KR20190118354A - 강연선 도장장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강연선 도장장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중심소선의 주변에 주변소선이 나선방향으로 감겨있는 강연선을 풀어 각 소선의 표면에 도장 작업을 마치고, 그 후 중심소선에 주변소선을 다시 감아 강연선을 제공하는 강연선 도장장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

강연선 도장장치 및 방법{PAINTING APPARATUS AND METHOD FOR STRAND STEEL WIRE}

본 발명은 강연선 도장장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중심소선의 주변에 주변소선이 나선방향으로 감겨있는 강연선을 풀어 각 소선의 표면에 도장 작업을 마치고, 그 후 중심소선에 주변소선을 다시 감아 강연선을 제공하는 강연선 도장장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 교량이나 지주와 같은 건축, 토목용 구조물은 하중에 의해 처지거나 변형, 파손되는 것을 방지하기 위해 강연선(와이어)을 이용하여 지지체에 지지하는 공법을 적용한다.

도 1과 같이 강연선(1)은 하중이 매우 큰 구조물을 지지해야 하기 때문에 강도가 우선시 되는바, 이를 위해 중앙에 중앙소선(1a)이 배치되고, 주변에는 다수의 주변소선(1b)이 나선형으로 꼬여진 형태로 구성된다.

한편, 강연선(1)을 교량이나 지주 등의 외부 구조물에 사용시 하천이나 바다 등 습기가 많은 지역에 노출되는 경우가 많기 때문에 습기나 염분, 기타 화학물질 등에 의한 부식이 빈번하게 발생한다.

따라서, 강연선(1)의 부식으로 구조물의 강도 부실화를 초래하여 대형 사고로 이어질 수 있기 때문에 강연선(1)의 부식 방지 처리 역시 중요하므로, 강연선(1)의 표면을 내식성 도료로 코팅(즉, 도장)처리 하는 것이 바람직하다.

그러나, 종래에는 강연선(1)이 다수의 소선 가닥들로 구성되고, 중앙소선(1a)에 주변소선(1b)이 나선형으로 꼬여있는 형태이기 때문에, 그 상태 그대로 코팅 작업을 하기가 매우 어려웠다.

특히, 강연선(1) 그대로 코팅 작업을 하는 경우에는 주변소선(1b)에 의해 둘러싸인 부분이나 중앙소선(1a)과 맞닿는 주변소선(1b)의 하부 표면에 음영 구역이 발생하여 표면 전체에 코팅이 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.

대한민국 공개특허 제1994-0011146호 대한민국 등록실용신안 제20-0224558호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 중심소선의 주변에 나선방향으로 감겨있는 주변소선으로 이루어진 강연선을 풀어 소선의 표면 전체에 균일한 도장처리를 한 후 다시 감아 강연선을 제공하는 강연선 도장장치 및 방법을 제공하고자 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 강연선 도장장치는 상기 중심소선에 주변소선이 감겨있는 상태의 강연선을 공급하는 강연선 공급부와; 상기 강연선 공급부에서 공급된 강연선을 각각 서로 다른 관통공에 통과시킴에 따라 상기 중심소선에 감겨 있던 주변소선들을 풀면서 공급하는 강연선 풀림부와; 중앙부에 위치하며 상기 중심소선이 이동하는 제1 이송경로 및 상기 제1 이송경로의 주변부에 위치하며 상기 주변소선이 이동하는 제2 이송경로를 포함하되, 상기 제1 이송경로가 제2 이송경로보다 길게 구성된 처짐 방지부와; 상기 처짐 방지부에서 공급된 중심소선과 주변소선에 열을 가하는 소선 히팅부와; 상기 소선 히팅부에 의해 가열된 중심소선과 주변소선의 표면에 페인트를 분사하여 도장처리를 하는 도장부와; 상기 도장부에서 도장을 마친 중심소선과 주변소선을 꼬아 상기 중심소선에 주변소선을 나선방향으로 감는 소선 꼬임부와; 상기 소선 꼬임부의 전단측 또는 후단측 중 적어도 어느 하나 이상에 배치되며, 상기 가열된 중심소선 및 주변소선을 냉각시키는 냉각부; 및 상기 소선 꼬임부를 통과하면서 형성된 강연선을 잡아당겨 배출시키는 강연선 배출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 소선 히팅부의 상류측에 설치된 전처리부를 더 포함하되, 상기 전처리부는 상기 강연선에서 풀린 중심소선 및 주변소선의 표면에 경질 입자를 분사하는 쇼트 블라스트 장치를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 강연선 공급부는 상기 강연선이 감겨있는 공급드럼; 및 상기 공급드럼에서 공급되는 강연선을 밀어 공급하도록 상하 한 쌍의 롤러로 구비된 푸셔;를 포함하되, 상기 푸셔는 작업 라인을 따라 적어도 하나 이상 구비되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 강연선 풀림부는 상기 주변소선이 중심소선에 감긴 방향에 대해 반대 방향으로 회전하는 풀림용 바디와; 상기 풀림용 바디의 중심부에 구비된 회전축 방향을 따라 관통 형성되며, 상기 중심소선이 통과하는 중심용 풀림 가이드; 및 상기 풀림용 바디의 외측부에 원주 방향을 따라 일정 간격마다 관통 형성되며, 각각 상기 주변소선이 통과하는 주변용 풀림 가이드;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 처짐 방지부는 전단부와 후단부에 각각 중심소선이 통과하는 인입구와 인출구가 형성되어 있으며, 내부에는 상기 제1 이송경로가 구비된 처짐방지 고정드럼과; 상기 처짐방지 고정드럼의 전방측에 이격 설치된 상태에서 회전하며, 상기 주변소선이 각각 끼워지는 인입 안내공이 형성되어 있는 제1 가이드; 및 상기 처짐방지 고정드럼의 후방측에 이격 설치된 상태에서 회전하며, 상기 제1 가이드를 통과한 주변소선이 각각 끼워지는 인출 안내공이 형성되어 있는 제2 가이드;를 포함하여, 상기 중심소선은 처짐방지 고정드럼 내부를 통해 이송되고, 상기 주변소선은 상기 처짐방지 고정드럼의 외측에서 제1 가이드 및 제2 가이드를 따라 형성된 제2 이송경로를 통과하여 이송되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 처짐방지 고정드럼에 형성된 제1 이송경로는 상기 처짐방지 고정드럼의 내벽면으로부터 돌출되어 있으며, 나선 방향을 따라 형성된 경로 연장 가이드인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 가이드의 인입 안내공은 상기 제1 가이드의 외측부에서 원주 방향을 따라 길게 형성된 장공이며, 상기 인입 안내공 내에 노출되는 상기 제1 가이드의 외측부에는 원주 방향을 따라 다수개의 안착홈이 형성되어 있고, 상기 제2 가이드의 인출 안내공은 상기 제2 가이드의 외측부에서 원주 방향을 따라 길게 형성된 장공이며, 상기 인출 안내공 내에 노출되는 상기 제2 가이드의 외측부에는 원주 방향을 따라 다수개의 안착홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 처짐방지 고정드럼의 인입구에 회전 가능하게 조립되며 상기 중심소선이 중공부를 관통하도록 양단부가 개방된 인입측 회전축; 및 상기 처짐방지 고정드럼의 인출구에 회전 가능하게 결합되며 상기 중심소선이 중공부를 관통하도록 양단부가 개방된 인출측 회전축;을 더 포함하되, 상기 인입측 회전축의 타단은 상기 제1 가이드의 회전 중심에 고정되어 상기 제1 가이드를 회전시키고, 상기 인출측 회전축이 타단은 상기 제2 가이드의 회전 중심에 고정되어 상기 제2 가이드를 회전시키며, 상기 인입측 회전축 및 인출측 회전축은 동기화되어 동시에 회전하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 가이드의 전방측에 이격 설치된 상태에서 회전하며, 상기 주변소선이 각각 끼워지도록 장공 형상의 인입 보조공이 형성되어 있는 제1 보조 가이드; 및 상기 제2 가이드의 후방측에 이격 설치된 상태에서 회전하며, 상기 주변소선이 각각 끼워지도록 장공 형상의 인출 보조공이 형성되어 있는 제2 보조 가이드;를 더 포함하되, 상기 제1 보조 가이드는 상기 제1 가이드를 통과한 인입측 회전축에 의해 회전되고, 상기 제2 보조 가이드는 상기 제2 가이드를 통과한 인출측 회전축에 의해 회전되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 소선 히팅부는 고주파를 이용한 고주파 히팅장치; 및 상기 고주파 히팅장치의 인입측 및 인출측에 각각 구비되며 상기 중심소선 및 주변소선이 통과하는 안내공이 형성되어 있는 히팅 가이드;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 도장부는 상기 중심소선 및 주변소선의 표면 전체에 페인트를 분사하도록 적어도 하나 이상 구비된 스프레이 분사장치; 및 상기 스프레이 분사장치의 인입측 및 인출측에는 각각 구비되며 상기 중심소선 및 주변소선이 통과하는 안내공이 형성되어 있는 도장 가이드;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 소선 꼬임부는 상기 강연선 풀림부의 풀림용 바디와 동일한 방향으로 회전하는 꼬임용 바디와; 상기 꼬임용 바디의 중심부에 구비된 회전축 방향을 따라 관통 형성되며, 상기 중심소선이 통과하는 중심용 꼬임 가이드; 및 상기 꼬임용 바디의 외측부에 원주 방향을 따라 일정 간격마다 관통 형성되며, 각각 상기 주변소선이 통과하는 주변용 꼬임 가이드;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 냉각부는 상기 도장부와 소선 꼬임부 사이에 구비된 수냉식 1차 냉각기와; 상기 소선 꼬임부의 후방측에 구비된 수냉식 2차 냉각기; 및 상기 2차 냉각기의 후방측에 구비된 공냉식 3차 냉각기;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 강연선 배출부는 상기 소선 꼬임부를 통과하면서 형성된 강연선을 잡아당기도록 상하 한 쌍의 롤러로 구비된 당김장치; 및 상기 당김장치에서 당겨진 강연선을 권취하는 권취드럼;을 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 강연선 도장방법은 상기 중심소선에 주변소선이 감겨있는 상태의 강연선을 작업 라인에 공급하는 강연선 공급단계와: 상기 강연선 공급단계에서 공급된 강연선을 각각 서로 다른 관통공에 통과시킴에 따라 상기 중심소선에 감겨 있던 주변소선들을 푸는 강연선 풀림단계와; 상기 중심소선은 제1 이송경로를 따라 이송시키고, 상기 주변소선은 상기 제1 이송경로의 주변부에 위치하되 상기 제1 이송경로보다 상대적으로 길이가 짧은 제2 이송경로를 따라 이송시킴으로써, 상기 주변소선보다 상대적으로 길이가 긴 중심소선의 처짐을 방지하는 처짐 방지단계와; 상기 처짐 방지단계에서 공급된 중심소선과 주변소선에 열을 가하는 소선 히팅단계와; 상기 소선 히팅단계에서 가열된 중심소선과 주변소선의 표면에 페인트를 분사하여 도장처리를 하는 도장단계와; 상기 도장단계에서 도장을 마친 중심소선과 주변소선을 꼬아 상기 중심소선에 주변소선을 나선방향으로 감는 소선 꼬임단계와; 상기 소선 꼬임단계 이후 상기 소선 히팅단계에 의해 가열된 중심소선 및 주변소선을 냉각시키는 냉각단계; 및 상기 소선 꼬임단계를 거쳐 형성된 강연선을 잡아당겨 배출시키는 강연선 배출단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명은 중심소선의 주변에 나선방향으로 감겨있는 주변소선으로 이루어진 강연선을 풀어 소선의 표면에 도장처리를 한다. 따라서, 중심소선 및 주변소선의 표면 전체에 균일하게 도장처리를 가능하게 한다.

또한, 처짐 방지부에서 중심소선과 주변소선 간의 길이 차이에 따른 길이 보상을 한다. 따라서, 중심소선의 처짐이나 주변소선의 처짐에 따른 간섭을 방지하여, 고주파 가열 및 도장 특성을 월등히 향상킬 수 있게 한다.

도 1은 일반적인 강연선을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 강연선 도장장치를 나타낸 전체도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 강연선 공급부를 나타낸 평면도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 강연선 공급부를 나타낸 정면도이다.
도 3c는 본 발명에 따른 강연선 풀림부를 나타낸 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 처짐 방지부를 나타낸 정면도이다.
도 5는 상기 도 4의 가이드를 나타낸 도이다.
도 6은 상기 도 4의 보조 가이드를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명에 따른 소선 히팅부를 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명에 따른 도장부를 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명에 따른 소선 꼬임부를 나타낸 도이다.
도 10은 본 발명에 따른 냉각부를 나타낸 도이다.
도 11은 본 발명에 따른 당김장치를 나타낸 도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 강연선 도장장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 강연선 도장장치의 전체 구성을 작업 순서에 따라 개략적으로 살펴본다. 도 2의 (a)는 본 발명에 따른 강연선 도장장치를 나타낸 평면도이고, 도 2의 (b)는 본 발명에 따른 강연선 도장장치를 나타낸 정면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 강연선 도장장치는 강연선 공급부(LD, 100), 강연선 풀림부(200), 처짐 방지부(300), 소선 히팅부(400), 도장부(500), 소선 꼬임부(600), 냉각부(700) 및 강연선 배출부(800, U-LD)를 포함한다.

따라서, 강연선 공급부(LD, 100)에서 공급된 강연선(strand steel wire)(1)은 강연선 풀림부(200)를 통과하는 동안 중심소선(1a)과 주변소선(1b)으로 풀리고, 각각의 소선(1a, 1b)들은 처짐 방지부(300)에 공급된다.

처짐 방지부(300)에서는 강연선(1)을 구성하는 전체 중심소선(1a) 길이와 전체 주변소선(1b) 길이 중 상대적으로 길이가 긴 중심소선(1a)의 이송 경로를 늘려 처짐이 방지된 상태에서 공급되도록 함으로써 후속 공정으로 공급되게 한다.

이와 같이 공급된 각각의 소선(1a, 1b)은 소선 히팅부(400)에서는 가열되고, 도장부(500)에서는 가열을 통해 전처리된 중심소선(1a)과 주변소선(1b)의 표면에 일 예로 내식성 도료(페인트)를 도장(코팅)한다.

또한, 소선 꼬임부(600)에서는 중심소선(1a)의 주변에 주변소선(1b)을 나선 방향으로 감아 다시 강연선(1)을 구성하고, 이때 냉각부(700)에서는 전처리를 위해 가열된 소선 및/또는 강연선(1)을 냉각시킨다.

따라서, 가열, 도장, 소선 꼬임 및 냉각 과정을 거침에 따라 제작된 완제품 상태의 강연선(1)은 강연선 배출부(800, U-LD)를 통해 배출되며, 이를 통해 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)의 표면 전체에 균일하게 도장처리를 가능하게 한다.

이를 위해, 상기 강연선 공급부(LD, 100)는 중심소선(1a)에 주변소선(1b)이 감겨있는 상태의 강연선(1)을 공급하는 것으로, 일 예로 강연선(1)이 감겨있는 공급드럼(LD) 및 상기 공급드럼(LD)에서 공급되는 강연선(1)을 밀어 공급하는 푸셔(pusher)(100)를 포함한다.

공급드럼(LD)에는 제작 공급된 강연선(1)의 길이에 따라 다르지만 약 4Km 정도의 강연선(1)이 감겨있으며, 공급드럼(LD)에서 풀린 강연선(1)은 본 발명에 따른 강연선 도장장치의 작업 라인에 공급된다.

도 3a 및 도 3b와 같이 푸셔(100)는 일 예로 상하 한 쌍의 롤러(Rt, Rb)로 구성됨에 따라 상부 롤러(Rt)와 하부 롤러(Rb) 사이에 강연선(1)이 삽입되면 모터에 의해 회전중인 한 쌍의 롤러에 의해 강연선(1)이 작업 라인을 따라 이송된다.

이러한 푸셔(100: 110, 120)는 작업 라인을 따라 적어도 하나 이상 구비되어 있는 것이 바람직한데, 일 예로 도 2와 같이 공급드럼(LD)과 강연선 풀림부(200) 사이의 제1 푸셔(110)와 소선 꼬임부(600)와 냉각부(700) 사이의 제2 푸셔(120)를 포함하여 다수개 구비될 수 있다.

다만, 각각의 작업 공정이 이루어지는 장치 간 거리가 먼 경우에는 처짐을 방지하고 텐션을 가하도록 가이드(G)를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 푸셔(110)와 후술할 강연선 풀림부(200) 사이에는 강연선(1)의 처짐을 방지하도록 가이드(G)가 설치될 수 있으며, 이는 후속 공정에서도 마찬가지이다.

강연선 풀림부(200)는 강연선 공급부(LD, 100)에서 공급된 강연선(1)을 각각 서로 다른 관통공에 통과시킴에 따라 중심소선(1a)에 감겨 있던 주변소선(1b)들을 풀면서 공급한다. 따라서, 풀려진 각각의 소선(1a, 1b)들을 도장할 수 있게 한다.

즉, 도 1에서 살펴본 바와 같이 강연선(1)은 일반적으로 중심부에 직선 방향으로 배치된 중심소선(1a)과 그 주변에 나선 방향으로 감긴(혹은 꼬인) 주변소선(1b)으로 구성되는데, 강연선(1)이 강연선 풀림부(200)를 통과하는 과정에서 각각의 소선으로 풀어지고, 그 상태로 후속 공정에 투입된다.

도 3c와 같이 강연선 풀림부(200)는 일 실시예로써 강연선(1) 상태에서 주변소선(1b)이 중심소선(1a)에 감긴 방향에 대해 반대 방향으로 회전하는 풀림용 바디(210)를 비롯하여 각각 상기 풀림용 바디(210)에 전후방향에 관통 형성된 중심용 풀림 가이드(220)와 주변용 풀림 가이드(230)를 포함한다.

이때, 풀림용 바디(210)는 베어링(240)에 회전 가능하게 설치된 상태에서 모터 및 기어 등에 의해 자동으로 회전하며, 중심용 풀림 가이드(220)는 풀림용 바디(210)의 중심부에 구비된 회전축 방향을 따라 관통 형성됨에 따라 중심소선(1a)이 회전 없이 곧게 통과되도록 한다.

반면, 주변용 풀림 가이드(230)는 풀림용 바디(210)의 외측부에 원주 방향을 따라 일정 간격마다 관통 형성되어 있다. 따라서, 각각의 주변용 풀림 가이드(230)를 통해 주변소선(1b)이 통과시 풀림용 바디(210)에 의해 회전하며 풀리게 된다.

즉, 도 1과 같이 강연선(1)은 1가닥의 중심소선(1a)의 주변에는 6가닥의 주변소선(1b)이 나선방향으로 꼬여 있으므로, 풀림용 바디(210)의 주변부에는 6개의 주변용 풀림 가이드(230)가 관통 형성되고 각각에 끼워진 주변소선(1b)은 풀림용 바디(210)가 회전함에 따라 꼬임이 풀리면서 후속 공정으로 공급된다.

도 3c와 같은 실시예에서 중심용 풀림 가이드(220)와 주변용 풀림 가이드(230)가 단순히 풀림용 바디(210)의 전방에서 후방까지 관통 형성된 상태이므로 각각의 소선이 자동으로 이들 가이드에 삽입(인입)되기 어렵다.

이에, 최초 가동시에는 작업자가 직접 강연선(1)의 단부를 풀어 중심용 풀림 가이드(220)와 주변용 풀림 가이드(230)에 끼워넣는 것이 바람직하며, 같은 방식으로 작업 라인의 후방측(즉, 하류측) 단부에 구비된 당김장치(800)까지 수동으로 연결시킬 수도 있을 것이다.

다만, 본 발명의 강연선 풀림부(200)는 도 3c에 도시한 실시예로 한정하는 것이 아니라 강연선(1)을 풀 수만 있으면 그 외 다른 실시예도 적용 가능하다. 예컨대, 본 출원인이 2017년 2월 7일 출원한 '강연선 풀림장치(제10-2017-0016941호)' 등도 적용될 수 있다.

상기한 '강연선 풀림장치'는 강연선(1)이 인입된 후 풀림구에 의해 자동으로 중심소선(1a)과 주변소선(1b)이 풀리도록 하는데, 풀림구는 중앙 통과홀과 확장 가이드홈을 포함한 구조로 이루어진다. 이때, 중앙 통과홀은 그 중앙에 길이 방향을 따라 직선으로 관통 형성되어 강연선(1)의 중앙소선이 통과되게 한다.

반면, 확장 가이드홈은 중앙 통과홀을 중심으로 방사상으로 강연선(1)의 주변소선(1b)의 갯수만큼 형성되고 길이 방향을 따라 연장 형성되며, 중앙 내벽은 후방측으로 갈수록 벌어지도록 테이퍼지게 형성되어 강연선(1)의 주변소선(1b)들이 통과되면서 후방측으로 갈수록 외측으로 벌어지면서 확장 분리되도록 안내한다.

한편, 위에서 설명한 강연선 풀림부(200)의 전방측(즉, 상류측)에 설치된 전처리부(110a)는, 강연선(1)으로부터 풀린 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)을 표면처리하여 내식성 도료 등을 도장시 그 특성을 향상시킬 수 있게 하기 위한 것이다.

이러한 전처리부(110a)는 후술할 소선 히팅부(400) 및 도장부(500)에 소선을 공급하기 이전에 미리 전처리를 하는 것으로, 강연선(1)에서 풀린 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)의 스케일, 녹, 도막 등을 제거하여 표면을 깨끗하게 마무리하는 쇼트 블라스트 장치(110a)가 적용될 수 있다.

쇼트 블라스트 장치(110a)는 강연선(1)에서 풀린 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)을 향해 고압 공기와 함께 모래와 같은 경질 입자를 분사하는 분사장치를 포함하며, 분사장치는 도 2와 같은 부수설비(110b)에 의해 고압공기 및 경질입자를 공급한다. 전처리를 위해 분사된 경질입자는 회수된다.

이러한 쇼프 블라스트 장치(110a)는 강연선 풀림부(200)의 후방측(즉, 하류측)에도 설치될 수 있지만, 부수설비(110b)의 효율적인 설치 및 상류측에서의 전처리를 통한 하류측에서의 이송 및 처리 용이성을 위해 강연선 풀림부(200)의 전방측(즉, 상류측)에 설치되는 것이 바람직하다.

다음, 처짐 방지부(300)는 강연선(1)에서 풀어진 중심소선(1a)과 주변소선(1b) 중 중심소선(1a)이 상대적으로 더 길기 때문에 발생하는 중심소선(1a)의 처짐 현상을 방지하는 것을 주된 목적으로 하는 것으로, 처짐 방지부(300)에서 중심소선(1a)의 이송경로를 상대적으로 늘린다.

도장 작업을 위한 강연선(1)에 풀림시 중심소선(1a)이 주변소선(1b)보다 더 길어지는 현상은 최초 강연선(1)을 제작할 때 주변소선(1b)에 인장력을 가하여 늘리면서 중심소선(1a)에 나선방향으로 꼬은 것이 가장 큰 이유로 파악된다.

즉, 주변소선(1b)을 중심소선(1a)의 주변에 꼬기 위해 인장력을 가하였기 때문에 이를 다시 풀어 해제하면 금속성 재질의 주변소선(1b)에서는 반대로 수축이 일어나면서 강연선(1) 상태일 때보다 길이가 짧아지기 때문인 것으로 파악된다.

실험적으로 공급드럼(LD)에 감겨있던 약 4Km의 강연선(1)을 풀어 각각 중심소선(1a)과 주변소선(1b)으로 분리하면, 주변소선(1b)에서 수축 현상이 발생하면서 중심소선(1a)이 주변소선(1b)보다 대략 1 미터 ~ 수 미터 정도 길어진다.

이러한 이유로 중심소선(1a)과 주변소선(1b)을 가열 및 도장을 비롯한 그 후속의 작업 라인에 투입(이송)시, 해당 장치 내에서의 중심소선(1a)과 주변소선(1b)의 길이를 동일하게 할 필요가 있다. 따라서, 중심소선(1a)의 처짐 그 자체는 물론 처짐 현상에 의한 주변소선(1b)과의 접촉 등을 방지한다.

중심소선(1a)의 처짐 및 그에 따른 주변소선(1b)과의 접촉을 방지함으로써, 중심소선(1a)과 주변소선(1b)이 나란히 이송되면, 후속의 공정에서 열처리나 도장 특성을 향상시킨다. 특히, 중심소선(1a)이 주변소선(1b)에 접촉함에 따른 음영 구역을 제거함에 따라 소선 표면 전체에 도장이 이루어지게 한다.

이를 위해, 처짐 방지부(300)는 중앙부에 위치하며 중심소선(1a)이 이동하는 제1 이송경로 및 상기 제1 이송경로의 주변부에 위치하며 주변소선(1b)이 이동하는 제2 이송경로를 포함하되, 제1 이송경로가 제2 이송경로보다 길게 구성된다.

이를 위해, 도 4와 같이 처짐 방지부(300)는 처짐방지 고정드럼(310)과, 제1 가이드(320) 및 제2 가이드(330)를 포함한다. 더욱 바람직하게 제1 보조 가이드(341) 및 제2 보조 가이드(351)를 더 포함한다.

이때, 처짐방지 고정드럼(310)은 고정 설치(회전하지 않음)되는 것으로, 전단부와 후단부에 각각 중심소선(1a)이 통과하는 인입구(311)와 인출구(312)가 형성되어 있다. 속이 빈 처짐방지 고정드럼(310)의 내부에는 이송경로를 늘리기 위한 제1 이송경로(313)가 구비된다.

이러한 처짐방지 고정드럼(310)은 일 예로 제1 이송경로(313)가 설치된 길이 방향 중심부는 원통 형상으로 구성되고, 그 양단부는 각각 중심소선(1a)의 인입구(311) 및 인출구(312)를 향해 갈수록 직경이 작아지는 테이퍼진 형상을 갖는다.

또한, 제1 이송경로(313)는 중심소선(1a)이 걸리도록 처짐방지 고정드럼(310)의 내벽면으로부터 돌출되어 있으며, 인입구(311)측에서 인출구(312) 측을 따라 나선 방향을 따라 1회 내지 2회 정도 회전 형성된 경로 연장 가이드이다.

이러한 경로 연장 가이드는 소정 직경의 관체이거나 편평한 판체로 구성되며, 처짐방지 고정드럼(310)의 내벽면으로부터 돌출되어 있어서 중심소선(1a)이 이송중 걸리는 경우 제1 이송경로(313)인 경로 연장 가이드를 따라 이송된다.

중심소선(1a)이 돌출 형성된 제1 이송경로(313)에 걸리는 현상은 중심소선(1a) 자체의 하중에 의해 처지거나 혹은 주변소선(1b)과 동일하게 후속 공정에 진입되고 남은 길이 때문에 더 이상 진입하지 못하는 부분이 휘는 경우 자연히 발생하게 된다.

따라서, 주변소선(1b)보다 길이가 긴 중심소선(1a)이 제1 이송경로(313)를 따라 이송됨에 따라 이송경로가 증가하게 되며, 이러한 이송경로의 증가로 인해 후속의 공정에서는 중심소선(1a)이 주변소선(1b)과 동일한 길이로 처짐없이 나란히 공급된다.

한편, 제1 가이드(320)는 상기한 처짐방지 고정드럼(310)의 전방측에 이격 설치된 상태에서 베어링(B1) 등에 의해 회전가능하게 조립되며, 주변소선(1b)이 각각 끼워지는 인입 안내공(321)이 형성되어 있다. 인입 안내공(321)은 제1 가이드(320)의 원주 방향을 따라 주변소선(1b)과 동일한 개수로 구비된다.

유사하게 제2 가이드(330)는 처짐방지 고정드럼(310)의 후방측에 이격 설치된 상태에서 회전하며, 제1 가이드(320)를 통과한 주변소선(1b)이 각각 끼워지는 인출 안내공(331)이 형성되어 있다.

따라서, 중심소선(1a)은 처짐방지 고정드럼(310) 내부를 통해 이송됨에 반해, 주변소선(1b)은 상기한 처짐방지 고정드럼(310)의 외측에서 제1 가이드(320) 및 제2 가이드(330)를 따라 형성된 제2 이송경로를 통과하게 된다.

다만, 제1 가이드(320)와 제2 가이드(330)는 연결봉이나 회전드럼 등과 같은 형상의 연결체(CNT)에 의해 서로 연결될 수 있으며, 연결체(CNT)의 양단부에 각각 연결된 제1 가이드(320)와 제2 가이드(330)는 하나의 구동장치로부터 전달된 동력에 의해 동시에 회전된다.

제1 가이드(320)와 제2 가이드(330)의 회전 중심에 관통 형성된 축공은 후술할 회전축이 끼워진 후 고정될 수 있도록 하는 것으로, 이하에서 다시 설명하겠지만 회전축은 제1 가이드(320)와 제2 가이드(330)를 회전시킴과 동시에 그 내측 중공부를 통해 중심소선(1a)이 이송된다.

도 5의 (a)와 같이, 제1 가이드(320)의 인입 안내공(321)은 제1 가이드(320)의 외측부에서 원주 방향을 따라 길게 형성된 장공이며, 인입 안내공(321) 내에 노출되는 제1 가이드(320)의 외측부에는 원주 방향을 따라 다수개의 안착홈(322)이 형성되어 있다.

마찬가지로, 제2 가이드(330)의 인출 안내공(331)은 제2 가이드(330)의 외측부에서 원주 방향을 따라 길게 형성된 장공이며, 인출 안내공(331) 내에 노출되는 제2 가이드(330)의 외측부에는 원주 방향을 따라 다수개의 안착홈(332)이 형성되어 있다.

따라서, 주변소선(1b)들은 각각 제1 가이드(320) 및 제2 가이드(330)의 장공(321, 331) 내에서 그 길이 방향을 따라 이동하여 위치가 조절될 수 있으며, 위치 조절 후에는 안착홈(322, 332) 내에 안착 및 고정된 상태에서 제1 가이드(320) 및 제2 가이드(330)와 함께 회전하게 된다.

즉, 직선 방향으로 곧게 이송중인 중심소선(1a)과 다르게 주변소선(1b)들은 강연선 풀림부(200)와 같은 방향으로 회전하며 이송되어야 하므로, 제1 가이드(320) 및 제2 가이드(330)에 의해 강연선 풀림부(200)와 같은 방향(시계/반시계)으로 회전하게 된다.

이와 같이 제1 가이드(320) 및 제2 가이드(330)에 각각 장공(321, 331)을 형성하고 그 내측에 각각 안착홈(322, 332)을 형성하면 주변소선(1b)들 간(예: 6가닥의 주변소선들간)에 길이 차이가 발생하는 경우 주변소선(1b)의 처짐현상 역시 방지할 수 있게 한다.

즉, 주변소선(1b)들을 중심소선(1a)에 나선방향으로 꼬는 동안 각각에 인장력이 가해지는데, 이러한 경우에도 개별 주변소선(1b)마다 인장 길이에 미소한 차이가 발생할 수 있으므로, 장공(321, 331) 내에서 주변소선(1b)의 위치를 조절하여 이를 보상함으로써 주변소선(1b)의 처짐 역시 방지한다.

다만, 하나의 장공(321, 331) 내에는 다수개의 안착홈(322, 332)이 연속하여 구비되는데 것이 바람직하데, 일 예로 도시한 바와 같이 하나의 장공(321, 331) 내에 노출되는 안착홈(322, 332)을 다수개가 연속 배치하여 마치 톱니 형상처럼 구성할 수 있다.

도 4에서 살펴본 바와 같이, 처짐방지 고정드럼(310)의 인입구(311)에는 인입측 회전축(340)이 회전 가능하게 조립되고, 이에 대향하여 처짐방지 고정드럼(310)의 인출구(312)에는 인출측 회전축(350)이 회전 가능하게 조립되어 있는 것이 바람직하다.

이때, 도 5의 (b)와 같이, 인입측 회전축(340) 및 인출측 회전축(350)은 각각 베어링(B2) 등을 통해 처짐방지 고정드럼(310)에 회전 가능하게 조립되므로, 회전축(340, 350)이 회전하더라도 처짐방지 고정드럼(310)은 고정된 상태를 유지한다.

또한, 인입측 회전축(340) 및 인출측 회전축(350)은 각각 중심소선(1a)이 중공부를 관통하도록 양단부가 개방되어 있다. 따라서, 각각의 회전축(340, 350)은 회전동력을 전달함과 동시에 장치와 장치 사이에서 중심소선(1a)이 안정적으로 이송되는 통로 역할을 한다.

이때, 인입측 회전축(340)의 타단은 상술한 제1 가이드(320)의 회전 중심을 관통하도록 연장되되 제1 가이드(320)에 고정 결합된다. 예컨대, 인입측 회전축(340)은 제1 가이드(320)의 중심부에 관통 형성된 축공에 끼워진 후 고정된다.

마찬가지로, 인출측 회전축(350)이 타단은 제2 가이드(330)의 회전 중심을 관통하도록 연장되되 제1 가이드(320)에 고정결합된다. 예컨대, 인출측 회전축(350)은 제2 가이드(330)의 중심부에 관통 형성된 축공에 끼워진 후 고정된다.

더 나아가, 제1 가이드(320)를 통과한 인입측 회전축(340)은 후술할 제1 보조 가이드(341)의 회전 중심까지 연장 고정되고, 제2 가이드(330)를 통과한 인출측 회전축(350)은 후술할 제2 보조 가이드(351)의 회전 중심까지 연장 고정된다.

따라서, 제1 가이드(320), 제1 보조 가이드(341) 및 인입측 회전축(340)은 일체로 결합하여 동시에 회전하고, 제2 가이드(330), 제2 보조 가이드(351) 및 인출측 회전축(350)은 일체로 결합하여 동시에 회전한다.

그와 동시에 인입측 회전축(340) 및 인출측 회전축(350)은 동기화되어 동시에 회전하며, 제1 가이드(320) 및 제2 가이드(330)는 상술한 연결체(CNT)에 의해 서로 연결되어 있어서 이를 통해서도 동시에 회전한다. 따라서, 이송중인 다수의 주변소선(1b)들이 동시에 회전되면서 이송된다.

도 6과 같이, 위에서 설명을 생략한 제1 보조 가이드(341)는 제1 가이드(320)의 전방측(즉, 상류측)에 이격 설치된 상태에서 회전하며, 주변소선(1b)이 각각 끼워지도록 장공 형상의 인입 보조공(341a)이 형성되어 있다.

유사하게, 제2 보조 가이드(351)는 제2 가이드(330)의 후방측(하류측)에 이격 설치된 상태에서 회전하며, 주변소선(1b)이 각각 끼워지도록 장공 형상의 인출 보조공(351a)이 형성되어 있다.

제1 보조 가이드(341) 및 제2 보조 가이드(351)는 각각 제1 가이드(320) 및 제2 가이드(330)보다 직경이 작은 원판 형상으로 이루어져 있어서, 직경이 작은 강연선 풀림부(200)와 직경이 큰 처짐 방지부(300) 사이에서 주변소선(1b)을 안정적으로 분산(방사상 이격)하여 공급하는 역할을 한다.

또한, 제1 보조 가이드(341) 및 제2 보조 가이드(351)에 구비된 장공(341a, 351a)은 각각 원주방향을 따라 길게 형성된다. 따라서, 주변소선(1b)의 처짐방지를 위해 제1 가이드(320) 및 제2 가이드(330)의 장공 내에서 주변소선(1b)의 위치 조정시 제1 보조 가이드(341) 및 제2 보조 가이드(351)에서도 위치가 조정된다.

이러한 제1 보조 가이드(341)는 위에서 이미 설명한 바와 같이 제1 가이드(320)를 통과한 인입측 회전축(340)에 의해 회전되고, 제2 보조 가이드(351)는 제2 가이드(330)를 통과한 인출측 회전축(350)에 의해 회전되며, 제1 보조 가이드(341)와 제2 보조 가이드(351)는 동시에 회전된다.

한편, 소선 히팅부(400)는 처짐 방지부(300)를 통과한 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)을 열처리하는 것으로, 후속의 도장작업시 도장면에 부식이 발생하는 것을 방지하고 내마모성을 향상시킨다. 특히, 도장재료(분말 도료 등)의 코팅이 잘 이루어지게 한다.

도 7의 (a) 및 (b)와 같이, 소선 히팅부(400)는 일 예로 히팅 챔버(H-CH) 내부에 설치된 고주파 히팅장치(410) 및 상기 고주파 히팅장치(410)의 전후단에 각각 구비되어 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)의 공급 및 배출을 안내하는 히팅 가이드(420, 430)를 포함한다.

고주파 히팅장치(410)는 소선에 도장이 이루어지는 온도를 조정하기 위한 것으로 고주파 유도 방식으로 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)을 가열한다. 이를 위해 고주파 히팅장치(410)는 일 예로 전원이 공급되는 환형 코일을 이용하여 고주파 열처리를 한다.

따라서, 환형 코일의 중공부를 통과하는 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)을 약 250℃ 이상으로 가열함으로써, 후속의 도장 공정에서 분말 타입의 도료가 녹아 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)의 표면에 붙게 한다. 즉, 도장이 이루어지게 한다.

히팅 가이드(420, 430)는 고주파 히팅장치(410)의 인입측(전방측)에 구비된 인입측 히팅 가이드(420) 및 고주파 히팅장치(410)의 인출측(후방측)에 구비된 인출측 히팅 가이드(430)를 포함하며, 각각의 히팅 가이드(420, 430)에는 소선들이 통과하는 안내공이 형성되어 있다.

예컨대, 인입측 히팅 가이드(420)의 중심에는 중심소선(1a)이 통과하는 1개의 안내공이 형성되어 있고, 그 주변부에는 주변소선(1b)이 통과하는 6개의 안내공(421)이 원주 방향을 따라 일정 간격마다 형성되어 있으며, 이는 인출측 히팅 가이드(430) 역시 마찬가지이다.

바람직하게 중심소선(1a)을 위한 1개의 안내공과 주변소선(1b)을 위한 6개의 안내공은 균일한 거리로 이격 형성되어 있어서, 중심소선(1a)의 주변에 주변소선(1b)이 균일하게 배치되어 이송된다.

또한, 히팅 가이드(420, 430)의 직경(혹은 크기)은 처짐 방지부(300)와 비교하여 비교적 작아서, 처짐 방지부(300)를 통과한 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)은 일정 거리 내로 집중되어 고주파 히팅장치(410)로 공급되고, 그에 따라 고주파 가열 특성 및 전력 효율이 향상된다.

이때, 도 7의 (b)와 같이 모터(M)의 회전 구동축은 기어 어셈블리(GE)를 통해 상술한 처짐 방지부(300)에 연결된 인출측 회전축(350)을 회전시킴으로써, 제1 가이드(320) 및 제2 가이드(330)를 동시에 회전시킨다.

또한, 상기한 기어 어셈블리에는 공통 연결축(C-X)이 연결되어 있어서 공통 연결축(C-X)을 회전시키고, 공통 연결축(C-X)은 인입측 히팅 가이드(420) 및 인출측 히팅 가이드(430)와 연결되어 있다.

따라서, 베어링 등에 의해 회전 가능하게 설치된 인입측 히팅 가이드(420) 및 인출측 히팅 가이드(430) 역시 상기한 모터(M) 및 공통 연결축(C-X)에 의해 동시에 같은 방향으로 회전된다.

또한, 주변소선(1b)들은 인입측 히팅 가이드(420) 및 인출측 히팅 가이드(430)에 의해 그 중앙의 중심소선(1a)을 기준으로 회전하면서 이송되고, 고주파 히팅장치(410)의 내부에서도 회전하며 고주파 유도 가열이 이루어지게 된다.

다음, 도장부(500)는 도장용 부스(booth)(P-BH) 내에서 소선 히팅부(400)에 의해 가열된 중심소선(1a)과 주변소선(1b)의 표면에 분말 타입의 내식성 도료 등과 같은 특수 목적의 페인트를 분사하여 도장처리를 한다.

도 8과 같이, 도장부(500)는 일 예로 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)의 표면 전체에 페인트를 분사하도록 적어도 하나 이상 구비된 스프레이 분사장치(510-T, 510-B)를 포함한다. 또한, 스프레이 분사장치(510-T, 510-B)의 전후단에 각각 구비되어 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)의 공급 및 배출을 안내하는 도장 가이드(520, 530)를 포함한다.

도장용 부스(P-BH) 내에 설치된 스프레이 분사장치(510-T, 510-B)는 일 예로 상부에 설치되어 하부로 분사하도록 설치된 상부 분사장치(510-T) 및 하부에 설치되어 상부로 분사하도록 설치된 하부 분사장치(510-B)를 포함한다.

또한, 도장 가이드(520, 530)는 스프레이 분사장치(510-T, 510-B)의 인입측에 구비된 인입측 도장 가이드(520) 및 스프레이 분사장치(510-T, 510-B)의 인출측에 구비된 인출측 도장 가이드(530)를 포함하며, 각각의 도장 가이드(520, 530)에는 소선들이 통과하는 안내공이 형성되어 있다.

이러한 도장 가이드(520, 530)는 상술한 히팅 가이드(420, 430)와 마찬가지로, 중심에는 중심소선(1a)이 통과하는 1개의 안내공이 형성되어 있고, 그 주변부에는 주변소선(1b)이 통과하는 6개의 안내공이 원주 방향을 따라 일정 간격마다 형성되어 있다.

또한, 도장 가이드(520, 530) 역시 처짐 방지부(300)와 비교하여 비교적 작아서, 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)은 일정 거리 내로 집중되어 도장용 부스(P-BH) 내로 공급된다. 따라서 도장 효율을 향상시키고, 표면 전체에 균일한 도장을 가능하게 하며, 도료의 낭비를 방지한다.

도시된 바와 같이, 인입측 도장 가이드(520) 및 인출측 도장 가이드(530) 역시 위에서 이미 설명한 바와 같은 공통 연결축(C-X)에 연결되어 있어서, 소선 히팅부(400)는 물론, 처짐 방지부(300)와도 같은 방향으로 회전하며, 이는 후속공정에서도 마찬가지로 적용될 수 있다.

소선 꼬임부(600)는 도장부(500)에서 도장을 마친 중심소선(1a)과 주변소선(1b)을 꼬아 중심소선(1a)에 주변소선(1b)을 나선방향으로 감는다. 즉, 이전 공정에서 풀어진 주변소선(1b)을 다시 중심소선(1a)의 주변에 나선방향으로 꼬아 강연선(1) 형태를 갖춘다.

도 9의 (a) 및 (b)와 같이 소선 꼬임부(600)는 강연선 풀림부(200)의 풀림용 바디(210)와 동일한 방향으로 회전하는 꼬임용 바디와, 상기 꼬임용 바디에 형성된 중심용 꼬임 가이드 및 주변용 꼬임 가이드를 포함한다.

이때, 중심용 꼬임 가이드는 꼬임용 바디의 중심부에 구비된 회전축 방향을 따라 관통 형성되어 중심소선(1a)이 통과하고, 주변용 꼬임 가이드는 꼬임용 바디의 외측부에 원주 방향을 따라 일정 간격마다 관통 형성되어 각각 주변소선(1b)이 통과한다.

이러한 소선 꼬임부(600)는 중심소선(1a)에 주변소선(1b)을 꼬아 도 1과 같은 최초의 강연선(1) 형태를 갖출 수 있으면 어떠한 것도 적용이 가능하며, 대표적으로는 강연선 풀림부(200)와 같은 장치가 적용될 수 있다.

소선 꼬임부(600)로써 강연선 풀림부(200)와 동일 혹은 유사한 장치를 적용하더라도 중심소선(1a)의 주변에서 주변소선(1b)이 회전되기만 하면, 중앙의 중심소선(1a)을 기준으로 그 주변에 주변소선(1b)들이 나선방향으로 꼬이면서 다시 강연선(1)이 형성된다.

냉각부(700: 710, 720, 730)는 소선 꼬임부(600)의 전단측 또는 후단측 중 적어도 어느 하나 이상에 배치되어 가열된 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)을 냉각시키는 것으로, 도장을 위해 약 250℃ 이상으로 고주파 열처리된 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)을 냉각시킨다.

이러한 냉각부(700)는 일 예로 도장부(500)와 소선 꼬임부(600) 사이에 구비된 수냉식 1차 냉각기(710)와, 소선 꼬임부(600)의 후방측에 구비된 수냉식 2차 냉각기(720) 및 상기 수냉식 2차 냉각기(720)의 후방측에 구비된 공냉식 3차 냉각기(730)를 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 도 9의 (a) 및 (b)에서 살펴본 바와 같이, 소선 꼬임부(600)는 여러개가 일정 간격으로 배치되어 다단으로 구성될 수 있고, 이때 수냉식 1차 냉각기(710)는 소선 꼬임부(600) 사이에 설치될 수 있다. 수냉식 냉각은 일 예로 상부에 설치된 냉각수 분사기 및/또는 그 하부에 설치된 수조를 포함한다.

따라서, 가열된 상태의 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)이 냉각수 분사기에서 분사된 냉각수에 의해 냉각되거나, 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)이 수조에 잠겨 이송되며 냉각되거나, 혹은 이들을 조합하여 냉각될 수 있다.

도 10과 같이 수냉식 2차 냉각기(720)는 수냉식 1차 냉각기(710) 및 소선 꼬임부(600)의 후방측에 구비되어 중심소선(1a)에 주변소선(1b)이 감긴 강연선(1)을 냉각하기 위한 것으로, 1차 냉각기와 마찬가지로 펌프(P)에 의해 공급된 냉각수가 냉각수 분사기(720a)를 통해 분사되어 강연선(1)을 냉각하며, 그 하부에는 수조(72b) 등이 설치된다.

공냉식 3차 냉각기(730)는 상기한 수냉식 2차 냉각기(720)의 후방측에 구비되어 고압 공기로 강연선(1)을 냉각시킨다. 따라서, 냉각과 동시에 잔존하는 물기를 제거 및 건조시키는 역할을 한다.

다음, 강연선 배출부(800, U-LD)는 소선 꼬임부(600)를 통과하면서 형성된 강연선(1)을 잡아당겨 배출시키는 것으로, 일 예로 강연선(1)을 당기기 위한 당김장치(800) 및 당겨진 강연선(1)을 수집하기 위한 권취드럼(U-LD)을 포함한다.

도 11과 같이, 당김장치(800)는 소선 꼬임부(600)를 통과하면서 형성된 강연선(1)을 잡아당기도록 상하 한 쌍의 롤러로 구비되어 있다. 즉, 상부 롤러(Rt)와 하부 롤러(Rb) 사이에 강연선(1)이 삽입되면 모터에 의해 회전중인 이들 한 쌍의 롤러(Rt, Rb)에 의해 강연선(1)이 당겨진다.

따라서, 작업 라인의 상류측에 구비된 푸셔(100)가 밀고 있는 강연선(1)을 작업 라인의 하류측의 당김장치(800)가 잡아당김에 따라 서로 밀고 당기는 힘에 의해 작업 라인 전체에 걸쳐 강연선(1)(혹은 각 소선)을 안정적으로 연속 이송할 수 있게 한다.

권취드럼(U-LD)은 이상과 같이 당김장치(800)에서 당겨져 배출된 강연선(1)을 권취하는 것으로, 권취드럼(U-LD)에 감긴 강연선(1)은 도장 및 냉각을 마친 완제품으로써 컨베이어에 의해 이송되거나 배송 트럭 등에 실려 외부로 반출된다.

이하, 위에서 설명한 강연선 도장장치를 참조하여 본 발명의 바람직한에 따른 강연선 도장방법에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 강연선 도장방법은 강연선 공급단계, 강연선 풀림단계, 처짐 방지단계, 소선 히팅단계, 도장단계, 소선 꼬임단계, 냉각단계 및 강연선 배출단계를 포함한다.

이러한 본 발명은 바람직하게 상술한 본 발명의 강연선 도장장치에 의해 이루어진다. 이를 위해, 각 단계는 강연선 공급부(LD, 100), 강연선 풀림부(200), 처짐 방지부(300), 소선 히팅부(400), 도장부(500), 소선 꼬임부(600), 냉각부(700) 및 강연선 배출부(800, U-LD)에서 진행된다.

이때, 강연선 공급단계에서는 상기 중심소선(1a)에 주변소선(1b)이 감겨있는 상태의 강연선(1)을 작업 라인에 공급하고, 강연선 풀림단계에서는 공급된 강연선(1)을 각각 서로 다른 관통공에 통과시킴에 따라 중심소선(1a)에 감겨 있던 주변소선(1b)들을 푼다.

다음, 처짐 방지단계에서는 중심소선(1a)은 제1 이송경로(313)를 따라 이송시키고, 주변소선(1b)은 상기 제1 이송경로(313)의 주변부에 위치하되 제1 이송경로(313)보다 상대적으로 길이가 짧은 제2 이송경로를 따라 이송시킨다. 따라서, 주변소선(1b)보다 상대적으로 길이가 긴 중심소선(1a)의 처짐을 방지한다.

다음, 소선 히팅단계에서는 상기한 처짐 방지단계에서 공급된 중심소선(1a)과 주변소선(1b)에 열을 가하고, 도장단계에서는 소선 히팅단계에서 가열된 중심소선(1a)과 주변소선(1b)의 표면에 페인트를 분사하여 도장처리를 한다.

다음, 소선 꼬임단계에서는 도장을 마친 중심소선(1a)과 주변소선(1b)을 꼬아 중심소선(1a)에 주변소선(1b)을 나선방향으로 감아 강연선(1)을 형성하고, 냉각단계에서는 소선 히팅단계에 의해 가열된 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)을 수냉식 및/또는 공냉식으로 냉각시킨다.

다음, 강연선 배출단계에서는 소선 꼬임단계를 거쳐 형성된 강연선(1)을 잡아당겨 배출시킨다. 이를 위해 배출된 강연선(1)을 권취드럼(U-LD)에 권취하고, 권취드럼(U-LD)에 감긴 강연선(1)은 도장 및 냉각을 마친 완제품으로써 컨베이어에 의해 이송되거나 배송 트럭 등에 실려 외부로 반출된다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

LD: 권취드럼
100(110, 120): 푸셔(pusher)
200: 강연선 풀림부
300: 처짐 방지부
310: 고정드럼
313: 경로 연장 가이드
320, 330: 가이드
341, 351: 보조 가이드
400: 소선 히팅부
500:도장부
600: 소선 꼬임부
700(710, 720, 730): 냉각부
800: 당김장치
U-LD: 권취드럼
1: 강연선
1a: 중심소선
1b: 주변소선

Claims (15)

1. 중앙에 직선 방향으로 배치된 중심소선(1a) 및 상기 중심소선(1a)에 나선방향으로 감겨있는 다수의 주변소선(1b)을 포함하는 강연선(1)을 풀어 도장 작업을 하는 강연선 도장장치에 있어서,
   상기 중심소선(1a)에 주변소선(1b)이 감겨있는 상태의 강연선(1)을 공급하는 강연선 공급부(LD, 100)와;
   상기 강연선 공급부(LD, 100)에서 공급된 강연선(1)을 각각 서로 다른 관통공에 통과시킴에 따라 상기 중심소선(1a)에 감겨 있던 주변소선(1b)들을 풀면서 공급하는 강연선 풀림부(200)와;
   중앙부에 위치하며 상기 중심소선(1a)이 이동하는 제1 이송경로 및 상기 제1 이송경로의 주변부에 위치하며 상기 주변소선(1b)이 이동하는 제2 이송경로를 포함하되, 상기 제1 이송경로가 제2 이송경로보다 길게 구성된 처짐 방지부(300)와;
   상기 처짐 방지부(300)에서 공급된 중심소선(1a)과 주변소선(1b)에 열을 가하는 소선 히팅부(400)와;
   상기 소선 히팅부(400)에 의해 가열된 중심소선(1a)과 주변소선(1b)의 표면에 페인트를 분사하여 도장처리를 하는 도장부(500)와;
   상기 도장부(500)에서 도장을 마친 중심소선(1a)과 주변소선(1b)을 꼬아 상기 중심소선(1a)에 주변소선(1b)을 나선방향으로 감는 소선 꼬임부(600)와;
   상기 소선 꼬임부(600)의 전단측 또는 후단측 중 적어도 어느 하나 이상에 배치되며, 상기 가열된 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)을 냉각시키는 냉각부(700); 및
   상기 소선 꼬임부(600)를 통과하면서 형성된 강연선(1)을 잡아당겨 배출시키는 강연선 배출부(800, U-LD);를 포함하는 것을 특징으로 하는 강연선 도장장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 소선 히팅부(400)의 상류측에 설치된 전처리부를 더 포함하되,
   상기 전처리부는 상기 강연선(1)에서 풀린 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)의 표면에 경질 입자를 분사하는 쇼트 블라스트 장치(110a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 강연선 도장장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 강연선 공급부(LD, 100)는,
   상기 강연선(1)이 감겨있는 공급드럼(LD); 및
   상기 공급드럼(LD)에서 공급되는 강연선(1)을 밀어 공급하도록 상하 한 쌍의 롤러로 구비된 푸셔(100);를 포함하되,
   상기 푸셔(100)는 작업 라인을 따라 적어도 하나 이상 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 강연선 도장장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 강연선 풀림부(200)는,
   상기 주변소선(1b)이 중심소선(1a)에 감긴 방향에 대해 반대 방향으로 회전하는 풀림용 바디(210)와;
   상기 풀림용 바디(210)의 중심부에 구비된 회전축 방향을 따라 관통 형성되며, 상기 중심소선(1a)이 통과하는 중심용 풀림 가이드(220); 및
   상기 풀림용 바디(210)의 외측부에 원주 방향을 따라 일정 간격마다 관통 형성되며, 각각 상기 주변소선(1b)이 통과하는 주변용 풀림 가이드(230);를 포함하는 것을 특징으로 하는 강연선 도장장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 처짐 방지부(300)는,
   전단부와 후단부에 각각 중심소선(1a)이 통과하는 인입구(311)와 인출구(312)가 형성되어 있으며, 내부에는 상기 제1 이송경로(313)가 구비된 처짐방지 고정드럼(310)과;
   상기 처짐방지 고정드럼(310)의 전방측에 이격 설치된 상태에서 회전하며, 상기 주변소선(1b)이 각각 끼워지는 인입 안내공(321)이 형성되어 있는 제1 가이드(320); 및
   상기 처짐방지 고정드럼(310)의 후방측에 이격 설치된 상태에서 회전하며, 상기 제1 가이드(320)를 통과한 주변소선(1b)이 각각 끼워지는 인출 안내공(331)이 형성되어 있는 제2 가이드(330);를 포함하여,
   상기 중심소선(1a)은 처짐방지 고정드럼(310) 내부를 통해 이송되고, 상기 주변소선(1b)은 상기 처짐방지 고정드럼(310)의 외측에서 제1 가이드(320) 및 제2 가이드(330)를 따라 형성된 제2 이송경로를 통과하여 이송되는 것을 특징으로 하는 강연선 도장장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 처짐방지 고정드럼(310)에 형성된 제1 이송경로(313)는,
   상기 처짐방지 고정드럼(310)의 내벽면으로부터 돌출되어 있으며, 나선 방향을 따라 형성된 경로 연장 가이드(313)인 것을 특징으로 하는 강연선 도장장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 제1 가이드(320)의 인입 안내공(321)은,
   상기 제1 가이드(320)의 외측부에서 원주 방향을 따라 길게 형성된 장공이며, 상기 인입 안내공(321) 내에 노출되는 상기 제1 가이드(320)의 외측부에는 원주 방향을 따라 다수개의 안착홈(322)이 형성되어 있고,
   상기 제2 가이드(330)의 인출 안내공(331)은,
   상기 제2 가이드(330)의 외측부에서 원주 방향을 따라 길게 형성된 장공이며, 상기 인출 안내공(331) 내에 노출되는 상기 제2 가이드(330)의 외측부에는 원주 방향을 따라 다수개의 안착홈(332)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 강연선 도장장치.
8. 제5항에 있어서,
   상기 처짐방지 고정드럼(310)의 인입구(311)에 회전 가능하게 조립되며 상기 중심소선(1a)이 중공부를 관통하도록 양단부가 개방된 인입측 회전축(340); 및
   상기 처짐방지 고정드럼(310)의 인출구(312)에 회전 가능하게 결합되며 상기 중심소선(1a)이 중공부를 관통하도록 양단부가 개방된 인출측 회전축(350);을 더 포함하되,
   상기 인입측 회전축(340)의 타단은 상기 제1 가이드(320)의 회전 중심에 고정되어 상기 제1 가이드(320)를 회전시키고,
   상기 인출측 회전축(350)이 타단은 상기 제2 가이드(330)의 회전 중심에 고정되어 상기 제2 가이드(330)를 회전시키며,
   상기 인입측 회전축(340) 및 인출측 회전축(350)은 동기화되어 동시에 회전하는 것을 특징으로 하는 강연선 도장장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 가이드(320)의 전방측에 이격 설치된 상태에서 회전하며, 상기 주변소선(1b)이 각각 끼워지도록 장공 형상의 인입 보조공이 형성되어 있는 제1 보조 가이드(341); 및
   상기 제2 가이드(330)의 후방측에 이격 설치된 상태에서 회전하며, 상기 주변소선(1b)이 각각 끼워지도록 장공 형상의 인출 보조공이 형성되어 있는 제2 보조 가이드(351);를 더 포함하되,
   상기 제1 보조 가이드(341)는 상기 제1 가이드(320)를 통과한 인입측 회전축(340)에 의해 회전되고, 상기 제2 보조 가이드(351)는 상기 제2 가이드(330)를 통과한 인출측 회전축(350)에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 강연선 도장장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 소선 히팅부(400)는,
    고주파를 이용한 고주파 히팅장치(410); 및
    상기 고주파 히팅장치(410)의 인입측 및 인출측에 각각 구비되며 상기 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)이 통과하는 안내공이 형성되어 있는 히팅 가이드(420, 430);를 포함하는 것을 특징으로 하는 강연선 도장장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 도장부(500)는,
    상기 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)의 표면 전체에 페인트를 분사하도록 적어도 하나 이상 구비된 스프레이 분사장치(510-T, 510-B); 및
    상기 스프레이 분사장치(510-T, 510-B)의 인입측 및 인출측에는 각각 구비되며 상기 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)이 통과하는 안내공이 형성되어 있는 도장 가이드(520, 530);를 포함하는 것을 특징으로 하는 강연선 도장장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 소선 꼬임부(600)는,
    상기 강연선 풀림부(200)의 풀림용 바디(210)와 동일한 방향으로 회전하는 꼬임용 바디와;
    상기 꼬임용 바디의 중심부에 구비된 회전축 방향을 따라 관통 형성되며, 상기 중심소선(1a)이 통과하는 중심용 꼬임 가이드; 및
    상기 꼬임용 바디의 외측부에 원주 방향을 따라 일정 간격마다 관통 형성되며, 각각 상기 주변소선(1b)이 통과하는 주변용 꼬임 가이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강연선 도장장치.
13. 제1항에 있어서,
    상기 냉각부(700)는,
    상기 도장부(500)와 소선 꼬임부(600) 사이에 구비된 수냉식 1차 냉각기(710)와;
    상기 소선 꼬임부(600)의 후방측에 구비된 수냉식 2차 냉각기(720); 및
    상기 수냉식 2차 냉각기(720)의 후방측에 구비된 공냉식 3차 냉각기(730);를 포함하는 것을 특징으로 하는 강연선 도장장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 강연선 배출부(800, U-LD)는,
    상기 소선 꼬임부(600)를 통과하면서 형성된 강연선(1)을 잡아당기도록 상하 한 쌍의 롤러로 구비된 당김장치(800); 및
    상기 당김장치(800)에서 당겨진 강연선(1)을 권취하는 권취드럼(U-LD);을 포함하는 것을 특징으로 하는 강연선 도장장치.
15. 중앙에 직선 방향으로 배치된 중심소선(1a) 및 상기 중심소선(1a)에 나선방향으로 감겨있는 다수의 주변소선(1b)을 포함하는 강연선(1)을 풀어 도장 작업을 하는 강연선 도장방법에 있어서,
    상기 중심소선(1a)에 주변소선(1b)이 감겨있는 상태의 강연선(1)을 작업 라인에 공급하는 강연선 공급단계와:
    상기 강연선 공급단계에서 공급된 강연선(1)을 각각 서로 다른 관통공에 통과시킴에 따라 상기 중심소선(1a)에 감겨 있던 주변소선(1b)들을 푸는 강연선 풀림단계와;
    상기 중심소선(1a)은 제1 이송경로(313)를 따라 이송시키고, 상기 주변소선(1b)은 상기 제1 이송경로(313)의 주변부에 위치하되 상기 제1 이송경로(313)보다 상대적으로 길이가 짧은 제2 이송경로를 따라 이송시킴으로써, 상기 주변소선(1b)보다 상대적으로 길이가 긴 중심소선(1a)의 처짐을 방지하는 처짐 방지단계와;
    상기 처짐 방지단계에서 공급된 중심소선(1a)과 주변소선(1b)에 열을 가하는 소선 히팅단계와;
    상기 소선 히팅단계에서 가열된 중심소선(1a)과 주변소선(1b)의 표면에 페인트를 분사하여 도장처리를 하는 도장단계와;
    상기 도장단계에서 도장을 마친 중심소선(1a)과 주변소선(1b)을 꼬아 상기 중심소선(1a)에 주변소선(1b)을 나선방향으로 감는 소선 꼬임단계와;
    상기 소선 꼬임단계 이후 상기 소선 히팅단계에 의해 가열된 중심소선(1a) 및 주변소선(1b)을 냉각시키는 냉각단계; 및
    상기 소선 꼬임단계를 거쳐 형성된 강연선(1)을 잡아당겨 배출시키는 강연선 배출단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 강연선 도장방법.

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