KR102637186B1 - 케이블 권선 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이블이 일정하게 포설되거나 권취될 수 있게 한 케이블 권선 장치에 관한 것으로, 특히 스크류축을 이용하여 드럼에 케이블이 일정하게 정렬된 상태에서 감기거나 풀리게 함에 의해 케이블이 겹치거나 꼬임현상으로 인한 노이즈를 방지하여 선명한 화면을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 구동축과 스크류축간의 기어비를 조정하여 케이블 굵기에 상관없이 케이블을 권취할 수 있게 한 케이블 권선 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

Description

케이블 권선 장치{winding devices for cable}

본 발명은 케이블 권선 장치에 관한 것으로 상세하게는 스크류축을 이용하여 드럼에 케이블이 일정하게 정렬된 상태에서 감기거나 풀리게 함에 의해 케이블이 겹치거나 꼬임현상으로 인한 노이즈를 방지하여 선명한 화면을 유지할 수 있는 케이블 권선 장치에 관한 것이다.

또한 본 발명은 케이블드럼의 회전축과 스크류축간의 기어비를 조정하여 케이블 굵기에 상관없이 케이블을 권취할 수 있게 한 케이블 권선 장치에 관한 것이다.

케이블은 여러 개의 전선을 전기가 통하지 않는 껍질로 감싼 줄이다.

이러한 케이블은 지상이나 지중을 포함하여 다양한 장소에 배선되어 전원공급수단의 전기를 해당 전기장치에 공급하고, 필요에 따라 설치 및 회수가 반복적으로 이루어진다.

즉, 관로 감리용 장치를 관로의 내부로 투입하여 관로 내부의 상태를 촬영 및 감지하는 관로 감지에 사용할 경우에는 반복적으로 케이블을 포설 및 회수하는 과정을 반복하여야 한다.

이렇게 케이블을 포설 및 권취를 반복하기 위해서는 케이블을 관로 내부에 포설하고 포설된 케이블을 케이블드럼에 다시 권취하여야 하고 이를 위해서는 권선기(일명, 권취장치, 이하, "권선장치"라 통칭함)를 사용하고 있으며, 이렇게 케이블을 포설 및 권선하는 케이블 권선장치는 다양한 것이 개발되고 있고, 그 예로 특허문헌 1내지 3이 있다.

특허문헌 1은 전선 또는 케이블이 감기는 드럼과, 드럼을 회전시키는 모터와, 드럼의 일측에 드럼과 동일중심선을 구비하며 설치되고, 모터의 구동력을 드럼에 전달하는 워엄기어부와, 워엄기어부가 설치된 드럼의 타측에 드럼과 동일중심선을 구비하고 설치되는 케이블 이송기어와, 케이블 이송기어에 일측이 치합되도록 설치되는 케이블 기어와, 케이블 기어와 동일중심선을 구비하고 일체형으로 연결ㅇ설치되며 'Ｈ'형상의 단면을 구비하고 일측원주면을 따라 원주의 ㅍ에 해당되는 길이의 제 1 기어부가 형성됨과 동시에, 타측 원주면을 따라 제 1 기어부가 형성된 위치와 대칭되는 위치에 원주의 1/2에 해당되는 길이의 제 2 기어부가 제 1 기어부와 평행하게 형성된 방향전환기어와, 방향전환기어의 제 1 기어부에 제 1 기어핀의 일측이 치합되고, 제 1 기어핀과 동일 중심선상에 제 3기어핀이 위치하며, 방향전환기어의 제 2 기어부가 치합되는 제 2 기어핀이 제 3 기어핀 하부에 제 3기어핀과 치합되어 설치되고, 외부면에 일방향 나사산이 형성된 이송부가 제 1,2 기어핀과 동일중심선상에 위치하는 볼스크류부와, 볼스크류부의 이송부에 케이블 이송너트가 삽입 결합되고, 이송너트에 연결대의 일측이 일체형으로 설치되며, 연결대의 타측에 이송로울러가 설치되고, 볼스크류부의 이송부와 평행하게 설치된 가이드바에 이송로울러가 삽입되는 가이드부와, 드럼, 모터, 방향전환기어, 볼스크류부 및 가이드바를 지지하는 브래킷을 포함하여 구성된 케이블 안내용 모터가 없는 케이블 자동 권선장치이고,

특허문헌 2는 기 설치되어 있던 케이블을 빈 케이블드럼에 감아서 회수하기 위한 케이블 권취장치로서, 간격을 두고 나란하게 배치되어 빈 케이블드럼을 반경방향으로 삽입하는 한 쌍의 드럼지지바를 가지며, 각 드럼지지바에 샤프트지지블록을 대향되게 갖는 바디프레임; 바디프레임의 두 드럼지지바 선단을 각각 받쳐주며, 두 드럼지지바의 선단을 일정높이 승강시키는 한 쌍의 신축기둥; 어느 한쪽 드럼지지바의 샤프트지지블록에 회전가능하게 결합되고, 일단에 토크아암을 갖는 일정길이의 중공회전축; 중공회전축과 케이블드럼의 중심구멍 및 다른쪽 드럼지지바의 샤프트지지블록에 동시에 끼워져 빈 케이블드럼을 바디프레임의 드럼지지바에 회전 가능하게 장착하는 드럼샤프트; 중공회전축의 토크아암과 드럼샤프트에 지지된 케이블드럼을 일체적으로 연결해주는 연결핀; 바디프레임에 설치되어 중공회전축을 구동시키는 구동수단을 포함하는 케이블 권취장치이며,

특허문헌 3은 프레임과, 권취된 케이블을 연속해서 공급시키기 위해서 프레임의 일측에 설치되는 케이블 공급 유닛과, 케이블 공급 유닛을 통해서 공급되는 케이블을 가이드하는 하는 가이드 유닛과, 가이드 유닛과 인접하여 프레임 상에 설치되어 X축 레일과, X축 레일을 따라서 이동되는 이동 프레임과, 이동 프레임에 설치되는 Y축 레일과, Y축 레일을 따라서 이동되는 수평 이동 유닛과, 수평 이동 유닛에 설치되는 수직 레일과, 수직 레일을 따라서 이동되는 수직 이동 유닛과, 케이블을 파지하는 그리퍼를 포함하는 케이블 권선 장치에 있어서, 가이드 유닛은 케이블 공급 유닛을 통해서 공급되는 케이블을 가이드하는 하는 가이드부와 가이드부를 X축 및 Y축으로 이동시키는 이동부를 포함하고, 수직 이동 유닛에 설치된 회전 수단을 통해서 일정한 경사각을 따라 회전되는 회전 몸체를 더 포함하되, 그리퍼는 회전 몸체에 설치되어 케이블을 파지하고, 그리퍼에 의해서 파지된 케이블이 원형으로 권취되는 과정에서 이동부는 가이드부를 X축 및 Y축으로 이동시키는 케이블 권선 장치이다.

이와 같이 케이블을 포설 또는 회수하기 우한 권선장치와 관련된 다양한 기술이 개발되어 있으나, 이들은 케이블을 포설하거나 권취하는 과정에서 케이블이 일정하게 정렬되지 못하여 서로 겹쳐지거나 꼬이는 현상이 발생하는 문제가 있다.

특히 관로 감리용 장치를 관리로 설치하기 위해 포설된 케이블이 서로 겹쳐지거나 꼬일 경우 케이블을 통해 수신되는 전기 신호의 간섭이 발생됨에 따라 수신된 영상이 흐려지거나 깨지는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-0352332호 대한민국 등록특허 제10-0777775호 대한민국 등록특허 제10-1871690호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 케이블이 일정하게 포설되거나 권취될 수 있게 한 케이블 권선 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히 본 발명은 스크류축을 이용하여 드럼에 케이블이 일정하게 정렬된 상태에서 감기거나 풀리게 함에 의해 케이블이 겹치거나 꼬임현상으로 인한 노이즈를 방지하여 선명한 화면을 유지할 수 있는 케이블 권선 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 케이블드럼축과 스크류축간의 기어비를 조정하여 케이블 굵기에 상관없이 케이블을 권취할 수 있게 한 케이블 권선 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 케이블 권선장치는 구동모터의 구동에 의해 회전하여 케이블을 케이블드럼에 감거나 푸는 케이블 권선장치에 있어서, 상기 케이블드럼의 일측에 설치되어 케이블을 케이블드럼의 길이방향으로 이동시키는 케이블안내수단을 더 포함하되, 상기 케이블안내수단은 다수의 가이드롤러가 자전 가능하게 설치된 이동몸체; 서로 반대방향으로 형성된 이중나선홈을 구비하고, 상기 구동모터의 동력에 의해 회전하여 상기 이동몸체를 케이블드럼의 길이방향으로 왕복 이동시키는 스크류축; 상기 케이블드럼에 권취되는 케이블의 권취 상태에 따라 선택적으로 스크류축에 전달되는 동력을 제어하는 스크류축동력단속수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 이동몸체는 상기 스크류축이 관통하여 스크류축에 형성된 이중나선홈과 대응되도록 이중나선홈이 내벽에 형성된 이동블록과, 상기 이동블록에 설치되고 둘 사이로 케이블이 관통하여 안내되는 두 개의 수직가이드롤러와, 상기 수직가이드롤러의 일측에 설치되어 수직가이드롤러에 의해 안내된 케이블이 아래로 쳐지는 것을 방지하는 수평가이드롤러를 포함할 수 있다.

상기 스크류축동력단속수단은 상기 케이블안내수단을 지지하는 지지프레임에 회전가능하게 설치된 구동기어와, 상기 스크류축의 일단에 설치된 종동기어와, 작동레버의 작동에 의해 상기 종동기어와 구동기어 사이로부터 이탈하여 구동기어의 동력이 종동기어에 전달되는 것을 차단하는 클러치기어로 이루어질 수 있다.

상기 구동모터의 회전력은 모터축에 설치된 모터풀리와, 케이블드럼의 회전축에 설치된 드럼풀리 사이에 설치된 드럼연결체인에 의해 케이블드럼에 전달되고, 상기 드럼풀리의 일측에 설치된 연결풀리와, 구동기어의 일측에 설치된 스크류구동풀리 사이에 연결된 스크류축연결체인에 의해 스크류축에 전달될 수 있다.

본 발명에 따른 케이블 권선장치는 스크류축을 이용하여 드럼에 케이블이 일정하게 정렬된 상태에서 감기거나 풀리게 함에 의해 케이블이 겹치거나 꼬임현상으로 인한 노이즈를 방지하여 선명한 화면을 유지할 수 있게 할 수 있다.

또한 본 발명은 케이블드럼축과 스크류축간의 기어비를 조정하여 케이블 굵기에 상관없이 케이블을 권취할 수 있게 할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 케이블이 케이블드럼에 권취되는 상태를 확인하여 케이블 사이의 간격이 좁혀지거나 넓어지는 것, 또는 케이블이 겹쳐지는 것을 감지하여 스크류축에 전달되는 동력을 순간적으로 차단 또는 연결함에 의해 케이블이 고르게 케이블드럼에 권취되게 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 케이블 권선 장치의 평면도
도 2는 본 발명에 따른 케이블 권선 장치의 일부를 생략한 상태의 측면도

본 발명은 다양한 변경을 가하여 실시할 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명을 통해 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 케이블이 일정하게 포설되거나 권취될 수 있게 한다.

본 발명에 따른 케이블 권선장치는 구동모터(20)의 구동에 의해 회전하여 케이블을 케이블드럼(10)에 감거나 푸는 케이블 권선장치로, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 케이블드럼의 일측에 설치되어 케이블을 케이블드럼의 길이방향으로 이동시키는 케이블안내수단(30)을 더 포함한다.

즉, 도시한 바와 같이 구동모터(20)의 구동에 의해 케이블드럼(10)이 회전함에 의해 케이블이 케이블드럼에 감기거나 풀리게 구성된 통상의 케이블 권선장치에 상기 케이블안내수단(30)을 더 설치하여 케이블이 케이블드럼에 고르게 권취되게 할 뿐만 아니라, 케이블드럼으로부터 케이블을 풀어 설치할 때에도 케이블이 꼬이거나 겹치는 것을 방지할 수 있다.

먼저, 상기 케이블안내수단(30)은 회전하는 케이블드럼의 길이 방향으로 이동하면서 케이블이 케이블드럼에 순차적으로 감기거나 케이블드럼으로부터 풀려나게 하는 수단이다.

상기 케이블안내수단(30)은 다수의 가이드롤러가 자전 가능하게 설치된 이동몸체(31); 서로 반대방향으로 형성된 이중나선홈(32g)을 구비하고, 상기 구동모터의 동력에 의해 회전하여 상기 이동몸체를 케이블드럼의 길이방향으로 왕복 이동시키는 스크류축(32); 상기 케이블드럼에 권취되는 케이블의 권취 상태에 따라 선택적으로 스크류축에 전달되는 동력을 제어하는 스크류축동력단속수단(33)로 이루어진다.

상기 이동몸체(31)는 케이블드럼을 향하여 케이블을 안내하는 수단으로, 일정한 속도로 케이블드럼의 길이 방향으로 이동하면서 케이블이 케이블드럼에 권취되거나 풀리는 위치를 잡아준다.

상기 이동몸체(31)가 안정적이고 일정한 속도로 왕복 이동되게 하는 수단이 상기 스크류축(32)과 구동모터(20)이고, 구동모터로부터 스크류축에 전달되는 동력을 단속하기 위해 스크류축동력단속수단(33)을 구비하고 있다.

상기 스크류축(32)은 도시한 바와 같이 이중나선홈(32g)이 형성되어 축이 어느 한 방향으로만 계속하여 회전하여도 이동몸체(31)는 스크류축을 따라 왕복 이동할 수 있다.

상기 스크류축(32)의 동력은 상기 케이블드럼(10)을 회전시키는 구동모터(20)에 의해 공급된다.

즉, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 구동모터(20)의 회전력은 모터축에 설치된 모터풀리(21)와, 케이블드럼의 회전축에 설치된 드럼풀리(22) 사이에 설치된 드럼연결체인(22c)에 의해 케이블드럼에 전달되고, 상기 드럼풀리의 일측에 설치된 연결풀리(23s)와, 구동기어(33d)의 일측에 설치된 스크류구동풀리(23) 사이에 연결된 스크류축연결체인(23c)에 의해 스크류축에 전달된다.

이렇게 구성함에 따라 하나의 모터로 케이블드럼과 스크류축을 모두 구동시킬 수 있어 장치의 전체적인 구조를 단순화하고, 부품을 줄일 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 구동모터의 동력전달수단 중 스크류축(32)에 전달되는 동력은 상기 연결풀리(23s)와 스크류구동풀리(23)의 기어비를 조절함에 의해 스크류축의 회전속도와 케이블드럼의 회전속도를 고려하여 케이블이 케이블드럼에 감길 때 케이블들이 서로 인접한 상태를 유지하고 일정하게 감길 수 있게 하였다.

또한 케이블드럼에 여러 층으로 케이블이 감긴 상태가 되면 케이블이 감긴 부분의 지름이 커짐에 따라 케이블드럼의 회전속도와 케이블안내수단의 이동속도가 맞지 않아 케이블이 케이블드럼에 일정하게 감기지 않을 수 있으며, 이때 케이블안내수단을 이동시키는 스크류축의 동력을 단속하여 케이블이 케이블드럼에 일정하게 감기게 할 수 있다.

이를 위해 상기 스크류축동력단속수단(33)을 구비하고 있다.

상기 스크류축동력단속수단(33)은 스크류축에 전달되는 동력을 필요에 따라 단속하기 위한 수단으로, 상기 케이블안내수단(30)을 지지하는 지지프레임에 회전가능하게 설치된 구동기어(33d)와, 상기 스크류축(32)의 일단에 설치된 종동기어(33v)와, 작동레버의 작동에 의해 상기 종동기어와 구동기어 사이로부터 이탈하여 구동기어의 동력이 종동기어에 전달되는 것을 차단하는 클러치기어(33c)로 이루어진다.

상기 구동기어(33d)와 종동기어(33v) 사이에 클러치기어(33c)를 끼워 넣으면 구동기어와 종동기어가 서로 연결되어 구동기어의 동력이 종동기어에 전달되고, 이에 따라 스크류축이 회전하게 된다.

물론, 상기 작동레버(33h)를 작동시켜 클러치기어(33c)를 구동기어와 종동기어 사이로부터 이탈시키면 구동기어의 동력이 종동기어에 전달되지 못하여 스크류축이 회전하지 못하게 된다.

상기와 같이 케이블을 드럼의 회전속도에 맞추어 안내하는 케이블안내수단은 상기한 바와 같이 이동몸체(31)의 이동에 의해 케이블이 안내되고, 이동몸체가 보다 안정적으로 케이블을 안내하기 위해서는 케이블이 이동몸체에 의해 원활하게 케이블드럼 측으로 공급될 수 있어야 한다.

이를 위해 상기 이동몸체(31)는 상기 스크류축이 관통하여 스크류축에 형성된 이중나선홈(32g)과 대응되도록 이중나선홈이 내벽에 형성된 이동블록(31m)과, 상기 이송블록에 설치되고 둘 사이로 케이블이 관통하여 안내되는 두 개의 수직가이드롤러(31v)와, 상기 수직가이드롤러의 일측에 설치되어 수직가이드롤러에 의해 안내된 케이블이 아래로 쳐지는 것을 방지하는 수평가이드롤러(31h)를 포함한다.

상기 수직가이드롤러(31v)는 도 1에 도시한 바와 같이 케이블드럼과 먼 위치와 중간에 각각 2개가 한 쌍을 이루고 2쌍이 설치되어 있고, 두 쌍의 수직가이드롤러들 사이에 한 쌍의 수평가이드롤러가 설치되고, 케이블드럼과 인접한 단부에 다른 한 쌍의 수평가이드롤러가 설치되어 케이블드럼으로 공급되는 케이블이 드럼의 높이와 같이 높이를 유지할 수 있게 하였다.

10: 케이블드럼
20: 구동모터
21: 구동풀리 22: 드럼풀리
22c: 드럼연결체인
23: 스크류구동풀리 23c: 스크류축연결체인
23s: 연결풀리
30: 케이블안내수단
31: 이동몸체
31m: 이동블록
31v: 수직가이드롤러 31h: 수평가이드롤러
32: 스크류축 32g: 이중나선홈
33: 스크류축동력단속수단 33d: 구동기어
33v: 종동기어 33c: 클러치기어
33h: 작동레버

Claims (4)

1. 구동모터(20)의 구동에 의해 회전하여 케이블을 케이블드럼(10)에 감거나 푸는 케이블 권선장치로, 상기 케이블드럼의 일측에 설치되어 케이블을 케이블드럼의 길이방향으로 이동시키는 케이블안내수단(30)을 더 포함하되,
   상기 케이블안내수단(30)은 다수의 가이드롤러가 자전 가능하게 설치된 이동몸체(31); 서로 반대방향으로 형성된 이중나선홈(32g)을 구비하고, 상기 구동모터의 동력에 의해 회전하여 상기 이동몸체를 케이블드럼의 길이방향으로 왕복 이동시키는 스크류축(32)으로 이루어지며,
   상기 이동몸체(31)는 상기 스크류축이 관통하여 스크류축에 형성된 이중나선홈(32g)과 대응되도록 이중나선홈이 내벽에 형성된 이동블록(31m)과, 상기 이동블록에 설치되고 둘 사이로 케이블이 관통하여 안내되는 두 개의 수직가이드롤러(31v)와, 상기 수직가이드롤러의 일측에 설치되어 수직가이드롤러에 의해 안내된 케이블이 아래로 쳐지는 것을 방지하는 수평가이드롤러(31h)를 포함하는 케이블 권선장치에 있어서,
   상기 구동모터(20)의 회전력은 모터축에 설치된 모터풀리(21)와, 케이블드럼의 회전축에 설치된 드럼풀리(22) 사이에 설치된 드럼연결체인(22c)에 의해 케이블드럼에 전달되고,
   상기 드럼풀리의 일측에 설치된 연결풀리(23s)와, 구동기어(33d)의 일측에 설치된 스크류구동풀리(23) 사이에 연결된 스크류축연결체인(23c)에 의해 동력이 스크류축에 전달되게 하며,
   상기 케이블드럼에 권취되는 케이블의 권취 상태에 따라 선택적으로 스크류축에 전달되는 동력을 제어하도록 스크류축동력단속수단(33)을 구비하되,
   상기 스크류축동력단속수단(33)은 상기 케이블안내수단(30)을 지지하는 지지프레임에 회전가능하게 설치된 상기 구동기어(33d)와,
   상기 스크류축(32)의 일단에 설치된 종동기어(33v)와,
   작동레버(33h)의 작동에 의해 상기 종동기어와 구동기어 사이로부터 이탈하여 구동기어의 동력이 종동기어에 전달되는 것을 차단하는 클러치기어(33c)로 이루어진 것을 특징으로 하는 케이블 권선장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 구동모터(20)의 회전력은 모터축에 설치된 모터풀리(21)와, 케이블드럼의 회전축에 설치된 드럼풀리(22) 사이에 설치된 드럼연결체인(22c)에 의해 케이블드럼에 전달되고,
   상기 드럼풀리의 일측에 설치된 연결풀리(23s)와, 구동기어(33d)의 일측에 설치된 스크류구동풀리(23) 사이에 연결된 스크류축연결체인(23c)에 의해 스크류축에 전달되는 것을 특징으로 하는 케이블 권선장치.