레이스(lace)는 구멍이 뚫린 모양의 성글게 짠 편물을 의미하며 그 제조방법과 재질에 따라 다양한 종류로 구분되고 있다. 제조방법에 따른 레이스의 구분에서, 토션 레이스(torchon lace)라 하면 여러 가닥의 원사(原絲)를 꼬아서 제조되어 마치 손으로 직접 뜨개질한 것 같은 느낌을 주는 레이스를 의미한다.
도 1에는 상기 토션 레이스를 제조하는 토션 레이스 제조장치(1)의 일례가 도시되어 있다. 이 토션 레이스 제조장치(1)는 환형의 문지(2)로부터 디자인 정보를 인식하는 문지인식부(3)와, 상기 문지인식부(3)에 의해 인식된 디자인 정보에 의해 원사(S)를 기계적으로 꼬아 상기 디자인의 직물(9)을 반복적으로 제조하는 직조부(4)를 구비한다.
상기 문지(2)는 환형의 띠로서, 디자인 정보인 다수의 인식공(5)과 둘레방향을 따라 전둘레에 걸쳐 일정간격으로 형성된 다수의 이송공(6)을 구비하고 있으며, 환형으로 되어 있으므로 상기 문지인식부(3)를 경유하여 무한궤도 형식으로 계속 회전하게 된다.
상기 문지인식부(3)는, 상기 문지(2)의 표면에 접촉할 수 있는 로드(7)와, 상기 문지(2)의 이송공(6)에 결합되는 이송돌기(8a)에 의하여 상기 문지(2)를 회전시킬 수 있는 견인롤러(8)를 구비하는데, 대한민국 등록특허공보(등록번호 10-0483572)에 개시된 바와 마찬가지로, 상기 문지(2)의 인식공(5)에 상기 로드(7)의 단부를 접촉된 상태에서, 상기 문지(2)를 상기 견인롤러(8)에 의해 회전시키면 문지(2) 표면의 천공 유무에 따라 상기 로드(7)의 단부가 인식공(5)에서 전후진하면서 상기 디자인 정보를 인식하게 된다. 이렇게 상기 문지인식부(3)의 로드(7)가 전후진하면, 상기 로드(7)에 연결된 다수의 링크(미도시)에 의해서 상기 로드(7)의 움직임이 상기 직조부(4)의 스핀들 구동기구(미도시)에 전달되어 상기 원사(S)가 감겨진 보빈(B)이 장착된 스핀들(미도시)을 제어하게 된다.
상기 직조부(4)에서는, 대한민국 등록특허공보(등록번호 10-0355717)에 개시된 바와 마찬가지로, 원사(S)를 안내하는 대·소의 나이프(미도시)가, 원추형으로 형성되어 있으면서 일정한 각도로 다수의 나이프안내홈(미도시)을 형성하여서 된 나이프가이드(미도시)의 나이프안내홈을 통하여 벌어지거나 오므라드는 작용을 적 절히 수행함과 동시에 상기 다수의 보빈(B)을 스핀들에 장착하고, 상기 스핀들의 회전과 상기 대·소나이프, 그리고 상기 나이프가이드의 작용에 의해 직물(9)을 직조하게 된다.
따라서, 상기 문지(2)의 둘레 길이가 짧은 경우에는 단순한 디자인의 직물(9)을 반복해서 생산할 수 밖에 없고, 상기 문지(2)의 둘레 길이가 길어지면 상대적으로 짧은 길이의 둘레를 가지는 문지(2)보다 다양한 디자인이 포함된 직물(9)을 반복해서 직조할 수 있게 된다.
그런데, 상기 문지(2)의 길이가 길어지게 되는 경우, 상술한 종래의 토션 레이스 제조장치(1)에서는, 상기 문지(2)가 작업장의 지면에 수북하게 쌓이게 되고, 이렇게 쌓인 문지(2)는 자체적인 무게가 늘어나게 됨으로써 상기 견인롤러(8)에 의하여 끌어올려지기 힘들어지는 문제점이 있다.
그리고, 상기 문지(2)는 보통 종이 재질로 이루어진 다수의 막대를 실로 엮어서 만들어지는데, 상기 문지(2) 무게의 증가로 인하여 상기 견인롤러(8)에 의하여 당겨지는 문지(2)의 장력이 증가할 경우에는 상기 문지(2)를 구성하는 실이 끊어지거나 상기 종이 재질의 막대가 파손되는 문제점도 있다.
또한, 상기 문지(2)가 작업장의 지면에 수북하게 쌓이게 되는 것을 방지하기 위하여, 작업장에 넓게 펼치는 것을 생각해볼 수 있는데, 이럴 경우에는 상기 문지(2)가 차지하는 작업장 지면의 넓이가 과도하게 넓어져서 작업자의 동선이 제한되고 토션 레이스 제조장치(1)의 전체적인 설치공간이 과도하게 요구된다는 문제점이 있다.
그러므로, 상술한 문제점들로 인하여 종래의 토션 레이스 제조장치(1)에서는 비교적 짧은 길이의 둘레를 가지는 문지(2)만을 사용하여 단순한 디자인이 반복되는 직물(9) 예컨대 의류에 부착되는 레이스와 같은 부자재에 한정하여 생산하는 것이 대부분이었고, 비교적 긴 길이의 둘레를 가지는 문지(2)가 요구되는 복잡한 디자인의 직물(9) 예컨대 사람의 목에 두르는 목도리와 같은 완제품 생산에는 사용하기 힘들다는 문제점이 있다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 토션 레이스 제조장치를 나타내는 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 토션 레이스 제조장치의 정면도이다. 도 5는 도 3에 도시된 토션 레이스 제조장치의 상부받침대가 상향위치에 위치한 경우를 나타내는 도면이며, 도 6은 도 3에 도시된 토션 레이스 제조장치의 상부받침대가 하향위치에 위치한 경우를 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토션 레이스 제조장치(100)는, 환형의 문지(2)로부터 인식된 디자인 정보에 의하여 원사(原 絲)(S)를 기계적으로 꼬아 직물(9)을 반복적으로 제조하는 장치로서, 문지인식부(3)와, 직조부(4)와, 프레임(10)과, 상향이송수단과, 하향이송수단을 포함하여 구성된다.
상기 문지(2)와, 문지인식부(3)와, 직조부(4)는 상기 종래의 토션 레이스 제조장치(1)의 구성요소와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 프레임(10)은 상기 문지(2)를 수납하여 지지하기 위한 틀 형상의 구조물로서, 하부받침대(11)와, 상부받침대(12)를 구비한다.
상기 하부받침대(11)는, 상기 문지(2)의 일부를 일시적으로 수납하여 받쳐주는 판상 부재로서, 상기 프레임(10)의 하부에 결합되어 있다.
상기 하부받침대(11)는, 상기 문지인식부(3)에서 하방으로 배출되는 문지(2)를 부드럽게 수납할 수 있도록 곡선형태로 경사진 형상을 가진다.
상기 상부받침대(12)는, 상기 하부받침대(11)의 상방에 위치하는 판상 부재로서, 힌지(16)에 의하여 상기 프레임(10)의 중앙부에 회전가능하게 결합되어 있으며, 상기 문지(2)의 다른 일부, 즉 상기 하부받침대(11)에 수납된 문지(2)를 제외한 나머지의 문지(2)를 일시적으로 수납하여 받쳐준다.
상기 상부받침대(12)는, 이에 수납된 문지(2)가 상기 문지인식부(3)에 부드럽게 공급될 수 있도록 곡선형태로 경사진 형상을 가진다.
상기 상부받침대(12)는, 미리 설정된 상향위치(도 5에 도시된 위치)와 하향위치(도 6에 도시된 위치)의 범위내에서 상기 힌지(16)를 중심으로 회전운동을 할 수 있다.
상기 상부받침대(12)의 하부와 상기 프레임(10) 사이에는, 상기 상부받침대(12)를 상방으로 탄성 바이어스시키며, 상기 상부받침대에 의해 받쳐진 문지의 무게에 의해 탄성 변형되는 스프링(13)이 설치되어 있다. 따라서, 상기 상부받침대(12)에 상기 문지(2)가 일정량 이하로 수납되어 있는 경우에는 상기 스프링(13)에 의하여 상기 상부받침대(12)가 상기 상향위치에 위치하게 된다. 반대로 상기 상부받침대(12)에 상기 문지(2)가 일정량 이상으로 수납되어 있는 경우에는 수납된 문지(2)의 무게에 의하여 상기 상부받침대(12)가 상기 하향위치에 위치하게 된다.
상기 상향위치감지센서(14)는, 상기 상부받침대(12)의 위치를 감지하는 센서로서, 상기 상부받침대(12)가 상기 상향위치에 위치할 때, 후술하는 이송롤러 구동용 모터(23)의 작동을 위한 신호를 발생시킨다. 본 실시예에서 상기 상향위치감지센서(14)로서는, 상기 상부받침대(12)가 접촉함으로써 작동하는 리미트 스위치를 사용하고 있다.
상기 하향위치감지센서(15)는, 상기 상부받침대의 위치(12)를 감지하며, 상기 상부받침대(12)가 상기 하향위치에 위치할 때, 후술하는 이송롤러 구동용 모터(23)의 정지를 위한 신호를 발생시킨다. 본 실시예에서 상기 하향위치감지센서(15)로서는, 상기 상부받침대(12)가 접촉함으로써 작동하는 리미트 스위치를 사용하고 있다.
상기 상향이송수단은, 상기 하부받침대(11)에 받쳐진 부분의 문지(2)를 끌어올려 상기 상부받침대(12)로 공급하는 수단으로서, 이송롤러(21)와 이송롤러 구동용 모터(23)를 구비한다.
상기 이송롤러(21)는, 상기 프레임(10)의 상단부에 회전가능하게 설치되는 사각단면의 롤러로서, 8개의 이송돌기(22)를 구비한다.
상기 이송돌기(22)는, 상기 이송롤러(21)의 양단부의 둘레 각면에 하나씩 배치되어 있는 돌기로서, 상기 이송롤러(21)의 회전시에 상기 문지(2)에 형성된 이송공(6)들에 순차적으로 끼워질 수 있다.
상기 이송롤러(21)의 일단에는 피동스프라켓(26)이 결합되어 있다.
상기 이송롤러 구동용 모터(23)는, 상기 이송롤러(21)에 회전을 위한 동력을 제공하는 모터로서, 상기 상향위치감지센서(14)및 상기 하향위치감지센서(15)와 연결되어 있는 제어장치(미도시)에 의하여 제어된다. 상기 상향위치감지센서(14)가 작동하면 상기 이송롤러 구동용 모터(23)는 작동을 개시하고, 상기 하향위치감지센서(15)가 작동하면 상기 이송롤러 구동용 모터(23)는 정지하게 된다.
상기 이송롤러 구동용 모터(23)의 동력은, 상기 이송롤러 구동용 모터(23)에 연결된 구동스프라켓(25)과, 상기 구동스프라켓(25)에 연결된 체인(24)과 상기 체인(24)에 연결된 피동스프라켓(26)에 의하여, 상기 이송롤러(21)에 전달된다.
상기 하향이송수단은, 상기 상부받침대(12)에 받쳐진 부분의 문지(2)를 상기 문지인식부(3)의 로드(7) 부분을 경유하여 상기 하부받침대(13)로 공급하는 수단으로서, 종래의 토션 레이스 제조장치(1)에서 이미 설명한 문지인식부(3)의 견인롤러(8)와 이송돌기(8a)를 포함하여 구성된다. 따라서, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는, 상술한 구성의 토션 레이스 제조장치(100)를 이용하여 직물(9) 을 제조하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
상기 상부받침대(12)가 하향위치에 위치하고 있는 상태에서는, 상기 하향위치감지센서(15)가 작동하게 되므로, 상기 이송롤러 구동용 모터(23)는 정지한 상태를 유지한다. 이 상태에서 토션 레이스 제조장치(100)에 전원을 가하면, 상기 직조부(4)와, 상기 문지인식부(3)가 작동을 개시하게 된다.
상기 견인롤러(8)는 상기 상부받침대(12)에 일시적으로 수납되어 있는 상기 문지(2)를 끌어당겨서 상기 문지인식부(3)의 로드(7)에 공급하게 된다. (문지공급단계)
상기 문지인식부(3)의 로드(7)가 상기 문지(2)의 인식공(5)을 인식하게 되며, 이렇게 인식된 디자인 정보는 상기 로드(7)에 연결된 다수의 링크(미도시)에 의해서 상기 직조부(4)로 전달된다. (문지인식단계)
상기 문지인식단계에서 인식된 디자인 정보에 의해 상기 직조부(4)는 원사(S)를 기계적으로 꼬아 직물을 직조하게 된다.(직조단계)
상기 견인롤러(8)는 상기 문지인식부(3)의 로드(7)에 공급된 문지(2)를 상기 하부받침대(11)로 배출하게 된다. 이렇게 배출된 문지(2)는 상기 하부받침대(11)에 일시적으로 수납된다. (하향이송단계)
상기 견인롤러(8)가 상기 상부받침대(12)에 일시적으로 수납되어 있던 문지(2)를 상기 하부받침대(11)로 배출함으로써, 상기 상부받침대(12)에 수납되어 있던 문지(2)의 무게가 감소하게 되면, 상기 상부받침대(12)는 상기 스프링(13)에 의하여 상기 상향위치로 이동하게 되고, 상기 상향위치감지센서(14)가 작동하게 됨으 로써 상기 이송롤러 구동용 모터(23)가 작동을 개시하여 상기 이송롤러(21)가 회전하게 된다. 상기 이송롤러(21)의 회전으로 상기 하부받침대(11)에 수납된 문지(2)가 끌어 올려져 상기 상부받침대(12)로 공급된다. 이렇게 상부받침대(12)로 공급된 문지(2)의 무게가 증가하여 일정량 이상이 되면, 상기 상부받침대(12)는 상기 하향위치로 이동하게 되고, 상기 하향위치감지센서(15)가 작동함으로써 상기 이송롤러 구동용 모터(23)는 정지하게 된다. 이렇게 상부받침대(12)의 반복되는 상하 위치 이동에 의하여, 상기 상부받침대(12)에 수납되는 문지(2)의 무게는 적절한 양을 항상 유지할 수 있게 된다.(상향이송단계)
상술한 바와 같이 상기 단계들이 서로 연계하여 반복적으로 수행되면, 동일한 디자인의 직물(9)이 반복적으로 제조될 수 있다.
상술한 토션 레이스 제조장치(100)는, 문지(2)를 상기 하부받침대(11)와 상부받침대(12)에 나누어서 수납할 수 있으므로, 상기 문지(2)의 둘레 길이가 길어져 문지(2)의 무게와 부피가 증가하는 경우에도 작업장 바닥에 문지(2)를 늘어놓지 않을 수 있으므로, 작업장의 공간을 최소한으로 점유하고, 작업자의 동선이 제한되지 않는다는 장점이 있다.
또한, 문지(2)가 긴 경우에도, 종래의 토션 레이스 제조장치(1)와 달리, 문지(2)를 작업장의 지면에 수북하게 쌓아 놓지 않고 상기 하부받침대(11)와 상부받침대(12)에 나누어서 수납할 수 있으므로, 상기 견인롤러(8)에 의하여 당겨지는 문지(2)의 장력이 크게 증가하지 않으므로, 상기 문지(2)를 구성하는 실이 끊어지거나 상기 종이 재질의 문지(2)가 파손되지 않고, 상기 견인롤러(8)에 의하여 문 지(2)가 용이하게 끌어 올려질 수 있으므로 원활하게 직물(9)을 제조할 수 있다는 장점이 있다.
상술한 장점들로 인하여, 상기 토션 레이스 제조장치(100)는 둘레의 길이가 긴 문지(2)를 원활하게 사용할 수 있는데, 이렇게 둘레의 길이가 긴 문지(2)를 사용하게 되면, 단순한 디자인의 반복이 아닌 복잡하고 다양한 디자인의 직물 예컨대 사람의 목에 두르는 목도리와 같은 완제품 생산에도 활용할 수 있다는 효과가 있다.
예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 사람의 목에 둘러지는 본체(9a)와 상기 본체로부터 연장된 다수의 수술(9b)을 구비하는 목도리(9m)를 생산하는 경우, 본 실시예의 토션 레이스 제조장치(100)와 충분히 길이가 긴 문지(2)를 이용하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 여러 개의 목도리(9m)가 연결된 직물(9)을 용이하게 제조한 후, 상기 직물(9)을 절취선(C)을 따라 절단함으로써 상기 목도리(9m)를 대량 생산할 수 있다. 이때, 상기 문지(2)에는 상기 목도리(9m) 전체의 디자인 정보가 저장될 수 있으므로, 상기 본체(9a)에는 단순한 디자인이 반복되는 경우 뿐 아니라 복잡하고 정교한 단일 디자인도 삽입될 수 있다는 장점이 있다.
이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.