KR200221526Y1 - 튜블라형 연선기 경판의 중심연용 다이스 - Google Patents

Abstract

본 고안은 튜블라형 연선기에 사용되는 경판의 중심부에 조립되는 중심연용 다이스의 길이를 종래 다이스보다 늘리는 동시에 다이스의 일측단부 외주면에 나사산을 형성시켜 상기 경판 중심의 다이스 조립구 내주면에 상기 다이스를 나사결합할 수 있도록 한 튜블라형 연선기 경판의 중심연용 다이스에 관한 것이다.

본 고안의 튜블라형 연선기에 경판의 중심연용 다이스는, 그 외형이 육각 볼트 형상을 하며, 경판에 조립시 통상의 육각 볼트 헤드와 같이 경판면에 대략 수직하게 돌출되는 돌출부(90A)와, 내주면에 암나사 가공된 경판의 다이스 조립홈에 나사 결합되는 나사부(90B)로 구분되며, 나사부(90B)측 단부로 부터 경판 돌출부(90A)측 단부를 향하여 내경이 점차 증가하는 대략 나팔 형상 단면의 내주면을 갖는 중심연 관통공(H)이 상기 양 단부를 관통하면서 형성됨에 기술적 특징이 있다.

본 고안의 튜블라형 연선기 경판의 중심연용 다이스는, 경판과 볼트/너트식 나사 결합으로 조립되는 바, 중심연만을 절단, 분리하여 다이스를 손쉽게 교체할 수 있기 때문에 다이스 교체에 의한 연선기의 비가동 시간을 현저히 감소시킬 수 있는 이점이 있으며, 다이스와 중심연과의 접촉면이 확장됨으로써 다이스에 의하여 중심연에 부여되는 절곡 각도와 하중의 크기가 감소하게 되어 중심연의 웨이브 불량 발생이 억제될 뿐 아니라, 연선 완료된 스틸 코드의 파도선 불량이 현저히 감소되는 효과가 있다.

Description

튜블라형 연선기 경판의 중심연용 다이스{Die for core of steel cord in tubular twister}

본 고안은 연선기 경판의 중심에 조립되는 중심연용 다이스에 관한 것으로, 더 자세하게는 튜블라형 연선기에 사용되는 경판의 중심부에 조립되는 중심연용 다이스의 길이를 늘리고 상기 다이스의 일측단부 외주면에 나사산을 형성시켜 상기 경판 중심의 다이스 조립구 내주면에 상기 다이스를 나사결합할 수 있도록 함으로써, 스틸 코드의 연선 작업시 다이스로 인입되는 중심연에서 연선되기전 발생하는 파도선 불량을 방지할 뿐 아니라, 연선 작업 중 중심연용 다이스를 교체하여야할 때 상연용 소선들을 해체하지 않은 상태에서도 경판으로 부터 다이스를 손쉽게 분해, 조립할 수 있도록 하여 연선 생산성을 향상시킬 수 있는 튜블라형 연선기 경판의 중심연용 다이스에 관한 것이다.

소선(素線)을 여러 가닥 꼬아 스틸 코드나 와이어 로프 등을 제조하는 연선기는, 소선들을 연합(撚合)하여 스트랜드를 만드는 스트랜더(strander)와 스트랜드들을 연합하여 와이어 로프를 만드는 클로우저(closer)가 있으나 구조상 명확한 구별은 없으나 일반적으로 스트랜더는 보빈 수가 많고 소형이며, 클로우저는 보빈 경이 크고 그 수는 보통 6∼12개이고 회전속도가 느린 특징이 있다.

상기 두 종류의 연선기는 모두 보빈의 장착 형태에 따라 도 1과 2에 도시된 바와 같이 횡형(1A)과 입형(1B)으로 나늬어지는 P형(planetary 형)과 T형(2)(tubular 형)으로 구분되며, P형의 경우에는 원판상의 보빈 장착대(D)(D')에 보빈(B)이 눕혀지거나 세워지는 형태로 장착되고, T형(2)의 경우에는 눕혀진 형태의 원통형 회전체(T) 내에 설치된 플라이(fly)에 보빈(B)이 장착된다.

상기와 같은 구조의 연선기들 중, 튜블라형 연선기에서 3+9+15 구조와 같이 하연, 중연, 상연의 3중연으로 구성되며, 타이어 고무 보강용 등으로 사용되는 스틸 코드의 제조 방법을 살펴보면 다음과 같다.

도 3에 튜블라형 연선기의 개략적인 구성도를, 도 4에 반제품인 2중연 구조의 스틸 코드 단면도를, 도 5에 완제품인 3중연 구조의 스틸 코드 단면도를 도시하였다.

상기 3중연 스틸 코드의 제조는, 도 5에 도시된 3중연 스틸 코드의 제조에 앞서 만들어진, 3본의 소선이 꼬여진 하연(41)과 하연의 외주면을 9본의 소선이 깜싸면서 꼬여진 상연(42)(3중연의 '중연'에 해당)으로 구성되는 반제품인 2중연(40) 스틸 코드가 도 3에 도시된 바와 같이 튜블라 연선기(30)의 입측에 장착되고, 상기 2중연 스틸 코드의 외주면을 감싸며 꼬여짐으로써 완제품인 3중연 스틸 코드의 최상연(51)을 구성하게 되는 15본의 소선들이 각각 권취된 보빈(32)들은 원통형 회전체(31) 내에 장착된다.

상기 도 3에는 3개의 보빈만이 도시되어 있으나, 실질적으로는 상기 원통형 회전체(31) 5개가 입출측 구동 모터(33)(34) 사이에 일렬로 연결되어 모두 15개의 상연용 소선이 권취된 보빈이 장착된다.

상기와 같이 장착된 2중연 스틸 코드와 소선들은 원통형 회전체(31)의 내부로 부터 외부로 인출되어 원통형 회전체 외주면에 부착된 가이드 롤러(35)들을 거쳐 다시 원통형 회전체 내부로 인입된 후, 원판형상의 경판(36)과 형부기(37) 사이에서 3중연 구조로 연선되고 보이스(38)를 통과하면서 그 구조가 안정되어 최종 제품인 3중연 구조의 스틸 코드가 제조된다.

이때, 통상적인 경우와 달리 3중연 스틸 코드의 중심연이 되는 2중연 스틸 코드(이하 '중심연'이라 함)의 진행 방향이 연선기의 구조상 경판(36)의 회전축과 일치하지 않고 경판면에 대하여 사선방향으로 진행하게 되는 특징이 있다.

상기와 같은 스틸 코드의 제조 공정에서 빈번히 발생하는 문제점으로는, 경판 교체가 번거롭고 그에 따른 연선기 정지 시간이 길다는 점과, 중심연이 경판 중심부에 조립된 다이스를 통과시 중심연에서 발생되는 웨이브(wave) 형상이며, 이러한 웨이브 형상의 근본적인 원인은 중심연이 경판면에 대하여 사선방향으로 진행하기 때문이다.

특히, 경판 통과시 상기 중심연에서 발생되는 상기 웨이브(wave) 형상 불량은 중심연의 외주면에 연선되는 상연의 연선 불량을 초래하여 완제품인 3중연 스틸 코드(이하 '스틸 코드'라 함)에 치명적인 파도선 불량의 원인이 된다.

반제품인 중심연과 상연용 소선들이 통과하게 되는 경판은 도 6에 도시된 바와 같이 금속재질의 원판형상으로, 경판(60)의 중심부에는 중심연이 통과하게 되는 다이스(64)가 밀착 삽입될 수 있는 다이스 조립구(61)가, 중심부에서 떨어져 외주면(S')에 가까운 경판면(S)에는 원판과 동심원을 이루는 형태로 상호 일정 간격을 갖는 상연용 소선 관통구(62)가, 다이스 조립구(61)와 소선 관통구(62) 사이의 경판면(S)에는 경판 조립구(63)가 형성되어 있다.

따라서, 다이스(64)가 손상되어 이를 교체하기 위해서는, 배선되어 있는 중심연과 상연용 소선들 모두를 절단한 후, 경판 자체를 연선기로 부터 분리하여 교체하여야 하는 바, 연선기 정지 시간이 길어지게 될 뿐 아니라, 다이스가 경판의 다이스 관통구에 밀착, 삽입되어 있기 때문에, 다이스의 교체 역시 손쉽게 이루어지지 않는다.

그리고, 도 7에 도시된 바와 같이 중심연(C)이 경판(60)에 조립된 다이스(64)를 통과시, 경판면(S)에 대하여 사선 방향으로 진행하게 되는 바, 경판의 회전축과 일치하여 진행하는 경우와 달리 다이스 내주면(IS')과 중심연(C) 사이의 접촉면(CS')이 감소될 뿐 아니라, 다이스(64)에 의하여 중심연에 절곡하중이 부여됨으로써 웨이브가 발생하게 된다.

본 고안은 종래 튜블라 연선기에서 스틸 코드를 제조시 발생되는 제반 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 상연용 소선들을 절단하지 않고도 손쉽게 교체가 가능하면서도 중심연의 웨이브 불량을 최소화 할 수 있는, 튜블라 연선기의 경판에 조립되는 스틸 코드의 중심연용 다이스를 제공함에 본 고안의 목적이 있다.

도 1은 P형 연선기를 개략적인 구조를 보인 것으로,

(가)는 횡형 보통형 연선기이고,

(나)는 입형 연선기이다.

도 2는 T형 연선기의 개략적인 구조도.

도 3은 스틸 코드 제조용 T형 연선기의 개략적인 구조도.

도 4는 반제품인 2중연 스틸 코드의 단면도.

도 5는 제품인 3중연 스틸 코드의 단면도.

도 6은 다이스가 조립된 종래 경판을 보인 것으로,

(가)는 사시도이고,

(나)는 단면도이다.

도 7은 종래 중심연용 다이스를 통과하는 중심연의 상태를 보인 단면도.

도 8은 본 고안 중심연용 다이스와 경판의 조립 사시도.

도 9는 본 고안 중심연용 다이스와 경판을 보인 것으로,

(가)는 본 고안 중심연용 다이스의 사시도이고,

(나)는 경판의 단면도이다.

도 10은 본 고안 중심연용 다이스를 통과하는 중심연의 상태를 보인 단면도.

((도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명))

31. 원통형 회전체 32. 보빈

35. 가이드 롤러 36,60,91. 경판

40. 2중연 스틸 코드(중심연)

41. 하연 42. 상연

50. 3중연 스틸 코드(스틸코드) 51. 최상연

61,92. 다이스 조립구 62,94. 소선 관통구

63,93. 경판 조립구 64,90. 중심연용 다이스

본 고안의 상기 목적은 중심연용 다이스의 길이를 증가시키고, 다이스 일측단부 외주면과 경판의 다이스 조립구 내주면에 나사 가공을 함으로써 달성된다.

본 고안 튜블라형 연선기 경판의 중심연용 다이스는, 다이스의 일측단부 외주면에 형성된 수나사 가공부가 경판의 다이스 조립구 내주면에 형성된 암나사부에 볼트/너트식 나사 결합으로 조립되고, 중심연과 다이스의 접촉면을 확장시키기 위하여 경판면으로 부터 일정 길이만큼 돌출됨에 기술적 특징이 있다.

그리고, 경판면으로 부터 돌출된 다이스 돌출부의 외주면 단면 형상은 다이스의 조립과 분해를 손쉽게 하기 위하여 육각 볼트의 형상을 한다.

본 고안 튜블라형 연선기 경판의 중심연용 다이스의 상기 기술적 구성과 구체적인 작용 효과에 대한 자세한 사항은 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 설명에 의하여 명확하게 이해될 것이다.

도 8에 본 고안 중연용 다이스가 조립된 경판의 사시도를, 도 9에 중심연용 다이스의 사시도를 도시하였다.

도시된 바와 같이, 경판(91)의 중심부에 조립되는 본 고안의 중심연용 다이스(90)는, 그 외형이 육각 볼트 형상을 하며, 경판에 조립시 통상의 육각 볼트 헤드와 같이 경판면에 대략 수직하게 돌출되는 돌출부(90A)와, 내주면에 암나사 가공된 경판의 다이스 조립홈에 나사 결합되는 나사부(90B)로 구분된다.

이때, 본 고안 다이스의 중심축에는, 나사부(90B) 외측 단부면 중앙부로 부터 경판 돌출부(90A) 외측 단부면 중암부를 향하여 내경이 점차 증가하는 대략 나팔 형상 단면의 내주면을 갖는 중심연 관통공(H)이 상기 양 단부를 관통하면서 형성된다.

그리고, 상기 경판 돌출부(90A)와 나사부(90B)의 각 길이(L)(L')는, 경판 돌출부(90A)의 길이(L)가 대략 경판(90)의 두께와 비슷한 나사부(90B)의 길이(L')보다 길도록 하는 것이 바람직하며, 경판 돌출부(90A)의 외경(D)이 나사부(90B)의 외경(D')보다 가능한 한 크도록 하는 것이 바람직하다.

이는 상기 경판 돌출부(90A)의 길이(L)와 외경(D)이 증가할 수록 중심연 관통공(H)의 길이 방향 내주면 각도가 완만해지고, 중심연과의 접촉 면적이 증가되어 중심연용 다이스에 의하여 중심연에 부여되는 스트레스를 줄일 수 있기 때문이나, 상기 경판 돌출부(90A)의 길이(L)와 외경(D)은 경판면에 대하여 사선 방향으로 진행하는 중심연의 진행 각도와 연관하여 결정되어야 한다.

그리고, 본 고안의 상기 중심연용 다이스(90)가 조립되는 경판(91)은 종래 경판과 같이 금속재질의 원판형상으로, 중심부에는 중심연용 다이스(90)가 나사 결합할 수 있도록 내주면에 나사 가공된 다이스 조립구(92)가, 중심부에서 떨어져 외주면(S')에 가까운 경판면(S)에는 원판과 동심원을 이루는 형태로 상호 일정 간격을 갖는 상연용 소선 관통구(94)가, 다이스 조립구(92)와 소선 관통구(94) 사이의 경판면(S)에는 경판 조립구(93)가 형성되어 있다.

상기 본 고안 중심연용 다이스의 중심연에 대한 작용을 도 7과 10을 비교하여 살펴보면, 본 고안의 중심연용 다이스(90)는, 종래 다이스(64)에 비하여 그 길이가 길기 때문에 중심연 진행 방향과 반대 방향으로의 다이스 내주면(IS)(IS') 경사가 좀더 완만하게 된다.

따라서, 중심연(C)이 경판(60)(91)에 조립된 중심연용 다이스(64)(90)의 중심연 관통공을 통과할 때, 종래 다이스 내주면(IS')과 중심연의 접촉면(CS') 면적이, 본 고안의 다이스 내주면(IS)과 중심연(C)과의 접촉면(CS)과 같이 그 면적이 확장됨으로써, 다이스에 의하여 중심연에 가해지는 절곡 정도와 하중의 크기가 감소하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안의 튜블라형 연선기 경판의 중심연용 다이스는 경판과 볼트/너트식 나사 결합으로 조립되기 때문에 연선 작업 중 상기 다이스의 손상 등에 의하여 다이스를 교체하고자 하는 경우, 스틸 코드의 최상연용 소선들이 경판을 통하여 연결되어 있는 상태에서 중심연만을 절단, 분리하여 중심연용 다이스를 손쉽게 교체할 수 있는 바, 다이스 교체에 의한 연선기의 비가동 시간을 줄임으로써 연선 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

그리고, 다이스의 중심부를 관통, 형성된 중심연 통과공의 길이 방향 내주면의 길이가 길어지고, 경사도가 완만하게 되면서 중심연과의 접촉면이 확장되어 다이스에 의하여 중심연에 부여되는 절곡 각도와 하중의 크기가 감소하게 됨으로써, 스틸 코드의 최상연용 소선과 연선되기전 다이스와의 접촉에 의하여 발생되는 중심연의 웨이브 불량 발생이 억제되고, 그 결과 최종 연선 완료된 스틸 코드의 파도선 불량이 현저히 감소되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 튜블라형 연선기에 사용되는 경판의 중심부에 조립되는 다이스에 있어서, 경판에 조립시 경판면에 대략 수직하게 돌출되는 돌출부(90A)와 외주면에 나사 가공되어 경판의 다이스 조립구(92)에 나사 결합되는 나사부(90B)로 이루어진 다각 볼트 형태로 구성되며, 이때 나사부(90B) 외측 단부면 중앙으로 부터 경판 돌출부(90A) 외측 단부면 중앙부를 향하여 내경이 점차 증가하는 대략 나팔 형상 단면의 내주면을 갖는 중심연 관통공(H)이 형성됨을 특징으로 하는 튜블라형 연선기 경판의 중심연용 다이스.
2. 제 1항에 있어서, 상기 중심연용 다이스의 돌출부(90A) 길이(L)는 나사부(90B)의 길이(L') 이상 임을 특징으로 하는 튜블라형 연선기 경판의 중심연용 다이스.