KR100528254B1 - 탄성사 권취용 트래버스 가이드 및 이를 채용한 권취장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄성사 권취용 트래버스 가이드에 관한 것으로서, 탄성사 권취장치의 캠박스 내에서 회전하는 원통캠의 외주면에 적어도 하나 이상의 교차 지점을 가지도록 형성된 가이드 그루브 패턴에 슬라이딩 가능하도록 결합되는 트래버스 가이드로서, 플레이트; 상기 캠박스에 형성된 슬릿을 통해 외부로 노출되도록 상기 플레이트 상면에 형성되며, 탄성사가 관통되는 가이드홀이 형성된 그리퍼; 및 상기 가이드 그루브 패턴 내에 삽입되어 슬라이딩하도록 상기 플레이트의 하단에 형성되며, 상기 그루브 패턴의 폭보다 큰 길이를 가지는 동시에 그보다 작은 폭을 가지는 장방형의 슬라이딩키부재;를 포함한다.

Description

탄성사 권취용 트래버스 가이드 및 이를 채용한 권취장치 {traverse guide for winding yarn and winding apparatus having the same}

본 발명은 탄성사 권취용 트래버스 가이드 및 이를 채용한 권취장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적어도 하나 이상의 교차 지점을 가지는 트래버스 가이드용 그루브 패턴이 형성된 탄성사 권취용 원통캠에 채용될 수 있는 트래버스 가이드 및 이를 채용한 권취장치에 관한 것이다.

탄성 섬유사 또는 탄성사 권취장치는 연속적으로 공급되는 탄성사를 보빈에 고속으로 권취하는 장치로서, 공급되는 탄성사를 보빈에 권취하도록 다수의 보빈이 회전가능하게 설치되는 보빈 유니트와, 상기 탄성사를 보빈에 권취하기 위해 보빈의 폭방향으로 탄성사를 반복적으로 가이드하는 트래버스 가이드를 구비하는 캠 유니트를 포함한다. 상기 트래버스 가이드는 회전하는 원통캠의 표면에 형성된 그루브 패턴 내에 슬라이딩 가능하도록 결합되어 상기 원통캠이 회전함에 따라 주기적으로 왕복 운동을 하면서 탄성사의 권취를 가이드하게 되는데, 이러한 종래의 탄성사 권취용 원통캠(10)과 트래버스 가이드(20)의 예가 도 1에 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 트래버스 가이드(20)의 전면에 형성된 가이드홀(21)에는 탄성사가 관통하도록 삽입되어 유도된다. 상기 트래버스 가이드(20)의 배면에는 원형의 가이드 돌기(22)가 형성되어 있는데, 이것은 원통캠(10)의 그루브 패턴(11) 내에 삽입된 채로 슬라이딩 가능하도록 결합된다. 따라서, 상기 원통캠(10)이 회전하게 되면, 상기 가이드 돌기(22)가 그루브 패턴(11)을 따라 슬라이딩함으로써 트래버스 가이드(20)는 좌우로 왕복운동하게 된다.

이와 같은 동작을 도 2를 참조로 보다 구체적으로 살펴본다. 여기서, 상기 원통캠(10)의 그루브 패턴(11)은 전개되어 도식적으로 표현되었다. 도면을 참조하면, 원통캠(10)이 1회전할 경우 그루브 패턴(11)내에 결합된 트래버스 가이드(20)의 가이드 돌기(22)는 최초 위치(P_S)에서 출발하여 그루브 패턴(11)을 따라 극점(전환점)(P_H)에서 방향 전환된 다음 다시 최종 위치(P_F)로 복귀한다. 따라서, 트래버스 가이드(20)는 폭(W)만큼을 1스트로크 왕복이동하면서 탄성사를 보빈(미도시)에 권취하게 된다.

그런데, 위와 같은 종래의 탄성사 권취 방법에 따르면 극점(P_H)에서의 탄성사 변위 곡선 누적값이 증가하게 되어 보빈에 권취되는 탄성사가 새들(saddle) 모양을 형성하게 되는데, 이것은 해사 작업시 탄성사의 풀림이 불안정하여 쉽게 끊어지거나 또는 주행 안정성이 확보되지 못하는 등의 문제점을 야기한다.

본 발명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 대한민국 특허출원 제10-2003-0010804호에서 원통캠의 1회전 내에 적어도 하나의 극점이 존재하는 변위 선도를 가지며, 상기 원통캠이 적어도 2회전 될 때 상기 트래버스 가이드가 최초 위치로 복귀하도록 구성된 원통캠의 구성을 제시한 바 있다. 이와 같은 원통캠은 그 특성상 그루브 패턴이 어느 한 지점 이상에서 교차되어 형성되는데, 종래의 트래버스 가이드는 그 가이드 돌기가 통상적인 원형으로만 되어 있을 뿐 방향지향성을 가지지 못해 상기 교차 지점에서 정해진 궤적을 따라가지 못하거나 또는 걸림 현상이 발생되어 장치의 동작 에러 뿐만 아니라 잦은 고장을 초래하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 탄성사 권취용 원통캠의 외주면에 적어도 하나 이상의 교차 지점을 가지도록 형성된 가이드 그루브 패턴에 결합되어 방향성을 가지고 슬라이딩 운동함으로써 보빈에 권취되는 탄성사를 원활하게 유도할 수 있는 트래버스 가이드를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따른 트래버스 가이드는 가이드 그루브 패턴의 교차 지점에서 걸리거나 궤적을 이탈하는 것을 방지한다.

본 발명은 또한 그러한 트래버스 가이드를 채용하는 탄성사 권취장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따른 탄성사 권취용 트래버스 가이드는, 탄성사 권취장치의 캠박스 내에서 회전하는 원통캠의 외주면에 적어도 하나 이상의 교차 지점을 가지도록 형성된 가이드 그루브 패턴에 슬라이딩 가능하도록 결합되는 트래버스 가이드로서,

플레이트; 상기 캠박스에 형성된 슬릿을 통해 외부로 노출되도록 상기 플레이트 상면에 형성되며, 탄성사가 관통되는 가이드홀이 형성된 그리퍼; 및 상기 가이드 그루브 패턴 내에 삽입되어 슬라이딩하도록 상기 플레이트의 하단에 형성되며, 상기 그루브 패턴의 폭보다 큰 길이를 가지는 동시에 그보다 작은 폭을 가지는 장방형의 슬라이딩키부재;를 포함한다.

바람직하게, 상기 슬라이딩키부재는 선단이 유선형으로 형성된다.

더욱 바람직하게, 상기 슬라이딩키부재의 하단면은 상기 원통캠 외주면의 곡률 반경과 동일한 곡률을 가지도록 형성된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 베이스; 상기 베이스에 설치되며 길이방향으로 슬릿이 형성된 캠박스; 상기 캠박스 내에 회전가능하게 설치되며 그 외주면에 적어도 하나 이상의 교차 지점을 가지도록 가이드 그루브 패턴이 형성된 원통캠; 플레이트와, 상기 캠박스에 형성된 슬릿을 통해 외부로 노출되도록 상기 플레이트 상면에 형성되며 탄성사가 관통되는 가이드홀이 형성된 그리퍼와, 상기 가이드 그루브 패턴 내에 삽입되어 슬라이딩하도록 상기 플레이트의 하단에 형성되며 상기 그루브 패턴의 폭보다 큰 길이를 가지는 동시에 그보다 작은 폭을 가지는 장방형의 슬라이딩키부재를 가지는 트래버스 가이드; 및 상기 트래버스 가이드에 의해 가이드되는 탄성사를 권취하기 위한 보빈유니트를 포함하는 탄성사 권취장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄성사 권취용 트래버스 가이드에대해서 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 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄성사 권취장치를 나타낸다. 도면을 참조하면, 본 발명의 탄성사 권취장치는 베이스(30)와, 상기 베이스(30)에 설치된 캠 유니트(40)와, 상기 캠 유니트(40) 하부에 설치된 보빈 유니트(50)를 포함한다.

상기 캠 유니트(40)는 베이스(30)에 설치된 캠박스(41)와 상기 캠박스(41) 내에 회전가능하게 설치되는 원통캠(42)을 포함한다. 상기 캠박스(41)의 전면에는 슬릿(41a)이 형성되며, 여기에는 본 발명에 따른 복수개의 트래버스 가이드(60)가 보빈 유니트(50)의 길이방향을 따라 왕복 운동하도록 설치된다.

상기 보빈 유니트(50)에는 보빈을 지지하는 원통형의 홀더(70)가 회전가능하게 마련되며, 상기 홀더(70)에는 복수개의 보빈(71)이 장착된다. 바람직하게, 상기 홀더(70)에는 진공 흡착공(미도시) 등이 형성되어 그 외주면에 끼워지는 보빈(71)을 견고하게 지지하도록 할 수 있다.

본 발명에 따르면 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 원통캠(42)의 외주면에는 적어도 하나 이상의 교차 지점(44)을 가지도록 가이드 그루브 패턴(43)이 형성되어 있다. 상기 가이드 그루브 패턴(43)을 전개하여 도식적으로 나타낸 도면은 도 6에 도시되어 있으며, 이것에 대해서는 다시 후술하기로 한다.

상기 원통캠(42)의 가이드 그루브 패턴(43)에는 트래버스 가이드(60)가 슬라이딩 가능하게 결합되는데, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트래버스 가이드(60)가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 트래버스 가이드(60)의 본체를 이루는 플레이트(61) 상에는 그리퍼(62)가 돌출되도록 형성된다. 상기 그리퍼(62)는 캠박스(41)의 슬릿(41a)을 통해 외부로 노출되며, 탄성사(100)가 관통되어 유지되도록 가이드홀(62a)이 형성되어 있다. 바람직하게, 상기 가이드홀(62a)은 그 일측이 개방되어 사용자가 탄성사를 쉽게 끼워 넣을 수 있도록 구성된다.

상기 플레이트(61)의 하부에는 트래버스 가이드(60)의 진행 방향을 설정하는 장방형의 슬라이딩키부재(63)가 형성된다. 상기 슬라이딩키부재(63)는 상기 원통캠(42)의 가이드 그루브 패턴(43)에 삽입되어 슬라이딩가능하게 결합되는 것으로서, 바람직하게, 그 길이(Lo)는 그루브의 폭보다 크고, 그 폭(Wo)은 그루브의 폭보다 작은 장방형의 형상을 가진다. 또한, 도 6a에 도시된 바와 같이 슬라이딩키부재(63)의 평단면 형상은 그 선단(63a)이 유선형으로 형성되어 후술하는 바와 같이 가이드 그루브 패턴(43)의 교차 지점을 용이하게 통과할 수 있도록 되어 있다.

도 6b에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 슬라이딩키부재(63)의 바닥면은 곡률 반경(R)을 가지도록 라운딩되는데, 상기 곡률 반경(R)은 원통캠(42) 외주면의 곡률 반경과 동일하다. 따라서, 상기 슬라이딩키부재(63)가 원통캠(42)의 가이드 그루브 패턴(43)에 삽입되어 결합될 때, 곡률을 따라 넓은 면에 걸쳐 그루브와 안정적으로 접촉할 수 있다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가진 트래버스 가이드를 구비한 탄성사 권취장치의 동작을 살펴보기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 탄성사(100)는 미도시된 공급부로부터 공급되며 본 발명에 따른 트래버스 가이드(60)의 가이드홀(62a)을 관통한 다음 홀더(70)의 보빈(71)에 감기도록 설정된다. 미도시된 구동수단에 의해 상기 홀더(70)가 회전하면 보빈(71)이 회전하면서 탄성사(100)를 권취한다. 이와 동시에, 미도시된 회전수단에 의해 원통캠(42)이 회전하게 되고, 그러면 트래버스 가이드(60)는 원통캠(42)에 형성된 가이드 그루브 패턴(43)을 따라 이동하게 된다.

상기 트래버스 가이드(60)의 운동은 도 7에서 보다 명확하게 이해될 수 있다. 도 7은 본 발명에 따른 원통캠(42)의 외주면에 형성된 가이드 그루브 패턴(43)을 평면적으로 전개하여 도시한 것이다. 본 발명에 따르면, 상기 가이드 그루브 패턴(43)은 적어도 하나 이상의 교차 지점(44)을 생성한다. 이것은 전술한 바와 같이 보빈에 탄성사가 권취될 때 나타나는 새들 현상을 방지하기 위함인데, 이것에 대한 상세한 설명은 본 발명자의 대한민국 특허출원 제10-2003-0010804호에 잘 개시되어 있다. 본 도면에서, 상기 가이드 그루브 패턴(43)에 슬라이딩 가능하도록 결합되는 트래버스 가이드(60)는 슬라이딩키부재(63)로 생략되어 도시되어 있다.

상기 원통캠(42)이 첫번째 회전을 하는 동안 슬라이딩키부재(63)는 최초 위치(P_s)에서 출발하여 그루브(43a)와 그루브(43b)를 지나 극점(P_H)에 도달한다. 이때, 슬라이딩키부재(63)는 교차 지점(44)을 지나게 되는데, 상기 슬라이딩키부재(63)는 그루브(43)의 폭보다 큰 길이(Lo)와 그 보다 작은 폭(Wo)을 가지므로 상기 교차 지점(44)에서 궤도를 이탈하여 그루브(43d)로 빠지지 않고 무사히 그루브(43b)로 진입하게 된다. 여기서, 상기 슬라이딩키부재(63)의 선단(63a)은 유선형을 이루므로, 상기 교차 지점(44)에서 걸림이 없이 부드럽게 전진할 수 있다.

이어서, 극점(P_H)에 도달한 슬라이딩키부재(63)는 원통캠(42)이 다시 두번째 회전을 함에 따라 그루브(43c)와 교차 지점(44)을 지나 최초 위치와 동일한 종료 위치(P_F)로 복귀하게 된다. 이번에도 마찬가지로, 슬라이딩키부재(63)는 교차 지점(44)에서 이탈되지 않고 그루브(43d)로 부드럽게 진입할 수 있다. 이상과 같은 동작을 반복하면서 트래버스 가이드(60)는 폭(W) 만큼 반복적으로 왕복 운동하면서 탄성사(100)를 보빈에 권취하게 되는 것이다.

본 발명에 따르면, 트래버스 가이드는 원통캠에 형성된 가이드 그루브 패턴의 폭보다 긴 길이를 가지는 반면 그보다 작은 폭을 가지는 동시에 그 선단이 유선형으로 이루어진 슬라이딩키부재를 구비함으로써, 상기 가이드 그루브 패턴이 적어도 하나 이상의 교차 지점을 가지도록 형성되더라도 걸림이나 궤도 이탈없이 원활하게 슬라이딩 운동할 수 있다.

도 1은 종래의 탄성사 권취용 원통캠과 트래버스 가이드의 구성을 도시한 개략적인 부분 사시도이다.

도 2는 도 1의 원통캠에 형성된 가이드 그루브 패턴을 평면적으로 전개하여 도식적으로 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄성사 권취장치의 주요 구성을 나타낸 개략도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄성사 권취장치에 채용된 원통캠을 나타낸 사시도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트래버스 가이드의 외관을 나타낸 개략적 사시도이다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트래버스 가이드를 나타낸 것으로서, 도 6a는 평면도, 도 6b는 측면도, 그리고 도 6c는 정면도를 나타낸다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 적어도 하나 이상의 교차 지점이 형성된 가이드 그루브 패턴에 대한 트래버스 가이드의 운동을 설명하기 위한 도면이다.

<주요 참조번호에 대한 설명>

30..베이스 40..캠유니트 41..캠박스

42..원통캠 43..가이드그루브패턴 44..교차지점

50..보빈유니트 60..트래버스가이드 61..플레이트

62..그리퍼 62a..가이드홀 63..슬라이딩키부재

70..홀더 71..보빈

Claims (6)

1. 탄성사 권취장치의 캠박스 내에서 회전하는 원통캠의 외주면에 적어도 하나 이상의 교차 지점을 가지도록 형성된 가이드 그루브 패턴에 슬라이딩 가능하도록 결합되는 트래버스 가이드로서,

   원형의 플레이트;

   상기 캠박스에 형성된 슬릿에 끼워져 외부로 노출되도록 상기 플레이트 상면에 일체로 형성되며, 탄성사가 관통되는 가이드홀이 형성된 그리퍼; 및

   상기 가이드 그루브 패턴 내에 삽입되어 슬라이딩하도록 상기 플레이트의 하단에 일체로 형성되며, 상기 그루브 패턴의 폭보다 큰 길이를 가지는 동시에 그보다 작은 폭을 가지고, 그 선단이 유선형을 이루며 그 하단면은 상기 원통캠 외주면의 곡률 반경과 동일한 곡률을 가지도록 형성된 장방형의 슬라이딩키부재;를 포함하는 트래버스 가이드.
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