KR100641681B1 - 와인더의 권취장력 조절방법 및 조절시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 와인더에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 권취보빈에 권취가 진행되는 정도에 따라 실을 공급하는 피드롤러의 속도를 제어하여 줌으로서 장력이 점점 강해져서 절사되는 것을 방지하고, 이에 따라 처음부터 끝까지 균일한 장력의 와인딩 또는 임의의 장력으로 변화하는 와인딩을 가능하게 함으로써 품질좋고 다양한 제품을 생산할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

그 해결수단으로는, 권취보빈을 회전시키는 권취모터와 피드롤러를 회전시키는 피드모터를 각각 독립된 별개의 모터이면서 속도의 조절이 가능한 것으로 채택하며, 실을 권취하는 권취보빈의 외면에 접촉하여 같이 회전하는 롤러의 일측단에 롤러의 회전을 감지하는 센서를 설치하여 권취되는 실의 길이와 속도를 감지토록 하며, 사속을 일정하게 유지하도록 설정하여 권취모터의 속도를 점차 느리게 조절되도록 하며, 설정된 조건에 따라 피드롤러를 회전시키는 피드모터의 회전속도가 단계별로 변화하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 것이다.

와인더, 동력전달, 권취모터, 피드모터, 속도조절, 장력조절

Description

와인더의 권취장력 조절방법 및 조절시스템{Winding tention control method and system for winder}

도 1은 본 발명에 의한 와인더의 전체구성을 나타낸 정면도

도 2는 본 발명의 요부 구성을 나타낸 개략도

도 3은 본 발명의 감지부분을 도시한 요부 평면도

***도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1: 와인더 2: 본체

3: 안착대 5: 롤러

6: 센서 10, 10': 피드롤러

12: 피드모터 20: 텐션장치

30: 권취장치 31: 권취모터

32: 스핀들 40: 트래버스캠

100: 공급용 보빈 100': 권취보빈

본 발명은 보빈에 권취되어 있는 실을 다른 보빈에 옮겨 감기 위한 와인더에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 권취보빈에 권취가 진행되는 정도에 따라 실을 공급하는 피드롤러의 속도를 제어하여 줌으로서 장력이 점점 강해져서 절사되는 것을 방지하고, 이에 따라 처음부터 끝까지 균일한 장력의 와인딩 또는 임의의 장력으로 변화하는 와인딩을 가능하게 함으로써 품질좋고 다양한 제품을 생산할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

주지된 바와 같이 와인더는 원사공장에서 제조되어 대용량으로 권취된 실을 제직할 직물에 따른 제직기에 사용될 수 있도록 하거나 기타 염색 등의 공정을 위하여 다른 보빈에 필요한 양만큼 옮겨 감아주는 것으로서, 이러한 옮겨 감기는 과정에서는 빠른 권취속도가 중요하면서도 자칫 실이 끊어지는 등의 문제도 발생하므로 권취 작업을 할 때 균일한 장력의 유지는 매우 중요한 것이라 할 수 있다.

그런데 종래의 와인더를 보면 균일한 속도로 회전하는 모터로 권취보빈을 회전시키는 권취롤러 및 원사보빈의 실을 당겨주는 피드롤러를 동시에 회전시켜 권취보빈이 회전하면서 권취가 이루어짐과 동시에 피드롤러가 회전하여 실을 공급하는 것이다.

이러한 형태의 와인더는 통상 피드롤러와 보빈을 회전시키는 동력을 하나의 동력원(모터)에 벨트나 체인 등을 걸어서 동시에 구동을 시키도록 되어 있으므로, 권취보빈에 감기는 실의 양이 많아지면서 외경이 점점 커지면 권취보빈의 회전속도는 동일하더라도 표면의 회전속도는 증가하므로 실을 당기는 속도는 점차 빨라지지만 피드롤러의 회전은 동일하므로 갈수록 장력이 강해지는 것이고, 이와 같은 현상에 따라 실이 절사되거나 점차 매우 단단하게 감기게 되는 등 결국 실의 변형과 손 상에 의한 원가의 상승은 물론이고 직물의 품질저하라는 문제로까지 이어진다 할 것이다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명은 와인더의 동력전달 구성을 공급부와 권취부가 독립되도록 개선하면서 실이 권취되는 속도를 유지하도록 권취모터를 제어함으로써 균일한 장력을 얻는 것은 물론이고, 피드모터의 설정 및 제어로 장력이 점차 강해지거나 점차 약해지는 등 장력의 변화를 가하면서 권취하는 것도 가능토록 하여 권취 품질이 향상과 다양한 품질의 원사를 얻을 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 실이 권취되도록 권취보빈을 회전시키는 권취모터와 공급보빈의 위에 설치되어 실을 공급하는 피드롤러용 피드모터를 각각 별도로 구성하고, 권취모터에 의해 권취롤러가 회전하여 실이 감기기 시작하면 실이 감기는 정도에 따라 피드롤러의 회전속도를 단계별로 증감하여 장력이 조절되도록 하는 것이며, 권취되는 사속의 설정을 통하여 권취모터의 회전속도 조절로 일정한 사속으로 권취되도록 하며, 피드모터는 설정을 통하여 사속에 비하여 단계적으로 속도를 변화 가능토록 함을 특징으로 하는 바, 이하 첨부된 도면에 의거 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 와인더의 전체구성을 나타낸 정면도, 도 2는 본 발명의 요부 구성을 나타낸 개략도, 도 3은 본 발명의 감지부분을 도시한 요부 평면도 이다.

본 발명에 의한 와인더(1)는 공지된 것과 같이 본체(2)의 하단에 공급용 보빈(100)이 안착되는 안착대(3)가 구성되고 그 위에 피드모터(12)에 의해 회전하는 실을 해사하는 한 쌍의 피드롤러(10)(10')가 구성되며, 피드롤러(10)(10')의 바로 위에는 권취보빈(100')으로 향하는 실에 장력을 가하기 위한 텐션장치(20)가 설치된다.

텐션장치(20)의 상단에는 권취장치(30)가 구성되는데, 실이 권취보빈(100')의 길이방향으로 골고루 권취되게 하기 위한 트래버스캠(40)이 구성되고 또한 권취모터(31)의 회전동력을 받아 회전하면서 권취보빈(100')에 실을 감도록 하는 스핀들(32)이 구성되어 있다.

특히 본 발명은 와인더기(1)를 구성함에 있어서 우선 기본적으로 권취보빈(100')을 회전시키는 권취모터(31)와 피드롤러(10)(10')를 회전시키는 피드모터(12)를 각각 독립된 별개의 모터로 구성하며, 특히 권취모터(31)와 피드모터(12)는 속도의 조절이 가능한 것으로 채택한다.

이러한 상태에서 본 발명에서는 실을 권취하는 권취보빈(100')의 외면에 접촉하여 같이 회전하면서 실을 권취보빈(100')에 밀착시키고 실의 길이를 측정하는 역할을 하는 롤러(5)의 일측단에 롤러(5)의 회전을 감지하는 센서(6)를 설치하여 권취되는 실의 길이와 속도를 감지하는데, 그 구체적인 예로는 롤러의 일측 끝단의 측면에 자석을 구성하고 자력을 감지하는 센서를 설치하거나 또는 롤러의 일측에 돌출된 감지부를 구성하고 이러한 감지부의 근접을 감지하는 근접센서를 설치하는 등이다.

이러한 센서(6)를 통하여 감지되는 숫자가 곧 회전수가 되며, 이러한 회전수에 롤러(5)의 직경을 곱하면 실의 길이를 측정할 수 있게 되며, 시간을 감안하여 롤러의 분당회전수를 도출해내고 롤러(5)의 직경을 곱하여 주면 사속(실의 속도; 絲速)를 얻을 수 있는 것이다.

이와 같이 계산된 실의 속도를 이용하여 권취모터(31)의 속도를 조절하는데, 최초에 권취모터(31)의 속도를 제어하는 컨트롤 장치에 원하는 사속을 설정토록 하며, 설정한 속도 범위를 초과하면 권취모터(31)의 속도를 점차 느리게 조절하여 일정한 사속을 유지토록 하는 것이다.

그리고 피드모터(12)는 권취할 전체 실의 길이를 감안하여 원하는 임의의 장력을 조절토록 설정하는데, 처음부터 끝가지 균일한 회전을 하도록 설정하면 전체를 일정한 장력으로 권취할 수가 있을 것이고, 몇개의 단계로 구분할 수도 있는데, 예를 들어 4단계로 구분한 뒤, 각 단계별로 측정된 사속을 감안하여 사속보다 10%, 15%, 20%, 25% 등으로 빠른 회전을 하도록 설정을 하면 임의의 길이를 권취한 후로부터 더욱 빠르거나 느린 장력으로 권취할 수가 있게되는 것이다.

상기의 기준이 되는 길이는 상기에서 설명한 롤러(5)와 센서(6)로부터 구하여 진다.

이러한 구성으로 된 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 작용을 위하여는 먼저 사속의 설정과 권취되는 장력을 원하는 것과 같이 조절하여 두어야 한다.

사속은 권취되는 실의 종류나 굵기 등을 감안하여 적절한 속도가 되도록 설정을 한다. 예를 들어 실이 굵고 질긴 것이면 빠른 속도로 셋팅할 수 있고, 그 반대이면 느린 속도로 와인딩하여야 할 것이다.

또한 장력의 조절은 피드모터(12)의 속도를 제어하는 설정된 프로그램에 의하는데, 처음부터 끝까지 균일한 장력으로 권취할 것인가, 또는 갈수록 약한 장력이 되도록, 또는 그 반대로 권취할 것인가 등이다.

본 발명의 와인더(1)가 기본적으로 작용하는 상태를 살펴보면, 하단의 안착대(3)에 공급용 보빈(100)을 안착시키고 공급용 보빈(100)으로부터 풀려 나오는 실은 한 쌍의 피드롤러(10)(10') 전체를 한바퀴 감은 다음 텐션장치(20)를 통과토록 하며, 그 다음에 트래버스캠(40)을 통과시킨 후에 스핀들(32)에 장착된 권취보빈(100')에 감기도록 하는 것이다.

권취되는 과정을 보면 피드롤러(10)(10')가 피드모터(12)의 작용으로 회전하면서 공급용 보빈(100)의 실을 당겨 올려주는 역할을 하고 실은 장력조절장치를 거쳐 권취장치로 하향하게 되는데, 권취모터(31)의 회전으로 인하여 권취보빈(100')이 회전하면서 실을 감게 되고 트래버스캠(40)의 작용으로 권취보빈(100')의 길이방향으로 골고루 권취가 이루어진다.

이러한 과정으로 실이 권취보빈(100')에 점차 권취되기 시작하면, 롤러(5)의 회전에 의해 사속이 측정되고 설정된 사속을 유지하도록 권취모터(31)의 속도를 점차 느리게 제어하는 것이다.

이러한 작용에 의해 전체적으로 균일한 장력으로 실이 권취될 수가 있다.

또 본 발명에 의하면 임의의 설정된 장력으로 권취가 가능하게 되는데, 예를 들어 설정시에 30,000m부터 느슨한 장력으로 감게하고 또 그 다음의 50,000m부터는 더욱 느슨한 장력으로 감기를 원한다면 첫번째의 설정길이부터 피드모터의 회전수를 10% 증가시키고 그 다음의 설정길이부터는 20% 증가된 회전을 하도록 설정함으로서 점차 느슨한 상태의 권취가 가능한 것이다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명은 실을 공급하는 두개의 피드롤러(10)(10')와 권취를 위한 스핀들(32)을 각각 별개의 피드모터(12)와 권취모터(31)로 회전시키도록 하고, 권취보빈에서의 사속을 측정하여 설정된 사속을 유지토록 권취모터를 조절하며, 피드모터의 회전은 단계별로 구분된 속도의 변화를 가하게 함으로써 장력이 변화되는 권취가 가능하게 되는 것으로, 실을 처음부터 끝까지 균일한 장력으로 권취할 수가 있는 것은 물론이고 목적에 따라 권취장력이 강하거나 약하게 원하는 대로 조절이 편리해지는 등 와인더의 성능과 권취품질을 한층 향상시키게 되는 유용한 발명이라 할 수 있다.

Claims (2)

1. 안착대에 안착되는 공급용 보빈으로부터 풀려 나오는 실이 그 위에 피드모터에 의해 회전하는 피드롤러에 의해 해사되고 트래버스캠을 통하여 권취모터로 회전하는 권취보빈에 권취되도록 하는 와인딩기에 있어서,

   권취보빈을 회전시키는 권취모터와 피드롤러를 회전시키는 피드모터를 각각 독립된 별개의 모터이면서 속도의 조절이 가능한 것으로 채택하며,

   실을 권취하는 권취보빈의 외면에 접촉하여 같이 회전하는 롤러의 일측단에 롤러의 회전을 감지하는 센서를 설치하여 권취되는 실의 길이와 속도를 감지토록 하며,

   사속을 일정하게 유지하도록 설정하여 권취모터의 속도를 점차 느리게 조절되도록 하며, 설정된 조건에 따라 피드롤러를 회전시키는 피드모터의 회전속도가 단계별로 변화하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 와인더의 권취장력 조절방법.
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