KR20200129019A - 전력 케이블 풀러 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전력 케이블 풀러에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 1 회전축 및 상기 제 1 회전축을 감싸는 제 1 마찰 볼을 갖는 제 1 롤러, 상기 제 1 회전축과 평행한 제 2 회전축 및 상기 제 2 회전축을 감싸는 제 2 마찰 볼을 가지며, 상기 제 1 롤러에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치된 제 2 롤러, 상기 제 1 회전축에 결합되어 상기 제 1 롤러를 회전시키는 제 1 모터 및 상기 제 2 회전축에 결합되어 상기 제 2 롤러를 회전시키는 제 2 모터를 포함하는 전력 케이블 풀러가 제공된다.
Description
본 발명은 배선 설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전력 케이블 풀러에 관한 것이다.
건축, 선박, 및 토목과 같이 전선의 포설 및 철거가 요구되는 기술분야에서, 높은 하중, 큰 부피를 가지고 가요성이 떨어지는 전선들을 다루는 작업은 어려움이 따른다. 상기 전선들이 이동 중에 지면과의 마찰에 의하여 상기 전선들의 피복이 손상되지 않도록 지면으로부터 일정 거리를 유지한 채로 이동시켜야 하고, 상기 전선들이 항상 지면과 수평 방향이나 직선 방향으로 이동되지 않고 지면 아래로 포설되거나 전선의 이동 방향이 곡선을 이루는 경우도 존재하므로 상기 전선들의 이동 경로, 이동 속도를 제어하는 것은 매우 중요하다.
또한, 상기 건축, 선박, 토목과 같이 중장비, 무거운 재료들을 이용하는 기술 분야에서는 저비용으로 경제적인 설비 방식을 구현하는 것이 중요하다. 예를 들어, 모터를 구동하는 경우, 체인이나 벨트를 이용한 설비에서 발생하는 슬립에 의한 동력 손실을 최소화하는 것이 요구된다. 또한, 상기 기술 분야들에 이용되는 장비들은 무겁고, 상기 장비들이 설치되는 환경이 안정적이지 않는 경우가 많기 때문에 설치 및 철거가 용이하고, 가용의 범위가 넓은 설비를 구축하는 것이 필요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 동력의 전달을 위하여 사용되는 체인이나 벨트의 사용을 최소화하여 동력 손실을 최소화한 전력 케이블 풀러를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전선 풀링을 위한 구성 요소를 간소화하고, 소형으로 제작되어 설치, 운반 및 철거가 용이하고, 가용의 범위가 넓은 전력 케이블 풀러를 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러는 제 1 회전축 및 상기 제 1 회전축을 감싸는 제 1 마찰 볼을 갖는 제 1 롤러, 상기 제 1 회전축과 평행한 제 2 회전축 및 상기 제 2 회전축을 감싸는 제 2 마찰 볼을 가지며, 상기 제 1 롤러에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치된 제 2 롤러, 상기 제 1 회전축에 결합되어 상기 제 1 롤러를 회전시키는 제 1 모터 및 상기 제 2 회전축에 결합되어 상기 제 2 롤러를 회전시키는 제 2 모터를 포함할 수 있고, 다른 실시예에서는, 상기 제 1 모터의 회전과 상기 제 2 모터의 회전은 서로 동기화될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 케이블 풀러는 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터에 연결된 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터를 주파수 제어 구동시켜 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터의 회전을 서로 동기화시킬 수 있고, 상기 제 1 롤러와 상기 제 1 모터를 고정 지지하고, 상기 제 2 롤러의 상기 제 1 롤러에 대한 상기 간격 조절을 위하여 상기 2 롤러와 상기 제 2 모터가 변위 가능하도록 지지하는 프레임 지지체를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프레임 지지체는, 상기 제 1 롤러와 상기 제 2 롤러를 외부로 노출시키고, 상기 제 2 롤러의 상기 제 2 회전축이 상기 간격 조절을 위해 변위되도록 변위 방향으로 개구된 개구부를 갖는 프레임 본체, 상기 제 2 롤러와 상기 제 2 모터를 고정 지지하여 함께 변위시키도록 상기 프레임 본체에 슬라이딩 가능하게 결합된 구동 지지체 및 상기 구동 지지체에 결합되어 상기 구동 지지체를 변위시키는 구동기를 포함할 수 있고, 일 실시예에서, 상기 구동기는 상기 프레임 본체에 회전 가능하게 결합된 래칫 바퀴 및 상기 래칫 바퀴에 결합된 손잡이 바를 포함할 수 있으며, 다른 실시예에서, 상기 제 1 모터의 로터 축과 상기 제 2 모터의 로터 축은 서로 평행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제 1 마찰 볼과 상기 제 2 마찰 볼은 볼록한 축 단면 형상을 가질 수 있으며, 다른 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 마찰 볼은 세라믹, 고무 또는 합성수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 제 1 롤러 및 제 2 롤러 각각에 회전 동력을 전달하는 제 1 모터 및 제 2 모터가 연결됨으로써 체인과 같은 체결구를 사용하지 않아 동력 손실이 최소화된 전력 케이블 풀러가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제 1 롤러와 제 2 롤러 사이의 이격 거리를 조절할 수 있는 구동 지지체 및 구동기를 추가함으로써 다양한 종류의 케이블에 제한 없이 적용될 수 있는 전력 케이블 풀러가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러의 사시도이며, 도 2는 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간격 조절 전선 풀러의 제 1 모터 및 제 2 모터의 회전을 제어하는 제어부의 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 이격 거리 조절을 위한 구동 지지체 및 구동기의 연결 관계를 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간격 조절 전선 풀러의 제 1 모터 및 제 2 모터의 회전을 제어하는 제어부의 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 이격 거리 조절을 위한 구동 지지체 및 구동기의 연결 관계를 나타낸 사진이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
도면에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수로 기재되어 있다 하더라도, 문맥상 단수를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이란 용어는 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 기판 또는 다른 층 "상에(on)" 형성된 층에 대한 언급은 상기 기판 또는 다른 층의 바로 위에 형성된 층을 지칭하거나, 상기 기판 또는 다른 층 상에 형성된 중간 층 또는 중간 층들 상에 형성된 층을 지칭할 수도 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 숙련된 자들에게 있어서, 다른 형상에 "인접하여(adjacent)" 배치된 구조 또는 형상은 상기 인접하는 형상에 중첩되거나 하부에 배치되는 부분을 가질 수도 있다.
본 명세서에서, "아래로(below)", "위로(above)", "상부의(upper)", "하부의(lower)", "수평의(horizontal)" 또는 "수직의(vertical)"와 같은 상대적 용어들은, 도면들 상에 도시된 바와 같이, 일 구성 부재, 층 또는 영역들이 다른 구성 부재, 층 또는 영역과 갖는 관계를 기술하기 위하여 사용될 수 있다. 이들 용어들은 도면들에 표시된 방향뿐만 아니라 소자의 다른 방향들도 포괄하는 것임을 이해하여야 한다.
이하에서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들(및 중간 구조들)을 개략적으로 도시하는 단면도들을 참조하여 설명될 것이다. 이들 도면들에 있어서, 예를 들면, 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현시, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다. 또한, 도면의 부재들의 참조 부호는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부재를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러(10)의 사시도이며, 도 2는 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러(10)의 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러(10)는 제 1 롤러(R1), 제 2 롤러(R2), 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)는 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)를 하부에서 지지하는 프레임 지지체(100) 상에서 평행하게 배치될 수 있다. 제 1 롤러(R1)의 제 1 회전축(RS1)은 제 1 모터(M1)와 연결되어 제 1 모터(M1)의 동력을 전달받고, 제 2 롤러(R2)의 제 2 회전축(RS2)은 제 2 모터(M2)와 연결되어 제 2 모터(M2)의 동력을 전달받아 회전한다.
다른 실시예에서는, 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)는 상하로 배치될 수 있다. 예를 들면, 제 1 롤러(R1)가 하부에 배치되고, 제 2 롤러(R2)가 제 1 롤러(R1)의 상부에 배치되며, 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)는 연결 프레임에 의하여 지지될 수 있다. 제 1 회전축(RS1)이 제 1 모터(M1)의 회전축과 상부에 평행하게 배치될 수 있고, 제 2 회전축(RS2)은 제 1 회전축(RS1)의 상부에 평행하게 배치될 수 있다. 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)가 상하로 배치되는 경우, 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2) 각각의 속도를 조절함으로써 전선의 공급 방향을 상하로 조절할 수 있다.
제 1 회전축(RS1)과 제 1 모터(M1)의 회전축 및 제 2 회전축(RS2)과 제 2 모터(M2)의 회전축은 적어도 하나 이상의 동력 전달 기어에 의하여 기계적 결합될 수 있다. 상기 동력 전달 기어는 베벨 기어(bevel gear), 하이포이드 기어(hypoid gear) 또는 웜 기어(worm gear)를 포함할 수 있다. 이는 비제한적인 예시이며, 상이한 방향의 두 개 이상의 회전축 사이를 연결하여 동력 전달을 할 수 있는 기어는 모두 적용될 수 있다.
상기 동력 전달 기어 및 복수 개의 체결구가 상기 연결 프레임에 포함될 수 있다. 상기 연결 프레임은 금속 또는 세라믹과 같은 비금속 재료로 제조된 다수의 프레임들을 포함할 수 있으며, 상기 연결 프레임의 재료는 특정 물질로 제한되지 않으며, 전력 케이블 풀러(10)의 구성 요소들을 지지하도록 충분한 강도를 갖는 모든 재료들이 적용될 수 있다. 또한, 상기 연결 프레임은 직선, 꺾임에 의하여 방향이 바뀌는 직선 또는 곡선의 형상을 가질 수 있다.
제 1 롤러(R1)는 제 1 회전축(RS1) 및 제 1 회전축(RS1)을 감싸는 제 1 마찰 볼(FR1)을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 마찰 볼(FR1)은 제 1 회전축(RS1)의 회전 동력을 전달받기 위하여 제 1 회전축(RS1)에 고정될 수 있다. 예를 들면, 복수 개의 연결 프레임에 의하여 고정되거나, 제 1 마찰 볼(FR1)의 내측 표면이 제 1 회전축(RS1)의 외측 표면에 부착될 수 있다.
제 2 롤러(R2)는 제 1 회전축(RS1)과 평행한 제 2 회전축(RS2) 및 제 2 회전축(RS2)을 감싸는 제 2 마찰 볼(FR2)을 가질 수 있고, 상기 제 1 롤러(R1)에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치될 수 있다. 제 2 마찰 볼(FR2)이 제 2 롤러(R2)의 회전 동력을 전달받기 위한 구성에 대한 설명은 전술한 제 1 롤러(R1) 및 제 1 마찰 볼(FR1)에 대한 개시 사항을 참조할 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 회전축(RS1) 및 제 2 회전축(RS2)은 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)를 지지하고 있는 프레임 지지체(100)에 수직 방향으로, 제 1 회전축(RS1) 및 제 2 회전축(RS2)은 상호간에 평행하도록 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 제 1 회전축(RS1) 및 제 2 회전축(RS2)은 상호간에 평행하지 않을 수 있고, 두 회전축이 소정의 각도를 이루도록 배치될 수 있다. 프레임 지지체(100)에 대한 상세한 설명은 중복을 피하기 위하여 후술하기로 한다.
제 1 모터(M1)는 제 1 회전축(RS1)에 결합되어 상기 제 1 롤러(R1)를 회전시킬 수 있고, 제 2 모터(M2)는 제 2 회전축(RS2)에 결합되어 상기 제 2 롤러(R2)를 회전시킬 수 있다. 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)는 스텝 모터와 같은 직류(DC) 모터, 피드백 회로를 포함하는 서보 모터(servo motor), 릴럭턴스(reluctance) 모터, 히스테리시스 모터 및 영구자석 모터와 같은 비-여자형(non-excited) 모터와, DC-여자형(DC-excited) 모터와 같은 동기 모터(synchronous motor), 비동기/유도 모터(asynchronous/induction motor), 단상 동기 모터, 3상 모터와 같은 교류(AC) 모터를 포함할 수 있다.
상기 교류 모터에는 유도 모터(induction motor) 가역 모터(reversible motor) 또는 속도 조절 모터(speed control motor)가 포함될 수 있다. 바람직하게는, 유도 모터가 사용될 수 있고, 이 경우, 구조가 간단하고 신뢰성이 높은 이점이 있다. 이에 따라, 간편한 구조 및 작은 부피에 의해 제 1 롤러(R1) 및 제 2 롤러(R2)를 구동하기 위한 2개 이상의 모터가 해당 회전축에 기어를 통해 직접 결합되어 각각 구동력을 전달함으로써, 1개의 모터만을 이용하여 체인에 의해 2 개의 회전축에 공통으로 구동력 전달을 하는 전선 풀러에 비해 전기 에너지 손실이 작고, 신뢰도 높은 간격 조절 케이플 풀러(10)의 구현이 가능하다. 상기 유도 모터의 전력은 50 W 내지 500 W, 또는 100 W 내지 200 W, 예를 들면, 150 W일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 케이블 풀러(10)의 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)의 회전을 제어하는 제어부(150)의 블록도이다.
일 실시예에서, 제 1 모터(M1)의 회전과 제 2 모터(M2)의 회전은 서로 동기화될 수 있다. 예를 들면, 전력 케이블 풀러(10)는 제 1 모터(M1)와 제 2 모터(M2)를 주파수 제어 구동시켜 제 1 모터(M1)와 제 2 모터(M2)의 회전을 서로 동기화시키는 제어부(150)를 더 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 제어부(150)는 제 1 감지부(151), 제 2 감지부(152), 제 1 구동 회로(153), 제 2 구동 회로(154) 및 동기화 장치(155)를 포함할 수 있다. 제 1 감지부(151)는 제 1 회전축(RS1)의 회전 속력을 감지하여 동기화 장치(155)에 입력시키고, 제 2 감지부(152)는 제 2 회전축(RS2)의 회전 속력을 감지하여 동기화 장치(155)에 입력시킬 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 감지부(151) 및 제 2 감지부(152)는 단위 시간당 제 1 회전축(RS1) 및 제 2 회전축(RS2)의 회전 속력을 측정할 수 있고, 다른 실시예에서는, 제 1 회전축(RS1) 및 제 2 회전축(RS2)에 입력되는 전류 신호의 제로-크로싱 포인트(zero-crossing point)의 간격을 측정할 수도 있다. 제 1 감지부(151) 및 제 2 감지부(152)에 적용되는 센서의 종류는 특정 예시에 제한되지 않으며, 다양한 종류의 센서가 적용될 수 있다.
일 실시예에서, 동기화 장치(155)는 제 1 구동 회로(153)/제 2 구동 회로(154)는 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)에 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 속력을 제어하기 위한 전기적 신호를 송신할 수 있으며, 동기화 장치(155)는 외부로부터 소정의 속력 및 케이블 풀링 방향에 대한 정보를 입력 받을 수 있다. 예를 들면, 동기화 장치(155)가 제 1 모터(M1) 방향으로 상기 케이블 풀링 방향을 전환한다는 정보를 입력 받은 경우, 제 2 모터(M2)의 회전 속력을 증가시키고 제 1 모터(M1)의 회전 속력을 감소시킴으로써 제 1 모터(M1) 방향으로 상기 케이블 풀링 방향을 조절할 수 있다. 상기 케이블 풀링 방향의 변화량은 제 1 모터(M1)의 속력과 제 2 모터(M2) 속력의 차이에 비례할 수 있다.
다른 실시예에서는, 동기화 장치(155)가 외부로부터 수신한 케이블 풀링 속력과 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 속력이 일치하지 않는 경우에는 상기 외부로부터 수신한 케이블 풀링 속력과 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 회전 속력의 차이를 + n부터 - n에 해당하는 수치화된 신호로 전환할 수 있다. 동기화 장치(155)는 상기 신호를 제 1 모터(M1) 또는 제 2 모터(M2)에 전달함으로써 회전 속력을 제어할 수 있다.
다른 실시예에서, 동기화 장치(155)는 키보드, 디스플레이 장치 또는 다른 개별적인 단말장치와 같은 입출력(Input/Output) 수단을 포함할 수 있다. 상기 입출력 수단을 통하여 케이블 풀링 속력, 케이플 풀링 방향에 대한 정보를 입력시킬 수 있으며, 상기 정보들의 입력은 유/무선의 방식으로 가능할 수 있다. 또한, 예시적으로는, 상기 입력된 정보들은 자동 기억 메모리에 의하여 재사용시에 동일하게 실행될 수도 있고, 동기화 장치(155)의 메모리에 수동적으로 저장되어 재사용시에 상기 메모리를 통하여 재설정될 수 있다.
제 1 구동 회로(153) 및 제 2 구동 회로(154)는 동기화 장치(155)로부터 수신된 전기적 신호에 따라 제 1 모터(M1) 및 제 2 모터(M2)의 속도를 조절할 수 있다. 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)가 직류 모터인 경우 입력 전류의 전압 또는 전류의 크기를 변화시키거나 펄스폭 변조(pulse width modulation; PWM)를 이용할 수도 있다. 다른 실시예에서는, 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)가 교류(AC) 모터인 경우에는 주파수의 크기를 조절하여 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 속력을 변화시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 제 1 구동 회로(153) 및 제 2 구동 회로(154)에 의하여 변화된 제 1 모터(M1)/제 2 모터(M2)의 속력을 다시 제 1 감지부(151) 및 제 2 감지부(152)에서 감지하여 동기화 장치(155)로 전기적 신호를 전송하고, 상기 수신된 전기적 신호를 인풋(input) 신호로 하여 동기화 장치(155)에서 생성한 아웃풋(output) 신호를 제 1 구동 회로(153) 및 제 2 구동 회로(154)로 송신하는 피드백 알고리즘이 연속적으로 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 구동 회로(153) 및 제 2 구동 회로(154)는 인버터와 같은 전기적 신호를 제어하기 위한 추가 디바이스를 포함할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 전력 케이블 풀러(10)는 제 1 롤러(R1)와 제 1 모터(M1)를 고정 지지하고, 제 2 롤러(R2)의 제 1 롤러(R1)에 대한 상기 간격 조절을 위하여 제 2 롤러(R2)와 제 2 모터(M2)가 변위 가능하도록 지지하는 프레임 지지체(100)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 프레임 지지체(100)는 프레임 본체, 구동 지지체(120) 및 구동기(130)를 포함할 수 있다. 구동 지지체(120) 및 구동기(130)는 일체된 프레임으로 구성될 수 있고, 각각의 구성이 분리 가능한 체결구로 연결될 수 있으며, 각각의 구성이 개별적으로 제작되어 접착제와 같은 부착재를 이용하여 반영구적으로 분리 불가능하도록 설계될 수도 있다. 프레임 지지체(100)는 적어도 하나 이상의 연결 프레임을 포함하며, 연결구, 체결구, 지지체와 같은 추가적인 구성을 더 포함할 수 있으며, 전술한 실시예의 구성 요소들에 제한되지 않는다.
프레임 본체는 제 1 롤러(R1)와 제 2 롤러(R2)를 외부로 노출시키고, 제 2 롤러(R2)의 제 2 회전축(RS2)이 간격 조절을 위해 변위되도록 변위 방향으로 개구된 개구부를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상기 프레임 본체는 불투명, 반투명 또는 투명한 재질의 하우징일 수 있다. 상기 프레임 본체는 제 1 모터(M1), 제 2 모터(M2), 구동 지지체(120), 제 1 회전축(RS1), 제 2 회전축(RS2) 및 상기 구성 요소들간의 연결구를 외부로부터 보호함으로써 먼지, 열, 충격과 같이 기계의 유지 및 보수에 악영향을 끼치는 요소들을 차단할 수 있다.
개구부는 제 2 회전축(RS2)을 포함하는 제 2 롤러(R2)가 변위될 수 있도록 제 2 회전축(RS2) 또는 제 2 회전축(RS2)과 제 2 모터(M2)부를 연결하는 연결 프레임이 움직일 수 있는 충분한 크기로 형성되어야 한다. 제 1 회전축(RS1) 또는 제 1 회전축(RS1)과 제 1 모터(M1)부를 연결하는 연결 프레임이 회전할 수 있도록 충분한 크기의 개구부(미도시)가 형성되어야 한다. 마찬가지로, 제 1 마찰 볼(FR1) 및 제 2 마찰 볼(FR2)은 회전을 위하여 프레임 지지체(100)와 마찰을 일으키지 않을 정도 이상의 이격 거리를 확보해야 하며, 상기 이격 거리는 제 1 마찰 볼(FR1) 및 제 2 마찰 볼(FR2)이 연결 프레임에 의하여 지지됨으로써 확보될 수 있다.
일 실시예에서, 개구부 부근의 프레임 지지체(100) 상에는 제 1 롤러(R1)와 제 2 롤러(R2)의 이격 거리를 측정할 수 있는 눈금, 눈금이 새겨진 자 또는 상기 이격 거리를 측정하여 화면에 표시하는 전자 기기를 포함하는 측정 기기와 같은 측정부가 부가될 수 있다. 상기 이격 거리는 제 1 회전축(RS1)부터 제 2 회전축(RS2)까지의 거리를 의미할 수 있다. 상기 전자 기기 외부로부터 소정 수치를 입력받고, 래칫 바퀴(141)에 회전력을 가하거나, 구동 지지체(120)를 변위시킴으로써 상기 이격 거리를 조절할 수 있다.
구동 지지체(120)는 제 2 롤러(R2)와 제 2 모터(M2)를 고정 지지하여 함께 변위시키도록 프레임 본체에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다. 제 2 롤러(R2)는 제 2 모터(M2)와 연결 프레임 및 복수 개의 체결구에 의하여 결합될 수 있으며, 이 경우, 상기 연결 프레임은 제 2 롤러(R2) 및 제 2 모터(M2)를 지지하기 위하여 금속성의 강체, 플라스틱 또는 세라믹일 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 이격 거리 조절을 위한 구동 지지체(120) 및 구동기(130)의 연결 관계를 나타낸 사진이다.
도 4를 참조하면, 제 1 롤러(R1) 및 제 1 모터(M1)와 고정된 구동 베이스(140)의 한 쪽 끝의 일부에 구동 지지체(120)가 끼워질 수 있고 구동 지지체(120)는 구동 베이스(140)에 끼워진 채 끼워진 부분의 길이가 변화되도록 움직일 수 있다. 구동 지지체(120)에는 구동 베이스(140)가 끼워진 부분의 반대쪽에 스크류(160)가 끼워질 수 있다. 이 경우, 스크류(160)가 회전하면서 스크류(160)가 끼워진 구동 지지체(120)가 스크류(160)의 회전 방향에 따라 구동 지지체(120)가 구동 베이스(140)에 끼워진 부분의 길이가 증가하거나 감소할 수 있다. 상기 끼워진 부분의 길이의 증가 또는 감소는 스크류(160) 및 구동 지지체(120)의 홈의 방향에 따라 달라질 수 있다.
일 실시예에 따른 구동기(130)는 래칫(rachet) 바퀴(131) 및 손잡이 바(132)를 포함할 수 있다. 구동기(130)는 구동 지지체(120)에 결합되어 상기 구동 지지체(120)를 변위시킬 수 있다. 손잡이 바(132)를 이용하여 스크류(160)를 회전시키는 경우에, 래칫 바퀴(131)의 동작에 의하여 시계 방향/반시계 방향으로 회전시키는 경우에만 회전 동력이 전달되고, 반시계 방향/시계 방향으로 회전시키는 경우에는 래칫 바퀴(131)에 의하여 동력이 전달되지 않을 수 있다. 프리-휠(freewheel), 스프래그 클러치(sprag clutch)와 같은 장치들이 이용될 수 있으며, 회전에 의한 동력을 한쪽 방향으로만 전달할 수 있는 장치면 모두 이용될 수 있으며, 전술한 실시예들에 한정되지 않는다. 또한, 손잡이 바(132)는 회전에 의하여 동력을 전달할 수 있는 스패너, 소켓 렌치, 고무 재질의 손잡이 바(132)를 포함할 수 있으며, 일 실시예에서는 모터에 의한 회전력의 전달로 스크류(160)를 회전시킬 수 있으며, 상기 모터는 버튼을 눌러 구동시키는 방식, 케이블보다 넓은 이격 거리로부터 시작하여 케이블에 접촉되는 이격 거리까지 자동으로 가까워지는 방식과 같은 예시적인 방식들이 적용될 수 있다.
다른 실시예에서, 구동기(130)는 미세 조절 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 미세 조절 장치는 적어도 하나 이상의 축바퀴를 포함할 수 있다. 래칫 바퀴(131)에 의하여 제 1 회전축(RS1) 및 제 2 회전축(RS2) 사이의 이격 거리가 1차적으로 제어된 이후, 미세 조절 장치에 의하여 2차적으로 세부 조절이 가능하다. 예를 들어, 미세 조절 장치가 래칫 바퀴(131)의 반지름(r1)보다 더 작은 반지름(r2)을 갖는 축바퀴를 포함하는 경우, 축바퀴를 d 만큼 회전시키면, 래칫 바퀴(131)는 
만큼 회전하게 된다. 이에 따라, 상기 축바퀴와 래칫 바퀴(131)의 반지름의 비를 조절함으로써 아주 미세한 크기까지의 상기 이격 거리의 제어가 가능하다. 또 다른 실시예에서, 상기 미세 조절 장치에 별도의 손잡이 바가 연결될 수 있다.
다른 실시예에서, 구동 베이스(140)와 구동 지지체(120) 사이에 윤활제가 제공될 수 있다. 구동 베이스(140)에 대한 구동 지지체(120)의 변위를 용이하게 하기 위함이다. 또 다른 실시예에서는, 구동 베이스(140)와 구동 지지체(120) 사이에 미세 롤러 장치가 설치될 수도 있다. 상기 미세 롤러 장치는 구동 지지체(120)의 변위 방향과 수직의 회전 축을 갖는 복수 개의 얇은 롤러로 구성되며, 상기 미세 롤러 장치의 회전에 의하여 구동 지지체(120)가 용이하게 움직일 수 있다.
또 다른 실시예에서 구동 베이스(140)와 구동 지지체(120) 사이에 위치 고정구(미도시)가 제공될 수 있다. 상기 위치 고정구에 의하여 구동 지지체(120)가 임의로 움직이는 것을 방지할 수 있다. 예를 들면, 상기 위치 고정구는 래칫 장치를 포함할 수 있고, 홈과 걸림구로 구성되며 구동 지지체(120)의 위치를 상하로 조절하거나 구동 지지체(120)를 회전시킴으로써 상기 홈과 상기 걸림구를 결합시키거나 분리시켜 구동 지지체(120)와 구동 베이스(140)의 결합 여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 모터(M1)의 로터 축과 상기 제 2 모터(M2)의 로터 축은 서로 평행할 수 있다. 제 1 모터(M1)의 로터 축과 상기 제 2 모터(M2)의 로터 축이 평행한 경우 구동 지지체(120)는 직육면체의 형상을 가질 수 있고, 상기 직육면체 형상은 다양한 종류의 케이블에 맞추어 규격화하기에 용이하며, 저비용으로 효율적인 생산이 가능한 이점이 있다. 또한, 조선, 건축, 플랜트 공정과 같은 제조업에서는 다양한 종류의 케이블들이 포설되어야 하고, 곡선, 직선의 다양한 형상으로 포설되고, 지면, 지상 또는 지하로의 고도의 변경이 수반되는 케이블 포설 작업에 이용되기 위해서는 설치 및 철거가 용이하고 다양한 케이블에 가용할 수 있는 케이블 풀러가 요구된다. 이 경우, 직육면체 형상을 적용시킴으로써 케이블 포설 작업에 최적화된 케이블 풀러를 제공할 수 있다.
다른 실시예에서, 프레임 지지체(100)는 각도 조절부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 각도 조절부는, 구동 지지체(120) 및 구동 베이스(140)가 수평면과 이루는 각도를 제어할 수 있고, 상기 각도가 제어됨으로써 구동 지지체(120) 및 구동 베이스(140)에 수직 방향으로 연결된 제 1 회전축(RS1) 및 제 2 회전축(RS2)이 수평면과 이루는 각도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 각도 조절부는 상기 프레임 본체에 고정되어 있는 제 1 베이스 프레임 및 구동 지지체(120), 구동기(130) 및 구동 베이스(140)를 지지하는 제 2 베이스 프레임을 포함할 수 있으며, 상기 제 1 베이스 프레임과 상기 제 2 베이스 프레임은 힌지(hinge) 결합될 수 있고, 상기 힌지는 힌지핀을 포함할 수 있다. 또한, 상기 각도 조절부는 상기 제 1 베이스 프레임과 상기 제 2 베이스 프레임이 이루는 각도를 조절하기 위하여 상기 제 1 베이스 프레임의 소정 위치와 상기 제 2 베이스 프레임의 상기 소정 위치에 대응되는 위치에 연결된 각도 조절 링크를 포함할 수 있다. 상기 각도 조절부에 의하여 제 1 회전축(RS1) 및 제 2 회전축(RS2)이 수평면과 이루는 각도를 자유롭게 제어함으로써 전력 케이블 풀러(10)의 전선 공급 경로를 상하 방향으로 조절할 수 있다. 이에 따라, 지하에서 이루어지는 전선 포설 공사에서 용이하게 경로 설정이 가능하다.
다른 실시예에서, 제 1 마찰 볼(FR1)과 제 2 마찰 볼(FR2)은 볼록한 축 단면 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 제 1 마찰 볼(FR1) 및 제 2 마찰 볼(FR2)을 회전축을 따라 절취한 경우 절취한 단면이 볼록한 포물선 형태를 이룰 수 있다. 다른 실시예에서는, 제 1 마찰 볼(FR1)과 제 2 마찰 볼(FR2) 사이에 밀착되어 정방향 또는 역방향으로 케이블을 이동시키는 경우에 상기 케이블에 전달되는 동력 손실을 최소화하기 위하여 제 1 마찰 볼(FR1)과 제 2 마찰 볼(FR2) 표면에 수직 방향의 홈 또는 돌기를 형성할 수 있다. 상기 홈 또는 돌기에 의하여 좁은 면적에 정방향 또는 역방향으로의 동력 전달이 집중됨으로써 효율적인 케이블의 포설이 가능하다. 또한, 다른 실시예에서는, 케이블이 끼워지는 부분에 상기 케이블의 포설 방향과 수평한 가이더를 형성할 수 있다. 예를 들면, 케이블이 닿는 부분의 하부 또는 상부 및 하부에 상기 케이블의 포설 방향과 수평한 돌기를 형성함으로써 케이블이 포설 작업 도중 케이블이 제 1 마찰 볼(FR1)과 제 2 마찰 볼(FR2) 사이를 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
다른 실시예에서, 제 1 마찰 볼(FR1) 및 제 2 마찰 볼(FR2)은 세라믹, 고무 또는 합성수지를 포함할 수 있다. 세라믹, 합성수지를 이용하는 경우에, 고무 재질의 케이블 피복과의 마찰력을 증가시키기 위하여 케이블이 닿는 부분에 고무 패킹을 덧대어 마찰력을 증가시킬 수 있다. 또한, 제 1 마찰 볼(FR1) 및 제 2 마찰 볼(FR2)이 고무를 포함하여 높을 연성을 가지는 경우, 케이블과 밀착된 부분이 상기 케이블에 의한 외력에 의하여 변형되어 상기 케이블을 감싸게 되어 접촉 면적이 증가함으로써 상기 케이블에 대한 동력 전달의 손실을 감소시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10: 전력 케이블 풀러
R1: 제 1 롤러
R2: 제 2 롤러
FR1: 제 1 마찰 볼
FR2: 제 2 마찰 볼
RS1: 제 1 회전축
RS2: 제 2 회전축
M1: 제 1 모터
M2: 제 2 모터
100: 프레임 지지체
120: 구동 지지체
130: 구동기
131: 래칫 바퀴
132: 손잡이 바
140; 구동 베이스
150: 제어부
151: 제 1 감지부
152: 제 2 감지부
153: 제 1 구동 회로
154: 제 2 구동 회로
155: 동기화 장치
160: 스크류
R1: 제 1 롤러
R2: 제 2 롤러
FR1: 제 1 마찰 볼
FR2: 제 2 마찰 볼
RS1: 제 1 회전축
RS2: 제 2 회전축
M1: 제 1 모터
M2: 제 2 모터
100: 프레임 지지체
120: 구동 지지체
130: 구동기
131: 래칫 바퀴
132: 손잡이 바
140; 구동 베이스
150: 제어부
151: 제 1 감지부
152: 제 2 감지부
153: 제 1 구동 회로
154: 제 2 구동 회로
155: 동기화 장치
160: 스크류
Claims (9)
- 제 1 회전축 및 상기 제 1 회전축을 감싸는 제 1 마찰 볼을 갖는 제 1 롤러;
상기 제 1 회전축과 평행한 제 2 회전축 및 상기 제 2 회전축을 감싸는 제 2 마찰 볼을 가지며, 상기 제 1 롤러에 대한 간격 조절이 가능하도록 배치된 제 2 롤러;
상기 제 1 회전축에 결합되어 상기 제 1 롤러를 회전시키는 제 1 모터; 및
상기 제 2 회전축에 결합되어 상기 제 2 롤러를 회전시키는 제 2 모터를 포함하는 전력 케이블 풀러. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 모터의 회전과 상기 제 2 모터의 회전은 서로 동기화된 전력 케이블 풀러. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터에 연결된 제어부를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터를 주파수 제어 구동시켜 상기 제 1 모터와 상기 제 2 모터의 회전을 서로 동기화시키는 전선 공급 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 롤러와 상기 제 1 모터를 고정 지지하고, 상기 제 2 롤러의 상기 제 1 롤러에 대한 상기 간격 조절을 위하여 상기 2 롤러와 상기 제 2 모터가 변위 가능하도록 지지하는 프레임 지지체를 더 포함하는 전력 케이블 풀러. - 제 4 항에 있어서,
상기 프레임 지지체는,
상기 제 1 롤러와 상기 제 2 롤러를 외부로 노출시키고, 상기 제 2 롤러의 상기 제 2 회전축이 상기 간격 조절을 위해 변위되도록 변위 방향으로 개구된 개구부를 갖는 프레임 본체;
상기 제 2 롤러와 상기 제 2 모터를 고정 지지하여 함께 변위시키도록 상기 프레임 본체에 슬라이딩 가능하게 결합된 구동 지지체; 및
상기 구동 지지체에 결합되어 상기 구동 지지체를 변위시키는 구동기를 포함하는 전력 케이블 풀러. - 제 5 항에 있어서,
상기 구동기는 상기 프레임 본체에 회전 가능하게 결합된 래칫 바퀴 및 상기 래칫 바퀴에 결합된 손잡이 바를 포함하는 전력 케이블 풀러. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 모터의 로터 축과 상기 제 2 모터의 로터 축은 서로 평행한 전력 케이블 풀러. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 마찰 볼과 상기 제 2 마찰 볼은 볼록한 축 단면 형상을 갖는 전력 케이블 풀러. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 마찰 볼 및 상기 제 2 마찰 볼은 세라믹, 고무 또는 합성수지를 포함하는 전력 케이블 풀러.
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| JP2860786B2 (ja) | 1996-12-26 | 1999-02-24 | 株式会社東和サプライ | 電気ケーブル送り出し装置 |
| KR20090008765U (ko) | 2008-02-27 | 2009-09-01 | 대우조선해양 주식회사 | 휴대용 케이블 피더 장치 |
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2019
- 2019-06-10 KR KR1020190068181A patent/KR102237575B1/ko active Active
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