KR100375717B1 - 실을 예비적으로 저장하기 위한 방법 및 공급장치 - Google Patents

Abstract

실이 저장체 상에 위치하는 공급장치의 드럼 형태의 저장체 상에, 작동 주기와 휴지 주기를 가지면서 와인딩 부재와 상기 저장체 사이의 상대적인 회전 운동을 갖는 전기적 와인딩 드라이브에 의하여 실을 예비적으로 저장하는 경우, 각각의 휴지 주기동안 홀딩 토오크는 와인딩 방향으로 스위치-온 된다. 상기 홀딩 토오크는 와인딩 드라이브 메카니즘 내에서 전기적으로 발생된다. 전기 모터로 작동되는 역회전 멈춤 장치는 휴지 주기동안 와인딩 부재가 역회전하는 것을 방지한다. 상기 역회전 멈춤은 각각의 휴지 주기동안 홀딩 전류에 의하여 시동된다.

Description

실을 예비적으로 저장하기 위한 방법 및 공급장치{Method for Preliminary Storing Yarn and Feeding Device}

JP-A-05 175638은 공급 장치의 드럼 형태의 저장체 상에 실을 예비적으로 저장하기 위한 방법을 개시한다. 상기 방법에 따르면, 와인딩 방향으로 향하는 홀딩 토오크는 휴지 주기의 시작에 앞서 상기 와인딩 드라이브 내에서 발생된다. 상기 와인딩 드라이브가 정지 상태 및 휴지 주기 중에 있을 때, 상기 홀딩 토오크가 유지된다. 알려진 방법에 따르면, 와인딩 드라이브는 처음에 거칠게 감소된 다음, 정지될 때까지 점차로 느려진다. 심지어 상부 흐름 방향에 있어서의 장력이 실 부위가 반대 방향으로 와인딩 드라이브를 회전하도록 하는 경향을 가짐에도 불구하고, 정지 상태가 유지된다. 와인딩 드라이브의 실질적인 정지에 앞서 상기 홀딩 토오크를 생성시키는 것이 충분하도록 판단되므로, 예정된 시간 주기동안 또는 예정된 회전각에 걸친 제어된 크롤 속도 회전이 없다. 상기 방법에 따르면, 심지어 와인딩 드라이브의 역회전이 일어나지 않는다 하더라도, 와인딩 드라이브를 정지시키는 동안 상류 흐름상의 고리 형성이 실(yarn) 내에서 일어난다는 점, 및/또는 와인딩 드라이브가 홀딩 토오크의 초기 개시 효과로 인하여 작동 후에 너무 많이 이행한다는 점은 실제 배제될 수 없다.

본 발명은 공급장치의 드럼 형태인 저장체 상에 실을 예비적으로 저장하기 위한 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 공급장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 하기에 개시되는 방법을 제공하고 상기 방법을 실시하기 위한 공급장치를 제공하여, 제동 후에 발생하는 역회전 동작으로 인한 교란 및 손상을 피하도록 한다.

상기 목적은 제1항의 방법 청구항 및 제6항의 독립항에 의하여 달성될 수 있다.

상기 홀딩 토오크를 스위치-온 하기에 앞서 일부러 제어된 예정된 시간 주기 또는 예정된 회전각 동안 와인딩 드라이브의 크롤 속도 회전은 종료된 상태에서 실을 바르게 제어하도록 하며, 또한 선택적으로 와인딩 드라이브를 결국 예정된 위치에 멈추도록 한다. 멈춤 상태에서 먼저 스위치-온 되는 홀딩 토오크는 실이 휴지 주기동안 이완되거나 느슨해지는 것을 방지한다. 상기 홀딩 토오크가 휴지 주기동안 유지되기 때문에, 적절한 실의 위치는 휴지주기동안 변하지 않는다. 휴지 주기 후에 와인딩 드라이브의 새로운 시작 시점에서, 느슨한 실 또는 다른 와인딩 위로 쏠리는 와인딩으로 인하여 느슨한 실이 끊어지거나 직물에 흠결이 생길 위험은 없다. 상기 홀딩 토오크는 와인딩 드라이브 및 이와 연결된 부품의, 시스템에 따라 주어진 회전저항에 추가하여 작용하나, 와인딩 방향으로 어떠한 회전을 발생시키지는 않는다. 와인딩 드라이브는 말하자면, 상기 크롤 속도 회전을 먼저 실행한 후에 와인딩 방향으로 정적상태에서 미리 편향되어 있다.

공급 장치의 사용은 실 끊어짐 및 직물 흠결의 양을 상당히 감소시킨다. 이러한 사실은 특정 공급장치에 대하여 더 긴 휴지 주기를 가지면서 작동하는 패턴을 갖는 직조 기계에서는 특히 유리하다. 역회전 멈춤은 홀딩 전류에 의하여 정확하게 시간방향으로 시동될 수 있으며, 그 이유 때문에 바람직하지 않은 역회전(backturning)을 억제하기 위하여 심지어 빠른 속도로 작동하는 공급 장치에 대하여도 충분하다. 상기 추가적인 기능을 위하여, 이미 제공된 제어 및 디자인 부품이 사용될 수 있다.

청구항 제2항에 따르면, 홀딩 토오크는 일정한 크기로 조절되고, 휴지 주기가 시작될 때만 홀딩 전류 또는 홀딩 전압에 의하여 간단한 방식으로 제어되며, 전체 휴지 주기동안 유지된다.

청구항 제3항에 따르면, 홀딩 토오크는 멈춤 시점에서 스위치-온 된다. 오직 멈춤 시에 발생하고 양 회전 방향에 효과적인, 와인딩 드라이브의 마찰에 의존하는 개시 토오크를 이용하기 위하여, 상기 멈춤 후에 즉시, 예를 들면, 수백만분의 1초 후에 상기 홀딩 토오크를 스위치-온 하는 것이 바람직하다.

청구항 제4항에 따르면, 상기 홀딩 토오크는 실의 질 및/또는 기계적인 회전 도움에 의존하면서 생성된다. 이는 기대된 역회전 모멘트를 적어도 실질적으로 보정하고, 또한 와인딩 방향으로 더 회전하지 않도록 하기 위하여 행하여진다.

청구항 5항에 따르면, 상기 홀딩 토오크를 발생시킬 때 계단 함수를 피하기 위하여 주파수는 배수로 상승되는 반면, 이와 동시에 전압은 강하한다. 이에 따라, 홀딩 토오크는 정확하게 조절되고 유지될 수 있다.

청구항 제7항에 따르면, 홀딩 토오크는 전기 제어장치의 마이크로프로세서에 의하여 스위치-온 된다. 상기 마이크로프로세서는 이러한 목적을 위하여 소프트웨어 측면에서 준비된다. 공급장치 종래에 사용된 제어 전자부품 뿐만 아니라 마이크로프로세서는 공급장치의 구조적인 변형 없이도 그 자체로서 상기 추가적인 일을 수행하기에 용이하다.

심지어, 특정 작업 조건하에서 홀딩 토오크에 따라, 때때로 역회전 동작 또는 와인딩 방향으로의 회전은 거의 일어나지 않는다. 그러나, 역회전이 실질적인 신뢰성을 가지고 회피되거나 미약한 정도 또는 거의 일어나지 않을 때, 작동 안정성이 이미 상당히 향상되기 때문에, 본 발명의 목적을 해결하는 범위 내에서 이는 용인될 수 있다.

본 발명의 구체예는 하기 도면과 함께 용이하게 기술된다:

도 1은 공급장치의 개략적인 측면도이다.

도 2는 공급장치의 작동 상태를 나타내는 선도이다.

도 3은 본 발명에 따른 방법을 도시하는 다른 도면이다.

도1에 도시된 바와 같이 공급장치(F)는 소비장치, 예를 들면 직조된 실과 같이 실(Y)을 가공하는 직조 기계로의 실 공급 공정동안 예비적으로 실(Y)을 저장하도록 한다. 또 다른 디자인을 갖는 공급 장치(F)는 또한 편물(knitting) 기계를 위하여 사용될 수 있다. 하우징(1) 내에서 와인딩 부재(2)는 회전 방식으로 제공되고, 와인딩 드라이브(3), 예를 들면 비동기(asynchrone) 모터에 의하여 드럼형태의 고정된 저장체(4)에 대하여 회전될 수 있다. 실(Y)은 저장 보빈(bobbin)(7)으로부터 뽑혀지고 속이 빈 축 및 경사진 와인딩 튜브(2a)를 통하여 저장체(4)의 외부 원주까지 이끌려지며, 그 위에서 인접하는 와인딩(6) 내에서 접선방향으로 감겨진다. 도시되지 않은 소비장치가 간헐적으로 실을 상기 와인딩(6)으로부터 뽑아낸다. 전기 제어 장치(CU)는 와인딩 드라이브(3)에 연결되고, 예를 들면 마이크로프로세서(MP)를 포함한다.

선택적으로 제공되는 센서(S₁)는 와인딩 부재(2)의 회전 위치를 나타내는 신호를 발생시킨다. 또 다른 센서(S₂)는 실 와인딩(6)의 수 또는 저장체(4) 상에서 상기 실 와인딩에 의하여 형성되는 실 저장의 크기를 감지하도록 제공되며, 제어 장치(CU)로 향하는 출력 신호는 실 저장 크기가 예정된 경계 밑에 오게되는지 또는 다른 예정된 경계를 초과하는지 여부에 의존한다. 센서(S₁, S₂) 각각의 신호 또는 결합된 직물(textile) 기계의 신호에 따라, 제어 장치(CU)는 마이크로 프로세서(MP)의 조력 하에 와인딩 드라이브(3)를 제어하여, 상기 와인딩 부재(2)는 실 저장을 보충하거나 휴지 주기동안 상기 와인딩 부재(2)를 정지시키도록 와인딩 방향(5)으로 회전된다. 통상, 와인딩 드라이브(3)는 멈추도록 전기적으로 제동된다. 선택적으로, 실질적으로 정지하기 전에 와인딩 드라이브는 예정된 회전각에걸쳐 또는 예정된 크롤 속도로 회전하는 주기동안 크롤 속도로 회전하면서 와인딩 방향으로 더 회전된다. 상기 와인딩 드라이브(3)는 제어 장치(CU)에 의하여 구동 가능한 공급 장치(F) 중 전기모터로 작동하는 역회전 멈춤 시스템(D)을 구성한다.

도 1은 공급장치의 기본 기능을 설명하기 위하여 공급장치(F)의 일부분을 도시한다. 상기 공급장치(F)에는 와인딩(6)의 하류에 실 제동 장치가 설치되고, 사출(projectile) 또는 그리퍼(gripper) 직조기계(도시되지 않음)로 실(Y)을 공급하는 역할을 제공할 수 있다. 예를 들면, 공기 제트 또는 물 제트 직조 기계와 같은 제트 직조 기계(도시되지 않음)의 경우, 상기 실 공급 장치(F)는 각각의 삽입 사이클에 대하여 예정된 길이의 실 부위를 방출하는 측정 공급 장치로서 설계된다. 그 다음, 방출 위치 및 정지 위치 사이에서 이동 가능한 정지 장치가 저장체(4)와 함께 작동한다. 실 공급 장치(F)에서 감지 장치는 상기 실 길이를 정하는 예정된 와인딩의 수의 방출을 측정한다. 이 경우, 저장체는 다양한 지름 또는 고정된 지름을 갖도록 설계된다. 모든 이러한 특징은 이미 알려져 있다.

상기 언급된 역회전 멈춤 시스템(D)은 와인딩 드라이브(3)를 정지시키는 경우 실(Y)이 실의 경로를 따라 와인딩 부재(2, 2a)를 통하여 저장체(4)까지 느슨해지지 않도록 와인딩 부재(2)의 역회전을 방지해야 한다. 역회전 동작은 상기 정지상태 내에서 실(Y) 내에 있는 잔여 인장력에 의하여 야기될 수 있다. 상기 인장력은 와인딩 부재(2)의 출구의 레버 암(lever arm)을 경유하여 뒤 방향으로 와인딩 부재(2)를 회전시키는 경향을 갖는다. 역회전 토오크는 또한 상기 실 공급 장치 중의 탄성 부품(K)에 기인할 수도 있으며, 상기 부품은 와인딩 부재의 정지상태에서 와인딩 드라이브(3) 내로 거꾸로 작용할 수 있다. 상기 부품은 와인딩 부재(2)에 인접한 탄성 먼지 밀봉체일 수 있거나 탄성 먼지 밀봉체이고, 예를 들면, 저장체(4)에 와인딩 드라이브(3)에 의하여 간접적으로 구동되는 종래의 실 와인딩 분리를 향상시키는 부재가 장착되는 경우에는 저장체(4) 내의 탄성 먼지 밀봉체일 수 있다.

역회전 멈춤 시스템(D)의 작동은 다음과 같다:

와인딩 부재(2)의 정지 시, 휴지 주기의 개시시점에서 홀딩 토크는, 바람직하게는 일정한 크기로, 와인딩 드라이브(3) 내에서 조절되고 휴지 주기동안 유지된다. 홀딩 토오크는 단지 강하게 조절되어서 더 이상의 회전이 와인딩 드라이브(3) 내에서 와인딩 방향(5)으로 일어나지 않으며, 또한 와인딩 부재(2)는 역회전 토오크의 영향하에서 후방으로 회전되지 않는다.

만약, 와인딩 드라이브(3)에 펄스폭 전압제어에 의하여 제어되는 비동기 모터가 장치된다면, 홀딩 토오크는 정지 바로 직전의 제어 주파수에 대하여 배수, 예를 들면 10배까지 상승되는 주파수로 정지 시점에서 제어되는 반면, 동시에 전압은 이에 대응하면서 낮아진다. 만약 최종 정지로의 느린 크롤 속도 단계 동안 주파수가 약 0.5Hz라면, 주파수는 바람직하지 않은 계단 함수를 피하기 위하여 홀딩 토오크에 대하여 5.0Hz에서 10Hz까지 상승된다. 상기 홀딩 토오크는 전기적 속도가 0에 도달할 때, 즉 기계적 속도가 아직 0에 있지 않는 시점에서, 편리하게 스위치-온 된다. 상기 홀딩 토오크를 스위치-온 하기 위하여, 예를 들면, 형식 작동 전압의 2∼5%에 달하는 전압이 적용된다. 홀딩 토오크는 예를 들면, 최대 전기 속도중 단지 1%의 전기 속도에 대응하여 스위치-온 될 수 있어서 와인딩 부재는 정지 후에 더 회전하지 않는다. 최적상태에서, 자동적으로 정지 다음에 뒤따르는 출발 토오크에 의존하는, 주어진 상대적으로 높은 기계적 마찰을 이용하기 위하여, 와인딩 방향으로 활동성을 갖는 홀딩 토오크는 기계적 정지 후에 즉시, 예를 들면, 단지 수백만분의 1초 후에 스위치-온 되어야한다. 그러나, 정지 시점에서 또는 정지에 앞서 홀딩 토오크를 정확히 스위치-온 하는 것이 또한 유용하다.

도 2에서, 수평축은 시간 축인 반면, 수직 축은 속도, 토오크 또는 와인딩 드라이브(3)에 대한 전류를 나타낸다. 출발 영역(B)은 휴지주기(C)에 연속되는 동작상태에 속하고, 다시 새로운 동작 단계(B)가 다음에 오게 된다. 곡선에 따르면, 와인딩 드라이브의 전기속도는 전기적 제동으로 인하여 처음 급격히 떨어진다. 시점(t_v) 또는 시점(t_x1)에서 전기적 속도는 0에 도달한다. 기계적 속도는 시점(t_x)에서 실제 정지까지 떨어진다. 휴지 주기(C)동안 홀딩 토오크(H)는 일정한 크기로 유지된다. 상기 홀딩 토오크(H)는 시점(t_v), 즉 정지시점(t_x)에 앞서 또는 시점(t_x)에서 스위치-온 되거나 기계적 정지 시점(t_x) 또는 시점(t_n) 후에 시간차 △t를 두고 스위치-온 된다. 시점(t_z)에서 와인딩 드라이브는 와인딩 방향으로 다시 개시되고, 그 속도는 그 다음 곡선(b) 경로를 따른다.

실 공급장치에 대한 종래기술과 같이, 실을 S 또는 Z-비틀림으로 가공하기 위하여 와인딩 드라이브는 양 회전 방향으로 선택적으로 구동될 수 있다. 홀딩 토오크(H)는 각각의 와인딩 방향으로 발생되긴 하지만 와인딩 방향(5)으로 와인딩 드라이브가 더 회전하는 것을 피할 뿐만 아니라 어떠한 역회전을 방지하는 크기로 발생된다.

도 3에서, 홀딩 토오크(H)가 일정한 강도를 가지고 와인딩 방향으로 조절되며, 정지시점(t_x)에서 또는 시점(t_v)이나 시점(t_n)에서의 정지에 앞서거나 후에 시작하며, 정지 지점(t_x시점)에서 일어나는 부정적인 역회전 토오크(R)를 보정하기 위하여 홀딩 토오크가 시스템에 따른 와인딩 드라이브의 회전 저항(M_w) 및 와인딩 드라이브와 연결된 실 공급장치의 부품과 얼마나 일관성을 가지면서 효율적으로 작동하는지가 시간 축(t) 상에 지시된다. 효과적인 역회전 토오크는 변화할 수 있다. 그러나, 그것이 홀딩 토오크와 역회전 방향으로의 기계적 회전 저항(M_w)의 합을 능가하지는 못한다. 홀딩 토오크(H)는 강하게 조절되어서 그것이 와인딩 방향으로의 기계적 회전 저항(M_w)을 극복하지 못한다. 결과적으로, 휴지 주기 동안 와인딩 드라이브는 와인딩 방향으로 정적으로 편향된 상태를 유지하나, 와인딩 방향으로도 그 반대 방향으로도 회전하지 않는다.

그럼에도 불구하고, 만약 홀딩 토오크(H)가 와인딩 방향으로 와인딩 드라이브의 회전을 야기시킨다면, 안전을 위하여 센서(S₁)의 신호가 도 1의 제어 장치(CU)에 의하여 홀딩 토오크(H)를 없애거나 감소시키기 위하여 사용될 수 있다.

상기 전기 모터로 작동하는 역회전 멈춤 시스템(D)은 고정된 또는 회전가능한 저장체가 장치되는 공급장치를 위하여 사용될 수 있다. 상기 전기 모터로 작동하는 역회전 멈춤 시스템(D)을 갖는 공급장치는 상기 언급된 것 이외의 다른 실 가공 기계에서도 또한 사용될 수 있다.

Claims (13)

1. 와인딩 부재(2)와 공급장치(F)의 드럼 형상의 저장체(4) 사이에서 사전에 정해진 와인딩 방향(5)으로 상대적인 회전운동을 함으로써 상기 저장체(4) 상에 실(Y)을 예비적으로 저장하기 위한 방법으로, 상기 회전운동은 전기컨트롤장치(CU)에 포함된 마이크로프로세서(MP)에 의해 컨트롤되는 와인딩 드라이브(3)에 의하여 야기되고, 상기 상대적인 회전운동에 의해 상기 실은 상기 저장체(4) 상의 와인딩(6)에 간헐적으로 감기고, 상기 회전운동은 휴지주기(C)에 의해 단속되고, 상기 마이크로프로세서(MP)는 먼저 사전에 정해진 시간동안 또는 상기 와인딩 방향으로 사전에 정해진 각도만큼 상기 와인딩 드라이브의 회전을 느린 크롤 회전 속도로 감속하고 그리고 연속하여 상기 와인딩 드라이브를 완전히 정지시키기 위한 프로그램 루틴(program routine)을 포함하고, 그리고 상기 완전히 정지한 시점(tx)이 휴지주기의 시작이 되는 방법에 있어서,

   상기 마이크로프로세서(MP)는 상기 프로그램 루틴을 통하여 상기 완전히 정지하는 시점(tx)을 파악하여 사전에 정해진 일정 크기의 홀딩 전류 또는 홀딩 전압을 상기 파악된 시점(tx)에 조절함으로써, 상기 와인딩 드라이브(3)로 하여금 상기 휴지주기(C)동안 상기 와인딩 방향으로 홀딩 토크(H)를 생성하되, 상기 휴지주기(C)동안 상기 와인딩 드라이브(3)가 상기 와인딩 방향으로 더 이상 회전하도록 하지 않으면서 동시에 역회전하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 실을 저장체 상에 예비적으로 저장하기 위한 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 와인딩 드라이브(3)는 펄스 폭 변조에 의하여 컨트롤되는 비동기 전기 모터를 구비하고, 상기 홀딩 토크(H)를 조절하기 위하여 상기 비동기 모터를 위한 변조 주파수는 상기 크롤 속도로 회전하는 단계동안 공급되는 변조 주파수에 대하여 배수로 상승하고, 그리고 동시에 상기 전압은 명목상의 작동 전압의 일부분으로 감소하는 것을 특징으로 하는 실을 저장체 상에 예비적으로 저장하기 위한 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 홀딩 토크(H)를 조절하기 위하여 상승된 변조 주파수는 상기 크롤 속도 단계의 변조 주파수의 10배 이상이고, 상기 감소된 전압은 상기 명목상의 작동 전압의 2％∼5％인 것을 특징으로 하는 실을 저장체 상에 예비적으로 저장하기 위한 방법.
4. 드럼 형상의 저장체(4) 상의 와인딩에 실(Y)을 감기 위하여 상대적인 회전운동을 간헐적으로 발생시키기 위한 와인딩 드라이브(3), 및 상기 와인딩 드라이브로 하여금 휴지주기 동안 멈추거나 또는 와인딩 주기 동안 회전하도록 하기 위하여 상기 와인딩 드라이브의 전기컨트롤장치(CU) 내부에 구비되는 마이크로프로세서(MP)를 구비하고, 와인딩 부재(2)와 상기 저장체 사이의 상대적인 회전운동에 의하여 실(Y)을 상기 저장체 상에 예비적으로 저장하기 위한 공급장치에 있어서,

   상기 마이크로프로세서(MP)는 먼저 사전에 정해진 시간동안 또는 상기 와인딩 방향으로 사전에 정해진 각도만큼 상기 와인딩 드라이브의 회전을 느린 크롤 회전 속도로 감속하고 그리고 난 후 상기 와인딩 드라이브를 완전히 정지시키고, 아울러 상기 완전히 정지한 시점을 파악하고, 아울러 사전에 정해진 일정 크기의 홀딩 전류 및/또는 홀딩 전압을 상기 파악된 시점(tx)에 조절함으로써 상기 와인딩 드라이브(3)로 하여금 상기 와인딩 방향으로 더 이상 회전하도록 하지 않으면서 동시에 역회전하는 것을 방지하기 위한 프로그램 루틴(program routine)을 포함하는 것을 특징으로 하는 실(Y)을 상기 저장체 상에 예비적으로 저장하기 위한 공급장치.
5. 제4항에 있어서, 변조 주파수가 멈춤 직전의 주파수에 대하여 10배 이상으로 상승하고, 동시에 전압이 명목상 작동 전압의 2％ 내지 5％로 감소하는 것을 특징으로 하는 실을 예비적으로 저장하기 위한 방법.
6. 제1항에 따른 방법을 실시하기 위한 장치로서,

   선행하는 크롤 회전에 연속하여 사전에 정해진 와인딩 방향(5)으로 시동 가능하고, 홀딩 전류에 의하여 각각의 휴지 주기(C)의 개시 시점 및 휴지 주기(C) 동안 작동되는 기전(起電) 역회전 멈춤 장치(D)를 구비하고,

   상기 와인딩 드라이브(3)가 상기 기전 역회전 멈춤 장치(D)를 구성하고, 상기 와인딩 드라이브(3)가 상기 와인딩 방향(5)으로 더 이상 회전하지 않을 정도의 크기로 상기 와인딩 드라이브(3)가 상기 와인딩 방향(5)으로 홀딩 토크를 생성하는 것을 특징으로 하는 공급장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 와인딩 드라이브(3)가 마이크로프로세서를 포함하는 전기 제어 장치(CU)에 연결되고, 상기 마이크로프로세서(MP)는 적어도 프로그램 루틴을 포함하며, 상기 프로그램 루틴에 의해 휴지 주기 동안 상기 기전 역회전 멈춤 장치(D)의 시동을 위하여 상기 홀딩 전류 또는 전압 각각이 상기 와인딩 드라이브(3)를 위하여 조절되는 것을 특징으로 하는 공급장치.
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