KR100345989B1 - 실의 유체가공방법 및 그 방법에 이용되는 압축유체처리 노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실에 압축유체에 의한 가공을 행하는 유체가공방법 및 그 가공방법에 이용되는 압축유체처리 노즐에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 노즐 코아는 도입되는 압축유체에 의해, 공급되는 실을 가공하고, 또, 회전 가능하다. 바람직하게는 노즐 코아를 회전시키는 구동수단을 설치하고, 노즐 코아에 그 노즐 코아와 일체로 회전하는 하우징을 설치한다.

Description

실의 유체가공방법 및 그 방법에 이용되는 압축유체처리 노즐{Fluid processing method of yarn and compression fluid processing nozzle used therefor}

본 발명은, 실에 압축유체에 의한 가공을 하여, 실의 길이방향에 균일한 루프(loop)나 교락(交絡), 느슨한 부분 등을 형성한 벌키사(bulky yarn)를 얻는 실의유체가공방법 및 그 가공방법에 이용되는 압축유체처리 노즐에 관한 것이다.

종래, 필라멘트사(絲)에 필요에 따라 액체부여수단으로 액체 예를 들어 물을 부여하고, 압축유체처리 노즐로 압축유체처리를 하여 필라멘트사의 길이방향으로 연속하여 균일한 루프나 교락, 느슨한 부분 등을 가지는 벌키사를 얻는 방법 및 그 방법에 이용되는 압축유체처리 노즐이 알려져 있고, 그 예는 일본 특허공개공보 소34-8969호, 특허공개공보 소35-6684호 등에 개시되어 있다.

그런데, 상술한 종래의 물을 부여하여 벌키사를 얻는 수단에서는 필라멘트 사에 부여한 원사(原絲) 유제, 원사 모노머나 올리고머, 부여한 물속의 칼슘염이나 마그네슘염 등이, 압축유체처리 노즐을 구성하고 있는 제트 코아의 내부, 특히 제트 코아의 입구부근과 출구부근의 내부에 퇴적된다. 그 결과, 느슨한 상태에서 압축유체처리 중의 필라멘트사의 주행장력이 서서히 저하되고, 벌키사의 길이방향으로 질이 고르지 못한 루프나 교락이 발생하여 가공 안정성이나 실품질의 안정성이 저하하게 된다. 이 때문에 1일 내지 1.5일에 1회의 비율로 상기 노즐을 떼어내어 특히 제트 코아를 세정할 필요가 있어, 생산성의 향상을 꾀할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 압축유체에 의한 실의 가공중에, 압축유체처리 노즐의 일부를 구성하는 노즐 코아부의 내벽에 오물이 부착되지 않도록 하여, 종래보다 압축유체처리 노즐의 세정주기가 길어지고, 생산성의 향상을 꾀할 수 있는 실의 유체가공방법 및 그 가공방법에 이용되는 압축유체처리 노즐을 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 유체가공장치의 주요부의 사시도이다.

도 2는 압축유체처리 노즐부분의 좌측면 단면도이다.

도 3은 도 2에 도시한 압축유체처리 노즐의 정면단면도이다.

도 4는 도 1에 관련된 실시형태의 동작을 설명하는 설명도이다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1형태는, 압축유체처리 노즐로서, 도입되는 압축유체에 의해 공급되는 실을 가공하고 회전 가능한 노즐 코아를 구비한다.

바람직하게는 노즐 코아를 회전시키는 구동수단이 마련된다.

바람직하게는 노즐 코아에 상기 노즐 코아와 일체로 회전하는 하우징이 설치된다.

바람직하게는 하우징을 회전시키는 구동수단이 마련된다.

바람직하게는 구동수단은, 그 노즐 코아와 상기 하우징 중 어느 하나에 설치된 피구동 전달부재와, 상기 피구동 전달부재에 구동력을 전달하는 구동전달 부재를 구비한다.

더욱 바람직하게는, 상기 구동전달 부재에 설치되는 제1구동축과, 상기 제1구동축과 분리 가능하게 접속되는 제2구동축과, 상기 노즐 코아에 압축유체를 공급하는 제1배관과, 상기 제1배관과 분리 가능하게 접속되는 제2배관을 구비한다.

바람직하게는 하우징에 노즐 코아가 분리가능하게 설치된다.

바람직하게는 피구동 전달부재는 워엄 휠이고, 구동 전달부재는 워엄이다.

본 발명의 제2의 형태는, 실의 공기 가공방법으로서, 실을 압축유체처리 노즐의 노즐 코아에 공급하고, 상기 노즐 코아에 압축유체를 도입하여, 상기 노즐 코아를 회전시키며 상기 실을 가공한다.

바람직하게는 상기 노즐 코아는 그 노즐 코아에 설치되어 있는 하우징과 함께 회전시킨다.

이상으로부터, 가공될 실이 예를 들면 하우징과 노즐 코아로 구성되어 있는 압축유체처리 노즐의 상기 노즐 코아내로 공급되고, 이 노즐 코아에 압축유체가 보내어지면, 실의 길이방향으로 균일한 루프나 교락, 느슨한 부분 등이 형성되어 벌키사가 얻어진다.

이 때, 압축유체에 의한 처리가공이 실에 실시되고 있는 사이, 하우징이 회전되고 노즐 코아가 회전되므로, 노즐 코아의 실입구측 내벽에 실이 고정되지 않고, 노즐 코아의 내벽을 따라 항상 상대적으로 이동된다. 그리고, 실은 노즐 코아의 내벽에 고정되지 않고 이동되고, 오물이 노즐 코아의 내벽에 부착되어도 항상 주행하고 있는 실에 의해 제거되므로, 압축유체처리 노즐의 세정주기가 종래보다 길어지고, 생산성의 향상과 함께 실품질의 안정화를 꾀할 수 있다.

또, 노즐 코아 또는 하우징에 피구동 전달부재가 장착되어 있음과 동시에, 상기 피구동 전달부재에 회전운동을 전달시키는 구동 전달부재가 설치되어 있으므로, 압축유체처리 노즐 자체의 보수 관리가 간단하고, 조작성, 취급성이 좋으며, 실 걸기 조작성도 좋다. 뿐만 아니라, 전체의 구조가 간단하다.

또, 제2구동축의 회전이 제1구동축을 통하여 구동 전달부재에 전달되고, 게다가 피구동 전달부재를 통하여 하우징이 회전되므로 노즐 코아가 회전된다. 또, 압축유체는 제2배관에 공급되면 제1배관을 통하여 노즐 코아내에 분사된다. 실의 길이방향으로 균일한 루프, 교락, 느슨한 부분 등이 형성되어 벌키사가 얻어진다.

뿐만 아니라, 제2구동축이 제1구동축에, 제2배관이 제1배관에 각각 분리 가능하게 접속되어 있기 때문에 노즐 코아, 하우징은 간단히 분리된다.

또, 노즐 코아가 하우징으로부터 간단히 떨어지므로, 여러가지 종류의 실의 가공시마다 노즐 코아가 간단하게 교환된다.

또, 피구동 전달부재, 구동 전달부재가 각각 워엄 휠과 워엄이므로, 간단한 기구로도 하우징에 회전이 용이하게 전달된다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1, 도 2 및 도3에 도시한 바와 같이, 유체가공장치(1)는, 제트 박스(3)를 구비하고 있고, 이 제트 박스(3)내의 예를 들면 뒷부분에 지지부재(5)가 고정되어 있으며, 이 지지부재(5)에, 실로서의 필라멘트사에 압축유체처리 가공을 하는 압축유체처리 노즐(7)이 착탈 가능하게 설치되어 있다.

상기 제트 박스(3)내의 상방에, 박스(3)의 상벽(3U)으로부터 액체부여 수단으로서의 물 부여노즐(15) 및 물 부여부(17)가 마련되어 있다. 또, 박스(3)의 상벽 (3U)에, 실 가이드(19, 21)가 마련되고, 또, 전벽에 실 가이드(23)가 마련되어 있다. 상기 박스(3)에 있어서 우측벽(3R)의 내측에, 실 가이드(25, 27)가 마련되어 있다.

상기 물 부여노즐(15)에, 액체로서의 예를 들면 물을 공급하는 배관(29)의 일단이 접속되어 있고, 또, 배관(29)의 타단은 액체공급원으로서의 탱크(미도시)에 접속되어 있다.

상기 제트 박스(3)의 상방에, 심(芯) 필라멘트사(C1), 외층 필라멘트사(E1)를 상기 압축유체처리 노즐(7)에 공급하는 공급 롤러(45, 47)가 설치되어 있다. 제트 박스(3)의 하방에, 가공된 벌키사(유체가공사)(Y1)를 권취 롤러(미도시)로 내보내는 송출 롤러(리랙스 롤러, relax roller, 49)가 설치되어 있다.

제1구동축으로서의 한 쪽의 구동축(55)은, 커플링(59)을 통하여 본체(9)내에 설치되어 있는 제2구동축으로서의 구동축(61)에 분리 가능하게 설치되어 있다. 이 구동축(61)의 후단에, 상기 박스(3)의 후방에 설치된 풀리(63)가 장착되어 있다.이 풀리(63)와 다른 구동 풀리(65)에는, 예를 들면 고무 등으로 이루어진 벨트(67)가 감겨져 있다. 풀리(65)에는 구동 샤프트(69)를 통하여 구동모터(71)가 연결되어 있다.

압축유체처리 노즐(7)은, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 주로 본체(9)와 하우징(11)과 코아(13)로 구성되어 있다. 이 코아(13)는 하우징(11)에 착탈 가능하게 설치되어 있다. 하우징(11)은 본체(9)에 대해 회전 가능하게 설치되어 있다. 노즐(7)의 코아(13)에 압축공기를 분사하는 복수의 공기분사공(31)이 원주방향으로 적절한 간격으로 마련되어 있다.

하우징(11)에, 코아(13)를 내장한 압축유체실(33)이 마련되어 있고, 이 압축유체실(33)은 각 분사공(31)에 연결되어 있다. 하우징(11)에는 압축유체 통로로서의 유체공급공(35)이 마련되고, 상기 유체실(33)에 연결되어 있다. 또, 상기 본체(9)에 공급공(35)과 연결된 제1배관으로서의 압축유체처리용 배관(37)이 설치되어 있고, 배관(37)에는, 도 1에 도시한 수커플링 부분(39, 1회조작으로 분리가능)이 접속되어 있다. 또, 밀폐 부재(91)가 하우징(11)과 본체(9)의 사이에 설치되고, 본체(9)와 노즐 코아(13)의 사이에도 밀폐 부재가 설치되어 있다. 또, 볼 베어링(76)이, 본체(9)중에서 원통형 구멍을 형성하는 내벽과 하우징(11)의 외주면의 사이에 고정되어 있다.

또, 도 1에 도시한 바와 같이, 지지부재(5)에, 제2배관으로서의 압축유체처리용 배관(41)이 설치되어 있음과 동시에, 배관(41)의 타단은 공기공급원(미도시)에 접속되어 있다. 이 배관(41)의 선단에는 암커플링 부분(43)이 접속되어 있고,이 암커플링 부분(43)에, 배관(37)에 설치한 수커플링 부분(39)이 1회 조작으로 착탈 가능하게 설치되어 있다. 여기서, 한 쪽의 구동축(55)이 다른 쪽의 구동축(61)에 접속되어 있을 때, 커플링(59)과 커플링(39, 43)은 본체(9)를 지지하므로, 본체(9)를 회전시키지 않도록 회전 멈춤 역할을 하고 있다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 하우징(11)에 피구동 전달부재로서의 일례인 워엄 휠(51)이 장착되어 있다. 이 워엄 휠(51)에 상기 본체(9)내에 설치된 구동 전달부재로서의 워엄(53)이 맞물려 있다. 이 워엄(53)에, 도 2에서 수평방향으로 연장되는 회전 가능한 한 쪽의 구동축(55)이 상기 본체(9)내에 베어링(57)을 통하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 도 3에서, 상기 워엄 휠(51)의 우측에는 칼라 (73)를 개재시켜 커버(75)가 복수의 볼트(77)(도 1참조)로 상기 본체(9)의 뒤쪽에 결합되어 있다. 또, 워엄 휠(51)과 워엄(53)은 예를 들면 스테인레스, 놋쇠, 황동 등과 같이 녹슬지 않는 재질이 이용된다.

다음에 이 유체가공장치(1)를 이용한 실의 유체가공방법에 대하여 설명한다.

도 1에서, 심사(core yarn, C1), 외층사(entanglement yarn, E1)가 공급팩키지(미도시)로부터 각각 인출되어 공급 롤러(45, 47)로 송출된다. 이 공급 롤러(45)로 송출된 심사(C1)는, 실 가이드(19)를 거쳐, 물부여 노즐(15)의 물부여부(17)에서 가열된 물을 부여받는다. 물을 부여받은 심사(C1)는, 가이드(25)를 통해 노즐 (7)의 코아(13)에 보내진다.

한편, 유체공급원(미도시)으로부터 액체 예를 들어 물이 펌프에 의해 토출되고, 배관(29)을 통해 노즐(15)에 보내진다. 또, 압축공기 공급원(미도시)으로부터압축공기가 토출되고, 배관(41, 37)을 거쳐 공급공(35)을 통해 다시 유체실(33)을 거쳐 노즐(7)의 코아(13)에 있는 분사공(31)에 공급된다.

그리고, 배관(41)으로부터 압축공기가 공급공(35)을 거쳐 유체실(33)에 보내어지면, 복수의 분사공(31)으로부터 코아(13)의 실 도입공(13H)안으로 압축공기가 분사된다. 코아(13)의 실 도입공(13H)안으로 공급된 심사(C1)와 외층사(E1)는, 압축공기에 의해 처리 가공되고, 길이 방향으로 균일한 루프나 교락, 느슨한 부분을 가지는 벌키사(Y1)가 얻어진다. 이 벌키사(Y1)는, 송출롤러(리랙스 롤러)(49)를 거쳐 권취롤러(미도시)에 감긴다.

여기서, 모터(71)가 구동되면, 샤프트(69)를 통하여 풀리(65)가 회전된다. 이 풀리(65)가 회전됨으로써, 벨트(67), 풀리(63)를 통하여 구동축(61, 55)이 회전되고, 또한 워엄(53), 워엄 휠(51)을 통하여 하우징(11)이 회전되게 된다. 코아(13)는, 하우징(11)내에 마련되어 있으므로 도 4의 화살표 방향으로 하우징 (11)과 함께 회전된다.

이 때, 실 도입공(13H)으로부터 도입된 심사(C1)와 외층사(E1)는, 코아(13)내벽에 일정한 장소에 고정되어 주행하지 않고, 항상 제트 코아(13)의 내벽에서 내주를 따라 접촉하며 주행된다.

즉, 심사(C1)와 외층사(E1)의 원사 올리고머 등의 오물이 코아(13)에 있는 실 도입공(13H)의 내벽에 부착되려고 할 때, 하우징(11)과 코아(13)의 회전에 의해, 심사(C1)와 외층사(E1)는, 코아(13)의 일정 장소에 항시 고정되어 있지 않고, 제트 코아(13)에 있는 실 도입공(13H)의 내벽에서 내주를 따라 이동하고 있다. 따라서, 오물이 코아(13)에 있는 실 도입공(13H)의 내벽에 부착되었다고 해도, 이 부착장소에 심사(C1)와 외층사(E1)가 다시 통과할 때에 이 오물은 제거된다. 그리고, 코아(13)에 있는 실 도입공(13H)의 내벽에 오물이 부착되지 않고 노즐(7)의 세정주기를 종래보다도 길게 할 수 있으므로, 생산성의 향상을 꾀할 수 있다. 또, 코아 (13)에 있어 실 도입공(13H)의 내벽에 오물이 부착하기 어렵게 되므로, 심사(C1)와 외층사(E1)의 주행장력의 변동이 종래보다도 작아지게 된다. 따라서, 안정된 가공이 행해지므로, 실의 품질이 안정된 양호한 벌키사를 얻을 수 있다.

또, 하우징(11)에 워엄 휠(51)이 장착되어 있음과 동시에, 본체(9)내에 상기 워엄 휠(51)에 회전을 전달하는 워엄(53)이 설치되어 있다. 따라서, 노즐(7) 그 자체의 유지관리를 간단하게 행할 수 있음과 동시에, 조작성, 취급성이 향상되고, 실 걸기 조작이 향상된다. 게다가, 전체의 구조가 간단하게 된다.

또, 지지부재(5)에 마련되어 있는 다른 쪽 구동축(61)의 회전이, 본체(9)에 마련된 한 쪽의 구동축(55)을 통하여 워엄(53)에 전달되고, 또한, 워엄 휠(51)을 통하여 노즐 하우징(11)이 회전되므로, 노즐 코아(13)가 회전된다. 또, 압축공기는, 지지부재(5)에 설치된 다른 쪽의 배관(41)에 공급되면, 본체(9)에 설치된 한 쪽의 배관(37)을 통하여 압축유체 통로로서의 유체공급공(35)에 보내지고, 분사공 (31)을 통해 코아(13)내에 분사된다.

또, 다른 쪽의 구동축(61)과 배관(41)이 한 쪽의 구동축(55)과 배관(37)에 각각 거의 동시에 분리 가능하게 접속되어 있으므로, 본체(9)가 지지부재(5)에 대하여 1회 조작으로 간단하게 분리된다.

코아(13)가 하우징(11)으로부터 간단하게 분리되므로, 다양한 종류의 실의 가공시마다 제트 코아를 간단하게 교환할 수 있다.

또한, 피구동 전달부재, 구동 전달부재가 각각 워엄 휠(51), 워엄(53)이기 때문에 간단한 기구로도 하우징(11)에 회전운동을 용이하게 전달할 수 있다.

또, 하우징(11)을 회전시키는 회전수단으로서, 워엄 휠(51)을 하우징(11)에 장착하고, 워엄(53)을 풀리(63, 65), 벨트(67) 및 구동모터(71)를 이용하여 회전시키고 있으나, 스프로켓, 체인 및 구동모터로 워엄(53)을 회전시키도록 하여도 무방하다. 또, 워엄 휠(51), 워엄(53) 대신에 각각 기어를 이용하여도 좋다. 하우징 (11)의 회전은 한 쪽 방향이 아닌 다른 쪽 방향의 회전이어도 좋고, 또한 정역회전(正逆回轉)을 하도록 하여도 무방하다. 또, 유체가공장치(1)는 액체부여수단을 구비하지 않더라도 실을 가공할 수 있다. 본 실시형태의 유체가공장치 및 유체가공방법은, 다른 종류의 실 가공기에 부가적으로 결합하여 사용하여도 좋다.

또, 본 실시형태의 실에는, 나일론의 연신사(延伸絲) 외 폴리에스텔 섬유 등의 합성섬유도 적용가능하며, 반연신사, 미연신사라도 무방하다. 또한, 실이 심사, 외층사의 모두를 사용하지 않은 단사인 싱글가공에도 적용 가능하다.

<실시예>

심사(C1)와 외층사(E1)에 각각 나일론 6의 FDY70D-24F를 이용하여 실의 속도 400m/min, 심사(C1)의 오버피드(over feed)를 +35%, 노즐 하우징(11)을 1회전 30초의 조건하에서, 도 1에 도시한 공기가공기(유체가공장치)(1)로 압축유체처리 가공을 하였다.

그 결과, 종래의 노즐 세정시기를 1일 내지 1.5일에 1회로 하던 것이, 본 실시예에서는 4 내지 5일에 1회의 교환을 하도록 되었다. 즉, 종래보다도 압축유체처리 노즐(7)의 세정시기를 3-4배 늦출 수가 있었다. 따라서, 생산성을 종래보다도 대폭으로 향상시킬 수 있었다. 뿐만 아니라, 가공의 안전성, 실품질의 안전성은 종래와 거의 변함없이 균일한 벌키사를 얻을 수 있었다.

또한, 본 발명은 상술한 발명의 실시형태에 한정되지 않고, 적절한 변경을 함으로써, 그 이외의 형태로 실시할 수 있는 것이다. 본 실시형태에서는 액체부여수단으로서의 물부여 노즐(15)로 심사(C1)에 물을 부여하는 예로 설명하였으나, 물부여 노즐(15)이 없더라도 실시 가능하다. 또, 심사(C1)와 외층사(E1)를 이용한 코아가공에 대하여 설명하였으나, 심사(C1)만을 이용하여 싱글가공을 하는 것도 가능하다.

본 발명에 의하면 코아에 있는 실 도입공의 내벽에 오물이 부착되지 않고 노즐의 세정주기를 종래보다도 길게 할 수 있으므로, 생산성의 향상을 꾀할 수 있다. 또, 코아에 있어 실 도입공의 내벽에 오물이 부착되지 않게 되므로, 심사와 외층사의 주행장력의 변동이 종래보다도 작아지게 된다. 따라서, 안정된 가공이 행하여져, 실의 품질이 안정된 양호한 벌키사를 얻을 수 있다.

또, 하우징에 워엄 휠이 장착되어 있음과 동시에, 본체내에 상기 워엄 휠에 회전을 전달하는 워엄이 설치되어 있어서, 노즐 그 자체의 유지관리를 간단하게 할 수 있음과 동시에, 조작성, 취급성이 향상되고, 실 걸기 조작이 향상된다. 게다가,전체의 구조가 간단하게 된다.

Claims (10)

1. 축방향으로 연장되어 실을 도입하는 제1구멍과, 상기 제1구멍과 연통하여 상기 제1구멍으로 상기 실을 가공할 유체를 분사하는 제2구멍을 가지는 가공부재를 구비하며,

   상기 가공부재는 축방향에 대해 회전가능하게 지지되어 있는 실의 유체가공장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가공부재를 회전시키는 구동기구가 마련되는 것을 특징으로 하는 유체가공장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 가공부재는, 상기 제1구멍 및 상기 제2구멍을 가지는 관상부재와, 상기 관상부재를 수용하여 일체로 회전하는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 유체가공장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 구동기구는 상기 하우징을 회전시키는 것을 특징으로 하는 유체가공장치.
5. 제2항에 있어서,

   상기 구동기구는, 상기 가공부재에 마련된 제1의 전달부재와, 상기 제1의 전달부재에 구동력을 전달하는 제2의 전달부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체가공장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 가공부재에 유체를 공급하는 제1배관과,

   상기 제1배관과 분리 가능하게 접속되는 제2배관을 구비하고,

   상기 구동기구는, 상기 제2의 전달부재에 마련되는 제1구동축과, 상기 제1구동축과 분리 가능하게 접속되는 제2구동축을 구비하는 것을 특징으로 하는 유체가공장치.
7. 제3항에 있어서,

   상기 관상부재는 상기 하우징과 분리 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 유체가공장치.
8. 제5항에 있어서,

   상기 제1의 전달부재는 워엄 휠이고, 상기 제2의 전달부재는 워엄인 것을 특징으로 하는 유체가공장치.
9. 축방향으로 연장된 구멍을 가지는 가공부재를 제공하고,

   상기 가공부재의 구멍에 실을 공급하며,

   상기 가공부재이 구멍내에 유체를 분사하고,

   상기 가공부재를 축방향에 대해 회전시키면서, 상기 구멍내에 공급된 실을 상기 구멍내에 분사된 유체에 의해 가공하는 것을 특징으로 하는 실의 유체가공방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 가공부재는, 상기 구멍을 이루는 관상부재와, 상기 관상부재를 수용하여 상기 관상부재와 함께 회전하는 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 실의 유체가공방법.