KR101532739B1 - 실 권취장치 및 권취방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실을 심재 없이 권취한 상태에서도 사층이 무너지는 것을 방지하여 제 형상을 지속적으로 유지할 수 있으면서 권취된 실뭉치의 내측에서부터 실을 인출하여 사용케 함으로서 실의 엉킴과 꼬임 없이 원활하게 사용할 수 있도록 한 것으로서;
실을 권취하는 데 필요한 동력을 발생시킬 수 있도록 동력수단을 가지고 구비하는 동력박스와, 상기 동력박스의 전방으로 취출되는 출력축에 실을 실질적으로 권취하도록 설치하는 스핀들과, 상기 동력박스의 어느 한 측방에 설치하여 동력수단의 동력을 전달받아 스핀들의 측방에서 스핀들에 실을 고르게 권취 할 수 있도록 하는 권취가이드로 구성하는 것이 특징이다.

Description

실 권취장치 및 권취방법{YARN WINDING DEVICE AND ITS METHOD}

본 발명은 실 권취장치 및 권취방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 권취되는 실의 내부에 지관과 같은 심재가 없는 상태에서 권취하여도 권취된 실이 제 형상을 유지할 수 있도록 하면서, 실의 내부에서부터 인출하여 용이하게 사용할 수 있도록 개선한 실 권취장치 및 권취방법의 제공에 관한 것이다.

일반적으로 실을 권취하기 위한 실 권취장치는 다양한 종류가 개발되어 사용되고 있는 것은 주지의 사실이며, 이 중 일반적으로 사용되는 실 권취장치의 구성을 도 7을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

종래 기술이 적용되는 실 권취장치(50)는, 지지판(10)의 상부 일측에 실이 감기는 보빈(1)을 회전시키는 스핀들이 설치되고, 상부 중앙에 지지기둥(11)을 구비하여 이에 회동부재(12)가 시이소 운동 가능하게 설치되며 회동부재(12) 일측에 보빈(1)에 감겨지는 실을 안내하기 위한 다수의 가이드가 설치된다.

상기 지지판(10)의 하부에는 상부가 개방된 육면체 형상의 구동본체(20)가 설치되고, 이 구동본체(20)에 구동모터(21)와, 상,하사점의 구배면을 갖는 구동캠(24)과, 구동캠(24)의 구배면에 의해 승하강 회동되는 구동아암(33)이 설치된다.

상기 구동캠(24)은 하부에 웜휠(25)을 갖는 수직의 캠축(22)을 갖고 그 일측에는 웜휠(25)에 맞물리는 웜(26)을 구비한 구동축(23)이 축설되며, 상기 구동축(23)의 일단에 설치된 풀리(27) 및 그에 감겨있는 벨트를 통해 구동모터(21)의 동력을 전달받아 회전되도록 되어 있다.

상기 구동아암(33)의 일단은 구동본체(20)의 일측에 결합되어 있는 축에 결합되어 이 축을 정점으로 회동가능하게 설치되고, 다른 일단은 턴버클(31)로 회동부재(12)에 결합된 링크(32)에 연결되어 회동부재(12)와 연동되고, 일측에 구동캠(24)의 구배면을 타고 슬라이딩되는 6각형의 리드 슬라이더(34)가 피봇 결합되어 있으며, 턴버클(31)이 연결되는 쪽 구동아암(33)의 단부에는 하향 복원용 복원스프링 또는 무게추가 설치된다.

상기 구동아암(33)의 회동각의 정점인 축부가 도면에 도시되지 않은 별도의 캠구동장치에 의해 일정 주기로 느리게 상하 이동되도록 되어 구동아암(33)의 정점 위치변화에 따른 회동부재(12) 회동구간의 위치를 가변시켜 결국 보빈(1)의 외주면을 따라 실이 감기는 위치가 상하로 가변되도록 구성된다.

특허 제 10 - 0562713 - 0000 호 특허 제 10 - 0990409 - 0000 호 특허출원 제 10 - 2004 - 0048107 호 특허출원 제 10 - 2009 - 7016210 호

상기와 같은 종래 기술이 적용된 실 권취장치를 이용하여 실을 권취하고자 할 경우에는 실이 실질적으로 감겨지는 보빈이나 실린더 또는 지관과 같은 심재의 표면에 감겨지게 되며, 실을 사용하고자 할 경우에도 실이 감겨진 보빈, 실린더 또는 지관이 유지된 상태에서 사용하게 되는 것이 일반적이다.

또한, 보빈, 실린더 또는 지관과 같은 심재의 표면에 실이 권취될 때에는, 심재의 축 중심에 대하여 직각방향으로 권취되므로 권취 완료된 형상은 전체적으로 심재와 동일한 원통 형상을 이루게 된다.

상기와 같이 보빈, 실린더 또는 지관을 그대로 이용하는 경우에는 보빈, 실린더 또는 지관을 정상적인 상태로 유지하기 위한 수단(기계)이 강구되어 있는 경우에는 실이 풀어지는 속도나 장력 등이 적절한 상태를 유지할 수 있기 때문에 큰 어려움이 없는 것이 사실이다.

그러나, 일반적인 섬유와 관련되지 않는 곳에 실이 감겨진 상태에서 풀어서 사용하는 곳, 예를 들어 건축 또는 구조물을 구축하기 위한 공사 현장에서 콘크리트의 타설, 타일이나 벽돌 또는 블록의 조적 또는 기타 구조물을 정확한 위치에 설치하기 위한 작업라인을 표시(먹줄과 같은 형태)하기 위하여 직경이 굵은 실을 권취된 뭉치 상태로 현장에서 많이 사용하게 된다.

이와 같이 현장에서 작업라인을 표시하기 위해서는, 작업라인을 표시하기 위한 시작위치에서 두 명의 작업자 중 한 명은 실이 권취된 뭉치를 잡고 다른 한 명은 실의 끝을 잡고 작업라인의 끝 위치로 이동한 후 작업라인을 표시하는 형태를 취하고 있다.

이러한 작업라인의 길이는 수 미터에서 수십 미터에 이르게 되기 때문에 작업라인의 시작위치에서 끝 위치까지 항상 두 명의 작업자가 함께 움직여야 하므로 작업의 진척도가 느리고, 작업을 빠르게 진행시키기 위하여 한 명이 실이 권취된 뭉치를 지면에 놓아주고 풀려 지는 실을 잡고 있는 상태에서 다른 한 명이 실의 끝을 잡고 당기는 형태를 취하게 되는 경우도 있다.

이 경우에는 실이 당겨지는 힘에 의하여 실이 권취된 뭉치가 불 규칙적인 바운드와 움직임에 의하여 빠르게 또는 느리게 풀려 지면서 실이 서로 엉키게 되는 백래시(Back Lash) 현상이 일어나기 때문에 엉킹 상태를 풀어내는 데 더 많은 시간이 소요되어 오히려 작업속도가 느려지게 되는 문제점이 발생한다.

이는 권취된 실의 외면부터 풀어지도록 하므로 당연히 실뭉치가 실이 당기는 힘에 의하여 회전하게 되는 현상이 발생하기 때문이며, 실뭉치의 내측에서부터 실을 인출하여 사용하고 싶어도 뭉쳐진 실의 제 형상을 유지하기 위하여 심재(보빈, 실린더 또는 지관)가 있기 때문에 내측을 인출하는 것 자체가 불가능하게 된다.

실이 권취된 뭉치의 내측에서부터 실을 인출하여 사용하기 위하여 심재를 제거할 경우에는 실이 제 형상을 유지하지 못하고 사층이 무너지기 때문에 내측을 통하여 실을 인출하는 것이 현실적으로 불가능하게 되는 등 여러 문제점이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 실을 권취하는 데 필요한 동력을 발생시킬 수 있도록 동력수단을 가지고 구비하는 동력박스와, 상기 동력박스의 전방으로 취출되는 출력축에 실을 실질적으로 권취하도록 설치하는 스핀들과, 상기 동력박스의 어느 한 측방에 설치하여 동력수단의 동력을 전달받아 스핀들의 측방에서 스핀들에 실을 고르게 권취 할 수 있도록 하는 권취가이드로 구성하여;

실을 심재 없이 권취한 상태에서도 사층이 무너지는 것을 방지하여 제 형상을 지속적으로 유지할 수 있으면서 권취된 실뭉치의 내측에서부터 실을 인출하여 사용케 함으로서 실의 엉킴과 꼬임 없이 원활하게 사용할 수 있는 목적달성이 가능하다.

본 발명은 실을 심재 없이 스핀들의 축 중심에 대하여 순차적으로 어긋나는 사선(또는 나선형)으로 권취하여 완료된 전체적인 형상이 타원형을 이루도록 하면서 권취 완료된 상태에서 심재 없이도 제 형상을 지속적으로 유지할 수 있도록 함으로서 권취 완료된 실 뭉치의 내측에 위치한 실을 인출할 수 있도록 하여, 실 뭉치로부터 실의 인출을 용이하게 하여 이용자들의 편의성을 증대시킬 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 실 권취장치를 도시한 예시적인 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 실 권취장치를 도시한 A - A선을 따라서 취한 단면도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 실 권취장치를 도시한 B - B선을 따라서 취한 단면도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 실 권취장치의 동력전달관계를 발췌하여 도시한 구성도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 실 권취장치에 의하여 스핀들에 실이 권취되는 과정을 도시한 구성도.
도 6은 본 발명의 기술이 적용된 실 권취장치에 의하여 스핀들에 실이 권취된 상태를 도시한 사진.
도 7은 종래 기술이 적용된 실 권취장치를 도시한 구성도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 실 권취장치를 도시한 예시적인 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 실 권취장치를 도시한 A - A선을 따라서 취한 단면도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 실 권취장치를 도시한 B - B선을 따라서 취한 단면도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 실 권취장치의 동력전달관계를 발췌하여 도시한 구성도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 실 권취장치에 의하여 스핀들에 실이 권취되는 과정을 도시한 구성도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용된 실 권취장치에 의하여 스핀들에 실이 권취된 상태를 도시한 사진으로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 실 권취장치(100)는, 실(101)을 권취하는 데 필요한 동력을 발생시킬 수 있도록 동력수단(110)을 가지는 육면체 형상의 동력박스(105)를 구비하고, 상기 동력박스(105)의 전방으로 취출되는 출력축(106)에는 실(101)을 실질적으로 권취하는 스핀들(120)을 구비한다.

상기 동력박스(105)의 어느 한 측방에는 동력수단(110)의 동력을 전달받아 스핀들(120)의 측방에서 스핀들(120)에 실(101)을 고르게 권취 할 수 있도록 하는 권취가이드(130)를 설치하여 구성한다.

상기 동력수단(110)은, 동력박스(105)의 내부 일측 또는 외부 일측에 설치하는 모터(111)와, 상기 모터(111)의 동력을 풀리와 벨트 또는 체인기어와 체인 조합과 같은 동력전달수단(112)을 통하여 전달받아 동력박스(105)의 상부에서 전방으로 돌출되게 출력축(106)을 설치한다.

상기 출력축(106)에는 체인기어(113)를 고정하여 동력박스(105)의 하방에 설치되는 매개축(114)에 고정되는 체인기어(115)와 체인(116)으로 연결하고, 상기 매개축(114)에는 베벨기어(117)를 고정하여 매개축(114)과 직각 방향으로 설치되어 동력박스(105)의 측방으로 돌출되는 구동축(118)에 고정된 베벨기어(119)와 맞물리도록 하여 권취가이드(130)를 움직일 수 있는 동력을 전달할 수 있도록 한다.

상기 동력박스(105)는 커버 등으로 마감하여 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하면서 동력수단(110)이 작동하는 과정에서 발생하는 소음이 외부로 유출되는 것을 방지하면서 외관을 수려하게 할 수 있도록 한다.

상기 스핀들(120)은, 동력박스(105)의 외부(전방)으로 노출된 출력축(106)에 금속 또는 플라스틱재질의 봉체를 고정하여 구성하고, 상기 스핀들(120)의 후미(동력박스 방향)에는 실의 권취가 완료된 후 실뭉치(125)를 스핀들(120)로부터 분리한 상태에서 실뭉치(125)의 내측에 위치한 실(101)을 인출할 수 있도록 권취 시작 위치의 실(101)을 걸어서 고정할 수 있도록 고정수단(126)을 더 구비한다.

상기 고정수단(126)은 스핀들(120)에 일체로 형성하는 걸림슬로트 또는 스핀들(120)에 별도로 고정하는 걸림돌기 또는 걸림훅과 같이 다양하게 구성하여 실시할 수 있을 것이므로 어느 하나의 것으로 특정하지 않는다.

상기 권취가이드(130)는, 동력박스(105)의 측방에 고정되어 전방으로 돌출되는 가이드브라켓(131)의 전방에 작동자(132)를 힌지핀(133)으로 연결하고, 상기 작동자(132)의 하단은 동력박스(105)의 측방으로 돌출되는 구동축(118)과 커넥팅로드(135)의 선단과 연결하여 스핀들(120)의 축 방향으로 왕복할 수 있도록 한다.

상기 커넥팅로드(135)의 후단은 구동축(118)에 고정되는 회전판(136)에 편심되게 연결하여 구동축(118)의 회전운동을 직선운동으로 전달받아 작동자(132)를 움직이도록 한다.

상기 작동자(132)의 상측에는 스핀들(120) 방향으로 기울어진 가이드바(140)를 고정하고, 상기 가이드바(140)의 끝단에는 스핀들(120)에 권취되는 실(101)을 안내하기 위한 가이드(141)를 가지도록 한다.

상기 가이드바(140)의 상단과 스핀들(120)의 중간위치의 간격(L)과 가이드바(140)가 스핀들(120)의 후방과 전방으로 이동하였을 때의 후방위치 및 전방위치의 간격(L1, L2)은 스핀들(120)의 중간위치의 간격(L)이 더 멀도록 함으로서 가이드바(140)가 스핀들(120)의 전,후방으로 원호운동하면서 완성되는 실뭉치(125)를 타원형으로 만들 수 있도록 한다.

상기 스핀들(120)의 회전속도는 가이드바(140)가 원호운동하는 속도보다 느리게 하여 스핀들(120)이 1회전 할 때 가이드바(140)는 스핀들(120)보다 1.2 또는 1.3 정도의 속도로 왕복하게 하여 실(101)이 스핀들(120)의 축 방향으로 사선(또는 나선형)으로 권취되고, 동일한 위치에 사층이 형성되지 않고 회전속도 차이만큼 앞서 권취된 실(101)의 위치보다 비켜난 위치에 권취되어 동일하지 않은 사층이 자연스럽게 형성되도록 한다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 실 권취장치(100)를 이용하여 실(101)을 권취하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 기술이 적용된 실 권취장치(100)는, 하나를 독립된 상태로 사용하여도 되고, 별도의 프레임을 구비한 후 상기 프레임에 실 권취장치(100)를 여러 대 직렬이나 병렬 또는 다단으로 설치하여 사용하는 등 다양한 형태로 실시하는 것이 가능할 것이다.

권취하고자 하는 실(101)을 권취한 보빈으로부터 인출하여 다수개의 실가이드를 경유한 후 권취가이드(130)의 가이드바(140) 끝단에 고정된 가이드(141)를 경유하여 스핀들(120)과 연결하는 데, 상기 스핀들(120)에 초기 권취시 실(101)의 풀어짐을 방지하도록 1회 이상 권취하고, 실(101)의 끝단부는 스핀들(120)에 더 구비되는 고정수단(126)에 연결하여 추후 권취 완료된 후 스핀들(120)로부터 실뭉치(125)를 이탈하였을 때 실뭉치(125)의 내측으로부터 실(101)을 인출하여 사용할 수 있도록 한다.

상기와 같이 권취준비가 완료된 상태에서 모터(111)를 작동시키면, 모터(111)의 동력이 출력축(106)을 통하여 스핀들(120)을 회전시킴과 동시에 출력축(106)과 직각방향으로 설치된 구동축(118)으로도 동력이 전달되어 동력박스(105)의 측방으로 노출된 구동축(118)에 고정된 회전판(136)을 회전시킨다.

상기 회전판(136)에는 커넥팅로드(135)가 연결되어 회전운동을 직선운동으로 전환하게 되고, 상기 커넥팅로드(135)는 동력박스(105)의 측방에 고정되어 전방으로 돌출된 가이드브라켓(131)에 힌지핀(133)으로 연결된 작동자(132)를 가이드브라켓(131)에 대하여 전,후방향으로 왕복시키게 된다.

상기 작동자(132)의 상부에는 스핀들(120) 방향으로 경사지게 가이드바(140)가 연결되어 있으므로 가이드바(140) 역시 시핀들(120)의 전,후방향으로 지속적인 왕복운동을 수행하게 되는 것이다.

이와 같이 회전운동하는 스핀들(120)의 외면에서 실(101)을 스핀들(120)로 공급하는 가이드바(140)가 스핀들(120)의 축 방향으로 계속하여 왕복하게 되므로 실(101)은 자연스럽게 스핀들(120)의 표면에 사선(나선형)으로 권취되어지게 되고, 특히 스핀들(120)의 회전속도와 가이드바(140)의 회전속도가 빠르기 때문에 스핀들(120)에 권취되는 실(101)은 항상 동일한 위치에 권취되지 않고 처음 권취된 위치보다 약간 앞에 권취되는 형태를 유지하게 되는 것이다.

스핀들(120)에 실(101)이 권취되는 초기에는 가이드바(140)의 왕복운동하는 범위는 동일하지만 스핀들(120)과 가이드바(140) 사이의 거리가 멀기 때문에 스핀들(102)에 권취되는 실(101)이 초기에는 스핀들(120)의 외면에 조밀한 상태의 권취가 이루어져 실(101)이 권취되면서 경유한 루트를 확인하는 것이 어렵게 되나, 시간이 경과하면서 스핀들(120)에 권취되는 양이 많아지게 되면서 실(101)이 실뭉치(125)를 경유한 루트가 명확하게 나타나게 되고, 이를 확인하면 도 7에서와 같이 실(101)이 지나간 자리가 항상 일정하지 않고 스핀들(120)과 권취가이드(130)의 속도 차이만큼 어긋나 있고 이로 인하여 실뭉치(125)의 크기가 커질수록 실(101)이 경유한 자리와 자리 사이에 구멍과 같은 흔적을 남기게 되는 것이다.

상기와 같이 실뭉치(125)가 완료된 후에는 스핀들(120)로부터 실뭉치(125)를 당겨서 인출함으로써 심재가 없는 상태의 권취가 가능하고, 이러한 상태에서 실뭉치(125)의 내부로부터 실(101)을 인출하여 사용하게 되더라도 사층이 무너지지 않고 제 형상을 지속적으로 유지할 수 있게 된다.

이와 같이 실뭉치(125)의 내측으로부터 실(101)을 인출하여 사용하더라도 실뭉치(125)가 무너지지 않고 제 형상을 유지할 수 있기 때문에 건축 또는 구조물 구축작업을 위한 현장에서 작업라인을 형성하고자 할 경우 작업자 한 명은 작업라인 시작위치에 있고 다른 한 명은 작업라인 끝 위치에 있는 상태에서 실뭉치(125)를 잡고 던져 쉽게 작업라인을 연결 또는 표시할 수 있는 장점을 가진다.

건축 또는 구조물을 구축하는 현장에서 작업라인을 표시하기 위한 용도 외에도 일반적인 용도 즉, 뜨개질할 경우에도 실뭉치(125)가 불규칙적으로 움직이는 것을 예방할 수 있고 실이 풀어지면서 엉켜지는 현상을 배제할 수 있는 장점을 가진다.

100; 실 권취장치 105; 동력박스
106; 출력축 110; 동력수단
111; 모터 114; 매개축
118; 구동축 120; 스핀들
125; 실뭉치 126; 고정수단
130; 권취가이드 131; 가이드브라켓
132; 작동자 135; 커넥팅로드
136; 회전판 140; 가이드바

Claims (5)

1. 실을 권취하는 데 필요한 동력을 발생시킬 수 있도록 동력수단을 가지고 구비하는 동력박스와;
   상기 동력박스의 전방으로 취출되는 출력축에 실을 실질적으로 권취하도록 설치하는 스핀들과;
   상기 동력박스의 어느 한 측방에 설치하여 동력수단의 동력을 전달받아 스핀들의 측방에서 스핀들에 실을 고르게 권취 할 수 있도록 하는 권취가이드로 구성하는 것을 특징으로 하는 실 권취장치.
2. 동력에 의하여 회전하는 스핀들에 심재 없이 스핀들을 축 방향으로 왕복하는 가이드에 의하여 실을 안내하여 스핀들에 사선방향으로 지속적인 권취를 수행하여 동일한 사층을 이루지 않고 타원형으로 실뭉치를 완성하여 실뭉치의 변형 없이 실뭉치의 내측에서부터 인출하여 사용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 실 권취방법.
3. 제 1 항에 있어서;
   상기 동력수단은, 모터의 동력을 전달받아 동력박스의 상부에서 전방으로 돌출되게 설치하는 출력축과;
   상기 출력축의 동력을 전달받아 동력박스 하방에 설치되어 회전하는 매개축과;
   상기 매개축과 직각 방향으로 설치되고 끝단부가 동력박스 외부로 노출되는 구동축과;
   상기 매개축의 동력을 구동축으로 전달할 수 있도록 매개축과 구동축에 고정하여 서로 맞물지도록 하는 베벨기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 실 권취장치.
4. 제 1 항에 있어서;
   상기 권취가이드는, 동력박스의 측방에 고정되어 전방으로 돌출되는 가이드브라켓과;
   상기 가이드브라켓의 전방에 힌지핀으로 연결하는 작동자와;
   상기 동력박스의 외측으로 노출된 구동축에 결합되는 회전판과;
   상기 작동자의 하단과 회전판을 연결하여 구동축의 회전운동을 직선운동으로 전환하는 커넥팅로드와;
   상기 작동자의 상측에 스핀들 방향으로 기울어지게 고정하여 스핀들의 축 방향으로 왕복하면서 스핀들에 권취되는 실을 안내하는 가이드바를 포함하는 것을 특징으로 하는 실 권취장치.
5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서;
   상기 스핀들의 회전속도는 가이드바가 원호운동하는 속도보다 느리게 하여 실이 스핀들의 축 방향으로 사선으로 권취되고, 회전속도 차이만큼 앞서 권취된 실의 위치보다 비켜난 위치에 권취되어 동일하지 않은 사층이 자연스럽게 형성되게 하는 것을 특징으로 하는 실 권취장치.

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