기의 전선들이 비틀리며 1차 꼬음 공정으로 이룬 연선의 선재가 전선들의 유입 교차 방향에서 공전하는 아치형의 아암을 따라 이송 안내되어 상기 연선 유닛의 후단에 제2가이드 롤을 통과하면서 2차 꼬음, 그리고 이렇게 1,2차적 중복 꼬음으로 이룬 연사의 선재는 좌우 한 쌍의 회전반 어느 하나에 구비되는 제3가이드 롤을 타고 캡스턴 롤러로 견인되어 상기 회전반에서 척을 이용해 교체 방식으로 설치되는 테이크업 스풀에 트랜스퍼 피더를 이용해 일정 피치로 감겨지도록 한 연선기로서, 다음을 포함하는 것:
   상기 제3가이드 롤과 상기 캡스턴 롤러의 사이에서 상기 캡스턴 롤러 측에 인접하는 상기 선재 통과 구간에 그 선재의 강도 및 경도 증가와 원형으로 되돌가지 않고 영구 변형이 생기는 등의 물리적 성질이 변하는 냉간 단조를 통한 소성 변형으로 상기 선재의 직진도가 유지되게 하는 인발 유닛;
   상기 인발 유닛은 상기 캡스턴 롤러 축으로부터 현수방식으로 설치되는 수직대와, 상기 수직대에 일단이 결합되고 타단은 선재 통과 교차방향으로 설치되는 홀더, 그리고 홀더의 상면에서 덮개로 개폐되는 수용 홀에 내장형으로 설치되는 다이스로 이룬 것; 및
   상기 제3가이드 롤과 상기 캡스턴 롤러 사이의 상기 선재 통과 구간에 상기 제3가이드 롤과 교차방향에서 설치되어 통과하는 상기 선재를 상기 캡스턴 롤러 타측에서 받쳐 주며 상기 다이스 중심에 정확하게 유도 공급시키는 제4가이드 롤을 포함한 것을 특징으로 하는 연선기의 선재 소성 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제

Images