KR20000027196A - 개선된 테이핑 시스템을 갖는 선재집합기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선재집합기에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 집합 선재 회전장치를 구비하여 테이핑장치의 하류측에서 케이블이 꼬이지 않도록 한 선재집합기를 제공하는 것이다.

선재집합기는 선재가 감긴 다수의 보빈과, 상기 다수의 보빈으로부터 공급되는 선재를 집합시키는 집합다이스와, 상기 집합다이스를 통하여 집합된 선재를 드럼에 감으면서 상기 선재를 선재의 길이방향 축선을 중심으로 회전시키는 권취장치로 구성된다. 상기 다이스와 상기 권취드럼 사이에는 적어도 하나의 테이핑장치가 설치되고, 상기 테이핑장치의 상류에는 상기 선재를 선재의 길이방향 축선을 중심으로 회전시키는 선재 회전장치가 설치된다.

Description

개선된 테이핑 시스템을 갖는 선재집합기 (Strander Having Improved Taping System)

본 발명은 다수의 선재를 집합시키는 선재집합기에 관한 것으로, 특히 선재를 집합하는 과정에서 테이핑을 할 수 있는 선재집합기를 제공하는 것이다.

층형집합기는 테이프를 감을 때, 피치 변화가 별로 일어나지 않는다. 이에 반하여, 드럼 트위스트형 또는 싱글펀치형의 군형집합기에서는 선재의 회전방향과 같은 방향으로 동기시키는 장치가 없으면 피치의 변화가 생긴다. 그 결과, 테이프의 피치가 일정하지 않게 되고, 외관이 좋지 않으며, 테이프가 떨어질 수 있다. 따라서, 드럼 트위스트형 또는 싱글펀치형의 군형집합기에서는 선재를 집합하면서 동시에 테이핑 작업을 하는 것이 곤란하다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 일단 집합된 케이블을 감은 권취드럼을 별도의 테이핑 라인으로 옮겨서 테이핑하는 방법이 있다. 그러나, 이 경우 별도의 테이핑 라인이 필요할 뿐만 아니라, 감아 놓은 케이블을 옮겨야 하는 등 2중 작업이 되어 생산성이 떨어진다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 선재 회전장치를 구비하여 테이핑장치에서 테이프를 감을 때, 테이프의 장력에 의해 피치의 변화를 막아주는 선재집합기를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 드럼트위스트형 선재집합기의 구성도

도2는 도1의 집합기의 선재 회전장치의 상세 사시도

도3은 도2의 III-III선을 따라 절단한 단면도

도4는 본 발명의 제2실시예에 따른 선재집합기에 사용하는 선재 회전장치의 측면도

도5는 제3실시예에 따른 선재 회전장치의 측면도

도6은 본 발명의 제4실시예에 따른 선재집합기의 선재 회전장치 및 테이핑장치를 도시한 도면

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 선재 집합기 12: 보빈

14: 군형성 유니트 16: 분할판

18: 집합다이스 20: 집합 선재 회전장치

22: 테이핑장치 24: 인취기

26: 권취장치

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선재가 감긴 다수의 보빈과,

상기 다수의 보빈으로부터 공급되는 선재를 집합시키는 집합다이스와,

상기 집합다이스를 통하여 집합된 선재를 드럼에 감으면서, 상기 선재를 선재의 길이방향 축선을 중심으로 회전시키는 권취장치를 포함하는 선재집합기에 있어서,

상기 다이스와 상기 권취드럼 사이에 설치된 적어도 하나의 테이핑장치와,

상기 테이핑장치의 상류에 설치되며 상기 선재를 선재의 길이방향 축선을 중심으로 회전시키는 선재 회전장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 선재집합기를 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 다수의 선재를 다이스를 통과시켜 집합하고,

상기 다이스의 하류측에서 선재를 그 길이방향 축선을 중심으로 회전시키고,

상기 선재를 그 길이방향 축선을 중심으로 회전시키는 위치의 하류에서 집합된 선재에 테이핑하고,

테이핑된 선재를 그 길이 방향 축선을 중심으로 회전시키면서, 권취드럼에 권취하되,

상기 다이스의 하류측에서 이루어지는 선재의 회전과 상기 권취드럼에서 이루어지는 길이방향 축선을 중심으로 하는 회전이 동기되는 것을 특징으로 하는 집합된 선재의 제조 방법이 제공된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 선재집합기(10)는 드럼트위스트형 군형 선재집합기이다. 선재집합기(10)는 다수의 보빈(12)과, 군형성유니트(14)와, 분할판(16)과, 집합다이스(18)와, 선재 회전장치(20)와, 테이핑장치(22)와, 인취기(24; Hauling-off Device)와, 권취장치(26)를 갖는다. 본 명세서에서는 보빈(12)이 있는 쪽을 상류측이라고 하고 권취장치(26)가 있는 쪽을 하류측이라 한다.

다수의 보빈(12)에는 각각 집합할 심선(28)이 감겨있다. 보빈(12)에 감긴 심선(28)은 하류측에서 당김에 따라서 풀려나간다. 심선이 감긴 보빈(12)의 수는 최종 생산하고자하는 케이블의 심선의 수에 따라 달라진다.

보빈(12)의 하류측에는 군형성유니트(14)가 설치된다. 군형성유니트(14)는 상기 보빈(12)으로부터 풀린 심선(28)을 군으로 형성한다. 군형성유니트(14)에서는 서로 다른 색으로 피복된 여러 가닥의 심선(28)을 제1군으로 하여 하나의 식별용 실로 묶고, 다시 서로 다른 색으로 피복된 여러 가닥의 심선(28)을 제2군으로 하여 다른 색의 식별용 실로 묶는다. 나아가, 제3군, 제4군 등을 형성하면서 다른 색의 식별용 실로 묶는다. 이렇게 하면, 다음에 케이블을 설치할 때, 심선은, 예를 들면 "빨간 실로 묶은 제1군의 파란색 심선"과 같이 구별할 수 있게 된다.

군형성유니트(14) 다음에는 차례로 분할판(16)과 집합다이스(18)가 배치된다. 분할판(16)은, 군형성유니트(14)에 의해 형성된 복수 개의 심선 군을 일정 간격으로 분할 배치하는 것이다. 집합다이스(18)는, 분할판(16)에 의해 분할된 복수 개의 군을 한곳으로 모아 집합시키는 것이다.

집합다이스(18)의 하류측에는 선재 회전장치(20)가 집합된 선재를 회전시킨다. 따라서, 회전장치(20)의 상류측에 있는 선재가 꼬이게 된다.

선재 회전장치(20)의 하류측에는 테이핑장치(22)가 설치된다. 테이핑장치(22)는 상기 회전장치(20)를 통과한 선재에 테이프를 감는다. 심선(28)을 집합한 케이블에는 목적에 따라 여러 가지 종류의 테이프 중 하나 또는 2 이상을 감는다. 외부의 전자파를 차폐하기 위해서는 구리 또는 알루미늄 등의 도전성 테이프를 감는다. 절연을 위해서는 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 또는 종이 테이프를 감는다. 도1에는 하나의 테이핑장치만을 도시하고 있으나, 테이핑장치는 2 이상일 수도 있다. 테이핑장치(22)는 케이블에 감고자 하는 테이프의 종류 이상의 수만큼 설치하는 것이 바람직하다. 테이핑장치(22)는 그 구성에 따라서 센터형(Center type)과 사이드형(Side Type; 탄젠셜형(Tangential Type))이 있다.

테이핑장치(22)의 하류측에는 인취기(24)가 배치된다. 인취기(24)는 선재의 길이방향 축선을 중심으로 권취드럼(26)과 동기되어서 회전하며 선재를 일정한 속도로 당겨서 선재의 피치를 설정한다. 인취기(24)에는 캡스턴(capstan) 방식과 캐터필러(caterpillar) 방식이 있다.

인취기(24)의 하류에 있는 권취드럼(26)은 테이핑장치(22)로 테이프가 감긴 케이블을 감는 것이다. 권취드럼(26)은 선재를 끌어당기면서 선재를 감을 수 있도록 선재의 길이방향과 수직인 축선을 중심으로 회전(R1)한다. 또한, 권취드럼(26)은 선재의 길이방향 축선(axis)을 중심으로 회전하여 선재를 길이방향 축선을 중심을 회전(R2)시킨다.

도2를 참조하면, 선재 회전장치(20)는 지지대(30,31)와, 지지대(30,31)에 의해 지지되는 회전프레임(32)과, 선재 안내기구(34)를 구비한다. 지지대(30,31)는 회전프레임을 회전가능하게 지지한다. 지지대(30,31)의 내측에는 회전프레임(32)을 지지하기 위한 베어링이 장착된다. 양측 지지대(30,31)의 어느 하나의 내측에는 외부로부터 동력(통상 집합기가 설치된 지면 아래쪽을 통하여 동력이 전달되나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 전기모터와 감속기로 회전프레임을 구동할 수도 있다)을 전달받아 회전프레임(32)을 회전시키기 위한 구동기구(도시하지 않음)가 설치된다. 회전프레임(32)의 회전축선(rotating axis; 35)이 통과하는 지지대부분에는 선재가 통과할 수 있는 구멍(36)이 형성된다.

회전 프레임(32)은 양측 지지대(30,31)에 의해 지지되는 2개의 축(Shaft; 38,39)을 갖는다. 축(38,39)은 지지대(30)에 내장된 구동기구와 연결되어 회전한다. 축(38,39)의 중앙에는 선재가 통과할 수 있는 구멍(40)을 갖는다.

축(38,39)의 직경방향 양 측면에는 가로막대(42)가 부착되어 있다. 상기 가로막대(42)는 프레임(32)의 회전축선(35)과 평행인 방향으로 연장되며, 상하류측 축(38,39) 사이를 연결한다. 따라서 양쪽 가로막대(42)의 사이에는 길다란 구멍(44)이 형성된다. 양 가로막대(42)의 상류측 축(38)과 인접하는 위치에 길다란 구멍(44)을 사이에 두고 서로 마주보는 상류측 축지지돌기(46)가 돌출되어 있다. 양 가로막대(42)의 하류측 축(39)과 인접하는 위치에도 길다란 구멍(44)을 사이에 두고 서로 마주보는 하류측 축지지돌기(48)가 돌출되어 있다. 상류측 축지지돌기(46)와 하류측 축지지돌기(48)는 동일한 방향으로 돌출되어 있다. 양 가로막대(42)의 길이 방향 중간에는 축지지부(50)가 마련된다.

상류측에 있는 2개의 축지지돌기(46) 사이에는 상류측의 제1안내롤러(52)가 자유롭게 회전할 수 있도록 지지된다. 하류측에 있는 2개의 축지지돌기(48) 사이에는 제2안내롤러(54)가 자유롭게 회전할 수 있도록 지지된다. 상기 제1롤러(52) 및 제2롤러(54)는 그들의 원둘레가 프레임(32)의 회전축선과 일치하도록 상기 축지지돌기(46,48)에 설치하는 것이 바람직하다. 양 가로막대(42) 중간에 있는 축지지부(50)사이에는 제3안내롤러(56)가 길다란 구멍(44) 내에 수용되어 자유롭게 회전할 수 있도록 지지된다. 제3롤러(56)는 상기 제1롤러(52) 및 제2롤러(54)보다 크다. 제3롤러(56)를 가능한 한 크게 하면, 선재의 이동경로가 프레임(32)의 회전축선(35)으로부터 많이 떨어지므로 선재를 꼬는 방향으로 선재를 회전시키기가 용이하다. 선재 경로 안내장치(34)는 상기 3개의 롤러(52,54,56)로 구성된다.

도3은 제3롤러(56)의 원주의 형상을 나타낸다. 제3롤러(56)의 원주에는 선재가 안내되어 외부로 이탈하지 않도록 홈(58)이 형성된다. 제1롤러(52) 및 제2롤러(54)의 원주에도 동일한 홈이 형성된다.

도1 및 도2를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 선재집합기(10)에 의한 선재 집합공정을 설명하면 다음과 같다. 다수개의 보빈(12)으로부터 일정 수의 심선(28)을 모아서 군형성유니트(14)에 있는 집합구멍으로 통과시키고 분할판(16)을 통해 집합다이스(18)의 중심으로 통과시킨다. 그 후 이들 선재를 선재 회전장치(20)에 있는 상류측 지지대(30)의 구멍과 회전프레임(32)의 상류측 축(38)에 있는 구멍(40)을 통과시킨다. 그 후 제1롤러(52)의 원주에 걸어 선재 경로의 방향을 전환시킨 후, 제3롤러(56)의 원주에 건다. 이후 다시 제2롤러(54)의 원주에 선재를 걸어 선재를 원래의 경로를 따라가도록 방향을 전환한다. 그 후, 선재 회전장치(20)에 있는 회전프레임(32)의 하류측 축(39)에 있는 구멍과 하류측 지지대(31)의 구멍(36)을 통과시킨다. 이어서, 테이핑장치(22)와 인취기(24)를 통과시키고 권취드럼(26)에 건다.

이렇게 준비가 완료된 후, 도시하지 않은 구동장치를 이용하여 권취드럼(26)을 회전시키면서 인취기(24)를 작동시킨다. 권취드럼(26)은 앞에서도 설명한 바와 같이, 선재를 권취하기 위해서 선재를 끌어당기는 회전(R1)과, 선재의 길이방향 축선을 중심으로 한 회전(R2)을 한다. 이와 함께, 선재 회전장치(20)를 권취드럼의 선재 길이방향 축선을 중심으로 하는 회전(R2)과 동기시켜 선재의 길이방향 축선을 중심으로 회전(R3)시킨다. 그러면, 선재들이 회전장치(20)의 상류측에서 집합다이스(18)에 의해 집합되면서 꼬이게 된다. 한편 회전장치(20)와 인취기(24)와 권취드럼(26)은 선재의 길이방향 축선을 중심으로 한 회전(R2,R3)이 동기되어(synchronized) 있으므로, 회전장치(20)와 권취드럼(26) 사이에서는 선재의 길이방향 축선을 중심으로 회전만 할 뿐 꼬이지는 않는다. 또한, 선재 회전장치(20)의 각 롤러(52,54,56)는 자유롭게 회전할 수 있으므로 선재가 길이 방향으로 이동하는 데에는 영향을 미치지 아니한다. 선재 회전장치(20)를 통과한 선재에는 테이핑장치(22)를 통과하면서 테이프가 부착된다.

그 후 케이블이 권취드럼(26)에 감기게 된다. 결국, 일정한 수의 심선을 모아서 하나의 군형태로 묶고 다시 다수의 군을 집합시키고 테이핑하여 케이블이 완성된다.

도4를 참조하면 본 발명의 제2실시예에 따른 선재집합기에 사용하는 선재 회전장치(60)는 제1실시예의 선재집합기에 사용하는 선재 회전장치와는 부분적으로 상이하다. 회전장치(60)의 지지대(61)는 동일한 구성이다. 회전장치(60)에 구비된 프레임(62)도 가로막대(64) 중앙부에 돌출된 축지지돌기(66)를 제외하고는 동일한 구성이다. 제2실시예에서의 회전프레임(62)의 가로막대(64)에는 제1롤러(63)와 제2롤러(65)를 지지하기 위한 축지지돌기와 유사하게 돌출된 한 쌍의 축지지돌기(66)가 마련된다. 축지지돌기(66) 사이에는 제3롤러(68)가 회전가능하게 장착된다. 제1롤러, 제2롤러, 제3롤러의 각각의 크기는 대체로 차이가 없다.

선재는 상류측 제1롤러(63)에서 방향이 전환되고, 제3롤러(68) 원둘레에 의해 안내된다. 이 때, 선재가 통과하는 제3롤러(68)의 원주는 회전축선(35)으로부터 이격되어 있어, 회전프레임(62)이 회전하면 선재를 꼬는 회전력이 선재에 가해진다. 선재는 다시 제2롤러(65)에서 방향이 전환되어 원래의 경로로 되돌아간다.

상기 제1실시예와 제2실시예에서는 상류측의 제1롤러와 하류측의 제2롤러 사이에 하나의 롤러만이 배치되어 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 이와는 달리, 본 발명의 제3실시예에 따르면, 도5에 도시한 바와 같이, 양측 제1롤러 및 제2롤러 사이에 2개의 롤러(70, 72)가 배치될 수도 있다. 또한, 다른 실시예에서는 2개 이상의 롤러가 배치될 수도 있다.

상기 제1실시예 내지 제3실시예에서는 선재의 경로를 변경하면서 안내하는 수단으로서 다수의 롤러로 사용하고 있으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 선재와의 마찰을 줄이면서 선재의 경로를 변경하고 안내할 수 있으며, 또한, 선재가 회전장치에 진입할 때에는 회전장치의 회전중심을 통과하고, 그 후 방향을 전환하여 회전축선으로부터 이격된 위치를 통과하고, 회전장치를 빠져나갈 때는 다시 회전중심을 통과하도록 경로를 전환하는 구성이면 어떠한 것이라도 본 발명의 회전장치로 사용할 수 있다.

도6을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 선재집합기(74)의 회전장치(76)는 양 지지대(78)와, 지지대(78) 사이에 회전가능하게 지지되는 회전프레임(80)과 회전프레임(80)에 장착된 선재를 무는 그립장치(gripper; 82)를 구비한다. 회전프레임(80)은 지지대(78)에 장착된 구동기구에 의해 회전 구동된다.

회전프레임(80)에는 회전축선을 사이에 두고 마주보는 2개의 캐터필러(caterpillar, 무한궤도; 84)가 설치된다. 캐터필러(84)의 궤도 내측에는 캐터필러(84)를 안내하는 다수의 롤러(86)가 있다. 다수의 롤러(86)는 회전프레임(80)에 자유롭게 회전할 수 있도록 장착된다. 상기 두 개의 캐터필러(84) 사이는 선재가 두 개의 캐터필러(84) 사이를 통과하는 동안 캐터필러(84) 사이에 물리도록 이격된다.

선재가 회전장치(76)를 통과하는 동안 캐터필러(84) 사이에 물려 있으므로, 회전장치(76)가 회전하면, 회전장치(76)의 상류측에 있는 선재에는 회전력이 전달되어 선재가 꼬이게 된다.

제4실시예의 변형예로서, 캐터필러 내측의 롤러를 일정한 속도로 회전 구동하면서, 캐터필러를 구동하는 구성을 가질 수도 있다. 그러면, 캐터필러에 의해 선재가 이동하는 속도가 결정된다.

이상 본 발명을 제1실시예 내지 제3실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 실시예에서는 선재집합기는 하나의 테이핑장치와 그 상류에 설치된 하나의 선재회전장치를 구비하고 있으나, 본 발명은 선재집합기는 여러 개의 테이핑장치가 연속적으로 배치된 구성일 수도 있다. 이 때, 각각의 테이프장치에 대응하는 다수의 회전장치가 각각의 테이프장치의 상류측에 인접하여 배치된다. 이와는 달리, 여러 개의 테이프장치 중 최상류측에 있는 테이핑장치의 상류측에 하나의 회전장치만을 설치할 수도 있다.

본 발명을 드럼트위스트형의 선재집합기에 적용하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 집합된 선재를 권취하면서, 집합되는 선재를 꼬는 회전운동을 하는 권취장치가 있는 어떠한 선재집합기, 예를 들면, 싱글펀치(Single Punch)형 선재집합기에도 사용할 수 있다.

아울러, 집합되는 선재는 전신전화용 전선에 한정되는 것은 아니며, 광통신용, 전력용 또는 제어용 케이블일 수도 있다.

본 발명에 따른 선재집합기에 의하면, 집합된 선재에 테이핑작업을 마친 후테이프의 피치가 변화하거나, 테이프가 떨어지거나 변형되는 등의 불량을 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 선재가 감긴 다수의 보빈과,

   상기 다수의 보빈으로부터 공급되는 선재를 집합시키는 집합다이스와,

   상기 집합다이스를 통하여 집합된 선재를 드럼에 감으면서, 상기 선재를 선재의 길이방향 축선을 중심으로 회전시키는 권취장치를 포함하는 선재집합기에 있어서,

   상기 다이스와 상기 권취드럼 사이에 설치된 적어도 하나의 테이핑장치와,

   상기 테이핑장치의 상류에 설치되며 상기 선재를 선재의 길이방향 축선을 중심으로 회전시키는 선재 회전장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 선재집합기.
2. 제1항에 있어서, 상기 선재 회전 장치는, 한 쌍의 지지대와, 상기 지지대에 의해 회전가능하게 지지되는 회전프레임과, 상기 회전프레임에 설치된 선재의 이동 경로 안내 장치와, 상기 권취장치의 선재의 길이방향 축선을 중심으로 하는 회전과 동기시켜 상기 회전프레임을 회전시키는 구동장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 선재집합기.
3. 제2항에 있어서, 상기 선재 경로 안내 장치는 상기 회전장치의 회전축선을 따라 진입한 선재의 경로를 전환하는 제1롤러와, 상기 선재가 상기 회전장치를 빠져나갈 때 상기 회전축선을 따라 빠져나가도록 선재의 경로를 전환하는 제2롤러와, 상기 회전장치의 회전축선으로부터 이격된 곳을 선재가 통과하도록 안내하며 상기 제1롤러 및 상기 제2롤러 사이에 있는 적어도 하나의 안내롤러를 구비하며, 상기 롤러들은 상기 프레임에 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 선재집합기.
4. 제1항에 있어서, 상기 선재 회전 장치는, 한 쌍의 지지대와, 상기 지지대에 의해 회전가능하게 지지되는 회전프레임과, 상기 회전프레임에 설치되며 통과하는 선재를 따라서 이동하고 물어주는 그립장치(gripper)를 구비하며, 상기 권취장치의 선재의 길이방향 축선을 중심으로 하는 회전과 동기시켜 상기 프레임을 회전시키는 구동장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 선재집합기.
5. 제4항에 있어서, 상기 그립장치는 회전장치의 회전축선을 중심으로 마주보는 한 쌍의 캐터필러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선재집합기.
6. 다수의 선재를 다이스를 통과시켜 집합하고,

   상기 다이스의 하류측에서 선재를 그 길이방향 축선을 중심으로 회전시키고,

   상기 선재를 그 길이방향 축선을 중심으로 회전시키는 위치의 하류에서 집합된 선재에 테이핑하고,

   테이핑된 선재를 그 길이 방향 축선을 중심으로 회전시키면서, 권취드럼에 권취하되,

   상기 다이스의 하류측에서 이루어지는 선재의 회전과 상기 권취드럼에서 이루어지는 길이방향 축선을 중심으로 하는 회전이 동기되는 것을 특징으로 하는 집합된 선재의 제조 방법.