KR101346007B1

KR101346007B1 - 통형 연사 제조 장치

Info

Publication number: KR101346007B1
Application number: KR1020107017632A
Authority: KR
Inventors: ?지 오사리; 아키히로 마루야마; 야스유키 호즈미; 히사시 우에노; 시게루 모리시타; 다카유키 후지모토
Original assignee: 다이켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2008-01-23
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2013-12-31
Also published as: CN101918628B; CN101918628A; WO2009093423A1; KR20100115753A; JPWO2009093423A1; JP5437816B2

Abstract

스파이럴 피치나 꼬아감음수를 임의로 또한 대폭으로 조정할 수 있고, 게다가 생산 속도를 향상시킬 수 있는 통형 연사 제조 장치를 제공한다. 테이프형물(P)을 감아서 이루어지는 원반 롤(W)을 보유하는 원반 롤 보유 수단(14)과, 원반 롤(W)에 감겨진 테이프형물(P)을 풀어내는 테이프형물 풀어냄 기구(16)와, 테이프형물(P)에 대하여 그 폭 방향의 일단이 타단측으로 말려 올라가는 말림을 부여하는 꼬임 가이드 롤러(18)와, 테이프형물(P)을 가연(加撚)하여 통형 연사(S)로 성형하는 테이프 꼬임 수단(20)과, 통형 연사(S)를 권취하는 통형 연사 권취 수단(22)을 구비하고, 꼬임 가이드 롤러(18)에는 테이프형물(P)의 주행 방향에 대한 회전축(A)의 경사 각도를 가변 제어하는 모터(40)가 설치되는 동시에, 꼬임 가이드 롤러(18)와 테이프 꼬임 수단(20)이 근접 이격 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

통형 연사 제조 장치{Cylindrical twisted-yarn manufacturing apparatus}

본 발명은 종이 등을 미세하게 재단한 테이프형물(tape-shaped product)에 꼬임을 가하여 통형(筒狀)의 연사를 형성하는 통형 연사 제조 장치에 관한 것이다.

종이 등을 미세하게 재단하고, 이것에 꼬임을 가하여 형성한 통형의 연사는 이것을 직기로 짬으로써 종이제 직물로 하여, 벽지, 슬리퍼, 모자, 시트 커버 등의 소재나, 골풀 돗자리의 골풀의 대체품으로서 이용되고 있다.

이러한 통형 연사의 제조 장치로서, 감아 올린 긴 테이프형물을 수평 상태에서 회전 가능하게 보유하는 보유 수단과, 테이프형물의 인출 장력을 조정하는 장력 조정 수단과, 테이프형물의 폭 방향 한쪽 끝을 폭 방향 다른쪽으로 꼬아 올리도록 하는 동시에 감아넣음 현상을 발생시키도록 서로 축 방향을 변위시킨 한 쌍의 편위 롤러를 구비한 꼬임 부여 수단을, 이러한 순서로 제 1 프레임체에 설치하고, 제 1 프레임체를 테이프형물의 도통 경로 방향을 가상 중심축으로서 회전 가능하게 제 2 프레임체에 축지(軸支)한 것을 들 수 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조.).

이 제조 장치에 의하면, 테이프형물의 인수 속도와 제 1 프레임체의 회전 속도를 조정함으로써, 구경, 층벽 수 및 단면 상태가 다른 여러 종류의 통형 연사를 연속적으로 제조할 수 있지만, 감아 올린 긴 테이프형물이 테이프의 인출 방향과 직각 상태(수평 상태)로 설치되어 있기 때문에, 주행하는 테이프형물이 비틀리면서 방향 전환할 때, 테이프형물의 폭 방향으로 장력 차가 생겨, 상기 테이프형물을 파단(破斷)하는 힘이 걸리는 등으로 인해, 테이프형물을 구성하는 재료(종이)로서 인장 강도가 높은 것이나 비교적 광폭인 것을 사용할 필요가 있고, 또한, 생산 속도를 높이는 것이 곤란하였다.

그래서, 이러한 문제를 해결할 수 있는 기술로서, 도 5에 도시하는 바와 같이, 베이스(1)의 한쪽에 배치된 테이프의 인출 방향으로 원료 테이프(2)의 공급 권취체를 보유하는 테이프 홀더(3)와, 베이스(1)의 다른 쪽에 배치되고, 연사형물의 권취 부위를 이동 가능하게 한 권취 드럼(4)과, 테이프 홀더(3)와 권취 드럼(4) 사이에 배치되고, 권취 드럼(4) 외주를 감는 끈 가이드(5)와, 끈 가이드(5)의 후단 부분에 배치되고, 테이프 홀더(3)에 보유한 테이프(2)를 송출하는 송출 롤(6)과, 끈 가이드(5)의 전단 부분에 배치되고, 테이프 홀더(3)로부터 끌어낸 테이프(2)의 장력을 조정하는 텐션 롤(7)로 이루어지는 통형 연사 제조 장치(8)로서, 테이프 홀더(3)는 테이프(2)의 인출 방향에 대하여 가변이며, 꼬임 피치, 꼬임 횟수를 가변으로 하고, 끈 가이드(5)는 내부를 통형 연사가 통과 가능한 관형(管狀), 또는 통형(筒狀) 연사를 홈 내에서 가이드하는 홈통형으로 한 것이 제안되어 있다.

이러한 제조 장치에 의하면, 송출 롤(6)에 의해 테이프 홀더(3)로부터 끌어낸 테이프(2)에 그대로 꼬임을 가할 수 있으므로, 어느 정도 생산 속도를 올릴 수 있고, 또한, 테이프 홀더(3)의 테이프 인출 방향과의 이루는 각이나 권취 드럼(4) 외주를 감는 끈 가이드(5)의 회전수 등을 변경함으로써, 통형 연사의 스파이럴 피치나 꼬임 수를 어느 정도 변경할 수 있다.

일본 공개특허공보 제(평)9-141764호

일본 공개특허공보 2001-40539호

그러나, 도 5에 도시한 통형 연사 제조 장치(8)에서는 권취 드럼(4)을 끈 가이드(5)의 회전과 동일한 속도로 회전시키지 않으면 되꼬임이 생긴다는 문제가 있었다.

또, 끈 가이드(5)가 권취 드럼(4)의 외주를 권취함으로써 통형 연사에 의해서 강하고 미세한 꼬임을 가하도록 하고 있지만, 이 때, 아암형의 끈 가이드(5)에는 원심력이 작용하기 때문에, 끈 가이드(5)의 회전 속도를 대폭 높일 수는 없으며, 스파이럴 피치나 꼬아감음 수를 어느 정도 변경할 수는 있지만, 미세한 피치로 꼬임 수가 많은 꼬임을 가하는 것이 곤란하다는 문제가 있었다.

그러므로, 본 발명의 주된 과제는 원료인 테이프형물의 인장 강도나 폭 혹은 두께의 대소에 관계없이, 스파이럴 피치나 꼬아감음 수를 임의로 또한 대폭으로 조정할 수 있고, 더욱이 생산 속도를 향상시킬 수 있는 통형 연사 제조 장치를 제공하는 것이다.

청구 범위 제 1 항에 기재한 발명은 「테이프형물(P)을 감아서 이루어지는 원반 롤(W)을, 테이프형물(P)이 인출 방향으로 풀려나오도록 보유하는 원반 롤 보유 수단(14)과, 원반 롤(W)에 감겨진 테이프형물(P)을 풀어내는 테이프형물 풀어냄 기구(16)와, 회전축(A)이 원반 롤(W)로부터 풀려나온 테이프형물(P)의 주행 방향에 대하여 경사지게 설치되고, 테이프형물(P)에 대하여 그 폭 방향의 일단이 타단측으로 말려 올라가는 말림을 부여하는 꼬임 가이드 롤러(18)와, 말림이 부여되면서 보내지는 테이프형물(P)을 그 이송 방향에 따른 가상 축선(i) 둘레에서 말림 방향으로 자전(自轉)시킴으로써 테이프형물(P)을 가연하여 통형 연사(S)로 성형하는 테이프 꼬임 수단(20)과, 테이프 꼬임 수단(20)으로 성형한 통형 연사(S)를 순차 권취하는 통형 연사 권취 수단(22)을 구비하고, 꼬임 가이드 롤러(18)에는 테이프형물(P)의 주행 방향에 대한 회전축(A)의 경사 각도를 가변 제어하는 모터(40)가 설치되는 동시에, 꼬임 가이드 롤러(18)와 테이프 꼬임 수단(20)이 근접 이격 가능하게 설치되어 있는」 것을 특징으로 하는 통형 연사 제조 장치(10)이다.

본 발명에서는 원반 롤 보유 수단(14)이, 원반 롤(W)에 감겨진 테이프형물(P)이 그 인출 방향으로 풀려나오도록 원반 롤(W)을 보유하고 있으므로, 원반 롤(W)로부터 풀려나온 테이프형물(P)의 폭 방향으로 장력 차가 생기고, 상기 테이프형물(P)을 파단하는 힘이 걸리는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 종래의 통형 연사 제조 장치에서는 테이프형물의 말림 상태를 조정할 때, 꼬임 가이드 롤러를 해머 등으로 두드려서 꼬임 가이드 롤러의 장착 각도를 조정하는 방법이 채용되고 있었지만, 이러한 방법에서는 테이프형물의 말림 상태의 조정에, 직공의 기술적인 감과 경험이 필요한 동시에 재현성이 부족하다는 문제가 있었다.

그러나, 본 발명의 통형 연사 제조 장치(10)에서는 꼬임 가이드 롤러(18)에, 테이프형물(P)의 주행 방향에 대한 회전축(A)의 경사 각도를 가변 제어하는 모터(40)가 설치되어 있으므로, 통형 연사 제조 장치(10)의 운전 중이라도, 상기 모터(40)를 가변 제어함으로써, 상기 회전축(A)의 경사 각도를 임의로 또한 용이하게 변경할 수 있다. 따라서, 테이프형물(P)의 폭, 두께, 강도 또는 주행 속도 등에 관계없이, 테이프형물(P)에 대하여 원하는 말림을 부여할 수 있다.

또, 테이프형물(P)의 폭, 두께, 강도 또는 주행 속도 등이 다른 경우, 꼬임 가이드 롤러(18)에서 부여되는 말림이 안정되는 위치도 변화하게 되지만, 꼬임 가이드 롤러(18)와 테이프 꼬임 수단(20)이 근접 이격 가능하게 설치되어 있으므로, 상기와 같이 테이프형물(P)의 상태가 다른 경우라도, 꼬임 가이드 롤러(18)와 테이프 꼬임 수단(20)의 거리(T)를 조정함으로써, 항상 꼬임 가이드 롤러(18)에서 부여되는 말림이 안정된 후, 테이프형물(P)에 대하여 소정의 꼬임을 가할 수 있다.

더욱이, 꼬임 가이드 롤러(18)와 테이프 꼬임 수단(20)이 별개로 독립한 것이므로, 꼬임 가이드 롤러(18)의 회전축의 경사 각도와 테이프 꼬임 수단(20)의 회전수를 각각 개별로 조정할 수 있어, 다양한 스파이럴 피치 및 꼬임 수의 통형 연사(S)를 얻을 수 있다.

청구 범위 제 2 항에 기재한 발명은 청구 범위 제 1 항에 기재한 통형 연사 제조 장치(10)에 있어서, 「테이프형물(P)의 주행 경로에서의 꼬임 가이드 롤러(18)의 직상류측에는 테이프형물(P)이 꼬임 가이드 롤러(18)에 접촉할 때의 테이프형물(P)의 느슨함을 제거하는 느슨함 수취 롤러 장치(42)가 설치되어 있는」 것을 특징으로 하는 것이며, 이로써, 꼬임 가이드 롤러(18)에 접촉하는 테이프형물(P)이 사행(蛇行)하여(구불구불하여) 말림이 불안정해지는(즉, 통형 연사(S)의 스파이럴 피치 등이 불균일해지는) 것을 방지할 수 있다.

청구 범위 제 3 항에 기재한 발명은 청구 범위 제 1 항 또는 제 2 항에 기재한 통형 연사 제조 장치(10)에 있어서, 「테이프형물 풀어냄 기구(16)가, 테이프형물(P)의 주행 경로에서의 꼬임 가이드 롤러(18)와 원반 롤 보유 수단(14) 사이에 설치되고, 테이프형물(P)이 감아 걸리는 댄서 롤러(26)와, 원반 롤 보유 수단(14)의 원반 롤(W)을 축지하는 축(14a)에 설치되고, 댄서 롤러(26)의 위치 신호에 기초하여 테이프형물(P)의 풀어냄량을 가감 제어하는 서보 모터(24)로 구성되어 있는」 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에서는 서보 모터(24)에 의해 원반 롤(W)의 회전수 즉 테이프형물(P)의 풀어냄량을 고정밀도로 조정할 수 있으므로, 댄서 롤러(26)의 위치 신호에 기초하여, 원반 롤(W)로부터 풀려나오는 테이프형물(P)의 텐션이 소정의 범위 내가 되도록 정밀도 좋게 제어할 수 있다.

또, 댄서 롤러(26)는 감아 걸린 테이프형물(P)의 텐션이 일정한 범위 내에 들어가도록, 그 위치가 변위하기 때문에, 어떠한 이유로 테이프형물(P)에 과대한 텐션이 걸렸다고 해도, 이 댄서 롤러(26)가 테이프형물(P)에 걸리는 텐션을 완화하는 방향으로 이동하여, 테이프형물(P)이 파단하는 것을 방지할 수 있다.

청구 범위 제 4 항에 기재한 발명은 청구 범위 제 3 항에 기재한 통형 연사 제조 장치(10)에 있어서, 「테이프형물(P)의 주행 경로에서의 댄서 롤러(26)와 꼬임 가이드 롤러(18) 사이에, 테이프형물(P)에 구름 접촉(rolling contact)하는 복수의 이송 롤러(30a)가 상하 및 전후 방향으로 벗어나서 배치되고, 테이프형물(P)을 꼬임 가이드 롤러(18)를 향하여 일정 속도로 송출하는 테이프형물 이송 장치(30)가 설치되는 동시에, 통형 연사 권취 수단(22)에, 꼬임 가이드 롤러(18)와 테이프형물 이송 장치(30) 사이에 설치된 텐션 검출 장치(32)에서 검출되는 테이프형물(P)의 텐션이 일정하게 되도록 통형 연사 권취 수단(22)의 권취 장력을 조정하는 브레이크 수단(22a)이 설치되어 있는」 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에서는 테이프형물(P)이 이송 롤러(30a)를 통과할 때, 지그재그형의 경로를 통과하므로, 테이프형물(P)과 이송 롤러(30a)의 굴림 접촉 유효길이가 길어진다. 따라서, 원반 롤(W)로부터 풀려나온 테이프형물(P)이 이송 롤러(30a)를 통과할 때, 이송 롤러(30a)가 헛 감겨 테이프형물(P)의 이송 동작이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 이러한 테이프형물 이송 장치(30)를 설치함으로써, 댄서 롤러(26)로부터 꼬임 가이드 롤러(18)까지 사이에서의 테이프형물(P)의 프리런, 즉, 아직 꼬임이 부여되어 있지 않아 통형 연사(S)에 비하여 인장 강도가 약한 테이프형물(P)이 아무런 지지도 없이 주행하는 거리를 단축할 수 있다. 따라서, 인장 강도가 작거나 혹은 폭이 좁은 테이프형물(P)이라도 상기 테이프형물(P)을 절단하지 않고 통형 연사(S)로 성형할 수 있다.

또한, 통형 연사 권취 수단(22)에, 텐션 검출 장치(32)에서 검출되는 테이프형물(P)의 텐션이 일정하게 되도록 통형 연사 권취 수단(22)의 권취 장력을 조정하는 브레이크 수단(22a)을 설치함으로써, 테이프형물(P)을 일정한 속도 및 텐션으로 꼬임 가이드 롤러(18)를 향하여 송출할 수 있고, 테이프형물(P)의 꼬임 동작을 보다 안정하게 실행할 수 있게 된다.

청구범위 제 5 항에 기재한 발명은 청구범위 제 3 항에 기재한 통형 연사 제조 장치(10)에 있어서, 「통형 연사(S)의 주행 경로에서의 테이프 꼬임 수단(20)과 통형 연사 권취 수단(22) 사이에, 테이프 꼬임 수단(20)에서 성형한 통형 연사(S)에 구름 접촉하는 복수의 인출 롤러(52a)가 상하 및 전후 방향으로 벗어나서 배치되고, 통형 연사(S)를 테이프 꼬임 수단(20)으로부터 일정 속도로 끌려나오는 통형 연사 인출 장치(52)가 설치되는 동시에, 댄서 롤러(26)에, 꼬임 가이드 롤러(18)와 댄서 롤러(26) 사이에 설치된 텐션 검출 장치(32)에서 검출되는 테이프형물(P)의 텐션이 일정하게 되도록 댄서 롤러(26)의 변위 부하를 조정하는 에어 실린더(26a)가 설치되어 있는」 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에서는 통형 연사(S)가 인출 롤러(52a)를 통과할 때, 지그재그형의 경로를 통과하므로, 통형 연사(S)와 인출 롤러(52a)의 구름 접촉 유효 길이가 길어진다. 따라서, 테이프 꼬임 수단(20)으로부터 끌려나오는 통형 연사(S)가 인출 롤러(52a)를 통과할 때, 인출 롤러(52a)가 헛 감겨 통형 연사(S)의 이송 동작이 흐트러지는 것을 방지할 수 있는 동시에, 통형 연사(S)가 통형 연사 권취 수단(22)의 권취 동작의 영향을 받기 어렵게 되어, 통형 연사(S)의 인출 동작이 안정적으로 행해지게 된다.

또한, 댄서 롤러(26)에, 텐션 검출 장치(32)에서 검출되는 테이프형물(P)의 텐션이 일정하게 되도록 댄서 롤러(26)의 변위 부하를 조정하는 에어 실린더(26a)를 설치함으로써, 테이프형물(P)을 일정한 속도 및 텐션으로 꼬임 가이드 롤러(18)에 끌어넣을 수 있어, 테이프형물(P)의 꼬임 동작을 보다 안정되게 실행할 수 있게 된다.

본 발명에 따르면, 꼬임 가이드 롤러에, 테이프형물의 주행 방향에 대한 회전축의 경사 각도를 가변 제어하는 모터가 설치되어 있으므로, 상기 모터를 가변 제어함으로써, 회전축의 경사 각도를 임의로 또 용이하게 변경할 수 있고, 테이프형물의 폭, 두께, 강도 또는 주행 속도 등에 관계없이, 테이프형물에 대하여 원하는 말림을 부여할 수 있다.

또, 테이프형물의 폭, 두께, 강도 또는 주행 속도 등이 다른 경우, 꼬임 가이드 롤러에서 부여되는 말림이 안정되는 위치도 변화하게 되지만, 꼬임 가이드 롤러와 테이프 꼬임 수단이 근접 이격 가능하게 설치되어 있으므로, 항상 꼬임 가이드 롤러에서 부여되는 말림이 안정된 후, 테이프형물에 대하여 소정의 꼬임을 가할 수 있다.

또한, 꼬임 가이드 롤러의 회전축의 경사 각도와 테이프 꼬임 수단의 회전수를 각각 개별로 조정할 수 있으므로, 다양한 스파이럴 피치 및 꼬임 수의 통형 연사를 얻을 수 있다.

그리고, 테이프형물 이송 장치 또는 통형 연사 인출 장치의 적어도 한 쪽을 설치함으로써 테이프형물 및/또는 통형 연사의 주행을 한층 안정한 것으로 할 수 있어, 생산 속도를 향상시킬 수 있다.

따라서, 원료인 테이프형물의 인장 강도나 폭 혹은 두께의 대소에 관계없이, 스파이럴 피치나 꼬임 수를 임의로 또한 대폭으로 조정할 수 있고, 게다가 생산 속도를 향상시킬 수 있는 통형 연사 제조 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에서의 일 실시예의 통형 연사 제조 장치(테이프형물 이송 장치를 사용하는 경우)의 구성을 도시하는 구성도.
도 2는 본 발명에서의 일 실시예의 통형 연사 제조 장치의 주요부를 도시하는 개략도.
도 3은 느슨함 수취 롤러 장치의 일 예를 도시하는 도면이며, 도 3a는 평면부분 단면도이고, 도 3b는 측면도.
도 4는 본 발명에서의 일 실시예의 통형 연사 제조 장치(통형 연사 인출 장치를 사용하는 경우)의 구성을 도시하는 구성도.
도 5는 종래의 통형 연사 제조 장치를 도시하는 구성도.

이하, 본 발명의 통형 연사 제조 장치를 도면에 따라서 상세하게 기술한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예의 통형 연사 제조 장치(10)를 도시하는 구성도이며, 도 2는 본 실시예의 통형 연사 제조 장치(10)의 주요부를 도시하는 개략도이다.

본 발명의 통형 연사 제조 장치(10)는 원반 롤(W)에 감겨진 종이 등으로 이루어지는 테이프형물(P)을 끌어내어 통형 연사(S)를 형성하는 장치이며, 도 1 및 도 2가 도시하는 바와 같이, 대략, 장치 본체(12), 원반 롤 보유 수단(14), 테이프형물 풀어냄 기구(16), 꼬임 가이드 롤러(18), 테이프 꼬임 수단(20) 및 통형 연사 권취 수단(22) 등으로 구성되어 있다.

장치 본체(12)는 도 1에 도시하는 바와 같이, 기대(12a)와, 이 기대(12a) 위에 설치된 복수의 지주(12b)와, 지주(12b) 상부에 가설된 상벽부(12c)와, 상벽부(12c) 위에 세워 설치된 상부 지주(12d)와, 지주(12b) 상부의 측면으로부터 수평 방향으로 연장된 아암부(12e)로 구성되어 있다.

원반 롤 보유 수단(14)은 테이프형물(P)을 감아서 이루어지는 원반 롤(W)의 통축(R)을 축지하는 동시에, 테이프형물(P)이 되감기 방향으로 풀어냄 가능하게 원반 롤(W)을 보유하는 것이며, 아암부(12e)에 회전 자유롭게 설치되고, 원반 롤(W)의 통축(R)을 축지하는 축(14a)을 가진다. 그리고, 이 축(14a)에는 원반 롤(W)에 감겨진 테이프형물(P)에 대하여 일정한 장력을 주어(백 텐션을 조절하면서), 되감기의 시작부터 끝까지 항상 일정한 상태에서 테이프형물(P)의 풀어냄을 가능하게 하는 동시에, 후술하는 테이프형물 풀어냄 기구(16)를 구성하는 서보 모터(24)가 설치되어 있다.

테이프형물 풀어냄 기구(16)는 원반 롤(W)에 감겨진 테이프형물(P)을 풀어내기 위한 것이고, 지주(12b)에 상하 변위 가능하게 설치된 댄서 롤러(26)와, 상술한 서보 모터(24)로 구성되어 있다.

댄서 롤러(26)는 감아 걸린 테이프형물(P)의 텐션에 따라서 그 위치가 변위(본 실시예의 경우는 상하 이동)하고, 테이프형물(P)에 걸리는 텐션을 조절하는 회전체이다.

이 댄서 롤러(26)에는 그 상하 위치를 검출하는 센서(28)가 설치되어 있고, 이 센서(28)에서 검출한 위치 신호에 기초하여 서보 모터(24)의 회전수가 제어되도록 되어 있다. 구체적으로는, 댄서 롤러(26)의 위치가 미리 설정한 상한 위치를 초과한 경우, 서보 모터(24)의 회전 속도가 상승하여 테이프형물(P)의 풀어냄량을 늘리고, 테이프형물(P)에 걸리는 텐션이 저감된다. 한편, 댄서 롤러(26)의 위치가 미리 설정한 하한 위치를 밑도는 경우, 서보 모터(24)의 회전 속도가 하강하여 테이프형물(P)의 풀어냄량이 감소되어, 테이프형물(P)에 텐션이 걸리게 된다.

또, 댄서 롤러(26)에는 댄서 롤러(26)가 변위할 때의 부하(즉, 변위 부하)를 조정하는 에어 실린더(26a)가 설치되고, 후술하는 통형 연사 인출 장치(52)를 사용할 때, 상부 지주(12d)의 상단에 설치된 텐션 검출 장치(32)에서 검출되는 테이프형물(P)의 텐션이 일정하게 되도록, 텐션 검출 장치(32)의 검출 신호에 기초하여 이 에어 실린더(26a)의 실린더압이 조정되고, 댄서 롤러(26)의 변위 부하가 조정되도록 되어 있다.

여기서, 본 실시예의 통형 연사 제조 장치(10)에서는 장치 본체(12) 상벽부(12c) 위에, 테이프형물(P)에 구름 접촉하는 복수의 이송 롤러(30a)와 가이드 롤러(30b)를 구비하고, 테이프형물(P)을 꼬임 가이드 롤러(18)를 향하여 일정 속도로 송출하는 테이프형물 이송 장치(30)가 설치되어 있다. 이 테이프형물 이송 장치(30)는 복수(본 실시예에서는 2개)의 이송 롤러(30a)가, 상하 및 전후 방향으로 벗어나서 배치되어 있다.

또한, 상부 지주(12d)의 상단에는 텐션 검출 장치(32)를 통과한 테이프형물(P)의 위치를 센싱하여 상기 테이프형물(P)의 사행(구불구불함)을 보정하는 사행 보정 롤러(34)가 설치되어 있다. 이 사행 보정 롤러(34)는 센싱한 테이프형물(P)의 주행 위치에 기초하여 테이프형물(P)의 주행 방향에 대한 경사 각도가 자동 조정되어, 상기 테이프형물(P)이 일정한 경로를 주행하도록 보정하는 것이다.

꼬임 가이드 롤러(18)는 회전축(A)이 테이프형물(P)의 주행 방향에 대하여 경사지게 설치되고(도 2 참조), 테이프형물(P)에 대하여 그 폭 방향의 일단이 타단측으로 말려 올라가도록 말림을 부여하는 것이다.

이 꼬임 가이드 롤러(18)는 상부 지주(12d)의 상부로부터 수직으로 설치된 가이드 부재(36)를 따라서 상하 이동하는 판형의 지지 부재(38)에 설치되어 있고(즉, 꼬임 가이드 롤러(18)와 테이프 꼬임 수단(20)이 근접 이격 가능하며), 지지 부재(38)에 고정된 모터(40)에 의해, 테이프형물(P)의 주행 방향에 대한 회전축(A)의 경사 각도가 가변 제어(서보 모터 제어)되도록 되어 있다(도 2 참조).

또한, 이 지지 부재(38)에서의 꼬임 가이드 롤러(18) 장착 위치의 테이프형물(P) 주행 경로 직상류측에는 느슨함 수취 롤러 장치(42)가 설치되어 있어, 테이프형물(P)이 꼬임 가이드 롤러(18)에 접촉할 때의 테이프형물(P)의 느슨함을 제거하도록 하고 있다.

이 느슨함 수취 롤러 장치(42)는 도 3에 도시하는 바와 같이, 롤러 프레임(42a), 그 내륜(42b가)을 수평 방향(즉, 롤러 프레임(42a)내)에서의 회전 운동을 자유롭게 지지하는 회전 방향 추종 베어링(42b), 회전 방향 추종 베어링(42b)의 내륜(42b가)에 그 양단이 축지되고, 상기 축(42c가)의 축 둘레로 회전하는 자전 롤(42c), 수평 방향에서의 진퇴 이동을 자유롭게 지지하는 슬라이드 축받이(42d)를 개재하여 지지 부재(38)에 설치된 샤프트(42e), 롤러 프레임(42a)과 샤프트(42e)를 연결하고, 샤프트(42e)의 축 방향에서 롤러 프레임(42a)을 요동 자유롭게 지지하는 경사 방향 추종 피벗 축(42f), 및 경사 방향 추종 피벗 축(42f)과 압력 조절 놉(42g) 사이에 설치된 백 텐션 스프링(42h) 등으로 구성되어 있다. 따라서, 이 느슨함 수취 롤러 장치(42)는 도 2에 도시하는 바와 같이, 테이프형물(P)의 주행 방향 및 폭 방향에 대한 자전 롤(42c)의 경사 각도가 수동적으로 또한 자유롭게 조정되는(즉, 자이로스코프 기구가 구성되어 있는) 동시에, 압력 조절 놉(42g)을 진퇴시킴으로써 백 텐션 스프링(42h)의 텐션을 조정하고, 자전 롤(42c)이 테이프형물(P)에 대하여 주는 텐션을 조절할 수 있다. 그 결과, 테이프형물(P)이 자전 롤(42c)에 굴림 접촉할 때의 굴림 접촉 면적과 텐션을 항상 일정하게 할 수 있어, 테이프형물(P)이 상술한 꼬임 가이드 롤러(18)에 접촉할 때의 테이프형물(P)의 느슨함을 완전히 제거할 수 있다.

또한, 지지 부재(38)에서의 꼬임 가이드 롤러(18) 장착 위치의 테이프형물(P) 주행 경로 하류측에는 꼬임 가이드 롤러(18)를 통과하고, 꼬임의 계기가 되는 말림이 부여된 테이프형물(P)의 주행을 안내하는 꼬임 안내 가이드(44)가 설치되어 있다.

테이프 꼬임 수단(20)은 말림이 부여되면서 보내지는 테이프형물(P)을 그 주행 방향에 따른 가상 축선(i) 둘레에서 말림 방향으로 회전시킴으로써 테이프형물(P)을 가연하여 통형 연사(S)를 형성하는 것이며(도 2 참조), 지주(12b)에 설치된 회전용 모터(46)와, 내부에 복수(본 실시예에서는 3개)의 롤러(48)를 구비하고, 벨트(B)를 통하여 자전용 모터(46)의 회전력이 주어지는 통형의 회전 프레임체(50)로 구성되어 있다.

여기서, 본 실시예의 통형 연사 제조 장치(10)에서는 도 2에 도시하는 바와 같이, 상하 방향으로 연장되는 테이프형물(P)의 이송 경로에 따른 가상 축선(i) 위에, 위로부터 사행 보정 롤러(34), 느슨함 수취 롤러 장치(42), 꼬임 가이드 롤러(18), 꼬임 안내 가이드(44) 및 테이프 꼬임 수단(20)의 회전 프레임체(50)가 이 순서대로 배치되어 있고, 또한 꼬임 가이드 롤러(18)의 경사 각도와 테이프 꼬임 수단(20)의 회전수를 연동 제어할 수 있도록 되어 있다.

또한, 본 실시예에서는 회전 프레임체(50)의 바로 아래에, 통형 연사(S)에 구름 접촉하는 복수의 인출 롤러(52a)와 가이드 롤러(52b)를 구비하고, 통형 연사(S)를 테이프 꼬임 수단(20)으로부터 일정 속도로 끌어내는 통형 연사 인출 장치(52)가 설치되어 있다. 이 통형 연사 인출 장치(52)는 복수(본 실시예에서는 2개)의 인출 롤러(52a)가, 상하 및 전후 방향으로 벗어나서 배치되어 있다.

통형 연사 권취 수단(22)은 테이프 꼬임 수단(20)에서 성형한 통형 연사(S)를 순차 권취하는 장치이며, 본 실시예에서는 권취 드럼(54)과, 이 권취 드럼(54)의 외주를 선회하는 플라이어 링(56)으로 구성된 트래버스 장치이다.

또한, 이 통형 연사 권취 수단(22)에는 통형 연사 권취 수단(22)의 권취 장력을 조정하는 브레이크 수단(22a)이 설치되어 있다. 본 실시예의 경우, 플라이어 링(56)의 회전 부하를 조정하는 파우더 브레이크가 이것에 해당한다. 이 브레이크 수단(22)은 상술한 테이프형물 이송 장치(30)를 사용할 때, 상부 지주(12d)의 상단에 설치된 텐션 검출 장치(32)에서 검출되는 테이프형물(P)의 텐션이 일정하게 되도록, 플라이어 링(56)의 회전 부하를 조정함으로써 통형 연사 권취 수단(22)의 권취 장력을 조정하기 위한 것이다.

이상과 같이 구성된 통형 연사 제조 장치(10)에 있어서, 각 구성 부품의 제어, 예를 들어 서보 모터(24)의 회전수, 꼬임 가이드 롤러(18)의 경사 각도, 테이프 꼬임 수단(20)의 회전수 및 통형 연사 권취 수단(22)의 권취 속도 등의 제어는 제어 수단(58)에서 일괄 관리할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 미리, 인장 강도나 폭 등이 다른 각종 테이프형물(P)에서의 꼬임 가이드 롤러(18)의 경사 각도, 테이프 꼬임 수단(20)의 회전수 및 생산 속도와 얻어지는 통형 연사(S)의 관계에 대하여 데이터를 구하고, 상기 데이터에 기초하여 제어 수단(58)에 지시를 입력하면, 재현성 좋게 원하는 통형 연사(S)를 얻을 수 있다.

본 실시예의 통형 연사 제조 장치(10)를 사용하여 통형 연사(S)를 제조할 때는 원반 롤(W)을 원반 롤 보유 수단(14)에 세트하고, 원반 롤(W)로부터 테이프형물(P)의 선단을 끌어낸다. 그리고, 이 테이프형물(P)을 소정의 이송 경로에 세트하고, 그 선단을 통형 연사 권취 수단(22)의 권취 드럼(54)에 걸어 고정시킨다. 또, 도 1에 도시하는 실시예의 경우, 통형 연사 제조 장치(10)를 주행하는 테이프형물(P)의 텐션을 조정하는 수단으로서, 테이프형물 이송 장치(30)만을 사용하고 있고, 통형 연사 인출 장치(52)는 사용하고 있지 않다(가이드 롤러(52b)에 감아 건 통형 연사(S)를 직접, 통형 연사 권취 수단(22)에 주고 있다).

계속하여, 통형 연사 제조 장치(10)의 전원을 온으로 하고, 서보 모터(24), 테이프형물 이송 장치(30), 회전용 모터(46) 및 통형 연사 권취 수단(22)을 작동시킨다. 그렇게 하면, 원반 롤(W)로부터 테이프형물(P)이 풀려나오고, 이 테이프형물(P)이 댄서 롤러(26), 테이프형물 이송 장치(30), 사행 보정 롤러(34), 느슨함 수취 롤러 장치(42)를 거쳐서 꼬임 가이드 롤러(18)에 주어진다. 그리고, 이 테이프형물(P)이 꼬임 가이드 롤러(18) 및 테이프 꼬임 수단(20)에 의해 통형 연사(S)로 성형된 후, 가이드 롤러(52b)를 거쳐서 통형 연사 권취 수단(22)에 주어진다.

본 실시예의 통형 연사 제조 장치(10)에 의하면, 원반 롤 보유 수단(14)이, 원반 롤(W)에 감겨진 테이프형물(P)이 그 인출 방향으로 풀려나오도록 원반 롤(W)을 보유하고 있으므로, 원반 롤(W)로부터 풀려나온 테이프형물(P)의 폭 방향으로 장력 차가 생겨, 상기 테이프형물(P)을 파단하는 힘이 걸리는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 종래의 통형 연사 제조 장치에서는 테이프형물의 말림 상태를 조정할 때, 꼬임 가이드 롤러를 해머 등으로 두드려서 꼬임 가이드 롤러의 장착 각도를 조정하는 방법이 채용되어 있었지만, 본 발명의 통형 연사 제조 장치(10)에서는 꼬임 가이드 롤러(18)에, 테이프형물(P)의 주행 방향에 대한 회전축(A)의 경사 각도를 가변 제어하는 모터(40)가 설치되어 있으므로, 통형 연사 제조 장치(10)의 운전 중이라도, 상기 모터(40)를 가변 제어함으로써, 상기 회전축(A)의 경사 각도를 임의로 또 용이하게 변경할 수 있다. 따라서, 테이프형물(P)의 폭, 두께, 강도 또는 주행 속도 등에 관계없이, 테이프형물(P)에 대하여 원하는 말림을 부여할 수 있다.

더욱이, 꼬임 가이드 롤러(18)와 테이프 꼬임 수단(20)이 별개로 독립하였기 때문에, 꼬임 가이드 롤러(18)의 회전축(A)의 경사 각도와 테이프 꼬임 수단(20)의 회전수를 각각 개별로 조정할 수 있어, 다양한 스파이럴 피치 및 꼬임 수의 통형 연사(S)를 얻을 수 있다.

또한, 테이프형물(P)의 주행 경로에서의 꼬임 가이드 롤러(18)의 직상류측에는 테이프형물(P)이 꼬임 가이드 롤러(18)에 접촉할 때의 테이프형물(P)의 느슨함을 제거하는 느슨함 수취 롤러 장치(42)가 설치되어 있으므로, 꼬임 가이드 롤러(18)에 접촉하는 테이프형물(P)이 사행하여 말림이 불안정해지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 테이프형물 풀어냄 기구(16)가, 테이프형물(P)의 주행 경로에서의 꼬임 가이드 롤러(18)와 원반 롤 보유 수단(14) 사이에 설치되고, 테이프형물(P)이 감아 걸리는 댄서 롤러(26)와, 원반 롤 보유 수단(14)의 원반 롤(W)을 축지하는 축(14a)에 설치되고, 댄서 롤러(26)의 위치 신호에 기초하여 테이프형물(P)의 풀어냄량을 가감 제어하는 서보 모터(24)로 구성되어 있고, 서보 모터(24)에 의해 원반 롤(W)의 회전수 즉 테이프형물(P)의 풀어냄량을 고정밀도로 조정할 수 있으므로, 댄서 롤러(26)의 위치 신호에 기초하여 원반 롤(W)로부터 풀려나오는 테이프형물(P)의 텐션이 소정의 범위 내가 되도록 정밀도 좋게 제어할 수 있다.

또한, 댄서 롤러(26)는 감아 걸린 테이프형물(P)의 텐션이 일정한 범위 내로 들어가도록, 그 위치가 변위하기 때문에, 어떠한 이유로 테이프형물(P)에 과대한 텐션이 걸렸다고 해도, 이 댄서 롤러(26)가 테이프형물(P)에 걸리는 텐션을 완화하는 방향으로 이동하여, 테이프형물(P)이 파단하는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 댄서 롤러(26)와 꼬임 가이드 롤러(18) 사이에 설치된 테이프형물 이송 장치(30)에서는 테이프형물(P)이 이송 롤러(30a)를 통과할 때, 지그재그형의 경로를 통과하므로, 테이프형물(P)과 이송 롤러(30a)의 굴림 접촉 유효 길이가 길어진다. 따라서, 원반 롤(W)로부터 풀려나온 테이프형물(P)이 이송 롤러(30a)를 통과할 때, 이송 롤러(30a)가 헛돌아 테이프형물(P)의 이송 동작이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 이러한 테이프형물 이송 장치(30)를 설치함으로써, 댄서 롤러(26)로부터 꼬임 가이드 롤러(18)까지의 사이에서의 테이프형물(P)의 프리런, 즉, 아직 꼬임이 부여되어 있지 않아 통형 연사(S)와 비교하여 인장 강도가 약한 테이프형물(P)이 아무런 지지도 없이 주행하는 거리를 단축할 수 있다. 따라서, 인장 강도가 작거나 혹은 폭이 좁은 테이프형물(P)이라도 상기 테이프형물(P)을 절단하지 않고 통형 연사(S)로 성형할 수 있다.

또한, 통형 연사 권취 수단(22)에, 텐션 검출 장치(32)에서 검출되는 테이프형물(P)의 텐션이 일정하게 되도록 통형 연사 권취 수단(22)의 권취 장력을 조정하는 브레이크 수단(22a)이 설치되어 있으므로, 이 브레이크 수단(22a)을 테이프형물 이송 장치(30)와 병용하면, 테이프형물(P)을 일정한 속도 및 텐션으로 꼬임 가이드 롤러(18)를 향하여 보낼 수 있고, 테이프형물(P)의 꼬임 동작을 보다 안정되게 실행할 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서는 통형 연사 제조 장치(10)를 주행하는 테이프형물(P)의 텐션을 조정하는 수단으로서, 테이프형물 이송 장치(30)를 사용하는 경우를 제시하였지만, 테이프형물(P)의 인장 강도가 큰 경우 등에는 도 4에 도시하는 바와 같이, 테이프형물 이송 장치(30)를 대신하여 통형 연사 인출 장치(52)만을 사용하도록 하여도 좋다.

이 경우는 통형 연사(S)가 인출 롤러(52a)를 통과할 때, 지그재그형의 경로를 통과하므로, 통형 연사(S)와 인출 롤러(52a)의 굴림 접촉 유효 길이가 길어진다. 따라서, 테이프 꼬임 수단(20)으로부터 끌려나오는 통형 연사(S)가 인출 롤러(52a)를 통과할 때, 인출 롤러(52a)가 헛돌아 통형 연사(S)의 이송 동작이 흐트러지는 것을 방지할 수 있는 동시에, 통형 연사(S)가 통형 연사 권취 수단(22)의 권취 동작의 영향을 받기 어려워져, 통형 연사(S)의 인출 동작이 안정적으로 행해지게 된다. 또한, 댄서 롤러(26)에, 텐션 검출 장치(32)에서 검출되는 테이프형물(P)의 텐션이 일정하게 되도록 댄서 롤러(26)의 변위 부하를 조정하는 에어 실린더(26a)가 설치되어 있으므로, 이 에어 실린더(26a)를 통형 연사 인출 장치(52)와 병용하면, 테이프형물(P)을 일정한 속도 및 텐션으로 꼬임 가이드 롤러(18)에 끌어넣을 수 있고, 테이프형물(P)의 꼬임 동작을 보다 안정되게 실행할 수 있다.

또한, 상술한 예에서는 통형 연사 제조 장치(10) 위에서 테이프형물(P)의 주행을 보조하는 수단으로서, 테이프형물 이송 장치(30) 또는 통형 연사 인출 장치(52)를 각각 단독으로 사용하는 경우를 제시하였지만, 테이프형물 이송 장치(30)와 통형 연사 인출 장치(52)의 양쪽을 병용하도록 하여도 좋다. 단, 이 경우에는 텐션 검출 장치(32)에서 검출되는 테이프형물(P)의 텐션에 기초하여 에어 실린더(26a)의 실린더압이나 브레이크 수단(22a)의 제동을 제어하는 것은 아니며, 상기 텐션에 기초하여 테이프형물 이송 장치(30)에서의 테이프형물(P)의 이송 속도, 또는 통형 연사 인출 장치(52)에서의 통형 연사(S)의 인출 속도를 제어할 필요가 있다.

또한, 도 1 및 도 4에 도시하는 통형 연사 제조 장치(10)에서는 테이프형물 이송 장치(30)와 통형 연사 인출 장치(52)의 양쪽을 설치하는 경우를 도시하지만, 이들 각 장치의 어느 한쪽만을 설치하도록 하여도 좋다.

10: 통형 연사 제조 장치 12: 장치 본체
14: 원반 롤 보유 수단 16: 테이프형물 풀어냄 기구
18: 꼬임 가이드 롤러 20: 테이프 꼬임 수단
22: 통형 연사 권취 수단 22a: 브레이크 수단
24: 서보 모터 26: 댄서 롤러
26a: 에어실린더 28: 센서
30: 테이프형물 이송 장치 30a: 이송 롤러
30b: 가이드 롤러 32: 텐션 검출 장치
34: 사행(蛇行) 보정 롤러 36: 가이드 부재
38: 지지 부재 40: 모터
42: 느슨함 수취 롤러 장치 44: 꼬임 안내 가이드
46: 회전용 모터 48: 롤러
50: 회전 프레임체 52: 통형 연사 인출 장치
52a: 인출 롤러 52b: 가이드 롤러
54: 권취 드럼 56: 플라이어 링
58: 제어 수단 P: 테이프형물
W: 원반 롤 S: 통형 연사

Claims

테이프형물(tape-shaped product)을 감아서 이루어지는 원반 롤을, 상기 테이프형물이 인출 방향으로 풀려나오도록 보유하는 원반 롤 보유 수단과,
상기 원반 롤에 감겨진 테이프형물을 풀어내는 테이프형물 풀어냄 기구와,
회전축이 상기 원반 롤로부터 풀려나온 테이프형물의 주행 방향에 대하여 경사지게 설치되고, 상기 테이프형물에 대하여 그 폭 방향의 일단이 타단측으로 말려 올라가는 말림을 부여하는 꼬임 가이드 롤러와,
말림이 부여되면서 보내지는 상기 테이프형물을 그 이송 방향에 따른 가상 축선 둘레에서 말림 방향으로 자전시킴으로써 상기 테이프형물을 가연하여 통형 연사로 성형하는 테이프 꼬임 수단과,
상기 테이프 꼬임 수단에서 성형한 통형 연사를 순차 권취하는 통형 연사 권취 수단을 구비하고,
상기 꼬임 가이드 롤러에는 상기 테이프형물의 주행 방향에 대한 회전축의 경사 각도를 가변 제어하는 모터가 설치되는 동시에,
상기 꼬임 가이드 롤러와 상기 테이프 꼬임 수단이 근접 이격 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 통형 연사 제조 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 테이프형물의 주행 경로에서의 상기 꼬임 가이드 롤러의 직상류측에는 상기 테이프형물이 상기 꼬임 가이드 롤러에 접촉할 때의 상기 테이프형물의 느슨함을 제거하는 느슨함 수취 롤러 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 통형 연사 제조 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 테이프형물 풀어냄 기구가, 상기 테이프형물의 주행 경로에서의 상기 꼬임 가이드 롤러와 상기 원반 롤 보유 수단 사이에 설치되고, 상기 테이프형물이 감아 걸리는 댄서 롤러와, 상기 원반 롤 보유 수단의 상기 원반 롤을 축지(軸支)하는 축에 설치되고, 상기 댄서 롤러의 위치 신호에 기초하여 상기 테이프형물의 풀어냄량을 가감 제어하는 서보 모터로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 통형 연사 제조 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 테이프형물의 주행 경로에서의 상기 댄서 롤러와 상기 꼬임 가이드 롤러 사이에, 상기 테이프형물에 구름 접촉(rolling contact)하는 복수의 이송 롤러가 상하 및 전후 방향으로 벗어나서 배치되고, 상기 테이프형물을 상기 꼬임 가이드 롤러를 향하여 일정 속도로 송출하는 테이프형물 이송 장치가 설치되는 동시에,
상기 통형 연사 권취 수단에, 상기 꼬임 가이드 롤러와 상기 테이프형물 이송 장치 사이에 설치된 텐션 검출 장치에서 검출되는 테이프형물의 텐션이 일정하게 되도록 상기 통형 연사 권취 수단의 권취 장력을 조정하는 브레이크 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 통형 연사 제조 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 통형 연사의 주행 경로에서의 상기 테이프 꼬임 수단과 상기 통형 연사 권취 수단 사이에, 상기 테이프 꼬임 수단에서 성형한 통형 연사에 구름 접촉하는 복수의 인출 롤러가 상하 및 전후 방향으로 벗어나서 배치되고, 상기 통형 연사를 상기 테이프 꼬임 수단으로부터 일정 속도로 끌어내는 통형 연사 인출 장치가 설치되는 동시에,
상기 댄서 롤러에, 상기 꼬임 가이드 롤러와 상기 댄서 롤러 사이에 설치된 텐션 검출 장치에서 검출되는 테이프형물의 텐션이 일정하게 되도록 상기 댄서 롤러의 변위 부하를 조정하는 에어 실린더가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 통형 연사 제조 장치.