KR100745498B1

KR100745498B1 - 탄성사용 권취시스템, 탄성사용 권취기 및 탄성사의권취방법

Info

Publication number: KR100745498B1
Application number: KR1020040084553A
Authority: KR
Inventors: 하시모토킨죠
Original assignee: 티엠티 머시너리 가부시키가이샤
Priority date: 2004-02-13
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2007-08-02
Also published as: KR20050081849A; JP2005225610A; CN1654295A; JP4326979B2; CN100522779C

Abstract

탄성사용 권취기에 있어서, 두루마리 형성시의 잔류수축율을 낮게 억제함과 아울러, 패키지형상을 양호하게 할 수 있는 구성을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 탄성사용 권취기는 고데트롤러쌍에 대해서 실진행방향 하류측에 설치되며, 탄성사(Y)의 권취중에 두루마리(3)의 외주면과 접촉하는 접촉롤러(18)를 구비한다. 이 접촉롤러(18)의 실진행방향 상류측에 트래버스장치(4)를 설치한다. 이 트래버스장치(4)에 의해 트래버스 운동된 탄성사(Y)가 상기 접촉롤러(18)를 통해 상기 두루마리(3)에 권취되도록 구성하고 있다. 그리고, 상기 트래버스장치(4)의 실진행방향 상류측(고데트롤러와 트래버스장치(4) 사이)에 피드롤러(27)를 설치하고, 이 피드롤러(27)의 둘레속도(V2)가 상기 접촉롤러(18)의 둘레속도(V1)보다 높아지도록 상기 피드롤러(27) 및 상기 접촉롤러(18)의 회전속도가 제어되고 있다.

Description

탄성사용 권취시스템, 탄성사용 권취기 및 탄성사의 권취방법{SYSTEM FOR WINDING ELASTIC YARN, WINDER FOR ELASTIC YARN AND METHOD OF WINDING ELASTIC YARN}

도1은 본 발명의 일실시형태에 따른 탄성사용 권취시스템의 개략 정면도이다.

도2는 본 발명의 일실시형태에 따른 탄성사용 권취기의 전체 정면도이다.

도3(a)는 슬라이드박스의 구성을 나타낸 주요부 확대 정면도이고, 도3(b)는 도3(a)의 x-x선 사시도이다.

도4는 탄성사용 권취기의 제어시스템도이다.

도5는 두루마리의 권취굵기에 따라 암이 경동하는 모습을 나타낸 도이다.

도6은 탄성사용 권취기의 다른 실시형태를 나타내는 주요부 확대 정면도이다.

도7은 종래의 권취기의 제1예와 제2예를 나타내는 모식도이다.

(부호의 설명)

4:트래버스장치

5:트래버스 가이드

18:접촉롤러

27:피드롤러

M:탄성사용 권취기

q:피드롤러-트래버스장치간의 실의 자유길이

V1:피드롤러의 둘레속도

V2:접촉롤러의 둘레속도

w:트래버스폭

Y:탄성사

본 발명은, 방사기로부터 방출된 폴리우레탄 등의 탄성사를 보빈에 권취해서 소위 패키지로서 제공하기 위한 탄성사용 권취시스템 및 탄성사 권취기의 구성에 관한 것이다. 또한, 그러한 탄성사의 권취방법에 관한 것이다.

일반적으로 폴리우레탄 등의 탄성사는, 탄성이 매우 크고, 강성이 매우 작다. 이러한 탄성사를 권취하는 경우, 장력이 높은 상태에서 권취하면, 실이 늘어난 상태로 권취되어 버려 잔류 수축률이 높은 실이 되어버려, 권취패키지의 형상불량이나 패키지로부터의 해서성 불량 등의 두루마리의 품질 저하를 발생시켜 버린다.

도7(a)에는, 특허문헌1의 도2에 상당하는 구성이 나타내어진다. 도7(a)에 나타내는 방법은, 고데트롤러(GR2)를 권회해서 공급되는 탄성사(Y)를 트래버스장치(4)의 트래버스 가이드(5)로 고데트롤러(GR2)를 트래버스 지점으로 해서 트래버스 운동시키고, 두루마리(3)에 접촉시키면서 회전구동되는 구동 롤러(60)의 둘레면으로 보내어 두루마리(3)에 권취시키고 있다. 구동롤러(60)는 두루마리(3)의 외주면에 접촉하면서 등속으로 회전 구동되고, 그 결과, 두루마리(3)의 둘레속도(권취속도)는 일정하게 유지된다.

특허문헌1은 이 도7(a)의 구성에 있어서, 보빈(B)(두루마리(3))에 권취될 때의 실의 장력(p1점에서의 장력)을 작게 해서 잔류 수축률을 작게 하기 위해서는, 고데트롤러(GR2)의 회전스피드(둘레속도)를 권취속도에 비해 빠르게 하는 것이 유효함을 설명하고 있다. 그러나 특허문헌1은 한편으로, 특히 두루마리(3)의 권취속도가 큰 경우에는, 고데트롤러(GR2)의 스피드를 빠르게 해 가면, 도중의 트래버스장치(4)의 저항 등으로 고데트롤러(GR2)로의 권취가 생겨 버리는 문제를 지적하고 있다.

또, 도7(a)의 구성에서는, 권취속도가 커지면, 구동롤러(60)-고데트롤러(GR2) 사이의 공기저항(소위 풍손(風損))이 커지고, 이 때문에, 두루마리(3)에 권취되는 시점에서의 장력(p1점에서의 장력)에 대하여, 고데트롤러(GR2)로부터 이간될 때의 장력(p2점에서의 장력)이 상당히 작아져 버린다. 따라서, 두루마리(3)에 권취되는 시점(p1점)에서의 장력을 작게 하고자 하면, 고데트롤러(GR2)로부터 이간되는 시점(p2점)에서의 장력이 상당히 작아져 버려, 고데트롤러(GR2)에의 권취가 용이하게 되기 쉬운 상황으로 되어 버린다.

또한, 도7(a)와 같은 구성에서는, 고데트롤러(GR2)와 트래버스장치(4) 사이의 장력이 낮은 상태에서 권취속도를 높여 가면, 트래버스지점인 고데트롤러(GR2)와 트래버스장치(4)사이에서 탄성사(Y)가 큰 벌루닝을 발생해 버린다. 이것은 권취저항을 크게 증대시켜, 생산성을 현저하게 저하시켜 버리는 원인으로 된다. 따라서, 도7(a)와 같은 구성에서는, 고데트롤러(GR2)의 스피드를 높여서 잔류수축률을 낮게 억제할 수 없다.

상기 과제를 해결하기 위해서 특허문헌1이 개시하는 방법은, 본원 명세서의 도7(b)에 나타낸 바와 같이, 트래버스장치(4)의 하류측에 설치된 피드롤러(27)에 의해, 권취속도의 1.1배이상의 속도로 보빈(B)(두루마리(3))에 대해서 오버피드하는 방법이다. 이 방법에 의하면, 트래버스장치(4)의 상류측에 있는 고데트롤러(GR2)로부터 탄성사(Y)가 이간되는 시점에서의 실장력(p2점에서의 장력)은 높게 유지되고, 탄성사(Y)가 고데트롤러(GR2)에 감기거나 상기 벌루닝을 발생시키는 것을 억제해서 원활하게 권취할 수 있다. 그리고 피드롤러(27)로부터 이간된 탄성사(Y)는 순간적으로 장력이 이완되므로, 탄성사(Y)가 두루마리(3)에 권취될 때의 p1점에서의 장력을 작게 억제할 수 있다. 그 결과, 권취시의 잔류수축율을 작게 할 수 있다. 또, 도7(a),(b)에 있어서는 방사기로부터 방출된 탄성사를 인수하여 송출하는 고데트롤러쌍 중 실진행방향 하류측의 고데트롤러(GR2)만을 도시하고 있다.

(특허문헌1) 일본특허공개 평6-298453호 공보

상기 특허문헌1이 제안하는 권취방법(본원 명세서 도7(b))은 상기와 같이, 잔류수축량을 억제하면서 탄성사(Y)를 원활하게 권취할 수 있는 점에서 우수하다. 그러나, 상기 특허문헌1의 권취방법은 피드롤러(27)와 보빈(B)(두루마리(3))을 간격을 두고 설치할 필요가 있으며, 피드롤러(27)의 둘레면과 두루마리(3)의 둘레면 사이의 거리(X)만큼 트래버스장치(4)로부터 하류의 탄성사의 자유길이(free length)가 증가해 버리게 된다. 구체적으로는, 도7(a)의 구성에서는 트래버스장치 하류의 자유길이는 L인 것에 반해, 도7(b)의 구성에서는 L+X로 되어 버린다. 따라서 트래버스장치(4)에 의해 축방향 단부에서 턴되면서 권취될 때의 실의 잔류량이 증가하여, 축방향 양단이 굵어지는 형상의 패키지로 되기 쉽게 되어 버렸다.

또, 이러한 패키지의 축방향 양단이 굵어지는 것을 가능한 한 피하고 싶다라는 요청으로, 도7(b)의 구성은 피드롤러(27)와 두루마리(3)의 둘레면 끼리를 가능한 한 접근시켜서, 상기 거리(X)를 가능한 한 작게 하고 있다. 그러나, 이 경우, 피드롤러(27)와 두루마리(3)의 간격이 약간 변화되는 것만으로도 상기 자유길이 증가량(X)이 크게 변동하므로, 상기 거리(X)를 정밀도좋게 설정하는 것이 곤란하며, 트래버스장치 하류의 상기 자유길이(L+X)를 안정시키는 것이 어려웠다. 그 결과, 탄성사(Y)가 두루마리(3)에 권취될 때의 턴위치가 안정되지 못하여 패키지의 붕괴나 끝면 불균일이 증가하는 원인으로 되어 버렸다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상과 같으며, 다음에 본 과제를 해결하기 위한 수단과 그 효과를 설명한다.

본 발명의 제1관점에 의하면, 이하와 같이 구성되는, 탄성사용 권취시스템이 제공된다. 방사기로부터 방출된 탄성사를 인수하여 송출하는 고데트롤러쌍과, 탄성사의 권취중에 두루마리의 외주면과 접촉하는 접촉롤러를 구비하고, 이 접촉롤러의 실진행방향 상류측에 트래버스장치를 설치하고, 이 트래버스장치에 의해 트래버스 운동된 탄성사가 상기 접촉롤러를 통해 상기 두루마리에 권취되도록 한다. 상기 고데트롤러쌍과 트래버스장치 사이에 피드롤러를 설치하고, 이 피드롤러의 둘레속도가 상기 접촉롤러의 둘레속도보다 높게 되도록, 상기 피드롤러 및 상기 접촉롤러의 회전속도가 제어되고 있다. 또, 실은 피드롤러의 둘레면을 트래버스 지점으로 해서 트래버스장치에 의해 트래버스 운동된다.

이것에 의해, 피드롤러를 통과하기 전의 단계에서 높은 장력이었던 탄성사가 피드롤러를 통과한 후에 장력이 완화되므로, 낮은 장력에 의해 접촉롤러로부터 두루마리로 권취시킬 수 있으며, 탄성사의 잔류 수축량을 억제할 수 있다. 또, 트래버스장치의 하류축의 탄성사의 자유길이를 짧게 할 수 있으므로, 두루마리에 탄성사가 감겨질 때의 축방향 단부에서의 실의 체류를 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 패키지의 축방향 양단이 굵어지는 상태를 회피할 수 있어, 최종적인 패키지의 형상을 양호하게 할 수 있다.

본 발명의 제2관점에 의하면, 이하와 같이 구성되는, 탄성사용 권취기가 제공된다. 방사기로부터 방출된 탄성사를 인수하여 송출하는 고데트롤러쌍에 대해서 실진행방향 하류측에 설치되는 탄성사용 권취기로서, 탄성사의 권취중에 두루마리의 외주면과 접촉하는 접촉롤러를 구비하고, 이 접촉롤러의 실진행방향 상류측에 트래버스장치를 설치하고, 이 트래버스장치에 의해 트래버스 운동된 탄성사가 상기 접촉롤러를 통해 상기 두루마리에 권취되도록 한다. 상기 트래버스장치의 실진행방향 상류측에 피드롤러를 설치하고, 이 피드롤러의 둘레속도가 상기 접촉롤러의 둘 레속도보다 높게 되도록 상기 피드롤러 및 상기 접촉롤러의 회전속도가 제어되고 있다. 또, 실은 피드롤러의 둘레면을 트래버스 지점으로 해서 트래버스장치에 의해 트래버스 운동된다.

이것에 의해, 피드롤러를 통과하기 전의 단계에서 높은 장력이었던 탄성사가 피드롤러를 통과한 후에 장력이 완화되므로, 낮은 장력에 의해 접촉롤러로부터 두루마리로 권취시킬 수 있고, 탄성사의 잔류 수축량을 억제할 수 있다. 또, 트래버스장치의 하류측의 탄성사의 자유길이를 짧게 할 수 있으므로, 두루마리에 탄성사가 감겨질 때의 축방향 단부에서의 실의 체류를 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 패키지의 축방향 양단이 굵어지는 상태를 회피할 수 있어 최종적인 패키지의 형상을 양호하게 할 수 있다.

본 발명의 제3관점에 의하면, 이하와 같이 구성되는, 탄성사용 권취기가 제공된다. 탄성사의 권취중에 두루마리의 외주면과 접촉하는 접촉롤러를 구비하고, 이 접촉롤러의 실진행방향 상류측에 트래버스장치를 설치하고, 이 트래버스장치에 의해 트래버스 운동된 탄성사가 상기 접촉롤러를 통해 상기 두루마리에 권취되도록 한다. 상기 트래버스장치의 실진행방향 상류측에 피드롤러를 설치한다. 이 피드롤러와 상기 트래버스장치 사이의 실의 자유길이가 상기 트래버스장치에 있어서의 트래버스폭의 3배이상이며 5배이하로 되도록 상기 피드롤러가 상기 트래버스장치로부터 간격을 두고 배치된다. 상기 피드롤러의 둘레속도가 상기 접촉롤러의 둘레속도보다 높게 되도록 상기 피드롤러 및 상기 접촉롤러의 회전속도가 제어되고 있다. 또, 실은 피드롤러의 둘레면을 트래버스 지점으로 해서 트래버스장치에 의해 트래 버스 운동된다.

이것에 의해, 피드롤러를 통과하기 전의 단계에서 높은 장력이었던 탄성사가 피드롤러를 통과한 후에 장력이 완화되므로, 낮은 장력에 의해 접촉롤러로부터 두루마리로 권취시킬 수 있고, 탄성사의 잔류 수축량을 억제할 수 있다. 또, 트래버스장치의 하류측의 탄성사의 자유길이를 짧게 할 수 있으므로, 두루마리에 탄성사가 감겨질 때의 축방향 단부에서의 실의 체류를 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 패키지의 축방향 양단이 굵어지는 상태를 회피할 수 있어, 최종적인 패키지의 형상을 양호하게 할 수 있다. 또한, 피드롤러와 트래버스장치 사이에서 공기저항이나 벌루닝이 발생되는 것을 억제하고, 또한 권취를 원활하게 할 수 있다.

상기 탄성사용 권취기에 있어서는, 상기 두루마리에 대해서 접근 및 이간하는 방향으로 이동가능한 지지부재를 더 구비하고, 이 지지부재에 상기 접촉롤러가 상기 지지부재에 대해서 위치변경 가능하게 지지됨과 아울러 상기 트래버스장치가 상기 지지부재에 대해서 위치고정되어 지지되어 있는 것이 바람직하다.

이것에 의해, 지지부재를 적극적으로 이동시키는 구동수단을 설치하여, 두루마리의 권취굵기에 따라 상기 지지부재를 적극적으로 퇴피시킬 수 있으므로, 상기 지지부재의 변위시에 발생하는 저항(예를 들면, 슬라이딩저항)이 접촉롤러의 접촉압에 대해서 미치는 영향을 작게 억제할 수 있다. 따라서, 두루마리에 대한 접촉롤러의 접촉압을 작게 설정했다 해도 상기 지지부재의 변위시에 발생하는 저항이 접촉압의 큰 변동요인으로 되지 않는다. 따라서, 고접촉압 뿐만 아니라, 저접촉압을 필요로 하는 용도에도 바람직한 권취기를 제공할 수 있다.

본 발명의 제4관점에 의하면, 이하와 같은 탄성사의 권취방법이 제공된다. 방사기로부터 방출된 탄성사를 고데트롤러쌍으로 인수하여 송출하고, 상기 고데트롤러쌍으로부터의 탄성사를 트래버스장치로 트래버스 운동시키고, 이 트래버스장치에 의해 트래버스 운동된 탄성사를 접촉롤러를 통해 두루마리에 권취한다. 상기 고데트롤러쌍과 트래버스장치 사이에 피드롤러를 설치하고, 이 피드롤러의 둘레속도를 상기 접촉롤러의 둘레속도보다 높게 설정해서 상기 고데트롤러쌍으로부터의 탄성사를 상기 피드롤러로 오버피드상태로 해서 상기 접촉롤러에 송출한다.

이것에 의해, 피드롤러를 통과하기 전의 단계에서 높은 장력이었던 탄성사가 피드롤러를 통과한 후에 장력이 완화되므로, 낮은 장력으로 접촉롤러로부터 두루마리로 권취시킬 수 있어 탄성사의 잔류 수축량을 억제할 수 있다. 또, 트래버스장치의 하류측의 탄성사의 자유길이를 짧게 할 수 있으므로, 두루마리에 탄성사가 감겨질 때의 축방향 단부에서의 실의 체류를 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 패키지의 축방향 양단이 굵어지는 상태를 회피할 수 있어, 최종적인 패키지의 형상을 양호하게 할 수 있다.

상기 탄성사의 권취방법은 탄성사의 권취속도가 900미터/분이상인 고속권취의 경우에 바람직하다.

즉, 상기와 같은 고속권취에 있어서는 특히 우수하게 잔류사의 잔류 수축량을 억제할 수 있고, 또한 패키지의 형상을 양호하게 할 수 있다.

다음에, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 도1은, 본 발명의 일실시형태에 따른 탄성사용 권취시스템의 개략 정면도이다. 도2는 본 발명의 일실시형태에 따른 탄성사용 권취기의 전체 정면도이다. 도3(a)는 슬라이드박스의 구성을 나타낸 주요부 확대 정면도이고, 도3(b)는 도3(a)의 x-x선 사시도이다. 도4는 탄성사용 권취기의 제어시스템도이다. 도5는 두루마리의 권취굵기에 따라 암이 경동하는 모습을 나타낸 도이다.

도1에는 탄성사용 권취시스템의 전체도가 나타내어져 있다. 이 탄성사용 권취시스템은 방사기(S)와, 이 방사기(S)로부터 방출된 탄성사(Y)를 인수하여 송출하는 고데트롤러쌍(GR)과, 탄성사용 권취기(M)를 구비하고 있다. 고데트롤러쌍(GR)은 방사기(S)로부터의 탄성사(Y)를 인수하여, 이 탄성사(Y)의 품질을 결정하기 위한 상류측 고데트롤러(GR1)와, 이 고데트롤러(GR1)의 실진행방향 하류측에 설치되어, 실의 진행방향을 변경하기 위한 하류측 고데트롤러(GR2)로 구성되어 있다.

도2에는 탄성사용 권취기(M)의 전체구성이 나타내어지며, 이 탄성사용 권취기(M)는 고데트롤러쌍(GR)(하류측 고데트롤러(GR2))으로부터 보내어지는 탄성사(Y)를 권취하기 위한 것이다. 이 탄성사용 권취기(M)가 구비하는 기체 프레임(7)에는 지지부재로서의 슬라이드박스(1)가 승강가능하게 설치된다. 기체 프레임(7)에는 회전가능한 터릿판(2)이 설치되고, 이 터릿판(2)은 도시하지 않은 회전구동장치에 의해, 회전축(6)을 중심으로 회동가능하게 구성되어 있다. 또, 상기 기체 프레임(7)의 앞면에는 고정 프레임(8)이 설치되고, 이 고정 프레임(8)에는 조작판(9)이 구비되어 있다.

터릿판(2)에는 2개의 보빈홀더(11,12)가 돌출되어 있으며, 각각 회전가능하게 되어 있다. 2개의 보빈홀더(11,12)는 상기 회전축(6)에 관해서 서로 위상이 180 도 다른 위치에 배치되며, 한쪽의 보빈홀더(11)가 상방의 권취위치에, 다른쪽의 보빈홀더(12)가 하방의 대기위치에 각각 위치하고 있다. 또, 상기 회전구동장치에 의한 터릿판(2)의 회동에 의해, 2개의 보빈홀더(11,12)의 위치를 교환할 수 있도록 되어 있다. 각 보빈홀더(11,12)에는 보빈(B)이 장착되어 있다.

도2에 나타내듯이, 상기 슬라이드박스(1)에는 피드롤러(27)가 슬라이드박스(1)와의 상대위치를 고정하여 지지되어 있다. 피드롤러(27)는 구동모터의 구동력으로 회전해서 상방의 상기 고데트롤러(61)로부터 연속적으로 공급되는 탄성사(이하, 간단히 「실」이라고 함)(Y)를 하방의 트래버스장치(4)로 보내도록 구성하고 있다.

상기 슬라이드박스(1)에는 트래버스장치(4)가 슬라이드박스(1)와의 상대위치를 고정해서 지지되어 있다. 도2나 도3(a)에 나타내듯이, 상기 트래버스장치(4)에 있어서 트래버스 가이드(5)가 설치되고, 이 트래버스 가이드(5)는 도3(b)에 나타내듯이, 실(Y)과 결합된 상태로 폭(w)의 트래버스범위를 흰색 화살표로 나타내듯이 왕복주행함으로써, 상기 피드롤러(27)의 둘레면을 트래버스 지점으로 해서 실(Y)을 트래버스 운동시키고 있다.

한편, 상기 슬라이드박스(1)는 접촉롤러(18)를 슬라이드박스(1)와의 상대위치를 변경가능하게 지지하고 있다. 구체적으로는, 암(13)을 대략 수평하게 배치하면서 그 중도부를 상기 슬라이드박스(1)에 피벗팅시켜서 상기 암(13)을 요동가능하게 하고, 이 암(13)의 일단측에 접촉롤러(18)를 회전가능하게 지지하고 있다. 이 암(13)이 상하요동함으로써 상기 접촉롤러(18)는 상기 권취위치에 있는 보빈(B)에 근접하는 방향(하방향) 및 상기 보빈(B)으로부터 멀어지는 방향(상방향)으로 상기 슬라이드박스(1)에 대한 상대위치를 바꿀 수 있다.

상기 접촉롤러(18)를 지지하는 암(13)과 상기 슬라이드박스(1) 사이에는 접촉압 조정수단으로서의 에어실린더(14)가 연결된다. 이 에어실린더(14)는 상기 접촉롤러(18)의 중량을 일부 서포트하도록 구성되어 있으며, 이것에 의해 접촉롤러(18)는 그 자중으로부터 상기 서포트분을 뺀 나머지의 중량에 상당하는 작은 접촉압으로, 두루마리(3)의 외주면에 접촉한다. 이렇게, 접촉롤러(18)의 자중을 그대로 두루마리(3)로의 접촉압으로서 이용한 것에서는 접촉압이 너무 크기 때문에, 상기 에어실린더(14)에 의해서 그 자중의 일부를 서포트시키도록 해서 접촉압의 조정을 행하고 있는 것이다. 단, 접촉압을 어느 정도 크게 설정하고 싶은 경우에는 에어실린더(14)를 떼어내어도 상관없고, 또는 접촉롤러(18)를 반대로 보빈(B)측으로 밀착하도록 에어실린더(14)를 구성해도 좋다. 이렇게 해서 두루마리(3)의 외주면에 접촉한 접촉롤러(18)는 두루마리(3)의 회전을 받아 종동회전한다.

접촉롤러(18)는 상기 트래버스장치(4)의 트래버스 가이드(5)의 바로 하류측(실경로의 하류측)에 위치하고 있다. 그리고, 주행하는 트래버스 가이드(5)에 의해 트래버스된 실(Y)을 상기 접촉롤러(18)의 둘레면으로 보냄과 아울러, 상기 접촉롤러(18)의 종동회전에 의해 다시 하류측에서 회전되고 있는 두루마리(3)의 외주에 실을 보낸다.

상기 암(13)의 요동위치를 검출하기 위해서, 권취굵기 검지수단으로서의 권취굵기 검출센서(15)가 상기 슬라이드박스(1)에 고정되어 설치되어 있다. 이 권취굵기 검출센서(15)는 실(Y)을 감아서 지름이 증대되어 있는 두루마리(3)의 외주에 접촉되어 있는 접촉롤러(18)의 변위를 검출함으로써, 두루마리(3)의 권취굵기를 검출할 수 있도록 되어 있다. 이 권취굵기 검출센서(15)는 도4에 나타내듯이, 후술하는 컨트롤러(30)에 전기적으로 접속된다.

또한 도3(a)에 나타내듯이, 상기 접촉롤러(18)의 회전속도를 검출하는 회전속도 검출센서(16)가 상기 암(13)에 고정되어 설치되어 있으며, 두루마리(3)의 외주에 접촉해서 회전하는 접촉롤러(18)의 회전속도를 조사함으로써, 두루마리(3)의 외측둘레속도를 검지할 수 있도록 되어 있다. 이 회전속도 검지수단으로서의 회전속도 검출센서(16)도 도4에 도시한 컨트롤러(30)에 전기적으로 접속되어 있다.

상기 슬라이드박스(1)는 도3(a)에 나타내듯이, 상하방향으로 설치된 레일(지지부재 안내수단)(17,17)에 안내되어, 상기 레일(17,17)을 따라 상하이동 가능하게 되어 있다. 슬라이드박스(1)는 하방향으로 이동함으로써 두루마리(3)에 대해서 접근하고, 상방향으로 이동함으로써 두루마리(3)로부터 이간된다. 슬라이드박스(1)는 그 중량의 대부분이 도시하지 않은 에어실린더로 지지되어 있지만, 슬라이드박스(1)의 상하 승강구동은 후술의 볼나사기구에 의해 행하게 하는 것으로 되어 있다. 본 실시형태에서는 슬라이드박스(1)자체의 자중은 상기 에어실린더와 볼나사기구에 의해 완전하게 지지되며, 상기 접촉롤러(18)를 제외하고, 그 자중이 두루마리(3)에 대한 접촉압으로서 사용되는 일은 없다. 단, 상기 에어실린더를 생략하고 볼나사기구(구동수단)만으로 슬라이드박스(1)의 자중을 지지시키도록 해도 좋다.

볼나사기구를 설명한다. 도3(a)에 나타내듯이, 상기 슬라이드박스(1)의 측방위치에 있어서 나사막대(19)가 상하방향으로 배치되고, 상기 기체 프레임(7)측에 회전가능하게 지지되어 있다. 나사막대(19)의 하단은 승강 구동모터(20)의 출력축에 연결되어 있으며, 승강 구동모터(20)에 의해 나사막대(19)의 회전구동을 행하게 하도록 하고 있다. 슬라이드박스(1)의 측부에는 볼너트(21)가 고정설치되어 상기 나사막대(19)에 나사결합되고, 상기 승강 구동모터(20)에 의한 나사막대(19)의 회전구동에 의해 슬라이드박스(1)의 상하이동을 행하게 하도록 되어 있다. 승강 구동모터(20)는 도4에 도시한 컨트롤러(30)에 전기적으로 접속되어 그 구동이 제어된다. 상술한 나사막대(19), 볼너트(21) 및 승강 구동모터(20)에 의해 볼나사기구가 구성되어 있다.

여기에서, 하류측 고데트롤러(GR2), 피드롤러(27), 트래버스장치(4), 접촉롤러(18)의 3개의 위치관계에 대해서 설명한다. 도3(a)에 나타내듯이, 피드롤러(27)는 트래버스장치(4)의 실진행방향 상류측에서, 하류측 고데트롤러(GR2)의 실진행방향 하류측에 위치하고 있다. 즉, 피드롤러(27)는 하류측 고데트롤러(GR2)와 트래버스장치(4) 사이에 위치하고 있다. 또, 트래버스장치(4)는 접촉롤러(18)의 실진행방향 상류측에 위치하고 있다. 그리고 도3(b)에 나타내듯이, 트래버스 가이드(트래버스장치(4)에 있어서의 실과의 결합점)(5)와 피드롤러(27)의 둘레면상의 실이 이간되는 점과의 거리(q)는 상기 트래버스장치(4)의 트래버스폭(w)의 대략 4배정도로 되어 있다.

도4에 나타내듯이, 상기 피드롤러(27)를 구동하기 위해 모터(29)가 설치된다. 또, 이 피드롤러(27)에는 회전속도 검출센서(31)가 설치된다.

또, 트래버스장치(4)의 트래버스캠을 구동하기 위해 모터(22)가 설치된다. 또, 트래버스장치(4)로서는, 회전날개를 이용한 공지의 로터리식 트래버스장치를 사용해도 좋고, 다른 장치를 사용해도 좋다.

또한, 상기 2개의 보빈홀더(11,12)를 각각 구동하는 모터(보빈구동수단)(23,24)가 설치되고, 또, 상기 권취위치에 있는 보빈홀더(11)에 대해서 회전속도 검출센서(25)가 설치된다.

이들 모터(20,29,22,23,24)는 모두 컨트롤러(30)에 전기적으로 접속되어 있어 그 구동이 제어된다. 또 상기 센서(15,16,31,25)도 컨트롤러(30)에 전기적으로 접속되어 있어 회전속도 등의 정보를 컨트롤러(30)에 전기신호로서 보낼 수 있도록 구성되어 있다.

도4에 도시하는 컨트롤러(30)는 공지의 마이크로 컴퓨터로서 구성되어 있으며, 연산장치로서의 CPU나, ROM, RAM, 외부기억장치 등의 기억수단을 구비하고 있다. 컨트롤러(30)는 권취굵기 검출센서(15)나 회전속도 검출센서(16), 보빈홀더 회전속도 검출센서(25) 등이 검출하는 신호에 의해 보빈홀더 구동모터(23)나 승강 구동모터(20) 등을 제어한다.

다음에, 권취과정(두루마리(3)의 형성시)에 있어서의 슬라이드박스(1)의 승강제어에 대해서 설명한다. 이 제어는 권취과정에 있어서의 두루마리(3)의 권취굵기에 따라 슬라이드박스(1)를 상승시키는 제어이다.

권취굵기에 따른 슬라이드박스(1)의 상승제어는 구체적으로는 이하와 같이 해서 행해진다. 도3(a)에는 실(Y)의 보빈(B)으로의 권취가 이미 어느 정도 진행되어 있으며, 보빈(B)상에 두루마리(3)가 형성된 상태가 나타내어져 있다. 그리고, 이 도3(a)의 상태로부터 더욱 권취가 진행되어, 도5에 나타내는 상태로 되었다고 한다. 두루마리(3)의 반경은 도3(a)에 있어서는 r이었던 것이 도5의 상태에서는 dr만큼 증가해서 r+dr로 되어 있다. 또, 도5에 나타내는 반경의 증가분(dr)은 설명의 편의를 위해 과장해서 묘사되어 있지만, 실제는 매우 미소량이다.

이 결과, 두루마리(3)의 외주에 접촉하는 접촉롤러(18)는 이 권취굵기만큼 슬라이드박스(1)에 대해서 상대적으로 상승하여, 도5의 작은 흰색 화살표로 나타내듯이 암(13)이 상방으로 경동한다.

이 경동(접촉롤러(18)의 번위)을 검지한 권취굵기 검출센서(15)는 컨트롤러(30)에 신호를 보내고, 컨트롤러(30)는 도5의 상태로부터 승강 구동모터(20)를 구동해서 슬라이드박스(1)를 상승시킴으로써 접촉롤러(18)를 상대적으로 하강시키고, 접촉롤러(18)의 슬라이드박스(1)에 대한 상대위치를 도3(a)의 상태에 있어서의 그것과 같은 상대위치로 되돌리도록 제어하는 것이다.

이와 같이, 접촉롤러(18)의 슬라이드박스(1)에 대한 상대위치를 권취굵기 검출센서(15)에 의해 검지하도록 하고, 접촉롤러(18)의 상대적인 상승이 검지되면, 슬라이드박스(1)를 상승시켜 접촉롤러(18)의 슬라이드박스(1)에 대한 상대위치를 원래대로 복귀시키는 제어를 행하는 것이다. 이 제어에 의해, 권취과정에서의 두루마리(3)의 권취굵기에 따라 슬라이드박스(1)는 서서히 상승하고, 또, 트래버스장치(4)의 트래버스 가이드(5)와 상기 접촉롤러(18)의 둘레면 사이의 거리(L)(도3(a), 도3(b)에 도시)는 일정하게 유지된다.

상술한 바와 같이, 접촉롤러(18)의 두루마리(3)에 대한 접촉압은 접촉롤러 (18)의 자중과 그것을 서포트하는 에어실린더(14)에 의해 결정된다. 따라서, 상술한 슬라이드박스(1)의 상승시에, 슬라이드박스(1)와 상기 레일(17) 사이 등에서 안내저항(예를 들면, 슬라이딩저항)이 발생해도, 본 실시형태에서는 슬라이드박스(1) 자체의 중량을 두루마리(3)에 대한 접촉롤러(18)의 접촉압으로서 이용하지 않으므로, 이 슬라이딩저항은 접촉롤러(18)의 접촉압에 영향을 주지 않는다. 또, 접촉롤러(18)의 상하 상대변위시에 암(13)의 요동지점부 등에 다소의 회동저항이 발생해도, 상술한 슬라이드박스(1)의 슬라이딩시의 저항에 비하면, 이 회동저항은 매우 작으므로, 접촉롤러(18)의 접촉압에 큰 영향을 주지 않는다. 따라서, 패키지의 권취불균일을 저감할 수 있어 양호한 권취패키지를 제공할 수 있게 된다.

또, 본 실시형태에서는, 도4에 나타내는 컨트롤러(30)는 접촉롤러(18)의 회전속도를 회전속도 검출센서(16)로 검출하고, 회전속도 검출센서(16)가 검출하는 회전속도가 일정하게 되도록, 보빈홀더(11)를 구동하는 모터(23)의 구동제어를 행한다. 구체적으로는, 회전속도 검출센서(16)의 검출값이 권취속도에 따른 소정의 값을 하회하면 모터(23)의 회전속도를 증가시키고, 반대로 검출값이 상기 소정의 값을 상회하면 모터(23)의 회전속도를 감소시키도록 제어한다. 또, 도4에 나타내듯이, 보빈홀더(11)의 회전속도를 검출하기 위한 보빈홀더 회전속도 검출센서(25)가 적당한 위치에 설치되어 있으며, 이 보빈홀더 회전속도 검출센서(25)의 검출값은 모터(23)의 회전속도의 피드백제어에 이용된다.

또, 컨트롤러(30)는 상기 제어와 동시에, 피드롤러(27)의 회전속도를 회전속도 검출센서(31)로 검출하여, 얻어진 회전속도로부터 피드롤러(27)의 둘레속도(V2) 를 산출한다. 또, 접촉롤러(18)의 회전속도를 회전속도 검출센서(16)로 검출하여, 얻어진 회전속도로부터 접촉롤러(18)의 둘레속도(V1)(도3(a))를 산출한다. 그리고, 피드롤러의 둘레속도(V2)가 접촉롤러(18)의 둘레속도(V1)보다 높아지도록, 피드롤러(27)의 회전속도 및 접촉롤러(18)의 회전속도(보빈홀더(11)의 회전속도)가 제어되고 있다. 본 실시형태에서는 미리 소정의 계수(k)를 정해 두고(단 k＞1. 예를 들면 k=2 등), V2=k×V1이 되도록, 피드롤러 구동모터(29)의 회전속도를 제어하고 있다. 단, 단순하게 V1이 소정의 둘레속도로 되도록 보빈홀더 구동모터(23)를 제어하고, V2가 V1을 상회하는 소정의 둘레속도로 되도록 피드롤러 구동모터(29)를 제어하는 구성이어도 좋다.

이렇게 구성함으로써, 피드롤러(27)를 통과하기 전의 단계에서 높은 장력이었던 탄성사(Y)가 피드롤러(27)를 통과한 후에 장력이 완화되므로, 낮은 장력으로 접촉롤러(18)로부터 두루마리(3)로 권취시킬 수 있으며, 실(Y)의 잔류수축량을 억제할 수 있다. 트래버스 가이드(5)로부터 상류측에서 실이 저장력으로 보내지는 자유길이를, 하류측 고데트롤러(GR2)로부터 트래버스 가이드(5)까지의 거리가 아니라, 피드롤러(27)로부터 트래버스 가이드(5)까지의 거리(q)만큼으로 할 수 있으므로, 종래(도7(b))와 같은 구성에 비해, 트래버스 가이드(5)의 상류측에서의 풍손을 저감할 수 있고, 또, 트래버스 가이드(5)의 상류측에서의 실의 벌루닝을 저감할 수 있다. 또, 트래버스장치(4)의 하류측의 실(Y)의 자유길이를 트래버스 가이드(5)로부터 접촉롤러(18)의 둘레면까지의 거리(L)만큼으로 할 수 있으므로, 두루마리(3)에 실(Y)이 감겨질 때의 축방향 단부에서의 실(Y)의 체류를 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 패키지의 축방향 양단이 굵어지는 상태를 회피할 수 있어, 최종적인 패키지의 형상을 양호하게 할 수 있다.

또한 본 실시형태에서는 상기 피드롤러(27)와 상기 트래버스장치(4) 사이의 실의 자유길이(도3(b)에 나타내는 거리(q))가 상기 트래버스장치(4)에 있어서의 트래버스폭(w)의 4배 정도로 설정되어 있다(즉, q≒4×w). 따라서, 저장력에서의 자유길이(q)를 짧게 할 수 있으므로, 실(Y)의 고속 권취의 경우라도 피드롤러(27)와 트래버스장치(4) 사이에서 공기저항이나 벌루닝이 발생되는 것을 억제하여, 권취를 원활하게 할 수 있다.

또, 상기 피드롤러(27)와 상기 트래버스장치(4) 사이의 실의 자유길이(q)가 상기 트래버스폭(w)의 5배를 초과하여 커지면, 두루마리(3)에 권취될 때의 실(Y)의 장력에 비해 피드롤러(27)부분으로부터 이간되는 경우에서의 장력이 공기저항(풍손)에 의해 크게 저하되어 버려, 두루마리(3)로의 권취시의 장력을 낮추려고 하면 피드롤러(27)로부터의 이간시의 장력을 확보할 수 없고 피드롤러(27)로의 실(Y)의 권취 등이 발생하는 점에서 바람직하지 못하다. 한편, 상기 자유길이(q)가 트래버스폭(w)의 3배보다 작으면, 트래버스 지점으로부터 두루마리(3)까지의 거리가 트래버스 스트로크단과 중앙부에서 지나치게 벌어져서 실의 텐션변동이 너무 커지는 점에서 바람직하지 못하다. 결국, 상기 실(Y)의 자유길이(q)는 3×w≤q≤5×w로 하는 것이 바람직하다.

또, 상술한 실시형태에 있어서는, 슬라이드박스(지지부재)(1)의 중량의 일부를 지지하는 에어실린더를 생략하고, 상술한 바와 같이 볼나사기구(구동수단)만으 로 슬라이드박스(1)의 자중을 지지하도록 구성해도 좋다. 단, 상기 볼나사기구에 작용하는 부하를 경감하는 관점에서는 에어실린더와 같은 슬라이드박스(1)의 중량의 일부를 지지하는 수단을 설치해 두는 것이 바람직하다.

또, 접촉롤러(18)를 적극적으로 구동시키도록 해도 좋지만, 저접촉압을 목적으로 해서 사용하는 경우에는 상기 실시형태와 같이, 접촉롤러(18)를 종동회전시키는 구성의 쪽이 바람직하다. 접촉롤러(18)를 구동시키는 경우에는, 상술한 조건(V1＜V2)이 되도록 접촉롤러(18)측의 회전속도를 제어하도록 해도 좋다.

상기 실시형태의 탄성사 권취기는 저접촉압으로 탄성사(Y)를 권취하는 것을 주안으로서 이루어진 것이며, 이 경우에 큰 효과를 발휘하는 것은 물론이지만, 고접촉압으로 사용하는 경우에 이용해도 상관없다. 또, 도6의 다른 실시형태에 나타내듯이, 접촉롤러(18)가 지지부재로서의 슬라이드박스(1)에 슬라이드박스(1)에 대한 상대위치를 변경불가능하게 지지되는 구성이어도 좋다. 이 경우는 접촉롤러(18)를 적극적으로 구동하여 보빈홀더(11)를 종동회전시키는 것이 바람직하다. 또, 배치상의 변경을 요하지만, 도1에 있어서, 하류측 고데트롤러(GR2)를 생략하도록 해도 좋다.

또, 본 발명은 상기 실시형태와 같이 두루마리(3)의 권취굵기에 따라 지지부재(슬라이드박스(1))가 상승하는 타입의 것 외에, 지지부재가 고정되어 있어 보빈(B)측이 권취굵기에 따라 이동하는 타입의 것(권취굵기에 따라 터릿판(2)이 회전하고, 보빈(B)이 접촉롤러(18)로부터 퇴피하는 것)에도 적용가능하다. 또, 본 발명은 탄성사의 권취속도(접촉롤러(18)의 둘레속도)가 900m/분 이상의 경우에 매우 효과 적이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 피드롤러를 통과하기 전의 단계에서 높은 장력이었던 탄성사가 피드롤러를 통과한 후에 장력이 완화되므로, 낮은 장력에 의해 접촉롤러로부터 두루마리로 권취시킬 수 있으며, 탄성사의 잔류 수축량을 억제할 수 있다. 또, 트래버스장치의 하류축의 탄성사의 자유길이를 짧게 할 수 있으므로, 두루마리에 탄성사가 감겨질 때의 축방향 단부에서의 실의 체류를 최소한으로 억제할 수 있다. 따라서, 패키지의 축방향 양단이 굵어지는 상태를 회피할 수 있어, 최종적인 패키지의 형상을 양호하게 할 수 있다.

또한, 지지부재를 적극적으로 이동시키는 구동수단을 설치하고, 두루마리의 권취굵기에 따라 상기 지지부재를 적극적으로 퇴피시킬 수 있으므로, 상기 지지부재의 변위시에 발생하는 저항(예를 들면, 슬라이딩저항)이 접촉롤러의 접촉압에 대해서 미치는 영향을 작게 억제할 수 있다. 따라서, 두루마리에 대한 접촉롤러의 접촉압을 작게 설정했다 해도 상기 지지부재의 변위시에 발생하는 저항이 접촉압의 큰 변동요인으로 되지 않는다. 따라서, 고접촉압 뿐만 아니라, 저접촉압을 필요로 하는 용도에도 바람직한 권취기를 제공할 수 있다.

Claims

방사기로부터 방출된 탄성사를 인수하여 송출하는 고데트롤러쌍;

탄성사의 권취중에 두루마리의 외주면과 접촉하는 접촉롤러;

상기 탄성사를 트래버스 운동시키고, 상기 트래버스 운동된 탄성사가 상기 접촉롤러를 통해 상기 두루마리에 권취되도록 상기 접촉롤러의 실진행방향 상류측에 설치되는 트래버스장치;

상기 고데트롤러쌍과 트래버스장치 사이에 설치되는 피드롤러; 및

상기 피드롤러와 상기 접촉롤러를 구동하는 각 모터에 전기적으로 연결되어, 상기 피드롤러의 둘레속도가 상기 접촉롤러의 둘레속도보다 높게 되도록 상기 각 모터를 구동함으로써, 상기 피드롤러 및 상기 접촉롤러의 회전속도를 제어하는 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 탄성사용 권취시스템.
방사기로부터 방출된 탄성사를 인수하여 송출하는 고데트롤러쌍에 대해서 실진행방향 하류측에 설치되는 탄성사용 권취기로서,

탄성사의 권취중에 두루마리의 외주면과 접촉하는 접촉롤러;

상기 탄성사를 트래버스 운동시키고, 상기 트래버스 운동된 탄성사가 상기 접촉롤러를 통해 상기 두루마리에 권취되도록 상기 접촉롤러의 실진행방향 상류측에 설치되는 트래버스장치; 및

상기 트래버스장치의 실진행방향 상류측에 설치되는 피드롤러; 및

상기 피드롤러와 상기 접촉롤러를 구동하는 각 모터에 전기적으로 연결되어, 상기 피드롤러의 둘레속도가 상기 접촉롤러의 둘레속도보다 높게 되도록 상기 각 모터를 구동함으로써, 상기 피드롤러 및 상기 접촉롤러의 회전속도를 제어하는 컨트롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 탄성사용 권취기.
탄성사의 권취중에 두루마리의 외주면과 접촉하는 접촉롤러;

상기 탄성사를 트래버스 운동시키고, 상기 트래버스 운동된 탄성사가 상기 접촉롤러를 통해 상기 두루마리에 권취되도록 상기 접촉롤러의 실진행방향 상류측에 설치되는 트래버스장치; 및

상기 트래버스장치의 실진행방향 상류측에 설치되는 피드롤러; 및

상기 피드롤러와 상기 접촉롤러를 구동하는 각 모터에 전기적으로 연결되어, 상기 피드롤러의 둘레속도가 상기 접촉롤러의 둘레속도보다 높게 되도록 상기 각 모터를 구동함으로써, 상기 피드롤러 및 상기 접촉롤러의 회전속도를 제어하는 컨트롤러를 구비하고,

상기 피드롤러와 상기 트래버스장치 사이의 실의 자유길이가 상기 트래버스장치에 있어서의 트래버스폭의 3배이상이며 5배이하로 되도록 상기 피드롤러가 상기 트래버스장치로부터 이간되어 배치되는 것을 특징으로 하는 탄성사용 권취기.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 두루마리에 대해서 접근 및 이간하는 방향으로 이동가능한 지지부재를 더 구비하고, 이 지지부재에 상기 접촉롤러가 상기 지지부재에 대해서 위치변경 가능하게 지지됨과 아울러 상기 트래버스장치가 상기 지지부재에 대해서 위치고정되어 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 탄성사용 권취기.
방사기로부터 방출된 탄성사를 고데트롤러쌍에 의해 인수하여 송출하고, 상기 고데트롤러쌍으로부터의 탄성사를 트래버스장치로 트래버스 운동시키고, 이 트래버스장치에 의해 트래버스 운동된 탄성사를 접촉롤러를 통해 두루마리에 권취하는 탄성사용 권취방법에 있어서, 상기 고데트롤러쌍과 트래버스장치 사이에 피드롤 러를 설치하고, 이 피드롤러의 둘레속도를 상기 접촉롤러의 둘레속도보다 높게 설정해서 상기 고데트롤러쌍으로부터의 탄성사를 상기 피드롤러로 오버피드상태로 해서 상기 접촉롤러에 송출하는 것을 특징으로 하는 탄성사의 권취방법.
제5항에 있어서, 탄성사의 권취속도가 900미터/분이상인 것을 특징으로 하는 탄성사의 권취방법.