KR100643097B1 - 링 정방기에서의 패치사 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 링 정방기를 이용하여 패치사를 제조하는 장치에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명은 링 정방기를 이용하여 색상이 같거나 다른 동종의 섬유, 물성이 다른 이종의 섬유를 사용하여 패치사를 제조하기 위한 제조장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 장치는 공급롤러를 회전시키는 모터 및 센서로부터 입력된 값을 기초로 상기 모터의 회전을 조절하는 컨트롤러를 포함하는 공급장치; 트래프트 영역에서는 일부가 제거된 에이프런을 포함하는 크래들; 및 조사 또는 필라멘트사에 패치조사를 피복시키는 얀 가이드를 포함한다.

링정방기, 패치사, 패치조사 공급장치, 크래들, 얀 가이드, 인버터, 컨트롤러

Description

링 정방기에서의 패치사 제조장치{A Device for Manufacturing Patched Yarn In the Ring Spinning Machine}

도 1은 종래의 방법에 따른 슬럽사의 생산방법 및 생산된 슬럽사의 단면을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 패치사의 생산방법 및 생산된 패치사의 단면을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 3은 본 발명에 따른 도 2의 패치사 제조장치에 코어사 제조장치를 부착한 것을 도시한 것이다.

도 4는 면 멜란지 조사를 이용하여 본 발명에 따라 제조된 면/면 패치사로 제조된 포를 도시한 것이다.

※ 주요 도면 부호의 설명

1 : 조사(roving) 2 : 패치조사(roving for patch)

3 : 패치조사 공급장치 4 : 공급롤러

5 : 모터 6 : 센서

7 : 컨트롤러 8 : 트럼펫

9 : 백 톱 롤러 10 : 크래들

11 : 미들 롤러 12 : 에이프런

13 : 프론트 보텀 롤러 14 : 얀 가이드

15 : 공기 흡입노즐 16 : 뉴마틱 석션(pneumatic suction)

17 : 보빈 18 : 링

19 : 필라멘트사 20 : 장력조절장치

21 : 위치조절장치

본 발명은 링 정방기를 이용하여 패치사를 제조하는 장치에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명은 링 정방기를 이용하여 색상이 같거나 다른 동종의 섬유, 물성이 다른 이종의 섬유를 사용하여 패치사를 제조하기 위한 제조장치에 관한 것이다.

본 발명의 제조장치에 의해서 제조된 패치사는 동종 또는 이종의 원료가 일정 주기의 패턴으로 섬유에 피복된 방적사로서 종래의 슬럽사와는 차별화된 새로운 방적사이다. 다만 여기서 1 사이클의 패턴 주기에는 본 발명의 제조장치에 의해 패치간격 및 길이를 다양하게 변화시키는 단계가 포함된다.

가장 일반적인 종래의 슬럽사(slub yarn) 제조방법은 링 정방기의 롤러 속도 를 증감하여 드래프트 비를 변경시킴으로써 실을 주기적으로 굵은 부분과 가는 부분으로 만든 후 이를 서로 조합하는 것으로서, 상기 방법은 링 정방기의 드래프트 롤러에 두 가닥 이상의 조사를 공급할 때 각 조사에 대한 개별적인 제어가 이루어지지 않으므로 실의 굵은 부분과 가는 부분은 항상 동일한 색상 및 원료로 구성이 된다는 단점을 가진다.

도 1은 종래의 방법에 따른 슬럽사의 생산방법 및 생산된 슬럽사의 단면을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1에 도시된 것처럼, 종래의 슬럽사 제조장치는 별도의 서보모터를 설치하여 미들 롤러(11) 혹은 백 톱 롤러(9) 그리고 프론트 보텀 롤러(13)의 속도를 제어하여 실의 굵기를 주기적으로 변화시키는 장치로, 슬럽사 제조장치로 생산된 슬럽사의 굵은 부분과 가는 부분은 항상 동일한 색상 및 원료로 구성된다.

최근에는 링 정방기의 드래프트 롤러를 간헐적으로 일시 정지시켜 프론트 보텀 롤러에서 패치조사의 공급을 제어함과 동시에 프론트 보텀 롤러에는 코어사(core yarn) 제조장치를 이용하여 연속적으로 1차 완성된 방적사를 공급하는 방식의 패치사 제조장치도 개발되었지만, 상기 방법은 제품 생산을 위한 조건 설정시 조작이 다소 복잡하고, 기존의 1차 완성된 방적사를 다시 정방기에 공급하여 제조하므로 방적사의 제조단가가 높으며, 다색 외관의 실 제조가 미흡하여 다양한 상품전개가 어렵다는 점 등의 문제점을 가진다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 아래와 같은 목적을 가진다.

본 발명의 목적은 섬유에 다양한 색상 및 원료의 패치섬유를 일정 주기의 패턴으로 피복시킬 수 있는 패치사의 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 종래의 슬럽사 및 패치사의 문제점을 해결함과 동시에 패치조사를 패치조사 공급장치를 통해 공급하여 섬유에 패치섬유를 일정 주기의 패턴으로 피복시킨 패치사가 제공될 수 있도록 한다. 아울러 본 발명은 실의 길이 방향으로 하나 이상의 섬유에 하나 이상의 패치섬유가 피복된 패치사가 제공될 수 있도록 한다.

이와 같은 목적을 이루기 위한 본 발명에 따른 패치사의 제조장치를 아래에서 상세하게 설명한다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 본 발명에 따른 제조장치는 공급롤러를 회전시키는 모터 및 센서로부터 입력된 값을 기초로 상기 모터의 회전을 조절하는 컨트롤러를 포함하는 패치조사 공급장치; 드래프트 영역에서 패치조사가 통과하는 영역이 제거된 에이프런을 포함하는 크래들; 및 조사 또는 필라멘트사에 패치조사를 피복시키는 공기흡입 노즐 및 얀 가이드를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 크래들의 앞쪽에 설치되는 프론트 보텀 롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 센서에 의하여 실시간으로 계측된 상기 프론트 보텀 롤러의 회전 속도를 기초로 패치사의 간격 및 길이를 조절할 수 있다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 조사, 필라멘트사 또는 패치조사는 실의 길이 방향으로 면, 양모, 마, 실크, 비스코스 레이온, 모달, 라이오셀, 폴리에스터, 나일론 또는 스판덱스 섬유 중에서 선택된 하나 이상의 섬유가 될 수 있다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기에서 제시된 어느 하나에 의하여 제조된 패치사를 포함하는 편직물이 제공될 수 있다.

아래에서 실시 예로서 첨부된 도면을 이용하여 본 발명을 상세하게 설명하지만 제시된 실시 예는 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

도 2는 본 발명에 따른 패치사의 생산방법 및 생산된 패치사의 단면을 개략적으로 도시한 블록도이다.

도2에 도시된 실시 예에 따르면, 링 정방기의 백 톱 롤러 이전에는 패치조사 공급장치; 롤러 드래프트 파트에는 홈이 형성된 백 톱 롤러와 에이프런이 일부 제거된 크래들; 프론트 보텀 롤러 이후에는 얀 가이드; 및 공기흡입 노즐 등을 부착하여 하나 이상의 섬유를 색상 또는 물성이 다른 하나 이상의 패치섬유가 감싸주는 패치사가 제조될 수 있다.

도 2에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 장치는 패치조사 공급장치(3), 롤러 드래프트 부분에 홈이 형성된 백 톱 롤러(9), 에이프런이 일부 제거된 크래들(10), 얀 가이드(14) 및 공기흡입 노즐(15)을 포함한다.

패치조사 공급장치(3)는 패치조사를 공급해 주는 공급롤러(4), 공급롤러를 회전시켜주는 모터(5), 프론트 보텀 롤러의 회전속도를 실시간 계측하여 최종 방적사의 방출 길이를 측정할 수 있는 센서(6) 및 모터의 회전속도를 제어할 수 있는 인버터와 데이터 입·출력 수단을 가지는 컨트롤러(7)를 포함한다.

컨트롤러(7)의 패널에 제조하고자 하는 패치섬유의 간격 및 길이가 원하는 패턴에 따라 입력되고, 그에 의하여 센서(6)는 패치사 제조시 프론트 보텀 롤러(13)의 회전속도를 실시간으로 계측하여 컨트롤러(7)에 전송하고 컨트롤러(7)의 인버터는 이 신호를 모터(5)에 전송하여 패널상에 입력시킨 수치만큼 패치사의 간격 및 길이를 조절할 수 있다.

조사는 백 톱 롤러(9)에 접촉하여 이동하게 하고, 그리고 백 톱 롤러(9)의 일부분에는 패치조사가 이동할 수 있는 홈이 형성되어 있다.

한편 크래들(10)에는 패치조사가 패치조사 공급장치(3)가 작동하는 경우에만 공급될 수 있도록 하기 위해서 에이프런이 일부 제거되었다.

프론트 보텀 롤러(13) 하단의 뉴마틱 석션(16)은 공기흡입 노즐(15)을 통해 얀 가이드(14)에 연결되어 패치섬유가 섬유에 원활하게 피복되도록 설치한 것이다.

본 발명에 따른 제조장치에서 패치사가 제조되는 과정은 아래와 같다.

먼저 조사(1)와 패치조사(2)가 준비되면 컨트롤러(7)에 패치섬유의 간격 및 길이가 원하는 패턴에 따라 입력된다. 조사(1) 및 패치조사(2)는 트럼펫(8)을 통하여 백 톱 롤러(9)에 공급되고, 이후 패치조사(2)는 크래들(10)에서 에이프런(12)이 제거된 부분으로 공급된다. 상기와 같은 크래들(10)의 구조는 패치조사 공급장치(3)가 작동하는 경우에만 패치조사가 공급될 수 있도록 하기 위함이다. 프론트 보텀 롤러(13)를 통과한 조사(1)는 얀 가이드(14)에서 패치조사(2)에 의하여 피복된다. 얀 가이드(14)에서 패치조사(2)가 조사(1)에 원활하게 피복되도록 하기 위하여 뉴마틱 석션(16)이 공기흡입 노즐(15)을 통하여 얀 가이드(14)로 연결된다. 얀 가이드(14)에서 패치조사(2)에 의하여 피복된 조사(1)는 링(18)에 의하여 보빈(18)에 권취됨으로서 패치조사(2)에 의한 피복 과정이 완료된다.

도 3은 도 2의 패치사 제조장치에 코어사(core yarn) 제조장치를 부착하여 하나 이상의 필라멘트사를 하나 이상의 스테이플 패치섬유가 감싸주는 필라멘트/스테이플 형태의 패치사를 제조하기 위한 장치를 도시한 것이다.

도 3에 도시된 것처럼, 패치조사(2)는 공급롤러(4)를 통하여 공급되고 그리고 필라멘트사(19)는 장력조절장치(20)를 경유하여 크래들(10)로 공급된다. 크래들(10)의 일부가 제거되는 것은 위에서 이미 설명한 것과 동일하다. 크래들(10)에서 위치조절장치(21)에 의하여 위치가 조절된 필라멘트사(19)는 얀 가이드(14)에서 패치조사(2)에 의하여 피복이 되어 링(18)에 의하여 보빈(17)에 권취가 되면 필라멘트/스테이플 형태의 패치사 제조 공정이 완료된다.

도 4는 면 멜란지 조사를 이용하여 본 발명에 따라 제조된 면/면 패치사로 이루어진 포의 일 예를 도시한 것이다. 종래의 슬럽사로 만든 편성물의 경우 포 외관을 살펴보면, 실의 굵은 부분과 가는 부분이 항상 동일한 색상 및 원료로 구성될 수밖에 없다는 단점을 가지지만, 도 4에 나타난 바와 같이 본 발명에 따라 제조된 패치사로 만든 편성물의 포 외관을 살펴보면, 실의 굵은 부분(적색)과 가는 부분(청색)의 색상이 다르며, 이때 패치섬유의 패치간격 및 길이를 조절함으로써 다 양한 느낌의 패치사를 제조할 수 있다는 장점이 있다. 또한 섬유와 패치섬유의 소재를 달리함으로써 섬유의 종류에 따라 다양한 성능을 가질 수 있다는 장점을 가진다.

아래에서 본 발명에 따른 장치를 이용한 패치사의 제조에 대한 실시 예를 제시하지만 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

실시 예 1: 두 개의 면 멜란지 조사를 이용하여 패치간격 1m, 패치길이 5cm인 면(스테이플)/면(스테이플) 패치사 제조

컨트롤러(7)의 패널 상에서 패치섬유의 패치간격 1m, 패치길이 5cm가 되도록 수치를 입력한 후, 종래의 방식대로 멜란지면(청색) 조사(1)를 링 정방기의 트럼펫(8)을 통해 백 톱 롤러(9)에 공급하고, 패치섬유로 사용될 멜란지면(적색) 패치조사(2)는 패치조사 공급장치(3)를 통해 백 톱 롤러(9)에 공급된다. 링 정방기의 프론트 보텀 롤러(13)가 20m/분의 선속도로 회전하면서, 패치조사 공급장치(3)의 센서(6)가 프론트 보텀 롤러의 회전속도를 실시간 계측하여 컨트롤러(7)에 전송하고, 컨트롤러(7)의 인버터는 이 신호에 의해 모터(5)를 구동한다. 이때 패치조사 공급롤러(4)는 3m/분의 선속도로 1초 동안 3초 간격으로 회전하도록 조정된다. 이와 같은 방법을 통하여 패치조사 공급롤러의 회전속도와 프론트 보텀 롤러의 회전속도의 관계에 의해 패치간격 1m, 패치길이 5cm인 패치사가 제조된다.

실시 예 2 : 한 개의 면 조사와 한 개의 폴리에틸렌테레프탈레이트 조사를 이용하여 패치간격 1m, 패치길이 5cm인 면(스테이플)/폴리에틸렌테레프탈레이트(스테이플) 패치사 제조

상기 실시 예 1과 동일한 방법으로 면조사와 패치조사(폴리에틸렌테레프탈레이트)를 사용하여 정방을 한다. 결국, 실시 예 1과 동일한 원리에 의해 패치간격 1m, 패치길이 5cm인 패치사가 제조된다(프론트 보텀 롤러는 20m/분의 선속도로 회전시키고, 패치조사 공급롤러는 3m/분의 선속도로 1초 동안 3초 간격으로 회전하도록 조정).

실시 예 3 : 한 개의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필라멘트사와 한 개의 면조사를 이용하여 패치간격 1m, 패치길이 5cm인 폴리에틸렌테레프탈레이트(필라멘트)/면(스테이플) 패치사 제조

컨트롤러의 패널상에서 패치섬유의 패치간격 1m, 패치길이 5cm가 되도록 수치를 입력한 후, 종래의 방식대로 폴리에틸렌테레프탈레이트 필라멘트사는 코어방적사 제조장치를 통해 공급하고, 패치섬유로 사용될 면 조사는 패치조사 공급장치를 통해 공급하여 정방을 한다. 결국, <실시예 1>과 동일한 원리에 의해 패치간격 1m, 패치길이 5cm인 패치사가 제조된다(프론트 보텀 롤러는 20m/분의 선속도로 회전시키고, 패치조사 공급롤러는 3m/분의 선속도로 1초 동안 3초 간격으로 회전하도록 조정).

본 발명에 따른 제조 방법 및 장치에 의하여 제조된 패치사는 이색(異色) 또는 이종(異種)의 패치섬유(patched fiber)를 일정 주기의 패턴으로 피복한 방적사로서, 종래의 슬럽사가 표현할 수 없었던 외관 및 기능성을 가진 차별화된 방적사 라는 이점을 가진다.

또한 본 발명에 따라 색상이 서로 다른 여러 가닥의 조사를 사용함으로써 패치사 제조시 기존의 슬럽사 직·편성물과는 차별화된 다양한 색상 및 패턴의 슬럽사 제품을 개발할 수 있고, 다양한 소재를 조합·복합화함으로써 다양한 외관 및 이종의 촉감을 가진 패치사를 제조할 수 있으며, 또한 천연섬유와 합성섬유의 특성을 잘 활용하여 패치사를 제조하면 특수한 기능성을 갖춘 섬유제품을 개발할 수 있다.

위에서 본 발명을 제시된 실시 예로서 상세하게 설명하였지만, 이 분야의 통상을 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 상기 실시 예에 대한 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있다는 것은 자명하다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 특허청구범위에 의하여 제한될 뿐이다.

Claims (5)

1. 링 정방기에서 패치사를 제조하는 장치에 있어서,

   공급롤러를 회전시키는 모터 및 센서로부터 입력된 값을 기초로 상기 모터의 회전을 조절하는 컨트롤러를 포함하는 패치조사 공급장치;

   드래프트 영역에서 패치조사의 공급장치로부터 공급된 패치조사가 통과하는 영역이 제거된 에이프런을 포함하는 크래들; 및

   조사 또는 필라멘트사에 패치조사를 피복시키는 공기흡입 노즐 및 얀 가이드를 포함하는 패치사의 제조장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 크래들의 앞쪽에 설치되는 프론트 보텀 롤러를 포함하고, 상기 컨트롤러는 센서에 의하여 실시간으로 계측된 상기 프론트 보텀 롤러의 회전속도를 기초로 패치사의 간격 및 길이를 조절하는 것을 특징으로 하는 패치사의 제조장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 조사, 필라멘트사 또는 패치조사는 실의 길이 방향으로 면, 양모, 마, 실크, 비스코스 레이온, 모달, 라이오셀, 폴리에스터, 나일론 또는 스판덱스 섬유 중에서 선택된 하나 이상의 섬유가 되는 것을 특징으로 하는 패치사의 제조장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중의 어느 하나에 의하여 제조된 패치사를 포함하는 편물.
5. 청구항 1 내지 청구항 3 중의 어느 하나에 의하여 제조된 패치사를 포함하는 직물.

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