KR200383660Y1 - 권취 보빈의 핸드 브레이크 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 권취 보빈의 핸드 브레이크 장치에 관한 것이다.

본 고안은 제1 클램프 부재에 이동 가능하게 나사 결합되는 가압 스크류와; 상기 가압 스크류의 한쪽 단부에 가압 스크류의 축방향 중심에 대하여 원주 방향으로 선회 가능하게 고정되는 회전구와; 제1 클램프 부재의 내측면에 형성되는 수용부 내의 공간에 수용되어 한쪽 단부는 상기 가압 스크류에 지지되고, 다른 한쪽의 단부는 제2 클램프 부재의 내측면에 지지되어 상기 회전구가 선회됨에 따라서 제1 클램프 부재 및 제2 클램프 부재에 제동력을 가하는 제1 탄성부재; 상기 제1 탄성부재의 제동력에 대응하여 제1 클램프 부재와 제2 클램프 부재의 제동력을 해제시키기 위하여 설치되는 제2 탄성부재; 그리고 상기 회전구가 선회되는 각도를 조절하기 위한 제동거리 조절수단을 구비하여 보빈이 설치되는 와인딩 휘일과 브레이크 패드의 접촉 면압을 항상 일정하게 유지할 수 있고, 브레이크 작동에 필요한 제동거리를 임의로 조정할 수 있다.

Description

권취 보빈의 핸드 브레이크 장치 {hand break device of winding bobbin}

본 고안은 와이어 또는 섬유사와 같은 물품을 보빈에 감겨지게 하는 권취기에 있어서, 보빈이 설치된 와인딩 휘일을 권취 작업 중에 보빈의 회전속도를 제어하거나, 또는 보빈을 운반할 때에 와인딩 휘일이 이동할 수 없도록 일시적으로 프레임에 고정시켜 주는 권취 보빈의 핸드 브레이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로 권취기에서 보빈에 가늘고 긴 물품에 대한 권취 작업을 할 때에는 보빈에 감겨지는 물품의 상태를 확인하기 위하여 일시적으로 보빈을 정지시키거나 장력 조절을 위하여 회전 속도를 조절하여야 할 필요가 있다.

또한 보빈이 설치되는 와인딩 휘일은 원통형이기 때문에 의도하는 물품의 권취가 완료된 보빈을 운송수단을 이용하여 운반할 때에 관성에 의하여 쉽게 굴러가게 되어 운송수단과 충돌하거나 낙하할 우려가 있어서 운반 작업 중에 주의를 필요로 한다.

종래에 보빈이 설치되는 와인딩 휘일의 회전을 제동하기 위한 구조는 한 쌍의 클램프 부재로 되면서, 상기 각각의 클램프 부재의 한쪽 단부에는 대향하는 브레이크 패드가 설치되어 힌지를 중심으로 선회 가능하게 결합되면서 다른 한쪽의 단부는 서로 근접하고 이격되는 방향으로 가동되어 브레이크 패드를 와인딩 휘일에 밀착시킬 수 있게 되는 가압수단을 구비하여서 되는 것이다.

브레이크 패드의 제동력과 사용 가능한 수명은 브레이크 라이닝 표면과 와일딩 휘일의 접촉 면적에 의하여 효율적으로 이루어지고, 또한 결정된다. 따라서 원활한 제동 효과를 발휘하기 위해서는 브레이크 패드와 와인딩 휘일의 접촉 면압이 상당히 중요하게 되는데, 종래의 구조와 같이 브레이크 패드가 적절한 유동이 없이 클램프 부재에 고정되어 있으면, 브레이크 패드가 힌지를 중심으로 선회하여 와인딩 휘일에 접촉하게 될 때에 일측 편면에 집중적으로 마찰력이 작용하여 원활한 제동 효과를 나타낼 수 없고, 브레이크 패드의 편마모가 발생하여 수명을 단축시키는 원인이 된다.

또한 브레이크 패드를 교환하거나 마모가 발생하게 되면 제동에 소요되는 제동거리가 변화하게 되는데, 수동식 핸드 브레이크 장치에서 제동거리를 조정할 수 있는 수단이 강구되지 아니한 종래의 구조에서는 제동거리를 작업자의 감각에 의존하게 되고, 불필요한 노동력을 소모하게 된다.

본 고안은 종래의 권취기의 권취작업 및 보빈의 운반시에 발생하였던 작업상의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보빈이 설치되는 와인딩 휘일과 브레이크 패드의 접촉 면압을 항상 일정하게 유지할 수 있고, 브레이크 작동에 필요한 제동거리를 임의로 조정할 수 있는 권취 보빈의 핸드 브레이크 장치를 제공하고자 한다.

본 고안의 의도하는 목적을 달성하기 위한 구조적인 특징은, 와인딩 휘일이 설치되는 프레임 상에 수직 방향으로 입설되는 고정축에 회전 가능하게 고정되는 제1 클램프 부재 및 제2 클램프 부재의 한쪽 단부에 각각 대향하는 브레이크 패드가 고정되고, 다른 한쪽의 단부에는 상기 브레이크 패드가 와인딩 휘일에 근접될 수 있도록 가압하는 가압수단을 구비하는 보빈의 브레이크 장치를 형성함에 있어서,

제1 클램프 부재에 수평 방향으로 이동 가능하게 나사 결합되는 가압 스크류; 상기 가압 스크류를 축 방향으로 이동시킬 수 있도록 가압 스크류의 한쪽 단부에 가압 스크류의 축방향 중심에 대하여 원주 방향으로 선회 가능하게 고정되는 회전구; 제1 클램프 부재의 내측면에 형성되는 수용부 내의 공간에 수용되어 한쪽 단부는 상기 가압 스크류에 지지되고, 다른 한쪽의 단부는 제2 클램프 부재의 내측면에 지지되어 상기 회전구가 선회됨에 따라서 제1 클램프 부재 및 제2 클램프 부재에 제동력을 가하는 제1 탄성부재; 상기 제1 탄성부재의 제동력에 대응하여 제1 클램프 부재와 제2 클램프 부재의 제동력을 해제시키기 위하여 상기 제1 클램프 부재와 제2 클램프 부재에 탄력 설치되는 제2 탄성부재; 그리고 상기 회전구가 선회되는 각도를 조절하기 위한 제동거리 조절수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

제1 탄성부재는 압축 코일 스프링과 같은 형태로 되어 한쪽 단부는 가압 스크류의 측면에 지지되는데, 바람직하게는 제1 탄성부재를 수용할 수 있도록 측면에 형성되는 요홈에 삽입되어 지지되거나, 링 형상으로 되는 지지구조물에 의하여 지지될 수 있다. 제2클램프 부재에 지지되는 다른 한쪽의 단부는 바람직하게 실린더에 수용되어 탄성력을 제2 클램프 부재에 전달한다.

제1 클램프 부재의 내측면에 형성되어 제1 탄성부재를 수용하는 수용부에는 실린더가 더 구비되어 제1 탄성부재가 상기 수용부 내에 놓여질 수 있으며, 상기 실린더는 제2 클램프 부재의 내측면에 접촉하여 제1 탄성부재의 탄성력을 작용시킬 수 있다.

제2 탄성부재는 한쪽 단부가 제1 클램프 부재에 지지되고, 다른 한쪽의 단부는 제2 클램프 부재에 지지되는 인장 코일 스프링의 형태로 되어, 회전구가 선회하여 가압되는 제1 탄성부재의 탄성에 의하여 이격되는 제1 클램프 부재와 제2 클램프 부재의 한쪽 단부 이격된 위치로부터 근접하는 위치로 복귀시켜주게 됨으로써, 상기 제1 ·제2 클램프 부재가 이격되면서 반대편에서 근접하는 브레이크 패드의 제동력을 해제시켜주게 된다.

제동거리 조절수단은 브레이크 패드의 교환 및 마모에 따라 제동에 소요되는 노동력을 절감하기 위하여 회전구가 선회되는 각도를 조절하기 위한 것으로 회전구가 가압 스크류에 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 구조, 예를 들면 내접하는 기어·돌기·스플라인 또는 세레이션 등과 같은 톱니형 돌기에 의하여 결합되면서 슬라이딩 접촉하는 부위의 이탈 및 결합이 자유롭게 되고, 접촉부위에서 이탈된 상태에서 결합될 수 있도록 한쪽 단부는 가압 스크류 측에 지지되고, 다른 한쪽의 단부는 회전구에 지지되어 탄력 설치되는 압축 코일 스프링과 같은 제3 탄성부재를 포함한다.

이러한 제동거리 조절수단은 가압 스크류가 일정한 위치에 정지되어 있는 상태에서 회전구가 제3 탄성부재를 압축시키면서 톱니형 돌기로부터 이탈되고, 또한 임의의 각도로 회전할 수 있게 되며, 회전된 위치에서 제3 탄성부재에 축적된 탄성력에 의하여 톱니형 돌기에 재결합되어 가압 스크류를 회전 시킬 수 있게 된다.

따라서 제동거리 조절수단에 의하여 제1 클램프 부재에 나사 결합된 가압 스크류가 축방향으로 이동하는 거리를 증감시킬 수 있게 됨으로써 제1 탄성부재에 의하여 제2 클램프 부재 및 제1 크램프 부재가 회전하는 정도를 조절하여 브레이크 패드의 제동력을 제어할 수 있게 된다.

이와 같이 제동력이 제어되는 브레이크 패드는 제1 클램프 부재 및 제2 클램프 부재와 접촉하는 면이 구면(球面)으로 형성되고, 또한 브레이크 패드와 접촉하게 되는 제1 클램프 부재와 제2 클램프 부재의 접촉면이 구면으로 형성되어 브레이크 패드가 제1 클램프 부재 및 제2 클램프 부재와의 접촉면에서 미세한 유동이 가능하게 되어 제1 클램프 부재 및 제2 클램프 부재가 고정축을 중심으로 선회하는 각도에 구애받지 않고 브레이크 패드의 제동면이 와인딩 휘일에 고르게 접촉할 수 있다.

또한 브레이크 패드는 제 4탄성부재, 구체적으로는 한쪽 단부가 제1 클램프 부재 및 제2 클램프 부재에 각각 지지되고 다른 한쪽의 단부는 브레이크 패드에 접촉되는 토션 스프링과 같은 제4 탄성부재에 의하여 와인딩 휘일에 보다 바람직한 제동력을 발휘한다.

따라서 본 고안에 의하여 적은 노동력을 기울이고, 와인딩 휘일을 정확하고 바람직하게 제동시킬 수 있는 권취 보빈의 핸드 브레이크 장치가 구현될 수 있다.

이와 같은 본 고안의 특징과 장점들은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 명확하게 될 것이다.

다음에서 본 고안의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 고안이 설치된 상태를 예시한 사시도이고, 도 2는 분해 사시도를 나타내고 있다.

이 도면을 참조하면 본 고안의 핸드 브레이크 장치(A)는 프레임(F)에 고정되는 베어링(B)에 회전 가능하게 고정되는 와인딩 샤프트(S)의 와인딩 휘일(W)에 제동력을 가할 수 있도록 상기 프레임(F)상에 고정되는 고정용 브라케트(1)에 설치되어 있다.

고정용 브라케트(1)는 프레임(F)에 용접, 또는 보울트와 같은 체결구(도시되지 아니함)를 이용하여 고정되며. 상부에는 고정축(2)이 고정되고, 전면에는 스토퍼(10)가 형성되어 있다.

고정축(2)은 고정용 브라케트(1)에 나사로 체결되거나 용접으로 고정되어 제1 클램프 부재(3)와 제2 클램프 부재(4)가 끼워지며, 상단부에는 너트(20)가 체결되어 상기 제1 클램프 부재(3)와 제2 클램프 부재(4)가 회전 가능하게 고정된다.

제1 클램프 부재(3)의 내측면에는 고정축(2)이 삽입되는 삽입부 힌지(30)가 형성되고, 한쪽편의 중앙에는 가압 스크류(5)가 체결되는 사각 암나사(31)가 관통되게 형성되고, 내측면에는 제1 탄성부재(6)와 실린더(7)가 수용될 수 있도록 상기 사각 암나사(31)의 축방향의 중심을 중심으로 하여 원통형의 공간(32)을 형성하는 수용부(33)가 형성되어 있고, 그 상부면에는 제2 탄성부재(9)를 설치하기 위한 스프링 고정용 보울트(34)가 고정되고, 반대편에는 브레이크 패드(8)가 삽입되는 구면형의 패드홈(35)이 형성되어 있다.

제2 클램프 부재(4)의 내측면에는 제1 클램프 부재(3)의 삽입부 힌지(30)가 삽입될 수 있도록 상하부 면으로부터 나란하게 돌출되는 수용부 힌지(40)(40a)가 형성되어 고정축(2)이 삽입되고, 제1 클램프 부재(3)의 수용부(33)를 마주보는 내측면에는 실린더(7)가 접촉되어 지지되는 접촉 요홈(41)이 형성되고, 그 상부면에는 제2 탄성부재(9)를 설치하기 위한 스프링 고정용 보울트(42)가 고정되며, 반대편에는 브레이크 패드(8a)가 삽입되는 구면형의 패드홈(43)이 형성되어 있다.

가압 스크류(5)는 사각나사로 되는 수나사(50)가 형성되어, 제1 클램프 부재(3)의 사각 암나사(31)에 체결되어 한쪽편은 수용부(33)의 공간(32) 내에 위치하고, 반대편 단부는 바깥쪽에서 회전구(100)와 결합되어 상기 회전구(100)를 회전시키면 동시에 회전하게 되어 있다.

제1 탄성부재(6)는 실린더(7)의 내경이 형성하는 공간 내에 삽입되어 수용부(33)의 공간(32) 내에 놓여져서, 한쪽 단부가 가압 스크류(5)에 결합되는 링, 또는 와셔와 같은 형태의 가압편(200)에 지지되고, 다른 한쪽의 단부는 실린더(7)의 내측 벽면에 지지되어 있다.

실린더(7)는 바깥쪽 중앙에 지지돌기(70)가 형성되어 내부에 삽입된 제1 탄성부재(6)의 탄성력으로 상기 지지돌기(70)가 제2 클램프 부재(4)의 접촉요홈(41)에 지지된다.

브레이크 패드(8,8a)는 와인딩 휘일(W)과 접촉하는 면이 평면으로 형성되고, 제1ㆍ제2 클램프 부재(3,4)와 접촉하는 면은 패드홈(35,43)이 형성하는 구면과 일치하는 구면(80,80a)으로 형성되어 있다.

제1ㆍ제2 클램프 부재(3,4)와 구면 접촉을 하는 패드(8,8a)는 제4 탄성부재(300,300a)에 의하여 와인딩 휘일(W)에 고른 접촉 면압을 가지게 된다.

제4 탄성부재(300,300a)는 상부 코일부(301)와 하부 코일부(302)가 수직 연결부(303)에 의하여 연결되고, 각각의 반대편 단부(304,304a)가 브레이크 패드(8,8a)의 상부면과 하부면에 각각 지지되어 브레이크 패드(8,8a)가 제1ㆍ제2 클램프 부재(3,4)에 각각 설치되게 한다.

회전구(100)는 가압 스크류(5)에 결합되는 보스(101)와 손잡이(102)로 구성되어 가압 스크류(5)에 결합되며, 결합된 상태에서 제동거리 조절수단에 의하여 이탈 및 결합을 자유롭게 할 수 있게 된다.

제동거리 조절수단은 가압 스크류(5)의 일측 단부에서 외주면에 형성되는 돌기(51)와, 보스(101)의 내주면에 형성되어 상기 돌기(51)에 결합되는 돌기(104)에 의하여 회전구(100)의 보스(101)가 가압 스크류(5)의 단부에서 슬라이딩 이동 가능하게 되고, 가압 스크류(5)의 단부에 고정되는 고정 보울트(105)와, 상기 고정 보울트(105)에 의하여 형성되는 보스(101)의 내부 공간에 놓여져서 한쪽 단부는 보스(101)에 지지되고, 다른 한쪽의 단부는 고정 보울트(105)에 지지되는 제3 탄성부재(103)로 이루어진다.

제3 탄성부재(103)가 놓여지는 보스(101) 내부의 축방향 공간은 보스(101)의 돌기(104)가 가압 스크류(5)의 돌기(51)와 완전히 결합된 상태에서 제3 탄성부재(103)를 압축시키면서 또한 돌기(51)로부터 완전히 이탈될 수 있는 충분한 공간을 형성하고 있다.

따라서 회전구(100)는 보스(101)를 손으로 잡고 바깥쪽 축방향으로 당기면 제3 탄성부재(103)가 압축되면서 보스(101)의 돌기(104)가 가압 스크류(5)의 돌기(51)에서 이탈되어 가압 스크류(5)를 회전시키지 않고 스스로 공회전을 할 수 있는 상태가 된다.

이러한 상태에서 회전구(100)를 임의의 각도로 회전시킨 다음 당겼던 회전구(100)를 놓으면 압축된 탄성력을 축적하고 있는 제3 탄성부재(103)의 반발력에 의하여 회전구(100)가 밀려들어가서 보스(101)의 돌기(104)가 다시 가압 스크류(5)의 돌기(51)에 결합되어 가압 스크류(5)를 회전시킬 수 있게 된다.

이와 같이 구성되는 본 고안은 손잡이(102)를 잡고 회전구(100)를 회전시킴으로써 와인딩 휘일(W)에 대한 제동력이 발생한다.

손잡이(102)의 회전은 도 4에서 보는 바와 같이 임의의 위치, 예를 들어 가상선(B)의 위치에서 스토퍼(10)에 도달하는 범위까지 회전한다.

이렇게 회전구(100)가 회전하면 보스(101)의 돌기(104)와 결합되어 있는 가압 스크류(5)가 동시에 회전한다.

회전하는 가압 스크류(5)는 제1 클램프 부재(3)의 사각 암나사(31)에 안내되어 실린더(7) 내부로 서서히 전진하여 가압편(200)이 제1탄성부재(6)를 압축시키게 되고, 이러한 압축력은 실린더(7)를 밀고, 실린더(7)의 지지돌기(70)는 제2 클램프 부재(4)를 밀어주게 된다.

이때, 제1 클램프 부재(3)와 제2 클램프 부재(4)는 고정축(2)을 중심으로 서로 멀어지는 방향으로 선회하면서 고정용 보울트(34)(42)에 고정된 제2 탄성부재(9)는 인장력을 축적하고, 반대편에 브레이크 패드(8,8a)가 설치된 단부를 간격이 좁아져서 브레이크 패드(8,8a)가 와인딩 휘일(W)에 접촉하여 제동력을 발휘하게 된다.

제4 탄성부재(300,300a)에 지지되어 제1 클램프 부재(3)와 제2 클램프 부재(4)에 구면(80,80a)으로 접촉하고 있는 브레이크 패드(8,8a)는 구면(80,80a)에 의하여 적절하게 유동하면서 와인딩 휘일(W)에 접촉된다.

이후에 손잡이(102)를 역방향으로 회전시키면 가압 스크류(5)는 제1 클램프 부재(3)의 사각 암나사(31)에서 바깥쪽으로 서서히 회전하면서 빠져나오고, 제1 탄성부재(6) 및 제2 탄성부재(9)의 탄성력에 의하여 제1 클램프 부재(3)와 제2 클램프 부재(4)가 처음의 위치로 회전하여 브레이크 패드(8,8a)의 제동력이 해제된다.

본 고안의 장치를 장기간 사용하면 필연적으로 브레이크 패드(8,8a)가 마모되어 그 만큼 회전구(100)를 회전시키는 각도 범위가 커져야 실린더(7)가 제2 클램프 부재(4)를 밀어주는 거리가 길어지게 되어 원활한 제동효과를 나타낼 수 있는 데, 이러한 회전구(100)가 회전하는 각도는 앞서 설명한 바와 같이 보스(101)를 잡아당겨서 가압 스크류(5)에 재결합되는 위치를 변경시켜줌으로서 가능하게 된다. 즉 도 4에서 보는 바와 같이 손잡이(102)가 임의의 위치에서 스토퍼(10)에 도달하는 각도(θ)가 클 경우에는 패드(8,8a)가 마모된 정도가 커서 많은 이동력을 필요로 할 때이다.

이상에서 살펴 본 바와 같은 본 고안은 제1 클램프 부재(3) 및 제2 클램프 부재(4)가 브레이크 패드와 구면 접촉을 하여 고른 평면의 접촉압력을 유지하여 브레이크 패드의 편마모를 방지하고, 정확한 제동력을 발휘할 수 있으며, 제동거리 조절수단을 이용하여 브레이크 패드가 마모되는 정도에 따라 회전구를 작동시키는 각도를 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안이 설치된 상태를 예시한 사시도

도 2는 본 고안의 분해 사시도

도 3은 본 고안의 평면도

도 4는 본 고안의 측면도

도 5는 본 고안의 평단면도

{도면의 주요부분에 대한 부호의 설명}

A...핸드 브레이크장치 F...프레임

S...샤프트 W...와인딩 휘일

1...브라케트 2...고정축

3...제1 클램프 부재 4...제2 클램프 부재

5...가압 스크류 6...제1 탄성부재

7...실린더 8...브레이크 패드

30...힌지 40...힌지

50...수나사 100...회전구

102...손잡이 300...제4 탄성부재

Claims (4)

1. 와인딩 휘일이 설치되는 프레임 상에 수직 방향으로 입설되는 고정축에 회전 가능하게 고정되는 제1 클램프 부재 및 제2 클램프 부재의 한쪽 단부에 각각 대향하는 브레이크 패드가 고정되고, 다른 한쪽의 단부에는 상기 브레이크 패드가 와인딩 휘일에 근접될 수 있도록 가압하는 가압수단을 구비하는 보빈의 브레이크 장치를 형성함에 있어서,

   제1 클램프 부재에 수평 방향으로 이동 가능하게 나사 결합되는 가압 스크류; 상기 가압 스크류를 축 방향으로 이동시킬 수 있도록 가압 스크류의 한쪽 단부에 가압 스크류의 축방향 중심에 대하여 원주 방향으로 선회 가능하게 고정되는 회전구; 제1 클램프 부재의 내측면에 형성되는 수용부 내의 공간에 수용되어 한쪽 단부는 상기 가압 스크류에 지지되고, 다른 한쪽의 단부는 제2 클램프 부재의 내측면에 지지되어 상기 회전구가 선회됨에 따라서 제1 클램프 부재 및 제2 클램프 부재에 제동력을 가하는 제1 탄성부재; 상기 제1 탄성부재의 제동력에 대응하여 제1 클램프 부재와 제2 클램프 부재의 제동력을 해제시키기 위하여 상기 제1 클램프 부재와 제2 클램프 부재에 탄력 설치되는 제2 탄성부재; 그리고 상기 회전구가 선회되는 각도를 조절하기 위한 제동거리 조절수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 권취보빈의 핸드 브레이크 장치.
2. 제1항에 있어서,

   제1 클램프 부재의 수용부 내에 제1 탄성부재가 삽입되는 실린더가 구비되고, 상기 실린더는 제2 클램프 부재의 내측면에 구면 접촉하는 것을 특징으로 하는 권취 보빈의 핸드 브레이크 장치.
3. 제1항에 있어서,

   제동거리 조절수단은 회전구가 톱니형 돌기에 의하여 가압 스크류에 축 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되면서 슬라이딩 접촉하는 부위로부터 이탈 및 결합이 자유롭게 되고, 접촉부위에서 이탈된 상태에서 결합될 수 있도록 한쪽 단부는 가압 스크류 측에 지지되고, 다른 한쪽의 단부는 회전구에 고정되는 핸들 고정 보울트에 지지되어 탄력 설치되는 제3 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 권취 보빈의 핸드 브레이크 장치.
4. 제1항에 있어서,

   브레이크 패드와 제1 클램프 부재 및 제2 클램프 부재가 상호 접촉하는 면이 구면으로 형성되고, 한쪽 단부가 제1 클램프 부재 및 제2 클램프 부재에 각각 지지되고 다른 한쪽의 단부는 브레이크 패드에 접촉되는 제4 탄성부재에 의하여 고정되는 것을 특징으로 하는 권취 보빈의 핸드 브레이크 장치.