KR20080071759A

KR20080071759A - 트레버스 가이드 장치

Info

Publication number: KR20080071759A
Application number: KR1020070010035A
Authority: KR
Inventors: 안기용; 김종해
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2008-08-05

Abstract

본 발명은 트레버스 가이드 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 트레버스 가이드 장치는, 트레버스의 왕복운동에 의해 대형 보빈에 권취된 대량의 열수축 튜브를 소형 보빈에 재권취하는 권취 설비에 도입되는 가이드 장치에 있어서, 상기 대형 보빈으로부터 좌우 왕복운동되며 공급되는 열수축 튜브를 가이드하는 가이드 롤러; 상기 가이드 롤러의 회전 샤프트가 설치되고, 수직 축을 기준으로 좌우로 회전운동되는 회전부; 및 상기 회전부를 수직회전 샤프트를 통해 마운트하고 좌우 슬라이딩 왕복 운동되는 트레버스부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 열수축 튜브의 좌우 가동범위를 최소화하고, 열수축 튜브와 가이드 수단 간에 마찰력을 감소시킬 수 있다. 이에 따라 열수축 튜브의 꼬임 불량을 개선할 수 있다.

열수축 튜브, 트레버스, 가이드, 슬라이딩, 권취 설비

Description

트레버스 가이드 장치{Traverse guiding apparatus}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.

도 1은 대형 보빈으로부터 열수축 튜브를 인출하여 소형 보빈에 재권취하는 과정에서 사용되는 종래의 가이드 수단의 동작을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트레버스 가이드 장치가 도입된 열수축 튜브 권취 설비의 개략적인 구성도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트레버스 가이드 장치를 도시한 정면도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트레버스 가이드 장치의 동작을 설명하기 위해 도시된 도면이다.

<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>

100 : 트레버스 가이드 장치 110 : 가이드 롤러

120 : 회전부 125 : 수직회전 샤프트

130 : 트레버스 부 140 : 슬라이딩 가이드

150 : 가이드 지지대 160 : 탈락 방지 수단

본 발명은 트레버스 가이드 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대형 보빈에 권취된 열수축 튜브를 다시 소형 보빈에 재권취 시 열수축 튜브의 꼬임을 저감시킬 수 있는 트레버스 가이드 장치에 관한 것이다.

열수축 튜브는 가교(cross link) 된 폴리머(polymer)의 메모리 효과를 이용한 제품으로서, 열을 가하면 팽창 전의 직경으로 수축하는 고분자 합성수지로 이루어져 있다. 일반적으로 열수축 튜브는 사용 용도에 따라 산업용, 자동차용, 전자용으로 나누어 지며 그 종류와 무관하게 다음과 같은 공통적인 생산 공정을 따른다.

열수축 튜브의 생산 공정은 합성수지 원료를 혼합하여 섞은 필렛(Pellet) 형태의 컴파운드를 압출기에 넣고 용융시킨 후 원형 튜브의 형상으로 압출한다. 그런 다음 원형 튜브의 내부로 열전자를 가속시켜 주입하여 튜브를 구성하는 폴리머 내에 고분자 체인의 레디컬(Radical)을 생성시킨 후 가교 결합을 일으켜 형상을 기억시킨다. 형상이 기억된 원형 튜브는 다시 팽창하기에 충분한 온도로 가열된 후, 진공압력 및 공기압에 의해 소망하는 직경의 튜브로 팽창시킨다. 이어서, 팽창된 열수축 튜브는 이후 권취 공정으로 이어지는데, 권취 공정은 생산 설비에 따라 인라인(In-Line) 방식과 오프라인(Off-Line) 방식으로 구분된다.

상기 인라인 방식에서는 고객이 요구하는 제품 사양에 따라 팽창된 튜브를 자동 절단 시스템을 이용하여 일정한 길이로 절단하면서 연속 공정을 통해 소형 보빈에 권취한 후 곧 바로 제품 출시를 하게 된다. 반면 상기 오프라인 방식에서는 팽창 및 냉각이 완료된 열수축 튜브를 1차로 대형 보빈에 대량으로 권취시킨 후 고객이 요구하는 제품 사양에 따라 필요한 만큼의 열수축 튜브를 대형 보빈으로부터 인출하여 별도의 소형 보빈에 재권취한 후 최종적인 제품 출시를 하게 된다.

도 1을 참조하면, 오프라인 방식에서 팽창 공정 이후 대형 보빈(10)에 열수축 튜브(1)를 권취하는 공정에서는 트레버스(Traverse) 수단의 왕복운동에 의해 열수축 튜브(1)가 대형 보빈(10)에 지그재그로 권취된다. 이러한 권취 공정의 특성 상 대형 보빈(10)에 권취된 열수축 튜브(1)를 다시 재권취하는 과정에서도 열수축 튜브(1)는 대형 보빈(10)의 가로 길이(D)를 좌우 왕복운동하며 연속적으로 인출된다. 따라서 열수축 튜브(1)의 인출 지점이 일정한 주기를 가지고 좌우로 이동된다. 이러한 열수축 튜브(1)의 왕복운동을 가이드하기 위해서 긴 장축의 가이드 수단(200)이 사용되는데, 이 가이드 수단(200)에 의해 가이드 되는 열수축 튜브(1)는 대형 보빈(10)의 가로 길이(D) 만큼의 넓은 영역의 가동 범위를 갖는다. 또한, 열수축 튜브(1)는 열수축 튜브(1)에 가해지는 인취력에 의해 길이 방향으로 장력이 발생되고, 이 장력은 열수축 튜브(1)와 가이드 수단(200)을 더욱 밀착시키게 된다. 이 밀착력은 왕복 운동을 하며 이동하는 열수축 튜브(1)에 구름(rolling) 마찰을 일으키며 열수축 튜브(1)를 원주방향으로 회전시킨다. 이러한 열수축 튜브(1)의 회 전은 열수축 튜브(1)를 길이 방향으로 꼬이게 되는 원인으로 작용된다. 열수축 튜브(1)의 재권취시 꼬임이 과도하게 발생되면 제품 불량을 야기하므로, 본 발명이 속한 기술분야에서는 열수축 튜브(1)를 대형 보빈(10)으로부터 소형 보빈에 재권취하는 공정에서 열수축 튜브(1)에 발생되는 꼬임을 저감시킬 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 대형 보빈으로부터 왕복운동되며 인출되는 열수축 튜브의 가동범위를 좁힘으로써 열수축 튜브의 꼬임을 방지할 수 있는 트레버스 가이드 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 트레버스 가이드 장치는, 트레버스의 왕복운동에 의해 대형 보빈에 권취된 대량의 열수축 튜브를 소형 보빈에 재권취하는 권취 설비에 도입되는 가이드 장치에 있어서, 상기 대형 보빈으로부터 좌우 왕복운동되며 공급되는 열수축 튜브를 가이드하는 가이드 롤러; 상기 가이드 롤러의 회전 샤프트가 설치되고, 수직 축을 기준으로 좌우로 회전운동되는 회전부; 및 상기 회전부를 수직회전 샤프트를 통해 마운트하고 좌우 슬라이딩 왕복 운동되는 트레버스부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 회전부의 수직회전 샤프트의 일단에는 볼베어링이 구비된다.

본 발명에 있어서, 상기 트레버스부의 좌우 왕복 운동을 가이드하는 슬라이딩 가이드를 더 포함하고, 상기 트레버스부 내부에는 볼 부시(Ball Bush)가 장착되어 상기 슬라이딩 가이드 상에서 좌우 왕복 운동된다.

본 발명에 있어서, 상기 회전부 상부에 장탈착이 가능하도록 설치되며, 개구가 상기 가이드 롤러의 상부와 면하는 ㄷ자형 플레이트로 이루어진 탈락 방지 수단을 더 포함한다.

바람직하게, 상기 회전부 및 트레버스부는 권취되는 열수축 튜브의 장력에 의해 자유롭게 구동된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2를 참조하면, 열수축 튜브 권취 설비는 대량의 열수축 튜브(1)가 권취된 대형 보빈(10)과, 대형 보빈(10)으로부터 공급되는 열수축 튜브(1)를 가이드하는 트레버스 가이드 장치(100)와, 열수축 튜브(1)의 속도를 제어하는 1차 저선(20)과, 열수축 튜브(1)의 외관 및 외경 검사를 수행하는 검사장치(30)와, 열수축 튜브(1)를 연속 권취시킬 수 있도록 열수축 튜브(1)를 일시적으로 저장시킬 수 있는 2차 저선(40)과, 열수축 튜브(1)가 권취되는 소형 보빈(50)과, 열수축 튜브(1) 이동 경로상에 배치된 다수의 풀리(11)를 구비한다.

상기 대형 보빈(10)에는 팽창공정을 거친 대량의 열수축 튜브(1)가 권취되어 있으며, 오프라인 방식의 재권취 공정 시 열수축 튜브(1)를 연속적으로 공급한다. 한편, 대형 보빈(10)에 열수축 튜브(1)가 권취될 때에는 트레버스 수단(미도시)에 의해 좌우 왕복운동이 유발되면서 권취되었다. 따라서 소형 보빈(50)에 열수축 튜브(1)를 재권취하기 위해 대형 보빈(10)으로부터 열수축 튜브(1)가 연속적으로 공급될 때에도 열수축 튜브(1)는 일정한 주기로 좌우 왕복운동을 하게 된다.

상기 트레버스 가이드 장치(100)는 대형 보빈(10)으로부터 좌우 왕복운동을 하며 공급되는 열수축 튜브(1)를 가이드 한다. 이 때 트레버스 가이드 장치(100)는 열수축 튜브(1)의 좌우 이동 범위를 감소시킴으로써 열수축 튜브(1)의 꼬임을 저감시키는 작용을 한다. 이러한 트레버스 가이드 장치(100)의 구성에 대해서는 이후에 자세히 설명한다.

상기 1차 저선(20)은 대형 보빈(10)으로부터 공급되는 열수축 튜브(1)의 속도를 제어한다. 통상적으로 열수축 튜브(1)는 일정한 속도로 공급되지만 공정상의 변화에 의해 속도의 변화가 필요할 경우 1차 저선(20)이 아래로 하강함으로써 열수 축 튜브(1)의 공급 속도를 조절하게 된다.

상기 검사장치(30)는 열수축 튜브(1) 외관의 요철이나 외경 미달 여부를 검사하여 불량 열수축 튜브(1)를 선별한다. 불량 열수축 튜브(1)가 감지되면, 해당 부분의 열수축 튜브(1)가 권취된 소형 보빈(50)은 제품 출하를 하지 않는 것이 바람직하다.

상기 2차 저선(40)은 열수축 튜브(1)를 일시적으로 저장시킨다. 열수축 튜브 권취공정은 소형 보빈(50)에 한 번의 권취 작업이 완료되면 잠시 열수축 튜브(1)의 공급을 중단하고, 다음 소형 보빈(50)으로 교체하여 공정을 계속적으로 이어나가게 된다. 하지만, 열수축 튜브(1)의 권취공정은 약 200 mpm 정도의 고속으로 이루어진다. 이에 따라, 열수축 튜브(1)의 공급을 멈추더라도 약 15 내지 20 m 정도의 열수축 튜브(1)가 공급된다. 이때 2차 저선(40)이 아래로 하강함으로써 열수축 튜브(1)를 저장하게 되며, 이를 통해 다음 재권취 공정에서 원활한 작업이 이루어지도록 한다.

상기 소형 보빈(50)에는 대형 보빈(10)으로부터 공급된 열수축 튜브(1)가 권취된다. 이 때, 소형 보빈(50)은 소정의 와인딩 수단(미도시)과 체결되어 회전함으로써 열수축 튜브(1)에 인취력을 제공한다. 소형 보빈(50)에 미리 정해진 길이의 열수축 튜브(1)가 권취되면 소형 보빈(50)은 포장 공정 등을 거쳐 제품으로 출하된다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 트레버스 가이드 장치(100)는 열수축 튜브(1)를 가이드하는 가이드 롤러(110)와, 상기 가이드 롤러(110)의 회전 샤프트가 설치되고 수직 축을 기준으로 좌우로 자유 회전 운동하는 회전부(120)와, 상기 회전부(120)가 좌우로 자유 회전이 가능하도록 마운트되고 슬라이딩 가이드(140)를 따라 좌우 왕복운동되는 트레버스부(130)와, 상기 슬라이딩 가이드(140)를 고정시키는 가이드 지지대(150)와, 가이드 롤러(110)의 외주면과 접지되어 이동하는 열수축 튜브(1)의 탈락을 방지하는 탈락 방지 수단(160)을 포함한다.

상기 가이드 롤러(110)는 대형 보빈(10)으로부터 좌우 왕복운동되며 공급되는 열수축 튜브(1)를 가이드 한다. 가이드 롤러(110)는 열수축 튜브(1)의 원활한 이동이 가능하도록 회전된다.

상기 회전부(120)는 가이드 롤러(110)의 회전 샤프트가 설치되고, 수직 축을 기준으로 좌우로 회전운동된다. 회전부(120)의 회전운동은 열수축 튜브(1)가 가이드 롤러(110)의 외주를 따라 이동하면서 발생되는 장력에 의해 이루어진다. 바람직하게, 회전부(120)는 베어링을 매개로 트레버스부(130)에 장착된다. 즉, 회전부(120)는 수직회전 샤프트(125)를 통해 트레버스부(130)에 결합되며, 상기 베어링은 수직회전 샤프트(125)의 일단에 구비된다. 회전부(120)는 베어링을 매개로 트레버스부(130)에 결합되어 있으므로 작은 힘으로도 원활한 회전운동이 가능하다. 한편, 회전부(120)에는 장탈착이 가능한 탈락 방지 수단(160)이 구비된다. 탈락 방지 수단(160)은 회전부(120) 상부에 설치되며, 가이드 롤러(110)와 소정 간격을 이룬다. 이 때 간격은 열수축 튜브(1)의 직경보다 작다. 따라서 가이드 롤러(110)의 외 주를 따라 이동하는 열수축 튜브(1)가 좌측 또는 우측으로 탈락되는 것을 막아준다. 탈락 방지 수단(160)은 개구가 가이드 롤러(110)의 상부와 면하는 ㄷ자형 플레이트로 이루어진다.

상기 트레버스부(130)는 슬라이딩 가이드(140)를 따라 슬라이딩하며 좌우 왕복 운동한다. 트레버스부(130)는 대형 보빈(10)으로부터 공급되는 열수축 튜브(1)의 인출 지점이 일정한 주기로 좌우로 이동함에 따라 상기 슬라이딩 가이드(140)를 따라 좌우로 이동한다. 트레버스부(130) 내에는 볼 부시(Ball Bush)가 장착되어 있어 작은 힘에도 충분한 이동성을 가질 수 있다. 상기 가이드 지지대(150)에는 슬라이딩 가이드(140)가 체결되고, 트레버스 가이드 장치(100) 전체를 일정한 위치에 고정시킨다.

도 4에 도시된 바와 같이, 대형 보빈(10)에 권취된 열수축 튜브(1)는 대형 보빈(10)의 가로 길이(D)를 좌우 왕복운동하며 연속적으로 인출된다. 따라서 열수축 튜브(1)의 인출 지점이 일정한 주기를 가지고 좌우로 이동한다. 이하 열수축 튜브(1)의 인출 지점이 A, B, C, 지점에 위치하고 있을 때 트레버스 가이드 장치(100)의 동작을 구체적으로 설명한다.

<인출 지점이 C일 경우>

열수축 튜브(1)의 인출 지점이 C이면 트레버스부(130)는 C'지점에 위치하고, 대형 보빈(10)의 열수축 튜브(1) 위치와 풀리(11)가 동일선상에 위치하게 되므로, 회전부(120)의 회전각은 0°를 이룬다.

<인출 지점이 A인 경우>

열수축 튜브(1)의 권취가 진행되어 열수축 튜브(1)의 인출 지점이 C에서 A로 이동되면 트레버스부(130)는 슬라이딩 가이드(140)를 따라 A'지점의 위치로 이동한다. A'지점은 C'지점으로부터 L 만큼 좌측으로 이격되어 있다. 트레버스부(130)가 위와 같이 이동하면 열수축 튜브(1)의 장력에 의해 회전부(120)는 θ₁만큼 좌측으로 자유 회전된다.

<인출 지점이 B인 경우>

열수축 튜브(1)의 인출 지점이 대형 보빈(10)의 C지점을 거쳐 B지점에 위치할 경우 트레버스부(130)는 슬라이딩 가이드(140)를 따라 B'지점의 위치로 이동한다. B'지점은 C'지점으로부터 우측으로 거리 R 만큼 이격되어 있다. 트레버스부(130)가 위와 같이 이동하면, 열수축 튜브(1)의 장력에 의해 회전부(120)는 θ₂만큼 우측으로 자유 회전된다.

상술한 바에 따르면, 종래의 열수축 튜브(1)를 가이드 하는 가이드 수단(도 1의 200 참조)은 열수축 튜브(1)가 대형 보빈(10)의 가로 길이(D) 만큼의 넓은 가동 범위를 가지며 가이드 수단(200)을 따라 이동되었다. 이에 따라, 열수축 튜브(1)에 가해지는 인취력에 의해 발생되는 가로 방향의 장력에 의해 열수축 튜브(1)와 가이드 수단(200) 간에 밀착력이 발생하고, 이 밀착력에 의해 가이드 수단(200)을 좌우 왕복운동하는 열수축 튜브(1)에 구름 마찰이 발생되어 열수축 튜 브(1)가 꼬이게 되는 문제가 있었다. 그런데, 본 발명에 따른 트레버스 가이드 장치(100)가 사용되면 열수축 튜브(1)가 대형 보빈(10)의 가로 길이(D)로 인출되더라도 트레버스 가이드 장치(100)의 자유 왕복 및 회전 운동에 의해 열수축 튜브(1)가 가이드되므로 열수축 튜브(1)의 가동 범위를 최소화시킬 수 있으며, 그 결과 열수축 튜브(1)의 꼬임 불량을 개선할 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims

트레버스의 왕복운동에 의해 대형 보빈에 권취된 대량의 열수축 튜브를 소형 보빈에 재권취하는 권취 설비에 도입되는 가이드 장치에 있어서,

상기 대형 보빈으로부터 좌우 왕복운동되며 공급되는 열수축 튜브를 가이드하는 가이드 롤러;

상기 가이드 롤러의 회전 샤프트가 설치되고, 수직 축을 기준으로 좌우로 회전운동되는 회전부; 및

상기 회전부를 수직회전 샤프트를 통해 마운트하고 좌우 슬라이딩 왕복 운동되는 트레버스부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 트레버스 가이드 장치.
제1항에 있어서,

상기 회전부의 수직회전 샤프트의 일단에는 볼베어링이 구비되는 것을 특징으로 하는 트레버스 가이드 장치.
제1항에 있어서,

상기 트레버스부의 좌우 왕복 운동을 가이드하는 슬라이딩 가이드를 더 포함하고, 상기 트레버스부 내부에는 볼 부시(Ball Bush)가 장착되어 상기 슬라이딩 가이드 상에서 좌우 왕복 운동을 하는 것을 특징으로 하는 트레버스 가이드 장치.
제1항에 있어서,

상기 회전부 상부에 장탈착이 가능하도록 설치되며, 개구가 상기 가이드 롤러의 상부와 면하는 ㄷ자형 플레이트로 이루어진 탈락 방지 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트레버스 가이드 장치.
제1항에 있어서,

상기 회전부 및 트레버스부는 권취되는 열수축 튜브의 장력에 의해 자유롭게 구동되는 것을 특징으로 하는 트레버스 가이드 장치.