KR20100090005A - 케이블 제조장치 및 케이블 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전 캐터필라를 이용하여 다수 가닥의 싱글케이블들을 연합하는 케이블 제조장치 및 방법에 관한 것으로서, 회전 캐터필라에 의한 싱글케이블의 비틀림을 회전 바스켓의 트래버스 회전으로 제어하여 비틀림을 풀어주면서 싱글케이블이 권취된 반지름의 변화를 보상할 수 있게 구성한 케이블 제조장치 및 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 케이블 제조장치는 다수의 싱글케이블들이 각각 권취되며 권취된 상기 싱글케이블이 풀릴 수 있게 싱글케이블을 안내하는 트래버스를 구비한 다수 개의 회전 바스켓과, 상기 회전 바스켓에서 풀린 싱글케이블들이 모이는 모음 다이스와, 상기 모음 다이스를 통과한 싱글케이블들을 연합하는 회전 캐터필라와, 상기 회전 캐터필라에서 연합된 케이블을 권취하는 권취용 회전 바스켓을 포함하며, 상기 트래버스는 상기 회전 바스켓이 회전하는 방향의 역방향으로 회전하면서 상기 싱글케이블의 비틀림을 풀어주고, 상기 회전 바스켓에 권취된 싱글케이블이 풀리면서 반지름이 변화하는 것에 따른 비틀림을 보상해 주는 것을 기술적 특징으로 한다.

회전 캐터필라, 회전 바스켓, 트래버스, 비틀림, 싱글케이블

Description

케이블 제조장치 및 케이블 제조방법{Cable Manufacturing Method and Cable Combination Method}

본 발명은 회전 캐터필라를 이용하여 다수 가닥의 싱글케이블을 연합하는 케이블 제조장치 및 케이블 제조방법에 관한 것으로서, 특히 회전 캐터필라에 의한 싱글케이블의 비틀림을 회전 바스켓의 트래버스 회전으로 제어하여 비틀림을 풀어주면서 싱글케이블이 권취된 반지름의 변화를 보상할 수 있게 구성한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 케이블 제조 공정을 나타낸 개략도이다.

도 1에 보이듯이, 각각의 싱글케이블(1S)은 회전 바스켓(10)에 감겨진 상태로 위치하고, 회전 바스켓(10)의 트래버스(11)가 회전함에 따라 싱글케이블(1S)이 풀린다. 한편 3개의 회전 바스켓(10)은 턴테이블(20)의 상면에 회전 가능하게 장착된 상태로 턴테이블(20)을 따라 회전하면서 자체적으로 회전 가능하다. 그리고 회전 바스켓(10)에서 풀린 싱글케이블(1S)은 배열판(30)을 지나 모음 다이스(40)로 진행하며 모음 다이스(40)에서 3가닥의 싱글케이블(1S)이 원형으로 모이게 된다.

이와 같은 상태에서 턴테이블(20)이 회전함에 따라 3가닥은 모음 다이스(40) 에서 꼬이게 되는데, 이때 3가닥의 싱글케이블(1S)이 모여 꼬이면서 각 싱글케이블(1S)에는 비틀림(torsion)이 발생하며 이와 같은 비틀림을 상쇄시키고자 회전 바스켓(10)의 트래버스(11)가 상기 회전 바스켓(10) 안에서 회전한다.

하지만, 종래의 회전 바스켓(10)은 턴테이블(20)의 상면에 편심되게 장착되기 때문에, 회전 바스켓(10)에 감겨진 싱글케이블(1S)의 중량에 따라 고속회전 시 원심력이 발생되는 문제점이 있다. 이와 같이 고속회전이 불가함에 따라 생산성이 떨어지는 단점이 있다.

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 회전 캐터필라에 의해 싱글케이블들이 비틀리는 것을 회전 바스켓의 트래버스의 회전을 제어하여 비틀림을 풀어주면서 싱글케이블이 권취된 반지름의 변화를 보상할 수 있게 구성한 케이블 제조장치 및 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 케이블 제조장치는 다수의 싱글케이블들이 각각 권취되며 권취된 상기 싱글케이블이 풀릴 수 있게 싱글케이블을 안내하는 트래버스를 구비한 다수 개의 회전 바스켓과, 상기 회전 바스켓에서 풀린 싱글케이블들이 모이는 모음 다이스와, 상기 모음 다이스를 통과한 싱글케이블들을 연합하는 회전 캐터필라와, 상기 회전 캐터필라에서 연합된 케이블을 권취하는 권취용 회전 바스켓을 포함하며, 상기 트래버스는 상기 회전 바스켓이 회전하는 방향의 역방향으로 회전하면서 상기 싱글케이블의 비틀림을 풀어주고, 상기 회전 바스켓에 권취된 싱글케이블이 풀리면서 반지름이 변화하는 것에 따른 비틀림을 보상해 주는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 트래버스는 상기 싱글케이블이 1바퀴 비틀림에 대해 수학식 2의 α회전각도만큼 상기 회전 바스켓의 회전방 향의 역방향으로 회전한다.

또한, 본 발명에 따른 케이블 제조방법은 상기 싱글케이블이 권취된 회전 바스켓이 회전하는 방향의 역방향으로 트래버스를 회전시켜 상기 싱글케이블이 권취된 상태에서의 반지름 변화에 따른 비틀림을 보상하면서 상기 싱글케이블을 푸는 단계와, 상기 회전 바스켓에서 풀리는 다수의 싱글케이블을 모으는 단계와, 모여진 다수의 싱글케이블을 연합하는 단계와, 연합된 싱글케이블을 권취하는 단계를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 트래버스는 상기 싱글케이블이 1바퀴 비틀림에 대해 수학식 2의 α 회전각도만큼 상기 회전 바스켓의 회전방향의 역방향으로 회전한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 케이블 제조장치 및 케이블 제조방법은 회전 캐터필라에 의해 싱글케이블들이 비틀리는 것을 회전 바스켓의 트래버스의 회전을 제어하여 비틀림을 풀어주면서 싱글케이블이 권취된 반지름의 변화를 보상할 수 있다. 따라서 회전 캐터필라를 사용하더라도 안정적으로 싱글케이블들을 연합하여 케이블을 제조할 수 있고, 또한 턴테이블을 대신하여 회전 캐터필라를 사용할 수 있어 생산성이 우수하다는 장점이 있다.

아래에서는 본 발명에 따른 케이블 제조장치 및 케이블 제조방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 2는 본 발명에 따른 케이블 제조장치의 개념도이고, 도 3은 연합된 케이블의 나타낸 사시도이며, 도 4는 회전 바스켓의 이동거리와 각도의 상관관계를 나타낸 개념도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 3개의 회전 바스켓(10)에는 싱글케이블(1S)이 감겨 있으며, 싱글케이블(1S)은 각각의 회전 바스켓(10)에서 풀려 배열판(30)으로 진입한다. 배열판(30)은 싱글케이블(1S)과 다수 개제(1A)를 안내하는 판이다.

배열판(30)에서 안내된 3가닥의 싱글케이블(1S)과 개제(1A)들은 모음 다이스(40)로 진행한다. 모음 다이스(40)는 3가닥의 싱글케이블(1S)과 다수의 개제를 원형으로 모으는 다이스이다.

모음 다이스(40)에서 원형으로 모인 3가닥의 싱글케이블(1S)과 개제(1A)들은 테이핑머신(50)으로 진행한다. 테이핑머신(50)은 모아진 3가닥의 싱글케이블(1S)과 개제(1A)들의 둘레를 부직포 또는 테이프 등으로 감는 장치이다.

테이핑머신(50)을 통과한 싱글케이블(1S) 및 개제(1A)는 회전 캐터필라(60)를 통과한다. 회전 캐터필라(60)는 싱글케이블(1S)이 진행방향과 동일 선상에서 회전하는 장치로서, 테이핑된 싱글케이블(1S) 및 개제(1A)들을 회전 캐터필라(60)의 회전방향으로 연합하며, 싱글케이블(1S)들을 회전 바스켓(10)에서 인취한다.

한편, 회전 캐터필라(60)를 통과한 연합된 케이블(1)은 메터링 캡스턴(70)을 지나가는데, 메터링 캡스턴(70)은 선재의 인취, 방향전환, 길이 측정이 가능하다. 메터링 캡스턴(70)을 지난 연합된 케이블(1)은 권취용 회전 바스켓(80)으로 진입하여 권취용 회전 바스켓(80)에 감긴다.

이와 같이 구성된 케이블 제조장치에 있어서, 3가닥의 싱글케이블(1S)이 회전 캐터필라(60)에 의해 연합되면서, 각각의 싱글케이블(1S)에는 비틀림(torsion)이 발생한다.

싱글케이블(1S)에 발생한 비틀림을 풀어주기 위해서, 회전 바스켓(10)의 트래버스(11)가 회전하며, 상기 트래버스(11)가 인출되는 싱글케이블(1S)을 회전시키면서 비틀림을 풀어준다. 여기에서 트래버스(11)의 회전방향은 상기 회전 캐터필라(60)가 회전하는 방향의 반대방향이다.

상기 회전 캐터필라(60)의 회전과 상기 트래버스(11)의 회전관계를 살펴보면, 회전 캐터필라(60)가 1회전하면서 3가닥의 싱글케이블(1S)과 개제(1A)들이 1피치씩 연합된다. 이와 같이 회전 캐터필라(60)가 1회전할 때마다 싱글케이블(1S)들은 1피치씩 연합되면, 각각의 싱글케이블(1S)은 1피치당 1회전씩 비틀어지게 된다.

따라서 회전 캐터필라(60)가 1회전할 때마다 트래버스(11)가 회전 바스켓(10)의 회전방향에 대해 역방향으로 1회전하면서 비틀림을 풀어준다. 하지만, 회전 바스켓(10)에 감겨진 싱글케이블(1S)이 풀리면서 점차 반지름은 변화하게 되지만, 회전 캐터필라(60)가 1회전할 때의 1피치의 길이는 동일하다.

따라서 회전 캐터필라(60)가 1회전함에 대해 트래버스(11)가 1회전하는 것으로는 비틀림이 완전하게 제거되지 않는다.

이와 같은 상관관계에 있어서, 회전 바스켓(10)에 감겨진 싱글케이블(1S)의 반지름(r)과 트래버스(11)의 이동거리의 상관관계는 아래와 같다.

회전 캐터필라(60)에 의해 1피치당 2π의 비틀림이 인가된다. 인가되는 비틀림을 상쇄하기 위해 회전 바스켓(10)에서도 한 턴 만큼의 선재가 풀려야 하며, 이렇게 풀려진 길이는 2πr만큼이 된다. 피치P와 바스켓에서 풀어진 길이2πr의 사이에 차이가 발생되면 선재가 회전바스켓(10) 내부에서 풀릴 수 있기 때문에 이 길이만큼을 트래버스(11)의 회전으로 되감아 주어야 한다. 피치P 길이만큼 선재를 풀어주기 위해 회전바스켓(10)이 회전되는 각도는 수학식1과 같이 발생한다.

여기에서 P는 피치를 나타낸다.

한편 앞에서 설명한 바와 같이, 싱글케이블(1S)이 회전 캐터필라(60)에 의해 1회전 시에 비틀림을 풀어주기 위해서는 회전 바스켓(10)의 트래버스(11)가 역방향으로 1회전하여야 한다. 여기에서 회전 바스켓(10)에 권취된 싱글케이블(1S)의 반지름(r)을 반영하면, 수학식 2와 같이 정의된다.

여기에서, α는 싱글케이블(1S)의 회전각도로서 트래버스의 회전각도이다.

그 예로서, 도 4에 도시된 (a)의 그림에서, 싱글케이블(1S)이 권취된 회전 바스켓(10)에서의 반경 방향 위치는 r에 해당하고, 실선의 트래버스는 기준위치이며, 트래버스를 지나가는 싱글케이블(1S)에 형성된 표시는 싱글케이블의 비틀림을 표시하기 위한 포인트(M)이다. 이와 같은 상태에서, 도 4의 (a)에 보이듯이, 트래버스의 역회전없이 회전 바스켓에서 싱글케이블이 인취되어 진행하여 회전 바스켓이 점선 트래버스의 위치만큼 회전하였을 경우에 싱글케이블은 점선 트래버스 안쪽에 표시된 포인트만큼 약 90°가량 비틀어진 상태가 된다.

하지만, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 기준위치에서 (b)의 점선 트래버스의 위치까지 회전 바스켓이 회전함에 있어 (b)의 실선 트래버스와 같이 역회전함으로써, 싱글케이블의 비틀림을 풀어줄 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 케이블 제조 공정을 나타낸 개략도이다.

도 2는 본 발명에 따른 케이블 제조장치의 개념도이고,

도 3은 연합된 케이블의 나타낸 사시도이며,

도 4는 회전 바스켓의 이동거리와 각도의 상관관계를 나타낸 개념도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 케이블 1S : 싱글케이블

1A : 개제 10 : 회전 바스켓

11 : 트래버스 20 : 턴테이블

30 : 배열판 40 : 모음 다이스

50 : 테이핑머신 60 : 회전 캐터필라

70 : 메터링 캡스턴 80 : 권취용 회전 바스켓

Claims (4)

1. 다수의 싱글케이블(1S)들이 각각 권취되며 권취된 상기 싱글케이블(1S)이 풀릴 수 있게 싱글케이블(1S)을 안내하는 트래버스(11)를 구비한 다수 개의 회전 바스켓(10)과,

   상기 회전 바스켓(10)에서 풀린 싱글케이블(1S)들이 모이는 모음 다이스(40)와,

   상기 모음 다이스(40)를 통과한 싱글케이블(1S)들을 연합하는 회전 캐터필라(60)와,

   상기 회전 캐터필라(60)에서 연합된 케이블을 권취하는 권취용 회전 바스켓(80)을 포함하며,

   상기 트래버스(11)는 상기 회전 바스켓(10)이 회전하는 방향의 역방향으로 회전하면서 상기 싱글케이블(1S)의 비틀림을 풀어주고, 상기 회전 바스켓(10)에 권취된 싱글케이블이 풀리면서 반지름이 변화하는 것에 따른 비틀림을 보상해 주는 것을 특징으로 하는 케이블 제조장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 트래버스는 상기 싱글케이블이 1바퀴 비틀림에 대해 아래의 α의 회전각도만큼 상기 회전 바스켓의 회전방향의 역방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 케이블 제조장치.

   

   여기에서, P는 연합된 싱글케이블의 1피치이고, r은 상기 싱글케이블이 상기 회전바스켓에 권취된 상태에서의 풀리기 시작하는 반지름임.
3. 다수의 싱글케이블을 연합하여 케이블을 제조하는 방법에 있어서,

   상기 싱글케이블이 권취된 회전 바스켓이 회전하는 방향의 역방향으로 트래버스를 회전시켜 상기 싱글케이블이 권취된 상태에서의 반지름 변화에 따른 비틀림을 보상하면서 상기 싱글케이블을 푸는 단계와,

   상기 회전 바스켓에서 풀리는 다수의 싱글케이블을 모으는 단계와,

   모여진 다수의 싱글케이블을 연합하는 단계와,

   연합된 싱글케이블을 권취하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 제조방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 트래버스는 상기 싱글케이블이 1바퀴 비틀림에 대해 아래의 α의 회전각도만큼 상기 회전 바스켓의 회전방향의 역방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 케이블 제조방법.

   

   여기에서, P는 연합된 싱글케이블의 1피치이고, r은 상기 싱글케이블이 상기 회전바스켓에 권취된 상태에서의 풀리기 시작하는 반지름임.

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