KR101129484B1 - 스플라이스 헤드, 실이음 장치 및 실이음 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 실이음 부분의 강도를 향상시킬 수 있는 스플라이스 헤드에 관한 것이다.

언트위스팅 노즐구멍(32)으로부터 압축유체를 분사하여 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 이합연사(70, 71) 각각의 꼬임을 푼다. 다음에 실이음 노즐구멍(33)으로부터 압축유체를 분사하여 꼬임을 푼 복수 가닥의 이합연사(70, 71) 상호간에 충격을 준다. 이렇게 복수 가닥의 이합연사(70, 71) 각각의 꼬임을 푼 후에 복수 가닥의 이합연사(70, 71) 상호간에 압축유체에 의한 충격을 줌으로써, 복수 가닥의 이합연사(70, 71) 자체가 서로 엉켜서 복수 가닥 이합연사(70, 71)의 각각으로부터 돌출되는 섬유 상호간의 엉킴이 복잡하게 된다. 이에 따라 실이음을 한 실에 있어서의 실이음 부분의 강도를 향상시킬 수 있다.

Description

스플라이스 헤드, 실이음 장치 및 실이음 방법{SPLICE HEAD, SPLICING DEVICE AND SPLICING METHOD}

본 발명은, 복수 가닥의 실(yarn)을 서로 실이음(piecing) 하는 실이음 장치(splicing device)에 사용되는 스플라이스 헤드(splice head), 스플라이스 헤드를 구비하는 실이음 장치 및 실이음 방법(splicing method)에 관한 것이다.

일본국 공개특허 특개2006-52485호 공보에 개시되어 있는 종래기술의 스플라이스 헤드는, 실 수용공간(yarn 收容空間)과 대략 직각으로 분사(噴射)되는 제1노즐구멍과, 실 수용공간에 삽입되는 실의 기단부(基端部)로부터 선단부(先端部)를 향하는 방향으로 경사지게 분사되는 제2노즐구멍이 형성된다. 제1노즐구멍 및 제2노즐구멍으로부터 분사되는 압축유체(壓縮流體)는, 실 수용공간의 중심축선(中心軸線)과 교차하는 방향으로 각각 진행한다.

제1노즐구멍으로부터 압축유체가 분사됨으로써 실이 언트위스팅(untwisting) 되고, 제2노즐구멍으로부터 압축공기(壓縮空氣)가 분사됨으로 써 실을 압축유체의 흐름에 따라 연장시킨 상태에서 교차하도록 엉키게 하여 2가닥 실의 실이음이 완료된다.

상기한 종래기술의 스플라이스 헤드에서는, 각 노즐구멍으로부터 분사되는 압축유체는 실 수용공간의 중심축선(中心軸線)을 향하여 진행한다. 이 경우에 실 수용공간에 수용되는 실의 언트위스팅 양이 적다. 실의 언트위스팅 양이 적은 경우에는, 복수 가닥의 실이 서로 충돌한다고 하더라도 복수 가닥의 실 상호간의 엉킴이 불충분하게 되는 경우가 있다.

예를 들면 이합연사(二合撚絲 ; two-ply yarn) 상호간을 실이음 하는 경우에 상기한 종래기술의 스플라이스 헤드에서는, 이합연사 자체가 꼬여 있기 때문에 언트위스팅 양이 적어 충분한 실이음을 할 수 없으므로 실이음 부분의 강도(强度)가 저하된다는 문제가 있다. 특히 면사(綿絲) 등 단섬유(短纖維)가 방적(紡績)되는 단사(單絲 ; single yarn)를 서로 꼬이게 한 이합연사에서는, 이합연사 상호간의 엉킴이 약하여 실이음 부분의 강도가 더 저하된다는 문제가 있다. 이러한 문제는 상기의 스플라이스 헤드를 구비하는 실이음 장치 및 실이음 방법에 있어서도 동일하게 발생한다.

본 발명의 목적은, 실이음 부분의 강도를 향상시킬 수 있는 스플라이스 헤드, 실이음 장치 및 실이음 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 복수 가닥의 실의 선단부(先端部)가 동일방향을 향하여 포개어진 상태에서, 압축유체(壓縮流體)를 분사(噴射)함으로써 포개어진 복수 가닥의 실을 서로 실이음 하는 실이음 장치(splicing device)에 사용되는 스플라이스 헤드(splice head)로서,

포개어진 상태의 복수 가닥의 실을 수용 가능하고 미리 정해진 중심축선(中心軸線)을 따라 연장되는 실 수용공간(yarn 收容空間 ; yarn-accommodating space)과,

상기 실 수용공간과 외부공간을 연결시켜서 중심축선과 비틀림의 위치관계가 되는 비틀림 방향(torsional direction)으로 연장되는 언트위스팅 노즐구멍(untwisting nozzle hole)과,

상기 실 수용공간과 외부공간을 연결시켜서 중심축선과 교차하는 교차방향(intersecting direction)으로 연장되는 인터트와이닝 노즐구멍(intertwining nozzle hole)이 형성되는 스플라이스 헤드이다.

또 본 발명에 있어서, 상기 언트위스팅 노즐구멍은, 중심축선과 수직방향으로 중심축선에 근접함에 따라 중심축선 방향 일방(一方)으로 진행하여 중심축선과 경사지는 것이 바람직하다.

또 본 발명에 있어서, 2개의 언트위스팅 노즐구멍이 형성되고,

제1언트위스팅 노즐구멍이 실 수용공간을 향하여 연장되는 제1언트위스팅 방향과,

제2언트위스팅 노즐구멍이 실 수용공간을 향하여 연장되는 제2언트위스팅 방향은, 중심축선을 중심으로 하여 반대방향이 되는 것이 바람직하다.

또 본 발명은, 상기 스플라이스 헤드와,

언트위스팅 노즐구멍을 통하여 압축유체를 실 수용공간 내로 분사하는 제1분사부(第一噴射部)와,

인터트와이닝 노즐구멍을 통하여 압축유체를 실 수용공간 내로 분사하는 제2분사부와,

제1분사부와 제2분사부의 압축유체 분사타이밍(壓縮流體 噴射 timing)을 개별적으로 제어할 수 있는 제어부(制御部)를 구비하는 것을 특징으로 하는 실이음 장치(splicing device)이다.

또 본 발명은, 포개어진 상태의 복수 가닥의 실을 수용 가능하고 미리 정해진 중심축선을 따라 연장되는 실 수용공간과, 실 수용공간과 외부공간을 연결시켜서 중심축선과 비틀림의 위치관계가 되는 비틀림 방향으로 연장되는 언트위스팅 노즐구멍과, 실 수용공간과 외부공간을 연결시켜서 중심축선과 교차하는 교차방향으로 연장되는 인터트와이닝 노즐구멍이 형성되는 스플라이스 헤드를 사용하여 복수 가닥의 실을 서로 실이음 하는 실이음 방법으로서,

복수 가닥의 이합연사(二合撚絲 ; two-ply yarn)가 동일방향을 향하여 포개어진 상태에서, 스플라이스 헤드의 실 수용공간에 수용하는 실수용 공정(yarn-accommodating step)과,

언트위스팅 노즐구멍으로부터 실 수용공간으로 압축유체를 분사하여 이합연사의 꼬임을 각각 푸는 언트위스팅 공정(untwisting step)과,

인터트와이닝 노즐구멍으로부터 실 수용공간으로 압축유체를 분사하여 꼬임이 풀어진 이합연사 상호간을 풀어서 서로 엉키게 하는 실이음 공정(piecing step)을 포함하는 것을 특징으로 하는 실이음 방법이다.

또 본 발명에 있어서, 연사(撚絲 ; yarn-twisting)의 종류 및 실이음 되는 실의 가닥수 중에서 어느 하나 이상에 의하여 상기 언트위스팅 공정의 여부(與否)를 선택적으로 절환(切換)하는 것이 바람직하다.

또 본 발명에 있어서, 언트위스팅 공정에서는, 이합연사의 꼬인 방향과 반대방향으로 압축유체가 선회(旋回)하도록 압축유체의 분사방향을 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적, 특색 및 이점은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 더 명확하게 될 것이다.

도1은 본 발명의 한 실시예에 있어서의 스플라이스 헤드(20)를 확대하여 나타내는 사시도이다.

도2는 스플라이스 헤드(20)를 나타내는 정면도이다.

도3은 스플라이스 헤드(20)를 나타내는 평면도이다.

도4는 스플라이스 헤드(20)의 우측면도이다.

도5는 스플라이스 헤드(20)의 좌측면도이다.

도6A 및 도6B는 압축유체의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.

도7은 실이음 장치(30)의 기능적 구성을 나타내는 블럭도이다.

도8은 제어부(64)에 의한 실이음 동작을 나타내는 플로우 차트이다.

도9A～도9C는 실이음 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도10은 본 발명의 다른 실시예에 있어서의 스플라이스 헤드(20A)를 나타내는 평면도이다.

이하에서는, 도면을 참고로 하여 본 발명의 적합한 실시예를 상세하게 설명한다. 또 본 명세서에 있어서, 「연사(撚絲 ; yarn-twisting)의 종류」란 단사(單絲 ; single yarn), 이합연사(二合撚絲 ; two-ply yarn), 3개의 단사를 꼬아서 만든 삼합연사(三合撚絲 ; three ply yarn) 등을 말한다.

도1은 본 발명의 한 실시예에 있어서의 스플라이스 헤드(20)를 확대하여 나타내는 사시도이다. 도2는 스플라이스 헤드(20)를 나타내는 정면도이다. 또 도3은 스플라이스 헤드(20)를 나타내는 평면도이다. 도4는 스플라이스 헤드(20)의 우측면도이다. 또 도5는 스플라이스 헤드(20)의 좌측면도이다.

스플라이스 헤드(splice head)(20)는 실이음 장치(splicing device)(30)에 구비되고, 압축유체(壓縮流體)인 압축공기가 통과하는 노즐구멍이 형성되는 노즐구멍 형성체(nozzle hole 形成體)이다. 실이음 장치(30)는, 스플라이스 헤드(20)의 실 수용공간(yarn 收容空間 ; yarn accommodating space)(31)에 압축유체를 분사(噴射)함으로써, 실 수용공간(31)에 수용되는 복수 가닥의 편사(編 絲)를 이어붙여서 연결하는 장치이다. 본 실시예에서는, 실이음 장치(30)는 2가닥 이합연사를 실이음한다.

스플라이스 헤드(20)는, 미리 정해진 축선방향(軸線方向)(Z)으로 연장되는 기둥 모양으로 형성되고, 축선방향(Z)과 수직의 단면(斷面) 형상이 대략적으로 일정하게 형성된다. 스플라이스 헤드(20)에는, 실 수용공간(31)과, 언트위스팅 노즐구멍(untwisting nozzle hole)(32)과, 인터트와이닝 노즐구멍(intertwining nozzle hole)인 실이음 노즐구멍(piecing nozzle hole)(33)과, 출입구 공간형성부(出入口 空間形成部)(24)와, 연결로(連結路)(35)가 형성된다.

실 수용공간(31)은 미리 정해진 방향으로 연장되는 중심축선(中心軸線)(L1)을 둘러싸고, 중심축선(L1)에 있어서 축선방향(Z)의 양방으로 개방(開放)되는 통(筒) 모양으로 형성된다. 실 수용공간(31)은, 중심축선(L1)을 따라 연장되어 포개어지는 2가닥의 이합연사가 완만하게 수용될 수 있도록 형성된다. 또 중심축선(L1)은, 축선방향(Z)과 수직인 단면에 있어서의 실 수용공간(31)의 중심위치를 통과하는 위치에 설정된다. 실 수용공간(31)은 중심축선(L1)을 따라 연장된다.

언트위스팅 노즐구멍(32)은, 양단(兩端)이 개방되는 통 모양으로 형성되어 실 수용공간(31)과 외부공간(40a)을 연결시킨다. 언트위스팅 노즐구멍(32)은, 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 이합연사 각각의 꼬임을 풀기 위한 구멍이 된다. 실이음 노즐구멍(33)은, 양단이 개방되는 통 모양으로 형성되어 실 수용공간(31)과 외부공간(40b)을 연결시킨다. 실이음 노즐구멍(33)은, 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 이합연사를 풀어서 엉키게 하기 위한 구멍이 된다.

출입구 공간형성부(24)는 축선방향(Z)과 수직인 단면 형상이 V자 형상으로 형성되고, 중심축선(L1)으로부터 멀어짐에 따라 점차적으로 넓어지는 삼각기둥 모양의 출입구 공간(出入口 空間)(34)이 형성된다. 출입구 공간(34)은 축선방향(Z)과 수직인 단면 형상이 깔때기 모양으로 형성되고, 출입구 공간형성부(24)에 있어서 축선방향(Z) 전체 길이에 걸쳐 형성된다. 출입구 공간(34)에 있어서 폭이 넓은 측 개구(開口)(26) 및 폭이 좁은 측 개구(27)는, 출입구 공간형성부(24)에 있어서 축선방향(Z) 전체 길이에 걸쳐 각각 연장된다. 출입구 공간(34)의 폭이 넓은 측 개구(26)는 외부공간(40c)으로 개방된다.

연결로(35)는 출입구 공간(34)에 있어서 폭이 좁은 측 개구(27)와 실 수용공간(31)을 연결시킨다. 연결로(35)는 스플라이스 헤드(20)에 있어서 축선방향(Z) 전체 길이에 걸쳐 형성된다. 연결로(35)는 제1연결로(36)와 제2연결로(37)를 포함한다. 제1연결로(36)는, 일단(一端)에서 출입구 공간(34)의 폭이 좁은 측 개구(27)로 연결되어 있고, 타단(他端)에서 제2연결로(37)로 연결되어 있다. 제2연결로(37)는, 일단에서 실 수용공간(31)으로 연결되어 있고, 타단에서 제1연결로(36)로 연결되어 있다. 축선방향(Z)과 수직인 평면에 있어서, 연결로(35)는 제1연결로(36)와 제2연결로(37)에 의하여 연장되는 방향이 다르게 되어 제1연결로(36)와 제2연결로(37)의 경계에서 굴곡(屈 曲)된다.

도2에 나타나 있는 바와 같이 언트위스팅 노즐구멍(32)은, 축선방향(Z)과 수직방향으로 중심축선(L1)에 근접함에 따라 축선방향 일방(軸線方向 一方)(Z1)으로 진행되어 중심축선(L1)과 경사를 이룬다. 여기에서 축선방향 일방(Z1)은 중심축선(L1)을 따라 진행하는 방향 중에서 일방이다. 본 실시예에서는 축선방향 일방(Z1)은, 실이음 되어야 하는 실이 실 수용공간(31)에 수용된 상태에서 실의 기단측(基端側)으로부터 선단부측(先端部側)을 향하여 중심축선(L1)을 따라 실 수용공간(31)을 진행하는 방향이 된다. 또 실이음 노즐구멍(33)은 상기 중심축선(L1)과 수직인 평면을 따라 연장된다.

언트위스팅 노즐구멍(32) 및 실이음 노즐구멍(33) 내에서 실 수용공간(31)으로 개방되는 분사구(噴射口)(32a, 33a)는, 축선방향(Z)으로 연장되는 장공(長孔) 형상으로 형성된다. 실이음 노즐구멍(33)의 분사구(33a)는 언트위스팅 노즐구멍(32)의 분사구(32a)에 비하여 축선방향 일방(Z1)에 위치한다. 실이음 노즐구멍(33)의 분사구(33a)는 실 수용공간(31)의 축선방향(Z) 중앙위치에 배치된다. 따라서 언트위스팅 노즐구멍(32)의 분사구(32a)는 실 수용공간(31)의 축선방향(Z) 중앙위치보다 축선방향 타방(軸線方向 他方)(Z2)으로 치우치도록 배치된다.

도3에 나타나 있는 바와 같이 실 수용공간(31)은, 중심축선(L1)과 수직인 단면 형상이 대략 반원(半圓) 형상으로 형성된다. 구체적으로 실 수용공간(31)은, 원호(圓弧) 모양이며 중심축선을 따라 연장되는 원호면(圓弧 面)(41)과 원호면(41)의 둘레방향 양쪽 변 가장자리 부분(41a, 41b)을 연결하는 연결면(連結面)(42)으로 둘러싸이는 대략 기둥 형상으로 형성된다. 연결면(42)은 축선방향(Z)으로 연장되는 평탄면(平坦面)으로 형성된다. 중심축선(L1)은 실 수용공간(31)의 중심위치에 설정된다. 예를 들면 중심축선(L1)은, 실 수용공간(31)에 접하는 내주면(內周面)(41, 42)에 내접(內接)하는 내접원(內接圓)의 중심을 통과한다.

언트위스팅 노즐구멍(32)의 분사구(32a)는, 연결면(42)에 있어서 원호면(41)의 둘레방향 일단부(一端部)(41a)에 가까운 영역에 형성된다. 또 언트위스팅 노즐구멍(32)은 연결면(42)으로부터, 원호면(41)에 있어서 둘레방향 일단부(41a)에 가까운 영역을 향하는 방향으로 연장된다. 본 실시예에서는, 언트위스팅 노즐구멍(32)은 중심축선(L1)과 비틀림의 위치관계가 되는 비틀림 방향(torsional direction)(A)으로 연장된다.

실이음 노즐구멍(33)의 분사구(33a)는 원호면(41)에 있어서 둘레방향 중앙영역(41d)에 형성된다. 또 실이음 노즐구멍(33)은 원호면(41)으로부터, 연결면(42)에 있어서 폭방향 중앙(41c)의 영역을 향하는 방향으로 연장된다. 본 실시예에서는, 실이음 노즐구멍(33)은 중심축선(L1)과 직교하는 직교방향(B)으로 연장된다. 또 실이음 노즐구멍(33)은 연결면(42)과 수직방향으로 연장된다.

도6A 및 도6B는 압축유체의 흐름을 설명하기 위한 도면이다. 도6A는 언트위스팅 노즐구멍(32)으로부터 분사되는 압축유체의 흐름(F1)을 나타낸다. 도6B는 실이음 노즐구멍(33)으로부터 분사되는 압축유체의 흐름(F2)을 나타낸다.

도6A에 나타나 있는 바와 같이 언트위스팅 노즐구멍(32)으로부터 실 수용공간(31)으로 공급되는 압축유체공기는, 원호면(41)의 둘레방향 일단부(41a)로부터 둘레방향 타단부(他端部)(41b)를 향하여 원호면(41)을 따라 흐른다. 이에 따라 실 수용공간(31)에서는 중심축선(L1)을 중심으로 하여 선회(旋回)하는 선회류(旋回流 ; rotating flow)(F1)가 발생한다. 이에 따라 중심축선(L1) 부근에 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 실이 존재하는 경우에, 복수 가닥의 실 각각은 선회류(F1)와 함께 중심축선(L1)을 중심으로 하여 회전한다. 복수 가닥의 실 각각은, 꼬인 방향과 반대방향으로 회전함으로써 그 꼬임이 풀어진다.

또한 본 실시예에서는 도2에 나타나 있는 바와 같이 언트위스팅 노즐구멍(32)이 중심축선(L1)과 경사져 있기 때문에, 압축유체는 중심축선(L1)을 중심으로 하여 나선(螺旋) 모양으로 회전하면서 축선방향 일방(Z1)으로 진행한다. 이에 따라 축선방향(Z)으로 넓은 범위에 걸쳐서 선회류(F1)를 발생시킬 수 있어, 축선방향(Z)으로 넓은 범위에 걸쳐서 실 수용공간(31)에 배치되는 실의 꼬임을 풀 수 있다.

도6B에 나타나 있는 바와 같이 실이음 노즐구멍(33)으로부터 실 수용공간으로 공급되는 압축유체는, 원호면(41)으로부터 중심축선(L1)을 통과하여 연결면(42)에 충돌한다. 압축유체는 연결면(42)과 수직으로 충돌함으로써 중 심축선(L1)으로 향하는 직진류(直進流 ; straight flow)(F2)가 발생한다. 이에 따라 중심축선(L1) 부근에 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 실이 존재하는 경우에 복수 가닥의 실은, 직진류(F2)가 충돌함으로써 압축유체로부터 강한 충격을 받아 변위(變位) 및 풀어짐이 발생하여 서로 엉킨다.

도7은 실이음 장치(30)의 기능적 구성을 나타내는 블럭도이다. 실이음 장치(30)는, 제1분사부(第一噴射部)(60), 제2분사부(61), 실안내부(yarn-guiding portion)(62), 스플라이스 보조부(splice 補助部)(63) 및 제어부(制御部)(64)를 구비한다. 제1분사부(60)는 언트위스팅 노즐구멍(32)을 통하여 스플라이스 헤드(20)의 실 수용공간(31)으로 압축유체를 공급한다. 제2분사부(61)는 실이음 노즐구멍(33)을 통하여 스플라이스 헤드(20)의 실 수용공간(31)으로 압축유체를 공급한다.

실안내부(62)는 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 실을 안내하여 실 수용공간(31)에 수용한다. 스플라이스 보조부(63)는 실이음 동작이 원활하게 이루어지도록 스플라이스 동작을 보조한다. 구체적으로는 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 실을 파지(把持)하거나 불필요한 부분을 제거한다. 제어부(64)는 상기한 각 부(60～63)에 제어명령(制御命令)을 내림으로써 이들을 제어한다. 각 부에 관해서는 종래의 기술을 사용하여 실현시킬 수 있다. 본 실시예에서는, 제어부(64)는 제1분사부(60)와 제2분사부(61)의 압축유체 분사타이밍(壓縮流體 噴射 timing)을 개별적으로 제어할 수 있도록 구성된다.

도8은 제어부(64)에 의한 실이음 동작을 나타내는 플로우 차트이다. 도9A～도9C는 실이음 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도9A～도9C의 순서로 동작이 이루어진다. 이하에서는 이합연사(70, 71) 상호간을 실이음 하는 경우를 설명한다. 스텝(a0)에서는, 실이음 가능한 상태로 준비가 완료된 상태에서 실이음 명령이 제어부(64)로 내려지면, 스텝(a1)로 진행하여 실이음 동작을 시작한다.

스텝(a1)에서는, 제어부(64)는 실안내부(62)를 제어함으로써 실이음 하여야 하는 2가닥의 실을 안내하여 출입구 공간(34) 및 연결로(35)를 통과시켜서 실 수용공간(31)에 수용한다. 이 때에 스플라이스 보조부(63)에 의하여 실이음 하여야 하는 실이 축선방향(Z)으로 연장되어 선단부가 축선방향 일방(Z1)을 향하여 포개어진다. 도9A에 나타나 있는 바와 같이 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 이합연사(70, 71)를 축선방향(Z)으로 가지런히 놓아서 실 수용공간(31)에 수용하는 실수용 공정(yarn-accommodating step)을 완료하면, 스텝(a2)로 진행한다.

스텝(a2)에서는, 제어부(64)는 제1분사부(60)를 제어하여 언트위스팅 노즐구멍(32)으로부터 실 수용공간(31)으로 압축유체를 분사한다. 이에 따라 실 수용공간(31)에서는 중심축선(L1)을 중심으로 하여 선회하는 선회류(F1)가 발생하고, 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 이합연사(70, 71)는 선회류(F1)와 함께 중심축선(L1)을 중심으로 하여 각변위(角變位)한다. 복수 가닥의 이합연사(70, 71)는 꼬인 방향과 반대방향으로 회전함으로써 꼬임이 풀어진다. 예를 들면 도9B에 나타나 있는 바와 같이 S꼬임을 이루고 있는 이 합연사(70, 71)는, S꼬임이 풀려서 완만한 Z꼬임이 된다. 이렇게 하여 복수 가닥의 이합연사(70, 71)의 꼬임을 풀면, 제1분사부(60)에 의한 압축유체의 공급을 정지하고 스텝(a3)으로 진행한다.

스텝(a3)에서는, 제어부(64)는 제2분사부(61)를 제어하여 실이음 노즐구멍(33)으로부터 실 수용공간(31)으로 압축유체를 분사한다. 이에 따라 실 수용공간(31)에서는, 압축유체는 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 이합연사(70, 71)에 충돌한다. 이 경우에 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 이합연사(70, 71)는, 압축유체로부터 강한 충격을 받아 변위 및 풀어짐이 발생하여 서로 엉킨다. 이에 따라 도9C에 나타나 있는 바와 같이 이합연사(70, 71) 상호간이 복잡하게 엉켜서 2가닥의 이합연사가 연결된다. 이렇게 하여 복수 가닥의 이합연사(70, 71)을 풀어서 서로 교차하도록 엉키게 하면, 제2분사부(61)에 의한 압축유체의 공급을 정지하고 스텝(a4)로 진행한다.

스텝(a4)에서는, 제어부(64)는 스플라이스 보조부(63)를 제어하여 복수 가닥 이합연사의 클램프(clamp) 해제, 불필요한 실 부분 제거 등을 하고, 실 수용공간(31)으로부터 실이음 한 실을 배출시켜서 실이음 동작을 종료한다. 본 실시예에서는 스텝(a3) 후에 불필요한 실 부분을 절단하고 있지만, 불필요한 실 부분을 절단한 후에 스텝(a3)을 하여도 좋다.

이상과 같이 본 실시예에서는, 언트위스팅 노즐구멍(32)으로부터 압축유체를 분사하여 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 이합연사(70, 71) 각각 의 꼬임을 푼다. 다음에 실이음 노즐구멍(33)으로부터 압축유체를 분사하여 꼬임을 푼 복수 가닥의 이합연사(70, 71) 상호간에 충격을 준다. 이렇게 복수 가닥의 이합연사(70, 71) 각각의 꼬임을 푼 후에, 복수 가닥의 이합연사(70, 71) 상호간에 압축유체에 의한 충격을 줌으로써 복수 가닥의 이합연사(70, 71) 자체가 서로 엉켜서, 복수 가닥의 실 각각으로부터 돌출되는 섬유 상호간의 엉킴이 복잡하게 된다. 이에 따라 실이음을 한 실에 있어서의 실이음 부분의 강도(强度)를 향상시킬 수 있다.

또 본 실시예에서는, 언트위스팅 노즐구멍(32)으로부터 분사된 압축유체는 중심축선(L1)을 중심으로 하여 나선 모양으로 회전하면서 축선방향 일방(Z1)으로 진행한다. 이에 따라 축선방향(Z)의 넓은 범위 걸쳐서 이합연사의 꼬임을 풀 수 있어, 다음 공정에서 이합연사 상호간을 풀어서 교차하도록 엉키게 하는 것을 효과적으로 할 수 있다. 또 축선방향 일방(Z1)으로 진행하는 나선 모양의 선회류(F1)를 발생시킴으로써 이합연사(70, 71)의 선단부가 축선방향 일방(Z1)으로 연장된 상태에서, 중심축선(L1)을 중심으로 하여 각변위 하게 되어 꼬임을 효과적으로 풀 수 있다.

또 본 실시예에서는, 도2에 나타나 있는 바와 같이 언트위스팅 노즐구멍(32)의 분사구(32a)가 실이음 노즐구멍(33)의 분사구(33a)보다 축선방향 타방(Z2)에 배치되기 때문에, 제1분사부(60)에 의하여 이합연사의 꼬임이 풀어진 부분에, 제2분사부(61)에 의하여 복수 가닥의 실을 풀어서 교차하도록 엉키게 하는 것을 촉진할 수 있어 이합연사 상호간의 엉킴을 더 강하게 할 수 있다. 또 본 실시예에서는 언트위스팅 노즐구멍(32)의 분사구(32a)가 축선방향(Z)으로 연장되는 장공 형상으로 형성되기 때문에, 나선 모양으로 선회하는 선회류를 쉽게 형성하도록 할 수 있다. 또 실이음 노즐구멍(33)의 분사구(33a)가 축선방향(Z)으로 연장되는 장공 형상으로 형성되기 때문에, 넓은 범위에 걸쳐 실을 풀어서 교차하도록 엉키게 할 수 있다. 또 실이음 노즐구멍(33)으로부터 분사되는 압축유체는 중심축선(L1)과 직교하는 방향으로 분사됨과 아울러 연결면(42)과 수직으로 진행하기 때문에, 실이음용의 압축유체가 축선방향(Z)으로 이동하는 것을 방지할 수 있어 실이음용으로서 실에 주는 충격을 크게 할 수 있다.

또 제어부(64)는, 실 재료의 종류, 연사의 종류 및 실이음 되는 복수 가닥 실의 총섬유량(總纖維量) 중에서 적어도 어느 하나에 의하여 상기 언트위스팅 공정의 필요와 불필요를 선택적으로 절환(切換)하는 것이 바람직하다. 예를 들면 단사를 실이음 하는 경우, 섬유가 긴 실을 실이음 하는 경우, 2가닥 이상의 이합연사를 동시에 실이음 하는 경우 등과 같이 언트위스팅 공정을 할 필요가 없더라도 실 상호간을 충분히 풀어서 교차하도록 엉키게 할 수 있는 경우에는, 언트위스팅 공정을 하지 않고 실수용 공정 후에 실이음 공정을 하여도 좋다.

예를 들면 언트위스팅 공정을 할 것인가 안 할 것인가의 설정정보(設定情報)가 제어부(64)의 기억부에 미리 기억된다. 또 제어부(64)에는 연사의 종류 및 실이음 되는 복수 가닥 실의 총섬유량 등이 입력치(入力 値)로서 주어진다. 이에 따라 제어부(64)는 언트위스팅 공정이 필요한 것인가 아닌가를 판단하고, 언트위스팅 공정이 필요하다고 판단되면 언트위스팅 공정을 하고, 불필요하다고 판단되면 언트위스팅 공정을 하지 않는다. 이에 따라 언트위스팅 공정을 하지 않음으로써 실이음 시간을 단축할 수 있다.

본 실시예의 실이음 장치(30)는 횡편기(橫編機)에 사용된다. 이 경우에 실이음 장치(30)는 예를 들면 편성 중의 편사(編絲)와 다른 색의 편사를 편성 중의 편사에 실이음 하는 경우에 사용된다. 또 실이음 장치(30)는 파단(破斷)된 편사에 새로운 편사를 실이음 하는 경우에도 사용된다. 이 경우에 횡편기에 제어부가 설치된다. 제어부는 실이음 타이밍에 도달하였다고 판단하면, 도8에 나타나 있는 동작을 시작한다. 횡편기는 예를 들면 일본국 공개특허 특개2006-118059호 공보에 개시되어 있다. 또 본 실시예에서는 횡편기에 사용된다고 하였지만, 이에 한정되지 않고 다른 편성기(編成機) 및 방직기(紡織機)에도 적용할 수 있다.

또 본 실시예는 1가닥의 이합연사(70, 71) 상호간을 실이음 하는 경우에 적합하게 사용된다. 또한 면사(綿絲)에 의한 이합연사를 실이음 하는 경우에 적합하게 적용할 수 있다. 다만 면사에 의한 이합연사에 한정하지 않고, 실 재료의 종류가 다른 경우 및 연사의 종류가 다른 경우이더라도 실이음을 할 수 있다. 또 본 실시예에서는 S꼬임의 이합연사(70, 71)를 실이음 하는 것에 관하여 설명하였지만, 선회류(F1)의 축선 둘레의 회전방향이 도1～도3과 반대로 형성함으로써 Z꼬임의 이합연사 상호간을 실이음 할 수 있다.

도10은 본 발명에 있어서 다른 실시예의 스플라이스 헤드(20A)를 나타내는 평면도이다. 다른 실시예의 스플라이스 헤드(20A)는 제1실시예의 스플라이스 헤드(20)와 동일한 구성을 구비하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이고 그에 대한 설명을 생략한다. 다른 실시예의 스플라이스 헤드(20A)는, 제1실시예의 스플라이스 헤드(20)에 비하여 2개의 언트위스팅 노즐구멍(32A, 32B)이 형성된다. 다른 구성은 동일하다.

제1언트위스팅 노즐구멍(32A)으로부터 실 수용공간(31) 내로 분사되는 압축유체에 의하여 형성되는 선회류와 제2언트위스팅 노즐구멍(32B)으로부터 실 수용공간 내로 분사되는 압축유체에 의하여 형성되는 선회류는, 방향이 반대로 설정된다. 즉 제1언트위스팅 노즐구멍(32A)이 실 수용공간(31)을 향하여 연장되는 제1언트위스팅 방향과 제2언트위스팅 노즐구멍(32B)이 실 수용공간(31)을 향하여 연장되는 제2언트위스팅 방향이, 중심축선(L1)을 중심으로 하여 반대방향이 된다.

다른 실시예의 스플라이스 헤드(20A)를 구비하는 실이음 장치(30)에서는, 제어부(64)에 의하여 2개의 언트위스팅 노즐구멍(32A, 32B)으로부터 분사시키는 압축유체를 절환할 수 있도록 구성된다. 이 경우에 제어부(64)는, 도9A～도9C의 스텝(a2)에 나타나 있는 언트위스팅 공정에서는 이합연사가 꼬인 방향과 반대방향으로 압축유체가 선회하도록 압축유체의 분사방향을 절환한다. 이에 따라 1개의 실이음 장치(30)에 의하여 이합연사의 연사 방향이 S꼬임이더라도 Z꼬임이더라도 대응 가능하도록 할 수 있어 범용성(汎用性)을 향상시킬 수 있다.

상기한 각 실시예는 본 발명에 대한 하나의 예시이며 발명의 범위 내에 있어서 구성을 변경할 수 있다. 예를 들면 스플라이스 헤드의 구체적인 형상에 관해서는 언트위스팅 노즐구멍(32)과 실이음 노즐구멍(33)이 형성되어 있으면 좋고, 외형 형상에 관해서는 적당하게 변경할 수 있다. 또 실이음 장치(30)의 구체적 구성에 관해서도 적당하게 변경할 수 있다. 또 실 수용공간(31)의 형상에 관해서도 반원 모양으로 하였지만, 반원 형상에 한정되지 않고 원형(圓形) 등 다른 형상으로 하더라도 좋다. 또한 예를 들면 상기의 각 실시예에서는 압축유체로서 압축공기를 사용하였지만, 유체의 종류는 공기에 한정되는 것이 아니라, 실이음 하는 실에 불활성(不活性)한 가스 예를 들면 질소가스를 공기 대신 사용할 수도 있다. 또한 가압(加壓)한 물을 압축유체로서 사용하여도 좋다.

본 발명은, 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하지 않고 다른 여러 가지의 형태로 실시할 수 있다. 따라서 상기의 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않고, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 나타나 있는 것이며 명세서 본문에는 조금도 구속되지 않는다. 또한 특허청구범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

본 발명에 의하면, 언트위스팅 노즐구멍으로부터 실 수용공간으로 압축유체를 분사하면, 실 수용공간에서는 중심축선을 중심으로 하여 선회하는 선회류가 발생한다. 이에 따라 중심축선 부근에 존재하며 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 실은, 선회류와 함께 중심축선을 중심으로 하여 각변위한다. 복수 가닥의 실은 꼬인 방향과 반대방향으로 회전함으로써 꼬임이 풀어진다.

또 인터트와이닝 노즐구멍으로부터 실 수용공간으로 압축유체를 분사하면, 압축유체는 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 실에 충돌한다. 이 경우에 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 실은, 압축유체로부터 강한 충격을 받아 변위 및 풀어짐이 발생하여 서로 엉킨다.

언트위스팅 노즐구멍으로부터 압축유체를 분사하여 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 실 각각의 꼬임을 푼 후에, 인터트와이닝 노즐구멍으로부터 압축유체를 분사하여 꼬임을 푼 복수 가닥의 실 상호간에 충격을 주면, 복수 가닥의 실 자체가 서로 엉켜서 복수 가닥의 실 각각으로부터 돌출되는 섬유 상호간의 엉킴이 복잡하게 되어 실이음 한 실에 있어서의 실이음 부분의 강도(强度)를 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 언트위스팅 노즐구멍으로부터 실 수용공간으로 압축유체를 분사하면, 압축유체는 중심축선을 중심으로 하여 나선 모양으로 회전하면서 축선방향 일방으로 진행한다. 중심축선 일방에 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 실을 배치한다. 이 경우에 나선 모양의 선회류 중에 배 치되며 실이음 하여야 하는 실은, 선단부가 축선방향 일방으로 연장된 상태에서 중심축선을 중심으로 하여 각변위하게 되어 꼬임을 효과적으로 풀 수 있다.

본 발명에 의하면, 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 실 각각이 S꼬임일 경우에, 제1언트위스팅 노즐구멍으로부터 압축유체를 분사함으로써 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 실의 꼬임이 각각 풀어진다. 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 실 각각이 Z꼬임일 경우에, 제2언트위스팅 노즐구멍으로부터 압축유체를 분사함으로써 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 실 각각의 꼬임이 풀어진다. 이렇게 2개의 언트위스팅 노즐구멍으로부터 선택적으로 압축유체를 분사함으로써 S꼬임 및 Z꼬임 어느 것이더라도 꼬임을 풀 수 있어 범용성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 제1분사부를 사용하여 언트위스팅 노즐구멍으로부터 압축유체를 분사하여 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 실 각각의 꼬임을 푼다. 다음에 제2분사부를 사용하여 실이음 노즐구멍으로부터 압축유체를 분사하여 실이음 하여야 하는 복수 가닥의 실을 엉키게 한다. 상기한 바와 같이 복수 가닥의 실 각각의 꼬임을 푼 후에, 복수 가닥의 실 상호간을 엉키게 함으로써 실 상호간의 엉킴이 복잡하게 된다. 이에 따라 실이음 한 실에 있어서의 실이음 부분의 강도를 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 실수용 공정에서 실 수용공간에 복수 가닥의 이합연사를 수용하고, 언트위스팅 공정에서 복수 가닥의 이합연사의 꼬임을 각 각 푼다. 다음에 실이음 공정에서 이합연사 상호간을 서로 엉키게 한다. 이에 따라 실 상호간의 엉킴이 복잡하게 되어 실이음 부분의 강도를 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 연사의 종류 및 실이음 되는 복수 가닥의 실 가닥수 중에서 적어도 어느 하나에 의하여 이합연사의 꼬임을 풀기 위한 언트위스팅 공정의 필요와 불필요를 선택적으로 절환한다. 이에 따라 상기 언트위스팅 공정을 거치지 않더라도 실이음 부분의 강도를 확보할 수 있는 경우에 예를 들면 이합연사 2가닥 상호간의 실이음, 단사 2가닥 상호간의 실이음 등에서는, 상기 언트위스팅 공정을 불필요로 할 수 있어 편리성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 이합연사가 꼬인 방향과 반대방향으로 압축유체가 선회하도록 압축유체의 분사방향을 절환함으로써, 이합연사가 S꼬임 및 Z꼬임 중에서 어느 하나로 꼬인 경우이더라도 실의 꼬임을 풀 수 있어 범용성을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

1. 복수 가닥의 실이 동일방향을 향하여 포개어진 상태에서, 압축유체(壓縮流體)를 분사(噴射)함으로써 포개어진 복수 가닥의 실을 서로 실이음 하는 실이음 장치(splicing device)에 사용되는 스플라이스 헤드(splice head)로서,

   포개어진 상태의 복수 가닥의 실을 수용 가능하고 미리 정해진 중심축선(中心軸線)을 따라 연장되는 실 수용공간(yarn 收容空間 ; yarn-accommodating space)과,

   장공(長孔)으로 형성되며, 상기 실 수용공간과 외부공간을 연결시켜서 상기 중심축선과 비틀림의 위치관계가 되는 비틀림 방향(torsional direction)으로 연장되는 언트위스팅 노즐구멍(untwisting nozzle hole)과,

   장공(長孔)으로 형성되며, 상기 실 수용공간과 외부공간을 연결시켜서 상기 중심축선과 교차하는 교차방향(intersecting direction)으로 연장되는 인터트와이닝 노즐구멍(intertwining nozzle hole)이 형성되고,

   언트위스팅 노즐구멍으로부터 분사되는 압축유체가 실 수용공간의 내주면을 따라 이동하여, 상기 복수 가닥의 실의 꼬인 방향과 반대방향의 선회류를 형성함으로써 그 꼬임이 풀리는 것을

   특징으로 하는 스플라이스 헤드.
2. 제1항에 있어서,

   상기 언트위스팅 노즐구멍은, 중심축선과 수직방향으로 중심축선에 근 접함에 따라 중심축선 방향 일방(一方)으로 진행하여 중심축선과 경사지는 것을 특징으로 하는 스플라이스 헤드.
3. 제1항에 있어서,

   2개의 언트위스팅 노즐구멍이 형성되고,

   제1언트위스팅 노즐구멍이 실 수용공간을 향하여 연장되는 제1언트위스팅 방향과,

   제2언트위스팅 노즐구멍이 실 수용공간을 향하여 연장되는 제2언트위스팅 방향은,

   중심축선을 중심으로 하여 서로 반대방향이 되는 것을 특징으로 하는 스플라이스 헤드.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 스플라이스 헤드와,

   언트위스팅 노즐구멍을 통하여 압축유체를 실 수용공간 내로 분사하는 제1분사부(第一噴射部)와,

   인터트와이닝 노즐구멍을 통하여 압축유체를 실 수용공간 내로 분사하는 제2분사부와,

   연사(撚絲 ; yarn-twisting)의 종류 및 실이음 되는 실의 가닥수 중에서 어느 하나 이상에 의하여 언트위스팅의 여부(與否)를 판단하고, 언트위스팅이 필요하다고 판단하였을 때에 제1분사부와 제2분사부의 압축유체 분사타이밍(壓縮流體 噴射 timing)을 개별적으로 제어할 수 있는 제어부(制御部)를

   구비하는 것을 특징으로 하는 실이음 장치(splicing device).
5. 포개어진 상태의 복수 가닥의 실을 수용 가능하고 미리 정해진 중심축선을 따라 연장되는 실 수용공간과, 장공으로 형성되며 상기 실 수용공간과 외부공간을 연결시켜서 상기 중심축선과 비틀림의 위치관계가 되는 비틀림 방향으로 연장되는 언트위스팅 노즐구멍과, 장공으로 형성되며 상기 실 수용공간과 외부공간을 연결시켜서 상기 중심축선과 교차하는 교차방향으로 연장되는 인터트와이닝 노즐구멍이 형성되는 스플라이스 헤드를 사용하여 복수 가닥의 실을 서로 실이음 하는 실이음 방법으로서,

   복수 가닥의 이합연사(二合撚絲 ; two-ply yarn)가 동일방향을 향하여 포개어진 상태에서, 스플라이스 헤드의 실 수용공간에 수용하는 실수용 공정(yarn-accommodating step)과,

   언트위스팅 노즐구멍으로부터 실 수용공간으로 압축유체를 분사하여 이합연사의 꼬임을 각각 푸는 언트위스팅 공정(untwisting step)과,

   인터트와이닝 노즐구멍으로부터 실 수용공간으로 압축유체를 분사하여 꼬임이 풀어진 이합연사 상호간을 풀어서 서로 엉키게 하는 실이음 공정(piecing step)

   을 포함하고,

   연사의 종류 및 실이음 되는 실의 가닥수 중에서 어느 하나 이상에 의하여 상기 언트위스팅 공정의 여부를 선택적으로 절환(切換)하고,

   상기 언트위스팅 공정에서는, 언트위스팅 노즐구멍으로부터 압축유체를 분사하여 실 수용공간의 내주면을 따라 압축유체를 이동시켜, 상기 복수 가닥의 실의 꼬인 방향과 반대방향의 선회류를 형성함으로써 그 꼬임을 푸는 것을

   특징으로 하는 실이음 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 언트위스팅 공정에서는, 이합연사의 꼬인 방향과 반대방향으로 압축유체가 선회(旋回)하도록 압축유체의 분사방향을 설정하는 것을 특징으로 하는 실이음 방법.
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