KR200208959Y1 - 장력 검출기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 장력검출기에 관한 것으로, 원단에 의해 걸리는 장력의 검출방향을 상하는 물론 좌우로도 자유롭게 검출할 수 있도록 한 장력검출기에 관한 것이다.

본 고안의 구성은, 스트레인게이지(120,130)을 상하좌우가 대칭으로 수정한 후 로드셀(100)의 내부에 설치된 스트레인게이지(120,130)의 위치와 방향을 교차하도록 수정하여 검출방향을 설정할 수 있도록 하였으며, 상기 로드셀(100)이 부착된 본체(30)의 좌우에 스톱바장치(200)를 설치하여 정격이상의 장력발생시 본체(30)에서 과장력을 흡수할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

장력검출기{ A tension detector sensor }

본 고안은 장력검출기에 관한 것으로, 특히 원단에 의해 걸리는 장력의 검출방향을 상하는 물론 좌우로도 자유롭게 검출할 수 있도록 한 장력검출기에 관한 것이다.

일반적으로 장력검출기는 각종의 원단(화장지, 종이, 필름, 직물, 전선, 철판등)을 감거나 풀어줄 때 롤러에 발생하는 장력을 유씨피베어링을 매개로 설치되어, 상기 롤러로 가해지는 장력에 의해 발생한 기계적인 변형량을 감지하여 전기적인 신호로 변환시켜 연속적으로 제어신호를 검출하도록 한 것이다.

즉, 종래 장력검출기는 도 7 내지 도 9에 도시된 것과 같이, 도시되지 않은 유씨피베어링과 결합되는 베이스부(10)와, 이 베이스부(10)와 체결부재(21,22)로 결합되면서 외부로부터 가해지는 힘에 의해 변형됨과 더불어 내부에 상기 베이스부(10)와 수직하게 수용되도록 스트레인게이지(23)가 설치된 로드셀(20)과, 이 로드셀(20)의 하부가 안착되어 결합되도록 상기 체결부재(21,22)로 체결됨과 더불어 도시되지 않은 프레임에 고정되는 본체(30)로 이루어져 있다.

미설명부호 11은 유씨피베어링과 결합하기 위한 나사부이고, 24는 상기 스트레인게이지(23)를 설치하기 위한 설치부이며, 25는 상기 로드셀(20)에 형성된 홈이다.

또한 31은 상기 본체(30)가 도시되지 않은 프레임에 설치할 수 있도록 형성된 설치구멍이고, 40은 본체(30)에 설치된 로드셀(20)을 감싸도록 양측면에 설치되는 커버이다.

따라서 원단이 롤러로 지나갈 때 발생되는 장력이 유씨피베어링을 통해 베이스부(10)에 전달되면, 이때 상기 로드셀(20)이 설치부(24)와 홈(25)에 의해 비틀림변형되면서 상기 스트레인게이지(23)의 저항치가 변화된다.

이때 상기 스트레인게이지(23)의 저항치를 도시되지 않은 텐션콘트롤러에서 증폭하여 출력전원으로 바꾸고, 이 출력전원을 원단의 장력을 조절하기 위해 설치한 도시안된 브레이크를 제어한다.

그러나 종래 스트레인게이지를 이용한 장력검출기는 위쪽에서 아래쪽으로 가해지는 장력만을 측정하도록 구성되어 있어, 원단이 지나감에 따라 하중이 가해지는 하부에 삼각형모형으로 롤러가 3개 이상 설치되어 위에서 아래로 장력을 측정제어하도록 구성해야 하는 문제점이 있었다.

또한 위에서 아래로 측정하는 방식은 삼각형모형으로 롤러가 3개 이상 설치되어야 하므로 기계의 구조를 크게하여 제작상 어려움이 있었다.

또 코일을 이용한 차동방식의 장력검출기와 호환성이 없어 업그레이드시에 기계의 구조를 변경하여 설치할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.

또한 정격 이상의 과장력 부하로 인한 로드셀의 소손 및 파손이 제품의 유일한 불량원인으로 보완해결이 절실한 실정이었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 장력의 검출방향을 상하는 물론 좌우로 검출할 수 있도록 된 장력검출기를 제공하는데 있다.

또한 장력검출시 소손 및 파손방지를 위한 구조로 변경하여 기능 및 품질을 높일 수 있도록 한 장력검출기를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 장력검출기를 나타내는 정면도,

도 2는 도 1의 우측면도,

도 3은 도 1의 평면도,

도 4는 본 고안의 장력검출기를 나타내는 일부단면도,

도 5는 도 2의 일부를 단면하여 나타낸 설명도,

도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 스톱퍼장치를 나타내는 장력검출기의 일부단면도,

도 7은 종래 기술에 따른 장력검출기를 나타내는 일부단면도,

도 8은 도 7의 우측면도,

도 9는 도 7의 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 베이스부 20 : 로드셀

30 : 본체 40 : 커버

100 : 로드셀 101 : 홈

110 : 체결부재 120 : 스트레인게이지

130 : 스트레인게이지 200 : 스톱퍼장치

210 : 보울트 220 : 스톱퍼블록

230 : 스톱보울트 240 : 너트

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 스트레인게이지가 설치된 로드셀의 구조를 상하좌우가 대칭으로 수정한 후 로드셀 내부에 스트레인게이지의 위치와 방향을 교차하도록 설치함과 더불어, 로드셀의 좌우에 스톱바장치를 설치하여 정격이상의 장력발생시 본체에서 과장력을 흡수할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이하 본 고안의 실시예에 따른 구성 및 작용을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 장력검출기를 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1의 우측면도이며, 도 3은 도 1의 평면도이고, 도 4는 본 고안의 장력검출기를 나타내는 일부단면도이며, 도 5는 도 2의 일부를 단면하여 나타낸 설명도로서, 종래 기술을 설명하는 도 7 내지 도 9와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 그 설명은 생략한다.

본 고안의 장력검출기는, 유씨피베어링과 결합되는 베이스부(10)와, 이 베이스부(10)와 체결부재(110)로 결합되면서 외부로부터 가해지는 힘에 의해 변형됨과 더불어 내부에 스트레인게이지가 설치된 로드셀(100)과, 이 로드셀(100)의 하부가 안착되어 결합되도록 상기 체결부재(110)로 체결됨과 더불어 도시되지 않은 프레임에 고정되는 본체(30)로 이루어지되, 상기 스트레인게이지(120,130)가 상하는 물론 좌우로의 장력을 검출할 수 있도록 설치되어 있다.

여기서 상기 스트레인게이지(120,130)가 로드셀(100)에 설치된 상태를 좀더 상세히 설명하면, 상기 로드셀(100)의 중앙부위에 좌우 및 상하가 대칭인 홈(101)이 형성되고, 이 홈(101)에 스트레인게이지(120,130)가 상부와 하부로 배치되어 교차설치된다.

그리고 상기 로드셀(100)의 양측면에는 로드셀(100)에 걸리는 과장력을 제어하도록 스톱퍼장치(200)가 설치되어 있다.

여기서 상기 스톱퍼장치(200)는 도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이, 상기 본체(30)에 수직으로 세워져 보울트(210)등에 의해 체결되는 스톱퍼블록(220)과, 이 스톱퍼블록(220)에 체결되어 상기 로드셀(100)의 측면과 일정간격을 유지하도록 설치되는 스톱보울트(230) 및 너트(240)로 이루어져 있다.

또한 31은 상기 본체(30)가 도시되지 않은 프레임에 설치할 수 있도록 형성된 설치구멍이고, 40은 본체(30)의 양측면에 설치되는 커버이다.

한편 상기 스톱퍼장치(300)의 다른 실시예는 도 6에 도시된 것과 같이, 상기 로드셀(100)의 상부에 형성된 장공(102)에 상기 베이스(30)에서 상부로 돌출되어 배치된 블록(310)과, 상기 로드셀(100)의 양측면에 체결되어 장공(102)으로 돌출되면서 블록(310)을 가압하도록 체결부재(320)가 설치된 것도 가능하다.

따라서 원단이 롤러로 지나갈 때 발생되는 장력이 유씨피베어링을 통해 베이스부(10)에 전달되면, 이때 상기 로드셀(100)이 홈(101)에 의해 비틀림변형되면서 상기 스트레인게이지(120,130)의 저항치가 변화된다.

이때 상기 스트레인게이지(120,130)의 저항치를 도시되지 않은 텐션콘트롤러에서 증폭하여 출력전원으로 바꾸고, 이 출력전원을 원단의 장력을 조절하기 위해 설치한 도시안된 브레이크를 제어한다.

즉, 상기 스트레인게이지(120,130)가 홈(101)에 장력의 변화량을 상하/좌우 방향으로 검출할 수 있도록 교차되어 설치됨으로써, 원단이 지나감에 따라 하중이 가해지는 하부에 삼각형모형으로 롤러를 3개 이상 설치하여 위에서 아래로 장력을 측정제어하도록 구성할 필요가 없고, 기계의 구조를 크게하지 않아도 된다.

또 코일을 이용한 차동방식의 장력검출기가 설치된 곳에 차동방식의 장력검출기를 제거하고 본 고안의 장력검출기를 설치하는 것이 가능하여 설치에 따른 호환성이 있으므로 업그레이드시에 기계의 구조를 변경하지 않고 설치하는 것이 가능하다.

한편, 정격 이상의 과중한 장력을 좌우로 받게 되면 로드셀의 구조가 틀어져 복원이 이루어지지 않게 되어 센서가 동작불능 상태가 되는바, 상기 스톱퍼장치(200,300)에 의해 로드셀(100)에 좌우로의 과장력이 걸리는 것을 지지할 수 있도록 하여, 정격 이상의 과장력 부하로 인해 로드셀의 소손 및 파손이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.

즉, 상기 베이스부(10)에 설치된 롤러에 장력이 전달되어 좌우측으로 과장력이 발생하게 되면 상기 스톱퍼장치(200,300)의 스톱보울트(230)와 체결부재(320)가 로스셀(100)의 측면과 블록(310)의 측면을 밀어부치게 되면서 과장력에 의한 부하로 로드셀이 소손되거나 파손되는 것을 방지한다.

상기와 같이 설명한 본 고안에 의하면, 스트레인게이지가 수용되는 로드셀을 사용한 장력검출기는 위에서 아래로 장력이 가해질 때만 검출이 가능했으나 좌우방향의 장력을 감지할 수 있어 기계제작시 공간을 최소화 할 수 있는 것은 물론, 차동방식의 장력검출기가 설치된 곳에도 설치가 가능하여 유지보수에 효과가 있다.

또한 좌우로 과장력이 발생시 로드셀이 틀어지는 현상을 제거하여 불량원인을 근본적으로 차단하면서 원가절감을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 텐션콘트롤러를 제어하는 신호를 내보내도록 로드셀의 홈에 스트레인게이지가 장착된 장력검출기에 있어서,

   상기 스트레인게이지가 상하/좌우의 변화량을 검출할 수 있도록 홈에 교차되어 설치된 것을 특징으로 하는 장력검출기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 로드셀의 상부에 설치된 베이스부의 좌우측으로 발생되는 과장력에 의해 로드셀이 좌우로 변형되는 것을 방지하도록 로드셀의 좌우측에 스톱퍼장치가 설치된 것을 특징으로 하는 장력검출기.