KR100581431B1 - 직기의 구동수단 구조체 작동방법 및 구동수단이 분리된개구 장치 - Google Patents

직기의 구동수단 구조체 작동방법 및 구동수단이 분리된개구 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 분리된 구동수단을 각각 포함하는 직기와 개구 장치가 작동하는 동안 일정한 고에너지를 제공하고 직기에 있어 그리고 필요할 경우에는 개구 장치에 있어 하나의 위사에 런-업을 보장하는 것이다. 이를 위해, 직기와 개구 장치의 전동 구동수단을 제어하는 제어유닛에는 적절한 컴퓨터 수단이 장착되어 상기 컴퓨터 수단은 기계 및/또는 제직에 관련한 데이터를 기초로 하여 개구 장치에 장착되는 일체로 형성되지 않은 균형질량체의 질량관성 모멘트의 집중도를 결정한다. 또한 본 발명에는 설절된 질량관성 모멘트의 집중도가 개구장치의 작동에 영향을 미치는 방식으로 일체로 형성되지 않은 균형질량체를 설치하는 적절한 수단이 제공된다.

Description

직기의 구동수단 구조체 작동방법 및 구동수단이 분리된 개구 장치{METHOD FOR OPERATING A DRIVE ASSEMBLY OF A LOOM AND SHEDDING MACHINE COMPRISING DIVIDED DRIVE TECHNOLOGY}
전동 직접 구동수단 즉, 연속적인 작업에서 직기의 주 구동축으로부터 분리될 수 없는 구동수단을 구비하는 직기는 다른 구성요소들 사이에서 제직사이클마다 매우 가변적인 직기속도로부터 명확히 알 수 있는 작업특성을 갖는다.
직기 속도변동을 보상하기 위해, 독일특허출원 제 DE-U 200 21 049.1 호에서는 직기 및 개구 장치용 구동수단이 개시되어 있고, 직기의 주 구동축은 속도변동을 보상하기 위한 추가 균형질량체(an additional balancing mass)를 구비한다. 하지만 상기 추가 균형질량체는 직기를 시동할 때 가속과정에 있어 부정적인 영향을 끼친다.
이는 고속의 작업속도를 갖는 적용예에 있어서 직물의 질 즉, 바디의 첫 번째 바디질이 다음의 바디질에 대응되도록 하기 위해 직기에 대해 하나의 위사에 런-업(run-up)이 요구될 때 문제가 된다. 추가 균형질량체가 가속되어야 할 때에도 경제적으로 수지가 맞지 않는 정도까지 필요 구동력을 급속히 증가시킨다.
전동 직접 구동수단을 구비하는 다른 직기에서, 직기의 시동시 가속과정을 방해하거나 속도를 떨어뜨리지 않게 하기 위해 주 구동축에 연결된 균형질량체를 생략한다.
하지만, 상기한 바와 같이 추가 균형질량체를 생략하면 제직사이클마다 현저한 속도변동이 발생된다.
속도변동을 보상하기 위해 전기 에너지의 공급을 조절 하거나 또는 제어함으로써 전동 구동수단의 속도변동에 영향을 주어야 할 것이다.
하지만, 상기 영향으로 직기와 개구 장치의 구동열에 상당한 부하를 발생시킨다. 또한, 상기 속도 보상방법은 일정한 에너지로 작업을 하지 못하게 하고 주울열 손실(Joulean heat losses) 및 모터와 동력부품상의 부하가 매우 높아진다.
직기와 개구 장치를 분리시키는 구동기술 즉, 직기의 주 구동축과 개구 장치의 구동축에 각각 하나 이상의 전동 구동수단을 제공하는 기술이 독일특허출원 제 DE-U 200 21 049.1호에 개시되어 있다. 이와 같이 함으로써 직기와 개구 장치 사이에 강체 동기현상(rigid synchronisation)이 존재하지 않게 된다. 결국, 제직 조건에 따라 직기와 개구 장치의 작업 특성을 유연성 있게 조정하는 것 즉, 기본 조정(예를 들면 직기의 방향각에서의 개구 폐쇄)와 내구성에 관한 넓은 제한범위 내에서 두 개의 구동 시스템의 동시성을 선택하는 것이 언제든지 원칙적으로 가능하다.
하지만 이와 같은 구동 동시성의 유연한 구성도 직기 및/또는 개구 장치의 구동열에 상당량의 부하를 발생시킨다. 주울 열손실 및 모터와 동력부품 상의 부하는 필요한 제어 또는 입력값 조절에 의해 매우 높아진다. 개구 장치의 전동 구동수단에 가해지는 부하가 개구 수단(축, 노치 바)의 움직임에 따라 다르기 때문에 즉, 제직 패턴 또는 일반적으로는 직물에 따라 다르기 때문에 상기한 바와 같은 문제가 더 증가하게 된다.
직기와 개구 장치 사이의 강체 연결을 제거한다는 것은 각각의 작업 속도에 기초한 위사 위입 윈도우를 가능한 크게 하고 그리고/또는 지속기간 및/또는 진전(즉 어떻게 열리고 닫히는가)에 대해 위사 후 위사(pick after pick) 방식으로 가능한 간결하게 재생산하도록 두 개의 기계의 작업 특성을 조정하기 위해 영향력을 조정할 필요가 있다는 것을 의미한다.
이는 래피어 직기(rapier loom)에 요구되는 필수 조건으로, 래피어의 이동과 위사 위입 윈도우(the weft insertion window)의 조정이 양호하지 않게 되면 래피어가 정확한 시간에 개구로 들어가기는 하지만 나오는 것이 늦어진다. 결과적으로 래피어 헤드 및/또는 래피어 로드가 이미 닫혀진 개구의 경사(warp yarn)와 마찰을 일으키게 된다. 상기 마찰로 인해 헤드 및/또는 로드와 경사에 과도한 열이 발생할 수 있다. 또한, 상기 언급된 래피어의 부분에 의해 개구에 압력이 가해져 직물에 결함을 발생시킬 수 있다.
구동수단를 분리하는 기술이 적용되어 뜨개바늘 동기작동을 하는 직기와 개구 장치에 따른 본 발명의 목적은 직기와 개구 장치가 작동하는 동안 일정한 고에너지를 얻는 것 즉, 동력소비, 주울열 손실, 동력부품과 모터의 부하를 최소화하거나 또는 상당량 감소시키고, 개구폐쇄 위치, 제직사이클 지속기간에 기초한 위사 위입 윈도우 지속기간 및 위사 위입 윈도우의 진전에 대해 가상의 최적 제직 조건을 세팅하고 기계 및 제직에 관련한 데이터를 고려하여 개구 수단의 이동이 제직작업시 다양하게 변할 때에 적용되도록 하며, 직기 및 개구 장치를 보호하고, 직기에 있어서, 필요한 경우에는 개구 장치에도 또한 하나의 위사에 런-업(run-up)을 실시하는 것이다.
상기 뜨개바늘 동기작동이란 제직사이클 후에 예정할 수 있는 뜨개바늘 제직사이클에서 직기와 개구 장치의 구동수단을 동기적으로 작동시키는 것을 말한다. 상기 뜨개바늘은 제직사이클에서 제직사이클까지 변할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제어유닛이 직기의 전동 구동수단 및 하나 이상의 추가 균형질량체를 구비하는 개구 장치의 전동 구동수단을 제어하고, 상기 균형질량체의 질량관성 모멘트의 적절한 크기를 기계 및/또는 제직에 관련한 데이터의 함수로서 결정하는 컴퓨터 수단을 구비하는 제어유닛 및 설정된 질량관성 모멘트의 크기가 개구 장치가 작동하는 동안 효과가 있도록 하나 이상의 추가 균형질량체를 설치하도록 적절한 수단을 제공함으로써 상기 목적을 달성할 수 있다.
상기 추가적인 즉, 일체로 형성되지 않는 균형질량체가 개구 장치의 에너지를 감소시키지만, 본 출원인의 독일특허출원 제 DE 100 53 079 호에 따른 해법은 직기보다 개구 장치를 더 느리게 가동 및 정지시킬 수 있는 가능성을 제공한다. 이렇게 형성된 자유도는 구동수단 유닛의 크기를 증가시키거나 또는 매우 크게 하지 않고서도 일체로 형성되지 않는 균형질량체를 설치할 수 있도록 한다.
이와 같이 구동축 상에 적절한 크기의 균형질량체를 추가로 설치함으로써 개구 장치가 얼마나 강하게 움직이는지에 관계 없이 개구 장치의 속도변동을 매우 작게 유지할 수 있다. 개구 장치의 트랜스미션은 구동축의 속도상수에 기초하여 설계한다. 또한, 직기 트랜스미션의 리턴 커버(바디 및 래피어용)를 개구 장치의 상기 특성에 기초하여 최적화함으로써 위사 위입에 관한 목적을 달성할 수 있다. 이 러한 경우 직접 구동수단이 균형질량체를 추가하지 않고 직기의 베이스를 형성할 수 있다.
개구 수단의 특정된 최대로 가능한 이동을 갖는 개구 장치에 대해 추가 균형질량체을 결정할 수 있다면 최적화를 보다 향상시킬 수 있다. 예를 들어 전자 도비의 경우에, 1:1 제직을 포함하여 개구 수단의 정지에서 축 1~6개까지의 범위는 "개구 수단의 약한 움직임 범위"로 설정할 수 있다. 개구 수단의 가장 강한 움직임(즉 1:1 제직에서의 축 1~6개)으로 속도변동에 있어서의 설정된 여유를 초과하지 않도록 추가 균형질량체의 크기를 결정한다. 개구 장치의 트랜스미션은 속도상수 또는 구동축 상의 규정된 속도변동에 기초하여 설계하고, 상기 속도변동은 "개구 장치의 낮은 움직임 범위" 내에서의 개구 수단의 평균 움직임에 대응된다. 상기 예에서 개구 수단의 상기 평균 움직임은 1:1 제직에서의 축 1~4개의 움직임에 근접하게 대응된다.
직기 트랜스미션의 리턴 커버(바디와 래피어용)는 상기한 바와 같이 적용한다. 개구 수단의 평균적으로 강한 움직임 범위가 결정되면 개구 수단의 약한 움직임의 범위에 대해서는 그에 상응한 보다 큰 균형질량체를 설치함으로써 속도변동의 정도와 패턴을 다시 얻을 수 있다. 개구 장치의 트랜스미션은 그 설계에 기초가 되는 작동조건을 찾고 직기 트랜스미션의 리턴 커버는 다시 최적으로 선택된다.
매우 큰 균형질량체 하나를 영구적으로 설치하는 것과는 반대로 다양한 크기의 균형질량체을 사용하면 다음과 같은 이점이 있다:
- 개구 수단의 약한 움직임의 경우에 제조원의 규정을 벗어나는 속도변동을 발생시키지 않고 매우 작은 추가의 균형질량체(하나가 아닌 전체적으로)로 하나의 위사를 얻을 수 있기 때문에 하나의 위사에서 자주 요구되는 런-업이 가능하게 되어 하나의 위사에서 고속으로 가속이 가능하므로 편심 기계에서 해법을 적용할 수 있다.
- 비교적 강한 개구 수단의 움직임의 경우에, 속도변동을 제한하기 위해 추가의 균형질량체가 필요하지만 직접 구동이 추가 균형질량체로 하나의 위사의 런-업을 제공하도록 허용 작동속도가 동시에 감소된다.
- 개구 장치에서, 프로파일은 보다 강하거나 보다 적절한 이동은 종래의 트랜스미션 제어 개구 개방/개구 폐쇄이고, 강한 이동은 보다 큰 위사의 위입 윈도우를 제공하지만 적절한 이동에 의해 고속의 작동속도를 허용하지 않으며, 다양한 크기의 추가 균형질량체를 사용함으로써 다양한 프로파일을 발생시킬 수 있다 즉, 추가 균형질량체만 교환 또는 조정하면 되고 트랜스미션은 손 댈 필요가 없다.
따라서 본 발명의 간단한 실시예에서, 제 1의 설정된 크기를 갖는 하나 이상의 추가 균형질량체가 제 2의 설정된 크기를 갖는 또 다른 추가 균형질량체로 교체될 수 있다.
균형질량체를 교체하기 위한 장착시간을 피하기 위해 본 출원인의 독일특허출원 제 101 61 789.5 호의 발명과 같이, 본 발명에 따른 가변 또는 조정가능한 질량관성 모멘트를 갖는 플라이 휠을 제공할 수 있다.
상기 플라이 휠은 개구 장치의 구동축에 회전가능하게 고정연결되는 본체(a basic body)를 포함하고, 회전축에 대해 본체 상에서 방사상으로 이동이 가능하며 플라이 휠이 회전하는 동안 작동수단에 의해 방사상의 위치가 변화하는 두 개 이상의 질량체 단편을 포함한다.
상기 작동수단은 플라이 휠과 일체로 형성될 수 있고 직접 또는 간접적으로 질량체 단편을 작동시키는 조정수단을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 가변 또는 조정가능한 추가 균형질량체의 질량관성 모멘트는 개구 장치의 작동특성에 대한 함수로서 최대값과 최소값 사이에서 연속적으로 변화 또는 조정될 수 있다.
컴퓨터 수단은 기계 및/또는 제직에 관련한 데이터의 함수로 추가 균형질량체의 적절한 질량관성 모멘트 크기를 자동으로 결정하고 직기 제어기의 디스플레이를 통해 직기 조작자에게 이 사실을 인지시킨다.
기계에 관련한 데이터는 다음과 같다:
- 직기
- 종류(예를 들면, 래피어 또는 에어제트 직기)
- 공칭 너비
- 래피어, 래피어 로드;래피어 행정의 종류(래피어 직기의 경우)
- 트랜스미션 데이터
- 개구 장치
- 종류(예를 들면, 래피어 또는 에어제트 직기)
- 공칭 너비
- 개구 수단의 개수 및 배치형태
- 트랜스미션 데이터
제직에 관한 데이터는 다음과 같다:
- 개구 각도
- 개구 폐쇄 각도
- 요구 프로파일(왜냐하면 상기한 바와 같이 더 이상 트랜스미션 데이터와 일체로 링크되지 않기 때문에) 또는 그 대신에 가능한 조작자 결정
- 가능한 최고의 작업속도에 대한 최적화 또는:
- 가능한 최장/최대 위사 위입 윈도우에 대한 최적화 또는:
- 둘 중에서 절충
- 경사의 종류 및 개수
- 경사 인장력
- 제직 패턴
- 작업 속도
추가 균형질량체의 조정 및/또는 추가 균형질량체의 교체 및/또는 추가 균형질량체의 증가/감소는 수동 또는 적당한 수단을 통해 자동적으로 실시할 수 있다.
직기와 개구 장치의 이동 프로파일은 추가 균형질량체에 의한 트랜스미션의 관점으로부터 이미 잘 조화되고, 두 개의 기계의 제직에 관련한 동기화에 요구되는 필요 제어/조정 요구조건을 상당량 감소시켜 두 기계의 사실상의 일정 에너지 작업이 가능하게 되며, 전력소비, 주울열 손실 및 동력부품과 모터의 부하를 낮은 수치 로 유지하게 된다.

Claims (7)

  1. 직기와 개구 장치가 각각 속도가변 전동 구동수단들을 구비하며, 상기 직기의 전동 구동수단과 개구 장치의 구동수단은 뜨개바늘 동기화에 기초하여 반복 제직사이클의 방식으로 계속해서 작동하고, 상기 개구 장치에는 가변 질량관성 모멘트를 갖는 공동으로 회전하는 추가 균형질량체들이 제공되며, 상기 전동 구동수단을 제어하기 위한 제어유닛이 제공되는 직기 및 개구 장치용 구동수단 조립체 작동방법에 있어서,
    상기 제어유닛은 기계나 제직 또는 기계 및 제직 양쪽에 관련한 데이터의 함수로서 제공되는 균형질량체의 질량관성 모멘트의 적절한 크기를 결정하는 컴퓨터 수단을 구비하고, 개구 장치의 작동 동안 설정된 질량관성 모멘트의 크기가 영향을 미치도록 추가 균형질량체를 설치하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 직기 및 개구 장치용 구동수단 조립체 작동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 설정된 질량관성 모멘트 크기는 적절한 형태로 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 직기 및 개구 장치용 구동수단 조립체 작동방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 균형질량체의 설치는 자동적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 직기 및 개구 장치용 구동수단 조립체 작동방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 균형질량체의 설치는 하나의 균형질량체를 다른 균형질량체로 교체함으로써 수동적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 직기 및 개구 장치용 구동수단 조립체 작동방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 균형질량체는 조절이 가능한 질량관성 모멘트를 갖는 플라이 휠인 것을 특징으로 하는 직기 및 개구 장치용 구동수단 조립체 작동방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 균형질량체는 방사상의 위치조절이 가능한 질량체 단편을 포함하는 것을 특징으로 하는 직기 및 개구 장치용 구동수단 조립체 작동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 균형질량체 또는 상기 질량체 단편은 분리 가능한 연결수단으로 개구 장치의 축에 연결되는 것을 특징으로 하는 직기 및 개구 장치용 구동수단 조립체 작동방법.
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